特許ウォッチ

公開番号2024080312
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022193396
出願日2022-12-02
発明の名称内燃機関の始動制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 29/02 20060101AFI20240606BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】内燃機関が高回転数で回転している状態からの内燃機関の始動を適切に行うことができる内燃機関の始動制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数以下である場合には、燃料噴射装置の燃料噴射量、点火時期における点火タイミング、および吸気弁の閉弁タイミングを内燃機関に供給される空気量に拘わらず制御する固定始動制御を実行し(ステップS5)、内燃機関の回転数が所定回転数よりも高回転数である場合には、燃料噴射量、点火タイミング、および閉弁タイミングの少なくともいずれか一つを空気量に基づいて制御する適正始動制御を実行する(ステップS6)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料を噴射する燃料噴射装置と、空気と前記燃料とが供給されるシリンダの吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記空気と前記燃料との混合気に点火する点火装置とを備えた内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射装置、前記点火装置、および前記吸気弁を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数以下である場合には、前記燃料噴射装置の燃料噴射量、前記点火装置における点火タイミング、および前記吸気弁の閉弁タイミングを前記内燃機関に供給される空気量に拘わらず制御する固定始動制御を実行し、
前記内燃機関の回転数が前記所定回転数よりも高回転数である場合には、前記燃料噴射量、前記点火タイミング、および前記閉弁タイミングの少なくともいずれか一つを前記空気量に基づいて制御する適正始動制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置であって、
前記コントローラは、
前記混合気を燃焼して動力を発生させる始動要求があり、かつ前記内燃機関の温度が予め定められた所定温度未満である場合に、前記固定始動制御と前記適正始動制御とのいずれか一方の制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の始動制御装置であって、
前記適正始動制御は、
理論空燃比を実際の空燃比で除算した当量比の目標値を定め、
前記目標値に前記空気量を乗算した目標燃料噴射量を求め、
前記目標燃料噴射量に基づいて前記燃料噴射装置を制御する
ことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の内燃機関の始動制御装置であって、
前記適正始動制御は、
前記空気量が少ないほど前記点火タイミングを早める
ことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の内燃機関の始動制御装置であって、
前記適正始動制御は、
前記空気量が少ないほど前記閉弁タイミングを早める
ことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動を制御する装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジン、第１モータ、および駆動輪が連結されたシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成された動力分割機構と、その動力分割機構の出力要素と駆動輪との間にトルク伝達可能に設けられた第２モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置が記載されている。この制御装置は、第１モータによってエンジンをモータリングして制動走行している場合に、動力分割機構を構成する歯車同士の間で歯打ちが生じることを抑制するように構成されている。具体的には、予め定められた所定回転数以上の回転数にエンジン回転数を制御し、それに伴って生じる制動力と目標制動力との差分の制動力を第２モータを回生制御することにより補填するように構成されている。なお、ハイブリッド車両に要求される走行パワーが予め定められた所定パワー以上となると、エンジンを始動するように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献２には、特許文献１に記載されたハイブリッド車両と同様に構成されたハイブリッド車両において、第２モータのみの動力で走行するＥＶ走行からエンジン始動を伴う走行モードに切り替える場合における駆動力の増加の応答性を向上させる制御装置が記載されている。この制御装置は、第２モータのみの動力で走行するＥＶ走行時にエンジン始動要求があった場合には、第１モータによってエンジンをクランキングし、そのクランキング期間におけるエンジンの吸気バルブタイミングを所定量、進角させ、エンジンの初爆後に、進角量を更に増加させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－９１３４６号公報
特開２０１６－１３２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された制御装置は、制動力を発生させるためにエンジン回転数が所定回転数以上となるように第１モータによってモータリングするため、そのようにエンジン回転数を高回転数に維持している状態でハイブリッド車両に要求される走行パワーが所定パワー以上となると、エンジン回転数が０の状態からエンジン始動する場合と比較して吸入空気量が増加する。一方、エンジン回転数が０の状態からエンジン始動する場合には、エアフロメータなどによって正確に吸入空気量を算出することができない。そのため、通常、所定の空気量が吸気されるものとして、その空気量に相当する燃料を噴射している。つまり、エンジン始動時における燃料噴射量は固定値に設定されていることが通常である。したがって、エンジン回転数が高回転数である状態で予め定められた量の燃料を噴射すると、リーン燃焼となるなど、実際の吸入空気量に対応した運転状態とならず、エンジンの始動時にヘジテーションが生じ、始動性が悪化する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、内燃機関が高回転数で回転している状態からの内燃機関の始動を適切に行うことができる内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するために、燃料を噴射する燃料噴射装置と、空気と前記燃料とが供給されるシリンダの吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記空気と前記燃料との混合気に点火する点火装置とを備えた内燃機関の始動制御装置であって、前記燃料噴射装置、前記点火装置、および前記吸気弁を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数以下である場合には、前記燃料噴射装置の燃料噴射量、前記点火装置における点火タイミング、および前記吸気弁の閉弁タイミングを前記内燃機関に供給される空気量に拘わらず制御する固定始動制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数よりも高回転数である場合には、前記燃料噴射量、前記点火タイミング、および前記閉弁タイミングの少なくともいずれか一つを前記空気量に基づいて制御する適正始動制御を実行することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、前記コントローラは、前記混合気を燃焼して動力を発生させる始動要求があり、かつ前記内燃機関の温度が予め定められた所定温度未満である場合に、前記固定始動制御と前記適正始動制御とのいずれか一方の制御を実行してよい。
【０００９】
本発明においては、前記適正始動制御は、理論空燃比を実際の空燃比で除算した当量比の目標値を定め、前記目標値に前記空気量を乗算した目標燃料噴射量を求め、前記目標燃料噴射量に基づいて前記燃料噴射装置を制御してよい。
【００１０】
本発明においては、前記適正始動制御は、前記空気量が少ないほど前記点火タイミングを早めてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許