[发明专利]用于混合动力车辆的控制系统、控制器以及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有废气净化器的混合动力车辆的控制系统、控制器以及控制方法。

背景技术

包括发动机和电动机的混合动力车辆的控制方法被公开在日本专利申请公开No.2012-158303(JP2012-158303A)中。根据这样的方法，当要求发动机的净化催化剂的预热时，设定第一预热控制的执行时间Tset1，其中发动机利用设定目标转速Ne*和目标转矩Te*来操作，用于基于电池的充电状态(SOC)来输出大致0功率，并且设定第二预热控制的执行时间Test2，其中发动机利用设定目标转速Ne*和目标转矩Te*来操作，用于基于第一预热控制的执行时间Test1来输出目标发动机功率Pe，并且在整个第一预热时间Test1期间执行第一预热控制，然后在整个第二预热时间Test2期间执行第二预热控制。

包括发动机和电动机的混合动力车辆的另一控制方法被公开在日本专利申请公开No.2002-130030(JP2002-130030A)中。根据这样的方法，发动机稳定地操作在用于预热的目标输出下直到净化催化剂在第一步骤达到预定的预热程度T1为止，同时将输出请求留给车辆而输出的改变请求主要留给电动机，并且一旦净化催化剂在第一步骤达到预定的预热程度，根据请求利用增加的发动机功率操作发动机，同时使增加速度限制为预定增量或预定增加率，直到净化催化剂在第二步骤达到预定预热程度T2为止，或直到通过其净化催化剂在第二步骤被估计达到预热程度T2的时间Co流逝为止。

在预热的发动机的状态下，在来自发动机的废气中的有毒物质诸如碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)变得更少。然而，在现有技术中，不考虑发动机的预热状态，并且即使使用净化催化剂的净化处理能力足够，燃料效率也不能通过在预热期间增加发动机的目标发动机功率Pe来加以提高。

发明内容

本发明的第一方面涉及用于混合动力车辆的控制系统。该控制系统包括发动机、电动机、二次电池、净化器以及电子控制单元(ECU)。发动机被配置为输出用于行驶的动力。电动机被配置为也输出用于行驶的动力。二次电池被配置为供给电力到电动机。净化器具有用于减少(净化)包含在来自发动机的废气中的有毒物质的净化催化剂。ECU被配置为执行在对于净化催化剂的预热操作期间保持目标发动机输出恒定的预热控制。ECU被配置为基于发动机的预热程度和净化器的净化能力来执行目标发动机输出的控制，使得包含在从净化器排出的废气中的有毒物质的量变得小于预定值。

在控制系统中，ECU可被配置为当开始对于净化催化剂的预热操作时确定目标发动机输出，并且在对于净化催化剂的预热操作期间执行预热控制。

在控制系统中，ECU可被配置为基于发动机的冷却介质的温度来执行预热控制，使得目标发动机输出随着冷却介质的温度降低而减少。ECU也可被配置为当冷却介质的温度是预定值或更少时执行预热控制。

在控制系统中，ECU可被配置为基于发动机的气缸的温度来执行预热控制，使得目标发动机输出随着气缸的温度降低而减少。ECU也可被配置为当气缸的温度是预定值或更少时执行预热控制。

在控制系统中，ECU可被配置为基于净化催化剂的温度来执行预热控制，使得目标发动机输出随着净化催化剂的温度降低而减少。ECU也可被配置为当净化催化剂的温度是预定值或更少时执行预热控制。

本发明的第二方面涉及用于混合动力车辆的控制器。混合动力车辆包括：发动机，该发动机被配置为输出用于行驶的动力；电动机，该电动机被配置为输出用于行驶的动力；二次电池，该二次电池被配置为将电力供给到电动机；以及净化器，该净化器具有用于净化包含在来自发动机的废气中的有毒物质的净化催化剂。控制器包括ECU。ECU被配置为执行在对于净化催化剂的预热操作期间保持目标发动机输出恒定的预热控制。ECU被配置为基于发动机的预热程度和净化器的净化能力来执行目标发动机输出的控制，使得包含在从净化器排出的废气中的有毒物质的量变得小于预定值。

本发明的第三方面涉及用于混合动力车辆的控制方法。混合动力车辆包括：发动机，该发动机被配置为输出用于行驶的动力；电动机，该电动机被配置为输出用于行驶的动力；二次电池，该二次电池被配置为输出电力到电动机；以及净化器，该净化器具有用于减少包含在来自发动机的废气中的有毒物质的量的净化催化剂。该控制方法包括：执行在对于净化催化剂的预热操作期间保持目标发动机输出恒定的预热控制；和基于发动机的预热程度和净化器的净化能力来执行目标发动机输出的控制，使得包含在从净化器排出的废气中的有毒物质的量变得小于预定值。