CN101316748B - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现极好的加速响应并且能够降低泵气损失的混合动力车辆。当发出发动机燃烧停止请求时，通过执行停止供油操作并通过以将发动机的转速控制到预定转速NE1的方式控制发电机的速度，从而使发动机联动旋转。在联动旋转期间，进气门和排气门保持在其完全闭合的位置。

Description

混合动力车辆 

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆，其具有作为驱动源的发动机和电动机。 

背景技术

已知一种用于柴油混合动力车辆的设备，当车辆启动时，所述设备使用电动机驱动车辆并且接合离合器以使柴油发动机联动旋转(例如参见下面的专利文献1)。通过在柴油发动机的联动旋转期间闭合排气门，这种设备能够进一步改善暖机性能。 

[专利文献1]JP-A-2004-324442 

发明内容

本发明要解决的问题 

在减速或低载荷行驶时，通过执行停止供油操作以使发动机内的燃烧停止并且通过使用电动机来驱动车辆，能够改善燃料消耗。但是，当发动机重新启动时，发动机速度不会快速升高，从而可能导致差的加速响应。 

另外，如上述设备中，在基于电动机的行驶期间闭合排气门会由于气体经由进气门在进气通路和气缸之间流动而产生泵气损失。因此必需增大电动机的输出，从而蓄电池中的电量消耗也会增大。 

本发明正是为了解决上述问题而做出的。本发明的目的是提供一种混合动力车辆，其能够实现极好的加速响应并且能够减少泵气损失。解决问题的手段 

本发明的第一方面是一种混合动力车辆，其包括发动机以及作为其 它驱动装置的发电机或电动机，所述发动机以及所述发电机或电动机作为驱动源，所述混合动力车辆包括：发动机旋转控制装置，其用于在所述发动机内的燃烧停止时使所述发动机以预定速度旋转；可变气门机构，其能够改变每个气缸的进气门和排气门的气门开启特性；可变气门机构控制装置，其用于当所述发动机旋转控制装置在所述发动机内的燃烧停止时使所述发动机旋转的同时控制所述可变气门机构以保持至少一个气缸的所述进气门和排气门闭合；以及燃烧启动控制装置，其用于在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的同时启动所述发动机内的燃烧。 

本发明的第二方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，其中所述发动机旋转控制装置通过根据所述车辆行驶时的车轮速度控制发电机的速度来使所述发动机以所述预定速度旋转。 

本发明的第三方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，其中所述可变气门机构控制装置以在将所述进气门和排气门保持闭合之前减小进入到所述气缸内的进气量的方式控制所述进气门的气门开启特性。 

本发明的第四方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，其中所述可变气门机构包括通过驱动电动机能够改变多个气缸的排气门的气门开启特性的第一可变气门机构，并且所述可变气门机构控制装置以使排气门能够保持闭合的气缸的个数达到最大的方式驱动所述第一可变气门机构的电动机。 

本发明的第五方面是如本发明第四方面所述的混合动力车辆，其中所述可变气门机构控制装置以将排气门保持打开的气缸的排气门保持在最大升程位置的方式驱动所述第一可变气门机构的电动机。 

本发明的第六方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，进一步包括混合气保持装置，其用于通过在所述进气门和排气门停止前将混合气吸入到所述气缸内并且禁止对混合气进行点火来保持所述气缸内的混合气，其中在所述混合气保持装置将所述混合气保持在所述气缸内的情况下，所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转，并且所述燃烧启动控制装置点燃保持在所述气缸内的混合气。 

本发明的第七方面是如本发明第六方面所述的混合动力车辆，进一步包括：暖机状态检测装置，其用于检测所述发动机的暖机状态；以及 保持气缸个数改变装置，其用于根据由所述暖机状态检测装置所检测到的暖机状态改变其中的所述混合气由所述混合气保持装置所保持的气缸的个数。 

本发明的第八方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，进一步包括：旋转必要性预测装置，其用于预测当所述发动机内的燃烧停止时使所述发动机以所述预定速度旋转的必要性；以及切换控制装置，其用于根据由所述旋转必要性预测装置所预测到的必要性在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的模式和所述发动机旋转控制装置不使所述发动机旋转的模式之间进行切换。 

本发明的第九方面是如本发明第八方面所述的混合动力车辆，其中所述旋转必要性预测装置包括用于接收导航信息的导航信息接收装置，并且基于所述导航信息预测所述必要性。 

本发明的第十方面是如本发明第八方面所述的混合动力车辆，其中所述旋转必要性预测装置包括用于计算蓄电池电压的减少量的蓄电池电压减少量计算装置，并且基于所述减少量预测所述必要性。 

本发明的第十一方面是如本发明第一方面所述的混合动力车辆，进一步包括：接收驾驶员请求的接收装置，其用于接收确定当所述发动机内的燃烧停止时所述发动机是否以所述预定速度旋转的驾驶员的请求；以及切换控制装置，其用于根据由所述接收驾驶员请求的接收装置所接收到的请求在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的模式和所述发动机旋转控制装置不使所述发动机旋转的模式之间进行切换。 

发明的有益效果 

根据本发明的第一方面，通过当发动机内的燃烧停止时使发动机以预定速度旋转，以及通过当发动机旋转时启动发动机内的燃烧，能够使发动机速度快速地升高，从而能够使得加速响应得到改善。另外，通过在当发动机内的燃烧停止时使发动机旋转的同时保持进气门和排气门闭合，可以降低泵气损失。 

根据本发明的第二方面，通过根据车轮速度控制发电机的速度，能够以使得发动机的速度变为预定速度的方式控制发动机，其中在预定速度时，可以达到极好的发动机启动性能，并且产生的摩擦较少。 

根据本发明的第三方面，通过在减小进入到气缸内的进气量之后保持进气门和排气门闭合，能够充分地减小压缩扭矩变化。 

根据本发明的第四方面，通过使排气门保持闭合的气缸的个数最大，即使在使用第一可变气门机构时，也能够降低泵气损失。 

根据本发明的第五方面，通过使用第一可变气门机构，排气门保持打开的气缸的排气门保持在最大升程位置。从而能够使泵气损失最小。 

根据本发明的第六方面，由于保持在气缸内的混合气被点燃从而开始燃烧，所以能够较早地执行点火。因而能够进一步改善加速响应。此外，通过在将混合气保持在气缸内的情况下使发动机旋转，有利于混合气的雾化，并且能够升高混合气的温度。因此能够改善发动机的启动性能。 

根据本发明的第七方面，根据发动机的暖机状态改变保持混合气的气缸的个数能够充分地平衡发动机启动性能的改善和输出扭矩的改善之间的协调。 

根据本发明的第八方面，根据由旋转必要性预测装置所预测到的必要性，控制得以在发动机旋转控制装置使发动机旋转的模式和发动机旋转装置不使发动机旋转的模式之间进行切换。因此，当必要性高时，通过使用发动机旋转控制装置使发动机旋转能够实现极好的加速响应。另一方面，当必要性低时，发动机旋转控制装置不使发动机旋转，从而能够改善燃料消耗。从而可以充分地平衡加速性能的改善和燃料消耗的改善之间的协调。 

根据本发明的第九方面，因为使用发动机旋转控制装置使发动机旋转的必要性是基于导航信息预测的，所以能够以准确的方式预测该必要性。 

根据本发明的第十方面，因为使用发动机旋转控制装置使发动机旋转的必要性是基于蓄电池电压的减少量预测的，所以能够以准确的方式预测该必要性。 

根据本发明的第十一方面，根据确定当发动机内的燃烧停止时发动机是否以预定速度旋转的驾驶员的请求，控制得以在发动机旋转控制装置使发动机旋转的模式和发动机旋转控制装置不使发动机旋转的模式 之间进行切换。因此，当没有发出使发动机旋转的请求时，发动机旋转控制装置不使发动机旋转，从而能够改善燃料消耗。因而可以充分地平衡加速响应的改善和燃料消耗的改善之间的协调。 

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施方式的系统的配置的示意图； 

图2是示出图1中所示混合动力车辆内驱动机构的主要部分的配置的立体图； 

图3是示出图1中所示发动机1的配置的图； 

图4是示出图3中所示可变气门机构的配置的立体图； 

图5是示出图4中所示第一凸轮轴58的从其轴向观察的图； 

图6是示出由图4中所示可变气门机构50改变的气门开启特性的示例的图； 

图7是示出当发动机的速度降低到零时动力分配机构的运动的列线图； 

图8是示出第一实施方式中动力分配机构的运动的图； 

图9是示出体积效率和压缩扭矩变化之间的关系的列线图； 

图10是示出第一实施方式中发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图11是示出第一实施方式中在重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图12是示出第一实施方式中在重新启动时发动机速度和发动机输出的升高的图； 

图13是示出第一实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图14是示出第二实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图15是示出第二实施方式的第一变型中由电子控制单元70执行的 程序的流程图； 

图16是示出第二实施方式的第二变型中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图17是示出第三实施方式中置于排气门侧的可变气门机构50C的示意图； 

图18是示出图17中所示的排气凸轮轴的从其轴向观察的图； 

图19是示出第二实施方式中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图20是示出第三实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图21是示出第四实施方式中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图22是示出第四实施方式中在重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图23是示出第四实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图24是示出第四实施方式的变型中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图25是示出第五实施方式中在重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图； 

图26是示出第五实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图； 

图27是示出第六实施方式中在重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图；并且 

图28是示出第六实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。 

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施方式。在所有附图中相同的元件使用相同的附图标记，并且省略了其重复的说明。 

第一实施方式 

[系统配置] 

图1是示出根据本发明第一实施方式的系统的配置的示意图。根据第一实施方式的系统是混合动力车辆。 

图1中所示的混合动力车辆包括作为驱动源的发动机1。发动机1具有多个气缸2。如图1中所示，例如发动机1是直列四缸汽油发动机。 

第一实施方式的混合动力车辆包括三轴式动力分配机构4。动力分配机构4是行星齿轮机构，这将在后面进行说明。动力分配机构4不仅连接到发动机1而且还连接到作为其它驱动源的电动机/发电机(后面称其为“发电机”)6以及电动机/发电机(后面称其为“电动机”)10。动力分配机构4还连接到减速器8。然后减速器8连接到车轮12的旋转轴14。车轮12设置有车轮速度传感器13。车轮速度传感器13检测车轮12的速度或转速。 

发电机6和电动机10连接到共用逆变器15。逆变器15连接到升压变换器16，然后升压变换器16连接到蓄电池17。升压变换器16将蓄电池17的电压(例如直流201.6V)变换成高压(例如直流500V)。逆变器15将由升压变换器16升压的直流高压变换成交流电压(例如交流500V)。发电机6和电动机10经由逆变器15和升压变换器16向蓄电池17供应电和从蓄电池17接收电。 

本实施方式的混合动力车辆进一步包括作为控制装置的ECU(电子控制单元)70。电子控制单元70连接到发动机1、动力分配机构4、发电机6、减速器8、电动机10、车轮速度传感器13、逆变器15、升压变换器16、蓄电池17等。电子控制单元70控制发电机6和电动机10的输出和发电。电子控制单元70还获得蓄电池17的充电状态(SOC)。 

[驱动机构的主要配置] 

图2是示出图1中所示混合动力车辆内驱动机构的主要部分的配置 的立体图。 

在图2中，动力分配机构4包括太阳齿轮18、内啮合齿轮20、多个小齿轮22、以及行星齿轮架23。太阳齿轮18是外齿轮，其固定到中空的太阳齿轮轴19。发动机1的曲轴3穿过太阳齿轮轴19的中空部分。内啮合齿轮20是内齿轮，其与太阳齿轮18同心设置。多个小齿轮22以它们接合太阳齿轮18和内啮合齿轮20的方式设置。行星齿轮架23以可旋转的方式保持多个小齿轮22。行星齿轮架23连接到曲轴3。即，动力分配机构4是使用太阳轮18、内啮合齿轮20以及小齿轮22作为旋转元件来提供差动作用的行星齿轮机构。 

减速器8具有用于获取动力的动力获取齿轮24。动力获取齿轮24连接到动力分配机构4中的内啮合齿轮20。动力获取齿轮24还经由链25连接到动力传动齿轮26。动力传动齿轮26经由旋转轴27连接到齿轮28。齿轮28连接到使车轮12的旋转轴14旋转的差动齿轮(未图示)。 

发电机6具有转子29和定子30。转子29置于与太阳齿轮18一体地旋转的太阳齿轮轴19上。发电机6不仅能够被驱动用作使转子29旋转的电动机，而且还能够被驱动用作使用转子29的旋转来产生电动势的发电机。 

电动机10具有转子31和定子32。转子31置于与内啮合齿轮20一体地旋转的内啮合齿轮轴21上。电动机10不仅能够被驱动用作使转子31旋转的电动机，而且还能够被驱动作为使用转子31的旋转来产生电动势的发电机。 

动力分配机构4能够根据太阳齿轮18相对于内啮合齿轮20的传动比将从行星齿轮架23输入的发动机1的动力分配到连接到发电机6的太阳齿轮18和连接到旋转轴14的内啮合齿轮20。另外，动力分配机构4能够将从行星齿轮架23输入的发动机1的动力与从太阳齿轮18输入的发电机6的动力整合在一起，并将所整合的动力输出到内啮合齿轮20。动力分配机构4还能够将从太阳齿轮18输入的发电机6的动力与从内啮合齿轮20输入的动力整合在一起，并将所整合的动力输出到行星齿轮架23。 

[发动机的配置] 

图3是示出图1中所示发动机1的配置的图。发动机1包括其中具 有活塞的气缸体33。活塞经由曲柄机构连接到曲轴3。用于检测曲轴3的旋转角的曲轴转角传感器3A设置在曲轴3附近。用于检测冷却水的温度的冷却水温度传感器34设置在气缸体33中。 

气缸盖35组装置到气缸体33的上侧。用于点燃每个燃烧室36内的混合气的火花塞37设置在气缸盖35中。 

气缸盖35包括与燃烧室36连通的进气口38。进气门51设置在进气口38连接到燃烧室36的部位处。进气门51连接到能够改变进气门51的气门开启特性的可变气门机构50A。用于喷射燃料的喷射器39设置在进气口38附近。 

进气口38连接到进气通路40。节气门41设置在进气通路40中间的某处。节气门41是由节气门电动机42驱动的电子控制阀。节气门41基于由加速器开启传感器43检测到的加速器开启AA而受到驱动。用于检测节气门开启TA的节气门开启传感器41A设置在节气门41的附近。空气流量计44设置在节气门41的上游。空气流量计44检测进气量Ga。 

气缸盖35还包括与燃烧室36连通的排气口45。排气门46设置在排气口45连接到燃烧室36的部位处。排气口45连接到排气通路47。用于清洁废气的催化剂48设置在排气通路47中。用于检测废气空燃比的空燃比传感器49设置在催化剂48的上游。 

火花塞37、喷射器39、节气门电动机42、可变气门机构50A等连接到电子控制单元70的输出侧。曲轴转角传感器3A、节气门开启传感器41A、加速器开启传感器43、空气流量计44、空燃比传感器49等连接到电子控制单元70的输入侧。电子控制单元70基于曲轴转角传感器3A的输出计算发动机的速度。 

电子控制单元70基于由车轮速度传感器13检测到的车轮12的转速和由加速器开启传感器43检测到的加速器开启AA计算输出请求。为了提供该输出请求，根据蓄电池17的SOC(充电状态)，驱动力在发动机1、发电机6以及电动机8之间进行分配。 

在稳定行驶期间，电子控制单元70使用发动机1驱动车辆，因为在稳定行驶期间发动机的运转十分有效。电子控制单元70控制动力分配机构4以将来自发动机1的动力的一部分经由减速器8传递到车轮12，并 将来自发动机1的动力的另一部分传递到发电机6。这使得发电机6产生的少量的电。所产生的电驱动电动机10，然后电动机10在动力方面辅助发动机1。当蓄电池17中的充电状态低于基准值时，电子控制单元70增大发动机1的输出以增大由发电机6产生的电量。所产生的电驱动电动机10并且给蓄电池17充电。 

在加速时，电子控制单元70增大发动机1的动力。然后，电子控制单元70控制动力分配机构4以将发动机1的动力传递到车轮12和发电机6。电子控制单元70使用由发电机6产生的电和来自蓄电池17的电驱动电动机10，并且将电动机10的动力传递到车轮12。 

[可变气门机构的配置] 

图4是示出图3中可变气门机构的配置的立体图。如上所述，可变气门机构50A和50B分别设置在发动机1的进气门侧和排气门侧。图4仅示出位于进气门侧的可变气门机构50A，而略去了位于排气门侧的可变气门机构50B。在图4中，参考标号#1至#4指代发动机1的第一至第四气缸。发动机1内的燃烧顺序与通常的发动机内的燃烧顺序相同：#1→#3→#4→#2。 

发动机1的每个气缸均包括两个进气门51。气门轴52固定到每个进气门51。气门挺杆53附接到气门轴52的上端。在各个气门挺杆53上设置有对应的凸轮54、55、56或57。 

对应于第一气缸#1的凸轮54和对应于第四气缸#4的凸轮57固定到第一凸轮轴58。对应于第二气缸#2的凸轮55和对应于第三气缸#3的凸轮56固定到第二凸轮轴59。凸轮轴58和59以可旋转的方式同轴地设置。 

第一从动齿轮60同轴地固定到第一凸轮轴58。第一从动齿轮60与第一输出齿轮61啮合。第一输出齿轮61与第一电动机62的输出轴同轴地固定。根据这种配置，第一电动机62的扭矩能够经由齿轮60和61传递到第一凸轮轴58。 

另一方面，第二从动齿轮63同轴地固定到第二凸轮轴59。第二从动齿轮63经由中间齿轮64与第二输出齿轮65啮合。第二输出齿轮65与第二电动机66的输出轴同轴地固定。根据这种配置，第二电动机66的扭矩能够经由齿轮63、64和65传递到第二凸轮轴59。 

图5是示出图4中所示第一凸轮轴58的从其轴向观察的图。如图5中所示，设置在第一凸轮轴58上的两个凸轮54和57以使得各个凸轮尖54a和57a沿凸轮轴58的周向关于彼此成180度的方式布置。两个凸轮54和57具有相同的凸轮形状，该形状关于经过凸轮中心和凸轮尖的线对称。 

虽然未图示，但是设置在第二凸轮轴59上的两个凸轮55和56也以使得各个凸轮尖55a和56a沿凸轮轴59的周向关于彼此成180度的方式布置。 

可变气门机构50A和50B的操作由电子控制单元70控制。电子控制单元70基于各个传感器的输出向第一电动机62和第二电动机66提供驱动命令以控制它们的旋转。 

图6是示出由图4中所示可变气门机构50改变的气门开启特性的示例的图。 

首先将说明图6(A)中所示的“相位”的变化。当在进气门51闭合期间第一凸轮轴58被驱动得比基本速度(即，曲轴3转速的一半)快时，凸轮轴58的相位相对于曲轴3的相位提前，这提前了进气门51的气门开启相位，如图6(A)中所示。 

下面将说明图6(B)中所示的“操作角”的变化。当在进气门51打开期间第一凸轮轴58被驱动得比基本速度快时，在进气门51闭合期间第一凸轮轴58被驱动得比基本速度慢。因而，如图中的双点划线所示，进气门51的操作角变小。应当注意，凸轮轴58的旋转周期与曲轴3的旋转周期的比值不能偏离2∶1。 

相反地，当在进气门51打开期间第一凸轮轴58被驱动得比基本速度慢时，在进气门51闭合期间第一凸轮轴58被驱动得比基本速度快。从而，进气门51的操作角能够大于在图中用实线表示的基本波形。 

下面将说明图6(C)中所示的“操作角和升程量”的变化。首先，在凸轮轴58沿正常方向旋转并且用于第四气缸#4的凸轮57的打开侧倾斜部分57b推下气门挺杆53的运动过程中，第一电动机62停止。然后，第一电动机62的旋转方向切换成沿相反方向旋转凸轮轴58。在电动机的这些动作中，具有两个倾斜部分57b和57c的凸轮57以仅打开侧倾斜部分57b与气门挺杆53接触的方式摆动。用于第四气缸#4的气门的 升程动作符合由凸轮57的打开侧倾斜部分57b的凸轮升程曲线确定的气门升程曲线。另外，当凸轮轴58沿相反的方向旋转时，用于第一气缸#1的凸轮54的闭合侧倾斜部分54b推下气门挺杆53。在此动作过程中，第一电动机62停止。然后，第一电动机62的旋转方向重新切换成沿正常方向旋转凸轮轴58。具有两个倾斜部分的凸轮以仅闭合侧倾斜部分54b与气门挺杆53接触的方式摆动。用于第一气缸#1的气门的升程动作符合由凸轮54的闭合侧倾斜部分54b的凸轮升程曲线确定的气门升程曲线。 

通过连续地执行一系列的上述动作以周期性地摆动凸轮54和57，能够同时改变第一气缸#1和第四气缸#4的气门的升程量。气门的升程量能够通过适当地改变凸轮54和57的摆动量来适当地选择。 

另外，通过适当地调整摆动凸轮54和57的第一电动机62的驱动速度，在不改变操作角的情况下仅能改变“升程量”，如图6(D)所示。 

通过这样交替地切换第一电动机62的旋转方向以周期性地摆动凸轮54和57，凸轮57的打开侧倾斜部分57b打开和闭合用于第四气缸#4的气门，并且凸轮54的闭合侧倾斜部分54b打开和闭合用于第一气缸#1的气门。 

[第一实施方式的特征] 

在减速或低载荷行驶时，燃料消耗能够通过执行停止供油(F/C)操作以停止发动机1内的燃烧并且通过使用电动机10以驱动车辆来进行改善。在这种情况下，如图7中所示，根据车轮12的速度或转速(车辆速度)，通过控制发电机6的速度，能够将发动机的速度降低到零。 

但是，当随后发出加速请求时，必需将发动机的速度从零升高到目标速度，如图7中的箭头所示，使得发动机的输出不会迅速升高。因此，如果在基于电动机的行驶期间发动机的速度为零，则对加速请求的响应变差。 

为了解决此问题，在第一实施方式中，如图8中所示，根据车轮的速度，通过控制输入到太阳齿轮的发电机6的速度，当发动机1内的燃烧停止时，使发动机的速度保持在预定速度NE1。即，在基于电动机的行驶期间，即发动机1的非燃烧期间，发动机1联动旋转。在此，将预定速度NE1设定到大于怠速的值，并且在此值时产生的摩擦较小，例 如该值为1000rpm。当发出加速请求时，发动机的速度能够从预定速度NE1迅速升高到目标速度，如图8中用箭头所示。 

在如图8所示的联动旋转期间，以类似于正常驱动的方式打开和闭合进气门51和排气门46会引起泵气损失。泵气损失不利地增加用以驱动电动机10的电量，导致蓄电池17内的电量损耗增加。为了解决此问题，在第一实施方式中，通过将进气门51和排气门46保持在其完全闭合位置，可以在联动旋转期间减小泵气损失。 

当体积效率高时，压缩过程中的扭矩的变化(下文称为“压缩扭矩变化”)增加。图9是示出体积效率和压缩扭矩变化之间关系的图。如图9中所示，通过将体积效率降低到10％或更低，能够充分地减小压缩扭矩变化。基于这种情况，在第一实施方式中，通过在停止进气门51和排气门46的操作之前延迟进气门51的气门闭合正时以减少进入气缸内的进气量来减小压缩扭矩变化。 

图10示出第一实施方式中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制。在图10中，附图标记“#1”至“#4”分别指代发动机1的第一至第四气缸。如上所述，燃烧顺序是#1→#3→#4→#2。另外，“进气”代表进气冲程，“压缩”代表压缩冲程，“膨胀”代表膨胀冲程，“排气”代表排气冲程。 

在图10所示的示例中，基于加速器开启AA、车轮速度等，在第一气缸#1的进气冲程期间发出发动机停止请求。发动机停止请求控制发电机6的速度，发电机6的速度又控制发动机，使得发动机的速度变成预定速度NE1(参见图8)。就在发出发动机停止请求之后，立即对所有气缸都执行停止供油操作(F/C)。在第一气缸#1中，因为在停止供油操作之前已经喷射了燃料并且已经将混合气吸入气缸内，所以在压缩冲程后接近上止点的时刻执行点火。对于第一气缸之外的其它气缸，因为在停止供油操作之前没有喷射燃料并且在停止供油操作之后将不会有混合气被吸入气缸内，所以点火被禁止。 

为了减少进入到气缸内的进气量，特别是为了将体积效率降低到10％或更低，可变气门机构50延迟每个气缸的进气门51的气门闭合正时。在进气门51闭合之后，进气门51和排气门46被保持在它们的完全闭合位置。在图10中所示的示例中，以第三气缸#3→第四气缸#4→第二 气缸#2→第一气缸#1的顺序停止气门51和46的操作。对于第一气缸#1，在点火后的进气正时时刻进气门51保持在其完全闭合位置。这样，能够充分地减小压缩扭矩变化，也能够降低泵气损失。在进气门51和排气门46的操作停止之后，正常操作期间的排气冲程变成压缩冲程，正常操作期间的进气冲程变成膨胀冲程。 

图11是示出第一实施方式中在重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图11所示的示例中，基于加速器开启AA、车轮速度等，在第一气缸#1的压缩冲程期间发出发动机启动请求。在发出发动机启动请求之后，立即解除对所有气缸的停止供油操作。在解除了停止供油操作之后，在第一气缸#1中，在进气冲程中进行喷射燃料并且吸入混合气。在此操作中，可变气门机构50提前进气门51的气门闭合正时，使得进入气缸的混合气的进入量增加。然后执行点火。点火正时被提前。在图11所示的示例中，延迟进气门51的气门闭合正时并且按第一气缸#1→第三气缸#3→第四气缸#4→第2气缸#2的顺序提前点火正时。具有两个电动机62和66的可变气门机构50能够以比液压可变气门机构更高的响应率控制进气门51的气门开启特性。 

图12是示出第一实施方式中重新启动时发动机速度和发动机输出上升的图。图12还示出发动机不联动旋转即发动机被重新启动并且其速度从零开始上升的对比示例。 

如图12中所示，通过使发动机联动旋转，在重新启动时，发动机的速度能够快速升高。另外，可变气门机构50立即将气门开启特性改变到重新启动时使用的气门开启特性。这样，重新启动时的发动机输出能够迅速增加，使得加速响应得到改善。 

[第一实施方式中的具体过程] 

图13是示出第一实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。 

根据图13中所示的程序，首先判断是否已经发出发动机燃烧停止请求(步骤100)。在步骤100中，基于加速器开启AA和车轮速度判断是否已经发出发动机燃烧停止请求。 

当在步骤100中判断为没有发出发动机燃烧停止请求时，程序终止。另一方面，当已经发出了发动机燃烧停止请求时，执行停止供油操作(步 骤102)。然后，通过根据车轮的速度控制发电机6的速度而以使得发动机的速度变成预定速度NE1的方式来对发动机进行控制(步骤104)。这样，电动机10驱动车轮12，发动机1联动旋转。 

然后，基于曲轴转角识别气缸(步骤106)。对于在步骤106中识别的气缸，判断在停止供油操作之前是否喷射了燃料(步骤108)。 

对于在步骤108中判断为在停止供油操作之前已经喷射了燃料的气缸(例如图10中所示的第一气缸)，在压缩冲程之后使用火花塞37进行点火(步骤110)。另一方面，对于在步骤108中判断为在停止供油操作之前未喷射燃料的气缸(例如图10中的第二至第四气缸)，在发动机重新启动之前禁止使用火花塞37进行点火(步骤112)。 

然后，可变气门机构50A延迟每个气缸的进气门51的气门闭合正时(步骤114)。对于每个气缸，在进气门51闭合之后，进气门51和排气门46被保持在它们的完全闭合位置(步骤116)。从而减少了进入到每个气缸内的进气量。 

然后，判断是否已经发出了发动机启动请求(步骤118)。在步骤118中，基于加速器开启AA和车轮速度判断是否已经发出了发动机启动请求。 

当在步骤118中判断出未发出发动机启动请求时，该过程重新返回到步骤118。即，发动机联动旋转，直到判断出已经发出了发动机启动请求为止。 

另一方面，当在步骤118中判断出已经发出了发动机启动请求时，则解除停止供油操作(步骤120)。然后，使用可变气门机构50A来改变每个气缸的进气门51的气门开启特性(步骤122)。在步骤122中，例如，如图11中所示，进气门51的气门闭合正时被提前以增加进入到气缸内的混合气的进入量。然后，如图11中所示，在压缩冲程中在上止点的提前侧的时刻使用火花塞37进行点火。即，在发出发动机启动请求之后，以发动机输出增大的方式执行进气和点火操作。 

如上所述，在第一实施方式中，在发动机1内的燃烧停止并且使用电动机10的电动汽车行驶期间，通过根据车辆速度控制发电机6的速度而以使得发动机的速度变成预定速度NE1的方式对发动机进行控制。即，当发动机内的燃烧停止时，发动机联动旋转。这样，因为在重新启 动时发动机的速度能够快速升高，所以发动机输出迅速升高，并且因此能够改善加速响应。 

另外，在第一实施方式中，在联动旋转期间，进气门51和排气门46被保持闭合。因此能够降低泵气损失，并且能够降低蓄电池17内的电量消耗。 

此外，在第一实施方式中，通过在气门51和46的操作停止之前将流到气缸内的空气的体积效率降低到10％或者更低来减小压缩扭矩变化。 

在第一实施方式中，虽然通过将进气门51的气门闭合正时延迟到接近上止点的时刻来减少收集在每个气缸2内的空气量，但是也可以通过使用可变气门机构50A将进气门51的气门闭合正时提前到在下止点紧之前的时刻或者通过降低进气门51的升程量来减少进气量。在这些情况下也能减小压缩扭矩变化。 

在第一实施方式中，发动机1对应于第一方面的“发动机”。发电机6对应于第一方面的“另一驱动装置”以及第二发明中的“发电机”。可变气门机构50对应于第一方面的“可变气门机构”。进气门51对应于第一方面的“进气门”。排气门46对应于第一方面的“排气门”。车轮12对应于第二方面的“车轮”。 

在第一实施方式中，第一和第二方面的“发动机旋转控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤104中的过程来实现。第三方面的“可变气门机构控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤114中的过程来实现。第一方面的“可变气门机构控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤116中的过程来实现。第一方面的“燃烧启动控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤118、120和122中的过程来实现。 

第二实施方式 

下面将参照图14来描述本发明的第二实施方式。第二实施方式的系统能够通过使用如图1至5中所示的硬件配置并且通过使电子控制单元70执行如图14中所示的程序来实现，下文会对此进行描述。 

在第一实施方式中，当发出发动机燃烧停止请求时，使用电动机10来进行驱动并且发动机1总是进行联动旋转。 

当在重新启动之前的电动汽车行驶期间发动机一直联动旋转时，蓄电池内的电量消耗增加，使得在某些情况下燃料消耗不利地增加。 

为了解决此问题，在第二实施方式中，对发动机的联动旋转的必要性进行预测，并且仅当必要性高时才使发动机进行联动旋转。 

该必要性基于从车载导航系统得到的导航信息进行预测。例如，当车辆在爬坡的路面上或其附近行驶时，判断出发动机的联动旋转的必要性为高。 

因而，通过根据发动机的联动旋转的必要性来选择或者使发动机进行联动旋转或者使发动机停止的方式，可以防止发动机的过度联动旋转。这样，能够降低蓄电池中的电量消耗，并且能够改善燃料消耗。 

[第二实施方式的具体过程] 

图14是示出在第二实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。除另外增加了步骤124、126和128之外，图14中所示的程序类似于图13中所示的程序。 

根据图14中所示的程序，在步骤102中执行了停止供油操作之后，从导航系统65中读取导航信息(步骤124)。然后，基于在步骤124中读取的导航信息判断车辆是否在爬坡的路面上或者其附近行驶(步骤126)。在步骤126中，判断在发动机重新启动时是否可能需要良好的加速响应。即，预测发动机的联动旋转的必要性。 

当在步骤126中判断出车辆行驶于爬坡路面上或其附近时，意味着当发动机重新启动时需要良好的加速响应。即，判断出发动机的联动旋转的必要性为高。在这种情况下，执行步骤104。 

另一方面，当在步骤126中判断出车辆未行驶于爬坡路面上或其附近时，意味着当发动机重新启动时不太可能需要良好的加速响应。即，判断出发动机的联动旋转的必要性为低。在这种情况下，以使发动机1的速度变成零的方式控制发电机6的速度(步骤128)。具体地，如图7中所示的情况中，通过根据车轮的速度控制发电机的速度来以使得发动机的速度变成零的方式对发动机进行控制。在步骤128中，当不需要良好的加速响应时，即当发动机的联动旋转的必要性低时，发动机不进行联动旋转，而是发动机的旋转停止，使得不会消耗不必要的电量，并且 能够改善燃料的消耗情况。 

根据第二实施方式，基于导航信息预测发动机的联动旋转的必要性，并且根据所预测的必要性在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换操作。从而可以充分地平衡加速响应的改善和燃料消耗的改善之间的协调。另外，基于导航信息可以准确地预测发动机的联动旋转的必要性。 

下面将描述第二实施方式的变型。 

[第一变型] 

在第二实施方式中，虽然基于导航信息而在两个步骤104和128之间切换操作，但是也可以基于输入信息而不是导航信息来进行切换。 

图15是示出第二实施方式的第一变型中由电子控制单元70执行的程序的流程图。除用步骤125和127替换了步骤124和126之外，图15中所示的流程类似于图14中所示的程序。 

在图15中所示的程序中，按顺序执行图14中所示的程序中的步骤100和102。然后，计算每单位时间内充电状态改变量，即蓄电池17的电压的降低量(步骤125)。 

然后，判断在步骤125中计算出的充电状态改变量(蓄电池电压降低量)是否大于基准值(步骤127)。在步骤127中，判断充电状态是否将可能小于或等于预定值。 

当充电状态变得小于或等于预定值时，电子控制单元70启动发动机以给蓄电池17充电。为了增加充电效率，期望在发动机启动之后快速地增加发动机的速度。为了快速地增加发动机的速度，在发动机启动之前使发动机联动旋转是有效的。因此，在步骤127中，基于充电状态改变量(蓄电池电压降低量)预测发动机联动旋转的必要性。 

当在步骤127中判断出充电状态改变量大于基准值时，即当判断出电量消耗速度高并且充电状态将可能小于或等于所述预定值时，意味着发动机联动旋转的必要性高。在这种情况下，使发动机联动旋转(步骤104)。 

另一方面，当在步骤127中判断出充电状态改变量小于或等于基准值时，即当判断蓄电池电压的降低量大并且充电状态将不太可能小于或 等于预定值时，意味着发动机联动旋转的必要性低。在这种情况下，使发动机停止(步骤128)。 

然后，执行图14中所示程序中步骤106和122中的过程。 

根据第一变型，基于充电状态改变量来预测发动机联动旋转的必要性，并且根据预测的必要性在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间进行切换。这样，当发动机联动旋转的必要性低时，不使发动机进行联动旋转而是使发动机的旋转停止，使得不会消耗不必要的电量并且改善了燃料消耗情况。另外，基于充电状态改变量(蓄电池电压的降低量)能够准确地预测发动机联动旋转的必要性。 

[第二变型] 

根据第二实施方式及其第一变型，根据预测到的发动机联动旋转的必要性在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换控制。 

一些车辆驾驶员注重在重新启动发动机时的加速响应，而另外一些驾驶员则注重燃料消耗。 

鉴于上述情况，在第二变型中，根据车辆驾驶员的请求，在发动机联动旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换控制。特别地，基于独立地设置在车辆内驾驶员座椅处的开关的操作而在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换控制。 

图16是示出在第二实施方式的第二变型中由电子控制单元70执行的程序的流程图。除用步骤129替换了步骤124和126之外，图16中所示的程序类似于图14中所示的程序。 

根据图16中所示的程序，按顺序执行图14中所示程序中的步骤100和102。然后，判断驾驶员是否已经请求了发动机的联动旋转(步骤129)。当开关被设定到联动发动机旋转模式时，在步骤129中判断出驾驶员已经请求了发动机的联动旋转。在这种情况下，使发动机联动旋转(步骤104)。 

另一方面，当开关被设定到发动机旋转停止模式时，在步骤129中判断出驾驶员未请求发动机联动旋转。在这种情况下，使发动机的旋转停止(步骤128)。 

然后，执行图14中所示程序中的步骤106至122的过程。 

根据第二变型，基于驾驶员的切换操作判断是否已经发出了发动机联动旋转的请求，并且根据判断的结果在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换控制。因而可以充分地平衡加速响应的改善和燃料消耗的改善之间的协调。 

在第二变型中，虽然是基于切换操作判断是否已经发出了发动机联动旋转的请求，但是也可以基于加速器开启的改变量来判断是否已经发出了发动机联动旋转的请求。例如，当在步骤102中判断出已经发出了发动机燃烧停止请求后驾驶员立即踩下加速器踏板时，则在后面的步骤118中可能判断出已经发出了发动机启动请求。在这种情况下，因为在发动机启动前发动机就已经联动旋转，所以当发动机启动时能够获得极好的加速响应。 

另外，根据上述的发动机联动旋转的必要性和驾驶员的请求在联动发动机旋转模式和发动机旋转停止模式之间切换控制的构思能够与其它实施方式结合起来，下文将对此进行描述。 

在第二实施方式及其变型中，在第八和第九方面的“必要性预测装置”和“切换控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤124和126中的过程来实现。第八和第十方面的“必要性预测装置”和“切换控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤125和127中的过程来实现。第十一方面的“接收驾驶员请求的装置”和“切换控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤129中的过程来实现。 

第三实施方式 

[系统配置] 

在上述第一实施方式中，各具有两个电动机的可变气门机构50A和50B分别置于进气门侧和排气门侧。 

相反，在本发明的第三实施方式中，具有两个电动机的可变气门机构50A如第一实施方式中一样置于进气门侧，而仅具有一个电动机的可变气门机构50C替代可变气门机构50B置于排气门侧。除上述配置外，其它均与第一实施方式中相同。因此可以略去整个系统的说明。 

图17是示出第三实施方式中置于排气门侧的可变气门机构50C的示意图。如图17中所示，对应于各个气缸的四个排气凸轮54、55、56 和57固定到排气凸轮轴58。从动齿轮60固定到排气凸轮轴58。从动齿轮60与输出齿轮61啮合。输出齿轮61固定到电动机62的输出轴。根据这种配置，电动机62的扭矩能够经由齿轮60和61传递到排气凸轮轴58。 

图18是示出图17中所示排气凸轮轴的从其轴向观察的图。如图18中所示，固定到凸轮轴58的凸轮54、55、57和56以使得各凸轮尖54a、55a、57a和56a沿凸轮轴58的周向分别成90度的方式设置。这四个凸轮具有相同的凸轮形状，该形状关于穿过凸轮中心和凸轮尖的线对称。 

[第三实施方式的特征] 

在第三实施方式中，通过在发动机1内的燃烧停止时控制发电机6的速度而以使发动机的速度变成预定速度NE1的方式对发动机进行控制，即像第一实施方式中一样(参见图8)执行发动机1的所谓的联动旋转。另外，像第一实施方式中一样，当执行联动旋转时，进气门和排气门的操作停止。 

因为在进气门侧的可变气门机构50A具有两个电动机62和66，所以能够通过驱动和控制电动机62和66来同时保持所有气缸的进气门51闭合。 

另一方面，因为可变气门机构50C仅具有一个电动机62，所以不能同时保持所有气缸的排气门46闭合。具体地，使用可变气门机构50C会将一个或两个气缸的排气门46保留为打开。从降低泵气损失的观点看，期望在联动旋转期间保持闭合的排气门的个数达到最小。所以，在第三实施方式中，在联动旋转期间，仅一个气缸的排气门保持打开，而其它气缸的排气门保持闭合。在第三实施方式中，将参照仅第四气缸#4的排气门保持打开的情况进行描述。另外，对于气门51和46保持闭合的气缸，在进入到气缸内的进气量被减少到体积效率降低到10％或更低之后停止气门51和46的操作。 

图19是示出在第三实施方式中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图19中所示的示例中，在第一气缸#1的进气冲程期间发出发动机停止请求。发动机停止请求控制发电机的速度，发电机的速度又以使发动机的速度变成预定速度NE1的方式对发动机进行控制。在发出发动机停止请求之后，立即对所有气缸执行 停止供油操作。在第一气缸#1中，因为在停止供油操作之前已经喷射了燃料，所以在压缩冲程之后执行点火。 

如在图10中所示的示例中，对于第三气缸#3、第二气缸#2以及第一气缸#1中的每个气缸，在可变气门机构50A将进气门51的气门闭合正时延迟到接近上止点的时刻以减少进入到气缸内的进气量时，进气门51和排气门46保持闭合。 

对于第四气缸#4，进气门51保持闭合，排气门46保持打开。在此动作中，可变气门机构50C将第四气缸#4的排气门46保持在最大升程位置。从而使泵气损失最小。 

[第三实施方式的具体过程] 

图20是示出在第三实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。除另外添加了步骤130和132之外，图20中所示的流程类似于图13中所示的流程。 

根据图20中所示的程序，以与第一实施方式相同的方式执行步骤114中的过程和后续的步骤。在进气门51的气门闭合正时被延迟之后，判断所识别的气缸是否是第四气缸(步骤130)。当在步骤130中判断出所识别的气缸不是第四气缸时，将进气门51和排气门46保持在它们的完全闭合位置(步骤116)。 

另一方面，当在步骤130中判断出所识别的气缸是第四气缸时，进气门51保持在其完全闭合位置，排气门46保持在其最大升程位置(步骤132)。然后，如第一实施方式中一样地执行步骤118中的过程。 

如上所述，在第三实施方式中，在发动机1内的燃烧停止并且使用电动机10的电动汽车行驶期间(当已经发出了发动机停止请求时)，如在第一实施方式中一样，通过根据车辆速度控制发电机6的速度而以使得发动机的速度变成预定速度NE1的方式对发动机进行控制。即，当发动机内的燃烧停止时，使发动机联动旋转。从而可以改善在重新启动时的加速响应。 

另外，在第三实施方式中，在联动旋转期间，所有进气门51均保持闭合，除第四气缸外的气缸的排气门46均保持闭合。此外，对于除第四气缸外的每个气缸，即第一至第三气缸，在停止气门的操作之前延迟进 气门51的气门闭合正时。此动作减少进入到第一至第三气缸中每个气缸内的进气量，使得可以减小压缩扭矩变化。 

对于第四气缸，通过将排气门46保持在最大升程位置可以使泵气损失最小。 

在第三实施方式中，虽然是参照在联动旋转期间仅第四气缸#4的排气门46保持打开的情况进行的描述，但是通过将其它任何一个气缸的排气门保持打开也可以提供与第三实施方式一样的有利效果。 

在第三实施方式中，在第四和第五方面的“可变气门机构控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤130和132中的过程来实现。第一方面的“可变气门机构控制装置”可以通过使电子控制单元70执行步骤116中的过程来实现。第一方面的中“燃烧启动控制装置”可以通过使电子控制单元70执行步骤118、120和122中的过程来实现。 

第四实施方式 

下面将参照图21至23描述本发明的第四实施方式。第四实施方式的系统能够通过使用图1至5中所示的硬件配置并且使电子控制单元70执行图23中所示的程序来实现，下文将对此进行描述。 

[第四实施方式的特征] 

在上述的第一实施方式中，通过在将进气门51和排气门46保持闭合之前延迟进气门51的气门闭合正时以减少进入到气缸内的进气量来减小压缩扭矩变化。 

例如，如在冷重启动的情况下，有时期望在在重新启动时提供极好的燃烧性能。另外，在重新启动时，一些情况下期望通过更早地执行点火来更快地升高发动机的速度。 

为此目的，在第四实施方式中，在发出发动机停止请求之后不立即执行停止供油操作，而是将混合气吸入到气缸中。然后，不执行点火，而是通过保持进气门和排气门闭合来将混合气收集在气缸内。即，将混合气保持在气缸内。然后执行停止供油操作。 

图21是示出第四实施方式中当发动机内的燃烧停止时的进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图21所示的示例中，在第一气缸#1的压缩冲程期间，电子控制单元70基于加速器开启AA和车轮速度 发出发动机停止请求。对于第一气缸#1，因为已经喷射了燃料使得混合气已经被吸到气缸内，所以在进气门51闭合之后执行停止供油操作。然后，进气门和排气门保持闭合。 

不像上述的第一至第三实施方式，为降低体积效率而进行的延迟进气门51的闭合正时不再执行。另外，不像第一至第三实施方式，当第一气缸#1完成其压缩冲程时不执行点火。即在吸入混合气之后禁止点火。因而将混合气收集在气缸内。 

另一方面，对于第一气缸#1以外的其它气缸，在将混合气吸入气缸内并且进气门51闭合之后，接下来执行停止供油操作。在图21中所示的示例中，以第一气缸#1→第三气缸#3→第四气缸#4→第二气缸#2的顺序执行停止供油操作。然后，在执行停止供油操作之后，每个气缸的进气门51和排气门46都保持闭合，并且禁止点火。 

在进气门51和排气门46的操作停止后，正常操作期间的排气冲程变成压缩冲程，正常操作期间的进气冲程变成膨胀冲程。在混合气被收集在气缸内的情况下重复压缩冲程和膨胀冲程。此动作有利于燃料的雾化，原因为气缸内的混合气被搅动并且气缸内的温度升高。 

图22是示出第四实施方式中重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图22中所示的示例中，在第一气缸#1的压缩冲程程期间发出发动机启动请求。在发出发动机启动请求之后，立即解除所有气缸的停止供油操作。虽然在第一实施方式中解除停止供油之后必需吸入混合气，但是在第四实施方式中已经向每个气缸内吸入了混合气，从而使得在接近上止点的时刻就可以执行点火。 

[第四实施方式的具体过程] 

图23是示出第四实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。 

根据图23中所示的程序，像第一实施方式中一样，判断是否已经发出了发动机燃烧停止请求(步骤100)。当在步骤100中判断出已经发出了发动机燃烧停止请求时，通过根据车轮速度控制发电机6的速度来以使得发动机的速度变成预定速度NE1的方式来对发动机进行控制(步骤104)。这样，电动机10驱动车轮并且发动机1联动旋转。 

然后，通过用喷射器39喷射燃料并且打开和闭合进气门51，将混合气收集到每个气缸内(步骤134)。对于已经收集了混合气的每个气缸执行停止供油操作(步骤102)。在发动机重新启动之前禁止混合气被点燃(步骤112)。然后，进气门51和排气门46被保持在其完全闭合位置(步骤116)。这样，在混合气被收集在气缸内的情况下，使发动机联动旋转。 

然后，判断是否发出了发动机启动请求(步骤118)。当在步骤118中判断出已经发出了发动机启动请求时，解除停止供油操作(步骤120)。然后，在不需要任何进气操作的情况下点燃被收集在每个气缸内的混合气(步骤136)。因此所执行的点火早于第一和第二实施方式。然后，通过使用可变气门机构50A改变每个气缸的进气门51的气门开启特性(步骤122)。 

如上所述，在第四实施方式中，当发出了发动机燃烧停止请求时，将混合气收集在气缸内，然后执行停止供油操作。从而在混合气被收集在气缸内的情况下使发动机1联动旋转。因此，在发动机1的联动旋转期间，气缸内的混合气被搅动并且气缸内的温度增加，从而有利于燃料的雾化。因此，即使在冷重启动时也可提供极好的点火性能。另外，因为在解除停止供油操作之后执行点火比第一实施方式更早，所以能够进一步改善加速响应。 

在第四实施方式中，第六发明中的“混合气保持装置”通过使电子控制单元70执行步骤134中的过程来实现。第六发明中的“燃烧启动控制装置”通过使电子控制单元70执行步骤136中的过程来实现。 

[变型] 

在第四实施方式中，虽然是参照所有气缸的进气门和排气门都保持闭合的情况进行的描述，但是像第一实施方式一样，当使用可变气门机构50C时一个气缸的排气门46可以保持打开。 

图24是示出第四实施方式的变型中当发动机内的燃烧停止时进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图24所示的变型中，像第三实施方式一样，在联动旋转期间仅第四气缸#4的排气门46保持打开。 

在图24中所示的示例中，在第一气缸#1的压缩冲程期间发送发动机停止请求。因为混合气已经被吸入到第一气缸#1中，所以在进气门51 闭合后执行停止供油操作。与上述的第四实施方式不同，在与第一气缸#1相同的正时时还执行第四气缸#4的停止供油操作，其中在发出了发动机停止请求之后所述第四气缸的排气门保持打开。因此在此变型中，以第一气缸#1和第四气缸#4→第三气缸#3→第二气缸-#2的顺序执行停止供油操作。虽然混合气不能被收集在第四气缸#4内，但是可以通过在与发动机停止请求的同时执行停止供油操作来防止排放变差。另外，第四气缸#4的排气门46保持在最大升程处。因此可以通过保持排气门46打开而使引起的泵气损失最小。 

对于第三气缸#3和第二气缸#2中的每一个气缸，像第四实施中一样，在进气门51闭合后，执行停止供油操作。然后，进气门51和排气门46保持闭合。 

第五实施方式 

[第五实施方式的特征] 

在第一实施方式中，当发动机重新启动时，不仅通过使用可变气门机构50A提前进气门51的气门闭合正时来改善发动机输出，而且通过提前点火正时来改善发动机输出。 

在重新启动时，在有些情况下加速器开启AA小，即扭矩请求小。在一些情况下，和扭矩请求相比，如第一实施方式中一样不仅提前进气门51的气门闭合正时而且提前点火正时可以显著地增加输出扭矩。因此，当发动机重新启动时可能会有大的冲击。 

为了解决这个问题，在第五实施方式中，当扭矩请求低时，在发动机重新启动时扭矩不会突然上升。具体地，当发动机重新启动时，对于最初几个气缸，进气门51的气门闭合正时不提前而是仍然延迟，并且点火正时也不提前而是仍然延迟。对于后面的气缸，进气门51的气门闭合正时由可变气门机构50A提前以增加进气量，并且点火正时被提前，从而使得输出扭矩相比最初几个气缸的扭矩变得更大。 

另一方面，当扭矩请求高时，在发动机重新启动时不太可能会产生大的冲击。因此，进气门51的气门开启正时被提前以增加进气量并且点火正时被提前，从而使得发动机输出增加。 

图25是示出第五实施方式中重新启动时进气门和排气门的气门开 启特性控制的图。在图25所示的示例中，在第一气缸#1的压缩冲程期间发出发动机启动请求。在发出发动机启动请求之后，所有气缸的停止供油操作立即被解除。然后，对于第一气缸#1和第三气缸#3，使用与在进气门的操作停止紧之前所使用的气门开启特性相同的气门开启特性致动进气门51。即，进气门51的气门闭合正时不提前而是仍然保持延迟，使得不会增加进气量。另外，点火正时被延迟。这样，能够降低输出扭矩，从而能够避免扭矩的突然升高。 

然后，对于第四气缸#4和第二气缸#2，由可变气门机构50A延迟排气门51的气门闭合正时以增加进气量并且点火正时被提前。因此可以增加输出扭矩。 

[第五实施方式的具体过程] 

图26是示出第五实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。 

除用步骤138、140和142替换步骤122之外，图26中所示的流程类似于图13中所示的流程。 

根据图26中所示的流程，以与第一实施方式相同的方式执行步骤120和前面步骤中的过程。然后基于加速器开启AA判断扭矩请求是否大于基准值(步骤138)。该基准值用来判断发动机重新启动时的冲击是否处于公差范围内。当在步骤138中判断出扭矩请求小于或等于基准值时，意味着当发动机重新启动时输出扭矩的增加将增加冲击，并且该冲击将会超过公差范围。在这种情况下，对于在发动机重新启动之后的最初几个气缸，禁止点火正时和进气门的气门开启特性的改变(步骤140)。因而可以避免扭矩的突然升高。然后使点火正时提前并且根据扭矩请求由可变气门机构改变进气门的气门开启特性(步骤142)。因而输出扭矩增加。因此，即使当扭矩请求低时，输出扭矩也不会突然升高，从而使得当发动机重新启动时的冲击能够处于公差范围内。 

另一方面，当在步骤138中判断出扭矩请求大于基准值时，意味着输出扭矩的增加将有可能仍然将发动机重新启动时的冲击保持在公差范围内。在这种情况下，执行步骤142中的过程以增加输出扭矩。 

如上所述，在第四实施方式中，当在发动机重新启动时扭矩请求低时，禁止点火正时和进气门的气门开启特性进行变化。这样，输出扭矩 不会突然升高，从而使得能够降低发动机重新启动时的冲击。 

第六实施方式 

[第六实施方式的特征] 

在第四实施方式中，混合气被收集在每个气缸中，这使得可以提前点火。 

但是，并不基于加速请求来确定被收集在每个气缸内的混合气的量即空气和燃料的喷射量。因此，在某些情况下可能并不会根据加速请求提供最优的加速。当加速请求高时，可能不会提供充足的加速。 

在发动机进行暖机之后，期望确保加速响应，并不是确保启动性能。 

鉴于上述情况，在本发明的第六实施方式中，收集混合气的气缸的个数根据发动机1的充分暖机情况可变。具体地，在发动机进行暧机之前，通过将混合气收集在每个气缸内来确保极好的启动性能。 

在发动机1进行暖机之后，混合气仅被收集在相继点燃的两个气缸#1和#3内。在发出发动机启动请求之后，立即执行用于提前点火的两个气缸#1和#3的点火。对于没有收集混合气的气缸#4和#2，根据加速请求以最优方式控制进气门51的燃料喷射量和气门开启特性。因此能够提供基于加速请求的极好加速响应。 

图27是示出第六实施方式中重新启动时进气门和排气门的气门开启特性控制的图。在图27所示的示例中，混合气被收集在气缸#1和#3中，因为发动机1已经被充分地进行暖机。 

在第一气缸#1的压缩冲程期间，发出发动机启动请求。在发出发动机启动请求之后，立即解除所有气缸的停止供油操作。然后，按第一气缸#1→第三气缸#3的顺序点燃混合气。 

对于在第三气缸#3之后的第四气缸#4和第二气缸#2，基于例如加速器开启AA等加速请求控制燃料喷射量和进气门51的气门开启特性。因此可以提供基于加速请求的最优加速。 

在图27所示的示例中，在第一气缸#1的压缩冲程期间发出发动机启动请求。即使当在第四气缸#4的压缩冲程期间发出发动机启动请求，通过按第一气缸#1→第三气缸#3的顺序点燃混合气也能够提供与第六实施方式中相同的有利效果。即使当在第二气缸#2或第三气缸#3的压 缩冲程期间发出发动机启动请求时，尽管通过等待一个循环并且按第一气缸#1→第三气缸#3的顺序点燃混合气而使得与第六实施方式相比点火正时被稍微延迟，但还是能够加速请求提供最优加速。 

[第六实施方式的具体过程] 

图28是示出第六实施方式中由电子控制单元70执行的程序的流程图。 

根据图28中所示的程序，以与第四实施方式相同的方式执行步骤104和在前步骤中的过程。 

然后判断由冷却水温度传感器34检测到的冷却水的温度是否大于预定值(步骤143)。该预定值是用于判断发动机1是否已经进行充分暖机的基准值。当在步骤143中判断出冷却水的温度高于该预定值时，即当判断出发动机1已经进行充分暖机时，混合气将仅被收集在两个气缸——第一和第三气缸内(步骤144)。另一方面，当在步骤143中判断出冷却水的温度低于或等于该预定值时，即当判断出发动机1的暖机不充分时，混合气将被收集在所有气缸内(步骤145)。 

然后，像第四实施方式中一样执行步骤102至120中的过程。 

然后判断混合气是否被收集在所有气缸内(步骤146)。当在步骤146中判断出混合气被收集在所有气缸内时，对已经经历了压缩冲程的气缸执行点火(步骤147)。另一方面，当在步骤146中判断出混合气未被收集在所有气缸内时，即当判断出混合气仅被收集在第一和第三气缸内时，不论何时发出发动机启动请求，均以第一气缸→第三气缸的顺序执行点火，此第一气缸和第三气缸均已收集了混合气(步骤148)。然后，对于未收集混合气的第二和第四气缸，根据扭矩请求改变点火正时和进气门的气门开启特性(步骤149)。 

如上所述，在第六实施方式中，当发动机1已经进行了充分暖机时，收集混合气的气缸的个数为两个。在对这两个气缸执行点火之后，能够根据加速请求以最优的方式控制燃料喷射量和进气门51的气门开启特性。因而能够快速地提供基于加速请求的扭矩输出。另一方面，当发动机1的暖机不充分时，通过将混合气收集在所有气缸内能够确保良好的启动性能。因此可以充分地平衡发动机1的启动性能的改善和输出扭矩的改善之间的协调。 

在第六实施方式中，虽然当发动机1已经进行了充分暖机时混合气被收集在两个气缸内，但是混合气也可以仅被收集在一个气缸内。另外，可以根据冷却水的温度逐步地改变收集混合气的气缸的个数，例如所有气缸→两个气缸→一个气缸。 

在第六实施方式中，第七方面的“暖机状态检测装置”通过使电子控制单元70执行步骤143中的过程来实现，并且第七方面的“保持气缸个数改变装置”通过使电子控制单元70执行步骤144或145中的过程来实现。 

Claims (11)

1.一种混合动力车辆，其包括发动机以及作为其它驱动装置的发电机或电动机，所述发动机以及所述发电机或电动机作为驱动源，所述混合动力车辆包括：

发动机旋转控制装置，其用于在所述发动机的所有气缸内的燃烧停止时使用所述作为其它驱动装置的发电机或电动机使所述发动机以预定速度旋转；

第一可变气门机构，其包括一个或多个电动机，每个所述电动机与驱动所述气缸的一个或多个进气门的一个进气凸轮轴连接，所述第一可变气门机构能够通过驱动所述电动机改变所述进气门的气门开启特性；

第二可变气门机构，其能够改变每个气缸的排气门的气门开启特性；

可变气门机构控制装置，其用于当所述发动机旋转控制装置在所述发动机的所有气缸内的燃烧停止时使所述发动机旋转的同时控制所述第一和第二可变气门机构以保持至少一个气缸的进气门和排气门闭合；以及

燃烧启动控制装置，其用于当所述发动机重新启动时驱动所述第一可变气门机构的电动机以改变基于曲轴转角被确定为下一个动作执行进气冲程的气缸的进气门的气门开启特性，并且用于在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的同时启动所述发动机内的燃烧。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆，

其中所述发动机旋转控制装置通过根据所述车辆行驶时的车轮速度控制发电机的速度来使所述发动机以所述预定速度旋转。

3.如权利要求1所述的混合动力车辆，

其中所述可变气门机构控制装置以在所述进气门和排气门保持闭合之前减小进入到所述气缸内的进气量的方式控制所述进气门的气门开启特性。

4.如权利要求1所述的混合动力车辆，

其中所述第二可变气门机构包括一个或多个电动机，每个所述电动机与驱动所述气缸的一个或多个排气门的一个排气凸轮轴连接，所述第二可变气门机构能够通过驱动所述电动机改变所述排气门的气门开启特性，并且

所述可变气门机构控制装置以使排气门能够保持闭合的气缸的个数达到最大的方式驱动所述第二可变气门机构的电动机。

5.如权利要求4所述的混合动力车辆，

其中所述可变气门机构控制装置以将排气门保持打开的气缸的排气门保持在最大升程位置的方式驱动所述第二可变气门机构的电动机。

6.如权利要求1所述的混合动力车辆，进一步包括混合气保持装置，其用于通过在所述进气门和排气门停止前将混合气吸入所述气缸内并且禁止对所述混合气进行点火来保持所述气缸内的混合气，

其中在所述混合气保持装置将所述混合气保持在所述气缸内的情况下，所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转，并且

所述燃烧启动控制装置点燃保持在所述气缸内的混合气。

7.如权利要求6所述的混合动力车辆，进一步包括：

暖机状态检测装置，其用于检测所述发动机的暖机状态；以及

保持气缸个数改变装置，其用于根据由所述暖机状态检测装置所检测到的所述暖机状态改变其中的所述混合气由所述混合气保持装置所保持的气缸的个数。

8.如权利要求1所述的混合动力车辆，进一步包括：

旋转必要性预测装置，其用于预测当所述发动机内的燃烧停止时使所述发动机以所述预定速度旋转的必要性；以及

切换控制装置，其用于根据由所述旋转必要性预测装置所预测到的必要性在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的模式和所述发动机旋转控制装置不使所述发动机旋转的模式之间进行切换。

9.如权利要求8所述的混合动力车辆，

其中所述旋转必要性预测装置包括用于接收导航信息的导航信息接收装置，并且基于所述导航信息预测所述必要性。

10.如权利要求8所述的混合动力车辆，

其中所述旋转必要性预测装置包括用于计算蓄电池电压的减少量的蓄电池电压减少量计算装置，并且基于所述减少量预测所述必要性。

11.如权利要求1所述的混合动力车辆，进一步包括：

接收驾驶员请求的接收装置，其用于接收确定当所述发动机内的燃烧停止时所述发动机是否以所述预定速度旋转的驾驶员的请求；以及

切换控制装置，其用于根据由所述接收驾驶员请求的接收装置所接收到的请求在所述发动机旋转控制装置使所述发动机旋转的模式和所述发动机旋转控制装置不使所述发动机旋转的模式之间进行切换。

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