(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関の始動時に適切な運転が可能となる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】車両に配置された内燃機関２と、内燃機関の始動と車両の走行に用いられる電動機３とを備え、車両の始動時に電動機が作動したあと、電動機の動力により内燃機関を始動させる内燃機関の制御装置において、走行意思を検出する走行意思検出装置１５を備え、車両の始動時に、走行意思検出装置により走行意思が検出されたことを条件として、走行意思が検出されなかったときと比較して、内燃機関の始動を遅らせる制御装置１３を備える。【選択図】図１
2016016710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配置された内燃機関と、前記内燃機関の始動と前記車両の走行に用いられる電動機とを備え、前記車両の始動時に前記電動機が作動したあと、前記電動機の動力により前記内燃機関を始動させる内燃機関の制御装置において、走行意思を検出する走行意思検出装置を備え、前記車両の始動時に、前記走行意思検出装置により走行意思が検出されたことを条件として、前記走行意思が検出されなかったときと比較して、前記内燃機関の始動を遅らせる制御装置を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
摩擦損失検出装置を備え、前記制御装置は、前記摩擦損失検出装置により摩擦損失が設定植以下であると検出されたことを条件として、前記内燃機関の始動を遅らせること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリから前記電動機への電力供給状態を検出する電力検出装置を備え、前記制御装置は、前記電力検出装置により電力供給が十分な状態であることを条件として、前記内燃機関の始動を遅らせることを特徴とする請求項１又は請求項２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】
この発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関を円滑に始動することができ、適切な運転が可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、内燃機関と電動機の動力を利用して走行する車両である。従来、このようなハイブリッド車両の技術においては、駆動力要求がなくかつエンジンの始動要求がある場合と、駆動力要求がありかつエンジンの始動要求がある場合とのいずれにあるかを判定する判定手段と、この判定結果より駆動力要求がなくエンジンの始動要求がある場合に、駆動力要求がありかつエンジンの始動要求がある場合よりも、エンジン始動時の燃料噴射開始時期を遅らせる噴射開始時期変更手段とを備えるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置が開示されている（特許文献１）。
この特許文献１によれば、ドライバの駆動力要求がなくかつエンジンの始動要求がある場合に、ドライバの駆動力要求がありかつエンジンの始動要求がある場合よりも、エンジン始動時の燃料噴射開始時期を遅らせるので、ドライバの駆動力要求がなくかつエンジンの始動要求がある場合には始動時に燃料噴霧の霧化が促進され、始動時の排気性能が向上すると共に、ドライバの駆動力要求がありかつエンジンの始動要求がある場合にはドライバの加速要求に迅速に応えることができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８８９４８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、ハイブリッド車両においては、ドライバーの駆動力要求が無く、内燃機関の始動要求が有る場合に、電動機の動力により内燃機関の始動を開始して燃料噴射を行うと、燃費が悪化し、電動機の動力が不足してエンジンストールなどが発生し、適切な運転が困難になる恐れがある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、内燃機関の始動時に適切な運転が可能とな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】
この発明は、車両に配置された内燃機関と、内燃機関の始動と車両の走行に用いられる電動機とを備え、車両の始動時に電動機が作動したあと、電動機の動力により内燃機関を始動させる内燃機関の制御装置において、走行意思を検出する走行意思検出装置を備え、車両の始動時に、走行意思検出装置により走行意思が検出されたことを条件として、走行意思が検出されなかったときと比較して、内燃機関の始動を遅らせる制御装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、走行意思が検出されたことを条件として、内燃機関の始動を遅らせるため、電動機が確実に高い回転数を維持した状態で内燃機関の始動を開始することができる。従って、内燃機関が始動する際には、燃費を向上できるとともに、エンジンストールなどの心配が無く円滑に始動が行われ、適切な運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の制御装置の制御のフローチャートである。（実施例）
【図３】図３は遅延開始条件を示す図である。（実施例）
【図４】図４は遅延終了条件を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両１は、駆動源である内燃機関２と電動機３とを備えるパラレルタイプのハイブリッド車両である。内燃機関１の発生する動力は、変速機（自動変速機）４を介して駆動車軸５により駆動輪６に伝達され、車両１の走行に用いられる。内燃機関２は、内燃機関制御装置７に接続される。変速機４は、変速機制御装置８に接続される。
電動機３は、動力を伝達・遮断可能なクラッチなどの動力伝達機構９を介して内燃機関２に接続される。電動機３の発生する動力は、動力伝達機構９を介して内燃機関２に伝達され、内燃機関２の始動に用いられる。また、電動機３の発生する動力は、変速機４を介して駆動車軸５により駆動輪６に伝達され、車両１の走行に用いられる。なお、電動機３は、内燃機関２により駆動されて電力を発生する発電機としても機能する。電動機３は、ハイブリッド制御装置１０に接続される。
車両１は、電動機３に電力を供給するバッテリ１１を備える。バッテリ１１は、バッテリ制御装置１２を介して電動機３に接続される。電動機３は、バッテリ１１から供給される電力で駆動され、動力を発生する。また、バッテリ１１は、電動機３の発生する電力で充電される。
【００１１】
内燃機関制御装置７と変速機制御装置８とハイブリッド制御装置１０とバッテリ制御装置１２とは、相互に接続され、内燃機関２の制御装置１３を構成する。制御装置１３には、車両１と内燃機関２と電動機３と変速機４とバッテリ１０とに関する各種情報を入力するスイッチ・センサ類１４が接続される。
制御装置１３は、スイッチ・センサ類１４から、車速、路面勾配の情報を取得し、内燃機関２の回転数・冷却水温・吸気圧・アクセル開度・アクセル開度変化量を取得し、変速機４のシフトレンジ・油温の情報を取得し、バッテリ１１のバッテリ電圧・バッテリ電流・バッテリ温度の情報を取得する。また、制御装置１３は、取得したアクセル開度・アクセル開度変化量の情報からドライバ要求トルクを算出し、バッテリ電圧・バッテリ電流・バッテリ温度の情報からバッテリ充電容量・バッテリ放電可能電力を算出する。バッテリ充電容量は、バッテリ１１に充電されている電力量である。バッテリ放電可能電力は、バッテリ１１の温度及び内部抵抗に基づいて算出される放電可能な電力量である。
制御装置１３は、内燃機関制御装置７と変速機制御装置８とハイブリッド制御装置１０とバッテリ制御装置１２との間で通信を行い、スイッチ・センサ類１４から得た情報及び算出した情報に基づいて、ドライバの運転要求に応じて車両１を適切に走行させるように、内燃機関２と電動機３と変速機４と動力伝達機構９とを協調制御する。
【００１２】
制御装置１３は、車両１の始動時に電動機３が作動したあと、電動機３の動力により内燃機関２を始動させる。制御装置１３は、内燃機関２の始動において、ハイブリッド制御装置１０により電動機３の作動を制御し、内燃機関２のクランキングを行う。また、制御装置１３は、内燃機関２の始動において、ハイブリッド制御装置１０からの始動要求を受けた内燃機関制御装置７によりクランキング中の内燃機関２への燃料供給を制御し、始動を行う。なお、車両１の始動時とは、ドライバの走行意思（駆動力要求）に応じて車両１を発進・走行・停車可能なように、内燃機関２及び電動機３を動力出力可能な状態（駆動状態）にすることである。
制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０にドライバの走行意思を検出する走行意思検出装置１５を備える。走行意思検出装置１５は、例えば、変速機４のシフトレンジがＤレンジである場合、ドライバの走行意思が有ることを検出する。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、車両１の始動時に、走行意思検出装置１５によりドライバの走行意思が検出されたことを条件として、走行意思が検出されなかったときと比較して、内燃機関２の始動を遅らせる。
制御装置１３は、内燃機関２の始動の遅れにおいて、ハイブリッド制御装置１０により動力伝達機構９を解放動作して電動機３の動力が内燃機関２に伝達されることを遮断し、内燃機関２のクランキングを行わない。また、制御装置１３は、内燃機関２の始動の遅れにおいて、ハイブリッド制御装置１０からの遅れ要求を受けた内燃機関制御装置７により内燃機関２への燃料供給を行わない。
このように、制御装置１３は、車両１の始動時にドライバの走行意思が有ることを、内燃機関２の始動を遅らせる条件としてハイブリッド制御装置１０に設定する。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、この条件を満たした場合に、遅延開始条件が成立したと判定し、内燃機関２の始動を遅らせる。
【００１３】
また、制御装置１３は、内燃機関２の始動の遅れを終了する条件として、例えば、内燃機関２の始動直後回転数（遅延開始条件が成立した直後の内燃機関２の回転数）が所定値以上、車速が所定値以下、バッテリ放電可能電力が所定値以上、内燃機関２の始動時間（遅延開始条件が成立してからの経過時間）が所定値以内、内燃機関２の吸気圧が所定値以上、の条件をハイブリッド制御装置１０に設定している。
制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、車両１の始動時に、内燃機関２の始動の遅れを開始した後、これらの内燃機関２の始動の遅れを終了する条件のいずれか１つを満たさなくなった場合に、遅延終了条件が成立したと判定し、内燃機関２の始動の遅れを終了して始動を開始する。
制御装置１３は、内燃機関２の始動の遅れ終了において、ハイブリッド制御装置１０により動力伝達機構９を係合動作して電動機３の動力を内燃機関２に伝達し、内燃機関２のクランキングを行う。また、制御装置１３は、内燃機関２の始動の遅れ終了において、ハイブリッド制御装置１０からの始動要求を受けた内燃機関制御装置７によりクランキング中の内燃機関２に燃料供給を開始し、始動を行う。
【００１４】
次に作用を説明する。
内燃機関２の制御装置１３は、図２に示すように、制御のプログラムがスタートし（Ａ０１）、車両１を始動する（Ａ０２）。そして、遅延開始条件が成立するか否かを判断する（Ａ０３）。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、ドライバの走行意思が有ることを満たした場合、遅延開始条件が成立したと判断する。
制御装置１３は、判断（Ａ０３）がＮＯの場合、電動機３の動力による内燃機関２の始動を開始し（Ａ０６）、プログラムをエンドにする（Ａ０７）。制御装置１３は、判断（Ａ０３）がＹＥＳの場合、内燃機関２の始動を遅延し（Ａ０４）、遅延終了条件が成立したか否かを判断する（Ａ０５）。
制御装置１３は、内燃機関２の始動直後回転数が所定値以上、車速が所定値以下、バッテリ放電可能電力が所定値以上、内燃機関２の始動時間が所定値以内、内燃機関２の吸気圧が所定値以上、のいずれか１つを満たさなくなった場合、遅延終了条件が成立したと判断する。
制御装置１３は、判断（Ａ０５）がＮＯの場合、判断（Ａ０５）を繰り返し、内燃機関２の始動遅延を継続する。制御装置１３は、判断（Ａ０５）がＹＥＳの場合、電動機３の動力による内燃機関２の始動を開始し（Ａ０６）、プログラムをエンドにする（Ａ０７）。
【００１５】
このように、制御装置１３は、車両１の始動時に、電動機３を作動したあとで、走行意思が検出されたことを条件として、内燃機関２の始動を遅らせるため、電動機３が確実に高い回転数を維持した状態で内燃機関２の始動を開始することができる。従って、内燃機関２が始動する際には、燃費を向上できるとともに、エンジンストールなどの心配が無く円滑に始動が行われ、適切な運転が可能となる。
【００１６】
なお、上述実施例においては、走行意思検出装置１５によりドライバの走行意思が検出されたことを条件として、内燃機関２の始動を遅らせたが、これに限定されるものではない。
例えば、制御装置１３は、図１に示すように、ハイブリッド制御装置１０に摩擦損失を検出する摩擦損失検出装置１６を備えることができる。摩擦損失検出手段１６は、変速機４の油温により摩擦損失を検出する。変速機４は、油温が所定範囲内であると摩擦損失が少ない。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、車両１の始動時に、変速機４の油温が所定範囲内で、摩擦損失検出装置１６により摩擦損失が設定植以下であることが検出されたことを条件として、内燃機関２の始動を遅らせる。
このように、制御装置１３は、車両１の始動時に、電動機３を作動したあとで、摩擦損失が設定植以下であることが検出されたことを条件として、内燃機関２の始動を遅らせることで、電動機３が確実に高い回転数を維持した状態で内燃機関２の始動を開始することができる。従って、内燃機関２が始動する際には、燃費を向上できるとともに、エンジンストールなどの心配が無く円滑に始動が行われ、適切な運転が可能となる。
また、制御装置１３は、図１に示すように、ハイブリッド制御装置１０にバッテリ１０から電動機３への電力供給状態を検出する電力検出装置１７を備えることができる。電力検出装置１７は、バッテリ充電容量が所定値以上（充電する必要が無い）、バッテリ温度が所定範囲内（バッテリ１０の内部抵抗が小さく、供給する電力が十分に確保できる）、且つバッテリ放電可能電力が所定値以上（充電する必要が無い）の場合、電動機３への電力供給が十分な状態であると検出する。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、車両１の始動時に、電力検出装置１７により電力供給が十分な状態であることが検出されたことを条件として、内燃機関２の始動を遅らせる。
このように、制御装置１３は、車両１の始動時に、電動機３を作動したあとで、バッテリ１０から電動機３への電力供給が十分な状態であることを条件として、内燃機関２の始動を遅らせることで、電力不足により電動機３の回転数が低下することを防止でき、電動機３が確実に高い回転数を維持した状態で内燃機関２の始動を開始することができる。従って、内燃機関２が始動する際には、燃費を向上できるとともに、エンジンストールなどの心配が無く円滑に始動が行われ、適切な運転が可能となる。
このように、制御装置１３は、車両１の始動時に、ドライバの走行意思が有ること、摩擦損失が設定植以下であること、電力供給が十分な状態であることを、内燃機関２の始動を遅らせる条件としてハイブリッド制御装置１０に設定する。制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１０によって、これら条件の全てを満たした場合に、遅延開始条件が成立したと判定し、内燃機関２の始動を遅らせることで、燃費を向上できるとともに、エンジンストールなどの心配が無く円滑に始動が行われ、適切な運転が可能となる。
【００１７】
また、制御装置１３は、遅延開始条件として、ドライバの走行意思が有ること、摩擦損失が設定植以下であること、電力供給が十分な状態であること、の全てを満たした場合を設定したが、これに限定されるものではない。
例えば、図３に示すように、制御装置１３は、上記ドライバの走行意思、摩擦損失、電力供給状態の他に、内燃機関２の冷却水温が所定値以上、内燃機関２の始動直後回転数が所定範囲内、路面勾配が所定範囲内、車速が所定値以下、の各条件を組み合わせて、遅延開始条件を設定することもできる。
内燃機関２は、冷却水温が所定値以上の場合は早期に暖機する必要がなく、また、始動直後回転数が所定値以上の場合は降坂走行中の可能性が高く電動機３の負荷が小さいので、遅延開始条件の成立と判定して内燃機関２の始動を遅らせる。また、内燃機関２は、路面勾配が所定範囲内で勾配が急でない場合は電動機３の負荷が小さいので、遅延開始条件の成立と判定して内燃機関２の始動を遅らせる。さらに、内燃機関２は、車速が所定値以下の場合、内燃機関２での駆動は燃費が悪いため、遅延開始条件の成立と判定して始動を遅らせる。
このように、制御装置１３は、冷却水温が所定値以上などの遅延開始条件の成立と判定した場合、内燃機関２の始動を遅らせることで、電動機３が確実に高い回転数を維持した状態で内燃機関２の始動を開始することができ、エンジンストールなどの心配が無く円滑に内燃機関２の始動が行われ、適切な運転が可能となる。
【００１８】
さらに、制御装置１３は、遅延終了条件として、内燃機関２の始動直後回転数が所定値以上、車速が所定値以下、バッテリ放電可能電力が所定値以上、内燃機関２の始動時間が所定値以内、内燃機関２の吸気圧が所定値以上、のいずれか１つを満たさなくなった場合を設定したが、これに限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、制御装置１３は、上記内燃機関２の始動直後回転数、車速、バッテリ放電可能電力、内燃機関２の始動時間の他に、変速機４のシフトレンジがＤレンジ、内燃機関２のアクセル開度が所定値以下、アクセル開度変化量が所定値以下、ドライバ要求トルクが所定値以下、の各条件を設定し、これら条件のいずれか１つを満たさなくなった場合に、遅延終了条件を成立と判定し、内燃機関２の始動遅延を終了して始動を開始することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、車両の適切な運転が可能となるように内燃機関を始動できるものであり、内燃機関の始動に用いられる電動機を備えた各種方式のハイブリッド車両や発電システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両
２  内燃機関
３  電動機
４  変速機（自動変速機）
５  駆動車軸
６  駆動輪
７  内燃機関制御装置
８  変速機制御装置
９  動力伝達機構
１０  ハイブリッド制御装置
１１  バッテリ
１２  バッテリ制御装置
１３  制御装置
１４  スイッチ・センサ類
１５  走行意思検出装置
１６  摩擦損失検出装置
１７  電力検出装置
【図１】
2016016710.tif 000003
【図２】
2016016710.tif 000004
【図３】
2016016710.tif 000005
【図４】
2016016710.tif 000006