JP7509161B2

JP7509161B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP7509161B2
Application number: JP2022042555A
Authority: JP
Inventors: 卓弘吉田; 正直井戸側; 雅広加地; 晃次市川; 哲枡田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2024-07-02
Anticipated expiration: 2042-03-17
Also published as: US20230296071A1; CN116767176A; US11959449B2; JP2023136714A

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、内燃機関と、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、これらの内燃機関と電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する断接クラッチ（油圧クラッチ）とを備えたハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、内燃機関の始動条件が成立したときに断接クラッチのスリップ制御を実行し、電動機が発生させるクランキングトルクによって内燃機関を始動させるエンジン始動制御が開示されている。このようなエンジン始動制御は、内燃機関の回転数と電動機の回転数とが一致し、断接クラッチが係合状態となるまでの期間で実行される。

特開２０２１－０５４１６５号公報

ところで、ハイブリッド車両に搭載された内燃機関は、直噴インジェクタとポートインジェクタとを備えている場合がある。直噴インジェクタは、シリンダ内に直接燃料を噴射するため、吸気ポートで霧化させた燃料をシリンダ内に吸入するポートインジェクタと比較してより燃料の霧化性を高める必要があり、燃料噴射時の燃圧が高く、燃焼安定性が高い。このため、直噴インジェクタは、ポートインジェクタと比較してトルクを得易く、効率よくエンジン回転数を上昇させることができる。このため、直噴インジェクタとポートインジェクタとを備えた内燃機関では、その始動時に、まず、直噴インジェクタを用いた始動時燃料噴射を行う。その後、噴射形態は、ポートインジェクタを用い、内燃機関の要求噴射量に応じた燃料噴射量を噴射するポートインジェクタ使用燃料噴射に移行する。このような燃料噴射形態は、特許文献１に開示されたハイブリッド車両のように電動機によって内燃機関を始動させる場合にも適用され、電動機によって内燃機関を始動させる場合に、まずは直噴インジェクタを用いた燃料噴射が実行される。

このように、直噴インジェクタは、内燃機関の始動時における燃料の噴射形態に適しているが、その一方で、シリンダボア内周壁への燃料の付着を生じさせることがある。特に電動機によって内燃機関を始動させる従来のハイブリッド車両では、内燃機関の回転数と電動機の回転数とが一致し、断接クラッチが係合状態となるまでエンジン始動制御を継続している。そして、エンジン始動制御が実施されている間、直噴インジェクタを用いた燃料噴射が行われるため、直噴インジェクタが用いられる期間が長期化し易く、その分、シリンダボア内周壁への燃料の付着量が増す可能性がある。

そこで、本明細書開示のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両における内燃機関の始動時に、内燃機関におけるシリンダボア内周壁への燃料の付着を抑制することを目的とする。

上記目的は、直噴インジェクタとポートインジェクタとを有する内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路に設けられていると共に解放状態とされることによって前記内燃機関と前記電動機との間の連結を切り離す断接クラッチと、を備えたハイブリッド車両において、前記内燃機関の始動時に前記断接クラッチを結合状態に移行させて前記電動機の駆動トルクによって前記内燃機関を回転させるとともに、前記直噴インジェクタを用いた第１燃料噴射形態を開始する始動時制御を実行するハイブリッド車両の制御装置であって、前記制御装置は、前記第１燃料噴射形態を伴う前記内燃機関の燃焼サイクルの回数が予め設定された第１目標回数に到達した場合に、前記始動時制御の終了に先行して前記第１燃料噴射形態から前記ポートインジェクタを用いる第２燃料噴射形態へ切り替える、ハイブリッド車両の制御装置によって達成できる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記制御装置は、前記内燃機関の燃焼サイクルの回数が、前記第１目標回数よりも多い回数であり、予め設定された第２目標回数に到達した場合に、前記始動時制御を終了する態様とすることができる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記制御装置は、前記内燃機関の回転数と前記電動機の回転数とが同期したと判定した場合に、前記始動時制御を終了する態様とすることができる。

さらに、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記内燃機関の燃焼サイクルの回数は、前記直噴インジェクタの噴射回数である態様とすることができる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記内燃機関の燃焼サイクルの回数は、前記内燃機関に設けられた点火プラグによる点火回数である態様としてもよい。

本発明によれば、ハイブリッド車両における内燃機関の始動時に、内燃機関におけるシリンダボア内周壁への燃料の付着を抑制することができる。

図１は実施形態の制御装置（ＥＣＵ）を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。図２はエンジンの概略構成図である。図３は実施形態の制御装置が実行するハイブリッド車両における始動時制御の一例を示したフローチャートである。図４は実施形態の制御装置による始動時制御を実施した際の各値の推移の一例を示したタイムチャートである。図５は実施形態の変形例の制御装置が実行するハイブリッド車両における始動時制御の一例を示したフローチャートである。図６は実施形態の変形例の制御装置による始動時制御を実施した際の各値の推移の一例を示したタイムチャートである。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。さらに、各図間に描かれている各要素の縮尺が異なっている場合がある。

［ハイブリッド車両の概略構成］
図１は、ハイブリッド車両１の概略構成図である。ハイブリッド車両１には、内燃機関に相当するエンジン１０から駆動輪１３までの動力伝達経路に、Ｋ０クラッチ１４、モータジェネレータ（Motor Generator:ＭＧ）１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９が順に設けられている。エンジン１０及びモータジェネレータ１５は、ハイブリッド車両１の走行用駆動源として搭載されている。エンジン１０は、内燃機関の一例であり、例えばＶ型６気筒ガソリンエンジンであるが気筒数はこれに限定されず、直列型のガソリンエンジンであってもよい。Ｋ０クラッチ１４、モータジェネレータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９は、変速ユニット１１内に設けられている。変速ユニット１１と左右の駆動輪１３とは、ディファレンシャル１２を介して駆動連結されている。

Ｋ０クラッチ１４は、動力伝達経路上のエンジン１０とモータジェネレータ１５との間に設けられている。Ｋ０クラッチ１４は、解放状態から油圧の供給を受けて係合状態となって、エンジン１０とモータジェネレータ１５との動力伝達を接続する。Ｋ０クラッチ１４は、油圧供給の停止に応じて解放状態となって、エンジン１０とモータジェネレータ１５との動力伝達を遮断する。係合状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が連結しエンジン１０とモータジェネレータ１５が同じ回転数となっている状態である。解放状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が離れた状態である。Ｋ０クラッチ１４は、断接クラッチに相当する。エンジン１０がモータジェネレータ１５の駆動力によって始動するとき、Ｋ０クラッチ１４が徐々に結合状態に移行することでエンジン１０のクランクシャフトが回転する。エンジン１０は、このように、モータジェネレータ１５によってクランクシャフトが回転している状態で燃料噴射をすることで、始動することができる。このエンジンの始動については、後に詳説する。

モータジェネレータ１５は、インバータ１７を介してバッテリ１６に接続されている。モータジェネレータ１５は、バッテリ１６からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能し、更にエンジン１０や駆動輪１３からの動力伝達に応じてバッテリ１６に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータジェネレータ１５とバッテリ１６との間で授受される電力は、インバータ１７により調整されている。なお、モータジェネレータ１５は、電動機に相当する。

インバータ１７は、後述するＥＣＵ１００によって制御され、バッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換し、またはモータジェネレータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換する。モータジェネレータ１５がトルクを出力する力行運転の場合、インバータ１７はバッテリ１６の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１５に供給される電力を調整する。モータジェネレータ１５が発電する回生運転の場合、インバータ１７はモータジェネレータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給される電力を調整する。

トルクコンバータ１８は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。変速機１９は、ギア段の切替えにより変速比を多段階に切替える有段式の自動変速機であるが、これに限定されず無段式の自動変速機であってもよい。変速機１９は、動力伝達経路上のモータジェネレータ１５と駆動輪１３の間に設けられている。トルクコンバータ１８を介して、モータジェネレータ１５と変速機１９とが連結されている。トルクコンバータ１８には、油圧の供給を受けて係合状態となってモータジェネレータ１５と変速機１９とを直結するロックアップクラッチ２０が設けられている。

変速ユニット１１には、更にオイルポンプ２１と油圧制御機構２２とが設けられている。オイルポンプ２１で発生した油圧は、油圧制御機構２２を介して、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０にそれぞれ供給されている。油圧制御機構２２には、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。尚、トルクコンバータ１８に代えて湿式クラッチが設けられた態様としてもよい。

ハイブリッド車両１には、同車両の制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、エンジン１０を始動させる際の始動時制御を実行する。

ＥＣＵ１００は、エンジン１０及びモータジェネレータ１５の駆動を制御する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジン１０のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量を制御することにより、エンジン１０のトルクや回転数を制御する。ＥＣＵ１００は、インバータ１７を制御してモータジェネレータ１５とバッテリ１６との間での電力の授受量を調整することで、モータジェネレータ１５のトルクや回転数を制御する。またＥＣＵ１００は、油圧制御機構２２の制御を通じて、Ｋ０クラッチ１４やロックアップクラッチ２０、変速機１９の駆動制御を行う。

ＥＣＵ１００には、イグニッションスイッチ７１、クランク角センサ７２、モータ回転数センサ７３、アクセル開度センサ７４、エアフローメータ７５、空燃比センサ７６、及び水温センサ７７からの信号が入力される。クランク角センサ７２は、エンジン１０のクランクシャフトの回転速度を検出する。モータ回転数センサ７３は、モータジェネレータ１５の出力軸の回転速度を検出する。アクセル開度センサ７４は、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセルペダル開度を検出する。エアフローメータ７５は、エンジン１０の吸入空気量を検出する。空燃比センサ７６は、触媒４３に流入する排気の空燃比を検出する。水温センサ７７は、エンジン１０の冷却水の温度を検出する。

ＥＣＵ１００は、図２を参照して後に詳説するエンジン１０が備える直噴インジェクタ４１ｄとポートインジェクタ４１ｐのいずれのインジェクタを使用するかを選択する。このインジェクタの選択には、始動時制御においてどのインジェクタを用いるのかの選択も含まれる。また、ＥＣＵ１００は、各インジェクタによる燃料噴射の回数及び後に説明する点火プラグ４２（図２参照）による点火回数をカウントする。

ＥＣＵ１００は、モータモード及びハイブリッドモードの何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させる。モータモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放し、モータジェネレータ１５の動力により走行する。このとき、エンジン１０は停止状態とされることがある。ハイブリッドモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を係合状態に切り替えて少なくともエンジン１０の動力により走行する。エンジン１０が停止している状態からハイブリッドモードに切り替わるときなどにエンジン１０は始動する。このときに始動時制御が実行される。走行モードの切り替えは、車速やアクセル開度から求められた車両の要求駆動力と、バッテリ１６の充電状態などに基づいて行われる。なお、エンジン１０を稼働させることでバッテリ１６を充電する場合に、エンジン１０が停止状態となっている場合にも、エンジン１０は始動する。

［エンジンの概略構成］
図２は、エンジン１０の概略構成図である。エンジン１０は、気筒３０、ピストン３１、コネクティングロッド３２、クランクシャフト３３、吸気通路３５、吸気弁３６、排気通路３７、及び排気弁３８を有している。図２には、エンジン１０が有する複数の気筒３０のうちの一つのみが表示されている。気筒３０では混合気の燃焼が行われる。ピストン３１は、各気筒３０に往復動可能に収容され、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフト３３にコネクティングロッド３２を介して連結されている。コネクティングロッド３２は、ピストン３１の往復運動をクランクシャフト３３の回転運動に変換する。ピストン３１は、気筒３０の軸方向に沿って、気筒３０のシリンダボア内周壁３０ａに摺接するように往復運動を行う。

吸気通路３５は、各気筒３０の吸気ポートに吸気弁３６を介して接続されている。排気通路３７は、各気筒３０の排気ポートに排気弁３８を介して接続されている。吸気通路３５には、エアフローメータ７５、及び吸入空気量を調整するスロットル弁４０が設けられている。排気通路３７には空燃比センサ７６、及び排気浄化用の触媒４３が設けられている。

気筒３０には直噴インジェクタ４１ｄが設けられている。直噴インジェクタ４１ｄは気筒３０内に燃料を直接噴射する。吸気通路３５には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポートインジェクタ４１ｐが設けられている。各気筒３０には、吸気通路３５を通じて導入された吸気と直噴インジェクタ４１ｄ及びポートインジェクタ４１ｐが噴射した燃料との混合気を火花放電により点火する点火プラグ４２が設けられている。

ポートインジェクタ４１ｐは低圧デリバリパイプ５２に接続されている。低圧デリバリパイプ５２には、低圧ポンプ５１によりくみ上げた燃料タンク５０内の燃料が供給される。低圧デリバリパイプ５２内は比較的低い燃圧に維持されているため、ポートインジェクタ４１ｐは比較的少ない噴射量で燃料を噴射する。低圧ポンプ５１は、電力の供給により駆動する電動式のポンプである。

直噴インジェクタ４１ｄは、高圧デリバリパイプ５４に接続されている。高圧デリバリパイプ５４には、低圧ポンプ５１により燃料タンク５０からくみ上げられ、高圧ポンプ５３によって昇圧されて高燃圧となった燃料が供給される。高圧デリバリパイプ５４内は比較的高い燃圧に維持されているため、直噴インジェクタ４１ｄは比較的多い噴射量で燃料を噴射する。高圧ポンプ５３は、エンジン１０の回転に連動して駆動する機械式のポンプである。

［エンジンの停止と始動］
このように構成されたエンジン１０に対して、ＥＣＵ１００は、ハイブリッドモード又はエンジンモードにおいて所定の停止条件が成立した場合に自動停止させ、所定の自動再始動条件が成立した場合に自動再始動させる間欠運転制御を実行する。自動停止条件は、例えばハイブリッドモード又はエンジンモードにおいてアクセル開度が０になった場合である。自動再始動条件は、例えばエンジン１０の自動停止後にアクセル開度が０よりも大きくなってエンジン１０への要求トルクが０よりも大きくなった場合である。

エンジン１０は、間欠運転中に自動再始動条件が成立した場合に始動が要求される。エンジン１０の始動要求があると、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４をスリップ状態に制御してモータジェネレータ１５によりエンジン１０のクランキングを開始すると共にエンジン１０での燃焼を開始する始動時制御を実行する。

エンジン１０が停止状態にあるとき、Ｋ０クラッチ１４は、解除状態とされているが、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の始動指令に伴って、Ｋ０クラッチ１４を係合させる制御を実行する。

［始動時制御］
以下、始動時制御について、図３及び図４を参照しつつ説明するが、説明を分かり易くする為、図３に示すフローチャートに沿った制御の具体的内容の説明に先立ち、始動時制御の概略構成について説明する。

始動時制御には、始動時前段制御と、この始動時前段制御から切り替わる始動時後段制御が含まれる。始動時制御には、燃料噴射形態の選定（燃料噴射に供されるインジェクタの選定）、スロットル弁４０の開度の設定及び点火プラグ４２の点火タイミングの設定が含まれる。

始動時前段制御では、直噴インジェクタ４１ｄを用いた第１燃料噴射形態が採用される。つまり、直噴インジェクタ４１ｄのみが用いられる燃料噴射形態が採用される。これに対し、始動時後段制御では、ポートインジェクタ４１ｐを用いる第２燃料噴射形態が採用される。第２燃料噴射形態は、ポートインジェクタ４１ｐのみが用いられる燃料噴射形態であってもよいし、ポートインジェクタ４１ｐと直噴インジェクタ４１ｄとが併用される燃料噴射形態であってもよい。ただし、ポートインジェクタ４１ｐと直噴インジェクタ４１ｄとが併用される場合、直噴インジェクタ４１ｄの燃料噴射量は、第１燃料噴射形態が採用された場合の直噴インジェクタ４１ｄの燃料噴射量よりも少量となる。このように、始動時制御における燃料噴射形態は、始動時前段制御と始動時後段制御とで異なっている。

これに対し、スロットル弁４０の開度の設定及び点火プラグ４２の点火タイミングの設定は、始動時制御が実行されている期間全般を通して、始動時用の設定が維持される。具体的に、スロットル弁４０の開度は、始動時スロットル開度に設定され、点火時期は、始動時点火タイミングに設定される。ここで、始動時用のスロットル弁４０の開度や点火時期タイミングは、予めシミュレーションや実験による実機適合によって設定される。本実施形態では、始動時用のスロットル弁４０の開度は一定とされ、始動時点火タイミングは通常よりも遅角側となる膨張行程で点火するように設定されている。ただし、これらは、始動時制御における設定の一例であってこれらに限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。エンジン１０の始動が完了したと判定された後、スロットル弁４０の開度や点火タイミングは、アクセルの踏み込み量や要求トルクに基づいて変更される通常制御に移行する。

以下、図３に示すフローチャート及び図４に示すタイムチャートを参照しつつ、始動時制御の具体例について説明する。

以下の説明では、ハイブリッド車両１（図１参照）がモータジェネレータ１５を走行駆動源として所定の速度で走行している状態からエンジン１０を始動させる状況について説明する。このため、モータジェネレータ１５は、図４に示すように、ハイブリッド車両１の走行速度に応じた概ね一定のモータ回転数（以下、ＭＧ回転数という。）を維持して稼働しているものとする。エンジン１０は、図４における時刻ｔ１以前において停止しており、時刻ｔ１以前のエンジン回転数は０となっている。時刻ｔ１においてエンジン１０の始動条件が満たされた場合、ＥＣＵ１００は、図３のステップＳ１において肯定判定（Ｙｅｓ判定）を行い、ステップＳ２へ進む。エンジン１０の始動条件が満たされた場合とは、例えば、アクセル開度センサ７４（図１参照）の検出値に基づいて、アクセル開度が０よりも大きくなってエンジン１０への要求トルクが０よりも大きくなった場合である。ＥＣＵ１００は、ステップＳ１で否定判定（Ｎｏ判定）した場合、ステップＳ１で肯定判定するまで、ステップＳ１の処理を繰り返す。

ステップＳ２では、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を始動させるための始動時制御を開始する。ＥＣＵ１００は、始動時制御を開始した時刻ｔ１からＫ０クラッチ１４を係合させるためにＫ０クラッチ係合油圧を上昇し始める。これにより、モータジェネレータ１５の駆動トルクがエンジン１０側に伝達され、エンジン回転数がＭＧ回転数に近づくように上昇し始める。

始動時制御を開始したＥＣＵ１００は、ステップＳ２に引き続いて実行するステップＳ３において、始動時制御に含まれる始動時前段制御を実行する。具体的に、直噴インジェクタ４１ｄを用いた第１燃料噴射形態による燃料噴射を行うと共に、スロットル弁４０の開度を始動時スロットル開度に設定し、点火プラグ４２の点火タイミングを始動時点火タイミングに設定する。そして、ＥＣＵ１００は、始動時制御を開始した時点、つまり、始動時前段制御を開始した時点から、燃料噴射の回数、点火プラグ４２の点火回数のカウントを開始する。燃料噴射の回数や点火回数は、エンジン１０の燃焼サイクルの回数を評価するために用いられる。

なお、図４に示すタイムチャートにおいて、始動時スロットル開度のＯＮは、スロットル弁４０が始動時スロットル開度に設定された状態であることを示している。また、ＯＦＦは、始動時スロットル開度の設定が解除された状態であること、つまり、アクセル開度に応じた通常のスロットル制御となっていることを示している。同様に、始動時点火タイミングのＯＮは、点火プラグ４２の点火タイミングが始動時点火タイミングに設定された状態であることを示している。また、ＯＦＦは、始動時点火タイミングの設定が解除された状態であること、つまり、始動時以外の通常の点火時期制御となっていることを示している。

第１燃料噴射形態における燃料の噴射は、直噴インジェクタ４１ｄによる圧縮行程噴射を予め設定された第１目標回数分実行される。このため、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４において、時刻ｔ１からカウントを開始した噴射回数が第１目標回数に到達したか否かを判定する。第１目標回数は、直噴インジェクタ４１ｄによる燃料噴射によって気筒３０のシリンダボア内周壁３０ａへの燃料の付着を考慮してシミュレーションや実験による実機適合によって予め設定されている。直噴インジェクタ４１ｄによって燃料噴射を実施すると、気筒３０のシリンダボア内周壁３０ａへの燃料の付着が進行し、いわゆるボアウェットの状態になる可能性がある。ボアウェットの状態が生じると、排気ガス中の固体粒子数（ＰＮ：Particle Nonbar）が増加する。そこで、本実施形態では、第１目標回数として、ボアウェット状態の回避とエンジン１０の始動とを両立することができる回数が設定されている。また、噴射回数が第１目標回数に到達することは、後に詳説するように第１噴射形態から第２噴射形態に切り替えるための条件となる。このため、第１目標回数の設定に当たっては、空気量が所望の精度で算出できる状態となっているか否かが考慮される。エンジン１０がモータジェネレータ１５によって回転し始めると、エンジン１０の吸気通路３５内の空気が動き始め、エアフローメータ７５によって気筒３０内に吸入される空気量が算出できるようになり始める。空気量が算出できるようになると、空気量に見合った噴射制御が可能な状態となる。そこで、空気量が所望の精度で算出できるようになっており、負荷に応じた噴射制御に移行できるか否かを評価することで第１目標回数を設定し、ボアウェット状態の回避とエンジン１０の始動とを両立する。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ４において、肯定判定したときは、ステップＳ５へ進み、一方、ステップＳ４において否定判定したときは、ステップＳ３の処理を繰り返し、始動時前段制御を継続する。

なお、第１燃料噴射形態における燃料の噴射は、所定回の圧縮行程噴射の後に所定回の吸気行程噴射を含むようにしてもよい。圧縮行程噴射は、クランキングの開始と共に順に圧縮行程となる気筒３０に対して圧縮行程中に実行される燃料噴射である。圧縮行程噴射を実行することにより、エンジン１０のトルクを早期に増大させることができる。吸気行程噴射は、順に吸気行程となる気筒３０に対して吸気行程中に実行される燃料噴射である。吸気行程噴射を実行することにより、エンジン１０のトルクを安定させることができる。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ５において、始動時前段制御から始動時後段制御に切り替える。具体的には、第１燃料噴射形態から第２燃料噴射形態に切り替える。図４に例示するタイムチャートでは、時刻ｔ２において噴射回数が第１目標回数に到達しているため、時刻ｔ２において噴射形態が第１噴射形態から第２噴射形態へ切り替えられる。第２噴射形態では、ポートインジェクタ４１ｐによる燃料噴射が実行され、これに伴って、直噴インジェクタ４１ｄによる燃料噴射が停止される。この結果、シリンダボア内周壁３０ａへの燃料の付着が発生せず、ボアウェット状態となることが回避される。なお、上述のように第２噴射形態では、ポートインジェクタ４１ｐと直噴インジェクタ４１ｄとを併用してもよい。この場合、直噴インジェクタ４１ｄの燃料噴射量を第１燃料噴射形態における直噴インジェクタ４１ｄの燃料噴射量よりも少量とすることで、シリンダボア内周壁３０ａへの燃料の付着を回避することができる。

ステップＳ５に引き続いて実行されるステップＳ６では、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ１からカウントを開始した噴射回数が第２目標回数に到達したか否かを判定する。ステップＳ６は、始動時制御の終了条件が充足されたか否かを判定するものである。第２目標回数は、第１目標回数よりも多い回数である。第２目標回数は、モータジェネレータ１５のクランキングトルクによってエンジン１０を始動させることができる回数としてシミュレーションや実験による実機適合によって予め設定されている。図４に例示するタイムチャートでは、時刻ｔ４においてエンジン回転数とＭＧ回転数とが一致し、同期している。また、時刻ｔ４よりも後の時刻ｔ５において噴射回数が第２目標回数に到達している。本実施形態における第２目標回数は、噴射回数が第２目標回数に到達する時刻が、エンジン回転数がＭＧ回転数と一致するタイミングよりも後になるように設定されている。なお、本実施形態では、第１目標回転数が８回、第２目標回数が２４回に設定されているが、これらは、一例であり、ハイブリッド車両１の仕様に応じて、適宜設定される。

ＥＣＵ１００は、噴射回数が第２目標回数に到達したことで、エンジン１０の運転状態が安定したものとみなし、エンジン１０の始動が完了したものとする。ＥＣＵ１００は、ステップＳ６で肯定判定したときは、ステップＳ７へ進む。一方、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６で否定判定したときは、ステップＳ５の処理を繰り返し、始動時後段制御を継続する。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ７において、始動時制御を終了する。そして、噴射形態、スロットル開度及び点火タイミングをエンジン１０の始動判定後の制御に切り替える。つまり、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ７４、エアフローメータ７５、空燃比センサ７６及び水温センサ７７などの検出値に基づき算出される要求トルクを出力するための噴射形態、スロットル開度及び点火タイミングの制御に移行する。図４に例示するタイムチャートでは、時刻ｔ５において始動時スロットル開度がＯＦＦとされ、始動時点火タイミングがＯＦＦとされる。ステップＳ７の処理の後、一連の制御は終了する。

（効果）
以上のように、本実施形態では、噴射回数が第１目標回数に到達した場合に、始動時制御の終了に先行して直噴インジェクタ４１ｄのみを用いる第１燃料噴射形態からポートインジェクタを用いる第２燃料噴射形態へ切り替えるため、シリンダボア内周壁への燃料の付着が抑制される。

なお、上記実施形態では、直噴インジェクタ４１ｄの噴射回数によって燃焼サイクルの回数を評価していたが、点火プラグ４２による点火回数で燃焼サイクルの回数を評価するようにしてもよい。また、クランクシャフトの回転数に基づいて燃焼サイクルの回数を評価するようにしてもよい。

（変形例）
つぎに、図５及び図６を参照して、変形例について説明する。図５に例示するフローチャートでは、図３に例示するフローチャートにおけるステップＳ６がステップＳ６１に置き換えられている。

図３におけるステップＳ６は、始動時制御の終了条件が充足されたか否かの判定として、噴射回数が第２目標回数に到達したか否かの判定を行っていた。これに対し、ステップＳ６１では、エンジン回転数がＭＧ回転数と一致したか否か、例えば、双方の回転数が１０００ｒｐｍとなったか否かを判定する。つまり、この変形例では、エンジン回転数とＭＧ回転数とが一致することを始動時制御の終了条件としている。なお、エンジン回転数はクランク角センサ７２の検出値から算出され、ＭＧ回転数はモータ回転数センサ７３の検出値として取得される。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ６１で肯定判定したときは、ステップＳ７へ進む。一方、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６１で否定判定したときは、ステップＳ５の処理を繰り返し、始動時後段制御を継続する。

図６を参照すると、この変形例では、エンジン回転がＭＧ回転数と一致した時刻ｔ４´の時点で始動時スロットル開度がＯＦＦとされ、始動時点火タイミングがＯＦＦとされる。ステップＳ７の処理の後、一連の制御は終了する。

その他の制御の内容は、図３に示したフローチャートと異なるところがないため、ここでは共通する工程に関する説明は省略する。

このような変形例においても、始動時制御の終了に先行して直噴インジェクタ４１ｄのみを用いる第１燃料噴射形態からポートインジェクタを用いる第２燃料噴射形態へ切り替えるため、シリンダボア内周壁への燃料の付着が抑制される。

上記実施例では、単一のＥＣＵ１００によりハイブリッド車両を制御する場合を例示したが、これに限定されない。例えばエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、モータジェネレータ１５を制御するモータＥＣＵ、Ｋ０クラッチ１４を制御するクラッチＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、上述した制御を実行してもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ハイブリッド車両
１０エンジン
１１変速ユニット
１２ディファレンシャル
１３駆動輪
１４Ｋ０クラッチ
１５モータジェネレータ
３０気筒
３０ａシリンダボア内周壁
４１ｄ直噴インジェクタ
４１ｐポートインジェクタ
１００ＥＣＵ

Claims

直噴インジェクタとポートインジェクタとを有する内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路に設けられていると共に解放状態とされることによって前記内燃機関と前記電動機との間の連結を切り離す断接クラッチと、を備えたハイブリッド車両において、前記内燃機関の始動時に前記断接クラッチを結合状態に移行させて前記電動機の駆動トルクによって前記内燃機関を回転させるとともに、前記直噴インジェクタを用いた第１燃料噴射形態を開始する始動時制御を実行するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御装置は、前記第１燃料噴射形態を伴う前記内燃機関の燃焼サイクルの回数が予め設定された第１目標回数に到達した場合に、前記始動時制御の終了に先行して前記第１燃料噴射形態から前記ポートインジェクタを用いる第２燃料噴射形態へ切り替える、
ハイブリッド車両の制御装置。
前記制御装置は、前記内燃機関の燃焼サイクルの回数が、前記第１目標回数よりも多い回数であり、予め設定された第２目標回数に到達した場合に、前記始動時制御を終了する、
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御装置は、前記内燃機関の回転数と前記電動機の回転数とが同期したと判定した場合に、前記始動時制御を終了する、
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記内燃機関の燃焼サイクルの回数は、前記直噴インジェクタの噴射回数である、
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記内燃機関の燃焼サイクルの回数は、前記内燃機関に設けられた点火プラグによる点火回数である、
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。