CN112031898B - 混合动力车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及混合动力车辆的控制装置和控制方法。所述控制装置具有控制内燃机的内燃机控制部。内燃机控制部执行催化剂预热处理和氧吸藏量减少处理；在催化剂预热处理中，在设置于内燃机的排气通路中的催化剂的温度小于判定温度时，将空燃比设为比理论空燃比靠稀侧的空燃比且使催化剂温度上升；在氧吸藏量减少处理中，在由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度成为判定温度以上之后，通过调整空燃比而使催化剂的氧吸藏量减少。

Description

混合动力车辆的控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的控制装置和控制方法。

背景技术

日本特开2012-71739号公报记载了设置有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源的混合动力车辆的一个例子。在该混合动力车辆中，在内燃机的排气通路中设置有具有对排气进行净化的功能的催化剂。在该催化剂的温度小于活性化温度区域的下限的情况下，催化剂无法发挥排气的净化性能。因此，在混合动力车辆中，在车辆行驶中仍判定为催化剂的温度小于活性化温度区域的下限时，要求催化剂预热。并且，在要求了催化剂预热时，执行使催化剂的温度上升的催化剂预热处理。

在正在执行催化剂预热处理的情况下，由于催化剂的温度小于活性化温度区域的下限，所以，催化剂无法发挥排气的净化性能。也就是说，在催化剂为非活性的状态下，几乎无法由该催化剂来氧化排气所含的碳氢化合物。因此，在抑制伴随于催化剂预热处理的执行的排放的恶化的方面，存在改善的余地。

发明内容

一方案的混合动力车辆的控制装置应用于如下混合动力车辆，该混合动力车辆具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源，并且，在内燃机的排气通路设置着具有对排气进行净化的功能的催化剂。该控制装置具有控制内燃机的内燃机控制部。内燃机控制部执行：催化剂预热处理，在催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度时，将空燃比设为比理论空燃比靠稀侧的空燃比且使催化剂温度上升；以及氧吸藏量减少处理，在由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度成为判定温度以上之后，通过调整空燃比而使催化剂的氧吸藏量减少。

空燃比越是稀侧的值，则供给到汽缸内的燃料中未供燃烧的燃料的量、即未燃燃料的量越少。由此，空燃比越是稀侧的值，则从汽缸排出到排气通路的排气中的碳氢化合物的浓度变得越少。于是，根据上述构成，在催化剂温度小于判定温度时，能够判断为催化剂尚未活性化，所以，执行催化剂预热处理。在催化剂预热处理中，将该空燃比控制成使得空燃比成为比理论空燃比靠稀侧。由此，在由于是催化剂为非活性的状态而正在执行催化剂预热处理的情况下，与进行将空燃比设为理论空燃比的空燃比控制的情况相比，能够减少流过排气通路的排气所含的碳氢化合物的量。因此，能够抑制伴随于催化剂预热处理的执行的排放的恶化。

若如上述那样持续维持空燃比为比理论空燃比靠稀侧的值的状态，则催化剂的氧吸藏量变得过剩。在氧吸藏量过剩的情况下，即使催化剂活性化，也无法使催化剂充分发挥排气的净化性能。在这方面，根据上述构成，在由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度为判定温度以上时，能够判断为催化剂已活性化，所以，结束催化剂预热处理而执行氧吸藏量减少处理。通过氧吸藏量减少处理的执行来调整空燃比，从而能够减少催化剂的氧吸藏量。

若催化剂的氧吸藏量过多或氧吸藏量过少，则即使催化剂为活性状态，也无法使催化剂充分发挥排气的净化功能。也就是说，在催化剂活性化的情况下，通过使氧吸藏量为不多不少的状态而能够由催化剂适当地净化排气。因此，在混合动力车辆的控制装置的一方案，内燃机控制部以催化剂的氧吸藏量小于结束判定值为条件来结束氧吸藏量减少处理。

此外，在行程结束时，空气从车外流入到排气通路，所以，催化剂的氧吸藏量变多。也就是说，放置时间越长，则下一次行程的开始时刻的氧吸藏量变得越多。但是，催化剂能够吸藏的氧量存在上限。催化剂中的氧吸藏量的最大值能够根据催化剂的规格等来把握。

于是，优选的是，内燃机控制部在混合动力车辆的上一次行程的结束时刻至下一次行程的开始时刻为止的时间即放置时间为判定时间以上时，将下一次行程的开始时刻的氧吸藏量视为与催化剂中的氧吸藏量的最大值相等。

根据上述构成，在放置时间为判定时间以上时，能够判断为从上一次行程的结束时刻起的经过时间长，所以，设定催化剂中的氧吸藏量的最大值作为下一次行程的开始时刻的氧吸藏量。因此，与将下一次行程的开始时刻的氧吸藏量视为与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量相等的情况相比，在下一次行程中，能够减小内燃机控制部所把握的氧吸藏量与实际的氧吸藏量的偏离。也就是说，能够抑制内燃机控制部对氧吸藏量的推定精度的降低。结果，能够由氧吸藏量减少处理的执行而使催化剂的氧吸藏量适量。

优选的是，内燃机控制部在上述放置时间小于判定时间时，将下一次行程的开始时刻的氧吸藏量设定为与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量和放置时间相应的值。

根据上述构成，在放置时间小于判定时间时，能够判断为放置时间不那么长。因此，设定与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量和放置时间相应的值作为下一次行程的开始时刻的氧吸藏量。也就是说，上一次行程的结束时刻的氧吸藏量越多，则下一次行程的开始时刻的氧吸藏量越多。放置时间越长，则下一次行程的开始时刻的氧吸藏量越多。由此，能够确切地把握行程中的氧吸藏量的推移。结果，能够由氧吸藏量减少处理的执行而使催化剂的氧吸藏量适量。

在上述混合动力车辆的控制装置的一方案中，内燃机控制部在催化剂预热处理中，作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量，设定与所述催化剂温度为所述判定温度以上时不同的值。在此情况下，内燃机控制部在催化剂温度小于判定温度的状况下在对内燃机的输出的要求值即要求内燃机输出小于判定内燃机输出时，执行催化剂预热处理。内燃机控制部在催化剂预热处理的执行中要求内燃机输出成为判定内燃机输出以上时，执行中断催化剂预热处理且将上述控制量保持为催化剂预热处理的执行中的值的中断处理。

通过执行催化剂预热处理，设定与催化剂预热处理的非执行时不同的值作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量。在催化剂预热处理的执行中，虽然能够使催化剂温度上升，但难以增大内燃机的输出。因此，若在催化剂预热处理的执行中要求内燃机输出为判定内燃机输出以上，则有时为了抑制内燃机的输出与要求内燃机输出偏离而中断催化剂预热处理。这样，在中断催化剂预热处理时，有时将上述控制量改变为催化剂预热处理的非执行时用的值。

在混合动力车辆中，能够由电动发电机的驱动来进行车辆行驶。因此，即使在要求内燃机输出成为判定内燃机输出以上而中断了催化剂预热处理的情况下，也能够在要求内燃机输出小于判定内燃机输出时立刻再次开始催化剂预热处理。也就是说，在混合动力车辆中，有时反复进行催化剂预热处理的中断和再次开始。在每当中断催化剂预热处理时上述控制量返回催化剂预热处理的非执行时用的值的情况下，每当再次开始催化剂预热处理时需要将上述控制量重新设定为催化剂预热处理的执行时用的值。结果，会花费从再次开始催化剂预热处理的条件成立到实际上再次开始催化剂预热处理为止所需的时间。

根据上述构成，在催化剂预热处理的执行中要求内燃机输出为判定内燃机输出以上时，由中断处理的执行来中断催化剂预热处理且上述控制量保持为催化剂预热处理的执行中的值。因此，在之后要求内燃机输出小于判定内燃机输出而催化剂预热处理的再次开始条件成立时可以不改变该控制量，相应地，能够尽早地再次开始催化剂预热处理。也就是说，能够缩短从催化剂预热处理的再次开始条件成立到实际上再次开始催化剂预热处理为止所需的时间。

由于催化剂接受从汽缸内排出到排气通路的排气的热，从而催化剂温度上升。因此，在催化剂预热处理的执行中内燃机旋转速度过低的情况下，流过排气通路的排气的量少，所以，催化剂温度难以上升。于是，优选的是，内燃机控制部在催化剂预热处理的执行中将内燃机旋转速度控制成使得该内燃机旋转速度不低于预热时下限速度。

根据上述构成，能够抑制在催化剂预热处理的执行中内燃机旋转速度变得过低。也就是说，能抑制流过排气通路的排气的量变得过少。因此，由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度达到判定温度所需的时间难以变长。

在上述混合动力车辆的控制装置的一方案中，内燃机控制部在存在制热要求时，执行使内燃机旋转速度比没有制热要求时高的制热处理。有时在催化剂温度小于判定温度的状况下存在制热要求。此时，若执行制热处理，则内燃机旋转速度增大，所以，尽管催化剂为非活性的状态，但流过排气通路的排气的量变多。结果，担心催化剂预热处理中的排放的恶化。于是，优选的是，内燃机控制部在催化剂预热处理的执行条件成立的状况下存在制热要求时，比制热处理优先地执行催化剂预热处理并抑制内燃机旋转速度的上升。

根据上述构成，即使在存在制热要求的情况下，也能在催化剂预热处理的执行中抑制内燃机旋转速度的上升。由此，能抑制催化剂为非活性时流过排气通路的排气的量的增大。因此，能够抑制催化剂预热处理中的排放的恶化。

其它方案的混合动力车辆的控制装置用于如下混合动力车辆，该混合动力车辆具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源，并且，在所述内燃机的排气通路设有具有对排气进行净化的功能的催化剂。所述控制装置具有内燃机控制部，该内燃机控制部执行催化剂预热处理，所述催化剂预热处理在所述催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度的状况下在对所述内燃机的输出的要求值即要求内燃机输出小于判定内燃机输出时，使所述催化剂温度上升。所述内燃机控制部在所述催化剂预热处理中，作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量设定与所述催化剂温度为所述判定温度以上时不同的值；在所述催化剂预热处理的执行中所述要求内燃机输出为所述判定内燃机输出以上时，执行中断所述催化剂预热处理且将所述控制量保持为所述催化剂预热处理的执行中的值的中断处理。

在催化剂预热处理中，有时设定与催化剂预热处理的非执行时不同的值作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量。在催化剂预热处理的执行中，虽然能够使催化剂温度上升，但难以增大内燃机的输出。因此，若在催化剂预热处理的执行中对内燃机的要求输出即要求内燃机输出为判定内燃机输出以上，则有时为了抑制内燃机的输出与要求内燃机输出偏离而中断催化剂预热处理。这样，在中断催化剂预热处理时，有时将上述控制量改变为催化剂预热处理的非执行时用的值。

在混合动力车辆中，能够由电动发电机的驱动来进行车辆行驶。因此，即使在要求内燃机输出成为判定内燃机输出以上而中断了催化剂预热处理的情况下，也能够在要求内燃机输出小于判定内燃机输出时立刻再次开始催化剂预热处理。也就是说，在混合动力车辆中，有时反复进行催化剂预热处理的中断和再次开始。在每当中断催化剂预热处理时上述控制量返回催化剂预热处理的非执行时用的值的情况下，每当再次开始催化剂预热处理时需要将上述控制量重新设定为催化剂预热处理的执行时用的值。结果，会花费从再次开始催化剂预热处理的条件成立到实际上再次开始催化剂预热处理为止所需的时间。

根据上述构成，在催化剂预热处理的执行中要求内燃机输出为判定内燃机输出以上时，由中断处理的执行来中断催化剂预热处理且上述控制量保持为催化剂预热处理的执行中的值。因此，在之后要求内燃机输出小于判定内燃机输出而催化剂预热处理的再次开始条件成立时可以不改变该控制量，相应地，能够尽早地再次开始催化剂预热处理。也就是说，能够缩短从催化剂预热处理的再次开始条件成立到实际上再次开始催化剂预热处理为止所需的时间。

而且，其它方案提供一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源并在所述内燃机的排气通路设有具有对排气进行净化的功能的催化剂。在该控制方法中包括：执行催化剂预热处理，所述催化剂预热处理在所述催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度时，将空燃比设为比理论空燃比靠稀侧的空燃比且使所述催化剂温度上升；以及执行氧吸藏量减少处理，所述氧吸藏量减少处理在由所述催化剂预热处理的执行而使得所述催化剂温度成为所述判定温度以上之后，通过调整空燃比而使所述催化剂的氧吸藏量减少。

附图说明

图1是表示具有实施方式的混合动力车辆的控制装置的混合动力车辆的概略的构成图。

图2是表示搭载于该混合动力车辆的内燃机的概略的构成图。

图3是对该控制装置所执行的处理例程进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，按照图1～图3对混合动力车辆的控制装置的一实施方式进行说明。

图1图示出本实施方式的控制装置100所应用的混合动力车辆的概略构成。混合动力车辆具有作为车辆的动力源之一的内燃机10、与内燃机10的曲轴14相连的动力分配统合机构40、以及与动力分配统合机构40相连的第1电动发电机71。在动力分配统合机构40，经由减速齿轮50而连结着第2电动发电机72，并且，经由减速机构60和差速器61而连结着驱动轮62。

动力分配统合机构40是行星齿轮机构，具有作为外齿齿轮的太阳齿轮41、以及与太阳齿轮41同轴配置的作为内齿齿轮的齿圈42。在太阳齿轮41与齿圈42之间配置着与太阳齿轮41和齿圈42双方啮合的多个小齿轮43。各小齿轮43在自由自转和公转的状态下支承于齿轮架44。在太阳齿轮41连结着第1电动发电机71。在齿轮架44连结着曲轴14。在齿圈42连接着齿圈轴45，在该齿圈轴45连结着减速齿轮50和减速机构60双方。

在内燃机10的输出转矩输入到齿轮架44时，该输出转矩被分配到太阳齿轮41侧和齿圈42侧。也就是说，通过向第1电动发电机71输入内燃机10的输出转矩，能够使第1电动发电机71发电。

在使第1电动发电机71作为电动机而发挥作用的情况下，第1电动发电机71的输出转矩输入到太阳齿轮41。于是，输入到太阳齿轮41的第1电动发电机71的输出转矩被分配到齿轮架44侧和齿圈42侧。并且，第1电动发电机71的输出转矩经由齿轮架44而输入到曲轴14，从而能够使曲轴14旋转。

减速齿轮50是行星齿轮机构，具有连结着第2电动发电机72的作为外齿齿轮的太阳齿轮51、以及与太阳齿轮51同轴配置的作为内齿齿轮的齿圈52。在齿圈52连接着齿圈轴45。另外，在太阳齿轮51与齿圈52之间配置着与太阳齿轮51和齿圈52双方啮合的多个小齿轮53。各小齿轮53自由自转却不能公转。

并且，在使车辆减速时，通过使第2电动发电机72作为发电机而发挥作用，能够使车辆产生与第2电动发电机72的发电量相应的再生制动力。另外，在使第2电动发电机72作为电动机而发挥作用的情况下，第2电动发电机72的输出转矩经由减速齿轮50、齿圈轴45、减速机构60和差速器61而输入到驱动轮62。由此，能够使驱动轮62旋转。也就是说，第2电动发电机72也能够作为车辆的动力源而发挥作用。

第1电动发电机71经由第1变换器(inverter)75而与蓄电池77进行电力的授受。第2电动发电机72经由第2变换器76而与蓄电池77进行电力的授受。

如图2所示，在内燃机10的汽缸11内设置有往复运动的活塞12。活塞12经由连杆13而连结于曲轴14。在内燃机10的进气通路15中设置着进行旋转以便调整向汽缸11内的吸入空气量的节气门16。并且，在进气门17打开时，吸入空气经由进气通路15而被导入汽缸11内。此外，进气门17的打开正时即气门正时能够通过气门正时调整装置17A来调整。

在内燃机10中，设置着向进气通路15中的比节气门16靠下游的部分喷射燃料的气道喷射阀18、以及向汽缸11内直接喷射燃料的汽缸内喷射阀19。并且，在汽缸11内，通过点火装置20的火花放电，包括经由进气通路15而被导入的吸入空气、以及从气道喷射阀18和汽缸内喷射阀19的至少一方喷射阀喷射出的燃料在内的混合气燃烧。通过混合气的燃烧而在汽缸11内产生的排气在排气门21打开时向排气通路22排出。在排气通路22中设置着作为具有净化排气的功能的催化剂的一个例子的三元催化剂23。

内燃机10具有使流过排气通路22的排气的一部分作为EGR气体而回流到进气通路15的EGR装置25。EGR装置25具有将排气通路22中的比三元催化剂23靠下游的部分和进气通路15中的比节气门16靠下游的部分相连的EGR通路26、以及设置于EGR通路26的EGR阀27。在EGR阀27关闭时，EGR气体不回流到进气通路15。另一方面，在EGR阀27打开时，EGR阀27的开度越大，则越大量的EGR气体回流到进气通路15。

内燃机10的燃料供给装置30具有燃料箱31、汲取并喷出储存于燃料箱31的燃料的电动式的低压燃料泵32、以及供从低压燃料泵32喷出的燃料流通的低压燃料通路33。在低压燃料通路33连接着暂时存储着向气道喷射阀18供给的燃料的气道用输送管34。

另外，燃料供给装置30具有对低压燃料通路33的燃料进一步加压的高压燃料泵35、以及暂时储存从高压燃料泵35喷出的高压的燃料的汽缸内用输送管36。在汽缸内用输送管36连接着汽缸内喷射阀19。

接下来，参照图1和图2，对控制装置100进行说明。

向控制装置100输入来自各种传感器201～206的检测信号。作为传感器，能够举出催化剂温度传感器201、第1燃料压力传感器202、第2燃料压力传感器203、曲轴角传感器204、空气流量计205和空燃比传感器206。

催化剂温度传感器201检测三元催化剂23的温度即催化剂温度TMPC并输出与催化剂温度TMPC相应的检测信号。第1燃料压力传感器202检测作为气道用输送管34内的燃料压力的第1燃料压力PDP并输出与第1燃料压力PDP相应的检测信号。第2燃料压力传感器203检测作为汽缸内用输送管36内的燃料压力的第2燃料压力PDD并输出与第2燃料压力PDD相应的检测信号。曲轴角传感器204将与作为曲轴14的旋转速度的内燃机旋转速度NE相应的信号输出作为检测信号。空气流量计205检测流过进气通路15的吸入空气的量即吸入空气量GA并输出与吸入空气量GA相应的检测信号。空燃比传感器206检测空燃比AF并输出与空燃比AF相应的检测信号。

如图1所示，控制装置100具有电机控制部110和内燃机控制部120。

电机控制部110通过控制第1变换器75来驱动第1电动发电机71。另外，电机控制部110通过控制第2变换器76来驱动第2电动发电机72。

内燃机控制部120控制内燃机10。也就是说，内燃机控制部120对构成内燃机10的各种执行器进行控制。作为执行器，能够举出节气门16、气门正时调整装置17A、气道喷射阀18、汽缸内喷射阀19、点火装置20、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35。

内燃机控制部120执行催化剂预热处理、中断处理、氧吸藏量减少处理、吸藏量推定处理和制热处理。

催化剂预热处理是在催化剂温度TMPC小于判定温度TMPCTh时通过使催化剂温度TMPC上升而使三元催化剂23活性化的处理。在催化剂温度TMPC小于三元催化剂23的活性化温度区域的下限的情况下，三元催化剂23为非活性状态。也就是说，三元催化剂23无法发挥排气的净化功能。因此，将活性化温度区域的下限或比该下限稍高的温度设定作为判定温度TMPCTh。此外，关于催化剂预热处理的具体的内容后述。

中断处理是在催化剂预热处理的执行中在催化剂预热处理的中断条件成立时执行的处理。关于中断条件和中断处理的具体的内容后述。

氧吸藏量减少处理是在通过催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度TMPC为判定温度TMPCTh以上的情况下执行的处理。执行氧吸藏量减少处理直到三元催化剂23的氧吸藏量OSA小于结束判定值OSATh为止。关于氧吸藏量减少处理的具体的内容后述。

吸藏量推定处理是推定运算三元催化剂23的氧吸藏量OSA的处理。也就是说，在内燃机运转中，每预定时间就导出氧吸藏量OSA。具体地说，导出预定时间内的氧吸藏量OSA的变化量，并将该变化量与氧吸藏量OSA的上一次值之和导出作为氧吸藏量OSA的最新值。例如，在空燃比AF为比理论空燃比靠浓侧的值的情况下，预定时间内的氧吸藏量OSA的变化量为负。此时，空燃比AF与理论空燃比的差量越大，则预定时间内的氧吸藏量OSA的变化量的绝对值就变得越大。另一方面，在空燃比AF为比理论空燃比靠稀侧的值的情况下，预定时间内的氧吸藏量OSA的变化量为正。此时，在空燃比AF与理论空燃比的差量大的预定时间内的氧吸藏量OSA的变化量大。

另一方面，在车辆的行程中内燃机运转停止时，氧吸藏量OSA保持为内燃机运转的结束时刻的值。此外，行程是指车辆的起动开关由乘员接通到断开为止的期间。

在从上一次行程结束到下一次行程开始为止的期间，内燃机运转停止，从外部流入到排气通路22的空气所含的氧被取入到三元催化剂23。从上一次行程的结束时刻到下一次行程的开始时刻为止的时间即放置(soak)时间TMSK越长，则此时取入三元催化剂23的氧的量越多。于是，在放置时间TMSK为判定时间TMSKTh以上的情况下，视为氧吸藏量OSA达到能够由三元催化剂23吸藏的氧量的最大值。因此，在放置时间TMSK为判定时间TMSKTh以上的情况下，设定三元催化剂23中的氧吸藏量的最大值作为下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA。

另一方面，在放置时间TMSK小于判定时间TMSKTh的情况下，与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量OSA和放置时间TMSK相应的值被导出作为下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA。因此，上一次行程的结束时刻的氧吸藏量OSA越多，则下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA就变得越多。另外，放置时间TMSK越长，则下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA就变得越多。

制热处理是存在制热要求时执行的处理。在制热处理中，与没有制热要求时相比，内燃机旋转速度NE增大。

接下来，参照图3，对正在进行内燃机运转的情况下内燃机控制部120执行的处理例程进行说明。此外，本处理例程以预定的控制周期反复地执行。

在本处理例程中，在步骤S11中，确认是否存在制热要求。接着，在步骤S12中，进行催化剂温度TMPC是否为判定温度TMPCTh以上的判定。在催化剂温度TMPC小于判定温度TMPCTh的情况下，三元催化剂23尚未活性化。因此，在催化剂温度TMPC小于判定温度TMPCTh的情况下(S12：否)，处理转移到下一步骤S13。

在步骤S13中，进行对内燃机10的输出的要求值即要求内燃机输出PEQ是否小于判定内燃机输出PEQTh的判定。在正在执行催化剂预热处理的情况下，难以增大内燃机10的输出。因此，在要求内燃机输出PEQ大时，若正在执行催化剂预热处理，则存在无法使内燃机10的输出增大到要求内燃机输出PEQ之虞。于是，设定判定内燃机输出PEQTh作为用于根据要求内燃机输出PEQ来判断是否执行催化剂预热处理的值。

在步骤S13中，在要求内燃机输出PEQ小于判定内燃机输出PEQTh的情况下(是)，处理转移到下一步骤S14。在步骤S14中，执行催化剂预热处理。也就是说，在催化剂预热处理的执行条件成立时，即使存在制热要求，也比制热处理优先地执行催化剂预热处理。然后，一度结束本处理例程。

对催化剂预热处理进行说明。在催化剂预热处理中，点火正时比催化剂预热处理的非执行时滞后。另外，燃料喷射正时也相对于催化剂预热处理的非执行时改变。而且，设定与催化剂预热处理的非执行时不同的值作为气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35的控制量。由此，从汽缸11内向排气通路22排出的排气的温度变高，并且，实现从汽缸11内向排气通路22排出的排气的性状的提高。

气门正时调整装置17A的控制量改变成，使得进气门17和排气门21的气门重叠量变多。在气门重叠量增大时，内部EGR量增大。于是，在汽缸11内会促进因内部EGR气体的热所产生的燃料的雾化，所以，能抑制包括燃料在内的混合气的不完全燃烧。结果，汽缸11内的颗粒状物质的产生量减少。

EGR装置25的控制量是指用于调整EGR阀27的开度的控制量。EGR装置25的控制量改变成，使得通过EGR通路26而回流到进气通路15的EGR的量即外部EGR量变多。在外部EGR量增大时，汽缸11内的温度也变高，在汽缸11内会促进燃料的雾化，所以，能抑制包括燃料在内的混合气的不完全燃烧。结果，汽缸11内的颗粒状物质的产生量减少。

低压燃料泵32的控制量是用于调整气道用输送管34内的第1燃料压力PDP的值。例如，低压燃料泵32的控制量是第1燃料压力PDP的目标值。在此情况下，在低压燃料泵32的控制量改变时，目标值改变，所以，第1燃料压力PDP也改变。高压燃料泵35的控制量是用于调整汽缸内用输送管36内的第2燃料压力PDD的值。例如，高压燃料泵35的控制量是第2燃料压力PDD的目标值。在此情况下，在高压燃料泵35的控制量改变时，目标值改变，所以，第2燃料压力PDD也改变。在如上述那样使三元催化剂23预热时，燃料喷射正时等喷射阀控制改变。也就是说，低压燃料泵32的控制量和高压燃料泵35的控制量改变成，使得第1燃料压力PDP和第2燃料压力PDD成为适于三元催化剂23的预热中的喷射阀控制的值。

另外，在本实施方式中执行的催化剂预热处理中，设定比理论空燃比靠稀侧的空燃比作为空燃比AF的目标即目标空燃比AFTr。在一次燃烧循环向汽缸11供给的燃料量成为与该目标空燃比AFTr和吸入空气量GA相应的量。因此，汽缸11内的空燃比AF成为比理论空燃比靠稀侧的值。

附带一提，在催化剂预热处理的执行中内燃机旋转速度NE过高时，流过排气通路22的排气的量变得过多。正在执行催化剂预热处理意味着三元催化剂23尚未活性化。在三元催化剂23并未活性化的情况下，几乎无法由三元催化剂23来净化排气。由此，在催化剂预热处理的执行中内燃机旋转速度NE过高时，车辆的排放恶化。另一方面，在内燃机旋转速度NE过低时，流过排气通路22的排气的量过少而难以使三元催化剂23升温。因此，在催化剂预热处理的执行中，将内燃机旋转速度NE调整成使得内燃机旋转速度NE收束于预定的速度范围。也就是说，在将预定的速度范围的下限设为预热时下限速度并将预定的速度范围的上限设为预热时上限速度的情况下，将内燃机旋转速度NE调整成，使得内燃机旋转速度NE不低于预热时下限速度且内燃机旋转速度NE不超过预热时上限速度。

在此，有时在需要三元催化剂23的预热时也提出制热要求。在如上述那样提出制热要求而执行制热处理时，内燃机旋转速度NE增大。但是，在这样执行制热处理时，存在内燃机旋转速度NE变得比上述预定的速度范围的上限高之虞。

因此，在本实施方式中，在催化剂预热处理的执行条件成立的状况下存在制热要求时，比制热处理优先地执行催化剂预热处理。由此，能抑制起因于制热要求的内燃机旋转速度NE的上升。

返回图3，在步骤S13中，在要求内燃机输出PEQ为判定内燃机输出PEQTh以上的情况下(否)，处理转移到下一步骤S15。在步骤S15中，执行中断处理。在执行中断处理时，中断催化剂预热处理。而且，在由催化剂预热处理的执行而改变了控制量的各种执行器中的、气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35的控制量保持为催化剂预热处理的执行时的值。在保持了这些执行器的控制量的情况下，虽然存在燃料经济性恶化的可能性，但能够由其它执行器的驱动而使内燃机10的输出增大。也就是说，对于控制量的改变相悖的仅是燃料经济性的执行器的控制量，即使中断催化剂预热处理，也不改变。另一方面，除此以外的其它执行器的控制量随着催化剂预热处理的中断而改变。在此所说的其它执行器是点火装置20和各喷射阀18、19。并且，在执行中断处理时，一度结束本处理例程。

此外，有时在存在制热要求时执行中断处理。在此情况下，在本实施方式中，即使中断催化剂预热处理，也保持内燃机旋转速度NE。这是因为：在反复催化剂预热处理的中断和再次开始的情况下，预测为催化剂预热处理的中断期间短。

另一方面，在步骤S12中，在催化剂温度TMPC为判定温度TMPCTh以上的情况下(是)，能够判断为三元催化剂23已活性化，所以，处理转移到下一步骤S16。也就是说，结束催化剂预热处理。于是，内燃机10的各种执行器的控制量改变为催化剂预热处理的非执行时用的值。也就是说，并未因中断处理的执行而改变控制量的执行器、即气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35的控制量也改变为催化剂预热处理的非执行时用的值。

在步骤S16中，进行在吸藏量推定处理中导出的三元催化剂23的氧吸藏量OSA是否为结束判定值OSATh以上的判定。在氧吸藏量OSA过剩时，存在即使三元催化剂23活性化也无法充分发挥排气的净化性能之虞。于是，设定结束判定值OSATh作为氧吸藏量OSA是否过多的判断基准。

在步骤S16中，在氧吸藏量OSA为结束判定值OSATh以上的情况下(是)，能够判断为氧吸藏量OSA过剩，所以，处理转移到下一步骤S17。在步骤S17中，执行氧吸藏量减少处理。也就是说，在由催化剂预热处理的执行而使得氧吸藏量OSA为结束判定值OSATh以上的情况下，在催化剂温度TMPC成为判定温度TMPCTh以上而结束催化剂预热处理后，执行氧吸藏量减少处理。在氧吸藏量减少处理中，通过调整空燃比AF而使得氧吸藏量OSA减少。也就是说，在设定了比理论空燃比靠浓侧的空燃比作为目标空燃比AFTr的状态下，实施燃料喷射控制。由此，能够使空燃比AF为比理论空燃比靠浓侧的值。于是，从汽缸11内向排气通路22排出的排气所含的未燃燃料即碳氢化合物(烃)的量增加。并且，这样的碳氢化合物由三元催化剂23氧化。也就是说，能够使氧吸藏量OSA减少。并且，在执行氧吸藏量减少处理后，处理转移到下一步骤S18。

另一方面，在步骤S16中，在氧吸藏量OSA小于结束判定值OSATh的情况下(否)，消除了氧吸藏量OSA为过剩的状态，所以，不执行步骤S17的处理而将处理转移到步骤S18。也就是说，氧吸藏量减少处理以氧吸藏量OSA小于结束判定值OSATh为条件而结束。

在步骤S18中，进行是否存在制热要求的判定。在不存在制热要求的情况下(S18：否)，一度结束本处理例程。另一方面，在存在制热要求的情况下(S18：是)，处理转移到下一步骤S19。在步骤S19中，执行制热处理。然后，一度结束本处理例程。

对本实施方式的作用和效果进行说明。

(1)在催化剂温度TMPC小于判定温度TMPCTh的情况下，三元催化剂23为非活性，所以，执行催化剂预热处理。由此，能够使催化剂温度TMPC成为判定温度TMPCTh以上。在本实施方式中，在催化剂预热处理中，进行空燃比控制以使得空燃比AF成为比理论空燃比靠稀侧的值。因此，与进行空燃比控制以使得空燃比AF成为理论空燃比的情况相比，能够减少从汽缸11内向排气通路22排出的排气所含的碳氢化合物的量。结果，能够抑制随着催化剂预热处理的执行的排放的恶化。

(2)若持续维持空燃比AF为比理论空燃比靠稀侧的值的状态，则三元催化剂23的氧吸藏量OSA变得过剩。在氧吸藏量OSA过剩的情况下，即使三元催化剂23活性化，也无法使三元催化剂23充分发挥排气的净化性能。在这方面，在本实施方式中，在由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度TMPC为判定温度TMPCTh以上而结束催化剂预热处理时，执行氧吸藏量减少处理。通过氧吸藏量减少处理的执行来调整空燃比AF，从而能够减少氧吸藏量OSA。也就是说，通过在催化剂预热处理的结束后执行氧吸藏量减少处理，能够使氧吸藏量OSA适量。结果，能够使三元催化剂23充分发挥排气的净化性能。

(3)在本实施方式中，在催化剂预热处理的执行中要求内燃机输出PEQ为判定内燃机输出PEQTh以上时，由中断处理的执行来中断催化剂预热处理，并且，气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35的控制量保持为催化剂预热处理的执行时的值。因此，在之后要求内燃机输出PEQ变得小于判定内燃机输出PEQTh而催化剂预热处理的再次开始条件成立时可以不改变上述控制量，相应地，能够尽早地再次开始催化剂预热处理。也就是说，能够缩短从催化剂预热处理的再次开始条件成立到实际上再次开始催化剂预热处理为止所需的时间。

(4)在催化剂预热处理的执行中，将内燃机旋转速度NE调整成使得内燃机旋转速度NE不低于预热时下限速度。由此，能抑制在催化剂预热处理的执行中从汽缸11内向排气通路22排出的排气量变得过少的问题。因此，由催化剂预热处理的执行而使得催化剂温度TMPC达到判定温度TMPCTh所需的时间难以变长。

(5)在本实施方式中，在催化剂预热处理的执行条件成立的状况下存在制热要求时，比制热处理优先地执行催化剂预热处理。结果，能抑制起因于制热要求的内燃机旋转速度NE的上升。因此，能抑制在三元催化剂23为非活性的状态下排气通路22中的排气的流量过剩。结果，能够抑制排放的恶化。

(6)在从上一次行程结束到下一次行程开始为止的期间，从外部流入到排气通路22的空气所含的氧被取入三元催化剂23。也就是说，若放置时间TMSK长，则成为三元催化剂23无法吸藏更多氧的状态。在本实施方式中，在放置时间TMSK为判定时间TMSKTh以上时，判断为三元催化剂23无法吸藏更多氧的状态，将三元催化剂23中的氧吸藏量的最大值设定作为下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA。因此，与将下一次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA视为与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量OSA相等的情况相比，在下一次行程中，能够减小内燃机控制部120所把握的氧吸藏量OSA与实际的氧吸藏量的偏离。也就是说，能够抑制内燃机控制部120对氧吸藏量OSA的推定精度的降低。结果，能够由氧吸藏量减少处理的执行而使氧吸藏量OSA适量。

(7)另一方面，在放置时间TMSK小于判定时间TMSKTh时，设定与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量OSA和放置时间TMSK相应的值作为此次行程的开始时刻的氧吸藏量OSA。由此，能够确切地把握行程中的氧吸藏量OSA的推移。结果，能够由氧吸藏量减少处理的执行而使氧吸藏量OSA适量。

上述实施方式能够如下改变地实施。上述实施方式和以下的改变例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合地实施。

·在催化剂预热处理的执行条件成立的状况下存在制热要求时，可以在内燃机旋转速度NE不超过上述预定的速度范围的上限的范围内使内燃机旋转速度NE增大。

·有时在车辆的档位段为停车档位段时和行驶档位段为行驶档位段时，混合动力系统的共振点不同。有时将停车档位段称为P档位段，有时将行驶档位段称为D档位段。因此，可以使催化剂预热处理的执行中的内燃机旋转速度NE的目标值、即上述预定的速度范围在停车档位段时和行驶档位段时不同。由此，不管是在停车档位段时还是行驶档位段时都能够抑制催化剂预热处理的执行时起因于混合动力系统的共振的异响、振动的产生。

此外，在不管是停车档位段还是行驶档位段时混合动力系统的共振点都相同的情况下，也可以不使催化剂预热处理的执行中的上述预定的速度范围在停车档位段时和行驶档位段时不同。

·在催化剂预热处理中，也可以将气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35中的一部分执行器的控制量改变为与催化剂预热处理的非执行时不同的值，而使其余的执行器的控制量不随催化剂预热处理的执行而改变。

·通过使点火正时滞后而能够使排气的温度上升。因此，在催化剂预热处理中，若使点火正时滞后，则也可以使气门正时调整装置17A、EGR装置25、低压燃料泵32和高压燃料泵35的控制量不随催化剂预热处理的执行而改变。

·应用控制装置100的混合动力车辆只要具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源，则也可以是与图1所示的混合动力车辆不同结构的车辆。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的控制装置，应用于具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源并在所述内燃机的排气通路设有具有对排气进行净化的功能的催化剂的混合动力车辆，其中，

所述控制装置具有控制所述内燃机的内燃机控制部；

所述内燃机控制部执行：

催化剂预热处理，在所述催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度时，将空燃比设为比理论空燃比靠稀侧的空燃比且使所述催化剂温度上升；以及

氧吸藏量减少处理，在由所述催化剂预热处理的执行而使得所述催化剂温度成为所述判定温度以上之后，通过调整空燃比而使所述催化剂的氧吸藏量减少。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，

所述内燃机控制部，

构成为以所述催化剂的氧吸藏量小于结束判定值为条件来结束所述氧吸藏量减少处理；

在所述混合动力车辆的上一次行程的结束时刻至下一次行程的开始时刻为止的时间即放置时间为判定时间以上时，将下一次行程的开始时刻的所述氧吸藏量视为与所述催化剂中的氧吸藏量的最大值相等。

3.如权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其中，

所述内燃机控制部在所述放置时间小于所述判定时间时，将下一次行程的开始时刻的所述氧吸藏量设定为与上一次行程的结束时刻的氧吸藏量和所述放置时间相应的值。

4.如权利要求1～3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，

所述内燃机控制部构成为，在所述催化剂预热处理中，作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量，设定与所述催化剂温度为所述判定温度以上时不同的值；

所述内燃机控制部，

在所述催化剂温度小于所述判定温度的状况下在对所述内燃机的输出的要求值即要求内燃机输出小于判定内燃机输出时，执行所述催化剂预热处理；

在所述催化剂预热处理的执行中所述要求内燃机输出成为所述判定内燃机输出以上时，执行中断所述催化剂预热处理且将所述控制量保持为所述催化剂预热处理的执行中的值的中断处理。

5.如权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其中，

所述内燃机控制部在所述催化剂预热处理的执行中将内燃机旋转速度控制成该内燃机旋转速度不低于预热时下限速度。

6.如权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其中，

所述内燃机控制部构成为，在存在制热要求时，执行使内燃机旋转速度比没有制热要求时高的制热处理；

所述内燃机控制部在所述催化剂预热处理的执行条件成立的状况下存在制热要求时，比所述制热处理优先地执行所述催化剂预热处理并抑制内燃机旋转速度的上升。

7.一种混合动力车辆的控制装置，应用于具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源并在所述内燃机的排气通路设有具有对排气进行净化的功能的催化剂的混合动力车辆，其中，

所述控制装置具有内燃机控制部，该内燃机控制部执行催化剂预热处理，所述催化剂预热处理在所述催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度的状况下在对所述内燃机的输出的要求值即要求内燃机输出小于判定内燃机输出时，使所述催化剂温度上升；

所述内燃机控制部，

在所述催化剂预热处理中，作为气门正时调整装置、EGR装置、高压燃料泵和低压燃料泵中的至少一个的控制量，设定与所述催化剂温度为所述判定温度以上时不同的值；

在所述催化剂预热处理的执行中所述要求内燃机输出为所述判定内燃机输出以上时，执行中断所述催化剂预热处理且将所述控制量保持为所述催化剂预热处理的执行中的值的中断处理。

8.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具有内燃机和电动发电机作为车辆的动力源并在所述内燃机的排气通路设有具有对排气进行净化的功能的催化剂，其中，

所述控制方法包括：

执行催化剂预热处理，所述催化剂预热处理在所述催化剂的温度即催化剂温度小于判定温度时，将空燃比设为比理论空燃比靠稀侧的空燃比且使所述催化剂温度上升；以及

执行氧吸藏量减少处理，所述氧吸藏量减少处理在由所述催化剂预热处理的执行而使得所述催化剂温度成为所述判定温度以上之后，通过调整空燃比而使所述催化剂的氧吸藏量减少。

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