车辆及其控制方法

文档序号:777777 发布日期:2021-04-09 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 车辆及其控制方法 (Vehicle and control method thereof ) 是由 野濑勇喜 小林正明 于 2020-09-29 设计创作,主要内容包括:本公开涉及车辆及其控制方法。车辆包括动力发生装置、废气净化装置和控制装置,该动力发生装置至少包括多汽缸发动机并向车轮输出驱动力,该废气净化装置包括对来自多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂,该控制装置在多汽缸发动机的负荷运转中要求了催化剂的升温的情况下,执行停止向至少任一个汽缸的燃料供给且向剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制,并且,将动力发生装置控制成填补由催化剂升温控制的执行所导致的不足的驱动力,在催化剂升温控制的执行中,根据燃料供给的停止次数或从燃料供给的停止开始起的经过时间来改变燃料供给停止的汽缸。(The present disclosure relates to a vehicle and a control method thereof. A vehicle includes a power generation device that includes at least a multi-cylinder engine and outputs a drive force to wheels, an exhaust gas purification device that includes a catalyst that purifies exhaust gas from the multi-cylinder engine, and a control device that executes a catalyst temperature increase control that stops fuel supply to at least any one of cylinders and supplies fuel to the remaining cylinders when a temperature increase of the catalyst is requested during load operation of the multi-cylinder engine, and controls the power generation device to compensate for an insufficient drive force resulting from execution of the catalyst temperature increase control, and during execution of the catalyst temperature increase control, changes a cylinder in which fuel supply is stopped in accordance with the number of times of stopping fuel supply or an elapsed time from start of stopping fuel supply.)

车辆及其控制方法

技术领域

本公开涉及包括多汽缸发动机和废气净化装置的车辆及其控制方法,该废气净化装置包括对来自该多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂。

背景技术

以往,已知一种控制装置,在配置于内燃机的排气通路的催化剂装置的SOx中毒量超过预定值的情况下,执行将一部分汽缸(浓汽缸)的空燃比设定为浓并将一部分汽缸(稀汽缸)的空燃比设定为稀的催化剂升温控制(抖动(dither)控制)(例如参照日本特开2004-218541)。该控制装置使浓汽缸的浓度和稀汽缸的稀度在升温控制的开始初期和之后不同。而且,该控制装置随着从升温控制开始起的时间的经过来改变浓度和稀度,以使得升温控制的开始初期的浓度和稀度变小。由此,既能够抑制稀汽缸中的失火的产生又能够使催化剂装置升温。

另外,以往,已知一种控制装置,作为对净化来自内燃机的废气的催化剂装置进行预热的催化剂升温控制,依次执行点火正时滞后控制、燃料切断/浓控制和稀/浓控制(抖动控制)(例如参照日本特开2011-069281)。点火正时滞后控制是使点火正时滞后而由高温的废气来对催化剂装置进行预热的控制。燃料切断/浓控制是使保持进气门和排气门动作地停止燃料喷射的汽缸和喷射燃料以使空燃比为浓的汽缸交替出现的控制。燃料切断/浓控制在通过点火正时滞后控制而使催化剂入口的温度达到第1温度时执行大约3秒。由此,氧和未燃气体被送入催化剂装置,从而催化剂装置在氧化反应的反应热的作用下被预热。然后,在催化剂入口的温度达到比第1温度高的第2温度后执行稀/浓控制,直到催化剂出口的温度达到第2温度为止。

此外,以往,作为包括内燃机和电动机的混合动力车辆的控制装置,已知如下技术:在对内燃机的要求功率小于阈值的情况下停止向该内燃机的各汽缸的燃料供给,并且将电动机控制成在从燃料切断开始正时经过了修正开始时间的时间点输出基于要求转矩和修正转矩的转矩。该控制装置基于内燃机的转速和汽缸数来预测从燃料切断开始正时直到开始产生因燃料切断所导致的转矩冲击为止的最短时间和最长时间,并将该最短时间与最长时间之间的时间设定为修正开始时间。另外,修正转矩被设定为与作用于驱动轴的转矩冲击抵消。

发明内容

但是,即使执行上述那样的以往的催化剂升温控制,在环境温度低的情况下或在对催化剂升温控制的要求温度高的情况下,有时无法将充分的空气即氧送入催化剂装置而使该催化剂装置充分升温。另外,通过上述以往的催化剂升温控制而将废气净化装置的催化剂、颗粒过滤器的再生所要求的量的氧导入该废气净化装置并不容易。另一方面,在内燃机的负荷运转中执行催化剂升温控制的情况下,需要抑制搭载了该内燃机的车辆的驾驶性的恶化、内燃机的耐久性降低。

于是,本公开的主要目的在于:在多汽缸发动机的负荷运转中,既抑制车辆的驾驶性的恶化、该多汽缸发动机的耐久性降低,又使废气净化装置的催化剂充分升温并将充分量的氧供给到该废气净化装置。

本公开的车辆包括动力发生装置和废气净化装置,该动力发生装置至少包括多汽缸发动机并向车轮输出驱动力,该废气净化装置包括对来自所述多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂,所述车辆具有控制装置,该控制装置在所述多汽缸发动机的负荷运转中要求了所述催化剂的升温的情况下,执行停止向至少任一个汽缸的燃料供给且向所述至少任一个汽缸以外的剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制,并且,将所述动力发生装置控制成填补由所述催化剂升温控制的执行所导致的不足的驱动力,在所述催化剂升温控制的执行中,根据所述燃料供给的停止次数或从所述燃料供给的停止开始起的经过时间来改变所述燃料供给停止的所述汽缸。

本公开的车辆的控制方法如下:所述车辆包括动力发生装置和废气净化装置,该动力发生装置至少包括多汽缸发动机并向车轮输出驱动力,该废气净化装置包括对来自所述多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂,在所述多汽缸发动机的负荷运转中要求了所述催化剂的升温的情况下,执行停止向至少任一个汽缸的燃料供给且向所述至少任一个汽缸以外的剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制,并且,将所述动力发生装置控制成填补由所述催化剂升温控制的执行所导致的不足的驱动力,在所述催化剂升温控制的执行中,根据所述燃料供给的停止次数或从所述燃料供给的停止开始起的经过时间来改变所述燃料供给停止的所述汽缸。

附图说明

以下,将参照附图对本发明的示例性的实施例的特征、优点以及技术和产业的意义进行描述,其中,用相似的标号表示相似的要素。

图1是表示本公开的车辆的概略构成图。

图2是表示图1的车辆所含的多汽缸发动机的概略构成图。

图3是例示出在图1的车辆中执行的颗粒过滤器是否需要再生判定例程的流程图。

图4是例示出在图1的车辆中执行的催化剂升温控制例程的流程图。

图5是例示出在图1的车辆中执行的催化剂升温控制例程的流程图。

图6A和6B是例示出在图1的车辆中执行的驱动控制例程的流程图。

图7是表示从多汽缸发动机输出的转矩和点火正时的关系的说明图。

图8是表示执行图4至图6B所示的例程的期间的多汽缸发动机的动作状态、颗粒过滤器的温度变化的时序图。

图9是例示出在图1的车辆中执行的燃料切断汽缸改变例程的流程图。

图10是例示出燃料切断汽缸设定映射的说明图。

图11是表示执行图9所示的例程的期间的多汽缸发动机的动作状态的时序图。

图12是例示出在图1的车辆中能执行的其它燃料切断汽缸改变例程的流程图。

图13是表示本公开的其它车辆的概略构成图。

图14是表示本公开的其它车辆的概略构成图。

图15是表示本公开的其它车辆的概略构成图。

图16是表示本公开的其它车辆的概略构成图。

图17是表示本公开的其它车辆的概略构成图。

图18是例示出在图17的车辆中执行的催化剂升温控制例程的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本公开的发明的方式进行说明。

图1是表示作为本公开的车辆的混合动力车辆1的概略构成图。该图所示的混合动力车辆1包括:具有多个(在本实施方式中为例如4个)汽缸(燃烧室)11的多汽缸发动机(以下仅称为“发动机”。)10;单小齿轮式的行星齿轮30;均为同步发电电动机(三相交流电动机)的电动发电机MG1、MG2;蓄电装置(蓄电池)40;与该蓄电装置40相连并驱动电动发电机MG1、MG2的电力控制装置(以下称为“PCU”。)50;能赋予车轮W摩擦制动力的电子控制式的液压制动装置60;以及控制车辆整体的混合动力电子控制单元(以下称为“HVECU”。)70。

发动机10是将伴随于多个汽缸11中的碳氢化合物系燃料和空气的混合气的燃烧的活塞(省略图示)的往复运动向曲轴(输出轴)12的旋转运动转换的直列汽油发动机(内燃机)。如图2所示,发动机10包括进气管13、进气歧管13m、节气门14、未图示的多个进气门和多个排气门、多个进气道喷射阀15p、多个缸内喷射阀15d、多个火花塞16、排气歧管17m和排气管17。节气门14是能改变进气管13内的通路面积的电子控制式的节气门。进气歧管13m与进气管13和各汽缸11的进气道相连。各进气道喷射阀15p向对应的进气道喷射燃料,各缸内喷射阀15d向对应的汽缸11直接喷射燃料。排气歧管17m与各汽缸11的排气道和排气管17相连。

另外,发动机10包括经由低压燃料供给管LL而与供料泵(低压泵)Pf相连的低压输送管DL、以及经由高压燃料供给管LH而与供给泵(高压泵)Ps相连的高压输送管DH。在低压输送管DL连接着各进气道喷射阀15p的燃料入口,在高压输送管DH连接着各缸内喷射阀15d的燃料入口。供料泵Pf是包括由来自未图示的辅机蓄电池的电力驱动的电机的电动泵。来自供料泵Pf的燃料蓄积于低压输送管DL内并从该低压输送管DL向各进气道喷射阀15p供给。供给泵Ps是由例如发动机10驱动的活塞泵(机械式泵)。来自供给泵Ps的高压的燃料蓄积于高压输送管DH内并从该高压输送管DH向各缸内喷射阀15d供给。

而且,如图2所示,发动机10包括将在存积燃料的燃料箱Tk内产生的蒸发燃料导入进气歧管13m的蒸发燃料处理装置110。蒸发燃料处理装置110包括具有用于吸附燃料箱Tk内的蒸发燃料的吸附材料(活性碳)的过滤罐111、连接燃料箱Tk和过滤罐111的蒸气通路Lv、连接过滤罐111和进气歧管13m的清除通路Lp、以及设置于清除通路Lp的清除阀(真空开关阀)Vsv。在本实施方式中,清除阀Vsv是能调节阀开度的控制阀。

另外,发动机10包括分别组入排气管17的上游侧净化装置18和下游侧净化装置19作为废气净化装置。上游侧净化装置18包括对来自发动机10的各汽缸11的废气中的CO(一氧化碳)、HC、NOx这样的有害成分进行净化的NOx吸藏型的废气净化催化剂(三元催化剂)180。另外,下游侧净化装置19配置于上游侧净化装置18的下游侧,包括捕集废气中的颗粒状物质(微颗粒)的颗粒过滤器(GPF)190。在本实施方式中,颗粒过滤器190担载有NOx吸藏型的废气净化催化剂(三元催化剂)。

上述那样的发动机10由发动机电子控制装置(以下称为“发动机ECU”。)100控制。发动机ECU100包括具有未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微机、各种驱动电路、各种逻辑IC等,执行发动机10的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火正时控制、对蒸发燃料处理装置110(清除阀Vsv)的蒸发燃料的清除量进行控制的清除控制等。另外,发动机ECU100经由未图示的输入端口而取得曲轴角传感器90、水温传感器91、空气流量计92、未图示的进气压传感器、未图示的节气门位置传感器、上游侧空燃比传感器95、下游侧空燃比传感器96、压差传感器97、上游侧催化剂温度传感器98、下游侧催化剂温度传感器99等的检测值。

曲轴角传感器90检测曲轴12的旋转位置(曲轴位置)。水温传感器91检测发动机10的冷却水温Tw。空气流量计92检测发动机10的吸入空气量GA。进气压传感器检测进气管13内的压力即进气压。节气门位置传感器检测节气门14的阀芯位置(节气门位置)。上游侧空燃比传感器95检测流入上游侧净化装置18的废气的空燃比即上游侧空燃比AFf。下游侧空燃比传感器96检测流入下游侧净化装置19的废气的空燃比即下游侧空燃比AFr。压差传感器97检测下游侧净化装置19即颗粒过滤器190的上游侧和下游侧的废气的压差ΔP。上游侧催化剂温度传感器98检测上游侧净化装置18即废气净化催化剂180的温度(催化剂温度)Tct。下游侧催化剂温度传感器99检测下游侧净化装置19即颗粒过滤器190的温度(催化剂温度)Tpf。

发动机ECU100基于来自曲轴角传感器90的曲轴位置来算出发动机10(曲轴12)的转速Ne。另外,发动机ECU100根据发动机10的运转状态等,通过运转历史(履历)法和压差法的任一方,每隔预定时间算出(推定)下游侧净化装置19的颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm。在采用压差法的情况下,发动机ECU100基于由压差传感器97检测出的压差ΔP、即颗粒状物质的堆积所导致的颗粒过滤器190中的压力损失来算出堆积量Dpm。在采用运转历史法的情况下,发动机ECU100根据发动机10的运转状态,将颗粒状物质的推定增加量(正值)或推定减少量(负值)加到堆积量Dpm的上次值来算出堆积量Dpm(当前值)。颗粒状物质的推定增加量例如作为根据发动机10的转速Ne、负荷率和冷却水温Tw算出的颗粒状物质的推定排出量、排出系数、以及颗粒过滤器190的捕集率之积被算出。另外,颗粒状物质的推定减少量例如作为根据堆积量Dpm的上次值、流入空气流量和颗粒过滤器190的温度Tpf算出的颗粒状物质的燃烧量以及修正系数之积被算出。

此外,发动机10也可以是包括柴油颗粒过滤器(DPF)的柴油发动机,还可以是LPG发动机。另外,废气净化催化剂180、颗粒过滤器190的温度Tct、Tpf可以基于吸入空气量GA、转速Ne、废气的温度、上游侧空燃比AFf、下游侧空燃比AFr等来推定。

行星齿轮30是包括太阳齿轮(第1要素)31、齿圈(第2要素)32和支承多个小齿轮33自由旋转的行星齿轮架(第3要素)34的差动旋转机构。如图1所示,在太阳齿轮31连结着电动发电机MG1的转子,在行星齿轮架34经由缓冲(减震、阻尼)机构24而连结着发动机10的曲轴12。齿圈32与作为输出部件的副驱动齿轮35一体化,两者同轴且一体地旋转。

副驱动齿轮35经由与该副驱动齿轮35啮合的副从动齿轮36、与该副从动齿轮36一体旋转的最终驱动齿轮(驱动小齿轮)37、与最终驱动齿轮37啮合的最终从动齿轮(差速齿圈)39r、差速齿轮39和驱动轴DS而与左右车轮(驱动轮)W连结。由此,从行星齿轮30、副驱动齿轮35到最终从动齿轮39r为止的齿轮列和差速齿轮39构成驱动桥20,该驱动桥20将作为动力发生源的发动机10的输出转矩的一部分传递到车轮W并将发动机10和电动发电机MG1相互连结。

另外,在电动发电机MG2的转子固定着驱动齿轮38。该驱动齿轮38具有比副从动齿轮36少的齿数并与副从动齿轮36啮合。由此,电动发电机MG2经由驱动齿轮38、副从动齿轮36、最终驱动齿轮37、最终从动齿轮39r、差速齿轮39和驱动轴DS而与左右车轮W连结。

电动发电机MG1(第2电动机)主要作为将来自负荷运转的发动机10的动力的至少一部分转换成电力的发电机而动作。电动发电机MG2主要作为由来自蓄电装置40的电力和来自电动发电机MG1的电力的至少任一方驱动并在驱动轴DS产生驱动转矩的电动机而动作。也就是说,在混合动力车辆1中,作为动力发生源的电动发电机MG2与发动机10一起作为向安装于驱动轴DS的车轮W输出驱动转矩(驱动力)的动力发生装置而发挥作用。而且,电动发电机MG2在混合动力车辆1的制动时输出再生制动转矩。电动发电机MG1、MG2能够经由PCU50而与蓄电装置40进行电力授受,并且经由该PCU50而相互进行电力授受。

蓄电装置40是例如锂离子二次电池或镍氢二次电池。蓄电装置40由包括具有未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微机的电源管理电子控制装置(以下称为“电源管理ECU”。)45来管理。电源管理ECU45基于来自蓄电装置40的电压传感器的端子间电压VB、来自电流传感器的充放电电流IB、来自温度传感器47(参照图1)的电池温度Tb等而导出蓄电装置40的SOC(充电率)、容许充电电力Win、容许放电电力Wout等。

PCU50包括驱动电动发电机MG1的第1变换器51、驱动电动发电机MG2的第2变换器52、能够使来自蓄电装置40的电力升压并使来自电动发电机MG1、MG2侧的电力降压的升压转换器(电压转换组件)53等。PCU50由包括具有未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微机、各种驱动电路、各种逻辑IC等的电机电子控制装置(以下称为“MGECU”。)55来控制。MGECU55取得来自HVECU70的指令信号、升压转换器53的升压前电压和升压后电压、检测电动发电机MG1、MG2的转子的旋转位置的未图示的旋转变压器的检测值、施加于电动发电机MG1、MG2的相电流等。MGECU55基于这些信号等来对第1和第2变换器51、52、升压转换器53进行开关控制。另外、MGECU55基于旋转变压器的检测值来算出电动发电机MG1、MG2的转子的转速Nm1、Nm2。

液压制动装置60包括主缸、夹持安装于各车轮W的制动盘而将制动转矩(摩擦制动转矩)赋予给对应的车轮的多个制动垫、驱动对应的制动垫的多个车轮制动缸(wheelcylinder)(均省略图示)、向各车轮制动缸供给液压的液压式的制动执行器61、控制制动执行器61的制动电子控制单元(以下称为“制动ECU”。)65等。制动ECU65包括具有未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微机。制动ECU65取得来自HVECU70的指令信号、由制动踏板行程传感器63检测的制动踏板行程BS(制动踏板64的踏入量)、由未图示的车速传感器检测的车速V等。制动ECU65基于这些信号等来控制制动执行器61。

HVECU70包括具有未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微机、各种驱动电路、各种逻辑IC等。HVECU70经由包括Lo(低电平)和Hi(高电平)这2根通信线(线束)的CAN母线即未图示的共用通信线(多路通信母线)而与ECU100、45、55、65等相互授受信息(通信框架)。另外,HVECU70经由包括Lo和Hi这2根通信线(线束)的CAN母线即专用通信线(本地通信母线)而与ECU100、45、55、65的各自分别相连。HVECU70经由对应的专用通信线而与ECU100、45、55、65的各自分别授受信息(通信框架)。而且,HVECU70取得来自用于指示混合动力车辆1的系统起动的未图示的起动开关的信号、由档位传感器81检测出的变速杆82的档位SP、由加速踏板位置传感器83检测出的加速开度Acc(加速踏板84的踏入量)、由未图示的车速传感器检测出的车速V、来自发动机10的曲轴角传感器90的曲轴位置等。另外,HVECU70取得来自电源管理ECU45的蓄电装置40的SOC(充电率)、容许充电电力Win、容许放电电力Wout、来自MGECU55的电动发电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2等。

HVECU70在混合动力车辆1的行驶时,从未图示的要求转矩设定映射导出与加速开度Acc和车速V对应的应向驱动轴DS输出的要求转矩Tr*(包括要求制动转矩)。而且,HVECU70基于该要求转矩Tr*、驱动轴DS的转速Nds来设定混合动力车辆1的行驶所要求的要求行驶功率Pd*(=Tr*×Nds)。另外,HVECU70基于要求转矩Tr*和/或要求行驶功率Pd*、另行设定的蓄电装置40的目标充放电电力Pb*和/或容许放电电力Wout等来判定是否使发动机10进行负荷运转。

在使发动机10进行负荷运转的情况下,HVECU70基于要求行驶功率Pd*、目标充放电电力Pb*等来设定对发动机10的要求功率Pe*(=Pd*-Pb*+Loss)。而且,HVECU70将与要求功率Pe*相应的发动机10的目标转速Ne*设定成,以使得发动机10高效运转且不低于与混合动力车辆1的运转状态等相应的下限转速Nelim。而且,HVECU70在蓄电装置40的容许充电电力Win和容许放电电力Wout的范围内设定与要求转矩Tr*、目标转速Ne*等相应的对电动发电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*。另一方面,在使发动机10的运转停止的情况下,HVECU70将要求功率Pe*、目标转速Ne*和转矩指令Tm1*设定为零。而且,HVECU70在蓄电装置40的容许充电电力Win和容许放电电力Wout的范围内设定转矩指令Tm2*,以将与要求转矩Tr*相应的转矩从电动发电机MG2向驱动轴DS输出。

然后,HVECU70将要求功率Pe*和目标转速Ne*向发动机ECU100发送,并将转矩指令Tm1*、Tm2*向MGECU55发送。发动机ECU100基于要求功率Pe*和目标转速Ne*来执行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火正时控制等。在本实施方式中,发动机ECU100基本上以使得发动机10的各汽缸11中的空燃比成为理论空燃比(=14.6-14.7)的方式执行燃料喷射控制。另外,在发动机10的负荷(要求功率Pe*)为预定值以下的情况下,从各进气道喷射阀15p喷射燃料,停止来自各缸内喷射阀15d的燃料喷射。而且,在发动机10的负荷超过该预定值的期间,停止来自各进气道喷射阀15p的燃料喷射,从各缸内喷射阀15d喷射燃料。而且,在本实施方式中,向多个汽缸11的燃料喷射和点火按照第1个汽缸#1→第3个汽缸#3→第4个汽缸#4→第2个汽缸#2这样的顺序(点火顺序)来执行。

另外、MGECU55基于转矩指令Tm1*、Tm2*来开关控制第1和第2变换器51、52、升压转换器53。在发动机10进行负荷运转的情况下,电动发电机MG1、MG2被控制成,与行星齿轮30一起将从发动机10输出的功率的一部分(蓄电装置40的充电时)或全部(蓄电装置40的放电时)转矩转换后向驱动轴DS输出。由此,混合动力车辆1靠来自发动机10的动力(直接转矩)和来自电动发电机MG2的动力而行驶(HV行驶)。而与之相对地,在发动机10的运转停止的情况下,混合动力车辆1仅靠来自电动发电机MG2的动力(驱动转矩)而行驶(EV行驶)。

在此,如上述那样,本实施方式的混合动力车辆1包括具有颗粒过滤器190的下游侧净化装置19作为废气净化装置。颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm根据混合动力车辆1的行驶距离的增加而增加,并且,环境温度越低则越增加。因此,在混合动力车辆1中,在颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm增加的阶段,需要向充分升温了的颗粒过滤器190送入大量的空气即氧、使颗粒状物质燃烧而使颗粒过滤器190再生。因此,在混合动力车辆1中,在发动机10根据混合动力车辆1的驾驶员对加速踏板84的踏入而进行负荷运转时,由发动机ECU100每隔预定时间来执行图3所例示的颗粒过滤器是否需要再生判定例程。

在图3的例程的开始时,发动机ECU100取得发动机10的吸入空气量GA、转速Ne、冷却水温Tw、颗粒过滤器190的温度Tpf这样的判定所需的信息(步骤S100)。而且,发动机ECU100基于在步骤S100中取得的物理量等,通过与发动机10的运转状态等相应的运转历史法和压差法的任一方来算出颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm(步骤S110)。接着,发动机ECU100判定是否已经执行了催化剂升温控制例程(步骤S120),该催化剂升温控制例程用于使上游侧净化装置18的废气净化催化剂180和下游侧净化装置19的颗粒过滤器190升温。

在步骤S120中判定为并未执行催化剂升温控制例程的情况下(步骤S120:是),发动机ECU100判定在步骤S110中算出的堆积量Dpm是否为预先设定的阈值D1(例如为5000mg左右的值)以上(步骤S130)。在步骤S130中判定为堆积量Dpm小于阈值D1的情况下(步骤S130:否),发动机ECU100在该时间点一度结束图3的例程。另外,在步骤S130中判定为堆积量Dpm为阈值D1以上的情况下(步骤S130:是),发动机ECU100判定在步骤S100中取得的颗粒过滤器190的温度Tpf是否小于预先设定的升温控制开始温度(预定温度)Tx(步骤S140)。升温控制开始温度Tx根据混合动力车辆1的使用环境而被预先设定,在本实施方式中,例如为600℃前后的温度。

在步骤S140中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf为升温控制开始温度Tx以上的情况下(步骤S140:否),发动机ECU100在该时间点一度结束图3的例程。另外,在步骤S140中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf小于升温控制开始温度Tx的情况下(步骤S140:是),发动机ECU100向HVECU70发送要求上述催化剂升温控制例程的执行的催化剂升温要求信号(步骤S150),一度结束图3的例程。发动机ECU100在催化剂升温要求信号的发送后由HVECU70允许催化剂升温控制例程的执行时,开启催化剂升温标识,开始该催化剂升温控制例程。

另一方面,在步骤S120中判定为已经执行了催化剂升温控制例程的情况下(步骤S120:否),发动机ECU100判定在步骤S110中算出的堆积量Dpm是否为预先设定得比上述阈值D1小的阈值D0(例如为3000mg左右的值)以下(步骤S160)。在步骤S160中判定为堆积量Dpm超过阈值D0的情况下(步骤S160:否),发动机ECU100在该时间点一度结束图3的例程。另外,在步骤S160中判定为堆积量Dpm为阈值D0以下的情况下(步骤S160:是),发动机ECU100关闭上述催化剂升温标识并且结束催化剂升温控制例程(步骤S170),从而结束图3的例程。

接着,对用于使废气净化催化剂180和颗粒过滤器190升温的催化剂升温控制例程进行说明。图4是例示出由发动机ECU100每隔预定时间执行的催化剂升温控制例程的流程图。图4的例程是在发动机10根据驾驶员对加速踏板84的踏入而进行负荷运转的期间,以HVECU70允许其执行为条件而执行直到在图3的步骤S170中催化剂升温标识关闭。

在图4的例程的开始时,发动机ECU100取得发动机10的吸入空气量GA、转速Ne、冷却水温Tw、颗粒过滤器190的温度Tpf、来自曲轴角传感器90的曲轴位置、来自HVECU70的要求功率Pe*和目标转速Ne*这样的控制所需的信息(步骤S200)。在步骤S200的处理后,发动机ECU100判定浓化标识Fr是否为值0(步骤S210)。在图4的例程的开始前,浓化标识Fr被设定为值0,在步骤S210中判定为浓化标识Fr为值0的情况下(步骤S210:是),发动机ECU100将浓化标识Fr设定为值1(步骤S220)。

接着,发动机ECU100设定来自各进气道喷射阀15p或各缸内喷射阀15d的燃料喷射量、燃料喷射结束正时这样的燃料喷射控制量(步骤S230)。在步骤S230中,发动机ECU100将向发动机10的多个汽缸11中预先设定的1个汽缸11(例如第1个汽缸#1)的燃料喷射量设为零。另外,在步骤S230中,发动机ECU100使向该1个汽缸11以外的剩余汽缸11(例如第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)的燃料喷射量分别增加本来应向该1个汽缸11(第1个汽缸#1)供给的燃料喷射量的例如20%-25%(在本实施方式中为20%)。

在步骤S230中设定了燃料喷射控制量后,发动机ECU100基于来自曲轴角传感器90的曲轴位置来判别燃料喷射开始正时已到来的汽缸11(步骤S240)。发动机ECU100在通过步骤S240的判别处理而判定为上述1个汽缸11(第1个汽缸#1)的燃料喷射开始正时已到来的情况下(步骤S250:否),不从与该1个汽缸11相对应的进气道喷射阀15p或缸内喷射阀15d喷射燃料,判定是否完成了使发动机10旋转2圈的1个循环的燃料喷射(步骤S270)。在停止向该1个汽缸11(第1个汽缸#1)的燃料供给的期间(燃料切断中),该汽缸11的进气门和排气门与供给燃料的情况同样地进行开关。另外,发动机ECU100在通过步骤S240的判别处理而判定为上述剩余汽缸11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3或第4个汽缸#4)中的某一个的燃料喷射开始正时已到来的情况下(步骤S250:是),从该进气道喷射阀15p或缸内喷射阀15d对该汽缸11喷射燃料(步骤S260),判定是否完成1个循环的燃料喷射(步骤S270)。

在步骤S270中判定为尚未完成1个循环的燃料喷射的情况下(步骤S270:否),发动机ECU100反复执行步骤S240-S260的处理。另外,在执行本例程的期间,基于要求功率Pe*和目标转速Ne*(要求转矩)来设定节气门14的开度。因此,通过步骤S240-S270的处理,停止向上述1个汽缸11(第1个汽缸#1)的燃料供给,并且使上述剩余汽缸11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)中的空燃比浓化。以下,将停止燃料的供给的汽缸11适当称为“燃料切断汽缸”,将供给燃料的汽缸11适当称为“燃烧汽缸”。发动机ECU100在步骤S270中判定为完成了1个循环的燃料喷射的情况下(步骤S270:是),再次执行步骤S200以后的处理。

在步骤S220中将浓化标识Fr设定为值1后,发动机ECU100在步骤S210中判定为浓化标识Fr为值1(步骤S210:是)。在此情况下,发动机ECU100判定在步骤S200中取得的颗粒过滤器190的温度Tpf是否小于预先设定的能再生温度(第1判定阈值)Ty(步骤S215)。能再生温度Ty是能进行颗粒过滤器190的再生即颗粒状物质的燃烧的温度的下限值或比该下限值稍高的温度。能再生温度Ty根据混合动力车辆1的使用环境而被预先设定,在本实施方式中,例如为650℃左右的温度。在步骤S215中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf小于能再生温度Ty的情况下(步骤S215:是),发动机ECU100执行上述的步骤S230-S270的处理,再次执行步骤S200以后的处理。

另外,在步骤S215中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf为能再生温度Ty以上的情况下(步骤S215:否),发动机ECU100如图5所示判定高温标识Ft是否为值0(步骤S280)。在图4的例程的开始前,高温标识Ft被设定为值0,在步骤S280中判定为高温标识Ft为值0的情况下(步骤S280:是),发动机ECU100将浓化标识Fr设定为值0(步骤S290)。在将浓化标识Fr设定为值0后,发动机ECU100判定在步骤S200中取得的颗粒过滤器190的温度Tpf是否为预先设定的再生促进温度(第2判定阈值)Tz以上(步骤S300)。再生促进温度Tz是能够促进颗粒过滤器190的再生即颗粒状物质的燃烧的温度。再生促进温度Tz根据混合动力车辆1的使用环境而被预先设定,在本实施方式中,例如为700℃左右的温度。

在步骤S300中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf小于再生促进温度Tz的情况下(步骤S300:否),发动机ECU100设定来自各进气道喷射阀15p或各缸内喷射阀15d的燃料喷射量、燃料喷射结束正时这样的燃料喷射控制量(步骤S310)。在步骤S310中,发动机ECU100将向多个汽缸11中的燃料切断汽缸(第1个汽缸#1)的燃料喷射量设为零。另外,在步骤S310中,发动机ECU100使向燃料切断汽缸(第1个汽缸#1)以外的所有燃烧汽缸(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)的燃料喷射量分别增加本来应向该燃料切断汽缸供给的燃料喷射量的例如3%-7%(在本实施方式中为5%)。

在步骤S310中设定了燃料喷射控制量后,发动机ECU100反复执行步骤S240-S260的处理直到在上述步骤S270中判定为完成了1个循环的燃料喷射。由此,停止向上述1个汽缸(燃料切断汽缸)11(第1个汽缸#1)的燃料供给,并且使上述剩余汽缸(燃烧汽缸)11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)中的空燃比与执行上述步骤S230的处理的情况相比向稀侧改变,而成为弱浓。

另外,在步骤S300中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf为再生促进温度Tz以上的情况下(步骤S300:是),发动机ECU100将高温标识Ft设定为值1(步骤S305)。而且,在步骤S305中,发动机ECU100向HVECU70发送用于要求燃料切断汽缸的追加的F/C汽缸追加要求信号。然后,发动机ECU100设定各进气道喷射阀15p或各缸内喷射阀15d的燃料喷射控制量(步骤S310),反复执行步骤S240-S260的处理直到在上述步骤S270中判定为完成了1个循环的燃料喷射。

在本实施方式中,发动机ECU100在步骤S305中将高温标识Ft设定为值1后,每2个循环(发动机10旋转4圈)就向HVECU70发送1次F/C汽缸追加要求信号。该燃料切断汽缸的追加的允许与否由HVECU70来判定。发动机ECU100在由HVECU70允许燃料切断汽缸的追加的情况下,将在催化剂升温控制例程的非执行时相对于第1个汽缸#1来说不连续执行燃料喷射(点火)的汽缸11(在本实施方式中为第4个汽缸#4)选择(追加)作为新的燃料切断汽缸。

而且,发动机ECU100在由HVECU70允许燃料切断汽缸的追加的情况下,在步骤S310中将向多个汽缸11中的燃料切断汽缸(第1个汽缸#1和第4个汽缸#4)的燃料喷射量设为零。另外,在步骤S310中,发动机ECU100使向燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸(第2个汽缸#2和第3个汽缸#3)的燃料喷射量分别增加本来应向1个燃料切断汽缸供给的燃料喷射量的例如3%-7%(在本实施方式中为5%)。在此情况下也同样地,在步骤S310的处理后,发动机ECU100执行步骤S240-S270的处理,再次执行步骤S200以后的处理。由此,停止向2个汽缸11(第1个汽缸#1和第4个汽缸#4)的燃料供给,并且使剩余汽缸11(第2个汽缸#2和第3个汽缸#3)中的空燃比与执行上述步骤S230的处理的情况相比向稀侧改变而成为弱浓。

在步骤S305中将高温标识Ft设定为值1后,发动机ECU100在步骤S280中判定为高温标识Ft为值1(步骤S280:否)。在此情况下,发动机ECU100判定在步骤S200中取得的颗粒过滤器190的温度Tpf是否小于上述的升温控制开始温度Tx(步骤S320)。在步骤S320中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf为升温控制开始温度Tx以上的情况下(步骤S320:否),发动机ECU100执行步骤S310、S240-S270的处理,再次执行步骤S200以后的处理。而与之相对地,在步骤S320中判定为颗粒过滤器190的温度Tpf小于升温控制开始温度Tx的情况下(步骤S320:是),发动机ECU100将高温标识Ft设定为值0(步骤S325)。而且,在步骤S325中,发动机ECU100为了通知向之前追加的燃料切断汽缸(第4个汽缸#4)的燃料供给的重新开始而向HVECU70发送F/C汽缸减少信号。

在步骤S325的处理后,发动机ECU100在图4的步骤S220中将浓化标识Fr再次设定为值1。而且,发动机ECU100将向继续停止燃料供给的燃料切断汽缸(第1个汽缸#1)的燃料喷射量设为零,并且使向剩余汽缸(燃烧汽缸)11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)的燃料喷射量分别增加本来应向该1个燃料切断汽缸(第1个汽缸#1)供给的燃料喷射量的20%(步骤S230)。由此,通过步骤S240-S270的处理,停止向上述1个汽缸(燃料切断汽缸)11(第1个汽缸#1)的燃料供给,并且使上述剩余汽缸(燃烧汽缸)11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)中的空燃比再次浓化。

图6A和图6B是例示出在图3的步骤S150中由发动机ECU100发送了催化剂升温要求信号后、与上述的催化剂升温控制例程并行地由HVECU70每隔预定时间反复执行的驱动控制例程的流程图。

在图6A和图6B的例程的开始时,HVECU70取得加速开度Acc、车速V、来自曲轴角传感器90的曲轴位置、电动发电机MG1、MG2的转速Nm1,Nm2、蓄电装置40的SOC、目标充放电电力Pb*、容许充电电力Win和容许放电电力Wout、来自发动机ECU100的F/C汽缸追加要求信号、F/C汽缸减少信号的接收的有无、来自发动机ECU100的浓化标识Fr的值这样的控制所需的信息(步骤S400)。接着,HVECU70基于加速开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr*,并且,基于该要求转矩Tr*(要求行驶功率Pd*)、蓄电装置40的目标充放电电力Pb*等来设定对发动机10的要求功率Pe*(步骤S410)。

另外,HVECU70判定是否由发动机ECU100开始了图4和图5的催化剂升温控制例程(步骤S420)。在步骤S420中判定为尚未由发动机ECU100开始催化剂升温控制例程的情况下(步骤S420:是),HVECU70将发动机10的转速的下限值即下限转速Nelim设定为预先设定的值Neref(步骤S430)。值Neref是比不执行催化剂升温控制例程时的发动机10的转速的下限值大例如400-500rpm左右的值。步骤S430的处理在由发动机ECU100开始了催化剂升温控制例程后被跳过。

在步骤S420或S430的处理后,HVECU70从未图示的映射导出与要求功率Pe*相对应的使发动机10高效动作的转速,并将导出的转速和上述下限转速Nelim中的大者设定为发动机10的目标转速Ne*(步骤S440)。另外,在步骤S440中,HVECU70将要求功率Pe*除以目标转速Ne*而得到的值设定为发动机10的目标转矩Te*。而且,HVECU70在蓄电装置40的容许充电电力Win和容许放电电力Wout的范围内设定与目标转矩Te*和目标转速Ne*相应的对电动发电机MG1的转矩指令Tm1*、以及与要求转矩Tr*和转矩指令Tm1*相应的对电动发电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S450)。

接着,HVECU70根据来自发动机ECU100的要求来判定是否容许上述催化剂升温控制例程的执行即一部分汽缸11的燃料供给的停止(以下,将“燃料供给的停止”适当称为“燃料切断(F/C)”。)(步骤S460)。在步骤S460中,HVECU70算出由1个汽缸11的燃料切断所导致的不足的驱动转矩、即因燃料切断而不再从发动机10输出的转矩(以下,适当称为“不足转矩”。)。更详细地说,HVECU70将在步骤S410中设定的要求转矩Tr*除以发动机10的汽缸数n(在本实施方式中,n=4)而得到的值乘以电动发电机MG2的转子与驱动轴DS之间的传动比G,从而算出不足转矩(=Tr*·G/n)。而且,在步骤S460中,HVECU70基于该不足转矩、在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*、Tm2*、蓄电装置40的容许充电电力Win和容许放电电力Wout来判定能否由电动发电机MG2填补不足转矩。此时,在从发动机ECU100接收了F/C汽缸追加要求信号或F/C汽缸减少信号的情况下,HVECU70考虑燃料切断汽缸的增减来判定能否不足转矩的填补的能否。

在判定为作为步骤S460的判定处理的结果、由一部分(1个或2个)汽缸11的燃料切断所导致的不足的驱动转矩能从电动发电机MG2填补的情况下(步骤S470:是),HVECU70向发动机ECU100发送燃料切断允许信号(步骤S480)。燃料切断允许信号包括在从发动机ECU100发送F/C汽缸追加要求信号时仅允许1个汽缸11的燃料切断的信号。另外,在判定为作为步骤S460的判定处理的结果、由一部分汽缸11的燃料切断所导致的不足的驱动转矩不能从电动发电机MG2填补的情况下(步骤S470:否),HVECU70向发动机ECU100发送燃料切断禁止信号(步骤S485),一度结束图6A和图6B的例程。在此情况下,中止或停止发动机ECU100的催化剂升温控制例程的执行。

在步骤S480中向发动机ECU100发送了燃料切断允许信号的情况下,HVECU70向发动机ECU100发送在步骤S410中设定的要求功率Pe*和在步骤S440中设定的目标转速Ne*(步骤S490)。而且,HVECU70基于来自曲轴角传感器90的曲轴位置来判别下一次燃料喷射开始正时到来的汽缸11(步骤S500)。HVECU70在通过步骤S500的判别处理而判定为上述燃料切断汽缸(第1个汽缸#1或者第1个汽缸#和第4个汽缸#4)的燃料喷射开始正时到来的情况下(步骤S510:否),再设定向电动发电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S515)。

在步骤S515中,HVECU70将在步骤S450中设定的转矩指令Tm2*和上述不足转矩(=Tr*·G/n)之和设定为新的转矩指令Tm2*。在步骤S515的处理后,HVECU70向MGECU55发送在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*和在步骤S515中再设定的转矩指令Tm2*(步骤S560),一度结束图6A和图6B的例程。由此,在停止向发动机10的某一个汽缸11的燃料供给的期间(燃料切断中),电动发电机MG1由MGECU55控制成使发动机10以目标转速Ne*旋转,电动发电机MG2由MGECU55控制成填补上述不足转矩。

而与之相对地,在通过步骤S500的判别处理而判定为上述燃烧汽缸(第2个汽缸#2至第4个汽缸#4、或者第2个汽缸#和第3个汽缸#4)的燃料喷射开始正时到来的情况下(步骤S510:是),HVECU70判定在步骤S400中取得的浓化标识Fr是否为值1(步骤S520)。在步骤S520中判定为浓化标识Fr为值1的情况下(步骤S520:是),HVECU70根据加速开度Acc或目标转矩Te*、以及在图4的步骤S230中采用的1个燃烧汽缸中的燃料的增加率(在本实施方式中为20%),算出因1个燃烧汽缸中的空燃比的浓化而产生的发动机10的多余转矩Tex(正值)(步骤S530)。

而且,HVECU70基于该多余转矩Tex、在步骤S440中设定的目标转速Ne*和目标转矩Te*、在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*和蓄电装置40的容许充电电力Win等,来判定在一边由电动发电机MG1而使发动机10以目标转速Ne*旋转一边抵消了多余转矩Tex的情况下能否用由该电动发电机MG1生成的电力对蓄电装置40进行充电(步骤S540)。在步骤S540中判定为能由电动发电机MG1将多余转矩Tex抵消的情况下(步骤S540:是),HVECU70考虑多余转矩Tex来再设定转矩指令Tm1*和Tm2*(步骤S550)。

在步骤S550中,HVECU70将在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*加上多余转矩Tex中的经由行星齿轮30而作用于电动发电机MG1的成分的值(负值)来设定新的转矩指令Tm1*。另外,在步骤S550中,HVECU70将转矩指令Tm2*减去多余转矩Tex中的经由行星齿轮30而传递到驱动轴DS的成分的值(正值)来设定新的转矩指令Tm2*。在步骤S550的处理后,HVECU70向MGECU55发送再设定的转矩指令Tm1*和Tm2*(步骤S560),一度结束图6A和图6B的例程。由此,在能由电动发电机MG1将多余转矩Tex抵消的情况下,在图4的步骤S230-S270中以燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比为浓的方式供给燃料的期间,电动发电机MG1由MGECU55控制成使发动机10以目标转速Ne*旋转并且将基于上述多余转矩Tex的发动机10的多余功率转换成电力。另外,在此期间,电动发电机MG2由MGECU55控制成不填补上述不足转矩而输出与在步骤S450中设定的转矩指令Tm2*相应的转矩。

另一方面,在步骤S540中判定为不能由电动发电机MG1抵消多余转矩Tex的情况下(步骤S540:是),HVECU70向发动机ECU100发送要求点火正时的滞后的点火滞后要求信号(步骤S555)。而且,HVECU70向MGECU55发送在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S560),一度结束图6A和图6B的例程。由此,在不能由电动发电机MG1抵消多余转矩Tex的情况下,在图4的步骤S230-S270中以燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比为浓的方式供给燃料的期间,电动发电机MG1由MGECU55控制成使发动机10以目标转速Ne*旋转。另外,在此期间,电动发电机MG2由MGECU55控制成不填补上述不足转矩而输出与在步骤S450中设定的转矩指令Tm2*相应的转矩。而且,发动机ECU100在接收到来自HVECU70的点火滞后要求信号时,如图7所示,以使发动机10的输出转矩与将燃烧汽缸中的空燃比设为理论空燃比的情况同等的方式,使各燃烧汽缸中的点火正时从最佳点火正时(MBT)滞后。

另外,在步骤S520中判定为浓化标识Fr为值0的情况下(步骤S520:否),HVECU70向MGECU55发送在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S560),一度结束图6A和图6B。由此,在上述浓化标识Fr为值0且在图4的步骤S310、S240-S270中以燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比为稀侧的值(弱浓)的方式供给燃料的期间,电动发电机MG1由MGECU55控制成使发动机10以目标转速Ne*旋转。另外,在此期间,电动发电机MG2由MGECU55控制成不填补上述不足转矩而输出与在步骤S450中设定的转矩指令Tm2*相应的转矩。

作为上述的图3至图6B所示的例程执行的结果,在混合动力车辆1中,在下游侧净化装置19的颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm为阈值D1以上时,从发动机ECU100向HVECU70发送催化剂升温要求信号以使上游侧净化装置18的废气净化催化剂180和下游侧净化装置19的颗粒过滤器190升温(图3的步骤S150)。并且,在由HVECU70允许颗粒过滤器190等的升温时,发动机ECU100在发动机10根据驾驶员对加速踏板84的踏入而进行负荷运转的期间,执行使向该发动机10的至少任一个汽缸11的燃料供给停止且向剩余汽缸11供给燃料的催化剂升温控制例程(图4和图5)。而且,在催化剂升温控制例程的执行中,HVECU70将作为动力发生装置的电动发电机MG2控制成填补由向至少任一个汽缸11的燃料供给的停止所导致的不足的转矩(驱动力)(图6A和图6B)。

由此,能从电动发电机MG2高精度且响应性良好地填补由向一部分汽缸11的燃料供给的停止所导致的不足的转矩,能在催化剂升温控制例程的执行中向车轮W输出与要求转矩Tr*相应的转矩。另外,HVECU70(和MGECU55)在停止向至少任一个汽缸11的燃料供给的期间(燃料切断中)将电动发电机MG2(电动机)控制成填补不足的转矩(图6B的步骤S515、S560)。由此,在催化剂升温控制例程的执行中,能非常良好地抑制混合动力车辆1的驾驶性的恶化。

而且,HVECU70在催化剂升温控制例程的执行中使发动机10的下限转速Nelim比不执行催化剂升温控制例程的情况高(图6A的步骤S430)。由此,能够缩短向一部分汽缸11的燃料供给停止的时间、即因燃料切断而不再从发动机10输出转矩的时间。因此,在混合动力车辆1中,能非常良好地抑制因一部分汽缸11的燃料切断所导致的发动机10的振动等明显化的问题。

另外,发动机ECU100在由HVECU70允许催化剂升温控制例程的执行时(图8中的时刻t1),发动机ECU100使向发动机10的任一个汽缸11(第1个汽缸#1)的燃料供给停止且使剩余汽缸11(第2个汽缸#2、第3个汽缸#3和第4个汽缸#4)中的空燃比为浓(图4的步骤S230-S270)。由此,从燃料供给停止的汽缸11(燃料切断汽缸)向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19导入较多的空气即氧,并且,从供给燃料的汽缸11(燃烧汽缸)向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19导入较多的未燃燃料。也就是说,从燃料切断汽缸向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19供给与汽缸11的容量(容积)大致相等的量的空气(并非稀气氛的气体而是几乎不含燃料成分的空气)。结果,在发动机10的负荷运转中,使较多的未燃燃料在充分的氧的存在下反应,如图8所示,能够在反应热的作用下使废气净化催化剂180、担载有废气净化催化剂的颗粒过滤器190的温度充分且迅速地提高。

在这样以空燃比为浓的方式向燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸供给燃料的期间,HVECU70(和MGECU55)将电动发电机MG1(第2电动机)控制成将由上述剩余汽缸11(燃烧汽缸)中的空燃比的浓化而产生的发动机10的多余功率转换成电力(图6B的步骤S510-S560)。由此,不使填补不足转矩的电动发电机MG2的控制复杂化就能抑制伴随于催化剂升温控制例程的执行的发动机10的燃料经济性的恶化。

而且,HVECU70在蓄电装置40的充电受限而无法由电动发电机MG1将发动机10的该多余功率转换成电力的情况下,向发动机ECU100发送要求点火正时的滞后的点火滞后要求信号(图6B的步骤S555)。并且,接收到点火滞后要求信号的发动机ECU100使燃烧汽缸中的点火正时从最佳点火正时(MBT)滞后。由此,即使在由电动发电机MG1生成的电力对蓄电装置40的充电受限的情况下,也能抑制伴随于燃烧汽缸中的空燃比的浓化的发动机10的输出转矩的增加,从而能良好地确保混合动力车辆1的驾驶性。

另外,发动机ECU100在催化剂升温控制的执行中颗粒过滤器190的温度Tpf为能再生温度Ty(第1判定阈值)以上后(图8中的时刻t2),停止向上述1个汽缸11(第1个汽缸#1)的燃料供给且使所有剩余汽缸11(燃烧汽缸)中的空燃比向稀侧变化而成为弱浓(图5的步骤S310等)。而且,发动机ECU100在催化剂升温控制的执行中颗粒过滤器190的温度Tpf为比能再生温度Ty高的再生促进温度Tz(第2判定阈值)以上后(图8中的时刻t3),以能由电动发电机MG2填补由催化剂升温控制例程的执行所导致的不足的转矩为条件(图6A的步骤S460-S480),停止向上述剩余汽缸11的任一个(第4个汽缸#4)的燃料供给(图5的步骤S305等)。

由此,既能使停止向一部分汽缸11的燃料供给的发动机10稳定地动作,又能从多个燃料切断汽缸向充分升温了的上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的内部供给更多的氧。因此,在混合动力车辆1中,能从多个燃料切断汽缸向与废气净化催化剂一起升温了的颗粒过滤器190导入更多的氧而使堆积于该颗粒过滤器190的颗粒状物质良好地燃烧。另外,在混合动力车辆1中,能够良好地缓和上游侧净化装置18的废气净化催化剂180的S中毒、HC中毒。

而且,发动机ECU100在由HVECU70允许燃料切断汽缸的追加的情况下,将在催化剂升温控制例程的非执行时相对于上述1个汽缸11(第1个汽缸#1)来说不连续执行燃料喷射(点火)的汽缸11(第4个汽缸#4)选择作为新的燃料切断汽缸。也就是说,发动机ECU100在停止向2个(多个)汽缸11的燃料供给的情况下,在停止向任一个汽缸11的燃料供给后向至少一个汽缸11供给燃料,这样来执行催化剂升温控制例程。由此,不会连续地停止向多个汽缸11的燃料供给,所以,能抑制从发动机10输出的转矩的变动、发动机音的恶化。

另外,发动机ECU100在追加了燃料切断汽缸后颗粒过滤器190的温度Tpf小于升温控制开始温度Tx的情况下(图8中的时刻t4),如图8所示,使燃料切断汽缸的数量减少且使供给燃料的汽缸11(燃烧汽缸)中的空燃比为浓(图5的步骤S325、图4的步骤S220-S270)。由此,在上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的温度与向两者的空气导入量随着燃料切断汽缸的追加而增加相应地降低的情况下,使燃烧汽缸中的空燃比为浓地再次增高上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的温度,并且,通过燃料切断汽缸的减少而减少向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19导入的空气的量,从而能抑制两者的温度降低。

并且,在颗粒过滤器190中的堆积量Dpm为上述阈值D0以下时(图8中的时刻t5),发动机ECU100关闭催化剂升温标识且结束催化剂升温控制例程。不过,在加速踏板踏入状态的持续时间较短、在此期间颗粒过滤器190中的堆积量Dpm没有成为上述阈值D0以下的情况下,图4至图6B的例程一度被中断,在之后由驾驶员踏入加速踏板84时再次开始。

如上所述,在混合动力车辆1中,在发动机10的负荷运转中,能一边抑制驾驶性的恶化一边使上游侧净化装置18和下游侧净化装置19充分且迅速地升温并且将对废气净化催化剂180、颗粒过滤器190的再生来说充分的量的氧供给到该上游侧净化装置18和下游侧净化装置19。也就是说,根据上述的催化剂升温控制例程,即使在大量的颗粒状物质易于堆积于颗粒过滤器190中的低温环境下、尤其是1天的平均气温为低于-20℃那样的极低温环境下,也能够使堆积于颗粒过滤器190颗粒状物质良好地燃烧而使该颗粒过滤器190再生。

此外,在上述实施方式中,在允许催化剂升温控制例程的执行时,燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比被浓化,但不限于此。也就是说,在上述混合动力车辆1中,也可以代替在催化剂升温控制例程的一开始时将燃烧汽缸中的空燃比浓化,将该燃烧汽缸中的空燃比设为理论空燃比。在该方式中,与将燃烧汽缸中的空燃比浓化的情况相比,上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的升温需要时间,但能使未燃燃料在充分的氧的存在下反应,在反应热的作用下充分提高上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的温度。而且,通过继续停止向一部分汽缸11的燃料供给,能向升温了上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的内部供给充分量的氧。

另外,在上述实施方式中,在颗粒过滤器190的温度Tpf为能再生温度Ty(第1判定阈值)以上后,使所有燃烧汽缸中的空燃比向稀侧变化,但不限于此。也就是说,在上述混合动力车辆1中,也可以将燃料切断汽缸以外的剩余汽缸11中的空燃比设为浓直到颗粒过滤器190的温度Tpf达到再生促进温度Tz(判定阈值)。并且,也可以在温度Tpf为再生促进温度Tz以上后,以能由电动发电机MG2填补上述不足转矩为条件,停止向该剩余汽缸11的任一个的燃料供给,并且使该剩余汽缸11中的并未停止燃料供给的汽缸11中的空燃比向稀侧(弱浓)变化。根据该方式,能使废气净化催化剂180、颗粒过滤器190充分且迅速地升温后向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的内部供给更多的氧。

而且,在图5的步骤S310中,也可以将燃料喷射量设定成以使得燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比为稀。另外,也可以在颗粒过滤器190的温度Tpf为再生促进温度Tz以上后,代替追加燃料切断汽缸,如图8中的双点划线所示,将燃料切断汽缸以外的所有燃烧汽缸中的空燃比设为稀。而且,也可以在催化剂升温控制例程的执行中使燃烧汽缸中的空燃比变化时,如图8中的虚线所示,例如根据颗粒过滤器190的温度Tpf等的变化而使各燃烧汽缸中的空燃比逐渐变化。

另外,在混合动力车辆1中,因燃烧汽缸中的空燃比的浓化而产生的发动机10的多余功率也可以由电动发电机MG2代替电动发电机MG1来转换成电力。在此情况下,在图6B的步骤S540中,判定能否在由电动发电机MG2抵消多余转矩Tex的情况下,用由该电动发电机MG2生成的电力对蓄电装置40进行充电。而且,在图6B的步骤S550中,在步骤S450中设定的转矩指令Tm2*减去与多余转矩Tex相当的转矩来再设定该转矩指令Tm2*。然后,在步骤S560中,向MGECU55发送在步骤S450中设定的转矩指令Tm1*和在步骤S550中再设定的转矩指令Tm2*。然后,在图6B的步骤S520中判定为浓化标识Fr为值1的情况下,可以同样地向发动机ECU100点火滞后要求信号。根据这些方式也同样地,在催化剂升温控制例程的执行中将各燃烧汽缸中的空燃比浓化了时,向车轮W输出与要求转矩Tr*相应的转矩,从而能良好地确保混合动力车辆1的驾驶性。

另外,混合动力车辆1的发动机10是直列发动机,催化剂升温控制例程构筑为在1个循环中停止向至少一个汽缸11的燃料供给,但不限于此。也就是说,混合动力车辆1的发动机10可以是按各汽缸排设有废气净化装置的V型发动机、水平对置型发动机或W型发动机。在此情况下,催化剂升温控制例程可以构筑为在1个循环中在各汽缸排停止向至少一个汽缸的燃料供给。由此,能向V型发动机等的各汽缸排的废气净化装置送入充分的氧。

而且,下游侧净化装置19可以是包括配置于上游侧的废气净化催化剂(三元催化剂)和配置于该废气净化催化剂的下游侧的颗粒过滤器的装置。在此情况下,上游侧净化装置18可以从混合动力车辆1省略。另外,下游侧净化装置19也可以仅包括颗粒过滤器。在此情况下,通过催化剂升温控制例程的执行而使上游侧净化装置18的废气净化催化剂升温,从而能够通过从该上游侧净化装置18流入的高温的废气而使下游侧净化装置19(颗粒过滤器190)升温。

另外,在上述混合动力车辆1中,可以在行星齿轮30的太阳齿轮31连结电动发电机MG1,在齿圈32连结输出部件,并且,在行星齿轮架34连结发动机10和电动发电机MG2。而且,可以在行星齿轮30的齿圈32连结有级变速器。另外,在混合动力车辆1中,行星齿轮30可以用包括2个行星齿轮的4要素式复合行星齿轮机构来置换。在此情况下,可以在复合行星齿轮机构的输入要素连结发动机10,在输出要素连结输出部件,在剩余2个旋转要素的一方连结电动发电机MG1而在另一方连结电动发电机MG2。而且,在该复合行星齿轮机构可以设置连结4个旋转要素的任两个的离合器、将任一个固定为不能旋转的制动器。另外,混合动力车辆1可以构成为能由来自家庭用电源、设置于加油站的急速充电器这样的外部电源的电力对蓄电装置40进行充电的插电式混合动力车辆。

上述的催化剂升温控制例程在颗粒过滤器190中的颗粒状物质的堆积量Dpm多的情况下,要花较长的时间来执行。并且,在长时间停止向特定的汽缸11的燃料供给的情况下,存在汽缸体产生因热不均衡所导致的应变和/或上游侧净化装置18的废气净化催化剂180的温度分布不均匀之虞。另外,还存在在执行催化剂升温控制例程的情况和不执行该催化剂升温控制例程的情况中,由上游侧空燃比传感器95检测出的空燃比(平均值)产生偏差之虞。而且,在催化剂升温控制例程的执行中,在燃料切断的周期的倒数与缓冲机构24至车轮W之间的驱动系的固有频率、发动机10自身的固有频率一致的情况下,混合动力车辆1会产生共振。

鉴于此,在混合动力车辆1中,为了抑制发动机10的耐久性和控制性的降低、驾驶性的恶化,由发动机ECU100来执行图9所示的燃料切断汽缸改变例程。图9的例程是在例如图4的步骤S270中判定为1个循环的燃料喷射完成后由发动机ECU100来执行。

在图9的例程的开始时,发动机ECU100取得发动机10的转速Ne(步骤S700)。而且,发动机ECU100对循环计数器Cc和与在图9的例程即将开始前的循环中停止了燃料供给的汽缸11相对应的累计次数计数器Cn分别进行增量(加一)(步骤S710)。循环计数器Cc的值表示在催化剂升温控制例程的执行中停止了向至少任一个的燃料供给的循环的数量。累计次数计数器Cn的值按发动机10的多个汽缸11的各自准备,表示各对应的汽缸11因催化剂升温控制例程而产生的燃料供给的累计停止次数。

接着,发动机ECU100判定在步骤S700中取得的转速Ne是否处于预先设定的共振转速区域(步骤S720)。该共振转速区域是燃料切断的周期的倒数处于以驱动系或发动机10的固有频率为中心的预定范围内的转速区域。在步骤S720中判定为转速Ne不处于共振转速区域的情况下(步骤S720:是),发动机ECU100判定循环计数器Cc是否为预先设定的阈值Ccref以上(步骤S730)。步骤S730中的阈值Ccref鉴于从进气道喷射阀15p喷射并附着于进气道等的燃料(所谓的液体燃料(wet fuel))残存2个循环左右的情况而被设为3以上的整数,在本实施方式中,被设为例如50(发动机10旋转100圈)。在步骤S730中判定为循环计数器Cc小于阈值Ccref的情况下(步骤S730:否),发动机ECU100在该时间点一度结束图9的例程。

而与之相对地,在步骤S730中判定为循环计数器Cc为阈值Ccref以上的情况下(步骤S730:是),发动机ECU100重置循环计数器Cc(步骤S740)。而且,在步骤S740中,发动机ECU100例如将在图9的例程即将开始前的循环中停止了燃料供给的汽缸11以外的剩余汽缸11中累计次数计数器Cn的值最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,并且,将相对于该新的燃料切断汽缸来说不连续执行燃料喷射(点火)的汽缸11设定为根据F/C汽缸追加要求信号而追加的燃料切断汽缸,一度结束图9的例程。发动机ECU100在一度结束图9的例程后,在催化剂升温标识开启且由HVECU70允许催化剂升温控制例程的执行的情况下,再次执行图4和图5的催化剂升温控制例程。此时,发动机ECU100根据颗粒过滤器190的温度Tpf来停止向在步骤S740中设定的新的燃料切断汽缸的燃料供给。

另外,在步骤S720中判定为发动机10的转速Ne处于上述共振转速区域的情况下(步骤S720:否),发动机ECU100重置循环计数器Cc(步骤S750)。而且,在步骤S750中,发动机ECU100按照预先设定的图10所示的燃料切断汽缸设定映射,以在以后的2次燃料切断的期间供给(喷射)燃料的汽缸11的数量为(n(汽缸数)-1)以外的数量(在图10的例中,4次=汽缸数n)的方式,将上一个的循环中的燃料切断汽缸(不是根据F/C汽缸追加要求信号而追加的汽缸)的点火顺序中的下一汽缸11设定为下一循环中的新的燃料切断汽缸。

在步骤S750的处理后,发动机ECU100一度结束图9的例程,然后,在催化剂升温标识开启且由HVECU70允许催化剂升温控制例程的执行的情况下,再次执行图4和图5的催化剂升温控制例程。此时,发动机ECU100在下一循环中,停止向在步骤S750中设定的新的燃料切断汽缸的燃料供给。不过,在采用图10所示的燃料切断汽缸设定映射的情况下,在上一个的循环中的燃料切断汽缸(不是根据F/C汽缸追加要求信号而追加的汽缸)为第2个汽缸#2的情况下,在下一循环中,向发动机10的所有汽缸11供给燃料,在再下一循环中,停止向第1个汽缸#1的燃料供给。

根据上述那样的图9的例程,在催化剂升温控制例程的执行中,停止燃料供给的汽缸11即燃料切断汽缸如图11中虚线所示,根据燃料供给的停止次数即燃料切断次数而改变(其中,在图11中,上述阈值Ccref为了说明的简单而设为Ccref=3。)。由此,在执行催化剂升温控制例程时不会仅停止向特定的汽缸11的燃料供给,所以,能良好地抑制汽缸体产生因热不均衡所导致的应变。而且,在执行催化剂升温控制例程时不会仅从特定的汽缸11向上游侧净化装置18送入空气,所以,能够抑制废气净化催化剂180的温度分布不均匀。因此,在混合动力车辆1中,在发动机10的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化、该发动机10的耐久性和控制性的降低,又能使废气净化催化剂180充分升温并向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19供给充分量的氧。

而且,在燃料供给的停止次数即燃料切断次数达到被设定为至少3次以上的阈值Ccref的阶段,改变燃料切断汽缸。由此,在催化剂升温控制例程的执行中,对某汽缸11在燃料供给的停止(燃料切断)前供给了的燃料(液体燃料)的影响不会波及到向该汽缸11的燃料供给的再次开始后。

另外,在催化剂升温控制例程的执行中发动机10的转速处于共振转速区域的情况下,从图10可知,在按照预先设定的发动机10的点火顺序以与“n-1”不同的次数(在图10的例子中,该次数=汽缸数n)连续地执行向汽缸11的燃料供给后,停止向该汽缸11的燃料供给。由此,在共振转速区域,在燃料切断的周期(燃料供给的停止周期)的倒数接近混合动力车辆1的驱动系、发动机10等的固有频率(共振频率)的情况下,能改变燃料切断的周期来良好地抑制共振的产生。

此外,在发动机10的转速处于共振转速区域时的2次燃料切断的期间供给(喷射)燃料的汽缸11的数量只要是“n-1”以外的数,可以是比“n-1”大的数(例如4或5),也可以是比“n-1”小的数(例如2)。另外,在发动机10是各汽缸排包括n个汽缸的V型发动机、水平对置型发动机或W型发动机的情况下,可以在对该发动机10的各汽缸排按照预先设定的点火顺序以与“n-1”不同的次数连续地执行向汽缸的燃料供给后,停止向该汽缸的燃料供给。

而且,在图9的步骤S740中,也可以代替将上述剩余汽缸11中累计次数计数器Cn的值最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,而按照预先设定的顺序(例如点火顺序)改变燃料切断汽缸。另外,在图9的步骤S740中,也可以将累计燃料切断时间为上述剩余汽缸11中最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,该累计燃料切断时间是对基于发动机10的转速Ne而算出的燃料切断时间进行累计而得到的。

图12是例示出在上述混合动力车辆1中能执行的其它燃料切断汽缸改变例程的流程图。图12的例程同样也是在例如图4的步骤S270中判定为1个循环的燃料喷射完成后由发动机ECU100来执行。

在图12的例程的开始时,发动机ECU100取得发动机10的转速Ne和经过时间t(步骤S800)。经过时间t是在催化剂升温控制例程的执行中从停止向发动机10的多个汽缸11的任一个(不是根据F/C汽缸追加要求信号而追加的汽缸)的燃料供给起的经过时间,由未图示的计时器来计时。接着,发动机ECU100对与在图12的例程即将开始前的循环中停止了燃料供给的汽缸11相对应的累计次数计数器Cn进行增量(步骤S810)。而且,发动机ECU100判定在步骤S800中取得的转速Ne是否处于预先设定的共振转速区域(步骤S820)。

在步骤S820中判定为转速Ne不处于共振转速区域的情况下(步骤S820:是),发动机ECU100判定在步骤S800中取得的经过时间t是否为预先设定的阈值tref以上(步骤S830)。步骤S830中的阈值tref鉴于从进气道喷射阀15p喷射并附着于进气道等的燃料(所谓的液体燃料)残存2个循环左右的情况,而被预先设定为在发动机10的转速为上述下限转速Nelim(=Neref)时燃料供给至少停止3次的时间以上。在步骤S830中判定为经过时间t小于阈值tref的情况下(步骤S830:否),发动机ECU100在该时间点一度结束图12的例程。

而与之相对地,在步骤S830中判定为经过时间t为阈值tref以上的情况下(步骤S830:是),发动机ECU100重置对经过时间t进行计时的计时器(步骤S840)。而且,在步骤S840中,发动机ECU100例如将在图12的例程即将开始前的循环中停止了燃料供给的汽缸11以外的剩余汽缸11中的累计次数计数器Cn的值最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,并且,将相对于该新的燃料切断汽缸来说不连续执行燃料喷射(点火)的汽缸11设定为根据F/C汽缸追加要求信号而追加的燃料切断汽缸,一度结束图12的例程。另外,在步骤S820中判定为发动机10的转速Ne处于上述共振转速区域的情况下(步骤S820:否),发动机ECU100重置上述计时器,并且,与图9的步骤S750同样地设定新的燃料切断汽缸(步骤S850),一度结束图12的例程。

根据上述那样的图12的例程,在催化剂升温控制例程的执行中,停止燃料供给的汽缸11即燃料切断汽缸根据从停止燃料供给起的经过时间t而改变。由此,在执行催化剂升温控制例程时不会仅停止向特定的汽缸11的燃料供给,所以,能良好地抑制汽缸体产生因热不均衡所导致的应变。而且,在执行催化剂升温控制例程时不会仅从特定的汽缸11向上游侧净化装置18送入空气,所以,能够抑制废气净化催化剂180的温度分布不均匀。因此,在混合动力车辆1中,在执行图12的例程的情况下也同样地,在发动机10的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化、该发动机10的耐久性和控制性的降低,又能使废气净化催化剂180充分升温并向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19供给充分量的氧。

而且,在执行图12的例程的情况下,在上述经过时间t达到了被设定为在发动机10的转速为上述下限转速Nelim(=Neref)时燃料供给至少停止3次的时间以上的阈值tref的阶段,改变燃料切断汽缸。由此,在催化剂升温控制例程的执行中,对某汽缸11在燃料供给的停止(燃料切断)前供给了的燃料(液体燃料)的影响不会波及到向该汽缸11的燃料供给的再次开始后。另外,在图12的步骤S840中,也可以代替将上述剩余汽缸11中累计次数计数器Cn的值最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,而按照预先设定的顺序(例如点火顺序)改变燃料切断汽缸。而且,在图12的步骤S840中,也可以将累计燃料切断时间为上述剩余汽缸11中最小的汽缸11设定为新的燃料切断汽缸,该累计燃料切断时间是对基于发动机10的转速Ne而算出的燃料切断时间进行累计而得到的。

图13是表示作为本公开的其它车辆的混合动力车辆1B的概略构成图。此外,对混合动力车辆1B的构成要素中与上述的混合动力车辆1相同的要素赋予相同的标号并省略重复的说明。

图13所示的混合动力车辆1B是包括具有多个汽缸(省略图示)的发动机(内燃机)10B、电动发电机(同步发电电动机)MG1、MG2、以及驱动桥20B的混联(串并联)式的混合动力车辆。发动机10B包括上游侧净化装置18和下游侧净化装置19作为废气净化装置。另外,发动机10B的曲轴(省略图示)、电动发电机MG1的转子和车轮W1连结于驱动桥20B。而且,电动发电机MG2连结于与车轮W1不同的车轮W2。不过,电动发电机MG2也可以连结于车轮W1。驱动桥20B可以包括有级变速器、无级变速器、双离合变速器等。

该混合动力车辆1B在发动机10B的运转停止时能靠来自电动发电机MG1、MG2的至少任一方的驱动转矩(驱动力)而行驶,电动发电机MG1、MG2由来自蓄电装置40的电力驱动。另外,在混合动力车辆1B中,也能够由电动发电机MG1将来自负荷运转的发动机10B的所有动力转换成电力,由来自电动发电机MG1的电力来驱动电动发电机MG2。而且,在混合动力车辆1B中,来自负荷运转的发动机10B的驱动转矩(驱动力)也能经由驱动桥20B而传递到车轮W1。

另外,在混合动力车辆1B中,在来自负荷运转的发动机10B的驱动转矩经由驱动桥20B而传递到车轮W1的期间,由未图示的发动机ECU来执行与图4和图5所示的同样的催化剂升温例程。而且,在执行该催化剂升温例程的期间,将电动发电机MG2控制成填补由发动机10B的一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的驱动转矩。此外,在混合动力车辆1B中也同样地,由未图示的发动机ECU来执行与图9或图12所示的同样的燃料切断汽缸改变例程。由此,在混合动力车辆1B中也能得到与上述混合动力车辆1同样的作用效果。另外,在混合动力车辆1B中,在催化剂升温控制例程的执行中,可以适当执行驱动桥20B所含的变速器的降档(变速比的改变)而使发动机10B的转速为预定转速以上。由此,使发动机10B的转速上升来缩短停止向上述一部分汽缸的燃料供给的时间,从而能非常良好地抑制发动机10B的振动等明显化的问题。

图14是表示作为本公开的其它车辆的混合动力车辆1C的概略构成图。此外,对混合动力车辆1C的构成要素中与上述的混合动力车辆1等相同的要素赋予相同的标号并省略重复的说明。

图14所示的混合动力车辆1C是包括具有多个汽缸(省略图示)的发动机(内燃机)10C和电动发电机(同步发电电动机)MG1、MG2的混联式的混合动力车辆。在混合动力车辆1C中,发动机10C的曲轴和电动发电机MG1的转子连结于第1轴S1,电动发电机MG1能将来自发动机10C的动力的至少一部分转换成电力。另外,电动发电机MG2的转子直接或经由包括齿轮列等的动力传递机构120而连结于第2轴S2,第2轴S2经由差速齿轮39等而连结于车轮W。不过,电动发电机MG2也可以连结于车轮W以外的未图示的车轮。而且,混合动力车辆1C包括将第1轴S1和第2轴S2相互连接并解除两者的连接的离合器K。在混合动力车辆1C中,动力传递机构120、离合器K和差速齿轮39也可以包含于驱动桥。

在该混合动力车辆1C中,在使离合器K接合了时,能够将来自发动机10C的驱动转矩向第2轴S2即车轮W输出。并且,在混合动力车辆1C中,在由离合器K连结发动机10C的曲轴和第2轴S2即车轮W且发动机10C根据驾驶员对加速踏板的踏入而进行负荷运转的期间,由未图示的发动机ECU来执行与图4和图5所示的同样的催化剂升温例程。而且,在执行该催化剂升温例程的期间,将电动发电机MG2控制成填补由发动机10C的一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的驱动转矩。此外,在混合动力车辆1C中也同样地,由未图示的发动机ECU来执行与图9或图12所示同样的燃料切断汽缸改变例程。由此,在混合动力车辆1C中也能得到与上述混合动力车辆1等同样的作用效果。

图15是表示作为本公开的其它车辆的混合动力车辆1D的概略构成图。此外,对混合动力车辆1D的构成要素中与上述的混合动力车辆1等相同的要素赋予相同的标号并省略重复的说明。

图15所示的混合动力车辆1D是包括具有多个汽缸(省略图示)的发动机(内燃机)10D、电动发电机(同步发电电动机)MG、液压式的离合器K0、动力传递装置21、蓄电装置(高电压蓄电池)40D、辅机蓄电池(低电压蓄电池)41、驱动电动发电机MG的PCU50D、控制PCU50D的MGECU55D、以及控制发动机10D和动力传递装置21的主电子控制单元(以下,称为“主ECU”。)170的并联式的混合动力车辆。发动机10D包括上游侧净化装置18和下游侧净化装置19作为废气净化装置,该发动机10D的曲轴连结于缓冲机构24的输入部件。电动发电机MG作为由来自蓄电装置40D的电力驱动并产生驱动转矩的电动机而动作,并且,在混合动力车辆1D的制动时输出再生制动转矩。另外,电动发电机MG也作为将来自负荷运转的发动机10D的动力至少一部分转换成电力的发电机而动作。如图所示,电动发电机MG的转子固定于动力传递装置21的输入轴21i。

离合器K0连结缓冲机构24的输出部件即发动机10D的曲轴和输入轴21i即电动发电机MG的转子,并且,解除两者的连结。动力传递装置21包括变矩器(流体传动装置)22、多板式或单板式的锁止离合器23、机械式油泵MOP、电动油泵EOP、变速器25、对动作油进行调压的液压控制装置27等。变速器25例如是4级-10级变速式的自动变速器,包括多个行星齿轮、多个离合器和多个制动器(摩擦接合要素)。变速器25将从输入轴21i经由变矩器22和锁止离合器23的任一方而传递的动力以多个阶段变速,并从动力传递装置21的输出轴21o经由差速齿轮39而向驱动轴DS输出。不过,变速器25也可以是机械式的无级变速器、双离合变速器等。另外,也可以在电动发电机MG的转子与动力传递装置21的输入轴21i之间配置连结/断开两者的离合器(参照图15中的双点划线)。

在该混合动力车辆1D中,由离合器K0连结发动机10D的曲轴和输入轴21i即电动发电机MG且发动机10D根据驾驶员对加速踏板的踏入而进行负荷运转的期间,由主ECU170来执行与图4和图5所示的同样的催化剂升温例程。而且,在执行该催化剂升温例程的期间,主ECU170和MGECU55D将电动发电机MG控制成填补由发动机10D的一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的驱动转矩。此外,在混合动力车辆1D中,由主ECU170来执行与图9或图12所示的同样的燃料切断汽缸改变例程。由此,在混合动力车辆1D中也能得到与上述混合动力车辆1等同样的作用效果。另外,在混合动力车辆1D中燃烧汽缸中的空燃比浓化时,可以将发动机10D的多余功率由电动发电机MG转换成电力,也可以通过点火正时的滞后来抑制发动机10D的输出转矩的增加。而且,在混合动力车辆1D中,在催化剂升温控制例程的执行中,可以适当执行变速器25的降档(变速比的改变)而使发动机10D的转速为预定转速以上。

图16是表示作为本公开的其它车辆的混合动力车辆1E的概略构成图。此外,对混合动力车辆1E的构成要素中与上述的混合动力车辆1等相同的要素赋予相同的标号并省略重复的说明。

图16所示的混合动力车辆1E包括具有多个汽缸(省略图示)的发动机(内燃机)10E、电动发电机(同步发电电动机)MG、动力传递装置21E、高电压蓄电池40E、低电压蓄电池(辅机蓄电池)41E、与高电压蓄电池40E和低电压蓄电池41E相连的DC/DC转换器44、驱动电动发电机MG的变换器54、控制发动机10E的发动机ECU100E、控制DC/DC转换器44和变换器54的MGECU55E、以及控制车辆整体的HVECU70E。发动机10E包括上游侧净化装置18和下游侧净化装置19作为废气净化装置,该发动机10E的曲轴12连结于动力传递装置21E所含的未图示的缓冲机构的输入部件。而且,发动机10E包括向曲轴12输出起转转矩而使该发动机10E起动的起动器130。

电动发电机MG的转子经由传动机构140而连结于发动机10E的曲轴12的与动力传递装置21E侧相反一侧的端部。在本实施方式中,传动机构140是绕挂传动机构、齿轮机构或链条机构。不过,电动发电机MG也可以配置于发动机10E与动力传递装置21E之间,也可以是直流电动机。动力传递装置21E除了上述缓冲机构之外,还包括变矩器(流体传动装置)、多板式或单板式的锁止离合器、变速器、对动作油进行调压的液压控制装置等。动力传递装置21E的变速器是有级变速器、机械式的无级变速器或双离合变速器等。

在该混合动力车辆1E中,从电动发电机MG经由传动机构140向曲轴12输出起转转矩,由此能够使发动机10E起动。另外,在混合动力车辆1E的行驶中,电动发电机MG主要作为将来自负荷运转的发动机10E的动力的一部分转换成电力的发电机而动作,并且,适当地由来自高电压蓄电池40E的电力驱动而向发动机10E的曲轴12输出驱动转矩(辅助转矩)。而且,在混合动力车辆1E的制动时,电动发电机MG向发动机10E的曲轴12输出再生制动转矩。

另外,在混合动力车辆1E中也同样地,在发动机10E根据驾驶员对加速踏板的踏入而进行负荷运转的期间,由发动机ECU100E来执行与图4和图5所示的同样的催化剂升温例程。而且,在执行该催化剂升温例程的期间,HVECU70E和MGECU55E将电动发电机MG控制成填补由发动机10E的一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的驱动转矩。此外,在混合动力车辆1E中,由发动机ECU100E来执行与图9或图12所示的同样的燃料切断汽缸改变例程。由此,在混合动力车辆1E中也能得到与上述混合动力车辆1等同样的作用效果。另外,在混合动力车辆1E中燃烧汽缸中的空燃比浓化时,可以将发动机10E的多余功率由电动发电机MG转换成电力,也可以通过点火正时的滞后来抑制发动机10E的输出转矩的增加。而且,在混合动力车辆1E中,在催化剂升温控制例程的执行中,可以适当执行动力传递装置21E的变速器的降档(变速比的改变)而使发动机10E的转速为预定转速以上。

图17是表示本公开的其它车辆1F的概略构成图。此外,对车辆1F的构成要素中与上述的混合动力车辆1等相同的要素赋予相同的标号并省略重复的说明。

图17所示的车辆1F仅包括具有多个汽缸的发动机(内燃机)1F作为动力发生源。车辆1F的发动机10F例如是在各汽缸排包括上游侧净化装置18和下游侧净化装置19的V型发动机,由发动机ECU100F控制。不过,发动机10F也可以是直列发动机、水平对置型发动机或W型发动机。另外,车辆1F包括与发动机10F连结的动力传递装置21F。动力传递装置21F由与发动机ECU100F相互授受信息的变速电子控制装置(以下,称为“TMECU”。)210控制。

动力传递装置21F包括变矩器(流体传动装置)22、多板式或单板式的锁止离合器23、缓冲机构24、机械式油泵MOP、电动油泵EOP、变速器25、对动作油进行调压的液压控制装置27等。变速器25例如是4级-10级变速式的自动变速器,包括多个行星齿轮、多个离合器和多个制动器(摩擦接合要素)。变速器25将从发动机10F经由变矩器22和锁止离合器23的任一方而传递的动力以多个阶段变速,并从动力传递装置21F的输出轴21o经由差速齿轮39而向驱动轴DS输出。不过,变速器25也可以是机械式的无级变速器、双离合变速器等。

图18是例示出在上述的车辆1F中由发动机ECU100F执行的催化剂升温控制例程的流程图。发动机ECU100F在判定为下游侧净化装置19的颗粒过滤器中的颗粒状物质的堆积量为预先设定的阈值以上且该颗粒过滤器的温度小于升温控制开始温度(预定温度)时,开始图18的例程的执行。在图18的例程的开始时,发动机ECU100F取得另行设定的对发动机10F的要求功率Pe*和目标转速Ne*、发动机10F的吸入空气量GA、转速Ne、冷却水温Tw、来自曲轴角传感器90的曲轴位置、变速器25的变速级这样的控制所需的信息(步骤S600)。

在步骤S600的处理后,发动机ECU100F判定是否容许发动机10F的一部分汽缸11的燃料切断(步骤S610)。在步骤S610中,发动机ECU100F判定在步骤S600中取得的转速Ne是否为预定转速(例如2500rpm左右)以上。发动机ECU100F在判定为转速Ne为该预定转速以上的情况下,允许一部分汽缸11的燃料切断。另外,发动机ECU100F在发动机10F的转速Ne小于该预定转速的情况下,基于转速Ne和变速器25的变速级来判定能否通过该变速器25的降档(变速比的改变)而使发动机10F的转速为该预定转速以上。在判定为能够通过变速器25的降档而使发动机10F的转速为预定转速以上的情况下,发动机ECU100F允许一部分汽缸的燃料切断。而与之相对地,在判定为无法通过变速器25的降档而使发动机10F的转速为预定转速以上的情况下,发动机ECU100F禁止一部分汽缸的燃料切断。

发动机ECU100F在禁止一部分汽缸的燃料切断的情况下(步骤S620:否),关闭催化剂升温标识(步骤S625),然后结束图18的例程。而与之相对地,在允许一部分汽缸的燃料切断的情况下(步骤S620:是),发动机ECU100F开启催化剂升温标识,并且,向TMECU210发送表示用于使发动机10F的转速为上述预定转速以上的变速级即目标变速级的信号(步骤S630)。TMECU210将液压控制装置27控制成以使得变速器25的变速级成为来自发动机ECU100F的目标变速级。

接着,发动机ECU100F设定未图示的节气门的目标开度、来自发动机10F的未图示的燃料喷射阀的燃料喷射量、燃料喷射结束正时这样的燃料喷射控制量(步骤S640)。在步骤S640中,发动机ECU100F将与要求转矩(=Pe*/Ne*)和该要求转矩除以值n·(n-1)而得到的值(=Te*/n/(n-1))之和相对应的开度设定为节气门的目标开度(其中,“n”是发动机10F的汽缸数)。另外,在步骤S640中,发动机ECU100F将向发动机10F的多个汽缸中预先设定的1个汽缸(燃料切断汽缸)的燃料喷射量设为零。而且,在步骤S640中,发动机ECU100F基于节气门的目标开度来设定向该1个汽缸以外的剩余汽缸(燃烧汽缸)的燃料喷射量,以使该剩余汽缸中的空燃比成为理论空燃比。

在步骤S640的处理后,发动机ECU100F将该节气门的节气门电机等控制成使得节气门的开度成为目标开度(步骤S650)。而且,发动机ECU100F基于来自曲轴角传感器90的曲轴位置来判别燃料喷射开始正时已到来的汽缸(步骤S660)。发动机ECU100F在通过步骤S660的判别处理而判定为上述1个汽缸(燃料切断汽缸)的燃料喷射开始正时已到来的情况下(步骤S670:否),不从与该1个汽缸相对应的燃料喷射阀喷射燃料,判定是否完成了使发动机10F旋转2圈的1个循环的燃料喷射(步骤S690)。另外,发动机ECU100F在通过步骤S660的判别处理而判定为上述剩余汽缸(燃烧汽缸)中的某一个的燃料喷射开始正时已到来的情况下(步骤S670:是),从对应的燃料喷射阀对该汽缸喷射燃料(步骤S680),判定是否完成了1个循环的燃料喷射(步骤S690)。

在步骤S690中判定为尚未完成1个循环的燃料喷射的情况下(步骤S690:否),发动机ECU100F反复执行步骤S660-S680的处理。另外,发动机ECU100F在步骤S690中判定为完成了1个循环的燃料喷射的情况下(步骤S690:是),再次执行步骤S600以后的处理。图18的例程也同样地是在发动机10F根据驾驶员对加速踏板的踏入而进行负荷运转的期间,以在步骤S610、S620中允许发动机10F的一部分汽缸的燃料切断为条件来执行直到完成下游侧净化装置19的颗粒过滤器的再生。

如上所述,在仅包括发动机10F作为动力发生源的车辆1F中,在催化剂升温控制例程的执行中,将发动机10F控制成通过燃料切断汽缸以外的剩余汽缸(燃烧汽缸)中的燃料的燃烧来填补由一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的转矩(=Te*/n)。也就是说,车辆1F的发动机ECU100F根据由一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的转矩而使上述剩余汽缸的吸入空气量和燃料喷射量增加(图18的步骤S640)。由此,能够通过剩余汽缸中的燃料的燃烧来良好地填补由一部分汽缸的燃料切断所导致的不足的转矩。因此,在车辆1F中也同样地,在发动机10F的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化,又能使上游侧净化装置18的废气净化催化剂、下游侧净化装置19的颗粒过滤器充分升温并向上游侧净化装置18和下游侧净化装置19供给充分量的氧。

另外,在车辆1F中,在催化剂升温控制例程的执行中,适当执行变速器25的降档(变速比的改变)以使发动机10F的转速为预定转速以上。由此,使发动机10F的转速上升来缩短停止向上述一部分汽缸的燃料供给的时间,从而能非常良好地抑制发动机10F的振动等明显化的问题。

此外,在车辆1F中,由发动机ECU100F来执行与图9或图12所示的同样的燃料切断汽缸改变例程。由此,能够良好地抑制汽缸体产生因热不均衡所导致的应变,并且,能够抑制上游侧净化装置18的废气净化催化剂的温度分布不均匀的问题。

此外,在车辆1F中,在催化剂升温控制例程的开始时,在图18的步骤S640中也可以将燃料喷射量设定成以使得燃烧汽缸中的空燃比为浓。由此,能够使废气净化催化剂、颗粒过滤器迅速地升温。另外,在车辆1F中,与图4和图5的催化剂升温例程同样地,也可以根据下游侧净化装置19的颗粒过滤器的温度来增减燃料切断汽缸。而且,在图18的催化剂升温控制例程中,也可以省略步骤S620-S630的处理。也就是说,在图18的催化剂升温控制例程中,可以不管车辆1F的行驶状态等如何,都容许一部分汽缸的燃料切断。

如以上说明的那样,本公开的车辆包括动力发生装置和废气净化装置,该动力发生装置至少包括多汽缸发动机并向车轮输出驱动力,该废气净化装置包括对来自所述多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂,所述车辆具有控制装置,该控制装置在所述多汽缸发动机的负荷运转中要求了所述催化剂的升温的情况下,执行停止向至少任一个汽缸的燃料供给且向所述至少任一个汽缸以外的剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制,并且,将所述动力发生装置控制成填补由所述催化剂升温控制的执行所导致的不足的驱动力,在所述催化剂升温控制的执行中,根据所述燃料供给的停止次数或从所述燃料供给的停止开始起的经过时间来改变所述燃料供给停止的所述汽缸。

本公开的车辆的控制装置在多汽缸发动机的负荷运转中要求了催化剂的升温的情况下,执行使向多汽缸发动机的至少任一个汽缸的燃料供给停止且向剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制。由此,在催化剂升温控制的执行中,从燃料供给停止的汽缸向废气净化装置导入空气即氧,并且,从供给燃料的汽缸向废气净化装置导入未燃燃料。因此,在多汽缸发动机的负荷运转中,使未燃燃料在充分的氧的存在下反应,能够在反应热的作用下使催化剂的温度充分地提高。另外,通过继续停止向一部分汽缸的燃料供给,能向升温了的废气净化装置的内部供给充分量的氧。而且,在催化剂升温控制的执行中,动力发生装置由控制装置控制成填补由该催化剂升温控制、即向上述至少任一个汽缸的燃料供给的停止所导致的不足的驱动力。由此,在催化剂升温控制的执行中能够向车轮输出与要求相应的驱动力。此外,在催化剂升温控制的执行中,根据燃料供给的停止次数或从燃料供给的停止开始起的经过时间来改变停止燃料供给的汽缸。由此,在执行催化剂升温控制时不会仅停止向特定的汽缸的燃料供给,所以,能良好地抑制汽缸体产生因热不均衡所导致的应变。而且,在执行催化剂升温控制例程时不会仅从特定的汽缸向废气净化装置送入空气,所以,能够抑制废气净化装置的温度分布不均匀。因此,在本公开的车辆中,在多汽缸发动机的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化、该多汽缸发动机的耐久性降低,又能使废气净化装置的催化剂充分升温并向该废气净化装置供给充分量的氧。

另外,可以是,所述控制装置在所述燃料供给的停止次数达到被设定为至少3次以上的阈值的情况下,改变停止所述燃料供给的所述汽缸。由此,在催化剂升温控制的执行中,对某汽缸在燃料供给的停止前供给了的燃料(液体燃料)的影响不会波及到向该汽缸的燃料供给的在此开始后。

而且,可以是,所述控制装置在所述经过时间达到预先设定的阈值的情况下,改变停止所述燃料供给的所述汽缸。

另外,可以是,所述多汽缸发动机是直列发动机;在将所述多汽缸发动机的汽缸数设为“n”时,所述控制装置在所述催化剂升温控制的执行中所述多汽缸发动机的转速处于预先设定的转速区域的情况下,按照预先设定的点火顺序以与“n-1”不同的次数连续执行向所述汽缸的燃料供给,然后,停止向该所述汽缸的燃料供给。由此,在上述转速区域,在燃料供给的停止周期的倒数接近搭载于车辆的要素的固有频率的情况下,能改变燃料供给的停止周期来良好地抑制共振的产生。

而且,可以是,所述多汽缸发动机是V型发动机、水平对置型发动机或W型发动机;在将所述多汽缸发动机的汽缸排中的汽缸数设为“n”时,所述控制装置在所述催化剂升温控制的执行中所述多汽缸发动机的转速处于预先设定的转速区域的情况下,按所述多汽缸发动机的各汽缸排、按照预先设定的点火顺序以与“n-1”不同的次数连续执行向所述汽缸的燃料供给,然后,停止向该所述汽缸的燃料供给。

另外,可以是,所述控制装置随同所述催化剂升温控制的开始将所述剩余汽缸中的空燃比设为浓,在所述废气净化装置的温度成为预先设定的判定阈值以上后,使所述剩余汽缸的至少任一个中的空燃比向稀侧变化。由此,能够使废气净化装置的催化剂充分且迅速地升温,并且,能向充分升温了的废气净化装置的内部供给大量的氧。

而且,可以是,所述动力发生装置包括所述多汽缸发动机和电动机作为动力发生源,所述控制装置在停止向所述至少任一个汽缸的燃料供给的期间将所述电动机控制成填补所述不足的驱动力。由此,能从电动机高精度且响应性良好地填补由向一部分汽缸的燃料供给的停止所导致的不足的驱动力。

另外,可以是,所述动力发生装置仅包括所述多汽缸发动机作为动力发生源;所述控制装置以使得通过所述剩余汽缸中的燃料的燃烧来填补所述不足的驱动力的方式执行所述催化剂升温控制。由此,在仅包括多汽缸发动机作为动力发生源的车辆中,在多汽缸发动机的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化,又能使催化剂充分升温并向废气净化装置供给充分量的氧。

而且,可以是,所述废气净化装置包括颗粒过滤器。在包括这样的废气净化装置的车辆中,能从停止了燃料供给的汽缸向与催化剂一起升温了的颗粒过滤器导入大量的氧而使堆积于该颗粒过滤器的颗粒状物质良好地燃烧。也就是说,本公开的催化剂升温控制在大量的颗粒状物质易于堆积于颗粒过滤器的低温环境下对该颗粒过滤器进行再生是非常有用的。并且,颗粒过滤器可以配置于催化剂的下游侧,也可以担载催化剂。另外,废气净化装置可以包括具有催化剂的上游侧净化装置、以及至少包括颗粒过滤器并配置于该上游侧净化装置的下游侧的下游侧净化装置。

本公开的车辆的控制方法如下:所述车辆包括动力发生装置和废气净化装置,该动力发生装置至少包括多汽缸发动机并向车轮输出驱动力,该废气净化装置包括对来自所述多汽缸发动机的废气进行净化的催化剂,在所述多汽缸发动机的负荷运转中要求了所述催化剂的升温的情况下,执行停止向至少任一个汽缸的燃料供给且向所述至少任一个汽缸以外的剩余汽缸供给燃料的催化剂升温控制,并且,将所述动力发生装置控制成填补由所述催化剂升温控制的执行所导致的不足的驱动力,在所述催化剂升温控制的执行中,根据所述燃料供给的停止次数或从所述燃料供给的停止开始起的经过时间来改变所述燃料供给停止的所述汽缸。

根据该方法,在多汽缸发动机的负荷运转中,既能抑制驾驶性的恶化、该多汽缸发动机的耐久性降低,又能使废气净化装置的催化剂充分升温并向该废气净化装置供给充分量的氧。

并且,本公开的发明不限于上述实施方式,能在本公开的外延的范围内进行各种改变,这是不言而喻的。而且,上述实施方式只不过是发明内容中所记载的发明的具体的一方式,并不限定发明内容所记载的发明的要素。

本公开的发明能利用于车辆的制造产业等。

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