[發明專利]用于車輛的控制裝置

在審

• 申請號: 201710068857.0
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN107084082A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 工藤雅仁
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02P5/15
• 分類號: F02P5/15;F02B37/18;F01N3/023
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王艷江,董敏

技術領域

本發明涉及用于控制設置有內燃發動機的車輛的裝置，并且特別地涉及構造成使設置在排氣通道中的過濾器再生的裝置。

背景技術

為了捕集包括在來自內燃發動機的排氣中的顆粒物質(PM)，廣泛使用的是在排氣通道中設置顆粒過濾器。這種顆粒過濾器可以通過使如此捕集的顆粒物質氧化并將其移除而再生。

日本專利申請公報No.2015-128935(JP 2015-128935 A)描述了一種混合動力車輛，該混合動力車輛構造成使得在汽油發動機的排氣通道中設置有汽油顆粒過濾器(GDF)，并且該混合動力車輛包括控制裝置，控制裝置配置成執行溫升控制以通過燃燒將沉積在GPF中的顆粒物質移除。

在JP 2015-059492 A中所描述的車輛中，排氣歧管與內燃發動機的氣缸蓋設置成一體。排氣歧管構造成通過設置在氣缸蓋中的水套來冷卻。

然而，如JP 2015-059492 A中所描述的，就具有排氣歧管與氣缸蓋設置成一體的結構的內燃發動機而言，在排氣通道中設置有顆粒過濾器的情況下，沒有考慮包括顆粒過濾器的溫度升高的最佳發動機控制。

發明內容

鑒于此，就具有排氣歧管與氣缸蓋設置成一體的結構的內燃發動機而言，本發明提供了在內燃發動機的排氣通道中設置有顆粒過濾器的情況下的最佳發動機控制，該發動機控制包括顆粒過濾器的溫度升高。

根據本發明的一方面，在用于車輛的控制裝置中，車輛包括：內燃發動機、機械水泵、渦輪增壓器、旁通通道、廢氣旁通閥以及過濾器，其中，內燃發動機在氣缸蓋中設置有排氣歧管，內燃發動機是火花點火式發動機；機械水泵連接至內燃發動機的輸出軸，機械水泵構造成將冷卻劑供給至設置在氣缸蓋中的水套以使排氣歧管冷卻；渦輪增壓器連接至內燃發動機；旁通通道構造成繞過渦輪增壓器的渦輪；廢氣旁通閥構造成用以打開和關閉旁通通道；過濾器設置在內燃發動機的排氣通道中，過濾器構造成捕集排氣中的顆粒物質。控制裝置包括電子控制單元，電子控制單元配置成使得當過濾器需要再生時，與當過濾器不需要再生時的內燃發動機的點火正時以及廢氣旁通閥的開度相比，電子控制單元延遲內燃發動機的點火正時并且減小廢氣旁通閥的開度。

在這方面，當過濾器需要再生時，該裝置將內燃發動機的點火正時控制成與在過濾器不需要再生的情況下相比是延遲的。當點火正時延遲時，能夠升高排氣溫度。同時，輸出可能減小。鑒于此，該裝置將廢氣旁通閥的開度控制成減小的(即，朝向閉合側)。由此增加增壓壓力，從而能夠限制或者補償輸出的減小。

適用于本發明的車輛包括連接至內燃發動機的輸出軸的機械水泵，并且機械水泵構造成將冷卻劑供給至設置在氣缸蓋中的水套，以能夠使排氣歧管冷卻。

在通過來自機械水泵的冷卻劑冷卻排氣歧管的構型中，當內燃發動機的轉數增加時，冷卻劑的流動速率相應地增加，從而促進排氣歧管的冷卻，這會阻止顆粒過濾器的溫度升高。然而，在本發明中，由于點火延遲并且控制廢氣旁通閥朝向閉合側，因此能夠限制內燃發動機的轉數增加并且限制或者補償輸出的減小，因此能夠限制排氣溫度因水泵使冷卻劑的流動速率增加而引起的降低，并且能夠使顆粒過濾器快速地再生。

在以上方面中，電子控制單元可以配置成將內燃發動機的點火正時延遲為使得過濾器的溫度升高至等于或者大于可再生溫度的溫度，其中，沉積在過濾器中的顆粒物質在可再生溫度下通過燃燒而被移除。在這種情況下，可以優選地執行過濾器的再生。

在以上方面中，電子控制單元可以配置成將廢氣旁通閥的開度減小為使得由點火正時的延遲引起的內燃發動機的扭矩的減小被補償。在這種情況下，補償了點火正時的延遲引起的內燃發動機的扭矩的減小，因此能夠改善操縱性能。

附圖說明

下面將參照附圖對本發明的示例性實施方式的特征、優點、以及技術意義和工業意義進行描述，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且在附圖中：

圖1是圖示了根據本發明實施方式的車輛的整體構型的示意圖；

圖2是圖示了氣缸蓋的立體圖；

圖3是沿圖2中的線3A-3A截取的氣缸蓋的截面圖；

圖4是沿圖3中的線4A-4A截取的氣缸蓋的截面圖；

圖5是圖示了在本發明實施方式中的有關結合過濾器再生對內燃發動機、WGV以及自動變速器進行控制的過程的流程圖；以及

圖6是圖示了在本發明實施方式中的用以計算目標WGV開度的正常時間映射和再生映射的曲線圖。

具體實施方式