JP7183962B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。

内燃機関では、その機関始動時において燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量が実行される（例えば特許文献１など）。

特開２０１５－４８７２２号公報

始動時増量による燃料噴射量の増量は、吸気ポートや吸気バルブの温度に付着する燃料の量に応じて設定される。そうした燃料付着量は吸気ポートや吸気バルブの温度に高いほど少なくなるため、吸気ポートや吸気バルブの温度が高いときほど、始動時増量中における燃料噴射量の増量分の総量は少なくされる。

ここで、複数の気筒を有する内燃機関では、機関始動開始時の吸気ポートの温度は各気筒においてほぼ同一であるが、吸気バルブの温度は気筒毎に異なることがある。そのため、始動時増量中における燃料噴射量の増量分の総量を、そうした吸気バルブの温度差に起因する燃料付着量の違いを考慮することなく各気筒において一律にしてしまうと、各気筒の燃焼室に供給される燃料の量に過不足が生じてしまうため、混合気の燃焼を安定させるという観点からは好ましくない状態になるおそれがある。

上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、複数の気筒にそれぞれ設けられた吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関に適用されて、機関始動時に燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量を実行する。この制御装置は、前記始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量について、機関始動前の運転停止中に吸気バルブが閉弁状態になっていた気筒の前記総量を、前記運転停止中に吸気バルブが開弁状態になっていた気筒の前記総量よりも多くする総量調整処理を実行する。

機関始動前の運転停止中には、吸気バルブの開閉動作が停止しているため、複数の気筒を有する内燃機関では、その運転停止中において吸気バルブが開弁状態のまま停止している気筒や、閉弁状態のまま停止している気筒が存在する。ここで、運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブは、その傘部がシリンダヘッドに設けられた吸気ポートの開口部に着座しているため、運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブよりも温度が低下しやすい。従って、運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブの機関始動開始時の温度は、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブの機関始動開始時の温度よりも低くなっている。

そのため、機関始動に伴う燃料噴射の実施に際して、運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブに付着する燃料の量は、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブに付着する燃料の量よりも多くなる。

そこで、同構成では、上記総量調整処理を実行することにより、運転停止中に吸気バルブが閉弁状態になっていた気筒における燃料噴射量の増量分の総量を、運転停止中に吸気バルブが開弁状態になっていた気筒における燃料噴射量の増量分の総量よりも多くするようにしている。従って、燃料噴射量の増量分の総量は、機関始動時において吸気バルブに付着する燃料の量に応じて各気筒毎に調整されるようになり、これにより各気筒の燃焼室に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼が安定するようになる。

上記制御装置において、前記総量調整処理は、機関始動前において前記内燃機関が運転停止していた時間である運転停止時間が長いほど、各気筒の前記総量を多くする処理を実行してもよい。

内燃機関の運転停止時間が長いほど吸気バルブの温度は低くなる。そのため、機関始動前の運転停止時間が長いほど、機関始動開始時の吸気バルブの温度は低くなっており、機関始動時において吸気バルブに付着する燃料の量は多くなる。

この点、同構成では、運転停止時間が長く、機関始動時において吸気バルブに付着する燃料の量は多くなるときほど、燃料噴射量の増量分の総量は多くされる。そのため、各気筒の燃焼室に供給される燃料の量についてその過不足がさらに抑えられるようになり、機関始動時において混合気の燃焼がより安定するようになる。

上記制御装置において、前記総量調整処理は、機関始動開始時の前記内燃機関の冷却水温が低いほど、各気筒の前記総量を多くする処理を実行してもよい。
機関始動開始時の冷却水温が低いほど吸気バルブの温度は低くなっており、機関始動の開始時において吸気バルブに付着する燃料の量は多くなる。

この点、同構成では、機関始動開始時の冷却水温が低く、機関始動開始時において吸気バルブに付着する燃料の量は多くなるときほど、燃料噴射量の増量分の総量は多くされる。そのため、各気筒の燃焼室に供給される燃料の量についてその過不足がさらに抑えられるようになり、機関始動時において混合気の燃焼がより安定するようになる。

上記制御装置において、機関始動前の前記内燃機関の運転停止時間と、前記運転停止中の前記内燃機関の冷却水温と、前記運転停止中の各気筒における前記吸気バルブの状態とに基づいて運転停止中の各気筒の吸気バルブの温度を算出するバルブ温度推定処理を実行するとともに、前記バルブ温度推定処理は、前記運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブの前記温度が、前記運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブの前記温度よりも低くなるように当該温度を算出する処理を実行し、前記総量調整処理は、前記運転停止中の吸気バルブの前記温度が低い気筒の前記総量を、前記運転停止中の吸気バルブの前記温度が高い気筒の前記総量をよりも多くする処理を実行してもよい。

内燃機関の運転停止時間が長いほど、あるいは運転停止中の内燃機関の冷却水温が低いほど、運転停止中の各気筒の吸気バルブの温度は低くなる。また、運転停止中の各気筒における吸気バルブの状態によっても運転停止中の吸気バルブの温度は異なる。すなわち運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブは、開弁状態になっている吸気バルブよりも温度が低くなる。そこで、同構成では、上記バルブ温度推定処理を実行することにより、運転停止中の各気筒の吸気バルブの温度の推定値を算出する。

ここで、運転停止中の温度が低くなっている吸気バルブは、機関始動開始時の温度も低くなっているため、機関始動時に付着する燃料の量が多くなる。そこで、同構成では、推定された吸気バルブの温度が低い気筒の燃料噴射量の増量分の総量は、同温度が高い気筒の燃料噴射量の増量分の総量よりも多くされる。従って、同構成でも、燃料噴射量の増量分の総量は、機関始動時において吸気バルブに付着する燃料の量に応じて各気筒毎に調整されるようになり、これにより各気筒の燃焼室に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼が安定するようになる。

なお、始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量を多くする処理としては、上記増量値を大きくすることにより当該総量を多くする処理を採用することができる。
また、始動時増量を開始してから規定の減衰開始時間が経過すると上記増量値を減衰させて始動時増量を終了する処理を実行する場合には、始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量を多くする処理として、上記減衰開始時間を長くすることにより当該総量を多くする処理を採用することができる。

また、始動時増量を開始した後、規定の減衰速度にて上記増量値を減衰させて始動時増量を終了する処理を実行する場合には、始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量を多くする処理として、上記減衰速度を遅くすることにより当該総量を多くする処理を採用することができる。

上記制御装置において、前記内燃機関は、原動機として内燃機関及び電動機を備える車両に搭載されるものであって、当該内燃機関の排気通路には排気を浄化する触媒が設けられており、前記始動時増量の実行中に前記内燃機関の運転停止要求が生じた場合には、前記触媒の雰囲気がストイキ状態になるまで前記内燃機関の運転停止を遅延する停止遅延処理を実行するとともに、前記運転停止要求が生じたときの前記車両の車速が規定の閾値以下である場合には、前記停止遅延処理を実行することなく前記内燃機関の運転停止を実施する処理を実行してもよい。

始動時増量の実行中には触媒の雰囲気がリッチ状態になっており、このリッチ状態のままで内燃機関の運転が停止されると、次回の機関始動時には触媒の排気浄化能力が一時的に低下するおそれがある。そこで、同構成では、始動時増量の実行中に内燃機関の運転停止要求が生じた場合には、触媒の雰囲気がストイキ状態になるまで内燃機関の運転停止を遅延する停止遅延処理を実行するようにしており、これによりそうした排気浄化能力の低下が抑えられる。ここで、原動機として内燃機関及び電動機を備える車両、いわゆるハイブリッド車両では、内燃機関の運転停止等を通じて燃費の向上を図るようにしているが、上記停止遅延処理が実行されて内燃機関の運転停止が遅延されると、その分、燃費は悪化してしまう。この点、同構成では、運転停止要求が生じたときの車速が規定の閾値以下である場合には、停止遅延処理を実行することなく内燃機関の運転停止を実施するようにしている。そのため、車速が規定の閾値以下となる状況下では、上記停止遅延処理の実行による燃費の悪化を抑えることができる。

上記制御装置において、前記内燃機関は、前記触媒の雰囲気を検出するセンサを備えており、前記停止遅延処理は、前記触媒の雰囲気がストイキ状態にあるか否かを前記センサの検出値に基づいて判定する一方、前記センサの検出値による前記触媒の雰囲気の判定が不可能な場合には、前記始動時増量が終了した以降に前記内燃機関に吸入された空気量の積算値である積算空気量が規定の空気量閾値以上になってから前記内燃機関の運転停止を実施する処理を実行してもよい。

触媒の雰囲気を検出するセンサ、例えば触媒を通過した排気の酸素濃度を検出するセンサなどの検出値に基づき、当該触媒の雰囲気がストイキ状態にあるか否かを判定することができる。しかし、触媒の雰囲気がストイキ状態にあるか否かの判定をセンサの検出値に基づいて行うことができない場合には、上記停止遅延処理を実行することができない。そこで、同構成では、センサの検出値による触媒の雰囲気判定が不可能な場合には、始動時増量が終了した以降に内燃機関に吸入された空気量の積算値である積算空気量が規定の空気量閾値以上になっており、触媒の雰囲気がストイキ状態になっていると推定できる場合に内燃機関の運転停止を実施するようにしている。従って、センサの検出値による触媒の雰囲気判定が不可能な場合でも、上記停止遅延処理を実行することができる。

上記制御装置において、前記空気量閾値は、前記総量が多いときほど大きい値となるように可変設定されてもよい。
始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量が多いときほど、触媒の雰囲気がストイキ状態になるまでに必要な上記積算空気量は多くなる。この点、同構成では、当該総量が多いときほど上記空気量閾値は大きい値となるように可変設定されるため、当該総量が異なっても、触媒の雰囲気がストイキ状態にあるか否かの判定を適切に行うことができる。

第１実施形態における内燃機関の制御装置を備えるハイブリッド車両の構成を示す模式図。 同実施形態の制御装置が実行するバルブ温度推定処理の手順を示すフローチャート。 バルブ温度の推定態様を示す概念図。 同実施形態の制御装置が実行するポート温度推定処理の手順を示すフローチャート。 ポート温度の推定態様を示す概念図。 同実施形態の制御装置が実行する総量調整処理の手順を示すフローチャート。 バルブ温度及びポート温度に応じて設定される増量値の設定態様を示すグラフ。 バルブ温度及びポート温度に応じて設定される減衰開始時間の設定態様を示すグラフ。 バルブ温度及びポート温度に応じて設定される減衰速度の設定態様を示すグラフ。 第２実施形態の制御装置が実行する総量調整処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態における増量値の設定態様を示す概念図。 同実施形態における減衰開始時間の設定態様を示す概念図。 同実施形態における減衰速度の設定態様を示す概念図。 第３実施形態の制御装置が実行するバルブ温度推定処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるバルブ温度の平均値の推定態様を示す概念図。 第４実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態における空気量閾値の設定態様を示す概念図。 吸気通路内のスロットルバルブの状態を示す模式図。 各実施形態の変更例における制御装置が実行する目標開度設定処理の手順を示すフローチャート。 各実施形態の変更例における制御装置が実行する増速処理の手順を示すフローチャート。 各実施形態の変更例における制御装置が実行する増速処理の手順を示すフローチャート。 各実施形態の変更例における制御装置が実行する増速処理の手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、内燃機関の制御装置を具体化した第１実施形態について、図１～図９を参照して説明する。

図１に示すように、車両５００は、複数の気筒を備える内燃機関１０及び電動機を原動機として備えるハイブリッド車両であり、電動機としては、第１電動機である第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）７１と、第２電動機である第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）７２とを備えている。

車両５００は、遊星ギヤ機構４０を備えている。遊星ギヤ機構４０は、内燃機関１０の出力を第１ＭＧ７１の出力軸である回転子と駆動輪６２に接続された駆動軸６０とに分配する機構であり、サンギヤ４１と、サンギヤ４１と同軸配置されているリングギヤ４２とを有している。サンギヤ４１とリングギヤ４２との間には、サンギヤ４１及びリングギヤ４２の双方と噛み合う複数のピニオンギヤが配置されており、各ピニオンギヤはキャリア４４にて支持されている。

キャリア４４には内燃機関１０のクランクシャフト３４が接続されており、サンギヤ４１には、第１ＭＧ７１の回転子が接続されている。また、リングギヤ４２には駆動軸６０が接続されており、この駆動軸６０はデファレンシャルギヤ６１を介して駆動輪６２に接続されている。第１ＭＧ７１は機関出力を利用して発電を行う発電機として機能するとともに、内燃機関１０の始動時には始動用スタータ（電動機）として機能する。

第２ＭＧ７２の回転子は、減速機構５０を介して駆動軸６０に接続されている。第２ＭＧ７２は、駆動輪６２の駆動力を発生する電動機として機能するとともに、車両５００の減速時には回生ブレーキによる発電を行う発電機として機能する。

第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２は、ＰＣＵ（Power Control Unit）２００を介してバッテリ７８との間で電力の授受を行う。ＰＣＵ２００は、バッテリ７８から入力された直流電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータや、昇圧コンバータで昇圧された直流電圧を交流電圧に変換して各ＭＧ７１、７２に出力するインバータなどを備えている。

内燃機関１０には、サージタンク１３を備える吸気通路１１と、シリンダヘッド１０Ｈに形成された吸気ポート１２とを通じて燃焼室３０に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁３１から吸気ポート１２内に噴射された燃料が燃焼室３０に供給される。こうして燃焼室３０に供給された空気及び燃料にて構成される混合気に対して点火プラグ３２による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン３３が往復移動し、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト３４が回転する。燃焼後の混合気は、シリンダヘッド１０Ｈに形成された排気ポート２２を介して燃焼室３０から排気通路２１に排出される。排気通路２１には、燃焼後の混合気である排気を浄化する三元触媒（以下、触媒という）２３が設けられている。

排気通路２１において触媒２３よりも上流の部位にはフロントセンサ８８が設けられており、排気通路２１において触媒２３よりも下流の部位にはリヤセンサ８９が設けられている。フロントセンサ８８は、触媒２３に流入する排気の空燃比に応じた信号ＡＦｆを出力する。リヤセンサ８９は、触媒２３を通過した排気の酸素濃度に応じた信号ＡＦｒを出力する。

吸気通路１１には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１４が設けられている。このスロットルバルブ１４の開度は、電動モータによって調整される。また、スロットルバルブ１４の周囲には、内燃機関の冷却水が流れるウォータジャケット１４ｗが設けられている。

吸気ポート１２には吸気バルブ１５が設けられており、排気ポート２２には排気バルブ２５が設けられている。これら吸気バルブ１５及び排気バルブ２５は、クランクシャフト３４の回転がそれぞれ伝達される吸気カムシャフト１６及び排気カムシャフト２６の回転に伴って開閉動作する。

吸気カムシャフト１６には、クランクシャフト３４に対する吸気カムシャフト１６の相対位相を調節することにより吸気バルブ１５の開閉タイミングであるバルブタイミングを変更する油圧式の可変動弁機構１７が設けられている。

内燃機関１０は、クランクシャフト３４によって回転駆動されるオイルポンプ９０を備えており、このオイルポンプ９０から送油される作動油の圧力を利用して可変動弁機構１７は駆動される。

内燃機関１０の制御や、ＰＣＵ２００を介した第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２の各制御などは、車両５００に搭載された制御装置１００によって実行される。
制御装置１００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１０や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ１２０を備えている。そして、制御装置１００は、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより各種制御に関する処理を実行する。なお、図示はしないが、制御装置１００は、内燃機関１０の制御ユニットやＰＣＵ２００の制御ユニットなど、複数の制御ユニットで構成されている。

制御装置１００には、クランクシャフト３４のクランク角を検出するクランク角センサ８０が接続されている。このクランク角センサ８０は、機関停止に伴って機関回転速度が「０」になるまでクランク角を検出することが可能な素子、例えばホール素子を備えている。また、制御装置１００には、吸気カムシャフト１６の位相を検出するカム角センサ８１、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ８２、内燃機関１０の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ８３が接続されている。また、制御装置１００には、外気温ＴＨｏｕｔを検出する外気温センサ８４、車両５００の車速ＳＰを検出する車速センサ８５、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジジョンセンサ８６、オイルポンプ９０から送油される作動油の圧力である油圧ＰＲを検出する圧力センサ８７が接続されている。また、制御装置１００には、上記フロントセンサ８８及びリヤセンサ８９も接続されている。そして、それら各種センサからの出力信号が制御装置１００に入力される。なお、制御装置１００は、クランク角センサ８０の出力信号Ｓｃｒに基づいて機関回転速度ＮＥを算出するとともに、クランク角センサ８０の出力信号Ｓｃｒ及びカム角センサ８１の出力信号Ｓｃａに基づいて吸気バルブ１５の実際のバルブタイミングである実バルブタイミングを算出する。また、制御装置１００は、バッテリ７８の充電率（以下、ＳＯＣという）も算出する。

そして、制御装置１００は、上記各種センサの検出信号に基づいて機関運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に応じて燃料噴射弁３１の燃料噴射制御、点火プラグ３２の点火時期制御、吸気バルブ１５のバルブタイミング制御、及びスロットルバルブ１４の開度制御等といった各種の機関制御を実施する。

制御装置１００は、上記バルブタイミング制御として、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬなどに基づいて吸気バルブ１５のバルブタイミングの制御目標値である要求バルブタイミングを算出する。そして実バルブタイミングが要求バルブタイミングとなるように可変動弁機構１７の駆動制御を行うことにより、吸気バルブ１５のバルブタイミング制御を行う。なお、可変動弁機構１７は、オイルポンプ９０から送油される作動油の圧力を利用して駆動される。そのため、上記油圧ＰＲが規定の閾値ＰＲｒｅｆ以上である場合に、制御装置１００は可変動弁機構１７を駆動する。ちなみに、閾値ＰＲｒｅｆとしては、可変動弁機構１７を適切に駆動するために必要な最低油圧が設定されている。

また、制御装置１００は、スロットルバルブ１４の開度制御として、内燃機関１０の出力トルクの要求値である機関要求トルクＴＥを算出する。そして、この機関要求トルクＴＥを得るために必要な要求空気量ＧＡＤを算出し、その算出した要求空気量ＧＡＤを得るために必要なスロットルバルブ１４の開度である目標開度ＴＡｐを算出する。そして、この目標開度ＴＡｐとなるようにスロットルバルブ１４の実際の開度を制御する。

また、制御装置１００は、上記燃料噴射制御として、燃料噴射弁３１から噴射する燃料量の基本値である基本噴射量を吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥなどに基づいて算出する。そして、その基本噴射量を機関運転状態に応じて補正することにより、最終的な噴射量を算出し、その最終的な噴射量が噴射されるように燃料噴射弁３１の駆動制御を行う。

制御装置１００は、機関運転状態に応じた基本噴射量の補正の１つとして、始動時増量を実行する。この始動時増量は、機関始動時の混合気の燃焼状態を安定させることなどを目的として機関始動の開始時に実施されるものである。すなわち、機関始動時において吸気ポート１２や吸気バルブ１５に燃料が付着することにより燃焼室３０に供給される燃料の量が不足することを補うために、燃料噴射弁３１の燃料噴射量を増量するものであり、基本的には以下のようにして実施される。

この始動時増量が開始されると、まず、上記基本噴射量を規定の増量値Ｚにて増量する処理が行われて燃料噴射量が増量される。そして、始動時増量を開始してから規定の減衰開始時間ＤＥＣＴが経過すると規定の減衰速度ＤＥＣＳにて上記増量値Ｚを減衰させることにより始動時増量は終了される。なお、上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳの設定については後述する。

また、増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳによって定まる値であって、始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量、つまり始動時増量を開始してから終了するまでの間において増量値Ｚにより増量された燃料噴射量の増量分の総量を、以下では単に総量ＺＴという。

ちなみに、上記増量値Ｚが大きく単位時間当たりの燃料噴射量の増量分が多いほど、あるいは上記減衰開始時間ＤＥＣＴが長い時間であって増量値Ｚの減衰開始時期が遅くなるほど、あるいは上記減衰速度ＤＥＣＳが遅く単位時間当たりの燃料増量分の減少量が少ないほど、上記総量ＺＴは多い量になる。従って、機関始動の開始時において吸気ポート１２や吸気バルブ１５の温度が低く、これにより吸気ポート１２や吸気バルブ１５に付着する燃料の量が多いときほど、燃焼室３０に供給される燃料量の不足を補うために、上記総量ＺＴは多い量に設定される。

そして、制御装置１００は、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰなどに基づいて車両５００の駆動力の要求値である車両要求出力を算出する。さらに、制御装置１００は、車両要求出力やＳＯＣ等に基づき、内燃機関１０の出力トルクの要求値である上記機関要求トルクＴＥと、第１ＭＧ７１の力行トルクまたは回生トルクの要求値である第１ＭＧ要求トルクＴＭ１と、第２ＭＧ７２の力行トルクまたは回生トルクの要求値である第２ＭＧ要求トルクＴＭ２とをそれぞれ演算する。そして、制御装置１００は、機関要求トルクＴＥに応じて内燃機関１０の出力制御を行うとともに、第１ＭＧ要求トルクＴＭ１及び第２モＭＧ要求トルクＴＭ２に応じて第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２のトルク制御を行うことにより、車両５００の走行に必要なトルク制御を行う。

また、制御装置１００は、機関要求トルクＴＥが「０」であって内燃機関１０の運転を停止することが可能な条件が成立する場合には、内燃機関１０の運転停止要求があるものとして、制御装置１００は燃料噴射及び点火を停止させることにより当該内燃機関１０の運転を自動停止する。そして、機関要求トルクＴＥが「０」を超えることにより、運転を停止している内燃機関１０の始動条件が成立する場合には、制御装置１００は、内燃機関１０の始動要求があるものとして、第１ＭＧ７１によるクランクキング及び燃料噴射及び点火を開始することにより運転停止している内燃機関１０の自動始動を実施する。このように制御装置１００は、内燃機関１０の自動停止及び自動始動を実行することにより内燃機関１０の間欠運転を実施する。また、制御装置１００は、車両運転者による内燃機関１０の運転停止要求がある場合には、当該内燃機関１０の運転を停止する。また、制御装置１００は、車両運転者による内燃機関１０の始動要求がある場合には、当該内燃機関１０を始動させる。

次に、始動時増量を実行するために制御装置１００が実行する各種の処理について、図２～図９を参照しつつ説明する。
図２に、内燃機関１０の運転が停止しているときの吸気バルブ１５の推定温度であるバルブ温度ＴＨＶを気筒毎に算出するバルブ温度推定処理についてその処理手順を示す。なお、このバルブ温度推定処理は、内燃機関１０の運転停止中において制御装置１００が繰り返し実行する。また、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の運転停止時間ＴＳ、現在の冷却水温ＴＨＷ、及び停止時クランク角ＣＲＡＳを取得する（Ｓ１００）。運転停止時間ＴＳは、内燃機関１０の運転が自動停止された時点、あるいは車両運転者による内燃機関１０の運転停止要求に応じて内燃機関１０の運転が停止された時点から計測が開始される。そして、運転停止していた内燃機関１０が始動されると運転停止時間ＴＳは「０」にリセットされる。停止時クランク角ＣＲＡＳは、内燃機関１０が今現在の運転停止状態になったときのクランク角、つまり運転停止要求により内燃機関１０の運転が停止してクランクシャフト３４の回転が停止したときのクランク角である。制御装置１００は、内燃機関１０の運転停止時にこの停止時クランク角ＣＲＡＳをメモリ１２０に記憶している。

次に、制御装置１００は、取得した運転停止時間ＴＳ、冷却水温ＴＨＷ、及び停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、気筒毎にバルブ温度ＴＨＶを算出する（Ｓ１１０）。このバルブ温度ＴＨＶは、次のようにして算出される。

図３に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほどバルブ温度ＴＨＶは低い値となるように算出される。これは、運転停止時間ＴＳが長いほど吸気バルブ１５の温度は低くなるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほどバルブ温度ＴＨＶは低い値となるように算出される。これは、運転停止中の冷却水温ＴＨＷが低いほど吸気バルブ１５の温度は低くなるためである。

また、制御装置１００は、停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、吸気バルブ１５が開弁状態になっている気筒と、吸気バルブ１５が閉弁状態になっている気筒とを判別する。そして、吸気バルブ１５が閉弁状態になっている気筒のバルブ温度ＴＨＶは、吸気バルブ１５が開弁状態になっている気筒のバルブ温度ＴＨＶよりも低い値となるように算出する。これは、次の理由による。

すなわち機関始動前の運転停止中には、吸気バルブ１５の開閉動作が停止しているため、複数の気筒を有する内燃機関１０では、その運転停止中において吸気バルブ１５が開弁状態のまま停止している気筒や、閉弁状態のまま停止している気筒が存在する。ここで、運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブ１５は、その傘部がシリンダヘッド１０Ｈに設けられた吸気ポート１２の開口部に着座しているため、運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブ１５よりも温度が低下しやすい。従って、運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブ１５の温度は、運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブ１５の温度よりも低くなるためである。

こうして気筒毎にバルブ温度ＴＨＶを算出すると、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。こうしたバルブ温度推定処理が内燃機関１０の運転停止中において繰り返し実行されることにより、運転停止中のバルブ温度ＴＨＶは更新される。

図４に、内燃機関１０の運転が停止しているときの吸気ポート１２の壁面の推定温度であるポート温度ＴＨＰを算出するポート温度推定処理についてその処理手順を示す。なお、このポート温度推定処理も、内燃機関１０の運転停止中において制御装置１００が繰り返し実行する。なお、内燃機関１０の運転停止中における吸気ポート１２の温度は各気筒でほぼ同一であるため、この処理で算出されるポート温度ＴＨＰは、各気筒の吸気ポート１２の温度を示す値として利用される。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の上記運転停止時間ＴＳ、現在の冷却水温ＴＨＷを取得する（Ｓ１５０）。
次に、制御装置１００は、取得した運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づき、ポート温度ＴＨＰを算出する（Ｓ１６０）。このポート温度ＴＨＰは、次のようにして算出される。

図５に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほどポート温度ＴＨＰは低い値となるように算出される。これは、運転停止時間ＴＳが長いほど吸気ポート１２の壁面温度は低くなるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほどバルブ温度ＴＨＶは低い値となるように算出される。これは、運転停止中の冷却水温ＴＨＷが低いほど吸気ポート１２の壁面温度は低くなるためである。

こうしてポート温度ＴＨＰを算出すると、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。こうしたポート温度推定処理が内燃機関１０の運転停止中において繰り返し実行されることにより、運転停止中のポート温度ＴＨＰは更新される。

図６に、上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳの算出を通じて総量ＺＴを調整する総量調整処理についてその処理手順を示す。なお、図６に示す一連の処理は、運転停止している内燃機関１０に対して始動要求が生じると、制御装置１００は実行を開始する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在算出されている各気筒のバルブ温度ＴＨＶ及びポート温度ＴＨＰを取得する（Ｓ２００）。このＳ２００の処理を実行することにより、制御装置１００は、運転停止中に算出された各バルブ温度ＴＨＶ及びポート温度ＴＨＰの最新値を、機関始動開始時における各気筒のバルブ温度ＴＨＶ及び内燃機関１０のポート温度ＴＨＰとして取得する。

次に、制御装置１００は、機関始動開始時における各気筒のバルブ温度ＴＨＶ及び内燃機関１０のポート温度ＴＨＰに基づいて上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳを算出する（Ｓ２１０）。

図７に示すように、機関始動開始時におけるポート温度ＴＨＰが低いほど増量値Ｚは大きい値に設定される。また、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低い気筒ほど増量値Ｚは大きい値に設定される。従って、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低く、吸気バルブ１５に付着する燃料の量が多くなる気筒ほど、始動時増量によって増量される上記総量ＺＴは多くなる。

図８に示すように、機関始動開始時におけるポート温度ＴＨＰが低いほど減衰開始時間ＤＥＣＴは長い時間に設定される。また、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低い気筒ほど減衰開始時間ＤＥＣＴは長い時間に設定される。従って、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低く、吸気バルブ１５に付着する燃料の量が多くなる気筒ほど、始動時増量によって増量される上記総量ＺＴは多くなる。

図９に示すように、機関始動開始時におけるポート温度ＴＨＰが低いほど減衰速度ＤＥＣＳは遅い速度に設定される。また、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低い気筒ほど減衰速度ＤＥＣＳは遅い時間に設定される。従って、機関始動開始時におけるバルブ温度ＴＨＶが低く、吸気バルブ１５に付着する燃料の量が多くなる気筒ほど、始動時増量によって増量される上記総量ＺＴは多くなる。

こうして上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳを算出すると、制御装置１００は本処理を終了する。そして、制御装置１００は、機関始動が開始されると、その算出した増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳを使って始動時増量を実施する。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１－１）運転停止時間ＴＳが長いほど、あるいは運転停止中の冷却水温ＴＨＷが低いほど、運転停止中の各気筒の吸気バルブ１５の温度は低くなる。また、運転停止中の各気筒における吸気バルブ１５の状態によっても運転停止中の吸気バルブ１５の温度は異なる。すなわち運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブ１５は、開弁状態になっている吸気バルブ１５よりも温度が低くなる。そこで、本実施形態では、上記バルブ温度推定処理を実行することにより、運転停止中の各気筒の吸気バルブ１５の温度の推定値であるバルブ温度ＴＨＶを算出する。

ここで、運転停止中の温度が低くなっている吸気バルブ１５は、機関始動開始時の温度も低くなっているため、機関始動時に付着する燃料の量が多くなる。そのため、機関始動時における混合気の燃焼を安定させるには、そうした吸気バルブ１５の温度が低い気筒の上記総量ＺＴを多くする必要がある。

そこで、本実施形態では、図６に示した上記総量調整処理を実行することにより、推定されたバルブ温度ＴＨＶが低い気筒の燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは、同バルブ温度ＴＨＶが高い気筒の燃料噴射量の増量分の総量ＺＴよりも多くされる。より詳細には、バルブ温度ＴＨＶが低い気筒の上記増量値Ｚは、同バルブ温度ＴＨＶの高い気筒の上記増量値Ｚよりも大きい値に設定される。また、バルブ温度ＴＨＶが低い気筒の上記減衰開始時間ＤＥＣＴは、同バルブ温度ＴＨＶの高い気筒の上記減衰開始時間ＤＥＣＴよりも長い時間に設定される。また、バルブ温度ＴＨＶが低い気筒の上記減衰速度ＤＥＣＳは、同バルブ温度ＴＨＶの高い気筒の上記減衰速度ＤＥＣＳよりも遅い速度に設定される。

従って、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは、機関始動時において吸気バルブ１５に付着する燃料の量に応じて各気筒毎に調整されるようになり、これにより各気筒の燃焼室３０に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼が安定するようになる。

（第２実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第２実施形態について、図１０～図１３を参照して説明する。

上記第１実施形態で説明した総量調整処理では、算出したバルブ温度ＴＨＶやポート温度ＴＨＰに基づき、総量ＺＴを調整するための上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳを設定した。

一方、本実施形態では、そうしたバルブ温度ＴＨＶやポート温度ＴＨＰを算出することなく、運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷ及び停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、総量ＺＴを調整するための上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳを直接設定するようにしており、この点が第１実施形態と異なっている。そこで以下では、そうした相異点を中心に本実施形態を説明する。

図１０に、制御装置１００が実行する総量調整処理の手順を示す。なお、図１０に示す一連の処理は、運転停止している内燃機関１０に対して始動要求が生じると、制御装置１００は実行を開始する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、上記運転停止時間ＴＳと、現在の冷却水温ＴＨＷ、つまり機関始動開始時の冷却水温ＴＨＷと、上記停止時クランク角ＣＲＡＳとを取得する（Ｓ３００）。

次に、制御装置１００は、取得した運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷ及び停止時クランク角ＣＲＡＳに基づいて上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳを算出する（Ｓ３１０）。

図１１に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほど増量値Ｚは大きい値に設定される。これは、運転停止時間ＴＳが長いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほど増量値Ｚは大きい値に設定される。これは、機関始動を開始するときの冷却水温ＴＨＷが低いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。

また、制御装置１００は、停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、運転停止中に吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒と、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒とを判別する。そして、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒の増量値Ｚは、吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒の増量値Ｚよりも大きい値に設定される。これは、次の理由による。

すなわち、上述したように、運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブ１５の温度は、運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブ１５の温度よりも低くなる。そのため、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５の温度は、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブ１５よりも、運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブ１５の方が低くなっており、そうした吸気バルブ１５の温度が低い気筒の総量ＺＴは、吸気バルブ１５の温度が高い気筒の総量ＺＴよりも多くする必要があるためである。

また、図１２に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほど減衰開始時間ＤＥＣＴには長い時間が設定される。これも、運転停止時間ＴＳが長いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほど減衰開始時間ＤＥＣＴには長い時間が設定される。これも、機関始動を開始するときの冷却水温ＴＨＷが低いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。

また、制御装置１００は、停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、運転停止中に吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒と、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒とを判別する。そして、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒の減衰開始時間ＤＥＣＴには、吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒の減衰開始時間ＤＥＣＴよりも長い時間が設定される。これも上述したように、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５の温度は、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブ１５よりも、運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブ１５の方が低くなっており、そうした吸気バルブ１５の温度が低い気筒の総量ＺＴは、吸気バルブ１５の温度が高い気筒の総量ＺＴよりも多くする必要があるためである。

また、図１３に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほど減衰速度ＤＥＣＳは遅くされる。これも、運転停止時間ＴＳが長いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほど減衰速度ＤＥＣＳは遅くされる。これも、機関始動を開始するときの冷却水温ＴＨＷが低いほど、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５や吸気ポート１２の温度は低くなっており、総量ＺＴを多くする必要があるためである。

また、制御装置１００は、停止時クランク角ＣＲＡＳに基づき、運転停止中に吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒と、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒とを判別する。そして、吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒の減衰速度ＤＥＣＳは、吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒の減衰速度ＤＥＣＳよりも遅くする。これも上述したように、機関始動を開始するときの吸気バルブ１５の温度は、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブ１５よりも、運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブ１５の方が低くなっており、そうした吸気バルブ１５の温度が低い気筒の総量ＺＴは、吸気バルブ１５の温度が高い気筒の総量ＺＴよりも多くする必要があるためである。

こうして上記増量値Ｚ及び上記減衰開始時間ＤＥＣＴ及び上記減衰速度ＤＥＣＳを算出すると、制御装置１００は本処理を終了する。そして、制御装置１００は、機関始動が開始されると、その算出した増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳを使って始動時増量を実施する。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（２－１）上記総量調整処理を実行することにより、運転停止中に吸気バルブ１５が閉弁状態になっていた気筒における燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは、運転停止中に吸気バルブ１５が開弁状態になっていた気筒における燃料噴射量の増量分の総量ＺＴよりも多くされる。従って、本実施形態でも、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは、機関始動時において吸気バルブ１５に付着する燃料の量に応じて各気筒毎に調整されるようになり、これにより各気筒の燃焼室３０に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼が安定するようになる。

（２－２）運転停止時間ＴＳが長く、機関始動時において吸気バルブ１５に付着する燃料の量は多くなるときほど、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは多くされる。そのため、各気筒の燃焼室３０に供給される燃料の量についてその過不足がさらに抑えられるようになり、機関始動時において混合気の燃焼がより安定するようになる。

（２－３）機関始動開始時の冷却水温ＴＨＷが低く、機関始動開始時において吸気バルブ１５に付着する燃料の量は多くなるときほど、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは多くされる。そのため、各気筒の燃焼室３０に供給される燃料の量についてその過不足がさらに抑えられるようになり、機関始動時において混合気の燃焼がより安定するようになる。

（第３実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第３実施形態について、図１４及び図１５を参照して説明する。

上述した第１実施形態で説明したバルブ温度推定処理では、停止時クランク角ＣＲＡＳに基づいて運転停止中における各気筒の吸気バルブ１５の開弁状態及び閉弁状態を把握することにより、気筒毎にバルブ温度ＴＨＶを算出した。

他方、本実施形態では、上記クランク角センサ８０として、機関回転速度が「０」付近になるとクランク角を検出することが困難になるセンサ、例えば電磁ピックアップ式のセンサを採用しており、上記の停止時クランク角ＣＲＡＳを検出することができない。そのため、運転停止中における各気筒の吸気バルブ１５の状態が開弁状態なのか閉弁状態なのかを把握できない。

そこで、本実施形態では、第１実施形態とは異なるバルブ温度推定処理を実行するようにしており、この点が第１実施形態と異なっている。そこで以下では、そうした相異点を中心に本実施形態を説明する。

図１４に、本実施形態のバルブ温度推定処理についてその処理を示す。このバルブ温度推定処理も、内燃機関１０の運転停止中において制御装置１００が繰り返し実行する。
この処理を開始すると、制御装置１００は、上記運転停止時間ＴＳ、現在の冷却水温ＴＨＷを取得する（Ｓ４００）。

次に、制御装置１００は、取得した運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づき、吸気バルブ１５のバルブ温度ＴＨＶを算出する（Ｓ４１０）。
ここで、運転停止中における各気筒の吸気バルブ１５の状態が不明な場合でも、運転停止時間ＴＳと運転停止中の冷却水温ＴＨＷとに基づく適合試験を行うことにより、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブ１５の温度と運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブ１５の温度の平均値を推定することは可能である。そこで、本実施形態では、そのバルブ温度ＴＨＶとして、各気筒の吸気バルブ１５の温度の平均値を算出する。

図１５に示すように、運転停止時間ＴＳが長いほどバルブ温度ＴＨＶは低い値となるように算出される。これは、運転停止時間ＴＳが長いほど吸気バルブ１５の温度は低くなるためである。また、冷却水温ＴＨＷが低いほどバルブ温度ＴＨＶは低い値となるように算出される。これは、運転停止中の冷却水温ＴＨＷが低いほど吸気バルブ１５の温度は低くなるためである。

こうしてバルブ温度ＴＨＶを算出すると、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。こうしたバルブ温度推定処理が内燃機関１０の運転停止中において繰り返し実行されることにより、運転停止中のバルブ温度ＴＨＶは更新される。そして、機関始動時において図６に示した総量調整処理を実行する際には、このバルブ温度ＴＨＶが取得されて、当該バルブ温度ＴＨＶ及び上記ポート温度ＴＨＰに基づいて上記総量ＺＴは調整される。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（３－１）上記運転停止時間ＴＳと上記冷却水温ＴＨＷとに基づき、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブ１５の温度と運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブ１５の温度の平均値であるバルブ温度ＴＨＶを算出するようにしている。そして、そのバルブ温度ＴＨＶが低いほど、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴを多くする処理が実行される。従って、本実施形態によれば、燃料噴射量の増量分の総量ＺＴは、気筒毎に調整することはできないものの、運転停止中における各気筒の吸気バルブ１５の状態が不明な場合であっても、少なくとも当該総量ＺＴは、機関始動時において吸気バルブ１５に付着する燃料の量に応じて調整されるようになる。そして、これにより燃焼室３０に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼は安定するようになる。

（第４実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第４実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。

上述した始動時増量の実行中には触媒２３の雰囲気がリッチ状態になっており、このリッチ状態のままで内燃機関１０の運転が停止されると、次回の機関始動時には触媒２３の排気浄化能力が一時的に低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、始動時増量の実行中に内燃機関１０の運転停止要求が生じた場合には、触媒２３の雰囲気がストイキ状態になるまで内燃機関１０の運転停止を遅延する停止遅延処理を実行するようにしており、これによりそうした排気浄化能力の低下を抑えるようにしている。

ここで、原動機として内燃機関及び電動機を備える上記ハイブリッド車両５００では、内燃機関１０の運転停止等を通じて燃費の向上を図るようにしているが、上記停止遅延処理が実行されて内燃機関１０の運転停止が遅延されると、その分、燃費は悪化してしまう。そこで、本実施形態において制御装置１００は、図１０に示す処理を実行することにより、そうした燃費の悪化を抑えるようにしている。

図１６に、始動時増量の実行中に内燃機関１０の運転停止要求が生じると制御装置１００が実行を開始する処理についてその手順を示す。
この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の車速ＳＰが閾値ＳＰｒｅｆ以下であるか否かを判定する（Ｓ５００）。この閾値ＳＰｒｅｆとしては、第２ＭＧ７２のトルクだけで車両５００が走行できる程度の低い車速が予め設定されている。

そして、車速ＳＰが閾値ＳＰｒｅｆを超えていると判定する場合（Ｓ５００：ＮＯ）、制御装置１００は、現在、増量値Ｚの減衰中であるか否かを判定する（Ｓ５１０）。そして、増量値Ｚの減衰中であると判定する場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、制御装置１００はＳ５３０の処理を実行する。一方、増量値Ｚの減衰中ではないと判定する場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、つまり増量値Ｚの減衰がまだ開始されていない場合には、制御装置１００は、増量値Ｚの減衰を強制的に開始する（Ｓ５２０）。そして、Ｓ５３０の処理を実行する。ちなみに、増量値Ｚの減衰が終了して始動時増量が終了すると、その後、触媒２３の雰囲気はストイキ状態になるが、触媒２３の雰囲気をより早期にストイキ状態にするには、始動時増量が終了した後、混合気の空燃比を一時的に理論空燃比よりもリーンな空燃比とすることが望ましい。

上記Ｓ５３０において、制御装置１００は、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が可能な状態であるか否かを判定する。このＳ５３０では、リヤセンサ８９が不活性状態である場合、あるいはリヤセンサ８９に異常有りと判定されている場合など、のように、リヤセンサ８９による酸素濃度の検出が不可能な場合には、制御装置１００は、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が不可能な状態であると判定する。一方、リヤセンサ８９に異常が無く活性化した状態であり、リヤセンサ８９による酸素濃度の検出が可能な場合には、制御装置１００は、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が可能な状態であると判定する。

そして、Ｓ５３０にて、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が可能な状態であると判定する場合（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、リヤセンサ８９の検出値に基づいて触媒２３の雰囲気がストイキ状態であるか否かを判定する（Ｓ５４０）。制御装置１００は、触媒２３の雰囲気がストイキ状態であると判定するまで、このＳ５４０の処理を繰り返し実行する。

そして、触媒２３の雰囲気がストイキ状態であると判定する場合（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、燃料噴射及び点火を停止することにより内燃機関１０の運転停止を実行する（Ｓ５７０）。このようにして運転停止要求が生じても触媒２３の雰囲気がストイキ状態になるまでは内燃機関１０の運転停止を遅らせる停止遅延処理を実行すると、制御装置１００は、本処理を終了する。

上記Ｓ５３０にて、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が不可能な状態であると判定する場合（Ｓ５３０：ＮＯ）、制御装置１００は、機関始動開始時の冷却水温ＴＨＷに基づいて空気量閾値ＧＡＳｒｅｆを算出する（Ｓ５５０）。この空気量閾値ＧＡＳｒｅｆは、始動時増量が終了してから触媒２３の雰囲気がストイキ状態になるまでの間に内燃機関１０に吸入される空気の量を積算した積算空気量である。

ここで、始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量ＺＴが多いときほど、触媒２３の雰囲気がストイキ状態になるまでに必要な積算空気量ＧＡＳは多くなる。また、上記総量ＺＴは、上述したように、機関始動開始時のバルブ温度ＴＨＶやポート温度ＴＨＰが低いときほど多くされるのであるが、機関始動開始時のバルブ温度ＴＨＶやポート温度ＴＨＰは、機関始動を開始したときの冷却水温ＴＨＷ、つまり運転停止中において最後に取得した冷却水温ＴＨＷが低いときほど低い温度になる。従って、総量ＺＴは、機関始動を開始したときの冷却水温ＴＨＷが低いときほど多くなる。

そこで、制御装置１００は、図１７に示すように、機関始動を開始したときの冷却水温ＴＨＷが低く総量ＺＴが多くなるときほど、空気量閾値ＧＡＳｒｅｆの値が大きくなるように、当該空気量閾値ＧＡＳｒｅｆの値を機関始動開始時の冷却水温ＴＨＷに基づいて可変設定する。なお、そうした空気量閾値ＧＡＳｒｅｆの設定は、総量ＺＴや、上記増量値Ｚや、減衰開始時間ＤＥＣＴや、減衰速度ＤＥＣＳに基づいて行ってもよい。

こうして空気量閾値ＧＡＳｒｅｆを算出すると、制御装置１００は、現在の積算空気量ＧＡＳが空気量閾値ＧＡＳｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ５６０）。積算空気量ＧＡＳは、始動時増量が終了した以降に検出した吸入空気量ＧＡの時間積算値であり、制御装置１００が計測する。制御装置１００は、積算空気量ＧＡＳが空気量閾値ＧＡＳｒｅｆ以上であると判定するまで、このＳ５６０の処理を繰り返し実行する。

そして、積算空気量ＧＡＳが空気量閾値ＧＡＳｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ５６０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上記Ｓ５７０の処理を実行することにより、内燃機関１０の運転停止を実行する。このようにして運転停止要求が生じても、積算空気量ＧＡＳに基づいて触媒２３の雰囲気がストイキ状態になったと判定されるまでは内燃機関１０の運転停止を遅らせる停止遅延処理を実行すると、制御装置１００は、本処理を終了する。

他方、上記Ｓ５００にて、車速ＳＰが閾値ＳＰｒｅｆ以下であると判定する場合（Ｓ５００：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上述した停止遅延処理を実行することなく、上記Ｓ５７０の処理を実行することにより、内燃機関１０の運転停止を実行して、本処理を終了する。

次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
（４－１）図１６のＳ５００において否定判定されることにより、始動時増量の実行中に運転停止要求が生じたときの車速ＳＰが規定の閾値ＳＰｒｅｆ以下である場合には、図１６のＳ５７０の処理が実行されることにより、上記の停止遅延処理を実行することなく内燃機関１０の運転停止を実施される。そのため、車速ＳＰが閾値ＳＰｒｅ以下となる状況下では、上記停止遅延処理の実行による燃費の悪化を抑えることができる。

（４－２）触媒２３を通過した排気の酸素濃度を検出するリヤセンサ８９の検出値に基づき、触媒２３の雰囲気がストイキ状態にあるか否かを判定することができる。しかし、触媒２３の雰囲気がストイキ状態にあるか否かの判定をリヤセンサ８９の検出値に基づいて行うことができない場合には、上記停止遅延処理を実行することができない。そこで、本実施形態では、図１６のＳ５３０にて否定判定されることにより、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が不可能であると判定される場合には、上記積算空気量ＧＡＳが上記空気量閾値ＧＡＳｒｅｆ以上になっており、触媒２３の雰囲気がストイキ状態になっていると推定できる場合に内燃機関１０の運転停止を実施するようにしている。従って、リヤセンサ８９の検出値による触媒２３の雰囲気判定が不可能な場合でも、上記停止遅延処理を実行することができる。

（４－３）始動時増量による燃料噴射量の増量分の総量ＺＴが多いときほど、触媒２３の雰囲気がストイキ状態になるまでに必要な上記積算空気量ＧＡＳは多くなる。この点、本実施形態では、機関始動開始時の冷却水温ＴＨＷが低く、総量ＺＴが多くなるときほど上記空気量閾値ＧＡＳｒｅｆは大きい値となるように可変設定されるため、総量ＺＴが異なっても、触媒２３の雰囲気がストイキ状態にあるか否かの判定を適切に行うことができる。

なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各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。

・上記総量ＺＴを調整するために、増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳを可変設定するようにした。この他、増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳのうちのいずれか１つを可変設定する一方、残りの２つは固定値とするようにしてもよい。また、増量値Ｚ及び減衰開始時間ＤＥＣＴ及び減衰速度ＤＥＣＳのうちのいずれか２つを可変設定する一方、残りの１つは固定値とするようにしてもよい。

・第２実施形態では、吸気バルブ１５の状態及び運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づいて総量ＺＴを調整するようにしたが、運転停止時間ＴＳに基づく総量ＺＴの調整を省略してもよく、この場合でも上記（２－２）以外の作用効果を得ることができる。また、冷却水温ＴＨＷに基づく総量ＺＴの調整を省略してもよく、この場合でも上記（２－３）以外の作用効果を得ることができる。また、運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づく総量ＺＴの調整を省略してもよく、この場合でも上記（２－２）及び上記（２－３）以外の作用効果を得ることができる。

ちなみに、上述したように運転停止時間ＴＳが長いほど、あるいは機関始動時の冷却水温ＴＨＷが低いほど、吸気バルブ１５の温度は低くなり、機関始動時に付着する燃料の量が多くなる。従って、より簡易的には、運転停止時間ＴＳが長いほど上記総量ＺＴが多くなるように当該総量ＺＴを調整したり、冷却水温ＴＨＷが低いほど上記総量ＺＴが多くなるように当該総量ＺＴを調整したりしてもよい。

・第４実施形態で説明した空気量閾値ＧＡＳｒｅｆを固定値にしてもよい。この場合でも、この場合でも上記（４－３）以外の作用効果を得ることができる。
・第４実施形態で説明したＳ５３０及びＳ５５０及びＳ５６０の処理を省略する。そして、Ｓ５２０の処理の後、あるいはＳ５１０にて肯定判定された後にＳ５４０の処理を実行するようにしてもよい。この場合でも、上記（４－１）に記載の作用効果を得ることができる。

・吸気ポート１２に付着する燃料の量に応じた上記総量ＺＴの調整を、他の態様で行ってもよい。
・上記各実施形態やその変更例の適用対象となる車両はハイブリッド車両に限られるものではなく、車両の原動機として内燃機関のみを備える車両でもよい。

・制御装置１００はＣＰＵ１１０とメモリ１２０とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各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（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置１００は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、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、１または複数のソフトウェア処理回路及び１または複数の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によって実行されればよい。

＜その他の変更例＞
・特開２００５－４２６８２号公報に記載の内燃機関では、アイドリングを開始してから所定時間が経過した後にスロットルバルブを開閉させることにより、機関運転中におけるスロットルバルブの凍結を抑えるようにしている。

ところで、スロットルバルブ１４は内燃機関１０の運転停止中にも凍結することがあり、凍結したまま機関始動を開始すると、以下のような不都合の発生が懸念される。
図１８に示すように、内燃機関１０の運転停止中には規定の停止時開度ＴＡａに維持される。この停止時開度ＴＡａは、スロットルバルブ１４を駆動する電動モータへの給電が停止しているときのスロットルバルブ１４の開度であり、例えば待避走行が可能な程度の開度になっている。なお、電動モータへの給電が停止されているときには、スロットルバルブ１４に設けられたスプリングなどの付勢部材の力を利用してスロットルバルブ１４の開度は停止時開度ＴＡａに維持される。ちなみに、本実施形態では、全閉状態のスロットルバルブ１４の開度を「０」としており、開度の値が大きくなるほど、スロットルバルブ１４は全開状態に近づいていき、内燃機関１０に吸入される空気の量は多くなる。

一方、機関始動時には始動に適した規定の始動時開度ＴＡｓｐとなるように、スロットルバルブ１４の開度が制御される。なお、始動時開度ＴＡｓｐは、機関始動時における内燃機関１０の状態や、車両運転者による出力要求に応じて、制御装置１００が様々な値を算出する。

ここで、図１８に示すように、始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａよりも吸入空気量が減少する方向の開度である場合、つまり始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａよりも閉じ側の開度である場合に、スロットルバルブ１４の開度を停止時開度ＴＡａから始動時開度ＴＡｓｐに変更する際、スロットルバルブ１４が凍結しており当該スロットルバルブ１４の外周縁１４ｇと吸気通路１１との間に氷ＢＬが付着していると、その氷ＢＬが上記外周縁１４ｇと吸気通路１１との間に噛み込まれてしまい、スロットルバルブ１４の開度を規定の開度に制御することができなくなるおそれがある。

こうした課題を鑑みれば、図１９に示す目標開度設定処理を実行するとよい。
図１９に示す目標開度設定処理は、機関始動要求が生じると制御装置１００が実行を開始する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の外気温ＴＨｏｕｔ、現在の冷却水温ＴＨＷ、上記運転停止時間ＴＳを取得する（Ｓ６００）。
次に、制御装置１００は、外気温ＴＨｏｕｔ及び冷却水温ＴＨＷ及び運転停止時間ＴＳに基づき、スロットルバルブ１４が凍結しているか否かの判定を行う（Ｓ６１０）。外気温ＴＨｏｕｔが低いほど、あるいは冷却水温ＴＨＷが低いほど、あるいは運転停止時間ＴＳが長いほど、スロットルバルブ１４が凍結している可能性は高くなる。そのため、制御装置１００は、外気温ＴＨｏｕｔが規定の閾値以下であること、及び冷却水温ＴＨＷが規定の閾値以下であること、及び運転停止時間ＴＳが規定の閾値以上であること、という各条件が全て成立する場合に、スロットルバルブ１４は凍結していると判定する。なお、スロットルバルブが凍結しているか否かの判定を他の方法で行ってもよい。

そして、スロットルバルブ１４が凍結していないと判定する場合（Ｓ６１０：ＮＯ）、制御装置１００は、今回の機関始動用に算出した始動時開度ＴＡｓｐをスロットルバルブ１４の目標開度ＴＡｐに設定して（Ｓ６４０）、本処理を終了する。

一方、スロットルバルブ１４が凍結していると判定する場合（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、今回の機関始動用に算出した始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａよりも小さい開度であるか否か、つまり始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａよりも吸入空気量が減少する方向の開度であるか否かを判定する（Ｓ６２０）。

そして、始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａ以上に大きい開度であると判定する場合には（Ｓ６２０：ＮＯ）、制御装置１００は、上記Ｓ６４０の処理を実行して、本処理を終了する。

一方、始動時開度ＴＡｓｐが停止時開度ＴＡａよりも小さい開度であると判定する場合には（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、停止時開度ＴＡａに規定値Ｂを加算した値をスロットルバルブ１４の目標開度ＴＡｐに設定する（Ｓ６３０）。このＳ６３０の処理が実行されると、図１８に示すように、スロットルバルブ１４の開度は停止時開度ＴＡａに規定値Ｂを加算した開度に制御されるため、停止時開度ＴＡａよりも吸入空気量が増加する方向に、つまり開き側に開度が変更される。

こうしてスロットルバルブ１４の開度を開き側に変更すると、次に、制御装置１００は、今回の機関始動用に算出した始動時開度ＴＡｓｐをスロットルバルブ１４の目標開度ＴＡｐに設定して（Ｓ６４０）、本処理を終了する。

こうした一連の処理を実行することにより、Ｓ６１０にてスロットルバルブ１４が凍結していると判定されるとともに、Ｓ６２０にて上記始動時開度ＴＡｓｐが上記停止時開度ＴＡａよりも吸入空気量が減少する方向の開度であると判定される場合には、Ｓ６３０の処理によって停止時開度ＴＡａよりも吸入空気量が増加する方向に、つまり開き側にスロットルバルブ１４の開度が変更されることにより上記氷ＢＬは砕かれる。そしてその後、Ｓ６４０の処理によってスロットルバルブ１４の開度は始動時開度ＴＡｓｐに調整される。このように始動時開度ＴＡｓｐへの開度変更に先立って上記氷ＢＬが砕かれるため、上記外周縁１４ｇと吸気通路１１との間における氷ＢＬの噛み込みが抑えられ、これによりスロットルバルブ１４が凍結している可能性がある場合でも、スロットルバルブ１４の開度を規定の開度に制御することができるようになる。

・特開２００２－１６１７６６号公報に記載の内燃機関では、上記内燃機関１０と同様に、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブタイミングを変更する油圧式の可変動弁機構を備えており、その可変動弁機構をオイルポンプから送油される作動油により駆動している。

ここで、上記可変動弁機構１７を駆動するにはある程度の油圧が必要なため、上述したように、上記制御装置１００は、オイルポンプ９０から送油される作動油の油圧ＰＲが規定の閾値ＰＲｒｅｆ以上である場合に当該可変動弁機構１７を駆動するようにしている。

ところで、内燃機関１０の運転が停止してオイルポンプ９０の駆動が停止すると、可変動弁機構１７からは作動油が抜ける。そのため、機関始動時にオイルポンプ９０の駆動が開始されて可変動弁機構１７に作動油が充填されるまでは、オイルポンプ９０から送油される作動油の油圧ＰＲを上記閾値ＰＲｒｅｆ以上にすることはできず、機関始動を開始してから可変動弁機構１７が駆動可能になるまでの間には遅れ時間が生じてしまう。なお、内燃機関１０が排気バルブ２５のバルブタイミングを変更する油圧式の可変動弁機構を備える場合ても、同様な遅れ時間は生じる。

こうした課題を鑑みれば、図２０に示す増速処理を実行するとよい。
図２０に示す増速処理は、機関始動を開始すると制御装置１００が実行を開始する。
この処理を開始すると、制御装置１００は、オイルポンプ９０の回転速度を高める増速処理を開始する（Ｓ７００）。内燃機関１０が備えるオイルポンプ９０は、クランクシャフト３４によって回転駆動されるタイプのポンプであるため、オイルポンプ９０の回転速度はクランクシャフト３４の回転速度に依存する。そこで、Ｓ７００において、制御装置１００は、機関始動時に設定される機関回転速度の目標値である始動時目標速度ＮＥｓｐに規定の増大値ＺＡを加算した値を、機関回転速度の目標回転速度ＮＥｐに設定して、その目標回転速度ＮＥｐとなるようにクランクシャフト３４の回転速度を制御することにより、上記の増速処理を実行する。

次に、制御装置１００は、油圧ＰＲが上記閾値ＰＲｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ７１０）。制御装置１００は、油圧ＰＲが上記閾値ＰＲｒｅｆ以上であると判定するまで、このＳ７１０の処理を繰り返し実行する。

そして、油圧ＰＲが上記閾値ＰＲｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、オイルポンプ９０の増速処理を終了する（Ｓ７２０）。このＳ７２０において、制御装置１００は、上記始動時目標速度ＮＥｓｐを目標回転速度ＮＥｐに設定することにより、それまで始動時目標速度ＮＥｓｐに上記増大値ＺＡを加算した値になっている機関回転速度を始動時目標速度ＮＥｓｐにまで低下させることにより、オイルポンプ９０の回転速度を低下させる。そして、制御装置１００は本処理を終了する。

こうした一連の処理を実行することにより、機関始動を開始してから作動油の油圧ＰＲが上記閾値ＰＲｒｅｆに達するまでの間はオイルポンプ９０の回転速度が高められることにより、単位時間当たりにオイルポンプ９０から送油される作動油の量が増えるようになる。従って、上記増速処理を実行しない場合と比較して、機関始動を開始してから作動油の油圧ＰＲが上記閾値ＰＲｒｅｆに達するまでの時間が短くなり、これにより上記の遅れ時間を短縮することができる。

・上述した変更例では、油圧ＰＲが閾値ＰＲｒｅｆ以上になるまで上記増速処理を実行するようにしたが、圧力センサ８７を備えていない内燃機関の場合には、油圧ＰＲを検出することができないために上記増速処理が実行できない。

ここで、機関始動を開始してからのオイルポンプ９０の回転回数が増加するに伴って、オイルポンプ９０から可変動弁機構１７に送油された作動油の総量は増加する。そのため、機関始動後において可変動弁機構１７に作動油が充填されることにより作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達しているか否かの判定は、機関始動を開始してからのオイルポンプ９０の積算回転回数に基づいて判定することができる。

そこで、内燃機関１０が上記圧力センサ８７を備えていない場合には、図２０に示した増速処理に代えて、図２１に示す増速処理を実行するとよい。
図２１に示す増速処理も、機関始動を開始すると制御装置１００が実行を開始する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の冷却水温ＴＨＷ、つまり機関始動時の冷却水温ＴＨＷと上記運転停止時間ＴＳに基づいて積算閾値ＮＥＳｒｅｆを算出する（Ｓ８００）。積算閾値ＮＥＳｒｅｆは、積算回転回数ＮＥＳが当該積算閾値ＮＥＳｒｅｆ以上である場合に、可変動弁機構１７には作動油が充填されており作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していると判定するための値である。積算回転回数ＮＥＳは、機関始動後のクランクシャフト３４の積算回転回数であり、機関始動を開始すると制御装置１００は計測を開始する。オイルポンプ９０は、クランクシャフト３４によって回転駆動されるため、この積算回転回数ＮＥＳは、機関始動後のオイルポンプ９０の積算回転回数に相関する。

ここで、作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していると判定することのできるオイルポンプ９０の積算回転回数は、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構１７から抜けた作動油の量が多いほど多くなる。可変動弁機構１７から抜ける作動油の量は、運転停止時間ＴＳが長いときほど多くなる。また、可変動弁機構１７から抜ける作動油の量は、機関始動時の冷却水温ＴＨＷが低く、運転停止中の作動油の粘度が高かったときほど多くなる。そこで、制御装置１００は、冷却水温ＴＨＷが低いほど、あるいは運転停止時間ＴＳが長いほど、積算閾値ＮＥＳｒｅｆは大きい値となるように当該積算閾値ＮＥＳｒｅｆを可変設定する。

次に、制御装置１００は、オイルポンプ９０の回転速度を高める増速処理を開始する（Ｓ８１０）。このＳ８１０の処理は、上記Ｓ７００の処理と同一である。
次に、制御装置１００は、現在の積算回転回数ＮＥＳが上記積算閾値ＮＥＳｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ８２０）。制御装置１００は、積算回転回数ＮＥＳが積算閾値ＮＥＳｒｅｆ以上であると判定するまで、このＳ８２０の処理を繰り返し実行する。

そして、積算回転回数ＮＥＳが積算閾値ＮＥＳｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、オイルポンプ９０の増速処理を終了する（Ｓ８３０）。このＳ８３０の処理は、上記Ｓ７２０の処理と同一である。そして、制御装置１００は本処理を終了する。

こうした一連の処理を実行することにより、上記積算回転回数ＮＥＳが積算閾値ＮＥＳｒｅｆ以上になるまで上記の増速処理が実行される。ここで、その積算閾値ＮＥＳｒｅｆは運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づいて設定される。従って、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構１７から抜けた作動油の量に応じて積算閾値ＮＥＳｒｅｆは設定されるようになるため、可変動弁機構１７への作動油の充填が完了して作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していることを上記積算回転回数ＮＥＳに基づいて適切に判定することができるようになる。

なお、オイルポンプ９０が電動式のポンプである場合には、機関始動に合わせてオイルポンプ９０の駆動を開始する。そして、上記積算回転回数ＮＥＳを、機関始動後のオイルポンプ９０の積算回転回数とする。また、上記積算閾値ＮＥＳｒｅｆは、オイルポンプ９０の積算回転回数に対応する閾値とする。そして、上記目標回転速度ＮＥｐや上記始動時目標速度ＮＥｓｐを、それぞれオイルポンプ９０の目標回転速度や始動時に設定される目標速度に置きかえることにより、上記増速処理を実行することができる。

・上述した変更例では、油圧ＰＲが閾値ＰＲｒｅｆ以上になるまで上記増速処理を実行するようにしたが、圧力センサ８７を備えていない内燃機関の場合には、油圧ＰＲを検出することができないために上記増速処理が実行できない。

ここで、機関始動後の経過時間が長くなるに伴って、オイルポンプ９０から可変動弁機構１７に送油された作動油の総量は増加する。そのため、機関始動後において可変動弁機構１７に作動油が充填されることにより作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達しているか否かの判定は、機関始動後の経過時間に基づいて判定することができる。

そこで、内燃機関１０が上記圧力センサ８７を備えていない場合には、図２０に示した増速処理に代えて、図２２に示す増速処理を実行するとよい。
図２２に示す増速処理も、機関始動を開始すると制御装置１００が実行を開始する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、現在の冷却水温ＴＨＷ、つまり機関始動時の冷却水温ＴＨＷと上記運転停止時間ＴＳに基づいて時間閾値Ｔｒｅｆを算出する（Ｓ９００）。時間閾値Ｔｒｅｆは、始動後時間ＳＴが当該時間閾値Ｔｒｅｆ以上である場合に、可変動弁機構１７には作動油が充填されており作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していると判定するための値である。始動後時間ＳＴは、機関始動後の経過時間であり、機関始動を開始すると制御装置１００は計測を開始する。

ここで、作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していると判定することのできる上記経過時間は、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構１７から抜けた作動油の量が多いほど多くなる。可変動弁機構１７から抜ける作動油の量は、運転停止時間ＴＳが長いときほど多くなる。また、可変動弁機構１７から抜ける作動油の量は、機関始動時の冷却水温ＴＨＷが低く、運転停止中の作動油の粘度が高かったときほど多くなる。そこで、制御装置１００は、冷却水温ＴＨＷが低いほど、あるいは運転停止時間ＴＳが長いほど、時間閾値Ｔｒｅｆは長い時間となるように当該時間閾値Ｔｒｅｆを可変設定する。

次に、制御装置１００は、オイルポンプ９０の回転速度を高める増速処理を開始する（Ｓ９１０）。このＳ９１０の処理は、上記Ｓ７００の処理と同一である。
次に、制御装置１００は、現在の始動後時間ＳＴが上記時間閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ９２０）。制御装置１００は、始動後時間ＳＴが時間閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定するまで、このＳ９２０の処理を繰り返し実行する。

そして、始動後時間ＳＴが時間閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ９２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、オイルポンプ９０の増速処理を終了する（Ｓ９３０）。このＳ９３０の処理は、上記Ｓ７２０の処理と同一である。そして、制御装置１００は本処理を終了する。

こうした一連の処理を実行することにより、上記始動後時間ＳＴが上記時間閾値Ｔｒｅｆ以上になるまで上記の増速処理が実行される。ここで、その時間閾値Ｔｒｅｆは運転停止時間ＴＳ及び冷却水温ＴＨＷに基づいて設定される。従って、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構１７から抜けた作動油の量に応じて時間閾値Ｔｒｅｆは設定されるようになるため、可変動弁機構１７への作動油の充填が完了して作動油の圧力が上記閾値ＰＲｒｅｆに達していることを上記始動後時間ＳＴに基づいて適切に判定することができるようになる。

なお、この変更例でも、オイルポンプ９０が電動式のポンプである場合には、機関始動に合わせてオイルポンプ９０の駆動を開始する。そして、上記目標回転速度ＮＥｐや上記始動時目標速度ＮＥｓｐを、それぞれオイルポンプ９０の目標回転速度や始動時に設定される目標速度に置きかえることにより、上記増速処理を実行することができる。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術思想とその効果を記載する。
・複数の気筒にそれぞれ設けられた吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関に適用されて、機関始動時に燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量を実行する制御装置であって、機関始動前における前記内燃機関の運転停止時間と、機関始動前の運転停止中における前記内燃機関の冷却水温とに基づき、前記運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブの温度と前記運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブの温度の平均値を推定し、その推定した平均値が低いほど、前記始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量を多くする処理を実行する内燃機関の制御装置。

運転停止中における各気筒の吸気バルブの状態が不明な場合でも、内燃機関の運転停止時間と運転停止中の内燃機関の冷却水温とに基づく適合試験を行うことにより、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブの温度と運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブの温度の平均値を推定することは可能である。そこで、同構成では、上記運転停止時間と上記冷却水温とに基づき、運転停止中に開弁状態になっていた吸気バルブの温度と運転停止中に閉弁状態になっていた吸気バルブの温度の平均値を推定するようにしている。そして、その推定した平均値が低いほど、燃料噴射量の増量分の総量を多くする処理が実行される。従って、同構成によれば、燃料噴射量の増量分の総量は、気筒毎に調整することはできないものの、少なくとも機関始動時において吸気バルブに付着する燃料の量に応じて調整されるようになり、これにより燃焼室に供給される燃料の量についてその過不足が抑えられるようになるため、機関始動時において混合気の燃焼は安定するようになる。

・内燃機関の運転停止中には規定の停止時開度に維持される一方、機関始動時には規定の始動時開度となるように吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を制御する制御装置であって、機関始動を開始するときには、前記スロットルバルブが凍結しているか否かを判定する判定処理と、前記判定処理により前記スロットルバルブが凍結していると判定されて且つ前記始動時開度が前記停止時開度よりも吸入空気量が減少する方向の開度である場合には、前記停止時開度よりも吸入空気量が増加する方向に前記スロットルバルブの開度を一旦変更した後、前記スロットルバルブの開度を前記始動時開度に調整する処理とを実行する内燃機関の制御装置。

内燃機関のスロットルバルブは、内燃機関の運転停止中には規定の停止時開度に維持される一方、機関始動時には始動に適した規定の始動時開度となるように開度が制御される。ここで、始動時開度が停止時開度よりも吸入空気量が減少する方向の開度である場合、つまり始動時開度が停止時開度よりも閉じ側の開度である場合に、スロットルバルブの開度を停止時開度から始動時開度に変更する際、スロットルバルブが凍結しており当該スロットルバルブの外周縁と吸気通路との間に氷が付着していると、その氷が上記外周縁と吸気通路との間に噛み込まれてしまい、スロットルバルブの開度を規定の開度に制御することができなくなるおそれがある。

この点、同構成では、スロットルバルブが凍結していると判定されるとともに上記始動時開度が上記停止時開度よりも吸入空気量が減少する方向の開度である場合には、停止時開度よりも吸入空気量が増加する方向に、つまり開き側にスロットルバルブの開度が一旦変更されることにより上記氷は砕かれる。そしてその後、スロットルバルブの開度は始動時開度に調整される。このように始動時開度への開度変更に先立って上記氷が砕かれるため、上記外周縁と吸気通路との間における氷の噛み込みが抑えられ、これによりスロットルバルブが凍結している可能性がある場合でも、スロットルバルブの開度を規定の開度に制御することができる。なお、スロットルバルブが凍結しているか否かの判定は、外気温、水温、機関始動前の運転停止時間などに基づいて判定することができる。

・機関バルブのバルブタイミングを変更する油圧式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を送油するオイルポンプとを備える内燃機関の制御装置であって、前記可変動弁機構は、前記オイルポンプから送油される作動油の圧力が規定の閾値以上である場合に駆動される機構であり、機関始動を開始してから前記圧力が前記閾値に達するまでの間の前記オイルポンプの回転速度を、前記圧力が前記閾値以上になった以降の前記オイルポンプの回転速度よりも高くする増速処理を実行する内燃機関の制御装置。

同構成では、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブタイミングを変更する油圧式の可変動弁機構を内燃機関は備えており、その可変動弁機構はオイルポンプから送油される作動油により駆動される。この可変動弁機構を駆動するにはある程度の油圧が必要なため、オイルポンプから送油される作動油の圧力が規定の閾値以上である場合に当該可変動弁機構は駆動される。

ここで、内燃機関の運転が停止してオイルポンプの駆動が停止すると、可変動弁機構からは作動油が抜ける。そのため、機関始動時にオイルポンプの駆動が開始されて可変動弁機構に作動油が充填されるまでは、オイルポンプから送油される作動油の圧力を上記閾値以上にすることはできず、機関始動を開始してから可変動弁機構が駆動可能になるまでの間には遅れ時間が生じてしまう。

この点、同構成では、上記増速処理を実行することにより、機関始動を開始してから作動油の圧力が上記閾値に達するまでの間はオイルポンプの回転速度が高められることにより、単位時間当たりにオイルポンプから送油される作動油の量が増えるようになる。従って、上記増速処理を実行しない場合と比較して、機関始動を開始してから作動油の圧力が上記閾値に達するまでの時間が短くなり、これにより上記の遅れ時間を短縮することができる。

・上記構成において、前記増速処理は、機関始動を開始してからのオイルポンプの積算回転回数が規定の積算閾値以上になるまで実行されるとともに、機関始動前における前記内燃機関の運転停止時間及び機関始動時における前記内燃機関の冷却水温に基づいて前記積算閾値を設定する閾値設定処理を実行する内燃機関の制御装置。

機関始動を開始してからのオイルポンプの回転回数が増加するに伴って、オイルポンプから可変動弁機構に送油された作動油の総量は増加する。そのため、機関始動後において可変動弁機構に作動油が充填されることにより作動油の圧力が上記閾値に達しているか否かの判定は、機関始動を開始してからのオイルポンプの積算回転回数に基づいて判定することができる。ここで、作動油の圧力が上記閾値に達していると判定することのできる積算回転回数は、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構から抜けた作動油の量が多いほど多くなる。可変動弁機構から抜ける作動油の量は、機関始動前における内燃機関の運転停止時間が長いときほど多くなる。また、可変動弁機構から抜ける作動油の量は、機関始動時の冷却水温が低く、運転停止中の作動油の粘度が高かったときほど多くなる。

そこで、同構成では、上記積算回転回数が規定の積算閾値以上になるまで上記の増速処理を実行するようにしているが、その積算閾値を機関始動前における運転停止時間及び機関始動時における冷却水温に基づいて設定するようにしている。従って、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構から抜けた作動油の量に応じて積算閾値は設定されるようになるため、可変動弁機構への作動油の充填が完了して作動油の圧力が上記閾値に達していることを上記積算回転回数に基づいて適切に判定することができるようになる。なお、同構成では、可変動弁機構に送油される作動油の圧力を検出しなくても、機関始動後において作動油の圧力が上記閾値に達していることを判定することができるため、そうした作動油の圧力を検出するセンサを備えていない内燃機関でも上記増速処理を実施することができる。ちなみに、オイルポンプがクランクシャフトによって回転駆動されるタイプのポンプである場合には、機関始動を開始してからのクランクシャフト３４の積算回転回数をオイルポンプの積算回転回数として利用することができる。

・上記構成において、前記増速処理は、機関始動後の経過時間が規定の時間閾値以上になるまで実行されるとともに、機関始動前における前記内燃機関の運転停止時間及び機関始動時における前記内燃機関の冷却水温に基づいて前記時間閾値を設定する閾値設定処理を実行する内燃機関の制御装置。

機関始動後の経過時間が長くなるに伴って、オイルポンプから可変動弁機構に送油された作動油の総量は増加するため、機関始動後において可変動弁機構に作動油が充填されることにより作動油の圧力が上記閾値に達しているか否かの判定は、機関始動後の経過時間に基づいて判定することができる。ここで、作動油の圧力が上記閾値に達していると判定することのできる経過時間は、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構から抜けた作動油の量が多いほど長くなる。可変動弁機構から抜ける作動油の量は、機関始動前における内燃機関の運転停止時間が長いときほど多くなる。また、可変動弁機構から抜ける作動油の量は、機関始動時の冷却水温が低く、運転停止中の作動油の粘度が高かったときほど多くなる。

そこで、同構成では、機関始動後の経過時間が規定の時間閾値以上になるまで上記の増速処理を実行するようにしているが、その時間閾値を機関始動前における運転停止時間及び機関始動時における冷却水温に基づいて設定するようにしている。従って、機関始動前の運転停止中に可変動弁機構から抜けた作動油の量に応じて時間閾値は設定されるようになるため、可変動弁機構への作動油の充填が完了して作動油の圧力が上記閾値に達していることを機関始動後の経過時間に基づいて適切に判定することができるようになる。なお、同構成では、可変動弁機構に送油される作動油の圧力を検出しなくても、機関始動後において作動油の圧力が上記閾値に達していることを判定することができるため、そうした作動油の圧力を検出するセンサを備えていない内燃機関でも上記増速処理を実施することができる。

１０…内燃機関、１０Ｈ…シリンダヘッド、１１…吸気通路、１２…吸気ポート、１３…サージタンク、１４…スロットルバルブ、１４ｇ…スロットルバルブの外周縁、１４ｗ…ウォータジャケット、１５…吸気バルブ、１６…吸気カムシャフト、１７…可変動弁機構、２１…排気通路、２２…排気ポート、２３…三元触媒（触媒）、２５…排気バルブ、２６…排気カムシャフト、３０…燃焼室、３１…燃料噴射弁、３２…点火プラグ、３３…ピストン、３４…クランクシャフト、４０…遊星ギヤ機構、４１…サンギヤ、４２…リングギヤ、４４…キャリア、５０…減速機構、６０…駆動軸、６１…デファレンシャルギヤ、６２…駆動輪、７１…第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、７２…第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、７８…バッテリ、８０…クランク角センサ、８１…カム角センサ、８２…エアフロメータ、８３…水温センサ、８４…外気温センサ、８５…車速センサ、８６…アクセルポジジョンセンサ、８７…圧力センサ、８８…フロントセンサ、８９…リヤセンサ、９０…オイルポンプ、１００…制御装置、１１０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１２０…メモリ、２００…ＰＣＵ、５００…ハイブリッド車両（車両）。

Claims (9)

1. 複数の気筒にそれぞれ設けられた吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関に適用されて、機関始動時に燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量を実行する制御装置であって、
   前記始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量について、機関始動前の運転停止中に吸気バルブが閉弁状態になっていた気筒の前記総量を、前記運転停止中に吸気バルブが開弁状態になっていた気筒の前記総量よりも多くする総量調整処理を実行し、
   前記始動時増量を開始してから規定の減衰開始時間が経過すると前記増量値を減衰させて前記始動時増量を終了する処理を実行するとともに、
   前記総量調整処理は、前記減衰開始時間を長くすることにより前記総量を多くする処理を実行する
   内燃機関の制御装置。
2. 複数の気筒にそれぞれ設けられた吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関に適用されて、機関始動時に燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量を実行する制御装置であって、
   前記始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量について、機関始動前の運転停止中に吸気バルブが閉弁状態になっていた気筒の前記総量を、前記運転停止中に吸気バルブが開弁状態になっていた気筒の前記総量よりも多くする総量調整処理を実行し、
   前記始動時増量を開始した後、規定の減衰速度にて前記増量値を減衰させて前記始動時増量を終了する処理を実行するとともに、
   前記総量調整処理は、前記減衰速度を遅くすることにより前記総量を多くする処理を実行する
   内燃機関の制御装置。
3. 複数の気筒にそれぞれ設けられた吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関に適用されて、機関始動時に燃料噴射量を規定の増量値にて増量する始動時増量を実行する制御装置であって、
   前記始動時増量の実行中における燃料噴射量の増量分の総量について、機関始動前の運転停止中に吸気バルブが閉弁状態になっていた気筒の前記総量を、前記運転停止中に吸気バルブが開弁状態になっていた気筒の前記総量よりも多くする総量調整処理を実行し、
   前記内燃機関は、原動機として内燃機関及び電動機を備える車両に搭載されるものであって、当該内燃機関の排気通路には排気を浄化する触媒が設けられており、
   前記始動時増量の実行中に前記内燃機関の運転停止要求が生じた場合には、前記触媒の雰囲気がストイキ状態になるまで前記内燃機関の運転停止を遅延する停止遅延処理を実行するとともに、
   前記運転停止要求が生じたときの前記車両の車速が規定の閾値以下である場合には、前記停止遅延処理を実行することなく前記内燃機関の運転停止を実施する処理を実行する
   内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関は、前記触媒の雰囲気を検出するセンサを備えており、
   前記停止遅延処理は、前記触媒の雰囲気がストイキ状態にあるか否かを前記センサの検出値に基づいて判定する一方、前記センサの検出値による前記触媒の雰囲気の判定が不可能な場合には、前記始動時増量が終了した以降に前記内燃機関に吸入された空気量の積算値である積算空気量が規定の空気量閾値以上になってから前記内燃機関の運転停止を実施する処理を実行する
   請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記空気量閾値は、前記総量が多いときほど大きい値となるように可変設定される
   請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記総量調整処理は、機関始動前において前記内燃機関が運転停止していた時間である運転停止時間が長いほど、各気筒の前記総量を多くする処理を実行する
   請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記総量調整処理は、機関始動開始時の前記内燃機関の冷却水温が低いほど、各気筒の前記総量を多くする処理を実行する
   請求項１～６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 機関始動前の前記内燃機関の運転停止時間と、前記運転停止中の前記内燃機関の冷却水温と、前記運転停止中の各気筒における前記吸気バルブの状態とに基づいて運転停止中の各気筒の吸気バルブの温度を算出するバルブ温度推定処理を実行するとともに、
   前記バルブ温度推定処理は、前記運転停止中に閉弁状態になっている吸気バルブの前記温度が、前記運転停止中に開弁状態になっている吸気バルブの前記温度よりも低くなるように当該温度を算出する処理を実行し、
   前記総量調整処理は、前記運転停止中の吸気バルブの前記温度が低い気筒の前記総量を、前記運転停止中の吸気バルブの前記温度が高い気筒の前記総量をよりも多くする処理を実行する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記総量調整処理は、前記増量値を大きくすることにより前記総量を多くする処理を実行する
   請求項１～８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

Images