(57)【要約】【課題】エンジン停止時に吸気行程で止まっている気筒での最初の燃焼の失火頻度を抑制する。【解決手段】アイドルストップ機能を備えた自動車では、Ｓ２０５でエンジン始動条件が成立したときには、Ｓ２２０で吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに基づいて気筒Ｃｙｉｎに最初に噴射する燃料量Ｑ１を読み込み、Ｓ２３０で気筒Ｃｙｉｎに燃料量Ｑ１を噴射する。これにより、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が低いときには気筒Ｃｙｉｎの吸気ポートに燃料量Ｑ１を増加して噴射するため、最初の燃焼での失火頻度を抑制してエンジンの始動性を向上させることができる。また、Ｓ２２０で読み込まれた燃料量Ｑ１がゼロのときには、気筒Ｃｙｉｎを最初の燃焼に用いないことにより、エミッションの悪化を防ぐことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定量に燃料量を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定する、
請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定する、
請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の所定の下死点直前位置から下死点までは燃料量をゼロに決定する、
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定し、
前記燃料噴射制御手段は、前記アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記燃料噴射手段が燃料を噴射するよう制御する、
請求項１〜４のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のエンジン始動制御装置であって、
エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する、
エンジン始動制御装置。
【請求項７】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
【請求項８】
前記燃料噴射制御手段は、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定する際、運転者の要求に応じて決定される燃料量から該推定した残燃焼量を差し引いた燃料量を噴射すべき燃料量として決定する、
請求項６又は７に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項９】
前記燃料噴射制御手段は、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定する際、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置又は初回に噴射した燃料量のうち少なくともいずれか一方に基づいて推定する、
請求項６〜８のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項１０】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
（ｂ）前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記ステップ（ａ）で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むエンジン始動方法。
【請求項１１】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むエンジン始動方法。
【請求項１２】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に前記点火手段が点火するよう制御する点火制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
【請求項１３】
前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定時期に点火時期を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて点火時期が前記所定時期よりも進角する傾向を示すように点火時期を決定する、
請求項１２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項１４】
前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて点火時期が進角する傾向を示すように点火時期を決定する、
請求項１２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項１５】
前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定する、
請求項１２〜１４のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項１６】
前記検出手段は、前記エンジンのクランク角を検出する第１及び第２クランク角センサを含み、第１クランク角センサから出力されるパルスと第２クランク角センサから出力されるパルスの位相差がクランクシャフトの正回転時と逆回転時で異なるように構成されている、
請求項１〜６及び１２〜１５のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項１７】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
（ｂ）前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記ステップ（ａ）で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に点火するステップと、
を含むエンジン始動方法。
【請求項１８】
請求項１〜６及び１２〜１６のいずれかに記載のエンジン始動制御装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動制御装置、その方法及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン始動制御装置としては、エンジン始動時の最初の燃料噴射を吸気行程で止まっている気筒に対してエンジン停止中に行い、始動クランキングを開始した後、エンジン始動時の最初の燃焼を吸気行程で止まっていた気筒に対して行うものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置では、エンジンが停止している間に最初の燃料噴射が行われるため、エンジンの始動時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５６３８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のエンジン始動制御装置では、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によっては、始動クランキングを開始しても、最初の吸気行程で混合気を気筒内へ十分に吸入しないために失火することがあり、エンジンの始動時間を短縮できないことがあった。また、失火時には未燃焼ガスが排出されるため、エミッションが悪化するという問題点があった。更に、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によっては、最初の吸気行程で混合気を気筒内へ十分に吸入しないために該気筒で形成される混合気の状態が燃焼に適した状態でないことがあり、この場合には、混合気が燃焼に適した状態のときと比べて発生するトルクが小さくなる。このため、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置によって始動時に発生するトルクが異なってしまい、この結果、エンジンを始動する度に始動時のトルクが略一定にならず安定しないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、エンジン始動時の失火頻度を抑制してエンジンの始動性を向上させることを目的の一つとする。また、エンジン始動時のエミッションの悪化を防ぐことを目的の一つとする。更に、エンジン始動時に発生するトルクを安定させてエンジンの始動時のドライバビリティを向上させることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
即ち、本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたものである。
【０００８】
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動条件が成立したときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を該気筒のピストン停止位置に基づいて決定し、決定した燃料量の燃料を該気筒の吸気ポートに噴射する。このように、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置によって燃料量を変化させるため、該気筒の吸気能力が低いときには燃料量を増加することによって点火時における失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。
【０００９】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定量に燃料量を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定してもよい。ここで、始動クランキングが開始されたときに生じる該気筒の吸気能力は、エンジン停止中のピストン停止位置に応じて差が生じる。従って、ピストン位置に対応して吸気能力が十分あるときには所定量の燃料を噴射し、ピストン停止位置に対応して吸気能力が低いときには燃料量を増加して燃料を噴射する。こうすれば、吸気能力が低く失火する確率が高いときであっても、噴射すべき燃料量を増加することによって失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００１０】
なお、「所定量」は、例えば、通常の走行時の理論空燃比よりも小さい値つまり空燃比が燃料リッチとなるような値を始動時の空燃比として経験的に定めてもよい。また、「所定の中間位置」は、例えば、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記所定量の燃料を噴射したとしても失火の頻度が高いピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から１２０°又はその近傍（例えば１１０〜１３０°）だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。
【００１１】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量を決定してもよい。吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に応じて吸気能力に差が生じるため、吸気能力が低いときには、燃料量を増加することによって失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００１２】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が所定の下死点直前位置から下死点までは燃料量をゼロに決定してもよい。ピストン停止位置が所定の下死点直前位置から下死点までにあるときは、始動クランキングを開始しても吸気行程での吸気能力は低く失火する確率が高いことから、この場合には噴射すべき燃料量をゼロにして燃焼をさせないことによりエミッションの悪化を防ぐことができる。
【００１３】
なお、「所定の下死点直前位置」は、例えば、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記所定量以上の燃料を噴射したとしても失火の頻度が高いピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から１６０°又はその近傍（例えば１５０〜１７０°）だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。
【００１４】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定し、前記燃料噴射制御手段は、前記アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間に吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ前記燃料噴射手段が燃料を噴射するよう制御してもよい。アイドルストップ制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。
【００１５】
本発明のエンジン始動制御装置は、さらに、エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段、を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御してもよい。エンジン停止時に吸気行程で止まっていた気筒での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。
【００１６】
本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段によって失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を前記燃料噴射手段が噴射するよう制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたものとしてもよい。
【００１７】
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動時の最初の燃焼の際に失火したときには、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を燃料噴射手段に噴射させる。エンジン停止時に吸気行程で止まっていた気筒での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。
【００１８】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートへ次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定する際、運転者の要求に応じて決定される燃料量から該推定した残燃焼量を差し引いた燃料量を噴射すべき燃料量として決定してもよい。
【００１９】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定する際、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒のピストン停止位置又は初回に噴射した燃料量のうち少なくともいずれか一方に基づいて推定してもよい。即ち、エンジン停止中でのピストン停止位置が下死点に近いほど吸気行程での吸気能力は低く残燃料量は多くなる傾向にあることから、ピストン停止位置を残燃料量に相関するパラメータとして用いることができる。また、同じ吸気能力であれば、噴射した燃料量が多いほど残燃料量は多くなる傾向にあることから、初回に噴射した燃料量を残燃料量に相関するパラメータとして用いることができる。従って、該残燃料量を推定するにあたっては、これらのパラメータを基に予め作成されたマップから推定してもよいし、算出式を使って推定してもよい。
【００２０】
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
（ｂ）前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を前記ステップ（ａ）で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むものである。
【００２１】
このエンジン始動方法では、エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したときに、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ噴射すべき燃料量を該気筒のピストン停止位置に基づいて決定し、その燃料量の燃料を該気筒の吸気ポートへ噴射する。このように、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置によって燃料量を変化させるため、該気筒の吸気能力が低いときには燃料量を増加することによって点火時における失火頻度を抑制し、エンジンの始動性を向上させることができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【００２２】
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジン始動時の最初の燃焼が行われたときに失火したか否かを判定するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で失火したと判定されたときには、前記燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を噴射するステップと、
を含むものとしてもよい。
【００２３】
このエンジン始動方法では、エンジンの停止時に吸気行程で止まっていた気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われた際に失火したときには、燃焼に用いられなかった残燃料量を推定し、エンジン停止中に吸気行程で止まっていた気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を該推定した残燃料量に基づいて決定し、該決定した燃料量の燃料を燃料噴射手段に噴射させる。エンジン停止時での最初の燃焼の際に失火したときには、吸気ポートに噴射された燃料が気筒内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとして該気筒内に吸入されなかった吸気ポート内の残燃料量を推定し、この残燃料量に基づいて該気筒の吸気ポートに次回噴射すべき燃料量を決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【００２４】
本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に前記点火手段が点火するよう制御する点火制御手段と、
を備えたものとしてもよい。
【００２５】
このエンジン始動制御装置では、エンジン始動条件が成立して吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射したときには、該気筒のピストン停止位置に基づいて該気筒内の混合気に点火する点火時期を変化させる。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に対応して該気筒の吸気能力が異なるために該気筒で形成される混合気の状態が異なる場合であっても、該気筒のピストン停止位置に基づいて点火時期を決定するため、始動時に発生する燃焼トルクが安定するよう調整することができ、この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
【００２６】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定時期に点火時期を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて点火時期が前記所定時期よりも進角する傾向を示すように点火時期を決定するとしてもよい。始動クランキングが開始されたときに生じる該気筒の吸気能力は、エンジン停止中のピストン停止位置に応じて差が生じる。そこで、ピストン停止位置に対応して吸気能力が十分にあり燃焼に適した混合気が形成されるときには予め定めた所定時期に点火し、ピストン停止位置に対応して吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには所定時期よりも早い時期に点火する。こうすれば、吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、点火時期を変更しないときに比べて大きな燃焼トルクが発生するため、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置が異なるときにも始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。
【００２７】
なお、「所定時期」は任意に設定すればよいが、例えば、圧縮行程の上死点から５０°又はその近傍（例えば４０〜６０°）だけ進角したクランク角に対応する時期としてもよい。また、「所定の中間位置」は、例えば、吸気行程で止まっている気筒の吸気能力が低く燃焼に適した状態の混合気が形成されにくいピストン停止位置として経験的に定めればよく、具体的には、吸気行程の上死点から９０°又はその近傍（例えば８０〜１００°）だけ進角したクランク角に対応するピストン停止位置としてもよい。
【００２８】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて点火時期が進角する傾向を示すように点火時期を決定するとしてもよい。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置が下死点側に近づくにつれて吸気能力が低くなるために燃焼に適した混合気が形成されにくいときにも始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。
【００２９】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定するとしてもよい。アイドルストップの制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動とを繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。
【００３０】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記検出手段は、前記エンジンのクランク角を検出する第１及び第２クランク角センサを含み、第１クランク角センサから出力されるパルスと第２クランク角センサから出力されるパルスの位相差がクランクシャフトの正回転時と逆回転時で異なるように構成されているとしてもよい。この場合、第１クランク角センサから出力されるパルスに基づいてクランク角を求めるようにし、第１クランク角センサと第２クランク角センサから出力される両パルスの位相差に基づいてクランクシャフトが正回転しているか逆回転しているかを求めるようにすることができる。例えば、クランクシャフトが正回転しているときには、第１クランク角センサからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を加算していきそのカウント数に応じてクランク角を求め、クランクシャフトが逆回転しているときには、第１クランク角センサからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を減算するようにすれば、カウント数に応じてクランク角を求めることができ、ひいてはピストン停止位置を正確に把握することができる。
【００３１】
本発明のエンジン始動方法は、
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
（ｂ）前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記ステップ（ａ）で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に点火するステップと、
を含むものとしてもよい。
【００３２】
このエンジン始動方法では、エンジン始動条件が成立して吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射したときには、該気筒のピストン停止位置に基づいて該気筒内の混合気に点火する点火時期を変化させる。こうすれば、吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置に対応して該気筒の吸気能力が異なるために該気筒で形成される混合気の状態が異なる場合であっても、該気筒のピストン停止位置に基づいて点火時期を決定するため、始動時に発生する燃焼トルクが安定するよう調整することができ、この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。なお、このエンジン始動方法に上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【００３３】
本発明のエンジン始動制御装置を搭載した車両は、本発明のエンジン始動制御装置を搭載しているため、エンジン始動時の失火頻度を抑制してエンジンの始動性を向上させることができる。また、エンジン始動時のエミッションの悪化を防ぐことができる。更に、エンジン始動時に発生するトルクを安定させてエンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】アイドルストップ機能を備えた自動車の構成の概略を示す説明図である。
【図２】クランク角ＣＡと各気筒の行程及びピストン位置Ｐとの対応関係を表す説明図である。
【図３】自動停止制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】第１実施形態の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】ピストン停止位置Ｐｉｎと噴射すべき燃料量Ｑ１との対応関係を表すマップである。
【図６】ピストン停止位置Ｐｉｎと残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔとの対応関係を表すマップである。
【図７】第２実施形態の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。
【図８】ピストン停止位置Ｐｉｎと遅角量Δθとの対応関係を表すマップである。
【図９】他の第１実施形態の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】他のピストン停止位置Ｐｉｎと燃料量Ｑ１との対応関係を表すマップである。
【図１１】他のピストン停止位置Ｐｉｎと遅角量Δθとの対応関係を表すマップである。
【図１２】他のピストン停止位置Ｐｉｎと遅角量Δθとの対応関係を表すマップである。
【図１３】他の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるアイドルストップ機能を備えた自動車２０の構成の概略を示す説明図である。本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車２０は、ガソリンにより駆動するエンジン３０と、エンジン３０の各気筒３１の吸気ポート３６に燃料を噴射するインジェクタ３２と、エンジン３０の各気筒内の混合気に点火する点火プラグ３３と、エンジン３０を始動させるスタータモータ２６と、エンジン３０をコントロールするエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）７０とを備える。
【００３６】
エンジン３０は、本実施形態では４気筒エンジンであり、各気筒３１は、吸気通路２２のうち吸気バルブ３４の手前に設けられた吸気ポート３６にインジェクタ３２がガソリンを噴射するポート式として構成されている。ここで、図示しないエアクリーナ及びスロットルバルブを介して吸気通路２２に吸入された空気は、吸気ポート３６でインジェクタ３２から噴射されたガソリンと混合されて混合気となる。この混合気は、吸気バルブ３４を開くことにより燃焼室３７へ吸入され、点火プラグ３３のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その燃焼エネルギによりピストン３８が往復運動して、クランクシャフト４１を回転運動させる。そして、燃焼後の排ガスは、排気バルブ３５を開くことにより燃焼室３７から排気通路２４に排出される。ここで、エンジン３０の各気筒は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程（燃焼行程ともいう）、排気行程を１サイクルとしてこのサイクルを順次繰り返すものであり、クランクシャフト４１が２回転つまり７２０°回転するごとに１サイクル進む。また、４つの気筒の点火タイミングは本実施形態では１番気筒、２番気筒、４番気筒、３番気筒という順であり、従って、例えば、１番気筒が膨張行程にあるとき、２番気筒は圧縮行程、３番気筒は排気行程、４番気筒は吸気行程となる。図２にクランク角ＣＡと各気筒３１の行程との対応関係を表す。図２において、縦軸は各気筒３１のピストン３８の位置Ｐを表し、ＴＤＣは上死点，ＢＤＣは下死点を表す。
【００３７】
エンジン３０のクランクシャフト４１の端には、エンジン３０の本体外側に露出した状態でフライホイール２８が備えられている。このフライホイール２８の外周には外歯歯車が刻まれており、エンジン始動時にはスタータモータ２６の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール２８の外歯歯車が噛み合って始動クランキングが行われる。
【００３８】
エンジン３０の各気筒３１の吸気バルブ３４は、下端にテーパ状の弁体３４ａを有するステム３４ｂと、このステム３４ｂの上端に接合された円筒状のリフタ３４ｃと、リフタ３４ｃとシリンダヘッドのステイ３４ｄとの間に配置されステイ３４ｄに対してリフタ３４ｃを離間させる方向に付勢するスプリング３４ｅとを備え、リフタ３４ｃは吸気カム３９のカム面と当接している。また、吸気カム３９は吸気カムシャフト４０に固設されており、吸気カムシャフト４０はクランクシャフト４１が２回転すると１回転するように図示しないタイミングベルトによってクランクシャフト４１と連結されている。そして、吸気カム３９は吸気カムシャフト４０の軸回転に伴って回転し、吸気バルブ３４は回転する吸気カム３９のカム面に追従して作動する。具体的には、吸気カム３９のカム面がリフタ３４ｃを押し下げないときにはスプリング３４ａの付勢力によって吸気バルブ３４は閉じており、吸気カム３９のカム面がスプリング３４ａの付勢力に抗してリフタ３４ｃを押し下げたときには弁体３４ａが吸気口の周縁から離間して吸気バルブ３４は開く。なお、排気バルブ３５については、吸気バルブ３４と同様の構成を備え同様に作動するため、その説明を省略する。
【００３９】
エンジン３０のクランクシャフト４１は、オートマチックトランスミッション５０と接続されている。このオートマチックトランスミッション５０は、エンジン３０からクランクシャフト４１に出力された動力を変速してデファレンシャルギア５２を介して駆動輪５４ａ，５４ｂに伝達する。そして、クランクシャフト４１にはクランクシャフト４１と一体となって回転するタイミングロータ５６が取り付けられ、このタイミングロータ５６に対向する位置に第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂが取り付けられている。また、エンジン３０の吸気バルブ３４を開閉する吸気カム３９が配列された吸気カムシャフト４０には吸気カムシャフト４０と一体となって回転する図示しないタイミングロータが取り付けられ、このタイミングロータに対向する位置にカム角センサ６０が取り付けられている。
【００４０】
エンジン３０の第１クランク角センサ５８ａと第２クランク角センサ５８ｂは、本実施形態では、磁気抵抗素子で構成されるＭＲＥ回転センサである。第１クランク角センサ５８ａと第２クランク角センサ５８ｂは、クランクシャフト４１の正回転時には第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスが第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスより位相が２．５°進んで出力され、クランクシャフト４１の逆回転時には第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスが第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスより位相が２．５°遅れて出力されるように配置されている。また、タイミングロータ５６には２枚欠歯した３４枚の歯が設けられている。クランクシャフト４１が回転すると、第１クランク角センサ５８ａは、クランクシャフト４１と一体となって回転するタイミングロータ５６の歯が接近するごとにパルスを出力するため、クランクシャフト４１が１回転（３６０°）するごとに３４個のパルスを発生する。この結果、出力されるパルスによって１０°ごとのクランク角ＣＡを特定したりエンジン回転数Ｎｅを求めることができる。また、第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスと第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスの位相差がクランクシャフト４１の正回転時と逆回転時とでは異なることから、この位相差に基づいてクランクシャフト４１が正回転しているか逆回転しているかを判別することができる。
【００４１】
エンジン３０のカム角センサ６０は、本実施形態では、電磁ピックアップ方式のセンサである。具体的には、タイミングロータに１山の歯が設けられ、これに対向する位置にカム角センサ６０が配置されており、タイミングロータの歯がカム角センサ６０のコアに接近するごとに１個のパルスを出力する。従って、吸気カムシャフト４０が１回転（クランクシャフト４１が２回転）するごとに１個のパルスを発生するため、例えば、１番気筒のピストン３８が膨張行程の上死点となるときにタイミングロータがカム角センサ６０に最も近づく位置になるよう設定しておけば、カム角センサ６０から出力されるパルスと第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスによって気筒判別を行うことができる。
【００４２】
エンジンＥＣＵ７０は、エンジン３０の運転を制御するものであり、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサにより構成され、ＣＰＵのほかに処理プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭや出力ポート、通信ポートなどを備えている。このエンジンＥＣＵ７０には、エンジン３０の運転状態を示す種々のセンサ、例えば、前出の第１クランク角センサ５８ａや第２クランク角センサ５８ｂ、カム角センサ６０、車速センサ６２のほか、図示しないが吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度（ポジション）を検出するスロットルバルブポジションセンサ、エンジン３０の冷却水の温度（水温）を検出する水温センサなどが接続されており、各種センサからの検出信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ７０からは、スタータモータ２６やインジェクタ３２への駆動信号、点火プラグ３３に放電電圧を印加するイグニッションコイル６０への制御信号などが出力される。なお、運転者の操作に基づく要求動力をエンジン３０から出力するために、エンジンＥＣＵ７０には、シフトレバー７２のポジションを検出するシフトポジションセンサ７３からのシフトポジションやアクセルペダル７４のポジションを検出するアクセルペダルポジションセンサ７５からのアクセルペダルポジション、ブレーキペダル７６が踏み込まれているか否かを検出するブレーキポジションセンサ７７からのオンオフ信号も入力される。
【００４３】
次に、本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車２０の動作、特にアイドルストップ制御に伴う動作について以下に説明する。このアイドルストップ機能を備えた自動車２０では、エンジン３０が稼働中であって車速Ｖがゼロであり、且つブレーキペダル７６が踏み込まれているブレーキＯＮの状態であってエンジン回転数Ｎｅが所定の低速回転数以下といった所定の停止条件が成立したときにエンジン３０を自動停止し、その後ブレーキＯＦＦとされるなどの所定の再始動条件が成立したときにスタータモータ２６によりエンジン３０が自動再始動されるアイドルストップ制御が行われる。以下には、このアイドルストップ制御で行われる自動停止制御ルーチンと自動再始動制御ルーチンについて説明する。
【００４４】
まず、自動停止制御ルーチンについて説明する。図３はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジン運転中、所定タイミングごと（例えば数ｍｓｅｃごと）にエンジンＥＣＵ７０によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ７０は、まず、停止制御実行中フラグＦ１が値１か否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、停止制御実行中フラグＦ１とは、エンジンＥＣＵ７０が停止制御を実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは停止制御を実行していないことを示し、値１のときは停止制御を実行していることを示す。そして、ステップＳ１００で停止制御実行中フラグＦ１がゼロと判定されたときには、前出の停止条件が揃ったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、車速Ｖはオートマチックトランスミッション５０のギアの回転数を検出する車速センサ６２から出力されるパルスに基づいて算出され、エンジン回転数Ｎｅは第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスの時間間隔に基づいて算出される。また、所定の低速回転数は本実施形態では通常のアイドリング回転数をわずかに上回る数値に設定されている。
【００４５】
ステップＳ１１０で前出の停止条件が揃っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１１０で停止条件が揃ったと判定されたときには、停止制御実行中フラグＦ１を値１にセットして（ステップＳ１２０）、エンジン３０の各気筒３１のインジェクタ３２への通電を停止すると共に点火プラグ３３のイグニッションコイル６０への通電を停止する（ステップＳ１３０）。この結果、エンジン３０の各気筒３１の点火及び燃料噴射は停止されるため、エンジン３０はクランクシャフト４１を回転させるトルクを発生しなくなる。このため、クランクシャフト４１は慣性力のみで回転する。この慣性力は、圧縮行程の気筒で発生するガス圧縮力などによって減衰されるため、クランクシャフト４１の回転は停止に向けて収束する。
【００４６】
ステップＳ１００で停止制御実行中フラグＦ１が値１と判定されたとき又はステップＳ１３０で各気筒３１の点火及び燃料噴射を停止した後には、エンジンＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｎｅがゼロになったか否かを判定し（ステップＳ１４０）、エンジン回転数Ｎｅがゼロになっていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、エンジン回転数Ｎｅがゼロになったと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及び該気筒のピストン停止位置Ｐｉｎを検出する（ステップＳ１５０）。ここで、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及びピストン停止位置Ｐｉｎの検出は、第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスとカム角センサ６０から出力されるパルスに基づいて行われる。本実施形態では、第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂはクランクシャフト４１が１０°回転するごとにパルスを出力するように設定され、カム角センサ６０は１番気筒が膨張行程に入るごとにパルスを出力するように設定されている。従って、カム角センサ６０からパルスが出力されるときをクランク角０°とすればクランク角ＣＡを０〜７２０°の範囲で算出することができ、クランク角ＣＡに対応してピストン停止位置Ｐｉｎを求めることができる。具体的には、第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスの位相差に基づいてクランクシャフト４１が正回転しているか逆回転しているかを判定し、クランクシャフト４１が正回転しているときには、第１クランク角センサ５８ａからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を加算していきそのカウント数に応じてクランク角ＣＡを求め、クランクシャフト４１が逆回転しているときには、第１クランク角センサ５８ａからパルスが出力されるごとにパルスのカウント数を減算することによりクランク角ＣＡを算出する。そして、算出されたクランク角ＣＡを図２に示すクランク角ＣＡと各気筒３１の行程との対応関係に照らすことにより、どの気筒が吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎであるかを判別することができ、またクランク角ＣＡに対応するピストン停止位置Ｐｉｎを求めることができる。
【００４７】
その後、エンジンＥＣＵ７０は、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及びピストン停止位置Ｐｉｎを識別する情報を図示しないバックアップＲＡＭに保存する（ステップＳ１６０）。そして、停止制御実行中フラグＦ１をゼロにリセットし（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これにより、アイドルストップ制御において、エンジン３０が停止したときに吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及び該気筒のピストン停止位置Ｐｉｎを特定することができる。
【００４８】
次に、自動再始動制御ルーチンについて説明する。図４はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図３の自動停止制御ルーチンによって停車した後、所定タイミングごと（例えば数ｍｓｅｃごと）にエンジンＥＣＵ７０によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ７０は、まず、燃料噴射制御実行中フラグＦ２が値１か否かを判定し（ステップＳ２００）、燃料噴射制御実行中フラグＦ２がゼロと判定されたときには、エンジン３０の自動停止中にブレーキポジションセンサ７７からのブレーキペダルポジションがブレーキＯＦＦといった再始動条件が揃ったかを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、燃料噴射制御実行中フラグＦ２とは、エンジンＥＣＵ７０が図４の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図４の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値１のときは図４の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。
【００４９】
ステップＳ２０５で前出の再始動条件が揃っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０５で再始動条件が揃ったと判定されたときには、燃料噴射制御実行中フラグＦ２を値１にセットし（ステップＳ２１０）、エンジンＥＣＵ７０は図示しないバックアップＲＡＭから吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及び該気筒のピストン停止位置Ｐｉｎを識別する情報を読み出す（ステップＳ２１５）。そして、ステップＳ２１５で読み出したピストン停止位置Ｐｉｎから吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎに噴射すべき燃料量Ｑ１をエンジンＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶したマップから読み込む（ステップＳ２２０）。図５は、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎと該気筒に噴射すべき燃料量Ｑ１の対応関係を表すマップである。図５では、ピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の中間位置Ｐ１までは予め定めた燃料量Ｑ１ｃｏｎｓｔを燃料量Ｑ１とし、所定の中間位置Ｐ１から所定の下死点直前位置Ｐ２までは下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Ｑ１を決定し、所定の下死点直前位置Ｐ２から下死点までは燃料量Ｑ１をゼロに決定する。ここで、所定の中間位置Ｐ１及び所定の下死点直前位置Ｐ２は、本実施形態では、吸気行程の上死点後１２０°のクランク角ＣＡに対応するピストン停止位置Ｐｉｎを所定の中間位置Ｐ１とし、吸気行程の上死点後１６０°のクランク角ＣＡに対応するピストン停止位置Ｐｉｎを所定の下死点直前位置Ｐ２とする。そして、ステップＳ２２０で読み込んだ燃料量Ｑ１がゼロよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２２５）、燃料量Ｑ１がゼロよりも大きいと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒ＣｙｉｎにステップＳ２２０で読み込まれた燃料量Ｑ１を噴射するようインジェクタ３２に指令する（ステップＳ２３０）。すると、インジェクタ３２から噴射された燃料は吸気ポート３６内の空気と混合して混合気となり、この結果、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎが上死点から所定の下死点直前位置Ｐ２までにあるときは、該気筒の吸気ポート３６内に未燃焼の混合気を調製しておくことができる。
【００５０】
続いて、エンジンＥＣＵ７０は、スタータモータ２６の回転軸を突出させてこの回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール２８の外歯歯車を噛み合わせた後にスタータモータ２６に電力を供給する（ステップＳ２３０）。この結果、スタータモータ２６の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール２８の外歯歯車が噛み合いながら回転し、このフライホイール２６の回転力によってクランクシャフト４１を回転させてエンジン３０のクランキングを開始する。これにより、気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６内にある混合気は、ピストン３８の下降に伴って発生する負圧によって吸気バルブ３４を介して燃焼室３７内へ吸入される。
【００５１】
一方、ステップＳ２２５で吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎに噴射すべき燃料量Ｑ１がゼロであると判定されたときには、エンジンＥＣＵ７０は、気筒Ｃｙｉｎに燃料噴射を行うことなくスタータモータ２６を作動させてエンジン３０のクランキングを開始し（ステップＳ２４０）、燃料噴射制御実行中フラグＦ２をゼロにリセットする（ステップＳ２６５）。その後、通常の始動制御を実行し（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。通常の始動制御においては、エンジン２０が完爆するまでスタータモータ２６によるクランキングを行いながら燃料噴射及び点火の制御を行う。
【００５２】
ステップＳ２００で燃料噴射制御実行中フラグＦ２が値１と判定されたとき又はステップＳ２３５でエンジン３０のクランキングが開始されたときには、エンジンＥＣＵ７０は、気筒Ｃｙｉｎのピストン３８が圧縮行程の上死点直前に達したか否かを判定し（ステップＳ２４０）、気筒Ｃｙｉｎのピストン３８が圧縮行程の上死点直前に達していないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、気筒Ｃｙｉｎのピストン３８が圧縮行程の上死点直前に達したと判定されたときには、気筒Ｃｙｉｎの点火プラグ３３に放電電圧を印加してスパークを発生させる（ステップＳ２５０）。すると、気筒Ｃｙｉｎの燃焼室３７内の混合気は点火プラグ３３のスパークによって燃焼し、ピストン３８は下死点に向かって付勢され、それに応じてクランクシャフト４１は正回転する。
【００５３】
続いて、ステップＳ２５０で点火した際に失火したか否かを判定する（ステップＳ２５５）。ここで、失火したか否かの判定は、本実施形態では、第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスの時間間隔によって算出されるエンジン回転数Ｎｅに基づいて行われる。具体的には、気筒Ｃｙｉｎの最初の膨張行程が終了する時点でエンジン回転数Ｎｅが所定のしきい値Ｎｅｔｈに達したか否かによって判定するものとし、所定のしきい値Ｎｅｔｈに達したときには失火していないと判定し、所定のしきい値Ｎｅｔｈに達しなかったときには失火したものと判定する。このとき、ステップＳ２２０で気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が低いときには気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に噴射すべき燃料量Ｑ１を増加するよう決定し、ステップＳ２３０で該決定した燃料量Ｑ１を噴射しているため、気筒Ｃｙｉｎの吸気能力がピストン停止位置Ｐｉｎに対応して低いときであっても吸気ポート３６内の燃料を燃焼室３７内に吸入しやすい状態となっており、この結果、ステップＳ２５０で燃焼した際の失火頻度を抑制することができる。
【００５４】
そして、ステップＳ２５５で失火したと判定されたときには、運転者の要求に応じて決定される燃料量Ｑ２ｒｅｑから最初の燃焼で用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを差し引いた燃料量Ｑ２を気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に次回噴射すべき燃料量Ｑ２として決定する（ステップＳ２６０）。ここで、最初の燃焼で用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを推定する際には、吸気ポート３６に噴射された燃料が気筒Ｃｙｉｎ内に十分に吸入されなかったことが原因で失火したものとし、具体的には、エンジン停止中のピストン停止位置Ｐｉｎに対応する予め作成されたマップに基づいて残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを決定する。図６は、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎと残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔの対応関係を表すマップである。ここで、残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔは、エンジン停止中のピストン停止位置Ｐｉｎ及び気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に最初に噴射した燃料量Ｑ１に応じて差が生じる。具体的には、図６に示すように、ピストン停止位置Ｐｉｎが上死点から所定の中間位置Ｐ１までにあるときは気筒Ｃｙｉｎの吸気能力は十分であり、また図５に示すように気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に最初に噴射した燃料量Ｑ１は所定量の燃料量Ｑ１ｃｏｎｓｔであるため、残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔはゼロ又はゼロをわずかに上回る値となる。一方、ピストン停止位置Ｐｉｎが所定の中間位置Ｐ１から所定の下死点直前位置Ｐ２までにあるときは気筒Ｃｙｉｎの吸気能力はピストン停止位置Ｐｉｎが下死点に近づくにつれて小さくなる傾向にあり、また図５に示すように最初に噴射した燃料量Ｑ１はピストン停止位置Ｐｉｎが下死点に近づくにつれて所定量の燃料量Ｑ１ｃｏｎｓｔよりも増加させているため、残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔはピストン停止位置Ｐｉｎが下死点に近づくにつれて多くなる傾向にある。
【００５５】
ステップＳ２６０で気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に次回噴射すべき燃料量Ｑ２を決定したあと又はステップＳ２５５で失火していないと判定されたときには、エンジンＥＣＵ７０は、燃料噴射制御実行中フラグＦ２をゼロにリセットする（ステップＳ２６５）。その後、通常の始動制御を実行し（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ２７０で通常の始動制御を実行したのちに本ルーチンを終了した後は、スタータモータ２６の回転軸を元の位置に戻してスタータモータ２６によるクランキングを停止し、通常の走行時の制御を実行することになる。
【００５６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のインジェクタ３２が本発明の燃料噴射手段に相当し、第１クランク角センサ５８ａや第２クランク角センサ５８ｂ、カム角センサ６０が検出手段に相当する。また、エンジンＥＣＵ７０が始動条件判定手段や燃料噴射制御手段、失火判定手段に相当する。なお、本実施形態では、アイドルストップ機能を備えた自動車２０の動作を説明することにより本発明のエンジン始動制御装置の一例を明らかにすると共に本発明のエンジン始動方法の一例も明らかにしている。
【００５７】
以上詳述した本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車２０によれば、図４の自動再始動制御ルーチンにおいて、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６へ噴射すべき燃料量Ｑ１を該気筒のピストン停止位置Ｐｉｎに基づいて決定し、決定した燃料量Ｑ１を該気筒の吸気ポート３６に噴射する。この結果、エンジン停止中に吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の所定の中間位置Ｐ１から所定の下死点直前位置Ｐ２の間にあるために吸気能力が低いときには燃料量Ｑ１を増加させるため、最初の燃焼での失火頻度を抑制し、エンジン３０の始動性を向上させることができる。
【００５８】
また、図４の自動再始動制御ルーチンでは、ピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の所定の下死点直前位置Ｐ２から下死点までにあるときは燃料量Ｑ１をゼロにすることから、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が低く燃料を増加しても燃料が燃焼室３７内に十分に吸引されないときには、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎに燃料を噴射しないことによりエミッションの悪化を防ぐことができる。
【００５９】
更に、図４の自動再始動制御ルーチンでは、エンジン始動時の最初の燃焼が行われた際に失火したと判定されたときには、最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを予め作成したマップから読み込み、運転者の要求に応じて決定される燃料量Ｑ２ｒｅｑから残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを差し引いた燃料量を気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に次回噴射すべき燃料量Ｑ２として決定する。これにより、空燃比が過剰に燃料リッチとなるのを防ぐと共にエミッションの悪化を防ぐことができる。
【００６０】
更にまた、ピストン停止位置Ｐｉｎは、第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスと第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスに基づいて算出されることから、一つのクランク角センサのみを用いて算出するときと比べてより正確なピストン停止位置Ｐｉｎを算出することができる。
【００６１】
そして、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すためにエンジン３０の始動性を向上させる必要性が高いが、この要求にも応じることができ有利である。
【００６２】
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態と同じ構成を備えたアイドルストップ機能を備えた自動車２０に関するものであるため、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明する。また、本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車２０は、第１実施形態と同じ図３の自動停止制御ルーチンを実行する。なお、本実施形態の点火プラグ３３が本発明の点火手段に相当し、エンジンＥＣＵ７０が点火制御手段に相当する。
【００６３】
本実施形態の自動再始動制御ルーチンについて説明する。図７はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図３の自動停止制御ルーチンによって停車した後、所定タイミングごと（例えば数ｍｓｅｃごと）にエンジンＥＣＵ７０によって実行される。このルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ７０は、まず、点火制御実行中フラグＦ３が値１か否かを判定し（ステップＳ４００）、点火制御実行中フラグＦ３がゼロと判定されたときには、エンジン３０の自動停止中にブレーキポジションセンサ７７からのブレーキペダルポジションがブレーキＯＦＦといった再始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。ここで、点火制御実行中フラグＦ３とは、エンジンＥＣＵ７０が図７の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図７の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値１のときは図７の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。
【００６４】
ステップＳ４０５で前出の再始動条件が成立していないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４０５で再始動条件が成立したと判定されたときには、点火制御実行中フラグＦ３を値１にセットし（ステップＳ４１０）、エンジンＥＣＵ７０は図示しないバックアップＲＡＭから吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎ及び該気筒のピストン停止位置Ｐｉｎを識別する情報を読み出す（ステップＳ４１５）。そして、読み出したピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置Ｐ４にあるか否かを判定する（ステップＳ４２０）。ここで、所定の下死点直前位置Ｐ４は、本実施形態では、吸気行程の上死点後１６０°のクランク角ＣＡに対応するピストン停止位置Ｐｉｎとする。そして、ピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置Ｐ４にあると判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に予め定められた所定量の燃料を噴射するようインジェクタ３２に指令する（ステップＳ４２５）。すると、インジェクタ３２から噴射された燃料は吸気ポート３６内の空気と混合して混合気となり、この結果、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６内に未燃焼の混合気を予め調製しておくことができる。
【００６５】
続いて、エンジンＥＣＵ７０は、スタータモータ２６の回転軸を突出させてこの回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール２８の外歯歯車を噛み合わせた後にスタータモータ２６に電力を供給する（ステップＳ４３０）。この結果、スタータモータ２６の回転軸の先端に設けられた外歯歯車とフライホイール２８の外歯歯車が噛み合いながら回転し、このフライホイール２６の回転力によってクランクシャフト４１を回転させてエンジン３０のクランキングを開始する。これにより、気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６内にある混合気は、ピストン３８の下降に伴って発生する負圧によって吸気バルブ３４を介して燃焼室３７内へ吸入される。
【００６６】
一方、ステップＳ４２０でピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４から吸気行程の下死点にあると判定されたときには、エンジンＥＣＵ７０は、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に燃料を噴射することなくクランクシャフト４１を回転させてエンジン３０のクランキングを開始し（ステップＳ４３５）、点火制御フラグＦ３をゼロにリセットする（ステップＳ４５５）。その後、通常の始動制御を実行し（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。通常の始動制御においては、エンジン２０が完爆するまでスタータモータ２６によるクランキングを行いながら燃料噴射及び点火の制御を行う。これにより、ピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４から吸気行程の下死点にあるために燃焼室３７内に混合気が十分吸引されないときには、気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６内に燃料を噴射しないようにすることができる。
【００６７】
さて、エンジンＥＣＵ７０は、気筒Ｃｙｉｎ内の混合気に点火する点火位置ｔを決定するために、予め定めた所定の基準点火位置ｔｂから点火位置ｔをどれだけ遅角させるかの遅角量ΔθをエンジンＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶したマップから読み込む（ステップＳ４４０）。ここで、所定の基準点火位置ｔｂは、気筒Ｃｙｉｎが圧縮行程の上死点に達する直前のクランク角ＣＡとする。本実施形態では、吸気行程の上死点から所定の下死点直前位置Ｐ４までのうち、気筒Ｃｙｉｎの吸気能力が最も低いピストン停止位置Ｐｉｎである所定の下死点直前位置Ｐ４のときの点火位置ｔを基準点火位置ｔｂとする。図８は、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎと遅角量Δθとの対応関係を表すマップである。図８では、ピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の中間位置Ｐ３までは、基準点火位置ｔｂに対して点火位置ｔが最も遅角するよう予め定めた所定の遅角量Δθｃｏｎｓｔを遅角量Δθとし、所定の中間位置Ｐ３から所定の下死点直前位置Ｐ４までは、下死点に近づくにつれて点火位置ｔが進角する傾向を示すように進角量Δθを決定する。ここで、所定の中間位置Ｐ３は、吸気行程の上死点後１２０°のクランク角ＣＡに対応するピストン停止位置Ｐｉｎとし、所定の遅角量Δθｃｏｎｓｔは、点火位置ｔが圧縮行程の上死点後略５０°のクランク角ＣＡとする。なお、ピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４から下死点のときには気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に燃料を噴射していないため、点火は行わない。
【００６８】
ステップＳ４００で点火制御フラグＦ３が値１と判定されたとき又はステップＳ４４０で点火位置ｔを決定したあとは、エンジンＥＣＵ７０は、クランク角ＣＡが点火位置ｔに至ったか否かを判定し（ステップＳ４４５）、クランク角ＣＡが点火位置ｔに至っていないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。ここで、クランク角ＣＡは、第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスとカム角センサ６０から出力されるパルスに基づいて検出される。一方、クランク角ＣＡが点火位置ｔに至ったと判定されたときには、気筒Ｃｙｉｎの点火プラグ３３に放電電圧を印加してスパークを発生させる（ステップＳ４５０）。すると、気筒Ｃｙｉｎの燃焼室３７内の混合気は点火プラグ３３のスパークによって燃焼し、ピストン３８は下死点に向かって付勢され、それに応じてクランクシャフト４１は正回転する。このとき、気筒Ｃｙｉｎ内の混合気は、エンジン停止中のピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４のときには基準点火位置ｔｂで点火され、吸気行程の上死点側のときには基準点火位置ｔｂよりも遅角側で点火される（図８参照）。すなわち、ピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が十分にあり燃焼に適した混合気が形成されるときにはクランク角ＣＡが基準点火位置ｔｂよりも所定の遅角量Δθｃｏｎｓｔだけ遅角した点火位置ｔに至ったときに点火し、ピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには遅角量Δθを所定の遅角量Δθｃｏｎｓｔよりも小さくすることでより早い時期に点火する。このように、吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、吸気能力が高いときに比べて燃焼トルクが大きくなるよう点火時期を進角側に設定することによって、ピストン停止位置Ｐｉｎが異なる場合であっても燃焼トルクが略一定になるよう調整することができ、この結果、始動時の燃焼トルクを安定させることができる。その後、点火制御実行中フラグＦ３をゼロにリセットし（ステップＳ４５５）、通常の始動制御を実行して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ４６０で通常の始動制御を実行したのちに本ルーチンを終了した後は、スタータモータ２６の回転軸を元の位置に戻してスタータモータ２６によるクランキングを停止し、通常の走行時の制御を実行することになる。
【００６９】
以上詳述した本実施形態のアイドルストップ機能を備えた自動車２０によれば、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したときには、気筒Ｃｙｉｎ内の混合気に点火する点火時期ｔを該気筒エンジン停止中のピストン停止位置Ｐｉｎに基づいて決定し、該決定した点火時期ｔに点火する。この結果、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の所定の中間位置Ｐ３から所定の下死点直前位置Ｐ４の間にあるために吸気能力が低く燃焼に適した混合気が形成されにくいときには、吸気能力が高いときに比べて点火時期ｔを進角側にするため、始動時に発生する燃焼トルクを安定するよう調整することができる。この結果、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
【００７０】
また、クランク角ＣＡやピストン停止位置Ｐｉｎは、第１クランク角センサ５８ａから出力されるパルスと第２クランク角センサ５８ｂから出力されるパルスに基づいて算出されることから、一つのクランク角センサのみを用いて算出するときと比べてより正確なピストン停止位置Ｐｉｎを算出することができる。
【００７１】
更に、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すためにエンジン始動時のドライバビリティを向上させる必要性が高いが、この要求にも応じることができ有利である。
【００７２】
［その他の実施形態］
なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７３】
例えば、上述した第１実施形態では図４の自動再始動制御ルーチンを採用したが、図９の自動再始動制御ルーチンを採用してもよい。つまり、図９の自動始動制御ルーチンでは、エンジンＥＣＵ７０は、ステップＳ２００〜Ｓ２５０と同様のステップＳ３００〜Ｓ３５０までの処理を行い、その後気筒Ｃｙｉｎに次回噴射すべき燃料量を調整する処理を行うことなく、ステップＳ３５５で燃料噴射制御実行中フラグＦ２をゼロにリセットして本ルーチンを終了する。この場合においても、吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに基づいて決定された燃料量Ｑ１を該気筒に噴射するため、通常のエンジン始動方法で始動するときよりもエンジン３０の始動性を向上させることができる。
【００７４】
また、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、ステップＳ２３０で吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎに基づいて決定された燃料量Ｑ１を噴射したが、ピストン停止位置Ｐｉｎによって燃料量Ｑ１を変動させることなく予め定めた所定量の燃料を噴射してもよい。
【００７５】
更に、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６へ噴射すべき燃料量Ｑ１及び最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを予め作成したマップから読み込んだが、算出式からその都度算出してもよい。また、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを推定する際に気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎ及び初回に噴射した燃料量Ｑ１に基づいて推定したが、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎのみに基づいて推定してもよいし、気筒Ｃｙｉｎに対して初回に噴射した燃料量Ｑ１のみに基づいて推定してもよい。
【００７６】
更に、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、失火判定はエンジン回転数Ｎｅに基づいて判定したが、エンジン回転数Ｎｅの変化率に基づいて判定してもよいし、気筒内圧の変化に基づいて判定してもよいし、気筒内温度の変化に基づいて判定してもよい。
【００７７】
更にまた、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、ステップＳ２６０で気筒Ｃｙｉｎのみを対象として噴射すべき燃料量Ｑ２を調整したが、所定回数の燃焼が行われるまで又は所定のエンジン回転数Ｎｅに達するまでの全ての気筒を対象として噴射すべき燃料量を調整してもよい。
【００７８】
更にまた、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、図５に示すようにピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の中間位置Ｐ１までは吸気行程で止まっている気筒Ｃｙｉｎに噴射すべき燃料量Ｑ１を予め定めた燃料量Ｑ１ｃｏｎｓｔと決定し、所定の中間位置Ｐ１から所定の下死点直前位置Ｐ２に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Ｑ１を決定したが、図１０に示すようにピストン停止位置Ｐｉｎが上死点から所定の下死点直前位置Ｐ２に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Ｑ１を決定してもよい。この場合、ステップＳ２６０で最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを推定する際には、図１０に対応したマップを予め作成して推定してもよいし、算出式からその都度算出して推定してもよい。
【００７９】
そして、上述した図４の自動再始動制御ルーチンでは、図５及び図１０に示すようにピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ２から下死点までは燃料量をゼロに決定したが、ピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ２から下死点に近づくにつれて燃料量が増加する傾向を示すように燃料量Ｑ１を決定してもよい。この場合、ステップＳ２６０で最初の燃焼に用いられなかった残燃料量Ｑ１ｒｅｓｔを推定する際には、これに対応したマップを予め作成して推定してもよいし、算出式からその都度算出して推定してもよい。
【００８０】
そして、上述した図７の自動再始動制御ルーチンでは、図８に示すようにピストン停止位置Ｐｉｎが吸気行程の上死点から所定の中間位置Ｐ３までは気筒Ｃｙｉｎ内の混合気に点火する点火位置ｔを基準点火位置ＴｂからΔθｃｏｎｓｔだけ遅角させた点火位置とし、所定の中間位置Ｐ３から所定の下死点直前位置Ｐ４に近づくにつれて点火時期ｔが進角する傾向を示すように点火時期ｔを決定したが、図１１に示すように、ピストン停止位置Ｐｉｎが上死点から所定の下死点直前位置Ｐ４に近づくにつれて点火時期ｔが進角する傾向を示すように点火時期ｔを決定してもよい。こうすれば、気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎが下死点側に近づくにつれて吸気能力が低くなるために燃焼に適した混合気が形成されにくいときにもエンジン始動時の燃焼トルクが安定するよう調整することができる。
【００８１】
そしてまた、上述した図７の自動再始動制御ルーチンでは、図８に示すようにピストン停止位置Ｐｉｎが所定の中間位置Ｐ３から所定の下死点直前位置Ｐ４のときには下死点に近づくにつれて遅角量Δθが連続的に小さくなるよう遅角量Δθを設定したが、図１２に示すように、下死点に近づくにつれて段階的に小さくなるよう設定してもよい。
【００８２】
そしてまた、上述した図７の自動再始動制御ルーチンでは、ステップＳ４２０でピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４から下死点の間にあると判定されたときには気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に燃料を噴射せずにステップＳ４３５でクランキングを開始したが、ステップＳ４２０を行わず、ステップＳ４２５で燃料噴射を行うとしてもよい。この場合、ステップＳ４４０で点火時期ｔを決定する際には、ピストン停止位置Ｐｉｎが所定の下死点直前位置Ｐ４から下死点に近づくにつれて点火時期ｔが進角する傾向を示すよう点火時期ｔを決定してもよい。
【００８３】
そして更に、上述した第１実施形態では、失火頻度を抑制しエンジンの始動性を向上させることを目的として気筒Ｃｙｉｎのピストン停止位置Ｐｉｎと気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に噴射すべき燃料量Ｑ１との関係を表すマップを作成したが（図５参照）、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定に安定させることを目的としてピストン停止位置Ｐｉｎと燃料量Ｑ１との関係を表すマップを作成するとしてもよい。噴射される燃料量が多ければ気筒３１内に燃料が入りやすくなる傾向にある。したがって、ピストン停止位置Ｐｉｎに対応して吸気能力が低いときには、吸気能力が高いときに比べて気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６内に噴射すべき燃料量を多くすることにより、始動毎の燃焼トルクが略一定になるよう調整することができ、この結果、始動時の燃焼トルクを安定させることができる。
【００８４】
そして更に、上述した実施形態では、図４の自動再始動制御ルーチンと図７の自動再始動制御ルーチンとを別のルーチンとして説明したが、図１３に示すように、これらのルーチンを一つの自動再始動制御ルーチンとして実行してもよい。すなわち、図１３の自動再始動制御ルーチンでは、エンジンＥＣＵ７０は、ステップＳ５００で自動再始動制御フラグＦ４がゼロと判定されたときには、図４の自動再始動制御ルーチンのステップＳ２０５〜Ｓ２４０と同様のステップＳ５０５〜Ｓ５４０の処理を実行する。ここで、自動再始動制御フラグＦ４は、エンジンＥＣＵ７０が図１３の自動再始動制御ルーチンを実行しているか否かを示すフラグであり、ゼロのときは図１３の自動再始動制御ルーチンを実行していないことを示し、値１のときは図１３の自動再始動制御ルーチンを実行していることを示す。続いて、ステップＳ５４５でピストン停止位置Ｐｉｎと遅角量Δθとの関係を予め作成したマップから遅角量Δθを読み込んで点火位置ｔを決定する。なお、このマップは、気筒Ｃｙｉｎへの燃料量Ｑ１を考慮して作成されたものである。その後、図７の自動再始動制御ルーチンのステップＳ４４５と同様のステップＳ５５０の処理を実行する。こうすれば、ピストン停止位置Ｐｉｎに応じて気筒Ｃｙｉｎの吸気ポート３６に噴射すべき燃料量Ｑ１を変化させると共にピストン停止位置Ｐｉｎに応じて気筒Ｃｙｉｎ内の混合気に点火する点火位置ｔを変更するため、失火頻度を抑制すると共に始動時の燃焼トルクを安定させることができる。このとき、ステップＳ５２０で燃料量Ｑ１を決定する際、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定にすることを目的として予め作成したピストン停止位置Ｐｉｎと燃料量Ｑ１との関係を表すマップからピストン停止位置Ｐｉｎに対応する燃料量Ｑ１を読み込むとしてもよい。こうすれば、エンジン始動時の燃焼トルクを略一定にするには噴射すべき燃料量Ｑ１と点火位置ｔとをピストン停止位置Ｐｉｎに応じて変更するため、ピストン停止位置Ｐｉｎに応じて燃料量Ｑ１のみを変更する場合や点火位置ｔのみを変更する場合に比べて、より確実に始動時の燃焼トルクを安定させることができる。
【００８５】
そして更に、上述した実施形態では、第１クランク角センサ５８ａ及び第２クランク角センサ５８ｂとしてＭＲＥ回転センサを採用したが、励磁電圧に対する出力電圧の位相差を利用してクランク角を検出するレゾルバ回転センサを採用してもよい。
【００８６】
そして更にまた、上述した実施形態では、４気筒エンジンを例に挙げて説明したが、他の多気筒エンジンにおいても同様にして本発明を適用することができる。例えば、６気筒エンジンは、タイミングによっては二つの気筒３１が吸気行程に入ることがあるが、その場合には双方の気筒３１に対して上述した実施形態と同様の処理を実行する。
【００８７】
そして更にまた、上述した実施形態では、アイドルストップ機能を備えた自動車２０に本発明を適用した場合を例示したが、モータジェネレータを搭載してその動力を車両駆動軸に伝達させる構成のハイブリッド自動車に本発明のエンジン始動方法を適用してもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
２０  アイドルストップ機能を備えた自動車、２２  吸気通路、２４  排気通路、２６  スタータモータ、２８  フライホイール、３０  エンジン、３１  気筒、３２  インジェクタ、３３  点火プラグ、３４  吸気バルブ、３５  排気バルブ、３４ａ  弁体、３４ｂ  ステム、３４ｃ  リフタ、３４ｄ  ステイ、３４ｅ  スプリング、３６  吸気ポート、３７  燃焼室、３８  ピストン、３９  吸気カム、４０  吸気カムシャフト、４１  クランクシャフト、５０  オートマチックトランスミッション、５２  デファレンシャルギヤ、５４ａ，５４ｂ  駆動輪、５６  タイミングロータ、５８ａ  第１クランク角センサ、５８ｂ  第２クランク角センサ、６０  カム角センサ、６２  車速センサ、６４  イグニッションコイル、７０  エンジンＥＣＵ、７２  シフトレバー、７３  シフトポジションセンサ、７４  アクセルペダル、７５  アクセルペダルポジションセンサ、７６  ブレーキペダル、７７  ブレーキポジションセンサ。
【図１】
2010159770.tif 000003
【図２】
2010159770.tif 000004
【図３】
2010159770.tif 000005
【図４】
2010159770.tif 000006
【図５】
2010159770.tif 000007
【図６】
2010159770.tif 000008
【図７】
2010159770.tif 000009
【図８】
2010159770.tif 000010
【図９】
2010159770.tif 000011
【図１０】
2010159770.tif 000012
【図１１】
2010159770.tif 000013
【図１２】
2010159770.tif 000014
【図１３】
2010159770.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒に装着された燃料噴射手段が該気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出する検出手段と、
前記エンジンの停止中に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件判定手段によって前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記検出手段によって検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に前記点火手段が点火するよう制御する点火制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から所定の中間位置までは予め定めた所定時期に点火時期を決定し、前記中間位置から下死点に近づくにつれて点火時期が前記所定時期よりも進角する傾向を示すように点火時期を決定する、
請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記点火制御手段は、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期をピストン停止位置に基づいて決定する際、ピストン停止位置が吸気行程の上死点から下死点に近づくにつれて点火時期が進角する傾向を示すように点火時期を決定する、
請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記始動条件判定手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止している間にエンジン始動条件が成立したか否かを判定する、
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記エンジンのクランク角を検出する第１及び第２クランク角センサを含み、第１クランク角センサから出力されるパルスと第２クランク角センサから出力されるパルスの位相差がクランクシャフトの正回転時と逆回転時で異なるように構成されている、
請求項１〜４のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
エンジンの停止中に所定のエンジン始動条件が成立したとき、吸気行程で止まっている気筒の吸気ポートへ燃料を噴射するよう制御し、その後該気筒でエンジン始動時の最初の燃焼が行われるよう制御するエンジン始動方法であって、
（ａ）エンジンの停止中に吸気行程で止まっている気筒のピストン停止位置を検出するステップと、
（ｂ）前記エンジンが停止している間に前記所定のエンジン始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記所定のエンジン始動条件が成立したと判定されたときには、吸気行程で止まっている気筒内の混合気に点火する点火時期を前記ステップ（ａ）で検出されたピストン停止位置に基づいて決定し、該決定した点火時期に点火するステップと、
を含むエンジン始動方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のエンジン始動制御装置を搭載した車両。