WO2008062583A1

WO2008062583A1 - Moteur à combustion interne, procédé de commande de celui-ci et véhicule

Info

Publication number: WO2008062583A1
Application number: PCT/JP2007/064114
Authority: WO
Inventors: Daigo Ando; Kazuhiro Ichimoto; Shinji Yamanaka
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2008-05-29
Also published as: US20100094526A1; EP2072789A4; EP2072789B1; EP2072789A1; JP4238910B2; CN101542097B; US8170778B2; JP2008128074A; CN101542097A

Description

明細書

内燃機関装置およびその制御方法並びに車両

技術分野

[0001] 本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに車両に関する。

背景技術

[0002] 従来、この種の内燃機関装置としては、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有するエンジンを備えるものが提案されている（例えば、特許文献 1参照)。この装置では、エンジンの空燃比に関する学習を実行する際には、ポート用燃料噴射弁および筒内用燃料噴射弁のいずれか一方のみ力燃料を噴射させて空燃比の学習を実行した後に他方のみから燃料を噴射させて空燃比の学習を実行することにより、両噴射弁の空燃比の学習を適正に実行することができる。

特許文献 1：特開 2005 - 330939号公報

発明の開示

[0003] こうした内燃機関装置では、ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における空燃比などの学習は、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射が行なわれるときに実行される。一方、こうした内燃機関装置において冷却水の温度が所定の自動停止許可水温以上であることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、所定の自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジンを自動始動するものがある。このような内燃機関装置では、自動停止許可水温以上であるときにエンジンが自動停止するとポート用燃料噴射弁力の燃料噴射における学習を実行できないため、こうした学習を実行する機会が少なくなつてしまう。

[0004] 本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備えるものにおいて、ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習の機会をより増やすことを目的とする。

[0005] 本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

[0006] 本発明の内燃機関装置は、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関が所定の運転状態のときに前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習を実行する学習実行手段と、前記学習が完了しているときには第 1の温度を前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、前記学習が完了していないときには前記第 1の温度より高い第 2の温度を前記自動停止許可水温として設定する自動停止許可水温設定手段と、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となって!/、ることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して V、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、を備えることを要旨とする。

[0007] この本発明の内燃機関装置では、内燃機関が所定の運転状態のときに実行されるポート用燃料噴射弁力の燃料噴射における学習が完了しているときには第 1の温度を内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、この学習が完了して!/、な、ときには第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定し、内燃機関の冷却水の温度が設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動する。ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習が完了して、な、ときには、第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定するから、内燃機関を自動停止せずに運転を継続する機会が増え、ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。ここで、「ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習」には、ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習や筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁との双方から燃料を噴射する際の燃料噴射における学習が含まれる [0008] こうした本発明の内燃機関装置において、前記学習実行手段は、前記筒内用燃料噴射弁力らの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけ力ら燃料を噴射する際の燃料噴射における学習を実行する手段であるものとすることもできる。すなわち、ポート用燃料噴射弁だけ力ら燃料噴射する際の燃料噴射における学習が完了して V、な、ときに第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定するから、ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。

[0009] また、本発明の内燃機関装置において、前記学習実行手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習として空燃比に関する学習を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、空燃比に関する学習の機会をより増やすことができる。

[0010] さらに、この本発明の内燃機関装置おいて、前記検出された冷却水の温度が所定温度以下のときに前記筒内用燃料噴射弁力もの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけから燃料が噴射されるよう前記内燃機関を制御する機関制御手段を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記所定の温度より高い温度を前記第

2の温度として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射弁だけ力ら燃料を噴射している最中に内燃機関の自動停止を行なわないから、ポート用燃料噴射弁だけ力燃料を噴射する際の燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。

[0011] 本発明の車両は、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に接続された駆動軸に該駆動軸が前記出力軸に対して独立に回転可能に接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸の駆動力の入出力を伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関が所定の運転状態のときに前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習を実行する学習実行手段と、前記学習が完了しているときには第 1の温度を前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、前記学習が完了していないときには前記第 1の温度より高い第 2の温度を前記自動停止許可水温として設定する自動停止許可水温設定手段と、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となって、ることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、を備えることを要旨とする。

[0012] この本発明の車両では、内燃機関が所定の運転状態のときに実行されるポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習が完了しているときには第 1の温度を内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、この学習が完了していないときには第 1の温度より高い第 2の温度を自動停止許可水温として設定し

、内燃機関の冷却水の温度が設定された自動停止許可水温以上となって、ることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動する。ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習が完了して!/、な、ときには、第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定するから、内燃機関を自動停止せずに運転を継続する機会が増え、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。ここで、「ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習」には、ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習や筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁との双方力ら燃料を噴射する際の燃料噴射における学習が含まれる。

[0013] こうした本発明の車両において、前記学習実行手段は、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習を実行する手段であるものとすることもできる。すなわち、ポート用燃料噴射弁だけから燃料噴射する際の燃料噴射における学習が完了していないときに第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定するから、ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。 [0014] また、本発明の車両において、前記学習実行手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習として空燃比に関する学習を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、空燃比に関する学習の機会をより増やすことができる。

[0015] さらに、この本発明の車両おいて、前記検出された冷却水の温度が所定温度以下のときに前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけから燃料が噴射されるよう前記内燃機関を制御する機関制御手段を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記所定の温度より高い温度を前記第 2の温度として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射している最中に内燃機関の自動停止を行なわないから、ポート用燃料噴射弁だけから燃料を噴射する際の燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。

[0016] 本発明の内燃機関装置の制御方法は、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える内燃機関装置の制御方法であって、前記内燃機関が所定の運転状態のときに実行される前記ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習が完了しているときには第 1の温度を前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、前記学習が完了していないときには前記第 1の温度より高い第 2の温度を前記自動停止許可水温として設定し、前記内燃機関の冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となって!/、ることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する、ことを要旨とする。

[0017] この本発明の内燃機関装置では、内燃機関が所定の運転状態のときに実行されるポート用燃料噴射弁力の燃料噴射における学習が完了しているときには第 1の温度を内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、この学習が完了して!/、な、ときには第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定し、内燃機関の冷却水の温度が設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動する。内燃機関が所定の運転状態のときに実行されるポート用燃料噴射弁力の燃料噴射における学習が完了していないときには、第 1の温度より高、第 2の温度を自動停止許可水温として設定するから、内燃機関を自動停止せずに運転を継続する機会が増え、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習の機会をより増やすことができる。ここで、「ポート用燃料噴射弁力もの燃料噴射における学習」には、ポート用燃料噴射弁だけ力も燃料を噴射する際の燃料噴射における学習や筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁との双方から燃料を噴射する際の燃料噴射における学習が含まれる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の一実施例であるハイブリッド自動車 20の構成の概略を示す構成図である。

[図 2]エンジン 22の構成の概略を示す構成図である。

[図 3]エンジン ECU24により実行されるエンジン自動停止始動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

[図 4]エンジン ECU24により実行される許可水温設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

[図 5]変形例のハイブリッド自動車 120の構成の概略を示す構成図である。

[図 6]変形例のハイブリッド自動車 220の構成の概略を示す構成図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。図 1は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車 20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車 20は、図示するように、ェンジン 22と、エンジン 22の出力軸としてのクランクシャフト 26にダンバ 28を介して接続された 3軸式の動力分配統合機構 30と、動力分配統合機構 30に接続された発電可能なモータ MG1と、動力分配統合機構 30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸 3 2aに取り付けられた減速ギヤ 35と、この減速ギヤ 35に接続されたモータ MG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット 70とを備える。 [0020] エンジン 22は、図 2に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ 125と、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ 126とを備える内燃機関として構成されている。エンジン 22は、こうした二種類の燃料噴射バルブ 125, 126を備えることにより、エアクリーナ 122により清浄された空気をスロットルバルブ 124を介して吸入すると共にポート用燃料噴射バルブ 126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ 128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ 130による電気火花によつて爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン 132の往復運動をクランクシャフト 26の回転運動に変換するポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至って力筒内用燃料噴射バルブ 125から燃料を噴射し、点火プラグ 130による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト 26の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に燃焼する際にポート用燃料噴射バルブ 126から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射ノレブ 125から燃料噴射してクランクシャフト 26の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン 22の運転状態やエンジン 22に要求される運転状態などに基づいて切り替えられ、エンジン 22の冷却水の温度を検出する水温センサ 142からの冷却水温 Twが筒内用燃料噴射バルブ 125から燃料を噴射すると燃料の気化が不十分となる上限温度としてのポート噴射温度 Twp (例えば、 65°C)以下のときにはポート噴射駆動モードにより運転制御される。なお、エンジン 22からの排気は、一酸化炭素 (CO)や炭化水素 (HC) ,窒素酸化物 (NOx)の有害成分を浄化する浄化装置 (三元触媒) 134を介して外気へ排出される。

[0021] エンジン 22は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジン ECUという） 24により制御されている。エンジン ECU24は、 CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、 CPU24aの他に処理プログラムを記憶する ROM24bと、データを一時的に記憶する RAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジン ECU24には、エンジン 22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト 23の回転位置を検出するクランクポジションセンサ 140からのクランクポジションやエンジン 22の冷却水の温度を検出する水温センサ 142からの冷却水温 Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ 143からの筒内圧力 Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ 128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ 144からのカムポジション，スロットルバルブ 124のポジシヨンを検出するスロットルバルブポジションセンサ 146からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ 148からのエアフローメータ信号 AF, 同じく吸気管に取り付けられた温度センサ 149からの吸気温，空燃比センサ 135aからの空燃比 AF,酸素センサ 135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジン ECU24からは、エンジン 22を駆動するための種々の制御信号、例えば、筒内用燃料噴射ノレブ 125やポート用燃料噴射バルブ 126への駆動信号や、スロットルバルブ 124のポジションを調節するスロットルモータ 136への駆動信号、ィグナイタと一体ィ匕されたイダ-ッシヨンコイル 138への制御信号、吸気ノレブ 128 の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構 150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジン ECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット 70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット 70からの制御信号によりエンジン 22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン 22の運転状態に関するデータを出力する。

また、エンジン ECU24は、エンジン 22の回転数 Neや負荷率などに基づいてポート噴射駆動モードや筒内噴射駆動モード、共用噴射駆動モードの各モードでェンジン 22が運転されるようエンジン 22を制御する。さらに、エンジン ECU24は、筒内用燃料噴射バルブ 125やポート用燃料噴射バルブ 126からの燃料噴射制御に用いる空燃比に関する学習（以下、空燃比学習という。）を実行する。空燃比学習は、実施例では、ポート噴射駆動モードや筒内噴射駆動モード、共用噴射駆動モードの各駆動モード毎に実行され、エンジン 22が安定して運転されている状態、例えば、スロットルバルブ 124の開度が略一定で筒内用燃料噴射バルブ 125およびポート用燃料噴射バルブ 126の一方のみ力もの燃料噴射量または筒内用燃料噴射ノレブ 125およびポート用燃料噴射バルブ 126の双方からの燃料噴射量が略一定に制御されている状態で、目標空燃比と実際に検出した値力計算した空燃比とを比較し、その差分の平均値を学習値とし、平均値の計算における母数が所定数に至ったときに学習を完了するなどにより行なわれる。このような空燃比の学習は、ポート噴射駆動モードや筒内噴射駆動モード、共用噴射駆動モードの各モード毎に、アイドル運転領域、低吸入空気量領域、低中吸入空気量領域、中高吸入空気量領域、高吸入空気量領域など複数の異なる領域を学習領域として、各学習領域につ V、て行なってもよ、。空燃比学習は、本発明の中核をなさないからこれ以上の詳細な説明は省略する。

[0023] 動力分配統合機構 30は、外歯歯車のサンギヤ 31と、このサンギヤ 31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ 32と、サンギヤ 31に嚙合すると共にリングギヤ 3 2に嚙合する複数のピ-オンギヤ 33と、複数のピ-オンギヤ 33を自転かつ公転自在に保持するキャリア 34とを備え、サンギヤ 31とリングギヤ 32とキャリア 34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構 3 0は、キャリア 34にはエンジン 22のクランクシャフト 26が、サンギヤ 31にはモータ MG 1が、リングギヤ 32にはリングギヤ軸 32aを介して減速ギヤ 35がそれぞれ連結されており、モータ MG1が発電機として機能するときにはキャリア 34から入力されるェンジン 22からの動力をサンギヤ 31側とリングギヤ 32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータ MG1が電動機として機能するときにはキャリア 34から入力されるエンジン 22からの動力とサンギヤ 31から入力されるモータ MG1からの動力を統合してリングギヤ 32 側に出力する。リングギヤ 32に出力された動力は、リングギヤ軸 32aからギヤ機構 60 およびデフアレンシャルギヤ 62を介して、最終的には車両の駆動輪 63a, 63bに出力される。

[0024] モータ MG1およびモータ MG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ 41, 42を介してノッテリ 50と電力のやりとりを行なう。インノータ 41, 42とノッテリ 50 とを接続する電力ライン 54は、各インバータ 41, 42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータ MG1, MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになつている。したがって、バッテリ 50は、モータ M Gl, MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータ MG1, MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ 5 0は充放電されない。モータ MG1, MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータ ECUという） 40により駆動制御されている。モータ ECU40には、モータ M Gl, MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ MG1, MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ 43, 44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ MG1, MG2に印加される相電流などが入力されており、モータ ECU40からは、インバータ 41, 42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータ ECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット 70と通信しており、ノヽイブリッド用電子制御ユニット 70からの制御信号によってモータ MG1, MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータ MG 1 , MG2の運転状態に関するデータをノ、イブリッド用電子制御ユニット 70に出力する。

[0025] ノッテリ 50は、ノッテリ用電子制御ユニット（以下、ノッテリ ECUという） 52によって管理されている。ノッテリ ECU52には、ノッテリ 50を管理するのに必要な信号、例えば、ノッテリ 50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，ノッテリ 50の出力端子に接続された電力ライン 54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，ノッテリ 50に取り付けられた温度センサ 51からの電池温度 Tbなどが入力されており、必要に応じてノッテリ 50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット 70に出力する。なお、ノッテリ ECU52では、バッテリ 50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量 (SOC)も演算して、る。

[0026] ハイブリッド用電子制御ユニット 70は、 CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、 CPU72の他に処理プログラムを記憶する ROM74と、データを一時的に記憶する RAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット 70には、イダ-ッシヨンスィッチ 80からのイダ-ッシヨン信号，シフトレバー 81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ 82からのシフトポジション SP,アクセルペダル 83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジシヨンセンサ 84からのアクセル開度 Acc,ブレーキペダル 85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ 86からのブレーキペダルポジション BP,車速センサ 88からの車速 Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット 70は、前述したように、エンジン ECU24やモータ ECU40,バッテリ ECU 52と通信ポートを介して接続されており、エンジン ECU24ゃモータECU40,バッテリ ECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

[0027] こうして構成された実施例のハイブリッド自動車 20は、運転者によるアクセルペダル 83の踏み込み量に対応するアクセル開度 Accと車速 Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸 32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸 32aに出力されるように、エンジン 22とモータ MG1とモータ MG2 とが運転制御される。エンジン 22とモータ MG1とモータ MG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン 22から出力されるようにエンジン 22を運転制御すると共にエンジン 22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構 30とモータ MG1とモータ MG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸 32aに出力されるようモータ MG1およびモータ MG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ 50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン 22から出力されるようにエンジン 22を運転制御すると共にノッテリ 50の充放電を伴ってエンジン 22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構 30とモータ MG1とモータ MG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸 32aに出力されるようモータ MG1およびモータ MG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン 22の運転を停止してモータ MG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸 32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。また、実施例のハイブリッド自動車 20 では、基本的には、アクセル開度 Accや車速 V, ノッテリ 50の残容量 (SOC)などに基づく自動停止条件が成立したときにエンジン 22を自動停止してモータ運転モードにより走行し、アクセル開度 Accや車速 V, ノッテリ 50の残容量 (SOC)などに基づく自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジン 22を自動始動してトルク変換運転モードゃ充放電運転モードにより走行する。

[0028] 次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車 20の動作、特に、エンジン 22 を自動停止したり自動始動する際の動作と、エンジン 22の自動停止条件の一つとして用いられる自動停止許可水温 Twsの設定について説明する。最初に、エンジン 2 2を自動停止したり自動始動する際の動作について説明し、次に、エンジン 22の自動停止条件の一つとして用いられる自動停止許可水温 Twsの設定につ V、て説明する。

[0029] 図 3は、エンジン ECU24により実行されるエンジン自動停止始動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数 msec毎）に繰り返し実行される。エンジン自動停止始動処理ルーチンが実行されると、ェンジン ECU24の CPU24aは、エンジン 22の冷却水の温度を検出する水温センサ 142 力もの冷却水温 Twやアクセル開度 Acc,車速 V,バッテリ 50の残容量 SOCなど本ルーチンの実行に必要なデータを入力する処理を実行する (ステップ S 100)。ここで、アクセル開度 Acc,車速 Vは、アクセルペダルポジションセンサ 84や車速センサ 88 により検出されたものをハイブリッド用電子制御ユニット 70より入力するものとした。また、バッテリ 50の残容量 SOCは、バッテリ ECU52で演算されたものをハイブリッド用電子制御ユニット 70を介して通信により入力するものとした。

[0030] 続いて、エンジン 22が自動停止中であるか否かを判定する（ステップ S 110)。この判定は、エンジン 22が自動停止中であるときに値 1に設定されるフラグの値を調べることで行なう。エンジン 22が自動停止中でないときには、冷却水温 Twがエンジン 22 の自動停止を許可する冷却水の温度の閾値としての自動停止許可水温 Tws以上であるか否か (ステップ S 120)やアクセル開度 Acc,車速 V,バッテリ 50の残容量 SOC に基づく冷却水温 Twを除く他の自動停止条件が成立して、るか否か (ステップ S 13 0)を判定する。自動停止許可水温 Twsの設定にっ、ては後述する。

[0031] 冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws以上であると共に他の自動停止条件が成立しているときには (ステップ S120, S130)、エンジン 22における点火制御や燃料噴射制御を停止する処理を実行してエンジン 22を停止させて (ステップ S 140)、本ルーチンを終了し、冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws未満であったり、他の自動停止条件が成立していないときには (ステップ S120, S 130)、エンジン 22を停止せずに本ルーチンを終了する。したがって、エンジン 22は、冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws以上であると共に他の自動停止条件が成立しているときには自動停止されること〖こなる。

[0032] 一方、エンジン 22が自動停止中であるときには、アクセル開度 Acc,車速 V,バッテリ 50の残容量 SOCに基づく自動始動条件が成立して、る力否かを判定し (ステップ S150)、自動始動条件が成立しているときにはエンジン 22における点火制御や燃料噴射制御を開始する処理を実行してエンジン 22を始動して (ステップ S 160)、本ルーチンを終了し、自動始動条件が成立していないときにはエンジン 22を始動せずに本ルーチンを終了する。したがって、エンジン 22を自動停止している最中に自動詞同条件が成立したときにはエンジン 22が始動されることになる。

[0033] 次に、自動停止許可水温 Twsの設定について説明する。図 4は、エンジン ECU24 により実行される許可水温設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎 (例えば数 msec毎）に繰り返し実行される。

[0034] 許可水温設定処理ルーチンが実行されると、エンジン ECU24の CPU24aは、ェンジン 22をポート噴射駆動モードにより運転制御している際の空燃比学習、すなわち、筒内用燃料噴射バルブ 125からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射バルブ 12 6だけから燃料を噴射しているときの燃料噴射における空燃比学習（以下、ポート学習と、う）が完了して、る力否かを判定する（ステップ S200)。ポート学習が完了して V、るときには、自動停止許可水温 Twsをエンジン 22が安定して運転できると判断できる冷却水の温度の下限値としての所定温度 Twl (例えば、 40°C)に設定し (ステツプ S210)、本ルーチンを終了する。したがって、ポート学習が完了しているときには、冷却水温 Twが所定温度 Twl以上になり、且つ、他の自動停止条件が成立したときにエンジン 22が自動停止されることになる。

[0035] 一方、ポート学習が完了していないときには、自動停止許可水温 Twsを所定温度 T wlより高ぐ且つ、エンジン 22をポート噴射駆動モードで駆動する温度の上限値としてのポート噴射温度 Twpより高い所定温度 Tw2 (例えば、 60°C)に設定して (ステツプ S220)、本ルーチンを終了する。したがって、ポート学習が完了していないときには、冷却水温 Twが所定温度 Tw2以上になり、且つ、他の自動停止条件が成立したときにエンジン 22が自動停止されることになる。このように自動停止許可水温 Twsを設定したのは、自動停止許可水温 Twsを所定温度 Twlより高く設定することによりェンジン 22を自動停止せずに運転を継続する機会が増加し、さらに、自動停止許可水温 Twsをポート噴射温度 Twpより高い温度に設定することによりポート噴射温度 Twp 以下の温度ではエンジン 22が自動停止せずに運転を継続することになるため、ェンジン 22を自動停止する場合に比してポート学習の機会が増加するからである。

[0036] 以上説明した実施例のハイブリッド自動車 20によれば、ポート学習が完了していないときには、自動停止許可水温 Twをポート学習が完了しているときに設定される温度より高ぐ且つ、ポート噴射駆動モードで駆動する上限温度としてのポート噴射温度 Twpより高く設定することにより、ポート学習の機会をより増やすことができる。

[0037] ここで、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ 126と筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ 125とを有するエンジン 22が「内燃機関」に相当し、エンジン 22が安定して運転されている状態のときポート用燃料噴射バルブ 126からの燃料噴射における空燃比学習を実行するエンジン ECU24が「学習実行手段」に相当し、ポート学習が完了しているときには所定温度 Twlをエンジン 22の自動停止を許可するための自動停止許可水温 Twsとして設定するステップ S200, S210の処理やポート学習が完了して、な、ときには所定温度 Twlより高、温度 Tw2を自動停止許可水温 Twsとして設定するステップ S200, S220の処理を実行するエンジン ECU24が「自動停止許可水温設定手段」に相当し、エンジン 22の冷却水の温度を検出する水温センサ 142が「冷却水温度検出手段」に相当し、冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws以上となっていると共に他の自動停止条件が成立したときにエンジン 22の運転を自動停止する処理を実行するステップ S 120からステップ S 140の処理やェンジン 22を自動停止して、る最中に自動始動条件が成立したときにエンジン 22を自動始動する処理を実行するステップ S 150, S 160の処理を実行するエンジン ECU 24 力 S「自動停止始動制御手段」に相当する。また、冷却水温 Twがポート噴射温度 Twp 以下のときに筒内用燃料噴射バルブ 125からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射バルブ 126だけから燃料が噴射されるようエンジン 22を制御するエンジン ECU24 力^機関制御手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の開示の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の開示の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の開示の欄に記載した発明につ、ての解釈はその欄の記載に基づ、て行なわれるべきものであり、実施例は発明の開示の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

[0038] 実施例のハイブリッド自動車 20では、所定温度 Tw2としてポート噴射温度 Twpより高い温度を用いるものとしたが、所定温度 Tw2は所定温度 Twlより高い温度に設定してエンジン 22の運転が継続される機会を増加させればょ、から、所定温度 Tw2をポート噴射温度 Twp以下の温度を用いるものであってもよ、。

[0039] 実施例のハイブリッド自動車 20では、エンジン 22をポート噴射モードで駆動して!/ヽる際の燃料噴射における学習を実行するものとしたが、共用噴射駆動モードで駆動している際，すなわち、筒内用燃料噴射バルブ 125およびポート用燃料噴射バルブ 126の双方力も燃料を噴射する際の燃料噴射制御における空燃比に関する学習を実行するものとしてもよい。この場合、自動停止許可水温 Twは、共用噴射駆動モードで駆動する上限温度より高い温度にすることが望ましい。

[0040] 実施例のハイブリッド自動車 20では、冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws以上であると共に他の自動停止条件が成立して、るときにエンジン 22を自動停止させるものとしたが、冷却水温 Twが自動停止許可水温 Tws以上であることと他の自動停止条件が成立して!/、ることとの、ずれかが成立したときにエンジン 22を自動停止させるちのとしてちよい。

[0041] 実施例のハイブリッド自動車 20では、筒内用燃料噴射バルブ 125からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射バルブ 126だけ力ら燃料を噴射する際の空燃比に関する学習を実行するものとしたが、空燃比に関する学習に限定したものではなぐポート用燃料噴射バルブ 126からの燃料噴射における学習であれば如何なるものでもよく、例えば、アイドル運転の際のスロットルバルブ 124の開度の学習や点火プラグ 130 における点火時期に関する学習を実行するものとしてもよい。

[0042] 実施例のハイブリッド自動車 20では、モータ MG2の動力を減速ギヤ 35により変速してリングギヤ軸 32aに出力するものとした力図 5の変形例のハイブリッド自動車 12 0に例示するように、モータ MG2の動力をリングギヤ軸 32aが接続された車軸 (駆動輪 63a, 63bが接続された車軸）とは異なる車軸（図 5における車輪 64a, 64bに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

[0043] 実施例のハイブリッド自動車 20では、エンジン 22の動力を動力分配統合機構 30を介して駆動輪 63a, 63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸 32aに出力するものとしたが、図 6の変形例のハイブリッド自動車 220に例示するように、エンジン 22のクランクシャフト 26に接続されたインナーロータ 232と駆動輪 63a, 63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ 234とを有し、エンジン 22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機 230を備えるものとしてもよい。

[0044] 実施例では、本発明の内燃機関装置を走行用の動力源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車 20に適用するものとした力エンジンを搭載すると共に所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止して所定の自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジンを自動始動するものであれば、如何なる構成の車両に適用するものとしてもよぐ例えば、走行用のモータを備えずエンジンを搭載しエンジンの自動停止と自動始動とを行なうアイドルストップ制御を実行する車両に適用するものとしていもよい。また、エンジンを自動停止すると共に自動始動するものであればよ!、から、自動車に搭載されて!、な!/、内燃機関装置の形態としてもょ、し、内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。

[0045] 以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなぐ種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

産業上の利用可能性

[0046] 本発明は、内燃機関装置の製造業や車両の製造業などに利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 吸気ポート〖こ燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える内燃機関装置であって、

前記内燃機関が所定の運転状態のときに前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習を実行する学習実行手段と、

前記学習が完了しているときには第 1の温度を前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、前記学習が完了していないときには前記第 1の温度より高 V、第 2の温度を前記自動停止許可水温として設定する自動停止許可水温設定手段と、

前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、

前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、を備える内燃機関装置。

[2] 請求項 1記載の内燃機関装置であって、

前記学習実行手段は、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけ力ら燃料を噴射する際の燃料噴射における学習を実行する手段である、

内燃機関装置。

[3] 請求項 1記載の内燃機関装置であって、

前記学習実行手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習として空燃比に関する学習を実行する手段である、

内燃機関装置。

[4] 請求項 1記載の内燃機関装置であって、

前記検出された冷却水の温度が所定温度以下のときに前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけから燃料が噴射されるよう前記内燃機関を制御する機関制御手段を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記所定の温度より高い温度を前記第 2の温度として設定する手段である、

内燃機関装置。

[5] 吸気ポート〖こ燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関と、

前記内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に接続された駆動軸に該駆動軸が前記出力軸に対して独立に回転可能に接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸の駆動力の入出力を伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、

前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、

前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、を備る早両。

[6] 請求項 5記載の車両であって、

单両。

[7] 請求項 5記載の車両であって、前記学習実行手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習として空燃比に関する学習を実行する手段である、

单両。

[8] 請求項 5記載の車両であって、

前記検出された冷却水の温度が所定温度以下のときに前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記ポート用燃料噴射弁だけから燃料が噴射されるよう前記内燃機関を制御する機関制御手段を備え、

前記自動停止許可水温設定手段は、前記所定の温度より高い温度を前記第 2の温度として設定する手段である、

单両。

[9] 吸気ポート〖こ燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える内燃機関装置の制御方法であって、前記内燃機関が所定の運転状態のときに実行される前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射における学習が完了しているときには第 1の温度を前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温として設定し、前記学習が完了していないときには前記第 1の温度より高い第 2の温度を前記自動停止許可水温として設定し、前記内燃機関の冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止して!/、る最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する、

内燃機関装置の制御方法。