JP2008018752A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと、エンジンをアシストする電動モータとを備えた車両において、エンジンの始動性および運転性を確保しつつ、始動時の排気エミッションの更なる低減を図る。
【解決手段】各気筒の吸気管１０４に吸気制御弁１０５が設けられ、要求エンジントルクに基づいて吸入空気量が制御されるエンジン１０と、前記エンジン１０の出力軸に接続された電動モータ２０と、を備えた車両の制御装置であって、エンジン始動時に、前記電動モータ２０の出力を前記エンジン１０の出力軸に付与するモータアシストを行い、前記エンジン１０の燃焼室内のガス流動を強化するように前記吸気制御弁１０５を第１所定開度まで閉じ、点火時期を圧縮上死点後の第１所定時期まで遅角させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンと、エンジンをアシストする電動モータとを備えた車両の制御装置に関し、特に、エンジン始動時のエミッション性能を向上させる技術に関する。

従来から、エンジンと電動モータとを備え、電動モータによってエンジンをアシストするように構成された車両が知られている。この種の車両では、エンジン始動時に燃焼が安定するまでモータアシストを行うことで確実にエンジンを始動させるようにしている。このうち、特許文献１に記載の車両では、モータアシストが行われているときにエンジンの始動を開始するとともに、燃焼状態に基づいて始動状態を判定し、燃焼が安定したと判定されるまでモータアシストを行うことで、機関始動時に供給燃料量を増量させることなく、エンジンを始動させるようにしている。
特開２０００−７３８３８号公報

ところで、近年では、排出ガス規制などの強化に伴って、冷間時の始動直後等におけるエンジンのエミッションを低減させる（すなわち、エミッション性能を向上させる）ことがますます重要な課題となっている。このため、上記のようなモータアシスト機能を有する車両においても、さらなるエミッション性能の向上が望まれている。
本発明は、このような実情を鑑みなされたものであり、エンジンと、エンジンをアシストする電動モータとを備えた車両において、エンジンの始動性および運転性を確保しつつ、始動時の排気エミッションの更なる低減を図ることを目的とする。

このため、本発明は、各気筒の吸気管に吸気制御弁が設けられ、要求エンジントルクに基づいて吸入空気量が制御されるエンジンと、前記エンジンの出力軸に接続された電動モータと、を備えた車両の制御装置であって、エンジン始動時に、前記電動モータの出力を前記エンジンの出力軸に付与するモータアシストを行い、前記エンジンの燃焼室内のガス流動を強化するように前記吸気制御弁を第１所定開度まで閉じ、点火時期を圧縮上死点後の第１所定時期まで遅角させることを特徴とする。なお、電動モータに電力を供給するバッテリの充電量が所定値以下のときは、電動モータによるモータアシストを行わずに、前記エンジンの燃焼室内のガス流動を強化するように前記吸気制御弁を第２所定開度まで閉じ、点火時期を圧縮上死点前の第２所定時期まで遅角させるのが好ましい。

ここで、モータアシストを行う場合の吸入空気量を、モータアシストを行わない場合の吸入空気量よりも大きくしてもよい。この場合、前記第１所定開度、前記第２所定開度は、モータアシストを行う場合とモータアシストを行わない場合のそれぞれにおいて適切なガス流動を生成するような値に設定されることになる。一方、モータアシストを行う場合とモータアシストを行わない場合との吸入空気量を略等しくし、前記第１所定開度と前記第２所定開度とを同一開度としてもよい。この場合、全開位置と全閉位置のいずれかに制御されるタイプの吸気制御弁によって、モータアシストを行う場合と行わない場合の両方で適切なガス流動を生成することが可能となる。

また、モータアシストを行う場合には、吸気制御弁を閉じた際に該吸気制御弁を通過する吸入空気の流速が音速となるように（吸入空気量及び吸気制御弁の開度を）制御し、モータアシストを行わない場合には、吸気制御弁を閉じた際に該吸気制御弁を通過する吸入空気の流速が音速未満となるように（吸入空気量及び吸気制御弁の開度を）制御するようにしてもよい。これにより、モータアシストを行っている場合においては、急激なエンジン出力の増加を未然に防止し、モータアシストを行っていない場合においては、エンジン出力の増加要求に対して速やかに対応できることになる。

また、オルタネータの発電負荷によって吸入空気量（要求エンジントルク）が変化することから、この変化に応じて適切なガス流動を生成するように、オルタネータの発電負荷に応じて前記第１、第２所定開度を補正するのが好ましい。
さらに、急激な回転落ちやエンジンストールを防止するため、一旦モータアシストを行った場合であっても、バッテリの充電量が所定値以下となったときは、モータアシストを中止するとともに、遅角させた点火時期を進角方向に制御するのが好ましい。この進角方向に制御することには、例えば、前記第１所定時期から前記第２所定時期へと点火時期を制御することか含まれる。また、吸入空気量の増加要求があったときに実際の吸入空気量が所定時間以上増加しない場合には、遅角させた点火時期を進角方向に制御し、又は／及び、閉じた吸気制御弁を開方向に制御したりするのが好ましい。

本発明によれば、モータアシストを行うとともに吸気制御弁を閉じて燃焼室内のガス流動を強化することにより、始動性、運転性を確保しつつ、点火時期の大幅な遅角を可能とし、エンジン始動時の点火時期を圧縮上死点後まで遅角させるので、エンジン始動時の排気温度を効率的に上昇させることができる。これにより、ＨＣの排出を大幅に低減することができることに加えて排気浄化触媒の活性化を早めることもできる。この結果、始動時のエミッション性能の大幅な向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の概略構成を示している。図１に示すように、本実施形態に係る車両は、エンジン１０と、このエンジン１０のクランクシャフトに接続される電動モータ２０とを含んで構成されており、電動モータ２０の出力トルクがエンジン１０のクランクシャフト（出力軸）に付与されてエンジン１０の出力をアシストできるようになっている。また、電動モータ２０と図示しない駆動輪との間には、自動変速機３０が介装されている。

エンジン１０に吸入される空気は、エアクリーナ１０１、スロットルバルブ１０２を通過してコレクタ１０３に流入する。なお、スロットルバルブ１０２はスロットルモータ１０２ａに連結されており、該スロットルモータ１０２ａを駆動することによってその開度が調節され、吸入空気量を制御できるようになっている。コレクタ１０３に流入した空気は、エンジン１０の各シリンダに接続される各吸気管１０４に分配され、各シリンダ内の燃焼室へと導かれる。各吸気管１０４には吸気制御弁（例えば、スワールコントロール弁）１０５が設けられている。この吸気制御弁１０５は、駆動モータ１０６によってその開度が調節されて、吸気管１０４の開口断面積を変化させる。駆動モータ１０６を駆動して吸気制御弁１０５を閉方向に制御することで該吸気制御弁１０５を通過する吸入空気に偏向力を付与し、燃焼室内のガス流動を強化する（スワール流やタンブル流を生成する）。

一方、燃料は、燃料タンクから燃料配管（いずれも図示せず）を介して燃料噴射弁１０７へと供給され、該燃料噴射弁１０７から噴射供給される。燃料噴射弁１０７から噴射された燃料は空気と混合されて燃焼室内に流入し、点火プラグ１０８により点火されて燃焼する。そして、燃焼排気は、排気管１０９へと導かれ、排気浄化触媒１１０を通過した後に排出される。

電動モータ２０はインバータ２１を介してバッテリ２２に接続されており、該バッテリ２２から電力の供給を受けて動作して所定の出力トルクを発生する。したがって、エンジン１０及び電動モータ２０が動作しているときに自動変速機３０に入力するトルクは、エンジン１０の出力トルクと電動モータ２０の出力トルクとの和となる。なお、電動モータ２０をモータジェネレータで構成し、モータ出力トルクを発生する電動モータとしての機能と、制動時等にエンジン１０の出力トルクを回生するジェネレータとしての機能とを兼ね備えるようにしてもよいことはもちろんである。

また、ベルト等を介してエンジン１０によって駆動されて発電し、その発電電力を各種電装品に供給するオルタネータ４０が設けられている。
電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０は、各種センサ等からの入力信号に基づいて現在の運転状態を判断し、エンジン１０、電動モータ２０及びオルタネータ４０等の動作を制御する。ここで、入力信号としては、図では省略しているが、吸入空気流Ｑａを検出するエアフロメータ、スロットルバルブ１０２の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ、エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ、運転者によるアクセルペダルの操作量ＡＰＯを検出するアクセルセンサ、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転センサ、バッテリ２２の充電量ＳＯＣを検出するバッテリセンサ（充電量検出手段）などの各センサの検出信号のほか、スタータスイッチのオン／オフ信号、各種電装品のオン／オフ信号などがある。

ＥＣＵ５０によって実行される制御を簡単に説明すると、エンジン１０の制御に関しては、エンジン運転状態（エンジン回転速度やアクセル操作量など）に基づいて要求エンジントルクを算出し、この算出した要求エンジントルクが得られるように吸入空気量、燃料供給量及び点火時期を設定し、この設定した吸入空気量、燃料供給量及び点火時期に基づいてスロットルモータ１０３、燃料噴射弁１０７及び点火プラグ１０８を制御する。

また、電動モータ２０の制御に関しては、エンジン１０の始動時に電動モータ２０を動作させ、その出力トルクをエンジン１０のクランクシャフト（出力軸）に付与してエンジン出力をアシストする（すなわち、モータアシストを行う）。
さらに、オルタネータ４０の制御に関しては、エアコンやヘッドライトなどの各種電装品がＯＮされるとオルタネータ４０を動作させて発電し、発電した電力を各種電装品に供給するとともに、余った電力をバッテリ２２に供給する。

ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の始動時に点火時期を遅角させて排気温度を上昇させることによって、排気行程中の燃焼室内及び排気管１０９でのＨＣの酸化反応を促進させてＨＣ排出量の低減を図るとともに、排気浄化触媒１１０の早期活性化を図り、エミッション性能を向上させる一方、この点火時期の遅角によって燃焼安定性が低下することから、吸気制御弁１０５を閉じて（閉制御して）燃焼室内のガス流動を強化することで燃焼安定性を確保する（以下、かかる制御を「通常の始動時制御」という）。また、本実施形態ではエンジン１０をアシストする電動モータ２０を備えていることから、上記通常の始動時制御に加えて、所定条件の下では、電動モータ２０によるモータアシストを利用して、さらなる始動時エミッションの向上を図るようにしている。

以下、ＥＣＵ５０によって実行されるエンジン始動時の制御を図２、図３を参照して説明する。
図２は、エンジン始動時の制御のメインフローを示している。図２において、Ｓ１１では、エンジン始動要求があるか否かを判断する。かかる判断は、例えばスタータスイッチがＯＮになったか否かを判断することにより行う。但し、これに限るものではなく、他の信号等によってエンジン始動要求があるか否かを判断してもよい。エンジン始動要求がある場合にはＳ１２に進み、エンジン始動要求がない場合には処理を終了する。

Ｓ１２では、エンジンの冷却水温度Ｔｗが所定温度以下であるか否かを判断する。冷却水温度Ｔｗが所定温度以下である場合はＳ１３に進み、所定温度よりも高い場合はＳ１４に進む。このように冷却水温度Ｔｗを所定温度と比較するのは、特に冷間始動時にエミッションが悪化するためである。
Ｓ１３では、バッテリ２２の充電量ＳＯＣがあらかじめ設定した下限値以上であるか否かを判断する。ＳＯＣが下限値以上の場合は、電動モータ２０を動作させてモータアシストを行うことが可能であると判断してＳ１４に進み、ＳＯＣが下限値よりも小さい場合は電動モータ２０に供給する電力が不足している（モータアシストを行えない）と判断してＳ１５に進む。

Ｓ１４では、モータアシストを伴う始動時制御を実行する（図３参照）。
Ｓ１５では、モータアシストを伴わない始動時制御、すなわち、通常の始動時制御を実行する。この通常の始動時制御は、上述したように、点火時期を遅角させるとともに、吸気制御弁１０７を閉じる（閉制御する）ものであり、より具体的には、点火時期が圧縮上死点以前の所定時期（本発明に係る第２所定時期に相当する）に設定され、吸気制御弁１０７が全開から所定開度（本発明に係る第２所定開度に相当する）まで閉じられる。

ここで、点火時期を「圧縮上死点以前の所定時期」に設定するのは、エンジン１０の運転性を確保できる範囲で可能な限り点火時期を遅角させることを考慮したものである。また、「吸気制御弁１０７が全開から所定の開度まで閉じられる」とは、吸気制御弁１０７が全閉と全開とをＯＮ／ＯＦＦで制御されるタイプ（以下、ＯＮ／ＯＦＦタイプ）という）の場合には全閉にすることを意味し、吸気制御弁１０７が全閉と全開の間で任意の開度に制御できるタイプ（以下、「開度可変タイプ」という）の場合にはエンジン運転状態（例えば、吸入空気量やエンジン回転速度）に基づいて設定される所定開度まで閉じることを意味する。

図３は、モータアシストを伴う始動時制御のフローであり、図２のＳ１４において実行される。図３において、Ｓ２１では、バッテリ２２から電動モータ２０に電力を供給し、電動モータ２０を動作させてモータアシストを開始する。これにより、電動モータ２０からの出力トルク（アシストトルク）がエンジン１０のクランクシャフトに付与されてエンジン１０の負荷がマイナスとなる。すなわち、エンジン１０は電動モータ２２のアシストトルクによって運転（燃焼）している状態となる。なお、電動モータ２０の出力トルク（アシストトルク）は一定としてもよいが、始動からの経過時間等によって調節する（例えば、徐々に減少させる）ようにしてもよい。

次いで、Ｓ２２では、吸気制御弁１０５を閉方向に制御するように駆動モータ１０６を駆動して吸気制御弁１０５を全開から所定開度（本発明に係る第１所定開度に相当する）まで閉じる。この吸気制御弁１０５に対する制御は、基本的には、上記通常の始動時制御の場合と同様である。すなわち、吸気制御弁１０５がＯＮ／ＯＦＦタイプであれば全閉とし、開度可変タイプであればエンジン運転状態（例えば、吸入空気量やエンジン回転速度）に基づいて設定される所定開度まで閉じる。これにより、燃焼室内のガス流動が強化される。

上記Ｓ２１、Ｓ２２の処理によって、従来（及び前記通常の始動時制御）と比較して、点火時期を大幅に遅角させることができるようになる。すなわち、図４に示すように、モータアシストを行うことによってエンジン１０の運転に必要なトルク（平均有効圧Ｐｉ）が低下し、また、図５に示すように、燃焼安定性（平均有効圧のバラツキσＰｉ）の点火時期に対する感度も緩やかになる（一点鎖線→破線）。そして、同じく図５に示すように、吸気制御弁１０５を所定開度まで閉じて燃焼室内のガス流動を強化することによって燃焼安定性が大きく改善される（破線→実線）。この結果、燃焼安定性を害さない、すなわち、エンジン１０を安定して運転できる（運転性成立ラインをクリアする）点火時期の範囲がより遅角側へと広がり、図５に示すように、従来よりも大幅に遅角させることが可能となる。

そこで、Ｓ２３では、点火時期を大幅に遅角させて圧縮上死点後の所定時期（本発明に係る第１所定時期に相当する）に設定する（図５参照）。これにより、始動性、運転性を確保しつつ、排気温度の更なる上昇を図り排気ミッション性能を向上させる。
Ｓ２４では、バッテリ２２の充電量ＳＯＣがあらかじめ設定した下限値以上であるか否かを判断する。ここで再びバッテリ２２の充電量を確認するのは、電動モータ２０に電力を供給した結果、バッテリ２２の充電量が低下してしまい、電動モータ２０が必要なアシストトルクを出力できなくなってしまうことを防止するためである。ＳＯＣが下限値以上の場合には、モータアシストが可能であるので圧縮上死点後の所定時期まで遅角させた点火時期をそのまま維持し（Ｓ２５）、Ｓ０Ｃが下限値よりも小さくなっている場合には、Ｓ２６に進み、圧縮上死点後の所定時期まで遅角させた点火時期を進角側に戻す（例えば、通常の始動時制御において設定される圧縮上死点以前の所定時期とする）。また、併せて電動モータ２０も停止する。

図６は、上記モータアシストを伴う始動時制御の効果を説明するための図である。
上述したように、モータアシストとガス流動の強化により、従来に比べて、始動性や運転性を害することなく、始動時の点火時期を大幅に遅角できるため（図６の矢印参照）、従来に比べて、排気温度を効率的に上昇させることができる。これにより、ＨＣの排気行程中の燃焼室内及び排気管１０９での酸化反応がより促進されてＨＣの排出を大幅に低減することができる。また、排気浄化触媒１１０の活性化を早めることもできる。この結果、エミッション性能の大幅な向上を図ることができる。

ところで、上述した実施形態では、本発明の最も特徴的な部分である、モータアシストを伴う始動時制御に関し、その全体的な制御について説明してきた。すなわち、本実施形態においては、エンジン始動時（特に冷間始動時）に、電動モータ２０を動作させてモータアシストを行い、燃焼室内のガス流動を強化するように各吸気管１０４に設けられた吸気制御弁１０５を閉制御し、点火時期を圧縮上死点後の所定時期まで遅角させることで、始動性、運転性を害することなく、排気温度を大幅に上昇させてエミッション性能の向上を図るようにしている。

ここで、かかるモータアシストを伴う始動時制御をさらに効果的に行うためのより詳細な制御について説明しておく。なお、以下の制御は、単独で又は適宜組み合わせて行うことができるものである。
（１）吸入空気量、点火時期について
モータアシストを伴う始動時制御において、排気温度の上昇という観点からは、点火時期を可能な限り遅角させるのが望ましい。このため、まずは、モータアシスト及び吸気制御弁１０５の閉制御によるガス流動の強化によって広がった範囲の最大限で点火時期を遅角させるようにする（図５参照）。この場合、排気温度を最も効率的に上昇することができることになり、ＨＣの燃焼室内及び排気管１０９での酸化反応が促進されて、エミッション性能の大幅な向上が図ることができる。

但し、吸気制御弁１０５がＯＮ／ＯＦＦタイプの場合においては、吸気制御弁１０５の開度を調節できないため、吸気制御弁１０５を閉じたときに（すなわち、全閉状態で）燃焼安定性を確保できるガス流動を燃焼室内で発生させる（生成する）には、吸入空気量が適切な値となっている必要となる。一般に、通常の始動時制御では、このような点を考慮して点火時期を所定時期（第２所定時期）まで遅角させており、吸気制御弁１０５全閉時に適切なガス流動となるように吸入空気量になっている。そこで、吸気制御弁１０５がこのようなＯＮ／ＯＦＦタイプの場合には、モータアシストを伴う始動時制御における吸入空気量が、通常の始動時制御における吸入空気量と略等しくなるようにする。

これは、始動時制御の目標エンジン回転速度や点火時期（の遅角量）を適宜調整することにより行う。例えば、始動時制御の目標エンジン回転速度が一定の場合、モータアシストを伴う始動時制御では、モータアシストによって要求エンジントルクが低下して吸入空気量も減少するから、この減少した分を補うことができる時期まで点火時期を遅角させる（この結果、点火時期が圧縮上死点後の所定時期に設定される）。ここで、運転性の確保という観点から前記減少した分を補うことができる時期まで点火時期を遅角できない場合には、モータアシストを伴う始動時制御の目標エンジン回転速度を、通常の始動時制御の目標回転速度よりも高くしてもよい。

このように、モータアシストを伴う始動時制御の吸入空気量と、（モータアシストを伴わない）通常の始動時制御の吸入空気量とを略等しくすることにより、両始動時制御において適切なガス流動を生成するための吸気制御弁１０５の開度を同一開度とすることができる。これにより、吸気制御弁１０５がＯＮ／ＯＦＦタイプであっても、両始動時制御のそれぞれで適切なガス流動を生成し、点火時期の遅角による排気温度の昇温効果を得ることができる。

なお、吸気制御弁１０５が開度可変タイプの場合においても、モータアシストを伴う始動時制御と通常の始動時制御とで吸入空気量を略等しくなるようにしてもよいが、開度可変タイプでは、吸入空気量に応じて吸気制御弁１０５の開度を調節することで燃焼室内に適切なガス流動を発生させることができる。したがって、モータアシストを伴う始動時制御の吸入空気量を、通常の始動時制御の吸入空気量よりも大きくするようにしてもよい。この場合、可能であれば点火時期をさらに遅角することで吸入空気量を増加させるのが好ましい。このようにすれば、排気温度をさらに上昇させることができるとともに排気量も増加させることができ、エミッション性能の更なる向上が図れる。

また、通常の始動時制御及びモータアシストを伴う始動時制御において、吸入空気量の増加要求があったときに、該増加要求から所定時間が経過しても実際の吸入空気量が増加しないような場合には、直ちに点火時期の遅角を中止するのが望ましい。エンジン１０のトルク不足による回転落ち（運転性の悪化）を防止するためである。なお、吸入空気量の増加要求には、加速などの積極的な吸入空気量の増加要求のほか、アイドル時などのように一定回転速度を維持し提出中いる場合にフリクションの増加などによってやむを得ず吸入空気量を増加させなければならない場合も含まれる。

さらに、始動時制御において遅角させた点火時期を、始動開始からの経過時間等に応じて徐々に進角させる（遅角量を減少させる）、すなわち、運転状態（エンジン回転速度やアクセル操作量など）に基づいて設定される本来の時期（ＭＢＴ等）に徐々に近づけるようにしてもよい。
（２）吸気制御弁１０５について
上述したように、吸気制御弁１０５が開度可変タイプの場合には、通常の始動時制御とモータアシストを伴う始動時制御とのそれぞれにおいて適切な開度に制御して燃焼安定性を確保できるガス流動を燃焼室内で発生させるのが好ましい。この場合、例えば、燃焼安定性を確保できる吸気制御弁１０５の開度と点火時期（吸入空気量）の組み合わせをあらかじめ求めておき、この組み合わせに基づいて、より遅角側の点火時期と吸気制御弁１０７の開度とを設定するようにすればよい。

また、オルタネータ４０が発電しているときに、該オルタネータ４０のエンジン１０に対する負荷（オルタネータ４０の発電負荷）に応じて吸気制御弁１０５の開度を補正するようにしてもよい。上述したように、点火時期（吸入空気量）との関係で吸気制御弁１０５の開度が設定されることになるが、エアコン等が動作することにより電気負荷が増加してオルタネータ４０が発電する場合には、その分がエンジン１０に対する負荷となる。このため、要求エンジントルクが増加して吸入空気量も増加し、適切なガス流動を燃焼室内に発生させるための吸気制御弁１０５の開度が変化することから、これに対応するためである。このように、オルタネータ４０の発電負荷に応じて吸気制御弁１０５の開度を補正することにより、燃焼安定性を確保できるガス流動を確実に燃焼室内で発生させることができ、運転性を害することなく、点火時期を遅角させることが可能となる。

さらに、通常の始動時制御及びモータアシストを伴う始動時制御において、吸入空気量の増加要求があったときに、該増加要求から所定時間が経過しても実際の吸入空気量が増加しないような場合には、上述したように、直ちに点火時期の遅角を中止することに代えて、あるいは、直ちに点火時期の遅角を中止するとともに、吸気制御弁１０５を開方向に制御するようにしてもよい。エンジン１０のトルク不足による回転落ち（運転性の悪化）を防止するためである。

さらにまた、吸気制御弁１０５が開度可変タイプの場合において、モータアシストを伴う始動時制御では、吸気制御弁１０５を通過する吸入空気が音速となるように吸気制御弁１０５の開度を制御する一方、通常の始動時制御では、吸気制御弁１０５を通過する吸入空気が音速に達しないように吸気制御弁１０５の開度を制御するようにしてもよい。具体的には、始動時制御の目標エンジン回転速度を設定しておくことで始動時の吸入空気量、すなわち、吸気制御弁１０５を通過する吸気量が定まるので、この通過吸気量に基づいて（吸気制御弁１０５を通過する吸入空気が音速となるように、あるいは、音速未満となるように）吸気制御弁１０５の開度を設定するようにすればよい。

モータアシストが行われている場合には、電動モータ２０によるトルク補助があり、エンジン負荷が比較的低いため、例えば負荷が減少するとエンジン１０の出力が急激に増加してしまうおそれがある。このため、吸気制御弁１０５を通過する吸入空気を音速とすることによって、エンジン出力の急激な変動（主として、急激な増加）を防止して運転性の悪化を回避する。一方、通常の始動時制御ではモータアシストが行われないため、エンジン負荷が高くなり、トルク（負荷）変動に弱い。また、電動モータ２０をモータジェネレータで構成した場合には、電動モータ２０をジェネレータとして機能させて発電させることも多い。したがって、エンジン出力の増加要求に対して速やかにエンジン１０の出力を増加させる必要がある。このため、通常の始動時制御においては、吸入空気を音速に達しないようにすることで、エンジン出力の増加要求（吸入空気量の増加要求）に速やかに対応できるようにする。

本発明の一実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。 エンジン始動時の制御のフローチャートである。 モータアシストを伴う始動時制御のフローチャートである。 モータアシストの作用を説明するための図である。 モータアシスト及びガス流動の強化の作用を説明するための図である。 モータアシストを伴う始動時制御の効果を説明するための図である。

符号の説明

１０…エンジン、２０…電動モータ（アシストモータ）、２１…インバータ、２２…バッテリ、３０…自動変速機、４０…オルタネータ、５０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１０２…スロットルバルブ、１０２ａ…スロットルモータ、１０４…吸気管、１０５…吸気制御弁、１０６…駆動モータ、１０７…燃料噴射弁、１０８…点火プラグ、１０９…排気管、１１０…排気浄化触媒

Claims (9)

1. 各気筒の吸気管に吸気制御弁が設けられ、要求エンジントルクに基づいて吸入空気量が制御されるエンジンと、
   前記エンジンの出力軸に接続される電動モータと、を備えた車両の制御装置であって、
   エンジン始動時に、前記電動モータの出力を前記エンジンの出力軸に付与するモータアシストを行い、前記エンジンの燃焼室内のガス流動を強化するように前記吸気制御弁を第１所定開度まで閉じ、点火時期を圧縮上死点後の第１所定時期まで遅角させることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記電動モータに電力を供給するバッテリの充電量を検出する充電量検出手段を備え、
   前記蓄電池の充電量が所定値以下のときには、前記電動モータによるモータアシストを行わず、前記エンジンの燃焼室内のガス流動を強化するように前記吸気制御弁を第２所定開度まで閉じ、前記点火時期を圧縮上死点前の第２所定時期まで遅角させることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記モータアシストを行うときの吸入空気量を、前記モータアシストを行わないときの吸入空気量よりも大きくすることを特徴とする請求項２記載の車両の制御装置。
4. 前記モータアシストを行うときの吸入空気量と、前記モータアシストを行わないときの吸入空気量とを略等しくし、前記第１所定開度と前記第２所定開度とを同一開度に設定することを特徴とする請求項２記載の車両の制御装置。
5. 前記モータアシストを行うときは前記吸気制御弁を通過する吸入空気の流速を音速とする一方、前記モータアシストを行わないときは前記吸気制御弁を通過する吸入空気の流速を音速未満とすることを特徴とする請求項２記載の車両の制御装置。
6. 前記エンジンによって駆動されて発電するオルタネータを有し、
   該オルタネータの発電負荷に応じて前記吸気制御弁の開度を補正することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制御装置。
7. 前記電動モータに電力を供給するバッテリの充電量を検出する充電量検出手段を備え
   前記蓄電池の充電量が所定値以下となったときは、前記モータアシストを中止するとともに、前記遅角させた点火時期を進角方向に制御することを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
8. 吸入空気量の増加要求があったときに実際の吸入空気量が所定時間以上増加しない場合には、前記遅角させた点火時期を進角方向に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制御装置。
9. 吸入空気量の増加要求があったときに実際の吸入空気量が所定時間以上増加しない場合には、前記閉じた前記吸気制御弁を開方向に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制御装置。

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