JP6733556B2

JP6733556B2 - 自動車

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Publication number: JP6733556B2
Application number: JP2017001272A
Authority: JP
Inventors: 武志元古
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: JP2018112071A

Description

本発明は、自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、エンジンとエンジンをクランキング可能なモータとを備え、モータによってエンジンをクランキングして始動する際に、シフトレバーがＰレンジ，Ｎレンジの何れかで且つ車両停止状態にある場合には、それ以外の場合に比して、エンジンの燃料噴射を開始する回転数を高くするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、こうした制御により、吸気圧が大きく低下している状態で初回の燃料噴射を行なわせて、燃料噴霧の霧化の促進を図っている。

特開２０１０−１８８９４８号公報

上述の自動車では、シフトレバーがＰレンジ，Ｎレンジの何れかで且つ車両停止状態にある場合に、それ以外の場合に比して、エンジンの燃料噴射を開始する回転数を高くすることにより、エンジンの始動時の、燃料噴霧の霧化を促進したり振動（ショック）を低減したりすることができるものの、エンジンの回転数の上昇が遅くなると考えられる。このため、シフトレバーがＰレンジ，Ｎレンジの何れかで且つ車両停止状態にある場合にドライバの操作（例えば、アクセルペダルの踏込）に基づいてエンジンを始動する際には、ドライバにもたつき感を感じさせる可能性がある。

本発明の自動車は、シフトポジションが非走行ポジションでドライバの操作に応じてエンジンを始動する際に、ドライバにもたつき感を感じさせるのを抑制することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
エンジンと、
前記エンジンをクランキング可能なモータと、
前記エンジンの始動要求に応じて前記モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されるように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、
前記エンジンを始動する際において、
シフトポジションが走行ポジションのときには、燃料噴射の開始時期を第１時期とし、
前記シフトポジションが非走行ポジションで且つ前記始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、前記燃料噴射の開始時期を前記第１時期よりも遅い第２時期とし、
前記シフトポジションが前記非走行ポジションで且つ前記始動要求が前記ドライバ操作に基づくものであるときには、前記燃料噴射の開始時期を、前記第１時期と同一または前記第１時期よりも遅く且つ前記第２時期よりも早い第３時期とする、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、エンジンを始動する際において、シフトポジションが走行ポジションのときには、燃料噴射の開始時期を第１時期とし、シフトポジションが非走行ポジションで且つ始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、燃料噴射の開始時期を第１時期よりも遅い第２時期とし、シフトポジションが非走行ポジションで且つ始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには、燃料噴射の開始時期を、第１時期と同一または第１時期よりも遅く且つ第２時期よりも早い第３時期とする。これにより、シフトポジションが非走行ポジションで且つ始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには、ドライバにもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。もとより、シフトポジションが非走行ポジションで且つ始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、エンジンの始動時の、燃料噴霧の霧化を促進したり振動（ショック）を低減したりすることができる。ここで、「非走行ポジション」としては、駐車ポジションやニュートラルポジションが相当し、「走行ポジション」は、前進ポジションや後進ポジションが相当する。

こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記第３時期を、アクセル操作量が大きいほど早くなる傾向の時期とするものとしてもよい。また、前記制御装置は、アクセル操作量が大きいほど大きくなる傾向に前記エンジンの目標回転数を設定すると共に前記エンジンの始動完了後に前記エンジンが前記目標回転数で回転するように前記エンジンを制御し、更に、前記第３時期を、前記目標回転数が大きいほど早くなる傾向の時期とするものとしてもよい。これらのようにすれば、アクセル操作量やエンジンの目標回転数に応じた始動性をより十分に確保することができる。

また、本発明の自動車において、前記制御装置は、前記エンジンを始動する際において、前記シフトポジションが前記走行ポジションのときには、前記燃料噴射の開始時期を前記第１時期とすると共に点火の開始時期を第４時期とし、前記シフトポジションが前記非走行ポジションで且つ前記始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、前記燃料噴射の開始時期を前記第２時期とすると共に前記点火の開始時期を前記第４時期よりも遅い第５時期とし、前記シフトポジションが前記非走行ポジションで且つ前記始動要求が前記ドライバ操作に基づくものであるときには、前記燃料噴射の開始時期を前記第３時期とすると共に前記点火の開始時期を前記第４時期と同一または前記第４時期よりも遅く且つ前記第５時期よりも早い第６時期とするものとしてもよい。

本発明の実施例としての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。エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される遅延時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例の遅延時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２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、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、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。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を用いて吸気，圧縮，膨張（爆発燃焼），排気の各行程により動力を出力する内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、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を介して吸気管１２５に吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８ａを介して燃焼室１２９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。燃焼室１２９から排気バルブ１２８ｂを介して排気管１３３に排出される排気は、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触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。

このエンジン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によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、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からのクランク角θｃｒ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Ｔｗを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８ａを開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１２８ｂを開閉するエキゾースト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１４４ａ，１４４ｂからのカム角θｃａ，θｃｂも挙げることができる。さらに、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や、吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、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への駆動制御信号や、燃料噴射弁１２６への駆動制御信号，点火プラグ１３０への駆動制御信号も挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬも演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、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からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容充放電電力である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

ここで、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）、後進ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進ポジション（Ｄポジション）などがある。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２との運転モードとしては、例えば、以下の（１）〜（３）のモードを挙げることができる。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード
（２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力がモータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転停止中にエンジン２２の始動要求がなされたときには、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２を始動する。エンジン２２の始動要求としては、例えば、シフトポジションＳＰが走行ポジション（ＤポジションやＲポジション）で要求動力が所定動力よりも大きくなったことによる始動要求や、シフトポジションＳＰが非走行ポジション（ＰポジションやＮポジション）でアクセルペダル８３が踏み込まれるいわゆるレーシング操作が行なわれたことによる始動要求，バッテリ５０の充電のための始動要求，エンジン２２の始動要求などを挙げることができる。エンジン２２の始動は、具体的には、以下のように行なわれる。モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１（例えば、３５０ｒｐｍや４００ｒｐｍ，４５０ｒｐｍなど）以上に至るのを待つ。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ると、エンジン２２の点火を開始し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ってから遅延時間Ｔｄｆが経過すると、エンジン２２の燃料噴射を開始する。なお、遅延時間Ｔｄｆが値０のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ったときに、燃料噴射および点火を開始することになる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２（例えば、８００ｒｐｍや９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍなど）以上に至ると、エンジン２２の始動が完了したと判定する。なお、エンジン２２をクランキングする際には、エンジン２２をクランキングするためのクランキングトルクＴｃｒをモータＭＧ１から出力すると共に、モータＭＧ１からのクランキングトルクＴｃｒの出力に伴って駆動軸３６に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクＴｃｎと、駆動軸３６に要求される要求トルクＴｄ＊と、の和トルク（Ｔｃｎ＋Ｔｄ＊）をモータＭＧ２から出力する。ここで、要求トルクＴｄ＊には、シフトポジションＳＰが走行ポジション（ＤポジションやＲポジション）のときにはシフトポジションＳＰとアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた走行用の値が設定され、シフトポジションＳＰが非走行ポジション（ＰポジションやＮポジション）のときには値０が設定される。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｆｄを設定する際の動作について説明する。図３は、実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される遅延時間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、エンジン２２の始動要求がなされたときに実行される。

図２の遅延時間設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、シフトポジションＳＰや遅延許可フラグＦ１を入力する（ステップＳ１００）。ここで、シフトポジションＳＰは、シフトポジションセンサ８２により検出されたものを入力するものとした。遅延許可フラグＦ１は、図示しない遅延許可フラグ設定ルーチンにより、燃料噴射の開始時期の遅延が許可されているときには値１が設定され、遅延が許可されていないときには値０が設定されたものを入力するものとした。燃料噴射の開始時期の遅延が許可される条件としては、例えば、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが所定量以上である条件を挙げることができる。

こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションＳＰが走行ポジション（ＤポジションやＲポジション）であるか非走行ポジション（ＰポジションやＮポジション）であるかを判定する（ステップＳ１１０）。そして、シフトポジションＳＰが走行ポジションであると判定されたときには、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０（０ｓｅｃ）を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０でシフトポジションＳＰが非走行ポジションであると判定されたときには、遅延許可フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ１２０）。そして、遅延許可フラグＦ１が値０のときには、燃料噴射の開始時期の遅延が許可されていないと判断し、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０で遅延許可フラグＦ１が値１のときには、燃料噴射の開始時期の遅延が許可されていると判断し、ドライバ始動要求フラグＦ２を入力し（ステップＳ１４０）、入力したドライバ始動要求フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ１５０）。ここで、ドライバ始動要求フラグＦ２は、エンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには値１が設定され、エンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには値０が設定されたものを入力するものとした。ドライバ操作に基づくエンジン２２の始動要求としては、例えば、上述のレーシング操作が行なわれたことによる始動要求を挙げることができる。ドライバ操作に基づかないエンジン２２の始動要求としては、例えば、バッテリ５０の充電のための始動要求やエンジン２２の暖機のための始動要求などを挙げることができる。

ステップＳ１５０でドライバ要求フラグＦ２が値０のときには、エンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものではないと判断し、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０よりもある程度大きい時間Ｔｄｆ１を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、時間Ｔｄｆ１としては、所定時間、例えば、１．５ｓｅｃや２ｓｅｃ，２．５ｓｅｃなどを用いることができる。このように、遅延時間Ｔｄｆとして値０よりもある程度大きい時間Ｔｄｆ１を用いることにより、エンジン２２の気筒内の空気量が少なくなってからエンジン２２の燃料噴射を開始することができる。この結果、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、エンジン２２の始動時の、燃料噴霧の霧化を促進したり振動（ショック）を低減したりすることができる。

ステップＳ１５０でドライバ要求フラグＦ２が値１のときには、エンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであると判断し、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い時間Ｔｄｆ２を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、時間Ｔｄｆ２としては、所定時間、例えば、値０（０ｓｅｃ）や０．３ｓｅｃ，０．５ｓｅｃなどを用いることができる。このように、遅延時間Ｔｄｆとして値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い時間Ｔｄｆ２を用いることにより、遅延時間Ｔｄｆとして時間Ｔｄｆ１を用いる場合に比して、エンジン２２の燃料噴射を早期に開始してエンジン２２からのトルクを用いてエンジン２２の回転数をより迅速に上昇させることができる。この結果、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときに、ドライバにもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動要求に応じてモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際に、シフトポジションＳＰが走行ポジションのときには、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０を設定し、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、遅延時間Ｔｄｆに値０よりもある程度大きい所定時間Ｔｄｆ１を設定し、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには、遅延時間Ｔｄｆに値０以上で且つ所定時間Ｔｄｆ１よりも短い所定時間Ｔｄｆ２を設定する。これにより、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには、ドライバにもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。もとより、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、エンジン２２の始動時の、燃料噴霧の霧化を促進したり振動（ショック）を低減したりすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、時間Ｔｄｆ２として、値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い所定時間を用いるものとした。しかし、時間Ｔｄｆ２として、値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い範囲内で、アクセル開度Ａｃｃが大きいほどより短くなる傾向の時間を設定するものとしてもよい。また、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど大きくなる傾向にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共にエンジン２２の始動完了後にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジン２２を制御するものにおいて、時間Ｔｄｆ２として、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が大きいほど大きくなる傾向の時間を設定するものとしてもよい。これらのようにすれば、アクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に応じた始動性をより十分に確保することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動する際において、シフトポジションＳＰや遅延許可フラグＦ１，ドライバ始動要求フラグＦ２に基づいて燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆを設定するものの、点火の開始の遅延時間Ｔｄｉについては設けないものとした。しかし、シフトポジションＳＰや遅延許可フラグＦ１，ドライバ始動要求フラグＦ２に基づいて燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆおよび点火の開始の遅延時間Ｔｄｉを設定するものとしてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ２４は、図３の遅延時間設定ルーチンに代えて、図４の遅延時間設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図４の遅延時間設定ルーチンは、ステップＳ２００〜Ｓ２２０の処理を追加した点を除いて、図３の遅延時間設定ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４の遅延時間設定ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ１１０でシフトポジションＳＰが走行ポジションのときや、ステップＳ１１０でシフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つステップＳ１２０で遅延許可フラグＦ１が値０のときには、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０を設定すると共に（ステップＳ１３０）、点火の開始の遅延時間Ｔｄｉに値０を設定して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０でシフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つステップＳ１２０で遅延許可フラグＦ２が値１で且つステップＳ１５０でドライバ始動要求フラグＦ２が値０のときには、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０よりもある程度大きい時間Ｔｄｆ１を設定すると共に（ステップＳ１６０）、点火の開始の遅延時間Ｔｄｉに値０よりもある程度大きい時間Ｔｄｉ１を設定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。ここで、時間Ｔｄｉ１としては、所定時間、例えば、時間Ｔｄｆ１と同一の時間などを用いることができる。このように、遅延時間Ｔｄｆとして値０よりも大きい時間Ｔｄｆ１を用いると共に遅延時間Ｔｄｉとして値０よりもある程度大きい時間Ｔｄｆ１を用いることにより、エンジン２２の気筒内の空気量が少なくなってからエンジン２２の燃料噴射および点火を開始することができる。この結果、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、エンジン２２の始動時の、燃料噴霧の霧化を促進したり振動（ショック）を低減したりすることができる。

ステップＳ１１０でシフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つステップＳ１２０で遅延許可フラグＦ２が値１で且つステップＳ１５０でドライバ始動要求フラグＦ２が値１のときには、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆに値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い時間Ｔｄｆ２を設定すると共に（ステップＳ１７０）、点火の開始の遅延時間Ｔｄｉに値０以上で且つ時間Ｔｄｉ１よりも短い時間Ｔｄｉ２を設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ここで、時間Ｔｄｉ２としては、所定時間またはアクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に基づく時間、例えば、時間Ｔｄｆ２と同一の時間などを用いることができる。このように、遅延時間Ｔｄｆとして値０以上で且つ時間Ｔｄｆ１よりも短い時間Ｔｄｆ２を用いると共に遅延時間Ｔｄｉとして値０以上で且つ時間Ｔｄｉ１よりも短い時間Ｔｄｉ２を用いることにより、遅延時間Ｔｄｆとして時間Ｔｄｆ１を用いると共に遅延時間Ｔｄｉとして時間Ｔｄｉ１を用いる場合に比して、エンジン２２の燃料噴射および点火を早期に開始してエンジン２２からのトルクを用いてエンジン２２の回転数をより迅速に上昇させることができる。この結果、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときに、ドライバにもたつき感を感じさせるのを抑制することができる。

実施例や変形例のハイブリッド自動車２０では、燃料噴射の開始の遅延時間Ｔｄｆや点火の開始の遅延時間Ｔｄｉを用いることによって燃料噴射の開始時期や点火の開始時期を調節する（早くしたり遅くしたりする）ものとした。しかし、遅延時間Ｔｄｆや遅延時間Ｔｄｉに代えて、遅延回転数ΔＮｅなどを用いることによって燃料噴射の開始時期や点火の開始時期を調節するものとしてもよい。遅延回転数ΔＮｅを用いる場合、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に遅延回転数ΔＮｅを加えた値（Ｎｒｅｆ１＋ΔＮｅ）以上に至ったときにエンジン２２の燃料噴射を開始するものにおいて、シフトポジションＳＰが走行ポジションのときには、遅延回転数ΔＮｅに値０を設定し、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、遅延回転数ΔＮｅに値０よりも大きい値ΔＮｅ１を設定し、シフトポジションＳＰが非走行ポジションで且つエンジン２２の始動要求がドライバ操作に基づくものであるときには、遅延回転数ΔＮｅに値０以上で且つ値ΔＮｅ１よりも小さい値ΔＮｅ２を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続するハイブリッド自動車２０の構成とした。しかし、エンジンとそのエンジンをクランキング可能なモータとを備え、シフトポジションが走行ポジションか非走行ポジションかに拘わらずにエンジンを始動可能な自動車であれば如何なる構成としてもよい。例えば、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にそのモータにクラッチを介してエンジンを接続するハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してエンジンを接続すると共にそのエンジンにスタータモータを接続し、アイドルストップが可能な自動車の構成としてもよい。

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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。

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。

以上、本発明を実施するため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。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０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）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ駆動輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置センサ、５０バッテリ、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、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、１２５吸気管、１２６燃料噴射弁、１２８ａ吸気バルブ、１２８ｂ排気バルブ、１２９燃焼室、１３０点火プラグ、１３２ピストン、１３３排気管、１３４浄化装置、１３５ａ空燃比センサ、１３５ｂ酸素センサ、１３６スロットルモータ、１４０クランクポジションセンサ、１４２水温センサ、１４４ａ，１４４ｂ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、１４８エアフローメータ、１４９温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

エンジンと、
前記エンジンをクランキング可能なモータと、
前記エンジンの始動要求に応じて前記モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されるように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、
前記エンジンを始動する際において、
シフトポジションが走行ポジションのときには、燃料噴射の開始時期を第１時期とし、
前記シフトポジションが非走行ポジションで且つ前記始動要求がドライバ操作に基づくものでないときには、前記燃料噴射の開始時期を前記第１時期よりも遅い第２時期とし、
前記シフトポジションが前記非走行ポジションで且つ前記始動要求が前記ドライバ操作に基づくものであるときには、前記燃料噴射の開始時期を、前記第１時期と同一または前記第１時期よりも遅く且つ前記第２時期よりも早い第３時期とし、
更に、前記制御装置は、アクセル操作量が大きいほど大きくなる傾向に前記エンジンの目標回転数を設定すると共に前記エンジンの始動完了後に前記エンジンが前記目標回転数で回転するように前記エンジンを制御し、更に、前記第３時期を、前記目標回転数が大きいほど早くなる傾向の時期とする、
自動車。