的流程图，该实施例采用了具有图13的操作特性的VVL装置。
[0043]图16表示在能以两个级别改变进气门操作特性的VVL装置中实现的进气门的位移量与曲柄角之间的关系。
【具体实施方式】
[0044]下文将参考【附图说明】本发明的实施例。在下文中，将说明多个实施例。在附图中，相同或对应的部件用相同的符号表示并且不会重复描述。
[0045]第一实施例
[0046]图1是总体示出根据本发明一实施例的混合动力车辆的构型的框图。
[0047]参考图1，混合动力车辆I包括发动机100、电动发电机MGl和MG2、动力分割装置4、减速机5、驱动轮6、蓄电装置B、电力控制单元(P⑶)20和控制装置200。
[0048]发动机100例如是诸如汽油发动机或柴油发动机之类的内燃发动机。
[0049]动力分割装置4构造成能够接收发动机100产生的动力，并将它分割到经由输出轴7通向驱动轴8的路径和通向电动发电机MGl的路径。动力分割装置4可为具有三个旋转轴--即太阳齿轮、行星齿轮和齿圈--的行星齿轮机构。例如，电动发电机MGl可以具有转子，该转子是中空的而具有允许发动机100的曲轴穿过其中以允许动力分割装置4将发动机100以及电动发电机MGl和MG2与其机械地连接的中心。
[0050]具体地，电动发电机MGl具有连接到太阳齿轮的转子，发动机100具有连接到行星齿轮的输出轴，且输出轴7连接到齿圈。也连接到电动发电机MG2的旋转轴的输出轴7经由减速机5机械地连接到驱动轴8以旋转并因此驱动驱动轮6。注意，在电动发电机MG2的旋转轴与输出轴7之间还可加入减速机。
[0051]电动发电机MGl、MG2是交流(AC)旋转电机，并且是例如三相交流同步电动发电机。电动发电机MGl作为由发动机100驱动的发电机操作并且还作为用于起动发动机100的电动机操作，即，它构造成起电动机和发电机的作用。
[0052]类似地，电动发电机MG2产生经由减速机5和驱动轴8传递到驱动轮6的车辆驱动力。此外，电动发电机MG2构造成具有电动机和发电机的功能以在与驱动轮6旋转的方向相反的方向上产生输出转矩，从而再生电力。
[0053]在图1的示例性构型中，电动发电机MGl能使用蓄电装置B作为电源以向发动机100的输出轴(或曲轴)提供转矩(或起转转矩)。换言之，电动发电机MGl构造成能够起动发动机100。电动发电机MGl经由通过动力分割装置4举例说明的动力传递齿轮与混合动力车辆I的驱动轴8和发动机100的输出轴机械地连结。
[0054]蓄电装置B是可充放电地构造成的蓄电元件。蓄电装置B例如包括可充电电池，例如锂离子电池、镍金属氢化物电池或铅酸电池，或者诸如电气双层电容器之类的蓄电元件的单元。蓄电装置B设置有用于感测蓄电装置B的温度、电流和电压的传感器315。传感器315感测温度、电流和电压并将它们的值输出到控制装置200。控制装置200从传感器315接收所述值并使用所述值来计算蓄电装置B的充电状态(SOC)。SOC通常用蓄电装置B的当前可用电量与蓄电装置B的满充状态电量之比以百分比为单位表示。
[0055]蓄电装置B连接到设置成用于驱动电动发电机MGl和MG2的P⑶20。蓄电装置B给PCU 20供给电力以用于产生驱动混合动力车辆I的驱动力。此外，蓄电装置B储存由电动发电机MG1、MG2产生的电力。蓄电装置B输出例如200V。
[0056]P⑶20从蓄电装置B接收直流(DC)电力并将所接收的DC电力变换为交流(AC)电力以驱动电动发电机MGl和MG2。P⑶20还接收由电动发电机MGl和MG2产生的AC电力并将所接收的AC电力变换为DC电力以给蓄电装置B充电。
[0057]控制装置200根据车辆行驶的方式来控制发动机100以及电动发电机MGl和MG2的输出。特别地，控制装置200控制混合动力车辆I行驶以组合地允许车辆在发动机100停止且电动发电机MG2用作动力源的情况下行驶(S卩，作为EV行驶)以及在发动机100运转的情况下行驶(即，作为HV行驶)。
[0058]图2是用于图示如何在图1所示的混合动力车辆中控制间歇的发动机运转的迀移图。
[0059]参考图2，混合动力车辆I基本上根据车辆行驶状态来自动控制发动机100起动和停止。当车辆I处于发动机停止的状态且在该状态下发动机起动条件成立时，控制装置200产生发动机起动指令。这开始了发动机起动处理并且混合动力车辆I从发动机停止的状态过渡到发动机运转的状态。
[0060]相比而言，当车辆I处于发动机运转的状态且在该状态下发动机停止条件成立时，控制装置200产生发动机停止指令。这开始了发动机停止处理并且混合动力车辆从发动机运转的状态过渡到发动机停止的状态。
[0061]例如，通过将阈值与用来定量地指示要求混合动力车辆I提供的输出(功率或转矩)的输出参数Pr进行比较来为混合动力车辆I确定发动机起动条件。换言之，当输出参数Pr超过预定阈值Pthl时，发动机起动条件成立。
[0062]例如，输出参数Pr是混合动力车辆I的总要求功率Ptl。能以如下方式计算总要求功率Ptl:将反映驾驶者对加速器踏板的操作量的要求转矩Tr*乘以驱动轴8的转速以获得要求驱动功率Pr*，将该要求驱动功率和用于控制蓄电装置B的SOC的要求充放电功率Pchg 相加(即，Ptl = Pr*+Pchg)。
[0063]针对较大的加速器踏板操作量将要求转矩Tr*设定为较高的值。此外，优选地，对于给定的加速器踏板操作量，与车速相结合，针对较高车速将要求转矩Tr*设定为具有较小的值。或者，还能根据路面状态(路面坡度、路面摩擦系数等)按照预先设定的脉谱图或运算式来设定要求转矩Tr*。
[0064]当蓄电装置B的SOC下降至低于控制目标值或范围时，将要求充放电功率Pchg设定为大于零以对蓄电装置B充电，而当蓄电装置B的SOC上升时，将要求充放电功率Pchg设定为小于零(或使蓄电装置放电)。换言之，将要求充放电功率Pchg设定为允许蓄电装置B的SOC与预定的控制目标(值或范围)接近。
[0065]控制装置200控制发动机100以及电动发电机MGl和MG2的输出以产生总要求功率Ptl。例如，当总要求功率Ptl小时，例如当车辆低速行驶时，发动机100停止。相比而言，当为了加速而操作加速器踏板时，总要求功率Pti增加，并且相应地，发动机起动条件成立，且发动机100因而起动。注意，在发动机100处于低温的情况下等发动机起动条件也成立且发动机100因而也起动，并且相应地，有必要加热三元催化剂112。
[0066]另一方面，当输出参数Pr (总要求功率Ptl)下降至低于预定阈值Pth2时，发动机停止条件成立。注意，优选地，对发动机起动条件采用的阈值Pthi具有与对发动机停止条件采用的阈值Pth2不同的值(S卩，Pthl > Pth2)，以防止频繁地将发动机停止状态切换为发动机运转状态或者相反。
[0067]使发动机起动以对三元催化剂112等加温，并且一旦催化剂或发动机冷却剂已被加热至高于预定温度的温度(通过水温传感器309感测)，发动机停止条件便成立。此外，当使用者操作钥匙开关并且相应地车辆驱动停止时(例如，当点火开关关闭时)，发动机停止条件也成立。
[0068]因而，一旦混合动力车辆I的发动机起动和停止条件成立，混合动力车辆I的发动机100便受控制地起动和停止，因而能实现更好的燃料经济性。更具体地，可以如上所述考虑输出参数Pr，使得通过间歇地驱动发动机100来避免发动机100以当发动机效率下降时的低输出运转，以抑制其燃料消耗。
[0069]注意，可基于上述总要求功率Ptl以外的输出参数Pr来判定是否使发动机100运转或停止。例如，输出参数Pr可以是至少反映加速器踏板操作量的计算出的要求转矩或要求加速度，或者输出参数Pr可以是加速器踏板操作量本身。此外，可使发动机100在不同于上述作为示例的发动机起动和停止条件的任何其它条件下间歇地运转。
[0070]下文将说明具有可变气门操作装置的发动机的构造。
[0071]图3示出了图1中所示的发动机100的构造。
[0072]参考图3，发动机100的吸气量由节气门104调节。节气门104是由节气门马达312驱动的电控节气门。
[0073]喷射器108朝进气口喷射燃料。在进气口处，燃料与空气混合。空燃混合物在进气门118开启时导入气缸106。
[0074]注意，喷射器108可设置为直喷式喷射器以将燃料直接喷射到气缸106中。或者，喷射器108可设置成用于进气口喷射和直接喷射两者。
[0075]气缸106接收空燃混合物，该空燃混合物由火花塞110点燃并因而燃烧。燃烧后的空燃混合物或排气由三元催化剂112净化并随后排放到车辆的外部。随着空燃混合物燃烧，活塞114被向下推动并且曲轴116因而旋转。
[0076]气缸106的头部或顶部设置有进气门118和排气门120。气缸106接收空气的时间和进气量由进气门118控制。气缸106排出排气的时间和排气量由排气门120控制。进气门118由凸轮122驱动。排气门120由凸轮124驱动。
[0077]进气门118的操作特性由可变气门升程(VVL)装置400控制，如下文将更具体地说明的。在下文中，进气门118的操作特性举例而言作为进气门的升程量和进气门的工作角被控制。注意，也可控制排气门120的升程量和/或工作角。此外，可变气门正时(VVT)装置可与WL装置400组合，以控制气门应该开启/关闭的正时。
[0078]控制装置200控制节气门开度Θ th、点火正时、燃料喷射正时、燃料喷射量、进气门的作动状态(开启/关闭气门的正时、升程量、工作角等)，以允许发动机100实现期望的驱动状态。控制装置200从凸轮角传感器300、曲柄角传感器302、爆震传感器304、节气门角度传感器306、车速传感器307、加速器踏板传感器308、水温传感器309、油温传感器310和WL位置传感器311接收信号。
[0079]凸轮角传感器300输出指示凸轮位置的信号。曲柄角传感器302输出指示曲轴116的转速(或发动机的转速)和曲轴116的旋转角度的信号。爆震传感器304输出指示发动机100的振动强度的信号。节气门开度传感器306输出指不节气门开度0th的信号。
[0080]水温传感器309感测发动机100的冷却水的温度Tw。油温传感器310感测发动机100的润滑油的温度To。感测到的冷却水温度Tw和润滑油温度To输入控制装置200。加速器踏板传感器308感测驾驶者对加速器踏板(未示出)的操作量Ac。车速传感器307由驱动轴8的转速等感测混合动力车辆I的车速V。由加速器踏板传感器308感测到的加速器踏板操作量Ac和由车速传感器307感测的车速V输入控制装置200。
[0081]此外，VVL位置传感器311构造成感测指示由VVL装置400控制的进气门118的当前操作特性的数据Pv。由VVL位置传感器311感测的数据Pv输入控制装置200。亦即，控制装置200能由从VVL位置传感器311接收的数据Pv检测进气门的升程量和进气门的工作角的当前值。
[0082]图4表示在VVL装置400中实现的气门位移量与曲柄角之间的关系。参考图4，对于排气行程而言，排气门120开启和关闭，而对于进气行程而言，进气门118开启和关闭。排气门120的位移量由波形EX表示，而进气门118的位移量由波形INl和IN2表示。
[0083]气门的位移量表示进气门118自其关闭位置的位移量。升程量表示当气门的开度达到顶峰时进气门118的位移量。工作角是进气门118在开启之后、关闭之前所呈现的曲柄角。
[0084]进气门118的操作特性由VVL装置400在波形INl和IN2之间改变。波形INl对应于最小升程量和最小工作角。波形IN2对应于最大升程量和最大工作角。