(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
７気筒以上の複数の気筒を備えて前記複数の気筒内に燃料をそれぞれ直接噴射する直噴エンジンを走行用の駆動力源として備えた車両において、
複数の気筒のうちの第１気筒が膨張行程にあり且つ点火順序が該第１気筒の次である第２気筒が上死点に位置する前記直噴エンジンの停止状態から、該直噴エンジンを始動させる際に、前記第１気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより前記直噴エンジンを回転させ始め、該回転の開始後の前記第２気筒における最初の膨張行程で該第２気筒のピストンが前記上死点を離れ下死点に向けて移動している間にて該第２気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火する
ことを特徴とする車両用エンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記直噴エンジンが有する各ピストンは、燃焼室側に開口した凹部をピストン頭頂部に備え、
前記第２気筒での燃料噴射は前記凹部に向けて行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直噴エンジンを備えている車両のエンジン始動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気筒内に燃料を直接噴射する直噴エンジンを走行用の駆動力源として備えた車両が知られている。例えば、特許文献１に記載の車両がそれである。その特許文献１の車両のエンジン始動制御装置は、前記直噴エンジンの停止状態において膨張行程にある気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することによりエンジン回転を立ち上げてその直噴エンジンを始動する所謂着火始動を行う。但し、前記膨張行程にある気筒のピストン停止位置が前記着火始動を行うことができない範囲内にある場合には、前記直噴エンジンを始動させるための回転速度上昇をスタータモータによって助勢する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０１０８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１６４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記直噴エンジンが停止された場合に、そのエンジン停止時のクランク角度は、次のエンジン始動に好適な角度になるとは限らず、例えば、５〜１０％程度の確率で、圧縮行程終了時の上死点すなわち圧縮ＴＤＣ（Top Dead Center;上死点）付近において停止することがある。そのように前記直噴エンジンの何れかの気筒のピストン位置が前記圧縮ＴＤＣで停止した場合には、その直噴エンジンの始動の際に、例えば前記スタータモータによって助勢されるとしても、停止状態にある前記直噴エンジンが回転し始めるときに、前記圧縮ＴＤＣからピストンが下降し始める前記気筒内では負圧が生じる。そうすると、その負圧が回転抵抗となって前記直噴エンジンの始動性を悪化させるという課題があった。なお、このような課題は未公知のことである。【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、直噴エンジンを走行用の駆動力源として備えた車両において、複数気筒のうちのいずれかの気筒が上死点付近で停止している直噴エンジンを始動させる際に、良好な始動性を確保することができる車両用エンジン始動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）７気筒以上の複数の気筒を備えて前記複数の気筒内に燃料をそれぞれ直接噴射する直噴エンジンを走行用の駆動力源として備えた車両において、（ｂ）複数の気筒のうちの第１気筒が膨張行程にあり且つ点火順序がその第１気筒の次である第２気筒が上死点に位置する前記直噴エンジンの停止状態から、その直噴エンジンを始動させる際に、前記第１気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより前記直噴エンジンを回転させ始め、その回転の開始後の前記第２気筒における最初の膨張行程でその第２気筒のピストンが前記上死点を離れ下死点に向けて移動している間にてその第２気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記７気筒以上の複数の気筒を備える直噴エンジンの前記第１気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することによりその直噴エンジンの始動時における回転開始当初において、上死点から膨張行程に入る前記第２気筒内の負圧が低減され、それと共に、その第２気筒内での爆発により前記直噴エンジンを回転させるトルクが発生する。そのため、前記回転開始当初に前記第２気筒で燃料噴射または点火をしない場合と比較して、迅速にエンジン回転速度を上昇させ、前記直噴エンジンの良好な始動性を確保することができる。また、前記第２気筒の上死点にて燃料噴射および点火を行うと、その第２気筒の燃焼室の容積が小さ過ぎること等に起因してその第２気筒内で爆発させることが困難であるが、ピストンが上死点を離れ下死点に向けて移動している間にて燃料噴射および点火を行うので、前記上死点での燃料噴射および点火と比較して、前記第２気筒内での爆発を発生させ易いという利点がある。また、スタータモータを使用せずに前記直噴エンジンを始動することが可能である。更に、７気筒以上の４サイクル直噴エンジン、例えば８気筒、１２気筒などの直噴エンジンであれば、所定の気筒である第２気筒が上死点に位置する状態で前記直噴エンジンを始動させる際において、点火順序でその第２気筒の前に位置して膨張行程にあり且つ排気弁が開弁していない第１気筒が存在する。そのため、前記直噴エンジンの停止状態においてその第１気筒内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより、エンジン回転を立ち上げてその直噴エンジンを始動することができる。
【０００８】
ここで、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用エンジン始動制御装置であって、（ａ）前記直噴エンジンが有する各ピストンは、燃焼室側に開口した凹部をピストン頭頂部に備え、（ｂ）前記第２気筒での燃料噴射は前記凹部に向けて行われることを特徴とする。このようにすれば、前記凹部を利用して、噴射された燃料が適度に分散した着火し易いリッチ混合気を点火装置まわりに構成することができるので、前記凹部を有さないピストンが採用されている場合と比較して、前記第２気筒内での着火不良を回避し爆発を発生させ易い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が好適に適用される車両の機械的構成の要部を説明する骨子図と、電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図とを併せて示した構成図である。
【図２】図１の車両の直噴エンジンを説明する断面図である。
【図３】図１の直噴エンジンがＶ型８気筒である場合において、各気筒で実行される４サイクル行程の順序を説明する図表である。
【図４】図１のＶ型８気筒エンジンにおいて、クランク軸の１回転内で爆発に関与する４つの気筒の位相の相互関係を示す気筒位相図である。
【図５】図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、エンジン再始動要求に応答して直噴エンジンを再始動させる制御作動を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１の直噴エンジンの断面図であって、エンジン始動の際、その直噴エンジンの第２気筒が圧縮ＴＤＣにある場合に、その第２気筒内で燃料噴射が行われたときの燃焼室内での混合気の流れを模式的に表した図である。
【図７】図１の直噴エンジンの断面図であって、エンジン始動の際、その直噴エンジンの第２気筒の最初の膨張行程でピストンが圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間にある場合、具体的にはその最初の膨張行程の初期にある場合に、その第２気筒内で燃料噴射が行われたときの燃焼室内での混合気の流れを模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、好適には、前記車両用エンジン始動制御装置は、前記点火順序で前記第２気筒に続く第３気筒では圧縮行程にてその第３気筒内に燃料を直接噴射し上死点付近にて点火する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用される車両１０の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。この車両１０は、気筒内に燃料を直接噴射する直噴エンジン１２を走行用の駆動力源として備えている。そして、その直噴エンジン１２の出力は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ１４からタービン軸１６、Ｃ１クラッチ１８を経て自動変速機２０に伝達され、更に出力軸２２、差動歯車装置２４を介して左右の駆動輪２６に伝達される。トルクコンバータ１４は、直噴エンジン１２がダンパ３８を介して接続されたポンプ翼車と、タービン軸１６が接続されたタービン翼車と、ステータ翼車と、そのポンプ翼車とそのタービン翼車とを選択的に直結するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０とを備えている。【００１４】
上記直噴エンジン１２は、本実施例ではＶ型８気筒で４サイクルのガソリンエンジンが用いられており、図２に具体的に示すように、気筒（シリンダ）１００に形成された燃焼室１０１内に燃料噴射装置４６によりガソリンが高圧微粒子状態で直接噴射されるようになっている。この直噴エンジン１２は、吸気通路１０２から吸気弁１０４を介して空気が燃焼室１０１内に流入するとともに、排気弁１０８を介して排気通路１０６から排気ガスが排出されるようになっており、所定のタイミングで点火装置４７によって点火されることにより燃焼室１０１内の混合気が爆発燃焼してピストン１１０が下方へ押し下げられる。吸気通路１０２は、サージタンク１０３を介して吸入空気量調整弁である電子スロットル弁４５に接続されており、その電子スロットル弁４５の開度（スロットル弁開度）に応じて吸気通路１０２から燃焼室１０１内に流入する吸入空気量、すなわちエンジン出力が制御される。上記ピストン１１０は、図２に示すように、燃焼室１０１側の端部でありその燃焼室１０１の一部を形成するピストン頭頂部１１０ａを備え、そのピストン頭頂部１１０ａは、燃焼室１０１側に開口した凹部１１０ｂすなわちキャビティを含んで構成されている。そして、ピストン１１０は、気筒１００内に軸方向の摺動可能に嵌合されているとともに、コネクチングロッド１１２を介してクランク軸１１４のクランクピン１１６に相対回転可能に連結されており、ピストン１１０の直線往復移動に伴ってクランク軸１１４が矢印Ｒで示すように回転駆動される。クランク軸１１４は、ジャーナル部１１８において軸受により回転可能に支持されるようになっており、ジャーナル部１１８とクランクピン１１６とを接続するクランクアーム１２０を一体に備えている。なお、ピストン１１０に設けられた前記凹部１１０ｂの深さ等の形状は、直噴エンジン１２の通常の駆動中に燃料噴射装置４６から噴射される燃料が凹部１１０ｂ内で反射して点火装置４７まわりで燃料が適度に分散した着火し易いリッチ混合気が構成され良好な爆発が得られるように定められている。また、直噴エンジン１２の通常の駆動中には、各気筒１００の圧縮行程にて燃料が噴射される。【００１５】
そして、このような直噴エンジン１２は、１気筒についてクランク軸１１４の２回転（７２０°）で、吸入行程、圧縮行程、膨張（爆発）行程、排気行程の４行程が行われ、これが繰り返されることでクランク軸１１４が連続回転させられる。８つの気筒１００のピストン１１０は、それぞれクランク角度が９０°ずつずれるように構成されており、言い換えればクランク軸１１４のクランクピン１１６の位置が９０°ずつずれた方向に突き出しており、クランク軸１１４が９０°回転する毎に８つの気筒１００がたとえば図３に示す予め設定された点火順序で爆発燃焼させられて連続的に回転トルクが発生させられる。また、ピストン１１０が圧縮行程の後の上死点（圧縮ＴＤＣ）からクランク軸１１４が所定角度回転し、吸気弁１０４および排気弁１０８が共に閉じている膨張行程の所定の角度範囲θ内で停止している時に、燃料噴射装置４６によって気筒１００内（燃焼室１０１内）にガソリンを噴射するとともに点火装置４７によって点火することにより、その気筒１００内の混合気を爆発燃焼させてエンジン回転速度を立ち上げる着火始動が可能である。直噴エンジン１２の各部のフリクション（摩擦）が小さい場合には、前記着火始動のみで直噴エンジン１２を始動できる可能性があるが、フリクションが大きい場合でも、前記着火始動を行えば、クランク軸１１４をクランキングして始動する際の始動アシストトルクを低減できるため、その始動アシストトルクを発生するスタータモータ３５の最大トルクが低減されて小型化や電力消費低減を図ることができる。上記角度範囲θは、上死点後のクランク角度ＣＡで言うと例えば３０°〜６０°程度の範囲内で着火始動により比較的大きな回転エネルギーが得られ、前記始動アシストトルクを低減または零にできるが、９０°程度でも着火始動により比較的回転エネルギーが得られ、前記始動アシストトルクを低減または零にできる。【００１６】
図３は、直噴エンジン１２が４サイクルで作動するＶ型８気筒エンジンである場合の、各気筒No.1〜No.8毎のクランク角度ＣＡに対する作動行程を説明する図である。各気筒No.1〜No.8は機械的な配列位置を示しているが、クランク角度ＣＡが０°を基準とする点火順序では、気筒No.2、気筒No.4、気筒No.5、気筒No.6、気筒No.3、気筒No.7、気筒No.8、気筒No.1という順序となる。たとえば、点火順序で気筒No.4を第１気筒Ｋ１とすると、気筒No.5が第２気筒Ｋ２、気筒No.6が第３気筒Ｋ３、気筒No.3が第４気筒Ｋ４となる。また、図４は、Ｖ型８気筒エンジンにおいて、クランク軸１１４の１回転内で爆発に関与する４つの気筒の位相の相互関係を示す気筒位相図であって、第１気筒Ｋ１乃至第４気筒Ｋ４が相互に９０°の関係を維持しつつ右回りに回転し、吸気弁１０４が閉じてからＴＤＣまでの吸入空気を圧縮する圧縮行程とＴＤＣから排気弁１０８が開くまでの爆発ガスの膨張によりピストン１１０が押し下げられる膨張行程とが順次実行される。図４の第１気筒Ｋ１の位相は膨張行程の後半に位置し、第２気筒Ｋ２の位相は膨張行程の前半に位置し、第３気筒Ｋ３の位相は圧縮行程の後半に位置し、第４気筒Ｋ４の位相は圧縮行程の開始前に位置している。【００１７】
自動変速機２０は、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって変速制御が行われる。Ｃ１クラッチ１８は自動変速機２０の入力クラッチであって例えば車両発進の際に係合される発進クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置２８内の電磁式リニヤ制御弁によって係合解放制御される。【００１８】
このような車両１０は電子制御装置７０によって制御される。電子制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。例えば、電子制御装置７０は、直噴エンジン１２の始動の際には、直噴エンジン１２を始動する制御を行う車両用エンジン始動制御装置として機能する。電子制御装置７０には、アクセル操作量センサ４８からアクセルペダルの操作量（アクセル操作量）Ａccを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ５０、タービン回転速度センサ５４、車速センサ５６、クランク角度センサ５８から、それぞれ直噴エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、タービン軸１６の回転速度（タービン回転速度）ＮＴ、出力軸２２の回転速度（出力軸回転速度で車速Ｖに対応）ＮＯＵＴ、８つの気筒１００毎のＴＤＣ（上死点）からの回転角度すなわちクランク角度ＣＡを表わすパルス信号Φが供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。上記アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。【００１９】
図１に示すように、電子制御装置７０は、変速制御部７４、エンジン停止制御部７６、およびエンジン始動制御部８０を機能的に備えている。変速制御部７４は、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等を制御して複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態を切り換えることにより、自動変速機２０の複数のギヤ段を、アクセル操作量Ａccや車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた関係或いは変速マップに従って切り換える。この関係或いは変速マップは、直噴エンジン１２の燃費または効率が最も良くなる変速段が選択されるように予め実験的に求められたものである。【００２０】
エンジン停止制御部７６は、アクセルオフ、車速零、Ｄレンジ、ブレーキオンなどのアイドルストップ条件が成立したときに出されるエコラン停止要求などに基づいて、直噴エンジン１２への燃料供給および点火を停止して直噴エンジン１２の回転を停止させる。【００２１】
エンジン始動制御部８０は、アイドルストップ時でのブレーキオフなどによるエンジン再始動要求に応答して、直噴エンジン１２の前記着火始動を行なうと共に、必要に応じてスタータモータ３５による回転アシストを行なって直噴エンジン１２を再始動させ、例えば、直噴エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥが予め設定された終了判定値ＮＥ１である自律（自力）運転可能回転速度ＮＥ１に到達したことに基づいて再始動制御を終了させる。そのために、エンジン始動制御部８０は、ＴＤＣ停止判定部８２、着火始動制御部８４、および再始動制御終了判定部８６を備えている。【００２２】
ＴＤＣ停止判定部８２は、直噴エンジン１２のクランク軸１１４のＴＤＣ（上死点）からのクランク角度ＣＡを検出するクランク角度センサ５８からの信号Φに基づいて、直噴エンジン１２の気筒のうちのいずれかの気筒すなわち所定の第２気筒のクランク角度ＣＡがＴＤＣ（上死点）に位置している停止状態か否かを判定する。そのＴＤＣ停止判定部８２が判定するＴＤＣは、具体的には圧縮ＴＤＣである。例えば、第２気筒Ｋ２が圧縮ＴＤＣに位置して直噴エンジン１２が停止しているとすれば、図４から判るように、第１気筒Ｋ１は膨張行程にあることとなる。なお、第１気筒Ｋ１が膨張行程にあるということは、図４から判るように、その第１気筒Ｋ１の排気弁１０８は閉じているということである。【００２３】
着火始動制御部８４は、複数の気筒のうちの第１気筒Ｋ１が膨張行程にあり且つ第２気筒Ｋ２が圧縮ＴＤＣに位置する直噴エンジン１２の停止状態であるＴＤＣエンジン停止状態から、直噴エンジン１２を始動させる際に、直噴エンジン１２の再始動制御を実行する。すなわち、着火始動制御部８４は、ＴＤＣ停止判定部８２により直噴エンジン１２のいずれかの気筒すなわち第２気筒Ｋ２が圧縮ＴＤＣに位置している停止状態であると判定されると、前記エンジン再始動要求に応答して、直噴エンジン１２の前記再始動制御を実行する。具体的に、その直噴エンジン１２の再始動制御では、着火始動制御部８４は、先ず、直噴エンジン１２の停止状態において第１気筒Ｋ１内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより、直噴エンジン１２を回転させ始める。要するに前記着火始動を行う。その第１気筒Ｋ１内で点火されると初爆（第１爆発）が発生する。その初爆により直噴エンジン１２が前記ＴＤＣエンジン停止状態から回転し始めると、言い換えれば直噴エンジン１２が起動すると、第２気筒Ｋ２ではピストン１１０が、前記ＴＤＣエンジン停止状態でのピストン位置である圧縮ＴＤＣを離れ、最初の膨張行程に入ることになる。【００２４】
着火始動制御部８４は、前記第１気筒Ｋ１内で点火を行うと、次に、その点火によるエンジン回転の開始後の第２気筒Ｋ２における前記最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２のピストン１１０が圧縮ＴＤＣを離れ下死点（Bottom Dead Center;ＢＤＣ）に向けて移動している間にて、第２気筒Ｋ２内に燃料を直接噴射し且つ点火する。この点火により、第２気筒Ｋ２内で第２爆発が発生し、エンジン回転速度ＮＥが更に引き上げられる。前記最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２内に燃料を噴射するタイミングは、例えば予め実験的にクランク角度ＣＡで定められており、燃料噴射装置４６から噴射される燃料が凹部１１０ｂ内で反射して点火装置４７まわりで燃料が適度に分散した着火し易いリッチ混合気が構成され良好な爆発が得られるクランク角度ＣＡとされている。【００２５】
直噴エンジン１２の前記再始動制御において、直噴エンジン１２の起動後、更に、着火始動制御部８４は、第３気筒Ｋ３の圧縮行程にてその第３気筒Ｋ３内に燃料を直接噴射し圧縮ＴＤＣ付近にて点火し、その点火により第３気筒Ｋ３内で第３爆発を発生させる。続いて、第４気筒Ｋ４以降でも、前記第３気筒Ｋ３と同様にして燃料噴射および点火を順次実行し、エンジン回転速度ＮＥを更に立ち上げる。【００２６】
再始動制御終了判定部８６は、着火始動制御部８４が直噴エンジン１２の再始動制御を開始すると、その直噴エンジン１２の再始動制御により立ち上げられるエンジン回転速度ＮＥが、予め４００ｒｐｍ程度に設定された自律運転可能回転速度ＮＥ１に到達したか否か、及び、そのエンジン回転速度ＮＥの変化率（上昇率すなわち上昇速度）ｄＮＥ／ｄｔが予め設定された自律運転可能上昇速度ｄＮＥ１／ｄｔに到達したか否かを判断する。そして、再始動制御終了判定部８６は、エンジン回転速度ＮＥが前記自律運転可能回転速度ＮＥ１に到達した場合、或いは、エンジン回転速度ＮＥの変化率ｄＮＥ／ｄｔが前記自律運転可能上昇速度ｄＮＥ１／ｄｔに到達した場合には、直噴エンジン１２の再始動制御終了を判定する。その再始動制御終了の判定がなされると、着火始動制御部８４は直噴エンジン１２の再始動制御を終了する。そして、その直噴エンジン１２の再始動制御の終了後には、例えば、アクセルペダル操作に応じて車両１０が発進させられる等の他の制御が実行される。【００２７】
図５は、電子制御装置７０の制御作動の要部、すなわち、エンジン再始動要求に応答して直噴エンジン１２を再始動させる制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図５に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。【００２８】
図５において、エンジン停止制御部７６に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）乃至Ｓ２では、アクセルオフ、車速零、Ｄレンジ、ブレーキオンなどのアイドルストップ条件が成立したときに出されるエコラン停止要求などに基づいて、直噴エンジン１２への燃料供給を停止して直噴エンジン１２の回転が停止させられる。【００２９】
次いで、ＴＤＣ停止判定部８２に対応するＳ３において、直噴エンジン１２のクランク軸１１４のＴＤＣ（上死点）からのクランク角度ＣＡを検出するクランク角度センサ５８によりクランク軸１１４が停止している位置すなわちクランク角度ＣＡが読み込まれる。それとともに、ＴＤＣ停止判定部８２に対応するＳ４において、直噴エンジン１２の気筒のうちのいずれかの気筒のクランク角度ＣＡがＴＤＣ（上死点）に位置しているか否か、具体的には圧縮ＴＤＣに位置しているか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される場合は別の制御が実行される。【００３０】
しかし、上記Ｓ４の判断が肯定される場合は、Ｓ５において、アイドルストップ時でのブレーキオフなどによる前記エンジン再始動要求が発生したか否かが判断される。このＳ５の判断が否定される場合は繰り返しＳ５が実行されることにより待機させられる。しかし、前記エンジン再始動要求が発生してＳ５の判断が肯定されると、Ｓ６では、直噴エンジン１２の停止状態、具体的には前記ＴＤＣエンジン停止状態において、第１気筒Ｋ１内に燃料噴射装置４６からの燃料が噴射され且つ点火装置４７により点火されることにより初爆（第１爆発）が発生させられる。それにより、直噴エンジン１２が停止状態から回転し始める。続くＳ７では、前記Ｓ６での直噴エンジン１２の回転開始後、第２気筒Ｋ２における前記最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２のピストン１１０が圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間の所定のクランク角度ＣＡにて、第２気筒Ｋ２内に燃料が直接噴射され且つ点火される。この点火により第２気筒Ｋ２内で第２爆発が発生し、エンジン回転速度ＮＥが更に引き上げられる。【００３１】
続くＳ８においては、第３気筒Ｋ３内に燃料が直接噴射され且つ点火されることにより、第３気筒Ｋ３内で第３爆発が発生させられる。そして、第４気筒Ｋ４以降でも、前記第３気筒Ｋ３と同様にして燃料噴射および点火が順次実行される。これにより、エンジン回転速度ＮＥが更に引き上げられる。【００３２】
次いで、再始動制御終了判定部８６に対応するＳ９では、直噴エンジン１２が自律（自力）運転可能状態に到達したか否かが、エンジン回転速度ＮＥが、予め設定された自律運転可能回転速度ＮＥ１に到達したか否か、または、そのエンジン回転速度ＮＥの変化率（上昇速度）ｄＮＥ／ｄｔが予め設定された自律運転可能上昇速度ｄＮＥ１／ｄｔに到達したか否かに基づいて判断される。このＳ９の判断が否定されるうちは、Ｓ８およびＳ９が繰り返し実行され、Ｓ８において第３気筒Ｋ３以降での燃料噴射および点火が継続される。しかし、Ｓ９の判断が肯定されると、Ｓ１０において、前記Ｓ８にて実行されている第３気筒Ｋ３以降での燃料噴射および点火が終了させられる。すなわち、直噴エンジン１２の再始動制御が終了させられる。なお、前記Ｓ６からＳ８、及びＳ１０は着火始動制御部８４に対応する。【００３３】
上述のように、本実施例によれば、電子制御装置７０は、複数の気筒のうちの第１気筒Ｋ１が膨張行程にあり且つ点火順序がその第１気筒Ｋ１の次である第２気筒Ｋ２が圧縮ＴＤＣに位置する前記ＴＤＣエンジン停止状態から、直噴エンジン１２を始動させる際に、直噴エンジン１２を回転させ始め、その回転の開始後の第２気筒Ｋ２における最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２のピストン１１０が前記圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間にてその第２気筒Ｋ２内に燃料を直接噴射し且つ点火する。従って、直噴エンジン１２の始動時における回転開始当初（起動当初）において、前記圧縮ＴＤＣから膨張行程に入る第２気筒Ｋ２内の負圧が低減され、それと共に、その第２気筒Ｋ２内での爆発により直噴エンジン１２を回転させるトルクが発生する。そのため、前記回転開始当初に第２気筒Ｋ２で燃料噴射または点火をしない場合と比較して、迅速にエンジン回転速度ＮＥを立ち上げ、直噴エンジン１２の良好な始動性を確保することができる。また、第２気筒Ｋ２の圧縮ＴＤＣにて燃料噴射および点火が行われるとすれば、その第２気筒Ｋ２の燃焼室１０１の容積が小さ過ぎること等に起因して第２気筒内で着火不良を生じさせ易いが、電子制御装置７０は、ピストン１１０が圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間にて燃料噴射および点火を行うので、圧縮ＴＤＣでの燃料噴射および点火と比較して、第２気筒Ｋ２内での着火不良を回避し爆発を発生させ易いという利点がある。【００３４】
また、仮に前記ＴＤＣエンジン停止状態すなわち第２気筒Ｋ２の圧縮ＴＤＣにて、電子制御装置７０が第２気筒Ｋ２内に燃料噴射を行うとすれば、図６に示されるように、燃料噴射装置４６から噴射された燃料FLはピストン頭頂部１１０ａの周縁部分に衝突し燃料FLの分散が悪い。そのため、第２気筒Ｋ２内で着火不良が生じ易い。しかし、本実施例の電子制御装置７０は、第２気筒Ｋ２の圧縮ＴＤＣでは第２気筒Ｋ２内に燃料噴射を行わず、前記最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２のピストン１１０が前記圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間にて、第２気筒Ｋ２内に燃料FLを噴射する。例えばその最初の膨張行程の初期にて、第２気筒Ｋ２内に燃料FLを噴射する。そうすると、図７に示されるように、燃料噴射装置４６から噴射された燃料FLは凹部１１０ｂ内で反射して、点火装置４７まわりで燃料FLが適度に分散した着火し易いリッチ混合気が構成される。そのため、本実施例における直噴エンジン１２の再始動制御では、燃料FLの分散の観点からも、第２気筒Ｋ２内での着火不良を回避し爆発を発生させ易い。【００３５】
また、本実施例によれば、図７に示されるように、第２気筒Ｋ２での燃料噴射はピストン１１０の凹部１１０ｂに向けて行われる。従って、その凹部１１０ｂを利用して、噴射された燃料FLが適度に分散した着火し易いリッチ混合気を点火装置４７まわりに構成することができるので、前記凹部１１０ｂを有さないピストンが採用されている場合と比較して、第２気筒Ｋ２内での着火不良を回避し爆発を発生させ易い。【００３６】
また、本実施例によれば、電子制御装置７０は、前記ＴＤＣエンジン停止状態において第１気筒Ｋ１内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより、直噴エンジン１２を回転させ始める。従って、スタータモータ３５を使用せずに直噴エンジン１２を始動することが可能である。或いは、スタータモータ３５を併せて使用するとしても、スタータモータ３５による電力消費を低減することが可能である。【００３７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。【００３８】
たとえば、前述の実施例において、直噴エンジン１２はＶ型エンジンであるが、直列エンジンや水平対向エンジンなど他の形式のエンジンであっても差し支えない。【００３９】
また、前述の実施例において、直噴エンジン１２の再始動制御では、着火始動制御部８４は、前記ＴＤＣエンジン停止状態において第１気筒Ｋ１内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより、直噴エンジン１２を回転させ始めるが、第１気筒Ｋ１内での燃料噴射及び点火を行わずに、スタータモータ３５によって直噴エンジン１２を回転させ始めてもよい。そのようにした場合には、第２気筒Ｋ２内での爆発が初爆に該当することになる。そして、その第２気筒Ｋ２内での爆発により直噴エンジン１２の回転抵抗が低減されスタータモータ３５の電力消費を抑えることができる。【００４０】
また、前述の実施例において、直噴エンジン１２は８気筒のエンジンであるが、ＡＴＤＣが１４０°以降に排気弁１０８の開弁が開始され膨張行程が終了する一般的なエンジンであれば、直噴エンジン１２は７気筒以上の複数気筒を備えるものであればよい。そのような７気筒以上の４サイクル直噴エンジン、例えば８気筒、１２気筒などの直噴エンジンであれば、所定の気筒である第２気筒Ｋ２が圧縮ＴＤＣに位置する状態で直噴エンジン１２を始動させる際において、点火順序でその第２気筒Ｋ２の前に位置して膨張行程にある第１気筒Ｋ１が存在する。そのため、前記ＴＤＣエンジン停止状態においてその第１気筒Ｋ１内に燃料を直接噴射し且つ点火することにより、エンジン回転を立ち上げて直噴エンジン１２を始動することができる。【００４１】
また、前述の実施例において、エンジン再始動要求に応じて直噴エンジン１２の再始動制御が実行されるが、その再始動制御では、第２気筒Ｋ２内で燃料噴射が行われてから第３気筒Ｋ３内で燃料噴射が行われてもよいし、第３気筒Ｋ３内で燃料噴射が行われてから第２気筒Ｋ２内で燃料噴射が行われてもよい。或いは、その両方の燃料噴射が同時に行われても差し支えない。【００４２】
また、前述の実施例において、直噴エンジン１２に使用される燃料はガソリンであるが、エタノールまたはエタノールとガソリンとの混合燃料であってもよいし、水素やＬＰＧ等であってもよい。【００４３】
また、前述の実施例において、直噴エンジン１２のピストン１１０には凹部１１０ｂが形成されているが、その凹部１１０ｂは必須ではない。ピストン１１０が凹部１１０ｂを備えていないとしても、直噴エンジン１２の再始動制御において、前記最初の膨張行程で第２気筒Ｋ２のピストン１１０が圧縮ＴＤＣを離れ下死点に向けて移動している間にてその第２気筒Ｋ２内に燃料が直接噴射され且つ点火されれば、第２気筒Ｋ２の圧縮ＴＤＣにて燃料噴射および点火がなされる場合と比較して、第２気筒Ｋ２の燃焼室１０１の容積が小さ過ぎること等に起因した着火不良を抑えることが可能である。そして、その第２気筒Ｋ２での着火性向上により、前記最初の膨張行程にある第２気筒Ｋ２内の負圧に起因した直噴エンジン１２の回転抵抗を低減できる。【００４４】
また、前述の実施例において、車両１０は走行用の駆動力源として電動機を備えていないが、走行用の電動機を備えたハイブリッド車両であっても差し支えない。【００４５】
また、前述の実施例において、車両１０は、トルクコンバータ１４を直噴エンジン１２と自動変速機２０との間に備えているが、そのトルクコンバータ１４は必ずしも設けられていなくてもよい。また、自動変速機２０の入力クラッチとして機能するＣ１クラッチ１８は自動変速機２０の中に収容されていて、変速段を達成するための複数の摩擦係合装置のうちの１つを構成していてもよい。【００４６】
また、前述の実施例の車両１０の自動変速機２０は、遊星歯車式有段変速機であるが、ベルト式無段変速機であってもよいし、必ずしも設けられていなくてもよい。【００４７】
なお、上述したのはあくまでも本発明の位置実施例であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：車両
１２：直噴エンジン
７０：電子制御装置（車両用エンジン始動制御装置）
１００：気筒
１０１：燃焼室
１１０：ピストン
１１０ａ：ピストン頭頂部
１１０ｂ：凹部
Ｋ１：第１気筒
Ｋ２：第２気筒
【図１】
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【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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