(57)【要約】  膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸（１４ａ）を回転駆動して内燃機関（１４）を始動させる着火始動を行う内燃機関（１４）を備える。クランク軸（１４ａ）を回転駆動可能なモータージェネレーター（ＭＧ）（１６）を備える。着火始動時に筒内圧センサ（５６）によって検出される筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいて、着火始動時におけるＭＧ（１６）による必要アシストトルクAst_trqを決定する。決定された必要アシストトルクAst_trqに基づき着火始動時のＭＧ（１６）を制御する。
2015029650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値に基づいて、着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記アシストトルク決定手段は、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の最大値に基づいて、着火始動時に用いるアシストトルクを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記車両の第２の動力源として備えられ、前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の制御装置に係り、特に、筒内圧センサの検出値を利用した各種エンジン制御が行われる内燃機関を搭載する車両を制御する装置として好適な車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、内燃機関と電動機とを動力源として備え、膨張行程噴射を利用した燃焼始動（着火始動）を行うハイブリッド車両用の駆動制御装置が開示されている。この従来の駆動制御装置では、着火始動時に駆動輪側からのトルク（アシストトルク）が内燃機関に付与されるタイミングに合わせて、内燃機関の点火および燃焼を開始させることとしている。また、内燃機関の始動の際に駆動輪側から内燃機関側にトルクが奪われることに起因するトルクショックの発生を回避するために、電動機のトルク増加が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１１−２０１４１３号公報
【特許文献２】日本特開２００５−１１０４６１号公報
【特許文献３】日本特開２０１３−１１９２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
着火始動を実現する際に電動機がクランク軸に付与するアシストトルクが適正でないと、着火始動を確実に実現できない可能性がある。当該アシストトルクの適正値は、内燃機関の摺動部のフリクションが、内燃機関の機差、環境条件（内燃機関の冷却水温度や潤滑油温度など）の変動および内燃機関の経年変化などに影響を受けること等に起因して変化し得る。このような要因の影響を排除して着火始動を確実に実現できるようにするために、余裕をもって大きなアシストトルクを付与することとすると、電動機の消費電力の増加によって、電動機の駆動力を利用した車両走行領域の拡大による内燃機関の燃費向上を図りにくくなる。したがって、燃費向上を図るためには、アシストトルクは、安定した着火始動の実現に寄与しつつ、できるだけ低減されることが望ましい。【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の経年変化などの影響に対応しつつ、電動機によるクランク軸の回転のアシストトルクを適正に抑え、かつ、安定した着火始動を実現することのできる車両の制御装置を提供することを第１の目的とする。【０００６】
また、着火始動を行う内燃機関と当該内燃機関のクランク軸を回転駆動可能な電動機とを備える車両においてクランク軸と電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチが備えられている場合には、着火始動時に電動機によるクランク軸の回転のアシストを行う際に、当該クラッチの動作バラツキが着火始動の実現に影響を与えてしまう場合がある。【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関のクランク軸と電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチの動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現することのできる車両の制御装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値に基づいて、着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記アシストトルク決定手段は、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の最大値に基づいて、着火始動時に用いるアシストトルクを決定することを特徴とする。【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。【００１１】
また、第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか１つにおいて、
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。【００１２】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明の何れか１つにおいて、
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。【００１３】
また、第６の発明は、
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記車両の第２の動力源として備えられ、前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
内燃機関の摺動部のフリクションの変化の影響は、着火始動時の筒内圧の極大値のバラツキとして表れる。第１の発明によれば、着火始動時に筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値のバラツキに応じたアシストトルクを得ることができる。その結果、内燃機関のフリクションの経年変化などの影響に対応しつつ、常に適正に抑えられたアシストトルクを利用して安定した着火始動を実現できるようになる。【００１５】
第２の発明によれば、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒における筒内圧の最大値（すなわち、クランク軸が動き始める時の筒内圧値）をアシストトルクの決定に用いるようにしたことで、より正確にアシストトルクを決定できるようになる。【００１６】
第３の発明によれば、上記アシストトルクの付与の開始前にクランク軸が動き始めてしまうのを回避しつつ、電動機からのアシスト開始タイミングのバラツキが着火始動に与える影響を低減することができる。【００１７】
第４の発明によれば、電動機による着火始動のアシストを効率良く行えるようになる。【００１８】
第５の発明によれば、クラッチ動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現できるようになる。【００１９】
第６の発明によれば、クラッチ動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１の制御装置が適用されるハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】モーターアシストを伴う着火始動時の課題を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における特徴的な制御を説明するためのタイムチャートである。
【図４】着火始動の開始気筒における筒内圧の最大値Cyl_prssと内燃機関のフリクショントルクTfrcCPS0との関係を表した図である。
【図５】必要アシストトルクAst_trqの算出に用いる温度補正トルク値Tfrc_corrの設定例を表した図である。
【図６】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の制御装置が適用されるハイブリッド車両１０の構成を示す図である。図１に示すハイブリッド車両１０は、駆動輪１２を駆動するための動力源として、内燃機関１４とモータージェネレーター（以下、単に「ＭＧ」と称する）１６とを備えている。
【００２２】
内燃機関１４は、火花点火式の内燃機関として構成され、アクチュエータとしてのスロットルバルブ１８、燃料噴射弁２０および点火プラグ２２などを備えている。スロットルバルブ１８は、内燃機関１４の吸入空気量を調整するためのものである。燃料噴射弁２０は、内燃機関１４の各気筒内に直接燃料を噴射するためのものである。点火プラグ２２は、筒内の混合気に点火するためのものである。
【００２３】
また、ＭＧ１６は、発電機としての機能と電動機として機能とを併せ持っており、インバーターを介してバッテリー（何れも図示省略）との間で電力のやり取りを行うものである。
【００２４】
内燃機関１４の出力軸（クランク軸）１４ａは、Ｋ０クラッチ２４を介してＭＧ１６の出力軸１６ａに連結されている。Ｋ０クラッチ２４は、内燃機関１４の出力軸１４ａ側に設けられたクラッチ板２４ａとＭＧ１６の出力軸１６ａ側に設けられたクラッチ板２４ｂとの係合と当該係合の解除とをＫ０アクチュエータ２６によって行う。これにより、内燃機関１４とＭＧ１６との間の動力伝達経路が連結または遮断される。Ｋ０アクチュエータ２６は、一例として油圧式（より具体的には、図示省略する油圧シリンダによってクラッチ板２４ａとクラッチ板２４ｂとを摩擦係合させる方式）であるものとする。より詳しくは、Ｋ０クラッチ２４が係合されると、内燃機関１４の駆動力のみ、または内燃機関１４の駆動力とＭＧ１６の駆動力との合力を駆動輪１２に伝達することができる。また、Ｋ０クラッチ２４が切り離されると、ＭＧ１６の駆動力のみを駆動輪１２に伝達することができる。なお、Ｋ０アクチュエータ２６は、Ｋ０クラッチ２４のストロークを検出するためのセンサを内蔵しているものとする。
【００２５】
ＭＧ１６の出力軸１６ａは、トルクコンバーター２８を介して自動変速装置３０に連結されている。トルクコンバーター２８は、内燃機関１４やＭＧ１６の回転をオイルを介して自動変速装置３０の出力軸３０ａへ伝達する流体クラッチである。トルクコンバーター２８は、更に、ＭＧ１６の出力軸１６ａと自動変速装置３０の出力軸３０ａとを直結状態にするためのロックアップクラッチを備えている。トルクコンバーター２８のロックアップクラッチはアクチュエータ３２によって油圧制御される。また、自動変速装置３０は、車速等の情報に基づいて変速比を自動で切り替える装置であり、アクチュエータ３４により油圧制御される。
【００２６】
自動変速装置３０の出力軸３０ａには、プロペラシャフト３６が連結されている。プロペラシャフト３６は、デファレンシャルギア３８を介して左右のドライブシャフト４０に連結されている。ドライブシャフト４０は、駆動輪１２に連結されている。
【００２７】
本実施形態に係るハイブリッド車両１０の制御装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶回路と、入出力ポートとを備えた演算処理装置により構成されている。また、ＥＣＵ５０の入力側には、ハイブリッド車両１０に備えられた各種センサが接続されている。具体的には、内燃機関１４には、吸入空気量を計測するためのエアフローメータ５２、クランク角度およびエンジン回転速度を検出するためのクランク角センサ５４、各気筒の筒内圧を検出するための筒内圧センサ５６、内燃機関１４の冷却水の温度を検出するための水温センサ５８、そして内燃機関１４の潤滑油の温度を検出するための油温センサ６０が取り付けられている。また、ＭＧ１６には、モーター回転速度を検出するためのＭＧ回転速度センサ６２が取り付けられている。ＥＣＵ５０の出力側には、上述したスロットルバルブ１８、燃料噴射弁２０、点火プラグ２２、Ｋ０アクチュエータ２６およびアクチュエータ３２、３４等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータを操作することにより、ハイブリッド車両１０が備える内燃機関１４の駆動、ＭＧ１６の駆動、Ｋ０クラッチ２４の係合動作、トルクコンバーター２８のロックアップクラッチの作動、および自動変速装置３０の変速比や変速タイミング等を制御する。なお、ＥＣＵ５０に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。
【００２８】
［実施の形態１の制御］
（エンジン自動停止機能）
以上説明した構成を有するハイブリッド車両１０は、燃費低減および排気エミッション低減等を目的として、車両走行中に車両駆動トルクを発生させたり、バッテリーを充電したりする要求がない場合には車両の走行中もしくは一時停止中に内燃機関１４を自動的に停止させ、その後に再始動要求が認められる場合に内燃機関１４の再始動を行うエンジン自動停止機能を有している。
【００２９】
（モーターアシストを伴う着火始動）
ハイブリッド車両１０では、上記の内燃機関１４の自動停止後に内燃機関１４を再始動する際に、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を行うことで当該気筒において燃焼を発生させ、この燃焼の圧力でクランク軸１４ａを回転駆動することで内燃機関１４を始動（再始動）するという態様の始動手法（以下、「着火始動」と称する）を用いるようにしている。これにより、スターターモーターとして機能する電動機を用いた再始動と比べて消費電力を抑制することができるため、更なる燃費改善を図ることができる。
【００３０】
更に、本実施形態のハイブリッド車両１０は、着火始動を確実に実現できるようにするために、ＭＧ１６を電動機として機能させて着火始動時のクランク軸１４ａの回転のアシスト（以下、「モーターアシスト」と称する）を行うこととしている。
【００３１】
図２は、モーターアシストを伴う着火始動時の課題を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図２は、膨張行程で停止している気筒への燃料噴射および点火が開始される着火始動の開始時点ｔ０において、Ｋ０クラッチ２４の係合動作が開始されるとともにＭＧ１６によるモーターアシストトルク（ＭＧトルク）の付与が開始された例を示している。また、着火始動の開始気筒では、図２（Ｂ）に示すように、膨張行程において着火実現のために所定の周期で点火動作（点火コイルの通電ＯＮ）が繰り返し実行される。図２中の時点ｔ１は、その結果として混合気の着火が成立したタイミングを示している。
【００３２】
図２（Ｃ）に示すように、Ｋ０クラッチ２４が完全に係合した状態となるタイミングにはバラツキがある。図２（Ｃ）中に実線で示すように、Ｋ０クラッチ２４の係合がちょうど着火時点ｔ１において完了した場合には問題ないが、クラッチ動作バラツキによってＫ０クラッチ２４の係合完了が着火よりも早いと、着火前にＭＧ１６のアシストトルクによってクランク軸１４ａが回転してピストン停止位置が変化してしまう可能性がある。このようにしてピストン停止位置の変化が生ずると、内燃機関１４の停止時のピストン停止位置での行程容積に対して決定された燃料噴射量に対して行程容積の変化に伴う不足が発生してしまう。逆に、Ｋ０クラッチ２４の係合よりも着火が遅いと、着火時点ｔ１において適切なアシストトルクを確保することができない。以上のように、クラッチ動作バラツキが生じた場合には、着火始動ができなくなる（すなわち、失火が発生する）ことが懸念される。
【００３３】
また、着火始動を実現する際に電動機として機能するＭＧ１６がクランク軸１４ａに付与するアシストトルク（図２のケースでは、Ａ０）が適正でないと、着火始動を確実に実現できない可能性がある。当該アシストトルクの適正値は、内燃機関１４の摺動部のフリクションが、内燃機関１４の機差、環境条件（内燃機関１４の冷却水温度や潤滑油温度など）の変動および内燃機関１４の経年変化などに影響を受けること等に起因して変化し得る。このような要因の影響を排除して着火始動を確実に実現できるようにするために、余裕をもって大きなアシストトルクを付与することとすると、ＭＧ１６の消費電力の増加によって、ＭＧ１６の駆動力を利用した車両走行領域（ＥＶ走行領域）の拡大による内燃機関の燃費向上を図りにくくなる。したがって、燃費向上を図るためには、アシストトルクは、安定した着火始動の実現に寄与しつつ、できるだけ低減されることが望ましい。
【００３４】
（着火始動時の筒内圧情報を利用した必要アシストトルクの決定）
図３は、本発明の実施の形態１における特徴的な制御を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図３は、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒での動作を示している。
【００３５】
本実施形態では、内燃機関１４の経年変化などの影響に対応しつつ、モーターアシストトルクを適正に抑え、かつ、安定した着火始動を実現できるようにするために、着火始動時に筒内圧センサ５６によって検出される筒内圧の極大値に基づいて、着火始動時におけるモーターアシストの必要アシストトルクAst_trqを決定することとした。より具体的には、図３に示す例では、図３（Ｇ）に示すように着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において筒内圧センサ５６によって検出される１サイクル中の筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいて、必要アシストトルクAst_trqを決定することとした。
【００３６】
図３（Ｆ）は、クランク角センサ５４によって検出されるクランク角度の変化量を所定クランク角度毎にカウントするクランクカウンタの値の推移を示している。クランクカウンタのカウント開始時点ｔ３は、着火始動の開始時の燃焼によって生ずるトルクおよびプリアシストトルクA0_trqの和がフリクショントルクに打ち勝つことによって、ピストン（クランク軸１４ａ）が動き始めるタイミングに相当する。図３（Ｇ）に示すように、着火始動の開始時の筒内圧は、着火（時点ｔ２）の成立に伴って上昇し始める。上昇を開始した後の筒内圧は、ピストンが押し下げられることに伴う行程容積の減少によって低下する。したがって、筒内圧の最大値Cyl_prssはピストンの動き出し時点ｔ３付近において得られ、この最大値Cyl_prssを換算して得られるトルク（図３に示す例のようにプリアシストトルクA0_trqを伴う場合には、当該トルクとプリアシストトルクA0_trqとの和）がフリクショントルクにほぼ等しいということができる。したがって、着火始動の開始気筒における筒内圧の最大値Cyl_prssとフリクショントルクとの間には、次に説明する図４に示すように比例関係があるといえる。
【００３７】
図４は、着火始動の開始気筒における筒内圧の最大値Cyl_prssと内燃機関１４のフリクショントルクTfrcCPS0との関係を表した図である。すなわち、図４に示すように、筒内圧の最大値Cyl_prssに基づくフリクショントルクTfrcCPS0は、筒内圧の最大値Cyl_prssが高いほど高くなる。図４に表されるような筒内圧の最大値Cyl_prssとフリクショントルクTfrcCPS0との関係を予め実験等によって取得してＥＣＵ５０にマップ等として記憶させておくことで、筒内圧の最大値Cyl_prssの検出値からフリクショントルクTfrcCPS0を算出できるようになる。ただし、図３に示す例のようにプリアシストトルクA0_trqを利用する場合には、筒内圧の最大値Cyl_prssとフリクショントルクTfrcCPS0との関係を定める際に、プリアシストトルクA0_trqの存在を考慮する必要がある。
【００３８】
以上説明したように、筒内圧の最大値Cyl_prssの検出値に基づいて算出されるフリクショントルクTfrcCPS0は、着火始動時にピストンを押し下げるために必要なトルク値であるといえる。したがって、安定した着火始動を行えるようにするためには、このフリクショントルクTfrcCPS0相当のトルクをＭＧ１６によってアシストすればよいといえる。そこで、本実施形態では、より詳しくは、筒内圧の最大値Cyl_prssに基づくフリクショントルクTfrcCPS0を利用して（ただし、以下の温度補正を伴う）、次の（１）式のように必要アシストトルクAst_trqを決定することとした。
Ast_trq = Tfrc + Tfrc_corr  ・・・（１）
ただし、上記（１）式において、Tfrc_corrは後述する温度補正トルク値である。
【００３９】
上記（１）式におけるフリクショントルクTfrcとしては、基本的には、前回の着火始動時の筒内圧情報を利用して取得しておいたフリクショントルクTfrcCPSが使用される。このような前回のフリクショントルクTfrcCPSが存在しない場合には、初期値Tfrc0が使用される。初期値Tfrc0は、基準温度状態（例えば、内燃機関１４の暖機完了後の所定状態（冷却水温度もしくは潤滑油温度が９０℃となる時））での値として予め設定された任意の値が使用される。
【００４０】
図５は、必要アシストトルクAst_trqの算出に用いる温度補正トルク値Tfrc_corrの設定例を表した図である。
内燃機関１４のフリクショントルクは、内燃機関１４の冷却水温度や潤滑油温度の影響を受けて変化する。図５に示すように、温度補正トルク値Tfrc_corrは、冷却水温度もしくは潤滑油温度が上記基準温度状態（９０℃）での値をゼロ（基準）としつつ、冷却水温度などが９０℃よりも低い場合には低温になるほどプラグ側で大きくなるように設定され、一方、冷却水温度などが９０℃よりも高い場合には高温になるほどマイナス側で大きくなるように設定されている。
【００４１】
着火始動時の筒内圧情報を利用して取得したフリクショントルクTfrcCPS0をストアしておいて次回以降の着火始動時の必要アシストトルクAst_trqの算出に使用しようとした場合には、当該フリクショントルクTfrcCPS0をストアした時と、これを使用する次回以降の着火始動時とでは、温度状態が異なる場合があることが想定される。そこで、ＥＣＵ５０が着火始動時に筒内圧情報を利用してフリクショントルクを算出してストアする際には、次の（２）式による温度補正後のフリクショントルクTfrcCPSのように、常に同一温度状態（上記基準温度状態）での値としてフリクショントルク値を管理することとした。
TfrcCPS = TfrcCPS0 - Tfrc_corr  ・・・（２）
【００４２】
すなわち、ＥＣＵ５０がフリクショントルクをストアする際には、図４に示す関係を利用して筒内圧情報から取得したフリクショントルクTfrcCPS0から温度補正トルク値Tfrc_corrを減算して得られるフリクショントルクTfrcがストアされる。これにより、上記基準温度状態での値に換算されたフリクショントルクTfrcをストアしておくことができる。
【００４３】
そして、次回以降の着火始動時に必要アシストトルクAst_trqを算出する際には、ストアしておいた上記基準温度状態でのフリクショントルクTfrcに対して、現在の着火始動時の冷却水温度もしくは潤滑油温度の下で決定された温度補正トルク値Tfrc_corrが上記（１）式に示すように加算される。これにより、フリクショントルクのストア時と当該フリクショントルクの使用時との間での温度状態の変化の影響を受けずに、現在の着火始動時の温度状態に合致した補正後のフリクショントルクTfrcCPSに基づく必要アシストトルクAst_trqを算出できるようになる。
【００４４】
（プリアシストトルクの設定）
また、本実施形態では、図３（Ｄ）に示すように、必要アシストトルクAst_trqを発揮させることに先立って、必要アシストトルクAst_trqよりも低いプリアシストトルクA0_trqを発揮するようにＭＧ１６を制御することとした。すなわち、プリアシストトルクA0_trqは、静止摩擦トルクよりも小さい所定値（内燃機関１４を回転させないトルク値）とされている。なお、プリアシストトルクA0_trqについても、必要アシストトルクAst_trqと同様に、着火始動時の筒内圧の極大値（例えば、最大値Cyl_prss）に応じた値として決定することとしてもよい。
【００４５】
また、プリアシストトルクA0_trqは、図３（Ｄ）に示す例では、着火始動の開始時点ｔ０において付与することとしている。しかしながら、プリアシストトルクA0_trqの付与タイミングは、必要アシストトルクAst_trqの付与開始よりも前のタイミングで行うものであれば、着火始動の開始時点ｔ０より後のタイミングであってもよい。ただし、プリアシストトルクA0_trqの付与タイミングは、着火成立時点ｔ２に間に合うようになっていることが好ましい。
【００４６】
（必要アシストトルクの付与タイミング）
また、本実施形態では、図３（Ｄ）に示すように、着火始動時にピストン（クランク軸１４ａ）が動き始める時点ｔ３において、必要アシストトルクAst_trqを発揮するようにＭＧ１６を制御することとした。
【００４７】
（クラッチ係合動作との関係での点火時期の設定）
図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、Ｋ０クラッチ係合完了フラグX_Ast_OKは、Ｋ０クラッチ２４によるクランク軸１４ａとＭＧ１６の出力軸１６ａとの係合が完了した時点ｔ１においてＯＮとなるフラグである。本実施形態では、Ｋ０クラッチ２４の係合が完了した時点ｔ１以降（図３（Ｅ）に示す例では、ちょうど時点ｔ１）に点火プラグ２２による点火が開始されるように点火時期を制御することとした。
【００４８】
（実施の形態１における具体的処理）
図６は、本発明の実施の形態１における特徴的な制御を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００４９】
図６に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、先ず、内燃機関１４の停止中であるか否かを判定する（ステップ１００）。その結果、エンジン停止中である場合には、ＥＣＵ５０は、着火始動要求があるか否かを判定する（ステップ１０２）。具体的には、例えば、ＭＧ１６の駆動のための電力を供給するバッテリーの蓄電率が所定値以下であるか否か、運転者からのトルク要求（所定量以上のアクセルペダルの踏み込み）があるか否か、もしくは、内燃機関１４が備える排気浄化触媒の推定温度が所定値以下であるか否か、といった内燃機関１４の再始動を要求する条件が成立したか否かが判定される。
【００５０】
上記ステップ１０２において着火始動要求ありと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、着火始動に関する所定の動作が開始するように各アクチュエータを駆動する（ステップ１０４）。具体的には、図３を参照して既述したように、燃料噴射弁２０を用いて膨張行程で停止している気筒への燃料噴射が実行され、Ｋ０アクチュエータ２６を用いてＫ０クラッチ２４の係合動作が開始され、および、ＭＧ１６を用いてプリアシストトルクA0_trqの付与が開始される。具体的には、プリアシストトルクA0_trqは、図３を参照して既述したように設定される値である。なお、膨張行程で停止している気筒は、エンジン停止時にクランク角センサ５４を用いてクランク軸１４ａ（ピストン）の停止位置を取得しておくことで把握することができる。
【００５１】
また、上記ステップ１０２において着火始動要求ありと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、さらに、水温センサ５８もしくは油温センサ６０を用いて内燃機関１４の冷却水温度もしくは潤滑油温度を取得する（ステップ１０６）とともに、上記（１）式で用いる内燃機関１４のフリクショントルクTfrcを算出する（ステップ１０８）。本ステップ１０８に関し、より具体的には、ＥＣＵ５０は、初期値Tfrc0に対するフリクショントルクTfrcCPSの更新の履歴があるか否かを判定する（ステップ１１０）。その結果、更新履歴がない場合には、初期値Tfrc0がフリクショントルクTfrcとして用いられる（ステップ１１２）。一方、更新履歴がある場合には、上記（２）式にしたがった温度補正が考慮されつつＥＣＵ５０に記憶されている最新のフリクショントルクTfrcCPSがフリクショントルクTfrcとして用いられる（ステップ１１４）。
【００５２】
次に、ＥＣＵ５０は、上記ステップ１０８〜１１４の処理で算出したフリクショントルクTfrcを温度補正トルク値Tfrc_corrとともに用いて、上記（１）式にしたがって必要アシストトルクAst_trqを算出する（ステップ１１６）。ＥＣＵ５０は、図５に示すように冷却水温度もしくは潤滑油温度と温度補正トルク値Tfrc_corrとの関係を予め定めたマップを記憶しており、本ステップ１１６では、そのようなマップを参照して、上記ステップ１０６において取得した冷却水温度もしくは潤滑油温度の下での温度補正トルク値Tfrc_corrを算出する。
【００５３】
次に、ＥＣＵ５０は、Ｋ０クラッチ係合完了フラグX_Ast_OKがＯＮとなったか否かを判定する（ステップ１１８）。その結果、当該フラグX_Ast_OKがＯＮとなったことでＫ０クラッチ２４の係合が完了したと判断できる場合には、ＥＣＵ５０は、点火プラグ２２を用いて膨張行程で停止している気筒への点火動作を開始する（ステップ１２０）。
【００５４】
次に、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ５４を用いてクランク角信号の入力があるか（クランクカウンタのカウントが開始されたか）否かを判定する（ステップ１２２）。その結果、本ステップ１２２の判定が成立する場合、すなわち、着火に成功してピストンが動き出したと判断できる場合には、ＥＣＵ５０は、必要アシストトルクAst_trqを（モーターとして機能する）ＭＧ１６に反映させるべく、ＭＧ１６の駆動電圧もしくは駆動電流を制御する（ステップ１２４）。
【００５５】
次に、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ５６を利用してクランク信号入力時（着火始動の開始気筒における）筒内圧の最大値Cyl_prssを取得するとともに、水温センサ５８もしくは油温センサ６０を用いて内燃機関１４の冷却水温度もしくは潤滑油温度を取得する（ステップ１２６）。なお、本ステップ１２６において冷却水温度および潤滑油温度のうちのどちらを取得するかは、上記ステップ１０６の処理と対応しているものとする。
【００５６】
次に、ＥＣＵ５０は、筒内圧の最大値Cyl_prssとフリクショントルクTfrcCPS0との関係を定めたマップ等にしたがって、上記ステップ１２６において取得した筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいてフリクショントルクTfrcCPS0を算出する（ステップ１２８）。なお、ＥＣＵ５０は、内燃機関１４の自動停止中においても、筒内圧センサ５６を用いて一定周期で筒内圧を取得している。
【００５７】
次に、ＥＣＵ５０は、取得したフリクショントルクTfrcCPS0に対して、上記ステップ１２６において取得した冷却水温度もしくは潤滑油温度の下での温度補正トルク値Tfrc_corrを上記（２）式にしたがって反映させた後のフリクショントルクTfrcCPSを算出してストアする（ステップ１３０）。
【００５８】
以上説明した図５に示す制御ルーチンによれば、着火始動時に筒内圧センサ５６によって検出される筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいて、必要アシストトルクAst_trqが決定される。既述したように、内燃機関１４の摺動部のフリクションは、内燃機関１４の機差、環境条件（内燃機関１４の冷却水温度や潤滑油温度など）の変動および内燃機関１４の経年変化などに影響を受けて変化する。また、着火始動時の筒内圧の最大値Cyl_prssは、着火始動時の内燃機関１４のフリクショントルク（すなわち、ピストンを押し下げてクランク軸１４ａを動かせるのに必要なトルク）と相関がある。したがって、これらのフリクションの変化の影響は、着火始動時の筒内圧の最大値Cyl_prssのバラツキとして表れることになる。このため、本実施形態の上記手法によれば、筒内圧の最大値Cyl_prssのバラツキに応じた必要アシストトルクAst_trqを算出することができる。その結果、内燃機関１４のフリクションの経年変化などの上記影響に対応しつつ、常に適正に抑えられたモーターアシストトルクを利用して安定した着火始動を実現できるようになる。これにより、モーターアシストによる着火始動時の消費電力を低減し、ＭＧ１６の駆動力を利用した車両走行領域（ＥＶ走行領域）の拡大による内燃機関の燃費向上を好適に実現できるようになる。
【００５９】
また、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒における筒内圧の最大値Cyl_prss（すなわち、クランク軸１４ａが動き始める時の筒内圧値）を必要アシストトルクAst_trqの決定に用いるようにしたことで、より正確に必要アシストトルクAst_trqを決定できるようになる。
【００６０】
モーターアシストの開始タイミングには、バラツキがある。そうであるのに、着火始動に必要なモーターアシストトルクを内燃機関の点火および燃焼の開始に合わせて一度に付与する構成が採用されていると、モーターアシストの開始タイミングのバラツキによって着火始動が影響を受けてしまう。より具体的には、クラッチ動作バラツキのために既述したのと同様に、着火よりもモーターアシストトルクの付与が早いと、ピストン停止位置のずれが生じてしまい、逆に、着火よりもモーターアシストトルクの付与が遅れると、着火時にモーターアシストが全く得られなくなる。これに対し、上記ルーチンによれば、必要アシストトルクAst_trqの付与に先立って、必要アシストトルクAst_trqよりも低いプリアシストトルクA0_trq（静止摩擦トルクよりも小さな値）が付与される。これにより、必要アシストトルクAst_trqの付与の開始前にクランク軸１４ａが動き始めてしまうのを回避しつつ、ＭＧ１６からのアシスト開始タイミングのバラツキが着火始動に与える影響を低減することができる。
【００６１】
また、上記ルーチンによれば、着火始動時におけるピストン（クランク軸１４ａ）の動き始めの検知と同時に、必要アシストトルクAst_trqが付与される。これにより、着火始動のモーターアシストを効率良く行えるようになる。また、より早いタイミングから同等のモーターアシストトルクを付与する構成と比べ、消費電力を低減し、燃費向上を図ることができる。
【００６２】
更に、上記ルーチンによれば、Ｋ０クラッチ２４の係合が完了した後に点火プラグ２２による点火が開始されるように点火時期が制御される。これにより、既述したクラッチ動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現できるようになる。
【００６３】
ところで、上述した実施の形態１においては、着火始動を行う場合には、モーターアシストを必ず実行する例について説明した。しかしながら、以下に示すようなケースでは、モーターアシストは、着火始動を行う場合に必ずしも付随して実行される必要はない。すなわち、上記ケースには、例えば、エンジン自動停止（間欠停止）の実行直後に再始動要求が出されたケース、または、内燃機関１４の高負荷運転の実行直後にイグニッションスイッチがオフとされ、その後すぐに再始動要求が出されたケースが該当する。このように例示したケースでは、潤滑油温度が高い状態で再始動がなされることになるため、モーターアシストがなくても着火始動が可能となることがある。
【００６４】
そこで、上記図６に示すルーチンの処理の一部を次のように変形した処理をＥＣＵ５０に実行させるようにしてもよい。以下、そのような代替処理の一例を示す。まず、モーターアシストが不要となるほど冷却水温度もしくは潤滑油温度が高い場合には上記（１）式にしたがって必要アシストトルクAst_trqがゼロとして算出されるように、温度補正トルク値Tfrc_corrを予め設定していく。そのうえで、着火始動が要求された場合にはプリアシストトルクA0_trqの付与を開始する処理に先立って必要アシストトルクAst_trqを決定する処理が行われるように、図６に示すルーチンの処理の順序を変更する。そして、必要アシストトルクAst_trqがゼロとして算出された場合には、プリアシストトルクA0_trqの付与を含めてモーターアシストが行われないようにする処理を上記図６に示すルーチンの処理に追加する。
【００６５】
また、上述した実施の形態１においては、図３（Ｄ）に示すように、ＭＧトルクがゼロである状態（すなわち、ＭＧ１６の回転が停止している状態）からモーターアシストを伴う着火始動が行われる例について説明を行った。しかしながら、本発明におけるモーターアシストは、ＭＧ１６が回転している状態から着火始動を行う場合に実行されるものであってもよい。ここでいうＭＧ１６が回転している状態には、ＥＶ走行に必要なトルクを発生させるためにＭＧ１６が回転している状態、もしくは、車両は一時停止しているがトルクコンバーター２８を利用してクリープ現象を生じさせるのに必要なトルクを発生させるためにＭＧ１６が回転している状態が該当する。ＭＧ１６が回転している状態から着火始動を行う場合のモーターアシストの一例としては、次のような手法を挙げることができる。すなわち、油圧式のＫ０アクチュエータ２６によれば、Ｋ０クラッチ２４に付与する油圧を調整することで、クラッチ板２４ａとクラッチ板２４ｂとを係合する押圧力を調整することができる。この油圧の調整によって押圧力を調整することで、Ｋ０クラッチ２４をスリップ状態（半係合状態）とすることができる。そこで、着火始動の開始時に、燃料噴射および点火を開始するとともに、ＭＧ１６のトルクを増加させつつスリップ状態を得るための油圧をＫ０クラッチ２４に印加する。このスリップ状態では、クランク軸１４ａが回転しない程度のトルク（すなわち、プリアシストトルクA0_trq相当のトルク）がＭＧ１６からＫ０クラッチ２４を介してクランク軸１４ａに伝達されるように、上記油圧およびＭＧ１６のトルクが調整される。その後、着火が成立してピストン（クランク軸１４ａ）が動き始める時点ｔ３において、必要アシストトルクAst_trqがクランク軸１４ａに伝達されるようにするために、完全な係合状態となるようにＫ０クラッチ２４に付与する油圧が高められるとともにＭＧ１６のトルクが調整される。
【００６６】
また、上述した実施の形態１においては、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において筒内圧センサ５６を用いて検出される１サイクル中の筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいて必要アシストトルクAst_trqを決定することとしている。しかしながら、本発明におけるアシストトルクを決定する際に用いる筒内圧の極大値は、上記最大値Cyl_prssに代え、着火始動時に２番目以降に燃焼が行われる気筒におけるものであってもよい。そして、このように着火始動時に２番目以降に燃焼が行われる気筒において筒内圧センサ５６を用いて検出される１サイクル中の筒内圧の極大値を利用する際に、圧縮行程から膨張行程の間に筒内圧の極大値が複数存在する場合（例えば、圧縮行程において筒内圧が１つ目の極大値を示した後にその後の膨張行程における燃焼に伴って２つ目の極大値（最大値）が生じる場合）には、それらの極大値の何れを用いるようにしてもよい。
【００６７】
また、上述した実施の形態１においては、内燃機関１４とともにＭＧ１６を動力源として備えるハイブリッド車両１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる車両は、ハイブリッド車両１０に限定されるものではなく、車両の一時停止中において自動停止機能によって停止している内燃機関を着火始動を利用して再始動させるアイドリングストップ機能付きの車両であってもよい。また、本発明における「クランク軸を回転駆動可能な電動機」とは、ＭＧ１６のように車両の動力源として利用可能なものに限らず、例えば、内燃機関のスターターモーターとして、もしくは電動機として機能させることのできるオルタネーターとして備えられたものであってもよい。さらに、本発明の対象となる車両は、内燃機関のクランク軸と電動機の回転軸との係合と当該係合の解除を担うクラッチを備えたものに限らない。
【００６８】
尚、上述した実施の形態１においては、ＭＧ１６が前記第１および第６の発明における「電動機」に相当している。また、ＥＣＵ５０が上記図６に示すルーチンの一連の処理を実行することにより、前記第１および第２の発明における「アシストトルク決定手段」、前記第１、第３および第４の発明における「制御手段」、並びに前記第５および第６の発明における「点火時期制御手段」がそれぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ハイブリッド車両
１２  駆動輪
１４  内燃機関
１４ａ  内燃機関の出力軸（クランク軸）
１６  モータージェネレーター（ＭＧ）
１６ａ  モータージェネレーターの出力軸
１８  スロットルバルブ
２０  燃料噴射弁
２２  点火プラグ
２４  Ｋ０クラッチ
２４ａ、２４ｂ  Ｋ０クラッチのクラッチ板
２６  Ｋ０アクチュエータ
２８  トルクコンバーター
３０  自動変速装置
３０ａ  自動変速装置の出力軸
３２、３４  アクチュエータ
３６  プロペラシャフト
３８  デファレンシャルギア
４０  ドライブシャフト
５０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２  エアフローメータ
５４  クランク角センサ
５６  筒内圧センサ
５８  水温センサ
６０  油温センサ
６２  ＭＧ回転速度センサ
【図１】
2015029650.tif 000003
【図２】
2015029650.tif 000004
【図３】
2015029650.tif 000005
【図４】
2015029650.tif 000006
【図５】
2015029650.tif 000007
【図６】
2015029650.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月11日(2015.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値に基づいて、着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記アシストトルク決定手段は、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の最大値に基づいて、着火始動時に用いるアシストトルクを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第１の発明は、
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に前記筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値に基づいて、着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか１つにおいて、
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
内燃機関の摺動部のフリクションの変化の影響は、着火始動時の筒内圧の極大値のバラツキとして表れる。第１の発明によれば、着火始動時に筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値のバラツキに応じたアシストトルクを得ることができる。その結果、内燃機関のフリクションの経年変化などの影響に対応しつつ、常に適正に抑えられたアシストトルクを利用して安定した着火始動を実現できるようになる。また、本発明によれば、上記アシストトルクの付与の開始前にクランク軸が動き始めてしまうのを回避しつつ、電動機からのアシスト開始タイミングのバラツキが着火始動に与える影響を低減することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第３の発明によれば、電動機による着火始動のアシストを効率良く行えるようになる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第４の発明によれば、クラッチ動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現できるようになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図５は、必要アシストトルクAst_trqの算出に用いる温度補正トルク値Tfrc_corrの設定例を表した図である。
内燃機関１４のフリクショントルクは、内燃機関１４の冷却水温度や潤滑油温度の影響を受けて変化する。図５に示すように、温度補正トルク値Tfrc_corrは、冷却水温度もしくは潤滑油温度が上記基準温度状態（９０℃）での値をゼロ（基準）としつつ、冷却水温度などが９０℃よりも低い場合には低温になるほどプラス側で大きくなるように設定され、一方、冷却水温度などが９０℃よりも高い場合には高温になるほどマイナス側で大きくなるように設定されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
以上説明した図６に示す制御ルーチンによれば、着火始動時に筒内圧センサ５６によって検出される筒内圧の最大値Cyl_prssに基づいて、必要アシストトルクAst_trqが決定される。既述したように、内燃機関１４の摺動部のフリクションは、内燃機関１４の機差、環境条件（内燃機関１４の冷却水温度や潤滑油温度など）の変動および内燃機関１４の経年変化などに影響を受けて変化する。また、着火始動時の筒内圧の最大値Cyl_prssは、着火始動時の内燃機関１４のフリクショントルク（すなわち、ピストンを押し下げてクランク軸１４ａを動かせるのに必要なトルク）と相関がある。したがって、これらのフリクションの変化の影響は、着火始動時の筒内圧の最大値Cyl_prssのバラツキとして表れることになる。このため、本実施形態の上記手法によれば、筒内圧の最大値Cyl_prssのバラツキに応じた必要アシストトルクAst_trqを算出することができる。その結果、内燃機関１４のフリクションの経年変化などの上記影響に対応しつつ、常に適正に抑えられたモーターアシストトルクを利用して安定した着火始動を実現できるようになる。これにより、モーターアシストによる着火始動時の消費電力を低減し、ＭＧ１６の駆動力を利用した車両走行領域（ＥＶ走行領域）の拡大による内燃機関の燃費向上を好適に実現できるようになる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
尚、上述した実施の形態１においては、ＭＧ１６が前記第１の発明における「電動機」に相当している。また、ＥＣＵ５０が上記図６に示すルーチンの一連の処理を実行することにより、前記第１および第２の発明における「アシストトルク決定手段」、前記第１および第３の発明における「制御手段」、並びに前記第４の発明における「点火時期制御手段」がそれぞれ実現されている。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月4日(2016.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において前記筒内圧センサによって検出された燃焼時の筒内圧の最大値が大きい場合には、当該最大値が小さい場合と比べて高い値となるように、前記着火始動時の次回以降の着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第１の発明は、
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火プラグと、クランク角度を検出するためのクランク角センサと、筒内圧を検出するための筒内圧センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う当該内燃機関を備える車両の制御装置であって、
前記クランク軸を回転駆動可能な電動機と、
着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒において前記筒内圧センサによって検出された燃焼時の筒内圧の最大値が大きい場合には、当該最大値が小さい場合と比べて高い値となるように、前記着火始動時の次回以降の着火始動時に前記電動機によって前記クランク軸の回転をアシストするアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
決定されたアシストトルクに基づき着火始動時の前記電動機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮させることに先立って、当該アシストトルクよりも低いプリアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記制御手段は、着火始動時に前記クランク軸が動き始めた時に、前記アシストトルク決定手段により決定されたアシストトルクを発揮するように前記電動機を制御することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記電動機は、前記車両の第２の動力源として備えられており、
前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合と当該係合の解除とを切り替えるクラッチと、
着火始動時に前記クラッチによる前記クランク軸と前記電動機の回転軸との係合が完了した時点以降に前記点火プラグによる点火が開始されるように点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
内燃機関の摺動部のフリクションの変化の影響は、着火始動時の筒内圧の極大値のバラツキとして表れる。第１の発明によれば、着火始動時に筒内圧センサによって検出される筒内圧の極大値のバラツキに応じたアシストトルクを得ることができる。その結果、内燃機関のフリクションの経年変化などの影響に対応しつつ、常に適正に抑えられたアシストトルクを利用して安定した着火始動を実現できるようになる。また、本発明によれば、上記アシストトルクの付与の開始前にクランク軸が動き始めてしまうのを回避しつつ、電動機からのアシスト開始タイミングのバラツキが着火始動に与える影響を低減することができる。さらに、本発明によれば、着火始動時に最初に燃焼が行われる気筒における筒内圧の最大値（すなわち、クランク軸が動き始める時の筒内圧値）をアシストトルクの決定に用いるようにしたことで、より正確にアシストトルクを決定できるようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第２の発明によれば、電動機による着火始動のアシストを効率良く行えるようになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第３の発明によれば、クラッチ動作バラツキの影響を排除して、安定した着火始動を実現できるようになる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
尚、上述した実施の形態１においては、ＭＧ１６が前記第１の発明における「電動機」に相当している。また、ＥＣＵ５０が上記図６に示すルーチンの一連の処理を実行することにより、前記第１の発明における「アシストトルク決定手段」、前記第１および第２の発明における「制御手段」、並びに前記第３の発明における「点火時期制御手段」がそれぞれ実現されている。
【国際調査報告】
2015029650.tif 000009
2015029650.tif 000010
2015029650.tif 000011
2015029650.tif 000012
2015029650.tif 000013