CN114194176B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

混合动力车辆的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114194176B
CN114194176B CN202110775456.5A CN202110775456A CN114194176B CN 114194176 B CN114194176 B CN 114194176B CN 202110775456 A CN202110775456 A CN 202110775456A CN 114194176 B CN114194176 B CN 114194176B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
running
torque
vehicle
control unit
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
CN202110775456.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114194176A (zh
Inventor
井上敏夫
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 CN114194176A publication Critical patent/CN114194176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114194176B publication Critical patent/CN114194176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B60W20/16Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
    • 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/192Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • 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
    • B60K6/42Arrangement 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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • 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
    • 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
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B60W30/165Automatically following the path of a preceding lead vehicle, e.g. "electronic tow-bar"
    • 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
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F02N11/0833Vehicle conditions
    • F02N11/0837Environmental conditions thereof, e.g. traffic, weather or road conditions
    • 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
    • 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
    • B60K2006/268Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • 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
    • B60K6/42Arrangement 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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • 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
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0676Engine temperature
    • 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
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0616Position of fuel or air injector
    • B60W2710/0627Fuel flow rate
    • 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
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • 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
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • 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
    • F02N2200/023Engine temperature
    • 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
    • F02N2200/12Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02N2200/124Information about road conditions, e.g. road inclination or surface
    • 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
    • F02N2200/12Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02N2200/125Information about other vehicles, traffic lights or traffic congestion
    • 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
    • F02N2300/00Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/20Control related aspects of engine starting characterised by the control method
    • F02N2300/2002Control related aspects of engine starting characterised by the control method using different starting modes, methods, or actuators depending on circumstances, e.g. engine temperature or component wear
    • 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
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • 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
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)

Abstract

本发明提供混合动力车辆的控制装置。在使车辆的所需行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态的情况下,抑制在引擎启动时排出的PM的排出量的高旋转引擎启动部使引擎启动。在使所需行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态下,不要求转矩响应性,所以在这样的情况下,通过高旋转引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动中排出的PM的排出量的增加。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及将引擎以及电动机作为驱动力源的、混合动力车辆的控制装置。
背景技术
已知将引擎以及电动机作为驱动力源的混合动力车辆。日本特开2019-182335记载的混合动力车辆是那样的例子。在日本特开2019-182335中,公开了在以自动驾驶模式行驶过程中并且通过利用电动机的电动行驶行驶过程中,在未追随其他车辆时维持利用电动机的电动行驶,在追随其他车辆时许可转移到利用引擎以及电动机的混合动力行驶。另外,公开了在追随其他车辆时增大起动转矩(cranking torque)。
发明内容
但是,在混合动力车辆中,实施根据车辆的行驶状态使引擎停止或者启动的运行(间歇运行),但根据引擎的启动方法,存在包含于排放气体的粒子状物质(PM)的排出量变得过剩的可能性。
本发明提供在将引擎以及电动机作为驱动力源的混合动力车辆中能够抑制引擎启动时的粒子状物质(PM)的排出量的控制装置。
根据本发明的一个侧面,提供混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆构成为将引擎以及电动机作为驱动力源,能够在车辆行驶中停止以及启动所述引擎。该控制装置具备使所述引擎启动的多个引擎启动部,包括第1引擎启动部,该第1引擎启动部抑制在所述引擎的启动时排出的粒子状物质的排出量的增加。在使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态的情况下,所述第1引擎启动部使所述引擎启动。
上述控制装置也可以具备自动驾驶控制部,该自动驾驶控制部至少一部分不依赖于由驾驶者实施的操作而控制所述混合动力车辆的行驶来使该混合动力车辆进行自动驾驶行驶。也可以在所述自动驾驶控制部的执行中,判断为使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态。
上述控制装置也可以具备使所述混合动力车辆执行追随行驶的追随行驶控制部,该追随行驶为追随在前方行驶的车辆而进行的行驶。也可以在所述追随行驶控制部的执行中,判断为使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态。
上述控制装置也可以具备自动驾驶控制部,该自动驾驶控制部至少一部分不依赖于由驾驶者实施的操作而控制所述混合动力车辆的行驶来使该混合动力车辆自动驾驶行驶。也可以在自动驾驶行驶中的所需行驶转矩小于预先设定的预定值的情况下,判断为使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态。
上述控制装置也可以使所述混合动力车辆执行追随行驶的追随行驶控制部,该追随行驶为追随在前方行驶的车辆而进行的行驶。也可以在追随行驶中的所需行驶转矩小于预先设定的预定值的情况下,判断为使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态。
上述控制装置也可以还具备控制部,该控制部根据所述引擎的引擎水温小于预先设定的预定温度的第1条件以及从所述引擎停止的时间点起的引擎停止时间是预先设定的预定时间以上的第2条件的一方或者两方是否成立,判定所述粒子状物质的排出量易于增加的条件是否成立。
在上述控制装置中,也可以在引擎转速达到预先设定的预定转速时所述第1引擎启动部实施燃料的喷射以及点火。
在上述控制装置中,所述多个引擎启动部也可以还具备发火引擎启动部、压缩行程引擎启动部、吸气行程引擎启动部中的至少一个:(a)所述发火引擎启动部向所述引擎的活塞在膨胀行程的位置停止的状态的燃烧室内喷射燃料来点火;(b)所述压缩行程引擎启动部从所述引擎的所述活塞在压缩行程的位置停止的状态一边喷射燃料一边通过所述电动机使所述引擎旋转,在所述活塞通过上死点时进行点火;(c)所述吸气行程引擎启动部从所述引擎的所述活塞在吸气行程的位置停止的状态一边喷射燃料一边通过所述电动机使所述引擎旋转,在所述活塞通过上死点时进行点火。也可以在有使所述行驶转矩迅速地增加的必要性的行驶状态的情况下,使所述发火引擎启动部、所述压缩行程引擎启动部以及所述吸气行程引擎启动部中的某一个启动所述引擎。
根据上述控制装置,在使混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态的情况下,抑制在引擎启动时排出的粒子状物质的排出量的增加的第1引擎启动部使引擎启动。在使行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态下,不要求转矩的响应性,所以在这样的情况下,通过抑制粒子状物质的排出量的第1引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动时排出的粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,在通过自动驾驶行驶行驶过程中,认为使行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以在自动驾驶行驶中使引擎启动的情况下,通过第1引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动中排出的粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,在通过追随行驶行驶过程中,认为使行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以在追随行驶中使引擎启动的情况下,通过第1引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动中排出的粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,在自动驾驶行驶中并且自动驾驶行驶中的所需行驶转矩小于预定值的情况下,认为使行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以此时通过第1引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动中排出的粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,在追随行驶中并且追随行驶中的所需行驶转矩小于预定值的情况下,认为使行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以此时通过第1引擎启动部使引擎启动,能够抑制在引擎启动中排出的粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,根据引擎的引擎水温小于预定温度的第1条件以及引擎的引擎停止时间是预定时间以上的第2条件的一方或者两方,判定粒子状物质的排出量易于增加的条件是否成立,所以在该条件成立的情况下,通过第1引擎启动部使引擎启动,能够高效地抑制粒子状物质的排出量的增加。
根据上述控制装置,在引擎转速达到预先设定的预定转速时第1引擎启动部实施燃料的喷射以及点火,所以通过在引擎的燃烧室内产生气流,燃料难以附着到燃烧室的壁,燃料被适当地燃烧。其结果,包含于排放气体的粒子状物质的排出量的增加被抑制。
根据上述控制装置,在有使行驶转矩迅速地增加的必要性的行驶状态的情况下,使发火引擎启动部、压缩行程引擎启动部以及吸气行程引擎启动部中的某一个启动引擎,所以引擎转矩的转矩响应性提高而驾驶性提高。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
图1是说明应用本发明的车辆的概略结构的图,并且是说明用于车辆中的各种控制的控制系统的输入输出关系的图。
图2是说明构成图1的电子控制装置的各ECU的控制功能的主要部分的功能块线图。
图3是示出作为车辆的驱动力源发挥功能的电动机的输出性能的图。
图4是说明图1的引擎的构造的图。
图5是示出多个引擎的每个启动方法的特征、并且比较各个引擎启动方法的特征的图。
图6是说明图2的电子控制装置的控制动作的主要部分、即通过适当地选择判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中并且通过马达行驶模式行驶过程中使引擎启动时的引擎启动方法,确保引擎启动时的引擎的转矩响应性并且抑制PM的排出量的增加的控制动作的流程图。
图7是用于说明图2的电子控制装置的控制功能的主要部分、即通过适当修正在通过自动驾驶行驶行驶过程中计算的所需行驶转矩在PM的排出量易于增加时的引擎启动时,使高旋转启动优先地执行的控制动作的流程图。
图8是说明与本发明的其他实施例对应的、构成电子控制装置的各ECU的控制功能的主要部分的功能块线图。
图9是说明图8的电子控制装置的控制动作的主要部分、即通过适当地选择判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中并且通过马达行驶模式行驶过程中使引擎启动时的引擎启动方法,确保引擎启动时的引擎的转矩响应性并且抑制PM的排出量的增加的控制动作的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施例。此外,在以下的实施例中,附图适当简化或者变形,各部的尺寸比以及形状等未必正确地描绘。
实施例1
图1是说明应用本发明的车辆10的概略结构的图,并且是说明用于车辆10中的各种控制的控制系统的输入输出关系的图。在图1中,车辆10是将引擎12以及电动机MG作为行驶用的驱动力源的混合动力车辆。另外,车辆10具备作为驱动轮的后轮14r和设置于引擎12与后轮14r之间的动力传递路径的动力传递装置16。
引擎12是直喷式的汽油引擎等公知的内燃机。引擎12通过利用后述电子控制装置90,控制包括设置于车辆10的节气门致动器、燃料喷射装置、点火装置等的引擎控制装置50,控制作为引擎12的输出转矩的引擎转矩Te。另外,引擎12构成为能够根据车辆10的行驶状态启动以及停止(能够间歇运行)。
电动机MG是具有作为从电力产生机械性的动力的发动机的功能以及作为从机械性的动力产生电力的发电机的功能的旋转电气机械、所谓电动发电机。电动机MG经由设置于车辆10的逆变器52与设置于车辆10的电池54连接。电动机MG通过利用后述电子控制装置90控制逆变器52,控制作为电动机MG的输出转矩的MG转矩Tm。MG转矩Tm例如在作为电动机MG的旋转方向是与引擎12的运行时相同的旋转方向的正旋转的情况下,在成为加速侧的正转矩时是动力运行转矩,在成为减速侧的负转矩时是再生转矩。具体而言,电动机MG代替引擎12或者除了引擎12以外,通过经由逆变器52从电池54供给的电力产生行驶用的动力。另外,电动机MG通过引擎12的动力、从后轮14r侧输入的被驱动力进行发电。通过电动机MG的发电产生的电力经由逆变器52被积蓄到电池54。电池54是针对电动机MG交换电力的蓄电装置。所述电力在不特别区分的情况下还可以称为电能。所述动力在不特别区分的情况下还可以称为转矩、力。
动力传递装置16在作为安装于车体的非旋转部件的壳体18内,具备K0离合器20、转矩转换器22、自动变速器24等。K0离合器20是在引擎12与后轮14r之间的动力传递路径中的引擎12与电动机MG之间设置的离合器。转矩转换器22经由K0离合器20与引擎12连结。自动变速器24与转矩转换器22连结,介于转矩转换器22与后轮14r之间的动力传递路径。转矩转换器22以及自动变速器24分别构成引擎12与后轮14r之间的动力传递路径的一部分。另外,动力传递装置16具备与作为自动变速器24的输出旋转部件的变速器输出轴26连结的传动轴28、与传动轴28连结的差速装置30、与差速装置30连结的1对驱动轴32等。另外,动力传递装置16具备将引擎12和K0离合器20连结的引擎连结轴34、将K0离合器20和转矩转换器22连结的电动机连结轴36等。
电动机MG在壳体18内与电动机连结轴36能够传递动力地连结。电动机MG和引擎12与后轮14r之间的动力传递路径、特别是K0离合器20与转矩转换器22之间的动力传递路径能够传递动力地连结。即,电动机MG不经由K0离合器20而与转矩转换器22以及自动变速器24能够传递动力地连结。换句话说,转矩转换器22以及自动变速器24分别构成电动机MG与后轮14r之间的动力传递路径的一部分。转矩转换器22以及自动变速器24分别将来自引擎12以及电动机MG各自的驱动力传递给后轮14r。
转矩转换器22具备与电动机连结轴36连结的泵叶轮22a以及与作为自动变速器24的输入旋转部件的变速器输入轴38连结的涡轮叶轮22b。泵叶轮22a经由K0离合器20与引擎12连结,并且与电动机MG直接连结。泵叶轮22a是转矩转换器22的输入部件,涡轮叶轮22b是转矩转换器22的输出部件。电动机连结轴36还是转矩转换器22的输入旋转部件。变速器输入轴38还是与通过涡轮叶轮22b旋转驱动的涡轮轴一体地形成的转矩转换器22的输出旋转部件。转矩转换器22是将来自驱动力源(引擎12、电动机MG)各自的驱动力经由流体传递给变速器输入轴38的流体式传动装置。转矩转换器22具备将泵叶轮22a和涡轮叶轮22b连结的LU离合器40。LU离合器40是将转矩转换器22的输入输出旋转部件连结的直接耦合离合器、即公知的锁止离合器。
LU离合器40通过利用从设置于车辆10的液压控制电路56供给的调压后的LU液压PRlu使作为LU离合器40的转矩容量的LU离合器转矩Tlu变化,切换动作状态即控制状态。作为LU离合器40的控制状态,有作为LU离合器40被分离的状态的完全分离状态、作为LU离合器40伴随打滑而接合的状态的滑动状态以及作为LU离合器40被接合的状态的完全接合状态。通过LU离合器40成为完全分离状态,转矩转换器22成为能够得到转矩放大作用的转矩转换器状态。另外,通过LU离合器40成为完全接合状态,转矩转换器22成为泵叶轮22a以及涡轮叶轮22b一体旋转的锁止状态。
自动变速器24例如是具备未图示的1组或者多组行星齿轮装置和多个接合装置CB的、公知的行星齿轮式的自动变速器。接合装置CB例如是由通过液压致动器按压的多板式或者单板式的离合器、制动器、通过液压致动器拉紧的带式制动器等构成的、液压式的摩擦接合装置。接合装置CB分别通过利用从液压控制电路56供给的调压后的CB液压PRcb使作为各个转矩容量的CB转矩Tcb变化,切换接合状态、分离状态等控制状态。
自动变速器24是通过接合装置CB中的任意接合装置接合,形成变速比(还称为齿轮比)γat(=AT输入转速Ni/AT输出转速No)不同的多个变速级(还称为档位)中的任意档位的有级变速器。自动变速器24通过后述的电子控制装置90,切换根据驾驶员(=驾驶者)的加速器踏板操作、车速V等形成的档位,即选择性地形成多个档位。AT输入转速Ni是变速器输入轴38的转速且是自动变速器24的输入转速。AT输入转速Ni还是转矩转换器22的输出旋转部件的转速且是与作为转矩转换器22的输出转速的涡轮转速Nt相同的值。AT输入转速Ni能够用涡轮转速Nt表示。AT输出转速No是变速器输出轴26的转速且是自动变速器24的输出转速。
K0离合器20例如是由通过未图示的离合器致动器按压的多板式或者单板式的离合器构成的湿式或者干式的摩擦接合装置。K0离合器20通过利用电子控制装置90控制离合器致动器,切换接合状态、分离状态等控制状态。具体而言,通过利用由液压控制电路56调压的K0液压PRk0使作为K0离合器20的转矩容量的K0离合器转矩Tk0变化,切换K0离合器20的控制状态。此外,在本实施例中,与K0离合器20的K0液压PRk0成比例地,K0离合器转矩Tk0增加。
返回到图1,在K0离合器20的接合状态下,泵叶轮22a和引擎12经由引擎连结轴34一体地旋转。即,K0离合器20通过接合,将引擎12和后轮14r能够传递动力地连结。另一方面,在K0离合器20的分离状态下,引擎12与泵叶轮22a之间的动力传递被切断。即,K0离合器20通过分离,将引擎12与后轮14r之间的连结切离。电动机MG与泵叶轮22a连结,所以K0离合器20设置于引擎12与电动机MG之间的动力传递路径,作为使该动力传递路径断接的离合器、即使引擎12与电动机MG断接的离合器发挥功能。即,K0离合器20是通过接合将引擎12和电动机MG连结,另一方面通过分离将引擎12与电动机MG之间的连结切离的断接用离合器。
在动力传递装置16中,在K0离合器20被接合的情况下,将从引擎12输出的动力从引擎连结轴34,依次经由K0离合器20、电动机连结轴36、转矩转换器22、自动变速器24、传动轴28、差速装置30以及驱动轴32等传递给后轮14r。另外,不管K0离合器20的控制状态,将从电动机MG输出的动力从电动机连结轴36依次经由转矩转换器22、自动变速器24、传动轴28、差速装置30以及驱动轴32等传递给后轮14r。
车辆10具备作为机械式的油泵的MOP58、作为电动式的油泵的EOP60、泵用马达62等。MOP58与泵叶轮22a连结,通过驱动力源(引擎12、电动机MG)旋转驱动而排出在动力传递装置16中使用的工作油OIL。泵用马达62是用于对EOP60进行旋转驱动的EOP60专用的马达。EOP60通过泵用马达62旋转驱动而排出工作油OIL。MOP58、EOP60排出的工作油OIL被供给到液压控制电路56。液压控制电路56供给将MOP58和/或EOP60排出的工作油OIL作为源压分别调压的、CB液压PRcb、K0液压PRk0、LU液压PRlu等。
设置于车辆10的方向盘64由驾驶者操作,在驾驶者使方向盘64旋转时,经由与方向盘64连结的转向轴66,对齿轮箱68传递该旋转。另外,在齿轮箱68内,转向轴66的旋转被变换为与齿轮箱68连结的系杆70的左右的运动,系杆70左右移动,从而左右的前轮14f的角度变化。另外,作为辅助驾驶者的操作的电气式电动助力转向系统发挥功能的电动马达72与转向轴66能够传递动力地连接。电动马达72不仅辅助驾驶者的操作,而且也能够通过在自动驾驶行驶的执行中使转向轴66旋转,使左右的前轮14f的角度变化。
在左右的前轮14f以及后轮14r设置有通过调整供给到各个制动器液压缸74的工作油的液压Pbr赋予制动力Fbr的车轮制动器76。制动器液压缸74内的工作油的液压Pbr与驾驶者的制动器踏板的踏力成比例地增加,在车轮制动器76中产生的制动力Fbr也与制动器踏板的踏力成比例地增加。另外,供给到制动器液压缸74的工作油的液压Pbr也通过从后述制动器ECU96输出的制动器信号Sbk控制,能够对前轮14f以及后轮14r赋予与车辆10的行驶状态对应的制动力Fbr。另外,在自动驾驶行驶中,根据从制动器ECU96输出的制动器信号Sbk,控制各制动器液压缸74的工作油的液压Pbr,对前轮14f以及后轮14r随时赋予与车辆10的行驶状态对应的制动力Fbr。
车辆10具备构成控制车辆10的各部的电子控制装置90(控制装置)的多个ECU。对电子控制装置90分别供给基于由设置于车辆10的各种传感器等(例如引擎转速传感器100、涡轮转速传感器102、输出转速传感器104、MG转速传感器106、加速器踏板开度传感器108、节气门开度传感器110、制动器踏板传感器112、换档位置传感器113、电池传感器114、油温传感器116、转向传感器118、G传感器120、偏航率传感器122、车辆周边信息传感器124、车辆位置传感器126、外部网络通信用天线128、导航系统130、驾驶支援设定开关群132、引擎水温传感器134等)检测的检测值的各种信号等(例如作为引擎12的转速的引擎转速Ne、作为与AT输入转速Ni相同的值的涡轮转速Nt、与车速V对应的AT输出转速No、作为电动机MG的转速的MG转速Nm、作为表示驾驶者的加速操作的大小的驾驶者的加速器踏板操作量的加速器踏板开度θacc、作为电子节气门的开度的节气门开度θth、表示由驾驶者踩踏制动器踏板的踏入操作的大小的制动器操作量Bra、换档杆的操作位置POSsh、电池54的电池温度THbat、电池充放电电流Ibat、电池电压Vbat、作为液压控制电路56内的工作油OIL的温度的工作油温THoil、方向盘64的操舵角θsw以及操舵方向Dsw、作为表示方向盘64被驾驶者握住的状态的信号的转向盘开启信号SWon、车辆10的前后加速度Gx以及左右加速度Gy、作为绕车辆10的铅直轴的旋转角速度的偏航率Ryaw、车辆周边信息Iard、位置信息Ivp、通信信号Scom、导航信息Inavi、作为表示在自动驾驶控制、追随控制等驾驶支援控制中由驾驶者实施的设定的信号的驾驶支援设定信号Sset、引擎水温THw等)。
车辆周边信息传感器124例如包括激光雷达、雷达以及车载照相机等中的至少一个,直接取得与行驶中的道路有关的信息、与在车辆周边存在的物体有关的信息。所述激光雷达例如是分别检测在车辆10的前方行驶的车辆(先行车)以及车辆10的前方的物体、车辆10的侧方的物体、在车辆10的后方行驶的车辆以及车辆10的后方的物体等的多个激光雷达、或者检测车辆10的全周围的物体的一个激光雷达,将与检测到的车辆以及物体有关的信息作为车辆周边信息Iard输出。所述雷达例如是分别检测在车辆10的前方行驶的车辆(先行车)以及车辆10的前方的物体、在车辆10的后方行驶的车辆以及车辆10的后方的物体等的多个雷达等,将与检测到的车辆以及物体有关的信息作为车辆周边信息Iard输出。在通过所述激光雷达、雷达得到的信息中,包括与检测到的前方的车辆(先行车)的距离、先行车的车速等。所述车载照相机例如是对车辆10的前方、后方进行摄像的单目照相机或者立体照相机,将摄像信息作为车辆周边信息Iard输出。在该摄像信息中,包括行驶路的行车道、行驶路中的标识、停车空间以及行驶路中的其他车辆、行人、障碍物等信息。
车辆位置传感器126包括GPS天线等。位置信息Ivp包括作为基于GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)卫星发送的GPS信号(轨道信号)等的表示地表或者地图上的车辆10的当前位置的信息的本车位置信息。
导航系统130是具有显示器、扬声器等的公知的导航系统。导航系统130根据位置信息Ivp,在预先存储的地图数据上确定本车位置。导航系统130在显示于显示器的地图上显示本车位置。导航系统130在被输入目的地时,运算从出发地至目的地的行驶路径,用显示器、扬声器等对驾驶者进行行驶路径等的指示。导航信息Inavi例如包括基于预先存储于导航系统130的地图数据的道路信息、设施信息等地图信息等。在所述道路信息中,包括市区道路、郊外道路、山岳道路、高速汽车道路即高速公路等道路的种类、道路的分支、合流、道路的坡度、限制速度等信息。在所述设施信息中,包括超市、商店、餐厅、停车场、公园、车辆10的故障应对业者、自家、高速公路中的服务区等据点的种类、所在位置、名称等信息。上述服务区例如是在高速公路中有停车、进食、加油等设备的据点。
驾驶支援设定开关群132包括用于使自动驾驶行驶执行的自动驾驶选择开关、用于使追随行驶(巡航行驶)执行的巡航开关、设定追随行驶中的车速的开关、设定与追随行驶中的先行车的车间距离的开关、用于维持设定的行车道而行驶的开关等。
通信信号Scom例如包括在与道路交通信息通信系统等作为车外装置的中心之间发送接收的道路交通信息等和/或不经由所述中心在与处于车辆10的附近的其他车辆之间直接发送接收的车车间通信信息等。在所述道路交通信息中,例如包括道路的拥堵、事故、工程、所需时间、停车场等信息。所述车车间通信信息例如包括车辆信息、行驶信息、交通环境信息等。在所述车辆信息中,例如包括表示乘用车、卡车、两轮车等车种的信息。在所述行驶信息中,例如包括车速V、位置信息、制动器踏板的操作信息、转向信号灯的亮灭信息、危险指示灯的亮灭信息等信息。在所述交通环境信息中,例如包括道路的拥堵、工程等信息。
从电子控制装置90向设置于车辆10的各装置(例如引擎控制装置50、逆变器52、液压控制电路56、电动马达72、制动器液压缸74、EOP60等)分别输出各种指令信号(例如用于控制引擎12的引擎控制指令信号Se、用于控制电动机MG的MG控制指令信号Sm、用于控制接合装置CB的动作状态的液压控制指令信号Scb、用于控制K0离合器20的动作状态的液压控制指令信号Sk0、用于控制LU离合器40的动作状态的液压控制指令信号Slu、用于控制车轮(特别是前轮14f)的操舵的操舵控制指令信号Sstr、用于控制通过车轮制动器76产生的制动力Fbr(或者制动转矩Tbr)的制动器信号Sbk、用于控制EOP60的驱动状态的EOP驱动指令信号Seop等。
电子控制装置90构成为包括HV-ECU92、转向ECU94、制动器ECU96以及自动驾驶ECU98。
HV-ECU92具有以输出驾驶者的所需驱动力并且使燃油经济性成为最佳的方式根据车辆的行驶状态控制引擎12、电动机MG、K0离合器20以及自动变速器24的功能。从HV-ECU92输出用于引擎12的输出控制的引擎控制指令信号Se、用于电动机MG的驱动控制的向逆变器52的MG控制指令信号Sm、用于控制接合装置CB的动作状态的液压控制指令信号Scb、用于控制K0离合器20的动作状态的液压控制指令信号Sk0、用于控制LU离合器40的动作状态的液压控制指令信号Slu、用于控制EOP60的驱动状态的EOP驱动指令信号Seop等。
转向ECU94具有通过控制电动马达72产生与驾驶者的方向盘64的操作量相当的操舵角θsw以及与车速V对应的辅助力的功能。在驾驶者操作方向盘64时,从转向ECU94向电动马达72输出用于产生与方向盘64的操作量对应的辅助力的辅助指令信号Sstr,该辅助力经由电动马达72被赋予给转向轴66。
制动器ECU96具有通过控制制动器液压缸74的液压产生与车辆10的行驶状态对应的制动力Fbr的功能。例如,在根据制动器踏板的踏入速度等判定为紧急踩踏制动器时,从制动器ECU96输出提高制动器液压缸74的液压Pbr而提高制动力Fbr的制动器信号Sbk。另外,在转弯行驶中,以产生抑制车辆10的侧滑的制动力Fbr的方式,从制动器ECU96向制动器液压缸74输出制动器信号Sbk。
自动驾驶ECU98具有在切换到自动驾驶行驶时不依赖于由驾驶者执行的操作而根据预先设定的目的地以及当前位置等将车辆10朝向目的地进行自动驾驶控制、即使车辆10自动驾驶行驶的功能。另外,自动驾驶ECU98具有在切换到追随行驶时进行使车辆10追随在前方行驶的先行车而行驶的、追随行驶控制的功能。
从车辆周边信息传感器124向自动驾驶ECU98输入车辆10周边有无障碍物、有无在车辆10的前后以及左右行驶的车辆等与车辆10的周边有关的各种信息。另外,从各种传感器向自动驾驶ECU98随时输入引擎12的引擎转速Ne、节气门开度θth、电动机MG的MG转速Nm、车速V、方向盘64的操舵角θsw以及操舵方向Dsw等表示车辆状态的各种信息。
从自动驾驶ECU98分别输出向HV-ECU92的调整自动驾驶行驶中以及追随行驶中的驱动力的驱动力指令信号Sdrive、向转向ECU94的用于调整自动驾驶行驶中或者追随行驶中的方向盘64的操舵角θsw的操舵指令信号Ssteer以及向制动器ECU96的用于调整自动驾驶行驶中以及追随行驶中的车轮制动器76的制动力Fbr的制动力指令信号Sbrake。
图2是说明构成图1的电子控制装置90的各ECU的控制功能的主要部分的功能块线图。电子控制装置90包括与引擎12以及电动机MG等有关的混合动力驱动控制用的HV-ECU92、控制构成电动式电动助力转向系统的电动马达72的转向ECU94、控制调整车轮制动器76的制动力Fbr的制动器液压缸74的制动器ECU96、以及用于执行后述自动驾驶行驶(自动驾驶控制)的自动驾驶ECU98。各ECU例如构成为包括具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓微型计算机,CPU通过利用RAM的临时存储功能并且依照预先存储于ROM的程序进行信号处理,执行车辆10的各种控制。
HV-ECU92在功能上具备用于实现混合动力行驶的混合动力控制部150以及用于控制自动变速器24的变速的变速控制部154。转向ECU94在功能上具备用于控制电动马达72而调整方向盘64的操舵角θsw的转向控制部156。制动器ECU96在功能上具备用于控制设置于各车轮(前轮14f以及后轮14r)的制动器液压缸74的工作油的液压Pbr而调整各车轮的制动力Fbr的制动器控制部158。自动驾驶ECU98在功能上具备用于实现车辆10的自动驾驶行驶的自动驾驶控制部160以及用于实现追随行驶的追随行驶控制部162。
混合动力控制部150包括作为控制引擎12的动作的引擎控制部150a的功能、作为经由逆变器52控制电动机MG的动作的电动机控制部150b的功能以及作为控制K0离合器20的动作状态的离合器控制部150c的功能,通过这些控制功能执行利用引擎12以及电动机MG的混合动力驱动控制等。
混合动力控制部150例如通过对行驶所需量映射应用加速器踏板开度θacc以及车速V,计算驾驶员针对车辆10的行驶所需量。所述行驶所需量映射是预先实验上或者设计上求出并存储的关系即预先决定的关系。所述行驶所需量例如是后轮14r中的所需行驶转矩Trdem。换句话说,所需行驶转矩Trdem[Nm]是此时的车速V下的所需行驶功率Prdem[W]。作为所述行驶所需量,还能够使用后轮14r中的所需驱动力Frdem[N]、变速器输出轴26中的所需AT输出转矩等。在所述行驶所需量的计算中,也可以代替车速V而使用AT输出转速No等。
混合动力控制部150考虑传递损失、辅机负荷、自动变速器24的变速比γat、电池54的可充电电力Win、可放电电力Wout等,以实现所需行驶转矩Trdem的方式,输出控制引擎12的引擎控制指令信号Se和控制电动机MG的MG控制指令信号Sm。引擎控制指令信号Se例如是作为输出此时的引擎转速Ne下的引擎转矩Te的引擎12的功率的引擎功率Pe的指令值。MG控制指令信号Sm例如是输出此时的MG转速Nm下的MG转矩Tm的电动机MG的消耗电力Wm的指令值。
电池54的可充电电力Win是规定电池54的输入电力的限制的可输入的最大电力,表示电池54的输入限制。电池54的可放电电力Wout是规定电池54的输出电力的限制的可输出的最大电力,表示电池54的输出限制。通过电子控制装置90,例如根据与电池温度THbat以及电池54的充电量(充电剩余量)相当的充电状态值SOC[%],计算电池54的可充电电力Win、可放电电力Wout。电池54的充电状态值SOC是表示电池54的充电状态的值,例如通过电子控制装置90根据电池充放电电流Ibat以及电池电压Vbat等计算。
混合动力控制部150在仅通过电动机MG的输出能够维持所需行驶转矩Trdem的情况下,将行驶模式设为马达行驶(=EV行驶)模式。混合动力控制部150在EV行驶模式中,进行在K0离合器20的分离状态下仅将电动机MG作为驱动力源行驶的EV行驶。另一方面,混合动力控制部150在至少不使用引擎12的输出时无法维持所需行驶转矩Trdem的情况下,将行驶模式设为引擎行驶模式即混合动力行驶(=HV行驶)模式。混合动力控制部150在HV行驶模式中,进行在K0离合器20的接合状态下至少将引擎12作为驱动力源行驶的引擎行驶即HV行驶。另一方面,混合动力控制部150即使在仅通过电动机MG的输出能够维持所需行驶转矩Trdem的情况下,在电池54的充电状态值SOC小于预先决定的引擎启动阈值的情况、引擎12需要暖机的情况等下,使HV行驶模式成立。所述引擎启动阈值是用于判断为需要将引擎12强制地启动而对电池54进行充电的充电状态值SOC的预先决定的阈值。这样,混合动力控制部150根据所需行驶转矩Trdem等,实施在HV行驶中使引擎12自动停止或者在引擎停止后使引擎12再启动或者在EV行驶中使引擎12启动的、间歇运行,切换EV行驶模式和HV行驶模式。
变速控制部154例如使用作为预先决定的关系的变速映射,进行自动变速器24的变速判断,根据需要将用于执行自动变速器24的变速控制的CB液压控制指令信号Scb输出给液压控制电路56。所述变速映射例如是在将车速V以及所需行驶转矩Trdem作为变量的二维坐标上具有用于判断自动变速器24的变速的变速线的预定的关系。在所述变速映射中,既可以代替车速V而使用AT输出转速No等或者也可以代替所需行驶转矩Trdem而使用所需驱动力Frdem、加速器踏板开度θacc、节气门开度θth等。
转向控制部156通过控制电动马达72产生与由驾驶者实施的方向盘64的操作量、车速V对应的辅助力。另外,转向控制部156在自动驾驶行驶中,根据从自动驾驶ECU98输出的、用于调整方向盘64的操舵角θsw的操舵指令信号Ssteer,调整操舵角θsw。
制动器控制部158通过将制动器液压缸74的工作油的液压Pbr控制为与制动器踏板的制动器操作量Bra对应的液压值,使各车轮(前轮14f以及后轮14r)产生制动力Fb。另外,制动器控制部158例如通过在转弯行驶中对预定的车轮适当地赋予制动力Fbr,抑制车辆10的侧滑。另外,制动器控制部158在自动驾驶行驶中,根据从自动驾驶ECU98输出的、用于调整车轮制动器76的制动力Fbr的制动力指令信号Sbrake,调整设置于各车轮的制动器液压缸74的工作油的液压Pbr即各车轮的制动力Fbr。
自动驾驶控制部160在切换到自动驾驶行驶的自动驾驶选择开关被按压时,不依赖于由驾驶者实施的操作,控制车辆10而开始执行自动驾驶行驶的自动驾驶控制。自动驾驶控制部160根据基于地图信息等的道路信息以及由车辆周边信息传感器124检测的与车辆10周边有关的各种信息,考虑由各种传感器(引擎转速传感器100等)检测的表示车辆状态(引擎转速Ne等)的各种信息等,以使车辆10适当地行驶的方式,随时计算作为车辆10的行驶所需值的所需行驶转矩Trdem、方向盘64的操舵角θsw、车轮制动器76的制动力Fbr等各种所需值(目标值)。自动驾驶控制部160在计算出各种所需值后,将使车辆10以计算的各种所需值为目标而行驶的指令分别输出给混合动力控制部150、变速控制部154、转向控制部156以及制动器控制部158。
自动驾驶控制部160在自动驾驶行驶中,计算出车辆10的所需行驶转矩Trdem后,将输出计算的所需行驶转矩Trdem的驱动力指令信号Sdrive输出给HV-ECU92。接受该信号,混合动力控制部150以从作为驱动轮的后轮14r输出计算的所需行驶转矩Trdem的方式控制引擎12、电动机MG以及K0离合器20。另外,变速控制部154与混合动力控制部150协调,以从后轮14r输出计算的所需行驶转矩Trdem的方式控制自动变速器24的变速。
另外,自动驾驶控制部160在计算出方向盘64的操舵角θsw的所需值θwdem后,将把方向盘64的操舵角θsw控制为计算的所需值θwdem的操舵指令信号Ssteer输出给转向ECU94。接受该信号,转向控制部156通过使电动马达72驱动,以使方向盘64的操舵角θsw成为所需值θwdem的方式控制电动马达72。
另外,自动驾驶控制部160在计算出各车轮制动器76的制动力Fbr的所需值Fbrdem后,将把各车轮制动器76的制动力Fbr控制为计算的所需值Fbrdem的制动力指令信号Sbrake输出给制动器ECU96。接受该信号,制动器控制部158通过使制动器液压缸74驱动,以使车轮制动器76的制动力Fbr成为所需值Fbrdem的方式控制。这样,自动驾驶控制部160与混合动力控制部150、变速控制部154、转向控制部156以及制动器控制部158协调,执行车辆10的自动驾驶行驶即自动驾驶控制。
追随行驶控制部162在切换到追随行驶的追随行驶选择开关被按压时,执行以追随在前方行驶的车辆(先行车)而行驶的方式控制车辆10的追随行驶。例如,追随行驶控制部162在探测到在前方行驶的先行车时,计算能够与该先行车的车速变化符合地维持适当的车间距离的所需行驶转矩Trdem,将输出计算的所需行驶转矩Trdem的驱动力指令信号Sdrive输出给HV-ECU92。接受该信号,混合动力控制部150以及变速控制部154以从后轮14r输出计算的所需行驶转矩Trdem的方式控制引擎12、电动机MG、K0离合器20以及自动变速器24。
另外,追随行驶控制部162在前方未探测到先行车的情况下,以使车辆10以预先设定的追随行驶中的车速行驶的方式控制。追随行驶控制部162例如根据追随行驶中的车速(目标车速)和当前的车速V的差分,计算所需行驶转矩Trdem,将输出计算的所需行驶转矩Trdem的驱动力指令信号Sdrive输出给HV-ECU92。
另外,追随行驶控制部162例如在前方行驶的先行车急减速等而需要大的减速力的情况下,计算各车轮制动器76的制动力Fbr的所需值Fbrdem,将把各车轮制动器76的制动力Fbr控制为计算的所需值Fbrdem的制动力指令信号Sbrake输出给制动器ECU96。接受该信号,制动器控制部158控制制动器液压缸74的工作油的液压Pbr,以使各车轮制动器76的制动力Fbr成为所需值Fbrdem的方式进行控制。
另外,混合动力控制部150在功能上具备启动控制部164,该启动控制部164在根据行驶状态的变化判断为从马达行驶模式切换到混合动力行驶模式(即判断为使引擎12启动)的情况或者判断为由于电池54的充电状态值SOC的降低、暖机等而使引擎12启动的情况下,使引擎12启动。
启动控制部164在判断为使引擎12启动的情况下,选择后述引擎启动方法的任意方法,用选择的引擎启动方法使引擎12启动。启动控制部164在功能上具备高旋转引擎启动部166、发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170以及吸气行程引擎启动部172等使引擎12启动的多个引擎启动部。启动控制部164根据车辆10的状态,使这些各引擎启动部166、168、170、172中的任意引擎启动部启动引擎12。
高旋转引擎启动部166在使引擎12的引擎转速Ne提升至预先设定的预定转速Ne1(例如600rpm程度)之后,实施向引擎12的气缸200(参照图4)内的燃料喷射以及点火。高旋转引擎启动部166在接受到使引擎12启动的指令时,通过与离合器控制部150c协调而使K0离合器20接合,并且从电动机MG赋予用于使引擎12旋转的起动转矩Tcra,提升引擎12的引擎转速Ne。另外,高旋转引擎启动部166在引擎转速Ne达到预定转速Ne1后,通过对引擎12的气缸200内的燃烧室202喷射燃料来点火,使引擎12启动。此外,高旋转引擎启动部166与本发明的第1引擎启动部对应。
在上述高旋转引擎启动部166实施的引擎启动方法(以下称为高旋转启动)中,在对引擎12的气缸200内的燃烧室202喷射燃料时,在引擎12的气缸200内的燃烧室202中产生气流,所以燃料难以附着到引擎12的燃烧室202(参照图4)的壁,在点火时燃料有利地燃烧。因此,包含于排放气体的粒子状物质(以下PM)的排出量的增加被抑制。另一方面,使引擎转速Ne旋转至预定转速Ne1,所以引擎12的转矩响应变慢。另外,从电动机MG传递的为了提升引擎转速Ne而所需的起动转矩Tcra也变大,所以从电动机MG能够输出的行驶转矩Tr相对地变小。其结果,能够通过马达行驶模式行驶的EV区域变窄。与其关联地,使引擎12动作的时间变长,所以燃料消耗量增加,导致燃油经济性恶化(燃料消耗量增加)。
图3示出电动机MG的输出性能。在图3中,横轴表示电动机MG的MG转速Nm,纵轴表示电动机MG的MG转矩Tm。在图3中,MG额定值与电动机MG的能够输出的阈值对应,电动机MG能够在MG额定值的范围内驱动。在引擎启动时,电动机MG需要输出成为车辆10的行驶所需的行驶转矩Tr和为了使引擎12旋转(起动)而所需的起动转矩Tcra的合计值(=Tr+Tcra)的MG转矩Tm。因此,在起动转矩Tcra变大时,根据起动转矩Tcra的增加,行驶转矩Tr相对地变小。由此,随着起动转矩Tcra变大,能够通过马达行驶模式行驶的EV区域(在图3中斜线的区域)变窄,需要使引擎12迅速地启动。换言之,需要在行驶转矩Tr和起动转矩Tcra的合计值超过电动机MG的能够输出的额定值之前,使引擎12启动,所以起动转矩Tcra越大,需要使引擎12越早期启动,其结果,EV区域变窄。
发火引擎启动部168通过对构成引擎12的多个气缸200中的、活塞216在膨胀行程的位置停止的状态的气缸200内的燃烧室202喷射燃料来点火,使引擎12启动。
图4是说明引擎12的构造的图。引擎12例如是V型6气缸的4循环的直喷式汽油引擎。引擎12是对在气缸(汽缸)200内形成的燃烧室202通过燃料喷射装置204以高压微粒子状态直接喷射汽油(燃料)。
引擎12构成为空气从吸气通路206经由吸气阀(吸气阀门)208流入到燃烧室202,并且排放气体从该燃烧室202经由排气阀(排气阀门)210排出到排气通路212,通过在预定的定时利用点火装置214点火,燃烧室202内的混合气爆发燃烧而活塞216被压向下方。
吸气阀208通过利用由引擎12具有的凸轮机构构成的吸气阀驱动装置209,与和引擎连结轴34连结的曲轴228的旋转同步地往返运动,从而开闭。另外,排气阀210通过利用由引擎12具有的凸轮机构构成的排气阀驱动装置211,与曲轴228同步地往返运动,从而开闭。吸气通路206经由调压罐218与作为吸入空气量调整阀的电子节气门220连接,根据该电子节气门220的节气门开度θth,控制从吸气通路206流入到燃烧室202的吸入空气量。
活塞216在气缸200内能够在轴方向上滑动地嵌合,并且经由连杆222与曲轴228的曲柄销224连结。另外,曲柄销224和曲轴228经由曲柄臂226连结。由此,与活塞216的往返运动连动地,曲轴228在箭头R所示的方向上旋转。
引擎12关于1个气缸在曲轴228的2次旋转中,进行吸入行程、压缩行程、膨胀(爆发)行程、排气行程这4个行程,通过反复该4个行程,使曲轴228连续地旋转。引擎12的各活塞216通过构成为相位分别错开,在分别不同的定时爆发燃烧。
另外,引擎12是直喷引擎,所以能够通过从引擎12的旋转开始当初对气缸200内的燃烧室202直接喷射燃料来点火的发火启动使引擎12启动。发火启动是指,在从活塞216达到压缩行程之后的上死点(TDC)曲轴228旋转预定角度,在吸气阀208以及排气阀210都闭合的膨胀行程的角度范围中停止的状态下,对气缸200内的燃烧室202通过燃料喷射装置204喷射燃料,并通过点火装置214点火,从而使该气缸200内的混合气爆发燃烧而使引擎12启动的引擎启动方法。该发火启动无需通过电动机MG起动而能够使引擎12启动。在图4中,实线所示的活塞216的位置、即曲柄销224的A位置与活塞216从上死点旋转预定角度的膨胀行程的位置对应。在活塞216处于实线所示的位置的状态下,通过燃料喷射装置204对燃烧室202喷射燃料,并通过点火装置214点火时,在燃烧室202中燃料燃烧而发生爆发,活塞216被压向下方。
发火引擎启动部168通过上述发火启动使引擎12启动。发火引擎启动部168通过对构成引擎12的多个气缸200中的、活塞216处于膨胀行程(与曲柄销224的A位置对应)的位置的角度范围的气缸200(膨胀行程气缸)内的燃烧室202直接喷射燃料并点火,使引擎12启动(发火启动)。
在发火引擎启动部168执行的发火启动中,从活塞216停止的状态执行燃料喷射以及点火,所以引擎12迅速地启动,引擎转矩Te的转矩响应也变早。另外,能够将来自电动机MG的起动转矩Tcra降低到零或者大致零,所以能够将电动机MG的MG转矩Tm专门用作行驶转矩Tr。其结果,能够扩大能够通过马达行驶模式行驶的EV区域,能够延迟使引擎12启动的定时,所以燃料消耗量减少而燃油经济性提高。另一方面,从活塞216停止的状态即在燃烧室202内未产生气流的状态对燃烧室202喷射燃料,所以喷射的燃料易于附着到形成燃烧室202的壁。在该状态下点火时,包含于排放气体的PM的排出量易于增加。
压缩行程引擎启动部170在对构成引擎12的多个气缸200中的、活塞216在压缩行程的位置停止的状态的气缸200(压缩行程气缸)的燃烧室202一边喷射燃料一边通过电动机MG使引擎12旋转,在活塞216通过上死点时点火,从而使引擎12启动(压缩行程启动)。活塞216的压缩行程的位置是在图4中虚线所示的活塞216的位置,与曲柄销224的B位置对应。在活塞216的压缩行程的位置,在吸气阀208以及排气阀210都闭合的状态下,燃烧室202的空气成为被压缩的状态。
压缩行程引擎启动部170在对多个气缸200中的、活塞216在压缩行程的位置停止的气缸200内的燃烧室202一边喷射燃料一边通过电动机MG的起动转矩Tcra使曲轴228旋转,在活塞216通过上死点(TDC)进入到膨胀行程的定时点火,从而在燃烧室202内发生爆发而将活塞216压下,使引擎12启动。此时,以通过电动机MG的起动转矩Tcra使引擎12旋转的方式,离合器控制部150c与压缩行程引擎启动部170协调,控制K0离合器20的离合器转矩Tk0。
在作为压缩行程引擎启动部170执行的引擎启动方法的压缩行程启动中,通过电动机MG的起动转矩Tcra活塞216从压缩行程的位置移动至膨胀行程的位置,所以相比于所述发火启动,起动转矩Tcra变大。因此,在压缩行程启动中,相比于发火启动,行驶转矩Tr变小,EV区域也变窄。即,在压缩行程启动中,需要相比于发火启动使引擎12更早期动作,所以燃料消耗量增加而导致燃油经济性恶化。另外,关于引擎转矩Te的转矩响应,也比发火启动延迟使引擎12起动的量。然而,即使在压缩行程启动中,仅为从活塞216稍微活动的状态执行燃料喷射以及点火,所以相比于发火启动无大的差,相比于所述高旋转启动,引擎转矩Te的转矩响应更早,将EV区域形成得宽,从而燃料消耗量少(燃油经济性提高)。
另外,在压缩行程启动中,通过利用电动机MG的起动而活塞216移动,相比于发火启动在燃烧室202内产生气流,所以相比于发火启动燃料难以附着到燃烧室202的壁。因此,引擎启动时的包含于排放气体的PM的排出量比发火启动少。然而,在燃烧室202中产生的气流比所述高旋转启动少,所以相比于所述高旋转启动,包含于排放气体的PM的排出量增加。
吸气行程引擎启动部172在对构成引擎12的多个气缸200中的、活塞216在吸气行程的位置停止的状态的气缸200(吸气行程气缸)的燃烧室202一边喷射燃料一边通过电动机MG使引擎12旋转,在活塞216通过上死点时点火,从而使引擎12启动(吸气行程启动)。活塞216的吸气行程的位置是在图4中单点划线所示的活塞216的位置,与曲柄销224的C位置对应。在活塞216的吸气行程中,吸气阀208是打开的状态,另一方面,排气阀210是闭合的状态,在活塞216从该状态通过下死点(BDC)进入到压缩行程时,吸气阀208闭合。
吸气行程引擎启动部172在对在吸气行程中停止的活塞216一边喷射燃料一边通过电动机MG的起动转矩Tcra使曲轴228旋转,在活塞216通过上死点(TDC)进入到膨胀行程的定时点火,从而在燃烧室202中发生爆发而将活塞216压下,使引擎12启动。此时,以通过电动机MG的起动转矩Tcra使引擎12旋转的方式,离合器控制部150c与吸气行程引擎启动部172协调,控制K0离合器20的离合器转矩Tk0。
在作为吸气行程引擎启动部172执行的引擎启动方法的吸气行程启动中,通过电动机MG的起动转矩Tcra活塞216从吸气行程的位置移动至膨胀行程的位置,所以相比于所述压缩行程启动,起动转矩Tcra变大。因此,在吸气行程启动中,相比于压缩行程启动,行驶转矩Tr变小,EV区域也变窄。即,在吸气行程启动中,需要相比于压缩行程启动使引擎12更早期动作,所以燃料消耗量增加而导致燃油经济性恶化。另外,关于引擎转矩Te的转矩响应,也相比于压缩行程启动,延迟使引擎12进一步起动的量。然而,即使在吸气行程启动控制中,仅为从活塞216稍微活动的状态执行燃料喷射以及点火,所以相比于发火启动以及压缩行程启动无大的差,相比于所述高旋转启动,引擎转矩Te的响应更早,将EV区域形成得宽,从而燃料消耗量少(燃油经济性提高)。
另外,在吸气行程启动中,相比于压缩行程启动,通过电动机MG的起动产生的引擎12的旋转量更大,所以在燃烧室202中产生的气流也比压缩行程启动相对地变大。其结果,在吸气行程启动中,相比于压缩行程启动,燃料难以附着到燃烧室202的壁,包含于排放气体的PM的排出量相比于压缩行程启动变少。然而,在燃烧室202中产生的气流比所述高旋转启动少,所以相比于高旋转启动,包含于排放气体的PM的量增加。
图5比较上述引擎12的发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动以及高旋转启动这4个引擎启动方法的特征。在图5中,在最上示出发火启动的特征,接下来,按照压缩行程启动、吸气行程启动、高旋转启动的顺序示出各引擎启动的特征。如上所述,发火启动相比于其他引擎启动方法,引擎转矩Te的转矩响应最早,起动转矩Tcra最小。另外,能够马达行驶的EV区域也最大,与其关联地,燃料消耗量相比于其他引擎启动方法最小,燃油经济性最好。另一方面,引擎启动时的包含于排放气体的PM的排出量最多。
另外,压缩行程启动相比于发火启动,引擎转矩Te的转矩响应变慢,起动转矩Tcra变大,但相比于发火启动,其差轻微,一般而言,成为转矩响应早、且起动转矩Tcra小的引擎启动方法。另外,压缩行程启动相比于发火启动,EV区域更窄,燃油经济性更差,但相比于发火启动,其差轻微,一般而言,成为通过将EV区域形成得宽能够减少燃料消耗量的、燃油经济性良好的引擎启动方法。进而,压缩行程启动相比于发火启动,PM的排出量更少,但其差轻微,一般而言,成为PM的排出量多的引擎启动方法。
另外,吸气行程启动相比于发火启动以及压缩行程启动,引擎转矩Te的转矩响应更慢,起动转矩Tcra更大,但一般而言,成为转矩响应早、且起动转矩Tcra小的引擎启动方法。另外,吸气行程启动相比于发火启动以及压缩行程启动,EV区域更窄,燃油经济性更差,但一般而言,成为通过将EV区域形成得宽能够减少燃料消耗量的、燃油经济性良好的引擎启动方法。进而,吸气行程启动相比于发火启动以及压缩行程启动,PM的排出量更少,但一般而言,成为PM的排出量多的引擎启动方法。
另外,高旋转启动相比于上述各引擎启动,引擎转矩Te的响应更慢,起动转矩Tcra也更大,所以EV区域相比于上述各引擎启动更窄,相比于上述各引擎启动,燃油经济性更差。另一方面,关于PM的排出量,比上述各引擎启动少。
因此,关于引擎转矩Te的转矩响应,按照发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动、高旋转启动的顺序变快。关于起动转矩Tcra,按照发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动、高旋转启动的顺序变小。关于EV区域,按照发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动、高旋转启动的顺序变宽。关于燃油经济性(燃料消耗量),按照发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动、高旋转启动的顺序变得良好即燃料消耗量变少。另一方面,关于引擎启动时的PM的排出量,按照高旋转启动、吸气行程启动、压缩行程启动、发火启动的顺序变少。
启动控制部164选择在判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动的情况下的引擎启动方法,在判断为使引擎12启动的情况下,用选择的引擎启动方法使引擎12启动。
启动控制部164当选择判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动时的引擎启动方法时,首先,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。PM的排出量在形成引擎12的燃烧室202的壁的温度低的情况下易于增加。因此,作为燃烧室202的壁的温度关联值,根据引擎水温THw或者将最近的引擎12停止的时间点作为基准的引擎停止时间tpass,判定燃烧室202的壁的温度是否为低温。启动控制部164根据引擎水温THw小于预先设定的预定温度THcri或者引擎停止时间tpass是预先设定的预定时间tcri以上这样的条件是否成立,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。此外,启动控制部164与判定本发明的粒子状物质的排出量易于增加的条件是否成立的控制部对应。
启动控制部164在引擎水温THw小于预定温度THcri或者引擎停止时间tpass是预定时间tcri以上的情况下,判定为PM的排出量易于增加的条件成立。另外,启动控制部164在引擎水温THw是预定温度THcri以上或者引擎停止时间tpass小于预定时间tcri的情况下,判定为PM的排出量易于增加的条件未成立、换言之PM的排出量难以增加的条件成立。所述引擎水温THw的预定温度THcri以及所述引擎停止时间tpass的预定时间tcri预先实验上或者设计上求出,分别设定为通过引擎12的燃烧室202的壁的温度成为低温PM的排出量易于增加的引擎水温THw以及引擎停止时间tpass的阈值。
启动控制部164在引擎水温THw是预定温度THcri以上或者引擎停止时间tpass小于预定时间tcri的情况下,判定为PM的排出量难以增加的条件成立,作为判断为使引擎12启动时的引擎启动方法,选择发火启动、压缩行程启动以及吸气行程启动中的某一个,使发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170以及吸气行程引擎启动部172中的某一个启动引擎12。在这样PM的排出量难以增加的条件成立的情况下,通过利用将引擎转矩Te的转矩响应性优先的、发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个使引擎12启动,能够确保引擎转矩Te的转矩响应性,能够扩大EV区域。其结果,能够降低燃料消耗量,能够提高燃油经济性。
另外,启动控制部164在引擎水温THw小于预定温度THcri或者引擎停止时间tpass是预定时间tcri以上的情况下,判定为在自动驾驶行驶中PM的排出量易于增加的条件成立,判定自动驾驶控制部160随时计算的所需行驶转矩Trdem是否小于预先设定的预定值α。自动驾驶控制部160在自动驾驶行驶中,随时计算作为将来的行驶转矩Tr的所需行驶转矩Trdem。自动驾驶控制部160根据来自导航系统130的当前位置周边的道路信息(路面坡度、道路的种类等)、来自车辆周边信息传感器124的先行车和车辆10的距离以及先行车的车速等信息,随时计算所需行驶转矩Trdem。例如,在下坡路行驶过程中,自动驾驶控制部160随时计算的所需行驶转矩Trdem变小。
启动控制部164参照自动驾驶控制部160计算的所需行驶转矩Trdem,判定所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α。在此,预定值α预先实验上或者设计上求出,设定为期望行驶转矩Tr的迅速的增加而需要使引擎12迅速地启动的阈值。换言之,所需行驶转矩Trdem小于预定值α的范围相比于所需行驶转矩Trdem是预定值α以上的情况,成为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低、即行驶转矩Tr的增加容许延迟、且引擎12的启动也容许延迟的区域。例如,自动驾驶行驶时的下坡行驶时、在相对比较低速的先行车一边保持预定距离一边行驶的追随行驶时与该区域对应。
启动控制部164在所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,作为判断为使引擎12启动时的引擎12的启动方法,选择高旋转启动。因此,在判断为在自动驾驶行驶中使引擎12启动时,高旋转引擎启动部166使引擎12启动。在通过所述高旋转启动使引擎12启动的情况下,如上所述,引擎转矩Te的转矩响应性比其他引擎启动方法慢,所以易于在引擎12的启动中发生延迟。相对于此,所需行驶转矩Trdem小于预定值α,所以即使在引擎12的启动中产生延迟,在行驶转矩Tr的增加中产生延迟的情况下,在车辆10的行驶中产生障碍的可能性低。另外,通过利用高旋转启动使引擎12启动,能够抑制包含于排放气体的PM的排出量的增加。
另一方面,启动控制部164在所需行驶转矩Trdem是预定值α以上的情况下,判断为有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态,作为判断为使引擎12启动时的引擎12的启动方法,选择发火启动、压缩行程启动、以及吸气行程启动中的某一个。因此,在判断为在自动驾驶行驶中使引擎12启动时,发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172中的某一个使引擎12启动。启动控制部164在例如所需行驶转矩Trdem比预定值α显著高的情况下,作为引擎12的启动方法,选择发火启动,在判断为使引擎12启动时,使发火引擎启动部168启动引擎12。另外,启动控制部164在即使例如所需行驶转矩Trdem是预定值α以上,但所需行驶转矩Trdem与预定值α的差分是预定范围的情况下,作为引擎12的启动方法,选择压缩行程启动或者吸气行程启动,在判断为在自动驾驶行驶中使引擎12启动时,使压缩行程引擎启动部170或者吸气行程引擎启动部172启动引擎12。
在所需行驶转矩Trdem成为预定值α以上时,需要使行驶转矩Tr迅速地增加,所以需要使引擎12迅速地启动,但在该情况下,通过利用发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动的某一个使引擎12迅速地启动,引擎转矩Te的转矩响应性也变高,能够迅速地实现所需行驶转矩Trdem。另外,转矩响应性高,所以还能够扩大自动驾驶行驶中的EV区域,其结果,能够降低燃料消耗量、即提高燃油经济性。
另外,启动控制部164在先行车的追随行驶中根据引擎水温THw或者引擎停止时间tpass判定为PM易于增加的条件成立的情况下,判定追随行驶控制部162随时计算的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α。追随行驶控制部162在追随行驶中,随时计算作为将来的行驶转矩Tr的所需行驶转矩Trdem。追随行驶控制部162根据先行车和车辆10的距离、先行车的车速、路面坡度等信息,随时计算所需行驶转矩Trdem。例如,在下坡路等行驶过程中,追随行驶控制部162随时计算的所需行驶转矩Trdem变小。
启动控制部164在所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,作为判断为使引擎12启动时的引擎12的启动方法,选择高旋转启动。因此,在判断为在追随行驶中使引擎12启动时,高旋转引擎启动部166使引擎12启动。在通过所述高旋转启动使引擎12启动的情况下,引擎转矩Te的转矩响应比其他引擎启动方法慢,所以在引擎12的启动中易于产生延迟。相对于此,所需行驶转矩Trdem小于预定值α,所以即使在引擎12的启动中产生延迟,在行驶转矩Tr的增加中产生延迟的情况下,在车辆10的行驶中产生障碍的可能性低。另外,通过利用高旋转启动使引擎12启动,抑制包含于排放气体的PM的排出量的增加。
另一方面,启动控制部164在所需行驶转矩Trdem是预定值α以上的情况下,判断为有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态,作为判断为使引擎12启动时的引擎12的启动方法,选择发火启动、压缩行程启动、以及吸气行程启动中的某一个。即,在判断为在追随行驶中使引擎12启动时,发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172中的某一个使引擎12启动。此外,根据所需行驶转矩Trdem等,适当选择使发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172中的哪一个起动引擎12。在所需行驶转矩Trdem成为预定值α以上时,需要使引擎12迅速地启动,但在该情况下,通过利用发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个使引擎12迅速地启动,引擎转矩Te的转矩响应也变早,能够迅速地实现所需行驶转矩Trdem。另外,转矩响应快,所以还能够扩大追随行驶中的EV区域,其结果,能够降低燃料消耗量、即提高燃油经济性。
图6是说明电子控制装置90的控制动作的主要部分、即通过适当地选择判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中并且通过马达行驶模式行驶过程中使引擎12启动时的引擎12的启动方法,确保引擎12的转矩响应性并且抑制PM的排出量的增加的控制动作的流程图。在自动驾驶行驶中或者追随行驶中,反复执行该流程。
首先,在与自动驾驶控制部160或者追随行驶控制部162的控制功能对应的步骤ST1(以下省略步骤)中,通过车辆周边信息传感器124,取得与在前方行驶的先行车的距离、先行车的车速等车辆周边信息,通过导航系统130取得道路的坡度、道路的种类等道路信息。接下来,在与启动控制部164的控制功能对应的ST2中,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。具体而言,判定引擎水温THw是否小于预定温度THcri或者引擎12的引擎停止时间tpass是否为预定时间tcri以上。
在ST2中,引擎水温THw小于预定温度THcri或者引擎停止时间tpass比预定时间tcri长的情况下,ST2成为肯定,进入到ST3。在与启动控制部164的控制功能对应的ST3中,根据在ST1中取得的各种信息,计算与将来的行驶转矩Tr相当的所需行驶转矩Trdem,进而,判定计算的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α。在所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,ST3成为肯定而进入到ST4。
在与启动控制部164以及高旋转引擎启动部166的控制功能对应的ST4中,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低而优先抑制PM的排出量的增加,作为引擎启动方法选择高旋转启动。即,在判断为在自动驾驶行驶中使引擎12启动的情况下,通过高旋转启动使引擎12启动。通过利用高旋转启动使引擎12启动,通过在引擎启动时引擎转速Ne提升至预定旋转,在气缸200内产生气流,所以附着到燃烧室202的壁的燃料被降低。因此,抑制包含于排放气体的PM的排出量的增加。
返回到ST3,在所需行驶转矩Trdem是预定值α以上的情况下,判断为需要使行驶转矩Tr迅速地增加,ST3成为否定而进入到ST5。在与启动控制部164、发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172的控制功能对应的ST5中,作为引擎12的启动方法,选择将引擎转矩Te的转矩响应性优先的、发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个。由此,在引擎启动时使引擎12在早期启动,引擎转矩Te的转矩响应性得到确保。
返回到ST2,在引擎水温THw是预定温度THcri以上的情况或者引擎停止时间tpass小于预定时间tcri的情况下,ST2成为否定而进入到ST5,执行将引擎转矩Te的转矩响应性优先的引擎启动。由此,在引擎启动时使引擎12在早期启动,引擎转矩Te的转矩响应性得到确保。
如上所述,在PM的排出量易于增加的条件成立并且所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,选择抑制包含于排放气体的PM的排出量的增加的高旋转启动,通过高旋转启动,启动引擎12。另外,在PM的排出量难以增加的条件成立的情况以及所需行驶转矩Trdem是预定值α以上的情况下,通过选择将引擎转矩Te的转矩响应性优先的引擎启动(发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个),引擎启动时的转矩响应性变高,急剧的加速也能够迅速地应对。
在通过自动驾驶行驶行驶过程中,自动驾驶控制部160随时计算的所需行驶转矩Trdem根据在自动驾驶行驶时设定的行驶条件而变更。例如,通过自动驾驶行驶行驶过程中的车速V的上限越是低速,所需行驶转矩Trdem越小。因此,启动控制部164判定在通过自动驾驶行驶行驶过程中在引擎启动时排出的PM的排出量易于增加的条件是否成立,在PM的排出量易于增加的条件成立的情况下,针对自动驾驶控制部160,以使随时计算的所需行驶转矩Trdem变小的方式,输出变更在自动驾驶行驶时设定的行驶条件的指令。例如,在启动控制部164中,作为自动驾驶行驶中的行驶条件,将自动驾驶行驶中的车速V的上限值变更到低速侧。由此,自动驾驶控制部160随时计算的所需行驶转矩Trdem变小。
在自动驾驶控制部160随时计算的所需行驶转矩Trdem变小时,随时计算的所需行驶转矩Trdem易于小于预定值α。其结果,作为引擎启动方法,易于选择抑制PM的排出量的增加的高旋转启动,通过利用高旋转启动使引擎12启动,在引擎启动时排出的PM的排出量的增加被抑制。
图7是说明电子控制装置90的控制功能的主要部分、即通过适当修正在通过自动驾驶行驶行驶过程中计算的所需行驶转矩Trdem,在PM的排出量易于增加的条件成立时的引擎启动时,使抑制PM的排出量的增加的高旋转启动优先地执行的控制动作的流程图。该流程图在通过自动驾驶行驶行驶过程中且通过马达行驶模式行驶过程中反复执行。
首先,在与自动驾驶控制部160的控制功能对应的步骤ST10(以下省略步骤)中,通过车辆周边信息传感器124取得与在前方行驶的先行车的距离、先行车的车速等车辆周边信息,通过导航系统130取得道路的坡度、道路的种类等道路信息。接下来,在与自动驾驶控制部160的控制功能对应的ST11中,根据在ST10中取得的车辆周边信息以及道路信息等,计算所需行驶转矩Trdem。
在与启动控制部164的控制功能对应的ST12中,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。具体而言,根据引擎水温THw是否小于预定温度THcri或者引擎12的引擎停止时间tpass是否为预定时间tcri以上,判定PM的排出量是否易于增加。在引擎水温THw是预定温度THcri以上或者引擎停止时间tpass小于预定时间tcri的情况下,ST12成为否定而返回。
在引擎水温THw小于预定温度THcri或者引擎12的引擎停止时间tpass是预定时间tcri以上的情况下,ST12成为肯定而进入到ST13。在与启动控制部164以及自动驾驶控制部160的控制功能对应的ST13中,以在引擎启动时使高旋转启动优先实施、即以使所需行驶转矩Trdem变小的方式,变更在自动驾驶行驶中设定的行驶条件。另外,根据变更的行驶条件,再计算所需行驶转矩Trdem,将所需行驶转矩Trdem修正为再计算的值。这样,通过将所需行驶转矩Trdem在减少侧修正,在自动驾驶行驶中易于选择高旋转启动,PM的排出量的增加被有利地抑制。
如上所述,根据本实施例,在使车辆10的行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态的情况下,抑制在引擎启动时排出的PM的排出量的增加的高旋转引擎启动部166使引擎12启动。在使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态下,不要求引擎转矩Te的转矩响应性,所以在这样的情况下,通过高旋转引擎启动部166使引擎12启动,能够抑制在引擎启动时排出的PM的排出量的增加。
另外,根据本实施例,在自动驾驶行驶中的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,认为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以此时通过高旋转引擎启动部166使引擎12启动,能够抑制在引擎启动中排出的PM的排出量的增加。另外,在追随行驶中的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,认为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以此时通过高旋转引擎启动部166使引擎12启动,能够抑制在引擎启动中排出的PM的排出量的增加。另外,根据引擎12的引擎水温THw是否小于预定温度THcri或者引擎12的引擎停止时间tpass是否为预定时间tcri以上,判定引擎12的燃烧室202的壁的温度低而PM的排出量易于增加的条件是否成立,所以在该条件成立的情况下,通过高旋转引擎启动部166使引擎12启动,能够高效地抑制PM的排出量的增加。另外,高旋转引擎启动部166在引擎转速Ne到达预先设定的预定转速Ne1时开始燃料的喷射以及点火,所以通过在引擎12的燃烧室202中产生气流而燃料难以附着到燃烧室202的壁,燃料被适当地燃烧。其结果,包含于排放气体的PM的排出量被抑制。另外,在有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态的情况下,发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170以及吸气行程引擎启动部172中的某一个使引擎12启动,所以引擎转矩Te的转矩响应性提高而驾驶性提高。
接着,说明本发明的其他实施例。此外,在以下的说明中,对与上述实施例共同的部分附加同一符号而省略说明。
实施例2
在上述实施例1中,随时计算自动驾驶行驶中或者追随行驶中的所需行驶转矩Trdem,根据计算的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α,选择在引擎启动时实施的引擎启动方法。在本实施例中,在通过自动驾驶行驶或者追随行驶行驶过程中,例如相比于通过手动驾驶行驶行驶的状态的情况,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,作为引擎启动方法选择高旋转启动,在判断为使引擎12启动后,通过高旋转启动使引擎12启动。
图8是说明构成本实施例的电子控制装置180的各ECU的主要部分的功能块线图。电子控制装置180具备HV-ECU182、转向ECU94、制动器ECU96以及自动驾驶ECU98。转向ECU94在功能上具备的转向控制部156、制动器ECU96在功能上具备的制动器控制部158、自动驾驶ECU98在功能上具备的自动驾驶控制部160以及追随行驶控制部162的控制功能与上述实施例相同,所以省略其说明。
HV-ECU182在功能上具备引擎控制部150a、电动机控制部150b、离合器控制部150c、变速控制部154以及启动控制部184。引擎控制部150a、电动机控制部150b、离合器控制部150c以及变速控制部154的控制功能与上述实施例相同,所以省略其说明。
启动控制部184在功能上具备高旋转引擎启动部166、发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172。这些高旋转引擎启动部166、发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170、吸气行程引擎启动部172的控制功能与上述实施例相同,所以省略其说明。
启动控制部184判定在自动驾驶行驶中以及追随行驶中PM的排出量易于增加的条件是否成立。PM的排出量易于增加的条件是否成立的判定方法与上述实施例相同,所以省略其说明。启动控制部184在判定为在自动驾驶行驶中PM的排出量易于增加的条件成立并且是自动驾驶行驶中的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,将高旋转启动选择为引擎12的启动方法。即,在判断为在自动驾驶行驶中使引擎12启动后,高旋转引擎启动部166使引擎12启动。另外,启动控制部184在判定为在追随行驶中PM的排出量易于增加的条件成立并且是追随行驶中的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,将高旋转启动选择为引擎12的启动方法。即,在判断为在追随行驶中使引擎12启动后,高旋转引擎启动部166使引擎12启动。这样,在自动驾驶行驶中以及追随行驶中PM的排出量易于增加这样的条件成立的情况下,将高旋转启动选择为引擎12的启动方法,在判断为使引擎12启动的情况下,通过高旋转启动使引擎12启动。
在自动驾驶行驶中以及追随行驶中,即使针对所需行驶转矩Trdem在行驶转矩Tr的追随中产生延迟,驾驶者也几乎不会感觉到不协调,所以在是自动驾驶行驶中以及追随行驶中的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,作为引擎启动方法选择高旋转启动。其结果,通过利用高旋转启动使引擎12启动,PM的排出量的增加被有效地抑制。另外,在PM的排出量难以增加的条件成立的状态下,作为引擎启动方法,选择发火启动、压缩行程启动以及吸气行程启动中的某一个。另外,在自动驾驶行驶以及追随行驶以外的行驶中、即由驾驶者驾驶的行驶中,优选迅速地实现基于驾驶者的操作的所需行驶转矩Trdem,所以判断为有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态。其结果,作为引擎启动方法,选择发火启动、压缩行程启动以及吸气行程启动中的某一个。通过利用发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个使引擎12启动,引擎12的转矩响应性提高,能够扩大EV区域。其结果,燃料消耗量减少而能够提高燃油经济性。
图9是说明电子控制装置180的控制动作的主要部分、即通过适当地选择判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中并且通过马达行驶模式行驶过程中使引擎12启动时的引擎12的启动方法,确保引擎12的转矩响应性并且抑制PM的排出量的增加的控制动作的流程图。在自动驾驶行驶中或者追随行驶中,反复执行该流程。
首先,在与自动驾驶控制部160以及追随行驶控制部162的控制功能对应的步骤ST20(以下省略步骤)中,判定是否为自动驾驶行驶中或者追随行驶中。在ST20成为肯定的情况下,判断为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态而进入到ST21,在ST20成为否定的情况下进入到ST23。
在与启动控制部184的控制功能对应的ST21中,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。具体而言,判定引擎水温THw是否小于预定温度THcri或者引擎12的引擎停止时间tpass是否为预定时间tcri以上。在ST21成为肯定的情况下,进入到ST22,在ST21成为否定的情况下,进入到ST23。
在与启动控制部184以及高旋转引擎启动部166的控制功能对应的ST22中,优先抑制PM的排出量的增加,作为引擎启动方法选择高旋转启动。即,判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动的情况下,通过高旋转启动使引擎12启动。
在ST20成为否定的情况或者ST21成为否定的情况下,进入到与启动控制部184、发火引擎启动部168、压缩行程引擎启动部170以及吸气行程引擎启动部172的控制功能对应的ST23,作为引擎12的启动方法,选择将引擎转矩Te的转矩响应性优先的、发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个。由此,在引擎12的启动时引擎12早期启动,引擎转矩Te的转矩响应性得到确保。
如上所述,在自动驾驶行驶中以及追随行驶中,认为使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性低的行驶状态,所以在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动的情况下,作为引擎启动方法选择高旋转启动,通过在引擎启动时利用高旋转启动使引擎12启动,在引擎启动时排出的PM的排出量的增加被抑制。另外,在自动驾驶行驶以及追随行驶以外的行驶状态下,认为有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态,所以作为引擎启动方法,选择发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个,通过利用发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的某一个使引擎12启动,能够确保引擎转矩Te的响应性。与其关联地,能够扩大EV区域,所以能够降低燃料消耗量,能够提高燃油经济性。这样,通过本实施例,也能够得到与上述实施例同样的效果。
以上,根据附图详细说明了本发明的实施例,但在其他方式中也能够应用本发明。
例如,在上述实施例1中,启动控制部164在自动驾驶行驶中计算的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况或者在追随行驶中计算的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况并且PM的排出量易于增加的条件成立的情况下,将高旋转启动选择为引擎12的启动方法,在判断为使引擎12启动后,使高旋转引擎启动部166启动引擎12,但PM的排出量易于增加的条件是否成立的判断并非必须而也可以省略而实施。即,也可以在自动驾驶行驶中计算的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况或者在追随行驶中计算的所需行驶转矩Trdem小于预定值α的情况下,通过高旋转启动使引擎12启动。
另外,在上述实施例2中,启动控制部184在判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动后,作为引擎启动方法选择高旋转启动,在判断为使引擎12启动后,使高旋转引擎启动部166启动引擎12,但PM的排出量易于增加的条件是否成立的判断并非必须而也可以省略而实施。即,也可以在判断为在自动驾驶行驶中或者追随行驶中使引擎12启动后,通过高旋转启动使引擎12启动。
另外,在上述实施例1中,在自动驾驶行驶中(或者追随行驶中)的所需行驶转矩Trdem是预定值α以上或者PM的排出量难以增加的条件成立的情况下,通过发火启动、压缩行程启动、以及吸气行程启动中的某一个使引擎12启动,但也可以未必具有这些引擎启动方法全部。即,启动控制部164构成为能够通过发火启动、压缩行程启动、以及吸气行程启动的至少1个使引擎12启动即可。
另外,在上述实施例2中,在自动驾驶行驶以及追随行驶中以外的行驶时(即手动驾驶行驶时)或者PM的排出量难以增加的条件成立的情况下,通过发火启动、压缩行程启动以及吸气行程启动中的某一个使引擎12启动,但也可以未必具有这些引擎启动方法全部。即,启动控制部184构成为能够通过发火启动、压缩行程启动、以及吸气行程启动的至少1个使引擎12启动即可。
另外,在上述实施例1中,根据自动驾驶行驶中或者追随行驶中的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α,选择引擎12的引擎启动方法,但可以在能够执行自动驾驶行驶以及追随行驶中的任意一方的车辆中应用本申请发明。上述实施例2也同样地,可以在能够执行自动驾驶行驶以及追随行驶中的任意一方的车辆中应用本申请发明。
另外,在上述实施例中,自动驾驶ECU98在功能上具备自动驾驶控制部160以及追随行驶控制部162,但也可以自动驾驶控制部160以及追随行驶控制部162分别设置于个别的ECU。即,也可以自动驾驶行驶用的ECU以及追随行驶用的ECU分别个别地设置。另外,其他的各ECU也无需针对上述各功能的每一个分别个别地设置,也可以共同的ECU具备上述各控制功能等,ECU的个数以及结构适当变更。即,存储上述各控制部的ECU不限定于上述实施例而也可以适当变更。
另外,在上述实施例中,在追随行驶中以追随在前方行驶的先行车的方式控制驱动力以及制动力,但进而也可以以追随先行车的方式还控制车轮的操舵。
另外,在上述实施例中,车辆10构成为能够执行自动驾驶行驶以及追随行驶这两方,但也可以构成为能够执行自动驾驶行驶以及追随行驶的任意一方。即,也可以关于自动驾驶行驶以及追随行驶的任意一方应用本申请发明。
另外,在上述实施例中,在自动驾驶行驶中,控制车辆10的驱动力、车辆10的制动力以及车轮的操舵,但无需一定在自动驾驶行驶中控制这些全部,也可以自动地控制它们中的至少1个。例如,关于方向盘64的操舵,也可以由驾驶者操作。总之,在自动驾驶行驶中,只要至少一部分不依赖于由驾驶者实施的操作来控制车辆10的行驶而自动驾驶行驶,就能够应用本发明。
另外,在上述实施例中,根据引擎水温THw是否小于预定温度THcri、引擎停止时间tpass是否为预定时间tcri以上,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立,但无需一定根据引擎水温THw以及引擎停止时间tpass的一方判定,也可以根据引擎水温THw以及引擎停止时间tpass这两方,判定PM的排出量易于增加的条件是否成立。
另外,在上述实施例中,自动驾驶行驶中的所需行驶转矩Trdem的预定值α以及追随行驶中的所需行驶转矩Trdem的预定值α都成为相同的值,但预定值α的值也可以是针对自动驾驶行驶以及追随行驶的每一个不同的值。
另外,在上述实施例中,作为构成引擎12与后轮14r之间的动力传递路径的一部分并且将来自驱动力源(引擎12、电动机MG)各自的驱动力传递给后轮14r的自动变速器24,例示行星齿轮式的自动变速器,但未必限于该方式。自动变速器24也可以是包括公知的DCT(Dual Clutch Transmission,双离合器变速器)的同步咬合型平行2轴式自动变速器或者公知的带式无级变速器等。
另外,在上述实施例中,车辆10是将引擎12以及电动机MG作为驱动力源,引擎12和电动机MG经由K0离合器20连结的1马达类型的混合动力车辆,但本发明的混合动力车辆未必限定于上述结构。例如,也可以是具备引擎、第1电动机MG1、第2电动机MG2、以及将引擎12的动力分配给输出轴及第1电动机MG1的动力分配机构,对所述输出轴能够传递动力地连接有第2电动机MG2的构造的混合动力车辆。即,只要是将引擎以及电动机作为驱动力源,引擎12能够根据行驶状态停止以及启动的混合动力车辆,就能够适当应用本发明。
另外,在上述实施例中,引擎12是V型6气缸的4循环的直喷式汽油引擎,但引擎的形式未必限定于此。即,只要是能够执行高旋转启动并且能够执行发火启动、压缩行程启动、吸气行程启动中的至少1个引擎启动的引擎,就能够适当应用。
另外,在上述实施例1中,根据依据自动驾驶中或者追随行驶中的行驶状态随时计算的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α,选择引擎12的启动方法,但也可以根据来自导航系统130的当前位置周边的道路信息(路面坡度、道路的种类等)等,还预测地计算前面的时间点(将来)的所需行驶转矩Trdem,根据前面的时间点下的所需行驶转矩Trdem是否小于预定值α,选择引擎启动方法。
另外,在上述实施例中,根据自动驾驶中或者追随行驶中的所需行驶转矩Trdem或者是否为自动驾驶中或者追随行驶中,选择引擎12的启动方法,但未必限定于自动驾驶或者追随行驶,例如也可以在基于驾驶者的操作的驾驶中,根据来自导航系统130的当前位置周边的道路信息、加速器踏板开度θacc的变化速度等,判定是否为有使行驶转矩Tr迅速地增加的必要性的行驶状态,根据其判定结果选择引擎12的启动方法。
此外,上述仅为一个实施方式,本发明能够根据本领域技术人员的知识以施加各种变更、改良的方式实施。

Claims (3)

1.一种控制装置,是混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆构成为将引擎以及电动机作为驱动力源,能够在车辆行驶中停止以及启动所述引擎,所述控制装置的特征在于,包括:
进行多个引擎启动的引擎启动部,所述多个引擎启动包括:在所述引擎成为预定转速以上的状态下喷射燃料来启动所述引擎的第1引擎启动、以及在所述引擎的旋转停止的状态下一边对所述引擎喷射燃料一边启动所述引擎的第2引擎启动,
其中,所述引擎启动部
在至少一部分不依赖于由驾驶者实施的操作而控制所述混合动力车辆的行驶来使该混合动力车辆进行自动驾驶行驶的自动驾驶控制部的执行中、在进行追随在前方行驶的车辆而行驶的追随行驶的追随行驶控制部的执行中,在所述自动驾驶行驶中的所需行驶转矩小于预先设定的预定值的情况下、或者在所述追随行驶中的所需行驶转矩小于预先设定的预定值的情况下的使所述混合动力车辆的行驶转矩迅速地增加的必要性低的行驶状态的情况下,不进行所述第2引擎启动而通过所述第1引擎启动使所述引擎启动,
在判定出所述引擎的引擎水温为预先设定的预定温度以上、以及从所述引擎停止的时间点起的引擎停止时间短于预先设定的预定时间中的一方或者两方的条件成立时,不进行所述第1引擎启动而通过所述第2引擎启动使所述引擎启动。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在引擎转速达到预先设定的预定转速时,所述第1引擎启动实施燃料的喷射以及点火。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述第2引擎启动通过
向所述引擎的活塞在膨胀行程的位置停止的状态的燃烧室内喷射燃料来点火的发火引擎启动;
从所述引擎的所述活塞在压缩行程的位置停止的状态一边喷射燃料一边通过所述电动机使所述引擎旋转,在所述活塞通过上死点时进行点火的压缩行程引擎启动;以及
从所述引擎的所述活塞在吸气行程的位置停止的状态一边喷射燃料一边通过所述电动机使所述引擎旋转,在所述活塞通过上死点时进行点火的吸气行程引擎启动中的某一个来启动所述引擎。
CN202110775456.5A 2020-09-02 2021-07-09 混合动力车辆的控制装置 Active CN114194176B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020147891A JP7439704B2 (ja) 2020-09-02 2020-09-02 ハイブリッド車両の制御装置
JP2020-147891 2020-09-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114194176A CN114194176A (zh) 2022-03-18
CN114194176B true CN114194176B (zh) 2024-03-01

Family

ID=80357634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110775456.5A Active CN114194176B (zh) 2020-09-02 2021-07-09 混合动力车辆的控制装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11597376B2 (zh)
JP (1) JP7439704B2 (zh)
CN (1) CN114194176B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7380518B2 (ja) * 2020-10-21 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057902A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영귀 병렬식 하이브리드 전기자동차의 엔진 시동 방법
CN101879898A (zh) * 2009-05-01 2010-11-10 福特全球技术公司 混合动力车辆的引擎重新启动过程中的变速器接合控制
JP2013043572A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2014040804A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 Isuzu Motors Ltd ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
CN106660547A (zh) * 2014-08-06 2017-05-10 丰田自动车株式会社 用于混合动力车辆的内燃机的起动系统和起动控制方法
CN106740827A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 铃木株式会社 混合动力车辆的控制装置
CN110608102A (zh) * 2018-06-14 2019-12-24 株式会社斯巴鲁 车辆的控制装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008285085A (ja) 2007-05-18 2008-11-27 Toyota Motor Corp 車両およびその制御方法
JP2010096095A (ja) 2008-10-16 2010-04-30 Nippon Soken Inc 内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の始動制御方法
JP5435305B2 (ja) * 2011-03-25 2014-03-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
US20140180522A1 (en) 2011-08-11 2014-06-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle control device
JP2013095154A (ja) 2011-10-27 2013-05-20 Toyota Motor Corp 車両制御システム及び制御装置
US9937919B2 (en) * 2016-03-10 2018-04-10 Ford Global Technologies, Llc System and method for coupled and decoupled engine starting in a hybrid vehicle
US11794141B2 (en) * 2021-01-25 2023-10-24 Omachron Intellectual Property Inc. Multiuse home station
DE102017200981B3 (de) * 2017-01-23 2018-05-30 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
JP7014016B2 (ja) 2018-04-02 2022-02-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP7028040B2 (ja) 2018-04-16 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
JP7163837B2 (ja) * 2019-03-20 2022-11-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057902A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영귀 병렬식 하이브리드 전기자동차의 엔진 시동 방법
CN101879898A (zh) * 2009-05-01 2010-11-10 福特全球技术公司 混合动力车辆的引擎重新启动过程中的变速器接合控制
JP2013043572A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2014040804A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 Isuzu Motors Ltd ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
CN106660547A (zh) * 2014-08-06 2017-05-10 丰田自动车株式会社 用于混合动力车辆的内燃机的起动系统和起动控制方法
CN106740827A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 铃木株式会社 混合动力车辆的控制装置
CN110608102A (zh) * 2018-06-14 2019-12-24 株式会社斯巴鲁 车辆的控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7439704B2 (ja) 2024-02-28
CN114194176A (zh) 2022-03-18
US11597376B2 (en) 2023-03-07
US20220063587A1 (en) 2022-03-03
JP2022042436A (ja) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10611376B2 (en) Methods and system for decelerating a vehicle
CN107933553B (zh) 车辆控制装置
EP2928745B1 (en) Hybrid electric vehicle control system and method
US20190232950A1 (en) Hybrid powertrain system
CN103958304A (zh) 混合动力车辆的控制装置
US10962107B2 (en) Control device for vehicle
US20220063585A1 (en) In-vehicle system
US11623627B2 (en) Engine start control system for a hybrid vehicle
JP7238730B2 (ja) 車両用制御装置
CN114194176B (zh) 混合动力车辆的控制装置
US12043246B2 (en) Control system of vehicle
US11603090B2 (en) Control device for vehicle
US10766477B2 (en) Vehicle and control method for vehicle
CN114802188A (zh) 混合动力汽车的控制装置
US11945438B2 (en) Control apparatus for vehicle
US10851889B2 (en) Control device and control method of vehicle
CN108340905B (zh) 用于控制混合动力车辆的驾驶的方法
WO2019244261A1 (ja) 車両制御方法および車両制御装置
JP2017177976A (ja) ハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両システム
CN108349487B (zh) 混合动力车辆及其控制方法
JP6593044B2 (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
US11820376B2 (en) Control device for vehicle
JP2016175494A (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
JP2020175735A (ja) ハイブリッド車両

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