專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置、具備該控制裝置的混合動(dòng)力車輛以及內(nèi)燃機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置、具備該控制裝置的混合動(dòng)力車輛以及內(nèi)燃機(jī)的控制方法，特別涉及能夠?qū)嵤┦谷剂舷鋬?nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入的凈化控制的內(nèi)燃機(jī)的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
國(guó)際公開(kāi)第99/58836號(hào)小冊(cè)子(專利文獻(xiàn)I)，公開(kāi)了具有將蒸發(fā)燃料(汽油蒸汽)向進(jìn)氣系統(tǒng)供給的凈化控制單元的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的節(jié)氣門的控制方法。在該控制方法中， 通過(guò)根據(jù)所算出的凈化流量使節(jié)氣門的開(kāi)度向關(guān)閉方向變化，對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度進(jìn)行修正。根據(jù)該控制方法，不管駕駛員的意思如何車輛速度都不發(fā)生變化，駕駛性能得以提聞(參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :國(guó)際公開(kāi)第99/58836號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-332834號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2005-201134號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題在使燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入的凈化控制中，利用通過(guò)對(duì)設(shè)置于進(jìn)氣管的節(jié)氣門的開(kāi)度進(jìn)行限制而在進(jìn)氣管內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓，使被罐吸住的蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管內(nèi)。然而，進(jìn)氣管負(fù)壓由于使泵氣損失增加故而成為燃料經(jīng)濟(jì)性惡化的要因。另一方面，在為了降低泵氣損失而不限制節(jié)氣門的開(kāi)度的情況下，無(wú)法確保使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管內(nèi)所需要的負(fù)壓，無(wú)法確保凈化控制的凈化流量。其結(jié)果，蒸汽排放惡化。本發(fā)明是為了解決相關(guān)問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠防止蒸汽排放的惡化且也能防止燃料經(jīng)濟(jì)性惡化的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及具備該控制裝置的混合動(dòng)力車輛。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠防止蒸汽排放的惡化且也能防止燃料經(jīng)濟(jì)性惡化的內(nèi)燃機(jī)的控制方法。用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)燃機(jī)包括用于實(shí)施凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)，所述凈化控制是利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管的節(jié)氣門的開(kāi)度而變化的進(jìn)氣管內(nèi)的負(fù)壓使燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入的控制。并且，內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具有判定部和切換部。判定部根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是否實(shí)施凈化控制。切換部基于判定部的判定結(jié)果切換節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值。
優(yōu)選，切換部在由判定部判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，將上限值設(shè)定為第I值，在由判定部判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，將上限值設(shè)定為比第I值大的第2值。進(jìn)而優(yōu)選，第I值是能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的節(jié)氣門的限制開(kāi)度。第2值是節(jié)氣門的最大開(kāi)度。進(jìn)而優(yōu)選，內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具有節(jié)氣門開(kāi)度控制部。節(jié)氣門開(kāi)度控制部在由判定部判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，將節(jié)氣門的開(kāi)度控制為用于使內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。另外，根據(jù)本發(fā)明，混合動(dòng)力車輛具有上述的任一內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)燃機(jī)包括用于實(shí)施凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)，所述凈化控制是利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管的節(jié)氣門的開(kāi)度而變化的進(jìn)氣管內(nèi)的負(fù)壓使燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入的控制。并且，內(nèi)燃機(jī)的控制方法包括根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是·否實(shí)施凈化控制的步驟；和基于是否實(shí)施凈化控制的判定結(jié)果切換節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值的步驟。優(yōu)選，切換上限值的步驟包括在判定為實(shí)施凈化控制時(shí)將上限值設(shè)定為第I值的步驟；和在判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)將上限值設(shè)定為比第I值大的第2值的步驟。進(jìn)而優(yōu)選，第I值是能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的節(jié)氣門的限制開(kāi)度。第2值是節(jié)氣門的最大開(kāi)度。進(jìn)而優(yōu)選，內(nèi)燃機(jī)的控制方法還包括如下的步驟在判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，將節(jié)氣門的開(kāi)度控制為用于使內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，基于是否實(shí)施凈化控制的判定結(jié)果，對(duì)節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值進(jìn)行切換。由此，例如，在判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，將上限值設(shè)定為能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的限制開(kāi)度，在判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，通過(guò)將上限值設(shè)定為最大開(kāi)度，能夠不妨礙實(shí)施凈化控制地降低泵氣損失。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠防止蒸汽排放的惡化且也防止燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。


圖I是作為搭載有本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的車輛的一例而示出的混合動(dòng)力車輛的整體框圖。圖2是概略地表示發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖3是總結(jié)凈化量與泵氣損失的關(guān)系的圖。圖4是表示進(jìn)氣管內(nèi)壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率的關(guān)系的圖。圖5是與凈化控制以及節(jié)氣門的開(kāi)度設(shè)定有關(guān)的部分的ECU的功能框圖。圖6是用于說(shuō)明與凈化控制以及節(jié)氣門的開(kāi)度設(shè)定有關(guān)的處理步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，對(duì)圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號(hào)而不重復(fù)其說(shuō)明。圖I是作為搭載有本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的車輛的一例而示出的混合動(dòng)力車輛的整體框圖。參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力車輛100具有發(fā)動(dòng)機(jī)2、動(dòng)力分配裝置4、電動(dòng)發(fā)電機(jī)6、10、減速器8、驅(qū)動(dòng)軸12和車輪14。另外，混合動(dòng)力車輛100還具有蓄電裝置16、電力變換器18、20和ECU (Electronic Control Unit :電子控制單元)30。發(fā)動(dòng)機(jī)2將由燃料的燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成活塞或轉(zhuǎn)子等活動(dòng)元件的動(dòng)能，并將該轉(zhuǎn)換后的動(dòng)能向動(dòng)力分配裝置4輸出。該發(fā)動(dòng)機(jī)2包括用于實(shí)施凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)，所述凈化控制是利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管的節(jié)氣門的開(kāi)度而變化的進(jìn)氣管內(nèi)的負(fù)壓使燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管內(nèi)的控制。關(guān)于包括該凈化機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的詳細(xì)構(gòu)成，稍后進(jìn)行說(shuō)明。動(dòng)力分配裝置4與發(fā)動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)發(fā)電機(jī)6以及減速器8連接而在它們之間分配動(dòng)力。例如，可以將具有太陽(yáng)輪、行星齒輪架以及齒圈的3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪組用作動(dòng)力分配裝置4，這3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸分別與發(fā)動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)發(fā)電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)軸以及減速器8的輸入軸連接。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸與減速器8的輸入軸連接。也就是說(shuō)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)10和減速器8具有同一旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸連接于動(dòng)力分配裝置4的齒圈。 而且，發(fā)動(dòng)機(jī)2產(chǎn)生的動(dòng)能通過(guò)動(dòng)力分配裝置4分配給電動(dòng)發(fā)電機(jī)6和減速器8。也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)2作為驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸12并且驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)6的動(dòng)力源而組裝入混合動(dòng)力車輛100中。電動(dòng)發(fā)電機(jī)6作為可作為由發(fā)動(dòng)機(jī)2驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作且可作為能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的電動(dòng)機(jī)工作的裝置而組裝入混合動(dòng)力車輛100中。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)10作為驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸12的動(dòng)力源而組裝入混合動(dòng)力車輛100中。蓄電裝置16是蓄積車輛行駛用的電力的可再充電的直流電源，例如，由鎳氫或鋰離子等的二次電池構(gòu)成。蓄電裝置16向電力變換器18、20供給電力。另外，蓄電裝置16，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)6以及/或者10發(fā)電時(shí)，從電力變換器18以及/或者20接受電力而被充電。此外，作為蓄電裝置16，也可以采用大容量的電容器，只要是能夠暫時(shí)蓄積由電動(dòng)發(fā)電機(jī)6、10產(chǎn)生的發(fā)電電力并能將該蓄積的電力向電動(dòng)發(fā)電機(jī)6、10供給的電力緩沖器,就可以是任何形式的裝置。電力變換器18將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)6發(fā)電產(chǎn)生的電力變換成直流電力并向蓄電裝置16輸出。電力變換器20將從蓄電裝置16供給的直流電力變換成交流電力并向電動(dòng)發(fā)電機(jī)10輸出。此外，電力變換器18，在發(fā)動(dòng)機(jī)2啟動(dòng)時(shí)，將從蓄電裝置16供給的直流電力變換成交流電力并向電動(dòng)發(fā)電機(jī)6輸出。另外，電力變換器20，在車輛制動(dòng)時(shí)或在下坡路上加速度下降時(shí)，將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電產(chǎn)生的電力變換成直流電力并向蓄電裝置16輸出。此夕卜，各電力變換器18、20例如由包含三相的開(kāi)關(guān)元件的三相PWM(PulseWidth Modulation 脈沖寬度調(diào)制)變換器(inverter)構(gòu)成。電動(dòng)發(fā)電機(jī)6,10是交流電動(dòng)機(jī)，例如由在轉(zhuǎn)子埋設(shè)有永磁體的三相交流同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。電動(dòng)發(fā)電機(jī)6將由發(fā)動(dòng)機(jī)2生成的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能并向電力變換器18輸出。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)6通過(guò)從電力變換器18接受的三相交流電力來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)2的啟動(dòng)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)10通過(guò)從電力變換器20接受的三相交流電力來(lái)產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)10，在車輛制動(dòng)時(shí)或在下坡路上加速度下降時(shí)，將作為動(dòng)能或勢(shì)能蓄積于車輛的力學(xué)能量轉(zhuǎn)換成電能并向電力變換器20輸出。E⑶30生成用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)6、10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向發(fā)動(dòng)機(jī)2以及電力變換器18、20輸出。
另外，ECU30根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是否通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)2的凈化機(jī)構(gòu)(后述)實(shí)施凈化控制。而且，E⑶30基于該判定結(jié)果切換節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值。也就是說(shuō)，E⑶30，在判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，將節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值設(shè)定為能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的限制開(kāi)度。另一方面，ECU30，在判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，將節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值設(shè)定為最大開(kāi)度(例如機(jī)械的最大開(kāi)度)。圖2是概略表示發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。參照?qǐng)D2，發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣口 52、進(jìn)氣管53、節(jié)氣門54、節(jié)氣門開(kāi)度傳感器56、空氣流量計(jì)57、空氣濾清器58和噴射器59。另外，該進(jìn)氣系統(tǒng)還包括罐62、凈化流路63和凈化控制閥64。空氣濾清器58設(shè)置于進(jìn)氣管53的最上游部。空氣流量計(jì)57設(shè)置于空氣濾清器58的下游?？諝饬髁坑?jì)57檢測(cè)吸入空氣量，并將其檢測(cè)值向E⑶30輸出。節(jié)氣門54設(shè)置于空氣流量計(jì)57的下游，由ECU30控制其開(kāi)度。節(jié)氣門開(kāi)度傳感器56檢測(cè)節(jié)氣門54的開(kāi)度，并將其檢測(cè)值向ECU30輸出。噴射器59設(shè)置于節(jié)氣門54的下游。噴射器59經(jīng)由未圖示的燃料配管以及燃料泵與燃料箱60連通，將由燃料泵供給來(lái)的燃料向進(jìn)氣口 52噴射?！娜剂舷?0的上部開(kāi)始延伸設(shè)置用于使燃料箱60內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料排出的排出流路61。排出流路61與罐62連通。罐62包含由活性碳等構(gòu)成的吸附部，在罐62的下部設(shè)置有與大氣連通的新氣導(dǎo)入口。凈化流路63從罐62的上部延伸設(shè)置，在節(jié)氣門54的下游與進(jìn)氣管53連通。而且，來(lái)自新氣導(dǎo)入口的新氣和儲(chǔ)存于吸附部的蒸發(fā)燃料的混合氣，經(jīng)由凈化流路63供給到進(jìn)氣管53的節(jié)氣門54下游。凈化控制閥64設(shè)置于凈化流路63，由E⑶30控制其開(kāi)度。在本實(shí)施方式中，通過(guò)排出流路61、罐62、凈化流路63以及凈化控制閥64，構(gòu)成用于實(shí)施使燃料箱60內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)的凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)。該凈化機(jī)構(gòu)，在凈化控制閥64為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管53的節(jié)氣門54的開(kāi)度而變化的進(jìn)氣管53內(nèi)的負(fù)壓，使被罐62吸附的蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管53內(nèi)排出。也就是說(shuō)，為了通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)實(shí)施凈化控制，需要限制節(jié)氣門54的開(kāi)度來(lái)確保為了使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)所需要的負(fù)壓。然而，該進(jìn)氣管負(fù)壓由于使泵氣損失增加故而成為燃料經(jīng)濟(jì)性惡化的要因。另一方面，在為了降低泵氣損失而不限制節(jié)氣門54的開(kāi)度的情況下，無(wú)法確保為了使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)所需要的負(fù)壓，無(wú)法確保凈化控制的凈化流量。其結(jié)果，蒸汽排放惡化。圖3是總結(jié)凈化量與泵氣損失的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D3，在節(jié)氣門54的開(kāi)度大時(shí)，進(jìn)氣管53的負(fù)壓低(進(jìn)氣管53內(nèi)的絕對(duì)壓力相對(duì)較高)，因此雖然能夠減少泵氣損失但凈化量減小。另一方面，在節(jié)氣門54開(kāi)度小時(shí)，進(jìn)氣管53的負(fù)壓高(進(jìn)氣管53內(nèi)的絕對(duì)壓力相對(duì)較低)，因此雖然能夠確保凈化量但泵氣損失增大。于是，在本實(shí)施方式中，基于是否實(shí)施凈化控制的判定結(jié)果來(lái)切換節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值。具體而言，根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是否實(shí)施凈化控制。然后，在判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，將上限值設(shè)定為能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料向進(jìn)氣管53內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的限制開(kāi)度，在判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，將上限值設(shè)定為最大開(kāi)度(例如機(jī)械的最大開(kāi)度)。由此，能夠降低盡管沒(méi)有實(shí)施凈化控制但卻將節(jié)氣門54的開(kāi)度限制為上述限制開(kāi)度所產(chǎn)生的泵氣損失。圖4是表示進(jìn)氣管內(nèi)壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D4，橫軸表示進(jìn)氣管內(nèi)壓力，進(jìn)氣管內(nèi)壓力越低進(jìn)氣管53的負(fù)壓就越高。縱軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率(g/kWh )，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率越低燃料經(jīng)濟(jì)性就越好。壓力Pl表示為了通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)所需要的負(fù)壓的下限，為了實(shí)施凈化控制，需要使進(jìn)氣管內(nèi)壓力比Pl低。然而，當(dāng)降低進(jìn)氣管內(nèi)壓力時(shí)(提高負(fù)壓時(shí))，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率變高(燃料經(jīng)濟(jì)性惡化)。壓力P2表示實(shí)現(xiàn)燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的負(fù)壓點(diǎn)。也就是說(shuō)，如果增大節(jié)氣門54的開(kāi)度而降低進(jìn)氣管53的負(fù)壓(進(jìn)氣管內(nèi)壓力變高)，則泵氣損失減少，因此發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率變低(燃料經(jīng)濟(jì)性變好)。然而，當(dāng)過(guò)度增大節(jié)氣門54的開(kāi)度時(shí)，由于空氣量過(guò)多可能會(huì)發(fā)生爆震，所以在不發(fā)生爆震的程度下存在負(fù)壓低(進(jìn)氣管內(nèi)壓力高)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的負(fù) 壓點(diǎn)。于是，在本實(shí)施方式中，在不實(shí)施凈化控制時(shí)，將節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值設(shè)定為最大開(kāi)度，并且將節(jié)氣門54的開(kāi)度控制為實(shí)現(xiàn)上述的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳負(fù)壓點(diǎn)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。圖5是與凈化控制以及節(jié)氣門54的開(kāi)度設(shè)定有關(guān)的部分的ECU30的功能框圖。參照?qǐng)D5，ECU30包括凈化控制實(shí)施判定部32、凈化控制部34、節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36和節(jié)氣門開(kāi)度控制部38。凈化控制實(shí)施判定部32根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件，判定是否實(shí)施通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)的凈化控制。作為一例，在由未圖示的濃度傳感器檢測(cè)到的凈化濃度(蒸發(fā)燃料的濃度)比預(yù)先規(guī)定的值α高的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的冷卻水溫TE為一定以上且A/F (空燃比)的學(xué)習(xí)已完成時(shí)，凈化控制實(shí)施判定部32判定為實(shí)施凈化控制。凈化控制部34，在由凈化控制實(shí)施判定部32判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)實(shí)際實(shí)施凈化控制。具體而言，凈化控制部34生成用于使凈化控制閥64為開(kāi)啟狀態(tài)的控制信號(hào)，并將該生成的控制信號(hào)向凈化控制閥64輸出。節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36基于凈化控制實(shí)施判定部32的判定結(jié)果，切換節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值。也就是說(shuō)，在由凈化控制實(shí)施判定部32判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36將節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值設(shè)定為能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53所需要的負(fù)壓的限制開(kāi)度。此外，該限制開(kāi)度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速和/或空氣填充率等而不同，可使用將發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速和/或空氣填充率等作為參數(shù)的映射等來(lái)確定。另一方面，在由凈化控制實(shí)施判定部32判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36將節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值設(shè)定為節(jié)氣門54的最大開(kāi)度(例如機(jī)械的最大開(kāi)度)。節(jié)氣門開(kāi)度控制部38設(shè)定用于使發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。作為一例，該燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度被設(shè)定成可降低泵氣損失且不產(chǎn)生爆震的程度下的充分大的開(kāi)度。而且，在燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度比由節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36設(shè)定的上限值小時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度控制部38將節(jié)氣門54的開(kāi)度控制為燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。另一方面，在燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度為由節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36設(shè)定的上限值以上時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度控制部38將節(jié)氣門54的開(kāi)度控制為該上限值。
此外，在由凈化控制實(shí)施判定部32判定為不實(shí)施凈化控制時(shí)，節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值由于被設(shè)定成節(jié)氣門54的最大開(kāi)度從而不發(fā)揮功能，因此節(jié)氣門54的開(kāi)度被控制成燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。圖6是用于說(shuō)明與凈化控制以及節(jié)氣門54的開(kāi)度設(shè)定相關(guān)的處理步驟的流程圖。此外，該流程圖所示的處理，每隔一定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時(shí)從主程序中調(diào)出并執(zhí)行。參照?qǐng)D6，ECU30判定由未圖示的濃度傳感器檢測(cè)到的凈化濃度(蒸發(fā)燃料的濃度)是否比預(yù)先規(guī)定的值α高(步驟S10)。在判定為凈化濃度比α高時(shí)(步驟SlO中“是”)，ECU30判定預(yù)先規(guī)定的凈化控制的實(shí)施條件是否成立(步驟S20)。作為一例，在發(fā)動(dòng)機(jī)2的冷卻水溫為一定以上且A/F (空燃比)的學(xué)習(xí)已完成時(shí)，E⑶30判定為凈化控制的實(shí)施條件成立。在判定為凈化控制的實(shí)施條件成立時(shí)(步驟S20中“是”)，E⑶30向凈化控制閥64(圖2)輸出開(kāi)啟指令來(lái)實(shí)施凈化控制(步驟S30)，并且將節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值設(shè)定為·預(yù)先規(guī)定的值A(chǔ) (步驟S40)。該值A(chǔ)相當(dāng)于能夠確保通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53所需的負(fù)壓的限制開(kāi)度。另一方面，在步驟SlO中判定為凈化濃度為α以下的情況(步驟SlO中“否”)或者步驟S20中判定為凈化控制的實(shí)施條件不成立的情況(步驟S20中“否”)下，ECU30將節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值設(shè)定為預(yù)先規(guī)定的值B (步驟S50)。該值B相當(dāng)于節(jié)氣門54的最大開(kāi)度(例如機(jī)械的最大開(kāi)度)，比值A(chǔ)大。接著，E⑶30求出用于使發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度，判定該燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度是否比在步驟S40或S50中設(shè)定的節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值小(步驟S60)。作為一例，該燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度被設(shè)定成可降低泵氣損失且不產(chǎn)生爆震的程度下的充分大的開(kāi)度。然后，在判定為燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度比節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值小時(shí)(步驟S60中“是”)，E⑶30將節(jié)氣門54的開(kāi)度設(shè)定為上述的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度(步驟S70)。另一方面，在步驟S60中判定為燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度為節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值以上時(shí)(步驟S60中“否”)，E⑶30將節(jié)氣門54的開(kāi)度設(shè)定為在步驟S40或S50中設(shè)定的節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值(步驟S80)。此外，在步驟S20中判定為凈化控制的實(shí)施條件不成立時(shí)，因?yàn)樵诓襟ES50中值B即最大開(kāi)度被設(shè)定成節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值，所以節(jié)氣門54的開(kāi)度被設(shè)定成燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。如上所述，在本實(shí)施方式中，基于是否實(shí)施凈化控制來(lái)切換節(jié)氣門54的開(kāi)度的上限值。也就是說(shuō)，在實(shí)施凈化控制時(shí)，上限值被設(shè)定成能夠確保使蒸發(fā)燃料流入進(jìn)氣管53內(nèi)所需要的負(fù)壓的限制開(kāi)度，在不實(shí)施凈化控制時(shí)，上限值被設(shè)定成節(jié)氣門54的最大開(kāi)度。由此，能夠不妨礙凈化控制的實(shí)施地降低泵氣損失。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠防止蒸汽排放的惡化且防止燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。此外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)能夠通過(guò)動(dòng)力分配裝置4將發(fā)動(dòng)機(jī)2的動(dòng)力進(jìn)行分配并傳遞到驅(qū)動(dòng)軸12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)6的串聯(lián)/并聯(lián)型的混合動(dòng)力車輛進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明也能夠適用于其他形式的混合動(dòng)力車輛。也就是說(shuō)，例如，本發(fā)明也能夠適用于如下車輛僅為了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)6而使用發(fā)動(dòng)機(jī)2并僅通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的所謂的串聯(lián)型的混合動(dòng)力車輛；將發(fā)動(dòng)機(jī)2生成的動(dòng)能中僅再生能量作為電能進(jìn)行回收的混合動(dòng)力車輛；將發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力并根據(jù)需要使馬達(dá)來(lái)輔助的馬達(dá)輔助型的混合動(dòng)力車輛等。另外，本發(fā)明并沒(méi)有限定于混合動(dòng)力車輛，也能夠使用于僅搭載了發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的以往類型的車輛。此外，使發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料消耗率最高的工作點(diǎn)工作的混合動(dòng)力車輛中，因?yàn)樯鲜龉ぷ鼽c(diǎn)是低負(fù)壓點(diǎn)(高轉(zhuǎn)矩且低旋轉(zhuǎn)區(qū)域)，所以在不實(shí)施凈化控制時(shí)擴(kuò)大節(jié)氣門開(kāi)度的上限值來(lái)降低泵氣損失的本申請(qǐng)發(fā)明，可以說(shuō)對(duì)混合動(dòng)力車輛而言是優(yōu)選的。此外，在上述中，發(fā)動(dòng)機(jī)2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“內(nèi)燃機(jī)”的一個(gè)實(shí)施例，排出流路61、罐62、凈化流路63以及凈化控制閥64形成本發(fā)明中的“凈化機(jī)構(gòu)”的一個(gè)實(shí)施例。另夕卜，凈化控制實(shí)施判定部32對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“判定部”的一個(gè)實(shí)施例，節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部36對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“切換部”的一個(gè)實(shí)施例。應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開(kāi)的實(shí)施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容?！け景l(fā)明的范圍不是由上述的實(shí)施方式的說(shuō)明而是由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。符號(hào)的說(shuō)明標(biāo)號(hào)的說(shuō)明2發(fā)動(dòng)機(jī)，4動(dòng)力分配裝置，6、10電動(dòng)發(fā)電機(jī)，8減速器，12驅(qū)動(dòng)軸，14車輪，16蓄電裝置，18、20電力變換器，30E⑶，32凈化控制實(shí)施判定部，34凈化控制部，36節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部，38節(jié)氣門開(kāi)度控制部，52進(jìn)氣口，53進(jìn)氣管，54節(jié)氣門，56節(jié)氣門開(kāi)度傳感器，57空氣流量計(jì)，58空氣濾清器，59噴射器，60燃料箱，61排出流路，62罐，63凈化流路，64凈化控制閥，100混合動(dòng)力車輛。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)(2)包括用于實(shí)施凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)，所述凈化控制是利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管(53)的節(jié)氣門(54)的開(kāi)度而變化的所述進(jìn)氣管內(nèi)的負(fù)壓使燃料箱(60)內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向所述進(jìn)氣管內(nèi)流入的控制，所述控制裝置具有 判定部(32)，根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是否實(shí)施所述凈化控制；和 切換部(36)，基于所述判定部的判定結(jié)果切換所述節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述切換部，在由所述判定部判定為實(shí)施所述凈化控制時(shí)，將所述上限值設(shè)定為第I值，在由所述判定部判定為不實(shí)施所述凈化控制時(shí)，將所述上限值設(shè)定為比第I值大的第2值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述第I值是能夠確保通過(guò)所述凈化機(jī)構(gòu)使所述蒸發(fā)燃料向所述進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的所述節(jié)氣門的限制開(kāi)度， 所述第2值是所述節(jié)氣門的最大開(kāi)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 還具有節(jié)氣門開(kāi)度控制部(38)，該節(jié)氣門開(kāi)度控制部在由所述判定部判定為不實(shí)施所述凈化控制時(shí)，將所述節(jié)氣門的開(kāi)度控制為用于使所述內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。
5.一種混合動(dòng)力車輛，具有權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
6.一種內(nèi)燃機(jī)的控制方法，所述內(nèi)燃機(jī)(2)包括用于實(shí)施凈化控制的凈化機(jī)構(gòu)，所述凈化控制是利用根據(jù)設(shè)置于進(jìn)氣管(53)的節(jié)氣門(54)的開(kāi)度而變化的所述進(jìn)氣管內(nèi)的負(fù)壓使燃料箱(60)內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料向所述進(jìn)氣管內(nèi)流入的控制，所述控制方法包括 根據(jù)預(yù)先規(guī)定的實(shí)施條件判定是否實(shí)施所述凈化控制的步驟；和 基于是否實(shí)施所述凈化控制的判定結(jié)果切換所述節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)的控制方法， 切換所述上限值的步驟包括 在判定為實(shí)施所述凈化控制時(shí)將所述上限值設(shè)定為第I值的步驟；和 在判定為不實(shí)施所述凈化控制時(shí)將所述上限值設(shè)定為比第I值大的第2值的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的控制方法， 所述第I值是能夠確保通過(guò)所述凈化機(jī)構(gòu)使所述蒸發(fā)燃料向所述進(jìn)氣管內(nèi)流入所需要的負(fù)壓的所述節(jié)氣門的限制開(kāi)度， 所述第2值是所述節(jié)氣門的最大開(kāi)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)的控制方法， 還包括如下的步驟在判定為不實(shí)施所述凈化控制時(shí)，將所述節(jié)氣門的開(kāi)度控制為用于使所述內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性最佳開(kāi)度。
全文摘要
凈化控制實(shí)施判定部(32)根據(jù)預(yù)先確定的實(shí)施條件判定是否實(shí)施凈化控制。在判定為實(shí)施凈化控制時(shí)，凈化控制部(34)實(shí)際上實(shí)施凈化控制。節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部(36)基于凈化控制實(shí)施判定部(32)的判定結(jié)果切換節(jié)氣門的開(kāi)度的上限值。節(jié)氣門開(kāi)度控制部(38)控制節(jié)氣門的開(kāi)度以使其不超過(guò)由節(jié)氣門開(kāi)度上限切換部(36)設(shè)定的上限值。
文檔編號(hào)F02D43/00GK102971511SQ20108006766
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者寺谷龍?zhí)?申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社