(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、着火始動を行う内燃機関において、始動１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを得られるようにすることを目的とする。【解決手段】始動１サイクル目の筒内圧の時系列データを用いて大気圧低下時点Ｔ１を取得する。経過時間（Ｔ１−Ｔ０）中のクランク角速度の時系列データに基づいて当該経過時間中のクランク角度の時系列データを取得する。始動開始気筒における着火始動の開始時点Ｔ０のクランク角度を第１クランク角度ＣＡ１（膨張行程で停止している気筒のクランク角度）とし、かつ、大気圧低下時点Ｔ０のクランク角度を第２クランク角度ＣＡ２（排気弁の開きタイミングのクランク角度）としたうえで上記経過時間中の筒内圧の時系列データとクランク角度の時系列データとを対応付けることによって、クランク角度と同期した筒内圧データを取得する。【選択図】図２
2014185625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、筒内圧を検出するための筒内圧センサと、クランク角度を検出するためのクランク角センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して前記燃料噴射弁を用いて燃料噴射を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う内燃機関の制御装置であって、
膨張行程で停止している気筒のクランク角度である第１クランク角度を取得する第１クランク角度取得手段と、
膨張行程で停止している気筒を始動開始気筒として前記着火始動が行われる場合に、前記筒内圧センサを用いて検出される当該始動開始気筒の筒内圧の時系列データを取得する筒内圧時系列データ取得手段と、
筒内圧の前記時系列データを用いて、前記始動開始気筒における燃焼後に前記始動開始気筒の筒内圧が大気圧に低下した時点である大気圧低下時点を取得する大気圧低下時点取得手段と、
前記始動開始気筒における前記着火始動時の排気弁の開きタイミングのクランク角度である第２クランク角度を取得する第２クランク角度取得手段と、
前記着火始動の開始時点から前記大気圧低下時点に到達するまでの経過時間中のクランク角速度の時系列データを前記クランク角センサを用いて取得するクランク角速度時系列データ取得手段と、
クランク角速度の前記時系列データに基づいて、前記経過時間中のクランク角度の時系列データを取得するクランク角度時系列データ取得手段と、
前記始動開始気筒における前記着火始動の開始時点のクランク角度を前記第１クランク角度とし、かつ、前記大気圧低下時点のクランク角度を前記第２クランク角度としたうえで前記経過時間中の筒内圧の前記時系列データとクランク角度の前記時系列データとを対応付けることによって、クランク角度と同期した筒内圧データを取得する筒内圧データ取得手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記排気弁の開きタイミングの到来時点から前記大気圧低下時点までに要する所定時間で前記経過時間を引くことによって、当該経過時間を補正する経過時間補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第２クランク角度取得手段は、前記排気弁の開きタイミングのクランク角度から前記大気圧低下時点のクランク角度までの所定クランク角度変化量を前記第２クランク角度に加えることによって、当該第２クランク角度を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記筒内圧時系列データ取得手段は、前記着火始動の開始時の筒内圧と前記大気圧低下時点の筒内圧との差に基づいて、筒内圧の前記時系列データを補正することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記着火始動の開始時の筒内圧と前記大気圧低下時点の筒内圧との差に基づいて、前記着火始動の開始時の筒内温度を推定する筒内温度推定手段と、
前記着火始動の開始時の筒内温度に基づいて、前記着火始動の開始後の所定サイクルにおける燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサの検出値を利用して各種エンジン制御を実行する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される内燃機関には、燃費低減および排気エミッション低減等を目的として、アイドリング時に内燃機関を自動的に停止させ、その後に運転者が車両を発進させようとする操作を行った際に内燃機関の再始動を行うアイドリングストップ機能を備えたものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上記アイドリングストップ機能を有する内燃機関の始動制御装置が開示されている。この従来の始動制御装置では、アイドリングストップによる自動停止後に内燃機関を再始動する際に、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を行うことで当該気筒において燃焼を発生させ、この燃焼の圧力でクランク軸を回転駆動することでスターターモーターを使用せずに内燃機関を始動する態様の始動手法（以下、「着火始動」と称する）を用いるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２５９８号公報
【特許文献２】特開２００９−１５６１０８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５３５８６号公報
【特許文献４】特開２００３−１３８９７７号公報
【特許文献５】特開２０１１−１８５１３６号公報
【特許文献６】特開２００４−３６０５９４号公報
【特許文献７】特開平０６−３４６８２４号公報
【特許文献８】特開平１１−１９０２５０号公報
【特許文献９】特開平０２−０９９７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、筒内圧を検出するための筒内圧センサを備える内燃機関が知られている。このような筒内圧センサを備える内燃機関によれば、筒内圧センサを用いてクランク角度と対応付けられた（クランク角度と同期した）筒内圧情報を取得することにより、各サイクルで行われる燃焼に対し、各種エンジン制御（燃料噴射制御および点火制御など）に用いるうえで有益な各種の燃焼状態量（例えば、発熱量）を算出することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、一般的な構成を有するクランク角センサを用いてクランク角度を検出する場合には、始動直後にクランク軸がある程度回転しないと、クランク角度が確定しない（現在のクランク角度を認識することができない）。したがって、上記着火始動の場合には、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射を行って内燃機関を始動させるため、始動後からクランク角度が確定するまでのサイクルでは、クランク角度と同期した筒内圧情報を得ることができなくなる。その結果、始動直後においては、筒内圧センサからの筒内圧情報を利用したエンジン制御を実施することができなくなる。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、着火始動を行う内燃機関において、始動１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを得られるようにすることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁と、筒内圧を検出するための筒内圧センサと、クランク角度を検出するためのクランク角センサとを備え、膨張行程で停止している気筒に対して前記燃料噴射弁を用いて燃料噴射を実行し、当該燃料噴射に伴う燃焼の圧力によってクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動させる着火始動を行う内燃機関の制御装置であって、
膨張行程で停止している気筒のクランク角度である第１クランク角度を取得する第１クランク角度取得手段と、
膨張行程で停止している気筒を始動開始気筒として前記着火始動が行われる場合に、前記筒内圧センサを用いて検出される当該始動開始気筒の筒内圧の時系列データを取得する筒内圧時系列データ取得手段と、
筒内圧の前記時系列データを用いて、前記始動開始気筒における燃焼後に前記始動開始気筒の筒内圧が大気圧に低下した時点である大気圧低下時点を取得する大気圧低下時点取得手段と、
前記始動開始気筒における前記着火始動時の排気弁の開きタイミングのクランク角度である第２クランク角度を取得する第２クランク角度取得手段と、
前記着火始動の開始時点から前記大気圧低下時点に到達するまでの経過時間中のクランク角速度の時系列データを前記クランク角センサを用いて取得するクランク角速度時系列データ取得手段と、
クランク角速度の前記時系列データに基づいて、前記経過時間中のクランク角度の時系列データを取得するクランク角度時系列データ取得手段と、
前記始動開始気筒における前記着火始動の開始時点のクランク角度を前記第１クランク角度とし、かつ、前記大気圧低下時点のクランク角度を前記第２クランク角度としたうえで前記経過時間中の筒内圧の前記時系列データとクランク角度の前記時系列データとを対応付けることによって、クランク角度と同期した筒内圧データを取得する筒内圧データ取得手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記排気弁の開きタイミングの到来時点から前記大気圧低下時点までに要する所定時間で前記経過時間を引くことによって、当該経過時間を補正する経過時間補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記第２クランク角度取得手段は、前記排気弁の開きタイミングのクランク角度から前記大気圧低下時点のクランク角度までの所定クランク角度変化量を前記第２クランク角度に加えることによって、当該第２クランク角度を補正することを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか１つにおいて、
前記筒内圧時系列データ取得手段は、前記着火始動の開始時の筒内圧と前記大気圧低下時点の筒内圧との差に基づいて、筒内圧の前記時系列データを補正することを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明の何れか１つにおいて、
前記着火始動の開始時の筒内圧と前記大気圧低下時点の筒内圧との差に基づいて、前記着火始動の開始時の筒内温度を推定する筒内温度推定手段と、
前記着火始動の開始時の筒内温度に基づいて、前記着火始動の開始後の所定サイクルにおける燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、着火始動の開始気筒における燃焼後の大気圧低下時点を筒内圧センサを用いて得られる筒内圧の時系列データから取得するとともに、この大気圧低下時点と排気弁の開きタイミングとを関連付けて利用することにより、着火始動の開始時点から大気圧低下時点に到達するまでの経過時間中の筒内圧の時系列データとクランク角度の前記時系列データとを対応付けて、クランク角度と同期した筒内圧データを始動１サイクル目から取得することが可能となる。
【００１４】
排気弁が開き始めてから筒内圧が大気圧に低下するまでにはある程度の時間を要する。このため、厳密には、排気弁の開きタイミングの到来時点と大気圧低下時点との間には時間差が生ずる。第２の発明によれば、排気弁の開きタイミングの到来時点から大気圧低下時点までに要する所定時間で上記経過時間を引くことによって当該経過時間を補正するという手法により、上記時間差が解消された状態で大気圧低下時点と排気弁の開きタイミングとを関連付けることができる。これにより、クランク角度と同期した筒内圧データをより精度良く取得できるようになる。
【００１５】
上記のように、厳密には、排気弁の開きタイミングの到来時点と大気圧低下時点との間には時間差が生ずる。第３の発明によれば、排気弁の開きタイミングのクランク角度から大気圧低下時点のクランク角度までの所定クランク角度変化量を第２クランク角度に加えることによって当該第２クランク角度を補正するという手法により、上記時間差が解消された状態で大気圧低下時点と排気弁の開きタイミングとを関連付けることができる。このような手法によっても、クランク角度と同期した筒内圧データをより精度良く取得できるようになる。
【００１６】
第４の発明によれば、温度ドリフトの影響が無くなるように筒内圧の時系列データを補正することができる。このため、着火始動時の課題であるセンサへの温度ドリフト影響の発生時においても、筒内圧センサの検出値を用いて各種燃焼状態量の算出および空燃比の推定値の算出を精度良く行えるようになる。
【００１７】
第５の発明によれば、着火始動の開始時の筒内圧と大気圧低下時点の筒内圧との差を利用して始動時の筒内温度を推定し、推定した筒内温度に応じた燃料噴射量の補正を行えるようになる。これにより、始動時の筒内温度の状態によらずに始動時に燃焼悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１において着火始動の１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを取得するために実行される処理の概要を説明するための図である。
【図３】圧力低下所要時間を考慮したクランク角度同期の筒内圧データの取得手法を説明するために用いる図である。
【図４】圧力低下所要時間を考慮したクランク角度同期の筒内圧データの取得手法を説明するために用いる図である。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】空燃比（Ａ／Ｆ）と空燃比相関値（ＫＬ／（Ｑ／低位発熱量））との関係を表した図である。
【図７】着火始動の１サイクル目における空気量ＫＬの取得手法を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２における筒内圧波形の温度ドリフト影響の補正手法を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３における筒内圧波形の温度ドリフト量δを利用した燃料噴射量の補正手法を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３において実行される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】
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。
図１に示すシステムは、内燃機関（一例として、火花点火式内燃機関）１０を備えている。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。筒内におけるピストン１２の頂部側には、燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。
【００２０】
吸気通路１６の吸気ポートには、当該吸気ポートを開閉する吸気弁２０が設けられており、排気通路１８の排気ポートには、当該排気ポートを開閉する排気弁２２が設けられている。また、吸気通路１６には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。
【００２１】
内燃機関１０の各気筒には、燃焼室１４内（筒内）に直接燃料を噴射するための燃料噴射弁２６、および、混合気に点火するための点火プラグ２８が、それぞれ設けられている。更に、各気筒には、筒内圧を検出するための筒内圧センサ３０が組み込まれている。筒内圧センサ３０の検出値は、大気圧に対する相対圧である。
【００２２】
更に、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力部には、上述した筒内圧センサ３０に加え、クランク角度およびエンジン回転数（クランク角速度）を検出するためのクランク角センサ４２、および吸入空気量を計測するためのエアフローメータ４４等の内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。ここでは、クランク角センサ４２は、一例として、電磁ピックアップ（ＭＰＵ）方式のセンサが用いられているものとする。クランク軸４６に設けられたタイミングロータ４８には、上死点検出用に一部欠歯した信号歯（図１においては、欠歯していない一部の信号歯のみ図示）が設けられている。クランク角センサ４２は、所定クランク角度毎のクランク回転信号を検出すると共に、欠歯した箇所により、正確な上死点を検出することができる。また、ＥＣＵ４０の出力部には、上述したスロットルバルブ２４、燃料噴射弁２６および点火プラグ２８等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力と所定のプログラムとに基づいて上記各種のアクチュエータを駆動することにより、燃料噴射制御および点火制御等の所定のエンジン制御を行うものである。
【００２３】
以上説明した構成を有する内燃機関１０は、燃費低減および排気エミッション低減等を目的として、アイドリング時に内燃機関１０を自動的に停止させ、その後に運転者が車両を発進させようとする操作を行った際に内燃機関１０の再始動を行うアイドリングストップ機能を有している。より具体的には、内燃機関１０では、アイドリングストップによる自動停止後に内燃機関１０を再始動する際に、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を行うことで当該気筒において燃焼を発生させ、この燃焼の圧力でクランク軸４６を回転駆動することでスターターモーターを使用せずに内燃機関１０を始動（再始動）するという態様の始動手法（以下、「着火始動」と称する）を用いるようにしている。
【００２４】
また、上述した構成を有する内燃機関１０は、筒内圧センサ３０を備えている。このような筒内圧センサ３０を備える内燃機関１０によれば、筒内圧センサ３０を用いてクランク角度と対応付けられた（クランク角度と同期した）筒内圧情報（筒内圧データ）を取得することにより、各サイクルで行われる燃焼に対し、各種エンジン制御（燃料噴射制御および点火制御など）に用いるうえで有益な各種の燃焼状態量（例えば、発熱量）を算出することが可能となる。
【００２５】
しかしながら、クランク角センサ４２のように一般的な構成を有するクランク角センサを用いてクランク角度を検出する場合には、始動直後にクランク軸４６がある程度回転しないと、クランク角度が確定しない（現在のクランク角度を認識することができない）。したがって、上記着火始動の場合には、膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を行って内燃機関１０を始動させるため、始動後からクランク角度が確定するまでのサイクルでは、クランク角度と同期した筒内圧データを得ることができなくなる。その結果、始動直後においては、筒内圧センサ３０からの筒内圧データを利用したエンジン制御を実施することができなくなる。そこで、本実施形態では、始動１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを得られるようにするために，以下の図２〜図５に示す処理が実行される。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態１において着火始動の１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを取得するために実行される処理の概要を説明するための図である。
図２（Ａ）は、着火始動において最初に燃焼が行われる気筒（すなわち、膨張行程で停止している気筒）の筒内圧波形を表したものである。内燃機関１０が停止すると、筒内圧は数秒程度で大気圧相当に低下する。図２における時刻Ｔ０は、筒内圧が大気圧になっている状態で、膨張行程で停止している気筒を始動開始気筒として着火始動（燃料噴射および点火）が行われたタイミング（燃焼の圧力によってクランク軸４６が回転し始めるタイミング）を示している。
【００２７】
先ず、着火始動の開始時点Ｔ０のクランク角度（すなわち、膨張行程で停止している気筒のクランク角度）である第１クランク角度ＣＡ１は、自動停止時にクランク角センサ４２を用いて取得される。図２（Ａ）に示すように、本実施形態では、始動１サイクル目に筒内圧（相対値）を所定時間毎に取得することによって、始動開始気筒での始動１サイクル目の筒内圧の時系列データが取得される。
【００２８】
次に、取得した筒内圧の時系列データを用いて、始動開始気筒における燃焼後に筒内圧が大気圧（相当）に低下した大気圧低下時点Ｔ１が取得される。膨張行程において燃焼が行われた後には、排気弁２２が開くことによって筒内圧が大気圧に低下する。そこで、図２に示す手法では、図２（Ａ）に示すように、筒内圧の時系列データにおいて筒内圧が大気圧に低下した時点Ｔ１をもって、排気弁２２の開きタイミング（ＥＶＯ）が到来したと判断するようにした。そして、排気弁２２の開きタイミングのクランク角度が第２クランク角度ＣＡ２として取得される。排気弁２２の開きタイミングとなるクランク角度は、ＥＣＵ４０に予め制御値として記憶されているため、当該制御値を用いて第２クランク角度ＣＡ２を取得することができる。
【００２９】
次に、着火始動の開始時点Ｔ０から大気圧低下時点Ｔ１に到達するまでの経過時間（Ｔ１−Ｔ０）が算出される。また、当該経過時間（Ｔ１−Ｔ０）中のエンジン回転数（クランク角速度）の時系列データが図２（Ｂ）に示すように取得される。より具体的には、ＭＰＵ方式のクランク角センサ４２は、センサの特性上、規定のエンジン回転数以下では、クランク角度を検出することができず、規定のエンジン回転数よりも高くなることで、クランク角度のデータが取得可能となる。そこで、規定のエンジン回転数以下のエンジン回転数は、図２（Ｂ）に示すように、データを取得可能となった所定タイミングにおけるエンジン回転数と始動開始時点Ｔ０のエンジン回転数（すなわち、ゼロ）との間での直線補間によって算出される。本実施形態のクランク角センサ４２のようにＭＰＵ方式のセンサを用いている場合には、このような手法によって上記経過時間（Ｔ１−Ｔ０）中のエンジン回転数（クランク角速度）の時系列データを取得することができる。次いで、このエンジン回転数の時系列データに基づいて、図２（Ｃ）に示す関係、すなわち、当該経過時間（Ｔ１−Ｔ０）中のクランク角度ＣＡの時系列データが取得される。
【００３０】
最後に、始動開始気筒における着火始動の開始時点Ｔ０のクランク角度を第１クランク角度ＣＡ１とし、かつ、大気圧低下時点Ｔ１のクランク角度を第２クランク角度ＣＡ２としたうえで、図２（Ａ）に示す筒内圧の時系列データと図２（Ｃ）に示すクランク角度の時系列データを対応付ける処理が実行される。これにより、筒内圧の時系列データに対してクランク角度情報を付与することができる、すなわち、クランク角度と同期した筒内圧データを取得することができる。このような手法によれば、着火始動の１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧情報を得ることが可能となる。その結果、着火始動の１サイクル目から（すなわち、圧縮行程の情報がない１サイクル目から）、筒内圧を利用して各種の燃焼状態量を算出することができ、筒内圧センサの利用による各種エンジン制御を行えるようになる。
【００３１】
次に、図３および図４を参照して、排気弁２２が開き始めてから筒内圧が大気圧に低下するまでに要する所定時間（以下、「圧力低下所要時間」と称する）を考慮することによって、第２クランク角度ＣＡ２が得られる時点と大気圧低下時点Ｔ１との時間差を補正し、これにより、クランク角度と同期した筒内圧データをより正確に取得可能な手法について説明する。図３および図４は、上記圧力低下所要時間を考慮したクランク角度同期の筒内圧データの取得手法を説明するために用いる図である。
【００３２】
排気弁２２の開きタイミングＥＶＯは、より具体的には、排気弁２２が開き始めるタイミングである。このタイミングにおけるクランク角度は、上述したようにＥＣＵ４０の制御値から取得可能であるため、ここでは、特に、「ＥＶＯｅｃｕ」と称する。排気弁２２が開き始めてからバルブリフト量が最大となるまでにはある程度の時間がかかる。したがって、厳密には、クランク角度ＥＶＯｅｃｕ（制御値）が到来する時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕと、大気圧低下時点Ｔ１（筒内圧センサ３０を用いて検知した時点であるので、以下、Ｔ１に代え、「Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ」と称する場合がある）との間には、時間差（上記圧力低下所要時間がこれに相当）が生ずる。上述した図２に示す手法は、これらの時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕ、Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓを同一とみなして行う手法であるといえる。しかしながら、クランク角度と同期した筒内圧データをより正確に取得するためには、図３および図４を参照して以下に説明する手法を用いることが好ましい。尚、燃焼ガスは燃焼室１４から排気通路１８に音速で排出されるため、排気弁２２のバルブリフト量が最大となった場合には、筒内圧が大気圧にまで低下するのに要する時間は１／１０００秒以下となる。このため、ＥＣＵ４０の制御周期（数ミリ秒オーダー）に対する当該時間の影響は無視することができる。すなわち、排気弁２２が開き始めてから筒内圧が大気圧に低下するまでの圧力低下所要時間を考慮するうえでは、上述したように、排気弁２２が開き始めてからバルブリフト量が最大となるまでの時間を考慮すればよいといえる。
【００３３】
ここに示す手法では、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯの到来時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕから大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓまでに要する時間（圧力低下所要時間Ｔｍａｐ）を事前にマップ値としてＥＣＵ４０に記憶しておく。そして、この圧力低下所要時間Ｔｍａｐを補正値として利用して、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓから圧力低下所要時間Ｔｍａｐを引いて得られる値が、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯの到来時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕとして取得される。これにより、第２クランク角度ＣＡ２の取得時点であるＴ＿ＥＶＯｅｃｕと大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓとの時間差を解消することができるので、クランク角度と同期した筒内圧データをより正確に取得できるようになる。
【００３４】
上記の圧力低下所要時間Ｔｍａｐを用いる補正は、より具体的には、次のような手順で行うことができる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、最大筒内圧Ｐｍａｘから所定時間αを経過した後の筒内圧の時系列データを用いて、所定時間ΔＴ（ＥＣＵ４０の制御周期）での筒内圧の変化量ΔＰが所定の閾値を超えたか否かが所定時間ΔＴ毎に判定される。筒内圧の変化量ΔＰは、最大筒内圧Ｐｍａｘの経過後において筒内圧が減少していく期間中には、図３（Ｂ）に示すようにマイナスの値となり、その後に大気圧相当に低下することによってゼロに近づく（それまでに対して値が大きくなる）。上記閾値は、このような変化量ΔＰの変化を捉えることのできる値に設定されている。筒内圧の変化量ΔＰが上記閾値を超えた場合には、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓが到来したと判定される。また、上述したように、圧力低下所要時間Ｔｍａｐは事前に取得されたうえでマップ値（例えば、着火始動の開始時のクランク角度との関係で圧力低下所要時間Ｔｍａｐを規定したマップ）としてＥＣＵ４０に記憶されている。
【００３５】
また、後述の補正のために、例えば、クランク停止位置（自動停止時のクランク角度）から上死点（ＴＤＣ）までの角速度（ΔＣＡ／ΔＴ）も取得しておく。尚、筒内圧の変化量ΔＰを算出する期間は、最大筒内圧Ｐｍａｘからではなく、自動停止時のクランク角度位置に応じた経過時間βであってもよい。また、上記の経過時間α、β、ΔＴは、燃焼速度の影響を受けるため、油温、水温、吸気温もしくは最大筒内圧Ｐｍａｘによる補正項を持たせるようにしてもよい。或いは、別の補正手法として、上記の角速度（ΔＣＡ／ΔＴ）を事前に取得した値と比較し、その比較結果に応じた圧力低下所要時間Ｔｍａｐの補正を行うようにしてもよい。これらの補正を行うことで、着火始動の１サイクル目の燃焼状態や環境条件等を考慮して、圧力低下所要時間Ｔｍａｐの補正をより精度良く行えるようになる。
【００３６】
図４を参照して、圧力低下所要時間Ｔｍａｐについての上述した補正手法を改めて整理して説明する。
既述したように、排気弁２２の開きタイミング（開き始めるタイミング）でのクランク角度（ここでは、第２クランク角度ＣＡ２として用いる）ＣＡ＿ＥＶＯｅｃｕは、ＥＣＵ４０の制御値として既知である。また、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ（Ｔ１）は、筒内圧センサ３０を利用して取得した筒内圧の時系列データを用いて取得することができる。
【００３７】
これに対し、図４に示すように、排気弁２２の開きタイミングのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｅｃｕに対応する時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕは不明である。そこで、上述した手法では、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓから圧力低下所要時間Ｔｍａｐを引くことによって、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯｅｃｕの到来時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕを取得している。これにより、既述したように、第２クランク角度ＣＡ２の取得時点であるＴ＿ＥＶＯｅｃｕと大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓとの時間差を解消することができるので、クランク角度と同期した筒内圧データをより正確に取得できるようになる。
【００３８】
着火始動の開始後の何秒後に排気弁２２の開きタイミングＥＶＯｅｃｕが到来するかは、燃焼状態および内燃機関の状態（例えば、フリクション）に関する所定のパラメータに応じて変化する。そこで、上記パラメータの影響を反映したマップを備えるようにすることで、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯｅｃｕが到来する時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕを取得することも可能ではある。しかしながら、このような手法では、上記時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕを十分な精度で取得することは難しい。これに対し、本実施形態の手法では、筒内圧センサ３０による筒内圧の実測データを利用して大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓを取得しているため、排気弁２２の開きタイミングの到来時点を精度良く取得できるようになる。そして、上述した圧力低下所要時間の補正、更には、燃焼状態や環境条件等を考慮した補正をも行うことにより、クランク角度と同期した筒内圧データをより正確に取得できるようになる。
【００３９】
また、図４に示すように、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｃｐｓも不明である。そこで、上述した手法に代え、次のような手法を用いて、上記時間差（圧力低下所要時間）を考慮した補正を行うようにしてもよい。すなわち、排気弁２２が開き始めてから筒内圧が大気圧に到達するまでに変化するクランク角度の変化量であるクランク角度変化量ＣＡｍａｐを事前に取得しておき、マップ値（例えば、着火始動の開始時のクランク角度との関係でクランク角度変化量ＣＡｍａｐを規定したマップ）としてもよい。そして、既知の排気弁２２の開きタイミングのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｅｃｕに対して、クランク角度変化量ＣＡｍａｐを加えることによって、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｃｐｓを取得してもよい。そして、取得したクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｃｐｓを第２クランク角度ＣＡ２として用いるようにしてもよい。このことは、上記クランク角度変化量ＣＡｍａｐを用いて、第２クランク角度ＣＡ２の算出に際し、上記時間差（圧力低下所要時間）を考慮した補正がなされることに相当するといえる。
【００４０】
図３を参照して上述した手法では、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓから圧力低下所要時間Ｔｍａｐを引いて排気弁２２の開きタイミングＥＶＯｅｃｕの到来時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕを取得することによって、排気弁２２の開きタイミングのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｅｃｕと、このクランク角度に対応する時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕとを上記時間差を解消しつつ得ることができる。これに対し、ここに説明する手法によって大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓと当該時点でのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｃｐｓとを取得することによっても、上記時間差の解消を図ることができる。
【００４１】
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行する具体的な処理について説明する。
図５は、クランク角度と同期した筒内圧データを取得するために本実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、アイドリングストップ機能による自動停止中の内燃機関１０が着火始動による再始動を行う際に起動されるものとする。
【００４２】
図５に示すルーチンでは、先ず、直近の自動停止時に取得しておいたクランク角度が、着火始動時の（自動停止状態での）第１クランク角度ＣＡ１として取得される（ステップ１００）。次いで、筒内圧センサ３０の出力信号を所定時間（ＥＣＵ４０の制御周期）毎にＡＤ変換して筒内圧を取得することにより、時間同期の筒内圧波形（Ａ）（筒内圧の時系列データ）が取得される（ステップ１０２）。
【００４３】
次に、筒内圧波形（Ａ）中の所定時間α（最大筒内圧Ｐｍａｘからの所定時間）もしくは所定時間β（着火始動の開始時点からの所定時間）経過後の筒内圧データを用いて、筒内圧の変化量ΔＰが算出される（ステップ１０４）。次いで、筒内圧の変化量ΔＰが所定の閾値よりも大きくなった時点（すなわち、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ）が算出される（ステップ１０６）。
【００４４】
次に、所定のマップを参照して、着火始動の開始時の第１クランク角度ＣＡ１に応じた圧力低下所要時間Ｔｍａｐが取得される（ステップ１０８）。次いで、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓから圧力低下所要時間Ｔｍａｐを引くことによって得られる値が、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯの到来時点Ｔ＿ＥＶＯｅｃｕとして取得される（ステップ１１０）。
【００４５】
次に、ＥＣＵ４０の制御値を利用して、排気弁２２の開きタイミングのクランク角度ＣＡ＿ＥＶＯｅｃｕが第２クランク角度ＣＡ２として取得される（ステップ１１２）。次いで、始動開始時点Ｔ０から大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓまでの経過時間（Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ−Ｔ０）中のエンジン回転数（クランク角速度）の時系列データとして、クランク角センサ４２を用いて、単位時間当たりのエンジン回転数の上昇量（Ｂ）が算出される（ステップ１１４）。一例としては、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓにおけるエンジン回転数と着火始動の開始時点Ｔ０のエンジン回転数（すなわち、ゼロ）との間で、エンジン回転数の上昇量（Ｂ）が算出される。
【００４６】
次に、上記経過時間（Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ−Ｔ０）に対するクランク角度データ（Ｃ）（時系列データ）が算出される（ステップ１１６）。次いで、始動開始気筒における着火始動の開始時点Ｔ０のクランク角度を第１クランク角度ＣＡ１とし、かつ、大気圧低下時点Ｔ１のクランク角度を第２クランク角度ＣＡ２としたうえで、筒内圧波形（Ａ）とクランク角度変化情報（Ｃ）とを対応付けることにより、着火始動の１サイクル目においてクランク角度と同期した筒内圧データが算出される（ステップ１１８）。
【００４７】
次いで、ステップ１１８において取得した筒内圧データの絶対圧補正が実行される（ステップ１２０）。筒内圧センサ３０の検出値（出力値）は相対圧であるため、ここでは、これを絶対圧化する補正（絶対圧補正）が行われる。このような絶対圧補正としては、任意の公知の手法（例えば、ポアソンの関係式（ＰＶκ＝一定）を利用したもの）を用いることができる。
【００４８】
次に、クランク角度と同期した絶対圧補正後の筒内圧データを用いて、各種燃焼状態量（例えば、発熱量）が算出される（ステップ１２２）。次いで、算出された各種燃焼状態量を用いたＣＰＳ制御（筒内圧センサを利用した各種エンジン制御）が実行される（ステップ１２４）。
【００４９】
次に、図６乃至図８を参照して、上述した手法によって取得したクランク角度同期の筒内圧データを利用した着火始動時の空燃比の推定手法について説明する。
図６は、空燃比（Ａ／Ｆ）と空燃比相関値（ＫＬ／（Ｑ／低位発熱量））との関係を表した図である。
【００５０】
図６に示すように、空燃比は、発熱量Ｑ（筒内圧センサ３０を用いて計測した筒内圧に基づいて算出可能）を使用燃料の低位発熱量で除した値で空気量ＫＬを割ることによって得られる値（ＫＬ／（Ｑ／低位発熱量））と相関を有している。尚、筒内圧センサ３０の検出値を利用して算出した発熱量Ｑには、冷却損失および未燃損失の影響は考慮されていない。
【００５１】
内燃機関１０の通常運転中であれば、空気量ＫＬはエアフローメータ４４を用いて計測される吸入空気量に基づいて取得することができる。通常運転中に限らず、着火始動による再始動の開始時からエンジン回転数が立ち上がるまでの燃焼を良好に保つうえでも、筒内の空燃比を最適にコントロールすることは重要である。しかしながら、着火始動は内燃機関１０が完全に停止している状態から開始されるため、着火始動直後ではエアフローメータ４４を用いて空気量ＫＬを取得することができない。このように、エアフローメータ４４を利用する手法では、着火始動時の空燃比を推定することができない。また、既述した本実施形態の特別な手法を用いて始動１サイクル目におけるクランク角度同期の筒内圧データを取得することができないと、空燃比の推定に用いる発熱量Ｑを算出することもできない。
【００５２】
図７は、着火始動の１サイクル目における空気量ＫＬの取得手法を説明するための図である。
既述したように、着火始動時には、膨張行程で停止している気筒が初爆気筒として選択される。膨張行程で停止している気筒では、吸気弁２０および排気弁２２が共に閉じており、筒内には、図７（Ｂ）に示すように、自動停止時のクランク角度（第１クランク角度ＣＡ１）の位置に応じた筒内容積分の空気量が入っている。また、自動停止時には、筒内圧は停止後数秒で大気圧に低下するため、自動停止中の筒内は、図７（Ａ）に示すように大気圧で維持されている。このため、着火始動の１サイクル目において燃焼で使用される空気量は、自動停止時の第１クランク角度ＣＡ１の位置に応じた筒内容積分の空気量となる。
【００５３】
各種燃焼状態量を算出するために、ＥＣＵ４０には、図７（Ｃ）のように示されるクランク角度に応じた筒内圧容積のデータが所定クランク角度毎にマップ値として記憶されている。このため、自動停止時の第１クランク角度ＣＡ１が分かると、上記マップ値を参照することで、筒内容積を取得することができる。
【００５４】
また、始動１サイクル目から空燃比を精度良く推定するためには、始動１サイクル目の筒内空気量ＫＬの推定とともに、噴射された燃料量を推定する必要がある。噴射された燃料量の推定は、例えば、次の（１）式を用いて行うことができる。
燃料量＝発熱量Ｑ／低位発熱量＋γ  ・・・（１）
ただし、上記（１）式において、γは、冷却損失および未燃損失を考慮するための補正項であり、ここでは、事前に取得しておき、ＥＣＵ４０に記憶された値であるものとする。
【００５５】
既述した本実施形態の手法によれば、着火始動時の１サイクル目からクランク角度と同期した筒内圧データを取得することができるため、始動１サイクル目から発熱量Ｑを算出することが可能となる。このため、上記（１）式を利用して始動１サイクル目に噴射された燃料量を算出することができる。したがって、着火始動の１サイクル目において燃焼に使用される空気量を（１）式で算出した燃料量で除することにより、始動１サイクル目の空燃比を推定することが可能となる。
【００５６】
図８は、着火始動の１サイクル目における空燃比（Ａ／Ｆ）を取得するために本実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、自動停止中の内燃機関１０が着火始動による再始動を行う際に起動されるものとする。
【００５７】
図８に示すルーチンでは、先ず、膨張行程で停止している気筒が特定される（ステップ２００）。この特定は、自動停止時に取得しておいたクランク停止位置（第１クランク角度ＣＡ１）に基づいて行われる。次いで、停止時の第１クランク角度ＣＡ１が取得される（ステップ２０２）。
【００５８】
次に、着火始動の開始気筒（膨張行程で停止している気筒）の筒内容積が、ＥＣＵ４０に記憶されている停止時のクランク角度（ＣＡ１）に応じたマップ値を利用して算出される（ステップ２０４）。次いで、算出された筒内容積に基づいて、始動１サイクル目に上記開始気筒の筒内に充填されている空気量ＫＬが取得される（ステップ２０６）。
【００５９】
次に、着火始動の開始気筒に対して燃料噴射と点火とを行うことにより、着火始動が実行される（ステップ２０８）。次いで、上述した図５に示すルーチンの処理に従って、クランク角度が確定されたうえで、クランク角度と同期した筒内圧データが取得される（ステップ２１２）。また、本ステップ２１２では、既述したように、筒内圧の絶対圧補正も行われる。
【００６０】
次に、クランク角度と同期した筒内圧データに基づいて始動１サイクル目の燃焼時の発熱量Ｑが取得される（ステップ２１２）。次いで、上記（１）式に従って始動１サイクル目に噴射された燃料量が算出される（ステップ２１４）。次いで、取得した空気量ＫＬと燃料量とを用いて、始動１サイクル目の空燃比（Ａ／Ｆ）が算出される（ステップ２１６）。算出された空燃比は、内燃機関１０の各種制御（燃料噴射制御など）に反映される（ステップ２１８）。
【００６１】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第１の発明における「第１クランク角度取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０２の処理を実行することにより前記第１の発明における「筒内圧時系列データ取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０４および１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「大気圧低下時点取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「第２クランク角度取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１４の処理を実行することにより前記第１の発明における「クランク角速度時系列データ取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１６の処理を実行することにより前記第１の発明における「クランク角度時系列データ取得手段」が、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１８の処理を実行することにより前記第１の発明における「筒内圧データ取得手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０８および１１０の処理を実行することにより前記第２の発明における「経過時間補正手段」が実現されている。
【００６２】
実施の形態２．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図５に示すルーチンとともに後述の図１０に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００６３】
図９は、本発明の実施の形態２における筒内圧波形の温度ドリフト影響の補正手法を説明するための図である。
筒内圧センサ３０の出力値には、筒内温度の変化に伴うダイアフラム（受圧部）の熱変形（膨張・収縮）により、オフセット変化（温度ドリフト）が生じ得る。センサ出力への温度ドリフトの影響は、始動時（再始動時を含む）において大きくなる。これは、停止状態にあった内燃機関１０において燃焼が行われることによって、筒内圧センサ３０のダイアフラムが大きな温度変化にさらされるためである。
【００６４】
図９（上述の図２等も同様）は、着火始動の１サイクル目において上述の温度ドリフトが発生している筒内圧波形を表したものである。すなわち、本来であれば図９（Ｂ）に示すように筒内圧が大気圧相当の値となるはずである排気弁２２の開きタイミングＥＶＯ後のタイミングにおける筒内圧は、温度ドリフトの発生によって、始動１サイクル目の燃焼による温度変化にさらされる前（始動開始前）の筒内圧に対して乖離している。
【００６５】
そこで、本実施形態では、始動開始時の筒内圧Ｐ（０）と排気弁２２の開きタイミングＥＶＯにおけるＰ（ＥＶＯ）との差が所定の閾値Ａよりも大きい場合には、筒内圧が温度ドリフト影響を受けていると判断し、この場合には、当該差の大きさに応じた補正量を用いて、図９（Ｃ）に示すように温度ドリフトに起因する筒内圧のずれを補正するようにした。
【００６６】
図１０は、筒内圧波形への温度ドリフト影響の補正を実現するために本実施の形態２においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、上述した図５に示すルーチンにおけるステップ１０２の処理によって始動１サイクル目における筒内圧波形（Ａ）（筒内圧の時系列データ）が取得された時点で起動されるものとする。
【００６７】
図１０に示すルーチンでは、先ず、始動１サイクル目における筒内圧の時系列データが取得される（ステップ３００）。次いで、取得した筒内圧データを利用して、始動開始時の筒内圧Ｐ（０）が算出される（ステップ３０２）とともに、排気弁２２の開きタイミングＥＶＯにおける筒内圧Ｐ（ＥＶＯ）が算出される（ステップ３０４）。尚、筒内圧Ｐ（ＥＶＯ）としては、大気圧低下時点Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓにおける値が用いられる。
【００６８】
次に、筒内圧Ｐ（０）と筒内圧Ｐ（ＥＶＯ）との差が所定の閾値Ａよりも大きいか否かが判定される（ステップ３０６）。本ステップ３０６における閾値Ａは、始動１サイクル目の筒内圧が温度ドリフトの影響を受けているか否かを判定するための閾値として予め設定された値である。
【００６９】
上記ステップ３０６の判定が成立する場合、つまり、筒内圧が温度ドリフトの影響を受けていると判断できる場合には、以下の（２）式に従って温度ドリフト補正量δが算出される（ステップ３０８）。
δ＝（Ｐ（ＥＶＯ）−Ｐ（０））／Δｔ  ・・・（２）
ただし、上記（２）式におけるΔｔは、始動開始時点Ｔ０から大気圧低下時点Ｔ１（Ｔ＿ＥＶＯｃｐｓ）までの経過時間に相当する。
【００７０】
次に、算出された温度ドリフト補正量δを用いて、筒内圧波形（Ａ）の温度ドリフト補正が実施される（ステップ３１０）。ｔを始動開始からの経過時間とすると、時間同期で取得した筒内圧Ｐについての、ある時間ｔにおける温度ドリフト補正後の筒内圧は、１次関数で近似する場合には、以下の（３）式に従って算出することができる。
補正後の筒内圧＝Ｐ（ｔ）＋δｔ  ・・・（３）
【００７１】
尚、本実施形態では、以上説明した図１０に示すルーチンによる温度ドリフト影響の補正後の筒内圧の時系列データが図５に示すルーチンにおけるステップ１０４以降の処理において使用されるものとする。
【００７２】
以上説明した本実施形態の処理によれば、温度ドリフトが発生している場合に、大気圧（Ｐ（０））と排気弁２２の開きタイミングにおける筒内圧（Ｐ（ＥＶＯ））との差圧をゼロとするための温度ドリフト補正量δを用いて、筒内圧が補正される。これにより、始動時に筒内圧センサ３０の出力値に対する温度ドリフト影響を補正できるようになる。その結果、着火始動時の課題であるセンサへの温度ドリフト影響の発生時においても、筒内圧センサ３０の検出値を用いて各種燃焼状態量の算出および空燃比の推定値の算出を精度良く行えるようになる。
【００７３】
実施の形態３．
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図５に示すルーチンとともに後述の図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００７４】
図１１は、本発明の実施の形態３における筒内圧波形の温度ドリフト量δを利用した燃料噴射量の補正手法を説明するための図である。
始動時（再始動時を含む）においてエンジン回転数が立ち上がるまでのサイクル中の空燃比が適切に制御されていないと、燃焼が悪化し、場合によっては失火が発生し得る。自動停止が行われる場合には、停止時間に応じて筒内温度が変化する。より具体的には、停止時間が長いほど、筒内温度がより低下する。始動時に燃焼の悪化を防止するためには、始動時の筒内温度に応じた燃料噴射量の補正を行うことが必要とされ、燃料噴射量の補正量が不足した場合には、燃焼が悪化し、場合によっては失火が発生してしまう。
【００７５】
そこで、本実施形態では、始動１サイクル目の筒内圧データにおける筒内圧の温度ドリフト量に応じて始動時（燃焼開始前）の筒内温度を推定するようにした。そして、推定した筒内温度に応じた量での燃料噴射量の補正を始動時に行うようにした。
【００７６】
具体的には、本実施形態では、上記温度ドリフト量として、上述した実施の形態２において算出される温度ドリフト補正量δを用いるようにした。温度ドリフト量δは、燃焼前後における筒内圧センサ３０のダイアフラムの温度差の影響を受ける。より詳細に説明すると、上記温度差が大きいほど、つまり、燃焼開始前の筒内温度が低いほど、温度ドリフト量δは大きくなる。このため、本実施形態では、図１１（Ａ）に示す関係を用いて、温度ドリフト量が大きいほど、燃焼開始前（始動開始時）の筒内温度をより低い値として推定するようにした。
【００７７】
そのうえで、本実施形態では、燃焼開始前の筒内温度の推定値に応じて、燃料噴射量の補正量を決定するようにした。より具体的には、一例として、図１１（Ｂ）に示すように、燃焼開始前の筒内温度が高いほど多くなるように、燃料噴射量の補正量が設定されている。
【００７８】
また、本実施形態では、始動１サイクル目の燃焼状態を判定し、燃焼状態が良好であると判断された場合には、現在の燃料噴射量の補正量を学習値に反映させるようにした。一方、始動１サイクル目の燃焼状態が良好でない場合には、次サイクル以降（今回の始動時においてエンジン回転数が所定値に立ち上がるまでのサイクル中）に、更には次回の始動時等に燃料噴射量を上記補正量を用いて補正するようにした。尚、上述した実施の形態１および２の手法によって始動１サイクル目の各種燃焼状態量の取得が可能であるため、取得した燃焼状態量に応じて、燃料噴射量のみならず、燃料噴射後から点火までのタイミングを変更するようにしてもよい。
【００７９】
図１２は、筒内圧の温度ドリフト量δを利用した始動時の燃料噴射量の補正を実現するために本実施の形態３においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、上述した図５に示すルーチンにおけるステップ１０２の処理によって筒内圧波形（Ａ）（筒内圧の時系列データ）が取得された時点で起動されるものとする。
【００８０】
図１２に示すルーチンでは、先ず、上記ステップ３０８と同様の処理によって、温度ドリフト量δが算出される（ステップ４００）。次いで、算出された温度ドリフト量δに基づいて、始動時（始動１サイクル目の燃焼開始前）の筒内温度が算出される（ステップ４０２）。ＥＣＵ４０は、上記図１１（Ａ）に示すように温度ドリフト量δと始動時の筒内温度との関係を定めたマップを記憶しており、本ステップ４０２では、そのようなマップを参照して始動時の筒内温度が算出される。
【００８１】
次に、算出された始動時の筒内温度に基づいて、燃料噴射量の補正量が算出される（ステップ４０４）。ＥＣＵ４０は、上記図１１（Ｂ）に示すように始動時の筒内温度と燃料噴射量の補正量との関係を定めたマップを記憶しており、本ステップ４０４では、そのようなマップを参照して燃料噴射量の補正量が算出される。
【００８２】
次に、始動１サイクル目の燃焼状態が良好であったか否かが判定される（ステップ４０６）。燃焼状態の判定は、例えば、筒内圧センサ３０を利用して取得可能な各種燃焼状態量を指標として行うことができる。
【００８３】
上記ステップ４０６において始動１サイクル目の燃焼状態が良好であると判定された場合には、今回の始動時に算出された燃料噴射量の補正量が学習値に反映される（ステップ４０８）。この場合には、次サイクル以降（今回の始動時においてエンジン回転数が所定値に立ち上がるまでのサイクル中）、および次回の始動時の１サイクル目の燃料噴射量が、今回更新された学習値を用いて補正される（ステップ４１０）。
【００８４】
一方、上記ステップ４０６において始動１サイクル目の燃焼状態が良好でないと判定された場合には、今回の始動時における次サイクル以降のサイクルでの燃料噴射量が上記ステップ４０４において算出された補正量を用いて補正される（ステップ４１２）。
【００８５】
以上説明した本実施形態の処理によれば、筒内圧センサ３０の出力の温度ドリフト量を利用して推定した始動時の筒内温度に応じた燃料噴射量の補正を行えるようになる。これにより、始動時の筒内温度の状態によらずに、始動時に燃焼悪化を抑制することができる。
【００８６】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ４００および４０２の処理を実行することにより前記第５の発明における「筒内温度推定手段」が実現されており、ＥＣＵ４０が上記ステップ４０４の処理を実行することにより前記第５の発明における「噴射量補正手段」が実現されている。
【符号の説明】
【００８７】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  吸気通路
１８  排気通路
２０  吸気弁
２２  排気弁
２４  スロットルバルブ
２６  燃料噴射弁
２８  点火プラグ
３０  筒内圧センサ
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  クランク角センサ
４４  エアフローメータ
４６  クランク軸
４８  タイミングロータ
【図１】
2014185625.tif 000003
【図２】
2014185625.tif 000004
【図３】
2014185625.tif 000005
【図４】
2014185625.tif 000006
【図５】
2014185625.tif 000007
【図６】
2014185625.tif 000008
【図７】
2014185625.tif 000009
【図８】
2014185625.tif 000010
【図９】
2014185625.tif 000011
【図１０】
2014185625.tif 000012
【図１１】
2014185625.tif 000013
【図１２】
2014185625.tif 000014