CN107264514B - 车辆控制装置和车辆控制方法 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元构成为:对马达进行反馈控制,以输出曲轴能够以曲轴转角成为目标角度的状态停止的转矩。在从反馈控制开始后到首次检测出曲轴为了使曲轴转角向目标角度返回而向负旋转方向旋转为止的第一期间中,使用第一角度作为目标角度。在经过所述第一期间起到检测出曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向为止的第二期间中,使用第二角度作为目标角度。所述电子控制单元构成为:在经过所述第二期间后的第一定时使目标角度返回到第一角度。

Description

车辆控制装置和车辆控制方法
技术领域
本发明涉及一种在发动机停止时能够使曲轴停止在期望位置的车辆控制装置和车辆控制方法。
背景技术
日本特开2011-219019公开了一种在发动机停止时能够使曲轴在曲轴转角成为目标角度的状态下停止的车辆控制装置。日本特开2011-219019所记载的车辆控制装置控制马达,以使得从马达向曲轴输出能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止的转矩。
发明内容
为了使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止,车辆控制装置基于当前的曲轴转角与目标角度的差值,对马达进行反馈控制。具体而言,车辆控制装置基于当前的曲轴转角与目标角度的差值,对马达进行反馈控制,以输出抵消曲轴向正旋转方向的惯性力的转矩(也就是说在负旋转方向上起作用的转矩)。其结果,车辆控制装置使正在向正旋转方向旋转的曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止。在此,在反馈控制的响应速度为理想的响应速度(例如,响应延迟为零)的情况下,车辆控制装置能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止,而曲轴转角不会超过目标角度。然而,在现实中,使反馈控制的响应速度与理想的响应速度相等很困难。因此,由于反馈控制的响应性,可能会发生如下状况:即使在曲轴转角成为目标角度的时间点,也无法抵消曲轴向正旋转方向的惯性力,导致曲轴转角变得比目标角度大。也就是说,有时会发生所谓的曲轴转角相对于目标角度向正旋转方向的过冲(overshoot)。
在控制空气相对于发动机的流入流出的阀(即进气阀和排气阀)处于闭阀状态的状况下想要使曲轴停止的情况下,这样的曲轴转角的过冲可能会成为以下状况的原因。
具体而言,在曲轴转角变得比目标角度大的情况下,车辆控制装置控制马达,以输出能够使曲轴向负旋转方向旋转并使之前变得比目标角度大的曲轴转角向目标角度返回的转矩。其中,发动机的阀处于闭阀状态。因此,气缸内的空气的压力变高了与曲轴转角的过冲量相应的量。在该情况下,在抵消了曲轴向正旋转方向的惯性力的时间点,气缸内的空气的压力作用于活塞。其结果,曲轴自然地向负旋转方向旋转。因此,为了控制因气缸内的空气的压力引起的、曲轴向负旋转方向的旋转量而使曲轴转角向目标角度返回,车辆控制装置控制马达以输出能够使曲轴向正旋转方向旋转的转矩。
在使变得比目标角度大的曲轴转角向目标角度返回的状况下,由于反馈控制的响应性,也可能产生如下状况:无法在曲轴转角成为目标角度的定时停止曲轴向负旋转方向的旋转,曲轴转角变得比目标角度小。也就是说,会发生曲轴转角相对于目标角度的向负旋转方向的过冲。在该情况下,车辆控制装置控制马达以输出能够使曲轴向正旋转方向旋转并使之前变得比目标角度小的曲轴转角向目标角度返回的转矩。其结果,曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止。
在此,用于使变得比目标角度大的曲轴转角向目标角度返回的曲轴向负旋转方向的旋转量越多,就越有可能发生曲轴转角变得比目标角度小的状况。特别是曲轴向负旋转方向的旋转量越多,曲轴转角相对于目标角度的向负旋转方向的过冲量就越有可能变大。曲轴转角相对于目标角度的向负旋转方向的过冲量变得越大,用于使变得比目标角度小的曲轴转角向目标角度返回的曲轴向正旋转方向的旋转量也就变得越多。其结果,曲轴刚刚停止之前的曲轴向正旋转方向的旋转量越多,曲轴停止时气缸内的空气作用于活塞的力(实质上是气缸内的空气的压力)也就变得越大。例如,在曲轴刚刚停止之前曲轴以压缩气缸内的空气的方式旋转的情况下,气缸内的空气推出活塞的力(实质上是气缸内的空气的正压)变大。例如,在曲轴刚刚停止之前曲轴以使气缸内的空气膨胀的方式旋转的情况下,气缸内的空气拉住活塞的力(实质上是气缸内的空气的负压)变大。
曲轴在这样的气缸内的空气作用于活塞的力相对大的状况下停止的情况下,在伴随着曲轴的停止而停止了来自马达的转矩输出之后,由于气缸内的空气的压力,活塞有可能会移动(也就是说,曲轴移动)。其结果,使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止有时变得困难。
本发明提供一种即使在使曲轴停止前由于反馈控制的响应性而发生曲轴转角相对于目标角度的过冲的情况下,也能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止的车辆控制装置和车辆控制方法。
本发明的第一技术方案是一种车辆控制装置。所述车辆包括发动机和马达。所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴。所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出。所述马达构成为通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角。所述车辆控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元构成为在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴停止在目标角度的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应。所述电子控制单元构成为,检测所述曲轴的旋转方向。所述电子控制单元构成为,在第一期间中使用第一角度作为所述目标角度,所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间,所述第一角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;所述电子控制单元构成为,在第二期间中使用第二角度作为所述目标角度,所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,所述第二角度比所述第一角度大;以及所述电子控制单元构成为,在第一定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度,所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述第一角度以上的定时。
根据上述构成,在曲轴为了使已超过目标角度的曲轴转角向目标角度返回而向负旋转方向旋转的第二期间中,使用相对大的第二角度作为目标角度。因此,与在第二期间中使用相对小的第一角度作为目标角度的情况下相比,曲轴向负旋转方向的旋转量变少。其结果,曲轴转角相对于目标角度的向负旋转方向的过冲量也变少。因此,曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向之后的曲轴向正旋转方向的旋转量也变少。因此,因这样的向正旋转方向的旋转引起的活塞的移动量也变少,由活塞导致的气缸内的空气的压缩(或膨胀)程度减少。其结果,在曲轴停止时气缸内的空气作用于活塞的力也变小。因此,在伴随着曲轴的停止而停止了转矩输出后,因气缸内的空气的压力而活塞移动(也就是说,曲轴移动)的可能性变低。因此,根据上述构成,即使在使曲轴停止前由于反馈控制的响应性而发生曲轴转角相对于目标角度的过冲的情况下,也能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度(也就是说第一角度)的状态停止。
而且,在由于反馈控制的响应性而变得比第一角度小的曲轴转角成为第一角度以上的第一定时,使目标角度从第二角度返回到第一角度。因此,比作为本来的目标角度的第一角度大的第二角度不会作为目标角度过度地长久被使用。因此,根据上述构成,能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度(即第一角度)的状态停止。
在所述车辆控制装置中,也可以是,所述电子控制单元构成为,在第三期间中使用所述第二角度作为所述目标角度,所述第三期间是从第二次检测出所述曲轴为了使在使所述目标角度返回到所述第一角度后、第二次变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,所述电子控制单元构成为,在第二定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度,所述第二定时是在所述第三期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第三期间后成为所述第一角度以上的定时。
根据上述构成,即使在由于反馈控制的响应性而发生多次曲轴向负旋转方向旋转的状态的情况下,上述车辆控制装置也能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度(也就是说第一角度)的状态停止。而且,即使在由于反馈控制的响应性而发生多次曲轴向负旋转方向旋转的状态的情况下,比作为本来的目标角度的第一角度大的第二角度也不会作为目标角度过度地长久被使用。因此,根据上述构成,能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度(也就是说第一角度)的状态停止。
在所述车辆控制装置中,也可以是,所述电子控制单元构成为在所述第二期间中使用第二角度作为所述目标角度。也可以是,所述第二角度在从所述第一角度逐渐增加之后,向所述第一角度逐渐减少。
根据上述构成,能防止在目标角度从第一角度向第二角度切换或从第二角度向第一角度切换时转矩的急剧变化。
在所述车辆控制装置中,所述第一角度可以是压缩冲程的后半部分中的所述曲轴转角。
在压缩冲程的后半部分曲轴转角可取的角度为第一角度的情况下,在曲轴停止时气缸内的空气作用于活塞的力变得相对大的可能性很高。因此,根据上述构成,能够使活塞由于气缸内的空气的压力而移动的可能性降低的效果变得更显著。
本发明的第二技术方案是一种车辆控制装置。所述车辆包括发动机和马达,所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴,所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出,所述马达构成为,通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角,所述车辆控制装置包括电子控制单元,所述电子控制单元构成为,在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴停止在目标角度的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;所述电子控制单元构成为,检测所述发动机的旋转方向;所述电子控制单元构成为,在第一期间中使用第一增益作为规定所述转矩的大小的马达增益,所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间;所述电子控制单元构成为,在第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,所述第二增益是比所述第一增益大的规定正旋转方向的转矩的增益;以及所述电子控制单元构成为,在第一定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益,所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述目标角度以上的定时。
根据上述构成,为了使已超过目标角度的曲轴转角向目标角度返回而曲轴正在向负旋转方向旋转的第二期间中,输出相对大的正旋转方向的转矩。因此,与第二期间中输出相对小的正旋转方向的转矩的情况下相比,曲轴向负旋转方向的旋转量变少。因此,根据上述构成,能够享受与上述第一车辆控制装置能够享受的效果同样的效果。
而且,在由于反馈控制的响应性而变得比目标角度小的曲轴转角成为目标角度以上的第一定时,马达增益从第二增益返回到第一增益。因此,与作为本来的马达增益的第一增益不同的第二增益不会作为马达增益过度地长久被使用。因此,第二车辆控制装置能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止。
在所述车辆控制装置中,也可以是,所述电子控制单元构成为,在第三期间中使用所述第二增益作为所述马达增益,所述第三期间是从第二次检测出所述曲轴为了使在使所述马达增益返回到所述第一增益后、第二次变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,所述电子控制单元构成为,在第二定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益,所述第二定时是在所述第三期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第三期间后成为所述目标角度以上的定时。
根据上述构成,即使在由于反馈控制的响应性而发生多次曲轴向负旋转方向旋转的状态的情况下,第二车辆控制装置也能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止。而且,即使在由于反馈控制的响应性而发生多次曲轴向负旋转方向旋转的状态的情况下,与作为本来的马达增益的第一增益不同的第二增益也不会作为马达增益过度地长久被使用。其结果,根据上述构成,能够使曲轴以曲轴转角成为目标角度的状态停止。
在所述车辆控制装置中,也可以是,所述电子控制单元构成为在所述第二期间中使用第二增益作为所述马达增益。所述第二增益可以是从所述第一增益起逐渐增加之后,向所述第一增益逐渐减少的增益。所述第二增益可以是从所述第一增益起逐渐减少之后,向所述第一增益逐渐增加的增益。
根据上述构成,能防止在马达增益从第一增益向第二增益切换或从第二增益向第一增益切换时转矩的急剧变化。
在所述车辆控制装置中,所述目标角度可以是压缩冲程的后半部分中的所述曲轴转角。
根据该方式,能够使活塞由于气缸内的空气的压力而移动的可能性降低这一第二车辆控制装置的效果变得更显著。
本发明的第三技术方案是一种车辆控制方法。所述车辆包括发动机和马达。所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴。所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出。所述马达构成为通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角。所述车辆控制方法包括:在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴停止在目标角度的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;在第一期间中使用第一角度作为所述目标角度;在第二期间中使用第二角度作为所述目标角度;以及在第一定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度。所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间。所述第一角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应。所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间。所述第二角度比所述第一角度大。所述第一定时是所述第二期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述第一角度以上的定时。
本发明的第四技术方案是一种车辆控制方法。所述车辆包括发动机和马达。所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴。所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出。所述马达构成为通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角。所述车辆控制方法包括:在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴在目标角度停止的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;在第一期间中使用第一增益作为规定所述转矩的大小的马达增益;在第二期间中使用第二增益作为所述马达增益;以及在第一定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益。所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间。所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间。所述第二增益是比所述第一增益大的规定正旋转方向的转矩的增益。所述第一定时是所述第二期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述目标角度以上的定时。
附图说明
以下,参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术上的和工业上的意义,以下说明中,类似的数字代表类似的部件,其中:
图1是表示本实施方式的车辆的构成的框图。
图2是表示曲轴停止动作的第一例的流程的流程图。
图3是表示在曲轴停止动作的第一例中进行的变更目标停止角度的动作的流程的流程图。
图4A是规定目标移动量与目标转速的关系的第一映射。
图4B是规定目标移动量与目标转速的关系的第二映射。
图5是表示进行曲轴停止动作的比较例的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
图6是表示进行曲轴停止动作的第一例的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
图7是表示在进行了曲轴停止动作的第一例的状况下,曲轴反复进行了两次由向负旋转方向的旋转和向正旋转方向的旋转构成的一个循环的旋转的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
图8是表示在曲轴停止动作的第二例中进行的变更目标停止角度的动作的流程的流程图。
图9是表示进行曲轴停止动作的第二例的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
图10是表示进行曲轴停止动作的第二例的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
图11是表示曲轴停止动作的第三例的流程的流程图。
图12是表示在曲轴停止动作的第三例中进行的增益变更动作的流程的流程图。
图13是表示进行曲轴停止动作的第三例的情况下的目标停止角度、曲轴转角以及转矩的时序图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的车辆控制装置的实施方式。
首先,参照图1的框图,说明本实施方式的车辆1的构成。如图1所示,车辆1具备:发动机11、电动发电机12、电动发电机13、电池14、变换器15、动力分配机构16、车轴17、车轮18以及电子控制单元(ECU)19。
发动机11通过燃烧汽油、轻油等燃料而驱动。发动机11作为车辆1的主要的动力源而发挥功能。在发动机11上安装有曲轴转角传感器111。曲轴转角传感器111检测发动机11的曲轴的曲轴转角θc。曲轴转角传感器111对ECU19输出检测出的曲轴转角θc
电动发电机12作为用于对电池14进行充电的发电机发挥功能。在电动发电机12作为发电机发挥功能的情况下,电动发电机12的旋转轴利用发动机11的动力而旋转。而且,电动发电机12利用经由变换器15从电池14供给的电力而驱动,从而能够使曲轴旋转。电动发电机12主要在将要使发动机11停止时,对曲轴输出转矩Tm,以使得曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止(也就是说发动机11停止)。
在电动发电机12上安装有转速传感器121。转速传感器121检测电动发电机12的转速(以后称为“马达转速”)Nm。转速传感器121对ECU19输出检测出的马达转速Nm
电动发电机13利用经由变换器15从电池14供给的电力而驱动,从而作为供给车辆1的动力的电动机发挥功能。
电池14是分别向电动发电机12、13供给用于驱动电动发电机12、13的电力的电力供给源。电池14是可充电的蓄电池。
变换器15将从电池14取出的直流电力变换为交流电力并分别向电动发电机12、13供给。进而,变换器15将由电动发电机12发电而成的交流电力变换为直流电力并向电池14供给。
动力分配机构16是具备未图示的太阳轮、行星架、小齿轮以及齿圈的行星齿轮机构。太阳轮的旋转轴与电动发电机12的旋转轴连结。齿圈的旋转轴与车轴17连结,所述车轴17向车轮18传递驱动力。车轴17还经由未图示的减速齿轮,与电动发电机13的旋转轴连结。位于太阳轮与齿圈的中间的行星架的旋转轴与曲轴连结。发动机11的旋转通过行星架和小齿轮传递给太阳轮和齿圈。也就是说,发动机11的动力被分配至两个系统。
ECU19构成为能够控制车辆1的整体动作。在本实施方式中,特别是ECU19进行曲轴停止动作。曲轴停止动作是如下动作:在将要使发动机11停止时,控制电动发电机12,以向曲轴输出能够使曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止的转矩Tm
为了进行曲轴停止动作,作为在其内部实现的逻辑或物理的处理块,ECU19具备旋转检测部191和马达控制部192。旋转检测部191基于曲轴转角传感器111输出的曲轴转角θc,检测曲轴的旋转方向。马达控制部192基于旋转检测部191的检测结果、曲轴转角θc、马达转速Nm以及目标停止角度θtgt,生成表示转矩Tm的目标值的转矩指令值Ttgt。转矩指令值Ttgt表示能够使曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止的转矩Tm。ECU19向变换器15输出与转矩指令值Ttgt相应的开关控制信号S。变换器15具备的开关元件的开关状态根据开关控制信号S而切换。其结果,电动发电机12输出与转矩指令值Ttgt相应的转矩Tm
接着,说明曲轴停止动作。在本实施方式中,ECU19能够进行曲轴停止动作的第一例至第三例中的至少一个。因此,在以下说明中,按顺序说明曲轴停止动作的第一例至第三例。
参照图2的流程图,说明曲轴停止动作的第一例的流程。如图2所示,马达控制部192首先判定是否请求了发动机11的停止(步骤S1)。发动机11的停止既可以由车辆1的驾驶员请求,也可以通过考虑了车辆1的行驶状态的ECU19的控制来请求。
在步骤S1的判定结果是判定为没有请求发动机11的停止的情况下(步骤S1:否),ECU19结束曲轴停止动作。在该情况下,ECU19也可以在经过了第一时间之后再次开始图2所示的曲轴停止动作。
另一方面,在步骤S1的判定结果是判定为请求了发动机11的停止的情况下(步骤S1:是),ECU19开始用于停止发动机11的停止控制动作。具体而言,ECU19控制燃料喷射装置以停止向发动机11供给燃料。与停止控制动作并行地,马达控制部192将第一角度θ1设定为目标停止角度θtgt(步骤S2)。第一角度θ1是作为默认的目标停止角度θtgt而由ECU19预先存储的参数。
第一角度θ1可以是能够通过曲轴以曲轴转角θc成为第一角度θ1的状态停止而得到期望的技术效果的角度。例如,第一角度θ1可以是在压缩冲程的后半部分中曲轴转角θc可取的角度(例如,相当于比BTDC0度大且比BTDC90度小的角度的曲轴转角θc)。例如,第一角度θ1可以是在压缩冲程的终端附近曲轴转角θc可取的角度(例如,相当于比BTDC0度大且比BTDC10度小的角度的曲轴转角θc)。在该情况下,能够得到如下技术效果:能降低对停止的发动机11再启动时的振动、噪声。
而且,第一角度θ1相当于用于控制空气相对于发动机11的至少一个气缸的流入流出的、设置于该至少一个气缸的阀(也就是说进气阀和排气阀)成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc。在此,本实施方式的“闭阀状态”不仅包括阀完全关闭(也就是说,完全切断了空气的流入流出)的状态,还包括:虽然未完全切断经由阀的空气的流入流出,但通过切断空气的流入流出的大部分,因曲轴的旋转引起的气缸内的空气的压力的变化变大预定量以上的状态。具体而言,气缸内的空气的压力变化变大预定量以上的状态是指如下状态:因曲轴的旋转而变化的气缸内的空气的压力变大至会推下或拉上活塞的程度。在上述压缩冲程的后半部分,曲轴转角θc可取的角度相当于进气阀和排气阀成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc
在以下说明中,为了便于说明,第一角度θ1设为在压缩冲程的终端附近曲轴转角θc可取的角度。
之后,马达控制部192根据需要变更目标停止角度θtgt(步骤S3)。以下,参照图3,详细说明图2的步骤S3中的变更目标停止角度θtgt的动作。
如图3所示,旋转检测部191基于曲轴转角传感器111输出的曲轴转角θc,判定曲轴是否正在向负旋转方向旋转(步骤S31)。在曲轴转角θc的时间微分值小于0的情况下,旋转检测部191判定为发动机11正在向负旋转方向旋转。另一方面,在曲轴转角θc的时间微分值比0大的情况下,旋转检测部191判定为发动机11没有在向负旋转方向旋转(也就是说正在向正旋转方向旋转)。此外,本实施方式中的“正旋转方向”是指发动机11驱动时曲轴通常旋转的方向(也就是说曲轴转角θc增大的方向)。本实施方式中的“负旋转方向”是指与正旋转方向相反的旋转方向(也就是说曲轴转角θc减小的方向)。
在步骤S31的判定结果是判定为曲轴正在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:是),马达控制部192将第二角度θ2设定成目标停止角度θtgt(步骤S32)。第二角度θ2比第一角度θ1大。也就是说,第二角度θ2相当于通过对第一角度θ1加上正旋转方向的偏移量而得到的角度。第二角度θ2既可以是ECU19预先存储的参数,也可以是ECU19适当算出的参数。第二角度θ2优选与第一角度θ1同样地相当于设置于至少一个气缸的进气阀和排气阀成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc。但是,第二角度θ2也可以与设置于至少一个气缸的进气阀和排气阀成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc不同。
另一方面,在步骤S31的判定结果是判定为曲轴没有在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:否),假想为发动机11正在向正旋转方向旋转。这是由于,在发动机11停止的情况下,在之后说明的图2的步骤S9的判定结果后,曲轴停止动作结束,所以不进行图3所示的动作。在该情况下,马达控制部192判定当前的曲轴转角θc是否为第一角度θ1以上(步骤S33)。
在步骤S33的判定结果是判定为当前的曲轴转角θc是第一角度θ1以上的情况下(步骤S33:是),马达控制部192将第一角度θ1设定成目标停止角度θtgt(步骤S34)。另一方面,在步骤S33的判定结果是判定为当前的曲轴转角θc比第一角度θ1小的情况下(步骤S33:否),马达控制部192不变更目标停止角度θtgt。因此,在将第一角度θ1设定成目标停止角度θtgt的情况下,目标停止角度θtgt维持在第一角度θ1。在将第二角度θ2设定成目标停止角度θtgt的情况下,目标停止角度θtgt维持在第二角度θ2
再次到图2中,马达控制部192算出直到当前的曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt为止,曲轴应移动(也就是旋转)的目标移动量Rtgt(步骤S4)。具体而言,马达控制部192算出当前的曲轴转角θc与目标停止角度θtgt之间的差值Δθ。进而,马达控制部192算出到停止曲轴为止(也就是说,曲轴向正旋转方向的惯性力消失为止)所需的曲轴的总转速Ntotal。之后,马达控制部192使用目标移动量Rtgt=差值Δθ+360°×Ntotal这一数学式,算出目标移动量Rtgt
之后,马达控制部192基于在步骤S4中算出的目标移动量Rtgt,算出马达转速Nm的目标值(目标转速Nmtgt)(步骤S5)。马达控制部192基于规定目标移动量Rtgt与目标转速Nmtgt的关系的映射,算出目标转速Nmtgt。特别是在目标移动量Rtgt为360度以上(也就是说,到曲轴停止为止,曲轴旋转一周以上)的情况下,马达控制部192基于图4A所示的第一映射,算出目标转速Nmtgt。目标移动量Rtgt越小,第一映射就规定越小的目标转速Nmtgt。另一方面,在目标移动量Rtgt小于360度(也就是说,在曲轴旋转一周前曲轴停止,也就是说,在接下来曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的时间点曲轴停止)的情况下,马达控制部192基于图4B所示的第二映射,算出目标转速Nmtgt。第二映射在目标移动量Rtgt为正的预定值以上的情况下,规定正的目标转速Nmtgt,在目标移动量Rtgt为负的预定值以下的情况下,规定负的目标转速Nmtgt,在目标移动量Rtgt小于正的预定值且比负的预定值大的情况下规定零这样的目标转速Nmtgt
之后,马达控制部192算出当前的马达转速Nm与目标转速Nmtgt的差值ΔNm(步骤S6)。之后,马达控制部192基于差值ΔNm,算出转矩指令值Ttgt(步骤S7)。也就是说,马达控制部192通过进行用于使差值ΔNm成为零的反馈控制(例如PI控制),算出转矩指令值Ttgt。之后,马达控制部192生成与转矩指令值Ttgt相应的开关控制信号S,并且向变换器15输出所生成的开关控制信号S(步骤S8)。其结果,电动发电机12输出与转矩指令值Ttgt相应的转矩Tm
之后,马达控制部192判定发动机11是否已停止(步骤S9)。例如,马达控制部192可以在曲轴转角θc的时间微分值在预定时间的范围内成为零的情况下,判定为发动机11已停止。在步骤S9的判定结果为判定为发动机11没有停止的情况下(步骤S9:否),ECU19再次进行步骤S3至步骤S8的动作。另一方面,在步骤S9的判定结果为判定为发动机11已停止的情况下(步骤S9:是),ECU19结束曲轴停止动作。在该情况下,ECU19也可以在经过了第二时间之后再次开始图2所示的曲轴停止动作。
接着,参照图5和图6所示的时序图,说明曲轴停止动作的第一例的技术效果。在以下说明中,为了明确曲轴停止动作的第一例的技术效果,在说明了目标停止角度θtgt持续维持在第一角度θ1的比较例的曲轴停止动作中可能发生的技术问题之后,说明曲轴停止动作的第一例的技术效果。
首先,图5是表示进行比较例的曲轴停止动作的情况下的目标停止角度θtgt、曲轴转角θc以及转矩Tm的时序图。如图5所示,在时刻t51,比较例的曲轴停止动作开始。在该情况下,虽然停止了对发动机11的燃料的供给,但曲轴因惯性力而继续向正旋转方向旋转。也就是说,曲轴转角θc反复进行0度到720度为止的变化。因此,马达控制部192使用第一映射控制电动发电机12。其结果,电动发电机12输出向负旋转方向起作用的转矩Tm,以抵消曲轴向正旋转方向的惯性力。
之后,曲轴向正旋转方向的惯性力逐渐减小。其结果,在时刻t52,目标移动量Rtgt变得比360度小。也就是说,在时刻t52这一时间点的目标移动量Rtgt表示曲轴应在接下来曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的时间点停止。因此,马达控制部192使用第二映射控制电动发电机12。在该情况下,电动发电机12也输出向负旋转方向起作用的转矩Tm,以抵消曲轴向正旋转方向的惯性力,并使得曲轴在接下来曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的时间点停止。
然而,如上所述,规定转矩Tm的转矩指令值Ttgt通过反馈控制算出。因此,由于反馈控制的响应性(例如响应延迟等),转矩指令值Ttgt有可能不会成为能够使曲轴在曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt(即差值Δθ成为零)的时间点停止的值。在该情况下,如图5所示,即使是在时刻t53曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的情况下,曲轴向正旋转方向的惯性力也有残留。其结果,即使曲轴转角θc变得比目标停止角度θtgt大,曲轴还是向正旋转方向旋转。也就是说,会发生曲轴转角θc相对于目标停止角度θtgt的向正旋转方向的过冲。
即使在曲轴转角θc变得比目标停止角度θtgt大的情况下,电动发电机12也输出向负旋转方向起作用的转矩Tm,以抵消曲轴向正旋转方向的惯性力。其结果,在时刻t54,曲轴向正旋转方向的惯性力成为零。
在此,如上所述,第一角度θ1是在压缩冲程的终端附近曲轴转角θc可取的角度。进一步地,第一角度θ1相当于进气阀和排气阀成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc。因此,在时刻t54之前,曲轴以活塞压缩燃烧室内的空气的方式旋转。因此,在时刻t54这一时间点,以推下活塞(也就是说,使曲轴向负旋转方向旋转)的方式起作用的力从燃烧室内的空气向活塞施加。进而,由于在时刻t54曲轴向正旋转方向的惯性力成为零,所以时刻t54以后,由于从燃烧室内的空气向活塞施加的力,曲轴向负旋转方向旋转。
在时刻t54以后,由于燃烧室内的空气的力(所谓反作用),曲轴向负旋转方向旋转。因此,电动发电机12输出向正旋转方向起作用的转矩Tm,以调整曲轴向负旋转方向的旋转量而使得曲轴在曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的时间点停止。因此,在曲轴转角θc位于目标停止角度θtgt的附近(也就是说,差值Δθ的绝对值成为预定值以下)的情况下,除了第二映射以外,也考虑与燃烧室内的空气的力相应的曲轴的举动来控制电动发电机12(不仅是比较例,在曲轴停止动作的第一例中也同样如此)。另一方面,规定向正旋转方向起作用的转矩Tm的转矩指令值Ttgt也通过反馈控制而算出。因此,如图5所示,即使是在时刻t54以后曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的情况下,曲轴也有可能向负旋转方向旋转。也就是说,发生曲轴转角θc相对于目标停止角度θtgt的向负旋转方向的过冲。
在曲轴转角θc变得比目标停止角度θtgt小的情况下,电动发电机12也输出向正旋转方向起作用的转矩Tm,以调整曲轴向负旋转方向的旋转量。其结果,在时刻t55,曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向。在时刻t55这一时间点,曲轴转角θc比目标停止角度θtgt小。因此,电动发电机12继续输出向正旋转方向起作用的转矩Tm,以使得曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止。其结果,在时刻t56,曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt
然而,在时刻t55至时刻t56为止的期间中的曲轴向正旋转方向的旋转量(也就是说,在曲轴刚刚停止前的曲轴的旋转量)相对多的情况下,与时刻t55至时刻t56为止的期间中的曲轴向正旋转方向的旋转量相对少的情况相比,在时刻t56这一时间点,从燃烧室内的空气向活塞施加的力变大以推下曲轴。因此,即使在时刻t56以后,电动发电机12也需要继续输出向正旋转方向起作用的相对大的转矩Tm,以使得曲轴不会因活塞从燃烧室内的空气受到的力而旋转。假如在时刻t57电动发电机12中止转矩Tm的输出,则由于活塞从燃烧室内的空气受到的力,曲轴向负旋转方向旋转。因此,曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止变得困难。
相对于在这样的比较例的曲轴停止动作中产生的技术问题,曲轴停止动作的第一例中,为了使曲轴向负旋转方向的旋转量相对减少,并使之后的曲轴向正旋转方向的旋转量相对减少,将目标停止角度θtgt从第一角度θ1变更为第二角度θ2
具体而言,图6是表示进行曲轴停止动作的第一例的情况下的目标停止角度θtgt、曲轴转角θc以及转矩Tm的时序图。如图6所示,在时刻t61,曲轴停止动作的第一例开始。在该情况下也与进行比较例的曲轴停止动作的情况同样地,电动发电机12输出向负旋转方向起作用的转矩Tm,以抵消曲轴向正旋转方向的惯性力。之后,在时刻t62,目标移动量Rtgt变得比360度小。之后,由于反馈控制的响应性,在时刻t63,发生曲轴转角θc相对于目标停止角度θtgt的向正旋转方向的过冲。之后,在时刻t64,曲轴向正旋转方向的惯性力成为零。
由于从时刻t61到时刻t64,发动机11继续向正旋转方向旋转,所以目标停止角度θtgt没有设定为第二角度θ2。因此,无论曲轴转角θc是否为第一角度θ1以上,目标停止角度θtgt都维持在第一角度θ1。另一方面,在时刻t64以后,曲轴向负旋转方向旋转。其结果,在时刻t64,目标停止角度θtgt从第一角度θ1向第二角度θ2变更。
在时刻t64以后,与比较例同样地,电动发电机12输出向正旋转方向起作用的转矩Tm。进而,在时刻t65,曲轴的旋转方向从负旋转方向向正旋转方向切换。另外,设为:在时刻t65这一时间点发生曲轴转角θc相对于变更前的目标停止角度θtgt(即第一角度θ1)的向负旋转方向的过冲。相反地,在曲轴向负旋转方向旋转之后没有发生曲轴转角θc相对于变更前的目标停止角度θtgt(即第一角度θ1)的向负旋转方向的过冲的情况下,也可以进行与图2所示的曲轴停止动作不同的动作。即使在时刻t65曲轴的旋转方向向正旋转方向切换的情况下,由于曲轴转角θc比第一角度θ1小,所以目标停止角度θtgt也被维持在第二角度θ2。进而,即使在时刻t65以后,电动发电机12也继续输出向正旋转方向起作用的转矩Tm,以使得曲轴以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止。之后,在时刻t66,曲轴转角θc与第一角度θ1一致。其结果,由于判定为曲轴转角θc成为第一角度θ1以上,所以目标停止角度θtgt从第二角度θ2向第一角度θ1变更。其结果,曲轴以曲轴转角θc成为作为目标停止角度θtgt的第一角度θ1的状态停止。
在此,在将目标停止角度θtgt设定为第二角度θ2的情况下,与将目标停止角度θtgt维持在第一角度θ1的情况下相比,为了使曲轴转角θc与目标停止角度θtgt一致所需的曲轴向负旋转方向的旋转量变少。因此,在将目标停止角度θtgt设定为第二角度θ2的情况下,与将目标停止角度θtgt维持在第一角度θ1的情况下相比,为了减少时刻t64以后的曲轴向负旋转方向的旋转量,在时刻t64以后输出的向正旋转方向起作用的转矩Tm相对变大。其结果,由于时刻t64以后的曲轴向负旋转方向的旋转量变少,所以时刻t65以后的曲轴向正旋转方向的旋转量也变少。因此,在时刻t66这一时间点,以推下曲轴的方式从燃烧室内的空气向活塞施加的力也变小。因此,在时刻t66以后,即使电动发电机12不继续输出向正旋转方向起作用的相对大的转矩Tm,曲轴也不会由于活塞从燃烧室内的空气受到的力而旋转。因此,假如在时刻t67电动发电机12中止转矩Tm的输出的情况下,曲轴也不会由于活塞从燃烧室内的空气受到的力,而向负旋转方向旋转。因此,曲轴能够适当地以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止。也就是说,根据曲轴停止动作的第一例,即使在曲轴停止前由于反馈控制的响应性曲轴向负旋转方向旋转的情况下,曲轴也能够以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止。
发动机11具备的气缸的数量越少,因上述反馈控制的响应性引起的曲轴向负旋转方向的旋转量就越倾向于变大。其原因在于,气缸的数量越少,在某个气缸中由被压缩的空气导致的曲轴的负旋转方向的旋转因其他气缸中的曲轴的举动而被抵消的可能性就越小。因此,在发动机11的气缸数为预定数以下的情况下,与发动机11的气缸数比预定数多的情况下相比,由曲轴停止动作的第一例实现的技术效果显著呈现。例如,在气缸数为4以下(或6以下)的情况下,与发动机11的气缸数比4多(或比6多)的情况相比,由曲轴停止动作的第一例实现的技术效果显著呈现。此外,在发动机11具备多个气缸的情况下,也可以是,ECU19以多个气缸中的至少一个气缸为对象进行上述的曲轴停止动作的第一例。在该情况下,成为曲轴停止动作的第一例的对象的至少一个气缸优选是将目标停止角度θtgt设定为第一角度θ1的气缸,所述第一角度θ1相当于进气阀和排气阀成为闭阀状态的情况下的曲轴转角θc
此外,如上所述,第二角度θ2是以减少曲轴向负旋转方向的旋转量为目的而设定的目标停止角度θtgt。换句话说,第二角度θ2是以增大在曲轴正在向负旋转方向旋转的状况下输出的向正旋转方向起作用的转矩Tm为目的设定的目标停止角度θtgt。因此,从达成这样的目的的角度来看,优选第二角度θ2基于车辆1的规格等预先设定为适当的值。
在上述说明中,因反馈控制的响应性引起的曲轴向负旋转方向的旋转仅发生了一次。然而,因反馈控制的响应性引起的曲轴向负旋转方向的旋转有可能发生两次以上。也就是说,因反馈控制的响应性,曲轴有可能反复进行多次由向负旋转方向的旋转和向正旋转方向的旋转构成的一个循环的旋转。在该情况下,也通过ECU19进行上述曲轴停止动作的第一例,从而曲轴能够以曲轴转角θc成为目标停止角度θtgt的状态停止。例如,图7是表示在进行了曲轴停止动作的第一例的状况下,曲轴反复进行了两次由向负旋转方向的旋转和向正旋转方向的旋转构成的一个循环的旋转的情况下的目标停止角度θtgt、曲轴转角θc以及转矩Tm的时序图。如图7所示,在时刻t71,曲轴停止动作的第一例开始,在时刻t72,目标移动量Rtgt变得比360度小,在时刻t73,发生曲轴转角θc相对于目标停止角度θtgt的向正旋转方向的过冲,在时刻t74,曲轴的旋转方向从正旋转方向切换为负旋转方向。其结果,在时刻t74,目标停止角度θtgt从第一角度θ1向第二角度θ2变更。之后,曲轴进行一次由向负旋转方向的旋转和向正旋转方向的旋转构成的一个循环的旋转。其结果,在时刻t75,曲轴转角θc与第一角度θ1一致,目标停止角度θtgt从第二角度θ2向第一角度θ1变更。然而,即使在时刻t75以后,也因反馈控制的响应性,有时会发生曲轴转角θc相对于目标停止角度θtgt的向正旋转方向的过冲。其结果,在时刻t76,曲轴再次开始向负旋转方向的旋转。其结果,在时刻t76,目标停止角度θtgt再次从第一角度θ1向第二角度θ2变更。之后,曲轴进行一次由向负旋转方向的旋转和向正旋转方向的旋转构成的一个循环的旋转。其结果,在时刻t77,曲轴转角θc与第一角度θ1一致,目标停止角度θtgt从第二角度θ2再次向第一角度θ1变更。其结果,曲轴以曲轴转角θc成为作为目标停止角度θtgt的第一角度θ1的状态停止。
在上述说明中,在曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向后曲轴转角θc成为变更前的目标停止角度θtgt(也就是说第一角度θ1)以上的定时,马达控制部192使目标停止角度θtgt返回到第一角度θ1。然而,也可以是,在曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向起经过了预定期间的定时,马达控制部192使目标停止角度θtgt返回到第一角度θ1。在该情况下,即使在曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的时间点没有发生曲轴转角θc相对于变更前的目标停止角度θtgt(也就是说第一角度θ1)的向负旋转方向的过冲的情况下,曲轴也以曲轴转角θc成为作为本来的目标停止角度θtgt的第一角度θ1的状态停止。
在上述说明中,由于第一角度θ1是在压缩冲程的终端附近曲轴转角θc可取的角度,在曲轴刚刚开始向负旋转方向旋转之前,曲轴以活塞压缩燃烧室内的空气的方式旋转。然而,在曲轴刚刚开始向负旋转方向旋转之前,有时曲轴也以活塞使燃烧室内的空气膨胀的方式旋转。在该情况下也没有变的是,以拉上活塞(也就是说,使曲轴向负旋转方向旋转)的方式起作用的力(也就是说,实质上相当于负压的力)从燃烧室内的空气向活塞施加。因此,也可以是,上述曲轴停止动作的第一例不仅在曲轴刚刚开始向负旋转方向旋转之前曲轴以活塞压缩燃烧室内的空气的方式旋转的情况下进行,也在曲轴刚刚开始向负旋转方向旋转之前曲轴以活塞使燃烧室内的空气膨胀的方式旋转的情况下进行。在该情况下也适当享受上述效果。
曲轴停止动作的第二例在使用阶段性地变化的(也就是说逐渐增减)的第二角度θ2这一点,与使用固定(也就是说不变化)的第二角度θ2的上述曲轴停止动作的第一例不同。曲轴停止动作的第二例的其他动作与曲轴停止动作的第一例的其他动作相同。阶段性地变化的第二角度θ2通过变更图2的步骤S3中的变更目标停止角度θtgt的动作而设定。因此,以下,参照图8的流程图,说明曲轴停止动作的第二例的流程。
如图8所示,旋转检测部191判定曲轴是否正在向负旋转方向旋转(步骤S31)。在步骤S31的判定结果是判定为曲轴正在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:是),马达控制部192将阶段性地变化的第二角度θ2设定成目标停止角度θtgt(步骤S41)。
另一方面,在步骤S31的判定结果是判定为曲轴没有在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:否),马达控制部192判定当前的曲轴转角θc是否为第一角度θ1以上(步骤S33)。在步骤S33的判定结果为判定为当前的曲轴转角θc是第一角度θ1以上的情况下(步骤S33:是),马达控制部192将第一角度θ1设定成目标停止角度θtgt(步骤S34)。
另一方面,在步骤S33的判定结果为判定为当前的曲轴转角θc比第一角度θ1小的情况下(步骤S33:否),马达控制部192判定是否将第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt(步骤S42)。在步骤S42的判定结果是判定为没有将第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt的情况下(步骤S42:否),目标停止角度θtgt维持在第一角度θ1。在步骤S42的判定结果是判定为将第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt的情况下(步骤S42:是),马达控制部192将阶段性地变化的第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt(步骤S43)。
为了在步骤S41和S43中设定阶段性地变化的第二角度θ2,马达控制部192设定相对于之前的目标停止角度θtgt的差值成为预定量以下的第二角度θ2。反复进行图8所示的动作直到发动机11停止。因此,也反复进行步骤S41和S43的动作。其结果,如图9所示,设定为目标停止角度θtgt的第二角度θ2(也就是说目标停止角度θtgt本身)阶段性地变化。其结果,在曲轴停止动作的第二例中,与曲轴停止动作的第一例相比,转矩Tm平缓地变化(换句话说,难以急剧地变化)。
如图9所示,马达控制部192能够将阶段性地增大的第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt。在该情况下,也可以是,马达控制部192设定阶段性地变化的第二角度θ2,以使得在将目标停止角度θtgt从第一角度θ1变更为第二角度θ2起第三时间t3以内第二角度θ2成为峰值(具体而言,相当于在第一例中使用的第二角度θ2)。另外,在设定阶段性地增大的第二角度θ2的情况下,马达控制部192能够设定以第一角度θ1为起点阶段性地增大的第二角度θ2
如图9所示,马达控制部192能够将阶段性地减小的第二角度θ2设定为目标停止角度θtgt。例如,也可以是,马达控制部192监视当前的曲轴转角θc与第一角度θ1的差值,基于该监视结果,预测曲轴转角θc成为第一角度θ1以上的定时(也就是说,目标停止角度θtgt返回到第一角度θ1的定时),并使第二角度θ2阶段性地减小,以使得在该预测的定时使目标停止角度θtgt成为第一角度θ1。另外,在设定阶段性地减小的第二角度θ2的情况下,马达控制部192能够设定以第一角度θ1为目标阶段性地减小的第二角度θ2
此外,反复进行图8所示的动作的周期越短,第二角度θ2的每一次变化的变化量就变得越小下去,因此,第二角度θ2更平滑地变化。例如,图9示出了反复进行图8所示的动作的周期相对长的情况下的目标停止角度θtgt、曲轴转角θc以及转矩Tm。另一方面,例如,图10示出了反复进行图8所示的动作的周期相对短的情况下的目标停止角度θtgt、曲轴转角θc以及转矩Tm
如图11的流程图所示,曲轴停止动作的第三例在如下点与曲轴停止动作的第一例不同:为了增大曲轴正在向负旋转方向旋转的状况下输出的转矩Tm,变更能够规定转矩Tm的大小的控制增益k(步骤S10)。曲轴停止动作的第三例与曲轴停止动作的第一例相比,不同之处在于:使用了第一角度θ1作为目标停止角度θtgt(也就是说,不使用第二角度θ2)。曲轴停止动作的第三例的其他动作与曲轴停止动作的第一例的其他动作相同。以下,参照图12的流程图,详细说明图11的步骤S10中的变更控制增益k的动作。
如图12所示,旋转检测部191判定曲轴是否正在向负旋转方向旋转(步骤S31)。
在步骤S31的判定结果是判定为曲轴正在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:是),马达控制部192将第二增益k2设定成控制增益k(步骤S102)。在本实施方式中,控制增益k包括在上述马达控制部192进行的反馈控制(PI控制)中使用的比例增益kp和积分增益ki中的至少一方。因此,马达控制部192将第二增益kp2设定成比例增益kp,和/或将第二增益ki2设定成积分增益ki。第二增益kp2是能够规定比后述的第一增益kp1规定的转矩(特别是向正旋转方向起作用的转矩,以下相同)Tm更大的转矩Tm的比例增益kp。第二增益ki2是能够规定比后述的第一增益ki1规定的转矩Tm更大的转矩Tm的积分增益ki。第二增益kp2和ki2既可以是ECU19预先存储的参数,也可以是ECU19适当算出的参数。其中,控制增益k也可以是能够调整转矩Tm的大小的任意的增益。
另一方面,在步骤S31的判定结果是判定为曲轴没有在向负旋转方向旋转的情况下(步骤S31:否),马达控制部192判定当前的曲轴转角θc是否为目标停止角度θtgt以上(步骤S103)。
在步骤S103的判定结果是判定为当前的曲轴转角θc为目标停止角度θtgt以上的情况下(步骤S103:是),马达控制部192将第一增益k1设定成控制增益k(步骤S104)。也就是说,马达控制部192将第一增益kp1设定成比例增益kp,和/或将第一增益ki1设定成积分增益ki。第一增益k1(也就是说第一增益kp1和ki1)是ECU19预先存储作为默认的控制增益k的参数。另一方面,在步骤S103的判定结果是判定为当前的曲轴转角θc比目标停止角度θtgt小的情况下(步骤S103:否),马达控制部192不变更控制增益k。因此,在将第一增益k1设定为控制增益k的情况下,控制增益k维持在第一增益k1。在将第二增益k2设定为控制增益k的情况下,控制增益k维持在第二增益k2
在这样的曲轴停止动作的第三例中,也与曲轴停止动作的第一例同样地,与控制增益k维持在第一增益k1的情况下相比,曲轴正在向负旋转方向旋转的状况下输出的转矩Tm相对变大(参照图13)。其结果,由于曲轴向负旋转方向的旋转量变少,所以之后的曲轴向正旋转方向的旋转量也变少。因此,以推下曲轴的方式从燃烧室内的空气向活塞施加的力也变小。因此,曲轴停止动作的第三例能够适当地享受与曲轴停止动作的第一例能够享受的效果同样的效果。
此外,在曲轴停止动作的第三例中,也与曲轴停止动作的第二例同样地,可以将阶段性地变化的第二增益k2设定成控制增益k。例如,可以将阶段性地增加的第二增益k2设定成控制增益k。例如,可以将阶段性地减少的第二增益k2设定成控制增益k。例如,可以将在阶段性地减少之后阶段性地增加的第二增益k2设定成控制增益k。例如,可以将在阶段性地增加之后阶段性地减少的第二增益k2设定成控制增益k。另外,在曲轴停止动作的第三例中,也与曲轴停止动作的第一例同样地,可以在第一角度θ1与第二角度θ2之间变更目标停止角度θtgt
此外,本发明能够在不违反从权利要求书和说明书整体能够理解的发明主旨或思想的范围内进行适当变更,伴随这样的变更的车辆控制装置也包含于本发明的技术思想中。

Claims (14)

1.一种车辆控制装置,
所述车辆包括发动机和马达,
所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴,所述阀构成为,控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出,
所述马达构成为,通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角,
所述车辆控制装置包括电子控制单元,
所述电子控制单元构成为,在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴停止在目标角度的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
所述电子控制单元构成为,检测所述曲轴的旋转方向;
所述电子控制单元构成为,在第一期间中使用第一角度作为所述目标角度,
所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间,
所述第一角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
所述电子控制单元构成为,在第二期间中使用第二角度作为所述目标角度,
所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述第二角度比所述第一角度大;以及
所述电子控制单元构成为,在第一定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度,
所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述第一角度以上的定时。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在第三期间中使用所述第二角度作为所述目标角度,
所述第三期间是从第二次检测出所述曲轴为了使在使所述目标角度返回到所述第一角度后、第二次变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述电子控制单元构成为,在第二定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度,
所述第二定时是在所述第三期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第三期间后成为所述第一角度以上的定时。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述第二角度在从所述第一角度逐渐增加之后,向所述第一角度逐渐减少。
4.根据权利要求2所述的车辆控制装置,其中,
所述第二角度在从所述第一角度逐渐增加之后,向所述第一角度逐渐减少。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述第一角度是压缩冲程的后半部分中的所述曲轴转角。
6.一种车辆控制装置,
所述车辆包括发动机和马达,
所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴,所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出,
所述马达构成为,通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角,
所述车辆控制装置包括电子控制单元,
所述电子控制单元构成为,在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴停止在目标角度的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
所述电子控制单元构成为,检测所述发动机的旋转方向;
所述电子控制单元构成为,在第一期间中使用第一增益作为规定所述转矩的大小的马达增益,
所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间;
所述电子控制单元构成为,在第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,
所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述第二增益是比所述第一增益大的规定正旋转方向的转矩的增益;以及
所述电子控制单元构成为,在第一定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益,
所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述目标角度以上的定时。
7.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在第三期间中使用所述第二增益作为所述马达增益,
所述第三期间是从第二次检测出所述曲轴为了使在使所述马达增益返回到所述第一增益后、第二次变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述电子控制单元构成为,在第二定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益,
所述第二定时是在所述第三期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第三期间后成为所述目标角度以上的定时。
8.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在所述第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,并且
所述第二增益是从所述第一增益起逐渐增加之后,向所述第一增益逐渐减少的增益。
9.根据权利要求7所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在所述第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,并且
所述第二增益是从所述第一增益起逐渐增加之后,向所述第一增益逐渐减少的增益。
10.根据权利要求6所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在所述第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,并且
所述第二增益是从所述第一增益起逐渐减少之后,向所述第一增益逐渐增加的增益。
11.根据权利要求7所述的车辆控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在所述第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,并且
所述第二增益是从所述第一增益起逐渐减少之后,向所述第一增益逐渐增加的增益。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述目标角度是压缩冲程的后半部分中的所述曲轴转角。
13.一种车辆控制方法,
所述车辆包括发动机和马达,
所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴,所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出,
所述马达构成为通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角,
所述车辆控制方法包括:
在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴以成为目标角度的状态停止的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
在第一期间中使用第一角度作为所述目标角度,
所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间,
所述第一角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
在第二期间中使用第二角度作为所述目标角度,
所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述第二角度比所述第一角度大;以及
在第一定时使所述目标角度从所述第二角度返回到所述第一角度,
所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述第一角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述第一角度以上的定时。
14.一种车辆控制方法,
所述车辆包括发动机和马达,
所述发动机包括至少一个气缸、阀以及曲轴,所述阀构成为控制空气相对于所述至少一个气缸的流入流出,
所述马达构成为,通过对所述曲轴输出转矩,调整所述曲轴的曲轴转角,
所述车辆控制方法包括:
在所述发动机的停止控制期间,基于所述曲轴转角执行所述马达的反馈控制,以输出用于使所述曲轴以成为目标角度的状态停止的所述转矩,所述目标角度与所述阀成为闭阀状态的所述曲轴转角对应;
在第一期间中使用第一增益作为规定所述转矩的大小的马达增益,
所述第一期间是从开始所述反馈控制起,到首次检测出所述曲轴为了使变得比所述目标角度大的所述曲轴转角向所述目标角度返回而向负旋转方向旋转的定时为止的期间;
在第二期间中使用第二增益作为所述马达增益,
所述第二期间是从经过所述第一期间起,到检测出所述曲轴的旋转方向从负旋转方向切换为正旋转方向的定时为止的期间,
所述第二增益是比所述第一增益大的规定正旋转方向的转矩的增益;以及
在第一定时使所述马达增益从所述第二增益返回到所述第一增益,
所述第一定时是在所述第二期间中变得比所述目标角度小的所述曲轴转角在经过所述第二期间后成为所述目标角度以上的定时。
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