JP2016070143A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動時における巻掛伝動機構の構成要素のばたつきを簡便に抑制する。
【解決手段】巻掛伝動機構を介して接続している補機が付随する内燃機関を制御する制御装置が、内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後、内燃機関における燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間を、始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも長く設定する制御を行うようにする。
【選択図】図８

Description

本発明は、巻掛伝動機構を介して接続された補機が付随する内燃機関を制御する制御装置に関する。

車両に搭載される内燃機関には、当該内燃機関に従動して稼働する発電機（内燃機関のクランクシャフト又は車軸に駆動力を供給する電動機を兼ねることがある）、エアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサ、ウォータポンプ等の補機が付随している。それら補機と内燃機関とは、ベルト（又はチェーン）及びプーリ（又はスプロケット）を要素とする巻掛伝動機構を以て接続することが通例である。

内燃機関の温度が低い状態で始動するときには、気筒の燃焼室内が低温であることから燃料への着火及び燃焼が不安定となりやすく、また、内燃機関のフリクションロスも大きい。このため、クランキング中の内燃機関の出力トルクの大きさ及び回転数が振動するように大きく変動することがある。

これに伴い、クランクシャフト側プーリ及び補機側プーリに巻き回したベルトの張力も大きく変動し、ベルト及びベルトに張力を付与するテンショナがばたつく現象を招くことがあり、その結果異音が発生する不具合を生じ得る。また、テンショナのばたつきによってテンショナが損傷を受ける可能性も完全には否定できない。さらに、ベルトの張力の変動により、ベルトとプーリとの間にすべりが発生することもある。以上の問題は、特に、発電機兼電動機に設けたプーリの両側にテンションプーリを配置する振り子式オートテンショナ（ダブルアームテンショナ。下記特許文献１を参照）を採用した場合に顕在化する。

前段で述べた問題を回避する方策として、電動テンショナ（例えば、下記特許文献２を参照）を用いることも考えられる。しかしながら、電動テンショナは機構が複雑でコストが高くなり、重量も増大する。

特願２０１４−１３１２３４号明細書 特開２００３−３４３３０７号公報

本発明は、内燃機関の始動時における巻掛伝動機構の構成要素のばたつきを簡便に抑制することを所期の目的としている。

上述の課題を解決すべく、本発明に係る内燃機関の制御装置は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る内燃機関の制御装置は、巻掛伝動機構を介して接続している補機が付随する内燃機関を制御する制御装置であって、内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後、内燃機関における燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間を、始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも長く設定するもの、又は、内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後、内燃機関の回転数が閾値に達するまで内燃機関の気筒への燃料噴射を開始せず、始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも前記閾値を高い値に設定するものである。

これらのようなものであれば、冷間始動時における遅れ期間中に、気筒の燃焼室内の温度を上昇させることができる。従って、燃料噴射を開始した後の着火及び燃焼性を向上させることができ、このことにより、回転数の変動、及びこの回転数変動に伴う巻掛伝動機構のベルト（又はチェーン）の張力の変動を抑えることができる。つまり、テンショナやベルトのばたつきや騒音の発生を抑制することができる。

なお、本発明において、「内燃機関における燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間を、始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも長く設定する」とは、始動時の内燃機関の温度が第１の温度範囲にある場合には第１の遅れ期間を設定し、始動時の内燃機関の温度が前記第１の温度範囲より低い第２の温度範囲にある場合には第１の遅れ期間より長い第２の遅れ期間を設定する態様、及び、始動時の内燃機関の温度が低くなるにつれて遅れ期間を漸次長く設定する態様の双方を含む概念である。

また、本発明において、「始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも（内燃機関の回転数の）閾値を高い値に設定する」とは、始動時の内燃機関の温度が第１の温度範囲にある場合には閾値を第１の値に設定し、始動時の内燃機関の温度が前記第１の温度範囲より低い第２の温度範囲にある場合には閾値を第１の値より高い第２の値に設定する態様、及び、始動時の内燃機関の温度が低くなるにつれて閾値を漸次高い値に設定する態様の双方を含む概念である。

本発明によれば、内燃機関の始動時における巻掛伝動機構の構成要素のばたつきを簡便に抑制することができる。

本発明の第一実施形態における内燃機関の概略構成図。 同実施形態における内燃機関とＩＳＧとの接続態様の模式図。 車両に実装された各種の電気負荷を制御するための電気回路を示す図。 同実施形態における内燃機関の全体的な概略正面図。 同実施形態における内燃機関の全体的な概略平面図。 同実施形態における振り子式オートテンショナを回転軸心方向から見た図。 図６のＸ−Ｘ断面図。 同実施形態の制御手順を概略的に示すフローチャート。 本発明の第二実施形態の制御手順を概略的に示すフローチャート。

本発明の第一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。図１に示す車両用内燃機関１００は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

図２に示すように、本実施形態における内燃機関１００には、スタータモータ（セルモータ）１４０、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ。又は、モータジェネレータ）１１０及びコンプレッサ１３０その他の補機が付随している。

スタータモータ１４０は、主として冷間始動時に内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動する、クランキング専用の電動機である。スタータモータ１４０は、その出力軸にピニオンギア１４１を有し、このピニオンギア１４１が内燃機関１００の出力軸であるクランクシャフト１０に固定されたリングギア１０４に噛合することで、クランクシャフト１０に回転駆動力を伝達する。ピニオンギア１４１は、スタータモータ１４０による内燃機関１００のクランキング中以外は、リングギア１０４から離脱している。

ＩＳＧ１１０は、クランクシャフト１０ひいては車両の車軸（そして、駆動輪）を駆動する電動機としての機能と、クランクシャフト１０から駆動力の伝達を受けて発電する発電機としての機能とを兼ね備える。

ＩＳＧ１１０は、例えばインナーロータ方式の交流同期機であり、永久磁石及びロータコイル（励磁（界磁）巻線）１１６を両備したロータ（回転子）と、ロータの外周面に対向する三相交流のステータコイル（固定子巻線）１１５を備えたステータ（固定子）とを要素としてなる。ロータは、ロータ軸１１１の外周に固着している。

ＩＳＧ１１０は、第１の巻掛伝動機構２０１を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。第１の巻掛伝動機構２０１は、ＩＳＧプーリ（又は、スプロケット）１１２、第１のベルト（又は、チェーン）１１３及び第１のクランクプーリ１０１を含む。前記ＩＳＧプーリ１１２及び前記第１のクランクプーリ１０１は、それぞれロータ軸１１１及びクランクシャフト１０に固着している。これらＩＳＧプーリ１１２、第１のクランクプーリ１０１に巻き掛けた前記第１のベルト１１３により、クランクシャフト１０とロータ軸１１１との間で相互に（双方向に）回転駆動力を伝達する。

ＩＳＧ１１０は、主としてアイドルストップした内燃機関１００の再始動時や、車軸に供給する走行駆動力を増強する（特に、加速中や登坂中の）モータアシスト時に、車載の蓄電装置６１から電力の供給を受けてクランクシャフト１０を回転駆動する。蓄電装置６１は、バッテリ及び／又はキャパシタを含む。翻って、クランクシャフト１０により回転駆動されて発電する場合には、その発電した電力を同蓄電装置６１に充電する。車両が減速する際には、ＩＳＧ１１０による回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。

エアコンディショナの冷媒圧縮用のコンプレッサ１３０もまた、ＩＳＧ１１０と同様、第２の巻掛伝動機構２０２を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。第２の巻掛伝動機構２０２は、第２のクランクプーリ１０２、第２のベルト（又はチェーン）１３４及びコンプレッサプーリ（又は、スプロケット）１３３を含む。前記コンプレッサプーリ１３３及び前記第２のクランクプーリ１０２は、それぞれコンプレッサ１３０の入力軸１３２及びクランクシャフト１０に固着している。これらコンプレッサプーリ１３３、第２のクランクプーリ１０２に巻き掛けた第２のベルト１３４によって、クランクシャフト１０から入力軸１３２に回転駆動力を伝達する。なお、コンプレッサ１３０の本体と入力軸１３２との間には、断接切換可能なマグネットクラッチ１３１を設けており、エアコンディショナを稼働しないときには当該クラッチ１３１を切断する。

内燃機関１００と車軸とを繋ぐトランスミッション１２０は、クランクシャフト１０の他端側に設置する。

車両には、各種の電気負荷が実装されている。電気負荷の具体例としては、エアコンディショナの送風用ブロワ、リアガラスの曇りを取るデフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯（ヘッドランプ、テールランプ、ストップランプ（ブレーキランプ）、フォグランプ、ウィンカ（ターンシグナルランプ）等）、内燃機関１００の冷却水を空冷するラジエータのファン、電動パワーステアリング装置、等が挙げられる。

図３に、電気負荷を制御するための電気回路を示している。既に述べた通り、内燃機関１００のクランクシャフト１０と冷媒圧縮用コンプレッサ１３０との間には、マグネットクラッチ１３１が介在している。エアコンディショナを稼働するときには、マグネットクラッチ１３１に通電して当該クラッチ１３１を締結する。エアコンディショナを稼働しないときには、マグネットクラッチ１３１に通電せず、当該クラッチ１３１を切断する。マグネットクラッチ１３１への通電及びその遮断は、リレースイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦによって行う。

送風用ブロワを回転駆動するモータ６３や、デフォッガとしてリアガラスに敷設された電熱線ヒータ６５は、蓄電装置６１（又は、ＩＳＧ１１０）から電力供給を受けて作動する。モータ６３やヒータ６５への通電及びその遮断は、リレースイッチ６４のＯＮ／ＯＦＦ、又は半導体スイッチング素子（パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ等に代表されるパワーデバイス（電力用半導体素子））６６の点弧／消弧によって行う。

オーディオ機器やカーナビゲーションシステム、照明灯、ラジエータファンを回転駆動するモータその他の電気負荷についても、上記と同様である。

ここで、本実施形態の内燃機関１００の基本的な構造について、図４及び図５に基づいて概要を説明する。以下の説明では方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線Ｌ１の方向であり、左右方向は、気筒軸心Ｌ２及びクランク軸線Ｌ１と直交した方向である。正面視はクランク軸線Ｌ１の方向から見た状態である。なお、本実施形態の内燃機関１００では、気筒軸心Ｌ２は鉛直線Ｌ３に対して若干傾斜している（スラントしている）が、図では、便宜的に気筒軸心Ｌ２を鉛直姿勢にして表示している。

内燃機関１００の基本的な構成は従来と同様である。すなわち、主要要素として、シリンダブロック１ａとその上面に固定されたシリンダヘッド１ｂ、並びにこれらの一端面に多数のボルト１ｃで固定されたフロントカバー（チェーンカバー、チェーンケース）１ｄを備えている。シリンダヘッド１ｂの上面にはヘッドカバー１ｅが固定されて、シリンダブロック１ａの下面にはオイルパン１ｆが固定されている。

クランクシャフト１０の一端部はフロントカバー１ｄの外面（機関本体の一端面）から外側に突出している一方、正面視で機関本体を挟んだ左側にはＩＳＧ１１０を配置し、右側にはコンプレッサ１３０を配置している。また、フロントカバー１ｄのうち、概ね上下中間部でかつ正面視で左寄りの部位にはウォータポンプ１５０を配置している。

ＩＳＧ１１０は上ブラケットＢ１、図示しない第１の下ブラケット及び図示しない第２の下ブラケットを介してシリンダブロック１ａ及びフロントカバー１ｄに固定されており、コンプレッサ１３０は、図示しないブラケットを介してシリンダブロック１ａ（又は／及びフロントカバー１ｄ）に固定されている。ウォータポンプ１５０はポンプハウジングをフロントカバー１ｄで兼用しており、フロントカバー１ｄにポンプカバー１ｇ（図４参照）を固定することでウォータポンプ１５０が構成されている。

ＩＳＧ１１０は、前述したように、ＩＳＧプーリ１１２、第１のクランクプーリ１０１及び第１のベルト１１３を含む第１の巻掛伝動機構２０１を介してクランクシャフト１０から動力の伝達を受ける。また、コンプレッサ１３０も、前述したように、コンプレッサプーリ１３３、第２のクランクプーリ１０２及び第２のベルト１３４を含む第２の巻掛伝動機構２０２を介してクランクシャフト１０から動力の伝達を受ける。一方、ウォータポンプ１５０は、ポンププーリ１５２、第３のクランクプーリ１０３及び第３のベルト１５３を含む第３の巻掛伝動機構２０３を介してクランクシャフト１０から動力の伝達を受ける。前記ポンププーリ１５２は、回転軸である入力軸１５１に固定されている。前記第３のクランクプーリ１０３は、クランクシャフト１０に固定されている。これらポンププーリ１５２と第３のクランクプーリ１０３とに巻き掛けられた第３のベルト１５３を介してクランクシャフト１０からウォータポンプ１５０に動力が伝達される。

第１のクランクプーリ１０１と第２のクランクプーリ１０２とは略同径であり、ＩＳＧプーリ１１２は第１クランクプーリ１０１の略半分の外径になっている。従って、発電機として機能するときは、ＩＳＧプーリ１１２はクランクシャフト１０の回転数の数倍の回転数で駆動され、ＩＳＧ１１０がモータとして機能するときは、クランクシャフト１０はＩＳＧプーリ１１２の数分の１の回転数で駆動される。

第１のベルト１１３のうちＩＳＧプーリ１１２を挟んだ上下両側の部位１１３ａ、１１３ｂは、後述する振り子式のオートテンショナ１６０における上下２個のテンションプーリ１６１ａ、１６１ｂで挟まれている。

この場合、オートテンショナ１６０が機能するには、第１のベルト１１３がＩＳＧプーリ１１２から遠ざかるに従って広がることが必要であり、そこで、第１のベルト１１３の広がり角度を確保するため、フロントカバー１ｄのうちウォータポンプ１５０の上側にアイドルプーリ１６９を取り付けている。従って、ウォータポンプ１５０は、第１のベルト１１３で囲われたエリアに配置されている。また、アイドルプーリ１６９は、正面視で気筒軸心Ｌ２よりもＩＳＧ１１０に寄った側に配置している。

なお、図４に一点鎖線で示すように、第１のベルト１１３をコンプレッサプーリ１３３に巻き掛けることも可能である。この場合は、当然ながら第２のベルト１３４は使用されない。

図６及び図７に示すように、オートテンショナ１６０は、ＩＳＧプーリ１１２が遊嵌する円板状ベース１６２と、テンションプーリ１６１ａ、１６１ｂが回転自在に保持された２つのアーム１６３とを有しており、２つのアーム１６３を、テンションプーリ１６１ａ、１６１ｂが遠近動し得るようにベース１６２に回動自在に連結し、かつ、略Ｃ形のばね１６４で２つのアーム１６３を互いに接近する方向に付勢している。２つのアーム１６３は、ベース１６２に対して、基部を中心に回動しつつ、ベース１６２の軸心回りに旋回もするように取り付けられている。

従って、２つのテンションプーリ１６１ａ、１６１ｂは、ばね１６４と一緒にベース１６２の軸心１６２ａ回りに回動し得ると共に、ばね１６４を変形させることで互いに独立して動くことが可能である。べ一ス１６２のうちテンションプーリ１６１ａ、１６１ｂと反対側の部位には、複数個（３個）の円筒状足部１６５を設けており、足部１６５がＩＳＧ１１０の外面に図示しないボルトで固定されている。足部１６５は、図７に一点鎖線で示すトップブラケット板１６６に固定されている。なお、トップブラケット板１６６は、リアブラケット板１６７と補強ロッド１６８で連結されている。

本実施形態では、オートテンショナ１６０は、ベース１６２の軸心１６２ａが、正面視において、ＩＳＧプーリ１１２の軸心１１２ａよりも、若干の寸法Ｅだけフロントカバー１ｅから離れるように設定している、
ＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。その入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフト１０の回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量又はスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出するセンサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関１００の冷却水温を検出するセンサから出力される冷却水温信号ｆ、ブレーキペダルが踏まれていること又はブレーキペダルの踏込量を検出するセンサ（ブレーキスイッチやマスタシリンダ圧センサ等）から出力されるブレーキ信号ｇ、蓄電装置６１の端子電圧及び端子電流（特に、バッテリ電圧やバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧・電流信号ｈ、エアコンディショナや各種電気負荷のそれぞれについてこれを作動させるべきか否かに関する作動要求信号ｍ等が入力される。

作動要求信号ｍは、エアコンディショナや各種電気負荷を作動させることを望む運転者又は搭乗者が手動操作する、エアコンディショナ又は電気負荷毎の操作スイッチ（又は、コントロールパネル）から発される手動制御信号であったり、オートエアコンシステムを司るオートエアコンＥＣＵ等から発される自動制御信号であったりする。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４に対してこれを制御するための制御信号ｎ、マグネットクラッチ１３１に通電する電気回路上のスイッチ６２に対してクラッチ締結信号ｏ、モータ６３やヒータ６５その他の電気負荷に通電する電気回路上のスイッチ６４、６６に対してスイッチＯＮ信号ｐ、ｑ等を出力する。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関１００の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関１００の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｍを入力インタフェースを介して取得し、要求されるスロットルバルブ３２の開度、気筒１に充填される吸気量（新気量）に見合った燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑを出力インタフェースを介して印加する。

加えて、ＥＣＵ０は、内燃機関１００の始動時、特に冷間始動において、スタータモータ１４０に制御信号ｒを入力し、ピニオンギア１４１をリングギア１０４に噛合させて内燃機関１００のクランキングを行う。

しかして本実施形態では、内燃機関１００のクランキングを行う際に、ＥＣＵ０は以下のような制御を行う。具体的には、ＥＣＵ０のメモリの所定領域には遅れ期間制御プログラムが記憶されており、この遅れ期間制御プログラムをプロセッサが実行することにより、以下の制御を行う。すなわち、内燃機関１００を起動させるべくスタータモータ１４０の稼働を開始した後、燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間を設定する。この遅れ期間は、冷却水温等によって示される内燃機関１００の温度をパラメータとして、内燃機関１００の温度が比較的低い場合には、内燃機関１００の温度が比較的高い場合よりも長く設定する。さらに詳述すると、遅れ期間の長さを、冷却水温が高い場合に対応するものから順に、例えば、検出された冷却水温が２０°Ｃ以上である場合に対応する第１の長さ、冷却水温が０°Ｃ以上２０°Ｃ未満である場合に対応する第２の長さ、冷却水温が−１０°Ｃ以上０°Ｃ未満である場合に対応する第３の長さ、及び冷却水温が−１０°Ｃ未満である場合に対応する第４の長さに設定するようにしている。これら第１〜第４の長さは、第１の長さが最も短く、以下、第２の長さ、第３の長さ、第４の長さの順に長くなる。なお、遅れ期間の長さの段階の数は任意に設定してよく、また、各段階に対応する冷却水温の範囲も任意に設定してよい。さらに、冷却水温が低くなるにつれ遅れ期間の長さが漸次長くなるように設定してもよい。なお、前記遅れ期間中には、気筒判別を並行して行う。

以下、本実施形態の遅れ期間制御プログラムによりＥＣＵ０が実行する処理の手順を、フローチャートである図８を参照しつつ示す。ＥＣＵ０は、スタータモータ１４０の稼働を開始した際に（ステップＳ１）、内燃機関１００の温度を示すパラメータである冷却水温を検出し（ステップＳ２）、内燃機関１００の温度に基づき、換言すれば冷却水温をパラメータとして遅れ期間を決定する（ステップＳ３）。それから、スタータモータ１４０の稼働開始を起点として前記遅れ期間が経過するまでは燃料を噴射せず（ステップＳ４）、前記遅れ期間が経過した後に（ステップＳ４）、燃料の噴射を開始する（ステップＳ５）。

このように制御を行うことで、冷間始動時には、遅れ期間を長く設定し、この遅れ期間中に気筒１の燃焼室内の温度を上昇させることができる。従って、燃料噴射を開始した後の着火及び燃焼性を向上させることができ、このことにより、内燃機関１００の回転数の変動、及びこの回転数変動に伴う第１のベルト１１３の張力の変動を抑えることができる。つまり、第１のベルト１１３の張力が大きく変動することに伴う振り子式のオートテンショナ１６０や第１のベルト１１３のばたつき、騒音の発生、さらには第１のベルト１１３とプーリ１０１、１１２との間のすべりを、特殊な部材や機構を用いることなく簡便に抑制することができる。

次いで、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態における内燃機関は、前述した第一実施形態と同様の構成を有するので詳細な説明は省略する。なお、以下の説明においては、上述した第一実施形態におけるものに対応する各部位に同一の名称及び符号を付している。

本実施形態において、ＥＣＵ０は、内燃機関１００の始動時に、第一実施形態における遅れ期間制御プログラムによる制御に代えて、以下の制御を行う。具体的には、ＥＣＵ０のメモリの所定領域には閾値設定プログラムが記憶されており、この閾値設定プログラムをプロセッサが実行することにより、以下の制御を行う。すなわち、内燃機関１００を起動させるべくスタータモータ１４０の稼働を開始した後、内燃機関１００の回転数が閾値に達するまで燃料の噴射を開始しない。この閾値は、冷却水温等によって示される内燃機関１００の温度をパラメータとして、内燃機関１００の温度が比較的低い場合には、内燃機関１００の温度が比較的高い場合よりも高い値に設定する。さらに詳述すると、内燃機関１００の回転数の閾値を、冷却水温が高い場合に対応するものから順に、例えば、検出された冷却水温が２０°Ｃ以上である場合に対応する第１の閾値、冷却水温が０°Ｃ以上２０°Ｃ未満である場合に対応する第２の閾値、冷却水温が−１０°Ｃ以上０°Ｃ未満である場合に対応する第３の閾値、及び冷却水温が−１０°Ｃ未満である場合に対応する第４の閾値に設定するようにしている。これら第１〜第４の閾値は、第１の閾値が最も低く、以下、第２の閾値、第３の閾値、第４の閾値の順に高くなる。加えて、内燃機関１００の回転数の閾値が高くなる場合には、スタータモータ１４０の稼働を開始してから内燃機関１００の回転数が閾値に達するまでの時間を一定に保つべく、スタータモータ１４０の出力をつれて大きくするようにしている。なお、閾値の段階の数は任意に設定してよく、また、各段階に対応する冷却水温の範囲も任意に設定してよい。さらに、冷却水温が低くなるにつれ内燃機関１００の回転数の閾値が漸次高くなるように設定してもよい。

以下、本実施形態の閾値設定プログラムによりＥＣＵ０が実行する処理の手順を、フローチャートである図９を参照しつつ示す。ＥＣＵ０は、スタータモータ１４０の稼働を開始した際に（ステップＳ１１）、内燃機関１００の温度を示すパラメータである冷却水温を検出し（ステップＳ１２）、内燃機関１００の温度に基づき、換言すれば冷却水温をパラメータとして内燃機関１００の回転数の閾値を決定する（ステップＳ１３）。それから、内燃機関１００の回転数が閾値を上回るまでは燃料を噴射せず（ステップＳ１４）、内燃機関１００の回転数が閾値を上回ったときに（ステップＳ１４）、燃料の噴射を開始する（ステップＳ１５）。

このように制御を行うことで、冷間始動時には、燃料の噴射を開始するための内燃機関１００の回転数の閾値を高い値に設定し、この回転数が前記閾値に達するまでの間に気筒１の燃焼室内の温度を上昇させることができる。従って、燃料噴射を開始した後の着火及び燃焼性を向上させることができ、このことにより、内燃機関１００の回転数の変動、及びこの回転数変動に伴う第１のベルト１１３の張力の変動を抑えることができる。つまり、第１のベルト１１３の張力が大きく変動することに伴う振り子式のオートテンショナ１６０を構成する要素や第１のベルト１１３自体のばたつき、騒音の発生、さらには第１のベルト１１３とプーリ１０１、１１２との間のすべりを、特殊な部材や機構を用いることなく簡便に抑制することができる。

さらに、内燃機関１００の温度が比較的低い場合、換言すれば前記回転数の閾値が高くなる場合に、スタータモータ１４０の出力をつれて大きくするようにしているので、燃焼の不安定や失火が発生したときの回転数変動の影響を相対的に小さくできる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。

例えば、前述した第一実施形態及び第二実施形態では、内燃機関の温度を示すパラメータとして冷却水温を用いているが、潤滑油温や気筒内の温度等、他のパラメータを用いてもよい。

また、前述した第一実施形態及び第二実施形態では、主に内燃機関と補機であるＩＳＧとの間の巻掛伝動機構を構成する第一のベルトの張力の変動を抑制する効果について言及しているが、本発明によれば、内燃機関と他の補機との間の巻掛伝動機構を構成するベルト（又はチェーン）の張力の変動を抑制する効果も同様に得ることができる。

さらに、前述した第二実施形態では、内燃機関の温度が比較的低い場合にスタータモータの出力を大きくするようにしているが、内燃機関の温度に関わらずスタータモータの出力を一定としてもよい。その場合には、内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後内燃機関における燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間の長さが、温度によって比較的大きく変動する。

そして、巻掛伝動機構を構成するベルトの張力を調整するためのテンショナが上述した第一実施形態及び第二実施形態における振り子式のオートテンショナ以外であるものに本発明を適用してもよい。振り子式のオートテンショナ以外のテンショナの一例として、補機に付勢力を付与するものが挙げられる。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１１…インジェクタ
１００…内燃機関
１１０…補機（ＩＳＧ）
１４０…電動機（スタータモータ）
１６０…オートテンショナ
２０１…巻掛伝動機構
ｂ…クランク角信号
ｆ…冷却水温信号

Claims (2)

1. 巻掛伝動機構を介して接続している補機が付随する内燃機関を制御する制御装置であって、
   内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後、内燃機関における燃料の噴射を開始するまでの間の遅れ期間を、始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも長く設定する内燃機関の制御装置。
2. 巻掛伝動機構を介して接続している補機が付随する内燃機関を制御する制御装置であって、
   内燃機関を始動させるための電動機の稼働を開始した後、内燃機関の回転数が閾値に達するまで内燃機関の気筒への燃料噴射を開始せず、
   始動時の内燃機関の温度が比較的低い場合に、始動時の内燃機関の温度が比較的高い場合よりも前記閾値を高い値に設定する内燃機関の制御装置。

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