(57)【要約】  【課題】エンジンを、振動低減を図りつつよりすみやかに始動する。  【解決手段】エンジン１の始動条件が成立したときに、例えば吸気通路５０に配設した電動式過給機１８を、吸気ポート３４内の圧力が低下する所定方向に回転駆動する（燃焼室内の低圧縮比化）。電動式過給機１８を前記所定方向に駆動している状態で、電動モータ２によって停止中のエンジン１をその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させる（ピストン３２の摺動による摩擦熱で、燃焼室内温度上昇）。エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、燃料噴射弁３８から燃焼室３３内に始動用の燃料噴射を行って、エンジン１を燃焼によって自励回転させる（始動完了）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動方法であって、
エンジンの始動条件が成立したときに、電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動するステップと、
前記電動式過給機を前記所定方向に駆動している状態で、電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させるステップと、
エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、筒内に始動用の燃料噴射を行って、エンジンを燃焼によって自励回転させるステップと、
を備えていることを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記所定回転数は、燃料噴射によってエンジンが安定して自励回転できる回転数とされている、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされている、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動する、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記電動式過給機は、ＥＧＲ用の排気ガスを吸気通路に供給するＥＧＲ通路に配設され、
前記所定方向は、排気ガスを吸気通路に供給するときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項７】
請求項１において、
エンジン始動時には、前記吸気弁の閉弁時期が圧縮行程の途中とされる吸気遅閉じ状態とされる、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項８】
請求項１において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
【請求項９】
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動装置であって、
電動式過給機と、
エンジン始動用の電動モータと、
筒内に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、
前記電動式過給機と前記電動モータと前記燃料噴射弁とを制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、あらかじめ設定されたエンジンの始動条件が成立したときに、前記電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動しつつ、前記電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させる制御を行い、
前記コントローラはさらに、エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、前記燃料噴射弁から始動用の燃料噴射を行わせて、エンジンを燃焼によって自励回転させる制御を行う、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０において、
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされ、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向が、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記コントローラは、前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動するように制御する、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動方法及びその始動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいては、停止状態からの始動を行うに際しては、電動モータ（スタータモータ）によってエンジンをクランキングして、エンジンがアイドル回転数よりも十分低回転となる所定回転数に達した段階で、始動用の燃料を多量に噴射することによって行うのが一般的となっており、始動用燃料によって初爆が行われた後、燃焼によってエンジン回転数がアイドル回転数まで上昇されることになる。ハイブリッド車、つまり電動モータによって走行用車輪を駆動すると共に、少なくとも発電を行うエンジンを備えた車両においては、エンジン始動用の電動モータによって、エンジン始動の際のクランキングを行うことも行われている。
【０００３】
特許文献１には、特にディーゼルエンジンの冷間始動時に、吸気通路に設けた電動式過給機を作動させて過給を行うことにより、エンジンのフリクションを高めて筒内温度を上昇させて、着火性を向上させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最近のエンジンでは、エンジンの始動をよりすみやかに行えるようにすることが強く要請されるようになっている。例えば、ハイブリッド車においては、エンジンが停止されている状態からエンジンによる走行へと切換える際に、エンジンをすみやかに始動させることが要求される。また、アイドルストップを行う車両にあっては、走行開始に先立ってすみやかにエンジンを始動させることが要求される。
【０００６】
しかしながら、従来のエンジンの始動方法では、エンジンをクランキングしつつ、エンジン回転数がアイドル回転数よりもかなり低い状態で始動用の燃料噴射を行うため、アイドル回転数でもって自励回転（回転のための外力を必要とすることなく燃焼によるエンジン自身での回転）できる状態になるまでに相当の時間を要してしまうことになっていた。また、エンジン回転数がアイドル回転数よりも低いときは振動がかなり大きくなるが、特にクランキング開始からアイドル回転数にまでエンジン回転数が上昇するまでの間は、エンジンの回転が特に安定しない領域であって、不快な大きな振動をかなり長い時間生じてしまうことにもなっていた。
【０００７】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、エンジンを、振動低減を図りつつよりすみやかに始動できるようにしたエンジンの始動方法及びその始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの始動方法にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動方法であって、
エンジンの始動条件が成立したときに、電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動するステップと、
前記電動式過給機を前記所定方向に駆動している状態で、電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させるステップと、
エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、筒内に始動用の燃料噴射を行って、エンジンを燃焼によって自励回転させるステップと、
を備えているようにしてある。
【０００９】
上記解決手法によれば、電動式過給機によって吸気ポート内の圧力を低下させることにより、エンジンの圧縮比が低圧縮比とされて、エンジンを回転させるための駆動抵抗が極めて小さい状態とされる。この駆動抵抗が小さい状態において、電動モータによって、角速度変動が小さい所定回転数にまで急激にエンジン回転数を上昇させることができる。そして、ピストンの摺動による摩擦熱によって、筒内が十分に高温化されることになる。したがって、回転数が大きくしかも筒内温度が上昇されている状態で始動用燃料を噴射することにより、着火性やその後の燃焼性安定を確保しつつ（着火遅れに伴う不快なディーゼルノック音を防止しつつ）、エンジン始動をすみやかに行うことができる。すなわち、電動式過給機による吸気ポート内の圧力低下開始から着火までに要する時間は、従来の始動方法に比してはるかに短いものとなる。また、角速度変動の小さい所定回転数にまでエンジン回転数を急激に上昇させるので、大きな振動を伴う回転数領域を一気に通過させて、始動時の不快な振動を低減することができる。
【００１０】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２〜請求項８に記載のとおりである。すなわち、
前記所定回転数は、燃料噴射によってエンジンが安定して自励回転できる回転数とされている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、エンジンが自励可能となった始動直後から、エンジンを安定して回転させておくことができる。また、所定回転数が従来のクランキング時の回転数よりも十分高くなることになるので、ピストン摺動に伴う摩擦熱も極力大きく確保して、着火性やその後の燃焼安定性確保の上でも好ましいものとなる。特に、ハイブリッド車においては、エンジン走行へとスムーズに移行させる上で好ましいものとなる。
【００１１】
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、請求項２に対応した効果と同様の効果を得ることができる。
【００１２】
前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、電動式過給機の回転方向を、エンジン始動後はエンジン始動時とは反対方向に駆動することによって、不必要に低圧縮比とすることなく、エンジンの通常の運転状態へと移行させることができる。
【００１３】
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、電動式過給機として、吸気の過給用のものを有効利用することができる。
【００１４】
前記電動式過給機は、ＥＧＲ用の排気ガスを吸気通路に供給するＥＧＲ通路に配設され、
前記所定方向は、排気ガスを吸気通路に供給するときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、ＥＧＲガスを吸気通路に循環させるための電動式過給機を有効利用することができる。
【００１５】
エンジン始動時には、前記吸気弁の閉弁時期が圧縮行程の途中とされる吸気遅閉じ状態とされる、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、エンジン始動時においてより低圧縮比化を促進して、エンジン回転数を所定回転数にまで急上昇させるのに、より短時間に到達あるいはより小さな力で到達させることができる。
【００１６】
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ようにしてある（請求項８対応）。この場合、走行用の電動モータを有効に利用してエンジン始動を行うことができる。また、走行用の電動モータは極めて大きな力を出力できるので、エンジン回転数を所定回転数にまで急激に上昇させる上でも極めて好ましいものとなる。さらに、電動式過給機として、吸気の過給用のものを有効利用することができる。
【００１７】
前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの始動装置あっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項９に記載のように、
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動装置であって、
電動式過給機と、
エンジン始動用の電動モータと、
筒内に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、
前記電動式過給機と前記電動モータと前記燃料噴射弁とを制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、あらかじめ設定されたエンジンの始動条件が成立したときに、前記電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動しつつ、前記電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させる制御を行い、
前記コントローラはさらに、エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、前記燃料噴射弁から始動用の燃料噴射を行わせて、エンジンを燃焼によって自励回転させる制御を行う、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項１に記載の始動方法を実現するためのエンジンの始動装置が提供される。
【００１８】
上記始動装置に関する解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項１０以下に記載のとおりである。すなわち、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ようにしてある（請求項１０対応）。この場合、請求項８に対応した効果を得ることができるエンジンの始動装置が提供される。
【００１９】
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされ、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向が、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある（請求項１１対応）。この場合、請求項３および請求項５に対応した効果を得ることができるエンジンの始動装置が提供される。
【００２０】
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記コントローラは、前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動するように制御する、
ようにしてある（請求項１２対応）。この場合、請求項４および請求項５に対応した効果を得ることのできるエンジンの始動装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、振動低減を図りつつよりすみやかにエンジンを始動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、駆動系統を示す簡略平面図。
【図２】図１に示すエンジンをその吸排気系と共に示す系統図。
【図３】図１に示すエンジンの要部拡大断面図。
【図４】電動モータとエンジンとの運転領域の設定例を示す図。
【図５】本発明によるエンジン始動の態様を図式的に示す図。
【図６】従来のエンジンの始動態様と本発明によるエンジン始動態様とを比較して示す図。
【図７】吸・排気弁の開弁特性例を示す図。
【図８】本発明の制御系統をブロック図的に示す図。
【図９】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すもので、図２に対応した図。
【図１１】本発明の第２の実施形態における制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、エンジン１と電動モータ２とを備えたハイブリッド車の駆動系統を示す。エンジン１は、多気筒（実施形態では直列４気筒）のディーゼルエンジンとされて、発電用と走行のための駆動用との両方に用いられる。電動モータ２は、走行用と回生用とに用いられる。
【００２４】
エンジン１（のクランク軸）と電動モータ（の出力軸）とは同一軸線上に位置されて、このエンジン１と電動モータ２との間には、動力伝達機構３が介在されている。動力伝達機構３は、駆動ギア４が一体化された軸部材５を有する。軸部材５は、エンジン１と電動モータ２と同一軸線上に位置されて、エンジン１に対して第１クラッチ６を介して連結され、電動モータ２に対して第２クラッチ７を介して連結されている。
【００２５】
動力伝達機構３は、上記軸部材５と平行に、軸部材８を備えている。軸部材８に一体化された被動ギア９が、前記駆動ギア４と常時噛合されている（減速機構を構成）。この軸部材８に対して、第３クラッチ１０を介して、駆動ギア１１が一体化された軸部材１２が連結されている。
【００２６】
前記駆動ギア１１に対して、デファレンシャルギア１３における被動ギア１４が噛合されている（減速機構を構成）。デファレンシャルギア１３は、左右のドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して、左右の駆動輪（実施形態では前輪）１６Ｋ、１６Ｒに連結されている。
【００２７】
エンジン１から駆動輪１６Ｌ、１６への駆動力伝達は、第１クラッチ６，ギア４，９，第３クラッチ１０，ギア１１，１４、デファレンシャルギア１３、ドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して行われる。また、電動モータ２から駆動輪１６Ｌ、１６への駆動力伝達は、第２クラッチ７，ギア４，９，第３クラッチ１０，ギア１１，１４、デファレンシャルギア１３、ドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して行われる。
【００２８】
図４は、エンジン１と電動モータ２との走行状態に応じた運転領域の設定例を示すものである。この図４において、低回転かつ中車速以下の領域Ａでは、電動モータ２のみによる走行とされる。高車速領域Ｂでは、エンジン１のみによる走行とされる。その他の運転領域Ｃでは、エンジン１と電動モータ２との両方の駆動力を用いた運転領域とされる。なお、運転領域Ｃにおいては、エンジン１と電動モータ２との駆動割合は、負荷が大きくなるほどあるいは車速が大きくなるほど、エンジン１の駆動割合が大きくなるようにされる（実施形態では、エンジン１と電動モータ２との駆動割合が「１：１０」〜「１０：１」の範囲で連続可変）。
【００２９】
エンジン１のみによる走行のときは、第１クラッチ６および第３クラッチ１０が接続されると共に、第２クラッチ７は切断される。また、電動モータ２のみによる走行のときは、第２クラッチ７および第３クラッチ１０が接続されると共に、第１クラッチ６が切断される。エンジン１および電動モータ２の両方の駆動力で走行するときは、第１〜第３の各クラッチ６，７，１０が全て接続される。
【００３０】
回生時には、第２クラッチ６，第３クラッチ１０が接続されると共に、第１クラッチ６が切断される。エンジン１の始動時には、第１クラッチ６および第２クラッチ７が接続されると共に第３クラッチ１０が切断された状態で、電動モータ２によってエンジン１を回転駆動しつつ行われるが、この始動時の詳細については後述する。なお、図１中、１７は大容量かつ高効率とされたキャパシタであり、１８は後述する電動式過給機である。キャパシタ１７からの電力を受けて、電動モータ２および電動式過給機１８が駆動される。なお、図１中、１９は、エアコン（用コンプレッサ）であり、軸部材８に連結されて、軸部材８の回転によって駆動される。
【００３１】
図２は、図１に示すエンジン１の吸・排気系を示し、エンジン１のシリンダヘッド付近の詳細が図３に示される。エンジン１は、図３に示すように、シリンダブロック３０とシリンダヘッド３１とピストン３２とによって燃焼室３３が画成されている。燃焼室３３には、吸気ポート３４および排気ポート３５が開口されている。吸気ポート３４は吸気弁３６によって開閉され、排気ポート３５は排気弁３７によって開閉される。また、燃焼室３３には、燃料噴射弁３８が臨まされ、さらに温度検出用と圧力検出用を兼用したセンサＳ１が臨まされている。
【００３２】
前記吸気弁３６の開閉用カム（カム軸）が符合４０で示され、排気弁３７の開閉用カム（カム軸）が符合４１で示される。各カム４０，４１は、ピストン３２と連動するクランク軸によって回転駆動されるものであり、その回転駆動経路途中には、位相変更用の可変バルブ機構４２，４３が組み込まれている。吸気弁３６と排気弁３７の開弁特性例が、図７に示される。この図７のうち、実線で示すのが、通常用であり、後述するエンジン始動時には、破線で示すように、吸気弁３６が圧縮行程の途中（吸気下死点よりも十分後）に閉弁されるようになっている（吸気遅閉じで、低圧縮比化の開弁特性）。このようなエンジン１は、図３紙面直角方向に間隔をあけて複数の気筒を有する多気筒エンジンとされている（実施形態では直列４気筒）。
【００３３】
図２に示すように、エンジン１の吸気通路５０は、サージタンク５１を有する。このサージタンク５１に対して、各気筒の吸気ポート３４が独立吸気通路５２を介して個々独立して接続されている。サージタンク５１に吸気を供給する共通吸気通路路５３には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ５４，スロットル弁５５（ＥＧＲ率変更用），排気ターボ式過給機５６のコンプレッサホイール５６ａ、インタークーラ５７，前述した電動式過給機１８が接続されている。
【００３４】
電動式過給機１８は、共通吸気通路５０内に配設されたコンプレッサホイール１８ａと、このコンプレッサホイール５８ａを駆動する電動モータ５８ｂとから構成されて、電動モータ１８ｂを正転駆動することによって、コンプレッサホイール１８ａが正転駆動されて、吸気の過給が行われる。また、電動モータ１８ｂを逆転駆動することによって、コンプレッサホイール１８ａが過給方向とは反対方向に回転駆動されて、吸気ポート３４内が吸引され、エンジン１の有効圧縮比を低圧縮比化されることになる。
【００３５】
エンジン１の排気通路６０は、各気筒の排気ポート３７が集合された部分よりも下流側において、排気ターボ式過給機５６のタービンホイール５６ｂ、酸化触媒６１，ＣＤＰＦ（パティキュレート補足フィルタ）６２が接続されている。排気ガスのエネルギを受けてタービンホイール５６ｂが回転駆動されると、連結シャフト５６ｃを介してコンプレッサホイール５６ａが駆動されて、吸気の過給が行われる。
【００３６】
吸気通路５０と排気通路６０とが、第１ＥＧＲ通路７０，第２ＥＧＲ通路８０を介して接続されている。第１ＥＧＲ通路７０は、その一端がＣＤＰＦ６３下流側において排気通路６０に開口され、その他端がスロットル弁５５とコンプレッサホイール５６ａとの間において共通吸気通路５３に開口されている。この第１ＥＧＲ通路７０には、インタークーラ７１，電磁式のＥＧＲ弁７２が接続されている。
【００３７】
第２ＥＧＲ通路８０は、その一端が、タービンホイール５６ｂよりも上流側において排気通路６０に開口され、その他端が、サージタンク５１と電動式過給機１８（のコンプレッサホイール１８ａ）との間の共通吸気通路５３に開口されている。第２ＥＧＲ通路８０には、インタークーラ８１と、電磁式のＥＧＲ弁８２が接続されている。第２ＥＧＲ通路８０には、インタークーラ８１をバイパスするバイパス通路８３が設けられている。そして、第２ＥＧＲ８０とバイパス通路８３との上流側分岐部分には、電磁式の切換弁８４が接続されている。切換弁８４は、通路排気通路６０からの排気ガスを、インタークーラ８１へ向けて流す状態と、バイパス通路８３に向けて流す状態とを切換える。すなわち、切換弁８４は、エンジン１の冷間時（例えばエンジン冷却水温度が６０度Ｃ未満のとき）には、排気ガス（ＥＧＲガス）が全量バイパス通路８３を流れるように切換えられ、エンジン１の温間時には、排気ガス（ＥＧＲガス）が全量インタークーラ８１を流れるように切換えられる。
【００３８】
ここで、エンジン１の始動時の制御内容について、図５を参照しつつ説明する。まず、エンジン１が停止している状態で、所定のエンジン始動条件が満足されると（図５ｔ１時点）、第１クラッチ６および第２クラッチ７が接続されると共に、第３クラッチ１０が切断され、ＥＧＲ弁８２が全閉とされ、吸気弁３６の閉弁時期が図７破線で示す吸気遅閉じ状態とされる。なお、スロットル弁５５は全開としておくのが好ましい。この状態で、電動式過給機１８が逆転されて、吸気ポート３４内が吸引されることによりその圧力が低下され、これによりエンジン１の有効圧縮比が低下される。このとき、電動モータ２によって、エンジン１が始動のために回転駆動されるが、この回転駆動は、所定回転数にまで急激に上昇するように行われる。より具体的には、エンジン１のアイドル回転数は例えば６００ｒｐｍとされているが、上記所定回転数は、このアイドル回転数以上の回転数（例えば７００〜８００ｒｐｍで、エンジン振動がアイドル回転数のときよりも小さくなる回転数である）とされる。エンジン１の始動の際には、図７破線で示すように吸気遅閉じとされて、より低圧縮比化が促進されることになる。
【００３９】
走行用の電動モータ２による大きな駆動力での駆動のため、またエンジン１が低圧縮比化されてその駆動抵抗が小さくされているために、エンジン１は、上記所定回転数にまで極めて短時間で到達されることになる。エンジン回転数が所定回転数に到達すると（到達時点がｔ２時点）、始動用の燃料が燃料噴射弁３８から噴射されて、エンジン１が始動（初爆）され、この後は自励回転されることになる（燃焼によるエンジン１自身での回転が行われる）。実施形態では、エンジン回転数が所定回転数に到達したｔ２時点後、わずかの遅れ時間が経過したｔ３時点でもって始動用燃料が噴射される（筒内温度が十分に上昇するのを待ってから始動用燃料の噴射実行）。
【００４０】
エンジン回転数が所定回転数に到達するまでの間、ピストン３２の摺動による摩擦熱によって、筒内温度は十分に上昇される。したがって、始動用の燃料噴射を行った際には、着火性が良好になり、始動が確実に行われることになり、着火後の燃焼安定性も十分に確保されることになる。また、始動時に噴射する燃料量は、エンジン回転数が十分に高まった状態でしかも筒内温度も十分に上昇されているので、定常運転時とほぼ同様の少ない量ですむことになり、燃費向上等の上でも好ましいものとなる。ちなみに、従来行われている低いクランキング回転数（例えば２５０ｒｐｍ程度）のときに始動用の燃料噴射を行う場合は、確実な初爆を得るために極めて多量の燃料を噴射せざるを得ないものである。
【００４１】
エンジン１の回転に伴う振動は、アイドル回転数付近（より具体的にはアイドル回転数よりも若干高い回転数）となる所定の基準回転数のときにもっとも小さくなる。そして、この基準回転数から回転数が上昇するにつれて徐々に振動は大きくなり、同様に、基準回転数から回転数が低下するにつれて徐々に振動は大きくなる。ただし、基準回転数よりも低回転領域での振動の方が、基準回転数よりも高回転領域での振動よりもはるかに大きな振動となる。特に、従来行われていたスタータモータによるクランキング回転数（例えば２５０ｒｐｍ）付近での回転域での振動は、極めて大きいものとなる。
【００４２】
本発明では、エンジン１は、停止状態から、アイドル回転数以上の所定回転数、つまり角速度変動が小さくて振動が十分に小さくなる回転数にまで急激に上昇されるために、アイドル回転数未満の振動の大きい回転域を一気に通過することになり、不快な大きな振動を乗員に与えることが事実上防止されることになる。
【００４３】
図５のｔ１からｔ３までの間が、実質的に始動のための遅れ時間Ｔ１となる。図６には、従来のスタータモータによる低回転でのクランキング時に始動用の燃料噴射を行う従来の遅れ時間が、Ｔ２として示される。なお、遅れ時間Ｔ２は、スタータモータの始動開始時点ｔ１１から、始動用燃料噴射を行なうｔ１２時点を経過して、アイドル回転数に到達するまでの時間である。このＴ２に比して、Ｔ１は、数分の１という極めて短い時間ですむものとなる。なお、エンジン始動のための制御開始時点となる図６のｔ１１時点が、本発明では図５のｔ１時点が対応することとなり、エンジン１が少なくともアイドル回転数以上の回転数で自励回転されるまでの時間は、本発明においては極めて短いものとなる。
【００４４】
図８は、前述したエンジン始動の制御を行うための制御系統をブロック図的に示したものである。この図８において、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵには、各種センサＳ１〜Ｓ３からの信号が入力される。センサＳ１は、前述したように、筒内の温度および圧力を検出するものである。センサＳ２は車速を検出するものである。センサＳ３はエンジン負荷としてのアクセル開度を検出するものである。また、コントローラＵは、始動制御のために、電動モータ２，クラッチ６，７，１０．燃料噴射弁３８、電動モータ１８，ＥＧＲ弁８２，吸気弁用の可変バルブ機構４２、スロットル弁５５等を制御する。
【００４５】
コントローラＵによる制御内容について、図９のフローチャートを参照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各種センサＳ１〜Ｓ３からの信号が読み込まれる。この後、Ｑ２において、現在電動モータ２のみによる運転領域であるか否か（図４の領域Ａであるか否かで、車両の停止中を含む）が判別される。このＱ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、エンジン１を始動する条件が満足されたか否かが判別される。このＱ３の判別は、例えば、現在の運転状態が図４に示す領域Ｂあるいは領域Ｃに近接した状態であるとき、あるいはアクセル開度（あるいはその増大率）が所定値以上のときに、エンジン始動条件が満足されたときとされる。
【００４６】
上記Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、電動式過給機１８による吸気ポート３４内の吸引（筒内の低圧縮比化）および電動モータ２によるエンジン１の所定回転数に向けての急激な駆動が実行される。なお、このとき、合わせて、前述したようにＥＧＲ弁８２が全閉とされ、吸気遅閉じとされ、スロットル弁５５が全開とされ、第１クラッチ６および第２クラッチ７が接続され、第３クラッチ１０が切断される。
【００４７】
Ｑ４の後、Ｑ５において、実際のエンジン回転数が、所定回転数に到達したか否かが判別される。このＱ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、始動用の燃料噴射が実行される。この後、Ｑ７において、着火されたか否かが判別される。このＱ７の判別は、センサＳ１からの信号をみることにより行われる。このＱ７の判別でＹＥＳのときは、着火が行われて（初爆）自励回転されたときであり（始動完了）、このときは、Ｑ８に移行して、通常運転が行われる。Ｑ８での通常運転は、例えば電動式過給機１８にあっては吸気の過給方向への運転となり（正転）、ＥＧＲ弁８２やスロットル弁５５においては、所定のＥＧＲ率となるようにその開度が制御され、吸気弁３４は運転状態に応じた開弁特性となるように制御され、第１クラッチ６および第３クラッチ１０は接続される。なお、第２クラッチ７は、図４に示す走行領域や回生等に応じて接続あるいは切断とされる。
【００４８】
前記Ｑ２の判別でＮＯのとき、あるいはＱ３の判別でＮＯのときは、Ｑ１へリターンされる。前記Ｑ５の判別でＮＯのとき、あるいはＱ７の判別でＮＯのときは、Ｑ４へ戻る。なお、Ｑ５の後、センサＳ１からの信号から、筒内温度が所定温度以上になったことを確認した後に、Ｑ６での始動用燃料噴射の実行を行うようにしてもよい。
【００４９】
図１０、図１１は、本発明の第２の実施形態を示すものである。本実施形態では、吸気通路５０に電動式過給機１８を設けることなく、代わりにＥＧＲ通路８０に電動式過給機９０を設けてある。電動式過給機９０は、ＥＧＲ通路８０に配設されたコンプレッサホイール９０ａと、コンプレッサホイール９０ａを回転駆動する電動モータ９０ｂとを有する。電動式過給機９０は、排圧が小さい状態でも、ＥＧＲガスを吸気通路５０に十分に供給できるようにするためのものである（回転方向は正転）。また、電動式過給機９０は、エンジン始動時には、ＥＧＲ通路８０を開いた状態（ＥＧＲ弁８２を全開とした状態）で、吸気ポート３４内を吸引して筒内を低圧縮比化するために逆転される。
【００５０】
図１１は、第２実施形態での制御内容を示すフローチャートであり、Ｑ２１〜Ｑ２７は、図９のＱ１〜Ｑ７に対応している。ただし、図１１の制御例では、電動式過給機１８の代わりに電動式過給機９０によって、吸気ポート３４内を吸引することになる（ＥＧＲ弁８２は全開）。
【００５１】
図１１の制御例では、図９の制御例に対して、Ｑ２９〜Ｑ３１のステップ付加されている。すなわち、Ｑ２７の判別でＮＯのとき、つまり着火が確認されなかったときは、Ｑ２９において、電動式過給機９０の回転方向が、逆転方向から正転方向へと切換えられて、ＥＧＲガスを吸気通路５０に供給する態様とされる。つまり、未着火であるために、始動用燃料が未燃ガスとして排気通路６０に排出されるので、この未燃ガスを吸気通路５０に循環させるものとなっている。Ｑ３０では、ＥＧＲ通路８０から循環される未燃ガス量をモデル制御で決定（推測）して、次に噴射すべき始動用燃料噴射量が決定される（燃料噴射弁３８から噴射すべき燃料量として、必要燃料量からＥＧＲ通路８０を通して循環される未燃ガス量を減算した量として決定する）。この後、Ｑ３１において、Ｑ３０で決定された燃料量が燃料噴射弁３８から噴射される。このＱ２９〜Ｑ３１の制御によって、未燃ガスを無駄にすることなく、エンジン１を始動することができる。
【００５２】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。ディーゼルエンジン（圧縮着火式エンジン）に限らず、ガソリンエンジン（火花点火式エンジン）においても適用し得る。排気ターボ式過給機５６を有しないものであってもよい。電動式過給機は、吸気通路５０およびＥＧＲ通路８０の両方に設けたものであってもよい（両方の電動式過給機あるいはいずれか一方の電動式過給機でもって、始動時の低圧縮比化を行うことができる）。始動時に急激に上昇される目標回転数となる所定回転数は、アイドル回転数付近の回転数でかつアイドル回転数よりも低回転数であってもよい。エンジン始動時に、吸気遅閉じを行わないようにしてもよい。ハイブリッド車でない車両であってもよい（電動モータ２が走行用ではなくて、例えば始動専用とされる）。図１において、第１クラッチ６と駆動ギア４との間に、変速機構を介在させるようにしてもよい（エンジン１と駆動ギア４との回転比変更用）。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば自動用エンジンの始動方法及び始動装置として利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１：エンジン
２：電動モータ
１６Ｌ、１６Ｒ：車輪
１８：電動式過給機
３２：ピストン
３３：燃焼室
３４：吸気ポート
３５：排気ポート
３６：吸気弁
３７：排気弁
３８：燃料噴射弁
４２：可変バルブ機構（吸気遅閉じ用）
５０：吸気通路
８０：ＥＧＲ通路
９０：電動式過給機（図１０）
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：センサ（筒内温度および圧力検出用）
Ｓ２：センサ（車速検出用）
Ｓ３：センサ（エンジン負荷検出用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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