混合動力車輛的制作方法
【專利說明】混合動力車輛
[0001]本非臨時申請基于2013年12月19日在日本專利局提交的日本專利申請N0.2013-262674，該申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，更具體地涉及一種包括具有用于改變進氣門的操作特性的可變氣門操作裝置的內(nèi)燃發(fā)動機的混合動力車輛。
【背景技術(shù)】
[0003]已知內(nèi)燃發(fā)動機具有能夠改變進氣門的操作特性的可變氣門操作裝置。此外，已知一種允許改變進氣門的升程量和/或工作角的可變氣門操作裝置。
[0004]例如，日本專利文獻特開N0.2009-202662公開了一種混合動力車輛，該混合動力車輛中裝設(shè)有具有可變氣門操作裝置的內(nèi)燃發(fā)動機，所述可變氣門操作裝置允許改變進氣門的升程量的大小和改變工作角(或作用角)的大小。日本專利文獻特開N0.2009-202662公開了，當(dāng)混合動力車輛的可變氣門操作裝置被診斷為已發(fā)生故障并且車輛在行駛的過程中停止時，禁止內(nèi)燃發(fā)動機停止。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一般而言，混合動力車輛允許考慮車速、駕駛者要求的要求驅(qū)動力(或加速器操作量)和其它車輛狀況以允許內(nèi)燃發(fā)動機為了更好的燃料經(jīng)濟性而被自動控制地運轉(zhuǎn)和停止，即間歇地運轉(zhuǎn)。
[0006]然而，如日本專利文獻特開N0.2009-202662中所述，如果每當(dāng)可變氣門操作裝置發(fā)生故障等且進氣門的操作特性因此被固定(即，升程量和/或工作角被固定)時都一律禁止停止內(nèi)燃發(fā)動機，則內(nèi)燃發(fā)動機的間歇停止被阻止，這可能導(dǎo)致燃料經(jīng)濟性的惡化。另一方面，當(dāng)進氣門的操作特性被固定時，在某些條件下間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機可能妨礙隨后重新起動發(fā)動機。
[0007]本發(fā)明的一個主要優(yōu)點在于，當(dāng)具有進氣門的升程量和/或工作角由可變氣門操作裝置控制的內(nèi)燃發(fā)動機的車輛的升程量和/或工作角被固定時，能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況，同時適當(dāng)?shù)卮_保間歇地停止發(fā)動機的機會以允許車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0008]在一方面，本發(fā)明提供了一種混合動力車輛，所述混合動力車輛包括:內(nèi)燃發(fā)動機，所述內(nèi)燃發(fā)動機具有用于改變進氣門的操作特性的可變氣門操作裝置，所述操作特性為所述進氣門的升程量和/或所述進氣門的工作角；檢測器；旋轉(zhuǎn)電機，所述旋轉(zhuǎn)電機構(gòu)造成能夠起動所述內(nèi)燃發(fā)動機；蓄電裝置，所述蓄電裝置用于將電力儲存在其中以用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)電機；和控制裝置，所述控制裝置構(gòu)造成接收所述檢測器的輸出并且還控制所述內(nèi)燃發(fā)動機。所述檢測器構(gòu)造成檢測由所述可變氣門操作裝置控制的所述操作特性。當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性被固定時，所述控制裝置容許基于與所述旋轉(zhuǎn)電機能輸出的起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩相關(guān)的所述蓄電裝置的狀態(tài)而間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0009]當(dāng)本發(fā)明的混合動力車輛的可變氣門操作裝置已發(fā)生故障或處于低溫并因而摩擦增大等，并且相應(yīng)地，操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置控制的進氣門的操作特性(或升程量和/或工作角)被固定時，如果旋轉(zhuǎn)電機能提供充足的起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以確保內(nèi)燃發(fā)動機可起動，則仍容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。因而，在能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況的同時，適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會。結(jié)果，該混合動力車輛能實現(xiàn)比在可變氣門操作裝置發(fā)生故障且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被禁止時更好的燃料經(jīng)濟性。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)所述操作特性在所述升程量和/或所述工作角大于預(yù)定值的狀態(tài)下被固定時，所述控制裝置基于所述蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。更優(yōu)選地，當(dāng)所述操作特性在所述升程量和/或所述工作角中小于所述預(yù)定值的狀態(tài)下被固定時，所述控制裝置容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0011]因而，當(dāng)進氣門的操作特性被固定成使得進氣門的升程量和/或工作角大且相應(yīng)地內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能惡化時，能基于蓄電裝置的狀態(tài)來容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。此外，當(dāng)進氣門的操作特性被固定成使得進氣門的升程量和/或工作角小且相應(yīng)地內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能未惡化時，間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被容許。因而，在能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況的同時，適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0012]優(yōu)選地，所述控制裝置響應(yīng)于第一至第三條件中的至少任一者成立而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機，所述第一條件為所述蓄電裝置的充電電力上限值的絕對值大于第一預(yù)定電力值，所述第二條件為所述蓄電裝置的放電電力上限值的絕對值大于第二預(yù)定電力值，所述第三條件為所述蓄電裝置的溫度高于基準(zhǔn)溫度。
[0013]能由蓄電裝置的狀態(tài)判定旋轉(zhuǎn)電機是否能確保起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以確保內(nèi)燃發(fā)動機可起動，從而適當(dāng)?shù)卮_保間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會。
[0014]優(yōu)選地，在本發(fā)明的混合動力車輛中，所述可變氣門操作裝置構(gòu)造成能夠?qū)⑺鲞M氣門的所述操作特性切換到第一特性、第二特性和第三特性中的任一者，所述第二特性允許所述升程量和/或所述工作角比在所述操作特性為所述第一特性時大，所述第三特性允許所述升程量和/或所述工作角比在所述操作特性為所述第二特性時大。而且，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性按照所述第一至第三特性中的任一者被固定時，所述控制裝置基于所述蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0015]當(dāng)操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以三個級別控制的進氣門的操作特性在可變氣門操作裝置中被固定為三個級別中的任一級別時，如果蓄電裝置的性能不受限制且旋轉(zhuǎn)電機能提供充足的起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以確保內(nèi)燃發(fā)動機可起動，則同樣容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。與可變氣門操作裝置發(fā)生故障等并因而固定操作特性且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機被一律禁止時相比，這適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會，以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。這允許簡化可變氣門操作裝置的構(gòu)造并且在縮短的時間內(nèi)經(jīng)由適合的參數(shù)來控制內(nèi)燃發(fā)動機。此外，能比進氣門的操作特性如下文所述被限制為兩個級別時更精確地控制內(nèi)燃發(fā)動機。
[0016]更優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性按照所述第二和第三特性中的任一者被固定時，所述控制裝置基于所述蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0017]當(dāng)經(jīng)由可變氣門操作裝置使操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以三個級別控制的進氣門的升程量和/或工作角大且內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能惡化并且進氣門的操作特性被固定時，能基于蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。因而，在能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況的同時，適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0018]或者，更優(yōu)選地，所述控制裝置響應(yīng)于第一至第三條件中的至少任一者成立而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機，所述第一條件為所述蓄電裝置的充電電力上限值的絕對值大于第一預(yù)定電力值，所述第二條件為所述蓄電裝置的放電電力上限值的絕對值大于第二預(yù)定電力值，所述第三條件為所述蓄電裝置的溫度高于基準(zhǔn)溫度。更優(yōu)選地，當(dāng)所述操作特性按照所述第二特性被固定時，所述第一預(yù)定電力值、所述第二預(yù)定電力值和所述基準(zhǔn)溫度中的至少一者被設(shè)定為比在所述操作特性按照所述第三特性被固定時低。
[0019]當(dāng)進氣門的操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以三個級別控制時，能由蓄電裝置的狀態(tài)判定旋轉(zhuǎn)電機是否能確保起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以確保內(nèi)燃發(fā)動機可起動，從而適當(dāng)?shù)卮_保間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會。此外，當(dāng)進氣門的操作特性按照第二特性被固定時，能在比當(dāng)進氣門的操作特性按照第三特性被固定時寬松的條件下容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。因而，在能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況的同時，適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0020]優(yōu)選地，在本發(fā)明的混合動力車輛中，所述可變氣門操作裝置構(gòu)造成能夠?qū)⑺鲞M氣門的所述操作特性切換到第一特性和第二特性中的任一者，所述第二特性允許所述升程量和/或所述工作角比在所述操作特性為所述第一特性時大。而且，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性按照所述第一和第二特性中的任一者被固定時，所述控制裝置基于所述蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0021]當(dāng)操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以兩個級別限制的進氣門的操作特性在可變氣門操作裝置中被固定為兩個級別中的任一級別時，如果蓄電裝置的性能不受限制且旋轉(zhuǎn)電機能提供充足的起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以確保內(nèi)燃發(fā)動機可起動，則同樣容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。與可變氣門操作裝置發(fā)生故障等并因而固定操作特性且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被禁止時相比，這適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0022]更優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性按照所述第二特性被固定時，所述控制裝置基于所述蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0023]當(dāng)經(jīng)由可變氣門操作裝置使操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以兩個級別控制的進氣門的升程量和/或工作角大且內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能惡化并且進氣門的操作特性在該狀態(tài)下被固定時，能基于蓄電裝置的狀態(tài)而容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。因而，在能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況的同時，適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0024]此外，更優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性按照所述第一特性被固定時，所述控制裝置容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0025]當(dāng)經(jīng)由可變氣門操作裝置使操作特性(或升程量和/或工作角)由可變氣門操作裝置以兩個或三個級別控制的進氣門的升程量和/或工作角最小且內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能被確保并且進氣門的操作特性被固定時，仍能容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。與可變氣門操作裝置發(fā)生故障等并因而固定操作特性且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被禁止時相比，這確保了間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0026]更優(yōu)選地，所述控制裝置在所述第一至第三條件全部不成立時禁止間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。或者，當(dāng)所述第一至第三條件全部不成立并且所述混合動力車輛的車速等于或高于預(yù)定速度且指示所述內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能惡化的預(yù)定條件也成立時，所述控制裝置禁止間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0027]當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能惡化且進氣門的操作特性被固定時，禁止間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機，以防止內(nèi)燃發(fā)動機間歇地停止并且無法重新起動。
[0028]或者，優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性被固定并且所述混合動力車輛的車速低于預(yù)定速度時，所述控制裝置也容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0029]當(dāng)車輛低速行駛時，內(nèi)燃發(fā)動機在充電/放電電力比較小的狀態(tài)下重新起動，并且如果進氣門的操作特性在該狀態(tài)下被固定，則仍能容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。與可變氣門操作裝置發(fā)生故障等并且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被禁止時相比，這確保了間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0030]此外，優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測器檢測到所述操作特性被固定并且所述內(nèi)燃發(fā)動機處于溫?zé)釥顟B(tài)時，所述控制裝置也容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0031]當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機處于溫?zé)釥顟B(tài)時，內(nèi)燃發(fā)動機即使在起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小的狀態(tài)下也能重新起動，并且如果進氣門的操作特性在該狀態(tài)下被固定，則仍能容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。與控制進氣門操作特性的可變氣門操作裝置發(fā)生故障等并因而固定操作特性且相應(yīng)地間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機一律被禁止時相比，這確保了間歇地運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0032]優(yōu)選地，當(dāng)所述升程量和/或所述工作角被固定在預(yù)定范圍內(nèi)時，所述控制裝置允許在比當(dāng)所述升程量和/或所述工作角被固定為比所述預(yù)定范圍大時寬松的條件下容許間歇地停止所述內(nèi)燃發(fā)動機。
[0033]因而，響應(yīng)于進氣門被固定于哪一種操作特性，在進氣門的升程量和/或工作角小且相應(yīng)地內(nèi)燃發(fā)動機的起動性能提高的情況下，在更寬松的條件下容許間歇地停止內(nèi)燃發(fā)動機。當(dāng)操作特性由可變氣門操作裝置控制的進氣門的操作特性被固定時，能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況，同時適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地運轉(zhuǎn)發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0034]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)電機至少經(jīng)由動力傳遞齒輪與所述內(nèi)燃發(fā)動機的輸出軸和所述混合動力車輛的驅(qū)動軸兩者機械地連結(jié)。
[0035]當(dāng)還適用于使車輛行駛的旋轉(zhuǎn)電機用來輸出起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以起動內(nèi)燃發(fā)動機時，能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況，同時適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地停止發(fā)動機的機會以允許混合動力車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0036]本發(fā)明的一個主要優(yōu)點在于，當(dāng)具有進氣門的升程量和/或工作角由可變氣門操作裝置控制的內(nèi)燃發(fā)動機的車輛的升程量和/或工作角被固定時，能避免當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機被間歇地停止時發(fā)動機隨后再也無法重新起動的狀況，同時適當(dāng)?shù)卮_保了間歇地停止發(fā)動機的機會以允許車輛實現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟性。
[0037]本發(fā)明的上述及其它目的、特征、方面和優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細說明變得更加明顯。
【附圖說明】
[0038]圖1是總體示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的混合動力車輛的構(gòu)型的框圖。
[0039]圖2是用于圖示如何在圖1所示的混合動力車輛中控制發(fā)動機間歇運轉(zhuǎn)的迀移圖。
[0040]圖3示出圖1所示的發(fā)動機的構(gòu)型。
[0041]圖4表示在VVL裝置中實現(xiàn)的氣門位移量與曲柄角之間的關(guān)系。
[0042]圖5是VVL裝置的正視圖。
[0043]圖6是圖5所示的VVL裝置的局部透視圖。
[0044]圖7提供了用于說明當(dāng)進氣門的升程量和工作角大時提供的動作的圖示。
[0045]圖8提供了用于說明當(dāng)進氣門的升程量和工作角小時提供的動作的圖示。
[0046]圖9提供了如何限制蓄電裝置的充放電性能的第一示例的圖示。
[0047]圖10提供了如何限制蓄電裝置的充放電性能的第二示例的圖示。
[0048]圖11是根據(jù)第一實施例的用于控制混合動力車輛中的發(fā)動機間歇運轉(zhuǎn)的處理的流程圖。
[0049]圖12是根據(jù)第二實施例的第一示例的用于控制混合動力車輛中的發(fā)動機間歇運轉(zhuǎn)的處理的流程圖。
[0050]圖13是根據(jù)第二實施例的第二示例的用于控制混合動力車輛中的發(fā)動機間歇運轉(zhuǎn)的處理的流程圖。
[0051]圖14是圖1所示的混合動力車輛的共線圖。
[0052]圖15是根據(jù)第二實施例的第三示