CN103661387B - 车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆及其控制方法。当在电动机运行模式下起动发动机（12）时，控制单元这样来执行发动机起动控制：通过发动机联接/分离离合器（K0）的滑动接合而提高发动机速度，在所述发动机（12）变得能够通过自身旋转之后，暂时地减小发动机联接/分离离合器（K0）的接合力，然后完全地接合发动机联接/分离离合器（K0）。所述控制单元随着电动机速度越高而在越早的时间点提前进气门开启/关闭正时。

Description

车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆，其中当车辆靠电动机的动力运行的同时起动发动机时，执行发动机起动控制，并且本发明还涉及用于该车辆的控制方法。

背景技术

已知一种包括发动机、电动机以及发动机离合器的车辆，该发动机离合器选择性地将发动机联接至从电动机到驱动轮的动力传输路线。用于这种类型车辆的控制系统在例如公开号为2011-016390的日本专利申请（JP2011-016390A）中公开。用于在JP2011-016390A中公开的车辆的控制系统，当在车辆仅靠电动机的动力运行的同时起动发动机时，执行发动机起动控制以在自发动机离合器开始接合至其完全结合的期间暂时地释放发动机离合器。更具体地，在发动机起动控制下，控制系统开始通过部分地接合发动机离合器同时允许离合器滑动来提高发动机速度，并且在发动机速度达到能够判定发动机能通过自身旋转的预定转速时释放发动机离合器。然后，在释放发动机离合器的状态下，用于车辆的控制系统进一步提高发动机速度。在发动机速度变得大于电动机速度之后，控制系统起动接合发动机离合器的操作，并且在发动机速度变得等于电动机速度时完全地接合发动机离合器。

在车辆靠电动机的动力运行的同时起动发动机时所执行的发动机起动控制能够相当有效地减少起动发动机时的震动。在发动机起动控制下起动发动机时，发动机速度需要从发动机停止状态增加直到其变得等于电动机速度。在发动机离合器部分地接合同时滑动时通过电动机的转矩有助于增加发动机速度。然而，发动机速度基本上通过发动机转矩增加。这样伴随的是，当电动机速度较高时（例如当车辆靠电动机的动力运行而处于高的车辆速度时），当发动机起动时，发动机速度从发动机停止状态起需要大幅度增加至电动机速度。也就是说，从发动机起动开始时的时刻至发动机速度变得等于电动机速度时的时刻所花费的时间段延长，也就是说，从发动机起动开始时的时刻至完全地接合发动机离合器时的时刻所花费的时段延长。其结果是，驾驶性能会变坏；更特别地，驾驶员会感到不适，或者驱动力的响应会降低。该问题还未被公众所知。

发明内容

本发明鉴于上述情形而研发并且提供了一种具有发动机和电动机的车辆及用于其的控制方法，其在车辆靠电动机的动力运行的同时起动发动机时不太可能遭遇驾驶性能变坏的情况。

根据本发明的一个方案的车辆包括发动机、电动机、离合器以及控制单元。所述发动机包括用于进气门的可变气门正时机构，所述可变气门正时机构被构造为提前或延迟进气门正时。所述离合器选择性地将所述发动机联接至从所述电动机到驱动轮的动力传输路线。控制单元被构造为当在所述车辆仅靠所述电动机的动力运行的电动机运行模式下起动所述发动机时通过如下方式实施发动机起动控制：部分地接合所述离合器同时允许所述离合器滑动以提高所述发动机的转速，在所述发动机变得能够通过自身而旋转之后暂时地减小所述离合器的接合力，然后完全地接合所述离合器。所述控制单元还被构造为：在开始所述发动机起动控制之后，随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机时检测到的所述电动机的转速越高，就在越早的时间点提前所述进气门正时。

使用上述布置，即使当在电动机运行模式下起动发动机时电动机速度较高，依据电动机速度，所述发动机的进气量由于所述进气门正时的提前而增加。其结果是，发动机转矩增加。于是，从开始发动机起动时的时刻至所述发动机速度变得等于电动机速度时的时刻所花费的时间段（也就是说，从开始发动机起动时的时刻至完全地接合离合器的时刻所花费的时间段）不太可能或不可能由于高的电动机速度而延长。因此，当在电动机运行模式下起动发动机时，能够抑制驾驶性能的变坏（例如驱动力的响应的降低）。所述进气门正时至少是指进气门的气门关闭正时，并且也可以指进气门的气门开启正时和气门关闭正时。

如上所述的车辆可以被构造如下。所述控制单元被构造为当在所述电动机运行模式下起动所述发动机时，在开始所述发动机起动控制之后增大所述发动机的节气门开度，并且所述控制单元被构造为：随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机时检测到的所述电动机的所述转速越高，就在越早的时间点增大所述节气门开度。使用这种布置，依据电动机速度，所述发动机的进气量由于所述节气门开度的增大而增加。因此，即使当在电动机运行模式下起动发动机时电动机速度较高，发动机转矩也依据电动机速度增大。因此，从开始发动机起动时的时刻至完全地接合离合器时的时刻所花费的时间段不太可能或不可能由于高的电动机速度而延长。因此，当在电动机运行模式下起动发动机时，能够抑制驾驶性能的变坏（例如驱动力的响应的降低）。

如上所述的车辆可以被构造如下。所述控制单元被构造为：在所述进气门在气缸中关闭之后提前所述进气门正时，在所述气缸中在开始起动所述发动机时开启所述进气门，并且自开始起动所述发动机时起所述活塞首先接近上止点。当起动发动机时，在所述发动机开始旋转时在首先接近上止点的所述气缸中出现的压缩转矩导致所述发动机的旋转阻力。然而，如果以所述方式提前所述进气门正时，则所述压缩转矩不太可能或不可能影响所述发动机的旋转。因此，能够快速地完成发动机起动而无需不必要地增大所述发动机的所述旋转阻力。

如上所述的车辆可以被构造如下。所述控制单元被构造为在所述电动机的所述转速等于或者大于高速旋转判定值时提前所述发动机的点火正时。

根据本发明的另一个方案的控制方法被应用于如下车辆：所述车辆包括发动机、电动机以及离合器，所述离合器选择性地将所述发动机联接至从所述电动机到驱动轮的动力传输路线。所述控制方法包括：执行发动机起动控制，并且在开始所述发动机起动控制之后，随着在所述电动机运行模式（其中所述车辆仅靠所述电动机的动力运行）下起动所述发动机时检测到的所述电动机的转速越高，就在越早的时间点提前进气门正时。所述发动机起动控制包括的步骤为：i）当在电动机运行模式下起动所述发动机时，通过部分地接合所述离合器同时允许所述离合器滑动以提高所述发动机的转速；ii）在所述发动机变得能够通过自身而旋转之后暂时地减小所述离合器的接合力；以及iii）在步骤ii）之后完全地接合所述离合器。

附图说明

将在下面结合附图对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术与工业重要性进行描述，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：

图1是示意地示出根据本发明的一个实施例的混合动力车辆的驱动系统的构造的视图；

图2是在图1的混合动力车辆中包括的直接喷射式发动机的燃烧室及其附近的剖视图；

图3是在图1的混合动力车辆中包括的直接喷射式发动机中，相对于曲轴的旋转角度指示进气门开启的进气门开启范围的视图；

图4是用于解释图1的电子控制单元提供的控制功能的功能框图；

图5是用于解释由图1的电子控制单元执行的发动机起动控制的时间图，用于所述车辆靠电动机的动力运行的同时起动发动机；以及

图6是用于解释图1的电子控制单元的控制操作的流程图，也就是说，在执行发动机起动控制期间对进气门开启/关闭正时执行较早提前控制以及对所述节气门开度执行较早增大控制的控制操作。

具体实施方式

将结合附图对本发明的一个实施例进行详细的描述。

图1示意地示出了作为本发明的一个实施例的混合动力车辆8（其也将被简称为“车辆8”）的驱动系统的构造。混合动力车辆8包括车辆用动力传动系10（将被称作“动力传动系10”）、差动齿轮装置21、一对左右车轴22、一对左右驱动轮24、液压控制电路34、逆变器（inverter）56以及电子控制单元58。动力传动系10包括：发动机12，其用作车辆运行的驱动动力源；发动机输出控制单元14，其执行发动机输出控制，例如发动机12的起动或停止，或者节气门控制；用于车辆运行的电动机MG，其用作车辆运行的驱动动力源；对应于本发明的离合器的发动机联接/分离离合器K0；变矩器16；以及自动变速器18。如图1所示，车辆8被构造为使得由发动机12和电动机MG中的一个或两个产生的动力分别经由变矩器16、自动变速器18、差动齿轮装置21以及左右车轴22被传输至左右驱动轮24。于是，车辆8能够在发动机运行模式和EV运行（电动机运行）模式中所选择的一种模式下运行，在发动机运行模式下车辆8靠发动机12的动力运行，在EV运行模式下车辆8仅靠电动机MG的动力运行同时发动机12停止。在发动机运行模式下，根据运行情况，电动机MG可以产生辅助转矩。

例如，连接至驱动轮24的电动机MG是三相同步电动机。电动机MG也可以是电动发电机，其用作产生动力的电动机，也用作产生反作用力的发电机。例如，电动机MG以再生方式操作从而产生车辆制动力。而且，电动机MG经由逆变器56电连接至蓄电装置57，使得电力能够在电动机MG与蓄电装置57之间供给和接收。蓄电装置57可以是例如电池（二次电池），如铅蓄电池或者电容器。

发动机联接/分离离合器K0（其将被称作“离合器K0”）被设置在发动机12与电动机MG之间的动力传输路线中。离合器K0包括一般公知的、湿式多板型液压摩擦装置。离合器K0靠来自液压控制电路34的液压而操作，并且用作动力传输/切断装置，动力传输/切断装置选择性地将发动机12与从电动机MG至驱动轮24的动力传输路线联接。更具体地，当离合器K0接合时，作为发动机12的输出构件的发动机输出轴26（即，曲轴）被联接至电动机MG的转子30，使得发动机输出轴26和转子30不能够相对于彼此旋转。当释放离合器K0时，发动机输出轴26从电动机MG的转子30脱离。简单来说，发动机输出轴26经由离合器K0选择性地联接至电动机MG的转子30。因此，在车辆8在发动机运行模式下运行时离合器K0完全地接合，并且在车辆8在电动机运行模式下运行时离合器K0释放。电动机MG的转子30联接至接收动力的变矩器16的泵轮16p，使得转子30和泵轮16p不能相对彼此旋转。

自动变速器18构成变矩器16与驱动轮24之间的动力传输路线的一部分，并且将发动机12或电动机MG的动力传输至驱动轮24。自动变速器18是步进式可变自动变速器，其基于例如车辆速度V和加速器操作量Acc，根据预设关系（变速图）通过联接元件的接合和分开而执行离合器至离合器变速（clutch-to-clutch shifting）。换句话说，自动变速器18是一种自动速度变化机构，该机构具有多个预定变速位置（变速比），选择其中一个建立。为建立所选择的变速位置或变速比，自动变速器18包括多个行星齿轮组以及靠来自液压控制电路34的液压而操作的多个离合器或制动器。自动变速器18的变速比根据这样的等式计算：“变速比=变速器输入转速Natin/变速器输出转速Natout”。

变矩器16是介于电动机MG与自动变速器18之间的液压传动装置。变矩器16包括：泵轮16p，其作为接收发动机12和电动机MG的动力的输入侧旋转元件；涡轮16t，其作为将动力传递至自动变速器18的输出侧旋转元件；以及定子轮16s。在操作中，变矩器16经由流体（工作油）将由泵轮16p接收的动力传输至涡轮16t。定子轮16s经由单向离合器联接至作为非旋转构件的变速箱36。变矩器16还包括位于泵轮16p与涡轮16t之间的锁止离合器LU。锁止离合器LU选择性地建立泵轮16p与涡轮16t之间的直接联接。锁止离合器LU用自液压控制电路34供应的液压来控制。

在该实施例中，发动机12是V型八缸、四冲程循环、直接喷射式汽油发动机，并且每个气缸80中形成有燃烧室82。如在图2中特别示出的，汽油（其处于高压下的精细颗粒的状态）直接从燃料喷射装置84喷射进入燃烧室82。在发动机12中，空气经由进气通道86和进气门88流入燃烧室82，并且废气经由排气门90从燃烧室82排出到排气通道92。在发动机12中，在燃烧室82中形成的空气燃料混合物在适当的时间通过点火装置94点燃，使得该混合物爆发并且燃烧，因而向下推动活塞96。发动机12包括由凸轮机构组成的进气门驱动系统89。进气门驱动系统89使进气门88与曲轴26的旋转同步地往复运动，使得进气门88开启和关闭。发动机12还包括由凸轮机构组成的排气门驱动系统91。排气门驱动系统91使排气门90与曲轴26的旋转同步地往复运动，使得排气门90开启和关闭。进气通道86经由浪涌调整槽98连接至电子节气门100。电子节气门100是进气量控制阀，其通过电驱动致动器操作（即，被开启和关闭）。从进气通道86流入燃烧室82的进气的量（即，发动机输出）根据电子节气门100的开度θth（节气门开度θth）而被控制。如图2所示，活塞96包括活塞上部96a，其为面对燃烧室82的端部并且形成燃烧室82的一部分。活塞上部96a包括朝向燃烧室82开口的凹槽部96b或腔。活塞96可滑动地装配在气缸80中，并且经由连杆102而联接至发动机输出轴（曲轴）26的曲柄销104，使得曲柄销104能够相对于活塞96旋转。于是，曲轴26依据活塞96的线性往复运动如由图2中的箭头R所指示地旋转/被驱动。曲轴26被在轴颈108处的轴承旋转地支撑，并且曲轴26包括作为一体部分的曲柄臂106，曲柄臂106将轴颈108与曲柄销104连接。燃烧室82的形状（例如在活塞96中形成的凹槽部96b的深度）被确定为使得在发动机12的正常驱动期间从燃料喷射装置84喷射出的燃料击中凹槽部96b，并且在点火装置94附近形成包含充分分散的燃料并且容易被点燃的浓的空气燃料混合物，从而实现良好的爆炸。在发动机12的正常驱动期间，在每个气缸80的压缩冲程期间喷射燃料。

发动机12经历四个冲程（即，进气冲程、压缩冲程、膨胀（爆发）冲程以及排气冲程），同时曲轴26每气缸做两周旋转（720°），并且重复这些冲程使得曲轴26持续旋转。八个气缸80的活塞96被定位成使得与各自的活塞96对应的曲轴转角每个相差90°。换句话说，从曲轴26突出的曲柄销104的位置每个移位90°。使用该布置，每次曲轴26旋转90°，在八个气缸80中爆发/燃烧以预设的点火顺序发生，使得持续产生旋转转矩。因为发动机12是直接喷射式发动机，所以发动机12能够通过点火起动而起动，在点火起动中，喷射燃料到气缸80中并且自发动机12开始旋转时起被点火。更特别地，点火起动或提前点火通过下面的发动机起动方法实施。曲轴26从在压缩冲程之后活塞96到达压缩上止点（压缩TDC）的状态旋转一给定的角度，并且停止。该给定的角度在进气门88和排气门90均关闭的膨胀冲程的给定角度范围θst之内。此时，燃料喷射装置84开始喷射汽油到处于膨胀冲程的气缸80（燃烧室82）中，并且点火装置94对气缸80中的空气燃料混合物进行点火。其结果是，气缸80中的空气燃料混合物爆炸并且燃烧从而提高发动机速度Ne。发动机可以通过点火起动而起动，而不需要通过电动机MG等起动（cranking）。然而，在该实施例中，在该车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12时也可以执行点火起动。在这种情况下，为了提高发动机12的起动性能，离合器K0部分地接合同时被允许滑动，使得电动机转矩Tmg辅助提高发动机速度Ne。上述指出的角度范围θst（当以压缩上止点之后的曲轴转角表示时）例如优选为约30°至60°的范围，其中相对大的旋转能量能够通过点火起动获得；然而，甚至在压缩TDC之后的曲轴转角为约90°时点火起动也是可能的。

进气门驱动系统89具有根据需要改变进气门88的开启/关闭正时的功能，并且例如用作提前或延迟进气门88的开启/关闭正时的可变气门正时机构。开启/关闭正时是指气门开启正时和气门关闭正时。例如，在发动机12的进气冲程期间，进气门驱动系统89在如由图3中虚线箭头ARop所示的进气门的开启范围内开启进气门88。也就是说，在示出曲轴转角的图3中，进气门88的气门开启正时由在上止点之后的实线Lst表示，并且进气门88的气门关闭正时由在下止点之后的实线Lend表示。实线Lend表示在能够调节进气门88的气门关闭正时的范围内的最后位置，并且箭头ARfwd表示气门关闭正时的提前方向。如从箭头ARfwd所理解的，提前进气门88的气门关闭正时是指使得在下止点之后的气门关闭正时更接近下止点。

例如，当通过上述点火起动来起动发动机时，进气门驱动系统89被控制使得进气门88的开启/关闭正时（更具体地说，至少气门关闭正时）在能够调节气门关闭正时的范围内在延迟方向上被转移（延迟）至最大，从而减少发动机12开始旋转时的旋转阻力。进气门驱动系统89的各种操作原理一般是公知的。例如，进气门驱动系统89可以是与曲轴26的旋转相关联操作的凸轮机构，并且通过液压控制或电控制选择性地利用多个相互具有不同形状的凸轮中的任意一个来操作（即，开启和关闭）进气门88。在另一个实施例中，进气门驱动系统89可以通过使用与曲轴26的旋转相关联操作的凸轮机构和通过液压控制或电控制来修改凸轮机构的凸轮的动作的机构，来开启和关闭进气门88。虽然作为可变气门正时机构使用的进气门驱动系统89仅需要改变至少气门关闭正时，但本实施例的进气门驱动系统89被机械地布置为在其改变进气门88的气门关闭正时的同时，在与改变气门关闭正时相同的方向上改变进气门88的气门开启正时。也就是说，进气门驱动系统89整体地改变进气门88的气门开启正时和气门关闭正时。

当混合动力车辆8从电动机运行模式转换成发动机运行模式时，例如，通过部分地接合离合器K0同时允许离合器K0滑动以提高发动机速度Ne，使得发动机12被起动。更特别地，将在稍后描述执行发动机起动控制以用于发动机起动。

电子控制单元58在车辆的减速期间执行电动机再生控制，即，当压下脚制动器或制动踏板时，或者在驾驶员停止执行制动操作和加速操作之后的车辆的惰力运行期间执行电动机再生控制。也就是说，电子控制单元58供应再生能量至蓄电装置57，而再生能量通过电动机MG的再生操作对运行车辆8施加制动而获得。更具体地，在电动机再生控制下，离合器K0被释放从而切断发动机12与驱动轮24之间的动力传输，并且发动机12停止，使得用车辆8具有的惯性能量以再生方式来操作电动机MG。因此，惯性能量被再生为电力，并且蓄电装置57由来自电动机MG的电力充电。在实施电动机再生控制期间，锁止离合器LU被接合。

通过示例的方式车辆8包括如图1中所图示的控制系统。如图1所示的电子控制单元58用作用于控制动力传动系10的控制单元，并且电子控制单元58包括所谓的微型计算机。如图1所示，电子控制单元58被提供有由在混合动力车辆8中设置的传感器所检测到的各种输入信号。例如，电子控制单元58接收加速器操作量Acc的信号指示（加速器操作量Acc作为由加速器踏板位置传感器60检测到的加速器踏板71的踏下量）、由电动机速度传感器62检测到的电动机MG的转速Nmg（电动机速度Nmg）的信号指示、由发动机速度传感器64检测到的发动机12的转速Ne（发动机速度Ne）的信号指示、由涡轮速度传感器66检测到的变矩器16的涡轮16t的转速Nt（涡轮速度Nt）的信号指示、由车速传感器68检测到的车速V的信号指示、由节气门位置传感器70检测到的发动机12的节气门开度θth的信号指示、由曲轴转角传感器72检测到的发动机输出轴（曲轴）26的旋转位置（或者曲轴转角）的信号指示、从蓄电装置57获得的蓄电装置57的充电状态SOC的信号指示等等。这里，由电动机速度传感器62检测到的电动机速度Nmg等于变矩器16的输入转速，并且对应于变矩器16的泵轮16p的转速（泵速）Np。而且，由涡轮速度传感器66检测到的涡轮速度Nt等于变矩器16的输出转速，并且对应于自动变速器18的变速器输入轴19的转速Natin，或者变速器输入转速Natin。而且，自动变速器18的输出轴20（其将被称作“变速器输出轴20”）的转速Natout（或者变速器输出转速Natout）对应于车速V。发动机转矩Te和电动机转矩Tmg的正方向与发动机12在其驱动期间的旋转的方向相同。

而且，各种输出信号从电子控制单元58被提供至在混合动力车辆8中设置的相应装置。

在该车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12时，本实施例的电子控制单元58如下执行发动机起动控制。初始，通过部分地接合离合器K0同时允许离合器K0滑动而提高发动机速度Ne。在发动机12变得能够通过自身旋转之后，暂时地减小离合器K0的接合力，然后完全地接合离合器K0。为了在完全地接合离合器K0时提供满足驾驶员要求的充足的驱动力，在发动机起动控制起动之后，电子控制单元58提前进气门88的开启/关闭正时并且增大节气门开度θth直到完全地接合离合器K0。在实施发动机起动控制期间，在发动机速度Ne需要从发动机停止状态被大幅度增加时，例如在电动机速度Nmg相当高时，在较早的时间点提前进气门88的开启/关闭正时，并且在较早的时间点增大节气门开度θth，使得待完全地接合离合器K0所需要的时间不会延长。将在下面参照图4对电子控制单元58的控制功能的主要部分进行描述。在该实施例中，除非特别说明，发动机起动控制并不简单指的是发动机12的起动的控制，而且也指的是在从开始部分地接合同时滑动离合器K0时至完全地接合离合器K0时的期间内，用于通过暂时地减小离合器K0的接合力而起动发动机12的控制。

图4是对在电子控制单元58包含的控制功能的主要部分进行解释的功能方框图。如图4所示，电子控制单元58功能地包括作为发动机起动单元的发动机起动器件120、作为发动机起动判定单元的发动机起动判定器件122以及作为电动机速度判定单元的电动机速度判定器件124。

在车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12时，发动机起动器件120执行发动机起动控制以在控制离合器K0的接合力同时起动发动机12。此时，基于在发动机12处于停止状态时的处于膨胀冲程的气缸80的相位，发动机起动器件120判定点火起动是否可行。如果点火起动是可行的，发动机起动器件120通过点火起动而起动发动机12。另一方面，如果判定点火起动是不可行的，则实施正常发动机起动，其中在发动机速度Ne增大至一定程度之后供应燃料并且对燃料进行点火。发动机起动控制包括发动机12以该种方式的起动。例如，在加速器操作量Acc增大时，并且仅通过电动机MG不能满足动力需求时，做出用于起动发动机12的发动机起动请求从而将车辆从电动机运行模式切换至发动机运行模式。当车辆在电动机运行模式下运行的同时做出发动机起动请求时，发动机起动器件120通过实施发动机起动控制以起动发动机12。图5示出了用于对由发动机起动器件120实施的发动机起动控制进行解释的时间表。

图5的时间表用于解释由电子控制单元58实施的发动机起动控制。在图5中图示的发动机起动控制下，发动机12通过如上所述的点火起动而起动。在图5中，以如从图5的顶部起观看的这样的顺序示出：离合器K0的接合液压；发动机转矩Te；转速Ne、Nmg、Nt；进气门88的开启/关闭正时的提前程度；以及气缸中的进气量（每一循环中被抽进发动机12的每个气缸80中的空气的累积量）。在接合液压的时间表中，实线表示接合液压的命令值（或者命令压力），而虚线表示接合液压的实际压力。在发动机转矩Te、发动机速度Ne、提前程度以及气缸内进气量的每个时间表中，实线表示本实施例，而虚线表示现有技术。也就是说，由虚线指示的现有技术的时间表是在这样的情况下获得的：既没有实施用于在较早点提前进气门开启/关闭正时的控制，也没有实施用于在较早点增大节气门开度的控制（将在稍后进行描述）。虽然实际上气缸内进气量逐步地改变，但是为了方便的原因，气缸内进气量在图5中表现为持续地改变。

车辆8在图5中自时刻ta1之前的点起在电动机运行模式下运行，并且在时刻ta1发动机起动器件120开始发动机起动控制。也就是说，在时刻ta1，发动机起动器件120指令液压控制电路34部分地接合离合器K0同时允许离合器K0滑动，并且开始发动机12的点火起动。也就是说，发动机起动器件120通过用于滑动接合的部分地接合离合器K0来提高发动机速度Ne，并且开始发动机12的点火起动。简单来说，时刻ta1是发动机12起动的起点。因为在时刻ta1开始发动机起动控制，发动机速度Ne在稍晚于时刻ta1的点开始从零增加。在发动机起动控制下，发动机起动器件120提高或者降低电动机转矩Tmg，以便消除转矩，例如发动机12的旋转阻力，其从离合器K0传递至电动机MG。其结果是，运行转矩不太可能或者不可能受到发动机起动的影响。因此，在时刻ta2，发动机起动器件120判定发动机12已经变得能够通过自身旋转，并且基于该判定指令液压控制电路34以减小离合器K0的接合力。更具体地，发动机起动器件120指令液压控制电路34以释放离合器K0。也就是说，发动机起动器件120在发动机12变得能够通过自身旋转之后暂时地释放离合器K0。例如，当发动机速度Ne超出预定的转速时，或者当自发动机12旋转开始起所测量的曲轴转角超出预定角度时，可以做出发动机12变得能够通过自身旋转的判定。因此，在时刻ta3，发动机起动器件120指令液压控制电路34以部分地接合离合器K0同时允许离合器K0再次滑动。例如，基于从时刻ta2经过的时间，或者基于发动机速度Ne与电动机速度Nmg之间的转速的差（=Nmg–Ne），判定时刻ta3处的指令是否发出。因此，在时刻ta4，发动机速度Ne变得等于电动机速度Nmg。也就是说，在时刻ta2和时刻ta3之间的期间内，发动机起动器件120暂时地释放离合器K0，然后在时刻ta4完全地接合离合器K0。在该时刻ta4，本实施例的发动机起动控制结束。为了确保离合器K0的完全接合状态，在时刻ta5，发动机起动器件120提高离合器K0的接合力，然后逐渐地提高接合力。

返回参照图4，发动机起动判定器件122判定当前时间是否处于发动机起动实施期间内，在该期间车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12。例如，从车辆在电动机运行模式下运行的同时做出发动机起动请求的时刻至起动发动机12并且完全地接合离合器K0的时刻，判定其处于发动机起动实施期间内。在图5的时间表中，从时刻ta1至时刻ta4的期间是发动机起动实施期间。关于离合器K0的完全接合，发动机起动判定器件122顺序地检测发动机速度Ne和电动机速度Nmg，并且在发动机速度Ne变得等于电动机速度Nmg同时在接合方向上正操作离合器K0时，判定完全地接合离合器K0。

如果发动机起动判定器件122判定当前时间处于发动机起动实施期间内，可以顺序地判定发动机起动控制是否正被实施。在图5的时间表中，从时刻ta1至时刻ta4，判定发动机起动控制正被实施。

电动机速度判定器件124顺序地检测电动机速度Nmg，并且判定在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg是否等于或者大于预定的高速旋转判定值NHmg。与高速旋转判定值NHmg相比较的电动机速度Nmg可以在任意时间点处被检测，只要是当发动机12被起动时检测。例如，与高速旋转判定值NHmg相比较的电动机速度Nmg可以是在图5中的时刻ta1时或者在时刻ta1之后顺序地检测到的电动机速度Nmg。然而，在该实施例中，其是在开始发动机起动控制的时间点（时刻ta1）处检测到的转速（电动机速度Nmg）。根据经验提前设定高速旋转判定值NHmg，以便如果电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg，则能够判定发动机12需要被加速旋转使得从开始发动机起动控制至离合器K0完全接合不会花费长的时间段。

发动机起动器件120执行如上面参照图5所述的发动机起动控制。此外，在实施发动机起动控制期间，也就是说，当发动机起动判定器件122判定发动机起动控制正被实施时，进气门88的开启/关闭正时（其可以被缩写和表示为“进气门开启/关闭正时”）相对于在开始发动机起动控制时的时刻（即，图5中的时刻ta1）被提前，使得能够在紧接发动机起动控制之后获得满足驾驶员的要求的充足的发动机转矩Te。为了较早地完成发动机起动控制，执行进气门开启/关闭正时较早提前控制使得随着在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg越高，就在越早的时间点提前进气门开启/关闭正时。更具体地，在进气门开启/关闭正时的较早提前控制下，当电动机速度判定器件124判定在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg时，与电动机速度Nmg小于高速旋转判定值NHmg的情况相比较，发动机起动器件120在更早的时间点提前进气门开启/关闭正时。进气门开启/关闭正时可以这样被较早地提前：例如，提前在进气门驱动系统89开始其提前操作时的时间点从而提前进气门开启/关闭正时，或者提前在进气门驱动系统89完成其提前操作时的时间点。

参照图5的时间表将对进气门开启/关闭正时的较早提前控制进行描述。在图5中的时刻ta1处检测到的电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg。根据没有执行进气门开启/关闭正时较早提前控制的现有技术，例如，如在图5中的虚线所指示，在时刻ta2之后的时刻taIV2处，发动机起动器件120开始进气门驱动系统89的提前操作从而提前进气门开启/关闭正时。如在现有技术（虚线）中，如果电动机速度判定器件124判定电动机速度Nmg小于高速旋转判定值NHmg，则进气门驱动系统89在时刻taIV2处开始提前操作。然而，在图5的示例中，电动机速度判定器件124判定电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg；因此，在时刻ta2之前的时刻taIV1处，发动机起动器件120开始进气门驱动系统89的提前操作。尽管时刻taIV1优选地尽可能地接近时刻ta1，但是时刻taIV1被设定为在特定的气缸80中进气门88关闭的时间点，以便减小在发动机12开始旋转时由于气缸80中压缩的空气所产生的旋转阻力（压缩转矩）。特定的气缸80是这样一种气缸80：在气缸80中，进气门88在开始发动机起动的时刻ta1处开启，并且随着发动机12从时刻ta1起开始旋转，活塞96首先接近压缩上止点。例如，特定的气缸80是这样一种气缸80：在气缸80中，在时刻ta1处的活塞位置紧接在与图3中实线Lend相对应的相位的前面。也就是说，在图5中，在进气门88在气缸80（特定的气缸80）中被关闭之后，发动机起动器件120导致进气门驱动系统89提前进气门开启/关闭正时，在气缸80中，进气门88在开始发动机12的起动的时刻（时刻ta1）处开启，并且自开始发动机12的起动时起活塞96首先接近上止点。

在发动机起动控制的实施期间，为了与提前进气门开启/关闭正时的目的基本上相同的目的，在发动机起动控制的实施期间，发动机起动器件120相对于在开始发动机起动控制时的节气门开度而增大节气门开度θth。例如，节气门开度θth被增大至与目标发动机转矩Tet相对应的开度。为了较早地完成发动机起动控制，节气门开度较早增大控制被执行以使得：随着当在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg越高，在越早的时间点增大节气门开度θth。简单来说，在发动机起动控制的实施期间，发动机起动器件120执行节气门开度较早增大控制以及进气门开启/关闭正时较早提前控制。更具体地，在节气门开度较早增大控制下，当电动机速度判定器件124判定当在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg时，与电动机速度Nmg小于高速旋转判定值NHmg的情况相比较，发动机起动器件120在越早的时间点增大节气门开度θth。节气门开度θth可以通过这样的方式较早地增大：例如，提前用于增大节气门开度θth的致动器的操作开始时的时间点，或者提前致动器的操作结束时的时间点。目标发动机转矩Tet是发动机转矩Te的目标值，并且通过根据经验事先判定的关系，基于加速器操作量Acc、车速V、自动变速器18的变速比等顺序地判定目标发动机转矩Tet，使得能够获得驾驶员所要求的驱动力。

如图5所示，在该实施例中，进气门开启/关闭正时被提前的时刻和节气门开度θth被增大的时刻，与现有技术的那些时刻相比被提前（即，被设定为较早的时间点）。因此，在发动机起动控制的实施期间，与现有技术（虚线）的气缸内进气量和发动机转矩Te相比，气缸内进气量增大并且发动机转矩Te也增大，因此发动机速度Ne的增大速率也增大。其结果是，虽然在现有技术（虚线）中离合器K0在时刻ta6处达到完全接合，但是在本实施例（实线）中离合器K0在比现有技术（虚线）更早的时刻ta4处达到完全接合，在本实施例中实施进气门开启/关闭正时较早提前控制和节气门开度较早增大控制。虽然进气门开启/关闭正时被提前的提前量（例如，以deg为单位）在本实施例和现有技术中相等，但是本实施例中的提前量可以与现有技术中的提前量不同。

图6是图示出电子控制单元58的控制程序的主要部分的流程图，也就是说，在发动机起动控制的实施期间，用于执行对进气门开启/关闭正时的较早提前控制和对节气门开度的较早增大控制的控制程序。例如，如图6所图示的控制程序在车辆在电动机运行模式下运行时开始，并且被重复实施。如图6所图示的控制程序可以单独实施，或者也可以与其他的控制程序并行实施。

最初，在图6的步骤S1中，判定当前时刻是否在发动机起动实施期间内。如果在步骤S1中做出肯定的决定（是），也就是说，如果当前时刻在发动机起动实施期间内，则该控制进行到步骤S2。另一方面，如果在步骤S1中做出否定的决定（否），则该控制进行到步骤S5。

在步骤S2中，判定发动机起动控制（也就是说，在发动机速度Ne变得等于电动机速度Nmg之前，暂时（once）释放已经部分地接合同时滑动的离合器K0的控制）是否被实施。如果在步骤S2中做出肯定的决定（是），也就是说，如果正在实施发动机起动控制，则该控制进行到步骤S3。另一方面，如果在步骤S2中做出否定的决定（否），则该控制进行到步骤S5。步骤S1和步骤S2中的判定通过发动机起动判定器件122做出。

在步骤S3中，检测电动机速度Nmg，并且判定电动机速度Nmg是否等于或者大于预定的高速旋转判定值NHmg。如果在步骤S3中做出肯定的决定（是），也就是说，如果电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg，则该控制进行到步骤S4。在步骤S3中通过电动机速度判定器件124做出判定。另一方面，如果在步骤S3中做出否定的决定（否），则该控制进行到步骤S5。

在步骤S4中，在发动机的起动期间做出用于使发动机12加速旋转的发动机加速旋转请求。也就是说，在发动机12的起动的开始，进气门开启/关闭正时和节气门开度θth基本上被控制为没有使发动机12加速旋转；然而，在步骤S4中，取消了用于抑制发动机的加速旋转的控制。因此，与在步骤S3中做出否定的决定（否）的情况相比，在更早的时间点提前进气门开启/关闭正时。例如，一旦开始发动机起动控制，就紧接在进气门88在上述特定的气缸80中被关闭之后提前进气门开启/关闭正时。而且，与在步骤S3中做出否定的决定（否）的情况相比，在更早的时间点增大节气门开度θth。例如，在与提前进气门开启/关闭正时的时刻相同的时刻增大节气门开度θth。

在步骤S5中，没有做出发动机加速旋转请求。例如，如果进气门开启/关闭正时和节气门开度θth被控制为没有在开始发动机12的起动时使发动机12加速旋转，则它们保持受控以不使发动机12加速旋转。步骤S4和步骤S5对应于发动机起动器件120。

在上述的本实施例中，在车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12时，实施上述的发动机起动控制。也就是说，电子控制单元58通过部分地接合离合器K0同时允许离合器K0滑动来提高发动机速度Ne，并且在发动机12变得能够通过自身旋转之后暂时地减小离合器K0的接合力；其后，完全地接合离合器K0。在开始发动机起动控制之后，提前进气门开启/关闭正时。当在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg越高，就越早地提前进气门开启/关闭正时。使用该布置，依据电动机速度Nmg，通过提前进气门开启/关闭正时来增大发动机12的进气量。因此，即使当车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机时的电动机速度Nmg为高时，发动机转矩Te也依据电动机速度Nmg而增大。其结果是，从开始发动机起动时（即，图5中的时刻ta1）至发动机速度Ne变得等于电动机速度Nmg时所花费的时间段（也就是说，从发动机的起动开始时起所测量的用于完全地接合离合器K0所需要的时间段）不太可能或者不可能由于电动机速度Nmg高而被延长。与之相反，如果电动机速度Nmg为低，则提前进气门开启/关闭正时的时刻不会被设定为更早的点，并且发动机速度Ne不太可能或者不可能在完全地接合离合器K0之前加速旋转而超过电动机速度Nmg；因此，能够较早地完全接合离合器K0。因此，当车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机时，能够抑制驾驶性能的变坏（例如，驱动力的响应的变坏）。而，从发动机起动的开始至完全地接合离合器K0时所花费的时间段，通过提前进气门开启/关闭正时而被缩短，这将导致在燃料开始被供给至发动机12之后发动机输出几乎不能有助于车辆运行的时间段的减少。因此，能够抑制在发动机起动期间的燃料效率的变坏。

而且，根据本实施例，在车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机12时，电子控制单元58在开始发动机起动控制之后增大发动机12的节气门开度θth。在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg越高，节气门开度θ越早被增大。使用该布置，依据电动机速度Nmg，发动机12的进气量随着节气门开度θth的增大而增加。因此，即使当车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机时的电动机速度Nmg高时，发动机转矩Te也依据电动机速度Nmg而增大。其结果是，从开始发动机起动时至完全地接合离合器K0时所花费的时间段不太可能或者不可能由于电动机速度Nmg高而被延长。与之相反，如果电动机速度Nmg低，则节气门开度θth被增大的时刻不会被设定为较早的点，并且发动机速度Ne在完全地接合离合器K0之前不太可能或者不可能加速旋转从而超过电动机速度Nmg；因此，能够较早地完全接合离合器K0。因此，当车辆在电动机运行模式下运行的同时起动发动机时，能够抑制驾驶性能由于驱动力的响应的变坏而导致变坏。而且，从发动机起动的开始起所测量的用于完全地接合离合器K0所需要的时间段，通过增大节气门开度θth而被缩短，这将导致在燃料开始被供给至发动机12之后发动机输出几乎不能有助于车辆运行的时间段的减少。因此，能够抑制在发动机起动期间的燃料效率的变坏。

而且，根据本实施例，在进气门88在气缸80（特定的气缸80）中关闭之后电子控制单元58提前进气门开启/关闭正时，在气缸80中在开始起动发动机12时开启进气门88，并且自开始起动发动机12时起活塞96首先接近上止点。因此，虽然在发动机12的起动期间当发动机12开始旋转时在特定的气缸80中出现的压缩转矩会导致发动机12的旋转阻力，但是防止了进气门开启/关闭正时的提前影响压缩转矩。因此，能够快速地完成发动机起动而不会不必要地增大发动机12的旋转阻力。

这里，如上述的控制单元可以被构造如下。当在电动机运行模式下起动发动机时检测到的电动机的转速等于或者大于预定的高速旋转判定值时，与电动机的转速低于高速旋转判定值的情况相比，进气门正时相对于开始发动机起动控制时的时刻在更早的时间点被提前。

而且，控制单元可以被构造如下。当在电动机运行模式下起动发动机时检测到的电动机的转速等于或者大于预定的高速旋转判定值时，与电动机的转速低于高速旋转判定值的情况相比，发动机的节气门开度相对于开始发动机起动控制时的时刻在更早的时间点被增大。

该发动机可以是直接喷射式发动机。控制单元可以被构造为通过从开始发动机的旋转时起喷射燃料进入发动机的气缸中并且对燃料进行点火的点火起动来起动发动机。

在上述的点火起动中，燃料可以被首先喷射进入在直接喷射式发动机中包括的多个气缸中的活塞位置处于膨胀冲程上的气缸中，并且进行点火。

该车辆可以包括液压传动装置，该液压传动装置具有接收来自发动机和电动机的动力的输入侧旋转元件以及将动力传输至驱动轮的输出侧旋转元件。

虽然参照附图已经对本发明的一个实施例进行详细的描述，但是应当理解的是，上述实施例只不过是本发明的示例，并且基于本领域的普通技术人员的知识，本发明可以被具体化为各种改变或改进。

例如，虽然在上述实施例中自动变速器18是步进式可变变速器，但是也可以是其速度比能够持续改变的无级变速器（CVT）。而且，自动变速器18可以除去。

虽然发动机12在上述实施例中是V型发动机，但它也可以是任何类型的发动机，例如直排/直列式发动机，或者水平对置式发动机。而且，发动机12并不限于八气缸发动机，而也可以是例如具有三个气缸、四个气缸、六个气缸或者十个气缸的发动机。

虽然在上述实施例中发动机12中使用的燃料是汽油，但是燃料可以是乙醇，或者乙醇与汽油的混合燃料，或者可以是氢气、液态丙烷（LPG）等。

虽然在上述实施例中发动机12是直接喷射式发动机，但其也可以不是直接喷射式发动机，而可以是例如喷射燃料进入进气通道86的发动机。

在上述实施例中的图5的时间表中，发动机起动器件120在时刻ta2释放离合器K0。然而，并不必要完全地释放离合器K0，而是与其在时刻ta2之前相比较，可以减小离合器K0的接合力，使得在时刻ta2之后保持几乎等同于释放状态的轻微接合力。

如图1所示，在上述实施例中，虽然发动机12和电动机MG被安装在相同的轴线上，但是电动机MG可以安装在与发动机12的轴线不同的轴线上，并且可以经由例如变速齿轮或者链（chain）被操作地联接在离合器K0与变矩器16之间。

虽然在上述实施例中变矩器16包括锁止离合器LU，但可以不包括锁止离合器LU。也可以考虑自身不设置有变矩器16的车辆用动力传动系。

虽然在上述实施例中变矩器16被使用作为液压传动装置，但是例如，变矩器16可以被不具有转矩放大功能的液力联轴节替换。

虽然在上述实施例中图6的流程图包括步骤S1，但是该流程图可以不包括步骤S1。

在上述实施例中，在图6的流程图的步骤S4中，在较早的时间点提前进气门开启/关闭正时，并且在较早的时间点增大节气门开度θth。然而，也可以不在较早的点增大节气门开度θth。

虽然在上述实施例中，在图5的时间表中，发动机12通过点火起动而起动，但是在发动机起动控制下发动机12可以不通过点火起动而起动。对进气门开启/关闭正时的较早提前控制和对节气门开度的较早增大控制可以在不是点火起动的发动机起动中被执行。

在上述实施例中对进气门开启/关闭正时的较早提前控制中，在进气门88在特定的气缸80中关闭之后提前进气门开启/关闭正时。然而，进气门开启/关闭正时可以被提前而无需时刻上的这种限制。

在上述实施例中对进气门开启/关闭正时的较早提前控制中，随着在电动机运行模式下起动发动机12时检测到的电动机速度Nmg越高，进气门88的气门开启正时和气门关闭正时被提前的时刻被设定为越早的时间点。然而，气门开启正时被提前的时刻可以不被设定为较早的点，而仅是气门关闭正时被提前的时刻被设定为较早的点。

在上述实施例中对进气门开启/关闭正时的较早提前控制中，取决于电动机速度Nmg是否等于或者大于高速旋转判定值NHmg，进气门88的开启/关闭正时被提前的时刻被逐步地改变。然而，气门开启/关闭正时被提前的时刻可以根据电动机速度Nmg而持续地改变。同样地，在对节气门开度的较早增大控制中，节气门开度θth被增大的时刻可以根据电动机速度Nmg而持续地改变。

虽然在上述实施例的图6的流程图中没有提供关于发动机12的点火正时的解释，但是例如，当在步骤S3中做出肯定的决定（是）时，也就是说，当电动机速度Nmg等于或者大于高速旋转判定值NHmg时，发动机12的点火正时可以被提前。利用这样提前的发动机12的点火正时，能够提供更早地完成发动机起动的有益效果。更特别地，发动机12的转矩由于点火正时的提前而增大，并且能够较早地提高发动机速度Ne（即，发动机12能够被加速旋转）。

Claims (8)

1.一种车辆，包括：

发动机(12)，其包括用于进气门(88)的可变气门正时机构(89)，所述可变气门正时机构(89)被构造为提前或延迟进气门正时；

电动机(MG)；

离合器(K0)，其选择性地将所述发动机(12)联接至从所述电动机(MG)到驱动轮(24)的动力传输路线；以及

控制单元(58)，其被构造为当在所述车辆仅靠所述电动机(MG)的动力运行的电动机运行模式下起动所述发动机(12)时通过如下方式实施发动机起动控制：部分地接合所述离合器(K0)同时允许所述离合器滑动以提高所述发动机的转速，在所述发动机(12)变得能够通过自身而旋转之后暂时地减小所述离合器(K0)的接合力，然后完全地接合所述离合器(K0)，

所述控制单元(58)被构造为：在开始所述发动机起动控制之后，随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时检测到的所述电动机(MG)的转速越高，就在越早的时间点提前所述进气门正时。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中：

所述控制单元被构造为：当在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时，在开始所述发动机起动控制之后增大所述发动机(12)的节气门开度；并且

所述控制单元被构造为：随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时检测到的所述电动机(MG)的所述转速越高，就在越早的时间点增大所述节气门开度。

3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中

所述控制单元被构造为：在所述进气门(88)在气缸中关闭之后提前所述进气门正时，在所述气缸中在开始起动所述发动机(12)时开启所述进气门(88)，并且自开始起动所述发动机时起活塞首先接近上止点。

4.根据权利要求1或2所述的车辆，其中

所述控制单元(58)被构造为在所述电动机(MG)的所述转速等于或者大于高速旋转判定值时提前所述发动机(12)的点火正时。

5.一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括发动机(12)、电动机(MG)以及离合器(K0)，所述离合器(K0)选择性地将所述发动机(12)联接至从所述电动机(MG)到驱动轮(24)的动力传输路线，所述控制方法包括：

执行发动机起动控制，包括的步骤为：i)当在所述车辆仅靠所述电动机(MG)的动力运行的电动机运行模式下起动所述发动机(12)时，通过部分地接合所述离合器(K0)同时允许所述离合器滑动以提高所述发动机的转速；ii)在所述发动机(12)变得能够通过自身而旋转之后暂时地减小所述离合器的接合力；以及iii)在步骤ii)之后完全地接合所述离合器(K0)；以及

在开始所述发动机起动控制之后，随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时检测到的所述电动机(MG)的转速越高，就在越早的时间点提前进气门正时。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其中：

当在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时，在开始所述发动机起动控制之后增大所述发动机(12)的节气门开度；并且

随着在所述电动机运行模式下起动所述发动机(12)时检测到的所述电动机(MG)的所述转速越高，就在越早的时间点增大所述节气门开度。

7.根据权利要求5或6所述的控制方法，其中

在所述进气门(88)在气缸中关闭之后提前所述进气门正时，在所述气缸中在开始起动所述发动机(12)时开启所述进气门(88)，并且自开始起动所述发动机(12)时起活塞首先接近上止点。

8.根据权利要求5或6所述的控制方法，其中

在所述电动机(MG)的所述转速等于或者大于高速旋转判定值时提前所述发动机(12)的点火正时。