CN107614341A - 内燃机的起动装置、车辆以及内燃机的起动方法 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的起动装置，其控制部对电动机进行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用电动机使内燃机的转速增加至规定的第1转速(NE1)而起动内燃机，所述第2起动方式是利用电动机使内燃机的转速增加至设定得高于第1转速(NE1)且根据制冷剂的温度设定的第2转速(NE2)而起动内燃机。

Description

内燃机的起动装置、车辆以及内燃机的起动方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的内燃机的起动装置、具有该内燃机的起动装置的车辆以及内燃机的起动方法。
背景技术
以往，已知如下的混合动力车辆：将作为内燃机的发动机和马达进行组合来产生动力，将该动力传递至驱动轮。在混合动力车辆中，在内燃机起动时，马达被用作起动器。在利用马达在短时间内驱动内燃机之后，开始点火，进行内燃机的起动。提出有一种用于抑制在此时产生的声音使驾驶员感觉不舒服的情况的方法(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，在内燃机起动时，欲通过有意地产生超过电动马达的当前转速即目标转速的转速过调，进行将内燃机起动时产生的声音设为轻快的声音的演奏，从而抑制使驾驶员感觉不舒服的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2008/0129049号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1所述的技术中，仅公开了转速过调量为200～500rpm，却没有与轻快的内燃机的起动音的演奏有关的具体记载。内燃机的起动音依赖于转速的高低，并且，内燃机起动时的内燃机的状态并不是固定的。由此，如果不根据内燃机的状态来设定适当的目标转速，则反倒会成为刺耳的声响演奏而给驾驶员带来不适。对此，在专利文献1中，没有记载，难以根据内燃机的状态来适当地进行目标转速的设定以抑制使驾驶员感到不适的情况。
本发明目的在于提供内燃机的起动装置、具有该内燃机的起动装置的车辆以及内燃机的起动方法，在内燃机起动时，通过根据内燃机的状态来适当地进行目标转速的设定，能够演奏出轻快的声响效果。
用于解决课题的手段
用于实现所述目的的本发明的特征在于，具有内燃机单元和电动机单元，其中，所述内燃机单元具备内燃机(例如，后述的内燃机4)、利用制冷剂冷却所述内燃机的冷却部、取得所述制冷剂的温度的温度取得部(例如，后述的水温传感器92)以及取得所述内燃机的转速的转速取得部(例如，后述的曲轴角传感器91)，所述电动机单元具备起动所述内燃机的电动机(例如，后述的电动机5)和控制所述电动机的控制部，所述控制部对所述电动机进行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至规定的第1转速(例如，后述的第1转速NE1)而起动所述内燃机，所述第2起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至被设定得高于所述第1转速且根据所述制冷剂的温度而设定的第2转速(例如，后述的第2转速NE2)而起动所述内燃机。
在本发明中，根据构成内燃机的状态的制冷剂的温度设定第2转速作为起动内燃机的第2起动方式中的目标转速。由此，在第2起动方式中，能够容易地实现更高的第2转速。通过进一步增大第1转速与第2转速之差，能够使内燃机起动时的声音变得轻快，从而能够提高声响效果。当在不考虑制冷剂的温度的情况下设定第2转速时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度设定起动内燃机的第2起动方式中的第2转速，因此，能够在不将第1转速与第2转速之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。其结果是，驾驶员能够根据驾驶前的内燃机起动时的声音，而在驾驶前想象从现在开始要驾驶的车辆的轻快的驾驶，从而能够预感到驾驶的乐趣。
该情况下，优选的是，所述控制部(例如，后述的ECU 6)对所述电动机(例如，后述的电动机5)进行将所述第1转速(例如，后述的第1转速NE1)与所述第2转速(例如，后述的第2转速NE2)之间的转速差设定为基于所述制冷剂的温度的值。
在本发明中，从结果上看，控制部根据制冷剂的温度设定第1转速(例如，后述的第1转速NE1)与第2转速(例如，后述的第2转速NE2)之间的转速差。由此，能够容易地将第1转速与第2转速之间的转速差可靠地设定得较大。当在不考虑制冷剂的温度的情况下设定第1转速与第2转速之间的转速差时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度设定第1转速与第2转速之间的转速差，因此，能够在不将该转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。
该情况下，优选的是，在所述制冷剂的温度在规定的第1温度(例如，后述的规定的温度TWThre1)以上且在高于所述第1温度的第2温度(例如，后述的规定的温度TWThre2)以下的区域内，所述控制部(例如，后述的ECU 6)根据所述制冷剂的温度增加所述第2转速而进行设定。
在本发明中，在制冷剂的温度在规定的第1温度以上且在高于第1温度的第2温度以下的区域内，根据制冷剂的温度设定成：制冷剂的温度越高，则越增加第2起动方式中的第2转速。由此，在第2起动方式中，能够容易地实现更高的第2转速，因此，能够进一步提高内燃机起动时的声响效果。在不考虑制冷剂的温度的情况下，如专利文献1所述，要么是成为200rpm～500rpm左右的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度进行设定，使得制冷剂的温度越高，则越增加第2起动方式中的第2转速，因此，能够在不将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。
该情况下，优选的是，在所述制冷剂的温度超过所述第2温度(例如，后述的规定的温度TWThre2)的区域内，所述控制部(例如，后述的ECU 6)将所述第2转速(例如，后述的第2转速NE2)设定为固定的值。
在本发明中，在制冷剂的温度超过第2温度的区域内，将第2转速设定为固定的值。由此，在制冷剂的温度超过第2温度的区域内，能够总是将固定的高转速设定为第2起动方式中的第2转速，从而在内燃机起动时，能够演奏出同样的声响效果。因此，在每次内燃机起动时，能够总是稳定地、没有异样感地给驾驶员带来轻快的感觉。
该情况下，优选的是，在所述制冷剂的温度超过所述第2温度(例如，后述的规定的温度TWThre2)的区域内，所述控制部(例如，后述的ECU 6)将所述第2转速(例如，后述的第2转速NE2)设定在规定的下限转速以上且在规定的上限转速以下。
在本发明中，在制冷剂的温度超过第2温度的区域内，将第2转速设定在规定的下限转速以上且在规定的上限转速以下。由此，在制冷剂的温度超过第2温度的区域内，能够总是将大致固定的高转速设定为第2起动方式中的第2转速，从而在内燃机起动时，能够演奏出同样的声响效果。因此，在每次内燃机起动时，能够没有异样感地给驾驶员带来轻快的感觉。
该情况下，优选的是，在所述制冷剂的温度低于所述第1温度(例如，后述的规定的温度TWThre1)的区域内，所述控制部(例如，后述的ECU 6)对所述电动机(例如，后述的电动机5)进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
在本发明中，在制冷剂的温度低于第1温度的区域内，禁止第2起动方式的实现。由此，能够与制冷剂处于低温状态无关地，禁止以高速旋转起动内燃机的情况，从而能够保护内燃机。
此外，该情况下，优选的是，在所述制冷剂的温度低于比所述第1温度(例如，后述的规定的温度TWThre1)低规定温度的温度的区域内，所述控制部对所述电动机(例如，后述的电动机5)进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
在本发明中，在制冷剂的温度低于比第1温度低规定温度的温度的区域内，禁止实现第2起动方式。由此，能够与制冷剂处于温度极低的状态无关地，禁止以高速旋转起动内燃机的情况，从而能够保护内燃机。
该情况下，优选的是，还具备蓄电器单元，该蓄电器单元具备向所述电动机输出电力的蓄电器(例如，后述的电池9)和计算所述电动机(例如，后述的电动机5)的极限转速的极限转速计算部(例如，后述的极限转速计算部65)，其中所述电动机(例如，后述的电动机5)的极限转速基于所述蓄电器的电力的输出极限值，所述控制部(例如，后述的ECU 6)对所述电动机进行控制，使得在所述制冷剂的温度在所述第1温度(例如，后述的规定的温度TWThre1)以上且在所述第2温度(例如，后述的规定的温度TWThre2)以下的区域内，所述第2转速(例如，后述的第2转速NE2)的增加程度比所述极限转速的增加程度小。
在本发明中，根据蓄电器的电力的输出极限值确定的目标转速的微分值大于第2起动方式中的第2转速的微分值。换而言之，随着制冷剂的温度的增高而增高的、第2起动方式中的第2转速的上升率小于随着制冷剂的温度的增高而增高的、根据蓄电器的电力的输出极限值确定的目标转速的上升率。由此，能够防止如下情况：设定超过根据蓄电器的电力的输出极限值确定的目标转速的第2转速。从而能够设定安全的第2起动方式中的第2转速。
该情况下，优选的是，所述内燃机(例如，后述的内燃机4)向车辆(例如，后述的车辆3)的车轮(例如，后述的车轮Wr)提供驱动力，还具备选择单元(例如，后述的起动方式切换开关112)，该选择单元变更所述车辆的驾驶特性，所述控制部(例如，后述的ECU 6)根据所述车辆的驾驶特性设定第2转速(例如，后述的第2转速NE2)。
在本发明中，根据变更车辆的驾驶特性的选择单元设定第2起动方式中的第2转速。由此能够进行与由选择单元选择的车辆的驾驶特性对应的声响演奏。此外，由于由选择单元选择的模式与内燃机起动时的声响效果联动，因此能够提高驾驶员对驾驶员的要求(轻快的车辆动作)的满意度。
该情况下，优选的是，在根据所述制冷剂的温度设定的所述第2转速(例如，后述的第2转速NE2)与所述第1转速(例如，后述的第1转速NE1)之差在规定值以下的情况下，所述控制部(例如，后述的ECU 6)对所述电动机(例如，后述的电动机5)进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
在本发明中，在第2转速与第1转速之差在规定值以下的情况下，禁止第2起动方式的实现。由此能够防止让车辆的驾驶员不满意的、不太轻快的内燃机的起动音的声响演奏。由此能够避免损害车辆的所有者对车辆的满足感，即，能够避免因拥有轻快的豪华车而给车辆的所有者带来的骄傲受到伤害。
此外，根据本发明的车辆(例如，后述的车辆3)的特征在于，具有所述内燃机的起动装置。在本发明中，通过进一步增大第1转速与第2转速之差，能够使车辆的内燃机起动时的声音轻快，从而能够提高声响效果。当在不考虑制冷剂的温度的情况下设定第2转速时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度而设定起动内燃机的第2起动方式中的第2转速，因此，能够在不将第1转速与第2转速之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。其结果是，驾驶员能够根据驾驶前的内燃机的起动时的声音，而在驾驶前想象从现在开始要驾驶的车辆的轻快的驾驶，从而能够预感到驾驶的乐趣。
此外，根据本发明的内燃机的起动方法的特征在于，选择性地实现第1起动方式和第2起动方式，其中，所述第1起动方式是利用电动机(例如，后述的电动机5)使内燃机(例如，后述的内燃机4)的转速增加至预先确定的第1转速(例如，后述的第1转速NE1)而起动所述内燃机，所述第2起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至被设定得高于所述第1转速且根据制冷剂的温度而设定的第2转速(例如，后述的第2转速NE2)而起动所述内燃机。
在本发明中，根据制冷剂的温度设定起动内燃机的第2起动方式中的第2转速。由此，在第2起动方式中，能够容易地实现更高的第2转速。通过进一步增大第1转速与第2转速之差，能够使内燃机起动时的声音轻快，从而能够提高声响效果。当在不考虑制冷剂的温度的情况下设定第2转速时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度设定起动内燃机的第2起动方式中的第2转速，因此，能够在不将第1转速与第2转速之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。其结果是，驾驶员能够根据驾驶前的内燃机的起动时的声音，而在驾驶前想象从现在开始要驾驶的车辆的轻快的驾驶，从而能够预感到驾驶的乐趣。
发明的效果
根据本发明，能够提供内燃机的起动装置、具有该内燃机的起动装置的车辆以及内燃机的起动方法，在内燃机起动时，通过根据内燃机的状态来适当地进行目标转速的设定，能够演奏出轻快的声响效果。
附图说明
图1是示出搭载有本发明的实施方式的内燃机的起动装置的车辆3的图。
图2是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置的点火开关110和起动方式切换开关112的图。
图3是示出本发明的实施方式的ECU 6的结构的功能框图。
图4是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的内燃机4起动时的内燃机4的目标转速与水温之间的关系的图。
图5是示出在本发明的实施方式的内燃机的起动装置中、冷却水的温度超过规定的温度TWthre3时的、内燃机4起动时的内燃机4的目标转速和马达的扭矩与经过时间之间的关系的图。
图6是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置的起动方式的切换的图。
图7是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的S/S起动判定处理的流程图。
图8是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的车辆起动时的S/S起动判定处理的流程图。
图9是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV行驶时的起动判定处理的流程图。
图10是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV停车时的S/S起动判定处理的流程图。
图11是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV低速状态时的S/S起动判定处理的流程图。
图12是示出搭载有本发明的实施方式的变形例的内燃机的起动装置的车辆3A的图。
图13是示出搭载有本发明的实施方式的变形例的内燃机的起动装置的车辆3B的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是示出搭载有本发明的实施方式的内燃机的起动装置的车辆3的图。图2是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置的点火开关110和起动方式切换开关112的图。
具有本实施方式的内燃机的起动装置的车辆3是混合动力车辆。如图1所示，车辆3具备第1驱动装置1、第2驱动装置2、作为构成控制这些驱动装置的控制部的控制装置的电子控制单元(以下，称作“ECU 6”。)6、PDU(动力驱动单元)8和电池9。
第1驱动装置1设置于车辆3的后部，驱动作为第1驱动轮的后轮Wr，Wr。第1驱动装置1具备内燃机(ENG)4、电动机5和变速器7。内燃机4和电动机5串联连接，这些内燃机4和电动机5的扭矩经由变速器7被传递至后轮Wr，Wr。
内燃机4例如是V型6缸发动机，通过燃烧燃料而产生用于使混合动力车辆3行驶的扭矩。内燃机4的曲轴不经离合器而与电动机5的输出轴联结，即直接联结。
内燃机4具有作为转速取得部的曲轴角传感器91(参照图3)。曲轴角传感器91取得内燃机4的转速。具体而言，曲轴角传感器91响应于内燃机4的未图示的曲轴的旋转而每隔规定的曲轴角将脉冲信号输出至ECU 6。在ECU 6中，根据曲轴角传感器91的输出掌握实际的内燃机4的转速。此外，内燃机4具有作为温度取得部的水温传感器92。水温传感器92取得制冷剂的温度。具体而言，水温传感器92将如下检测信号输出至ECU 6，该检测信号与在内燃机4的气缸体中形成的未图示的冷却水路内流动的作为制冷剂的冷却水的温度(以下，称作“水温”)大致成比例。
内燃机4、作为转速取得部的曲轴角传感器91、作为温度取得部的水温传感器92以及ECU 6构成内燃机单元。内燃机4向车辆3的车轮(后轮Wr，Wr)提供驱动力。此外，内燃机4的气缸体中形成的未图示的冷却水路与散热器连通，这些构成利用制冷剂来冷却内燃机4的冷却部。
电动机5起动内燃机4。具体而言，电动机5例如是三相交流马达，利用蓄积在作为蓄电器的电池9中的电力产生用于使车辆3行驶的扭矩。即，电池9向电动机5输出电力，并且向ECU 6和PDU 8输出电力。电动机5经由具备逆变器的PDU 8与电池9连接，辅助内燃机4的驱动力。此外，在内燃机4起动时，电动机5被用作起动器。利用来自ECU 6的控制信号控制电动机5，执行后述的轻快声音起动(以下称作“S/S起动”)以及通常的内燃机4的起动(以下称作“通常起动”)。电动机5和ECU6构成电动机单元。
此外，ECU 6构成取得电池9的可使用容量的容量取得部61。ECU 6根据所取得的电池9的可使用容量，判断是进行仅利用电动机5使车辆3行驶的EV行驶,还是利用内燃机4使车辆3行驶。此外，ECU 6构成判定部62，该判定部62判定车辆3当前正在进行EV行驶,还是正在利用内燃机4进行行驶。此外，ECU 6还构成行驶状态取得单元63，该行驶状态取得单元63取得车辆3的行驶状态、即正在进行EV行驶时的EV停止状态、EV行驶状态、EV减速状态等。此外，ECU 6还构成变速状态取得部64，该变速状态取得部64取得关于变速器7选择了驻车挡、空挡、前进挡等的各变速状态中的哪一个变速状态的信息。此外，ECU 6还构成极限转速计算部65，该极限转速计算部65计算基于根据电池9的可使用容量得到的电池9的电力的输出极限值的电动机5的极限转速BL，该极限转速计算部65与电池9一同构成蓄电器单元。此外，ECU 6还接收由车速传感器单元93取得、检测出后对ECU 6输出的、车辆3的实际速度和加速度。
作为变速器的变速器7将来自由内燃机4产生的扭矩和由电动机5产生的扭矩中的至少一个扭矩的输入转换为期望的变速比下的转速和扭矩而进行变速，传递至后轮Wr，Wr。
第2驱动装置2设置于车辆3的前部，驱动作为第2驱动轮的前轮Wf(RWf，LWf)。第2驱动装置2具备电动机2A，2B。这些电动机2A，2B的扭矩被传递至前轮Wf(RWf，LWf)。
电动机2A，2B与电动机5同样,例如是三相交流马达，利用蓄积在电池9中的电力产生用于使车辆3行驶的扭矩。此外，电动机2A，2B经由具备逆变器的PDU 8与电池9连接，通过向PDU 8输入来自ECU 6的控制信号而控制来自电池9的电力供应以及向电池9进行的能量再生。
另外，在4个轮、即后轮Wr，Wr、前轮Wf(RWf，LWf)分别设置有未图示的摩擦制动器。该摩擦制动器例如由液压式的盘式制动器构成。当驾驶员踩下制动踏板时，与踩下量、即操作量对应的踩下力被放大地经由液压缸等传递至刹车片，在安装于各驱动轮的制动盘与刹车片之间产生摩擦力，由此来进行各驱动轮的制动。
内燃机4的起动由配置在中心控制台的、具有图2所示的按钮开关111的点火开关110来进行。点火开关110构成请求内燃机4的起动的起动单元。通过操作起动方式切换开关112来进行内燃机4起动时的“S/S起动”、“通常起动”的切换，所述起动方式切换开关112是以包围用于起动内燃机4的按钮开关111周围的方式设置的、环状的作为变更车辆3的驾驶特性的选择单元的开关。起动方式切换开关112构成为在圆形的按钮开关111周围能够与按钮开关111同轴地旋转。在以包围起动方式切换开关112的外周的方式配置的环状的显示部113，从左侧起显示有第一模式121、第二模式122、第三模式123、第四模式124的切换位置。构成为：使起动方式切换开关112以按钮开关111为中心旋转，从而使得在起动方式切换开关112显示的指示线125与这些模式的各切换位置一致，由此来选择该模式。起动方式切换开关112仅允许由当前所选择的驾驶模式向车辆3的驾驶特性优异一个等级的驾驶模式、以及由所选择的驾驶模式向车辆3的驾驶特性次一个等级的驾驶模式进行驾驶模式的变更。例如构成为无法一下子从第一模式121向第三模式123变更驾驶模式。
第一模式是指假定在市区进行的肃静的行驶的模式。车辆3的驾驶特性比第一模式优异的第二模式是指假定平衡性良好的轻快的行驶的模式。车辆3的驾驶特性比第二模式更优异的第三模式是指假定比第二模式更轻快的真正超级运动行驶的模式。车辆3的驾驶特性比第三模式更优异的第四模式是指假定在环状跑道等上进行的竞赛以及时间竞速的模式。
此外，通常起动(第1起动方式)是指，通常的产生平稳的、安静的内燃机4起动时的起动音的起动方式。S/S起动(第2起动方式)是指，在内燃机4起动时产生轻快声音的起动方式、即相比于通常起动提高了内燃机4的转速而进行起动的起动方式。在前述的第一模式下，由于假定在市区进行的肃静的行驶，因此经常进行通过通常起动实现的内燃机4的起动。在前述的第二模式、第三模式、第四模式下，由于假定轻快的行驶，因此，分别进行通过S/S起动或通常起动实现的内燃机4的起动。这样考虑到各驾驶模式的特性来决定是否许可S/S起动。
由如上所述的硬件结构构成的ECU 6并非通过控制内燃机4来切换车辆3的内燃机4的起动方式，而是通过控制电动机5来执行切换车辆3的内燃机4的起动方式的控制。即，执行切换车辆3的内燃机4的起动方式的控制的主体是控制电动机5的ECU 6。这里，图3是示出本发明的实施方式的ECU 6的结构的功能框图。如图3所示，ECU 6被输入曲轴角传感器91、水温传感器92、车速传感器单元93等各种传感器的检测信号，并向PDU 8/内燃机(ENG)4和电动机5输出控制信号。此外，作为用于执行切换内燃机4的起动方式的控制的模块，ECU 6具备容量取得部61、判定部62、变速状态取得部64和极限转速计算部65。以下，对各模块的功能进行说明。
容量取得部61取得电池9的可使用容量。即，容量取得部61根据电池电流传感器94和电池电压传感器95的输出，设电池9的额定容量为1来计算用百分率来表示当前的余量(kW)而得到的SOC(State Of Charge：充电状态)。并且，ECU 6根据由容量取得部61计算出的SOC，进行是进行EV行驶、还是起动内燃机4的判断等。
判定部62根据来自曲轴角传感器91的内燃机4的转速，判定车辆3当前正在进行EV行驶、还是正在利用内燃机4进行行驶。即，当来自曲轴角传感器91的内燃机4的转速为0(rpm/min)时，判定部62判定为车辆3当前正在进行EV行驶。当来自曲轴角传感器91的内燃机4的转速为0(rpm/min)以外的规定的值时，判定部62判定为车辆3当前正在利用内燃机4进行行驶。
变速状态取得部64是具有配置在中心控制台的多个按钮的电动选挡器，在利用按钮操作来进行驻车挡、空挡、前进挡、倒挡等的切换的电动选挡器中，关于选择的是驻车挡、空挡、前进挡、倒挡等中的哪一个变速状态，取得从电动选挡器输出的信息。极限转速计算部65根据由容量取得部61计算并输出的SOC，计算并输出基于电池9的电力的输出极限值的电动机5的极限转速BL(参照图4)。
根据图4～图11，对在以上结构中实现的内燃机4的“通常起动”、“S/S起动”，用于进行这些内燃机4的起动的、ECU 6对内燃机4的控制以及利用该控制实施的内燃机的起动方法进行说明。通过ECU 6来选择性地实现“通常起动(第1起动方式)”或“S/S起动(第2起动方式)”。图4是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的内燃机4起动时的内燃机4的目标转速与水温之间的关系的图。图5是示出在本发明的实施方式的内燃机的起动装置中、冷却水的温度超过规定的温度TWthre3时的、内燃机4起动时的内燃机4的目标转速和马达的扭矩与经过时间之间的关系的图。
在“通常起动(第1起动方式)”中，ECU 6对电动机5进行并实现如下控制：利用电动机5使内燃机4的转速增加至作为通常起动时的目标转速的规定的第1转速NE1，从而起动内燃机4。具体而言，第1转速NE1根据由水温传感器92取得的水温而被预先设定，存储在ECU 6的存储装置(未图示)中。当水温小于TWthre1与TWthre2之间的规定的温度TWthre0时，第1转速NE1为作为固定值的通常的第1通常转速ES1。当水温在规定的温度TWthre0以上、TWthre3以下时，第1转速NE1以如下方式减小：使得转速相对于冷却水的温度的上升以固定的减少率减少(以描绘倾斜度取负值的直线状的曲线图的方式)。并且，当水温超过规定的温度TWthre3时，第1转速NE1为作为固定的值的通常的第2通常转速ES2。
并且，在通常起动(第1起动方式)中，ECU 6通过对电动机5进行如下控制来实现该控制：在根据第1控制律利用电动机5使内燃机4的转速增加至第1转速NE1而起动内燃机4之后，根据第1控制律使内燃机4的转速收敛至1个转速以下的怠速转速IN。
具体而言，如图5的转速的曲线图所示，在第1控制律中，ECU 6进行基于内燃机4的目标转速与内燃机4的当前转速之间的差分的反馈控制，来控制电动机5，使得内燃机4的转速逐渐收敛至怠速转速IN。图5的曲线图是当水温超过规定的温度TWthre3时的、内燃机4的目标转速和马达的旋转扭矩与经过时间之间的关系的图，因此，目标转速与怠速转速IN一致，转速从内燃机4起动时起逐渐接近怠速转速IN而收敛。相对于水温的值的怠速转速IN如图4所示。
与此相对，在“S/S起动(第2起动方式)”中，ECU 6对电动机5进行并实现如下控制：利用电动机5使内燃机4的转速增加至设定得高于第1转速NE1且根据水温来设定的第2转速NE2，从而起动内燃机4。具体而言，第2转速NE2根据由水温传感器92取得的水温而被预先设定，存储在ECU 6的存储装置(未图示)中。在主要的冷却水的温度区域(例如，超过温度TWthre3的区域)内，第2转速NE2被设定为比第1转速NE1大1500rpm/min～2000rpm/min左右的值。
如图4所示，当水温不足TWthre1时，第2转速NE2为作为固定的值的通常的第1通常转速ES1。即，当水温不足TWthre1时，第2转速NE2是与第1转速NE1相同的值，ECU 6对电动机5进行实质性地禁止第2起动方式的实现的控制。
当水温在规定的温度TWthre1(第1温度)以上、TWthre2(第2温度)以下时，第2转速NE2以如下方式增大：使得转速相对于水温的上升以固定的增加率增加(以描绘倾斜度取正值的直线状的曲线图的方式)。即，在冷却水的温度在TWthre1(第1温度)以上且高于第1温度的TWthre2(第2温度)以下的区域内，ECU 6以根据水温增加第2转速NE2的方式进行设定。此外，如图4所示，在温度TWthre1(第1温度)以上、温度TWThre4(第4温度)以下时，相对于冷却水的温度的上升而增大的第2转速NE2的曲线图的倾斜度小于极限转速BL的倾斜度。与此相对，在温度TWThre4(第4温度)以上，极限转速BL的倾斜度固定(转速ES4)，第2转速NE2的倾斜度大于极限转速BL的倾斜度。
并且，当水温超过TWthre2时，第2转速NE2为作为S/S起动的固定的值的第3转速ES3。即，在水温超过TWthre2(第2温度)的区域内，ECU 6将第2转速NE2设定为固定的值。这样将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设定为基于冷却水的温度的值，ECU 6对电动机5进行如下控制：将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设定为基于水温的值。
ECU 6通过对电动机5进行如下控制而实现该控制：在利用电动机5使内燃机4的转速增加至高于第1转速NE1的第2转速NE2而起动内燃机4之后，根据与第1控制律不同的第2控制律使内燃机4的转速收敛至第2转速NE2以下的怠速转速IN。
具体而言，ECU 6利用基于内燃机4的目标转速与内燃机4的当前转速之间的差分的反馈控制，利用电动机5使内燃机4的转速增加至第2转速NE2。在之后的第2控制律中，不进行第1控制律那样的、基于内燃机4的目标转速与内燃机4的当前转速之间的差分的反馈控制。取代反馈控制，ECU 6控制电动机5，使得第2控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至内燃机4的转速的目标值的速度小于第1控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至内燃机4的转速的目标值的速度。即，在第2控制律中，如图5的关于转速的曲线图所示，以如下方式来控制电动机5：ECU 6使内燃机4的转速根据规定的渐减率渐减而逐渐下降，向怠速转速IN收敛，使得该转速相比于第1控制律更慢地收敛至怠速转速IN。优选的是，如图5的转速的曲线图所示，该规定的渐减率随着时间的流逝而阶段性地增大，内燃机4的转速的减少量随着时间的流逝而阶段性地减小。
这时，如图5的关于转速的曲线图所示，ECU 6控制电动机5，使得通常起动(第1起动方式)中的电动机5的扭矩的最大值TMAX与S/S起动(第2起动方式)中的电动机5的扭矩的最大值TMAX大致相同。此外，如图5的关于电动机5的扭矩(马达扭矩)的曲线图所示，ECU 6控制电动机5，使得通常起动(第1起动方式)中的电动机5的扭矩的上升速度与S/S起动(第2起动方式)中的电动机5的扭矩的上升速度大致相同。并且，ECU 6对电动机5进行如下控制：使得在S/S起动(第2起动方式)中电动机5的扭矩取最大值TMAX的时间比在通常起动(第1起动方式)中电动机5的扭矩取最大值TMAX的时间长。然后，ECU 6以使马达扭矩相对于时间的经过以规定的减少率减少的方式(以描绘倾斜度取负值的直线状的曲线图的方式)，使马达扭矩慢慢地持续减少，直到使马达扭矩成为零为止。
接下来，参照图6，对实现如上所述的内燃机4的通常起动(第1起动方式)、S/S起动(第2起动方式)的由ECU 6进行的控制进行说明。图6是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置的起动方式的切换的图。
如图6所示，通过按下点火开关110(参照图2)的按钮开关111(IG)而使车辆3起动。这时，根据已利用起动方式切换开关112选择的各模式，进行内燃机4的起动或向EV行驶模式的转移。
在利用起动方式切换开关112选择了第一模式的状态下，当按下点火开关110的按钮开关111时，ECU 6对电动机5进行如下控制：禁止S/S起动(第2起动方式)，实现通常起动(第1起动方式)。即，当冷却水的温度在高于第1温度TWthre1的规定温度TWthre5以下时，ECU 6对电动机5进行实现通常起动(第1起动方式)的(Fi1)控制。当冷却水的温度超过第1规定的温度TWthre5时，ECU 6不起动电动机5，而是对电动机5进行向EV行驶模式转移(Fi5)的控制。
当处于内燃机4正在起动的状态时，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度已满足规定的条件的情况下，ECU 6对内燃机4进行使内燃机4停止的控制，并对电动机5进行向EV行驶模式转移(Fi5)的控制，由此使得车辆3进行EV行驶。转移至EV行驶模式之后，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度处于不满足规定的条件的状态的情况下，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)，对电动机5进行起动内燃机4的控制(Fi4)，使车辆3利用内燃机4进行行驶。
在利用起动方式切换开关112选择了第二模式的状态下，当按下点火开关110的按钮开关111时，ECU 6根据冷却水的温度对电动机5进行如下控制：选择性地实现通常起动(第1起动方式)或S/S起动(第2起动方式)。即，当冷却水的温度不足第1温度TWthre1时，ECU 6对电动机5进行实现通常起动(第1起动方式)的控制(Se1)。当冷却水的温度在第1温度TWthre1以上时，ECU 6对电动机5进行实现S/S起动(第2起动方式)的控制(Se2)。即，ECU 6根据车辆3的驾驶特性(驾驶模式)来设定第2转速NE2。
当处于内燃机4正在起动的状态时，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度已满足规定的条件的情况下，ECU 6对内燃机4进行使内燃机4停止的控制，并对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制(Se5)，由此使得车辆3进行EV行驶。转移至EV行驶模式之后，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度处于不满足规定的条件的状态的情况下，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)，对电动机5进行起动内燃机4的控制(Se4)，使车辆3利用内燃机4进行行驶。
在利用起动方式切换开关112选择了第三模式的状态下，按下点火开关110的按钮开关111时，即，在利用起动方式切换开关112选择了第三模式之后，按下点火开关110的按钮开关111而使车辆3起动时，与选择第二模式的情况同样，ECU 6根据冷却水的温度对电动机5进行如下控制：选择性地实现通常起动(第1起动方式)或S/S起动(第2起动方式)。即，当冷却水的温度不足第1温度TWthre1时，ECU 6对电动机5进行实现通常起动(第1起动方式)的控制(Th1)。当冷却水的温度在第1温度TWthre1以上时，ECU 6对电动机5进行实现S/S起动(第2起动方式)的控制(Th2)。当处于内燃机4正在起动的状态时，与第一模式和第二模式不同，ECU 6不对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制。
在利用起动方式切换开关112选择了第四模式的状态下，按下点火开关110的按钮开关111时，即，在利用起动方式切换开关112选择了第四模式之后，按下点火开关110的按钮开关111而使车辆3起动时，与选择第二模式的情况同样，ECU 6根据冷却水的温度对电动机5进行如下控制：选择性地实现通常起动(第1起动方式)或S/S起动(第2起动方式)。即，当冷却水的温度不足第1温度TWthre1时，ECU 6对电动机5进行实现通常起动(第1起动方式)的控制(Fr1)。当冷却水的温度在第1温度TWthre1以上时，ECU 6对电动机5进行实现S/S起动(第2起动方式)的控制(Fr2)。当处于内燃机4正在起动的状态时，与第三模式同样，ECU 6不对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制。
接下来，当内燃机4正在起动时，或者正在向EV行驶模式进行转移时，利用起动方式切换开关112切换驾驶模式时的ECU 6的控制如下所示。
当内燃机4正在起动时，或者正在向EV行驶模式进行转移时，起动方式切换开关112被从第一模式切换为第二模式，或者从第二模式切换为第一模式的情况下，紧接着，持续内燃机4正在起动的状态(Fi3，Se3)、或EV行驶模式的状态(Fi5，Se5)。
因此，当处于内燃机4正在起动的状态时，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度已满足规定条件的情况下，ECU 6对内燃机4进行使内燃机4停止的控制，并对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制(Fi5，Se5)，由此使得车辆3进行EV行驶。此外，当处于正在向EV行驶模式转移的状态时，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度处于不满足规定的条件的状态的情况下，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)，对电动机5进行起动内燃机4的控制(Fi3，Se3)，使车辆3利用内燃机4进行行驶。
当内燃机4正在起动时，起动方式切换开关112被从第三模式切换为第四模式，或者从第四模式切换为第三模式的情况下，紧接着，持续内燃机4正在起动的状态(Fr3，Th3)，ECU 6不对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制。
当内燃机4正在起动时，起动方式切换开关112被从第三模式切换为第二模式的情况下，紧接着，持续内燃机4正在起动的状态(Se3)。然后，在ECU 6判断为油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度已满足规定的条件的情况下，ECU 6对内燃机4进行使内燃机4停止的控制，并对电动机5进行向EV行驶模式转移的控制(Se5)，由此使得车辆3进行EV行驶。转移至EV行驶模式之后，在ECU 6判断为处于油门踏板的踩下量、SOC的状态以及冷却水的温度不满足规定的条件的状态的情况下，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)，对电动机5进行起动内燃机4的控制(Se4)，使车辆3利用内燃机4进行行驶。
当正在向EV行驶模式转移时，起动方式切换开关112被从第二模式切换为第三模式的情况下，在第三模式下，不进行EV行驶，因此进行内燃机4的起动。这时，ECU 6原则上对电动机5进行如下控制：禁止基于S/S起动(第2起动方式)实现的内燃机4的起动，利用通常起动(第1起动方式)来实现内燃机4的起动(Th1)。
这样，当在第二模式下向EV行驶模式转移时，在起动方式切换开关112已被从第二模式切换为第三模式的情况下起动内燃机4时，原则上，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)对电动机5进行了起动内燃机4的控制，但是，在EV行驶模式下的特定的EV行驶时起动内燃机4时，ECU 6则是利用S/S起动(第2起动方式)来对电动机5进行起动内燃机4的控制。同样地，当在第四模式下向EV行驶模式转移时，在起动方式切换开关112已被从第一模式切换为第二模式之后起动内燃机4时，原则上，ECU 6利用通常起动(第1起动方式)对电动机5进行了起动内燃机4的控制，但是，在EV行驶模式下的特定的EV行驶时起动内燃机4时，ECU 6则是利用S/S起动(第2起动方式)来对电动机5进行起动内燃机4的控制。这里，“特定的EV行驶时”是指：车辆3以“EV行驶状态”行驶时；车辆3处于在EV行驶模式下停止的“EV停止状态”时；以及车辆3以“EV低速状态”行驶时。
即，在存在多个EV行驶时条件，对车辆3的每个行驶状态(特定的EV行驶时)设定固有的EV行驶时条件，在满足该固有的EV行驶时条件的情况下，ECU 6利用S/S起动(第2起动方式)对电动机5进行起动内燃机4的控制。
以下，以图7～图11的流程图作为参考，对包含这样的特定的EV行驶时的内燃机4的起动在内的、由ECU 6进行的起动内燃机4的控制进行说明。
图7是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的S/S起动判定处理的流程图。图8是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的车辆起动时的S/S起动判定处理的流程图。图9是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV行驶时的起动判定处理的流程图。图10是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV停车时的S/S起动判定处理的流程图。图11是示出本发明的实施方式的内燃机的起动装置中的EV低速状态时的S/S起动判定处理的流程图。
在按下点火开关110的按钮开关111之前的、车辆3起动前的状态下，开始图7～图11的流程图中所示的ECU 6的处理。首先，在步骤S1中，ECU 6判断是否是按下点火开关110的按钮开关111之前的、车辆3起动前的状态。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至起动状态S/S起动判定处理(参照图8)。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S2。
在步骤S2中，ECU 6根据由作为转速取得部的曲轴角传感器91取得的内燃机4的转速，判断车辆3是否处于EV行驶模式。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S3。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S1。
在步骤S3中，ECU 6根据从电动选挡器输出的信息，判断变速器7是否处于空挡的状态。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至EV行驶状态S/S起动判定处理(参照图9)。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S4。
在步骤S4中，ECU 6根据由车速传感器单元93取得的车辆3的车速的信息，判断车辆3的车速是否是0(Km/h)。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S5。在该判断是“否”的情况下(车辆3的车速大于0(Km/h)的情况下)，由ECU 6进行的处理前进至步骤S6。
在步骤S5中，ECU 6根据制动器踏板的踩下量，判断制动器踏板是否处于已被踩下而被操作的状态。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至EV停止状态S/S起动判定处理(参照图10)。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S1。
在步骤S6中，ECU 6根据由车速传感器单元93取得的车辆3的车速的信息，判断车辆3的车速是否在规定的阈值(速度用阈值)以下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至EV低速状态S/S起动判定处理(参照图11)。在该判断是“否”的情况下，由ECU6进行的处理返回至步骤S1。
在起动状态S/S起动判定处理(参照图8)中，首先，在步骤S11中，ECU 6根据从点火开关110取得的驾驶模式，判断在按下点火开关110的按钮开关111之前的、车辆3起动前的状态下是否选择了第三模式或第四模式124作为驾驶模式。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S12。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S17。
在步骤S12中，ECU 6判断点火开关110的按钮开关111是否已被按下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S13。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S11。
在步骤S13中，ECU 6根据从作为温度取得部的水温传感器92取得的作为制冷剂的冷却水的温度，判断冷却水的温度是否在作为阈值的第1温度TWthre1以上。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S14。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S16。
在步骤S14中，ECU 6判断由容量取得部61计算出的SOC是否在规定的阈值以上。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S15。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S16。
在步骤S15中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现S/S起动(第2起动方式)。由此利用前述的S/S起动(第2起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。此外，在步骤S16中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现通常起动(第1起动方式)。由此利用前述的通常起动(第1起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。
在步骤S17中，ECU 6判断点火开关110的按钮开关111是否已被按下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S18。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S11。
在步骤S18中，ECU 6根据从点火开关110取得的驾驶模式，判断是否利用起动方式切换开关112选择了第二模式。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S19。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S22。
在步骤S19中，ECU 6根据从作为温度取得部的水温传感器92取得的作为制冷剂的冷却水的温度，判断冷却水的温度是否在作为规定的阈值的第1温度TWthre1以上。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S20。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S22。
在步骤S20中，ECU 6判断由容量取得部61计算出的SOC是否在规定的阈值以上。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S21。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S22。
在步骤S21中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现S/S起动(第2起动方式)。由此利用前述的S/S起动(第2起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。此外，在步骤S22中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现通常起动(第1起动方式)。由此利用前述的通常起动(第1起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。
在EV行驶状态S/S起动判定处理(参照图9)中，首先，在步骤S31中，ECU 6根据由车速传感器单元93取得的车辆3的实际的加速度，判断车辆3的减速度是否在规定的阈值(减速度用阈值)以下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S32。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S31。
在步骤S32中，ECU 6根据从点火开关110取得的驾驶模式，判断是否已利用起动方式切换开关112将驾驶模式从第一模式切换为第二模式、或者从第二模式切换为第三模式。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S33。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S31。
在步骤S33中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现S/S起动(第2起动方式)。由此利用前述的S/S起动(第2起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。
在EV停止状态S/S起动判定处理(参照图10)中，首先，在步骤S41中，ECU6根据从点火开关110取得的驾驶模式，判断是否已利用起动方式切换开关112将驾驶模式从第一模式切换为第二模式、或者从第二模式切换为第三模式。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S42。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S41。
在步骤S42中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现S/S起动(第2起动方式)。由此利用前述的S/S起动(第2起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。
在EV低速状态S/S起动判定处理(参照图11)中，首先，在步骤S51中，ECU 6根据由车速传感器单元93取得的车速信息，判断车辆3的车速是否在规定的阈值(速度用阈值)以下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S52。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S51。
在步骤S52中，ECU 6根据由车速传感器单元93取得的车辆3的加速度信息，判断车辆3的加速度是否在规定的阈值(加速度用阈值)以下。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S53。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S51。
在步骤S53中，ECU 6根据从点火开关110取得的驾驶模式，判断是否已利用起动方式切换开关112将驾驶模式从第一模式切换为第二模式、或者从第二模式切换为第三模式的判断。在该判断是“是”的情况下，由ECU 6进行的处理前进至步骤S54。在该判断是“否”的情况下，由ECU 6进行的处理返回至步骤S51。
在步骤S54中，ECU 6对电动机5进行控制，以实现S/S起动(第2起动方式)。由此利用前述的S/S起动(第2起动方式)来起动内燃机4。然后，结束通过ECU 6的控制实现的本处理。
如上所述，在车辆3起动时，作为判定部62的ECU 6根据驾驶模式等的规定的车辆起动时条件来判定是否许可S/S起动(第2起动方式)，当正在仅从电动机5向车轮Wr提供驱动力时，根据与车辆起动时条件不同的EV行驶时条件(是否是特定的EV行驶时)来判定是否许可第2起动方式。并且，关于车辆起动时条件(进行通常起动(第1起动方式)时的条件)，作为其条件之一，是具有作为SOC的电池的可使用容量。与此相对，在EV行驶时，由于已经进行了SOC是否满足规定的条件的判断，因此，关于EV行驶时条件(在EV行驶时判定是否许可S/S起动(第2起动方式)的条件)，作为其条件之一，则是不具有这样的作为SOC的电池的可使用容量。
根据本实施方式，能够起到以下效果。
构成内燃机的起动装置的ECU 6对电动机5进行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至规定的第1转速NE1而起动内燃机4，所述第2起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至设定得高于第1转速NE1且根据水温设定的第2转速NE2，从而起动内燃机4。
由此，在第2起动方式中，能够容易地实现更高的第2转速NE2。此外，通过进一步增大第1转速NE1与第2转速NE2之差，能够使内燃机4起动时的声音轻快，能够提高声响效果。当在不考虑作为制冷剂的冷却水的温度的情况下设定第2转速NE2时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度设定起动内燃机的第2起动方式中的第2转速NE2，因此，能够在不将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。其结果是，驾驶员能够根据驾驶前的内燃机4起动时的声音，而在驾驶前想象从现在开始要驾驶的车辆3的轻快的驾驶，能够预感到驾驶的乐趣。
此外，ECU 6还对电动机5进行将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设定为基于水温的值。由此，能够容易将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差可靠地设定得较大。当在不考虑作为制冷剂的冷却水的温度的情况下设定第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差时，如专利文献1所述，要么是成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度，设定第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差，因此，能够在不将该转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。
此外，在水温在规定的第1温度TWthre1以上且高于第1温度的第2温度TWthre2以下的区域内，ECU 6根据水温增加第2转速NE2而进行设定。由此，在第2起动方式中，能够容易地实现更高的第2转速NE2，因此，能够进一步提高内燃机4起动时的声响效果。在不考虑作为制冷剂的冷却水的温度的情况下，如专利文献1所述，要么成为约200rpm～500rpm的较小的转速差，要么设定较大的转速差而造成控制失败。但是，由于如上所述那样根据制冷剂的温度设定成：制冷剂的温度越高，则越增加第2起动方式中的第2转速，因此，能够在不将第1转速NE1与第2转速NE2之间的转速差设为较小值且不会造成控制失败的情况下，实现最大1，500～2，000rpm这样的较大的转速差。
此外，在水温超过第2温度TWthre2的区域内，ECU 6将第2转速NE2设定为固定的值。由此，在水温超过第2温度TWthre2的区域内，能够总是将固定的高转速设定为第2起动方式中的第2转速NE2，从而在内燃机4起动时，能够演奏出同样的声响效果。因此，每当内燃机4起动时，总是能够稳定地、没有异样感地给驾驶员带来轻快的感觉。
此外，在水温超过第2温度TWthre2的区域内，ECU 6将第2转速NE2设定在规定的下限转速以上且规定的上限转速以下。由此，在水温超过第2温度TWthre2的区域内，能够总是将大致固定的高转速设定为第2起动方式中的第2转速NE2，从而在内燃机4起动时，能够演奏出同样的声响效果。因此，每当内燃机4起动时，能够没有异样感地给驾驶员带来轻快的感觉。
此外，在水温不足第1温度TWthre1的区域内，ECU 6对电动机5进行禁止第2起动方式的实现的控制。由此，能够与制冷剂处于低温状态无关地，禁止以高速旋转起动内燃机4的情况，从而能够保护内燃机4。
此外，还具备蓄电器单元，该蓄电器单元具备：作为向电动机5输出电力的蓄电器的电池9；和极限转速计算部65，其计算基于电池9的电力的输出极限值的所述电动机的极限转速BL，作为控制部的ECU 6对电动机5进行控制，使得在水温为第1温度TWthre1以上且第2温度TWthre2以下的区域内，第2转速NE2增加的程度比极限转速BL增加的程度小。
因此，能够防止如下情况：设定超过根据作为蓄电器的电池9的电力的输出极限值确定的目标转速(极限转速BL)的第2转速NE2。从而能够设定安全的第2起动方式中的第2转速NE2。
此外，内燃机4向车辆3的车轮Wr提供驱动力，还具备作为变更车辆3的驾驶特性的选择单元的起动方式切换开关112，作为控制部的ECU 6根据车辆3的驾驶特性设定第2转速NE2。因此，能够进行与利用起动方式切换开关112选择的车辆3的驾驶特性对应的声响演奏。此外，由于利用选择单元选择的模式与内燃机4起动时的声响效果联动，因此能够提高驾驶员对驾驶员的要求(轻快的车辆动作)的满意度。
此外，在根据水温设定的第2转速NE2与第1转速NE1之差在规定的值以下的情况下，作为控制部的ECU 6对电动机5进行禁止第2起动方式的实现的控制。因此，能够防止让车辆3的驾驶员不满意的、不太轻快的内燃机4的起动音的声响演奏。由此能够避免损害车辆3的所有者对车辆3的满足感，即，能够避免因拥有轻便的豪华车而给车辆3的所有者带来的骄傲感受到伤害。
此外，作为控制部的ECU 6对电动机5进行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是在根据第1控制律利用电动机5使内燃机4的转速增加至第1转速NE1而起动内燃机4之后，根据第1控制律使内燃机4的转速收敛至1个转速以下的怠速转速IN，所述第2起动方式是在利用电动机5使内燃机4的转速增加至高于第1转速NE1的第2转速NE2而起动内燃机4之后，根据与第1控制律不同的第2控制律使内燃机4的转速收敛至第2转速NE2以下的怠速转速IN。
因此，在第2起动方式中，在内燃机4的转速达到高于第1转速NE1的第2转速NE2之后，变更控制律，利用第2控制律使内燃机4的转速收敛至第2转速NE2以下的怠速转速IN。由此，根据达到作为目标转速的第2转速NE2之前的声响特性与达到作为目标转速的第2转速NE2之后的声响特性之间的差异，能够使伴随内燃机4起动时的时间经过的声响演奏具有变化。
此外，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得第1控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至作为内燃机4的转速的目标值的怠速转速IN的速度大于第2控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至作为内燃机4的转速的目标值的怠速转速IN的速度。
因此，第2控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至内燃机4的转速的目标值的速度的变化率小于第1控制律中的、内燃机4的转速的当前值收敛至内燃机4的转速的目标值的速度的变化率。由此，在内燃机4起动时，能够通过使内燃机4的转速急剧上升至作为高速旋转区域的第2转速NE2,演奏出吼声，在内燃机4的转速达到第2转速NE2之后，能够演奏出由通过使内燃机4的转速慢慢向内燃机4的转速的目标值收敛而产生的余声想起的余音。
此外，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得第2控制律中的内燃机4的转速根据阶段性地变大的规定的渐减率渐减而向怠速转速IN收敛。
因此，在第2起动方式中，在内燃机4的转速达到第2转速NE2之后，内燃机4的转速根据规定的渐减率渐减而收敛至怠速转速IN。由此，在内燃机4的转速达到第2转速NE2之后，能够演奏出由通过使内燃机4的转速向怠速转速IN渐减、收敛而产生的余声想起的余音。
此外，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得第2控制律中的内燃机4的转速根据阶段性地增大的规定的渐减率渐减而收敛至怠速转速IN。
因此，在第2起动方式中，在内燃机4的转速达到第2转速NE2之后，内燃机4的转速一边被增大渐减程度一边收敛至怠速转速IN。由此，在内燃机4的转速达到第2转速NE2之后，能够延长在内燃机4的转速向怠速转速IN收敛时产生的余音的低音区域的余声，从而能够更有效地演奏出余音。
此外，在第1控制律中，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得进行基于内燃机4的目标转速与内燃机4的当前转速之间的差分的反馈控制。
因此，在第2起动方式中，控制部在内燃机4的转速达到第2转速NE2之前进行基于第1控制律的控制，由此来进行基于目标转速与内燃机4的当前转速之间的差分的反馈控制。由此，能够使内燃机4的转速稳定地达到作为目标转速的第2转速NE2，而不会产生相对于目标转速的较大的过调。
此外，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得第1起动方式中的电动机5的扭矩的上升速度与第2起动方式中的电动机5的扭矩的上升速度大致相同。
因此，第1起动方式中的电动机5的扭矩的上升速度与第2起动方式中的电动机5的扭矩的上升速度大致相同。由此，在内燃机4起动时，相对于内燃机4的低速旋转区域的低音在第1起动方式和第2起动方式中相同的情况，可以强调第1起动方式和第2起动方式中的内燃机4的高速旋转区域的高音的差异，由此能够进一步提高声响效果。
此外，作为控制部的ECU 6控制电动机5，使得第1起动方式中的电动机5的扭矩的最大值与第2起动方式中的电动机5的扭矩的最大值大致相同。
因此，第1起动方式中的电动机5的扭矩的最大值与第2起动方式中的电动机5的扭矩的最大值大致相同。由此能够实现使电动机5旋转到极限而产生内燃机4的高速旋转区域的高音那样的声响演奏。
此外，作为控制部的ECU 6能够对电动机5执行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至规定的第1转速NE1而起动内燃机4，所述第2起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至设定得高于第1转速NE1且根据水温设定的第2转速NE2而起动内燃机4，在利用作为选择单元的起动方式切换开关112选择了第一模式121的情况下，ECU 6对电动机5进行禁止第2起动方式的控制。
因此，在已选择了第一模式121的情况下，第2起动方式被禁止。由此，当车辆3的驾驶员期望进行安静的驾驶时，可以禁止第2起动方式。
此外，还包含作为请求内燃机4的起动的起动单元的点火开关110，多个驾驶模式还具有车辆3的驾驶特性比第二模式122更优异的第三模式123，作为控制部的ECU 6在利用起动方式切换开关112选择了第三模式123之后，利用点火开关110请求车辆3的起动时，对电动机5进行实现第2起动方式的控制。
因此，在利用起动方式切换开关112选择了第三模式123之后，利用点火开关110请求车辆3的起动时，实现第2起动方式。由此，在第三模式123以上的驾驶特性优异的模式下，可以根据驾驶员的明确的意思表示来进行通过第2起动方式实现的内燃机4的起动。
此外，作为选择单元的起动方式切换开关112仅允许由所选择的驾驶模式向车辆3的驾驶特性优异一个等级的驾驶模式、以及由所选择的驾驶模式向车辆3的驾驶特性次一个等级的驾驶模式，进行驾驶模式的变更。
因此，能够利用起动方式切换开关112将驾驶模式变更为相邻的驾驶模式。由此能够防止驾驶模式的急剧的变化、即急剧的驾驶特性的变化。
此外，在利用作为选择单元的起动方式切换开关112将驾驶模式从第二模式122变更为第三模式123的情况下，作为控制部的ECU 6原则上对电动机5进行禁止第2起动方式的控制。
因此，当在第二模式122下的EV行驶中利用选择单元将驾驶模式变更为第三模式123时，禁止第2起动方式。由此能够抑制内燃机4中的暂时停机。这里，暂时停机是指暂时不产生驱动力的状态。更具体而言，暂时停机是指踩下油门踏板时、即操作节气门时的车辆的响应延迟，一般指在踩下油门中或踩下油门后，短时间内发生的暂时性的内燃机输出下降。
此外，作为控制部的ECU 6能够对电动机5选择性地执行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至规定的第1转速NE1而起动内燃机4，所述第2起动方式是利用电动机5使内燃机4的转速增加至设定得高于第1转速NE1且根据水温设定的第2转速NE2而起动内燃机4，在车辆3起动时，判定部62根据EV行驶时的规定的车辆起动时条件(EV停止状态、EV低速状态、EV行驶状态等)来判定是否许可第2起动方式，当正在仅从电动机5向车轮提供的驱动力时，根据与车辆起动时条件不同的EV行驶时条件(EV停止状态、EV低速状态、EV行驶状态等)来判定是否许可第2起动方式。
因此，利用第2起动方式进行内燃机4的起动的条件在车辆3起动时和EV行驶时有所变化。由此能够根据车辆3的状态处于例如EV停止状态、EV低速状态、EV行驶状态等特定的正进行EV行驶的状态等情况，利用第2起动方式来进行内燃机4的起动。
此外，还包含蓄电器单元，该蓄电器单元具备作为向电动机5供应电力的蓄电器的电池9以及取得蓄电器的可使用容量的容量取得部61，车辆起动时条件具有电池9的可使用容量，EV行驶时条件不具有电池9的可使用容量。
因此，正在进行EV行驶的车辆3的SOC(State Of Charge：充电状态)的值满足能进行EV行驶的条件，是以此为前提的，因此，在是否利用第2起动方式起动内燃机4的判断中，不进行是否具有电池9的可使用容量的判断。由此能够减少由ECU进行的判断项目，在正在进行EV行驶的车辆3中，能够易于使用与驾驶员的要求对应的通过第2起动方式实现的内燃机4的起动。
此外，还包含取得车辆3的行驶状态的行驶状态取得单元63，存在多个EV行驶时条件，针对车辆3的每个行驶状态而设定有固有的EV行驶时条件。
因此，根据车辆3的EV行驶的状态，来判断是否实现基于第2起动方式的内燃机4的起动。由此能够在车辆3的EV行驶的各种状态下，易于使用与驾驶员的要求对应的通过第2起动方式实现的内燃机4的起动。
此外，还包含制动器单元和速度传感器单元93，其中，所述制动器单元具备车轮Wr的制动器和根据操作量使制动器动作的制动踏板，所述速度传感器单元93取得车辆3的速度，EV行驶时条件具有如下条件：制动踏板被操作，且车辆3的速度为零。
因此，进行是否实现车辆3的EV停止状态下的基于第2起动方式的内燃机4的起动的判断的设定。由此，在EV停止状态下，也能够实现基于第2起动方式的内燃机4的起动。
此外，还包含速度传感器单元(车速传感器单元93)，该速度传感器单元取得车辆3的速度和车辆3的加速度，EV行驶时条件具有如下条件：车辆3的速度大于零且在速度用阈值以下，并且，车辆3的加速度在加速度用阈值以下。
因此，进行是否实现车辆3的EV低速行驶状态下的基于第2起动方式的内燃机4的起动的判断的设定。由此，在EV低速状态下，也能够实现基于第2起动方式的内燃机4的起动。
此外，优选的是，还包含内燃机单元和速度传感器单元(车速传感器单元93)，其中，所述内燃机单元具备：对来自内燃机4和电动机5中的至少一个的输入进行变速后输出至车轮Wr的作为变速器的变速器7；和取得变速器7的变速状态的变速状态取得部64，所述速度传感器单元取得车辆3的减速度，EV行驶时条件具有如下条件：变速器7的状态为空挡，并且，车辆3的减速度在减速度用阈值以下。
因此，进行是否实现车辆3的EV行驶状态下的基于第2起动方式的内燃机4的起动的判断的设定。由此，在EV行驶状态下，也能够实现基于第2起动方式的内燃机4的起动。
此外，内燃机4的曲轴不经离合器而与电动机5的输出轴直接联结。因此，能够使ECU 6对电动机5的控制变得简单。此外，还能够使通过第2起动方式实现的内燃机4的起动的声响特性更有效。此外，还能够抑制由内燃机4、电动机5产生的振动。
本发明不限于上述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形或改良等包含于本发明中。
例如，在本实施方式中，在水温超过TWthre2(第2温度)的区域内，ECU 6将第2转速NE2设定为固定的值，但不限于此。例如，也可以是，在冷却水的温度超过TWthre2(第2温度)的区域内，ECU 6将第2转速NE2设定在规定的下限转速以上且作为规定的上限转速的第3转速ES3以下。此外，也可以根据驾驶模式变更第2转速NE2的值。
此外，在本实施方式中，当水温在规定的温度TWthre1(第1温度)以上、TWthre2(第2温度)以下时，第2转速NE2伴随水温的上升而直线增大，但不限于此。例如，也可以是，在根据冷却水的温度设定的第2转速NE2与第1转速NE1之差在规定值以下的情况下，将第2转速NE2作为与第1转速NE1相同的转速而重新设定，对电动机5进行禁止第2起动方式的实现的控制。
此外，在本实施方式中，内燃机4的曲轴不经离合器而与电动机5的输出轴联结，即直接联结，但不限于此。例如，也可以具有内燃机4的曲轴和电动机5的输出轴如图12所示那样经由离合器131联结而形成的结构。图12是示出搭载有本发明的实施方式的变形例的内燃机的起动装置的车辆3A的图。
此外，在本实施方式中，车辆3具有由电动机5或内燃机4驱动后轮Wr、由电动机2A，2B驱动前轮Wf的结构，但不限于该结构。例如，也可以是，如图13所示，车辆具有由电动机5或内燃机4驱动前轮Wf、由与该电动机5不同的电动机2A，2B驱动后轮Wr的结构。图13是示出搭载有本发明的实施方式的变形例的内燃机的起动装置的车辆3B的图。
此外，在本实施方式中，在水温不足第1温度TWthre1的区域内，ECU 6对电动机5进行禁止第2起动方式的实现的控制，但不限于此。例如，也可以是，在作为制冷剂的冷却水的温度不足比第1温度TWthre1低规定温度的温度的区域内，作为控制部的ECU 6对电动机5进行禁止第2起动方式的实现的控制。
根据该结构，在作为制冷剂的冷却水的温度不足比第1温度TWthre1低规定温度的温度的区域内，禁止第2起动方式的实现。由此，能够与制冷剂处于温度极低的状态无关地，禁止以高速旋转起动内燃机4的情况，从而能够保护内燃机4。
此外，也可以是，在内燃机4的起动中，当由驾驶员进行了驾驶模式的切换时，禁止S/S起动(第2起动方式)。由此能够防止无法获得驾驶员所期待的声响效果的不良情况的发生。
此外，也可以是，当内燃机4、电动机5以及电池9中的至少一个发生故障时，禁止S/S起动。这样，当内燃机4、电动机5以及电池9中的至少一个发生故障时，能够使比进行S/S起动更可靠的内燃机4的起动优先。
标号说明
3：车辆；
4：内燃机；
5：电动机；
6：ECU(控制部)；
7：变速器(变速器)；
9：电池(蓄电器)；
61：容量取得部；
62：判定部；
63：行驶状态取得单元；
64：变速状态取得部；
65：极限转速计算部；
91：曲轴角传感器(转速取得部)；
92：水温传感器(温度取得部)；
93：车速传感器单元(速度传感器单元)；
110：点火开关(起动单元)；
112：起动方式切换开关(选择单元)；
121：第一模式；
122：第二模式；
123：第三模式；
IN：怠速转速；
NE1：第1转速；
NE2：第2转速；
TWthre1：温度(第1温度)；
TWthre2：温度(第2温度)；
Wr：车轮

Claims (12)

1.一种内燃机的起动装置，其特征在于，所述内燃机的起动装置具有：
内燃机单元；和
电动机单元，
其中，
所述内燃机单元具备内燃机、利用制冷剂冷却所述内燃机的冷却部、取得所述制冷剂的温度的温度取得部以及取得所述内燃机的转速的转速取得部，
所述电动机单元具备起动所述内燃机的电动机和控制所述电动机的控制部，
所述控制部对所述电动机进行实现第1起动方式和第2起动方式的控制，其中，所述第1起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至规定的第1转速而起动所述内燃机，所述第2起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至被设定得高于所述第1转速且根据所述制冷剂的温度而设定的第2转速而起动所述内燃机。
2.根据权利要求1所述的内燃机的起动装置，其中，
所述控制部对所述电动机进行如下控制：将所述第1转速与所述第2转速之间的转速差设定为基于所述制冷剂的温度的值。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的起动装置，其中，
在所述制冷剂的温度在规定的第1温度以上且在高于所述第1温度的第2温度以下的区域内，所述控制部根据所述制冷剂的温度增加所述第2转速而进行设定。
4.根据权利要求3所述的内燃机的起动装置，其中，
在所述制冷剂的温度超过所述第2温度的区域内，所述控制部将所述第2转速设定为固定的值。
5.根据权利要求3所述的内燃机的起动装置，其中，
在所述制冷剂的温度超过所述第2温度的区域内，所述控制部将所述第2转速设定在规定的下限转速以上且规定的上限转速以下。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的内燃机的起动装置，其中，
在所述制冷剂的温度低于所述第1温度的区域内，所述控制部对所述电动机进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
7.根据权利要求3至5中的任一项所述的内燃机的起动装置，其中，
在所述制冷剂的温度低于比所述第1温度低规定温度的温度的区域内，所述控制部对所述电动机进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的内燃机的起动装置，其特征在于，
所述内燃机的起动装置还具备蓄电器单元，该蓄电器单元具备向所述电动机输出电力的蓄电器和计算所述电动机的极限转速的极限转速计算部，其中所述电动机的极限转速基于所述蓄电器的电力的输出极限值，
所述控制部对所述电动机进行如下控制：使得在所述制冷剂的温度在所述第1温度以上且所述第2温度以下的区域内，所述第2转速的增加程度比所述极限转速的增加程度小。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的内燃机的起动装置，其中，
所述内燃机向车辆的车轮提供驱动力，
所述内燃机还具备变更所述车辆的驾驶特性的选择单元，
所述控制部根据所述车辆的驾驶特性而设定所述第2转速。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的内燃机的起动装置，其中，
在根据所述制冷剂的温度设定的所述第2转速与所述第1转速之差在规定值以下的情况下，所述控制部对所述电动机进行禁止所述第2起动方式的实现的控制。
11.一种车辆，
该车辆具有权利要求1至10中的任一项所述的内燃机的起动装置。
12.一种内燃机的起动方法，其特征在于，
选择性地实现第1起动方式和第2起动方式，其中，所述第1起动方式是利用电动机使内燃机的转速增加至预先确定的第1转速而起动所述内燃机，所述第2起动方式是利用所述电动机使所述内燃机的转速增加至被设定得高于所述第1转速且根据制冷剂的温度而设定的第2转速而起动所述内燃机。
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