(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動する駆動源として用いられる電動機とともに自動車に搭載され、前記駆動源として動作する内燃機関の制御装置であって、
前記自動車は、走行モードとして、前記電動機によって走行可能なＥＶ走行モードと、前記内燃機関によって走行可能なエンジン走行モードとを有し、
前記内燃機関は、
前記内燃機関に吸入される空気の量を調整するスロットルバルブを有し、
前記制御装置は、
前記スロットルバルブを駆動して前記スロットルバルブの開度を変化させるスロットル駆動部と、
前記ＥＶ走行モードから前記エンジン走行モードへと前記走行モードが切換る場合に、前記内燃機関の始動開始時点から前記内燃機関が自立的に動作可能になるまでの期間において、前記開度が制限値を超えず、かつ、単位時間あたりの前記開度の上昇率が所定の開度上昇率以下となるように、前記スロットル駆動部を制御する始動制御部とを備え、
前記始動制御部は、前記内燃機関の前記始動開始時点から前記開度を上昇させる、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記始動制御部は、
前記内燃機関の要求出力に応じて前記開度を求めて、前記スロットル駆動部に前記開度を指令する開度指令部と、
前記所定期間において、単位時間あたりの前記要求出力の上昇率が所定の出力上昇率以下となるように前記要求出力を変化させる制限処理を行なう出力制御部とを含む、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記出力制御部は、
少なくともアクセル開度に基づいて、前記自動車の駆動に必要な車両パワーを算出する車両パワー算出部と、
前記車両パワーが所定値を超えたことに応じて前記制限処理を開始して、前記所定期間が経過すると前記制限処理を終了して、前記制限処理の終了後は前記要求出力を前記車両パワーに追随させる制限処理部とを含む、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記自動車は、
前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方からの駆動力を前記車輪に伝達する動力伝達部とをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に、自動車に搭載される内燃機関を始動させる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エコノミーランニングシステムを搭載したエコラン車両や、モータ走行とエンジン走行とが切換えられるハイブリッド車両などにおいて、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させ、所定の復帰条件が成立したときにエンジンを再始動させるといったエンジンの制御装置が知られている。
【０００３】
たとえば特開２００２−３３９７８１号公報（特許文献１）は、エンジンの停止中にエンジン始動要求が発生した場合にエンジンの再始動を可能にする車両用エンジンの制御装置を開示する。この制御装置はエンジンの吸気管の圧力が小さいほどエンジン再始動時の吸入空気量を増大させる再始動制御手段を含む。この制御装置はエンジン停止中において筒内圧が残っているときに再始動要求がされた場合には、要求に見合うように吸入空気量を増大する。
【特許文献１】特開２００２−３３９７８１号公報
【特許文献２】特開２００２−１１５５７９号公報
【特許文献３】特開２０００−１２０４５５号公報
【特許文献４】特開２００３−３８８４号公報
【特許文献５】特開２００１−２０７８８４号公報
【特許文献６】特開平８−１９３５３１号公報
【特許文献７】特開２００２−２１３２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特開２００２−３３９７８１号公報（特許文献１）に開示されるエンジンの再始動方法によれば、エンジン再始動時の吸入空気量が毎回異なることが起こり得る。このため以下のような問題が生じることが考えられる。
【０００５】
たとえばハイブリッド車両では車両の走行状態がエンジンの効率が悪い領域であるとエンジンではなく電動機を作動させる。一方ハイブリッド車両では車両の走行状態がエンジンの効率が良い領域であると電動機ではなくエンジンを作動させる。このときエンジンは停止状態から再始動する。
【０００６】
再始動時の吸入空気量が毎回異なることにより、エンジン始動完爆直後のエンジンからのトルクがばらつくことが起こる。よって、たとえばエンジンの出力トルクが急激に立ち上がることが起こった場合には、運転者が体感するような振動が生じる可能性がある。
【０００７】
また、エンジン始動時の吸入空気量がばらつくと燃焼空燃比がばらつく可能性がある。これによりエンジン始動時に排気エミッションがばらつく可能性がある。しかしながら特開２００２−３３９７８１号公報（特許文献１）にはこれらの問題は開示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、車両に搭載される内燃機関を好適に始動させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は要約すれば、自動車に搭載される内燃機関の制御装置である。内燃機関は、内燃機関に吸入される空気の量を調整するスロットルバルブを有する。制御装置は、スロットル駆動部と、始動制御部とを備える。スロットル駆動部は、スロットルバルブを駆動してスロットルバルブの開度を変化させる。始動制御部は、内燃機関の始動開始時点からの所定期間において、開度が制限値を超えず、かつ、単位時間あたりの開度の上昇率が所定の開度上昇率以下となるように、スロットル駆動部を制御する。
【００１０】
好ましくは、始動制御部は、開度指令部と、出力制御部とを含む。開度指令部は、内燃機関の要求出力に応じて開度を求めて、スロットル駆動部に開度を指令する。出力制御部は、所定期間において、単位時間あたりの要求出力の上昇率が所定の出力上昇率以下となるように要求出力を変化させる制限処理を行なう。
【００１１】
より好ましくは、出力制御部は、車両パワー算出部と、制限処理部とを含む。車両パワー算出部は、少なくともアクセル開度に基づいて、自動車の駆動に必要な車両パワーを算出する。制限処理部は、車両パワーが所定値を超えたことに応じて制限処理を開始して、所定期間が経過すると制限処理を終了して、制限処理の終了後は要求出力を車両パワーに追随させる。
【００１２】
さらに好ましくは、内燃機関は、自動車の車輪を駆動する駆動源である。自動車は、駆動源として用いられる電動機と、内燃機関および電動機の少なくとも一方からの駆動力を車輪に伝達する動力伝達部とをさらに備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両に搭載される内燃機関を好適に始動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に従う内燃機関の制御装置を搭載したハイブリッド車両のブロック図である。
【００１６】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、駆動源として、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下単にエンジンという）１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを備える。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０をモータ１４０Ａとジェネレータ１４０Ｂ（あるいはモータジェネレータ１４０Ｂ）と表現する。ただしハイブリッド車両１００の走行状態に応じて、モータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、ジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて車両が減速される。
【００１７】
ハイブリッド車両１００は、さらに、減速機１８０と、動力分割機構（たとえば、遊星歯車機構）２００とを備える。減速機１８０はエンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする。動力分割機構２００は、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とジェネレータ１４０Ｂとの２経路に分配する。
【００１８】
このように減速機１８０と動力分割機構２００とは、内燃機関および電動機の少なくとも一方からの駆動力を車輪に伝達する。つまり、減速機１８０と動力分割機構２００とは本発明の内燃機関の制御装置が搭載される車両における「動力伝達部」を構成する。
【００１９】
ハイブリッド車両１００は、さらに、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０とを備える。走行用バッテリ２２０は、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する。インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０の直流電圧とモータ１４０Ａおよびジェネレータ１４０Ｂの交流電圧とを変換しながら電流制御を行なう。
【００２０】
ハイブリッド車両１００は、さらに、バッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジンＥＣＵ２８０と、ＭＧ＿ＥＣＵ３００と、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを含む。
【００２１】
バッテリＥＣＵ２６０は、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御する。エンジンＥＣＵ２８０は、エンジン１２０の動作状態を制御する。ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両１００の状態に応じてモータジェネレータ１４０と、バッテリＥＣＵ２６０と、インバータ２４０とを制御する。ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、バッテリＥＣＵ２６０と、エンジンＥＣＵ２８０と、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とを相互に管理制御する。そしてＨＶ＿ＥＣＵ３２０はハイブリッド車両１００が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。
【００２２】
本実施の形態において走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータ１４０Ａやモータジェネレータ１４０Ｂの定格電圧よりも低いためである。走行用バッテリ２２０からモータ１４０Ａやモータジェネレータ１４０Ｂに電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電圧を昇圧する。
【００２３】
なお、図１においては各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合して１つのＥＣＵとして構成してもよい。たとえば図１において破線の枠で示されるようにＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合して１つのＥＣＵとして構成してもよい。別の例として、たとえばエンジンＥＣＵ２８０とＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合して１つのＥＣＵとして構成してもよい。
【００２４】
動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂとの両方に振分けるために遊星歯車機構（プラネタリギヤ）が使用される。モータジェネレータ１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はプラネタリキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂに、リングギヤ（Ｒ）によってモータおよび出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させるときには、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ１４０Ｂで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。
【００２５】
ハイブリッド車両１００においてエンジン１２０の始動時には、ジェネレータ１４０Ｂによりエンジン１２０のクランクシャフトを回転させる動作（クランキング）が行なわれる。
【００２６】
発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、モータジェネレータ１４０のモータ１４０Ａのみによりハイブリッド車両１００の走行を行なう。通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力が２経路に分けられる。２分割された動力の一方により駆動輪１６０の直接駆動が行なわれ、他方によりジェネレータ１４０Ｂが駆動されてジェネレータ１４０Ｂは発電する。このときに発生する電力でモータ１４０Ａを駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。
【００２７】
また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータ１４０Ａに供給して、モータ１４０Ａの出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。
【００２８】
一方、減速時には駆動輪１６０により従動するモータ１４０Ａがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下して充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してジェネレータ１４０Ｂによる発電量を増やし走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加させる。
【００２９】
図２は、本実施の形態に従う内燃機関の制御装置により制御されるエンジンを示す概略構成図である。
【００３０】
図２を参照して、エンジン１２０は、エアクリーナ１０２から吸入された空気とインジェクタ１０４から噴射される燃料との混合気を、燃焼室内で点火プラグ１０６により点火して燃焼させる内燃機関である。
【００３１】
混合気が燃焼すると、燃焼圧によりピストン１０８が押し下げられ、クランクシャフト１１０が回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。エンジン１２０に吸入される空気の量は、スロットルバルブ１１４により調整される。
【００３２】
クランクシャフト１１０が回転すると、チェーンあるいはベルト等で連結された吸気側および排気側のカムシャフト（図示せず）が回転させられる。そして、吸気側および排気側のカムシャフトの回転により、エンジン１２０の気筒の上部に設けられた吸気バルブ１１６および排気バルブ１１８の開閉が行なわれる。排気バルブ１１８が開くことにより、気筒内の燃焼後の排気ガスは、外部に排気される。そして、吸気バルブ１１６が開くことにより、気筒内に混合気が流入する。
【００３３】
エンジン１２０の吸気側のカムシャフトには、さらにバルブタイミング可変機構１２２が設けられる。なお、排気側のカムシャフトにもバルブタイミング可変機構が設けられてもよい。バルブタイミング可変機構１２２は、吸気バルブ１１６の開閉のタイミングを可変とする機構である。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２８０には、ノックセンサ２９４と、水温センサ３０２と、タイミングロータ２９０に対向して設けられたクランクポジションセンサ２９２と、スロットル開度センサ２８８と、車速センサ２８４と、イグニッションスイッチ２８６と、スロットルモータ２９６とが接続される。ＨＶ＿ＥＣＵ３２０には車速センサ２８４が接続される。
【００３５】
ノックセンサ２９４は、圧電素子により構成されている。ノックセンサ２９４は、エンジン１２０の振動により電圧を発生する。電圧の大きさは、振動の大きさと対応した大きさとなる。ノックセンサ２９４は、電圧を表す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。
【００３６】
水温センサ３０２は、エンジン１２０のウォータージャケット内の冷却水の温度を検出し、検出結果を表す信号を、エンジンＥＣＵ２８０に送信する。
【００３７】
タイミングロータ２９０は、クランクシャフト１１０に設けられており、クランクシャフト１１０と共に回転する。タイミングロータ２９０の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ２９２は、タイミングロータ２９０の突起に対向して設けられている。タイミングロータ２９０が回転すると、タイミングロータ２９０の突起と、クランクポジションセンサ２９２とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ２９２のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。
【００３８】
クランクポジションセンサ２９２は、起電力を表す信号を、エンジンＥＣＵ２８０に送信する。エンジンＥＣＵ２８０は、クランクポジションセンサ２９２から送信された信号に基づいて、クランク角を検出する。
【００３９】
スロットル開度センサ２８８は、スロットル開度を検出し、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。車速センサ２８４は、車輪（図示せず）の回転数を検出し、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。エンジンＥＣＵ２８０は、車輪の回転数から、車速を算出する。イグニッションスイッチ２８６は、エンジン１２０を始動させる際に、運転者によりオン操作される。
【００４０】
エンジンＥＣＵ２８０は、各センサおよびイグニッションスイッチ２８６から送信された信号、エンジンＥＣＵ２８０内のメモリ（図示せず）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン１２０が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。
【００４１】
制御装置３１０は本実施の形態に従う内燃機関の制御装置である。制御装置３１０はエンジンＥＣＵ２８０と、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０と、スロットルモータ２９６とを備える。スロットルモータ２９６はスロットルバルブ１１４を駆動してスロットルバルブ１１４の開度を変化させる。エンジンＥＣＵ２８０およびＨＶ＿ＥＣＵ３２０はスロットルモータ２９６にスロットル開度ＴＨを示す信号を送りスロットル開度を制御する。エンジンＥＣＵ２８０およびＨＶ＿ＥＣＵ３２０は本発明の内燃機関の制御装置における「始動制御部」に相当する。
【００４２】
エンジンＥＣＵ２８０およびＨＶ＿ＥＣＵ３２０はエンジン１２０の始動開始時点からの所定期間において、スロットル開度が制限値を超えず、かつ、単位時間あたりのスロットル開度の上昇率が所定の開度上昇率以下となるように、スロットルモータ２９６を制御する。これにより上記の所定期間内にはエンジンの出力パワーが大きく上昇しないよう制限される。
【００４３】
なお図１のハイブリッド車両１００では、たとえば低速走行から通常走行に切換るときにエンジンが始動する。このときには運転者によるアクセルペダルの踏み込み量がある程度大きくなっている。しかし本実施の形態では、エンジン１２０の始動時におけるスロットル開度ＴＨはアクセルペダルの踏み込み量とは関係せずに制御されることになる。
【００４４】
このようにエンジン始動時におけるエンジン出力パワーが制限されることで、ハイブリッド車両１００においてモータによる走行（以下「ＥＶ走行」とも称する）からエンジンによる走行（以下、「エンジン走行」とも称する）に切換る際に駆動力を滑らかに変化させることができる。よって本実施の形態によれば、たとえばエンジン始動時において運転者が体感するような振動を抑制することができる。また本実施の形態によればエンジンの始動時に吸入される空気量のばらつきを防ぐことができるので排気エミッションのばらつきを防ぐことができる。
【００４５】
なお、本実施の形態において「所定期間」とはクランキング時およびクランキング後にエンジン１２０が自立的に動作する期間を含むものとする。
【００４６】
図３は、図１および図２のＨＶ＿ＥＣＵ３２０の主要部の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図３を参照して、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、要求トルク決定部３２１と、乗算部３２２と、加算部３２３と、レート制限処理部３２４と、エンジン回転数算出部３２５と、走行モード制御部３２６とを含む。
【００４８】
要求トルク決定部３２１はアクセル開度センサ２９８からアクセル開度Ａに関する情報を受ける。アクセル開度センサ２９８は運転者のアクセルペダル（図示せず）の操作を検出するために設けられる。アクセル開度センサ２９８はアクセルペダルに対応して設けられ、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出する。アクセル開度センサ２９８はアクセルペダルの踏み込み量に応じた電圧を出力する。この出力電圧がアクセル開度Ａの情報として要求トルク決定部３２１に送られる。
【００４９】
また、要求トルク決定部３２１は車速センサ２８４から図１のハイブリッド車両１００の車速Ｖに関する情報を受ける。要求トルク決定部３２１はアクセル開度Ａと車速Ｖと要求トルクＴとが対応付けられたマップＭ１を予め記憶し、このマップＭ１を参照することで要求トルクＴを決定する。
【００５０】
乗算部３２２は要求トルクＴと車速Ｖとの積により走行パワーＰを算出する（Ｐ＝Ｔ×Ｖ）。加算部３２３は乗算部３２２から走行パワーＰを受ける。また加算部３２３はバッテリＥＣＵ２６０から走行用バッテリ２２０の充電状態を示す値ＳＯＣを受ける。加算部３２３はこれらの値を合わせて車両パワーＰＷを算出する。
【００５１】
要求トルク決定部３２１と、乗算部３２２と、加算部３２３とは、車両パワー算出部３２８を構成する。上述の説明を総括すれば、車両パワー算出部３２８は、少なくともアクセル開度に応じて、図１のハイブリッド車両１００の駆動に必要な車両パワーＰＷを算出する。
【００５２】
レート制限処理部３２４は車両パワーＰＷに応じて、図２のエンジン１２０への要求出力（エンジンパワーＰｅ）を変化させる。レート制限処理部３２４は、エンジン１２０の始動開始時点から所定期間において、エンジンパワーＰｅの上昇を制限する制限処理を行なう。
【００５３】
この「制限処理」をより詳細に説明すると、レート制限処理部３２４は単位時間あたりのエンジンパワーＰｅの上昇率が所定の出力上昇率以下となるようにエンジンパワーＰｅを変化させる。そしてレート制限処理部３２４は所定期間が経過するとこの制限処理を終了する。制限処理の終了後にはレート制限処理部３２４はエンジンパワーＰｅを車両パワーＰＷに追随させる。
【００５４】
なお、エンジンパワーＰｅを車両パワーＰＷに追随させる際にはエンジンパワーＰｅの増加に応じてモータのパワーは適切な変化率で減少する。これにより車両全体の駆動力に急激な変動を生じさせずにエンジンのトルクとモータのトルクとの分配比を滑らかに変化させてＥＶ走行からエンジン走行に連続的に切換ることが可能になる。
【００５５】
エンジン回転数算出部３２５は車両パワーＰＷとエンジン回転数Ｎｅとが対応付けられたマップＭ２を予め記憶し、このマップに基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する。エンジン回転数ＮｅおよびエンジンパワーＰｅはエンジンＥＣＵ２８０に送られる。
【００５６】
走行モード制御部３２６は車両パワーＰＷに応じてハイブリッド車両１００の走行をエンジン走行とＥＶ走行との間で切換える。これによりエンジンＥＣＵ２８０またはＭＧ＿ＥＣＵ３００が制御される。
【００５７】
このようにＨＶ＿ＥＣＵ３２０は所定期間において、単位時間あたりのエンジンパワーＰｅの上昇率が所定の出力上昇率以下となるように、エンジンパワーＰｅを変化させる。すなわちＨＶ＿ＥＣＵ３２０は本発明の内燃機関の制御装置における「出力制御部」に相当する。
【００５８】
図４は、図３のマップＭ２の一例を示す図である。
図４を参照して、マップＭ２は横軸をエンジン回転数Ｎｅとし、縦軸を車両パワーＰＷとしたマップである。なおこのマップには等燃料消費率曲線と駆動力線とが併記される。エンジン１２０の駆動力が作動点Ｘにより表わされているときに、運転者がアクセルを踏んで駆動力を大きくしたい場合にはエンジン１２０の作動点はエンジン運転域上の作動点Ｘから作動点Ｙに移動する。これによりエンジン回転数Ｎｅが上昇するとともに車両パワーＰＷ（すなわちエンジン１２０のトルク）が増大する。この状態で運転者がアクセルを戻すと作動点Ｙから作動点Ｘに戻る。
【００５９】
図５は、図３のＨＶ＿ＥＣＵ３２０で行なわれる処理を説明するフロー図である。
図５および図３を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１において車両パワーＰＷが所定値以上であるか否かが判定される。ステップＳ１において車両パワーＰＷが所定値以上である場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移る。一方、ステップＳ１において車両パワーＰＷが所定値未満の場合（ステップＳ１においてＮＯ）、処理はステップＳ５に移る。
【００６０】
ステップＳ５では走行モード制御部３２６によってハイブリッド車両１００の走行はＥＶ走行に設定される。
【００６１】
一方、ステップＳ２の処理において、レート制限処理部３２４はエンジン始動中であるか否かを判定する。エンジン始動中である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移る。一方、エンジン始動が完了している場合（ステップＳ２においてＮＯ）、処理はステップＳ４に移る。
【００６２】
たとえばレート制限処理部３２４はエンジン始動開始時点からの経過時間を計測する。経過時間が所定期間以内であればレート制限処理部３２４はエンジン始動中であると判定する。一方、経過時間が所定期間を超えればレート制限処理部３２４はエンジン始動完了であると判定する。
【００６３】
ステップＳ３においてレート制限処理部３２４は上述したエンジンパワーＰｅの上昇率を制限する。一方、ステップＳ４ではレート制限処理部３２４はエンジンパワーＰｅの上昇率を制限せず、エンジンパワーＰｅを車両パワーＰＷに追随させる。
【００６４】
ステップＳ３〜Ｓ５のいずれかの処理が終了すると、全体の処理は再びステップＳ１に戻る。
【００６５】
図６は、図１および図２のエンジンＥＣＵ２８０の主要部の構成を示すブロック図である。
【００６６】
図６を参照して、エンジンＥＣＵ２８０は除算部２８１とスロットル開度算出部２８２とを含む。除算部２８１はＨＶ＿ＥＣＵ３２０からエンジンパワーＰｅとエンジン回転数Ｎｅとを受ける。除算部２８１はエンジンパワーＰｅをエンジン回転数Ｎｅで割り算してエンジントルクＴｅを求める（Ｔｅ＝Ｐｅ／Ｎｅ）。
【００６７】
スロットル開度算出部２８２はエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅとを受ける。スロットル開度算出部２８２はスロットル開度ＴＨとエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅとが対応付けられたマップＭ３を予め記憶する。スロットル開度算出部２８２はマップＭ３に基づいてスロットル開度ＴＨを算出する。
【００６８】
このようにエンジンＥＣＵ２８０は、エンジンパワーＰｅに応じてスロットル開度ＴＨを求める。そしてエンジンＥＣＵ２８０は、スロットルモータ２９６にスロットル開度ＴＨを指令する。つまり、エンジンＥＣＵ２８０は本発明の内燃機関の制御装置における「開度指令部」に相当する。
【００６９】
図７は、図２の制御装置３１０によるエンジン１２０の始動時の制御を説明する図である。
【００７０】
図７を参照して、時刻ｔ１以前では車両パワーＰＷは所定値Ｐ１以下である。よって図１のハイブリッド車両１００は、時刻ｔ１以前ではＥＶ走行を行なう。また、時刻ｔ１以前ではエンジンパワーＰｅは０である。
【００７１】
たとえばハイブリッド車両１００を加速させることにより車両パワーＰＷが増加する。時刻ｔ１において車両パワーＰＷが所定値Ｐ１に達すると図２の制御装置３１０によりエンジン１２０の始動が開始される。
【００７２】
このとき、レート制限処理部３２４は所定期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）において、エンジンパワーＰｅの単位時間当たりの上昇率（Ｐａ／ｔ）を所定の出力上昇率（Ｐｂ／ｔ）以下となるように制限する。
【００７３】
エンジンＥＣＵ２８０はエンジンパワーＰｅに応じてスロットル開度ＴＨを変化させる。よって、エンジンパワーＰｅの上昇率（Ｐａ／ｔ）を適切に設定することにより、スロットル開度ＴＨの単位時間あたりの上昇率（Ｔａ／ｔ）を所定の出力上昇率（Ｐｂ／ｔ）に応じた所定の開度上昇率（Ｔｂ／ｔ）以下に制限することができる。
【００７４】
また、本実施の形態では時刻ｔ２の時点でスロットル開度ＴＨが制限値ＴＨｌｉｍを超えないように設定される。このようにスロットル開度ＴＨの上昇率（Ｔａ／ｔ）を制限することもエンジンパワーＰｅの上昇率（Ｐａ／ｔ）を適切に設定することにより可能となる。
【００７５】
時刻ｔ２から図１のハイブリッド車両の走行はＥＶ走行からエンジン走行に切換わる。時刻ｔ２以後、レート制限処理部３２４はエンジンパワーＰｅを車両パワーＰＷに追随させる(Ｐｅ＝ＰＷとなる）ようエンジンパワーＰｅを上昇させる。これに応じてスロットル開度ＴＨも変化する。一方、モータのパワーはある適切な減少率で減少する。これにより、運転者が体感されるようなショックを生じさせずに、モータのパワーと車両パワーＰＷとが等しい状態からエンジンパワーＰｅと車両パワーＰＷとが等しい状態まで連続的にモータのパワーとエンジンパワーＰｅとを変化させることが可能になる。
【００７６】
図８は、エンジン始動時のアクセル開度およびエンジンパワーＰｅの変化を、本実施の形態と比較例とで比較する図である。なお比較例はエンジン始動期間におけるエンジンパワーの上昇を制限しない点で本実施の形態と異なる。比較例によればエンジン始動直後の応答性を高めること、すなわちエンジン始動から短期間で目標の車両パワーがエンジンから出力されることが期待される。
【００７７】
図８を参照して、時刻ｔ１，ｔ２は図７の時刻ｔ１，ｔ２にそれぞれ対応する。波形Ａ１は本実施の形態によるエンジンパワーＰｅの変化を示す。波形Ｂ１は比較例によるエンジンパワーＰｅの変化を示す。波形Ａ２は本実施の形態によるスロットル開度ＴＨの変化を示す。波形Ｂ２は比較例によるスロットル開度ＴＨの変化を示す。
【００７８】
波形Ａ１，Ｂ１を比較すると、時刻ｔ１以後、比較例（波形Ｂ１）のほうが本実施の形態（波形Ａ１）よりもエンジンパワーＰｅが急速に立ち上がる。このようなエンジンパワーの変化に応じて比較例のスロットル開度の上昇率（波形Ｂ２）は本実施の形態のスロットル開度の上昇率（波形Ａ２）よりも大きくなる。
【００７９】
しかしながら、比較例の場合には初回完爆時のエンジンの出力トルクは大きくなるものの、動力分割機構２００や減速機１８０や駆動輪１６０の車軸（上述の「動力伝達部」）には、エンジンの出力トルクがいきなり伝達される。これにより動力伝達部にショックが生じるために運転者が振動等を感じることが起こり得る。しかしながらハイブリッド車両１００の走行への効果は予想よりも小さいものとなる。
【００８０】
さらに、比較例の場合、エンジン始動時のエンジンパワーＰｅは車両の走行状態等の条件によって異なる。その理由は、車両パワーＰＷがその時々の走行状態によって異なるためである。
【００８１】
これにより比較例の場合にはエンジン始動時の吸気量が毎回異なる可能性がある。これにより比較例ではエンジン始動時における燃焼空燃比が毎回異なる可能性があるので排気エミッションがばらついたり、混合気の燃焼がうまくいかなかったりする。
【００８２】
本実施の形態では時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間にはエンジンパワーＰｅの上昇が抑えられる。これにより、本実施の形態によれば動力伝達部に生じるショックを抑制できるので運転者が振動等を感じることを防ぐことができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、始動期間におけるスロットル開度ＴＨは制限値ＴＨｌｉｍ以下であり、かつ、スロットル開度ＴＨの上昇率も制限される。このため本実施の形態ではエンジン始動時の吸気量のばらつきを低減できるので、燃焼空燃比のばらつきを低減できる。この結果、本実施の形態によれば、排気エミッションのばらつきを抑制できるとともに、エンジン始動時に混合気を確実に燃焼させることができる。
【００８４】
なお、本実施の形態では車両の応答性が悪くなることが想定される。しかしながら本実施の形態では時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間を最適に設定することで、たとえば運転者の違和感が生じないように車両の応答性を設定することが可能になる。
【００８５】
また本発明の内燃機関の制御装置を備える車両としては、本実施の形態に示されるようなハイブリッド車両１００に限定されない。たとえば車両が一時的に停止した場合に、所定のエンジン停止条件の成立に応答してエンジンのアイドリングを強制的に止め、そのエンジン停止条件が成立しなくなった時点でエンジンを自動的にクランキングして再始動するエコラン車両にも本発明は適用可能である。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態に従う内燃機関の制御装置を搭載したハイブリッド車両のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う内燃機関の制御装置により制御されるエンジンを示す概略構成図である。
【図３】図１および図２のＨＶ＿ＥＣＵ３２０の主要部の構成を示すブロック図である。
【図４】図３のマップＭ２の一例を示す図である。
【図５】図３のＨＶ＿ＥＣＵ３２０で行なわれる処理を説明するフロー図である。
【図６】図１および図２のエンジンＥＣＵ２８０の主要部の構成を示すブロック図である。
【図７】図２の制御装置３１０によるエンジン１２０の始動時の制御を説明する図である。
【図８】エンジン始動時のアクセル開度およびエンジンパワーＰｅの変化を、本実施の形態と比較例とで比較する図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００  ハイブリッド車両、１０２  エアクリーナ、１０４  インジェクタ、１０６  点火プラグ、１０８  ピストン、１１０  クランクシャフト、１１２  三元触媒、１１４  スロットルバルブ、１１６  吸気バルブ、１１８  排気バルブ、１２０  エンジン、１２２  バルブタイミング可変機構、１４０  モータジェネレータ、１６０  駆動輪、１８０  減速機、２００  動力分割機構、２２０  走行用バッテリ、２４０  インバータ、２４２  昇圧コンバータ、２６０  バッテリＥＣＵ、２８０  エンジンＥＣＵ、２８１  除算部、２８２  スロットル開度算出部、２８４  車速センサ、２８６  イグニッションスイッチ、２８８  スロットル開度センサ、２９０  タイミングロータ、２９２  クランクポジションセンサ、２９４  ノックセンサ、２９６  スロットルモータ、２９８  アクセル開度センサ、３０２  水温センサ、３１０  制御装置、３２０  ＨＶ＿ＥＣＵ、３２１  要求トルク決定部、３２２  乗算部、３２３  加算部、３２４  レート制限処理部、３２５  エンジン回転数算出部、３２６  走行モード制御部、３２８  車両パワー算出部、Ｍ１〜Ｍ３  マップ、Ｓ１〜Ｓ５  ステップ、Ｘ，Ｙ  作動点。
【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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