特開 2024-115597 内燃機関の制御システム

(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】P2024115597

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】内燃機関の制御システム

(51)【国際特許分類】

   F02D 13/02 20060101AFI20240820BHJP

   F02N 11/00 20060101ALI20240820BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

F02D13/02 H

F02N11/00 G ZHV

F02D45/00 369

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021293

(22)【出願日】2023-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】金井 英輝

(72)【発明者】

【氏名】田ノ岡 渉

(72)【発明者】

【氏名】廣江 健太

(72)【発明者】

【氏名】柳川 健介

(72)【発明者】

【氏名】川辺 敬

【テーマコード（参考）】

3G092

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G092AC02

3G092DA01

3G092DA02

3G092DA03

3G092FA31

3G092HD02Z

3G092HE08Z

3G092HF21Z

3G384AA28

3G384BA26

3G384BA31

3G384BA39

3G384CA03

3G384DA13

3G384EB08

3G384FA28Z

3G384FA46Z

3G384FA79Z

(57)【要約】

【課題】新規のモータリングを実現できる内燃機関の制御システムを提供する。
【解決手段】内燃機関の制御システムは、第１気筒と、前記第１気筒と異なる第２気筒と、を有する内燃機関と、前記内燃機関を駆動可能な回転電機と、前記回転電機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記回転電機によって前記内燃機関を駆動し、前記第１気筒内の気体を、前記第１気筒から前記第２気筒に移動させる第１モータリング制御を実行する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１気筒と、前記第１気筒と異なる第２気筒と、を有する内燃機関と、
前記内燃機関を駆動可能な回転電機と、
前記内燃機関と、前記回転電機と、を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記回転電機によって前記内燃機関を駆動し、前記第１気筒内の気体を、前記第１気筒から前記第２気筒に移動させる第１モータリング制御を実行する、
内燃機関の制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記内燃機関の燃料カットを実行する場合、前記第１モータリング制御を実行する、請求項１に記載の内燃機関の制御システム。

【請求項3】

前記気体を加熱する加熱装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記回転電機によって前記内燃機関を駆動し、前記加熱装置によって加熱された前記気体を前記第１気筒に移動させる第２モータリング制御を実行する、
請求項１または２に記載の内燃機関の制御システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記内燃機関の運転状態に応じて、前記第１モータリング制御および前記第２モータリング制御のいずれか一方に切り替える、
請求項３に記載の内燃機関の制御システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記回転電機に掛かる負荷に応じて、前記第１モータリング制御および前記第２モータリング制御のいずれか一方を優先する、
請求項３に記載の内燃機関の制御システム。

【請求項6】

前記制御装置は、前記内燃機関の極冷態始動を実行する場合、前記第１モータリング制御を優先して実行する、請求項４に記載の内燃機関の制御システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記内燃機関の冷態始動を実行する場合、前記第２モータリング制御を優先して実行する、請求項４に記載の内燃機関の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、モータと、内燃機関と、を有し、モータによって内燃機関を駆動するモータリングを実行する内燃機関の制御システムが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の内燃機関の制御システムは、吸着触媒と電気ヒータとの間で空気を往復させ、吸着触媒を暖機するためのモータリングを実行している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１８５４４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モータリングは、触媒の暖機以外にも利用できる。

【0005】

本開示の課題は、新規のモータリングを実現できる内燃機関の制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る内燃機関の制御システムは、第１気筒と、前記第１気筒と異なる第２気筒と、を有する内燃機関と、前記内燃機関を駆動可能な回転電機と、前記内燃機関と、前記回転電機と、を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記回転電機によって前記内燃機関を駆動し、前記第１気筒内の気体を、前記第１気筒から前記第２気筒に移動させる第１モータリング制御を実行する。

【0007】

この内燃機関の制御システムによれば、気体を第１気筒から第２気筒に移動させる第１モータリングを実行することによって、内燃機関を暖機することができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、新規のモータリングを実現できる内燃機関の制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態による電動車両のシステム図。

【図2】本開示の一実施形態による内燃機関のシステム図。

【図3】本開示の一実施形態によるファイアリングカムおよびモータリングカムのカムプロフィールを示す図。

【図4】本開示の一実施形態によるモータリングカムによる各行程におけるカム作動を示す図。

【図5】本開示の一実施形態による昇温モータリング時の気体の流れを示す図。

【図6】本開示の一実施形態による保温モータリング時の気体の流れを示す図。

【図7】本開示の一実施形態による制御装置が実行する制御手順を示すフローチャート。

【図8】本開示の他の実施形態による保温モータリング時の気体の流れを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0011】

図１に示すように、本実施形態の内燃機関１の制御システム３は、内燃機関１と、モータ（ＦｒＭ）２と、を動力源として車輪Ｃ１を駆動する電動車両Ｃに搭載される。しかし、内燃機関１は、内燃機関１のみを動力源とする車両に搭載されてもよい。

【0012】

電動車両Ｃは、内燃機関１と、モータ２と、発電機（ＧＥＮ：回転電機の一例）４と、リチウムイオン電池などの二次電池を含む駆動用電池（ＢＴ：電池の一例）６と、トランスアクスル８と、を有する。発電機４は、内燃機関１に接続され、内燃機関１を駆動可能である。発電機４は、駆動用電池６からの電力によって力行する間は、内燃機関１を駆動するモータリングを行う。一方、発電機４は、内燃機関１の運転中において内燃機関１に駆動されて発電する。したがって、発電機４は、力行と発電が可能なモータ・ジェネレータである。トランスアクスル８は、複数のギヤとクラッチ８ａを有する。内燃機関１は、トランスアクスル８を介して発電機４と、車軸１０と連結される。トランスアクスル８は、クラッチ８ａが開放状態の場合、内燃機関１と車軸１０との動力伝達が遮断され、クラッチ８ａが接続状態の場合、内燃機関１の動力が車軸１０に伝達される。モータ２は、トランスアクスル８を介して車軸１０と連結される。電動車両Ｃはこのほか、車両制御装置（制御装置の一例）１２と、内燃機関１を制御するエンジン制御装置１４と、電動車両Ｃのユーザが操作するアクセルペダル１６と、モータ２および発電機４を制御するインバータ１８と、充電ボタン（図示なし）と、を有してもよい。また、本実施形態では電動車両Ｃは、外部電源に接続可能な充電器２０と、駆動用電池６からの電力を、例えば家電などの外部機器に供給可能な給電装置２２と、を有するプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）である。しかし、電動車両Ｃはこのような装置を有さないハイブリッド車両であってもよい。

【0013】

本実施形態の電動車両Ｃは、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード、充電モードなどの各モードを有する。電動車両Ｃは、ＥＶモードの場合、駆動用電池６からの電力によってモータ２を駆動する。電動車両Ｃは、シリーズモードの場合、内燃機関１によって発電機４を駆動し、発電機４によって発電した電力を用いてモータ２を駆動する。電動車両Ｃは、パラレルモードの場合、クラッチ８ａを接続し、内燃機関１の動力を用いて車軸１０を駆動する。電動車両Ｃは、充電モードでは、内燃機関１によって発電機４を駆動し、発電機４によって発電した電力を駆動用電池６に蓄電する。電動車両Ｃは、アクセルペダル１６の踏み込み状態や充電ボタンの操作状態に応じて、車両制御装置１２が各モードを切り替え、インバータ１８を介してモータ２および発電機４を制御するとともに、エンジン制御装置１４に内燃機関１を制御させる。

【0014】

図２に示すように、内燃機関１は、ポート噴射弁３０と、点火プラグ３２と、吸気カム３４と、吸気弁３５と、排気カム３６と、排気弁３７と、加熱装置３８と、触媒４０と、スロットル４２と、温度センサ４４と、を備える。本実施形態では内燃機関１は、ポート噴射弁３０から噴射される燃料と吸気との混合気に、点火プラグ３２によって火花を点火するガソリンエンジンである。また、図１および図２に示すように、本実施形態では内燃機関１は、４つの気筒５０を有し、それぞれの気筒に２つの吸気弁３５と２つの排気弁３７が配置されている。温度センサ４４は、触媒４０の温度を検知することによって加熱装置３８の作動温度を検知するセンサである。

【0015】

本実施形態の吸気カム３４および排気カム３６は、それぞれファイアリングカムとモータリングカムとを有する。図２に示すように、吸気カム３４は、吸気カム３４の吸気ファイアリングカムと吸気モータリングカムとを切り替える吸気カム切り替え装置３４ａを有する。排気カム３６は、排気カム３６の排気ファイアリングカムと排気モータリングカムとを切り替える排気カム切り替え装置３６ａを有する。

【0016】

図３に示すように、ファイアリングカムは、内燃機関１の吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の順に合わせて吸気弁３５および排気弁３７を開閉する。具体的には、図３の破線で示す吸気ファイアリングカムおよび排気ファイアリングカムのカムプロフィールに示すように、ファイアリングカムは、吸気行程において吸気弁３５を開いて閉じる。ファイアリングカムは、圧縮行程および膨張行程において吸気ファイアリングカムおよび排気ファイアリングカムによって吸気弁３５と排気弁３７とを閉じた状態にする。ファイアリングカムは、排気行程では、排気ファイアリングカムによって排気弁３７を開いて閉じる。このようにファイアリングカムは、内燃機関１を吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の順に遷移させ、混合気を燃焼させる際に使用するカムである。

【0017】

モータリングカムは、保温モータリング制御（第１モータリング制御の一例）と、昇温モータリング制御（第２モータリング制御の一例）と、を実現するためのカムである。モータリングカムは、吸気行程または膨張行程に相当するタイミング（図２のピストン４８が下降するタイミング）において排気弁３７を開く状態にすることによって、排気通路４６にある気体（本実施形態では排気通路４６内の空気）を気筒５０に吸い込む。モータリングカムは、排気行程または圧縮行程に相当するタイミング（図２のピストン４８が上昇するタイミング）において排気弁３７を開いた状態にすることによって、気筒５０内の気体を排気通路４６に戻す。

【0018】

具体的には、図３の実線で示す吸気モータリングカムおよび排気モータリングカムのプロフィールに示すように、モータリングカムは、吸気行程から圧縮行程に渡って排気モータリングカムを使用して排気弁３７を開く。モータリングカムは、膨張行程から排気行程に渡っても同様に、排気モータリングカムを使用して排気弁３７を開く。この間、モータリングカムは、吸気モータリングカムを使用して全行程において吸気弁３５を閉じた状態にする。すなわち、排気モータリングカムは、楕円形状のカムである。吸気モータリングカムは、カム山のない円形状のカムである。

【0019】

また、内燃機関１が複数の気筒５０を有する場合、モータリングカムは、昇温モータリング制御時において、気筒５０から出た気体が別の気筒に吸い込まれることを防止することができる。具体的には、図４に示すように、モータリングカムは、部分的に排気モータリングカムの作動を止める休筒を実行することによって、排気弁３７を閉じた状態にすることが可能である。

【0020】

図４の実線は昇温モータリング制御時の排気モータリングカムの作動を示す。モータリングカムは、図４の実線に示すように、昇温モータリング時において吸気通路４９（図２参照）にある気体が気筒５０内に流入することを防止するため、一部の気筒５０は吸気弁３５に加えて排気弁３７を開かない状態にし、休筒する。

【0021】

図４の実線および図５に示すように、例えば、第１気筒５０ａのピストン４８が下降している場合、第１気筒５０ａの吸気弁３５は閉じ排気弁３７を開く（図４の第１気筒の膨張行程、排気行程参照）。同様に第４気筒５０ｄのピストン４８も下降しているため、第４気筒５０ｄの吸気弁３５は閉じ排気弁３７を開く（図４の第４気筒の吸気行程、圧縮行程参照）。一方、モータリングカムは、第１気筒５０ａに隣接する第２気筒５０ｂを、吸気弁３５および排気弁３７が開かない休筒状態にする（図４の第２気筒参照）。モータリングカムは、第４気筒５０ｄに隣接する第３気筒５０ｃも同様に休筒状態にする（図４の第３気筒参照）。図５に示すように、モータリングカムは、このように作動することによって、第１気筒５０ａおよび第４気筒５０ｄに排気通路４６の気体を取り込ませて、再び排気通路４６に排出し、排気通路４６内の気体を気筒５０と加熱装置３８との間で往復移動させる。モータリングカムは、昇温モータリング制御中に第２気筒５０ｂおよび第３気筒５０ｃについても同様に、休筒させていない間に気体を気筒５０と加熱装置３８との間で往復移動させる。

【0022】

図４の破線は保温モータリング制御時の排気モータリングカムの作動を示す。気筒５０が４つの場合、図４の破線および図６に示すように、第１気筒５０ａにおける気筒５０から気体が排出されている間に、第２気筒５０ｂの排気弁３７が開く。図６に示すように、モータリングカムは、このような作動をすることによって、第１気筒５０ａの気体を第２気筒５０ｂに流す。モータリングカムは、第４気筒５０ｄの気体も同様に、第３気筒５０ｃに流す。また、モータリングカムは、第２気筒５０ｂの気体を第１気筒５０ａに流す。モータリングカムは、第３気筒５０ｃも同様に第４気筒５０ｄに流す。このように、モータリングカムは、保温モータリング制御中にひとつの気筒５０の気体を別の気筒５０に移動させる。

【0023】

図２に示すように、加熱装置３８は、排気通路４６内の気体を加熱する装置である。本実施形態の加熱装置３８は、電熱線によって気体を加熱する電気式のヒータである。加熱装置３８は、低電圧バッテリ５２に電気的に接続される。低電圧バッテリ５２は、駆動用電池６の電力が降圧されて供給される。

【0024】

昇温モータリング制御において加熱装置３８は、気体の加熱を実行する。昇温モータリング制御では、加熱装置３８を使用して加熱された気体が排気通路４６と加熱装置３８との間を往復移動する。これによって、加熱された気体が第１気筒５０ａから第４気筒５０ｄに供給される。

【0025】

車両制御装置１２は、インバータ１８を介して発電機４と電気的に接続され、発電機４を制御する。また、車両制御装置１２は、少なくとも保温モータリング制御、および昇温モータリング制御などの指示をエンジン制御装置１４に発信し、エンジン制御装置１４に内燃機関１を制御させる。車両制御装置１２は、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等とを含むマイクロコンピュータによって構成されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒоｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。車両制御装置１２は、メモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、電動車両Ｃの様々な制御を実行する。

【0026】

また、車両制御装置１２は、駆動用電池６のコントロールユニット（図示せず）と電気的に接続され、駆動用電池６の充電率ＳＯＣ、および電池温度などの情報を、駆動用電池６のコントロールユニットから取得可能である。

【0027】

エンジン制御装置１４は、内燃機関１が備える各種装置と電気的に接続され、内燃機関１を制御する制御装置である。エンジン制御装置１４は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等とを含むマイクロコンピュータによって構成されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒоｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。エンジン制御装置１４は、メモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、内燃機関１の様々な制御を実行する。なお、内燃機関１の制御はエンジン制御装置１４のほか、車両制御装置１２によって実行してもよい。

【0028】

エンジン制御装置１４は、車両制御装置１２から保温モータリング制御、または昇温モータリング制御の指示を車両制御装置１２から取得すると、内燃機関１がファイアリング状態の場合は、ファイアリングを停止（燃料噴射と点火を停止）し、モータリングカムに切り替える。また、エンジン制御装置１４は、昇温モータリング制御の指示を取得すると、加熱装置３８を作動させる。

【0029】

次に車両制御装置１２が実行する制御手順について、図７のフローチャートを用いて説明する。車両制御装置１２は、例えば内燃機関１の始動条件が成立した場合、または、内燃機関１の停止もしくは燃料カット条件が成立した場合、モータリングを実行する条件が成立したと判断して制御手順を開始する。

【0030】

ステップＳ１では車両制御装置１２は、内燃機関１の温度Ｔを取得する。本実施形態では内燃機関の温度Ｔは、電動車両Ｃの外気温である。しかし、内燃機関１の温度Ｔは、例えば、内燃機関１の水温、温度センサ４４によって取得した触媒４０の温度など、種々の値を用いて取得すればよい。車両制御装置１２は、内燃機関１の温度Ｔを取得すると、ステップＳ２に処理を進める。

【0031】

ステップＳ２では車両制御装置１２は、極冷態始動か否か判断する。本実施形態では車両制御装置１２は、ステップＳ１において取得した温度Ｔが外気温の場合、摂氏マイナス１０度以下である場合、極冷態始動であると判断する。しかし、車両制御装置１２は、水温などに基づいて極冷態始動か否かを判断してもよい。車両制御装置１２は、極冷態始動であると判断した場合（ステップＳ２ ＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進める。

【0032】

ステップＳ３では車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得する。モータリング可能時間は、例えば極冷態始動時における保温モータリング制御による発電機４の出力（発電機４による内燃機関１のモータリングで消費する電力）と、駆動用電池６の充電率ＳＯＣの関係、あるいは駆動用電池６の出力可能な電力に基づいて車両制御装置１２が算出してもよい。車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得するとステップＳ４に処理を進める。

【0033】

ステップＳ４では車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行する。具体的には、車両制御装置１２は、保温モータリング制御を開始すると、発電機４を力行させ内燃機関１をモータリングする。また、車両制御装置１２は、エンジン制御装置１４に保温モータリングを実行するための信号を送信する。さらに、エンジン制御装置１４は、吸気カム切り替え装置３４ａおよび排気カム切り替え装置３６ａを制御し、モータリングカムに切り替える。なお、車両制御装置１２は、電動車両Ｃが走行中である場合、電動車両Ｃが停車中である場合に比べて、保温モータリング制御による内燃機関１の回転数（以下モータリング回転数）を低くする。具体的には、電動車両Ｃが走行中は、モータリング回転数を内燃機関１の初爆域（例えば６００ｒｐｍ程度）とし、電動車両Ｃが停止中はアイドル域（例えば７００ｒｐｍ程度）としてもよい。これによって、発電機４によるエネルギ消費を抑制できる。車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行するとステップＳ５に処理を進める。

【0034】

ステップＳ５では車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を実行可能か否か判断する。車両制御装置１２は、昇温モータリング制御が実行可能か否かを、発電機４に掛かる負荷、または駆動用電池６が出力可能な電力によって判断してもよい。また、車両制御装置１２は、保温モータリング制御によって内燃機関１が暖機され、内燃機関１のフリクションが低下した場合に昇温モータリングを実行可能と判断してもよい。車両制御装置１２は、昇温モータリングを実行可能と判断した場合（ステップＳ５ ＹＥＳ）、ステップＳ６に処理を進める。

【0035】

ステップＳ６では車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を実行する。具体的には、加熱装置３８をオンにするとともにモータリングカムに休筒を実行させ、気筒５０に加熱装置３８によって温められた気体を供給する。車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を実行すると、ステップＳ７に処理を進める。

【0036】

ステップＳ５において車両制御装置１２が昇温モータリング制御を実行不可能と判断した場合（ステップＳ５ ＮＯ）、車両制御装置１２は、ステップＳ７に処理を進め、昇温モータリング制御をスキップする。

【0037】

ステップＳ７では車両制御装置１２は、モータリングを終了するか否か判断する。車両制御装置１２は、例えば、モータリング可能時間を経過したと車両制御装置１２が判断した場合、モータリングを終了すると判断してもよい。そのほか車両制御装置１２は、内燃機関１の水温が、気筒５０内の燃料が気化するのに十分な温度（例えば摂氏２０度以上）になったと判断した場合、モータリングを終了すると判断してもよい。車両制御装置１２は、モータリングを終了すると判断した場合（ステップＳ７ ＹＥＳ）、制御手順を終了する。なお、極冷態始動、冷態始動においては、車両制御装置１２は、制御手順を終了後に内燃機関１を始動する。燃料カットにおいては、車両制御装置１２は、制御手順を終了後に燃料噴射と点火を再開する。

【0038】

ステップＳ７において、車両制御装置１２がモータリングを終了しないと判断した場合（ステップＳ７ ＮＯ）、ステップＳ２に処理を進める。

【0039】

ステップＳ２において車両制御装置１２が極冷態始動でないと判断した場合（ステップＳ２ ＮＯ）、車両制御装置１２は、ステップＳ８に処理を進める。ステップＳ８では車両制御装置１２は、冷態始動か否か判断する。本実施形態では車両制御装置１２は、ステップＳ１において取得した外気温が摂氏マイナス１０度より大きく摂氏１０度以下である場合、冷態始動であると判断する。また、車両制御装置１２は、温度センサ４４によって取得した触媒４０の温度が触媒４０の活性化温度以下の場合、冷態始動であると判断する。しかし、車両制御装置１２は、水温などに基づいて冷態始動か否かを判断してもよい。車両制御装置１２は、冷態始動であると判断した場合（ステップＳ８ ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を進める。

【0040】

ステップＳ９では車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得する。モータリング可能時間は、例えば冷態始動時における昇温モータリング制御による発電機４の出力と、駆動用電池６の充電率ＳＯＣの関係、あるいは駆動用電池６の出力可能な電力に基づいて車両制御装置１２が算出してもよい。このとき、加熱装置３８で消費される電力も考慮してもよい。車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得するとステップＳ１０に処理を進める。

【0041】

ステップＳ１０では車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を実行する。具体的には、車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を開始すると、発電機４を力行させる。また、車両制御装置１２は、加熱装置３８をオンにする。さらに、車両制御装置１２は、エンジン制御装置１４に昇温モータリングを実行するための信号を送信する。さらに、エンジン制御装置１４は、吸気カム切り替え装置３４ａおよび排気カム切り替え装置３６ａを制御し、モータリングカムに切り替える。エンジン制御装置１４は、モータリングカムを制御しモータリングカムに休筒を実行させる。車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を実行するとステップＳ１１に処理を進める。

【0042】

ステップＳ１１では車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行可能か否か判断する。車両制御装置１２は、保温モータリング制御が実行可能か否かを、発電機４に掛かる負荷によって判断してもよい。すなわち、駆動用電池６の充電率ＳＯＣが低下し、昇温モータリングによるエネルギ消費を抑制する場合、車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行可能と判断してもよい。また、保温モータリング制御を実行することによって内燃機関１の燃料が気化するのに十分な温度（例えば摂氏２０度以上）に到達可能と判断した場合、車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行可能と判断してもよい。車両制御装置１２は、保温モータリングを実行可能と判断した場合（ステップＳ１１ ＹＥＳ）、ステップＳ１２に処理を進める。

【0043】

ステップＳ１２では車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行する。具体的には、加熱装置３８をオフにするとともにモータリングカムに休筒を停止させる。車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行すると、ステップＳ７に処理を進める。

【0044】

ステップＳ１１において車両制御装置１２が保温モータリング制御を実行不可能と判断した場合（ステップＳ１１ ＮＯ）、車両制御装置１２は、ステップＳ７に処理を進め、昇温モータリング制御をスキップする。

【0045】

ステップＳ８において車両制御装置１２が冷態始動でないと判断した場合（ステップＳ８ ＮＯ）、車両制御装置１２は、ステップＳ１３に処理を進める。ステップＳ１３では車両制御装置１２は、燃料カットを実行中か否か判断する。車両制御装置１２は、燃料カットを実行中であると判断した場合（ステップＳ１３ ＹＥＳ）、ステップＳ１４に処理を進める。

【0046】

ステップＳ１４では車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得する。モータリング可能時間は、ステップＳ３と同様に車両制御装置１２が算出してもよい。車両制御装置１２は、モータリング可能時間を取得するとステップＳ１５に処理を進める。

【0047】

ステップＳ１５では車両制御装置１２は、ステップＳ４と同様に保温モータリング制御を実行する。車両制御装置１２は、保温モータリング制御を実行するとステップＳ７に処理を進める。

【0048】

このように車両制御装置１２は、冷態始動、極冷態始動、燃料カットなのどの内燃機関１の運転状態に応じて保温モータリング制御と昇温モータリング制御とを切り替える。車両制御装置１２は、極冷態状態では保温モータリング制御を優先する。極冷態状態では、内燃機関１のオイルの粘度の影響によってモータリングする際の内燃機関１のフリクションが大きい。保温モータリング制御では、第１気筒５０ａから第２気筒５０ｂに気体が移動することによって、第２気筒５０ｂのピストン４８の押し下げ動作を補助できる。このため、保温モータリング制御は、昇温モータリング制御に比べてポンプロスを抑制することができる。また、加熱装置３８をオンにしないため、電力消費量を抑制できる。保温モータリング制御では、第１気筒５０ａのピストン４８の摺動による摩擦熱を受熱した気体が第２気筒５０ｂに流入し、その気体が第２気筒５０ｂのピストン４８の摺動による摩擦熱を受熱する。また、各気筒５０内で空気が圧縮されることで各気筒５０の温度が上昇する。このような繰り返しによって、内燃機関１を温めることができる。これによって、内燃機関１に点火し燃料噴射する際に燃料の霧化が良くなる。この結果、内燃機関1の始動時のエミッションが良くなる。

【0049】

また、車両制御装置１２は、冷態始動においては昇温モータリング制御を優先する。冷態始動では、極冷態始動に比べて内燃機関１のフリクションが低い。このため、発電機４に掛かる負荷も極冷態始動に比べ低い。さらに、極冷態始動に比べると駆動用電池６の出力可能な電力も大きい。このような場合、車両制御装置１２は、昇温モータリング制御を優先することによって迅速に内燃機関１を暖機する。これによって、より早く燃料の霧化が良くなる温度状態まで到達する。また、昇温モータリング制御では、加熱装置３８をオンにするため、触媒４０が活性化温度に到達するまでの時間も短くなる。

【0050】

また、車両制御装置１２は、燃料カット時においては保温モータリング制御を実行する。燃料カット時は内燃機関１が回転している状態のため始動時に比べて回転数が高い。このため、この状態においてモータリングする場合、発電機４に掛かる負荷も高い。このため、保温モータリング制御によって発電機４の負荷を抑える方が好ましい。さらに、保温モータリング制御によれば、排気が排気通路４６にとどまり触媒４０の温度低下を抑制できる。この結果、燃料カットから復帰した際の触媒４０の浄化性能の低下を抑制できる。

【0051】

以上説明した通り、本開示によれば、新規のモータリングを実現できる内燃機関の制御システムを提供できる。

【0052】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0053】

（ａ）上記実施形態では、内燃機関１が４つの気筒５０を有する例について説明したが本開示はこれに限定されない。内燃機関１は、少なくとも２つ以上の気筒５０を有すればよい。

【0054】

（ｂ）上記実施形態では、ファイアリングカムとモータリングカムを切り替えることによって保温モータリング制御および昇温モータリング制御を実行する例を説明したが本開示はこれに限定されない。吸気弁３５および排気弁３７は、保温モータリング制御および昇温モータリング制御が実行可能なように作動させることができれば、どのような方法によって作動させてもよい。

【0055】

（ｃ）上記実施形態では、発電機４に掛かる負荷に応じて保温モータリング制御および昇温モータリング制御のいずれか一方を優先する例として、極冷態始動時、冷態始動時、燃料カット時を例として用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。発電機４の負荷に応じて保温モータリング制御および昇温モータリング制御のいずれか一方を優先すれば、この他の内燃機関１の運転状態であってもよい。

【0056】

（ｄ）上記実施形態では、排気通路４６に加熱装置３８を設ける例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば図８に示すように、吸気通路４９に加熱装置３８を設けてもよい。この場合、第１気筒５０ａから第４気筒５０ｄの各ポートに加熱装置３８を設けてもよい。さらにこの場合、吸気モータリングカムは、排気モータリングカムと同様のカムとしてもよい。車両制御装置１２は、保温モータリング制御をスロットル４２が閉じた状態で、吸気モータリングカムによって実行させてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１：内燃機関，４：発電機（回転電機の一例）
３８：加熱装置，４０：触媒
５０：気筒，５０ａ：第１気筒，５０ｂ：第２気筒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】