CN112443408B - 传动系统 - Google Patents

传动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112443408B
CN112443408B CN202010626599.5A CN202010626599A CN112443408B CN 112443408 B CN112443408 B CN 112443408B CN 202010626599 A CN202010626599 A CN 202010626599A CN 112443408 B CN112443408 B CN 112443408B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
stop position
internal combustion
combustion engine
transmission system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010626599.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112443408A (zh
Inventor
堀田慎太郎
川合孝史
伏木俊介
若林秀人
伊藤弘和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN112443408A publication Critical patent/CN112443408A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112443408B publication Critical patent/CN112443408B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10216Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F02M61/145Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors the injection nozzle opening into the air intake conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/044Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F02N99/002Starting combustion engines by ignition means
    • F02N99/006Providing a combustible mixture inside the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04Sensors
    • F01L2820/042Crankshafts position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1812Number of cylinders three
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F02D2041/0095Synchronisation of the cylinders during engine shutdown
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D2041/0265Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to decrease temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/50Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501Vehicle speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/065Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at hot start or restart
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N2019/002Aiding engine start by acting on fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/026Catalyst temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种传动系统,配备有喷口喷射式的内燃机。将如下的处理称为第一起动处理:在发动机停止时,将燃料封闭在压缩行程气缸中,基于存储的曲柄停止位置,在起动时的压缩行程气缸的最初的循环中实施点火。将如下的处理称为第二起动处理:基于存储的曲柄停止位置,在所述发动机停止期间实施用于进气行程气缸的燃料喷射,基于存储的曲柄停止位置,在起动时的进气行程气缸的最初的循环中实施点火。控制装置在提出了发动机起动要求时的催化剂温度在第一阈值以上的情况下,伴随着第一起动处理及第二起动处理中的至少一方使内燃机起动。

Description

传动系统
技术领域
本发明涉及传动系统。
背景技术
例如,在日本特开2001-221138中公开了一种内燃机的起动装置。该内燃机是用于启停车辆的气缸内喷射型发动机。为了提高起动性能,将起动装置构成为在发动机停止时检测曲轴的旋转位置,并且,采用电动机(起动马达)在发动机停止期间使曲轴旋转,以便在再起动时形成最佳的最佳曲柄角。另外,在日本特开2001-221138中,公开了一种以气缸内喷射型发动机作为对象的提前起动控制。在该提前起动控制中,在再起动时,从在通过自动停止处理而形成的发动机停止期间处于压缩行程或者进气行程的气缸(压缩行程气缸或者进气行程气缸)起开始燃料喷射及点火。进而,在日本特开2001-221138中,作为以进气管喷射型发动机为对象的曲轴向最佳曲柄角的旋转控制的例子,记载了以下内容:如果将某个气缸的进气门即将被打开之前设定为最佳曲柄角,则与启动开始一起,将喷射燃料吸入到气缸内,立即进行压缩及燃烧。
另外,在日本特开2011-099357中公开了如下技术:在进行自动停止处理及再起动处理的火花点火式内燃机中,为了迅速地进行发动机再起动,利用采用了强磁性磁阻元件(MRE)的曲柄角传感器进行气缸判别。在日本特开2014-185524中公开如下技术:通过在发动机起动时向燃烧室供应大量的燃料并使之燃烧,使发动机旋转速度急速上升,降低燃烧气体中的烃(HC)。另外,在日本特开2015-045247中公开了如下技术:在发动机停止时,控制曲轴的停止位置以使其处于压缩上止点附近。
发明内容
在为了车辆驱动及发电中的至少一方而配备内燃机的传动系统中,若频繁使用内燃机的高负荷区域,则排气净化催化剂(简称为“催化剂”)的温度变高。若内燃机在催化剂温度高的状态下停止,则在之后的再起动时,催化剂温度依然会处于高的状态。在氧浓度高的气体流入高温的催化剂时,容易产生催化剂的劣化。从而,当因发动机起动(再起动)刚刚开始之后的曲轴的旋转而使得空气(氧)流入高温的催化剂时,存在着催化剂的劣化发展的隐患。
本发明提供一种传动系统,当在排气净化催化剂的温度高的条件下的发动机起动时,能够抑制氧向排气净化催化剂的流入。
本发明的一种方式涉及传动系统。所述传动系统包括:内燃机、第一电动机、停止位置传感器和控制装置。所述内燃机包括:至少一个气缸;曲轴;燃料喷射装置,所述燃料喷射装置配备有燃料喷射阀,所述燃料喷射阀配置于所述至少一个气缸中的每一个,向进气口喷射燃料;点火装置,所述点火装置对混合气进行点火;以及排气净化催化剂,所述排气净化催化剂配置于排气通路。所述第一电动机能够使所述内燃机启动。所述停止位置传感器检测所述曲轴的曲柄停止位置。所述控制装置构成为:控制所述内燃机和所述第一电动机,实施停止位置存储处理,所述停止位置存储处理是存储由所述停止位置传感器检测出的所述曲柄停止位置的处理。在提出了发动机起动要求时的所述排气净化催化剂的温度在第一阈值以上的情况下,所述控制装置实施伴随第一起动处理及第二起动处理中的至少一方地使所述内燃机起动的提前起动模式。在提出了所述发动机起动要求时的所述排气净化催化剂的温度不足所述第一阈值的情况下,所述控制装置实施不伴随所述第一起动处理及所述第二起动处理中的任一方地使所述内燃机起动的通常起动模式。所述第一起动处理是以在发动机停止期间处于压缩行程的压缩行程气缸作为对象而实施的处理,是如下所述的处理:以在所述发动机停止的过程中最后迎来的进气行程中将燃料吸入到所述压缩行程气缸内的方式实施燃料喷射,并且,基于存储的所述曲柄停止位置,在基于发动机起动要求的启动开始后的所述压缩行程气缸的最初的循环中实施点火。所述第二起动处理是以在所述发动机停止期间处于进气行程的进气行程气缸作为对象而实施的处理,是如下所述的处理:基于存储的所述曲柄停止位置,在从提出了所述发动机起动要求的时刻起直到所述启动开始后的最初的进气门的关闭正时为止的期间中实施燃料喷射,并且,基于存储的所述曲柄停止位置,在所述启动开始后的所述进气行程气缸的最初的循环中实施点火。
根据上述方式的传动系统,在提出了发动机起动要求时的排气净化催化剂的温度在第一阈值以上的情况下,实施提前起动模式。提前起动模式伴随有第一及第二起动处理中的至少一方。首先,通过利用存储的曲柄停止位置,能够在启动刚刚开始之后立即进行第一及第二起动处理中的至少一方。进而,根据第一起动处理,可以在启动开始之后压缩行程气缸最初迎来的膨胀行程中进行燃烧。另外,根据第二起动处理,可以在启动开始之后进气行程气缸最初迎来的膨胀行程中进行燃烧。其结果为,在压缩行程气缸中,在最初迎来的排气行程中被排出的气体变成已燃气体,并且对于进气行程气缸也是一样的。因此,根据具备提前起动模式的传动系统,在排气净化催化剂的温度高的条件下的发动机起动时,可以抑制氧向排气净化催化剂的流入。
在上述方式中,传动系统可以还配备有与曲轴连接的旋转电机。并且,控制装置可以实施停止位置控制,所述停止位置控制为:控制旋转电机,以使得曲柄停止位置落入实现第一起动处理及第二起动处理中的至少一方所需的规定范围内。
在上述方式中,内燃机可以为直列3缸型。并且,曲柄停止位置的规定范围的基准位置可以是压缩行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成压缩上止点之前60°、进气行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成排气上止点之后60°的位置。
在上述方式中,内燃机可以是直列4缸型。并且,曲柄停止位置的规定范围的基准位置可以是压缩行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成压缩上止点之前90°、进气行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成排气上止点之后90°的位置。
在上述方式中,在提前起动模式中,控制装置可以在搭载传动系统的车辆的车速在第二阈值以上的情况下,实施第一起动处理及第二起动处理这两者,在车速不足第二阈值的情况下,只实施第一起动处理及第二起动处理中的任一方。
在上述方式中,第一电动机可以是除了能够使内燃机启动之外,还利用内燃机的动力进行发电的电动发电机。传动系统可以还配备有驱动车辆的第二电动机、以及储存由电动发电机产生的电力的电池。并且,在提前起动模式中,控制装置可以在车速不足第二阈值且电池的剩余量比第三阈值高的情况下,只实施第一起动处理及第二起动处理中的任一方,在车速不足第二阈值而电池的剩余量在第三阈值以下的情况下,实施第一起动处理及第二起动处理这两者。
在上述方式中,第一电动机可以是除了能够使内燃机启动之外,还利用内燃机的动力进行发电的电动发电机。传动系统可以还配备有:驱动搭载传动系统的车辆的第二电动机、以及储存由电动发电机产生的电力的电池。并且,第二电动机及电动发电机可以由控制装置控制。另外,在上述方式中,内燃机也可以是发电专用的内燃机。
在上述方式中,控制装置可以在启动开始之前使由第二起动处理进行的燃料喷射开始。
在上述方式中,控制装置可以在外部空气温度低的情况下,与该温度高的情况相比,将由第二起动处理进行的燃料喷射的开始正时提前。
在上述方式中,控制装置可以使由第二起动处理进行的燃料喷射与启动的开始相一致地开始。
在上述方式中,第一阈值可以为700℃以上。
附图说明
下面,将参照附图描述本发明的示范性的实施方式的特征、优点、以及技术和工业上的意义,在附图中,类似的附图标记表示类似的部件,其中:
图1是表示根据实施方式1的传动系统的结构的一个例子的示意图。
图2是表示图1中所示的内燃机的结构的一个例子的示意图。
图3是表示比较例中的发动机间歇起动时的动作的时间图。
图4是将各个气缸的活塞停止位置的一个例子与进、排气门正时一起进行表示的图。
图5是表示实施方式1中的发动机停止时的动作的时间图。
图6是表示从图4中所示的活塞停止位置起的发动机间歇起动时的各个气缸的点火正时的图。
图7是表示实施方式1中的发动机间歇起动时的动作的时间图。
图8是表示在第二起动处理中能够使用的燃料喷射期间的例子的时间图。
图9是表示与根据实施方式1的发动机停止时的控制相关的处理的步骤的流程图。
图10是表示与根据实施方式1的发动机间歇起动时的控制相关的处理的步骤的流程图。
图11是表示与根据实施方式2的发动机间歇起动时的控制相关的处理的步骤的流程图。
图12是将直列4缸型发动机的4个气缸的活塞停止位置的一个例子与进、排气门正时一起进行表示的图。
图13是表示根据本参考例的传动系统的结构的一个例子的示意图。
图14是表示在本参考例中的高催化剂温度时的发动机间歇起动时的动作的时间图。
图15是表示与根据本参考例的发动机停止时的控制相关的处理的步骤的流程图。
图16是表示与根据本参考例的发动机间歇起动时的控制相关的处理的步骤的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对于本发明的实施方式及参考例进行说明。其中,对于在各个附图中共同的部件,赋予相同的附图标记,省略或者简化重复的说明。在下面所示的实施方式中,在提及各个部件的个数、数量、量值、范围等的数字的情况下,除了特别声明的情况或者在可以从原理上明确地确定其数目的情况之外,所提到的数字并不对本发明进行限定。另外,在下面所示的实施方式中说明的结构、步骤等,除了特别声明的情况或从原理上明确地确定的情况之外,对于本发明并不是必需的。
实施方式1
参照图1~图10,对于本发明的实施方式1进行说明。
传动系统的结构
图1是表示根据实施方式1的传动系统10的结构的一个例子的示意图。传动系统10配备有:两个电动发电机12及14、电池16、内燃机30和控制装置70。下面,也将第一电动发电机12称作“MG1”,将第二电动发电机14称作“MG2”。
MG2除了在车辆减速时进行再生制动的情况之外,被作为驱动车辆(车轮18)的电动机来使用。因此,MG2相当于本发明的“第二电动机”的一个例子。作为一个例子,MG2为三相交流式的。电池(直流电源)16储存向MG2供应的电力。另外,传动系统10能够利用经由插头20从车辆外部供应的电力对电池16充电。
进而,传动系统10以延长车辆的续航距离为目的,利用内燃机30和MG1进行发电。具体地说,MG1与内燃机30连接,由内燃机30的动力驱动而产生电力。所产生的电力被供应给电池16。另外,MG1还具有作为进行内燃机30的启动的起动马达的功能。因此,MG1相当于根据本发明的“第一电动机”及“电动发电机”的一个例子。作为一个例子,MG1也是三相交流式的。
内燃机30接受燃料的供应并工作。具体地说,内燃机30是火花点火式发动机,作为一个例子,是具有3个气缸32#1~32#3的直列3缸型发动机。内燃机30的点火顺序为气缸32#1、气缸32#2、气缸32#3的顺序。另外,点火顺序相邻的气缸32之间的相位差以曲柄角计为240°。
图2是表示图1中所示的内燃机30的结构的一个例子的示意图。作为一个例子,内燃机30是自然吸气发动机,但是,也可以构成为增压发动机。在各个气缸32中,配置有在其内部往复移动的活塞34。进气通路36及排气通路38与各个气缸32的燃烧室32a连通。进气通路36的进气口36a由进气门40开闭,排气通路38的排气口38a由排气门42开闭。在进气通路36,为了进行吸入空气量控制,配置有电子控制式的节气门44。另外,内燃机30配备有燃料喷射装置(图中只表示出了燃料喷射阀46a)46和点火装置48(图中只表示出了火花塞)。燃料喷射装置46的燃料喷射阀46a配置于气缸32中的每一个,向进气口36a喷射燃料。在驱动进气门40的凸轮轴50的周围,配置有凸轮角传感器52。凸轮角传感器52在检测出凸轮轴50的特定的旋转位置时,输出气缸识别信号。
在排气通路38,配置有排气净化催化剂54(下面,简称为“催化剂54”)。更详细地说,在配置于排气通路38中的多个催化剂(除了催化剂54之外,在图中都省略了)之中,催化剂54位于最上游侧。即,催化剂54是所谓的起动催化剂。在催化剂54,安装有输出与其温度T相应的信号的催化剂温度传感器56。
另外,内燃机30配备有:输出与发动机冷却水温度相应的信号的水温传感器58、以及输出与曲柄角相应的信号的曲柄角传感器60。更详细地说,曲柄角传感器60配置在曲轴62的附近,作为一个例子,是具有反向旋转检测功能的方式(例如,磁阻元件型(MRE型))的曲柄角传感器。另外,曲柄角传感器60相当于本发明的“停止位置传感器”的一个例子。
传动系统10还配备有控制装置70,所述控制装置70控制MG1、MG2及内燃机30(包括节气门44、燃料喷射装置46及点火装置48)。控制装置70配备有电子控制单元(ECU)72和电力控制单元(PCU)74、76。ECU72具有至少一个处理器72a和至少一个存储器72b。在存储器72b中存储有包括用于MG1、MG2及内燃机30的各种控制的映射在内的各种数据及各种控制程序。处理器72a通过从存储器72b读取并执行控制程序,实现由控制装置70进行的各种处理及控制。
PCU74、76分别包括配备有多个开关元件的电力变换器(逆变器)。PCU74基于来自ECU72的指令来控制MG1,PCU76基于来自ECU72的指令来控制MG2。另外,控制装置70也可以用多个ECU构成。具体地说,控制装置70例如也可以独立地配备有总体控制传动系统10的ECU、控制内燃机30的ECU、控制MG1的ECU、以及控制MG2的ECU。
ECU72从用于控制传动系统10的动作的各种传感器读取传感器信号。这里所说的各种传感器包括:上述凸轮角传感器52、催化剂温度传感器56、水温传感器58及曲柄角传感器60,同时还包括:旋转角传感器(解析器)78、80、电流传感器82、车速传感器84及外部空气温度传感器86。旋转角传感器78及80分别检测MG1及MG2的旋转角。电流传感器82检测流动于电池16的电流。车速传感器84及外部空气温度传感器86分别检测搭载传动系统10的车辆的速度(车速V)、以及外部空气温度。另外,ECU72可以利用曲柄角传感器60及凸轮角传感器52的信号,在发动机起动时进行气缸判别处理。
搭载了具有上述结构的传动系统10的车辆相当于所谓的REEV(Range ExtendedElectric Vehicle:增程电动汽车)。更详细地说,REEV被作为BEV(Battery-ElectricVehicle:电池电动汽车)来使用,在车辆的起动时,直到电池16的剩余量(更详细地说,表示电池16的充电率的SOC(State of Charge:充电状态))下降到规定的下限值以下为止,所述BEV只利用储存在电池16中的电力来行驶。并且,当SOC变为下限值以下时,为了延长续航距离,借助于用内燃机30的动力产生的电力来进行电池16的充电。内燃机30是发电专用发动机。在有的情况下,REEV也被分类为插电式混合动力车辆(PHEV)的一种。
REEV的定义的一个例子
另外,REEV例如可以如下面所述那样定义。即,根据加利福尼亚州大气资源局(CARB),将满足下面所述的全部4个要件的车辆定义为REEV。
(1)借助外部充电行驶的距离在75英里以上;
(2)借助辅助动力装置行驶的距离(即,借助由内燃机的动力产生的电力行驶的距离)在借助外部充电行驶的距离以下;
(3)直到电池的电力降低之前,辅助动力装置不得动作;
(4)相当于超低公害车(SULEV:超低排放车),也符合零蒸发排放标准。
关于抑制在发动机起动时氧向催化剂流入的控制
在搭载于REEV的传动系统10中,若电池16的剩余量(SOC)降低到规定的下限值以下,则ECU72为了发电而使内燃机30起动。从而,每当产生发电要求时,内燃机30被间歇地起动。在这样的发动机间歇起动时,存在着催化剂劣化的隐患。
催化剂的劣化
一般地,若在内燃机的运转中频繁采用高负荷区域,则由于排气温度变高,因而催化剂温度也变高。其结果为,即使在发动机停止之后的再次起动(间歇起动)中,催化剂温度依然会处于高的状态。在氧浓度高的气体流入高温的催化剂时,催化剂的劣化容易发展。
图3是表示在比较例中的发动机间歇起动时的动作的时间图。该比较例以具有与传动系统10同样的硬件结构的传动系统作为对象,表示不伴随有根据实施方式1的对策的一般的起动方法。图3中的时刻t0相当于提出了规定的发动机起动要求的时刻。在该比较例中,在接收到发动机起动要求且有燃料切断(F/C)要求的状态下,使用MG1开始内燃机的启动。其结果为,发动机旋转速度上升。时刻t1相当于燃料切断(F/C)要求消失的时刻、即燃料喷射开始的时刻。
一般地,对曲柄角信号进行计数的曲柄角计数器的计数值在进行了发动机停止时被重置为零。一般地,在发动机起动时利用曲柄角传感器及凸轮角传感器进行的气缸判别中,需要曲轴旋转1~2圈。从时刻t0到时刻t1的期间相当于在启动开始之后进行气缸判别所需要的期间A。发动机停止期间的各个气缸内的气体为空气。因此,伴随着在该期间A中的曲轴旋转,从各个气缸排出空气,包含在该空气中的氧流入催化剂。
另外,在比较例中,当时刻t1到来时,以利用喷口喷射的一般方法来进行燃料喷射。具体地说,在节气门的开阀期间以外的曲柄角期间(例如,排气行程)中对每个气缸进行该燃料喷射(下面,称为“进气非同步喷射”)。在从时刻t1起实施了这种进气非同步喷射的情况下,直到通过燃料流入各个气缸及燃烧而生成的已燃气体被从各个气缸排出为止,需要与曲轴旋转两圈相当的期间B(t1~t2)。由于在该期间B中的曲轴旋转,氧也会流入催化剂。
从而,若将期间A和期间B进行合计,则在发动机间歇起动之后、开始将已燃气体供应给催化剂之前,曲轴最多会旋转4圈。并且,若当发动机间歇起动时催化剂温度处于高的状态,则因通过在这些期间A及B中的曲轴旋转而供应给高温催化剂的氧,而存在着催化剂的劣化会发展的隐患。
对于车辆而言排气量小的内燃机E的定义
上述催化剂的劣化,广义而言,在组装到任何方式的传动系统中的内燃机中都会发生。而且,在采用相对于车辆(主要是车辆的尺寸及重量)而言排气量小的内燃机(为了方便起见,简称为“内燃机E”)的传动系统中,该催化剂的劣化变得显著。其原因在于,当使用内燃机E时,变得易于频繁使用高负荷区域。作为搭载于REEV的发电专用发动机的内燃机30也相当于其一个例子。
这里,相对于车辆而言排气量小的内燃机E,例如,可以利用净平均有效压强BMEP、发动机起动时的催化剂温度T、或者排气覆盖范围C/R等各种指标,以下述方式进行定义。
BMEP的例子
将发动机转矩(轴转矩)除以排气量,获得净平均有效压强BMEP。即,净平均有效压强BMEP是不依赖于排气量就能够对发动机负荷的高低进行评价的指标。内燃机E可以定义为使用0.8MPa以上的净平均有效压强BMEP的发动机。附加地,在REEV中,例如,在有的情况下,以在发动机起动后不依赖于发动机旋转速度就发挥0.8MPa以上的净平均有效压强BMEP方式来使用内燃机。
发动机起动时的催化剂温度T的例子
另外,若频繁使用高负荷区域,则在发动机起动时(间歇起动等的再起动时)排气温度上升到700℃以上。并且,与此相伴,在有的情况下,催化剂温度(更详细地说,起动催化剂的温度)T也同样上升到700℃以上(例如,700~800℃左右)。因此,内燃机E也可以定义为发动机起动时的催化剂温度T能够变成700℃以上的发动机。
排气覆盖范围C/R的例子
进而,可以基于在车速为100km/h时的行驶阻力R/L[N]、车辆的重量I/W[kg]、排气量[cc]、马达输出(车辆驱动用电动机的输出)[kW]以及发动机输出[kW],如下面的公式(1)那样来表示排气覆盖范围C/R。该排气覆盖范围C/R包括马达输出与发动机输出之比,也对应于动力分配方式及并联方式的混合动力车辆。另外,对于REEV及直列混合动力方式的混合动力车辆、以及只将内燃机作为驱动源的现有类型车辆的排气覆盖范围C/R,可以设公式(1)中的马达输出为零来进行计算。
【公式1】
内燃机E也可以定义为搭载于由上述公式(1)表示的排气覆盖范围(C/R)为1.5以上的车辆中的内燃机。作为参考,在配备有1.5L~2.5L左右的排气量的内燃机的情况下,根据公式(1),现有类型车辆以及动力分配方式的混合动力车辆的排气覆盖范围C/R一般为0.5~1.2左右。另一方面,在将这样的现有类型车辆以及动力分配方式的内燃机换成小排气量的内燃机而构成REEV的情况下,作为一个例子,得到排气覆盖范围C/R增加到1.9~3.1左右的计算结果。这样,在车身相同的车辆中,在降低排气量时,排气覆盖范围C/R的值变大。
实施方式1的控制的概要
在本实施方式中,在发动机起动要求时的催化剂54的温度(催化剂温度T)在阈值Tth以上的情况下,控制装置70实施伴随后面将要详细描述的“第一起动处理”及“第二起动处理”这两者使内燃机30起动的“提前起动模式”。另外,阈值Tth相当于根据本发明的“第一阈值”的一个例子。
在作为相对于车辆而言排气量小的内燃机E的一个例子的内燃机30中,如上所述,在发动机起动时,催化剂温度T会变成700℃以上。因此,在本实施方式中,阈值Tth被设为700℃以上的值(例如,700℃)。但是,阈值Tth可以设定成为了抑制催化剂劣化所需的任意的值,从而,也可以是不足700℃的值。
另一方面,在催化剂温度T不足阈值Tth的情况下,控制装置70实施不伴随这些第一及第二起动处理中的任一方地使内燃机30起动的“通常起动模式”。对于通常起动模式的具体例子,只要是不伴随第一及第二起动处理中的任一方,则没有特别的限制。在通常起动模式中的燃料喷射,例如,可以利用上述进气非同步喷射来进行。
各种处理及控制的详细情况
接着,适宜地参照图4~图8,对于“停止位置存储处理”、上述“第一及第二起动处理”、以及随着这些处理实施的“停止位置控制”依次进行详细说明。
图4是将各个气缸32#1~32#3的活塞停止位置#1~#3的一个例子与进、排气门正时一起进行表示的图。另外,在图4所示的一个例子中,进气门40在排气上止点附近打开,在压缩行程的途中(前半段)关闭。排气门42在膨胀行程的途中(后半段)打开,在排气上止点附近关闭。另外,图4中所示的活塞停止位置#1~#3对应于后面将要描述的“曲柄停止位置P1”。
在伴随着发动机停止要求的发动机停止过程(即,从发动机旋转速度开始下降到变成零为止的期间)的曲轴62的典型的旋转行为如下所述。即,在曲轴62的旋转即将停止之前,借助于处于压缩行程的气缸32的压缩压力,曲轴62的旋转方向反转。曲轴62的旋转伴随着这样的反向旋转而停止。更详细地说,在上述气缸32内的活塞34变得不受上述压缩压力的作用之后,曲轴62完全停止。
在图4所示的例子中,产生引起上述反向旋转的压缩压力的气缸为气缸32#3,其活塞停止位置#3处于压缩行程。在直列3缸型的内燃机30中,点火顺序相邻的气缸32之间的相位差以曲柄角计为240°。从而,在内燃机30中,若活塞停止位置#3如图4所示的例子那样处于压缩行程后半段的位置(更严格地说,只要不因上述压缩压力而使得活塞停止位置#3返回到进气下止点之后60°以下),则相对于气缸32#3而言点火顺序靠后一个的气缸32#1的活塞停止位置#1成为进气行程。
如上所述,在图4所示的活塞停止位置的例子中,得到在压缩行程停止的气缸(下面,称为“压缩行程气缸”)32#3和在进气行程停止的气缸(下面,称为“进气行程气缸”)32#1。进而,气缸32#1在节气门40打开的状态下停止。另外,剩下的气缸32#2的活塞停止位置#2处于膨胀下止点(排气行程的开始)。
停止位置存储处理
控制装置70以实现第一及第二起动处理为前提,在内燃机30停止时,实施存储曲轴62的停止位置(曲柄停止位置)的“停止位置存储处理”。换句话说,曲柄停止位置的存储意味着保留在曲轴62的旋转停止时刻的曲柄角传感器(停止位置传感器)60的曲柄角信号。
如已经描述的那样,伴随着曲轴62的反向旋转,进行曲轴62的旋转停止。因此,检测曲柄停止位置的“停止位置传感器”需要具有对曲轴62的反向旋转的检测功能。由于在本实施方式中使用的曲柄角传感器60具有对反向旋转的检测功能,因此,可以检测包含反向旋转在内的正确的曲柄停止位置。如后面将描述的那样,通过停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置被用于发动机间歇起动时的“由第一起动处理进行的点火”、以及“由第二起动处理进行的燃料喷射及点火”。
另外,适用于REEV的内燃机30的曲轴62与MG1的旋转轴连接。并且,旋转角传感器(解析器)78具有反向旋转检测功能。因此,例如,在配备不具有反向旋转检测功能的曲柄角传感器来代替曲柄角传感器60的例子中,作为根据本发明的“停止位置传感器”,例如,也可以使用MG1的旋转角传感器78。
第一起动处理
以提出发动机起动要求(间歇起动要求)之前的发动机停止期间的压缩行程气缸(在图4所示的例子中,为气缸32#3)作为对象,实施第一起动处理。
首先,对于“由第一起动处理进行的燃料喷射”进行说明。该燃料喷射以在发动机停止过程中最后迎来的进气行程中将燃料吸入压缩行程气缸内的方式利用燃料喷射装置46来实施。下面,参照图5对于该燃料喷射的实施的例子进行说明。
图5是表示实施方式1中的发动机停止时的动作的时间图。图5中的时刻t3相当于提出了规定的发动机停止要求的时刻。在图5所示的例子中,为了使曲轴62的旋转迅速地停止而利用MG1的负转矩(制动转矩)。当时刻t3到来时,开始向曲轴62施加MG1的负转矩。通过给予MG1发电负荷来获得负转矩。伴随着该负转矩的施加,发动机旋转速度下降。
在负转矩的施加开始后的时刻t4相当于变成有F/C要求的时刻、即各个气缸32的燃料切断的开始时刻。之后的时刻t6相当于曲轴62的旋转完全停止的时刻,紧靠该时刻之前的时刻t5相当于由第一起动处理进行的燃料喷射的开始正时。更详细地说,在该时刻t5,之后成为压缩行程气缸的气缸(在图4所示的例子中,为32#3)迎来最后的进气行程。因此,通过在时刻t5进行燃料喷射,可以将燃料吸入该气缸内。之后,在进气门40关闭之后的压缩行程中,该气缸停止。其结果为,可以将被吸入的燃料封闭在该压缩行程气缸内。
进而,在使用喷口喷射方式的燃料喷射装置46的内燃机30中,不再能够向在压缩行程停止的气缸内供应燃料。与此相对,根据本实施方式的第一起动处理用的燃料喷射方法,由于在发动机间歇起动之前,可以向压缩行程气缸内供应燃料,因此,能够从间歇起动时的压缩行程气缸的最初的循环起开始燃烧。
另外,本发明中用于“以在发动机停止的过程中最后迎来的进气行程中将燃料吸入压缩行程气缸内的方式”进行燃料喷射的燃料喷射期间,并不局限于上述的例子(最后的进气行程中)。即,该燃料喷射期间只要落入最后的进气行程所属的循环A之前一个循环B的进气门40的关闭正时之后并且循环A的进气门40的关闭正时之前的期间中即可。
另外,在图5所示的例子中,在从时刻t3到时刻t4的期间,使燃料切断的开始相对于发动机停止要求延迟。这是为了通过燃料切断实施期间的调整,在之后的发动机停止期间获得催化剂54的环境气体的氧浓度充分低的状态而实施的。由此,可以抑制发动机停止期间的催化剂劣化的发展。但是,在发动机停止处理的其它例子中,也可以不伴随用于使曲轴62的旋转迅速停止的MG1的负转矩施加和燃料切断的开始正时的调整,而接受发动机停止要求并实施燃料切断。
接着,对于“由第一起动处理进行的点火”进行说明。图6与图4所示的例子相对应,是表示从图4所示的活塞停止位置#1~#3起的发动机间歇起动时的各个气缸32的点火正时的图。图6中的横轴的曲柄角的零点相当于气缸32#1的压缩上止点。
基于通过停止位置存储处理而存储的曲柄停止位置,实施由第一起动处理进行的点火。具体地说,在基于发动机起动要求的启动开始(后面描述的图7的时刻t0)之后的压缩行程气缸32#3的“最初的循环”中,利用点火装置48实施由第一起动处理进行的点火。该最初的循环中的点火正时的一个例子为压缩上止点。更详细地说,该压缩上止点是全部气缸32#1~32#3之中在启动开始之后最初到来的压缩上止点,也称为“1TDC”。另外,由第一起动处理进行的点火的正时并不局限于1TDC本身,也可以是包含1TDC的规定曲柄角期间内的其它的任意正时。
第二起动处理
以基于通过停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置而确定的进气行程气缸(在图4所示的例子中,为气缸32#1)作为对象,实施由第二起动处理进行的燃料喷射及点火。
首先,对于“由第二起动处理进行的燃料喷射”进行说明。图7是表示实施方式1中的发动机间歇起动时的动作的时间图。图7中的发动机旋转速度及MG1转矩的波形与图3所示的比较例一样。
搭载于REEV的传动系统10的发动机间歇起动不是基于驾驶员要求而是基于发电要求的起动。因此,可以在传动系统10侧对提出发动机间歇起动要求的正时进行管控。因此,在提出了间歇起动要求之后,控制装置70可以任意决定使内燃机30起动的正时。因此,如图7所示,在本实施方式中,在时刻t7提出了发动机起动要求的情况下,在启动开始(时刻t0)之前的发动机停止期间,实施由第二起动处理进行的燃料喷射。时刻t8相当于该燃料喷射的开始正时。
图8是表示能够用于第二起动处理的燃料喷射期间的例子的时间图。在图8中,标有附图标记“F1”的图形表示在实施方式1中使用的第二起动处理中的燃料喷射期间。该燃料喷射期间F1的开始正时t8也可以是恒定的,但是,在本实施方式中,则根据外部空气温度而改变。具体地说,当外部空气温度低时,在发动机停止期间滞留在进气口36a内的空气的温度及进气口壁面温度变低。因此,当外部空气温度低时,被喷射到进气口36a内的燃料变得难以气化。因此,在本实施方式中,在外部空气温度(更详细地说,提出了发动机起动要求时的外部空气温度)低的情况下,与外部空气温度高的情况相比,燃料喷射的开始正时t8被提前。
另外,能够用于第二起动处理的燃料喷射期间只要在“从提出了发动机起动要求(间歇起动要求)的时刻t8起到启动开始后的最初的进气门40的关闭正时t9为止的期间(t8~t9)”内即可。从而,代替在发动机停止期间的燃料喷射期间F1,该燃料喷射期间例如也可以是图8所示的燃料喷射期间F2~F4中的任一期间。燃料喷射期间F2与启动的开始相一致(换句话说,与启动的开始同时)地开始。燃料喷射期间F3被设定在启动开始后的最初的进气门40的开阀期间内。在选择了燃料喷射期间F2或者F3的情况下,可以利用进气门40的开阀期间与燃料喷射期间同步的进气同步喷射,从启动开始后的最初的循环起向进气行程气缸内供应燃料。另外,在选择燃料喷射期间F2或者F3的情况下,也可以在提出了发动机起动要求之后立即开始启动。或者,也可以利用以跨越启动的开始时刻t0的方式设定的燃料喷射期间F4。
进而,通过在发动机停止期间实施由第二起动处理进行的燃料喷射,与在启动开始之后实施相比,可以确保长的燃料气化时间。另外,对于与外部空气温度相应的燃料喷射的开始正时t8的变更,不仅可以以启动开始前(发动机停止期间)作为对象,而且也可以以启动开始后的期间(t0~t9)作为对象来实施。
接着,对于“由第二起动处理进行的点火”进行说明。如图6所示,在启动开始后的进气行程气缸32#1的“最初的循环”,利用点火装置48实施由第二起动处理进行的点火。该最初的循环中的点火正时的一个例子为压缩上止点。更详细地说,该压缩上止点是全部气缸32#1~32#3之中在启动开始后第二个到来的压缩上止点,也称为“2TDC”。另外,由第二起动处理进行的点火的正时并不局限于2TDC本身,也可以是包含2TDC的规定曲柄角期间内的其它的任意正时。
另外,在进气行程气缸之后迎来点火正时(图6中的3TDC)的气缸32#2的循环及接在其后的循环中的燃料喷射,与一般的发动机起动时的方法一样,例如,利用上述进气非同步喷射来进行。更详细地说,在图7中的时刻t0,F/C要求被解除了之后(即,允许燃料喷射之后),依次实施这些循环的燃料喷射。
停止位置控制
由于各种原因,实际的曲柄停止位置是变动的。其中的一个原因在于,在直列3缸型发动机中,因上述的即将停止之前的压缩压力的作用,获得如图4所示的例子那样的活塞停止位置#1~#3的曲柄停止位置(为了方便起见,称为“曲柄停止位置P1”)的几率本质上就很高。在该曲柄停止位置P1,在图4中按照以上止点(TDC)为基准成为对称的形式使压缩行程气缸32#3的活塞34和进气行程气缸32#1的活塞34停止。换句话说,在曲柄停止位置P1,压缩行程气缸32#3的活塞停止位置#3以曲柄角计成为压缩上止点之前60°,进气行程气缸32#1的活塞停止位置#1以曲柄角计成为排气上止点之后60°。
为了可靠地获得实施第一及第二起动处理所需的压缩行程气缸及进气行程气缸,希望可靠地获得上述曲柄停止位置P1。从而,可以说,为了实施第一及第二起动处理,优选地,曲轴62以获得曲柄停止位置P1或者其附近的曲柄停止位置的方式停止的几率高。因此,在本实施方式中,控制装置70附带地实施如下所述的“停止位置控制”。
这里所说的停止位置控制是以使曲柄停止位置落入实现第一起动处理及第二起动处理所需的“规定范围”内的方式控制“旋转电机”的控制。该旋转电机被连接于曲轴62。在本实施方式中,作为该旋转电机的一个例子,使用MG1。另外,旋转电机是指具有电动机及发电机中的任一方的功能的装置、以及具有这两者的功能的装置(即,电动发电机)。
另外,作为这里所说的“规定范围”的一个例子,以曲柄停止位置P1为基准位置的规定的曲柄角范围(即,曲柄停止位置P1及其附近)R与之相当。进而,确定该曲柄角范围R的基本要件包括:处于获得压缩行程气缸及进气行程气缸的曲柄角范围;在压缩行程气缸的活塞停止位置,进气门40关闭;以及,在进气行程气缸的活塞停止位置,进气门40打开。
作为一个例子,通过调整在发动机停止过程中的MG1的负转矩来进行本实施方式的停止位置控制。如参照图5已经说明的那样,在本实施方式中,为了迅速地停止曲轴62的旋转,在发动机停止过程中,对曲轴62施加MG1的负转矩(制动转矩)。在图5中表示的负转矩的波形中,也包含在发动机即将停止之前通过停止位置控制而施加的负转矩。更详细地说,通过停止位置控制而施加的负转矩的大小以及施加开始正时,例如,可以通过事先进行实验等,确定为适合于使各个气缸32的活塞34在曲柄停止位置P1停止的值。
进而,本质上,除非伴随有停止位置控制等特别的处理,否则哪个气缸成为压缩行程气缸及进气行程气缸是变动的。而且,根据本实施方式的停止位置控制,由于以特定的曲柄停止位置作为目标,因此,对于将气缸32#1~#3之中的哪个气缸作为压缩行程气缸或者进气行程气缸,也可以事先确定。具体地说,通过将图4所示的曲柄停止位置P1作为目标,作为一个例子,可以进行停止位置控制,以使得气缸32#3成为压缩行程气缸且气缸32#1成为进气行程气缸。
根据上述停止位置控制,可以提高各个气缸32的活塞34在曲柄停止位置P1或者其附近停止的几率。
另外,这里,作为停止位置控制的一个例子,说明了利用发动机停止过程中的MG1的负转矩来提高在曲柄停止位置P1处的停止几率的方法,但是,对于停止位置控制的具体例子并没有特别的限定。因此,作为停止位置控制,例如,也可以采用在发动机停止期间将MG1作为电动机使用,驱动曲轴62以获得曲柄停止位置P1的方法。根据该方法,会产生MG1的电力消耗,但是能够更可靠地获得曲柄停止位置P1。
由控制装置进行的处理的步骤
接着,对于为了抑制氧向催化剂54的流入,而利用控制装置70的ECU72在发动机停止时及发动机间歇起动时实施的处理的步骤进行说明。
发动机停止时
图9是表示与根据实施方式1的发动机停止时的控制相关的处理的步骤的流程图。在内燃机30的运转期间(利用内燃机30实施发电的期间),开始该流程图的处理。
首先,ECU72在步骤S100中判定是否有发动机停止要求。基于是否满足电池16的充电完毕(SOC≥规定的上限值)等规定的发动机停止条件,判定有无发动机停止要求。发动机停止要求在车辆行驶期间或者暂时停止期间之中的任一期间被提出。在步骤S100的判定结果变成否定的期间,重复实施步骤S100的处理,继续发动机运转。
在提出了发动机停止要求的情况下,处理进入步骤S102。在步骤S102,实施用于使内燃机30的运转停止的处理。具体地说,ECU72利用PCU74控制MG1,以便对曲轴62施加MG1的负转矩(参照图5)。另外,在步骤S102,在事先设定的燃料切断的开始正时到来时,ECU72控制燃料喷射装置46,以便实施燃料切断(F/C)。
接着,在步骤S104,ECU72判定停止位置控制的开始正时是否到来。其结果为,在该开始正时(即,事先确定的负转矩的施加开始正时)到来的情况下,处理进入步骤S106。在步骤S106,ECU72利用MG1的负转矩开始停止位置控制。作为一个例子,停止位置控制一直被实施到曲轴62在旋转即将停止之前转为反向旋转为止。
接着,在步骤S108,ECU72判定催化剂温度T是否在上述阈值Tth以上。作为一个例子,利用催化剂温度传感器56获取催化剂温度T。但是,为了获取发动机停止时的催化剂温度T,例如,也可以采用如下所述的各种推定方法。催化剂温度T与发动机冷却水温度具有相关性。因此,也可以存储用于确定催化剂温度T与发动机冷却水温度的关系的映射(图中省略),从上述映射获取与利用水温传感器58检测出的发动机冷却水温度相对应的催化剂温度T。另外,也可以采用基于发动机即将停止之前的内燃机30的运转履历的公知的推定方法来获取催化剂温度T。
在步骤S108的判定结果为否定的情况(催化剂温度T<阈值Tth)下,处理进入步骤S114(即,不实施第一起动处理用的燃料喷射)。另一方面,在该判定结果为肯定的情况(催化剂温度T≥阈值Tth)下,处理进入步骤S110。
在步骤S110,ECU72判定在发动机停止期间成为压缩行程气缸的气缸是否迎来最后的进气行程。如已经说明的那样,进行由在本实施方式中使用的停止位置控制进行的负转矩的施加,以使特定气缸成为压缩行程气缸。在图4中,该特定气缸的一个例子为气缸32#3。并且,对于这样的特定气缸32#3是否迎来最后的进气行程的判定方法,没有特定的限制,其一个例子如下所述。即,每当气缸32#3迎来进气行程的正时(排气上止点)到来时,ECU72判定发动机旋转速度是否低于规定值TH1。规定值TH1被事先确定为这样的值:当上述正时的发动机旋转速度在该值以下时,可以判断为气缸32#3没有越过紧随其后的压缩上止点。并且,在该判定结果成为肯定的时候,ECU72判定为气缸32#3迎来最后的进气行程。
在步骤S110的判定结果成为肯定的情况下,处理进入步骤S112。在步骤S112,ECU72以压缩行程气缸32#3作为对象,控制燃料喷射装置46,以实施由第一起动处理进行的燃料喷射。由此,喷射的燃料在被吸入到气缸32#3内之后,直到下一次发动机间歇起动时为止,一直被封闭在压缩行程气缸32#3内。
接着,在步骤S114,ECU72利用曲柄角传感器60判定发动机旋转是否停止了。在ECU72在步骤S114中判定为发动机旋转停止了的情况下,处理进入步骤S116。在步骤S116,ECU72通过实施上述停止位置存储处理,将利用曲柄角传感器60检测出的曲柄停止位置存储到存储器72b中。
另外,与图9所示的例子不同,对于停止位置控制及停止位置存储处理,也可以只在催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下实施。
发动机间歇起动时
接着,图10是表示与根据实施方式1的发动机间歇起动时的控制有关的处理的步骤的流程图。在内燃机30的运转停止期间,开始该流程图的处理。
首先,ECU72在步骤S200判定是否有发动机起动要求(间歇起动要求)。基于是否满足了有电池16的充电要求(SOC≤规定的下限值)等规定的发动机起动条件,判定有无发动机起动要求。在步骤S200的判定结果成为否定的期间,反复实施步骤S200的处理,使发动机停止状态持续。
在提出了发动机起动要求的情况下,处理进入步骤S202。在步骤S202,ECU72判定催化剂温度T是否在上述阈值Tth以上。对于发动机起动要求时的催化剂温度T,作为一个例子,也利用催化剂温度传感器56来获取。但是,为了获取发动机起动要求时(即,发动机停止期间)的催化剂温度T,例如,也可以利用如下所述的推定方法。
首先,与发动机停止时一样,可以利用发动机冷却水温度来推定催化剂温度T。另外,基本上,发动机停止期间越长,则发动机停止后的催化剂温度T越低。因此,配备有用于确定发动机停止期间与发动机停止后的催化剂温度T的下降量的关系的映射(图中省略)。另外,也可以基于在步骤S108中说明的发动机停止时的催化剂温度T的推定值和从该映射获取的下降量,获取发动机起动要求时的催化剂温度T。例如,可以利用ECU72的计时器功能来获取发动机停止期间。进而,也可以代替步骤S202的处理,而利用发动机停止期间本身来进行催化剂温度T是否在阈值Tth以上的判定。具体地说,ECU72也可以在发动机停止期间在规定值以下的情况下,判定为催化剂温度T在阈值Tth以上。
在步骤S202的判定结果为否定的情况(催化剂温度T<阈值Tth)下,处理进入步骤S204。在步骤S204,ECU72实施通常起动模式。另外,在该通常起动模式开始时,为了省略气缸判别处理,也可以采用通过步骤S116的停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置。
另一方面,在步骤S202的判定结果为肯定的情况(催化剂温度T≥阈值Tth)下,处理进入步骤S206。在步骤S206,ECU72实施伴随着第一及第二起动处理的提前起动模式。为了实施这些由第一起动处理进行的点火、以及由第二起动处理进行的燃料喷射及点火,采用通过步骤S116的停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置。
更详细地说,在本实施方式中,作为一个例子,在发动机停止期间实施由第二起动处理进行的燃料喷射(参照图7)。因此,ECU72在启动开始前实施该燃料喷射。另外,该燃料喷射的开始正时(时刻t8),如上所述,根据外部空气温度而改变。之后,ECU72利用MG1进行启动。在启动开始后,当1TDC(参照图6)到来时,ECU72对在发动机停止时已经被供应的压缩行程气缸32#3内的燃料实施点火。之后,当2TDC(参照图6)到来时,ECU72对进气行程气缸32#1内的燃料实施点火。另外,ECU72对于包含3TDC(参照图6)的循环以后的发动机起动中的循环,实施进气非同步喷射和点火。
另外,在处理进入步骤S206的情况下,如果通过停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置未落入上述曲柄角范围R内,则中止提前起动模式的实施。在该情况下,代替提前起动模式,例如,也可以实施通常起动模式。
根据以上说明的实施方式1的传动系统10,在当发动机起动要求时,催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下,实施伴随第一及第二起动处理的提前起动模式。
在提前起动模式中,利用通过停止位置存储处理所存储的曲柄停止位置。由此,如图7所示,可以不需要在发动机间歇起动时用于气缸判别的期间A(参照图3)。其结果为,可以抑制(避免)因期间A的存在而引起的氧向催化剂54的流入。另外,通过利用存储的曲柄停止位置的信息,能够进行由第一起动处理进行的点火(在1TDC的点火)以及由第二起动处理进行的燃料喷射及点火(在2TDC的点火)。
而且,根据第一起动处理,可以从压缩行程气缸32#3的最初的循环起进行燃烧,立即向催化剂54供应已燃气体。同样地,根据第二起动处理,可以从进气行程气缸32#1的最初的循环起进行燃烧,向催化剂54供应已燃气体。由此,如图7所示,由于还可以取消期间B(参照图3),因此,也可以抑制(避免)因期间B的存在(即,进气非同步喷射的实施)而引起的氧向催化剂54的流入。
从而,根据本实施方式的提前起动模式,在催化剂温度T高的条件下的发动机起动(间歇起动)时,通过抑制氧向催化剂54的流入,可以有效地抑制催化剂劣化。另外,为了抑制催化剂劣化,存在这样的技术:在提出了发动机停止要求之后,进行轻负荷运转或者减少发动机间歇停止的次数,由此降低催化剂温度T。但是,当采用这样的技术时,在本来应当停止发动机运转的情况下,会继续进行发动机运转。与此相对,根据本实施方式,可以避免这种事态,并且抑制催化剂劣化。
另一方面,当实施第一及第二起动处理时,在压缩行程气缸及进气行程气缸的最初的循环(即,低速旋转、难以稳定燃烧的启动刚刚开始之后)中进行燃烧。因此,从发动机起动时的振动噪音的观点出发,不采用这些起动处理的通常起动模式为优。因此,在本实施方式中,在催化剂温度T不足阈值Tth的情况(即,在即使氧流入也没有对于催化剂劣化的影响或者影响小的情况)下,实施不伴随第一及第二起动处理的通常起动模式。这样,通过根据催化剂温度T来分开使用起动模式,可以良好地兼顾催化剂54的劣化抑制和发动机起动时的振动噪音的抑制。
另外,在本实施方式中,伴随着停止位置控制,实施第一及第二起动处理。由此,可以提高曲轴62停止的几率,以便得到如图4所示的曲柄停止位置P1那样适合于实施第一及第二起动处理的曲柄停止位置。由此,可以更可靠地确保能够良好地进行第一及第二起动处理的提前起动模式的实施机会。
进而,在本实施方式中,在外部空气温度低的情况下,与外部空气温度高的情况相比,将由第二起动处理进行的燃料喷射的开始正时提前。换句话说,外部空气温度越低,则由第二起动处理进行的燃料喷射的开始正时越提前。由此,在外部空气温度低的情况下,在使被喷射的燃料燃烧之前,可以确保长的燃料气化时间。即,可以根据外部空气温度恰当地确保由第二起动处理进行的喷射燃料的气化时间。进而,由于内燃机30是发电专用发动机,因此,不使曲轴62与车轮18的旋转连动地旋转。因此,即使在车辆行驶中,也可以根据外部空气温度改变该燃料喷射的正时。另外,在内燃机不是发电专用的后面将要说明的具有直列混合动力模式的方式的混合动力车辆中,也可以进行该燃料喷射的正时与外部空气温度相应的改变。
变形例
在上述实施方式1中,提前起动模式伴随有第一及第二起动处理这两者。但是,代替这样的例子,提前起动模式也可以只伴随有第一及第二起动处理中的任一方。由于即使只通过实施这些起动处理中的一方,也可以避免在压缩行程气缸或者进气行程气缸的最初的循环的排气行程中排出氧,因此,获得抑制氧向催化剂54流入的效果。
另外,也可以与实施方式1不同,不伴随有停止位置控制地实施提前起动模式。并且,在不伴随停止位置控制的例子中,例如,在发动机停止时应当进行由第一起动处理进行的燃料喷射的压缩行程气缸的最后的进气行程,例如,可以采用如下所述的方法来确定。即,每当在发动机停止过程中各个气缸32迎来进气行程的正时(排气上止点)到来时,ECU72判定发动机旋转速度是否低于规定值TH1(参照步骤S110)。并且,在该判定结果为肯定时,ECU72判定为迎来本次进气行程的气缸是之后将变成压缩行程气缸的气缸,并且,迎来最后的进气行程。而且,ECU72以该进气行程为对象实施燃料喷射。
实施方式2
接着,参照图11对于本发明的实施方式2进行说明。
概要
实施方式2以具有图1、2所示的结构的传动系统10作为对象。实施方式2中的发动机起动(间歇起动)时的控制,如下面说明的那样,在提前起动模式的内容上与实施方式1不同。
具体地说,在实施方式1中,在催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下,与车速无关地实施伴随第一及第二起动处理这两者的提前起动模式。与此相对,在实施方式2的提前起动模式中,如下面参照图11说明的那样,基于车速和电池16的剩余量(SOC)采用第一及第二起动处理这两者,或者,只采用第二起动处理。
由控制装置进行的处理
图11是表示与根据实施方式2的发动机间歇起动时的控制相关的处理的步骤的流程图。对于图11中的步骤S200~S206的处理,如在实施方式1中已经说明的那样。另外,在本实施方式中,作为与发动机停止时的控制相关的处理的一个例子,采用图9所示的流程图的处理。
在本实施方式中,如图11所示,在步骤S202的判定结果为肯定的情况(催化剂温度T≥阈值Tth)下,处理进入步骤S300。在步骤S300,ECU72判定车速V是否在规定的阈值Vth以上。其结果为,如果车速V在阈值Vth以上,则与实施方式1一样地进入步骤S206。另外,阈值Vth相当于根据本发明的“第二阈值”的一个例子。
另一方面,在步骤S300的判定结果为否定的情况(车速V<阈值Vth)下,处理进入步骤S302。在步骤S302,ECU72判定电池16的剩余量(SOC)是否在规定的阈值SOCth以下。例如可以利用电流传感器82计测流入、流出电池16的电流,通过将计测的电流利用时间进行积分来获得(计算出)SOC。另外,阈值SOCth相当于根据本发明的“第三阈值”的一个例子。
在步骤S302的判定结果为否定的情况(SOC>阈值SOCth)下,处理进入步骤S304。在步骤S304,ECU72只伴随第二起动处理地实施提前起动模式。
另一方面,在步骤S302的判定结果为肯定的情况(SOC≤阈值SOCth)下,处理进入步骤S206。其结果为,实施伴随第一及第二起动处理这两者的提前起动模式。
效果
当考虑到在实施方式1中已经说明的抑制发动机起动时的振动噪音的观点时,也可考虑将第一及第二起动处理的使用限制在必要的最小限度。关于这一点,在本实施方式的提前起动模式中,在车速V在阈值Vth以上的情况下,实施第一及第二起动处理这两者。另外,在车速V不足阈值Vth的情况下,以电池16的剩余量没有不足(SOC>阈值SOCth)为条件,只实施第二起动处理(抑制第一起动处理的使用)。这样,在本实施方式中,在车速V高时,即,在因道路噪音等而使得车室内的背景噪音高时,允许使用第一及第二起动处理这两者。由此,可以良好地兼顾对催化剂54劣化的抑制和对发动机振动噪音向车室内的乘坐人员传递的抑制。
另外,在本实施方式的提前起动模式中,即使车速V不足阈值Vth,在电池16的剩余量少的情况(SOC≤阈值SOCth)下,也实施第一及第二起动处理这两者。当实施第一及第二起动处理这两者时,与只实施第二起动处理的情况不同,可以将通过在压缩行程气缸的最初的循环中的燃烧产生的发动机转矩也用于发动机旋转速度的上升。这样,可以节约用于启动的MG1的驱动所需的电力消耗。换句话说,在电池剩余量少的情况下,与抑制振动噪音的传递相比,使抑制电力消耗更为优先。由此,可以更恰当地进行电池16的剩余量的管理,并且,可以良好地实现对催化剂劣化的抑制以及对发动机振动噪音传递的抑制。
变形例
上述实施方式2的提前起动模式的内容根据车速V和电池16的剩余量(SOC)而改变。代替这样的例子,也可以不考虑电池16的剩余量,而在车速V在阈值Vth以上的情况下,进行第一及第二起动处理,在车速V不足阈值Vth的情况下,只进行第二起动处理。
另外,在提前起动模式的其它的例子中,在车速V不足阈值Vth而电池16的剩余量(SOC)比阈值SOCth多的情况下,也可以代替第二起动处理,而实施第一起动处理。另外,在不考虑电池16的剩余量的例子中,这对于车速V不足阈值Vth的情况也是一样的。
其它实施方式
另外,根据本实施方式的传动系统,如下面将要说明的那样,也可以被构成为用于REEV以外的任意驱动方式的车辆。而且,在要搭载的内燃机相当于上述内燃机E的情况下,可以更好地获得在下面举例表示的各个车辆中的催化剂劣化的抑制效果。另外,如下面说明的那样,能够应用于根据本发明的传动系统的内燃机并不局限于直列3缸型内燃机。
传动系统的其它结构例
例如,根据本发明的传动系统也可以构成为用于直列混合动力车辆。直列混合动力车辆用的传动系统在硬件结构方面与REEV的硬件结构一样,配备有:车辆驱动用马达(第二电动机)、发电专用发动机以及电动发电机。另外,这里所说的直列混合动力车辆也可以具有外部充电用的插入功能。
另外,根据本发明的传动系统,例如,内燃机也可以不是发电专用的,而是构成为用于具有直列混合动力模式(即,一边利用内燃机和电动发电机进行发电,一边利用第二电动机驱动车辆的模式)的方式的混合动力车辆。进而,根据本发明的传动系统的对象也不排除动力分配方式或者并联方式的混合动力车辆。并且,这些方式的混合动力车辆也可以具有用于外部充电的插入功能。
进而,根据本发明的传动系统,也可以构成为用于只配备有内燃机作为驱动源的现有类型车辆。在该现有类型车辆的例子中,起动马达(图中省略)相当于根据本发明的“第一电动机”的一个例子。另外,在现有类型车辆的例子中,在同样地实施在实施方式1中说明的“停止位置控制”的情况下,作为根据本发明的“旋转电机”的一个例子,可以使用电动发电机(图中省略)。另外,在现有类型车辆中的停止位置控制的其它例子中,为单方向的调整,但是,也可以在发动机停止期间利用起动马达调整曲柄停止位置。在该例子中,起动马达相当于根据本发明的“旋转电机”的一个例子。另外,现有类型车辆也可以具有间歇地停止内燃机的启停功能。进而,根据本发明的“提前起动模式”不仅在发动机间歇起动时实施,而且也可以在基于车辆驾驶员的开关操作的起动时实施。
对于直列3缸型以外的方式的内燃机的应用例
能够应用于根据本发明的传动系统的内燃机的气缸数,除了3缸之外,也可以是1缸或者2缸,或者4缸以上。另外,气缸配置并不局限于直列型,例如,也可以是V型、水平对向型或者W型。
另外,在直列4缸型发动机的例子中,在实施根据本发明的“停止位置控制”的情况下,例如,也可以控制旋转电机,以使得曲柄停止位置落入以下面将要说明的曲柄停止位置P2作为基准位置的规定的曲柄角范围(相当于根据本发明的“规定范围”的其它的例子)内。
图12是将直列4缸型发动机的4个气缸的活塞停止位置#1~#4的一个例子与进、排气门正时一起进行表示的图。在从列方向的一端侧对各个气缸依次赋予#1~#4编号时,作为一个例子,这里举例表示的直列4缸型发动机(图中省略)的点火顺序为气缸#1、气缸#3、气缸#4、气缸#2的顺序。另外,点火顺序相邻的气缸之间的相位差以曲柄角计为180°。
图12所示的活塞停止位置#1~#4的例子表示在直列4缸型发动机中实施根据本发明的第一及第二起动处理时所希望的曲柄停止位置P2。在该例子中,与图4所示的例子一样,在图12上压缩行程气缸#2和进气行程气缸#1按照以上止点(TDC)为基准对称的方式停止。换句话说,在曲柄停止位置P2,压缩行程气缸#2的活塞停止位置#2以曲柄角计成为压缩上止点之前90°,进气行程气缸#1的活塞停止位置#1以曲柄角计成为排气上止点之后90°。
而且,在具有5个以上气缸的内燃机的例子中,进气行程气缸及压缩行程气缸中的至少一方会变成为多个。在这样的例子中,第一起动处理也可以以多个压缩行程气缸作为对象来实施。同样地,第二起动处理也可以以多个进气行程气缸作为对象来实施。反之,在单缸发动机的例子以及相位差为360°的直列2缸的例子中,在发动机停止时得到的只是压缩行程气缸及进气行程气缸中的任一方。从而,在这些例子中,也可以实施第一或者第二起动处理。
参考例
接着,对于不利用上述第一及第二起动处理,而在发动机起动之后立即抑制氧向催化剂的流入的技术(参考例)进行说明。
首先,根据本参考例的传动系统的概要如下所述。即,该传动系统配备有如下所述的内燃机、第一电动机、停止位置传感器以及控制装置。内燃机具有:至少一个气缸;曲轴;燃料喷射装置,所述燃料喷射装置配备有燃料喷射阀,所述燃料喷射阀配置于该至少一个气缸的每一个,向进气口喷射燃料;点火装置,所述点火装置对混合气进行点火;以及排气净化催化剂,所述排气净化催化剂配置于排气通路。第一电动机构成为能够启动该内燃机。停止位置传感器检测曲轴的曲柄停止位置。控制装置控制内燃机和第一电动机,另外,实施存储由停止位置传感器检测出的曲柄停止位置的停止位置存储处理。进而,在提出了发动机起动要求时的排气净化催化剂的温度在第一阈值以上的情况下,控制装置基于存储的曲柄停止位置,与基于发动机起动要求的启动的开始相一致地允许上述至少一个气缸的燃料喷射的实施,同时,在进行了该燃料喷射的气缸中实施点火。更具体地说,作为这样允许实施燃料喷射的结果,利用已经说明的进气非同步喷射(在进气门的开阀期间以外的曲柄角期间(例如,排气行程)中,对至少一个气缸中的每一个气缸进行燃料喷射的方式),开始上述至少一个气缸的燃料喷射。
下面,参照图13~图16对于根据如上所述特定的参考例的传动系统的具体的结构及控制的一个例子进行说明。
图13是表示根据本参考例的传动系统的结构的一个例子的示意图。图13所示的传动系统100配备有包括ECU104在内的控制装置102。ECU104包括处理器104a和存储器104b。在由控制装置102(更详细地说,ECU104)进行的处理的内容上,传动系统100与根据实施方式1的传动系统10不同。
进而,与在上述项目3.中作为其它实施方式说明的一样,根据本参考例的传动系统,除了REEV以外,也可以构成为用于任意方式的混合动力车辆、或者只以内燃机作为驱动源的现有类型车辆。
接着,对于在传动系统100中的氧向催化剂54中流入的抑制控制进行说明。图14是表示在本参考例中的高催化剂温度时的发动机间歇起动时的工作的时间图。下面,对于图14与图7的不同点进行说明。在本参考例中,也与实施方式1一样,在发动机停止时实施停止位置存储处理,检测及存储曲轴62的停止位置。
而且,如图14所示,在发动机间歇起动时,在提出了发动机起动要求的时刻t11,利用MG1开始启动。通过利用曲轴62的停止位置的存储值,不需要进行气缸判别处理。因此,在催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下,在该时刻t11,F/C要求被立即解除(即,立即允许燃料喷射的实施)。并且,利用停止位置的存储值,利用上述进气非同步喷射依次开始各个气缸32的燃料喷射。
图14中的时刻t12相当于在启动开始之后曲轴62旋转两圈的时刻。从时刻t11到时刻t12的期间C是与图3中的期间B相对应的期间。即,在本参考例中,即使在启动开始之后立即开始各个气缸32的进气非同步喷射,在曲轴62旋转两圈的期间,也会发生氧从各个气缸32的排出。但是,如与图3所示的比较例相比可以理解的那样,可以避免因气缸判别处理所需的期间A的存在而引起的氧的排出。
如上所述,根据本参考例,在催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下,也获得能够抑制氧向催化剂54流入的效果。因此,可以谋求催化剂劣化的抑制。
图15是表示与根据本参考例的发动机停止时的控制相关的处理的步骤的流程图。对于图15中的步骤S100、S102、S114及S116的处理内容,如在实施方式1中已经说明的一样,在此,对于处理的步骤进行说明。即,如图14所示,在提出了发动机停止要求的情况下,在步骤S102中,依次实施MG1转矩的施加和燃料切断。之后,在步骤S114中判定为发动机旋转停止了的情况下,ECU104通过实施停止位置存储处理,存储曲轴62的停止位置。另外,停止位置存储处理也可以仅限于在催化剂温度T在阈值Tth以上的情况下实施。
图16是表示与根据本参考例的发动机间歇起动时的控制相关的处理的步骤的流程图。对于图16中的步骤S200及S202的处理,如在实施方式1中已经说明的一样。
在本参考例中,如图16所示,在步骤S202的判定结果为肯定的情况(催化剂温度T≥阈值Tth)下,处理进入步骤S400。在步骤S400,ECU104利用MG1开始启动。进而,ECU104基于在发动机停止时存储的曲轴62的停止位置的信息,与启动的开始相一致地开始各个气缸32的进气非同步喷射及点火。
另一方面,在步骤S202的判定结果为否定的情况(催化剂温度T<阈值Tth)下,处理进入步骤S402。在步骤S402,与利用MG1开始启动一起,ECU104实施气缸判别处理。进而,ECU104在气缸判别处理完毕之后,开始各个气缸32的进气非同步喷射及点火。
上面说明的各实施方式中记载的例子及其它各个变形例、以及参考例,除了明确说明的组合之外,也可以在可能的范围内适当地组合,另外,也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

Claims (12)

1.一种传动系统,其特征在于,包括:内燃机、第一电动机、停止位置传感器和控制装置,
所述内燃机包括:
多个气缸;
曲轴;
燃料喷射装置,所述燃料喷射装置配备有燃料喷射阀,所述燃料喷射阀配置于所述多个气缸中的每一个,向进气口喷射燃料;
点火装置,所述点火装置对混合气进行点火;以及
排气净化催化剂,所述排气净化催化剂配置于排气通路,所述第一电动机能够使所述内燃机启动,
所述停止位置传感器检测所述曲轴的曲柄停止位置,
所述控制装置构成为:
控制所述内燃机和所述第一电动机,
实施停止位置存储处理,所述停止位置存储处理是存储由所述停止位置传感器检测出的所述曲柄停止位置的处理,
在提出了发动机起动要求时的所述排气净化催化剂的温度在第一阈值以上的情况下,实施伴随第一起动处理及第二起动处理中的至少一方地使所述内燃机起动的提前起动模式,
在提出了所述发动机起动要求时的所述排气净化催化剂的温度不足所述第一阈值的情况下,实施不伴随所述第一起动处理及所述第二起动处理中的任一方地使所述内燃机起动的通常起动模式,
在所述提前起动模式中,在搭载所述传动系统的车辆的车速在第二阈值以上的情况下,所述控制装置实施所述第一起动处理及所述第二起动处理这两者,在所述车速不足所述第二阈值的情况下,所述控制装置只实施所述第一起动处理及所述第二起动处理中的任一方,
所述第一起动处理是以在发动机停止期间处于压缩行程的压缩行程气缸作为对象而实施的处理,是如下所述的处理:以在所述发动机停止的过程中最后迎来的进气行程中将燃料吸入到所述压缩行程气缸内的方式实施燃料喷射,并且,基于存储的所述曲柄停止位置,在基于所述发动机起动要求的启动开始后的所述压缩行程气缸的最初的循环中实施点火,
所述第二起动处理是以在所述发动机停止期间处于进气行程的进气行程气缸作为对象而实施的处理,是如下所述的处理:基于存储的所述曲柄停止位置,在从提出了所述发动机起动要求的时刻起直到所述启动开始后的最初的进气门的关闭正时为止的期间中实施燃料喷射,并且,基于存储的所述曲柄停止位置,在所述启动开始后的所述进气行程气缸的最初的循环中实施点火。
2.如权利要求1所述的传动系统,其特征在于,所述传动系统还配备有与所述曲轴连接的旋转电机,
所述控制装置实施停止位置控制,所述停止位置控制为:控制所述旋转电机,以使得所述曲柄停止位置落入实现所述第一起动处理及所述第二起动处理中的至少一方所需的规定范围内。
3.如权利要求2所述的传动系统,其特征在于,所述内燃机为直列3缸型内燃机,
所述曲柄停止位置的所述规定范围的基准位置是所述压缩行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成压缩上止点之前60°、所述进气行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成排气上止点之后60°的位置。
4.如权利要求2所述的传动系统,其特征在于,所述内燃机为直列4缸型内燃机,
所述曲柄停止位置的所述规定范围的基准位置是所述压缩行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成压缩上止点之前90°、所述进气行程气缸的活塞停止位置以曲柄角计变成排气上止点之后90°的位置。
5.如权利要求1所述的传动系统,其特征在于,所述第一电动机是除了能够使所述内燃机启动之外,还利用所述内燃机的动力进行发电的电动发电机,
所述传动系统还配备有:
驱动所述车辆的第二电动机;以及
储存由所述电动发电机产生的电力的电池,
在所述提前起动模式中,在所述车速不足所述第二阈值且所述电池的剩余量比第三阈值高的情况下,所述控制装置只实施所述第一起动处理及所述第二起动处理中的任一方,在所述车速不足所述第二阈值而所述电池的剩余量在所述第三阈值以下的情况下,所述控制装置实施所述第一起动处理及所述第二起动处理这两者。
6.如权利要求1~4中任一项所述的传动系统,其特征在于,所述第一电动机是除了能够使所述内燃机启动之外,还利用所述内燃机的动力进行发电的电动发电机,
所述传动系统还配备有:
驱动搭载所述传动系统的车辆的第二电动机;以及
储存由所述电动发电机产生的电力的电池,
所述第二电动机及电动发电机由所述控制装置控制。
7.如权利要求5所述的传动系统,其特征在于,所述第二电动机及所述电动发电机由所述控制装置来控制。
8.如权利要求6所述的传动系统,其特征在于,所述内燃机是发电专用的内燃机。
9.如权利要求6所述的传动系统,其特征在于,所述控制装置在所述启动开始之前使由所述第二起动处理进行的燃料喷射开始。
10.如权利要求6所述的传动系统,其特征在于,在外部空气温度低的情况下,与外部空气温度高的情况相比,所述控制装置将由所述第二起动处理进行的燃料喷射的开始正时提前。
11.如权利要求1~5、以及7中任一项所述的传动系统,其特征在于,所述控制装置使由所述第二起动处理进行的燃料喷射与所述启动的开始相一致地开始。
12.如权利要求1~5、以及7中任一项所述的传动系统,其特征在于,所述第一阈值为700℃以上。
CN202010626599.5A 2019-09-03 2020-07-02 传动系统 Active CN112443408B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-160682 2019-09-03
JP2019160682A JP7310461B2 (ja) 2019-09-03 2019-09-03 パワートレーンシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112443408A CN112443408A (zh) 2021-03-05
CN112443408B true CN112443408B (zh) 2023-09-01

Family

ID=71614728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010626599.5A Active CN112443408B (zh) 2019-09-03 2020-07-02 传动系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11536211B2 (zh)
EP (1) EP3789607B1 (zh)
JP (1) JP7310461B2 (zh)
KR (1) KR20210028560A (zh)
CN (1) CN112443408B (zh)
BR (1) BR102020014264A2 (zh)
RU (1) RU2742307C1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113217208B (zh) * 2021-06-02 2022-06-17 一汽解放汽车有限公司 一种三元催化器的保护方法、装置、车辆和存储介质
US11873774B2 (en) * 2021-10-27 2024-01-16 Ford Global Technologies, Llc Method and system for reactivating a catalyst

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19527503A1 (de) * 1995-07-27 1997-01-30 Bosch Gmbh Robert Elektronisches Steuersystem für eine Brennkraftmaschine
EP1479895A2 (de) * 2003-05-22 2004-11-24 Volkswagen AG Verfahren zur Unterdrückung der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine im Schubbetrieb
US7066128B2 (en) * 2004-07-20 2006-06-27 Denso Corporation Engine controller for starting and stopping engine
US7240663B2 (en) * 2004-03-19 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine shut-down for engine having adjustable valves
CN101289977A (zh) * 2007-04-19 2008-10-22 丰田自动车株式会社 内燃机装置和内燃机装置的控制方法
WO2012075432A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Cummins Intellectual Property, Inc. Lean burn active ignition engine with aftertreatment system and method
CN103140660A (zh) * 2010-10-14 2013-06-05 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
EP2644469A1 (en) * 2010-11-25 2013-10-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for a hybrid vehicle, and a control method
EP3012140A1 (en) * 2014-10-22 2016-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
CN110159443A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6098585A (en) * 1997-08-11 2000-08-08 Ford Global Technologies, Inc. Multi-cylinder four stroke direct injection spark ignition engine
JP3861965B2 (ja) 2000-02-04 2006-12-27 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の始動装置
FR2827911B1 (fr) * 2001-07-27 2004-01-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de reglage de l'arret et procede de redemarrage d'un moteur a combustion interne
JP3716799B2 (ja) 2002-02-20 2005-11-16 トヨタ自動車株式会社 機関一時停止を伴う車輌用内燃機関の運転方法
JP2004176710A (ja) 2002-10-01 2004-06-24 Toyota Motor Corp 動力出力装置及びハイブリッド型の動力出力装置、それらの制御方法並びにハイブリッド車両
JP4206733B2 (ja) 2002-11-21 2009-01-14 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構を有する内燃機関
JP3941705B2 (ja) 2003-02-13 2007-07-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止始動制御装置
JP4158583B2 (ja) * 2003-04-11 2008-10-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動装置
JP4228971B2 (ja) 2004-04-06 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両の停止始動装置
JP4419655B2 (ja) 2004-04-08 2010-02-24 株式会社デンソー エンジンの停止始動制御装置
DE102004035341B4 (de) * 2004-07-21 2012-05-16 Volkswagen Ag Hybridfahrzeug
US7461621B2 (en) * 2005-09-22 2008-12-09 Mazda Motor Corporation Method of starting spark ignition engine without using starter motor
DE602007011241D1 (de) * 2007-06-19 2011-01-27 Ford Global Tech Llc Hybridfahrzeug, Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug und Verfahren für eine Abgasverarbeitungsvorrichtung in einem solchen System
WO2009086957A1 (de) * 2008-01-08 2009-07-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine, vorrichtung und steuergerät
US8261864B2 (en) * 2008-06-17 2012-09-11 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain auto start control system with engine pulse cancellation
US20100276218A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle powertrain having high vehicle speed engine starts
JP5263124B2 (ja) 2009-11-04 2013-08-14 株式会社デンソー 火花点火式内燃機関の制御装置
JP2011220120A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Toyota Motor Corp 自動車およびその制御方法
US8863505B2 (en) * 2010-04-26 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Start-stop hybrid exothermic catalyst heating system
JPWO2012131941A1 (ja) * 2011-03-30 2014-07-24 トヨタ自動車株式会社 車両、エンジンの制御方法およびエンジンの制御装置
FR2982316B1 (fr) * 2011-11-07 2014-01-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de regeneration d'un filtre a particules pour vehicule automobile hybrideprocede de regeneration d'un filtre a particules pour vehicule automobile hybride
US8423271B2 (en) * 2011-11-09 2013-04-16 Ford Global Technologies, Llc Method for fueling an engine at start
US8784264B2 (en) * 2012-10-30 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling catalyst temperature
JP2014185524A (ja) 2013-03-21 2014-10-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP6236993B2 (ja) 2013-08-27 2017-11-29 スズキ株式会社 エンジン制御装置
JP5929884B2 (ja) * 2013-12-19 2016-06-08 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US9382864B2 (en) * 2014-01-23 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine starting
JP6070591B2 (ja) * 2014-01-28 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
US9599057B2 (en) * 2014-02-05 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for selecting a cylinder for engine starting
JP6487407B2 (ja) * 2016-10-25 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
JP6935751B2 (ja) * 2018-01-15 2021-09-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US10920732B1 (en) * 2020-02-06 2021-02-16 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine start following idle-stop

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19527503A1 (de) * 1995-07-27 1997-01-30 Bosch Gmbh Robert Elektronisches Steuersystem für eine Brennkraftmaschine
EP1479895A2 (de) * 2003-05-22 2004-11-24 Volkswagen AG Verfahren zur Unterdrückung der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine im Schubbetrieb
US7240663B2 (en) * 2004-03-19 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine shut-down for engine having adjustable valves
US7066128B2 (en) * 2004-07-20 2006-06-27 Denso Corporation Engine controller for starting and stopping engine
CN101289977A (zh) * 2007-04-19 2008-10-22 丰田自动车株式会社 内燃机装置和内燃机装置的控制方法
CN103140660A (zh) * 2010-10-14 2013-06-05 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
EP2644469A1 (en) * 2010-11-25 2013-10-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for a hybrid vehicle, and a control method
WO2012075432A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Cummins Intellectual Property, Inc. Lean burn active ignition engine with aftertreatment system and method
EP3012140A1 (en) * 2014-10-22 2016-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
CN110159443A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112443408A (zh) 2021-03-05
JP7310461B2 (ja) 2023-07-19
RU2742307C1 (ru) 2021-02-04
KR20210028560A (ko) 2021-03-12
EP3789607A1 (en) 2021-03-10
JP2021038705A (ja) 2021-03-11
US20210062742A1 (en) 2021-03-04
US11536211B2 (en) 2022-12-27
BR102020014264A2 (pt) 2021-03-16
EP3789607B1 (en) 2024-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6772723B2 (en) Automatic stop and start control system for internal combustion engine
US9556817B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP6149841B2 (ja) ハイブリッド自動車
US9051861B2 (en) Regeneration method and motor vehicle
US9545920B2 (en) Misfire determination device for internal combustion engine
CN112443408B (zh) 传动系统
JP2007170205A (ja) 自動車及び自動車の制御方法
JP6168097B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP5692008B2 (ja) ハイブリッド車
US11236693B2 (en) Fuel injection control apparatus
JP2006144725A (ja) ハイブリッド車両の燃料噴射制御装置
JP2018200028A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2013112101A (ja) ハイブリッド車
JP4066832B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6009978B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP7192659B2 (ja) ハイブリッド車両
JP6747364B2 (ja) 駆動装置
JP2012132325A (ja) 内燃機関装置およびこれを搭載するハイブリッド車
JP2018080654A (ja) ハイブリッド自動車
US20210301752A1 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP6772938B2 (ja) 駆動装置
JP2017101576A (ja) ハイブリッド自動車
JP2016150736A (ja) ハイブリッド自動車
JP2023081476A (ja) 車両
JP2022084191A (ja) エンジン装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant