[發(fā)明專利]控制系統(tǒng)和控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480052821.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN105579267B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畑建正;舟橋真;巖瀬雄二;鈴木陽(yáng)介;信安清太郎;渡邊康一;大矢翔二郎;大城裕太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B60K6/365
• 分類號(hào): B60K6/365;B60K6/445;B60K6/48;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W30/20;F16D48/06;B60W20/40
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11225
• 代理人: 黃威,范璉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于裝配有通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)(或用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng))來(lái)起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的控制系統(tǒng)和控制方法，且尤其是，涉及控制被接合以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的離合器的控制系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)

在轉(zhuǎn)速增大到預(yù)定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下，用作車輛的驅(qū)動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)(諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī))通過(guò)點(diǎn)燃供給的燃料而自主地旋轉(zhuǎn)。僅使用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源的車輛需要這樣所謂的起動(dòng)控制。因此，即使當(dāng)車輛停止時(shí)，僅使用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源的車輛也將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下。但是，車輛停止期間的空轉(zhuǎn)使燃料經(jīng)濟(jì)性劣化并增加廢氣，所以當(dāng)車輛不要求大的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，包括在車輛停止期間的情況下，停止發(fā)動(dòng)機(jī)。

能夠執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制的車輛的例子是除了使用發(fā)動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源以外還使用電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)發(fā)電機(jī)(這些統(tǒng)稱為電動(dòng)機(jī))的混合動(dòng)力車輛。電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)矩容量，以便能夠輸出用于推進(jìn)車輛的驅(qū)動(dòng)力。因此，當(dāng)重新起動(dòng)在行駛期間停止的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，允許充分使用電動(dòng)機(jī)用作發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的動(dòng)力源。另一方面，當(dāng)行駛期間發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)共同旋轉(zhuǎn)而消耗了能量，從而所消耗的能量成為損耗。為了避免這種能量損耗，通過(guò)釋放離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)可以與電動(dòng)機(jī)或動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)分離。

當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，存在因?yàn)檗D(zhuǎn)矩被消耗用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)而使轉(zhuǎn)矩變得不穩(wěn)定、在起動(dòng)初始狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變得不穩(wěn)定等的可能性，其結(jié)果是振動(dòng)或噪聲惡化。第3912368號(hào)日本專利中描述了用于抑制這種麻煩的方法。將簡(jiǎn)單描述該方法。當(dāng)需要在混合動(dòng)力車輛正通過(guò)使用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，離合器的夾緊力逐漸增大，從而發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)開始。在離合器的夾緊力增大的初始階段，由于離合器的夾緊力小于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的夾緊力，離合器處于滑動(dòng)狀態(tài)。在這之后，離合器的夾緊力充分地增大，然后發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，離合器的輸入側(cè)轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速變得彼此相等，則在離合器中不再出現(xiàn)滑動(dòng)，所以離合器基本上完全接合。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變成起動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)出起動(dòng)命令，從而例如開始供給燃料至發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，離合器的夾緊力保持在那個(gè)正時(shí)的夾緊力或從在那個(gè)正時(shí)的夾緊力減小。結(jié)果，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)并且輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)時(shí)，因?yàn)殡x合器的夾緊力小于峰值轉(zhuǎn)矩，所以出現(xiàn)離合器的滑動(dòng)。因此，不穩(wěn)定地波動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不直接傳遞至驅(qū)動(dòng)輪，因此，抑制了振動(dòng)。

在公開號(hào)為08-295140(JP 08-295140 A)的日本專利申請(qǐng)中描述了在所謂的雙電動(dòng)機(jī)類型的混合動(dòng)力車輛中，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力傳遞線分離的離合器。

在第3912368號(hào)日本專利中描述的方法基本上完全接合離合器直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)榭善饎?dòng)的轉(zhuǎn)速，并通過(guò)經(jīng)由離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速增大，需要大的轉(zhuǎn)矩，這可能影響驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并變成沖擊的因素。在離合器的夾緊力停止增大并且然后保持或減小夾緊力的情況下，轉(zhuǎn)矩的變化增大，所以這可能變成沖擊的因素。這些麻煩減小了離合器的夾緊力，并且能夠通過(guò)相應(yīng)減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大速率而避免或抑制夾緊力的減小。然而，通過(guò)這樣的控制，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到可起動(dòng)的轉(zhuǎn)速的時(shí)間延長(zhǎng)，所以起動(dòng)響應(yīng)受損。

在第3912368號(hào)日本專利所描述的方法中，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到可起動(dòng)的轉(zhuǎn)速后，離合器的夾緊力保持在那個(gè)正時(shí)的夾緊力或從在那個(gè)正時(shí)的夾緊力減小，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定過(guò)程的時(shí)間延長(zhǎng)。換句話說(shuō)，時(shí)間延長(zhǎng)直到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)基本完成(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定)為止，因此就這點(diǎn)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)響應(yīng)仍有改善空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及如下的控制系統(tǒng)和控制方法：在通過(guò)接合離合器以增大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，其能夠在不引起奇怪的感覺(如沖擊)的情況下快速完成發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括下面的配置。控制系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和電子控制單元。發(fā)動(dòng)機(jī)配置為通過(guò)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)起動(dòng)。離合器配置為當(dāng)接合時(shí)將啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)。離合器配置為使得連續(xù)改變其傳遞的轉(zhuǎn)矩容量。電子控制單元配置為在行駛期間發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，通過(guò)將離合器設(shè)定為半接合狀態(tài)來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。半接合狀態(tài)是離合器帶滑動(dòng)地接合的狀態(tài)。電子控制單元配置為，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到點(diǎn)火許可轉(zhuǎn)速或更高之后，將離合器的傳遞的轉(zhuǎn)矩容量增大到滿足以下條件i)和ii)的傳遞的轉(zhuǎn)矩容量：ⅰ)傳遞的轉(zhuǎn)矩容量比發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到點(diǎn)火許可轉(zhuǎn)速之前的傳遞的轉(zhuǎn)矩容量大；以及ii)傳遞的轉(zhuǎn)矩容量允許離合器保持在半接合狀態(tài)下。