CN104039619A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆的控制装置，能够提高行驶期间的内燃机启动时的加速性。混合动力ECU在判定为从发动机的启动控制结束起没有经过预定时间T1(在步骤S12中为“否”)、并判定为混合动力车辆没有处于预热期间且处于高速高负荷状态时(在步骤S13中为“是”)，设定比通常设定的Nupest1大的Nupest2作为发动机转速上升率的最大值Krmx(步骤S15)。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具备内燃机和旋转电机作为动力源的车辆的控制装置。
背景技术
近年来，在具备内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆中，已知如下一种车辆：将内燃机和旋转电机经由动力分配机构连接，在行驶期间也根据车速和/或加速踏板的踩踏量等混合动力车辆的行驶状态将内燃机在运转状态和停止状态之间进行切换。
这样的混合动力车辆中也存在与现有的仅具备内燃机作为动力源的车辆不同的、通过旋转电机的输出使内燃机的输出轴旋转从而启动内燃机、以此取代通过电池马达来启动内燃机的混合动力车辆。
在这样的混合动力车辆中，已知在内燃机的启动时限制旋转电机的输出，从而抑制电力的消耗的内燃机的启动装置(例如，参照专利文献1)。
该内燃机的启动装置，通过电池驱动经由阻尼器而与内燃机的输出轴连接的旋转电机，从而启动内燃机，具备对内燃机的转速进行检测的转速检测单元和在内燃机的转速为预定值以下的情况下使施加于内燃机的输出轴的启动转矩逐渐增加的低旋转时启动转矩设定单元。由此，抑制在旋转电机的驱动开始时产生的巨大的电力消耗，从而减少了内燃机启动时的消耗电力。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平11－117840号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述那样的专利文献1所记载的现有的内燃机的启动装置中，没有考虑到混合动力车辆正以高速行驶的情况下的内燃机的启动。因此，如果在混合动力车辆正以高速行驶的状态下启动内燃机，内燃机的转速的上升迟缓，在混合动力车辆的加速度上升之前会花费时间，作为结果，存在有时驾驶员会对内燃机的启动时的加速性感到异常这一问题。
本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，提供一种车辆的控制装置，能够提高行驶期间的内燃机启动时的加速性。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的车辆的控制装置是如下车辆的控制装置：所述车辆具备内燃机和旋转电机作为动力源，能够在行驶期间将所述内燃机在停止状态和运转状态之间进行切换，所述控制装置的特征在于，具备：内燃机启动部，通过所述旋转电机的动力使所述内燃机的输出轴旋转从而使所述内燃机从停止状态转变为运转状态；和上升率设定部，设定所述内燃机的内燃机转速的上升率，在由所述内燃机启动部实现的所述内燃机的从停止状态向运转状态的转变完成时，在车速是预定值以上、且表示加速要求的值是预定值以上的条件成立的情况下，与不成立的情况相比较，所述上升率设定部将所述内燃机转速的上升率设定得较高。
通过该结构，在车速是预定值以上、且表示车辆的加速要求的值是预定值以上的情况下，车辆的控制装置能够提高内燃机刚刚启动之后的内燃机转速的上升率。因此，例如在车辆的高速行驶期间由驾驶员将加速踏板踩踏为预定值以上的情况下，内燃机启动部使内燃机的内燃机转速迅速上升至车辆的加速度提高的转速，从而能够提高车辆的加速性。
尤其，在车辆高速行驶时，与低速行驶时相比较，由于与从驱动源输出的功率相对的转矩变小，所以即使为使内燃机的内燃机转速上升而车辆的驱动力被内燃机的惯性转矩夺去，驾驶员也难以感觉到车辆的加速感的恶化，相反地在因内燃机的内燃机转速的上升迟缓而加速度的上升迟缓时会感觉到加速的缓慢。因此，能够通过提高车辆的高速行驶时内燃机的内燃机转速的上升率由此提高带给驾驶员的加速感。
优选，还具备上升率检测部，所述上升率检测部基于所述内燃机的输出轴的旋转来检测所述内燃机转速的上升率，在由所述上升率检测部检测到的所述内燃机转速的上升率超过了设定的上升率的情况下，所述上升率设定部使所述设定的上升率逐渐减小。
通过该结构，车辆的控制装置在内燃机的内燃机转速的上升率超过了预先设定的上升率的情况下，由于能够使设定的上升率逐渐减小，所以也能够抑制内燃机的内燃机转速的上升率急剧减少而传递至驱动轮的转矩变动的情况，从而能够抑制因加速度的变动而给驾驶员带来的异常感受。因此，在通过电动回转使内燃机转速比通常高的状态下启动了内燃机时，也能够抑制内燃机转速的上升率急剧减少而加速度变动的情况。
优选，所述上升率设定部将从由所述上升率检测部检测到的所述内燃机转速的上升率的检测值中减去预定值得到的值设定为新的所述内燃机转速的上升率。
通过该结构，车辆的控制装置在内燃机的内燃机转速的上升率超过了预先设定的上升率的情况下，由于能够平滑地使设定的上升率逐渐减小，所以也能够抑制内燃机的内燃机转速的上升率急剧减少而传递至驱动轮的转矩变动的情况，从而能够抑制因加速度的变动而带给驾驶员的异常感受。
优选，所述上升率设定部使用加速器开度作为表示所述加速要求的值。
通过该结构，车辆的控制装置使用表示驾驶员的加速要求的加速器开度来设定内燃机转速的上升率，因此，能够执行可提高驾驶员的加速感的内燃机的控制。
优选，加速器开度越高，则所述上升率设定部将所述内燃机的内燃机转速的上升率设定得越高。
通过该结构，驾驶员的加速要求越大，则车辆的控制装置将内燃机的内燃机转速的上升率设定得越高，因此，能够使内燃机的内燃机转速迅速上升，从而能够提高驾驶员的加速感。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种可提高行驶期间的内燃机启动时的加速性的车辆的控制装置。
附图说明
图1是搭载了本发明的实施方式的控制装置的车辆的概略结构图。
图2是本发明的实施方式的发动机的概略立体图。
图3是用于说明本发明的实施方式的发动机启动时的动力源的状态的列线图。
图4是用于说明本发明的实施方式的目标转速变化量算出处理的流程图。
图5是表示本发明的实施方式的Nupmax设定映射的图。
图6是用于说明本发明的实施方式的上升率降低处理的流程图。
图7是表示执行了本发明的实施方式的目标转速变化量算出处理和上升率降低处理的情况下的混合动力车辆的举动的时间图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。此外，在以下的说明中，以在能够仅通过电动发电机进行行驶的并/串联式的混合动力车辆中应用本发明的车辆的控制装置的情况为例进行说明。
如图1所示，混合动力车辆11具备：作为内燃机的发动机12、将从发动机12输入的动力经由作为驱动轴的驱动轴13向驱动轮14L、14R传递的动力传递装置15、以及控制混合动力车辆11整体的混合动力用电子控制单元(以下，称为“混合动力ECU”)100。
发动机12使汽油或轻油等燃料燃烧来输出动力，通过从检测发动机12的运转状态的各种传感器输入信号的发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)101来进行燃料喷射控制和/或点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制。
发动机ECU101经由高速CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)而与混合动力ECU100进行通信，基于从混合动力ECU100输入的控制信号来对发动机12进行运转控制，并根据需要向混合动力ECU100输出与发动机12的运转状态相关的数据。
动力传递装置15具备电动发电机MG1、电动发电机MG2、与电动发电机MG2的转子轴36连接的减速器17、以及在发动机12和电动发电机MG1之间进行动力分配的动力分配机构18。
动力分配机构18具备：太阳轮21，其连接于被作为发动机12的输出轴的曲轴19贯通轴中心的空心的太阳轮轴20；与太阳轮21同一中心轴的齿圈22；多个小齿轮23，在太阳轮21和齿圈22之间配置、在太阳轮21的外周一边自转一边公转；以及经由阻尼器24而与曲轴19的端部连接的输入轴26。另外，动力分配机构18具备支撑各小齿轮23的旋转轴的行星架25，从而构成以太阳轮21、齿圈22以及行星架25作为旋转要素进行差动作用的行星齿轮机构。
电动发电机MG1根据由该动力分配机构18实现的动力的分配和/或整合，作为发电机和电动机发挥功能。即，在混合动力车辆11的行驶时，动力分配机构18根据太阳轮21和齿圈22的齿轮比将从发动机12输入至行星架25的动力分配至太阳轮21侧和齿圈22侧，由此，使电动发电机MG1作为发电机发挥功能，并且也将该动力传递至驱动轮14L、14R。另外，在混合动力车辆11的行驶时，当电动发电机MG1作为电动机发挥功能时，动力分配机构18将从行星架25输入的来自发动机12的动力和从太阳轮21输入的来自电动发电机MG1的动力进行整合并输出至齿圈22侧。
进而，在混合动力车辆11的停止期间发动机12启动了的情况下，动力分配机构18将来自发动机12的动力传递至电动发电机MG1，电动发电机MG1利用该动力而作为发电机发挥功能。
另外，在混合动力车辆11的行驶期间和停止期间的任一情况下，电动发电机MG1均通过在发动机12的停止期间使向与曲轴19的旋转方向同方向旋转的太阳轮轴20的转速增加，来使发动机12的曲轴19旋转，从而启动发动机12。
另外，在发动机12的停止期间的起步时和轻负荷行驶时，电动发电机MG2作为驱动源发挥功能，将动力传递至驱动轮14L、14R。
电动发电机MG1具备形成旋转磁场的定子28和配置在定子28的内部、埋入有多个永磁体的转子29，定子28具备定子铁芯和在定子铁芯卷绕的三相线圈。
转子29连接于与动力分配机构18的太阳轮21一体旋转的太阳轮轴20，定子28的定子铁芯例如将电磁钢板的薄板层叠而形成，固定在主体壳体51的内周部。因此，电动发电机MG1收纳于主体壳体51。
这样构成的电动发电机MG1作为通过由埋入转子29的永磁体产生的磁场和由三相线圈形成的磁场的相互作用来旋转驱动转子29的电动机而工作。另外，电动发电机MG1也作为通过由永磁体产生的磁场和转子29的旋转的相互作用而在三相线圈的两端产生电动势的发电机而工作。
另外，电动发电机MG2具备形成旋转磁场的定子32和配置在定子32的内部并埋入有多个永磁体的转子33，定子32具备定子铁芯和在定子铁芯卷绕的三相线圈。
转子33的转子轴36与减速器17连接，定子32的定子铁芯例如将电磁钢板的薄板层叠而形成，固定在主体壳体51的内周部。因此，电动发电机MG2收纳于主体壳体51。
电动发电机MG2也作为通过由永磁体产生的磁场和转子33的旋转的相互作用而在三相线圈的两端产生电动势的发电机而工作。另外，电动发电机MG2也作为通过由永磁体产生的磁场和由三相线圈形成的磁场的相互作用来旋转驱动转子33的电动机而工作。
另外，减速器17通过具有行星架38被固定于动力传递装置15的主体壳体51的构造从而进行减速。具体而言，减速器17具备：与转子33的转子轴36连接的太阳轮37、与动力分配机构18的齿圈22一体旋转的齿圈39、与齿圈39和太阳轮37啮合并向齿圈39传递太阳轮37的旋转的小齿轮40、以及具有将小齿轮40支撑为自由旋转的支撑轴的行星架38。
另外，减速器17构成以太阳轮37、齿圈39以及行星架38作为旋转要素来进行差动作用的行星齿轮机构。
进而，在减速器17的齿圈39和动力分配机构18的齿圈22以能一体旋转的方式设有副传动齿轮52。副传动齿轮52与齿轮机构56连接，齿轮机构56与差动齿轮57连接。输出至副传动齿轮52的动力从副传动齿轮52经由齿轮机构56向差动齿轮57传递。
差动齿轮57与驱动轴13连接，驱动轴13与驱动轮14L、14R连接。传递至差动齿轮57的动力经由驱动轴13向驱动轮14L、14R输出。
另外，电动发电机MG1和电动发电机MG2经由变换器61和变换器62而与电池63之间进行电力交换。
将变换器61、变换器62和电池63连接的电力线64构成为变换器61、变换器62所共用的正极母线和负极母线，在电动发电机MG1、MG2的任一方发电产生的电力能够在另一方的电动发电机消耗。因此，电池63由于从电动发电机MG1和电动发电机MG2的任一方产生的电力或不足的电力而进行充放电。
另外，电动发电机MG1和电动发电机MG2均通过马达用电子控制单元(以下，称为“马达ECU”)102进行驱动控制。
向马达ECU102输入有对电动发电机MG1和电动发电机MG2进行驱动控制所需的信号，例如，从分别检测电动发电机MG1和电动发电机MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器111和旋转位置检测传感器112输入的信号和/或由未图示的电流传感器检测的施加于电动发电机MG1和电动发电机MG2的相电流等。另一方面，马达ECU102向变换器61和变换器62输出开关控制信号。
马达ECU102经由高速CAN而与混合动力ECU100进行通信，根据从混合动力ECU100输入的控制信号来控制变换器61和变换器62，由此，驱动电动发电机MG1和电动发电机MG2。另外，马达ECU102根据需要向混合动力ECU100输出与电动发电机MG1和电动发电机MG2的运转状态相关的数据。
电池63通过电池用电子控制单元(以下，称为“电池ECU”)103来管理蓄电容量、温度等状态，向电池ECU103输入有管理电池63的状态所需的信号，例如，来自设置于电池63的端子间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装于与电池63的输出端子连接的电力线64的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装于电池63的未图示的温度传感器的电池温度等。另外，电池ECU103根据需要向混合动力ECU100输出与电池63的状态相关的数据。另外，电池ECU103为了管理电池63的状态也基于由电流传感器检测到的充放电电流的累计值来算出表示剩余容量的SOC(State of charge：充电状态)。
另一方面，如图1所示，混合动力ECU100由以CPU(Centralprocessing unit：中央处理单元)100a为中心的微处理器构成。混合动力ECU100还具备存储处理程序的ROM(Read only memory：只读存储器)100b、暂时存储数据的RAM(Random access memory：随机存取存储器)100c、以及未图示的输入输出端口和通信端口。
经由输入端口向混合动力ECU100分别输入来自点火开关(IG)113的点火信号Ig、来自对由驾驶员手动操作的换档杆91的操作位置进行检测的换档位置传感器114的换档位置信号SP、来自对由驾驶员踩踏的加速踏板92的踩踏量进行检测的加速踏板位置传感器115的加速器开度信号Acc、来自对制动踏板93的踩踏量进行检测的制动踏板位置传感器116的制动踏板位置信号BP、来自车速传感器117的车速信号V等。
此外，如前所述，混合动力ECU100经由高速CAN而与发动机ECU101和/或马达ECU102、电池ECU103相互连接，与发动机ECU101和/或马达ECU102、电池ECU103进行各种控制信号和/或数据的交换。
如图2所示，发动机12的进气凸轮轴73和排气凸轮轴74在未图示的汽缸盖的上部设置为能够旋转。
在进气凸轮轴73设有与进气阀71的上端抵接的进气凸轮75，当进气凸轮轴73旋转时，通过进气凸轮75对进气阀71进行开闭驱动。
另外，在排气凸轮轴74设有与排气阀72的上端抵接的排气凸轮76，当排气凸轮轴74旋转时，通过排气凸轮76对排气阀72进行开闭驱动。
在进气凸轮轴73的一端部设有使进气凸轮轴73相对于进气凸轮链轮88进行旋转的进气侧旋转相位控制器77。另外，在排气凸轮轴74的一端部设有使排气凸轮轴74相对于排气凸轮链轮89进行旋转的排气侧旋转相位控制器78。另一方面，在作为驱动侧旋转轴的曲轴19安装有曲轴链轮79。
此外，进气侧旋转相位控制器77经由发动机ECU101而受混合动力ECU100控制，由此，能够进行使进气凸轮轴73相对于进气凸轮链轮88进行旋转从而使其提前或延迟的VVT(Variable Valve Timing：可变气门正时)控制。另外，排气侧旋转相位控制器78经由发动机ECU101而受混合动力ECU100控制，由此，能够进行使排气凸轮轴74相对于排气凸轮链轮89进行旋转的VVT控制。
在所述进气凸轮链轮88、排气凸轮链轮89以及曲轴链轮79卷绕有同步带80。由此，通过同步带80，曲轴链轮79的旋转向进气凸轮链轮88和排气凸轮链轮89传递。即，作为驱动侧旋转轴的曲轴19的旋转经由同步带80向作为从动侧旋转轴的进气凸轮轴73和排气凸轮轴74传递。由此，进气凸轮轴73和排气凸轮轴74所驱动的进气阀71和排气阀72使形成于汽缸盖的进气端口和排气端口与曲轴19同步地开闭。另外，同步带80通过拉紧器81和空转轮82来限制出路径。
在发动机12还设置有曲轴转角传感器65、进气凸轮角传感器66以及排气凸轮角传感器67。
进气凸轮角传感器66经由发动机ECU101而受混合动力ECU100控制，由此，检测进气凸轮轴73的转速，经由发动机ECU101向混合动力ECU100输出与检测到的转速相应的检测信号。
排气凸轮角传感器67与进气凸轮角传感器66同样，受混合动力ECU100控制，由此，检测排气凸轮轴74的转速，经由发动机ECU101向混合动力ECU100输出与检测到的转速相应的检测信号。
另外，在曲轴19设有与曲轴19一起旋转的曲轴传感器板84。曲轴转角传感器65具有电磁拾波器，由于曲轴传感器板84的信号齿的突起，当曲轴19旋转时，通过线圈部的磁通量增减，从而产生电动势。由于该产生的电压在曲轴传感器板84的突起部靠近和离开曲轴转角传感器65时方向相反，所以呈现为交流电流。另外，曲轴转角传感器65将该信号整形为矩形波，作为Ne信号经由发动机ECU101向混合动力ECU100输出。
返回至图1，混合动力ECU100在发动机12停止时，在基于从电池ECU103输入的信息而判断为SOC降低需要对电池63充电的情况下，经由发动机ECU101启动发动机12，将发动机12的输出向电动发电机MG1传递，由此执行通过电动发电机MG1进行的发电。
在这样的混合动力车辆11中，在发动机12停止的状态下行驶时，当驾驶员踩踏加速踏板92时，混合动力ECU100判断为由加速器开度表示的加速要求增大，从而启动发动机12。
此时，混合动力ECU100执行通过电动发电机MG1使发动机12的曲轴19旋转来使发动机12启动的启动控制。图3是表示从发动机12的启动控制开始到车辆开始加速为止的发动机12、电动发电机MG1、MG2的转速以及转矩的列线图。在图3中，纵轴分别表示电动发电机MG1、MG2以及发动机12的转速，沿着纵轴的箭头表示从这些动力源输出的输出转矩的大小。
图3(a)是从发动机转速为0的间歇状态到开始了发动机12的启动控制的时刻的列线图。在混合动力车辆11正利用来自电动发电机MG2的输出转矩行驶的状态下，混合动力ECU100使由电动发电机MG1产生的输出转矩向发动机12的曲轴19传递，由此，发动机12的转速开始上升。
然后，如图3(b)所示，当发动机12的转速上升至预定值时，混合动力ECU100经由发动机ECU101执行对发动机12的各气缸的燃料喷射控制和点火控制，由此，发动机12的启动完成。
接着，如图3(c)所示，当发动机12的启动完成从而通过发动机12生成转矩时，混合动力ECU100为了将该转矩向驱动轮14L、14R传递而使电动发电机MG1成为发电状态而产生负转矩。混合动力ECU100调节该负转矩，由此开始使实际发动机转速与目标发动机转速一致的转速反馈控制。
然后，如图3(d)所示，通过由发动机12和电动发电机MG2生成的输出转矩，混合动力车辆11实现高速行驶时的加速行驶。
在如此在行驶期间执行发动机12的启动控制的情况下，由于以下理由，会产生驾驶员对加速感感到异常的情况。
在混合动力车辆11的行驶期间，当发动机12启动时，混合动力ECU100使发动机12的转速上升。此时，在发动机12的内部摩擦力起作用，并且也产生惯性转矩。因此，在使发动机12的转速急剧上升时，从发动机12和/或电动发电机MG2向驱动轮14L、14R传递的动力的一部分为使发动机12的转速上升而被消耗，从而混合动力车辆11的驱动力暂时降低。因此，驾驶员对加速感感到异常。
因此，如公知那样，混合动力ECU100在混合动力车辆11的行驶期间启动发动机12的情况下，抑制发动机转速的上升率，从而抑制驱动力的降低。
然而，在混合动力车辆11正在高速行驶的情况下，与正在低速行驶的情况相比较，对于同一输出，向驱动轮14L、14R传递的转矩本来就小。因此，即使由各驱动源生成的输出由发动机转速的上升所消耗，驾驶员也难以对加速感感到异常。相反地，为了使驾驶员能够感觉到混合动力车辆11的加速，需要使驾驶员承受约0.1g的力，因此，为了在高速行驶时将该力施加于驾驶员，需要将发动机转速提升至能够进行高输出的高转速区域。
因此，本实施方式的混合动力ECU100在高速行驶时被输入了表示驾驶员的加速要求的信号的情况下，将发动机转速的上升率设定得比在高速以外的行驶时通常设定的上升率高，使发动机转速比通常上升得快，由此，使驾驶员迅速地感觉到加速感，从而能抑制对加速感的异常感受。
此外，在以下的说明中，以混合动力ECU100设定发动机转速的上升率的最大值的情况为例进行说明，但是在混合动力车辆11的高速高负荷时，混合动力ECU100控制发动机12，以使得发动机转速的上升率遵从设定的上升率的最大值。
混合动力ECU100在高速行驶时还被输入表示驾驶员的加速要求的信号，在将发动机转速的上升率的最大值设定得比通常高的情况下，在发动机转速的实际上升率超过了所设定的上升率的最大值的情况下，将所设定的上升率的最大值变更为从上回检测到的实际上升率(以下，称为“上回率”)减少了预定值而得到的值，通过执行使发动机转速的上升率逐渐减小的上升率降低处理，由此，使发动机转速的上升率逐渐减小，进一步提高了驾驶员的加速感。
混合动力ECU100根据从曲轴转角传感器65输入的信号算出发动机转速的上升率。在此，混合动力ECU100在后述的条件成立期间反复执行上升率降低处理。因此，上回率是指，在紧邻当前执行的上升率降低处理之前所执行的上升率降低处理期间所检测到的上升率。
图4是用于说明本发明的实施方式的目标转速变化量算出处理的流程图。
此外，以下的处理由构成混合动力ECU100的CPU100a以预定的时间间隔执行，并实现能够通过CPU100a来进行处理的程序。
首先，混合动力ECU100设定Nupmax作为发动机转速上升率的最大值Krmx(步骤S11)。该Nupmax表示在混合动力车辆11的所有行驶状态下能够满足与驾驶员的加速踏板92的操作相应的加速要求的最大值。因此，混合动力ECU100首先设定为了使驾驶员的驾驶性能优先的发动机转速上升率的最大值。
在本实施方式中，如图5所示，混合动力ECU100根据加速器开度来设定Nupmax。该情况下，混合动力ECU100在ROM100b预先存储图5所示的Nupmax设定映射。Nupmax设定映射被定义为加速器开度越大则Nupmax被设定得越大。混合动力ECU100在从加速踏板位置传感器115取得表示加速器开度的信号时，参照存储于ROM100b的Nupmax设定映射来设定Nupmax。
返回图4，混合动力ECU100判定从发动机12的启动结束起是否经过了预定时间T1(步骤S12)。具体而言，混合动力ECU100在内部具有计时器，当发动机12的启动结束时开始由计时器进行计时。并且，混合动力ECU100参照该计时器，判定计时得到的时间是否超过T1。时间T1被设定为，在混合动力ECU100经由发动机ECU101对发动机12进行了转矩要求时，转速上升至发动机12能够输出按要求的转矩的转速所需的时间。在本实施方式中，例如，在1～2秒的范围进行设定。
混合动力ECU100在判定为经过了预定时间T1的情况下(在步骤S12中为“否”)，移向结束。另一方面，在判定为没有经过预定时间T1的情况下(在步骤S12中为“是”)，移向步骤S13。
接着，混合动力ECU100判定是否处于Hot高速高负荷状态(步骤S13)。具体而言，混合动力ECU100在从未图示的冷却水温传感器输入的表示发动机12的冷却水温的信号表示为预定值TW1以上、从车速传感器117输入的信号表示为预定值SPD1以上、且从加速踏板位置传感器115输入的信号表示加速器开度Acc为预定值AC1以上的情况下，判定为处于Hot高速高负荷状态，所述Hot高速高负荷状态意味着混合动力车辆11不处于预热期间、且处于高速高负荷状态。因此，针对冷却水温的预定值TW1被设定为表示发动机12不处于预热期间的值，针对车速的预定值SPD1和加速器开度AC1分别被设定为表示车辆处于高速、高负荷的值。
混合动力ECU100在判定为混合动力车辆11没有处于Hot高速高负荷状态时(在步骤S13中为“否”)，移向步骤S14，在判定为处于Hot高速高负荷状态时(在步骤S13中为“是”)，移向步骤S15。
在移向了步骤S14的情况下，混合动力ECU100设定比Nupmax小的Nupest1作为发动机转速上升率的最大值Krmx。该Nupest1被设定为：在发动机12刚刚启动之后使发动机转速上升时，不会出现因动力被发动机12的惯性转矩夺去而驱动力降低，加速度降低，从而导致驾驶员感到异常的状况，并通过关于发动机转速的上升和驱动力的降低的关系的实验性的测定而预先求出。
另一方面，在移向了步骤S15的情况下，混合动力ECU100设定比Nupest1大的Nupest2作为发动机转速上升率的最大值Krmx。在本实施方式中，混合动力ECU100将Nupest2的值设定为与Nupmax相等，使发动机转速迅速上升。
如以上所述，本实施方式的混合动力ECU100在车速为预定值以上且混合动力车辆11的加速要求为预定值以上的情况下，能够提高发动机转速的刚刚启动之后的上升率。因此，例如在混合动力车辆11的高速行驶期间由驾驶员将加速踏板92踩踏为预定值以上的情况下，混合动力ECU100使发动机转速迅速上升至混合动力车辆11能够加速的转速，从而能够提高混合动力车辆11的加速性。
尤其，在混合动力车辆11的高速行驶时，与低速行驶时相比较，由于与从驱动源输出的功率相对的转矩变小，所以即使为使发动机转速上升而动力源的输出被内燃机的惯性转矩夺去，驾驶员也难以感觉到车辆的加速感恶化，相反地会在因内燃机的内燃机转速的上升迟缓而加速度的上升迟缓时感觉到加速的迟缓。因此，通过提高车辆的高速行驶时内燃机的内燃机转速的上升率，由此能够提高带给驾驶员的加速感。
另外，混合动力ECU100使用表示驾驶员的加速要求的加速器开度来设定发动机转速的上升率，所以能够执行可实现最适合于驾驶员的加速感的发动机12的控制。
另外，由于能够将发动机转速的上升率设定为驾驶员的加速要求越大，则发动机转速的上升率越高，所以混合动力ECU100能够使发动机转速迅速上升，从而提高驾驶员的加速感。
此外，混合动力ECU100通过将该目标转速变化量算出处理与上述的上升率降低处理组合，由此，能够进一步提高加速时的驾驶性能。
图6是用于说明本发明的实施方式的上升率降低处理的流程图。
首先，混合动力ECU100设定Nupmax作为发动机转速上升率的最大值Krmx(步骤S21)。该Nupmax与上述的步骤S11同样，表示在混合动力车辆11的所有行驶状态下能够满足与驾驶员的加速踏板操作相应的加速要求的最大值。因此，混合动力ECU100首先设定为了使驾驶员的驾驶性能优先的发动机转速上升率的最大值。
接着，混合动力ECU100通过上述的目标转速变化量算出处理，设定与混合动力车辆11的行驶状态相应的发动机转速上升率的最大值Krmx(步骤S22)。此外，在以下的说明中，设定Nupest2为发动机转速上升率的最大值Krmx，另外，将Nupest2的值作为与Nupmax相等的值来进行说明。
接着，混合动力ECU100判定从发动机12的启动结束起是否经过了预定时间T2(步骤S23)。具体而言，混合动力ECU100与上述的步骤S12同样，当开始执行对发动机12的启动控制时开始计时器的计时。并且，混合动力ECU100参照该计时器，判定计时的时间是否超过T2。时间T2包括在对发动机12的启动控制刚刚结束之后在发动机转速的上升率过大时为使该上升率收敛所需的时间即可。在本实施方式中，T2例如在0.2～0.4秒的范围设定，但是该值根据发动机12、电动发电机MG1等的各种规格值而被适当设定。
混合动力ECU100在判定为经过了预定时间T2的情况下(在步骤S23中为“否”)移向结束。另一方面，在判定为没有经过预定时间T2的情况下(在步骤S23中为“是”)，移向步骤S24。
接着，混合动力ECU100判定是否处于Hot高速高负荷状态(步骤S24)。具体而言，混合动力ECU100在从未图示的冷却水温传感器输入的表示发动机12的冷却水温的信号表示为预定值TW1以上、从车速传感器117输入的信号表示为预定值SPD1以上、且从加速踏板位置传感器115输入的信号表示为加速器开度Acc为预定值AC1以上的情况下，判定为混合动力车辆11处于Hot高速高负荷状态。
混合动力ECU100在判定为混合动力车辆11处于Hot高速高负荷状态时(在步骤S24中为“是”)，移向步骤S25，在判定为没有处于Hot高速高负荷状态时(在步骤S24中为“否”)，移向结束。
接着，混合动力ECU100判定发动机转速的上升率是否比在步骤S22设定的Krmx大(步骤S25)。具体而言，混合动力ECU100基于从曲轴转角传感器65输入的信号，检测发动机转速的上升率。然后，混合动力ECU100对在执行上回步骤S25时检测到的上升率、即上回率和当前设定的Krmx进行比较。
混合动力ECU100在判定为上回率比Krmx大的情况下(在步骤S25中为“是”)，移向步骤S26。另一方面，在判定为上回率为Krmx以下的情况下(在步骤S25中为“否”)，移向结束。
然后，在移向了步骤S26的情况下，混合动力ECU100将所设定的发动机转速上升率的最大值Krmx设定为从上回率减少了预定值Kdnrt得到的值。预定值Kdnrt例如被设定为比Nupest2与Nupest1之差充分小的值。另外，混合动力ECU100控制发动机12以使得发动机转速按照新设定的发动机转速上升率变化。
因此，在不执行上升率降低处理的情况下，在紧邻发动机12启动之前的发动机转速的上升率比Nupest2大的状态下，在发动机12的启动完成而通过目标转速变化量算出处理将发动机转速上升率设定为Nupest2时，在发动机12刚刚启动之后在实际的发动机转速上升率和所设定的发动机转速上升率之间产生大的差异。因此，根据所设定的发动机转速上升率算出的目标发动机转速与实际发动机转速的差异变大，为了使该转速差减少而通过使用了电动发电机MG1的转速反馈控制来产生由电动发电机MG1实现的输出变动，作为结果，发生加速度变动的摇晃，可能会使驾驶员感到异常。
因此，如本实施方式这样，在紧邻发动机12启动之前的发动机转速的上升率比Nupest2大的状态下，由于能够使该上升率逐渐减小从而接近Nupest2，所以能够抑制产生加速度的摇晃，从而能够提高驾驶员的加速感。
图7是表示通过本实施方式的混合动力ECU100执行了目标转速变化量算出处理和上升率降低处理的情况下的混合动力车辆11的举动的时间图。此外，在图7中，实线表示仅执行了本实施方式的目标转速变化量算出处理的情况下的混合动力车辆11的举动，虚线表示同时执行了本实施方式的目标转速变化量算出处理和上升率降低处理的情况下的混合动力车辆11的举动。
首先，在混合动力车辆11以时速90km/h的高速行驶(参照图(a))、且发动机12停止了的状态下(参照图(c))，通过驾驶员用力踩踏加速踏板92，使加速器开度处于100％附近(参照图(b))。该情况下，混合动力ECU100判断为单凭电动发电机MG2的输出无法实现由加速器开度表示的加速要求，为使发动机12启动而开始使电动发电机MG1的转速上升(参照图(f))。由此，发动机转速开始上升(参照图(c))。此外，该时刻的发动机转速的上升率顺其自然。
接着，混合动力ECU100在判断为发动机转速上升至预定值时，开始进行对发动机12的燃料供给控制和点火控制。通过该发动机12的启动，电动发电机MG1因对发动机12的输出的反作用力而产生负转矩(参照图(f))。另外，当发动机12启动时，混合动力ECU100通过目标转速变化量算出处理来设定Nupest2作为发动机转速的上升率Krmx。
此外，在执行了本实施方式的目标转速变化量算出处理的情况下，不论有无执行上升率降低处理，发动机转速都至少按照上升率Nupest2上升。因此，发动机转速能够以驾驶员能够感觉到混合动力车辆11的加速度的程度迅速达到发动机12能够生成输出的转速。
此外，在图7所示的时间图中，表示发动机转速的上升率超过Nupest2而上升的情况。
在此，混合动力ECU100在不执行上述的上升率降低处理的情况下，当由于发动机12的启动而设定发动机转速的上升率Nupest2时，使实际的发动机转速的上升率降低至Nupest2(参照图(d)的圆形记号)。具体而言，混合动力ECU100为了降低因发动机转速的实际的上升率和所设定的发动机转速上升率的差异而导致的目标发动机转速和实际发动机转速的差异，执行由电动发电机MG1实现的发动机转速反馈。因此，在发动机转速的实际的上升率与所设定的发动机转速上升率的差异大的情况下，电动发电机MG1的输出转矩由于发动机转速反馈而大幅变动(参照图(f)的圆形记号)，作为结果，传递至驱动轮14L、14R的驱动力发生变动(参照图(h)的圆形记号)，驾驶员对混合动力车辆11的加速感感到异常。
与此相对，混合动力ECU100通过执行上升率降低处理，由此减少目标发动机转速与实际发动机转速的乖离，抑制电动发电机MG1的输出变动的摇晃，作为结果能够使驱动力平滑地上升。
如以上那样，本发明的实施方式的车辆的控制装置即使在发动机转速的上升率超过了预先设定的上升率的情况下，能够使所设定的上升率逐渐减小，因此，也能抑制发动机转速的上升率急剧减少而使传递至驱动轮14L、14R的转矩变动的情况，从而能够抑制给驾驶员带来的因加速度的变动的异常感受。因此，在通过电动回转而使发动机转速比通常高的状态下启动了发动机12的情况下，也能够抑制发动机转速的上升率急剧减少而使加速度变动的情况。
另外，本发明的实施方式的车辆的控制装置将从上回率的检测值中减去预定值得到的值设定为本次的发动机转速的上升率，因此，即使在发动机转速的上升率超过了预先设定的上升率的情况下，也能够平滑地使所设定的上升率逐渐减小。
此外，在以上的说明中，针对混合动力ECU100在Hot高速高负荷时将Nupest2的值设定为Nupmax的情况进行了说明，但是在与发动机转速的急剧上升相比更重视驱动力的情况下，混合动力ECU100也可以设定比Nupmax小的值作为Nupest2的值。
另外，在以上的说明中，针对混合动力ECU100通过提高发动机12启动时的发动机转速的上升率来促进发动机转速的上升，从而提高驾驶性能的情况进行了说明。然而，混合动力ECU100也可以如以下那样通过执行VVT控制来提高发动机转速的上升率。
该情况下，混合动力ECU100例如在上述步骤S14中将Nupest2设定为Krmx，对进气侧旋转相位控制器77执行VVT控制以提前。
在此，在进气侧旋转相位控制器77由液压驱动的液压控制回路构成的情况下，由于在发动机12刚刚启动之后液压不会升高，所以进气侧旋转相位控制器77为使进气凸轮轴73相对于进气凸轮链轮88进行旋转而从发动机12启动起需要数秒。因此，不可能在发动机12刚刚启动之后执行VVT控制使发动机转速上升。
因此，在本实施方式中，进气侧旋转相位控制器77构成为取代液压而利用马达等电力来运转。由此，混合动力ECU100即使在发动机12刚刚启动之后也能够执行由进气侧旋转相位控制器77实现的VVT控制，通过由提前角实现的发动机12的转矩增大来提升发动机转速的上升率。
另外，在以上的说明中，针对混合动力ECU100在发动机12的启动后通过电动发电机MG1进行使实际发动机转速接近目标发动机转速的转速反馈控制的情况进行了说明。然而，作为在本实施方式中使发动机转速上升的方法，混合动力ECU100也可以使该转速反馈暂时中断，使电动发电机MG1生成正的输出转矩，从而使发动机转速迅速上升。
进而，本实施方式的混合动力车辆11也可以通过提高电池63的最大输出来使发动机转速迅速上升。该情况下，例如能够通过增加电池63的单元数来提高电池63的最大输出。
如以上所述，本发明的车辆的控制装置起到了能够提高行驶期间的内燃机启动时的加速性这一效果，对具备内燃机和旋转电机作为动力源的车辆的控制装置有用。
附图标记说明
11 混合动力车辆
12 发动机
13 驱动轴
14L、14R 驱动轮
15 动力传递装置
17 减速器
18 动力分配机构
19 曲轴
20 太阳轮轴
26 输入轴
40 小齿轮
51 主体壳体
52 副传动齿轮
56 齿轮机构
57 差动齿轮
63 电池
65 曲轴转角传感器
66 进气凸轮角传感器
67 排气凸轮角传感器
71 进气阀
72 排气阀
73 进气凸轮轴
74 排气凸轮轴
75 进气凸轮
76 排气凸轮
77 进气侧旋转相位控制器
78 排气侧旋转相位控制器
79 曲轴链轮
88 进气凸轮链轮
89 排气凸轮链轮
91 换档杆
92 加速踏板
100 混合动力ECU
114 换档位置传感器
115 加速踏板位置传感器
117 车速传感器

Claims (5)

1.一种车辆的控制装置，所述车辆具备内燃机和旋转电机作为动力源，能够在行驶期间将所述内燃机在停止状态和运转状态之间进行切换，所述车辆的控制装置的特征在于，具备：
内燃机启动部，通过所述旋转电机的动力使所述内燃机的输出轴旋转从而使所述内燃机从停止状态转变为运转状态；和
上升率设定部，设定所述内燃机的内燃机转速的上升率，
在由所述内燃机启动部实现的所述内燃机的从停止状态向运转状态的转变完成时，在车速是预定值以上、且表示加速要求的值是预定值以上的条件成立的情况下，与不成立的情况相比较，所述上升率设定部将所述内燃机转速的上升率设定得较高。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
具备上升率检测部，所述上升率检测部基于所述内燃机的输出轴的旋转来检测所述内燃机转速的上升率，
在由所述上升率检测部检测到的所述内燃机转速的上升率超过了设定的上升率的情况下，所述上升率设定部使所述设定的上升率逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述上升率设定部将从由所述上升率检测部检测到的所述内燃机转速的上升率的检测值中减去预定值后得到的值设定为新的所述内燃机转速的上升率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述上升率设定部使用加速器开度作为表示所述加速要求的值。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置，其特征在于，
加速器开度越高，则所述上升率设定部将所述内燃机的内燃机转速的上升率设定得越高。
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