专利名称：车辆的控制装置以及控制方法
技术领域：
本发明涉及搭载有内燃机的车辆的控制，特别是，涉及与执行燃油切断控制时的催化剂温度相应的节流阀的开度控制。
背景技术：
以往公知有在执行燃油切断控制时限制吸入空气量以避免催化剂成为高温状态和淡状态的技术。例如，日本特开2001-152942号公报(专利文献1)公开了一种内燃机的控制装置，其中，一边尽可能地利用基于燃料切断控制的稳定性高的控制，一边极力抑制行驶感降低，同时防止排气净化用催化剂因过度升温所导致的热老化、熔损。该内燃机的控制装置在搭载于车辆的内燃机的排气通路设置排气净化用催化剂，并且将内燃机的转速或车速限制在规定值以下，该内燃机的控制装置的特征在于具备催化剂温度检测机构，其检测或推定排气净化用催化剂的催化剂温度；控制机构，其在由催化剂温度检测机构检测到的催化剂温度为规定温度以下的情况下，通过燃料切断控制进行限制，在催化剂温度比规定温度高的情况下，通过吸入空气量控制进行限制。根据上述的公报中所公开的内燃机的控制装置具有下述优点，即在将内燃机的转速或车速限制在上限值以下时，能够一边尽可能地利用基于燃料切断控制的稳定性高的控制，一边极力抑制行驶感降低，同时能够防止排气净化用催化剂因过度升温所导致的热老化、熔损。专利文献1 日本特开2001-15^42号公报然而存在下述问题，即在执行燃油切断控制时，在通过关闭节流阀来限制吸入空气量的情况下，从燃油切断控制恢复时发动机的输出上升的响应性恶化。这是因为，当从燃油切断控制恢复的条件已成立时，进行使关闭的节流阀的开度增加至通常节流阀的开度的控制，因而发动机的输出上升发生延迟。在上述的公报中，关于上述问题没有任何考虑且无法解决。
发明内容
本发明的目的在于提供在燃油切断恢复时响应性良好地提升发动机的输出的车辆的控制装置以及控制方法。本发明的某一方面所涉及的车辆的控制装置是搭载有内燃机的车辆的控制装置。 内燃机具备气缸、将空气导入气缸的进气通路、用于对从进气通路被导入气缸的空气的流量进行调整的流量调整阀、用于向内燃机供给燃料的燃料供给装置、用于使从气缸被排出的废气流通的排气通路、设于排气通路的中途且净化废气的催化剂。该控制装置具备取得部，该取得部通过对催化剂的温度进行检测和推定的任意一个来取得催化剂的温度；判定部，该判定部判定开始燃油切断控制的预先确定的条件是否成立，该燃油切断控制是停止由燃料供给装置供给燃料的控制；燃油切断控制部，该燃油切断控制部在预先确定的条件已成立的情况下执行燃油切断控制；开度控制部，该开度控制部控制流量调整阀的开度，使得在燃油切断控制部执行燃油切断控制时，从进气通路向气缸供给的空气的流量成为与由取得部取得的催化剂的温度对应的流量。根据本发明，控制流量调整阀(例如节流阀)的开度以达到与所取得的催化剂的温度对应的流量，从而能够不使节流阀关闭至相当于全闭的开度而执行燃油切断控制。因此，在从燃油切断控制恢复的条件已成立时，能够使节流阀迅速地增加至通常的节流阀的开度，能够改善发动机的输出上升的延迟。结果，能够在抑制催化剂老化的同时提高恢复时的响应性。因此，能够提供在燃油切断恢复时响应性良好且提高发动机的输出的车辆的控制装置以及控制方法。优选流量调整阀为节流阀。控制装置还具备计算部，该计算部根据由取得部取得的催化剂的温度计算节流阀的开度。计算部计算与催化剂的温度对应的节流阀的开度，使得在由取得部取得的催化剂的温度为第1温度的情况下所计算出的节流阀的开度，大于在催化剂的温度为比第1温度高的第2温度的情况下所计算出的节流阀的开度。开度控制部控制节流阀的开度，使得在燃油切断控制部执行燃油切断控制时，节流阀的开度成为由计算部计算出的开度。根据本发明，控制计算出的节流阀的开度以达到与所取得的催化剂的温度对应的开度，从而能够不使节流阀关闭至相当于全闭的开度而执行燃油切断控制。因此，在从燃油切断控制恢复的条件已成立时，能够使节流阀迅速地增加至通常的节流阀的开度，能够改善发动机的输出上升的延迟。结果，能够在抑制催化剂的老化的同时提高恢复时的响应性。优选控制装置还具备检测内燃机的转数的转数检测部。计算部除了根据由取得部取得的催化剂的温度以外，还根据内燃机的转数来计算上述节流阀的开度。根据本发明，能够通过根据催化剂的温度以及内燃机的转数计算节流阀的开度， 来与发动机的工作状态对应地在抑制催化剂的老化同时提高恢复时的响应性。进而优选，控制装置还具备检测催化剂的老化状态的老化检测部。开度控制部控制流量调整阀的开度，使得在燃油切断控制部执行燃油切断控制时，在由老化检测部检测到的催化剂的老化状态为无法允许执行与催化剂的温度对应的流量调整阀的开度控制的状态的情况下，流量调整阀的开度成为抑制催化剂老化的开度。根据本发明，通过控制流量调整阀的开度，以在催化剂的老化状态为无法允许执行与催化剂的温度对应的流量调整阀的开度控制的状态的情况下，流量调整阀的开度成为抑制催化剂老化的开度，从而能够与催化剂的老化状态对应地在抑制催化剂老化的同时提高恢复时的响应性。优选，在车辆搭载有自动变速器，该自动变速器连结于内燃机的输出轴，向驱动轮传递动力。在内燃机与驱动轮之间的动力传递路径上设有多个驱动部件。预先确定的条件为下述条件中的至少任意一个，即从自动变速器对内燃机发出以保护驱动部件为目的的转矩下降的请求的条件；以及开始自动变速器升档的条件。根据本发明，在根据来自自动变速器的请求而执行燃油切断控制时，能够通过控制节流阀使之成为与催化剂的温度对应的开度，而在抑制催化剂老化的同时提高恢复时的响应性。根据本发明，能够通过控制流量调整阀(例如节流阀)而成为与所取得的催化剂的温度对应的流量，从而不使节流阀关闭至相当于全闭的开度而执行燃油切断控制。因此， 当从燃油切断控制恢复的条件成立时，能够使节流阀迅速地增加至成为通常的节流阀的开度，能够改善发动机的输出上升的延迟。结果，能够在抑制催化剂老化的同时提高恢复时的响应性。因此能够提供对燃油切断恢复响应性良好且提高发动机的输出的车辆的控制装置以及控制方法。
图1是示出由本实施例涉及的车辆的控制装置控制的动力传动系的简要构成图。图2是示出搭载于车辆的发动机的构成的图。图3是本实施例涉及的车辆的控制装置、即E⑶的功能框图(之一)。图4是示出与催化剂温度对应的节气门开度的图。图5是示出催化剂温度的变化量与发动机的负载的关系的图。图6是示出本实施例涉及的车辆的控制装置、即在ECU执行的程序的控制构造的流程图。图7是示出本实施例涉及的车辆的控制装置、即ECU的动作的时序图。图8是本实施例涉及的车辆的控制装置、即E⑶的功能框图(之二)。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。在下面的说明中，对相同的部件标记相同的标号。由标记了相同标号的部件的名称及功能也相同，因此不针对它们重复进行详细说明。参照图1针对搭载有本发明的实施例所涉及的控制装置的车辆进行说明。该车辆是FF(Front engine Front drive ；前置发动机前轮驱动)车辆。另外，也可以是FF以外的车辆。车辆具备发动机1000、自动变速器2000、构成自动变速器2000的一部分的行星齿轮单元3000、构成自动变速器2000的一部分的液压电路4000、差动齿轮5000、传动轴 6000、车轮7000、ECU (Electronic Control Unit ；电子控制单元)8000。本发明涉及的自动变速器的控制装置由E⑶8000实现。E⑶8000具备存储器8300。发动机1000是使从喷射器(未图示)喷射出的燃料与空气的混合气在气缸的燃烧室内燃烧的内燃机。通过燃烧，气缸内的活塞被下压，曲轴进行旋转。自动变速器2000经变矩器(Torque converter) 3200与发动机1000连结。自动变速器2000自动地形成与车辆的行驶状态相应的变速级。自动变速器2000根据与所形成的变速级对应的规定变速比来改变曲轴的转数。另外，自动变速器2000可以是有级式的自动变速器，也可以是使变速比连续地变更的无级式的自动变速器。自动变速器2000的输出齿轮与差动齿轮5000啮合。传动轴6000通过花键嵌合等与差动齿轮5000连结。动力经传动轴6000传递至驱动轮、即左右车轮7000。车轮速度传感器8002、变速杆8004的位置开关8006、加速踏板8008的加速位置传感器8010、制动踏板8012的行程传感器8014、电子节气门8016的节气门位置传感器 8018、发动机转数传感器8020、输入轴转数传感器8022、输出轴转数传感器80M经由线束等与ECU8000连接。车轮速度传感器8002检测车轮7000的转数，将表示检测结果的信号发送给 E⑶8000。E⑶8000根据所接收的车轮7000的转数计算车辆的速度。变速杆8004的位置由位置开关8006检测，且表示检测结果的信号被发送给 E⑶8000。与变速杆8004的位置对应地自动形成自动变速器2000的变速级。此外，可以构成为能够根据驾驶者的操作而选择可供驾驶者选择任意的变速级的手动换档模式。加速位置传感器8010检测加速踏板8008的踏入量，将表示检测结果的信号发送给ECU8000。行程传感器8014检测制动踏板8012的踏入量，将表示检测结果的信号发送给 ECU8000。节气门位置传感器8018检测由致动器调整开度的电子节气门8016的节流阀的开度(以下也记为节气门开度)，将表示检测结果的信号发送给E⑶8000。由电子节气门8016 调整被发动机1000吸入的空气量(发动机1000的输出)。发动机转数传感器8020检测发动机1000的输出轴(曲轴)的转数，将表示检测结果的信号发送给E⑶8000。输入轴转数传感器8022检测自动变速器2000的输入轴转数 (以下也称为涡轮转数)NT，将表示检测结果的信号发送给ECU8000。输出轴转数传感器 80 检测自动变速器2000的输出轴转数N0，将表示检测结果的信号发送给E⑶8000。另外，发动机1000的输出轴与变矩器3200的输入轴连接，变矩器3200的输出轴与自动变速器2000的输入轴连接，因此，发动机1000的输出轴的转数成为与变矩器3200的输入轴转数相同的转数。此外，自动变速器2000的输入轴转数是与变矩器3200的输出轴的转数相同的转数。ECU8000根据从车轮速度传感器8002、位置开关8006、加速位置传感器8010、行程传感器8014、节气门位置传感器8018、发动机转数传感器8020、输入轴转数传感器8022、输出轴转数传感器80M等接收到的信号、存储于包括ROM (Read Only Memory ；只读存储器) 等的存储器8300中的图标及程序控制各设备，使得车辆成为所期望的行驶状态。在本实施例中，E⑶8000控制自动变速器2000，以使得在由于变速杆8004位于 D (驱动)位置而自动变速器2000的换档区域选择D (驱动)档的情况下，形成1速极 6速级中的任意一个变速级。通过形成1速级 6速级中的任意一个变速级，自动变速器2000 能够向车轮7000传递驱动力。控制自动变速器2000，以使得在由于变速杆8004位于N(空档)位置而自动变速器2000的换档区域选择N(空档)档的情况下成为空档状态(动力传递阻断状态)。如图2所示，在发动机1000设有进气系统152和排气系统154。发动机1000具备缸体124 ；在缸体124仅形成与气缸数对应的数目的气缸162 ； 在气缸162内能滑动地设置的活塞128 ；—端与活塞1 连接的活塞杆122 ；与活塞杆122 的另一端连接的曲轴130 ；将曲轴130支承为自如旋转的曲轴箱132 ；检测发动机1000的转数(以下记为发动机转数)的发动机转数传感器8020 ；将从进气系统152流通的空气导入气缸162内的进气口 158 ；设于进气口 158与气缸162的连接部的进气门172 ；对发动机 1000供给燃料的燃料供给装置126 ；使从气缸162排出的废气向排气系统IM流通的排气口 160 ；设于排气口 160与气缸162的连接部的排气门174 ；设于气缸162的顶部的火花塞 176。
曲轴130借助曲柄机构而分别与连接于各气缸的活塞128的活塞杆122的另一端连接。通过各气缸内的燃烧而作用的朝向活塞1 的力，通过曲柄机构而被转换成曲轴130 的旋转方向的力。进气门172与曲轴130的旋转联动地工作，将进气口 158与气缸162阻断或连通。 排气门174与曲轴130的旋转联动地工作，将排气口 160与气缸162阻断或连通。水温传感器106检测在发动机1000的内部流通的冷却水的温度(以下记为冷却水温Tw)。水温传感器106将表示所检测到的冷却水温Tw的信号发送给E⑶8000。燃料供给装置1 根据从E⑶8000接收的控制信号向气缸162内直接喷射燃料。 另外，发动机1000可以是设有向气缸内直接喷射燃料的燃料供给装置的发动机，也可以是设有向进气通路内喷射燃料(口喷射)的燃料供给装置的发动机。或者，发动机1000可以是下述发动机，S卩例如除了向气缸162内直接喷射燃料的燃料供给装置126之外，还搭载向进气口 158喷射燃料的口喷射器的发动机。此外，发动机 1000可以是利用包含汽油和乙醇的至少一方的燃料来工作的发动机。此外，当满足就车辆的行驶状态预先确定的燃油切断控制的执行条件时，ECU8000 执行燃油切断控制。即、当燃油切断控制的执行条件成立时，ECU8000控制燃料供给装置 126以停止燃料的供给。燃油切断控制的执行条件包括车辆减速中、且发动机1000的转数为预先确定的转数以上这样的条件。此外，燃油切断控制的执行条件还可以包括关于车辆的速度的条件、 关于冷却水温的条件。另外，在本实施例中，作为燃油切断控制的执行条件，除了上述的条件之外，还包括出现来自自动变速器2000的控制系统的请求这样的条件。具体地说，燃油切断控制的执行条件包括下述条件中的至少任意一个条件，即从自动变速器2000对发动机1000发出以保护驱动部件为目的的转矩下降的请求的条件、在自动变速器2000中开始升档变速的条件。在转矩下降的请求或者升档的变速开始时执行燃油切断控制，能够迅速降低发动机1000的转数，实现驱动部件的保护或者变速时间的缩短。所谓的驱动部件是发动机1000与车轮7000之间的动力传递路径上的部件，除了包括自动变速器2000之外还包括传动轴6000、差动齿轮5000或者传动轴(propeller shaft)等。此外，ECU8000，在执行燃油切断控制之后，在从燃油切断控制恢复的恢复条件已成立的情况下，从燃油切断控制恢复，重新开始基于燃料供给装置126的燃料供给。恢复条件是上述的燃油切断控制的执行条件为不成立的条件。进气系统152包括与进气口 158连接的进气管110 ；设于进气管110的中途的空气净化器118 ；设于进气管110的中途、且空气净化器118与进气口 158之间的位置的节流阀112 ；使节流阀112工作的节气门马达114 ；检测节流阀112的开度的节气门位置传感器 8018 ；设于进气管110的中途、且空气净化器118和节流阀112之间的位置的进气温度传感器104 ；设于进气管110的中途、且节流阀112和进气口 158之间的调压室148 ；检测吸入空气量的空气流量计190。由进气口 158和进气管110形成“进气通路”。此外，进气温度传感器104检测进气温度。进气温度传感器104将表示所检测到的进气温度的信号发送给E⑶8000。空气流量计190检测吸入空气量。空气流量计190将表示所检测到的吸入空气量的信号发送给E⑶8000。另外，E⑶8000可以根据从检测进气管 110内的负压程度的真空传感器接收的信号来推定吸入空气量。排气系统IM包括与排气口 160连接的第1排气管108 ；设于第1排气管108的中途的三效催化剂120 ；空燃比传感器200，其设于第1排气管108的中途、且比三效催化剂 120靠排气口 160侧的位置；与第1排气管108连结的第2排气管164 ；氧传感器102，其设于第1排气管108的中途、且比三效催化剂120靠第2排气管164侧的位置；设于第2排气管164的中途的三效催化剂166。由排气口 160、第1排气管108和第2排气管164形成 “排气通路”。空燃比传感器200检测比三效催化剂120靠排气口 160侧的废气中的氧浓度。空燃比传感器200将表示所检测到的废气中的氧浓度的信号发送给ECU8000。具体地说，空燃比传感器200向E⑶8000输出相对于氧气浓度而言线性地变化的输出电压信号。E⑶8000 根据从空燃比传感器200接收到的输出电压信号计算空燃比。氧传感器102检测比三效催化剂120靠第2排气管164侧的废气中的氧浓度。氧传感器102将表示所检测到的废气中的氧气浓度的信号发送给ECU8000。具体地说，氧传感器102向ECU8000输出相对于氧气浓度而言在理论空燃比的前后使输出电压的程度较大地变化的输出电压信号。ECU8000根据从氧传感器102接收到的输出电压信号判定空燃比相对于理论空燃比而言是燃油比例较重(rich)侧的空燃比还是空气比例较重(lean)侧的空燃比。另外，可以取代氧传感器102而使用空燃比传感器。当发动机1000工作时，空气被进气管110吸入。被进气管110吸入的空气经由空气净化器118朝向进气口 158流通。根据节流阀112的开度限制流通至进气口 158的空气
的流量。从进气口 158流通至气缸162内的空气与从燃料供给装置126喷射出的燃料混合。进气门172及排气门174关闭之后，在活塞128到达上止点的前后火花塞176对燃料与空气混合而成的混合气点火从而该混合气燃烧。若发生燃烧，则通过燃烧压将活塞1 向下止点侧下压。活塞1 的上止点与下止点之间的直线运动通过曲柄机构而被转换成曲轴130的旋转运动，在发动机1000产生动力。通过气缸162内的混合气的燃烧而产生的废气从排气口 160流通至第1排气管 108，流入三效催化剂120。流入的废气中所含有的氮氧化物(NOx)在三效催化剂120被还元。此外，流入的废气中所含有的HC或CO在三效催化剂120被氧化。另外，在本实施例， 以三效催化剂120是进行NOx的还元和HC及CO的氧化的催化剂的情况进行了说明，但也可以通过还元或氧化来净化其他的排出物。在具有上述构成的车辆中，在执行燃油切断控制时，若进行关闭节流阀112的控制，则能够抑制被进气的空气不燃烧而流入排气通路，能够避免三效催化剂120成为高温状态且稀薄状态。然而，若进行上述那样的控制，则有时从燃油切断控制恢复时发动机1000的输出上升的响应性会恶化。这是因为，当从燃油切断控制恢复的条件已成立时，进行使关闭的节流阀112的开度增加至成为通常的节流阀112的开度的控制，因而发动机1000的输出上升发生延迟。
因此，在本实施方式的特征在于ECU8000在执行燃油切断控制时控制节流阀112 的开度，以使得从进气管110供给至气缸162的空气的流量成为与三效催化剂120的温度对应的流量，在控制节流阀112的开度的同时执行燃油切断控制。另外，在本实施方式中，对采用节气门马达来改变节流阀112的开度，从而调整从进气管110向气缸162供给的流量的情况进行了说明，但是并不是特别地局限于此，例如可以采用致动器等改变进气门的升降量，从而调整从进气管110向气缸162供给的流量。图3中示出本实施方式涉及的车辆的控制装置、即E⑶8000的功能框图。E⑶8000 具备自动变速器控制部8100和发动机控制部8200。自动变速器控制部8100具备节气门开度请求部8102、点火正时请求部8104和燃油切断请求部8106。节气门开度请求部8102计算从自动变速器2000对发动机1000发出的节流阀112 的开度的请求量，将计算出的节流阀112的开度的请求量发送给发动机控制部8200。节气门开度请求部8102根据自动变速器2000的变速状态计算节流阀112的开度的请求量。此外，在由燃油切断请求部8106请求执行燃油切断控制的情况下，节气门开度请求部8102根据由后述的催化剂温度取得部8210取得的三效催化剂120的温度和图4示出的坐标图来计算节流阀112的开度。例如，在由燃油切断请求部8106对发动机1000请求执行燃油切断控制的情况下， 且由催化剂温度取得部8210取得的三效催化剂120的温度为温度Ta的情况下，节气门开度请求部8102从图4示出的坐标图计算开度TH(O)。另一方面，在由催化剂温度取得部8210取得的三效催化剂120的温度为比温度Ta 高的温度Tb的情况下，节气门开度请求部8102从图4示出的坐标图计算比开度TH(O)小的开度TH(I)0另外，图4示出的坐标图的纵轴表示与三效催化剂120的温度对应的节流阀112 的开度，横轴表示三效催化剂120的温度。图4示出的坐标图预先设定为在三效催化剂 120的温度为温度Ta的情况下设定的节流阀112的开度TH(O)大于在三效催化剂120的温度为比温度Ta高的温度Tb的情况下设定的节流阀112的开度TH(I)，并且图4示出的坐标图被存储于存储器8300。另外，在图4示出的坐标图中，三效催化剂120的温度与节流阀 112的开度之间的关系具有线性关系，但是并不特别地局限于线性，也可以具有非线性的关系。此外，节气门开度请求部8102可以根据三效催化剂120的温度以及发动机转数NE 来计算节流阀112的开度。例如，节气门开度请求部8102从图4示出的坐标图计算与三效催化剂120的温度对应的节流阀112的开度，并对计算出的开度与基于发动机转数的修正量相加，从而来计算节流阀112的开度。例如，也可以设定为发动机转数NE为第1转数时的修正量，大于发动机转数NE为比第1转数大的第2转数时的修正量。进而，即使在由燃油切断请求部8106请求执行燃油切断控制的情况下，如果从后述的催化剂老化检测部8212接收到表示三效催化剂120处于已老化的状态的信息，则节气门开度请求部8102也将抑制三效催化剂120的老化的开度作为请求量发送给发动机控制部 8200。节气门开度请求部8102例如在从催化剂老化检测部8212接收到表示三效催化剂120处于已老化的状态的信息时，在到不再从催化剂老化检测部8212接收到表示三效催化剂120处于已老化的状态的信息之前，既可以每经过预先确定的时间便使节流阀112的开度阶段性地减少，也可以使节流阀112的开度迅速地减少成老化受到可靠抑制的开度(例如与全闭相当的开度)。点火正时请求部8104根据自动变速器2000的变速状态计算从自动变速器2000 对发动机1000点火的点火正时的请求量，将计算出的节流阀112的开度的请求量发送给发动机控制部8200。燃油切断请求部8106与自动变速器2000的变速状态相应地对发动机1000请求燃油切断。例如，在存在来自自动变速器2000的控制系统的请求之类的燃油切断控制的执行条件已成立的情况下，对发动机控制部8200请求燃油切断。此外，在燃油切断控制的执行条件不成立的情况下，燃油切断请求部8106停止对发动机1000请求燃油切断。例如，燃油切断请求部8106在以保护驱动部件为目的的转矩下降的请求停止、或者升档的变速已完成的情况下，停止对发动机1000请求燃油切断。发动机控制部8200包括节气门开度控制部8202、点火正时控制部8204、燃油切断控制执行判定部8206、燃料喷射控制部8208、催化剂温度取得部8210和催化剂老化检测部 8212。节气门开度控制部8202选择从自动变速器控制部8100收到的节流阀112的开度的请求量、从其他控制系统收到的多个节流阀112的开度的请求量当中的任意一个，并控制电子节气门而使得节流阀112的开度满足所选择的节流阀112的开度的请求量。节气门开度控制部8202例如可以选择多个节流阀112的开度的请求量中的最小值，也可以按照预先确定的优先位次来选择节流阀112的开度的请求量，还可以按照基于车辆的状态的优先位次来选择节流阀112的开度。节气门开度控制部8202生成与所选择的节流阀112的开度对应的节气门开度控制信号，将所生成的节气门开度控制信号发送给电子节气门。点火正时控制部8204选择从自动变速器控制部8100接收的点火正时的请求量、 从其他控制系统接收的多个点火正时的请求量中的任意一个，并控制利用火花塞对发动机 1000点火的点火正时，以使得发动机1000的点火正时满足所选择的点火正时的请求量。点火正时控制部8204例如可以选择多个点火正时的请求量中的最靠滞后角侧的值，也可以按照预先确定的优先位次来选择点火正时，还可以按照基于车辆的状态的优先位次来选择点火正时。点火正时控制部8204生成与所选择的点火正时对应的点火正时控制信号，将所生成的点火正时控制信号发送给发动机1000。其他控制系统例如是巡航控制系统，其确定用于维持由驾驶者设定的车辆速度的节流阀112的开度或者点火正时；以及VSC(Vehicle Stability Control ；车辆稳定性控制)系统等，其确定用于控制车辆的动向的节流阀112的开度或者点火正时。其他控制系统可以由E⑶8000执行，也可以由其他E⑶执行。其他控制系统按照预先确定的坐标图等自动确定节流阀112的开度或者点火正时。燃油切断控制执行判定部8206判定是否从自动变速器控制部8100被请求燃油切断控制。在从自动变速器控制部8100收到燃油切断控制的请求的情况下，燃油切断控制执行判定部8206判定为被请求燃油切断控制。此外，在从燃油切断请求部8106请求燃油切断控制停止的情况下，燃油切断控制执行判定部8206判定为未被请求燃油切断控制。另外，燃油切断控制执行判定部8206可以设为在例如判定为未被请求燃油切断控制的情况下使执行判定旗标接通。此外，燃油切断控制执行判定部8206也可以设为在例如判定为未被请求燃油切断控制的情况下使执行判定旗标截止。此外，燃油切断控制执行判定部8206可以在被请求来自自动变速器控制部8100 的燃油切断控制、并且发动机转数NE为预先确定的转数以上的情况下使得执行判定旗标接通。在燃油切断控制执行判定部8206判定为被请求燃油切断控制的情况下，燃料喷射控制部8208执行燃油切断控制。燃料喷射控制部8208生成燃料喷射控制信号，以停止燃料供给装置1 供给燃料，并将所生成的燃料喷射信号发送给燃料供给装置126。另外，燃料喷射控制部8208可以在例如执行判定旗标被接通时执行燃油切断控制。在来自燃油切断请求部8106的燃油切断控制的请求已停止的情况下，燃料喷射控制部8208执行从燃油切断控制恢复的恢复控制。此时，燃料喷射控制部8208控制发动机1000，以使得成为与车辆的行驶状态(车辆的速度、加速器开度等)相应的吸入空气量、 点火正时以及燃料喷射量。另外，当执行判定旗标从接通变为截止时，燃料喷射控制部8208 可以执行从燃油切断控制恢复的恢复控制。催化剂温度取得部8210取得三效催化剂120的温度。在本实施方式中，催化剂温度取得部8210根据发动机1000的工作状态推定三效催化剂120的温度。另外，催化剂温度取得部8210可以从设于三效催化剂120的温度传感器等的输出结果直接取得三效催化剂120的温度。催化剂温度取得部8210将发动机1000起动时的进气温度或外气温度作为初期值，依据发动机1000的负载和坐标图(例如图5示出的坐标图)计算三效催化剂120的温度的增加量，将该增加量与上次计算出的三效催化剂120的温度相加。同样，催化剂温度取得部8210依据发动机1000的负载和坐标图(未图示)计算减少量，从上次计算出的三效催化剂120的温度中减去该减少量。图5示出的坐标图的纵轴表示三效催化剂120的温度的增加量，横轴表示发动机1000的负载(例如依据吸入空气量及点火正时计算出的负载)。 如图5所示，随着相对于发动机1000的负载的增加，三效催化剂120的温度的增加量逐渐增加。催化剂温度取得部8210将取得的三效催化剂120的温度发送给节气门开度请求部 8102。催化剂老化检测部8212检测三效催化剂120的老化状态。在本实施方式中，催化剂老化检测部8212例如根据三效催化剂120的氧贮存能力来检测三效催化剂120的老化状态。在三效催化剂120的氧贮存能力高的情况与低的情况下，三效催化剂120前后的氧浓度变化的状态不同。因此，催化剂老化检测部8212能够根据空燃比传感器200和氧传感器102的检测结果将三效催化剂120的氧贮存能力定量化，能够根据被定量化的氧气贮存能力检测出三效催化剂120的老化状态。
在根据空燃比传感器200和氧传感器102的检测结果而三效催化剂120的被定量化的氧气贮存能力比预先确定的程度低的情况下，催化剂老化检测部8212检测出三效催化剂120的老化状态。另一方面，在根据空燃比传感器200和氧传感器102的检测结果而三效催化剂120的被定量化的氧气贮存能力为预先确定的程度以上的情况下，催化剂老化检测部8212检测为三效催化剂120不是老化状态。另外，关于三效催化剂120的老化判定可以采用公知的技术，不局限于上述的基于氧气贮存能力的方法。在本实施方式中，采用作为软件而发挥功能的构成，即包括节气门开度请求部 8102、点火正时请求部8104和燃油切断请求部8106的自动变速器控制部8100以及包括节气门开度控制部8202、点火正时控制部8204、燃油切断控制执行判定部8206、燃料喷射控制部8208、催化剂温度取得部8210和催化剂老化检测部8212的发动机控制部8200，均通过ECU8000的CPU执行被存储于存储器的程序而实现的构成进行了说明，但是自动变速器控制部8100和发动机控制部8200的全部构成或者一部分构成可以通过硬件来实现。另外， 上述程序存储于存储介质后搭载于车辆。参照图6对本实施方式涉及的车辆的控制装置、即ECU8000中执行的程序的控制构造进行说明。步骤(以下将步骤记为S) 100中，E⑶8000判定燃油切断控制的执行条件是否成立。若燃油切断控制的执行条件成立(S100中为是)、处理转移到S102。否则(S100中为否)，处理返回SlOO0S102中，ECU8000取得三效催化剂120的温度。S104中，ECU8000根据所取得的三效催化剂120的温度选择节流阀112的开度。S106中E⑶8000执行燃油切断控制。S108中ECU8000判定从燃油切断控制恢复的恢复条件是否成立。在从燃油切断控制恢复的恢复条件已成立的情况下(S108中为是)，处理转移到S110。否则(S108中为否)，处理返回S108。SllO中，E⑶8000执行从燃油切断控制恢复的恢复控制。参照图7对基于上述构造及流程图的本实施方式涉及的车辆的控制装置、即 E⑶8000的动作进行说明。例如，设想驾驶者以将加速踏板8008仅踏入恒定量的状态对车辆进行加速的情况。随着车辆的速度上升，涡轮转数NT及发动机转数NE增加。此时，由于燃油切断控制的执行条件不成立(S100中为否)，执行判定旗标保持截止。由于加速踏板8008处于仅被踏入恒定量的状态，节流阀112的开度和发动机的实际输出转矩也成为恒定的状态。在时间T(O)，在基于车辆的行驶状态(例如加速器开度及车辆的速度)的变速线图上的位置横切升档线等的情况下，自动变速器2000开始升档。此时，由于从自动变速器控制部8100对发动机控制部8200请求燃油切断控制，因而燃油切断控制的执行条件成立 (S100中为是)。因此，取得三效催化剂120的温度(S102)，根据所取得的三效催化剂120 的温度选择节流阀112的开度(S104)。此时，关于节流阀112的开度，在到图7的虚线所示的相当于全闭的开度0%之前，节流阀112不会关闭。在变速过程中，若执行燃油切断控制(S106)，涡轮转数NT及发动机转数NE迅速地降低。因此，实现变速时间的缩短。
在时间T (1)，若自动变速器2000的升档完成，则从自动变速器控制部8100对发动机控制部8200的燃油切断控制的请求停止，因此恢复条件成立(S108中为是)。结果，执行从燃油切断控制恢复的恢复控制(SllO)。此时，恢复后的发动机实际输出转矩(图7的实线)，相对于使节流阀112的开度如图7的虚线所示那样关闭至相当于全闭的开度时的实际输出转矩(图7的虚线)而言， 迅速上升。因此，实现实际输出转矩的恢复时的响应性提高。另外，在燃油切断控制的执行过程中，在检测出三效催化剂120的老化状态的情况下，抑制三效催化剂120老化的开度被设为请求量。如上所述，根据本实施方式涉及的车辆的控制装置，通过控制节流阀的开度而形成与所取得的三效催化剂的温度对应的流量，能够不使节流阀关闭至相当于全闭的开度地执行燃油切断控制。因此，当从燃油切断控制恢复的条件已成立时，能够使节流阀迅速地增加而成为通常的节流阀的开度，能够改善发动机的输出上升的延迟。结果，能够在抑制三效催化剂老化的同时提高恢复时的响应性。因此，能够提供对燃油切断恢复响应性良好且提高发动机输出的车辆的控制装置以及控制方法。此外，在三效催化剂的老化状态为无法允许执行与三效催化剂的温度对应的节流阀的开度控制的情况下，控制节流阀的开度而使得节流阀的开度成为抑制三效催化剂老化的开度，从而能够与三效催化剂的状态相应地在抑制三效催化剂的老化的同时提高恢复时的响应性。另外，在本实施方式中，采用将在发动机控制部8200取得的三效催化剂的温度发送给自动变速器控制部8100，并在自动变速器控制部8100计算与三效催化剂的温度对应的节流阀的开度的构成进行了说明，但是，并不是特别地局限于上述构成。例如，可以如图8所示，将在催化剂温度取得部8210取得的三效催化剂120的温度发送给节气门开度控制部8202，在接收到三效催化剂120的温度的节气门开度控制部 8202计算与三效催化剂的温度对应的节流阀112的开度的请求量，选择包含从自动变速器控制部8100接收到的节流阀1120的开度的请求量的、多个节流阀112的开度的请求量中的任意一个。在燃油切断控制执行判定部判定为出现燃油切断控制的请求的情况下，节气门开度控制部8202选择与三效催化剂120的温度对应的节流阀112的开度的请求量。应当认为本次公开的实施方式在所有方面进行举例说明，而并非用于限制该实施方式。本发明的范围并不由上述说明表示而由权利要求书表示，意在包含于权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。标号说明102 氧传感器；104 进气温度传感器；106 水温传感器；108 排气管；110 进气管；112 节流阀；114 节气门马达；118 空气净化器；120,166 三效催化剂；126 燃料供给装置；152 进气系统；154 排气系统；158 进气口 ； 160 排气口 ；162 气缸；164 排气管；172 进气门；174 排气门；176 火花塞；190 空气流量计；200 空燃比传感器；1000 发动机；2000 自动变速器；3000 行星齿轮单元；3200 变矩器；4000 液压电路；5000 差动齿轮；6000 传动轴；7000 车轮；8002 车轮速度传感器；8004 变速杆；8006 位置开关；8008 加速踏板；8010 加速位置传感器；8016 电子节气门；8018 节气门位置传感器； 8020 发动机转数传感器；8022 输入轴转数传感器；8024 输出轴转数传感器；8100 自动变速器控制部；8102 节气门开度请求部；8104 点火正时请求部；8106 燃油切断请求部； 8200 发动机控制部；8202 节气门开度控制部；8204 点火正时控制部；8206 燃油切断控制执行判定部；8208 燃料喷射控制部；8210 催化剂温度取得部；8212 催化剂老化检测
部ο
权利要求
1.一种车辆的控制装置，上述车辆搭载有内燃机(1000)，其中， 上述内燃机(1000)具备气缸(162)；将空气导入上述气缸(162)的进气通路(110、158)；用于对从上述进气通路(110、158)向上述气缸(16 导入的空气的流量进行调整的流量调整阀(112)；用于向上述内燃机(1000)供给燃料的燃料供给装置(126)； 用于使从上述气缸(162)排出的废气流通的排气通路(108、160、164)；以及催化剂(120)，其被设置于上述排气通路(108、160、164)的中途，用于净化上述废气， 上述车辆的控制装置具备取得部(8210)，该取得部(8210)通过对上述催化剂(120)的温度进行检测和推定中的任意一个来取得上述催化剂(120)的温度；判定部(8206)，该判定部(8206)判定开始燃油切断控制的预先确定的条件是否成立， 该燃油切断控制是停止由上述燃料供给装置(126)供给上述燃料的控制；燃油切断控制部(8208)，该燃油切断控制部(8208)在上述预先确定的条件成立的情况下执行上述燃油切断控制；以及开度控制部(8202)，该开度控制部(8202)控制上述流量调整阀(112)的开度，使得在上述燃油切断控制部(8208)执行上述燃油切断控制时，从上述进气通路(110、158)向上述气缸(162)供给的空气的流量成为与由上述取得部(8210)取得的上述催化剂(120)的温度对应的流量。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其中， 上述流量调整阀(112)为节流阀(112)，上述控制装置还具备计算部(8102)，该计算部(810 根据由上述取得部(8210)取得的上述催化剂(120)的温度来计算上述节流阀(112)的开度，上述计算部计算与上述催化剂(120)的温度对应的上述节流阀(11 的开度，使得在由上述取得部(8210)取得的上述催化剂(120)的温度为第1温度的情况下所计算出的上述节流阀(112)的开度，大于在上述催化剂(120)的温度为比上述第1温度高的第2温度的情况下所计算出的上述节流阀(112)的开度，上述开度控制部(8202)控制上述节流阀(112)的开度，使得在上述燃油切断控制部 (8208)执行上述燃油切断控制时，上述节流阀(112)的开度成为由上述计算部计算出的开度。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其中，上述控制装置还具备转数检测部(8020)，该转数检测部(8020)检测上述内燃机 (1000)的转数，上述计算部(8102)除了根据由上述取得部(8210)取得的上述催化剂(120)的温度以外，还根据上述内燃机(1000)的转数来计算上述节流阀(112)的开度。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其中，上述控制装置还具备老化检测部(8212)，该老化检测部(821 检测上述催化剂(120) 的老化状态，上述开度控制部(8202)控制上述流量调整阀(112)的开度，使得在上述燃油切断控制部(8208)执行上述燃油切断控制时，在由上述老化检测部(821 检测到的上述催化剂(120)的老化状态为无法允许执行与上述催化剂(120)的温度对应的上述流量调整阀 (112)的开度控制的状态的情况下，上述流量调整阀(11 的开度成为抑制上述催化剂 (120)老化的开度。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的车辆的控制装置，其中，在上述车辆搭载有自动变速器(2000)，该自动变速器O000)连结于上述内燃机 (1000)的输出轴，向驱动轮(7000)传递动力，在上述内燃机(1000)与上述驱动轮(7000)之间的动力传递路径上设有多个驱动部件 (5000,6000)，上述预先确定的条件为下述条件中的至少任意一个，即从上述自动变速器O000)对上述内燃机(1000)发出以保护上述驱动部件(5000、6000)为目的的转矩下降的请求的条件；以及开始上述自动变速器O000)的升档的条件。
6.一种车辆的控制方法，是搭载有内燃机(1000)的车辆的控制方法，其中， 上述内燃机(1000)具备气缸(162)；将空气导入上述气缸(162)的进气通路(110、158)；用于对从上述进气通路(110、158)导入上述气缸(16 的空气的流量进行调整的流量调整阀(112)；用于向上述内燃机(1000)供给燃料的燃料供给装置(1 )； 用于使从上述气缸(162)被排出的废气流通的排气通路(108、160、164)；以及催化剂(120)，其被设置于上述排气通路(108、160、164)的中途，用于净化上述废气， 上述车辆的控制方法包括下述步骤通过对上述催化剂(120)的温度进行检测和推定中的任意一个来取得上述催化剂 (120)的温度的步骤；判定开始燃油切断控制的预先确定的条件是否成立的步骤，上述燃油切断控制是停止由上述燃料供给装置(126)供给上述燃料的控制；在上述预先确定的条件成立的情况下执行上述燃油切断控制的步骤；以及控制上述流量调整阀(112)的开度的步骤，使得在执行上述燃油切断控制时，从上述进气通路(110、158)向上述气缸(162)供给的空气的流量成为与在取得上述催化剂(120) 的温度的步骤中所取得的上述催化剂(120)的温度对应的流量。
7.根据权利要求6所述的车辆的控制方法，其中， 上述流量调整阀(112)为节流阀(112)，上述控制方法还包括根据在取得上述催化剂(120)的温度的步骤中所取得的上述催化剂(120)的温度来计算上述节流阀(112)的开度的步骤，在计算上述节流阀(112)的开度的步骤中，计算与上述催化剂(120)的温度对应的上述节流阀(11 的开度，使得在取得上述催化剂(120)的温度的步骤中所取得的上述催化剂(120)的温度为第1温度时所计算出的上述节流阀(112)的开度，大于在上述催化剂 (120)的温度为比上述第1温度高的第2温度时所计算出的上述节流阀(112)的开度，在控制上述流量调整阀(11 的开度的步骤中，控制上述节流阀(11 的开度，使得在执行上述燃油切断控制时，上述节流阀(112)的开度成为在计算上述节流阀(112)的开度的步骤中所计算出的开度。
8.根据权利要求7所述的车辆的控制方法，其中，上述控制方法还包括检测上述内燃机(1000)的转数的步骤，在计算上述节流阀(11 的开度的步骤中，除了根据在取得上述催化剂(120)的温度的步骤中所取得的上述催化剂(120)的温度以外，还根据上述内燃机(1000)的转数来计算上述节流阀(112)的开度。
9.根据权利要求6所述的车辆的控制装置，其中，上述控制方法还包括检测上述催化剂(120)的老化状态的步骤，在控制上述节流阀(11 的开度的步骤中，控制上述流量调整阀(11 的开度，使得在执行上述燃油切断控制时，在检测上述催化剂(120)的老化状态的步骤中所检测出的上述催化剂(120)的老化状态，为无法允许执行与上述催化剂(120)的温度对应的上述流量调整阀(11 的开度控制的状态的情况下，上述流量调整阀(11 的开度成为抑制上述催化剂(120)老化的开度。
10.根据权利要求6 9中任意一项所述的车辆的控制方法，其中，在上述车辆搭载有自动变速器(2000)，该自动变速器O000)连结于上述内燃机 (1000)的输出轴，向驱动轮(7000)传递动力，在上述内燃机(1000)与上述驱动轮(7000)之间的动力传递路径上设有多个驱动部件 (5000,6000)，上述预先确定的条件包括下述条件中的至少任意一个，即从上述自动变速器O000) 对上述内燃机(1000)发出以保护上述驱动部件(5000、6000)为目的的转矩下降的请求的条件；以及开始上述自动变速器O000)的升档的条件。
全文摘要
一种车辆的控制装置以及控制方法，当燃油切断控制的执行条件成立时(S100中为是)，ECU执行包括下述步骤的程序，即取得催化剂温度的步骤(S102)、根据催化剂温度来选择节气门开度的步骤(S104)、执行燃油切断控制的步骤(S106)、当从燃油切断控制恢复的恢复条件成立时(S108中为是)执行从燃油切断控制恢复的恢复控制的步骤(S110)。
文档编号F02D41/04GK102369346SQ20098015842
公开日2012年3月7日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者塚本典弘, 浅见友弘, 绫部笃志 申请人:丰田自动车株式会社