混合机车的控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01817706.9

申请日:

2001.10.19

公开号:

CN1527903A

公开日:

2004.09.08

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):F02D 29/02申请日:20011019授权公告日:20080924终止日期:20141019|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F02D29/02; B60L11/14; B60K6/02; F02D17/02; F02D13/06

主分类号:

F02D29/02; B60L11/14; B60K6/02; F02D17/02; F02D13/06

申请人:

本田技研工业株式会社;

发明人:

若城辉男; 高桥秀幸; 松原笃; 加茂智治; 佐藤利行; 中本康雄

地址:

日本东京都

优先权:

2000.10.23 JP 323365/2000; 2001.05.24 JP 155687/2001

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

李德山

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内容摘要

一种具有作为机车的驱动源的发动机和马达的混合机车的控制装置,在减速时该控制装置停止给发动机供应燃料并通过再生制动产生能量。发动机是汽缸暂停型发动机并且能够在所有的汽缸都在运行的所有的汽缸驱动状态和至少一个汽缸暂停的汽缸暂停驱动状态之间进行切换,该混合机车的控制装置包括汽缸暂停状态确定装置和再生量补充装置,该汽缸暂停状态确定装置用于确定该发动机是否处于所有的汽缸驱动状态或者处于汽缸暂停驱动状态,该再生量补充装置用于通过使用在汽缸暂停运行中所获得的再生能相对于在所有的汽缸驱动状态中所获得的再生能的增量通过马达补充再生能。

权利要求书

1: 一种混合机车的控制装置,该混合机车具有作为机车的驱动 源的发动机和马达,在机车减速时该马达停止促进发动机的输出,所 说的马达根据减速状态通过再生制动产生能量;所说的发动机是汽缸 暂停型发动机,并且能够在所有的汽缸都在运行的所有汽缸驱动状态 和至少一个汽缸暂停的汽缸暂停驱动状态之间进行切换;该装置包括: 汽缸暂停状态确定装置,该汽缸暂停状态确定装置用于确定该发 动机是否处于所有汽缸驱动状态或者处于汽缸暂停驱动状态;以及 再生量补充装置,该再生量补充装置用于在通过所说的汽缸暂停 状态检测装置检测到汽缸暂停状态并且在汽缸暂停驱动状态下驱动该 发动机时使用在汽缸暂停驱动过程中所获得的减速能来补充再生能以 用于所有的汽缸驱动。
2: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中在制动主 动力缸中的负压超过阈值并接近大气压时,所说的控制装置禁止汽缸 暂停驱动。
3: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中通过关闭 每个汽缸的进气阀和排气阀两者来实现汽缸暂停状态。
4: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中通过所说 的汽缸暂停状态确定装置实现的汽缸暂停运行暂停所有的汽缸。
5: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中进入汽缸 暂停运行的汽缸的数量多于总的汽缸的数量的一半。
6: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中通过每个 液压型可变阀定时机构关闭每个汽缸的进气阀和排气阀来执行所说的 汽缸暂停运行,以及给所说的可变阀定时机构输送油压的油压控制装 置设置在距离不执行汽缸暂停运行的汽缸最远位置的位置上。
7: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中通过关闭 每个汽缸的进气阀和排气阀中的一个来实现执行所说的汽缸暂停运 行。
8: 根据权利要求1所述的混合机车的控制装置,其中在所说的 油控制装置或者所说的可变阀定时机构中的至少一个中检测到异常状 态时,所说的控制装置停止对连接到异常的油控制装置或异常的可变 阀定时机构的汽缸的燃料供应。

说明书


混合机车的控制装置

    【技术领域】

    本发明涉及混合机车的控制系统,具体地说,涉及能够提高燃料消耗效率的混合机车的控制系统。

    背景技术

    通常,大家公知的混合机车除了携带有发动机之外还具有作为用于驱动的动力源的马达。混合机车可以分为串行混合机车和并行混合机车。在并行混合机车中,连接到发动机的马达在使用该马达作为发电机对功率存储单元进行充电的同时促进发动机的驱动轴的旋转。

    在并行混合机车中,在加速时该马达促进发动机并在减速时通过减速再生对功率存储单元(如电池)进行充电,以便在功率存储单元比如电池中保持足够的电能(在下文中称为剩余电荷或者“电荷状态”)以满足驾驶员的需要。具体地说,由于在并行混合机车中发动机和马达串联连接,因此并行混合机车的驱动系统可以由简单且重量轻的结构构成,并且这种驱动系统适合于不同种类的机车。

    有几种类型地并行混合机车,其中的一种类型是在发动机和马达之间具有离合器以避免在减速再生过程中发动机的摩擦(发动机制动)的影响(例如参见日本专利申请首次公开No.2000-97068),另一种类型是其中的发动机、马达和变速器都串联连接以形成极其简单的驱动系统。

    但是,在发动机和马达之间具有离合器的驱动系统的结构具有如下的问题:由于这种系统的复杂结构的缘故在这种驱动系统应用于不同种类的机车的适用性受到限制,并且即使在该机车运行时这种驱动系统的动力传输系统的传输效率降低。

    在发动机、马达和变速器都串联连接的这种驱动系统中,存在的问题是由于前述发动机的摩擦造成降低了再生能的量,由此限制了马达加速量。

    在后一种驱动系统中,为了在减速的过程中降低发动机的摩擦,在减速的过程中通过使用电子控制节流机构完全地打开进气和排气阀来极大地降低泵损失可以增加再生量。但是,在如上文所述在进气和排气阀完全打开时,在减速的过程新鲜空气进入排气系统使得催化剂和A/F(空气燃料比)传感器的温度降低,这导致的问题是废气的最佳控制质量降低。

    【发明内容】

    本发明的一个目的是提供一种混合机车的控制系统,这种控制系统能够确保再生能并且能够极大地提高燃料消耗效率而不使废气的最佳控制变差。

    本发明的第一方面是提供一种混合机车的控制装置,该混合机车具有作为机车的驱动源的发动机(例如在实施例中的发动机E)和马达(例如,在本实施例中的马达M),该马达在机车减速时停止促进发动机的输出,所说的马达根据减速状态通过再生制动产生能量;该装置包括:发动机,该发动机是汽缸暂停型发动机并且能够在所有的汽缸都在运行的所有的汽缸驱动状态和至少一个汽缸暂停的汽缸暂停驱动状态之间进行切换;汽缸暂停状态确定装置(例如,在实施例中的附图2中所示的步骤S009),该汽缸暂停状态确定装置用于确定该发动机是否处于所有的汽缸驱动状态或者处于汽缸暂停驱动状态;以及再生量补充装置(例如,在实施例中的附图9中所示的步骤S311),该再生量补充装置用于在通过所说的汽缸暂停状态检测装置检测到汽缸暂停状态并且在汽缸暂停驱动状态下驱动发动机时通过使用在汽缸暂停驱动过程中所获得的减速再生能相对于在所有的汽缸驱动过程中所获得的减速能量的增量通过马达补充再生能量。

    根据上述的结构,由于执行了混合机车的暂停驱动使得可以降低燃料消耗并且通过恢复由阀传动系统的泵送损失和摩擦损失引起的减速能提高马达的再生效率,并实现如下的效果:汽缸暂停运行使它不仅可以提高燃料消耗效率,而且还能够增加马达对在执行汽缸暂停运行的同时累积的再生能的量的促进频率或促进量。

    根据本发明的第二方面,在上述的混合机车的控制装置中,在由负压检测装置(例如,负压传感器S8)所检测的在制动主动力缸中的负压(例如,在实施例中的制动主动力缸中的负压MPGA)接近大气压(例如,在实施例中步骤S154)并超过阈值(例如,在实施例中的阈值MPFCMG)时,汽缸暂停状态确定装置禁止汽缸暂停驱动(例如,在附图18中所示的步骤S156)。

    通过上述的结构,由于优选的是在负压接近超过阈值的大气压时通过禁止汽缸暂停运行可以保持在制动主动力缸中的压力,因此汽缸暂停运行并不对制动系统施加任何有害的影响。

    根据本发明的第三方面,上述的混合机车的控制装置控制汽缸暂停运行以在进气阀(例如,在实施例中的进气阀IV)和排气阀(例如,在实施例中的排气阀EV)两者都关闭时执行。

    因此,由于可以降低在汽缸暂停运行过程中的泵送损失和摩擦损失并阻碍进入排气系统中的新鲜空气的流入,因此可以获得如下的效果:在防止催化器件的温度下降的同时以及在执行对废气的适当控制的同时可以极大地提高燃料消耗效率。

    此外,通过上述构造,在汽缸暂停确定装置已经检测到执行汽缸暂停运行时,以及在执行汽缸暂停运行的同时,如果马达的再生不需要(例如,在实施例中的附图7中的步骤S059),则根据机车的驱动状态通过构造成仅通过马达运动机车来响应加速请求而执行汽缸暂停运行(例如,在实施例中的步骤S508)的同时可以仅通过马达牵引机车。

    根据本发明的第四方面,在上述的混合机车的控制装置中,通过汽缸暂停状态确定装置确定的汽缸暂停运行使所有的汽缸进入汽缸暂停运行中。

    因此,由于汽缸暂停运行能够通过使发动机的泵送损失和摩擦损失最小来提高马达的再生效率,因此本发明的一个效果是显著地增加了燃料消耗效率。

    根据本发明的第五方面,在上述的混合机车的控制装置中,在汽缸暂停运行中要控制的汽缸的数量多于总的汽缸的数量的一半。

    因此,由于在检测到汽缸暂停机构处于异常状态时使它至少保持最小量的驱动能,因此进一步提高了机车的安全性。

    根据本发明的第六方面,在上述的混合机车的控制装置中,通过液压型可变阀定时机构关闭每个汽缸的进气阀和排气阀来执行汽缸暂停运行,因此将给所说的可变阀定时机构输送油压的油压控制装置(例如,在实施例中的滑阀(spool valve)71)设置在距离不执行汽缸暂停运行的汽缸最外位置的位置上。

    根据上述的方面,由于可以在获得良好的油压响应的位置上设置带有相应的液压型可变阀定时机构的汽缸,因此可以获得如下的效果:由于可以使这些机构的操作延迟最小,因此液压型可变阀定时机构的响应速度变高。

    根据本发明的第七方面,在上述的混合机车的控制装置中,通过进气阀关闭操作或排气阀关闭操作可以执行所说的汽缸暂停运行。

    根据上述方面,本发明能够简化汽缸系统的结构并且能够减小燃烧效率和排气处理的降低。

    根据本发明的第八方面,在检测到所说的油控制装置或者所说的可变阀定时机构出现异常时上述的混合机车的控制装置可以停止对相应的汽缸执行燃料供应。

    根据上述的方面,可以通过停止给异常的汽缸供应燃料可以提高燃料消耗效率,并通过在汽缸已经从异常状态中恢复了时防止燃烧室下游的燃料燃烧可以保护催化装置。

    【附图说明】

    附图1所示为混合机车的总体结构的示意图。

    附图2所示为说明根据本发明的第一实施例MA启动/标准模式的主要处理的流程图。

    附图3所示为说明根据本发明的第一实施例MA启动/标准模式的主要处理的流程图。

    附图4所示为说明根据本发明的第一实施例MA启动/标准模式的主要处理的流程图。

    附图5所示为说明根据本发明的第一实施例MA(马达)标准模式的流程图。

    附图6所示为说明根据本发明的第一实施例MA(马达)标准模式的流程图。

    附图7所示为说明根据本发明的第一实施例MA(马达)标准模式的流程图。

    附图8所示为说明根据本发明的第一实施例汽缸暂停确定的执行确定的流程图。

    附图9所示为说明根据本发明的第一实施例减速模式的流程图。

    附图10所示为说明根据本发明的第一实施例减速模式的流程图。

    附图11所示为说明根据本发明的第一实施例加速模式的流程图。

    附图12所示为说明根据本发明的第一实施例马达输出计算处理的流程图。

    附图13所示为根据本发明的第一实施例可变阀定时机构的平面视图。

    附图14A和14B所示为根据本发明的第一实施例的可变阀定时机构。附图14A为在所有的汽缸都处于驱动状态的同时可变阀定时机构的主要部分的截面图,而附图14B为在所有的汽缸都处于暂停状态的同时可变阀定时机构的主要部分的截面图。

    附图15所示为根据本发明的第二实施例的液压回路图。

    附图16所示为根据本发明的第二实施例发动机的示意性平面视图。

    附图17所示为说明根据本发明的第二实施例燃料输送控制的流程图。

    【具体实施方式】

    在下文中,参考附图描述本发明的第一实施例。

    附图1所示为混合机车的总体结构的示意性附图。如附图1所示,该驱动系统通过串联连接发动机E、马达M和变速器T而形成。因此,在发动机E和马达M之间没有提供离合器。发动机E和马达M的驱动力通过变速器T(例如,自动变速器或手动变速器)传输给作为驱动轮的前轮Wf和Wf。相对照,在混合机车的减速的过程中驱动力从前轮输出,马达M作为发电机运行,它产生作为再生制动能并将机车的动能作为电能回收。注意符号Wr表示后轮。

    马达M的驱动和通过马达M的再生操作分别通过动力驱动单元2根据来自马达ECU1的控制指令控制。电池3给马达M输送电能并从其中接收电能,它连接到动力驱动单元2。电池3例如由多个串联连接的组件构成,其中每个组件由多个串联连接的电池单元构成。混合机车包括12V的辅助电池4以驱动不同的附件。辅助电池4通过降压变压器(downverter)连接电池3。降压变压器5由发动机电子控制单元FIECU 11控制,它减小来自电容器3的电压并对辅助电池4进行充电。

    除了马达ECU1和上述的降压变压器5之外,FIECU 11控制燃料供应量控制器6,该控制器6用于控制输送到发动机E的燃料量、启动马达7、点火时序等。因此,FIECU 11接收如下的信号:来自基于变速器的驱动轴的转数检测机车速度V的速度传感器S1的信号、来自检测发动机旋转速度NE的发动机旋转速度传感器(旋转速度检测装置)S2的信号、来自检测变速器T的移动位置的移动位置传感器S3的信号、来自检测刹车踏板8的操作的制动开关S4的信号、来自检测离合器踏板9的操作的离合器开关S5的信号、来自检测开节流开口状态TH的节流阀开度传感器S6的信号和来自检测进气通道压力PB的进气通道压力传感器S7的信号。在附图1中,参考标号21表示控制CVT机车的电子控制单元CVTECU,31表示计算电池的剩余电荷的电池ECU(SOC:电池电荷的状态)。

    符号BS表示与刹车踏板8连接的增压器,负压传感器S8具有这种增压器Bs以检测在制动主动力缸中的负压。注意,可以使用前述的进气通道压力传感器S7替代这种负压传感器S8。这种负压传感器S8连接到FIECU 11。催化器件CAT形成在发动机E的废气通道EP中,并且催化器件CAT具有温度传感器S9,该温度传感器S9也连接到发动机ECU11。

    在此,前述的发动机E是能够在所有的汽缸运行和所有的汽缸暂停运行之间切换驱动模式的汽缸暂停型发动机。如在附图1中示意地示出,构造发动机E的每个汽缸进气阀IV和排气阀EV以使其能够通过可变阀定时机构VT中止驱动。可变阀定时机构VT连接到发动机ECU11。

    下文参考附图13和14详细描述实际的操作。

    附图13所示为可变阀定时机构VT应用于SOHC-型发动机的所有汽缸暂停运行的实例。每个汽缸(未示)都具有进气阀IV和排气阀EV,并且通过阀簧51偏置进气阀IV和排气阀EV以关闭进气和排气通道(未示)。参考标号52表示安装在凸轮轴53上的上升凸轮,该上升凸轮52连接到进气阀凸轮上升摇臂54a和54b以分别提升进气阈侧凸轮和排气阀侧凸轮。这些摇臂54a和54b通过摇臂轴62可旋转地支撑。

    此外,用于操作阀的阀驱动摇臂55a和55b可旋转地支撑在用于上升凸轮52的摇臂54a和54b附近的摇臂轴62上。将阀操作的摇臂55a和55b的远端构造成推送进气阀IV和排气阀EV的相应的顶端以打开这些阀。阀操作的摇臂55a和55b的近端(与阀推送端相对的一端)构造成与连接到凸轮轴53的完整圆凸轮531可滑动地接触。

    附图14A和14B所示为凸轮上升摇臂54b和阀操作的摇臂55a的结构,以排气阀侧作为实例。

    如附图14A和14B所示,在凸轮上升摇臂54b和阀操作摇臂55b的附近,液压室56可旋转地支撑在凸轮上升摇臂54b和阀操作摇臂55b上。在液压室56中,活塞57b和释放销钉57b可滑动地安装,通过销钉弹簧58将销钉57a偏置到凸轮上升摇臂54b上。在摇臂轴62中,油通道59(59a和59b)通过分隔部分S确定。油通道59b与在释放销钉57b侧的液压室56通过油通道59b的开口60和凸轮上升摇臂54b的连通通道61连通,而油通道59a与液压室56连通以通过油通道59a的开口60和阀操作摇臂55b的连通通道61连接到与在销钉57a侧的泄放通道(未示)可连通。

    如附图14A所示,在油压不通过油通道59b操作时,销钉57a移到跨在凸轮上升摇臂54b和阀操作摇臂55b的位置上。相反,如附图14B所示,在油压通过油通道59b操作时,销钉57a与释放销钉57b一起滑到与销钉弹簧58相对的阀操作摇臂55b,销钉57a与释放销钉57b连接的边界部分与在凸轮上升摇臂54b和阀操作摇臂55b之间的边界部分一致,因此在凸轮上升摇臂54b和阀操作摇臂54b之间的连接断开。注意,进气阀侧具有相同的结构。油通道59a和59b通过作为液压控制装置的滑阀71连接到油泵70以保持可变阀定时机构VT的油压。

    因此,在满足通过所有的汽缸暂停操作驱动状态时,滑阀71由来自发动机ECU11的信号启动,液压通过油泵70在进气侧和排气侧两侧从油通道59b输送到液压室56。然后,用于连接凸轮上升摇臂54a和54b和阀操作摇臂55a和55b的销钉57a和57a和释放销钉57b和57b朝阀操作摇臂错开,因此在凸轮上升摇臂54a和54b和阀操作摇臂55a和55a之间的连接断开。

    即,虽然凸轮上升摇臂54a和54b由上升凸轮52的旋转驱动,在凸轮上升摇臂54a和54b和阀操作摇臂55a和55a之间通过销钉57a和释放销钉57b的连接断开时上升凸轮52的旋转不能传输给阀操作摇臂55a和55b。由于没有驱动阀操作摇臂55a和55a,进气阀IV和排气阀EV都保持关闭状态,由此可以实现所有的汽缸的暂停驱动。

    [MA启动/基本模式的主要处理]

    参考附图2至4解释MA启动/基本模式的主要处理。这种处理中止了马达M和启动马达7的运行。实施这种处理以切换通过马达M启动的“MA(马达)启动模式”、通过启动马达7能够启动的“等待模式”、根据发动机的状态设置马达M的驱动模式的“MA基本模式”和在马达失效的情况下的“MA(马达)F/S(失效保险)处理模式”。

    在步骤S001中,确定启动器的启动执行标志F_STCON。在启动离合器为“ON(接通)”时将这种标志设置为“1”。在步骤S001中确定执行通过启动器启动(F_STCON=1,STC信号为0N),流程进行到步骤S003。在步骤S001中确定不执行通过启动器启动(F_STCON=0,STC信号为“否”),流程进行到步骤S002。

    在步骤S002中,确定启动器开关ON开始执行标志F_MGST。在启动器开关转为“ON”时将这种标志设置为“1”。在启动器开关接通(F_MGST=1)时,流程进行到步骤S009。在启动器开关不接通(F_MGST=0)时,流程进行到步骤S003。

    在步骤S003中,确定MT/CVT标志F_AT。在步骤S003中确定该机车是MT机车(F_AT=0,“否”)时,流程进行到步骤S033。在步骤S003中确定该机车是CVT机车(F_AT=1,“是”)时,流程进行到步骤S004。

    在步骤S033中,确定离合器联锁开关标志F_SWCLINLK。如果确定标志被联锁(F_SWCLINLK=1,“是”)时,流程进行到步骤S034。如果确定没有联锁(F_SWCLINLK=0,“否”)时,流程进行到步骤S005。

    在步骤S034中,确定离合器开关ON标志F_CSLW。在步骤S034中在确定离合器开关分离(F_CLSW=1)时,流程进行到步骤S005。在步骤S034中在确定离合器开关啮合(F_CLSW=0)时,流程进行到步骤S021。

    在步骤S004中,确定CVT啮合确定标志F_ATNP。在步骤S004中确定机车啮合(挂上离合器)(F_ATNP=0)时,流程进行到步骤S021。在步骤S004中确定机车处于“N或P位置”(F_ATNP=1)时,流程进行到步骤S005。

    在步骤S021中,确定发动机旋转速度NE是否等于或小于马达启动旋转数#NESTMA(大致为800至900rpm,具有滞后)(NE≤#NESTMA)。在步骤S022中确定发动机旋转速度NE满足上述状态(“是”)时,将马达通信异常时间启动器启动过渡延迟定时器TSTB1设置为#TSTB1的预定值,而在步骤S023中,马达启动时间启动器开关连续时间启动器启动移位延迟定时器设定为#TSTB2的预定值,流程进行到步骤S024中。

    在步骤S024中,停止马达以提供“等待模式”并完成控制。在这时,启动器也停止(F_STCON←0,STC信号OFF(切断)),从发动机和启动都已经停止的状态中执行强制启动。

    如附图2所示在步骤S021中确定发动机旋转速度NE大于马达启动旋转数#NESTMA(NE>#NESTMA),流程进行到步骤S008。

    在步骤S005中,确定启动器开关确定标志F_STS。这个标志确定启动器开关是否为“ON”。在步骤S005中在它确定启动器开关为ON(F_STS=1)时,流程进行到步骤S006,在步骤S006中确定启动器启动执行标志F_STCON。相反,在步骤S005中在它确定启动器开关为OFF(F_STS=0)时,流程进行到步骤S026,在步骤S026中确定启动器启动执行标志F_STCON。

    在步骤S006中确定执行启动器启动(F_STS=1,STC信号ON)时,流程进行到如附图4所示的步骤S037。如果在步骤S006中确定不执行启动器启动(F_STS=0,STC信号OFF)时,流程进行到步骤S007。

    在如附图2所示的步骤S025中确定执行启动器启动(F_STCON=1,STC信号ON)时,流程进行到步骤S008。如果确定不执行启动器启动(F_STCON=0,STC信号OFF)时,流程进行到步骤S021。

    在步骤S007中,将在启动器开关已经关闭之后不久发动机停止时的启动模式维护定时器TMOTST设置到预定值#TMOTST,流程进行到步骤S008。在步骤S008中,启动器开关ON启动执行标志F_MGST设置为“1”,通过打开节流F_IDLREST的重新启动标志设置为“1”。

    接着,在步骤S009中,执行汽缸暂停执行确定,在步骤S010中,对发动机(IDLE)停止重新启动确定执行确定处理,并且流程进行到步骤S011。执行汽缸暂停执行确定处理以确定是否满足暂停汽缸的条件。执行发动机停止重新启动确定处理以确定是否在机车停止时的某些条件下执行发动机停止并确定在满足某些条件时已经停止的发动机的重新启动。事实上,确定通过确定发动机停止控制标志F_FCM是否是“1”来确定是否执行发动机停止控制,并通过确定发动机停止控制标志F_FCM是否是“0”来确定是否不执行发动机停止控制。

    在步骤S011中,根据在步骤S010中的确定结果确定发动机停止控制标志F_FCM。在步骤S011中在确定执行发动机停止控制(F_FCMG=1)时,流程进行到步骤S026。在步骤S011中确定在不执行发动机停止控制(F_FCMG=0)时,流程进行到步骤S012。

    在步骤S012中,执行MA(马达)启动模式确定。在这种MA(马达)启动模式确定中,通过确定MA启动不正确模式确定标志F_STDISMA和马达启动模式确定标志F_STMODMA的相应的标志确定通过马达还是启动器马达执行启动。

    通过前述的MA启动不正确模式确定标志F_STDISMA确定马达启动不正确,并通过确定马达启动模式确定标志F_STMODMA来确定马达启动模式。

    在步骤S013中,确定前述的MA启动不正确模式确定标志F_STDISMA。在步骤S013中确定MA启动不正确模式确定标志F_STDISMA=1(“是”)时,流程进行到如附图4所示的步骤S022。如果在步骤S013中确定MA启动不正确模式确定标志F_STDISMA=0(“否”)时,流程进行到步骤S014。

    在步骤S014中,确定马达启动模式确定标志F_STMODMA。在步骤S014中在确定马达启动模式确定标志F_STMODMA=1(“是”)时,流程进行到步骤S015。如果在步骤S014中在确定马达启动模式确定标志F_STMODMA=0(“是”)时,流程进行到步骤S028。

    在步骤S015中,确定是否已经检测了所指定的F/S(失效保险)。在步骤S015中确定所指定的F/S(失效保险)已经检测了(“是”)时,即在检测到马达处于异常状态时,流程进行到如附图4所示的步骤S037中。如果在步骤S015中确定没有检测所指定的F/S(失效保险)(“否”)时,即马达处于正常状态时,流程进行到步骤S016。

    在步骤S016中,确定启动器启动执行标志F_STCON。在确定执行启动器启动(F_STCON=1,STC信号为ON)时,流程进行到如附图4所示的步骤S037。如果不执行启动器启动(F_STCON=0,STC信号为OFF)时,流程进行到步骤S017。

    在步骤S017中,确定发动机水温TW是否低于启动器启动的上限温度#TWST(具有滞后)。执行这种确定以便降低在发动机水温TW太低时给马达施加更大的负载。在步骤S017中在确定发动机水温合理地较高(TW>#TWST)以便能够通过马达启动而不给电池施加负载时,流程进行到如在附图4中所示的步骤S18中。在步骤S017中由于发动机水温较低(TW≤#TWST)因此确定通过马达的启动不适合并且通过启动器启动比较理想时,流程进行到如在附图4中所示的步骤S037中,并将马达转换为“等待”状态,完成控制操作以准备启动器启动(F_STCON←1,STC信号ON)。

    在附图4的步骤S018中,基于来自马达ECU1的前述通信信息通过确定马达启动可用标志F_MOTSTB为“1”来确定通过马达M的发动机启动是否可能。在步骤S018中确定马达不处于备用状态(F_MOTSTB=0,“否”)时,流程进行到步骤S037。在步骤S018中确定马达处于备用状态(F_MOTSTB=1,“是”)时,流程进行到步骤S019。

    在步骤S019中,确定启动器开关确定标志F_STS是否为“1”。在步骤S019中在确定启动器开关为ON(“是”)时,在步骤S019A中确定马达启动时间启动器开关连续周期启动器启动过渡延迟定时器TSTB为“0”。

    在步骤S019A中确定定时器为“0”(“是”)时,流程进行到步骤S037,认为经过了足够的过渡时间。在步骤S019A中确定定时器不为“0”(“否”)时,认为过渡时间不够,流程进行到步骤S020。

    在步骤S019中在确定启动器开关为OFF(标志F_STS=0)时,流程进行到步骤S020,在步骤S020中控制转换到“MA(马达)启动模式”,在这种模式中通过马达(F_STCON←1,STC信号OFF)执行启动并且完成控制。

    在如附图3所示的步骤S011中确定执行发动机停止控制并且F_FCMG=1(“是”)时,这意味着该机车减速,则流程进行到步骤S026,在步骤S026中将马达促进确定标志F_MAST设置为“0”,并进一步进行到步骤S027。在步骤S027中,确定马达启动可用标志F_MOTSTB是否为“1”。

    在步骤S027中确定马达不处于备用状态(F_MOTSTB=0,“否”)时,则在步骤S034至步骤S036中,启动器开关ON启动执行标志F_MGST、运行执行历史标志F_MGVP和发动机停止执行控制标志F_FCMG都分别设置为“0”,并且流程进一步进行到步骤S024。

    在步骤S027中确定马达处于备用状态(F_MOTSTB=1,“是”)时,流程进行到步骤S028。在步骤S028中,将马达连通异常时间启动器启动过渡延迟定时器TSTB2设置为预定值#TSTB2,并且流程进行到步骤S030。

    在步骤S030中,确定是否已经检测了指定的F/S(失效保险)。在确定已经检测了指定的F/S(失效保险)时,即在马达处于异常状态时,流程进行到步骤S033,在步骤S033中操作转换到“MA(马达)F/S(失效保险)处理模式”(F_STCON←0,STC信号OFF)中,并完成控制。

    如果在步骤S030的确定结果表明还没有检测到指定的F/S(“否”),即马达处于正常状态,则流程进行到步骤S031,在步骤S031中操作转换到“MA(马达)基本模式”(F_STCON←0,STC信号OFF)中,并完成控制。

    [MA(马达)基本模式]

    接着,基于在附图5至7中所示的流程图解释在附图4中的步骤S031中所示的MA(马达)基本模式。

    MA(马达)基本模式包括“空转模式”、“空转停止模式”、“减速模式”、“徘徊(cruise)模式”和“加速模式”。在空转模式中,在已经切断燃料之后重新开始燃料供应并且发动机保持在空转状态下。在空转停止模式中,在一定的条件下发动机停止,例如在机车停止时。在减速模式中,通过马达M实施再生制动,以及在加速模式中,马达促进发动机实施的机车驱动,或者通过马达驱动机车,以及在“徘徊模式”中,在马达M停止的同时通过发动机驱动机车。

    在步骤S051中,确定MT/CVT确定标志是否为“1”。在确定表明该机车是MT机车(“否”)时,流程进行到步骤S052。如果在步骤S051中的确定结果表明该机车是CVT机车(“是”),流程进行到步骤S060,在步骤S060中确定CVT啮合确定标志F_ATNP是否为“1”。在步骤S060中确定结果表明CVT机车处于啮合(挂上离合器)(“否”)时,流程进行到步骤S060A。

    在步骤S060A中,通过基于开关返回标志F_VSWB的状态的确定来确定机车是否处于开关返回状态(在变速杆状态)。在它确定机车处于开关返回状态时(“是”)时,流程进行到步骤S085,在步骤S085中机车转换到“空转模式”,并完成控制。在“空转模式”中,发动机E保持运行。如果步骤S060A中的确定结果表明机车处于开关返回状态(“否”),则流程进行到步骤S053A。

    在步骤S060中确定齿轮处于N或P位置(“是”)时,流程进行到步骤S083,在步骤S083中确定发动机停止控制执行标志F_FCMG是否为“1”。如果在步骤S083中确定为“否”,则流程进行到在步骤S085中的“空转模式”并完成控制。在步骤S083中确定为“是”时,流程进行到步骤S084,在步骤S084中操作转换到“空转停止模式”并完成控制。在“空转停止模式”中,在某些情况下比如在机车停止时发动机E停止。

    在步骤S052中,确定中间位置(空挡)确定标志F_NSW是否为“1”。在步骤S052中确定为“是”时,即齿轮处于中间位置时,流程进行到如在附图7中所示的步骤S083。如果在步骤S052中的结果为“否”,即齿轮处于中间位置,则流程进行到步骤S053,在步骤S053中确定离合器连接确定标志F_CLSW是否为“1”。在结果为“是”表明离合器处于“脱开”状态时,流程进行到步骤S014。在步骤S053中的确定结果为“否”时,表明离合器处于“连接”状态,则流程进行到步骤S053A。

    在步骤S053A中,确定剩余电池电荷QBAT是否高于低速启动确定剩余电池电荷QBATJAM。在确定结果为“是”时,即剩余电池电荷QBAT高于低速启动确定剩余电池电荷QBATJAM,则流程进行到步骤S054。如果在步骤S053中的确定结果为“否”时,即剩余电池电荷QBAT低于低速启动确定剩余电池电荷QBATJAM,则流程进行到步骤S053B。

    在步骤S053B中,确定低速启动确定标志F_JAMST是否为“1”。这种低速启动确定标志F_JAMST是这样的一种标志:在机车以较低的速度行驶并没有加速时确定该标志为“1”。在步骤S053B中的确定结果为“是”时,即机车以较低的速度行驶,则流程进行到如在附图7中所示的步骤S083。如果在步骤S053B中的确定结果为“否”时,即机车不是很慢地行驶,则流程进行到步骤S054。即,在剩余电池电荷较低并且机车速度也较低时,确定司机不希望加速机车,并且机车应该运行在空转模式或者发动机停止模式以提高燃料消耗效率。

    在步骤S054中,确定IDLE确定标志F_THIALMG是否为“1”。在确定结果为“否”时,即在节流阀完全关闭时,流程进行到步骤S061。如果在步骤S054中的确定结果为“是”,即在节流阀没有完全关闭时,流程进行到步骤S054A,在步骤S054A中将在半啮合的离合器时用于判断的发动机速度增量标志F_NERGNUP设置为“0”,并且流程进行到步骤S055。注意,在下文中将描述这种在半啮合的离合器时用于判断的发动机速度增量标志F_NERGNUP。

    在步骤S055中,确定马达促进确定标志F_MAST是否为“1”。这种标志用于确定是否通过马达M促进发动机,并且在标志为“1”时,确定请求通过马达促进,而在标志为“0”时,确定不请求通过马达促进。注意,响应驾驶员所需的加速(比如它踩下加速踏板)、剩余电池电荷、进气通道压力和机车速度确定马达促进确定标志。

    在步骤S055中确定结果为“否”时,流程进行到步骤S061。在该确定结果为“是”时流程进行到步骤S056。

    在步骤S061中确定MT/CVT确定标志F_AT是否为“1”。如果确定结果为“否”,即如果期待能够该机车是MT机车,则流程进行到步骤S063。在步骤S061中的确定结果为“是”时,即该机车是CVT机车时,流程进行到步骤S062,在步骤S062中确定反转位置确定标志F_ATRP是否为“1”。在确定为“是”时,即齿轮处于反转位置时,流程进行到步骤S085,并且在确定为“否”时,即齿轮位置处于非反转位置时,流程进行到步骤S063。

    在步骤S056中,确定MT/CVT确定标志F_AT是否为“1”。如果确定结果为“否”表明该机车是MT机车,则流程进行到如在附图7中所示的步骤S058。

    在步骤S058中确定最终的电荷指令值REGENF是否小于“0”。在确定结果为“是”时,即该值小于0,则流程进行到步骤S059以执行“加速模式”并完成控制。

    在步骤S058的确定结果为“否”时,最终电荷指令值大于0,则完成控制。

    在步骤S056的确定结果为“是”时,即该机车为CVT机车,则流程进行到步骤S057,在步骤S057中确定刹车ON确定标志F_BKSW是否为“1”。在步骤S057中确定结果为“是”时,即刹车踩下,则流程进行到步骤S063。在步骤S057中确定结果为“否”时,表明刹车没有踩下,则流程进行到步骤S058。

    在步骤S063中,确定发动机机车速度是否为“0”。在确定结果为“是”时,表明机车速度为0,流程进行到如在附图7中所示的步骤S083。如果在步骤S063的确定结果为“否”,表明机车速度不为0,流程进行到步骤S064。

    在步骤S064中,确定发动机停止控制执行标志F_FCMG是否为“1”。在确定结果表明该标志为“0”(“否”)时,流程进行到如附图6所示的步骤S065。如果在步骤S064中的确定表明该标志为“1”(“是”)时,流程进行到如附图7所示的步骤S084。

    在附图6中所示的步骤S065中,确定强制变档REGEN释放确定处理延迟定时器TNRGN是否为“0”。在步骤S065中确定结果表明强制变档REGEN释放确定处理延迟定时器TNRGN是“0”(“是”)时,流程进行到步骤S066。在步骤S065中确定结果为“0”(“否”)时,流程进行到步骤S068。

    在步骤S066中,确定发动机旋转速度的变化速率DNE是否小于减去DNE的REGEN确定发动机旋转速度值#DNRGNCUT。在此,减去DNE的REGEN确定发动机旋转速度#DNRGNCUT是起根据发动机旋转速度NE的变化速率DNE确定是否减去发电量的标准作用的发动机旋转速度NE的变化速率DNE。

    在步骤S066中确定发动机旋转速度NE显著地减小(减速比)(“是”)时,流程进行到步骤S082。在步骤S082中,将在半啮合离合器时用于判断的发动机旋转速度增量标志F_NERGNUP设置为“1”,并且流程进行到如在附图7中所示的步骤S085。

    由于下述的原因提供在半啮合离合器时用于判断的发动机旋转速度增量标志F_NERGNUP。为了防止每次在半啮合时在发动机旋转速度NE变化时在步骤S70中的确定(下文描述)都出现发动机调速不均(hunting),在离合器处于半啮合时增加发动机旋转速度NE。为了更加清楚,提供了在半啮合离合器时用于判断的发动机旋转速度增量标志F_NERGNUP。

    在步骤S066中确定发动机旋转速度增加或发动机旋转速度降低减小(“否”)时,流程进行到步骤S067。

    在步骤S067中,确定MT/CVT确定标志F_AT是否为“1”。在步骤S067中确定结果表明该机车是MT机车(F_AT=0,“否”)时,流程进行到步骤S079。在步骤S067中确定结果表明该机车是CVT机车(F_AT=1,“是”)时,流程进行到步骤S068。

    在步骤S068中,确定半啮合离合器判断标志F_NGRHCL是否为“1”。在确定结果表明该机车是半啮合离合器状态(“是”)时,流程进行到步骤S082。在确定结果表明该机车不是半啮合离合器状态(“否”)时,流程进行到步骤S080。

    在步骤S080中,在先前的啮合位置NGR和当前的啮合位置NGR1之间进行比较,以确定啮合位置是否已经调高档。在啮合位置还没有调高档(“否”)时,步骤进行到步骤S082。相反,在啮合位置已经调高档(“是”)时,步骤进行到步骤S068。在机车处于半啮合离合器状态时,为了防止在徘徊模式中由于马达旋转引起离合器磨损,流程进行到步骤S082,此后将运行改变到空转模式。相反,由于在啮合位置已经从半离合器状态调高档时减小了发动机旋转速度,因此流程进行到步骤S082,此后变换到空转模式,并它不适合于实施徘徊发电。

    在步骤S068中,在半啮合离合器时用于判断的发动机旋转速度增量标志F_NERGNUP是否为“1”。在步骤S068中确定结果为“是”时,将该标志设置为“1”,即确定需要在半啮合离合器状态时增加发动机旋转速度,流程进行到步骤S081,在步骤S081中将防止发动机调速不均的增量旋转速度#DNERGNUP加入到为每个啮合位置设置的电池电荷的下限发动机旋转速度#NERGNLx并将用于充电下限的发动机旋转速度NERGNL设置为由此增加的值,流程进行到步骤S070。在步骤S068的确定结果表明标志被复位(=0)并且不需要增加发动机旋转速度(“否”),流程进行到步骤S069,其中发动机旋转速度下限NERGNL设置为为每个啮合位置设置的用于充电的发动机旋转速度#NERGNLx,并且流程进行到步骤S070。

    随后,在步骤S070中,确定发动机旋转速度NE是否低于电池电荷的发动机旋转速度下限NERGNL。在步骤S070中确定结果表明发动机旋转速度NE等于或小于电池电荷的发动机旋转速度下限NERGNL(NE≤NERGNL,“是”),流程进行到步骤S082。在步骤S70中的确定结果表明发动机旋转速度NE较高(NE>NERGNL,“否”),流程进行到在附图7中所示的步骤S072。在附图7中所示的步骤S070中,在机车速度VE和减速模式制动判断下限机车速度#VRGNBK之间进行比较。注意这种减速模式制动判断下限机车速度#VRGNBK具有滞后。

    在步骤S071中,在确定结果表明机车速度VE≤(减速模式制动判断下限机车速度#VRGNBK)(“是”)时,流程进行到步骤S074。在表明机车速度VE>减速模式制动判断下限机车速度#VRGNBK(“否”)时,流程进行到步骤S072。在步骤S072中,确定刹车ON确定标志F_BKSW是否为“1”。在步骤S072的确定结果表明刹车踩下(“是”)时,流程进行到步骤S073。在步骤S072的确定结果表明刹车没有踩下(“否”)时,流程进行到步骤S074。

    在步骤S073中,确定IDLE确定标志F_THIDLMG是否为“1”。在确定结果表明节流阀完全关闭(“否”)时,流程进行到步骤S078并完成控制。注意,在减速模式中执行通过马达M实施的再生制动。在步骤S073中的确定结果表明节流阀没有完全关闭(“是”)时,流程进行到步骤S074。

    在步骤S074中,确定减速燃料切断执行标志F_MADECFC是否为“1”。这种标志确定在机车速度较高时切断燃料供应。

    在步骤S074中确定结果表明燃料供应切断(“是”)时,流程进行到步骤S078。在步骤S074中确定结果表明燃料供应仍然继续(“否”)时,流程进行到步骤S076。

    在步骤S076中,确定汽缸暂停执行标志F_CSCND是否为“1”。这种汽缸暂停执行标志F_CSCND是后面在附图8中所设置的值的标志,在这个标志值为“1”时,所有的汽缸都暂停,而在这个标志值为“0”时,所有的汽缸都运行。

    在步骤S076中的确定结果表明汽缸暂停执行标志为“1”并且所有的汽缸都暂停(“是”)时,流程进行到步骤S059以将驱动模式改变到加速模式。在步骤S076中确定结果表明汽缸暂停执行标志为“0”并且所有的汽缸都运行(“否”)时,流程进行到步骤S077以将驱动模式改变到徘徊模式。在这种徘徊模式中,马达M并不旋转并且机车通过发动机行驶。在某些情况下,为进行再生操作运行马达或者作为对电池3进行充电的发电机运行该马达。

    [汽缸暂停执行确定]

    接着,基于在附图8中所示的流程图描述在附图2中的步骤S009中的汽缸暂停执行确定。这种汽缸暂停执行确定过程确定在减速还是低负载徘徊时执行所有的汽缸暂停驱动。实施这种确定过程以提高燃料消耗效率,由此在减速模式或加速模式中使用这个过程。

    在此,所有的汽缸暂停驱动意味着完全关闭所有汽缸的进气阀和排气阀。实际上,在基于在附图8(下文中描述)中所示的流程图确定执行汽缸暂停运行时,启动可变阀定时机构VT,如附图1所示,基于来自FIECU的信号关闭进气阀IV和排气阀EV两阀。

    在步骤S150中,确定发动机旋转速度NE是否在预定的范围内(NECSL<NE<NECSH)。在步骤S150中的确定结果表明发动机旋转速度在预定的范围(“是”)时,流程进行到步骤S151。在步骤S150中的确定结果表明发动机旋转速度在预定的范围之外(“否”)时,流程进行到步骤S156,在步骤S156中汽缸暂停执行标志F_CSCND设置为“0”,并完成控制。

    在步骤S151中,确定进气通道压力PBA是否在预定范围内。在步骤S151中的确定结果表明进气通道压力PBA在预定范围(“是”)时,流程进行到步骤S152。在步骤S151中的确定结果表明进气通道压力PBA在预定范围之外(“否”)时,流程进行到步骤S156。

    在步骤S152中时,确定机车速度VP是否在预定的范围(VPCSL<VP<VPCSH)。在步骤S152中的确定结果表明机车速度在预定的范围(VPCSL<VP<VPCSH)内时,流程进行到步骤S153。在机车速度在预定的范围之外(“否”)时,流程进行到步骤S156。

    在步骤S153中,确定节流阀开度TH是否在预定的范围(THCSL<TH<THSH)内。在步骤S153中的确定结果表明节流阀开度在预定的范围(“是”)内时,流程进行到步骤S154。在步骤S153中的确定结果表明节流阀开度在预定的范围之外(“是”)内时,流程进行到步骤S156。在节流阀开度降低时,估计机车减速。此外,可以使用在较低的开度范围下的节流阀开度的变化率ΔTH作为在机车模式正朝减速侧变化的情况下的一种情况。

    接着,在步骤S154中比较在制动主动力汽缸中的负压MPGA和所有的汽缸暂停执行制动主动力汽缸上限负压力#MPFCMG。在比较表明在制动主动力汽缸中的负压MPGA高于所有的汽缸暂停执行制动主动力汽缸上限负压力#MPFCMG,即在制动主动力汽缸中的负压MPGA接近大气压(MPGA≥#MPFCMG,“是”)时,流程进行到步骤S156。在步骤S154中的比较表明在制动主动力汽缸中的负压MPGA比所有的汽缸暂停执行制动主动力汽缸上限负压力#MPFCMG更低的负压侧(MPGA<#MPFCMG,“否”)时,流程进行到步骤S155。因为在制动主动力汽缸中的负压MPGA不够时执行所有的汽缸暂停运行的不可取的,因此设置这种状态。

    在步骤S155中,比较催化器件TCAT的温度和催化器件的最佳温度T0。在步骤S155中的比较结果表明催化器件TCAT的温度低于催化器件的最佳温度T0(TCAT≤T0,“否”)时,流程进行到步骤S156。如果在催化器件的温度不够高时执行所有的汽缸暂停运行,这是不可取的,这是因为由于废气或者新鲜空气都不在通道中流动而造成催化器件的温度进一步降低。在步骤S155中的确定催化器件TCAT的温度高于催化器件的最佳温度T0(TCAT>T0,“否”)时,流程进行到步骤S157,在步骤S157中汽缸暂停执行标志F_CSCND设置为“1”,并完成控制。

    即,仅在前述的步骤S150、步骤S151、步骤S152、步骤S153、步骤S154和步骤S155满足条件时允许执行汽缸暂停执行,并参考汽缸暂停执行标志F_CSCND执行控制。

    [减速模式]

    参考在附图9和10所示的流程图解释减速模式。步骤S300中,确定汽缸暂停执行标志F_CSCND是否设置为“1”。在确定结果表明正在执行汽缸暂停运行(“是”)时,流程进行到步骤S309。在确定结果表明没有执行汽缸暂停运行(“否”)时,流程进行到步骤S301。

    在步骤S301中,确定制动开关标志F_BKSW是否为“1”。在确定结果表明制动处于ON状态(“是”)时,流程进行到步骤S304,在步骤S304中通过检索REGENBR表获得MT机车以及CVT机车的减速再生计算值DECRGN,并且流程进行到步骤S305。在步骤S305中,基于平均消耗电流VELAVE通过检索#DRGBVEL表获得减速再生校正值DRGVEL,并且流程进行到步骤S404。

    在步骤S301的确定结果表明制动处于OFF状态(“否”)时,通过检索REGEN表获得MT机车以及CVT机车的减速再生计算值DECRGN,并且流程进行到步骤S303。在步骤S303中,基于平均消耗电流VELAVE通过检索#DRGVELN表获得减速再生校正值,并且流程进行到步骤S306。在此,引入平均消耗电流VELAVE以在12V辅助电池的电流消耗增加时稳定再生量。

    在步骤S036中,确定剩余的电池电荷QBAT是否高于预定的剩余电池电荷#QBCRSR。在确定结果表明剩余的电池电荷QBAT高于预定的剩余电池电荷#QBCRSR(“是”)时,流程进行到步骤S307。相反,在确定结果表明剩余的电池电荷QBT低于预定的剩余电池电荷#QBCRSR(“否”)时,流程进行到如附图10所示的步骤S404。

    在步骤S307中,确定机车速度VP是否高于预定的机车速度#VRSMS。在确定结果表明机车速度VP高于预定的机车速度#VRSMS(“是”)时,流程进行到步骤S308。在确定结果表明机车速度VP低于预定的机车速度#VRSMS(“否”)时,流程进行到如在附图10中所示的步骤S404。注意前述的预定的剩余电池电荷#QBCRSRH和预定的机车速度#VRSMS都具有滞后。

    在步骤S308中,通过将减速再生计算值DECRGN乘以系数#KRSMS得到新的减速再生计算值DECRGN,并且流程进行到在附图10中所示的步骤S404。即,在步骤S306中确定还有一定程度的剩余电池电荷QBT时,以及在步骤S307中确定机车速度较高时,如果再生制动较高则机车的驾驶员会感觉到机车正在减速。因此驾驶员踩下刹车踏板,发动机调速不均就可能发生。通过防止上述的发动机调速不均可以实施通过乘以系数#KRSMS来减小减速再生计算值DECRGN的上述的校正。

    在步骤S300中的确定结果表明正在执行汽缸暂停运行(“是”),在流程进行到步骤S309。在步骤S309中,确定剩余电池电荷QBAT是否高于暂停汽缸再生执行上限剩余电荷#QBATRCS。在确定结果表明剩余电池电荷QBAT高于暂停汽缸再生执行上限剩余电荷#QBATRCS(“是”)时,流程进行到步骤S301。在确定结果表明剩余电池电荷QBAT低于暂停汽缸再生执行上限剩余电荷#QBATRCS(“否”)时,流程进行到步骤S310。

    如上文所述,执行控制以确保在执行汽缸暂停运行的情况下的再生量高于在不执行汽缸暂停运行的情况下的再生量。因此,通过禁止进行步骤S301而执行汽缸暂停运行而提供限制以防止对电池进行过充。

    在步骤S310中,确定制动开关标志F_BKSW是否为“1”。在确定结果表明制动处于ON状态(“是”)时,流程进行到步骤S313,在步骤S313中通过检索#REGENBRCS表来获得MT机车和CVT机车的减速再生计算值DECRGN,并且流程进行到步骤S314。注意,通过检索#REGENBRCS表而获得的减速再生计算值DECRGN相对于通过检索减速再生计算DECRGNBR表而获得的减速再生计算值DECRGN递增。

    在步骤S314中,通过检索#DRGBVEL表基于平均消耗电流VELAVE而获得减速再生校正值DEGVEL,并且流程进行到步骤S404。

    在步骤S310中的确定结果表示制动处于OFF状态(“否”),则流程进行到步骤S311,在步骤S311中MT机车和CVT机车的减速再生计算值DECRGN都通过检索#REGENCS表而获得,并且流程进一步进行到步骤S312。注意,通过检索#REGENCS表获得的MT机车和CVT机车的减速再生计算值DECRGN相对于在步骤S302中获得的减速再生计算值DECRGN递增。在步骤S312中,通过检索#DRGVELN表基于平均消耗电流VALAVE获得减速再生校正值DRGVEL,并且流程进行到步骤S315。

    在步骤S315中,确定剩余电池电荷QBAT是否高于预定的剩余电池电荷#QBCRSR。在确定剩余电池电荷QBAT高于预定的剩余电池电荷#QBCRSRH(“是”),流程进行到步骤S316。在确定剩余电池电荷QBAT低于预定的剩余电池电荷#QBCRSRH(“否”),流程进行到如附图10所示的步骤S404。

    在步骤S316中,确定机车速度VP是否高于预定的机车速度#VRSMS。在确定结果表明机车速度VP高于预定的机车速度#VERMS(“是”)时,流程进行到步骤S317。在确定结果表明机车速度VP低于预定的机车速度#VRSMS(“否”)时,流程进行到如在附图10中所示的步骤S404。注意,前述的预定的剩余电池电荷#QBCRSRH和前述的预定的机车速度#VRSMS都分别具有滞后。

    在步骤S317中,将减速再生计算值DECRGN设置为通过将原始的减速再生计算值DECRGN乘以系数#KRSMS获得的新的减速再生计算值DECRGN,并且流程进行到在附图10中所示的步骤S404。即,如上文所描述,在步骤S315中已经确定在电池中仍然保持一定程度的剩余电荷时并且在步骤S316中已经确定机车速度较高时,再生制动较高则机车的驾驶员会感觉到机车正在减速。因此驾驶员踩下刹车踏板,发动机调速不均就可能发生。通过在上述的步骤S317中乘的系数#KRSMS将减速再生计算值DECRGN减小以防止机车出现发动机调速不均。

    注意,在步骤S302中使用的#REGEN表、在步骤S304中使用的#REGENBR表、在步骤S311中使用的#REGENCS表和在步骤S313中使用的#REGENBRCS表具有对应于相应的啮合位置的相应的表。

    在步骤S404中,确定确定机车速度VP是否高于预定的机车速度#VPRGELL(例如,20km/h)。在机车速度VP高于预定的机车速度#VPRGELL(“是”)时,流程进行到步骤S405。相反,在机车速度VP低于预定的机车速度#VPRGELL(“否”)时,流程进行到步骤S408。

    在步骤S405中,确定机车速度VP是否低于预定的机车速度#VPRGELH(例如,90km/h)。在机车速度VP低于预定的机车速度#VPRGELH(“是”)时,流程进行到步骤S406。相反,在机车速度VP高于预定的机车速度#VPRGELH(“否”)时,流程进行到步骤S408。在步骤S406中,确定发动机旋转速度NE是否高于预定值#NPRGELL。在发动机旋转速度NE高于预定值#NPRGELL(“是”)时,流程进行到步骤S407。相反,在发动机旋转速度NE低于预定值#NPRGELL(“否”)时,流程进行到步骤S408。

    在步骤S407中,将减速再生校正量DRGVEL加入到减速再生计算值DECRGN中,并且流程进行到步骤S408。在12V的辅助电池的电流消耗较高时,增加给电池3的再生量以由此确保电池电荷的状态。

    在步骤S408中,确定能量存储区D标志F_ESZONED是否为“1”。在剩余电池电荷处于D区中(“是”)时,流程进行到步骤S409,在步骤S409中确定减速再生允许标志F_DECRGN是否为“1”。注意D区意味着电池的剩余电荷在80%至100%的范围中。

    在步骤S409中的确定结果表明不允许减速再生运行(“否”)时,流程进行到步骤S415,在步骤S415中将减速再生最终计算值DECRGNF设置为“0”,并且在步骤S416中将减速再生允许标志F_DECRGN设置为“0”。

    此外,在步骤S426中,减速再生最终计算值DECRGNF替代最终电荷指令值REGENF,在步骤S427中,最终促进指令值ASTPWR设置为“0”并且流程返回。

    在步骤S409的确定结果表明允许减速再生运行(“是”)时,在步骤S410中确定先前的模式是否已经是减速模式。在先前的模式不是减速模式(“否”)时,流程进行到步骤S415。在步骤410中确定先前的模式是减速模式(“是”)时,流程进行到步骤S411,在步骤S411中确定逐减更新定时器TDECRND是否为“0”。

    在步骤S411中,在已经确定了逐减更新定时器TDECRND不是“0”(“否”)时,在步骤S425中将减速再生标志F_DECRGN设置为“1”,流程进行到步骤S426。

    在步骤S411中已经确定了逐减更新定时器TDECRND是“0”(“是”)时,流程进行到步骤S412,在步骤S412中将逐减更新定时器TDECRND设置为预定值#TMDECRND,流程进行到步骤S413。在步骤S413中,从减速再生最终计算值DECRGNF中逐渐地减去减项#DDECRND。在随后的步骤S414中,在减速再生最终计算值DECRGNF变为小于“0”(“是”)时,流程进行到步骤S415。在减速再生最终计算值DECRGNF高于“0”(“否”)时,流程进行到步骤S425。

    在步骤S408中,确定能量存储区D标志F_ESZONED是否为“1”,如果确定结果表明能量存储区不在D区(“否”),在流程进行到步骤S417。

    在步骤S417,确定逐减更新定时器TDECRGN是否为“0”。在步骤S417的确定结果表明逐减更新定时器TDECRGN为“0”(“是”)时,流程进行到步骤S418。在步骤S417的确定结果表明逐减更新定时器TDECRGN不是“0”(“否”)时,流程进行到步骤S425。

    在步骤S418中,将逐减更新定时器TDECRGN设置为预定值#TMDECRGN。在步骤S419中,确定减速再生计算值DECRGN是否高于减速再生最终计算值DECRGNF。在步骤S419的确定结果表明结果为“是”时,流程进行到步骤S423,在步骤S423中逐加量#DDERNP逐步加入到减速再生最终计算值DECRGNF中,并且在步骤S424中,再次确定减速再生计算值DECRGN是否高于减速再生最终计算值DECRGNF。在已经确定减速再生计算值DECRGN高于减速再生最终计算值DECRGNF(“是”)时,流程进行到步骤S425。

    在已经确定减速再生计算值DECRGN低于减速再生最终计算值DECRGNF(“否”)时,流程进行到步骤S422,在步骤S422中减速再生最终计算值DECRGNF替代减速再生计算值DECRGN,流程进行到步骤S425。

    在步骤S419的确定结果表明结果为“否”时,流程进行到步骤S420,在步骤S420中从减速再生最终计算值DECRGNF中减去逐减量#DDECRNM,并且在步骤S421中,确定减速再生最终计算值DECRGNF是否高于减速再生计算值DECRGN。在步骤S421的确定结果表明减速再生计算值DECRGNF高于减速再生最终计算值DECRGNF(“否”)时,流程进行到步骤S422。在步骤S421的确定结果表明减速再生最终计算值DECRGNF高于减速再生计算值DECRGN(“是”),流程进行到步骤S425。

    注意,在减速再生运行的过程中在驾驶员踩下加速器踏板时,机车的驱动模式转换到加速模式(如在附图5中的步骤S055所示)。如果在加速模式中驾驶员启动发动机,则降低了燃料消耗效率。在这种情况下,切断燃料并仅通过马达M驱动机车以提高燃料消耗效率。在下文中描述加速模式。

    [加速模式]

    参考在附图11中所示的流程图描述加速模式。

    在步骤S500中,确定机车是否处于加速(促进)模式。在机车没有处于加速模式(“否”)时,流程进行到步骤S501,在步骤S501将最终促进指令值ASTPWRF设置为“0”,并且流程进一步进行到步骤S503。

    在步骤S500的确定结果表明机车处于加速(促进)模式时,流程进行到步骤S502,在步骤S502将普通促进最终计算值ACCASTF替代最终促进指令值ASTPWRF,并且流程进行到步骤S503。

    在步骤S503中,执行普通促进计算处理。在随后的步骤S504中,执行马达输出计算处理,流程进行到步骤S505。

    在步骤S505中,确定汽缸暂停执行标志F_CSCND是否为“1”。如附图8所描述,在满足一定的条件下这种汽缸暂停执行标志F_CSCND转换为“1”。

    在步骤S505的确定结果表明执行汽缸暂停运行(“是”)时,流程进行到步骤S506。如果确定结果表明不执行汽缸暂停运行(“否”)时,流程进行到步骤S509。在步骤S509中,最终促进指令值ASTPWRF替代普通促进最终计算值ACCASTF。

    在步骤S506中,燃料切断标志F_FC设置为“1”以通过切断燃料而停止发动机,在步骤S507中,最终促进指令值ASTPWRF替代在步骤S504中获得的马达输出最终计算值PMOTF。在步骤S508中,机车处于纯马达驱动促进状态,在这种状态下机车仅通过马达驱动行驶而发动机停止,流程进行到步骤S511。

    在步骤S509中,在将最终促进指令值ASTPWRF设置为普通促进最终计算值ACCASTF,流程进行到步骤S510,在步骤S510中机车处于普通促进状态,在这种状态下通过马达促进由发动机进行的驱动,流程进行到步骤S511。

    随后,在步骤S511中,通过检索一个表获得促进量上限值ASTVHG。因此,在机车速度增加到马达促进不再需要的更高的区域时,促进量逐渐减小,这在能量管理方面比较有利。

    在步骤S512中,确定最终促进指令值ASTPWRF是否高于促进量上限值ASTVHG,以及在确定结果为“是”时,流程进行到步骤S513,在步骤S513中将促进量上限值ASTVHG设置为最终促进指令值ASTPWRF,在步骤S514中,将最终发电量设置为“0”,流程返回。在步骤S514的确定结果为“否”时,流程进行到步骤S514。

    因此,在仅通过马达驱动机车时,执行汽缸暂停运行,以便切断燃料以提高燃料消耗效率。

    [马达输出计算处理]

    下文基于在附图12中所示的流程图描述在附图11中所示的在步骤S504中进行的“马达输出计算处理。

    在步骤S600中,确定MT/CVT确定标志F_AT。在步骤S600中已经确定机车是MT机车(F_AT=0,“否”)时,流程进行到步骤S601。在步骤S601中,通过检索用于MT机车的映射图获得从发动机旋转速度NE和节流阀开度TH两者中指定的马达输出#PMOTM。马达输出PMOT设置为马达输出值#PMOTM和流程进行到步骤S603。注意,这种映射图包括用于相应的啮合位置的值。

    在步骤S600的确定结果表明机车是CVT机车(F_AT=1,“是”)时,流程进行到步骤S602。在步骤S602中,通过检索用于CVT机车的映射图获得从机车速度VP和节流阀开度TH两者中指定的马达输出#PMOTC。注意,这种映射图也包括用于相应的啮合位置的值。

    在步骤S603中,确定逐减更新定时器TPURMOT是否为“0”。在逐减更新定时器TPURMOT是“0”(“是”)时,流程进行到步骤S604。在步骤S603中逐减更新定时器TPURMOT不是“0”(“否”)时,流程返回。

    在步骤S604中,将逐减更新定时器TPURMOT设置为预定值#TMPURMOTT。在步骤S605中确定马达输出计算值PMOT是否高于马达输出最终计算值PMOTF。

    在步骤S605的确定结果表明“是”时,将逐加量#DPMOTP逐渐加入到马达输出最终计算值PMOTF中,在步骤S610中,再次确定马达输出计算值PMOT是否高于马达输出最终计算值PMOTF。

    在步骤S610的确定结果表明马达输出计算值PMOT高于马达输出最终计算值PMOTF(“是”)时,流程返回。

    在步骤S610的确定结果表明马达输出计算值PMOT低于马达输出最终计算值PMOTF(“否”)时,流程进行到步骤S609,在步骤S609中将马达输出计算值PMOT设置为马达输出最终计算值PMOTF,流程返回。

    在步骤S605的确定结果表明“否”时,流程进行到步骤S607,在步骤S607中从马达输出最终计算值PMOTF中逐渐减去逐减量#DPMOTP,在步骤S608中,再次确定马达输出计算值PMOT是否低于马达输出最终计算值PMOTF。

    在步骤S608的确定结果表明马达输出计算值PMOT低于马达输出最终计算值PMOTF(“是”)时,流程返回。在步骤S608的确定结果表明马达输出计算值PMOT高于马达输出最终计算值PMOTF(“否”)时,流程进行到步骤S609。

    根据上述的实施例,由于所有的汽缸暂停运行允许减小发动机E的泵送损失,并且在本发明中可以减小阀齿轮系统的摩擦,而不切断动力传送,与在发动机E和马达M之间提供离合器的常规情况一样,本发明显著地增加了再生量,并改善了燃料消耗效率而不造成在动力传输系统中的任何较大的效率下降。

    在附图2中所示的步骤S009中已经确定执行所有的汽缸暂停运行时和在所有的汽缸暂停运行的执行的过程中,在附图9所示的步骤S311中可以固定再生能量的量高于在附图9所示的步骤S302中获得的普通再生能量,以使通过在所有的汽缸暂停运行过程中获得的再生功率的增加量可以提高燃料消耗效率并增加通过马达提供的促进频率和促进功率。

    此外,如附图8所示,在制动主动力汽缸中的负压MPGA高于对应于大气压附近的压力的阈值MPFCMG时(步骤S154),通过禁止所有的汽缸暂停运行可以优选保持在制动主动力汽缸的负压,因此所有的汽缸暂停运行对制动系统没有不良的影响。

    此外,如附图8所示,在催化器件的温度TCAT低于催化器件最佳温度T0时(步骤S0155),通过禁止所有的汽缸暂停运行的所有的汽缸驱动操作可以运行发动机(步骤S156)以增加催化器件的温度TCAT。催化器件的温度由此可以快速地增加,并可以实现废气的正确控制。

    如上文所解释,与在进气阀和排气阀都打开的状态相比,在通过全部关闭进气阀和排气阀两者提供的所有的汽缸暂停状态下,可以进一步减小包括气流阻抗的机械损失。此外,在所有的汽缸暂停运行过程中,虽然在活塞朝压缩侧运动时产生了负载,但是在活塞朝膨胀侧运动时这种负载运行以提升活塞。因此,在朝压缩运动过程中产生的负载可以有效地被利用并减小由负载引起的能量损失。

    在通过关闭进气阀和排气阀两者实施的所有的汽缸暂停运行中,可以阻挡新鲜空气的进入,这就导致防止了催化器件和A/F传感器的温度下降并对废气执行正确的控制。因此,如上文所述,所有的汽缸暂停运行可以在对废气执行正确的控制的同时显著地提高燃料消耗效率,并且不会极大地降低动力传输系统的效率。

    此外,在减速再生过程中,如果驾驶员踩下加速器踏板,则机车转换到加速模式,而如果发动机以加速模式启动,则燃料消耗率变差。为了防止燃料消耗效率变差,本发明提供了在附图11中所示的在步骤S506中切断燃料的过程以仅通过马达带动机车行进,如在附图11中的步骤S508所示。

    接着,参考附图15至17描述本发明的第二实施例。

    在第二实施例中,四个汽缸中的一个汽缸不实施汽缸暂停运行,而其它三个汽缸都是能够实施汽缸暂停运行的汽缸。注意,能够执行汽缸暂停运行的汽缸的数量并不受限制,该数量可以超过全部的汽缸的一半。

    因此,第二实施例的其它结构与第一实施例的结构相同,在附图2至12中所示的处理过程也都相同,因此相同的部件以相同的参考标号表示,在此省去对它们的描述。

    在附图15和16中,发动机E包括三个汽缸,每个汽缸在进气侧和排气侧上都具有可变阀定时机构VT(与第一实施例相同)以执行汽缸暂停运行,以及发动机E还包括不执行汽缸暂停运行的一个常规汽缸。

    在附图15中,参考标号70表示油泵,71表示滑阀,以及这些油泵70和滑阀71都用于给可变阀定时机构VT输送油压。滑阀71连接到油泵70的排气侧。滑阀71的汽缸暂停运行侧通道72连接到上述的摇臂轴62的油压通道59b,滑阀71 I的汽缸暂停释放侧通道73连接到油压通道59b。注意,油压通道59a和油压通道59b彼此通过分隔部分S确定(参见附图14)。

    POIL传感器74连接到汽缸暂停释放侧通道73。POIL传感器74检测汽缸暂停释放侧通道73的油压,在执行汽缸暂停运行时该油压变低,而在机车正常驱动时变高。

    如附图16所示,为每个汽缸提供燃料喷射阀75,每个燃料喷射阀75连接到FIECU 11。每个汽缸具有爆震(knock)传感器76,该爆震传感器76包括可变阀定时机构,并且每个爆震传感器76用于检测在汽缸中的熄火。

    在此,注意滑阀71设置在距离不执行汽缸暂停运行的汽缸的最外的分离的位置。注意,参考符号T/C表示时序链,参考标号74表示POIL传感器,以及77表示节流阀。

    基于附图17中所示的流程图描述在通过爆震传感器76检测到异常的情况下燃料供应控制操作。

    形成流程图以在爆震传感器76检测到汽缸熄火时执行控制操作。在控制操作的目的是在检测到能够执行汽缸暂停运行的汽缸的可变阀定时机构VT出现异常时通过不执行汽缸暂停运行的常规汽缸维持发动机的驱动力以及切断向能够执行汽缸暂停运行的汽缸的燃料供应。以预定的周期重复如下的操作。

    在步骤S701中,监测爆震传感器信号,流程进行到步骤S702。在上述的监测过程中检测由销钉57b和释放销钉57b的故障引起的熄火。在步骤S702中,基于在步骤S701中的监测结果确定可变阀定时机构VT是否产生了异常。在确定结果是“是”时,流程进行到步骤S706。在确定结果是“否”时,流程进行到步骤S703。

    在步骤S706中,确定是否所有的(三个)汽缸都是异常的。如果确定结果是“是”,则流程进行到步骤S707,在步骤S707中切断给所有的汽缸的燃料供应,并重复前述的处理。在步骤S706的确定结果是“否”时,流程进行到步骤S708,在步骤S708中给检测为异常的汽缸切断燃料供应,并重复前述的处理。

    在步骤S703中,监测POIL传感器信号,流程进行到步骤S704。在步骤S703中可以确定汽缸暂停侧通道72和汽缸暂停释放侧通道73的压力状态是否正常。接着,在步骤S704中,基于监测结果确定滑阀71是否正常。在确定结果是“是”时,流程进行到步骤S707。在步骤S704的确定结果是“否”时,流程进行到步骤S705,并重复上述的处理。

    因此,在第二实施例中,与第一实施例类似,由于可以极大地减小发动机的泵送损失和阀动装置系统的摩擦,因此通过增加再生量可以显著地提高燃料消耗效率而不造成动力传输系统效率的较大降低。此外,可以将马达实施的促进频率和促进量增加到在所有的汽缸暂停驱动中获得的再生能量的量。

    此外,由于本实施例的发动机包括一个不执行汽缸暂停运行的常规汽缸,它是四个汽缸中的一个,因此在可变阀定时机构VT出现异常时可以至少保持最小的驱动力并增加机车的安全性。

    此外,由于所有的汽缸的可变阀定时机构VT或滑阀71出现异常时可以切断对能够执行汽缸暂停运行的所有的汽缸的燃料供应;以及由于在一部分可变阀定时机构VT出现异常时可以切断对能够执行汽缸暂停运行的一部分的汽缸的燃料供应,因此不仅可以提高燃料消耗效率而且在汽缸从异常状态恢复时通过防止在燃烧室的下游的燃料的燃烧还可以保护催化剂。

    此外,由于滑阀71设置在距离常规汽缸最外的位置的位置上,因此具有液压型可变阀定时机构VT的汽缸可以设置在对油压的响应较高的地方,这可以使可变阀定时机构的操作延迟最小并恢复响应速度。

    本发明并不限于上述的实施例,通过各种参数都可以执行汽缸暂停运行:比如剩余电池电荷、电池温度、发动机水温、指示驾驶员将要使机车减速的制动开关S4、制动油压、踩下制动的压力和ABS系统打滑信号。

    在上述的实施例中,在每个汽缸的进气阀和排气阀都关闭的同时执行汽缸暂停运行的情况下进行解释。但是,在仅仅进气阀关闭或者仅仅排气阀关闭的同时也可以执行汽缸暂停运行。上述的运行还可以简化汽缸系统的结构。在每个汽缸的进气阀都关闭的同时执行汽缸暂停运行时,因为没有新鲜空气进入燃烧室因此可以使在燃烧室中的温度下降最小。相反,在仅仅关闭每个汽缸的排气阀的同时执行汽缸暂停运行时,由于新鲜空气输送到排气通道的下游的催化剂中因此可以使催化剂性能下降最小。此外,可变阀定时机构不仅执行汽缸的进气阀和排气阀的打开和关闭,而且还线性地控制升量,因此可以控制恢复能量的目标量并且可以控制再生量。

    用于汽缸暂停运行的汽缸的数量并不受限制,但优选多于一个。

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一种具有作为机车的驱动源的发动机和马达的混合机车的控制装置,在减速时该控制装置停止给发动机供应燃料并通过再生制动产生能量。发动机是汽缸暂停型发动机并且能够在所有的汽缸都在运行的所有的汽缸驱动状态和至少一个汽缸暂停的汽缸暂停驱动状态之间进行切换,该混合机车的控制装置包括汽缸暂停状态确定装置和再生量补充装置,该汽缸暂停状态确定装置用于确定该发动机是否处于所有的汽缸驱动状态或者处于汽缸暂停驱动状态,该再。

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