本發(fā)明涉及用于車輛的控制裝置和設(shè)置有該控制裝置的車輛。
背景技術(shù):
日本專利申請(qǐng)公報(bào)No.2011-201413(JP 2011-201413 A)公開了一種用于設(shè)置有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源并且進(jìn)行利用膨脹行程噴射的燃燒起動(dòng)(著火起動(dòng))的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)控制裝置。在這種驅(qū)動(dòng)控制裝置中,當(dāng)進(jìn)行著火起動(dòng)時(shí),內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火和燃燒根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)輪側(cè)的轉(zhuǎn)矩(輔助轉(zhuǎn)矩)施加至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)刻而開始。更具體地,在混合動(dòng)力車輛中設(shè)置有構(gòu)造成包括離合器元件和制動(dòng)器元件的斷續(xù)部,以連接或切斷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞路徑。此外,為了避免在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)生由于轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)輪側(cè)被帶至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩沖擊,進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在JP 2011-201413 A中公開的混合動(dòng)力車輛中,在由于斷續(xù)部件的系固而發(fā)生輔助轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)輪側(cè)施加至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)刻和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒轉(zhuǎn)矩發(fā)生的時(shí)刻關(guān)于彼此偏離或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)生燃燒不良的情況下,著火起動(dòng)可能不會(huì)合意地進(jìn)行。
本發(fā)明提供了一種用于車輛的控制裝置,其使得即使當(dāng)電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩從電動(dòng)機(jī)施加至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸開始的時(shí)刻和燃燒開始時(shí)刻關(guān)于彼此偏離或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)生燃燒不良時(shí)也進(jìn)行穩(wěn)定的著火起動(dòng),本發(fā)明還提供了一種設(shè)置有這種控制裝置的車輛。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的控制裝置用于車輛,所述車輛包括:內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括:構(gòu)造成將燃料直接噴射到氣缸內(nèi)的燃料噴射閥;構(gòu)造成點(diǎn)火以點(diǎn)燃?xì)怏w混合物的火花塞;構(gòu)造成檢測(cè)氣缸壓力的氣缸壓力傳感器;和構(gòu)造成檢測(cè)曲柄角的曲柄角傳感器;電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)構(gòu)造成能夠旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸;以及離合器,所述離合器構(gòu)造成連接或切斷所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞路徑。所述控制裝置包括電子控制單元。所述電子控制單元在對(duì)已在膨脹行程中停止的目標(biāo)氣缸執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火并且所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)的著火起動(dòng)時(shí)伴隨著所述離合器的接合而通過所述電動(dòng)機(jī)執(zhí)行所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)輔助。所述電子控制單元關(guān)于指示通過在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒而產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩的量的轉(zhuǎn)矩指示值取得基于所述氣缸壓力傳感器的檢測(cè)值的取得值和基于與所述轉(zhuǎn)矩指示值有關(guān)的第一參數(shù)的推定值。所述電子控制單元關(guān)于作為從與在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒有關(guān)的點(diǎn)火的開始時(shí)刻到著火的開始時(shí)刻的時(shí)間的著火延遲時(shí)間取得基于所述氣缸壓力傳感器的檢測(cè)值的取得值和基于與所述著火延遲時(shí)間有關(guān)的第二參數(shù)的推定值。所述電子控制單元基于所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值之間的關(guān)系與所述著火延遲時(shí)間的取得值和推定值之間的關(guān)系的組合而修正在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩中的至少一者。
在上述方面中,所述電子控制單元可關(guān)于在著火起動(dòng)時(shí)所述曲軸開始旋轉(zhuǎn)時(shí)的曲柄角加速度取得基于所述曲柄角傳感器的檢測(cè)值的取得值和基于與所述曲柄角加速度有關(guān)的第三參數(shù)的推定值;并且所述電子控制單元可基于所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值之間的關(guān)系與所述曲柄角加速度的取得值和推定值之間的關(guān)系的組合而修正在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩中的至少一者。
在上述構(gòu)型中,所述電子控制單元可在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值在所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值以上并且所述曲柄角加速度的取得值比所述曲柄角加速度的推定值小時(shí)執(zhí)行在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻的延遲和要用于本次或下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大中的至少一者。
在上述構(gòu)型中,在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值在所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值以上并且所述曲柄角加速度的取得值比所述曲柄角加速度的推定值小的情況下,所述電子控制單元可在盡管要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩增大但伴隨著所述電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大的所述曲柄角加速度的增加量在預(yù)定值以下時(shí)判定為所述離合器中已發(fā)生異常。
在上述構(gòu)型中,在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值在所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值以上并且所述曲柄角加速度的取得值比所述曲柄角加速度的推定值小的情況下,所述電子控制單元可在點(diǎn)火的開始時(shí)刻已被延遲的著火起動(dòng)的次數(shù)在預(yù)定次數(shù)以上時(shí)判定為所述離合器中已發(fā)生異常。
在上述構(gòu)型中,在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值在所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值以上并且所述曲柄角加速度的取得值比所述曲柄角加速度的推定值小的情況下,所述電子控制單元可隨著所述曲柄角加速度的推定值和取得值之差越大而以越大的延遲修正量延遲點(diǎn)火的開始時(shí)刻,并且在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值在所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值以上并且所述曲柄角加速度的取得值比所述曲柄角加速度的推定值小的情況下,所述電子控制單元可在所述延遲修正量在預(yù)定值以上時(shí)判定為所述離合器中已發(fā)生異常。
在上述方面中,所述電子控制單元可參照第二脈譜圖來執(zhí)行在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正中的至少一者;所述第二脈譜圖可使用所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值以及所述曲柄角加速度的取得值和推定值作為輸入軸來存儲(chǔ)在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正量和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量中的至少一者作為脈譜圖值;并且可為每個(gè)所述第一參數(shù)和每個(gè)所述第三參數(shù)提供所述第二脈譜圖。
在上述方面中,所述電子控制單元可在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值比所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值小并且所述著火延遲時(shí)間的取得值在所述著火延遲時(shí)間的推定值以下的情況下執(zhí)行在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻的提前和要用于本次或下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大中的至少一者。
在上述構(gòu)型中,所述電子控制單元可在所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值比所述轉(zhuǎn)矩指示值的推定值小并且所述著火延遲時(shí)間的取得值比所述著火延遲時(shí)間的推定值大的情況下增大要用于本次或下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩。
在上述方面中,所述電子控制單元可參照第一脈譜圖來執(zhí)行在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正中的至少一者;所述第一脈譜圖可使用所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值以及所述著火延遲時(shí)間的取得值和推定值作為輸入軸來存儲(chǔ)在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正量和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量中的至少一者作為脈譜圖值;并且可為每個(gè)所述第一參數(shù)和每個(gè)所述第二參數(shù)提供所述第一脈譜圖。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輛包括:內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括:構(gòu)造成將燃料直接噴射到氣缸內(nèi)的燃料噴射閥;構(gòu)造成點(diǎn)火以點(diǎn)燃?xì)怏w混合物的火花塞;構(gòu)造成檢測(cè)氣缸壓力的氣缸壓力傳感器;和構(gòu)造成檢測(cè)曲柄角的曲柄角傳感器;電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)構(gòu)造成能夠旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸;離合器,所述離合器構(gòu)造成連接或切斷所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞路徑;和電子控制單元,其中所述電子控制單元在對(duì)已在膨脹行程中停止的目標(biāo)氣缸執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火并且所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)的著火起動(dòng)時(shí)伴隨著所述離合器的接合而通過所述電動(dòng)機(jī)執(zhí)行所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)輔助;所述電子控制單元關(guān)于指示通過在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒而產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩的量的轉(zhuǎn)矩指示值取得基于所述氣缸壓力傳感器的檢測(cè)值的取得值和基于與所述轉(zhuǎn)矩指示值有關(guān)的第一參數(shù)的推定值;所述電子控制單元關(guān)于作為從與在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒有關(guān)的點(diǎn)火的開始時(shí)刻到著火的開始時(shí)刻的時(shí)間的著火延遲時(shí)間取得基于所述氣缸壓力傳感器的檢測(cè)值的取得值和基于與所述著火延遲時(shí)間有關(guān)的第二參數(shù)的推定值;并且所述電子控制單元基于所述轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值之間的關(guān)系與所述著火延遲時(shí)間的取得值和推定值之間的關(guān)系的組合而修正在著火起動(dòng)時(shí)最初要在所述目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火的開始時(shí)刻和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩中的至少一者。
當(dāng)如根據(jù)本發(fā)明的方面的控制裝置和車輛的情形中一樣在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置離合器時(shí),離合器在離合器的接合已開始之后開始將電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩從電動(dòng)機(jī)傳遞到曲軸的時(shí)刻對(duì)應(yīng)于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩開始從電動(dòng)機(jī)施加至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的時(shí)刻。根據(jù)本發(fā)明的方面,能利用轉(zhuǎn)矩指示值的取得值和推定值之間的關(guān)系與著火延遲時(shí)間的取得值和推定值之間的關(guān)系的組合來檢測(cè)離合器的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏離和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒不良。此外,能采取形式適于該偏離和燃燒不良的用于穩(wěn)定著火起動(dòng)的開始時(shí)間的對(duì)策。
附圖說明
下面將參照附圖說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義,在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素,并且其中:
圖1示出使用本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制裝置的混合動(dòng)力車輛的構(gòu)型;
圖2是用于說明伴隨電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)控制的概要的時(shí)間圖;
圖3A示出在離合器的接合由于各種偏差而比燃燒開始早時(shí)遇到的問題;
圖3B示出在離合器的接合由于各種偏差而比燃燒開始遲時(shí)遇到的問題;
圖4是在本發(fā)明的實(shí)施方式1中執(zhí)行的主例程的流程圖;
圖5A是在本發(fā)明的實(shí)施方式1中執(zhí)行的子例程的流程圖;
圖5B是在本發(fā)明的實(shí)施方式1中執(zhí)行的子例程的流程圖;
圖6A是通過改變圖5所示的子例程的一部分以使得該子例程在使用圖7所示的用于判定離合器異常的方法時(shí)適合而獲得的子例程的流程圖;
圖6B是通過改變圖5所示的子例程的一部分以使得該子例程在使用圖7所示的用于判定離合器異常的方法時(shí)適合而獲得的子例程的流程圖;
圖7是用于通過另一種方法判定離合器異常的例程的流程圖;以及
圖8是規(guī)定與本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性有關(guān)的判定處理和基于該判定的結(jié)果的著火起動(dòng)有關(guān)的修正處理的另一子例程的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出使用本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制裝置的混合動(dòng)力車輛10的構(gòu)型。圖1所示的混合動(dòng)力車輛10設(shè)置有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14和電動(dòng)發(fā)電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為“MG”)16作為用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪12的動(dòng)力源。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14被構(gòu)造為火花點(diǎn)火式的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括作為執(zhí)行器的節(jié)氣門18、燃料噴射閥20和火花塞22。節(jié)氣門18調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14中的進(jìn)氣量。燃料噴射閥20將燃料直接噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的各氣缸內(nèi)?;鸹ㄈ?2點(diǎn)火以點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的氣體混合物。
MG 16將發(fā)電機(jī)功能與電動(dòng)機(jī)功能組合并且通過逆變器與電池(圖中均為示出)交換電力。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出軸(曲軸)14a經(jīng)離合器24與MG 16的輸出軸16a聯(lián)接。離合器24利用執(zhí)行器26與設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出軸14a側(cè)的離合器板24a和設(shè)置在MG 16的輸出軸16a側(cè)的離合器板24a接合/分離。結(jié)果,內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14與MG 16之間的動(dòng)力傳遞路徑被連接/切斷。執(zhí)行器26例如屬于液壓系統(tǒng)(更具體地,通過液壓缸(圖中未示出)引起離合器板24a和離合器板24b的摩擦接合的系統(tǒng))。更具體地,在離合器24接合的情況下,僅內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)力或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)力與MG 16的驅(qū)動(dòng)力的組合能傳遞到驅(qū)動(dòng)輪12。在離合器24分離的情況下,僅MG 16的驅(qū)動(dòng)力能傳遞到驅(qū)動(dòng)輪12。
MG 16的輸出軸16a經(jīng)變矩器28與自動(dòng)變速器30連接。變矩器28是通過油將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14或MG 16的旋轉(zhuǎn)傳遞到自動(dòng)變速器30的輸出軸30a的流體離合器。變矩器28設(shè)置有用于將MG 16的輸出軸16a和自動(dòng)變速器30的輸出軸30a設(shè)定為直接連接狀態(tài)的鎖止離合器。變矩器28的鎖止離合器由執(zhí)行器32液壓地控制。此外,自動(dòng)變速器30是基于與車速等信息而自動(dòng)切換變速比的裝置。自動(dòng)變速器由執(zhí)行器34液壓地控制。
傳動(dòng)軸36與自動(dòng)變速器30的輸出軸30a連接。傳動(dòng)軸36經(jīng)差動(dòng)齒輪38與左、右驅(qū)動(dòng)軸40連接。驅(qū)動(dòng)軸40與驅(qū)動(dòng)輪12連接。
根據(jù)本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10的控制裝置設(shè)置有電子控制單元(ECU)50。ECU 50設(shè)置有例如中央處理單元(CPU)、由只讀存儲(chǔ)器(ROM)或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)構(gòu)成的存儲(chǔ)電路和輸入/輸出端口。設(shè)置在混合動(dòng)力車輛10中的各種傳感器與ECU 50的輸入端口連接。更具體地,在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14上裝設(shè)有用于測(cè)量進(jìn)氣量的空氣流量計(jì)52、用于檢測(cè)曲柄角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的曲柄角傳感器54、用于檢測(cè)各氣缸內(nèi)的壓力的氣缸壓力傳感器56、用于檢測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的冷卻水的溫度的水溫傳感器58、和用于檢測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14中的潤(rùn)滑油的溫度的油溫傳感器60。在MG 16上裝設(shè)有用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的MG轉(zhuǎn)速傳感器62。此外,檢測(cè)大氣壓的大氣壓傳感器64也與ECU 50的輸入端口連接。使用上述節(jié)氣門18、燃料噴射閥20和火花塞22的點(diǎn)火裝置以及諸如執(zhí)行器32和34的各種執(zhí)行器與ECU 50的輸出端口連接。ECU 50處理傳感器的輸入信號(hào)并根據(jù)預(yù)定的控制程序來操作執(zhí)行器,由此控制例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)、MG 16的驅(qū)動(dòng)、離合器24的接合動(dòng)作、變矩器28的鎖止離合器的作動(dòng)以及自動(dòng)變速器50的變速比和變速定時(shí),全部上述單元都設(shè)置在混合動(dòng)力車輛10中。除附圖所示的這些以外,還有許多其它與ECU 50連接的執(zhí)行器和傳感器,但在本說明書中省略了其說明。
為了降低燃料消耗、排氣排放等,上述構(gòu)型的混合動(dòng)力車輛10設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)間歇起動(dòng)功能。發(fā)動(dòng)機(jī)間歇起動(dòng)功能在不存在對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求并且也不存在對(duì)在車輛行駛時(shí)向MG 16供給電力的電池充電的要求時(shí)在車輛系統(tǒng)啟動(dòng)期間(更具體地,在車輛行駛期間或暫時(shí)停止期間)自動(dòng)停止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14,然后在確認(rèn)再起動(dòng)要求時(shí)再起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14。
在混合動(dòng)力車輛10中,當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14已自動(dòng)停止之后再起動(dòng)時(shí),使用這樣的起動(dòng)方法(以下稱為“著火起動(dòng)”),即對(duì)已在進(jìn)氣門和排氣門兩者都關(guān)閉的膨脹行程中停止的氣缸(以下稱為“目標(biāo)氣缸”)進(jìn)行燃料噴射和點(diǎn)火,因而在該氣缸中發(fā)生燃燒,并且曲軸14a通過燃燒能量而被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng),由此起動(dòng)(再起動(dòng))內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14。結(jié)果,與使用用作起動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)相比能抑制動(dòng)力消耗,并且因此能進(jìn)一步改善燃料效率。
此外,在本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10中,使MG 16用作電動(dòng)機(jī)并且在著火起動(dòng)時(shí)輔助曲軸14a的旋轉(zhuǎn)(以下簡(jiǎn)稱為“電動(dòng)輔助”)以便可靠地實(shí)現(xiàn)著火起動(dòng)。
圖2是用于說明伴隨電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)控制的概要的時(shí)間圖。更具體地,圖2示出在著火起動(dòng)時(shí)最初進(jìn)行燃燒的上述目標(biāo)氣缸中的動(dòng)作。在圖2所示的例子中,間歇起動(dòng)執(zhí)行標(biāo)記在時(shí)點(diǎn)t0被設(shè)定為ON。例如,存在即使沒有電動(dòng)輔助也可以著火起動(dòng)的情況,與在自動(dòng)停止之后立即進(jìn)行再起動(dòng)的情況下一樣。然而,這種情況下,間歇起動(dòng)執(zhí)行標(biāo)記在已發(fā)出利用伴隨電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)間歇起動(dòng)的請(qǐng)求時(shí)被設(shè)定為ON。
在間歇起動(dòng)執(zhí)行標(biāo)記被設(shè)定為ON的情況下,使離合器24接合所需的油壓的施加開始。在液壓離合器24中,存在從油壓的施加開始之后到油壓實(shí)際上作用在離合器24上并且離合器24開始作動(dòng)之前的響應(yīng)延遲。圖2中從油壓施加開始時(shí)點(diǎn)t0到離合器24的接合開始時(shí)點(diǎn)t1的時(shí)間段是在離合器24中產(chǎn)生油壓所需的靜寂時(shí)間(t1-t0)。在本實(shí)施方式的著火起動(dòng)中,靜寂時(shí)間(t1-t0)是預(yù)先確定的,并且目標(biāo)氣缸內(nèi)的燃料噴射和點(diǎn)火基本上在靜寂時(shí)間(t1-t0)已經(jīng)過之后的時(shí)點(diǎn)t1開始。然而,通過下述控制按需修正點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻。由于停止的目標(biāo)氣缸內(nèi)的壓力大致為大氣壓,所以該氣缸以與這種壓力下的行程容積對(duì)應(yīng)的量被充填空氣。因此,根據(jù)停止中的目標(biāo)氣缸的行程容積來確定噴射到目標(biāo)氣缸中的燃料量。在使用其中與液壓離合器24相反不發(fā)生或基本上不發(fā)生靜寂時(shí)間(t1-t0)的高響應(yīng)離合器的情況下,燃料噴射和點(diǎn)火可在間歇起動(dòng)執(zhí)行標(biāo)記已被設(shè)定為ON之后立即開始。
能通過調(diào)節(jié)施加至離合器24的油壓來調(diào)節(jié)在接合已開始之后完成離合器24的接合所需的時(shí)間。此外,能通過試驗(yàn)等預(yù)先確定在其中燃燒在著火起動(dòng)時(shí)開始的目標(biāo)氣缸內(nèi)已開始點(diǎn)火之后引起著火所需的近似時(shí)間。因此,能由點(diǎn)火的開始時(shí)刻預(yù)測(cè)目標(biāo)氣缸中的近似燃燒開始時(shí)刻。由此,已被調(diào)節(jié)成使得在著火之后的燃燒發(fā)生的預(yù)測(cè)時(shí)期開始經(jīng)離合器24向曲軸14a施加電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的油壓施加至離合器24。
此外,為了進(jìn)行電動(dòng)輔助,在時(shí)點(diǎn)t1(即,與離合器24的接合開始同時(shí)地)提高由MG 16產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(在下文中稱為“MG轉(zhuǎn)矩”)。更具體地,在車輛通過使用MG 16作為動(dòng)力源而行駛的情況下,在時(shí)點(diǎn)t1,MG轉(zhuǎn)矩相對(duì)于車輛行駛所需的基值TQ0提高了電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩α。此外,在車輛暫時(shí)停止時(shí),MG 16產(chǎn)生利用變矩器28引發(fā)蠕變現(xiàn)象所需的轉(zhuǎn)矩,并且MG 16旋轉(zhuǎn)。因此,當(dāng)在車輛暫時(shí)停止期間進(jìn)行著火起動(dòng)時(shí),該轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于基值TQ0,并且在這種情況下,MG轉(zhuǎn)矩在時(shí)點(diǎn)t1也相對(duì)于基值TQ0提高了電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩α。因此,在本實(shí)施方式中,當(dāng)在車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)著火起動(dòng)被電動(dòng)地輔助時(shí),不論車輛行駛還是暫時(shí)停止,離合器24的接合都在旋轉(zhuǎn)的MG 16正在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行。在未設(shè)置變矩器28的車輛中,在動(dòng)力傳遞路徑中關(guān)于MG 16位于驅(qū)動(dòng)輪12側(cè)的區(qū)域中設(shè)置有能夠部分地或完全切斷動(dòng)力傳遞的裝置的情況下,也能以與如上所述相同的方式從MG 16在車輛暫時(shí)停止的同時(shí)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行伴隨電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)。繼續(xù)向曲軸14a施加電動(dòng)輔助,直至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14能獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,著火起動(dòng)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14能獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)完成。作為本發(fā)明的對(duì)象的著火起動(dòng)不必局限于如上文所述的著火起動(dòng)從基值TQ0不為零的狀態(tài)開始的模式,并且也可從基值TQ0為零的狀態(tài)開始,即在MG轉(zhuǎn)矩在時(shí)點(diǎn)t1從零上升以使得能獲得期望的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的模式下開始。
通過在時(shí)點(diǎn)t1開始目標(biāo)氣缸中的燃料噴射和點(diǎn)火而在膨脹行程中實(shí)現(xiàn)著火。在通過點(diǎn)火動(dòng)作實(shí)現(xiàn)著火并開始燃燒的情況下,氣缸壓力如圖2F所示開始上升(時(shí)點(diǎn)t2)。然后,氣缸壓力繼續(xù)上升,但作用在曲軸14a上的轉(zhuǎn)矩(燃燒轉(zhuǎn)矩與輔助轉(zhuǎn)矩之和)超過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩,藉此活塞(曲軸14a)開始移動(dòng)(時(shí)點(diǎn)t3)。結(jié)果,已通過燃燒而上升的氣缸壓力由于活塞被向下推動(dòng)所引起的行程容積的減少而開始下降。因此,在時(shí)點(diǎn)t3附近獲得氣缸壓力(燃燒壓力)的最大值Pmax。圖2G示出曲柄計(jì)數(shù)器值的推移。針對(duì)每個(gè)預(yù)定曲柄角,曲柄計(jì)數(shù)器對(duì)通過曲柄角傳感器54檢測(cè)出的曲柄角的變化量計(jì)數(shù)。曲柄計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)在曲軸14a開始移動(dòng)的時(shí)點(diǎn)t3開始。這種情況下,如圖2E所示,考慮點(diǎn)火線圈通電一次以引起目標(biāo)氣缸中的點(diǎn)火的例子,但用于點(diǎn)火的通電的ON-OFF可在預(yù)定周期重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)。
為了更好地建立利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng),重要的是其中計(jì)劃在目標(biāo)氣缸(即,已在壓縮行程中停止的氣缸)之后進(jìn)行燃燒的氣缸的活塞能在通過目標(biāo)氣缸中的燃燒轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的協(xié)作而獲得的曲軸14a的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的作用下可靠地越過壓縮上死點(diǎn)。以下說明其原因。因此,該氣缸被充填以適量空氣,并且燃燒在氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的狀態(tài)下進(jìn)行。因此,在氣缸的活塞越過壓縮上死點(diǎn)的情況下,能預(yù)期產(chǎn)生適度的爆發(fā)力。
為了實(shí)現(xiàn)計(jì)劃在目標(biāo)氣缸之后進(jìn)行燃燒的氣缸中的燃燒,需要確保向曲軸14a施加電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的時(shí)刻與目標(biāo)氣缸的燃燒開始時(shí)刻適當(dāng)同步。電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩經(jīng)設(shè)置在動(dòng)力傳遞路徑中在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14與MG 16之間的區(qū)域中的離合器24施加至本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的曲軸14a。因此,在本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中確保上述同步意味著確保離合器24的接合時(shí)刻與目標(biāo)氣缸的燃燒開始時(shí)刻之間的同步。本文中提到的離合器24的“接合時(shí)刻”是在離合器24的接合已開始之后離合器24開始將MG轉(zhuǎn)矩的一部分傳遞到曲軸14a的時(shí)刻。
如上文所述,重要的是確保離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻的適當(dāng)同步。然而,與向離合器24的油壓施加有關(guān)的上述靜寂時(shí)間(t1-t0)存在偏差,并且從離合器24的接合的開始到完成的時(shí)間也存在偏差。此外,目標(biāo)氣缸的燃燒開始時(shí)刻與圖2所示的控制操作的指令時(shí)刻存在偏差。
圖3示出當(dāng)離合器24的接合時(shí)刻和燃燒開始時(shí)刻由于上述偏差而彼此偏離時(shí)遇到的問題。更具體地,圖3A涉及離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻早的情況。在這種情況下,由于離合器24在燃燒開始之前接合,所以曲軸14a在著火開始之前在電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的作用下開始旋轉(zhuǎn)。當(dāng)進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉時(shí),停止的氣缸(目標(biāo)氣缸)內(nèi)的壓力與曲柄箱內(nèi)的壓力(大致等于大氣壓)相等。作為活塞從這種狀態(tài)通過電力輔助轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)而降下的結(jié)果,氣缸壓力暫時(shí)變成負(fù)壓。此外,作為點(diǎn)火時(shí)的行程容積由于活塞位置的這種變化而相對(duì)于自動(dòng)停止期間的行程容積擴(kuò)大的結(jié)果,以根據(jù)自動(dòng)停止期間的行程容積而確定的量噴射燃料對(duì)于點(diǎn)火時(shí)的行程容積變得不適合(變小)。結(jié)果,燃燒變得不穩(wěn)定。在燃燒變得不穩(wěn)定的情況下,發(fā)生著火不良,或氣缸壓力的最大值Pmax下降。為了利用電動(dòng)輔助進(jìn)行順滑的噴射起動(dòng),有必要適當(dāng)?shù)卮_保作為燃燒轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩之和的轉(zhuǎn)矩。因此,在這種情況下,可能由于伴隨著燃燒不穩(wěn)定的燃燒轉(zhuǎn)矩的不足而發(fā)生起動(dòng)不良。
另一方面,圖3B示出離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻遲的情況。在這種情況下,作為在離合器24的接合之前產(chǎn)生燃燒轉(zhuǎn)矩的結(jié)果,曲軸14a在離合器24在燃燒轉(zhuǎn)矩的作用下接合之前開始旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,由于不包含電動(dòng)輔助,曲軸14a的旋轉(zhuǎn)上升變得遲鈍并且無法充分獲得曲軸14a的旋轉(zhuǎn)慣性。在這些狀況下,無法獲得克服當(dāng)氣體在最初要在其中進(jìn)行壓縮行程的氣缸(即,計(jì)劃在目標(biāo)氣缸之后進(jìn)行燃燒的氣缸)內(nèi)被壓縮時(shí)作用的反作用力的動(dòng)能。因此,在這種情況下,在轉(zhuǎn)矩對(duì)于充分獲得曲軸14的旋轉(zhuǎn)慣性而言必不可少的時(shí)刻轉(zhuǎn)矩不足,并且這是會(huì)發(fā)生起動(dòng)不良的原因。
著火起動(dòng)不良不僅僅會(huì)發(fā)生在上文參考圖3說明的兩種情況下,即離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻早的第一種情況和離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻遲的第二種情況。因而,還存在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14中已發(fā)生燃燒不良的第三種情況。因此,為了防止著火起動(dòng)不良,有必要分別檢測(cè)這三種情況并且對(duì)每種情況采取對(duì)策。
在本實(shí)施方式中,在執(zhí)行著火起動(dòng)的過程中在目標(biāo)氣缸中的燃燒已結(jié)束之后的時(shí)刻判斷本次著火起動(dòng)是對(duì)應(yīng)于上述三種情況中的任何一種情況還是不與它們中的任一者對(duì)應(yīng)。為了作出該判斷,監(jiān)視目標(biāo)氣缸的氣缸壓力最大值Pmax、著火延遲時(shí)間T和曲柄角加速度ACC。氣缸壓力最大值Pmax是伴隨著目標(biāo)氣缸內(nèi)的初次燃燒的壓力上升時(shí)的氣缸壓力的最大值,該值利用氣缸壓力傳感器56取得。著火延遲時(shí)間T是從目標(biāo)氣缸中的點(diǎn)火的開始時(shí)刻(圖2中的時(shí)點(diǎn)t1)到著火時(shí)刻(著火的開始時(shí)點(diǎn))的時(shí)間。能利用通過氣缸壓力傳感器56檢測(cè)出的氣缸壓力上升時(shí)點(diǎn)(圖2中的時(shí)點(diǎn)t2)來取得著火時(shí)刻。然而,由于難以估計(jì)氣缸壓力上升時(shí)點(diǎn),所以能使用獲得氣缸壓力最大值Pmax的時(shí)點(diǎn)(圖2中的時(shí)點(diǎn)t3)代替氣缸壓力上升時(shí)點(diǎn)來計(jì)算出著火延遲時(shí)間T。此外,曲柄角加速度ACC是在著火起動(dòng)時(shí)曲軸14a開始旋轉(zhuǎn)時(shí)的曲柄角加速度并且利用通過曲柄角傳感器54取得的值算出。
以下將說明與上述三種情況中的每種情況有關(guān)的特征和具體檢測(cè)方法。首先,說明第一種情況。在第一種情況下,曲軸14a的旋轉(zhuǎn)在比從點(diǎn)火的開始時(shí)刻預(yù)測(cè)的著火時(shí)刻早的時(shí)刻開始。此外,在這種情況下,燃燒轉(zhuǎn)矩變成比已進(jìn)行正常著火起動(dòng)時(shí)低,盡管著火時(shí)刻自身是正常的。因此,在這種情況下,氣缸壓力最大值Pmax變成比已進(jìn)行正常著火起動(dòng)時(shí)低,但著火延遲時(shí)間T不延遲。
相應(yīng)地,在本實(shí)施方式中,當(dāng)基于氣缸壓力傳感器56的檢測(cè)值算出的氣缸壓力最大值Pmax比推定值Pmax-est小并且著火延遲時(shí)間T在推定值T-est以下時(shí),判定為本次著火起動(dòng)與第一種情況相對(duì)應(yīng)。推定值Pmax-est對(duì)應(yīng)于作為能在著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)獲得的氣缸壓力最大值Pmax的范圍的下限值的正常下限值。在這種情況下,使用基于通過大氣壓傳感器64檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止期間的大氣壓的推定值。推定值T-est對(duì)應(yīng)于作為能在著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)獲得的著火延遲時(shí)間T的范圍的上限值的正常上限值。在這種情況下,使用基于通過大氣壓傳感器64檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止期間的大氣壓的推定值。本文中提到的進(jìn)行正常著火起動(dòng)的情況是離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻未相對(duì)于彼此偏移并且在目標(biāo)氣缸中的初始燃燒中獲得正常范圍內(nèi)的燃燒轉(zhuǎn)矩的情況。
在第二種情況下,盡管著火時(shí)刻和燃燒轉(zhuǎn)矩正常曲柄角加速度ACC也降低。相應(yīng)地,在本實(shí)施方式中,當(dāng)氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小時(shí),判定為本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二種情況。推定值A(chǔ)CC-est對(duì)應(yīng)于作為能在著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)獲得的曲柄角加速度ACC的范圍的下限值的正常下限值。在這種情況下,使用基于通過最初在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒所產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩、用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩的推定值。
然而,不僅在第二種情況下,而且在離合器24中已發(fā)生異常時(shí)(在下文中稱為“離合器異常情況”),氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小。本文中提到的離合器異常情況更具體地是離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常的情況,例如離合器24已劣化或離合器24由于離合器板24a、24b的磨損而容易打滑的情況。
相應(yīng)地,在本實(shí)施方式中,使用以下方法來判定本次著火起動(dòng)是否對(duì)應(yīng)于第二種情況或離合器異常情況。因而,在離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常的情況下,即使當(dāng)電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩增大時(shí),也不能預(yù)期與增大的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的曲柄角加速度ACC的增加。相應(yīng)地,在本實(shí)施方式中,當(dāng)在氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小時(shí),當(dāng)即使在用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩增大時(shí)伴隨著電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大的曲柄角加速度ACC的增加量也在預(yù)定值以下時(shí),判定為離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常。
在第三種情況下,著火正時(shí)延遲并且燃燒轉(zhuǎn)矩降低。相應(yīng)地,在本實(shí)施方式中,當(dāng)氣缸壓力最大值Pmax比推定值Pmax-est小并且著火延遲時(shí)間T比推定值T-est長(zhǎng)時(shí),判定為本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第三種情況。
在判定為不與第一至第三種情況對(duì)應(yīng)的情況下,判定為本次著火起動(dòng)正常(即,離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間不存在偏離,并且在目標(biāo)氣缸內(nèi)的初始燃燒中獲得正常范圍內(nèi)的燃燒轉(zhuǎn)矩)。
當(dāng)本次著火起動(dòng)與第一種情況對(duì)應(yīng)時(shí),即,當(dāng)離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻早時(shí),使在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸內(nèi)進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻比在不比燃料噴射的開始時(shí)刻早的條件下用于本次著火起動(dòng)的時(shí)刻早。本文中提到的點(diǎn)火的開始時(shí)刻更具體地是放電的開始時(shí)刻并且可通過調(diào)整點(diǎn)火線圈的通電時(shí)刻來調(diào)節(jié)。更具體地,在如圖2所示的例子中那樣點(diǎn)火連同燃料噴射一起開始的情況下,使點(diǎn)火和燃料噴射兩者的開始時(shí)刻更早。另一方面,在點(diǎn)火以相對(duì)于燃料噴射延遲的時(shí)刻開始的情況下,與圖2所示的例子相比,可僅使點(diǎn)火的開始時(shí)刻更早,前提是即使在使點(diǎn)火時(shí)刻更早時(shí)點(diǎn)火的開始時(shí)刻也不比燃料噴射的開始時(shí)刻早。換言之,考慮即使當(dāng)如上文所述修正燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻并且使其更早時(shí),點(diǎn)火(放電)的開始時(shí)刻也與燃料噴射的開始時(shí)刻一致或在其之后。
此外,當(dāng)修正電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩時(shí),與上文所述的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正相比,修正有時(shí)能被反映在本次著火起動(dòng)中。因此,當(dāng)本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第一種情況時(shí),要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩升高到已用于前一次著火起動(dòng)中的值之上,前提是存在充分的MG轉(zhuǎn)矩。然而,本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第一種情況時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正也可以下一次著火起動(dòng)或本次和下一次著火起動(dòng)作為對(duì)象來執(zhí)行。
當(dāng)本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二種情況時(shí),即,當(dāng)離合器24的接合時(shí)刻相對(duì)于燃燒開始時(shí)刻延遲時(shí),在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻相對(duì)于用于本次著火起動(dòng)中的時(shí)刻延遲。更具體地,在著火起動(dòng)中,點(diǎn)火基本上連同燃料噴射一起開始,與圖2所示的例子中一樣,并且因此點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻延遲。然而,可僅延遲點(diǎn)火的開始時(shí)刻。此外,當(dāng)本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二種情況時(shí),要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩升高到已用于前一次著火起動(dòng)中的值之上,前提是存在充分的MG轉(zhuǎn)矩。然而,本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二種情況時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正也可以下一次著火起動(dòng)或本次和下一次著火起動(dòng)作為對(duì)象來執(zhí)行。
當(dāng)本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第三種情況時(shí),即,當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14中已發(fā)生燃燒不良時(shí),要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩升高到已用于前一次著火起動(dòng)中的值以上,前提是存在充分的MG轉(zhuǎn)矩。此外,在這種情況下,由于也擔(dān)憂在下一次著火起動(dòng)中轉(zhuǎn)矩不足,所以要用于下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩也升高到已用于前一次著火起動(dòng)中的值之上。為了可靠地確保下一次著火起動(dòng)時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩增加的裕度,可降低能用于車輛行駛的MG轉(zhuǎn)矩的上限值。然而,本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第三種情況時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正也可僅以本次著火起動(dòng)或僅以下一次著火起動(dòng)作為對(duì)象來執(zhí)行。
圖4是示出由ECU 50為了實(shí)現(xiàn)利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)控制而執(zhí)行的主例程的流程圖。圖5是示出規(guī)定判定本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性是否良好的處理和基于判定結(jié)果的與著火起動(dòng)有關(guān)的修正處理的子例程的流程圖。在圖5所示的子例程中,考慮修正燃料噴射和點(diǎn)火兩者的開始時(shí)刻的處理例子。此外,如下文所述,根據(jù)圖4所示的主例程的處理,每當(dāng)進(jìn)行利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)時(shí)進(jìn)行圖5所示的子例程的處理。在與該處理相比每當(dāng)進(jìn)行利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)時(shí)不進(jìn)行圖5所示的子例程的處理的情況下,下述對(duì)點(diǎn)火等的開始時(shí)刻和電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正不僅適用于下一次著火起動(dòng),而且適用于此后的著火起動(dòng)。
在圖4所示的主例程中,ECU 50首先判定用于通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇起動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)的間歇停止的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的燃料切斷(F/C)是否已開始(步驟100)。
在于步驟100中的判定成立情況下,ECU 50轉(zhuǎn)入步驟102并且基于燃料切斷期間的氣缸壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)的減速度而算出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩和壓縮轉(zhuǎn)矩。更具體地,能利用曲柄角傳感器54將發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)的減速度作為在燃料切斷的執(zhí)行之后下降的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化量算出。此外,能將摩擦轉(zhuǎn)矩作為發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)的減速度與曲軸14a周圍的慣性的乘積算出。該慣性是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14固有的恒定值。在這種情況下,假定其存儲(chǔ)在ECU 50中。
能利用氣缸壓力傳感器56基于在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在燃料切斷的執(zhí)行之后下降的期間中的氣缸壓力的舉動(dòng)(更具體地,一定周期內(nèi)的氣缸壓力的最大值Pmax)而算出壓縮轉(zhuǎn)矩。通過對(duì)每個(gè)氣缸進(jìn)行這種計(jì)算,可以為每個(gè)氣缸算出壓縮轉(zhuǎn)矩。作為在已在壓縮行程中停止的氣缸中的著火起動(dòng)時(shí)氣缸內(nèi)的氣體的壓縮開始時(shí)的計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)矩的作用在曲軸14a上的壓縮轉(zhuǎn)矩在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14處于新品狀態(tài)時(shí)基本上是恒定值。然而,在氣缸氣體例如由于活塞環(huán)的磨損而發(fā)生壓縮泄漏的情況下,壓縮轉(zhuǎn)矩有所下降。通過本步驟102的處理算出實(shí)施燃料切斷的過程中的壓縮轉(zhuǎn)矩并且將算出的值與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14處于新品狀態(tài)時(shí)的相同狀況下的值進(jìn)行比較,由此可以把握與新品狀態(tài)相比的著火起動(dòng)時(shí)的壓縮轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。
然后,ECU 50基于在步驟102中算出的摩擦轉(zhuǎn)矩和壓縮轉(zhuǎn)矩而修正下一次著火起動(dòng)時(shí)(即,從當(dāng)前的間歇停止再起動(dòng)時(shí))的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩(步驟104)。更具體地,ECU 50存儲(chǔ)在摩擦轉(zhuǎn)矩和壓縮轉(zhuǎn)矩處于相應(yīng)基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)使用的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的基值。在算出的摩擦轉(zhuǎn)矩比基準(zhǔn)狀態(tài)下的值大的情況下,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩被修正為以與這些值之差對(duì)應(yīng)的量增大。相反,在算出的摩擦轉(zhuǎn)矩比基準(zhǔn)狀態(tài)下的值小的情況下,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩被修正為以與這些值之差對(duì)應(yīng)的量減少。同樣,在算出的壓縮轉(zhuǎn)矩比基準(zhǔn)狀態(tài)下的值大的情況下,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩被修正為以與這些值之差對(duì)應(yīng)的量增大。相反,在算出的壓縮轉(zhuǎn)矩比基準(zhǔn)狀態(tài)下的值小的情況下,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩被修正為以與這些值之差對(duì)應(yīng)的量減少。這里考慮基于摩擦轉(zhuǎn)矩和壓縮轉(zhuǎn)矩兩者而修正電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的例子,但也可僅基于摩擦轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行修正。
然后,ECU 50判定是否存在著火起動(dòng)執(zhí)行要求(步驟106)。著火起動(dòng)執(zhí)行要求在隨著車輛行駛而需要無法單獨(dú)通過MG轉(zhuǎn)矩確保的車輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)或在供給用于驅(qū)動(dòng)MG 16的電力的電池的蓄電率在預(yù)定值以下時(shí)發(fā)出。
當(dāng)在步驟106中判定為存在著火起動(dòng)要求時(shí),ECU 50將間歇起動(dòng)執(zhí)行標(biāo)記設(shè)定為ON并且實(shí)施著火起動(dòng)控制(步驟108)。更具體地,著火起動(dòng)控制基本上包含在圖2所示的例子中表示的相應(yīng)時(shí)點(diǎn)向離合器24施加油壓、執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火以及增大MG轉(zhuǎn)矩。另外,通過下述步驟110的處理(圖5所示的子例程的處理)按需執(zhí)行下一次著火起動(dòng)時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和點(diǎn)火等的開始時(shí)刻的修正。
此外,在步驟108中,ECU 50利用氣缸壓力傳感器56取得本次著火起動(dòng)時(shí)已在目標(biāo)氣缸中的初次燃燒之后上升的氣缸壓力的最大值Pmax,利用氣缸壓力傳感器56取得從目標(biāo)氣缸中的點(diǎn)火的開始時(shí)刻到著火時(shí)刻的著火延遲時(shí)間T,并且利用曲柄角傳感器54取得曲軸14a在著火起動(dòng)時(shí)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)的曲柄角加速度ACC。更具體地,這種情況下的氣缸壓力最大值Pmax能利用在目標(biāo)氣缸中的點(diǎn)火的開始之后的預(yù)定期間中使用氣缸壓力傳感器56借助于時(shí)間同步所取得的氣缸壓力的最大值來取得。該預(yù)定期間是通過假設(shè)預(yù)期在點(diǎn)火開始之后將在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行初爆的時(shí)期而預(yù)先確定的值。
然后,ECU 50轉(zhuǎn)入步驟110并執(zhí)行圖5所示的子例程的處理。因此,ECU 50執(zhí)行圖5所示的子例程的處理的時(shí)點(diǎn)是緊接在著火起動(dòng)時(shí)的目標(biāo)氣缸中的氣缸壓力最大值Pmax和著火延遲時(shí)間T的取得以及曲柄角加速度ACC的取得之后的時(shí)點(diǎn)。
在圖5所示的子例程中,ECU 50首先基于大氣壓而分別算出氣缸壓力最大值和著火延遲時(shí)間的推定值Pmax-est和T-est(步驟200)。更具體地,要用于本步驟200的處理中的大氣壓可以是例如利用大氣壓傳感器64在本次著火起動(dòng)開始之前的自動(dòng)停止期間取得的值。大氣壓與推定值Pmax-est之間的關(guān)系和大氣壓與推定值T-est之間的關(guān)系作為相應(yīng)脈譜圖存儲(chǔ)在ECU 50中。在本步驟200中,ECU 50通過參照這些脈譜圖而以使得在越高的大氣壓下呈越大的值的方式算出推定值Pmax-est并且以使得在越高的大氣壓下呈越小的值的方式算出推定值T-est。
然后,ECU 50判定在步驟108中取得的氣缸壓力最大值Pmax是否比推定值Pmax-est(正常下限值)小以及在步驟108中取得的著火延遲時(shí)間T是否在推定值T-est(正常上限值)以下,即,氣缸壓力最大值Pmax是否已偏離正常范圍以及著火延遲時(shí)間T是否處于正常范圍內(nèi)(步驟202)。在本步驟202中的判定成立的情況下,ECU 50判定為離合器24的接合時(shí)刻是否比燃燒開始時(shí)刻早(第一種情況)(步驟204)。此外,在步驟204中,ECU 50向MG 16發(fā)出加快在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻并且升高要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的指令。更具體地,可使開始時(shí)刻比當(dāng)前值早預(yù)定值。例如,可使開始時(shí)刻隨著推定值Pmax-est與氣缸壓力最大值Pmax之差越大(即,隨著氣缸壓力最大值Pmax相對(duì)于正常時(shí)的值的下降量越大)而以越大的程度提早。同樣,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩可相對(duì)于當(dāng)前值以預(yù)定量升高,或者例如,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的升高可隨著上述差越大而越大。另外,在著火起動(dòng)中的初爆中,與通常運(yùn)轉(zhuǎn)期間的燃燒相比,燃燒在曲柄角不過多變化的同時(shí)開始和結(jié)束。結(jié)果,氣缸壓力最大值Pmax是燃燒轉(zhuǎn)矩的代表值。因此,可表述為能基于與氣缸壓力最大值Pmax有關(guān)的上述差適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量。這種電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大在本例程的處理開始進(jìn)行的時(shí)點(diǎn)(即,緊接在著火起動(dòng)中的初爆的結(jié)束之后)快速執(zhí)行。
另一方面,在步驟202中的判定不成立的情況下,ECU 50然后判定在步驟108中取得的氣缸壓力最大值Pmax是否比推定值Pmax-est(正常下限值)小以及在步驟108中取得的著火延遲時(shí)間T是否比推定值T-est(正常上限值)長(zhǎng),即,氣缸壓力最大值Pmax和著火延遲時(shí)間T是否已偏離相應(yīng)的正常范圍(步驟206)。在本步驟206中的判定成立的情況下,ECU 50判定為已發(fā)生燃燒不良(第三種情況)(步驟208)。然后,在步驟208中,ECU 50向MG 16發(fā)出升高要用于本次和下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的指令。這種情況下,能使用與步驟204相似的方法來修正電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩。在修正了下一次著火起動(dòng)時(shí)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的情況下,將通過本步驟206的處理獲得的修正量與在通過步驟104的處理進(jìn)行的修正之后的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩相加。
另一方面,在步驟206中的判定不成立的情況下,ECU 50算出曲柄角加速度的推定值A(chǔ)CC-est(步驟210)。如上文所述,基于通過最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒所產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩、要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩而推定出推定值A(chǔ)CC-est。ECU 50存儲(chǔ)燃燒轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩與預(yù)定值A(chǔ)CC-est之間的關(guān)系作為脈譜圖。在本步驟210中,ECU 50參照該脈譜圖以使得隨著燃燒轉(zhuǎn)矩越高、電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩越高、摩擦轉(zhuǎn)矩越低而獲得越大的值的方式算出推定值A(chǔ)CC-est。在步驟108中取得的氣缸壓力最大值Pmax能用于燃燒轉(zhuǎn)矩。對(duì)于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩可使用通過步驟104的處理進(jìn)行的修正之后的值。對(duì)于摩擦轉(zhuǎn)矩可使用通過步驟102的處理算出的值。
然后,ECU 50判定在步驟108中取得的曲柄角加速度ACC是否比推定值A(chǔ)CC-est(正常下限值)小,即,在氣缸壓力最大值Pmax處于正常范圍內(nèi)的狀況下曲柄角加速度ACC是否已偏離正常范圍(步驟212)。如上文所述,當(dāng)本步驟212的判定成立時(shí),可表述為本次著火起動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二種情況或離合器異常情況。相應(yīng)地,在這種情況下,ECU 50最初轉(zhuǎn)入步驟214并且向MG 16發(fā)出立即升高要用于下一次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的指令。這種情況下的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩可相對(duì)于當(dāng)前值以預(yù)定量升高,或者例如,該電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩可隨著推定值A(chǔ)CC-est與曲柄角加速度ACC之差越大而越大。
然后,ECU 50判定曲柄角加速度ACC是否增加(步驟216)。更具體地,判定在電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大之后增大的曲柄角加速度ACC的增加量是否盡管要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩增大——該增大通過步驟212的處理引起——也在預(yù)定值以下。該預(yù)定值被預(yù)先設(shè)定為可用以判定曲柄角加速度ACC是否顯著增加的值。
在步驟216的判定不成立的情況下,即,當(dāng)通過電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增加引起的曲柄角加速度ACC的增加被確認(rèn)時(shí),能判定為離合器24中的動(dòng)力傳遞自身未發(fā)生異常。相應(yīng)地,在這種情況下,ECU 50判定為離合器24的接合時(shí)刻相對(duì)于燃燒開始時(shí)刻延遲(第二種情況)(步驟218)。此外,在步驟218中,ECU 50延遲在下一次著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻。更具體地,上述開始時(shí)刻可相對(duì)于當(dāng)前值以預(yù)定值延遲,或者例如,開始時(shí)刻可隨著推定值A(chǔ)CC-est與曲柄角加速度ACC之差越大(即,隨著曲柄角加速度ACC相對(duì)于正常時(shí)的值的下降量越大)而越相對(duì)于當(dāng)前值延遲。
另一方面,在步驟216中的判定成立的情況下,即,當(dāng)伴隨著電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的增大的曲柄角加速度ACC的增加未被確認(rèn)時(shí),ECU 50判定為離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常(步驟220)。此外,在步驟220中,ECU50執(zhí)行備用控制以確保內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14在離合器24中已發(fā)生異常的狀況下的可靠起動(dòng)。更具體地,例如,進(jìn)行使用設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14中的起動(dòng)馬達(dá)(圖中未示出)的起動(dòng)。此外,ECU 50對(duì)下一次和隨后的間歇起動(dòng)操作限制利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)。作為替代,ECU 50可禁止著火起動(dòng)的利用或禁止間歇起動(dòng)自身。
此外,在步驟212的判定不成立的情況下,即,在氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC在推定值A(chǔ)CC-est以下的情況下,ECU 50判定為本次的利用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)正常(步驟222)。步驟202和206的判定均不成立的情況不僅包括氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且著火延遲時(shí)間T在推定值T-est以上的情況,而且包括氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上但著火延遲時(shí)間T比推定值T-est長(zhǎng)的情況。然而,在著火起動(dòng)時(shí)實(shí)際上難以預(yù)期燃燒轉(zhuǎn)矩已正常發(fā)生但著火延遲比正常范圍長(zhǎng)的狀況。因此,本例程通過從預(yù)期情況排除這種情況而構(gòu)筑。
利用基于氣缸壓力傳感器56的檢測(cè)值取得的氣缸壓力最大值Pmax和使用該檢測(cè)值取得的著火延遲時(shí)間T,可以取得與著火起動(dòng)時(shí)目標(biāo)氣缸的初爆中的著火延遲時(shí)間和燃燒轉(zhuǎn)矩的實(shí)際測(cè)量值對(duì)應(yīng)的值。此外,利用基于曲柄角傳感器54取得的曲柄角加速度ACC,可以取得與曲軸14a在著火起動(dòng)時(shí)開始移動(dòng)時(shí)的曲柄角加速度的實(shí)際測(cè)量值對(duì)應(yīng)的值。這種情況下,在單純監(jiān)視氣缸壓力的值的情況下,無法判斷離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻的同步性。此外,在單純監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的舉動(dòng)的情況下,難以判別離合器24的接合狀態(tài)。因此,難以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的舉動(dòng)是否受燃燒轉(zhuǎn)矩值或離合器24的接合時(shí)刻的變化影響。相比而言,對(duì)于以上說明的圖5所示的例程,使用氣缸壓力最大值Pmax與著火延遲時(shí)間T的組合和氣缸壓力最大值Pmax與曲柄角加速度ACC的組合來判斷這三個(gè)參數(shù)是否正常。結(jié)果,可以判別本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性是否受離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差或燃燒轉(zhuǎn)矩的不足影響。也可判斷離合器24中的動(dòng)力傳遞有/無異常。
根據(jù)上述例程,能與在判別影響本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性的原因時(shí)獲得的結(jié)果對(duì)應(yīng)地采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。此外,能學(xué)習(xí)上述各種變化,例如離合器24的動(dòng)作變化,以穩(wěn)定著火起動(dòng)的開始時(shí)間。更具體地,在離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻早的第一種情況下,要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩升高。結(jié)果,能補(bǔ)償與離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差相關(guān)的燃燒轉(zhuǎn)矩的不足,并且因此能穩(wěn)定起動(dòng)時(shí)間。關(guān)于下一次著火起動(dòng)的時(shí)間,使最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻更早,而不是升高電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩。結(jié)果,能在下次著火起動(dòng)時(shí)抑制上述偏差,并且因此能在將電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩減至必要的最小極限的同時(shí)穩(wěn)定起動(dòng)時(shí)間。MG 16所需的最大轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)車輛所需的最大轉(zhuǎn)矩與在車輛行駛時(shí)起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14所需的轉(zhuǎn)矩(即,電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩)之和。因此,由于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的降低引起MG 16所需的最大轉(zhuǎn)矩的降低,所以能使MG 16小型化,由此降低成本。
此外,在離合器24的接合時(shí)刻相對(duì)于燃燒開始時(shí)刻延遲的第二種情況下,要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩也升高。結(jié)果,能補(bǔ)償由于離合器24的接合時(shí)刻相對(duì)于燃燒開始時(shí)刻的延遲而引起的曲軸14a的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的不足(即,作為燃燒轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的總和的轉(zhuǎn)矩的不足)。因此,能穩(wěn)定起動(dòng)時(shí)間。關(guān)于下一次著火起動(dòng)的時(shí)間,延遲最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻,而不是升高電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩。結(jié)果,能在下次著火起動(dòng)時(shí)抑制上述偏差,并且因此能在將電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩減至必要的最小極限的同時(shí)穩(wěn)定起動(dòng)時(shí)間。
此外,在已發(fā)生燃燒不良的第三種情況下,要用于本次和下一次著火起動(dòng)操作中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩升高。結(jié)果,能補(bǔ)償本次著火起動(dòng)時(shí)已發(fā)生的燃燒轉(zhuǎn)矩的不足和在下一次著火起動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生的燃燒轉(zhuǎn)矩的不足,并且因此能穩(wěn)定起動(dòng)時(shí)間。
在上述實(shí)施方式1中,MG 16是本發(fā)明的“電動(dòng)機(jī)”的例子。此外,本發(fā)明的“轉(zhuǎn)矩指示值取得單元”和“著火延遲時(shí)間取得單元”通過ECU50執(zhí)行步驟108和200的處理而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的“曲柄角加速度取得單元”通過ECU 50執(zhí)行步驟108和210的處理而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的“第一修正單元”通過ECU 50執(zhí)行步驟202至208的處理而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的“第二修正單元”通過ECU 50執(zhí)行步驟212至218的處理而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的“第一離合器異常判定單元”通過ECU 50執(zhí)行步驟216和220的處理而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的“第二離合器異常判定單元”能通過ECU 50執(zhí)行在下文中說明并且在圖7中示出的一系列處理來實(shí)現(xiàn)?!暗谌x合器異常判定單元”能通過ECU 50根據(jù)基于下文中的說明的用于判定離合器異常的另一種方法的處理來實(shí)現(xiàn)。
在上述實(shí)施方式1中,使用氣缸壓力最大值Pmax作為指示通過在著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒所產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩的值的轉(zhuǎn)矩指示值。然而,本發(fā)明中的轉(zhuǎn)矩指示值不僅可以是氣缸壓力最大值Pmax,而且可以是例如基于氣缸壓力傳感器56的檢測(cè)值算出的發(fā)熱量Q或指示轉(zhuǎn)矩。
此外,在實(shí)施方式1中,推定值Pmax-est和推定值T-est各自都基于大氣壓算出。然而,可使用本發(fā)明的用于取得這些推定值的第一和第二參數(shù)——這些參數(shù)分別與轉(zhuǎn)矩指示值和著火延遲時(shí)間有關(guān)——代替大氣壓或與其一起使用。所述參數(shù)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度和燃燒特性(例如,使用酒精燃料混合物時(shí)的乙醇濃度)中的至少一者。也可使用燃料噴射閥的劣化程度。例如,在使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度的情況下,優(yōu)選以使得在越低的冷卻水溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度下呈越大的值的方式算出推定值Pmax-est并且以使得在越低的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度下呈越小的值的方式算出推定值T-est。在使用轉(zhuǎn)矩指示值的推定值作為第一和第二參數(shù)的情況下,也可使用與作為轉(zhuǎn)矩指示值的例子的氣缸壓力最大值Pmax有關(guān)的參數(shù)(例如,它可以是通過以實(shí)驗(yàn)方式預(yù)先確定在著火起動(dòng)已正常運(yùn)行時(shí)能采取的范圍內(nèi)的氣缸壓力最大值Pmax的值而獲得的值,或在過去著火起動(dòng)已正常運(yùn)行時(shí)獲得的氣缸壓力最大值Pmax的歷史)。
此外,在實(shí)施方式1中,基于氣缸壓力最大值Pmax、著火延遲時(shí)間T和曲柄角加速度ACC與其推定值Pmax-est、T-est和ACC-est的比較結(jié)果而修正點(diǎn)火等的開始時(shí)刻和電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩。然而,本發(fā)明的用于修正點(diǎn)火等的開始時(shí)刻和電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的方法不限于上述方法。因此,例如,可使用以下脈譜圖。更具體地,提供第一脈譜圖,其使用轉(zhuǎn)矩指示值的取得值(例如,氣缸壓力最大值Pmax)和推定值(例如,Pmax-est)以及著火延遲時(shí)間T和推定值(例如,T-est)作為輸入軸并且存儲(chǔ)在著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正量和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量中的至少一者作為脈譜圖值。為每個(gè)第一參數(shù)和每個(gè)第二參數(shù)提供第一脈譜圖。此外,通過參照第一脈譜圖來進(jìn)行在著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正中的至少一者。同樣,關(guān)于轉(zhuǎn)矩指示值和曲柄角加速度的組合,提供第二脈譜圖,其使用轉(zhuǎn)矩指示值的取得值(例如,氣缸壓力最大值Pmax)和推定值(例如,Pmax-est)以及曲柄角加速度ACC和推定值(例如,ACC-est)作為輸入軸并且存儲(chǔ)在著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正量和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量中的至少一者作為脈譜圖值。為每個(gè)第一參數(shù)和每個(gè)第三參數(shù)提供第二脈譜圖。此外,通過參照第二脈譜圖來進(jìn)行在著火起動(dòng)時(shí)最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻之中至少點(diǎn)火的開始時(shí)刻的修正和要用于著火起動(dòng)的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正中的至少一者。
此外,在實(shí)施方式1中,說明了根據(jù)推定值Pmax-est與氣缸壓力最大值Pmax之差(即,根據(jù)氣缸壓力最大值Pmax相對(duì)于正常時(shí)的值的下降量)而變更電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量的例子。然而,也可根據(jù)氣缸壓力最大值Pmax本身來變更本發(fā)明中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩的修正量。
此外,以下方法可用于代替或連同在實(shí)施方式1中說明的用于判定離合器異常情況的方法(步驟216和220)一起判定曲柄異常情況。因而,當(dāng)氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小時(shí),氣缸壓力最大值Pmax(即,燃燒轉(zhuǎn)矩)正常,但曲軸14a的旋轉(zhuǎn)上升不良。因此,當(dāng)盡管在下一次著火起動(dòng)時(shí)延遲點(diǎn)火等的開始時(shí)刻該狀況也未改善時(shí),能判定為離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之差尚未發(fā)生偏差,但離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常。相應(yīng)地,在當(dāng)氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小時(shí)下一次著火起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火等的開始時(shí)刻延遲的次數(shù)在預(yù)定次數(shù)以上的情況下,可判定為離合器24中的動(dòng)力傳遞已發(fā)生異常。此外,在如實(shí)施方式1中所述下一次著火起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火等的開始時(shí)刻隨著推定值A(chǔ)CC-est與曲柄角加速度ACC之差越大而以越大的延遲修正量延遲的情況下,可使用以下判定方法。因而,當(dāng)該延遲修正量在預(yù)定值以上時(shí),可判定為離合器24中的動(dòng)力傳遞路徑中已發(fā)生異常。
以下將參考圖6和7說明用于基于下一次著火起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火和燃料噴射的開始時(shí)刻延遲的次數(shù)是否在預(yù)定次數(shù)以上來判定曲柄異常的方法的例子。圖6是通過改變圖5所示的子例程的一部分以使得該子例程在使用圖7所示的用于判定離合器異常的方法時(shí)適合而獲得的子例程的流程圖。圖7是用于通過這里說明的方法來判定離合器異常的例程的流程圖。假設(shè)每當(dāng)進(jìn)行使用電動(dòng)輔助的著火起動(dòng)時(shí)圖7所示的例程的處理與圖6所示的子例程的處理并行地執(zhí)行。
在圖6所示的子例程中,在步驟212中的判定成立的情況下(即,當(dāng)氣缸壓力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值A(chǔ)CC-est小時(shí)),ECU 50執(zhí)行步驟214和步驟218的處理。這種情況下,假設(shè)通過使用以下列方式算出的延遲時(shí)間來實(shí)施通過步驟218的處理而引起的下一次著火起動(dòng)時(shí)的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻的延遲(換言之,修正)。因此,延遲時(shí)間(換言之,下一次著火起動(dòng)時(shí)的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻的延遲修正量)基于本次著火起動(dòng)時(shí)的曲柄角加速度的推定值A(chǔ)CC-est與本次著火起動(dòng)時(shí)的曲柄角加速度ACC(實(shí)際測(cè)量值)之差而算出。更具體地,延遲時(shí)間以隨著該差越大而越長(zhǎng)的方式算出。
在圖7所示的例程中,ECU 50首先判定在前一次著火起動(dòng)時(shí)是否已通過步驟218的處理發(fā)出延遲下一次著火起動(dòng)時(shí)的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻的指令(步驟300)。在本判定不成立的情況下,快速結(jié)束本次離合器異常判定。
另一方面,在步驟300的判定成立的情況下,ECU 50判定在前一次著火起動(dòng)時(shí)使用的推定值A(chǔ)CC-est與曲柄角加速度ACC(實(shí)際測(cè)量值)之差是否比前次值小(步驟302)。曲柄角加速度ACC(實(shí)際測(cè)量值)是在上述步驟108中取得的值。本文中提到的前次值是用作用于計(jì)算本次著火起動(dòng)的延遲時(shí)間的基礎(chǔ)的差,即,在前一次著火起動(dòng)時(shí)使用的推定值A(chǔ)CC-est與前一次著火起動(dòng)時(shí)的曲柄角加速度ACC(實(shí)際測(cè)量值)之差。
在本步驟302的判定成立的情況下,即,在上述差已由于本次著火起動(dòng)時(shí)的燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻的延遲而變得比前次值小的情況下,能判定為離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差已由于在本次著火起動(dòng)時(shí)誘發(fā)的開始時(shí)刻的延遲而減小。在這種情況下,ECU 50將起動(dòng)不良計(jì)數(shù)器的值重置為零(步驟304)。
另一方面,當(dāng)步驟302的判定不成立時(shí),即,當(dāng)離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差尚未由于在本次著火起動(dòng)時(shí)誘發(fā)的開始時(shí)刻的延遲而減小時(shí),ECU 50執(zhí)行將起動(dòng)不良計(jì)數(shù)器的值遞增1的遞增處理(步驟306)。然后,ECU 50判定起動(dòng)不良計(jì)數(shù)器的值是否在預(yù)定值以上(步驟308)。在步驟308的判定結(jié)果成立的情況下,即,當(dāng)盡管燃料噴射和點(diǎn)火的開始時(shí)刻已延遲預(yù)定次數(shù)離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差也尚未減小時(shí),ECU 50轉(zhuǎn)入步驟310。步驟310的處理的內(nèi)容與上文所述的步驟220的處理的內(nèi)容相同。因此,判定為離合器24中已發(fā)生異常,并且采取防止離合器異常的對(duì)策。
此外,在上述實(shí)施方式1中,采取通過最初要在目標(biāo)氣缸中進(jìn)行的燃燒所產(chǎn)生的燃燒轉(zhuǎn)矩、要用于本次著火起動(dòng)中的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩作為與曲柄角加速度ACC有關(guān)的第三參數(shù)以便算出推定值A(chǔ)CC-est。然而,也可基于這些燃燒轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩中的任一者或兩者來進(jìn)行作為曲柄角加速度ACC的正常下限值的推定值A(chǔ)CC-est的計(jì)算。此外,用于計(jì)算推定值A(chǔ)CC-est的第三參數(shù)也可以是通過大氣壓傳感器64檢測(cè)出的大氣壓和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的摩擦轉(zhuǎn)矩。
此外,在實(shí)施方式1中,使用與作為當(dāng)著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)能采取的氣缸壓力最大值Pmax的范圍的下限值的正常下限值對(duì)應(yīng)的推定值Pmax-est作為基于與作為本發(fā)明中的“轉(zhuǎn)矩指示值”的例子的氣缸壓力最大值Pmax有關(guān)的第一參數(shù)的“推定值”。然而,本發(fā)明中的“推定值”可以是從當(dāng)著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)能采取的“轉(zhuǎn)矩指示值”選擇的任意值,而不是正常下限值。對(duì)于“著火延遲時(shí)間”的“推定值”同樣如此,并且可使用從當(dāng)著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)能采取的“著火延遲時(shí)間”選擇的任意值代替與正常上限值對(duì)應(yīng)的推定值T-est。對(duì)于“曲柄角加速度”的“推定值”同樣如此,并且可使用從當(dāng)著火起動(dòng)正常進(jìn)行時(shí)能采取的“曲柄角加速度”選擇的任意值代替與正常下限值對(duì)應(yīng)的推定值A(chǔ)CC-est。
此外,在實(shí)施方式1中,在本次著火起動(dòng)與第一種情況或第二種情況對(duì)應(yīng)時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火等的開始時(shí)刻和電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)矩兩者的修正。然而,在這種情況下,可僅進(jìn)行所述修正中的任一者。
此外,在上述實(shí)施方式1中,說明了當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14從間歇停止(自動(dòng)停止)再起動(dòng)時(shí)使用著火起動(dòng)的例子。然而,作為本發(fā)明的對(duì)象的著火起動(dòng)不限于從間歇停止再起動(dòng)時(shí)。例如,還包含當(dāng)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)已執(zhí)行之后點(diǎn)火開關(guān)立即切換為OFF時(shí)進(jìn)行著火起動(dòng)并且此后立即進(jìn)行再起動(dòng)的模式。
此外,在實(shí)施方式1中,說明了通過使MG 16用作電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行電動(dòng)輔助的例子。然而,用于進(jìn)行本發(fā)明中的電動(dòng)輔助的電動(dòng)機(jī)可以是構(gòu)造成不具有發(fā)電機(jī)功能的“純粹”電動(dòng)機(jī)。
此外,在實(shí)施方式1中,說明了設(shè)置有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14和MG 16作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛10。本發(fā)明能有利地供設(shè)置有諸如MG 16的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源并且其中在電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之間介設(shè)有離合器的構(gòu)型,但作為本發(fā)明的對(duì)象的車輛不必局限于混合動(dòng)力車輛10。因此,本發(fā)明中的“構(gòu)造成能夠旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)曲軸的電動(dòng)機(jī)”可以是與MG 16不同未被用作用于車輛的動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)。
此外,在實(shí)施方式1中,利用氣缸壓力最大值Pmax與著火延遲時(shí)間T的組合和氣缸壓力最大值Pmax與曲柄角加速度ACC的組合兩者來判別離合器24的接合時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻之間的偏差或燃燒轉(zhuǎn)矩的不足是否為影響本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性的原因,并且還判別離合器24中的動(dòng)力傳遞是否存在異常。然后采取與影響本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性的原因的判別結(jié)果對(duì)應(yīng)的適當(dāng)對(duì)策。然而,本發(fā)明不限于使用上述兩種組合的特征,并且如下文參考圖8所示的流程圖所述,可僅使用氣缸壓力最大值Pmax與著火延遲時(shí)間T的組合。
圖8是規(guī)定與本次著火起動(dòng)的起動(dòng)性有關(guān)的判定處理和基于該判定的結(jié)果的著火起動(dòng)有關(guān)的修正處理的另一子例程的流程圖。假設(shè)執(zhí)行圖8所示的子例程的處理,而不是圖5所示的子例程的處理。
圖8所示的子例程的處理與圖5所示的子例程的處理相同,省略了與和曲柄角加速度ACC有關(guān)的處理(即,使用氣缸壓力最大值Pmax與曲柄角加速度ACC的組合的處理)對(duì)應(yīng)的步驟210至222的處理除外。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中,可以與圖8所示的子例程的處理中一樣僅利用氣缸壓力最大值Pmax與著火延遲時(shí)間T的組合來檢測(cè)離合器24的接合時(shí)刻比燃燒開始時(shí)刻早的情況(第一種情況)或已發(fā)生燃燒不良的情況(第三種情況),并且采取與檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的上述對(duì)策。