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公開番号2024144851
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023056997
出願日2023-03-31
発明の名称内燃機関の始動装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類F02N 11/08 20060101AFI20241004BHJP(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】回転電機による内燃機関の再始動の不調を抑制可能とする。
【解決手段】MG駆動制御部52Dは、回転電機16を駆動させることで、停止中の内燃機関10を再始動させる、MG再始動を実行する。再始動判定部52Cは、設定上限値Wout_lmtと、内燃機関10の再始動に必要な再始動電力Wrsとの差異に基づいて、MG再始動の実行可否を判定する。バッテリ劣化判定部51Cによって劣化有りと判定された場合に、Woutマップ更新部51Dは、直近のMG再始動の実行時における、設定上限値Wout_lmtと、メインバッテリ24の実電力最大値Wout_maxとの差異ΔWoutに基づいた修正値を算出する。さらにWoutマップ更新部51Dは、修正値に基づいて、Woutマップにおける出力電力上限値Wout_lmtを修正する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
車両の駆動源となる内燃機関を、停止状態から再始動させる、内燃機関の始動装置であって、
前記内燃機関の駆動を補助する回転電機と、
前記回転電機の電源であるバッテリと、
前記バッテリの電力制御を行う、バッテリコントローラと、
前記内燃機関の始動制御を行う、始動コントローラと、
を備え、
前記バッテリコントローラは、
前記バッテリの温度及びＳＯＣに対応した出力電力上限値が設定された上限値マップが記憶された記憶部と、
前記上限値マップに基づいて、前記バッテリの実ＳＯＣ及び実温度に応じた前記出力電力上限値である、設定上限値を設定する設定部と、
を備え、
前記始動コントローラは、
前記回転電機を駆動させることで、停止中の前記内燃機関を再始動させるＭＧ再始動を実行する、駆動制御部と、
前記設定上限値と、前記内燃機関の再始動に必要な再始動電力との差異に基づいて、前記ＭＧ再始動の実行可否を判定する再始動判定部と、
を備え、
さらに前記バッテリコントローラは、前記バッテリの劣化を評価する劣化判定部と、前記上限値マップを更新するマップ更新部を備え、
前記劣化判定部は、直近の前記ＭＧ再始動の実行時における、前記バッテリの電流値、電圧値、及び電力値に基づいて、前記バッテリの劣化有無を判定し、
前記劣化判定部によって劣化有りと判定された場合に、前記マップ更新部は、前記直近の前記ＭＧ再始動の実行時における、前記設定上限値と、前記バッテリの実電力最大値との差異に基づいた修正値を算出し、前記修正値に基づいて、前記上限値マップにおける前記出力電力上限値を修正する、
内燃機関の始動装置。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載の、内燃機関の始動装置であって、
前記マップ更新部は、前記上限値マップにおける前記出力電力上限値を、前記修正値分減算する、内燃機関の始動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の、内燃機関の始動装置であって、
前記マップ更新部は、
前記直近の前記ＭＧ再始動が成功した場合に、前記直近の前記ＭＧ再始動の実行時における、前記設定上限値と、前記バッテリの実電力最大値との差異に、成功係数を掛けた値を前記修正値とし、
前記直近の前記ＭＧ再始動が不調であった場合に、前記直近の前記ＭＧ再始動の実行時における、前記設定上限値と、前記バッテリの実電力最大値との差異に、不調係数を掛けた値を前記修正値とし、
さらに前記不調係数は、前記成功係数よりも大きい、
内燃機関の始動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の、内燃機関の始動装置であって、
前記マップ更新部には、前記修正値に対する上限値が設定される、
内燃機関の始動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書では、内燃機関の始動装置が開示される。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
燃費向上を図るために、車両には、ストップ＆スタート制御機構が搭載される。ストップ＆スタート制御は、アイドリングストップ制御とも呼ばれる。例えば、ブレーキペダルが踏まれて車両が停車している間に、駆動源である内燃機関が停止される。そしてブレーキペダルが開放されると、内燃機関が再始動される。
【０００３】
内燃機関の再始動に当たり、スタータモータが用いられる場合がある。再始動時には、スタータモータは減速機を介して内燃機関を回転させる。スタータモータから出力された駆動力は、減速機によって減速及びトルク増幅され、内燃機関に伝達される。そして内燃機関の回転数が上がり、当該回転数がいわゆる完爆回転数に到達すると、再始動が完了する。
【０００４】
ところで、スタータモータによる再始動に当たり、内燃機関の回転数が上がる過程で、当該回転数が内燃機関の固有振動数と一致する。このとき、車体が大きく振動する。このような振動は、いわゆる乗り心地の低下に繋がる。
【０００５】
そこで、いわゆるハイブリッド車両において、補助駆動源である回転電機による再始動が行われる。スタータモータと比較して高トルクの回転電機は、スタータモータと比較して短時間で内燃機関の回転数を増加させる。その結果、スタータモータによる再始動と比較して、再始動時には固有振動数を短時間で通過することから、車体の振動は軽減される。
【０００６】
このようなストップ＆スタート制御において、例えば特許文献１では、バッテリの劣化度合いが高くなると、ストップ＆スタート制御（アイドリングストップ制御）の実行が禁止される。また特許文献２では、バッテリの劣化度合いが高くなると、内燃機関の始動時における燃料噴射量が増加される。
【０００７】
また、ストップ＆スタート制御の実行可否を判断するに当たり、バッテリの電力出力上限値が参照される場合がある。バッテリを保護するため、バッテリの出力電力には上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔが設けられる。この上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔが、内燃機関の再始動に必要な電力Ｗｒｓ以上である場合に、ストップ＆スタート制御の実行が許可される。バッテリの出力電力上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔは、例えばバッテリのＳＯＣ［％］に基づいて定められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－１１７６３３号公報
特開２０１７－４０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、出力電力上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔは、主にバッテリの保護を目的としている。つまり、バッテリの劣化を避けるための上限値として、出力電力上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔが定められる。
【００１０】
例えば、バッテリの出力可能な実電力の最大値が出力電力上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔを超過する場合に、出力制限が掛けられる。一方、バッテリの出力可能な実電力の最大値が、出力電力上限値Ｗｏｕｔ＿ｌｍｔを下回る場合には、バッテリ保護上の問題はないことから、制限は掛けられずに、バッテリからそのまま電力が出力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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