(57)【要約】【課題】内燃機関の再始動時に迅速に混合気を燃焼させるための適合作業を、適合精度を低下させることなく少ない計測工数で行う方法を提供する。【解決手段】内燃機関始動時において初爆によって機関回転数が到達する最大回転数であるピーク回転数を測定する。測定においては、点火時期を第一点火時期ＩＧ１としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最小値ＦＩ１ｍｉｎ及び最大値ＦＩ１ｍａｘを検出し、点火時期を第二点火時期ＩＧ２としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最大値ＦＩ２ｍａｘ及び最小値ＦＩ２ｍｉｎを検出し、点火時期・燃料噴射量平面において、（ＩＧ１，ＦＩ１ｍｉｎ）、（ＩＧ１，ＦＩ１ｍａｘ）、（ＩＧ２，ＦＩ２ｍｉｎ）及び（ＩＧ２，ＦＩ２ｍｉｎ）の四つの点を結んで形成される台形範囲内の複数の測定点においてのみピーク回転数を測定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関始動時において初爆によって機関回転数が到達する最大回転数であるピーク回転数を測定する測定方法において、
点火時期を第一点火時期としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最小値及び最大値をそれぞれ第一最小噴射量及び第一最大噴射量として検出する工程と、
点火時期を上記第一点火時期よりも遅角側の第二点火時期としたときにピーク回転数が上記一定回転数以上となる燃料噴射量の最大値及び最小値をそれぞれ第二最大噴射量及び第二最小噴射量として検出する工程と、
点火時期・燃料噴射量平面において、第一点火時期及び第一最小噴射量から定まる点と、第一点火時期及び第一最大噴射量から定まる点と、第二点火時期及び第二最小噴射量から定まる点と、第二点火時期及び第二最大噴射量から定まる点との四つの点を結んで形成される台形範囲内の複数の測定点においてのみピーク回転数を測定する工程とを具備する、測定方法。
【請求項２】
燃料噴射量を第一最大噴射量と第一最小噴射量との間の特定の燃料噴射量で固定した状態で、点火時期を徐々に遅角させてピーク回転数が上記一定回転数以上となる最も遅角側の点火時期を第二点火時期とする工程をさらに具備する、請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
上記第一点火時期は圧縮上死点とされる、請求項１又は２に記載の測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の内燃機関の回転数測定方法によって測定されたピーク回転数の実測値に基づいて、ピーク回転数が特定の回転数となる点火時期及び燃料噴射量の関係をモデル化する、モデル化方法において、
ピーク回転数が特定の回転数となる点火時期及び燃料噴射量の関係を３次式としてモデル化するようにした、モデル化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関始動時において初爆によって機関回転数が到達する最大回転数であるピーク回転数を測定する測定方法及びピーク回転数が特定の回転数となる点火時期と燃料噴射量との関係をモデル化するモデル化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃費を改善すべく、車両の停止期間中に内燃機関の運転を自動的に停止させるシステム（いわゆる、アイドルストップシステム）が知られている（例えば、特許文献１）。このようなアイドルストップシステムを採用している内燃機関では、内燃機関の運転停止と始動とが頻繁に繰り返される場合があるため、内燃機関の再始動時には迅速に混合気を燃焼させる必要がある。
【０００３】
特に、特許文献１に記載の始動制御装置では、内燃機関の停止時においてクランクシャフトの回転が停止する直前に、停止時に圧縮行程になると予測される気筒内に筒内燃料噴射弁から燃料を噴射し、内燃機関の再始動時には当該気筒内に封入されている燃料を燃焼させることで、内燃機関の再始動性を高めている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０７８２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１００４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関の再始動時に迅速に混合気を燃焼させるにあたっては、停止時における内燃機関の状態（例えば、機関冷却水温、内燃機関の停止時におけるクランク角。以下、「機関停止状態」という）毎に、最適な点火時期、燃料噴射量が存在する。したがって、内燃機関の再始動時に迅速な混合気の燃焼を行うためには、各機関停止状態毎に最適な点火時期、燃料噴射量を予め実験により求める作業、すなわち適合作業を行う必要がある。
【０００６】
ところが、斯かる適合作業においては、最低でも機関冷却水温、機関停止時におけるクランク角、点火時期及び燃料噴射量の、四つのパラメータをそれぞれ変更しつつ測定を行わなければならない。また、適合精度を高いものとするためには、多くの計測点において計測することが必要であり、このため、適合作業全体の計測工数は膨大なものとなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、内燃機関の再始動時に迅速に混合気を燃焼させるための適合作業を適合精度を低下させることなく少ない計測工数で行う方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明では、内燃機関始動時において初爆によって機関回転数が到達する最大回転数であるピーク回転数を測定する測定方法において、点火時期を第一点火時期としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最小値及び最大値をそれぞれ第一最小噴射量及び第一最大噴射量として検出する工程と、点火時期を上記第一点火時期よりも遅角側の第二点火時期としたときにピーク回転数が上記一定回転数以上となる燃料噴射量の最大値及び最小値をそれぞれ第二最大噴射量及び第二最小噴射量として検出する工程と、点火時期・燃料噴射量平面において、第一点火時期及び第一最小噴射量から定まる点と、第一点火時期及び第一最大噴射量から定まる点と、第二点火時期及び第二最小噴射量から定まる点と、第二点火時期及び第二最大噴射量から定まる点との四つの点を結んで形成される台形範囲内の複数の測定点においてのみピーク回転数を測定する工程とを具備する。
一般に、内燃機関の再始動を安定して行わせるためには、内燃機関の再始動後の最初の混合気の燃焼によるピーク回転数が或る特定の回転数以上となることが必要である。したがって、ピーク回転数が或る特定の回転数以上とならない領域において内燃機関の再始動が行われることはない。第１の発明によれば、ピーク回転数の測定は四つの点を結んで形成される台形範囲（台形領域）内の複数の測定点のみにおいて行われる。すなわち、台形範囲外の測定点においては測定が行われず、よって測定工数が大幅に減少せしめられる。また、そもそもピーク回転数が或る特定の回転数以上とならない領域は内燃機関の再始動が行われない領域であり、斯かる領域での計測を行わなかったとしても、計測結果を利用した適合作業に対して何ら影響を及ぼさない。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、燃料噴射量を第一最大噴射量と第一最小噴射量との間の特定の燃料噴射量で固定した状態で、点火時期を徐々に遅角させてピーク回転数が上記一定回転数以上となる最も遅角側の点火時期を第二点火時期とする工程をさらに具備する。
【００１０】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記第一点火時期は圧縮上死点とされる。
【００１１】
第４の発明では、第１〜第３のいずれか一つの内燃機関の回転数測定方法によって測定されたピーク回転数の実測値に基づいて、ピーク回転数が特定の回転数となる点火時期及び燃料噴射量の関係をモデル化する、モデル化方法において、ピーク回転数が特定の回転数となる点火時期及び燃料噴射量の関係を３次式としてモデル化するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内燃機関の再始動時に迅速に混合気を燃焼させるための適合作業を少ない計測工数で適合精度を低下させることなく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。図１は後述する適合作業の対象となる内燃機関及び当該適合作業に用いられる計測装置を示している。
【００１４】
図１を参照すると１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動するピストン、４はシリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４との間に形成された燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポートをそれぞれ示す。図１に示したようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火プラグ１０が配置され、シリンダヘッド４の内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置される。またピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の下方から点火プラグ１０の下方まで延びるキャビティ１２が形成されている。
【００１５】
各気筒の吸気ポート７はそれぞれ対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージタンク１４は吸気管１５に連結される。吸気管１５内にはステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は排気マニホルド１９に連結され、排気マニホルド１９は排気浄化触媒２０を内蔵したケーシング２１に連結される。
【００１６】
図１には、適合作業の対象となる内燃機関に加えて、この内燃機関の各種パラメータの値を測定する測定装置が示されている。図示したように、適合作業の対象となる内燃機関に対しては、例えば、スロットル弁１８の開度を測定するためのスロットル開度センサ３１がスロットル弁１８に取り付けられ、また、吸気管１５内を流れる空気の流量を測定するエアフロメータ３２がスロットル弁１８上流側の吸気管１５内に取り付けられる。さらに、機関本体１のクランクシャフト（図示せず）にはクランク角を検出するためのクランク角センサ（図示せず）が取り付けられ、このクランク角センサの出力に基づいて機関回転数が検出される。これらセンサ３１、３２は、計測装置本体４０に接続され、計測装置本体４０ではこれらセンサ３１、３２によって測定されたパラメータの値が表示、保存される。
【００１７】
一方、上述したスロットル弁駆動用のステップモータ１７、燃料噴射弁１１及び点火プラグ１０は計測装置本体４０に接続され、これらステップモータ１７等は計測装置本体４０によって駆動、制御される。すなわち、スロットル開度、燃料噴射量、点火時期等のパラメータは計測装置本体４０によって変更される。
【００１８】
ところで、本実施形態の内燃機関では、内燃機関の燃費を改善すべく、内燃機関を搭載した車両の停止期間中に内燃機関の運転を自動的に停止させるシステム（いわゆる、アイドルストップシステム）を採用している。このような内燃機関では、運転停止と再始動とが頻繁に繰り返される場合があり、内燃機関の再始動時には迅速に内燃機関を迅速に始動させる必要がある。特に、車両の停止状態から急発進が要求されるような場合には、迅速な内燃機関の再始動が必要とされる。
【００１９】
内燃機関を迅速に再始動させるためには、スタータモータ（図示せず）による内燃機関の再始動開始後、できるだけ早くいずれかの気筒において最初の燃焼を行わせる必要がある。
【００２０】
ただし、内燃機関の再始動開始後、すなわちスターターモータによる駆動開始後、最初に圧縮上死点に到達する気筒では、適切な燃焼を行わせることができない可能性がある。すなわち、最初に圧縮上死点に到達する気筒では、機関停止時におけるクランク角によっては、内燃機関の再始動開始後、ピストンがほとんど圧縮作用を行わないうちに圧縮上死点に到達してしまう場合がある。この場合、燃焼室５内の空気はほとんど圧縮されておらず、燃料噴射弁１１から燃料を噴射して点火プラグ１０による点火を行っても、燃焼室５内の混合気は燃焼しない。
【００２１】
一方、例えば４気筒内燃機関においては、二番目に圧縮上死点に到達する気筒では、適切な燃焼を行わせることができる。すなわち、二番目に圧縮上死点に到達する気筒では、機関停止時におけるクランク角に関わらず、内燃機関の再始動開始後、必ず圧縮行程を最初から最後まで経ており、圧縮上死点に到達するときには十分に燃焼室５内の空気の圧縮が行われている。したがって、燃料噴射弁１１からの燃料噴射量及び点火プラグ１０による点火時期さえ適切に制御すれば、燃焼室５内の混合気を適切に燃焼させることができる。
【００２２】
そこで、本実施形態の内燃機関では、内燃機関の再始動開始後、二番目に圧縮上死点に到達する気筒において最初の混合気の燃焼（初爆）を行わせることとしている。これにより、内燃機関の再始動開始後、できるだけ早く最初の燃焼を起こさせることができる。
【００２３】
最初の混合気の燃焼を行わせた後、二回目、三回目の燃焼を確実に行わせるためには、最初の混合気の燃焼を比較的良好に行わなければならない。最初の混合気の燃焼が良好に行われないと、二回目の燃焼を行うために空気を圧縮する際に、圧縮された空気の力が抵抗となって機関回転数が大幅に低下してしまったり、場合によってはクランクシャフトが停止してしまったりする。
【００２４】
図２は、再始動時における機関回転数の推移を表すタイムチャートである。図２に示した例では、時刻ｔ0において内燃機関の再始動が開始されて、スターターモータによってクランクシャフトが回転せしめられる。
【００２５】
最初の混合気の燃焼が良好に行われていない場合、機関回転数は図２に破線で示したように推移する。すなわち、時刻ｔ1において二番目に圧縮上死点に到達する気筒において最初の混合気の燃焼が行われて機関回転数が上昇するが、最初の混合気の燃焼が良好に行われていないことにより爆発力が弱く、その結果、直ぐに機関回転数が低下してしまう。図２に示した例では、時刻ｔ2において三番目に圧縮上死点に到達する気筒において二回目の混合気の燃焼が行われ、その後、各気筒での燃焼が連続的に行われるようになる。
【００２６】
一方、最初の混合気の燃焼が良好に行われている場合、機関回転数は図２に実線で示したように推移する。すなわち、時刻ｔ1において二番目に圧縮上死点に到達する気筒において最初の混合気の燃焼が行われ、この最初の混合気の燃焼が良好に行われているため機関回転数は急激に上昇し、機関回転数がほとんど低下しないまま、時刻ｔ2において三番目に圧縮上死点に到達する気筒において二回目の混合気の燃焼が行われ、機関回転数は更に上昇していく。
【００２７】
このように、最初の混合気の燃焼が良好に行われないと、機関回転数の立ち上がりが遅れ、結果的に内燃機関を迅速に始動させることができなくなってしまう。このため、機関回転数を迅速に始動させるためには、最初の混合気の燃焼を良好に行わせる必要があり、具体的には、二番目に圧縮上死点に到達する気筒への燃料噴射量及び点火プラグ１０による点火時期を最適に制御する必要がある。
【００２８】
そこで、本実施形態の内燃機関では、予め適合作業により、最初の混合気の燃焼を良好に行わせるのに最適な燃料噴射量及び点火時期を実験的に求め、マップとして内燃機関の電子制御ユニット（ＥＣＵ）のＲＯＭに記憶させるようにしている。内燃機関の再始動時には、このマップに基づいて算出された燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁１１から噴射されると共にこのマップに基づいて算出された点火時期に点火プラグ１０による点火が行われる。
【００２９】
なお、最初の混合気の燃料が良好であれば、最初の混合気の燃焼によって機関回転数が到達する最大回転数、すなわち最初の混合気の燃焼から二回目の混合気の燃焼までの間の機関回転数の最大値（以下、「ピーク回転数」という）が高くなる。そこで、本実施形態では、最初の混合気の燃焼を良好に行わせるのに最適な燃料噴射量及び点火時期として、最初の混合気の燃焼によるピーク回転数を一定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）以上とするのに適する燃料噴射量及び点火時期を実験的に求め、マップとしてＥＣＵのＲＯＭに記憶させるようにしている。
【００３０】
ところで、最初の混合気の燃焼によるピーク回転数は、二番目に圧縮上死点に到達する気筒への燃料噴射量及び点火プラグ１０による点火時期のみならず、様々な要因によって変化する。例えば、内燃機関の温度（或いは、機関冷却水温）、再始動直前におけるクランクシャフトの停止角度（以下、「停止クランク角度」という）及びスターターモータによって生じる駆動力の大きさ等によってもピーク回転数は変化する。
【００３１】
逆に言うと、機関冷却水温、停止クランク角度、スターターモータによって生じる駆動力等、停止時における内燃機関の状態（機関停止状態）毎に最適な点火時期、燃料噴射量が存在する。従って、本実施形態では、各機関停止状態毎に最適な点火時期及び燃料噴射量を実験的に求め、マップとしてＥＣＵのＲＯＭに記憶させるようにしている。
【００３２】
次に、図３に示したフローチャートを参照して、機関再始動時において機関停止状態に応じた最適な点火時期及び燃料噴射量を定めたマップを作成する手順、すなわち適合手順について説明する。なお、本実施形態では、計測工数を減らすため、比較的少数の測定点における実測値に基づいて特定の運転パラメータ間の関係を表すモデルを作成し、作成したモデルに基づいて各機関停止状態毎の最適な点火時期及び燃料噴射量を算出することとしている。
【００３３】
図３を参照すると、まず、ステップＳ１０において、適合作業において用いられるモデル構造の決定が行われる。すなわち、入力パラメータと出力パラメータが決定せしめられる。例えば、本実施形態では、適合作業において用いられるモデルは、入力パラメータとして燃料噴射量、点火時期、機関冷却水温、停止クランク角等を用い、出力パラメータとしてピーク回転数を用いたモデル構造を有するものとされる。
【００３４】
次いで、ステップＳ２０において、測定境界の把握が行われる。ここで、各入力パラメータ毎に全ての条件で測定を行うと測定点数が膨大なものとなってしまう。例えば、入力パラメータとして燃料噴射量、点火時期、機関冷却水温、停止クランク角を用いた場合、燃料噴射量を最小噴射量から最大噴射量まで１０の噴射量に区切り、点火時期を最進角時期から最遅角時期まで１０の時期に区切ると、各機関冷却水温条件及び停止クランク角条件毎に１００の測定点で測定を行わなければならなくなってしまう。しかしながら、例えば、燃料噴射量の極めて多い領域や、点火時期の極めて遅角された領域においては、通常、ピーク回転数は上記一定回転数以上にならない。従って、このように燃料噴射量の極めて多い領域や点火時期の極めて遅角された領域においては、ピーク回転数の測定は不要である。そこで、本実施形態では、測定するにあたって測定境界を定め、測定境界よりも外の領域（例えば、燃料噴射量の極めて多い領域や点火時期の極めて遅角された領域）では測定を行わないようにしている。これにより、測定点数を大幅に減少させることができる。
【００３５】
ただし、このような測定境界はモデル構造を決定すれば自動的に把握することができるというものではない。そこで、本実施形態では、ステップＳ２０において、少数の測定点での測定を行い、これら測定点での実測値に基づいて、測定境界の把握が行われる。
【００３６】
次いで、ステップＳ３０では、測定条件の設定が行われる。測定条件の設定は、実際に測定の行われる全ての測定点がステップＳ２０で求められた測定境界内の領域内となるように、且つ測定点が測定境界内の領域にバランス良く配置されるように計算により自動で又はユーザにより手動で行われる。
【００３７】
ステップＳ４０では、ステップＳ３０において設定された各測定点において測定が行われる。本実施形態では、燃料噴射量、点火時期、機関冷却水温、停止クランク角等のパラメータから定まる各測定点においてピーク回転数の測定が行われる。
【００３８】
ステップＳ５０では、ステップＳ４０で測定されたピーク回転数の実測値に基づいて、測定点とピーク回転数との関係のモデル化、すなわち所定のパラメータとピーク回転数との関係を表すモデル式の算出が行われる。本実施形態では、後述するように、機関冷却水温、停止クランク角等から定まる機関停止状態毎に、所定のピーク回転数となる燃料噴射量と点火時期との組み合わせを表す数式が求められる。
【００３９】
なお、燃料噴射量及び点火時期とピーク回転数との関係を表すモデル式の作成に当たっては、実測値に基づいてモデル式を作成し、その後、作成したモデル式と実測値との偏差に基づいてモデル式の評価を行い、この評価に基づいてモデル式を修正し、修正したモデル式と実測値との偏差に基づいてモデル式の評価を行うという作業を繰り返すことによって行われる。
【００４０】
次いでステップＳ６０では、ステップＳ５０において算出されたモデルに基づいて、各条件における最適値が算出される。本実施形態では、機関冷却水温、停止クランク角等から定まる機関停止状態毎に、燃料噴射量及び点火時期の最適値が算出される。この燃料噴射量及び点火時期の最適値の算出は、各条件毎のピーク回転数に加えて、異なる機関停止状態間でのピーク回転数の連続性等を考慮して算出される。
【００４１】
ステップＳ７０では、ステップＳ６０で算出された機関停止状態毎の燃料噴射量及び点火時期の最適値の検証が行われ、その後、この機関停止状態毎の燃料噴射量及び点火時期がマップとしてＥＣＵのＲＯＭに実装される。
【００４２】
ところで、特定の機関停止状態における点火時期と燃料噴射量との関係は、図４に示したような関係となる。図４は、燃料噴射量及び点火時期と、最初の混合気の燃焼によるピーク回転数との関係を示す図であり、横軸は燃料噴射量、縦軸は点火時期（圧縮上死点からの遅角量）をそれぞれ示している。また、図中の実線は、同一のピーク回転数となる燃料噴射量と点火時期との関係を表しており、図中にはピーク回転数が回転数Ａ〜Ｆ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ）となる場合の燃料噴射量と点火時期との関係が示されている。
【００４３】
図４から分かるように、ピーク回転数は、点火時期が０°ＡＴＤＣから遅角されるにつれて低くなる。また、ピーク回転数は、燃料噴射量が一定量αから多くなるにつれて低くなると共に、一定量αから少なくなるにつれて低くなる。
【００４４】
ここで、最初の混合気の燃焼によるピーク回転数が回転数Ｃ（例えば、５００ｒｐｍ）以上となる領域は、図４中の曲線Ｃの内側の領域（図４に斜線で示した領域）である。上述したように、内燃機関を迅速に再始動させるべく最初の混合気の燃焼を良好に行わせると、ピーク回転数は例えば回転数Ｃ以上となる。逆に言うと、図中の曲線Ｃの外側の領域において内燃機関の再始動を行うと、最初の混合気の燃焼を良好に行わせることができない。従って、曲線Ｃの外側の領域において内燃機関の再始動を行わせる場合はなく、したがって、曲線Ｃの外側の領域においてピーク回転数を測定する必要はない。
【００４５】
このため、測定点数を減少させる観点からは、曲線Ｃの内側の領域のみにおいてピーク回転数の測定を行うことが好ましい。このため、この領域のみで実験を行うことになるように測定境界条件を設定することが好ましい。しかしながら、実際には、曲線Ｃを正確に求めようとすると、多数の測定点での測定が必要になる。そこで、本実施形態では、曲線Ｃの内側の領域を図５に斜線で示した台形の領域と近似してピーク回転数の測定を行うこととしている。すなわち、本実施形態では、曲線Ｃの内側の領域の代わりに、図５に斜線で示した台形の領域内のみにおいてピーク回転数の測定を行うこととしている。このため、本実施形態では、図３におけるステップ２０の測定境界が台形の測定境界とされ、ステップ３０、４０においては、台形の測定境界内の領域、すなわち図５に斜線で示した台形の領域内のみにおいて測定が行われることになる。
【００４６】
次に、図６を参照して、図５に斜線で示した台形の測定領域の決定方法、すなわち測定境界の決定方法について説明する。測定領域の決定にあたっては、まず、図６（Ａ）に示したように、点火時期を第一点火時期ＩＧ１としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最小値及び最大値がそれぞれ第一最小噴射量ＦＩ１ｍｉｎ及び第一最大噴射量ＦＩ１ｍａｘとして検出される。
【００４７】
本実施形態では、第一点火時期が圧縮上死点（０°ＡＴＤＣ）とされ、一定回転数が回転数Ｃ（例えば、５００ｒｐｍ）とされる。従って、本実施形態では、点火時期を圧縮上死点（ＩＧ１）としたときにピーク回転数が回転数Ｃ以上となる燃料噴射量の最小値及び最大値が検出される。
【００４８】
具体的には、まず、点火時期を圧縮上死点に固定して、燃料噴射量を予め定められた適当な燃料噴射量から徐々に減少させつつピーク回転数の測定が行われる。すなわち、点火時期が圧縮上死点、燃料噴射量が予め定められた燃料噴射量である測定点（図６（Ａ）中の点Ｘ）においてピーク回転数の測定が行われ、次に燃料噴射量を僅かに減量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、この作業が繰り返される。そして、ピーク回転数が回転数Ｃよりも低くなる直前の測定点における燃料噴射量が、ピーク回転数が回転数Ｃ以上となる燃料噴射量の最小値（第一最小噴射量ＦＩ１ｍｉｎ）とされる。
【００４９】
その後、点火時期を圧縮上死点に固定したままで、燃料噴射量を上記予め定められた燃料噴射量から徐々に増大させつつピーク回転数の測定が行われる。すなわち、点火時期を圧縮上死点に固定したままで、燃料噴射量を予め定められた燃料噴射量よりも僅かに増量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、次いで、それよりも燃料噴射量を僅かに増量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、この作業が繰り返される。そして、ピーク回転数が回転数Ｃよりも低くなる直前の測定点における燃料噴射量が、ピーク回転数が回転数Ｃ以上となる燃料噴射量の最大値（第一最大噴射量ＦＩ１ｍａｘ）とされる。
【００５０】
次に、図６（Ｂ）に示したように、燃料噴射量を第一最小噴射量ＦＩ１ｍｉｎと第一最大噴射量ＦＩ１ｍａｘとの間の特定の燃料噴射量で固定した状態で、点火時期を徐々に遅角させてピーク回転数が一定回転数以上となる最も遅角側の点火時期が、第二点火時期ＩＧ２として検出される。
【００５１】
具体的には、燃料噴射量が例えば第一最小噴射量ＦＩ１ｍｉｎと第一最大噴射量ＦＩ１ｍａｘとの中間の燃料噴射量（（ＦＩ１ｍｉｎ＋ＦＩ１ｍａｘ）／２）であって、点火時期が圧縮上死点（第一点火時期）よりも僅かに遅角された点火時期である測定点においてピーク回転数の測定が行われ、次に、点火時期を更に僅かに遅角させた測定点においてピーク回転数の測定が行われ、この作業が繰り返される。そして、ピーク回転数が回転数Ｃよりも低くなる直前の測定点における点火時期が、ピーク回転数が回転数Ｃ以上となる最も遅角側の点火時期（第二点火時期ＩＧ２）とされる。
【００５２】
次に、図６（Ｃ）に示したように、点火時期を第二点火時期ＩＧ２としたときにピーク回転数が一定回転数以上となる燃料噴射量の最小値及び最大値がそれぞれ第二最小噴射量ＦＩ２ｍｉｎ及び第一最大噴射量ＦＩ２ｍａｘとして検出される。
【００５３】
具体的には、まず、点火時期を第二点火時期ＩＧ２に固定して、燃料噴射量を予め定められた適当な燃料噴射量から徐々に減少させつつピーク回転数の測定が行われる。すなわち、点火時期が第二点火時期ＩＧ２、燃料噴射量が予め定められた燃料噴射量である測定点においてピーク回転数の測定が行われ、次に燃料噴射量を僅かに減量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、この作業が繰り返される。そして、ピーク回転数が回転数Ｃよりも低くなる直前の測定点における燃料噴射量が、ピーク回転数が回転数Ｃ以上となる燃料噴射量の最小値（第二最小燃料噴射量ＦＩ２ｍｉｎ）とされる。
【００５４】
その後、点火時期を第二点火時期ＩＧ２に固定したままで、燃料噴射量を上記予め定められた燃料噴射量から徐々に増大させつつピーク回転数の測定が行われる。すなわち、点火時期を第二点火時期ＩＧ２に固定したままで、燃料噴射量を予め定められた燃料噴射量よりも僅かに増量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、次いで、それよりも燃料噴射量を僅かに増量した測定点においてピーク回転数の測定が行われ、この作業が繰り返される。そして、ピーク回転数が回転数Ｃよりも低くなる直前の測定点における燃料噴射量が、ピーク回転数が回転数Ｃ以上となる燃料噴射量の最大値（第二最大噴射量ＦＩ２ｍａｘ）とされる。
【００５５】
したがって、測定領域は、第一点火時期及び第一最小噴射量から定まる点（ＩＧ１、ＦＩ１ｍｉｎ）と、第一点火時期及び第一最大噴射量から定まる点（ＩＧ１、ＦＩ１ｍａｘ）と、第二点火時期及び第二最小噴射量から定まる点（ＩＧ２、ＦＩ２ｍｉｎ）と、第二点火時期及び第二最大噴射量から定まる点（ＩＧ２、ＦＩ２ｍａｘ）との四つの点によって囲まれる台形となる。このため、図３に示したステップＳ３０において設定される測定点は、この台形の測定領域内の点とされると共に、ステップＳ４０ではこの台形の測定領域内に設定された複数の測定点において実際の測定が行われることになる。
【００５６】
本実施形態では、このように測定範囲を狭めることで、適切に測定点を減らすことができ、ピーク回転数測定に伴う作業工数を低減することができる。特に、本実施形態では、ピーク回転数が一定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）以上となる領域を台形で近似している。図４及び図５から分かるように、台形の測定領域は、実際にピーク回転数が一定回転数以上となる領域とほぼ等しく、これら領域間の誤差は小さい。従って、高い精度で、ピーク回転数の測定が不要な領域を、実際に測定を行う領域から排除することができる。
【００５７】
また、図４に示した曲線Ｃを実際に計測によって求めるためには、多数の計測点におけるピーク回転数の計測が必要である。これに対して、本実施形態では、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、少数の測定点において測定を行うだけで、台形の測定境界を、すなわち台形の測定領域を求めることができる。したがって、本実施形態によれば、測定境界を求める際の測定工数を低減することができる。
【００５８】
ところで、このようにして台形の測定領域を求めた後に、図３のステップＳ３０においてこの台形の測定領域内で測定点が設定されると共に、ステップＳ４０において各測定点でのピーク回転数の測定が行われ、その後ステップＳ５０においてモデル式の算出が行われる。本実施形態では、各ピーク回転数となる点火時期と燃料噴射量との関係を機関冷却水温毎及び停止クランク毎にモデル式で表すこととしており、ステップＳ５０においては斯かるモデル式の算出が行われる。
【００５９】
本実施形態では、各ピーク回転数となる点火時期と燃料噴射量との関係を３次式で表すようにしており、これについて図７を参照して説明する。図７は、停止クランク角が異なる三つの機関停止状態における、点火時期及び燃料噴射量とピーク回転数との関係を示している。図７（Ａ）は、最初に圧縮上死点に到達する気筒において停止クランク角が最も進角側である場合における関係、図７（Ｂ）は、最初に圧縮上死点に到達する気筒において停止クランク角が図７（Ａ）に示した場合よりも遅角側である場合における関係、図７（Ｃ）は、最初に圧縮上死点に到達する気筒において停止クランク角が図７（Ｂ）に示した場合よりも遅角側である場合における関係をそれぞれ示している。
【００６０】
図７から分かるように、同一ピーク回転数を表す曲線は点火時期−燃料噴射量平面において停止クランク角に関わらずに同様に推移する。例えば、ピーク回転数が回転数Ｃとなる曲線では、燃料噴射量が多くなるにつれて最初は、すなわち燃料噴射量が一定量αよりも少ない領域では点火時期が遅角側に変化し、その後燃料噴射量が一定量αよりも多い領域では点火時期が進角側に変化する。特に、燃料噴射量が多くなるにつれて点火時期が遅角側に変化するときには、すなわち燃料噴射量が一定量αよりも少ない領域では、ピーク回転数が回転数Ｃとなる曲線は燃料噴射量の増大に伴って急激に点火時期が遅角側に変化する。一方、燃料噴射量が多くなるにつれて点火時期が進角側に変化するときには、すなわち燃料噴射量が一定量αよりも多い領域では、ピーク回転数が回転数Ｃとなる曲線は燃料噴射量の増大に伴って徐々に点火時期が遅角側に変化する。
【００６１】
したがって、同一のピーク回転数を得るための曲線では、点火時期が遅角側に変化するときの点火時期の推移と、点火時期が進角側に変化するときの点火時期の推移とが対称的にならない。すなわち、同一のピーク回転数を得るための曲線は、特定の燃料噴射量を中心とした対称的な傾向にはならない。このため、同一のピーク回転数を得るための曲線を２次曲線で近似すると、適切な近似曲線を得ることができない。
【００６２】
一方、同一のピーク回転数を得るための曲線は、図７から分かるとおり線形曲線であるため、３次以上の曲線によって近似することができる。そこで、本実施形態では、同一のピーク回転数を得るための曲線を３次曲線で近似することとしている。これにより、同一のピーク回転数を得るための曲線を３次式で近似することができる。なお、同一のピーク回転数を得るための曲線を４次以上の曲線で近似することも可能であるが、４次以上の曲線で近似する場合には３次曲線で近似する場合に比べて近似に必要な測定点数が多くなり、測定工数が増大してしまう。このため、同一のピーク回転数を得るための曲線は３次曲線で近似するのが好ましい。具体的な近似式（モデル式）の求め方としては、最小二乗法等の一般的な方法が用いられる。
【００６３】
なお、本発明は、アイドルストップシステムのみならず、内燃機関の運転停止と始動が頻繁に繰り返される内燃機関であれば、如何なる内燃機関に対しても適用可能である。このような内燃機関としては、例えば内燃機関とモータとによって車両を駆動するハイブリッドシステムに利用される内燃機関が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は適合作業の対象となる内燃機関及び当該適合作業に用いられる計測装置を示している。
【図２】機関再始動時における機関回転数の推移を表すタイムチャートである。
【図３】機関停止状態に応じた最適な点火時期及び燃料噴射量を定めたマップを作成する手順を示すフローチャートである。
【図４】特定の機関停止状態における点火時期及び燃料噴射量とピーク回転数との関係を示す図である。
【図５】台形の測定領域を示す図４と同様な図である。
【図６】台形の測定領域の決定方法、すなわち測定境界の決定方法について説明するための図である。
【図７】停止クランク角が異なる三つの機関停止状態における、点火時期及び燃料噴射量とピーク回転数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    機関本体
３    ピストン
５    燃焼室
１０    点火プラグ
１１    燃料噴射弁
３１    スロットル開度センサ
３２    エアフロメータ
４０    計測装置本体
【図１】
2010071144.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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