特許 6221457 内燃エンジンの始動制御装置及び始動制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221457

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】内燃エンジンの始動制御装置及び始動制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/02 20060101AFI20171023BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20171023BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20171023BHJP

   F02N 15/00 20060101ALI20171023BHJP

   F02N 19/00 20100101ALI20171023BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20171023BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20171023BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20171023BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20171023BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20171023BHJP

   B60W 20/40 20160101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/00 102

   F02N11/08 VZHV

   F02N15/00 E

   F02N19/00 Z

   F02N19/00 E

   F02D45/00 360B

   F02D45/00 360H

   F02N11/04 D

   B60K6/48

   B60L11/14

   B60W10/02

   B60W10/08

   B60W10/02 900

   B60W10/08 900

   B60W20/40

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-152518(P2013-152518)

(22)【出願日】2013年7月23日

(65)【公開番号】特開2015-20702(P2015-20702A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130638

【弁理士】

【氏名又は名称】野末 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100120178

【弁理士】

【氏名又は名称】三田 康成

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 宏之

(72)【発明者】

【氏名】菅原 和彦

【審査官】 ▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０９５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１１１１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−０７０７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７４６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８７０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９５１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９５１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

Ｆ０２Ｄ １３／００ − ２９／０６

Ｆ０２Ｄ ４１／００ − ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

膨張行程気筒に燃料を供給しこの燃料に点火して発生した燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングするとともに、前記内燃エンジンに対してクラッチを介して連結された電動機でクランキングをアシストして前記内燃エンジンを始動する膨張行程燃焼始動モードを有する前記内燃エンジンの始動を制御する内燃エンジン始動制御装置であって、
前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する着火性判定部と、
前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であれば前記クラッチを膨張行程燃焼始動モード用の伝達トルク容量にし、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態でなければ前記内燃エンジンの燃焼圧力を利用しなくても前記内燃エンジンを始動できる回転トルクを前記電動機から伝達できるように前記クラッチを通常始動用の伝達トルク容量にする伝達トルク容量調整部と、
を含み、
前記着火性判定部は、筒内圧力及び筒内ガス温度に基づいて、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定し、前記筒内圧力及び前記筒内ガス温度が上昇する場合と下降する場合とで、異なる基準により前記判定を実行する、
内燃エンジン始動制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の内燃エンジン始動制御装置において、
前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であれば、前記膨張行程燃焼始動モードによる始動を許可する許可部をさらに含む、
内燃エンジン始動制御装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の内燃エンジン始動制御装置において、
前記着火性判定部は、予め設定された判定マップに前記筒内圧力及び前記筒内ガス温度を適用して、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する、
内燃エンジン始動制御装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃エンジン始動制御装置において、
前記着火性判定部は、前記筒内圧力及び前記筒内ガス温度が基準値よりも大きい場合に、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であると判定する、
内燃エンジン始動制御装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃エンジン始動制御装置において、
少なくとも雰囲気圧に基づいて前記筒内圧力を推定する筒内圧力推定部を含む、
内燃エンジン始動制御装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の内燃エンジン始動制御装置において、
少なくとも冷却水温に基づいて前記筒内ガス温度を推定する筒内ガス温度推定部を含む、内燃エンジン始動制御装置。

【請求項7】

膨張行程気筒に燃料を供給しこの燃料に点火して発生した燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングするとともに、前記内燃エンジンに対してクラッチを介して連結された電動機でクランキングをアシストして前記内燃エンジンを始動する膨張行程燃焼始動モードを有する前記内燃エンジンの始動を制御する内燃エンジン始動制御方法であって、
前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する着火性判定手順と、
前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であれば前記クラッチを膨張行程燃焼始動用の伝達トルク容量にし、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態でなければ前記内燃エンジンの燃焼圧力を利用しなくても前記内燃エンジンを始動できる回転トルクを前記電動機から伝達できるように前記クラッチを通常始動用の伝達トルク容量にする伝達トルク容量調整手順と、
を含み、
前記着火性判定手順では、筒内圧力及び筒内ガス温度に基づいて、前記膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定し、前記筒内圧力及び前記筒内ガス温度が上昇する場合と下降する場合とで、異なる基準により前記判定を実行する、
内燃エンジン始動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、内燃エンジンの始動を制御する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、エンジン停止時に膨張行程気筒に燃料を噴射する。そして、内燃エンジンを始動するときには、この燃料に点火して発生した燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングするとともに、エンジン始動用モーターでクランキングをアシストする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−３０２１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１では、燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングしようとして燃料に点火しても燃焼せず、燃焼圧力を利用したクランキングに失敗する可能性がある。このように失敗した場合には、始動モードを変更して電動機の始動トルクを増大する必要があり、始動に時間を要し、運転性に悪影響を与えることとなってしまう。

【0005】

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、燃焼圧力を利用したクランキングに失敗することを事前に回避し、運転性に悪影響を与えてしまうことを防止することが可能な内燃エンジンの始動制御装置及び始動制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。

【0007】

本発明による内燃エンジン始動制御装置のひとつの実施形態は、膨張行程気筒に燃料を供給しこの燃料に点火して発生した燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングするとともに、前記内燃エンジンに対してクラッチを介して連結された電動機でクランキングをアシストして前記内燃エンジンを始動する膨張行程燃焼始動モードを有する前記内燃エンジンの始動を制御する。そして、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する着火性判定部と、膨張行程気筒が着火性良好な状態であればクラッチを膨張行程燃焼始動モード用の伝達トルク容量にし、膨張行程気筒が着火性良好な状態でなければ内燃エンジンの燃焼圧力を利用しなくても内燃エンジンを始動できる回転トルクを電動機から伝達できるようにクラッチを通常始動用の伝達トルク容量にする伝達トルク容量調整部と、を含む。ここで、着火性判定部は、筒内圧力及び筒内ガス温度に基づいて、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定し、筒内圧力及び筒内ガス温度が上昇する場合と下降する場合とで、異なる基準により前記判定を実行する。

【発明の効果】

【0008】

この態様によれば、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定して、着火性良好な状態であればクラッチを膨張行程燃焼始動モード用の伝達トルク容量にし、着火性良好な状態でなければクラッチを通常始動モード用の伝達トルク容量にして、内燃エンジンを始動するようにした。このようにしたので、燃焼圧力を利用したクランキングに失敗することを事前に回避でき、実際に失敗してから始動モードを変える事態に陥らず、運転性に悪影響を与えてしまうことを防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明による内燃エンジン始動制御装置を搭載するハイブリッド車両のパワートレインの一例を示す図である。

【図2】図２は、着火性判定部の内容を示すブロック図である。

【図3】図３は、筒内ガス温度推定部の内容を示すブロック図である。

【図4】図４は、壁温算出部２１０の演算マップについて説明する図である。

【図5】図５は、壁温→ガス温度変換係数について説明する図である。

【図6】図６は、温度閾値Ａ０の設定方法の一例を示す図である。

【図7】図７は、筒内圧推定部の内容を示すブロック図である。

【図8】図８は、筒内圧閾値Ｂ０の設定方法の一例を示す図である。

【図9】図９は、第１実施形態の内容を簡易的に説明する判定マップの一例を示す図である。

【図10】図１０は、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量の設定方法について説明するフローチャートである。

【図11】図１１は、第２実施形態の着火性判定部の内容を示すブロック図である。

【図12】図１２は、第３実施形態の判定マップの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、本発明による内燃エンジン始動制御装置を搭載するハイブリッド車両のパワートレインの一例を示す図である。

【0012】

車両１０は、内燃エンジン１及びモータージェネレーター５によって駆動輪２を駆動するいわゆるハイブリッド車両(Hybrid Electric Vehicle)である。図１には、フロントエンジン・リヤホイールドライブのハイブリッド車両１０を例示する。

【0013】

図１に示されたハイブリッド車両１０のパワートレインは、内燃エンジン１と、オートマチックトランスミッション(自動変速機)３と、モータージェネレーター５と、を含む。

【0014】

オートマチックトランスミッション３は、通常の後輪駆動車と同様に内燃エンジン１の車両前後方向後方にタンデムに配置される。

【0015】

モータージェネレーター５は、内燃エンジン１及びオートマチックトランスミッション３の間に配置される。モータージェネレーター５は、内燃エンジン１（クランクシャフト１ａ）からの回転をオートマチックトランスミッション３の入力軸３ａへ伝達する軸４に結合される。モータージェネレーター５は、車両１０の運転状態に応じてモーターとして作用するとともにジェネレーター（発電機）としても作用する。

【0016】

内燃エンジン１及びモータージェネレーター５の間、より詳しくは、エンジンクランクシャフト１ａと軸４との間には、第１クラッチＣＬ１が介挿される。第１クラッチＣＬ１は、伝達トルク容量を連続的又は段階的に変更可能である。このようなクラッチとしては、たとえば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチがある。伝達トルク容量がゼロになった状態が、第１クラッチＣＬ１が完全に切り離された状態であり、内燃エンジン１及びモータージェネレーター５の間が完全に切り離された状態である。

【0017】

第１クラッチＣＬ１が完全に切り離されると、内燃エンジン１の出力トルクは駆動輪２に伝わらず、モータージェネレーター５の出力トルクだけが駆動輪２に伝わる。この状態で走行するモードが電気走行モード（ＥＶモード）である。一方、第１クラッチＣＬ１が接続されると、内燃エンジン１の出力トルクも、モータージェネレーター５の出力トルクとともに、駆動輪２に伝わる。この状態で走行するモードがハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）である。このように第１クラッチＣＬ１の断続によって走行モードが切り替えられる。

【0018】

モータージェネレーター５及びディファレンシャルギヤ装置６の間、より詳しくは、軸４とトランスミッション入力軸３ａとの間には、第２クラッチＣＬ２が介挿される。なお第２クラッチＣＬ２をオートマチックトランスミッション３の内部に配置してもよく、また、たとえば、オートマチックトランスミッション３の内部に既存する前進シフト段選択用の摩擦要素又は後退シフト段選択用の摩擦要素を流用することで実現してもよい。第２クラッチＣＬ２も第１クラッチＣＬ１と同様に、伝達トルク容量を連続的又は段階的に変更可能である。このようなクラッチとしては、たとえば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチがある。伝達トルク容量がゼロになった状態が、第２クラッチＣＬ２が完全に切り離された状態であり、モータージェネレーター５及びディファレンシャルギヤ装置６の間が完全に切り離された状態である。内燃エンジンを始動するときには、第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量を小さくしてスリップ制御する。すると内燃エンジン１を始動するときのショックが駆動輪２に伝わりにくくなる。

【0019】

オートマチックトランスミッション３は、入力軸３ａとともに回転するオイルポンプを内蔵しており、このオイルポンプのオイル圧によって複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、摩擦要素の締結・解放組み合わせによって伝動系路（シフト段）を決定するものとする。したがってオートマチックトランスミッション３は、入力軸３ａからの回転を選択シフト段に応じたギヤ比で変速して出力軸３ｂに出力する。この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置６によって左右の駆動輪２へ分配して伝達され、車両１０の走行に供される。ただしオートマチックトランスミッション３は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよい。

【0020】

上述した図１のパワートレインにおいては、停車状態からの発進などを含む低負荷・低車速で走行するときは、主として電気走行モード（ＥＶモード）で走行する。電気走行モード（ＥＶモード）では、内燃エンジン１からの動力が不要であるので、内燃エンジン１を停止する。そして、第１クラッチＣＬ１を解放する。また第２クラッチＣＬ２を締結する。さらにオートマチックトランスミッション３を動力伝達状態にする。この状態でモータージェネレーター５を駆動する。するとモータージェネレーター５からの出力回転のみがトランスミッション入力軸３ａに達する。オートマチックトランスミッション３は、入力軸３ａから入力した回転を選択中のシフト段に応じ変速して、トランスミッション出力軸３ｂから出力する。トランスミッション出力軸３ｂから出力された回転は、その後、ディファレンシャルギヤ装置６を経て駆動輪２に至る。このようにして、車両１０は、モータージェネレーター５のみによって電気走行（ＥＶモード走行）する。

【0021】

高負荷・高車速で走行するときは、主としてハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）で走行する。ハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）では、内燃エンジン１を始動し、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をともに締結し、オートマチックトランスミッション３を動力伝達状態にする。この状態では、内燃エンジン１からの出力回転及びモータージェネレーター５からの出力回転がトランスミッション入力軸３ａに達する。オートマチックトランスミッション３は、入力軸３ａから入力した回転を選択中のシフト段に応じ変速して、トランスミッション出力軸３ｂから出力する。トランスミッション出力軸３ｂから出力された回転は、その後、ディファレンシャルギヤ装置６を経て駆動輪２に至る。このようにして、車両１０は、内燃エンジン１及びモータージェネレーター５によってハイブリッド走行（ＨＥＶモード走行）する。またＨＥＶモード走行中に、内燃エンジン１を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合がある。このような場合には、余剰エネルギーによってモータージェネレーター５を作動させて余剰エネルギーを電力に変換し、この電力をモータージェネレーター５のモーター駆動に用いるよう蓄電する。このようにすることで、内燃エンジン１の燃費が向上する。

【0022】

ＥＶモードからＨＥＶモードに移行するときは、内燃エンジン１を始動する必要がある。そこで、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量を上げてモータージェネレーター５の回転トルクを内燃エンジン１に伝達して、モータージェネレーター５でクランキングする。

【0023】

しかしながら、このようにしては、モータージェネレーター５によるクランキングトルクを確保してたうえで、余剰のトルクで走行しなければならず、モータージェネレーター５が本来出力可能なトルクよりも小さなトルクでしか走行できない。したがって、ＥＶモードの走行域が狭められてしまい、ＥＶ走行による燃費向上効果が低下してしまう。

【0024】

そこで、本実施形態では、膨張行程の気筒に燃料を供給しこの燃料に点火して発生した燃焼圧力で内燃エンジン１をクランキングできる場合には、このクランキングを優先する。そして、さらにモータージェネレーター５の回転トルクを内燃エンジン１に伝達して、モータージェネレーター５でクランキングをアシストする（膨張行程燃焼始動モード）。このようにすれば、モータージェネレーター５によるクランキングトルクを小さくでき、その分、ＥＶモードの走行域を広げることができ、ＥＶ走行による燃費向上効果が大きくなる。

【0025】

ところで、内燃エンジン１の燃焼圧力によるクランキング始動を試みたが、内燃エンジンが始動（完爆）しない事態も想定される。このような場合に、内燃エンジンが始動（完爆）しないことを受けて、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量をさらに上げてモータージェネレーター５による始動トルクを増大することも考えられる。

【0026】

しかしながら、このようにしては、内燃エンジンを実際に始動できるまでに時間を要することとなるので、運転性に悪影響を与えてしまう。

【0027】

そこで、発明者らは、鋭意研究し、内燃エンジン１の燃焼圧力を利用するクランキング始動が可能であるか否かを正確に判定し、可能であるときにのみ燃焼圧力を利用するクランキング始動を試みるようにした。このようにすることで、無用に燃焼圧力を利用するクランキング始動を試みてしまって、実際に失敗してから始動モードを変える事態にならず、運転性に悪影響を与えてしまうことを防止できるのである。具体的な内容は、以下で説明される。

【0028】

図２は、着火性判定部の内容を示すブロック図である。

【0029】

着火性判定部１００は、膨張行程の気筒に供給された燃料が着火可能な混合気を形成するか否かを判定する。着火性判定部１００は、筒内ガス温度判定部１１０と、筒内圧判定部１２０と、乗算器１３０と、を含む。

【0030】

筒内ガス温度判定部１１０は、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを、筒内ガス温度に基づいて判定する。筒内ガス温度が低ければ燃料が気化しにくく、着火しにくくなる。そこで、筒内ガス温度判定部１１０は、筒内ガス温度が温度閾値Ａ０を超えるか否かを判定する。筒内ガス温度判定部１１０は、筒内ガス温度が温度閾値Ａ０を超えればイチを出力し、超えなければゼロを出力する。なお筒内ガス温度を直接検出することは、困難である。そこで、冷却水温などに基づいて推定する。温度閾値Ａ０は、良好な着火性が得られる筒内ガス温度の基準値である。これらの具体的な設定方法については後述する。

【0031】

筒内圧判定部１２０は、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを、筒内圧に基づいて判定する。内燃エンジン１は、直噴エンジンであり、筒内圧が高いほど、筒内に噴射された燃料が筒内で分散せず点火プラグ周辺で濃混合気状態を形成し、着火性が向上する。そこで、筒内圧判定部１２０は、筒内圧が筒内圧閾値Ｂ０を超えるか否かを判定する。筒内圧判定部１２０は、筒内圧が筒内圧閾値Ｂ０を超えればイチを出力し、超えなければゼロを出力する。なお筒内圧閾値Ｂ０は、良好な着火性が得られる燃圧の基準値であるが、具体的な設定方法については後述する。

【0032】

乗算器１３０は、筒内ガス温度判定部１１０の出力と、筒内圧判定部１２０の出力とを乗算する。これによって、乗算器１３０は、筒内ガス温度が温度閾値Ａ０を超えかつ筒内圧が筒内圧閾値Ｂ０を超える場合にはイチを出力して膨張行程燃焼始動を許可する。筒内ガス温度が温度閾値Ａ０を超えない又は筒内圧が筒内圧閾値Ｂ０を超えない場合にはゼロを出力して膨張行程燃焼始動を許可しない。

【0033】

図３は、筒内ガス温度推定部の内容を示すブロック図である。

【0034】

筒内ガス温度推定部２００は、筒内ガス温度を推定する。筒内ガス温度推定部２００は、壁温算出部２１０と、加算器２２０と、出力切替スイッチ部２３０と、を含む。

【0035】

壁温算出部２１０は、冷却水温を入力してシリンダーボアの壁温を算出する。具体的には、予め演算マップが設定されており、この演算マップに冷却水温を適用して壁温を求める。なお演算マップの具体的な内容については後述する。

【0036】

加算器２２０は、壁温に、壁温→ガス温度変換係数を加算して、推定筒内ガス温度を出力する。なお壁温→ガス温度変換係数の具体的な内容については後述する。

【0037】

出力切替スイッチ部２３０は、膨張行程燃焼を実行する条件が成立しているか否かによって出力を切り替える。この条件について例を挙げるとたとえば以下である。エンジン冷却水温が低く、暖機が完了していなければ、膨張行程燃焼を実行できないので、条件が不成立である。また何らかの理由によって、エンジン冷却水温が異状上昇する場合がある。このような場合にも、膨張行程燃焼を実行できない。また気圧が低ければ空気密度が下がるので、燃焼圧力が十分に得られないおそれがある。そこで、気圧が基準気圧よりも低ければ、膨張行程燃焼を実行できない。また寒地などで外気温が低いことがある。このような場合には筒内に噴射された燃料が十分に気化できないおそれがある。このような場合にも、膨張行程燃焼を実行できない。このように、エンジン冷却水温、気圧、外気温の少なくともいずれかひとつに基づいて、膨張行程燃焼を実行できるか否かを判定する。なお、エンジン冷却水温、気圧、外気温の条件を適宜組み合わせて判定してもよい。また他の条件によって判定してもよい。上述のように、着火性判定部１００が、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定するが、そのような判定をすることなく、膨張行程気筒が着火できないことが明らか場合がある。ここではそのような大まかな事前判定を行っているのである。

【0038】

出力切替スイッチ部２３０は、膨張行程燃焼を実行する条件が成立していれば、加算器２２０の出力(推定筒内ガス温度)を出力する。膨張行程燃焼を実行する条件が成立しなければ、ゼロを出力し、加算器２２０の出力(推定筒内ガス温度)を出力しない。

【0039】

図４は、壁温算出部２１０の演算マップについて説明する図である。

【0040】

演算マップは、実測データに基づいて設定されている。図４は実測データの一例を示す。図４の横軸は水温、縦軸は壁温である。シリンダーボアの上部、中部、下部の冷却水温と壁温との相関をプロットした。いずれの箇所でも、冷却水温の上昇に対して一定勾配で壁温が上昇することが判る。この関係を利用して、壁温算出部２１０は、冷却水温を入力してシリンダーボアの壁温を算出する。具体的には、冷却水温に対して所定の変換温度を加算してシリンダーボアの壁温を算出すればよい。

【0041】

図５は、壁温→ガス温度変換係数について説明する図である。図５(Ａ)の横軸は内燃エンジンが停止してからの経過時間、縦軸が温度である。図中、破線が壁温Ｔwall、実線がピストンがＴＤＣにあるときの筒内ガス温Ｔgas_TDC、一点鎖線がピストンがＢＤＣにあるときの筒内ガス温Ｔgas_BDCである。また図５(Ｂ)の横軸は内燃エンジンが停止してからの経過時間であって図５(Ａ)の一部にあたる時間を取りだした。縦軸が壁温との温度差である。図中、実線がピストンがＴＤＣにあるときの筒内ガス温と壁温との温度差ΔＴgas_TDC（＝Ｔgas_TDC − Ｔwall）、一点鎖線がピストンがＢＤＣにあるときの筒内ガス温と壁温との温度差ΔＴgas_BDC（＝Ｔgas_BDC − Ｔwall）である。

【0042】

図５(Ａ)から判るように、壁温Ｔwallは、時間の経過につれて徐々に低下する。筒内ガス温Ｔgas_TDCは、初期は、壁温Ｔwallよりも高温であるが、時間の経過につれて低下し、壁温Ｔwallに一致する。筒内ガス温Ｔgas_BDCは、初期は、筒内ガス温Ｔgas_TDCと同じであるが、筒内ガス温Ｔgas_TDCよりも温度変化が遅いものの、やがて壁温Ｔwallに一致する。

【0043】

温度差を見ると、図５(Ｂ)から判るように、初期は、温度差ΔＴgas_TDCが大きいものの、やがてゼロに収束する。温度差ΔＴgas_BDCは、温度差ΔＴgas_TDCに比べれば温度変化が遅いものの、やがてゼロに収束する。

【0044】

壁温→ガス温度変換係数は、このような傾向に沿って設定される。すなわち、内燃エンジンが停止してからの時間が経過するほどゼロに近づくように設定されたり、さらにピストン位置に応じて温度変化を設定すればよい。なお図５は、ピストン位置が上死点及び下死点の場合のデータであるが、それらの間の位置については、上死点のデータ及び下死点のデータに基づいて補間すればよい。

【0045】

なおゼロの収束するまで要する時間は、数秒から十数秒であり短時間である。また大きさもさほど大きくないので、壁温算出部２１０がシリンダーボアの壁温を算出するときの誤差範囲内であると考えることもできる。そこで、簡易的には、壁温→ガス温度変換係数をゼロとしても良い。

【0046】

図６は、温度閾値Ａ０の設定方法の一例を示す図である。図６の横軸が筒内ガス温度、縦軸が着火率である。なお着火率とは、着火を試みた回数のうち実際に着火した回数の割合である。着火率１００％とは、１００回着火を試みて１００回とも実際に着火する状態である。筒内ガス温度が低いときには、着火率が下がる。所定温度Ａ０で着火率１００％になる。本実施形態では、この温度Ａ０を温度閾値として設定した。

【0047】

図７は、筒内圧推定部の内容を示すブロック図である。

【0048】

筒内圧推定部３００は、筒内圧を推定する。筒内圧推定部３００は、補正係数演算部３１０と、加算器３２０と、乗算器３３０と、出力切替スイッチ部３４０と、を含む。

【0049】

補正係数演算部３１０は、内燃エンジンを停止してからの経過時間に基づいて補正係数を演算する。十分時間が経過していれば筒内圧は大気圧に収束しているので、そのときは、乗算器３３０から大気圧相当の圧力が出力されるように、補正係数演算部３１０は、補正係数を演算する。なお簡易的には、経過時間にかかわらず、乗算器３３０から大気圧相当の圧力が出力されるように、補正係数演算部３１０が補正係数を演算してもよい。

【0050】

加算器３２０は、大気圧検出値と筒内圧初期値とを加算する。なお筒内圧初期値は、より精度を上げるには、クランクアングルを考慮して設定すればよい。しかしながら、内燃エンジンが停止するときのクランクアングルは、内燃エンジンの仕様によって定まる各気筒の筒内圧バランスによって、略一定に落ち着く。そこで、簡易的には予め設定されている定数を用いてもよい。

【0051】

乗算器３３０は、加算器３２０から出力される圧力に、補正係数演算部３１０から出力される補正係数を乗算する。上述のように、内燃エンジンを停止してから十分時間が経過していれば筒内圧は大気圧に収束しているので、そのときは、乗算器３３０から大気圧相当の圧力が出力される。

【0052】

出力切替スイッチ部３４０は、膨張行程燃焼を実行する条件が成立しているか否かによって出力を切り替える。具体的な内容は、出力切替スイッチ部２３０と同じであるので、詳細を省略する。出力切替スイッチ部３４０は、膨張行程燃焼を実行する条件が成立していれば、乗算器３３０の出力(推定筒内圧)を出力する。膨張行程燃焼を実行する条件が成立しなければ、ゼロを出力し、乗算器３３０の出力(推定筒内圧)を出力しない。

【0053】

図８は、筒内圧閾値Ｂ０の設定方法の一例を示す図である。図８の横軸が筒内圧、縦軸が着火率である。

【0054】

筒内圧が低いときには、着火率が下がる。所定圧力Ｂ０で着火率１００％になる。本実施形態では、この圧力Ｂ０を筒内圧閾値として設定した。

【0055】

以上の内容をまとめると、ようするに本実施形態では図９に示されるように、筒内ガス温度が温度閾値Ａ０よりも高く、かつ筒内圧が筒内圧閾値Ｂ０よりも高い場合に、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるとして、膨張行程燃焼を許可しているのである。

【0056】

図１０は、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量の設定方法について説明するフローチャートである。

【0057】

ステップＳ１００においてコントローラーは、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する。具体的な内容は、着火性判定部１００と同じである。

【0058】

ステップＳ１０１においてコントローラーは、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量を、膨張行程燃焼始動モード用の伝達トルク容量にする。

【0059】

ステップＳ１０２においてコントローラーは、内燃エンジンの燃焼圧力を利用しなくても内燃エンジンを始動できる回転トルクをモータージェネレーター５から伝達できるように、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量を、通常始動モード用の伝達トルク容量にする。

【0060】

以上、説明した実施形態によれば、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定して、着火性良好な状態であればクラッチを膨張行程燃焼始動モード用の伝達トルク容量にし、着火性良好な状態でなければクラッチを通常始動モード用の伝達トルク容量にして、内燃エンジンを始動するようにした。もし、このようにしなければ、実際に膨張行程燃焼始動に失敗してから、燃焼圧力を利用しなくても内燃エンジンを始動できるモードに変更して、モータージェネレーター５でクランキングする必要がある。しかしながら、このようにしては、内燃エンジンを実際に始動できるまでに時間を要することとなるので、運転性に悪影響を与えてしまう。しかしながら、本実施形態では、燃焼圧力を利用したクランキングに失敗することを事前に回避できるので、実際に失敗してから始動モードを変える事態にならず、運転性に悪影響を与えてしまうことを防止できるのである。

【0061】

また本実施形態では、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを、筒内圧及び筒内ガス温度に基づいて判定する。このようにしたので、正確に判定できる。

【0062】

また本実施形態では、筒内ガス温度を、少なくとも既知の冷却水温に基づいて推定する。このようにしたので、コストの無用な増大を招かない。また内燃エンジンを停止してからの経過時間を考慮すればさらに正確に推定できる。

【0063】

また本実施形態では、筒内圧を、少なくとも大気圧（雰囲気圧）に基づいて推定する。この点でも、コストの無用な増大を招かない。また内燃エンジンを停止してからの経過時間を考慮すればさらに正確に推定できる。

【0064】

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態の着火性判定部の内容を示すブロック図である。

【0065】

この第２実施形態では、筒内ガス温度が上昇する場合と下降する場合とで、温度閾値を別の値に設定する。また筒内圧が上昇する場合と下降する場合とで、筒内圧閾値を別の値に設定する。つまり、第１実施形態の図９に示される閾値が、本実施形態では、筒内ガス温度が上昇する場合と下降する場合とで別の値に設定されるとともに、筒内圧が上昇する場合と下降する場合とで別の値に設定される。このように設定されることで、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを、一層精緻に判定できるのである。

【0066】

（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態の判定マップの一例を示す図である。

【0067】

この第３実施形態では、着火性判定部は、予め設定された判定マップに筒内圧及び筒内ガス温度を適用して、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを判定する。このようにしても、膨張行程気筒が着火性良好な状態であるか否かを、精緻に判定できるのである。

【0068】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0069】

たとえば、図１に示された車両は一例に過ぎず、他のタイプのハイブリッド車両であってもよい。また走行モーターを用いないコンベンショナルな内燃エンジン車両であってもよい。

【0070】

なお上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ 内燃エンジン
５ モータージェネレーター（電動機）
１００ 着火性判定部
１３０ 乗算器（許可部）
２００ 筒内ガス温度推定部
３００ 筒内圧推定部
ステップＳ１０１，Ｓ１０２ 伝達トルク容量調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】