本發(fā)明涉及用于混合動力車輛的內燃機的起動系統(tǒng)和起動控制方法。

背景技術：

作為被應用于配備有自動變速齒輪裝置的混合動力車輛的控制器，已知一種當存在對起動內燃機的要求時，在起動內燃機之前改變自動變速齒輪裝置的變速齒輪比的控制器(公開號為2013-159260的日本專利申請(JP 2013-159260 A))。作為與本發(fā)明相關的另一相關技術文獻，存在公開號為2013-35528的日本專利申請(JP 2013-35528 A)。

通常，在混合動力車輛中，確定引擎速度和引擎轉矩，以使內燃機可以在最優(yōu)燃料效率狀態(tài)下工作。然而，當內燃機尚未被暖機時在最優(yōu)燃料效率狀態(tài)下被起動時，排放(emission)可能被劣化。特別地，已知在這種狀況下，顆粒物質的數(shù)量(PN：顆粒數(shù))增加。

為了避免此類排放的劣化，JP 2013-159260 A的控制器在起動內燃機之前將自動變速齒輪裝置的檔位(gear position)改變到低速側(引擎高速側)，并且在完成內燃機的暖機之后使自動變速齒輪裝置的檔位返回到初始檔位。這有助于防止自動變速齒輪裝置的變速效率降低。例如，當在內燃機的起動中將檔位從第二檔改變到第一檔時，檔位從第二檔被改變到第一檔，然后回到第二檔。當從內燃機的起動到其暖機的完成的時段短時，檔位可能頻繁地被改變并使用戶感到不適。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于混合動力車輛的內燃機(即，引擎)的起動系統(tǒng)或起動控制方法，其能夠在內燃機被起動時防止復雜的檔位變化。

與本發(fā)明有關的起動系統(tǒng)被用于混合動力車輛的內燃機。所述混合動力車輛包括內燃機、差動機構和變速齒輪機構。所述內燃機被連接到所述差動機構。所述變速齒輪機構被設置在位于所述差動機構與驅動輪之間的動力傳送路徑中。所述變速齒輪機構被配置為能夠選擇多個檔位中的一個。所述混合動力車輛被配置為在所述內燃機的起動時使用所述差動機構和所述變速齒輪機構中的至少一者暫時改變引擎速度。所述起動系統(tǒng)包括電子控制單元。所述電子控制單元被配置為確定在所述內燃機的起動時所述引擎速度需要被改變的持續(xù)時間。所述電子控制單元被配置為確定在所述內燃機的起動時所述引擎速度的改變程度。所述電子控制單元被配置為基于所述程度和所述持續(xù)時間而判定是否需要通過改變所述變速齒輪機構的檔位來改變所述引擎速度。

根據(jù)該起動系統(tǒng)，基于引擎速度的改變程度和用于使引擎速度改變所需的持續(xù)時間而判定是否需要改變變速齒輪機構的檔位來改變引擎速度。例如，當引擎速度的改變程度小并且用于使引擎速度改變所需的持續(xù)時間相對短時，判定不需要改變變速齒輪機構的檔位來改變引擎速度。在這種情況下，可以僅通過差動機構來改變引擎速度。因此，可以避免在持續(xù)時間相對短時由于在短時段內多次改變變速齒輪機構的檔位而給用戶帶來不適感。這有助于提高混合動力車輛的舒適性。

所述電子控制單元可以被配置為，所述內燃機的引擎溫度越低，將所述持續(xù)時間確定為越長。當引擎速度較低時，排放劣化。為避免排放劣化，隨著引擎溫度降低，引擎速度的改變需要持續(xù)的時段變長。根據(jù)該配置，由于持續(xù)時間被設定為隨著引擎速度降低而變長，因此，可以有效地防止排放的劣化。

所述電子控制單元可以被配置為，當判定需要通過改變所述變速齒輪機構的所述檔位來改變所述引擎速度時，確定所述變速齒輪機構的所述多個檔位中的一個作為在改變所述引擎速度之后的檔位，以使得當所述引擎速度在所述內燃機的起動時被改變時，合成傳送效率變得最高。所述合成傳送效率是通過合成所述差動機構的傳送效率和所述變速齒輪機構的傳送效率而獲得的值。根據(jù)該配置，選擇在引擎起動時引擎速度被改變的時候能夠提供最高合成傳送效率的檔位。因此，可以避免在引擎的起動期間選擇低效率的檔位。從而可以防止燃料效率的降低。

與本發(fā)明有關的起動控制方法被用于混合動力車輛的內燃機。所述混合動力車輛包括內燃機、差動機構、變速齒輪機構和電子控制單元。所述內燃機被連接到所述差動機構。所述變速齒輪機構被設置在位于所述差動機構與驅動輪之間的動力傳送路徑中。所述變速齒輪機構被配置為能夠選擇多個檔位中的一個。所述起動控制方法包括：通過所述電子控制單元確定在所述內燃機的起動時引擎速度需要被改變的持續(xù)時間；通過所述電子控制單元確定在所述內燃機的起動時所述引擎速度的改變程度；通過所述電子控制單元基于所述程度和所述持續(xù)時間而判定是否需要通過改變所述變速齒輪機構的檔位來改變所述引擎速度；以及當通過所述電子控制單元判定不需要通過改變所述變速齒輪機構的所述檔位來改變所述引擎速度時，在所述內燃機的起動時通過所述差動機構暫時改變所述引擎速度。

該起動控制方法能夠避免在持續(xù)時間相對短時由于在短時段內多次改變變速齒輪機構的檔位而給用戶帶來不適感。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，在附圖中，相同的參考標號表示相同的部件，其中：

圖1是示例出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的內燃機起動控制器所應用于的混合動力車輛的總體配置的圖；

圖2是示例出自動變速齒輪裝置的工作嚙合表的圖；

圖3是示例出圖1的車輛的每個元件的列線圖(速度圖)的圖；

圖4是內燃機的整體配置圖；

圖5是內燃機的內部配置的概略圖；

圖6是示例出圖1的車輛的控制系統(tǒng)的框圖；

圖7是描述內燃機的工作點(operation point)和工作范圍的說明圖；

圖8是示出控制例程的一個例子的流程圖；

圖9是描述工作點改變量的說明圖；

圖10是示例出用于獲得工作點改變量的映射(map)的一個例子的圖；

圖11是示例出用于獲得持續(xù)時間的映射的一個例子的圖；

圖12是示例出動力分配機構的傳送效率的圖；

圖13是示例出動力分配機構的速度圖的圖；

圖14是示例出合成傳送效率的圖；以及

圖15是示出控制結果的一個例子的時間圖。

具體實施方式

如圖1所示，車輛1被構成為所謂的混合動力車輛，該混合動力車輛配備有內燃機2以及兩個，即，第一和第二電動發(fā)電機3和4作為用于行駛的動力源。稍后描述內燃機2(即，引擎)的細節(jié)。內燃機2、第一電動發(fā)電機3和第二電動發(fā)電機4被連接到作為差動機構的動力分配機構5。第一電動發(fā)電機和第二電動發(fā)電機在下文中分別被簡稱為“第一電動機”和“第二電動機”。動力分配機構5被構成為單小齒輪行星單元，并且包括作為太陽齒輪(sun gear)的外齒輪Sn、作為環(huán)形齒輪的內齒輪Ri，以及行星架(carrier)Cr，該行星架Cr支撐小齒輪P與齒輪Sn和Ri嚙合以使小齒輪P圍繞其自己的軸自轉以及圍繞著太陽齒輪Sn公轉。第一電動機3、第二電動機4和內燃機2的輸出軸2a分別被連接到太陽齒輪Sn、環(huán)形齒輪Ri和行星架Cr。

作為變速齒輪機構的自動變速齒輪裝置10被設置在動力傳送路徑中，位于比第二電動機4更接近驅動輪的位置處。自動變速齒輪裝置10具有兩個，即，第一和第二輸入軸11和12。兩個離合器C1和C2被設置在第一和第二輸入軸11和12與中間軸15之間，中間軸15與環(huán)形齒輪Ri一起旋轉。通過適當?shù)夭僮麟x合器C1和C2，兩個輸入軸11和12中的一個可以被選擇性地連接到中間軸15。自動變速齒輪裝置10通過組合兩組行星齒輪單元21和22以及設置兩個制動器B1和B2和一個單向離合器F1而被構成。這兩組行星齒輪單元21和22通過連接行星齒輪單元21的行星架Cr1和行星齒輪單元22的環(huán)形齒輪Ri2、以及連接行星齒輪單元21的環(huán)形齒輪Ri1和行星齒輪單元22的行星架Cr2而彼此組合。第一輸入軸11和第二輸入軸12分別被連接到太陽齒輪Sn2和行星架Cr1。行星架Cr2被連接到輸出軸23。僅允許沿一個方向旋轉的單向離合器F1被設置在彼此相連的行星架Cr1與環(huán)形齒輪Ri2之間。通過使用液壓系統(tǒng)(未示出)適當?shù)馗淖冸x合器C1和C2以及制動器B1和B2的操作狀態(tài)，車輛1可以從由四個前進檔和一個后退檔構成的多個檔位中選擇一個檔位，如圖2中的工作嚙合表所示。圖2中的“N”表示空檔。每個檔位的變速齒輪比(齒輪比)為：第一檔位(1st)為3.20，第二檔位(2nd)為1.72，第三檔位(3rd)為1.00，第四檔位(4th)為0.67，后退檔(Rev)為2.04。圖2中的符號“○”表示對應的離合器或制動器處于嚙合狀態(tài)。選擇第一到第四檔位中每一者時的車輛1的每個元件的列線圖(速度圖)如圖3所示。圖3中的“Eng”、“MG1”、“MG2”、“In1”、“In2”和“Out”分別表示內燃機2、第一電動機3、第二電動機4、第一輸入軸11、第二輸入軸12和輸出軸23。

如圖4所示，內燃機2被構成為直列四缸火花點火內燃機，并且具有按直線排列的四個氣缸25。內燃機2被構成為所謂的稀(lean)燃燒引擎，并且可以在稀燃燒模式與化學計量燃燒模式之間切換工作模式。稀燃燒模式是其中目標空氣-燃料比被設定在比理論空氣-燃料比稀的一側的工作模式?；瘜W計量燃燒模式是其中目標空氣-燃料比是位于比稀燃燒模式中的空氣-燃料比濃的一側的理論空氣-燃料比或接近理論空氣-燃料比的工作模式。從稀燃燒模式到化學計量燃燒模式的切換通過根據(jù)對吸入空氣量的響應延遲而暫時增加燃料噴射量來實現(xiàn)。

如圖4和圖5所示，進氣通道26和排氣通道27被連接到內燃機2的氣缸25。進氣通道26和排氣通道27分別通過進氣閥26a和排氣閥27a而被打開和關閉。燃料通過口噴射用噴射器29或缸內噴射用噴射器30而被提供給每個氣缸25，并且被引入氣缸25的空氣-燃料混合物由為每個氣缸25設置的火化塞31點燃。由空氣-燃料混合物的燃燒而產生的能量被傳送到活塞32，并且經由連接桿33被輸出到輸出軸2a。

如圖4所示，內燃機2配備有使用廢氣的能量而使氣缸25增壓的渦輪增壓器35。渦輪增壓器35具有被設置在進氣通道26中的壓縮機35a。能夠調節(jié)吸入空氣量的節(jié)流閥36被設置在進氣通道26中的壓縮機35a的上游?；谖肟諝饬慷敵鲂盘柕目諝饬髁坑?7被設置在進氣通道26中的節(jié)流閥36的上游。用于冷卻已被壓縮機35a加壓的吸入空氣的中間冷卻器38被設置在進氣通道26中的壓縮機35a的下游。

渦輪增壓器35具有被設置在排氣通道27中的渦輪35b。排氣通道27具有廢氣門閥機構39，該機構將來自渦輪35b的上游的部分廢氣旁通到渦輪35b的下游。廢氣門閥機構39具有廢氣門閥40，該廢氣門閥調節(jié)被引導到渦輪35b的廢氣的流量。由此，通過控制廢氣門閥40的開度而調節(jié)流入渦輪35b的廢氣的流量，從而調節(jié)內燃機2中的增壓壓力。已通過渦輪35b或廢氣門閥40的廢氣在被排放到大氣之前通過起動變換器41和后處理裝置42以去除有害物質。

內燃機2配備有EGR裝置45，該裝置提取來自排氣通道27的部分廢氣并將其作為EGR氣體再循環(huán)到進氣通道26內。EGR裝置45包括：EGR通道46，通過該通道從排氣通道27提取部分廢氣作為EGR氣體，并且將其引導到進氣通道26內；EGR閥47，該閥可以調節(jié)流過EGR通道46的EGR氣體的流量；以及EGR冷卻器48，該冷卻器冷卻流過EGR通道46的EGR氣體。EGR通道46連接排氣通道27與進氣通道26。排氣通道27被置于起動變換器41與后處理裝置42之間，并且進氣通道26被置于壓縮機35a與節(jié)流閥36之間。

如圖6所示，車輛1的每個部件由各種電子控制單元50(HV ECU 50)、70(MG ECU 70)和71(引擎ECU 71)控制，上述各種電子控制單元被構成為專用于特定功能的計算機。HV ECU 50、MG ECU 70和引擎ECU 71以可以彼此交換信息的方式進行電連接。

來自各種傳感器的信號被輸入到作為主計算機而設置的HV ECU 50。例如，來自以下傳感器的輸出信號被輸入到HV ECU 50：基于車輛1的車速而輸出信號的車速傳感器51、基于加速踏板(未示出)的下踏量而輸出信號的加速器操作量傳感器52、基于第一電動機3的轉速而輸出信號的第一MG轉速傳感器53、基于第二電動機4的轉速而輸出信號的第二MG轉速傳感器54、基于自動變速齒輪裝置10的輸出軸23的轉速而輸出信號的輸出軸轉速傳感器55、基于渦輪增壓器35的渦輪35b的轉速而輸出信號的渦輪轉速傳感器56、基于內燃機2中的增壓壓力而輸出信號的增壓壓力傳感器57、基于電池(未示出)的充電狀態(tài)而輸出信號的SOC傳感器58、基于第一電動機3的溫度而輸出信號的第一MG溫度傳感器59、基于第二電動機4的溫度而輸出信號的第二MG溫度傳感器60、基于為第一電動機3設置的第一逆變器(未示出)的溫度而輸出信號的第一INV溫度傳感器61、基于為第二電動機4設置的第二逆變器(未示出)的溫度而輸出信號的第二INV溫度傳感器62、基于后處理裝置42的溫度而輸出信號的催化劑溫度傳感器63、基于渦輪增壓器35的渦輪35b的溫度而輸出信號的渦輪溫度傳感器64、基于內燃機2中的引擎冷卻液的溫度而輸出信號的冷卻液溫度傳感器65、基于內燃機2中的吸入空氣溫度而輸出信號的吸入空氣溫度傳感器66等等。

HV ECU 50計算第一電動機3和第二電動機4被要求產生的轉矩的量，并且將關于轉矩的量的指令輸出到MG ECU 70。另外，HV ECU 50確定內燃機2的工作條件，并且將關于內燃機2的工作條件的指令輸出到引擎ECU 71。此外，HV ECU 50控制自動變速齒輪裝置10的離合器C1和C2以及制動器B1和B2，以使得可以實現(xiàn)滿足預定換檔(shift)計劃或來自駕駛員的請求等的檔位。MG ECU 70基于從HV ECU 50接收到的指令而計算與第一電動機3和第二電動機4被要求產生的轉矩的量對應的電流，然后將這些電流輸出到第一電動機3和第二電動機4。引擎ECU 71基于從HV ECU 50接收到的指令而對內燃機2的諸如節(jié)流閥36、口噴射用噴射器29、缸內噴射用噴射器30、火花塞31和廢氣門閥40的各種部件進行各種控制操作。

HV ECU 50參考來自加速器操作量傳感器52的輸出信號和來自車速傳感器51的輸出信號而計算駕駛員所要求的要求動力。HV ECU 50通過切換各種模式而控制車輛1，以使得可以以最優(yōu)系統(tǒng)效率而實現(xiàn)要求動力。例如，在其中內燃機2的熱效率降低的低負荷區(qū)域中，選擇其中內燃機2中的燃燒被停止并且第二電動機4被驅動的EV行駛模式。當僅通過內燃機2產生的轉矩不足時，選擇其中還使用第二電動機4與內燃機2一起作為行駛驅動源的混合動力行駛模式。

當選擇混合動力行駛模式時，第一電動機3等的電動機轉矩被控制，以使內燃機2的工作點可以沿如圖7中的箭頭所指示的最優(yōu)燃料效率曲線L移動。內燃機2的工作點由引擎速度和引擎轉矩定義，并且最優(yōu)燃料效率曲線L被預先設定以使得內燃機2的熱效率可以為最優(yōu)。該實施例的內燃機2被構成為配備有增壓器的稀燃燒引擎。由此，內燃機2根據(jù)圖7所示的工作范圍而選擇自然吸氣化學計量燃燒模式、自然吸氣稀燃燒模式、增壓化學計量燃燒模式或增壓稀燃燒模式作為其工作模式。

該實施例的特征在于當在EV行駛模式的進行期間存在起動內燃機2的要求時進行的內燃機2的起動控制。如上所述，該實施例的內燃機2基本根據(jù)最優(yōu)燃料效率曲線L而工作。由此，當內燃機2在EV行駛模式下被起動時，從熱效率，即，燃料效率的觀點，工作點優(yōu)選地位于內燃機2的起動時的最優(yōu)燃料效率曲線L上。然而，已知當使內燃機2根據(jù)最優(yōu)燃料效率曲線L工作并且內燃機2尚未被暖機時，PN增加。由此，在該實施例中，內燃機2根據(jù)下面描述的控制例程而被起動以防止PN增加。

圖8所示的控制例程被存儲在HV ECU 50中，并且被適時地讀出并以預定間隔被重復地執(zhí)行。在步驟S1中，HV ECU 50判定當前行駛模式是否為EV行駛模式。如果當前行駛模式為EV行駛模式，則處理前進到步驟S2。否則，即，如果當前行駛模式為混合動力行駛模式，則處理前進到步驟S10。HV ECU 50以使內燃機2的工作點在最優(yōu)燃料效率曲線L(圖7)上移動的方式而使內燃機2工作。

在步驟S2中，HV ECU 50判定是否存在起動內燃機2的要求。如果存在起動要求，則處理前進到步驟S3。否則，跳過后續(xù)的處理并且結束當前例程。在步驟S3中，HV ECU 50參考來自冷卻液溫度傳感器65(圖6)的信號而獲取作為內燃機2的引擎溫度的引擎冷卻液的溫度(引擎冷卻液溫度)。HV ECU 50判定內燃機2是否處于低溫狀態(tài)。應注意，引擎油的溫度(引擎油溫度)可以被用作引擎溫度。如果引擎冷卻液溫度等于或低于預定值(低溫判定值)，則HV ECU 50判定內燃機2處于低溫狀態(tài)，以及如果引擎冷卻液溫度高于低溫判定值，則HV ECU 50判定內燃機2不處于低溫狀態(tài)。如果內燃機2處于低溫狀態(tài)，則處理前進到步驟S4。如果內燃機2不處于低溫狀態(tài)，則處理前進到步驟S9，并且內燃機2被起動，以使得工作點在內燃機2的起動時將位于最優(yōu)燃料效率曲線L上。

在步驟S4中，HV ECU 50確定在內燃機2的起動時需要使工作點改變的工作點改變量。如圖9所示，工作點改變量ΔPx由引擎速度和引擎轉矩定義，并且被確定為使得引擎速度可以從改變之前的值增加。工作點改變量ΔPx可以被定義為在最優(yōu)燃料效率曲線L上的工作點Px1與等功率線(equal-power line)Lp上的工作點Px2之間的距離。最優(yōu)燃料效率曲線L滿足將在引擎2的起動時所要求的要求動力。等功率線Lp通過工作點Px1并且位于相對于工作點Px1的高速度低轉矩側。工作點改變量ΔPx與根據(jù)本發(fā)明的“引擎速度的改變程度”對應。如圖10所示，工作點改變量ΔPx基于引擎冷卻液溫度和將在內燃機2的起動時所要求的要求轉矩(要求功率)而被確定。HV ECU 50獲取當前引擎冷卻液溫度和要求轉矩，并且基于圖10中的映射而確定工作點改變量ΔPx，以使得工作點改變量ΔPx的值可以隨著引擎冷卻液溫度的降低以及隨著要求轉矩的提高而增大。應注意，該實施例中的工作點改變與本發(fā)明中的引擎速度改變對應。

在步驟S5中，HV ECU 50確定在內燃機2的起動時需要使工作點改變的持續(xù)時間Tc。如圖11所示，持續(xù)時間Tc基于引擎冷卻液溫度和吸入空氣溫度而被確定。HV ECU 50獲取引擎冷卻液溫度和吸入空氣溫度，并且基于圖11中的映射而確定持續(xù)時間Tc，以使得持續(xù)時間Tc的值可以隨著吸入空氣溫度的降低以及隨著引擎冷卻液溫度的降低而增大。吸入空氣溫度基于來自吸入空氣溫度傳感器66的信號而被獲取。

在步驟S6中，HV ECU 50判定是否需要改變自動變速齒輪裝置10的檔位以在內燃機2的起動時實現(xiàn)工作點(引擎速度)的改變。內燃機2的工作點可以使用動力分配機構5或自動變速齒輪裝置10而被改變。然而，當使用動力分配機構5時，工作點的可改變量受到各種條件限制，所述各種條件包括小齒輪P的極限轉速、第一電動機3的極限轉速和第二電動機4的極限轉速。由此，當在步驟S4中確定的工作點改變量ΔPx超過可改變量時，不能僅通過動力分配機構5來實現(xiàn)工作點的改變。由此，在這種情況下，自動變速齒輪裝置10的檔位需要被改變到低速側(高引擎速度側)，并且需要使第一電動機3等工作以改變動力分配機構5的變速齒輪比。此外，當自動變速齒輪裝置10的檔位被改變以改變內燃機2的工作點時，檔位需要被改變到低速側，然后在經過持續(xù)時間Tc之后返回到初始位置。由此，隨著持續(xù)時間Tc縮短，自動變速齒輪裝置10的檔位的改變之間的間隔縮短，用戶更容易因檔位的復雜變化而感到不適。由此，為了減輕用戶的不適，當持續(xù)時間Tc相對短時，優(yōu)選地盡可能僅通過動力分配機構5來改變工作點。

因此，在步驟S6中，HV ECU 50判定當持續(xù)時間Tc短于作為基準水平(在該水平下，用戶感到不適)的閾值(例如，閾值被設定為數(shù)秒)并且工作點改變量ΔPx不超過可改變量時，不需要改變自動變速齒輪裝置10的檔位。然后，HV ECU 50使處理前進到步驟S8，并且通過使第一電動機3等工作而調節(jié)動力分配機構5的變速齒輪比，以在內燃機2的起動之前將內燃機2的工作點改變與工作點改變量ΔPx對應的量。

另一方面，當工作點改變量ΔPx超過可改變量時，不可能僅通過動力分配機構5而改變工作點。在這種情況下，HV ECU 50判定需要改變自動變速齒輪裝置10的檔位，而不考慮持續(xù)時間Tc的長度。然后，HV ECU 50使處理前進到步驟S7，并且在起動內燃機2之前使用動力分配機構5和自動變速齒輪裝置10雙方而將內燃機2的工作點改變與工作點改變量ΔPx對應的量。在步驟S7和步驟S8中，通過在發(fā)動(motor)內燃機2以將其調節(jié)到與改變后的工作點對應的引擎速度之后對內燃機2進行點火而起動內燃機2。應注意，可以通過以下方式起動內燃機2：在將內燃機2的引擎速度改變?yōu)榭梢员稽c火的水平之后對內燃機2進行點火，然后將內燃機2的工作點改變?yōu)槟繕它c。

在步驟S7中使用動力分配機構5和自動變速齒輪裝置10改變工作點。此時，確定自動變速齒輪裝置10的檔位，以使得通過合成動力分配機構5和自動變速齒輪裝置10的傳送效率而獲得的合成傳送效率可以為最高。如圖12所示，動力分配機構5的傳送效率η1根據(jù)變速齒輪比i1而變化，并且具有倒V形狀，該形狀在太陽齒輪Sn的轉速為0rpm時具有頂點。如圖13中的速度圖所示，當太陽齒輪Sn的轉速為0rpm時，此時的傳送效率最大并且與圖12中的曲線的頂點對應，這是因為被連接到太陽齒輪Sn的第一電動機3不產生電力。另一方面，由于自動變速齒輪裝置10的傳送效率對于每個檔位均不同，因此，通過合成動力分配機構5的傳送效率η1和自動變速齒輪裝置10的傳送效率而獲得的合成傳送效率η根據(jù)檔位而具有不同的倒V形狀，如圖14所示。自動變速齒輪裝置10具有如上所述針對每個檔位而被預先設定的變速齒輪比ix(x＝1、2、3、4)。

當正在進行EV行駛模式期間存在對起動內燃機2的要求時執(zhí)行圖8的步驟S7中的處理時，需要在工作點改變之前和之后維持車速。由此，動力分配機構5的環(huán)形齒輪Ri的轉速(第二電動機4的轉速)針對自動變速齒輪裝置10的每個檔位而被唯一地確定(參見圖3)。改變之后的工作點(引擎速度)基于在步驟S4中確定的工作點改變量ΔPx而被確定。由此，太陽齒輪Sn的轉速被自動確定。然后，確定在內燃機2的工作點改變之后的動力分配機構5的變速齒輪比，即，環(huán)形齒輪Ri的轉速與引擎速度的比。結果，由于可以針對每個檔位獲得與動力分配機構5的變速齒輪比對應的合成傳送效率η，因此，從針對每個檔位獲得的合成傳送效率η當中確定出合成傳送效率η將為最高時的檔位作為工作點改變之后的檔位。這有助于避免由內燃機2的起動時向低效率檔位的改變而導致的傳送效率的降低，從而可以防止燃料效率的降低。

在圖8的控制例程中，HV ECU 50通過執(zhí)行步驟S5而用作根據(jù)本發(fā)明的持續(xù)時間確定裝置、通過執(zhí)行步驟S6而用作根據(jù)本發(fā)明的檔位改變必要性判定裝置、以及通過執(zhí)行步驟S7而用作根據(jù)本發(fā)明的改變控制裝置。

在起動內燃機2之前改變自動變速齒輪裝置10的檔位以改變內燃機2的工作點的情況下的每個參數(shù)隨著時間的變化在圖15中作為一個例子被示出。在圖15中，作為例子示出其中在起動內燃機2之前將檔位從第二檔改變?yōu)榈谝粰n的情況。當在時刻t0判定自動變速齒輪裝置10的檔位需要被改變時，自動變速齒輪裝置10的檔位在時刻t1開始被改變，并且檔位從其中制動器B1處于嚙合狀態(tài)的第二檔被改變?yōu)槠渲兄苿悠鰾1處于脫離狀態(tài)并且制動器B2處于嚙合狀態(tài)的第一檔。在從開始變速的時刻t1到變速完成的時刻t3的時段期間，第一電動機3的電動機轉速和第二電動機4的電動機轉矩在時刻t2開始被控制以實現(xiàn)同步控制。

當在時刻t4滿足起動內燃機2的條件時，通過增加第一電動機3的電動機轉速并且使第二電動機4接收反作用力而增加引擎速度。當引擎速度在時刻t5達到預定速度時，對內燃機2進行點火。然后，在時刻t6完成內燃機2的啟動。隨著啟動完成，減小第二電動機4的電動機轉矩以減小反作用力。這里，內燃機2的啟動可以被稱為內燃機2的起動。內燃機2的啟動或起動在時刻t4開始并且在時刻t6完成。

根據(jù)上面的實施例，基于工作點改變量ΔPx和持續(xù)時間Tc判定是否需要改變自動變速齒輪裝置10的檔位以改變工作點。因此，當如上所述工作點改變量ΔPx小并且持續(xù)時間Tc相對短，并且不需改變自動變速齒輪裝置10的檔位以改變工作點時，可以僅通過動力分配機構5來改變工作點。由此，由于可以避免在相對短持續(xù)時間Tc內改變自動變速齒輪裝置10的檔位而給用戶帶來不適，因此車輛1可以提供改善的舒適性。此外，由于持續(xù)時間Tc被設定為隨著內燃機2的引擎溫度的降低而延長，因此可以有效地防止排放的劣化。另外，由于在自動變速齒輪裝置10的檔位被改變時選擇可以提供最高合成傳送效率的檔位，因此可以避免在內燃機2的起動時被改變到低效率檔位。這有助于防止燃料效率降低。

本發(fā)明不限于上面的實施例并且可以通過多種形式實現(xiàn)。盡管使用配備有增壓器的稀燃燒引擎作為上述實施例中的車輛的內燃機，但本發(fā)明的內燃機起動控制器可以應用于配備有進行化學計量燃燒的自然吸氣引擎的混合動力車輛。此外，本發(fā)明的應用范圍不限于所示例的驅動單元的實施例，只要除了變速齒輪機構之外還提供可以改變內燃機的工作點的差動機構即可。例如，本發(fā)明也可以應用于配備有單個電動發(fā)電機的混合動力車輛。