混合动力车辆的制作方法_4

文档序号:8405204阅读:来源:国知局
[0153]因而,在第一实施例中,当VVL装置400发生故障或在极低温度下卡滞等并且相应地进气门的操作特性(或升程量和工作角)被固定时,间歇地停止发动机100不会一律被禁止,而是当能确保起转转矩以确保发动机100可起动时,容许间歇地停止发动机100。因而,在能避免当内燃发动机100被间歇地停止时发动机100随后再也无法重新起动的状况的同时,适当地确保了间歇地停止发动机100的机会,以允许混合动力车辆实现更好的燃料经济性。
[0154]第二实施例
[0155]在第一实施例中,当进气门的操作特性(或升程量和工作角)被固定时,关注于是否确保起转转矩并且基于蓄电装置B的状态来相应地控制发动机间歇运转。在第二实施例中,还将结合不同于以上的条件来控制发动机间歇运转,如下文将说明的。
[0156]图12是根据第二实施例的第一示例的用于控制混合动力车辆中的发动机间歇运转的处理的流程图。图12的处理能由控制装置200与图11的处理中相似地执行。
[0157]图12与图11相比,控制装置200与图11中相似地执行步骤SlOO和S110,而当进气门118的操作特性被固定(在SllO中为“是”)时,控制装置200转入步骤S120以判定进气门的被固定的升程量和工作角是否小于预定值(或阈值)。
[0158]如图8所示,当进气门118的升程量和工作角小时,发动机100的压缩比增大且相应地低温点火性能提高并且起动性能也提高。因此,如果蓄电装置B的电力仅提供小的起转转矩,则发动机100仍能被间歇地停止而不会无法重新起动。
[0159]相应地,当控制装置200由从VVL位置传感器311接收的输出判定为进气门118的升程量和工作角小于阈值(在S120中为“是”)时,控制装置200转入步骤S210以容许间歇地停止发动机100。
[0160]相比而言,如果进气门的操作特性被固定成使得进气门118的升程量和工作角等于或大于阈值(在S120中为“否”),则控制装置200与在图11相似地执行步骤S150。因而,当蓄电装置B处于确保起转转矩的状态时,容许间歇地停止发动机100,而当难以确保起转转矩时,禁止间歇地停止发动机100。
[0161]图12的流程图(或第二实施例的第一示例)与第一实施例比较如下:当进气门的操作特性(即升程量和工作角)在升程量和工作角小于预定值的状态下被固定(在S120中为“是”)且蓄电装置B的充放电性能受限制(在S150中为“是”)时,仍容许间歇地停止发动机100。此外,当蓄电装置B的充放电性能不受限制(在S150中为“否”)且固定的升程量和工作角等于或大于预定值(在S120中为“否”)时,仍容许间歇地停止发动机100。换言之,图12的处理的步骤S120可在步骤S150提供“是”的判定时执行。
[0162]因而,第二实施例的第一示例允许进一步考虑被固定的进气门118的升程量和进气门118的工作角的当前值来在避免当发动机100被间歇地停止时发动机100随后无法再重新起动的状况的同时进一步确保间歇地运转发动机100的机会。这进一步确保了混合动力车辆的发动机间歇运转的机会,以实现更好的燃料经济性。
[0163]图13是根据第二实施例的第二示例的用于控制混合动力车辆中的发动机间歇运转的处理的流程图。图13的处理能由控制装置200与在图11的处理中相似地执行。
[0164]图13与图11相比,控制装置200与图11中相似地执行步骤SlOO和SI 10,并且当进气门118的操作特性被固定(在SllO中为“是”)时,控制装置200转入步骤S130以判定车辆当前是否正低速行驶。
[0165]图1的混合动力车辆I具有通过为行星齿轮机构的动力分割装置4互相连结的电动发电机MG1、发动机100和电动发电机MG2。相应地,电动发电机MG2、电动发电机MGl和发动机100各自的转速成如在图14所示的共线图中所示通过直线将它们连接的关系。
[0166]参考图14,当电动发电机MG2起动并且此时发动机100也起动时,发动机100在线700所示的状态下起动。相应地,电动发电机MGl从转速为零的状态输出为正转矩的起转转矩。
[0167]另一方面,当车辆在发动机100停止的状态下利用电动发电机MG2的输出行驶时,电动发电机MG2、发动机100和电动发电机MGl的转速分别处于线710所示的状态。在该状态下,电动发电机MG2和MGl的转速(正和负)分别与混合动力车辆I的车速成比例。
[0168]如果发动机100从线710所示的状态起动,则电动发电机MGl产生用于改变它在正方向(图中向上的方向)的转速的转矩,以起动发动机100。这对应于电动发电机MGl在起动发动机时产生的起转转矩。
[0169]随着起转转矩被输出,蓄电装置B发生充放电。充放电电力由电动发电机MGl的转速和转矩的乘积决定。相应地,当发动机起动处理在混合动力车辆I高速行驶的状态下开始时,电动发电机MGl的转速(绝对值)大,并且相应地,在电动发电机MGl产生起转转矩时蓄电装置B的充放电电力(绝对值)大。
[0170]相比而言,当发动机起动处理在混合动力车辆I低速行驶的状态下开始时,电动发电机MGl的转速(绝对值)小,并且相应地,在电动发电机MGl产生起转转矩时蓄电装置B的充放电电力(绝对值)小。因此,如果蓄电装置B的充放电性能受限制(在S150中为“是”),即,如果电动发电机MGl产生的起转转矩小,则发动机100能被间歇地停止而不会无法重新起动。
[0171]相应地,当控制装置200由车速传感器307 (参看图3)的输出判定为车辆的车速小于基准值(在S130中为“是”)时,控制装置200判定为车辆正低速行驶且控制装置200转入步骤S210,以容许间歇地停止发动机100。
[0172]相比而言,如果车速高于基准值,S卩,如果车辆正以中高速行驶(在S130中为“否”),则控制装置200与图11中相似地执行步骤S150。因而,当蓄电装置B处于确保起转转矩的状态时,容许间歇地停止发动机100,而当难以确保起转转矩时,禁止间歇地停止发动机100。
[0173]图13的流程图(或第二实施例的第二示例)与第一实施例比较如下:当车辆正低速行驶(在S130中为“是”)且蓄电装置B的充放电性能受限制(在S150中为“是”)时,仍容许间歇地停止发动机100。此外,当蓄电装置B的充放电性能不受限制(在S150中为“否”)且车辆正以中高速行驶(在S130中为“否”)时,仍容许间歇地停止发动机100。换言之,图13的处理的步骤S130可在步骤S150提供“是”的判定时执行。
[0174]因而,第二实施例的第二示例允许进一步考虑混合动力车辆的车速来在避免当发动机100被间歇地停止时发动机100随后再也无法重新起动的状况的同时进一步确保间歇地运转发动机100的机会。这进一步确保了混合动力车辆的发动机间歇运转的机会,以实现更好的燃料经济性。
[0175]图15是根据第二实施例的第三示例的用于控制混合动力车辆中的发动机间歇运转的处理的流程图。图15的处理能由控制装置200与图11的处理中相似地执行。
[0176]图15与图11相比,控制装置200与图11中相似地执行步骤SlOO和SI 10,并且当进气门118的操作特性被固定(在SllO中为“是”)时,控制装置200转入步骤S140以判定导致发动机起动性能不良的条件是否成立。
[0177]当发动机100本来就处于起动性能恶化的这种状态时,导致发动机起动性能不良的条件成立。例如,当发动机100处于低温时,发动机100处于冷态且因而提供不够稳定的燃烧,或发动机100的摩擦增大,并且相应地,发动机100的起动性能恶化。如果在这种状态下蓄电装置B的充放电性能受限制且相应地提供不足的起转转矩,并且发动机100被间歇地停止,则发动机可能无法重新起动。
[0178]例如,能将通过水温传感器309 (参看图3)感测到的发动机冷却水温度Tw与预定基准值Tc进行比较,以判定发动机是否处于冷态。此外,能将通过油温传感器310 (参看图3)感测到的发动机的润滑油温度To与预定基准进行比较,以判定发动机的摩擦是否大。
[0179]燃料的性状也影响发动机100的起动性能。典型地,当燃料为重燃料且因而不容易蒸发时,发动机100的起动性能下降。能由以下判定燃料是否为重燃料:如日本专利文献特开N0.2010-255943中公开的,发动机的目标转速与当发动机100操作且自主运转时导致的发动机100的实际转速之差;或目标发动机转矩与当发动机带负荷运转时导致的实际输出转矩之差。亦即,本实施例中的混合动力车辆还允许基于发动机操作时的转速和/或转矩并且在已知的方法中用来判定燃料是否为重燃料。
[0180]例如,在步骤S140中,能基于发动机的冷却水温度Tw、发动机的润滑油温度To和燃料是否为重燃料来判定导致发动机起动性能不良的条件是否成立。具体地,当Tw < T2和To < T3成立且燃料也是重燃料时,能判定为导致发动机起动性能不良的条件成立(在S140中为“是”)。
[0181]相比而言,当Tw < T2、To < T3和燃料为重燃料中的至少任一者不成立时,能判定为导致发动机起动性能不良的条件不成立(在S140中为“否”)。更具体地,当Tw < Τ2和To < Τ3中的至少任一者成立时,发动机处于温热状态,并且控制装置判定为导致发动机起动性能不良的条件不成立(在S140中为“否”)。此外,当控制装置判定为燃料不是重燃料时,控制装置也判定为导致发动机起动性能不良的条件不成立(在S140中为“否”)。
[0182]当导致发动机起动性能不良的条件不成立(包括发动机100处于温热状态)且蓄电装置B的电力仅提供小的转矩时,发动机100仍能被间歇地停止而不会无法重新起动。相应地,当导致发动机起动性能不良的条件不成立(在S140中为“否”)时,控制转入步骤S210以容许间歇地停止发动机100。
[0183]相比而言,当导致发动机起动性能不良的条件成立(在S140中为“是”)时,控制装置200与图11中相似地执行步骤S150。因而,当蓄电装置B处于确保起转转矩的状态时,容许间歇地停止发动机100,而当难以确保起转转矩时,禁止间歇地停止发动机100。
[0184]图15的流程图(或第二实施例的第三示例)与第一实施例比较如下:当发动机100的起动性能未恶化(在S140中为“否”)且蓄电装置B的充放电性能受限制(在S150中为“是”)时,仍容许间歇地停止发动机100。此外,当蓄电装置B的充放电性能不受限制(在S150中为“否”)且发动机100的起动性能恶化(在S140中为“是”)时,仍容许间歇地停止发动机100。换言之,图15的处理的步骤S140可在步骤S150提供“是”的判定时执行。
[0185]因而,第二实施例的第三示例允许进一步考虑发动机100本身的状态来在避免当发动机100被间歇地停止时发动机100随后再也无法重新起动的状况的同时进一步确保间歇地运转发动机100的机会。这进一步确保了混合动力车辆的发动机间歇运转的机会,以实现更好的燃料经济性。
[0186]图16是根据第二实施例的第四示例的用于控制混合动力车辆中的发动机间歇运转的处理的流程图。图16的处理能由控制装置200与在图11的处理中相似地执行。
[0187]图16与图11相比,控制装置200与图11中相似地执行步骤SlOO和S110,并且当进气门118的操作特性被固定(在SllO中为“是”)时,控制装置200还执行如上所述的步骤S120(参看图12)、步骤S130(参看图13)和步骤S140(参看图15)。换言之,第二实施例的第四示例对应于与第二实施例的第一至第三示例相结合地控制如在第一实施例中所述的发动机间歇运转。
[0188]结果,图16的流程图(或第二实施例的第四示例)表明,当满足如第一实施例中所述的容许发动机间歇地停止的条件并且除该条件外还满足以下中的至少任一者时,容许间歇地停止发动机100:进气门的操作特性被固定,即,进气门的升程量和工作角小于预定值(在S120中为“是”);混合动力车辆I正低速行驶(在S130中为“是”);和发动机100的起动性能良好(在S140中为“否”)。
[0189]因而,还可以考虑进气门118的被固定的操作特性(其固定的升程量和固定的工作角)、混合动力车辆的车速和发动机100本身的状态以进一步确保发动机间歇运转的机会。结果,混合动力车辆能在避免当发动机100被间歇地停止时发动机随后再也无法重新起动的状况的同时实现更好的燃料经济性。
[0190]注意,尽管图16的流程图通过示例的方式示出用于执行全部步骤S120(参看图12)、步骤S130(参看图13)和步骤S140(参看图15)的控制处理,但可执行这些步骤中的任意两个以将第一实施例和第二实施例(的第一至第三示例)组合。
[0191]第三实施例
[0192]在第一和第二实施例中,步骤S120-S150均通过将预定参数与基准值进行比较以判定是否应当容许间歇地停止发动机来执行。
[0193]另一方面,当进气门118的操作特性被固定时,操作特性被固定的进气门118的升程量和工作角是大还是小决定发动机100的起动性能,如已参考图7和8所述的。更具体地,当进气门118的升程量和工作角小时,发动机100能被间歇地停止且然后甚至通过比在进气门118的升程量和工作角大时小的起转转矩来重新起动。
[0194]相应地,优选的是,当进气门118的升程量和工作角小时,作出步骤S120-S150的判定以确保比在进气门118的升程量和工作角大时多的间歇地停止发动机的机会。相应地,在第三实施例中,将说明以如下的方式控制的发动机间歇运转:已在第一和第二实施例中被描述为在步骤S120-S150中应用的基准值在进气门118的操作特性(或其升程量和工作角)被固定的情况下可变化。
[0195]图17提供了在根据第三实施例的发动机间歇运转控制时划分的进气门的被固定的操作特性的图示。
[0196]参考图17,当进气门118的操作特性被固定时,进气门具有一定升程量和工作角,并且这种升程量和工作角的当前值在下文中将被统称为操作量Pf。当进气门118的操作特性被固定时,操作量Pf将被固定在对应于进气门的最小升程量和最小工作角的最小值Pmin到对应于进气门的最大升程量和最大工作角的最大值Pmax的范围内。相应地,如果图11的步骤SllO等表示“是”的判定,则将基于VVL位置传感器311的当前输出来将被固定的操作量Pf与预定值Pl和P2进行比较。
[0197]当进气门118处于固定状态时,它的操作量Pf被划分成大操作范围500a(Pf >P1)、中间操作范围500b (P2 ^ Pf ^ Pl)和小操作范围500c (Pf < P2
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