ГИБРИДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
HYBRID VEHICLE

Область техники
Изобретение относится к гибридному транспортному средству, оснащенному двигателем, включающим в себя фильтр, который собирает твердые частицы в выхлопном газе.
Уровень техники
В некоторых случаях, для очистки выхлопного газа из двигателя, такого как бортовой двигатель, предусмотрен сажевый фильтр, который собирает твердые частицы (PM) в выхлопном газе. Когда сажевый фильтр продолжает собирать PM, сажевый фильтр засоряется. Следовательно, двигатель, включающий в себя сажевый фильтр, выполняет управление восстановлением фильтра, которое представляет собой управление двигателем для удаления PM, осаждаемых в фильтре. Во время выполнения управления восстановлением фильтра, двигатель работает в состоянии, отличном от нормального состояния, например, для увеличения температуры фильтра. Например, в публикации заявки на патент Японии № 2016-113900 описано то, что управление восстановлением фильтра выполняется в то время, когда выполняется операция восстановления цилиндров.
Сущность изобретения
Когда двигатель работает в состоянии, отличном от нормального состояния, сгорание двигателя легко ухудшается. Когда управление восстановлением фильтра выполняется в состоянии, в котором сгорание с трудом может становиться стабильным, сгорание становится нестабильным, вызывая пропуск зажигания или увеличение флуктуации вращения. В частности, период сразу после запуска двигателя является несоответствующим для выполнения управления восстановлением фильтра, поскольку сгорание является нестабильным. Следовательно, после запуска двигателя, выполнение управления восстановлением фильтра может запрещаться до тех пор, пока работа в непрерывном режиме не выполняется за определенный период. Тем не менее, в этом случае, в гибридном транспортном средстве, которое выполняет работу в прерывистом режиме двигателя, работа в непрерывном режиме двигателя зачастую заканчивается за короткое время, и в силу этого, имеется вероятность того, что возможность выполнения управления восстановлением фильтра не может получаться в достаточной степени.
Изобретение предоставляет гибридное транспортное средство, которое легко обеспечивает возможность выполнения управления восстановлением фильтра.
Гибридное транспортное средство согласно первому аспекту изобретения включает в себя: двигатель, смонтированный на гибридном транспортном средстве; электромотор, который представляет собой источник приведения в движение гибридного транспортного средства; фильтр, который собирает твердые частицы в выхлопном газе из двигателя; устройство управления транспортного средства, выполненное с возможностью управлять движением гибридного транспортного средства таким образом, чтобы обеспечивать возможность переключения между HV-движением, при котором гибридное транспортное средство движется в то время, когда двигатель работает, и EV-движением, при котором гибридное транспортное средство движется в то время, когда работа двигателя прекращается; и устройство управления двигателем, выполненное с возможностью выполнять управление восстановлением фильтра, которое представляет собой управление двигателем для удаления твердых частиц, осаждаемых в фильтре.
Сгорание сразу после запуска двигателя проще становится нестабильным по мере того, как период остановки двигателя перед запуском увеличивается. Между тем, в гибридном транспортном средстве, работа двигателя прекращается для каждого переключения с HV-движения на EV-движение, и двигатель запускается для каждого переключения с EV-движения на HV-движение. В этом случае, при втором или последующем запуске двигателя после активации транспортного средства, период остановки двигателя перед запуском зачастую меньше, чем при первом запуске двигателя. Таким образом, когда период, в который двигатель постоянно работает в прерывистом режиме работы, упоминается как период работы, во второй или последующий период работы после активации транспортного средства, сгорание двигателя имеет тенденцию быстрее становиться стабильным, чем в первый период работы.
Устройство управления двигателем в вышеприведенном аспекте обеспечивает удовлетворение заданного первого условия, в качестве требования для выполнения управления восстановлением фильтра, когда число запусков двигателя после активации транспортного средства равно одному, и обеспечивает удовлетворение второго условия, которое удовлетворяется проще, чем первое условие, в качестве требования для выполнения управления восстановлением фильтра, когда число запусков равно двум или больше. Следовательно, в первый период работы после активации транспортного средства, который представляет собой период работы, в который сгорание с трудом может становиться стабильным, можно ужесточать условие для разрешения выполнения управления восстановлением фильтра и ограничивать ухудшение сгорания вследствие выполнения управления восстановлением фильтра. С другой стороны, во второй или последующий период работы, который представляет собой период работы, в который сгорание легко становится стабильным, можно ослаблять условие для разрешения выполнения управления восстановлением фильтра и увеличивать возможность выполнения управления восстановлением фильтра. Соответственно, возможность выполнения управления восстановлением фильтра легко обеспечивается.
Гибридное транспортное средство согласно второму аспекту изобретения включает в себя: двигатель, смонтированный на гибридном транспортном средстве; электромотор, который представляет собой источник приведения в движение гибридного транспортного средства; аккумулятор, который подает электрическую мощность в электромотор; электрогенератор, который принимает динамическую мощность двигателя, причем электрогенератор вырабатывает электрическую мощность, с помощью которой заряжается аккумулятор; фильтр, который собирает твердые частицы в выхлопном газе из двигателя; устройство управления транспортного средства, выполненное с возможностью выбирать один режим управления из множества режимов управления и управлять гибридным транспортным средством в зависимости от выбранного режима управления, причем множество режимов управления включают в себя режим поддержания заряда (CS-режим), в котором ограничивается снижение состояния заряда аккумулятора, и режим истощения заряда (CD-режим), в котором электрическая мощность аккумулятора потребляется; и устройство управления двигателем, выполненное с возможностью выполнять управление восстановлением фильтра, которое представляет собой управление двигателем для удаления твердых частиц, осаждаемых в фильтре.
Когда выбирается CD-режим, поскольку работа двигателя для выработки электрической мощности с меньшей вероятностью должна требоваться, период остановки двигателя во время активации транспортного средства с большой вероятностью должен быть больше, когда выбирается CS-режим. Следовательно, когда выбирается CD-режим, сгорание двигателя имеет тенденцию становиться нестабильным проще, чем тогда, когда выбирается CS-режим.
Устройство управления двигателем в вышеприведенном аспекте обеспечивает удовлетворение заданного первого условия, в качестве требования для выполнения управления восстановлением фильтра, когда выбирается CD-режим, и обеспечивает удовлетворение второго условия, которое удовлетворяется проще, чем первое условие, в качестве требования для выполнения управления восстановлением фильтра, когда выбирается CS-режим. Следовательно, когда CD-режим, в котором сгорание с трудом может становиться стабильным, выбирается, можно ужесточать условие для разрешения выполнения управления восстановлением фильтра и ограничивать ухудшение сгорания вследствие выполнения управления восстановлением фильтра. С другой стороны, когда CS-режим, в котором сгорание легко становится стабильным, выбирается, можно ослаблять условие для разрешения выполнения управления восстановлением фильтра и увеличивать возможность выполнения управления восстановлением фильтра. Соответственно, возможность выполнения управления восстановлением фильтра легко обеспечивается.
В вышеприведенном аспекте, устройство управления двигателем может быть выполнено с возможностью определять то, удовлетворяется или нет первое условие, и то, удовлетворяется или нет второе условие, на основе заданного параметра, который получается из результата измерений рабочего состояния двигателя, и диапазон значений параметра, в котором удовлетворяется второе условие, может быть более широким, чем диапазон значений параметра, в котором удовлетворяется первое условие.
Когда устройство управления двигателем определяет то, удовлетворяется или нет первое условие, и то, удовлетворяется или нет второе условие, на основе параметра, который увеличивается в зависимости от истечения времени после запуска двигателя, например, на основе истекшего времени, интегрированного объема воздуха или интегрированного объема впрыска топлива после запуска, можно не допускать разрешение выполнения управления восстановлением фильтра в период сразу после запуска двигателя, который представляет собой период, в который сгорание является нестабильным. Дополнительно, в вышеприведенном аспекте, устройство управления двигателем может быть выполнено с возможностью определять то, удовлетворяется или нет первое условие, и то, удовлетворяется или нет второе условие, на основе параметра, который увеличивается в зависимости от истечения времени после запуска двигателя, и нижний предел параметра, при котором удовлетворяется второе условие, может быть ниже нижнего предела параметра, при котором удовлетворяется первое условие. Дополнительно, в вышеприведенном аспекте, первое условие может удовлетворяться, когда истекшее время после запуска двигателя равно или больше заданного первого времени, и второе условие может удовлетворяться, когда истекшее время равно или больше второго времени, причем второе время меньше первого времени.
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 является схематичным видом гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления;
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа процедуры определения разрешения выполнения, которая выполняется посредством устройства управления двигателем, предоставленного в гибридном транспортном средстве;
Фиг. 3 является временной диаграммой, показывающей состояние заряда аккумулятора и переход режима управления транспортным средством в гибридном транспортном средстве согласно второму варианту осуществления; и
Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа процедуры определения разрешения выполнения, которая выполняется посредством устройства управления двигателем, предоставленного в гибридном транспортном средстве.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Первый вариант осуществления
В дальнейшем в этом документе, подробно описывается первый вариант осуществления гибридного транспортного средства со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2. Как показано на фиг. 1, двигатель 11 монтируется на гибридном транспортном средстве (в дальнейшем в этом документе, называемом просто "транспортным средством 10") в варианте осуществления. Транспортное средство 10 включает в себя два генератора-электромотора (первый генератор-электромотор 12 и второй генератор-электромотор 13), которые функционируют в качестве как электромотора, который представляет собой источник приведения в движение транспортного средства 10, так и электрогенератора, который принимает динамическую мощность двигателя 11 и вырабатывает электрическую мощность.
Транспортное средство 10 содержит планетарный зубчатый механизм 17, включающий в себя три вращающихся элемента: солнечную шестерню 14, водило 15 планетарной передачи и коронную шестерню 16. Водило 15 планетарной передачи планетарного зубчатого механизма 17 сцепляется с двигателем 11 через демпфер 18 моноблочной трансмиссии, и солнечная шестерня 14 планетарного зубчатого механизма 17 сцепляется с первым генератором-электромотором 12. Коронная шестерня 16 планетарного зубчатого механизма 17 предоставляется как единое целое с промежуточной ведущей шестерней 19. Промежуточная ведущая шестерня 19 зацепляется с промежуточной ведомой шестерней 20. Второй генератор-электромотор 13 сцепляется с редукторной шестерней 21, зацепленной с промежуточной ведомой шестерней 20.
Промежуточная ведомая шестерня 20 сцепляется с главной ведущей шестерней 22 с возможностью вращения как единое целое, и главная ведущая шестерня 22 зацепляется с главной ведомой шестерней 23. Главная ведомая шестерня 23 сцепляется с ведущими валами 26 колес 25 через дифференциальный механизм 24.
Первый генератор-электромотор 12 и второй генератор-электромотор 13 электрически соединяются с аккумулятором 28 через модуль 27 управления мощностью (в дальнейшем в этом документе, называемый "PCU"). PCU 27 регулирует величину подачи электрической мощности из аккумулятора 28 в первый генератор-электромотор 12 и второй генератор-электромотор 13 и величину заряда из первого генератора-электромотора 12 и второго генератора-электромотора 13 в аккумулятор 28. Транспортное средство 10 содержит разъем 30 источника мощности, который может соединяться с внешним источником 29 мощности, и аккумулятор 28 может заряжаться также с помощью электрической мощности, которая подается из внешнего источника 29 мощности.
Двигатель 11 включает в себя множество цилиндров 31, в которых сгорает воздушно-топливная смесь, впускной канал 32, через который протекает впускной газ, который должен протекать в цилиндры 31, и выхлопной канал 33, через который протекает выхлопной газ, сформированный посредством сгорания в цилиндрах 31. Впускной канал 32 содержит дроссельный клапан 34, который представляет собой клапан для регулирования расхода впускного газа, который должен протекать через впускной канал 32. Двигатель 11, для каждого цилиндра, содержит клапан 35 впрыска топлива, который впрыскивает топливо во впускной газ, и свечу 36 зажигания, которая зажигает воздушно-топливную смесь из топлива и впускного газа посредством искрового разряда. Кроме того, выхлопной канал 33 двигателя 11 содержит фильтр 37, который собирает PM в выхлопном газе. Окислительный катализатор для того, чтобы ускорять окислительную реакцию собранных PM, наносится на поверхность пористого материала, составляющего фильтр 37.
На транспортном средстве 10, монтируется устройство 38 управления двигателем. Устройство 38 управления двигателем представляет собой электронное устройство управления, которое управляет двигателем 11. Дополнительно, на транспортном средстве 10, монтируется устройство 39 управления транспортного средства. Устройство 39 управления транспортного средства управляет как единым целым устройством 38 управления двигателем и PCU 27. Каждое из устройства 38 управления двигателем и устройства 39 управления транспортного средства сконфигурировано как компьютерный модуль, включающий в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), в котором сохраняются программа и данные для управления, центральный процессор (CPU), который выполняет программу, сохраненную в ROM, и оперативное запоминающее устройство (RAM), которое представляет собой рабочую область, когда CPU выполняет программу.
Устройство 38 управления двигателем принимает сигналы определения расходомера 40 воздуха, который определяет объем GA всасываемого воздуха двигателя 11, датчик 41 угла поворота коленчатого вала, который определяет угол вращения двигателя 11, датчик 42 температуры охлаждающей жидкости, который определяет температуру (температуру TW охлаждающей жидкости двигателя) охлаждающей жидкости двигателя 11, и датчик 43 температуры выхлопных газов, который определяет температуру (температуру TE выхлопных газов) выхлопного газа, который должен протекать в фильтр 37. Устройство 38 управления двигателем вычисляет частоты вращения (частоту NE вращения двигателя) двигателя 11, на основе результата определения датчика 41 угла поворота коленчатого вала. Дополнительно, устройство 38 управления двигателем вычисляет коэффициент KL нагрузки на двигатель, на основе частоты NE вращения двигателя и объема GA всасываемого воздуха. Коэффициент KL нагрузки на двигатель означает отношение текущего объема приточного воздуха в цилиндрах к объему приточного воздуха в цилиндрах во время работы в установившемся режиме двигателя 11, в состоянии, в котором дроссельный клапан 34 полностью открывается при текущей частоте NE вращения двигателя. Объем приточного воздуха в цилиндрах означает объем воздуха, который должен протекать в каждый из цилиндров 31 в ходе впуска.
Устройство 39 управления транспортного средства принимает электрический ток IB, напряжение VB и температуру TB аккумулятора 28. Затем устройство 39 управления транспортного средства вычисляет состояние заряда (SOC) аккумулятора 28, на основе электрического тока IB, напряжения VB и температуры TB. Устройство 39 управления транспортного средства принимает сигнал определения датчика 44 нажатия педали акселератора, который определяет величину нажатия (рабочую величину ACCP нажатия педали акселератора) педали акселератора водителем, и сигнал определения датчика скорости 45, который определяет скорость движения (скорость V транспортного средства) транспортного средства 10. Затем устройство 39 управления транспортного средства вычисляет требуемую мощность транспортного средства, которая является требуемым значением мощности приведения в движение транспортного средства 10, на основе рабочей величины ACCP нажатия педали акселератора и скорости V транспортного средства. Кроме того, устройство 39 управления транспортного средства вычисляет требуемую выходную мощность двигателя, которая является требуемым значением выходной мощности двигателя, требуемый крутящий момент MG1, который является требуемым значением рекуперативного крутящего момента при снабжении мощностью первого генератора-электромотора 12, и требуемый крутящий момент MG2, который является требуемым значением рекуперативного крутящего момента при снабжении мощностью второго генератора-электромотора 13, на основе требуемой мощности транспортного средства, состояния SOC заряда и т.п. После этого, устройство 38 управления двигателем выполняет управление выходной мощностью для двигателя 11 в зависимости от требуемой выходной мощности двигателя, и PCU 27 выполняет управление крутящим моментом для первого генератора-электромотора 12 и второго генератора-электромотора 13 в зависимости от требуемого крутящего момента MG1 и требуемого крутящего момента MG2 таким образом, что управление движением для транспортного средства 10 выполняется.
При управлении движением для транспортного средства 10, устройство 39 управления транспортного средства выполняет переключение между HV-движением, при котором транспортное средство 10 движется в то время, когда двигатель 11 работает, и EV-движением, при котором транспортное средство 10 движется в то время, когда работа двигателя 11 прекращается. Устройство 39 управления транспортного средства автоматически выполняет переключение между HV-движением и EV-движением, на основе рабочей величины ACCP нажатия педали акселератора, скорости V транспортного средства, состояния SOC заряда и т.п. Устройство 39 управления транспортного средства вычисляет значение требуемой выходной мощности двигателя таким образом, что значение требуемой выходной мощности двигателя равно 0 во время EV-движения и является положительным значением во время HV-движения. Устройство 38 управления двигателем прекращает работу двигателя 11, когда значение требуемой выходной мощности двигателя переключается с положительного значения на "0", и запускает двигатель 11, когда значение требуемой выходной мощности двигателя переключается с "0" на положительное значение. Таким образом, переключение между HV-движением и EV-движением выполняется.
Управление восстановлением фильтра
В качестве части управления двигателем, устройство 38 управления двигателем выполняет управление восстановлением фильтра для удаления PM, осаждаемых в фильтре 37, посредством увеличения температуры фильтра 37 до температуры (температуры возможности выполнения восстановления), при которой PM сгорают сами по себе. В варианте осуществления, увеличение температуры фильтра 37 при управлении восстановлением фильтра выполняется посредством управления подмешиванием. При управлении подмешиванием, некоторые из множества цилиндров 31 задаются в качестве цилиндров с обогащенной смесью, в каждом из которых сгорание выполняется при более богатом воздушно-топливном соотношении, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и другие цилиндры задаются в качестве цилиндров с обедненной смесью, в каждом из которых сгорание выполняется при более бедном воздушно-топливном соотношении, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение. Таким образом, объем впрыска топлива для каждого цилиндра корректируется. Дополнительно, внутренняя часть фильтра 37 переводится в состояние, в котором кислород содержится в чрезмерном объеме, посредством выхлопного газа из каждого цилиндра с обедненной смесью, который содержит большой объем избыточного кислорода. Затем выхлопной газ из каждого цилиндра с обогащенной смесью, который содержит большой объем несгоревшего топлива, подается в фильтр 37, и топливо сгорает. Как результат, температура фильтра 37 увеличивается.
Управление восстановлением фильтра выполняется в случае, если количество PM, осаждаемых в фильтре 37, равно или больше заданного значения, и если удовлетворяется нижеописанное условие разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра. Устройство 38 управления двигателем оценивает и рассчитывает количество PM, осаждаемых в фильтре 37, на основе частоты NE вращения двигателя, коэффициента KL нагрузки на двигатель, температуры TE выхлопных газов и т.п.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа процедуры определения разрешения выполнения для определения того, удовлетворяется или нет условие разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра. Процесс процедуры, посредством устройства 38 управления двигателем, многократно выполняется в заданном цикле, во время работы двигателя 11, т.е. во время HV-движения транспортного средства 10.
Когда процесс процедуры начинается, во-первых, на этапе S100, определяется то, работает или нет двигатель 11 в рабочей области (в области возможности выполнения восстановления), в которой управление восстановлением фильтра может выполняться, на основе частоты NE вращения двигателя и коэффициента KL нагрузки на двигатель. Рабочая область двигателя 11 за пределами области возможности выполнения восстановления включает в себя рабочую область, в которой расход выхлопного газа является низким, и температура фильтра 37 не может увеличиваться до температуры возможности выполнения восстановления, даже когда управление восстановлением фильтра выполняется, и рабочую область, в которой температура TE выхлопных газов является высокой, и фильтр 37 может перегреваться, когда управление восстановлением фильтра выполняется.
Когда двигатель 11 не работает в области возможности выполнения восстановления (S100: "Нет"), процесс переходит к этапу S110, и на этапе S110 определяется то, что условие разрешения выполнения не удовлетворяется. После этого, процесс процедуры в этом цикле завершается. С другой стороны, когда двигатель 11 работает в области возможности выполнения восстановления (S100: "Да"), процесс переходит к этапу S120.
Когда процесс переходит к этапу S120, на этапе S120 определяется то, равна или выше либо нет температура TW охлаждающей жидкости двигателя заданного значения α определения завершения прогрева. Значение α определения завершения прогрева составляет нижний предел температуры TW охлаждающей жидкости двигателя, при котором определяется то, что прогрев двигателя 11 завершается. Когда температура TW охлаждающей жидкости двигателя равна или выше значения α определения завершения прогрева ("Да"), процесс переходит к этапу S130, и когда температура TW охлаждающей жидкости двигателя ниже значения α определения завершения прогрева ("Нет"), процесс переходит к вышеописанному этапу S110.
Когда процесс переходит к этапу S130, на этапе S130 определяется то, равно или нет число запусков двигателя 11 после активации транспортного средства одному. Когда число запусков равно одному ("Да"), процесс переходит к этапу S140, и когда число запусков равно двум или более ("Нет"), процесс переходит к этапу S150.
Когда процесс переходит к этапу S140, заданное первое время TA1 задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S140, и после этого процесс переходит к этапу S160. С другой стороны, когда процесс переходит к этапу S150, на этапе S150 определяется то, равна или выше либо нет температура охлаждающей жидкости двигателя (температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска) во время последнего запуска двигателя значения α определения завершения прогрева, т.е. то, представляет собой последний запуск двигателя горячий запуск или холодный запуск. Когда температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска ниже значения α определения завершения прогрева (S150: "Нет"), заданное второе время TA2 меньше вышеописанного первого времени TA1 задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S170, и после этого процесс переходит к этапу S160. С другой стороны, когда температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска равна или выше значения α определения завершения прогрева (S150: "Да"), "0" задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S180, и после этого процесс переходит к этапу S160.
Когда процесс переходит к этапу S160, на этапе S160 определяется то, равно или больше либо нет истекшее время TS от последнего запуска двигателя времени TA определения разрешения. Когда истекшее время TS меньше времени TA определения разрешения ("Нет"), процесс переходит к вышеописанному этапу S110. С другой стороны, когда истекшее время TS равно или больше времени TA определения разрешения ("Да"), процесс переходит к этапу S190. На этапе S190, определяется то, что условие разрешения выполнения удовлетворяется, и после этого процесс процедуры в этом цикле завершается.
В дальнейшем описываются операции и преимущества варианта осуществления. В варианте осуществления, условие разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра удовлетворяется, когда удовлетворяются все следующие условия (a)-(c). Таким образом, условие (a) представляет собой такое условие, что двигатель 11 работает в области, в которой может выполняться управление восстановлением фильтра, условие (b) представляет собой такое условие, что температура TW охлаждающей жидкости двигателя равна или выше значения α определения завершения прогрева, и условие (c) представляет собой такое условие, что истекшее время TS после запуска двигателя равно или больше времени TA определения разрешения.
Во время выполнения управления восстановлением фильтра сгорание в каждом цилиндре 31 выполняется при воздушно-топливном соотношении, отличающемся от стехиометрического воздушно-топливного соотношения посредством управления подмешиванием, и в силу этого сгорание становится нестабильным легко. Между тем, сгорание становится нестабильным легко, сразу после запуска двигателя 11. Когда управление восстановлением фильтра сразу выполняется в период после запуска, сгорание ухудшается таким образом, что флуктуация частоты NE вращения двигателя может увеличиваться за пределы приемлемого диапазона. Следовательно, в варианте осуществления, выполнение управления восстановлением фильтра не разрешается до тех пор, пока вышеуказанное условие (c) не удовлетворяется, т.е. до тех пор, пока истекшее время TS не становится равным или большим времени TA определения разрешения.
Сгорание сразу после запуска двигателя 11 становятся нестабильными проще по мере того, как период остановки двигателя 11 перед запуском увеличивается. Между тем, в транспортном средстве 10, работа двигателя 11 прекращается для каждого переключения с HV-движения на EV-движение, и двигатель 11 запускается для каждого переключения с EV-движения на HV-движение. В этом случае, при втором или последующем запуске двигателя после активации транспортного средства, период остановки двигателя 11 перед запуском зачастую меньше, чем при первом запуске двигателя. Таким образом, когда период, в который двигатель 11 непрерывно работает в прерывистом режиме работы, упоминается как период работы во второй или последующий период работы после активации транспортного средства, сгорание двигателя 11 имеет тенденцию становиться стабильным проще, чем в первый период работы.
В варианте осуществления, значение времени TA определения разрешения в условии (c) отличается между первым периодом работы и вторым или последующим периодом работы после активации транспортного средства. В силу этого, во второй или последующий период работы после активации транспортного средства, период сразу после запуска, при котором не разрешается выполнение управления восстановлением фильтра, меньше в первый период работы. Во второй или последующий период работы после активации транспортного средства, когда последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, считается, что период остановки двигателя 11 перед запуском является небольшим, и нестабильное сгорание сразу после запуска практически не возникает. Следовательно, во второй или последующий период работы после активации транспортного средства, когда последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, период сразу после запуска, при котором не разрешается выполнение управления восстановлением фильтра, не предоставляется.
В этом случае, после второго или последующего запуска двигателя после активации транспортного средства, поскольку сгорание после запуска становится стабильным проще, чем после первого запуска двигателя после активации транспортного средства, выполнение управления восстановлением фильтра разрешается за меньший период. Кроме того, в случае если второй или последующий запуск двигателя после активации транспортного средства представляет собой горячий запуск, выполнение управления восстановлением фильтра разрешается сразу, если вышеуказанное условие (a) и условие (b) удовлетворяются, независимо от истекшего времени TS после запуска двигателя. Следовательно, возможность выполнения управления восстановлением фильтра легко обеспечивается в то время, когда нестабильное сгорание вследствие выполнения управления восстановлением фильтра ограничивается.
В варианте осуществления, такое условие, что истекшее время TS после запуска двигателя равно или больше первого времени TA1, соответствует "заданному первому условию", и такое условие, что истекшее время TS равно или больше второго времени TA2, которое меньше первого времени TA1, соответствует "второму условию, которое удовлетворяется проще, чем первое условие".
Вариант осуществления может выполняться при модификации, как описано ниже. В варианте осуществления, переключение между HV-движением и EV-движением автоматически выполняется посредством устройства 39 управления транспортного средства, но может выполняться вручную посредством операции водителя.
В варианте осуществления, в случае если число запусков двигателя 11 после активации транспортного средства равно двум или более, и если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, "0" задается в качестве значения времени TA определения разрешения. В этом случае, время, которое больше "0" и которое меньше второго времени TA2, может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения. Дополнительно, в случае если число запусков двигателя 11 после активации транспортного средства равно двум или больше, второе время TA2 может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения, аналогичным образом, без различия между горячим запуском и холодным запуском.
В варианте осуществления, в случае если число запусков двигателя 11 после активации транспортного средства равно одному, первое время TA1 задается в качестве значения времени TA определения разрешения, аналогичным образом. Тем не менее, в случае если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, время меньше, чем в случае, если последний запуск двигателя представляет собой холодный запуск, либо "0" может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения.
Второй вариант осуществления
Далее подробно описывается второй вариант осуществления гибридного транспортного средства со ссылкой на фиг. 3 и фиг. 4. В варианте осуществления, составляющие элементы, общие с вышеописанным вариантом осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами, и подробные описания для составляющих элементов опускаются.
Гибридное транспортное средство в варианте осуществления имеет аппаратную конфигурацию, идентичную аппаратной конфигурации транспортного средства 10 в первом варианте осуществления, и имеется различие в контенте процессов, которые должны выполняться посредством устройства 38 управления двигателем и устройства 39 управления транспортного средства, как описано ниже.
Во-первых, устройство 39 управления транспортного средства в варианте осуществления выбирает один режим управления из множества режимов управления, включающих в себя режим CS (поддержания заряда), в котором снижение состояния SOC заряда аккумулятора 28 ограничивается, и режим CD (истощения заряда), в котором электрическая мощность аккумулятора 28 потребляется, и управляет транспортным средством 10 в зависимости от выбранного режима управления. В варианте осуществления, устройство 39 управления транспортного средства автоматически выполняет переключение между CS-режимом и CD-режимом, на основе состояния SOC заряда. В частности, как показано на фиг. 3, устройство 39 управления транспортного средства выбирает CD-режим, когда состояние SOC заряда выше заданного порогового значения A, и выбирает CS-режим, когда состояние SOC заряда равно или меньше порогового значения A.
Когда выбирается CD-режим, устройство 39 управления транспортного средства управляет движением транспортного средства 10 таким образом, что предпочтение предоставляется EV-движению, в котором состояние SOC заряда аккумулятора 28 потребляется, по сравнению с поддержанием состояния SOC заряда аккумулятора 28. В частности, когда выбирается CD-режим, устройство 39 управления транспортного средства выполняет EV-движение при условии, что мощность приведения в движение, эквивалентная требуемой мощности транспортного средства, может обеспечиваться только с помощью выходной мощности второго генератора-электромотора 13. Соответственно, когда выбирается CD-режим, снижение состояния SOC заряда разрешается, и работа двигателя 11 для выработки электрической мощности ограничивается. Следовательно, состояние SOC заряда аккумулятора 28 снижается с увеличением проезжаемого расстояния.
С другой стороны, когда выбирается CS-режим, устройство 39 управления транспортного средства управляет движением транспортного средства 10 таким образом, что предпочтение предоставляется поддержанию состояния SOC заряда по сравнению с EV-движением. В частности, когда выбирается CS-режим, устройство 39 управления транспортного средства выполняет управление зарядом/разрядом для аккумулятора 28 таким образом, что состояние SOC заряда поддерживается в заданном диапазоне регулирования. Таким образом, когда состояние SOC заряда превышает верхний предел диапазона регулирования, требуемая выходная мощность двигателя снижается, и на величину, соответствующую снижению, выходная мощность второго генератора-электромотора 13 увеличивается таким образом, величина разряда аккумулятора 28 увеличивается. Когда состояние SOC заряда опускается ниже нижнего предела диапазона регулирования, требуемая выходная мощность двигателя увеличивается таким образом, что она выше требуемой мощности транспортного средства, и избыточная выходная мощность используется для выработки электрической мощности посредством второго генератора-электромотора 13 таким образом, что величина заряда аккумулятора 28 увеличивается. Соответственно, когда выбирается CS-режим, частота работы двигателя 11 во время активации транспортного средства выше, чем когда выбирается CD-режим.
Между тем, устройство 38 управления двигателем в варианте осуществления определяет то, удовлетворяется или нет условие разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра, посредством обработки процедуры определения разрешения выполнения, показанной на фиг. 4. Процесс процедуры, посредством устройства 38 управления двигателем, многократно выполняется в заданном цикле, во время работы двигателя 11, т.е. во время HV-движения транспортного средства 10.
Когда процесс процедуры начинается, во-первых, на этапе S200, определяется то, работает или нет двигатель 11 в вышеописанной области возможности выполнения восстановления, на основе частоты NE вращения двигателя и коэффициента KL нагрузки на двигатель. Когда двигатель 11 не работает в области возможности выполнения восстановления (S200: "Нет"), процесс переходит к этапу S210, и на этапе S210 определяется то, что условие разрешения выполнения не удовлетворяется. После этого, процесс процедуры в этом цикле завершается. С другой стороны, когда двигатель 11 работает в области возможности выполнения восстановления (S200: "Да"), процесс переходит к этапу S220.
Когда процесс переходит к этапу S220, на этапе S220 определяется то, равна или выше либо нет температура TW охлаждающей жидкости двигателя вышеописанного значения α определения завершения прогрева. Когда температура TW охлаждающей жидкости двигателя равна или выше значения α определения завершения прогрева ("Да"), процесс переходит к этапу S230, и когда температура TW охлаждающей жидкости двигателя ниже значения α определения завершения прогрева ("Нет"), процесс переходит к вышеописанному этапу S210.
Когда процесс переходит к этапу S230, на этапе S230 определяется то, представляет собой режим управления, выбранный в данный момент посредством устройства 39 управления транспортного средства, CD-режим или CS-режим. Когда режим управления, выбранный в данный момент посредством устройства 39 управления транспортного средства, представляет собой CD-режим ("Да"), процесс переходит к этапу S240, и когда режим управления, выбранный в данный момент посредством устройства 39 управления транспортного средства, представляет собой CS-режим ("Нет"), процесс переходит к этапу S250.
Когда процесс переходит к этапу S240, вышеописанное первое время TA1 задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S240, и после этого процесс переходит к этапу S260. С другой стороны, когда процесс переходит к этапу S250, на этапе S250 определяется то, равна или выше либо нет температура охлаждающей жидкости двигателя (температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска) во время последнего запуска двигателя значения α определения завершения прогрева. Когда температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска ниже значения α определения завершения прогрева (S250: "Нет"), вышеописанное второе время TA2 (<TA1) задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S270, и после этого процесс переходит к этапу S260. С другой стороны, когда температура TW0 охлаждающей жидкости во время запуска равна или выше значения α определения завершения прогрева (S250: "Да"), "0" задается в качестве значения времени TA определения разрешения на этапе S280, и после этого процесс переходит к этапу S260.
Когда процесс переходит к этапу S260, на этапе S260 определяется то, равно или больше либо нет истекшее время TS от последнего запуска двигателя времени TA определения разрешения. Когда истекшее время TS меньше времени TA определения разрешения ("Нет"), процесс переходит к вышеописанному этапу S210. С другой стороны, когда истекшее время TS равно или больше времени TA определения разрешения ("Да"), процесс переходит к этапу S290. На этапе S290, определяется то, что условие разрешения выполнения удовлетворяется, и после этого процесс процедуры в этом цикле завершается.
Также в варианте осуществления, условие разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра удовлетворяется в случае удовлетворения всех трех условий: такое условие (a), что двигатель 11 работает в области, в которой управление восстановлением фильтра может выполняться, такое условие (b), что температура TW охлаждающей жидкости двигателя равна или выше значения α определения завершения прогрева, и такое условие (c), что истекшее время TS после запуска двигателя равно или больше времени TA определения разрешения.
Во время выбора CD-режима, в котором электрическая мощность аккумулятора 28 потребляется, частота работы двигателя 11 ниже, чем во время выбора CS-режима, в котором снижение состояния SOC заряда аккумулятора 28 ограничивается. Следовательно, когда выбирается CD-режим, период остановки двигателя 11 во время активации транспортного средства с большой вероятностью должен быть больше, когда выбирается CS-режим, и дополнительно, период, в который сгорание сразу после запуска двигателя 11 является нестабильным, имеет тенденцию быть больше, когда выбирается CS-режим. Дополнительно, даже когда выбирается CS-режим, после горячего запуска двигателя 11, сгорание становится стабильным проще, чем после холодного запуска.
В ответ, в варианте осуществления, когда выбирается CS-режим, период сразу после запуска, при котором не разрешается выполнение управления восстановлением фильтра, меньше, когда выбирается CD-режим. Кроме того, в случае если выбирается CS-режим, и если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, период сразу после запуска, при котором не разрешается выполнение управления восстановлением фильтра, задается равным "0". Таким образом, в варианте осуществления, период сразу после запуска, при котором не разрешается выполнение управления восстановлением фильтра, меньше, в ситуации, в которой сгорание становится стабильным проще. Следовательно, возможность выполнения управления восстановлением фильтра легко обеспечивается в то время, когда нестабильное сгорание вследствие выполнения управления восстановлением фильтра ограничивается.
В варианте осуществления, такое условие, что истекшее время TS после запуска двигателя равно или больше первого времени TA1, соответствует "заданному первому условию", и такое условие, что истекшее время TS равно или больше второго времени TA2, которое меньше первого времени TA1, соответствует "второму условию, которое удовлетворяется проще, чем первое условие".
Вариант осуществления может выполняться при модификации, как описано ниже. В варианте осуществления, переключение между CD-режимом и CS-режимом выполняется на основе состояния SOC заряда. Тем не менее, переключение может выполняться на основе другого параметра, такого как скорость V транспортного средства. Дополнительно, переключение может выполняться вручную посредством операции водителя.
В варианте осуществления, CD-режим задается в качестве режима управления для выполнения EV-движения при условии, что мощность приведения в движение, эквивалентная требуемой мощности транспортного средства, может обеспечиваться только с помощью выходной мощности второго генератора-электромотора 13. Тем не менее, CD-режим может задаваться в качестве режима управления для выполнения другого управления движением, если управляющий код представляет собой режим управления, в котором транспортное средство 10 движется таким образом, что электрическая мощность аккумулятора 28 потребляется, т.е. таким образом, что состояние SOC заряда снижается с увеличением проезжаемого расстояния. Например, CD-режим может задаваться в качестве режима управления для выполнения EV-движения при условии, что величина уменьшения состояния SOC заряда в единицу времени равна или меньше заданного значения.
В варианте осуществления, CS-режим задается в качестве режима управления для выполнения управления зарядом/разрядом аккумулятора 28 таким образом, что состояние SOC заряда поддерживается в заданном диапазоне регулирования. Тем не менее, CS-режим может задаваться в качестве другого режима управления, если режим управления представляет собой режим управления, в котором транспортное средство 10 движется таким образом, что снижение состояния SOC заряда ограничивается. Например, CS-режим может задаваться в качестве режима управления для запрета EV-движения до тех пор, пока состояние SOC заряда не становится равным или превышающим заданное значение.
В варианте осуществления, в случае если выбирается CS-режим, и если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, "0" задается в качестве значения времени TA определения разрешения. В этом случае, время меньше второго времени TA2 может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения. Дополнительно, когда выбирается CS-режим, второе время TA2 может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения, аналогичным образом, без различия между горячим запуском и холодным запуском.
Даже когда выбирается CD-режим, в случае если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, считается, что сгорание после запуска становится стабильным проще, чем в случае, если последний запуск двигателя представляет собой холодный запуск. Следовательно, аналогично времени, когда выбирается CS-режим, значение времени TA определения разрешения, когда выбирается CD-режим, может отличаться между случаем, в котором последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, и случаем, в котором последний запуск двигателя представляет собой холодный запуск. Таким образом, когда выбирается CD-режим, в случае если последний запуск двигателя представляет собой горячий запуск, время меньше, чем время (первое время TA1) в случае, если последний запуск двигателя представляет собой холодный запуск, либо "0" может задаваться в качестве значения времени TA определения разрешения.
В варианте осуществления, значение времени TA определения разрешения, когда выбирается CS-режим, отличается между случаем горячего запуска и случаем холодного запуска, но в обоих случаях, может задаваться идентичное значение. Дополнительно, вышеописанные варианты осуществления и модификации могут выполняться при модификации, как описано ниже.
В вышеописанных вариантах осуществления, определяется то, следует или нет разрешать выполнение управления восстановлением фильтра, на основе такого условия, что истекшее время TS после запуска двигателя равно или больше заданного первого времени TA1, которое представляет собой заданное первое условие, и такого условия, что истекшее время TS равно или больше второго времени TA2, меньше первого времени TA1, которое представляет собой второе условие, которое удовлетворяется проще, чем первое условие. Вместо использования истекшего времени TS после запуска двигателя, идентичное определение может выполняться также посредством использования параметра, который увеличивается в зависимости от истечения времени после запуска двигателя, например, посредством использования интегрированного значения объема всасываемого воздуха или объема впрыска топлива после запуска двигателя. В этом случае, нижний предел параметра, при котором удовлетворяется второе условие, задается равным значению ниже нижнего предела параметра, при котором удовлетворяется первое условие.
Такая цель, чтобы легко обеспечивать возможность выполнения управления восстановлением фильтра при ограничении нестабильного сгорания вследствие выполнения управления восстановлением фильтра, может достигаться, когда требование для выполнения управления восстановлением фильтра задается следующим образом. Здесь, случай, в котором число запусков двигателя после активации транспортного средства равно одному, или случай, в котором выбирается CS-режим, упоминается как первая ситуация, и случай, в котором число запусков равно двум или больше, или случай, в котором выбирается CD-режим, упоминается как вторая ситуация. В случае если требование для выполнения управления восстановлением фильтра в первой ситуации представляет собой удовлетворение заданного первого условия, вышеуказанная цель может достигаться, когда требование во второй ситуации представляет собой удовлетворение второго условия, которое удовлетворяется проще, чем первое условие. Вышеуказанная цель может достигаться, например, когда область возможности выполнения управления восстановлением фильтра в условии (a) для условия разрешения выполнения для управления восстановлением фильтра задается равной более широкой области во второй ситуации, чем в первой ситуации, либо когда значение α определения завершения прогрева в условии (b) для условия разрешения выполнения задается равным меньшему значению во второй ситуации, чем в первой ситуации. Таким образом, в первой ситуации, требование для выполнения управления восстановлением фильтра представляет собой удовлетворение первого условия, и во второй ситуации, требование для выполнения управления восстановлением фильтра представляет собой удовлетворение второго условия. В этом случае, то, удовлетворяется или нет первое условие, и то, удовлетворяется или нет второе условие, определяется на основе заданного параметра, который получается из результата измерений рабочего состояния двигателя 11, и диапазон значений параметра, в котором удовлетворяется второе условие, задается равным более широкому диапазону, чем диапазон значений, в котором удовлетворяется первое условие.
В вышеописанных вариантах осуществления, управление восстановлением фильтра выполняется посредством увеличения температуры фильтра 37 посредством управления подмешиванием. Тем не менее, управление восстановлением фильтра может выполняться посредством увеличения температуры фильтра 37 посредством другого способа. Например, управление восстановлением фильтра может выполняться посредством осуществления управления таким образом, чтобы обеспечивать запаздывание распределения зажигания, или прерывистого выполнения всплеска до богатого состояния. В любом случае, во время выполнения управления восстановлением фильтра, двигатель 11 работает в состоянии, отличном от нормального состояния, и сгорание становится нестабильным легко.
Транспортное средство 10 в вышеописанных вариантах осуществления сконфигурировано как гибридное транспортное средство со штепсельным соединением для заряда от внешнего источника, в котором аккумулятор 28 может заряжаться посредством внешнего источника 29 мощности. Тем не менее, транспортное средство 10 может быть сконфигурировано как гибридное транспортное средство, отличное от типа со штепсельным соединением для заряда от внешнего источника. Дополнительно, транспортное средство 10 может быть сконфигурировано как последовательное гибридное транспортное средство, в котором двигатель не используется в качестве источника приведения в движение для движения и используется только для выработки электрической мощности.