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CN111491819B - 混合动力车辆的催化剂暖机控制方法以及混合动力车辆的催化剂暖机控制装置 - Google Patents

混合动力车辆的催化剂暖机控制方法以及混合动力车辆的催化剂暖机控制装置 Download PDF

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CN111491819B CN201780097743.7A CN201780097743A CN111491819B CN 111491819 B CN111491819 B CN 111491819B CN 201780097743 A CN201780097743 A CN 201780097743A CN 111491819 B CN111491819 B CN 111491819B
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Abstract

一种混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，在该混合动力车辆中，在电池(3)向电动马达(4)供给电力的同时通过发电用的发动机(1)来对电池(3)进行充电，利用催化剂(未图示)来对从发动机(1)排出的排气进行处理，并且能够选择停止使用发动机(1)的发电的静音模式。在该催化剂暖机控制方法中，当催化剂的温度低于用于使催化剂活性化的通常阈值温度时，将发动机(1)的目标转速控制为能够将催化剂的温度加热为比通常阈值温度高的温度的第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制。而且，在选择了静音模式的情况下，在催化剂的温度低于作为通常阈值温度以下的静音模式用阈值温度的情况下进行催化剂暖机控制。

Description

混合动力车辆的催化剂暖机控制方法以及混合动力车辆的催 化剂暖机控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的催化剂暖机控制方法以及混合动力车辆的催化剂暖机控制装置。
背景技术
在混合动力车辆中，在由于发动机持续停止、或持续进行发动机的电动运行等导致安装于发动机的排气系统的催化剂的温度下降从而排气净化性能下降的情况下，为了催化剂暖机而使发动机工作、燃烧来发电(参照日本特开2017-128212号)。
另一方面，在混合动力车辆中，存在如下的混合动力车辆：搭载有停止发动机的发电而通过电池的电力来驱动电动马达以降低噪音的静音模式(manner mode)、优先进行电池的充电的充电模式(chargemode)等。
发明内容
但是，存在有时在刚刚选择了静音模式之后就开始催化剂暖机，会给驾驶员造成不适感的情况。特别是，在充电模式下提高了电池的SOC(State Of Charge:充电率)之后选择了静音模式的情况下，有时由于该SOC而限制了使用发动机的发电，催化剂暖机未充分地进行，尽管在静音模式中也频繁地发生催化剂暖机，给驾驶员造成的不适感变得显著。
因此，本发明的目的在于，在混合动力车辆中，避免在刚刚选择静音模式之后发生催化剂暖机。
本发明的一个方式是一种混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，在该混合动力车辆中，在电池向电动马达供给电力的同时通过发电用的发动机来对电池进行充电，利用催化剂来对从发动机排出的排气进行处理，并且能够选择使使用发动机的发电停止的静音模式。在该催化剂暖机控制方法中，当催化剂的温度低于用于使催化剂活性化的阈值温度时，将发动机的目标转速控制为第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制，其中，第一暖机请求转速是能够将催化剂的温度加热为比阈值温度高的温度的转速。而且，在选择了静音模式的情况下，在催化剂的温度低于静音模式用阈值温度的情况下进行催化剂暖机控制，其中，静音模式用阈值温度为阈值温度以下。
附图说明
图1是示出应用本实施方式的混合动力车辆的结构的框图。
图2是本实施方式的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置的控制框图。
图3是表示用于进行催化剂的暖机请求的通常阈值温度及暖机请求温度与车速的关系的图。
图4是示出发动机的实际转速与催化剂温度的关系的图。
图5是示出基于车速的通常阈值温度、静音模式用阈值温度、暖机请求转速的设定值的图。
图6是图3的实例1的时序图。
图7是在图3的实例1中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。
图8是图3的实例2的时序图。
图9是在图3的实例2中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。
图10是图3的实例3的时序图。
图11是在图3的实例3中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
[混合动力车辆的结构]
图1是示出应用本实施方式的混合动力车辆的结构的框图。应用本实施方式的混合动力车辆具备发动机1、发电机2、电池3、电动马达4、车轮6(驱动轮)以及对电动马达4进行控制的马达控制器7。
混合动力车辆不通过发动机1驱动车轮6，而是通过从电池3供给的电力来驱动车轮6，因此发动机1、电池3、车轮6串联连接(串联式连接)，因此被称为串联混合动力车。
发动机1经由减速器(未图示)来与发电机2机械连结。发电机2与电池3以能够发送接收电力的方式连接。在电池3与马达控制器7之间以及马达控制器7与电动马达4之间以能够发送接收电力的方式连接。
发动机1的驱动力被向发电机2传递，发电机2通过发动机1的驱动力来发电。发电机2的发电电力被充入到电池3。充入到电池3的电力经由马达控制器7向电动马达4传递，电动马达4通过从电池3供给的电力来进行驱动。车轮6经由齿轮5通过电动马达4的驱动力进行旋转，由此使混合动力车辆行驶。另外，在进行减速时，电动马达4通过向车轮6施加再生制动力来产生再生电力，该再生电力经由马达控制器7向电池3充入。此外，当电池3的SOC(充电率)变为规定的值以上且上限充电电力低于再生电力时，剩余的再生电力不充入电池3而向发电机2供给，发电机2进行驱动来使发动机1旋转，由此消耗剩余的再生电力。
混合动力车辆具备：模式开关81，其用于对多个行驶模式择一地进行选择；变速杆82，其在选择自动变速器的挡位(range)时由驾驶员进行操作；车速传感器83，其探测车辆的速度；制动器液压传感器84，其探测制动力；制动器负压传感器85，其探测用于辅助制动器的踩下操作的制动器负压；加速踏板位置传感器86，其探测加速踏板开度；以及车辆控制器9(催化剂暖机控制装置)，其对混合动力车辆整体进行控制。
车辆控制器9分别与模式开关81、变速杆82、车速传感器83、制动器液压传感器84、制动器负压传感器85以及加速踏板位置传感器86电连接。车辆控制器9从模式开关81接收表示所选择的行驶模式的信号，从变速杆82接收表示所选择的挡位的信号，从车速传感器83接收表示混合动力车辆的速度的信号，从制动器液压传感器84接收表示制动器液压的信号，从制动器负压传感器85接收表示制动器负压的信号，从加速踏板位置传感器86接收表示加速踏板开度的信号。
作为能够通过模式开关81进行选择的行驶模式，具备：电动马达4的再生制动力相对小的通常模式；与通常模式相比再生制动力大的节能模式；根据模式开关81的操作进行发动机1的发电的充电模式；以及通过模式开关81的操作来中止发动机1的发电的静音模式等。
能够通过变速杆82来选择的挡位中存在前进挡、倒退挡、空挡、驻车挡等。
车辆控制器9与发动机1、发电机2、电池3、马达控制器7连接。车辆控制器9向发动机1发送发动机转矩指令值(以后称为转矩指令值)，向发电机2发送转速指令值，向马达控制器7发送马达转矩指令值。
车辆控制器9例如能够通过具备CPU(中央处理装置)、存储器以及输入输出部的通用微计算机来实现。在微计算机中安装并执行用于使微计算机作为车辆控制器9发挥功能的计算机程序。这样，也能够通过软件来实现车辆控制器9，但是也可以在车辆控制器9中对也进行信息处理的每个单元构成独立的硬件。马达控制器7也同样能够作为软件或硬件来构成。
车辆控制器9(后述的ECU 91)当电池3的SOC小于规定的下限值时通过发动机1和发电机2来进行发电并向电池3进行充电，当电池3的SOC达到规定的上限值时限制发电电量，或停止发电。另外，在产生了超过电池3的上限充电电力的再生电力的情况下，车辆控制器9向发电机2供给剩余的再生电力来通过发电机2使发动机1旋转，由此消耗剩余的再生电力。并且，车辆控制器9在制动器负压变得小于规定的值的情况下也向发电机2供给电力来使发动机1旋转，由此使制动器负压恢复。
图2是本实施方式的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置的控制框图。如图2所示，车辆控制器9具备ECU 91(发动机控制单元)(也可以是与车辆控制器9相独立的结构)、催化剂暖机指令部92(催化剂暖机控制装置)以及发动机控制部93(催化剂暖机控制装置)。能够通过这些结构要素来进行针对发动机1的排气系统中具备的催化剂(未图示)的催化剂暖机控制。
ECU 91基于行驶模式、挡位、从各种传感器输入的信号以及所述计算机程序，来进行混合动力车辆整体的控制。ECU 91能够基于混合动力车辆的行驶状态(包括SOC的状态)来向发动机控制部93发送发电请求信号或电动运行请求信号，另外能够停止这些信号的发送。
发电请求信号是请求进行使用发动机1和发电机2的发电的信号。ECU 91在发送发电请求信号时，基于从电池3发送的SOC的信息来计算在发动机1和发电机2中能够发电的上限发电电力并将其向发动机控制部93发送。电动运行请求信号如上所述是在消耗剩余的再生电力或使制动器负压恢复的情况下被发送的。
另外，ECU 91基于混合动力车辆的行驶状态来估计安装于发动机1的排气系统的催化剂的温度，将催化剂温度估计值的信息向催化剂暖机指令部92发送。此外，催化剂的温度也可以不是估计的，而是通过温度传感器(未图示)等来实际测定的。
在选择了静音模式以外的行驶模式的情况下，催化剂暖机指令部92基于催化剂温度估计值(或温度传感器的测定值)来进行是否进行催化剂的催化剂暖机控制的判断，当催化剂温度估计值低于用于使催化剂活性化的通常阈值温度(阈值温度)时(当比通常阈值温度低时)将催化剂暖机指令信号(催化剂暖机控制请求标志(1))和第一暖机请求转速的信息向发动机控制部93发送，当催化剂的温度达到暖机请求温度时停止催化剂暖机指令信号(发送催化剂暖机控制请求标志(0))。在催化剂温度估计值达到了暖机请求温度的情况下停止催化剂暖机指令信号，或者在将催化剂暖机指令信号发送了规定时间(例如15秒)之后停止催化剂暖机指令信号。另一方面，对选择了静音模式的情况下的催化剂暖机指令部92的动作后面描述。
催化剂暖机指令部92基于从车速传感器83发送的车速来设定阈值温度(通常阈值温度和后述的静音模式用阈值温度)和第一暖机请求转速(和后述的第二暖机请求转速)(参照图3)。此外，也可以构成为，ECU 91设定阈值温度和第一暖机请求转速等并向催化剂暖机指令部92发送。
发动机控制部93具备：发电电力控制部931，其基于电池3的SOC来计算(控制)目标转速和目标转矩；转速调整部932，其基于目标转速来生成转速指令值并将其向发电机2发送；以及转矩调整部933，其基于目标转矩来生成转矩指令值并将其向发动机1发送。
发电电力控制部931当接收到发电请求信号或催化剂暖机指令信号时使发动机1和发电机2工作，当发电请求信号或催化剂暖机指令信号停止时使发动机1和发电机2停止。另外，发电电力控制部931当接收到电动运行请求信号时不使发动机1工作而是使发电机2工作，当电动运行请求信号停止时使发电机2停止。
发电电力控制部931当接收到发电请求信号时基于从ECU 91发送的上限发电电力的信息来计算目标转速和目标转矩。或者，发电电力控制部931也可以具备使SOC、目标转速、目标转矩对应而得到的映射关系(SOC、目标转速、目标转矩)，根据从电池3发送的SOC的信息来从映射关系提取目标转速和目标转矩。
优选的是，在发动机1和发电机2中，通过使发动机1的燃烧消耗效率最大的最优化转速和最优化转矩来发电。因此，发电电力控制部931将根据最优化转速与最优化转矩的积求出的最优化发电电力与从ECU 91发送的上限发电电力进行比较，在最优化发电电力低于上限发电电力的情况下，将目标转速控制为最优化转速，且将目标转矩控制为最优化转矩，来进行使用发动机1和发电机2的发电。
另一方面，上限发电电力随着SOC的上升而变小。因此，发电电力控制部931在上限发电电力小于最优化发电电力的情况下，以等于上限发电电力的方式计算目标转速和目标转矩。此时，目标转速和目标转矩被计算为：不产生发动机1中的咔吱声等异常音(和从发电机2产生的异常音)。
在选择了静音模式以外的其它行驶模式的情况下，从催化剂暖机指令部92向发电电力控制部931发送催化剂暖机指令信号和第一暖机请求转速的信息。发电电力控制部931当被发送了催化剂暖机指令信号时，基于第一暖机请求转速的信息来计算目标转速，计算与该目标转速对应的目标转矩，或者从映射关系提取目标转矩。
然后，转速调整部932基于该目标转速生成转速指令值，转矩调整部933基于该目标转矩生成转矩指令值。最后，当催化剂暖机指令信号停止时，发电电力控制部931使使用发电机2和发动机1的发电停止，即经由转速调整部932和转矩调整部933向发电机2和发动机1发送停止信号。关于选择静音模式时的发动机控制部93的动作后文描述。
[通常阈值温度、静音模式用阈值温度、暖机请求温度]
说明用于使催化剂活性化的通常阈值温度、静音模式用阈值温度及催化剂的暖机请求温度与车速的关系。图3是表示用于进行催化剂的暖机请求的阈值温度及暖机请求温度与车速的关系的图。图4是表示发动机1的实际转速与催化剂温度的关系的图。图5是表示基于车速的通常阈值温度、静音模式用阈值温度、暖机请求转速的设定值的图。
催化剂(例如，三元催化剂)用于对发动机1的工作中排出的排气进行净化处理。通过暖机来使催化剂发挥净化性能，而特别是当催化剂成为规定的活性温度以上的温度时催化剂能够以高效率对排气进行净化。另一方面，在车速低时，一般而言发动机1的目标转速(实际转速)也被控制得低，排气的量也少，因此催化剂的温度即使在某种程度上低于活性温度也能够被容许。因此，在本实施方式中，基于车速来决定用于使催化剂活性化的暖机请求温度。
如图3所示，使催化剂活性化所需的通常阈值温度在车速为15kph以下时为480℃以下，在车速为18kph以上时为630℃左右。因此，如图5所示，在本实施方式中，在车速为15kph以下时将通常阈值温度设定为480℃，在车速为18kph以上时将通常阈值温度设定为630℃。
如图5所示，在本实施方式中，除了通常阈值温度以外还定义了静音模式用阈值温度。静音模式用阈值温度是选择了静音模式时应用的阈值温度。静音模式用阈值温度与通常阈值温度同样地根据车速而变化，在车速为0kph至15kph时被设定为与通常的通常阈值温度相同的值，但是在车速为18kph以上时被设定为550℃。关于静音模式用阈值温度的详情后文描述。
在催化剂暖机控制结束后，为了避免在短时间内再次开始催化剂暖机控制，关于暖机请求温度(催化剂暖机控制后的催化剂的温度)，要求比通常阈值温度高的温度。在本实施方式中，暖机请求温度在车速低于10kph时要求550℃以上，在车速为10kph以上时要求660℃以上。
如图4所示，在发动机1的实际转速(排气的供给量)为1200rpm至3050rpm的范围内，随着实际转速的增加，催化剂的温度也单调增加。而且，在发动机1的实际转速为1300rpm时超过550℃，在2000rpm时超过660℃。
因此，在本实施方式中，如图5所示，关于实现暖机请求温度的第一暖机请求转速，在车速低于10kph(也包括车辆停止的情况)的情况下设定为1300rpm(或1400rpm)，在车速为10kph以上的情况下设定为2000rpm。
[静音模式与催化剂暖机控制的关系]
如上所述，静音模式是指使使用发电机2和发动机1的发电停止的模式。但是，存在以下情况：尽管选择了静音模式，在刚刚选择之后就判断为催化剂的温度低于阈值温度而开始催化剂暖机控制，从而给驾驶员造成不适感。作为开始催化剂暖机控制的场景，存在催化剂的温度实际下降而变得低于通常阈值温度的情况、以及即使是催化剂的温度几乎没有实质性的变化的状态但因车速的上升而通常阈值温度变化为高的值、结果催化剂的温度变得低于该通常阈值温度的情况。
图3所示的实例1是在选择了静音模式之后催化剂的温度下降而变得低于通常阈值温度(480℃)从而开始催化剂暖机控制的情况。特别是，有时在充电模式下SOC高而在发电机2和发动机1中能够发电的上限发电电力被限制从而催化剂的温度下降。当在该状态下转变为静音模式时转变时的温度接近通常阈值温度，因此在转变后短时间内开始催化剂暖机控制。而且，存在以下担忧：只要维持SOC高的状态，发电电力(目标转速)就仍旧被限制，催化剂暖机控制多次发生。
因此，在实例1中，进行直到选择(开始)了静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(例如20℃)为止禁止催化剂暖机控制的控制，以避免在选择了静音模式后立即开始催化剂暖机控制。由此，能够使用直到催化剂的温度下降所述规定温度为止的时间来最小限度地确保选择静音模式后的发动机1的停止期间。另外，在下降规定温度后的催化剂的温度高于通常阈值温度的情况下，能够使发动机1的停止期间延长到催化剂的温度变得低于通常阈值温度为止。
实例2是以下情况：在选择静音模式时为车速低于15kph且催化剂的温度高于阈值温度(480℃)的状态，但是之后车速变得高于18kph而阈值温度的设定值发生变化，从而判断为催化剂的温度低于阈值温度(630℃)而开始催化剂暖机控制。在实例1中依赖于催化剂的温度下降来发生催化剂暖机控制，但是在实例2中与催化剂的温度的下降无关地因车速的上升而立即发生催化剂暖机控制。
因此，在实例2中也与实例1同样地，进行直到选择了静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(例如20℃)为止禁止催化剂暖机控制的控制，以避免在选择静音模式后立即开始催化剂暖机控制。
实例3是以下情况：在车速维持18kph以上的情况下，在选择了静音模式时催化剂的温度为阈值温度(630℃)以上，但是之后催化剂的温度变得低于阈值温度(630℃)，由此开始催化剂暖机控制。实例3与实例1同样地，因催化剂的温度的下降而发生催化剂暖机控制，但是催化剂的温度比实例1的情况高。
在实例3中也是，能够进行直到开始静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(例如20℃)为止禁止催化剂暖机控制的控制，以避免在选择静音模式后立即开始催化剂暖机控制。
另外，本申请发明人发现，在2000rpm且催化剂温度为667℃(图4)时排出到外部的净化不充分的未处理气体的量与在1200rpm且催化剂温度为549℃(图4)时的未处理气体的量相差不大。因此，在实例3的情况下，即在车速超过18kph的情况下，能够设定为比通常的阈值温度(630℃)低的静音模式用阈值温度(550℃)。由此，能够将直到催化剂的温度从通常阈值温度(630℃)下降至静音模式用阈值温度(550℃)为止的时间用作发动机1的停止期间。通过像这样进行控制，与实例1、实例2相比，能够延长选择了静音模式之后的发动机1的停止期间。
此外，如图5所示，在车速为15kph以下的情况下，静音模式用阈值温度为与通常阈值温度相同的值，但是也可以基于催化剂的净化能力来将静音模式用阈值温度设定为比通常阈值温度低的值。
根据以上，使选择了静音模式之后的催化剂暖机控制的开始延迟，因此在本实施方式中，当选择了静音模式时不参照通常的阈值温度而是参照静音模式用阈值温度，来进行直到催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(例如20℃)为止禁止催化剂暖机控制的控制。
另外，不论在哪一个实例中均存在以下担忧：当在催化剂暖机控制开始时催化剂的温度为低于阈值温度(480℃、630℃)的值、在该状态下将发动机1的目标转速设定为能够加热为暖机请求温度(667℃)的暖机请求转速(第一暖机请求转速：例如2000rpm)时，大量地排出未处理气体。
因此，在本实施方式中，在选择静音模式后进行催化剂暖机控制的情况下，优选的是进行以下催化剂暖机控制：将发动机1的目标转速控制为比第一暖机请求转速低的第二暖机请求转速(例如1300rpm、或1350rpm)来抑制排出的排气(未处理气体)的量，同时对催化剂进行加热，在经过规定时间(例如20秒)后将目标转速控制为第一暖机请求转速来对催化剂进行暖机。由此能够抑制未处理气体的产生。
[选择静音模式后的催化剂暖机控制]
如图2所示，ECU 91当接收到表示从模式开关81选择了静音模式的信号时，向催化剂暖机指令部92发送选择信号。催化剂暖机指令部92当从ECU 91接收到选择信号时，存储接收到选择信号时的催化剂温度估计值(或温度传感器的测定值)。然后，催化剂暖机指令部92当判断为之后发送的催化剂温度估计值尚未从所存储的催化剂温度估计值下降规定温度(例如20℃)时，判断为不能发送催化剂暖机指令信号。另一方面，催化剂暖机指令部92当判断为催化剂温度估计值已从所存储的催化剂温度估计值下降规定温度时，判断为能够发送催化剂暖机指令信号。
催化剂暖机指令部92在判断为能够发送催化剂暖机指令信号的时间点将当前发送的催化剂温度估计值与静音模式用阈值温度进行比较，在该催化剂温度估计值低于静音模式用阈值温度的情况下(该催化剂温度估计值比静音模式用阈值温度低的情况下)发送催化剂暖机指令信号，反之如果该催化剂温度估计值高于静音模式用阈值温度，则使催化剂暖机指令信号的发送待机，之后当催化剂温度估计值变得低于静音模式用阈值温度时将催化剂暖机指令信号向发动机控制部93(发电电力控制部931)发送。
催化剂暖机指令部92将第二暖机请求转速的信息与催化剂暖机指令信号一起向发动机控制部93发送，在经过规定时间(例如20秒)后将第一暖机请求转速的信息向发动机控制部93发送。在催化剂温度估计值达到暖机请求温度的情况下，或在发送了第一暖机请求转速的信息起经过规定时间(例如15秒)之后，停止催化剂暖机指令信号。
在选择了静音模式的情况下，从催化剂暖机指令部92向发电电力控制部931发送催化剂暖机指令信号和第二暖机请求转速的信息，在经过规定时间(例如20秒)后发送第一暖机请求转速的信息。
发电电力控制部931当被发送了催化剂暖机指令信号时，基于第二暖机请求转速的信息来计算目标转速，并计算与该目标转速对应的目标转矩，或者从映射关系提取目标转矩。然后，转速调整部932基于该目标转速生成转速指令值，转矩调整部933基于该目标转矩生成转矩指令值。
在经过规定时间后，发电电力控制部931基于第一暖机请求转速的信息计算目标转速，并计算与该目标转速对应的目标转矩，或者从映射关系提取目标转矩。然后，转速调整部932基于该目标转速生成转速指令值，转矩调整部933基于该目标转矩生成转矩指令值。
最后，当来自催化剂暖机指令部92的催化剂暖机指令信号的发送停止时，发电电力控制部931使使用发动机1和发电机2的发电停止，由此催化剂暖机控制结束。
另一方面，发动机控制部93当接收到催化剂暖机指令信号时向ECU 91发送催化剂暖机控制开始信号。ECU 91当在发送选择信号后接收到催化剂暖机控制开始信号时，解除静音模式而将行驶模式例如切换为通常模式。此外，ECU 91也可以控制为，即使接收到催化剂暖机控制开始信号也不解除静音模式，而是能够通过驾驶员的操作来任意地解除。
此外，在由于催化剂的净化性能而引起即使从催化剂暖机控制开始起将发动机1的目标转速控制为第一暖机请求转速，未处理气体的排出也能够抑制得少的情况下，也可以是，即使是静音模式后的催化剂暖机控制，也从催化剂暖机控制开始时起将发动机1的目标转速控制为第一暖机请求转速。
[实例1的时序图]
图6是图3的实例1的时序图。图7是在图3的实例1中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。如图6所示，在实例1中，将混合动力车辆的车速假设为10kph且固定。由此通常阈值温度(TH1)例如被设定为480℃，暖机请求温度(TD)例如被设定为667℃，暖机请求转速例如被设定为2000rpm。
在时刻Ts1催化剂的温度(催化剂温度估计值)比通常阈值温度(TH1＝480℃)低，由此发动机1以暖机请求转速(2000rpm)工作，在时刻Te1催化剂的温度达到暖机请求温度(TD＝667℃)，由此发动机1停止。在时刻T0选择了静音模式，但是之后在时刻Ts2催化剂的温度再次变得比通常阈值温度(TH1)低，由此发动机1工作，之后在时刻Te2催化剂的温度达到暖机请求温度(TD)，由此发动机1停止。以后，同样地，在时刻Ts3发动机1工作，之后在时刻Te3发动机1停止。
根据以上，在实例1中，尽管在时刻T0选择了静音模式，在刚刚选择之后的时刻Ts2发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。另外，尽管在时刻T0选择了静音模式且之后静音模式持续，在时刻Ts2、时刻Ts3发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。
另一方面，如图7所示，在应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下，当在时刻T0选择了静音模式时，用于判断是否进行催化剂暖机控制的阈值温度从通常阈值温度(TH1)被切换为静音模式用阈值温度(TH2)。但是，与通常阈值温度(TH1)和静音模式用阈值温度(TH2)无关地，直到催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT＝20℃)为止催化剂暖机控制被禁止。
然后，当催化剂的温度从选择静音模式时(时刻T0)的催化剂的温度下降了规定温度(ΔT＝例如20℃)时允许催化剂暖机控制(时刻Ts2)。此时，在催化剂的温度低于静音模式用阈值温度(TH2)的情况下，在时刻Ts2开始催化剂暖机控制并且解除静音模式。
另一方面，在允许催化剂暖机控制时的催化剂的温度高于静音模式用阈值温度(TH2)的情况下，在该时间点不进行催化剂暖机控制，之后当催化剂的温度变得低于静音模式用阈值温度时开始催化剂暖机控制。
在催化剂暖机控制时，首先将发动机1的目标转速设定为第二暖机请求转速(1300rpm)，在经过规定时间(例如20秒)后(时刻Tc)将目标转速设定为第一请求转速(2000rpm)，在经过规定时间(例如15秒)后(时刻Te2)使发动机1停止。
另外，在催化剂暖机控制时，用于判断是否进行催化剂暖机控制的阈值温度从静音模式用阈值温度(TH2)切换为通常阈值温度(TH1)。
通过进行这种催化剂暖机控制，能够通过催化剂的温度下降ΔT(例如20℃)的时间(例如1分钟)来确保从选择静音模式时(时刻T0)起至开始催化剂暖机控制(时刻Ts2)为止的发动机1的停止期间(Ts2-T0)，因此不会给驾驶员造成不适感。因此，能够将停止期间(Ts2-T0)设为静音模式的持续时间，即使在时刻Ts2解除了静音模式也不会给驾驶员造成不适感。
[实例2的时序图]
图8是图3的实例2的时序图。图9是在图3的实例2中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。如图8所示，在实例2中，作为初始状态，将混合动力车辆的车速假设为10kph。由此，通常阈值温度(TH1)例如被设定为480℃，暖机请求温度(TD)例如被设定为561℃，暖机请求转速例如被设定为2000rpm。
当在时刻Ts1催化剂的温度低于通常阈值温度(TH1＝480℃)时使发动机1以暖机请求转速(1300rpm)工作，当在时刻Te1达到暖机请求温度(TD＝561℃)时发动机1停止。
在实例2中，假设为：在时刻Te1之后，在时刻T0选择静音模式，在刚刚选择之后的时刻Tv1，通过驾驶员的加速踏板操作车速开始上升，在时刻Tv2成为车速超过18kph的状态。在时刻Tv2以后，通常阈值温度(TH1)例如被设定为630℃，暖机请求温度(TD)例如被设定为667℃。
另外，在时刻Tv1与时刻Tv2之间，通常阈值温度(TH1)伴随车速的增加而增加(或者也可以是阶跃响应式地从480℃变化到630℃)，在处于时刻Tv1与时刻Tv2之间的时刻Ts2超过催化剂的温度，发动机1工作。
这样，尽管选择了静音模式，由于在刚刚选择之后的车速的上升而引起发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。
之后，当在时刻Ts3催化剂的温度变得低于通常温度阈值(TH1＝630℃)时发动机1工作，当在时刻Te3达到暖机请求温度(TD＝667℃)时发动机1停止。这样，尽管静音模式持续，在时刻Ts3发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。
另一方面，如图9所示，在应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下，当在时刻T0选择了静音模式时，与实例1同样地，与静音模式用阈值温度(TH2)无关地，直到催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT＝20℃)为止禁止催化剂暖机控制。由此，能够通过催化剂的温度下降ΔT的时间(例如1分钟)来确保发动机1的停止期间(Ts2-T0)，因此不会给驾驶员造成不适感。另外，与实例1同样地，即使与发动机1的工作(催化剂暖机控制的开始)同时解除静音模式也不会给驾驶员造成不适感。
此外，在允许催化剂暖机控制时的催化剂的温度高于静音模式用阈值温度(TH2＝550℃)的情况下，在该时间点不进行催化剂暖机控制，之后当催化剂的温度变得低于静音模式用阈值温度(TH2)时开始催化剂暖机控制。
[实例3的时序图]
图10是图3的实例3的时序图。图11是在图3的实例3中应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下的时序图。如图10所示，在实例3中，假设混合动力车辆的车速为18kph以上。由此，通常阈值温度(TH1)例如被设定为630℃，暖机请求温度(TD)例如被设定为667℃，暖机请求转速例如被设定为2000rpm。
在时刻Ts1催化剂的温度(催化剂温度估计值)低于通常阈值温度(TH1＝630℃)，由此发动机1工作，在时刻Te1催化剂的温度达到暖机请求温度(TD＝667℃)，由此发动机1停止。
在实例3中也与实例1同样地，尽管在时刻T0选择了静音模式，在刚刚选择之后的时刻Ts2发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。另外，尽管在时刻T0选择了静音模式且之后静音模式持续，在时刻Ts2、时刻Ts3发动机1工作，因此给驾驶员造成不适感。
另一方面，如图11所示，在应用了本实施方式的催化剂暖机控制的情况下，当在时刻T0选择了静音模式时，与实例1和实例2同样地，与通常阈值温度(TH1)和静音模式用阈值温度(TH2)无关地，直到催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT＝20℃)为止催化剂暖机控制被禁止。
另一方面，在时刻T0用于进行是否进行催化剂暖机控制的判断的阈值温度从通常阈值温度(TH1＝630℃)切换为静音模式用阈值温度(TH2＝550℃)。由此，允许催化剂暖机控制时的催化剂的温度维持比静音模式用阈值温度(TH2)高的温度，因此发动机1不工作。然后，当在时刻Ts2催化剂的温度变得低于静音模式用阈值温度(TH2)时发动机1工作。
在实例3中，静音模式用阈值温度(TH2＝550℃)设定得低于通常阈值温度(TH1＝630℃)，因此能够将选择静音模式后的发动机1的停止期间(Ts2-T0)设为比催化剂的温度下降ΔT的时间(例如1分钟)长的时间，因此不会给驾驶员造成不适感。在本实施方式中，至少能够将催化剂的温度从630℃下降至550℃的时间(约4分钟)用作发动机1的停止期间。另外，与实例1和实例2同样地，即使与发动机1的工作(催化剂暖机控制的开始)同时解除静音模式也不会给驾驶员造成不适感。
[本实施方式的效果]
本实施方式所涉及的混合动力车辆的催化剂暖机控制方法应用于以下的混合动力车辆：在电池3向电动马达4供给电力的同时通过发电用的发动机1来对电池3进行充电，利用催化剂(未图示)来对从发动机1排出的排气进行处理，并且能够选择使使用发动机1的发电停止的静音模式。在该催化剂暖机控制方法中，当催化剂的温度低于用于使催化剂活性化的通常阈值温度(阈值温度)时，将发动机1的目标转速控制为能够将催化剂的温度加热为比通常阈值温度(阈值温度)高的暖机请求温度(温度)的第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制。而且，在选择了静音模式的情况下，在催化剂的温度低于作为通常阈值温度(阈值温度)以下的静音模式用阈值温度的情况下进行催化剂暖机控制。
实现上述方法的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置(车辆控制器9)应用于以下混合动力车辆，即，该混合动力车辆具备：电池3，其向电动马达4供给电力；发电用的发动机1，其用于对电池3进行充电；以及催化剂(未图示)，其对从发动机1排出的排气进行处理，该混合动力车辆能够选择使使用发动机1的发电停止的静音模式。该催化剂暖机控制装置(车辆控制器9)具备：催化剂暖机指令部92，其当催化剂的温度低于用于使催化剂活性化的阈值温度时发送催化剂暖机指令信号；以及发动机控制部93，其当接收到催化剂暖机指令信号时将发动机1的目标转速控制为能够将催化剂的温度加热为比通常阈值温度(阈值温度)高的暖机请求温度(温度)的第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制。而且，在选择了静音模式的情况下，在催化剂的温度低于作为阈值温度以下的静音模式用阈值温度的情况下，催化剂暖机指令部92发送催化剂暖机指令信号。
通过上述方法和上述结构，能够可靠地获得从选择静音模式后起到开始催化剂暖机控制为止的发动机1的停止期间(例如4分钟)，因此不会给驾驶员造成不适感。
在本实施方式中，直到使催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT＝例如20℃)为止禁止催化剂暖机控制。具体地说，催化剂暖机指令部92直到使催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT)为止判断为不能发送催化剂暖机指令信号。
由此，与阈值温度(通常阈值温度(TH1)、静音模式用阈值温度(TH2))无关地，直到催化剂的温度从选择静音模式时的催化剂的温度下降规定温度(ΔT＝20℃)为止催化剂暖机控制被禁止。因而，能够通过催化剂的温度下降ΔT的时间(例如1分钟)来确保从选择静音模式时(时刻T0)起到开始催化剂暖机控制(时刻Ts2)为止的发动机1的停止期间(Ts2-T0)，因此不会给驾驶员造成不适感。
在本实施方式中，在选择了静音模式后进行催化剂暖机控制的情况下，作为初始状态，将发动机1的目标转速控制为比第一暖机请求转速(例如2000rpm)低的第二暖机请求转速(例如1300rpm)，在规定时间后将发动机1的转速控制为第一暖机请求转速。具体地说，在选择了静音模式后进行催化剂暖机控制的情况下，作为初始状态，发动机控制部93将目标转速控制为比第一暖机请求转速低的第二暖机请求转速，在规定时间后将目标转速控制为第一暖机请求转速。由此，能够抑制在催化剂暖机控制开始时排出的未处理气体的量的增加。
在本实施方式中，通常阈值温度(阈值温度)、静音模式用阈值温度以及第一暖机请求转速基于车速来设定。具体地说，例如由催化剂暖机指令部92基于车速来设定通常阈值温度(阈值温度)、静音模式用阈值温度以及第一暖机请求转速。由此，能够根据车速来进行所需最小限度的催化剂暖机控制。
在本实施方式中，当在选择静音模式后进行催化剂暖机控制时解除静音模式。具体地说，催化剂暖机控制装置(车辆控制器9(ECU 91))当在选择静音模式后进行催化剂暖机控制时解除静音模式。通过本实施方式的催化剂暖机控制方法(催化剂暖机控制装置)，确保了从选择静音模式起到开始催化剂暖机控制为止的发动机1的停止期间(1分钟、或4分钟)。因而，即使在开始催化剂暖机控制的时间点解除静音模式也不会给驾驶员造成不适感。
以上说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，其主旨并非将本发明的保护范围限定为上述实施方式的具体的结构。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，在该混合动力车辆中，在电池向电动马达供给电力的同时通过发电用的发动机来对所述电池进行充电，利用催化剂来对从所述发动机排出的排气进行处理，并且能够选择使使用所述发动机的发电停止的静音模式，在该催化剂暖机控制方法中，
当所述催化剂的温度低于用于使所述催化剂活性化的阈值温度时，将所述发动机的目标转速控制为第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制，其中，所述第一暖机请求转速是能够将所述催化剂的温度加热为比所述阈值温度高的温度的转速，
在选择了所述静音模式的情况下，直到所述催化剂的温度从选择所述静音模式时的所述催化剂的温度下降规定温度为止禁止所述催化剂暖机控制，
在下降所述规定温度后的所述催化剂的温度低于静音模式用阈值温度的情况下开始所述催化剂暖机控制，其中，所述静音模式用阈值温度为所述阈值温度以下。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，
在选择了所述静音模式后进行所述催化剂暖机控制的情况下，作为初始状态，将所述发动机的目标转速控制为比所述第一暖机请求转速低的第二暖机请求转速，在规定时间后将所述发动机的转速控制为所述第一暖机请求转速。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，
基于车速来设定所述阈值温度、所述静音模式用阈值温度以及所述第一暖机请求转速。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制方法，
当在选择所述静音模式后进行所述催化剂暖机控制时解除所述静音模式。
5.一种混合动力车辆的催化剂暖机控制装置，该混合动力车辆具备：
电池，其向电动马达供给电力；
发电用的发动机，其用于对所述电池进行充电；以及
催化剂，其对从所述发动机排出的排气进行处理，
该混合动力车辆能够选择使使用所述发动机的发电停止的静音模式，
所述催化剂暖机控制装置具备：
催化剂暖机指令部，其当所述催化剂的温度低于用于使所述催化剂活性化的阈值温度时发送催化剂暖机指令信号；以及
发动机控制部，其当接收到所述催化剂暖机指令信号时将所述发动机的目标转速控制为第一暖机请求转速，由此进行催化剂暖机控制，其中，所述第一暖机请求转速是能够将所述催化剂的温度加热为比所述阈值温度高的温度的转速，
其中，在选择了所述静音模式的情况下，所述催化剂暖机指令部直到所述催化剂的温度从选择所述静音模式时的所述催化剂的温度下降规定温度为止判断为不能发送所述催化剂暖机指令信号，
在下降所述规定温度后的所述催化剂的温度低于静音模式用阈值温度的情况下，所述催化剂暖机指令部发送所述催化剂暖机指令信号，其中，所述静音模式用阈值温度为所述阈值温度以下。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置，
在选择了所述静音模式后进行所述催化剂暖机控制的情况下，作为初始状态，所述发动机控制部将所述目标转速控制为比所述第一暖机请求转速低的第二暖机请求转速，在规定时间后将所述目标转速控制为所述第一暖机请求转速。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置，
所述阈值温度、所述静音模式用阈值温度以及所述第一暖机请求转速基于车速来设定。
8.根据权利要求5或6所述的混合动力车辆的催化剂暖机控制装置，
当在选择所述静音模式后进行所述催化剂暖机控制时解除所述静音模式。
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