JP2006083827A - 内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動の際における筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止すると共に内燃機関をより適正に迅速に始動する。
【解決手段】 開閉タイミングＶＶＴを遅角させスロットル開度ＴＨを絞り込んで小さなトルクＴｌｏｗでエンジンのクランキングを開始し、筒内用燃料噴射バルブに供給される燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに筒内用燃料噴射バルブの閉弁保持圧を加えた圧力より大きな判定値以上に至るのを待って通常のクランキングトルクＴｓｅｔでクランキングすると共に開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し、スロットル開度ＴＨの絞り込みを解除し、筒内用燃料噴射バルブからの燃料噴射を開始する。これにより、迅速に燃圧Ｐｆを筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧を加えた圧力以上とすることができ、筒内用燃料噴射バルブの誤開弁を防止することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法に関し、詳しくは、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びにこうした内燃機関システムにおける内燃機関の始動方法に関する。

従来、この種の内燃機関システムとしては、筒内に燃料を直接噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備えるシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、内燃機関を始動する際には、筒内用燃料噴射弁に供給する燃料の圧力（燃圧）が所定圧力に至るまでは筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に吸気ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により始動することにより、筒内における燃料の微粒化を促進し、内燃機関の始動性の向上とエミッションの悪化の抑制を図っている。なお、このシステムでは、燃圧が所定圧力に至ったときに吸気ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始する。
特開平１１−２７０３８５号公報

しかしながら、上述の内燃機関システムでは、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始する燃圧としての所定圧力によっては、エミッションの悪化を招く場合や筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射の開始が遅れる場合が生じる。所定圧力が低めに設定されているときや吸気ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射による燃焼により燃焼室（筒内）の圧力が大きいときに燃圧が所定圧力を超えて筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されると、この燃圧では筒内用燃料噴射弁を閉弁状態で完全に保持することができない場合が生じ、筒内用燃料噴射弁が誤って開弁して燃料がリークし、これによりエミッションを悪化させる場合が生じる。こうした筒内用燃料噴射弁の誤開弁は、エミッションの悪化の他に、高圧ガスの吹き返しによるシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどの不都合も生じさせる場合がある。また、所定圧力を高く設定すると、燃圧が圧縮行程における筒内の圧力に比して十分に昇圧されているにも拘わらず、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されないため、内燃機関の始動完了が遅れてしまう。

本発明の内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法は、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関をより適正に始動することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法は、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動の際における筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することを目的の一つとする。さらに、本発明の内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法は、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関をより迅速に始動することを目的の一つとする。

本発明の内燃機関システム及びこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の内燃機関システムは、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた第１の圧力に至った以降に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の内燃機関システムでは、内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関をクランキングすると共に筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力として検出または推定された筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた第１の圧力に至った以降に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。即ち、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が筒内用燃料噴射弁の誤開弁が生じない第１の圧力に至った以降に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するのである。この結果、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。しかも、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が第１の圧力に至った直後に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するものとすれば、内燃機関を迅速に始動することができる。これらにより内燃機関をより適正に始動することができる。

こうした本発明の第１の内燃機関システムにおいて、前記始動時制御手段は、システムの起動後に最初に前記内燃機関の始動が指示されたときに機能する手段であるものとすることもできる。短時間の間に内燃機関の自動停止や自動始動が行なわれるシステムでは、内燃機関を自動停止しても筒内用燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を保持するから、こうした自動停止した内燃機関を自動始動する場合には既に燃料の圧力は第１の圧力より大きな圧力となっており、始動時制御手段による制御は不要になるからである。一方、システムを起動してから最初に内燃機関を始動するときには、通常は筒内用燃料噴射弁に供給する燃料の圧力も低下しているため、始動時制御手段による制御を行なうことにより、内燃機関をより適正に始動することができるのである。

また、本発明の第１の内燃機関システムにおいて、前記内燃機関の吸気系に燃料を噴射する吸気系燃料噴射弁を備え、前記始動時制御手段は前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射の開始に先立って前記吸気系燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するよう該吸気系燃料噴射量を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、吸気系燃料噴射弁の燃料噴射に伴う燃焼により内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。

さらに、本発明の第１の内燃機関システムにおいて、前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段を備え、前記始動時制御手段は、前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第２の圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御する手段であるものとすることもできる。吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングから早いタイミングへ変更すると、これに伴って筒内圧縮圧力が増加するから、こうしたタイミング変更を燃料の圧力が第２の圧力以降に行なうことにより、筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が第１の圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。

あるいは、本発明の第１の内燃機関システムにおいて、前記始動時制御手段は、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第３の圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記第３の圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御する手段であるものとすることもできる。吸入空気量の大小は筒内圧縮圧力の大小に直接影響を与えるから、吸入空気量を少なくすることにより、筒内圧縮圧力の増加を遅らせることができ、燃料の圧力が第１の圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。

また、本発明の第１の内燃機関システムにおいて、前記始動時制御手段は、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第４の圧力に至るまでは前記クランキングに用いる駆動力が前記燃料の圧力が前記第４の圧力に至った以降のクランキングに用いる通常の駆動力より小さくなるよう前記クランキング手段を制御する手段であるものとすることもできる。クランキングに用いる駆動力の大小は内燃機関の回転数の上昇の程度に影響を与え、内燃機関の回転数の上昇の程度が筒内圧縮圧力の増加の程度に影響を与える。したがって、クランキングに用いる駆動力を小さくすることにより、筒内圧縮圧力の増加を遅らせることができ、燃料の圧力が第１の圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。

本発明の第２の内燃機関システムは、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の内燃機関システムでは、内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして内燃機関がクランキングされるよう開閉タイミング変更手段とクランキング手段とを制御し、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力として検出または推定された筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に吸気バルブの開閉タイミングを第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう開閉タイミング変更手段を制御し、所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングから早いタイミングへ変更すると、これに伴って筒内圧縮圧力が増加する。したがって、こうしたタイミング変更を燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に行なうことにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

本発明の第３の内燃機関システムは、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第３の内燃機関システムでは、内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力として検出または推定された筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは内燃機関に供給される吸入空気量を燃料の圧力が適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。吸入空気量の大小は筒内圧縮圧力の大小に直接影響を与えるから、吸入空気量を少なくすることにより、筒内圧縮圧力の増加を遅らせることができる。したがって、燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまで吸入空気量を少なくすることにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

本発明の第４の内燃機関システムは、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記検出された燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降は前記第１の駆動力より大きな駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第４の内燃機関システムでは、内燃機関の始動が指示されたときには、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力として検出または推定された筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、燃料の圧力が適応圧力に至った以降は第１の駆動力より大きな駆動力により内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。クランキングに用いる駆動力の大小は内燃機関の回転数の上昇の程度に影響を与え、内燃機関の回転数の上昇の程度が筒内圧縮圧力の増加の程度に影響を与える。したがって、燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまで小さな第１の駆動力を用いて内燃機関をクランキングすることにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の第１ないし第４の内燃機関システムを駆動源の一つとして搭載することを要旨とする。この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の第１ないし第４の内燃機関システムを駆動源の一つとして搭載するから、本発明の第１ないし第４の内燃機関システムが奏する効果、例えば、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することにより筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合（エミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなど）を抑制することができる効果や内燃機関を迅速に始動することができる効果、内燃機関をより適正に始動することができる効果などと同様な効果を奏することができる。

本発明の第１の内燃機関の始動方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第１の内燃機関の始動方法では、内燃機関をクランキングすると共に筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。即ち、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が筒内用燃料噴射弁の誤開弁が生じない適応圧力に至った以降に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するのである。この結果、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。しかも、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が適応圧力に至った直後に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するものとすれば、内燃機関を迅速に始動することができる。これらにより内燃機関をより適正に始動することができる。

本発明の第２の内燃機関の始動方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御し、更に所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第２の内燃機関の始動方法では、内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして内燃機関がクランキングされるよう開閉タイミング変更手段とクランキング手段とを制御し、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に吸気バルブの開閉タイミングを第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう開閉タイミング変更手段を制御し、更に所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングから早いタイミングへ変更すると、これに伴って筒内圧縮圧力が増加する。したがって、こうしたタイミング変更を燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に行なうことにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

本発明の第３の内燃機関の始動方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、更に所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第３の内燃機関の始動方法では、内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは内燃機関に供給される吸入空気量を燃料の圧力が適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。吸入空気量の大小は筒内圧縮圧力の大小に直接影響を与えるから、吸入空気量を少なくすることにより、筒内圧縮圧力の増加を遅らせることができる。したがって、燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまで吸入空気量を少なくすることにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

本発明の第４の内燃機関の始動方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記検出された燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降は前記第１の駆動力より大きな駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第４の内燃機関の始動方法では、筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、燃料の圧力が適応圧力に至った以降は第１の駆動力より大きな駆動力により内燃機関がクランキングされるようクランキング手段を制御し、所定のタイミングで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう筒内用燃料噴射弁を制御する。クランキングに用いる駆動力の大小は内燃機関の回転数の上昇の程度に影響を与え、内燃機関の回転数の上昇の程度が筒内圧縮圧力の増加の程度に影響を与える。したがって、燃料の圧力が筒内圧縮圧力と閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまで小さな第１の駆動力を用いて内燃機関をクランキングすることにより、燃料の圧力の上昇に比して筒内圧縮圧力の増加を抑制することができ、燃料の圧力が適応圧力に至るのを早めることができる。この結果、内燃機関の始動をより迅速に行なうことができる。また、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射は所定のタイミングで開始されるから、このタイミングを燃料の圧力が適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングとすることにより、筒内用燃料噴射弁の誤開弁を防止することができ、筒内用燃料噴射弁が誤開弁することによる不都合、例えばエミッションの悪化やシール姓の悪化や燃料噴射弁のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての内燃機関システムを搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ、３９ｂにリングギヤ３２が連結されたリングギヤ軸３２ａが接続された動力分配統合機構３０と、この動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２にリングギヤ軸３２ａと減速ギヤ３５とを介して接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、図２に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５（図１には１２５ａ〜１２５ｄと表示）と、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ１２６（図１には１２６ａ〜１２６ｄと表示）とを備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、こうした二種類の燃料噴射バルブ１２５，１２６を備えることにより、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共にポート用燃料噴射バルブ１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換するポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に燃焼する際にポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射してクランクシャフト２６の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。

図１に示すように、ポート用燃料噴射バルブ１２６ａ〜１２６ｄには、燃料ポンプ６２により燃料タンク６０の燃料が供給されている。筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄには、燃料タンク６０から燃料ポンプ６２により供給され高圧燃料ポンプ６４により加圧された燃料がデリバリパイプ６６によって供給されている。なお、燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４のアクチュエータとしての電動機６２ａ，６４ａには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介してバッテリ５０からの電力が供給されている。また、図示しないが、高圧燃料ポンプ６４の吐出側には燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃料圧力（燃圧）を保持するチェックバルブが取り付けられている。デリバリパイプ６６は、燃圧が過剰となるのを防止するリリーフバルブ６７を介して燃料を燃料タンク６０に戻すリリーフパイプ６８が取り付けられている。なお、エンジン２２の停止中における筒内用燃料噴射弁１２５ａ〜１２５ｄに供給される燃料の燃圧は、筒内用燃料噴射弁１２５ａ〜１２５ｄからの燃料漏れを防止するために所定圧力まで降下するようになっている。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入空気量，筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄに燃料を供給するデリバリパイプに取り付けられた燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄやポート用燃料噴射バルブ１２６ａ〜１２６ｄへの駆動信号やスロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号，吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４の電動機６２ａ，６４ａへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して電力ライン５４により接続されたバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にシステム起動がなされた後に最初にエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図３は、システム起動された後に最初にエンジン２２の始動指示がなされたときに実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。実施例では、パワースイッチがオンされてシステムを起動する際にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量未満のときやエンジン２２の冷却水温Ｔｅが所定温度未満のとき、走行している際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求動力が所定動力以上となったときなどにエンジン２２の始動指示がなされる。

始動時制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、燃料タンク６０からの燃料をポート用燃料噴射バルブ１２６や筒内用燃料噴射バルブ１２５に供給すると共にデリバリパイプ６６の燃料の圧力（燃圧）Ｐｆを高めるために燃料ポンプ６２および高圧燃料ポンプ６４の駆動を開始すると共に（ステップＳ１００）、可変バルブタイミング機構１５０により吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＶＴが予め設定された始動開始時タイミングＶＶＴｓｔまで遅角されるよう可変バルブタイミング機構１５０を駆動し（ステップＳ１０５）、スロットルバルブ１２４の開度（スロットル開度）ＴＨが通常のアイドル運転時における開度より絞り込まれた絞り込み開度ＴＨｓｔとなるようスロットルモータ１３６を駆動する（ステップＳ１１０）。そして、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでモータＭＧ１によってクランキングが開始されるようハイブリッド用電子制御ユニット７０にモータ駆動指示を要請する（ステップＳ１２０）。ここで、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＶＴを始動開始時タイミングＶＶＴｓｔまで遅角したり、スロットル開度ＴＨを絞り込むのはエンジン２２のクランキングによる圧縮行程における筒内の圧力（筒内圧縮圧力）Ｐｉｎの上昇を小さくしてクランキングの際に消費されるエネルギを小さくするためである。また、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでクランキングするのは、エンジン２２の回転数の上昇に伴って筒内圧縮圧力Ｐｉｎが急上昇するのを抑制するためである。こうした処理を行なう理由については後述する。なお、モータＭＧ１によりトルクＴｌｏｗでクランキングするようモータ駆動指示の要請を受け付けたハイブリッド用電子制御ユニット７０は、トルクＴｌｏｗをトルク指令Ｔｍ１＊としてモータＥＣＵ４０に駆動指示を出力する。このトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊のトルクがモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。

次に、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションにより計算されるエンジン２２の回転数Ｎｅや可変バルブタイミング機構１５０により変更した開閉タイミングＶＶＴ，スロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆ，ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射の開始を表わすポート噴射開始フラグＦを入力し（ステップＳ１３０）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅや開閉タイミングＶＶＴ，ポート噴射開始フラグＦに基づいて筒内圧縮圧力Ｐｉｎを推定する（ステップＳ１４０）。筒内圧縮圧力Ｐｉｎの推定は、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅと開閉タイミングＶＶＴとにより吸入空気量を計算し、ポート噴射開始フラグＦが値０のポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射がなされていないときには計算した吸入空気量に圧縮比を乗じた値として推定し、ポート噴射開始フラグＦが値１のポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射がなされているときには上述のポート噴射開始フラグＦが値０のときの推定値に予め実験で求めた燃焼圧を加えた値として推定することができる。なお、筒内圧縮圧力Ｐｉｎは、こうした手法による推定によるもの以外の手法による推定によるものを用いるものとしてもよいし、エンジン２２の筒内圧センサを取り付け、直接検出するものとしても構わない。なお、ポート噴射開始フラグＦは、後述するこのルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０により設定され、このルーチンが実行されたときには初期値として値０が入力されている。

こうして推定した筒内圧縮圧力Ｐｉｎに筒内用燃料噴射バルブ１２５を開閉したときに閉弁状態を保持可能な圧力（閉弁保持圧）Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ１を加えて得られる判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）と燃圧Ｐｆとを比較し（ステップＳ１５０）、燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）以上に至ったときに、モータＭＧ１によりトルクＴｌｏｗより大きな通常のクランキングトルクＴｓｅｔでクランキングされるようハイブリッド用電子制御ユニット７０にモータ駆動指示を要請する（ステップＳ１６０）。この要請を受け付けたハイブリッド用電子制御ユニット７０は、通常のクランキングトルクＴｓｅｔをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊としてモータＥＣＵ４０に駆動指示を出力する。これにより、トルク指令Ｔｍ１＊によるモータＥＣＵ４０のモータ駆動制御によりモータＭＧ１からクランキングトルクＴｓｅｔが出力され、エンジン２２はクランキングトルクＴｓｅｔによりクランキングされるようになる。こうした通常のクランキングトルクＴｓｅｔによりクランキングされるエンジン２２は、それまでのトルクＴｌｏｗによってクランキングされているときより、大きな上昇率で回転数Ｎｅを上昇させるようになる。このように、燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）に至るまで通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇を抑え、筒内圧縮圧力Ｐｉｎの急上昇を抑制すると共に後述するポート用燃料噴射バルブ１２６による燃料噴射の開始を遅らせ、ポート用燃料噴射バルブ１２６による燃料噴射の開始による筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を遅くし、燃圧Ｐｆを早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にする。

また、推定した筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ２を加えて得られる判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）と燃圧Ｐｆとを比較し（ステップＳ１７０）、燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至ったときに、遅角した開閉タイミングＶＶＴの進角が開始されるよう可変バルブタイミング機構１５０に駆動指示を出力する（ステップＳ１８０）。開閉タイミングＶＶＴの進角は、エンジン２２の運転状態に応じて徐々に行なわれる。開閉タイミングＶＶＴを進角すると、吸入空気量が増えるから、筒内圧縮圧力Ｐｉｎを上昇させることになる。したがって、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なうことにより、燃圧Ｐｆを早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にする。

更に、推定した筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ３を加えて得られる判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）と燃圧Ｐｆとを比較し（ステップＳ１９０）、燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至ったときに、スロットル開度ＴＨの絞り込みを解除してアイドリング運転時のスロットル開度ＴＨｉｄｌとなるようスロットルモータ１３６を駆動する（ステップＳ２００）。スロットル開度ＴＨの絞り込みが解除されると、吸入空気量が増加するから、筒内圧縮圧力Ｐｉｎも上昇する。したがって、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なうことにより、燃圧Ｐｆを早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にすることができる。

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ったか否かを判定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ったときにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始すると共に（ステップＳ２２０）、ポート噴射開始フラグＦに値１をセットする（ステップＳ２３０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１はポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始するタイミングであり、如何なる値として設定しても構わない。

そして、ポート噴射開始フラグＦに値１が設定されていると共に（ステップＳ２４０）、推定した筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えて得られる判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）より燃圧Ｐｆの方が大きくなるのを待って（ステップＳ２５０）、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始する（ステップＳ２６０）。このように筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至ったときに行なうことにより、筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力が燃圧Ｐｆより大きいことにより生じ得る筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を防止し、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁に伴う不都合、例えば、エミッションの悪化や筒内用燃料噴射バルブ１２５近傍の燃焼室におけるシール性の悪化や筒内用燃料噴射バルブ１２５のデポジット詰まりなどを抑制することができる。

上述したように、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングすることによりエンジン２２の回転数の上昇に伴って筒内圧縮圧力Ｐｉｎが急上昇するのを抑制したり、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始するのを遅らせることにより筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を遅らせたり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なうことにより筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を遅らせたり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なうことにより筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を遅らせたりするのは、燃圧Ｐｆが早期に判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るようにするためであり、筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力が燃圧Ｐｆより大きいことにより生じ得る筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を防止するためである。なお、判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）や判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２），判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３），判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）における圧力Ｐ１〜Ｐ４は、いずれも閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力であるから、同一の圧力を用いるものとしてもよいし、異なる圧力を用いてもよい。なお、圧力Ｐ１〜Ｐ４を異なる圧力とする場合、通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２がクランキングされるようにしたり、開閉タイミングＶＶＴの進角を開始したり、スロットル開度ＴＨの絞り込みを解除したりする必要から、圧力Ｐ１〜Ｐ３を圧力Ｐ４より小さくするのが好ましい。

こうした処理を行なった後、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射によるエンジン２２の完爆を確認すると（ステップＳ２７０）、始動時制御ルーチンを終了する。なお、燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るまでは、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射によるエンジン２２の完爆は確認されないから、ステップＳ１３０に戻ってステップＳ１３０〜Ｓ２７０の処理を繰り返す。

図４は、システム起動した後に最初にエンジン２２を始動したときの筒内圧縮圧力Ｐｉｎや燃圧Ｐｆ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，クランキングトルク，スロットル開度ＴＨの絞り込み，ポート用燃料噴射バルブ１２６の燃料噴射，開閉タイミングＶＶＴ，筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の時間変化の一例を示す説明図である。図中、実線は図３の始動時制御ルーチンを実行してエンジン２２を始動したときの実施例のものを示し、一点鎖線は通常のクランキングトルクＴｓｅｔによりエンジン２２をクランキングすると共に燃圧Ｐｆを考慮せずに開閉タイミングＶＶＴの進角の開始やスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を行なってエンジン２２を始動したときの比較例のものを示す。実施例では、時間Ｔ１に始動指示がなされると、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始するから、比較例に比してエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇速度は遅くなる。このため、時間Ｔ２に燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力に至ることにより、通常のクランキングトルクＴｓｅｔによるクランキングを開始すると共に開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し、さらに、スロットル開度ＴＨの絞り込みを解除する。これにより、これ以降、筒内圧縮圧力Ｐｉｎは急上昇する。しかし、燃圧Ｐｆも上昇することから、燃圧Ｐｆは筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力となり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を生じることはない。その後、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至った時間Ｔ３にポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始し、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射も開始され、エンジン２２の始動が完了する。一方、比較例では、燃圧Ｐｆの上昇に比して筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇の方が早いため、時間Ｔ４でやっと燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上となる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、システム起動して最初にエンジン２２を始動するときには、筒内用燃料噴射バルブ１２５に燃料を供給するデリバリパイプ６６における燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するから、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力より小さいことにより生じ得る筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁による不都合を回避することができる。この結果、エンジン２２をより適正に始動することができる。しかも、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングしたり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なったりすることにより、筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を抑制し、燃圧Ｐｆが早期に判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るようにすることができる。この結果、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を抑制することができ、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁による不都合を回避することができる。即ち、エンジン２２をより適正に始動することができると共により迅速に始動することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングしたり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なったりしたが、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものであれば、エンジン２２のクランキングを通常のクランキングトルクＴｓｅｔで行なったり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったりしても構わない。例えば、図５に例示する変形例の始動時制御ルーチンに示すように、通常のクランキングトルクＴｓｅｔによりクランキングを開始し（ステップＳ１２０ｂ）、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したタイミングで開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し（ステップＳ１７０ｂ、Ｓ１８０）、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したタイミングでスロットル開度ＴＨの絞り込みを解除し（ステップＳ１９０ｂ，Ｓ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始していると共に燃圧Ｐｆが判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始する（ステップＳ２４０〜Ｓ２６０）、ものとしてもよい。こうした変形例でも、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するから、筒内用燃料噴射バルブ１２５の開閉に伴って誤開弁が生じるのを抑制することができる。このように、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものでは、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したときに開閉タイミングＶＶＴの進角を開始するものとしたり、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したときにスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を行なうものとしたが、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始のタイミングやスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除のタイミングは、始動時制御を開始してからの経過時間以外の要件、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数に至ったタイミングなど他の要件により行なうものとしても差し支えない。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って行なったりしたが、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始し、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ１を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）以上に至るのを待って通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２をクランキングするものであれば、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったりしても構わない。例えば、図６に例示する変形例の始動時制御ルーチンに示すように、実施例と同様に、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始し（ステップＳ１２０）、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ１を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）以上に至ったときに通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２をクランキングし（ステップＳ１５０，Ｓ１６０）、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したタイミングで開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し（ステップＳ１７０ｃ、Ｓ１８０）、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したタイミングでスロットル開度ＴＨの絞り込みを解除し（ステップＳ１９０ｃ，Ｓ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きな閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始する（ステップＳ２４０ｃ，Ｓ２６０）、ものとしてもよい。こうした変形例でも、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始するから、始動時におけるエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇を抑え、筒内圧縮圧力Ｐｉｎの急上昇を抑制することができると共にポート用燃料噴射バルブ１２６による燃料噴射の開始を遅らせ、ポート用燃料噴射バルブ１２６による燃料噴射の開始による筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を遅くし、燃圧Ｐｆが早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にすることができる。この結果、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を抑制することができる。このように、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始し、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ１を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ１）以上に至ったときに通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２をクランキングするものでは、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したときに開閉タイミングＶＶＴの進角を開始するものとしたり、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したときにスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を行なうものとしたが、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始のタイミングやスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除のタイミングは、始動時制御を開始してからの経過時間以外の要件、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数に至ったタイミングなど他の要件により行なうものとしても差し支えない。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしたが、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始していると共に燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしてもよい。

さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングしたり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って行なったりしたが、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なうものであれば、エンジン２２のクランキングを通常のクランキングトルクＴｓｅｔで行なったり、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったりしても構わない。例えば、図７に例示する変形例の始動時制御ルーチンに示すように、通常のクランキングトルクＴｓｅｔによりクランキングを開始し（ステップＳ１２０ｄ）、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ２を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至ったときに開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したタイミングでスロットル開度ＴＨの絞り込みを解除し（ステップＳ１９０ｄ，Ｓ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きな閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始する（ステップＳ２４０ｄ，Ｓ２６０）、ものとしてもよい。こうした変形例でも、開閉タイミングＶＶＴの進角に伴う吸入空気量の増加を遅くして筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を抑制することができる。この結果、燃圧Ｐｆを早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にすることができ、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を抑制することができる。このように、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なうものでは、通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２のクランキングを開始するものとしたが、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始すると共にその後に通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２をクランキングするものとしてもよい。また、始動時制御を開始してから時間ｔ３が経過したときにスロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を行なうものとしたが、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除のタイミングは、始動時制御を開始してからの経過時間以外の要件、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数に至ったタイミングなど他の要件により行なうものとしても差し支えない。さらに、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしたが、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始していると共に燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしてもよい。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２をクランキングしたり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ２）以上に至るのを待って行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至るのを待って行なったりしたが、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なうものであれば、エンジン２２のクランキングを通常のクランキングトルクＴｓｅｔで行なったり、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったり、筒内用燃料噴射バルブ１２５の燃料噴射の開始を燃圧Ｐｆに拘わらずに行なったりしても構わない。例えば、図８に例示する変形例の始動時制御ルーチンに示すように、通常のクランキングトルクＴｓｅｔによりクランキングを開始し（ステップＳ１２０ｅ）、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したタイミングで開閉タイミングＶＶＴの進角を開始し（ステップＳ１７０ｅ，Ｓ１８０）、燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ３を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至ったときにスロットル開度ＴＨの絞り込みを解除し（ステップＳ１９０，Ｓ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きな閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始する（ステップＳ２４０ｅ，Ｓ２６０）、ものとしてもよい。こうした変形例でも、スロットル開度ＴＨの絞り込みを行なうことにより、吸入空気量の増加を抑制して筒内圧縮圧力Ｐｉｎの上昇を抑制することができる。この結果、燃圧Ｐｆを早期に筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖを加えた圧力以上の圧力にすることができ、筒内用燃料噴射バルブ１２５の誤開弁を抑制することができる。このように、スロットル開度ＴＨの絞り込みの解除を燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎより大きな判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ３）以上に至るのを待って行なうものでは、通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２のクランキングを開始するものとしたが、通常のクランキングトルクＴｓｅｔより小さなトルクＴｌｏｗでエンジン２２のクランキングを開始すると共にその後に通常のクランキングトルクＴｓｅｔでエンジン２２をクランキングするものとしてもよい。また、始動時制御を開始してから時間ｔ２が経過したときに開閉タイミングＶＶＴの進角の開始を行なうものとしたが、開閉タイミングＶＶＴの進角の開始のタイミングは、始動時制御を開始してからの経過時間以外の要件、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数に至ったタイミングなど他の要件により行なうものとしても差し支えない。さらに、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしたが、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を開始していると共に燃圧Ｐｆが筒内圧縮圧力Ｐｉｎに閉弁保持圧Ｐｃｖより若干大きな圧力Ｐ４を加えた判定値（Ｐｉｎ＋Ｐ４）以上に至ったときに筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を開始するものとしてもよい。

上述した実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、筒内用燃料噴射バルブ１２５とポート用燃料噴射バルブ１２６とを備えるエンジン２２を搭載するものとしたが、ポート用燃料噴射バルブ１２６を備えず筒内用燃料噴射バルブ１２５だけを備えるエンジンを搭載するものとしてもよい。この場合、図２の始動時制御ルーチンにおけるステップＳ２１０〜Ｓ２４０を実行しないものとすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、システムを起動した後に最初にエンジン２２を始動するときに始動時制御ルーチンを実行するものとしたが、デリバリパイプ６６の燃圧Ｐｆが低下した状態でエンジン２２を始動するときにも同様に適用することができるから、このときにも始動時制御ルーチンを実行するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、電動駆動する高圧燃料ポンプ６４を用いてデリバリパイプ６６に加圧して燃料を供給するものとしたが、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転により駆動する機械式の高圧燃料ポンプを用いてデリバリパイプ６６に加圧して燃料を供給するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしたり、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしたりしてもよい。このように、筒内用燃料噴射バルブ１２５を有するエンジン２２を搭載するハイブリッド自動車であれば如何なる構成のハイブリッド自動車としてもよい。

実施例やその変形例では、筒内用燃料噴射バルブ１２５を備えるエンジン２２を搭載したハイブリッド自動車２０について説明したが、筒内用燃料噴射バルブ１２５を備えるエンジン２２を搭載するものであれば、ハイブリッド自動車に限られず、モータを搭載しない通常のエンジン自動車に搭載するものとしても構わない。更に、こうした筒内用燃料噴射バルブ１２５を備えるエンジン２２を自動車以外の列車などの車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしてもよく、移動体以外の設備に組み込まれるものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、内燃機関の製造産業に利用可能である。

本発明の一実施例としての内燃機関システムを搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 システム起動した後に最初にエンジン２２を始動したときの筒内圧縮圧力Ｐｉｎや燃圧Ｐｆ等の時間変化の一例を示す説明図である。 変形例の始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、６０ 燃料タンク、６２ 燃料ポンプ、６２ａ，６４ａ 電動機、６４ 高圧燃料ポンプ、６６ デリバリパイプ、６７ リリーフバルブ、６８ リリーフパイプ、６９ 燃圧センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２５，１２５ａ〜１２５ｄ 筒内用燃料噴射バルブ、１２６，１２６ａ〜１２６ｄ ポート用燃料噴射バルブ、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ バキュームセンサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (15)

1. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
   前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
   前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
   前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた第１の圧力に至った以降に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
   を備える内燃機関システム。
2. 前記始動時制御手段は、システムの起動後に最初に前記内燃機関の始動が指示されたときに機能する手段である請求項１記載の内燃機関システム。
3. 請求項１または２記載の内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の吸気系に燃料を噴射する吸気系燃料噴射弁を備え、
   前記始動時制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射の開始に先立って前記吸気系燃料噴射弁からの燃料噴射を開始するよう該吸気系燃料噴射量を制御する手段である
   内燃機関システム。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段を備え、
   前記始動時制御手段は、前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第２の圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御する手段である
   内燃機関システム。
5. 前記始動時制御手段は、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第３の圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記第３の圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関システム。
6. 前記始動時制御手段は、前記検出された燃料の圧力が前記検出または推定された筒内圧縮圧力と該筒内圧縮圧力に基づく前記筒内用燃料噴射弁の閉弁保持圧力とに応じた前記第１の圧力以下の第４の圧力に至るまでは前記クランキングに用いる駆動力が前記燃料の圧力が前記第４の圧力に至った以降のクランキングに用いる通常の駆動力より小さくなるよう前記クランキング手段を制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関システム。
7. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
   前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
   前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
   前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、
   前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
   を備える内燃機関システム。
8. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
   前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
   前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
   前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
   を備える内燃機関システム。
9. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える内燃機関システムであって、
   前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、
   前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力を検出または推定する筒内圧縮圧力検出推定手段と、
   前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、
   前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記筒内圧縮圧力検出推定手段により検出または推定された筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記検出された燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降は前記第１の駆動力より大きな駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する始動時制御手段と、
   を備える内燃機関システム。
10. 前記所定のタイミングは、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料の圧力が前記適応圧力より大きな圧力に至った以降のタイミングである請求項７ないし９いずれか記載の内燃機関システム。
11. 請求項１ないし１０いずれか記載の内燃機関システムを駆動源の一つとして搭載する自動車。
12. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
    前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
    内燃機関の始動方法。
13. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
    前記吸気バルブの開閉タイミングをクランキングが容易となる第１のタイミングとして前記内燃機関がクランキングされるよう前記開閉タイミング変更手段と前記クランキング手段とを制御し、前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至った以降に前記吸気バルブの開閉タイミングを前記第１のタイミングより早いタイミングに徐々に変更するタイミング変更が開始されるよう前記開閉タイミング変更手段を制御し、更に所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
    内燃機関の始動方法。
14. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
    前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁した状態で保持可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは前記内燃機関に供給される吸入空気量を前記燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降に通常供給する吸入空気量より少なくなるようスロットルバルブを制御し、更に所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
    内燃機関の始動方法。
15. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記内燃機関の始動に伴って前記筒内用燃料噴射弁に燃料を加圧して供給する加圧供給手段と、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と、を備える内燃機関システムにおける前記内燃機関の始動方法であって、
    前記筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が前記内燃機関の圧縮行程における筒内の圧力である筒内圧縮圧力と前記筒内用燃料噴射弁を閉弁可能な閉弁保持圧力とに応じた適応圧力に至るまでは第１の駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、前記検出された燃料の圧力が前記適応圧力に至った以降は前記第１の駆動力より大きな駆動力により前記内燃機関がクランキングされるよう前記クランキング手段を制御し、所定のタイミングで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が開始されるよう前記筒内用燃料噴射弁を制御する
    内燃機関の始動方法。
    

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