專利名稱：用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于包括一個內(nèi)燃機(jī)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸的電動機(jī)的機(jī)動車的控制系統(tǒng)和方法。
利用這種控制系統(tǒng)，盡管在對內(nèi)燃機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的時候沒有發(fā)生怠速控制和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制之間的干擾，但在發(fā)動機(jī)的起動期間可能會在輸出軸上發(fā)生扭矩(轉(zhuǎn)矩)突變(即扭矩沖擊)的情況。即，當(dāng)被電動發(fā)電機(jī)驅(qū)動時，內(nèi)燃機(jī)是作為加在輸出軸上的載荷。然而，在發(fā)動機(jī)起動之后，發(fā)動機(jī)開始作為一個動力源向輸出軸輸出扭矩。因此，在發(fā)動機(jī)起動期間，在輸出軸上很可能會發(fā)生扭矩沖擊。
本發(fā)明的第一個方面涉及一種用于的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸上的電動機(jī)，此控制系統(tǒng)可進(jìn)行操作以執(zhí)行用于內(nèi)燃機(jī)起動的起動控制。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)被電動機(jī)起動，且其轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，控制系統(tǒng)停止電動機(jī)的起動，并對一個表示在電動機(jī)的起動停止之后作用在與輸出軸相關(guān)的一個轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算(推定)。然后，根據(jù)所推算的慣性值對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使之以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
利用這種結(jié)構(gòu)，與不考慮慣性時對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制以使其起動和在怠速下運(yùn)行的情況相比，扭矩的沖擊減小了。
在上面提到的控制系統(tǒng)中，慣性值優(yōu)選采用一個表示作用在轉(zhuǎn)動部件上的慣性扭矩的慣性扭矩值，來作為一個對應(yīng)于一個怠速控制量的值，該怠速控制量用于控制內(nèi)燃機(jī)在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。在此情況下，在電動機(jī)停止起動之后，可以利用一個控制量來對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，該控制量是通過從一個目標(biāo)怠速控制量減去該慣性扭矩值而獲得的。這樣，一個更適當(dāng)?shù)目刂屏靠梢员挥糜诳刂苾?nèi)燃機(jī)的起動和怠速運(yùn)行。
另外，優(yōu)選地基于內(nèi)燃機(jī)溫度來推算該慣性值。這樣，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的溫度獲得的慣性值更為準(zhǔn)確，這進(jìn)一步減小了發(fā)動機(jī)起動期間的扭矩沖擊。在此情況下，“內(nèi)燃機(jī)溫度”可以是反應(yīng)或間接表示內(nèi)燃機(jī)溫度的溫度，例如用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻液的溫度，以及直接表示它的溫度。還有，慣性值被優(yōu)選地推算成隨著內(nèi)燃機(jī)溫度升高而慣性值變小。
另外，機(jī)動車優(yōu)選地裝備有一種可以至少在一個空擋位置和一個前進(jìn)檔位置之間換檔的自動變速器，此自動變速器把動力從輸出軸傳遞到車橋側(cè)，同時自動地改變轉(zhuǎn)速，并根據(jù)自動變速器的檔位推算出慣性值。利用這種構(gòu)造，在發(fā)動機(jī)的起動期間扭矩沖擊可被減小，而與檔位無關(guān)。
在上述情況下，慣性值可基于都與檔位相對應(yīng)的慣性值的初始值和衰減率來進(jìn)行推算。這里，優(yōu)選地，檔位處于空檔時的初始值比檔位處于前進(jìn)檔時的要小，并且在檔位處于空檔時的衰減率比檔位處于前進(jìn)檔時的要大。
另外，在上述的控制系統(tǒng)中，優(yōu)選地，當(dāng)推算出的慣性值等于或大于一個第一基準(zhǔn)值時，禁止對有關(guān)內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)。這樣，當(dāng)利用慣性值來控制內(nèi)燃機(jī)的怠速運(yùn)行時，避免了對控制量的學(xué)習(xí)。
另外，優(yōu)選地，當(dāng)推算的慣性值等于或大于第二基準(zhǔn)值時，要停止一個給定的輔機(jī)的驅(qū)動。通過這種操作，可以減少可能會影響到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的外部擾亂，從而改善控制的可靠性。
此外，優(yōu)選地執(zhí)行一種反饋控制，以使內(nèi)燃機(jī)在怠速下運(yùn)行。這樣，可使控制內(nèi)燃機(jī)以使內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)其剛剛起動之后就在怠速下運(yùn)行實(shí)現(xiàn)得更快和更穩(wěn)定。
此外，該預(yù)定的轉(zhuǎn)速優(yōu)選地等于怠速轉(zhuǎn)速。這樣，在減少發(fā)動機(jī)起動期間可能會發(fā)生的扭矩沖擊的同時，可以更為平穩(wěn)地控制內(nèi)燃機(jī)的起動和怠速運(yùn)行。
此外，優(yōu)選地，在一個預(yù)定的停止條件已經(jīng)得到滿足且內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)自動停止之后，當(dāng)滿足了一個預(yù)定的起動條件時，執(zhí)行起動控制。
其次，本發(fā)明的第二方面涉及一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸上的電動機(jī)，該控制系統(tǒng)可以操作以執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的自動起動/停止控制。此控制系統(tǒng)，在內(nèi)燃機(jī)的自動起動期間，利用一種不同于在由操作者的操作來引發(fā)內(nèi)燃機(jī)起動時所采用的控制量來控制內(nèi)燃機(jī)，以使其以怠速運(yùn)行。
通過這種結(jié)構(gòu)，利用不同于當(dāng)由操作者的操作來引發(fā)內(nèi)燃機(jī)起動時所用的控制量，可以使得控制量更適合于與內(nèi)燃機(jī)的輸出軸相關(guān)的轉(zhuǎn)動部件的動態(tài)，結(jié)果使得在更迅速減小扭矩沖擊的同時，使內(nèi)燃機(jī)起動并以怠速運(yùn)行。
下一個，本發(fā)明的第三方面涉及一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸上的電動機(jī)，該控制系統(tǒng)可以操作以執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的自動起動/停止控制。此控制系統(tǒng)利用一個第一控制量對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，直到在內(nèi)燃機(jī)已起動后經(jīng)過一段預(yù)定的時間，而在經(jīng)過了該段預(yù)定的時間之后再利用一個不同于第一控制量的第二控制量對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以便使內(nèi)燃機(jī)以怠速運(yùn)行。
通過這種結(jié)構(gòu)，采用與內(nèi)燃機(jī)的狀態(tài)和與輸出軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件的動態(tài)相適應(yīng)的控制量直至經(jīng)過了一段預(yù)定的時間，從而使內(nèi)燃機(jī)在更為迅速地減小扭矩沖擊的同時進(jìn)行起動和以怠速運(yùn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的控制系統(tǒng)中，優(yōu)選地，第一控制量小于第二控制量。這樣，采用一個更為適當(dāng)?shù)目刂屏恐敝两?jīng)過了預(yù)定的時間。此外，可以通過從第二控制量減去相當(dāng)于(等價于)作用在與輸出軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的一個數(shù)值，來獲得第一控制量。
再一個，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的一種控制系統(tǒng)被用于包括一個內(nèi)燃機(jī)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸上的電動機(jī)的機(jī)動車上，此控制系統(tǒng)可以操作以執(zhí)行一種過渡控制，用以控制從一種從電動機(jī)向輸出軸輸出動力的狀態(tài)到一種電動機(jī)不向輸出軸輸出動力的內(nèi)燃機(jī)怠速狀態(tài)的過渡。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，控制系統(tǒng)使電動機(jī)停止，并推算一個表示在電動機(jī)停止后作用在與輸出軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值。然后，根據(jù)該推算的慣性值對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
通過這種結(jié)構(gòu)，與不利用慣性值來執(zhí)行過渡控制時相比，可以減小在過渡控制期間可能會發(fā)生的扭矩沖擊。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的控制系統(tǒng)中，過渡控制優(yōu)選在內(nèi)燃機(jī)起動的時候來進(jìn)行。
另外，優(yōu)選地，電動機(jī)能夠產(chǎn)生電力，當(dāng)電動機(jī)利用來自輸出軸的動力來產(chǎn)生電力的時候，過渡控制在停止電動機(jī)的時候來進(jìn)行。這樣，可以減小可能會在電動機(jī)發(fā)電期間所發(fā)生的扭矩沖擊。
在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四方面的控制系統(tǒng)中，機(jī)動車可以是一種能夠利用從電動機(jī)向輸出軸的驅(qū)動力輸出來運(yùn)行的混合動力車輛。
本發(fā)明的第五方面涉及一種用于控制機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)起動的方法，其中該機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)輸出軸的電動機(jī)。在此種方法中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)由電動機(jī)起動，且內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，電動機(jī)停止起動，并對一個表示在電動機(jī)停止起動之后作用在與輸出軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算。然后根據(jù)該推算的慣性值對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使內(nèi)燃機(jī)以怠速運(yùn)行。
本發(fā)明的第六方面涉及一種用于控制機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的自動起動的方法，所述機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)的輸出軸上的電動機(jī)。在此方法中，在自動起動期間，利用一個與當(dāng)由操作者的操作來引起內(nèi)燃機(jī)起動時所采用的控制量不同的控制量，對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使之以怠速運(yùn)行。
本發(fā)明的第七方面涉及一種用于控制機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的自動起動的方法，所述機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)的輸出軸上的電動機(jī)。在此方法中，利用一個第一控制量對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制直至在內(nèi)燃機(jī)已起動后經(jīng)過一段預(yù)定的時間，而在經(jīng)過了該段預(yù)定的時間之后，利用一個不同于第一控制量的第二控制量對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使內(nèi)燃機(jī)在怠速下運(yùn)行。
本發(fā)明的第八方面涉及一種用于控制機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的起動運(yùn)行狀態(tài)的過渡的方法，該機(jī)動車中包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)的輸出軸上的電動機(jī)，該過渡是由一種從電動機(jī)向輸出軸輸出動力的狀態(tài)過渡到一種電動機(jī)不向輸出軸輸出動力的內(nèi)燃機(jī)怠速狀態(tài)。在此方法中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定轉(zhuǎn)速時，停止電動機(jī)，并對一個表示在停止電動機(jī)之后作用在與輸出軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算。然后，根據(jù)推算的慣性值對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
圖7是一個時序圖，其示例性地展示了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg、怠速維持流量Qisc、空調(diào)器運(yùn)行狀態(tài)以及對有關(guān)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行的控制量學(xué)習(xí)的狀態(tài)隨著時間的變化，這些都是在當(dāng)檔位被置于空檔范圍中的情況下起動發(fā)動機(jī)時所看到的。
圖8是一個流程圖，其示出了起動發(fā)動機(jī)程序的一個例子。
圖9是一個時序圖，其示例性地展示了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、進(jìn)氣負(fù)荷率、空調(diào)器運(yùn)行以及對有關(guān)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)隨著時間的變化，這些都是在當(dāng)按照圖8所示程序起動發(fā)動機(jī)時所看到的。
發(fā)動機(jī)22是一種直接把汽油噴入燃燒室的直噴型的內(nèi)燃機(jī)(即直噴發(fā)動機(jī))。如圖2所示，經(jīng)空氣濾清器122和節(jié)氣門124引入的空氣，與從排氣系統(tǒng)經(jīng)一個EGR管道126所提供的排氣相混合，并被輸送到燃燒室128。然后，混合氣體與經(jīng)一個燃油噴射閥130噴入到燃燒室128中的汽油進(jìn)一步混合，這樣就形成了一種空氣燃料混合氣。然后，空氣燃料混合氣被火花塞132的火花所點(diǎn)燃，因而產(chǎn)生燃燒?；钊?34利用燃燒所產(chǎn)生的動力作往復(fù)運(yùn)動，從而使曲軸26轉(zhuǎn)動。一個節(jié)氣門電動機(jī)136操作以打開和關(guān)閉節(jié)氣門124，一個EGR閥操作以調(diào)節(jié)從EGR管所提供的排氣的流量。另外，配有用于凈化排氣的一個第一凈化裝置140和一個第二凈化裝置142。第一凈化裝置140適合于消除或減少當(dāng)發(fā)動機(jī)22在理論配比的空燃比下運(yùn)行時所產(chǎn)生的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒑偷趸?NOX)。當(dāng)發(fā)動機(jī)22在稀空燃比下運(yùn)行時，第二凈化裝置適合于存儲因排氣中氧的存在而難以在第一凈化裝置140中消除的NOX，而當(dāng)發(fā)動機(jī)22在理論配比的空燃比下運(yùn)行時，第二凈化裝置適合于利用一氧化碳和碳?xì)浠衔飳OX還原成氮。經(jīng)過這樣的凈化后，排氣就被釋放到外界。發(fā)動機(jī)22包括一個空氣流量控制氣門(氣閥)144和用于驅(qū)動空氣流量控制氣門144的驅(qū)動器146。在工作中，當(dāng)冷卻液的溫度低時，空氣流量控制氣門144就關(guān)閉設(shè)在每個汽缸上的兩個進(jìn)氣口中的一個，以便提高經(jīng)過另一個進(jìn)氣口的吸入空氣的流速，從而促進(jìn)燃燒室128中橫向方向上的湍流以穩(wěn)定燃燒。
發(fā)動機(jī)ECU 24控制著發(fā)動機(jī)22的運(yùn)行。發(fā)動機(jī)ECU 24，從一個進(jìn)氣溫度傳感器148接受指示吸入空氣溫度的信號，從一個節(jié)氣門位置傳感器150接受指示節(jié)氣門124開度(即位置)的信號，從一個真空傳感器152接受指示發(fā)動機(jī)22上載荷(負(fù)載)的信號，從一個凸輪位置傳感器154接受指示凸輪軸轉(zhuǎn)動位置的信號—其中凸輪軸可以打開和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門以便讓空氣進(jìn)入到燃燒室128中或從燃燒室128中放出排氣，從一個燃燒壓力傳感器156接受指示燃燒室128中燃燒壓力的信號，從一個冷卻液溫度傳感器158接受指示發(fā)動機(jī)22中的冷卻液溫度Tw的信號，從一個爆燃傳感器160接受指示發(fā)動機(jī)22爆燃的信號，從一個曲軸位置傳感器162接受指示曲軸26的轉(zhuǎn)動位置的信號，從一個氧傳感器164接受指示排氣中的氧含量的信號，等等，所有這些傳感器都連接到發(fā)動機(jī)ECU 24上。發(fā)動機(jī)ECU 24轉(zhuǎn)而向連續(xù)可變配氣正時(相位)機(jī)構(gòu)166輸出控制信號，用以連續(xù)地改變對燃油噴射閥130和進(jìn)氣門及排氣門的開/關(guān)正時的驅(qū)動信號，以及向集成有點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈168等等輸出控制信號。另外，為了根據(jù)操作者的操作從發(fā)動機(jī)22輸出動力，發(fā)動機(jī)ECU 24從一個換檔位置傳感器172接受指示變速桿(換檔桿)170的檔位(換檔位置)SP的信號，從一個加速器踏板位置傳感器176接受一個指示加速器踏板174的加速器踏板位置AP的信號。
如

圖1所示，電動發(fā)電機(jī)36由例如一個既作為電動機(jī)也作為發(fā)電機(jī)的同步電動發(fā)電機(jī)構(gòu)成。在安裝于電動發(fā)電機(jī)36轉(zhuǎn)動軸上的一個電動機(jī)側(cè)皮帶輪46和經(jīng)一個離合器42連接到發(fā)動機(jī)22的曲軸26上的發(fā)動機(jī)側(cè)皮帶輪44之間，配置了一根皮帶(傳動帶)48。通過這種結(jié)構(gòu)，電動發(fā)電機(jī)36利用從發(fā)動機(jī)22到曲軸26的輸出動力來產(chǎn)生用于給電池40充電的電力，而電動發(fā)電機(jī)機(jī)36又利用從電池40供給的電力來工作，從而向曲軸36輸出動力。
混合電子控制單元50包括一個微處理器，微處理器以一個CPU作為其主要的元件。除CPU之外，混合電子控制單元50還配有用于存儲處理程序和數(shù)據(jù)等的ROM，用于臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM，輸入/輸出端口，和一個通訊端口，所有這些都在圖中畫出了。各種信號都經(jīng)過輸入端口輸入給混合電子控制單元50。這些信號包括來自一個轉(zhuǎn)速傳感器的指示電動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號以及來自一個溫度傳感器的指示電動機(jī)溫度的信號，兩個傳感器都沒有畫出，都安裝在電動發(fā)電機(jī)36上；來自一個電流傳感器的指示電動發(fā)電機(jī)36的相電流的信號，該電流傳感器沒有畫出，它安裝在變換器38的里面；來自一個溫度傳感器的指示電池溫度的信號，該溫度傳感器沒有畫出，它安裝在電池40上；分別來自一個電壓傳感器的指示端子之間的電壓和來自一個電流傳感器的指示充電電流的信號，這兩個傳感器都沒有畫出，都安裝在鄰近電池40的一個輸出端子的地方?；旌想娮涌刂茊卧?0還經(jīng)輸出端口輸出各種信號，例如，向起動發(fā)動機(jī)22的曲軸26的起動電動機(jī)23輸出的驅(qū)動信號，向變換器38輸出的用于控制電動發(fā)電機(jī)36的切換控制信號，和向離合器42輸出的驅(qū)動信號。另外，混合電子控制單元50經(jīng)通訊端口連接發(fā)動機(jī)ECU 24和AT ECU 30，當(dāng)需要時，可以從發(fā)動機(jī)ECU 24接收有關(guān)發(fā)動機(jī)22的狀態(tài)的數(shù)據(jù)等，和從AT ECU 30接收有關(guān)自動變速器28的狀態(tài)的數(shù)據(jù)等，并向發(fā)動機(jī)ECU 24和AT ECU 30發(fā)送控制信號。
對于結(jié)構(gòu)如以上所描述的混合動力車輛20，執(zhí)行一種怠速停止控制。其中當(dāng)滿足了預(yù)定的停止條件時，例如當(dāng)加速器處于OFF(關(guān)閉)狀態(tài)—即加速器踏板54沒有被踏下，而制動器處于ON(開啟)狀態(tài)—即制動器踏板正被踏下時，以及當(dāng)混合動力車輛20處于停止?fàn)顟B(tài)而發(fā)動機(jī)22怠速時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne等于或小于一預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，就使發(fā)動機(jī)22自動停止。當(dāng)滿足了一預(yù)定的起動條件時，例如當(dāng)加速器處于ON而制動器處于OFF狀態(tài)時，電動發(fā)電機(jī)36就自動地起動發(fā)動機(jī)22。下面，將描述在怠速停止控制中發(fā)動機(jī)22自動停止的操作。
圖3是一個流程圖，其表示了在怠速停止控制期間，當(dāng)滿足了預(yù)定的起動條件時，由電子控制單元50來執(zhí)行的發(fā)動機(jī)起動程序的一個例子。當(dāng)執(zhí)行此程序時，電子控制單元50首先停止客廂(乘客艙)中的空調(diào)器(沒有畫出)，并禁止對有關(guān)發(fā)動機(jī)22怠速運(yùn)行的控制量(即，用于維持怠速的怠速維持流量、空燃比)的學(xué)習(xí)，然后起動電動發(fā)電機(jī)36(步驟S100)。在怠速停止控制期間，離合器42處于ON(接合)的位置，以便發(fā)動機(jī)22被電動發(fā)電機(jī)36所驅(qū)動和起動。當(dāng)檔位SP處于D范圍(即前進(jìn)檔范圍)中時，電動發(fā)電機(jī)36向曲軸26輸出扭矩。由電動發(fā)電機(jī)36這樣驅(qū)動的曲軸26的轉(zhuǎn)速然后經(jīng)自動變速器28變速，被傳遞給輪子34a和34b。即，混合動力車輛20能夠利用電動發(fā)電機(jī)36所產(chǎn)生的運(yùn)行扭矩來運(yùn)行。當(dāng)檔位SP處于N范圍(即空擋范圍)時，設(shè)在自動變速器28中的離合器(沒有畫出)處于OFF(斷開)狀態(tài)，因此，由電動發(fā)電機(jī)36所產(chǎn)生的扭矩就不輸出到驅(qū)動輪34a和34b上。
當(dāng)電動發(fā)電機(jī)36起動時，電子控制單元50讀出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、冷卻液溫度Tw、和檔位SP—所有這些都是從發(fā)動機(jī)ECU 24傳送的，并等待發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到怠速(步驟S110，S120)。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne可以根據(jù)由曲軸位置傳感器162所檢測到的曲軸位置來確定，或者利用一個發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(未示出)來直接檢測。
當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到怠速時，電子控制單元50就根據(jù)檔位SP是處于N還是處于D范圍(段)，來設(shè)定一個慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值和一個衰減率t(步驟S130至S150)。慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg是一個在由電動發(fā)電機(jī)36對發(fā)動機(jī)22的起動剛剛停止后，與作用在與曲軸26有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性扭矩的幅度(大小)等價的(相當(dāng)?shù)?空氣流量，該轉(zhuǎn)動部件包括諸如電動發(fā)電機(jī)36和發(fā)動機(jī)22。慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg是根據(jù)例如冷卻液溫度Tw和檔位SP來設(shè)定的。在本實(shí)施例中，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值是按照如下方式來設(shè)定的。即，冷卻液溫度Tw和慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值之間的關(guān)系，對于每個檔位，是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果或類似的結(jié)果預(yù)先獲得的，此相互關(guān)系是以曲線圖的形式預(yù)先存儲在ROM中的。利用此曲線圖，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值可以根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來設(shè)定。圖4示出了此曲線圖的一個例子。在此曲線圖中，曲線A代表當(dāng)檔位處于N范圍中時在冷卻液溫度Tw和慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg之間所確立的相互關(guān)系，而曲線B代表當(dāng)檔位SP處于D范圍中時所確立的同一關(guān)系。如曲線圖中所明示的那樣，對于每個檔位(D或N范圍)，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值的設(shè)定是不同的。這種差異對應(yīng)于位于自動變速器28之后的載荷的影響是否存在，即設(shè)在自動變速器28之中的離合器(未示出)是處于ON還是OFF狀態(tài)。同時，衰減率t被用于設(shè)定在電動發(fā)電機(jī)36停止之后，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg隨時間的變化。衰減率t以及慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值是根據(jù)冷卻液溫度Tw和檔位SP來設(shè)定的。在本實(shí)施例中，衰減率t是按如下方式設(shè)定的。即，冷卻液溫度Tw和衰減率t之間的相互關(guān)系對于每個檔位而言是通過試驗(yàn)或類似的方法預(yù)先獲得的，并且如此確定的這種相互關(guān)系以一種曲線圖的方式被預(yù)先存儲在ROM之中。利用此曲線圖，根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw就可以設(shè)定衰減率t。圖5表示了此曲線圖的一個例子。在此曲線圖中，曲線C代表當(dāng)檔位SP處于N范圍中時，在冷卻液溫度Tw和衰減率t之間所確立的相互關(guān)系，而曲線D代表當(dāng)檔位SP處于D范圍時，所建立的同一相互關(guān)系。從曲線圖中可以看出，當(dāng)檔位SP處于N范圍時所設(shè)定的衰減率與當(dāng)檔位處于D范圍時所設(shè)定的衰減率之間具有很大的差異。這種差異對應(yīng)于位于自動變速器之后的載荷的影響是否存在，即設(shè)在自動變速器28之中的離合器(沒有畫出)是處于ON還是處于OFF狀態(tài)。在實(shí)際操作中，衰減率t是根據(jù)重復(fù)步驟S180至S260的頻率來設(shè)定的。
在以上述的方式設(shè)定了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值和衰減率t之后，電子控制單元50就使以怠速驅(qū)動著發(fā)動機(jī)22的電動發(fā)電機(jī)36停止(步驟S160)，并起動怠速反饋控制(步驟S170)。在這種反饋控制中，例如，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和目標(biāo)怠速之間的偏差對進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。盡管在發(fā)動機(jī)22由電動發(fā)電機(jī)36怠速驅(qū)動的開始時反饋控制不起作用，但當(dāng)?shù)∷倬S持流量Qisc開始被用于控制發(fā)動機(jī)22時，反饋控制就起作用了，這將在后面進(jìn)行描述。
當(dāng)起動怠速的反饋控制時，電子控制單元50首先把怠速維持流量Qisc設(shè)定在一個值，此值是通過從一個預(yù)定的目標(biāo)怠速維持流量Qisc*減去慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而得到的(步驟S180)。電子控制單元50然后根據(jù)怠速維持流量Qisc來設(shè)定節(jié)氣門124的開度(此后，將稱為“節(jié)氣門開度”)Sq，并利用節(jié)氣門開度Sq來控制發(fā)動機(jī)22(步驟S200)。隨后，電子控制單元50通過把慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg與衰減率t相乘來計(jì)算一個新的慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg(步驟S210)，并把新的慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg與閾值Q1、Q2和Q3相比較(步驟S220至S240)。這樣，步驟S180至S260重復(fù)進(jìn)行直至慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q1。閾值Q1是一個用于判斷是否結(jié)束發(fā)動機(jī)22的發(fā)動機(jī)起動控制的基準(zhǔn)值，閾值Q2是一個用于判斷是否要取消(解除)對控制量學(xué)習(xí)的禁止的基準(zhǔn)值，而閾值Q3是一個用于判斷是否重新起動空調(diào)器的基準(zhǔn)值。在本實(shí)施例中，這些閾值具有這樣的關(guān)系Q1＜Q2＜Q3。更具體地說，在重復(fù)步驟S180至S260的同時，當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q3時，電子控制單元50重新起動空調(diào)器的工作(步驟S260)。當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q2時，電子控制單元50就取消對控制量學(xué)習(xí)的禁止(步驟S250)。當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q1，電子控制單元50就以目標(biāo)怠速維持流量Qisc*，而不是用慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg來起動怠速控制(步驟S270)，然后程序結(jié)束。
圖6是一個時序圖，其示例性地示出了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg、目標(biāo)怠速維持流量Qisc、空調(diào)器的工作狀態(tài)、和對有關(guān)發(fā)動機(jī)22怠速運(yùn)行的控制量學(xué)習(xí)的狀態(tài)隨著時間的變化，這些都是在檔位處于D范圍中，發(fā)動機(jī)22根據(jù)前述程序來起動時所看到的。類似的，圖7是一個時序圖，其示出了同一示例性變化，這些都是在檔位處于N范圍中，發(fā)動機(jī)22根據(jù)前述程序來起動時所看到的。如圖6和7中所示，無論檔位SP是處于N范圍還是D范圍，當(dāng)在時刻T1(或T5)滿足了預(yù)定的起動條件時，電子控制單元50就使空調(diào)器停止，并開始由電動發(fā)電機(jī)36來驅(qū)動發(fā)動機(jī)22。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne在時刻T2(或T6)達(dá)到了怠速時，電子控制單元50就使電動發(fā)電機(jī)36停止，開始利用怠速維持流量Qisc來控制發(fā)動機(jī)22，并利用根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw所設(shè)定的慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值來計(jì)算怠速維持流量Qisc，如前面所述。當(dāng)檔位SP處于D范圍時，與檔位SP處于N范圍時相比，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值被設(shè)定得要大一些。此外，衰減率t，當(dāng)檔位SP處于D范圍時要設(shè)定得較小，而當(dāng)檔位SP處于N范圍時要設(shè)定得較大。這樣，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg，當(dāng)檔位SP處于D范圍時會迅速減小，而當(dāng)檔位SP處于N范圍時會緩慢減小。當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg在時刻T3(或T7)達(dá)到了閾值Q3時，空調(diào)器恢復(fù)工作。然后，當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg在時刻T4(或T8)達(dá)到了閾值Q2時，就起動對有關(guān)發(fā)動機(jī)22的怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)。最后，當(dāng)慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg達(dá)到了閾值Q1時，程序結(jié)束。
根據(jù)以上描述的本實(shí)施例，在起動發(fā)動機(jī)22時，發(fā)動機(jī)22是由電動發(fā)電機(jī)36來驅(qū)動的，直至其轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速。當(dāng)電動發(fā)電機(jī)36停止時，利用考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而計(jì)算出的怠速維持流量Qisc，發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速被控制在怠速，該慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg等價于在電動發(fā)電機(jī)36停止起動后作用在與曲軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性扭矩的幅度。因此，與當(dāng)沒有考慮慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg時計(jì)算目標(biāo)怠速維持流量Qisc*的情況相比，可以有效地避免或防止發(fā)動機(jī)22的高速空轉(zhuǎn)，以及可能由前述慣性扭矩引起的曲軸26上的扭矩沖擊等等。即，發(fā)動機(jī)22可以在把發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速維持在怠速的同時被起動，而不會受到扭矩沖擊。另外，由于怠速維持流量Qisc是利用慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值和衰減率t來計(jì)算的，而此兩者都是根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來設(shè)定的，因而可以在把發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在怠速的同時，穩(wěn)定地減小扭矩沖擊和起動發(fā)動機(jī)，而不論檔位SP和冷卻液溫度Tw如何。另外，在發(fā)動機(jī)起動期間，空調(diào)器停止工作直至慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q3。因此，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制可以在不受外界干擾的情況下進(jìn)行。類似的，在發(fā)動機(jī)起動期間，對有關(guān)怠速控制的控制量的學(xué)習(xí)被禁止，直至慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q2，這樣可以防止出現(xiàn)誤學(xué)習(xí)，否則這種誤學(xué)習(xí)可能會發(fā)生。
根據(jù)以上描述的本實(shí)施例，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值和衰減率t是根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來設(shè)定的，而發(fā)動機(jī)22是利用怠速維持流量Qisc來控制的，直至慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg接近于零，該怠速維持流量Qisc是考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而設(shè)定的。換句話說，在用電動發(fā)電機(jī)36的起動停止之后，直至經(jīng)過一段根據(jù)檔位SP和溫度Tw設(shè)定的預(yù)定的時間，發(fā)動機(jī)22是利用考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而設(shè)定的怠速維持流量Qisc來控制的。經(jīng)過了這一段預(yù)定的時間之后，就利用沒有考慮慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而設(shè)定的怠速維持流量Qisc，即目標(biāo)怠速維持流量Qisc*來控制發(fā)動機(jī)22。即，在由電動發(fā)電機(jī)36對發(fā)動機(jī)22的起動停止之后直至經(jīng)過了一段預(yù)定的時間，發(fā)動機(jī)22是利用怠速維持流量Qisc來控制的，此怠速維持流量Qisc是一個與發(fā)動機(jī)起動后用于以怠速來驅(qū)動發(fā)動機(jī)22的控制量不同的控制量。在經(jīng)過了該段預(yù)定的時間之后，利用目標(biāo)怠速維持流量Qisc*，即一個與用于發(fā)動機(jī)起動后以怠速來驅(qū)動發(fā)動機(jī)22的控制量相等的控制量，對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行控制。
雖然在以上描述的實(shí)施例中，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值根據(jù)檔位SP是處于D范圍還是處于N范圍而變化，但初始值也可以設(shè)定為與檔位SP無關(guān)的同一值，盡管這樣做會發(fā)生輕微的沖擊且發(fā)動機(jī)起動的穩(wěn)定性也會有所降低。此外，雖然慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值根據(jù)冷卻液的溫度Tw而變化，但此初始值的設(shè)定也可以與冷卻液的溫度Tw無關(guān)。
另外，雖然慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的衰減率t根據(jù)檔位SP是在D范圍中還是在N范圍中而變化，但衰減率t也可以被設(shè)定為一個與檔位SP無關(guān)的同一值，盡管這樣做會引發(fā)輕微的扭矩沖擊，或者起動的穩(wěn)定性會有所降低。此外，雖然衰減率t根據(jù)冷卻液的溫度Tw而變化，但衰減率t也可以被設(shè)定為與冷卻液的溫度Tw無關(guān)。
此外，雖然空調(diào)器的工作被暫停直至慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg變得等于或小于閾值Q3，以便消除或減小對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的外部干擾，但空調(diào)器的暫停不是必須的，盡管這樣做會使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的穩(wěn)定性有所降低。
雖然前述處理和控制是在怠速停止控制的自動發(fā)動機(jī)起動操作中來進(jìn)行的，但考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而設(shè)定的怠速維持流量Qisc，也可以被有效地用在電動發(fā)電機(jī)36停止利用發(fā)動機(jī)22的驅(qū)動力來發(fā)電的時候。也就是說，在經(jīng)離合器42連到曲軸26的電動發(fā)電機(jī)36剛剛停止后且工作在動力運(yùn)行控制或動力再生控制下時，怠速維持流量Qisc可以被有效地用于控制發(fā)動機(jī)22。這樣，在其它情況下電動發(fā)電機(jī)36剛剛停止工作后可能會發(fā)生在曲軸26上的扭矩沖擊會被減小。順便說一下，為了便于這種控制，慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值和衰減率t可以根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果或類似的方法，利用檔位SP和冷卻液溫度Tw作為變量進(jìn)行優(yōu)化。
雖然在本實(shí)施例中，與曲軸有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件的慣性被轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于怠速維持流量Qisc的“慣性扭矩?fù)Q算流量”，但它也可以被推算為其它的各種控制值，例如點(diǎn)火正時，進(jìn)氣門和排氣門的開/關(guān)正時。
在本實(shí)施例中，在發(fā)動機(jī)22已經(jīng)被電動發(fā)電機(jī)36起動且其轉(zhuǎn)速已經(jīng)提高到了怠速轉(zhuǎn)速之后，發(fā)動機(jī)22的起動操作是利用考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg而計(jì)算出的怠速維持流量Qisc來控制的，該慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg即為與在電動發(fā)電機(jī)36驅(qū)動期間出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)22中的慣性扭矩等價的(相當(dāng)?shù)?空氣流量?？蛇x擇地，也可根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw設(shè)定一個進(jìn)氣負(fù)荷率初始值，以此來控制發(fā)動機(jī)22的起動操作。這可以通過例如執(zhí)行圖8所示的程序來實(shí)現(xiàn)。在此程序中，首先，空調(diào)器停止工作，對有關(guān)發(fā)動機(jī)22的怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)被禁止，并開始由電動發(fā)電機(jī)36來驅(qū)動發(fā)動機(jī)22(步驟S300)。當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到怠速時(步驟S320是)，根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來計(jì)算進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值(步驟S330)。此時，與點(diǎn)火開關(guān)打開(接通)后發(fā)動機(jī)22由起動電動機(jī)23驅(qū)動而起動時的情況相比，進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值被設(shè)定得較小。這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)動機(jī)22由起動電動機(jī)23來起動時，進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值被設(shè)定得比需要的要大，由此賦予最高的優(yōu)先權(quán)，以確保起動發(fā)動機(jī)22的充足的可靠性。然而，在這種控制中，進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值被設(shè)定得使之具有與慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值相同的特性，即使其在檔位處于D范圍時比其在檔位處于N范圍時要大，且使其隨著冷卻液溫度Tw的提高而減小，而不管檔位是處于D范圍還是處于N范圍中。然后，電動發(fā)電機(jī)36停止(步驟S340)，而起動燃料噴射控制、點(diǎn)火控制和怠速反饋控制(步驟S350)。當(dāng)空氣流量計(jì)的檢測值變得穩(wěn)定時，空調(diào)器重新開始工作，并起動對有關(guān)發(fā)動機(jī)22的怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)(步驟S360，S370)，然后程序結(jié)束。
圖9是一個時序圖，其示例性地表示了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣負(fù)荷率、空調(diào)器的運(yùn)行以及對有關(guān)發(fā)動機(jī)22怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)相對于時間的變化，這些都是在當(dāng)發(fā)動機(jī)22按照以上描述的程序起動時所看到的。當(dāng)在時刻T11滿足了預(yù)定的起動條件時，電子控制單元50使空調(diào)器停止，并由電動發(fā)電機(jī)36來開始起動發(fā)動機(jī)22。當(dāng)在時刻T12發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到了怠速時，電子控制單元50就使電動發(fā)電機(jī)36停止，并利用進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值來起動對發(fā)動機(jī)22的控制，該進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值是根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來設(shè)定的。此時，空氣流量計(jì)也開始輸出檢測值。然而，在開始的時候，空氣流量計(jì)的輸出顯示出一些滯后，在時刻T13就變得穩(wěn)定了。圖9中的時序圖顯示了一種當(dāng)初始值被設(shè)定為一個非必要的大值的情況下的進(jìn)氣負(fù)荷率的狀態(tài)，一種當(dāng)初始值被設(shè)定為零的情況下進(jìn)氣負(fù)荷率的狀態(tài)，以及在本實(shí)施例中發(fā)動機(jī)起動期間實(shí)際的進(jìn)氣流量的狀態(tài)。如圖9所示，與在發(fā)動機(jī)起動期間初始值被設(shè)定為非必要的大值或零值的情況相比，進(jìn)氣量可以獲得更好的收斂，而與空氣流量計(jì)輸出的滯后無關(guān)。因此，可以減小由于空燃比的偏差而可能引起的扭矩的波動。
如上所述，利用本實(shí)施例的控制系統(tǒng)，根據(jù)考慮了慣性扭矩?fù)Q算流量而計(jì)算得到的怠速維持流量Qisc，對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行控制使之起動并在怠速下運(yùn)行，其中的慣性扭矩?fù)Q算流量等價于在電動發(fā)電機(jī)36停止起動后，作用在與曲軸26有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性扭矩。此外，起動發(fā)動機(jī)22的控制采用了進(jìn)氣負(fù)荷率的初始值，該初始值是根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw來設(shè)定的，它也是一個與當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于打開(ON)狀態(tài)時由起動電動機(jī)來起動發(fā)動機(jī)22的情況中所用到的控制量不同的控制量。因此，可以減少在發(fā)動機(jī)起動期間的扭矩沖擊，并改善起動發(fā)動機(jī)22時的可靠性。
雖然在上面所描述的實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)22直接向燃燒室中噴射燃料，但它也可以是一種向進(jìn)氣歧管中噴射燃料的類型。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)也可以被用于除汽油機(jī)之外的各種類型的發(fā)動機(jī)中，例如柴油機(jī)。
還是根據(jù)本實(shí)施例，在發(fā)動機(jī)自動起動期間，發(fā)動機(jī)22由電動發(fā)電機(jī)36來起動直至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速為止。此時，可選擇地，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速22可以被驅(qū)動(起動)到一個高于或略低于該怠速的轉(zhuǎn)速。
雖然在本實(shí)施例中電動發(fā)電機(jī)36是通過皮帶48連接到發(fā)動機(jī)22的曲軸26上的，但也可以采用任何其它構(gòu)造或結(jié)構(gòu)，只要發(fā)動機(jī)22可以被自動地停止和起動就行。例如，混合動力車輛20可以被構(gòu)造為一種所謂的并聯(lián)混合動力車輛，其中由發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的動力部分地被傳遞給車輛的車橋，而其余的動力被轉(zhuǎn)換為電力，用以對一個二次電池(蓄電池)進(jìn)行充電，這樣儲存在電池中的電力被供給到安裝在車輛車橋側(cè)的一個電動機(jī)?；旌蟿恿囕v20還可以被構(gòu)造成一種所謂的串聯(lián)混合動力車輛，其中由發(fā)動機(jī)22所產(chǎn)生的動力被全部轉(zhuǎn)換為用于對一個二次電池進(jìn)行充電的電力，而如此存儲在電池中的電力被用于驅(qū)動車輛。另外，混合動力車輛20可以具有一種混合動力車輛以外的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)。自動變速器28也可以是任何類型的，或者可以在適當(dāng)?shù)那闆r下被省去。
盡管在以上描述的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)被用于能夠利用電動發(fā)電機(jī)36來運(yùn)行的混合動力車輛20，但這對于根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的應(yīng)用沒有構(gòu)成任何的限制。即，可以把根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)應(yīng)用于任何其它類型的機(jī)動車，只要其具有發(fā)動機(jī)就行。
雖然參照示例性的實(shí)施例對本發(fā)明做了詳細(xì)的描述，但顯而易見，本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以以各種其它的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車中包括一個內(nèi)燃機(jī)(22)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸(26)上的電動機(jī)(36)，此控制系統(tǒng)執(zhí)行用于起動內(nèi)燃機(jī)(22)的起動控制，此控制系統(tǒng)的特征在于當(dāng)內(nèi)燃機(jī)(22)由電動機(jī)(36)起動且內(nèi)燃機(jī)(22)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，停止電動機(jī)(36)的起動，并對一個表示在電動機(jī)(36)的起動停止后作用在與輸出軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算；和根據(jù)該推算的慣性值對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述慣性值是一個表示作用在轉(zhuǎn)動部件上的慣性扭矩的慣性扭矩值，此慣性扭矩值對應(yīng)于一個用于控制內(nèi)燃機(jī)(22)以怠速運(yùn)行的怠速控制量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于在電動機(jī)(36)的起動停止之后，利用一個控制量對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，此控制量是通過從一個目標(biāo)怠速控制量中減去所述慣性扭矩值而獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述慣性值是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(22)的溫度來推算的。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述慣性值推算成使得該慣性值隨著內(nèi)燃機(jī)(22)的溫度升高而減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)動車裝備有一個可以在至少一個空擋和一個前進(jìn)檔之間換檔的自動變速器(28)，該自動變速器可以在自動改變轉(zhuǎn)速的同時將輸出動力從輸出軸(26)傳到車橋側(cè)；和所述慣性值是根據(jù)自動變速器(28)的檔位來推算的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于機(jī)動車裝備有一個可以在至少一個空擋和一個前進(jìn)檔之間換檔的自動變速器(28)，該自動變速器可以在自動改變轉(zhuǎn)速的同時將輸出動力從輸出軸(26)傳到車橋側(cè)；和所述慣性值是根據(jù)一個對應(yīng)于檔位的慣性值的初始值以及一個對應(yīng)于檔位的衰減率來推算的。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于檔位處于空擋時的所述初始值小于檔位處于前進(jìn)檔時的該初始值；和檔位處于空擋時的所述衰減率大于檔位處于前進(jìn)檔時的該衰減率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)推算出慣性值等于或大于一個第一基準(zhǔn)值時，對有關(guān)內(nèi)燃機(jī)(22)的怠速運(yùn)行的控制量的學(xué)習(xí)被禁止。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)推算出慣性值等于或大于一個第二基準(zhǔn)值時，就停止對規(guī)定的輔機(jī)的驅(qū)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行反饋控制以使內(nèi)燃機(jī)以怠速運(yùn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)定的轉(zhuǎn)速等于怠速和該怠速的一個近似值兩者之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于在滿足了一個預(yù)定的停止條件，且內(nèi)燃機(jī)(22)已經(jīng)自動停止之后，當(dāng)滿足了一個預(yù)定的起動條件時，就執(zhí)行起動控制。
14.一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)(22)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸(26)上的電動機(jī)(36)，該控制系統(tǒng)執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動/停止控制，該控制系統(tǒng)的特征在于在內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動期間，利用一種不同于在由操作者的操作來引發(fā)內(nèi)燃機(jī)起動時所采用的控制量來控制內(nèi)燃機(jī)(22)，以使其以怠速運(yùn)行。
15.一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)(22)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸(26)上的電動機(jī)(36)，該控制系統(tǒng)執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動/停止控制，該控制系統(tǒng)的特征在于利用一個第一控制量來控制內(nèi)燃機(jī)(22)，以使其以怠速運(yùn)行，直至在內(nèi)燃機(jī)(22)已起動后經(jīng)過了一段預(yù)定的時間；和在經(jīng)過了該段預(yù)定的時間之后，利用一個不同于第一控制量的第二控制量來控制內(nèi)燃機(jī)(22)，以使其以怠速運(yùn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一控制量小于所述第二控制量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一控制量是一個通過從所述第二控制量減去一個等價于作用在與輸出軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的值而獲得的值。
18.一種用于機(jī)動車的控制系統(tǒng)，該機(jī)動車包括一個內(nèi)燃機(jī)(22)和一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸(26)上的電動機(jī)(36)，該控制系統(tǒng)執(zhí)行一種過渡控制，用于控制從一種由電動機(jī)(36)向輸出軸(26)輸出動力的狀態(tài)過渡到一種內(nèi)燃機(jī)(22)怠速運(yùn)行而電動機(jī)(36)不向輸出軸(26)輸出動力的狀態(tài)，其特征在于當(dāng)內(nèi)燃機(jī)(22)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，停止電動機(jī)(36)，并對一個表示在電動機(jī)(36)停止之后作用在與輸出軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算；和根據(jù)推算的該慣性值對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述過渡控制是在起動內(nèi)燃機(jī)(22)的時候執(zhí)行的。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制系統(tǒng)，其特征在于電動機(jī)(36)可以發(fā)電；和當(dāng)電動機(jī)(36)利用來自輸出軸(26)的動力發(fā)電時，所述過渡控制是在電動機(jī)(36)停止的時候進(jìn)行的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至3和14至20中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)動車包括一種混合動力車輛，此混合動力車輛可以利用從電動機(jī)(36)向輸出軸(26)的驅(qū)動輸出動力來運(yùn)行。
22.一種用于控制機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)(22)的起動的方法，該機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)輸出軸的電動機(jī)(36)，其特征在于用電動機(jī)(36)來起動內(nèi)燃機(jī)(22)；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)(22)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，停止電動機(jī)(36)的起動；對一個表示在電動機(jī)(36)停止起動后作用在與輸出軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算；和根據(jù)推算的該慣性值對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
23.一種用于控制機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動的方法，該機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸的電動機(jī)(36)，其特征在于在內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動期間，利用一種不同于在由操作者的操作來引發(fā)內(nèi)燃機(jī)(22)起動時所采用的控制量來控制內(nèi)燃機(jī)(22)，以使其以怠速運(yùn)行。
24.一種用于控制機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)(22)的自動起動的方法，該機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸的電動機(jī)(36)，其特征在于利用一個第一控制量對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行，直至在內(nèi)燃機(jī)(22)已被起動后經(jīng)過一段預(yù)定的時間；和在經(jīng)過了該段預(yù)定的時間之后，利用一個不同于第一控制量的第二控制量對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
25.一種用于控制機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)(22)的起動運(yùn)行狀態(tài)的過渡的方法，該機(jī)動車包括一個連接到內(nèi)燃機(jī)(22)的輸出軸(26)上的電動機(jī)(36)，該過渡是從一種由電動機(jī)(36)向輸出軸(26)輸出動力的狀態(tài)過渡到一種內(nèi)燃機(jī)(22)以怠速運(yùn)行而電動機(jī)(36)不向輸出軸(26)輸出動力的狀態(tài)，其特征在于當(dāng)內(nèi)燃機(jī)(22)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了一個預(yù)定的轉(zhuǎn)速時，停止電動機(jī)(36)，并對一個表示在電動機(jī)(36)停止之后作用在與輸出軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的慣性的慣性值進(jìn)行推算；和根據(jù)推算出的該慣性值對內(nèi)燃機(jī)(22)進(jìn)行控制，以使其以怠速運(yùn)行。
全文摘要
在發(fā)動機(jī)(22)由電動機(jī)(36)起動，且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到了一種怠速之后，電子控制單元(50)根據(jù)檔位SP和冷卻液溫度Tw，把慣性扭矩?fù)Q算流量Qmg的初始值設(shè)定為一個與作用在與曲軸(26)有關(guān)的轉(zhuǎn)動部件上的一個慣性扭矩相等價的(相當(dāng)?shù)?空氣流量，并設(shè)定一個衰減率。電子控制單元(50)利用一個怠速維持流量Qisc來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，該怠速維持流量Qisc是通過從一個目標(biāo)怠速維持流量Qisc
文檔編號F02D31/00GK1477302SQ0314606
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者光谷典丈, 之, 內(nèi)山智之 申請人:豐田自動車株式會社