JP4737128B2 - Engine start control device and start control method - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの始動制御装置及び始動制御方法に関する。   The present invention relates to an engine start control device and a start control method.

車両の駆動源として内燃機関（以下、エンジン）とモータの双方を搭載したハイブリッド車では、エンジンの始動のためのクランキングをジェネレータをモータとして使用して行うが、このジェネレータに電力を供給するバッテリは時間の経過と共に充放電性能が劣化し、出力電圧が低下していく。
特許文献１，２は、バッテリの劣化状態をクランキング回転数等から判別する技術を開示している。
特開２００６−２４０５４１号公報 特開平１１−１７８２３３号公報 In a hybrid vehicle equipped with both an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) and a motor as a vehicle drive source, cranking for starting the engine is performed using the generator as a motor, and a battery that supplies electric power to the generator The charge / discharge performance deteriorates with the passage of time, and the output voltage decreases.
Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for determining a deterioration state of a battery from cranking rotation speed or the like.
JP 2006-240541 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-178233

ところで、バッテリが劣化していると、圧縮工程中の気筒内での空気の圧縮反力等が作用してクランキング時にクランキング回転数が必要な回転数まで上昇せずエンジンの始動が困難になる。特に、寒冷環境では、エンジンの始動が一層困難になる場合がある。ハイブリッド車では、２００Ｖ程度の高電圧のバッテリを使用しているため、これが劣化してエンジンの始動が困難になると、エンジンの再始動が容易ではない。また、バッテリの配線劣化による内部抵抗増加、エンジンオイルの劣化によるフリクション増加等もエンジンのクランキング回転数上昇の妨げになる。   By the way, if the battery is deteriorated, the compression reaction force of air in the cylinder during the compression process acts and the cranking rotation speed does not increase to the required rotation speed during cranking, making it difficult to start the engine. Become. Especially in a cold environment, it may be more difficult to start the engine. Since the hybrid vehicle uses a battery having a high voltage of about 200 V, if this deteriorates and it becomes difficult to start the engine, it is not easy to restart the engine. Further, an increase in internal resistance due to battery wiring deterioration, an increase in friction due to engine oil deterioration, and the like also hinder the engine cranking speed increase.

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、バッテリ劣化等の要因によりクランキング回転数が上昇しにくい状況であってもエンジンの始動を可能にするエンジンの始動制御装置及び始動制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to enable the engine to start even in a situation where the cranking speed is difficult to increase due to factors such as battery deterioration. An engine start control device and a start control method are provided.

本発明に係るエンジンの始動制御装置は、クランキング時のクランキング回転数が所定期間内に所定回転数に達しない場合に、燃焼室への燃料供給を停止すると共に実圧縮比を低減させる実圧縮比低減手段と、前記実圧縮比の低減により前記クランキング回転数がエンジンが始動可能な回転数に上昇したところで、前記燃焼室へ燃料を供給し前記実圧縮比を上昇させて点火を行う実圧縮比上昇手段と、を有する
この構成によれば、クランキング時のクランキング回転が適切に上昇していかない場合に、燃焼室内の圧縮圧が低減されることにより、クランクシャフトが回転しやすくなってクランキング回転数が上昇し、エンジン始動可能な回転数になったところで、燃料供給、圧縮圧の上昇及び点火を行う。 The engine start control device according to the present invention is configured to stop the fuel supply to the combustion chamber and reduce the actual compression ratio when the cranking rotational speed during cranking does not reach the predetermined rotational speed within a predetermined period. When the cranking rotational speed has increased to a speed at which the engine can be started due to compression ratio reduction means and reduction of the actual compression ratio, fuel is supplied to the combustion chamber to increase the actual compression ratio and perform ignition. According to this configuration, when the cranking rotation at the time of cranking does not increase properly, the crankshaft is easily rotated by reducing the compression pressure in the combustion chamber. When the cranking speed increases and the engine speed is reached, the fuel is supplied, the compression pressure is increased, and ignition is performed.

上記構成において、前記実圧縮比低減手段は、吸気バルブを閉じるタイミングを遅角させて前記実圧縮比を低減させ、前記実圧縮比上昇手段は、吸気バルブを閉じるタイミングを進角させて前記実圧縮比を上昇させる、構成を採用できる。
この構成によれば、可変バルブタイミング機構により、実圧縮比の制御が可能になる。 In the above configuration, the actual compression ratio reducing means delays the timing of closing the intake valve to reduce the actual compression ratio, and the actual compression ratio increasing means advances the timing of closing the intake valve to advance the actual compression ratio. A configuration that increases the compression ratio can be adopted.
According to this configuration, the actual compression ratio can be controlled by the variable valve timing mechanism.

上記構成において、前記エンジンは、前記吸気バルブに対して電動式の可変バルブタイミング機構を備えている、構成を採用できる。   In the above configuration, the engine may include a variable valve timing mechanism that is electrically driven with respect to the intake valve.

本発明のエンジンの始動制御方法は、クランキング時のクランキング回転数が所定期間内に所定回転数に達しない場合に、燃焼室への燃料供給を停止すると共に実圧縮比を低減させ、前記クランキング回転数がエンジンが始動可能な回転数に上昇したところで、前記燃焼室へ燃料を供給すると共に前記実圧縮比を上昇させて点火を行う、ことを特徴としている。   The engine start control method of the present invention stops the fuel supply to the combustion chamber and reduces the actual compression ratio when the cranking rotation speed during cranking does not reach the predetermined rotation speed within a predetermined period. When the cranking speed increases to a speed at which the engine can be started, fuel is supplied to the combustion chamber and ignition is performed by increasing the actual compression ratio.

本発明によれば、エンジンのクランクシャフトを回転させるモータに電力を供給するバッテリの充放電性能の劣化等の原因によりクランキング回転数が上昇しにくい状況であってもエンジンの始動が可能になる。   According to the present invention, the engine can be started even in a situation where the cranking rotational speed is unlikely to increase due to deterioration of charge / discharge performance of a battery that supplies electric power to a motor that rotates the crankshaft of the engine. .

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る始動制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図であり、図２は図１のハイブリット車両のエンジンの構成を示す図である。
このハイブリッド車両２０は、エンジン２２、エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）２４、モータ／ジェネレータＭＧ１，モータ／ジェネレータＭＧ２、動力分配統合機構３０、減速ギヤ３５、モータ電子制御ユニット（モータＥＣＵ）４０、インバータ４１，４２、バッテリ５０、ギヤ機構６０、ハイブリッド用電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０等を備えている。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle to which a start control device according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an engine of the hybrid vehicle of FIG.
The hybrid vehicle 20 includes an engine 22, an engine electronic control unit (engine ECU) 24, a motor / generator MG1, a motor / generator MG2, a power distribution and integration mechanism 30, a reduction gear 35, a motor electronic control unit (motor ECU) 40, Inverters 41 and 42, a battery 50, a gear mechanism 60, a hybrid electronic control unit (ECU) 70, and the like are provided.

エンジン２２は、そのクランクシャフト２６がダンパ２８を介して動力分配統合機構３０のキャリア３４に連結されている。
動力分配統合機構３０は、モータ／ジェネレータＭＧ１のロータと連結されたサンギア３１、サンギア３１の外周に同心状に配置されると共に減速ギア３５の出力側と連結されたリングギア３２、サンギア３１とリングギア３２とに噛合いするピニオンギア３３、ピニオンギア３３を保持するキャリア３４等から構成され、リングギヤ３２に連結されたリングギア軸３２ａは、減速ギア３５の出力側に接続されていると共に、ギヤ機構６０の入力ギヤに連結されている。
モータ／ジェネレータＭＧ２は、そのロータが減速ギアの入力側に接続されている。 The engine 22 has a crankshaft 26 connected to a carrier 34 of a power distribution and integration mechanism 30 via a damper 28.
The power distribution and integration mechanism 30 includes a sun gear 31 connected to the rotor of the motor / generator MG1, a ring gear 32 concentrically disposed on the outer periphery of the sun gear 31, and connected to the output side of the reduction gear 35, the sun gear 31 and the ring. A ring gear shaft 32a, which includes a pinion gear 33 that meshes with the gear 32, a carrier 34 that holds the pinion gear 33, and the like and is connected to the ring gear 32, is connected to the output side of the reduction gear 35, and It is connected to the input gear of the mechanism 60.
The rotor of motor / generator MG2 is connected to the input side of the reduction gear.

エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６の回転は、モータ／ジェネレータＭＧ１及びギヤ機構６０及びディファレンシャルギア６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに分配されるようになっている。
また、モータ／ジェネレータＭＧ２の回転は、減速機３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力され、ギヤ機構６０及びディファレンシャルギア６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに入力可能になっている。 The rotation of the crankshaft 26 that is the output shaft of the engine 22 is distributed to the drive wheels 63a and 63b via the motor / generator MG1, the gear mechanism 60, and the differential gear 62.
The rotation of the motor / generator MG2 is output to the ring gear shaft 32a via the speed reducer 35 and can be input to the drive wheels 63a and 63b via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

インバータ４１，４２は、バッテリ５０の直流を３相交流に変換してモータ／ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にそれぞれ供給すると共に、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された３相交流を直流に変換してバッテリ５０へ供給できるようになっている。   Inverters 41 and 42 convert the direct current of battery 50 into three-phase alternating current and supply it to motor / generators MG1 and MG2, respectively, and convert the three-phase alternating current generated by motor / generators MG1 and MG2 into direct current. 50 can be supplied.

モータＥＣＵ４０は、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ設けられた回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいて、インバータ４１，４２を駆動し、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を回転制御する。   Motor ECU 40 drives inverters 41 and 42 based on signals from rotational position detection sensors 43 and 44 provided in motor / generators MG1 and MG2, respectively, and controls rotation of motor / generators MG1 and MG2.

バッテリ５０は、モータ／ジェネレータＭＧ１で発電された電力を蓄え、発進時、加速時、登坂時等にモータ／ジェネレータＭＧ２へ電力を供給し、減速時にモータ／ジェネレータＭＧ２で回生発電した電力を蓄える。バッテリ５０は、２００ボルト程度の電圧で電力の供給及び充電を行う。
バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０に設けられた温度センサ５１からの信号等に基づいて、バッテリ５０の充電状態の監視を行う。
サブバッテリ５３は、補機類や後述するＶＶＴ１５０を駆動する電力を供給する。このサブバッテリ５３は、バッテリＥＣＵ５２よりも低電圧であり、例えば、１２Ｖ程度である。 The battery 50 stores electric power generated by the motor / generator MG1, supplies electric power to the motor / generator MG2 when starting, accelerating, and climbing, and stores electric power regenerated by the motor / generator MG2 during deceleration. The battery 50 supplies and charges power at a voltage of about 200 volts.
The battery ECU 52 monitors the state of charge of the battery 50 based on a signal from a temperature sensor 51 provided in the battery 50.
The sub-battery 53 supplies power for driving auxiliary equipment and a VVT 150 described later. The sub-battery 53 has a lower voltage than the battery ECU 52, and is about 12V, for example.

ハイブリットＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７４、ＲＡＭ７６等のハードウエアと所要のソフトウエアで構成され、イグニションスイッチ８０、シフトレバー８１に設けられたシフトポジションセンサ８２、アクセルペダル８３に設けられたアクセルポジションセンサ８４、ブレーキペダル８５に設けられたブレーキペダルセンサ８６、車速センサ８８等からの信号が入力され、運転状態に応じたエンジン２２の出力及びモータトルクを求め、各ＥＣＵへ要求値を出力することにより、駆動力を制御する等の機能を備えている。尚、ハイブリットＥＣＵ７０は、は、エンジンの始動制御装置を構成する。   The hybrid ECU 70 includes hardware such as a CPU 72, a ROM 74, and a RAM 76 and necessary software, and includes an ignition switch 80, a shift position sensor 82 provided on the shift lever 81, an accelerator position sensor 84 provided on the accelerator pedal 83, Driving is performed by receiving signals from the brake pedal sensor 86, the vehicle speed sensor 88, and the like provided in the brake pedal 85, obtaining the output of the engine 22 and the motor torque according to the driving state, and outputting the required value to each ECU. It has functions such as force control. The hybrid ECU 70 constitutes an engine start control device.

図２に示すように、エンジン２２は、シリンダブロックに形成された燃焼室１３１の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室１３１内でピストン１３２を往復移動させることにより動力を発生する。本実施形態のエンジン２２は車両用多気筒エンジン（例えば４気筒エンジン、１気筒のみ図示）であり、火花点火式内燃機関、より具体的にはガソリンエンジンである。   As shown in FIG. 2, the engine 22 generates power by burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber 131 formed in a cylinder block and reciprocating a piston 132 in the combustion chamber 131. . The engine 22 of the present embodiment is a vehicular multi-cylinder engine (for example, a four-cylinder engine, only one cylinder is shown), and is a spark ignition internal combustion engine, more specifically a gasoline engine.

エンジン２２のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁１２８と、排気ポートを開閉する排気弁１２９とが気筒ごとに配設されている。各吸気弁１２８および各排気弁１３０は図示しないカムシャフトによって開閉させられる。また、シリンダヘッドの頂部には、燃焼室１３１内の混合気に点火するための点火プラグ１３０が気筒ごとに取り付けられている。   In the cylinder head of the engine 22, an intake valve 128 that opens and closes an intake port and an exhaust valve 129 that opens and closes an exhaust port are provided for each cylinder. Each intake valve 128 and each exhaust valve 130 are opened and closed by a camshaft (not shown). A spark plug 130 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 131 is attached to the top of the cylinder head for each cylinder.

各気筒の吸気ポートの上流側には吸気集合通路をなす吸気管が接続されており、吸気管の上流端にはエアクリーナ１２２が設けられている。そして、吸気管には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１４８と、温度センサ１４９と、スロットルバルブ１２４とが組み込まれている。スロットルバルブ１２４には、これを駆動するスロットルモータ１３６が設けられていると共にスロットルバルブポジションセンサ１４６が設けられている。   An intake pipe that forms an intake manifold passage is connected to the upstream side of the intake port of each cylinder, and an air cleaner 122 is provided at the upstream end of the intake pipe. An air flow meter 148 for detecting the intake air amount, a temperature sensor 149, and a throttle valve 124 are incorporated in the intake pipe in order from the upstream side. The throttle valve 124 is provided with a throttle motor 136 for driving the throttle valve 124 and a throttle valve position sensor 146.

吸気通路、特に吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）１２６が気筒ごとに配設される。インジェクタ１２６から噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気をなし、この混合気が吸気弁１２８の開弁時に燃焼室１３１に吸入され、ピストン１３２で圧縮され、点火プラグ１３０で点火燃焼させられる。   An injector (fuel injection valve) 126 for injecting fuel into the intake passage, particularly into the intake port, is provided for each cylinder. The fuel injected from the injector 126 is mixed with intake air to form an air-fuel mixture. The air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 131 when the intake valve 128 is opened, compressed by the piston 132, and ignited and burned by the spark plug 130. It is done.

各気筒の排気ポートの下流側には排気管が接続されており、排気管には、下流側に三元触媒からなる浄化装置１３４が取り付けられている。また、浄化装置１３４の上流側には排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ１３５ａが設けられ、下流側には排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１３５ｂが設けられている。   An exhaust pipe is connected to the downstream side of the exhaust port of each cylinder, and a purification device 134 made of a three-way catalyst is attached to the exhaust pipe on the downstream side. Further, an air-fuel ratio sensor 135a for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is provided on the upstream side of the purification device 134, and an oxygen sensor 135b for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided on the downstream side.

シリンダヘッド上には、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）１５０が設けられている。ＶＶＴ１５０は、吸気バルブ１２８側のカムシャフトの位相をエンジンＥＣＵ２４からの指令に応じて可変する。
このＶＶＴ１５０に対しては、図３に示すように、モータ１５１Ａ及びその駆動回路１５１Ｂからなる電動駆動部１５１が設けられている。すなわち、ＶＶＴ１５０は、エンジンの状態に関係なく位相可変可能な電動式の可変バルブタイミング機構であり、油圧駆動式に比べて応答性がよい。 A variable valve timing mechanism (VVT) 150 is provided on the cylinder head. VVT 150 varies the phase of the camshaft on the intake valve 128 side in accordance with a command from engine ECU 24.
As shown in FIG. 3, the VVT 150 is provided with an electric drive unit 151 including a motor 151A and its drive circuit 151B. In other words, the VVT 150 is an electric variable valve timing mechanism that can change the phase regardless of the state of the engine, and has better responsiveness than the hydraulic drive type.

エンジンＥＣＵ２４は、図２に示すように、ＣＰＵ２４ａ、ＲＯＭ２４ｂ、ＲＡＭ２４ｃ等のハードウエアと所要のソフトウエアで構成され、空燃比センサ１３５ａ、酸素センサ１３５ｂ、クランクポジションセンサ１４０、水温センサ１４２、カムポジションセンサ１４４、スロットルバルブポジションセンサ１４６、エアフローメータ１４８、温度センサ１４９等からの信号が入力されると共に、スロットルモータ１３６、イグニションコイル１３８、ＶＶＴ１５０の電動駆動部１５１等に制御信号を出力する。   As shown in FIG. 2, the engine ECU 24 includes hardware such as a CPU 24a, ROM 24b, and RAM 24c and necessary software, and includes an air-fuel ratio sensor 135a, an oxygen sensor 135b, a crank position sensor 140, a water temperature sensor 142, and a cam position sensor. 144, signals from the throttle valve position sensor 146, air flow meter 148, temperature sensor 149, etc. are input, and control signals are output to the throttle motor 136, the ignition coil 138, the electric drive unit 151 of the VVT 150, and the like.

ここで、図４はＶＶＴ１５０による吸気弁の閉タイミングを進角させたとき（ＶＶＴ進角時）の吸排気弁のバルブタイミングの関係を示す図であり、図５は吸気弁の閉タイミングを遅角させたとき（ＶＶＴ遅角時）の吸排気弁のバルブタイミングの関係を示す図である。また、図６はＶＶＴ進角時とＶＶＴ遅角時とにおけるクランキング時の気筒内の圧縮圧力の変動を示すグラフである。
ＶＶＴ１５０による吸気弁の閉タイミングを進角させると、エンジン２２はオットーサイクルで運転される。また、ＶＶＴ１５０による吸気弁の閉タイミングを遅角させると、エンジン２２は、アトキンソンサイクルで運転される。 Here, FIG. 4 is a diagram showing the relationship of the valve timing of the intake / exhaust valve when the intake valve closing timing by the VVT 150 is advanced (at the time of VVT advance), and FIG. 5 is a delay of the intake valve closing timing. It is a figure which shows the relationship of the valve timing of an intake / exhaust valve when it makes it horn (at the time of VVT retardation). FIG. 6 is a graph showing fluctuations in the compression pressure in the cylinder during cranking when the VVT is advanced and when the VVT is retarded.
When the closing timing of the intake valve by the VVT 150 is advanced, the engine 22 is operated in an Otto cycle. Further, when the closing timing of the intake valve by VVT 150 is retarded, engine 22 is operated in the Atkinson cycle.

図４及び図５からわかるように、吸気バルブの閉タイミングを遅角して、圧縮行程中も吸気バルブを開かせておくようにすれば、エンジンの実圧縮比が低減されて、その分クランキングシャフトに作用する圧縮反力が低下されるため、始動時のクランキングシャフトに作用する回転反力が低減されるようになる。すなわち、吸気弁の閉タイミングを進角させると、圧縮領域が相対的に長くなり（実圧縮比が相対的に上昇し）、吸気弁の閉タイミングを遅角させると、圧縮領域が相対的に短くなる（実圧縮比が相対的に低減される）。このため、図６に示すように、クランキング時には、吸気弁の閉タイミングを遅角させると、進角させた場合よりも、圧縮工程中の実圧縮比が大幅に下がり、クランキング回転数が上昇しやすくなる。尚、図５に示す状態がいわゆるデコンプ状態である。   As can be seen from FIG. 4 and FIG. 5, if the intake valve closing timing is retarded and the intake valve is kept open during the compression stroke, the actual compression ratio of the engine is reduced, and accordingly Since the compression reaction force acting on the ranking shaft is reduced, the rotation reaction force acting on the cranking shaft at the time of starting is reduced. That is, if the intake valve closing timing is advanced, the compression region becomes relatively long (the actual compression ratio is relatively increased), and if the intake valve closing timing is retarded, the compression region is relatively increased. Shorten (actual compression ratio is relatively reduced). Therefore, as shown in FIG. 6, during cranking, if the closing timing of the intake valve is retarded, the actual compression ratio during the compression process will be greatly reduced and cranking rotational speed will be lower than when the intake valve is advanced. It becomes easy to rise. The state shown in FIG. 5 is a so-called decompressed state.

次に、ハイブリットＥＣＵ７０によるエンジンの始動制御の一例について、図７のフローチャートを参照して説明する。
先ず、ハイブリットＥＣＵ７０はクランキングを開始させる（ステップＳ１）。具体的には、ハイブリットＥＣＵ７０は、モータＥＣＵ４０へ指令を与え、モータＥＣＵ４０は、インバータ４１を制御してバッテリ５０に蓄えられた電力を三相交流に変換してモータ／ジェネレータＭＧ１を駆動制御し、エンジン２２のクランキングを行う。 Next, an example of engine start control by the hybrid ECU 70 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the hybrid ECU 70 starts cranking (step S1). Specifically, hybrid ECU 70 gives a command to motor ECU 40, and motor ECU 40 controls inverter 41 to convert electric power stored in battery 50 into three-phase alternating current to drive and control motor / generator MG1, The engine 22 is cranked.

次に、ハイブリットＥＣＵ７０は、クランキングを開始した後、所定期間Ａが経過したかを判断する（ステップＳ２）。所定期間Ａが経過した場合には、クランキング回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定回転数４００ｒｐｍ以下かを判断する（ステップＳ３）。
ここで、図８に示すように、バッテリ５０が正常な場合には、クランキング所定期間Ａを経過すると、エンジン回転数ＮＥは、エンジン始動が可能である所定回転数４００ｒｐｍ程度に到達する。この場合には、ＶＶＴ１５０による吸気弁の閉タイミングは進角状態にあり、燃料噴射及び点火が行われて、エンジン２２が始動する。 Next, the hybrid ECU 70 determines whether or not the predetermined period A has elapsed after starting cranking (step S2). If the predetermined period A has elapsed, it is determined whether the cranking speed (engine speed NE) is equal to or lower than the predetermined speed 400 rpm (step S3).
Here, as shown in FIG. 8, when the battery 50 is normal, when the predetermined cranking period A elapses, the engine speed NE reaches a predetermined speed of about 400 rpm at which the engine can be started. In this case, the closing timing of the intake valve by the VVT 150 is in the advanced state, fuel injection and ignition are performed, and the engine 22 is started.

一方、バッテリ５０が劣化等していると、図９に示すように、エンジン回転数ＮＥは、所定期間Ａ内に所定回転数４００ｒｐｍまで到達しないことがある。
そこで、ハイブリットＥＣＵ７０は、ステップＳ３において、クランキング回転数が４００ｒｐｍ以下である場合には、バッテリ５０が劣化等していると判断し、圧縮圧を低減する（ステップＳ４）。具体的には、ＶＶＴ１５０により吸気弁の閉タイミングを遅角させてデコンプ状態にして、圧縮圧を低減する。このとき、電動駆動部１５１によりＶＶＴ１５０を駆動するため、エンジンの駆動状態によらず、吸気弁の閉タイミングを確実に遅角させることができる。
これと同時に、燃料噴射をカットして燃焼室１３１への燃料供給を停止する。未燃ガスの放出を防ぐためである。
尚、バッテリ５０の劣化判断については、所定量のデコンプをさせた状況で、例えば、４００ｒｐｍに達しないときに初めてバッテリ５０が劣化していると判断してもよい。また、バッテリ５０があ劣化していると判断した時点で、警告ランプの点灯等によりユーザに知らせることも可能である。これにより、デコンプにより退避走行中であることをユーザ（ドライバ）に知らせることができ、デコンプで始動余力のある範囲で始動不可能となる前に修理工場などへ退避走行することが可能となる。 On the other hand, if the battery 50 is deteriorated, the engine speed NE may not reach the predetermined speed of 400 rpm within the predetermined period A as shown in FIG.
Therefore, when the cranking rotation speed is 400 rpm or less in step S3, the hybrid ECU 70 determines that the battery 50 has deteriorated and reduces the compression pressure (step S4). Specifically, the compression timing is reduced by delaying the closing timing of the intake valve by the VVT 150 to a decompressed state. At this time, since the VVT 150 is driven by the electric drive unit 151, the closing timing of the intake valve can be surely retarded regardless of the driving state of the engine.
At the same time, the fuel injection is cut and the fuel supply to the combustion chamber 131 is stopped. This is to prevent the release of unburned gas.
Regarding the determination of the deterioration of the battery 50, for example, it may be determined that the battery 50 has deteriorated for the first time when a predetermined amount of decompression has been performed, for example, when the speed does not reach 400 rpm. In addition, when it is determined that the battery 50 has deteriorated, it is possible to notify the user by lighting a warning lamp or the like. Accordingly, the user (driver) can be notified that the vehicle is evacuating by decompression, and the vehicle can be evacuated to a repair shop or the like before it becomes impossible to start within the range where the decompression has a sufficient starting capacity.

エンジン２２をデコンプ状態にしてクランキングを継続すると、バッテリ５０に余力があれば、図９に示すように、クランキング回転数（エンジン回転数）はが上昇していき、エンジン始動が可能である所定回転数４００ｒｐｍ程度に到達する。この状態では、クランクシャフトの回転はフライフォイールにより回転惰性がついた状態となっている。
ハイブリットＥＣＵ７０は、エンジン始動が可能である所定回転数４００ｒｐｍに到達したかを判断し（ステップＳ５）、所定回転数４００ｒｐｍに到達した場合には、圧縮圧を上昇させる（ステップＳ６）。具体的には、図９に示すように、ＶＶＴ１５０により吸気弁の閉タイミングを再び進角させると共に、燃料を噴射させ、混合気に点火する。 When the engine 22 is in the decompressed state and cranking is continued, if the battery 50 has sufficient power, the cranking speed (engine speed) increases as shown in FIG. 9, and the engine can be started. The predetermined rotation speed reaches about 400 rpm. In this state, the rotation of the crankshaft is in a state of rotational inertia due to the flywheel.
The hybrid ECU 70 determines whether or not a predetermined rotational speed of 400 rpm at which the engine can be started has been reached (step S5). If the predetermined rotational speed of 400 rpm has been reached, the hybrid ECU 70 increases the compression pressure (step S6). Specifically, as shown in FIG. 9, the closing timing of the intake valve is advanced again by VVT 150, fuel is injected, and the air-fuel mixture is ignited.

尚、ステップＳ５において、バッテリ５０が劣化し、デコンプ状態にしても所定回転数４００ｒｐｍに到達しない場合には、例えば、警告ランプの点灯等により、エンジン２２を始動できないことをユーザに知らせる（ステップＳ７）。   In step S5, if the battery 50 is deteriorated and does not reach the predetermined rotation speed of 400 rpm even in the decompressed state, the user is informed that the engine 22 cannot be started by, for example, lighting a warning lamp (step S7). ).

以上のように、本実施形態によれば、バッテリ５０の劣化等により、クランキング回転数が上昇しにくい場合であっても、燃焼室の圧縮圧を低減することにより、エンジン２２の始動が可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the engine 22 can be started by reducing the compression pressure in the combustion chamber even when the cranking rotational speed is difficult to increase due to deterioration of the battery 50 or the like. become.

上記実施形態では、本発明の始動制御装置を図１に示したハイブリッド車両へ適用した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、他の形式のハイブリッド車両への適用も可能である。また、ハイブリッド車両ではなく、駆動源が内燃機関のみのセルモータでクランキングを行う車両にも本発明を適用可能である。   In the above embodiment, the case where the start control device of the present invention is applied to the hybrid vehicle shown in FIG. 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other types of hybrid vehicles. . The present invention can also be applied to a vehicle that performs cranking by a cell motor having only an internal combustion engine as a drive source, not a hybrid vehicle.

上記実施形態では、電動駆動部１５１によりＶＶＴ１５０を駆動した場合について説明したが、ＶＶＴ１５０を油圧駆動とすることもできる。   In the above embodiment, the case where the VVT 150 is driven by the electric drive unit 151 has been described, but the VVT 150 may be hydraulically driven.

上記実施形態では、吸気バルブを閉じるタイミングを遅角させることにより圧縮圧を変更する場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、圧縮圧を可変できる他の手段を採用することも可能である。   In the above embodiment, the case where the compression pressure is changed by delaying the timing of closing the intake valve has been described. However, the present invention is not limited to this, and other means capable of varying the compression pressure can also be adopted. It is.

本発明に係る始動制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle to which a start control device according to the present invention is applied. 図１のハイブリット車両のエンジンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the engine of the hybrid vehicle of FIG. 電動式の可変バルブタイミング機構の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an electric variable valve timing mechanism. ＶＶＴ進角時の吸排気弁のバルブタイミングの関係を示す図であるIt is a figure which shows the relationship of the valve timing of the intake / exhaust valve at the time of VVT advance. ＶＶＴ遅角時の吸排気弁のバルブタイミングの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the valve timing of the intake / exhaust valve at the time of VVT retardation. ＶＶＴ進角時とＶＶＴ遅角時とにおけるクランキング時の気筒内の圧縮圧力の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the compression pressure in a cylinder at the time of cranking at the time of VVT advance and the time of VVT retard. ハイブリットによるエンジンの始動制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of engine starting control by a hybrid. バッテリ正常時におけるＶＶＴ制御及び燃料噴射・点火のタイミング及びエンジン回転数を示すグラフである。6 is a graph showing VVT control, fuel injection / ignition timing, and engine speed when the battery is normal. バッテリ劣化時におけるＶＶＴ制御及び燃料噴射・点火のタイミング及びエンジン回転数を示すグラフである。It is a graph which shows the timing of VVT control and fuel injection and ignition at the time of battery deterioration, and an engine speed.

符号の説明Explanation of symbols

２０…ハイブリッド車両
２２…エンジン
２４…エンジンＥＣＵ
３０…動力分配統合機構
３５…減速ギヤ
４０…モータＥＣＵ
４１，４２…インバータ
５０…バッテリ
５３…サブバッテリ
６０…ギヤ機構
７０…ハイブリッド用ＥＣＵ
ＭＧ１，ＭＧ２…モータ／ジェネレータ 20 ... Hybrid vehicle 22 ... Engine 24 ... Engine ECU
30 ... Power distribution and integration mechanism 35 ... Reduction gear 40 ... Motor ECU
41, 42 ... Inverter 50 ... Battery 53 ... Sub-battery 60 ... Gear mechanism 70 ... ECU for hybrid
MG1, MG2 ... Motor / Generator

Claims (4)

バッテリから供給される電力によりクランキングモータを回転させるクランキング時のクランキング回転数がクランキング開始から所定期間内に所定回転数に達したかを判断する手段と、
前記所定回転数に達しない場合に、前記バッテリの劣化と判断して、燃焼室への燃料供給を停止すると共に実圧縮比を低減させる実圧縮比低減手段と、
前記実圧縮比の低減により前記クランキング回転数がエンジンが始動可能な回転数に上昇したところで、前記燃焼室へ燃料を供給し前記実圧縮比を上昇させて点火を行う実圧縮比上昇手段と、
を有することを特徴とするエンジンの始動制御装置。 Means for determining whether the cranking rotational speed at the time of cranking for rotating the cranking motor by electric power supplied from the battery has reached a predetermined rotational speed within a predetermined period from the start of cranking ;
An actual compression ratio reducing means for determining that the battery has deteriorated when the predetermined rotational speed is not reached, and stopping the fuel supply to the combustion chamber and reducing the actual compression ratio;
An actual compression ratio increasing means for supplying fuel to the combustion chamber and increasing the actual compression ratio to perform ignition when the cranking rotation speed has increased to a speed at which the engine can be started by reducing the actual compression ratio; ,
An engine start control device comprising: 前記実圧縮比低減手段は、吸気バルブを閉じるタイミングを遅角させて前記実圧縮比を低減させ、
前記実圧縮比上昇手段は、吸気バルブを閉じるタイミングを進角させて前記実圧縮比を上昇させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動制御装置。 The actual compression ratio reducing means retards the timing of closing the intake valve to reduce the actual compression ratio,
The actual compression ratio increasing means advances the timing for closing the intake valve to increase the actual compression ratio.
The engine start control device according to claim 1. 前記エンジンは、前記吸気バルブに対して電動式の可変バルブタイミング機構を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの始動制御装置。   The engine start control device according to claim 2, wherein the engine includes an electric variable valve timing mechanism for the intake valve. バッテリから供給される電力によりクランキングモータを回転させるクランキング時のクランキング回転数がクランキング開始から所定期間内に所定回転数に達したかを判断し、
前記所定期間内に所定回転数に達しない場合に、前記バッテリの劣化と判断して、燃焼室への燃料供給を停止すると共に実圧縮比を低減させ、
前記クランキング回転数がエンジンが始動可能な回転数に上昇したところで、前記燃焼室へ燃料を供給すると共に前記実圧縮比を上昇させて点火を行う、
ことを特徴とするエンジンの始動制御方法。 Determining whether the cranking rotational speed at the time of cranking for rotating the cranking motor by the power supplied from the battery has reached a predetermined rotational speed within a predetermined period from the start of cranking ;
When the predetermined number of revolutions is not reached within the predetermined period, it is determined that the battery is deteriorated , the fuel supply to the combustion chamber is stopped, and the actual compression ratio is reduced.
When the cranking rotational speed has increased to a rotational speed at which the engine can be started, fuel is supplied to the combustion chamber and ignition is performed by increasing the actual compression ratio.
An engine start control method.
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