特許 6443464 車両の制御装置

(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】6443464

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/02 20060101AFI20181217BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20181217BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20181217BHJP

   B60K 6/54 20071001ALI20181217BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20181217BHJP

   B60W 20/17 20160101ALI20181217BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20181217BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20181217BHJP

   F02N 15/00 20060101ALI20181217BHJP

   F02D 41/06 20060101ALI20181217BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20181217BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20181217BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/02 321B

   B60K6/485ZHV

   B60W10/06 900

   B60K6/54

   B60W10/08 900

   B60W20/17

   F02P5/15 E

   F02N11/04 D

   F02N15/00 E

   F02D29/02 321A

   F02D41/06 325

   F02D43/00 301A

   F02D43/00 301G

   F02D43/00 301Z

   B60L11/14

   F02N11/08 M

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-13579(P2017-13579)

(22)【出願日】2017年1月27日

(65)【公開番号】特開2018-119533(P2018-119533A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2018年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100113011

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 秀和

(72)【発明者】

【氏名】早島 尚希

【審査官】 比嘉 貴大

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−７４２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２０３４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１１９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０３４２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ２９／００−２９／０６

Ｂ６０Ｋ ６／４８５

Ｂ６０Ｋ ６／５４

Ｂ６０Ｌ １１／１４

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／１７

Ｆ０２Ｄ ４１／００−４５／００

Ｆ０２Ｎ １１／０４

Ｆ０２Ｎ １１／０８

Ｆ０２Ｎ １５／００

Ｆ０２Ｐ ５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室に噴射された燃料に点火する点火プラグと、
クランクシャフトを回転させる電動式のモータと、
を備える内燃機関が搭載された車両に適用され、
前記内燃機関の停止中に前記内燃機関を始動させるための始動条件が成立した場合に前記内燃機関を始動させる車両の制御装置において、
前記制御装置は、
前記始動条件が成立した場合に、前記燃焼室に前記燃料噴射弁によって燃料を噴射し且つ当該噴射された燃料に前記点火プラグによって点火する着火の１回目を行うとともに前記モータの駆動を開始し、前記内燃機関の回転速度が共振帯よりも大きい所定の判定閾値を超えた後に前記着火の２回目以降を順に行う第一着火併用始動を行うように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度が前記判定閾値を超えた場合に、前記モータの駆動を停止させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記始動条件は、前記車両の走行要求を含まない第一条件と、前記走行要求を含む第二条件と、を含み、
前記制御装置は、
前記第一条件が成立した場合に前記第一着火併用始動を行い、
前記第二条件が成立した場合に、前記着火の１回目を行うとともに前記モータの駆動を開始し、前記内燃機関の回転速度が前記判定閾値を超える前から前記着火の２回目以降を順に行う第二着火併用始動を行うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記モータへ電力を供給する蓄電装置を更に備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電率が所定の閾値よりも低い場合に前記第一着火併用始動を禁止するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置に関し、詳しくは、内燃機関が搭載された車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１には、内燃機関をスムーズに始動するための技術が開示されている。この技術では、内燃機関の始動が要請されたときに、クランキングモータによるクランキングが行なわれる。そして、内燃機関の回転速度が車両の共振帯よりも大きな回転速度となった場合に、内燃機関への燃料噴射と点火が開始される。これにより、内燃機関の始動時の振動が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−４７３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の技術では、内燃機関の始動時において、内燃機関の回転速度が共振帯を超えるまでクランキングモータのみが駆動される。このため、上記特許文献１の技術では、始動時の振動を抑制することはできるものの、電力消費量が大きいという課題がある。

【0005】

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、内燃機関の停止中からの始動において、振動を抑制しつつ電力消費量を低減することのできる車両の制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の発明は、上記の目的を達成するため、
燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室に噴射された燃料に点火する点火プラグと、
クランクシャフトを回転させる電動式のモータと、
を備える内燃機関が搭載された車両に適用され、
前記内燃機関の停止中に前記内燃機関を始動させるための始動条件が成立した場合に前記内燃機関を始動させる車両の制御装置において、
前記制御装置は、
前記始動条件が成立した場合に、前記燃焼室に前記燃料噴射弁によって燃料を噴射し且つ当該噴射された燃料に前記点火プラグによって点火する着火の１回目を行うとともに前記モータの駆動を開始し、前記内燃機関の回転速度が共振帯よりも大きい所定の判定閾値を超えた後に前記着火の２回目以降を順に行う第一着火併用始動を行うように構成されていることを特徴としている。

【0007】

第２の発明は、第１の発明において、
前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度が前記判定閾値を超えた場合に、前記モータの駆動を停止させるように構成されていることを特徴としている。

【0008】

第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記始動条件は、前記車両の走行要求を含まない第一条件と、前記走行要求を含む第二条件と、を含み、
前記制御装置は、
前記第一条件が成立した場合に前記第一着火併用始動を行い、
前記第二条件が成立した場合に、前記着火の１回目を行うとともに前記モータの駆動を開始し、前記内燃機関の回転速度が前記判定閾値を超える前から前記着火の２回目以降を順に行う第二着火併用始動を行うように構成されていることを特徴としている。

【0009】

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つに記載の発明において、
前記モータへ電力を供給する蓄電装置を更に備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電率が所定の閾値よりも低い場合に前記第一着火併用始動を禁止するように構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

第１の発明によれば、始動条件が成立した場合に、着火の１回目を行うとともにモータの駆動が開始される。そして、内燃機関の回転速度が共振帯よりも大きな所定の判定閾値を超えた後に、着火の２回目以降が順に行なわれる。これにより、内燃機関の回転速度が共振帯の範囲に属する間に着火が行われることを防ぐことができるので、着火により発生する振動を抑制することができる。また、１回目の着火による爆発トルクは、内燃機関を回転させるためのトルクの一部として使用されるため、始動時のモータの電力消費量を低減することが可能となる。

【0011】

第２の発明によれば、内燃機関の回転速度が判定閾値を超えた場合にモータの駆動が停止される。内燃機関の回転速度が判定閾値を超えた場合には着火が行われるため、モータを停止させることも可能となる。このため、本発明によれば、モータを停止させることにより、始動時のモータの電力消費量を低減することが可能となる。

【0012】

第３の発明によれば、車両の走行要求を含まない始動条件が成立した場合には、内燃機関の回転速度が共振帯に属する間の着火が行なわれないため、振動を防ぐことを優先することができる。また、車両の走行要求を含む始動条件が成立した場合には、内燃機関の回転速度が共振帯に属する間も着火が行なわれるため、始動応答性を高めることが可能となる。

【0013】

第４の発明によれば、蓄電装置の充電率が所定の閾値よりも低い場合に第一着火併用始動が禁止される。このため、本発明によれば、蓄電装置からモータへと供給される電力が不足して始動が不安定になることを防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成を示す図である。

【図2】スタータ始動におけるエンジン回転速度の時間変化を示す図である。

【図3】着火併用始動におけるエンジン回転速度の時間変化を示す図である。

【図4】ドライバ要求による第二着火併用始動における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。

【図5】システム要求による第一着火併用始動における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。

【図6】判定閾値の設定について説明するための図である。

【図7】実施の形態１でＥＣＵ３０により実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図8】実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成の変形例を示す図である。

【図9】実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成の他の変形例を示す図である。

【図10】実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成の他の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

【0016】

実施の形態１．
実施の形態１について図を参照して説明する。

【0017】

［実施の形態１の構成］
図１は、実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成を示す図である。本実施の形態に係るエンジンシステムは内燃機関２を備えている。内燃機関２は、火花点火式のガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」と称する）である。エンジン２は動力源として車両１０に搭載される。エンジン２の本体には複数の気筒４が直列に備えられている。各気筒４には、燃焼室内に直接燃料を噴射するための燃料噴射弁６と、噴射された燃料に点火を行うための点火プラグ８とが設けられている。

【0018】

エンジン２のクランクシャフト１２は、変速機１４に接続されている。変速機１４はその出力軸にプロペラシャフト１６が連結されている。プロペラシャフト１６はデファレンシャルギア１８を介して左右のドライブシャフト２０に連結されている。ドライブシャフト２０には、車両１０の駆動輪２２が連結されている。

【0019】

本実施の形態に係るエンジン２は、モータージェネレータ（以下「ＭＧ」とも称する）２４を備えている。ＭＧ２４は、エンジン２のクランクシャフト１２にベルト２６を介して接続されている。ＭＧ２４は、ベルト２６を介して伝達されるクランクシャフト１２のトルクによって発電を行う発電機としての機能を有している。また、ＭＧ２４は、ベルト２６を介してクランクシャフト１２にトルクを伝えるモータとしての機能も有している。ＭＧ２４には蓄電装置２８に接続されている。蓄電装置２８は、ＭＧ２４によって発電された電力を蓄えるとともに、ＭＧ２４の駆動のための電力を供給する。なお、ＭＧ２４とクランクシャフト１２との間の動力伝達機構はベルト２６に限らず、ギアによる動力伝達や直結による動力伝達でもよい。

【0020】

本実施の形態に係るエンジンシステムはＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０を備えている。ＥＣＵ３０は、エンジンシステムの全体を総合制御する制御装置であって、本発明に係る制御装置はＥＣＵ３０の一つの機能として具現化されている。ＥＣＵ３０は、少なくとも入出力インタフェース、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを有している。入出力インタフェースは、各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、エンジン２が備えるアクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられる。ＥＣＵ３０が信号を取り込むセンサは、エンジンシステムの各所に取り付けられている。エンジン２のエンジン本体には、クランクシャフト１２の回転速度を検出する回転速度センサ３２が取り付けられている。また、アクセルペダルの踏込量に応じた信号を出力するアクセルポジションセンサ３４なども取り付けられている。ＲＯＭには、エンジン２を制御するための各種の制御プログラムやマップが記憶されている。ＣＰＵは、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータの操作信号を生成する。ＥＣＵ３０によって操作されるアクチュエータには、上述した燃料噴射弁６、点火プラグ８、ＭＧ２４などが含まれている。なお、ＥＣＵ３０に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。

【0021】

［実施の形態１の動作］
（アイドルストップ制御）
ＥＣＵ３０が実行する制御プログラムには、アイドルストップ制御のための制御プログラムが含まれる。アイドルストップ制御では、エンジン２の運転中に停止条件が成立した場合に、エンジン２の運転を自動的に停止させる。停止条件としては、例えばアクセル操作量が「０」であること、車速が「０」であること、及びブレーキペダルが踏み込まれていること等の条件が挙げられる。また、アイドルストップ制御では、アイドルストップ制御によるエンジン２の運転停止中に始動条件が成立した場合に、エンジン２を自動的に始動させる。始動条件としては、例えば、アクセルポジションセンサ３４によって検出されるアクセル操作量が「０」よりも大きくなること、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと（オフ操作されたこと）等の条件が挙げられる。

【0022】

アイドルストップ制御によるエンジン２の運転停止中からの始動では、例えば着火始動を行うことができる。膨張行程気筒は、吸気バルブ及び排気バルブが閉じられた状態であるため、気筒内が密閉されている。このため、エンジン２の運転停止中において、膨張行程気筒に対して燃料噴射弁６による燃料噴射と点火プラグ８による点火を行うこととすれば、混合気の燃焼によって爆発トルクを出すことができる。

【0023】

しかしながら、膨張行程気筒で発生する爆発トルクは、エンジン２を始動させるのに不十分なおそれがある。このような着火始動の不安定の問題を防止するため、エンジン２の運転停止中からの着火始動を行う場合には、例えばＭＧ２４を用いた外部アシストを併用する着火始動（以下、「着火併用始動」と称する）を行うことができる。

【0024】

着火併用始動では、エンジン２の運転停止中からの着火始動において、ＭＧ２４が駆動される。このような制御によれば、エンジン２の始動に必要なトルクの一部をＭＧ２４によって補うことができるので、始動の失敗を防ぐとともに始動応答性を高めることができる。

【0025】

但し、着火併用始動は、始動時の振動が課題となる。すなわち、エンジン２の低回転速度領域には、エンジン２の振動がエンジンシステムの共振を引き起こす共振帯と呼ばれる回転速度帯域が存在する。共振帯は、車両によっても異なるが、例えばエンジン回転速度が１００〜３５０ｒｐｍ程度の低回転速度領域に存在する。エンジン回転速度が共振帯に属する間に着火始動による爆発が行なわれると、振動の発生によって快適性が損なわれてしまう。

【0026】

特に、着火併用始動では、スタータを用いた通常の始動（以下、「スタータ始動」と称する）と比較して共振帯を通過するまでの爆発回数が増える傾向にある。図２は、スタータ始動におけるエンジン回転速度の時間変化を示す図である。また、図３は、着火併用始動におけるエンジン回転速度の時間変化を示す図である。図２に示すように、スタータ始動では、スタータによってエンジン回転速度が高められた後に最初の着火による爆発（以下、「初爆」と称する）が行われる。このため、図２に示す例では、共振帯を通過するまでに２回の爆発が行われている。これに対して、図３に示す着火併用始動では、エンジン２の停止中に初爆が行われる。このため、図３に示す例では、共振帯を通過するまでに３回の爆発が行われている。このように、着火併用始動では、始動応答性を高める点では有効なものの、共振帯を通過するまでの爆発回数が増えることによる振動の増大が課題となる。

【0027】

アイドルストップ制御によるエンジン２の運転停止中に発生する始動条件には、システムの要求によって成立する第一条件と、ドライバの要求によって成立する第二条件とが存在する。第一条件は、車両１０の走行要求を含まない始動条件であり、例えば、蓄電装置２８を充電率が下限値よりも低下したこと、車両１０の備えるブレーキシステムの負圧が下限値よりも低下したこと等、エンジン２によって補機類を動作させるための条件が挙げられる。また、第二条件は、ドライバの意思による車両１０の走行要求を含む条件であり、例えば、アクセル操作量が「０」よりも大きくなること、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと、クラッチペダルが踏み込まれたこと等の条件が挙げられる。

【0028】

第二条件が成立した場合の始動は、ドライバの意思によるものであり且つ車両１０の走行要求を伴うものであるため、振動の低減よりも始動応答性を高めることが重視される。一方において、第一条件が成立した場合の始動は、ドライバの意思によるものではなく且つ車両１０の走行を伴わないものであるため、始動応答性を高めることよりも振動を低減することが重視される。

【0029】

そこで、実施の形態１のシステムでは、始動条件が車両の走行要求を含む条件であるか否かによって、異なる着火併用始動を行うこととしている。具体的には、アイドルストップ制御によるエンジン２の運転停止中において、始動条件としての第一条件が成立した場合にはシステム要求による着火併用始動（以下、「第一着火併用始動」と称する）が行なわれ、始動条件としての第二条件が成立した場合は、ドライバ要求による着火併用始動（以下、「第二着火併用始動」と称する）が行なわれる。以下、これらの着火併用始動について図を参照して説明する。

【0030】

図４は、ドライバ要求による第二着火併用始動における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。また、図５は、システム要求による第一着火併用始動における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。図４に示すように、ドライバ要求による第二着火併用始動では、第二条件が成立する時間ｔ０において、ＭＧ２４の駆動が開始されるとともに、エンジン２の停止中の膨張行程気筒に対して燃料噴射弁６による燃料噴射及び点火プラグ８による点火が行なわれる。時間ｔ０において１回目の着火による初爆及びＭＧ２４の駆動が行なわれると、エンジン２で発生する爆発トルクとＭＧ２４による駆動トルクによってクランクシャフト１２が回転されてエンジン回転速度が上昇する。第二着火併用始動では、エンジン回転速度が判定閾値を超える時間ｔ１の前から、膨張行程気筒に対する２回目以降の着火が順に行なわれる。つまり、第二着火併用始動では、１回目の着火の後、次以降の膨張行程気筒に対する着火が順に行なわれる。これにより、時間ｔ０から時間ｔ１の間は、着火による爆発トルクとＭＧ２４による駆動トルクによってクランクシャフト１２が回転される。そして、エンジン回転速度が判定閾値を超える時間ｔ１においてＭＧ２４の駆動が停止される。これにより、時間ｔ１以降は、着火による爆発トルクのみによってクランクシャフト１２が回転される。

【0031】

図６は判定閾値の設定について説明するための図である。この図に示すように、判定閾値は、共振帯上限値よりも大きい回転速度に設定される。なお、この図に示すように、エンジン回転速度は、爆発トルクによるトルク変動の影響を受けて上下に山谷を形成しながら上昇する。このため、判定閾値は、エンジン回転速度が判定閾値を超えた後の谷部が共振帯上限値を下回らないような値に設定することが望ましい。

【0032】

このように、ドライバ要求による第二着火併用始動によれば、エンジン回転速度が判定閾値を超えるまでの期間にＭＧ２４が駆動されるとともに燃料噴射及び点火が継続して行われる。これにより、アイドルストップからの始動において始動応答性を高めることが可能となる。

【0033】

一方、図５に示すように、システム要求による第一着火併用始動では、第一条件が成立する時間ｔ０において、ＭＧ２４の駆動が開始されるとともに、エンジン２の停止中の膨張行程気筒に対して燃料噴射弁６による燃料噴射及び点火プラグ８による点火が行なわれる。時間ｔ０において１回目の着火による初爆及びＭＧ２４の駆動が行なわれると、エンジン２で発生する爆発トルクとＭＧ２４による駆動トルクによってクランクシャフト１２が回転されてエンジン回転速度が上昇する。第一着火併用始動では、その後の着火は一旦停止され、ＭＧ２４の駆動トルクのみによってエンジン回転速度が上昇される。そして、エンジン回転速度が判定閾値を超える時間ｔ２（＞ｔ１）においてＭＧ２４の駆動が停止されるとともに、膨張行程気筒に対する２回目以降の着火が順に行なわれる。これにより、時間ｔ２以降は、着火による爆発トルクのみによってクランクシャフト１２が回転される。

【0034】

このように、システム要求による第一着火併用始動によれば、エンジン回転速度が判定閾値を超えるまでの期間にＭＧ２４が駆動されるとともに、エンジン回転速度が判定閾値を超えるまで初爆以降の燃料噴射及び点火が制限される。これにより、共振帯においてエンジン２の爆発が行なわれることによる振動を防ぐことができる。また、第一着火併用始動によれば、エンジン２の初爆による爆発トルクが始動時のトルクの一部として使用されるため、ＭＧ２４による電力消費を低減することが可能となる。また、ＭＧ２４に要求される駆動トルクもより小さくなるため、要求される駆動トルクに応じた小型のＭＧを用いることも可能となる。これにより、車両１０のスペース効率の向上或いは軽量化による燃費向上等の効果を奏することが可能となる。

【0035】

［実施の形態１の具体的処理］
次に、図７を参照して本実施の形態１のシステムにおいて実行される着火併用始動の具体的処理について説明する。図７は、本実施の形態でＥＣＵ３０により実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、エンジン２のイグニッションがＯＮとされている期間に繰り返し実行される。

【0036】

図７に示す制御ルーチンでは、先ず、アイドルストップ中か否かが判定される（ステップＳ２）。ここでは、アイドルストップ制御によるエンジン２の運転停止中か否かが判定される。その結果、アイドルストップ中ではないと判定された場合には、本ルーチンは速やかに終了される。一方、上記ステップＳ２において、アイドルストップ中であると判定された場合には、次のステップに移行して、始動条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ４）。その結果、始動条件が成立していないと判定された場合には、本ルーチンは速やかに終了される。

【0037】

上記ステップＳ４の判定の成立が認められた場合には、次のステップに移行して、上記ステップＳ４において成立した条件がドライバの要求によって成立する第二条件であるか否かが判定される（ステップＳ６）。その結果、第二条件であると判定された場合には、次のステップに移行して、ドライバ要求による第二着火併用始動が実行される（ステップＳ８）。ここでは、具体的には、ＭＧ２４の駆動が開始されるとともに、最初の膨張行程気筒から順に燃料噴射及び点火が行われる。

【0038】

上記ステップＳ８の処理が実行されると、次に回転速度センサ３２によって検出されるエンジン回転速度が判定閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ１０）。その結果、判定の成立が認められない場合には、再度ステップＳ８に戻る。一方、ステップＳ１０の判定の成立が認められた場合には、次のステップに移行して、着火始動へと切り替えられる（ステップＳ１２）。ここでは、具体的には、ＭＧ２４の駆動が停止されるとともに、膨張行程気筒に対して順次燃料噴射及び点火が行われる。

【0039】

図７に示すルーチンにおいて、上記ステップＳ６の判定の成立が認められない場合には、ステップＳ４において成立した条件がシステム要求によって成立する第一条件であると判断することができる。この場合には、ステップＳ１４へと移行して、システム要求による第一着火併用始動が実行される（ステップＳ１４）。ここでは、具体的には、ＭＧ２４の駆動が開始されるとともに、最初の膨張行程気筒に対して行う１回目の着火のみが行なわれる。

【0040】

上記ステップＳ１４の処理が実行されると、次にエンジン回転速度が判定閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ１６）。その結果、判定の成立が認められない場合には、エンジン回転速度が共振帯に属する又は再度共振帯に属する可能性があると判断される。この場合には、再度ステップＳ１４に戻り、ＭＧ２４の駆動が継続される。一方、ステップＳ１６の判定の成立が認められた場合には、エンジン回転速度が共振帯を完全に超えたと判断される。この場合には、ステップＳ１２へと移行して、着火始動へと切り替えられる。

【0041】

このように、上述した実施の形態１のエンジンシステムによれば、車両１０の走行要求を含まない始動条件（第一条件）が成立した場合に、ＭＧ２４が駆動されるとともに初爆のための着火が行なわれる。そして、初爆以降は着火が制限されるとともに、エンジン回転速度が判定閾値を超えるまでＭＧ２４のみが駆動される。これにより、共振帯において着火が行なわることによる振動の発生を防ぐことができる。また、エンジン２を回転させるための駆動トルクの一部が初爆による爆発トルクによって補われるため、ＭＧ２４によって消費される電力を低減することが可能となる。

【0042】

以上、実施の形態１のシステムについて説明したが、実施の形態１のシステムは更に以下のように変形して実施してもよい。

【0043】

エンジン２の停止中に成立した始動条件が第二条件の場合であっても、エンジン回転速度が判定閾値を超えるまでの着火を初爆のための着火のみに制限してもよい。このような制御は、例えば、上記図７に示すルーチンにおいて、ステップＳ４における判定が成立した場合にステップＳ１４へと移行するように制御ロジックを構成すればよい。これにより、成立した始動条件が第二条件か第一条件かに依らず、共振帯における着火が回避されるので、振動の発生を優先して防ぐことができる。

【0044】

着火併用始動においてＭＧ２４の駆動が停止される時期は、エンジン回転速度が判定閾値を超えた時点に限られない。すなわち、ＭＧ２４の駆動が停止される時期は、エンジン回転速度が判定閾値を超えた後であればよく、例えば判定閾値を超えた後も更に駆動を継続して更に始動応答性を向上させることとしてもよい。

【0045】

蓄電装置２８の充電率（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）が所定の充電率よりも低い場合には、成立した始動条件が第一条件であっても、第一着火併用始動の実行を禁止するように構成をされていてもよい。所定の充電率は、例えば、システム要求による第一着火併用始動に要する電力量として、予め実験等によって定められた値を用いればよい。このような制御によれば、蓄電装置２８の電力が不足して始動が不安定となることを防止することができる。また、第一着火併用始動の実行が禁止されている場合には、成立した始動条件が第一条件であっても、ドライバ要求による第二着火併用始動を行うように構成されていてもよい。これにより、蓄電装置２８の充電率が所定の充電率よりも低い場合であっても、着火併用始動を行うことが可能となる。

【0046】

実施の形態１のエンジンシステム構成は、以下のように変形して構成されてもよい。図８は、実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成の変形例を示す図である。図８に示すように、ＭＧ２４は、エンジン２のクランクシャフト１２と変速機１４との間に介在するように接続されていてもよい。

【0047】

また、図９及び図１０は、実施の形態１の制御装置が適用される車両のエンジンシステム構成の他の変形例を示す図である。図９に示すエンジンシステムでは、図１に示すエンジンシステムに加えて、更にスタータ４０が設けられている。スタータ４０は、ギアを介してクランクシャフト１２に連結された電動式のモータであり、エンジン２の始動時にクランクシャフト１２を回転させる機能を有している。また、図１０に示すエンジンシステムでは、図８に示すエンジンシステムに加えて、更にスタータ４０が設けられている。図９及び図１０に示すエンジンシステムでは、着火併用始動においてＭＧ２４に併せてスタータ４０も駆動させることとすることができる。これにより、ＭＧ２４に要求される駆動トルクを更に小さくすることが可能となるため、ＭＧ２４の更なる小型化を図ることが可能となる。また、搭載されるスタータ４０がＭＧ２４に匹敵する駆動トルクを発揮できるものであれば、例えばＭＧ２４を用いずにスタータ４０のみによって着火併用始動を行うこととしてもよい。

【0048】

実施の形態１のエンジンシステム１が備えるＥＣＵ３０（制御装置）は、以下のように構成されてもよい。ＥＣＵ３０の各機能は、処理回路により実現されてもよい。ＥＣＵ３０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備える場合、ＥＣＵ３０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリに格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ＥＣＵ３０の各機能を実現してもよい。少なくとも１つのメモリは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ等を含んでもよい。

【0049】

ＥＣＵ３０の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェアを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものでもよい。ＥＣＵ３０の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、ＥＣＵ３０の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。ＥＣＵ３０の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、ＥＣＵ３０の各機能を実現しても良い。

【符号の説明】

【0050】

２ 内燃機関（エンジン）
４ 気筒
６ 燃料噴射弁
８ 点火プラグ
１０ 車両
１２ クランクシャフト
１４ 変速機
１６ プロペラシャフト
１８ デファレンシャルギア
２０ ドライブシャフト
２２ 駆動輪
２４ モータージェネレータ（ＭＧ）
２６ ベルト
２８ 蓄電装置
３０ 制御装置（ＥＣＵ）
３２ 回転速度センサ
３４ アクセルポジションセンサ
４０ スタータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】