带发动机自动停止功能的车辆的控制装置 |
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| 申请号 | CN201380051730.8 | 申请日 | 2013-10-02 | 公开(公告)号 | CN104685189B | 公开(公告)日 | 2016-04-27 |
| 申请人 | 日产自动车株式会社; | 发明人 | 折田崇一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的带 发动机 自动停止功能的车辆的控制装置，在发动机为非动作状态下将换档杆操作到停车档的情况下，启动发动机而向 阀 门 正时变更装置供给动作油，向规定的超前 角 位置 变更并 锁 定，之后，使发动机停止。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种带发动机自动停止功能的车辆的控制装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 带发动机自动停止功能的车辆的控制装置技术领域背景技术[0002] 作为发动机的阀门正时控制装置，公开有专利文献1记载的技术。在该公报中，具有将利用发动机的驱动力动作的油泵作为油压源进行动作的阀门正时变更机构，在将点火开关断开时，为了使阀门正时向规定的超前角位置(最滞后角位置与最超前角位置的大致中间位置，稍偏向超前角位置)移动并锁定，将发动机停止延迟规定时间而使阀门正时变更机构动作。 [0003] 专利文献1：(日本)特开2011－179418号公报 [0004] 但是，在点火开关断开时向规定的超前角位置移动时，若直至超前角位置的移动量大，则会增长使发动机停止延迟的规定时间。这意味着，不论是否将点火开关断开，发动机点火状态都持续，给驾驶员带来不适感。另外，在如带发动机自动停止功能的车辆(例如，混合动力车辆或带怠速停止功能的车辆)这样地在点火开关断开的状态下使发动机停止的情况下，即使将点火开关断开，由于发动机是停止的，故而也不能使阀门正时变更机构动作。 发明内容[0005] 本发明着眼于上述问题而设立的，其目的在于提供一种带发动机自动停止功能的车辆的控制装置，抑制给驾驶员带来的上述不适感并可使阀门正时机构向规定位置移动。 [0006] 为了实现上述目的，在本发明的带发动机自动停止功能的车辆的控制装置中，在发动机的非动作状态下将换档杆操作到停车档的情况下，启动发动机，向阀门正时变更装置供给动作油而向规定的超前角位置变更并锁定，之后，使发动机停止。 [0007] 因此，由于在选择了停车档的阶段向规定的超前角位置移动，故而能够抑制由于在点火开关断开的状态下发动机的点火状态持续所带来的驾驶员的不适感，并且在系统停止时能够使阀门正时机构向规定的超前角位置移动。附图说明 [0008] 图1是表示实施例1的混合动力车辆的整体系统图； [0009] 图2是表示在实施例1的混合动力车辆的控制装置中执行的阀门正时控制处理的流程图； [0010] 图3是在实施例1的混合动力车辆的控制装置中选择P档位时执行的阀门正时控制处理的时间图。 [0011] 标记说明 [0012] E：发动机 [0013] CL1：第一离合器 [0014] MG：电动发电机 [0015] CL2：第二离合器 [0017] 1：发动机控制器 [0018] 2：电动机控制器 [0019] 5：第一离合器控制器 [0020] 6：第二离合器控制器 [0021] 7：CVT控制器 [0023] 9：点火开关 [0024] 10：综合控制器 [0026] IVC：阀门正时变更机构 [0027] OPI：IVC泵 [0028] OP2：变速器用泵 具体实施方式[0029] 实施例1 [0030] 首先，说明带发动机自动停止功能的车辆的一例即混合动力车辆的驱动系构成。图1是表示实施例1的混合动力车辆的整体系统图。实施例1中的混合动力车辆的驱动系，如图1所示地具有发动机E、第一离合器CL1、电动发电机MG、第二离合器CL2、带式无级变速器CVT、传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左前轮FL(驱动轮)、右前轮FR(驱动轮)。 [0031] 发动机E例如为汽油发动机，基于来自后述的发动机控制器1的控制指令控制节气阀的阀开度等。另外，在发动机E设有可变更进气正时的阀门正时变更机构IVC。具体地，将利用发动机E而动作的IVC泵OP1作为油压源而进行动作，可将进气侧的阀门正时从最滞后角位置在最超前角位置的范围内变更。另外，具有即使IVC泵OP1非动作，也可将阀门正时固定在规定的时刻的锁定机构。锁定机构由可固定在最滞后角位置的第一锁定机构、可固定在比最滞后角位置与最超前角位置的中间少靠超前角侧的中间位置的第二锁定机构构成。以下，将由第一锁定机构固定的阀门正时记载为减压阀门正时(最滞后角位置)，将由第二锁定机构固定的阀门正时记载为中间锁定阀门正时。另外，虽然不特别存在锁定机构，但将在发动机E的怠速时设定的阀门正时记载为怠速时阀门正时。 [0032] 第一离合器CL1为介于发动机E与电动发电机MG之间的离合器，基于来自第一离合器控制器5的控制指令，利用由第一离合器油压单元制成的控制油压对包含滑动联接在内的联接和释放进行控制。 [0033] 电动发电机MG为在转子中埋设永久磁铁且在定子上卷绕有定子线圈的同步型电动发电机，基于来自电动机控制器2的控制指令，施加由变换器2a制成的三相交流而被控制。该电动发电机MG能够作为接受来自蓄电池20的供电而驱动旋转的电动机进行动作(以下，将该状态称为“动力运转”)，在转子由于外力而旋转的情况下，作为在定子线圈的两端产生电动势的发电机发挥作用而能够对蓄电池20充电(以下，将该动作状态称为“再生”)。 [0034] 第二离合器CL2为介于电动发电机MG与左右前轮FL、FR之间的离合器，基于来自CL2控制器6的控制指令，利用由第二离合器油压单元制成的控制油压对包含滑动联接在内的联接、释放进行控制。 [0035] 带式无级变速器CVT为由初级带轮、次级带轮及卷挂在这些带轮上的带构成，通过利用油压控制变更带轮槽宽，可无级地变更变速比的带式无级变速器，基于来自CVT控制器7的控制指令控制变速比。另外，带式无级变速器CVT具有由电动发电机MG驱动的变速器用泵OP2，即使在发动机停止时，也能够利用电动发电机MG的动作确保油压，可控制变速比或者第二离合器CL2的联接状态等。 [0036] 带式无级变速器CVT的出力轴经由作为车辆驱动轴的传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR而与左右前轮FL、FR连接。另外，所述第一离合器CL1和第二离合器CL2例如使用能够利用比例电磁阀连续地控制油流量及油压的湿式多板离合器。 [0037] 在该混合动力驱动系中，根据第一离合器CL1的联接、释放状态，至少具有两个行驶模式。第一行驶模式为在第一离合器CL1的开放状态下，仅将电动发电机MG的动力作为动力源而行驶的电动机使用行驶模式的电动车行驶模式(以下，简称为“EV行驶模式”)。第二行驶模式为在第一离合器CL1的联接状态下，将发动机E包含于动力源且进行行驶的发动机使用行驶模式(以下，简称为“HEV行驶模式”)。另外，在从EV行驶模式向HEV行驶模式过渡时，将第一离合器CL1联接，使用电动发电机MG的转矩进行发动机启动。 [0038] 在上述“HEV行驶模式”中具有“发动机行驶模式”、“电动机辅助行驶模式”及“行驶发电模式”这三个行驶模式。“发动机行驶模式”仅将发动机E作为动力源驱动驱动轮转动。“电动机辅助行驶模式”将发动机E和电动发电机MG两个作为动力源而驱动驱动轮转动。“行驶发电模式”在将发动机E作为动力源而驱动驱动轮RR、R1转动的同时使电动发电机MG作为发电机发挥作用。在定速运转时或加速运转时，利用发动机E的动力使电动发电机MG作为发电机动作。另外，在减速运转时，将制动能量再生而利用电动发电机MG发电，用于蓄电池20的充电。另外，作为进一步的模式，具有在车辆停止时利用发动机E的动力使电动发电机MG作为发电机动作的发电模式。该发电模式在蓄电池20的SOC小于发电要求阈值SOC1的情况下，持续进行发电直至超过SOC1，若超过SOC1，则停止发动机E并结束发电模式。 [0039] 综合控制器10起到管理车辆整体的耗能，使车辆以最高效率行进的功能，输入各种传感器信息、由设于换档杆的档位传感器8检测到的档位信息、点火开关9的接通、断开信息及经由CAN通信线11而得到的信息。另外，综合控制器10进行基于向发动机控制器1的控制指令的发动机E的动作控制、基于向电动机控制器2的控制指令的电动发电机MG的动作控制、基于向第一离合器控制器5的控制指令的第一离合器CL1的联接、释放控制、基于向第二离合器控制器6的控制指令的第二离合器CL2的联接、释放控制、基于向CVT控制器7的控制指令的变速控制。 [0040] (阀门正时控制处理) [0041] 接着，对在停车中，从处于中间锁定阀门正时以外的位置的状态向中间锁定阀门正时的位置控制的阀门正时控制处理进行说明。首先，对阀门正时控制处理的必要性进行说明。阀门正时变更机构IVC例如在发动机E的制暖结束的状态下从HEV行驶模式向EV行驶模式变更并停止发动机E的情况下，控制为减压阀门正时。这是因为，在考虑由于制暖结束而使摩擦充分降低的发动机再启动时，为了尽快脱离发动机转速和车体侧共振的低转速区域(例如，200rpm～400rpm)，使发动机转速快速提高。即，通过形成为减压阀门正时，在朝向活塞上止点时的进气阀闭塞时刻延迟，实现发动机缸内的活塞负荷的减轻。 [0042] 另一方面，如点火开关断开那样地成为系统停止的情况下，点火开关何时再次接通的时刻是不清楚的。在这样的情况下，若在减压阀门正时的状态下停止发动机E，则在下一次的发动机启动如冷机启动那样地发动机摩擦大的情况下，不能得到足够的转矩，恐怕不能实现适当的发动机启动。因此，在具有进行冷机启动的可能性的情况下，通过形成为中间锁定阀门正时。不使进气阀闭塞时刻延迟，确保发动机缸内的活塞负荷，从而确保发动机启动时的转矩。 [0043] 在实施例1的混合动力车辆中，在减压阀门正时的状态或者比中间锁定阀门正时偏向滞后角侧的怠速阀门正时的状态下接通点火开关的情况下，若直接停止发动机E，则恐怕在之后的点火开关接通的发动机再启动时不能得到适当的阀门正时。因此，在伴随点火开关断开的发动机停止时，从向中间锁定阀门正时过渡开始停止发动机E的动作为好。 [0044] 但是，在混合动力车辆的情况下，由于将燃耗率提高到界限的要求、及即使在通常的基于启动电动机的发动机启动失败也能够由电动发电机MG修复的背景来看，将减压阀门正时及怠速阀门正时尽量设定在滞后角位置侧的倾向强。由此，在移动到中间锁定阀门正时的位置时，与发动机车辆相比，控制量(从滞后角位置移动到超前角位置的角度的大小)大，会耗费时间。 [0045] 此时，在实施例1的混合动力车辆中，由于采用作为油压源使用由发动机E驱动的IVC泵OP1的廉价的阀门正时变更机构IVC，故而若发动机E不动作，则不能移动到中间锁定阀门正时。即，从点火开关断开到发动机E停止恐怕会耗费时间，会给驾驶员带来不适感。另外，在EV行驶模式下，在行驶中的发动机停止中将点火开关断开的情况下，在减压阀门正时的状态下，系统会停止。 [0046] 因此，在实施例1中，不等待点火开关断开，在点火开关断开的可能性高的状态下，不特别赋予驾驶员不适感的情况下，通过在发动机刚停止之前向中间锁定阀门正时移动，解决上述课题。具体地，在发动机停止状态下检测到P档位的情况下，启动发动机E，在发动机停止条件成立的阶段，在发动机停止之前向中间锁定阀门正时移动。 [0047] 图2是表示在实施例1的混合动力车辆的控制装置中执行的阀门正时控制处理的流程图。 [0048] 在步骤S1，判断档位是否为P档，在判断为P档的情况下进入步骤S2，除此之外的情况下结束本控制流程。 [0049] 在步骤S2，判断是否为EV行驶模式，在为EV行驶模式的情况下进入步骤S3，在为HEV行驶模式的情况下进入步骤S9。 [0050] 在步骤S3，判断阀门正时变更机构IVC是否位于中间锁定阀门正时，在位于中间锁定阀门正时时结束本控制流程，在不位于中间锁定阀门正时的情况下进入步骤S4。 [0052] 在步骤S5，开始第一计时器的计时。 [0053] 在步骤S6，将开始基于发电模式的发电的发电要求阈值SOC1变更为比SOC1大的SOC2。若该时刻的SOC比SOC2高，则不特别进行基于发电模式的发电，发动机E仅维持怠速状态。 [0054] 在步骤S7，判断SOC是否比SOC2大，在判断为大的情况下进入步骤S8，除此之外的情况下反复进行步骤S6。即，在SOC比SOC1大且小于SOC2的情况下，发电模式持续直至成为SOC2以上。 [0055] 在步骤S8，判断是否经过了预先设定有第一计时器的计时值的规定时间T1(例如20秒)，在未经过的情况下，反复进行本步骤直至经过，在经过之后进入步骤S9。换言之，即使SOC根据发电模式而为SOC2以上，也维持发动机E的动作状态，直至经过规定时间T1。由此，能够避免由于发动机E频繁地反复启动和停止而带来的不适感。 [0056] 即，在SOC为通常的发电要求阈值SOC1的情况下，一旦启动发动机E之后立即停止发动机E，则蓄电池电力的消耗根据停车中的状况而激增，故而假定要求发动机较早地再启动的情况。例如，在发动机停止后，保持基于电动发电机MG的怠速旋转的电动机怠速状态，或者车辆停止中持续地使用空调的情况下，蓄电池20的耗电激增，会使SOC1立即下降。因此，在EV行驶模式的状态下选择P档，在启动了发动机E的情况下，将SOC1向SOC2变更，确保更多的蓄电池20的蓄电量。由此，由于直至确保蓄电量所需的时间增长，故而能够持续地成为发动机动作状态，在发动机停止后，蓄电池20的蓄电量也有富裕，故而能够使发动机停止状态长时间持续，能够避免发动机频繁地反复停止、启动。 [0057] 在步骤S9，判断发动机停止条件是否成立，在判断为成立的情况下进入步骤S10，除此之外反复进行本步骤直至成立。在此，发动机停止条件是指点火开关断开以外的条件，例如成为空调非动作或开门的状态的话，在点火开关接通的状态下离开车的情况等。 [0058] 在步骤S10，在发动机停止前实施阀门正时变更机构IVC的超前角处理，进行向中间锁定阀门正时的移动及锁定。 [0059] 在步骤S11，开始第二计时器的计时。 [0060] 在步骤S12，判断第二计时器的计时值是否经过了规定时间T2(例如3秒)，在判断为经过了规定时间T2的情况下进入步骤S14，除此之外的情况下进入步骤S13。 [0061] 在步骤S13，判断是否向中间锁定阀门正时移动而完成了基于第二锁定机构的锁定，在判断为锁定完成的情况下进入步骤S14，在判断为锁定未完成的情况下返回步骤S12继续进行超前角处理。另外，锁定是否完成也可以在第二锁定机构设置油压开关或接触开关等，由此判断锁定完成，还可以判断输出第二锁定机构的动作要求信号之后是否经过了规定时间。 [0062] 在步骤S14，执行发动机停止处理。 [0063] 图3是表示在实施例1的混合动力车辆的控制装置中选择P档时执行的阀门正时控制处理的时间图。该时间图表示在车辆停止中发动机非动作状态下从D档位向P档位操作的情况。另外，进行发动机启动之前的状态为，发动机E动作，第一离合器CL1释放，第二离合器CL2释放的车辆停止状态。另外，电动发电机MG以维持怠速转速的方式进行转速控制。 [0064] 在时刻t1，驾驶员操作换档杆而选择P档位的话，将第一离合器CL1联接，开始电动发电机MG的发动机启动处理，开始第一计时器的计时。此时，阀门正时变更机构IVC为基于EV行驶模式的发动机停止状态，故而处于减压阀门正时。 [0065] 同时，虽然发电要求阈值SOC1向SOC2变更且SOC比SOC1大，但比SOC2小，故而选择发电模式，利用发动机E的驱动力进行电动发电机MG的发电。 [0066] 在时刻t2，在经过规定时间T1之前，SOC大于发电要求阈值SOC2，虽然发电模式结束，但未经过规定时间T1，故而发动机E维持动作状态。由此，避免发动机E频繁的动作和停止。 [0067] 在时刻t3，若经过规定时间T1，则接着判定发动机停止条件的成立。由于发动机停止条件成立，故而开始基于阀门正时变更机构IVC的向中间锁定阀门正时的变更，并且开始第二计时器的计时。 [0068] 在时刻t5，在经过规定时间T2之前的时刻判断为向中间锁定阀门正时的移动可靠地结束的话，释放第一离合器CL1而停止发动机E。发动机E根据惯性或摩擦降低转速并停止。另外，电动发电机MG向电动机怠速状态过渡，维持怠速转速。另外，在经过规定时间T2前的阶段未向中间锁定阀门正时移动且未判断为锁定完成的情况下，由于经过规定时间T2而停止系统。由此，能够避免系统未停止的情况。 [0069] 如以上说明地，在实施例1的混合动力车辆中，能够得到下述列举的作用效果。 [0070] (1)包括：阀门正时变更机构IVC(阀门正时变更装置)，其利用由发动机E驱动的IVC泵OP1(泵)供给动作油，可将进气阀在规定范围内向超前角侧或者滞后角侧变更，具有不论有无动作油都可锁定在中间锁定阀门正时(规定的超前角位置)的第二锁定机构；换档杆8，其由驾驶员操作，具有实现车辆停车状态的停车档；步骤S1、S2、S3、S4、S10、S13、S14(阀门正时控制装置)，其在发动机E为非动作状态，换档杆被操作到停车档的情况下，启动发动机E而供给动作油，使阀门正时变更机构IVC动作而向中间锁定阀门正时变更并锁定，之后，停止发动机E。 [0071] 因此，由于在选择了停车档的阶段能够向中间锁定阀门正时移动，故而即使之后将点火开关断开，车辆系统停止，也能够在下次点火开关接通时可靠地进行发动机的再启动。 [0072] (2)具有发电模式(充电装置)，在蓄电池20的蓄电量小于SOC1(规定值)时，使用发动机E的驱动力利用电动发电机MG进行发电，以使蓄电量为SOC1以上，步骤S6将SOC1变更为比该SOC1大的SOC2(第二规定值)，在蓄电量为SOC2以上之后使阀门正时变更机构IVC动作。 [0073] 由此，确保蓄电量所需的时间变长，故而能够持续地成为发动机动作状态，在发动机停止后，蓄电池20的蓄电量也有富裕，故而能够使发动机停止状态持续长时间，能够避免发动机频繁地反复停止、启动这样的情况。 [0074] (3)如步骤S8及步骤S10所示，在启动发动机E后经过了规定时间T1之后，使阀门正时变更机构IVC动作。 [0075] 换言之，即使SOC根据发电模式而成为SOC2以上，也维持发动机E的动作状态直至经过规定时间T1。由此，能够避免由于发动机E反复启动、停止而带来的不适感。 [0076] 另外，在本实施例中示例了混合动力车辆，但在带怠速停止功能的车辆中也可得到同样的效果。 |
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