JP2012082771A - 内燃機関の始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば内燃機関の機差ばらつきや温度、オイル粘度などによらず、内燃機関を適切に始動させる。
【解決手段】内燃機関の始動装置は、内燃機関（１１）と、内燃機関をクランキング可能な電動機（１２）とを備える車両（１）に搭載され、電動機による内燃機関のクランキングが開始された時点からの内燃機関の行程数に応じて内燃機関の始動制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばハイブリッド車両等の車両に搭載される内燃機関を始動させる内燃機関の始動装置の技術分野に関する。

この種の内燃機関の始動装置として、エンジンを始動させる際、モータによってエンジンのクランキングを開始させた後、エンジン回転数が所定の完爆判定回転数に達するまでクランキングを継続させるものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。例えば特許文献１には、エンジンの再始動時において、エンジン回転数に基づいてエンジンの完爆判定を行った後、所定サイクル数に亘って遅角噴射制御を行うことで、燃焼騒音の悪化を抑制する技術が開示されている。例えば特許文献２には、クランキング開始後の機関積算回転数とシリンダ容積とに基づいて、吸気総量を算出する技術が開示されている。

特開２００６−６３８３２号公報 特開２００５−１６３０８号公報

しかしながら、エンジン回転数はエンジンの機差ばらつきや温度、オイル粘度などに起因して変化することがあるので、エンジンの完爆判定をエンジン回転数に基づいて行う場合、エンジンが十分なトルクを発生できる状態ではない時点で完爆状態（即ち、エンジンがクランキングによらなくても自立して連続回転可能な状態）であると判定してしまうおそれがある。このため、エンジンの始動時に、エンジンのトルク不足が発生したり、振動やエミッション（即ち、排気ガスに含まれる例えば未燃炭化水素等の有害物質）が増大したりするおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば内燃機関の機差ばらつきや温度、オイル粘度などによらず、内燃機関を適切に始動させることが可能な内燃機関の始動装置を提供することを課題とする。

本発明に係る内燃機関の始動装置は上記課題を解決するために、内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える車両に搭載され、前記内燃機関を始動させる内燃機関の始動装置であって、前記電動機による前記内燃機関のクランキングが開始された時点からの前記内燃機関の行程数を特定する第１特定手段と、前記特定された行程数に応じて前記内燃機関の始動制御を行う制御手段とを備える。

本発明に係る内燃機関の始動装置は、内燃機関と、該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える車両に搭載される。ここで、本発明に係る「電動機」は、ハイブリッド車両におけるエンジン制御用の電動機であってもよいし、スタータモータ等のエンジンをクランキングする専用の電動機であってもよい。或いは、電動発電機（モータジェネレータ）において実現される電動機であってもよい。即ち、電動機として機能し得る限りにおいて、ハイブリッド車両に用いられるモータジェネレータを意味してもよい。

本発明によれば、内燃機関の始動要求があった場合、内燃機関を始動させるために、電動機による内燃機関のクランキングが行われる。

第１特定手段は、電動機による内燃機関のクランキングが開始された時点からの内燃機関の行程数を特定する。例えば、第１特定手段は、クランクポジショニングセンサによって検出される内燃機関のクランク角を積算することによって、クランキングが開始された時点からの内燃機関の行程数を特定する。尚、本発明に係る「特定」とは、検出、推定、算出、導出、同定及び取得等を包括する概念であり、そのプロセスは、各種態様を有してよい趣旨である。

本発明では特に、制御手段は、第１特定手段によって特定された行程数に応じて内燃機関の始動制御を行う。ここで、本発明に係る「内燃機関の始動制御を行う」とは、内燃機関のクランキングが開始された後に、例えば燃料噴射の制御や点火時期の制御など、内燃機関の燃焼（爆発）に係る制御を行うことを意味する。

例えば、制御手段は、内燃機関のクランキングが開始された後、第１特定手段によって特定された行程数が所定の第１閾値に到達していない期間には、燃料噴射を許可せず、第１特定手段によって特定された行程数が所定の第１閾値以上となった時点で、燃料噴射を許可する。燃料噴射が行われた後には、制御手段は、第１特定手段によって特定された行程数が所定の第２閾値に到達していない期間には、点火進角を許可せず、第１特定手段によって特定された行程数が所定の第２閾値以上となった時点で、点火進角を許可する。

仮に、クランキング時の内燃機関の回転数が所定の回転数に達した時点で内燃機関が完爆状態であると判定して内燃機関の始動制御を行う場合には、内燃機関の回転数は、内燃機関の機差ばらつきや温度、オイル粘度などに起因して変化することがあるため、内燃機関のトルク不足が発生したり、振動やエミッションが増大したりするおそれがある。

しかるに本発明では、前述したように、制御手段は、第１特定手段によって特定された行程数に応じて内燃機関の始動制御を行う。ここで、内燃機関の行程数は、内燃機関の機差ばらつきや温度、オイル粘度などによって殆ど或いは実践上は全く変化しない。よって、本発明によれば、内燃機関の機差ばらつきや温度、オイル粘度などの影響を殆ど受けることなく、内燃機関の始動制御を行うことができる。従って、例えばトルク不足の発生、振動やエミッションの増大などを招くことなく、内燃機関を適切に始動させることができる。

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の始動装置によれば、内燃機関を適切に始動させることができる。

本発明に係る内燃機関の始動装置の一態様では、前記車両は、運転者からの要求駆動力を特定する第２特定手段を更に備え、前記制御手段は、前記特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて前記始動制御を行い、前記特定された要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きい場合には、前記所定の閾値を、前記特定された要求駆動力が前記所定の基準駆動力以上である場合よりも小さな値に設定する。

この態様によれば、制御手段は、第１特定手段によって特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて内燃機関の始動制御を行う。更に、制御手段は、第２特定手段によって特定された要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きい場合には、所定の閾値を、第２特定手段によって特定された要求駆動力が所定の基準駆動力以下である場合よりも小さな値に設定して内燃機関の始動制御を行う。よって、要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きい場合、即ち、内燃機関が出力するトルクを例えば内燃機関の振動の低減よりも優先すべき場合において、要求駆動力に応じたトルクを内燃機関から迅速に出力させることができる。

本発明に係る内燃機関の始動装置の他の態様では、前記車両は、大気圧を特定する第３特定手段を更に備え、前記制御手段は、前記特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて前記始動制御を行い、前記特定された大気圧が所定の基準圧よりも低い場合には、前記所定の閾値を、前記特定された大気圧が前記所定の基準圧以上である場合よりも小さな値に設定する。

この態様によれば、制御手段は、第１特定手段によって特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて内燃機関の始動制御を行う。更に、制御手段は、第３特定手段によって特定された大気圧が所定の基準圧よりも低い場合には、所定の閾値を、第３特定手段によって特定された大気圧が所定の基準圧以上である場合よりも小さな値に設定して内燃機関の始動制御を行う。よって、例えば車両が高地に位置し、大気圧が所定の基準圧よりも低い場合において、クランキングによって内燃機関の吸気管の負圧が大きくなりすぎて、内燃機関の初爆時にトルク不足が発生してしまうことを抑制或いは防止できる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る始動制御の実行過程における吸気管負圧、瞬時トルク、燃料噴射量、エンジン回転数、平均トルク及びモードフラグの経時的変化の一例を示すタイミングチャートである。 第１実施形態に係る始動制御による効果を説明するための説明図である。 比較例に係る始動制御を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。

以下では、本発明に係る内燃機関の始動装置の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る内燃機関の始動装置について、図１から図４を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る内燃機関の始動装置が適用されたハイブリッド車両の構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。尚、図１では、説明の便宜上、本実施形態に直接関係する構成要素のみを示し、その他の構成要素については図示を省略している。

図１において、ハイブリッド車両１は、エンジン１１、モータジェネレータ（ＭＧ１）１２、モータジェネレータ（ＭＧ２）１３、動力分割機構１４、バッテリ１６、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１７、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、車速センサ３１、アクセル開度センサ３２及び大気圧センサ３３を備えている。

エンジン１１は、本発明に係る「内燃機関」の一例としてのガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能する。エンジン１１は、例えば４気筒エンジンなど、複数の気筒を有するエンジンとして構成されている。

エンジン１１は、クランクシャフト１１１、吸気管１１２、排気管１１３、点火装置１１４、ピストン１１５、インジェクタ１１６、吸気弁１１７及び排気弁１１８を備えている。クランクシャフト１１１の近傍には、クランクシャフト１１１のクランク角（即ち、回転位置）を検出するクランクポジショニングセンサ１１９が配設されている。クランクポジショニングセンサ１１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたクランク角は、ＥＣＵ１００によって常に、或いは一定又は不定の周期で参照される。

動力分配機構１４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアと、リングギヤとを含んでなる遊星歯車機構である。

動力分配機構１４のキャリア軸１４１は、例えばトーショナルダンパ等のダンパ１５を介して、エンジン１１のクランクシャフト１１１に接続されている。動力分配機構１４のサンギヤ軸１４２は、モータジェネレータ１２の回転軸に接続されている。動力分配機構１４のリングギヤ軸（即ち、駆動軸）１４３は、駆動輪１９に接続された減速機構１８、及びモータジェネレータ１３に接続されている。尚、キャリア軸１４１、サンギヤ軸１４２及びリングギヤ軸１４３は、実際には同軸上に配置されているが、ここでは説明の便宜上、軸が延びる方向を互いに異ならしめている。

バッテリ１６は、直流電流と交流電流とを適切に制御可能なパワーコントロールユニット１７を介して、モータジェネレータ１２及び１３の各々に電気的に接続されている。バッテリ１６は、モータジェネレータ１２及び１３の各々に対して電力を供給可能、且つモータジェネレータ１２及び１３各々の回生電力により充電可能に構成されている。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、本発明に係る内燃機関の始動装置の一例であり、本発明に係る「第１特定手段」及び「制御手段」の一例として機能する。つまり、本実施形態では、ハイブリッド車両１の動作全体を制御するＥＣＵ１００の一部が、本発明に係る内燃機関の始動装置として構成されている。

車速センサ３１は、ハイブリッド車両１の車速を検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ３１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。

アクセル開度センサ３２は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ３２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。

大気圧センサ３３は、大気圧を検出することが可能に構成されたセンサである。大気圧センサ３３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された大気圧は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。

次に、ＥＣＵ１００がエンジン１１を始動させるために行う始動制御について、図２から図４を参照して説明する。

図２は、本実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。図３は、本実施形態に係る始動制御の実行過程における吸気管負圧、瞬時トルク、燃料噴射量、エンジン回転数、平均トルク及びモードフラグの経時的変化の一例を示すタイミングチャートである。

図２及び図３において、ＥＣＵ１００は、エンジン１１を始動させる際、先ず、エンジン１１をクランキングするようにモータジェネレータ１２を制御することによりエンジン１１のクランキングを開始すると共に、行程数カウンタＣを更新する（ステップＳ１１０）。ここで、行程数カウンタＣは、エンジン１１のクランキングが開始された時点からのエンジン１１の行程数をカウントするためのカウンタである。ＥＣＵ１００は、クランキングの開始時には行程数カウンタＣを「０」に更新し、クランキングが開始された後には、クランクポジショニングセンサ１１９によって検出されるクランク角を積算した積算値が１８０度増える毎に行程数カウンタＣに「１」を加算することにより行程数カウンタＣを更新する。尚、エンジン１１の行程数をカウントする方法は、本実施形態のようなクランキング角を積算する方法に限定されず、種々の公知の方法であってもよい。

図３には、エンジン１１のクランキングが開始された時点ｔ０からの吸気管負圧（即ち、吸気管１１２内の圧力）、エンジン１１の瞬時トルク（即ち、ある時点におけるエンジン１１のピストン１１５に加えられる力に対応するトルク）、インジェクタ１１６の燃料噴射量、エンジン回転数、エンジン１１の平均トルク、及びモードフラグの経時的変化の一例が示されている。モードフラグは、エンジン１１の動作モードを示すフラグである。エンジン１１の動作モードがクランキングモード（即ち、エンジン１１がクランキングされる動作モード）である場合には、モードフラグには、クランキングモードを示す値Ｆ１がＥＣＵ１００によって設定される。エンジン１１の動作モードが運転モード（即ち、エンジン１１がクランキングによらず自立して回転する動作モード）である場合には、モードフラグには、運転モードを示す値Ｆ２がＥＣＵ１００によって設定される。よって、エンジン１１のクランキングが開始される時点ｔ０で、モードフラグは、クランキングモードを示す値Ｆ１に設定される。

次に、気筒判別が完了しているか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１２０）。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン１１が有する複数の気筒の各々のピストン１１５の行程位置の判別が完了しているか否かを判定する。

気筒判別が完了していないと判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、再びステップＳ１１０に係る処理が行われる。

気筒判別が完了していると判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、行程数カウンタＣが所定値Ｐ１以上であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１３０）。ここで、所定値Ｐ１は、本発明に係る「所定の閾値」の一例であり、インジェクタ１１６による燃料噴射を開始すべき、行程数カウンタＣの値（即ち、エンジン１１のクランキングが開始された時点からのエンジン１１の行程数）として予めシミュレーション等に基づいて設定されている。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ１以上でない（即ち、行程数カウンタＣが所定値Ｐ１よりも小さい）と判定された場合には（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、再びステップＳ１１０に係る処理が行われる。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ１以上であると判定された場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、燃料噴射が許可される（ステップＳ１４０）。即ち、この場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、燃料噴射を開始するようにインジェクタ１１６を制御すると共に、燃焼室内の混合気に所定の点火時期に点火する点火動作を開始するように点火装置１１４を制御する。図３では、時点ｔ１が、燃料噴射が許可された時点であり、時点ｔ１からインジェクタ１１６による燃料噴射が開始され、エンジン１１の燃焼が開始される。図３において、時点０から時点ｔ１までは、エンジン１１がクランキングのみによって回転するモータリング域である。

燃料噴射が許可された（ステップＳ１４０）後には、行程数カウンタＣが所定値Ｐ２以上であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１５０）。ここで、所定値Ｐ２は、本発明に係る「所定の閾値」の他の例であり、点火進角を行うべき（即ち、点火時期を進角させるべき）行程数カウンタＣの値として予めシミュレーション等に基づいて設定されている。尚、所定値Ｐ２は、所定値Ｐ１よりも大きな値として設定されている。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ２以上でない（即ち、行程数カウンタＣが所定値Ｐ２よりも小さい）と判定された場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、再びステップＳ１１０に係る処理が行われる。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ２以上であると判定された場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、点火進角が許可される（ステップＳ１６０）。即ち、この場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、点火時期を進角させて点火動作を行うように点火装置１１４を制御する。図３では、時点ｔ２が、点火進角が許可された時点であり、点火時期が進角されることにより、エンジン回転数及び平均トルクは増大する。図３において、時点ｔ１から時点ｔ２までは、エンジン１１の振動の低減が要求される振動低減要求域であり、点火時期が遅角される。これにより、振動低減要求域では、エンジン１１の振動（言い換えれば、瞬時トルクの振動）が低減されており、瞬時トルクの振動の大きさは起動時振動許容レベルよりも小さい。

点火進角が許可された（ステップＳ１６０）後には、行程数カウンタＣが所定値Ｐ３以上であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１７０）。ここで、所定値Ｐ３は、本発明に係る「所定の閾値」の他の例であり、エンジン１１のクランキングを終了させて、エンジン１１の動作モードをクランキングモードから運転モードに切り替えるべき行程数カウンタＣの値として予めシミュレーション等に基づいて設定される。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ３以上でない（即ち、行程数カウンタＣが所定値Ｐ３よりも小さい）と判定された場合には（ステップＳ１７０：Ｎｏ）、再びステップＳ１１０に係る処理が行われる。

行程数カウンタＣが所定値Ｐ３以上であると判定された場合には（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、エンジン１１のモード移行が許可される（ステップＳ１８０）。即ち、この場合には（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジン１１の動作モードをクランキングモードから運転モードに切り替える。具体的には、ＥＣＵ１００は、モード移行が許可された時点ｔ３で、モードフラグを、クランキングモードを示す値Ｆ１から運転モードを示す値Ｆ２に変更し、クランキングを終了するようにモータジェネレータ１２を制御する。図３において、時点ｔ２から時点ｔ３までは、エンジン１１の平均トルクが要求トルク（即ち、運転モードにおいてエンジン１１が出力すべきトルク）に到達していないトルク未達域である。時点ｔ３以降は、エンジン１１の平均トルクが要求トルクに到達し、エンジン１１の始動が完了している通常燃焼域である。

以上のように、本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、行程数カウンタＣが所定値以上であるか否かに応じて始動制御を行う（例えばステップＳ１３０、Ｓ１５０及びＳ１７０参照）。

次に、本実施形態に係る始動制御による効果について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、本実施形態に係る始動制御による効果を説明するための説明図である。尚、図４には、エンジンのクランキングが開始されてからの、エンジン回転数、エンジンの行程数（即ち、行程数カウンタＣの値）及び吸気管負圧の経過的な変化が、低フリクション時及び高フリクション時の各々について示されている。図４では、低フリクション時のエンジン回転数、行程数及び吸気管負圧の各々は実線で示され、高フリクション時のエンジン回転数、行程数及び吸気管負圧の各々は破線で示されている。

図４において、エンジン１１がクランキングされる際にエンジン１１に作用するフリクションは、機差ばらつきやエンジン温度、エンジンオイルの粘度などによって異なり、フリクションが比較的高い高フリクション時（例えば、エンジン温度が比較的低く、エンジンオイルの粘度が比較的高い時など）には、フリクションが比較的低い低フリクション時（例えば、エンジン温度が比較的高く、エンジンオイルの粘度が比較的低い時など）に比べて、エンジン１１のエンジン回転数は増大しにくい。このため、吸気管負圧は、高フリクション時には低フリクション時に比べて、大きくなりにくい（即ち、吸気管１１２に発生する負圧が大きくなりにくい、つまり、吸気管１１２内の圧力が低下しにくい）。

本実施形態では特に、前述したように、ＥＣＵ１００は、行程数カウンタＣが所定値以上であるか否かに応じて始動制御を行う。よって、エンジン１１の行程数が所定値になったときに、例えば、燃料噴射が開始され、エンジン１１が初爆する。つまり、エンジン１１は、低フリクション時と高フリクション時とで同じ行程数で初爆される。このため、エンジン１１が初爆する時点での吸気管負圧を、低フリクション時と高フリクション時とで殆ど或いは実践上同じにすることができる。言い換えれば、エンジン１１が初爆する時点でのフリクションによる吸気管負圧のばらつきを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。従って、機差ばらつきやエンジン温度、エンジンオイルの粘度などに起因して発生し得る、エンジン１１の始動時におけるエンジン１１の出力トルクのばらつきを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。このため、トルク不足の発生を低減或いは防止できる。更に、エンジン１１が初爆する時点でのフリクションによる吸気管負圧のばらつきに起因して生じ得る、エンジン１１の振動やエミッションの増大を抑制することもできる。

図５は、比較例に係る始動制御を説明するための説明図である。尚、図５には、図４と同様に、エンジンのクランキングが開始されてからの、エンジン回転数、エンジンの行程数及び吸気管負圧の経過的な変化が、低フリクション時及び高フリクション時の各々について示されている。

図５に示す比較例では、エンジン回転数が基準回転数以上であるか否かに応じて始動制御が行われる。即ち、エンジン回転数が基準回転数に到達した時点で、燃料噴射が開始され、エンジンが初爆する。つまり、エンジンは、低フリクション時と高フリクション時とで異なる行程数で初爆される。図５の例では、低フリクション時には、エンジンはクランキングが開始された時点から第４行程目で初爆され、高フリクション時には、エンジンはクランキングが開始された時点から第５行程目で初爆される。このため、エンジンが初爆する時点での吸気管負圧が、低フリクション時と高フリクション時とで異なる。よって、エンジンの初爆時におけるエンジンの出力トルクが、低フリクション時と高フリクション時とで異なってしまうおそれがある。言い換えれば、エンジンの初爆時におけるエンジンの出力トルクが、機差ばらつきやエンジン温度、エンジンオイルの粘度などに起因してばらついてしまうおそれがある。この結果、トルク不足の発生、或いは振動やエミッションの増大を招き、エンジンを適切に始動させることができないおそれがある。

しかるに本実施形態では、前述したように、行程数カウンタＣが所定値以上であるか否かに応じて始動制御を行うので、トルク不足の発生或いは振動やエミッションの増大を招くことなく、エンジン１１を適切に始動させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、エンジン１１の機差ばらつきやエンジン温度、エンジンオイル粘度などによらず、エンジン１１を適切に始動させることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る内燃機関の始動装置について、図６を参照して説明する。尚、第２実施形態については、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

第２実施形態に係る内燃機関の始動装置は、要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きいか否かに応じて、前述した所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を変更する点で、前述した第１実施形態に係る内燃機関の始動装置と異なり、その他の点については、前述した第１実施形態に係る内燃機関の始動装置と概ね同様に構成されている。

図６は、第２実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。尚、図６において、図２に示した第１実施形態に係る始動制御と同様のステップには、同一のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図６において、気筒判別が完了していると判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、パワー要求があるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２１０）。即ち、この場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ３２によって検出されるアクセル開度や車速センサ３１によって検出される車速などに基づいて、運転者（ドライバ）が要求する要求駆動力を特定し、要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きいか否かに応じてパワー要求があるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きい場合には、パワー要求があると判定し、要求駆動力が所定の基準駆動力以下である場合には、パワー要求がないと判定する。

パワー要求があると判定された場合には、（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３にトルク増大用の値を設定し（ステップＳ２２０)、パワー要求がないと判定された場合には、（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に振動低減用の値を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、トルク増大用の値は振動低減用の値よりも小さい。即ち、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、パワー要求があると判定された場合には、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に、パワー要求がないと判定された場合よりも小さな値を設定する。

よって、パワー要求がある場合（即ち、運転者が要求する要求駆動力が大きい場合）には、パワー要求がない場合と比較して、燃焼噴射が開始される時点ｔ１、点火進角が許可される時点ｔ２、及びモード移行が許可される時点ｔ３を早めることができる。即ち、パワー要求がある場合には、パワー要求がない場合と比較して、エンジン１１が初爆するタイミングを早め、要求駆動力に応じた要求トルクをエンジン１１から迅速に出力させることができる。

更に、パワー要求がない場合には、パワー要求がある場合と比較して、燃焼噴射が開始される時点ｔ１、点火進角が許可される時点ｔ２、及びモード移行が許可される時点ｔ３を遅らせることができる。即ち、パワー要求がない場合には、パワー要求がある場合と比較して、エンジン１１の振動を確実に抑制しつつ、エンジン１１を燃焼させることができる。

このように本実施形態によれば、パワー要求がある場合には、エンジン１１の振動の低減よりもエンジンの出力トルクの増大を優先するように、且つ、パワー要求がない場合には、エンジンの出力トルクの増大よりもエンジン１１の振動の低減を優先するように、始動制御を行う。よって、運転者のドライバビリティを向上させることができる。

尚、本実施形態では、要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きいか否かに応じて所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の各々をトルク増大用の値と振動低減用の値とで切り替える例を挙げたが、要求駆動力と、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の各々として設定すべき値との関係を規定するマップを参照することにより、要求駆動力に応じて所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を変更してもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る内燃機関の始動装置について、図７を参照して説明する。尚、第３実施形態については、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

第３実施形態に係る内燃機関の始動装置は、大気圧が所定の基準圧よりも低いか否かに応じて、前述した所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を変更する点で、前述した第１実施形態に係る内燃機関の始動装置と異なり、その他の点については、前述した第１実施形態に係る内燃機関の始動装置と概ね同様に構成されている。

図７は、第３実施形態に係る始動制御の流れを示すフローチャートである。尚、図７において、図２に示した第１実施形態に係る始動制御と同様のステップには、同一のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図７において、気筒判別が完了していると判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、大気圧が基準圧よりも低いか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ３１０）。即ち、この場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、大気圧センサ３３によって検出される大気圧が所定の基準圧よりも低いか否かを判定する。

大気圧が基準圧よりも低いと判定された場合には（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に低気圧用の値を設定し、大気圧が基準圧以上であると判定された場合には（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に通常気圧用の値を設定する。ここで、低気圧用の値は通常気圧用の値よりも小さい。即ち、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、大気圧が基準圧よりも低い場合（例えば大気圧が比較的低い高地をハイブリッド車両１が走行している場合など）には、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に、大気圧が基準圧以上である場合（例えば標高が比較的低い場所をハイブリッド車両１が走行している場合など）よりも小さな値を設定する。

よって、大気圧が基準圧よりも低い場合には、大気圧が基準圧以上である場合と比較して、燃焼噴射が開始される時点ｔ１、点火進角が許可される時点ｔ２、及びモード移行が許可される時点ｔ３を早めることができる。

ここで、仮に、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に、大気圧によらない一定の値をそれぞれ設定する場合には、大気圧が比較的低いときに、エンジン１１の初爆時の吸気管負圧が大きくなりすぎて、トルク不足が発生してしまうおそれがある。即ち、大気圧が比較的低い場合には、エンジン１１のクランキング開始時の吸気管１１２内の圧力が、大気圧が比較的高い場合よりも低いので、クランキングによって吸気管負圧が必要以上に大きくなりすぎて、トルク不足が発生してしまうおそれがある。

しかるに本実施形態によれば、大気圧が基準圧よりも低い場合には、大気圧が基準圧以上である場合と比較して、燃焼噴射が開始される時点ｔ１、点火進角が許可される時点ｔ２、及びモード移行が許可される時点ｔ３を早めることができるので、クランキングによって吸気管負圧が必要以上に大きくなりすぎてしまうことを低減或いは防止できる。従って、エンジン１１のトルク不足の発生を低減或いは防止できる。

尚、本実施形態では、大気圧が所定の基準圧よりも大きいか否かに応じて所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の各々を低気圧用の値と通常気圧用の値とで切り替える例を挙げたが、大気圧と、所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の各々として設定すべき値との関係を規定するマップを参照することにより、大気圧に応じて所定値Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を変更してもよい。

本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の始動装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２、１３…モータジェネレータ、１４…動力分配機構、１６…バッテリ、１７…パワーコントロールユニット、３１…車速センサ、３２…アクセル開度センサ、３３…大気圧センサ、１１１…クランクシャフト、１１２…吸気管、１１３…排気管、１１４…点火装置、１１５…ピストン、１１６…インジェクタ、１１９…クランクポジショニングセンサ、１００…ＥＣＵ

Claims (3)

1. 内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える車両に搭載され、前記内燃機関を始動させる内燃機関の始動装置であって、
   前記電動機による前記内燃機関のクランキングが開始された時点からの前記内燃機関の行程数を特定する第１特定手段と、
   前記特定された行程数に応じて前記内燃機関の始動制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする内燃機関の始動装置。
2. 前記車両は、運転者からの要求駆動力を特定する第２特定手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて前記始動制御を行い、
   前記特定された要求駆動力が所定の基準駆動力よりも大きい場合には、前記所定の閾値を、前記特定された要求駆動力が前記所定の基準駆動力以上である場合よりも小さな値に設定する
   請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
3. 前記車両は、大気圧を特定する第３特定手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記特定された行程数が所定の閾値以上であるか否かに応じて前記始動制御を行い、
   前記特定された大気圧が所定の基準圧よりも低い場合には、前記所定の閾値を、前記特定された大気圧が前記所定の基準圧以上である場合よりも小さな値に設定する
   請求項１に記載の内燃機関の始動装置。

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