用于在变速齿轮换挡期间控制内燃发动机的用于车辆的控制系统的制作方法

用于在变速齿轮换挡期间控制内燃发动机的用于车辆的控制系统的制作方法
【专利摘要】一种用于车辆的控制系统在动力接通升档的惯性相期间通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应来进行转矩下降控制以减小发动机的转矩。在转矩下降控制期间，响应于沉积在发动机的排气系统中的催化剂上的氧化氮的量来将节气门开度控制至相对减小的值。
【专利说明】用于在变速齿轮换挡期间控制内燃发动机的用于车辆的控制系统
[0001]发明背景
1.

【技术领域】
[0002]本发明涉及进行自动变速器的换挡控制的用于车辆的控制系统，并且具体地涉及以下技术:在动力接通升档的惯性相期间通过燃料切断控制来进行发动机转矩下降控制。
2.

【背景技术】
[0003]在包括具有多个汽缸的发动机以及将来自发动机的动力向驱动轮传送的自动变速器的车辆中，已知，在压低加速器踏板时升档(即动力接通升档)的惯性相期间，执行用于抵消惯性转矩的发动机转矩下降控制，从而抑制换挡冲击。例如，在该类型的车辆中使用如在日本专利申请公布第10-59022号(JP 10-59022A)中描述的用于自动变速器的换挡控制系统。在JP 10-59022A中，作为随着变速器的输入轴速度的目标梯度更大而增加惯性相期间转矩减小的量的方法，提出了:当换挡速度高时，通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应(进行燃料切断控制)而不是延迟发动机的点火定时来减小转矩。近年来，在一些情况下可能期望或需要自动变速器急剧地(或快速地)升档或降档，并且上述方法在这样的情况下是有用的。
[0004]同时，在对汽缸的一部分进行的燃料切断控制(将被称为“部分燃料切断控制”)下，不同于汽缸停用控制，发动机的进气阀和排气阀以及容置在汽缸中的活塞保持操作或运动；因此，在动力接通升档的情况下的部分燃料切断控制下，具体地，空气被馈送至设置在发动机的排气管中的催化剂中。结果，在结合三效催化剂按照化学计量的空气燃料比(化学计量的A/F)利用发动机操作减小氧化氮(NOx)的系统中，流入催化剂的排放气体具有稀空气燃料比(大的A/F)，并且对于催化剂可能变得难以转化或去除NOx。按照另外的观点，需要在动力接通升档时产生满足要求的驱动力。当执行部分燃料切断控制时，由于转矩减小的量仅可以以汽缸为单位逐步地增加，所以转矩可能被过度地减小。鉴于这种可能性，考虑增大节气门开度以使用继续供应有燃料的一个或更多个汽缸来补充(补偿)转矩减小量的至少一部分。结果，更大量的空气经由燃料被切断的汽缸而被馈送至催化剂，并且对于催化剂可能变得难以转化或去除NOx。上述问题尚未为公众所知，并且尚未提出在进行部分燃料切断控制时抑制排放物的劣化。


【发明内容】

[0005]本发明提供了一种用于车辆的控制系统，该控制系统可以在动力接通升档的惯性相期间通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应来减小发动机转矩时减小对排放物的影响。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的控制系统，该车辆包括具有多个汽缸的发动机、设置在发动机的排气管中的催化剂以及将来自发动机的动力向驱动轮传送的自动变速器，该系统包括电子控制单元，该电子控制单元被配置成在动力接通升档的惯性相期间通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应来进行转矩下降控制以减小发动机的转矩。电子控制单元被配置成减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度，直至节气门开度与执行转矩下降控制之前相比变小，或者直至节气门开度变得小于包括下述量的节气门开度:节气门开度被增加所述量，以通过在转矩下降控制期间继续对至少一个汽缸的燃料供应来补偿转矩减小量的一部分。
[0007]根据本发明的第一方面，即使在动力接通升档的惯性相期间通过切断对至少一个汽缸的燃料供应来减小发动机转矩，与不进行用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度的控制的情况相比，经由燃料被切断的汽缸而馈送至催化剂的空气量被减小；因此，流入催化剂的气体不太可能处于稀状态。因而，当在动力接通升档的惯性相期间通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应来减小发动机转矩时，可以减小对排放物的影响。
[0008]在根据本发明的第一方面的控制系统中，催化剂可以是将氧化氮临时存储在稀空气燃料比区域中的催化剂，并且电子控制单元可以被配置成随着沉积在催化剂上的氧化氮的量更大，在转矩下降控制的执行期间将节气门开度减小更大的度数。利用此布置，当沉积在催化剂上的氧化氮的量大时，可以控制电子节气门阀以使得流入催化剂的气体不变得更稀薄。
[0009]在根据本发明的第一方面的控制系统中，电子控制单元可以被配置成当沉积在催化剂上的氧化氮的量大于给定值时，进行用于减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度的控制，并且电子控制单元可以被配置成:当沉积在催化剂上的氧化氮的量等于或小于给定值时，不进行用于减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度的控制。利用此布置，当沉积在催化剂上的氧化氮的量小时，由于催化剂可以吸收大量的氧化氮，因此，即使不进行用于减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度的控制，也可以减小对排放物的影响。此外，当沉积在催化剂上的氧化氮的量小时，节气门开度可以保持恒定或增大，以借助于燃料继续被供应到的汽缸来补偿由于燃料切断而引起的转矩减小量的至少一部分；因此，可以缓解会由于过度转矩减小而发生的冲击。
[0010]在根据本发明的第一方面的控制系统中，电子控制单元可以被配置成在转矩下降控制开始之前开始用于减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度的控制，以及可以被配置成在转矩下降控制完成之后完成用于减小在转矩下降控制的执行期间的节气门开度的控制。关于这一点，由于通过燃料切断的转矩下降控制的控制变化或由于实际转矩减小的响应延迟，惯性相的出现可能不与转矩下降控制同步，并且输出转矩可出现大的转矩变化。考虑到这种可能性，在进行转矩下降控制之前和之后，节气门开度被减小或增大(例如，节气门阀被闭合和打开)；因此，减小了由于通过燃料切断的转矩减小而引起的转矩变化，并且可以缓解冲击。
[0011]根据本发明的第二方面，一种用于车辆的控制方法，该车辆包括具有多个汽缸的发动机、设置在发动机的排气管中的催化剂以及将来自发动机的动力向驱动轮传送的自动变速器，该方法包括:在动力接通升档的惯性相期间通过切断对发动机的至少一个汽缸的燃料供应来减小发动机的转矩，减小在减小转矩期间的节气门开度，直至节气门开度与减小转矩之前相比变小，或者直至节气门开度变得小于包括下述量的节气门开度:所述节气门开度被增加所述量，以通过在减小转矩期间继续对至少一个汽缸的燃料供应来补偿转矩减小量的一部分。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]下面，将参考附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术与工业重要性，其中相似的附图标记表示相同的要素，并且在附图中:
[0013]图1是示出了应用本发明的车辆中的动力传送路径的示意性构造并且还说明了设置在车辆中的控制系统的主要部分的视图；
[0014]图2是示出了图1的发动机的示意性构造并且还说明了设置在车辆中的用于执行发动机的输出控制的控制系统的主要部分的视图；
[0015]图3是用于说明电子控制单元的主要控制功能的功能框图；
[0016]图4是说明电子控制单元的控制操作的主要部分，即说明用于在动力接通升档的惯性相期间通过部分燃料切断控制减小发动机转矩时减小对排放物的影响的控制操作的流程图；
[0017]图5是执行图4的流程图所表示的控制操作时的时间图，其示出了以下一个示例:在转矩下降控制的执行期间的节气门开度减小至与转矩下降控制的执行之前相比更小；
[0018]图6是执行图4的流程图中表示的控制操作时的时间图，示出了以下一个示例:在转矩下降控制的执行期间的节气门开度减小至与包括燃烧汽缸的补偿量的节气门开度相比更小；以及
[0019]图7是与图4的流程图对应的流程图，其说明电子控制单元的控制操作的主要部分，即说明用于在动力接通升档的惯性相期间通过部分燃料切断控制减小发动机转矩时减小对排放物的影响的控制操作。

【具体实施方式】
[0020]应用本发明的控制系统的车辆中所包括的自动变速器可以优选地选自例如:已知的行星式齿轮型自动变速器，其中多个齿轮位置中的所选择的齿轮位置被确立；已知的同步啮合双平行轴型自动变速器，其中设置在两个轴之间且彼此持续啮合的多个变速齿轮对中的所选择的一对借助于致动器驱动的同步器而被带入动力传送状态，以使得齿轮位置或齿轮比自动地改变；作为同步啮合双平行轴型自动变速器的一种类型的所谓的DCT(双离合器变速器)，其具有提供两条传动路径的两个输入轴以及连接至相应的输入轴以分别建立偶数齿轮和奇数齿轮的离合器；已知的带-带轮型无级变速器或牵引型无级变速器，其速度比连续地或无级地改变；以及已知的电动无级变速器，其速度比电动地改变。不用说，每种上面指出的类型的无级变速器可以经受用于改变速度比的换挡控制以提供有限数目的离散的速度比。自动变速器可以横向地安装在如FF(前置式发动机、前驱)车辆的车辆上，以使得自动变速器的轴线沿着车辆的宽度方向延伸，或者可以纵向地安装在如FR(前置式发动机、后驱)车辆的车辆上，以使得自动变速器的轴线沿着车辆的纵向方向延伸。
[0021]优选地，应用本发明的控制系统的车辆中所包括的发动机可以选自例如通过燃烧燃料产生动力的各种内燃发动机，如汽油发动机和柴油发动机。
[0022]将参考附图详细地描述本发明的第一实施方式。
[0023]图1示出了包括在应用本发明的车辆10中的从发动机12至驱动轮26的动力传送路径的示意性构造。图1还用于说明设置在车辆10中的控制系统的主要部分。图2示出了图1的发动机12的示意性构造，并且还用于说明设置在车辆10中的、用于执行例如发动机12的输出控制的控制系统的主要部分。在图1和图2中，由作为驱动动力源的发动机12生成的动力经由变矩器14被自动变速器18的输入轴16接收，并且然后从自动变速器18的输出轴20经由差速齿轮装置22、一对轮轴(axle)或驱动轴(shaft) 24等被传送至右驱动轮和左驱动轮26。
[0024]自动变速器18提供从发动机12至驱动轮26的动力传送路径的一部分，并且将来自发动机12的动力向驱动轮26传送。自动变速器18例如是一种已知的行星式齿轮型自动变速器，其中通过啮合或释放多个耦合装置(如制动器和离合器)中的一个或更多个来对齿轮进行换挡，以使得能够确立多个齿轮(齿轮位置)中的所选择的一个。即，自动变速器18是进行所谓的离合器至离合器换挡的有级变速器，并且能够操作以改变输入轴16的旋转速度并且传递来自输出轴20的所产生的旋转动力。输入轴16还是通过变矩器14的涡轮叶轮旋转或驱动的涡轮轴。上面指出的多个耦合装置是分别由液压控制电路28控制其啮合和释放的液压摩擦装置，如离合器和制动器。更具体地，通过调节液压控制电路28中的螺线管阀等的压力来改变每个摩擦装置的转矩容量或啮合力，以使得其间介入有摩擦装置的齿轮元件选择性地彼此耦合。
[0025]参考图2，发动机12例如是具有多个汽缸的已知的机动车汽油发动机，并且包括:连接至燃烧室30的进气口的进气管32 ;连接至燃烧室30的排气口的排气管34 ;将燃料F喷射并且提供至引入燃烧室30的进气的燃料喷射装置36 ;以及对燃烧室30内的空气燃料混合物进行点火的点火装置38，该混合物包括由燃料喷射装置36喷射并提供的燃料F以及引入燃烧室30中的空气。
[0026]电子节气门阀40被设置在发动机12的进气管32中，并且电子节气门阀40被操作成由节气门致动器42来打开和闭合。在发动机12中，燃料F从燃料喷射装置36被喷射，并且提供给从进气管32引入燃烧室30的进气，以形成空气燃料混合物，并且空气燃料混合物由点火装置38来点火并且在燃烧室30中燃烧。结果，发动机12被驱动，并且已经燃烧的空气燃料混合物作为废气EX被排放至排气管34中。
[0027]催化剂44被设置在发动机12的排气管34中。通过发动机12中的燃烧而产生的废气EX经由排气管34流入催化剂44中，并且通过催化剂44被清洁，然后被排放至大气中。例如，催化剂44包括将废气EX中包含的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)等进行去除或转化的已知的三效催化剂。
[0028]车辆10设置有包括例如与发动机12的输出控制相关联的控制器的电子控制单元70。电子控制单元70包括例如具有CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等的所谓的微型计算机，并且CPU根据预先存储在ROM中的程序来进行信号处理，同时利用RAM的临时存储功能，以执行车辆10的各种控制。例如，电子控制单元70进行发动机12的输出控制、自动变速器18的换挡控制等，并且可以根据需要被分成用于发动机控制的子单元、用于液压控制(换挡控制)的子单元等。此外，电子控制单元70接收由各种传感器检测的各种信号。各种传感器包括例如转速传感器50、52、54、加速器踏板位置传感器56、节气门位置传感器58、空气流量计(进气量传感器)60、水温传感器62和空气燃料比传感器64。上面指出的各种信号例如包括:表示发动机12的转动速度的发动机速度Ne、表示输入轴16的旋转速度的涡轮速度Nt或变速器输入轴速度Nin、表示输出轴20的与车速V对应的旋转速度的变速器输出轴速度Nout、表示驾驶员所要求的车辆10的驱动力(驱动转矩)的量的加速器操作量Acc、表示电子节气门阀40的开度角的节气门开度Θ th、发动机12的进气量Qair、发动机12的冷却剂温度TEMPw、以及催化剂44的上游侧的废气EX (即，流入催化剂的废气EX)的空气燃料比A/F(即，催化剂前的A/F)。此外，电子控制单元70输出用于在发动机12的输出控制中使用的发动机输出控制命令信号Se、用于操作被配置成控制自动变速器18的液压致动器的液压控制电路28的液压命令信号Sp等。
[0029]图3是用于说明由电子控制单元70进行的主要控制功能的功能框图。在图3中，发动机输出控制器72输出发动机输出控制命令信号Se，以针对节气门控制借助于节气门致动器42来控制电子节气门阀40的打开/闭合，针对对发动机12的每个汽缸的燃料供应的控制来控制由燃料喷射装置36所喷射的燃料量，以及针对点火定时控制来控制点火装置38，使得获得例如所需要的发动机转矩Te (其将被称为“所需要的发动机转矩Tedem”)。例如，发动机输出控制器72使用加速器操作量Acc作为参数，根据车速V与所需要的驱动力Fdem之间的预存储的关系(驱动力映射)(未示出)，基于实际的加速器操作量Acc和车速V来计算所需要的驱动力Fdem。然后，发动机输出控制器72基于驱动轮26的有效轮胎半径、自动变速器18的当前齿轮位置的齿轮比、与输出轴20相比更靠近驱动轮26的动力传送路径中的最终减速比、以及变矩器14的转矩比t，来计算提供所需要的驱动力Fdem的所需要的发动机转矩Tedem。根据速度比(=涡轮速度Nt/泵速度ωρ (发动机速度Ne))与转矩比t、效率以及容量系数之间的预存储的已知关系(表示变矩器14的操作特性的图)，基于实际速度比e来计算变矩器14的转矩比t。发动机输出控制器72从功能上包括燃料切断控制器74，当例如在车辆10的减速期间发动机速度Ne等满足某些条件时，燃料切断控制器74进行用于切断对发动机12的一个或更多个汽缸的燃料供应的燃料切断控制。
[0030]换挡控制器76进行自动变速器18的换挡控制。更具体地，换挡控制器76使用车速V和加速器操作量Acc作为变量，根据预存储的已知关系(换挡映射、换挡图)，基于由实际车速V和加速器操作量Acc指示的车辆状况来做出换挡确定。然后，当换挡控制器76确定自动变速器18应升档或降档时，进行自动变速器18的自动换挡控制以使得自动变速器18换挡至应确立的齿轮位置。例如，换挡控制器76将用于啮合和/或释放与自动变速器18的换挡相关联的耦合装置的液压命令信号Sp输出至液压控制电路28，以确立由此确定的齿轮位置。
[0031]作为用于减小在由换挡控制器76实现的动力接通升档期间的换挡时间的有效方法，进行用于减小发动机转矩的发动机转矩下降控制，从而抵消惯性相期间的惯性转矩。所需要的转矩减小量(即在发动机转矩下降控制下转矩被减小的所需量)随着在惯性相期间的变速器输入轴速度Nin的变化的目标值(即输入轴速度的梯度的目标值)变大而变大。如果转矩减小量相对小，则可以通过经由发动机12的点火定时延迟控制减小转矩来实现所需要的转矩减小量。另一方面，如果转矩减小量相对大，则不能通过点火定时延迟控制来实现所需要的转矩减小量；因此，通过由燃料切断控制器74进行的燃料切断控制来减小转矩是有用的。
[0032]燃料切断控制可以粗略地分为:部分燃料切断控制，在该控制下，根据转矩减小量切断对汽缸的一部分的燃料供应；全部汽缸燃料切断控制，在该控制下，切断对全部汽缸的燃料供应。在部分燃料切断控制下，从燃料继续被供应到的一个或更多个汽缸(燃烧汽缸)排出的废气EX以及禁止燃料被供应到的一个或更多个汽缸(燃料切断汽缸)排出的空气被馈送至催化剂44。结果，流入催化剂44的气体的空气燃料比A/F变稀，这可能使得催化剂44难以转化或去除NOx。此外，由于大量的空气流入催化剂44，所以可能发生催化剂44的劣化。在另一方面，部分燃料切断控制仅允许转矩减小量以汽缸为单位逐步改变。因此，当如动力接通升档的情况那样需要一定的驱动力时，转矩可能被过度地减小。在该情况下，发动机输出控制器72增大节气门开度Θ th,以在燃料切断控制器74的燃料切断控制下借助于燃烧汽缸来补充或补偿转矩减小量的至少一部分。结果，大量的空气经由燃料切断汽缸被馈送至催化剂44，这会使得催化剂44难以转化或去除NOx。
[0033]因此，在本实施方式中，在动力接通升档的惯性相期间经由部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th与执行转矩下降控制之前相比变得更小，或者变得小于包括节气门开度eth的下述增量的节气门开度θ th:该增量使得燃烧汽缸能够在燃料切断控制下补偿转矩减小量的至少一部分，以在动力接通升档的惯性相期间通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制时减小对排放物的影响。
[0034]同时，当执行燃料切断控制时，发生大的转矩变化。同时，在燃料切断控制中可能出现控制变化，并且实际的转矩减小可能响应延迟地发生。因此，惯性转矩的发生可能不与实际的转矩减小同步，并且对于输出转矩可能发生大的转矩变化。因此，在本实施方式中，为了减小由于通过燃料切断控制进行的转矩减小而产生的转矩变化，当转矩在部分燃料切断控制下开始减小之前，开始用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，并且在转矩减小结束之后，完成用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制。
[0035]更具体地参考图3所描述的，燃料切断必要性确定单元78确定燃料切断控制器74在由换挡控制器76实现的动力接通升档的惯性相期间是否需要进行部分燃料切断控制。例如，当作为能够表达换挡时间的一个要素示例的变速器输入轴速度Nin的变化(即，输入轴速度的梯度)的目标值等于或大于作为至少需要部分燃料切断控制的输入轴速度的梯度的预定梯度时，燃料切断必要性确定单元78确定燃料切断控制器74需要进行部分燃料切断控制。换挡控制器76例如基于确定换挡时的变速器输入轴速度Nin、在其之间对变速器进行换挡的齿轮位置(齿轮)、以及加速器操作量Acc，来计算输入轴速度的梯度的目标值。
[0036]如果燃料切断必要性确定单元78确定需要在动力接通升档的惯性相期间进行部分燃料切断控制，则发动机输出控制器72执行用于减小在通过燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th的控制。例如，发动机输出控制器72使得在惯性相中执行转矩下降控制期间节气门开度9 th等于0(即，完全闭合电子节气门阀40)。当增大节气门开度eth以借助于燃烧汽缸来补偿通过燃料切断控制而产生的转矩减小的量的至少一部分时，发动机输出控制器72减小节气门开度0th的增加量。即，发动机输出控制器72减小惯性相期间的节气门开度Θ th,以使其小于作为所需要的补偿量而计算的节气门开度Θ th的增量被加上的节气门开度0th。
[0037]优选地，在燃料切断控制器74开始燃料切断控制之前，发动机输出控制器72开始用于减小在通过燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，并且在燃料切断控制完成之后，发动机输出控制器72完成上述控制。例如，当自确定换挡的实际换挡确定时间起经过了预定的经过时间时，发动机输出控制器72开始用于减小在通过燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th的控制。预定的经过时间被设置为自换挡确定时间起的经过时间，在换挡确定时间处，发动机输出控制器72开始生成节气门开度eth的命令值，使得考虑到节气门开度0th的实际值相对于命令值的响应延迟，实际的节气门开度Θ th在燃料切断控制开始时已经被减小。
[0038]图4是说明电子控制单元70的控制操作，即用于减小当在动力接通升档的惯性相期间进行部分燃料切断控制以减小发动机转矩时的对排放物的影响的控制操作的主要部分的流程图。图4的控制流程按照短的周期如几毫秒至几十毫秒反复地被执行。图5是执行图4的流程图中表示的控制操作的时间图，并且示出了如下一个示例:其中，在执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th被减小至与执行转矩下降控制之前相比更小。图6是执行图4的流程图中表示的控制操作的时间图，并且示出了如下一个示例，其中在执行转矩下降控制期间的节气门开度eth被减小至与包括下述量的节气门开度eth相比更小--节气门开度θ th被增加所述量以借助于燃烧汽缸来补偿转矩减小量的一部分。
[0039]在图4中，例如，在与燃料切断必要性确定单元78对应的步骤SlO中初始确定在动力接通升档的惯性相期间是否需要进行部分燃料切断控制。即，确定在动力接通升档的惯性相期间是否进行部分燃料切断控制。如果在步骤SlO中做出否定判决(否)，则该例程的当前循环结束。如果在步骤SlO中(在图5和图6的时间tl处)做出肯定判决(是)，则执行与发动机输出控制器72对应的步骤S20，以进行用于减小在通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th的控制(参见图5和图6中时间t2与时间t3之间相对于虚线的实线)。然后，在与燃料切断控制器74对应的步骤S30中，开始部分燃料切断控制(在图5和图6的时间t2处)。然后，在与燃料切断控制器74对应的步骤S40中，完成部分燃料切断控制(在图5和图6的时间t3处)。然后，在与发动机输出控制器72对应的步骤S50中，完成在上面的步骤S20中开始的用于减小节气门开度Θ th的控制，以使得节气门开度9 th返回至原始的开度(在图5和图6中的t3之后)。
[0040]在图5中，当例如在动力接通升档的惯性相期间进行部分燃料切断控制时，在用虚线表示的传统示例中，节气门开度eth即使在部分燃料切断控制期间也保持恒定。另一方面，在由实线表示的本实施方式中，使得节气门开度θ th在部分燃料切断控制期间变得等于零(即，电子节气门阀40完全闭合)。结果，馈送至催化剂44的空气量明显地减少，并且使得流入催化剂的气体的空气燃料比A/F与传统示例的空气燃料比A/F相比更接近化学计量的空气燃料比。因而，促进催化剂44的NOx减少动作，并且可以抑制排放物的劣化。此外，馈送至催化剂44的空气量的明显减少产生抑制催化剂44自身劣化的效果。随着节气门开度0th因此变得等于零(随着电子节气门阀40因此完全闭合)，可以获得减小部分燃料切断控制期间发动机12的泵送损失的次生效应，而无需为发动机12提供用于将燃料切断汽缸的阀保持在完全闭合位置的阀停用机构。此外，生成命令值以使得节气门开度Θ th的实际值在开始部分燃料切断控制之前已经等于零，并且在部分燃料切断控制完成之后生成用于将节气门开度Θ th返回至原始值的命令值；因此，由于部分燃料切断控制而不太可能发生急剧的转矩变化。此外，可能不需要执行用于延迟发动机12的点火定时的控制来抑制急剧的转矩变化，或者可以减小延迟量，从而发动机效率不太可能或不可能被减小。
[0041]在图6中由虚线表示的比较示例中，当例如在动力接通升档的惯性相期间进行部分燃料切断控制时，增加部分燃料切断控制期间的节气门开度Θ th,以使用燃烧汽缸补偿由于部分燃料切断控制而产生的转矩减小的量的至少一部分。另一方面，在由实线表示的本实施方式中，将在部分燃料切断控制期间的节气门开度Θ th的增加量控制成与比较示例相比更小。因此，在比较示例中，流入催化剂的气体的空气燃料比A/F除了部分燃料切断控制以外还由于节气门开度eth的增加而变得更稀。在本实施方式中，另一方面，馈送至催化剂44的空气量被减小，并且即使在部分燃料切断控制下，流入催化剂的气体的空气燃料比A/F与比较示例的空气燃料比相比更接近化学计量的空气燃料比。
[0042]如上所述，根据本实施方式，即使当在自动变速器18的动力接通升档的惯性相期间通过部分燃料切断控制来减小发动机12的转矩时，与不进行用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制的情况相比，经由燃料切断汽缸馈送至催化剂44的空气量被减小；因此，流入催化剂的气体的空气燃料比A/F不太可能变稀或增大。因此，可以在动力接通升档的惯性相期间通过部分燃料切断控制来减小发动机12的转矩时减小对排放物的影响。
[0043]根据本实施方式，在开始通过部分燃料切断控制减小转矩之前，开始用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，并且在转矩减小结束之后，完成用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度eth的控制。因此，通过部分燃料切断控制进行的转矩减小而导致的转矩变化减小，可以缓解冲击。
[0044]接着，将描述本发明的第二实施方式，在以下描述中，相同的附图标记被分配给与上述第一实施方式和下面的实施方式共用的部件或部分，并且不再对这些部件或部分进行进一步说明。
[0045]在上述第一实施方式中，进行用于减小在通过部分燃料切断控制的转矩减小期间的节气门开度Θ th的控制，以防止流入催化剂的气体的空气燃料比A/F变得更稀或增大。在第二实施方式中，如下已知的NOx储存还原型三效催化剂被用作催化剂44:其在保持三效催化剂的功能的情况下将NOx临时储存在稀空气燃料比区域(即，当流入催化剂的气体的空气燃料比A/F是稀的时)。当使用NOx储存还原型三效催化剂时，考虑当在催化剂44上储存(沉积)大量的NOx并且催化剂44吸收NOx的能力减小时，由于催化剂44未能转化或去除NOx，所以对排放物的影响增大。因此，在本实施方式中，在用于减小通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制中，随着沉积在催化剂44上的NOx的量越大，发动机输出控制器72将节气门开度0th减小更大的度数。发动机输出控制器62例如基于流入催化剂的气体处于NOx临时储存在催化剂中的稀状态的时间段、气体处于NOx被减小的化学计量至富状态的时间段、发动机12的进气量Qair (对应于废气EX的量)等，根据用于获得沉积量的预定关系(映射)或公式来计算沉积在催化剂44上的NOx的量。
[0046]在使用如上所述的NOx储存还原型三效催化剂的情况下，如果即使当流入催化剂的气体的空气燃料比A/F是稀的时催化剂44也能够吸收NOx，则避免了由于未能转化或去除NOx而引起的排放物劣化。因此，如果催化剂44具有足够的能力吸收NOx，则认为即使在部分燃料切断控制期间也不必一律执行用于减小节气门开度9 th的控制。因此，在本实施方式中，当沉积在催化剂44上的NOx的量大时，发动机输出控制器72执行用于减小在通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，并且当沉积在催化剂44上的NOx的量小时，发动机输出控制器72不执行用于减小节气门开度Θ th的控制。
[0047]图7是说明在自动变速器18的动力接通升档的惯性相期间电子控制单元70的控制操作(即用于当通过部分燃料切断控制减小发动机转矩时减小对排放物的影响的控制操作)的主要部分的流程图。图7的控制流程按照例如几毫秒至几十毫秒的短周期反复地被执行。图7对应于图4所示的流程图，并且按照与图4的步骤具有相同的步骤编号的步骤来进行相同的控制操作。
[0048]在图7中，在步骤SlO初始确定例如在动力接通升档的惯性相期间是否需要进行部分燃料切断控制。如果在步骤S1中做出否定判决(否)，则例程的当前循环结束。如果在步骤SlO中做出肯定判决(是)，则在与发动机输出控制器72对应的步骤S15中，根据沉积在催化剂44上的NOx的计算量是否超过作为催化剂44具有足够能力吸收NOx的沉积量的预定上限的给定沉积量，来确定沉积在催化剂44上的NOx的量是否大。如果在步骤S15中做出否定判决(否)，则不进行用于减小在通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th的控制，并且例程的当前循环结束。另一方面，如果在步骤S15中做出肯定判决(是)，则在与发动机输出控制器72对应的步骤S20’中，进行用于减小在通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度9 th的控制。在该情况下，随着沉积在催化剂44上的NOx的量更大，节气门开度0th减小更大的度数。然后，在按照步骤S30至步骤S50进行部分燃料切断控制之后，完成在上面步骤S20’中开始的用于减小节气门开度eth的控制，并且节气门开度0th返回至原始开度。
[0049]如上所述，第二实施方式基本上产生了与上述第一实施方式的效果相同的效果。此外，在用于减小通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制中，催化剂44是NOx储存还原型三效催化剂，并且随着沉积在催化剂44上的NOx的量更大，节气门开度9 th减小更大的度数。因此，当沉积在催化剂44上的NOx的量大时，可以控制电子节气门阀40以使得流入催化剂的气体不变得更稀。
[0050]根据本实施方式，当沉积在催化剂44上的NOx的量大时，进行用于减小在通过部分燃料切断控制执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，而当沉积在催化剂44上的NOx的量小时，不进行用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制。因此，当沉积在催化剂44上的NOx的量小时，由于催化剂44可以吸收大量的NOx，因此，即使不执行用于减小在执行转矩下降控制期间的节气门开度Θ th的控制，也可以减小对排放物的影响。此外，当沉积在催化剂44上的NOx的量小时，可以将节气门开度Qth保持在相同的值或增加，以借助于燃烧汽缸来补偿燃料切断控制下转矩减小的量的至少一部分，由此使得可以缓解例如会由过度的转矩减小造成的冲击。
[0051]虽然参考附图详细地描述了本发明的实施方式，但是可以按照其他形式来应用本发明。
[0052]虽然彼此独立地实现每个上述实施方式，但是每个上述实施方式不是必需彼此独立地实现，而是这些实施方式可以适当地组合并实现。
[0053]在上述第一实施方式的图5所示的时间图中，在部分燃料切断控制期间节气门开度0th变得等于零(B卩，电子节气门阀40完全闭合)。然而，应当理解，这仅是当节气门开度0th减小时的示例。
[0054]虽然在上述实施方式中在部分燃料切断控制期间进行用于减小节气门开度Θ th的控制，但是即使当在全部汽缸燃料切断控制期间进行用于减小节气门开度Θ th的控制时，也可以获得抑制催化剂44自身劣化的效果。
[0055]虽然在上述实施方式中催化剂44是三效催化剂(其可以是NOx储存还原型三效催化剂)，但是本发明不限于该布置。例如，可以在排气管34中相应地设置氧化催化剂和NOx还原催化剂(如NOx储存还原催化剂)。
[0056]应当理解，上述实施方式仅为示例性的，并且可以基于本领域技术人员的知识，以各种变化、修改和改进来实施本发明。
【权利要求】
1.一种用于车辆的控制系统，所述车辆包括具有多个汽缸的发动机、设置在所述发动机的排气管中的催化剂以及将来自所述发动机的动力向驱动轮传送的自动变速器，所述系统包括: 电子控制单元，被配置成在动力接通升档的惯性相期间通过切断对所述发动机的至少一个所述汽缸的燃料供应来进行转矩下降控制以减小所述发动机的转矩， 所述电子控制单元被配置成减小在所述转矩下降控制的执行期间的节气门开度，直至所述节气门开度与执行所述转矩下降控制之前相比变小，或者直至所述节气门开度变得小于包括下述量的节气门开度:所述节气门开度被增加所述量，以通过在所述转矩下降控制期间继续对至少一个所述汽缸的燃料供应来补偿转矩减小量的一部分。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述催化剂包括将氧化氮临时存储在稀空气燃料比区域中的催化剂，并且所述电子控制单元被配置成随着沉积在所述催化剂上的氧化氮的量更大，在所述转矩下降控制的执行期间将所述节气门开度减小更大的度数。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的控制系统，其中，所述电子控制单元被配置成当沉积在所述催化剂上的氧化氮的量大于给定值时，进行用于减小在所述转矩下降控制的执行期间的所述节气门开度的控制，并且所述电子控制单元被配置成:当沉积在所述催化剂上的所述氧化氮的量等于或小于所述给定值时，不进行用于减小在所述转矩下降控制的执行期间的所述节气门开度的控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其中，所述电子控制单元被配置成在所述转矩下降控制开始之前开始用于减小在所述转矩下降控制的执行期间的所述节气门开度的控制，以及在所述转矩下降控制完成之后完成用于减小在所述转矩下降控制的执行期间的所述节气门开度的控制。
5.一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括具有多个汽缸的发动机、设置在所述发动机的排气管中的催化剂以及将来自所述发动机的动力向驱动轮传送的自动变速器，所述方法包括: 在动力接通升档的惯性相期间通过切断对所述发动机的至少一个所述汽缸的燃料供应来减小所述发动机的转矩， 减小在减小所述转矩期间的节气门开度，直至所述节气门开度与减小所述转矩之前相比变小，或者直至所述节气门开度变得小于包括下述量的节气门开度:所述节气门开度被增加所述量，以通过在减小所述转矩期间继续对至少一个所述汽缸的燃料供应来补偿转矩减小量的一部分。
【文档编号】F16H63/50GK104395590SQ201380033321
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】横田敦彦, 榊原大地, 长谷川善雄, 太田圭祐 申请人:丰田自动车株式会社