用于起动车辆的发动机的控制装置的制作方法

文档序号:11160098
用于起动车辆的发动机的控制装置的制造方法

本发明涉及用于车辆的控制装置和设置有该控制装置的车辆。



背景技术:

日本专利申请公报No.2011-201413(JP 2011-201413 A)公开了一种用于设置有内燃发动机和电动机作为动力源并且进行利用膨胀行程喷射的燃烧起动(着火起动)的混合动力车辆的驱动控制装置。在这种驱动控制装置中,当进行着火起动时,内燃发动机中的点火和燃烧根据来自驱动轮侧的转矩(辅助转矩)施加至内燃发动机的时刻而开始。更具体地,在混合动力车辆中设置有构造成包括离合器元件和制动器元件的断续部,以连接或切断内燃发动机与电动机之间的动力传递路径。此外,为了避免在内燃发动机起动时发生由于转矩从驱动轮侧被带至内燃发动机侧而导致的转矩冲击,进行电动机的转矩增加。



技术实现要素:

在JP 2011-201413 A中公开的混合动力车辆中,在由于断续部件的系固而发生辅助转矩从驱动轮侧施加至内燃发动机的时刻和内燃发动机中的燃烧转矩发生的时刻关于彼此偏离或内燃发动机中发生燃烧不良的情况下,着火起动可能不会合意地进行。

本发明提供了一种用于车辆的控制装置,其使得即使当电动辅助转矩从电动机施加至内燃发动机的曲轴开始的时刻和燃烧开始时刻关于彼此偏离或内燃发动机中发生燃烧不良时也进行稳定的着火起动,本发明还提供了一种设置有这种控制装置的车辆。

根据本发明的第一方面的控制装置用于车辆,所述车辆包括:内燃发动机,所述内燃发动机包括:构造成将燃料直接喷射到气缸内的燃料喷射阀;构造成点火以点燃气体混合物的火花塞;构造成检测气缸压力的气缸压力传感器;和构造成检测曲柄角的曲柄角传感器;电动机,所述电动机构造成能够旋转地驱动所述内燃发动机的曲轴;以及离合器,所述离合器构造成连接或切断所述内燃发动机与所述电动机之间的动力传递路径。所述控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元在对已在膨胀行程中停止的目标气缸执行燃料喷射和点火并且所述内燃发动机被起动的着火起动时伴随着所述离合器的接合而通过所述电动机执行所述曲轴的旋转的电动辅助。所述电子控制单元关于指示通过在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的燃烧而产生的燃烧转矩的量的转矩指示值取得基于所述气缸压力传感器的检测值的取得值和基于与所述转矩指示值有关的第一参数的推定值。所述电子控制单元关于作为从与在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的燃烧有关的点火的开始时刻到着火的开始时刻的时间的着火延迟时间取得基于所述气缸压力传感器的检测值的取得值和基于与所述着火延迟时间有关的第二参数的推定值。所述电子控制单元基于所述转矩指示值的取得值和推定值之间的关系与所述着火延迟时间的取得值和推定值之间的关系的组合而修正在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻和要用于着火起动的电动辅助转矩中的至少一者。

在上述方面中,所述电子控制单元可关于在着火起动时所述曲轴开始旋转时的曲柄角加速度取得基于所述曲柄角传感器的检测值的取得值和基于与所述曲柄角加速度有关的第三参数的推定值;并且所述电子控制单元可基于所述转矩指示值的取得值和推定值之间的关系与所述曲柄角加速度的取得值和推定值之间的关系的组合而修正在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻和要用于着火起动的电动辅助转矩中的至少一者。

在上述构型中,所述电子控制单元可在所述转矩指示值的取得值在所述转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时执行在下一次着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻的延迟和要用于本次或下一次着火起动中的电动辅助转矩的增大中的至少一者。

在上述构型中,在所述转矩指示值的取得值在所述转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况下,所述电子控制单元可在尽管要用于着火起动的电动辅助转矩增大但伴随着所述电动辅助转矩的增大的所述曲柄角加速度的增加量在预定值以下时判定为所述离合器中已发生异常。

在上述构型中,在所述转矩指示值的取得值在所述转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况下,所述电子控制单元可在点火的开始时刻已被延迟的着火起动的次数在预定次数以上时判定为所述离合器中已发生异常。

在上述构型中,在所述转矩指示值的取得值在所述转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况下,所述电子控制单元可随着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迟修正量延迟点火的开始时刻,并且在所述转矩指示值的取得值在所述转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况下,所述电子控制单元可在所述延迟修正量在预定值以上时判定为所述离合器中已发生异常。

在上述方面中,所述电子控制单元可参照第二脉谱图来执行在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正中的至少一者;所述第二脉谱图可使用所述转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为输入轴来存储在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻的修正量和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正量中的至少一者作为脉谱图值;并且可为每个所述第一参数和每个所述第三参数提供所述第二脉谱图。

在上述方面中,所述电子控制单元可在所述转矩指示值的取得值比所述转矩指示值的推定值小并且所述着火延迟时间的取得值在所述着火延迟时间的推定值以下的情况下执行在下一次着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻的提前和要用于本次或下一次着火起动中的电动辅助转矩的增大中的至少一者。

在上述构型中,所述电子控制单元可在所述转矩指示值的取得值比所述转矩指示值的推定值小并且所述着火延迟时间的取得值比所述着火延迟时间的推定值大的情况下增大要用于本次或下一次着火起动中的电动辅助转矩。

在上述方面中,所述电子控制单元可参照第一脉谱图来执行在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻的修正和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正中的至少一者;所述第一脉谱图可使用所述转矩指示值的取得值和推定值以及所述着火延迟时间的取得值和推定值作为输入轴来存储在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻的修正量和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正量中的至少一者作为脉谱图值;并且可为每个所述第一参数和每个所述第二参数提供所述第一脉谱图。

根据本发明的第二方面的车辆包括:内燃发动机,所述内燃发动机包括:构造成将燃料直接喷射到气缸内的燃料喷射阀;构造成点火以点燃气体混合物的火花塞;构造成检测气缸压力的气缸压力传感器;和构造成检测曲柄角的曲柄角传感器;电动机,所述电动机构造成能够旋转地驱动所述内燃发动机的曲轴;离合器,所述离合器构造成连接或切断所述内燃发动机与所述电动机之间的动力传递路径;和电子控制单元,其中所述电子控制单元在对已在膨胀行程中停止的目标气缸执行燃料喷射和点火并且所述内燃发动机被起动的着火起动时伴随着所述离合器的接合而通过所述电动机执行所述曲轴的旋转的电动辅助;所述电子控制单元关于指示通过在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的燃烧而产生的燃烧转矩的量的转矩指示值取得基于所述气缸压力传感器的检测值的取得值和基于与所述转矩指示值有关的第一参数的推定值;所述电子控制单元关于作为从与在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的燃烧有关的点火的开始时刻到着火的开始时刻的时间的着火延迟时间取得基于所述气缸压力传感器的检测值的取得值和基于与所述着火延迟时间有关的第二参数的推定值;并且所述电子控制单元基于所述转矩指示值的取得值和推定值之间的关系与所述着火延迟时间的取得值和推定值之间的关系的组合而修正在着火起动时最初要在所述目标气缸中进行的点火的开始时刻和要用于着火起动的电动辅助转矩中的至少一者。

当如根据本发明的方面的控制装置和车辆的情形中一样在内燃发动机与电动机之间设置离合器时,离合器在离合器的接合已开始之后开始将电动辅助转矩从电动机传递到曲轴的时刻对应于电动辅助转矩开始从电动机施加至内燃发动机的曲轴的时刻。根据本发明的方面,能利用转矩指示值的取得值和推定值之间的关系与着火延迟时间的取得值和推定值之间的关系的组合来检测离合器的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏离和内燃发动机中的燃烧不良。此外,能采取形式适于该偏离和燃烧不良的用于稳定着火起动的开始时间的对策。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:

图1示出使用本发明的实施方式1的控制装置的混合动力车辆的构型;

图2是用于说明伴随电动辅助的着火起动控制的概要的时间图;

图3A示出在离合器的接合由于各种偏差而比燃烧开始早时遇到的问题;

图3B示出在离合器的接合由于各种偏差而比燃烧开始迟时遇到的问题;

图4是在本发明的实施方式1中执行的主例程的流程图;

图5A是在本发明的实施方式1中执行的子例程的流程图;

图5B是在本发明的实施方式1中执行的子例程的流程图;

图6A是通过改变图5所示的子例程的一部分以使得该子例程在使用图7所示的用于判定离合器异常的方法时适合而获得的子例程的流程图;

图6B是通过改变图5所示的子例程的一部分以使得该子例程在使用图7所示的用于判定离合器异常的方法时适合而获得的子例程的流程图;

图7是用于通过另一种方法判定离合器异常的例程的流程图;以及

图8是规定与本次着火起动的起动性有关的判定处理和基于该判定的结果的着火起动有关的修正处理的另一子例程的流程图。

具体实施方式

图1示出使用本发明的实施方式1的控制装置的混合动力车辆10的构型。图1所示的混合动力车辆10设置有内燃发动机14和电动发电机(以下简称为“MG”)16作为用于驱动驱动轮12的动力源。

内燃发动机14被构造为火花点火式的内燃发动机并且包括作为执行器的节气门18、燃料喷射阀20和火花塞22。节气门18调节内燃发动机14中的进气量。燃料喷射阀20将燃料直接喷射到内燃发动机14的各气缸内。火花塞22点火以点燃气缸内的气体混合物。

MG 16将发电机功能与电动机功能组合并且通过逆变器与电池(图中均为示出)交换电力。

内燃发动机14的输出轴(曲轴)14a经离合器24与MG 16的输出轴16a联接。离合器24利用执行器26与设置在内燃发动机14的输出轴14a侧的离合器板24a和设置在MG 16的输出轴16a侧的离合器板24a接合/分离。结果,内燃发动机14与MG 16之间的动力传递路径被连接/切断。执行器26例如属于液压系统(更具体地,通过液压缸(图中未示出)引起离合器板24a和离合器板24b的摩擦接合的系统)。更具体地,在离合器24接合的情况下,仅内燃发动机14的驱动力或内燃发动机14的驱动力与MG 16的驱动力的组合能传递到驱动轮12。在离合器24分离的情况下,仅MG 16的驱动力能传递到驱动轮12。

MG 16的输出轴16a经变矩器28与自动变速器30连接。变矩器28是通过油将内燃发动机14或MG 16的旋转传递到自动变速器30的输出轴30a的流体离合器。变矩器28设置有用于将MG 16的输出轴16a和自动变速器30的输出轴30a设定为直接连接状态的锁止离合器。变矩器28的锁止离合器由执行器32液压地控制。此外,自动变速器30是基于与车速等信息而自动切换变速比的装置。自动变速器由执行器34液压地控制。

传动轴36与自动变速器30的输出轴30a连接。传动轴36经差动齿轮38与左、右驱动轴40连接。驱动轴40与驱动轮12连接。

根据本实施方式的混合动力车辆10的控制装置设置有电子控制单元(ECU)50。ECU 50设置有例如中央处理单元(CPU)、由只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)构成的存储电路和输入/输出端口。设置在混合动力车辆10中的各种传感器与ECU 50的输入端口连接。更具体地,在内燃发动机14上装设有用于测量进气量的空气流量计52、用于检测曲柄角和发动机转速的曲柄角传感器54、用于检测各气缸内的压力的气缸压力传感器56、用于检测内燃发动机14的冷却水的温度的水温传感器58、和用于检测内燃发动机14中的润滑油的温度的油温传感器60。在MG 16上装设有用于检测电动机转速的MG转速传感器62。此外,检测大气压的大气压传感器64也与ECU 50的输入端口连接。使用上述节气门18、燃料喷射阀20和火花塞22的点火装置以及诸如执行器32和34的各种执行器与ECU 50的输出端口连接。ECU 50处理传感器的输入信号并根据预定的控制程序来操作执行器,由此控制例如内燃发动机14的驱动、MG 16的驱动、离合器24的接合动作、变矩器28的锁止离合器的作动以及自动变速器50的变速比和变速定时,全部上述单元都设置在混合动力车辆10中。除附图所示的这些以外,还有许多其它与ECU 50连接的执行器和传感器,但在本说明书中省略了其说明。

为了降低燃料消耗、排气排放等,上述构型的混合动力车辆10设置有发动机间歇起动功能。发动机间歇起动功能在不存在对内燃发动机14产生车辆驱动转矩的要求并且也不存在对在车辆行驶时向MG 16供给电力的电池充电的要求时在车辆系统启动期间(更具体地,在车辆行驶期间或暂时停止期间)自动停止内燃发动机14,然后在确认再起动要求时再起动内燃发动机14。

在混合动力车辆10中,当内燃发动机14在内燃发动机14已自动停止之后再起动时,使用这样的起动方法(以下称为“着火起动”),即对已在进气门和排气门两者都关闭的膨胀行程中停止的气缸(以下称为“目标气缸”)进行燃料喷射和点火,因而在该气缸中发生燃烧,并且曲轴14a通过燃烧能量而被旋转地驱动,由此起动(再起动)内燃发动机14。结果,与使用用作起动机的电动机的再起动相比能抑制动力消耗,并且因此能进一步改善燃料效率。

此外,在本实施方式的混合动力车辆10中,使MG 16用作电动机并且在着火起动时辅助曲轴14a的旋转(以下简称为“电动辅助”)以便可靠地实现着火起动。

图2是用于说明伴随电动辅助的着火起动控制的概要的时间图。更具体地,图2示出在着火起动时最初进行燃烧的上述目标气缸中的动作。在图2所示的例子中,间歇起动执行标记在时点t0被设定为ON。例如,存在即使没有电动辅助也可以着火起动的情况,与在自动停止之后立即进行再起动的情况下一样。然而,这种情况下,间歇起动执行标记在已发出利用伴随电动辅助的着火起动进行发动机间歇起动的请求时被设定为ON。

在间歇起动执行标记被设定为ON的情况下,使离合器24接合所需的油压的施加开始。在液压离合器24中,存在从油压的施加开始之后到油压实际上作用在离合器24上并且离合器24开始作动之前的响应延迟。图2中从油压施加开始时点t0到离合器24的接合开始时点t1的时间段是在离合器24中产生油压所需的静寂时间(t1-t0)。在本实施方式的着火起动中,静寂时间(t1-t0)是预先确定的,并且目标气缸内的燃料喷射和点火基本上在静寂时间(t1-t0)已经过之后的时点t1开始。然而,通过下述控制按需修正点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻。由于停止的目标气缸内的压力大致为大气压,所以该气缸以与这种压力下的行程容积对应的量被充填空气。因此,根据停止中的目标气缸的行程容积来确定喷射到目标气缸中的燃料量。在使用其中与液压离合器24相反不发生或基本上不发生静寂时间(t1-t0)的高响应离合器的情况下,燃料喷射和点火可在间歇起动执行标记已被设定为ON之后立即开始。

能通过调节施加至离合器24的油压来调节在接合已开始之后完成离合器24的接合所需的时间。此外,能通过试验等预先确定在其中燃烧在着火起动时开始的目标气缸内已开始点火之后引起着火所需的近似时间。因此,能由点火的开始时刻预测目标气缸中的近似燃烧开始时刻。由此,已被调节成使得在着火之后的燃烧发生的预测时期开始经离合器24向曲轴14a施加电动辅助转矩的油压施加至离合器24。

此外,为了进行电动辅助,在时点t1(即,与离合器24的接合开始同时地)提高由MG 16产生的转矩(在下文中称为“MG转矩”)。更具体地,在车辆通过使用MG 16作为动力源而行驶的情况下,在时点t1,MG转矩相对于车辆行驶所需的基值TQ0提高了电动辅助转矩α。此外,在车辆暂时停止时,MG 16产生利用变矩器28引发蠕变现象所需的转矩,并且MG 16旋转。因此,当在车辆暂时停止期间进行着火起动时,该转矩对应于基值TQ0,并且在这种情况下,MG转矩在时点t1也相对于基值TQ0提高了电动辅助转矩α。因此,在本实施方式中,当在车辆的驱动系统启动时着火起动被电动地辅助时,不论车辆行驶还是暂时停止,离合器24的接合都在旋转的MG 16正在旋转的状态下进行。在未设置变矩器28的车辆中,在动力传递路径中关于MG 16位于驱动轮12侧的区域中设置有能够部分地或完全切断动力传递的装置的情况下,也能以与如上所述相同的方式从MG 16在车辆暂时停止的同时旋转的状态进行伴随电动辅助的着火起动。继续向曲轴14a施加电动辅助,直至内燃发动机14能独立地运转。此外,着火起动在内燃发动机14能独立地运转时完成。作为本发明的对象的着火起动不必局限于如上文所述的着火起动从基值TQ0不为零的状态开始的模式,并且也可从基值TQ0为零的状态开始,即在MG转矩在时点t1从零上升以使得能获得期望的电动辅助转矩的模式下开始。

通过在时点t1开始目标气缸中的燃料喷射和点火而在膨胀行程中实现着火。在通过点火动作实现着火并开始燃烧的情况下,气缸压力如图2F所示开始上升(时点t2)。然后,气缸压力继续上升,但作用在曲轴14a上的转矩(燃烧转矩与辅助转矩之和)超过内燃发动机14的摩擦转矩,藉此活塞(曲轴14a)开始移动(时点t3)。结果,已通过燃烧而上升的气缸压力由于活塞被向下推动所引起的行程容积的减少而开始下降。因此,在时点t3附近获得气缸压力(燃烧压力)的最大值Pmax。图2G示出曲柄计数器值的推移。针对每个预定曲柄角,曲柄计数器对通过曲柄角传感器54检测出的曲柄角的变化量计数。曲柄计数器中的计数在曲轴14a开始移动的时点t3开始。这种情况下,如图2E所示,考虑点火线圈通电一次以引起目标气缸中的点火的例子,但用于点火的通电的ON-OFF可在预定周期重复执行预定次数。

为了更好地建立利用电动辅助的着火起动,重要的是其中计划在目标气缸(即,已在压缩行程中停止的气缸)之后进行燃烧的气缸的活塞能在通过目标气缸中的燃烧转矩和电动辅助转矩的协作而获得的曲轴14a的旋转转矩的作用下可靠地越过压缩上死点。以下说明其原因。因此,该气缸被充填以适量空气,并且燃烧在气缸内的气体被压缩的状态下进行。因此,在气缸的活塞越过压缩上死点的情况下,能预期产生适度的爆发力。

为了实现计划在目标气缸之后进行燃烧的气缸中的燃烧,需要确保向曲轴14a施加电动辅助转矩的时刻与目标气缸的燃烧开始时刻适当同步。电动辅助转矩经设置在动力传递路径中在内燃发动机14与MG 16之间的区域中的离合器24施加至本驱动系统中的曲轴14a。因此,在本驱动系统中确保上述同步意味着确保离合器24的接合时刻与目标气缸的燃烧开始时刻之间的同步。本文中提到的离合器24的“接合时刻”是在离合器24的接合已开始之后离合器24开始将MG转矩的一部分传递到曲轴14a的时刻。

如上文所述,重要的是确保离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻的适当同步。然而,与向离合器24的油压施加有关的上述静寂时间(t1-t0)存在偏差,并且从离合器24的接合的开始到完成的时间也存在偏差。此外,目标气缸的燃烧开始时刻与图2所示的控制操作的指令时刻存在偏差。

图3示出当离合器24的接合时刻和燃烧开始时刻由于上述偏差而彼此偏离时遇到的问题。更具体地,图3A涉及离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻早的情况。在这种情况下,由于离合器24在燃烧开始之前接合,所以曲轴14a在着火开始之前在电动辅助转矩的作用下开始旋转。当进气门和排气门关闭时,停止的气缸(目标气缸)内的压力与曲柄箱内的压力(大致等于大气压)相等。作为活塞从这种状态通过电力辅助转矩的驱动而降下的结果,气缸压力暂时变成负压。此外,作为点火时的行程容积由于活塞位置的这种变化而相对于自动停止期间的行程容积扩大的结果,以根据自动停止期间的行程容积而确定的量喷射燃料对于点火时的行程容积变得不适合(变小)。结果,燃烧变得不稳定。在燃烧变得不稳定的情况下,发生着火不良,或气缸压力的最大值Pmax下降。为了利用电动辅助进行顺滑的喷射起动,有必要适当地确保作为燃烧转矩与电动辅助转矩之和的转矩。因此,在这种情况下,可能由于伴随着燃烧不稳定的燃烧转矩的不足而发生起动不良。

另一方面,图3B示出离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻迟的情况。在这种情况下,作为在离合器24的接合之前产生燃烧转矩的结果,曲轴14a在离合器24在燃烧转矩的作用下接合之前开始旋转。结果,由于不包含电动辅助,曲轴14a的旋转上升变得迟钝并且无法充分获得曲轴14a的旋转惯性。在这些状况下,无法获得克服当气体在最初要在其中进行压缩行程的气缸(即,计划在目标气缸之后进行燃烧的气缸)内被压缩时作用的反作用力的动能。因此,在这种情况下,在转矩对于充分获得曲轴14的旋转惯性而言必不可少的时刻转矩不足,并且这是会发生起动不良的原因。

着火起动不良不仅仅会发生在上文参考图3说明的两种情况下,即离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻早的第一种情况和离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻迟的第二种情况。因而,还存在内燃发动机14中已发生燃烧不良的第三种情况。因此,为了防止着火起动不良,有必要分别检测这三种情况并且对每种情况采取对策。

在本实施方式中,在执行着火起动的过程中在目标气缸中的燃烧已结束之后的时刻判断本次着火起动是对应于上述三种情况中的任何一种情况还是不与它们中的任一者对应。为了作出该判断,监视目标气缸的气缸压力最大值Pmax、着火延迟时间T和曲柄角加速度ACC。气缸压力最大值Pmax是伴随着目标气缸内的初次燃烧的压力上升时的气缸压力的最大值,该值利用气缸压力传感器56取得。着火延迟时间T是从目标气缸中的点火的开始时刻(图2中的时点t1)到着火时刻(着火的开始时点)的时间。能利用通过气缸压力传感器56检测出的气缸压力上升时点(图2中的时点t2)来取得着火时刻。然而,由于难以估计气缸压力上升时点,所以能使用获得气缸压力最大值Pmax的时点(图2中的时点t3)代替气缸压力上升时点来计算出着火延迟时间T。此外,曲柄角加速度ACC是在着火起动时曲轴14a开始旋转时的曲柄角加速度并且利用通过曲柄角传感器54取得的值算出。

以下将说明与上述三种情况中的每种情况有关的特征和具体检测方法。首先,说明第一种情况。在第一种情况下,曲轴14a的旋转在比从点火的开始时刻预测的着火时刻早的时刻开始。此外,在这种情况下,燃烧转矩变成比已进行正常着火起动时低,尽管着火时刻自身是正常的。因此,在这种情况下,气缸压力最大值Pmax变成比已进行正常着火起动时低,但着火延迟时间T不延迟。

相应地,在本实施方式中,当基于气缸压力传感器56的检测值算出的气缸压力最大值Pmax比推定值Pmax-est小并且着火延迟时间T在推定值T-est以下时,判定为本次着火起动与第一种情况相对应。推定值Pmax-est对应于作为能在着火起动正常进行时获得的气缸压力最大值Pmax的范围的下限值的正常下限值。在这种情况下,使用基于通过大气压传感器64检测出的发动机自动停止期间的大气压的推定值。推定值T-est对应于作为能在着火起动正常进行时获得的着火延迟时间T的范围的上限值的正常上限值。在这种情况下,使用基于通过大气压传感器64检测出的发动机自动停止期间的大气压的推定值。本文中提到的进行正常着火起动的情况是离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻未相对于彼此偏移并且在目标气缸中的初始燃烧中获得正常范围内的燃烧转矩的情况。

在第二种情况下,尽管着火时刻和燃烧转矩正常曲柄角加速度ACC也降低。相应地,在本实施方式中,当气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小时,判定为本次着火起动对应于第二种情况。推定值ACC-est对应于作为能在着火起动正常进行时获得的曲柄角加速度ACC的范围的下限值的正常下限值。在这种情况下,使用基于通过最初在目标气缸中进行的燃烧所产生的燃烧转矩、用于本次着火起动中的电动辅助转矩和内燃发动机14的摩擦转矩的推定值。

然而,不仅在第二种情况下,而且在离合器24中已发生异常时(在下文中称为“离合器异常情况”),气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小。本文中提到的离合器异常情况更具体地是离合器24中的动力传递已发生异常的情况,例如离合器24已劣化或离合器24由于离合器板24a、24b的磨损而容易打滑的情况。

相应地,在本实施方式中,使用以下方法来判定本次着火起动是否对应于第二种情况或离合器异常情况。因而,在离合器24中的动力传递已发生异常的情况下,即使当电动辅助转矩增大时,也不能预期与增大的电动辅助转矩对应的曲柄角加速度ACC的增加。相应地,在本实施方式中,当在气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小时,当即使在用于本次着火起动中的电动辅助转矩增大时伴随着电动辅助转矩的增大的曲柄角加速度ACC的增加量也在预定值以下时,判定为离合器24中的动力传递已发生异常。

在第三种情况下,着火正时延迟并且燃烧转矩降低。相应地,在本实施方式中,当气缸压力最大值Pmax比推定值Pmax-est小并且着火延迟时间T比推定值T-est长时,判定为本次着火起动对应于第三种情况。

在判定为不与第一至第三种情况对应的情况下,判定为本次着火起动正常(即,离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间不存在偏离,并且在目标气缸内的初始燃烧中获得正常范围内的燃烧转矩)。

当本次着火起动与第一种情况对应时,即,当离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻早时,使在下一次着火起动时最初要在目标气缸内进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻比在不比燃料喷射的开始时刻早的条件下用于本次着火起动的时刻早。本文中提到的点火的开始时刻更具体地是放电的开始时刻并且可通过调整点火线圈的通电时刻来调节。更具体地,在如图2所示的例子中那样点火连同燃料喷射一起开始的情况下,使点火和燃料喷射两者的开始时刻更早。另一方面,在点火以相对于燃料喷射延迟的时刻开始的情况下,与图2所示的例子相比,可仅使点火的开始时刻更早,前提是即使在使点火时刻更早时点火的开始时刻也不比燃料喷射的开始时刻早。换言之,考虑即使当如上文所述修正燃料喷射和点火的开始时刻之中至少点火的开始时刻并且使其更早时,点火(放电)的开始时刻也与燃料喷射的开始时刻一致或在其之后。

此外,当修正电动辅助转矩时,与上文所述的燃料喷射和点火的开始时刻的修正相比,修正有时能被反映在本次着火起动中。因此,当本次着火起动对应于第一种情况时,要用于本次着火起动中的电动辅助转矩升高到已用于前一次着火起动中的值之上,前提是存在充分的MG转矩。然而,本次着火起动对应于第一种情况时的电动辅助转矩的修正也可以下一次着火起动或本次和下一次着火起动作为对象来执行。

当本次着火起动对应于第二种情况时,即,当离合器24的接合时刻相对于燃烧开始时刻延迟时,在下一次着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻相对于用于本次着火起动中的时刻延迟。更具体地,在着火起动中,点火基本上连同燃料喷射一起开始,与图2所示的例子中一样,并且因此点火和燃料喷射的开始时刻延迟。然而,可仅延迟点火的开始时刻。此外,当本次着火起动对应于第二种情况时,要用于本次着火起动中的电动辅助转矩升高到已用于前一次着火起动中的值之上,前提是存在充分的MG转矩。然而,本次着火起动对应于第二种情况时的电动辅助转矩的修正也可以下一次着火起动或本次和下一次着火起动作为对象来执行。

当本次着火起动对应于第三种情况时,即,当内燃发动机14中已发生燃烧不良时,要用于本次着火起动中的电动辅助转矩升高到已用于前一次着火起动中的值以上,前提是存在充分的MG转矩。此外,在这种情况下,由于也担忧在下一次着火起动中转矩不足,所以要用于下一次着火起动中的电动辅助转矩也升高到已用于前一次着火起动中的值之上。为了可靠地确保下一次着火起动时的电动辅助转矩增加的裕度,可降低能用于车辆行驶的MG转矩的上限值。然而,本次着火起动对应于第三种情况时的电动辅助转矩的修正也可仅以本次着火起动或仅以下一次着火起动作为对象来执行。

图4是示出由ECU 50为了实现利用电动辅助的着火起动控制而执行的主例程的流程图。图5是示出规定判定本次着火起动的起动性是否良好的处理和基于判定结果的与着火起动有关的修正处理的子例程的流程图。在图5所示的子例程中,考虑修正燃料喷射和点火两者的开始时刻的处理例子。此外,如下文所述,根据图4所示的主例程的处理,每当进行利用电动辅助的着火起动时进行图5所示的子例程的处理。在与该处理相比每当进行利用电动辅助的着火起动时不进行图5所示的子例程的处理的情况下,下述对点火等的开始时刻和电动辅助转矩的修正不仅适用于下一次着火起动,而且适用于此后的着火起动。

在图4所示的主例程中,ECU 50首先判定用于通过发动机间歇起动功能实现的间歇停止的内燃发动机14的燃料切断(F/C)是否已开始(步骤100)。

在于步骤100中的判定成立情况下,ECU 50转入步骤102并且基于燃料切断期间的气缸压力和发动机回转的减速度而算出内燃发动机14的摩擦转矩和压缩转矩。更具体地,能利用曲柄角传感器54将发动机回转的减速度作为在燃料切断的执行之后下降的发动机转速的变化量算出。此外,能将摩擦转矩作为发动机回转的减速度与曲轴14a周围的惯性的乘积算出。该惯性是内燃发动机14固有的恒定值。在这种情况下,假定其存储在ECU 50中。

能利用气缸压力传感器56基于在发动机转速在燃料切断的执行之后下降的期间中的气缸压力的举动(更具体地,一定周期内的气缸压力的最大值Pmax)而算出压缩转矩。通过对每个气缸进行这种计算,可以为每个气缸算出压缩转矩。作为在已在压缩行程中停止的气缸中的着火起动时气缸内的气体的压缩开始时的计数器转矩的作用在曲轴14a上的压缩转矩在内燃发动机14处于新品状态时基本上是恒定值。然而,在气缸气体例如由于活塞环的磨损而发生压缩泄漏的情况下,压缩转矩有所下降。通过本步骤102的处理算出实施燃料切断的过程中的压缩转矩并且将算出的值与内燃发动机14处于新品状态时的相同状况下的值进行比较,由此可以把握与新品状态相比的着火起动时的压缩转矩的状态。

然后,ECU 50基于在步骤102中算出的摩擦转矩和压缩转矩而修正下一次着火起动时(即,从当前的间歇停止再起动时)的电动辅助转矩(步骤104)。更具体地,ECU 50存储在摩擦转矩和压缩转矩处于相应基准状态时使用的电动辅助转矩的基值。在算出的摩擦转矩比基准状态下的值大的情况下,电动辅助转矩被修正为以与这些值之差对应的量增大。相反,在算出的摩擦转矩比基准状态下的值小的情况下,电动辅助转矩被修正为以与这些值之差对应的量减少。同样,在算出的压缩转矩比基准状态下的值大的情况下,电动辅助转矩被修正为以与这些值之差对应的量增大。相反,在算出的压缩转矩比基准状态下的值小的情况下,电动辅助转矩被修正为以与这些值之差对应的量减少。这里考虑基于摩擦转矩和压缩转矩两者而修正电动辅助转矩的例子,但也可仅基于摩擦转矩而进行修正。

然后,ECU 50判定是否存在着火起动执行要求(步骤106)。着火起动执行要求在随着车辆行驶而需要无法单独通过MG转矩确保的车辆驱动转矩时或在供给用于驱动MG 16的电力的电池的蓄电率在预定值以下时发出。

当在步骤106中判定为存在着火起动要求时,ECU 50将间歇起动执行标记设定为ON并且实施着火起动控制(步骤108)。更具体地,着火起动控制基本上包含在图2所示的例子中表示的相应时点向离合器24施加油压、执行燃料喷射和点火以及增大MG转矩。另外,通过下述步骤110的处理(图5所示的子例程的处理)按需执行下一次着火起动时的电动辅助转矩和点火等的开始时刻的修正。

此外,在步骤108中,ECU 50利用气缸压力传感器56取得本次着火起动时已在目标气缸中的初次燃烧之后上升的气缸压力的最大值Pmax,利用气缸压力传感器56取得从目标气缸中的点火的开始时刻到着火时刻的着火延迟时间T,并且利用曲柄角传感器54取得曲轴14a在着火起动时开始旋转时的曲柄角加速度ACC。更具体地,这种情况下的气缸压力最大值Pmax能利用在目标气缸中的点火的开始之后的预定期间中使用气缸压力传感器56借助于时间同步所取得的气缸压力的最大值来取得。该预定期间是通过假设预期在点火开始之后将在目标气缸中进行初爆的时期而预先确定的值。

然后,ECU 50转入步骤110并执行图5所示的子例程的处理。因此,ECU 50执行图5所示的子例程的处理的时点是紧接在着火起动时的目标气缸中的气缸压力最大值Pmax和着火延迟时间T的取得以及曲柄角加速度ACC的取得之后的时点。

在图5所示的子例程中,ECU 50首先基于大气压而分别算出气缸压力最大值和着火延迟时间的推定值Pmax-est和T-est(步骤200)。更具体地,要用于本步骤200的处理中的大气压可以是例如利用大气压传感器64在本次着火起动开始之前的自动停止期间取得的值。大气压与推定值Pmax-est之间的关系和大气压与推定值T-est之间的关系作为相应脉谱图存储在ECU 50中。在本步骤200中,ECU 50通过参照这些脉谱图而以使得在越高的大气压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气压下呈越小的值的方式算出推定值T-est。

然后,ECU 50判定在步骤108中取得的气缸压力最大值Pmax是否比推定值Pmax-est(正常下限值)小以及在步骤108中取得的着火延迟时间T是否在推定值T-est(正常上限值)以下,即,气缸压力最大值Pmax是否已偏离正常范围以及着火延迟时间T是否处于正常范围内(步骤202)。在本步骤202中的判定成立的情况下,ECU 50判定为离合器24的接合时刻是否比燃烧开始时刻早(第一种情况)(步骤204)。此外,在步骤204中,ECU 50向MG 16发出加快在下一次着火起动时最初要在目标气缸中进行的燃料喷射和点火的开始时刻并且升高要用于本次着火起动中的电动辅助转矩的指令。更具体地,可使开始时刻比当前值早预定值。例如,可使开始时刻随着推定值Pmax-est与气缸压力最大值Pmax之差越大(即,随着气缸压力最大值Pmax相对于正常时的值的下降量越大)而以越大的程度提早。同样,电动辅助转矩可相对于当前值以预定量升高,或者例如,电动辅助转矩的升高可随着上述差越大而越大。另外,在着火起动中的初爆中,与通常运转期间的燃烧相比,燃烧在曲柄角不过多变化的同时开始和结束。结果,气缸压力最大值Pmax是燃烧转矩的代表值。因此,可表述为能基于与气缸压力最大值Pmax有关的上述差适当地设定电动辅助转矩的修正量。这种电动辅助转矩的增大在本例程的处理开始进行的时点(即,紧接在着火起动中的初爆的结束之后)快速执行。

另一方面,在步骤202中的判定不成立的情况下,ECU 50然后判定在步骤108中取得的气缸压力最大值Pmax是否比推定值Pmax-est(正常下限值)小以及在步骤108中取得的着火延迟时间T是否比推定值T-est(正常上限值)长,即,气缸压力最大值Pmax和着火延迟时间T是否已偏离相应的正常范围(步骤206)。在本步骤206中的判定成立的情况下,ECU 50判定为已发生燃烧不良(第三种情况)(步骤208)。然后,在步骤208中,ECU 50向MG 16发出升高要用于本次和下一次着火起动中的电动辅助转矩的指令。这种情况下,能使用与步骤204相似的方法来修正电动辅助转矩。在修正了下一次着火起动时的电动辅助转矩的情况下,将通过本步骤206的处理获得的修正量与在通过步骤104的处理进行的修正之后的电动辅助转矩相加。

另一方面,在步骤206中的判定不成立的情况下,ECU 50算出曲柄角加速度的推定值ACC-est(步骤210)。如上文所述,基于通过最初要在目标气缸中进行的燃烧所产生的燃烧转矩、要用于本次着火起动中的电动辅助转矩和内燃发动机14的摩擦转矩而推定出推定值ACC-est。ECU 50存储燃烧转矩、电动辅助转矩和摩擦转矩与预定值ACC-est之间的关系作为脉谱图。在本步骤210中,ECU 50参照该脉谱图以使得随着燃烧转矩越高、电动辅助转矩越高、摩擦转矩越低而获得越大的值的方式算出推定值ACC-est。在步骤108中取得的气缸压力最大值Pmax能用于燃烧转矩。对于电动辅助转矩可使用通过步骤104的处理进行的修正之后的值。对于摩擦转矩可使用通过步骤102的处理算出的值。

然后,ECU 50判定在步骤108中取得的曲柄角加速度ACC是否比推定值ACC-est(正常下限值)小,即,在气缸压力最大值Pmax处于正常范围内的状况下曲柄角加速度ACC是否已偏离正常范围(步骤212)。如上文所述,当本步骤212的判定成立时,可表述为本次着火起动对应于第二种情况或离合器异常情况。相应地,在这种情况下,ECU 50最初转入步骤214并且向MG 16发出立即升高要用于下一次着火起动中的电动辅助转矩的指令。这种情况下的电动辅助转矩可相对于当前值以预定量升高,或者例如,该电动辅助转矩可随着推定值ACC-est与曲柄角加速度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(步骤216)。更具体地,判定在电动辅助转矩的增大之后增大的曲柄角加速度ACC的增加量是否尽管要用于本次着火起动中的电动辅助转矩增大——该增大通过步骤212的处理引起——也在预定值以下。该预定值被预先设定为可用以判定曲柄角加速度ACC是否显著增加的值。

在步骤216的判定不成立的情况下,即,当通过电动辅助转矩的增加引起的曲柄角加速度ACC的增加被确认时,能判定为离合器24中的动力传递自身未发生异常。相应地,在这种情况下,ECU 50判定为离合器24的接合时刻相对于燃烧开始时刻延迟(第二种情况)(步骤218)。此外,在步骤218中,ECU 50延迟在下一次着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻。更具体地,上述开始时刻可相对于当前值以预定值延迟,或者例如,开始时刻可随着推定值ACC-est与曲柄角加速度ACC之差越大(即,随着曲柄角加速度ACC相对于正常时的值的下降量越大)而越相对于当前值延迟。

另一方面,在步骤216中的判定成立的情况下,即,当伴随着电动辅助转矩的增大的曲柄角加速度ACC的增加未被确认时,ECU 50判定为离合器24中的动力传递已发生异常(步骤220)。此外,在步骤220中,ECU50执行备用控制以确保内燃发动机14在离合器24中已发生异常的状况下的可靠起动。更具体地,例如,进行使用设置在内燃发动机14中的起动马达(图中未示出)的起动。此外,ECU 50对下一次和随后的间歇起动操作限制利用电动辅助的着火起动。作为替代,ECU 50可禁止着火起动的利用或禁止间歇起动自身。

此外,在步骤212的判定不成立的情况下,即,在气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC在推定值ACC-est以下的情况下,ECU 50判定为本次的利用电动辅助的着火起动正常(步骤222)。步骤202和206的判定均不成立的情况不仅包括气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且着火延迟时间T在推定值T-est以上的情况,而且包括气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上但着火延迟时间T比推定值T-est长的情况。然而,在着火起动时实际上难以预期燃烧转矩已正常发生但着火延迟比正常范围长的状况。因此,本例程通过从预期情况排除这种情况而构筑。

利用基于气缸压力传感器56的检测值取得的气缸压力最大值Pmax和使用该检测值取得的着火延迟时间T,可以取得与着火起动时目标气缸的初爆中的着火延迟时间和燃烧转矩的实际测量值对应的值。此外,利用基于曲柄角传感器54取得的曲柄角加速度ACC,可以取得与曲轴14a在着火起动时开始移动时的曲柄角加速度的实际测量值对应的值。这种情况下,在单纯监视气缸压力的值的情况下,无法判断离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻的同步性。此外,在单纯监视发动机转速的举动的情况下,难以判别离合器24的接合状态。因此,难以判断发动机转速的举动是否受燃烧转矩值或离合器24的接合时刻的变化影响。相比而言,对于以上说明的图5所示的例程,使用气缸压力最大值Pmax与着火延迟时间T的组合和气缸压力最大值Pmax与曲柄角加速度ACC的组合来判断这三个参数是否正常。结果,可以判别本次着火起动的起动性是否受离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差或燃烧转矩的不足影响。也可判断离合器24中的动力传递有/无异常。

根据上述例程,能与在判别影响本次着火起动的起动性的原因时获得的结果对应地采取适当的对策。此外,能学习上述各种变化,例如离合器24的动作变化,以稳定着火起动的开始时间。更具体地,在离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻早的第一种情况下,要用于本次着火起动中的电动辅助转矩升高。结果,能补偿与离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差相关的燃烧转矩的不足,并且因此能稳定起动时间。关于下一次着火起动的时间,使最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻更早,而不是升高电动辅助转矩。结果,能在下次着火起动时抑制上述偏差,并且因此能在将电动辅助转矩减至必要的最小极限的同时稳定起动时间。MG 16所需的最大转矩是驱动车辆所需的最大转矩与在车辆行驶时起动内燃发动机14所需的转矩(即,电动辅助转矩)之和。因此,由于电动辅助转矩的降低引起MG 16所需的最大转矩的降低,所以能使MG 16小型化,由此降低成本。

此外,在离合器24的接合时刻相对于燃烧开始时刻延迟的第二种情况下,要用于本次着火起动中的电动辅助转矩也升高。结果,能补偿由于离合器24的接合时刻相对于燃烧开始时刻的延迟而引起的曲轴14a的驱动转矩的不足(即,作为燃烧转矩与电动辅助转矩的总和的转矩的不足)。因此,能稳定起动时间。关于下一次着火起动的时间,延迟最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻,而不是升高电动辅助转矩。结果,能在下次着火起动时抑制上述偏差,并且因此能在将电动辅助转矩减至必要的最小极限的同时稳定起动时间。

此外,在已发生燃烧不良的第三种情况下,要用于本次和下一次着火起动操作中的电动辅助转矩升高。结果,能补偿本次着火起动时已发生的燃烧转矩的不足和在下一次着火起动时会发生的燃烧转矩的不足,并且因此能稳定起动时间。

在上述实施方式1中,MG 16是本发明的“电动机”的例子。此外,本发明的“转矩指示值取得单元”和“着火延迟时间取得单元”通过ECU50执行步骤108和200的处理而实现。本发明的“曲柄角加速度取得单元”通过ECU 50执行步骤108和210的处理而实现。本发明的“第一修正单元”通过ECU 50执行步骤202至208的处理而实现。本发明的“第二修正单元”通过ECU 50执行步骤212至218的处理而实现。本发明的“第一离合器异常判定单元”通过ECU 50执行步骤216和220的处理而实现。本发明的“第二离合器异常判定单元”能通过ECU 50执行在下文中说明并且在图7中示出的一系列处理来实现。“第三离合器异常判定单元”能通过ECU 50根据基于下文中的说明的用于判定离合器异常的另一种方法的处理来实现。

在上述实施方式1中,使用气缸压力最大值Pmax作为指示通过在着火起动时最初要在目标气缸中进行的燃烧所产生的燃烧转矩的值的转矩指示值。然而,本发明中的转矩指示值不仅可以是气缸压力最大值Pmax,而且可以是例如基于气缸压力传感器56的检测值算出的发热量Q或指示转矩。

此外,在实施方式1中,推定值Pmax-est和推定值T-est各自都基于大气压算出。然而,可使用本发明的用于取得这些推定值的第一和第二参数——这些参数分别与转矩指示值和着火延迟时间有关——代替大气压或与其一起使用。所述参数可以是发动机冷却水温度、发动机润滑油温度和燃烧特性(例如,使用酒精燃料混合物时的乙醇浓度)中的至少一者。也可使用燃料喷射阀的劣化程度。例如,在使用发动机冷却水温度或发动机润滑油温度的情况下,优选以使得在越低的冷却水温度或发动机润滑油温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发动机冷却水温度或发动机润滑油温度下呈越小的值的方式算出推定值T-est。在使用转矩指示值的推定值作为第一和第二参数的情况下,也可使用与作为转矩指示值的例子的气缸压力最大值Pmax有关的参数(例如,它可以是通过以实验方式预先确定在着火起动已正常运行时能采取的范围内的气缸压力最大值Pmax的值而获得的值,或在过去着火起动已正常运行时获得的气缸压力最大值Pmax的历史)。

此外,在实施方式1中,基于气缸压力最大值Pmax、着火延迟时间T和曲柄角加速度ACC与其推定值Pmax-est、T-est和ACC-est的比较结果而修正点火等的开始时刻和电动辅助转矩。然而,本发明的用于修正点火等的开始时刻和电动辅助转矩的方法不限于上述方法。因此,例如,可使用以下脉谱图。更具体地,提供第一脉谱图,其使用转矩指示值的取得值(例如,气缸压力最大值Pmax)和推定值(例如,Pmax-est)以及着火延迟时间T和推定值(例如,T-est)作为输入轴并且存储在着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻的修正量和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正量中的至少一者作为脉谱图值。为每个第一参数和每个第二参数提供第一脉谱图。此外,通过参照第一脉谱图来进行在着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻的修正和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正中的至少一者。同样,关于转矩指示值和曲柄角加速度的组合,提供第二脉谱图,其使用转矩指示值的取得值(例如,气缸压力最大值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)作为输入轴并且存储在着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻的修正量和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正量中的至少一者作为脉谱图值。为每个第一参数和每个第三参数提供第二脉谱图。此外,通过参照第二脉谱图来进行在着火起动时最初要在目标气缸中进行的点火和燃料喷射的开始时刻之中至少点火的开始时刻的修正和要用于着火起动的电动辅助转矩的修正中的至少一者。

此外,在实施方式1中,说明了根据推定值Pmax-est与气缸压力最大值Pmax之差(即,根据气缸压力最大值Pmax相对于正常时的值的下降量)而变更电动辅助转矩的修正量的例子。然而,也可根据气缸压力最大值Pmax本身来变更本发明中的电动辅助转矩的修正量。

此外,以下方法可用于代替或连同在实施方式1中说明的用于判定离合器异常情况的方法(步骤216和220)一起判定曲柄异常情况。因而,当气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小时,气缸压力最大值Pmax(即,燃烧转矩)正常,但曲轴14a的旋转上升不良。因此,当尽管在下一次着火起动时延迟点火等的开始时刻该状况也未改善时,能判定为离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之差尚未发生偏差,但离合器24中的动力传递已发生异常。相应地,在当气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小时下一次着火起动时的点火等的开始时刻延迟的次数在预定次数以上的情况下,可判定为离合器24中的动力传递已发生异常。此外,在如实施方式1中所述下一次着火起动时的点火等的开始时刻随着推定值ACC-est与曲柄角加速度ACC之差越大而以越大的延迟修正量延迟的情况下,可使用以下判定方法。因而,当该延迟修正量在预定值以上时,可判定为离合器24中的动力传递路径中已发生异常。

以下将参考图6和7说明用于基于下一次着火起动时的点火和燃料喷射的开始时刻延迟的次数是否在预定次数以上来判定曲柄异常的方法的例子。图6是通过改变图5所示的子例程的一部分以使得该子例程在使用图7所示的用于判定离合器异常的方法时适合而获得的子例程的流程图。图7是用于通过这里说明的方法来判定离合器异常的例程的流程图。假设每当进行使用电动辅助的着火起动时图7所示的例程的处理与图6所示的子例程的处理并行地执行。

在图6所示的子例程中,在步骤212中的判定成立的情况下(即,当气缸压力最大值Pmax在推定值Pmax-est以上并且曲柄角加速度ACC比推定值ACC-est小时),ECU 50执行步骤214和步骤218的处理。这种情况下,假设通过使用以下列方式算出的延迟时间来实施通过步骤218的处理而引起的下一次着火起动时的燃料喷射和点火的开始时刻的延迟(换言之,修正)。因此,延迟时间(换言之,下一次着火起动时的燃料喷射和点火的开始时刻的延迟修正量)基于本次着火起动时的曲柄角加速度的推定值ACC-est与本次着火起动时的曲柄角加速度ACC(实际测量值)之差而算出。更具体地,延迟时间以随着该差越大而越长的方式算出。

在图7所示的例程中,ECU 50首先判定在前一次着火起动时是否已通过步骤218的处理发出延迟下一次着火起动时的燃料喷射和点火的开始时刻的指令(步骤300)。在本判定不成立的情况下,快速结束本次离合器异常判定。

另一方面,在步骤300的判定成立的情况下,ECU 50判定在前一次着火起动时使用的推定值ACC-est与曲柄角加速度ACC(实际测量值)之差是否比前次值小(步骤302)。曲柄角加速度ACC(实际测量值)是在上述步骤108中取得的值。本文中提到的前次值是用作用于计算本次着火起动的延迟时间的基础的差,即,在前一次着火起动时使用的推定值ACC-est与前一次着火起动时的曲柄角加速度ACC(实际测量值)之差。

在本步骤302的判定成立的情况下,即,在上述差已由于本次着火起动时的燃料喷射和点火的开始时刻的延迟而变得比前次值小的情况下,能判定为离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差已由于在本次着火起动时诱发的开始时刻的延迟而减小。在这种情况下,ECU 50将起动不良计数器的值重置为零(步骤304)。

另一方面,当步骤302的判定不成立时,即,当离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差尚未由于在本次着火起动时诱发的开始时刻的延迟而减小时,ECU 50执行将起动不良计数器的值递增1的递增处理(步骤306)。然后,ECU 50判定起动不良计数器的值是否在预定值以上(步骤308)。在步骤308的判定结果成立的情况下,即,当尽管燃料喷射和点火的开始时刻已延迟预定次数离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差也尚未减小时,ECU 50转入步骤310。步骤310的处理的内容与上文所述的步骤220的处理的内容相同。因此,判定为离合器24中已发生异常,并且采取防止离合器异常的对策。

此外,在上述实施方式1中,采取通过最初要在目标气缸中进行的燃烧所产生的燃烧转矩、要用于本次着火起动中的电动辅助转矩和内燃发动机14的摩擦转矩作为与曲柄角加速度ACC有关的第三参数以便算出推定值ACC-est。然而,也可基于这些燃烧转矩、电动辅助转矩和摩擦转矩中的任一者或两者来进行作为曲柄角加速度ACC的正常下限值的推定值ACC-est的计算。此外,用于计算推定值ACC-est的第三参数也可以是通过大气压传感器64检测出的大气压和内燃发动机14的摩擦转矩。

此外,在实施方式1中,使用与作为当着火起动正常进行时能采取的气缸压力最大值Pmax的范围的下限值的正常下限值对应的推定值Pmax-est作为基于与作为本发明中的“转矩指示值”的例子的气缸压力最大值Pmax有关的第一参数的“推定值”。然而,本发明中的“推定值”可以是从当着火起动正常进行时能采取的“转矩指示值”选择的任意值,而不是正常下限值。对于“着火延迟时间”的“推定值”同样如此,并且可使用从当着火起动正常进行时能采取的“着火延迟时间”选择的任意值代替与正常上限值对应的推定值T-est。对于“曲柄角加速度”的“推定值”同样如此,并且可使用从当着火起动正常进行时能采取的“曲柄角加速度”选择的任意值代替与正常下限值对应的推定值ACC-est。

此外,在实施方式1中,在本次着火起动与第一种情况或第二种情况对应时进行点火等的开始时刻和电动辅助转矩两者的修正。然而,在这种情况下,可仅进行所述修正中的任一者。

此外,在上述实施方式1中,说明了当内燃发动机14从间歇停止(自动停止)再起动时使用着火起动的例子。然而,作为本发明的对象的着火起动不限于从间歇停止再起动时。例如,还包含当在内燃发动机14的高负荷运转已执行之后点火开关立即切换为OFF时进行着火起动并且此后立即进行再起动的模式。

此外,在实施方式1中,说明了通过使MG 16用作电动机来进行电动辅助的例子。然而,用于进行本发明中的电动辅助的电动机可以是构造成不具有发电机功能的“纯粹”电动机。

此外,在实施方式1中,说明了设置有内燃发动机14和MG 16作为动力源的混合动力车辆10。本发明能有利地供设置有诸如MG 16的电动机作为动力源并且其中在电动机与内燃发动机之间介设有离合器的构型,但作为本发明的对象的车辆不必局限于混合动力车辆10。因此,本发明中的“构造成能够旋转地驱动曲轴的电动机”可以是与MG 16不同未被用作用于车辆的动力源的电动机。

此外,在实施方式1中,利用气缸压力最大值Pmax与着火延迟时间T的组合和气缸压力最大值Pmax与曲柄角加速度ACC的组合两者来判别离合器24的接合时刻与燃烧开始时刻之间的偏差或燃烧转矩的不足是否为影响本次着火起动的起动性的原因,并且还判别离合器24中的动力传递是否存在异常。然后采取与影响本次着火起动的起动性的原因的判别结果对应的适当对策。然而,本发明不限于使用上述两种组合的特征,并且如下文参考图8所示的流程图所述,可仅使用气缸压力最大值Pmax与着火延迟时间T的组合。

图8是规定与本次着火起动的起动性有关的判定处理和基于该判定的结果的着火起动有关的修正处理的另一子例程的流程图。假设执行图8所示的子例程的处理,而不是图5所示的子例程的处理。

图8所示的子例程的处理与图5所示的子例程的处理相同,省略了与和曲柄角加速度ACC有关的处理(即,使用气缸压力最大值Pmax与曲柄角加速度ACC的组合的处理)对应的步骤210至222的处理除外。

在本发明的实施方式中,可以与图8所示的子例程的处理中一样仅利用气缸压力最大值Pmax与着火延迟时间T的组合来检测离合器24的接合时刻比燃烧开始时刻早的情况(第一种情况)或已发生燃烧不良的情况(第三种情况),并且采取与检测结果对应的上述对策。

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