(57)【要約】【課題】車両の内燃機関を、低温時においても適切に始動させる。【解決手段】内燃機関の制御装置（１００）は、内燃機関（１０）と、少なくとも一つの電動機（３２）と、内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段（２６、２７）と、排気弁（１５）を閉状態で停止可能な排気弁停止機構（２４）と、吸気弁（１４）の開閉時期を変更可能な吸気弁開閉変更手段（２５）と、内燃機関に流入する吸気流を制御可能な吸気流制御弁（２３）とを備えるハイブリッド車両（１）に搭載され、内燃機関を始動させる際に、検出された性状が所定値以下であることを条件に、排気弁を停止するように排気弁停止機構を制御し、且つ開閉時期が最遅角となるように吸気弁開閉変更手段を制御し、且つ吸気流制御弁が閉状態となるように吸気流制御弁を制御する制御手段（３６）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの電動機と、前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、前記内燃機関の排気弁を閉状態で停止可能な排気弁停止機構と、前記内燃機関の吸気弁の開閉時期を変更可能な吸気弁開閉変更手段と、前記内燃機関に流入する吸気流を制御可能な吸気流制御弁とを備えるハイブリッド車両に搭載され、
前記内燃機関を始動させる際に、前記検出された性状が所定値以下であることを条件に、前記排気弁を停止するように前記排気弁停止機構を制御し、且つ前記開閉時期が最遅角となるように前記吸気弁開閉変更手段を制御し、且つ前記吸気流制御弁が閉状態となるように前記吸気流制御弁を制御する制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド車両等の車両に搭載される内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関を始動させる際に、該内燃機関を始動制御する内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば特許文献１には、内燃機関の仕様又は特性に応じて、始動完爆がなされる吸気管負圧に到達するまでの時間が最短となる吸気弁閉時期を予め求めておき、始動クランキング時に該予め求められた吸気弁閉時期となるように可変動弁装置を制御する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５７７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の背景技術によれば、内燃機関に供給される燃料の性状については考慮されていない。すると、例えば外気温が氷点下等低温時に、燃料が気化し難いことに起因して、内燃機関の始動性が低下するおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、低温時においても適切に内燃機関を始動させることができる内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の制御装置は、上記課題を解決するために、内燃機関と、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの電動機と、前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、前記内燃機関の排気弁を閉状態で停止可能な排気弁停止機構と、前記内燃機関の吸気弁の開閉時期を変更可能な吸気弁開閉変更手段と、前記内燃機関に流入する吸気流を制御可能な吸気流制御弁とを備えるハイブリッド車両に搭載され、前記内燃機関を始動させる際に、前記検出された性状が所定値以下であることを条件に、前記排気弁を停止するように前記排気弁停止機構を制御し、且つ前記開閉時期が最遅角となるように前記吸気弁開閉変更手段を制御し、且つ前記吸気流制御弁が閉状態となるように前記吸気流制御弁を制御する制御手段を備える。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、当該内燃機関の制御装置は、内燃機関と該内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの電動機とを備えるハイブリッド車両に搭載されている。ハイブリッド車両は、燃料性状検出手段、排気弁停止機構、吸気弁開閉変更手段及び吸気流制御弁を更に備えている。
【０００８】
燃料性状検出手段は、例えばガソリン燃料、アルコール燃料等の、内燃機関に供給される燃料の性状を検出する。ここで、「燃料の性状」は、例えば、粘度、密度、蒸気圧、温度及び燃料中のアルコール濃度等の物理量として検出されてもよいし、何らかのパラメータとして検出されてもよい。尚、燃料性状検出手段は、燃料の性状を直接的に検出してもよいし、例えば内燃機関の冷却水の温度等の燃料の性状に影響を与える可能性のある物理量又は何らかのパラメータに基づいて特定又は推定されてもよい（即ち、間接的に検出されてもよい）。
【０００９】
排気弁停止機構は、内燃機関の排気弁を閉状態で停止可能である。排気弁停止機構は、例えば、カムと、排気弁に連結されたバルブステムとの間に配設される。例えば可変バルブタイミング機構（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ：ＶＶＴ）等である吸気弁開閉変更手段は、内燃機関の吸気弁の開閉時期（即ち、開閉タイミング）を変更可能である。吸気流制御弁は、例えば、その開度が変更されることによって、内燃機関に流入する吸気流を制御可能である。吸気流制御弁は、典型的には、内燃機関に接続された吸気通路に配設される。
【００１０】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、内燃機関を始動させる際に、検出された性状が所定値以下であることを条件に、排気弁を停止するように排気弁停止機構を制御し、且つ開閉時期が最遅角となるように吸気弁開閉変更手段を制御し、且つ吸気流制御弁が閉状態となるように吸気流制御弁を制御する。
【００１１】
「内燃機関を始動させる際」とは、内燃機関のクランキングの開始時点から内燃機関が完爆した時点まで、或いは、クランキング開始時点から多少時間的に遡った時点若しくはクランキング開始時点から所定時間を経過した時点から、内燃機関が完爆した時点から多少時間的に遡った時点若しくは内燃機関が完爆した時点から所定時間を経過した時点までを意味する。
【００１２】
「性状が所定値以下」とは、性状に係る何らかの物理量又はパラメータの値が、所定値以下であることを意味する。本発明に係る「所定値」とは、排気弁停止機構、吸気弁開閉変更手段及び吸気流制御弁を、各々、排気弁を停止するように、開閉時期が最遅角となるように、及び吸気流制御弁が閉状態となるように制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として、或いは何らかの物理量又はパラメータに応じた可変値として設定される。
【００１３】
このような所定値は、実験的若しくは経験的又はシミュレーションによって、例えば、温度と、燃料の揮発性を示すパラメータ又は内燃機関の始動性を示すパラメータとの関係を、燃料の種別毎（例えば、燃料中のアルコール濃度毎）に求めて、該求められた関係に基づいて、特別な制御を実施しない通常の内燃機関の始動方法では内燃機関を適切に始動させることが困難となるパラメータの値として、又は該値から所定値だけ高い値として設定すればよい。
【００１４】
尚、内燃機関を始動させる際に、検出された性状が所定値より大きい場合、制御手段は、典型的には、通常の内燃機関の始動方法となるように、排気弁停止機構、吸気弁開閉変更手段及び吸気流制御弁を各々制御する。
【００１５】
本願発明者の研究によれば、例えばフレックス燃料車（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ−Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＦＦＶ）等の一種類以上の燃料を使用可能な車両では、車両毎に或いは使用期間中に、燃料の性質が大きく変わる（例えば、ガソリンのみからなる燃料であったり、バイオエタノールを比較的多く含む燃料であったりする）可能性がある。このため、燃料の性質に合わせて内燃機関を制御しなければ、例えば適切に内燃機関を始動させることが困難になるおそれがある。特に、燃料中のアルコール濃度が比較的高い場合に、例えば外気温が氷点下等、比較的低温な環境において内燃機関を始動させる場合、内燃機関の始動性が著しく低下するおそれがあることが判明している。
【００１６】
しかるに本発明では、制御手段により、内燃機関を始動させる際に、検出された性状が所定値以下であることを条件に、排気弁を停止するように排気弁停止機構が制御され、且つ開閉時期が最遅角となるように吸気弁開閉変更手段が制御され、且つ吸気流制御弁が閉状態となるように吸気流制御弁が制御される。
【００１７】
先ず、排気弁が閉状態で停止され、吸気弁の開閉時期が最遅角とされることによって、内燃機関におけるピストンが上死点から下死点に到達するまでの期間は、吸気通路から内燃機関の燃焼室に向かう方向に吸気流が生じる。他方、ピストンが下死点から上死点に到達するまでの期間は、燃焼室から吸気通路に向かう方向に吸気流が生じる。即ち、燃焼室と吸気通路との間で吸気が往復運動をすることとなる。この際、吸気と燃料とが、吸気弁と内燃機関の該吸気弁の取り付け孔との間隙を往復することによって、燃料の微粒子化（即ち、霧化）が促進される。また、排気弁が閉状態であるため、燃焼室内の吸気は、一周期に二回の圧縮行程を経ることとなる。この結果、吸気の温度を通常よりも大きく上昇させることができる。尚、燃焼室から吸気通路に吹き戻される吸気は、正確には吸気弁の閉じ角度によって決定されるが、燃焼室に流入した吸気の概略半分程度である。
【００１８】
次に、吸気流制御弁が閉状態とされることによって、燃焼室から吸気通路に吹き戻された吸気を、吸気通路内の燃焼室に比較的近い部分に留めることができる。言い換えれば、燃焼室から吸気通路に吹き戻された吸気が、例えば、吸気通路内の燃焼室から比較的遠い部分或いはサージタンクまで戻されることを防止することができる。この結果、内燃機関を始動させるために、該内燃機関に供給される燃料の量を比較的少なくすることができる。
【００１９】
このように、本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料の性状が考慮されていると共に、吸気の温度が上昇し易く且つ燃料の霧化が促進されるように排気弁停止機構、吸気弁開閉変更手段及び吸気流制御弁が各々制御されるので、低温時においても適切に内燃機関を始動させることができる。
【００２０】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。
【図２】吸排気弁の作動タイミング、及び燃料噴射期間の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置が実行する始動制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の変形例に係る制御装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の内燃機関の制御装置に係る実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。
【００２３】
先ず、本実施形態に係る制御装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る制御装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。尚、図１では、説明の便宜上、本発明に直接関係のある部材のみ示し、それ以外の部材については図示を省略している。以降の図についても同様である。
【００２４】
図１において、制御装置１００が搭載されるハイブリッド車両１は、エンジン１０、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）３１、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）、動力分配機構３３、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３４、バッテリ３５及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３６を備えて構成されている。
【００２５】
尚、本実施形態に係る「エンジン１０」は、本発明に係る「内燃機関」の一例であり、本実施形態に係る「第１モータ・ジェネレータ３１」及び「第２モータ・ジェネレータ３２」は、本発明に係る「電動機」の一例である。
【００２６】
エンジン１０は、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するように構成されている。エンジン１０は、シリンダ１１、吸気通路１２、排気通路１３、吸気弁１４、排気弁１５、点火プラグ１６、ピストン１７及びクランクシャフト１８を備えている。
【００２７】
エンジン１０は、更に、吸気弁１４の開閉時期を変更可能な可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）２５と、排気弁１５を閉状態で停止可能な排気弁停止機構２４と、当該エンジン１０の冷却水（Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ：ＬＬＣ）の温度を検出する水温センサ２７とを備えている。尚、可変バルブタイミング機構２５は、排気弁１５の開閉時期も変更可能であってよい。
【００２８】
吸気通路１２には、例えばガソリン燃料、アルコール混合燃料等の燃料を貯留する燃料タンク２１にデリバリパイプ（符号省略）を介して接続され、燃料を吸気通路１２に供給可能な燃料噴射弁２２と、吸気流を制御可能な吸気流制御弁２３とが設けられている。燃料タンク２１には、該燃料タンク２１に貯留されている燃料に含まれるアルコール濃度を検出する濃度センサ２６が設けられている。
【００２９】
尚、本実施形態に係る「可変バルブタイミング機構２５」は、本発明に係る「吸気弁開閉変更手段」の一例であり、本実施形態に係る「濃度センサ２６」及び「水温センサ２７」は、本発明に係る「燃料性状検出手段」の一例である。
【００３０】
エンジン１０のクランクシャフト１８は、遊星歯車機構を有する動力分配装置３３の遊星キャリアの回転軸に接続されており、第１モータ・ジェネレータ３１の回転軸３１１は、動力分配機構３３のサンギアの回転軸に接続されており、第２モータ・ジェネレータ３２の回転軸３２１は、動力分配機構３３のリングギアの回転軸に接続されている。尚、クランクシャフト１８と回転軸３１１とは同一軸上に配置されているが、図１では、図面の煩雑化を回避するために、クランクシャフト１８及び回転軸３１１の配置を実際とは異ならしめて示している。
【００３１】
第１モータ・ジェネレータ３１は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する力行機能と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能を備えた構成となっている。第１モータ・ジェネレータ３１は、主にエンジン１０の制御用のモータとして機能する（例えば、エンジン１０のクランキング等）。
【００３２】
第２モータ・ジェネレータ３２は、第１モータ・ジェネレータ３１と同様に、力行機能及び回生機能を備えた構成となっている。第２モータ・ジェネレータ３２は、特に、ハイブリッド車両１に係る駆動力及び制動力を補助するように構成されている。駆動力を補助する場合、第２モータ・ジェネレータ３２は、電力の供給を受けて力行機能を発揮する（即ち、モータとして機能する）。他方、制動力を補助する場合、第２モータ・ジェネレータ３２は、ハイブリッド車両１の駆動輪（図示せず）から伝達されるトルクにより回転させられて回生機能を発揮する（即ち、ジェネレータとして機能する）。
【００３３】
尚、第１及び第２モータ・ジェネレータ３１及び３２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有していてもよいし、他の構成を有していてもよい。
【００３４】
ＰＣＵ３４は、バッテリ３５から取り出した直流電力を交流電力に変換して、第１モータ・ジェネレータ３１及び第２モータ・ジェネレータ３２に供給すると共に、第１モータ・ジェネレータ３１及び第２モータ・ジェネレータ３２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ３５に供給することを可能に構成された、ここでは図示しないインバータを含んでいる。ＰＣＵ３４は、バッテリ３５と各モータ・ジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは、各モータ・ジェネレータ相互間の入出力（即ち、バッテリ３５を介さずに各モータ・ジェネレータ相互間で電力の授受）を、制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ３４は、ＥＣＵ３６と電気的に接続されており、ＥＣＵ３６によってその動作が制御される構成となっている。
【００３５】
ＥＣＵ３６は、ここでは図示しない、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。
【００３６】
以上のように構成されたハイブリッド車両１に搭載される制御装置１００は、エンジン１０を始動させる際に、濃度センサ２６及び水温センサ２７により各々検出されたアルコール濃度及び水温に基づいて推定される燃料の性状が所定値以下であることを条件に、排気弁１５を停止するように排気弁停止機構２４を制御し、且つ吸気弁１４の開閉時期が最遅角となるように可変バルブタイミング機構２５を制御し、且つ吸気流制御弁２３が閉状態となるように吸気流制御弁２３を制御する、本発明に係る「制御手段」の一例としてのＥＣＵ３６を備えて構成される。本実施形態では、各種電子制御用のＥＣＵ３６を制御装置１００の一部として用いている。
【００３７】
次に、吸気弁１４及び排気弁１５の作動タイミングについて、図２を参照して説明する。ここに、図２は、吸排気弁の作動タイミング、及び燃料噴射期間の一例を示す概念図である。尚、図２における「ＩＮ」及び「ＥＸ」は、各々、吸気弁１４の作動及び排気弁１５の作動を示している。また、「ＴＤＣ」及び「ＢＤＣ」は、各々「上死点（Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）」及び「下死点（Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）」を意味する。
【００３８】
図２における最上段は、エンジン１０（図１参照）の温間時の通常の吸気弁１４及び排気弁１５（図１参照）の作動状態を示しており、上から二段目は、例えば摂氏−３０度以下等の極低温時にエンジン１０を始動させる際の吸気弁１４及び排気弁１５の作動状態を示している。
【００３９】
最上段に示した通常時では、例えばハイブリッド車両１（図１参照）の走行状態に応じて燃焼効率が最適となるように、吸気弁１４及び排気弁１５の各々の開閉タイミングが制御される。この際、排気弁停止機構２４（図１参照）は、排気弁１５を閉状態で停止しないように、ＥＣＵ３６（図１参照）により制御される。また、吸気流制御弁２３（図１参照）及び可変バルブタイミング機構２５（図１参照）は、例えば燃焼効率が最適となるように、各々ＥＣＵ３６により制御される。
【００４０】
上から二段目に示した極低温始動時では、ＥＣＵ３６により、排気弁１５を閉状態で停止するように排気弁停止機構２４が制御され、且つ吸気弁１４の開閉時期が最遅角となるように可変バルブタイミング機構２５が制御され、且つ吸気流制御弁２３が閉状態となるように吸気流制御弁２３が制御される。このため、図２に示すように、吸気弁１４の作動時期が通常時に比べて遅くなり、また、排気弁１５が作動しない（即ち、極低温始動時には、「ＥＸ」がない）ことが判る。
【００４１】
図２に示すように、吸気弁１４が下死点を跨いで開弁されており、且つ排気弁１５が閉状態で停止されているため、エンジン１０の燃焼室に流入した吸気の一部が、吸気通路１２（図１参照）に吹き戻されることとなる。ここで、吸気通路１２に吹き戻された吸気は、吸気流制御弁２３が閉状態となっているため、該吸気流制御弁２３により堰き止められる。
【００４２】
エンジン１０のクランキングに起因してピストン１７（図１参照）が上下運動することにより、吸気は、例えば図１に矢印ａで示すような往復運動することとなる。この際、吸気と燃料噴射弁２２（図１参照）から供給された燃料と（即ち、混合気）が、吸気弁１４とエンジン１０の該吸気弁１４の取り付け孔との間隙を往復することによって、燃料の微粒子化（即ち、霧化）が促進される。また、排気弁１５が閉状態であるため、燃焼室内の吸気は、一周期に二回の圧縮行程を経ることとなる。この結果、吸気の温度を通常よりも大きく上昇させることができる。尚、エンジン１０の燃焼室から吸気通路１２に吹き戻される吸気は、正確には吸気弁１４の閉じ角度によって決定されるが、始動性能、温間時の作動範囲要求値及びシステム的な制御性を考慮すると、燃焼室に流入した吸気の概略半分程度の要求値に落ちつくことが、本願発明者の研究により判明している。
【００４３】
次に、エンジン１０に供給される燃料の量について説明する。尚、図２の下部（即ち、「ケース（ｉ）」及び「ケース（ｉｉ）」）は、あるエンジン回転数の時の燃料噴射パルスが、そのエンジン回転数の時にクランク角換算すると何°ＣＡ（Ｃｒａｎｋ  Ａｎｇｌｅ：クランク角）の期間に相当するのかを示している。「ケース（ｉ）」及び「ケース（ｉｉ）」は、夫々、エンジン回転数４００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）及びエンジン回転数６０ｒｐｍの場合を示している。ここで、燃料噴射パルスの幅が同じであれば、エンジン回転数が大きい程クランク角に換算された値は大きくなる。
【００４４】
本願発明者の研究によれば、例えば、温度が摂氏−３５度の環境において、アルコール濃度が８５％のアルコール燃料（即ち、Ｅ８５燃料）を使用して、エンジン１０を始動させる場合、初回の燃料噴射パルスの幅は２００ｍｓ（ミリ秒）等の非常に長いパルス幅になる。このパルス幅をクランク角に換算した場合、ハイブリッド車両の燃料噴射開始回転数として多く採用されているエンジン回転数４００ｒｐｍ（即ち、ケース（ｉ））では、４８０°ＣＡとなる。他方、エンジン回転数６０ｒｐｍ（即ち、ケース（ｉｉ））では、７２°ＣＡとなることが判明している。
【００４５】
ケース（ｉ）の場合、一度の吸気行程で噴射された燃料の全てが燃焼室内に吸い込まれることはない。他方、ケース（ｉｉ）の場合、図２の上から二段目に示す、極低温始動時のように吸気弁１４が開弁したとしても、一度の吸気行程で噴射された燃料の全てが燃焼室内に吸い込まれる。即ち、極低温始動時では、エンジン回転数が比較的低回転数である時から燃料の噴射を開始すれば、噴射された燃料の全てを燃焼室内に吸い込ませることができる。
【００４６】
ここで、本願発明者の研究によれば、アルコール燃料に多く用いられているエタノールの沸点は摂氏７８度と、ガソリンに比べて高い。このため、極低温では、エンジン１０を始動させるために必要なアルコール燃料の量はガソリン燃料に比べて多く、また、アルコール濃度が高くなる程、必要なトータルの燃料の量が顕著に増加することが判明している。
【００４７】
しかるに、上述の如く吸気（ここでは、混合気）を往復運動させれば、混合気の温度の上昇を促進させることができる。即ち、混合気の温度を比較的高くすることによって、供給される燃料を揮発し易くすることができる。この結果、供給される燃料の量を比較的少なくすることができ、一度の吸気行程で、確実に、噴射された燃料の全てを燃焼室内に吸い込ませることができる。
【００４８】
本実施形態では、特に、吸気流制御弁２３が閉状態とされることによって、燃焼室から吸気通路１２に吹き戻された混合気を、吸気通路１２内の燃焼室に比較的近い部分に留めることができる。このため、エンジン１０を始動させるために、該エンジン１０に供給される燃料の量をより少なくすることができ、実用上非常に有利である。
【００４９】
このように、本実施形態に係る制御装置１００によれば、低温時においても適切にエンジン１０を始動させることができる。
【００５０】
次に、以上のように構成された制御装置１００が搭載されたハイブリッド車両１の主に走行中に、該制御装置１００が実行するエンジン１０の始動制御処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
図３において、先ず、制御装置１００の一部としてのＥＣＵ３６（図１参照）は、クランキング開始初回であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、「クランキング開始初回」とは、エンジン１０を始動させるためのクランキング要求があった後、初めて当該始動制御処理を実行することを意味する。
【００５２】
クランキング開始初回であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３６は、燃料を噴射しないように燃料噴射弁２２（図１参照）を制御し、且つ点火動作を行わないように点火プラグ１６（図１参照）を制御し、且つ吸気流制御弁２３（図１参照）が閉状態となるように吸気流制御弁２３を制御し、且つ排気弁１５（図１参照）が閉状態で停止するように排気弁停止機構２４（図１参照）を制御する（ステップＳ１０２）。他方、クランキング開始初回でないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理をスキップする。
【００５３】
次に、ＥＣＵ３６は、水温センサ２７（図１参照）を介して検出された水温が、例えば摂氏−２０度等である水温Ａより低いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、水温Ａは、例えば、濃度センサ２６（図１参照）を介して検出される燃料中のアルコール濃度等に応じた可変値として設定されていることが望ましいが、予め固定値として設定されていてもよい。
【００５４】
水温Ａを燃料中のアルコール濃度に応じた可変値とする場合、水温Ａは、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションによって、水温と、エンジン１０を始動させるために必要な燃料の量との関係を、燃料中のアルコール濃度毎に求め、該求められた関係に基づいて、エンジン１０を始動させるために必要な燃料の量が、ガソリン燃料（即ち、アルコール濃度０％の燃料）に比べて顕著に増加する水温として、或いは該水温より所定値だけ高い水温として設定すればよい。尚、本実施形態に係る「水温Ａ」は、本発明に係る「所定値」の一例である。即ち、本実施形態では、エンジン１０の冷却水の水温に基づいて、燃料の性状を特定している。
【００５５】
検出された水温が水温Ａより低いと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３６は、燃料噴射開始回転数を、例えば５０乃至１００ｒｐｍ等である低温側噴射開始回転数Ｂとする（ステップＳ１０４）。他方、検出された水温が水温Ａより高いと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３６は、燃料噴射開始回転数を、例えば４００ｒｐｍ等である通常時噴射回転数Ｃとする（ステップＳ１０５）。尚、検出された水温が水温Ａと「等しい」場合には、どちらかに含めて扱えばよい。
【００５６】
次に、ＥＣＵ３６は、検出された水温に基づいて、予めメモリ等に格納されている水温とクランキングトルクとの関係を定めるマップから、クランキングトルクを特定する（ステップＳ１０６）。続いて、ＥＣＵ３６は、エンジン１０をクランキングするように、第１モータ・ジェネレータ３１（図１参照）を制御する（ステップＳ１０７）。
【００５７】
次に、ＥＣＵ３６は、回転数センサ（図示せず）を介してエンジン１０の回転数を検出し、該検出された回転数が、燃料噴射開始回転数（即ち、低温側噴射開始回転数Ｂ又は通常時噴射回転数Ｃ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。検出された回転数が燃料噴射開始回転数以上であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３６は、所定の燃料量を噴射するように燃料噴射弁２２を制御する（ステップＳ１０９）と共に、回転数センサを介して燃料が噴射されてからのエンジン１０の回転数を検出する（ステップＳ１１０）。
【００５８】
次に、ＥＣＵ３６は、燃料が噴射されてからのエンジン１０の回転数が、回転数閾値Ｄ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ここで、回転数閾値Ｄは、吸気弁１４に係る可変バルブタイミング機構２５、排気弁１５の停止、吸気流制御弁２３、燃料噴射及び点火を通常制御に戻すかどうかを決定する値であり、予め固定値として、或いは何らかの物理量又はパラメータに応じた可変値として設定される。
【００５９】
ここで、上述のステップＳ１０２の処理によって、排気弁１５が閉状態で停止されているので、エンジン１０がクランキングされることによって、混合気は、図１の矢印ａのような往復運動をすることとなる。本実施形態に係る「回転数閾値Ｄ」は、例えば、該往復運動によって混合気が、確実にエンジン１０を始動させることができる温度まで暖められる状態となる回転数として設定されている。
【００６０】
ステップＳ１１１の処理において、燃料が噴射されてからのエンジン１０の回転数が、回転数閾値Ｄ以上であると判定された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３６は、吸気弁１４の開閉時期が通常となるように可変バルブタイミング機構２５を制御し（ステップＳ１１２）、且つ吸気流制御弁２３の開度が通常となるように吸気流制御弁２３を制御する（ステップＳ１１３）。更に、ＥＣＵ３６は、通常通り燃料を噴射するように燃料噴射弁２２を制御すると共に所定のタイミングで点火するように点火プラグ１６を制御する（ステップＳ１１４）。更に、ＥＣＵ３６は、排気弁１５を停止しないように排気弁停止機構２４を制御して（ステップＳ１１５）、一旦処理を終了する。
【００６１】
他方、ステップＳ１０８の処理において、検出された回転数が燃料噴射開始回転数より小さいと判定された場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、及びステップＳ１１１の処理において、燃料が噴射されてからのエンジン１０の回転数が、回転数閾値Ｄより小さいと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ３６は、吸気弁１４の開閉時期が最遅角となるように可変バルブタイミング機構２５を制御する（ステップＳ１１６）。
【００６２】
更に、ＥＣＵ３６は、吸気流制御弁２３が閉状態となるように吸気流制御弁２３を制御し（ステップＳ１１７）、且つ燃料を噴射しないように燃料噴射弁２２を制御し、且つ点火動作を行わないように点火プラグ１６を制御し（ステップＳ１１８）、且つ排気弁１５が閉状態で停止するように排気弁停止機構２４を制御する（ステップＳ１１９）。即ち、ＥＣＵ３６は、上述のステップＳ１０２の処理の状態を維持する。その後、ＥＣＵ３６は、一旦処理を終了して、所定周期によって一義的に決まる次の処理開始時期に到達するまで、ステップＳ１０１の処理の実行を停止する待機状態になる。
【００６３】
＜変形例＞
次に、本実施形態に係る制御装置の変形例について、図４を参照して説明する。ここに、図４は、図１と同趣旨の、本実施形態の変形例に係る制御装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。
【００６４】
本変形例に係るハイブリッド車両２には、図１で示した吸気流制御弁２３が設けられていない。このため、当該ハイブリッド車両２の製造工程において、吸気流制御弁２３を取り付ける手間を省略することができると共に、製造コストを抑制することができ、実用上非常に有利である。
【００６５】
本変形例に係る制御装置１００によれば、上述した本実施形態に係る制御装置１００と同様に、混合気に、エンジン１０の燃焼室と吸気通路１２との間で、図４の矢印ａのような往復運動をさせることができる。この結果、混合気の温度の上昇と、燃料の霧化とを促進させることができ、極低温時においても適切にエンジン１０を始動させることができる。
【００６６】
尚、本変形例に係る制御装置１００が実行する始動制御処理は、図３のフローチャートに示したステップのうち、吸気流制御弁に係るステップを除けばよい。
【００６７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１、２…ハイブリッド車両、１０…エンジン、２１…燃料タンク、２２…燃料噴射弁、２３…吸気流制御弁、２４…排気弁停止機構、２５…可変バルブタイミング機構、２６…濃度センサ、２７…水温センサ、３１…第１モータ・ジェネレータ、３２…第２モータ・ジェネレータ、３３…動力分配機構、３４…ＰＣＵ、３５…バッテリ、３６…ＥＣＵ
【図１】
2010261333.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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