[發明專利]混合動力車輛的發動機停止控制裝置

有效

• 申請號: 201180072651.6
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN103717464A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 仲西直器;加藤康之;出鹽幸彥;小島進
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60W10/02
• 分類號: B60W10/02;B60K6/48;B60K6/547;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

技術領域

本發明涉及具備直噴發動機的混合動力車輛的發動機停止控制裝置。

背景技術

已知有如下的混合動力車輛，具有：（a）向氣缸內直接噴射燃料的直噴發動機；（b）將該直噴發動機連接于動力傳遞路徑、或者切斷直噴發動機與動力傳遞路徑的連接（連接/切斷）的離合器；以及（c）至少作為電動馬達發揮功能的旋轉機，其中，（d）能夠使用上述直噴發動機以及上述旋轉機作為行駛用的驅動力源。專利文獻1所記載的混合動力車輛便為這樣的一個例子，記載有如下的技術：在僅以旋轉機作為驅動力源行駛的馬達行駛中，使摩擦離合器連接（摩擦接合）而使直噴發動機的曲軸旋轉，并進行調整以使得膨脹沖程的氣缸的曲軸轉角處于規定范圍內，由此，在發動機啟動時，進行向該膨脹沖程的氣缸內噴射燃料并進行點火的點火啟動。專利文獻2涉及具備直噴發動機的發動機驅動車輛，記載有如下的技術：當在車輛停止時進行怠速停止（發動機停止）時，為了準備以后的發動機啟動，借助通過利用交流發電機進行的發電（旋轉負荷）以及節氣門控制實現的輸出調整，使得在發動機停止時膨脹沖程的氣缸的曲軸轉角進入能夠點火啟動的規定的角度范圍內。

另外，雖然存在直噴發動機的摩擦小的情況等能夠僅憑上述點火啟動而獨自啟動發動機的情況，但根據需要也能夠在發動機啟動時使離合器連接而能夠利用旋轉機對啟動進行輔助，能夠借助點火啟動大幅降低輔助扭矩。由此，能夠降低旋轉機的最大扭矩，能夠實現小型化、低油耗化。

專利文獻1：日本特表2009－527411號公報

專利文獻2：日本特開2005－155549號公報

然而，在引用文獻1中，在直噴發動機的停止中，僅僅是使離合器連接（摩擦接合）一定時間而使曲軸旋轉，因此無法迅速地使曲軸轉角處于規定范圍內，有可能趕不上發動機的啟動。在引用文獻2中，借助由交流發電機產生的旋轉負荷調整曲軸的停止位置，但在借助離合器使直噴發動機與動力傳遞路徑連接或者切斷直噴發動機與動力傳遞路徑的連接的混合動力車輛的情況下，離合器的連接僅使曲軸以轉速差變小的方式旋轉，無法實現制動，因此無法將引用文獻2所記載的技術應用于引用文獻1所記載的混合動力車輛來調整發動機停止時的曲軸轉角。

在此，雖然尚未公知，但根據本發明人等的實驗、研究，當為8缸的4沖程發動機的情況下，能夠使各氣缸的曲軸轉角分別錯開90°，在發動機停止時1～2個氣缸處于膨脹沖程，并且由于因泵浦作用（通過空氣的壓縮而產生的類似彈簧那樣的作用）而產生的勢能的關系，多數情況下曲軸停止在能夠自動點火啟動的范圍內，但有10%左右的概率曲軸會在壓縮TDC（Top?Dead?Center；上止點）附近停止。圖8為通過計算求出的膨脹沖程的曲軸轉角（0°＝壓縮TDC）、因泵浦作用而產生的勢能（泵浦能）、以及啟動時所需的輔助扭矩之間的關系，在任意氣缸數的情況下，都在壓縮TDC亦即曲軸轉角0°附近存在泵浦能的波峰，在該頂點附近，會因旋轉方向的相互平衡以及發動機的摩擦而導致曲軸停止。

若像這樣曲軸在壓縮TDC附近停止，則在8缸發動機的情況下，前一個氣缸的曲軸轉角處于90°附近、尚處于膨脹沖程，因此能夠點火啟動，但由于馬上排氣閥就會打開而變成排氣沖程（例如120°附近），因此無法期待足夠的旋轉能，啟動時需要大的輔助扭矩。在為2缸發動機～6缸發動機的情況下，前一個氣缸已經通過膨脹沖程，因此不存在處于膨脹沖程的氣缸，點火啟動自身就是不可能的。

發明內容

本發明正是以上述事項為背景而完成的，其目的在于，在利用離合器使直噴發動機與動力傳遞路徑連接或者切斷直噴發動機與動力傳遞路徑的連接的混合動力車輛中，當在行駛中使離合器斷開連接并使直噴發動機停止時，使曲軸在適于點火啟動的位置（曲軸轉角）停止。

為了實現上述目的，技術方案1涉及一種混合動力車輛，該混合動力車輛具有：（a）直噴發動機，該直噴發動機向氣缸內直接噴射燃料；（b）離合器，該離合器將上述直噴發動機連接于動力傳遞路徑、或者切斷上述直噴發動機與動力傳遞路徑的連接；以及（c）旋轉機，該旋轉機至少作為電動馬達發揮功能，其中，上述混合動力車輛（d）能夠使用上述直噴發動機以及上述旋轉機作為行駛用的驅動力源，上述混合動力車輛的特征在于，（e）當在行駛中使上述離合器斷開連接并使上述直噴發動機停止時，在該發動機停止時或該發動機剛剛停止后，使暫且斷開連接的上述離合器暫時連接。