车辆用直接喷射式发动机的启动控制装置的制造方法_3

文档序号:8435504阅读:来源:国知局
存储的关系,并基于车速V以及要求输出量(加速器开度),而仅将电动发电机MG作为驱动力源而行驶的电机行驶区域,以及仅将直接喷射式发动机12或将直接喷射式发动机12以及电动发电机MG作为驱动力源而行驶的发动机行驶区域,并且,通过以取得所决定的行驶区域的方式来控制直接喷射式发动机12以及电动发电机MG的工作,从而以电机行驶(EV行驶)模式、发动机行驶模式及选择使用双方而进行行驶的发动机+电机行驶(HV行驶)模式等的、预先规定的多个行驶模式来进行行驶。变速控制部74通过控制设置于油压控制装置28中的电磁式的油压控制阀或切换阀等以对多个油压式摩擦卡合装置的卡合释放状态进行切换,从而依据将加速器操作量Acc、车速V等运行状态作为参数而预先规定的关系或者变速映射来切换自动变速器20的多个齿轮级。该关系或变速映射是如下方式被预先求取的,即,使直接喷射式发动机12或电动发电机MG的动作点以最佳耗油率或最佳效率满足要求驱动力的方式。
[0038]发动机停止控制部76根据在加速器关闭、车速零、D档、制动器卡合等怠速停止条件成立时发出的经济性驾驶停止要求,或行驶过程中的从发动机行驶区域向电机行驶区域进行切换时的发动机停止要求等,而停止向直接喷射式发动机12的燃料供给以及点火,从而使直接喷射式发动机12的旋转停止,并根据需要而使KO离合器34释放。
[0039]此外,发动机停止控制部76在使直接喷射式发动机12停止时,在以预先设定的低速转速例如100rpm而稳定后,于预先实验性地求取的正时停止燃料供给以及点火,并于特定的气缸例如第一气缸Kl以及第四气缸K4成为膨胀冲程的相位,优选为于图6(a)的第一气缸Kl成为45° ATDC附近的转角位置(相位),使直接喷射式发动机12的曲轴停止。该直接喷射式发动机12的停止相位控制既可以使用电动发电机MG来实施,也可以使用未图示的棘轮轮机构。
[0040]发动机启动控制部80具备气缸停止相位判断部82、点火启动控制部84、电动机辅助控制部94,所述发动机启动控制部80对与怠速停止时的制动器关闭、从电机行驶区域向发动机行驶区域的切换等对应的发动机再启动要求作出响应,而实施直接喷射式发动机12的点火启动,并且根据需要而由电动发电机MG实施辅助以使直接喷射式发动机12再启动,例如基于直接喷射式发动机12的转速(发动机转速)NE达到了预先设定的结束判断值NEl的情况,使再启动控制结束,并使KO离合器34卡合。
[0041 ] 气缸停止相位判断部82例如基于对从直接喷射式发动机12的曲轴114的TDC (上止点)起的曲轴转角CA进行检测的曲轴转角传感器58所发出的信号Φ,来对是否为直接喷射式发动机12的多个气缸中的预定的第一气缸Kl的曲轴转角CA处于O?90° ATDC的角度范围内,例如处于45° ATDC附近的停止状态进行判断。
[0042]点火启动控制部84在通过气缸停止相位判断部82而判断出直接喷射式发动机12中的任意一个气缸即第一气缸Kl为位于压缩TDC的相位状态之后,对再启动要求作出响应,通过从燃料喷射阀46向第一气缸Kl内喷射燃料且由火花塞47实施多重点火,从而产生初始燃烧膨胀(第一燃烧膨胀)而实施发动机转速NE的上升,并且接下来同样通过多重点火而在第二气缸K2内产生第二燃烧膨胀,而且在第三气缸K3内产生第三燃烧膨胀,从而进一步使发动机转速NE上升。图6为对V型八气缸四循环的直接喷射式发动机12中的点火启动控制部84的点火启动过程进行说明的气缸相位图,(a)表示第一气缸Kl位于45° ATDC(上止点后)的停止状态,(b)表示在该停止状态下对第一气缸Kl内实施由燃料喷射阀46进行的燃料喷射以及由火花塞47进行的点火的状态,(c)表示通过第一气缸Kl内的点火而产生初始燃烧膨胀,曲轴通过由该初始燃烧膨胀所产生的转矩而开始旋转,并且第二气缸K2内的压缩化与第三气缸K3内的压缩化开始的状态,(d)表不实施对压缩结束后的第二气缸K2内的燃料喷射以及点火的状态,(e)表示通过由第二气缸K2内的第二燃烧膨胀所产生的转矩而进一步旋转,并且第三气缸K3内的膨胀与第四气缸K4内的压缩进一步进行的状态,(f)表示通过由第二气缸K2内的第二燃烧膨胀所产生的转矩而进一步旋转,并且第三气缸K3到达TDC而在第三气缸K3内实施由燃料喷射阀46进行的燃料喷射以及由火花塞47进行的点火的状态。在(b)状态的第四气缸K4内,由于紧随其后的排气阀的开阀而引起失火的可能性较高,从而不对第四气缸K4实施燃料喷射以及点火。
[0043]点火启动控制部84具备燃料喷射控制部86、点火判断部88、点火次数学习控制部90、多重点火控制部92。燃料喷射控制部86例如根据预先存储的关系,并基于应当喷射的气缸内的容积、气温、发动机冷却水温等来计算直接喷射式发动机12的启动时的燃料喷射量,并通过响应再启动要求而取得上述燃料喷射量的时间宽度的喷射信号来驱动燃料喷射阀46,且将燃料从该燃料喷射阀46向作为初始燃烧膨胀气缸的第一气缸Kl以及紧接其后的第二气缸K2、第三气缸、第四气缸内依次喷射。图7为对针对预定气缸的燃料喷射以及点火动作进行说明的时序图,tl时刻表示上述的燃料喷射开始正时。
[0044]接下来,多重点火控制部92从喷射信号脉冲的下降沿的正时、即图7的t2时刻起,例如将4ms左右的周期的点火信号的序列在喷射信号之后向未图示的点火器输出,通过从该点火器输出的高电压(感应电压)而在被喷射燃料的气缸所具备的火花塞47上连续地产生多个电弧。在点火信号的下降沿的正时、即图7的t3时刻,从点火器输出高电压。虽然在启动之初,气缸内的流动较少,到成为了雾化或气化状态的燃料与空气的混合所形成的处于可燃空燃比范围内的混合气体通过火花塞47为止的时间有所波动,但会在上述连续产生的多个电弧中的任意一个电弧的时刻开始燃烧。
[0045]点火判断部88在通过燃料喷射控制部86而被实施了燃料喷射的初始燃烧膨胀气缸中,根据通过燃烧而产生的离子电流是否超过了预先设定的燃烧开始判断值(阈值)来对点火(初始燃烧膨胀)进行判断,所述离子电流在对刚被供给了点火信号脉冲之后的火花塞47的电极施加了预定强度,例如数百伏特左右的直流电场时被检测出。图7的t5时刻表示该状态。在初始燃烧膨胀气缸中优选安装有火花塞,该火花塞包括具有适用于电晕放电的间隙的离子电流检测用电极,此外,在该离子电流检测用电极上连接有引发直流电场的电源装置。如图7的虚线所示,多重点火控制部92在由该点火判断部88判断出点火之后中止点火信号的输出。
[0046]点火次数学习控制部90基于由上述点火判断部88判断出的点火时刻t5,通过学习而对学习后的下次以后的启动时的用于发动机启动时的多重点火的点火信号的数量即点火次数以如下方式进行变更,即,使点火时刻t5之前的点火信号数目减少至预定数目并且使点火时刻t5之后的点火信号数目减少为零或预定数量,所述点火次数学习控制部90在下次发动机启动时将该点火信号输出至多重点火控制部92。例如,在第四个点火信号的下降沿判断出点火的情况下,如图8所示,使从其前一个的第三个点火信号到判断出点火的第四个点火信号为止的点火信号脉冲在作为学习后的下次以后的点火启动时被输出。例如,作为用于实施下次的多重点火的点火信号,由从点火判断正时t5时刻之前的预定数量的脉冲周期起至点火判断正时t5时刻为止的点火信号脉冲构成。点火判断正时t5时刻前的预定数目的点火信号脉冲数量为,无论由处于雾化或气化状态的燃料与空气混合而成的成为可燃空燃比范围的混合气体到达火花塞47的时间的波动如何,均使点火稳定化的宽裕值,其被实验性地预先规定。
[0047]虽然在仅通过由多重点火控制部92所实施的多重点火来使直接喷射式发动机12的旋转上升的情况下,电动机辅助控制部94不实施转矩辅助,但在由于直接喷射式发动机12的失火等而未实施初始燃烧膨胀的情况,或者判断为在点火启动控制部84实施了最初的点火操作之后直接喷射式发动机12的转速降低从而其上升不充分的情况下,电动机辅助控制部94会立刻在该旋转上升区间内使KO离合器34卡合并且由电动发电机MG实施转矩辅
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