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JP2009150301A - Start control device for internal combustion engine - Google Patents

Start control device for internal combustion engine Download PDF

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JP2009150301A
JP2009150301A JP2007328878A JP2007328878A JP2009150301A JP 2009150301 A JP2009150301 A JP 2009150301A JP 2007328878 A JP2007328878 A JP 2007328878A JP 2007328878 A JP2007328878 A JP 2007328878A JP 2009150301 A JP2009150301 A JP 2009150301A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
motor
rotational speed
fluctuation
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Withdrawn
Application number
JP2007328878A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Atsumi
善明 渥美
Koji Miwa
晃司 三輪
Hajime Ando
肇 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JP2009150301A publication Critical patent/JP2009150301A/en
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Abstract

【課題】内燃機関の回転数が、共振現象を生じやすい回転数に長時間留まることを回避しつつ、エネルギー消費の増加を抑制する。
【解決手段】内燃機関の始動制御装置(1)は、アルコールを含んでなる燃料(141)を使用可能な内燃機関(11)、及び少なくとも内燃機関が始動するまでの間、内燃機関を回転させるモータ(12)を備える車両における内燃機関の始動制御装置である。該内燃機関の始動制御装置は、内燃機関を始動する際において、内燃機関の回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、回転数の変動割合を検出する変動割合検出手段(320)と、検出された変動割合が変動閾値より小さいことを条件に、変動割合が増加するようにモータを制御する制御手段(310)とを備える。
【選択図】図1
An object of the present invention is to suppress an increase in energy consumption while avoiding that the rotational speed of an internal combustion engine stays at a rotational speed at which a resonance phenomenon is likely to occur for a long time.
An internal combustion engine start control device (1) rotates an internal combustion engine (11) capable of using a fuel (141) containing alcohol and at least until the internal combustion engine is started. A start control device for an internal combustion engine in a vehicle including a motor (12). When starting the internal combustion engine, the start control device of the internal combustion engine detects a change rate of the rotational speed until the rotational speed of the internal combustion engine reaches a lower limit value of a resonance rotational speed region in which a resonance phenomenon occurs. Means (320) and control means (310) for controlling the motor so that the fluctuation ratio increases on condition that the detected fluctuation ratio is smaller than the fluctuation threshold.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば、ガソリン及びアルコールを含んでなる燃料を使用可能な内燃機関、並びにモータ・ジェネレータを備えるハイブリッド車等の車両における内燃機関の始動制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an internal combustion engine start control device in a vehicle such as an internal combustion engine capable of using a fuel including gasoline and alcohol, and a hybrid vehicle including a motor / generator.

この種の始動制御装置には、例えば、アルコール混合燃料のアルコール濃度に基づいてモータを制御し、クランキング回転数を変化せしめ、燃料の噴射量の上限値をアルコール濃度に応じて可変とする始動制御装置が提案されている(特許文献1参照)。或いは、内燃機関暖機完了後の再始動時に、その再始動に要した期間を計測して、始動性ランクを判定する。そして、始動性ランクに基づき、始動性が悪いほどモータのトルクを大きくして、クランキング回転数を上昇する始動制御装置が提案されている(特許文献2参照)。   In this type of start control device, for example, the motor is controlled based on the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel, the cranking rotation speed is changed, and the upper limit value of the fuel injection amount is made variable according to the alcohol concentration. A control device has been proposed (see Patent Document 1). Alternatively, at the time of restart after completion of warm-up of the internal combustion engine, the period required for the restart is measured to determine the startability rank. Based on the startability rank, a start control device has been proposed in which the torque of the motor is increased as the startability is worsened to increase the cranking rotation speed (see Patent Document 2).

また、内燃機関の回転数が共振現象を生じやすい回転数領域を通過するまでは、比較的大きなクランキングトルクで内燃機関をクランキングして迅速に回転数を上昇させる駆動装置が提案されている(特許文献3参照)。また、内燃機関の始動に要した時間と始動時の冷却水温とから、燃料の性状(セタン価)を判定して、該判定された性状に応じて燃焼制御を行うシステムが提案されている(特許文献4参照)。   Further, there has been proposed a drive device that cranks the internal combustion engine with a relatively large cranking torque and rapidly increases the rotational speed until the rotational speed of the internal combustion engine passes through a rotational speed region where a resonance phenomenon is likely to occur. (See Patent Document 3). Further, a system has been proposed in which the fuel property (cetane number) is determined from the time required for starting the internal combustion engine and the coolant temperature at the time of starting, and combustion control is performed in accordance with the determined property ( (See Patent Document 4).

特開2007−211659号公報JP 2007-211659 A 特開2000−161118号公報JP 2000-161118 A 特開2005−48596号公報JP-A-2005-48596 特開2002−201997号公報JP 2002-201997 A

しかしながら、特許文献1によれば、アルコール濃度のみに基づいてモータを制御しており、内燃機関の回転数による共振現象は考慮されていない。すると、共振現象を生じやすい回転数に長時間留まる可能性があるという技術的問題点がある。また、特許文献2及び4によれば、内燃機関の始動に要した時間等に応じて制御がされている。すると、次回の始動時には始動に要する時間が改善されるが、今回の始動時では、共振現象を生じやすい回転数に長時間留まる可能性があるという技術的問題点がある。他方、特許文献3によれば、常に回転数を上昇させているので、エネルギー消費が増加する可能性があるという技術的問題点がある。   However, according to Patent Document 1, the motor is controlled based only on the alcohol concentration, and the resonance phenomenon due to the rotational speed of the internal combustion engine is not considered. Then, there is a technical problem that there is a possibility of staying at a rotational speed at which resonance is likely to occur for a long time. According to Patent Documents 2 and 4, control is performed according to the time required for starting the internal combustion engine. Then, the time required for start-up is improved at the next start-up, but at the time of the start-up this time, there is a technical problem that there is a possibility that the rotation speed is likely to cause a resonance phenomenon for a long time. On the other hand, according to Patent Document 3, since the rotational speed is constantly increased, there is a technical problem that energy consumption may increase.

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、共振現象を生じやすい回転数に長時間留まることを回避しつつ、エネルギー消費の増加を抑制する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課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, for example, and is a start control device for an internal combustion engine that can suppress an increase in energy consumption while avoiding staying at a rotational speed at which resonance easily occurs for a long time. It is an issue to provide.

本発明の内燃機関の始動制御装置は、上記課題を解決するために、アルコールを含んでなる燃料を使用可能な内燃機関、及び少なくとも前記内燃機関が始動するまでの間、前記内燃機関を回転させるモータを備える車両における前記内燃機関の始動制御装置であって、前記内燃機関を始動する際において、前記内燃機関の回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、前記回転数の変動割合を検出する変動割合検出手段と、前記検出された変動割合が変動閾値より小さいことを条件に、前記変動割合が増加するように前記モータを制御する制御手段とを備える。   In order to solve the above problems, an internal combustion engine start control device of the present invention rotates an internal combustion engine capable of using a fuel containing alcohol and at least until the internal combustion engine is started. A start control device for an internal combustion engine in a vehicle including a motor, wherein when the internal combustion engine is started, the rotation speed of the internal combustion engine reaches a lower limit value in a resonance rotation speed region in which a resonance phenomenon occurs. And a control means for controlling the motor so that the fluctuation ratio increases on condition that the detected fluctuation ratio is smaller than a fluctuation threshold.

本発明の内燃機関の始動制御装置によれば、当該始動制御装置が搭載される車両は、アルコールを含んでなる燃料を使用可能な、例えばエンジンである内燃機関、及び少なくとも内燃機関が始動するまでの間、内燃機関を回転させるモータを備える。ここに「内燃機関が始動する」とは、燃焼室内で、通常燃焼の状態が得られること、或いは内燃機関が完爆する状態になることをいう。言い換えれば、内燃機関におけるクランキングが完了することを意味する。また、「内燃機関を回転させる」とは、典型的には、内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることを意味する。   According to the start control device for an internal combustion engine of the present invention, a vehicle on which the start control device is mounted can use fuel containing alcohol, for example, an internal combustion engine that is an engine, and at least until the internal combustion engine is started. During this period, a motor for rotating the internal combustion engine is provided. Here, “the internal combustion engine is started” means that a normal combustion state is obtained in the combustion chamber, or that the internal combustion engine is in a complete explosion state. In other words, it means that cranking in the internal combustion engine is completed. “Rotating the internal combustion engine” typically means cranking the crankshaft of the internal combustion engine.

尚、本発明に係る「モータ」は、典型的には、当該車両の駆動用のモータであるが、例えば、スタータモータ等の内燃機関をクランキングする専用のモータであってもよい。或いは、モータ・ジェネレータ(電動発電機)において実現されるモータであってもよい。即ち、モータとして機能し得る限りにおいて、典型的にはハイブリッド車両に用いられるモータ・ジェネレータを意味してもかまわない。   The “motor” according to the present invention is typically a motor for driving the vehicle, but may be a dedicated motor for cranking an internal combustion engine such as a starter motor. Or the motor implement | achieved in a motor generator (motor generator) may be sufficient. That is, as long as it can function as a motor, it may mean a motor / generator typically used in a hybrid vehicle.

尚、本発明に係る「アルコールを含んでなる燃料」とは、典型的には、アルコールと、例えばガソリン等の他の燃料との混合燃料(即ち、アルコール混合燃料)であるが、アルコールのみの燃料であってもよい。   The “fuel containing alcohol” according to the present invention is typically a mixed fuel of alcohol and another fuel such as gasoline (ie, alcohol-mixed fuel). It may be fuel.

例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される変動割合検出手段は、前記内燃機関を始動する際において、前記内燃機関の回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、内燃機関の回転数の変動割合を検出する。ここに、本発明に係る「変動割合」とは、例えば、単位時間当たりの回転数の変動或いは変化分(即ち、回転数の上昇速度若しくは下降速度)、又は所定期間内における回転数の変動或いは変化分等を意味する。或いは、例えばクランキングシャフトの回転加速度等を意味してもよい。尚、「所定期間」は、例えば、クランキングの開始から所定時間経過後までの期間であってもよいし、一の回転数から他の回転数になるまでの期間であってもよい。   For example, the fluctuation rate detection means configured to include a memory, a processor, etc., when starting the internal combustion engine, until the rotational speed of the internal combustion engine reaches a lower limit value of a resonance rotational speed region in which a resonance phenomenon occurs. Detects the fluctuation rate of the engine speed. Here, the “variation ratio” according to the present invention is, for example, a fluctuation or change in the rotational speed per unit time (that is, an increase speed or a downward speed of the rotational speed), a fluctuation in the rotational speed within a predetermined period, or Means changes. Alternatively, for example, it may mean the rotational acceleration of the cranking shaft. Note that the “predetermined period” may be, for example, a period from the start of cranking to the elapse of a predetermined time, or a period from one rotation speed to another rotation speed.

尚、「内燃機関を始動する際」とは、典型的には、例えばECU(Electronic Control Unit)から始動指令信号が発信された時点、又は内燃機関のクランキング開始時点を意味する。更に、始動指令信号が発信された時点又はクランキング開始時点から多少時間的に遡った時点、或いは、始動指令信号が発信された時点又はクランキング開始時点から所定の微少時間をおいた時点等を含んでもよい。   Note that “when starting the internal combustion engine” typically means, for example, a time when a start command signal is transmitted from an ECU (Electronic Control Unit), or a cranking start time of the internal combustion engine. In addition, the time when the start command signal is transmitted or the time that is slightly later than the cranking start time, the time when the start command signal is transmitted or the predetermined minute time from the cranking start time, etc. May be included.

また、「回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまで」とは、内燃機関のクランキング開始時点から回転数が共振回転数領域の下限値に達する時点までの、任意の時点又は任意の期間においてという意味である。即ち、共振回転数領域の下限値に達するまで検出が行われてもよいが、典型的には、回転数が共振回転数領域の下限値よりもマージン分だけ低い所定値に達するまでの期間内に又はマージン分も含めて回転数が共振回転数領域の下限値に達しないものと推定される期間内に、継続的、断続的若しくは単発的に検出が行われる。   In addition, “until the rotational speed reaches the lower limit value of the resonant rotational speed region in which the resonance phenomenon occurs” is an arbitrary period from the start of cranking of the internal combustion engine to the time when the rotational speed reaches the lower limit value of the resonant rotational speed region. It means at a point in time or in any period. In other words, the detection may be performed until the lower limit value of the resonance rotation speed region is reached, but typically, the rotation speed is within a period until reaching a predetermined value lower than the lower limit value of the resonance rotation speed region by a margin. In addition, the detection is performed continuously, intermittently, or once within a period in which the rotational speed including the margin is estimated not to reach the lower limit value of the resonance rotational speed region.

例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される制御手段は、変動割合検出手段によって変動割合が検出されてから回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、検出された変動割合が変動閾値より小さいことを条件に、変動割合が増加するようにモータを制御する。ここに、本発明に係る「変動閾値」とは、変動割合が増加するようにモータを制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。このような変動閾値は、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、例えば、変動割合と共振回転数領域の通過時間との関係を求めて、該求められた関係に基づいて、例えばコンマ数秒等、共振現象が生じることによって、操縦者等に違和感等を与えないような時間、或いは、内燃機関等の駆動系に不具合が生じないような時間で共振回転数帯を通過する変動割合として設定すればよい。   For example, the control means configured to include a memory, a processor, etc., detects fluctuations from when the fluctuation ratio is detected by the fluctuation ratio detection means until the rotation speed reaches the lower limit value of the resonance rotation speed region in which the resonance phenomenon occurs. On the condition that the ratio is smaller than the fluctuation threshold, the motor is controlled so that the fluctuation ratio increases. Here, the “variation threshold” according to the present invention is a value that determines whether or not to control the motor so that the variation ratio increases, and is set in advance as a fixed value or a variable value according to some parameter. Value. Such a variation threshold is determined empirically or experimentally or by simulation, for example, by determining the relationship between the variation rate and the passage time of the resonance rotation speed region, and based on the determined relationship, for example, a few seconds If it is set as a fluctuation rate that passes through the resonance speed range in a time that does not give the driver a sense of incongruity due to the occurrence of a resonance phenomenon, or a time that does not cause a problem in the drive system of the internal combustion engine or the like Good.

仮に、内燃機関が始動するまでの時間に応じて、変動割合が増加するようにモータを制御すると、今回の始動時には共振回転数領域の通過時間が長くなる可能性がある。また、前回の始動から長時間(例えば、1日)経過後に内燃機関を始動させる場合に、前回始動するまでに要した時間に応じてモータを制御すると、不適切な制御になる可能性がある。他方、常に変動割合が増加するようにモータを制御すると、エネルギー消費が増加する可能性がある。   If the motor is controlled so that the fluctuation rate increases according to the time until the internal combustion engine is started, there is a possibility that the passing time in the resonance rotational speed region becomes longer at the time of the current start. Further, when the internal combustion engine is started after a long time (for example, one day) from the previous start, if the motor is controlled according to the time required until the previous start, there is a possibility that the control becomes inappropriate. . On the other hand, if the motor is controlled so that the fluctuation rate always increases, the energy consumption may increase.

しかるに本発明では、変動割合検出手段によって、内燃機関の回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、変動割合が検出される。そして、検出された変動割合が変動閾値より小さいことを条件に、制御手段によって、変動割合が増加するようにモータが制御される。このため、今回の内燃機関の始動時における回転数の変動割合に応じて、モータを制御することができる。従って、検出された変動割合が変動閾値より小さい場合には、変動割合が増加するようにモータを制御して、速やかに共振回転数領域を通過して内燃機関を始動することができる。加えて、共振回転数領域に長時間留まることによる車両の振動によって、操縦者等に違和感を与えることを回避することができる。一方、検出された変動割合が変動閾値より大きい場合には、典型的には、変動割合を少なくとも維持するようにモータを制御してエネルギー消費の増加を抑制することができる。   However, in the present invention, the fluctuation ratio is detected by the fluctuation ratio detecting means until the rotation speed of the internal combustion engine reaches the lower limit value of the resonance rotation speed region in which the resonance phenomenon occurs. Then, on the condition that the detected fluctuation ratio is smaller than the fluctuation threshold, the motor is controlled by the control means so that the fluctuation ratio increases. For this reason, the motor can be controlled according to the fluctuation rate of the rotational speed at the start of the internal combustion engine this time. Therefore, when the detected fluctuation ratio is smaller than the fluctuation threshold, the motor can be controlled so that the fluctuation ratio increases, and the internal combustion engine can be started quickly through the resonance rotational speed region. In addition, it is possible to avoid giving the driver an uncomfortable feeling due to the vibration of the vehicle caused by staying in the resonance rotational speed region for a long time. On the other hand, if the detected fluctuation ratio is larger than the fluctuation threshold, typically, the motor can be controlled so as to maintain at least the fluctuation ratio, thereby suppressing an increase in energy consumption.

以上の結果、本発明の内燃機関の始動制御装置によれば、共振現象を生じやすい回転数に長時間留まることを回避しつつ、エネルギー消費の増加を抑制することができる。   As a result, according to the start control device for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to suppress an increase in energy consumption while avoiding staying at a rotational speed at which a resonance phenomenon is likely to occur for a long time.

本発明の内燃機関の始動制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記検出された変動割合が前記変動閾値より小さいか否かを判定する判定手段を含み、前記変動閾値より小さいと判定された場合に、前記変動割合が増加するように前記モータを制御し、前記変動閾値より大きいと判定された場合に、前記変動割合を少なくとも維持するように前記モータを制御する。   In one aspect of the start control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means includes determination means for determining whether or not the detected variation ratio is smaller than the variation threshold, and is determined to be smaller than the variation threshold. In this case, the motor is controlled so that the fluctuation ratio increases, and when it is determined that the fluctuation ratio is larger than the fluctuation threshold, the motor is controlled so as to maintain at least the fluctuation ratio.

この態様によれば、例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えて構成される判定手段によって、比較的容易にして検出された変動割合が変動閾値より小さいか否かを判定することができ、実用上非常に有利である。   According to this aspect, for example, it is possible to determine whether or not the fluctuation ratio detected relatively easily is smaller than the fluctuation threshold by the judging means including a memory, a processor, a comparator, and the like. Very advantageous.

判定手段は、検出された変動割合が変動閾値より小さいか否かを判定する。制御手段は、変動閾値より小さいと判定された場合に、変動割合が増加するようにモータを制御する。一方、変動閾値より大きいと判定された場合に、変動割合を少なくとも維持するようにモータを制御する。ここに「少なくとも維持するように」とは、典型的には、変動割合が低減しないようにという意味である。即ち、典型的には、回転数を一定割合で上昇させていれば、その割合のまま上昇させるようにとの意味である。或いは、変動割合が若干或いは僅かに増加するようにモータを制御してもよい。いずれにせよ判定が完了するまでは、変動割合(例えば、回転数の上昇速度)を必要以上に増大させないことによって、判定が完了するまでの時間を確保できる。言い換えれば、共振を起こす以前に、確実にして判定を完了させることが可能となる。尚、検出された変動割合が変動閾値と「等しい」場合には、どちらかの場合に含めて扱えばよい。   The determination means determines whether or not the detected fluctuation ratio is smaller than a fluctuation threshold. The control means controls the motor so that the fluctuation ratio increases when it is determined that the fluctuation ratio is smaller than the fluctuation threshold. On the other hand, when it is determined that it is larger than the fluctuation threshold, the motor is controlled so as to maintain at least the fluctuation ratio. Here, “to maintain at least” typically means that the fluctuation rate is not reduced. That is, typically, if the rotational speed is increased at a constant rate, it means that the rate is increased at that rate. Alternatively, the motor may be controlled so that the variation rate increases slightly or slightly. In any case, the time until the determination is completed can be secured by not increasing the fluctuation ratio (for example, the speed of increase in the rotational speed) more than necessary until the determination is completed. In other words, the determination can be completed with certainty before resonance occurs. If the detected variation ratio is “equal” to the variation threshold, it may be included in either case.

本発明の内燃機関の始動制御装置の他の態様では、前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出された温度が温度閾値より低いことを条件に、前記検出された温度に応じて、前記モータのトルクが可変するように前記モータを制御する。   In another aspect of the internal combustion engine start control device of the present invention, the internal combustion engine further includes temperature detection means for detecting the temperature of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started. The motor is controlled so that the torque of the motor varies according to the detected temperature on condition that the temperature is lower than a temperature threshold.

この態様によれば、温度検出手段は、内燃機関を始動する際に、内燃機関の温度を検出する。ここに「内燃機関の温度」とは、典型的には、内燃機関の燃焼室壁の温度や、内燃機関を冷却する冷却水の温度であるが、外気温であってもよい。尚、温度検出手段は、内燃機関が始動する際に限らず、定期的に又は不定期的に、或いは連続して内燃機関の温度を検出又は計測していてもよい。加えて、このような温度検出は、例えば温度センサを用いて直接的に検出してもよいし、温度と所定の関係を有する他のパラメータを検出するとともに該検出されたパラメータから算出する、即ち間接的に検出又は推定してもよい。   According to this aspect, the temperature detecting means detects the temperature of the internal combustion engine when starting the internal combustion engine. Here, the “temperature of the internal combustion engine” is typically the temperature of the combustion chamber wall of the internal combustion engine or the temperature of the cooling water for cooling the internal combustion engine, but it may be the outside air temperature. The temperature detection means is not limited to starting the internal combustion engine, and may detect or measure the temperature of the internal combustion engine periodically, irregularly, or continuously. In addition, such temperature detection may be detected directly using, for example, a temperature sensor, or other parameters having a predetermined relationship with temperature are detected and calculated from the detected parameters, that is, It may be detected or estimated indirectly.

制御手段は、検出された温度が温度閾値より低いことを条件に、検出された温度に応じて、トルクが可変するようにモータを制御する。ここに「トルクが可変するように」とは、典型的には、例えば摂氏10度において内燃機関を始動させる際等の通常の始動の際におけるモータのトルクに比べて大きなトルクが、検出された温度に応じて出力されるようにという意味である。   The control means controls the motor so that the torque varies according to the detected temperature on condition that the detected temperature is lower than the temperature threshold. Here, “so that the torque is variable” typically means that a torque larger than the motor torque at the time of normal starting, such as when starting the internal combustion engine at 10 degrees Celsius, is detected. This means that the output is made according to the temperature.

尚、本発明に係る「温度閾値」とは、検出された温度に応じてトルクを可変するようにモータを制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。このような温度閾値は、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、例えば、内燃機関の温度とエンジンオイルの粘度との関係を求めて、該求められた関係に基づいて、エンジンオイルの粘度が顕著に高くなる温度として設定すればよい。   The “temperature threshold” according to the present invention is a value that determines whether or not to control the motor so as to vary the torque according to the detected temperature, and is a fixed value or according to some parameter in advance. It is a value set as a variable value. Such a temperature threshold is obtained by empirically or experimentally or by simulation, for example, by determining the relationship between the temperature of the internal combustion engine and the viscosity of the engine oil, and the viscosity of the engine oil is notable based on the determined relationship. What is necessary is just to set as temperature to become high.

一方、制御手段は、検出された温度が温度閾値より高いことを条件に、典型的には、通常の始動の際におけるトルクが出力されるようにモータを制御する。   On the other hand, on the condition that the detected temperature is higher than the temperature threshold value, the control means typically controls the motor so that the torque at the normal start is output.

これにより、例えばエンジンオイルの粘度が高くなり回転数が上昇し難いことが予想される、例えば摂氏−30度等である低温時であっても、トルクが増加するようにモータが制御されることによって、速やかに内燃機関を始動することができ、実用上非常に有利である。   As a result, for example, the viscosity of the engine oil becomes high and it is expected that the rotation speed is difficult to increase. For example, even at a low temperature such as -30 degrees Celsius, the motor is controlled so that the torque increases. Therefore, the internal combustion engine can be started quickly, which is very advantageous in practice.

本発明に係る内燃機関の始動制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記内燃機関を始動可能な前記回転数である目標回転数を設定する回転数設定手段と、前記設定された目標回転数に達するように前記モータを制御するモータ制御手段とを含む。   In another aspect of the start control device for an internal combustion engine according to the present invention, the control means includes a rotation speed setting means for setting a target rotation speed that is the rotation speed at which the internal combustion engine can be started, and the set target Motor control means for controlling the motor so as to reach the rotational speed.

この態様によれば、回転数設定手段は、内燃機関を始動可能な回転数である目標回転数を設定する。ここに、本発明に係る「目標回転数」とは、典型的には、内燃機関を始動可能な気筒内圧力を得るために必要な回転数であるが、該回転数より所定値だけ大きい回転数であってもよい。モータ制御手段は、設定された目標回転数に達するようにモータを制御する。   According to this aspect, the rotational speed setting means sets the target rotational speed that is the rotational speed at which the internal combustion engine can be started. Here, the “target rotational speed” according to the present invention is typically a rotational speed necessary for obtaining an in-cylinder pressure capable of starting the internal combustion engine, but a rotational speed larger than the rotational speed by a predetermined value. It may be a number. The motor control means controls the motor so as to reach the set target rotational speed.

これにより、例えば、所定時間内に確実に内燃機関を始動させることができる。或いは、効率的に内燃機関の回転数を上昇させて目標回転数に達するようにモータを制御することができ、エネルギー消費の増加を抑制することが可能となる。   Thereby, for example, the internal combustion engine can be reliably started within a predetermined time. Alternatively, the motor can be controlled to efficiently increase the rotational speed of the internal combustion engine to reach the target rotational speed, and an increase in energy consumption can be suppressed.

この態様では、前記内燃機関を始動する際に、前記燃料に含まれるアルコールの濃度を検出するアルコール濃度検出手段を更に備え、前記回転数設定手段は、少なくとも前記検出された濃度に応じて、前記目標回転数を設定してもよい。   In this aspect, the engine further includes alcohol concentration detection means for detecting the concentration of alcohol contained in the fuel when the internal combustion engine is started, and the rotation speed setting means is configured to detect the concentration according to at least the detected concentration. A target rotational speed may be set.

このように構成すれば、アルコール濃度に応じて、適切且つ確実に、内燃機関を始動させることができ、実用上非常に有利である。一般に、アルコールはガソリンに比べて揮発性が低いため、内燃機関の回転数を増加しなければ、内燃機関を始動可能な気筒内圧力を得ることが困難である。そして、内燃機関を始動可能な気筒内圧力を得ることができる回転数は、アルコール濃度に応じていることが、本願発明者の研究により判明している。   If comprised in this way, according to alcohol concentration, an internal combustion engine can be started appropriately and reliably, and it is very advantageous practically. In general, since alcohol is less volatile than gasoline, it is difficult to obtain an in-cylinder pressure capable of starting the internal combustion engine unless the rotational speed of the internal combustion engine is increased. It has been found by the inventor's research that the rotational speed at which the cylinder pressure capable of starting the internal combustion engine can be obtained depends on the alcohol concentration.

アルコール濃度検出手段は、内燃機関を始動する際に、燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する。尚、アルコール濃度検出手段は、内燃機関が始動する際に限らず、定期的に又は不定期的に、或いは連続して燃料に含まれるアルコールの濃度を検出又は計測していてもよい。加えて、このような濃度検出は、例えば濃度センサを用いて直接的に検出してもよいし、濃度と所定の関係を有する他のパラメータを検出するとともに該検出されたパラメータから算出する、即ち間接的に検出又は推定してもよい。回転数設定手段は、少なくとも検出された濃度に応じて目標回転数を設定する。尚、回転数設定手段は、検出された濃度に加えて、例えば内燃機関の温度に応じて、即ち、濃度及び温度に応じて目標回転数を設定してもよい。   The alcohol concentration detection means detects the concentration of alcohol contained in the fuel when starting the internal combustion engine. The alcohol concentration detection means is not limited to starting the internal combustion engine, and may detect or measure the concentration of alcohol contained in the fuel periodically, irregularly, or continuously. In addition, such concentration detection may be performed directly using, for example, a concentration sensor, or other parameters having a predetermined relationship with the concentration are detected and calculated from the detected parameters. It may be detected or estimated indirectly. The rotation speed setting means sets the target rotation speed according to at least the detected density. The rotation speed setting means may set the target rotation speed in accordance with, for example, the temperature of the internal combustion engine, that is, in accordance with the concentration and temperature, in addition to the detected concentration.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。   The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.

以下、本発明の内燃機関の始動制御装置に係る実施形態を、図1乃至図7を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の内燃機関の一例として、エンジンを例に挙げる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment according to a start control device for an internal combustion engine of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiments, an engine is taken as an example of the internal combustion engine of the present invention.

(始動制御装置の構成)
先ず、図1を参照して本実施形態に係るエンジンの始動制御装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係るエンジンの始動制御装置のブロック図である。
(Configuration of start control device)
First, the configuration of the engine start control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an engine start control device according to the present embodiment.

図1において、始動制御装置1は、エンジン11と、少なくともエンジン11が始動するまでの間、シャフト13を介してエンジン11を回転させる、本発明に係る「モータ」の一例としてのモータ・ジェネレータ(MG)12と、アルコールを含んでなる燃料141を貯留すると共に、デリバリーパイプ15を介してエンジン11に燃料141を供給可能な燃料タンク14とを備える、例えばハイブリッド車等の車両に搭載されている。   In FIG. 1, a start control device 1 includes an engine 11 and a motor / generator as an example of a “motor” according to the present invention that rotates the engine 11 via a shaft 13 until at least the engine 11 starts. (MG) 12 and a fuel tank 14 that stores fuel 141 containing alcohol and that can supply fuel 141 to the engine 11 via a delivery pipe 15, for example, is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle. .

始動制御装置1は、エンジン11の回転数を検出する回転数センサ21と、エンジン11の温度を検出する温度センサ22と、燃料141に含まれるアルコールの濃度を検出する濃度センサ23と、ECU30とを備える構成されている。ECU30は、回転数設定部311、モータ制御部312及び判定部313を有するCPU(Central Processing Unit)310と、変動割合検出部320と、記憶部330と、入出力部340とを備えて構成されている。   The start control device 1 includes a rotation speed sensor 21 that detects the rotation speed of the engine 11, a temperature sensor 22 that detects the temperature of the engine 11, a concentration sensor 23 that detects the concentration of alcohol contained in the fuel 141, and an ECU 30. It is comprised with. The ECU 30 includes a CPU (Central Processing Unit) 310 having a rotation speed setting unit 311, a motor control unit 312, and a determination unit 313, a variation rate detection unit 320, a storage unit 330, and an input / output unit 340. ing.

変動割合検出部320は、回転数センサ21からのエンジン11の回転数を示す信号に基づいて、例えば単位時間当たりの回転数の変動である変動割合を検出する。記憶部330は、例えば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、バックアップROM、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。   Based on the signal indicating the rotation speed of the engine 11 from the rotation speed sensor 21, the fluctuation ratio detection unit 320 detects a fluctuation ratio that is, for example, a fluctuation in the rotation speed per unit time. The storage unit 330 is, for example, a nonvolatile memory such as an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), a backup ROM, or a flash memory.

尚、本実施形態に係る「温度センサ22」、「濃度センサ23」、「CPU310」、「回転数設定部311」、「モータ制御部312」、「判定部313」及び「変動割合検出部320」は、夫々、本発明に係る「温度検出手段」、「アルコール濃度検出手段」、「制御手段」、「回転数設定手段」、「モータ制御手段」、「判定手段」及び「変動割合検出手段」の一例である。本実施形態では、各種電子制御用のECU30の一部を、制御装置の一部として用いている。   The “temperature sensor 22”, “density sensor 23”, “CPU 310”, “rotation speed setting unit 311”, “motor control unit 312”, “determination unit 313”, and “variation rate detection unit 320” according to the present embodiment. ”,“ Temperature detection means ”,“ alcohol concentration detection means ”,“ control means ”,“ rotation speed setting means ”,“ motor control means ”,“ determination means ”and“ variation ratio detection means ”according to the present invention, respectively. Is an example. In this embodiment, a part of the ECU 30 for various electronic controls is used as a part of the control device.

(始動制御処理)
次に、以上のように構成されたエンジン11の始動制御装置1が搭載された車両において、ECU30が実行する始動制御処理を図2のフローチャートを用いて説明する。この始動制御処理は、主に車両の走行が開始される場合に、或いは、車両がモータ・ジェネレータ12のみで走行している場合に、エンジン11が始動される際に実行される。
(Startup control process)
Next, the start control process executed by the ECU 30 in the vehicle on which the engine 11 start control device 1 configured as described above is mounted will be described with reference to the flowchart of FIG. The start control process is executed when the engine 11 is started mainly when the vehicle starts to run or when the vehicle is running only by the motor / generator 12.

図2において、先ず、温度センサ22は、エンジン11の温度を検出する(ステップS101)。続いて、判定部313は、検出された温度が、例えば摂氏−20度である温度閾値より低いか否かを判定する(ステップS102)。温度閾値より高いと判定された場合(ステップS102:No)、モータ制御部312は、例えば、図3(a)において実線aで示す、通常の始動時におけるトルクが出力されるようにモータ・ジェネレータ12を制御して、エンジン11のクランキングを開始する(ステップS107)。   In FIG. 2, first, the temperature sensor 22 detects the temperature of the engine 11 (step S101). Subsequently, the determination unit 313 determines whether or not the detected temperature is lower than a temperature threshold value that is, for example, -20 degrees Celsius (Step S102). When it is determined that the temperature is higher than the temperature threshold value (step S102: No), the motor control unit 312 outputs the motor / generator so that the torque at the normal start time indicated by the solid line a in FIG. 12 is started to start cranking of the engine 11 (step S107).

ここに、図3(a)は、本実施形態において、エンジン11を始動させる際に、モータ・ジェネレータ12から出力されるトルクの時間変化の一例を示す概念図であり、図3(b)は、エンジン11の回転数の時間変化の一例を示す概念図である。尚、図3(b)における帯Rは、本実施形態に係るエンジン11を含む駆動系の共振回転数領域を示している。この共振回転数領域の下限値は、例えばエンジン回転数が約300回転であり、上限値は例えば約400回転である。また、図3(b)におけるエンジン回転数r1及びr2は、回転数設定部311によって設定された目標回転数を示している。エンジン回転数r1は、通常の始動時における目標回転数を示しており、エンジン回転数r2は、後述する低温且つアルコールの濃度が検出された場合における目標回転数を示している。   FIG. 3A is a conceptual diagram showing an example of a temporal change in torque output from the motor / generator 12 when the engine 11 is started in the present embodiment, and FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a change over time in the rotational speed of the engine 11. Note that a band R in FIG. 3B indicates a resonance rotational speed region of the drive system including the engine 11 according to the present embodiment. The lower limit value of the resonance speed region is, for example, about 300 engine revolutions, and the upper limit value is, for example, about 400 revolutions. In addition, the engine speeds r1 and r2 in FIG. 3B indicate the target speed set by the speed setting unit 311. The engine speed r1 indicates a target speed at a normal start, and the engine speed r2 indicates a target speed when a low temperature and alcohol concentration, which will be described later, are detected.

本実施形態に係る車両の駆動系では、エンジン11から、図示しない車輪までの間にクラッチが介在していないため、クランキングによるエンジン11の振動数が、駆動系を構成する少なくとも一つの部品の固有振動数近傍になることによって共振が生じると考察される。   In the vehicle drive system according to the present embodiment, no clutch is interposed between the engine 11 and a wheel (not shown), and therefore the frequency of the engine 11 due to cranking is at least one of the components constituting the drive system. It is considered that resonance occurs due to the vicinity of the natural frequency.

再び図2に戻り、検出された温度が温度閾値より低いと判定された場合(ステップS102:Yes)、判定部313は、燃料141に含まれるアルコールの濃度を検出可能であるか否かを判定する(ステップS103)。尚、濃度を検出可能であるか否かは、例えば、濃度センサ23の応答があるか否かによって判定すればよい。   Returning to FIG. 2 again, when it is determined that the detected temperature is lower than the temperature threshold (step S102: Yes), the determination unit 313 determines whether or not the concentration of alcohol contained in the fuel 141 can be detected. (Step S103). Whether or not the concentration can be detected may be determined based on whether or not there is a response from the concentration sensor 23, for example.

検出可能であると判定された場合(ステップS103:Yes)、濃度センサ23は、燃料141に含まれるアルコールの濃度を検出する(ステップS104)。次に、回転数設定部311は、検出された濃度及び検出された温度に応じて目標回転数を、例えば図3(a)におけるエンジン回転数r2になるように、設定する。続いて、モータ制御部312は、検出された温度に応じてモータ・ジェネレータ12のトルクが可変すると共に、所定時間内に設定された目標回転数に達するように、例えば図3(a)において破線dで示すような、トルクが出力されるようにモータ・ジェネレータ12を制御して、エンジン11のクランキングを開始する(ステップS105)。   When it is determined that detection is possible (step S103: Yes), the concentration sensor 23 detects the concentration of alcohol contained in the fuel 141 (step S104). Next, the rotation speed setting unit 311 sets the target rotation speed so as to be, for example, the engine rotation speed r2 in FIG. 3A according to the detected concentration and the detected temperature. Subsequently, the motor control unit 312 changes the torque of the motor / generator 12 in accordance with the detected temperature and, for example, a broken line in FIG. 3A so as to reach the target rotational speed set within a predetermined time. The motor / generator 12 is controlled so as to output torque as indicated by d, and cranking of the engine 11 is started (step S105).

ここで、アルコールの濃度及びエンジン11の温度と、エンジン11を始動させるために必要なクランキング回転数との対応関係について、図4及び図5を参照して説明する。ここに、図4は、アルコールの濃度及びクランキング回転数間の対応関係の一例を示す特性図であり、図5は、エンジン11の温度及びクランキング回転数間の対応関係の一例を示す特性図である。   Here, the correspondence relationship between the alcohol concentration and the temperature of the engine 11 and the cranking rotational speed necessary for starting the engine 11 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the correspondence between the alcohol concentration and the cranking speed, and FIG. 5 is a characteristic showing an example of the correspondence between the temperature of the engine 11 and the cranking speed. FIG.

図4における実線T1は、摂氏−30度における対応関係を示しており、破線T2は、摂氏−10度における対応関係を示しており、一点鎖線T3は、摂氏25度における対応関係を示している。図4に示すように、いずれの温度においてもアルコールの濃度が高くなるに従って、クランキング回転数が増加していることがわかる。そして、温度が低くなるほど、増加が顕著になっている。   The solid line T1 in FIG. 4 indicates the correspondence at −30 degrees Celsius, the broken line T2 indicates the correspondence at −10 degrees Celsius, and the alternate long and short dash line T3 indicates the correspondence at 25 degrees Celsius. . As shown in FIG. 4, it can be seen that the cranking speed increases as the alcohol concentration increases at any temperature. And the increase becomes remarkable, so that temperature becomes low.

図5における実線E85は、アルコール濃度85%の燃料の対応関係を示しており、破線E20は、アルコール濃度20%の燃料の対応関係を示しており、一点鎖線E10は、アルコール濃度10%の燃料の対応関係を示している。図5に示すように、いずれの濃度においてもエンジン11の温度が低くなるに従って、クランキング回転数が増加している。そして、アルコール濃度が高くなるほど、増加が顕著になっている。   A solid line E85 in FIG. 5 indicates a correspondence relationship of fuel having an alcohol concentration of 85%, a broken line E20 indicates a correspondence relationship of fuel having an alcohol concentration of 20%, and an alternate long and short dash line E10 indicates a fuel having an alcohol concentration of 10%. The correspondence relationship is shown. As shown in FIG. 5, at any concentration, the cranking rotational speed increases as the temperature of the engine 11 decreases. And the increase becomes remarkable, so that alcohol concentration becomes high.

図4及び図5に示したような対応関係は、アルコールの揮発性がガソリンの揮発性より低いことに起因している。即ち、クランキング回転数を増加して、気筒内の圧力を上昇させることによって、気筒内の空気の温度を高くしなければ、アルコールが十分に気化しないことに起因している。   The correspondence shown in FIGS. 4 and 5 is due to the fact that alcohol volatility is lower than gasoline volatility. In other words, the alcohol is not sufficiently vaporized unless the temperature of the air in the cylinder is increased by increasing the cranking speed and increasing the pressure in the cylinder.

ここで、クランキング回転数とエンジン11の気筒内の圧力との対応関係について、図6及び図7を参照して説明する。ここに、図6は、アルコール濃度85%の燃料を用いた場合に、エンジン11を始動させるために必要なクランキング回転数及びエンジン11の気筒内の圧力間の対応関係の一例を示す特性図であり、図7は、摂氏−30度において、エンジン11を始動させるために必要なクランキング回転数及びエンジン11の気筒内の圧力間の対応関係の一例を示す特性図である。   Here, the correspondence between the cranking rotation speed and the pressure in the cylinder of the engine 11 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of a correspondence relationship between the cranking rotational speed necessary for starting the engine 11 and the pressure in the cylinder of the engine 11 when fuel with an alcohol concentration of 85% is used. FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of a correspondence relationship between the cranking rotation speed necessary for starting the engine 11 and the pressure in the cylinder of the engine 11 at −30 degrees Celsius.

図6における各点PT1、PT2及びPT3は、夫々、摂氏−30度、摂氏−10度及び摂氏25度において、エンジン11を始動させるために必要な気筒内の圧力を示している。図6に示すように、エンジン11の温度が低いほど、気筒内の圧力が高いことがわかる。 Each point P T1 , P T2, and P T3 in FIG. 6 indicates the pressure in the cylinder necessary to start the engine 11 at −30 degrees Celsius, −10 degrees Celsius, and 25 degrees Celsius, respectively. As shown in FIG. 6, it can be seen that the lower the temperature of the engine 11, the higher the pressure in the cylinder.

図7における各点PE85、PE50及びPE20は、夫々、アルコール濃度85%、50%及び20%の燃料を用いた場合に、エンジン11を始動させるために必要な気筒内の圧力を示している。図7に示すように、アルコールの濃度が高いほど、気筒内の圧力が高いことがわかる。 Each point P E85 , P E50, and P E20 in FIG. 7 indicates the pressure in the cylinder that is necessary to start the engine 11 when fuel having an alcohol concentration of 85%, 50%, and 20% is used, respectively. ing. As shown in FIG. 7, the higher the alcohol concentration, the higher the pressure in the cylinder.

従って、回転数設定部311は、例えば、アルコールの濃度及びエンジン11の温度を変数とする演算式によって、エンジン11を始動させるために必要な気筒内の圧力を求め、該求めた圧力を得られるクランキング回転数を演算して目標回転数を設定する。或いは、図4及び図5に示したような特性図をマップとして記憶部330に予め格納しておき、検出された濃度及び検出された温度に基づいて、格納されているマップからエンジン11を始動させるために必要なクランキング回転数を取得して、該取得したクランキング回転数を目標回転数として設定する。尚、アルコールの濃度を検出できないと判定された場合は、回転数設定部311は、例えば、アルコールの濃度を予め定められた固定値(例えば、0%等)として、目標回転数を設定すればよい。   Therefore, the rotational speed setting unit 311 obtains the pressure in the cylinder necessary for starting the engine 11 by an arithmetic expression using the alcohol concentration and the temperature of the engine 11 as variables, and can obtain the obtained pressure. Calculate the cranking speed and set the target speed. Alternatively, the characteristic diagrams as shown in FIGS. 4 and 5 are stored in advance in the storage unit 330 as a map, and the engine 11 is started from the stored map based on the detected concentration and the detected temperature. The cranking rotational speed necessary for the acquisition is acquired, and the acquired cranking rotational speed is set as the target rotational speed. If it is determined that the alcohol concentration cannot be detected, the rotation speed setting unit 311 may set the target rotation speed by setting the alcohol concentration to a predetermined fixed value (for example, 0%, for example). Good.

再び図2に戻り、アルコールの濃度を検出できないと判定された場合(ステップS103:No)、回転数設定部311は、検出された温度に応じて、目標回転数を設定する。続いて、モータ制御部312は、検出された温度に応じてモータ・ジェネレータ12のトルクが可変すると共に、所定時間内に設定された目標回転数に達するように、例えば図3(a)においてニ点鎖線cで示すような、トルクが出力されるようにモータ・ジェネレータ12を制御して、エンジン11のクランキングを開始する(ステップS104)。   Returning to FIG. 2 again, when it is determined that the alcohol concentration cannot be detected (step S103: No), the rotation speed setting unit 311 sets the target rotation speed in accordance with the detected temperature. Subsequently, the motor control unit 312 changes the torque of the motor / generator 12 in accordance with the detected temperature and attains the target rotational speed set within a predetermined time, for example, in FIG. The motor / generator 12 is controlled so that torque is output as indicated by the dashed line c, and cranking of the engine 11 is started (step S104).

尚、ここでは、目標回転数は、エンジン回転数r1として設定されている。また、図3(a)における二点鎖線cは、エンジン11のクランキング開始当初は、図3(a)における破線dと同様に変化し、途中から実線aと同様に変化している。   Here, the target rotational speed is set as the engine rotational speed r1. Also, the two-dot chain line c in FIG. 3A changes in the same manner as the broken line d in FIG. 3A at the beginning of cranking of the engine 11 and changes in the same way as the solid line a from the middle.

次に、ステップS105、S106又はS107の処理によって、エンジン11のクランキングが開始された後であって、エンジン11の回転数が共振回転数領域の下限値に達するまでに、変動割合検出部320は、回転数センサ21からのエンジン11の回転数を示す信号に基づいて、回転数の変動割合を検出する(ステップS108)。続いて、判定部313は、検出された変動割合が変動閾値より小さいか否かを判定する(ステップS109)。   Next, after the cranking of the engine 11 is started by the processing of step S105, S106, or S107, the fluctuation ratio detecting unit 320 is until the rotation speed of the engine 11 reaches the lower limit value of the resonance rotation speed region. Detects the fluctuation ratio of the rotational speed based on the signal indicating the rotational speed of the engine 11 from the rotational speed sensor 21 (step S108). Subsequently, the determination unit 313 determines whether or not the detected variation ratio is smaller than the variation threshold (step S109).

変動閾値より小さいと判定された場合(ステップS109:Yes)、モータ制御部312は、回転数の変動割合が増加するようにモータ・ジェネレータ12を制御する(ステップS110)。具体的には例えば、図3(b)における実線aで示すように回転数が変化している場合、時刻t1以降に一点鎖線bで示すように回転数が変化するように、図3(a)における一点鎖線bで示すようなトルクが出力されるようにモータ・ジェネレータ12を制御する。一方、変動閾値より大きいと判定された場合(ステップS109:No)、一旦処理を終了する。   If it is determined that the variation is smaller than the variation threshold (step S109: Yes), the motor control unit 312 controls the motor / generator 12 so that the variation rate of the rotational speed increases (step S110). Specifically, for example, when the rotational speed changes as shown by a solid line a in FIG. 3B, the rotational speed changes as shown by an alternate long and short dash line b after time t1, as shown in FIG. The motor / generator 12 is controlled so that a torque as indicated by a one-dot chain line b in FIG. On the other hand, when it is determined that the value is larger than the fluctuation threshold value (step S109: No), the process is temporarily terminated.

以上の結果、本実施形態に係る始動制御装置1によれば、共振回転数領域に長時間留まることを回避しつつ、エネルギー消費の増加を抑制することができる。   As a result, according to the start control device 1 according to the present embodiment, an increase in energy consumption can be suppressed while avoiding staying in the resonance rotational speed region for a long time.

尚、本実施形態では、燃料141に含まれるアルコールの濃度を濃度センサ23により直接的に検出しているが、例えば、空燃比センサなどによって空燃比を検出して、該検出された空燃比に基づいてアルコールの濃度を検出又は推定してもよい。具体的には、空燃比の変動と燃料の供給量とからアルコールの濃度を検出又は推定すればよい。これは、上述の如く、アルコールはガソリンに比べて揮発性が低いので、所定の空燃比にするためには、ガソリンのみの燃料に比べて多く燃料を供給しなければならないことに起因する。この場合は、前回のエンジン11の運転時にアルコールの濃度を検出又は推定することになる。また、この場合に、ステップS103において「アルコール濃度検出不可」と判定される場合は、例えば、前回のエンジン11の運転時から長時間(例えば、1日)経過している場合等である。   In the present embodiment, the concentration of alcohol contained in the fuel 141 is directly detected by the concentration sensor 23. For example, the air-fuel ratio is detected by an air-fuel ratio sensor or the like, and the detected air-fuel ratio is detected. Based on this, the concentration of alcohol may be detected or estimated. Specifically, the alcohol concentration may be detected or estimated from the air-fuel ratio fluctuation and the fuel supply amount. This is because, as described above, alcohol has lower volatility than gasoline, and in order to obtain a predetermined air-fuel ratio, more fuel must be supplied than gasoline-only fuel. In this case, the alcohol concentration is detected or estimated during the previous operation of the engine 11. In this case, the case where it is determined in step S103 that “alcohol concentration cannot be detected” is, for example, a case where a long time (for example, one day) has elapsed since the previous operation of the engine 11.

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の始動制御装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. An engine start control device is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の実施形態に係るエンジンの始動制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of an engine start control device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るECUが実行する始動制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the starting control process which ECU which concerns on embodiment of this invention performs. 図3(a)は、本発明の実施形態において、エンジンを始動させる際に、モータ・ジェネレータから出力されるトルクの時間変化の一例を示す概念図であり、図3(b)は、エンジンの回転数の時間変化の一例を示す概念図である。FIG. 3A is a conceptual diagram showing an example of a temporal change in torque output from the motor / generator when the engine is started in the embodiment of the present invention, and FIG. It is a conceptual diagram which shows an example of the time change of rotation speed. アルコールの濃度及びクランキング回転数間の対応関係の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the correspondence between alcohol density | concentration and cranking rotation speed. エンジンの温度及びクランキング回転数間の対応関係の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the correspondence between engine temperature and cranking rotation speed. アルコール濃度85%の燃料を用いた場合に、エンジンを始動させるために必要なクランキング回転数及びエンジンの気筒内の圧力間の対応関係の一例を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a correspondence relationship between a cranking rotational speed necessary for starting the engine and a pressure in a cylinder of the engine when a fuel having an alcohol concentration of 85% is used. 摂氏−30度において、エンジンを始動させるために必要なクランキング回転数及びエンジンの気筒内の圧力間の対応関係の一例を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a correspondence relationship between cranking rotation speed necessary for starting the engine and pressure in a cylinder of the engine at −30 degrees Celsius.

符号の説明Explanation of symbols

1…始動制御装置、11…エンジン、12…モータ・ジェネレータ、13…シャフト、14…燃料タンク、15…デリバリーパイプ、21…回転数センサ、22…温度センサ、23…濃度センサ、30…ECU、141…燃料、310…CPU、311…回転数設定部、312…モータ制御部、313…判定部、320…変動割合検出部、330…記憶部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Start control apparatus, 11 ... Engine, 12 ... Motor generator, 13 ... Shaft, 14 ... Fuel tank, 15 ... Delivery pipe, 21 ... Revolution sensor, 22 ... Temperature sensor, 23 ... Concentration sensor, 30 ... ECU, 141 ... Fuel, 310 ... CPU, 311 ... Rotation speed setting unit, 312 ... Motor control unit, 313 ... Determination unit, 320 ... Fluctuation ratio detection unit, 330 ... Storage unit

Claims (5)

アルコールを含んでなる燃料を使用可能な内燃機関、及び少なくとも前記内燃機関が始動するまでの間、前記内燃機関を回転させるモータを備える車両における前記内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関を始動する際において、前記内燃機関の回転数が共振現象を生じる共振回転数領域の下限値に達するまでに、前記回転数の変動割合を検出する変動割合検出手段と、
前記検出された変動割合が変動閾値より小さいことを条件に、前記変動割合が増加するように前記モータを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
An internal combustion engine capable of using a fuel comprising alcohol, and a start control device for the internal combustion engine in a vehicle comprising a motor that rotates the internal combustion engine at least until the internal combustion engine starts.
When starting the internal combustion engine, a fluctuation ratio detecting means for detecting a fluctuation ratio of the rotation speed until the rotation speed of the internal combustion engine reaches a lower limit value of a resonance rotation speed region in which a resonance phenomenon occurs.
And a control means for controlling the motor such that the fluctuation ratio increases on condition that the detected fluctuation ratio is smaller than a fluctuation threshold.
前記制御手段は、
前記検出された変動割合が前記変動閾値より小さいか否かを判定する判定手段を含み、
前記変動閾値より小さいと判定された場合に、前記変動割合が増加するように前記モータを制御し、
前記変動閾値より大きいと判定された場合に、前記変動割合を少なくとも維持するように前記モータを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の始動制御装置。
The control means includes
Determining means for determining whether or not the detected variation ratio is smaller than the variation threshold;
When it is determined that the fluctuation threshold value is smaller, the motor is controlled so that the fluctuation ratio increases.
2. The start control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the motor is controlled to maintain at least the fluctuation ratio when it is determined that the fluctuation threshold is larger than the fluctuation threshold.
前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出された温度が温度閾値より低いことを条件に、前記検出された温度に応じて、前記モータのトルクが可変するように前記モータを制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の始動制御装置。
A temperature detecting means for detecting the temperature of the internal combustion engine when starting the internal combustion engine;
The said control means controls the said motor so that the torque of the said motor may vary according to the detected temperature on the condition that the detected temperature is lower than a temperature threshold value. The start control device for an internal combustion engine according to 1 or 2.
前記制御手段は、
前記内燃機関を始動可能な前記回転数である目標回転数を設定する回転数設定手段と、
前記設定された目標回転数に達するように前記モータを制御するモータ制御手段と
を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の始動制御装置。
The control means includes
A rotational speed setting means for setting a target rotational speed that is the rotational speed capable of starting the internal combustion engine;
The start control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: motor control means for controlling the motor so as to reach the set target rotational speed.
前記内燃機関を始動する際に、前記燃料に含まれるアルコールの濃度を検出するアルコール濃度検出手段を更に備え、
前記回転数設定手段は、少なくとも前記検出された濃度に応じて、前記目標回転数を設定する
ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の始動制御装置。
An alcohol concentration detecting means for detecting a concentration of alcohol contained in the fuel when the internal combustion engine is started;
The start control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the rotation speed setting means sets the target rotation speed according to at least the detected concentration.
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