JP3783548B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多気筒エンジン等の内燃機関が搭載される自動車においては、同機関の燃費改善が求められており、この要求を満たすために内燃機関の運転が必要ないときには同機関の自立運転を停止するようにした自動車が提案されている。こうした自動車としては、必要なときのみ機関運転が行われるよう内燃機関を自動的に停止・始動する自動車（エコラン自動車）や、内燃機関と電動機との二種類の原動機を搭載した自動車（ハイブリッド自動車）などがあげられる。
【０００３】
これらの自動車にあっては、内燃機関の自立運転停止中であっても自動車が減速走行などを行っていれば、同機関が回転するために機関出力軸に連結されたコンプレッサやオイルポンプ等の各種補機は駆動されることとなる。しかし、内燃機関の自立運転停止中に自動車が停止しているとき等には、内燃機関の回転が停止するために上記各種補機を駆動できなくなる。そのため、内燃機関が回転しておらず、且つ上記各種補機の駆動要求があるときには、自動車に搭載される電動機で各種補機を駆動するようにしている。
【０００４】
このように電動機で各種補機を駆動するときには、それら補機が機関出力軸に連結されていることから、内燃機関もつられて回転する。また、ハイブリッド自動車にあっては、各種補機を駆動する以外に自動車を走行させるためにも電動機が駆動されるが、このときにも内燃機関がつられて回転する。即ち、これらエコラン自動車やハイブリッド自動車においては、内燃機関が自立運転停止中であるときに電動機を駆動すると、同機関が強制的に回転するようになる。
【０００５】
また、これら自動車に搭載される内燃機関の出力軸には、各種補機の他にバッテリの充電に用いられる発電機が連結されている。そして、内燃機関の自立運転中であれ、惰性回転中であれ、或いは電動機による回転中であれ、同機関が回転しているときには発電機が駆動されることにより発電がなされてバッテリの充電が行われる。即ち、内燃機関が回転しているときには、その回転エネルギの一部が機関回転に基づく発電機の発電を通じて電力としてバッテリに蓄えられるようになる。
【０００６】
ところで、内燃機関の惰性回転中や電動機による回転中には同機関においてポンプロスが生じ、そのポンプロスに対応する分だけ発電機の発電効率が悪化する。また、電動機による機関回転中にあっては、上記ポンプロスに対応する分だけ同電動機の駆動抵抗が大きくなる。そこで、上記のような機関回転時に、例えば特開平９−４４７９号公報に記載されるように内燃機関のスロットルバルブ及び各気筒の給排気バルブを開弁状態で固定し、同機関のポンプロスを低減することも考えられる。このように内燃機関のポンプロスを低減することにより、同機関の惰性回転中や電動機による回転中に発電機の発電効率が悪化すること、及び電動機による機関回転中に同電動機の駆動抵抗が増大することは抑制されるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関の惰性回転中や電動機による回転中にあって、同機関の駆動要求に基づき同機関の再始動を行う場合、同機関が上記のようにポンプロスを低減させた状態にあることから、機関始動に必要なコンプレッションを上記駆動要求があった後に直ちに得ることはできない。従って、内燃機関の駆動要求があってから同機関の再始動が完了するまでに時間がかかるようになり、同機関の再始動性が悪化するという不具合が生じる。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の再始動性を悪化させることなく、電動機や発電機といった回転電機の発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、前記回転電機により駆動される自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備えた。
請求項２記載の発明では、電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機及び補機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、前記補機の駆動に伴う自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備えた。
請求項３記載の発明では、電動機と発電機とのうち少なくとも発電機として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、前記回転電機の発電要求に応じてコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御するものとした。
【００１０】
上記の構成によれば、内燃機関が自立運転停止状態で回転しているときには、コンプレッションが生じている気筒以外の気筒ではポンプロスが低減されているため、回転電機が発電機として動作している場合には発電効率悪化が抑制され、回転電機が電動機として動作している場合には駆動抵抗増大が抑制される。また、この状態にあって、内燃機関の駆動要求に基づき同機関の再始動が開始されるときには、上記ポンプロスが低減される気筒以外の気筒では機関始動に必要なコンプレッションが生じているため、内燃機関が速やかに再始動するようになる。従って、内燃機関が自立運転停止状態で回転しているときにおいて、内燃機関の再始動性を悪化させることなく、且つ回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することができる。
【００１１】
なお、自立運転停止状態での機関回転が行われる状況としては、例えば車両が減速走行して惰性回転しているとき、車両停止中に電動機（回転電機）等により強制的に回転しているとき、並びに、電動機（回転電機）により車両を走行させているとき等があげられる。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記制御手段は、前記回転電機に要求される発電量が少ないときよりも同要求される発電量が多いときの方がポンプロスを低減する気筒が多くなるよう前記可変手段を制御するものとした。
上記の構成によれば、回転電機に要求される発電量が多いときにポンプロスを低減する気筒が多くなることから、回転電機の発電量を的確に要求される値に近づけることができる。また、回転電機に要求される発電量が多いときよりも同要求される発電量が少ないときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くなるため、要求される発電量が少ないときには内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、同機関の始動可能性の有無に基づきコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御するものとした。
【００１３】
上記の構成によれば、自立運転停止状態での機関回転中において、必要なときに的確にコンプレッションを生じさせ、それ以外のときには的確にポンプロスの低減を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記制御手段は、内燃機関の始動可能性無しのときよりも同始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くなるよう前記可変手段を制御するものとした。
【００１５】
上記の構成によれば、内燃機関の始動可能性有りのときにコンプレッションを生じさせる気筒が多くなることから、自立運転停止状態での機関回転中から内燃機関が始動されるとき、確実に内燃機関を始動させることができる。また、内燃機関の始動可能性有りのときよりも同始動可能性無しのときの方がポンプロスが低減される気筒が多くなるため、同機関始動可能性無しのときには回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を確実に抑制することができる。
【００１６】
なお、可変手段の制御態様としては、例えば内燃機関の始動可能性無しのときには一部の気筒でコンプレッションを生じさせるとともに他の気筒でポンプロスを低減し、同機関の始動可能性有りのときには全部の気筒でコンプレッションを生じさせるといった制御態様が考えられる。この場合、自立運転停止状態での機関回転中から内燃機関が始動されるとき、全部の気筒でコンプレッションが生じているため、確実に内燃機関を始動させることができるようになる。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、前記制御手段は、同機関の始動可能性無しのときには全部の気筒でポンプロスを低減し、同機関の始動可能性有りのときには一部の気筒でコンプレッションを生じさせるとともに他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御するものとした。
【００１８】
上記の構成によれば、自立運転停止状態での機関回転中において、内燃機関の始動可能性がないとき、全部の気筒でポンプロスが低減されるため、回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を確実に抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を内燃機関と電動機との二種類の原動機が搭載されるバイブリッド自動車に適用した第１実施形態について図１〜図７に基づき説明する。
【００２４】
図１に示すように、ハイブリッド自動車１には、Ｖ型六気筒の火花点火式エンジン１１と、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータ２，３とが搭載されている。このエンジン１１は、一番気筒＃１〜三番気筒＃３を有する第１バンク１１ａと、四番気筒＃４〜六番気筒＃６を有する第２バンク１１ｂとを備えている。そして、エンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１４は、一方のモータジェネレータ２及び自動変速機４等を介して車輪５に連結されている。また、クランクシャフト１４には、ハイブリッド自動車１に搭載されたエアコンディショナ用のコンプレッサ７やウォータポンプ８等の各種補機が連結されるとともに、それら補機には他方のモータジェネレータ３が連結されている。
【００２５】
そして、エンジン１１とモータジェネレータ２との少なくとも一方の駆動により、車輪５が回転してハイブリッド自動車１が走行するようになっている。このハイブリッド自動車１の車速は、自動変速機４の出力軸４ａの回転に対応した信号を出力するスピードセンサ６からの検出信号に基づき求められる。また、車輪５の近傍には、ブレーキペダル２８の踏み込みに基づき動作してハイブリッド自動車１の減速及び停止を行うブレーキ２９が設けられている。そして、上記ブレーキペダルの踏み込みの有無は、ブレーキスイッチ２８ａによって検出されるようになっている。
【００２６】
ハイブリッド自動車１においては、ハイブリッド自動車１の停止中、減速走行中、及びモータジェネレータ２のみによる走行中など、所定条件下でエンジン１１の自立運転を停止することにより同エンジン１１の燃費改善が図られる。このようにエンジン１１の自立運転が停止されても減速走行中やモータジェネレータ２による走行が行われている場合には、車輪５やモータジェネレータ２からの回転がエンジン１１が伝達されてクランクシャフト１４が回転し、コンプレッサ７やウォータポンプ８等の各種補機が駆動されることとなる。
【００２７】
しかし、エンジン１１の自立運転が停止し且つハイブリッド自動車１が停止しているとき等には、エンジン１１（クランクシャフト１４）の回転が停止するために上記各種補機を駆動できなくなる。そのため、エンジン１１が回転しておらず、且つ各種補機の駆動要求があるときには、モータジェネレータ３で各種補機が駆動されることとなる。このときには、それら補機がエンジン１１のクランクシャフト１４に連結されていることから、モータジェネレータ３による各種補機の駆動につられてエンジン１１も回転する。即ち、エンジン１１の自立運転停止中にモータジェネレータ３を駆動すると、エンジン１１が強制的に回転されるようになる。
【００２８】
また、エンジン１１の自立運転中であれ、減速走行での惰性回転中であれ、或いはモータジェネレータ３による回転中であれ、エンジン１１が回転しているときには、モータジェネレータ２が回転されることにより発電がなされてバッテリ９の充電が行われる。更に、エンジン１１の回転がモータジェネレータ３によるものでないときには、このモータジェネレータ３によっても発電がなされてバッテリ９の充電が行われる。このようにエンジン１１が回転しているときには、その回転エネルギの一部がモータジェネレータの発電を通じて電力としてバッテリ９に蓄えられるようになる。
【００２９】
次に、エンジン１１の内部構造について図２を参照して詳しく説明する。
図２に示すように、エンジン１１においては、第１バンク１１ａにある各気筒＃１〜＃３（一番気筒＃１のみ図示）、及び第２バンク１１ｂにある各気筒＃４〜＃６（四番気筒＃４のみ図示）に対応して、それぞれピストン１２が設けられている。そして、これらピストン１２の往復移動がコネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換される。また、クランクシャフト１４には複数の突起１４ｂを備えたシグナルロータ１４ａが取り付けられており、同ロータ１４ａの側方にはクランクシャフト１４の回転に伴い上記各突起１４ｂに対応したパルス状の信号を出力するクランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。
【００３０】
一番気筒＃１〜三番気筒＃３（第１バンク１１ａ）の燃焼室１６には吸気通路３２ａ及び排気通路３３ａが接続され、四番気筒＃４〜六番気筒＃６（第２バンク１１ｂ）の燃焼室１６には吸気通路３２ｂ及び排気通路３３ｂが接続されている。第１バンク１１ａにおける吸気通路３２ａと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ａと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａの開閉駆動によって開閉される。また、第２バンク１１ｂにおける吸気通路３２ｂと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ｂと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂの開閉駆動によって開閉される。
【００３１】
エンジン１１において、第１バンク１１ａには吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ａが設けられるとともに、第２バンク１１ｂには吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ｂが設けられている。これらアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動により、吸気バルブ１９ａ，１９ｂ及び排気バルブ２０ａ，２０ｂが開弁状態に固定されると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００３２】
上記吸気通路３２ａ、３２ｂにおいて、その上流部分にはエンジン１１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度は、ハイブリッド自動車１に設けられたアクセルペダル２５の踏込操作に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂをそれぞれ駆動することによって調整される。即ち、アクセルペダル２５の踏込操作に応じて変化するアクセル踏込量がアクセルポジションセンサ２６によって検出され、この検出されるアクセル踏込量に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂが制御されることによりスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が調節される。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が大きくなると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００３３】
また、第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂにはそれぞれ、燃焼室１６内に直接燃料を噴射供給して燃料と空気とからなる混合気を形成する燃料噴射弁４０ａ，４０ｂと、燃焼室１６内の混合気に対して点火を行う点火プラグ４１ａ，４１ｂとが設けられている。この点火プラグ４１ａ，４１ｂによる点火時期はイグナイタ４２ａ、４２ｂによって制御される。そして、燃焼室１６内の混合気を点火して燃焼させると、ピストン１２が往復移動してクランクシャフト１４が回転し、エンジン１１が駆動されるようになる。また、燃焼室１６内で燃焼した後の混合気は排気として排気通路３３ａ，３３ｂに送り出される。
【００３４】
次に、エンジン１１の制御装置の電気的構成を図３に基づき説明する。
この制御装置は、スロットル開度制御、燃料噴射制御、及び点火時期制御などエンジン１１の運転制御、並びにモータジェネレータ２，３の駆動制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【００３５】
ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されている。
【００３６】
外部入力回路９８には、スピードセンサ６、クランクポジションセンサ１４ｃ、アクセルポジションセンサ２６、及びブレーキスイッチ２８ａ等が接続されている。一方、外部出力回路９９には、モータジェネレータ２，３、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、アクチュエータ２７ａ，２７ｂ、燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ、及びイグナイタ４２ａ，４２ｂ等が接続されている。
【００３７】
このように構成されたＥＣＵ９２は、スピードセンサ６からの検出信号に基づきハイブリッド自動車１の車速を求めるとともに、アクセルポジションセンサ２６からの検出信号に基づきアクセル踏込量を求める。そして、ＥＣＵ９２は、現在の車速及びアクセル踏込量が図４に示されるモータ走行領域、片バンク運転領域、及び両バンク運転領域のいずれの領域に存在するかに応じて、ハイブリッド自動車１を走行させるための動力源をエンジン１１とモータジェネレータ２とのいずれか、若しくはそれらの両方に切り換える。
【００３８】
即ち、図４に示すように、車速が低く且つアクセル踏込量が小であるモータ走行領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の自立運転を停止してモータジェネレータ２のみによってハイブリッド自動車１を走行させる。エンジン１１の自立運転を停止する際には、燃料噴射弁４０ａ，４０ｂによる燃料噴射が停止されるとともに、点火プラグ４１ａ，４１ｂによる混合気への点火が停止される。
【００３９】
また、車速がモータ走行領域よりも高く且つアクセル踏込量が小又は中である片バンク運転領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の一方のバンクのみでの運転とモータジェネレータ２の駆動とによってハイブリッド自動車１を走行させる。このとき、ＥＣＵ９２は、運転されていない方のバンクでのポンプロスを低減するために、そのバンクに対応するスロットルバルブ、吸気バルブ、及び排気バルブが開弁状態で固定されるよう、スロットル用モータ及びアクチュエータを駆動制御する。
【００４０】
更に、車速が片バンク運転領域よりも高く且つアクセル踏込量が片バンク運転領域よりも大である両バンク運転領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の両方のバンク１１ａ，１１ｂでの運転によってハイブリッド自動車１を走行させる。このとき、ＥＣＵ９２は、ハイブリッド自動車１を走行させるためのモータジェネレータ２の駆動を停止する。
【００４１】
エンジン１１が自立運転した状態となる片バンク運転領域や両バンク運転領域では、ハイブリッド自動車１の減速走行中など所定条件下において燃料噴射弁４０ａ，４０ｂからの燃料噴射を停止（燃料カット）し、エンジン１１の燃費改善が図られる。このとき、燃料カットによりエンジン１１の自立運転は停止されるが、ハイブリッド自動車１の減速走行に伴う車輪５の回転がクランクシャフト１４に伝達され、エンジン１１が自立運転停止状態で惰性回転するようになる。こうしたエンジン１１の自立運転停止状態での回転は、上記のような燃料カット中のほか、モータジェネレータ２のみでの走行中や、ハイブリッド自動車１の停止時にモータジェネレータ３で各種補機を駆動するときにも行われる。
【００４２】
エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、その回転に基づきモータジェネレータ２，３の少なくとも一つで発電がなされてバッテリ９に対する充電が行われる。そのため、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、エンジン１１でのポンプロスを低減することにより、このポンプロスに対応する分だけモータジェネレータ２，３での発電効率が悪化するのを抑制することも考えられる。また、このようにエンジン１１でのポンプロスを低減すれば、モータジェネレータ２での走行中やモータジェネレータ３での各種補機の駆動中に、エンジン１１がつられて回転するときのモータジェネレータ２，３の上記ポンプロスに対応した分の駆動抵抗も低減できるようになる。
【００４３】
自立運転停止状態でのエンジン回転中のポンプロスを的確に低減するためには、スロットルバルブ２３ａ，２３ｂ、吸気バルブ１９ａ，１９ｂ、及び排気バルブ２０ａ，２０ｂの全てを開弁状態で固定することが好ましい。しかし、このときには上記のようなポンプロスの低減に伴い、いずれの気筒＃１〜＃６の燃焼室１６においてもエンジン始動に必要なガスの圧縮状態（コンプレッション）が確保できなくなる。そのため、燃料カットによるエンジン１１の惰性回転中や、モータジェネレータ２，３によるエンジン回転中にあって、エンジン１１の駆動要求に基づき再始動を行う場合、同駆動要求があった後にエンジン始動に必要なコンプレッションを直ちに得ることはできない。従って、上記エンジン１１の駆動要求があってから再始動するまでの間に時間がかかり、エンジン１１の再始動性が悪化するようになる。
【００４４】
そこで本実施形態では、自立運転停止中でのエンジン回転中において、エンジン１１の再始動の可能性が無い場合には上記のように両方のバンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減し、エンジン１１の再始動の可能性がある場合には一方のバンクでポンプロスを低減するとともに他方のバンクでエンジン始動に必要なコンプレッションを確保する。このように一部の気筒（一方のバンクの気筒）でポンプロスを低減するとともに、その他の気筒（他方のバンクの気筒）でエンジン始動に必要なコンプレッションを確保することにより、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、モータジェネレータ２，３の発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することができるようになる。
【００４５】
次に、自立運転停止状態でのエンジン回転中に上記のようにポンプロスの低減やコンプレッションの確保を行う手順、及び自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させる手順について、図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートに示される処理は、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎に実行される。
【００４６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４（図５）の処理で、エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているか否かを判断する。即ち、ステップＳ１０１の処理ではハイブリッド自動車１が停止した状態でのモータジェネレータ３によるエンジン回転中（各種補機の駆動中等）であるか否かを判断し、ステップＳ１０２の処理では車速及びアクセル踏込量が図４に示されるモータ走行領域にある状態か否かを判断する。また、ステップＳ１０３の処理では図４に示される片バンク運転領域での燃料カット中であるか否かを判断し、ステップＳ１０４の処理では図４に示される両バンク運転領域での燃料カット中であるか否かを判断する。
【００４７】
これらステップＳ１０１〜Ｓ１０４の全てで否定判定がなされると、ＥＣＵ９２は、自立運転停止状態でのエンジン回転が行われていない旨判断して処理を一旦終了する。また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４のいずれかにおいて肯定判定がなされると、自立運転停止状態でのエンジン回転がなされている旨判断し、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理は、エンジン１１の再始動可能性の有無に応じて、ポンプロスを低減する気筒の数、及びコンプレッションを生じさせる気筒の数を調整するためのものである。
【００４８】
ハイブリッド自動車１が停止した状態でのモータジェネレータ３による各種補機の駆動、若しくはハイブリッド自動車１のモータジェネレータ２のみによる走行に基づき、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している場合、アクセルペダル２５の踏み込みによってアクセル踏込量が片バンク運転領域又は両バンク運転領域へと移行すると、エンジン１１の再始動要求がなされる。また、ハイブリッド自動車１の減速走行中におけるエンジン１１の燃料カットに基づき、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している場合、アクセルペダル２５の踏み込みに基づき燃料カットの停止が指示されると、エンジン１１の再始動要求がなされることとなる。
【００４９】
このように自立運転停止状態でのエンジン回転中からの再始動はアクセルペダル２５の踏み込みに基づき行われるため、アクセルペダル２５が踏み込まれる可能性のある状況か否かに基づきエンジン１１の再始動可能性の有無を判断することができる。そして、アクセルペダル２５が踏み込まれる可能性のある状況か否かは、例えばブレーキペダル２８が踏み込まれているか否かに基づき判断することができる。即ち、自立運転停止状態でのエンジン回転中において、ブレーキペダル２８が踏み込まれているときにはアクセルペダル２５が踏み込まれてエンジン１１が再始動要求される可能性は無く、ブレーキペダル２８が踏み込まれていないときにはアクセルペダル２５が踏み込まれてエンジン１１が再始動される可能性が有る。
【００５０】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０５の処理として、ブレーキスイッチ２８ａからの信号に基づき検出されるブレーキペダル２８の踏み込み状態に基づき、エンジン１１の再始動可能性有りか否かを判断する。
【００５１】
このステップＳ１０５の処理において、ブレーキペダル２８が踏み込まれた状態であることに基づき再始動可能無しである旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０８の処理として両バンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減（デコンプ）する。即ち、両バンク１１ａ，１１ｂにそれぞれ対応するスロットルバルブ２３ａ，２３ｂが全開の状態で固定されるよう、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂをそれぞれ駆動制御する。更に、両バンク１１ａ，１１ｂの各気筒にそれぞれ対応する吸気バルブ１９ａ，１９ｂ及び排気バルブ２０ａ，２０ｂが開弁状態で固定されるよう、アクチュエータ２７ａ，２７ｂを駆動制御する。
【００５２】
このように両バンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減することにより、モータジェネレータ２，３の発電効率悪化及び駆動抵抗増大を的確に抑制することができるようになる。ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ１０８の処理でスロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、及びアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動制御を行った後に処理を一旦終了する。
【００５３】
また、ステップＳ１０５の処理においてブレーキペダル２８が踏み込まれた状態でないことに基づき再始動可能性有りである旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０６の処理として一方のバンクでポンプロスを低減し、続くステップＳ１０７の処理として他方のバンクでエンジン始動に必要なコンプレッションを確保する。即ち、上記一方のバンクに対応するスロットルバルブが全開の状態で固定されるよう、同スロットルバルブに対応するスロットル用モータを駆動制御するとともに、上記バンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態で固定されるよう、これらバルブに対応するアクチュエータを駆動制御する。また、上記他方のバンクに対応するスロットルバルブ、並びに、吸気バルブと排気バルブは、同バンクの各気筒でエンジン１１の始動に必要なコンプレッションを生じるさせるべく通常どおり開閉制御される。
【００５４】
このように一方のバンクでポンプロスを低減するとともに、他方のバンクでコンプレッションを確保することにより、エンジン１１の再始動性悪化を抑制しつつ、モータジェネレータ２，３での発電効率悪化及び駆動抵抗増大の抑制が図られる。ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理で、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、及びアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動制御を行った後、ステップＳ１０９（図６）に進む。このステップＳ１０９以降の処理は、自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させるためのものである。
【００５５】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０９の処理として、エンジン１１の再始動要求が有るか否かを判断する。こうしたエンジン１１の再始動要求は、上述したようにアクセルペダル２５の踏み込み等に基づきなされることとなる。そして、再始動要求無しであれば処理を一旦終了し、再始動要求有りであればステップＳ１１０に進む。
【００５６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１０の処理として、再始動開始から予め定められた所定時間ｔが経過したか否かに基づき、エンジン１１の再始動が未完了であるか否かを判断する。そして、再始動開始から所定時間が経過していないことに基づきエンジン１１の再始動が未完了である旨判断されると、ステップＳ１１１に進む。従って、初めてステップＳ１１０の処理が実行されるときには、エンジン１１の再始動開始から所定時間が経過していないことからステップＳ１１１に進むことになる。
【００５７】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１１の処理として、第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂのうちのコンプレッションを生じさせている方の片バンクの各気筒で、燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁及びイグナイタを駆動制御する。その後にＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。
【００５８】
このようにエンジン１１の再始動が開始された後に同開始から所定時間が経過すると、上記ステップＳ１１０の処理でエンジン１１の再始動が完了した旨判断され、ステップＳ１１２に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ１１２の処理としてエンジン１１を通常運転へと移行させる。即ち、このときのアクセル踏込量及び車速が両バンク運転領域にあればエンジン１１を片バンクでの運転から両バンクでの運転へと切り換え、上記アクセル踏込量及び車速が片バンク運転領域にあればエンジン１１の片バンクでの運転状態を継続する。このようにエンジン１１を通常運転へと移行させた後、ＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。
【００５９】
最後に、上記のようなポンプロスの低減及びコンプレッションの確保、並びにエンジン１１の再始動について、図７のタイムチャートを参照して総括する。このタイムチャートは、ハイブリッド自動車１の走行中であって、エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているときから再始動されるまでに、エンジン回転数、コンプレッションが生じる気筒（バンク）、及び車速がどのように変化するかを示すものである。
【００６０】
ハイブリッド自動車１の減速走行中での燃料カット時など、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、エンジン回転数及び車速度が徐々に低下する。こうした状態にあって、ブレーキペダル２８が踏み込まれていないときにはエンジン１１の再始動可能性が有るため、片方のバンクの各気筒でポンプロスの低減が行われるとともに、他方のバンクの各気筒でエンジン１１の始動に必要なコンプレッションの確保が行われる。
【００６１】
そして、アクセルペダル２５の踏み込みに基づきエンジン１１の再始動要求がなされると、コンプレッションが確保されている各気筒（他方のバンクの各気筒）で燃料噴射及び点火が行われ、エンジン１１の再始動が開始される。そして、エンジン１１の再始動が完了したとき、エンジン１１の運転状態が両バンク運転領域にあるならば、他方のバンクの各気筒でも燃料噴射及び点火が開始されて両バンクでの運転へと切り換えられる。こうしてエンジン１１が再始動した後にはエンジン回転数及び車速が徐々に上昇するようになる。
【００６２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）自立運転停止状態でのエンジン回転中であって、エンジン１１の再始動可能性が有るときには、両バンク１１ａ，１１ｂのうちの一方のバンクの各気筒でポンプロスの低減が行われ、他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じるようになる。この状態にあっては、コンプレッションが生じている気筒以外の気筒ではポンプロスの低減がなされるため、エンジン１１のポンプロスに基づきモータジェネレータ２，３の発電効率が悪化することは抑制される。また、エンジン１１の駆動要求に基づく燃料噴射及び点火が開始されてエンジン再始動が開始されるときには、上記ポンプロスが低減される気筒以外の気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じているため、エンジン１１の再始動が速やかに行われるようになる。従って、自立運転停止状態でのエンジン回転中において、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、且つモータジェネレータ２，３の発電効率が悪化するのを抑制することができる。
【００６３】
（２）また、上記エンジン１１の自立運転停止状態での回転が、モータジェネレータ２のみによるハイブリッド自動車１の走行に伴うもの、及びモータジェネレータ３による各種補機の駆動に伴うもの等である場合、エンジン１１の始動可能性が有るときには片バンクの各気筒でポンプロスが低減されるとともに他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じていることから、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、且つエンジン１１のポンプロスに基づき上記モータジェネレータ２，３の駆動抵抗が増大するのを抑制することができる。
【００６４】
（３）エンジン１１の自立運転停止状態での回転中にあっては、エンジン１１の再始動可能性無しのときに両バンク１１ａ，１１ｂの全ての各気筒でポンプロスが低減され、同再始動可能性有りのときに一方のバンクの各気筒でポンプロスが低減されるとともに他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じるようになる。即ち、再始動可能性の有無に応じてポンプロスを低減させる気筒及びコンプレッションを生じさせる気筒が可変とされ、再始動可能性無しのときよりも再始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くされる。そのため、自立運転停止状態でのエンジン回転中からの再始動時に、的確にエンジン１１を再始動することができるようになる。また、再始動可能性無しのときには、エンジン１１の全ての気筒でポンプロスの低減が図られることにより、再始動可能性有りのときよりもポンプロスが低減される気筒が多くなる。そのため、再始動可能性なしのときにモータジェネレータ２，３での発電効率の悪化や駆動抵抗の増大を確実に抑制することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図８に基づき説明する。この実施形態は、エンジンが自立運転停止状態で回転しているとき、再始動可能性の有無に応じてではなく、モータジェネレータに対する発電要求に応じてコンプレッションを生じさせる気筒及びポンプロスを低減する気筒を可変とすることで、エンジン再始動性の悪化を抑制しつつ、モータジェネレータによる発電量を的確に要求される値へと近づけるようにしたものである。
【００６６】
図８は、自立運転停止状態でのエンジン回転中にポンプロスの低減やコンプレッションの確保を行う手順、及び自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させる手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、第１実施形態で説明した図５及び図６のフローチャートに示される処理に対応したものであって、第１実施形態におけるステップＳ１０５以降の処理に対応する処理（Ｓ３０５以降の処理）のみが第１実施形態と異なっている。
【００６７】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理により、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している状態か否かを判断する。そして、自立運転停止状態でのエンジン回転中でなければステップＳ３０１〜Ｓ３０４の全てで否定判定がなされ、ＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。また、自立運転停止状態でのエンジン回転中であればステップＳ３０１〜Ｓ３０４のいずれかで肯定判定がなされ、ステップＳ３０５に進む。
【００６８】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０５の処理として、一方のバンクにおける各気筒でのポンプロスを低減（デコンプ）する。即ち、同バンクに対応するスロットルバルブが全開の状態で固定されるようスロットル用モータを駆動制御するとともに、上記バンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態で固定されるようアクチュエータを駆動制御する。
【００６９】
続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ３０６の処理として、他方のバンクにおける所定の気筒にてエンジン始動に必要なコンプレッションを生じさせ、このコンプレッションを生じさせる気筒の数をモータジェネレータ２，３に対する発電要求に応じて可変とする。即ち、ＥＣＵ９２は、例えばバッテリ９の電圧が高くバッテリ充電量が十分であるとき（要求される発電量が少ないとき）には、同バンクにおける全ての気筒でコンプレッションを生じさせるべく、これら各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブ、並びにスロットルバルブを通常どおり開閉駆動させる。そして、ＥＣＵ９２は、バッテリ９の電圧が低くなりバッテリ充電量が少なくなる（要求される発電量が多くなる）ほど、コンプレッションを生じさせる気筒が少なくなるよう、各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御して吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定される気筒の数を変更する。
【００７０】
この吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定される気筒、即ちコンプレッションを生じさせない気筒についてはポンプロスの低減が図られる。従って、上記バンクの各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御することで、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスが低減される気筒の数が、モータジェネレータ２，３に対する発電要求に応じて変更されることとなる。その後、ステップＳ３０７に進む。このステップＳ３０７以降の処理は、自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させるためのものである。
【００７１】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０７の処理でエンジン１１の再始動要求が有るか否か判断し、再始動要求がなければ処理を一旦終了する。また、エンジン１１の再始動要求があれば、ステップＳ３０８の処理でエンジン１１の再始動が未完了であるか否かを判断する。そして、エンジン１１の再始動が未完了である旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０９の処理としてコンプレッションが生じている気筒で、燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁及びイグナイタを駆動制御する。こうした燃料噴射及び点火によってエンジン１１の再始動が完了すると、上記ステップＳ３０８の処理で否定判定がなされてステップＳ３１０に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ３１０の処理としてエンジン１１を通常運転へと移行させた後、処理を一旦終了する。
【００７２】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているとき、モータジェネレータ２，３に要求される発電量が多くなるほど、ポンプロスを低減する気筒の数が多くなるとともにコンプレッションを生じさせる気筒が少なくなる。従って、ポンプロスを低減する気筒は要求される発電量が多いときの方が同発電量が少ないときよりも多くなり、コンプレッションを生じさせる気筒は要求される発電量が多いときの方が同発電量が少ないときよりも少なくなる。そのため、要求される発電量が多いときにはエンジン１１のポンプロスを低減して発電効率の悪化を抑制し、要求される発電量が少ないときにはコンプレッションを生じさせる気筒を多くして再始動性を向上させることができる。
【００７３】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態において、エンジン再始動可能性有りのときに片方のバンクにおける全ての気筒でコンプレッションを生じさせたが（図５のステップＳ１０７）、このときにモータジェネレータ２，３に要求される発電量に応じてコンプレッションを生じさせる気筒の数を可変としてもよい。
【００７４】
・上記各実施形態において、各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御することで、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスを低減する気筒の数をバンク１１ａ，１１ｂに関係なく可変としてもよい。この場合、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスを低減する気筒の数を、一層細かく調整することができるようになる。
【００７５】
・上記各実施形態において、電動機と発電機との機能を併せ持つ回転電機としてモータジェネレータ２，３を設けたが、これに代えて電動機と発電機とを別々に設けてもよい。
【００７６】
・上記各実施形態において、エンジン１１の再始動可能性の有無やモータジェネレータ２，３に要求される発電量に関係なく、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、常に一方のバンクにおける各気筒でポンプロスを低減するとともに他方のバンクにおける各気筒でコンプレッションを生じさせるようにしてもよい。この場合、ポンプロスを低減する気筒、及びコンプレッションを生じさせる気筒の数を可変とする必要がなく、その分だけ制御を簡略化することができる。
【００７７】
・第１実施形態において、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中であるとき、再始動可能性無しであれば一方のバンクの各気筒でポンプロスを低減するとともに他方のバンクの各気筒でコンプレッションを生じさせ、再始動可能性有りであれば両方のバンク１１ａ，１１ｂの各気筒でポンプロスを低減するようにしてもよい。この場合も、再始動可能性無しのときよりも再始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒の数が多くなり、再始動可能性有りのときには全部の気筒でコンプレッションが生じているため、確実にエンジン１１を再始動することができるようになる。なお、再始動可能性無しのとき、モータジェネレータ２，３に要求される発電量に応じて、コンプレッションを生じさせる気筒の数（ポンプロスを低減する気筒の数）を可変としてもよい。
【００７８】
・上記各実施形態において、エンジン１１に吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置が設けられる場合には、同装置によりバルブ特性を変更して休止気筒でのポンプロスを低減するようにしてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態では、Ｖ型六気筒のエンジン１１に本発明を適用したが、これに代えてＶ型八気筒や直列六気筒など他の形式のエンジンに本発明を適用してもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、内燃機関と電動機との搭載するハイブリッド自動車に本発明を適用したが、車両停止時などに内燃機関の自立運転を自動的に停止するとともに車両発進時に内燃機関を自動的に再始動する自動車（いわゆるエコラン自動車）に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジン制御装置が適用されるハイブリッド自動車の駆動系を示す概略図。
【図２】同エンジンの内部構造を示す略図。
【図３】上記制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】エンジン及びモータジェネレータの駆動態様を示す図。
【図５】第１実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【図７】エンジンが自立運転停止状態で回転しているときから再始動されるまでに、エンジン回転数、コンプレッションが生じる気筒（バンク）、及び車速がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ハイブリッド自動車、２，３…モータジェネレータ、６…スピードセンサ、７…コンプレッサ、８…ウォータポンプ、９…バッテリ、１１…エンジン、１１ａ…第１バンク、１１ｂ…第２バンク、１４…クランクシャフト、１４ｃ…クランクポジションセンサ、１６…燃焼室、１９ａ，１９ｂ…吸気バルブ、２０ａ，２０ｂ…排気バルブ、２３ａ，２３ｂ…スロットルバルブ、２４ａ，２４ｂ…スロットル用モータ、２５…アクセルペダル、２６…アクセルポジションセンサ、２７ａ，２７ｂ…アクチュエータ、２８…ブレーキペダル、２８ａ…ブレーキスイッチ、４０ａ，４０ｂ…燃料噴射弁、４１ａ，４１ｂ…点火プラグ、４２ａ，４２ｂ…イグナイタ、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多気筒エンジン等の内燃機関が搭載される自動車においては、同機関の燃費改善が求められており、この要求を満たすために内燃機関の運転が必要ないときには同機関の自立運転を停止するようにした自動車が提案されている。こうした自動車としては、必要なときのみ機関運転が行われるよう内燃機関を自動的に停止・始動する自動車（エコラン自動車）や、内燃機関と電動機との二種類の原動機を搭載した自動車（ハイブリッド自動車）などがあげられる。
【０００３】
これらの自動車にあっては、内燃機関の自立運転停止中であっても自動車が減速走行などを行っていれば、同機関が回転するために機関出力軸に連結されたコンプレッサやオイルポンプ等の各種補機は駆動されることとなる。しかし、内燃機関の自立運転停止中に自動車が停止しているとき等には、内燃機関の回転が停止するために上記各種補機を駆動できなくなる。そのため、内燃機関が回転しておらず、且つ上記各種補機の駆動要求があるときには、自動車に搭載される電動機で各種補機を駆動するようにしている。
【０００４】
このように電動機で各種補機を駆動するときには、それら補機が機関出力軸に連結されていることから、内燃機関もつられて回転する。また、ハイブリッド自動車にあっては、各種補機を駆動する以外に自動車を走行させるためにも電動機が駆動されるが、このときにも内燃機関がつられて回転する。即ち、これらエコラン自動車やハイブリッド自動車においては、内燃機関が自立運転停止中であるときに電動機を駆動すると、同機関が強制的に回転するようになる。
【０００５】
また、これら自動車に搭載される内燃機関の出力軸には、各種補機の他にバッテリの充電に用いられる発電機が連結されている。そして、内燃機関の自立運転中であれ、惰性回転中であれ、或いは電動機による回転中であれ、同機関が回転しているときには発電機が駆動されることにより発電がなされてバッテリの充電が行われる。即ち、内燃機関が回転しているときには、その回転エネルギの一部が機関回転に基づく発電機の発電を通じて電力としてバッテリに蓄えられるようになる。
【０００６】
ところで、内燃機関の惰性回転中や電動機による回転中には同機関においてポンプロスが生じ、そのポンプロスに対応する分だけ発電機の発電効率が悪化する。また、電動機による機関回転中にあっては、上記ポンプロスに対応する分だけ同電動機の駆動抵抗が大きくなる。そこで、上記のような機関回転時に、例えば特開平９−４４７９号公報に記載されるように内燃機関のスロットルバルブ及び各気筒の給排気バルブを開弁状態で固定し、同機関のポンプロスを低減することも考えられる。このように内燃機関のポンプロスを低減することにより、同機関の惰性回転中や電動機による回転中に発電機の発電効率が悪化すること、及び電動機による機関回転中に同電動機の駆動抵抗が増大することは抑制されるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関の惰性回転中や電動機による回転中にあって、同機関の駆動要求に基づき同機関の再始動を行う場合、同機関が上記のようにポンプロスを低減させた状態にあることから、機関始動に必要なコンプレッションを上記駆動要求があった後に直ちに得ることはできない。従って、内燃機関の駆動要求があってから同機関の再始動が完了するまでに時間がかかるようになり、同機関の再始動性が悪化するという不具合が生じる。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の再始動性を悪化させることなく、電動機や発電機といった回転電機の発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、前記回転電機により駆動される自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備えた。
請求項２記載の発明では、電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機及び補機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、前記補機の駆動に伴う自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備えた。
請求項３記載の発明では、電動機と発電機とのうち少なくとも発電機として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、前記回転電機の発電要求に応じてコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御するものとした。
【００１０】
上記の構成によれば、内燃機関が自立運転停止状態で回転しているときには、コンプレッションが生じている気筒以外の気筒ではポンプロスが低減されているため、回転電機が発電機として動作している場合には発電効率悪化が抑制され、回転電機が電動機として動作している場合には駆動抵抗増大が抑制される。また、この状態にあって、内燃機関の駆動要求に基づき同機関の再始動が開始されるときには、上記ポンプロスが低減される気筒以外の気筒では機関始動に必要なコンプレッションが生じているため、内燃機関が速やかに再始動するようになる。従って、内燃機関が自立運転停止状態で回転しているときにおいて、内燃機関の再始動性を悪化させることなく、且つ回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することができる。
【００１１】
なお、自立運転停止状態での機関回転が行われる状況としては、例えば車両が減速走行して惰性回転しているとき、車両停止中に電動機（回転電機）等により強制的に回転しているとき、並びに、電動機（回転電機）により車両を走行させているとき等があげられる。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記制御手段は、前記回転電機に要求される発電量が少ないときよりも同要求される発電量が多いときの方がポンプロスを低減する気筒が多くなるよう前記可変手段を制御するものとした。
上記の構成によれば、回転電機に要求される発電量が多いときにポンプロスを低減する気筒が多くなることから、回転電機の発電量を的確に要求される値に近づけることができる。また、回転電機に要求される発電量が多いときよりも同要求される発電量が少ないときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くなるため、要求される発電量が少ないときには内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、同機関の始動可能性の有無に基づきコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御するものとした。
【００１３】
上記の構成によれば、自立運転停止状態での機関回転中において、必要なときに的確にコンプレッションを生じさせ、それ以外のときには的確にポンプロスの低減を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記制御手段は、内燃機関の始動可能性無しのときよりも同始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くなるよう前記可変手段を制御するものとした。
【００１５】
上記の構成によれば、内燃機関の始動可能性有りのときにコンプレッションを生じさせる気筒が多くなることから、自立運転停止状態での機関回転中から内燃機関が始動されるとき、確実に内燃機関を始動させることができる。また、内燃機関の始動可能性有りのときよりも同始動可能性無しのときの方がポンプロスが低減される気筒が多くなるため、同機関始動可能性無しのときには回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を確実に抑制することができる。
【００１６】
なお、可変手段の制御態様としては、例えば内燃機関の始動可能性無しのときには一部の気筒でコンプレッションを生じさせるとともに他の気筒でポンプロスを低減し、同機関の始動可能性有りのときには全部の気筒でコンプレッションを生じさせるといった制御態様が考えられる。この場合、自立運転停止状態での機関回転中から内燃機関が始動されるとき、全部の気筒でコンプレッションが生じているため、確実に内燃機関を始動させることができるようになる。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、前記制御手段は、同機関の始動可能性無しのときには全部の気筒でポンプロスを低減し、同機関の始動可能性有りのときには一部の気筒でコンプレッションを生じさせるとともに他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御するものとした。
【００１８】
上記の構成によれば、自立運転停止状態での機関回転中において、内燃機関の始動可能性がないとき、全部の気筒でポンプロスが低減されるため、回転電機における発電効率悪化や駆動抵抗増大を確実に抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を内燃機関と電動機との二種類の原動機が搭載されるバイブリッド自動車に適用した第１実施形態について図１〜図７に基づき説明する。
【００２４】
図１に示すように、ハイブリッド自動車１には、Ｖ型六気筒の火花点火式エンジン１１と、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータ２，３とが搭載されている。このエンジン１１は、一番気筒＃１〜三番気筒＃３を有する第１バンク１１ａと、四番気筒＃４〜六番気筒＃６を有する第２バンク１１ｂとを備えている。そして、エンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１４は、一方のモータジェネレータ２及び自動変速機４等を介して車輪５に連結されている。また、クランクシャフト１４には、ハイブリッド自動車１に搭載されたエアコンディショナ用のコンプレッサ７やウォータポンプ８等の各種補機が連結されるとともに、それら補機には他方のモータジェネレータ３が連結されている。
【００２５】
そして、エンジン１１とモータジェネレータ２との少なくとも一方の駆動により、車輪５が回転してハイブリッド自動車１が走行するようになっている。このハイブリッド自動車１の車速は、自動変速機４の出力軸４ａの回転に対応した信号を出力するスピードセンサ６からの検出信号に基づき求められる。また、車輪５の近傍には、ブレーキペダル２８の踏み込みに基づき動作してハイブリッド自動車１の減速及び停止を行うブレーキ２９が設けられている。そして、上記ブレーキペダルの踏み込みの有無は、ブレーキスイッチ２８ａによって検出されるようになっている。
【００２６】
ハイブリッド自動車１においては、ハイブリッド自動車１の停止中、減速走行中、及びモータジェネレータ２のみによる走行中など、所定条件下でエンジン１１の自立運転を停止することにより同エンジン１１の燃費改善が図られる。このようにエンジン１１の自立運転が停止されても減速走行中やモータジェネレータ２による走行が行われている場合には、車輪５やモータジェネレータ２からの回転がエンジン１１が伝達されてクランクシャフト１４が回転し、コンプレッサ７やウォータポンプ８等の各種補機が駆動されることとなる。
【００２７】
しかし、エンジン１１の自立運転が停止し且つハイブリッド自動車１が停止しているとき等には、エンジン１１（クランクシャフト１４）の回転が停止するために上記各種補機を駆動できなくなる。そのため、エンジン１１が回転しておらず、且つ各種補機の駆動要求があるときには、モータジェネレータ３で各種補機が駆動されることとなる。このときには、それら補機がエンジン１１のクランクシャフト１４に連結されていることから、モータジェネレータ３による各種補機の駆動につられてエンジン１１も回転する。即ち、エンジン１１の自立運転停止中にモータジェネレータ３を駆動すると、エンジン１１が強制的に回転されるようになる。
【００２８】
また、エンジン１１の自立運転中であれ、減速走行での惰性回転中であれ、或いはモータジェネレータ３による回転中であれ、エンジン１１が回転しているときには、モータジェネレータ２が回転されることにより発電がなされてバッテリ９の充電が行われる。更に、エンジン１１の回転がモータジェネレータ３によるものでないときには、このモータジェネレータ３によっても発電がなされてバッテリ９の充電が行われる。このようにエンジン１１が回転しているときには、その回転エネルギの一部がモータジェネレータの発電を通じて電力としてバッテリ９に蓄えられるようになる。
【００２９】
次に、エンジン１１の内部構造について図２を参照して詳しく説明する。
図２に示すように、エンジン１１においては、第１バンク１１ａにある各気筒＃１〜＃３（一番気筒＃１のみ図示）、及び第２バンク１１ｂにある各気筒＃４〜＃６（四番気筒＃４のみ図示）に対応して、それぞれピストン１２が設けられている。そして、これらピストン１２の往復移動がコネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換される。また、クランクシャフト１４には複数の突起１４ｂを備えたシグナルロータ１４ａが取り付けられており、同ロータ１４ａの側方にはクランクシャフト１４の回転に伴い上記各突起１４ｂに対応したパルス状の信号を出力するクランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。
【００３０】
一番気筒＃１〜三番気筒＃３（第１バンク１１ａ）の燃焼室１６には吸気通路３２ａ及び排気通路３３ａが接続され、四番気筒＃４〜六番気筒＃６（第２バンク１１ｂ）の燃焼室１６には吸気通路３２ｂ及び排気通路３３ｂが接続されている。第１バンク１１ａにおける吸気通路３２ａと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ａと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａの開閉駆動によって開閉される。また、第２バンク１１ｂにおける吸気通路３２ｂと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ｂと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂの開閉駆動によって開閉される。
【００３１】
エンジン１１において、第１バンク１１ａには吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ａが設けられるとともに、第２バンク１１ｂには吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ｂが設けられている。これらアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動により、吸気バルブ１９ａ，１９ｂ及び排気バルブ２０ａ，２０ｂが開弁状態に固定されると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００３２】
上記吸気通路３２ａ、３２ｂにおいて、その上流部分にはエンジン１１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度は、ハイブリッド自動車１に設けられたアクセルペダル２５の踏込操作に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂをそれぞれ駆動することによって調整される。即ち、アクセルペダル２５の踏込操作に応じて変化するアクセル踏込量がアクセルポジションセンサ２６によって検出され、この検出されるアクセル踏込量に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂが制御されることによりスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が調節される。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が大きくなると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００３３】
また、第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂにはそれぞれ、燃焼室１６内に直接燃料を噴射供給して燃料と空気とからなる混合気を形成する燃料噴射弁４０ａ，４０ｂと、燃焼室１６内の混合気に対して点火を行う点火プラグ４１ａ，４１ｂとが設けられている。この点火プラグ４１ａ，４１ｂによる点火時期はイグナイタ４２ａ、４２ｂによって制御される。そして、燃焼室１６内の混合気を点火して燃焼させると、ピストン１２が往復移動してクランクシャフト１４が回転し、エンジン１１が駆動されるようになる。また、燃焼室１６内で燃焼した後の混合気は排気として排気通路３３ａ，３３ｂに送り出される。
【００３４】
次に、エンジン１１の制御装置の電気的構成を図３に基づき説明する。
この制御装置は、スロットル開度制御、燃料噴射制御、及び点火時期制御などエンジン１１の運転制御、並びにモータジェネレータ２，３の駆動制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【００３５】
ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されている。
【００３６】
外部入力回路９８には、スピードセンサ６、クランクポジションセンサ１４ｃ、アクセルポジションセンサ２６、及びブレーキスイッチ２８ａ等が接続されている。一方、外部出力回路９９には、モータジェネレータ２，３、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、アクチュエータ２７ａ，２７ｂ、燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ、及びイグナイタ４２ａ，４２ｂ等が接続されている。
【００３７】
このように構成されたＥＣＵ９２は、スピードセンサ６からの検出信号に基づきハイブリッド自動車１の車速を求めるとともに、アクセルポジションセンサ２６からの検出信号に基づきアクセル踏込量を求める。そして、ＥＣＵ９２は、現在の車速及びアクセル踏込量が図４に示されるモータ走行領域、片バンク運転領域、及び両バンク運転領域のいずれの領域に存在するかに応じて、ハイブリッド自動車１を走行させるための動力源をエンジン１１とモータジェネレータ２とのいずれか、若しくはそれらの両方に切り換える。
【００３８】
即ち、図４に示すように、車速が低く且つアクセル踏込量が小であるモータ走行領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の自立運転を停止してモータジェネレータ２のみによってハイブリッド自動車１を走行させる。エンジン１１の自立運転を停止する際には、燃料噴射弁４０ａ，４０ｂによる燃料噴射が停止されるとともに、点火プラグ４１ａ，４１ｂによる混合気への点火が停止される。
【００３９】
また、車速がモータ走行領域よりも高く且つアクセル踏込量が小又は中である片バンク運転領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の一方のバンクのみでの運転とモータジェネレータ２の駆動とによってハイブリッド自動車１を走行させる。このとき、ＥＣＵ９２は、運転されていない方のバンクでのポンプロスを低減するために、そのバンクに対応するスロットルバルブ、吸気バルブ、及び排気バルブが開弁状態で固定されるよう、スロットル用モータ及びアクチュエータを駆動制御する。
【００４０】
更に、車速が片バンク運転領域よりも高く且つアクセル踏込量が片バンク運転領域よりも大である両バンク運転領域では、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の両方のバンク１１ａ，１１ｂでの運転によってハイブリッド自動車１を走行させる。このとき、ＥＣＵ９２は、ハイブリッド自動車１を走行させるためのモータジェネレータ２の駆動を停止する。
【００４１】
エンジン１１が自立運転した状態となる片バンク運転領域や両バンク運転領域では、ハイブリッド自動車１の減速走行中など所定条件下において燃料噴射弁４０ａ，４０ｂからの燃料噴射を停止（燃料カット）し、エンジン１１の燃費改善が図られる。このとき、燃料カットによりエンジン１１の自立運転は停止されるが、ハイブリッド自動車１の減速走行に伴う車輪５の回転がクランクシャフト１４に伝達され、エンジン１１が自立運転停止状態で惰性回転するようになる。こうしたエンジン１１の自立運転停止状態での回転は、上記のような燃料カット中のほか、モータジェネレータ２のみでの走行中や、ハイブリッド自動車１の停止時にモータジェネレータ３で各種補機を駆動するときにも行われる。
【００４２】
エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、その回転に基づきモータジェネレータ２，３の少なくとも一つで発電がなされてバッテリ９に対する充電が行われる。そのため、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、エンジン１１でのポンプロスを低減することにより、このポンプロスに対応する分だけモータジェネレータ２，３での発電効率が悪化するのを抑制することも考えられる。また、このようにエンジン１１でのポンプロスを低減すれば、モータジェネレータ２での走行中やモータジェネレータ３での各種補機の駆動中に、エンジン１１がつられて回転するときのモータジェネレータ２，３の上記ポンプロスに対応した分の駆動抵抗も低減できるようになる。
【００４３】
自立運転停止状態でのエンジン回転中のポンプロスを的確に低減するためには、スロットルバルブ２３ａ，２３ｂ、吸気バルブ１９ａ，１９ｂ、及び排気バルブ２０ａ，２０ｂの全てを開弁状態で固定することが好ましい。しかし、このときには上記のようなポンプロスの低減に伴い、いずれの気筒＃１〜＃６の燃焼室１６においてもエンジン始動に必要なガスの圧縮状態（コンプレッション）が確保できなくなる。そのため、燃料カットによるエンジン１１の惰性回転中や、モータジェネレータ２，３によるエンジン回転中にあって、エンジン１１の駆動要求に基づき再始動を行う場合、同駆動要求があった後にエンジン始動に必要なコンプレッションを直ちに得ることはできない。従って、上記エンジン１１の駆動要求があってから再始動するまでの間に時間がかかり、エンジン１１の再始動性が悪化するようになる。
【００４４】
そこで本実施形態では、自立運転停止中でのエンジン回転中において、エンジン１１の再始動の可能性が無い場合には上記のように両方のバンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減し、エンジン１１の再始動の可能性がある場合には一方のバンクでポンプロスを低減するとともに他方のバンクでエンジン始動に必要なコンプレッションを確保する。このように一部の気筒（一方のバンクの気筒）でポンプロスを低減するとともに、その他の気筒（他方のバンクの気筒）でエンジン始動に必要なコンプレッションを確保することにより、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、モータジェネレータ２，３の発電効率悪化や駆動抵抗増大を抑制することができるようになる。
【００４５】
次に、自立運転停止状態でのエンジン回転中に上記のようにポンプロスの低減やコンプレッションの確保を行う手順、及び自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させる手順について、図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートに示される処理は、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎に実行される。
【００４６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４（図５）の処理で、エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているか否かを判断する。即ち、ステップＳ１０１の処理ではハイブリッド自動車１が停止した状態でのモータジェネレータ３によるエンジン回転中（各種補機の駆動中等）であるか否かを判断し、ステップＳ１０２の処理では車速及びアクセル踏込量が図４に示されるモータ走行領域にある状態か否かを判断する。また、ステップＳ１０３の処理では図４に示される片バンク運転領域での燃料カット中であるか否かを判断し、ステップＳ１０４の処理では図４に示される両バンク運転領域での燃料カット中であるか否かを判断する。
【００４７】
これらステップＳ１０１〜Ｓ１０４の全てで否定判定がなされると、ＥＣＵ９２は、自立運転停止状態でのエンジン回転が行われていない旨判断して処理を一旦終了する。また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４のいずれかにおいて肯定判定がなされると、自立運転停止状態でのエンジン回転がなされている旨判断し、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理は、エンジン１１の再始動可能性の有無に応じて、ポンプロスを低減する気筒の数、及びコンプレッションを生じさせる気筒の数を調整するためのものである。
【００４８】
ハイブリッド自動車１が停止した状態でのモータジェネレータ３による各種補機の駆動、若しくはハイブリッド自動車１のモータジェネレータ２のみによる走行に基づき、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している場合、アクセルペダル２５の踏み込みによってアクセル踏込量が片バンク運転領域又は両バンク運転領域へと移行すると、エンジン１１の再始動要求がなされる。また、ハイブリッド自動車１の減速走行中におけるエンジン１１の燃料カットに基づき、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している場合、アクセルペダル２５の踏み込みに基づき燃料カットの停止が指示されると、エンジン１１の再始動要求がなされることとなる。
【００４９】
このように自立運転停止状態でのエンジン回転中からの再始動はアクセルペダル２５の踏み込みに基づき行われるため、アクセルペダル２５が踏み込まれる可能性のある状況か否かに基づきエンジン１１の再始動可能性の有無を判断することができる。そして、アクセルペダル２５が踏み込まれる可能性のある状況か否かは、例えばブレーキペダル２８が踏み込まれているか否かに基づき判断することができる。即ち、自立運転停止状態でのエンジン回転中において、ブレーキペダル２８が踏み込まれているときにはアクセルペダル２５が踏み込まれてエンジン１１が再始動要求される可能性は無く、ブレーキペダル２８が踏み込まれていないときにはアクセルペダル２５が踏み込まれてエンジン１１が再始動される可能性が有る。
【００５０】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０５の処理として、ブレーキスイッチ２８ａからの信号に基づき検出されるブレーキペダル２８の踏み込み状態に基づき、エンジン１１の再始動可能性有りか否かを判断する。
【００５１】
このステップＳ１０５の処理において、ブレーキペダル２８が踏み込まれた状態であることに基づき再始動可能無しである旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０８の処理として両バンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減（デコンプ）する。即ち、両バンク１１ａ，１１ｂにそれぞれ対応するスロットルバルブ２３ａ，２３ｂが全開の状態で固定されるよう、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂをそれぞれ駆動制御する。更に、両バンク１１ａ，１１ｂの各気筒にそれぞれ対応する吸気バルブ１９ａ，１９ｂ及び排気バルブ２０ａ，２０ｂが開弁状態で固定されるよう、アクチュエータ２７ａ，２７ｂを駆動制御する。
【００５２】
このように両バンク１１ａ，１１ｂでポンプロスを低減することにより、モータジェネレータ２，３の発電効率悪化及び駆動抵抗増大を的確に抑制することができるようになる。ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ１０８の処理でスロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、及びアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動制御を行った後に処理を一旦終了する。
【００５３】
また、ステップＳ１０５の処理においてブレーキペダル２８が踏み込まれた状態でないことに基づき再始動可能性有りである旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０６の処理として一方のバンクでポンプロスを低減し、続くステップＳ１０７の処理として他方のバンクでエンジン始動に必要なコンプレッションを確保する。即ち、上記一方のバンクに対応するスロットルバルブが全開の状態で固定されるよう、同スロットルバルブに対応するスロットル用モータを駆動制御するとともに、上記バンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態で固定されるよう、これらバルブに対応するアクチュエータを駆動制御する。また、上記他方のバンクに対応するスロットルバルブ、並びに、吸気バルブと排気バルブは、同バンクの各気筒でエンジン１１の始動に必要なコンプレッションを生じるさせるべく通常どおり開閉制御される。
【００５４】
このように一方のバンクでポンプロスを低減するとともに、他方のバンクでコンプレッションを確保することにより、エンジン１１の再始動性悪化を抑制しつつ、モータジェネレータ２，３での発電効率悪化及び駆動抵抗増大の抑制が図られる。ＥＣＵ９２は、上記ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理で、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、及びアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動制御を行った後、ステップＳ１０９（図６）に進む。このステップＳ１０９以降の処理は、自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させるためのものである。
【００５５】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０９の処理として、エンジン１１の再始動要求が有るか否かを判断する。こうしたエンジン１１の再始動要求は、上述したようにアクセルペダル２５の踏み込み等に基づきなされることとなる。そして、再始動要求無しであれば処理を一旦終了し、再始動要求有りであればステップＳ１１０に進む。
【００５６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１０の処理として、再始動開始から予め定められた所定時間ｔが経過したか否かに基づき、エンジン１１の再始動が未完了であるか否かを判断する。そして、再始動開始から所定時間が経過していないことに基づきエンジン１１の再始動が未完了である旨判断されると、ステップＳ１１１に進む。従って、初めてステップＳ１１０の処理が実行されるときには、エンジン１１の再始動開始から所定時間が経過していないことからステップＳ１１１に進むことになる。
【００５７】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１１の処理として、第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂのうちのコンプレッションを生じさせている方の片バンクの各気筒で、燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁及びイグナイタを駆動制御する。その後にＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。
【００５８】
このようにエンジン１１の再始動が開始された後に同開始から所定時間が経過すると、上記ステップＳ１１０の処理でエンジン１１の再始動が完了した旨判断され、ステップＳ１１２に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ１１２の処理としてエンジン１１を通常運転へと移行させる。即ち、このときのアクセル踏込量及び車速が両バンク運転領域にあればエンジン１１を片バンクでの運転から両バンクでの運転へと切り換え、上記アクセル踏込量及び車速が片バンク運転領域にあればエンジン１１の片バンクでの運転状態を継続する。このようにエンジン１１を通常運転へと移行させた後、ＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。
【００５９】
最後に、上記のようなポンプロスの低減及びコンプレッションの確保、並びにエンジン１１の再始動について、図７のタイムチャートを参照して総括する。このタイムチャートは、ハイブリッド自動車１の走行中であって、エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているときから再始動されるまでに、エンジン回転数、コンプレッションが生じる気筒（バンク）、及び車速がどのように変化するかを示すものである。
【００６０】
ハイブリッド自動車１の減速走行中での燃料カット時など、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、エンジン回転数及び車速度が徐々に低下する。こうした状態にあって、ブレーキペダル２８が踏み込まれていないときにはエンジン１１の再始動可能性が有るため、片方のバンクの各気筒でポンプロスの低減が行われるとともに、他方のバンクの各気筒でエンジン１１の始動に必要なコンプレッションの確保が行われる。
【００６１】
そして、アクセルペダル２５の踏み込みに基づきエンジン１１の再始動要求がなされると、コンプレッションが確保されている各気筒（他方のバンクの各気筒）で燃料噴射及び点火が行われ、エンジン１１の再始動が開始される。そして、エンジン１１の再始動が完了したとき、エンジン１１の運転状態が両バンク運転領域にあるならば、他方のバンクの各気筒でも燃料噴射及び点火が開始されて両バンクでの運転へと切り換えられる。こうしてエンジン１１が再始動した後にはエンジン回転数及び車速が徐々に上昇するようになる。
【００６２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）自立運転停止状態でのエンジン回転中であって、エンジン１１の再始動可能性が有るときには、両バンク１１ａ，１１ｂのうちの一方のバンクの各気筒でポンプロスの低減が行われ、他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じるようになる。この状態にあっては、コンプレッションが生じている気筒以外の気筒ではポンプロスの低減がなされるため、エンジン１１のポンプロスに基づきモータジェネレータ２，３の発電効率が悪化することは抑制される。また、エンジン１１の駆動要求に基づく燃料噴射及び点火が開始されてエンジン再始動が開始されるときには、上記ポンプロスが低減される気筒以外の気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じているため、エンジン１１の再始動が速やかに行われるようになる。従って、自立運転停止状態でのエンジン回転中において、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、且つモータジェネレータ２，３の発電効率が悪化するのを抑制することができる。
【００６３】
（２）また、上記エンジン１１の自立運転停止状態での回転が、モータジェネレータ２のみによるハイブリッド自動車１の走行に伴うもの、及びモータジェネレータ３による各種補機の駆動に伴うもの等である場合、エンジン１１の始動可能性が有るときには片バンクの各気筒でポンプロスが低減されるとともに他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じていることから、エンジン１１の再始動性を悪化させることなく、且つエンジン１１のポンプロスに基づき上記モータジェネレータ２，３の駆動抵抗が増大するのを抑制することができる。
【００６４】
（３）エンジン１１の自立運転停止状態での回転中にあっては、エンジン１１の再始動可能性無しのときに両バンク１１ａ，１１ｂの全ての各気筒でポンプロスが低減され、同再始動可能性有りのときに一方のバンクの各気筒でポンプロスが低減されるとともに他方のバンクの各気筒でエンジン始動に必要なコンプレッションが生じるようになる。即ち、再始動可能性の有無に応じてポンプロスを低減させる気筒及びコンプレッションを生じさせる気筒が可変とされ、再始動可能性無しのときよりも再始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くされる。そのため、自立運転停止状態でのエンジン回転中からの再始動時に、的確にエンジン１１を再始動することができるようになる。また、再始動可能性無しのときには、エンジン１１の全ての気筒でポンプロスの低減が図られることにより、再始動可能性有りのときよりもポンプロスが低減される気筒が多くなる。そのため、再始動可能性なしのときにモータジェネレータ２，３での発電効率の悪化や駆動抵抗の増大を確実に抑制することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図８に基づき説明する。この実施形態は、エンジンが自立運転停止状態で回転しているとき、再始動可能性の有無に応じてではなく、モータジェネレータに対する発電要求に応じてコンプレッションを生じさせる気筒及びポンプロスを低減する気筒を可変とすることで、エンジン再始動性の悪化を抑制しつつ、モータジェネレータによる発電量を的確に要求される値へと近づけるようにしたものである。
【００６６】
図８は、自立運転停止状態でのエンジン回転中にポンプロスの低減やコンプレッションの確保を行う手順、及び自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させる手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、第１実施形態で説明した図５及び図６のフローチャートに示される処理に対応したものであって、第１実施形態におけるステップＳ１０５以降の処理に対応する処理（Ｓ３０５以降の処理）のみが第１実施形態と異なっている。
【００６７】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理により、エンジン１１が自立運転停止状態で回転している状態か否かを判断する。そして、自立運転停止状態でのエンジン回転中でなければステップＳ３０１〜Ｓ３０４の全てで否定判定がなされ、ＥＣＵ９２は処理を一旦終了する。また、自立運転停止状態でのエンジン回転中であればステップＳ３０１〜Ｓ３０４のいずれかで肯定判定がなされ、ステップＳ３０５に進む。
【００６８】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０５の処理として、一方のバンクにおける各気筒でのポンプロスを低減（デコンプ）する。即ち、同バンクに対応するスロットルバルブが全開の状態で固定されるようスロットル用モータを駆動制御するとともに、上記バンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態で固定されるようアクチュエータを駆動制御する。
【００６９】
続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ３０６の処理として、他方のバンクにおける所定の気筒にてエンジン始動に必要なコンプレッションを生じさせ、このコンプレッションを生じさせる気筒の数をモータジェネレータ２，３に対する発電要求に応じて可変とする。即ち、ＥＣＵ９２は、例えばバッテリ９の電圧が高くバッテリ充電量が十分であるとき（要求される発電量が少ないとき）には、同バンクにおける全ての気筒でコンプレッションを生じさせるべく、これら各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブ、並びにスロットルバルブを通常どおり開閉駆動させる。そして、ＥＣＵ９２は、バッテリ９の電圧が低くなりバッテリ充電量が少なくなる（要求される発電量が多くなる）ほど、コンプレッションを生じさせる気筒が少なくなるよう、各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御して吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定される気筒の数を変更する。
【００７０】
この吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定される気筒、即ちコンプレッションを生じさせない気筒についてはポンプロスの低減が図られる。従って、上記バンクの各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御することで、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスが低減される気筒の数が、モータジェネレータ２，３に対する発電要求に応じて変更されることとなる。その後、ステップＳ３０７に進む。このステップＳ３０７以降の処理は、自立運転停止状態でのエンジン回転中からエンジン１１を再始動させるためのものである。
【００７１】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０７の処理でエンジン１１の再始動要求が有るか否か判断し、再始動要求がなければ処理を一旦終了する。また、エンジン１１の再始動要求があれば、ステップＳ３０８の処理でエンジン１１の再始動が未完了であるか否かを判断する。そして、エンジン１１の再始動が未完了である旨判断されると、ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０９の処理としてコンプレッションが生じている気筒で、燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁及びイグナイタを駆動制御する。こうした燃料噴射及び点火によってエンジン１１の再始動が完了すると、上記ステップＳ３０８の処理で否定判定がなされてステップＳ３１０に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ３１０の処理としてエンジン１１を通常運転へと移行させた後、処理を一旦終了する。
【００７２】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１１が自立運転停止状態で回転しているとき、モータジェネレータ２，３に要求される発電量が多くなるほど、ポンプロスを低減する気筒の数が多くなるとともにコンプレッションを生じさせる気筒が少なくなる。従って、ポンプロスを低減する気筒は要求される発電量が多いときの方が同発電量が少ないときよりも多くなり、コンプレッションを生じさせる気筒は要求される発電量が多いときの方が同発電量が少ないときよりも少なくなる。そのため、要求される発電量が多いときにはエンジン１１のポンプロスを低減して発電効率の悪化を抑制し、要求される発電量が少ないときにはコンプレッションを生じさせる気筒を多くして再始動性を向上させることができる。
【００７３】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態において、エンジン再始動可能性有りのときに片方のバンクにおける全ての気筒でコンプレッションを生じさせたが（図５のステップＳ１０７）、このときにモータジェネレータ２，３に要求される発電量に応じてコンプレッションを生じさせる気筒の数を可変としてもよい。
【００７４】
・上記各実施形態において、各気筒に対応するアクチュエータを個別に駆動制御することで、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスを低減する気筒の数をバンク１１ａ，１１ｂに関係なく可変としてもよい。この場合、コンプレッションを生じさせる気筒の数、及びポンプロスを低減する気筒の数を、一層細かく調整することができるようになる。
【００７５】
・上記各実施形態において、電動機と発電機との機能を併せ持つ回転電機としてモータジェネレータ２，３を設けたが、これに代えて電動機と発電機とを別々に設けてもよい。
【００７６】
・上記各実施形態において、エンジン１１の再始動可能性の有無やモータジェネレータ２，３に要求される発電量に関係なく、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中には、常に一方のバンクにおける各気筒でポンプロスを低減するとともに他方のバンクにおける各気筒でコンプレッションを生じさせるようにしてもよい。この場合、ポンプロスを低減する気筒、及びコンプレッションを生じさせる気筒の数を可変とする必要がなく、その分だけ制御を簡略化することができる。
【００７７】
・第１実施形態において、エンジン１１の自立運転停止状態での回転中であるとき、再始動可能性無しであれば一方のバンクの各気筒でポンプロスを低減するとともに他方のバンクの各気筒でコンプレッションを生じさせ、再始動可能性有りであれば両方のバンク１１ａ，１１ｂの各気筒でポンプロスを低減するようにしてもよい。この場合も、再始動可能性無しのときよりも再始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒の数が多くなり、再始動可能性有りのときには全部の気筒でコンプレッションが生じているため、確実にエンジン１１を再始動することができるようになる。なお、再始動可能性無しのとき、モータジェネレータ２，３に要求される発電量に応じて、コンプレッションを生じさせる気筒の数（ポンプロスを低減する気筒の数）を可変としてもよい。
【００７８】
・上記各実施形態において、エンジン１１に吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置が設けられる場合には、同装置によりバルブ特性を変更して休止気筒でのポンプロスを低減するようにしてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態では、Ｖ型六気筒のエンジン１１に本発明を適用したが、これに代えてＶ型八気筒や直列六気筒など他の形式のエンジンに本発明を適用してもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、内燃機関と電動機との搭載するハイブリッド自動車に本発明を適用したが、車両停止時などに内燃機関の自立運転を自動的に停止するとともに車両発進時に内燃機関を自動的に再始動する自動車（いわゆるエコラン自動車）に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジン制御装置が適用されるハイブリッド自動車の駆動系を示す概略図。
【図２】同エンジンの内部構造を示す略図。
【図３】上記制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】エンジン及びモータジェネレータの駆動態様を示す図。
【図５】第１実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【図７】エンジンが自立運転停止状態で回転しているときから再始動されるまでに、エンジン回転数、コンプレッションが生じる気筒（バンク）、及び車速がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態におけるエンジンでのポンプロスの低減及びコンプレッションの確保を行う手順、並びにエンジンを再始動する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ハイブリッド自動車、２，３…モータジェネレータ、６…スピードセンサ、７…コンプレッサ、８…ウォータポンプ、９…バッテリ、１１…エンジン、１１ａ…第１バンク、１１ｂ…第２バンク、１４…クランクシャフト、１４ｃ…クランクポジションセンサ、１６…燃焼室、１９ａ，１９ｂ…吸気バルブ、２０ａ，２０ｂ…排気バルブ、２３ａ，２３ｂ…スロットルバルブ、２４ａ，２４ｂ…スロットル用モータ、２５…アクセルペダル、２６…アクセルポジションセンサ、２７ａ，２７ｂ…アクチュエータ、２８…ブレーキペダル、２８ａ…ブレーキスイッチ、４０ａ，４０ｂ…燃料噴射弁、４１ａ，４１ｂ…点火プラグ、４２ａ，４２ｂ…イグナイタ、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。
Claims (7)
- 電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、
前記回転電機により駆動される自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 電動機と発電機との少なくとも一方として動作する回転電機及び補機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、
前記補機の駆動に伴う自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 電動機と発電機とのうち少なくとも発電機として動作する回転電機が連結される多気筒車載内燃機関に適用され、所定条件下では同機関を自立運転停止状態で回転させる内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の各気筒のうち、コンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とする可変手段と、
自立運転停止状態での機関回転時には、一部の気筒で機関始動に必要なコンプレッションを生じさせるとともに、他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、前記回転電機の発電要求に応じてコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記回転電機に要求される発電量が少ないときよりも同要求される発電量が多いときの方がポンプロスを低減する気筒が多くなるよう前記可変手段を制御する
請求項３記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、内燃機関の自立運転停止状態での回転中において、同機関の始動可能性の有無に基づきコンプレッションを生じさせる気筒、及びポンプロスを低減する気筒を可変とすべく前記可変手段を制御する
請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、内燃機関の始動可能性無しのときよりも同始動可能性有りのときの方がコンプレッションを生じさせる気筒が多くなるよう前記可変手段を制御する
請求項５記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、同機関の始動可能性無しのときには全部の気筒でポンプロスを低減し、同機関の始動可能性有りのときには一部の気筒でコンプレッションを生じさせるとともに他の気筒でポンプロスが低減するよう前記可変手段を制御する
請求項６記載の内燃機関の制御装置。
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