专利名称：发动机的起动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如在配备有混合动力车辆等的发动机及马达的车辆中，使发动机起动的发动机起动装置的技术领域。
背景技术：
作为这样一种装置，利用经由减震器连接到发动机(内燃机)的曲轴上的马达发电机，带动或起动发动机的装置是已知的(例如参照专利文献I及2)。例如，在专利文献I中揭示了一种技术，该技术用于在供应给发动机的燃料变少的状态下，增加带动发动机并能够将其起动的次数。例如，在专利文献2中揭示了一种技术，该技术在起动发动机时，根据减震器的扭转角开始向发动机的燃料喷射和点火。另一方面，在传递发动机的动力的动力传递系统(传动系)中含有减震器的情况下，由于发动机起动时的转矩的变动，发生减震器的共振，存在着动力传递系统的振动恶化的危险。为了抑制由于这种减震器的共振引起的动力传递系统的振动的恶化，已知一种技术，在该技术中，当起动发动机时，除了起动用的转矩之外，换句话说，除了使发动机的转速上升用转矩(下面适当地称之为“起动基本转矩”)之外，还从马达给予发动机用于抑制减震器的共振的减振转矩。例如，以根据发动机的活塞的位置进行变动的方式，对减振转矩进行控制。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利申请特开2008-285085号公报专利文献2 :日本专利申请特开2010-96096号公报
发明内容
但是，在使将减振转矩加到起动基本转矩上得到的转矩从马达输出的情况下，由于起动基本转矩及减振转矩随着时间的变化，与从马达只输出起动基本转矩的情况相比， 存在着马达应当输出的转矩的最大值变大、马达的电力消耗增大的危险。因此，存在着不得不增大向马达供应电力的蓄电池的额定输出(即，蓄电池能够输出的电力的最大值)，难以谋求蓄电池的小型化的技术问题。本发明是鉴于上述现有技术的问题完成的，例如，其课题是提供一种发动机起动装置，所述发动机起动装置，在发动机起动时，能够抑制由于减震器的共振引起的动力传递系统的振动，并且可以抑制马达的电力消耗。为了解决上述课题，根据本发明的发动机起动装置，该发动机起动装置搭载在车辆上，所述车辆包括发动机；马达，所述马达能够起动所述发动机；动力传递系统，所述动力传递系统将所述发动机的动力传递给驱动轮，并且，所述动力传递系统包含有减震器；蓄电池，所述蓄电池能够向所述马达供应电力，所述发动机起动装置包括目标转矩设定机构，所述目标转矩设定机构将用于起动所述发动机的起动基本转矩和用于抑制由所述减震器的共振引起的所述动力传递系统的振动的减振转矩之和设定作为当起动所述发动机时所述马达应当输出的目标转矩；和马达控制机构，所述马达控制机构控制所述马达，以便输出所述设定的目标转矩，所述目标转矩设定机构，具有基本转矩控制机构，所述基本转矩控制机构控制所述起动基本转矩，使得在所述发动机的发动机转速在所述规定的发动机转速以下的情况下，将所述起动基本转矩设定成第一转矩值，在所述发动机转速比所述规定的发动机转速大的情况下，所述起动基本转矩在所述发动机的活塞位于上止点或者压缩行程的时刻开始减少，在所述活塞位于膨胀行程的时刻，变成比所述第一转矩值小的第二转矩值。根据本发明的发动机起动装置，在使发动机起动时，利用马达控制机构控制马达， 以便从马达向发动机输出目标转矩，将发动机起动。目标转矩由目标转矩设定机构设定。目标转矩设定机构设定起动基本转矩和减振转矩之和，作为目标转矩。起动基本转矩是为了起动发动机、换句话说，是为了使发动机的发动机转速增大，马达所应当输出的转矩，由基本转矩控制机构对其进行控制。这里，根据本发明的“发动机转速”，意味着发动机的曲轴的每单位时间的转速，相当于发动机的曲轴的旋转速度或者发动机的活塞的移动速度。减振转矩是为了抑制由减震器的共振引起的动力传递系统的振动，马达应当输出的转矩，典型地，以根据发动机的活塞的位置进行变动的方式进行控制。在发动机的活塞位于压缩行程的情况下(换句话说，活塞从下止点向上止点移动的期间)，和发动机的活塞位于膨胀行程的情况下(换句话说，活塞从上止点向下止点移动的期间)，以转矩的方向相互不同的方式，对控制转矩进行控制。更具体地说，在活塞位于压缩行程的情况下，以减少马达输出的转矩的方式，对控制转矩进行控制，在活塞位于膨胀行程的情况下，以增大马达输出的转矩的方式，对控制转矩进行控制。通过给予发动机这样的减振转矩，可以抑制由于减震器的共振引起的动力传递系统的振动。在本发明中，特别地，基本转矩控制机构以下述方式控制起动基本转矩(i)在发动机转速比规定的发动机转速小的情况下，将起动基本转矩设定成第一转矩值，(ii)在发动机转速在规定的发动机转速以上的情况下，在发动机的活塞位于上止点或者压缩行程的时刻，起动基本转矩开始减少，在活塞接着压缩行程位于膨胀行程的时刻，将起动基本转矩成为比第一转矩值小的第二转矩值。即，以下述方式控制起动基本转矩直到发动机转速上升到规定的发动机转速为止，起动基本转矩被设定成第一转矩值，在发动机转速达到规定的发动机转速之后，在活塞位于上止点或压缩行程的时刻(典型地，在发动机转速达到规定的转速之后，活塞最初位于上止点或者压缩行程的时刻)，起动基本转矩开始减少，在接着压缩行程的膨胀行程，变成比第一转矩值小的第二转矩值。从而，例如，与即使在发动机转速达到规定的发动机转速之后的膨胀行程也将起动基本转矩设定成第一转矩的情况相比，可以降低在发动机转速达到规定的发动机转速之后的膨胀行程中的马达的电力消耗。从而，可以减小向马达供应电力的蓄电池的额定输出 (即，蓄电池能够输出的电力的最大值)，可以谋求蓄电池的小型化。另外，如前面所述，由于典型地，在活塞位于压缩行程的情况下，以减少马达输出的转矩的方式控制减振转矩，在活塞位于膨胀行程的情况下，以增大马达输出的转矩方式控制减振转矩，所以，假定在压缩行程和膨胀行程将起动基本转矩设定成相同的转矩值的情况下，目标转矩在膨胀行程变得最大。
这里，在膨胀行程中，通过在压缩行程中在气缸内被压缩的空气的膨胀，曲轴的旋转被加速。因此，在膨胀行程中，与压缩行程相比，发动机的转速容易增大。因此，在本发明中，使膨胀行程中的起动基本转矩比压缩行程中的起动基本转矩小相当于在膨胀行程通过压缩空气膨胀而使曲轴的旋转被加速的程度。借此，可以在使发动机转速增大的同时，避免在膨胀行程中马达的电力消耗的无用的增大。如上面说明的那样，根据本发明的发动机起动装置，可以抑制发动机起动时由于减震器的共振引起的动力传递系统的振动，并且可以抑制马达的电力消耗。在根据本发明的发动机起动装置的一种形式中，所述基本转矩控制机构控制所述起动基本转矩，使得在所述活塞位于所述压缩行程期间的至少一部分期间内，所述起动基本转矩比所述第一转矩值大。根据这种形式，在活塞位于压缩行程的期间，可以降低或者防止发动机转速的上升受到发动机的气缸内的被压缩的空气的抑制。因此，由于可以抑制在活塞位于压缩行程的期间和位于接着该压缩行程的膨胀行程期间发动机转速的上升率之差变大，所以，还可以抑制动力传递系统的振动。从下面说明的实施形式，本发明的作用及其它优点变得更加明显。
图I是示意地表示根据第一种实施方式的混合动力车辆的结构的概略结构图。图2是用于说明根据第一种实施方式的MGl指令转矩的设定方法的概要的概念图。图3是表示根据第一种实施方式的起动基本转矩的控制流程的流程图。图4是表示根据第一种实施方式的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。图5是用于说明根据比较例的MGl指令转矩的设定方法的概要的概念图。图6是表示根据第二种实施方式的起动基本转矩的控制流程的流程图。图7是表示根据第二种实施方式的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。图8是表示根据第三种实施方式的起动基本转矩的控制流程的流程图。图9是表示根据第三种实施方式的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。图10是表示根据比较例的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。<第一种实施方式>下面，参照图I至图4对根据第一种实施方式的发动机起动装置进行说明。首先，参照图I对应用根据本实施方式的发动机起动装置的混合动力车辆的整体结构进行说明。
图I是示意地表示根据本实施方式的混合动力车辆的结构的概略结构图。在图I中，根据本实施方式的混合动力车辆10,包括EOJ(Electronic Control Unit 电子控制装置)100、发动机200、马达发电机MG1、马达发电机MG2、动力分配机构 300、PCU(Power Control Unit :功率控制装置)400、蓄电池500、传动机构600、差速齿轮 610、传动轴620、减震器700、曲柄位置传感器810、驱动轮FR及FL。ECU100 具备 CPU (Central Processing Unit :中央处理器)、ROM (Read Only Memory :只读存储器)及RAM (Random Access Memory :随机存储器)等，是构成为能够控制混合动力车辆10的全部动作的电子控制装置。ECU100，例如，能够根据存储在ROM等中的控制程序，可以进行混合动力车辆10中的各种控制。ECU100起到作为根据本发明的“发动机起动装置”的一个例子的作用。具体地说，ECU100起到分别作为根据本发明的“目标转矩设定机构”及“马达控制机构”的例子的作用。发动机200是往复式发动机，以起到作为混合动力车辆10的动力源的作用的方式构成。发动机200具有在气缸体上配置多个气缸的结构。进而，发动机200在各个气缸内的压缩行程中，将含有燃料的混合气压缩，该被压缩的混合气通过自发地或者由火花塞等的点火动作而着火时产生的力，经由活塞及连杆被转换成曲轴210的旋转运动。该曲轴 210的旋转,通过经由动力分配机构300及传动机构600传递给驱动轮FR及FL,使混合动力车辆10的行驶成为可能。另外，根据本发明的“发动机”是这样一种概念，即，例如，包括二冲程或四冲程往复式发动机等，构成为包括至少具有一个气缸，可以将在该气缸内部的燃烧室中，例如包含汽油、轻油或酒精等各种燃料的混合气燃烧时产生的力，适当经由例如活塞、连杆及曲轴等物理的或者机械的传动机构作为驱动力输出的发动机(内燃机)。只要满足上述概念，根据本发明的“发动机”的结构，并不局限于发动机200，可以有各种形式。在发动机200中设置有曲柄位置传感器810。曲柄位置传感器810构成为能够检测出作为曲轴210的旋转角度的曲柄角CA及作为每单位时间的旋转数的发动机转速Ne。 曲柄位置传感器810与E⑶100电连接，利用E⑶100以一定的周期或者不定的周期掌握检测出来的曲柄角CA及发动机转速Ne。马达发电机MGl是电动发电机，具有将电能转换成动能的动力运转功能和将动能转换成电能的再生功能。马达发电机MGl起到将用于蓄电池500充电的发电机或者用于向马达发电机MG2供应电力的发电机的作用，以及起动发动机200的电动机的作用。另外，马达发电机MGl是根据本发明的“马达”的一个例子。马达发电机MG2和马达发电机MGl —样,是电动发电机,具有将电能转换成动能的动力运转功能和将动能转换成电能的再生功能。马达发电机MG2主要起到作为帮助(辅助)发动机200的输出的电动机的作用，能够经由动力分配机构300、传动机构600、差速齿轮610及传动轴620将动力传递给驱动轮FL及FR。另外，所述马达发电机MGl及马达发电机MG2，例如，可以作为同步电动发电机构成，例如，具备在外周面上具有多个永久磁铁的转子和形成旋转磁场的三相线圈卷绕的定子的结构，但是，也可以具有其它结构。动力分配机构300包括行星齿轮架310、第一行星齿轮机构320、环形齿轮330、 传动轴340、环形齿轮350及第二行星齿轮机构360。第一行星齿轮机构320具有可以一起旋转地连接到马达发电机MGl的旋转轴上的恒星齿轮321、和连接到行星齿轮架310上的行星齿轮322。发动机200的曲轴210经由减震器700及行星齿轮架310连接到第一行星齿轮机构320的行星齿轮322上。行星齿轮 322连接到位于第一行星齿轮机构320外周的环形齿轮330上。因此，发动机200的旋转(即曲轴210的旋转)，经由行星齿轮架310及行星齿轮 322被传递给恒星齿轮321及环形齿轮330，将发动机200的输出转矩划分成两个系统。作为环形齿轮330的旋转轴的传动轴340，被连接到传动机构600上，经由该传动机构600将来自于发动机200的输出转矩传递给驱动轮FL及FR。与连接到传动轴340的环形齿轮330上的端部相反的端部，连接到环形齿轮350 上，所述环形齿轮350被连接到第二行星齿轮机构360的行星齿轮362上。第二行星齿轮机构360的恒星齿轮361连接到马达发电机MG2的旋转轴上，将马达发电机MG2的旋转传递给传动轴340。PCU400包括换流器等，所述换流器能够将从蓄电池500输出的直流电转换成交流电供应给马达发电机MGl及马达发电机MG2，并且，将由马达发电机MGl及马达发电机MG2 发出的交流电转换成直流电并供应给蓄电池500，该PCU400是能够单独地控制蓄电池500 和各个马达发电机之间的电力输入、输出的控制单元。P⑶400与E⑶100电连接，由E⑶100 控制它的动作。蓄电池500是起到作为使马达发电机MGl及马达发电机MG2进行动力运转用的电力的电力供应源的功能的、能够充电的蓄电池。传动机构600与动力分配机构300连接，是经由差速齿轮610及传动轴620将从发动机200及马达发电机MG2输出的转矩传递给驱动轮FL及FR用的机构。减震器700例如是扭力减震器，设置在曲轴210与动力分配机构300之间，具有使它们之间的转矩振动衰减的功能。驱动轮FL及FR是将经由传动机构600传递的转矩传递到路面上的车轮，在图I 中，表示左右各一个车轮。混合动力车辆10实际上配备有包括驱动轮FL及FR在内的前后左右各一个车轮，共计四个车轮。其次，参照图2对混合动力车辆10中的发动机200的起动进行说明。在前面参照图I所述的构成的混合动力车辆10中，在发动机200起动时，在 ECU100的控制下，进行由马达发电机MGl实施的发动机200的起动。具体地说，在起动发动机200时，E⑶100设定马达发电机MGl应当输出的目标转矩、即MGl指令转矩，控制马达发电机MG1，以输出该MGl指令转矩。图2是用于说明根据本实施方式的MGl指令转矩的设定方法的概要用的概念图。 另外，在图2中，表示起动基本转矩的随时间变化的一个例子的曲线图，表示减振转矩随时间变化的一个例子的曲线图，以及表示MGl指令转矩随时间变化的一个例子的曲线图。如图2所示，E⑶100设定起动基本转矩和减振转矩之和，作为MGl指令转矩。起动基本转矩是为了起动发动机200、换句话说,是为了使发动机200的发动机转速Ne增大，马达发电机MGl应当输出的转矩。起动基本转矩基本上被以在起动的初期设定为第一转矩值BTl，当发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Ne I大之后，设定为第二转矩值BT2的方式控制。另外，对于起动基本转矩的控制，将在后面详细说明。减振转矩是马达发电机MGl应当输出的转矩，用于抑制由于减震器700的共振引起的动力系(即，包括将发动机200的动力传递到驱动轮FL及FR的减震器700、动力分配机构300、传动机构600等的动力传递系统)的振动。以根据发动机200的活塞位置进行变动的方式，对减振转矩进行控制。按照在发动机200的活塞位于压缩行程的情况下，和发动机200的活塞位于膨胀行程的情况下，转矩的方向彼此不同的方式对减振转矩进行控制。 更具体地说，如图2所示，在发动机200的活塞位于压缩行程的情况下，以减少马达发电机 MGl输出的转矩的方式对减振转矩进行控制，在发动机200的活塞位于膨胀行程的情况下， 以增大马达发电机MGl输出的转矩的方式对减振转矩进行控制。即，在发动机200的活塞位于压缩行程的情况下，将减振转矩设定成负的转矩值，在发动机200的活塞位于膨胀行程的情况下，将减振转矩设定成正的转矩值。另外，在图2中，为了起动发动机200而使马达发电机MGl旋转的方向的转矩值为正，使马达发电机MGl向与该方向相反方向旋转的方向的转矩值为负。通过赋予发动机200这种减振转矩，可以抑制由于减震器700的共振引起的传动系的振动。接着，参照图3及图4对根据本实施方式的起动基本转矩的控制进行详细说明。图3是表示根据本实施方式的起动基本转矩的控制流流程的流程图。图4是表示本实施方式中的起动基本转矩及发动机转速随时间变化的一个例子的曲线图。另外，在图 4中,在表示起动基本转矩的随时间变化的一个例子的曲线图上,也表示了发动机200的气缸内的压力、即缸内压P随时间变化的一个例子。在图3及图4中，当发动机200的起动开始时，利用E⑶100取得发动机转速Ne (步骤S10)。即，E⑶100从曲柄位置传感器810取得利用曲柄位置传感器810检测出来的发动机转速Ne。另外，参照图2，如前面所述，在起动的初期，将起动基本转矩设定为第一转矩值 BTl0通过从马达发电机MGl赋予转矩，发动机200的发动机转速增大。接着，利用E⑶100判定发动机转速Ne是否比规定的发动机转速Nel大(步骤 S20)。另外，在图4中，将发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel的时刻表示成时刻Tel。在判定为发动机转速Ne比规定的发动机转速Nel大的情况下(步骤S20 Yes)， 利用E⑶100取得曲柄角CA (步骤S30)。S卩，E⑶100从曲柄位置传感器810取得利用曲柄位置传感器810检测出来的曲柄角CA。接着，利用ECU100判定发动机200的活塞是否位于上止点(TDC Top Dead Center)(步骤S40)。E⑶100根据所取得的曲柄角CA判定发动机200的活塞是否位于上止点。另外，在图4中，在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel的时刻Tel之后，将发动机200的活塞最初位于上止点的时刻表示成时刻Ttdcl。在判定为发动机200的活塞位于上止点的位置的情况下(步骤S40 :Yes) ,EOT100 将起动基本转矩的下降标志变成接通(ON)状态(步骤S60)。这里，起动基本转矩的下降标志是表示是否使起动基本转矩从当前的转矩值减少的标志。在起动基本转矩的下降标志是接通状态的情况下，ECU100使起动基本转矩从当前的转矩值减少，在起动基本转矩的下降标志是断开(OFF)状态的情况下，ECU100将起动基本转矩保持为当前的转矩值不变。S卩，当 ECU100判定为发动机200的活塞位于上止点的位置时，将起动基本转矩的下降标志变成接通状态，使起动基本转矩从第一转矩值BTl减少。更具体地说，如图4所示，E⑶100按照下述方式进行控制在发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(即，在时刻Tnel 之后)，在发动机200的活塞最初位于上止点位置的时刻Ttdcl，使起动基本转矩从第一转矩值BTl开始减少，并且在该上止点之后的膨胀行程中变成第二转矩值BT2。因此，例如，与在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel之后的膨胀行程中也将起动基本转矩设定成第一转矩值BTl的情况相比，可以降低在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Ne I之后的膨胀行程中的马达发电机MG I的电力消耗。从而，可以减小向马达发电机MGl供应电力的蓄电池500的额定输出(S卩，蓄电池500能够输出的电力的最大值)， 可以谋求蓄电池500的小型化。通过将蓄电池500小型化，可以减轻混合动力车辆10的重量，可以改进油耗以及降低成本。在判定为发动机200的活塞未处于上止点的位置的情况下(步骤S40 No)，由 ECU100判定发动机转速Ne是否比规定的发动机转速Ne2大(步骤S50)。在判定为发动机转速Ne比规定的发动机转速Ne2大的情况下(步骤S50 Yes)， 起动基本转矩的下降标志被E⑶100变成接通状态(步骤S60)。在判定为发动机转速Ne不比规定的发动机转速Ne2大(即，发动机转速Ne在规定的发动机转速Ne2以下)的情况下(步骤S50 :No)，起动基本转矩的下降标志被ECU100 变成断开状态(步骤S70)。即，ECU100将起动基本转矩保持在第一转矩值BTl不变。另一方面，在判定为发动机转速Ne未变得大于规定的发动机转速Nel的情况下 (步骤S20 :No)，起动基本转矩的下降标志被ECU100变成断开状态(步骤S70)。接着，参照图5对于利用根据比较例的发动机起动装置进行的MGl指令转矩的设定方法进行说明，并且对于根据本实施方式的起动基本转矩的控制产生的效果加以说明。图5是用于说明根据比较例的MGl指令转矩的设定方法的概要的概念图。另外， 在图5中，表示比较例中的起动基本转矩随时间的变化的一个例子的曲线图，比较例中的减振转矩随时间变化的一个例子的曲线图，以及在比较例中的MGl指令转矩随转矩变化的一个例子的曲线图。如图5所示，根据比较例的发动机的起动装置，在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel之后(S卩，时刻Tnel后)的膨胀行程，在将起动基本转矩设定成第一转矩值BTl 这一点上，与根据本实施方式的发动机起动装置不同，对于其它方面，与根据本实施方式的发动机起动装置大致同样地构成。根据这种比较例，MGl指令转矩，在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel的时刻Tnel后的膨胀行程变成最大(参照图5利用虚线圆Cl包围的部分)。因此，马达发电机MGl应当输出的功率，换句话说，马达发电机MGl消耗的电力(即，MGl消耗电力)在时刻Tnel之后的膨胀行程也变成最大(参照图5利用虚线圆C2包围的部分)这里，在膨胀行程，由于在压缩行程，气缸内被压缩的空气膨胀，曲轴的旋转被加速，所以，当像该比较例这样使起动基本转矩在膨胀行程也保持和压缩行程相同的第一转矩值BTl不变时，曲轴的旋转被无用地加速。即，根据比较例，由于这种曲轴的旋转的无用的加速，MGl的电力消耗增大。其结果是，难以减小蓄电池的额定输出。然而，根据本实施方式，如前面所述，由于按照下述方式控制，即，在发动机转速Ne 变得比规定的发动机转速Nel大之后(S卩，时刻Tnel之后)，在发动机200的活塞最初位于上止点位置的时刻Ttdcl，从第一转矩值BTl开始减少，在该上止点之后的膨胀行程中变成第二转矩值BT2，所以，可以降低在该膨胀行程中的马达发电机MGl的电力消耗，可以减小蓄电池500的额定输出。
如上面说明的，根据本实施方式的发动机起动装置，可以抑制在发动机200的起动时由减震器700的共振引起的传动系的振动，并且可以抑制马达发电机MGl的电力消耗。<第二种实施方式>参照图6和7说明根据第二种实施方式的发动机起动装置。图6是表示根据第二种实施方式的起动基本转矩的控制流程的流程图。图7是表示根据第二种实施方式的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。 另外，在图6中，对于和图4所示的根据第一种实施方式的起动基本转矩的控制同样的步骤，赋予相同的步骤标号，并适当地省略其说明。在图7中，根据第二种实施方式的发动机起动装置，与根据所述第一种实施方式的发动机起动装置的不同点在于，所述第二种实施方式的发动机起动装置按照下述方式进行控制在发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(即，时刻Tnel之后)，在发动机200的活塞最初位于压缩行程的位置的时刻Tcsl，使起动基本转矩从第一转矩值BTl 开始减少，在该压缩行程后的膨胀行程中，变成第二转矩值BT2，其它方面与根据所述第一种实施方式的发动机起动装置大致相同地构成。在图6中，在判定为发动机转速Ne比规定的发动机转速Nel大的情况下(步骤 S20 :Yes)，在利用E⑶100取得曲柄角CA (步骤S30)之后，由E⑶100判定发动机200的活塞是否位于压缩行程的位置(步骤S42)。E⑶100根据所取得的曲柄角CA判定发动机200 的活塞是否位于压缩行程的位置。在判定为发动机200的活塞位于压缩行程的位置的情况下(步骤S42 Yes)，由 E⑶100将起动基本转矩的下降标志变成接通状态(步骤S60)。在判定为发动机200的活塞未位于压缩行程的位置的情况下(步骤S42 No)，由 ECU100判定发动机转速Ne是否比规定的发动机转速Ne2大(步骤S50)。S卩，在本实施方式中，如图7所示，ECU100按照下述方式进行控制在发动机转速 Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(S卩，时刻Tnel之后)，在发动机200的活塞最初位于压缩行程的位置的时刻Tcsl，使起动基本转矩从第一转矩值BTl开始减少，在该压缩行程之后的膨胀行程中，使该起动基本转矩变成第二转矩值BT2。因此,根据本实施方式,和所述第一种实施方式一样，例如，与在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel之后的膨胀行程中还将起动基本转矩设定成第一转矩值BTl的情况相比，可以降低在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel之后的膨胀行程中的马达发电机MGl的电力消耗。<第三种实施方式>下面参照图8及图9，说明第三种实施方式的发动机起动装置。图8是表示根据第三种实施方式的起动基本转矩的控制流程的流程图。图9是表示根据第三种实施方式的起动基本转矩及发动机转速随着时间变化的一个例子的曲线图。 另外，在图8中，对于和根据图4所示的第一种实施方式的起动基本转矩的控制同样的步骤，赋予相同的标号，并适当地省略其说明。在图9中，根据第三种实施方式的发动机起动装置，与根据所述第一种实施方式的发动机起动装置的不同点在于，以下述方式进行控制在发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(S卩，时刻Tnel之后)、在发动机200的活塞最初位于压缩行程的位置的期间中的至少一部分期间中，使起动基本转矩变得比第一转矩值BTl大，其它方面，与根据所述第一种实施方式的发动机起动装置大致相同地构成。在图8中，在判定为发动机转速Ne比规定的发动机转速Nel大的情况下(步骤 S20 :Yes)，在利用E⑶100取得曲柄角CA (步骤S30)之后，由E⑶100判定发动机200的活塞是否位于压缩行程的位置(步骤S32)。E⑶100根据所取得的曲柄角CA判定发动机200 的活塞是否位于压缩行程的位置。在判定为发动机200的活塞位于压缩行程的位置的情况下(步骤S32 Yes)，由 ECU100计算出对应于曲柄角CA的基本转矩的相加量ΛBT(步骤S34)。即，当判定为发动机200的活塞位于压缩行程的位置时，ECU100计算出对应于曲柄角CA的基本转矩相加量 ΔΒΤ，将该计算出的基本转矩相加量Λ BT加到起动基本转矩上。S卩，如图9所示，E⑶100 按照下述方式进行控制在发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(S卩，时刻 Tnel之后)、在发动机200的活塞最初位于压缩行程的位置的期间的一部分期间中，使起动基本转矩变成比第一转矩值BTl大的第三转矩值ΒΤ3。另外，第三转矩值ΒΤ3是在第一转矩值BTl上加上基本转矩相加量Λ BT的值。因而，根据本实施方式，在发动机200的活塞位于压缩行程的位置的期间，可以降低或者防止由发动机200的气缸内的压缩空气对发动机转速上升的抑制。因此，由于可以抑制在发动机200的活塞位于压缩行程期间与位于接着该压缩行程的膨胀行程期间中发动机转速的上升率之差变大，所以，也可以抑制传递发动机200的动力的传动系的振动。图10是表示根据前面参照图5所述的比较例的起动基本转矩及发动机转速随时间变化的一个例子的曲线图。在图10中，根据该比较例的发动机起动装置，如果前面参照图5所述的那样，在发动机转速Ne达到规定的发动机转速Nel之后(即，时刻Tnel之后)的膨胀行程，也将起动基本转矩设定为第一转矩值BTl。这里，在膨胀行程中，由于通过在压缩行程中在气缸内被压缩的空气膨胀，曲轴的旋转被加速，所以，如该比较例所示，当在膨胀行程也和压缩行程一样将起动基本转矩维持在第一转矩值BTl时，在发动机200的活塞位于压缩行程期间与位于接着该压缩行程的膨胀行程的期间(换句话说，在时刻Ttdcl的前后)，发动机转速的上升率之差会变大(参照图10的由虚线圆C3包围的部分)。从而，存在着会增大传递发动机200的动力的传动系的振动的危险性。然而，根据本实施方式，如前面所述，由于按照下述方式进行控制，即，在发动机转速Ne变得比规定的发动机转速Nel大之后(S卩，时刻Tnel之后)、在发动机200的活塞最初位于压缩行程的期间，使起动基本转矩变成比第一转矩值BTl大的第三转矩值ΒΤ3，所以， 在时刻Ttdcl前后，可以抑制发动机转速的上升率之差变大。本发明并不局限于上述实施方式，在不违反权利要求的范围以及由整个说明书领会的发明的主旨或思想的范围内，可以适当地加以变更，伴随着这种变更的发动机起动装置也包含在本发明的技术范围之内。附图标记说明10混合动力车辆100 ECU
200发动机
210曲轴
300动力分配机构
400PCU
500蓄电池
600传动机构
610差速齿轮
620传动轴
700减震器
810曲柄位置传感器
FL, FR驱动轮
MG1、MG2马达发电机
权利要求
1.一种发动机起动装置，其特征在于，所述发动机起动装置搭载在车辆上，所述车辆包括发动机；马达，所述马达能够起动所述发动机；动力传递系统，所述动力传递系统将所述发动机的动力传递给驱动轮，并且，所述动力传递系统包含有减震器；蓄电池，所述蓄电池能够向所述马达供应电力，所述发动机起动装置包括目标转矩设定机构，所述目标转矩设定机构将用于起动所述发动机的起动基本转矩和用于抑制由所述减震器的共振引起的所述动力传递系统的振动的减振转矩之和设定作为当起动所述发动机时所述马达应当输出的目标转矩；和马达控制机构，所述马达控制机构控制所述马达，以便输出所述设定的目标转矩，所述目标转矩设定机构，具有基本转矩控制机构，所述基本转矩控制机构控制所述起动基本转矩，使得在所述发动机的发动机转速在所述规定的发动机转速以下的情况下，将所述起动基本转矩设定成第一转矩值，在所述发动机转速比所述规定的发动机转速大的情况下，所述起动基本转矩在所述发动机的活塞位于上止点或者压缩行程的时刻开始减少， 在所述活塞位于膨胀行程的时刻，变成比所述第一转矩值小的第二转矩值。
2.如权利要求I所述的发动机起动装置，其特征在于，所述基本转矩控制机构控制所述起动基本转矩，使得在所述活塞位于所述压缩行程的期间的至少一部分期间内，所述起动基本转矩比所述第一转矩值大。
全文摘要
发动机起动装置(100)配备有目标转矩设定机构，所述目标设定机构，设定起动所述发动机(200)用的起动基本转矩和抑制由所述减震器(700)的共振引起的所述动力传递系统的振动用的减振转矩之和，作为当起动所述发动机时所述马达(MG1)应当输出的目标转矩；和马达控制机构，所述马达控制机构控制所述马达，使之输出所述设定的目标转矩。目标转矩设定机构，具有控制起动基本转矩的基本转矩控制机构，使得在所述发动机的发动机转速在所述规定的发动机转速以下的情况下，将所述起动基本转矩设定成第一转矩值，在所述发动机转速比所述规定的发动机转速大的情况下，所述起动基本转矩在所述发动机的活塞位于上止点或者压缩行程的时刻开始减少、在所述活塞位于膨胀行程的时刻，变成比所述第一转矩值小的第二转矩值。
文档编号F02D29/02GK102612594SQ20108003848
公开日2012年7月25日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者山口卓也, 河合高志 申请人:丰田自动车株式会社