[發明專利]用于混合動力車輛的控制設備

有效

• 申請號: 201410110049.2
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN104071156B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 佐藤大騎;堀哲雄
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60W20/17
• 分類號: B60W20/17;B60W10/06;B60W10/08;B60W30/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種控制設備，所述控制設備用于裝配有空燃比能夠改變的發動機的混合動力車輛。

背景技術

能夠執行稀薄燃燒的發動機在本領域中是眾所周知的，在所述稀薄燃燒中，與理論空燃比相比，發動機的目標空燃比設定到稀薄側。這種發動機裝配有吸收還原型的排氣凈化催化劑，用于凈化由于稀薄燃燒而排放的排氣中的氮氧化物。當排氣凈化催化劑中吸收的氮氧化物的濃度超過限值時，排氣凈化能力下降。因此，執行濃峰值運轉（rich?spike?operation），在所述濃峰值運轉中，空燃比暫時改變成濃側。結果，排氣凈化催化劑中吸收的氮氧化物被還原，并且排氣凈化催化劑的排氣凈化能力得以恢復。

濃峰值運轉涉及增加燃料量，從而導致發動機轉矩波動。日本專利申請公報No.11-190241（JP11-190241A）公開了一種控制設備，所述控制設備在濃峰值運轉期間修正節氣門開度，以減輕轉矩波動。

發明內容

順便提及，已知一種混合動力車輛，在所述混合動力車輛中，發動機功率被分配到第一電動發電機和輸出部，并且第二電動發電機通過齒輪連接到輸出部。在第二電動發電機的轉矩達到約0Nm轉矩時，這種混合動力車輛損失了插置在輸出部和第二電動發電機之間的齒輪作用在輸出部上的推力。結果，發動機的轉矩波動被傳遞到輸出部，并且因此，輸出部和齒輪在齒側間隙（backlash）之間發生相互沖突而產生齒輪齒撞擊噪音。

當這種如上所述能夠稀薄燃燒的發動機安裝在混合動力車輛中時，即使通過修正節氣門開度來減輕轉矩波動，也不能完全消除由濃峰值運轉所導致的轉矩波動。結果，在第二電動發電機的轉矩較小的范圍內，可能會產生與濃峰值運轉有關的齒輪齒撞擊噪音。

本發明的目的在于提供一種用于混合動力車輛的控制設備，所述控制設備能夠防止產生與濃峰值運轉有關的齒輪齒撞擊噪音。

根據本發明的一方面的用于混合動力車輛的控制設備，所述控制設備包括發動機、排氣凈化催化劑、第一電動發電機、輸出部、差動機構、第二電動發電機、控制器。發動機構造成改變燃燒空燃比。排氣凈化催化劑構造成吸收并且還原發動機排氣中的氮氧化物。輸出部構造成將轉矩傳遞到混合動力車輛的驅動輪。差動機構構造成將來自發動機的轉矩分配到第一電動發電機和輸出部。第二電動發電機通過齒輪連接到輸出部。所述控制器構造成：（a）當滿足特定條件時，執行作為濃峰值運轉的使發動機的空燃比暫時地改變到濃側；和（b）設定所述特定條件，使得在第二電動發電機的電動機轉矩增大時容易執行濃峰值運轉。

根據所述控制設備，滿足濃峰值運轉的特定條件的一個要求包括第二電動發電機的電動機轉矩，并且因此，能夠防止在容易產生齒輪齒撞擊噪音的條件下執行濃峰值運轉。結果，能夠防止產生與濃峰值運轉有關的齒輪齒撞擊噪音。另外，當第二電動發電機的電動機轉矩增大時，幾乎不會產生齒輪齒撞擊噪音。所以，所述特定條件被確定為使得當第二電動發電機的電動機轉矩增大時容易執行濃峰值運轉，并且因此，在幾乎不會產生齒輪齒撞擊噪音的條件下積極執行濃峰值運轉。結果，能夠延長稀薄燃燒的執行時間。

在根據本發明的上述方面的控制設備中，所述特定條件可以包括第一條件和第二條件。第一條件是第二電動發電機的電動機轉矩脫離包括0Nm轉矩的濃峰值禁止轉矩范圍的條件。第二條件是排氣凈化催化劑的氮氧化物濃度超過閾值的條件。控制器構造成改變發動機的運轉點，使得當滿足第一條件和第二條件時，第二電動發電機的電動機轉矩脫離所述濃峰值禁止轉矩范圍。在這種情況下，在整個事件過程中，不必等待第二電動發電機的電動機轉矩的量值脫離濃峰值禁止范圍。通過改變發動機的運轉點，第二電動發電機的電動機轉矩的量值主動脫離濃峰值禁止范圍。因此，能夠立即創造出可以執行濃峰值運轉的條件。

根據本發明的一方面的用于混合動力車輛的控制設備還可以包括電池，所述電池電連接到第二電動發電機，在所述控制設備中，控制器可以構造成根據電池的蓄電率和第二電動發電機的電動機轉矩的正或負的符號來改變用于改變發動機的運轉點的模式。在這種情況下，根據電池的蓄電率和電動機轉矩的正或負的符號來改變用于改變發動機的運轉點的模式，并且因此，能夠防止與改變發動機的運轉點有關的電池蓄電率不足和過量。

如上所述，根據本發明，滿足濃峰值運轉的特定條件的要求包括第二電動發電機的電動機轉矩，因此，在容易產生齒輪齒撞擊噪音的條件下，能夠阻止執行濃峰值運轉。

附圖說明