CN105121241A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的控制装置。在基于点火启动进行的发动机启动时，提高发动机启动性。当形成为能够借助点火启动使处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态时，能够进行针对该处于膨胀行程的气缸的点火启动。换句话说，如果是即便使处于膨胀行程的气缸最初燃烧也能够产生高爆发扭矩的状态，则使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧。另一方面，在处于膨胀行程的气缸内的氧浓度降低的状态下，通过不使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧，而使不同于该处于膨胀行程的气缸的其他气缸最初燃烧，形成为能够利用该处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态，然后使该处于膨胀行程的气缸燃烧。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具备在发动机与电动机之间的动力传递路径设置的离合器的车辆的控制装置。
背景技术
公知有具备发动机、电动机、以及在该发动机与该电动机之间的动力传递路径设置且能够切断发动机与驱动轮之间的连接的离合器的车辆。在这样的车辆中，在将离合器释放后的状态下使发动机停止。提出有从这样的状态起启动发动机的各种方法。例如，在专利文献1中公开了如下的技术：在如上的车辆中，如果请求发动机的启动，则对离合器进行打滑控制，由此利用电动机的输出扭矩(在不特意区分的情况下，功率、力均为相同意思)使发动机进行曲柄启动，从而启动发动机。另外，在专利文献1中提出有如下的技术：在进行直喷发动机的发动机启动时，进行如下的所谓的点火启动：通过向正停止于膨胀行程的发动机的气缸内喷射燃料且进行点火，利用爆发扭矩使发动机旋转速度上升而进行启动。
专利文献1：日本特表2009－527411号公报
专利文献2：日本特开2004－28046号公报
然而，在针对正停止于膨胀行程的气缸的点火启动中，根据该气缸内的氧浓度的状态的差异，存在无法得到能够克服发动机的摩擦扭矩使发动机旋转速度上升的程度的足够的爆发扭矩的可能性。例如，如果处于膨胀行程的气缸的排气门开阀，则气缸内的氧浓度会因废气的逆流而降低，存在在大气压状态下无法燃烧而发生失火、或者只产生很小的爆发扭矩的可能性。因此，担心基于点火启动进行的发动机启动性降低。此外，上述的课题尚未公知，即、关于在处于膨胀行程的气缸的初爆时适当地得到高爆发扭矩的这一情况，尚未提出有相关技术。
发明内容
本发明是以上述情形为背景而完成的，其目的在于提供一种在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性的车辆的控制装置。
用于实现上述目的第1发明的主旨在于，一种车辆的控制装置，(a)车辆具备：发动机；电动机；以及在该发动机与该电动机之间的动力传递路径设置的离合器，在该发动机的启动时，进行使该发动机的气缸燃烧而使该发动机旋转的点火启动，在上述车辆的控制装置中，(b)在上述发动机的启动时，基于正停止于膨胀行程的气缸的排气门在该发动机的旋转停止过程中的动作，切换最初燃烧的该发动机的气缸而进行上述点火启动。
这样一来，当形成为能够借助点火启动使处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态时，能够进行针对该处于膨胀行程的气缸的点火启动。换句话说，如果是即便使处于膨胀行程的气缸最初燃烧也能够产生高爆发扭矩的状态，则使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧。另一方面，在处于膨胀行程的气缸内的氧浓度降低的状态下，通过不使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧，而使不同于该处于膨胀行程的气缸的其他气缸最初燃烧，形成为能够利用该处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态，然后使该处于膨胀行程的气缸燃烧。由此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
此处，对于第2发明，在上述第1发明所记载的车辆的控制装置中，当上述发动机的旋转停止过程中因该发动机相比旋转停止状态进一步旋转而上述正停止于膨胀行程的气缸的排气门临时开阀的情况下，进行如下的反转启动：使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而使该发动机负向旋转，然后使该处于膨胀行程的气缸燃烧而使该发动机正向旋转，另一方面，当上述正停止于膨胀行程的气缸的排气门并未临时开阀的情况下，使该正停止于膨胀行程的气缸最初燃烧而使上述发动机正向旋转。这样一来，借助通过使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而产生的发动机的负向旋转，处于膨胀行程的气缸被压缩，因此，即便是因排气门临时开阀而致使气缸内的氧浓度降低的处于膨胀行程的气缸，也能够在该气缸的初爆时产生高爆发扭矩。另外，在反转启动中，在处于膨胀行程的气缸的初爆后，使含有大量燃烧气体的气缸燃烧，因此该气缸的燃烧时的爆发扭矩变小。这样，爆发扭矩被抑制，由此，发动机旋转速度的上升变缓，因此能够抑制发动机旋转速度超过电动机旋转速度的过冲(overshoot)的产生，能够迅速地使离合器完全接合。另一方面，在排气门并未临时开阀的处于膨胀行程的气缸中，即便使其最初燃烧也能够在初爆时得到足够的爆发扭矩。因此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
另外，对于第3发明，在上述第1发明或者第2发明所记载的车辆的控制装置中，上述反转启动时朝上述处于膨胀行程的气缸的燃料喷射在上述发动机负向旋转的期间进行。这样一来，在由于负向旋转而在气缸内产生了空气流动的状态下进行燃料喷射，由此，处于膨胀行程的气缸内的混合气的均质化得到促进。因而，处于膨胀行程的气缸的初爆自身容易产生，并且容易在初爆时得到高爆发扭矩，能够提高发动机启动性。
另外，对于第4发明，在上述第1发明～第3发明中任一项记载的车辆的控制装置中，上述反转启动时的上述处于膨胀行程的气缸的点火在该处于膨胀行程的气缸到达上止点之前、且上述发动机的负向旋转的速度正在降低时进行。这样一来，在进一步进行了处于膨胀行程的气缸的空气压缩的状态下燃烧。另外，在伴随于发动机的负向旋转产生的反力扭矩小的状态下使处于膨胀行程的气缸产生初爆。因而，处于膨胀行程的气缸的初爆自身容易产生，并且容易在该初爆时得到高爆发扭矩，能够适当地执行反转启动，能够进一步提高发动机启动性。
另外，对于第5发明，在上述第1发明～第4发明中任一项记载的车辆的控制装置中，若上述发动机正向旋转，则将上述离合器朝接合控制，由此使该发动机的旋转速度上升。这样一来，通过先进行点火启动，将离合器朝接合控制时的电动机的输出扭矩得到抑制。因而，在马达行驶时，为了进行发动机启动而预先保证的电动机的输出扭矩得到抑制，马达行驶区域扩大。另外，在反转启动中，过冲的发生得到抑制，因此离合器迅速地完全接合。由此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
附图说明
图1为对应用本发明的车辆所具备的动力传递装置的概略结构进行说明的图，为对车辆的控制系统的主要部分进行说明的图。
图2为对图1的发动机的概略结构进行说明的图，为对车辆的控制系统中的发动机的控制系统的主要部分进行说明的图。
图3为用于对进气门以及排气门的各开阀正时进行说明的图。
图4为对电子控制装置的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图。
图5为用于通过四缸发动机对发动机的停止运行情况进行说明的图。
图6为用于对伴随过冲的停止时的点火启动进行说明的图。
图7为对电子控制装置的控制动作的主要部分、即在基于点火启动进行的发动机启动时用于提高发动机启动性的控制动作进行说明的流程图。
具体实施方式
在本发明中，优选地，上述发动机例如为通过燃料的燃烧产生动力的汽油机等内燃机。特别是，上述发动机为四缸发动机，是向各气缸内直接喷射燃料的直喷式的四冲程汽油机。这样一来，在四缸发动机中，容易产生如下的现象：在旋转停止过程中，发动机相比旋转停止状态进一步旋转，由此导致正停止于膨胀行程的气缸的排气门临时开阀，从而该气缸内的氧浓度降低的现象，针对该现象，通过将上述第1发明～第5发明中任一项应用于该四缸发动机，能够在基于点火启动进行的发动机启动时，提高发动机启动性。
另外，优选地，上述车辆具备构成上述电动机与驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速器。上述变速器为在2轴间具备始终啮合的多对变速齿轮的公知的同步啮合型平行2轴式变速器等手动变速器、各种自动变速器(行星齿轮式自动变速器、同步啮合型平行2轴式自动变速器、DCT、CVT等)等。该自动变速器由自动变速器单体、具有流体式传动装置的自动变速器、或者具有副变速器的自动变速器等构成。另外，上述离合器为能够切断上述发动机与上述驱动轮之间的连接的湿式或者干式的接合装置。
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例
图1为对应用本发明的车辆10所具备的动力传递装置12的概略结构进行说明的图，为对车辆10的用于进行各种控制的控制系统的主要部分进行说明的图。另外，图2是特意对图1的发动机14的概略结构进行说明的图，是对车辆10的控制系统之中用于进行发动机14的输出控制等的控制系统的主要部分进行说明的图。
图1中，车辆10为具备作为行驶用驱动力源发挥功能的发动机14以及电动机MG的混合动力车辆。动力传递装置12在作为非旋转部件的变压箱20内，从发动机14侧起依次具备发动机切断/连接用离合器K0(以下称为离合器K0)、变矩器16以及自动变速器18等。另外，动力传递装置12具备：与自动变速器18的输出旋转部件即变速器输出轴24连结的传动轴26、连结于该传动轴26的差速齿轮28、连结于该差速齿轮28的1对车轴30等。变矩器16的泵轮16a经由离合器K0与发动机连结轴32连结，并且直接与电动机MG连结。变矩器16的涡轮叶轮16b与自动变速器18的输入旋转部件即变速器输入轴34直接连结。在泵轮16a连结有机械式的油泵22，机械式的油泵22由发动机14(以及/或者电动机MG)旋转驱动，由此产生用于执行自动变速器18的变速控制、离合器K0的接合释放控制等的动作液压。如此构成的动力传递装置12例如适用于FR型的车辆10。在动力传递装置12中，在离合器K0接合的情况下，发动机14的动力(在并不特意区分的情况下，扭矩、力均为相同意义)从连结发动机14的曲柄轴36(参照图2)与离合器K0的发动机连结轴32起，依次经由离合器K0、变矩器16、自动变速器18、传动轴26、差速齿轮28以及1对车轴30等向1对驱动轮38传递。这样，动力传递装置12构成从发动机14到驱动轮38的动力传递路径。
自动变速器18构成发动机14以及电动机MG与驱动轮38之间的动力传递路径的一部分，是将来自行驶用驱动力源(发动机14以及电动机MG)的动力向驱动轮38侧传递的变速器。自动变速器18例如是使变速比γ(＝变速器输入旋转速度Nin/变速器输出旋转速度Nout)不同的多个变速档选择性地成立的公知的行星齿轮式多级变速器、或者是使变速比γ无级地连续变化的公知的无级变速器等。
电动机MG是具有作为由电能产生机械动力的发动机的功能、以及作为由机械能产生电能的发电机的功能的所谓的电动发电机。电动机MG可代替发动机14或与发动机14一并，借助经由逆变器42从蓄电装置44供给的电能产生行驶用的动力。电动机MG通过再生将发动机14的动力、从驱动轮38侧输入的被驱动力转换为电能，并将该电能经由逆变器42蓄积于蓄电装置44。电动机MG连结于离合器K0与变矩器16之间的动力传递路径，在电动机MG与泵轮16a之间相互传递动力。因而，电动机MG不经由离合器K0地与自动变速器18的变速器输入轴34以可传递动力的方式连结。
离合器K0例如为湿式多片型的液压式摩擦接合装置，以油泵22产生的液压作为初始压力，通过液压控制回路40进行接合释放控制。在该接合释放控制中，例如通过液压控制回路40内的线性电磁阀等的调压，使离合器K0的扭矩容量(以下称为K0扭矩)变化。在离合器K0的接合状态下，经由发动机连结轴32使泵轮16a与发动机14一体地旋转。另一方面，在离合器K0的释放状态下，切断发动机14与泵轮16a之间的动力传递。即，通过使离合器K0释放来切断发动机14与驱动轮38之间的连接。电动机MG连结于泵轮16a，因此，离合器K0设置在发动机14与电动机MG之间的动力传递路径，作为切断/连接该动力传递路径的离合器发挥功能。
在图2中，发动机14例如是向各气缸(缸体)50内直接喷射燃料的直喷式的公知的四冲程汽油机。该发动机14具备：设置在缸盖与活塞之间的燃烧室52、连接于燃烧室52的进气口的进气管54、连接于燃烧室52的排气口的排气管56、设置于缸盖且向燃烧室52直接喷射燃料F的燃料喷射装置58、对燃烧室52内的混合气进行点火的点火装置60、敞开或封闭燃烧室52的进气口的进气门62、敞开或封闭燃烧室52的排气口的排气门64、通过使进气门62与曲柄轴36的旋转同步地往返运动来进行开闭动作的进气门驱动装置66、通过使排气门64与曲柄轴36的旋转同步地往返运动来进行开闭动作的排气门驱动装置68。
在发动机14的进气管54内设置有电子节气门70，该电子节气门70借助节气门致动器72进行开闭动作。在该发动机14中，从燃料喷射装置58向从进气管54吸入至燃烧室52的吸入空气喷射供给燃料F从而形成混合气，该混合气由点火装置60点火而燃烧。由此，发动机14被驱动，燃烧后的混合气作为废气被向排气管56内送出。
图3为用于对进气门62的开阀正时VTin以及排气门64的开阀正时VTex进行说明的图。在图3中，箭头A表示进气门62的开阀正时VTin即进气门62打开的曲柄角度Acr的范围。另外，箭头B表示排气门64的开阀正时VTex即排气门64打开的曲柄角度Acr的范围。本实施例中的开阀正时VT为从气门打开的时刻(开阀时刻)起到气门关闭的时刻(闭阀时刻)为止的开阀中的期间(开阀期间)，而并非表示开阀时刻。
返回图1、2，在车辆10设置有包括例如与离合器K0的接合释放控制、发动机14的启动控制等相关的车辆10的控制装置的电子控制装置90。电子控制装置90例如包括具有CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓的微机，CPU通过利用RAM的临时存储功能并按照预先存储于ROM的程序进行信号处理来执行车辆10的各种控制。例如，电子控制装置90执行发动机14的输出控制、包括电动机MG的再生控制的电动机MG的驱动控制、自动变速器18的变速控制、离合器K0的扭矩容量控制等，并根据需要分为发动机控制用、电动机控制用、液压控制用等而构成。如图1、2所示，向电子控制装置90分别供给基于各种传感器(例如发动机旋转速度传感器74、涡轮旋转速度传感器76、输出轴旋转速度传感器78、电动机旋转速度传感器80、加速器开度传感器82、节气门传感器84、空气流量计86、蓄电池传感器88等)的检测值的各种信号(例如作为发动机14的旋转速度的发动机旋转速度Ne以及曲柄角度Acr、作为涡轮旋转速度Nt即变速器输入轴36的旋转速度的变速器输入旋转速度Nin、作为与车速V对应的变速器输出轴24的旋转速度的变速器输出旋转速度Nout、作为电动机MG的旋转速度的电动机旋转速度Nm、与驾驶员对车辆10的驱动请求量对应的加速器开度θacc、表示电子节气门70的打开角度的节气门开度θth、发动机14的进气量Qair、蓄电装置44的充电状态(充电容量)SOC等)。如图1、2所示，从电子控制装置90向燃料喷射装置58，点火装置60、节气门致动器72等发动机控制装置、逆变器42、液压控制回路40等例如分别输出发动机14的输出控制用的发动机输出控制指令信号Se、用于控制电动机MG的动作的电动机控制指令信号Sm、为了对离合器K0、自动变速器18的液压致动器进行控制而使液压控制回路40中所含的电磁阀(SOLENOIDVALVE)等动作的液压指令信号Sp等。
图4为对电子控制装置90的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图。在图4中，混合动力控制单元即混合动力控制部92包括作为发动机驱动控制部的功能和作为电动机动作控制部的功能，其中，发动机驱动控制部对发动机14的驱动进行控制，电动机动作控制部经由逆变器42对基于电动机MG所产生的作为驱动力源或者发电机的动作进行控制，利用这些控制功能执行基于发动机14以及电动机MG的混合驱动控制等。例如，混合动力控制部92基于加速器开度θacc、车速V计算作为驾驶员对车辆10的驱动请求量的请求驱动力Fdtgt。然后，混合动力控制部92考虑传递损失、辅助设备负载、自动变速器18的变速比γ、蓄电装置44的充电容量SOC等，输出对行驶用驱动力源进行控制的指令信号(发动机输出控制指令信号Se以及电动机控制指令信号Sm)，以便使该行驶用驱动力源(发动机14以及电动机MG)形成可得到请求驱动力Fdtgt的输出。作为上述驱动请求量，除了驱动轮38的请求驱动力Fdtgt[N]之外，还可以使用驱动轮38的请求驱动扭矩[Nm]、驱动轮38的请求驱动动功率[W]、变速器输出轴24的请求变速器输出扭矩等。另外，作为驱动请求量，可以仅使用加速器开度θacc[％]、进气量Qair[g/sec]等。
具体地说，混合动力控制部92例如在请求驱动力Fdtgt处于仅依靠电动机MG的输出便可提供的范围的情况下，进行在使离合器K0释放的状态下仅以电动机MG作为行驶用的驱动力源而行驶的马达行驶(EV行驶)。另一方面，混合动力控制部92例如在请求驱动力Fdtgt处于至少若不使用发动机14的输出则无法提供的范围的情况下，进行在使离合器K0接合的状态下至少以发动机14为行驶用的驱动力源而行驶的发动机行驶即混合动力行驶(EHV行驶)。另外，混合动力控制部92例如在基于由充电容量SOC、蓄电装置温度计算出的可放电的电力而蓄电装置44的放电受到限制从而无法进行EV行驶的情况下，或者在请求对蓄电装置44的充电的情况下，或者在需要进行发动机14或与发动机14相关的设备的暖机的情况下等，使发动机14动作。
此处，作为混合动力控制部92启动发动机14的方法，例如：将释放的离合器K0朝接合控制，由此利用电动机MG对发动机14进行曲柄启动，同时开始燃料供给、发动机点火等，从而启动发动机14。在该启动方法中，对离合器K0进行控制，以便能够得到用于将发动机启动所需要的扭矩即发动机启动扭矩向发动机14侧传递的K0扭矩。上述发动机启动扭矩与经由离合器K0流向发动机14侧的MG扭矩Tm相当，因此，流向驱动轮38侧的MG扭矩Tm减少相应的量。因此，在该启动方法中，为了抑制驱动扭矩的下降，在满足请求驱动扭矩所需的MG扭矩Tm的基础上，增大与用于将发动机启动扭矩向发动机14侧传递的K0扭矩相当的MG扭矩量(以下，将该增大量称为K0补偿扭矩(或者MG补偿扭矩))。
在本实施例的EV行驶中，相对于电动机MG可输出的最大的MG扭矩Tm，EV行驶区域缩小为了准备发动机启动而预先确保的MG补偿扭矩的量。换一种看法，只要能够抑制MG补偿扭矩，便可扩大EV行驶区域。因此，混合动力控制部92除了将离合器K0向接合控制的启动方法之外，还执行在发动机启动时使发动机14的气缸燃烧而使发动机14旋转的点火启动。换句话说，混合动力控制部92通过进行点火启动来提供发动机启动扭矩的一部分。在基于点火启动进行的发动机启动方法中，例如向正停止于膨胀行程的发动机14的气缸内喷射燃料并进行点火(发火)，由此使该气缸燃烧，并利用所产生的爆发扭矩将活塞压下而使曲柄轴36旋转，由此启动发动机14。
在通过点火启动提供发动机启动扭矩的一部分的情况下，为使正停止的活塞动作，优选进行点火启动。换句话说，对于抑制MG补偿扭矩而言，利用伴随于点火启动的爆发扭矩来克服发动机启动开始时的发动机14的摩擦扭矩这一做法是优选的。因而，对于混合动力控制部92，当在EV行驶中被请求发动机14的再启动的情况下，首先进行点火启动而使发动机14旋转。然后，混合动力控制部92将离合器K0向接合控制，从而借助电动机MG使发动机旋转速度Ne上升。进而，混合动力控制部92在发动机旋转速度Ne与电动机旋转速度Nmg同步后，将离合器K0完全接合而过渡至EHV行驶。此外，发动机启动时的发动机14的摩擦扭矩为与泵浦损失相当的压缩扭矩、与滑动阻力相当的机械摩擦扭矩、进气门驱动装置66以及排气门驱动装置68的机械摩擦扭矩的合计扭矩。其中，对于使正停止的活塞动作时的发动机启动开始时的发动机14的摩擦扭矩，由于发动机旋转速度Ne为极低速，因此主要为滑动阻力、进气门驱动装置66等的机械摩擦扭矩。
另外，在发动机14启动时，存在即便先通过点火启动使正停止于膨胀行程的气缸燃烧，仍无法产生超过发动机14的摩擦扭矩的爆发扭矩的情况。图5为以四缸发动机为例用于对发动机14的旋转停止过程中的运行情况的一例进行说明的图。在图5中，如图5的(a)所示，在发动机停止时旋转停止的过程中，处于压缩行程的气缸A的压缩增加，同时发动机14持续向旋转停止正向旋转。然后，如图5的(b)所示，存在产生过冲、即相比发动机14的旋转停止状态而发动机14进一步旋转的情况。如果因这样的过冲而进一步旋转直至排气门64的开阀正时VTex，则在处于膨胀行程的气缸B中，排气门64开阀致使排气向该气缸内逆流。然后，如图5的(c)所示，发动机14负向旋转，反复进行正向旋转与负向旋转，直至成为旋转停止状态。最终，如图5的(d)所示，发动机14停止旋转。在如图5的(d)所示的发动机14的旋转停止状态下，正停止于膨胀行程的气缸B在刚刚停止后不久气缸内的压力即降低至大气压。另外，正停止于膨胀行程的气缸B由于在旋转停止过程中的过冲而产生的排气的逆流，气缸内的氧浓度降低。因此，在相对于正停止于膨胀行程的气缸B的点火启动中，成为低氧浓度且大气压状态下的燃料喷射以及点火，因此存在无法燃烧而失火、或者尽管燃烧但无法得到足够的爆发扭矩的可能性。此外，对于发动机14的负向旋转，例如在设车辆行驶时发动机14旋转驱动时的旋转为正向旋转的情况下，是朝向与该正向旋转相反方向的旋转。因而，使发动机14负向旋转是指使发动机14反转。另外，尤其是在四缸发动机的旋转停止过程中，会在发动机14的旋转停止过程中产生如上的运行情况。
对于混合动力控制部92，当在发动机14的旋转停止过程正停止于膨胀行程的气缸的排气门64未产生因过冲而导致的临时开阀的情况下，进行使该正停止于膨胀行程的气缸最初燃烧而使发动机14正向旋转的点火启动。另一方面，对于混合动力控制部92，当在发动机14的旋转停止过程中因过冲而致使正停止于膨胀行程的气缸的排气门64临时开阀的情况下，进行如下的基于反转启动进行的点火启动：使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而使发动机14负向旋转，然后使正处于膨胀行程的气缸燃烧而使发动机14正向旋转。这样，混合动力控制部92在发动机14的启动时，基于正停止于膨胀行程的气缸中的排气门64在发动机14的旋转停止过程的动作，切换最初燃烧的发动机14的气缸来进行点火启动。对于混合动力控制部92，在点火启动中发动机14正向旋转后，将离合器K0朝接合控制，由此使发动机旋转速度Ne上升。
图6为以四缸发动机为例，用于对在伴随过冲所产生的排气的逆流的发动机停止时执行的、基于反转启动而进行的点火启动进行说明的图。在图6中，图6的(a)为与如图5的(d)所示的发动机14的旋转停止状态同等的状态，正停止于膨胀行程的气缸B形成为低氧浓度且大气压状态。在这样的情况下，如图6的(b)所示，混合动力控制部92通过点火启动使正停止于压缩行程的气缸A燃烧而使发动机14负向旋转。由此，在处于膨胀行程的气缸B中空气被压缩。然后，如图6的(c)所示，在处于膨胀行程的气缸B被压缩后的状态下，混合动力控制部92通过点火启动使该气缸B燃烧而使发动机14正向旋转。由此，产生足以超过发动机14的摩擦扭矩的爆发扭矩。此时，使气缸B初爆，在第2爆时使已经进行点火启动而含有大量燃烧气体的气缸A燃烧，因此发动机旋转速度Ne的上升变慢，发动机旋转速度Ne超过电动机旋转速度Nm的过冲的发生得到抑制。因而，将离合器K0完全接合的正时被提前，能够迅速地向EHV行驶转换。因此，除了发动机14的启动性提高之外，加速响应性、驾驶性能也提高。
此处，当借助针对气缸A的点火启动而发动机14负向旋转时，在处于膨胀行程的气缸B中，形成为燃烧室52内的空气流动的状态。因此，在反转启动中，在发动机14负向旋转的期间，混合动力控制部92进行针对处于膨胀行程的气缸B的燃料喷射。由此，处于膨胀行程的气缸B的燃烧室52内的混合气的均质化得到促进，能够产生足够的爆发扭矩。
另外，认为发动机14的负向旋转所导致的处于膨胀行程的气缸B的压缩在该负向旋转停止的时刻最大。此外，认为在该负向旋转停止的时刻，相对于正向旋转的力的反力为零。因此，混合动力控制部92在反转启动中，在处于膨胀行程的气缸B到达上止点之前、且发动机14的负向旋转的速度正在降低时(例如负向旋转的速度接近零时或者负向旋转停止时)，进行处于膨胀行程的气缸B的点火。由此，在空气压缩尽可能大的情况下使处于膨胀行程的气缸B燃烧，能够足够的爆发扭矩。另外，在反力扭矩被尽可能抑制的情况下使处于膨胀行程的气缸B燃烧，能够适当地进行发动机14的正向旋转。换句话说，能够适当地执行反转启动。
更具体地说，返回图4，行驶状态判定单元即行驶状态判定部94例如判定是否存在以再启动为前提的、请求发动机14停止的发动机停止请求。例如，当在EHV行驶中请求驱动力Fdtgt处于仅依靠电动机MG的输出就能够提供的范围的情况下，或者蓄电装置44的放电限制、蓄电装置44的充电请求、发动机14等的暖机请求被解除并且进行EV行驶的情况下等，行驶状态判定部94判定为存在以再启动为前提的发动机停止请求。
行驶状态判定部94例如判定是否存在请求临时停止的发动机14再启动的发动机再启动请求。例如，在EV行驶中，当请求驱动力Fdtgt处于至少若不使用发动机14的输出则无法提供的范围的情况下，或者在对蓄电装置44进行放电限制的情况下，或者在对蓄电装置44进行充电请求的情况下等，行驶状态判定部94判定为存在发动机再启动请求。
例如在由行驶状态判定部94判定为存在以再启动为前提的发动机停止请求的情况下，或者由行驶状态判定部94判定为存在发动机再启动请求的情况下，发动机状态判定单元即发动机状态判定部96判定是否因发动机14的旋转停止过程中的过冲而导致正停止于膨胀行程的气缸的排气门64临时开阀。换句话说，发动机状态判定部96判定：在发动机14的旋转停止过程中，正停止于膨胀行程的气缸是否旋转至排气门64的开阀正时VTex、且发动机14从此处起反转而后停止。
发动机状态判定部96例如判定是否因基于混合动力控制部92进行的反转启动的开始而实际上发动机14的旋转已开始反转。另外，发动机状态判定部96例如判定：在基于混合动力控制部92进行的反转启动中所执行的、针对处于膨胀行程的气缸的燃料喷射后，针对该处于膨胀行程的气缸的点火条件是否已成立。换句话说，发动机状态判定部96判定是否已能够针对处于膨胀行程的气缸进行点火。该点火条件例如为：在处于反转中的发动机14中，处于膨胀行程的气缸未到达TDC，且发动机的负向旋转的速度降低或者已停止。
在由行驶状态判定部94判定为存在发动机再启动请求，且由发动机状态判定部96判定为在发动机14的旋转停止过程中正停止于膨胀行程的气缸旋转至排气门64的开阀正时VTex、且发动机14从此处起反转而后停止的情况下，混合动力控制部92进行基于反转启动的点火启动。
图7为对电子控制装置90的控制动作的主要部分即用于在基于点火启动进行的发动机启动时提高发动机启动性的控制动作进行说明的流程图，例如以数毫秒～数十毫秒的程度的极短的循环时间反复执行。
在图7中，首先，在与行驶状态判定部94对应的步骤(以下，省略步骤)S10中，例如判定是否存在以再启动为前提的发动机停止请求。当该S10的判断为否定的情况下结束本程序，而在为肯定的情况下，在与混合动力控制部92对应的S20中，例如使针对发动机14的燃料喷射以及点火均停止。接着，在与发动机状态判定部96对应的S30中，例如检测正停止的发动机14的曲柄角度Acr。接着，在与发动机状态判定部96对应的S40中，例如判定在发动机14的旋转停止过程中正停止于膨胀行程的气缸是否旋转至排气门64的开阀正时VTex、且发动机14从此处起反转而后停止。在该S40的判断为否定的情况下，在与行驶状态判定部94对应的S50中，例如判定是否存在发动机再启动请求。在该S50的判断为否定的情况下，反复执行该S50，而在为肯定的情况下，在与混合动力控制部92对应的S60中，例如使正停止于膨胀行程的气缸最初点火启动。另一方面，在上述S40的判断为肯定的情况下，在与行驶状态判定部94对应的S70中，例如判定是否存在发动机再启动请求。在该S70的判断为否定的情况下，反复执行该S70，而在为肯定的情况下，在与混合动力控制部92对应的S80中，例如对正停止于压缩行程的气缸执行燃料喷射以及点火，开始反转启动。接着，在与发动机状态判定部96对应的S90中，例如判定发动机14的旋转是否已开始反转。在该S90的判断为否定的情况下，反复执行该S90，而在肯定的情况下，在与混合动力控制部92对应的S100中，例如对处于膨胀行程的气缸执行燃料喷射。接着，在与发动机状态判定部96对应的S110中，例如判定针对上述处于膨胀行程的气缸的点火条件是否成立。在该S110的判断为否定的情况下，反复执行该S110，而在为肯定的情况下，在与混合动力控制部92对应的S120中，例如对处于膨胀行程的气缸执行点火。
如上所述，根据本实施例，当形成为能够通过点火启动使处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态时，能够进行针对该处于膨胀行程的气缸的点火启动。换句话说，如果是即便使处于膨胀行程的气缸最初燃烧也能够产生高爆发扭矩的状态，则使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧。另一方面，在处于膨胀行程的气缸内的氧浓度降低的状态下，不使该处于膨胀行程的气缸最初燃烧，而使不同于该处于膨胀行程的气缸的其他气缸最初燃烧，形成能够利用该处于膨胀行程的气缸产生高爆发扭矩的状态，然后使该处于膨胀行程的气缸燃烧。由此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
另外，根据本实施例，当在发动机14的旋转停止过程中因过冲而致使正停止于膨胀行程的气缸的排气门64临时开阀的情况下，进行如下的反转启动：使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而使发动机14负向旋转，然后使处于膨胀行程的气缸燃烧而使发动机14正向旋转。这样一来，借助因使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而导致的发动机14的负向旋转，处于膨胀行程的气缸被压缩，因此，即便是因排气门64临时开阀而致使气缸内的氧浓度降低的处于膨胀行程的气缸，也能够在该气缸的初爆时得到高爆发扭矩。另外，在该反转启动中，在处于膨胀行程的气缸的初爆后，使含有大量的燃烧气体的气缸燃烧，因此该气缸的燃烧时的爆发扭矩变小。这样，爆发扭矩被抑制，发动机旋转速度Ne的上升变缓，因此能够抑制发动机旋转速度Ne超过电动机旋转速度Nm的过冲的产生，能够迅速地使离合器K0完全接合。另一方面，在正停止于膨胀行程的气缸的排气门64并未临时开阀的情况下，使该正停止于膨胀行程的气缸最初燃烧而使发动机14正向旋转。这样一来，在排气门64并未临时开阀的处于膨胀行程的气缸中，即便使其最初燃烧也能够在初爆时得到足够的爆发扭矩。因此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
另外，根据本实施例，反转启动时朝处于膨胀行程的气缸的燃料喷射在发动机14负向旋转的期间进行，因此，在由于负向旋转而在气缸内产生了空气流动的状态下进行燃料喷射，处于膨胀行程的气缸内的混合气的均质化得到促进。因而，处于膨胀行程的气缸的初爆自身容易产生，并且容易在初爆时得到高爆发扭矩，能够提高发动机启动性。
另外，根据本实施例，反转启动时的处于膨胀行程的气缸的点火在该气缸到达上止点之前、且发动机14的负向旋转的速度正在降低时进行，因此，在进一步进行了处于膨胀行程的气缸的空气压缩的状态下燃烧。另外，在伴随于发动机的负向旋转的反力扭矩小的状态下使处于膨胀行程的气缸产生初爆。因而，处于膨胀行程的气缸的初爆自身容易产生，并且容易在该初爆时得到高爆发扭矩，能够适当执行反转启动，能够进一步提高发动机启动性。
另外，根据本实施例，若发动机14正向旋转，则将离合器K0朝接合控制，由此使发动机旋转速度Ne上升，因此，通过先进行点火启动，将离合器K0朝接合控制时的MG扭矩Tm得到抑制。因而，在EV行驶时，为了进行发动机启动而预先保证的MG扭矩Tm得到抑制，EV行驶区域扩大。另外，在反转启动中，发动机旋转速度Ne的过冲的发生得到抑制，因此离合器K0迅速地完全接合。由此，在基于点火启动进行的发动机启动时，能够提高发动机启动性。
至此，基于附图对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明也可以应用于其他方式。
例如，在前述的实施例中，作为反转启动的方式，举例示出存在因发动机14的旋转停止过程中的过冲而正停止于膨胀行程的气缸的排气门64临时开阀的经历的情况，但并不局限于此。例如，即便是正停止于膨胀行程的气缸的排气门64当前正开阀的状态，也可以进行反转启动。换句话说，正停止于膨胀行程的气缸中的排气门64在发动机14的旋转停止过程中的动作之中，不仅包括是否临时开阀，还包括结果是否正处于开阀的状态。
另外，在前述的实施例中的图7的流程图中，也可以在S30之后执行S50(S70也同样)，在S50的判断为肯定的情况下执行S40。在这种情况下，如果S40的判断为肯定则执行S80，如果S40的判断为否定则执行S60。此外，在图7的流程图中，在S90中，判定发动机14的旋转是否已开始反转，但并不局限于该方式。例如，在该S90中，可以判定发动机14的旋转是否正处于反转中。这样，在图7的流程图中，各步骤的执行内容、执行顺序等可以在没有妨碍的范围适当变更。
另外，在前述的实施例中，如图5、6所示，以四缸发动机为例对反转启动进行了说明，但应用本发明的发动机并不限于该四缸发动机。例如，可以是五缸发动机、六缸发动机等。
另外，在前述的实施例中，在发动机旋转速度Ne与电动机旋转速度Nmg同步之后使离合器K0完全接合，但并不限于此。例如，由于在反转启动中发动机旋转速度Ne的上升变慢，因此也可以在发动机旋转速度Ne正朝与电动机旋转速度Nmg的同步变化时，使离合器K0完全接合。这样一来，尽管会多少不利于对振动的抑制，但却提高了发动机启动的响应性。
另外，在前述的实施例中，执行点火启动，利用电动机MG启动发动机14，但并不限于该方式。例如，可以一边通过点火启动进行辅助，一边利用与电动机MG相独立地设置的启动马达来启动发动机14。另外，例如如果仅依靠点火启动便可启动发动机，则就无需利用电动机MG(或者启动器)来启动发动机14。换句话说，只要电子控制装置90在使发动机旋转速度Ne从零上升时进行点火启动，并在启动处于旋转停止状态的发动机14时，首先最初执行点火启动，便可应用本发明。
另外，在前述的实施例中，在车辆10设置有变矩器16、自动变速器18，但并非必须设置该变矩器16、自动变速器18。
此外，上述的说明只不过为一个实施方式，本发明可以按照基于本领域技术人员的知识而附加了各种变更、改进后的方式实施。
符号说明
10：车辆；14：发动机；50：气缸(缸体)；64：排气门；90：电子控制装置(控制装置)；K0：发动机切断/连接用离合器(离合器)；MG：电动机。

Claims (5)

1.一种车辆的控制装置，
车辆具备：发动机；电动机；以及在该发动机与该电动机之间的动力传递路径设置的离合器，在该发动机的启动时，进行使该发动机的气缸燃烧而使该发动机旋转的点火启动，
所述车辆的控制装置的特征在于，
在所述发动机的启动时，基于正停止于膨胀行程的气缸的排气门在该发动机的旋转停止过程中的动作，切换最初燃烧的该发动机的气缸而进行所述点火启动。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当所述发动机的旋转停止过程中因该发动机相比旋转停止状态进一步旋转而所述正停止于膨胀行程的气缸的排气门临时开阀的情况下，进行如下的反转启动：使正停止于压缩行程的气缸最初燃烧而使该发动机负向旋转，然后使该处于膨胀行程的气缸燃烧而使该发动机正向旋转，另一方面，
当所述正停止于膨胀行程的气缸的排气门并未临时开阀的情况下，使该正停止于膨胀行程的气缸最初燃烧而使所述发动机正向旋转。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述反转启动时朝所述处于膨胀行程的气缸的燃料喷射在所述发动机负向旋转的期间进行。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述反转启动时的所述处于膨胀行程的气缸的点火在该处于膨胀行程的气缸到达上止点之前、且所述发动机的负向旋转的速度正在降低时进行。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
若所述发动机正向旋转，则将所述离合器朝接合控制，由此使该发动机的旋转速度上升。
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