СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОГРЕВОМ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОГРЕВОМ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60K6/46 B60W10/06 B60W10/26 B60W20/13 B60W20/16 B60W20/17 F02D29/06 F02D45/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства и устройству управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства.

Предпосылки изобретения

[0002] В гибридном транспортном средстве, когда характеристики очистки отработавших газов ухудшаются по мере того, как температура катализатора, присоединенного к выхлопной системе двигателя, падает из-за продолжающейся остановки двигателя, продолжения прокрутки двигателя или тому подобного, двигатель внутреннего сгорания запускается тем, чтобы вырабатывать электроэнергию для прогрева катализатора (см. публикацию японской нерассмотренной патентной заявки № 2017-128212).

[0003] При этом, когда электроэнергия генерируется с использованием двигателя, двигатель устанавливается на частоту вращения оптимизации и крутящий момент оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем становится наибольшей. В результате аккумуляторная батарея заряжается за счет генерируемой электрической мощности оптимизации, которая генерируется на основе частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации, а отработавшие газе, выпускаемые в соответствии со частотой вращения оптимизации, нагревают катализатор.

Сущность изобретения

[0004] В гибридном транспортном средстве верхнепредельная генерируемая электрическая мощность двигателя ограничена на основе степени заряда (СЗ) аккумуляторной батареи, и, когда генерируемая электрическая мощность оптимизации превышает верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, целевая частота вращения и целевой крутящий момент двигателя ограничены, и генерируемая электрическая мощность уменьшается до верхнепредельной генерируемой электрической мощности. Однако даже когда катализатор прогревается двигателем, целевая частота вращения которого ограничена, как описано выше, на достижение температуры для активации катализатора может потребоваться некоторое время.

[0005] Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы надежно прогревать катализатор независимо от СЗ аккумуляторной батареи в гибридном транспортном средстве.

[0006] Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения представляет собой способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства, в котором аккумуляторная батарея подает электроэнергию на электродвигатель, аккумуляторная батарея заряжается с помощью двигателя для выработки электроэнергии, а выпускаемые из двигателя отработавшие газы обрабатываются катализатором, причем, когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора, целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом двигателя управляют на основе степени заряда аккумуляторной батареи, и, когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до требуемой температуры прогрева, целевую частоту вращения регулируют так, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения, которая равна или превышает нижнепредельную частоту вращения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] ФИГ. 1 является блок-схемой строения гибридного транспортного средства, в котором применяется вариант осуществления;

ФИГ. 2 - блок-схема управления устройства управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления;

ФИГ. 3 - вид, показывающий соотношения между скоростью транспортного средства и нижнепредельной частотой вращения для потребности в прогреве катализатора, а также между требуемой для прогрева частотой вращения и скоростью транспортного средства соответственно;

ФИГ. 4 - график, показывающий соотношение между рабочей точкой, относящейся к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту двигателя в гибридном транспортном средстве, и верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определяемой степенью заряда (СЗ);

ФИГ. 5 - график, показывающий соотношение между рабочей точкой и верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определяемой степенью заряда (СЗ), причем рабочая точка относится к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту двигателя гибридного транспортного средства при выполнении управления прогревом; а

ФИГ. 6 - временная диаграмма фактической частоты вращения двигателя, температуры катализатора и сигнала требования прогрева катализатора при выполнении управления прогревом в гибридном транспортном средстве.

Описание вариантов осуществления

[0008] Далее вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на чертежи.

[Строение гибридного транспортного средства]

[0009] ФИГ. 1 является блок-схемой, показывающей строение гибридного транспортного средства, в котором применяется данный вариант осуществления. Гибридное транспортное средство, в котором применяется этот вариант осуществления, включает в себя двигатель 1, генератор 2, аккумуляторную батарею 3, электродвигатель 4, колеса 6 (ведущие колеса) и контроллер 7 электродвигателя, который управляет электродвигателем 4.

[0010] В гибридном транспортном средстве колеса 6 приводятся в движение не двигателем 1, а электрической энергией, подаваемой от аккумуляторной батареи 3. Поскольку двигатель 1, аккумуляторная батарея 3 и колеса 6 соединены последовательно (последовательное соединение), гибридное транспортное средство называется автомобилем-последовательным гибридом.

[0011] Двигатель 1 механически соединен с генератором 2 через редуктор (не показан). Генератор 2 соединен с аккумуляторной батареей 3 так, что обеспечиваются передача и прием электроэнергии. Можно передавать и принимать электроэнергию между аккумуляторной батареей 3 и контроллером 7 электродвигателя, а также между контроллером 7 электродвигателя и электродвигателем 4.

[0012] Движущая сила двигателя 1 передается генератору 2, и генератор 2 вырабатывает электроэнергию с использованием движущей силы двигателя 1. Аккумуляторная батарея 3 заряжается электрической энергией, генерируемой в генераторе 2. Электрическая энергия, заряженная в аккумуляторной батарее 3, передается на электродвигатель 4 через контроллер 7 электродвигателя, и электродвигатель 4 приводится в действие электрической энергией, подаваемой от аккумуляторной батареи 3. Колеса 6 вращаются благодаря приводному усилию электродвигателя 4 через передачу 5, тем самым заставляя гибридное транспортное средство двигаться. Во время замедления электродвигатель 4 прикладывает к колесам 6 рекуперативное тормозное усилие, тем самым генерируя рекуперативную электрическую энергию, и эта рекуперативная электрическая энергия накапливается в аккумуляторной батарее 3 при зарядке через контроллер 7 электродвигателя. Когда степень заряда (СЗ) аккумуляторной батареи 3 находится на значении, равном или большем, чем некое данное значение, и верхнепредельная электрическая мощность зарядки ниже, чем рекуперативная электрическая мощность, тогда избыточная рекуперативная электрическая мощность не заряжается в аккумуляторную батарею 3 и подается на генератор 2. Затем, по мере того как генератор 2 приводится в действие и заставляет двигатель 1 вращаться, избыточная рекуперативная электрическая мощность потребляется.

[0013] Гибридное транспортное средство включает в себя переключатель 81 режима, который альтернативно выбирает режим движения из множества режимов движения, рычаг 82 выбора, которым управляет водитель при выборе диапазона автоматической трансмиссии, датчик 83 скорости транспортного средства, который обнаруживает скорость транспортного средства, датчик 84 гидравлического давления тормозов, который обнаруживает тормозное усилие, датчик 85 отрицательного давления тормозов, который обнаруживает отрицательное давление тормозов, используемое для содействия операции нажатия педали тормоза, датчик 86 положения акселератора, который обнаруживает положение акселератора (степень открытия акселератора), и контроллер 9 транспортного средства (устройство управления прогревом катализатора), который управляет всем гибридным транспортным средством.

[0014] Контроллер 9 транспортного средства электрически соединен с переключателем 81 режима, рычагом 82 выбора, датчиком 83 скорости транспортного средства, датчиком 84 гидравлического давления тормозов, датчиком 85 отрицательного давления тормозов и датчиком 86 положения акселератора. Контроллер 9 транспортного средства принимает сигнал, указывающий выбранный режим движения, от переключателя 81 режимов, принимает сигнал, указывающий выбранный диапазон, от рычага 82 выбора, принимает сигнал, указывающий скорость гибридного транспортного средства, от датчика 83 скорости транспортного средства, принимает сигнал, указывающий гидравлическое давление тормозов, от датчика 84 гидравлического давления тормозов, принимает сигнал, указывающий отрицательное давление тормозов, от датчика 85 отрицательного давления тормозов и принимает сигнал, указывающий положение акселератора, от датчика 86 положения акселератора.

[0015] Режимы движения, которые могут быть выбраны переключателем 81 режима, включают в себя нормальный режим, в котором усилие рекуперативного торможения электродвигателем 4 относительно мало, эко-режим, в котором усилие рекуперативного торможения больше, чем в нормальном режиме, бесшумный режим, в котором выработка электроэнергии двигателем 1 прекращается при работе переключателя 81 режима, режим заряда, в котором генерируется электроэнергия с использованием двигателя 1 в соответствии с работой переключателя 81 режима, и так далее.

[0016] Диапазоны, которые могут быть выбраны рычагом 82 выбора, включают в себя диапазон движения вперед (прямого хода), диапазон реверса (заднего хода), диапазон нейтрали, диапазон парковки и так далее.

[0017] Контроллер 9 транспортного средства соединен с двигателем 1, генератором 2, аккумуляторной батареей 3 и контроллером 7 электродвигателя. Контроллер 9 транспортного средства передает значение команды крутящего момента двигателя (в дальнейшем именуемое как значение команды крутящего момента) в двигатель 1, передает значение команды частоты вращения в генератор 2 и передает значение команды крутящего момента электродвигателя в контроллер 7 электродвигателя.

[0018] Контроллер 9 транспортного средства реализован, например, с помощью микрокомпьютера общего назначения, который включает в себя ЦП (центральный процессор), память и блок ввода-вывода. В микрокомпьютере установлена и исполняется компьютерная программа, которая позволяет микрокомпьютеру функционировать в качестве контроллера 9 транспортного средства. Контроллер 9 транспортного средства может быть реализован с помощью программного обеспечения, как описано выше. Однако для каждого блока, который также выполняет обработку информации в контроллере 9 транспортного средства может быть предназначено индивидуальное аппаратное обеспечение. Также контроллер 7 электродвигателя может быть выполнен как программное или аппаратное обеспечение.

[0019] Когда СЗ аккумуляторной батареи 3 меньше, чем некое данное значение нижнего предела, контроллер 9 транспортного средства (ЭБУ 91, описанный ниже) заставляет двигатель 1 и генератор 2 генерировать электроэнергию и заряжает аккумуляторную батарею 3. Когда СЗ достигает некоего данного значения верхнего предела, контроллер 9 транспортного средства ограничивает или останавливает выработку электроэнергии. Кроме того, когда генерируется рекуперативная электрическая мощность, превышающая верхнепредельную электрическую мощность зарядки аккумуляторной батареи 3, контроллер 9 транспортного средства подает избыточную рекуперативную электрическую мощность на генератор 2, и генератор 2 заставляет двигатель 1 вращаться. Таким образом, избыточная рекуперативная электрическая мощность потребляется. Кроме того, когда отрицательное давление тормозов меньше некоего данного значения, контроллер 9 транспортного средства подает электрическую энергию на генератор 2 с тем, чтобы провернуть двигатель 1, тем самым восстанавливая отрицательное давление тормозов.

[0020] ФИГ. 2 - блок-схема управления устройства управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства в соответствии с этим вариантом осуществления. Как показано на ФИГ. 2, контроллер 9 транспортного средства включает в себя ЭБУ 91 (электронный блок управления) (может быть отдельным от контроллера 9 транспортного средства прибором), операционный блок 92 требования прогрева катализатора (устройство управления прогревом катализатора) и блок 93 управления рабочей точкой (устройство управления прогревом катализатора).

[0021] ЭБУ 91 управляет всем гибридным транспортным средством на основе режима движения, диапазона, входных сигналов от различных датчиков и компьютерной программы. ЭБУ 91 передает командный сигнал (сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прокрутки) в блок 93 управления рабочей точкой на основании состояния движения гибридного транспортного средства (включая ситуацию со СЗ), а также может остановить передачу командного сигнала.

[0022] Сигнал требования выработки электроэнергии является сигналом, требующим выработки электроэнергии с использованием двигателя 1 и генератора 2. При отправке сигнала требования выработки электроэнергии ЭБУ 91 вычисляет верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, которая может быть выработана двигателем 1 и генератором 2, на основе величины СЗ, введенной от аккумуляторной батареи 3, и передает эту верхнепредельную генерируемую электрическую мощность блоку 93 управления рабочей точкой. Как описано выше, сигнал требования прокрутки передается тогда, когда потребляется избыточная рекуперативная электрическая мощность или когда восстанавливается отрицательное давление тормозов.

[0023] ЭБУ 91 также оценивает температуру катализатора, присоединенного к выхлопной системе двигателя 1, на основе состояния движения гибридного транспортного средства и передает информацию об оцененном значении температуры катализатора в операционный блок 92 требования прогрева катализатора. Температура катализатора может фактически измеряться датчиком температуры или тому подобным вместо оценки.

[0024] Операционный блок 92 требования прогрева катализатора определяет, выполняется ли или нет управление прогревом катализатора на основании оцененного значения температуры катализатора (или измеренного датчиком температуры значения), введенного ЭБУ 91. Когда оцененное значение температуры катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева, операционный блок 92 требования прогрева катализатора передает сигнал требования прогрева катализатора (флаг требования прогрева катализатора), а затем, когда оцененное значение температуры катализатора достигает требуемой температуры прогрева или установленной температуры, которая выше, чем требуемая температура прогрева, на заданную величину (например, 30 градусов), операционный блок 92 требования прогрева катализатора прекращает передавать сигнал требования прогрева катализатора. В качестве альтернативы, когда после передачи сигнала требования прогрева катализатора истекает некий данный период времени (например, 15 секунд), операционный блок 92 требования прогрева катализатора прекращает передачу сигнала требования прогрева катализатора.

[0025] Кроме того, когда операционный блок 92 требования прогрева катализатора передает сигнал требования прогрева катализатора в блок 93 управления рабочей точкой, информация, касающаяся описанной ниже первой целевой частоты вращения, вводится в операционный блок 92 требования прогрева катализатора блоком 93 управления рабочей точкой, и операционный блок 92 требования прогрева катализатора отвечает информацией, касающейся второй целевой частоты вращения, блоку 93 управления рабочей точкой.

[0026] Когда первая целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до требуемой температуры прогрева, которая необходима для активации катализатора, вторая целевая частота вращения устанавливается на требуемую для прогрева частоту вращения, равную или большую, чем нижнепредельная частота вращения. Кроме того, когда первая целевая частота вращения равна или выше нижнепредельной частоты вращения, вторая целевая частота вращения устанавливается на то же значение, что и первая целевая частота вращения.

[0027] Кроме того, информация, касающаяся скорости транспортного средства, вводится в операционный блок 92 требования прогрева катализатора, который затем устанавливает требуемую температуру прогрева и требуемую для прогрева частоту вращения на основе этой информации, касающейся скорости транспортного средства. Подробности этого приведены ниже (ФИГ. 3).

[0028] Блок 93 управления рабочей точкой включает в себя блок 931 управления генерируемой электрической мощностью, блок 932 регулировки частоты вращения и блок 933 регулировки крутящего момента. Блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет (контролирует) целевую частоту вращения и целевой крутящий момент на основе СЗ аккумуляторной батареи 3. Блок 932 регулировки частоты вращения передает значение команды вращения на основе целевой частоты вращения. Блок 933 регулировки крутящего момента передает значение команды крутящего момента на основе целевого крутящего момента. После получения информации, касающейся требуемой для прогрева частоты вращения, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения (первой целевой частотой вращения) до частоты вращения (второй целевой частоты вращения), относящейся к требуемой для прогрева частоте вращения.

[0029] Как только блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью приводит в действие двигатель 1 и генератор 2, и как только блок 931 управления генерируемой электрической мощностью завершает прием сигнала требования выработки электроэнергии или сигнала требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью останавливает двигатель 1 и генератор 2. Кроме того, как только блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования прокрутки, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью заставляет работать генератор 2, не вызывая работу двигателя 1. Как только блок 931 управления генерируемой электрической мощностью завершает прием сигнала требования прокрутки, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью останавливает генератор 2.

[0030] Когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью генерирует значение команды частоты вращения через блок 932 регулировки частоты вращения и передает значение команды частоты вращения на генератор 2. Кроме того, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью генерирует значение команды крутящего момента через блок 933 регулировки крутящего момента и передает значение команды крутящего момента на двигатель 1. Значение команды частоты вращения и значение команды крутящего момента генерируются на основе верхнепредельной генерируемой электрической мощности, которая определяется на основе СЗ аккумуляторной батареи 3.

[0031] Предпочтительно, чтобы двигатель 1 и генератор 2 генерировали электроэнергию с частотой вращения оптимизации и крутящим моментом оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем 1 максимизирована. Поэтому блок 931 управления генерируемой электрической мощностью сравнивает генерируемую электрическую мощность оптимизации с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, передаваемой из ЭБУ 91. Генерируемая электрическая мощность оптимизации получается из произведения частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации. Когда генерируемая электрическая мощность оптимизации ниже, чем верхнепредельная генерируемая электрическая мощность, целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была частотой вращения оптимизации, а также целевым крутящим моментом управляют так, чтобы он был крутящим моментом оптимизации для генерации электрической энергии с использованием двигателя 1 и генератора 2.

[0032] Между тем, верхнепредельная генерируемая электрическая мощность уменьшается по мере увеличения СЗ. Поэтому, когда верхнепредельная генерируемая электрическая мощность меньше, чем генерируемая электрическая мощность оптимизации, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, что целевая частота вращения и целевой крутящий момент равны верхнепредельной генерируемой электрической мощности. При этом целевая частота вращения и целевой крутящий момент вычисляются таким образом, чтобы не создавался аномальный шум, такой как шум дребезжания в двигателе 1 (и ненормальный шум, создаваемый генератором 2), как описано ниже.

[0033] Как только блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает информацию, касающуюся требуемой для прогрева частоты вращения, от операционного блока 92 требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент, как описано выше, а также выводит информацию, касающуюся целевой частоты вращения (первой целевой частоты вращения), в операционный блок 92 требования прогрева катализатора. Затем на основе второй целевой частоты вращения, присланной в ответ операционным блоком 92 требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью генерирует и передает значение команды частоты вращения через блок 932 регулировки частоты вращения. При этом целевой крутящий момент регулируют таким образом, чтобы в двигателе 1 не создавался аномальный шум, как описано выше, и значение команды крутящего момента генерируют на основе отрегулированного целевого крутящего момента. Детали, касающиеся расчета целевой частоты вращения и целевого крутящего момента, описаны позже (ФИГ. 4, ФИГ. 5).

[Соотношение между требуемой температурой прогрева катализатора и скоростью транспортного средства]

[0034] ФИГ. 3 представляет собой вид, показывающий соотношения между скоростью транспортного средства и нижнепредельной частотой вращения по требованию прогрева катализатора, а также между требуемой для прогрева частотой вращения и скоростью транспортного средства. Катализатор (например, тройной катализатор или, иначе говоря, трехкомпонентный нейтрализатор) выполняет очистительную обработку отработавших газов, выпускаемых во время работы двигателя 1. Хотя катализатор показывает свои характеристики очистки при нагревании, катализатор способен очищать отработавшие газы с особенно высокой эффективностью при температуре, равной или превышающей заданную температуру активации. Между тем, когда скорость транспортного средства низка, целевая частота вращения двигателя 1 обычно устанавливается на низкую величину, и количество отработавших газов мало. Поэтому допустимо, что температура катализатора может быть в некоторой степени ниже температуры активации. Следовательно, в этом варианте осуществления требуемая температура прогрева, при которой активируется катализатор, определяется на основе скорости транспортного средства.

[0035] Как показано на верхнем левом графике на ФИГ. 3, необходимая для активации катализатора температура равна или ниже 480°C, когда скорость транспортного средства равна или ниже 15 км/ч, и составляет примерно 630°C, когда скорость транспортного средства равна или выше 18 км/ч. Кроме того, авторы изобретения настоящей заявки получили сведения о том, что, как показано в правой верхней таблице на ФИГ. 3, в диапазоне фактической частоты вращения двигателя 1 от 1200 до 3050 об/мин (количество подаваемого отработавшего газа) температура катализатора монотонно увеличивается с увеличением фактической частоты вращения, и катализатор нагревается до тех пор, пока температура катализатора не достигает 549°C, что превышает 480°C, когда фактическая частота вращения составляет 1200 об/мин. Кроме того, авторы изобретения настоящей заявки получили сведения о том, что, когда фактическая частота вращения составляет 2000 об/мин, катализатор нагревается до температуры, равной или превышающей 660°С, что превышает температуру активации в 630°С.

[0036] Следовательно, операционный блок 92 требования прогрева катализатора в соответствии с этим вариантом осуществления устанавливает нижнепредельную частоту вращения на 2000 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или превышает 18 км/ч, а также устанавливает нижнепредельную частоту вращения на 1200 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или ниже 15 км/ч. Таким образом, требуемая для прогрева частота вращения устанавливается на 2000 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или превышает 18 км/ч. Между тем, требуемая для прогрева частота вращения устанавливается на 1400 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или ниже 15 км/ч. Это основано на учете нестабильности характеристик очистки в низкотемпературной области катализатора (низкоскоростная область скорости транспортного средства).

[Соотношение между рабочей точкой двигателя и СЗ]

[0037] ФИГ. 4 представляет собой график, показывающий соотношение между рабочей точкой и верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определенной на основе СЗ, причем рабочая точка относится к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту двигателя 1 в гибридном транспортном средстве. ФИГ. 5 представляет собой график, показывающий соотношение между рабочей точкой и верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определенной на основе СЗ, причем рабочая точка относится к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту двигателя 1 при выполнении управления прогревом в гибридном транспортном средстве. На ФИГ. 4 и ФИГ. 5 показаны характеристические координаты, в которых горизонтальные оси представляют целевую частоту вращения, а вертикальные оси представляют целевой крутящий момент.

[0038] Как описано выше, целевую генерируемую электрическую мощность, которая выводится из двигателя 1 и генератора 2, возможно получить на основе произведения целевой частоты вращения и целевого крутящего момента. Следовательно, верхнепредельная генерируемая электрическая мощность может быть представлена кривыми линиями A-F (гиперболами), показанными штрих-пунктирными линиями на ФИГ. 4 и ФИГ. 5. Здесь кривые A-F определены на основе СЗ аккумуляторной батареи 3. Когда верхнепредельная генерируемая электрическая мощность соответствует A, СЗ аккумуляторной батареи 3 является самой низкой, а верхнепредельная генерируемая электрическая мощность является самой высокой, и по мере того, как верхнепредельная генерируемая электрическая мощность изменяется от B, C к D, СЗ увеличивается и, в то же время, верхнепредельная генерируемая электрическая мощность соответственно уменьшается. Когда верхнепредельная генерируемая электрическая мощность соответствует F, СЗ аккумуляторной батареи 3 является самой высокой, а верхнепредельная генерируемая электрическая мощность является самой низкой.

[0039] Звездочки, показанные в характеристических координатах на ФИГ. 4 и ФИГ. 5, представляют рабочую точку a с частотой вращения оптимизации и крутящим моментом оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем 1 максимизирована. Произведение частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации служит генерируемой электрической мощностью оптимизации.

[0040] Кроме того, в нижней части каждой из характеристических координат имеется область генерирования аномального шума (заштрихованная область), где в двигателе 1 создается шум дребезжания или тому подобное, и шум дребезжания или тому подобное создается в двигателе 1 тогда, когда рабочая точка включена в эту область.

[0041] А расположена в более высоком положении, чем рабочая точка a, в направлении целевой частоты вращения и направлении целевого крутящего момента, и показывает, что верхнепредельная генерируемая электрическая мощность выше, чем генерируемая электрическая мощность оптимизации. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью генерирует электроэнергию с использованием двигателя 1 и генератора 2 с рабочей точкой a (частотой вращения оптимизации и крутящим моментом оптимизации).

[0042] B-F проходят в более низких положениях, чем рабочая точка a, в направлении целевой частоты вращения и направлении целевого крутящего момента, и показывают, что верхнепредельная генерируемая электрическая мощность ниже, чем генерируемая электрическая мощность оптимизации. В случаях B и C блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом (рабочей точкой) так, что целевая генерируемая электрическая мощность совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определенной на основе СЗ, а также вычисляет (контролирует) целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, чтобы рабочая точка была расположена в надлежащей области за пределами области генерирования аномального шума по каждой из характеристических координат.

[0043] Хотя B проходит в более низком положении, чем рабочая точка a, в направлении целевой частоты вращения и направлении целевого крутящего момента, B не пересекает область генерирования аномального шума. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, чтобы они совпадали с рабочей точкой b. Однако целевая частота вращения фиксирована на частоте вращения оптимизации, и только целевой крутящий момент уменьшается.

[0044] Хотя C проходит положение в области генерирования аномального шума, частота вращения на пересечении (смещении c’) с граничной линией между областью генерирования аномального шума и надлежащей областью за пределами области генерирования аномального шума выше, чем частота вращения оптимизации. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, что целевая генерируемая электрическая мощность совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью (рабочая точка с). Однако целевая частота вращения фиксирована на частоте вращения оптимизации, и только целевой крутящий момент уменьшается. Рабочей точкой можно управлять так, чтобы она находилась на смещении c’.

[0045] Хотя D проходит область генерирования аномального шума, целевая частота вращения на пересечении (рабочая точка d) совпадает с частотой вращения оптимизации. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, что целевая генерируемая электрическая энергия мощность совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью (рабочая точка d).

[0046] В А-D целевой крутящий момент вычисляется так, чтобы рабочая точка перекрывала характеристическую линию L1, на которой целевая частота вращения регулируется так, чтобы она была частотой вращения оптимизации. Таким образом, можно поддерживать высокую эффективность расходования топлива двигателем 1.

[0047] В D-F целевая частота вращения и целевой крутящий момент вычисляются так, чтобы целевая генерируемая электрическая мощность совпадала с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью, определенной на основе СЗ. В то же время, целевая частота вращения и целевой крутящий момент вычисляются так, чтобы рабочая точка перекрывала пересечение, на котором граничная линия (характеристическая линия L2) и кривая линия, представляющая верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, пересекаются по каждой из характеристических координат.

[0048] E проходит область генерирования аномального шума, и целевая частота вращения на своем пересечении (рабочая точка e) ниже, чем частота вращения оптимизации. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии или сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, что целевая генерируемая электрическая энергия мощность совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью (рабочая точка е).

[0049] F проходит область генерирования аномального шума, и целевая частота вращения на своем пересечении (рабочая точка f) даже ниже, чем в случае E. В этом случае, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, чтобы целевая генерируемая электрическая мощность совпадала с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью (рабочая точка f).

[0050] Как показано на ФИГ. 4, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент так, что рабочая точка находится в положении либо на характеристической линии L1, либо характеристической линии L2, показанной на ФИГ. 4, на основе верхнепредельной генерируемой электрической мощности, определенной на основе СЗ.

[0051] Аналогично, в случаях A-E, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент, как описано выше. Между тем, в случае F, когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения (2000 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или выше 18 км/ч, 1400 об/мин, когда скорость транспортного средства равна или ниже 15 км/ч), требуется время на то, чтобы температура катализатора увеличилась, даже если управление прогревом выполняется на основе целевой частоты вращения, и управление прогревом не заканчивается. Чтобы решить эту проблему, рассматривается применение катализатора, содержащего такое количество каталитического благородного металла, которое поддерживает по меньшей мере некоторый уровень каталитических характеристик, или выше. Однако при этом имеется проблема, что стоимость увеличивается.

[0052] Поэтому, как показано на ФИГ. 5, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью вычисляет целевую частоту вращения и целевой крутящий момент с использованием верхнепредельной генерируемой электрической мощности, и, когда вычисленная целевая частота вращения (первая целевая частота вращения) ниже, чем нижнепредельная частота вращения, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью перемещает рабочую точку в положение на граничной линии (характеристической линии L2), при котором целевая частота вращения становится требуемой для прогрева частотой вращения (второй целевой частотой вращения). Таким образом, как показано на ФИГ. 5, даже когда рабочая точка, относящаяся к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту, является рабочей точкой f из-за требования выработки электроэнергии, отличного от требования прогрева катализатора, рабочая точка немедленно перемещается в рабочую точку g на характеристической линии L2 (целевая частота вращения составляет, например, 2000 об/мин), как только начинается требование прогрева катализатора.

[0053] В дополнение к перемещению рабочей точки g так, что рабочая точка g перекрывает характеристическую линию L2, рабочая точка g может перемещаться в такое положение в надлежащей области за пределами области генерирования аномального шума, при котором целевая частота вращения становится требуемой для прогрева частотой вращения. В результате, даже когда СЗ (степень заряда) высока, можно выполнять управление прогревом до управления СЗ и избежать создания аномального шума, такого как шум дребезжания. Кроме того, как описано выше, перемещая рабочую точку g так, чтобы рабочая точка g перекрывала характеристическую линию L2, можно минимизировать целевой крутящий момент. Следовательно, можно минимизировать целевую генерируемую электрическую мощность, а значит, снизить нагрузку на аккумуляторную батарею 3.

[0054] С учетом вышеизложенного, в этом варианте осуществления, можно вычислить целевую частоту вращения и целевой крутящий момент с помощью более простого способа управления. Это означает, что блок 931 управления генерируемой электрической мощностью заранее подготавливает карту (СЗ, целевой частоты вращения и целевого крутящего момента), в которой целевая частота вращения и целевой крутящий момент соответствуют друг другу таким образом, что рабочая точка перекрывает любую из характеристической линии L1 и характеристической линии L2, показанных на ФИГ. 4, в соответствии с изменением СЗ.

[0055] Затем, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования выработки электроэнергии, блоку 931 управления генерируемой электрической мощностью нужно только получить информацию о СЗ от аккумуляторной батареи 3 и извлечь соответствующие этой информации целевую частоту вращения и целевой крутящий момент из карты.

[0056] Кроме того, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования прогрева катализатора, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью получает информацию о СЗ от аккумуляторной батареи 3, извлекает соответствующую этой информации первую целевую частоту вращения из карты и передает эту информацию в операционный блок 92 требования прогрева катализатора. Затем, когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает информацию о второй целевой частоте вращения от операционного блока 92 требования прогрева катализатора, блоку 931 управления генерируемой электрической мощностью нужно только извлечь соответствующий второй целевой частоте вращения целевой крутящий момент из карты независимо от СЗ и сгенерировать значение команды частоты вращения, соответствующее второй целевой частоте вращения, и значение команды крутящего момента, относящееся к целевому крутящему моменту.

[0057] На ФИГ. 4 и ФИГ. 5, на характеристической линии L1 целевая частота вращения фиксирована на частоте вращения оптимизации, и характеристическая линия L1 проходит непосредственно вниз от рабочей точки а. Однако целевая частота вращения может не быть фиксированной, и характеристическая линия L1 может быть наклонена, так что целевая частота вращения и целевой крутящий момент снижаются по мере того, когда они отдаляются от рабочей точки a, и целевая частота вращения и целевой крутящий момент могут вычисляться (контролироваться) так, чтобы рабочая точка была расположена в надлежащей области за пределами области генерирования аномального шума в характеристических координатах.

[0058] Когда шум дребезжания или тому подобное разрешен, соответствующие СЗ первая целевая частота вращения и целевой крутящий момент могут быть извлечены на стадии, на которой информация о СЗ принимается от аккумуляторной батареи 3, и значение команды крутящего момента может быть сгенерировано на основе этой информации без регулировки целевого крутящего момента независимо от второй целевой частоты вращения.

[Временная диаграмма в варианте осуществления]

[0059] ФИГ. 6 является временной диаграммой, показывающей фактическую частоту вращения двигателя 1, температуру катализатора и сигнал требования прогрева катализатора в том случае, когда управление прогревом выполняется в гибридном транспортном средстве. Здесь предполагается случай, в котором управление прогревом начинается тогда, когда режим переключается в бесшумный режим после того, как аккумуляторная батарея 3 заряжалась с использованием двигателя 1 и генератора 2 в режиме заряда, и так далее.

[0060] Предполагается, что электрическая энергия вырабатывается с использованием двигателя 1 и генератора 2 на основе требования выработки электроэнергии (режим заряда), отличного от требования прогрева катализатора. В этом случае сначала двигатель 1 вращается с частотой вращения оптимизации (например, 2375 об/мин). Однако, когда СЗ приближается к верхнему предельному значению (например, 80 процентов), верхнепредельная генерируемая электрическая мощность ограничивается. Поэтому фактическая частота вращения постепенно падает. Когда фактическая частота вращения падает, температура катализатора также падает. Когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева (630°C), начинается управление прогревом, так как операционный блок 92 требования прогрева катализатора передает сигнал требования прогрева катализатора.

[0061] При этом фактическая частота вращения регулируется таким образом, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения (например, 2000 об/мин), независимо от верхнепредельной генерируемой электрической мощности, и температура катализатора увеличивается. При этом целевой крутящий момент также регулируется так, чтобы быть величиной, при которой в двигателе 1 не создается шум дребезжания.

[0062] Затем, когда температура катализатора выше требуемой температуры прогрева на заданную величину или когда истекает заданный период времени (например, 15 секунд) после начала управления прогревом, управление прогревом заканчивается, так как прекращается передача сигнала требования прогрева катализатора.

[0063] В это время СЗ временно увеличивается, становясь немного выше, чем верхнее предельное значение. Однако выработка электроэнергии двигателем 1 и генератором 2 после этого прекращается, и, значит, можно уменьшить СЗ до верхнего предела. Как описано выше, так как прогрев катализатора временно выполняется перед управлением СЗ, отработавшие газы обрабатываются надежно, и, когда температура катализатора снова становится ниже требуемой температуры прогрева, тогда можно перезапустить управление прогревом.

[0064] Если целевая частота вращения и целевой крутящий момент вычисляются по требованию прогрева катализатора в соответствии с ФИГ. 4 аналогично другому требованию выработки электроэнергии, фактическая частота вращения и фактический крутящий момент ограничены верхнепредельной частотой вращения, соответствующей верхнепредельной генерируемой электрической мощности, которая определяется на основе СЗ, даже когда на ФИГ. 6 передается сигнал требования прогрева катализатора, и, следовательно, не увеличиваются до требуемой для прогрева частоты вращения. Поэтому, когда управление выполняется так, что передача сигнала требования прогрева останавливается, когда температура катализатора выше требуемой температуры прогрева на заданную величину, передача сигнала требования прогрева не прекращается. В частности, вызванная требованием прогрева выработка электроэнергии двигателем 1 продолжается, даже если водитель выбирает бесшумный режим, в котором выработка электроэнергии с использованием двигателя 1 не выполняется. Таким образом, водителю придается ощущение дискомфорта. Кроме того, когда управление выполняется так, что управление прогревом заканчивается, когда истекает заданный период времени после начала управления прогревом, прогрев катализатора не достигается, и обработка отработавших газов может не завершиться.

[0065] Однако, в этом варианте осуществления, даже когда СЗ находится вблизи своего верхнего предельного значения из-за режима заряда и т. д., управление прогревом выполняется перед управлением СЗ, и значит, управление прогревом наверняка прекращается по истечении заданного периода времени. Следовательно, можно выполнять управление прогревом, которое не доставляет водителю ощущения дискомфорта.

[0066] Кроме того, этот вариант осуществления применим даже тогда, когда скорость транспортного средства равна или ниже 15 км/ч, и, в этом случае, поскольку требуемая для прогрева частота вращения регулируется так, чтобы она составляла 1400 об/мин, можно сдерживать увеличение СЗ больше, чем в случае, когда скорость транспортного средства равна или выше 18 км/ч, тем самым снижая нагрузку на аккумуляторную батарею 3.

[Эффекты этого варианта осуществления]

[0067] Этот вариант осуществления представляет собой способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства. При этом способе аккумуляторная батарея 3 подает электроэнергию на электродвигатель 4, и в то же время аккумуляторная батарея 3 заряжается с помощью двигателя 1 для выработки электроэнергии. Таким образом, выпускаемые из двигателя 1 отработавшие газы обрабатываются катализатором. При таком способе управления прогревом катализатора целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом двигателя 1 управляют на основе степени заряда аккумуляторной батареи 3, когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора. Кроме того, когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до требуемой температуры прогрева, целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения, которая равна или выше нижнепредельной частоты вращения.

[0068] Устройство управления катализатором для гибридного транспортного средства, с помощью которого реализуется вышеупомянутый способ управления, представляет собой устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства, включающее в себя аккумуляторную батарею 3, которая подает электроэнергию на электродвигатель 4, двигатель 1 для выработки электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи 3 и катализатор, который обрабатывает выпускаемые из двигателя 1 отработавшие газы. Устройство управления прогревом катализатора включает в себя операционный блок 92 требования прогрева катализатора и блок 931 управления генерируемой электрической мощностью. Операционный блок 92 требования прогрева катализатора передает сигнал требования прогрева катализатора для того, чтобы потребовать прогрева катализатора, когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора. Блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает сигнал требования прогрева катализатора и управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом двигателя 1. Операционный блок 92 требования прогрева катализатора передает информацию о требуемой для прогрева частоте вращения (второй целевой частоте вращения), которая равна или больше, чем нижнепредельная частота вращения, в блок 931 управления генерируемой электрической мощностью, когда целевая частота вращения (первая целевая частота вращения) ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до температуры, превышающей требуемую температуру прогрева. Когда блок 931 управления генерируемой электрической мощностью принимает информацию о требуемой для прогрева частоте вращения, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения (первой целевой частотой вращения) до требуемой для прогрева частоты вращения (второй целевой частоты вращения).

[0069] Таким образом, даже если СЗ (степень заряда) аккумуляторной батареи 3 находится вблизи ее верхнего предела, управление прогревом выполняется перед управлением СЗ, и управление прогревом наверняка прекращается по истечении заданного периода времени. Следовательно, можно выполнять управление прогревом, которое не доставляет водителю ощущения дискомфорта.

[0070] В этом варианте осуществления, когда генерируемая электрическая мощность оптимизации, определенная на основе частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем 1 максимизирована, ниже, чем верхнепредельная генерируемая электрическая мощность, определенная на основе степени заряда аккумуляторной батареи 3, целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была частотой вращения оптимизации, и целевым крутящим моментом управляют так, чтобы он был крутящим моментом оптимизации.

[0071] Аналогичным образом, когда генерируемая электрическая мощность оптимизации, определенная на основе частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем 1 максимизирована, ниже, чем верхнепредельная генерируемая электрическая мощность, определенная на основе степени заряда аккумуляторной батареи 3, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения так, чтобы она была частотой вращения оптимизации, и управляет целевым крутящим моментом так, чтобы он был крутящим моментом оптимизации. Таким образом, можно выполнять управление прогревом с минимальным расходом топлива.

[0072] В этом варианте осуществления, когда верхнепредельная генерируемая электрическая мощность ниже, чем генерируемая электрическая мощность оптимизации, целевой крутящий момент уменьшается от крутящего момента оптимизации, так что целевая генерируемая электрическая мощность, определяемая на основе целевой частоты вращения и целевого крутящего момента, совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью.

[0073] Аналогичным образом, когда верхнепредельная генерируемая электрическая мощность ниже, чем генерируемая электрическая мощность оптимизации, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью уменьшает целевой крутящий момент от крутящего момента оптимизации, так что целевая генерируемая электрическая мощность, определяемая на основе целевой частоты вращения и целевого крутящего момента, совпадает с верхнепредельной генерируемой электрической мощностью. Таким образом, можно поддерживать целевую частоту вращения на частоте вращения оптимизации. Следовательно, можно поддерживать высокую эффективность расходования топлива, а также можно сдерживать падение температуры катализатора.

[0074] В этом варианте осуществления в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом управляют так, чтобы рабочая точка двигателя 1 попадала в надлежащую область за пределами области генерирования аномального шума, в которой в двигателе 1 создается аномальный шум. Когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, рабочая точка перемещается в такое положение в надлежащей области, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

[0075] Аналогично, в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом так, чтобы рабочая точка двигателя 1 попадала в надлежащую область за пределами области генерирования аномального шума, в которой в двигателе 1 создается аномальный шум. Когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью перемещает рабочую точку в такое положение в надлежащей области, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения. Таким образом, даже когда СЗ (степень заряда) высока, можно выполнять управление прогревом перед управлением СЗ, а также избежать создания аномального шума, такого как шум дребезжания.

[0076] В этом варианте осуществления в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, существует случай, когда граничная линия между областью генерирования аномального шума, в которой в двигателе 1 создается аномальный шум, и надлежащей областью за пределами области генерирования аномального шума пересекает кривую линию, которая представляет верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, определенную на основе степени заряда аккумуляторной батареи 3. В этом случае целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом управляют так, что рабочая точка двигателя 1 перекрывает пересечение между упомянутыми граничной линией и кривой линией. Когда частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, рабочая точка перемещается в такое положение на граничной линии, при котором частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

[0077] Аналогично, в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, существует случай, когда граничная линия между областью генерирования аномального шума, в которой в двигателе 1 создается аномальный шум, и надлежащей областью за пределами области генерирования аномального шума пересекает кривую линию, которая представляет верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, определенную на основе степени заряда аккумуляторной батареи 3. В этом случае блок 931 управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом так, что рабочая точка двигателя 1 перекрывает пересечение между этими граничной линией и кривой линией. Когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, блок 931 управления генерируемой электрической мощностью перемещает рабочую точку в такое положение на граничной линии, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

[0078] Из-за этого, даже когда СЗ (степень заряда) высока, можно выполнять управление прогревом до управления СЗ и избежать создания аномального шума, такого как шум дребезжания, а также возможно минимизировать целевой крутящий момент в этом состоянии. Следовательно, можно минимизировать целевую генерируемую электрическую мощность, а значит, снизить нагрузку на аккумуляторную батарею 3.

[0079] В этом варианте осуществления требуемая температура прогрева и требуемая для прогрева частота вращения определяются на основе скорости транспортного средства. Аналогично, операционный блок 92 требования прогрева катализатора определяет требуемую температуру прогрева и требуемую для прогрева частоту вращения на основе скорости транспортного средства. Таким образом, можно выполнять прогрев катализатора, соответствующий скорости транспортного средства, без нагрузки на гибридное транспортное средство (аккумуляторную батарею 3).

[0080] Выше был описан вариант осуществления изобретения. Однако этот вариант осуществления показывает только пример применения изобретения и не предназначен для ограничения технического объема изобретения конкретной конфигурацией описанного выше варианта осуществления.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства, когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора, целевой частотой вращения и крутящим моментом двигателя управляют на основе степени заряда аккумуляторной батареи и когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до требуемой температуры прогрева, генерируемую с использованием двигателя электрическую мощность увеличивают до тех пор, пока температура катализатора не превысит требуемую температуру прогрева. При этом целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения, которая равна или выше, чем нижнепредельная частота вращения. Повышается надежность прогрева независимо от степени заряда аккумулятора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства, в котором аккумуляторная батарея подает электроэнергию на электродвигатель, аккумуляторная батарея заряжается с помощью двигателя для выработки электроэнергии, а выпускаемые из двигателя отработавшие газы обрабатываются катализатором, при этом,

когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора, целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом двигателя управляют на основе степени заряда аккумуляторной батареи, и, когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до требуемой температуры прогрева, генерируемую с использованием двигателя электрическую мощность увеличивают до тех пор, пока температура катализатора не превысит требуемую температуру прогрева, а целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения, которая равна или выше, чем нижнепредельная частота вращения.

2. Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.1, в котором, когда генерируемая электрическая мощность оптимизации, которая определяется на основе частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем максимизирована, является более низкой, чем верхнепредельная генерируемая электрическая мощность, определяемая на основе степени заряда аккумуляторной батареи, целевой частотой вращения управляют так, чтобы она была частотой вращения оптимизации, а целевым крутящим моментом управляют так, что он был крутящим моментом оптимизации.

3. Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.1, в котором:

в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом управляют так, что рабочая точка двигателя включена в надлежащую область за пределами области генерирования аномального шума, в которой в двигателе создается аномальный шум; а

когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, рабочую точку перемещают в такое положение в надлежащей области, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

4. Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.1, в котором:

в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, когда граничная линия между областью генерирования аномального шума, в которой в двигателе создается аномальный шум, и надлежащей областью за пределами области генерирования аномального шума пересекает кривую линию, которая представляет верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, определяемую на основе степени заряда аккумуляторной батареи, целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом управляют так, что рабочая точка двигателя перекрывает пересечение между упомянутыми граничной линией и кривой линией; а

когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, рабочую точку перемещают в такое положение на граничной линии, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

5. Способ управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по любому из пп.1-4, в котором требуемую температуру прогрева и требуемую для прогрева частоту вращения определяют на основе скорости транспортного средства.

6. Устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства, включающего в себя:

аккумуляторную батарею, которая подает электроэнергию на электродвигатель;

двигатель для выработки электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи; и

катализатор, который обрабатывает выпускаемые из двигателя отработавшие газы,

причем устройство управления прогревом катализатора содержит:

операционный блок требования прогрева катализатора, который передает сигнал требования прогрева катализатора, который требует прогрева катализатора, когда температура катализатора ниже, чем требуемая температура прогрева для активации катализатора; и

блок управления генерируемой электрической мощностью, который принимает сигнал требования прогрева катализатора и управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом двигателя, при этом:

операционный блок требования прогрева катализатора передает информацию о требуемой для прогрева частоте вращения, равной или превышающей нижнепредельную частоту вращения, в блок управления генерируемой электрической мощностью, когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, при которой катализатор может быть нагрет до температуры, превышающей требуемую температуру прогрева; а

после получения информации о требуемой для прогрева частоте вращения блок управления генерируемой электрической мощностью увеличивает генерируемую с использованием двигателя электрическую мощностью до тех пор, пока температура катализатора не превысит требуемую температуру прогрева, а также управляет целевой частотой вращения так, чтобы она была требуемой для прогрева частотой вращения.

7. Устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.6, в котором, когда генерируемая электрическая мощность оптимизации, определяемая на основе частоты вращения оптимизации и крутящего момента оптимизации, при которых эффективность расходования топлива двигателем максимизирована, является более низкой, чем верхнепредельная генерируемая электрическая мощность, определяемая на основе степени заряда аккумуляторной батареи, блок управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения так, чтобы она была частотой вращения оптимизации, а также управляет целевым крутящим моментом так, чтобы он был крутящим моментом оптимизации.

8. Устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.6, в котором:

в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, блок управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом так, что рабочая точка двигателя включена в надлежащую область за пределами области генерирования аномального шума, в которой в двигателе создается аномальный шум; а

когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, блок управления генерируемой электрической мощностью перемещает рабочую точку в такое положение в надлежащей области, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

9. Устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по п.6, в котором:

в характеристических координатах, оси которых представляют целевую частоту вращения и целевой крутящий момент соответственно, когда граничная линия между областью генерирования аномального шума, в которой в двигателе создается аномальный шум, и надлежащей областью за пределами области генерирования аномального шума пересекает кривую линию, которая представляет верхнепредельную генерируемую электрическую мощность, определяемую на основе степени заряда аккумуляторной батареи, блок управления генерируемой электрической мощностью управляет целевой частотой вращения и целевым крутящим моментом так, что рабочая точка, относящаяся к целевой частоте вращения и целевому крутящему моменту, перекрывает пересечение между упомянутыми граничной линией и кривой линией; а

когда целевая частота вращения ниже, чем нижнепредельная частота вращения, блок управления генерируемой электрической мощностью перемещает рабочую точку в такое положение на граничной линии, при котором целевая частота вращения является требуемой для прогрева частотой вращения.

10. Устройство управления прогревом катализатора для гибридного транспортного средства по любому из пп.6-9, в котором операционный блок требования прогрева катализатора определяет требуемую температуру прогрева и требуемую для прогрева частоту вращения на основе скорости транспортного средства.