ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE AND METHOD OF CONTROLLING VEHICLE ENGINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к транспортному средству, которое формирует движущую силу для приведения в движение транспортного средства, и к способу управления для транспортного средства.
Уровень техники
Когда впрыск топлива прекращается, чтобы прекращать работу двигателя внутреннего сгорания (которая в дальнейшем называется "работой двигателя"), несгоревшее топливо может прилипать к поверхности стенки впускного порта и поверхности стенки камеры сгорания. Несгоревшее топливо может выпускаться наружу через выпускной канал, когда работа двигателя прекращается, или в то время когда работа двигателя выполняется остановленном состоянии. Альтернативно, несгоревшее топливо может выпускаться, без сжигания, наружу через выпускной канал, когда работа двигателя начинается после того, как работа двигателя прекращается.
Чтобы преодолевать такую ситуацию, известно устройство управления (которое в дальнейшем называется традиционным устройством") для двигателя внутреннего сгорания (см., например, публикацию заявки на патент Японии № 4-153558). Устройство управления выполнено с возможностью проводить очистку при сгорании несгоревшего топлива, прилипающего к поверхностям стенок впускного порта и камеры сгорания, после того, как запрашивается прекращение работы двигателя внутреннего сгорания, и впрыск топлива прекращается. Очистка при сгорании выполняется посредством вращения двигателя внутреннего сгорания с помощью стартерного электромотора при работе устройства зажигания.
Сущность изобретения
В двигателе внутреннего сгорания, смонтированном на гибридном транспортном средстве, работа двигателя многократно прекращается и начинается. В двигателе внутреннего сгорания, интервал между началом и прекращением работы двигателя может быть относительно небольшим. Как результат, температура двигателя внутреннего сгорания (которая в дальнейшем называется температурой двигателя") в то время, когда работа двигателя прекращается, может быть относительно низкой. Когда традиционное устройство применяется к двигателю внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания вращается с помощью стартерного электромотора в то время, когда устройство зажигания работает, после того, как запрашивается прекращение работы двигателя внутреннего сгорания, и впрыск топлива прекращается. Тем не менее, поскольку температура двигателя может быть относительно низкой во время этой очистки, сгорание несгоревшего топлива в камере сгорания может становиться нестабильным. Как результат, большой объем несгоревшего топлива может выпускаться одновременно из двигателя внутреннего сгорания наружу через выпускной канал.
Настоящее изобретение уменьшает объем несгоревшего топлива, выпускаемый из двигателя внутреннего сгорания наружу через выпускной канал, когда работа двигателя прекращается, и когда работа двигателя начинается.
Первый аспект настоящего изобретения относится к транспортному средству. Транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя выпускной канал, и выполнено с возможностью окислять несгоревшее топливо, и выполнено с возможностью накапливать кислород, катализатор, предоставленный в выпускном канале, и электронный модуль управления. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления выполнен с возможностью прекращать впрыск топлива и увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода, который представляет собой объем кислорода, протекающего в катализатор, на заданный объем увеличения кислорода. Условие остановки двигателя представляет собой условие для прекращения работы двигателя внутреннего сгорания. Заданный объем увеличения кислорода превышает увеличенную часть втекающего в катализатор объема кислорода, который увеличивается посредством прекращения впрыска топлива.
При этой конфигурации, когда условие остановки двигателя устанавливается, объем кислорода, протекающего в катализатор, существенно увеличивается. Следовательно, объем несгоревшего топлива, окисленного посредством катализатора, увеличивается. Это позволяет уменьшать объем несгоревшего топлива, выпускаемого из двигателя внутреннего сгорания наружу через катализатор, когда работа двигателя прекращается.
Помимо этого, согласно изобретению, большой объем кислорода подается в катализатор, когда работа двигателя прекращается, так что кислород, не потребляемый при окислении несгоревшего топлива, накапливается в катализаторе. Как результат, когда работа двигателя начинается позднее, катализатор имеет большой объем накопленного кислорода. Следовательно, даже когда несгоревшее топливо, прилипающее к поверхностям стенок впускного порта и камеры сгорания, выпускается в выпускной канал одновременно с тем, когда работа двигателя начинается, катализатор может в достаточной степени окислять несгоревшее топливо с помощью накопленного кислорода. Соответственно, можно уменьшать объем несгоревшего топлива, который выпускается из двигателя внутреннего сгорания наружу через катализатор, когда работа двигателя начинается.
В транспортном средстве, двигатель внутреннего сгорания может включать в себя дроссельный клапан. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода на заданный объем увеличения кислорода посредством регулирования степени открытия дроссельного клапана таким образом, что она превышает степень открытия дроссельного клапана в то время, когда впрыск топлива прекращается.
Транспортное средство дополнительно может включать в себя электромотор, который вращает двигатель внутреннего сгорания. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода на заданный объем увеличения кислорода посредством вращения двигателя внутреннего сгорания с помощью электромотора до истечения первого времени. Первое время может превышать оцененное время, в течение которого объем несгоревшего топлива, протекающего в катализатор, становится нулевым после того, как впрыск топлива прекращается.
В транспортном средстве, когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать заданный объем увеличения кислорода дополнительно по мере того, как температура двигателя внутреннего сгорания снижается. При этой конфигурации, когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, и температура двигателя внутреннего сгорания является низкой, в частности, ниже заданной температуры, электронный модуль управления выполнен с возможностью регулировать объем кислорода, протекающего в катализатор, таким образом, что он превышает объем кислорода, протекающего в катализатор в то время, когда температура двигателя внутреннего сгорания является высокой, в частности, выше заданной температуры. Следовательно, независимо от температуры двигателя, несгоревшее топливо, выпускаемое в выпускной канал, может в достаточной степени окисляться посредством катализатора.
В транспортном средстве, двигатель внутреннего сгорания может включать в себя дроссельный клапан. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода на заданный объем увеличения кислорода посредством регулирования степени открытия дроссельного клапана таким образом, что она становится большей на заданную степень открытия, чем степень открытия дроссельного клапана в то время, когда впрыск топлива прекращается. Электронный модуль управления также может быть выполнен с возможностью увеличивать заданный объем увеличения кислорода посредством задания заданной степени открытия равной большему значению по мере того, как температура двигателя внутреннего сгорания снижается.
Транспортное средство дополнительно может включать в себя электромотор, который вращает двигатель внутреннего сгорания. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода на заданный объем увеличения кислорода посредством вращения двигателя внутреннего сгорания с помощью электромотора на заданной частоте вращения до истечения первого времени. Электронный модуль управления также может быть выполнен с возможностью увеличивать заданный объем увеличения кислорода посредством увеличения заданной частоты вращения дополнительно по мере того, как температура двигателя внутреннего сгорания снижается. Первое время может превышать оцененное время, в течение которого объем несгоревшего топлива, протекающего в катализатор, становится нулевым после того, как впрыск топлива прекращается.
Транспортное средство дополнительно может включать в себя электромотор, который вращает двигатель внутреннего сгорания. Когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью увеличивать втекающий в катализатор объем кислорода на заданный объем увеличения кислорода посредством вращения двигателя внутреннего сгорания с помощью электромотора на заданной частоте вращения до истечения первого времени. Электронный модуль управления также может быть выполнен с возможностью увеличивать заданный объем увеличения кислорода посредством увеличения первого времени дополнительно по мере того, как температура двигателя внутреннего сгорания снижается. Первое время может превышать оцененное время, в течение которого объем несгоревшего топлива, протекающего в катализатор, становится нулевым после того, как впрыск топлива прекращается.
В транспортном средстве, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью прекращать впрыск топлива в то время, когда второе время, которое представляет собой предварительно установленное время, истекает после того, как электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается. Электронный модуль управления также может быть выполнен с возможностью задавать второе время меньшим по мере того, как температура двигателя внутреннего сгорания снижается.
При этой конфигурации, второе время представляет собой время до того, как впрыск топлива прекращается после того, как условие остановки двигателя устанавливается. Второе время задается меньше тогда, когда температура двигателя внутреннего сгорания является низкой, чем тогда, когда температура двигателя внутреннего сгорания является высокой. Соответственно, когда температура двигателя внутреннего сгорания является низкой, впрыск топлива прекращается раньше, чем тогда, когда температура двигателя внутреннего сгорания является высокой. Как результат, когда температура двигателя является низкой, объем кислорода, протекающего в катализатор, увеличивается раньше, чем тогда, когда температура двигателя является высокой. Следовательно, независимо от температуры двигателя, несгоревшее топливо, выпускаемое в выпускной канал, может в достаточной степени окисляться посредством катализатора.
Второй аспект настоящего изобретения относится к способу управления для транспортного средства. Транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя выпускной канал, катализатор, предоставленный в выпускном канале и выполненный с возможностью окислять несгоревшее топливо и накапливать кислород, и электронный модуль управления. Способ управления включает в себя, когда электронный модуль управления определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается, посредством электронного модуля управления, прекращение впрыска топлива и увеличение втекающего в катализатор объема кислорода, который представляет собой объем кислорода, протекающего в катализатор, на заданный объем увеличения кислорода. Условие остановки двигателя представляет собой условие для прекращения работы двигателя внутреннего сгорания. Заданный объем увеличения кислорода превышает увеличенную часть втекающего в катализатор объема кислорода, который увеличивается посредством прекращения впрыска топлива.
Краткое описание чертежей
Ниже описываются признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует гибридное транспортное средство со смонтированной приводной системой транспортного средства, к которой применяется устройство управления (которое в дальнейшем называется "устройством согласно реализации") согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 иллюстрирует двигатель внутреннего сгорания, проиллюстрированный на фиг. 1;
Фиг. 3 иллюстрирует электронный модуль управления устройства согласно реализации;
Фиг. 4 является временной диаграммой для описания управления, выполняемого посредством устройства согласно реализации, когда запрашивается прекращение работы двигателя внутреннего сгорания; и
Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру, выполняемую посредством CPU гибридного ECU (который в дальнейшем называется просто "CPU") устройства согласно реализации.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В дальнейшем в этом документе, описывается устройство управления (которое в дальнейшем называется "устройством согласно реализации") для приводной системы транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Устройство согласно реализации применяется к приводной системе транспортного средства, смонтированной на гибридном транспортном средстве 100, проиллюстрированном на фиг. 1.
Приводная система транспортного средства включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания, первый электромотор-генератор 110, второй электромотор-генератор 120, инвертор 130, аккумулятор 140 (аккумуляторную батарею), механизм 150 распределения мощности, расходуемой на движение, и механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение.
Механизм 150 распределения мощности, расходуемой на движение, распределяет крутящий момент (который в дальнейшем называется "крутящим моментом двигателя"), выводимый из двигателя 10 внутреннего сгорания (который в дальнейшем называется просто "двигателем 10"), на "крутящий момент, который вращает выходной вал 151 механизма 150 распределения мощности, расходуемой на движение", и "крутящий момент, который приводит в действие первый электромотор-генератор 110 (который в дальнейшем называется "первым MG 110") в качестве электрогенератора", при заданном соотношении (с заданным свойством распределения).
Механизм 150 распределения мощности, расходуемой на движение, состоит из непроиллюстрированного планетарного зубчатого механизма. Планетарный зубчатый механизм включает в себя солнечную шестерню, сателлитную шестерню, водило сателлитной шестерни и коронную шестерню, которые не иллюстрируются.
Водило сателлитной шестерни имеет вращательный вал, соединенный с выходным валом 10a двигателя 10, так что крутящий момент двигателя передается в солнечную шестерню и коронную шестерню через сателлитную шестерню. Солнечная шестерня имеет вращательный вал, соединенный с вращательным валом 111 первого MG 110, так что крутящий момент двигателя, вводимый в солнечную шестерню, передается в первый MG 110. Когда крутящий момент двигателя передается в первый MG 110 из солнечной шестерни, первый MG 110 вращается посредством крутящего момента двигателя, чтобы вырабатывать электрическую мощность. Коронная шестерня имеет вращательный вал, соединенный с выходным валом 151 механизма 150 распределения мощности, расходуемой на движение. Крутящий момент двигателя, вводимый в коронную шестерню, передается из механизма 150 распределения мощности, расходуемой на движение, в механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, через выходной вал 151.
Механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, соединяется с выходным валом 151 механизма 150 распределения мощности, расходуемой на движение, и с вращательным валом 121 второго электромотора-генератора 120 (который в дальнейшем называется "вторым MG 120"). Механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, включает в себя замедляющую зубчатую передачу 161 и дифференциальную шестерню 162.
Замедляющая зубчатая передача 161 соединяется с ведущим колесным валом 180 через дифференциальную шестерню 162. Следовательно, "крутящий момент двигателя, вводимый в механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, из выходного вала 151 механизма 150 распределения мощности, расходуемой на движение", и "крутящий момент, вводимый в механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, из вращательного вала 121 второго MG 120", передаются на правое и левое передние колеса 190, служащие в качестве ведущих колес через ведущий колесный вал 180. Механизм 150 распределения мощности, расходуемой на движение, и механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, являются общеизвестными (см., например, публикацию заявки на патент (Япония) номер 2013-177026). Ведущие колеса могут представлять собой правое и левое задние колеса или могут представлять собой правое и левое переднее колеса и задние колеса.
Первый MG 110 и второй MG 120 представляют собой синхронные электромоторы с постоянными магнитами, которые соединяются с инвертором 130.
Первый MG 110 главным образом используется в качестве генератора (электрогенератора). Первый MG 110 выполняет проворачивание двигателя 10, когда начинается работа двигателя 10 (которая в дальнейшем называется "работой двигателя"). Чтобы прекращать работу двигателя заблаговременно, первый MG 110 дополнительно формирует тормозной крутящий момент, который представляет собой крутящий момент в направлении, противоположном направлению вращения двигателя 10.
Второй MG 120 главным образом используется в качестве мотора (электромотора), который может формировать крутящий момент для движения транспортного средства 100.
Как проиллюстрировано на фиг. 3, электронный модуль 90 управления (ECU) устройства согласно реализации включает в себя гибридный ECU 91, ECU 92 двигателя и ECU 93 электромотора. Термин "ECU" является сокращением для электронного модуля управления, который представляет собой электронную схему управления, имеющую микрокомпьютер в качестве основной составной части, причем микрокомпьютер включает в себя CPU, ROM, RAM и интерфейс. CPU реализует нижеописанные различные функции посредством выполнения инструкций (процедур), сохраненных в запоминающем устройстве (ROM).
Гибридный ECU 91, ECU 92 двигателя и ECU 93 электромотора соединяются между собой через контроллерную сеть 94 (CAN) системы связи и датчиков таким образом, что ECU могут обмениваться данными (осуществлять связь) между собой. Два или все ECU 91, 92, 93 могут интегрироваться в один ECU.
Инвертор 130 соединяется с ECU 93 электромотора. ECU 93 электромотора управляет работой инвертора 130. ECU 93 электромотора управляет работой инвертора 130 в ответ на команду из гибридного ECU 91 и в силу этого управляет работой первого MG 110 и работой второго MG 120.
Когда первый MG 110 работает в качестве электромотора, инвертор 130 преобразует электрическую мощность постоянного тока, поданную из аккумулятора 140, в электрическую мощность трехфазного переменного тока и подает преобразованную электрическую мощность трехфазного переменного тока в первый MG 110. Когда второй MG 120 работает в качестве электромотора, инвертор 130 преобразует электрическую мощность постоянного тока, поданную из аккумулятора 140, в электрическую мощность трехфазного переменного тока и подает преобразованную электрическую мощность трехфазного переменного тока во второй MG 120.
Когда вращательный вал 111 первого MG 110 вращается посредством внешней силы, такой как энергия для движения или крутящий момент двигателя транспортного средства, первый MG 110 работает в качестве электрогенератора, чтобы вырабатывать электрическую мощность. Когда первый MG 110 работает в качестве электрогенератора, инвертор 130 преобразует электрическую мощность трехфазного переменного тока, сформированную посредством первого MG 110, в электрическую мощность постоянного тока и заряжает аккумулятор 140 с помощью преобразованной электрической мощности постоянного тока.
Когда энергия для движения транспортного средства вводится в первый MG 110 через ведущие колеса 190, ведущий колесный вал 180, механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, и механизм 150 распределения мощности, расходуемой на движение, в качестве внешней силы, первый MG 110 может передавать рекуперативную тормозную силу (рекуперативный тормозной крутящий момент) на ведущие колеса 190.
Когда вращательный вал 121 второго MG 120 вращается посредством внешней силы, второй MG 120 работает в качестве электрогенератора, чтобы вырабатывать электрическую мощность. Когда второй MG 120 работает в качестве электрогенератора, инвертор 130 преобразует электрическую мощность трехфазного переменного тока, сформированную посредством второго MG 120, в электрическую мощность постоянного тока и заряжает аккумулятор 140 с помощью преобразованной электрической мощности постоянного тока.
Когда энергия для движения транспортного средства вводится во второй MG 120 через ведущие колеса 190, ведущий колесный вал 180 и механизм 160 передачи мощности, расходуемой на движение, в качестве внешней силы, второй MG 120 может передавать рекуперативную тормозную силу (рекуперативный тормозной крутящий момент) на ведущие колеса 190.
Датчик 103 заряда аккумулятора, первый датчик 104 угла вращения и второй датчик 105 угла вращения соединяются с ECU 93 электромотора.
Датчик 103 заряда аккумулятора включает в себя датчик электрического тока, датчик напряжения и температурный датчик. Датчик электрического тока датчика 103 заряда аккумулятора определяет "электрический ток, протекающий в аккумулятор 140" или "электрический ток, протекающий из аккумулятора 140" и выводит сигнал, указывающий электрический ток, в ECU 93 электромотора. Датчик напряжения датчика 103 заряда аккумулятора определяет напряжение аккумулятора 140 и выводит сигнал, указывающий напряжение, в ECU 93 электромотора. Температурный датчик датчика 103 заряда аккумулятора определяет температуру аккумулятора 140 и передает сигнал, указывающий температуру, в ECU 93 электромотора.
ECU 93 электромотора получает величину SOC электрической мощности, зараженную в аккумуляторе 140 (которая в дальнейшем называется "состоянием SOC заряда аккумулятора"), посредством известного способа на основе сигналов, выводимых из датчика электрического тока, датчика напряжения и температурного датчика.
Первый датчик 104 угла вращения определяет угол поворота первого MG 110 и выводит сигнал, указывающий угол поворота, в ECU 93 электромотора. ECU 93 электромотора получает частоту NM1 вращения (которая в дальнейшем называется "частотой NM1 вращения первого MG") первого MG 110 на основе сигнала.
Второй датчик 105 угла вращения определяет угол поворота второго MG 120 и выводит сигнал, указывающий угол поворота, в ECU 93 электромотора. ECU 93 электромотора получает частоту NM2 вращения (которая в дальнейшем называется "частотой NM2 вращения второго MG") второго MG 120 на основе сигнала.
Как проиллюстрировано на фиг. 2, двигатель 10 представляет собой многоцилиндровый (последовательный четырехцилиндровый в настоящем примере) четырехтактный поршневой бензиновый двигатель с искровым зажиганием. Тем не менее, двигатель 10 может представлять собой многоцилиндровый четырехтактный поршневой дизельный двигатель с зажиганием от сжатия. Хотя фиг. 2 иллюстрирует только секцию одного данного цилиндра, другие цилиндры также имеют идентичную конфигурацию.
Двигатель 10 включает в себя модуль 20 блока цилиндров, включающий в себя блок цилиндров, нижний кожух блока цилиндров и маслосборник. Двигатель 10 также включает в себя узел 30 головки блока цилиндров, систему 40 всасывания воздуха и систему 50 выпуска выхлопных газов, которые прикрепляются к верхнему участку модуля 20 блока цилиндров. Двигатель 10 дополнительно включает в себя инжектор 39P с впрыском в порты и инжектор 39C с прямым впрыском.
Модуль 20 блока цилиндров включает в себя цилиндр 21, поршень 22, шатун 23 и коленчатый вал 24. Поршень 22 совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 21, возвратно-поступательное перемещение поршня 22 передается в коленчатый вал 24 через шатун 23. Как результат, коленчатый вал 24 вращается. Пространство, окруженное цилиндром 21, головкой поршня 22 и узлом 30 головки блока цилиндров, формирует камеру 25 сгорания.
Узел 30 головки блока цилиндров включает в себя два впускных порта 31 (только один порт проиллюстрирован на фиг. 2), которые сообщаются с камерой 25 сгорания, два впускных клапана 32 (только один клапан проиллюстрирован на фиг. 2), которые открывают и закрывают впускные порты 31, соответственно, и механизм 33 регулируемых фаз газораспределения (VVT), который управляет фазой вращения впускного кулачкового вала (иллюстрация опущена), который приводит в действие каждый из впускных клапанов 32. Узел 30 головки блока цилиндров дополнительно включает в себя два выпускных порта 34 (только один порт проиллюстрирован на фиг. 2), которые сообщаются с камерой 25 сгорания, два выпускных клапана 35 (только один клапан проиллюстрирован на фиг. 2), которые открывают и закрывают выпускные порты 34, соответственно, и выпускной кулачковый вал 36, который приводит в действие каждый из выпускных клапанов 35.
Узел 30 головки блока цилиндров дополнительно включает в себя устройство 37 зажигания, которое формирует искру зажигания в камере 25 сгорания. Устройство 37 зажигания включает в себя свечу 37P зажигания и воспламенитель 37I, включающий в себя катушку зажигания, которая формирует высокое напряжение, которое должно предоставляться в свечу 37P зажигания.
В инжектор 39P с впрыском в порты, топливо, повышенное до заданного низкого давления, подается из непроиллюстрированного топливного бака с непроиллюстрированным топливным насосом низкого давления. Инжектор 39P с впрыском в порты предоставляется с возможностью впрыскивать низконапорное топливо во впускные порты 31, когда инжектор 39P с впрыском в порты открыт.
В инжектор 39C с прямым впрыском топливо, повышенное до заданного высокого напряжения, подается из непроиллюстрированного топливного бака с непроиллюстрированным топливным насосом высокого напряжения. Инжектор 39C с прямым впрыском предоставляется с возможностью непосредственно впрыскивать топливо в камеру 25 сгорания.
Таким образом, двигатель 10 представляет собой так называемый двигатель внутреннего сгорания с двойным впрыском топлива. В дальнейшем в этом документе, инжектор 39P с впрыском в порты и инжектор 39C с прямым впрыском могут совместно упоминаться как "клапан 39 впрыска топлива".
Система 40 всасывания воздуха включает в себя впускную трубу 41, включающую в себя впускной коллектор, который соединяется с впускными портами 31 каждого цилиндра. Система 40 всасывания воздуха также включает в себя воздушный фильтр 42, предоставленный в концевой части впускной трубы 41, дроссельный клапан 43, присутствующий во впускной трубе 41, чтобы предоставлять зону регулируемого всасывающего порта, и актуатор 43a (который в дальнейшем называется "актуатором 43a дроссельного клапана"), который приводит в действие дроссельный клапан 43. Впускные порты 31 и впускная труба 41 составляют впускной канал.
Система 50 выпуска выхлопных газов включает в себя выпускной коллектор 51, соединенный с каждым из выпускных портов 34 в каждом цилиндре, выхлопную трубу 52, соединенную с выпускным коллектором 51, и трехкомпонентный катализатор 53, предоставленный в выхлопной трубе 52. Выпускные порты 34, выпускной коллектор 51 и выхлопная труба 52 составляют выпускной канал.
Трехкомпонентный катализатор 53 представляет собой трехкомпонентное каталитическое устройство (катализатор очистки выхлопных газов), которое переносит активный ингредиент, изготовленный из благородного металла, такого как платина. Трехкомпонентный катализатор 53 имеет окислительную способность для окисления несгоревших компонентов, таких как углеводород (HC) и моноксид углерода (CO) и восстановительную способность для восстановления оксида азота (NOx), когда газ, протекающий в трехкомпонентный катализатор 53, имеет стехиометрическое воздушно-топливное соотношение.
2
Трехкомпонентный катализатор 53 дополнительно имеет накопительную емкость кислорода для накопления (резервирования) кислород. С помощью накопительной емкости кислорода, несгоревшие компоненты и NOx могут удаляться, даже когда воздушно-топливное соотношение сдвигается относительно стехиометрического воздушно-топливного соотношения. Накопительная емкость кислорода предоставляется посредством диоксида церия (CeO), переносимого в трехкомпонентном катализаторе 53.
Как проиллюстрировано на фиг. 3, устройство 37 зажигания, клапан 39 впрыска топлива и актуатор 43a дроссельного клапана соединяются с ECU 92 двигателя. Как описано ниже, ECU 92 двигателя управляет работой устройства 37 зажигания, клапана 39 впрыска топлива и актуатора 43a дроссельного клапана.
Двигатель 10 включает в себя датчики, такие как расходомер 61 воздуха, датчик 62 позиции дроссельной заслонки, датчик 63 позиции коленчатого вала, датчик 64 температуры охлаждающей жидкости, датчик 65 скорости транспортного средства и температурный датчик 66. Эти датчики соединяются с ECU 92 двигателя.
Расходомер 61 воздуха определяет удельный массовый расход Ga (поток всасываемого воздуха) всасываемого воздуха, протекающего через впускную трубу 41, и выводит сигнал, указывающий удельный массовый расход Ga, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает удельный массовый расход Ga на основе сигнала.
Датчик 62 позиции дроссельной заслонки определяет степень TA открытия (которая в дальнейшем называется "степенью TA открытия дроссельного клапана") дроссельного клапана 43 и выводит сигнал, указывающий степень TA открытия дроссельного клапана, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает степень TA открытия дроссельного клапана на основе сигнала.
Датчик 63 позиции коленчатого вала выводит импульсный сигнал в ECU 92 двигателя каждый раз, когда коленчатый вал 24 вращается на предварительно определенный угол. ECU 92 двигателя получает частоту Ne вращения (которая в дальнейшем называется "частотой NE вращения двигателя") двигателя внутреннего сгорания на основе импульсного сигнала.
Датчик 64 температуры охлаждающей жидкости определяет температуру THW (которая в дальнейшем называется "температурой THW охлаждающей жидкости") охлаждающей жидкости, которая охлаждает двигатель 10, и выводит сигнал, указывающий температуру THW охлаждающей жидкости, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает температуру THW охлаждающей жидкости на основе сигнала.
Датчик 65 скорости транспортного средства определяет скорость V (которая в дальнейшем называется "скоростью V транспортного средства") транспортного средства 100 и выводит сигнал, указывающий скорость V транспортного средства, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает скорость V транспортного средства на основе сигнала.
Температурный датчик 66 предоставляется на катализаторе 53. Температурный датчик 66 определяет температуру Tcat (которая в дальнейшем называется "температурой Tcat катализатора") катализатора 53 и выводит сигнал, указывающий температуру Tcat катализатора, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает температуру Tcat катализатора на основе сигнала.
Кроме того, ECU 92 двигателя соединяется с датчиком 67 рабочей величины нажатия педали акселератора. Датчик 67 рабочей величины нажатия педали акселератора определяет рабочую величину AP (которая в дальнейшем называется "рабочей величиной AP нажатия педали акселератора") нажатия педали акселератора 68, управляемой водителем транспортного средства, и выводит сигнал, указывающий рабочую величину AP нажатия педали акселератора, в ECU 92 двигателя. ECU 92 двигателя получает рабочую величину AP нажатия педали акселератора на основе сигнала.
Переключатель 200 готовности соединяется с гибридным ECU 91. Когда переключатель 200 готовности задается во включенную позицию, переключатель 200 готовности выводит сигнал с высоким уровнем в гибридный ECU 91. При приеме сигнала с высоким уровнем, гибридный ECU 91 определяет то, что движение транспортного средства 100 разрешается. Когда переключатель 200 готовности задается в отключенную позицию, переключатель 200 готовности выводит сигнал с низким уровнем в гибридный ECU 91. При приеме сигнала с низким уровнем гибридный ECU 91 определяет то, что движение транспортного средства 100 запрещается.
Далее приводится описание управления двигателем 10, первым MG 110 и вторым MG 120, выполняемое посредством устройства согласно реализации, когда переключатель 200 готовности задается во включенную позицию.
Когда переключатель 200 готовности задается во включенную позицию, т.е. когда движение транспортного средства 100 разрешается, гибридный ECU 91 устройства согласно реализации получает запрашиваемый крутящий момент TQreq на основе рабочей величины AP нажатия педали акселератора и скорости V транспортного средства. Запрашиваемый крутящий момент TQreq представляет собой крутящий момент, запрашиваемый водителем, в качестве движущего крутящего момента, который предоставляется на ведущие колеса 190, чтобы приводить в движение ведущие колеса 190.
Гибридный ECU 91 умножает запрашиваемый крутящий момент TQreq на частоту NM2 вращения второго MG, чтобы вычислять выходную мощность Pdrv (которая в дальнейшем называется "запрашиваемой выходной мощностью Pdrv приведения в движение"), которая должна вводиться на ведущие колеса 190.
На основе разности ΔSOC (=SOCtgt-SOC) между целевым значением SOCtgt состояния SOC заряда аккумулятора (которое в дальнейшем называется "целевым состоянием SOCtgt заряда") и текущим состоянием SOC заряда аккумулятора, гибридный ECU 91 получает выходную мощность Pchg (которая в дальнейшем называется "запрашиваемой выходной мощностью Pchg заряда"), которая должна вводиться в первый MG 110, с тем чтобы аппроксимировать состояние SOC заряда аккумулятора к целевому состоянию SOCtgt заряда.
Гибридный ECU 91 вычисляет общую сумму запрашиваемой выходной мощности Pdrv приведения в движение и запрашиваемой выходной мощности Pchg заряда в качестве выходной мощности Peng_req (которая в дальнейшем называется "запрашиваемой выходной мощностью Peng_req двигателя"), которая должна выводиться из двигателя 10.
Гибридный ECU 91 определяет то, меньше или нет запрашиваемая выходная мощность Peng_req двигателя "нижнего предела Peng_min оптимальной выходной рабочей мощности двигателя 10". Нижний предел Peng_min оптимальной выходной рабочей мощности двигателя 10 (которая в дальнейшем называется "минимальной выходной мощностью Peng_min двигателя") является минимальным значением выходной мощности, при котором двигатель 10 может работать с эффективностью, равной или выше заданной эффективности. Оптимальная выходная рабочая мощность задается посредством комбинации "оптимального крутящего момента TQopt двигателя и оптимальной частоты NEopt вращения двигателя". Оптимальный крутящий момент TQopt двигателя и оптимальная частота NEopt вращения двигателя представляют собой крутящий момент двигателя TQeng и частоту NE вращения двигателя, которые обеспечивают возможность двигателю 10 работать при эффективности, равной или выше заданной эффективности, соответственно.
Гибридный ECU 91 определяет то, устанавливаются или нет все условия C1-C3, описанные ниже, когда запрашиваемая выходная мощность Peng_req двигателя меньше минимальной выходной мощности Peng_min двигателя.
Условие #C1: состояние SOC заряда аккумулятора равно или выше порогового состояния заряда SOCth. Условие C2: отсутствует запрос на обогрев салона транспортного средства для транспортного средства 100. Условие C3: температура Tcat катализатора равна или выше пороговой активной температуре Tcat_th.
Когда все условия C1-C3 устанавливаются, гибридный ECU 91 определяет то, что условие остановки двигателя устанавливается. Когда любое из условий C1-C3 не устанавливается, гибридный ECU 91 определяет то, что рабочее состояние двигателя устанавливается. Кроме того, когда запрашиваемая выходная мощность Peng двигателя равна или выше минимальной выходной мощности Peng_min двигателя, гибридный ECU 91 определяет то, что рабочее состояние двигателя устанавливается.
Когда рабочее состояние двигателя устанавливается, гибридный ECU 91 задает целевое значение оптимального крутящего момента TQopt двигателя и целевое значение оптимальной частоты NEopt вращения двигателя для инструктирования двигателю 10 выводить запрашиваемую выходную мощность Peng_req двигателя, в качестве целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя, соответственно. В этом случае, целевой крутящий момент TQeng_tgt двигателя и целевая частота NEtgt вращения двигателя задаются равным значениям, большим нуля.
Гибридный ECU 91 дополнительно задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG на основе таких параметров, как целевой крутящий момент TQeng_tgt двигателя, целевая частота NEtgt вращения двигателя, частота NM1 вращения первого MG и частота NM2 вращения второго MG посредством известного способа. Помимо этого, гибридный ECU 91 задает целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG на основе таких параметров, как запрашиваемый крутящий момент TQreq и целевой крутящий момент TQeng_tgt двигателя посредством известного способа.
Способ для задания "запрашиваемой выходной мощности Peng_req двигателя, целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя, целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG" и способ для определения того, устанавливается или нет рабочее состояние двигателя, являются общеизвестным в силу, например, JP 2013-177026 А, патента Японии № 5862296, патента Японии № 5682581, публикации заявки на патент Японии № 2009-126450 и публикации заявки на патент Японии № 9-308012.
Гибридный ECU 91 отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя в ECU 92 двигателя. Гибридный ECU 91 также отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG в ECU 93 электромотора.
ECU 92 двигателя управляет степенью TA открытия дроссельного клапана, впрыском топлива (который в дальнейшем называется "впрыском топлива") из клапана 39 впрыска топлива и зажиганием (которое в дальнейшем называется "воспламенением топлива") посредством устройства 37 зажигания на основе принимаемых данных таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя.
Управление впрыском топлива включает в себя управление объемом топлива, впрыскиваемого из клапана 39 впрыска топлива, и управление регулированием впрыска топлива из клапана 39 впрыска топлива. Управление воспламенением топлива включает в себя управление распределением зажигания посредством устройства 37 зажигания.
ECU 92 двигателя вычисляет, на основе таких параметров, как частота NE вращения двигателя, нагрузка KL на двигатель и температура THW охлаждающей жидкости, целевое значение объема топлива, впрыскиваемого из клапана 39 впрыска топлива (которое в дальнейшем называется "целевым объемом впрыска топлива"), посредством известного способа. ECU 92 двигателя затем определяет "отношение объема топлива, впрыскиваемого из инжектора 39C с прямым впрыском, к целевому объему впрыска топлива" и "отношение объема топлива, впрыскиваемого из инжектора 39P с впрыском в порты, к целевому объему впрыска топлива".
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления инвертором 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда рабочее состояние двигателя не устанавливается, т.е. когда условие (которое в дальнейшем называется "условием остановки двигателя") для прекращения работы двигателя 10 устанавливается (см. время t40 по фиг. 4), гибридный ECU 91 задает оптимальный крутящий момент TQopt двигателя и оптимальную частоту NEopt вращения двигателя, соответствующие минимальной выходной мощности Peng_min двигателя, в качестве целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя, соответственно, до момента времени (см. время t41 по фиг. 4), когда время Tidle (которое в дальнейшем называется "временем Tidle работы на холостом ходу"), истекшее после того, как определяется то, что условие остановки двигателя устанавливается, достигает заданного времени Tidle_th.
Гибридный ECU 91 дополнительно задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG посредством известного способа, как описано выше.
Гибридный ECU 91 оценивает температуру Teng двигателя 10 (которая в дальнейшем называется "температурой Teng двигателя") на основе температуры THW охлаждающей жидкости. Когда оцененная температура Teng двигателя является низкой, гибридный ECU 91 задает заданное время Tidle_th равным меньшему значению, чем тогда, когда оцененная температура Teng двигателя является высокой. В настоящем примере, в частности, гибридный ECU 91 задает заданное время Tidle_th равным меньшему значению по мере того, как оцененная температура Teng двигателя снижается.
Тем не менее, гибридный ECU 91 может быть выполнен с возможностью задавать заданное время Tidle_th равным меньшему значению, когда температура THW охлаждающей жидкости является низкой, чем тогда, когда температура THW охлаждающей жидкости является высокой. Альтернативно, независимо от оцененной температуры Teng двигателя, гибридный ECU 91 может быть выполнен с возможностью задавать заданное время Tidle_th равным нулю.
Гибридный ECU 91 отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя в ECU 92 двигателя. Гибридный ECU 91 также отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG в ECU 93 электромотора.
ECU 92 двигателя управляет степенью TA открытия дроссельного клапана, впрыском топлива и воспламенением топлива таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя на основе принимаемых данных. Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления инвертором 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда время Tidle работы на холостом ходу достигнет заданного времени Tidle_th (см. время t41 по фиг. 4), гибридный ECU 91 задает каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя равными нулю.
Кроме того, гибридный ECU 91 задает в качестве целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана степень открытия, большую на заданную степень ΔTA открытия, чем целевая степень TAtgt открытия дроссельного клапана в то время, когда условие остановки двигателя устанавливается. Гибридный ECU 91 оценивает температуру Teng двигателя 10 (которая в дальнейшем называется "температурой Teng двигателя") на основе температуры THW охлаждающей жидкости. Когда оцененная температура Teng двигателя является низкой, гибридный ECU 91 задает заданную степень ΔTA открытия равной большему значению, чем тогда, когда оцененная температура Teng двигателя является высокой. В настоящем примере, в частности, гибридный ECU 91 задает заданную степень ΔTA открытия равной большему значению по мере того, как оцененная температура Teng двигателя снижается.
Гибридный ECU 91 может быть выполнен с возможностью задавать заданную степень ΔTA открытия равной большему значению, когда температура THW охлаждающей жидкости является низкой, чем тогда, когда температура THW охлаждающей жидкости является высокой.
Помимо этого, гибридный ECU 91 задает в качестве целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG крутящий момент TQmg1 первого MG, который требуется для поддержания частоты NE вращения двигателя равной заданной частоте Neth вращения после прекращения впрыска топлива. Гибридный ECU 91 оценивает температуру Teng двигателя на основе температуры THW охлаждающей жидкости. Когда оцененная температура Teng двигателя является низкой, гибридный ECU 91 задает заданную частоту Neth вращения равной большему значению, чем тогда, когда оцененная температура Teng двигателя является высокой. В настоящем примере, в частности, гибридный ECU 91 задает заданную частоту Neth вращения равной большему значению по мере того, как оцененная температура Teng двигателя снижается.
Гибридный ECU 91 может быть выполнен с возможностью задавать заданную частоту Neth вращения равной большему значению, когда температура THW охлаждающей жидкости является низкой, чем тогда, когда температура THW охлаждающей жидкости является высокой.
Гибридный ECU 91 дополнительно задает целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG посредством известного способа, как описано выше.
Гибридный ECU 91 отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя и целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана в ECU 92 двигателя. Гибридный ECU 91 также отправляет заданный целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG в ECU 93 электромотора.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя и целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана на основе принимаемых данных. В этом случае, поскольку каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя равно нулю, ECU 92 двигателя прекращает впрыск топлива посредством клапана 39 впрыска топлива и зажигания посредством устройства 37 зажигания.
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления работой инвертора 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Соответственно, впрыск топлива и воспламенение топлива прекращаются, степень TA открытия дроссельного клапана увеличивается, и частота NE вращения двигателя поддерживается равной заданной частоте Neth вращения посредством первого MG 110. Посредством прекращения впрыска топлива, существенно увеличивается объем кислорода, протекающего в катализатор 53 (втекающий в катализатор объем кислорода). Помимо этого, поскольку степень TA открытия дроссельного клапана увеличивается, втекающий в катализатор объем кислорода увеличивается посредством объема ΔO2, который по-прежнему превышает втекающий в катализатор объем кислорода, увеличенный посредством прекращения впрыска топлива.
Следовательно, даже когда большой объем несгоревшего топлива, прилипающего к поверхностям стенок впускного порта 31 и камеры 25 сгорания, протекает в катализатор 53, несгоревшее топливо в достаточной степени окисляется посредством катализатора 53. Соответственно, можно уменьшать объем несгоревшего топлива, протекающего ниже относительно катализатора 53, когда работа двигателя прекращается.
Кроме того, поскольку большой объем кислорода подается в катализатор 53, часть поданного кислорода накапливается в катализаторе 53 без потребления при окислительной очистке несгоревшего топлива. Следовательно, даже когда несгоревшее топливо, прилипающее к поверхностям стенок впускного порта 31 и камеры 25 сгорания, выпускается в выпускной канал одновременно и протекает в катализатор 53, когда работа двигателя начинается позднее, катализатор 53 может в достаточной степени окислять несгоревшее топливо с использованием накопленного кислорода. Соответственно, можно уменьшать объем несгоревшего топлива, протекающего ниже относительно катализатора 53, когда работа двигателя начинается.
Гибридный ECU 91 задает целевую степень TAtgt открытия дроссельного клапана равной нулю и также задает каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя равным нулю в момент времени (см. время t42 по фиг. 4.), когда время Thc_th, истекшее после прекращения впрыска топлива, достигает заданного времени Thc_th. Гибридный ECU 91 дополнительно задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG посредством известного способа, как описано выше.
В настоящем примере, гибридный ECU 91 задает заданное время Thc_th в качестве времени, которое превышает оцененное время, в течение которого объем несгоревшего топлива, протекающего в катализатор 53, становится нулевым после того, как условие остановки двигателя устанавливается, и впрыск топлива прекращается. Кроме того, когда оцененная температура Teng двигателя является низкой, гибридный ECU 91 задает заданное время Thc_th равным большему значению, чем тогда, когда оцененная температура Teng двигателя является высокой. В настоящем примере, в частности, гибридный ECU 91 задает заданное время Thc_th равным большему значению по мере того, как оцененная температура Teng двигателя снижается.
Гибридный ECU 91 может быть выполнен с возможностью задавать заданное время Thc_th равным большему значению, когда температура THW охлаждающей жидкости является низкой, чем тогда, когда температура THW охлаждающей жидкости является высокой.
Гибридный ECU 91 отправляет данные заданной целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана, целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя в ECU 92 двигателя. Гибридный ECU 91 также отправляет данные заданного целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG в ECU 93 электромотора.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана, целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя на основе принимаемых данных. В этом случае, дроссельный клапан 43 является полностью закрытым, и двигатель 10 прекращает вращение.
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления инвертором 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Соответственно, частота NE вращения двигателя становится нулевой, и втекающий в катализатор объем кислорода также становится нулевым.
Далее приводится описание конкретной работы устройства согласно реализации. CPU гибридного ECU 91 (который в дальнейшем называется просто "CPU") в устройстве согласно реализации выполняет процедуру на блок-схеме последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 5, каждый раз, когда истекает предварительно определенное время.
Следовательно, в заданное время, CPU начинает обработку на этапе 500 по фиг. 5 и переводит обработку на этап 505, чтобы определять то, устанавливается или нет рабочее состояние двигателя. Когда рабочее состояние двигателя устанавливается, CPU определяет "Да" на этапе 505 и переводит обработку на этап 510, чтобы задавать значение флага Xstop прекращения работы равным 0.
Флаг Xstop прекращения работы представляет собой флаг, указывающий то, начинается или нет работа двигателя после того, как работа двигателя прекращается. Когда значение флага Xstop прекращения работы равно 0, оно указывает то, что работа двигателя начинается после того, как работа двигателя прекращается. Когда значение равно 1, оно указывает то, что работа двигателя не начинается после того, как работа двигателя прекращается. Значение флага Xstop прекращения работы задается равным 1, когда работа двигателя прекращается посредством нижеописанной обработки этапа 575.
CPU затем переводит обработку на этап 515, чтобы задавать оптимальный крутящий момент TQopt двигателя и оптимальную частоту NEopt вращения двигателя в качестве целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя, соответственно, и отправлять данные в ECU 92 двигателя. На этапе 515, CPU также задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG и отправляет данные в ECU 93 электромотора.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя на основе принимаемых данных. Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления работой инвертора 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда рабочее состояние двигателя не устанавливается, т.е. когда условие остановки двигателя устанавливается в момент времени, когда CPU выполняет обработку этапа 505, CPU определяет "Нет" на этапе 505 и переводит обработку на этап 520, чтобы определять то, равно или нет значение флага Xstop прекращения работы 0.
Когда значение флага Xstop прекращения работы равно 0, CPU определяет "Да" на этапе 520 и переводит обработку на этап 525, чтобы определять то, равно или нет значение флага Xidle работы на холостом ходу 0.
Флаг Xidle работы на холостом ходу представляет собой флаг, указывающий то, начинается или нет работа на холостом ходу двигателя 10, выполняемая в нижеописанной обработке этапа 545. Когда значение флага Xidle работы на холостом ходу равно 0, оно указывает то, что работа на холостом ходу двигателя 10 не начинается. Когда значение флага Xidle работы на холостом ходу равно 1, оно указывает то, что работа на холостом ходу двигателя 10 начинается. Значение флага Xidle работы на холостом ходу задается равным 1, когда начинается управление оборотами на холостом ходу, выполняемое в нижеописанной обработке этапа 545. Значение флага Xidle работы на холостом ходу задается равным 0, когда начинается управление остановкой двигателя, выполняемое в нижеописанной обработке этапа 575.
Когда CPU переводит обработку на этап 525 для первого времени после того, как работа двигателя начинается, и затем CPU определяет "Нет" на этапе 505, значение флага Xidle работы на холостом ходу равно нулю. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Да" на этапе 525 и выполняет обработку этапа 530, описанного ниже. Затем CPU переводит обработку на этап 540.
Этап 530. CPU получает заданное время Tidle_th посредством применения температуры THW охлаждающей жидкости к таблице MapTidle_th (THW) поиска. Согласно таблице MapTidle_th (THW), заданное время Tidle_th получается в качестве меньшего значения по мере того, как температура THW охлаждающей жидкости снижается.
Между тем, когда управление оборотами на холостом ходу, выполняемое при обработке этапа 545, уже начато в то время, когда CPU выполняет обработку этапа 525, значение флага Xidle работы на холостом ходу равно 1. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Нет" на этапе 525 и переводит обработку непосредственно на этап 540.
Когда CPU переводит обработку на этап 540, CPU определяет то, меньше или нет время Tidle (время Tidle работы на холостом ходу), истекшее после начала управления оборотами на холостом ходу посредством нижеописанной обработки этапа 545, заданного времени Tidle_th.
Когда CPU определяет "Нет" для первого времени на этапе 505 после начала работы двигателя, управление оборотами на холостом ходу посредством обработки этапа 545 не начинается. В этом случае, время Tidle работы на холостом ходу меньше заданного времени Tidle_th. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Да" на этапе 540 и переводит обработку на этап 545.
Когда CPU переводит обработку на этап 545, CPU задает оптимальный крутящий момент TQopt_min двигателя и оптимальную частоту NEopt_min вращения двигателя, соответствующие минимальной выходной мощности Peng_min двигателя, в качестве целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя, соответственно, и отправляет данные в ECU 92 двигателя. CPU также задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG, отправляет данные в ECU 93 электромотора и задает значение флага Xidle работы на холостом ходу равным 1.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя на основе принимаемых данных. Как следствие, работа на холостом ходу двигателя 10 выполняется.
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления работой инвертора 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда время Tidle работы на холостом ходу достигает заданного времени Tidle_th после того, как управление оборотами на холостом ходу посредством обработки этапа 545 начинается, CPU определяет "Нет" на этапе 540 и переводит обработку на этап 550, чтобы определять то, равно или нет значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива 0.
Флаг Xhc очистки несгоревшего топлива представляет собой флаг, указывающий то, начинается или нет управление очисткой несгоревшего топлива, выполняемое на нижеописанном этапе 570, после того, как условие остановки двигателя устанавливается. Когда значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равно 0, оно указывает то, что управление очисткой несгоревшего топлива не начинается. Когда значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равно 1, оно указывает то, что управление очисткой несгоревшего топлива начинается. Значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива задается равным 1 посредством управления очисткой несгоревшего топлива, выполняемого в нижеописанной обработке этапа 570. Значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива задается равным 0 посредством управления остановкой двигателя, выполняемого в нижеописанной обработке этапа 575.
Когда CPU определяет "Нет" для первого времени на этапе 540 после того, как условие остановки двигателя устанавливается, управление очисткой несгоревшего топлива, выполняемое при обработке этапа 570, не начинается. Соответственно, значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равно 0. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Да" на этапе 550 и выполняет обработку этапа 555, описанного ниже. Затем CPU переводит обработку на этап 565.
Этап 555. CPU получает заданное время Thc_th посредством применения температуры THW охлаждающей жидкости к таблице MapThc_th (THW) поиска, получает заданную степень ΔTA открытия посредством применения температуры THW охлаждающей жидкости к таблице MapΔTA (THW) поиска и получает заданную частоту Neth вращения посредством применения температуры THW охлаждающей жидкости к таблице MapNEth (THW) поиска.
Согласно таблице MapThc_th (THW), заданное время Thc_th получается в качестве большего значения по мере того, как температура THW охлаждающей жидкости снижается. Согласно таблице MapΔTA (THW), заданная степень ΔTA открытия получается в качестве большего значения по мере того, как температура THW охлаждающей жидкости снижается. Согласно таблице MapNEth (THW), заданная частота Neth вращения получается в качестве большего значения по мере того, как температура THW охлаждающей жидкости снижается.
Когда управление очисткой несгоревшего топлива при обработке этапа 570 уже начато в то время, когда CPU выполняет обработку этапа 550, значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равно 1. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Нет" на этапе 550 и переводит обработку непосредственно на этап 565.
Когда CPU переводит обработку на этап 565, CPU определяет то, меньше или нет время Thc (которое в дальнейшем называется "временем Thc очистки несгоревшего топлива"), истекшее после начала управления очисткой несгоревшего топлива, выполняемого при обработке этапа 570, заданного времени Thc_th.
Когда CPU переводит обработку на этап 565 для первого времени после того, как "Нет" определяется на этапе 505, управление очисткой несгоревшего топлива при обработке этапа 570 не начинается. Следовательно, время Thc очистки несгоревшего топлива меньше заданного времени Thc_th. Следовательно, в этом случае, CPU определяет "Да" на этапе 565 и переводит обработку на этап 570.
Когда CPU переводит обработку на этап 570, CPU задает каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя равным нулю и отправляет данные в ECU 92 двигателя. CPU также задает в качестве целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана степень TAset открытия, полученную посредством суммирования заданной степени ΔTA открытия с целевой степенью TAtgt открытия дроссельного клапана в настоящий момент, и отправляет данные в ECU 92 двигателя.
CPU дополнительно задает крутящий момент TQmg1 первого MG для поддержания частоты NE вращения двигателя равной заданной частоте Neth вращения двигателя в качестве целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и отправляет данные в ECU 93 электромотора. CPU также задает целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG и отправляет данные в ECU 93 электромотора. Помимо этого, CPU задает значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равным 1.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя и целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана на основе принимаемых данных. В это время, поскольку каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя и целевой частоты NEtgt вращения двигателя равно нулю, клапан 39 впрыска топлива и устройство 37 зажигания не работают.
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления работой инвертора 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда время Thc очистки несгоревшего топлива достигает заданного времени Thc_th после того, как управление очисткой несгоревшего топлива при обработке этапа 570 начинается, CPU определяет "Нет" на этапе 565 и переводит обработку на этап 575.
Когда CPU переводит обработку на этап 575, CPU задает каждое из целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя и целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана равным нулю и отправляет данные в ECU 92 двигателя. CPU также задает целевой крутящий момент TQmg1_tgt первого MG и целевой крутящий момент TQmg2_tgt второго MG и отправляет данные в ECU 93 электромотора.
Помимо этого, CPU задает значение флага Xidle работы на холостом ходу равным 0, задает значение флага Xhc очистки несгоревшего топлива равным 0 и задает значение флага Xstop прекращения работы равным 1.
ECU 92 двигателя управляет работой дроссельного клапана 43, клапана 39 впрыска топлива и устройства 37 зажигания таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQeng_tgt двигателя, целевой частоты NEtgt вращения двигателя и целевой степени TAtgt открытия дроссельного клапана на основе принимаемых данных. В этом случае, двигатель 10 прекращает вращение.
Между тем, ECU 93 электромотора управляет работой первого MG 110 и второго MG 120 посредством управления работой инвертора 130 таким образом, чтобы достигать целевого крутящего момента TQmg1_tgt первого MG и целевого крутящего момента TQmg2_tgt второго MG на основе принимаемых данных.
Когда флаг Xstop прекращения работы равен 1 в то время, когда CPU выполняет обработку этапа 520, CPU определяет "Нет" на этапе 520 и переводит обработку на этап 575.
Описана конкретная работа устройства согласно реализации. Как описано выше, большой объем кислорода подается в катализатор 53 в течение заданного времени Thc_th после того, как условие остановки двигателя устанавливается. Соответственно, даже когда несгоревшее топливо, прилипающее к поверхностям стенок впускного порта 31 и камеры 25 сгорания, протекает в катализатор 53, катализатор 53 может в достаточной степени окислять несгоревшее топливо.
Кроме того, часть кислорода, в большом объеме кислорода, протекающего в катализатор 53, не потребляется при окислительной очистке несгоревшего топлива и накапливается в катализаторе 53. Следовательно, даже когда большой объем несгоревшего топлива протекает в катализатор 53, когда работа двигателя начинается позднее, катализатор 53 может в достаточной степени окислять несгоревшее топливо с помощью накопленного кислорода.
Настоящее изобретение не ограничено раскрытым вариантом осуществления, и различные модификации могут приспосабливаться в пределах диапазона настоящего изобретения.
Например, когда транспортное средство 100 со смонтированным двигателем 10 представляет собой транспортное средство, которое выполняет управление запуском и остановкой (которое в дальнейшем называется "SandS-управлением") двигателя 10, настоящее изобретение может применяться к двигателю 10.
Как известно, при SandS-управлении, работа двигателя прекращается, когда заданное условие остановки двигателя устанавливается, и работа двигателя возобновляется, когда заданное условие повторного запуска двигателя устанавливается. Таким образом, согласно SandS-управлению, настоящее изобретение может применяться, когда работа в прерывистом режиме двигателя внутреннего сгорания выполняется, и условие остановки двигателя устанавливается. Например, при SandS-управлении, условие остановки двигателя устанавливается, когда тормозное устройство работает, и скорость транспортного средства становится заданной скоростью или меньше (например, нулевой). Например, в случае если транспортное средство представляет собой транспортное средство с автоматическим управлением при SandS-управлении, условие повторного запуска двигателя устанавливается, когда рычаг переключения передач для управления автоматической трансмиссией позиционируется в диапазоне движения (например, в диапазоне приведения в движение (D)), и рабочая величина нажатия педали тормоза становится меньше заданной величины. Например, когда транспортное средство представляет собой транспортное средство с механической трансмиссией с ручным управлением при SandS-управлении, условие повторного запуска двигателя устанавливается, когда операция нажатия педали муфты сцепления выполняется.
Кроме того, катализатор 53 может представлять собой окислительный катализатор, имеющий окислительную способность.