(57)【要約】【課題】  始動フェール時に掃気制御を実行する内燃機関に対し、内燃機関の早期始動を可能にしながらも、この早期始動が不能な状況では内燃機関の始動性を高めて確実な始動を可能にする始動制御装置を提供する。【解決手段】  始動フェールが生じた後に、燃料噴射を停止する掃気運転を実行するに際し、冷却水温が−２５℃を超えている場合には掃気運転中に点火プラグ３０を点火させる一方、冷却水温が−２５℃以下である場合には掃気運転中における点火プラグ３０の点火を禁止する。これにより冷却水温が比較的高い場合におけるエンジン１の早期始動を可能にし、冷却水温が比較的低い場合における確実な始動性を確保する。【選択図】      図１
2006183510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に向けての燃料供給及び点火栓の点火を伴うクランキングを所定期間以上行っても内燃機関が始動しなかった場合に、燃料供給を停止または減量した状態でクランキングする掃気運転を実行する内燃機関の始動制御装置において、
機関温度を検出する機関温度検出手段と、
上記機関温度検出手段が検出した機関温度が所定の点火カット温度を超えている場合には掃気運転中における点火栓の点火を実行する一方、この機関温度が上記点火カット温度以下である場合には掃気運転中における点火栓の点火を禁止する点火制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、
機関温度検出手段が検出した機関温度が低いほど掃気運転の継続時間を長く設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
上記請求項１または２記載の内燃機関の始動制御装置において、
燃料を供給する燃料噴射弁は内燃機関の燃焼室に向けて燃料を直接噴射するものであることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
上記請求項１、２または３記載の内燃機関の始動制御装置において、
点火カット温度は、「−２５℃」に設定されていることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン等に代表される内燃機関の始動制御装置に係る。特に、本発明は、内燃機関の始動が良好に行われない場合に実行される掃気制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用エンジンにおいては、始動の際、スタータモータが駆動されてクランキングが行われる。また、このクランキングに伴って燃焼室内への燃料供給及び点火プラグの点火が行われ、始動に至ることになる。
【０００３】
ところが、何らかの原因で始動フェールつまり始動に失敗した場合には、燃焼室内に残存する混合気の空燃比が高くなり過ぎて着火燃焼が困難になり、極端な場合には、点火プラグが液相燃料で濡れた状態（所謂点火プラグのカブリ状態）となって、その後の始動が一層困難となってしまう。特に、冷間始動時や寒冷地における上記クランキング時にあっては、始動性を良好にするべく大量の燃料を気筒内に供給するといった制御が行われるため、この傾向は顕著である。
【０００４】
このような始動フェール時の課題を解消するために、従来から、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように掃気運転が行われている。この掃気運転は、上述した始動フェールが発生した場合に、スロットル弁の開度を所定開度以上に設定し且つ燃料供給を停止した状態でクランキングを行うものである。これにより、燃焼室内の未燃焼燃料が気筒内から排出（掃気）されることになり、その後の始動性を良好に確保することが可能になる。
【特許文献１】特開２０００−２６５８８０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３１６９１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、特に、寒冷地における極低温時（例えば外気温度が−２５℃以下の場合）には、上述した如くクランキング時に大量の燃料が気筒内に供給されており、また供給された燃料の気化も不十分な状況となっている。このため、燃料が液状のまま点火プラグの端子周囲に付着している可能性が高く、このような状況で掃気運転を実行した場合、点火プラグの点火に伴って端子周囲における燃料の「燻り」が発生し、この端子の周囲に大量のカーボンが付着してしまうことになる。そして、このカーボンによって端子間が短絡する状況になると点火プラグの点火が不能になり、点火プラグのメンテナンス（付着しているカーボンの除去作業等）が必要になるといった不具合を招くことになってしまう。
【０００６】
尚、上記特許文献１には、掃気運転時には点火プラグを点火させない（点火カットする）ことも開示されているが、単に、掃気運転時に点火プラグを点火させないといった制御では、掃気運転が完了した後でなければエンジンの始動が行えず、エンジンの早期始動といった運転者の要求に応えることができないことになる。つまり、掃気運転中に点火プラグを点火させておけば、掃気がある程度進んで燃焼室内の空燃比が着火可能な範囲に達した時点でエンジンが始動する（掃気運転途中でエンジンが始動する）可能性があり、エンジンが早期始動するといったことも期待できる。ところが、特許文献１の如く、掃気運転時に点火プラグを点火させないものにあっては、掃気運転中に気筒内の空燃比が着火可能な範囲に達したとしてもエンジンが始動することはなく、この掃気運転の完了後でなければエンジンを始動させることができない。一方、エンジンの早期始動を可能にするべく、掃気運転時に常に点火プラグを点火させた場合には、上述したように点火プラグの端子周
囲における燃料の「燻り」が発生して点火不能状態に陥ってしまう可能性があり、これでは、エンジンの確実な始動といった要求に応えることができないことになる。
【０００７】
このように、従来の掃気運転にあっては、エンジンの早期始動を実現させようとすると、エンジンの確実な始動性が損なわれてしまう可能性があり、一方、エンジンの確実な始動性を確保しようとすると、エンジンの始動が遅延してしまうといった不具合があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、始動フェール時に掃気制御を実行する内燃機関に対し、内燃機関の早期始動を可能にしながらも、この早期始動が不能な状況では内燃機関の始動性を高めて確実な始動を可能にする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】
【０００９】
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、燃焼室内に向けての燃料供給及び点火栓の点火を伴うクランキングを所定期間以上行っても内燃機関が始動しなかった場合に、燃料供給を停止または減量した状態でクランキングする掃気運転を実行する内燃機関の始動制御装置を前提とする。この内燃機関の始動制御装置に対し、機関温度を検出する機関温度検出手段と、この機関温度検出手段が検出した機関温度が所定の点火カット温度を超えている場合には掃気運転中における点火栓の点火を実行する一方、この機関温度が上記点火カット温度以下である場合には掃気運転中における点火栓の点火を禁止する点火制御手段とを備えさせている。
【００１０】
この特定事項により、始動フェールが生じた後に掃気運転を実行するに際し、機関温度検出手段によって検出された機関温度が点火カット温度を超えている場合には掃気運転中に点火栓を点火させる。これは、機関温度が点火カット温度を超えている場合、掃気がある程度進んで燃焼室内の空燃比が着火可能な範囲に達した時点で内燃機関が始動する（掃気運転途中で内燃機関が始動する）可能性があるので、エンジンの早期始動を可能にするためである。これに対し、機関温度が点火カット温度以下である場合には掃気運転中における点火栓の点火を禁止する。これは、機関温度が点火カット温度以下である場合、始動フェール発生前のクランキング時に大量の燃料が気筒内に供給されており、また供給された燃料の気化も不十分な状況となっているため、この状況で、掃気運転中に点火プラグを点火させると、点火プラグの点火に伴って端子周囲における燃料の「燻り」が発生し、この端子の周囲に大量のカーボンが付着して点火が不能な状況に陥る可能性があるので、このような状況を回避して、掃気運転完了後の確実な始動性を確保するためである。
【００１１】
このように、本解決手段によれば、始動フェールが生じて掃気運転に移行する際の機関温度から気筒内の状況を推定し、その気筒内の状況に応じた適切な点火栓の制御を行うことにより、可能な限り内燃機関の早期始動を実現しながらも、この早期始動が不能な状況下にあっては掃気運転後の確実な始動性を確保することができる。
【００１２】
上記掃気運転の実行時間（掃気継続時間）の設定動作として具体的には、機関温度検出手段が検出した機関温度が低いほど掃気運転の継続時間を長く設定するようにしている。
【００１３】
機関温度が比較的高い場合には、クランキング中に気筒内に供給された燃料は比較的少なく、且つその気化も促進されている。また、掃気運転時のクランキング回転数も比較的高くなって掃気が促進される。このため、掃気運転の継続時間を比較的短くしても気筒内は良好に掃気されることになる。これに対し、機関温度が比較的低い場合には、始動性を高めるためにクランキング中に気筒内に供給された燃料は比較的多く、且つその気化も不十分な状態となっている。また、掃気運転時のクランキング回転数も比較的低いため掃気の効率は低下する傾向にある。このため、本解決手段では、機関温度が比較的低い状況で
は、掃気運転の継続時間を比較的長くして確実な掃気が行えるようにしている。
【００１４】
本発明を適用する内燃機関の一例として筒内直噴型内燃機関が掲げられる。つまり、燃料を供給する燃料噴射弁が内燃機関の燃焼室に向けて燃料を直接噴射するものである。このような筒内直噴型内燃機関にあっては、吸気経路内に燃料噴射されるものに対して燃料液滴が気化するための経路及び期間が短く、液相のまま燃焼室内に留まる可能性が高い。つまり、始動フェールが生じた際に、点火プラグの端子周囲が液相燃料で濡れた状態となってしまう可能性の高いものである。このような内燃機関に本発明を適用することにより、点火プラグの端子の周囲に大量のカーボンが付着してしまうといった状況を確実に回避でき、内燃機関の始動性を高めることができる。
【００１５】
上記点火カット温度としては、例えば「−２５℃」に設定される。つまり、寒冷地において外気温度が低温度である状況下での冷間始動時に点火栓の点火を禁止した掃気運転を実行するようにしたものである。特に、このような低温状態で始動フェールが生じた場合の掃気運転において点火栓を点火させると、点火プラグの端子周囲における燃料の「燻り」が発生して、端子の周囲に大量のカーボンが付着してしまうため、この環境下にある場合に限り、掃気運転中の点火栓の点火を禁止するようにし、それ以外の環境下では、点火栓の点火を行って内燃機関の早期始動を優先するようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、始動フェールが生じて掃気運転に移行する際の機関温度に応じて点火栓の制御を行うようにしている。つまり、内燃機関の早期始動が可能な状況では点火栓を点火させながら掃気運転を行い、一方、内燃機関の早期始動が不可能な状況では点火栓を点火させることなしに掃気運転を行うようにしている。これにより、可能な限り内燃機関の早期始動を実現しながらも、この早期始動が不能な状況下での内燃機関の確実な始動性を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明を自動車に搭載された筒内直噴型多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジンに適用した場合について説明する。
【００１８】
−エンジンの概略構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１の概略構成を示している。この図１に示すように、このエンジン１の吸気系としては、吸気通路２を備え、この吸気通路２には図示しないエアクリーナの下流側にスロットル弁３が設けられている。このスロットル弁３の回動軸の一端にはこのスロットル弁３を駆動するためのアクチュエータであるスロットルモータ４が設けられており、他端にはスロットル弁３の開度を検出するためのスロットル開度センサ５が設けられている。つまり、アクセルペダル１４の開度をアクセル開度センサ１５によって検出し、そのアクセル開度信号やエンジン１に取り付けられた各種電子制御機器の制御信号が後述するＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１０に入力されて最適なスロットル開度が演算され、その演算値に基づきスロットルモータ４によって開度調整される電子制御スロットルとして上記スロットル弁３は構成されている。
【００１９】
上記吸気通路２におけるスロットル弁３の上流側には大気圧センサ１８が配設されている一方、スロットル弁３の下流側にはサージタンク６が配設されている。このサージタンク６内には吸気圧力を検出するための圧力センサ７が設けられている。更に、各気筒には燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）８及び燃焼室内の混合気に対して着火を行う点火プラグ（点火栓）３０がそれぞれ設けられている。
【００２０】
また、エンジン１のシリンダブロックの冷却水通路（ウォータジャケット）９には、冷却水の温度を検出するための水温センサ（機関温度検出手段）１１が設けられている。この水温センサ１１は冷却水の温度に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。
【００２１】
エンジン１の排気系としては、排気通路１２が備えられ、この排気通路１２には、排気ガス中の有害成分であるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを浄化する三元触媒コンバータ（図示せず）が設けられている。また、この触媒コンバータの上流側の排気通路１２には、空燃比センサの一種であるＯ2センサ１３が設けられている。このＯ2センサ１３は排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発信する。
【００２２】
そして、上記スロットル開度センサ５の出力信号、圧力センサ７の出力信号、水温センサ１１の出力信号、Ｏ2センサ１３の出力信号は、マイクロコンピュータを内蔵したＥＣ
Ｕ１０に入力されるようになっている。更に、上記ＥＣＵ１０には、アクセル開度センサ１５からのアクセルペダルの踏込量信号（上記アクセル開度信号）、バッテリ１６に接続されたイグニッションスイッチ１７からのキー位置信号（アクセサリ位置、オン位置、スタータ位置を判別するための信号）、クランクシャフトの一端に取り付けられたクランクシャフトタイミングプーリと回転一体のタイミングロータ２４に近接して配置されたクランク位置センサ２１からの上死点信号ＴＤＣや所定角度毎のクランク角信号ＣＡ、油温センサ２２からの潤滑油の温度信号が入力されるようになっている。
【００２３】
また、クランクシャフトの他端に設けられたリングギヤ２３には、エンジン１の始動時に起動するスタータ１９が連繋されており、このスタータ１９の起動に伴うリングギヤ２３の回転によりエンジン１のクランキングが行われるようになっている。
【００２４】
エンジン回転数Ｎｅは、所定クランク角信号ＣＡの間隔（時間）を計測することにより得られる。上記タイミングロータ２４の外周面には、上死点の検出用に２枚の欠歯部２６を備えた３４歯から成る信号歯２５が設けられている。クランク位置センサ２１は電磁ピックアップにより構成されており、１０°毎のクランク回転信号を出力する。クランク位置センサ２１は欠歯部２６の形成箇所の信号を検出することにより、正確な上死点を検出することができる。また、燃料噴射が実行される気筒は、このクランク位置センサ２１からの信号と、図示しないカム位置センサからの信号により判別することができるようになっている。
【００２５】
直流直巻モータを備えて構成される上記スタータ１９はスタータ駆動回路２０を介してバッテリ１６に接続されている。そして、このスタータ駆動回路２０は、ＥＣＵ１０からのスタータ信号ＳＴが入力されないとスタータ１９をバッテリ１６に接続しないようになっている。このため、イグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされた時にスタータ１９が起動されてエンジン１のクランキングが開始されるようになっている。そして、エンジン１が稼働を開始すると、ＥＣＵ１０が通電されてプログラムが起動し、各センサからの出力を取り込み、スロットル弁３を開閉するスロットルモータ４や燃料噴射弁８、或いはその他のアクチュエータを制御する。ＥＣＵ１０には、各種センサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が含まれ、各種センサからの入力ディジタル信号や各アクチュエータを駆動する信号が出入りする入出力インタフェース１０１、演算処理を行うＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３及びＲＡＭ１０４等のメモリや、クロック１０５等が設けられており、これらはバス１０６で相互に接続されている。ＥＣＵ１０の構成については公知であるので、これ以上の説明を省略する。
【００２６】
−掃気制御−
本実施形態に係るエンジン１は、スタータ１９が起動してクランキングが行われた場合に、始動フェールつまり始動に失敗した際、掃気運転を実行するようになっている。この
掃気運転は、上記クランキング（気筒内への燃料供給及び点火プラグ３０の点火を行うクランキング）を所定期間以上行ってもエンジン１が始動しなかった場合に実行されるものであって、燃焼室内の未燃焼燃料を気筒内から排出（掃気）することで、その後の始動性を良好に確保するために行われる。
【００２７】
そして、本実施形態では、上記掃気運転を実行するか否かを決定するための「掃気制御実行フラグ」及び掃気運転時に点火プラグ３０を点火させるか否かを決定するための「点火カットフラグ」が各種条件に応じて設定されるようになっている。以下、これらフラグの設定動作について説明する。
【００２８】
＜掃気制御実行フラグの設定＞
図２は掃気制御実行フラグ（ＦＳＣＶ）の設定手順を示すフローチャートである。この図２に示すルーチンはエンジン１の始動時にのみイニシャルルーチンにおいて所定時間毎、例えば、数ｍｓ毎に実行される。また、所定クランク角度毎に実行するようにしてもよい。
【００２９】
掃気制御は、イグニッションスイッチ１７のオンによりスタータ１９によってクランキングが所定時間実行されたが、エンジン１が始動しない場合に行われる。即ち、掃気制御は、エンジン１の冷間始動時等にクランキングを所定期間に渡って続けてもエンジン１が始動しない場合に、燃料噴射弁８から噴射され続けた燃料が過度に燃焼室に溜まってしまって始動が困難になっている状況を解消するものであり、燃料噴射弁８からの燃料噴射を停止して燃焼室内の未燃焼燃料を掃気して始動性を向上させるものである。本実施形態では、掃気制御実行フラグが「１」に設定されている間、燃料噴射弁８からの燃料の噴射を停止することになる。
【００３０】
掃気制御実行フラグの設定においては、まず、ステップＳＴ１でクランキング中か否かを判定する。クランキング中でない場合はステップＳＴ２に進み、掃気制御実行フラグが既に「１」であるか否かを判定する。この判定はクランキングを続けてもエンジン１が始動しない場合に、イグニッションスイッチ１７が一度スタータ位置から戻された場合を考慮したものである。即ち、最初のクランキング中に掃気制御実行フラグが「１」にされた場合には、この後に再度イグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされる場合を考慮して、後述するクランキングの継続時間Ｔｃの値をクリアしないようにしたものである。従って、ステップＳＴ２で「掃気制御実行フラグ＝１」と判定（ＹＥＳ判定）された場合はこのままこのルーチンを終了する。
【００３１】
一方、ステップＳＴ２で「掃気制御実行フラグ＝０」と判定（ＮＯ判定）された場合はクランキングが未だ行われていないと判断してステップＳＴ３に進み、クランキング時間カウンタの値をクリアしてクランキングの継続時間Ｔｃを「０」にセットする。そして、続くステップＳＴ４において、掃気制御実行フラグの値を「０」にセットしてこのルーチンを終了する。
【００３２】
また、ステップＳＴ１でエンジン１がクランキング中であると判定（ＹＥＳ判定）された場合はステップＳＴ５に進み、クランキング時間カウンタを用いてクランキングの継続時間Ｔｃを算出してステップＳＴ６に進む。ステップＳＴ６ではクランキングの継続時間Ｔｃの値が基準時間ＭＮ以上になったか否かを判定する。この基準時間ＭＮは、例えば、クランキングが開始されてからエンジン１が始動するまでに一般に要する時間の最も長い時間よりも僅かに長くなるように定められている。ステップＳＴ６においてＴｃ＜ＭＮである（ＮＯ判定された）場合にはステップＳＴ４に進んで掃気制御実行フラグの値を「０」にしてこのルーチンを終了するが、このステップＳＴ６でＴｃ≧ＭＮである（ＹＥＳ判定された）場合にはステップＳＴ７に進む。
【００３３】
ステップＳＴ７ではクランキングの継続時間Ｔｃの値が、上述の基準時間ＭＮに掃気継続時間Ｌを加えた掃気終了時間ＭＸ以下であるか否かを判定する。このステップＳＴ７における判定は、掃気制御が所定時間Ｌだけ継続したら掃気制御を打ち切るためのものである。即ち、掃気制御実行フラグの値を「０」に戻すタイミングを決定するものである。よって、ステップＳＴ７においてＴｃ≦ＭＸの（ＹＥＳ判定された）場合はステップＳＴ８に進んで掃気制御実行フラグの値を「１」にしてこのルーチンを終了するが、Ｔｃ＞ＭＸとなった（ＮＯ判定された）時点でステップＳＴ４に進み、掃気制御実行フラグの値を「０」にしてこのルーチンを終了する。
【００３４】
このように、本実施形態では、エンジン１のクランキングが行われた際に、エンジン１が始動せず、クランキングの継続時間ＴｃがＭＮ≦Ｔｃ≦ＭＸの間だけ掃気制御が実行されるようになっている。
【００３５】
尚、上記掃気継続時間Ｌは、上記水温センサ１１によって検出される冷却水温に応じて設定される。具体的には、冷却水温が低いほど掃気運転の継続時間Ｌを長く設定するようにしている。その理由は、冷却水温が比較的高い場合には、クランキング中に気筒内に供給された燃料は比較的少なく、且つその気化も促進されている。また、掃気運転時のクランキング回転数も比較的高くなって掃気が促進される。このため、掃気運転の継続時間Ｌを比較的短くしても気筒内は良好に掃気されることになる。これに対し、冷却水温が比較的低い場合には、始動性を高めるためにクランキング中に気筒内に供給された燃料は比較的多く、且つその気化も不十分な状態となっている。また、掃気運転時のクランキング回転数も比較的低いため掃気の効率は低下する傾向にある。このため、本実施形態では、冷却水温が比較的低いほど掃気運転の継続時間Ｌを長くして確実な掃気が行えるようにしている。この掃気運転の継続時間Ｌの変動幅は、例えば１０〜２０ｓｅｃの間で調整される。
【００３６】
＜点火カットフラグの設定＞
図３は、本発明でいう点火制御手段により設定される点火カットフラグの設定手順を示すフローチャートである。この図３に示すルーチンもエンジン１の始動時にのみイニシャルルーチンにおいて所定時間毎、例えば、数ｍｓ毎に実行される。また、所定クランク角度毎に実行するようにしてもよい。
【００３７】
先ず、ステップＳＴ１１において、掃気制御実行フラグが「１」となっているか否かを判定する。つまり、掃気制御が実行される状態にあるか否かを判定する。ここで掃気制御実行フラグが「０」、つまり、掃気制御が実行されない（ＮＯ判定された）場合には、未だエンジン１のクランキング中であるか、またはエンジン１が良好に始動したと判断し、ステップＳＴ１２において点火カットフラグを「０」に設定してこのルーチンを終了する。
【００３８】
一方、上記ステップＳＴ１１において、掃気制御実行フラグが「１」、つまり、掃気制御が実行される（ＹＥＳ判定された）場合には、上記水温センサ１１からの出力信号により冷却水温を読み込む。そして、ステップＳＴ１４では、この読み込まれた冷却水温が−２５℃以下であるか否かを判定する。つまり、機関温度が極端に低い状況にあるか否かを判定する。これは、例えば寒冷地において外気温度が低温度である状況下での冷間始動時であるか否かを判断するものである。
【００３９】
ここで、冷却水温が−２５℃を越えている（ＮＯ判定された）場合には、ステップＳＴ１２において点火カットフラグを「０」に設定してこのルーチンを終了する。つまり、冷却水温が−２５℃を越えている場合、掃気運転中に点火プラグ３０を点火させておけば、
掃気がある程度進んで燃焼室内の空燃比が着火可能な範囲に達した時点でエンジンが始動する（掃気運転途中でエンジンが始動する）可能性があり、エンジン１を早期始動させるといったことが可能であるため、冷却水温が比較的高い状況では掃気運転中に点火プラグ３０が点火するように点火カットフラグを「０」に設定する。
【００４０】
一方、冷却水温が−２５℃以下である（ＹＥＳ判定された）場合には、ステップＳＴ１５において点火カットフラグを「１」に設定する。つまり、冷却水温が−２５℃以下である場合、始動フェール発生前のクランキング時に大量の燃料が気筒内に供給されており、また供給された燃料の気化も不十分な状況となっているため、この状況で、掃気運転中に点火プラグ３０を点火させると、点火プラグ３０の点火に伴って端子周囲における燃料の「燻り」が発生し、この端子の周囲に大量のカーボンが付着して点火が不能な状況に陥る可能性がある。このため、冷却水温が極端に低い状況では掃気運転中における点火プラグ３０の点火を禁止するように点火カットフラグを「１」に設定する。
【００４１】
＜掃気運転動作＞
次に、上述の如く設定される掃気制御実行フラグ及び点火カットフラグに基づいた掃気運転動作を図４に示すフローチャートに沿って説明する。この図４に示すルーチンもエンジン１の始動時にのみイニシャルルーチンにおいて所定時間毎、例えば、数ｍｓ毎に実行される。また、所定クランク角度毎に実行するようにしてもよい。
【００４２】
先ず、ステップＳＴ２１において、掃気制御実行フラグ及び点火カットフラグの読み込み動作を行う。その後、ステップＳＴ２２で、掃気制御実行フラグが「１」となっているか否かを判定する。つまり、掃気制御が実行される状態にあるか否かを判定する。ここで掃気制御実行フラグが「０」、つまり、掃気制御が実行されない（ＮＯ判定された）場合には、このルーチンを終了する。一方、掃気制御実行フラグが「１」、つまり、掃気制御が実行される（ＹＥＳ判定された）場合には、ステップＳＴ２３に移って、点火カットフラグが「１」となっているか否かを判定する。
【００４３】
ここで、点火カットフラグが「０」である（ＮＯ判定された）場合には、ステップＳＴ２４に移って、燃料噴射を停止した掃気運転モードによる掃気運転が実行される。つまり、点火プラグ３０を点火させる掃気運転を実行する。これは、冷却水温が−２５℃を越えている状況であって、掃気運転中に点火プラグ３０を点火させておくことにより、掃気運転途中でエンジン１が始動する可能性のある掃気運転とするものである。
【００４４】
一方、ステップＳＴ２３において点火カットフラグが「１」である（ＹＥＳ判定された）場合には、ステップＳＴ２５に移って、燃料噴射を停止し且つ点火プラグ３０を点火させることのない掃気運転モードによる掃気運転が実行される。これは、冷却水温が−２５℃以下の状況であって、掃気運転中に点火プラグ３０を点火させないことで端子周囲における燃料の「燻り」を回避して掃気運転完了後のエンジン１の始動性を良好に確保するための掃気運転とするものである。
【００４５】
図５は、本実施形態におけるスタータ信号、燃料噴射、掃気制御実行フラグ、点火カットフラグ、エンジン回転数の推移を示すタイムチャートである。
【００４６】
この図５に示すように、時刻Ｔ０においてイグニッションスイッチ１７がスタータ位置に操作されることにより、スタータ信号が「１」となり、スタータ１９によるクランキングが開始される。これに伴い、燃料噴射弁２からの燃料噴射（図５中の時刻Ｔ１から燃料噴射開始）及び点火プラグ３０の点火が行われて、エンジン１の始動動作が開始される。この始動動作によってエンジン１が正常に始動（完爆）した場合には掃気運転が行われることはない。この場合のエンジン回転数の変化状態を図５中の一点鎖線で示している。こ
のようにしてエンジン１が正常に始動すると、その後も、掃気制御実行フラグ及び点火カットフラグは「０」に維持され、燃料噴射弁２からの燃料噴射及び点火プラグ３０の点火動作は継続される。
【００４７】
これに対し、時刻「Ｔ０＋ＭＮ」に達してもエンジン１が始動しない場合には、始動フェールと判断し、この時刻「Ｔ０＋ＭＮ」の時点で、上記掃気制御実行フラグを「１」に設定して燃料噴射弁２からの燃料噴射を停止する。また、この時点で冷却水温が−２５℃を越えているか否か判断し、−２５℃を越えている場合には点火カットフラグを「０」のまま維持し（図５に示す点火カットフラグの実線状態）、−２５℃以下である場合には点火カットフラグを「１」に設定する（図５に示す点火カットフラグの破線状態）。このようにして各フラグを設定した状態で掃気運転に移行する。
【００４８】
そして、上記点火カットフラグを「０」としたまま掃気運転に移行した場合には、掃気がある程度進んで燃焼室内の空燃比が着火可能な範囲に達した時点でエンジンが始動する（掃気運転途中でエンジンが始動する）可能性がある。その際のエンジン回転数の変化状態を図５の実線で示している。このようにして掃気運転途中でエンジンが始動した場合には、直ちに掃気運転を停止し、通常のエンジン制御に移る。つまり、掃気制御実行フラグを「０」に戻して燃料噴射を再開させる。
【００４９】
一方、上記点火カットフラグを「１」に設定して掃気運転に移行した場合には、図中の時刻「Ｔ０＋ＭＸ」まで、燃料噴射及び点火プラグ３０の点火を停止した状態での掃気運転を継続し、この時刻「Ｔ０＋ＭＸ」に達した時点で、掃気制御実行フラグ及び点火カットフラグを「０」に戻し、再度のクランキング（燃料噴射及び点火プラグ３０の点火によるクランキング）動作を開始させる。この場合、気筒内が良好に掃気されているためエンジン１は良好に始動することになる。その際のエンジン回転数の変化状態を図５に破線で示している。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、始動フェールが生じた後に掃気運転を実行するに際し、冷却水温が−２５℃を超えている場合には掃気運転中に点火プラグ３０を点火させる一方、冷却水温が−２５℃以下である場合には掃気運転中における点火プラグ３０の点火を禁止している。つまり、冷却水温が高い場合には、掃気がある程度進んで燃焼室内の空燃比が着火可能な範囲に達した時点でエンジン１が始動する（掃気運転途中でエンジン１が始動する）可能性があり、この場合に、エンジン１を早期始動させることが可能であるため、点火プラグ３０を点火させるようにする。これに対し、冷却水温が低い場合には、始動フェール発生前のクランキング時に大量の燃料が気筒内に供給されており、また供給された燃料の気化も不十分な状況となっているため、この状況で、掃気運転中に点火プラグ３０を点火させると、端子の周囲に大量のカーボンが付着して点火が不能な状況に陥る可能性があるため、このような状況を回避して、掃気運転完了後の確実な始動性を確保するために点火プラグ３０の点火を禁止している。このように本実施形態では、エンジン１の早期始動を可能にしながらも、この早期始動が不能な状況ではエンジン１の始動性を高めて確実な始動を可能にする始動制御装置を提供することが可能である。
【００５１】
−その他の実施形態−
以上説明した実施形態は、本発明を自動車に搭載された筒内直噴型４気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、例えば筒内直噴型６気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、筒内直噴型に限らず、吸気管内に向けて燃料を噴射するタイプのエンジンにも適用可能である。更には、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用エンジンに限るものでもない。
【００５２】
また、上述した実施形態では、掃気運転中は燃料噴射を完全に停止するようにしていた
が、本発明はこれに限らず、掃気運転中に燃料噴射を減量するものに対しても適用可能である。
【００５３】
また、本発明は、内燃機関と走行用電動モータとを搭載しこれらのうち片側の駆動力または両方の駆動力により走行する所謂ハイブリッド車に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】掃気制御実行フラグの設定手順を示すフローチャート図である。
【図３】点火カットフラグの設定手順を示すフローチャート図である。
【図４】掃気運転制御の動作を説明するためのフローチャート図である。
【図５】掃気運転制御時における、スタータ信号、燃料噴射状態、掃気制御実行フラグ、点火カットフラグ、エンジン回転数の推移を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００５５】
１        エンジン（内燃機関）
８        燃料噴射弁
１１      水温センサ（機関温度検出手段）
３０      点火プラグ（点火栓）
【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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