车辆的控制装置及控制方法与流程

文档序号:19993405发布日期:2020-02-22 02:30阅读:200来源:国知局
车辆的控制装置及控制方法与流程

本公开涉及具备火花点火式的内燃机的车辆的控制装置及控制方法。



背景技术:

在美国专利申请公开第2014/0041362号中记载了一种以汽油为燃料的内燃机的一例。该内燃机的排气净化装置具备设置于排气管内的三元催化剂和配置于排气管内的比三元催化剂靠下游处的颗粒捕集器。

在所述文献所记载的内燃机中,在因加速器操作被消除等而相对于内燃机的要求转矩减小且向内燃机施加的负荷低时,有时会停止汽缸内的燃烧。在这样的燃烧停止期间中,选择性地执行停止燃料喷射阀的燃料喷射的燃料切断处理和燃料导入处理中的任一方的处理。燃料导入处理使得从燃料喷射阀喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态从汽缸内向排气管内流出。根据所述文献,在使颗粒捕集器再生时,执行燃料导入处理。另一方面,在不进行该再生时,执行燃料切断处理。

在燃料导入处理中,从燃料喷射阀喷射出的燃料与空气一起在排气管内流通。并且,当燃料向三元催化剂导入后,通过该燃料的燃烧而三元催化剂的温度上升。当在三元催化剂中产生的热通过排气管内的气体而向颗粒捕集器传递后,颗粒捕集器的温度上升。即,排气管内的气体作为使热向颗粒捕集器传递的介质而发挥功能。当颗粒捕集器的温度上升后,捕集于颗粒捕集器的颗粒物燃烧。

颗粒捕集器以从三元催化剂离开的方式配置。因而,在通过排气管内的气体而从三元催化剂向颗粒捕集器传递热的过程中,该热的一部分会经由排气管的周壁而向排气管外放出。这样放出到排气管外的热不对颗粒捕集器的升温起作用。因此,在上述内燃机中,在能够将在三元催化剂中产生的热高效地向颗粒捕集器传递这一点上还有改善的余地。



技术实现要素:

根据本公开的一方案,提供一种车辆的控制装置,其中,所述车辆具备火花点火式的内燃机,所述内燃机具备构成为喷射燃料的燃料喷射阀、设置于排气管内的三元催化剂及配置于所述排气管内的比所述三元催化剂靠下游侧处并且从该三元催化剂离开的颗粒捕集器,且构成为使包含从所述燃料喷射阀喷射出的燃料的混合气在汽缸内燃烧,所述控制装置具备:燃烧停止时处理部,构成为在所述内燃机的曲轴正在旋转的状况下使所述汽缸内的燃烧停止时,选择性地执行燃料切断处理及燃料导入处理中的任一方的处理,所述燃料切断处理包括使所述燃料喷射阀的燃料喷射停止的步骤,所述燃料导入处理包括从所述燃料喷射阀喷射燃料的步骤及使该燃料保持未燃状态从所述汽缸内向所述排气管内流出的步骤;及燃烧时处理部,构成为在所述汽缸内的燃烧的停止中执行了所述燃料导入处理且再次开始了停止燃烧的所述汽缸内的燃烧时,执行使所述排气管内的排气的流速增大的增大处理。

当在汽缸内的燃烧的停止期间中执行燃料导入处理时,从燃料喷射阀喷射出的燃料与空气一起向三元催化剂导入。于是,在三元催化剂中,导入的燃料燃烧,因此三元催化剂的温度上升。这样在三元催化剂中产生的热通过存在于排气管内的气体而对在排气管内以从三元催化剂离开的方式配置的颗粒捕集器传递。即,能够使颗粒捕集器的温度上升。此时,在通过排气管内的气体而从三元催化剂向颗粒捕集器传递热的过程中,经由排气管的周壁而热向外部放出。而且,排气管内的气体的流速越低,则该放热量越容易变多。

另外,在汽缸内的燃烧的停止期间中执行了燃料导入处理的情况下,即使在该停止期间结束而再次开始了汽缸内的燃烧的时间点下,通过燃料导入处理的执行而在三元催化剂中产生的热也还残留于三元催化剂。

于是,在上述构成中,在汽缸内的燃烧的停止中执行了燃料导入处理且再次开始了停止燃烧的汽缸内的燃烧时,执行使排气管内的排气的流速增大的增大处理。通过这样在再次开始了汽缸内的燃烧时提高排气的流速,能够减少从三元催化剂向颗粒捕集器传递热的过程中的经由排气管的周壁的向排气管外的放热量。也就是说,通过在汽缸内的燃烧再次开始后提高排气管内的排气的流速,能够将通过燃料导入处理的执行而在三元催化剂中产生的热向颗粒捕集器高效地传递。

对所述内燃机要求的输出转矩是内燃机要求转矩,所述内燃机具备设置于进气管内的节气门,与所述内燃机要求转矩相应的所述节气门的开度是基准开度,所述燃烧时处理部可以构成为,在所述增大处理中,通过使所述节气门的开度比所述基准开度大来使所述排气管内的排气的流速增大。

根据上述构成,当使节气门的开度比基准开度大时,与开度是基准开度的情况相比,向汽缸的吸入空气量变多。其结果,在汽缸内正在进行燃烧时,从汽缸内向排气管内排出的排气的量变多,进而能够提高排气管内的排气的流速。

当为了使排气管内的排气的流速增大而增大节气门的开度时,向汽缸内的吸入空气量增大,因此与未执行增大处理的情况相比内燃机的输出转矩变大。于是,所述燃烧时处理部可以构成为,在正在执行所述增大处理时,将点火正时向延迟侧修正。

根据上述构成,能够将因使节气门的开度比基准开度大而引起的内燃机的输出转矩的增大通过伴随于点火正时的延迟修正的输出转矩的减小而抵消。其结果,能够在抑制内燃机的输出转矩与内燃机要求转矩的背离的同时抑制从三元催化剂向颗粒捕集器的传热效率的下降。

所述车辆可以具备连结于所述曲轴的发电机,并且构成为所述内燃机的输出向所述车辆的车轮传递,所述控制装置可以具备发电机控制部,该发电机控制部构成为,在正在执行所述增大处理时,以与未执行所述增大处理时相比所述发电机的发电量变多的方式控制所述发电机。

根据上述构成,在因使节气门的开度比基准开度大而内燃机的输出转矩增大时,增大发电机的发电量。在该情况下。内燃机的输出转矩中的由发电机消耗的转矩变多。其结果,即使通过使节气门开度比基准开度大而内燃机的输出转矩增大,也能够抑制向车轮输入的转矩的增大的情况。因此,能够在抑制车速的变化的同时抑制从三元催化剂向颗粒捕集器的传热效率的下降。

在三元催化剂的温度低时,与三元催化剂的温度高时相比,难以将三元催化剂的热向颗粒捕集器传递。于是,所述控制装置可以具备构成为算出所述三元催化剂的温度的温度算出部,所述燃烧时处理部可以构成为在由所述温度算出部算出的所述三元催化剂的温度成为了结束判定温度以下时结束所述增大处理。

在汽缸内的燃烧停止了的状况下,燃料导入处理的执行中的三元催化剂的温度比燃料切断处理的执行时的三元催化剂的温度高。于是,所述燃烧停止时处理部可以构成为,在所述汽缸内的燃烧的停止中正在执行所述燃料导入处理时,与执行所述燃料切断处理时相比提高所述排气管内的气体的流速。根据该构成,通过即使在汽缸内的燃烧的停止中也提高在排气管内流动的气体的流速,从而容易将通过燃料导入处理的执行而在三元催化剂中产生的热高效地向颗粒捕集器传递。

根据本公开的一方案,提供一种车辆的控制方法,其中,所述车辆具备火花点火式的内燃机,所述内燃机具备构成为喷射燃料的燃料喷射阀、设置于排气管内的三元催化剂及配置于所述排气管内的比所述三元催化剂靠下游侧处并且从该三元催化剂离开的颗粒捕集器,且构成为使包含从所述燃料喷射阀喷射出的燃料的混合气在汽缸内燃烧,所述控制方法包括如下步骤:在所述内燃机的曲轴正在旋转的状况下使所述汽缸内的燃烧停止时,选择性地执行燃料切断处理及燃料导入处理中的任一方的处理,所述燃料切断处理包括使所述燃料喷射阀的燃料喷射停止的步骤,所述燃料导入处理包括从所述燃料喷射阀喷射燃料的步骤及使该燃料保持未燃状态从所述汽缸内向所述排气管内流出的步骤;及在所述汽缸内的燃烧的停止中执行了所述燃料导入处理且再次开始了停止燃烧的所述汽缸内的燃烧时,执行使所述排气管内的排气的流速增大的增大处理。

根据本公开的一方案,提供一种车辆的控制装置,其中,所述车辆具备火花点火式的内燃机,所述内燃机具备构成为喷射燃料的燃料喷射阀、设置于排气管内的三元催化剂及配置于所述排气管内的比所述三元催化剂靠下游侧处并且从该三元催化剂离开的颗粒捕集器,且构成为使包含从所述燃料喷射阀喷射出的燃料的混合气在汽缸内燃烧,所述控制装置包括电路(circuitry),该电路构成为进行如下步骤:在所述内燃机的曲轴正在旋转的状况下使所述汽缸内的燃烧停止时,选择性地执行燃料切断处理及燃料导入处理中的任一方的处理,所述燃料切断处理包括使所述燃料喷射阀的燃料喷射停止的步骤,所述燃料导入处理包括从所述燃料喷射阀喷射燃料的步骤及使该燃料保持未燃状态从所述汽缸内向所述排气管内流出的步骤;及在所述汽缸内的燃烧的停止中执行了所述燃料导入处理且再次开始了停止燃烧的所述汽缸内的燃烧时,执行使所述排气管内的排气的流速增大的增大处理。

附图说明

图1是示出第1实施方式的车辆的控制装置和搭载该控制装置的混合动力车辆的概略的构成图。

图2是示出第1实施方式的控制装置所具备的内燃机控制单元的功能构成和搭载于混合动力车辆的内燃机的概略构成的图。

图3是示出第1实施方式的在燃烧停止期间中用于控制燃料喷射阀的处理步骤的流程图。

图4是示出第1实施方式的在汽缸内混合气燃烧时用于控制节气门及燃料喷射阀的处理步骤的流程图。

图5是示出第1实施方式的在再次开始了汽缸内的混合气的燃烧时用于调整点火正时的处理步骤的流程图。

图6是示出第1实施方式的从汽缸内的混合气的燃烧停止的状态起再次开始了混合气的燃烧的情况下的时间图。

图7是示出第2实施方式的控制装置中的内燃机控制单元的功能构成和马达控制单元的功能构成的图。

图8是示出第2实施方式的在再次开始了汽缸内的混合气的燃烧时用于控制第1电动发电机的发电量的处理步骤的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下,按照图1~图6来说明第1实施方式的车辆的控制装置。

在图1中图示出了具备第1实施方式的控制装置100的混合动力车辆的概略构成。如图1所示,混合动力车辆具备火花点火式的内燃机10、连接于内燃机10的曲轴14的动力分配统合机构40及连接于动力分配统合机构40的第1电动发电机71。在动力分配统合机构40上经由减速齿轮50而连结有第2电动发电机72,并且经由减速机构60及差速器61而连结有驱动轮62。

动力分配统合机构40是行星齿轮机构,具有外齿齿轮的太阳轮41和与太阳轮41同轴配置的内齿齿轮的齿圈42。在太阳轮41与齿圈42之间配置有与太阳轮41及齿圈42双方啮合的多个小齿轮43。各小齿轮43以自转及公转自如的状态支撑于齿轮架44。在太阳轮41上连结有第1电动发电机71。在齿轮架44上连结有曲轴14。在齿圈42上连接有齿圈轴45,在该齿圈轴45上连结有减速齿轮50及减速机构60双方。

当内燃机10的输出转矩向齿轮架44输入后,该输出转矩被分配成太阳轮41用的成分和齿圈42用的成分。即,通过对第1电动发电机71输入内燃机10的输出转矩,能够使第1电动发电机71发电。即,在第1实施方式中,第1电动发电机71也可以连结于曲轴14,也可以具有“发电机”模式。

另一方面,在使第1电动发电机71作为电动机发挥了功能的情况下,第1电动发电机71的输出转矩向太阳轮41输入。于是,输入到太阳轮41的第1电动发电机71的输出转矩被分配成齿轮架44用的成分和齿圈42用的成分。并且,通过第1电动发电机71的输出转矩经由齿轮架44而向曲轴14输入,能够使曲轴14旋转。在第1实施方式中,将这样通过第1电动发电机71的驱动而使曲轴14旋转的情况称作“拖动”。

减速齿轮50是行星齿轮机构,具有连结有第2电动发电机72的外齿齿轮的太阳轮51和与太阳轮51同轴配置的内齿齿轮的齿圈52。在齿圈52上连接有齿圈轴45。另外,在太阳轮51与齿圈52之间配置有与太阳轮51及齿圈52双方啮合的多个小齿轮53。各小齿轮53自转自如但不能公转。

并且,在使车辆减速时,通过使第2电动发电机72作为发电机发挥功能,能够使车辆产生与第2电动发电机72的发电量相应的再生制动力。另外,在使第2电动发电机72作为电动机发挥了功能的情况下,第2电动发电机72的输出转矩经由减速齿轮50、齿圈轴45、减速机构60及差速器61而向驱动轮62输入。由此,能够使驱动轮62旋转,即能够使车辆行驶。

第1电动发电机71经由第1变换器75而与蓄电池77进行电力的授受。第2电动发电机72经由第2变换器76而与蓄电池77进行电力的授受。

如图2所示,在内燃机10的汽缸11内收容有往复运动的活塞12。活塞12经由连杆13而连结于曲轴14。曲轴14的转速即内燃机转速ne由曲轴角传感器86检测。

在内燃机10的进气管15内设置有为了调整向汽缸11内的吸入空气量ga而旋转的节气门16。吸入空气量ga由空气流量计87检测。空气流量计87安装于进气管15中的比节气门16靠上游侧的部分。

另外,在内燃机10设置有向进气管15内的比节气门16靠下游的部分喷射燃料的燃料喷射阀17。在进气门18打开了时,经由进气管15内而向汽缸11内导入燃料及空气。然后,在汽缸11内,通过点火装置19的火花放电,包含经由进气管15内而导入的空气和从燃料喷射阀17喷射出的燃料的混合气燃烧。然后,通过混合气的燃烧而在汽缸11内产生的排气在排气门20打开了时向排气管21内排出。在排气管21内设置有三元催化剂22和配置于比三元催化剂22靠下游侧处的颗粒捕集器23。具体而言,颗粒捕集器23在排气管21内从三元催化剂22离开。颗粒捕集器23能够捕集在排气管21内流通的排气中包含的颗粒物。

在排气管21中的比三元催化剂22靠上游处安装有检测在排气管21内流动的气体中的氧浓度即混合气的空燃比的空燃比传感器81。另外,在排气管21中的三元催化剂22与颗粒捕集器23之间的部分安装有检测在排气管21内流动的气体的温度的温度传感器82。另外,在内燃机10设置有检测排气管21内的颗粒捕集器23与三元催化剂22之间的部分与排气管21内的比颗粒捕集器23靠下游侧的部分的差压δpex的差压传感器88。

在内燃机10中,有时会在车辆正在行驶且曲轴14正在旋转时停止汽缸11内的混合气的燃烧。将这样在曲轴14正在旋转时停止汽缸11内的混合气的燃烧的期间称作“燃烧停止期间csp”。在燃烧停止期间csp中,活塞12同步于曲轴14的旋转而往复运动。因而,经由进气管15内而导入到汽缸11内的空气不用于燃烧而向排气管21内流出。

在燃烧停止期间csp中,选择性地执行燃料切断处理和燃料导入处理中的任一方的处理。燃料切断处理停止燃料喷射阀17的燃料喷射。燃料导入处理从燃料喷射阀17喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气管21内流出。当执行燃料导入处理时,从燃料喷射阀17喷射出的燃料与空气一起在排气管21内流通。然后,燃料向三元催化剂22导入。在燃料向三元催化剂22导入,三元催化剂22的温度为活性化温度以上,且足以使燃料燃烧的量的氧存在于三元催化剂22的情况下,在三元催化剂22中燃料燃烧。由此,三元催化剂22的温度上升。当在三元催化剂22中产生的热通过在排气管21内流通的气体而向颗粒捕集器23传递时,颗粒捕集器23的温度上升。并且,在正在向颗粒捕集器23供给氧的情况下,当颗粒捕集器23的温度成为可燃烧温度以上时,捕集于颗粒捕集器23的颗粒物燃烧。

接着,参照图1及图2,对混合动力车辆的控制构成进行说明。

如图1所示,混合动力车辆的控制装置100基于加速器操作量acc及车速vs来算出应该向齿圈轴45输出的转矩即要求转矩tqr。加速器操作量acc是车辆的驾驶员对加速器踏板ap的操作量,是由加速器操作量传感器84检测到的值。车速vs是与车辆的移动速度对应的值,由车速传感器85检测。控制装置100基于算出的要求转矩tqr来控制内燃机10、各电动发电机71、72。控制装置100或其构成要素可以构成为如下电路(circuitry),该电路包括1)按照计算机程序(软件)进行动作的1个以上的处理器、2)执行各种处理中的至少一部分处理的面向特定用途的集成电路(asic)等1个以上的专用的硬件电路、或3)它们的组合。处理器包括cpu以及ram及rom等存储器,存储器保存有构成为使cpu执行处理的程序代码或指令。存储器即计算机可读介质包括能够利用通用或专用的计算机来访问的所有可利用的介质。

控制装置100具备控制内燃机10的内燃机控制单元110和控制各电动发电机71、72的马达控制单元120。在燃烧停止期间csp中执行燃料导入处理的情况下,由马达控制单元120为了进行拖动而控制第1电动发电机71的驱动。即,通过拖动的执行,能够控制燃烧停止期间csp中的曲轴14的转速。

在图2中图示出了内燃机控制单元110的功能构成。内燃机控制单元110具有燃烧停止时处理部111、燃烧时处理部112及温度算出部113作为功能部。

燃烧停止时处理部111在燃烧停止期间csp中进行各种控制。详细而言,燃烧停止时处理部111进行通过节气门16的开度即节气门开度ta的控制实现的吸入空气量ga的控制、燃料喷射阀17的控制及点火装置19的控制。燃烧停止时处理部111不管在燃料切断处理的执行中还是在燃料导入处理的执行中都使点火装置19的火花放电停止。此外,关于由燃烧停止时处理部111进行的节气门开度ta的控制及燃料喷射阀17的控制将在后文叙述。

燃烧时处理部112在汽缸11内使混合气燃烧时进行各种控制。详细而言,燃烧时处理部112进行通过节气门开度ta的控制实现的吸入空气量ga的控制及燃料喷射阀17的控制。关于由燃烧时处理部112进行的节气门开度ta的控制及燃料喷射阀17的控制将在后文叙述。

另外,燃烧时处理部112在汽缸11内使混合气燃烧时也进行点火装置19的控制。即,燃烧时处理部112在活塞12到达了压缩上止点附近的定时下使点火装置19进行火花放电。另外,以下对详细情况进行叙述,在燃烧停止期间csp结束而使汽缸11内的混合气的燃烧再次开始的情况下,执行用于提高排气管21内的排气的流速的增大处理。关于正在执行该增大处理时的点火装置19的控制将在后文叙述。

温度算出部113算出三元催化剂22的温度的推定值即催化剂温度tpsc。通过三元催化剂22而朝向颗粒捕集器23的气体的温度越高,则能够推测为三元催化剂22的温度越高。因而,温度算出部113例如以由温度传感器82检测到的气体的温度越高则三元催化剂22的温度越高的方式算出催化剂温度tpsc。

接着,参照图3,对在燃烧停止期间csp中燃烧停止时处理部111为了控制节气门16及燃料喷射阀17的驱动而执行的各处理的流程进行说明。图3所示的一系列处理在燃烧停止期间csp中反复执行。

在图3所示的一系列处理中,在开始的步骤s11中,进行燃料导入处理的执行条件是否成立的判定。

在此,对燃料导入处理的执行条件进行说明。在第1实施方式中,在以下所示的2个条件均成立时判定为执行条件成立。

(条件1-1)三元催化剂22的温度的推定值即催化剂温度tpsc为规定温度以上。

(条件1-2)颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量的推定值为判定捕集量以上。

对(条件1-1)进行说明,即使将未燃的燃料向三元催化剂22导入,当三元催化剂22的温度低时,有时也无法使燃料燃烧。于是,作为是否能够使导入到三元催化剂22的未燃的燃料燃烧的判断基准,设定有规定温度。即,规定温度被设定为三元催化剂22的活性化温度或比活性化温度稍高的温度。

对(条件1-2)进行说明,颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量越多,则颗粒捕集器23的堵塞越加剧。于是,作为堵塞是否加剧到了需要颗粒捕集器23的再生的程度的判断基准,设定有判定捕集量。当捕集量增加时,排气管21内的三元催化剂22与颗粒捕集器23之间的部分与排气管21内的比颗粒捕集器23靠下游的部分的差压δpex容易变大。于是,例如,能够基于差压δpex来算出捕集量的推定值。

此外,当在燃烧停止期间csp中燃料导入处理的执行条件成立而开始燃料导入处理后,在到燃烧停止期间csp结束之前的期间中,作出燃料导入处理的执行条件成立这一判定。

在步骤s11中未作出燃料导入处理的执行条件成立这一判定的情况下(s11:否),执行燃料切断处理,因此处理移向下一步骤s12。然后,在步骤s12中,以使节气门开度ta成为基准开度tab的方式控制节气门16。对内燃机10要求的输出转矩被称作内燃机要求转矩。基准开度tab是指与内燃机要求转矩相应的节气门开度ta。在燃烧停止期间csp中,内燃机要求转矩为“0”以下。因而,燃烧停止期间csp中的基准开度tab被设定为使内燃机10进行怠速运转时的节气门开度ta或与该节气门开度ta相近的值。

当控制节气门16后,处理移向下一步骤s13。在步骤s13中,燃料喷射阀17的燃料喷射量的要求值qpr被设定为“0”。接着,在下一步骤s14中,基于算出的要求值qpr来控制燃料喷射阀17的驱动。在该情况下。不从燃料喷射阀17喷射燃料。然后,暂且结束一系列处理。

另一方面,在步骤s11中作出了燃料导入处理的执行条件成立这一判定的情况下(s11:是),执行燃料导入处理,因此处理移向下一步骤s15。然后,在步骤s15中,以使节气门开度ta与基准开度tab与开度修正量taa之和相等的方式控制节气门16。开度修正量taa是正的值。即,对节气门开度ta进行增大修正。因而,在燃料导入处理的执行中,与燃料切断处理的执行中相比吸入空气量ga变大。

当控制节气门16后,处理移向下一步骤s16。在步骤s16中,算出燃料喷射量的要求值qpr。正在执行燃料导入处理的情况下的燃料喷射量的要求值qpr比在汽缸11内使混合气燃烧时的要求值qpr小。接着,在下一步骤s17中,基于算出的要求值qpr来控制燃料喷射阀17的驱动。在该情况下。即使在燃烧停止期间csp中,也从燃料喷射阀17喷射燃料。然后,暂且结束一系列处理。

接着,参照图4,对在汽缸11内使混合气燃烧时燃烧时处理部112为了控制节气门16及燃料喷射阀17的驱动而执行的各处理的流程进行说明。图4所示的一系列处理在汽缸11内使混合气燃烧时反复执行。

在图4所示的一系列处理中,在开始的步骤s21中,进行排气管21内的排气的流速的增大处理的执行条件是否成立的判定。

当在燃烧停止期间csp中执行燃料导入处理后,三元催化剂22成为高温。在三元催化剂22中产生的热通过排气管21内的气体而向颗粒捕集器23传递。认为:此时,排气管21内的气体的流速越高,则能够越高效地从三元催化剂22向颗粒捕集器23传递热。于是,在第1实施方式中,在以下所示的2个条件均成立时判定为排气的流速的增大处理的执行条件成立。

(条件2-1)在开始混合气的燃烧前的燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理。

(条件2-2)由温度算出部113算出的催化剂温度tpsc比结束判定温度tpscth高。

对(条件2-1)进行说明,在开始混合气的燃烧前的燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理的情况下,有可能在三元催化剂22中蓄积有大量的热。另一方面,在燃烧停止期间csp中未执行燃料导入处理的情况下,有可能在三元催化剂22中未蓄积为了向颗粒捕集器23传递而需要的足够量的热。因而,在燃烧停止期间csp中未执行燃料导入处理时,不作出增大处理的执行条件成立这一判定。

对(条件2-2)进行说明,在三元催化剂22的温度即催化剂温度tpsc高的情况下,与催化剂温度tpsc低的情况相比,三元催化剂22的蓄热量多。并且,三元催化剂22的蓄热量越多,则越容易使颗粒捕集器23升温。换言之,在催化剂温度tpsc低时,即使提高排气管21内的排气的流速,也难以使颗粒捕集器23升温。于是,作为是否容易通过在三元催化剂22中产生的热来使颗粒捕集器23升温的判断基准,设定有结束判定温度tpscth。

在步骤s21中作出了增大处理的执行条件成立这一判定的情况下(s21:是),处理移向下一步骤s22。在步骤s22中,进行增大处理即节气门开度ta的增大修正。即,以使节气门开度ta与基准开度tab与开度修正量taa之和相等的方式控制节气门16。当这样对节气门开度ta进行增大修正时,与不对节气门开度ta进行增大修正的情况相比,吸入空气量ga增大,结果,排气管21内的排气的流速变高。

当控制节气门16后,处理移向下一步骤s23。在步骤s23中,以使空燃比检测值afs成为目标空燃比aftr的方式算出燃料喷射阀17的燃料喷射量的要求值qpr。空燃比检测值afs是由空燃比传感器81检测到的空燃比。另外,在汽缸11内使混合气燃烧的情况下,目标空燃比aftr例如被设定为理论空燃比或理论空燃比附近的值。此外,通过节气门开度ta的增大修正而吸入空气量ga变大了的情况下的要求值qpr比未对节气门开度ta进行增大修正的情况下的要求值qpr大。

当算出要求值qpr后,处理移向下一步骤s24。在步骤s24中,基于算出的要求值qpr来控制燃料喷射阀17。然后,暂且结束一系列处理。

另一方面,在步骤s21中未作出增大处理的执行条件成立这一判定的情况下(s21:否),处理移向下一步骤s25。在步骤s25中,以使节气门开度ta成为基准开度tab的方式控制节气门16。接着,在下一步骤s26中,以使空燃比检测值afs成为目标空燃比aftr的方式算出燃料喷射量的要求值qpr。然后,在步骤s27中,基于算出的要求值qpr来控制燃料喷射阀17。之后,暂且结束一系列处理。即,在该情况下,不执行增大处理。

接着,参照图5,对在汽缸11内混合气燃烧时燃烧时处理部112为了控制点火装置19而执行的各处理的流程进行说明。图5所示的一系列处理在汽缸11内使混合气燃烧时反复执行。

在图5所示的一系列处理中,在开始的步骤s31中,进行是否正在实施节气门开度ta的增大修正的判定。在作出了正在实施节气门开度ta的增大修正这一判定的情况下(s31:是),处理移向下一步骤s32。在步骤s32中,执行点火正时的延迟修正处理。

当通过增大处理而对节气门开度ta进行增大修正时,与未实施增大修正的情况相比,燃料喷射阀17的燃料喷射量也有时会增加,内燃机10的输出转矩呈现增大倾向。于是,在点火正时的延迟修正处理中,为了使伴随于节气门开度ta的增大修正的输出转矩的增大量被抵消,将点火正时向延迟侧修正。在该情况下,以节气门开度ta的增大修正量(即,开度修正量taa)越大则点火正时的延迟修正量越多的方式调整点火正时。并且,当调整点火正时后,暂且结束一系列处理。

另一方面,在步骤s31中未作出正在实施节气门开度ta的增大修正这一判定的情况下(s31:否),暂且结束一系列处理。即,在该情况下,不执行用于将伴随于节气门开度ta的增大修正的输出转矩的增大量抵消的点火正时的延迟修正处理。

接着,参照图6,对第1实施方式的作用及效果进行说明。

如图6所示,当在定时t11下汽缸11内的混合气的燃烧的停止条件成立时,燃烧停止期间csp开始。在定时t11下算出的颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量的推定值小于判定捕集量,因此燃料导入处理的执行条件不成立。因而,从定时t11起执行燃料切断处理。

当在燃烧停止期间csp中的定时t12下算出的颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量的推定值为判定捕集量以上时,燃料导入处理的执行条件成立。即,在定时t12下,处理从燃料切断处理转变为燃料导入处理。

当这样开始燃料导入处理时,开始拖动。其结果,与拖动开始前相比内燃机转速ne变高。由此,与拖动开始前相比向三元催化剂22导入的空气即氧的量变多。

在燃料导入处理的执行中,导入到三元催化剂22的未燃的燃料燃烧。由此,三元催化剂22的温度即催化剂温度tpsc上升。即,三元催化剂22的蓄热量变多。

此外,在燃烧停止期间csp中,在燃料导入处理开始前,节气门开度ta成为了基准开度tab。相对于此,当燃料导入处理开始后,节气门开度ta变得比基准开度tab大。其结果,相比于节气门开度ta与基准开度tab相等时,排气管21内的气体的流速变高。即,在正在执行燃料导入处理时,与执行燃料切断处理时相比排气管21内的气体的流速变高。

当在定时t13下汽缸11内的混合气的燃烧的停止条件变得不成立时,再次开始汽缸11内的混合气的燃烧。在第1实施方式中,在这样在燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理的情况下,在再次开始了汽缸11内的混合气的燃烧时,执行使排气管21内的排气的流速增大的增大处理。具体而言,对基准开度tab加上开度修正量taa来对节气门开度ta进行增大修正。其结果,与未执行增大处理的情况即节气门开度ta为基准开度tab的情况相比,排气管21内的排气的流速变高。

在燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理的情况下,在三元催化剂22中产生的热通过存在于排气管21内的气体而向颗粒捕集器23传递。由此,能够使颗粒捕集器23的温度上升。此时,在通过排气管21内的气体而从三元催化剂22向颗粒捕集器23传递热的过程中,经由排气管21的周壁而热向外部放出。而且,排气管21内的气体的流速越低,则该放热量越容易变多。

在燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理的情况下,即使在再次开始了汽缸11内的混合气的燃烧的时间点下,通过燃料导入处理的执行而在三元催化剂22中产生的热也还残留于三元催化剂22。

于是,在第1实施方式中,在燃烧停止期间csp中执行了燃料导入处理且再次开始了停止燃烧的汽缸11内的混合气的燃烧时,执行增大处理。即,通过对节气门开度ta进行增大修正来使排气管21内的排气的流速增大。通过这样在再次开始了汽缸11内的混合气的燃烧时提高排气的流速,能够减少从三元催化剂22向颗粒捕集器23传递热的过程中的经由排气管21的周壁而向排气管21外的放热量。也就是说,通过提高排气管21内的排气的流速,能够将在三元催化剂22中产生的热向颗粒捕集器23高效地传递。

当为了使排气管21内的排气的流速增大而增大节气门开度ta时,向汽缸11内的吸入空气量ga增大。因此,在执行了增大处理的情况下,与不执行增大处理的情况相比,内燃机10的输出转矩可能变大。于是,在第1实施方式中,在正在执行排气的流速的增大处理时,为了使内燃机10的输出转矩不比内燃机要求转矩大而对点火正时进行延迟修正。由此,能够将可能因使节气门开度ta比基准开度tab大而产生的内燃机10的输出转矩的增大通过由点火正时的延迟修正实现的输出转矩的减小来抵消。其结果,能够在抑制内燃机10的输出转矩与内燃机要求转矩的背离的同时,抑制从三元催化剂22向颗粒捕集器23的传热效率的下降。

此外,在定时t14下催化剂温度tpsc成为结束判定温度tpscth以下。这样催化剂温度tpsc成为结束判定温度tpscth以下意味着三元催化剂22的蓄热量变少。即,能够判断为从三元催化剂22向颗粒捕集器23难以传递热。因而,结束增大处理,并且结束点火正时的延迟修正。因此,能够抑制节气门开度ta的增大修正的不必要的实施。即,能够抑制内燃机10的燃料经济性的恶化。

在第1实施方式中,还能够得到以下所示的效果。

在燃烧停止期间csp中,燃料导入处理的执行中的三元催化剂22的温度比燃料导入处理开始前即燃料切断处理的执行中的三元催化剂22的温度高。于是,在第1实施方式中,在燃烧停止期间csp中正在执行燃料导入处理时,与执行燃料切断处理时相比增大排气管21内的气体的流速。即,增大节气门开度ta。因而,即使在燃烧停止期间csp中,也能够将通过燃料导入处理的执行而在三元催化剂22中产生的热高效地向颗粒捕集器23传递。

(第2实施方式)

接着,参照图7及图8,对车辆的控制装置的第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,在伴随于节气门开度ta的增大修正的转矩的增大不是通过点火正时的延迟修正来抵消,而是通过第1电动发电机71的发电量的增大来抵消这一点与第1实施方式不同。于是,在以下的说明中,主要对与第1实施方式不同的部分进行说明,对与第1实施方式相同或相当的构件构成标注同一标号并省略重复说明。

如图7所示,马达控制单元120具有在汽缸11内混合气正在燃烧时通过第1变换器75的控制来控制第1电动发电机71的发电量egc的发电机控制部121作为功能部。即,第1电动发电机71连结于曲轴14,且具有基于内燃机10的输出转矩而发电的“发电机”模式。第1电动发电机71的发电量egc越多,则由第1电动发电机71消耗的转矩越大。因而,第1电动发电机71的发电量egc越多,则从内燃机10向齿圈轴45输出的转矩越难以变大。

参照图8,对在再次开始了汽缸11内的混合气的燃烧时发电机控制部121执行的各处理的流程进行说明。图8所示的一系列处理在汽缸11内使混合气燃烧时反复执行。

在图8所示的一系列处理中,在开始的步骤s41中,进行是否正在实施节气门开度ta的增大修正的判定。在作出了正在实施节气门开度ta的增大修正这一判定的情况下(s41:是),处理移向下一步骤s42。在步骤s42中,执行第1电动发电机71的发电量egc的增大处理。

当对节气门开度ta进行增大修正时,与未执行增大修正的情况相比,内燃机10的输出转矩增大。于是,在发电量egc的增大处理中,以使发电量egc与通过节气门开度ta的增大修正而内燃机10的输出转矩增大的量相应地变多的方式,通过第1变换器75的控制来控制第1电动发电机71。在该情况下。以节气门开度ta的增大修正量(即,开度修正量taa)越大则发电量egc的增大量越多的方式,通过第1变换器75的控制来控制第1电动发电机71。然后,当控制第1电动发电机71后,暂且结束一系列处理。

另一方面,在步骤s41中未作出正在实施节气门开度ta的增大修正这一判定的情况下(s41:否),不执行发电量egc的增大处理,暂且结束一系列处理。

在第2实施方式中,在通过节气门开度ta的增大修正而内燃机10的输出转矩增大时,增大第1电动发电机71的发电量egc。其结果,能够抑制向驱动轮62输入的转矩的增大。因此,能够在抑制车速vs的变化的同时,抑制从三元催化剂22向颗粒捕集器23的传热效率的下降。

(变更例)

上述各实施方式能够如以下这样变更而实施。上述各实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

·排气管21内的排气的流速的增大处理的结束条件能够适当变更。可以在基于在三元催化剂22中产生的热向颗粒捕集器23的传递的升温效率变低时,结束排气的流速的增大处理。例如,也可以在三元催化剂22与颗粒捕集器23的温度差小于规定温度差时,判断为上述升温效率变低,使该增大处理结束。

另外,也可以以从汽缸11内的混合气的燃烧的再次开始时间点起经过了预定的时间为条件,结束排气管21内的排气的流速的增大处理。

·燃料导入处理的执行中的节气门开度ta也可以不比燃料切断处理的执行中的节气门开度ta大。即使在该情况下,当再次开始汽缸11内的混合气的燃烧时,也执行增大处理,开始节气门开度ta的增大修正。即,至少在汽缸11内的燃烧的停止中执行了燃料导入处理后且再次开始了停止燃烧的汽缸11内的燃烧时执行增大处理即可。

·当在燃烧停止期间csp中执行燃料导入处理时,在三元催化剂22中产生热而催化剂温度tpsc变高。另外,燃料导入处理有时也可能会在燃烧停止期间csp中停止。即,在燃烧停止期间csp中,处理从燃料导入处理切换为燃料切断处理。在这样结束燃料导入处理并执行燃料切断处理的情况下,推测为催化剂温度tpsc还未变低。因而,在结束燃料导入处理并执行燃料切断处理的情况下,也可以使提高了排气管21内的气体的流速的状态继续。

·排气管21内的气体的流速也能够通过提高内燃机转速ne来提高。因而,增大处理可以包括通过内燃机转速ne的增大来使排气管21内的排气的流速增大的处理。当内燃机转速ne变高时,齿圈轴45的转速即驱动轮62的转速呈现增大倾向。于是,在使内燃机转速ne增大了时,与未使内燃机转速ne增大时相比增多第2电动发电机72的发电量,从而能够抑制由内燃机转速ne的增大引起的车速vs的上升。因此,能够在抑制车速vs的上升的同时,抑制从三元催化剂22向颗粒捕集器23的传热效率的下降。

·在上述各实施方式中,在燃料导入处理的执行中,不使点火装置19进行火花放电。但是,在燃料导入处理的执行中,也可以在汽缸11内混合气不燃烧的正时使点火装置19进行火花放电。例如,在活塞12位于下止点附近时进行了火花放电的情况下,在进行了火花放电的汽缸11内混合气不燃烧。因而,在燃料导入处理的执行中,即使进行火花放电,也能够使从燃料喷射阀17喷射出的燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气管21内流出。

·应用内燃机的控制装置的内燃机也可以具备向汽缸11内直接喷射燃料的燃料喷射阀即缸内喷射阀。在该情况下。在燃料导入处理的执行中,从缸内喷射阀向汽缸11内喷射燃料,使该燃料保持未燃状态向排气管21内流出。由此,能够使未燃的燃料向三元催化剂22导入。

·混合动力车辆的系统也可以是能够通过马达的驱动来控制曲轴14的转速的系统,是与图1所示的系统不同的别的系统。

·在第1实施方式中,也可以将内燃机的控制装置具体化成控制在不具备内燃机以外的其他动力源的车辆搭载的内燃机的装置。即使在搭载于这样的车辆的内燃机中,有时也会在曲轴14正在通过惯性而旋转的状况下停止汽缸内的混合气的燃烧。当在这样的燃烧停止期间csp中燃料导入处理的执行条件成立时,执行燃料导入处理,三元催化剂22的温度上升。

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