特許 7513047 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】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/02 20060101AFI20240702BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20240702BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240702BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240702BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F02D29/02 321C

B60K6/485 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60W20/15

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022046891

(22)【出願日】2022-03-23

(65)【公開番号】P2023140850

(43)【公開日】2023-10-05

【審査請求日】2023-12-19

(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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】石井 健一

【審査官】戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－４３５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２６４２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－８２６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８２２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９２９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－９５６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８０２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｂ６０Ｋ ６／４８５

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気筒を有するエンジンと、前記エンジンに連結されたモータジェネレータと、を備える車両の制御装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、エンジン回転速度が、前記エンジンが自律運転可能な回転速度である自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチがオフされた場合、
前記エンジン回転速度が前記自律回転速度以上になるまで、前記エンジン回転速度を上昇させる上昇処理と、
前記上昇処理の完了後、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランク軸の回転エネルギを電力に変換して回生制動することにより、前記気筒におけるピストンを所定の位置に停止させる停止位置制御と、を実行するように構成されている、
車両の制御装置。

【請求項2】

前記上昇処理は、前記エンジン回転速度が前記自律回転速度以上になるまで、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うとともに前記気筒における燃焼を実行することを含む、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記処理回路は、前記イグニッションスイッチがオンされた時点から前記車両が停止していることを含むファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している場合に、ファースト・アイドリング・ストップ処理を実行するように構成され、前記ファースト・アイドリング・ストップ処理とは、前記イグニッションスイッチがオンされた時点から前記エンジン回転速度を０に維持する処理であり、
前記処理回路は、前記ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しなくなった場合に、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うことによって、前記エンジン回転速度を０から上昇させるエンジン始動処理を開始するように構成され、
前記処理回路は、前記エンジン回転速度が前記自律回転速度まで上昇する前に、前記イグニッションスイッチがオフされた場合、
前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うことによって前記エンジン回転速度を上昇させる前記上昇処理と、
前記上昇処理の完了後に前記気筒における前記ピストンを前記所定の位置に停止させる前記停止位置制御と、を実行するように構成されている、
請求項１又は２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記処理回路は、前記停止位置制御において前記ピストンを前記所定の位置に停止させることに失敗した場合には、前記ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止するように構成されている、
請求項３に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の車両の制御装置は、アイドリング・ストップ制御を実行する。アイドリング・ストップ制御とは、所定の停止条件が成立した場合、フューエルカットを行うことによりエンジンを停止させる制御である。所定の停止条件は、例えば、車両の速度が０になったこと、シフト位置がニュートラル位置若しくはパーキング位置になったこと、ブレーキが踏まれたこと、及び／又はパーキングブレーキがかけられたことである。例えば、信号待ちで車両を停止させている間、エンジンを停止させるといった状況が考えられる。

【0003】

上記制御装置は、エンジンを停止させる際、いずれかの気筒のピストンが圧縮行程の途中の所定の位置で停止するように制御する。当該気筒は、燃料と空気との混合気で満たされている。上記制御装置は、エンジンを再始動させる際、当該ピストンをモータジェネレータによって上死点近傍の位置まで駆動する。次いで、上記制御装置は、点火プラグにより混合気を燃焼させる。

【0004】

上記制御装置は、エンジンを再始動させる際にモータジェネレータに要求されるトルクが小さくなるように、ピストンの停止位置を制御している。具体的には、上記制御装置は、圧縮行程にあるピストンを上死点位置よりもクランク角度で６０～９０度分手前の位置で停止させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－１８０２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エンジンのアイドル運転時のエンジン回転速度は、エンジンが自律運転を行えるエンジン回転速度の下限値以上である。ここで、エンジンの始動が開始された後であってエンジンが自律運転を行える状態に到る前に、エンジンの運転が停止される状況が考えられる。例えば、エンジンの始動直後にイグニッションスイッチがオフにされることによって、エンジンが停止される状況が考えられる。このような状況下では、ピストンを所望の位置に停止するように制御することが困難となり得る。この理由について次に説明する。

【0007】

エンジンの運転が停止されると、気筒内に充填された空気の圧縮反力の影響によりエンジン回転速度が低下してクランク軸が停止する。エンジン回転速度の低下中において、ピストンの停止位置を制御する停止位置制御が実行される。停止位置制御は、モータジェネレータによりクランク軸の回転エネルギを電力に変換して回生制動することによってピストンの停止位置を調整する制御である。

【0008】

エンジンが自律運転に到る前の始動が開始された直後の状態では、吸気通路を通じて気筒内に流れ込む空気の流れが不安定であるため、気筒内に充填される空気の量のバラツキが大きい。そのため、始動が完了して自律運転に到る前にエンジンの始動が停止された場合には、気筒内に充填された空気の圧縮反力が不均一でモータジェネレータによる停止位置制御が困難となる。

【0009】

これに対し、エンジンが自律運転可能な程度にエンジン回転速度が大きい状況では、気筒内に充填される空気の量のバラツキが小さくなっている。このため、気筒中の空気に起因した反発力の大きさの程度が推定可能である。当該空気の反発力の大きさを考慮してどのようにピストンの停止位置を制御すべきであるのかが、推定可能である。つまり、このような状況では、制御装置は、クランク角度センサの検出値を用いてモータジェネレータの負トルクの大きさを制御することによってピストンの停止位置を容易に制御できる。

【0010】

このように、エンジンの始動直後でエンジン回転速度が十分に高くなっていない状況においてエンジンが停止された場合、ピストンを所望の位置で停止させることは難しい可能性がある。また、エンジン回転速度が十分に高くなっていない状況においてエンジンが停止された場合、エンジン回転速度が０になるまでにおける制御の機会が確保しにくい。すなわち、ピストンの停止位置の制御のためにモータジェネレータの負トルクの大きさを調整できる機会が少ない。

【課題を解決するための手段】

【0011】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
本開示の一態様によれば、気筒を有するエンジンと、前記エンジンに連結されたモータジェネレータと、を備える車両の制御装置であって、処理回路を備え、前記処理回路は、エンジン回転速度が、前記エンジンが自律運転可能な回転速度である自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチがオフされた場合、前記エンジン回転速度が前記自律回転速度以上になるまで、前記エンジン回転速度を上昇させる上昇処理と、前記上昇処理の完了後、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランク軸の回転エネルギを電力に変換して回生制動することにより、前記気筒におけるピストンを所定の位置に停止させる停止位置制御と、を実行するように構成されている、車両の制御装置が提供される。

【0012】

エンジン回転速度が自律回転速度以上まで上昇していれば、吸気通路を通じて気筒内に流れ込む空気の流れが安定するため気筒内に充填される空気の量のバラツキは小さくなる。そのため、上記の制御装置によれば、停止位置制御を開始するときの気筒内に充填された空気の圧縮反力が均一になる。したがって、上記の制御装置は、始動が完了する前にイグニッションスイッチがオフされた場合であっても停止位置制御により所望の位置にピストンを停止させることができる。

【0013】

上記車両の制御装置において、前記上昇処理は、前記エンジン回転速度が前記自律回転速度以上になるまで、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うとともに前記気筒における燃焼を実行することを含んでいてもよい。

【0014】

上昇処理において、気筒における燃焼が実行されない比較例が考えられる。上記構成では、上昇処理において気筒における燃焼が実行される。このため、上記構成によれば、比較例よりも早期に上昇処理を完了することができる。したがって、ユーザは、イグニッションスイッチがオフされたにかかわらず上昇し続けるエンジン回転速度に違和感を覚えにくい。

【0015】

上記車両の制御装置において、前記処理回路は、前記イグニッションスイッチがオンされた時点から前記車両が停止していることを含むファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している場合に、ファースト・アイドリング・ストップ処理を実行するように構成され、前記ファースト・アイドリング・ストップ処理とは、前記イグニッションスイッチがオンされた時点から前記エンジン回転速度を０に維持する処理であり、前記処理回路は、前記ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しなくなった場合に、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うことによって、前記エンジン回転速度を０から上昇させるエンジン始動処理を開始するように構成され、前記処理回路は、前記エンジン回転速度が前記自律回転速度まで上昇する前に、前記イグニッションスイッチがオフされた場合、前記モータジェネレータにより前記エンジンのクランキングを行うことによって前記エンジン回転速度を上昇させる前記上昇処理と、前記上昇処理の完了後に前記気筒における前記ピストンを前記所定の位置に停止させる前記停止位置制御と、を実行するように構成されていてもよい。

【0016】

ファースト・アイドリング・ストップ処理の終了直後にエンジン始動処理が開始された場合において、エンジン回転速度が自律回転速度まで上昇する前にユーザがイグニッションスイッチをオフする場合がある。上記構成によれば、係る状況下において、停止位置制御により所望の位置にピストンを停止させることができる。

【0017】

上記車両の制御装置において、前記処理回路は、前記停止位置制御において前記ピストンを前記所定の位置に停止させることに失敗した場合には、前記ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止するように構成されていてもよい。

【0018】

上記構成では、ファースト・アイドリング・ストップ処理を実行するためには、前回のトリップにおいて停止位置制御に成功したことが必要である。トリップとは、イグニッションスイッチがオンされた時点から、イグニッションスイッチがオフされて車両の作動が停止した時点までの期間を意味する。

【0019】

ファースト・アイドリング・ストップ処理と停止位置制御との関係について次に説明する。ファースト・アイドリング・ストップ処理終了後に開始されるエンジン始動処理は、モータジェネレータによりエンジンのクランキングを行うことによって行われる。エンジン始動処理の開始時点においてピストンが下死点に位置している場合には、モータジェネレータが圧縮行程を初めから終わりまでピストンを動かす必要がある。圧縮行程では、吸気バルブ及び排気バルブが閉じているので、圧縮空気の反発力に起因してモータジェネレータにかかる負荷が大きい。モータジェネレータに過大なる負荷がかかることを回避すべく、処理回路は、停止位置制御においてピストンを所定の位置に停止させることに失敗した場合には、ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止する。

【0020】

停止位置制御においてピストンを所定の位置に停止させることに失敗した場合には、ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止する構成では、上昇処理の完了後に停止位置制御を実行することが特に有効である。すなわち、停止位置制御が成功しやすくすることによって、ファースト・アイドリング・ストップ処理が実行されやすくなる。この結果、燃費の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態に係る制御装置と、同制御装置の制御対象であるハイブリッド車両とを示す模式図である。

【図2】図１に示す複数の気筒のうちの１つを示す模式図である。

【図3】燃焼サイクルを示す図である。

【図4】図１の制御装置が実行する処理のフローチャートである。

【図5】本実施形態の作用を説明するタイムチャートであり、（ａ）はイグニッションスイッチがオンであるかオフであるかを示し、（ｂ）はエンジン回転速度を示し、（ｃ）はエンジン始動処理フラグがオンであるかオフであるかを示す。

【図6】変更例に係る処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、一実施形態に係る車両の制御装置について、図面を参照して説明する。
＜ハイブリッド車両１００の構成について＞
図１は、一実施形態に係る制御装置３４の制御対象であるハイブリッド車両（以下、車両）１００を示している。制御装置３４は車両１００に搭載されている。車両１００は、内燃機関（以下、エンジン）１０とモータジェネレータ１２とを備える。空調コンプレッサ（以下、ＡＣコンプレッサ）１４が車両１００に搭載されている。エンジン１０はクランクプーリ１０ａを有する。モータジェネレータ１２はモータジェネレータプーリ１２ａを有する。ＡＣコンプレッサ１４はＡＣコンプレッサプーリ１４ａを有する。クランクプーリ１０ａと、モータジェネレータプーリ１２ａと、ＡＣコンプレッサプーリ１４ａとが、ベルト１６を介して互いに接続されている。

【0023】

このように、車両１００ではエンジン１０とモータジェネレータ１２とがベルト１６を介して互いに連結されている。制御装置３４は、こうした車両１００を制御する。
さらに、車両１００は、トランスミッション１８と、スタータ２０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２と、補機２４と、高圧バッテリ２６と、低圧バッテリ２８と、を備えている。高圧バッテリ２６は、例えば、Ｌｉイオンバッテリである。低圧バッテリ２８は、例えば、鉛バッテリである。トランスミッション１８はエンジン１０に接続されている。スタータ２０はトランスミッション１８に接続されている。スタータ２０はトランスミッション１８を駆動可能である。スタータ２０でトランスミッション１８を駆動することによってエンジン１０を始動することができる。高圧バッテリ２６は、モータジェネレータ１２と、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２とに接続されている。モータジェネレータ１２は、高圧バッテリ２６から電力の供給を受けることによって、エンジン１０を始動することができる。低圧バッテリ２８は、スタータ２０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２と、補機２４とに接続されている。

【0024】

図１に示すように、エンジン１０は、４つの気筒＃１、＃２、＃３、＃４を備えている。図２は、図１に示す４つの気筒＃１～＃４のうちの１つを示す模式図である。
吸気通路５４が、気筒＃１～＃４に接続している。吸気通路５４は、エンジン１０の外部から気筒＃１～＃４の各々に吸気を導入する。排気通路６０が、気筒＃１～＃４に接続している。排気通路６０は、気筒＃１～＃４の各々からエンジン１０の外部へと排気を排出する。

【0025】

スロットルバルブ５６が、吸気通路５４の途中に位置している。スロットルバルブ５６は、吸気通路５４を流通する吸気の量を調整する。ポート噴射弁５８が、吸気通路５４のうち、気筒の近傍に位置している。ポート噴射弁５８は、吸気通路５４に燃料を噴射することにより、吸気通路５４を介して気筒に燃料を供給する。

【0026】

ピストン４８が、気筒の内部に位置している。ピストン４８は、コネクティングロッド５０を介してクランク軸５２に連結している。
各気筒＃１～＃４について、吸気バルブ４０が開弁しているとき、吸入された空気が燃焼室３８に流入する。燃焼室３８には、筒内噴射弁４４によって燃料が噴射される。燃焼室３８において、空気と燃料との混合気は、点火装置４６による火花放電によって燃焼する。ピストン４８は、気筒において燃料と吸気との混合気が燃焼することにより、気筒の内部で往復運動する。燃焼によって生じたエネルギは、エンジン１０のクランク軸５２の回転エネルギとして取り出される。エンジン１０のクランク軸５２は、トランスミッション１８に接続されている。燃焼に供された混合気は、排気バルブ４２が開弁しているとき、燃焼室３８から排出される。

【0027】

制御装置３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等を有する所謂マイクロコンピュータを含む。制御装置３４は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。制御装置３４は、エンジン１０及びモータジェネレータ１２等を制御可能である。

【0028】

クランク角度センサ３０がエンジン１０に設けられている。制御装置３４は、クランク角度センサ３０を通じてクランク角度を取得できる。制御装置３４は、取得したクランク角度を時間微分することによって、エンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度を取得できる。モータジェネレータ回転速度センサ３２がモータジェネレータ１２に設けられている。制御装置３４は、モータジェネレータ回転速度センサ３２を通じてモータジェネレータ１２の回転速度を取得できる。

【0029】

イグニッションスイッチ３５が車両１００に設けられている。制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオンであるかオフであるかを示す信号を、イグニッションスイッチ３５から取得できる。

【0030】

車両１００の速度を検出する車速センサ３６が車両１００に設けられている。制御装置３４は、車両１００の速度を示す信号を車速センサ３６から取得できる。
＜モータジェネレータ１２がエンジン１０を始動するときに、モータジェネレータ１２にかかる負荷＞
エンジン回転速度が０である状態から、モータジェネレータ１２がエンジン１０を始動する状況を想定する。

【0031】

図３に示すように、気筒＃１は、クランク角度が０～１８０度のとき膨張行程にある。気筒＃１は、クランク角度が１８０～３６０度のとき、排気行程にある。気筒＃１は、クランク角度が３６０～５４０度のとき、吸入行程にある。気筒＃１は、クランク角度が５４０～７２０度のとき圧縮行程にある。

【0032】

図３に示すように、気筒＃２は、クランク角度が０～１８０度のとき排気行程にある。気筒＃２は、クランク角度が１８０～３６０度のとき、吸入行程にある。気筒＃２は、クランク角度が３６０～５４０度のとき、圧縮行程にある。気筒＃２は、クランク角度が５４０～７２０度のとき膨張行程にある。

【0033】

図３に示すように、気筒＃３は、クランク角度が０～１８０度のとき圧縮行程にある。気筒＃３は、クランク角度が１８０～３６０度のとき、膨張行程にある。気筒＃３は、クランク角度が３６０～５４０度のとき、排気行程にある。気筒＃３は、クランク角度が５４０～７２０度のとき吸入行程にある。

【0034】

図３に示すように、気筒＃４は、クランク角度が０～１８０度のとき吸入行程にある。気筒＃４は、クランク角度が１８０～３６０度のとき、圧縮行程にある。気筒＃４は、クランク角度が３６０～５４０度のとき、膨張行程にある。気筒＃４は、クランク角度が５４０～７２０度のとき排気行程にある。

【0035】

このように、いずれのクランク角度においても、４つの気筒＃１～＃４のうち１つが圧縮行程にあるとともに、４つの気筒＃１～＃４のうちの別の１つが膨張行程にある。圧縮行程或いは膨張行程にある気筒においては、吸気バルブ４０及び排気バルブ４２が閉弁している。このため、モータジェネレータ１２がエンジン１０を始動する際、圧縮行程或いは膨張行程にある気筒におけるピストン４８は動きにくい。すなわち、モータジェネレータ１２に負荷がかかる。例えば、クランク角度０度からモータジェネレータ１２がエンジン１０を駆動し始めると、気筒＃１及び気筒＃３に起因してモータジェネレータ１２に負荷がかかる。

【0036】

エンジン回転速度を０から上昇させるエンジン始動処理の開始時点においてピストン４８が下死点に位置している場合が考えられる。係る場合には、モータジェネレータ１２が圧縮行程を初めから終わりまでピストン４８を動かす必要がある。圧縮行程では、吸気バルブ４０及び排気バルブ４２が閉じているので、圧縮空気の反発力に起因してモータジェネレータ１２にかかる負荷が大きい。

【0037】

＜制御装置３４が実行する処理＞
図４を参照して、図１の制御装置３４が実行する処理について説明する。制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオンにされていることと、エンジン回転速度が０であることと、の論理積条件が成立することをトリガーに図４に示す処理を開始する。例えば、制御装置３４は、車両１００の作動が停止している状態でイグニッションスイッチ３５がオンされることにより、図４に示す処理を開始する。また、制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオンになっている状態でエンジン回転速度が０になることにより、図４に示す処理を開始する。

【0038】

制御装置３４は、ステップＳ４００において、エンジン始動処理の実行条件が成立しているか否かを判定する。制御装置３４は、ステップＳ４００において否定判定する場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、ステップＳ４００を繰り返す。制御装置３４は、ステップＳ４００において肯定判定する場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、ステップＳ４０２に進む。制御装置３４は、ステップＳ４０２において、エンジン始動処理を開始する。

【0039】

エンジン始動処理について説明する。エンジン始動処理とは、エンジン回転速度を０からエンジン１０が自律運転可能な回転速度である自律回転速度まで上昇させる処理である。まず、制御装置３４は、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランキングを行う。そして、制御装置３４は、クランキングによってクランク軸５２を回転させている状況下で燃焼開始条件が成立すると、エンジン１０の燃料噴射制御及び点火制御を開始する。燃焼開始条件が成立するとは、エンジン１０において安定した燃焼が可能であることを意味する。安定した燃焼は、ピストン４８がある程度の速さで下降することによって気筒内にある程度の量の空気が流入することにより可能となる。このため、燃焼開始条件は、例えば、エンジン回転速度が下限値以上である旨の条件である。

【0040】

車両１００の作動が停止している状態でイグニッションスイッチ３５がオンされた直後におけるエンジン始動処理の実行条件について説明する。
制御装置３４は、車両１００の作動が停止している状態でイグニッションスイッチ３５がオンされた場合、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しているか否か判定する。本実施形態では、ファースト・アイドリング・ストップ条件とは、次の条件（Ａ）、条件（Ｂ）、条件（Ｃ）、及び条件（Ｄ）の全てが成立することを意味する。（Ａ）イグニッションスイッチ３５がオンされた時点から車両１００が停止している旨の条件。（Ｂ）高圧バッテリ２６の充電率が第１充電率閾値以上であり、かつ、低圧バッテリ２８の充電率が第２充電率閾値以上である旨の条件。（Ｃ）エンジン１０の暖気要求がされていない旨の条件。（Ｄ）エバポレータの温度が所定温度以下である旨の条件。ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しないとは、条件（Ａ）、条件（Ｂ）、条件（Ｃ）、及び条件（Ｄ）のうちの少なくとも１つが成立しないことを意味する。

【0041】

制御装置３４は、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立していない場合、エンジン始動処理の実行条件が成立していると判定する（ステップＳ４００：ＹＥＳ）。すなわち、制御装置３４は、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しなくなった場合に、エンジン始動処理を開始する。後述するように、イグニッションスイッチ３５がオンされた時点で、ファースト・アイドリング・ストップ処理が禁止されている場合がある。係る場合、制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオンされた直後にエンジン始動処理を開始する。

【0042】

制御装置３４は、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している場合、エンジン始動処理の実行条件が成立していないと判定する（ステップＳ４００：ＮＯ）。制御装置３４は、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している場合に、ファースト・アイドリング・ストップ処理を実行する。ファースト・アイドリング・ストップ処理とは、イグニッションスイッチ３５がオンされた時点からエンジン回転速度を０に維持する処理である。

【0043】

イグニッションスイッチ３５がオンになっている状態でエンジン回転速度が０になった場合におけるエンジン始動処理の実行条件について説明する。イグニッションスイッチ３５がオンになっており、エンジン１０が稼働している状況を想定する。制御装置３４は、ブレーキが踏み込まれており、且つ車両１００が停止している状態が所定期間継続しているといった所定の停止条件が成立したときに、エンジン１０を自動的に停止する。すなわち、イグニッションスイッチ３５がオンになっている状態でエンジン回転速度が０になる。制御装置３４は、ブレーキの踏み込まれている状態が解除された場合、エンジン始動処理の実行条件が成立したと判定する（ステップＳ４００：ＹＥＳ）。制御装置３４は、ブレーキの踏み込まれている状態が継続している場合、エンジン始動処理の実行条件が成立していないと判定する（ステップＳ４００：ＮＯ）。

【0044】

制御装置３４は、ステップＳ４０２において、エンジン始動処理を開始した後、ステップＳ４０４に進む。制御装置３４は、ステップＳ４０４において、エンジン回転速度が自律回転速度以上であるか否かを判定する。自律回転速度とは、エンジン１０が自律運転可能な回転速度である。制御装置３４は、ステップＳ４０４において否定判定する場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０４を繰り返す。制御装置３４は、ステップＳ４０４において肯定判定する場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、ステップＳ４０６に進む。制御装置３４は、ステップＳ４０６において、エンジン始動処理を終了する。

【0045】

ステップＳ４０２、ステップＳ４０４、及びステップＳ４０６によれば、エンジン始動処理の実行中にイグニッションスイッチ３５がオフにされたか否かにかかわらず、エンジン始動処理が継続される。すなわち、制御装置３４は、エンジン回転速度が自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチ３５がオフされた場合、上昇処理を実行する。上昇処理とは、エンジン回転速度が自律回転速度以上になるまで、エンジン回転速度を上昇させる処理である。上昇処理は、エンジン回転速度が自律回転速度以上になるまで、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランキングを行うとともに気筒における燃焼を実行することを含む。ここでは、制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオフされた場合であっても、エンジン回転速度が自律回転速度以上になるまでは、クランキングを行うとともに気筒における燃焼を実行し続ける。制御装置３４は、これにより、上昇処理を実現している。

【0046】

制御装置３４は、ステップＳ４０６において、エンジン始動処理を終了した後、ステップＳ４０８に進む。制御装置３４は、ステップＳ４０８において、イグニッションスイッチ３５がオンであるか否かを判定する。制御装置３４は、ステップＳ４０８において肯定判定する場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、本フローを終了する。制御装置３４は、ステップＳ４０８において否定判定する場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）、ステップＳ４１０に進む。

【0047】

制御装置３４は、ステップＳ４１０において、停止位置制御を実行する。このように停止位置制御は上昇処理の完了後に実行される。停止位置制御とは、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランク軸５２の回転エネルギを電力に変換して回生制動することにより、気筒におけるピストン４８を所定の位置に停止させる制御である。所定の位置とは、ピストン４８の上死点の近傍及び下死点の近傍を含まないように設定した所定範囲内の位置である。例えば、制御装置３４は、クランク角度が３０～１５０度となるように、ピストン４８を停止させる。停止位置制御について説明する。モータジェネレータ１２により回生制動を行うことにより、エンジン回転速度が低下する。すなわち、エンジン１０のクランク軸５２の回転を減少させるトルクである負トルクがエンジン１０に加わる。停止位置制御を実行する際のクランク角度の目標値とエンジン回転速度の目標値との関係を示す目標制御データが予め設定されている。制御装置３４は、目標制御データに従って負トルクの大きさを調整する。

【0048】

制御装置３４は、ステップＳ４１０においてピストン４８を停止させた後、本フローを終了する。制御装置３４は、停止位置制御においてピストン４８を所定の位置に停止させることに失敗した場合には、ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止する。制御装置３４は、停止位置制御の失敗後に実行された停止位置制御が成功した場合、ファースト・アイドリング・ストップ処理の禁止を解除する。

【0049】

＜本実施形態の作用＞
図５を参照して、ファースト・アイドリング・ストップ処理後にエンジン始動処理を実行している最中にイグニッションスイッチ３５がオフされた場合の作用について説明する。

【0050】

図５の（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、イグニッションスイッチ３５がオフからオンに切り替わる。図５に示す例では、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している。このため、エンジン回転速度が時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで０に維持されている。

【0051】

図５に示す例では、時刻Ｔ２において、ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しなくなる。このため、図５の（ｃ）に示すように、時刻Ｔ２において、エンジン始動処理フラグがオフからオンに切り替わる。これにより、エンジン始動処理が開始される。図５の（ｂ）に示すように、時刻Ｔ２からエンジン回転速度が０から上昇し始める。

【0052】

図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、時刻Ｔ３において、エンジン回転速度が自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチ３５がオフされている。時刻Ｔ３においてイグニッションスイッチ３５がオフされたのにもかかわらず、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までエンジン回転速度が上昇する。すなわち、制御装置３４は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで上述した上昇処理を実行する。

【0053】

図５の（ｂ）に示すように、時刻Ｔ４において、エンジン回転速度が自律回転速度に到達している。図５の（ｃ）に示すように、エンジン回転速度が自律回転速度に到達することに応じて、エンジン始動処理フラグがオフになる。制御装置３４は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで上述した停止位置制御を実行する。

【0054】

＜本実施形態の効果＞
（１）エンジン回転速度が自律回転速度以上まで上昇していれば、吸気通路５４を通じて気筒内に流れ込む空気の流れが安定するため気筒内に充填される空気の量のバラツキは小さくなる。そのため、上記の制御装置３４によれば、停止位置制御を開始するときの気筒内に充填された空気の圧縮反力が均一になる。したがって、上記の制御装置３４は、始動が完了する前にイグニッションスイッチ３５がオフされた場合であっても停止位置制御により所望の位置にピストン４８を停止させることができる。

【0055】

（２）上昇処理において、気筒における燃焼が実行されない比較例が考えられる。上記実施形態の構成では、上昇処理において気筒における燃焼が実行される。このため、上記実施形態の構成によれば、比較例よりも早期に上昇処理を完了することができる。したがって、ユーザは、イグニッションスイッチ３５がオフされたにかかわらず上昇し続けるエンジン回転速度に違和感を覚えにくい。

【0056】

（３）上記構成では、ファースト・アイドリング・ストップ処理を実行するためには、前回のトリップにおいて停止位置制御に成功したことが必要である。トリップとは、イグニッションスイッチ３５がオンされた時点から、イグニッションスイッチ３５がオフされて車両１００の作動が停止した時点までの期間を意味する。

【0057】

ファースト・アイドリング・ストップ処理と停止位置制御との関係について次に説明する。ファースト・アイドリング・ストップ処理終了後に開始されるエンジン始動処理は、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランキングを行うことによって行われる。エンジン始動処理の開始時点においてピストン４８が下死点に位置している場合には、モータジェネレータ１２が圧縮行程を初めから終わりまでピストン４８を動かす必要がある。圧縮行程では、吸気バルブ４０及び排気バルブ４２が閉じているので、圧縮空気の反発力に起因してモータジェネレータ１２にかかる負荷が大きい。モータジェネレータ１２に過大なる負荷がかかることを回避すべく、制御装置３４は、停止位置制御においてピストン４８を所定の位置に停止させることに失敗した場合には、ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止する。

【0058】

停止位置制御においてピストン４８を所定の位置に停止させることに失敗した場合には、ファースト・アイドリング・ストップ処理を禁止する構成では、上昇処理の完了後に停止位置制御を実行することが特に有効である。すなわち、停止位置制御が成功しやすくすることによって、ファースト・アイドリング・ストップ処理が実行されやすくなる。この結果、燃費の向上が期待できる。

【0059】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0060】

・上記実施形態では、エンジン１０とモータジェネレータ１２とがベルト１６を介して互いに連結されている。これに代えて、エンジン１０とモータジェネレータ１２とが１つ以上のギアを介して連結されていてもよい。或いは、エンジン１０とモータジェネレータ１２とがクラッチを介して連結可能であってもよい。

【0061】

・上記実施形態では、気筒の数は４つである。しかしながら、これは例示に過ぎない。気筒の数は１つ以上でもよい。
・上記実施形態では、エンジン１０とクランクプーリ１０ａとを接続又は切断可能なクラッチが設けられていない。しかしながら、エンジン１０とクランクプーリ１０ａとの間にクラッチを設けてもよい。

【0062】

・上記実施形態では、高圧バッテリ２６と、低圧バッテリ２８が車両１００に搭載されている。しかしながら、これは例示に過ぎない。モータジェネレータ１２に電力を供給可能なバッテリが車両１００に搭載されていればよい。

【0063】

・燃焼サイクルの態様は適宜変更可能である。上記実施形態では、気筒＃１、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃２の順で混合気が点火される。気筒＃１、気筒＃２、気筒＃４、気筒＃３、の順で混合気が点火されてもよい。

【0064】

・上記実施形態では、ファースト・アイドリング・ストップ条件とは、上述の条件（Ａ）、条件（Ｂ）、条件（Ｃ）、及び条件（Ｄ）の全てが成立することを意味する。条件（Ｂ）、条件（Ｃ）、及び条件（Ｄ）のうちの１つ以上は省略されてもよい。

【0065】

・上記実施形態では、エンジン始動処理は、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランキングを行うことを含む。これに代えて、又はこれに加えて、エンジン始動処理は、スタータ２０でトランスミッション１８を駆動することによってエンジン１０をクランキングすることを含んでいてもよい。

【0066】

・上記実施形態では、上昇処理は、エンジン回転速度が自律回転速度以上になるまで、モータジェネレータ１２によりエンジン１０のクランキングを行うとともに気筒における燃焼を実行することを含む。すなわち、エンジン始動処理が終了するまで気筒における燃焼が継続される。これに代えて、エンジン始動処理が終了する前に、気筒における燃焼を停止してもよい。

【0067】

・上記実施形態では、停止位置制御は、エンジン始動処理の終了後にイグニッションスイッチ３５がオフである場合に実行される。停止位置制御は、上述の所定の停止条件が成立した場合に実行されてもよい。

【0068】

・ステップＳ４０８において肯定判定した後に、エンジン回転速度が自律回転速度以上である状態が想定される。係る状態においてイグニッションスイッチ３５がオフされた場合にも、停止位置制御が実行されてもよい。

【0069】

・上記実施形態では、図４のステップＳ４０６及びステップＳ４０８に示すように、制御装置３４は、エンジン始動処理の終了後にイグニッションスイッチ３５がオンであるか否かを判定する。しかしながら、これは例示に過ぎない。図６に示すように、制御装置３４は、エンジン始動処理の開始直後にイグニッションスイッチ３５がオンであるか否かを判定してもよい（ステップＳ４０８ａ）。

【0070】

制御装置３４は、ステップＳ４０８ａにおいて肯定判定する場合（ステップＳ４０８ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ４０４ａに進む。制御装置３４は、ステップＳ４０４ａにおいて、エンジン回転速度が自律回転速度以上であるか否かを判定する。制御装置３４は、ステップＳ４０４ａにおいて否定判定する場合（ステップＳ４０４ａ：ＮＯ）、ステップＳ４０８ａに戻る。制御装置３４は、ステップＳ４０４ａにおいて肯定判定する場合（ステップＳ４０４ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ４０６ａに進む。制御装置３４は、ステップＳ４０６ａにおいて、エンジン始動処理を終了する。次いで、制御装置３４は、本フローを終了する。

【0071】

制御装置３４は、ステップＳ４０８ａにおいて否定判定する場合（ステップＳ４０８ａ：ＮＯ）、ステップＳ４０４ｂに進む。制御装置３４は、ステップＳ４０４ｂにおいて、エンジン回転速度が自律回転速度以上であるか否かを判定する。制御装置３４は、ステップＳ４０４ｂにおいて否定判定する場合（ステップＳ４０４ｂ：ＮＯ）、ステップＳ４０４ｂを繰り返す。制御装置３４は、ステップＳ４０４ｂにおいて肯定判定する場合（ステップＳ４０４ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ４０６ｂに進む。制御装置３４は、ステップＳ４０６ｂにおいて、エンジン始動処理を終了する。次いで、制御装置３４は、ステップＳ４１０ａに進む。制御装置３４は、ステップＳ４１０ａにおいて、停止位置制御を実行する。次いで、制御装置３４は、本フローを終了する。

【0072】

図６を参照して、ファースト・アイドリング・ストップ処理後にエンジン始動処理を実行している最中にイグニッションスイッチ３５がオフされた場合の作用について説明する。

【0073】

まず、車両１００の作動が停止している状態で、イグニッションスイッチ３５がオフからオンに切り替わったとする。ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立している間（ステップＳ４００：ＮＯ）は、エンジン回転速度が０に維持されている。

【0074】

ファースト・アイドリング・ストップ条件が成立しなくなった場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、エンジン始動処理が開始される（ステップＳ４０２）。このため、エンジン回転速度が０から上昇し始める。

【0075】

エンジン回転速度が自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチ３５がオフされた場合であっても（ステップＳ４０４ａ：ＮＯ、ステップＳ４０８ａ：ＮＯ）、エンジン始動処理が継続される（ステップＳ４０４ｂ：ＮＯ）。すなわち、制御装置３４は、ステップＳ４０４ｂの繰り返し中において、上述した上昇処理を実行する。

【0076】

エンジン回転速度が自律回転速度に到達した後（ステップＳ４０４ｂ：ＹＥＳ）、制御装置３４は、ステップＳ４０６ｂにおいて、エンジン始動処理を終了する。次いで、制御装置３４は、ステップＳ４１０ａにおいて、上述した停止位置制御を実行する。

【0077】

・上記実施形態では、エンジン回転速度を０から上昇させるエンジン始動処理の開始後にエンジン１０が自律回転速度まで上昇する前に、イグニッションスイッチ３５がオフされた場合に上昇処理が実行される。しかしながら、これは例示に過ぎない。エンジン始動処理は、エンジン回転速度を０よりも大きい値から自律回転速度まで上昇させる処理であってもよい。これについて次に説明する。制御装置３４は、イグニッションスイッチ３５がオンになっている状態で上記の所定の停止条件が成立したときに、エンジン１０を自動的に停止する。しかしながら、係る自動停止が中断される状況が考えられる。すなわち、エンジン１０が停止に到る前に、エンジン１０の駆動要求が発生する状況が考えられる。換言すると、エンジン回転速度が０に向かって減少している状態から、エンジン回転速度を自律回転速度に向かって上昇させる状況が考えられる。このようなエンジン回転速度が自律回転速度よりも小さい状況においてイグニッションスイッチ３５がオフされ得る。係る場合にも、上昇処理が実行されてよい。この上昇処理の完了後に停止位置制御が実行されてよい。

【0078】

・上記実施形態では、制御装置３４は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを備えて、ソフトウェア処理を実行する。しかしながら、これは例示に過ぎない。例えば、制御装置３４は、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（例えばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置３４は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）制御装置３４は、プログラムに従って全ての処理を実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。すなわち、制御装置３４は、ソフトウェア実行装置を備える。（ｂ）制御装置３４は、プログラムに従って処理の一部を実行する処理装置と、プログラム格納装置とを備える。さらに、制御装置３４は、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路を備える。（ｃ）制御装置３４は、全ての処理を実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、ソフトウェア実行装置、及び／又は、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、ソフトウェア実行装置及び専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路（processing circuitry）によって実行され得る。処理回路に含まれるソフトウェア実行装置及び専用のハードウェア回路は複数であってもよい。プログラム格納装置すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【符号の説明】

【0079】

１０…エンジン
１２…モータジェネレータ
３４…制御装置
３５…イグニッションスイッチ
４８…ピストン
５２…クランク軸
１００…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】