(57)【要約】【課題】燃料を加熱する装置が故障した場合でも始動性の悪化を抑制できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】本発明の制御装置は、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成されて内燃機関２に適用され、燃料をグロープラグ５にて加熱してから内燃機関２を始動すべき場合において、グロープラグ５の故障が診断されたときは、グロープラグ５の故障が診断されていないときに比べて、内燃機関２のクランキング時のエンジン回転速度が高くなるように第１モータ・ジェネレータ８を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成されており、かつ、始動時にクランキング可能な電動駆動機と、燃料を加熱可能な燃料加熱手段とが設けられた内燃機関に適用され、燃料を前記燃料加熱手段にて加熱してから前記内燃機関を始動可能な内燃機関の制御装置において、
前記燃料加熱手段の故障診断を行う故障診断手段と、
燃料を前記燃料加熱手段にて加熱してから前記内燃機関を始動すべき場合において、前記燃料加熱手段の故障が診断されたときは前記燃料加熱手段の故障が診断されていないときに比べて、前記内燃機関のクランキング時の回転速度が高くなるように前記電動駆動機を制御するクランキング制御手段と、
を備え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、アルコールを含有する燃料を使用可能な内燃機関に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルコールを含有する燃料を使用可能な内燃機関に適用され、燃料のアルコール濃度が高くても低温始動を適切に行うことができるように低温始動時燃料を加熱する制御装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２５３７４６号公報
【特許文献２】特開２００９−８５０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料を加熱する装置は故障する場合があり、そのような場合には燃料の加熱を適切に行うことができずに内燃機関の始動性が悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料を加熱する装置が故障した場合でも始動性の悪化を抑制できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御装置は、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成されており、かつ、始動時にクランキング可能な電動駆動機と燃料を加熱可能な燃料加熱手段とが設けられた内燃機関に適用され、燃料を前記燃料加熱手段にて加熱してから前記内燃機関を始動可能な制御装置において、前記燃料加熱手段の故障診断を行う故障診断手段と、燃料を前記燃料加熱手段にて加熱してから前記内燃機関を始動すべき場合において、前記燃料加熱手段の故障が診断されたときは、前記燃料加熱手段の故障が診断されていないときに比べて、前記内燃機関のクランキング時のエンジン回転速度が高くなるように前記電動駆動機を制御するクランキング制御手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の制御装置によれば、燃料を加熱してから内燃機関を始動すべき場合において燃料加熱手段が故障診断されたときは燃料を加熱することができないが、内燃機関のクランキング時のエンジン回転速度が高くなることにより吸気負圧が高くなる。吸気負圧が高くなると燃料が気化しやすくなるので、燃料を加熱できない場合でも始動性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一形態に係る制御装置が適用されたハイブリッド車両のシステム構成を概略的に示した図。
【図２】制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図３】クランキング時の回転速度を設定する他の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、車両１は、内燃機関２とハイブリッドトランスアクスル３とを備えたシリーズパラレル型のハイブリッド車両として構成されている。内燃機関２は、４つの気筒２ａを有する直列４気筒型の内燃機関であり、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能である。一般に、アルコール含有燃料を使用して運転可能な内燃機関を搭載した車両はフレキシブルフューエルビークル（ＦＦＶ）と称される。内燃機関２には使用燃料を各気筒２ａに分配するデリバリパイプ４が設けられている。デリパリパイプ４には、内燃機関２で使用される燃料を加熱可能な４つのグロープラグ５が一つの気筒２ａに対して一つのグロープラグ５が対応付けられるようにして設けられている。各グロープラグ５は本発明に係る燃料加熱手段の一例に相当する。
【００１０】
ハイブリッドトランスアクスル３は、２つの第１及び第２モータ・ジェネレータ８、９と、内燃機関２及び第１モータ・ジェネレータ８が連結され、遊星歯車機構として構成された動力分割機構１０と、動力分割機構１０から出力される動力を左右の駆動輪１５に分配するディファレンシャル機構１１とを含んでいる。ハイブリッドトランスアクスル３に含まれるこれらの構成要素は不図示のケースに収容されている。第１モータ・ジェネレータ８は本発明に係る電動駆動機の一例に相当する。
【００１１】
内燃機関２の動力は動力分割機構１０にて分割される。動力分割機構１０にて分割された一方の動力は第１モータ・ジェネレータ８の発電に利用され、分割された他方の動力はディファレンシャル機構１１に伝達される。第２モータ・ジェネレータ９は動力分割機構１０からディファレンシャル機構１１までの動力伝達経路に対して動力伝達可能な状態で設けられている。
【００１２】
各モータ・ジェネレータ８、９はＤＣ−ＤＣコンバータ及びインバータとしてそれぞれ機能する電気回路２０を介してメインバッテリ２１に電気的に接続されている。メインバッテリ２１は直流２００Ｖ程度の比較的高電圧な例えばニッケル水素バッテリとして構成されている。電気回路２０はメインバッテリ２１の直流電力を昇圧しつつ交流電力に変換して各モータ・ジェネレータ８、９に供給でき、かつ各モータ・ジェネレータ８、９の発電電力を減圧しつつ直流電力に変換してメインバッテリ２１に供給できる。
【００１３】
車両１には、各種電装品等の補機類の電源として使用される補機用バッテリ２２が設けられている。補機用バッテリ２２は、メインバッテリ２１よりも電圧が低い直流１２Ｖ程度の例えば鉛バッテリとして構成されている。補機用バッテリ２２は上述した各グロープラグ５の電源として使用され、補機用バッテリ２２の電力は駆動回路２４を介して各グロープラグ５に供給される。また、補機用バッテリ２２は電気回路２０を介してメインバッテリ２１と電気的に接続されていてメインバッテリ２１によって充電可能である。
【００１４】
車両１はコンピュータとして構成された電子制御装置（ＥＣＵ）２５にて制御される。ＥＣＵ２５は補機用バッテリ２２を電源として動作する。ＥＣＵ２５は車両１に設けられた内燃機関２の運転状態を制御するとともに、電気回路２０を操作することにより各モータ・ジェネレータ８、９を制御する。また、ＥＣＵ２５は駆動回路２４を操作することにより各グロープラグ５にて燃料を加熱する燃料加熱処理を実施できる。さらにＥＣＵ２５は駆動回路２４の電流及び電圧を監視することにより、断線及やショートをグロープラグ５の故障として故障診断が可能である。
【００１５】
ＥＣＵ２５には、上述した制御や処理を実施するため、車両１の各部の情報を検出する様々なセンサ類からの信号が入力される。図示の例では、内燃機関２の冷却水の温度に応じた信号を出力する水温センサ２７、及び不図示の燃料経路に設けられていて燃料のアルコール濃度に応じた信号を出力するアルコール濃度センサ２８が、車両１にそれぞれ設けられている。これらのセンサの出力信号はＥＣＵ２５に入力される。
【００１６】
本形態において、停車中の車両１の走行開始前の段階で内燃機関２を始動する際にＥＣＵ２５が以下に述べる制御を実施する。図２に示された制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ２５に保持されていて適時に読み出されて実行される。なお、車両１は停車中であっても補機用バッテリ２２を電源として動作可能な状態に維持されている。本形態の停車中とは車両１のスタートスイッチやイグニッションスイッチなどがオフにされている状態を意味し、本形態は車両走行開始後に車速がゼロになった場合に一時的に内燃機関２の運転が停止されるいわゆるアイドリングストップを対象とはしない。
【００１７】
図２に示したように、ステップＳ１において、ＥＣＵ２５は内燃機関２の始動要求があるか否かを判定する。例えば、スタートスイッチやイグニッションスイッチがＯＮされた場合に始動要求が発生する。始動要求がある場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００１８】
ステップＳ２において、ＥＣＵ２５はアルコール濃度センサ２８の信号を参照して燃料のアルコール濃度を取得し、そのアルコール濃度が所定値以上か否かを判断する。この所定値は内燃機関２の始動性が悪化するアルコール濃度の下限値を意味する。したがって、所定値未満であれば内燃機関２の始動性に影響はなく、そして、所定値以上の場合はアルコール濃度が高いほど内燃機関２の始動性が悪化することになる。アルコール濃度が所定値以上の場合はステップＳ３に進む。そうでない場合はステップＳ７に進んでＥＣＵ２５は第１モータ・ジェネレータ８によって内燃機関２を通常の回転速度でクランキングして始動する。
【００１９】
ステップＳ３において、ＥＣＵ２５は水温センサ２７の信号を参照して内燃機関２の冷却水温を車両１の環境温度の一例として取得し、その冷却水温が所定値以下か否かを判定する。冷却水温が低いほど燃料が気化しにくくなり燃料を加熱する必要性が高まる。したがって、この所定値は燃料を加熱する必要性に応じて設定される。冷却水温が所定値以下の場合はステップＳ４に進み、そうでない場合はステップＳ７に進む。
【００２０】
ステップＳ４において、ＥＣＵ２５はグロープラグ５の駆動回路２４の電流及び電圧をチェックしてグロープラグ５の故障を診断する。ここではグロープラグ５の故障として断線又はショートの有無を検出する。グロープラグ５が故障している場合はステップＳ６に進む。そうでない場合はステップＳ５に進んでＥＣＵ２５は駆動回路２４を操作して各グロープラグ５に通電することによって燃料を加熱する。
【００２１】
ステップＳ６において、ＥＣＵ２５は第１モータ・ジェネレータ８によって内燃機関２を通常の回転速度よりも高速の回転速度でクランキングして始動する。このクランキング時の回転速度は、この処理時におけるメインバッテリ２１、第１モータ・ジェネレータ８、及び内燃機関２の制約の範囲内でできるだけ高い一定値に設定される。なお、本形態のようにクランキング時の回転速度を通常時の回転速度よりも高い一定値に設定する代わりに、図３に示すように、内燃機関２の冷却水温が低いほど、及びアルコール濃度が高いほどクランキング時の回転速度を高く設定することも可能である。このような形態とすることにより、クランキング時の回転速度が過剰に高くなることがなく、始動性が悪化する程度に適した回転速度となるので、過剰な電力消費を抑えることができる。
【００２２】
ＥＣＵ２５は、図２のステップＳ４を実行することにより本発明に係る故障診断手段の一例として、図２のステップＳ６を実行することにより、本発明に係るクランキング制御手段の一例として、それぞれ機能する。
【００２３】
本形態によれば、燃料を加熱してから内燃機関２を始動すべき場合においてグロープラグ５が故障診断されたときは燃料を加熱することができないが、内燃機関２のクランキング時のエンジン回転速度が高くなることにより吸気負圧が高くなる。吸気負圧が高くなると燃料が気化しやすくなるので、燃料を加熱できない場合でも内燃機関２の始動性の悪化を抑制できる。
【００２４】
本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態はハイブリッド車両に設けられた内燃機関の制御装置として実施されたものであるが、本発明はコンベンショナル車両に設けられた内燃機関の制御装置として実施されてもよい。本発明がコンベンショナル車両の内燃機関の制御装置として実施された場合、その内燃機関に設けられたスタータモータが電動駆動機の一例に相当する。
【符号の説明】
【００２５】
１  車両
２  内燃機関
５  グロープラグ（燃料加熱手段）
８  第１モータ・ジェネレータ（電動駆動機）
２５  ＥＣＵ（故障診断手段、クランキング制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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