JP2016217270A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動時に異常燃焼の発生を抑制する。
【解決手段】制御装置は、エンジンの始動要求があると判定され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ、前回のエンジン停止からの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長く（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまでデコンプ制御を実行するとともにエンジンを始動させる始動制御を実行するステップ（Ｓ１０６）と、停止期間が予め定められた期間Ａ以下であったり（Ｓ１０２にてＮＯ）、あるいは、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂ以下である場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまでデコンプ制御を実行するとともにエンジンを始動させる始動制御を実行するステップ（Ｓ１０８）とを含む、制御処理を実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、吸気バルブ等の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング機構を有するエンジンを搭載した車両の制御に関する。

吸気バルブの開閉タイミングが変更する可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）機構ともいう）を搭載する内燃機関が知られている。

特開２００８−２６７２３４号公報（特許文献１）には、エンジン始動時のショックを緩和するために、エンジン始動時において、吸気側のＶＶＴ機構に対して、エンジンの吸気バルブの開弁時期を最遅角まで遅らせる減圧制御（いわゆる、「始動時減圧制御」、又は、「デコンプ制御」ともいわれる）を実行することが記載されている。

特開２００８−２６７２３４号公報

しかしながら、エンジンの吸気バルブの開弁時期を最遅角まで遅らせる場合には、有効圧縮比が低くなるため、始動性を向上させることができない場合がある。一方、応答性等を含むエンジンの始動性を向上させるために吸気バルブの開弁時期を進角させる場合には、特に、エンジンが高温である状態が継続するとともに、インジェクタから漏出した燃料がインテークマニホールドに溜るなどすると、エンジンの始動時にノッキングや自着火等の異常燃焼が発生し、車両のドライバビリティが悪化する場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの始動時に異常燃焼の発生を抑制する車両を提供することである。

この発明のある局面に係る車両は、エンジンと、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれかの開閉タイミングを予め定められた範囲内で調整する可変バルブタイミング機構と、エンジンの始動時に予め定められた範囲のうちの遅角側の予め定められたタイミングを開閉タイミングとして設定し、デコンプ期間の経過後に開閉タイミングを進角するデコンプ制御を実行する制御装置とを備える。制御装置は、エンジンが停止してから次回のエンジンの始動要求までの停止期間が予め定められた期間より長く、かつ、始動要求時のエンジンの冷却水温が予め定められた温度よりも高い場合に、デコンプ期間を延長する。

エンジンが停止してから次回のエンジンの始動要求までの停止期間が予め定められた期間より長く、かつ、始動要求時のエンジンの冷却水温が予め定められた温度よりも高い場合には、開閉タイミングを進角側に変化させるとともにエンジンを始動すると、異常燃焼が発生する可能性がある。そのため、デコンプ期間を延長することによってエンジン始動時の異常燃焼の発生を抑制することができる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。

好ましくは、予め定められた期間は、エンジンのインテークマニホールド内に、エンジンの始動時に自着火を起こし得る量の燃料が溜るまでの時間に基づいて設定される。

このようにすると、デコンプ期間を適切に設定することができるため、エンジン始動時における異常燃焼の発生を抑制することができる。

さらに好ましくは、予め定められた温度は、エンジンの始動時にエンジンのインジェクタにおける油密漏れ量がしきい値よりも多くなる冷却水温に基づいて設定される。

このようにすると、デコンプ期間を適切に設定することができるため、エンジン始動時における異常燃焼の発生を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、停止期間が予め定められた期間より長く、かつ、冷却水温が予め定められた温度よりも高い場合、エンジンの始動時に開閉タイミングの進角に起因するノッキングおよび自着火が発生しやすい期間が経過するまでデコンプ期間を延長する。

このようにすると、デコンプ期間を適切に設定することができるため、エンジン始動時における異常燃焼の発生を抑制することができる。

エンジンが停止してから次回のエンジンの始動要求までの停止期間が予め定められた期間より長く、かつ、始動要求時のエンジンの冷却水温が予め定められた温度よりも高い場合には、開閉タイミングを進角側に変化させるとともにエンジンを始動すると、異常燃焼が発生する可能性がある。そのため、本発明においてデコンプ期間を延長することによってエンジン始動時の異常燃焼の発生を抑制することができる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、エンジンの始動時に異常燃焼の発生を抑制する車両を提供することができる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を示すブロック図である。 エンジンの構成図である。 電動ＶＶＴ装置により実現されるバルブ変位量とクランク角との関係を示す図である。 制御装置の機能ブロック図である。 制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。 制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１に示すように、本実施の形態に係るハイブリッド車両（以下、単に車両と記載する）１は、エンジン１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置４と、減速機５と、駆動輪６と、蓄電装置１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、制御装置２００とを備える。

車両１は、エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行可能である。エンジン１００は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン１００は、動力分割装置４を介して駆動輪６および発電機として作動可能なモータジェネレータＭＧ１のうちの少なくともいずれかに動力を供給する。

エンジン１００は、モータジェネレータＭＧ１によりクランキングされて始動し得る。このエンジン１００は、電動アクチュエータ４０２を用いて吸気バルブの作動特性（具体的にはカムシャフトの回転位置（カム角）に対する相対的な吸気バルブの位置、すなわち、開閉タイミング）を変更するための電動可変バルブタイミング機構（以下、電動ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構と記載する）４００を有する。車両１の走行状況やエンジン１００の始動性に応じて、制御装置２００により電動ＶＶＴ機構４００が制御される。

動力分割装置４は、エンジン１００が発生する駆動力を、減速機５を介して駆動輪６を駆動するための動力と、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための動力とに分割可能に構成される。動力分割装置４は、たとえば遊星歯車機構によって構成される。この場合において、たとえば、遊星歯車機構のサンギヤには、モータジェネレータＭＧ１が連結され、遊星歯車機構のキャリアには、エンジン１００が連結され、遊星歯車機構のリングギヤには、モータジェネレータＭＧ２および減速機５を経由して駆動輪６が連結される。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、交流回転電機であり、たとえば、三相交流同期電動発電機である。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割装置４を介して受けるエンジン１００の動力を用いて発電し得る。たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣ（State Of Charge）が所定の下限に達すると、エンジン１００が始動してモータジェネレータＭＧ１により発電が行なわれる。モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力は、ＰＣＵ２０により電圧変換され、蓄電装置１０に一時的に蓄えられたり、モータジェネレータＭＧ２に直接供給されたりする。

モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置１０に蓄えられた電力、および、モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力の少なくとも一方を用いて車両１の駆動力を発生する。モータジェネレータＭＧ２によって発生される駆動力は、減速機５を介して駆動輪６に伝達される。なお、図１では、駆動輪６は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、モータジェネレータＭＧ２によって後輪を駆動してもよい。

なお、車両１の制動時には、減速機５を介して駆動輪６によりモータジェネレータＭＧ２が駆動され、モータジェネレータＭＧ２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。モータジェネレータＭＧ２により発電された電力は、蓄電装置１０に蓄えられる。

ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動装置である。ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータを含み、さらに、インバータと蓄電装置１０との間で電圧変換するためのコンバータを含んでもよい。

蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置１０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発電された電力を蓄える。なお、蓄電装置１０として、大容量のキャパシタも採用可能であり、蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による発電電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータＭＧ２へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。

制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、記憶装置、入出力バッファ等（いずれも図示せず）を含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含んで構成される。制御装置２００は、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、ハイブリッド車両１における各機器の制御を行なう。主要なものとして、制御装置２００は、ハイブリッド車両１の走行制御や、走行制御に応じたエンジン１００（たとえば、電動ＶＶＴ機構４００等）の制御を実行する。

次に、電動ＶＶＴ機構４００を有するエンジン１００の構成について説明する。図２は、図１に示されたエンジン１００の具体的な構成を示す図である。

図２を参照して、エンジン１００への吸入空気量は、スロットルモータ３１２により駆動されるスロットルバルブ１０４により調整される。インジェクタ１０８は、吸気ポートに燃料を噴射する。吸気ポートにおいて、燃料と空気とが混合される。混合気は、吸気バルブ１１８が開くことによって、シリンダ１０６内へ導入される。なお、インジェクタ１０８は、シリンダ１０６内に直接燃料を噴射する直噴インジェクタとして設けられてもよい。あるいは、インジェクタ１０８は、ポート噴射用と直噴用との両方が設けられてもよい。

シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火されて燃焼する。燃焼後の混合気すなわち排気ガスは、排気通路に排出される。排気通路には、触媒を用いて排気ガスを浄化する排気浄化装置が設けられる。排気浄化装置は、触媒１１２Ｓ（以下「Ｓ／Ｃ（スタートキャット）触媒」とも称する。）と、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓよりも下流側に配置される触媒１１２Ｕ（以下「Ｕ／Ｆ（アンダーフロア）触媒」とも称する。）とを含んで構成される。排気ガスは、Ｓ／Ｃ触媒１１２ＳおよびＵ／Ｆ触媒１１２Ｕにより浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。

シリンダ１０６の頭頂部には、吸気バルブ１１８および排気バルブ１２０が設けられる。シリンダ１０６に導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８により制御される。シリンダ１０６から排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０により制御される。吸気バルブ１１８はカム１２２により駆動され、排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。

吸気バルブ１１８の作動特性は、電動ＶＶＴ機構４００によって変化される。電動ＶＶＴ機構４００は、カムシャフトと、カムスプロケット（いずれも図示せず）と、電動アクチュエータ４０２とを含む。カムシャフトは、回転軸の方向がクランクシャフトの回転軸と平行になるようにエンジン１００のシリンダヘッドに回転自在に設けられる。カムシャフトは、カムによって各気筒に設けられる排気バルブを開閉する排気側カムシャフトと、カムによって各気筒に設けられる吸気バルブを開閉する吸気側カムシャフトとを含む。排気側カムシャフトには、複数のカム１２４が所定の間隔で固定される。吸気側カムシャフトには、複数のカム１２２が所定の間隔で固定される。

吸気側および排気側のカムシャフトの各々の一方端には、カムスプロケットが設けられる。双方のカムスプロケットには同じタイミングチェーンが巻き掛けられる。タイミングチェーンは、クランクシャフト１１６に設けられるタイミングロータ（図示せず）にも巻き掛けられる。そのため、クランクシャフトとカムシャフトとはタイミングチェーンによって同期して回転する。

カムシャフトとカムスプロケットとの間には電動アクチュエータ４０２が設けられる。電動アクチュエータ４０２は、吸気側のカムシャフトとカムスプロケットとの間の回転位相を変化させる。電動アクチュエータ４０２は、制御装置２００から送信される制御信号ＶＶＴに基づいてその動作が制御される。電動アクチュエータ４０２によって吸気側のカムシャフトとカムスプロケットとの回転位相が変化させられると、吸気バルブ１１８においては、開弁期間が維持されるとともに、開弁タイミングおよび開弁タイミングに連動して閉弁タイミングが変化されることとなる。これによって、吸気側のカムシャフトの回転位置に対する吸気バルブ１１８のバルブ位置が変化される。

電動ＶＶＴ機構４００による吸気バルブ１１８の開弁タイミングの変化の態様については後述する。

制御装置２００には、カム角センサ３００、クランク角センサ３０２、スロットル開度センサ３０６および水温センサ３１４の各センサから信号が入力される。

カム角センサ３００は、カムの位置ＣＭＡを表す信号を出力する。クランク角センサ３０２は、クランクシャフト１１６の回転速度（以下、エンジン回転速度ともいう）Ｎｅおよびクランクシャフト１１６の回転角度ＣＲＡを表す信号を出力する。スロットル開度センサ３０６は、スロットル開度θｔｈを表す信号を出力する。水温センサ３１４は、冷却水温Ｔｗを検出し、検出した冷却水温を表す信号を出力する。

さらに、制御装置２００は、これらの各センサからの信号に基づいてエンジン１００を制御する。具体的には、制御装置２００は、車両１の走行状況や排気浄化装置の暖機状況に応じてエンジン１００が所望の運転ポイントで運転されるように、スロットル開度θｔｈ、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブ１１８の作動状態（開閉タイミング）を制御する。なお、運転ポイントとは、エンジン１００の出力、トルクおよび回転数が決定されるエンジン１００の動作点であり、エンジン１００が所望の出力やトルクを発生するようにエンジン１００の運転ポイントが決定される。

制御装置２００は、ハイブリッド車両１の走行制御において、アクセル開度と車速とに基づいて要求パワーを算出し、算出された要求パワーと、蓄電装置１０のＳＯＣ等に基づいてエンジン１００への要求エンジン出力を設定する。さらに、制御装置２００は、エンジン１００が設定された要求エンジン出力を発生するための動作点（エンジン回転数およびエンジントルクの組み合わせ）で動作するように、上記のパラメータ群を制御する。

図３に、電動ＶＶＴ機構４００において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係が示される。図３の縦軸は、バルブ開度を示し、図３の横軸は、クランク角を示す。

図３に示すように、排気行程において排気バルブ１２０が開いて開度がピークとなった後に閉じ、その後の吸気行程において吸気バルブ１１８が開いて開度がピークとなった後に閉じる。排気バルブ１２０のバルブ開度が波形ＥＸに示されており、これに対して、吸気バルブ１１８のバルブ開度が波形ＩＮ１，ＩＮ２に示されている。

なお、バルブ開度とは、吸気バルブ１１８（あるいは、排気バルブ１２０）が閉じた状態からの吸気バルブ１１８の変位量を意味する。吸気バルブ１１８の開度がピークに達したときのバルブ開度をリフト量といい、吸気バルブ１１８が開いてから閉じるまでのクランク角の範囲を作用角という。

電動ＶＶＴ機構４００は、リフト量および作用角を維持した状態で吸気バルブ１１８の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更する。すなわち、電動ＶＶＴ機構４００は、波形の形状を維持した状態で波形を、波形ＩＮ１（実線）と波形ＩＮ２（破線）との間で変化させることによって吸気バルブ１１８の開弁タイミングを変化させる。本実施の形態においては、クランク角ＣＡ（０）が波形ＩＮ１でバルブ変位量を変化させる場合の吸気バルブ１１８の開弁タイミングに対応し、クランク角ＣＡ（１）が波形ＩＮ２でバルブ変位量を変化させる場合の吸気バルブ１１８の開弁タイミングに対応する。

以下の説明においてクランク角ＣＡ（０）からクランク角ＣＡ（１）への方向に開弁タイミングを変更することを開弁タイミングを遅角するといい、クランク角ＣＡ（１）からクランク角ＣＡ（０）への方向に開弁タイミングを変更することを開弁タイミングを進角するというものとする。また、本実施の形態においてクランク角ＣＡ（０）が最進角の開弁タイミングであり、クランク角ＣＡ（１）が最遅角の開弁タイミングであるものとする。本実施の形態において、開弁タイミングは、ＣＡ（０）からＣＡ（１）との間の予め定められた範囲内で調整される。

なお、本実施の形態においては、図３に最進角の吸気バルブ１１８のバルブ変位量の波形ＩＮ１と、最遅角の吸気バルブ１１８のバルブ変位量の波形ＩＮ２とを例示したが、特に、電動ＶＶＴ機構４００の開弁タイミングの変更範囲は、図３に示すＣＡ（０）とＣＡ（１）との間に限定されるものではない。また、本実施の形態において、最進角の吸気バルブ１１８の開弁タイミングは、排気バルブ１２０の閉弁タイミングとオーバーラップする位置に設定されるものとして説明するが、オーバーラップしないようにＣＡ（０）を設定してもよい。

エンジン１００の停止時においては、吸気バルブ１１８の開弁タイミングは最遅角の開弁タイミングになるように変化される。なお、後述する「進角量」は、最遅角の開弁タイミングを基準とした開弁タイミングの進角方向の変化量を示す値である。なお、進角量がゼロとは、最遅角の開弁タイミングであることを示す。

以上のような構成を有する車両１において、たとえば、エンジン始動時のショックを緩和するために、エンジン始動時において、吸気側のＶＶＴ機構に対して、エンジンの吸気バルブの開弁時期を最遅角まで遅らせる減圧制御（以下、デコンプ制御と記載する）を実行する場合がある。

しかしながら、エンジン１００の吸気バルブ１１８の開弁時期を最遅角まで遅らせる場合には、有効圧縮比が低くなるため、始動性を向上させることができない場合がある。一方、応答性等を含むエンジン１００の始動性を向上させるために吸気バルブ１１８の開弁時期を進角させる場合には、特に、エンジン１００が高温である状態が継続するとともに、インジェクタ１０８から漏出しインテークマニホールドに溜った燃料が自着火するなどしたりすると、エンジン１００の始動時にノッキング等の異常燃焼が発生し、車両のドライバビリティが悪化する場合がある。

そこで、本実施の形態において、制御装置２００が、エンジン１００が停止してから次回のエンジン１００の始動要求までの停止期間が予め定められた期間Ａより長く、かつ、始動要求時のエンジン１００の冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合に、デコンプ期間を延長する点を特徴とする。

なお、予め定められた期間Ａは、エンジン１００のインテークマニホールド内に、エンジン１００の始動時に自着火を起こし得る量の燃料が溜るまでの時間に基づいて設定される。すなわち、停止期間が予め定められた期間Ａよりも長い場合とは、エンジン１００のインテークマニホールド内にエンジン１００の始動時に進角すると自着火を起こし得る量の燃料が溜っている場合を意味する。予め定められた期間Ａは、たとえば、実験等によって適合されてもよい。予め定められた期間Ａは、固定値であってもよいし、冷却水温Ｔｗに基づいて設定される値であってもよい。予め定められた期間Ａは、たとえば、数時間あるいは十数時間程度の期間である。

また、予め定められた温度Ｂは、エンジン１００の始動時にエンジン１００のインジェクタにおける所定期間当たりの油密漏れ量がしきい値よりも多くなる冷却水温Ｔｗ（０）に基づいて設定される。すなわち、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合とは、エンジン１００のインジェクタにおける所定期間当たりの油密漏れ量がしきい値よりも多くなる場合を意味する。予め定められた温度Ｂは、たとえば、１００℃前後の温度である。

また、制御装置２００は、停止期間が予め定められた期間Ａより長く、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合、エンジン１００の始動時に開閉タイミングの進角に起因するノッキングおよび自着火が発生しやすい期間が経過するまでデコンプ期間を延長する。

図４に、本実施の形態に係る車両１に搭載された制御装置２００の機能ブロック図を示す。制御装置２００は、始動要求判定部２０２と、停止期間判定部２０４と、水温判定部２０６と、始動制御部２０８とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

始動要求判定部２０２は、エンジン１００の始動要求があるか否かを判定する。始動要求判定部２０２は、たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値よりも低下した場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。ＳＯＣのしきい値は、たとえば、蓄電装置１０を再充電が必要であるか否かを判定するための値である。すなわち、始動要求判定部２０２は、蓄電装置１０のＳＯＣが、再充電が必要となるＳＯＣである場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。

あるいは、始動要求判定部２０２は、たとえば、車両１の要求パワーがしきい値を超える場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。要求パワーのしきい値は、たとえば、エンジン１００による駆動力が要求されるか否かを判定するための値である。すなわち、始動要求判定部２０２は、要求パワーが、エンジン１００による駆動力が要求される要求パワーである場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。

あるいは、始動要求判定部２０２は、たとえば、車両１の速度がしきい値を超える場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。車両１の速度のしきい値は、たとえば、モータジェネレータＭＧ１の回転状態が過回転状態であるか否かを判定するための値である。すなわち、始動要求判定部２０２は、車両１の速度が、モータジェネレータＭＧ１の回転状態が過回転状態になる高車速領域である場合に、エンジン１００の始動要求があると判定する。

停止期間判定部２０４は、始動要求判定部２０２においてエンジン１００の始動要求があると判定される場合に、前回エンジン１００が停止してからエンジン１００の始動要求までの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いか否かを判定する。停止期間判定部２０４は、たとえば、前回エンジン１００が停止してからの経過時間を計測し、エンジン１００の始動要求までの経過時間を停止期間として算出する。停止期間判定部２０４は、算出された停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いか否かを判定する。

水温判定部２０６は、停止期間判定部２０４において、停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いと判定される場合に、エンジン１００の冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも大きいか否かを判定する。

始動制御部２０８は、始動要求判定部２０２によってエンジン１００の始動要求があると判定される場合に、始動制御を実行する。すなわち、始動制御部２０８は、エンジン１００の始動要求があると判定される場合に、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン１００のクランキングを行なう。始動制御部２０８は、エンジン１００の回転速度が始動可能なしきい値を超える場合に、点火プラグ１１０を点火させる点火制御とインジェクタ１０８から燃料を噴射する燃料噴射制御とを実行することによってエンジン１００を始動させる。

始動制御部２０８は、上述した始動制御とともにデコンプ制御を実行する。すなわち、始動制御部２０８は、エンジン１００の始動要求があると判定されてから予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで、進角量をゼロとする。予め定められたデコンプ期間Ｃは、少なくともクランキング時の振動等の発生を抑制する期間である。予め定められたデコンプ期間Ｃは、実験等によって適合される。始動制御部２０８は、予め定められたデコンプ期間Ｃが経過した時点から進角量の増加を開始する。始動制御部２０８は、たとえば、時間の経過とともに進角量を予め定められた増加率で増加させる。

本実施の形態において、始動制御部２０８は、停止期間判定部２０４によって停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いと判定され、かつ、水温判定部２０６によって冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも大きいと判定される場合に、予め定められたデコンプ期間Ｃを延長する。始動制御部２０８は、この場合、エンジン１００の始動要求があると判定されてから予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで、進角量をゼロとする。すなわち、始動制御部２０８は、この場合、予め定められたデコンプ期間Ｃに代えて予め定められたデコンプ期間Ｄを設定し、設定された予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで、進角量をゼロとする。予め定められたデコンプ期間Ｄは、予め定められたデコンプ期間Ｃよりも長い期間である。予め定められたデコンプ期間Ｄは、クラキング時の振動等の発生を抑制する期間であるとともに、進角量の増加に起因するノッキングおよび自着火の発生しやすい期間が経過した後の時点を終期とする期間である。予め定められたデコンプ期間Ｄは、実験等によって適合される。

始動制御部２０８は、エンジン１００の停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いと判定され、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも大きいと判定される場合、予め定められたデコンプ期間Ｄが経過した時点から進角量の増加を開始する。始動制御部２０８は、たとえば、時間の経過とともに進角量を予め定められた増加率で増加させる。

始動制御部２０８は、デコンプ制御において、予め定められたデコンプ期間Ｃまたは予め定められたデコンプ期間Ｄが経過した後においては、目標値になるまで進角量を増加させる。目標値は、たとえば、エンジン１００の始動後における適切な進角量であって、たとえば、予め定められた値であってもよいし、エンジン１００の状態（エンジン１００の負荷や冷却水温等）に基づいて設定されてもよい。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載された制御装置２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、制御装置２００は、エンジン１００の始動要求があるか否かを判定する。エンジン１００の始動要求があると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、制御装置２００は、前回のエンジン１００の停止からの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いか否かを判定する。前回のエンジン１００の停止からの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いと判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０４にて、制御装置２００は、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも大きいか否かを判定する。冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも大きいと判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０６にて、制御装置２００は、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで継続するデコンプ制御を始動制御とともに実行する。Ｓ１０８にて、制御装置２００は、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで継続するデコンプ制御を始動制御とともに実行する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載された制御装置２００の動作について図６を参照しつつ説明する。

図６に、本実施の形態において、エンジン１００の始動要求があると判定される場合における、エンジン回転速度の変化（図６（Ａ））と、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで継続する場合の進角量の変化（図６（Ｂ））と、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで継続する場合の進角量の変化（図６（Ｃ））とを示す。なお、図６のいずれのグラフも横軸は、時間を示す。また、図６の最上段のグラフの縦軸は、エンジン回転速度を示す。図６の上から２段目のグラフおよび最下段のグラフの縦軸は、進角量を示す。

たとえば、エンジン１００が停止状態である場合を想定する。エンジン１００が停止状態である場合において、エンジン１００の進角量はゼロ（すなわち、最遅角の状態）である。

時間Ｔ（０）にて、エンジン１００の始動要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、前回のエンジン停止からの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長いか否かが判定される（Ｓ１０２）。

＜停止期間が予め定められた期間Ａ以内あるいは冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂ以下の場合＞
たとえば、前回のエンジン停止からの停止期間が予め定められた期間Ａ以内である場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで継続するデコンプ制御とともに始動制御を実行する（Ｓ１０８）。

あるいは、前回のエンジン停止からの停止期間が予め定められた期間Ａよりも長い場合であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂ以下である場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで継続するデコンプ制御とともに始動制御を実行する（Ｓ１０８）。

始動制御が実行されることによって、エンジン１００のクランキングが開始されるため、図６（Ａ）に示すように、時間Ｔ（０）からエンジン回転速度Ｎｅが増加を開始する。

このとき、図６（Ｂ）に示すように、時間Ｔ（０）から予め定められたデコンプ期間Ｃが経過した後の時間Ｔ（１）にて、進角量の増加が開始される。時間Ｔ（１）から時間の経過とともに進角量が予め定められた増加率で増加され、時間Ｔ（２）にて、進角量が目標値Ａ（０）まで増加する。一方、エンジン回転速度Ｎｅが始動可能となるしきい値を超えた時点で点火制御と燃料噴射制御とが実行されることによりエンジン１００が始動する。

時間Ｔ（０）から予め定められたデコンプ期間Ｃが経過するまで進角量ゼロの状態が継続することにより、有効圧縮比が低い状態でクランキングが行なわれるため、振動等の発生が抑制される。さらに、予め定められたデコンプ期間Ｃが経過した時間Ｔ（１）から進角量が増加するため、有効圧縮比が増加し、始動性が向上する。

＜停止期間が予め定められた期間Ａよりも長く、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合＞
一方、前回のエンジン停止から停止期間が予め定められた期間Ａよりも長い場合であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、進角量ゼロの状態を予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで継続するデコンプ制御とともに始動制御を実行する（Ｓ１０６）。

始動制御が実行されることによって、エンジン１００のクランキングが開始されるため、図６（Ａ）に示すように、時間Ｔ（０）からエンジン回転速度Ｎｅが増加を開始する。

このとき、図６（Ｃ）に示すように、時間Ｔ（０）から予め定められたデコンプ期間Ｄが経過した後の時間Ｔ（３）にて、進角量の増加が開始される。時間Ｔ（３）から時間の経過とともに進角量が予め定められた増加率で増加され、時間Ｔ（４）にて、進角量が目標値Ａ（０）まで増加する。一方、エンジン回転速度Ｎｅが始動可能となるしきい値を超えた時点で点火制御と燃料噴射制御とが実行されることによりエンジン１００が始動する。

時間Ｔ（０）から予め定められたデコンプ期間Ｄが経過するまで進角量ゼロの状態が継続することにより、有効圧縮比が低い状態でクランキングが行なわれるため、振動等の発生が抑制される。さらに、予め定められたデコンプ期間Ｃよりも長く進角量ゼロの状態が継続することで、時間Ｔ（１）〜時間Ｔ（３）の間における、進角量の増加に起因するノッキングあるいは自着火が発生しやすい期間を避けて進角量の増加が開始されるので、エンジン１００の始動時にノッキングや自着火等の異常燃焼の発生が抑制される。さらに、予め定められたデコンプ期間Ｄが経過した時間Ｔ（３）から進角量が増加するため、有効圧縮比が増加し、始動性が向上する。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、エンジン１００が停止してから次回のエンジン１００の始動要求までの停止期間が予め定められた期間Ａより長く、かつ、始動要求時のエンジン１００の冷却水温Ｔｗが予め定められた温度Ｂよりも高い場合には、予め定められたデコンプ期間Ｃ経過後に進角量を増加させるとともにエンジン１００を始動させると、異常燃焼が発生する可能性があるため、デコンプ期間を延長することによってエンジン始動時の異常燃焼の発生を抑制することができる。そのため、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、エンジンの始動時に異常燃焼の発生を抑制する車両を提供することができる。

本実施の形態の変形例について以下に説明する。
本実施の形態においては、車両１は、２つのモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を一例として説明したが、特にこのような構成のハイブリッド車両に限定されるものではない。たとえば、車両１は、発電用または駆動用のモータジェネレータを１つ有するハイブリッド車両であってもよい。

さらに、本実施の形態においては、ハイブリッド車両を一例として説明したが、少なくとも間欠停止および間欠始動するエンジン１００が搭載される車両であればよく、エンジン１００のみを動力源とする車両であってもよい。

さらに本実施の形態において、進角量を電動ＶＶＴ機構４００を用いて制御するものとして説明したが、たとえば、油圧式の電動ＶＶＴ機構４００であってもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、４ 動力分割装置、５ 減速機、６ 駆動輪、１０ 蓄電装置、２０ ＰＣＵ、１００ エンジン、１０４ スロットルバルブ、１０６ シリンダ、１０８ インジェクタ、１１０ 点火プラグ、１１２Ｓ，１１２Ｕ 触媒、１１４ ピストン、１１６ クランクシャフト、１１８ 吸気バルブ、１２０ 排気バルブ、１２２，１２４ カム、２００ 制御装置、２０２ 始動要求判定部、２０４ 停止期間判定部、２０６ 水温判定部、２０８ 始動制御部、３００ カム角センサ、３０２ クランク角センサ、３０６ スロットル開度センサ、３１２ スロットルモータ、３１４ 水温センサ、４００ ＶＶＴ機構、４０２ 電動アクチュエータ。

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれかの開閉タイミングを予め定められた範囲内で調整する可変バルブタイミング機構と、
   前記エンジンの始動時に前記予め定められた範囲のうちの遅角側の予め定められたタイミングを前記開閉タイミングとして設定し、デコンプ期間の経過後に前記開閉タイミングを進角するデコンプ制御を実行する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンが停止してから次回の前記エンジンの始動要求までの停止期間が予め定められた期間より長く、かつ、前記始動要求時の前記エンジンの冷却水温が予め定められた温度よりも高い場合に、前記デコンプ期間を延長する、車両。
2. 前記予め定められた期間は、前記エンジンのインテークマニホールド内に、前記エンジンの始動時に自着火を起こし得る量の燃料が溜るまでの時間に基づいて設定される、請求項１に記載の車両。
3. 前記予め定められた温度は、前記エンジンの始動時に前記エンジンのインジェクタにおける油密漏れ量がしきい値よりも多くなる前記冷却水温に基づいて設定される、請求項１または２に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記停止期間が前記予め定められた期間より長く、かつ、前記冷却水温が前記予め定められた温度よりも高い場合、前記エンジンの始動時に前記開閉タイミングの進角に起因するノッキングおよび自着火が発生しやすい期間が経過するまで前記デコンプ期間を延長する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両。

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