内燃机装置及其控制方法以及车辆的制作方法

专利名称：内燃机装置及其控制方法以及车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机装置及其控制方法以及车辆。
背景技术：
以往，作为这种内燃机装置，提出了包括以下发动机的内燃机装置， 所述发动机具有向进气口喷射燃料的进气口用燃料喷射阀和向气缸内直接 喷射燃料的气缸内用燃料喷射阀(例如参照专利文献1)。在该装置中， 当执行与发动机的空燃比相关的学习时，在仅从进气口用燃料喷射阀和气 缸内用燃料燃料喷射阀中的某一者喷射燃料而执行空燃比的学习后，再仅 从另一者喷射燃料而执行空燃比的学习，由此能够恰当地执行两喷射阀的 空燃比的学习。
专利文献1:日本专利文献特开2005 — 330939号公报。

发明内容
在这样的内燃机装置中，当从进气口用燃料喷射阀喷射燃料时，执行 从进气口用燃料喷射阀喷射燃料下的空燃比等的学习。另一方面，在这样 的内燃机装置中，当将冷却水的温度大于等于预定的允许自动停止水温作 为条件之一而包括在内的预定的自动停止条件成立时，使发动机自动停 止，当预定的自动起动条件成立时，使自动停止的发动机自动起动。在这 样的内燃机装置中，如果在大于等于允许自动停止水温时发动机自动停 止，则无法执行从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习，因此执 行这样的学习的机会变少。
本发明的内燃机装置及其控制方法以及车辆的目的在于，在包括具有 向进气口喷射燃料的进气口用燃料喷射阀和向气缸内直接喷射燃料的气缸 内用燃料喷射阀的内燃机的内燃机装置中，可以进一步增加从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习的机会。
为了达到上述目的，本发明的内燃机装置及其控制方法以及车辆采用 以下手段。
本发明的内燃机装置是包括内燃机的内燃机装置，所述内燃机具有 进气口用燃料喷射阀，向进气口喷射燃料；以及气缸内用燃料喷射阀，向 气缸内直接喷射燃料；所述内燃机装置包括学习执行单元，当所述内燃
机处于预定的运转状态时，执行从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情
况下的学习；允许自动停止水温设定单元，当所述学习完成时，将第一温 度设定为用于允许所述内燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习 没有完成时，将比所述第一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水 温；冷却水温度检测单元，检测所述内燃机的冷却水的温度；以及自动停 止起动控制单元，当将所述检测出的冷却水的温度大于等于所述设定的允 许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定的自动停止条件成立时， 使所述内燃机的运转自动停止，当在所述内燃机自动停止的期间内预定的 自动起动条件成立时，使所述内燃机自动起动。
在该本发明的内燃机装置中，当在内燃机为预定的运转状态时执行的 从进气口用燃料喷射阀喷射燃料下的学习完成时，将第一温度设定为用于 允许内燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成时，将比 第一温度高的第二温度设定为允许自动停止水温，当将内燃机的冷却水的 温度大于等于所设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定 的自动停止条件成立时，使内燃机的运转自动停止，当在内燃机自动停止 的期间内预定的自动起动条件成立时，使内燃机自动起动。当从进气口用 燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习没有完成时，将比第一温度高的第二 温度设定为允许自动停止水温，因此会增加不使内燃机自动停止而继续运 转的机会，从而能够进一步增加从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下 的学习的机会。这里，"从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学 习"包括仅从进气口用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学 习；以及从气缸内用燃料喷射阀和进气口用燃料喷射阀这两者喷射燃料时 的燃料喷射情况下的学习。这样的本发明的内燃机装置也可以采用以下的方式所述学习执行单 元是执行停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃料而仅从所述进气口用燃 料喷射阔喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的单元。即，当仅从进气口 用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习没有完成时，将比第一 温度高的第二温度设定为允许自动停止水温，能够进一步增加仅从进气口 用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的机会。
另外，本发明的内燃机装置也可以采用以下的方式所述学习执行单 元是作为从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料情况下的学习而执行与空燃 比相关的学习的单元。这样一来，能够进一步增加与空燃比相关的学习的 机会。
并且，该本发明的内燃机装置也可以采用以下的方式包括内燃机控 制单元，所述内燃机控制单元控制所述内燃机，以使得当所述检测出的冷 却水的温度小于等于预定温度时，停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃 料，而仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料，所述允许自动停止水温设 定单元是将比所述预定温度高的温度设定为所述第二温度的单元。这样一 来，由于在停止从气缸内用燃料喷射阀喷射燃料而仅从进气口用燃料喷射 阀喷射燃料的期间内不进行内燃机的自动停止，因此能够进一步增加仅从 进气口用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的机会。
本发明的车辆包括内燃机，该内燃机具有向进气口喷射燃料的进 气口用燃料喷射阀、以及向气缸内直接喷射燃料的气缸内用燃料喷射阀； 旋转调整单元，该旋转调整单元与所述内燃机的输出轴连接，并且与连接 在车轴上的驱动轴连接，使得所述驱动轴能够相对于所述输出轴独立地旋 转，并且该旋转调整单元能够伴随着电力的输入输出以及驱动力对所述输 出轴和所述驱动轴的输入输出来调整所述输出轴相对于所述驱动轴的转
速；电动机，能够向所述驱动轴输入动力或从所述驱动轴输出动力；学习
执行单元，当所述内燃机处于预定的运转状态时，执行从所述进气口用燃
料喷射阀喷射燃料的情况下的学习；允许自动停止水温设定单元，当所述 学习完成时，将第一温度设定为用于允许所述内燃机自动停止的允许自动 停止水温，当所述学习没有完成时，将比所述第一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水温；冷却水温度检测单元，检测所述内燃机的冷却 水的温度；以及自动停止起动控制单元，当将所述检测出的冷却水的温度 大于等于所述设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定的 自动停止条件成立时，使所述内燃机的运转自动停止，当在所述内燃机自 动停止的期间内预定的自动起动条件成立时，使所述内燃机自动起动。
在该本发明的车辆中，当在内燃机为预定的运转状态时执行的从进气 口用燃料喷射阀喷射燃料下的学习完成时，将第一温度设定为用于允许内 燃机的自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成时，将比第一 温度高的第二温度设定为允许自动停止水温，当将内燃机的冷却水的温度 大于等于所设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定的自 动停止条件成立时，使内燃机的运转自动停止，当在内燃机自动停止的期 间内预定的自动起动条件成立时，使内燃机自动起动。当从进气口用燃料 喷射阀喷射燃料的情况下的学习没有完成时，将比第一温度高的第二温度 设定为允许自动停止水温，因此会增加不使内燃机自动停止而继续运转的 机会，从而能够进一步增加从进气口用燃料喷射阀喷射燃料下的学习的机 会。这里，"从进气口用燃料喷射阀喷射燃料下的学习"包括仅从进气 口用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习；以及从气缸内用燃 料喷射阀和进气口用燃料喷射阀这两者喷射燃料时的燃料喷射情况下的学 习。
这样的本发明的车辆也可以采用以下的方式所述学习执行单元是执
行停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃料而仅从所述进气口用燃料喷射 阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的单元。即，当仅从进气口用燃料 喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习没有完成时，将比第一温度高 的第二温度设定为允许自动停止水温，能够进一步增加仅从进气口用燃料 喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的机会。
另外，本发明的车辆也可以采用以下的方式所述学习执行单元是将 与空燃比相关的学习作为从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的 学习而执行的单元。这样一来，能够进一步增加与空燃比相关的学习的机 会。并且，该本发明的车辆也可以采用以下的方式包括内燃机控制单 元，所述内燃机控制单元控制所述内燃机，使得当所述检测出的冷却水的 温度小于等于预定温度时，停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃料，而 仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料，所述允许自动停止水温设定单元 是将比所述预定温度高的温度设定为所述第二温度的单元。这样一来，由 于在停止从气缸内用燃料喷射阀喷射燃料而仅从进气口用燃料喷射阀喷射 燃料的期间不进行内燃机的自动停止，因此能够进一步增加仅从进气口用 燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射下的学习的机会。
本发明提供一种内燃机装置的控制方法，所述内燃机装置包括内燃 机，该内燃机具有向进气口喷射燃料的进气口用燃料喷射阀、以及向气 缸内直接喷射燃料的气缸内用燃料喷射阀；在所述内燃机装置的控制方法 中，当在所述内燃机处于预定的运转状态时执行的从所述进气口用燃料喷 射阀喷射燃料的情况下的学习完成时，将第一温度设定为用于允许所述内 燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成时，将比所述第 一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水温，当将所述内燃机的冷 却水的温度大于等于所述设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在 内的预定的自动停止条件成立时，使所述内燃机的运转自动停止，当在所 述内燃机自动停止的期间内预定的自动起动条件成立时，使所述内燃机自 动起动。
在该本发明的内燃机装置中，当在内燃机为预定的运转状态时执行的 从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习完成时，将第一温度设定 为用于允许内燃机的自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成 时，将比第一温度高的第二温度设定为允许自动停止水温，当将内燃机的 冷却水的温度大于等于所设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在 内的预定的自动停止条件成立时，使内燃机的运转自动停止，当在内燃机 自动停止的期间预定的自动起动条件成立时，使内燃机自动起动。当在内 燃机为预定的运转状态时执行的从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下 的学习没有完成时，将比第一温度高的第二温度设定为允许自动停止水 温，因此会增加不使内燃机自动停止而继续运转的机会，从而能够进一步增加从进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习的机会。这里，"从 进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习"包括仅从进气口用燃料 喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习；以及从气缸内用燃料喷射阀 和进气口用燃料喷射阀这两者喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习。


图1是表示装载有作为本发明的一个实施例的内燃机装置的混合动力 汽车20的简要构成的构成图2是表示发动机22的简要构成的构成图3是表示由发动机ECU24执行的发动机自动停止起动处理例程的 一个例子的流程图4是表示由发动机ECU24执行的允许水温设定处理例程的一个例 子的流程图5是表示变形例的混合动力汽车120的简要构成的构成图； 图6是表示变形例的混合动力汽车220的简要构成的构成图。
具体实施例方式
以下，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳方式。图1是表示装 载有作为本发明的一个实施例的内燃机装置的混合动力汽车20的简要构
成的构成图。如图所示，实施例的混合动力汽车20包括发动机22;三 轴式动力分配统合机构30，经由减震器28与作为发动机22的输出轴的曲 轴26连接；马达MG1，与动力分配统合机构30连接，可以发电；减速齿 轮35，安装在与动力分配统合机构30连接的、作为驱动轴的内啮合齿轮 轴32a上；马达MG2，与该减速齿轮35连接；以及混合动力用电子控制 单元70，对整个动力输出装置进行控制。
如图2所示，发动机22作为以下的内燃机而构成，所述内燃机包 括气缸内用燃料喷射阀125，向气缸内直接喷射汽油或轻油等碳化氢系 的燃料；以及进气口用燃料喷射阀126，向进气口喷射燃料。发动机22通 过具有这样的两种燃料喷射阀125、 126由以下的某个驱动模式进行运转控制，所述驱动模式包括进气口喷射驱动模式，将由空气滤清器122清
洁后的空气经由节气门124吸入，并且从进气口用燃料喷射阀126喷射汽 油，对吸入的空气和汽油进行混合，经由进气阀128将该混合气体吸入到 燃料室中，通过火花塞130的电火花使其爆发燃烧，并将通过该能量按下 的活塞132的往复运动转换为曲轴26的旋转运动；气缸喷射驱动模式， 同样地将空气吸入到燃烧室中，在到达进气行程的中途或压縮行程之后从 气缸内用燃料喷射阀125喷射燃料，通过火花塞130的电火花使其爆发燃 烧，得到曲轴26的旋转运动；以及共用喷射驱动模式，当在燃烧室中燃 烧空气时，从进气口用燃料喷射阀126喷射燃料，并且在进气行程或压縮 行程中从气缸内用燃料喷射阀125喷射燃料，得到曲轴26的旋转运动。 基于发动机22的运转状态或发动机22所要求的运转状态等来切换这些驱 动模式，当来自水温传感器142的冷却水温Tw小于等于一旦从气缸内用 燃料喷射阀125喷射燃料则作为燃料的气化不充分的上限温度的进气口喷 射温度Twp (例如为65'C)时，通过进气口喷射驱动模式进行运转控制， 所述水温传感器142检测发动机22的冷却水的温度。另外，来自发动机 22的排气经由净化装置(三元催化剂)134排出到外部空气中，所述净化 装置134对一氧化碳(CO)、炭化氢(HC)、氮氧化物(NOx)等有害 成分进行净化。
发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU) 24控 制。发动机ECU24作为以CPU24a为中心的微处理器而构成，除了 CPU 24a以外，发动机ECU24还包括存储处理程序的ROM24b;暂时存储数 据的RAM24c;以及未图示的输入输出端口和通信端口。来自检测发动机 22的状态的各种传感器的信号，例如来自检测曲轴23的旋转位置的曲轴 位置传感器140的曲轴位置、来自检测发动机22的冷却水的温度的水温 传感器142的冷却水温Tw、来自安装在燃烧室内的压力传感器143的气 缸压力Pin、来自检测使对燃烧室进行进排气的进气阀128和排气阀打开 关闭的凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸轮位置、来自检测节 气门124的位置的节气门位置传感器146的节气门位置、来自安装在进气 管上的空气流量计148的空气流量计信号AF、来自同样安装在进气管上的温度传感器149的进气温度、来自空燃比传感器135a的空燃比AF、以 及来自氧传感器135b的氧信号等经由输入端口被输入给发动机ECU24。 另外，用于驱动发动机22的各种控制信号，例如对气缸内用燃料喷射阀 125和进气口用燃料喷射阀126的驱动信号、对调节节气门124的位置的 节气门马达136的驱动信号、对与点火器一体化的点火线圈138的控制信 号、以及对可以改变进气阀128的开闭正时的可变配气相位机构150的控 制信号等从发动机ECU24经由输出端口输出。另外，发动机ECU24与混 合动力用电子控制单元70进行通信，通过来自混合动力用电子控制单元 70的控制信号来控制发动机22的运转，并根据需要输出与发动机22的运 转状态相关的数据。另外，发动机ECU24基于发动机22的转速Ne和负载率等以进气口 喷射驱动模式、气缸喷射驱动模式以及共用喷射驱动模式各模式来控制发 动机22，以使发动机22运转。并且，发动机ECU24执行与用于来自气缸 内用燃料喷射阀125和进气口用燃料喷射阀126的燃料喷射控制的空燃比 相关的学习(以下称为空燃比学习)。在实施例中，在进气口喷射驱动模 式、气缸喷射驱动模式以及共用喷射驱动模式的各驱动模式中执行空燃比 学习，并在发动机22稳定运转的状态下、例如控制成节气门124的开度 近似恒定、且仅来自气缸内用燃料喷射阀125和进气口用燃料喷射阀126 的一者的燃料喷射量或者来自气缸内用燃料喷射阀125和进气口用燃料喷 射阀126这两者的燃料喷射量近似恒定的状态下，对目标空燃比与由实际 检测出的值计算出的空燃比进行比较，将该差分的平均值作为学习值，当 平均值的计算中的参数到达预定数时，完成学习等，由此进行空燃比学 习。也可以在进气口喷射驱动模式、气缸喷射驱动模式以及共用喷射驱动 模式的各模式中将怠速运转区域、低吸入空气量区域、低中吸入空气量区 域、中高吸入空气量区域、以及高吸入空气量区域等多个不同的区域作为 学习区域，针对各学习区域进行这样的空燃比的学习。空燃比学习不是本 发明的核心，因此省略详细的说明。动力分配统合机构30包括太阳齿轮31，为外齿齿轮；内啮合齿轮 32，与该太阳齿轮31配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个小齿轮33，与太阳齿轮31啮合并与内啮合齿轮32啮合；以及行星齿轮架34，可自由自 转并可自由公转地保持多个小齿轮33。该动力分配统合机构30构成为将 太阳齿轮31、内啮合齿轮32、以及行星齿轮架34作为旋转要素而进行差 动作用的行星齿轮机构。在动力分配统合机构30中，在行星齿轮架34上 连结有发动机22的曲轴26，在太阳齿轮31上连结有马达MG1，在内啮 合齿轮32上经由内啮合齿轮轴32a连结有减速齿轮35，当马达MG1作为 发电机而发挥功能时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来 自发动机22的动力根据太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧的齿轮比分配给 太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32顶U，当马达MG1作为电动机而发挥功能 时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力 和从太阳齿轮31输入的来自马达MG1的动力统一而输出给内啮合齿轮32 侧。被输出给内啮合齿轮32的动力从内啮合齿轮轴32a经由齿轮机构60 和差速齿轮62而最终被输出给车辆的驱动轮63a、 63b。马达MG1和马达MG2均是可以作为发电机进行驱动并可以作为电动 机进行驱动的公知的同步发电电动机，并经由逆变器41、 42与电池50交 换电力。连接逆变器41、 42和电池50的电线54作为各逆变器41、 42共 用的正极母线和负极母线而构成，由马达MG1、 MG2中的一个马达发出 的电力可以由另一个马达消耗。因此，电池50可以通过从马达MG1、 MG2中的某一个产生的电力或不足的电力而进行充放电。另外，如果通过 马达MG1、 MG2可以取得电力收支的平衡，则电池50不进行充放电。马 达MG1、 MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下，称为"马达 ECU" ) 40控制。控制马达MG1、 MG2的驱动所需要的信号，例如来自 检测马达MG1、 MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、 44的 信号，通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、 MG2的相电 流等输入到马达ECU40，从马达ECU40输出对逆变器41、 42的开关控制 信号。马达ECU40与混合动力用电子控制单元70进行通信，根据来自混 合动力用电子控制单元70的控制信号来控制马达MG1、 MG2的驱动，并 且根据需要将与马达MG1、 MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力 用电子控制单元70。) 52管理。管 理电池50所需要的信号，例如来自设置在电池50的端子之间的未图示的 电压传感器的端子间电压、来自安装在与电池50的输出端子连接的电线 54上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在电池50上的温度 传感器51的电池温度Tb等被输入给电池ECU52，根据需要与电池50的 状态相关的数据通过通信被输出给混合动力用电子控制单元70。另外，电 池ECU52为了管理电池50而根据由电流传感器检测出的充放电电流的累 计值来计算剩余容量(SOC)。混合动力用电子控制单元70作为以CPU72为中心的微处理器而构 成，该混合动力用电子控制单元70除了 CPU72以外还包括存储处理程 序的ROM74;暂时存储数据的RAM76;以及未图示的输入输出端口和通 信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的 换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速 踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下量的 制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V 等经由输入端口输入到混合动力用电子控制单元70。如上所述，混合动力 用电子控制单元70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、电池 ECU52连接，并与发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52进行各种控制信号和数据的交换。如上构成的实施例的混合动力汽车20根据与驾驶者对加速踏板83的 踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V来计算应输出给作为驱动轴的内 啮合齿轮轴32a的要求转矩，并控制发动机22、马达MG1、马达MG2的 运转，使得与该要求转矩相对应的要求动力被输出给内啮合齿轮轴32a。 作为发动机22、马达MG1、马达MG2的运转控制而有以下运转模式转 矩转换运转模式，控制发动机22的运转以从发动机22输出与要求动力相 对应的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，使得从发动机22 输出的全部动力通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2进行转 矩转换后输出给内啮合齿轮轴32a;充放电运转模式，控制发动机22的运 转以从发动机22输出与要求动力和电池50的充放电所需要的电力之和相对应的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，使得伴随着电池50 的充放电，通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2对从发动机 22输出的动力的全部或一部分进行转矩转换，并随之将要求动力输出给内 啮合齿轮轴32a;马达运转模式，进行运转控制以停止发动机22的运转并 将来自马达MG2的、与要求动力相对应的动力输出给内啮合齿轮轴32a。 另外，在实施例的混合动力汽车20中，基本上说，当基于加速器开度 Acc、车速V以及电池50的剩余容量(SOC)等的自动停止条件成立时， 使发动机22自动停止，并通过马达运转模式行驶，当基于加速器开度 Acc、车速V以及电池50的剩余容量(SOC)等的自动起动条件成立时， 使自动停止的发动机22自动起动，并通过转矩转换运转模式或充放电运 转模式行驶。下面，对上述构成的实施例的混合动力汽车20的动作、尤其是使发 动机22自动停止或自动起动时的动作和作为发动机22的自动停止条件之 一而使用的允许自动停止水温Tws的设定进行说明。首先，对使发动机 22自动停止或自动起动时的动作进行说明，接着对作为发动机22的自动 停止条件之一而使用的允许自动停止水温Tws的设定进行说明。图3是表示由发动机ECU24执行的发动机自动停止起动处理例程的 一个例子的流程图。该例程每隔预定时间(例如数msec)反复地被执行。 一旦执行发动机自动停止起动处理例程，则发动机ECU24的CPU24a执行 来自检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温Tw、加 速器开度Acc、车速V、电池50的剩余容量SOC等执行本例程所需的数 据的输入处理(步骤SIOO)。这里，加速器开度Acc、车速V是通过混合 动力用电子控制单元70输入的、由加速踏板位置传感器84或车速传感器 88检测出的数据。另外，电池50的剩余容量SOC是经由混合动力用电子 控制单元70通过通信输入的、由电池ECU52计算出的数据。接着，判断发动机22是否为自动停止中(步骤S110)。通过核查在 发动机22为自动停止中时设定为值1的标记值来进行该判断。当发动机 22不是自动停止中时，判断冷却水温Tw是否大于等于允许自动停止水温 Tws (步骤S120)或除了基于加速器开度Acc、车速V、电池50的剩余容量SOC的冷却水温Tw以外的其他自动停止条件是否成立(步骤 S130)，所述允许自动停止水温Tws是允许发动机22自动停止的冷却水 的温度的阈值。后面叙述允许自动停止水温Tws的设定。当冷却水温Tw大于等于允许自动停止水温Tws并且其他的自动停止 条件成立时(步骤S120、 S130)，执行停止发动机22中的点火控制或燃 料喷射控制，使发动机22停止(步骤S140)，结束本例程。当冷却水温 Tw小于允许自动停止水温Tws或者其他的自动停止条件不成立时(步骤 S120、 S130)，不停止发动机22，结束本例程。因此，当冷却水温Tw大 于等于允许自动停止水温Tws并且其他的自动停止条件成立时，发动机 22自动停止。另一方面，当发动机22是自动停止中时，判断基于加速器开度Acc、 车速V、电池50的剩余容量SOC的自动起动条件是否成立(步骤 S150)，当自动起动条件成立时，执行开始发动机22中的点火控制或燃 料喷射控制的处理，起动发动机22 (步骤S160)，结束本例程。当自动 起动条件没有成立时，不起动发动机22，结束本例程。因此，当在发动机 22自动停止的期间自动起动条件成立时，起动发动机22。接着，对允许自动停止水温Tws的设定进行说明。图4是表示由发动 机ECU24执行的允许水温设定处理例程的一个例子的流程图。该例程每 隔预定时间(例如数msec)反复地被执行。一旦执行允许水温设定处理例程，则发动机ECU24的CPU24a判断通 过进气口喷射驱动模式控制发动机22的运转时的空燃比学习、即停止从 气缸内用燃料喷射阀125喷射燃料而仅从进气口用燃料喷射阀126喷射燃 料时的燃料喷射下的空燃比学习(以下称为进气口学习)是否完成(步骤 S200)。当进气口学习完成时，将允许自动停止水温Tws设定为预定温度 Twl (例如为40°C)(步骤S210)，结束本例程，所述预定温度Twl是 能够判断为发动机22可以稳定运转的冷却水温度的下限值。因此，当进 气口学习完成时，在冷却水温Tw大于等于预定温度Twl且其他的自动停 止条件成立时，使发动机22自动停止。另一方面，当进气口学习没有完成时，将允许自动停止水温Tws设定为预定温度Tw2 (例如为60°C)(步骤S220)，结束本例程，所述预定 温度Tw2比预定温度Twl高且比进气口喷射温度Twp高，所述进气口喷 射温度Twp是通过进气口喷射驱动模式驱动发动机22的温度的上限值。 因此，当进气口学习没有完成时，在冷却水温Tw大于等于预定温度Tw2 且其他的自动停止条件成立时，使发动机22自动停止。这样，设定允许 自动停止水温Tws是因为，通过将允许自动停止水温Tws设定成比预定温 度Twl高，不使发动机22自动停止而继续运转的机会增加，并且通过将 允许自动停止水温Tws设定为比进气口喷射温度Twp高的温度，在进气 口喷射温度Twp以下的温度不使发动机22自动停止而继续运转，因此与 使发动机22自动停止时相比可以增加进气口学习的机会。根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，当进气口学习没有完成 时，通过将允许自动停止水温Tw设定成比进气口学习完成时设定的温度 高、且比作为以进气口喷射驱动模式驱动的上限温度的进气口喷射温度 Twp高，能够进一步增加进气口学习的机会。这里，对实施例的主要要素与发明内容一栏所记载的发明的主要要素 的对应关系进行说明。在实施例中，具有向进气口喷射燃料的进气口用燃 料喷射阀126和向气缸内直接喷射汽油或轻油等碳化氢系的燃料的气缸内 用燃料喷射阀125的发动机22相当于"内燃机"，当发动机22为稳定运 转的状态时执行从进气口用燃料喷射阀126喷射燃料下的空燃比学习的发 动机ECU24相当于"学习执行单元"，执行步骤S200、 S210的处理或者 步骤S200、 S220的处理的发动机ECU24相当于"允许自动停止水温设定 单元"，所述步骤S200、 S210的处理当进气口学习完成时将预定温度 Twl设定为用于允许发动机22的自动停止的允许自动停止水温Tws，所 述步骤S200、 S220的处理当进气口学习没有完成时将比预定温度Twl高 的温度Tw2设定为允许自动停止水温Tws，检测发动机22的冷却水的温 度的水温传感器142相当于"冷却水温度检测单元"，执行当冷却水温 Tw大于等于允许自动停止水温Tws并且其他的自动停止条件成立时使发 动机22的运转自动停止的处理的步骤S120至步骤S140的处理或者当在 发动机22自动停止的期间自动起动条件成立时执行使发动机22自动起动的处理的步骤S150、 S160的处理的发动机ECU24相当于"自动停止起动 控制单元"。另外，控制发动机22以在冷却水温Tw小于等于进气口喷射 温度Twp时停止从气缸内用燃料喷射阀125喷射燃料，而仅从进气口用燃 料喷射阀126喷射燃料的发动机ECU24相当于"内燃机控制单元"。另 外，在实施例的主要要素与发明内容一栏所记载的发明的主要要素的对应 关系中，实施例是具体说明用于实施发明内容一栏所记载的发明的最佳方 式的一个例子，因此并不是对发明内容一栏所记载的发明的要素进行限 定。即，应该根据发明内容一栏的记载来解释在该栏中记载的发明，实施 例只不过是发明内容一栏所记载的发明的一个具体例子而已。在实施例的混合动力汽车20中，作为预定温度Tw2使用了比进气口 喷射温度Twp高的温度，但是由于预定温度Tw2被设定为比预定温度 Twl高的温度而可以增加继续发动机22的运转的机会，因此预定温度 Tw2也可以使用进气口喷射温度Twp以下的温度。在实施例的混合动力汽车20中，执行以进气口喷射模式驱动发动机 22时的燃料喷射下的学习，但是也可以执行以共用喷射驱动模式驱动时、 即从气缸内用燃料喷射阀125和进气口用燃料喷射阀126这两者喷射燃料 时的燃料喷射控制下的与空燃比相关的学习。在此情况下，允许自动停止 水温Tw优选为比以共用喷射驱动模式驱动的上限温度高的温度。在实施例的混合动力汽车20中，当冷却水温Tw大于等于允许自动停 止水温Tws并且其他的自动停止条件成立时，使发动机22自动停止，但 是也可以当冷却水温Tw大于等于允许自动停止水温Tws和其他的自动停 止条件成立中的某一者成立时，使发动机22自动停止。在实施例的混合动力汽车20中，执行停止从气缸内用燃料喷射阀125 喷射燃料而仅从进气口用燃料喷射阀126喷射燃料时的与空燃比相关的学 习，但是不限于与空燃比相关的学习，只要是从进气口用燃料喷射阀126 喷射燃料下的学习，则任何的学习均可，例如也可以执行怠速运转时的节 气门124的开度的学习或与火花塞130中的点火正时相关的学习。在实施例的混合动力汽车20中，将马达MG2的动力通过减速齿轮35 变速后输出给内啮合齿轮轴32a，但是也可以如图5的变形例的混合动力汽车120所例示的那样，使马达MG2的动力与跟连接有内啮合齿轮轴32a 的车轴(连接有驱动轮63a、 63b的车轴)不同的车轴(图5中连接在车轮 64a、 64b上的车轴)连接。在实施例的混合动力汽车20中，将发动机22的动力经由动力分配统 合机构30输出给与驱动轮63a和63b连接的、作为驱动轴的内啮合齿轮轴 32a，但是也可以如图6的变形例的混合动力汽车220所例示的那样，具有 对转子电动机230，该对转子电动机230具有连接在发动机22的曲轴26 上的内转子232和连接在向驱动轮63a、 63b输出动力的驱动轴上的外转子 234，并且在将发动机22的动力的一部分传递给驱动轴的同时将剩余的动 力转换为电力。在实施例中，将本发明的内燃机装置应用在作为行驶用的动力源而具 有发动机和马达的混合动力汽车20上，但是如果在安装有发动机的同时 当预定的自动停止条件成立时使发动机自动停止、当预定的自动起动条件 成立时使自动停止的发动机自动起动，则也可以应用在任何构成的车辆 上，例如也可以应用在不具有行驶用的马达而安装有发动机并执行进行发 动机的自动停止和自动起动的怠速停止控制的车辆上。并且，由于可以使 发动机自动停止并且自动起动，因此可以作为没有安装在汽车上的内燃机 装置的方式，也可以作为内燃机装置的控制方法的方式。以上，使用实施例对用于实施本发明的最佳方式进行了说明，但是勿 庸置疑，本发明不受上述实施例的任何限制，能够以各种方式来实施。产业上的实用性本发明能够利用在内燃机装置的制造业或车辆的制造业等上。
权利要求
1.一种内燃机装置，包括内燃机，所述内燃机具有进气口用燃料喷射阀，向进气口喷射燃料；以及气缸内用燃料喷射阀，向气缸内直接喷射燃料；所述内燃机装置包括学习执行单元，当所述内燃机处于预定的运转状态时，执行在从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习；允许自动停止水温设定单元，当所述学习完成时，将第一温度设定为用于允许所述内燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成时，将比所述第一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水温；冷却水温度检测单元，检测所述内燃机的冷却水的温度；以及自动停止起动控制单元，当将所述检测出的冷却水的温度大于等于所述设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定的自动停止条件成立时，使所述内燃机的运转自动停止，当在所述内燃机自动停止的期间内预定的自动起动条件成立时，使所述内燃机自动起动。
2. 如权利要求1所述的内燃机装置，其中，所述学习执行单元是执行在停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃料 而仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的单 元。
3. 如权利要求1所述的内燃机装置，其中，所述学习执行单元是将与空燃比相关的学习作为在从所述进气口用燃 料喷射阀喷射燃料的情况下的学习而执行的单元。
4. 如权利要求1所述的内燃机装置，其中，包括内燃机控制单元，所述内燃机控制单元控制所述内燃机，以使得 当所述检测出的冷却水的温度小于等于预定温度时，停止从所述气缸内用 燃料喷射阀喷射燃料，而仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料，所述允许自动停止水温设定单元是将比所述预定温度高的温度设定为 所述第二温度的单元。
5. —种车辆，包括内燃机，该内燃机具有向进气口喷射燃料的进气口用燃料喷射阀、 以及向气缸内直接喷射燃料的气缸内用燃料喷射阀；旋转调整单元，该旋转调整单元与所述内燃机的输出轴连接，并且与 连接在车轴上的驱动轴连接，使得所述驱动轴能够相对于所述输出轴独立 地旋转，并且该旋转调整单元能够伴随着电力的输入输出以及驱动力对所 述输出轴和所述驱动轴的输入输出来调整所述输出轴相对于所述驱动轴的 转速；电动机，能够向所述驱动轴输入动力或从所述驱动轴输出动力； 学习执行单元，当所述内燃机处于预定的运转状态时，执行在从所述 进气口用燃料喷射阀喷射燃料的情况下的学习；允许自动停止水温设定单元，当所述学习完成时，将第一温度设定为 用于允许所述内燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成 时，将比所述第一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水温； 冷却水温度检测单元，检测所述内燃机的冷却水的温度；以及 自动停止起动控制单元，当将所述检测出的冷却水的温度大于等于所 述设定的允许自动停止水温作为条件之一而包括在内的预定的自动停止条 件成立时，使所述内燃机的运转自动停止，当在所述内燃机自动停止的期 间内预定的自动起动条件成立时，使所述内燃机自动起动。
6. 如权利要求5所述的车辆，其中，所述学习执行单元是执行在停止从所述气缸内用燃料喷射阀喷射燃料 而仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料时的燃料喷射情况下的学习的单 元。
7. 如权利要求5所述的车辆，其中，所述学习执行单元是将与空燃比相关的学习作为在从所述进气口用燃 料喷射阀喷射燃料的情况下的学习而执行的单元。
8. 如权利要求5所述的车辆，其中，包括内燃机控制单元，所述内燃机控制单元控制所述内燃机，使得当 所述检测出的冷却水的温度小于等于预定温度时，停止从所述气缸内用燃 料喷射阀喷射燃料，而仅从所述进气口用燃料喷射阀喷射燃料，所述允许自动停止水温设定单元是将比所述预定温度高的温度设定为 所述第二温度的单元。
9. 一种内燃机装置的控制方法，所述内燃机装置包括内燃机，该内燃机具有向进气口喷射燃料的进气口用燃料喷射阀、以及向气缸内直接喷射 燃料的气缸内用燃料喷射阀，在所述内燃机装置的控制方法中，当在所述内燃机处于预定的运转状态时执行的在从所述进气口用燃料 喷射阀喷射燃料的情况下的学习完成时，将第一温度设定为用于允许所述 内燃机自动停止的允许自动停止水温，当所述学习没有完成时，将比所述 第一温度高的第二温度设定为所述允许自动停止水温，当将所述内燃机的冷却水的温度大于等于所述设定的允许自动停止水 温作为条件之一而包括在内的预定的自动停止条件成立时，使所述内燃机 的运转自动停止，当在所述内燃机自动停止的期间内预定的自动起动条件 成立时，使所述内燃机自动起动。
全文摘要
当进气口学习没有完成时(步骤S200)，将允许自动停止水温Tw设定为比进气口学习完成时设定的温度Tw1高且比作为以进气口喷射驱动模式驱动的上限温度的进气口喷射温度Twp高的温度Tw2(步骤S220)。这样一来，当通过从进气口用燃料喷射阀喷射燃料来驱动发动机时，会增加不使发动机自动停止而继续运转的机会，因此能够进一步增加进气口学习的机会。
文档编号F02D41/06GK101542097SQ200780043090
公开日2009年9月23日 申请日期2007年7月17日 优先权日2006年11月20日
发明者一本和宏, 安藤大吾, 山中新司 申请人:丰田自动车株式会社