專利名稱：用于混合發(fā)動機的控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于混合發(fā)動機的控制裝置及方法，其中該混合發(fā) 動機由經由離合器連接的內燃機和電動機構造而成，并且包括至少 在預定減速條件下停止對內燃機驅動的模式。
背景技術：
在現有技術中已知這樣一種技術即，當尾氣凈化催化劑的溫 度到達或超過預定溫度時，通過使引擎與驅動軸分離并暫停燃料供 給來使引擎停止旋轉，從而防止尾氣凈化催化劑的溫度下降到或低
于活化溫度(參照專利文獻JP2004-112995A)。根據該技術，可以 防止當引擎重新啟動時廢氣排放劣化。

發(fā)明內容
然而，根據上述技術，如果當催化劑處在高于正常的溫度時使 內燃機停止，例如緊接著內燃機在高輸出區(qū)域連續(xù)運轉之后，則可 能加速催化劑的劣化。
本發(fā)明的目的在于在減速過程中，在將減速性能、燃料經濟 性以及尾氣凈化性能保持在良好的水平的同時，可以確保尾氣凈化 催化劑的耐用性。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于混合發(fā)動機的控制 裝置，所述混合發(fā)動機通過經由離合器連接的內燃機和電動機構造 而成，所述控制裝置包括溫度檢測單元，其對設置在所述內燃機 的排氣系統中的尾氣凈化催化劑的溫度進行檢測；以及內燃機控制 單元，當預定減速條件成立時所述內燃機控制單元使所述內燃機停 止，并且當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第一預定溫度時，即使 所述預定減速條件成立，所述內燃機控制單元也禁止所述內燃機停
止，其中所述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催化劑的活化開始溫 度。
為了達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種用于混合發(fā)動機的控 制方法，所述混合發(fā)動機通過經由離合器連接的內燃機和電動機構 造而成，所述控制方法包括對設置在所述內燃機的排氣系統中的 尾氣凈化催化劑的溫度進行檢測；當預定減速條件成立時，使所述 內燃機停止；以及當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第一預定溫度 時，即使所述預定減速條件成立，也禁止所述內燃機停止，其中所 述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催化劑的活化開始溫度。
本發(fā)明的細節(jié)以及其它特征和優(yōu)點在說明書的剩余部分中進行 闡述并且在附圖中示出。


圖1為顯示根據實施例的用于混合動力車輛的動力傳動系實例 的框圖。
圖2為顯示根據實施例的用于混合動力車輛的動力傳動系的另 一實例的框圖。
圖3為顯示混合控制模塊的輸入/輸出狀態(tài)的視圖。
圖4為顯示根據第一實施例的引擎實例的視圖。
圖5為顯示根據第一實施例的控制的流程圖。
圖6為示出根據各實施例的對控制進行切換的催化劑溫度的設 定點的視圖。
圖7為顯示與用于各實施例的引擎制動相對應的轉矩Reg的特 性實例的視圖。
圖8為顯示用于各實施例的協同再生內的旋轉力矩的比率系數 k的特性實例的視圖。
圖9為顯示在第一實施例中各元件的操作的視圖。 圖10為顯示根據第二實施例的控制的流程圖。 圖11為顯示在第二實施例中各元件的操作的視圖。 圖12為顯示根據第三實施例的引擎實例的視圖。
圖13為顯示根據第三實施例的控制的前半段的流程圖。 圖14為顯示根據第三實施例的控制的后半段的流程圖。
圖15為用于設定用于第三實施例的發(fā)電轉矩Tegen的基本值的 映射圖。
圖16為顯示相對于用于第三實施例的蓄電裝置的充電狀態(tài) SOC的發(fā)電上限量的映射圖。
圖17為顯示第三實施例中的各元件的操作的視圖。
圖18為顯示根據第四實施例的控制的前半段的流程圖。
具體實施例方式
圖1為顯示應用本發(fā)明的用于混合動力車輛的動力傳動系實例 的視圖。
引擎(內燃機)1的輸出軸經由第一離合器2與電動機/發(fā)電機 3相連。電動機/發(fā)電機3是也用作發(fā)電機的電動機。電動機/發(fā)電機 3的輸出軸經由第二離合器4與變速器5相連。
制動執(zhí)行器6調節(jié)從制動器油壓源傳遞到各車輪的車輪制動分 泵缸的油壓。
引擎控制模塊(ECM) 7對引擎1進行控制。電動機控制模塊 (MCM) 8對電動機/發(fā)電機3進行控制。變速器控制模塊(TCM) 9對變速器5進行控制。來自混合控制模塊(HCM)10的指令對ECM 7、 MCM 8以及TCM 9進行綜合控制。
諸如電池等的蓄電裝置11將電力供應到各控制模塊7 10。當 將電動機/發(fā)電機3作為電動機驅動時，逆變器12將來自蓄電裝置 11的直流電力變換成交流電力，并且將交流電力輸出到電動機/發(fā)電 機3中。此外，當電動機/發(fā)電機3用作發(fā)電機時，逆變器12將來自 電動機/發(fā)電機3的發(fā)電的交流電力變換成直流電力，并且將直流電 力輸出到蓄電裝置11中。
電動機/發(fā)電機3既包括運行(行駛)驅動功能又包括啟動引擎 l的功能。當車輛運行(行駛)時，第二離合器4接合。如果此時引 擎1單獨使用引擎i的驅動力或者引擎1與電動機/發(fā)電機3兩者一
起使用引擎l的驅動力，則第一離合器2也接合。當啟動引擎l時，
第二離合器4分離并且第一離合器2接合，由此進行起動。
圖2為顯示應用本發(fā)明的用于混合動力車輛的動力傳動系的另
一實例的視圖。此構造以如下方式區(qū)別于圖1的構造。首先，除了
用于運行(行駛)的第一電動機/發(fā)電機3以外還設置有用于引擎啟 動的第二電動機/發(fā)電機14，該第二電動機/發(fā)電機14經由帶13與引 擎1協同操作。在第二電動機/發(fā)電機14與蓄電裝置11之間設置有 第二逆變器15。此外，設置第二電動機控制模塊16用于將指令發(fā)出 到第二電動機/發(fā)電機14中。并且省略了第二離合器4。
應該注意的是本發(fā)明并不局限于上述兩種構造，并且只要發(fā)明 包括有至少當加速踏板OFF (關閉)或制動器ON (打開)時使引擎 停止的模式，該發(fā)明就可應用于其它各種公知的混合動力系統中。
圖3為顯示ECM 7、 MCM 8、 TCM 9以及HCM 10的輸入/輸 出狀態(tài)的視圖。ECM7、 MCM 8、 TCM 9以及HCM 10分別為包括 微型計算機的可編程控制器，該微型計算機設置有中央處理單元 (CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)以及輸 入/輸出接口 (1/0接口)。這些控制器可包括多臺微型計算機。
將來自電鍵開關101的電鍵開關信號HEVSW、來自制動踏板 傳感器102的制動器操作量信號Bpo、來自引擎轉速傳感器103的 引擎轉速信號Ne、來自催化劑溫度傳感器104的催化劑溫度信號 Tcat、來自加速踏板開度傳感器105的加速踏板開度信號Apo、來自 車輛速度傳感器106的車輛速度信號VSP以及蓄電裝置11的充電狀 態(tài)(充電量)SOC作為來自各種傳感器的檢測信號輸入到HCM 10 中。
HCM 10將用于在電動機/發(fā)電機3的轉矩控制與轉速控制之間 進行切換的控制切換信號、目標電動機轉矩信號以及目標電動機轉 速信號輸出到MCM8中。特別地，當預定的減速條件成立時，HCM 10將用于使電動機/發(fā)電機3進行再生操作的指令信號輸出到MCM 8中。
此外，HCM IO將目標引擎轉矩信號、引擎l啟動/停止指令信
號以及燃料切斷容許信號輸出到ECM7中，并且從ECM7中輸入表 示催化劑的控制狀態(tài)的催化劑控制狀態(tài)信號。特別地，當預定的減 速條件(引擎停止條件)成立時，HCM IO將引擎1停止指令信號輸 出到ECM7中。ECM7將燃料噴射控制信號輸出到引擎1的燃料噴 射閥中，并將燃料泵控制信號輸出到燃料泵中。
此外，HCM IO將變速器控制指令輸出到TCM 9中，并且從TCM 9中輸入表示變速器的控制狀態(tài)的變速器控制狀態(tài)信號。
另外，HCM IO分別將離合器控制信號Cl、離合器控制信號C2 以及制動轉矩信號Tbr輸出到第一離合器2、第二離合器4以及制動 執(zhí)行器6中。
在圖3中，離合器的數量取決于混合動力系統的構造。在本實 施例中，使引擎1與驅動系統分離的離合器表示為離合器C1。
圖4為顯示引擎1的實例的視圖。引擎1是這樣的柴油發(fā)動機 即，吸入空氣從空氣濾清器21經由進氣通道22、進氣節(jié)流閥23、 收集器24、進氣歧管25以及進氣閥27被吸入到氣缸28中，其中通 過進氣凸輪26驅動進氣閥27以使該進氣閥27打開及關閉。
活塞29插入氣缸28中，并且通過燃料噴射閥30將燃料噴射到 氣缸28中。經由排氣閥32將燃料尾氣排出到排氣通道33中，其中 通過排氣凸輪31驅動排氣閥32以使該排氣閥32打開及關閉。
將一部分尾氣作為EGR氣體引入到EGR通道34中。通過EGR 闊35控制EGR氣體量，于是EGR氣體循環(huán)流通到進氣歧管25中。
由諸如三元催化劑等的氧化催化劑構成的尾氣凈化催化劑36 設置在排氣通道33的下游部分。
在具有上述構造的系統中在減速過程中進行控制。
圖5顯示了根據第一實施例的控制流程。在HCM IO中執(zhí)行此 控制。
在步驟S101中，讀取在燃料切斷之前輸入到HCM 10中的各種 信號。所述各種信號包括催化劑溫度Tcat、加速踏板開度信號Apo、 制動器操作量信號Bpo、蓄電裝置充電狀態(tài)(充電量)SOC以及燃 料切斷請求信號。ECM 7判斷燃料切斷請求， 一旦在該流程中最終
判斷出請求的有無，則將該請求再次發(fā)送到ECM7中，于是基于請
求的有無進行實際的燃料切斷。
在步驟S102中，基于制動器操作量信號Bpo計算驅動輪的制 動轉矩Tbr。典型地，將制動踏板的下壓力用作制動器操作量信號 Bpo，從而以與踏板下壓力大致成比例的方式計算制動轉矩Tbr。然 而，可以考慮公知的制動輔助技術等來計算制動轉矩Tbr。
在步驟S103中，判斷是否加速踏板開度Apo=0，或者換句話說 判斷加速踏板是否為OFF。當判斷出加速踏板為OFF時，程序轉入 步驟S104。
在步驟S104中，判斷催化劑溫度Teat是否高于第一預定溫度 TcatH。當判斷出催化劑溫度Tcat高于第一預定溫度TcatH時，程序 轉入步驟S105，在該步驟S105中禁止(第一)離合器C1分離，并 且引擎l保持為旋轉狀態(tài)。也就是說，禁止引擎l停止。
在步驟S106中，判斷催化劑溫度Tcat是否高于比TcatH高的 第二預定溫度TcatHH。當判斷出催化劑溫度Tcat高于第二預定溫度 TcatHH時，程序轉入步驟S107，在該步驟S107中取消燃料切斷請 求進而禁止燃料切斷。此時將燃料噴射量設定成例如使引擎1的凈 轉矩為零，或者換句話說將燃料噴射量設定成用于生成下述轉矩的 燃料噴射量即，與經由離合器Cl連接的電動機/發(fā)電機3的旋轉 同步地旋轉引擎1所需要的轉矩。
圖6顯示了設定第一預定溫度TcatH和第二預定溫度TcatHH 的方式的實例。如圖6所示，將第一預定溫度TcatH和第二預定溫 度TcatHH兩者均設定成高于催化劑開始活化的溫度。
當引擎在催化劑溫度高的狀態(tài)下停止時，高溫氣體滯留在催化 劑中，因此無法進行通過尾氣散熱，結果催化劑溫度停止下降。在 這種情況下，會加速催化劑的劣化。
因此，將第一預定溫度TcatH設定為由于如上述引擎停止等原 因推定催化劑劣化時的催化劑溫度下限值附近的值。結果，可以防 止由于過度冷卻所造成的催化劑活性下降。
此外，如果當僅禁止引擎停止而不禁止燃料切斷時發(fā)出燃料切
斷請求，則尾氣=空氣成立，結果由于尾氣溫度下降而促使冷卻作用 增大。
然而，如果催化劑溫度進一步增加，并且如果緊接著在尾氣中 仍含有未燃燒成分的狀態(tài)下在燃料切斷之前進行高溫操作之后而使 燃料切斷時的尾氣(空氣)中高濃度的氧氣接觸催化劑，則在催化 劑中發(fā)生氧化反應，從而導致溫度進一步增加。在這種情況下，催 化劑急速劣化且存在燃盡的可能性。
因此，將第二預定溫度TcatHH設定為下述數值即，當進行
燃料切斷時在尾氣(=空氣)的冷卻作用起效之前由于催化劑中的氧 化反應推定催化劑溫度升高時的催化劑溫度下限值附近的值。
因此，當催化劑溫度Tcat升高到第一預定溫度TcatH以上時， 禁止引擎停止以便通過尾氣進行冷卻，并且當催化劑溫度Tcat進一 步升高而超過第二預定溫度TcatHH時，禁止引擎停止并且禁止燃料 切斷以便尾氣中的氧氣濃度通過燃燒而下降。結果，可以抑制催化 劑中的氧化反應，可以防止催化劑溫度增加，并且可以確保催化劑 的耐用性。
此外，當催化劑溫度Tcat等于或低于第一預定溫度TcatH時， 均不禁止引擎停止和燃料切斷，防止催化劑溫度降低，因此可以防 止催化劑活性下降。結果，可以將燃料經濟性和尾氣凈化性能保持 在良好的水平。
一旦以這種方式判斷出有無燃料切斷，則程序轉入步驟S108， 在該步驟S108中判斷是否已發(fā)出燃料切斷請求或者離合器Cl是否 分離。當未發(fā)出燃料切斷請求或者離合器C1分離時，即當引擎制動 不起作用時，程序轉入步驟S109。在步驟S109中，將利用使電動機 /發(fā)電機3用作發(fā)電機的電力再生來抵消與引擎制動對應的制動量的 標記f設定為l。另一方面，步驟S108中的判斷為否定即表示引擎 制動起作用，因此程序轉入步驟S112，在該步驟S112中將標記f 設定為0。
在步驟S110中，利用下式(1)計算電動機/發(fā)電機3的目標再 生轉矩。<formula>formula see original document page 13</formula>(1)
這里，Reg為對應于引擎制動的轉矩(滑行再生)，其中如上 所述當離合器Cl分離或禁止燃料切斷時，此轉矩Reg以f=l被添加。
圖7為顯示對應于引擎制動的轉矩Reg的特性實例的視圖。如 圖7所示，隨著電動機速度增加，對應于引擎制動的轉矩Reg也增 大，并且當電動機速度接近零時，旋轉起動所需的轉矩增大。
此外，在式(1)中，k為表示例如根據車輛的減速度所確定的 再生轉矩相對于制動轉矩Tbr的比率的系數(協同再生)。
圖8為顯示系數k的特性實例的視圖。當車輛的減速度小時， 可由再生轉矩抵消的比率大，因此系數k會增大，但是當減速度增 大時，可由再生轉矩抵消的比率減小，因此系數k減小。
因此，通過利用一部分制動力進行協同再生來再生電力，可以 在保持催化劑冷卻性能和車輛減速性能的同時改善燃料經濟性。
最后，在步驟Slll中，從制動轉矩Tbr中減去協同再生轉矩(k XTbr)，并將結果設定為驅動輪的機械制動轉矩。應該注意的是當 釋放制動踏板以使制動器不起作用(制動器為OFF)時，制動轉矩 Tbr=0，并且在僅當釋放加速踏板(加速踏板開度=0)的減速過程中 也執(zhí)行此控制。
此外，當制動器為OFF并且在燃料切斷過程中引擎制動操作處 于進行中時，通過確保電動機/發(fā)電機3不進行電力再生可以防止由 于引擎制動過程中的泵運轉(空氣供給)所引起的催化劑冷卻功能 下降。也可以防止減速度過度增加。
圖9為顯示本實施例中各元件的操作的視圖。圖9中的1 m表 示圖6中所示的各溫度區(qū)域(在后述圖11和圖17同樣適用)。應 該注意的是當催化劑溫度轉移到低于第一預定溫度TcatH的溫度區(qū) 域III時，即使在燃料過量供給處理(rich spike processing)過程中 也將控制切換到溫度區(qū)域III。換句話說，迅速使引擎停止，盡量抑 制氧氣流入催化劑，并且防止催化劑溫度隨著低溫尾氣的流入而降 低。 '
根據上述實施例，通過根據催化劑溫度來控制引擎停止和燃料
切斷，可以防止催化劑過熱，由此確保催化劑的耐用性，并且還可 以防止催化劑過度冷卻，由此防止催化劑活性下降。
此外，通過根據在此控制中進行切換的引擎制動的有無來調節(jié) 再生轉矩的比率，可以確保所需的制動轉矩從而保持減速性能，并 且再生轉矩的比率可以增加到最大值，由此改善電力再生效率。結 果，可以實現燃料經濟性的改善。
盡管在本實施例中說明了柴油發(fā)動機，但本實施例也可以以完 全相同的方式應用于汽油發(fā)動機。
接下來，將說明第二實施例。
在第二實施例中，將NOx吸附(捕獲)催化劑用作圖4中所示 的尾氣凈化催化劑36。
當尾氣空燃比稀薄時(當氧氣過剩時)，NOx吸附催化劑吸附 所流入的尾氣中含有的NOx，當尾氣空燃比過濃時(當燃料過剩時)， NOx吸附催化劑釋放并凈化所吸附的NOx。利用這種特性，當在NOx 吸附催化劑中己經吸附了至少預定量的NOx時，進行所謂的燃料過 量供給處理從而通過強制地使空燃比變濃化來釋放并凈化NOx。
NOx吸附催化劑用于通過保持由貴金屬(諸如Pt等的貴金屬) 制成的氧化催化劑來氧化流入的排出成分(HC、 CO)。然而，除了 NOx吸附催化劑以外，也可單獨設置保持有氧化催化劑的催化劑(三 元催化劑等)。
在柴油發(fā)動機中，通過利用進氣節(jié)流闊23對吸入空氣進行節(jié) 流、利用EGR閥35增加EGR量或者結合這兩種方法來調節(jié)新鮮空 氣量從而進行對尾氣空燃比的控制。應該注意的是第二實施例也可 應用于將NOx吸附催化劑設置在汽油發(fā)動機中的裝置。在這種情況 下，通過增加燃料噴射量并且通過點火正時延遲控制來抵消轉矩增 加量等，從而釋放并凈化汽油發(fā)動機的NOx吸附催化劑中的NOx。
在第一實施例的控制中，即使當提供NOx吸附催化劑并進行燃 料過量供給處理時，在燃料過量供給處理過程中車輛減速并且催化 劑溫度處于溫度區(qū)域II的情況下也不禁止燃料切斷。在這種情況下， 當在燃料過量供給處理過程中進入燃料切斷模式以使燃料過量供給
處理中斷時，在燃料切斷過程中尾氣(空氣)中的氧氣存儲在催化 劑中。之后當重新開始燃料過量供給處理時，在重新開始初期由于 變濃化而生成的尾氣中的還原成分(HC)在所存儲的氧氣的還原過
程中被消耗，從而導致NOx的還原凈化延遲。結果，燃料經濟性降
低并且尾氣凈化性能降低。
因此，在第二實施例中，當催化劑溫度Tcat高于第一預定溫度 TcatH并且等于或低于第二預定溫度TcatHH時(即處在溫度區(qū)域II 中)，通過讀取催化劑的控制狀態(tài)來判斷燃料過量供給處理是否在 進行中，并且當燃料過量供給處理在進行中時，禁止燃料切斷。
圖10顯示了第二實施例的控制流程。圖10中所示的控制流程 與圖5中所示的控制流程不同之處在于步驟S201和步驟S202的處 理。
當催化劑溫度Tcat處于溫度區(qū)域II時，在步驟S201中讀取催 化劑的控制狀態(tài)。接下來，在步驟S202中，判斷燃料過量供給處理 是否在進行中。當判斷出燃料過量供給處理在進行中時，程序轉入 步驟S107,在該步驟S107中禁止燃料切斷。另一方面，當判斷出燃 料過量供給處理不在進行中時，程序轉入步驟S108而不禁止燃料切 斷。
應該注意的是根據催化劑類型(例如三元催化劑或NOx吸附催 化劑)將第一預定溫度TcatH和第二預定溫度TcatHH分別設定為適 當的數值。
當燃料過量供給處理在進行中時通過禁止燃料切斷以使燃料過 量供給處理繼續(xù)進行，從而可使燃料經濟性和尾氣凈化性能保持在 良好的水平而不會延遲NOx還原凈化。
應該注意的是當在燃料過量供給處理過程中引擎1的凈轉矩大 于零時，將對應量添加到電動機/發(fā)電機3的再生轉矩中，從而可以 增加再生電力的量。
圖11為顯示本實施例的各元件的操作的視圖。在圖11中，利 用R/S表示燃料過量供給。
接下來，將說明第三實施例。
圖12為顯示根據第三實施例的引擎實例的視圖。如圖12所示，
在第三實施例中，將NOx吸附催化劑37和柴油微粒過濾器(在下 文中稱為"DPF" ) 38設置為尾氣凈化催化劑。NOx吸附催化劑37 與DPF 38的位置可以顛倒。此外，除了NOx吸附催化劑37與DPF 38以外，可使DPF38保持NOx吸附催化劑37以形成一體構造，或 者可單獨設置保持有氧化催化劑的催化劑。
NOx吸附催化劑37功能如第二實施例所述。然而，當使用含有 硫(S)的燃料時，眾所周知，進行硫中毒再生處理。更具體而言， 檢測NOx吸附催化劑中的硫中毒累積量，當該累積量達到或超過預 定量時，通過升高尾氣溫度并使尾氣空燃比變濃化來進行處理從而 去除硫中毒。
DPF 38具有用于吸附含在尾氣中的微粒物質(PM)的微粒物 質(PM)吸附功能。應該注意的是DPF 38還具有用于通過保持氧 化催化劑(由貴金屬制成)以氧化流入的尾氣成分(HC、 CO)的功 能。在DPF 38上也進行DPF再生處理。更具體而言，檢測所吸附 的PM量，當所吸附的PM量達到或超過預定量時，通過升高尾氣溫 度并使尾氣空燃比變濃化來進行處理從而去除PM。
與在燃料過量供給過程中進行的控制相類似，通過利用進氣節(jié) 流閥23對吸入空氣進行節(jié)流、利用EGR閥35增加EGR量或者結 合這兩種方法從而在硫中毒再生和DPF再生過程中進行對尾氣空燃 比的控制。
硫中毒再生過程中尾氣空燃比的濃度小于燃料過量供給處理過 程中的濃度，但是大于DPF再生處理過程中的濃度。
如果催化劑溫度至少等于或大于第一預定溫度TcatH (溫度區(qū) 域I、 II)則進行硫中毒再生和DPF再生。然而，應該注意的是也可 當催化劑溫度等于或大于第二預定溫度TcatHH (僅溫度區(qū)域I)時 來進行硫中毒再生和DPF再生。
當在NOx吸附催化劑的硫中毒再生或DPF再生過程中車輛減 速時，運行所需轉矩減小。從而，引擎負荷減小使得不再滿足上述 再生處理所需的高溫條件，結果，再生處理中斷，可能導致再生效
率大大降低。
因此，在第三實施例中，當在溫度區(qū)域II中發(fā)生減速時在硫中 毒再生或DPF再生過程中禁止燃料切斷。此外，在減速過程中增大 引擎負荷以保持高溫和過濃狀態(tài)，并且利用電動機/發(fā)電機3再生用 于增加引擎負荷的電力。
圖13和14顯示了第三實施例的控制流程。圖13中直到步驟 S107的處理與圖10中所示的直到步驟S107的處理相同。當催化劑 溫度Tcat高于第一預定溫度TcatH時，進行處理直到步驟S107，于 是在轉入步驟S108之前進行圖14中的步驟S301 S305的處理。
在步驟S301中，讀取催化劑控制狀態(tài)，于是程序轉入步驟S302。 在步驟S302中，判斷NOx吸附催化劑的硫中毒再生和DPF再生中 至少之一是否在進行中。當判斷出再生處理在進行中時，在步驟S303 中禁止燃料切斷，于是程序轉入步驟S304。在步驟S304中，以下述 方式計算引擎負荷的增加量(燃料噴射量的增加量)以及與引擎負 荷增加量對應的電動機/發(fā)電機3的發(fā)電轉矩Tegen。
首先，通過參考圖15中所示的數據映射圖基于引擎轉速Ne和 催化劑溫度Tcat來設定發(fā)電轉矩Tegen (=引擎負荷增加量)的基本 值。更具體而言，將發(fā)電轉矩Tegen設定成隨著催化劑溫度Tcat下 降而增大并且隨著催化劑溫度Tcat升高而減小，由此再生過程中的 催化劑溫度增加或保持為高溫。此外，尾氣流(所供應的熱量)隨 著引擎轉速Ne的增大而增大，因此將發(fā)電轉矩Tegen設定成隨著引 擎轉速Ne的增大而減小。
此外，如圖16所示，當電池或其它蓄電裝置的充電狀態(tài)(充電 量)SOC大時，可以再生的剩余電力(發(fā)電上限量)減小。因此， 將利用上述方法計算出的Tegen的基本值與該發(fā)電上限量進行比較，
將利用發(fā)電上限量作為上限通過限制處理所得到的數值設定為最終 的引擎負荷增加量和發(fā)電轉矩Tegen。
接下來，進行步驟S108之后的處理。在步驟S110'中，在計算 電動機/發(fā)電機3的再生轉矩的同時添加發(fā)電轉矩Tegen。換句話說， 利用下式(2)計算電動機/發(fā)電機3的目標再生轉矩。目標再生轉矩-f XReg+kXTbr+Tegen (2) 另一方面，當催化劑溫度Tcat等于或低于第一預定溫度TcatH 并且硫中毒再生和DPF再生均不在進行中時，程序轉入步驟S305。 在步驟S305中，將發(fā)電轉矩Tegen設定為零，之后程序轉入步驟 S108。
這樣，在硫中毒再生或DPF再生過程中，除了允許電力再生以 繼續(xù)引擎操作以外，積極地增加引擎負荷以盡量長地連續(xù)再生控制 同時保持再生所需溫度。結果，可以降低由再生中斷引起的再加熱 的頻率，由此抑制燃料經濟性的劣化。此外，用于增加引擎負荷的 電力得到再生，因此可以改善總的燃料經濟性和尾氣凈化性能甚至 還不會影響減速性能。
應該注意的是，當發(fā)電上限量所限制的引擎負荷增加量使得實 質上不滿足用于再生處理的溫度條件從而無法進行再生處理時，應 該立即停止再生處理并且應該將處理切換到第一實施例中所述的降 低催化劑溫度的控制。換句話說，在設定再生禁止標記并且設定 Tegen=0之后，程序繞過步驟S301 S305的處理而轉入步驟S108。
圖17為顯示第三實施例的各元件的操作的視圖。在圖17中， "再生進行中"表示硫中毒再生或DPF再生在進行中。
在以上說明中，在溫度區(qū)域I和II中進行硫中毒再生和DPF再 生，但是如上所述，也可單獨在溫度區(qū)域I中進行再生。圖18顯示 了在這種情況下(第四實施例)的處理流程的前半段。該處理流程 的后半段與圖14中所示的流程相同。
應該注意的是具有混合發(fā)動機的車輛(混合動力車輛)重于相 同級別的傳統車輛，并且連續(xù)高速運行過程中的負荷更高。此外， 混合動力車輛通常使用具有良好的燃料經濟性的操作點，但是對應
區(qū)域中的負荷比較高并且排放溫度也高。因此，在嚴峻的條件下使 用催化劑的頻率高。然而，根據上述第一至第四實施例，在車輛減 速的過程中，在將減速性能、燃料經濟性以及尾氣凈化性能保持在 良好的水平的同時可以確保催化劑的耐用性。
盡管以上己經參考本發(fā)明特定的實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于上述實施例。在權利要求書的范圍內，本領域的技術 人員可以對上述實施例做出修改和變型。
例如，在圖5、 10、 13以及18中所示的流程圖的步驟S107中， 通過禁止燃料切斷來減少排氣系統中尾氣的氧氣含量。然而，也可 通過其它方法來減少排氣系統中尾氣的氧氣含量。
日本專利申請P2007-205683 (在2007年8月7日提交)的全部
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權利要求
1.一種用于混合發(fā)動機的控制裝置，所述混合發(fā)動機通過經由離合器連接的內燃機和電動機構造而成，所述控制裝置包括溫度檢測單元，其對設置在所述內燃機的排氣系統中的尾氣凈化催化劑的溫度進行檢測；以及內燃機控制單元，當預定減速條件成立時所述內燃機控制單元使所述內燃機停止，并且當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第一預定溫度時，即使所述預定減速條件成立，所述內燃機控制單元也禁止所述內燃機停止，其中所述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催化劑的活化開始溫度。
2. 根據權利要求1所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，還包括 制動操作檢測單元，其檢測制動器是否受到操作；以及 電力再生控制單元，當預定減速條件成立時，所述電力再生控制單元通過使所述電動機用作發(fā)電機來進行電力再生，當停止向所 述內燃機供應燃料并且所述制動器未受到操作時，即使所述預定減 速條件成立，所述電力再生控制單元也禁止所述電動機進行所述電 力再生。
3. 根據利要求l所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，還包括 制動操作檢測單元，其檢測制動器是否是運轉的；以及 電力再生控制單元，當預定減速條件成立時，所述電力再生控制單元通過使所述電動機用作發(fā)電機來進行電力再生，當所述制動 器受到操作時，所述電力再生控制單元利用減速過程中的一部分制 動力使所述電動機再生電力。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的用于混合發(fā)動機的控制 裝置，其中，當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第二預定溫度時，所述內燃機控制單元禁止所述內燃機停止并且減少所述排氣系統中的尾氣的 氧氣含量，其中所述第二預定溫度高于所述第一預定溫度。
5. 根據權利要求4所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 所述內燃機控制單元通過禁止對所述內燃機的燃料切斷來減少所述排氣系統中的尾氣的氧氣含量。
6. 根據權利要求4所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 所述尾氣凈化催化劑包括NOx吸附催化劑，并且，當所述NOx吸附催化劑釋放并凈化所吸附的NOx時，即使所 述尾氣凈化催化劑的溫度等于或低于所述第二預定溫度，所述內燃 機控制單元也減少所述排氣系統中的尾氣的氧氣含量。
7. 根據權利要求1所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 所述尾氣凈化催化劑包括NOx吸附催化劑，并且， 在從所述NOx吸附催化劑中去除中毒的硫的過程中，所述內燃機控制單元禁止所述內燃機停止并且減少所述排氣系統中的尾氣的 氧氣含量。
8. 根據權利要求7所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，還包括 電力再生控制單元，即使當制動器未受到操作時，在從所述NOx吸附催化劑中去除中毒的硫的過程中所述電力再生控制單元允許所 述電動機進行電力再生。
9. 根據權利要求8所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 在所允許的電動機的電力再生過程中，所述電力再生控制單元增加電力再生量以超過常規(guī)電力再生操作的電力再生量，并且，所述內燃機控制單元進行控制以根據所述電力再生量的增加量 來增大所述內燃機的負荷。
10. 根據權利要求7所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中，一旦完成從所述NOx吸附催化劑中去除中毒的硫，當所述尾氣 凈化催化劑的溫度高于所述第一預定溫度并且等于或低于第二預定 溫度時所述內燃機控制單元允許燃料切斷，當所述尾氣凈化催化劑 的溫度高于所述第二預定溫度時所述內燃機控制單元禁止燃料切 斷，其中所述第二預定溫度高于所述第一預定溫度，并且所述控制裝置還包括電力再生控制單元，當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于所述第 二預定溫度時，所述電力再生控制單元允許利用一部分制動力進行 電力再生。
11. 根據權利要求1所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 所述尾氣凈化催化劑包括微粒過濾器，并且，在去除所述微粒過濾器所吸附的微粒的過程中，所述內燃機控 制單元禁止所述內燃機停止并且減少所述排氣系統中的尾氣的氧氣
12. 根據權利要求11所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，還包括電力再生控制單元，即使當制動器未受到操作時，在去除所述 微粒過濾器所吸附的微粒的過程中，所述電力再生控制單元允許所 述電動機進行電力再生。
13. 根據權利要求12所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中，在所允許的電動機的電力再生過程中，所述電力再生控制單元 增加電力再生量以超過常規(guī)電力再生操作的電力再生量，并且，所述內燃機控制單元根據所述電力再生量的增加量來增大所述 內燃機的負荷。
14. 根據權利要求ll所述的用于混合發(fā)動機的控制裝置，其中， 一旦完成去除所述微粒過濾器所吸附的微粒，當所述尾氣凈化 催化劑的溫度高于所述第一預定溫度并且等于或低于第二預定溫度 時所述內燃機控制單元允許燃料切斷，當所述尾氣凈化催化劑的溫 度高于所述第二預定溫度時所述內燃機控制單元禁止燃料切斷，其 中所述第二預定溫度高于所述第一預定溫度，并且所述控制裝置還 包括電力再生控制單元，當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于所述第 二預定溫度時，所述電力再生控制單元允許利用一部分制動力進行 電力再生。
15. —種用于混合發(fā)動機的控制裝置，所述混合發(fā)動機通過經 由離合器連接的內燃機和電動機構造而成，所述控制裝置包括溫度檢測裝置，其對設置在所述內燃機的排氣系統中的尾氣凈 化催化劑的溫度進行檢測；以及內燃機控制裝置，當預定減速條件成立時，所述內燃機控制裝 置使所述內燃機停止，并且當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第一 預定溫度時，即使所述預定減速條件成立，所述內燃機控制裝置也 禁止所述內燃機停止，其中所述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催 化劑的活化開始溫度。
16. —種用于混合發(fā)動機的控制方法，所述混合發(fā)動機通過經 由離合器連接的內燃機和電動機構造而成，所述控制方法包括對設置在所述內燃機的排氣系統中的尾氣凈化催化劑的溫度進 行檢測；當預定減速條件成立時，使所述內燃機停止；以及 當所述尾氣凈化催化劑的溫度高于第一預定溫度時，即使所述預定減速條件成立，也禁止所述內燃機停止，其中所述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催化劑的活化開始溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合發(fā)動機的控制裝置和控制方法，所述混合發(fā)動機通過經由離合器連接的內燃機和電動機構造而成，當預定減速條件成立時所述控制裝置使所述內燃機停止，并且當設置在所述內燃機排氣系統中的尾氣凈化催化劑的溫度高于第一預定溫度時，即使所述預定減速條件成立，所述控制裝置也禁止所述內燃機停止，其中所述第一預定溫度高于所述尾氣凈化催化劑的活化開始溫度。
文檔編號F02D41/12GK101362439SQ200810135488
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權日2007年8月7日
發(fā)明者椎野俊一 申請人:日產自動車株式會社