特開 2020-200798 エンジン駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-200798(P2020-200798A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】エンジン駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F02N 11/08 20060101AFI20201120BHJP

   F02N 15/00 20060101ALI20201120BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20201120BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20201120BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   F02N11/08 K

   F02N15/00 E

   F02D17/00 Q

   F02N11/04 A

   F02D29/02 321B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-108745(P2019-108745)

(22)【出願日】2019年6月11日

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】左右田 佳宜

(72)【発明者】

【氏名】古根 直樹

(72)【発明者】

【氏名】岡田 佑太

【テーマコード（参考）】

3G092

3G093

【Ｆターム（参考）】

3G092AA01

3G092FA31

3G092FA32

3G092GA01

3G092HF05Y

3G093AA01

3G093BA21

3G093CA02

3G093DA07

3G093DA12

(57)【要約】

【課題】始動電動機の出力が低下している場合でもエンジン再始動を行う。
【解決手段】エンジン駆動装置１０は、複数のシリンダを有し、複数のシリンダのうちいずれか１つのシリンダが圧縮行程となるとき、他の１つのシリンダが膨張行程となるエンジンと、エンジンのクランクシャフトに連結される始動電動機と、始動電動機を制御する始動電動機制御部５６ｂと、を備え、始動電動機制御部５６ｂは、エンジンの再始動前に、膨張行程にあるシリンダの排気バルブが開く位置まで、始動電動機によりクランクシャフトにトルクを加えさせる再始動前制御を実行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のシリンダを有し、前記複数のシリンダのうちいずれか１つのシリンダが圧縮行程となるとき、他の１つのシリンダが膨張行程となるエンジンと、
前記エンジンのクランクシャフトに連結される始動電動機と、
前記始動電動機を制御する始動電動機制御部と、
を備え、
前記始動電動機制御部は、前記エンジンの再始動前に、前記膨張行程にある前記シリンダの排気バルブが開く位置まで、前記始動電動機により前記クランクシャフトにトルクを加えさせる再始動前制御を実行するエンジン駆動装置。

【請求項2】

前記クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角検出部と、
前記始動電動機の温度を検出する温度検出部と、
前記始動電動機に電力を供給するバッテリの状態を検出する状態検出部と、
を備え、
前記始動電動機制御部は、前記エンジンの再始動前に、前記クランク角検出部、前記温度検出部、前記状態検出部から出力される信号に基づいて、前記再始動前制御の実行の可否を判定する請求項１に記載のエンジン駆動装置。

【請求項3】

前記始動電動機制御部は、前記温度検出部および前記状態検出部から出力される信号に基づいて、前記始動電動機の温度および前記バッテリの劣化度を導出し、前記温度および前記劣化度が所定の第１範囲にあると判定すると、前記再始動前制御を実行すると判定し、前記温度および前記劣化度が前記第１範囲よりも小さい第２範囲にあると判定すると、前記再始動前制御を実行しないと判定する請求項２に記載のエンジン駆動装置。

【請求項4】

前記エンジンを制御するエンジン制御部を備え、
前記エンジン制御部は、前記温度および前記劣化度が前記第１範囲よりも大きい第３範囲にあると判定すると、前記エンジンのアイドリングストップを実行せず、
前記始動電動機制御部は、前記温度および前記劣化度が前記第３範囲にあると判定すると、前記再始動前制御を実行しないと判定する請求項３に記載のエンジン駆動装置。

【請求項5】

前記始動電動機制御部は、前記再始動前制御において、前記始動電動機を駆動させて前記クランクシャフトを正回転させた後、前記始動電動機の駆動を停止させることで前記クランクシャフトを逆回転させ、逆回転して停止した前記クランクシャフトのクランク角が閾値に到達するまで前記再始動前制御を繰り返し実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジン駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、アイドリングストップ後、始動電動機を用いてエンジンの再始動を行うことについて開示がある。特許文献１では、エンジン再始動時の電力消費を低減するため、始動電動機に供給する電力を所定時間だけ低減させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１１３７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、始動電動機の出力は、始動電動機の温度上昇、および、バッテリの経年劣化により低下する。また、エンジンの再始動に必要なエネルギーは、エンジンの状態に応じても変化する。例えば、エンジンの圧縮行程および膨張行程（燃焼行程）に必要なエネルギーは、エンジンの吸気行程および排気行程に必要なエネルギーよりも大きい。

【0005】

したがって、始動電動機の出力が低下している場合、アイドリングストップ時のエンジンが圧縮行程あるいは膨張行程の状態にあると、始動電動機は、エンジン再始動を行うことができない場合があった。

【0006】

そこで、本発明は、始動電動機の出力が低下している場合でもエンジン再始動を行うことが可能なエンジン駆動装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のエンジン駆動装置は、複数のシリンダを有し、複数のシリンダのうちいずれか１つのシリンダが圧縮行程となるとき、他の１つのシリンダが膨張行程となるエンジンと、エンジンのクランクシャフトに連結される始動電動機と、始動電動機を制御する始動電動機制御部と、を備え、始動電動機制御部は、エンジンの再始動前に、膨張行程にあるシリンダの排気バルブが開く位置まで、始動電動機によりクランクシャフトにトルクを加えさせる再始動前制御を実行する。

【0008】

クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角検出部と、始動電動機の温度を検出する温度検出部と、始動電動機に電力を供給するバッテリの状態を検出する状態検出部と、を備え、始動電動機制御部は、エンジンの再始動前に、クランク角検出部、温度検出部、状態検出部から出力される信号に基づいて、再始動前制御の実行の可否を判定してもよい。

【0009】

始動電動機制御部は、温度検出部および状態検出部から出力される信号に基づいて、始動電動機の温度およびバッテリの劣化度を導出し、温度および劣化度が所定の第１範囲にあると判定すると、再始動前制御を実行すると判定し、温度および劣化度が第１範囲よりも小さい第２範囲にあると判定すると、再始動前制御を実行しないと判定してもよい。

【0010】

エンジンを制御するエンジン制御部を備え、エンジン制御部は、温度および劣化度が第１範囲よりも大きい第３範囲にあると判定すると、エンジンのアイドリングストップを実行せず、始動電動機制御部は、温度および劣化度が第３範囲にあると判定すると、再始動前制御を実行しないと判定してもよい。

【0011】

始動電動機制御部は、再始動前制御において、始動電動機を駆動させてクランクシャフトを正回転させた後、始動電動機の駆動を停止させることでクランクシャフトを逆回転させ、逆回転して停止したクランクシャフトのクランク角が閾値に到達するまで再始動前制御を繰り返し実行してもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、始動電動機の出力が低下している場合でもエンジン再始動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、エンジン駆動装置の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、ＥＣＵの構成を示す概略ブロック図である。

【図3】図３は、メモリに記憶される閾値マップの一例を示す図である。

【図4】図４は、エンジン駆動停止中におけるエンジンのクランク角と燃焼室内の圧力との関係を示す図である。

【図5】図５は、クランクシャフトの逆回転中におけるエンジンのクランク角と燃焼室内の圧力との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

図１は、エンジン駆動装置１０の構成を示す概略図である。図１中、実線矢印は、電力の流れを示し、破線矢印は、信号の流れを示す。エンジン駆動装置１０は、車両に搭載される。図１に示すように、エンジン駆動装置１０は、エンジン１２と、ベルト機構１４と、発電電動機（始動電動機）１６と、ＥＣＵ１８とを含んで構成される。

【0016】

エンジン１２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程（燃焼行程）および排気行程が１回のサイクルとして繰り返し行われる４ストロークエンジンである。なお、本実施形態において、エンジン１２は、水平対向エンジンである。しかし、これに限定されず、エンジン１２は、直列エンジンであっても、Ｖ型エンジンであってもよい。

【0017】

エンジン１２は、２つ（複数）のシリンダブロック２０と、２つ（複数）のクランクケース２２と、２つ（複数）のシリンダヘッド２４と、を備える。シリンダブロック２０には、複数のシリンダ２６が形成される。本実施形態では、１つのシリンダブロック２０に、２つのシリンダ２６が形成される。したがって、２つのシリンダブロック２０には、合計４つのシリンダ２６が形成される。図１では、４つのシリンダ２６のうち、２つのシリンダ２６を例示的に示している。

【0018】

各シリンダ２６には、ピストン２８が配される。ピストン２８は、シリンダ２６内を摺動自在に移動することができる。ピストン２８には、コネクティングロッド３０が接続される。ピストン２８は、コネクティングロッド３０に支持される。

【0019】

クランクケース２２は、シリンダブロック２０と一体的に形成される。ただし、クランクケース２２は、シリンダブロック２０と別体的に形成されてもよい。クランクケース２２内には、クランク室２２ａが形成される。クランク室２２ａ内には、クランクシャフト３２が回転自在に支持される。クランクシャフト３２には、コネクティングロッド３０が連結される。ピストン２８は、コネクティングロッド３０を介してクランクシャフト３２に連結される。

【0020】

シリンダヘッド２４は、シリンダブロック２０のクランクケース２２側とは反対側に連結される。シリンダヘッド２４の内壁面と、シリンダ２６の内壁面と、ピストン２８の冠面によって囲まれた空間が燃焼室３４として形成される。

【0021】

シリンダヘッド２４には、吸気ポート３６および排気ポート３８が形成される。吸気ポート３６および排気ポート３８は、燃焼室３４と連通する。吸気ポート３６と燃焼室３４の間には、吸気バルブ４０の傘部が配される。吸気バルブ４０は、カムシャフト４２の回転に伴って移動し、吸気ポート３６を燃焼室３４に対して開閉する。

【0022】

排気ポート３８と燃焼室３４の間には、排気バルブ４４の傘部が配される。排気バルブ４４は、カムシャフト４６の回転に伴って移動し、排気ポート３８を燃焼室３４に対して開閉する。

【0023】

シリンダヘッド２４には、不図示のインジェクタおよび点火プラグが配される。インジェクタは、燃焼室３４に燃料を噴射する。点火プラグは、所定のタイミングで放電することにより吸気と燃料との混合気を点火する。

【0024】

吸気と燃料との混合気は、点火プラグの点火により燃焼する。これにより、ピストン２８は、シリンダ２６内で往復運動を行う。ピストン２８の往復運動は、コネクティングロッド３０を通じてクランクシャフト３２の回転運動に変換される。

【0025】

クランクシャフト３２には、ベルト機構１４が連結される。ベルト機構１４は、大径プーリ４８と、小径プーリ５０と、ベルト５２とを含んで構成される。大径プーリ４８は、クランクシャフト３２に連結される。小径プーリ５０は、発電電動機１６の回転軸に連結される。大径プーリ４８と小径プーリ５０には、ベルト５２が掛け渡される。

【0026】

発電電動機１６は、発電機（スターター）および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。クランクシャフト３２が回転するとベルト５２を介して小径プーリ５０および発電電動機１６の回転軸が回転駆動される。このとき、発電電動機１６は、クランクシャフト３２によって駆動される発電機として機能する。

【0027】

また、発電電動機１６の回転軸が回転すると、ベルト５２を介して大径プーリ４８およびクランクシャフト３２が回転駆動される。このとき、発電電動機１６は、クランクシャフト３２を回転させる電動機として機能する。本実施形態では、発電電動機１６は、ベルト機構１４を介してクランクシャフト３２に連結されている。ただし、発電電動機１６は、クランクシャフト３２に直接連結されてもよい。

【0028】

発電電動機１６は、バッテリ５４と電気的に接続される。発電電動機１６が発電機として機能するとき、バッテリ５４には、発電電動機１６により生成された電力が供給される。また、発電電動機１６が電動機として機能するとき、バッテリ５４は、発電電動機１６に電力を供給する。

【0029】

図２は、ＥＣＵ１８の構成を示す概略ブロック図である。ＥＣＵ１８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン駆動装置１０を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ１８は、エンジン制御部５６ａと、始動電動機制御部５６ｂとして機能する。

【0030】

図２に示すように、エンジン駆動装置１０は、クランク角検出部５８と、温度検出部６０と、状態検出部６２とを含んで構成される。クランク角検出部５８は、クランクシャフト３２（図１参照）近傍に配され、クランクシャフト３２のクランク角（回転角）を検出するセンサである。クランク角検出部５８は、検出信号をエンジン制御部５６ａおよび始動電動機制御部５６ｂに出力する。

【0031】

温度検出部６０は、発電電動機１６（図１参照）に配され、発電電動機１６の温度を検出するセンサである。温度検出部６０は、検出信号をエンジン制御部５６ａおよび始動電動機制御部５６ｂに出力する。状態検出部６２は、バッテリ５４（図１参照）に配され、バッテリ５４の劣化状態を検出するセンサである。状態検出部６２は、検出信号をエンジン制御部５６ａおよび始動電動機制御部５６ｂに出力する。ここで、バッテリ５４が劣化するほど、バッテリ５４の抵抗値は増加する。したがって、状態検出部６２は、バッテリ５４の劣化状態（劣化度）として、バッテリ５４の抵抗値を検出している。

【0032】

エンジン制御部５６ａは、エンジン１２を制御する。本実施形態では、エンジン制御部５６ａは、エンジン１２をアイドリングストップさせたり、再始動させたりすることができる。

【0033】

始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６およびバッテリ５４（図１参照）を制御する。例えば、始動電動機制御部５６ｂは、アイドリングストップ後のエンジン１２の再始動時に、バッテリ５４から発電電動機１６に電力を供給させ、発電電動機１６を電動機として駆動させる。これにより、始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２を再始動させることができる。また、始動電動機制御部５６ｂは、車両がＥＶモードからＨＶモードに移行するとき、バッテリ５４から発電電動機１６に電力を供給させ、発電電動機１６を電動機として駆動させる。これにより、始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２を再始動させることができる。

【0034】

ところで、エンジン１２の再始動に必要なエネルギー（トルク）は、エンジン１２の状態に応じて変化する。例えば、エンジン１２の圧縮行程および膨張行程に必要なエネルギーは、エンジン１２の吸気行程および排気行程に必要なエネルギーよりも大きい。

【0035】

エンジン１２は、複数のシリンダ２６のうちいずれか１つのシリンダ２６が圧縮行程となるとき、他の１つのシリンダ２６が膨張行程となるように構成される。シリンダ２６が圧縮行程となるとき、吸気バルブ４０は、吸気ポート３６を閉じる位置（閉状態）にあり、排気バルブ４４は、排気ポート３８を閉じる位置（閉状態）にある。また、ピストン２８は、シリンダ２６内を吸気バルブ４０および排気バルブ４４に近接する方向に移動する。

【0036】

このとき、燃焼室３４は、吸気バルブ４０および排気バルブ４４が閉状態のままピストン２８に圧縮され、燃焼室３４内が正圧となる。そのため、エンジン１２の圧縮行程に必要なエネルギーは、エンジン１２の吸気バルブ４０が開放されている吸気行程、および、排気バルブ４４が開放されている排気行程に比べ、必要なエネルギーが大きくなる。

【0037】

同様に、シリンダ２６が膨張行程となるとき、吸気バルブ４０は、吸気ポート３６を閉じる位置（閉状態）にあり、排気バルブ４４は、排気ポート３８を閉じる位置（閉状態）にある。また、ピストン２８は、シリンダ２６内を吸気バルブ４０および排気バルブ４４から離隔する方向に移動する。

【0038】

このとき、燃焼室３４は、吸気バルブ４０および排気バルブ４４が閉状態のままピストン２８に拡大（拡張）され、燃焼室３４内が負圧となる。そのため、エンジン１２の膨張行程に必要なエネルギーは、エンジン１２の吸気バルブ４０が開放されている吸気行程および排気バルブ４４が開放されている排気行程に比べ、必要なエネルギーが大きくなる。

【0039】

また、発電電動機１６の出力は、発電電動機１６の温度状態、バッテリ５４の劣化状態に応じて変化する。例えば、発電電動機１６の出力は、発電電動機１６の温度が上昇するほど、また、バッテリ５４の経年劣化が進行するほど低下する。

【0040】

したがって、発電電動機１６の出力が低下している場合に、アイドリングストップ時（エンジン駆動停止時）のエンジン１２が圧縮行程あるいは膨張行程の状態にあると、発電電動機１６は、エンジン再始動を行うことができない場合がある。その場合、バッテリ５４の交換が不要である状態であっても、発電電動機１６の出力を確保するため、バッテリ５４を新しいバッテリ５４と交換する必要があった。

【0041】

そこで、本実施形態では、始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２の駆動停止時（アイドリングストップ時）に、エンジン１２の再始動に必要なエネルギーを低減させる処理（以下、再始動前制御という）を実行する。以下、再始動前制御について詳細に説明する。

【0042】

始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２の再始動前（すなわち、駆動停止中）に、クランク角検出部５８、温度検出部６０、状態検出部６２から出力される信号を取得する。

【0043】

始動電動機制御部５６ｂは、取得した信号を基に、再始動前制御の実行の可否を判定する。まず、始動電動機制御部５６ｂは、温度検出部６０および状態検出部６２から出力される信号に基づいて、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度を導出する。始動電動機制御部５６ｂは、導出した発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度に基づいて、エンジン１２のクランク角に対応する所定の閾値を導出する。

【0044】

本実施形態では、ＥＣＵ１８には、メモリ（不図示）に閾値マップが記憶されている。始動電動機制御部５６ｂは、メモリに記憶された閾値マップを参照して、閾値を導出する。ここで、閾値は、所定のクランク角範囲毎に設定される。また、所定のクランク角範囲毎に設定される閾値は、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度に応じて変化する値である。閾値は、発電電動機１６の温度が高いほど大きい値に設定される。また、閾値は、バッテリ５４の劣化度（抵抗値）が高いほど大きい値に設定される。

【0045】

始動電動機制御部５６ｂは、クランク角検出部５８から出力される信号に基づいて、エンジン１２のクランク角を導出し、導出したクランク角と、閾値とを比較する。始動電動機制御部５６ｂは、導出したクランク角が所定のクランク角範囲にあり、そのクランク角範囲に設定された閾値よりも小さい場合に、再始動前制御を実行すると判定する。始動電動機制御部５６ｂは、導出したクランク角が所定のクランク角範囲にあり、そのクランク角範囲に設定された閾値よりも大きい場合に、再始動前制御を実行しないと判定する。

【0046】

図３は、メモリに記憶される閾値マップの一例を示す図である。図３中、縦軸は、発電電動機１６の温度を示し、横軸は、バッテリ５４の劣化度を示す。図３に示すように、閾値マップには、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が比較的小さい領域Ｒ１の範囲（閾値非設定領域）において閾値が設定されていない。

【0047】

始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が閾値マップの領域Ｒ１の範囲（第２範囲）にあると判定すると、エンジン１２のクランク角によらず再始動前制御を実行しないと判定する。これは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が比較的小さい場合、再始動前制御を実行しなくても、エンジン１２を容易に再始動させることができるからである。

【0048】

また、図３に示すように、閾値マップには、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が比較的大きい領域Ｒ２の範囲（閾値非設定領域）において閾値が設定されていない。

【0049】

始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が閾値マップの領域Ｒ２の範囲（第３範囲）にあると判定すると、エンジン１２のクランク角によらず再始動前制御を実行しないと判定する。

【0050】

発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が比較的大きい場合、発電電動機１６の出力は、エンジン１２の駆動（再始動）に必要なエネルギー未満となる。その場合、発電電動機１６は、エンジン１２のクランク角によらず、エンジン１２を駆動（再始動）させることができない。したがって、エンジン制御部５６ａは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が閾値マップの領域Ｒ２の範囲にあると判定すると、エンジン１２を一時的に停止させる処理（すなわち、アイドリングストップ）を行わない。アイドリングストップが行われないため、始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２を再始動させる処理が不要になり、これに伴い再始動前制御の実行も不要になる。よって、始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が閾値マップの領域Ｒ２の範囲にあると判定すると、再始動前制御を実行しないと判定する。

【0051】

また、図３に示すように、閾値マップには、領域Ｒ１と領域Ｒ２の間の領域Ｒ３の範囲（閾値設定領域）において閾値が設定されている。ここで、領域Ｒ１の範囲（第２範囲）は、領域Ｒ３の範囲（所定の第１範囲）よりも発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が小さい範囲である。領域Ｒ２の範囲（第３範囲）は、領域Ｒ３の範囲（所定の第１範囲）よりも発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が大きい範囲である。始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度が閾値マップの領域Ｒ３の範囲にあると判定すると、発電電動機１６の温度およびバッテリ５４の劣化度に基づいて閾値を導出する。そして、始動電動機制御部５６ｂは、導出した閾値とクランク角とを比較することで再始動前制御の実行の可否を判定する。具体的に、始動電動機制御部５６ｂは、導出したクランク角が閾値よりも小さい場合に、再始動前制御を実行すると判定し、導出したクランク角が閾値よりも大きい場合に、再始動前制御を実行しないと判定する。

【0052】

始動電動機制御部５６ｂは、再始動前制御を実行すると判定した場合、発電電動機１６を駆動させ、クランク角が大きくなる方向にクランクシャフト３２を回転（以下、正回転という）させる。本実施形態では、始動電動機制御部５６ｂが再始動前制御を実行する際に、圧縮行程にあるシリンダ２６内のピストン２８（クランク角）が下死点に位置し、膨張行程にあるシリンダ２６内のピストン２８（クランク角）が上死点に位置するものとして説明する。

【0053】

図４は、エンジン駆動停止中におけるエンジン１２のクランク角と燃焼室３４内の圧力との関係を示す図である。図４中、縦軸は、燃焼室３４内の圧力を示し、横軸は、エンジン１２のクランク角を示す。また、図４中、実線は、エンジン１２のクランク角と圧縮行程におけるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力との関係を示し、一点鎖線は、エンジン１２のクランク角と膨張行程におけるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力との関係を示す。

【0054】

図４中、実線で示すように、圧縮行程におけるクランク角が大きくなる（下死点から上死点に近づく）につれ、燃焼室３４内の圧力が大きくなる（すなわち、正圧が大きくなる）。また、図４中、一点鎖線で示すように、膨張行程におけるクランク角が大きくなる（上死点から下死点に近づく）につれ、燃焼室３４内の圧力が小さくなる（すなわち、負圧が大きくなる）。

【0055】

ここで、膨張行程におけるクランク角が下死点に到達する前に、排気バルブ４４（図１参照）は、閉状態から開状態となる。そのため、膨張行程にあるシリンダ２６の燃焼室３４内には、空気が流入する。その結果、図４中、一点鎖線で示すように、膨張行程におけるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力は、クランク角が下死点に到達する前に大きくなる（負圧が小さくなる）。

【0056】

このとき、始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の駆動を停止させる。つまり、始動電動機制御部５６ｂは、膨張行程にあるシリンダ２６の排気バルブ４４が開く位置まで、発電電動機１６を駆動させ、排気バルブ４４が開く位置に到達すると、発電電動機１６を駆動停止させる。発電電動機１６が駆動停止されると、圧縮行程にあるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力（正圧）により、クランク角が小さくなる方向にクランクシャフト３２が回転（以下、逆回転という）する。

【0057】

図５は、クランクシャフト３２の逆回転中におけるエンジン１２のクランク角と燃焼室３４内の圧力との関係を示す図である。図５中、縦軸は、燃焼室３４内の圧力を示し、横軸は、エンジン１２のクランク角を示す。また、図５中、実線は、エンジン１２のクランク角と圧縮行程におけるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力との関係を示し、一点鎖線は、エンジン１２のクランク角と膨張行程におけるシリンダ２６の燃焼室３４内の圧力との関係を示す。

【0058】

クランクシャフト３２が逆回転すると、膨張行程にあるシリンダ２６の排気バルブ４４（図１参照）は、開状態から閉状態となる。排気バルブ４４が閉状態となったのち、クランクシャフト３２が逆回転すると、膨張行程にあるシリンダ２６の燃焼室３４内の空気が圧縮される。したがって、図５中、一点鎖線で示すように、膨張行程におけるクランク角が小さくなる（下死点から上死点に近づく）につれ、燃焼室３４内の圧力が大きくなる（すなわち、正圧が大きくなる）。

【0059】

クランクシャフト３２は、圧縮行程の燃焼室３４内の圧力（正圧）と、膨張行程の燃焼室３４内の圧力（正圧）とが大凡等しくなる位置Ｐ１で、逆回転が停止する。始動電動機制御部５６ｂは、クランクシャフト３２の逆回転が停止したクランク角と閾値とを再度比較し、クランク角が閾値に達していなければ、再び膨張行程にあるシリンダ２６の排気バルブ４４が開く位置まで発電電動機１６を駆動（すなわち、クランクシャフト３２を正回転）させる。

【0060】

始動電動機制御部５６ｂは、クランク角が閾値に達するまで、発電電動機１６を駆動させてクランクシャフト３２を正回転させる動作と、発電電動機１６を駆動停止させてクランクシャフト３２を逆回転させる動作とを繰り返し実行する。

【0061】

始動電動機制御部５６ｂは、クランク角が閾値に達すると、再始動前制御を終了する。再始動前制御が終了すると、エンジン制御部５６ａは、エンジン１２の再始動（本始動）を実行する。

【0062】

以上のように、本実施形態のエンジン駆動装置１０は、始動電動機制御部５６ｂを備える。始動電動機制御部５６ｂは、再始動前制御を実行することで、クランク角を閾値まで移動させることができる。つまり、始動電動機制御部５６ｂは、再始動前制御を実行することで、クランク角を圧縮行程の上死点および膨張行程の下死点に近づけさせることができる。

【0063】

これにより、始動電動機制御部５６ｂは、エンジン１２を再始動（本始動）させる際に必要なエネルギーを低減させることができる。その結果、始動電動機制御部５６ｂは、発電電動機１６の出力が低下している場合でも容易にエンジン１２の再始動（本始動）を行うことができる。

【0064】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0065】

上記実施形態では、始動電動機制御部５６ｂが再始動前制御の実行可否を判定する場合について説明した。しかし、これに限定されず、始動電動機制御部５６ｂは、再始動前制御の実行可否を判定しなくてもよい。

【0066】

上記実施形態では、始動電動機制御部５６ｂが再始動前制御（すなわち、クランクシャフト３２の正回転動作および逆回転動作）を繰り返し実行する場合について説明した。しかし、これに限定されず、始動電動機制御部５６ｂは、再始動前制御を繰り返し実行しなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、エンジン駆動装置に利用できる。

【符号の説明】

【0068】

１０ エンジン駆動装置
１２ エンジン
１６ 発電電動機（始動電動機）
２６ シリンダ
３２ クランクシャフト
５６ａ エンジン制御部
５６ｂ 始動電動機制御部
５８ クランク角検出部
６０ 温度検出部
６２ 状態検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】