JP2014092097A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｂレンジ（ブレーキレンジ）またはＳＳＳレンジ（シーケンシャルシフトレンジ）が選択された状態でエンジンが停止した後の始動時においてＮＯｘ排出量が増加することを抑制する。
【解決手段】前回のエンジン停止時にＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合、今回のエンジン始動時の燃料増量値を、エンジン停止時のシフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外である場合に比べて増量する。このような制御により、ＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択された状態でエンジンが停止した後の始動時に燃料噴射量を増量することができるので、エンジン始動時にＮＯｘ排出量が増加することを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関の始動制御装置に関し、さらに詳しくは、始動時に燃料噴射量を増量する燃料増量制御を行う内燃機関の始動制御装置に関する。

内燃機関（以下、エンジンともいう）が搭載された車両においては、エンジン始動時に燃料噴射量を一時的に増量することが行われている。このような燃料増量制御を行うことにより、エンジンの始動性を向上させることができ、また、エンジン始動時の排気エミッションの低減を図ることができる。エンジン始動時の燃料噴射量制御に関する技術として特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の技術では、前回のエンジン停止がエンジンストールによる停止である場合、始動時燃料噴射量（始動時燃料増量値）を減量することにより、始動時に混合気がオーバーリッチになることを抑制している。

一方、自動変速機等が搭載された車両やハイブリッド車両にあっては、ドライブレンジ（Ｄレンジ）などに加えて、そのＤレンジよりもアクセルオフ時の制動力が大きい制動用レンジ（以下、Ｂレンジともいう）や、手動変速用レンジ（以下、シーケンシャルシフトレンジともいう）の選択が可能な車両がある。

特開平０６−３０７２７０号公報 特開平０６−２２９２８４号公報

ところで、エンジンが搭載された車両において、前回のエンジンの停止時に選択されていたシフトレンジによっては、次回のエンジン始動時における排気浄化触媒（三元触媒）内の触媒雰囲気がリーン雰囲気となり、エンジン始動時にＮＯｘ排出量が増加することが考えられる。特に、前回のエンジン停止時にＢレンジまたはシーケンシャルシフトレンジが選択されていると、エンジン停止過程で触媒雰囲気がリーン雰囲気となり、エンジン始動時にＮＯｘ排出量が増加することが考えられる。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、制動用レンジ（Ｂレンジ）または手動変速用レンジ（シーケンシャルシフトレンジ）が選択された状態で内燃機関が停止した後の始動時においてＮＯｘ排出量が増加することを抑制することが可能な内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、通常の走行用レンジ（Ｄレンジ）よりもアクセルオフ時の制動力が大きい制動用レンジ（Ｂレンジ）、及び、運転者（ドライバ）による手動操作にて変速比を変更する手動変速用レンジ（シーケンシャルシフトレンジ）のいずれか一方または両方を含む複数のシフトレンジの選択が可能な車両に搭載され、機関始動時に燃料噴射量を増量する燃料増量制御を行う内燃機関の始動制御装置を前提としている。このような内燃機関の始動制御装置において、前回の内燃機関の停止時に前記制動用レンジまたは前記手動変速用レンジが選択されていた場合、今回の内燃機関の始動時の燃料増量値を、内燃機関停止時のシフトレンジが前記制動用レンジ及び前記手動変速用レンジ以外である場合に比べて増量することを特徴としている。

本発明において、内燃機関停止時のシフトレンジが制動用レンジ及び手動変速用レンジ以外である場合の内燃機関の始動時燃料増量値は、内燃機関停止時の排気浄化触媒内の触媒雰囲気がストイキ雰囲気であるという条件で設定される。

本発明によれば、上記した特徴的構成により、制動用レンジ（Ｂレンジ）または手動変速用レンジ（シーケンシャルシフトレンジ）が選択された状態で内燃機関が停止した後の機関始動時に燃料噴射量を増量することができるので、始動時にＮＯｘ排出量が増加することを抑制することができる。

本発明の具体的な構成として、前回の内燃機関の停止時に制動用レンジまたは手動変速用レンジが選択されていた場合、内燃機関の始動時の水温（エンジン水温）が、ＮＯｘ排出量に基づいて設定された判定値以上であることを条件に、今回の内燃機関始動時の燃料増量値の増量を行うという構成を挙げることができる。この場合、内燃機関の燃焼温度が高くなるとＮＯｘ排出量が増加する傾向にある点を考慮して、ＮＯｘ排出量が大（例えばＮＯｘ排出量が許容量を超える量）となる内燃機関の水温（エンジン水温）を実験・シミュレーション等によって取得しておき、その結果を基に前記始動時水温に対する判定値を設定するようにすればよい。そして、このような構成を採用すれば、始動時燃料増量値を増量する制御をより適切に実行することができる。

本発明によれば、制動用レンジ（Ｂレンジ）または手動変速用レンジ（シーケンシャルシフトレンジ）が選択された状態で内燃機関が停止した後の始動時においてＮＯｘ排出量が増加することを抑制することができる。

本発明の内燃機関の始動制御装置を適用するハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。 図１の車両に搭載されるエンジン（内燃機関）の概略構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 エンジン始動時の燃料増量制御の一例を示すフローチャートである。 始動時燃料増量係数を求めるためのマップの一例を示す図である。 本発明の内燃機関の始動制御装置を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 エンジン始動時の燃料増量制御の他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は本発明の内燃機関の始動制御装置を適用するハイブリッド車両の一例を示す略構成図である。

この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両ＨＶであって、車両走行用の駆動力を発生するエンジン（内燃機関）１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１Ｌ，６１Ｒ、前輪（駆動輪）６Ｌ，６Ｒ、後輪（従動輪：図示せず）、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の内燃機関の始動制御装置が実現される。

なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。

−エンジン−
エンジン１の概略構成について図２を参照して説明する。なお、図２にはエンジン１の１気筒の構成のみを示している。

この例のエンジン１は、ポート噴射式４気筒ガソリンエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１ｅを介してクランクシャフト１０に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１ｅによってクランクシャフト１０の回転へと変換される。

クランクシャフト１０にはシグナルロータ１０ａが取り付けられている。シグナルロータ１０ａの側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ１０１が配置されている。クランクポジションセンサ１０１は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１０が回転する際にシグナルロータ１０ａの歯に対応するパルス状の信号（電圧パルス）を発生する。このクランクポジションセンサ１０１の出力信号からエンジン回転数を算出することができる。

エンジン１のシリンダブロック１ａにはエンジン冷却水の水温（エンジン水温）を検出する水温センサ１０４が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ１６が配置されている。点火プラグ１６の点火タイミングはイグナイタ１６ａによって調整される。

エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。エンジン１の吸気通路１１には、吸気を濾過するエアクリーナ１８、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１３などが配置されている。スロットルバルブ１３はスロットルモータ１４によって駆動される。スロットルバルブ１３の開度はスロットル開度センサ１０２によって検出される。スロットルバルブ１３のスロットル開度はＥＣＵ１００によって駆動制御される。

上記スロットルバルブ１３の制御には、例えば、エンジン回転数とドライバのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットル開度を制御する電子スロットル制御が採用されている。このような電子スロットル制御では、スロットル開度センサ１０２を用いてスロットルバルブ１３の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するように、スロットルバルブ１３のスロットルモータ１４をフィードバック制御している。

エンジン１の吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気バルブ１１ａが設けられており、この吸気バルブ１１ａを開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気バルブ１２ａが設けられており、この排気バルブ１２ａを開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１１ａ及び排気バルブ１２ａの開閉駆動は、クランクシャフト１０の回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト１１ｂ及び排気カムシャフト１２ｂの各回転によって行われる。

そして、吸気通路１１（吸気ポート）には、燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）１５が配置されている。インジェクタ１５は各気筒毎に設けられている。各インジェクタ１５には、燃料供給系の燃料タンク（図示せず）に貯溜の燃料が供給され、これによってインジェクタ１５から吸気通路１１（吸気ポート）に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ１６にて点火されて燃焼・爆発する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１ｃが往復動され、クランクシャフト１０が回転されてエンジン１の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気バルブ１２ａの開弁にともない排気通路１２に排出される。

排気通路１２には三元触媒１７が配置されている。三元触媒１７においては、燃焼室１ｄから排気通路１２に排気された排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元が行われ、それらを無害なＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂とすることで排気ガスの浄化が図られている。

そして、以上の構成のエンジン１の出力は、クランクシャフト（出力軸）１０及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される（図１参照）。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。

−モータジェネレータ−
図１に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。

図３に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ１２０を介してバッテリ（蓄電装置）１３０に接続されている。インバータ１２０はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ１２０の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はインバータ１２０を介してバッテリ１３０に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ１３０からインバータ１２０を介して供給される。

−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転
を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。

プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。リングギヤＲ３は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３及びデファレンシャル装置５４を介してドライブシャフト６１，６１（駆動輪６Ｌ，６Ｒ）に連結されている。

そして、このような構成の動力分割機構３において、プラネタリキャリアＣＡ３に入力されるエンジン１の出力トルクに対して、第１モータジェネレータＭＧ１による反力トルクがサンギヤＳ３に入力されると、出力要素であるリングギヤＲ３には、エンジン１から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、プラネタリキャリアＣＡ３から入力されるエンジン１の駆動力が、サンギヤＳ３側とリングギヤＲ３側とにそのギヤ比に応じて分配される。

一方、エンジン１の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤＳ３及びプラネタリキャリアＣＡ３を介してクランクシャフト１０に与えられてエンジン１がクランキングされる。

また、車両の走行中にあっては、動力分割機構３において、リングギヤＲ３の回転速度（出力軸回転速度）が一定であるときに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン１の回転速度を連続的に（無段階に）変化させることができる。つまり、動力分割機構３が変速部として機能する。

−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。

このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。

−シフト操作装置及び変速モード−
本実施形態のハイブリッド車両ＨＶには、図３に示すようなシフト操作装置９が設けられている。このシフト操作装置９は、運転席の近傍に配置され、変位操作可能なシフトレバー９１が設けられている。また、シフト操作装置９には、駐車用のＰレンジ（パーキングレンジ）、後進走行用のＲレンジ（リバースレンジ）、中立のニュートラルレンジＮレンジ（ニュートラルレンジ）、前進走行用のＤレンジ（ドライブレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）がＤレンジ（通常の走行レンジ）よりも大きな前進走行用のＢレンジ（ブレーキレンジ）、及び、ドライバ（運転者）による手動操作にて変速比を変更するＳレンジ（シーケンシャルシフトレンジ：以下、ＳＳＳレンジともいう）を有するシフトゲート９ａが形成されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー９１を変位させることが可能となっている。これらＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｂレンジ、Ｓレンジ（下記の「＋」ポジション及び「−」ポジションも含む）の各レンジ位置は、シフトポジションセンサ１０５によって検出される。

上記シフトレバー９１が「Ｄレンジ」に操作されている状態では、ハイブリッドシステムは「自動変速モード」とされ、エンジン１の動作点が最適燃費動作ライン上となるように変速比が制御される電気式無段変速制御が行われる。

一方、上記シフトレバー９１が「Ｓレンジ」に操作されている状態では、ハイブリッドシステムは「手動変速モード（シーケンシャルシフトモード）」とされる。このＳレンジの前後には「＋」ポジション及び「−」ポジションが設けられている。「＋」ポジションは、マニュアルシフトアップを行う際にシフトレバー９１が操作されるポジションであり、「−」ポジションは、マニュアルシフトダウンを行う際にシフトレバー９１が操作されるポジションである。そして、シフトレバー９１がＳレンジにあるときに、シフトレバー９１がＳレンジを中立位置として「＋」ポジションまたは「−」ポジションに操作（手動変速操作）されると、ハイブリッドシステムによって成立される擬似的な変速段（例えば第１モータジェネレータＭＧ１の制御によってエンジン回転速度を調整することで成立される段階的な変速段）がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」ポジションへの１回操作毎に変速段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→３ｒｄ→４ｔｈ→５ｔｈ→６ｔｈ）される。一方、「−」ポジションへの１回操作毎に変速段が１段ずつダウン（例えば６ｔｈ→５ｔｈ→４ｔｈ→３ｒｄ→２ｎｄ→１ｓｔ）される。なお、この手動変速モードにおいて選択可能な段数は「６段」に限定されることなく、他の段数（例えば「４段」や「８段」）であってもよい。

また、運転席の前方に配設されているステアリングホイール９ｂ（図３参照）には、パドルスイッチ９ｃ，９ｄが設けられている。パドルスイッチ９ｃ，９ｄの各操作信号はＥＣＵ１００に入力される。これらパドルスイッチ９ｃ，９ｄはレバー形状とされ、手動変速モードにおいてシフトアップを要求する指令信号を出力するためのシフトアップ用パドルスイッチ９ｃと、シフトダウンを要求する指令信号を出力するためのシフトダウン用パドルスイッチ９ｄとを備えている。上記シフトアップ用パドルスイッチ９ｃには「＋」の記号が、上記シフトダウン用パドルスイッチ９ｄには「−」の記号がそれぞれ付されている。そして、上記シフトレバー９１が「Ｓレンジ」に操作されて「手動変速モード」となっている場合には、シフトアップ用パドルスイッチ９ｃが操作（手前に引く操作）されると、１回操作毎に変速段が１段ずつアップされる。一方、シフトダウン用パドルスイッチ９ｄが操作（手前に引く操作）されると、１回操作毎に変速段が１段ずつダウンされる。

このように、本実施形態におけるハイブリッドシステムでは、シフトレバー９１が「Ｄポジション」に操作されて「自動変速モード」になると、エンジン１が効率よく運転されるように駆動制御される。具体的には、エンジン１の運転動作点が、最適燃費ライン上となるようにハイブリッドシステムが制御される。一方、シフトレバー９１が「Ｓレンジ」に操作されて「手動変速モード（Ｓモード）」になると、リングギヤＲ３（リングギヤ軸）の回転速度に対するエンジン１の回転速度の比である変速比を、ドライバの変速操作に応じて例えば６段階（１ｓｔ〜６ｔｈ）に変更することが可能となる。なお、第１変速段（１ｓｔ）が変速比の最も大きな変速段であり、第６変速段（６ｔｈ）が変速比が最も小さな変速段である。

−パワースイッチ−
この例のハイブリッド車両ＨＶには、ハイブリッドシステムの起動と停止とを切り替えるためのパワースイッチ１０６（図３参照）が設けられている。パワースイッチ１０６は、例えば、跳ね返り式のプッシュスイッチあって、押圧操作されるごとに、スイッチＯｎとスイッチＯｆｆとが交互に切り替わるようになっている。ここで、ハイブリッドシステムとは、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を走行用の駆動力源とし、そのエンジン１の運転制御、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行することによってハイブリッド車両ＨＶの走行を制御するシステムである。

パワースイッチ１０６は、ドライバにより操作された場合に、その操作に応じた信号（ＩＧ−Ｏｎ指令信号またはＩＧ−Ｏｆｆ指令信号）をＥＣＵ１００に出力する。ＥＣＵ１００は、パワースイッチ１０６から出力された信号などに基づいてハイブリッドシステムを起動または停止する。

具体的には、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両ＨＶの停車中に、パワースイッチ１０６が操作された場合には、Ｐレンジで上記ハイブリッドシステムを起動する。これにより車両が走行可能な状態となる。車両が走行可能な状態とは、ＥＣＵ１００の指令信号により車両走行を制御できる状態であって、ドライバがアクセルオンすれば、ハイブリッド車両ＨＶが発進・走行できる状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態）のことである。なお、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態には、エンジン１が停止状態で、第２モータジェネレータＭＧ２でハイブリッド車両ＨＶの発進・走行が可能な状態も含まれる。

また、ＥＣＵ１００は、例えば、ハイブリッドシステムが起動中で、停車時にＰレンジであるときに、パワースイッチ１０６が操作（例えば、短押し）された場合にはハイブリッドシステムを停止する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、上記したハイブリッドシステムを実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。

ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはイグニッションのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

図３に示すように、ＥＣＵ１００には、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１０の回転数（エンジン回転数）を検出するクランクポジションセンサ１０１、スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ１０２、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ１０３、エンジン水温を検出する水温センサ１０４、シフトポジションセンサ１０５、及び、パワースイッチ１０６などが接続されている。さらに、ＥＣＵ１００には、吸入空気量を検出するエアフロメータ、吸入空気温度を検出する吸気温センサ、排気ガス中のＡ／Ｆ（排気Ａ／Ｆ）を検出する空燃比センサ、及び、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ₂センサなどのエンジン１の運転状態を示すセンサなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。

また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ１３を開閉駆動するスロットルモータ１４、インジェクタ１５、及び、点火プラグ１６（イグナイタ１６ａ）などが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、パワースイッチ１０６が操作されることによってハイブリッドシステムが起動（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）されると、例えば、アクセル開度センサ１０３の出力信号から得られる実際のアクセル開度Ａｃｃに基づいてマップ（演算式）等を用いて要求駆動力Ｐｒを算出し、その要求駆動力Ｐｒを目標駆動力として、駆動力源であるハイブリッドシステム（エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２）が駆動輪６Ｌ，６Ｒに出力する駆動力を制御する。

さらに、ＥＣＵ１００は、下記の「走行モード制御」、及び、「エンジン始動時の燃料増量制御（始動制御）」を実行する。

−走行モード制御−
本実施形態に係るハイブリッド車両ＨＶにおいては、発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が悪い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによってドライバがＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。

一方、通常走行時には、エンジン１のみにより走行を行う（エンジン走行）。さらに、高速走行時には、バッテリ１３０からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。

また、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、その回収した電力をバッテリ１３０に蓄える。なお、バッテリ１３０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ１３０に対する充電量を増加する。また、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の駆動力を増加する制御を行う場合もある。例えば、バッテリ１３０の充電が必要な場合や、エアコンディショナ等の補機類を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両が急加速する場合等である。

さらに、本実施形態のハイブリッド車両ＨＶにおいては、ハイブリッド車両ＨＶの運転状態や、バッテリ１３０の状態などに基づいて判断されるＥＶ走行条件が成立した場合には、燃費を向上させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後、ＥＶ走行条件が成立しなくなった場合には、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、パワースイッチ１０６がＯＮ位置であってもエンジン１は間欠運転される。なお、このようなエンジン１の間欠運転中においてエンジン停止後の再始動時のことを「間欠始動時」ともいう。

−エンジン始動時の燃料増量制御−
図１に示すハイブリッド車両ＨＶにあっては、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後の初回のエンジン始動時にＮＯｘ排出量が増加する。すなわち、ハイブリッド車両ＨＶでは、ＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されている場合、車両減速時（エンジンブレーキ要求時）にフューエルカットが行われるので、ＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されている状態でエンジン停止した場合（エンジン被駆動状態でのフューエルカットが継続された状態でピストンが停止した場合）、そのエンジン停止過程で排気Ａ／Ｆがリーンとなり三元触媒１７内の触媒雰囲気が過リーンとなるため、その後の初回のエンジン始動時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時）にＮＯｘ排出量が増加する。

従来制御では、以上のような点については考慮されておらず、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時に関係なく、エンジン始動時における三元触媒１７内の触媒雰囲気（始動時の触媒雰囲気）がストイキであることを条件として燃料増量量（始動時燃料増量値）を設定している。このため、上記過リーンによるＮＯｘ排出量の増加を抑制することはできない。

なお、ハイブリッド車両ＨＶにおいてＤレンジが選択されている場合には、減速時のフューエルカットは行われないので、上記触媒雰囲気の過リーンが発生することはない。また、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後の初回エンジン始動以後における間欠始動時の場合には、前回のエンジン停止時における運転状態（三元触媒１７内の触媒雰囲気など）が判るので、間欠始動時に適正な始動時燃料増量値を設定することは可能である。

以上のように、ハイブリッド車両ＨＶにあっては、Ｂレンジ（ブレーキレンジ）またはＳＳＳ（シーケンシャルシフトレンジ）が選択された状態でエンジン１が停止した後のエンジン初回始動時においてＮＯｘ排出量が増加するという課題があり、この課題を解決するために、本実施形態では、前回のエンジン停止時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ中の最終のエンジン停止時）にＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合、今回のエンジン始動時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時）の燃料増量値を、エンジン停止時のシフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外である場合に比べて増量するという制御を行う。その具体的な制御（エンジン始動時の燃料増量制御）について以下に説明する。

まず、エンジン始動時の燃料増量制御について説明する前に、その燃料増量制御に用いるマップについて図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

図５（ｂ）に示すマップ（テーブル）は、前回のエンジン停止時（ハイブリッド車両ＨＶの場合は前回の最終エンジン停止時）にＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外のシフトレンジ（例えばＤレンジ）が選択されていた場合に用いる燃料増量値マップである。

この図５（ｂ）のマップにあっては、エンジン水温（０℃、２０℃、４０℃、６０℃、８０℃、１００℃、１１０℃）をパラメータとして始動時燃料増量係数Ｂ（Ｂ₀・・Ｂ₁₁₀）が設定されている。そして、この図５（ｂ）に示すマップから始動時燃料増量係数Ｂを読み出して、その始動時燃料増量係数Ｂを基準燃料噴射量（基本燃料増量量）τ_BASEに乗算することによりエンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を求めることができる。

基準燃料噴射量τ_BASEは、例えば、低温時のエンジン始動時において空燃比Ａ／Ｆ（触媒雰囲気）をストイキ（理論空燃比）にするために必要な燃料噴射量であって、予め実験・シミュレーション等によって適合された値が設定されている。この基準燃料噴射量τ_BASEはＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。

また、上記図５（ｂ）のマップは、エンジン水温をパラメータとして、０℃、２０℃、４０℃、８０℃、１００℃、１１０℃の各温度での増量補正係数（エンジン始動時における三元触媒１７内の触媒雰囲気をストイキ（もしくはリッチ）するために上記基準燃料噴射量τ_BASEを補正する係数）を、予め実験・シミュレーション等によって適合したものをマップ化したものであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。なお、図５（ｂ）に示すマップにおいて、エンジン水温が高くなるほど、始動時燃料増量係数Ｂが小さくなる傾向に設定されている。

一方、図５（ａ）に示すマップ（テーブル）は、前回のエンジン停止時（ハイブリッド車両ＨＶの場合は前回の最終エンジン停止時）にＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合に用いる燃料増量係数マップである、
この図５（ａ）のマップにあっては、エンジン水温（４０℃、６０℃、８０℃、１００℃、１１０℃）をパラメータとして始動時燃料増量係数Ａ（Ａ₄₀・・Ａ₁₁₀）が設定されている。そして、この図５（ａ）に示すマップから始動時燃料増量係数Ａを読み出して、その始動時燃料増量係数Ａを上記基準燃料噴射量τ_BASEに乗算することにより、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を求めることができる。

図５（ａ）のマップは、ＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択された状態でエンジン１が停止した場合には三元触媒１７内の触媒雰囲気がリーン雰囲気になることを考慮し、そのリーン雰囲気が緩和されてストイキ（もしくはリッチ）となるような始動時燃料増量係数（上記基準燃料噴射量τ_BASEを補正する係数）Ａを、エンジン水温（４０℃、６０℃、８０℃、１００℃、１１０℃）をパラメータとして実験・シミュレーション等によって適合したものをマップ化したものであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。

図５（ａ）のマップの始動時燃料増量係数Ａの各値は、エンジン水温が同じであれば、上記図５（ｂ）のマップの始動時燃料増量係数Ｂの各値よりも大きな値が設定されている（Ａ₄₀＞Ｂ₄₀、Ａ₆₀＞Ｂ₆₀、Ａ₈₀＞Ｂ₈₀、Ａ₁₀₀＞Ｂ₁₀₀、Ａ₁₁₀＞Ｂ₁₁₀）。具体的に、上記した実験・シミュレーション等による適合によって、図５（ａ）のマップの始動時燃料増量係数Ａの各値が、図５（ｂ）のマップの始動時燃料増量係数Ｂの各値の１．５倍の値（Ａ₄₀＝１．５×Ｂ₄₀、Ａ₆₀＝１．５×Ｂ₆₀、Ａ₈₀＝１．５×Ｂ₈₀、Ａ₁₀₀＝１．５×Ｂ₁₀₀、Ａ₁₁₀＝１．５×Ｂ₁₁₀）に設定されている。

したがって、図５（ａ）に示すマップの各始動時燃料増量係数Ａを用いて燃料噴射量を算出した場合、図５（ｂ）に示すマップの各始動時燃料増量係数Ｂを用いて燃料噴射量を算出した場合と比較して、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）が増量（１．５倍に増量）されることになる。

なお、上記始動時燃料増量係数Ｂの各値に対する始動時燃料増量係数Ａの各値の倍率は「１．５」に限られることなく、他の値（倍率）を適宜に設定してもよい。

ここで、図５（ａ）のマップにおいて、エンジン水温が４０℃よりも低い領域については始動時燃料増量係数を設定してない理由は、この実施形態１（または実施形態２）では、後述するように、エンジン水温が判定値Ｄ（Ｄ＝４０℃）以上であること条件（図４のステップＳＴ１０４または図８のステップＳＴ２０３）に、上記図５（ａ）のマップの始動時燃料増量係数Ａを選択するようにしているためである。

次に、ＥＣＵ１００が実行するエンジン始動時の燃料増量制御について図４のフローチャートを参照して説明する。図４の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定期間ごとに繰り返して実行される。

このエンジン始動時の燃料増量制御に関する処理として、ＥＣＵ１００は、シフトポジションセンサ１０５の出力信号に基づいて、エンジン１が停止するごとに、そのエンジン停止時に選択されているシフトレンジを認識し、そのシフトレンジ情報をＲＡＭ等に記憶するという処理を実行する。

図４の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップＳＴ１０１において、エンジン１が始動（クランキング開始）したか否かを判定する。その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（エンジン停止中またはエンジン運転中である場合）はリターンする。

ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０２では、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後において初回のエンジン始動（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動）であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ中の間欠始動時であると判断してステップＳＴ１２０に進む。

ステップＳＴ１２０では、間欠始動時の始動時燃料増量係数Ｃを求める。具体的には、例えば、エンジン水温、排気Ａ／Ｆ、前回運転継続時間及び運転停止経過時間などに基づいて、予め設定された間欠始動時の燃料増量係数マップを参照して、間欠始動時の始動時燃料増量係数Ｃを求める。なお、上記間欠始動時の始動時燃料増量係数Ｃを求めるマップについては、予め実験・シミュレーション等によって求められている。

次に、ステップＳＴ１０６において、上記ステップＳＴ１２０で求めた始動時燃料増量係数Ｃと上記基準燃料噴射量τ_BASEとを用い、この基準燃料噴射量τ_BASEに始動時燃料増量係数Ｃを乗算することにより、間欠始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。そして、この算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量としてエンジン始動時（間欠始動時）の燃料噴射量を制御する。

上記ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動である場合）はステップＳＴ１０３に進む。ステップＳＴ１０３では、前回の最終エンジン停止時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ中の最終のエンジン停止時）に選択されていたシフトレンジ情報をＲＡＭ等から読み出し、その前回の最終エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定する。

ステップＳＴ１０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合、つまり、前回の最終エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外である場合（例えばＤレンジである場合）はステップＳＴ１１０に進む。ステップＳＴ１１０では、水温センサ１０４の出力信号から得られるエンジン水温に基づいて図５（ｂ）のマップを参照して、始動時燃料増量係数Ｂ（Ｂ₀，Ｂ₂₀，Ｂ₄₀，Ｂ₆₀，Ｂ₈₀，Ｂ₁₀₀またはＢ₁₁₀）を求める。なお、エンジン水温が図５（ｂ）のマップ上の各ポイント間の値になるときには、線形補間処理等によって始動時燃料増量係数Ｂを求める。

次に、ステップＳＴ１０６において、上記ステップＳＴ１１０で求めた始動時燃料増量係数Ｂと上記基準燃料噴射量τ_BASEとを用い、この基準燃料噴射量τ_BASEに始動時燃料増量係数Ｂを乗算することにより、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。そして、この算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量としてエンジン始動時の燃料噴射量を制御する。

一方、上記ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合、つまり、前回の最終エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジである場合は、三元触媒１７内の触媒雰囲気がリーン雰囲気でありＮＯｘ排出量が増加する可能性が高いと判断してステップＳＴ１０４に進む。

ステップＳＴ１０４では、水温センサ１０４の出力信号から得られるエンジン水温が所定の判定値Ｄ（Ｄ＝４０℃）以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［エンジン水温＜Ｄ］である場合）は上記ステップＳＴ１１０の処理（始動時燃料増量係数Ｂの算出処理）及び上記ステップＳＴ１０６の処理（［燃料噴射量＝τ_BASE×始動時燃料増量係数Ｂ］の算出処理）を実行して、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。

ここで、ステップＳＴ１０４の判定に用いる判定値Ｄについては、エンジン１の燃焼温度が高くなるとＮＯｘ排出量が増加する傾向にある点を考慮して、ＮＯｘ排出量が大（例えば、ＮＯｘ排出量が許容量を超える量）となるエンジン水温を実験・シミュレーション等によって取得しておき、その結果を基に判定値Ｄを適合すればよい。この例では、上記実験・シミュレーション等により判定値Ｄとして４０℃が設定されている。これに限られることなく、判定値Ｄとして他の値（水温）を適宜に設定してもよい。

一方、上記ステップＳＴ１０４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［エンジン水温≧Ｄ］である場合）はステップＳＴ１０５に進む。

ステップＳＴ１０５では、水温センサ１０４の出力信号から得られるエンジン水温に基づいて図５（ａ）のマップを参照して、始動時燃料増量係数Ａ（Ａ₄₀，Ａ₆₀，Ａ₈₀，Ａ₁₀₀またはＡ₁₁₀）を求める。なお、エンジン水温が図５（ａ）のマップ上の各ポイント間の値になるときには、線形補間処理等によって始動時燃料増量係数Ａを求める。

次に、ステップＳＴ１０６において、上記ステップＳＴ１０５で求めた始動時燃料増量係数Ａと上記基準燃料噴射量τ_BASEとを用い、この基準燃料噴射量τ_BASEに始動時燃料増量係数Ａを乗算することにより、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。このように始動時燃料増量係数Ａを用いて始動時燃料増量値を算出した場合、上記始動時燃料増量係数Ｂを用いた場合と比較して、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を増量することができる。そして、このようにして算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量としてエンジン始動時の燃料噴射量を制御する。

以上のように、本実施形態によれば、前回の最終エンジン停止時にシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合、今回のエンジン始動時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時）の燃料増量値を、シフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外のシフトレンジでのエンジン停止の場合（減速時フューエルカットが行われない場合でのエンジン停止の場合）と比較して増量することができるので、エンジン初回始動時においてＮＯｘ排出量が増加することを抑制することができる。

そして、このように、前回の最終エンジン停止時のシフトレンジ情報を用いて、今回のエンジン始動時（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時）における触媒雰囲気がリーン雰囲気になっているか否かを判定することが可能になることにより、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時であっても、適正な始動時燃料増量値を設定することが可能になる。

＜変形例１＞
以上の［実施形態１］では、前回の最終エンジン停止時のシフトレンジ情報（シフトポジションセンサ１０５の出力信号から得られるシフトレンジ情報）を用いて、前回の最終エンジン停止時のシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定しているが、これに限定されない。

例えば、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時のシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであれば、前回の最終エンジン停止時もシフトレンジＢレンジまたはＳＳＳレンジである可能性が高いので、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後のエンジン初回始動時（今回のエンジン始動時）のシフトレンジ情報（シフトポジションセンサ１０５の出力信号から得られるシフトレンジ情報）を用いて、前回の最終エンジン停止時のシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定するようにしてもよい。

［実施形態２］
図６は本発明の内燃機関の始動制御装置を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。

この例の車両ＣＶは、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両であって、エンジン２０１、トルクコンバータ２０２を有する自動変速機２０３、ドリブンギヤ２０４、ファイナルギヤ２０５、デファレンシャル装置２０６、ドライブシャフト２０７Ｌ，２０７Ｒ、駆動輪２０８Ｌ，２０８Ｒ、及び、ＥＣＵ３００などを備えており、そのＥＣＵ３００により実行されるプログラムによって本発明の内燃機関の始動制御装置が実現される。

次に、エンジン２０１、トルクコンバータ２０２、自動変速機２０３、及び、ＥＣＵ３００等の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン２０１は、上記［実施形態１］と基本的に同じ構成であり、吸入空気とインジェクタ（燃料噴射弁）２１５から噴射される燃料とを適宜の比率で混合した混合気を、点火プラグ２１６の点火によって燃焼させることにより回転動力を発生する内燃機関（ポート噴射式４気筒ガソリンエンジン）であって、吸気通路２１１に設けられたスロットルバルブ２１３のスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量（インジェクタ２１５の噴射時期・期間）、点火プラグ２１６の点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。また、燃焼後の排気ガスは排気通路２１２を経て三元触媒２１７による浄化が行われた後に外気に放出される。三元触媒２１７においては、排気通路２１２に排気された排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元が行われ、それらを無害なＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂とすることで排気ガスの浄化が図られている。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータは、入力軸側のポンプインペラ、出力軸側のタービンランナ、トルク増幅機能を発現するステータ、及び、ロックアップクラッチなどを備え、ポンプインペラとタービンランナとの間（エンジン２０１と自動変速機２０３との間）で流体（ＡＴＦ）を介して動力伝達を行う公知の流体継手である。

−自動変速機−
自動変速機２０３としては、例えば、プライマリプーリ、セカンダリプーリ、及び、これらプライマリプーリとセカンダリプーリとの間に巻き掛けられたベルトなどを備え、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が用いられている。この例の自動変速機（無段変速機）２０３は、ＥＣＵ３００の制御によって、後述する自動変速モード、及び、有段変速機と同様に予め段階的に設定された複数の変速比（変速段）を変更する手動変速モードの設定が可能となっている。

この自動変速機２０３の出力軸に伝達された動力（エンジン２０１の動力）は、出力ギヤ２３１、ドリブンギヤ２０４、ファイナルギヤ２０５、デファレンシャル装置２０６、及び、ドライブシャフト２０７Ｌ，２０７Ｒを介して左右の駆動輪２０８Ｌ，２０８Ｒに伝達される。

なお、自動変速機２０３については、トロイダル式の無段変速機や、クラッチ及びブレーキ等の摩擦係合装置と遊星歯車装置とを用いて変速段を設定する有段式（遊星歯車式）の自動変速機などの他の方式の自動変速機を用いてもよい。

−シフト操作装置及び変速モード−
この例の車両ＣＶには、図７に示すようなシフト操作装置９が設けられている。このシフト操作装置９は運転席の近傍に配置されている。シフト操作装置９は、上記した［実施形態１］と基本的に同じ構成であって、変位操作可能なシフトレバー９１が設けられている。また、シフト操作装置９には、駐車用のＰレンジ、後進走行用のＲレンジ、中立のＮレンジ、前進走行用のＤレンジ、アクセルオフ時の制動力がＤレンジ（通常の走行レンジ）よりも大きな前進走行用のＢレンジ（制動用レンジ）、及び、ドライバ（運転者）による手動操作にて変速比を変更するＳレンジ（シーケンシャルシフトレンジ：以下、ＳＳＳレンジともいう）を有するシフトゲート９ａが形成されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー９１を変位させることが可能となっている。これらＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｂレンジ、Ｓレンジ（下記の「＋」ポジション及び「−」ポジションも含む）の各レンジ位置は、シフトポジションセンサ３０５によって検出される。

上記シフトレバー９１がＤレンジに操作されている状態では、「自動変速モード」とされ、後述するように、車速及びアクセル開度に基づいて予め設定された変速マップを参照して目標変速段を求めて、自動変速機２０３の変速制御を行う。

一方、シフトレバー９１がＳレンジに操作されたときに、手動にて変速操作を行う手動変速モード（シーケンシャルモード）が設定される。この手動変速モードにおいてシフトレバー９１がアップシフト（＋）またはダウンシフト（−）に操作されると、自動変速機２０３の前進変速段がアップまたはダウンされる。具体的には、アップシフト（＋）への１回操作ごとに変速段が１段ずつアップ（例えば、１ｓｔ→２ｎｄ→・・→６ｔｈ）される。一方、ダウンシフト（−）への１回操作ごとに変速段が１段ずつダウン（例えば、６ｔｈ→５ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。なお、この手動変速モードにおいて選択可能な段数は「６段」に限定されることなく、他の段数（例えば「４段」や「８段」）であってもよい。

また、この例においては、上記した［実施形態１］と同様に、車両の運転席の前方に配設されるステアリングホイール９ｂに、アップシフトスイッチ９ｃ及びダウンシフトスイッチ９ｄが設けられている。これらアップシフトスイッチ９ｃ及びダウンシフトスイッチ９ｄの各操作信号はＥＣＵ３００に入力される。

そして、上記シフトレバー９１が例えばＳレンジに操作されている場合に、ダウンシフトスイッチ９ｄが操作されると、そのダウンシフトスイッチ９ｄの１回操作ごとに、自動変速機２０３の変速段（段階的に設定された複数の変速比（変速段））が１段ずつダウンされる。一方、アップシフトスイッチ９ｃが１回操作されるごとに、自動変速機２０３の変速段がアップされる。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。

ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはイグニッションＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

図７に示すように、ＥＣＵ３００には、エンジン２０１の出力軸であるクランクシャフト２１０の回転数（エンジン回転数）を検出するクランクポジションセンサ３０１、エンジン１のスロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ３０２、アクセルペダル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサ３０３、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ３０４、シフトポジションセンサ３０５、イグニッションスイッチ３０６、車体速度に応じた信号を出力する車速センサ３０７、及び、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ３０８などが接続されている。さらに、ＥＣＵ３００には、吸入空気量を検出するエアフロメータ、吸入空気温度を検出する吸気温センサ、排気ガス中のＡ／Ｆ（排気Ａ／Ｆ）を検出する空燃比センサ、及び、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ₂センサなどのエンジン１の運転状態を示すセンサなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ３００に入力される。

また、ＥＣＵ３００には、エンジン２０１のスロットルバルブ２１３を開閉駆動するスロットルモータ２１４、インジェクタ２１５、点火プラグ（イグナイタ）２１６、及び、エンジン２０１の始動時にクランキングを行うスタータモータ２１８などが接続されている。

ＥＣＵ３００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン２０１のスロットルバルブ２１３の開度制御、燃料噴射量制御（インジェクタ２１４の開閉制御）、点火時期制御（点火プラグ２１６の駆動制御）などを含むエンジン２０１の各種制御を実行する。

また、ＥＣＵ３００は、車速及びアクセル開度をパラメータとし、それら車速及びアクセル開度に応じて適正な目標変速比（最適燃費となる変速段）を求めるための変速マップ（ＥＣＵ３００のＲＯＭ内に記憶）を用い、車速センサ３０７の出力信号から得られる車速及びアクセル開度センサ３０３の出力信号から得られるアクセル開度に基づいて目標変速比を求める。そして、その実際の変速比が目標変速比となるように、それら実際の変速比と目標変速比との偏差に応じて自動変速機（無段変速機）２０３の変速制御を行う（自動変速モード）。また、ＥＣＵ３００は、シフトレバー９１の操作により手動変速モードが設定されている状態では、ドライバのダウンシフト操作またはアップシフト操作に応じて自動変速機２０３の変速段（変速比）を変更する変速制御を行う。

さらに、ＥＣＵ３００は［アイドルストップ制御］及び「エンジン始動時の燃料増量制御」を実行する。

−アイドルストップ制御−
ＥＣＵ３００は、アイドルストップ条件（エンジン自動停止条件）が成立した場合にエンジン２０１を自動的に停止し、アイドルストップ解除条件（エンジン自動始動条件）が成立した場合にエンジン２０１を自動的に始動する、いわゆるアイドルストップ制御（エコラン制御）を実行することが可能である。

上記アイドルストップ条件としては、例えば、イグニッションスイッチ３０６がオン（ＩＧ−Ｏｎ）であること、アクセルオフ（アクセル開度センサ３０３の出力信号から認識）であること、ブレーキ踏力（ブレーキペダルセンサ３０８の出力信号から認識）が所定の判定閾値以上であること、車両停止状態（車速が０）であることを含むように設定されている。そして、このようなアイドルストップ条件が成立すると、ＥＣＵ３００は、燃料噴射装置（インジェクタ２１５）に指令を出し、燃料噴射を停止（フューエルカット）させることでエンジン２０１を自動停止させる（エンジン自動停止）。なお、フューエルカットに加えて、点火カットを行うようにしてもよい。

一方、上記アイドルストップ解除条件としては、アイドルストップ条件が成立した後、例えば、ブレーキペダルの踏力が緩められて、そのブレーキ踏力（ブレーキペダルセンサ３０８の出力信号から認識）が所定の判定閾値よりも小さくなったことを条件とする。エンジン２０１が自動停止している状態（アイドルストップ状態）で上記アイドルストップ解除条件が成立すると、ＥＣＵ３００は、インジェクタ２１５及びスタータモータ２１８に指令を出し、燃料噴射を開始させるとともに、スタータモータ２１８を作動させてエンジン２０１のクランキングを行って、エンジン２０１を自動的に再始動させる（エンジン自動始動）。

−エンジン始動時の燃料増量制御−
図６に示す車両ＣＶにおいて、前回のエンジン２０１の停止時に選択されているシフトレンジによっては、エンジン始動時における三元触媒２１７内の触媒雰囲気がリーン雰囲気となり、エンジン始動時にＮＯｘ排出量が増加することが考えられる。

例えば、減速時のエンジンブレーキが大きな前進走行用のＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されており、減速時フューエルカットが行われている状態でエンジン２０１が自動停止された場合（エンジン被駆動状態でのフューエルカットが継続された状態でピストンが停止した場合）、そのエンジン停止過程で三元触媒２１７内の触媒雰囲気がリーン雰囲気となるため、その後のエンジン自動始動時にＮＯｘ排出量が増加することが考えられる。

なお、ＢレンジまたはＳＳＳレンジは大きなエンジンブレーキ力が要求される場合に選択されるので、アクセルオフ時にフューエルカットが行われる頻度が、Ｄレンジが選択されている場合と比較して高くなる。

以上のような点を考慮し、この実施形態では、前回のエンジン停止時にＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合、今回のエンジン始動時の燃料増量値を、エンジン停止時のシフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外である場合に比べて増量することで、エンジン始動時におけるＮＯｘ排出量の増加を抑制する。その具体的な制御（エンジン始動時の燃料増量制御）について以下に説明する。

図８はエンジン始動時の燃料増量制御の例を示すフローチャートである。図８の制御ルーチンはＥＣＵ３００において所定期間ごとに繰り返して実行される。

このエンジン始動時の燃料増量制御に関する処理として、ＥＣＵ３００は、シフトポジションセンサ３０５の出力信号に基づいて、エンジン２０１が停止するごとに、そのエンジン停止時に選択されているシフトレンジを認識し、そのシフトレンジ情報をＲＡＭ等に記憶するという処理を実行する。

また、この実施形態においても、上記した［実施形態１］と同様に、基準燃料噴射量τ_BASE（［実施形態１］と同じ値）、図５（ａ）、（ｂ）の始動時燃料増量係数マップ、及び、エンジン水温に対する判定値Ｄ（Ｄ＝４０℃）がＥＣＵ３００のＲＯＭ内に記憶されており、それら基準燃料噴射量τ_BASE、図５（ａ）、（ｂ）の始動時燃料増量係数マップ、及び、判定値Ｄを用いて制御を行う。

図８の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップＳＴ２０１において、エンジン１が始動（クランキング開始）したか否かを判定する。その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（エンジン停止中またはエンジン運転中である場合）はリターンする。このステップＳＴ２０１の判定処理において、ＩＧ−Ｏｎ時のエンジン始動及びエンジン自動始動のいずれのエンジン始動も判定対象とする。

ステップＳＴ２０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ２０２に進む。ステップＳＴ２０２では、前回のエンジン停止時に選択されていたシフトレンジ情報をＲＡＭ等から読み出し、その前回エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定する。

ステップＳＴ２０２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合、つまり、前回エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外である場合（例えばＤレンジである場合）はステップＳＴ２１０に進む。

ステップＳＴ２１０では、水温センサ３０４の出力信号から得られるエンジン水温に基づいて図５（ｂ）のマップを参照して、始動時燃料増量係数Ｂ（Ｂ₀，Ｂ₂₀，Ｂ₄₀，Ｂ₆₀，Ｂ₈₀，Ｂ₁₀₀またはＢ₁₁₀）を求める。なお、エンジン水温が図５（ｂ）のマップ上の各ポイント間の値になるときには、線形補間処理等によって始動時燃料増量係数Ｂを求める。

次に、ステップＳＴ２０５において、上記ステップＳＴ２１０で求めた始動時燃料増量係数Ｂと上記基準燃料噴射量τ_BASEとを用い、この基準燃料噴射量τ_BASEに始動時燃料増量係数Ｂを乗算することにより、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。そして、この算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量としてエンジン始動時の燃料噴射量を制御する。

一方、上記ステップＳＴ２０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合、つまり、前回エンジン停止時に選択されていたシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジである場合は、三元触媒２１７内の触媒雰囲気がリーン雰囲気でありＮＯｘ排出量が増加する可能性が高いと判断してステップＳＴ２０３に進む。

ステップＳＴ２０３では、水温センサ３０４の出力信号から得られるエンジン水温が所定の判定値Ｄ（Ｄ＝４０℃）以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ２０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［エンジン水温＜Ｄ］である場合）は、上記ステップＳＴ２１０の処理（始動時燃料増量係数Ｂの算出処理）及び上記ステップＳＴ２０５の処理（［燃料噴射量＝τ_BASEと×始動時燃料増量係数Ｂ］の算出処理）を実行して、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。

一方、上記ステップＳＴ２０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［エンジン水温≧Ｄ］である場合）はステップＳＴ２０４に進む。

ステップＳＴ２０４では、水温センサ３０４の出力信号から得られるエンジン水温に基づいて図５（ａ）のマップを参照して、始動時燃料増量係数Ａ（Ａ₄₀，Ａ₆₀，Ａ₈₀，Ａ₁₀₀またはＡ₁₁₀）を求める。なお、エンジン水温が図５（ａ）のマップ上の各ポイント間の値になるときには、線形補間処理等によって始動時燃料増量係数Ａを求める。

次に、ステップＳＴ２０５において、上記ステップＳＴ２０４で求めた始動時燃料増量係数Ａと上記基準燃料噴射量τ_BASEとを用い、この基準燃料噴射量τ_BASEに始動時燃料増量係数Ａを乗算することにより、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を算出する。このように始動時燃料増量係数Ａを用いて始動時燃料増量値を算出した場合、上記始動時燃料増量係数Ｂを用いた場合と比較して、エンジン始動時の燃料噴射量（始動時燃料増量値）を増量することができる。そして、このようにして算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量としてエンジン始動時の燃料噴射量を制御する。

以上のように、この実施形態によれば、前回エンジン停止時にシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジが選択されていた場合、今回のエンジン始動時の燃料増量値を、シフトレンジがＢレンジ及びＳＳＳレンジ以外のシフトレンジでのエンジン停止の場合と比較して増量することができるので、エンジン初回始動時においてＮＯｘ排出量が増加することを抑制することができる。

＜変形例２＞
以上の［実施形態２］では、前回のエンジン停止時のシフトレンジ情報（シフトポジションセンサ３０５の出力信号から得られるシフトレンジ情報）を用いて、前回のエンジン停止時のシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定しているが、これに限定されない。

例えば、エンジン始動時のシフトレンジがシフトレンジＢレンジまたはＳＳＳレンジであれば、前回のエンジン停止時もシフトレンジＢレンジまたはＳＳＳレンジである可能性が高いので、エンジン始動時（今回のエンジン始動時）のシフトレンジ情報（シフトポジションセンサ３０５の出力信号から得られるシフトレンジ情報）を用いて、前回のエンジン停止時のシフトレンジがＢレンジまたはＳＳＳレンジであるか否かを判定するようにしてもよい。

−他の実施形態−
以上の各実施形態では、Ｂレンジ（制動用レンジ）及びＳＳＳレンジ（手動変速用レンジ）の両方の選択が可能な構成としているが、これに限られることなく、Ｂレンジのみが選択可能な構成であってもよいし、ＳＳＳレンジのみが選択可能な構成であってもよい。

以上の各実施形態では、ステアリングホイール９ｂにパドルスイッチ９ｃ，９ｄが設けられているが、これらパドルスイッチ９ｃ，９ｄを備えていない構成にも本発明は適用可能である。

以上の各実施形態では、ＦＦ方式の車両に搭載されるエンジン（内燃機関）の始動制御に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式の車両や、４輪駆動方式の車両に搭載されるエンジンの始動制御にも適用できる。

また、本発明は、４気筒のガソリンエンジンに限られることなく、他の任意の気筒数のガソリンエンジンの始動制御にも適用可能であり、さらにポート噴射型ガソリンエンジンに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンの始動制御に適用可能である。また、本発明は、ガソリンエンジンに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンの始動制御に適用可能である。

本発明は、車両に搭載される内燃機関（エンジン）の制御に利用可能であり、さらに詳しくは、始動時に燃料噴射量を増量する燃料増量制御を行う内燃機関の始動制御に有効に利用することができる。

１，２０１ エンジン（内燃機関）
９ シフト操作装置
９１ シフトレバー
１０１，３０１ クランクポジションセンサ
１０４，３０４ 水温センサ
１０５，３０５ シフトポジションセンサ
１００，３００ ＥＣＵ

Claims (3)

1. 通常の走行用レンジよりもアクセルオフ時の制動力が大きい制動用レンジ、及び、運転者による手動操作にて変速比を変更する手動変速用レンジのいずれか一方または両方を含む複数のシフトレンジの選択が可能な車両に搭載され、機関始動時に燃料噴射量を増量する燃料増量制御を行う内燃機関の始動制御装置であって、
   前回の内燃機関の停止時に前記制動用レンジまたは前記手動変速用レンジが選択されていた場合、今回の内燃機関の始動時の燃料増量値を、内燃機関停止時のシフトレンジが前記制動用レンジ及び前記手動変速用レンジ以外である場合に比べて増量することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、
   前回の内燃機関の停止時に前記制動用レンジまたは前記手動変速用レンジが選択されていた場合、前記内燃機関の始動時の水温が、ＮＯｘ排出量に基づいて設定された判定値以上であることを条件に、前記今回の内燃機関始動時の燃料増量値の増量を行うことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
3. 請求項１または２記載の内燃機関の始動制御装置において、
   前記内燃機関停止時のシフトレンジが前記制動用レンジ及び前記手動変速用レンジ以外である場合の内燃機関の始動時燃料増量値は、内燃機関停止時の排気浄化触媒内の触媒雰囲気がストイキ雰囲気であるという条件で設定されていることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。

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