CN106660547B - 用于混合动力车辆的内燃机的起动系统和起动控制方法 - Google Patents

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Abstract

与本发明有关的起动系统被用于混合动力车辆的内燃机。所述混合动力车辆被配置为在所述内燃机的起动时使用差动机构和变速齿轮机构中的至少一者暂时改变引擎速度。所述起动系统包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为确定在所述内燃机的起动时所述引擎速度需要被改变的持续时间。所述电子控制单元被配置为确定在所述内燃机的起动时所述引擎速度的改变程度。所述电子控制单元被配置为基于所述程度和所述持续时间而判定是否需要通过改变所述变速齿轮机构的档位来改变所述引擎速度。

Description

用于混合动力车辆的内燃机的起动系统和起动控制方法
技术领域
本发明涉及用于混合动力车辆的内燃机的起动系统和起动控制方法。
背景技术
作为被应用于配备有自动变速齿轮装置的混合动力车辆的控制器，已知一种当存在对起动内燃机的要求时，在起动内燃机之前改变自动变速齿轮装置的变速齿轮比的控制器(公开号为2013-159260的日本专利申请(JP 2013-159260 A))。作为与本发明相关的另一相关技术文献，存在公开号为2013-35528的日本专利申请(JP 2013-35528 A)。
通常，在混合动力车辆中，确定引擎速度和引擎转矩，以使内燃机可以在最优燃料效率状态下工作。然而，当内燃机尚未被暖机时在最优燃料效率状态下被起动时，排放(emission)可能被劣化。特别地，已知在这种状况下，颗粒物质的数量(PN：颗粒数)增加。
为了避免此类排放的劣化，JP 2013-159260 A的控制器在起动内燃机之前将自动变速齿轮装置的档位(gear position)改变到低速侧(引擎高速侧)，并且在完成内燃机的暖机之后使自动变速齿轮装置的档位返回到初始档位。这有助于防止自动变速齿轮装置的变速效率降低。例如，当在内燃机的起动中将档位从第二档改变到第一档时，档位从第二档被改变到第一档，然后回到第二档。当从内燃机的起动到其暖机的完成的时段短时，档位可能频繁地被改变并使用户感到不适。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于混合动力车辆的内燃机(即，引擎)的起动系统或起动控制方法，其能够在内燃机被起动时防止复杂的档位变化。
与本发明有关的起动系统被用于混合动力车辆的内燃机。所述混合动力车辆包括内燃机、差动机构和变速齿轮机构。所述内燃机被连接到所述差动机构。所述变速齿轮机构被设置在位于所述差动机构与驱动轮之间的动力传送路径中。所述变速齿轮机构被配置为能够选择多个档位中的一个。所述混合动力车辆被配置为在所述内燃机的起动时使用所述差动机构和所述变速齿轮机构中的至少一者暂时改变引擎速度。所述起动系统包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为确定在所述内燃机的起动时所述引擎速度需要被改变的持续时间。所述电子控制单元被配置为确定在所述内燃机的起动时所述引擎速度的改变程度。所述电子控制单元被配置为基于所述程度和所述持续时间而判定是否需要通过改变所述变速齿轮机构的档位来改变所述引擎速度。
根据该起动系统，基于引擎速度的改变程度和用于使引擎速度改变所需的持续时间而判定是否需要改变变速齿轮机构的档位来改变引擎速度。例如，当引擎速度的改变程度小并且用于使引擎速度改变所需的持续时间相对短时，判定不需要改变变速齿轮机构的档位来改变引擎速度。在这种情况下，可以仅通过差动机构来改变引擎速度。因此，可以避免在持续时间相对短时由于在短时段内多次改变变速齿轮机构的档位而给用户带来不适感。这有助于提高混合动力车辆的舒适性。
所述电子控制单元可以被配置为，所述内燃机的引擎温度越低，将所述持续时间确定为越长。当引擎速度较低时，排放劣化。为避免排放劣化，随着引擎温度降低，引擎速度的改变需要持续的时段变长。根据该配置，由于持续时间被设定为随着引擎速度降低而变长，因此，可以有效地防止排放的劣化。
所述电子控制单元可以被配置为，当判定需要通过改变所述变速齿轮机构的所述档位来改变所述引擎速度时，确定所述变速齿轮机构的所述多个档位中的一个作为在改变所述引擎速度之后的档位，以使得当所述引擎速度在所述内燃机的起动时被改变时，合成传送效率变得最高。所述合成传送效率是通过合成所述差动机构的传送效率和所述变速齿轮机构的传送效率而获得的值。根据该配置，选择在引擎起动时引擎速度被改变的时候能够提供最高合成传送效率的档位。因此，可以避免在引擎的起动期间选择低效率的档位。从而可以防止燃料效率的降低。
与本发明有关的起动控制方法被用于混合动力车辆的内燃机。所述混合动力车辆包括内燃机、差动机构、变速齿轮机构和电子控制单元。所述内燃机被连接到所述差动机构。所述变速齿轮机构被设置在位于所述差动机构与驱动轮之间的动力传送路径中。所述变速齿轮机构被配置为能够选择多个档位中的一个。所述起动控制方法包括：通过所述电子控制单元确定在所述内燃机的起动时引擎速度需要被改变的持续时间；通过所述电子控制单元确定在所述内燃机的起动时所述引擎速度的改变程度；通过所述电子控制单元基于所述程度和所述持续时间而判定是否需要通过改变所述变速齿轮机构的档位来改变所述引擎速度；以及当通过所述电子控制单元判定不需要通过改变所述变速齿轮机构的所述档位来改变所述引擎速度时，在所述内燃机的起动时通过所述差动机构暂时改变所述引擎速度。
该起动控制方法能够避免在持续时间相对短时由于在短时段内多次改变变速齿轮机构的档位而给用户带来不适感。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的参考标号表示相同的部件，其中：
图1是示例出根据本发明的一个实施例的内燃机起动控制器所应用于的混合动力车辆的总体配置的图；
图2是示例出自动变速齿轮装置的工作啮合表的图；
图3是示例出图1的车辆的每个元件的列线图(速度图)的图；
图4是内燃机的整体配置图；
图5是内燃机的内部配置的概略图；
图6是示例出图1的车辆的控制系统的框图；
图7是描述内燃机的工作点(operation point)和工作范围的说明图；
图8是示出控制例程的一个例子的流程图；
图9是描述工作点改变量的说明图；
图10是示例出用于获得工作点改变量的映射(map)的一个例子的图；
图11是示例出用于获得持续时间的映射的一个例子的图；
图12是示例出动力分配机构的传送效率的图；
图13是示例出动力分配机构的速度图的图；
图14是示例出合成传送效率的图；以及
图15是示出控制结果的一个例子的时间图。
具体实施方式
如图1所示，车辆1被构成为所谓的混合动力车辆，该混合动力车辆配备有内燃机2以及两个，即，第一和第二电动发电机3和4作为用于行驶的动力源。稍后描述内燃机2(即，引擎)的细节。内燃机2、第一电动发电机3和第二电动发电机4被连接到作为差动机构的动力分配机构5。第一电动发电机和第二电动发电机在下文中分别被简称为“第一电动机”和“第二电动机”。动力分配机构5被构成为单小齿轮行星单元，并且包括作为太阳齿轮(sungear)的外齿轮Sn、作为环形齿轮的内齿轮Ri，以及行星架(carrier)Cr，该行星架Cr支撑小齿轮P与齿轮Sn和Ri啮合以使小齿轮P围绕其自己的轴自转以及围绕着太阳齿轮Sn公转。第一电动机3、第二电动机4和内燃机2的输出轴2a分别被连接到太阳齿轮Sn、环形齿轮Ri和行星架Cr。
作为变速齿轮机构的自动变速齿轮装置10被设置在动力传送路径中，位于比第二电动机4更接近驱动轮的位置处。自动变速齿轮装置10具有两个，即，第一和第二输入轴11和12。两个离合器C1和C2被设置在第一和第二输入轴11和12与中间轴15之间，中间轴15与环形齿轮Ri一起旋转。通过适当地操作离合器C1和C2，两个输入轴11和12中的一个可以被选择性地连接到中间轴15。自动变速齿轮装置10通过组合两组行星齿轮单元21和22以及设置两个制动器B1和B2和一个单向离合器F1而被构成。这两组行星齿轮单元21和22通过连接行星齿轮单元21的行星架Cr1和行星齿轮单元22的环形齿轮Ri2、以及连接行星齿轮单元21的环形齿轮Ri1和行星齿轮单元22的行星架Cr2而彼此组合。第一输入轴11和第二输入轴12分别被连接到太阳齿轮Sn2和行星架Cr1。行星架Cr2被连接到输出轴23。仅允许沿一个方向旋转的单向离合器F1被设置在彼此相连的行星架Cr1与环形齿轮Ri2之间。通过使用液压系统(未示出)适当地改变离合器C1和C2以及制动器B1和B2的操作状态，车辆1可以从由四个前进档和一个后退档构成的多个档位中选择一个档位，如图2中的工作啮合表所示。图2中的“N”表示空档。每个档位的变速齿轮比(齿轮比)为：第一档位(1st)为3.20，第二档位(2nd)为1.72，第三档位(3rd)为1.00，第四档位(4th)为0.67，后退档(Rev)为2.04。图2中的符号“○”表示对应的离合器或制动器处于啮合状态。选择第一到第四档位中每一者时的车辆1的每个元件的列线图(速度图)如图3所示。图3中的“Eng”、“MG1”、“MG2”、“In1”、“In2”和“Out”分别表示内燃机2、第一电动机3、第二电动机4、第一输入轴11、第二输入轴12和输出轴23。
如图4所示，内燃机2被构成为直列四缸火花点火内燃机，并且具有按直线排列的四个气缸25。内燃机2被构成为所谓的稀(lean)燃烧引擎，并且可以在稀燃烧模式与化学计量燃烧模式之间切换工作模式。稀燃烧模式是其中目标空气-燃料比被设定在比理论空气-燃料比稀的一侧的工作模式。化学计量燃烧模式是其中目标空气-燃料比是位于比稀燃烧模式中的空气-燃料比浓的一侧的理论空气-燃料比或接近理论空气-燃料比的工作模式。从稀燃烧模式到化学计量燃烧模式的切换通过根据对吸入空气量的响应延迟而暂时增加燃料喷射量来实现。
如图4和图5所示，进气通道26和排气通道27被连接到内燃机2的气缸25。进气通道26和排气通道27分别通过进气阀26a和排气阀27a而被打开和关闭。燃料通过口喷射用喷射器29或缸内喷射用喷射器30而被提供给每个气缸25，并且被引入气缸25的空气-燃料混合物由为每个气缸25设置的火化塞31点燃。由空气-燃料混合物的燃烧而产生的能量被传送到活塞32，并且经由连接杆33被输出到输出轴2a。
如图4所示，内燃机2配备有使用废气的能量而使气缸25增压的涡轮增压器35。涡轮增压器35具有被设置在进气通道26中的压缩机35a。能够调节吸入空气量的节流阀36被设置在进气通道26中的压缩机35a的上游。基于吸入空气量而输出信号的空气流量计37被设置在进气通道26中的节流阀36的上游。用于冷却已被压缩机35a加压的吸入空气的中间冷却器38被设置在进气通道26中的压缩机35a的下游。
涡轮增压器35具有被设置在排气通道27中的涡轮35b。排气通道27具有废气门阀机构39，该机构将来自涡轮35b的上游的部分废气旁通到涡轮35b的下游。废气门阀机构39具有废气门阀40，该废气门阀调节被引导到涡轮35b的废气的流量。由此，通过控制废气门阀40的开度而调节流入涡轮35b的废气的流量，从而调节内燃机2中的增压压力。已通过涡轮35b或废气门阀40的废气在被排放到大气之前通过起动变换器41和后处理装置42以去除有害物质。
内燃机2配备有EGR装置45，该装置提取来自排气通道27的部分废气并将其作为EGR气体再循环到进气通道26内。EGR装置45包括：EGR通道46，通过该通道从排气通道27提取部分废气作为EGR气体，并且将其引导到进气通道26内；EGR阀47，该阀可以调节流过EGR通道46的EGR气体的流量；以及EGR冷却器48，该冷却器冷却流过EGR通道46的EGR气体。EGR通道46连接排气通道27与进气通道26。排气通道27被置于起动变换器41与后处理装置42之间，并且进气通道26被置于压缩机35a与节流阀36之间。
如图6所示，车辆1的每个部件由各种电子控制单元50(HV ECU 50)、70(MG ECU70)和71(引擎ECU 71)控制，上述各种电子控制单元被构成为专用于特定功能的计算机。HVECU 50、MG ECU 70和引擎ECU 71以可以彼此交换信息的方式进行电连接。
来自各种传感器的信号被输入到作为主计算机而设置的HV ECU 50。例如，来自以下传感器的输出信号被输入到HV ECU 50：基于车辆1的车速而输出信号的车速传感器51、基于加速踏板(未示出)的下踏量而输出信号的加速器操作量传感器52、基于第一电动机3的转速而输出信号的第一MG转速传感器53、基于第二电动机4的转速而输出信号的第二MG转速传感器54、基于自动变速齿轮装置10的输出轴23的转速而输出信号的输出轴转速传感器55、基于涡轮增压器35的涡轮35b的转速而输出信号的涡轮转速传感器56、基于内燃机2中的增压压力而输出信号的增压压力传感器57、基于电池(未示出)的充电状态而输出信号的SOC传感器58、基于第一电动机3的温度而输出信号的第一MG温度传感器59、基于第二电动机4的温度而输出信号的第二MG温度传感器60、基于为第一电动机3设置的第一逆变器(未示出)的温度而输出信号的第一INV温度传感器61、基于为第二电动机4设置的第二逆变器(未示出)的温度而输出信号的第二INV温度传感器62、基于后处理装置42的温度而输出信号的催化剂温度传感器63、基于涡轮增压器35的涡轮35b的温度而输出信号的涡轮温度传感器64、基于内燃机2中的引擎冷却液的温度而输出信号的冷却液温度传感器65、基于内燃机2中的吸入空气温度而输出信号的吸入空气温度传感器66等等。
HV ECU 50计算第一电动机3和第二电动机4被要求产生的转矩的量，并且将关于转矩的量的指令输出到MG ECU 70。另外，HV ECU 50确定内燃机2的工作条件，并且将关于内燃机2的工作条件的指令输出到引擎ECU 71。此外，HV ECU 50控制自动变速齿轮装置10的离合器C1和C2以及制动器B1和B2，以使得可以实现满足预定换档(shift)计划或来自驾驶员的请求等的档位。MG ECU 70基于从HV ECU 50接收到的指令而计算与第一电动机3和第二电动机4被要求产生的转矩的量对应的电流，然后将这些电流输出到第一电动机3和第二电动机4。引擎ECU 71基于从HV ECU 50接收到的指令而对内燃机2的诸如节流阀36、口喷射用喷射器29、缸内喷射用喷射器30、火花塞31和废气门阀40的各种部件进行各种控制操作。
HV ECU 50参考来自加速器操作量传感器52的输出信号和来自车速传感器51的输出信号而计算驾驶员所要求的要求动力。HV ECU 50通过切换各种模式而控制车辆1，以使得可以以最优系统效率而实现要求动力。例如，在其中内燃机2的热效率降低的低负荷区域中，选择其中内燃机2中的燃烧被停止并且第二电动机4被驱动的EV行驶模式。当仅通过内燃机2产生的转矩不足时，选择其中还使用第二电动机4与内燃机2一起作为行驶驱动源的混合动力行驶模式。
当选择混合动力行驶模式时，第一电动机3等的电动机转矩被控制，以使内燃机2的工作点可以沿如图7中的箭头所指示的最优燃料效率曲线L移动。内燃机2的工作点由引擎速度和引擎转矩定义，并且最优燃料效率曲线L被预先设定以使得内燃机2的热效率可以为最优。该实施例的内燃机2被构成为配备有增压器的稀燃烧引擎。由此，内燃机2根据图7所示的工作范围而选择自然吸气化学计量燃烧模式、自然吸气稀燃烧模式、增压化学计量燃烧模式或增压稀燃烧模式作为其工作模式。
该实施例的特征在于当在EV行驶模式的进行期间存在起动内燃机2的要求时进行的内燃机2的起动控制。如上所述，该实施例的内燃机2基本根据最优燃料效率曲线L而工作。由此，当内燃机2在EV行驶模式下被起动时，从热效率，即，燃料效率的观点，工作点优选地位于内燃机2的起动时的最优燃料效率曲线L上。然而，已知当使内燃机2根据最优燃料效率曲线L工作并且内燃机2尚未被暖机时，PN增加。由此，在该实施例中，内燃机2根据下面描述的控制例程而被起动以防止PN增加。
图8所示的控制例程被存储在HV ECU 50中，并且被适时地读出并以预定间隔被重复地执行。在步骤S1中，HV ECU 50判定当前行驶模式是否为EV行驶模式。如果当前行驶模式为EV行驶模式，则处理前进到步骤S2。否则，即，如果当前行驶模式为混合动力行驶模式，则处理前进到步骤S10。HV ECU 50以使内燃机2的工作点在最优燃料效率曲线L(图7)上移动的方式而使内燃机2工作。
在步骤S2中，HV ECU 50判定是否存在起动内燃机2的要求。如果存在起动要求，则处理前进到步骤S3。否则，跳过后续的处理并且结束当前例程。在步骤S3中，HV ECU 50参考来自冷却液温度传感器65(图6)的信号而获取作为内燃机2的引擎温度的引擎冷却液的温度(引擎冷却液温度)。HV ECU 50判定内燃机2是否处于低温状态。应注意，引擎油的温度(引擎油温度)可以被用作引擎温度。如果引擎冷却液温度等于或低于预定值(低温判定值)，则HV ECU 50判定内燃机2处于低温状态，以及如果引擎冷却液温度高于低温判定值，则HV ECU 50判定内燃机2不处于低温状态。如果内燃机2处于低温状态，则处理前进到步骤S4。如果内燃机2不处于低温状态，则处理前进到步骤S9，并且内燃机2被起动，以使得工作点在内燃机2的起动时将位于最优燃料效率曲线L上。
在步骤S4中，HV ECU 50确定在内燃机2的起动时需要使工作点改变的工作点改变量。如图9所示，工作点改变量ΔPx由引擎速度和引擎转矩定义，并且被确定为使得引擎速度可以从改变之前的值增加。工作点改变量ΔPx可以被定义为在最优燃料效率曲线L上的工作点Px1与等功率线(equal-power line)Lp上的工作点Px2之间的距离。最优燃料效率曲线L满足将在引擎2的起动时所要求的要求动力。等功率线Lp通过工作点Px1并且位于相对于工作点Px1的高速度低转矩侧。工作点改变量ΔPx与根据本发明的“引擎速度的改变程度”对应。如图10所示，工作点改变量ΔPx基于引擎冷却液温度和将在内燃机2的起动时所要求的要求转矩(要求功率)而被确定。HV ECU 50获取当前引擎冷却液温度和要求转矩，并且基于图10中的映射而确定工作点改变量ΔPx，以使得工作点改变量ΔPx的值可以随着引擎冷却液温度的降低以及随着要求转矩的提高而增大。应注意，该实施例中的工作点改变与本发明中的引擎速度改变对应。
在步骤S5中，HV ECU 50确定在内燃机2的起动时需要使工作点改变的持续时间Tc。如图11所示，持续时间Tc基于引擎冷却液温度和吸入空气温度而被确定。HV ECU 50获取引擎冷却液温度和吸入空气温度，并且基于图11中的映射而确定持续时间Tc，以使得持续时间Tc的值可以随着吸入空气温度的降低以及随着引擎冷却液温度的降低而增大。吸入空气温度基于来自吸入空气温度传感器66的信号而被获取。
在步骤S6中，HV ECU 50判定是否需要改变自动变速齿轮装置10的档位以在内燃机2的起动时实现工作点(引擎速度)的改变。内燃机2的工作点可以使用动力分配机构5或自动变速齿轮装置10而被改变。然而，当使用动力分配机构5时，工作点的可改变量受到各种条件限制，所述各种条件包括小齿轮P的极限转速、第一电动机3的极限转速和第二电动机4的极限转速。由此，当在步骤S4中确定的工作点改变量ΔPx超过可改变量时，不能仅通过动力分配机构5来实现工作点的改变。由此，在这种情况下，自动变速齿轮装置10的档位需要被改变到低速侧(高引擎速度侧)，并且需要使第一电动机3等工作以改变动力分配机构5的变速齿轮比。此外，当自动变速齿轮装置10的档位被改变以改变内燃机2的工作点时，档位需要被改变到低速侧，然后在经过持续时间Tc之后返回到初始位置。由此，随着持续时间Tc缩短，自动变速齿轮装置10的档位的改变之间的间隔缩短，用户更容易因档位的复杂变化而感到不适。由此，为了减轻用户的不适，当持续时间Tc相对短时，优选地尽可能仅通过动力分配机构5来改变工作点。
因此，在步骤S6中，HV ECU 50判定当持续时间Tc短于作为基准水平(在该水平下，用户感到不适)的阈值(例如，阈值被设定为数秒)并且工作点改变量ΔPx不超过可改变量时，不需要改变自动变速齿轮装置10的档位。然后，HV ECU 50使处理前进到步骤S8，并且通过使第一电动机3等工作而调节动力分配机构5的变速齿轮比，以在内燃机2的起动之前将内燃机2的工作点改变与工作点改变量ΔPx对应的量。
另一方面，当工作点改变量ΔPx超过可改变量时，不可能仅通过动力分配机构5而改变工作点。在这种情况下，HV ECU 50判定需要改变自动变速齿轮装置10的档位，而不考虑持续时间Tc的长度。然后，HV ECU 50使处理前进到步骤S7，并且在起动内燃机2之前使用动力分配机构5和自动变速齿轮装置10双方而将内燃机2的工作点改变与工作点改变量ΔPx对应的量。在步骤S7和步骤S8中，通过在发动(motor)内燃机2以将其调节到与改变后的工作点对应的引擎速度之后对内燃机2进行点火而起动内燃机2。应注意，可以通过以下方式起动内燃机2：在将内燃机2的引擎速度改变为可以被点火的水平之后对内燃机2进行点火，然后将内燃机2的工作点改变为目标点。
在步骤S7中使用动力分配机构5和自动变速齿轮装置10改变工作点。此时，确定自动变速齿轮装置10的档位，以使得通过合成动力分配机构5和自动变速齿轮装置10的传送效率而获得的合成传送效率可以为最高。如图12所示，动力分配机构5的传送效率η1根据变速齿轮比i1而变化，并且具有倒V形状，该形状在太阳齿轮Sn的转速为0rpm时具有顶点。如图13中的速度图所示，当太阳齿轮Sn的转速为0rpm时，此时的传送效率最大并且与图12中的曲线的顶点对应，这是因为被连接到太阳齿轮Sn的第一电动机3不产生电力。另一方面，由于自动变速齿轮装置10的传送效率对于每个档位均不同，因此，通过合成动力分配机构5的传送效率η1和自动变速齿轮装置10的传送效率而获得的合成传送效率η根据档位而具有不同的倒V形状，如图14所示。自动变速齿轮装置10具有如上所述针对每个档位而被预先设定的变速齿轮比ix(x＝1、2、3、4)。
当正在进行EV行驶模式期间存在对起动内燃机2的要求时执行图8的步骤S7中的处理时，需要在工作点改变之前和之后维持车速。由此，动力分配机构5的环形齿轮Ri的转速(第二电动机4的转速)针对自动变速齿轮装置10的每个档位而被唯一地确定(参见图3)。改变之后的工作点(引擎速度)基于在步骤S4中确定的工作点改变量ΔPx而被确定。由此，太阳齿轮Sn的转速被自动确定。然后，确定在内燃机2的工作点改变之后的动力分配机构5的变速齿轮比，即，环形齿轮Ri的转速与引擎速度的比。结果，由于可以针对每个档位获得与动力分配机构5的变速齿轮比对应的合成传送效率η，因此，从针对每个档位获得的合成传送效率η当中确定出合成传送效率η将为最高时的档位作为工作点改变之后的档位。这有助于避免由内燃机2的起动时向低效率档位的改变而导致的传送效率的降低，从而可以防止燃料效率的降低。
在图8的控制例程中，HV ECU 50通过执行步骤S5而用作根据本发明的持续时间确定装置、通过执行步骤S6而用作根据本发明的档位改变必要性判定装置、以及通过执行步骤S7而用作根据本发明的改变控制装置。
在起动内燃机2之前改变自动变速齿轮装置10的档位以改变内燃机2的工作点的情况下的每个参数随着时间的变化在图15中作为一个例子被示出。在图15中，作为例子示出其中在起动内燃机2之前将档位从第二档改变为第一档的情况。当在时刻t0判定自动变速齿轮装置10的档位需要被改变时，自动变速齿轮装置10的档位在时刻t1开始被改变，并且档位从其中制动器B1处于啮合状态的第二档被改变为其中制动器B1处于脱离状态并且制动器B2处于啮合状态的第一档。在从开始变速的时刻t1到变速完成的时刻t3的时段期间，第一电动机3的电动机转速和第二电动机4的电动机转矩在时刻t2开始被控制以实现同步控制。
当在时刻t4满足起动内燃机2的条件时，通过增加第一电动机3的电动机转速并且使第二电动机4接收反作用力而增加引擎速度。当引擎速度在时刻t5达到预定速度时，对内燃机2进行点火。然后，在时刻t6完成内燃机2的启动。随着启动完成，减小第二电动机4的电动机转矩以减小反作用力。这里，内燃机2的启动可以被称为内燃机2的起动。内燃机2的启动或起动在时刻t4开始并且在时刻t6完成。
根据上面的实施例，基于工作点改变量ΔPx和持续时间Tc判定是否需要改变自动变速齿轮装置10的档位以改变工作点。因此，当如上所述工作点改变量ΔPx小并且持续时间Tc相对短，并且不需改变自动变速齿轮装置10的档位以改变工作点时，可以仅通过动力分配机构5来改变工作点。由此，由于可以避免在相对短持续时间Tc内改变自动变速齿轮装置10的档位而给用户带来不适，因此车辆1可以提供改善的舒适性。此外，由于持续时间Tc被设定为随着内燃机2的引擎温度的降低而延长，因此可以有效地防止排放的劣化。另外，由于在自动变速齿轮装置10的档位被改变时选择可以提供最高合成传送效率的档位，因此可以避免在内燃机2的起动时被改变到低效率档位。这有助于防止燃料效率降低。
本发明不限于上面的实施例并且可以通过多种形式实现。尽管使用配备有增压器的稀燃烧引擎作为上述实施例中的车辆的内燃机，但本发明的内燃机起动控制器可以应用于配备有进行化学计量燃烧的自然吸气引擎的混合动力车辆。此外，本发明的应用范围不限于所示例的驱动单元的实施例，只要除了变速齿轮机构之外还提供可以改变内燃机的工作点的差动机构即可。例如，本发明也可以应用于配备有单个电动发电机的混合动力车辆。

Claims (5)

1.一种用于混合动力车辆的内燃机的起动系统，所述混合动力车辆包括内燃机、差动机构和变速齿轮机构，所述内燃机被连接到所述差动机构，所述变速齿轮机构被设置在位于所述差动机构与驱动轮之间的动力传送路径中，所述变速齿轮机构被配置为能够选择多个档位中的一个，所述混合动力车辆被配置为在所述内燃机起动时使用所述差动机构和所述变速齿轮机构中的至少一者暂时改变引擎速度，
所述起动系统的特征在于包括：
电子控制单元，其被配置为确定在所述内燃机起动时所述引擎速度需要被改变的持续时间，所述电子控制单元被配置为确定在所述内燃机起动时所述引擎速度的改变程度，并且所述电子控制单元被配置为基于所述程度和所述持续时间而判定是否需要通过改变所述变速齿轮机构的档位来改变所述引擎速度。
2.根据权利要求1所述的起动系统，其特征在于
所述电子控制单元被配置为，所述内燃机的引擎温度越低，将所述持续时间确定为越长。
3.根据权利要求1或2所述的起动系统，其特征在于
所述电子控制单元被配置为，当所述电子控制单元判定需要通过改变所述变速齿轮机构的所述档位来改变所述引擎速度时，确定所述变速齿轮机构的所述多个档位中的一个作为在改变所述引擎速度之后的档位，以使得当所述引擎速度在所述内燃机起动时被改变时，合成传送效率变得最高，
所述合成传送效率是通过合成所述差动机构的传送效率和所述变速齿轮机构的传送效率而获得的值。
4.根据权利要求1所述的起动系统，其特征在于
所述电子控制单元被配置为，当所述电子控制单元判定不需要通过改变所述变速齿轮机构的所述档位来改变所述引擎速度时，在所述内燃机起动时使用所述差动机构暂时改变所述引擎速度。
5.一种用于混合动力车辆的内燃机的起动控制方法，所述混合动力车辆包括内燃机、差动机构、变速齿轮机构和电子控制单元，所述内燃机被连接到所述差动机构，所述变速齿轮机构被设置在位于所述差动机构与驱动轮之间的动力传送路径中，所述变速齿轮机构被配置为能够选择多个档位中的一个，
所述起动控制方法的特征在于包括：
通过所述电子控制单元确定在所述内燃机起动时引擎速度需要被改变的持续时间，
通过所述电子控制单元确定在所述内燃机起动时所述引擎速度的改变程度，
通过所述电子控制单元基于所述程度和所述持续时间而判定是否需要通过改变所述变速齿轮机构的档位来改变所述引擎速度，以及
当通过所述电子控制单元判定不需要通过改变所述变速齿轮机构的所述档位来改变所述引擎速度时，在所述内燃机起动时通过所述差动机构暂时改变所述引擎速度。
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