CN106043275B - 发动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机控制装置，具备：调节部，其对从发动机排出的废气的每单位时间的流量进行调节；控制部，在通过对环境温度进行检测的环境温度检测部而检测出冰点以下的温度、且上一次的发动机运转时间与预先规定的第一时间相比而较短的情况下，所述控制部以如下方式对所述调节部进行控制，即，使所述流量上升至超过预先规定的通常状态，直到从启动发动机起经过预先规定的第二时间为止。

Description

发动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种发动机控制装置。
背景技术
在日本特开2006-161593号公报中，具备使用发动机的动力的发动机行驶模式、使用电动发电机的动力的EV行驶模式、以及使用双方的动力的混合动力行驶模式。而且，公开了如下情况，即，在符合EV行驶模式的停止条件时，通过使发动机转速上升而使发动机噪声增大，从而促使驾驶员进行向发动机行驶模式或混合动力行驶模式的切换操作。
但是，在具备发动机的车辆中，在环境温度为冰点以下且上一次的行驶时间较短等情况下，残留于排气管内的冷凝液可能会冻结。如此，在排气管内冻结这样的状况下，为了冷凝液的排出和排气管内的冰的融解，而需要使发动机转速上升。然而，由于其与日本特开2006-161593号公报中的EV模式的停止条件的时机不同，因此存在改善的余地。
发明内容
本发明为考虑上述情况而完成的发明，其促进了排气管内的冷凝液的排出以及冻结的融解。
用于解决课题的方法
本发明的第一方式为一种发动机控制装置，具备：调节部，其对从发动机排出的废气的每单位时间的流量进行调节；控制部，在通过对环境温度进行检测的环境温度检测部而检测出冰点以下的温度、且上一次的发动机运转时间与预先规定的第一时间相比而较短的情况下，所述控制部以如下方式对所述调节部进行控制，即，使所述流量上升至超过预先规定的通常状态，直到从启动发动机起经过预先规定的第二时间为止。
根据上述第一方式，通过调节部而能够对从发动机排出的废气的每单位时间的流量进行调节。
而且，通过控制部，从而在通过对环境温度进行检测的环境温度检测部而检测出冰点以下的温度、且上一次的发动机运转时间与预先规定的第一时间相比而较短的情况下，能够以如下方式对调节部进行控制，即，使废气的每单位时间的流量上升至超过预先规定的通常状态，直到从启动发动机起经过预先规定的第二时间为止。即，由于在冰点以下且上一次的发动机运转时间与第一时间相比而较短的情况下，排气管内可能会冻结，因此通过使废气的每单位时间的流量上升，从而能够促进排气管内的冷凝液的排出以及冻结的融解。另外，所谓通常状态，可以采用暖机运转结束后的怠速运转状态。或者，也可以采用包含了根据环境温度补正、水温补正、气压补正等各种补正而使发动机转速上升从而使得废气的流量上升了的发动机控制状态(例如暖机运转等)在内的怠速运转状态。此外，第一时间及第二时间也可以通过对相当于第一时间及第二时间的、发动机启动后的连续转数等进行测量来代替使用。
本发明的第二方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式中，所述调节部通过对发动机转速进行调节，从而对所述流量进行调节。另外，本发明的第三方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第二方式中，所述调节部通过对调节发动机的进气量的节气门开度进行调节，从而对发动机转速进行调节。
此外，本发明的第四方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第三方式中，所述控制部在车速成为表示行驶开始了的预定车速以上的情况下，开始进行所述调节部的控制。根据上述第四方式，能够抑制在停车位处进行的排出，从而防止污染停车位的情况。
本公开发明的第五方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第四方式中，所述控制部还在所述流量上升而使每单位时间的进气量超过了预先规定的空气量的情况下，以停止所述流量的上升而成为所述通常状态的方式对所述调节部进行控制。根据上述第五方式，由于在进气量增多的情况下转速上升，因此不需要进行进一步的废气的流量上升的控制，并且通过停止调节部的控制从而能够防止耗油率的恶化。
本公开发明的第六方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第三方式中，所述控制部在通过对档位进行检测的位置检测部而检测出后退位置的情况下，开始进行所述调节部的控制。根据上述第六方式，通过在后退时使流量上升并对冷凝液进行排出，从而能够减少对后方的影响。
本公开发明的第七方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第六方式中，所述控制部在对所述调节部进行控制时，以如下方式对所述调节部进行控制，即，以预先规定的时间间隔、且预先规定的时间而使所述流量上升。根据上述第七方式，并非总是实施冷凝液的排出和冻结的融解，也可以通过间歇的控制而在冷凝液贮留到一定程度之后实施排出和冻结的融解。
本公开发明的第八方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第七方式中，所述控制部被设置在混合动力汽车上。即，在混合动力汽车上，由于有时会停止发动机从而发动机运转时间较短，因此会产生冷凝液而容易使排气管冻结，而根据上述第八方式能够切实地防止这种情况。
本公开发明的第九方式为如下的发动机控制装置，即，在上述第一方式至第八方式中，还具备排气热回收器，所述排气热回收器被设置于对废气进行净化的催化剂的下游侧，并对废气的热量进行回收。根据上述第九方式，能够同时实现由排气热回收器实施的排气热量回收、和排气管内的冻结抑制。
如以上所说明的那样，根据本发明，能够促进排气管内的冷凝液的排出以及冻结的融解。
附图说明
图1为表示本实施方式所涉及的发动机控制装置的概要结构的框图。
图2为用于对排气热回收器进行说明的图。
图3为表示实施使发动机转速上升的控制的条件的一个示例的表格。
图4为表示通过本实施方式所涉及的发动机控制装置的发动机ECU而实施的处理的流程的一个示例的流程图。
图5为表示在本实施方式所涉及的发动机控制装置中，在档位被设置于后退位置的情况下通过发动机ECU而实施的处理的流程的一个示例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图而对本实施方式的一个示例进行详细地说明。图1为表示本实施方式所涉及的发动机控制装置的概要结构的框图。另外，在下文中，将被搭载于混合动力汽车上的发动机控制装置作为发动机控制装置的一个示例而进行说明，所述混合动力汽车具备发动机及电动机以作为行驶的驱动源。
本实施方式所涉及的发动机控制装置10具备作为控制发动机的动作的控制部的发动机ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)12。发动机ECU12由包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、R0M(Read Only Memory：只读存储器)、以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的微型计算机构成。
在发动机ECU12上，连接有用于对发动机的动作进行控制的各种传感器14，并基于各种传感器14的检测结果而对发动机的动作进行控制。作为各种传感器14而连接有作为环境温度检测部的环境温度传感器16、水温传感器18、进气温度传感器20、排气温度传感器22、加速器开度检测传感器24、空燃比传感器26、进气量传感器28、曲轴转角检测传感器30、以及车速传感器32。另外，各种传感器14为一个示例而并不限定于上述部件，既可以省略任意一种，也可以包含其他传感器。
环境温度传感器16对环境温度进行检测，水温传感器18对发动机的冷却水的温度进行检测，进气温度传感器20对发动机的进气温度进行检测，排气温度传感器22对发动机的废气的温度进行检测。此外，加速器开度检测传感器24对加速器开度进行检测，空燃比传感器26对发动机的废气的空燃比进行检测，进气量传感器28对发动机的进气量进行检测，曲轴转角检测传感器30对曲轴转角进行检测，车速传感器32对车速进行检测。
此外，在发动机ECU12上，为了对发动机的动作进行控制而连接有作为调节部的节气门电机34、点火装置36、燃料喷射装置38、HV(Hybrid Vehicle：混合动力汽车)驱动分配装置40、以及变速器控制装置42。节气门电机34通过对调节发动机的进气量的节气门进行驱动，从而对节气门开度进行调节。点火装置36产生用于使在发动机的气缸内被压缩的混合气体的燃烧开始所需的火花。燃料喷射装置38通过喷射燃料，从而向发动机的气缸内供给混合气体。HV驱动分配装置40对作为用于行驶的动力源的发动机与电动机的驱动分配进行控制，并在需要启动发动机的情况下，对发动机ECU12输出发动机启动要求。变速器控制装置42对可变更齿轮比的变速器(例如无级变速变速器等)的齿轮比进行控制。另外，变速器控制装置42作为位置检测部而发挥功能，并具有对后退位置等档位进行检测的功能。
而且，发动机ECU12基于各种传感器14的检测结果，并通过对节气门电机34、点火装置36、以及燃料喷射装置38等进行控制，从而对发动机的动作进行控制。此外，根据状况而实施发动机与电动机的驱动分配和变速器的控制。
此外，在搭载了本实施方式所涉及的发动机控制装置10的车辆上，设置有排气热回收器。图2为用于对排气热回收器进行说明的图。
排气热回收器58被设置在汽车的废气所通过的排气管60上，并对汽车的发动机的废气所具有的热量进行回收而将其用于暖气或发动机的暖机促进等。
例如，如图2所示，在从发动机50排出废气的排气管60的排出路径上，从上游起依次配置有催化剂装置56、排气热回收器58、主消音器62。
排气热回收器58被设置在催化剂装置56的下游侧，并对废气的热量进行回收。具体而言，在排气热回收器58中，用于冷却发动机50的冷却水通过水泵(W/P)52而被循环。被循环至排气热回收器58的冷却水以流向暖气风箱54并返回至发动机50的方式而构成。即，在冷却水的流道上设置有排气热回收器58，通过排气热回收器58来回收废气的热量而使冷却水升温，从而能够作为加热器的热源而被利用。此处，水泵52可以采用通过电动机等而被驱动的电动式水泵，并且将流过排气热回收器58的冷却水的流量设为可变。通过对流向排气热回收器58的冷却水的流量进行调节，从而能够对排气热量的回收量进行调节。
但是，在利用发动机50而行驶的车辆中，当在排气管60内产生冷凝液而未被排出并且环境温度成为冰点以下时，冷凝液可能会冻结。当冷凝液在排气管60内冻结时，根据行驶状况可能不会融化而残留下来。当冷凝液仍在冻结的状态下残留并且进一步产生冷凝液而冻结时，可能导致由排气性能的降低而引起的发动机输出降低或排气声音的车内噪音的恶化等。尤其如本实施方式所示，在混合动力汽车中且具备排气热回收器58的车辆中，由于在行驶过程中有时会停止发动机，因此容易产生冷凝液。此外，由于排气管60中为了避开其他部件而如图2所示设置有高低差，因此当没有一定程度的废气的流速(发动机转速)时，冷凝液不易向后方排出。
因此，在本实施方式中，为了冷凝液的排出以及使排气管60内的冻结融解，发动机ECU12采用如下方式，即，实施使废气的每单位时间的流量与预先规定的通常状态相比而上升的控制。使废气的流量上升的控制具体而言为，在可预想到排气管60内的冻结的预先规定的条件成立的情况下，发动机ECU12以使发动机转速与预先规定的通常状态相比而上升的方式对节气门电机34进行控制。但是，由于根据发动机规格(例如，排气量或压缩比、排气口直径等)或排气管60的直径等，而冷凝液的排出能力以及冰的融解能力等会有所不同，因此根据发动机规格或排气管60的直径等而对使废气的流量上升的程度进行预先规定。例如，根据发动机规格以及排气管的直径中的至少一方而对使可实现冷凝液的排出以及冰的融解的、废气流量上升了的每单位时间的流量进行预先规定。另外，所谓的预先规定的通常状态，能够采用暖机运转结束后的怠速运转状态。或者，也可以采用包含了根据环境温度补正、水温补正、气压补正等各种补正而使发动机转速上升从而使废气的流量上升了的发动机控制状态(例如暖机运转等)在内的怠速运转状态。另外，除了怠速运转状态以外，所谓的通常状态还可以采用相对于加速器开度而进行了预先规定的发动机转速的运转状态。此外，由发动机ECU12实施的使废气的流量上升至相对于通常状态而上升的控制为，与冷感时的暖机运转不同的控制。
作为实施使发动机转速上升的控制的预先规定的条件，在本实施方式中，作为一个示例而采用图3所示的(1)至(8)的条件。
在(1)中，在环境温度为冰点以下(0℃以下)、即排气管60内的冷凝液冻结的温度的情况下，增加废气的流量而将冷凝液或冰排出。
在(2)中，在(1)的条件下，当发动机启动后的发动机运转时间为预定时间(例如10分钟)以内的情况下，即，在上一次行驶后所形成的冰融解之前的状态的情况下，为了防止进一步的积累而增加废气流量并排出。另外，时间也可以通过对相当于发动机启动后的时间的、汽油消耗量或冷却水的温度、发动机启动后的连续转数等进行测量而代替使用。此外，由于根据发动机规格(例如，排气量或压缩比、排气口直径等)或排气管60的直径等而所产生的热量不同，因此，启动后的预定时间采用根据发动机规格和排气管60的直径而预先规定的时间。
在(3)中，在(1)的条件下，当上一次的发动机启动时间小于连续预定时间(例如10分钟)，且处于在上一次的行驶过程中上上一次的冰未融解的状态(堆积了两次的状态)的情况下，增加废气的流量而将冰融解并排出。另外，由于根据发动机规格或排气管60的直径等而产生的热量不同，因此，预定时间采用根据发动机规格和排气管60的直径而预先规定的时间。
在(4)中，在(1)的条件下，通过以每次数分钟、且间隔数秒的方式而实施转速的上升控制(以预先规定的时间间隔、且预先规定的时间而间歇地使发动机转速上升)，从而并非总是持续地排出冷凝液，而是在贮留到一定程度时将冷凝液排出。
在(5)中，在(1)的条件下，当车速为预定车速(例如10km/h)以上的情况下，由于如果在停车时排出冷凝液则会污染车库等停车位，因此在行驶过程中排出冷凝液。另外，预定车速为表示行驶开始了的车速，并且并不限定于10km/h。
在(6)中，在(1)的条件下，当开始进行转速的上升控制之后的最大Ga(最大进气量或最大发动机转速等)超过了预定值(例如10g/s)的情况下，使控制停止数分钟(例如3分钟)，之后，重新开始进行控制。即，在行驶过程中进气量超过预先规定的空气量而使废气流量上升的情况下，由于不需要进行转速的上升控制，因此通过将其停止从而防止耗油率的恶化。
在(7)中，在(1)的条件下，当档位为后退(R)档的情况下，由于后方没有障碍物或人，因此即使进行排出也不会影响他人，因此增加废气的流量从而将冷凝液或冰排出。
(8)为(2)～(7)的组合，上述条件也可以进行适当组合。例如也可以仅实施(1)(2)(3)。
接下来，对通过以上述的方式构成的本实施方式所涉及的发动机控制装置10的发动机ECU12而实施的具体的处理进行说明。图4为表示通过本实施方式所涉及的发动机控制装置10的发动机ECU12而实施的处理的流程的一个示例的流程图。另外，图4的处理在发动机ECU12收到从HV驱动分配装置40被输出的发动机启动要求的情况下开始。
在步骤100中，发动机ECU12将发动机启动并向步骤102转移。
在步骤102中，发动机ECU12根据环境温度传感器16的检测结果，而对环境温度是否为0℃以下进行判断。在该判断被肯定的情况下向步骤104转移，在被否定的情况下结束一系列的处理。另外，发动机的停止在未图示的点火关闭或收到发动机停止要求的情况下实施。
在步骤104中，发动机ECU12对上一次的发动机启动时间(ENG开启时间)是否为预定时间(例如10分钟)以上进行判断。该判断通过预先将上一次的发动机启动时间存储于发动机ECU12中从而进行判断。在该判断被否定的情况下，向步骤106转移，在被肯定的情况下结束一系列的处理。另外，发动机的停止在未图示的点火关闭或收到发动机停止要求的情况下实施。
在步骤106中，发动机ECU12根据车速传感器32的检测结果，而对是否为预定车速(例如10km/h)以上进行判断。在该判断被肯定的情况下，向步骤108转移，在被否定的情况下，返回至步骤120并重复上述的处理。
在步骤108中，发动机ECU12开始进行发动机转速(废气流量)上升控制并向步骤110转移。例如，发动机ECU12通过对节气门电机34进行驱动而使发动机转速上升，从而使废气的流量上升。由此，排气管60内的冷凝液或冰被排出。另外，由于通过发动机的转速的上升从而会导致加速，因此例如也可以采用如下方式，即，通过HV驱动分配装置40而对发动机与电动机的驱动分配进行控制，从而防止由发动机转速上升而引起的加速。或者也可以采用如下方式，即，通过对变速器控制装置42进行控制来改变齿轮比，从而防止发动机转速上升而引起的加速。另外，发动机转速上升控制例如也可以不是持续地进行，而是以每次数分钟、且间隔仅数秒的方式进行。
在步骤110中，发动机ECU12对从启动发动机起是否经过了预定时间(例如10分钟)以上进行判断。在该判断被否定的情况下，向步骤112转移，在被肯定的情况下，向步骤120转移。
在步骤112中，发动机ECU12对从开始进行发动机转速的上升控制起最大Ga(最大进气量或最大发动机转速等)是否超过了预定值(例如10g/s)进行判断。在该判断被肯定的情况下，向步骤114转移，在被否定的情况下，返回至步骤110并重复上述的处理。
在步骤114中，发动机ECU12停止进行发动机转速(废气流量)上升控制并向步骤116转移。
在步骤116中，发动机ECU12对从停止进行发动机转速上升控制起是否经过了预定时间(例如3分钟)进行判断，且进行待机直到该判断被肯定为止并向步骤118转移。
在步骤118中，发动机ECU12重新开始进行发动机转速上升控制并返回至步骤110而重复上述的处理。即，在行驶过程中废气流量上升的情况下，由于不需要转速的上升控制，因此将其暂时停止，并在经过预定时间之后重新开始。
另一方面，在步骤120中，在发动机ECU12实施发动机转速上升控制的情况下，结束所述发动机转速上升控制从而结束一系列的处理。另外，在停止进行发动机转速上升控制时，也可以采用如下方式，即，以不给乘坐人员带来不适感的方式而逐渐地返回至预先规定的通常状态。
如此，发动机ECU12通过实施使发动机转速上升的控制，从而能够促进排气管60内的冷凝液的排出以及冻结的融解。
接下来，对在档位被置于后退(R)位置的情况下，发动机ECU12所实施的处理进行说明。图5为表示在本实施方式所涉及的发动机控制装置10中，在档位被置于后退位置的情况下，通过发动机ECU12而实施的处理的流程的一个示例的流程图。另外，将图5的处理设为，在档位被置于后退(R)位置的情况下开始。
在步骤200中，发动机ECU12根据环境温度传感器16的检测结果而对环境温度是否为0℃以下进行判断。在该判断被肯定的情况下，向步骤202转移，在被否定的情况下结束处理。
在步骤202中，发动机ECU12开始进行发动机转速(废气流量)上升控制并向步骤204转移。例如，通过发动机ECU12对节气门电机34进行驱动而使发动机转速上升，从而使废气的流量上升。由此，排气管60内的冷凝液或冰被排出。另外，由于通过发动机的转速上升而会导致加速，因此例如也可以采用如下方式，即，通过HV驱动分配装置40而对发动机与电动机的驱动分配进行控制，从而防止由发动机转速上升而引起的加速。或者也可以采用如下方式，即，通过对变速器控制装置42进行控制来改变齿轮比，从而防止由使发动机转速上升而引起的加速。另外，发动机转速上升控制也可以例如不是持续地进行，而是以每次数分钟、且仅间隔数秒的方式进行。
在步骤204中，发动机ECU12对档位是否被置于后退(R)位置以外的位置进行判断。该判断例如通过从变速器控制装置42接收表示档位的信号而进行判断，且进行待机直至该判断被肯定为止并向步骤206转移。
在步骤206中，发动机ECU12结束发动机转速上升控制从而结束一系列的处理。
如此，通过在档位被置于后退(R)位置且成为冰点以下的情况下，实施使发动机转速上升的控制，从而能够减少由冷凝液的排出造成的对后方的影响，并且促进排气管60内的冷凝液的排出以及冻结的融解。
另外，虽然在上述的实施方式中，对实施通过使发动机转速上升从而增加废气的流量的控制的示例进行了说明，但用于增加废气的流量的控制并不限定于此。例如，也可以通过对节气门电机34进行驱动来增大节气门开度从而增加进气量，且以使点火时刻滞后的方式而对点火装置36进行控制，从而在不使发动机转速上升的情况下增加废气的流量。
此外，虽然在上述的实施方式中列举出混合动力汽车作为示例而进行了说明，但并不限定于混合动力汽车。例如也可以应用于仅利用发动机而行驶的车辆上。
此外，虽然在上述的实施方式中，以具备排气热回收器58的车辆作为一个示例而进行了说明，但当然也可以应用于不具备排气热回收器58的车辆。
此外，也可以采用如下方式，即，上述的实施方式中的通过发动机ECU12而实施的处理作为程序而存储于存储介质等中并进行流通。
此外，本公开发明并不限定于上述方式，除了上述方式以外，当然能够在未脱离其主旨的范围内进行各种改变并实施。

Claims (9)

1.一种发动机控制装置，具备：
调节部，其对从发动机排出的废气的每单位时间的流量进行调节；
控制部，在由对环境温度进行检测的环境温度检测部而检测出冰点以下的温度、且上一次的发动机运转时间与预先规定的第一时间相比而较短的情况下，所述控制部以如下方式对所述调节部进行控制，即，使所述流量上升以超过预先规定的通常状态，直到从启动发动机起经过预先规定的第二时间为止。
2.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
所述调节部通过对发动机转速进行调节，从而对所述流量进行调节。
3.如权利要求2所述的发动机控制装置，其中，
所述调节部通过对调节发动机的进气量的节气门开度进行调节，从而对发动机转速进行调节。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的发动机控制装置，其中，
所述控制部在车速成为表示行驶开始了的预定车速以上的情况下，开始进行所述调节部的控制。
5.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
所述控制部还在所述流量上升而使每单位时间的进气量超过了预先规定的空气量的情况下，以停止所述流量的上升而成为所述通常状态的方式对所述调节部进行控制。
6.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
所述控制部在由对档位进行检测的位置检测部而检测出后退位置的情况下，开始进行所述调节部的控制。
7.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
所述控制部在对所述调节部进行控制时，以如下方式对所述调节部进行控制，即，以每次预先规定的时长、且间隔预先规定的时间间隔的方式而使所述流量上升。
8.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
所述控制部被设置在混合动力汽车上。
9.如权利要求1所述的发动机控制装置，其中，
还具备排气热回收器，所述排气热回收器被设置于对废气进行净化的催化剂的下游侧，并对废气的热量进行回收。
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