[发明专利]动力输出设备、其控制方法及装有动力输出设备的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及动力输出设备、动力输出设备的控制方法、以及装有动力 输出设备的车辆。

背景技术

在传统上提出的动力输出设备中，发电机和电动机被连接到与发动机 曲轴相连的行星齿轮机构的各个旋转元件，同时设置了电池来允许向发电 机和电动机传递电能或从其传递电能。例如，日本专利公开公报No.2001- 304032中公开的一种现有技术动力输出设备在正常状态下来自电动机的动 力输出不足的情况下主要使用电动机的输出动力并消耗发动机的输出动 力，而不需要对发动机排气系统中设置的排放控制装置中所包括的催化剂 进行劣化检测。这种动力输出设备在催化剂的劣化检测过程中改变电动机 的输出动力，同时将发动机的输出动力水平保持基本恒定。这种控制意在 实现对催化剂劣化的快速检测。

发明内容

这种现有技术的动力输出设备在催化剂的劣化检测过程中并不自动停 止发动机工作，而是使发动机的载荷工作持续进行。催化剂的劣化检测过 程中发动机的持续载荷工作可能使驾驶员感到不便。在发动机的载荷工作 过程中，电池可能被发电机产生的电能过度充电。但是，发动机在催化剂 的劣化检测过程中自动停机不利地延长了催化剂的劣化检测所需的时间。

因此，本发明的动力输出设备、动力输出设备的控制方法以及装有动 力输出设备的车辆针对使催化剂的劣化检测加速以及防止操作者在催化剂 劣化检测过程中感到不便。本发明的动力输出设备、动力输出设备的控制 方法以及装有动力输出设备的车辆可以应用于由内燃机的输出动力对蓄电 池(accumulator)单元进行充电的系统。本发明在该系统中的目的是防止 催化剂劣化检测过程中蓄电池单元的过度充电。

为了实现上述的以及其他有关的目的中的至少一部分，本发明的动力 输出设备、动力输出设备的控制方法以及装有动力输出设备的车辆具有如 下所述构造。

本发明还针对向驱动轴输出动力的第一动力输出设备。这种第一动力 输出设备包括：内燃机，其具有连接到驱动轴的输出轴；排放物控制催化 剂，其通过催化转换对来自内燃机的排气进行处理；氧浓度测量单元，其 设在排放物控制催化剂的下游，并具有随着包含在由排放物控制催化剂进 行催化转换之后的经处理的排气中的氧浓度变化而变化的输出；控制模 块，其在催化剂劣化检测时间期间当满足内燃机的预定自动停机条件时， 将内燃机控制成在无载荷情况下被驱动，所述催化剂劣化检测时间是根据 氧浓度测量单元的输出变化来执行对排放物控制催化剂的劣化检测的时 间。

在催化剂劣化检测时间期间当满足内燃机的预定自动停机条件时，本 发明的第一动力输出设备将内燃机控制成在无载荷情况下被驱动，所述催 化剂劣化检测时间是根据氧浓度测量单元的输出变化来执行对排放物控制 催化剂的劣化检测的时间。与在催化剂劣化检测时间期间响应于内燃机自 动停机条件的满足而自动停止发动机操作的传统驱动控制相比，本发明的 这种驱动控制有利地加速了排放物控制催化剂的劣化检测。与在催化剂劣 化检测时间期间不管内燃机的自动停机条件是否满足都在载荷下驱动内燃 机的传统驱动控制相比，本发明的这种控制还有效地防止了操作者感到不 适。因此，本发明的第一动力输出设备有利地能够对催化剂劣化进行高速 检测，并防止了催化剂劣化检测过程中操作者感到不适。

自动停机条件表示自动地停止内燃机操作的基于计算的控制条件。自 动停机条件例如可以是在效率较差的操作范围中对内燃机进行驱动的很小 动力需求，或者对内燃机没有动力需求。

在本发明的第一动力输出设备的一种优选实施例中，控制模块在催化 剂劣化检测时间期间使内燃机所需的动力需求比除了催化剂劣化检测时间 之外的其余时间期间的动力需求增大，并控制内燃机、电能-机械能输入 输出机构和电动机以确保输出与经过增大的动力需求相等的动力。这种驱 动控制使得响应于内燃机所需动力需求的增大，更高的排气流能够经过排 放物控制催化剂，从而进一步加速了排放物控制催化剂的劣化检测。例 如，排放物控制催化剂的劣化检测可以基于排放物控制催化剂的氧储存能 力。在这种应用中，这种驱动控制加速了将氧吸收到排放物控制催化剂 中。在另一种示例中，排放物控制催化剂的劣化检测可以基于排放物控制 催化剂的活性起始温度。在这种应用中，这种驱动控制加速了排气流使排 放物控制催化剂的升温。