CN112519749A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN112519749A
CN112519749A CN202010696981.3A CN202010696981A CN112519749A CN 112519749 A CN112519749 A CN 112519749A CN 202010696981 A CN202010696981 A CN 202010696981A CN 112519749 A CN112519749 A CN 112519749A
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hybrid vehicle
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齐藤忠志
福田裕太郎
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种混合动力车辆的控制装置，在为了切换行驶模式而使发动机起动时，对离合器施加适当的接合压。作为混合动力车辆的控制装置的控制器(20)，在从使用电机(4)的转矩的第一行驶模式向使用发动机(2)的转矩的第二行驶模式切换时，为了使发动机(2)起动，对第一离合器(CL1)施加接合压，并且通过电机(4)执行使发动机(2)曲轴转动的发动机起动控制。特别的，控制器(20)求出基于发动机起动控制的预测起动时间，并且取得基于发动机起动控制的实际起动时间，在实际起动时间比预测起动时间短的情况下，该控制器(20)进行使下次使发动机(2)起动时对第一离合器(CL1)施加的离合器接合压减少的校正。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具有：发动机；电机；以及离合器，该离合器切换该发动机与电机之间的转矩的传递和切断。
背景技术
以往，提出了如下技术：在具备发动机及电机作为动力源，并由发动机的驱动力和电机的驱动力中的至少一方驱动的混合动力车辆中，通过电机使发动机曲轴转动而使发动机起动。例如，在专利文献1中公开了如下技术：在仅利用电机的转矩进行的行驶中当使发动机起动时，基于发动机即将开始起动之前的发动机的每个旋转停止位置的偏差，设定发动机起动转矩。在该技术中，为了在从要求发动机起动起的规定时间内完成发动机起动，而实现设定不会过多或不足的最合适的发动机起动转矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-86662号公报
发明所要解决的技术问题
然而，具有切换发动机与电机之间的转矩的传递和切断的离合器的混合动力车辆具有：将离合器设定为释放状态，且不使用发动机的转矩而使用电机的转矩使混合动力车辆行驶的行驶模式(以下适当称为“第一行驶模式”)以及将离合器设定为接合状态，且至少使用发动机的转矩使混合动力车辆行驶的行驶模式(以下适当称为“第二行驶模式”)。在该混合动力车辆中，在行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，对离合器施加接合压(以下适当称为“离合器接合压”)，使离合器从释放状态向接合状态转移，并且通过电机使发动机曲轴转动，从而使发动机起动。
如上所述，在为了将行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换而使发动机起动时，希望对离合器施加适当的接合压。这是因为，当离合器接合压过小时，起动发动机需要花费时间(根据情况有发动机不能起动的可能性)，另一方面，当离合器接合压过大时，由于浪费了能量，从而燃油经济性劣化。即，具有使发动机适当起动的最佳的离合器接合压。
这样的最佳的离合器接合压被认为会根据发动机起动前的发动机停止时的曲轴位置；用于发动机起动的传感器的精度；发动机等零部件中的组装精度、经年变化、零部件偏差等而变化。因此，难以准确地求出最佳的离合器接合压。因此，在以往的技术中，不求出最佳的离合器接合压，而应用被认为足以使发动机起动的离合器接合压，即比最佳的接合压大的离合器接合压，从而优先确保发动机的起动。其结果是，由于应用了必要以上的大的离合器接合压，因此如上述那样产生燃油经济性的劣化。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具有发动机、电机和设置在它们之间的离合器，在为了从使用电机的行驶模式向使用发动机的行驶模式切换而使发动机起动时，该混合动力车辆的控制装置能够对离合器施加适当的接合压。
用于解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的，本发明提供一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具有：发动机；电机；以及离合器，该离合器切换发动机与电机之间的转矩的传递和切断，该混合动力车辆的控制装置具有：行驶模式判定单元，该行驶模式判定单元判定是否将混合动力车辆的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换，该第一行驶模式是将离合器设定为释放状态，并且不使用发动机的转矩而使用电机的转矩使混合动力车辆行驶的模式，该第二行驶模式是将离合器设定为接合状态，并且至少使用发动机的转矩使混合动力车辆行驶的模式；发动机起动控制单元，在由行驶模式判定单元判定为将混合动力车辆的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，为了使发动机起动，该发动机起动控制单元对该离合器施加接合压，以使离合器从释放状态向接合状态转移，并且通过电机使发动机的曲轴转动；预测起动时间计算单元，该预测起动时间计算单元求出从由发动机起动控制单元开始发动机的起动到发动机的起动结束为止的预测起动时间；实际起动时间取得单元，该实际起动时间取得单元取得实际起动时间，该实际起动时间是从由发动机起动控制单元开始发动机的起动到发动机的起动结束为止的；以及接合压校正单元，在由实际起动时间取得单元所取得的实际起动时间比由预测起动时间计算单元所求出的预测起动时间短的情况下，该接合压校正单元进行使下次由发动机起动控制单元使发动机起动时对离合器施加的接合压减少的校正。
在这样构成的本发明中，在为了将混合动力车辆的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换而使发动机起动时，混合动力车辆的控制装置求出基于发动机起动控制单元的预测起动时间，并且取得基于发动机起动控制单元的实际起动时间，在实际起动时间比预测起动时间短的情况下，该混合动力车辆的控制装置进行使在下次使发动机起动时对离合器施加的离合器接合压减少的校正。即，混合动力车辆的控制装置考虑各种状态来求出预测起动时间，并根据该预测起动时间与实际起动时间的时间差，通过学习来校正应施加到离合器的离合器接合压，特别是在实际起动时间比预测起动时间短的情况下，进行减少离合器接合压的校正。由此，在从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，能够使为了使发动机起动而应用的离合器接合压最优化，能够适当地抑制由于应用必要以上的离合器接合压而导致的燃油经济性的劣化。
在本发明中，优选的是，预测起动时间计算单元基于由发动机起动控制单元使发动机起动之前的该发动机停止时的曲轴位置，求出预测起动时间。
发动机的起动时间根据从第一行驶模式向第二行驶模式切换前的发动机停止时的曲轴位置(以下适当称为“停止曲轴位置”)而大幅变化。这是因为，发动机起动所需的转矩(损失转矩)根据停止曲轴位置而变化。因此，在本发明中，预测起动时间计算单元考虑由这样的停止曲轴位置引起的起动时间的变化，求出预测起动时间。由此，能够适当地求出考虑了停止曲轴位置的影响的预测起动时间。因此，能够高精度地求出预测起动时间。
在本发明中，优选的是，在由行驶模式判定单元判定为将混合动力车辆的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，在有来自驾驶者的使混合动力车辆加速的要求的情况下，为了与没有该要求的情况相比缩短发动机的起动时间，发动机起动控制单元增大对离合器施加的接合压。
根据这样构成的本发明，在有来自驾驶者的加速要求时，能够适当地优先发动机的迅速起动。即，能够使发动机迅速起动，从而适当地实现来自驾驶者的加速要求。
在本发明中，优选的是，实际起动时间与预测起动时间的差的绝对值越大，则接合压校正单元通过校正使接合压减少的量越大。
根据这样构成的本发明，能够有效地使离合器接合压最优化。
在本发明中，优选的是，预测起动时间计算单元及实际起动时间取得单元分别判断为在发动机的转速达到规定转速时发动机的起动结束，并进行预测起动时间的计算及实际起动时间的取得。
在这样构成的本发明中，预测起动时间计算单元及实际起动时间取得单元分别使用发动机转速达到规定转速的时刻作为发动机的起动结束的时刻，从而进行预测起动时间的计算及实际起动时间的取得。由此，能够适当地确保预测起动时间及实际起动时间的精度。
发明的效果
根据本发明的混合动力车辆的控制装置，对于具有发动机、电机和设置在它们之间的离合器的混合动力车辆，在为了从使用电机的行驶模式向使用发动机的行驶模式切换而使发动机起动时，能够对离合器施加适当的接合压。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的混合动力车辆的控制装置的混合动力车辆的概略结构图。
图2是表示本发明的实施方式的混合动力车辆的控制装置的电气结构的框图。
图3是用于说明本发明的实施方式的离合器接合压的校正的概要的图。
图4表示在本发明的实施方式中，在发动机起动控制时应用于第一离合器的离合器接合压的一例。
图5是关于发动机起动控制前的停止曲轴位置与发动机起动控制中的损失转矩的关系的说明图。
图6是关于因发动机起动控制前的停止曲轴位置的不同引起的发动机的起动时间的不同的说明图。
图7是关于基于本发明的实施方式的发动机起动控制的预测起动时间的说明图。
图8是关于基于本发明的实施方式的发动机起动控制的实际起动时间的说明图。
图9是关于基于本发明实施方式的发动机起动控制的预测起动时间与实际起动时间的时间差的说明图。
图10是在本发明的实施方式中，关于根据预测起动时间与实际起动时间的时间差而应用的离合器接合压校正值的说明图。
图11是表示本发明的实施方式的发动机起动控制处理的流程图。
符号说明
1 混合动力车辆
2 发动机
4 电机
6 变速器
12 驱动轮
20 控制器
20a 行驶模式判定部
20b 发动机起动控制部
20c 预测起动时间计算部
20d 实际起动时间取得部
20e 接合压校正部
CL1 第一离合器
CL2 第二离合器
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的混合动力车辆的控制装置进行说明。
<装置结构>
图1是应用了本发明的实施方式的混合动力车辆的控制装置的混合动力车辆的概略结构图。
如图1所示，混合动力车辆1主要具有：发动机2(例如汽油发动机)，该发动机2产生用于驱动混合动力车辆1的转矩；电机4，该电机4在混合动力车辆1的动力传递路径上与发动机2相比设置于下游侧，并产生用于驱动混合动力车辆1的转矩；电池5，该电池5经由未图示的逆变器等与电机4之间进行电力的授受；变速器6，该变速器6在混合动力车辆1的动力传递路径上与电机4相比设置于下游侧，对发动机2和/或电机4的旋转速度进行变速；动力传递系统8，该动力传递系统8将来自变速器6的转矩传递到下游侧；驱动轴10，该驱动轴10利用来自动力传递系统8的转矩对驱动轮12进行驱动；以及该驱动轮12。
发动机2的输出轴和电机4的旋转轴经由能够断续的第一离合器CL1通过轴AX1连结为同轴状。通过该第一离合器CL1，能够切换发动机2与电机4之间的转矩的传递和切断。例如，第一离合器CL1由干式多板离合器构成，该干式多板离合器能够通过电机(省略图示)连续或阶段性地控制离合器工作油流量及离合器工作油压来改变传递转矩容量。
电机4的旋转轴和变速器6的旋转轴通过轴AX2连结为同轴状。变速器6典型的是在内部具备一个以上的行星齿轮(array gear)，且是具备根据车速、发动机转速等自动地切换齿轮档位(变速比)的功能的自动变速器。另外，变速器6在内部具备能够断续的第二离合器CL2，通过该第二离合器CL2，能够切换变速器6的上游侧(发动机2及电机4)与变速器6的下游侧(驱动轮12等)之间的转矩的传递和切断。例如，第二离合器CL2也由干式多板离合器构成，该干式多板离合器能够通过电机(省略图示)连续或阶段性地控制离合器工作油流量及离合器工作油压来改变传递转矩容量。另外，第二离合器CL2实际上由在变速器6中用于切换各种齿轮档位的多个离合器构成。
转矩经由变速器6的输出轴AX3被输入动力传递系统8。动力传递系统8包括将驱动力分配给左右一对驱动轮12的差动齿轮、末级齿轮等。
上述混合动力车辆1能够通过切换第一离合器CL1的接合和释放来切换行驶模式。即，混合动力车辆1具有：第一行驶模式，该第一行驶模式将第一离合器CL1设定为释放状态，且不使用发动机2的转矩而使用电机4的转矩使混合动力车辆1行驶；以及第二行驶模式，该第二行驶模式将第一离合器CL1设定为接合状态，且至少使用发动机2的转矩使混合动力车辆1行驶。第一行驶模式是所谓EV行驶模式，第二行驶模式是仅使用发动机2的转矩使混合动力车辆1行驶的发动机行驶模式，或者使用发动机2及电机4这两者的转矩使混合动力车辆1行驶的混合动力行驶模式。另外，第二离合器CL2基本上在第一行驶模式及第二行驶模式这两者中被设定为接合状态，但在第一行驶模式和第二行驶模式的切换时被适当设定到释放侧(具体而言为打滑状态)。
接着，图2是表示本发明的实施方式的混合动力车辆的控制装置的电气结构的框图。
如图2所示，控制器20输入有来自检测发动机2的转速的发动机转速传感器SN1的信号、来自检测电机4的转速的电机转速传感器SN2的信号、来自检测与驾驶者对油门踏板的踩下量对应的油门开度的油门开度传感器SN3的信号、来自检测混合动力车辆1的车速的车速传感器SN4的信号以及来自检测表示电池5的充电状态的SOC(State of Charge：荷电状态)的SOC传感器SN5的信号。另外，发动机转速传感器SN1由检测发动机2的曲轴的曲轴位置(曲轴角)的曲轴角传感器构成。
控制器20由计算机构成，该计算机具备：一个以上的处理器(典型的是CPU)；在该处理器上解释执行的各种程序(包含OS等基本控制程序、在OS上启动并实现特定功能的应用程序)；以及用于存储程序、各种数据的ROM、RAM这样的内部存储器。控制器20相当于本发明中的“混合动力车辆的控制装置”的一例。
具体而言，控制器20基于来自上述传感器SN1～SN5的检测信号，主要对发动机2、电机4、第一离合器CL1及第二离合器CL2输出控制信号，从而对它们进行控制。例如，控制器20进行调整发动机2的点火时期、燃料喷射时期、燃料喷射量的控制；调整电机4的转速、转矩的控制；切换第一离合器CL1及第二离合器CL2各自的接合和释放的控制(也包括调整施加到第一离合器CL1及第二离合器CL2的接合压(离合器接合压)的控制)等。另外，实际上，控制器20控制发动机2的火花塞、燃料喷射阀、节气门等，经由逆变器控制电机4，并经由油压控制回路控制第一离合器CL1及第二离合器CL2。
另外，在本实施方式中，作为控制器20的功能性的构成要素，该控制器20具有行驶模式判定部20a、发动机起动控制部20b、预测起动时间计算部20c、实际起动时间取得部20d以及接合压校正部20e。行驶模式判定部20a基于来自上述传感器SN1～SN5的检测信号等，判定是否将混合动力车辆1的行驶模式从第一行驶模式切换为第二行驶模式。在由行驶模式判定部20a判定为从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，发动机起动控制部20b以使第一离合器CL1从释放状态向接合状态转移的方式对该第一离合器CL1施加接合压，并且通过电机4使发动机2曲轴转动，从而使发动机2起动。以下，将这样的用于使发动机2起动的控制适当称为“发动机起动控制”。
预测起动时间计算部20c基于发动机起动控制前的发动机2停止时的曲轴位置等，预测从发动机起动控制开始到通过该发动机起动控制发动机2起动为止的时间，即求出预测起动时间。实际起动时间取得部20d基于来自发动机转速传感器SN1的信号，取得从发动机起动控制开始到通过该发动机起动控制发动机2实际起动为止的时间，即取得实际起动时间。接合压校正部20e基于实际起动时间与预测起动时间的时间差，校正在下一次通过发动机起动控制部20b使发动机2起动时对第一离合器CL1施加的接合压(离合器接合压)。换言之，接合压校正部20e基于该时间差，学习第一离合器CL1的离合器接合压。典型的，在实际起动时间短于预测起动时间的情况下，接合压校正部20e进行使下一次使发动机2起动时的离合器接合压减小的校正。
<离合器接合压的控制>
以下，对在本发明的实施方式中，控制器20进行的控制内容进行说明。在本实施方式中，在为了将混合动力车辆1的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换而使发动机2起动时，控制器20进行对第一离合器CL1施加规定的接合压(离合器接合压)的控制，使第一离合器CL1从释放状态向接合状态转移。特别是，在本实施方式中，控制器20为了对第一离合器CL1施加最佳的离合器接合压，而通过学习来校正离合器接合压。
首先，参照图3，对本发明的实施方式的离合器接合压的校正的概要进行说明。图3中，横轴表示时间，纵轴表示发动机转速。具体而言，图3表示为了将混合动力车辆1的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换而实施发动机起动控制时的发动机转速的时间变化的一例。
如图3所示，在本实施方式中，控制器20求出基于发动机起动控制的预测起动时间，并且取得基于发动机起动控制的实际起动时间，从而基于这些实际起动时间与预测起动时间的时间差，校正下次使发动机2起动时的第一离合器CL1的离合器接合压。具体而言，控制器20基于实际起动时间与预测起动时间的时间差的大小，通过反馈控制来校正(学习)离合器接合压。这样校正离合器接合压的理由如下。
在为了将行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换而使发动机2起动时，优选对第一离合器CL1施加适当的离合器接合压。这是因为，当离合器接合压过小时，使发动机2起动需要花费时间(根据情况有发动机2不起动的可能性)，另一方面，当离合器接合压过大时，燃油经济性劣化。即，具有使发动机2适当地起动的最佳的离合器接合压。这样的最佳的离合器接合压被认为根据发动机起动前的发动机停止时的曲轴位置(停止曲轴位置)；发动机起动所使用的传感器的精度；发动机等零部件中的组装精度、经年变化、零部件偏差等而变化。因此，在现有技术中，难以准确地求出最佳的离合器接合压，因此，不求出最佳的离合器接合压，而应用被认为足以使发动机2起动的离合器接合压，即比最佳的接合压大的离合器接合压，从而优先确保发动机2的起动。其结果是，通过应用必要以上的大的离合器接合压，如上述那样产生燃油经济性的劣化。
由此，在本实施方式中，控制器20为了使应用于第一离合器CL1的离合器接合压最优化来抑制燃油经济性的劣化，通过学习来校正离合器接合压。具体而言，控制器20基于发动机起动控制的预测起动时间与实际起动时间的时间差，校正在下次使发动机2起动时应用的离合器接合压。在此，如图3所示，控制器20将发动机转速达到规定转速N1的时刻用作发动机2的起动结束的时刻，从而求出这些预测起动时间和实际起动时间。考虑到在低转速区域难以确保发动机转速传感器SN1的检测精度的特性，对该规定转速N1应用确保发动机转速传感器SN1的检测精度的转速。例如，对规定转速N1应用400～600 rpm左右的转速。
下面，参照图4至图10，对本发明的实施方式的离合器接合压的控制进行具体说明。
首先，图4表示在本发明的实施方式中，在发动机起动控制时应用于第一离合器CL1的离合器接合压的一例。图4中，横轴表示时间，纵轴表示离合器传递转矩。该离合器传递转矩对应于在使发动机2起动时从电机4经由第一离合器CL1向发动机2传递的转矩(离合器传递转矩)。如图4所示，在本实施方式中，控制器20在发动机起动控制开始时使离合器接合压急剧上升，另一方面，在之后使离合器接合压缓慢上升。这是因为，最初迅速地向第一离合器CL1施加离合器接合压，以确保发动机2的迅速起动，另一方面，在之后使离合器接合压缓慢上升时，是为了确保发动机转速传感器SN1的检测精度，即为了基于发动机转速传感器SN1的信号取得正确的发动机转速(该发动机转速用于求出基于发动机起动控制的实际起动时间)。
接着，图5表示发动机起动控制前的停止曲轴位置与发动机起动控制中的发动机2的损失转矩的关系。图5中，横轴表示停止曲轴位置(deg)，纵轴表示损失转矩。损失转矩相当于发动机2的起动所需的转矩，即发动机2的曲轴的旋转所需的转矩。另外，图5中的各线分别表示对于多个特定的停止曲轴位置(-180deg、-150deg、-120deg、-90deg)，与曲轴位置的前进对应的损失转矩的变化的情况(即曲轴旋转时的损失转矩的时间变化的轨迹)。例如，实线的曲线图表示停止曲轴位置为-180deg时的损失转矩的变化。另外，在典型的例子中，图5所示的损失转矩是对具有多个气缸的发动机2(多气缸发动机)的各个气缸的每一个规定的。在该情况下，全部气缸的损失转矩合计后的值成为发动机2的起动所需的转矩。
如图5所示，可知发动机2的起动所需的转矩(损失转矩)根据发动机起动控制前的停止曲轴位置而变化。由此，可以说在使发动机2起动时从电机4经由第一离合器CL1向发动机2传递的转矩(离合器传递转矩)的最优值，即在使发动机2起动时应该对第一离合器CL1施加的最佳的离合器接合压根据发动机起动控制前的停止曲轴位置而变化。
因此，在本实施方式中，控制器20根据发动机起动控制前的停止曲轴位置来设定离合器接合压，以确保发动机2起动时的燃油经济性，并且使发动机2高效地起动。基本上，控制器20在损失转矩大的停止曲轴位置增大应用于第一离合器CL1的离合器接合压。如上所述，在对各个气缸的每一个规定了损失转矩的情况下，控制器20对所有气缸的损失转矩进行合计，并在该合计值大的停止曲轴位置增大应用于第一离合器CL1的离合器接合压。在典型的例子中，通过实验、模拟等事先求出与停止曲轴位置对应的最佳的离合器接合压(能够确保发动机2的起动时的燃油经济性，并且使发动机2高效地起动的离合器接合压)，并事先制作将停止曲轴位置与该最佳的离合器接合压对应起来的映射，控制器20参照这样的映射，进行如下控制：读取与发动机起动控制前的停止曲轴位置对应的离合器接合压，并将该离合器接合压应用于第一离合器CL1。
接着，图6是关于因发动机起动控制前的停止曲轴位置的不同引起的发动机2的起动时间的不同的说明图。图6中，横轴表示时间，纵轴表示发动机转速。具体而言，图6中的曲线G1～G5表示对于不同的停止曲轴位置进行发动机起动控制时的发动机转速的时间变化。例如，曲线G1、G2、G3、G4、G5分别表示停止曲轴位置为160deg、170deg、180deg、190deg、200deg时的基于发动机起动控制的发动机转速的时间变化。
如图6所示，可知当停止曲轴位置不同时，通过发动机起动控制使发动机2起动的时间(起动时间)，即发动机转速达到规定转速N1的时间不同。具体而言，在曲线G1、G2的停止曲轴位置，发动机2在时刻t1起动，在曲线G3的停止曲轴位置，发动机2在时刻t2起动，在曲线G4的停止曲轴位置，发动机2在时刻t3起动，在曲线G5的停止曲轴位置，发动机2在时刻t4起动(t1<t2<t3<t4)。这样，发动机2的起动时间根据停止曲轴位置而变化。这是因为，如图5所示，损失转矩(发动机2的起动所需的转矩)根据停止曲轴位置而变化。即，在损失转矩大的停止曲轴位置，发动机2的起动时间变长。在本实施方式中，关于这样根据停止曲轴位置而变化的基于发动机起动控制的起动时间，控制器20求出预测的起动时间(预测起动时间)和实际的起动时间(实际起动时间)，并基于这些预测起动时间与实际起动时间的时间差，校正上述那样的与停止曲轴位置对应的离合器接合压。
接着，图7是本发明的实施方式的基于发动机起动控制的预测起动时间的说明图。图7中，横轴表示时间，纵轴表示发动机转速。具体而言，图7例示了在预测为发动机2从发动机起动控制开始经过时间T1后起动(即发动机转速达到规定转速N1)的情况下，即求出T1作为预测起动时间的情况下的发动机转速的时间变化。在此，如上所述，发动机2的起动时间根据停止曲轴位置而变化(图6)，这是因为，损失转矩(发动机2的起动所需的转矩)根据停止曲轴位置而变化(图5)。
因此，在本实施方式中，控制器20基于发动机起动控制前的停止曲轴位置求出预测起动时间。基本上，控制器20在损失转矩较大的停止曲轴位置，求出较长的预测起动时间。如上所述，在对各个气缸的每一个规定了损失转矩的情况下，控制器20对所有气缸的损失转矩进行合计，在该合计值较大的停止曲轴位置，求出较长的预测起动时间。在典型的例子中，通过实验、模拟等事先求出与停止曲轴位置对应的预测起动时间(即，预先求出应用了与上述停止曲轴位置对应的最佳的离合器接合压时的预测起动时间)，并事先制作将停止曲轴位置与该预测起动时间对应起来的映射，控制器20参照这样的映射，读取与发动机起动控制前的停止曲轴位置对应的预测起动时间。
另外，图7所示的发动机转速的时间变化相当于所预测的发动机转速的时间变化，但在求出如上所述的预测起动时间时，不需要预测图7所示的发动机转速的时间变化，只要从停止曲轴位置直接求出预测起动时间即可。
接着，图8是本发明的实施方式的基于发动机起动控制的实际起动时间的说明图。图8中，横轴表示时间，纵轴表示发动机转速。具体而言，图8例示了发动机2从发动机起动控制开始经过时间T2后实际起动的情况，即求出T2作为实际起动时间的情况。在本实施方式中，控制器20求出从开始执行发动机起动控制到由发动机转速传感器SN1检测出的发动机转速达到规定转速N1为止的时间作为实际起动时间T2。
接着，图9是关于本发明的实施方式的基于发动机起动控制的预测起动时间与实际起动时间的时间差的说明图。图9中，横轴表示时间，纵轴表示发动机转速。具体而言，图9是将图7所示的预测起动时间T1和图8所示的实际起动时间T2重合的图。如图9所示，控制器20求出预测起动时间T1与实际起动时间T2的时间差T3，并根据该时间差T3，校正在下次使发动机2起动时应用于第一离合器CL1的离合器接合压。
在此，由于发动机2的起动时间根据停止曲轴位置而变化，因此在本实施方式中，如上所述，适当考虑停止曲轴位置来求出预测起动时间T1。但是，尽管这样求出了预测起动时间T1，但会产生预测起动时间T1与实际起动时间T2的时间差T3，这被认为是由于发动机起动所使用的传感器的精度；发动机等零部件中的组装精度、经年变化、零部件偏差等而引起的。因此，在本实施方式中，为了适当考虑这样的各种原因，随时求出与停止曲轴位置对应的预测起动时间T1和实际起动时间T2的时间差T3，并根据该时间差T3适当地校正应用于第一离合器CL1的离合器接合压。
接着，图10是关于在本发明的实施方式中根据预测起动时间与实际起动时间的时间差(预测起动时间-实际起动时间)而应用的离合器接合压的校正值(离合器接合压校正值)的说明图。图10中，横轴表示预测起动时间与实际起动时间的时间差，纵轴表示离合器接合压校正值。该图10相当于根据预测起动时间与实际起动时间的时间差而规定的离合器接合压校正值的映射。离合器接合压校正值是用于求出在下次使发动机2起动时应用的离合器接合压的值。
在图10所示的映射中，在预测起动时间比实际起动时间长的区域(时间差>0)，规定了负值的离合器接合压校正值(<0)。由此，在预测起动时间比实际起动时间长时，下次使发动机2起动时的离合器接合压减少。另一方面，在预测起动时间比实际起动时间短的区域(时间差<0)，规定了正值的离合器接合压校正值(>0)。由此，在预测起动时间比实际起动时间短时，下次使发动机2起动时的离合器接合压增加。另外，在预测起动时间比实际起动时间长的区域以及预测起动时间比实际起动时间短的区域这两个区域中，都规定了预测起动时间与实际起动时间的时间差的绝对值越大，则离合器接合压校正值的绝对值越大的映射。由此，预测起动时间与实际起动时间的偏差越大，则下次使发动机2起动时的离合器接合压被离合器接合压校正值校正得越大。
<发动机起动控制处理>
接着，参照图11，对在本发明的实施方式的发动机起动控制(也包括上述的离合器接合压的控制)中进行的具体的处理进行说明。图11是表示本发明的实施方式的发动机起动控制处理的流程图。该发动机起动控制处理由控制器20以规定的周期反复执行。
首先，当图11所示的发动机起动控制处理开始时，在步骤S11中，控制器20取得包含与来自上述传感器SN1～SN5的检测信号对应的信息在内的混合动力车辆1的各种信息。然后，控制器20进入步骤S12。
在步骤S12中，控制器20判定当前的行驶模式是否是第一行驶模式(EV行驶模式)。例如，控制器20基于向电机4、第一离合器CL1及第二离合器CL2输出的控制信号进行该判定。在该例中，控制器20在使第一离合器CL1释放且使第二离合器CL2接合且从电机4输出转矩的情况下，判定为当前的行驶模式是第一行驶模式。控制器20在判定为当前的行驶模式是第一行驶模式的情况下(步骤S12：是)，进入步骤S13。与此相对，控制器20在判定为当前的行驶模式不是第一行驶模式的情况下(步骤S12：否)，典型的，在当前的行驶模式是第二行驶模式的情况下，结束发动机起动控制处理。在该情况下，由于发动机2处于运转状态，因此不需要执行发动机起动控制来使发动机2起动。
在步骤S13中，控制器20判定是否有从第一行驶模式向第二行驶模式的切换要求，换言之，判定是否有使发动机2起动的要求。在一个例子中，控制器20在由SOC传感器SN5检测出的电池5的SOC小于规定值(例如，从电池5的保护等观点出发而确定的，应执行电池5的充电的SOC的下限值、禁止电池5的电力输出的SOC等)的情况下，判定为有向第二行驶模式的切换要求。在其他例子中，控制器20在由驾驶者打开混合动力车辆1的空调开关的情况下，判定为有向第二行驶模式的切换要求。在另一例中，控制器20在有来自驾驶者的比较大的加速要求的情况下(例如由驾驶者较大地踩下油门踏板的情况下)，判定为有向第二行驶模式的切换要求。控制器20在判定为有从第一行驶模式向第二行驶模式的切换要求的情况下(步骤S13：是)，进入步骤S14。与此相对，控制器20在判定为没有从第一行驶模式向第二行驶模式的切换要求的情况下(步骤S13：否)，结束发动机起动控制处理。在该情况下，由于维持第一行驶模式，因此不需要执行发动机起动控制来使发动机2起动。
在步骤S14中，控制器20判断是否有来自驾驶者的加速要求。具体而言，控制器20通过判定由油门开度传感器SN3检测出的油门开度的变化量是否为规定量以上，来判断驾驶者的加速要求。其结果是，控制器20在判定为没有来自驾驶者的加速要求的情况下(步骤S14：是)，进入步骤S15。
在步骤S15中，控制器20基于来自作为曲轴角传感器的发动机转速传感器SN1的信号，求出发动机起动控制前的发动机2停止时的曲轴位置(停止曲轴位置)。
接着，在步骤S16中，控制器20基于在步骤S15中求出的停止曲轴位置，设定应用于第一离合器CL1的离合器接合压。具体而言，控制器20参照事先制作的将停止曲轴位置与最佳的离合器接合压对应起来的映射，读取与在步骤S15中求出的停止曲轴位置对应的离合器接合压，并将该离合器接合压设定到第一离合器CL1。该映射是通过实验、模拟等事先求出与停止曲轴位置对应的最佳的离合器接合压，具体而言是通过实验、模拟等事先求出能够确保发动机2起动时的燃油经济性，并且使发动机2高效地起动的离合器接合压而制成的。详细地说，该映射被规定为，在损失转矩大的停止曲轴位置，离合器接合压变大。
接着，在步骤S17中，控制器20基于在步骤S15中求出的停止曲轴位置，求出从发动机起动控制开始到通过该发动机起动控制发动机2被起动为止的时间(预测起动时间)。具体而言，控制器20参照事先制作的将停止曲轴位置与预测起动时间对应起来的映射，求出与在步骤S15中求出的停止曲轴位置对应的预测起动时间。该映射是通过实验、模拟等事先求出应用了与停止曲轴位置对应的预测起动时间，具体而言是应用了与上述停止曲轴位置对应的最佳的离合器接合压(能够确保发动机2起动时的燃油经济性，并且使发动机2高效地起动的离合器接合压)时的预测起动时间而制作的。详细地说，该映射被规定为，在损失转矩大的停止曲轴位置，预测起动时间变长。另外，也可以在后述的步骤S18的发动机起动控制开始后进行这样的步骤S17的处理。
接着，在步骤S18中，控制器20执行用于使发动机2起动(再起动)的发动机起动控制。具体而言，控制器20进行如下控制：将在步骤S16中设定的离合器接合压施加到第一离合器CL1的控制，以使第一离合器CL1从释放状态向接合状态转移，并且利用来自电机4的转矩使发动机2曲轴转动。
接着，在步骤S19中，控制器20取得从发动机起动控制开始到通过该发动机起动控制发动机2实际被起动为止的时间(实际起动时间)。具体而言，控制器20求出从开始执行发动机起动控制到由发动机转速传感器SN1检测出的发动机转速达到规定转速N1为止的时间作为实际起动时间。
接着，在步骤S20中，控制器20基于在步骤S17中求出的预测起动时间与在步骤S19中取得的实际起动时间的时间差，校正在下次使发动机2起动时应用的离合器接合压。具体而言，控制器20参照事先制作的将预测起动时间和实际起动时间的时间差与离合器接合压校正值对应起来的映射(图10)，读取与在步骤S17中求出的预测起动时间和在步骤S19中取得的实际起动时间的时间差对应的离合器接合压校正值。然后，控制器20基于该离合器接合压校正值，校正在下次使发动机2起动时应用的离合器接合压。详细地说，在预测起动时间比实际起动时间长时，控制器20通过应用负值的离合器接合压校正值，使下次使发动机2起动时的离合器接合压减小。另一方面，在预测起动时间比实际起动时间短时，控制器20通过应用正值的离合器接合压校正值，使下次使发动机2起动时的离合器接合压增大。另外，预测起动时间与实际起动时间的时间差(绝对值)越大，则控制器20应用越大的离合器接合压校正值(绝对值)，由此，较大地校正下次使发动机2起动时的离合器接合压。在以上的步骤S20之后，控制器20结束发动机起动控制处理。
在下次的发动机起动控制处理中，在步骤S16中设定离合器接合压时应用像这样校正后的离合器接合压。具体而言，如上所述，离合器接合压是使用根据停止曲轴位置而规定的映射来制作的，因此，也可以对该映射应用基于离合器接合压校正值的校正。另一方面，由于预测起动时间也是基于停止曲轴位置求出的(步骤S17)，因此，也可以根据基于这样的离合器接合压校正值的离合器接合压的校正来校正预测起动时间。具体而言，可以根据离合器接合压校正值来校正将停止曲轴位置与预测起动时间对应起来的映射。由此，之后求出的预测起动时间与实际起动时间的时间差减少。
另一方面，在上述的步骤S14中，控制器20在判定为有来自驾驶者的加速要求的情况下(步骤S14：否)，进入步骤S21。在步骤S21中，控制器20将加速时应用的离合器接合压(加速时用离合器接合压)设定到第一离合器CL1，并执行发动机起动控制。在该情况下，控制器20为了优先来自驾驶者的加速要求而使发动机2迅速起动，代替使用上述的与停止曲轴位置对应的离合器接合压(即，能够确保发动机2的起动时的燃油经济性并且使发动机2高效地起动的离合器接合压)，设定比该离合器接合压大的加速时用离合器接合压。该加速时用离合器接合压是为了适当地满足来自驾驶者的加速要求而有效地使发动机2迅速起动的离合器接合压，并通过事先的实验、模拟等来规定。控制器20进行将像这样设定的加速时用离合器接合压施加到第一离合器CL1的控制，并且进行利用来自电机4的转矩使发动机2曲轴转动的控制，从而使发动机2起动。在以上的步骤S21之后，控制器20结束发动机起动控制处理。
<作用效果>
接着，对本发明的实施方式的混合动力车的控制装置的作用及效果进行说明。
根据本实施方式，控制器20在为了将混合动力车辆1的行驶模式从第一行驶模式切换到第二行驶模式而使发动机2起动时，求出基于发动机起动控制的预测起动时间，并且取得基于发动机起动控制的实际起动时间，在实际起动时间比预测起动时间短的情况下，进行使在下次使发动机2起动时对第一离合器CL1施加的离合器接合压减少的校正。即，控制器20考虑各种状态求出预测起动时间，根据该预测起动时间与实际起动时间的时间差，通过学习来校正应施加到第一离合器CL1的离合器接合压，特别是在实际起动时间比预测起动时间短的情况下，校正减少离合器接合压。由此，在从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，能够使为了使发动机2起动而应用的离合器接合压最优化，能够适当地抑制由于应用必要以上的离合器接合压而导致的燃油经济性的劣化。
另外，根据本实施方式，控制器20基于从第一行驶模式向第二行驶模式切换前的发动机2停止时的曲轴位置(停止曲轴位置)，求出预测起动时间。发动机2的起动时间根据停止曲轴位置而大幅变化(参照图6)。这是因为，根据停止曲轴位置，发动机2的起动所需的转矩(损失转矩)发生变化(参照图5)。因此，在本实施方式中，控制器20考虑由这样的停止曲轴位置引起的起动时间的变化，求出预测起动时间。由此，能够适当地求出考虑了停止曲轴位置的影响的预测起动时间，即，能够高精度地求出预测起动时间。
另外，根据本实施方式，控制器20在从第一行驶模式向第二行驶模式切换时，在有来自驾驶者的使混合动力车辆1加速的要求的情况下，与没有该要求的情况相比，增大施加于第一离合器CL1的离合器接合压。由此，能够适当地优先发动机2的迅速启动。即，能够使发动机2迅速起动，从而适当地实现来自驾驶者的加速要求。
另外，根据本实施方式，由于实际起动时间与预测起动时间的差(绝对值)越大，则控制器20使通过校正而使离合器接合压减少的量(绝对值)越大，因此能够有效地使离合器接合压最优化。
另外，根据本实施方式，控制器20在发动机2的转速达到规定转速N1时判断为发动机2的起动结束，并进行预测起动时间的计算及实际起动时间的取得，因此能够适当确保预测起动时间及实际起动时间的精度。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具有：发动机；电机；以及离合器，该离合器切换所述发动机与所述电机之间的转矩的传递和切断，该混合动力车辆的控制装置的特征在于，具有：
行驶模式判定单元，该行驶模式判定单元判定是否将所述混合动力车辆的行驶模式从第一行驶模式向第二行驶模式切换，该第一行驶模式是将所述离合器设定为释放状态，并且不使用所述发动机的转矩而使用所述电机的转矩使所述混合动力车辆行驶的模式，该第二行驶模式是将所述离合器设定为接合状态，并且至少使用所述发动机的转矩使所述混合动力车辆行驶的模式；
发动机起动控制单元，在由所述行驶模式判定单元判定为将所述混合动力车辆的行驶模式从所述第一行驶模式向所述第二行驶模式切换时，为了使所述发动机起动，该发动机起动控制单元对该离合器施加接合压，以使所述离合器从释放状态向接合状态转移，并且通过所述电机使所述发动机的曲轴转动；
预测起动时间计算单元，该预测起动时间计算单元求出从由所述发动机起动控制单元开始所述发动机的起动到所述发动机的起动结束为止的预测起动时间；
实际起动时间取得单元，该实际起动时间取得单元取得实际起动时间，该实际起动时间是从由所述发动机起动控制单元开始所述发动机的起动到所述发动机的起动结束为止的实际的起动时间；以及
接合压校正单元，在由所述实际起动时间取得单元所取得的所述实际起动时间比由所述预测起动时间计算单元所求出的所述预测起动时间短的情况下，该接合压校正单元进行使下次由所述发动机起动控制单元使所述发动机起动时对所述离合器施加的所述接合压减少的校正。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述预测起动时间计算单元基于由所述发动机起动控制单元使所述发动机起动之前的该发动机停止时的曲轴位置，求出所述预测起动时间。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述行驶模式判定单元判定为将所述混合动力车辆的行驶模式从所述第一行驶模式向所述第二行驶模式切换时，在有来自驾驶者的使所述混合动力车辆加速的要求的情况下，为了与没有该要求的情况相比缩短所述发动机的起动时间，所述发动机起动控制单元增大对所述离合器施加的接合压。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述行驶模式判定单元判定为将所述混合动力车辆的行驶模式从所述第一行驶模式向所述第二行驶模式切换时，在有来自驾驶者的使所述混合动力车辆加速的要求的情况下，为了与没有该要求的情况相比缩短所述发动机的起动时间，所述发动机起动控制单元增大对所述离合器施加的接合压。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述实际起动时间与所述预测起动时间的差的绝对值越大，则所述接合压校正单元通过所述校正使所述接合压减少的量越大。
6.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述实际起动时间与所述预测起动时间的差的绝对值越大，则所述接合压校正单元通过所述校正使所述接合压减少的量越大。
7.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述实际起动时间与所述预测起动时间的差的绝对值越大，则所述接合压校正单元通过所述校正使所述接合压减少的量越大。
8.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述实际起动时间与所述预测起动时间的差的绝对值越大，则所述接合压校正单元通过所述校正使所述接合压减少的量越大。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述预测起动时间计算单元及所述实际起动时间取得单元分别判断为在所述发动机的转速达到规定转速时所述发动机的起动结束，并进行所述预测起动时间的计算及所述实际起动时间的取得。
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