專利名稱：能減少NCx的散發(fā)的混合車輛及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一混合車輛，它考慮到節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的合適的組合來驅(qū)動(dòng)，本發(fā)明還特別涉及這樣的混合車輛和運(yùn)行該車輛的方法，其中，排出或釋放至大氣中的NOx量得以減少。
上述暫時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)可在一混合車輛中使用，該車輛包括一發(fā)動(dòng)機(jī)、一電動(dòng)機(jī)、一發(fā)電機(jī)和一蓄電池。在混合車輛中，動(dòng)力可在發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間傳輸，而電動(dòng)機(jī)則用蓄電池作為電力供應(yīng)源。混合車輛可以用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的一個(gè)或兩者驅(qū)動(dòng)。也就是說，混合車輛可以通過所選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的一個(gè)或兩者來運(yùn)行。此外，發(fā)電機(jī)可在合適時(shí)通過利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的車輛的慣性中的一個(gè)或兩者來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便對(duì)蓄電池充電。混合車輛的已知例子已在日本特開專利公開No.7-255104中公開。
上述混合車輛已經(jīng)有所發(fā)展，從而改善了環(huán)境保護(hù)，這是其重要目的之一。為了達(dá)到此目的，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)設(shè)置一催化劑轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括一諸如三用催化劑的催化劑，以用于去掉包含在從發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)散的廢氣中的有害物質(zhì)如NOx、CO和HC。
只要發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的組合連同發(fā)電機(jī)與蓄電池按照車輛的運(yùn)行或驅(qū)動(dòng)情況按平衡得很好的方式運(yùn)行，即使有相當(dāng)高的發(fā)動(dòng)機(jī)停止頻率，上述混合車輛也能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。不過，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁停止的混合車輛的排氣系統(tǒng)中設(shè)置觸媒轉(zhuǎn)換器，就會(huì)產(chǎn)生下列問題。也就是說，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過最初切斷供給至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)而停止時(shí)，已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)僅僅由于切斷燃料供應(yīng)而立即停止旋轉(zhuǎn)，而是由于慣性而保持旋轉(zhuǎn)片刻。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，富于氧氣的進(jìn)氣被排到催化劑轉(zhuǎn)換器中，氧氣在發(fā)動(dòng)機(jī)每次停止時(shí)都裹入或儲(chǔ)存在催化劑轉(zhuǎn)換器中。如果在此條件下重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，送至催化劑轉(zhuǎn)換器中的HC或CO連同廢氣中的NOx都傾向于與儲(chǔ)存在催化劑轉(zhuǎn)換器中的氧氣反應(yīng)，而不是在催化劑轉(zhuǎn)換器的作用下與NOx反應(yīng)而將NOx轉(zhuǎn)換成無害的N2。因此，大量NOx非所希望地從發(fā)動(dòng)機(jī)中排出，而不被催化劑轉(zhuǎn)換器除去。
為達(dá)到上述和/或其它目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一混合車輛，它包括(a)一動(dòng)力機(jī)組，它包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、一電動(dòng)機(jī)和一發(fā)電機(jī)，它們?cè)诓僮魃媳舜诉B接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的至少一個(gè)被用于混合車輛的運(yùn)行，(b)一與電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)電連接的蓄電池，電動(dòng)機(jī)用蓄電池作為電力供應(yīng)源，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的混合車輛的慣性中的至少一個(gè)被用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便對(duì)蓄電池充電，以及(c)一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器，以便凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的廢氣。在混合車輛中，一控制器根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)而確定是否建立了停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件，并在停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí)切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)。在切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)以后，在發(fā)動(dòng)機(jī)上作用一載荷(例如發(fā)電機(jī)的載荷)，以便限制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)阻止發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而在燃料供應(yīng)切斷后立即防止發(fā)動(dòng)機(jī)由于慣性而旋轉(zhuǎn)。由于由此防止大量富于氧氣的進(jìn)氣從旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)排入催化劑轉(zhuǎn)換器中，因此可以減少釋放至大氣中而不在重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)被催化劑轉(zhuǎn)換器去掉的NOx量。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，催化劑轉(zhuǎn)換器的溫度是通過檢測或估計(jì)而確定的，如果催化劑轉(zhuǎn)換器的溫度高于預(yù)定的閾值，發(fā)動(dòng)機(jī)仍然保持旋轉(zhuǎn)(即供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)未被切斷)，而不管是否建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件。當(dāng)車輛處于這樣一個(gè)運(yùn)行條件，其中，催化劑溫度高于預(yù)定的閾值時(shí)，催化劑轉(zhuǎn)換器更有可能裹入包含在廢氣中的氧氣。如果停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立，同時(shí)車輛處于此運(yùn)行狀態(tài)，則用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的控制作業(yè)不會(huì)進(jìn)行或暫停執(zhí)行。這樣，就防止包含在進(jìn)氣中的氧氣被裹入并儲(chǔ)存在催化劑轉(zhuǎn)換器中，釋放至大氣中而不被催化劑轉(zhuǎn)換器去掉的NOx量就減少。在此情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)停止的總時(shí)間可以減少。但是，保持發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)仍然是有利的，勝過考慮節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)而停止發(fā)動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施例中，混合車輛進(jìn)一步包括一在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中設(shè)置在催化劑轉(zhuǎn)換器上游的截止閥，該截止閥在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)關(guān)閉。采用如此關(guān)閉的截止閥，在切斷燃料供應(yīng)后在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)散發(fā)的廢氣在催化劑轉(zhuǎn)換器的上游的某個(gè)地點(diǎn)被堵住，從而防止含在廢氣中的氧氣被裹入并儲(chǔ)存在催化劑中。當(dāng)截止閥在重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)而打開時(shí)，與被截止閥堵住的氧氣量相同的氧氣量流入催化劑轉(zhuǎn)換器中，但是，催化劑的從廢氣中去掉NOx的能力不會(huì)像在催化劑轉(zhuǎn)換器上游未設(shè)置截止閥的那種情況那樣受到損傷，在該情況中，多余的氧氣在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)之前就已經(jīng)儲(chǔ)存在催化劑轉(zhuǎn)換器中。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明

圖1示意地示出在按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的混合車輛中使用的動(dòng)力機(jī)組系統(tǒng)的構(gòu)造。在圖1中，一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1在操作上通過一包括一行星齒輪組的驅(qū)動(dòng)聯(lián)接裝置2而與發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4連接，以使動(dòng)力在發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4之間傳輸。發(fā)動(dòng)機(jī)1、驅(qū)動(dòng)聯(lián)接裝置2、發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)混合車輛的驅(qū)動(dòng)組件。傳動(dòng)裝置5通過電動(dòng)機(jī)4的軸而與驅(qū)動(dòng)組件相聯(lián)。在運(yùn)行中，動(dòng)力在發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)組件和車輛的驅(qū)動(dòng)輪6a、6b之間經(jīng)由傳動(dòng)裝置5和一對(duì)驅(qū)動(dòng)軸7a、7b而傳輸。在圖1的實(shí)施例中，在傳動(dòng)裝置5中包含有差動(dòng)齒輪系統(tǒng)8，以使用于旋轉(zhuǎn)車輪6a、6b的動(dòng)力可經(jīng)由傳動(dòng)裝置5而差動(dòng)地傳至驅(qū)動(dòng)軸7a、7b。
蓄電池9通過一換流器10而與發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4電連接。發(fā)電機(jī)3的作用是，當(dāng)車輛在慣性的作用下(例如在車輛滑行或制動(dòng)時(shí))被驅(qū)動(dòng)時(shí)或在減速時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)時(shí)，其通過產(chǎn)生動(dòng)力而向蓄電池9充電。發(fā)動(dòng)機(jī)4的作用是在需要時(shí)用蓄電池9作為電力源而驅(qū)動(dòng)車輛。雖然在圖1的實(shí)施例中分別設(shè)置發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4，但是，也可以用作為一個(gè)整體裝置的所謂的“電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)”來代替發(fā)電機(jī)3和電動(dòng)機(jī)4。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可選擇地起著電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的作用，而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的功能可通過切換其中的電路來改變。
呈三用催化劑或其類似物的形式的催化劑轉(zhuǎn)換器11設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣系統(tǒng)中。一電子控制單元12按下面要描述的方式控制發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)3、電動(dòng)機(jī)4和傳動(dòng)裝置5的運(yùn)行，以便運(yùn)行本發(fā)明的混合車輛。電子控制單元12接收與車輛的運(yùn)行有關(guān)的各種類型的信息量，該信息可包括指示加速踏板的壓下量Dp的信號(hào)，指示車速Sv的信號(hào)，指示發(fā)動(dòng)機(jī)1的溫度Te的信號(hào)，和指示催化劑轉(zhuǎn)換器11的溫度Tc的信號(hào)。
接著參看圖2，下面將詳細(xì)描述按圖1所示構(gòu)造的混合車輛的運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)明白，圖2的流程圖示出了可以執(zhí)行以用于按照本發(fā)明的各個(gè)方面控制混合車輛的所有可行的步驟，但是，不是所有這些步驟都是為實(shí)施本發(fā)明所必需的。換句話說，圖2的流程圖中所示的一個(gè)或更多的步驟可以被省去，這將在以后描述。
當(dāng)(未示出的)主開關(guān)關(guān)閉(接通)而車輛起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先執(zhí)行步驟S10，以讀取所需的如圖1所示的數(shù)據(jù)如加速踏板的壓下量Dp、車速Sv、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和催化劑溫度Tc。在步驟S20中，根據(jù)在步驟S10中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛的驅(qū)動(dòng)控制。其中，驅(qū)動(dòng)控制可包括車速控制和按照車輛駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向運(yùn)行的轉(zhuǎn)向控制。按照駕駛?cè)说囊庠笇?shí)施驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，在步驟S30中確定出在車輛運(yùn)行中是否建立了停止發(fā)動(dòng)機(jī)1的條件。如果在步驟S30中得到否定的決定(No)，也就是，如果未建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件，就終止控制程序的現(xiàn)行循環(huán)，控制返回至步驟S10。
當(dāng)在步驟S30中確定已經(jīng)建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件，也就是，當(dāng)已經(jīng)允許或要求發(fā)動(dòng)機(jī)1暫時(shí)停止時(shí)，控制就進(jìn)行至步驟S40。例如當(dāng)車輛在紅色交通管理燈時(shí)停止一預(yù)定的時(shí)段或更長時(shí)段時(shí)，或車輛以相當(dāng)?shù)偷乃俣刃旭倳r(shí)或停止一預(yù)定的時(shí)段或更長時(shí)段時(shí)，該條件就已經(jīng)建立。在步驟S40中，確定催化劑溫度Tc是否等于或小于預(yù)定的閾值To。如果在步驟S40中得到肯定的決定(YES)，控制就進(jìn)行至步驟S50。如果在步驟S40中得到否定的決定(No)，控制程序的現(xiàn)行循環(huán)就終止，控制返回至步驟S10，而不必如下所述實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的停止控制。催化劑溫度的閾值To要如此確定，以便當(dāng)催化劑轉(zhuǎn)換器11的溫度高于閾值To時(shí)，考慮到從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)1散發(fā)的NOx量，比較有利的還是保持發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)行，而不暫時(shí)將其停止。這勝過為了節(jié)約燃料而將發(fā)動(dòng)機(jī)1暫時(shí)停止。在此方面，應(yīng)當(dāng)指出，即使發(fā)動(dòng)機(jī)按如下所述的方式通過執(zhí)行步驟S50至S90而停止以后再起動(dòng)，某些NOx仍然不可避免地要從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)出來，雖然如此散發(fā)的NOx量可通過步驟S50至S90的發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制而減少。
不過，上述步驟S40對(duì)本發(fā)明的原理并不是重要的，因此，此步驟可以省去，按照本發(fā)明的原理，當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)1的條件已經(jīng)建立時(shí)，供至發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料供應(yīng)被切斷或停止，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)1上施加發(fā)電機(jī)3的載荷，以便限制或抑制發(fā)動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)。換句話說，發(fā)電機(jī)3給發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)以阻力，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)在切斷燃料供應(yīng)以后不久由于其慣性而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的載荷作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)要比發(fā)電機(jī)載荷未作用在其上時(shí)更快地停止旋轉(zhuǎn)。由于由此盡可能地防止富于氧氣的進(jìn)氣從發(fā)動(dòng)機(jī)排放至催化劑轉(zhuǎn)換器中，故可以減少在重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)釋放至大氣中而不被催化劑轉(zhuǎn)換器去掉的NOx量。
轉(zhuǎn)至圖2的流程圖，如果在步驟S40中(或者，如果不執(zhí)行步驟S40時(shí)，則是在步驟S30中)得到肯定的決定(YES)，則控制進(jìn)行至步驟S50，以切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)1的一個(gè)氣缸中的燃料供應(yīng)，然后依次切斷供至其余氣缸中的燃料供應(yīng)。然后，按照本發(fā)明，按下列步驟實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的停止控制。在此實(shí)施例中，首先在步驟S60中使發(fā)電機(jī)3的載荷為最大，然后將該最大的載荷作用在發(fā)動(dòng)機(jī)1上。當(dāng)車輛暫時(shí)停止或以相當(dāng)?shù)偷乃俣刃旭倳r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通常暫時(shí)停止，在這種情況下，驅(qū)動(dòng)軸7a、7b可能通過傳動(dòng)裝置5而與發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)電機(jī)3脫開，或可能不產(chǎn)生任何問題地與發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)電機(jī)3脫開。如果電子控制單元12進(jìn)行控制，以使軸7a、7b與發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)電機(jī)3脫開，則即使有發(fā)電機(jī)3的最大載荷作用在發(fā)動(dòng)機(jī)1上而迅速限制發(fā)動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)，也幾乎不會(huì)有沖擊傳至驅(qū)動(dòng)輪上。
在步驟S70中，要確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne是否等于或小于預(yù)定的閾值N1(它例如等于100rpm左右)。也就是說，發(fā)電機(jī)3的最大載荷保持作用在發(fā)動(dòng)機(jī)1上，直至發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne降低至閾值N1。如果在步驟S70中得到肯定的決定(YES)，控制就進(jìn)行至步驟S80，以進(jìn)行發(fā)電機(jī)載荷的PID(比例積分微分)控制。當(dāng)在步驟S90中確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne等于或小于預(yù)定的閾值N2(它例如等于10rpm左右)時(shí)，PID控制就終止。雖然在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)載荷按兩種不同的方式作用，但是，在步驟S60和S70實(shí)行的控制作業(yè)或在步驟S80和S90中實(shí)行的控制作業(yè)都可以省去。應(yīng)當(dāng)明白，在步驟S60中，發(fā)電機(jī)3的最大載荷不一定是指能由發(fā)電機(jī)3作用的最大載荷，而是可以是發(fā)電機(jī)的在迅速限制發(fā)動(dòng)機(jī)1旋轉(zhuǎn)時(shí)能作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的足夠大的載荷。
圖3示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中，在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中，在催化劑轉(zhuǎn)換器11的上游設(shè)置一截止閥13。如此設(shè)置的截止閥13在電子控制單元12的控制下打開和關(guān)閉。如果截止閥13在步驟S50中在切斷燃料供應(yīng)后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間關(guān)閉，同時(shí)在步驟S60至S90中進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的停止控制，則可防止富于氧氣的廢氣在切斷燃料供應(yīng)后立即進(jìn)入催化劑轉(zhuǎn)換器。雖然已被截止閥13堵住的廢氣必須在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)經(jīng)過催化劑轉(zhuǎn)換器11排出，但是，包含在廢氣中但是并未裹入或儲(chǔ)存在催化劑轉(zhuǎn)換器中的氧氣不大可能通過與HC或CO的反應(yīng)而損害或影響NOx的去除。這樣，截止閥13防止氧氣裹入或儲(chǔ)存在催化劑中，從而減少在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)散的NOx量。
還可以在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加除來自發(fā)電機(jī)的載荷以外的載荷。不過，特別有益的是在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加來自發(fā)電機(jī)的載荷，這是因?yàn)?，發(fā)電機(jī)已經(jīng)可選擇地連至發(fā)動(dòng)機(jī)上(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以對(duì)蓄電池充電時(shí)，將發(fā)電機(jī)聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)上)，因此不需要附加的結(jié)構(gòu)。
在所示實(shí)施例中，控制器(ECU12)為一編程的通用計(jì)算機(jī)。熟悉本領(lǐng)域的人應(yīng)當(dāng)明白，該控制器可以用單一的專用集成電路(例如ASIC)來實(shí)現(xiàn)，該集成電路具有用于總的系統(tǒng)級(jí)控制的主處理部分或中央處理部分，以及在中央處理部分的控制下專用于進(jìn)行各種不同的專門計(jì)算、功用和其它處理的單獨(dú)部分?？刂破骺梢允窃S多單獨(dú)的專用的或可編程的集成或其它電子電路或裝置(例如做成硬件的電子電路或邏輯電路，諸如離散的元件電路，或可編程的邏輯裝置如PLD、PLA、PAL及其類似物)?？刂破骺梢杂靡缓线m的編程的通用計(jì)算機(jī)例如微處理機(jī)、微控制器或其它處理裝置(CPU或MPU)來實(shí)施，它們可以單獨(dú)地使用，或是與一個(gè)或更多的外部(例如集成電路)數(shù)據(jù)和信號(hào)處理裝置配合?？傊谄渖嫌心軌驁?zhí)行此處所描述的程序的有限狀態(tài)機(jī)的任何裝置或裝置的組件都可以用作控制器。對(duì)于最大的數(shù)據(jù)/信號(hào)處理容量和速度，可以采用分散的處理結(jié)構(gòu)。
雖然參考其優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于優(yōu)選的實(shí)施例或結(jié)構(gòu)。與之相反，本發(fā)明意圖覆蓋各種改進(jìn)和等效的布置。此外，優(yōu)選實(shí)施例的各種元件是按不同的組合和構(gòu)形示出的，但是，他們是示例性的，其它的組合和構(gòu)形(包括更多的、更少的或只有一個(gè)元件)也都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合車輛，它包括(a)一動(dòng)力機(jī)組，它包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、一電動(dòng)機(jī)(4)和一發(fā)電機(jī)(3)，它們?cè)诓僮魃媳舜诉B接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的至少一個(gè)用于使混合車輛運(yùn)行；(b)一與電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)電連接的蓄電池(9)，電動(dòng)機(jī)用蓄電池作為電力供應(yīng)源，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的混合車輛的慣性中的至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便對(duì)蓄電池充電，以及(c)一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器(11)，以便凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的廢氣，該混合車輛的特征為，包括用于根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)確定用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件是否已經(jīng)建立的裝置(S30)；用于當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí)切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)的裝置(S50)；以及用于在供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)切斷時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)施加載荷以限制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的裝置(S60)。
2.一種混合車輛，它包括(a)一動(dòng)力機(jī)組，它包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、一電動(dòng)機(jī)(4)和一發(fā)電機(jī)(3)，它們?cè)诓僮魃媳舜诉B接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的至少一個(gè)用于使混合車輛運(yùn)行，(b)一與電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)電連接的蓄電池(9)，電動(dòng)機(jī)用蓄電池作為電力供應(yīng)源，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的混合車輛的慣性中的至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便對(duì)蓄電池充電，以及(C)一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器(11)，以便凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的廢氣，該混合車輛的特征為，包括用于根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)確定用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件是否已經(jīng)建立的裝置(S30)；用于當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí)切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)的裝置(S50)；以及用于在供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)切斷時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)施加一發(fā)電機(jī)載荷的裝置(S60)。
3.如權(quán)利要求1或2的混合車輛，它進(jìn)一步包括用于確定催化劑轉(zhuǎn)換器的溫度的裝置；和當(dāng)所確定的催化劑轉(zhuǎn)換器溫度高于預(yù)定的閾值時(shí)，不管是否已經(jīng)建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件，都保持發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的裝置。
4.如權(quán)利要求1或2的混合車輛，其特征為，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中，在催化劑轉(zhuǎn)換器的上游設(shè)置一截止閥(13)，該截止閥在供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)切斷時(shí)關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求1或2的混合車輛，其特征為，電動(dòng)機(jī)(4)與發(fā)電機(jī)(3)一體地構(gòu)成電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，它可選擇地起著電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的作用。
6.如權(quán)利要求1或2的混合車輛，其特征為，當(dāng)車輛停止一預(yù)定的時(shí)間段或更長時(shí)間時(shí)，用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件就已經(jīng)建立。
7.如權(quán)利要求2的混合車輛，其特征為，對(duì)作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)載荷按第一方式進(jìn)行控制，直至發(fā)動(dòng)機(jī)的速度降至第一閥值，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)的速度從第一閾值降至低于第一閾值的第二閾值時(shí)按第二方式對(duì)該載荷進(jìn)行控制。
8.如權(quán)利要求7的混合車輛，其特征為，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度從第一閾值降至第二閾值時(shí)，對(duì)作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)載荷進(jìn)行比例積分微分控制。
9.如權(quán)利要求2的混合車輛，其特征為，發(fā)電機(jī)的載荷作用至發(fā)動(dòng)機(jī)上，直至發(fā)動(dòng)機(jī)的速度低于閾值速度。
10.控制混合車輛的方法，該混合車輛包括(a)一動(dòng)力機(jī)組，它包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、一電動(dòng)機(jī)(4)和一發(fā)電機(jī)(3)，它們?cè)诓僮魃媳舜诉B接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的至少一個(gè)用于使混合車輛運(yùn)行，(b)一與電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)電連接的蓄電池(9)，電動(dòng)機(jī)用蓄電池作為電力供應(yīng)源，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的混合車輛的慣性中的至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便對(duì)蓄電池充電，以及(c)一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器(11)，以便凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的廢氣，該方法包括下列步驟根據(jù)車輛的運(yùn)行狀況確定是否已經(jīng)建立用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件；當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí)，切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)；以及在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加載荷，以便在切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。
11.控制混合車輛的方法，該混合車輛包括(a)一動(dòng)力機(jī)組，它包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、一電動(dòng)機(jī)(4)和一發(fā)電機(jī)(3)，它們?cè)诓僮魃媳舜诉B接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)輸出中的至少一個(gè)用于使混合車輛運(yùn)行，(b)一與電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)電連接的蓄電池(9)，電動(dòng)機(jī)用蓄電池作為電力供應(yīng)源，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和行駛中的混合車輛的慣性中的至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便對(duì)蓄電池充電，以及(c)一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器(11)，以便凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的廢氣，該方法包括下列步驟根據(jù)車輛的運(yùn)行狀況確定是否已經(jīng)建立用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件；當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí)，切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)；以及在供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)切斷時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加一發(fā)電機(jī)的載荷。
12.如權(quán)利要求10或11的方法，它進(jìn)一步包括確定催化劑轉(zhuǎn)換器的溫度；和當(dāng)所確定的催化劑轉(zhuǎn)換器的溫度大于預(yù)定的閾值時(shí)，不管是否已經(jīng)建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件，都保持發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求10或11的方法，其特征為，該車輛進(jìn)一步包括一在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中設(shè)置在催化劑轉(zhuǎn)換器的上游的截止閥(13)，該方法進(jìn)一步包括在供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)切斷時(shí)，關(guān)閉截止閥。
14.如權(quán)利要求10或11的方法，其特征為，電動(dòng)機(jī)(4)與發(fā)電機(jī)(3)一體地構(gòu)成電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，它可選擇地起著電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的作用。
15.如權(quán)利要求10或11的方法，其特征為，當(dāng)車輛停止一預(yù)定的時(shí)間段或更長時(shí)間時(shí)，停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件就已經(jīng)建立。
16.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，對(duì)作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)載荷按第一方式進(jìn)行控制，直至發(fā)動(dòng)機(jī)的速度降至第一閾值，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)的速度從第一閾值降至低于第一閾值的第二閾值時(shí)按第二方式對(duì)該載荷進(jìn)行控制。
17.如權(quán)利要求16的方法，其特征為，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度從第一閾值降至第二閾值時(shí)，對(duì)作用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)載荷進(jìn)行比例積分微分控制。
18.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，發(fā)電機(jī)的載荷作用至發(fā)動(dòng)機(jī)上，直至發(fā)動(dòng)機(jī)的速度低于閾值速度。
全文摘要
在包括一內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、一電動(dòng)機(jī)(4)、一發(fā)電機(jī)(3)、一蓄電池(9)和一設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑轉(zhuǎn)換器(11)的混合車輛中,根據(jù)車輛的運(yùn)行狀況確定是否已經(jīng)建立停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件。然后,當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的條件已經(jīng)建立時(shí),就切斷供至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng),并在發(fā)動(dòng)機(jī)上作用一載荷(例如發(fā)電機(jī)的載荷),以便限制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B60W10/184GK1349903SQ0113750
公開日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月25日
發(fā)明者鈴木直人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社