(57)【要約】【課題】内燃機関の自立始動を行う場合に排気エミッションの悪化を抑制する。【解決手段】内燃機関１２の負荷始動を選択する場合は、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力の目標値である目標燃圧Ｐｉｒｅｑが所定値Ｐ０より高く設定される（Ｓ１０２）。一方、内燃機関１２の自立始動を選択する場合は、目標燃圧Ｐｉｒｅｑが所定値Ｐ０より低く設定される（Ｓ１０３）。これによって、内燃機関１２の自立始動を選択する場合に、吸入空気量が少なくても空燃比がリッチになるのを抑制することができ、排気エミッションの悪化を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力が可変な内燃機関の始動を行う場合に自立始動と負荷始動のいずれかを選択的に行う内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の始動を行う場合に自立始動を選択するときは、負荷始動を選択するときよりも燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を低下させる、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、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力が可変な内燃機関の始動を行う場合に自立始動と負荷始動のいずれかを選択的に行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、内燃機関の始動を行う場合に、スロットル開度の小さい自立始動とスロットル開度の大きい負荷始動のいずれかを選択的に行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７５２１号公報
【特許文献２】特開２００９−２６９４３０号公報
【特許文献３】特開２０１１−７３４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、内燃機関の自立始動を選択する場合は、スロットル開度が小さく吸入空気量が少ないため、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力が高いと、吸入空気量に対し燃料噴射量が過剰となって空燃比が過剰に小さくなりやすい。その結果、排気エミッションが悪化する虞がある。
【０００５】
本発明は、内燃機関の自立始動を行う場合に排気エミッションの悪化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力が可変な内燃機関の始動を行う場合に自立始動と負荷始動のいずれかを選択的に行う内燃機関の制御装置であって、内燃機関の始動を行う場合に自立始動を選択するときは、負荷始動を選択するときよりも燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を低下させることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内燃機関の始動を行う場合に自立始動を選択するときは、負荷始動を選択するときよりも燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を低下させることで、吸入空気量が少なくても空燃比が過剰に小さくなるのを抑制することができ、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置を備えるハイブリッド車両の構成例を示す図である。
【図２】内燃機関の始動を行う場合に電子制御装置により実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図３】燃料噴射弁の噴射量特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。以下の実施形態では、図１に示す構成のハイブリッド車両を例に挙げて説明するが、本発明の適用が可能なハイブリッド車両は、図１に示す構成に限られるものではない。
【００１２】
内燃機関１２は、例えばスロットル弁を有する火花点火機関により構成され、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を変化させることが可能な可変燃圧装置を有し、燃料噴射弁から噴射された燃料を燃焼させることで動力を発生する。内燃機関１２が発生する動力は、遊星歯車機構（シングルピニオン遊星歯車）３２のキャリアＣに伝達される。ここでの遊星歯車機構３２は、キャリアＣに伝達された動力をサンギアＳ及びリングギアＲに分配する動力分配機構として機能する。キャリアＣからリングギアＲに分配された動力が駆動軸１７へ伝達されることで、内燃機関１２の動力を利用して駆動軸１７（駆動輪１８）を回転駆動して車両の走行を行うことが可能である。一方、キャリアＣからサンギアＳに分配された動力はモータジェネレータ（回転電機）１４に伝達され、モータジェネレータ１４の発電運転による電力に変換される。モータジェネレータ１４の発電電力は、インバータ２２，２３を介してモータジェネレータ（回転電機）１５に供給される。モータジェネレータ１５に供給された交流電力は、モータジェネレータ１５の力行運転による動力に変換され、モータジェネレータ１５の動力が減速ギア１９を介して駆動軸１７へ伝達されることによっても、駆動軸１７を回転駆動して車両の走行を行うことが可能である。また、二次電池等の蓄電装置２０に蓄えられた電力をインバータ２３を介してモータジェネレータ１５に供給することも可能であり、蓄電装置２０からの供給電力によりモータジェネレータ１５の力行運転を行うことで、内燃機関１２の動力を利用せずにモータジェネレータ１５の動力を利用して駆動軸１７を駆動してＥＶ（Electric Vehicle）走行を行うことも可能である。また、蓄電装置２０に蓄えられた電力をインバータ２２を介してモータジェネレータ１４に供給することも可能であり、蓄電装置２０からの供給電力によりモータジェネレータ１４の力行運転を行うことで、モータジェネレータ１４の動力を利用して停止状態の内燃機関１２を始動することも可能である。
【００１３】
内燃機関１２の運転状態は、エンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）４０により制御される。エンジンＥＣＵ４０はハイブリッド用電子制御装置（ハイブリッドＥＣＵ）６０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ６０からの制御信号により内燃機関１２を運転制御するとともに内燃機関１２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ６０へ出力する。モータジェネレータ１４，１５の運転状態は、モータ用電子制御装置（モータＥＣＵ）５０により制御される。モータＥＣＵ５０もハイブリッドＥＣＵ６０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ６０からの制御信号によりモータジェネレータ１４，１５を運転制御するとともにモータジェネレータ１４，１５の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ６０へ出力する。ハイブリッドＥＣＵ６０には、アクセル開度センサ６４で検出されたアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）ＡＣを示す信号が入力される。
【００１４】
本実施形態では、車両の走行（駆動軸１７の回転駆動）を行う場合に、内燃機関１２の間欠始動停止を行う。内燃機関１２の始動停止は、例えば蓄電装置２０の残存容量ＳＯＣに基づいて制御され、蓄電装置２０の残存容量ＳＯＣが閾値より大きい場合に内燃機関１２を停止し、蓄電装置２０の残存容量ＳＯＣが閾値より小さい場合に内燃機関１２を始動する。蓄電装置２０の残存容量ＳＯＣについては、例えば蓄電装置２０の電流及び電圧を基に算出可能である。内燃機関１２の運転時には、ハイブリッドＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣに基づいて駆動軸１７の要求トルクＴｄｒｅｑを設定して内燃機関１２の要求トルクＴｅｒｅｑとモータジェネレータ１４，１５の要求トルクＴｍｇ１ｒｅｑ，Ｔｍｇ２ｒｅｑを設定する。そして、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１２のトルクＴｅを要求トルクＴｅｒｅｑにするように内燃機関１２の運転を制御し、モータＥＣＵ５０は、モータジェネレータ１４，１５のトルクＴｍｇ１，Ｔｍｇ２を要求トルクＴｍｇ１ｒｅｑ，Ｔｍｇ２ｒｅｑにするようにモータジェネレータ１４の発電運転及びモータジェネレータ１５の力行運転を制御し、モータジェネレータ１４の発電電力により蓄電装置２０の充電を行う。一方、内燃機関１２の停止時には、ハイブリッドＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣに基づいて駆動軸１７の要求トルクＴｄｒｅｑを設定してモータジェネレータ１５の要求トルクＴｍｇ２ｒｅｑを設定し、モータＥＣＵ５０は、モータジェネレータ１５のトルクＴｍｇ２を要求トルクＴｍｇ２ｒｅｑにするようにモータジェネレータ１５の力行運転を制御する。
【００１５】
ハイブリッドＥＣＵ６０は、内燃機関１２の始動を行う場合に、自立始動と負荷始動のいずれかを選択的に行う。自立始動では、内燃機関１２をアイドリング運転相当で自立運転するよう小さいスロットル開度で内燃機関１２を始動する。一方、負荷始動では、内燃機関１２を負荷運転するよう大きいスロットル開度で内燃機関１２を始動する。自立始動か負荷始動かの選択は、例えば駆動軸１７の要求トルクＴｄｒｅｑ（アクセル開度ＡＣ）に基づいて行われ、駆動軸１７の要求トルクＴｄｒｅｑ（アクセル開度ＡＣ）が設定値以下であるときは、振動抑制を優先して自立始動が選択され、駆動軸１７の要求トルクＴｄｒｅｑ（アクセル開度ＡＣ）が設定値より大きいときは、車両加速性能を優先して負荷始動が選択される。以下、内燃機関１２の始動を行う場合に、ハイブリッドＥＣＵ６０が実行する処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１６】
まずステップＳ１０１では、自立始動要求か負荷始動要求かが判定される。アクセル開度ＡＣが設定値より大きいときは、負荷始動要求が選択され、ステップＳ１０２に進む。一方、アクセル開度ＡＣが設定値以下であるときは、自立始動要求が選択され、ステップＳ１０３に進む。
【００１７】
ステップＳ１０２では、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力（可変燃圧装置における燃料の圧力）の目標値である目標燃圧Ｐｉｒｅｑが所定値Ｐ０より高く設定される。負荷始動要求及び目標燃圧Ｐｉｒｅｑ（Ｐｉｒｅｑ＞Ｐ０）を示す信号はエンジンＥＣＵ４０へ送信され、エンジンＥＣＵ４０は、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉを目標燃圧Ｐｉｒｅｑにするように可変燃圧装置を制御するとともに、大きいスロットル開度で内燃機関１２の負荷始動を行う。
【００１８】
一方、ステップＳ１０３では、目標燃圧Ｐｉｒｅｑが所定値Ｐ０より低く設定される。自立始動要求及び目標燃圧Ｐｉｒｅｑ（Ｐｉｒｅｑ＜Ｐ０）を示す信号はエンジンＥＣＵ４０へ送信され、エンジンＥＣＵ４０は、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉを目標燃圧Ｐｉｒｅｑにするように可変燃圧装置を制御するとともに、アイドリング相当の小さいスロットル開度で内燃機関１２の自立始動を行う。
【００１９】
燃料噴射弁では、ソレノイドに通電することで、ニードルバルブが開いて燃料が噴射され、ソレノイドへの通電を停止することで、ニードルバルブが閉じて燃料噴射が停止する。ある燃料噴射圧力Ｐｉにおける通電時間と燃料噴射量との関係を図３に示す。ニードルバルブが全開位置、全閉位置に変位するとき、ニードルバルブはストッパ（全開時）やバルブシート（全閉時）に突き当たって跳ね返る。そのため、図３に示すように、ソレノイドへの通電時間が短くニードルバルブの開弁時間が短い領域（図３のＴｉmin以下の領域）では、通電時間と燃料噴射量との直線性が失われる。燃料噴射精度を確保するためには、Ｔｉmin以上の通電時間で燃料噴射を行う必要があり、通電時間Ｔｉminに対応する燃料噴射量ｑminが最小噴射量に相当する。Ｔｉmin，ｑminは、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉに応じて変化し、圧力Ｐｉの低下に対して減少する。
【００２０】
内燃機関１２の自立始動を選択する場合は、スロットル開度が小さく吸入空気量が少ないため、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉが高いと、通電時間をＴｉminまで短くして燃料噴射量をｑminまで少なくしたとしても、吸入空気量に対し燃料噴射量が過大となって空燃比がリッチに（小さく）なりやすい。これに対して本実施形態では、内燃機関１２の始動を行う場合に自立始動を選択するときは、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉを所定値Ｐ０より低下させ、負荷始動を選択するときよりも燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力Ｐｉを低下させる。これによって、Ｔｉmin，ｑminを減少させて吸入空気量が少なくても空燃比がリッチになるのを抑制することができる。その結果、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００２１】
本実施形態において、内燃機関１２の自立始動を選択する場合に、可変燃圧装置の圧力（燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力）Ｐｉを検出する燃圧センサの自己故障診断（ＯＢＤ）を行うときは、目標燃圧Ｐｉｒｅｑを少なくとも２段階に変更することも可能である。例えば目標燃圧Ｐｉｒｅｑを、初めは所定値Ｐ０より低く設定し、次に所定値Ｐ０より高く設定し、最後に所定値Ｐ０より低く設定することも可能である。これによって、燃圧センサの自己故障診断を行いつつ、空燃比がリッチになるのを抑制することができる。
【００２２】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２３】
１２  内燃機関、１４，１５  モータジェネレータ、１７  駆動軸、１８  駆動輪、２０  蓄電装置、２２，２３  インバータ、３２  遊星歯車機構、４０  エンジン用電子制御装置、５０  モータ用電子制御装置、６０  ハイブリッド用電子制御装置、６４  アクセル開度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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