(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を基準位置を確定した以降に検出する回転位置検出手段と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記電動機により前記内燃機関のクランキングを開始してから前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでに前記回転量検出手段により検出された前記内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に補正係数を設定する補正係数設定手段と、
前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから前記内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に前記設定された補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算する制御用吸入空気量演算手段と、
前記内燃機関がクランキングされて前記内燃機関に最初に燃料噴射を行うときには、前記演算された制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する始動制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記回転量検出手段は、前記電動機の回転位置に基づいて前記回転量を演算することにより検出する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸と他の軸との３軸に接続された遊星歯車機構を備え、
前記回転量検出手段は、前記電動機の回転位置と前記遊星歯車機構のギヤ比とを用いて前記回転量を演算することにより検出する手段である請求項２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を基準位置を確定した以降に検出する回転位置検出手段と、を備える内燃機関装置における前記内燃機関の始動制御方法であって、
前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を制御し、前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから前記内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に前記内燃機関のクランキングが開始されてから前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでの前記内燃機関の出力軸の回転量に基づいて設定される補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算し、前記内燃機関に最初に燃料噴射を行うときには該演算した制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関を制御する、
内燃機関の始動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置および内燃機関の始動制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と内燃機関をクランキング可能な電動機と内燃機関の出力軸の回転位置を基準位置を確定した以降に検出する回転位置検出手段とを備える内燃機関装置および内燃機関の始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、内燃機関を始動した直後の所定時間は、内燃機関の回転数とクランクシャフトの停止位置と吸気通路内の容量と吸気行程が行なわれた回数とに基づいて気筒内に吸入される空気量を予測し、予測した空気量に対して燃料噴射量を算出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、これにより、内燃機関の始動時の燃料噴射を適切に行なって排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害成分の排出を抑制している。
【特許文献１】特開２００５−３０７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の内燃機関装置では、始動時の最初の燃料噴射の際の吸入空気量を正確に予測することができないため、適正に燃料噴射することができない。このため、実験などにより最初の吸入空気量を計測して内燃機関の始動時の吸入空気量を設定しておくことも考えられるが、実際の吸入空気量が設定した始動時の吸入空気量とは異なる場合が生じ、適正な燃料噴射が困難となる場合がある。特に、内燃機関のクランク位置を検出するのに基準位置を検出する必要があるクランク位置検出センサを用いる場合、燃料噴射のタイミングや内燃機関の回転数の演算はクランク位置の基準位置を検出した以降でないと行なうことができないが、クランクシャフトの停止位置によって基準位置を検出するまでに要する時間が異なるため、実際の吸入空気量が設定した始動時の吸入空気量とは異なる場合が生じ、適正な燃料噴射を行なうことができず、エミッションの悪化を招いてしまう。
【０００４】
本発明の内燃機関装置および内燃機関の始動制御方法は、内燃機関の始動時におけるエミッションの悪化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置および内燃機関の始動制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を基準位置を確定した以降に検出する回転位置検出手段と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記電動機により前記内燃機関のクランキングを開始してから前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでに前記回転量検出手段により検出された前記内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に補正係数を設定する補正係数設定手段と、
前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから前記内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に前記設定された補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算する制御用吸入空気量演算手段と、
前記内燃機関がクランキングされて前記演算された制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関を始動するときには、内燃機関がクランキングされるよう電動機を制御し、回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に内燃機関のクランキングが開始されてから回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでの内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に設定される補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算すると共に演算した制御用吸入空気量を用いて燃料噴射と点火とを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御する。これにより、回転位置検出手段により基準位置を確定するのに要する時間が異なるものとなっても、より適正な燃料噴射を行なうことができ、エミッションの悪化を抑制することができる。ここで、回転位置検出手段により最初に内燃機関の回転位置が検出されるまでの内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に補正係数を設定するのは、回転量が基準量のときより小さいときには内燃機関の回転による負圧が基準量のときより小さくなるために基準量のときの吸入空気量より大きくなり、回転量が基準量のときより大きいときには内燃機関の回転による負圧が基準量のときより大きくなるために基準量のときの吸入空気量より小さくなることに基づく。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記回転量検出手段は、前記電動機の回転位置に基づいて前記回転量を演算することにより検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転量を容易に検出することができる。この場合、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸と他の軸との３軸に接続された遊星歯車機構を備え、前記回転量検出手段は、前記電動機の回転位置と前記遊星歯車機構のギヤ比とを用いて前記回転量を演算することにより検出する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
本発明の内燃機関の始動制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を基準位置を確定した以降に検出する回転位置検出手段と、を備える内燃機関装置における前記内燃機関の始動制御方法であって、
前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を制御し、前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから前記内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に前記内燃機関のクランキングが開始されてから前記回転位置検出手段により最初に前記内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでの前記内燃機関の出力軸の回転量に基づいて設定される補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算すると共に該演算した制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。
【００１０】
この本発明の内燃機関の始動制御方法では、内燃機関を始動するときには、内燃機関がクランキングされるよう電動機を制御し、回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に内燃機関のクランキングが開始されてから回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでの内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に設定される補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算すると共に演算した制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御する。これにより、回転位置検出手段による基準位置を確定するのに要する時間が異なるものとなっても、より適正な燃料噴射を行なうことができ、エミッションの悪化を抑制することができる。ここで、回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでの内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に補正係数を設定するのは、回転量が基準量のときより小さいときには内燃機関の回転による負圧が基準量のときより小さくなるために基準量のときの吸入空気量より大きくなり、回転量が基準量のときより大きいときには内燃機関の回転による負圧が基準量のときより大きくなるために基準量のときの吸入空気量より小さくなることに基づく。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、このエンジン２２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが連結されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して接続されたドライブシャフト３２にリングギヤが連結された遊星歯車機構３０と、この遊星歯車機構３０のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、ドライブシャフト３２に動力を入出力する発電可能なモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動回路としてのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリ５０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという。）７０とを備える。なお、ＨＶＥＣＵ７０には、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２やインバータ４１，４２に取り付けられた図示しない電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが図示しない入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが図示しない出力ポートを介して出力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４と図示しない通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１３】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度Ｔｈ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，吸気管に取り付けられたバキュームセンサ１４７からの吸気管負圧Ｐｉｎ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。上述したクランクポジションセンサ１４０は、図３に示すように、クランクシャフト２６と回転同期して回転するように取り付けられて１０度毎に歯が形成されると共に基準位置検出用に２つ分の欠歯を形成したタイミングローター１４０ａを有する電磁ピックアップセンサとして構成されており、クランクシャフト２６が１０度回転する毎に整形波を生じさせる。エンジンＥＣＵ２４では、基準位置を検出してクラ��ク角ＣＡが確定した後に（基準位置後の最初の歯の検出のクランク角ＣＡが１０度）このクランクポジションセンサ１４０からの整形波に基づいてクランク角ＣＡの３０度毎の回転数をエンジン２２の回転数Ｎｅとして計算している。なお、実施例の内燃機関装置は、エンジン２２と、エンジン２２をクランキング可能なモータＭＧ１と、エンジン２２に取り付けられた各種センサと、モータＭＧ１に取り付けられた回転位置検出センサ４３と、エンジンＥＣＵ２４とにより構成されている。
【００１４】
次に、こうした実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置の動作、特にエンジン２２の始動時における初回の燃料噴射量を設定する際の動作について説明する。図４は、エンジン２２の始動時における初回の燃料噴射量を設定するためにエンジンＥＣＵ２４により実行される初回燃料噴射量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＨＶＥＣＵ７０からエンジン２２を始動する旨の制御信号を受信したときに実行される。なお、エンジン２２の始動は、ＨＶＥＣＵ７０によりモータＭＧ１を駆動してエンジン２２をクランキングし、このクランキングに伴ってエンジンＥＣＵ２４により燃料噴射と点火とが行なわれることにより実行される。
【００１５】
初回燃料噴射量設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションや回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２を入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。そして、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングに伴って回転するクランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ１４０によりタイミングローター１４０ａに形成された欠歯（基準位置）が検出されて最初にクランク角ＣＡが３０度に確定されるのを待ちながら、エンジン２２を始動する旨の制御信号を受信してから、即ち、ＨＶＥＣＵ７０によりモータＭＧ１を駆動してエンジン２２のクランキングを開始してから最初にクランク角ＣＡが確定されるまでのエンジン２２のクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲを計算する（ステップＳ１００〜Ｓ１２０）。ここで、クランクシャフト２６の回転量ＴＣＲは、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２と遊星歯車機構３０のギヤ比ρとステップＳ１１０の処理を繰り返し実行する際に前回ステップＳ１１０の処理を実行したときの回転量としての前回ＴＣＲとに基づいて次式（１）により計算されるものとした。式（１）中、Δθｍ１，Δθｍ２は、ステップＳ１１０の処理を繰り返し実行する際に前回ステップＳ１１０の処理を実行してからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２の変化量をそれぞれ示している。図５は、遊星歯車機構３０の回転要素における回転数の力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を示す。式（１）の右辺第２項は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。ここで、クランキングを開始してからクランク角ＣＡが確定されるまでの時間は、クランキングを開始するときのクランクシャフト２６の回転位置（クランクポジションセンサ１４０のタイミングローター１４０ａの欠歯の回転位置、即ちクランク角）によって異なるものとなるから、クランク角ＣＡが最初に確定されるまでのクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲは、クランキングを開始するときのクランクシャフト２６の回転位置（クランク角）によって異なるものとなる。実施例では、クランクシャフト２６の回転量ＴＣＲは、０°ＣＡ〜７２０°ＣＡ程度の範囲であった。
【００１６】
TCR=前回TCR+（Δθm1・ρ/(1+ρ)+Δθm2・/(1+ρ)）     (1)
【００１７】
クランク角ＣＡが確定したら、クランクシャフト２６が３０度回転するのに要する時間ｔに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを計算すると共に（ステップＳ１３０）スロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度Ｔｈとバキュームセンサ１４７からの吸気管負圧Ｐｉｎとを入力し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎに基づいて吸入空気量として予測される予測吸入空気量ＫＬを設定する（ステップＳ１５０）。予測吸入空気量ＫＬとしては、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎと予測吸入空気量ＫＬとの関係をシミュレーションなどにより予め設定して予測吸入空気量設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅ，スロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎが与えられるとマップから対応する予測吸入空気量ＫＬを導出することにより設定するものとしたが、この他、エアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦや温度センサ１４９からの吸気温などの他の検出値も用いて設定するものとしてもよいし、これらの検出値の一部を用いて設定するものとしてもよい。
【００１８】
続いて、クランク角ＣＡが最初に確定するまでのクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲに基づいて補正係数ｋを設定し（ステップＳ１６０）、設定した補正係数ｋを予測吸入空気量ＫＬに乗じて制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定する（ステップＳ１７０）。補正係数ｋは、実施例では、クランク角ＣＡが確定するまでのクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲと補正係数ｋとの関係を予め定めて補正係数設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、クランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが与えられるとマップから対応する補正係数ｋを導出して設定するものとした。補正係数設定用マップの一例を図６に示す。図示するように、補正係数ｋは、クランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが大きいほど小さくなる傾向に設定され、エンジン２２をクランキングする際の平均的な回転量として実験等により求められた基準量ＴＣＲ１のときに値１．０に設定されるものとした。このように、補正係数ｋを予測吸入空気量ＫＬに乗じて制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定するのは、予測吸入空気量ＫＬがエンジン２２の平均的なクランキングに基づいてシミュレーションにより求められた値であること、クランク角ＣＡが確定するまでのクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが基準量ＴＣＲ１より小さいときにはエンジン２２の回転による負圧が基準量ＴＣＲ１のときより小さくなるため実際の吸入空気量が基準量ＴＣＲ１のときの吸入空気量より大きくなり、回転量ＴＣＲが基準量ＴＣＲ１のときより大きいときにはエンジン２２の回転による負圧が基準量ＴＣＲ１のときより大きくなるため実際の吸入空気量が基準量ＴＣＲ１のときの吸入空気量より小さくなることなどに基づく。
【００１９】
こうして制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定すると、制御用吸入空気量ＫＬ＊に基づいて初回燃料噴射量τを設定し（ステップＳ１８０）、初回燃料噴射量設定ルーチンを終了する。初回燃料噴射量τは、実施例では、制御用吸入空気量ＫＬ＊に対して理論空燃比となる基本燃料噴射量τ０に始動時の増量補正τ１を加えるなどして計算することにより設定したが、制御用吸入空気量ＫＬ＊に基づいて得られるものであれば如何なる手法により設定するものとしても構わない。こうして初回燃料噴射量τを設定すると、最初の燃料噴射のタイミングで初回燃料噴射量τが燃料噴射弁１２６から噴射され、対応する気筒の点火タイミングで点火されることにより、エンジン２２が始動される。
【００２０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する内燃機関装置によれば、エンジン２２のクランキングを開始してからタイミングローター１４０ａにより基準位置が検出されてから最初にクランク角ＣＡが確定されるまでのエンジン２２のクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが大きいほど小さくなる傾向に補正係数ｋを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎなどに基づいて予測された予測吸入空気量ＫＬに補正係数ｋを乗じて制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定し、設定した制御用吸入空気量ＫＬ＊に対して設定される初回燃料噴射量τを用いて燃料噴射を行なうことにより、より適正に燃料噴射を行なうことができ、エンジン２２の始動時におけるエミッションの悪化を抑制することができる。
【００２１】
実施例の内燃機関装置では、エンジン２２からの動力を遊星歯車機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力するハイブリッド自動車２０に搭載されたものとしたが、図７の変形例に示すように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されたドライブシャフトに変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力するハイブリッド自動車２２０に搭載されるものとしてもよい。この場合、エンジン２２をクランキングするモータとしてはモータＭＧが相当する。更に、図８の変形例に示すように、エンジン２２の動力により発電する発電機３３０と、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に取り付けられたモータＭＧとを有し、エンジン２２からの動力を用いて発電機３３０により発電された電力によるバッテリ５０の充電を伴って発電機３３０やバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力するハイブリッド自動車３２０に搭載されたものとしてもよい。この場合、エンジン２２をクランキングするモータとしては発電機３３０が相当する。
【００２２】
また、本発明の内燃機関装置としては、こうしたハイブリッド自動車に搭載されるものに限定されるものではなく、ドライブシャフトに動力を出力する動力源としてエンジンのみを備える自動車に搭載されるものの形態としてもよい。また、船舶，航空機や建設設備など自動車以外のものに搭載される形態としても構わない。さらに、内燃機関の始動制御方法の形態としてもよい。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、遊星歯車機構３０を介してエンジン２２をクランキングするモータＭＧ１が「電動機」に相当し、欠歯を基準位置とするタイミングローター１４０ａを有するクランクポジションセンサ１４０が「回転位置検出手段」に相当し、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてエンジン２２のクランクシャフト２６を演算するエンジンＥＣＵ２４が「回転量検出手段」に相当し、エンジン２２のクランキングを開始してからタイミングローター１４０ａにより基準位置が検出されてから最初にクランク角ＣＡが確定されるまでのエンジン２２のクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが大きいほど小さくなる傾向に補正係数ｋを設定する図４の初回燃料噴射量設定ルーチンのステップＳ１６０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「補正係数設定手段」に相当し、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎなどに基づいて予測された予測吸入空気量ＫＬに補正係数ｋを乗じて制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定する図４の初回燃料噴射量設定ルーチンのステップＳ１５０〜Ｓ１７０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「制御量吸入空気量演算手段」に相当し、エンジン２２の始動時にモータＭＧ１を駆動してエンジン２２をクランキングするＨＶＥＣＵ７０と設定した制御用吸入空気量ＫＬ＊に対して初回燃料噴射量τを設定する図４の初回燃料噴射量設定ルーチンのステップＳ１８０の処理を実行したり設定された初回燃料噴射量τを用いた燃料噴射と点火とを伴ってエンジン２２を始動するエンジンＥＣＵ２４とが「始動制御手段」に相当する。遊星歯車機構３０が「遊星歯車機構」に相当する。
【００２４】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンとするなど如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、モータＭＧ１やモータＭＧ，発電機３３０などに限定されるものではなく、内燃機関をクランキング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「回転位置検出手段」としては、欠歯を基準位置とするタイミングローター１４０ａを有するクランクポジションセンサ１４０に限定されるものではなく、所定の回転位置を基準位置として前記内燃機関の出力軸と同期して回転する回転体の該基準位置からの回転量に基づいて前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「回転量検出手段」としては、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてエンジン２２のクランクシャフト２６を演算するものに限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「補正係数設定手段」としては、エンジン２２のクランキングを開始してからタイミングローター１４０ａにより最初にクランク角ＣＡが確定されるまでのエンジン２２のクランクシャフト２６の回転量ＴＣＲが大きいほど小さくなる傾向に補正係数ｋを設定するものに限定されるものではなく、電動機により内燃機関のクランキングを開始してから回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されるまでに回転量検出手段により検出された内燃機関の出力軸の回転量が大きいほど小さくなる傾向に補正係数を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御用吸入空気量演算手段」としては、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度Ｔｈ，吸気管負圧Ｐｉｎなどに基づいて予測された予測吸入空気量ＫＬに補正係数ｋを乗じて制御用吸入空気量ＫＬ＊を設定するものに限定されるものではなく、回転位置検出手段により最初に内燃機関の出力軸の回転位置が検出されたタイミングから内燃機関の始動時における吸入空気量として予め設定された始動時吸入空気量に設定された補正係数を乗じて制御用吸入空気量を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「始動制御手段」としては、エンジン２２の始動時にモータＭＧ１を駆動してエンジン２２をクランキングすると共に設定した制御用吸入空気量ＫＬ＊に対して設定される初回燃料噴射量τを用いた燃料噴射と点火とを伴ってエンジン２２を始動するものに限定されるものではなく、内燃機関がクランキングされて演算された制御用吸入空気量を用いた燃料噴射と点火とを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「遊星歯車機構」としては、遊星歯車機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構など、内燃機関の出力軸と電動機の回転軸と他の軸との３軸に接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。
【００２５】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例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。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、内燃機関装置の製造産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】タイミングローター１４０ａの一例を示す説明図である。
【図４】エンジンＥＣＵ２４により実行される初回燃料噴射量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】遊星歯車機構３０の回転要素における回転数の力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図６】補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】変形例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０，２２０，３２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、３０  遊星歯車機構、３２  ドライブシャフト、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４０ａ  タイミングローター、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４７  バキュームセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、２２９  クラッチ、２３０  変速機、３３０  発電機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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