混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制器以及用于根据电池电平降低发动机起动时的 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混合动力车辆、一种用于混合动力车辆的控制器以及一种用于混合动力车辆的控制方法，并且更特别地涉及一种包括具有用于改变进气门的工作特性的可变气门致动装置的内燃机的混合动力车辆、一种用于该混合动力车辆的控制器以及一种用于该混合动力车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]已知一种包括能够改变进气门的工作特性的可变气门致动装置的内燃机。也已知一种能够改变进气门的气门升程和气门工作角中的至少一个的可变气门致动装置，诸如下列可变气门致动装置(参见日本专利申请公开N0.2005-299594(JP 2005-299594 A)、日本专利申请公开N0.2000-34913( JP 2000-34913 A)、日本专利申请公开N0.2009-190525( JP2009-190525 A)、日本专利申请公开N0.2004-183610(JP 2004-183610 A)、日本专利申请公开 N0.2013-53610(JP 2013-53610 A)、日本专利申请公开 N0.2008-25550( JP 2008-25550 A)、日本专利申请公开N0.2012-117376(JP 2012-117376 A)、日本专利申请公开N0.9-242519(JP 9-242519 A)等)。
[0003]例如，JP 2005-299594 A描述了一种能够改变内燃机的每个进气门的气门升程和气门工作角的可变气门致动装置。在这种可变气门致动装置中，当假定发动机在相对短的时间内重启而使发动机自动停止时，发动机停止期间的每个进气门的气门工作角都被设置成最大工作角，以便完全地获得减压。另一方面，当发动机被手动停止时，发动机停止期间的目标气门工作角被设置成小于发动机自动停止时的值，从而解决高温起动和低温起动两者。以这种方式，赋予发动机起动性较高优先级。
【发明内容】
[0004]在除了发动机之外还在其上安装了驱动电动机的混合动力车辆中，基于行驶状态自动地控制发动机的起动和停止。因此，起动内燃机的处理频繁地发生。特别地，在混合动力车辆通过仅使用电动机行驶时，车舱内部安静。因此，在混合动力车辆通过仅使用电动机行驶时，用户易于体验发动机起动导致的振动和噪音。因而，JP 2005-299594 A中所述的技术在抑制发动机起动时的振动方面对混合动力车辆有用。
[0005]然而，在根据JP2005-299594 A控制每个进气门的特性时，在发动机自动停止时一致地设置用于完全获得减压的每个进气门的工作特性。因此，如果发生发动机起动时获得的起动转矩不足的情况，则存在对内燃机起动性退化的关切。
[0006]本发明是为了控制发动机起动时的进气门的工作特性，使得在内燃机起动时适当地抑制振动，并且适当地确保内燃机的起动性。
[0007]本发明的第一方面提供一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括内燃机、旋转电机、蓄电装置和控制器。内燃机包括被构造成改变进气门的工作特性的可变气门致动装置。旋转电机被构造成起动内燃机。蓄电装置被构造成存储用于驱动旋转电机的电力。控制器被构造成控制可变气门致动装置，使得在蓄电装置的性能处于第二状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。在所述第二状态下的所述蓄电装置的性能比在所述第一状态下的所述蓄电装置的性能受到更多限制。
[0008]在上述方面，在蓄电装置的性能处于第二状态时可由旋转电机输出至内燃机的输出轴的起动转矩的最大值可以小于在蓄电装置的性能处于第一状态时可由旋转电机输出的起动转矩的最大值。
[0009]在上述方面，当蓄电装置满足下列条件(a)、(b)、(C)和(d)中的任一个时，蓄电装置的性能可以处于第二状态，即(a)蓄电装置的充电电力上限值的绝对值小于预定值，(b)蓄电装置的放电电力上限值的绝对值小于预定值，(C)蓄电装置的荷电状态(SOC)处于预定范围外，和(d)蓄电装置的温度处于预定范围外。
[0010]在上述方面，可变气门致动装置可以被构造成将进气门的工作特性变为第一特性和第二特性中的一个特性。第二特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个可以大于第一特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。当蓄电装置的性能处于第二状态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，以便内燃机起动时的进气门的工作特性被设置为第一特性。当蓄电装置的性能处于第一状态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，以便内燃机起动时的所述进气门的工作特性被设置为第二特性。
[0011 ]在上述方面，可变气门致动装置可以被构造成将进气门的工作特性变为第一特性、第二特性和第三特性中的任一特性。第二特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个可以大于第一特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。第三特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个可以大于第二特性中的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。当蓄电装置的性能处于第二状态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，以便内燃机起动时的进气门的工作特性被设置成第一特性和第二特性中的一个特性。当蓄电装置的性能处于第一状态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，以便内燃机起动时的进气门的工作特性被设置成第三特性，
[0012]在上述方面，当执行停止所述内燃机的处理时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，使得在蓄电装置的性能处于第二状态时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。
[0013]在上述方面，当执行起动所述内燃机的处理时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，使得在蓄电装置的性能处于第二状态时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。
[0014]在上述方面，当内燃机处于暖态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，使得在蓄电装置的性能处于第二状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个等于在蓄电装置的性能处于第一状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。
[0015]在上述方面，当内燃机处于冷态时，控制器可以被构造成控制可变气门致动装置，使得在蓄电装置的性能处于第二状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。
[0016]在上述方面，该混合动力车辆还可以包括动力传递齿轮。旋转电机通过动力传递齿轮机械地联接至内燃机的输出轴和混合动力车辆的驱动轴两者。
[0017]本发明的另一方面提供一种用于混合动力车辆的控制器。该混合动力车辆包括内燃机、旋转电机和蓄电装置。内燃机包括被构造成改变进气门的工作特性的可变气门致动装置。旋转电机被构造成起动内燃机。蓄电装置被构造成存储用于驱动旋转电机的电力。控制器包括第一控制装置和第二控制装置。第一控制装置被构造成起动内燃机。第二控制装置被构造成控制可变气门致动装置，以便在蓄电装置的性能处于第二状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个。蓄电装置在第二状态下的性能比蓄电装置在第一状态下的性能受到更多限制。
[0018]本发明的进一步另一方面提供一种用于混合动力车辆的控制方法。该混合动力车辆包括内燃机、旋转电机、蓄电装置和控制器。内燃机包括被构造成改变进气门的工作特性的可变气门致动装置。旋转电机被构造成起动内燃机。蓄电装置被构造成存储用于驱动旋转电机的电力。控制方法包括:(A)通过控制器起动内燃机;和(B)通过控制器控制可变气门致动装置，以便在蓄电装置的性能处于第二状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的至少一个小于在蓄电装置的性能处于第一状态时起动内燃机时的进气门的气门升程和进气门的气门工作角中的相应的至少一个，蓄电装置在第二状态下的性能比蓄电装置在第一状态下的性能受到更多限制。该混合动力车辆包括内燃机、旋转电机、蓄电装置和控制器。内燃机包括被构造成改变进气门的工作特性的可变气门致动装置。旋转电机被构造成起动内燃机。蓄电装置被构造成存储用于驱动旋转电机的电力。
[0019]根据上述方面，可以控制发动机起动时的进气门的工作特性，使得在内燃机起动时适当地抑制振动，并且适当地确保内燃机的起动性。
【附图说明】
[0020]下面将参考附图描述本发明的例证性实施例的特性、优点以及技术和工业意义，其中相同附图标记指示相同元件，并且其中:
[0021]图1是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的整体构造的框图；
[0022]图2是图1中所示的发动机的构造图；
[0023]图3是示出曲柄角和由VVL装置实现的气门位移之间的相关性的曲线图；
[0024]图4是VVL装置的前视图；
[0025]图5部分地示出图4中所示的VVL装置的透视图；
[0026]图6是示出当每个进气门的气门升程和气门工作角大时的操作的概念图；
[0027]图7是示出当每个进气门的气门升程和气门工作角小时的操作的概念图；
[0028]图8是示出对图1中所示的混合动力车辆中的发动机的间歇运行控制的推移图；
[0029]图9是示出蓄电装置的性能特性的第一概念曲线图；
[0030]图10是示出蓄电装置的性能特性的第二概念曲线图；
[0031]图11是示出根据第一实施例的混合动力车辆中的进气门控制的表格；
[0032]图12是示出根据第一实施例的混合动力车辆中的进气门控制的控制结构的流程图；
[0033]图13是示出根据第一实施例的替代实施例的混合动力车辆中的进气门控制的控制结构的流程图；
[0034]图14是示出根据第二实施例的混合动力车辆中的进气门控制的控制结构的流程图；
[0035]图15是示出根据第二实施例的替代实施例的混合动力车辆中的进气门控制的控制结构的流程图；
[0036]图16是示出曲柄角和由能够以三个步骤改变每个进气门的工作特性的VVL装置实现的气门位移之间的相关性的曲线图；
[0037]图17是示出包括具有图16中所示的工作特性的VVL装置的发动机的运行线的