CN103717464B - 混合动力车辆的发动机停止控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供混合动力车辆的发动机停止控制装置。当在车辆行驶中使K0离合器(34)断开连接并使直喷发动机(12)停止时,当曲轴(114)的停止位置在目标停止范围(Φtarget)的范围外的情况下,使暂且断开连接的K0离合器(34)暂时摩擦接合而使曲轴(114)稍稍旋转。由此,在压缩TDC(上止点)附近停止的曲轴(114)与泵浦作用相配合旋转至泵浦能的极小区域并在该区域停止。泵浦能的极小区域与适于进行发动机启动时的辅助扭矩小的点火启动的目标停止范围(Φtarget)重复,因此能够在接下来的发动机启动时适当地进行点火启动,能够降低发动机启动时的辅助扭矩。
Description
技术领域
本发明涉及具备直喷发动机的混合动力车辆的发动机停止控制装置。
背景技术
已知有如下的混合动力车辆,具有:(a)向气缸内直接喷射燃料的直喷发动机;(b)将该直喷发动机连接于动力传递路径、或者切断直喷发动机与动力传递路径的连接(连接/切断)的离合器;以及(c)至少作为电动马达发挥功能的旋转机,其中,(d)能够使用上述直喷发动机以及上述旋转机作为行驶用的驱动力源。专利文献1所记载的混合动力车辆便为这样的一个例子,记载有如下的技术:在仅以旋转机作为驱动力源行驶的马达行驶中,使摩擦离合器连接(摩擦接合)而使直喷发动机的曲轴旋转,并进行调整以使得膨胀冲程的气缸的曲轴转角处于规定范围内,由此,在发动机启动时,进行向该膨胀冲程的气缸内喷射燃料并进行点火的点火启动。专利文献2涉及具备直喷发动机的发动机驱动车辆,记载有如下的技术:当在车辆停止时进行怠速停止(发动机停止)时,为了准备以后的发动机启动,借助通过利用交流发电机进行的发电(旋转负荷)以及节气门控制实现的输出调整,使得在发动机停止时膨胀冲程的气缸的曲轴转角进入能够点火启动的规定的角度范围内。
另外,虽然存在直喷发动机的摩擦小的情况等能够仅凭上述点火启动而独自启动发动机的情况,但根据需要也能够在发动机启动时使离合器连接而能够利用旋转机对启动进行辅助,能够借助点火启动大幅降低辅助扭矩。由此,能够降低旋转机的最大扭矩,能够实现小型化、低油耗化。
专利文献1:日本特表2009-527411号公报
专利文献2:日本特开2005-155549号公报
然而,在引用文献1中,在直喷发动机的停止中,仅仅是使离合器连接(摩擦接合)一定时间而使曲轴旋转,因此无法迅速地使曲轴转角处于规定范围内,有可能赶不上发动机的启动。在引用文献2中,借助由交流发电机产生的旋转负荷调整曲轴的停止位置,但在借助离合器使直喷发动机与动力传递路径连接或者切断直喷发动机与动力传递路径的连接的混合动力车辆的情况下,离合器的连接仅使曲轴以转速差变小的方式旋转,无法实现制动,因此无法将引用文献2所记载的技术应用于引用文献1所记载的混合动力车辆来调整发动机停止时的曲轴转角。
在此,虽然尚未公知,但根据本发明人等的实验、研究,当为8缸的4冲程发动机的情况下,能够使各气缸的曲轴转角分别错开90°,在发动机停止时1~2个气缸处于膨胀冲程,并且由于因泵浦作用(通过空气的压缩而产生的类似弹簧那样的作用)而产生的势能的关系,多数情况下曲轴停止在能够自动点火启动的范围内,但有10%左右的概率曲轴会在压缩TDC(Top Dead Center;上止点)附近停止。图8为通过计算求出的膨胀冲程的曲轴转角(0°=压缩TDC)、因泵浦作用而产生的势能(泵浦能)、以及启动时所需的辅助扭矩之间的关系,在任意气缸数的情况下,都在压缩TDC亦即曲轴转角0°附近存在泵浦能的波峰,在该顶点附近,会因旋转方向的相互平衡以及发动机的摩擦而导致曲轴停止。
若像这样曲轴在压缩TDC附近停止,则在8缸发动机的情况下,前一个气缸的曲轴转角处于90°附近、尚处于膨胀冲程,因此能够点火启动,但由于马上排气阀就会打开而变成排气冲程(例如120°附近),因此无法期待足够的旋转能,启动时需要大的辅助扭矩。在为2缸发动机~6缸发动机的情况下,前一个气缸已经通过膨胀冲程,因此不存在处于膨胀冲程的气缸,点火启动自身就是不可能的。
发明内容
本发明正是以上述事项为背景而完成的,其目的在于,在利用离合器使直喷发动机与动力传递路径连接或者切断直喷发动机与动力传递路径的连接的混合动力车辆中,当在行驶中使离合器断开连接并使直喷发动机停止时,使曲轴在适于点火启动的位置(曲轴转角)停止。
为了实现上述目的,技术方案1涉及一种混合动力车辆,该混合动力车辆具有:(a)直喷发动机,该直喷发动机具有多个气缸,并向气缸内直接喷射燃料;(b)离合器,该离合器将上述直喷发动机连接于动力传递路径、或者切断上述直喷发动机与动力传递路径的连接;以及(c)旋转机,该旋转机至少作为电动马达发挥功能,其中,上述混合动力车辆(d)能够使用上述直喷发动机以及上述旋转机作为行驶用的驱动力源,上述混合动力车辆的特征在于,(e)当在行驶中使上述离合器断开连接并使上述直喷发动机停止时,在该发动机停止时或该发动机刚刚停止后的、能够得到通过上述气缸内的空气的压缩而产生的泵浦作用的时间内,使暂且断开连接的上述离合器暂时连接,由此,使曲轴从泵浦能的峰部脱离,并以该泵浦能成为极小区域的曲轴转角使该曲轴自动停止,上述泵浦能的峰部产生于上述直喷发动机的任一个气缸的活塞到达压缩冲程后的上止点的压缩TDC附近。
技术方案2的特征在于,在技术方案1的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,上述离合器的连接处理确定成:使得上述直喷发动机的多个气缸中的至少一个处于膨胀冲程,且上述曲轴在适合进行点火启动的预先确定的目标停止范围内停止,在该点火启动中,朝处于膨胀冲程的气缸内喷射燃料并进行点火而使该直喷发动机启动。
技术方案3的特征在于,在技术方案1或2的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,上述离合器的连接处理产生能够克服上述直喷发动机的摩擦使上述曲轴旋转的连接扭矩,并且,当曲轴转角超出预先确定的控制停止位置后立刻使该离合器断开连接。
技术方案4的特征在于,在技术方案1或2的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,上述离合器的连接处理以预先确定的一定时间产生能够克服上述直喷发动机的摩擦使上述曲轴旋转的连接扭矩。
技术方案5的特征在于,在技术方案2的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,(a)上述离合器的连接处理在上述发动机停止时的上述曲轴的停止位置从上述目标停止范围脱离的情况下实施,(b)并且,上述曲轴的停止位置基于该曲轴的摇回点推定。
技术方案6的特征在于,在技术方案1~4中任意一项所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,与上述发动机停止时的上述曲轴的停止位置无关地实施上述离合器的连接处理。
技术方案7的特征在于,在技术方案1~6中任意一项所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,当使上述离合器断开连接并使上述直喷发动机停止时,对进气量调整阀实施打开控制。
技术方案8的特征在于,在技术方案1~7中任意一项所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,当使上述离合器暂时连接时,使上述旋转机的输出增大。
在这样的混合动力车辆的发动机停止控制装置中,由于在发动机停止时或者发动机刚刚停止后,使暂且断开连接的离合器暂时连接,因此,即便当曲轴在压缩TDC附近停止的情况下,通过借助离合器的接合使曲轴旋转,使曲轴从该压缩TDC附近脱离,并在泵浦能低的曲轴转角停止。即,由于处于发动机停止时或者刚刚停止后,因此能够在空气从气缸内泄漏前得到通过气缸内的空气的压缩产生的泵浦作用,能够在泵浦能低的曲轴转角自动停止。进而,由于该泵浦能低的曲轴转角与适于进行发动机启动时的启动的辅助扭矩比较小的点火启动的曲轴转角的范围重复,因此能够在接下来的发动机启动时适当地进行点火启动,能够降低发动机启动时的辅助扭矩。
并且,上述离合器的连接处理在能够得到通过气缸内的空气的压缩而产生的泵浦作用的时间内进行,使曲轴在泵浦能低的曲轴转角自动停止,因此能够在接下来的发动机启动时适当地进行点火启动。即,气缸内的空气的量根据发动机停止时的进气量调整阀(节气门等)的开度而不同,当在打开进气量调整阀的状态下使直喷发动机停止的情况下,由于气缸内吸入了足够的空气,因此能够在比较长的时间得到泵浦作用,但当在关闭进气量调整阀的状态下使直喷发动机停止的情况下,气缸内的进气量少,因空气的泄漏,在比较的短时间泵浦作用丧失,因此,为了借助泵浦能使曲轴在规定的曲轴转角停止,需要在短时间通过离合器的连接处理使曲轴旋转。
在技术方案2中,离合器的连接处理(连接扭矩、连接时间等)确定成:使得直喷发动机的多个气缸中的至少一个处于膨胀冲程,且曲轴在适合进行点火启动的预先确定的目标停止范围内停止,因此能够在接下来的发动机启动时适当地进行点火启动。例如,如技术方案3那样,产生能够克服直喷发动机的摩擦使曲轴旋转的连接扭矩,并且,当曲轴转角超出预先确定的控制停止位置后立刻使该离合器断开连接,由此能够使曲轴从压缩TDC附近开始旋转,并且与上述泵浦作用相配合而使曲轴在目标停止范围内停止。并且,如技术方案4那样,以预先确定的一定时间产生能够克服直喷发动机的摩擦使曲轴旋转的连接扭矩,由此能够使曲轴从压缩TDC附近开始旋转,并且与上述泵浦作用相配合而使曲轴在目标停止范围内停止。
在技术方案5中,离合器的连接处理在发动机停止时的曲轴的停止位置从预先确定的目标停止范围脱离的情况下实施,并且,该曲轴的停止位置基于曲轴的摇回点推定,因此能够迅速地判断曲轴的停止位置是否从目标停止范围脱离,能够在能够得到泵浦作用的时间内适当地进行离合器的连接处理。
在技术方案6中,在与发动机停止时的曲轴的停止位置无关地实施离合器的连接处理的情况下,能够迅速地执行控制,因此能够在能够得到泵浦作用的时间内适当地进行离合器的连接处理,并且控制简单、装置廉价。在该情况下,即便曲轴的停止位置处于目标停止范围内,也实施离合器的连接处理而使曲轴旋转,但在气缸数为4缸以上的直喷发动机中,通过借助泵浦作用摇回,能够再次停止在目标停止范围内。
在技术方案7中,当使离合器断开连接并使直喷发动机停止时,对进气量调整阀实施打开控制,因此气缸内吸入足够的空气,能够比较长时间地得到泵浦作用,能够通过离合器的连接处理使曲轴在泵浦能低的曲轴转角自动停止。
在技术方案8中,当使离合器暂时连接时,使旋转机的输出增大,因此能够抑制在通过离合器的连接使曲轴旋转时因驱动力变动等而导致的冲击。
附图说明
图1是在适合应用本发明的混合动力车辆的框架图中一并示出控制***的主要部分的概要结构图。
图2是对图1的混合动力车辆的直喷发动机进行说明的剖视图。
图3是对图1的电子控制装置在功能性上具备的发动机停止控制单元的工作具体地进行说明的流程图。
图4是对图3的步骤S9的曲轴的停止位置修正控制具体地进行说明的流程图。
图5是根据图3以及图4的流程图对进行发动机停止控制的情况下的各部的工作状态的变化进行说明的时序图的一个例子。
图6是示出在图3的步骤S8以及图4的步骤R6中基于摇回点求出摇回量的映射的一个例子的图。
图7是对在各种气缸数的直喷发动机中无法进行点火启动的曲轴的停止位置以及能够进行点火启动的曲轴的停止位置的一个例子进行说明的图。
图8是示出通过计算求出的在各种气缸数的直喷发动机中膨胀冲程的曲轴转角(0°=压缩TDC)与通过泵浦产生的势能(泵浦能)之间的关系、以及与启动时所需的辅助扭矩之间的关系的结果的图。
图9是对本发明的其他实施例进行说明的图,是代替图4使用的流程图。
图10是对本发明的其他实施例进行说明的图,是代替图4使用的流程图。
图11是对本发明的其他实施例进行说明的图,是代替图3使用的流程图。
图12是对本发明的其他实施例进行说明的图,是代替图3使用的流程图。
具体实施方式
本发明应用于利用离合器使直喷发动机与动力传递路径连接或者切断直喷发动机与动力传递路径的连接的并列型等的混合动力车辆,应用于在仅以旋转机作为驱动力源行驶的马达行驶模式时、车辆减速时等使直喷发动机停止时的发动机停止控制中。作为离合器,适合使用单片式、多片式等的摩擦接合离合器。
本发明的混合动力车辆能够使用直喷发动机以及旋转机作为行驶用的驱动力源,作为旋转机,适合使用可择一地使用电动马达以及发电机两者的功能的电动发电机。直喷发动机适合使用4冲程的汽油机,尤其适用于4缸以上的多缸发动机,但也可以应用于2缸发动机、3缸发动机。还能够使用2冲程的汽油机等、能够向膨胀冲程的气缸内喷射燃料而进行点火启动的其他的往复移动内燃机。
在发动机停止时或者发动机刚刚停止后使离合器暂时连接而使曲轴旋转,但在发动机刚刚停止后、在能够得到泵浦作用的时间,虽然根据发动机停止时的进气量调整阀的工作状态、密封性能等而不同,但例如只要在发动机停止后的1秒左右以内即可。并且,对于发动机停止时,不仅可以是实际使直喷发动机的旋转停止的时刻,如果能够预测发动机停止时的曲轴的停止位置(曲轴转角)则也可以是直喷发动机完全停止之前,在曲轴产生摇回的情况下也可以是该摇回的时刻,或者也可以是发动机旋转速度最初变为0的时刻。“暂时”是指:当在压缩TDC附近使曲轴停止的情况下,能够使曲轴从该压缩TDC附近旋转至泵浦能低的曲轴转角的极短时间,虽然根据气缸数等而不同,但例如若使曲轴旋转5°~10°左右则能够从泵浦能的波峰脱离,然后自动地旋转至成为泵浦能的波谷的极小区域。也可以使离合器持续处于连接状态,直至达到泵浦能的极小区域为止。
在技术方案3、技术方案4中,产生能够克服直喷发动机的摩擦使曲轴旋转的连接扭矩,但该连接扭矩是比直喷发动机的摩擦稍大的扭矩,并非能够越过泵浦能的波峰的扭矩那么大的扭矩,通过使离合器断开连接,曲轴因摇回等而在泵浦能的极小区域自动停止。在为2缸发动机、3缸发动机的情况下,如图8的(a)、(b)所示,泵浦能的极小区域大于膨胀冲程(0°~120°左右),超出能够适当地进行点火启动的发动机启动时的辅助扭矩(启动辅助扭矩)低的目标停止范围,因此,借助摇回使曲轴返回至目标停止范围的可能性低,为了避免通过目标停止范围,优选将上述连接扭矩在能够克服直喷发动机的摩擦使曲轴旋转的范围内设定得较小。在为4缸发动机、6缸发动机、8缸发动机或气缸数更多的多缸发动机的情况下,由于泵浦能的极小区域处于膨胀冲程(0°~120°左右)的范围内,因此曲轴借助摇回返回至极小区域而进入目标停止范围的可能性高,与2缸发动机、3缸发动机相比能够设定大的连接扭矩。
在技术方案3中,使离合器断开连接的控制停止位置可以是曲轴从泵浦能的波峰脱离的例如曲轴转角距压缩TDC 5°~10°左右的位置,但也可以考虑上述连接扭矩的大小、直喷发动机的摩擦等而实施各种方式,如可以在进入能够适当地进行点火启动的目标停止范围内的阶段使离合器断开连接,也可以在到达该目标停止范围前断开连接,等等。在技术方案5中,以一定时间产生上述连接扭矩,该一定时间至少为曲轴能够旋转至从泵浦能的波峰脱离的例如曲轴转角距压缩TDC 5°~10°左右的位置的时间,可以是直至曲轴进入上述目标停止范围为止的时间,可以考虑连接扭矩的大小、直喷发动机的摩擦等适当设定。关于上述等的控制停止位置以及一定时间,在如2缸发动机、3缸发动机那样曲轴借助摇回返回至目标停止范围的可能性低的情况下,优选设定得较小,以免曲轴转角通过目标停止范围。并且,优选根据需要对连接扭矩、控制停止位置、一定时间进行学习修正,以使得曲轴在目标停止范围内停止。
在此,由图8的(c)可知,4缸发动机的泵浦能的极小区域比较大,达到膨胀冲程的边界亦即120°附近,并且,在该120°附近,启动辅助扭矩急剧增大。因此,除了避免曲轴在120°附近停止之外,也可以与2缸发动机、3缸发动机同样将上述连接扭矩、控制停止位置、一定时间设定得较小,以使得曲轴的曲轴转角不会通过泵浦能的极小区域、且例如在110°以下的范围内停止。
对于技术方案5,离合器的连接处理在发动机停止时的曲轴的停止位置从预先设定的目标停止范围脱离的情况下实施,在该情况下,基于摇回点推定曲轴的停止位置,因此能够迅速地判断曲轴的停止位置是否从目标停止范围脱离,但在实施其他的发明时,也可以基于实际上发动机旋转完全停止时的曲轴的停止位置判断是否从目标停止范围脱离。目标停止范围是能够适当地进行点火启动的曲轴转角的范围,但优选为与泵浦能的极小区域重叠的范围,由图8可知,在2缸发动机以及3缸发动机的情况下,例如距压缩TDC 40°~100°左右的范围是合适的。在4缸发动机的情况下,例如距压缩TDC 40°~120°左右的范围是合适的,在6缸发动机的情况下,例如距压缩TDC 40°~80°左右的范围是合适的,在8缸发动机的情况下,例如距压缩TDC 30°~60°左右的范围是合适的。另外,在实施其他的发明时,例如也可以当曲轴在泵浦能的波峰上停止的情况下、即曲轴转角位于压缩TDC的±10°左右的范围内的情况下,实施离合器的连接处理。
在技术方案7中,在使离合器断开连接并使直喷发动机停止时对进气量调整阀实施打开控制,这是为了在吸入冲程充分地吸入空气并在压缩冲程中进行压缩,由此,即便在发动机停止后,在短暂的时间内仍能够适当地得到泵浦作用,即便在关闭进气量调整阀的状态下也能够基于进气得到某种程度的泵浦作用,因此,在实施其他发明时,并非必须实施这样的进气量调整阀的打开控制。例如优选直至发动机旋转速度最初变为0为止等、曲轴大致停止为止都对进气量调整阀实施打开控制,并且优选直至全开为止都实施打开控制,但上述等的打开时间、打开量能够适当确定。作为进气量调整阀,适合使用电子节气门、ISC阀(怠速旋转速度控制阀)等。
实施例1
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是包括适合应用本发明的混合动力车辆10的驱动***的框架图的概要结构图。该混合动力车辆10作为行驶用的驱动力源具备向气缸内直接喷射燃料的直喷发动机12、和作为电动马达以及发电机发挥功能的电动发电机MG。进而,上述等的直喷发动机12以及电动发电机MG的输出从流体式传动装置亦即变矩器14经由涡轮轴16、C1离合器18传递至自动变速器20,进而经由输出轴22、差动齿轮装置24传递至左右的驱动轮26。变矩器14具备直接连结泵轮与涡轮叶轮的锁止离合器(L/U离合器)30,并且在泵轮一体地连接有油泵32,由直喷发动机12、电动发电机MG机械式地旋转驱动。电动发电机MG相当于旋转机。
上述直喷发动机12在本实施例中使用8缸的4冲程汽油机,如图2具体所示,利用燃料喷射装置46向气缸(缸体)100内直接喷射汽油(高压微粒)。对于该直喷发动机12,空气从进气通路102经由进气门104流入气缸100内,废气经由排气门108从排气通路106排出,在规定的正时,利用点火装置47进行点火,由此,气缸100内的混合气***燃烧,活塞110被向下方压下。进气通路102经由浪涌调整槽103与进气量调整阀亦即电子节气门45连接,根据该电子节气门45的开度(节气门开度)控制从进气通路102流入气缸100内的进气量、即发动机输出。上述活塞110以能够沿轴向滑动的方式嵌合在气缸100内,并且经由连杆112与曲轴114的曲柄销116以能够相对旋转的方式连结,伴随于活塞110的直线往复移动,曲轴114如箭头R所示那样被旋转驱动。曲轴114一体地具备曲柄臂120,该曲柄臂120在轴颈部118由轴承支承为能够旋转,并连接轴颈部118与曲柄销116。
进而,这样的直喷发动机12通过曲轴114的两周旋转(720°)进行吸入冲程、压缩冲程、膨胀(***)冲程、排气冲程这4个冲程,通过反复进行此动作使曲轴114连续旋转。8个气缸100的活塞110构成为分别错开90°的曲轴转角,换言之,曲轴114的曲柄销116的位置朝依次错开90°的方向突出,曲轴114每次旋转90°,8个气缸100依次***燃烧,从而连续地产生旋转扭矩。并且,当从活塞110达到压缩冲程后的TDC(上止点)的压缩TDC起曲轴114旋转规定角度、并在进气门104以及排气门108均关闭的膨胀冲程的规定的角度范围θ内停止时,能够进行点火启动,在该点火启动中,利用燃料喷射装置46向气缸100内喷射汽油,并且利用点火装置47进行点火,由此使气缸100内的混合气***燃烧而进行启动。当直喷发动机12的各部的摩擦(摩擦力)小的情况下,仅借助点火启动就能够使直喷发动机12启动,但在摩擦大的情况下,能够降低使曲轴114进行曲柄旋转而进行启动时的启动辅助扭矩,因此能够降低产生该辅助扭矩的上述电动发电机MG的最大扭矩,能够实现小型化、低油耗化。上述角度范围θ例如在30°~60°左右的范围内是合适的,通过点火启动能够得到比较大的旋转能量,能够降低辅助扭矩。
返回图1,在上述直喷发动机12与电动发电机MG之间设置有经由减震器38将直喷发动机12与电动发动机MG等直接连结的K0离合器34。该K0离合器34是利用液压缸摩擦接合的单片式或多片式的摩擦离合器,由液压控制装置28进行接合分离的控制,在本实施例中,以油浴状态配设在变矩器14的油室40内。K0离合器34是液压式摩擦接合装置,作为使直喷发动机12与动力传递经路连接或切断直喷发动机12与动力传递路径的连接的切断/连接装置发挥功能。电动发电机MG经由逆变器42与电池44连接。并且,上述自动变速器20是根据多个液压式摩擦接合装置(离合器、制动器)的接合分离状态而使变速比不同的多个变速挡成立的行星齿轮式等的有级自动变速器,利用设置于液压控制装置28的电磁式的液压控制阀、切换阀等进行变速控制。C1离合器18作为自动变速器20的输入离合器发挥功能,同样由液压控制装置28进行接合分离控制。
这样的混合动力车辆10由电子控制装置70控制。电子控制装置70构成为包括具有CPU、ROM、RAM以及输入输出接口等的所谓的微型计算机,利用RAM的暂存功能并根据预先存储于ROM的程序进行信号处理。从加速操作量传感器48向电子控制装置70供给表示加速踏板的操作量(加速操作量)Acc的信号。并且,从发动机旋转速度传感器50、MG旋转速度传感器52、涡轮旋转速度传感器54、车速传感器56、曲轴转角传感器58分别供给与直喷发动机12的旋转速度(发动机旋转速度)NE、电动发电机MG的旋转速度(MG旋转速度)NMG、涡轮轴16的旋转速度(涡轮旋转速度)NT、输出轴22的旋转速度(输出轴旋转速度,与车速V对应)NOUT,8个气缸100中的每一个气缸的距TDC(上止点)的旋转角度(曲轴转角)Φ相关的信号。除此之外,还供给各种控制所需的各种信息。上述加速操作量Acc相当于输出要求量。
上述电子控制装置70在功能上具备混合控制单元72、变速控制单元74以及发动机停止控制单元80。混合控制单元72对直喷发动机12以及电动发电机MG的工作进行控制,由此,根据加速操作量Acc、车速V等运转状态而例如在仅以直喷发动机12作为驱动力源行驶的发动机行驶模式、仅以电动发电机MG作为驱动力源行驶的马达行驶模式、使用直喷发动机12和电动发电机MG等双方行驶的发动机+马达行驶模式等预先设定的多个行驶模式之间切换并行驶。变速控制单元74对设置于液压控制装置28的电磁式的液压控制阀、切换阀等进行控制,从而切换多个液压式摩擦接合装置的接合分离状态,由此,按照将加速操作量Acc、车速V等运转状态作为参数预先设定的变速映射切换自动变速器20的多个变速挡。
发动机停止控制单元80在从发动机+马达行驶模式向马达行驶模式切换时、发动机+马达行驶模式或发动机行驶模式中的惰性行驶时、减速时、停车时等进行使直喷发动机12停止时的控制,在功能上具备发动机停止单元82、节气门打开单元84、曲轴转角判定单元86、离合器接合单元88以及驱动扭矩补偿单元90,按照图3以及图4的流程图执行信号处理。图4是对图3的步骤S9的停止位置修正控制进行具体说明的流程图。图3的步骤S3以及S4相当于发动机停止单元82,步骤S5、S6以及S7相当于节气门打开单元84,步骤S8以及图4的步骤R6相当于曲轴转角判定单元86。并且,图4的步骤R1、R3以及R4相当于离合器接合单元88,步骤R2以及R5相当于驱动扭矩补偿单元90。上述节气门打开单元84作为对进气量调整阀进行打开控制的阀打开控制单元发挥功能,离合器接合单元88作为使K0离合器34暂时连接的连接控制单元发挥功能。
在图3的步骤S1中,判断点火启动基本条件是否成立。点火启动基本条件是使直喷发动机12ON(运转)、OFF(停止)的间歇运转的执行条件、发动机冷却水温为规定温度以上等,判断是否它们是否全都满足。在满足该点火启动基本条件的情况下,执行步骤S2,判断发动机停止条件是否成立。发动机停止条件是从发动机+马达行驶模式向马达行驶模式切换时、发动机行驶模式中的减速时等,当满足发动机停止条件的情况下,执行步骤S3以下的发动机停止控制。
图5的时序图的时间t1是步骤S2的判断为是(肯定)而开始发动机停止控制的时间。图5是示出在以发动机+马达行驶模式行驶的过程中变为加速器OFF的惰性行驶而进行发动机停止控制的情况下的各部的工作状态的变化的图,节气门开度是指直喷发动机12的电子节气门45的开度,在为惰性行驶中的时间t1处为0(全闭)。浪涌调整槽压力为设置于进气通路102的上游的浪涌调整槽103内的压力,浪涌调整槽103经由电子节气门45与大气连通,因此,在电子节气门45全闭的时间t1,因伴随着直喷发动机12的旋转的空气的吸入作用而被减压至低于大气压的压力。曲轴转角Φ是设压缩TDC为0°、直至距该压缩TDC 90°为止的曲轴转角Φ的变化的图,是连续地示出以90°间隔到达压缩TDC的多个气缸100的曲轴转角Φ的图。K0离合器压力是K0离合器34的接合液压,在以发动机+马达行驶模式行驶中的时间t1为最大压力(主压力),K0离合器34完全接合。该K0离合器压力与K0离合器34的接合扭矩、即将直喷发动机12连接于动力传递路径的连接扭矩对应。
在图3的步骤S3中,执行K0离合器34的切断处理从而将直喷发动机12从动力传递路径分离。K0离合器34的切断处理例如为使K0离合器压力逐渐下降而使之变为0。在步骤S4中,执行直喷发动机12的停止处理。在该停止处理中,停止来自燃料喷射装置46的燃料喷射(停止供油),并且停止点火装置47的点火控制。由此,与在步骤S3中直喷发动机12从动力传递路径分离相配合,发动机旋转速度NE逐渐降低。关于步骤S3的K0离合器34的切断处理以及步骤S4的停止供油等,停止供油可以稍后进行,但也可以大致同时进行,停止供油也可以先进行。在因加速器OFF等而已经停止供油的情况下,持续停止供油便可。在接下来的步骤S5中,控制电子节气门45打开规定量。通过该电子节气门45的打开控制,浪涌调整槽103与大气连通,浪涌调整槽压力逐渐上升至大气压附近。由此,在直喷发动机12借助惯性旋转的期间,在吸入冲程中向各气缸100内流入足够的空气。
在步骤S6中,判断直喷发动机12的旋转是否已大致停止,具体地说判断发动机旋转速度NE是否变为例如100rpm左右以下,在直喷发动机12的旋转大致停止后,在步骤S7中对电子节气门45实施关闭控制。图5的时间t2为做出直喷发动机12的停止判定的时间,即步骤S6的判断变为是的时间。步骤S7的电子节气门45的关闭控制可以立刻进行,也可以在一定的滞后时间后实施,以便在直喷发动机12的旋转完全停止后实施关闭控制。也可以在确认直喷发动机12的旋转完全停止后对电子节气门45实施关闭控制。
在步骤S8中,判断直喷发动机12的旋转停止时的停止曲轴转角Φstop是否在预先确定的目标停止范围Φtarget的范围内,如果在目标停止范围Φtarget的范围内,则直接结束一系列的发动机停止控制,但当在目标停止范围Φtarget外的情况下,执行步骤S9的停止位置修正控制。此时的停止曲轴转角Φstop例如针对压缩TDC≤Φstop≤压缩TDC+90°的范围内的气缸100判定。停止曲轴转角Φstop可以是直喷发动机12的旋转完全停止后的曲轴转角Φ,但在本实施例中,基于曲轴114的摇回点、即发动机旋转速度NE最初变为0时的曲轴转角Φ根据图6所示的预先确定的映射求出摇回量rcrnk,使用减去该摇回量rcrnk后的推定停止曲轴转角Φest进行判断。由此,能够迅速地判断直喷发动机12的旋转停止时的停止曲轴转角Φstop(严格来说为推定停止曲轴转角Φest)是否从目标停止范围Φtarget脱离,能够迅速地执行步骤S9的停止位置修正控制。步骤S9的停止位置修正控制利用通过气缸100内的空气的压缩产生的泵浦作用(空气弹簧)调整曲轴转角Φ,如果气缸100内的空气从活塞110的密封圈等泄漏而压力降低则得不到预期的泵浦作用,因此,在能够得到泵浦作用的时间内尽早进行停止位置修正控制。
并且,目标停止范围Φtarget是能够适当地进行点火启动的曲轴转角Φ的范围、是与泵浦能的极小区域重叠的范围,在作为直喷发动机12搭载8缸发动机的本实施例中,根据图8的(e)所示的泵浦能以及启动辅助扭矩的特性确定为例如距压缩TDC 30°~60°的范围。图5的时序图为时间t2的停止曲轴转角Φstop大致为0°、从目标停止范围Φtarget脱离的情况。摇回点大致为0°(压缩TDC)的摇回量rcrnk大致为0°,停止曲轴转角Φstop≈推定停止曲轴转角Φest≈0°(压缩TDC)。
上述目标停止范围Φtarget根据气缸数而不同,在2缸发动机以及3缸发动机的情况下,根据图8的(a)、(b)所示的特性,例如距压缩TDC 40°~100°左右的范围是合适的。并且,在4缸发动机的情况下,根据图8的(c)所示的特性,例如距压缩TDC 40°~120°左右的范围是合适的,在6缸发动机的情况下,根据图8的(d)所示的特性,例如距压缩TDC 40°~80°左右的范围是合适的。其中,在4缸以上的多缸发动机的情况下,只要为泵浦能的波峰峰值以外就能够利用泵浦作用(空气弹簧)在波谷部分自动停止,只要是波谷部分就能够某种程度地减小启动辅助扭矩,因此能够将目标停止范围Φtarget设定得较大,以全部包括该波谷部分的停止。
在此,上述泵浦能是借助通过被吸入气缸100内的空气在压缩冲程被压缩而产生的空气弹簧的作用所形成的势能,在8缸发动机的情况下,如图7所示,示出除了考虑位于膨胀冲程的以0TDC表示的曲柄位置的0号气缸100之外,还考虑滞后90°的以1TDC表示的曲柄位置的1号气缸100以及又滞后90°的以2TDC表示的曲柄位置的2号气缸100中的空气的压缩、膨胀,以对上述电子节气门45实施打开控制从而足够的空气借助大气压流入各气缸100内为前提,通过计算求出0号气缸100的曲轴转角Φ从0°(压缩TDC)到90°的泵浦能的结果。对于2缸发动机、3缸发动机、4缸发动机以及6缸发动机,与8缸发动机同样通过计算求出,但在6缸发动机的情况下,由于各气缸100的曲轴转角Φ分别错开120°,因此如图7所示,以1TDC以及2TDC表示的曲柄位置的1号气缸100以及2号气缸100也处于压缩冲程,与8缸发动机相同考虑0号~2号这三个气缸100内的空气的压缩、膨胀而进行计算。在4缸发动机的情况下,各气缸的曲轴转角Φ分别错开180°,因此如图7所示,以1TDC表示的曲柄位置的第1气缸100处于压缩冲程,而2号以后的气缸100与压缩冲程无关,因此考虑0号以及1号这两个气缸100内的空气的压缩、膨胀而进行计算。在3缸发动机的情况下,各气缸的曲轴转角Φ分别错开240°,因此如图7所示,以1TDC表示的曲柄位置的1号气缸100处于压缩冲程,而2号以后的气缸100与压缩冲程无关,因此与4缸发动机相同考虑0号以及1号这两个气缸100内的空气的压缩、膨胀而进行计算。在2缸发动机的情况下,一对气缸的曲轴转角Φ错开360°而位于相同位置,因此如图7所示,只有以0TDC表示的曲柄位置的0号气缸100内的压力与泵浦能相关,考虑该0号气缸这一个气缸100内的空气的压缩、膨胀而进行计算。另外,在图7中,0TDC是曲轴转角Φ为0°(压缩TDC)或超过0°的气缸100的曲柄位置,将该气缸100之后的各气缸100的曲柄位置依次用1TDC、2TDC、3TDC、……表示。3缸发动机一栏中示出的虚线表示滞后1圈(360°)以上的气缸100的曲柄位置。并且,“EVO”为排气门108的打开位置,“IVC”为进气门104的关闭位置。
图8的启动辅助扭矩是在通过点火启动使直喷发动机12启动时所需的辅助扭矩。直喷发动机12的内燃机能量如下式(1)所示,是从通过点火启动得到的膨胀能减去因后续的气缸100的压缩而产生的压缩能、热、排气等的内部能量以及各部的摩擦后所得的值,若该内燃机能量为正,则不需要辅助扭矩,在内燃机能量为负的情况下,则该负值为使直喷发动机12启动所需的启动辅助扭矩。在该情况下,如果直至0号气缸100通过膨胀冲程为止有进入压缩冲程的气缸100到达压缩TDC,则认为处于稳定的工作状态,因此,对于8缸发动机以及6缸发动机,通过积分求出2号气缸100到达压缩TDC为止的能量而计算启动辅助扭矩。对于4缸发动机以及3缸发动机,通过积分求出1号气缸100到达压缩TDC为止的能量而计算启动辅助扭矩。并且,对于2缸发动机,直至0号气缸100通过膨胀冲程为止不存在进入压缩冲程的气缸100,但为了确认稳定的工作状态,至少需要接下来的气缸100、即1号气缸100到达压缩TDC,因此通过积分求出该1号气缸100到达压缩TDC前的能量而计算启动辅助扭矩。另外,(1)式的压缩能与上述泵浦能对应。
内燃机能量=膨胀能量-压缩能-内部能量-摩擦···(1)
上述泵浦能以及启动辅助扭矩例如可考虑全部的气缸100内的空气的压缩、膨胀、排出等并进一步细化地求出,具体的数值根据直喷发动机12的各部的诸元、进气门104、排气门108的开闭正时等变化,但认为大致的趋势如图8所示。因而,对于本实施例的8缸发动机、4缸发动机、6缸发动机,发动机停止时的停止曲轴转角Φstop通常情况下进入泵浦能的极小区域、进入上述目标停止范围Φtarget的范围内,但一部分情况下(例如10%左右)在压缩TDC亦即曲轴转角Φ为0°附近的泵浦能的顶点附近因旋转方向的相互平衡以及摩擦而导致曲轴114停止。上述步骤S9的停止位置修正控制就是为了使这样在压缩TDC附近停止的曲轴114从该泵浦能的顶点附近旋转至极小区域。
对于2缸发动机以及3缸发动机也同样,发动机停止时的停止曲轴转角Φstop通常情况下进入泵浦能的极小区域,一部分情况下(例如10%左右),在压缩TDC亦即曲轴转角Φ为0°附近的泵浦能的顶点附近因旋转方向的相互平衡以及摩擦而导致曲轴114停止。因而,只要能够通过上述步骤S9的停止位置修正控制使如上述那样在压缩TDC附近停止的曲轴114从该泵浦能的顶点附近旋转至极小区域,就能够使曲轴转角Φ进入上述目标停止范围Φtarget的范围内。其中,根据图8的(a)、(b)可知,泵浦能的极小区域比膨胀冲程(0°~120°左右)大,且超出能够适当地进行点火启动的启动辅助扭矩低的目标停止范围Φtarget,因此,为了避免通过目标停止范围Φtarget,需要进行步骤S9的停止位置修正控制。另外,当尽管最初的停止位置即停止曲轴转角Φstop位于泵浦能的极小区域但却通过目标停止范围Φtarget的情况下,无法返回至目标停止范围Φtarget。因此,在该情况下,例如如图10的步骤R7-2所示,可以增大使直喷发动机12启动时的辅助扭矩而使之大于标准值等,从而使直喷发动机12可靠地启动。
上述图7基于图8的特性举例示出在各气缸的直喷发动机12中无法进行点火启动的曲轴114的停止位置(停止曲轴转角Φstop)、以及能够进行点火启动的曲轴114的停止位置(停止曲轴转角Φstop)。在8缸发动机的情况下,多个气缸100的曲轴转角Φ分别错开90°,因此,至少一个气缸100的曲轴114进入0°(压缩TDC)<Φstop<EVO的能够进行点火启动的范围,能够不受曲轴114的停止位置影响地进行点火启动。在6缸发动机的情况下,多个气缸100的曲轴转角Φ分别错开120°,因此若像无法点火停止位置例所示那样0TDC的气缸100的停止曲轴转角Φstop为0°即压缩TDC的情况下,不存在0°(压缩TDC)<Φstop<EVO的能够进行点火启动的气缸100,无法进行点火启动,除此以外的情况下能够点火启动。在4缸发动机、3缸发动机以及2缸发动机的情况下,如无法点火停止位置例所示,均具有不存在0°(压缩TDC)<Φstop<EVO的能够进行点火启动的气缸100的角度区域,当某个气缸100的停止曲轴转角Φstop满足0°(压缩TDC)<Φstop<EVO的情况下,能够进行点火启动。
图3的步骤S9的停止位置修正控制按照图4的流程图进行。在图4的步骤R1中,使在上述步骤S3断开连接(分离)后的K0离合器34的接合液压逐渐上升至能够得到比直喷发动机12的摩擦大预先设定的余裕值α的接合扭矩的液压。图5的时间t3为开始步骤R1的离合器接合控制的时间,使K0离合器压力逐渐上升,在时间t4达到摩擦+α的接合扭矩。若像这样K0离合器34的接合扭矩达到摩擦+α,则直喷发动机12的曲轴114克服摩擦旋转。余裕值α可以考虑接下来的气缸100的压缩阻力等预先确定为恒定值,也可以以车速V等作为参数确定为不同的值。并且,也可以考虑摩擦的个体差、经时变化等而基于曲轴114的旋转状态(旋转速度、旋转开始液压等)进行学习修正。
在接下来的步骤R2中,为了防止因伴随于通过K0离合器34接合产生的曲轴114的旋转的旋转阻力而导致驱动扭矩变动,使电动发电机MG的扭矩(MG扭矩)TMG与K0离合器34的接合扭矩对应地增大。但是,当上述自动变速器20为高齿数挡的情况下等MG扭矩TMG的增大幅度在规定的允许值以下、几乎不产生车辆冲击的情况下,可以不增大MG扭矩TMG而借助车辆的惯性能量使曲轴114旋转,在该情况下,电池44的消耗降低、燃料利用率提高。
在步骤R3中,判断曲轴114的曲轴转角Φ是否已进入上述目标停止范围Φtarget的范围内,在进入目标停止范围Φtarget的范围内后执行步骤R4以下的步骤。图5的时间t5为曲轴转角Φ进入目标停止范围Φtarget的范围内而步骤R3的判断为是的时间,目标停止范围Φtarget的下限值与控制停止位置相当。在步骤R4中,使K0离合器压力立刻变为0而迅速地使K0离合器34断开连接(分离),并且,在步骤R5中,与K0离合器34的断开连接相应地结束由电动发电机MG进行的驱动扭矩补偿控制(MG扭矩TMG的增大控制)。并且,在步骤R6中,与上述步骤S8相同,判断直喷发动机12的旋转停止时的停止曲轴转角Φstop是否在预先确定的目标停止范围Φtarget的范围内,如果在目标停止范围Φtarget的范围内则结束一系列的停止位置修正控制,而当在目标停止范围Φtarget外的情况下执行步骤R7。此时的停止曲轴转角Φstop可以是直喷发动机12的旋转完全停止后的曲轴转角Φ,但在本实施例中,基于曲轴114的摇回点根据图6所示的预先确定的映射求出摇回量rcrnk,使用减去该摇回量rcrnk后得出的推定停止曲轴转角Φest进行判断。图5为通过摇回而曲轴114在目标停止范围Φtarget的范围内停止的情况,在这种情况下,步骤R6的判断为是,结束一系列的停止位置修正控制。
另外,在2缸发动机、3缸发动机中,借助摇回使曲轴114返回至目标停止范围Φtarget的范围内的可能性低,因此,为了避免通过目标停止范围Φtarget,例如在比目标停止范围Φtarget靠近前侧即压缩TDC侧设定控制停止位置,且构成为在曲轴转角Φ到达该控制停止位置后执行步骤R4以下的步骤,结束K0离合器34的接合控制。在本实施例的包括8缸直喷发动机12在内的4缸以上的发动机的情况下,也同样可以为了避免通过目标停止范围Φtarget而在比目标停止范围Φtarget靠近前侧设定控制停止位置,在曲轴转角Φ到达该控制停止位置后结束K0离合器34的接合控制。
当上述步骤R6的判断为否(否定)的情况下,在步骤R7中将上述余裕值α减小预先确定的递减值β,随后重复上述步骤R1以下的步骤。步骤R6的判断为否的情况是曲轴114在目标停止范围Φtarget外停止的情况,具体地说是曲轴转角Φ通过泵浦能的极小区域,旋转至下一个波峰的峰值附近并停止不动的情况,通过K0离合器34的接合控制进行的曲轴114的旋转辅助过大,因此缩小余裕值α,并再次执行步骤R1以下的步骤。在步骤R3以及R6中,基于滞后90°的接下来的气缸100的曲轴转角Φ进行判定,在步骤R6的判定为是后,结束一系列的停止位置修正控制。但是,如果气缸100内的空气从活塞110的密封圈等泄漏而压力降低,则无法得到预期的泵浦作用,无法适当地进行曲轴转角Φ的修正控制,因此,在执行规定次数或规定时间后步骤R6的判定仍为否的情况下,中止步骤R1以下的停止位置修正控制,例如如图9的步骤R7-2所示,可以增大使直喷发动机12启动时的辅助扭矩而使之高于标准值等,从而能够使直喷发动机12可靠地启动。
这样,在本实施例的混合动力车辆10的发动机停止控制装置中,当在车辆行驶中使直喷发动机12停止时,当停止曲轴转角Φstop或推定停止曲轴转角Φest在目标停止范围Φtarget的范围外的情况下,使暂且断开连接的K0离合器34暂时摩擦接合而使曲轴14稍稍旋转,因此,使在压缩TDC附近停止的曲轴114旋转至泵浦能的波谷的极小区域并停止。即,这是由于:在发动机停止时或者刚刚停止后,能够得到通过气缸100内的空气的压缩产生的泵浦作用,如果使曲轴114从位于泵浦能的波峰的压缩TDC附近旋转规定角度,则曲轴114在泵浦能低的极小区域自动停止。进而,该泵浦能低的曲轴转角Φ与发动机启动时的启动的辅助扭矩比较小的适于进行点火启动的曲轴转角Φ的范围、即目标停止范围Φtarget重复,因此,在接下来的发动机启动时能够适当地进行点火启动,能够降低发动机启动时的辅助扭矩。
并且,在本实施例中,K0离合器34的摩擦接合处理即图4的停止位置修正控制在能够得到通过气缸100内的空气的压缩产生的泵浦作用的时间内进行,因此能够使曲轴114在泵浦能低的极小区域自动停止,在接下来的发动机启动时能够适当地进行点火启动。即,虽然气缸100内的空气从活塞110的密封圈等泄漏而随着时间的推移泵浦作用降低,但在本实施例中,在直喷发动机12停止时,对电子节气门45进行打开控制直至曲轴114的旋转停止为止,因此能够向气缸100内吸入足够的空气而适当地在比较长的时间得到泵浦作用,并且在直喷发动机12刚刚停止后进行停止位置修正控制,因此,利用泵浦作用使曲轴114适当地在目标停止范围Φtarget的范围内停止。
并且,在本实施例中,K0离合器34的摩擦接合处理即图4的停止位置修正控制以下述方式进行:使得直喷发动机12的多个气缸100的至少一个处于膨胀冲程,并且曲轴114在适合进行点火启动的目标停止范围Φtarget停止,因此,在接下来的发动机启动时,能够适当地进行点火启动。即,产生能够克服直喷发动机12的摩擦使曲轴114旋转的接合扭矩(摩擦+α),并且在曲轴转角Φ超出预先确定的控制停止位置(目标停止范围Φtarget的下限值)后立刻使K0离合器34断开连接,因此能够使曲轴114从压缩TDC附近开始旋转,并且与泵浦作用相配合而使曲轴在适合进行点火启动的目标停止范围Φtarget停止。
并且,在本实施例中,图4的停止位置修正控制在发动机停止时的曲轴114的停止位置从预先确定的目标停止范围Φtarget脱离的情况下实施,但由于基于曲轴114的摇回点推定该曲轴114的停止位置,并使用该推定停止曲轴转角Φest判断是否从目标停止范围Φtarget脱离,因此能够迅速地进行该判断,能够在能够得到泵浦作用的时间内适当地进行图4的停止位置修正控制。
并且,在本实施例中,作为直喷发动机12使用8缸的4冲程汽油机,如图8的(e)所示,在膨胀冲程的范围内(0°~120°左右)存在成为泵浦能的波谷的极小区域,因此,通过图4的停止位置修正控制,曲轴114借助摇回等在该泵浦能的极小区域适当地停止,能够利用点火启动适当地降低启动辅助扭矩。对于气缸数在4缸以上的直喷发动机,在膨胀冲程的范围内(0°~120°左右)存在泵浦能的极小区域,因此能够得到相同的作用效果。
并且,在本实施例中,当使K0离合器34暂时接合而使曲轴114旋转时,根据需要使电动发电机MG的扭矩TMG与K0离合器34的接合扭矩对应地增大,因此能够适当地抑制由曲轴114的旋转阻力产生的驱动扭矩变动等冲击。
实施例2
接下来,对本发明的其他实施例进行说明。另外,在以下的实施例中,对与上述实施例实际相同的部分标注相同的标号并省略详细说明。
图9为代替上述图4使用的流程图,两者的区别在于:在步骤R6中判断直喷发动机12的旋转停止时的停止曲轴转角Φstop(包括推定停止曲轴转角Φest)是否在预先确定的目标停止范围Φtarget的范围内之后的处理不同。即,当停止曲轴转角Φstop在目标停止范围Φtarget的范围内、步骤R6的判断为是的情况下,在步骤R7-1中输出作为接下来的发动机启动时的启动的辅助扭矩使用标准值的指示,而当停止曲轴转角Φstop在目标停止范围Φtarget的范围外、步骤R6的判断为否的情况下,在步骤R7-2中输出使接下来的发动机启动时的启动的辅助扭矩大于标准值的增大指示。这些等的标准值的指示、增大指示被输出至上述混合控制单元72所功能性地具备的发动机启动单元等,由此,无论曲轴114是否在目标停止范围Φtarget的范围内,都始终以合适大小的辅助扭矩适当地实施接下来的发动机启动。
当曲轴114在目标停止范围Φtarget的范围内停止的情况下,上述标准值可以确定成能够使用点火启动适当地启动的恒定值,但由图8可知,启动辅助扭矩根据曲轴转角Φ而不同,因此,也可以将曲轴114的曲轴转角Φ作为参数来确定。对于基于增大指示产生的辅助扭矩,由于认为曲轴114基本上位于压缩TDC,因此可以预先确定成提前确定好的恒定的辅助扭矩。
实施例3
图10为对其他实施例进行说明的图,与图9的实施例相比,K0离合器34的接合处理不同。即,在上述图4、图9的实施例中,在步骤R3中判断曲轴转角Φ是否进入目标停止范围Φtarget的范围内,在进入目标停止范围Φtarget的范围内后执行步骤R4以下的步骤,但在图10中,代替步骤R3设置步骤R3-1,判断是否已经过预先确定的规定时间,在经过规定时间后执行步骤R4以下的步骤而使K0离合器34断开连接。对于该规定时间,以曲轴114在压缩TDC附近停止作为前提,考虑K0离合器压力等预先确定能够使曲轴114克服摩擦等旋转至泵浦能的极小区域的一定时间。因而,在本实施例中,能够得到与上述实施例相同的作用效果,即:能够使曲轴114从压缩TDC附近开始旋转、并且与泵浦作用相配合使曲轴114在目标停止范围Φtarget的范围内停止,在接下来的发动机启动时能够适当地进行点火启动从而降低辅助扭矩等。
在此,在4缸以上的直喷发动机12中,泵浦能的极小区域与目标停止范围Φtarget大致一致,曲轴114因旋转的摇回而返回目标停止范围Φtarget,因此,作为上述一定时间,可以设定比较长的时间,以便使曲轴114能够可靠地从压缩TDC附近脱离。在2缸发动机、3缸发动机的情况下,泵浦能的极小区域超出目标停止范围Φtarget,因此,曲轴114借助摇回返回目标停止范围Φtarget的可能性低,设定比较短的时间,以免曲轴114通过目标停止范围Φtarget。还可以对上述一定时间进行学习修正,以便曲轴114在目标停止范围Φtarget的范围内停止。并且,在图10的流程图中,与图9相同,当停止曲轴转角Φstop在目标停止范围Φtarget的范围外的情况下,在步骤R7-2中输出辅助扭矩的增大指示,因此,即便在2缸发动机、3缸发动机中曲轴转角Φ通过目标停止范围Φtarget的情况下,也能够以适当大小的辅助扭矩适当地实施接下来的发动机启动。
另外,在上述图4的实施例中,还可以代替步骤R3而实施图10的步骤R3-1。
实施例4
图11为代替上述图3使用的流程图,在图3的实施例中,在步骤S8中判断直喷发动机12的停止曲轴转角Φstop是否在目标停止范围Φtarget的范围内,当在目标停止范围Φtarget的范围外的情况下,执行步骤S9的停止位置修正控制,但在图11的实施例中,省略步骤S8的判断,在步骤S7的电子节气门45的关闭控制之后,始终实施步骤S9的停止位置修正控制。即,与发动机停止时的曲轴114的停止位置无关,始终进行通过K0离合器34的摩擦接合使曲轴114旋转的停止位置修正控制,能够迅速地执行控制,因此能够在能够得到泵浦作用的时间内适当地进行停止位置修正控制,控制简单、装置价格低廉。在该情况下,即便曲轴114的停止位置处于适合对直喷发动机12进行点火启动的目标停止范围Φtarget的范围内也实施停止位置修正控制,通过K0离合器34的接合控制使曲轴114旋转,但在为4缸以上的多缸直喷发动机12的情况下,由于会通过泵浦作用自动摇回至目标停止范围Φtarget的范围内,因此不存在问题。步骤S9的停止位置修正控制中的K0离合器34的接合扭矩与泵浦能的波峰相比足够小,无需担心曲轴114旋转而跃上波峰。
实施例5
图12为代替上述图3使用的流程图,与图3的实施例的区别在于:代替步骤S8设置步骤S8-1。即,在步骤S8中,判断直喷发动机12的停止曲轴转角Φstop是否在目标停止范围Φtarget的范围内,当在目标停止范围Φtarget的范围外的情况下,执行步骤S9的停止位置修正控制,但在图11的步骤S8-1中,判断停止曲轴转角Φstop例如是否位于压缩TDC±10°左右的范围内的压缩TDC附近,当在压缩TDC附近的情况下执行步骤S9的停止位置修正控制。即,仅当发动机停止时的曲轴114在泵浦能的波峰亦即压缩TDC附近停止的情况下实施停止位置修正控制,即便在该情况下也能够得到与上述实施例相同的作用效果,即:通过停止位置修正控制使K0离合器34摩擦接合,由此使曲轴114从压缩TDC附近开始旋转,并且与泵浦作用相配合使曲轴114在目标停止范围Φtarget的范围内停止,在接下来的发动机启动时适当地进行点火启动,辅助扭矩降低,等等。
以上基于附图对本发明的实施例进行了详细说明,但这不过是一个实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识附加各种变更、改进后的方式实施。
标号说明
10:混合动力车辆;12:直喷发动机;34:K0离合器;45:电子节气门(进气量调整阀);58:曲轴转角传感器;70:电子控制装置;80:发动机停止控制单元;82:发动机停止单元;84:节气门打开单元;86:曲轴转角判定单元;88:离合器接合单元;100:气缸;114:曲轴;MG:电动发电机(旋转机);Φ:曲轴转角;Φtarget:目标停止范围。
Claims (6)
1.一种混合动力车辆的发动机停止控制装置,
上述混合动力车辆(10)具有:
直喷发动机(12),该直喷发动机具有多个气缸(100),并向上述气缸内直接喷射燃料;
离合器(34),该离合器将上述直喷发动机连接于动力传递路径、或者切断上述直喷发动机与动力传递路径的连接;以及
旋转机(MG),该旋转机至少作为电动马达发挥功能,
上述混合动力车辆能够使用上述直喷发动机以及上述旋转机作为行驶用的驱动力源,
上述混合动力车辆的发动机停止控制装置的特征在于,
当在行驶中使上述离合器断开连接并使上述直喷发动机停止时,基于发动机旋转速度最初变为0时的曲轴转角即摇回点推定曲轴的停止位置,在上述发动机停止时的上述曲轴的停止位置从适合进行点火启动的预先确定的目标停止范围Φtarget脱离的情况下,在该发动机停止时或该发动机刚刚停止后的、能够得到通过上述气缸内的空气的压缩而产生的泵浦作用的时间内,使暂且断开连接的上述离合器暂时连接,由此,使曲轴从泵浦能的峰部脱离,并以该泵浦能成为极小区域的曲轴转角使该曲轴自动停止,上述泵浦能的峰部产生于上述直喷发动机的任一个气缸的活塞到达压缩冲程后的上止点的压缩TDC附近。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置,其特征在于,
上述离合器的连接处理确定成:使得上述曲轴在上述目标停止范围内停止。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置,其特征在于,
上述离合器的连接处理产生能够克服上述直喷发动机的摩擦使上述曲轴旋转的连接扭矩,并且,当曲轴转角超出预先确定的控制停止位置后立刻使该离合器断开连接。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置,其特征在于,
上述离合器的连接处理以预先确定的一定时间产生能够克服上述直喷发动机的摩擦使上述曲轴旋转的连接扭矩。
5.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置,其特征在于,
当使上述离合器断开连接并使上述直喷发动机停止时,对进气量调整阀(45)实施打开控制。
6.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的发动机停止控制装置,其特征在于,
当使上述离合器暂时连接时,使上述旋转机的输出增大。
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