发动机起动控制装置、混合动力汽车、发动机起动方法以及程序的制作方法

专利名称：发动机起动控制装置、混合动力汽车、发动机起动方法以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机起动控制装置、混合动力汽车、发动机起动方法以及程序。
背景技术：
混合动力汽车能够通过电动机使发动机起动，其中，该混合动力汽车具有发动机和电动机，并且，能够通过发动机或电动机而进行行驶，或者，能够由发动机和电动机合作而进行行驶。(例如参照专利文献I)。在先技术文献专利文献·专利文献I :日本公报、特开2002-309982号

发明内容
在现有的混合动力汽车中，在通过电动机使发动机起动时，为了避免发动机不发火而停止的情况，而在发动机起动时间上花费必要以上的的长时间。由此，使发动机持续转动的电力的消耗变大，并且，发动机的起动所需的时间变长。另外，当发动机的起动失败时，不得不从发动机停止的状态重新进行起动。由此，由于是使发动机从零转动的状态起动，因而电力的消耗大。本发明是在这样的背景下作成的，其目的在于提供一种能够减少通过电动机使发动机起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机的起动所需的时间的发动机起动控制装置、混合动力汽车、发动机起动方法以及程序。本发明的一个观点是关于发动机起动控制装置的观点。本发明的发动机起动控制装置是混合动力汽车的发动机起动控制装置，该混合动力汽车具有发动机和电动机，并且，能够通过发动机或电动机而进行行驶，或者，能够由发动机和电动机合作而进行行驶，并通过电动机使发动机起动，其中，该发动机起动控制装置重复进行下述一系列的控制通过电动机使发动机上升至第一转速；对上升至第一转速的发动机供给燃料，并对发动机的转速的进一步上升进行检测；当未检测到发动机的转速进一步上升时，暂时停止向电动机供给电力；当发动机的转速下降至第二转速时，停止向发动机供给燃料，并且重新对电动机供给电力；并且，当检测到发动机的转速进一步上升时、或者发动机的转速并未下降至第二转速时，判断为发动机的起动完成，从而结束一系列的控制。进而，本发明的发动机起动控制装置，能够以根据有关发动机的温度信息而改变第一转速和第二转速的方式进行控制。进而，本发明的发动机起动控制装置能够按照下述方式进行控制，即，以能够与有关发动机的温度信息相对应地改变的方式设定使发动机起动时的电动机的转速和/或转矩。例如，有关发动机的温度信息是发动机的冷却水温度。
本发明的另一观点是关于混合动力汽车的观点。本发明的混合动力汽车设有本发明的发动机起动控制装置。本发明的进而另一观点是关于发动机起动方法的观点。本发明的发动机起动方法是混合动力汽车的发动机起动方法，该混合动力汽车具有发动机和电动机，并且，能够通过发动机或电动机而进行行驶，或者，能够由发动机和电动机合作而进行行驶，并通过电动机使发动机起动，其中，该发动机起动方法包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤以及第五步骤；在第一步骤中，通过电动机使发动机上升至第一转速；在第二步骤中，对通过第一步骤的处理而上升至第一转速的发动机供给燃料，并对发动机的转速的进一步上升进行检测；在第三步骤中，当通过第二步骤的处理未检测到发动机的转速进一步上升时，暂时停止向电动机供给电力；在第四步骤中，当通过第三步骤的处理而发动机的转速下降至第二转速时，停止向发动机供给燃料，并且重新对电动机供给电力；在第五步骤中，当通过第二步骤的处理检测到了发动机的转速进一步上升时、或者通过第三步骤的处理而发动机的转速并未下降至第二转速时，判断为发动机的起动完成。 本发明的进而另一观点是一种程序，该程序的特征在于，使信息处理装置实现本发明的发动机起动控制装置的功能。(发明效果)根据本发明，能够减少通过电动机使发动机起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机的起动所需的时间。


图I是表示本发明第一实施方式的混合动力汽车的构成例的框图。图2是表示在图I的混合动力ECU中实现的功能构成例的框图。图3是表示图2的发动机起动控制部的发动机起动处理的流程图。图4是表示图2的发动机起动控制部的发动机起动程序中的发动机转速的变化的图。图5是对图2的发动机起动控制部的发动机起动程序中的电动机转速和现有技术下的发动机起动程序中的电动机转速进行比较的图。图6是对与图2的发动机起动控制部的发动机起动程序中的电动机转速相对应的电动机转矩，和与现有技术下的发动机起动程序中的电动机转速相对应的电动机转矩进行比较的图。图7是对与图2的发动机起动控制部的发动机起动程序中的电动机转速相对应的电动机输出功率，和与现有技术下的发动机起动程序中的电动机转速相对应的电动机输出功率进行比较的图。图8是表示本发明第二实施方式的混合动力汽车的构成例的框图。图9是表示在图8的混合动力ECU中实现的功能构成例的框图。图10是表示电动机的目标起动转速与冷却水温度的关系的图。图11是表示电动机的目标起动转矩与冷却水温度的关系的图。图12是表示图9的发动机起动控制部的处理的流程图。图13是将由图9的发动机起动控制部使发动机起动时的电动机的起动转速的情况与比较例一同进行表示的图。图14是将由图9的发动机起动控制部使发动机起动时的电动机的起动转矩的情况与比较例一同进行表示的图。 比较例一同进行表示的图。(符号说明)I、IA 混合动力汽车10发动机IlUlA 发动机 ECU12离合器13电动机14变换器15蓄电池16变速器17电动机 ECU18、18A 混合动力E⑶(发动机起动控制装置)19车轮20钥匙开关30.30A 发动机起动控制部(发动机起动控制装置)
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照图I 图7对本发明的第一实施方式的混合动力汽车进行说明。图I是表示混合动力汽车I的构成例的框图。混合动力汽车I是车辆的一例。混合动力汽车I经由半自动变速器的变速设备被发动机(内燃机)10和/或电动机13进行驱动，并且能够通过电动机13使发动机10起动。另外，所谓的半自动变速器是指具有与手动变速器相同的构成但又能够自动地进行变速操作的变速器。混合动力汽车I构成为具有发动机10、发动机EQJ(ElectronicControl Unit、电子控制单元)11、离合器12、电动机13、变换器(inverter) 14、蓄电池15、变速器16、电动机E⑶17、混合动力E⑶18、车轮19、钥匙开关20以及换挡部21。另外，变速器16具有上述的半自动变速器，并且通过具有前进档(drive range)(以下,记载为“D (Drive)档”)的换挡部21被操作。发动机10是内燃机的一例，发动机10被发动机E⑶11进行控制，并且，通过使汽油、轻油、CNG(Compre ssed Natural Gas、压缩天然气)、LPG(Liquefied Petroleum Gas、液化石油气)或者替代燃料等在其内部燃烧而产生使轴旋转的动力，并将产生的动力传递至离合器12。发动机E⑶11是根据来自混合动力E⑶18的指示而与电动机E⑶17联合工作的计算机，发动机E⑶11对发动机10的燃料喷射量或配气相位(valve timing)等进行控制。例如，发动机 ECUll 由 CPU (CentralProcessing Unit、中央处理器)、ASIC (ApplicationSpecific IntegratedCircuit、专用集成电路)、微处理器(微型计算机)、DSP(DigitalSignalProcessor、数字信号处理器)等构成，并且在内部具有运算部、存储器以及1/0(输入/输出)端口等。离合器12通过混合动力E⑶18被控制，并且离合器12将来自发动机10的轴输出功率经由电动机13和变速器16传递至车轮19。S卩，离合器12在混合动力E⑶18的控制下，通过将发动机10的旋转轴与电动机13的旋转轴进行机械连接，使发动机10的轴输出功率传递至电动机13,或者,通过将发动机10的旋转轴与电动机13的旋转轴之间的机械连接切断，使发动机10的轴与电动机13的旋转轴能够以互不相同的转速进行旋转。例如，在通过发动机10的动力而使混合 动力汽车I行驶，由此使得电动机13进行发电的情况下、利用电动机13的驱动力来协助发动机10的情况下、以及通过电动机13使发动机10起动的情况下等，离合器12将发动机10的旋转轴与电动机13的旋转轴进行机械连接。另外，例如在发动机10处于停止或者怠速状态，而通过电动机13的驱动力使混合动力汽车I行驶的情况下、以及发动机10处于停止或者怠速状态，并且混合动力汽车I正在减速或者正行驶在下坡路上，而电动机13正在发电(电力再生)的情况下，离合器12将发动机10的旋转轴与电动机13的旋转轴之间的机械连接切断。另外，离合器12不同于由驾驶员操作离合器踏板从而进行动作的离合器，离合器12是在混合动力E⑶18的控制下进行动作。电动机13是所谓的电动发电机，并且电动机13利用由变换器14供给的电力产生使轴旋转的动力，并将其轴输出功率供给至变速器16，或者，利用由变速器16供给的使轴旋转的动力进行发电，并将其电力供给至变换器14。例如，在混合动力汽车I加速时或者以恒速行驶时，电动机13产生使轴旋转的动力，并将其轴输出功率供给至变速器16，从而与发动机10合作而使混合动力汽车I行驶。另外，例如在电动机13被发动机10驱动时、或者混合动力汽车I减速时或者行驶在下坡路上时等无动力行驶时，电动机13作为发电机进行工作，该情况下，电动机13利用由变速器16供给的使轴旋转的动力进行发电，并将电力供给至变换器14，从而对蓄电池15进行充电。变换器14通过电动机E⑶17被控制，变换器14将来自蓄电池15的直流电压转换成交流电压，或者将来自电动机13的交流电压转换成直流电压。当电动机13产生动力时，变换器14将蓄电池15的直流电压转换成交流电压并将电力供给至电动机13。当电动机13进行发电时，变换器14将来自电动机13的交流电压转换成直流电压。即，该情况下，变换器14发挥作为向蓄电池15供给直流电压用的整流器和电压调整装置的作用。蓄电池15是能够进行充放电的二次电池，当电动机13产生动力时，蓄电池15经由变换器14向电动机13供给电力，或者，当电动机13进行发电时，蓄电池15利用由电动机13发电而产生的电力进行充电。变速器16具有根据来自混合动力E⑶18的变速指示信号而选择多个齿轮比(变速比)中的任一个的半自动变速器(未图示)，并且，变速器16对变速比进行切换，并将变速后的发动机10的动力和/或电动机13的动力传递至车轮19。另外，当减速时或者行驶在下坡路上等时，变速器16将来自车轮19的动力传递至电动机13。另外，半自动变速器也可以由驾驶员操作换挡部21从而以手动方式将齿轮位置变更为任意的齿轮级。电动机E⑶17是根据来自混合动力E⑶18的指示而与发动机E⑶11联合工作的计算机，并且电动机E⑶17通过控制变换器14而对电动机13进行控制。例如，电动机E⑶17由CPU、ASIC、微处理器(微型计算机)、DSP等构成，并且内部具有运算部、存储器以及I/O
端Π等。混合动力E⑶18是计算机的一例，并且，为了实现混合动力行驶而获取下述信息，并根据这些信息对离合器12进行控制，并且，通过提供变速指示信号而对变速器16进行控制，其中，上述信息是指加速器开度信息、制动器操作信息、车速信息、从变速器16获得的齿轮位置信息、以及从发动机ECUll获得的发动机转速信息。另外，为了实现混合动力行驶，混合动力ECU18根据所获取的蓄电池15的SOC(State of Charge、荷电状态)信息及其他信息，对电动机ECU17提供电动机13和变换器14的控制指示,对发动机ECUll提供发动机10的控制指示。例如,混合动力ECU18由CPU、ASIC、微处理器(微型计算机)、DSP等构成，并且内部具有运算部、存储器以及I/O端口等。另外，对于由混合动力E⑶18执行的程序(program),通过预先保存在混合动力ECU18内部的非易失性存储器中，从而能够预先安装在作为计算机的混合动力ECU18中。发动机E⑶11、电动机E⑶17以及混合动力E⑶18，通过依照CAN (Contro I AreaNetwork、控制局域网)等标准的总线等相互连接。车轮19是向路面传递驱动力的驱动轮。另外，图I中仅图示了一个车轮19，但实际上，混合动力汽车I具有多个车轮19。钥匙开关20是在开始驾驶时由使用者插入例如钥匙而变为起动/停止(0N/0FF)的开关，当钥匙开关20变为起动状态时，混合动力汽车I的各部起动，当钥匙开关20变为停止状态时，混合动力汽车I的各部停止。图2是表示在执行程序的混合动力E⑶18中实现的功能构成例的框图。即，当混合动力ECU18执行程序时，发动机起动控制部30被实现。发动机起动控制部30从发动机ECUll输入发动机转速信息，并向电动机ECU17输出电动机控制指示。接下来，参照图3的流程图对在执行程序的混合动力ECU18中进行的发动机起动控制的处理进行说明。另外，作为执行发动机起动处理的状况，存在下述那样的情况，即，在混合动力汽车I开始运行时，当钥匙开关20变为起动状态而使发动机10起动的情况，以及在混合动力汽车I已经处于运行中且通过未图示的怠速停止功能而暂时停止的状况下，怠速停止条件被解除而使发动机10起动的情况。在图3的“开始”中，呈混合动力E⑶18执行程序，从而在混合动力E⑶18中实现发动机起动控制部30的状态，程序进入步骤SI。在步骤SI中，当开始运行时的混合动力汽车I的钥匙开关20变为起动状态、或者已经处于运行中且怠速停止中的混合动力汽车I中怠速停止条件被解除，并且，发动机起动控制部30获知上述情况时，程序进入步骤S2。在步骤S2中，发动机起动控制部30将离合器12加以连接，然后进入步骤S3的程序。
在步骤S3中，发动机起动控制部30指示电动机ECU17将电动机13起动，然后进入步骤S4的程序。在步骤S4中，发动机起动控制部30通过电动机13的转矩使发动机10旋转，并且判断转速是否上升至规定的转速R1，其中，发动机10通过离合器12与电动机13连接。当在步骤S4中判断为发动机10的转速上升至转速Rl时，进入步骤S5的程序。另外，使发动机10起动时的电动机13的转矩被固定为规定值。该规定值优选预先设想到例如在冬季等时发动机10最难起动的状况而设定为较高的值。在步骤S5中，发动机起动控制部30指示电动机ECU17使电动机13的转速成为接近于转速Rl的恒速，然后进入步骤S6的程序。
在步骤S6中，发动机起动控制部30指示发动机ECUll向发动机10供给燃料，然后进入步骤S7的程序。在步骤S7中，发动机起动控制部30判断发动机10的转速是否变为转速Rl以下，其中，发动机10通过离合器12与电动机13连接。当在步骤S7中判断为发动机10的转速变为转速Rl以下时，进入步骤S8的程序。另一方面，当在步骤S7中判断为发动机10的转速超过了转速Rl时，判断为发动机10的起动成功，从而结束处理。在步骤S8中，发动机起动控制部30停止向电动机13供给电力，然后进入步骤S9的程序。在步骤S9中，发动机起动控制部30判断发动机10的转速是否下降至规定的转速R2 (R2 < Rl)，其中，发动机10通过离合器12与电动机13连接。当在步骤S9中判断为发动机10的转速下降至转速R2时，进入步骤SlO的程序。另一方面，当在步骤S9中判断为发动机10的转速并未下降至转速R2时，由于这与步骤S7中的“否”的情况相同地表示发动机10起动成功，因而结束处理。另外，转速R2是低于转速Rl的转速，并且预先设定了例如转速R2与转速Rl之比。即，当转速Rl的值被确定时，与此相应地转速R2的值也被确定。在步骤SlO中，发动机起动控制部30指示发动机ECUll停止向发动机10供给燃料，然后进入步骤Sll的程序。在步骤Sll中，发动机起动控制部30重新对电动机13供给电力，然后返回至步骤S3的程序。接下来，参照图4的时间图对与图3的流程的处理相对应的发动机转速的变化进行说明。从“开始”至步骤S2为止电动机13并未起动，因此，发动机10的转速也为零。在步骤S3中，电动机13被起动，伴随于此发动机10的转速开始上升。在步骤S4中，发动机10的转速进一步持续上升并达到转速Rl。在步骤S5中，电动机13的转速成为接近于转速Rl的恒速，伴随于此发动机10的转速也成为接近于转速Rl的恒速。在步骤S6中，向发动机10供给燃料。在步骤S7中，判断发动机10的转速是否变为转速Rl以下。在该例中，由于发动机10的起动失败，因此，发动机10的转速并未超过转速Rl。在步骤S8中，停止向电动机13供给电力，由此，电动机13的转速开始下降，伴随于此发动机10的转速也开始下降。在步骤S9中，发动机10的转速下降至转速R2。当发动机10的转速下降至转速R2时，在步骤SlO中停止向发动机10供给燃料。在步骤Sll中，重新对电动机13供给电力，然后程序返回至步骤S3。程序返回至步骤S3，电动机13被重新起动，伴随于此发动机10的转速也开始上升。在步骤S4中，发动机10的转速进一步持续上升并达到转速Rl。在步骤S5中，电动机13的转速成为接近于转速Rl的恒速，伴随于此发动机10的转速也成为接近于转速Rl的恒速。在步骤S6中，向发动机10供给燃料。在步骤S7中，判断发动机10的转速是否变为转速Rl以下。在该例中，由于发动机10的起动成功，因此，发动机10的转速超过转速Rl。由此，发动机10的起动完成(结束)。(关于效果)混合动力汽车I是通过电动机13使发动机10上升至转速Rl，对上升至转速Rl的发动机10供给燃料，并对发动机10的转速的进一步上升进行检测，当未检测到发动机10的转速进一步上升时，暂时停止向电动机13供给电力，当发动机10的转速下降至转速R2时，停止向发动机10供给燃料，并且重新对电动机13供给电力，当检测到发动机10的转速进一步上升时、或者发动机10的转速并未下降至转速R2时，判断为发动机10的起动完成。由此，由于是对发动机10的转速变化进行检测从而确认发动机10的起动，并且，当发动机10的起动失败时，在并未将发动机10的转速下降为零的情况下执行重新起动的程序，因此，能够减少通过电动机13使发动机10起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机10的起动所需的时间。以下，与现有技术相比较地对本发明实施方式的发动机起动控制方法的效果详细地进行说明。图5的上段中表示基于本发明实施方式的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系，下段作为比较例表示基于现有的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系。由图5可知，在以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动中所使用的电动机13的转速!■大(r > Rl)。另外，同样地以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动中所使用的时间长(t > T)。由此，与现有技术相比较，本发明的实施方式的发动机起动方法能够减少通过电动机13使发动机10起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机10的起动所需的时间。进而，图6的第一段中表示基于本发明实施方式的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系，上数第二段中表示基于本发明实施方式的发动机起动方法的电动机转矩和所经过时间的关系，上数第三段中表示基于现有的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系，最后一段中表示基于现有的发动机起动方法的电动机转矩和所经过时间的关系。由图6可知，在以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动中所使用的电动机13的转矩tr大(tr > TR)。 另外，在以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动中所用的时间tlO长(tlO > T10)。由此，与现有技术相比较，本发明的实施方式的发动机起动方法能够减少通过电动机13使发动机10起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机10的起动所需的时间。
进而，图7的第一段中表示基于本发明实施方式的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系，上数第二段中表示基于本发明实施方式的发动机起动方法的电动机输出功率和所经过时间的关系，上数第三段中表示基于现有的发动机起动方法的电动机转速和所经过时间的关系，最后一段中表示基于现有的发动机起动方法的电动机输出功率和所经过时间的关系。由图7可知，在以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动中所使用的电动机13的输出功率P大(p>P)。另外，与图6同样地，在以提高发动机起动的成功概率为目的的情况下，与本发明的实施方式相比较，现有技术下的发动机10的起动所用的时间tlO长(tlO > T10)。由此，与现有技术相比较，本发明的实施方式的发动机起动方法能够减少通过电动机13使发动机10起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机10的起动所需的时间。(第二实施方式)以下，参照图8 图15对本发明的第二实施方式的混合动力汽车IA进行说明。混·合动力汽车IA能够根据散热器(radiator) 22的冷却水温度信息而改变发动机10的起动控制中所使用的转速R1、R2以及电动机13的转矩，其中，发动机10的起动控制中所使用的转速Rl、R2以及电动机13的转矩，在混合动力汽车I的发动机起动控制部30中被固定地设定。另外，转速R2是低于转速Rl的转速，并且预先设定了转速R2与转速Rl之比。因此，当转速Rl的值被确定时，转速R2的值也自动地被确定。即，在第一实施方式中，将转速Rl、R2的值固定地进行设定，但是，在第二实施方式中，将转速R1、R2的值以能够改变的方式进行设定。在第二实施方式中，能够根据散热器22的冷却水温度而改变转速Rl、R2的值。该情况下，当冷却水温度显示为较高的温度时，由于发动机10处于容易起动的状态，因此，将转速R1、R2设定为较低的值。相反地，当冷却水温度显示为较低的温度时，由于发动机10处于不易起动的状态，因此，将转速R1、R2设定为较高的值。另外，对于使发动机10起动时的电动机13的转矩，当冷却水温度显示为较高的温度时，由于发动机10处于容易起动的状态，因此，也将转矩设定为较低的值。相反地，当冷却水温度显示为较低的温度时，由于发动机10处于不易起动的状态，因此，将转矩设定为较高的值。图8是表示混合动力汽车IA的构成例的框图。混合动力汽车IA的构成的一部分与混合动力汽车I不同。混合动力汽车IA能够由混合动力E⑶18A经由发动机E⑶IIA而接收散热器22的冷却水温度信息。进而，混合动力ECU18A根据钥匙开关20的操作信息实施控制。混合动力汽车IA的其他构成与混合动力汽车I相同，因而省略其说明。图9是表示在执行程序的混合动力E⑶18A中实现的功能构成例的框图。即，当混合动力ECU18A执行程序时，发动机起动控制部30A (权利要求中所说的发动机起动控制装置)的功能被实现。发动机起动控制部30A具有下述那样的功能，即，除了发动机转速信息之外还根据钥匙开关操作信息和冷却水温度信息，对发动机ECUl I、离合器12以及电动机ECU17提供发动机起动控制的指示。
接下来，参照图10对电动机13的目标起动转速与冷却水温度的关系进行说明，参照图11对电动机13的目标起动转矩与冷却水温度的关系进行说明。此处所说的目标起动转速，是指通过电动机13使发动机10起动时电动机13作为目标的、电动机13的转速。该目标起动转速相当于第一实施方式中所说的转速R1。另外,所谓的目标起动转矩,是指通过电动机13使发动机10起动时电动机13作为目标的、电动机13的转矩。在第一实施方式中，电动机13的转矩是固定的，但是，在第二实施方式中，电动机13的转矩被设定为目标起动转矩。图10的横轴表示冷却水温度，纵轴表 示目标起动转速。图11的横轴表示冷却水温度，纵轴表示目标起动转矩。如图10的实线所示，当冷却水温度低时，目标起动转速被设定为较高的值，相对于此，当冷却水温度高时，目标起动转速被设定为较低的值。另外，如图11的实线所示，当冷却水温度低时，目标起动转矩被设定为较高的值，相对于此，当冷却水温度高时，目标起动转矩被设定为较低的值。另外，在图10、图11中，以虚线表示比较例(现有技术)。比较例(现有技术)中，设想了发动机10最难起动(冷却水温度最低)的情况，而将目标起动转速和目标起动转矩分别固定为较高的值。接下来，参照图12的流程图对执行程序的混合动力ECU18A中进行的发动机起动控制的处理进行说明。另外，图12的步骤S20 S23的流程是一个周期的处理，只要钥匙开关20处于起动状态，便重复进行该处理。在图12的“开始”中，钥匙开关20处于起动状态，是混合动力E⑶18A执行程序，从而在混合动力ECU18A中实现了发动机起动控制部30A的功能的状态，由此，程序进入步骤 S20。在步骤S20中，发动机起动控制部30A判断是否检测到从散热器22经由发动机ECUllA传递的冷却水温度信息。当在步骤S20中判断为检测到了冷却水温度信息时，程序进入步骤S21。另一方面，当在步骤S20中判断为未检测到冷却水温度时，程序重复进行步骤 S20。在步骤S21中，发动机起动控制部30A设定与步骤S20中检测到的冷却水温度相对应的目标起动转速(也就是转速Rl)和目标起动转矩，程序进入步骤S22。在步骤S22中，发动机起动控制部30A判断钥匙开关20是否被操作至发动机10的起动位置。当在步骤S22中判断为钥匙开关20被操作至发动机10的起动位置时，程序进入步骤S23。另一方面，当在步骤S22中判断为钥匙开关20未被操作至发动机10的起动位置时，程序重复步骤S22。在步骤S23中，发动机起动控制部30A通过电动机13实施发动机10的起动，然后结束处理(结束)。(关于效果)参照图13、图14以及图15对本发明的第二实施方式涉及的效果进行说明。另外，图13、图14以及图15所例示的状态表示下述那样的状态，S卩，在第一实施方式的图3的流程图的步骤S7中为“否”，从而发动机10在最短时间内成功起动的状态。图13的横轴表示经过的时间，纵轴表示电动机13的转速。图13的实线是在发动机起动控制部30A的控制下发动机10起动时的电动机13的转速，虚线是作为比较例的现有技术下的发动机10起动时的电动机13的转速。另外，图13、图14以及图15是在图10、图11所示的冷却水温度高的区域中的点划线位置处对比较例(现有技术)与本实施方式的一例进行比较。由此可知，由于在图10、图11的例子中，目标起动转速和目标起动转矩被设定为低于现有技术下的转速和转矩，因此，如图13所示，与本实施方式的一例相比较，现有技术下起动时的转速更大。另外，图14的横轴表示经过的时间，纵轴表示电动机13的转矩。图14的实线是在发动机起动控制部30A的控制下发动机10起动时的电动机13的转矩，虚线是作为比较例的现有技术下的发动机10起动时的电动机13的转矩。由此可知，由于在图10、图11的例子中，目标起动转速和目标起动转矩被设定为低于现有技术下的转速和转矩，因此，如图14所示，与本实施方式的一例相比较，现有技术下起动时的转矩更大。同样地，图15的横轴表不经过的时间，纵轴表不电动机13的输出功率。图15的实线是在发动机起动控制部30A的控制下发动机10起动时的电动机13的输出功率，虚线是 作为比较例的现有技术下的发动机10起动时的电动机13的输出功率。由此可知，由于在图10、图11的例子中，目标起动转速和目标起动转矩被设定为低于现有技术下的转速和转矩，因此，如图15所示，与本实施方式的一例相比较，现有技术下起动时的输出功率更大。如以上所说明那样，由于是以能够根据发动机10的冷却水温度而改变的方式设定使发动机10起动时的电动机13的目标起动转速(也就是转速Rl)和目标起动转矩，因此，能够减少发动机10的起动所需的电力的消耗。由此，除了第一实施方式中的“能够减少通过电动机13使发动机10起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机10的起动所需的时间”这一效果之外，还能够得到第二实施方式中的“能够降低发动机10的起动所需的电力的消耗”这一效果。因此，能够实现下述那样的发动机10的起动控制，即，适于发动机10起动前的温度环境，并且，无论是从时间方面还是燃料效率方面效率均良好。(其他实施方式)在上述第二实施方式中，发动机起动控制部30A是对散热器22的冷却水温度进行检测从而实施起动控制。这是因为在现有技术下，车辆中必定配备有散热器22的冷却水温度仪，因此，利用散热器22的冷却水温度信息是最方便的。但是，当除此之外混合动力汽车IA中还配备有取得发动机10筐体的温度、发动机室的气温或者发动机油的温度等这些温度信息的装置时，发动机起动控制部30A也可以利用上述温度信息中的任一种温度信息来实施起动控制。或者，当混合动力汽车IA中配备有能够显示日历(年月日)的钟表功能时，由于能够通过该钟表功能而获知季节(春夏秋冬)，因此，发动机起动控制部30A也可以不根据直接的温度信息而根据季节信息和时间信息适宜地设定目标起动转速和目标起动转矩并实施起动控制，其中，上述时间信息是指气温低的夜晚或者气温高的白天等的信息。或者，也可以由驾驶员等以手动方式输入该季节信息或时间信息等。另外，在上述实施方式中，对发动机起动控制部30A根据散热器22的冷却水温度将电动机13的目标起动转速和目标起动转矩这两者都进行设定的例子进行了说明，但是，也可以根据散热器22的冷却水温度而设定电动机13的目标起动转速或目标起动转矩的任一个。例如，可以设定各种温度条件，并预先通过实验而确认在何种温度条件下通过多少转矩使发动机10的轴旋转时达到发动机10能够起动的转速。也可以预先根据这样的实验结果，与散热器22的冷却水温度相对应地仅设定电动机13的目标起动转矩。或者，预先与散热器22的冷却水温度相对应地仅设定电动机13的目标起动转速，并且在实际起动时，按照逐渐提高电动机13的转矩直至达到该目标起动转速为止的方式进行控制，只要是以最终达到目标起动转速的方式进行控制，便无需预先设定目标起动转矩。另外，对于由混合动力E⑶18、18A执行的程序被预先安装在混合动力E⑶18、18A中的情况进行了说明，但是，也可以将记录有程序(保存程序)的可移动介质安装在未图示的驱动器等中，并通过将从可移动介质中读出的程序保存在混合动力ECU18、18A内部的非易失性存储器中，或者，通过利用未图示的通信部来接收经由有线或无线的传输介质发送来的程序，并保存在混合动力ECU18U8A内部的非易 失性存储器中，由此将程序安装在作为计算机的混合动力E⑶18、18A中。另外，各E⑶可以通过将这些E⑶综合成一个的E⑶来实现，或者也可以重新设置将各E⑶的功能进一步细化的E⑶。另外，计算机所执行的程序可以是按照本说明书中所说明的顺序按时间序列进行处理的程序，也可以是并行地进行处理、或者在进行调用时等必要时刻进行处理的程序。另外，在上述流程图的说明中，也可以将“以上”改为“超过”、将“小于”改为“以下”等，对于判断区域的边界进行各种各样的变更。对于发动机10是内燃机的情况进行了说明，但是，发动机10也可以是包括外燃机的热机。另外，本发明的实施方式并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变更。
权利要求
1.一种发动机起动控制装置，其是混合动カ汽车的发动机起动控制装置，其中，所述混合动カ汽车具有发动机和电动机，并且，能够通过所述发动机或所述电动机而进行行驶，或者，能够由所述发动机和所述电动机合作而进行行驶，并通过所述电动机使所述发动机起动， 所述发动机起动控制装置的特征在干， 重复进行下述一系列的控制通过所述电动机使所述发动机上升至第一转速；对上升至所述第一转速的所述发动机供给燃料，并对所述发动机的转速的进ー步上升进行检测；当未检测到所述发动机的转速进ー步上升时，暂时停止向所述电动机供给电カ；当所述发动机的转速下降至第二转速时，停止向所述发动机供给燃料，并且重新对所述电动机供给电力， 并且，当检测到所述发动机的转速进一歩上升时、或者所述发动机的转速并未下降至所述第二转速时，判断为所述发动机的起动完成，从而结束所述一系列的控制。
2.如权利要求I所述的发动机起动控制装置，其特征在干，以根据有关所述发动机的温度信息而改变所述第一转速和所述第二转速的方式进行控制。
3.如权利要求2所述的发动机起动控制装置，其特征在于，按照下述方式进行控制以能够与有关所述发动机的温度信息相对应地改变的方式设定使所述发动机起动时的所述电动机的转速和/或转矩。
4.如权利要求2或3所述的发动机起动控制装置，其特征在于，有关所述发动机的温度信息是所述发动机的冷却水温度。
5.ー种混合动カ汽车，其特征在干，设有权利要求I 4中任一项所述的发动机起动控制装置。
6.一种发动机起动方法,其是混合动カ汽车的发动机起动方法，其中，所述混合动カ汽车具有发动机和电动机，并且，能够通过所述发动机或所述电动机而进行行驶，或者，能够由所述发动机和所述电动机合作而进行行驶，并通过所述电动机使所述发动机起动， 所述发动机起动方法的特征在于，包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤以及第五步骤， 在所述第一步骤中，通过所述电动机使所述发动机上升至第一转速， 在所述第二步骤中，对通过所述第一步骤的处理而上升至所述第一转速的所述发动机供给燃料，并且对所述发动机的转速的进ー步上升进行检測， 在所述第三步骤中，当通过所述第二步骤的处理未检测到所述发动机的转速进一歩上升时，暂时停止向所述电动机供给电力， 在所述第四步骤中，当通过所述第三步骤的处理而所述发动机的转速下降至第二转速时，停止向所述发动机供给燃料，并且重新对所述电动机供给电力， 在所述第五步骤中，当通过所述第二步骤的处理而检测到所述发动机的转速进一歩上升时、或者通过所述第三步骤的处理而所述发动机的转速并未下降至所述第二转速时，判断为所述发动机的起动完成。
7.ー种程序，其特征在干，使信息处理装置实现权利要求I 4中任一项所述的发动机起动控制装置的功能。
全文摘要
能够减少通过电动机使发动机起动时的电力消耗，并且，能够缩短发动机的起动所需的时间；本发明的发动机起动控制包括通过电动机使发动机上升至转速(R1)的步骤(S1～S4)；对上升至转速(R1)的发动机供给燃料，并且对发动机的转速的进一步上升进行检测的步骤(S5～S7)；当未检测到发动机的转速进一步上升时，暂时停止向电动机供给电力的步骤(S8)；当发动机的转速下降至转速(R2)时，停止向发动机供给燃料，并且重新对电动机供给电力的步骤(S9～S11)；当检测到发动机的转速进一步上升时、或者发动机的转速并未下降至转速(R2)时，判断为发动机的起动完成。
文档编号B60W20/00GK102958772SQ201180031848
公开日2013年3月6日 申请日期2011年10月20日 优先权日2010年10月21日
发明者山形启太 申请人:日野自动车株式会社