JP2006299811A - 内燃機関の始動装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動装置に用いられる制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関をスムーズに始動させる。
【解決手段】エンジンの始動が指示されたとき、エンジンの回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至るまでエンジンのクランキングに必要な所定トルクＴｓｅｔを目標クランキングトルクＴｃ＊に設定しこの目標クランキングトルクＴｃ＊でスタータモータを制御して（Ｓ１００〜Ｓ１３０）、燃料噴射と点火とを開始し、エンジンにおける初回の着火タイミングが到来したときに、吸入空気量Ｑａに基づいて補正量Ｔαを設定すると共に設定した補正量Ｔαを現在の目標クランキングトルクＴｃ＊から減じて目標クランキングトルクＴｃ＊を再設定し再設定した目標クランキングトルクＴｃ＊でスタータモータを制御する（Ｓ１８０〜Ｓ２３０）。これにより、初回の着火前後でエンジンにトルク段差が生じるのを抑制することができ、エンジンをスムーズに始動させることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関の始動装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動装置に用いられる制御方法に関する。

従来、この種の内燃機関の始動装置としては、遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ第１モータ，エンジン，駆動軸が接続されると共に駆動軸に第２モータが接続されたハイブリッド自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの始動が指示されたとき、第１モータによりエンジンをクランキングし、エンジンの回転数が噴射許可回転数に至ったときに燃料噴射と点火を開始することによりエンジンを始動している。なお、エンジンのクランキングは、エンジンの冷却水温に基づく最大トルクに向けて第１モータから出力するトルクを徐々に大きくし、エンジンの回転数が所定回転数を超えるとエンジンのクランクシャフトが目標回転数で回転するようフィードバック制御を用いて第１モータを制御することにより行なわれている。
特開平１１−１５３０７５号公報

上述の内燃機関の始動装置では、燃料噴射と点火とを開始したときのエンジンにおける初回の着火の前後にトルクショックが生じる場合がある。特に、上述したタイプのハイブリッド自動車に搭載される内燃機関の始動装置では、遊星歯車機構を介してエンジンのクランクシャフトと第１モータと駆動軸とが接続されているから、第１モータの回転子の質量（マス）の慣性分を考えると、エンジンにおける初回の着火の前後のトルクショックが駆動軸側に作用し、乗員に違和感を与えてしまう。

本発明の内燃機関の始動装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動装置に用いられる制御方法は、内燃機関をスムーズに始動することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の始動装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動装置に用いられる制御方法は、内燃機関における着火の際にショックが生じるのを抑制することを目的の一つとする。

本発明の内燃機関の始動装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関の始動装置に用いられる制御方法は、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。

本発明の内燃機関の始動装置は、
内燃機関の始動装置であって、
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、前記内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが該内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共に前記クランキングトルクが前記内燃機関における初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する始動制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関の始動装置では、内燃機関の始動が指示されたとき、内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共にクランキングトルクが内燃機関における初回の着火タイミング近傍で点火するようクランキング手段を制御する。従って、燃料噴射と点火とを開始したときの内燃機関における初回の着火の際にショックが生じるのを抑制することができる。この結果、内燃機関をスムーズに始動することができる。なお、「所定のタイミング」としては、例えば、内燃機関の回転数が所定回転数に至るタイミングなどが含まれる。

こうした本発明の内燃機関の始動装置において、前記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段を備え、前記始動制御手段は、前記検出されたクランク角に基づいて前記クランキングトルクが前記初回の着火タイミング近傍で低下す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。こうすれば、より容易にクランキングトルクを内燃機関の初回の着火タイミング近傍で低下させることができる。

また、本発明の内燃機関の始動装置において、前記始動制御手段は、初回の着火の前後における前記内燃機関のトルク段差を予測し、該予測したトルク段差が抑制され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。こうすれば、燃料噴射と点火とを開始したときの内燃機関における初回の着火の際にショックが生じるのをより適切に抑制することができる。この場合、前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段を備え、前記始動制御手段は、前記検出された内燃機関の状態に基づいて前記初回の着火の前後における前記内燃機関のトルク段差を予測する手段であるものとすることもできる。ここで、前記状態検出手段は、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段であるものとすることもできる。

本発明の自動車は、
車軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関を始動する上述した各態様のいずれかの内燃機関の始動装置、即ち、基本的には、内燃機関の始動装置であって、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、前記内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが該内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共に前記クランキングトルクが前記内燃機関における初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する始動制御手段とを備える内燃機関の始動装置とを搭載する
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の内燃機関の始動装置を搭載するから、本発明の内燃機関の始動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、燃料噴射と点火とを開始したときの内燃機関における初回の着火の際にショックが生じるのを抑制することができる効果や内燃機関をスムーズに始動することができる効果などを奏することができる。

こうした本発明の自動車において、前記内燃機関の出力軸と前記車軸に接続された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備えるものとすることもできる。内燃機関の出力軸は３軸式の動力入出力手段を介して発電機と駆動軸とに接続されているから、燃料噴射と点火とを開始したときの内燃機関における初回の着火の際にショックが生じるのを抑制することによる効果がより顕著なものとなる。この場合、前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸に接続されたクランキング用電動機であるものとすることもできる。

本発明の内燃機関の始動装置に用いられる制御方法は、
内燃機関をクランキングするクランキング手段を備える内燃機関の始動装置に用いられる制御方法であって、
前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが該内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共に前記クランキングトルクが前記内燃機関における初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の内燃機関の始動装置に用いられる制御方法によれば、内燃機関の始動が指示されたとき、内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共にクランキングトルクが内燃機関における初回の着火タイミング近傍で点火するようクランキング手段を制御する。従って、燃料噴射と点火とを開始したときの内燃機関における初回の着火の際にショックが生じるのを抑制することができる。この結果、内燃機関をスムーズに始動することができる。

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、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２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１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２４にキャリアが接続された遊星歯車機構５０と、遊星歯車機構５０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、遊星歯車機構５０のリングギヤに接続されると共にデファレンシャルギヤ５２を介して駆動輪５４ａ，５４ｂに連結された駆動軸５６に接続されたモータＭＧ２と、エンジン２２のクランクシャフト２４にベルト４１を介して取り付けられてエンジン２２をクランキングするスタータモータ４０と、駆動系全体をコントロールする電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ２６により清浄された空気をスロットルバルブ２８を介して吸入すると共に燃料噴射弁３０からガソリンを噴射することにより空気とガソリンとを混合し、これを吸気バルブ３２を介して燃料室に吸入し、点火プラグ３４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３６の往復運動をクランクシャフト２４の回転運動に変換する。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）３８を介して外気へ排出される。

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）２３により制御されている。エンジンＥＣＵ２３には、エンジン２２の状態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ＥＣＵ２３には、クランクシャフト２４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ６０からのクランク角θｅや吸気管に配置されたエアフロメータ６１から吸入空気量Ｑａ，エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ６２からの冷却水温，燃焼室に対して吸排気を行なう吸気バルブ３２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６３からのカムポジション，スロットルバルブ２８のポジションを検出するスロットルポジションセンサ６４からのスロットルポジション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ＥＣＵ２３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介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２３からは、燃料噴射弁３０への駆動信号やスロットルバルブ２８のポジションを調節するスロットルモータ６５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６６への制御信号，吸気バルブ３２や排気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構６８への制御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ＥＣＵ２３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４２，４４を介してバッテリ４８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）４９によるインバータ４２，４４のスイッチング素子のスイッチング制御により駆動制御される。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。

スタータモータ４０は、インバータ４６を介してバッテリ４８に接続されており、バッテリ４８からの電力の供給を受けてエンジン２２をクランキングする。スタータモータ４０は、モータＥＣＵ４９によるインバータ４６のスイッチング素子のスイッチング制御により駆動制御される。

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ＥＣＵ２３やモータＥＣＵ４９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２３やモータＥＣＵ４９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５６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駆動軸５６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遊星歯車機構５０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸５６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４８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４８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遊星歯車機構５０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駆動軸５６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駆動軸５６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、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、始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の始動が指示されたときに実行される。なお、実施例の内燃機関の始動装置としては、スタータモータ４０やハイブリッド用電子制御ユニット７０，各種センサ（クランクポジションセンサ６０やエアフロメータ６１など）などにより構成されている。

始動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２をクランキングするために必要な所定トルクＴｓｅｔを目標クランキングトルクＴｃ＊に設定し（ステップＳ１００）、設定した目標クランキングトルクＴｃ＊をモータＥＣＵ４９に送信し（ステップＳ１１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至るまでステップＳ１１０に戻って処理を繰り返しながら待つ（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。目標クランキングトルクＴｃ＊を受信したモータＥＣＵ４９は、目標クランキングトルクＴｃ＊でスタータモータ４０が駆動されるようインバータ４６のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、スタータモータ４０から出力されるトルクによってエンジン２２がクランキングされる。ここで、所定トルクＴｓｅｔは、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２４を含む慣性系に共振現象を生じさせる回転数領域を迅速に通過させるためにスタータモータ４０の定格値近傍のトルクとして定めることができる。エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ６０からのクランク角θｅに基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２３から通信により入力するものとした。また、所定回転数Ｎｒｅｆは、燃料噴射や点火を開始してもよい回転数を定めるものであり、例えば７００ｒｐｍや８００ｒｐｍなどのように定めることができる。

エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至ると、燃料噴射タイミングと点火タイミングとを設定し（ステップＳ１４０）、クランクポジションセンサ６０により検出されたクランク角θｅをエンジンＥＣＵ２３を介して入力し（ステップＳ１５０）、燃料噴射タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。燃料噴射タイミングが到来していないと判定されたときにはそのまま次の処理に進み、燃料噴射タイミングが到来したと判定されたときにはエンジンＥＣＵ２３に燃料噴射対象の気筒における燃料噴射弁３０からの燃料噴射を指示する（ステップＳ１７０）。続いて、点火タイミングが到来したか否かを判定し（ステップＳ１８０）、点火タイミングが到来していないと判定されたときにはそのまま次の処理に進み、点火タイミングが到来したと判定されたときにはエンジンＥＣＵ２３に点火対象の気筒における点火プラグ３４の点火を指示する（ステップＳ１９０）。そして、初回に点火プラグ３４による点火が行なわれたときの初回の着火タイミングが到来したか否かを判定し（ステップＳ２００）、初回の着火タイミングが到来していないと判定されたときには現在の目標クランキングトルクＴｃ＊をモータＥＣＵ４９に送信し（ステップＳ２４０）、初回の着火タイミングが到来したと判定されたときには、エアフロメータ６１により検出された吸入空気量ＱａをエンジンＥＣＵ２３を介して入力し（ステップＳ２１０）、入力した吸入空気量Ｑａに基づいて補正量Ｔαを設定し（ステップＳ２２０）、設定した補正量Ｔαを現在の目標クランキングトルクＴｃ＊（ステップＳ１１０で設定した目標クランキングトルクＴｃ＊）から減じることにより目標クランキングトルクＴｃ＊を補正し（ステップＳ２３０）、補正した目標クランキングトルクＴｃ＊をモータＥＣＵ４９に送信する（ステップＳ２４０）。ここで、補正量Ｔαは、初回の着火に伴って生じ得るエンジン２２のトルク段差を抑制させるためのトルクとして設定されるものである。即ち、エンジン２２にトルク段差が生じると、遊星歯車機構５０にエンジン２２のクランクシャフト２４とモータＭＧ１と駆動軸５６とが接続されているために、モータＭＧ１の回転子の質量（マス）に基づくイナーシャによって駆動軸５６にトルクが作用するから、これを抑制するためのものである。補正量Ｔαは、吸入空気量Ｑａが多いほど大きくなる傾向すなわち目標クランキングトルクＴｃ＊を大きく低下させる傾向に設定され、実施例では、吸入空気量Ｑａと補正量Ｔαとの関係を予め実験的に求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、吸入空気量Ｑａが与えられると記憶しているマップから対応する補正量Ｔαを導出することにより設定するものとした。吸入空気量Ｑａが多いほど大きくなる傾向に補正量Ｔαを設定するのは、吸入空気量Ｑａが多いほど吸入空気量Ｑａに応じた燃料噴射を伴って燃焼室に導入された混合気を着火させたときにエンジン２２から出力されるトルクが大きくなり、着火前後のトルク段差が大きく現われることに基づく。

その後、ステップＳ１５０〜Ｓ２４０を繰り返し実行し、燃料の燃焼が安定してエンジン２２が完爆したと判定（例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振現象を生じさせる回転数領域を超えており且つ着火の回数が所定回数以上と判定）されると（ステップＳ２５０）、目標クランキングトルクＴｃ＊に値０を設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

図４に、エンジン２２における初回の着火タイミングでスタータモータ４０の目標クランキングトルクＴｃ＊を低下させたときのエンジントルクの時間変化の様子を示し、図５に、エンジン２２における初回の着火タイミングでスタータモータ４０の目標クランキングトルクＴｃ＊を低下させないときのエンジントルクの時間変化の様子を示す。図示するように、エンジン２２における初回の着火タイミングで目標クランキングトルクＴｃ＊を補正量Ｔαだけ低下させてスタータモータ４０を制御することにより、目標クランキングトルクＴｃ＊を低下させないものに比して着火の前後のエンジントルクの段差が抑制され、エンジン２２がスムーズに始動される。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動が指示されたとき、所定トルクＴｓｅｔを目標クランキングトルクＴｃ＊に設定してエンジン２２がクランキングされるようスタータモータ４０を制御し、燃料噴射と点火とを開始したときのエンジン２２における初回の着火タイミングで補正量Ｔαだけクランキングトルクが低下するよう目標クランキングトルクＴｃ＊を補正してスタータモータ４０を制御するから、エンジン２２における着火の前後にトルク段差が生じるのを抑制することができる。この結果、エンジン２２をスムーズに始動することができる。しかも、エンジン２２の吸入空気量Ｑａに基づいて補正量Ｔαを設定し、この補正量Ｔαだけクランキングトルクが低下するよう目標クランキングトルクＴｃ＊を補正するから、着火の前後のトルク段差をより適切に抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動が指示されたとき、所定トルクＴｓｅｔを目標クランキングトルクＴｃ＊に設定してスタータモータ４０を制御するものとしたが、この所定トルクＴｓｅｔは、必ずしも一定とする必要はなく、エンジン２２の状態やバッテリ４８の状態に基づいて変更するものとしてもよいし、エンジン２２をクランキングする際に生じるトルク脈動（図４参照）を抑制するようにトルク脈動の波形にあわせて目標クランキングトルクＴｃ＊を変更してスタータモータ４０を制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、吸入空気量Ｑａに基づいて目標クランキングトルクＴｃ＊に対する補正量Ｔαを設定するものとしたが、水温センサ６２により検出されるエンジン２２の冷却水温等、他のエンジン２２の状態も考慮に入れるものとしてもよいし、エンジン２２の状態に拘わらず補正量Ｔαを一定とするものとしても差し支えない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と遊星歯車機構５０とモータＭＧ１，ＭＧ２と専用のスタータモータ４０とを備え、エンジン２２の始動が指示されたときにはスタータモータ４０によりエンジン２２をクランキングして始動するものとしたが、専用のスタータモータ４０に代えてモータＭＧ１にスタータモータとしての機能をもたせてエンジン２２の始動が指示されたときにモータＭＧ１からトルクを出力してエンジン２２をクランキングして始動するものとしてもよいし、専用のスタータモータ４０とモータＭＧ１との両方からトルクを出力してエンジン２２をクランキングして始動するものとしてもよい。なお、モータＭＧ１だけでエンジン２２をクランキングして始動する場合、スタータモータ４０は必要ない。

実施例では、エンジン２２と遊星歯車機構５０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車に適用するものとしたが、エンジンをクランキング可能なスタータモータを備えるものであれば、これに限られず、エンジンからの動力とモータからの動力とにより走行する他のタイプのハイブリッド自動車に適用するものとしてもよいし、エンジンからの動力だけで走行するタイプの自動車に搭載するものとしてもよい。

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、自動車産業などに利用可能である。

本発明の一実施形態としての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。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２における初回の着火タイミングでスタータモータ４０の目標クランキングトルクＴｃ＊を低下させたときのエンジントルクの時間変化の様子を示す説明図である。 エンジン２２における初回の着火タイミングでスタータモータ４０の目標クランキングトルクＴｃ＊を低下させないときのエンジントルクの時間変化の様子を示す説明図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ クランクシャフト、２６ エアクリーナ、２８ スロットルバルブ、３０ 燃料噴射弁、３２ 吸気バルブ、３４ 点火プラグ、３６ ピストン、３８ 浄化装置、４０ スタータモータ、４１ ベルト、４２，４４，４６ インバータ、４８ バッテリ、４９ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５０ 遊星歯車機構、５２ デファレンシャルギヤ、５４ａ，５４ｂ 駆動輪、５６ 駆動軸、６０ クランクポジションセンサ、６１ エアフロメータ、６２ 水温センサ、６３ カムポジションセンサ、６４ スロットルバルブポジションセンサ、６５ スロットルモータ、６６ イグニッションコイル、６８ 可変バルブタイミング機構、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (9)

1. 内燃機関の始動装置であって、
   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、前記内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが該内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共に前記クランキングトルクが前記内燃機関における初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する始動制御手段と
   を備える内燃機関の始動装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の始動装置であって、
   前記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段を備え、
   前記始動制御手段は、前記検出されたクランク角に基づいて前記クランキングトルクが前記初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する手段である
   内燃機関の始動装置。
3. 前記始動制御手段は、初回の着火の前後における前記内燃機関のトルク段差を予測し、該予測したトルク段差が抑制され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または２記載の内燃機関の始動装置。
4. 請求項３記載の内燃機関の始動装置であって、
   前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段を備え、
   前記始動制御手段は、前記検出された内燃機関の状態に基づいて前記初回の着火の前後における前記内燃機関のトルク段差を予測する手段である
   内燃機関の始動装置。
5. 前記状態検出手段は、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段である請求項４記載の内燃機関の始動装置。
6. 車軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関を始動する請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の始動装置とを搭載する自動車。
7. 請求項６記載の自動車であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記車軸に接続された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、
   前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と
   を備える自動車。
8. 前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸に接続されたクランキング用電動機である請求項７記載の自動車。
9. 内燃機関をクランキングするクランキング手段を備える内燃機関の始動装置に用いられる制御方法であって、
   前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関のクランキングに必要なクランキングトルクが該内燃機関の出力軸に出力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燃料噴射と点火とを開始すると共に前記クランキングトルクが前記内燃機関における初回の着火タイミング近傍で低下するよう前記クランキング手段を制御する
   内燃機関の始動装置に用いられる制御方法。
   

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