專利名稱：電動車輛以及用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的故障檢測方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電動車輛和故障檢測方法，在該電動車輛中，通過電力牽引補充來自 內(nèi)燃機的驅(qū)動力，該故障檢測方法用于該電動車輛使用的內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使用諸如汽油發(fā)動機的內(nèi)燃機作為驅(qū)動源的車輛中，已知廢氣再循環(huán)(EGR)系 統(tǒng)為用于減少發(fā)動機排氣中的NOx的裝置，在該廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)中，一些發(fā)動機廢氣 被再循環(huán)到進氣系統(tǒng)，以便降低最高燃燒溫度并且減少NOx的產(chǎn)生。如果由于發(fā)動機氣體再 循環(huán)系統(tǒng)中的故障而沒有獲得想要的廢氣再循環(huán)的量，那么NOx的排氣量可能增加。另一方 面，如果廢氣再循環(huán)的量過度地超過想要的量，那么驅(qū)動力由于燃燒中的顯著惡化而惡化， 并且諸如HC、CO以及黑煙的排出的燃燒產(chǎn)物的量可能大大地增加。因此，已知配備有能夠 檢測廢氣再循環(huán)是否被正確地執(zhí)行的故障檢測裝置的EGR系統(tǒng)。
在這種故障檢測裝置中，通過在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的同時打開和關閉EGR閥，在打開和 關閉之前和之后測量進氣總管中的負壓中的變化。如果它們的值在預定范圍中，那么判定 廢氣再循環(huán)是正常的，并且如果它們的值不在預定范圍中，那么判定廢氣再循環(huán)是異常的。
當在正常操作期間打開和關閉EGR閥時，扭矩震動由于燃燒波動而出現(xiàn)，因此驅(qū) 動力惡化。所以，已知一種技術(shù)，在該技術(shù)中，在減速期間在切斷燃料供應的同時執(zhí)行故障 檢測，因此與在正常操作期間執(zhí)行廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的故障檢測的情況相比，抑制了扭矩震 動等等(例如，日本專利申請?zhí)亻_第9-144609號公報)。
近年來，內(nèi)燃機和電動機作為驅(qū)動源被聯(lián)合使用的電動車輛，亦即，混合動力車輛 已經(jīng)投入實際的使用。在減速期間，通過切斷對內(nèi)燃機的燃料供應并且最終停止內(nèi)燃機，這 種電動車輛可以僅僅通過電動機的動力被驅(qū)使。因此，如果在減速期間在切斷燃料供應的 同時嘗試故障檢測，那么在完成故障檢測之前，停止內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)動。結(jié)果，可能有不能確保 執(zhí)行廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的故障檢測的足夠的機會的情況。
為了解決以上描述的問題，已知一種技術(shù)，在該技術(shù)中，當在減速期間故障檢測在 切斷對內(nèi)燃機的燃料供應的同時開始時，即使完成燃料供應的切斷并且滿足用于使內(nèi)燃機 的轉(zhuǎn)動停止的條件，也通過電動機執(zhí)行內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)(強迫轉(zhuǎn)動)，直到完成預定的故障檢 測，以便在進氣總管中產(chǎn)生負壓，從而繼續(xù)故障檢測(例如，日本專利第4274266號公報)。因 此，可以確保執(zhí)行廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的故障檢測的足夠的機會。發(fā)明內(nèi)容
以上描述的EGR故障檢測方法具有以下問題。也就是說，當在內(nèi)燃機的正常操作 期間執(zhí)行故障檢測時，存在扭矩震動出現(xiàn)并且驅(qū)動力惡化的問題。此外，在切斷燃料供應的 同時執(zhí)行故障檢測的情況下，當停止內(nèi)燃機時，存在故障檢測被停止并且故障檢測的次數(shù) 減少的問題。此外，為了不停止故障檢測，當該電動機在內(nèi)燃機已經(jīng)停止之后使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)動 時，存在電池上的能量消耗大的問題。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方面，它的目的是提供一種組合有內(nèi)燃機和電動機的混合動 力車輛；以及用于該混合動力車輛使用的內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)的故障檢測方法，其中，在驅(qū) 動力沒有惡化的情況下，可以對于EGR系統(tǒng)執(zhí)行適當次數(shù)的故障檢測，并且可以抑制電池 上的能量消耗。
為了解決以上描述的問題并且實現(xiàn)以上描述的目的，如下配置根據(jù)本發(fā)明的方面 的混合動力車輛以及用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的故障檢測方法。
本發(fā)明的優(yōu)點將在隨后的描述中被闡明，并且一部分將在描述從該描述顯而易 見，或者可以通過本發(fā)明的實踐而被獲悉。借助于在下文中特別指出的手段和組合可實現(xiàn) 和獲得本發(fā)明的優(yōu)點。


結(jié)合在說明書中并構(gòu)成該說明書一部分的

了本發(fā)明的各實施例，并與上 面給出的總體說明和下面給出的對實施例的具體說明一起用于說明本發(fā)明的原理。
圖1是示意地圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力車輛的結(jié)構(gòu)的圖，在根據(jù)本發(fā) 明的實施例的混合動力車輛中，內(nèi)燃機和電動機被用作驅(qū)動源；
圖2是圖解被結(jié)合到相同的混合動力車輛中的EGR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖3是圖解相同的EGR系統(tǒng)的故障檢測的流程的圖；以及
圖4是用于相同的EGR系統(tǒng)的故障檢測的時間圖。
具體實施方式
圖1是示意地圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力車輛10(具有組合的內(nèi)燃機的 電動車輛)的結(jié)構(gòu)的圖，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力車輛10中，內(nèi)燃機和電動機被用 作驅(qū)動源。圖2是圖解被結(jié)合到相同的混合動力車輛10中的EGR系統(tǒng)27的結(jié)構(gòu)的圖。圖 3是圖解結(jié)合到相同的混合動力車輛10中的EGR系統(tǒng)27的故障檢測的處理流程的圖。圖 4是用于相同的故障檢測的時間圖。
混合動力車輛10包含車身11。在車身11中，安裝了發(fā)動機(內(nèi)燃機)20、前輪驅(qū) 動部30、后輪驅(qū)動部40、高壓電池(蓄電池)50、燃料箱60、控制整個車身的E⑶(控制器和 故障檢測控制單元)100等等。
發(fā)動機20包含發(fā)動機主體21、將外部空氣引入到發(fā)動機主體21中并且除去灰塵 的空氣過濾器22、將外部空氣從空氣過濾器22引導到發(fā)動機主體21的總管(進氣系統(tǒng))23、 連接到發(fā)動機主體21的排氣側(cè)的排氣管24、設置在經(jīng)過排氣管24的中途的催化劑25、設 置在排氣管24的出口附近的消音器26、將位于發(fā)動機主體21和催化劑25之間的廢氣再循 環(huán)到總管23的EGR系統(tǒng)27。
發(fā)動機主體21被設置有輸出軸21a以便輸出驅(qū)動力。
如圖2中圖解的，節(jié)流閥23a被布置在總管23的內(nèi)部，并且通過由控制器100輸 出的信號來控制它的開度。通過節(jié)流閥23a的開度來控制燃料供應。
EGR系統(tǒng)27包含連接到排氣管24的EGR管27a、測量總管23內(nèi)部的壓力的壓力 傳感器(壓力測量單元)28、以及EGR閥29，EGR閥29根據(jù)由控制器100輸出的EGR信號被 打開和關閉，并且將廢氣再循環(huán)到總管23中。
前輪驅(qū)動部30包含連接到輸出軸21a的動力分配整合機構(gòu)31、連接到動力分配 整合機構(gòu)31的輸出軸并且使用發(fā)動機20的驅(qū)動力來產(chǎn)生電力的發(fā)電機32、連接到發(fā)電機 32的輸出軸的逆變器33、連接到逆變器33的輸出軸和動力分配整合機構(gòu)31的輸入軸的前 輪馬達(電動機)34、連接到動力分配整合機構(gòu)31的輸出軸并且發(fā)動機20或者前輪馬達34 的驅(qū)動力被傳送到其的前驅(qū)動軸35、和連接到前驅(qū)動軸的前輪36。此外，逆變器33被連接 到高壓電池50。
動力分布整合機構(gòu)31包含減速機構(gòu)31a和離合器(驅(qū)動力傳送單元)31b，離合器 31b在動力從發(fā)動機20到前驅(qū)動軸35的傳送和不傳送之間進行切換。當通過離合器31b 將動力從發(fā)動機20傳送到前驅(qū)動軸35時，選擇并行模式。因此，推進力受到從前輪馬達 34、以下描述的后輪馬達42以及發(fā)動機20輸出的驅(qū)動力的影響。另一方面，當切斷(不傳 送)從發(fā)動機20到前驅(qū)動軸35的動力時，選擇串行模式。因此，推進力受到從前輪馬達34 和以下描述的后輪馬達42輸出的驅(qū)動力的影響。此外，以串行模式執(zhí)行以下描述的EGR故 障檢測。
后輪驅(qū)動部40包含連接到高壓電池50的逆變器41、連接到逆變器41的輸出軸的 后輪馬達42、連接到后輪馬達42的輸出軸的減速機械43、連接到減速機械43的后驅(qū)動軸 44、以及連接到后驅(qū)動軸44的后輪45。
E⑶100具有控制推進力、蓄電池充電、EGR、EGR故障探測等等的功能。當滿足以 下檢測條件時，執(zhí)行EGR故障檢測。也就是說，當滿足混合動力車輛10的推進模式被選擇 為串行模式(切斷從發(fā)動機20到前驅(qū)動軸35的動力)并且節(jié)流閥23a的開度是恒定的條件 時，執(zhí)行檢測。對于檢測開始條件，諸如發(fā)動機主體21的水溫、EC負載、充電效率、扭轉(zhuǎn)負 載、以及從發(fā)動機起動開始經(jīng)過的時間的各種條件可以被添加。此外，當節(jié)流閥23a的開度 被設置成為了發(fā)電機32產(chǎn)生電力而維持發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速率時,可以在產(chǎn)生電力的同時執(zhí) 行故障檢測。
作為故障檢測的時刻，滿足各種以上描述的條件的減速期間被認為是適當?shù)摹Ｖ?要在串行模式中執(zhí)行低負載推進，就可以通過在任意時間使得節(jié)流閥23a的開度恒定來執(zhí) 行EGR故障檢測。
在如上所述配置的混合動力車輛10中，根據(jù)如圖3中圖解的處理執(zhí)行EGR系統(tǒng)27 的故障檢測。圖4圖解它的時間圖。
混合動力車輛10起動(ST10)。結(jié)果，計數(shù)器Nm被復位(ST11)。接下來，判定是 否選擇串行模式(ST12)。如果沒有選擇串行模式，那么處理返回到ST12。如果選擇串行模 式，那么判定是否滿足開始故障檢測的檢測條件(ST13)。如果沒有滿足該檢測條件，那么處 理返回到ST12。
當滿足該檢測條件時，EGR故障檢測處理開始。首先，測量總管23的壓力Pl (ST14)。接下來，打開EGR閥29以便將廢氣引入到總管23中(ST15)。在預定時間之后，測量總管23的壓力P2，并且關閉EGR閥29 (ST16)。然后，判定壓力Pl和壓力P2之間的差 是否小于預定值PO (ST17)。當該差小于預定值PO時，判定EGR系統(tǒng)27沒有起作用，并且 計數(shù)器Nm被加一(ST18)。接下來，判定計數(shù)器Nm是否是3 (ST19).如果計數(shù)器Nm不是 3，那么處理返回到ST12。如果計數(shù)器Nm是3，那么判定故障已經(jīng)出現(xiàn)(ST20)，并且EGR故 障檢測處理結(jié)束(ST40)。
在ST17中，當壓力Pl和壓力P2之間的差大于或等于預定值PO時，計數(shù)器Nm被 復位(ST30)，并且判定EGR系統(tǒng)是正常的(ST17)。
如上所述，在根據(jù)該實施例的混合動力車輛10中，在發(fā)動機20和前輪36彼此分 離的狀態(tài)下，執(zhí)行故障檢測。結(jié)果，扭矩震動沒有出現(xiàn)，并且驅(qū)動力沒有惡化。此外，因為在 為了燃料供給而使得節(jié)流閥23a的開度為恒定的同時執(zhí)行故障檢測，所以可以在不停止檢 測的情況下在任意時間執(zhí)行該故障檢測。結(jié)果，可以執(zhí)行適當次數(shù)的故障檢測。此外，因為 不需要前輪馬達34強迫發(fā)動機20轉(zhuǎn)動，所以不會在高壓電池50上強加大的能量消耗。
在根據(jù)該實施例的混合動力車輛10中，可以在發(fā)電機產(chǎn)生電力的同時執(zhí)行故障 檢測。
在以上描述的實施例中，混合動力車輛被用作實例，但是可以使用除了諸如列車 的自動車之外的車輛。
其他的優(yōu)點和變形對于本領域技術(shù)人員來說將是容易想到的。因此，本發(fā)明就其 較寬的方面來說不局限于在此顯示并描述的具體細節(jié)和代表性實施例。因而，可在不背離 如所附的權(quán)利要求及其等同方案所定義的總發(fā)明構(gòu)思的實質(zhì)或保護范圍的情況下進行種 種修改。
權(quán)利要求
1.ー種電動車輛(10)，其特征在于，包括 驅(qū)動軸(35)，被連接到驅(qū)動輪(36，45)； 內(nèi)燃機(20)，在所述內(nèi)燃機(20)中，通過節(jié)流閥(23a)來控制燃料供應的量，而且所述內(nèi)燃機(20)將動カ輸出到所述驅(qū)動軸(35)； 發(fā)電機(32)，使用所述內(nèi)燃機(20)的所述動カ來產(chǎn)生電力； 蓄電池(50)，蓄積由所述發(fā)電機(32)所產(chǎn)生的電カ； 電動機(34)，由所述發(fā)電機(32)或者所述蓄電池(50)所產(chǎn)生的電カ驅(qū)動，并且將動カ輸出到所述驅(qū)動軸(35)； 廢氣供應單元(27)，將從所述內(nèi)燃機(20)排出的廢氣供應到所述內(nèi)燃機(20)的進氣系統(tǒng)(23)； 驅(qū)動カ傳送單元(31b)，在動カ從所述內(nèi)燃機(20)到所述驅(qū)動軸(35)的傳送(31a)和不傳送之間進行切換； 壓カ測量単元(28)，測量所述進氣系統(tǒng)(23)在所述廢氣供應單元(27)將所述廢氣供應到所述進氣系統(tǒng)(23)之前和之后的內(nèi)壓的變化；和 故障檢測控制単元(100)，當滿足條件時，使用所述壓力測量單元(28)執(zhí)行所述廢氣供應單元(27)的故障檢測，其中，所述條件是至少所述驅(qū)動力傳送單元(31b)沒有將動カ傳送到所述驅(qū)動軸(35)以及所述節(jié)流閥(23a)的開度是恒定的。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輛(10)，其特征在干， 所述節(jié)流閥(23a)的所述開度被設置為，為了使所述發(fā)電機(32)產(chǎn)生電力而至少維持所述內(nèi)燃機(20)的旋轉(zhuǎn)速率。
3.ー種用于電動車輛(10)使用的內(nèi)燃機(20)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(27)的故障檢測方法，其特征在于，所述電動車輛(10)包括內(nèi)燃機(20)，在所述內(nèi)燃機(20)中，通過節(jié)流閥(23a)來控制燃料供應的量，而且所述內(nèi)燃機(20)將動カ輸出到連接到驅(qū)動輪(36，45)的驅(qū)動軸(35);發(fā)電機(32)，使用所述內(nèi)燃機(20)的所述動カ來產(chǎn)生電力；蓄電池(50)，蓄積由所述發(fā)電機(32)所產(chǎn)生的所述電カ；電動機(34)，由所述發(fā)電機(32)或者所述蓄電池(50)所產(chǎn)生的電カ驅(qū)動，并且將動カ輸出到所述驅(qū)動軸(35);廢氣供應單元(27)，將從所述內(nèi)燃機(20)排出的廢氣供應到所述內(nèi)燃機(20)的進氣系統(tǒng)(23);驅(qū)動カ傳送單元(31b)，在動カ從所述內(nèi)燃機(20)到所述驅(qū)動軸(35)的傳送(31a)和不傳送之間進行切換，以及壓力測量單元(28)，測量所述進氣系統(tǒng)(23)在所述廢氣供應單元(27)將所述廢氣供應到所述進氣系統(tǒng)(23)之前和之后的內(nèi)壓的變化；所述方法包括 判定是否滿足條件，所述條件是至少所述驅(qū)動力傳送單元(31b)沒有將動カ傳送到所述驅(qū)動軸(35)并且所述節(jié)流閥(23b)的所述開度是恒定的；以及 當在所述判定中滿足所述條件時，使用所述壓力測量單元(28)執(zhí)行所述廢氣供應單元(27)的故障檢測。
全文摘要
一種電動車輛，包括其中通過節(jié)流閥(23a)來控制燃料供應的量的發(fā)動機(20)，使用發(fā)動機(20)的動力來產(chǎn)生電力的發(fā)電機(32)，將動力輸出到驅(qū)動軸(35)的電動機(34)，將從發(fā)動機(20)排出的廢氣供應到發(fā)動機(20)的總管(23)的EGR系統(tǒng)(27)，在動力從發(fā)動機(20)到驅(qū)動軸(35)的傳送和不傳送之間進行切換的離合器(31b)，測量總管(23)在EGR系統(tǒng)(27)將廢氣供應到總管(23)之前和之后的內(nèi)壓的變化，以及當滿足條件時使用所述壓力傳感器(28)執(zhí)行EGR系統(tǒng)(27)的故障檢測的ECU(100)，該條件是選擇串行模式且節(jié)流閥(23a)的開度是恒定的。
文檔編號F02M25/07GK103032210SQ20121036240
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者古田賢寬, 松永英雄, 加村均, 齋藤健司 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社