(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、気筒内の掃気を十分に行えなかった場合のエンジン始動性を確保しつつ、気筒内の掃気を行う掃気制御の実施を伴って着火始動制御時のエンジン始動性を確保できるようにすることを目的とする。【解決手段】エンジン停止が予測された場合に、気筒５６への燃料噴射が停止され、かつ、スロットル弁１８を開くことで気筒５６内の掃気を行う掃気制御が開始される。そして、エンジン停止予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程において掃気制御の実施が完了していた場合には、内燃機関１２を再始動させるときに着火始動制御が選択され、一方、エンジン停止過程において掃気制御の実施が完了しなかった場合には、内燃機関１２を再始動させるときにスタータ始動制御が選択される。【選択図】図２
2018115563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火装置と、吸気通路に設けられたスロットル弁とを備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸を回転駆動可能な電動モータと、
を備える車両に搭載され、前記内燃機関を制御する制御装置であって、
前記内燃機関を始動させるために前記制御装置が行うエンジン始動制御は、
前記電動モータを用いて前記クランク軸を回転駆動しつつ燃料噴射および点火を行うことで前記内燃機関を始動させるスタータ始動制御と、
エンジン停止中に膨張行程にある膨張行程気筒から燃料噴射および点火を開始して前記内燃機関を始動させる着火始動制御と、
を含み、
前記制御装置は、エンジン停止が予測された場合に、前記気筒への燃料噴射を停止し、かつ、前記スロットル弁を開くことで前記気筒内の掃気を行う掃気制御を開始し、
前記制御装置は、エンジン停止予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程において前記掃気制御の実施が完了していた場合には、前記内燃機関を再始動させるときに前記着火始動制御を選択し、一方、前記エンジン停止過程において前記掃気制御の実施が完了しなかった場合には、前記内燃機関を再始動させるときに前記スタータ始動制御を選択する
ことを特徴とする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関し、より詳細には、エンジン始動制御として、エンジン停止中に膨張行程にある膨張行程気筒から燃料噴射および点火を開始して内燃機関を始動させる着火始動制御と、電動モータによりクランク軸を回転駆動しつつ燃料噴射および点火を行うことで内燃機関を始動させるスタータ始動制御とを利用する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、内燃機関の停止制御方法が開示されている。この内燃機関では、再始動時に、エンジン停止中に膨張行程にある膨張行程気筒から燃料噴射および点火を開始して内燃機関を始動させる着火始動制御が行われる。上記の停止制御方法によれば、エンジン停止要求が出されてからクランク軸の回転が停止するまでの間に、吸気通路に設けられたスロットル弁が開かれる。これにより、エンジン停止過程において気筒内に供給される新気の量が増えるので、気筒内の残留ガスの掃気を実施することができる。
【０００３】
エンジン停止過程において例えば特許文献１に記載される手法を用いて気筒内の掃気を適切に実施できていると、その後に内燃機関を始動させるときに膨張行程気筒の内部に良好な量の酸素を確保した状態で着火始動制御を行えるようになる。これにより、着火始動制御時のエンジン始動性を確保できるようになる。また、上述の着火始動制御によれば、エンジン始動のために一般的に使用されるスタータ始動制御と比べて、振動および騒音を抑制しつつ内燃機関を始動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６２７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の制御装置が予期しないエンジンストールの発生時などでは、エンジン回転速度が下がり始めてからエンジン停止が完了するまでの時間が短くなることがある。当該時間が短い場合には、例えば特許文献１に記載される手法を用いて、気筒内の掃気を十分に実施することが難しい場合がある。この場合には、その後に内燃機関を始動させるときに膨張行程気筒の内部に良好な量の酸素を確保することが難しくなる。このため、着火始動制御を利用したエンジン始動を適切に行うことができなくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、気筒内の掃気を十分に行えなかった場合のエンジン始動性を確保しつつ、気筒内の掃気を行う掃気制御の実施を伴って着火始動制御時のエンジン始動性を確保できるようにした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】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、混合気に点火するための点火装置と、吸気通路に設けられたスロットル弁とを備える内燃機関と、前記内燃機関のクランク軸を回転駆動可能な電動モータと、を備える車両に搭載され、前記内燃機関を制御する。前記内燃機関を始動させるために前記制御装置が行うエンジン始動制御は、前記電動モータを用いて前記クランク軸を回転駆動しつつ燃料噴射および点火を行うことで前記内燃機関を始動させるスタータ始動制御と、エンジン停止中に膨張行程にある膨張行程気筒から燃料噴射および点火を開始して前記内燃機関を始動させる着火始動制御と、を含む。前記制御装置は、エンジン停止が予測された場合に、前記気筒への燃料噴射を停止し、かつ、前記スロットル弁を開くことで前記気筒内の掃気を行う掃気制御を開始する。前記制御装置は、エンジン停止予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程において前記掃気制御の実施が完了していた場合には、前記内燃機関を再始動させるときに前記着火始動制御を選択し、一方、前記エンジン停止過程において前記掃気制御の実施が完了しなかった場合には、前記内燃機関を再始動させるときに前記スタータ始動制御を選択する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジン停止が予測された場合には、気筒への燃料噴射が停止され、かつ、スロットル弁を開くことで気筒内の掃気を行う掃気制御が開始される。そして、エンジン停止予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程において掃気制御の実施が完了していた場合には、内燃機関を再始動させるときに着火始動制御が選択され、一方、掃気制御の実施が完了しなかった場合にはスタータ始動制御が選択される。掃気制御の実施が完了していると、着火始動制御時の膨張行程気筒の内部に十分な量の酸素が充填されていることが期待できる。このため、本発明によれば、気筒内の掃気を十分に行えなかった場合のエンジン始動性を確保しつつ、気筒内の掃気を行う掃気制御の実施を伴って着火始動制御時のエンジン始動性を確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両のシステム構成を概略的に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ＥＣＵにより実行されるエンジン停止時の制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】掃気制御の実行中の内燃機関の内部の空気の流れを表した図である。
【図４】吸入空気量係数Ａとエンジン回転速度Neとの関係を表した図である。
【図５】エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle未満に低下した際の各種の動作例を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１１】
実施の形態１．
１．実施の形態１のシステム構成
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両１０のシステム構成を概略的に説明するための図である。図１に示す車両１０は、その動力源として、火花点火式の内燃機関１２を備えている。内燃機関１２は、一例として、直列４気筒エンジンである。
【００１２】
内燃機関１２は、燃料噴射弁１４と点火装置１６とスロットル弁１８とを備えている。燃料噴射弁１４は、各気筒５６（図３参照）に配置され、気筒５６内に直接燃料を噴射する。点火装置１６は、各気筒５６に配置された点火プラグを用いて、気筒５６内の混合気に点火する。スロットル弁１８は、内燃機関１２の吸気通路５４（図２参照）に配置され、各気筒５６に吸入される空気の量（吸入空気量）を制御する。
【００１３】
車両１０は、内燃機関１２のクランク軸（図示省略）を回転駆動可能な電動モータとして、スタータモータ２０を備えている。また、車両１０は、変速機２２とクラッチ２４とを備えている。変速機２２は、手動式変速機である。クラッチ２４は、内燃機関１２と変速機２２との間に配置されている。クラッチ２４が係合状態にあると、内燃機関１２のトルクは、クラッチ２４を介して変速機２２に伝達され、さらには、デファレンシャルギア２６を介して駆動輪２８に伝達される。
【００１４】
本実施形態のシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備えている。ＥＣＵ３０は、少なくとも入出力インターフェースとメモリと演算処理装置（ＣＰＵ）とを備え、内燃機関１２の運転を制御するために車両１０に搭載されている。ＥＣＵ３０には、内燃機関１２の運転状態を含む車両１０の運転状態を取得するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ３０には、上述した燃料噴射弁１４、点火装置１６、スロットル弁１８およびスタータモータ２０等の内燃機関１２の運転を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。メモリには、内燃機関１２の運転を制御するための各種の制御プログラムおよびマップが記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラムをメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて各種アクチュエータの操作信号を生成する。
【００１５】
ＥＣＵ３０に接続された上記の各種センサには、クランク角センサ３２、エアフローセンサ３４、吸気圧センサ３６およびスロットル開度センサ３８が含まれる。クランク角センサ３２は、エンジン回転速度の検出に用いられる。エアフローセンサ３４は、吸入空気量を検出する。吸気圧センサ３６は、スロットル弁１８よりも下流側の吸気通路５４内の吸気圧を検出する。スロットル開度センサ３８は、スロットル弁１８の開度（スロットル開度）を検出する。
【００１６】
また、上記の各種センサには、ブレーキスイッチ４０、アクセル開度センサ４２、クラッチスイッチ４４およびニュートラルスイッチ（Ｎｓｗ）４６が含まれる。ブレーキスイッチ４０は、ブレーキペダル４８の踏み込みの有無を検出する。アクセル開度センサ４２は、アクセルペダル５０の踏み込み量（アクセル開度）を検出する。クラッチスイッチ４４は、クラッチペダル５２の踏み込みの有無を検出する。ニュートラルスイッチ４６は、変速機２２がニュートラル状態にあるか否かを検出する。
【００１７】
２．実施の形態１の制御
２−１．エンジン始動制御
ＥＣＵ３０は、内燃機関１２を始動させるためのエンジン始動制御として、スタータ始動制御と着火始動制御とを択一的に実行可能に構成されている。
【００１８】
２−１−１．スタータ始動制御
スタータ始動制御は、基本的には、冷間状態にある内燃機関１２を始動させるために用いられる。スタータ始動制御によれば、所定のエンジン停止要求が出されたときに、スタータモータ２０を用いてクランク軸を回転駆動しつつ燃料噴射および点火を行うことで内燃機関１２を始動させることができる。
【００１９】
２−１−２．着火始動制御
ＥＣＵ３０により実行される制御には、Ｓ＆Ｓ（Stop & Start）制御が含まれる。Ｓ＆Ｓ制御は、車両１０の一時停止中に所定のエンジン自動停止条件が成立したときに燃料供給の停止により内燃機関１２の運転を自動的に停止し、その後に所定のエンジン再始動条件が成立したときに内燃機関１２を再始動させるというものである。
【００２０】
着火始動制御は、スタータ始動制御と比べて、エンジン始動時の振動騒音の観点で優れている。また、着火始動制御では、スタータ始動制御と比べて始動に要する燃料量は増えるが、スタータモータ２０等の電動モータを利用するスタータ始動制御と比べて仕事量の効率が良くなる。このため、着火始動制御の利用により、燃費向上を図れる。
【００２１】
着火始動制御は、基本的には、上述のＳ＆Ｓ制御の実行中に内燃機関１２を再始動させる際に用いられる。着火始動制御によれば、エンジン停止中に膨張行程にある気筒（以下、「膨張行程気筒」と称する）から燃料噴射および点火を開始することで、温間状態にある内燃機関１２を始動させることができる。
【００２２】
２−２．エンジンストール発生時の制御（エンスト制御）
車両１０の運転中には、運転者からの要求、およびＳ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止要求の何れにも基づかずに、エンジンストールが発生する場合がある。ここでいうエンジンストールの発生状況の例としては、変速操作のミスに起因する急減速時にクラッチ２４の解放操作が行われなかったとき、または、急ブレーキがなされたときにクラッチ２４の解放操作が行われなかったときが該当する。
【００２３】
ここで、着火始動制御時のエンジン始動性を良好に確保するために、次のような掃気制御が知られている。すなわち、掃気制御によれば、各気筒への燃料噴射の停止後に、スロットル弁が開かれる。これにより、燃料噴射の停止開始からクランク軸の回転停止までのエンジン停止過程において各気筒を通過する新気量を増やすことができる。これにより、各気筒内の残留ガスの掃気を行うことができる。このため、その後に着火始動制御が行われるときに、膨張行程気筒の内部に良好な量の酸素を確保した状態で着火始動を行えるようになる。なお、エンジン停止過程では、任意の開度でスロットル弁が開かれることにより、新気量の増加による掃気効果が得られる。このため、掃気制御によって開かれたときのスロットル開度として、全開開度もしくは任意の中間開度を用いることができる。
【００２４】
一般的な車両システムでは、上述のエンジンストールの発生についての予測は行われない。このため、このような車両システムを前提としてエンジン停止時に上述の掃気制御を行うことになっていた場合、車両システムが予期しないエンジンストールが発生すると、掃気制御が実施されずに内燃機関が停止する。その結果、その後に着火始動制御を行おうとした際に、膨張行程気筒の内部の状況によっては、未燃ガス量が多く、かつ酸素量が少ないため、着火始動を成立させることが困難となる可能性がある。その結果、着火始動制御に代えてスタータ始動制御を利用することが必要になり、始動時の振動騒音の増加や燃費悪化が懸念される。
【００２５】
そこで、本実施形態では、エンジンストールによるエンジン停止が予測された場合に、各気筒５６への燃料噴射が停止され、かつ、スロットル弁１８を開くことによる掃気制御が開始される。そして、エンジン停止予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程において掃気制御の実施が完了していた場合には、内燃機関１２を再始動させるときに着火始動制御が選択される。一方、エンジン停止予測に伴うエンジン停止過程において掃気制御の実施が完了しなかった場合には、内燃機関１２を再始動させるときにスタータ始動制御が選択される。
【００２６】
２−３．エンスト制御を含むエンジン停止時の制御に関する処理
図２は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ３０により実行されるエンジン停止時の制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、内燃機関１２の運転中に起動され、繰り返し実行される。また、以下に説明するエンジン停止時の制御は、変速機２２がニュートラル状態にないときを前提としている。
【００２７】
図２に示すフローチャートの説明に先立ち、本フローチャートにおいて登場する３つのエンジン回転速度の値Ne_idle、Ne_lolimit、Ne_idlelimitの関係について説明する。Ne_idleは、所定のアイドル回転速度である。Ne_lolimitは、掃気制御による十分な掃気の効果が見込める（つまり、掃気制御の実施を確実に完了させられる）掃気制御開始回転速度の下限値（以下、「掃気開始下限値」と称する）である。このため、この掃気開始下限値Ne_lolimit未満のエンジン回転速度Neの下で掃気制御が開始された場合には、掃気を十分に行えない可能性が生じる。Ne_idlelimitは、内燃機関１２が自律的に復帰してアイドリング運転を維持可能なエンジン回転速度の下限値（以下、「アイドル維持下限値」と称する）である。これらの値は、以下に示すように、アイドル回転速度Ne_idleよりも掃気開始下限値Ne_lolimitの方が低く、掃気開始下限値Ne_lolimitよりもアイドル維持下限値Ne_idlelimitの方が低い。
Ne_idlelimit＜Ne_lolimit＜Ne_idle
【００２８】
図２に示すフローチャートでは、まず、クランク角センサ３２により検出されるエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idleよりも低いか否かが判定される（ステップＳ１００）。その結果、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle以上である場合には、今回のフローチャートの処理が終了される。
【００２９】
例えば、変速機２２の操作ミスや急ブレーキにより車両１０が急減速した場合には、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idleを下回ることがある。そのような場合には、ステップＳ１００の判定が成立する。この場合には、次いで、クラッチスイッチ４４の信号に基づいて、クラッチ２４の解放操作が無いか否かが判定される（ステップＳ１０２）。
【００３０】
ステップＳ１０２においてクラッチ２４の解放操作がなされていないと判定された場合には、エンジンストールの発生が懸念される。この場合には、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimitよりも低いか否かが判定される（ステップＳ１０４）。本判定が不成立となる間は、ステップＳ１０４の判定が繰り返し実行される。
【００３１】
一方、ステップＳ１０４の判定が成立した場合、つまり、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimitを下回った場合には、エンジンストールによるエンジン停止が予測されるので、エンスト判定フラグがＯＮとされる（ステップＳ１０６）。
【００３２】
また、ステップＳ１０２においてクラッチ２４の解放操作がなされたと判定された場合には、次いで、エンジン回転速度Neがアイドル維持下限値Ne_idlelimitよりも高いか否かが判定される（ステップＳ１０８）。
【００３３】
ステップＳ１０８の判定が不成立となる場合（Ne≦Ne_idlelimit）には、その後に内燃機関１２を再始動させるためにスタータ始動制御が選択される（ステップＳ１１０）。より具体的には、この場合には、エンジン回転速度Neがアイドル維持下限値Ne_idlelimitよりも高い掃気開始下限値Ne_lolimitを下回っているため、掃気制御を実施しても掃気制御の実施を完了できず、したがって、十分な掃気効果を見込めない。このため、スタータ始動制御が選択される。
【００３４】
一方、ステップＳ１０８の判定が成立する場合（Ne＞Ne_idlelimit）、つまり、アイドル維持下限値Ne_idlelimitよりも高いエンジン回転速度Neの下でクラッチ２４が解放された場合には、エンジン回転速度Neの自律復帰が可能と判断できる。そこで、この場合には、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimit以上であるか否かが判定される（ステップＳ１１２）。
【００３５】
ステップＳ１１２においてエンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimit以上であると判定された場合には、エンジンストールの回避のためのエンスト回避制御が実行される（ステップＳ１１４）。エンスト回避制御としては、一例として、エンジン回転速度Neをアイドル回転速度Ne_idleに近づけられるようにするために、エンジン負荷に応じてスロットル開度を制御するアイドルスピードコントロール制御（ＩＳＣ制御）を用いることができる。
【００３６】
また、ステップＳ１１２においてエンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimitよりも低いと判定された場合には、エンジン回転速度Neの自律復帰が可能な状況であるが、掃気を十分に行える掃気開始下限値Ne_lolimitよりもエンジン回転速度Neが下がっている。本実施形態では、この場合には、処理がステップＳ１０６に進む。
【００３７】
ステップＳ１０６においてエンスト判定フラグがＯＮとされると、次いで、エンスト制御（エンジンストール発生時の制御）に関する処理ステップＳ１１６〜Ｓ１２４が実行される。
【００３８】
まず、燃料噴射の停止処理（Ｆ／Ｃ）と、掃気制御（スロットル弁１８の開放）とが実行される（ステップＳ１１６）。掃気制御時のスロットル開度は、各気筒５６内を通過する新気量を最大にできるため、全開開度が望ましいが、既述したように、任意の中間開度であってもよい。また、ステップＳ１１６では、後述の掃気完了判断処理のための吸入空気量の積算処理が開始される。
【００３９】
ステップＳ１１６の処理の後に、クランク角センサ３２を用いてエンジン停止（クランク軸の回転停止）が完了したか否かが判定される（ステップＳ１１８）。本判定は、成立するまで繰り返し実行される。そして、本判定が繰り返し実行される間は、掃気制御が継続され、また、吸入空気量の積算処理が継続される。本判定が成立した場合には、次いで、エンジン停止過程において掃気が完了していたか否かが判定される（ステップＳ１２０）。
【００４０】
ステップＳ１２０における掃気完了判断処理は、ステップＳ１１６の処理による掃気制御の開始（この例では、燃料噴射の停止開始と同じ）からエンジン停止の完了（ステップＳ１１８；Ｙｅｓ）までのエンジン停止過程における積算吸入空気量が閾値Sum_Vair0よりも多いか否かに基づいて実行される。なお、閾値Sum_Vair0は、掃気の完了に必要な吸入空気量の積算値であり、エンジン仕様に応じて事前に決定される。以下、図３および図４を参照して、積算吸入空気量を利用した掃気完了判断処理の一例について、より具体的に説明する。
【００４１】
図３は、掃気制御の実行中の内燃機関１２の内部の空気の流れを表した図である。図４は、吸入空気量係数Ａとエンジン回転速度Neとの関係を表した図である。図３に示すように、吸気通路５４に取り込まれた空気（新気）は、気筒５６の内部を通過した後に排気通路５８に排出される。
【００４２】
ステップＳ１２０の掃気完了判断処理では、次のような手法を用いて、掃気制御の実行中の積算吸入空気量が算出される。すなわち、積算吸入空気量は、エアフローセンサ３４により計測される単位時間当たりの吸入空気量（吸入空気流量）に対して吸入空気量係数Ａを乗じて得られる流量値を経時的に積算していくことで算出される。
【００４３】
図４は、より具体的には、エンジン回転速度Ne以外の他の条件（吸入空気流量、吸気圧など）が同一の場合におけるエンジン回転速度Neと吸入空気量係数Ａとの関係を表している。図４に示す関係によれば、エンジン回転速度Neが高くなるにつれ、吸入空気量係数Ａが大きくなる。このような関係は、予めエンジン設計時に実験的に求められたうえで、ＥＣＵ３０にマップとして記憶されている。このようなマップによれば、クランク角センサ３２を用いて検出される現在のエンジン回転速度Neに対応する吸入空気量係数Ａを算出することができる。
【００４４】
ここで、掃気制御の実行中の積算吸入空気量に影響を与えるパラメータとしては、エンジン回転速度Ne以外にも、スロットル開度、吸気弁６０および排気弁６２の開弁特性、ならびに吸気圧（スロットル下流圧）等がある。吸入空気量係数Ａは、これらの各パラメータに応じて変更されることが望ましい。このため、エンジン回転速度Neに対する関係と同様に、各パラメータと吸入空気量係数Ａとの関係を予め取得してマップ化しておき、そのようなマップを参照して、各パラメータのセンサ値や吸排気弁６０、６２の動作状態に応じた吸入空気量係数Ａを実機上で算出すればよい。
【００４５】
なお、掃気完了判断処理は、上述のような積算吸入空気量を利用した手法に限られず、例えば、積算エンジン回転速度を利用した手法を用いて、より簡易的に行ってもよい。より具体的には、積算エンジン回転速度を利用する場合には、ステップＳ１１６においてエンジン回転速度Neの積算を開始すればよい。そして、積算エンジン回転速度が閾値Sum_Ne0よりも大きいか否かに基づいて、掃気の完了の有無を判断することができる。なお、閾値Sum_Ne0は、掃気の完了に必要なエンジン回転速度Neの積算値（具体的には、５、６回転（各気筒５６において２、３サイクル）程度）であり、エンジン仕様に応じて事前に決定される。
【００４６】
ステップＳ１２０において積算吸入空気量が閾値Sum_Vair0よりも多いためにエンジン停止過程において掃気が完了していたと判定された場合には、エンジンストール後に着火始動制御による始動が可能な掃気状態にあると判断される。このため、この場合には、その後のエンジン再始動のために、着火始動制御が選択される（ステップＳ１２２）。
【００４７】
一方、ステップＳ１２０において積算吸入空気量が閾値Sum_Vair0以下であるためにエンジン停止過程において掃気が未完了であったと判定された場合には、エンジンストール後に着火始動制御による始動が不可な掃気状態にあると判断される。このため、この場合には、その後のエンジン再始動のために、スタータ始動制御が選択される（ステップＳ１２４）。
【００４８】
ステップＳ１２２またはＳ１２４の処理によってエンジン再始動の際に用いられる制御が選択された後に、エンスト判定フラグがＯＦＦとされる（ステップＳ１２６）。これにより、エンスト制御が終了される。
【００４９】
２−４．動作例
図５は、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle未満に低下した際の各種の動作例を表した図である。図５には、動作例１〜５の５つの動作例が表されている。
【００５０】
まず、動作例１は、変速機２２の操作ミスに起因する急減速が生じ、かつ、エンジンストールが発生するまでクラッチ２４の操作が行われなかった状況での動作例である。動作例１は、図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１０２およびＳ１０４の判定が成立し、ステップＳ１２０の判定が不成立となった例に相当する。
【００５１】
動作例１では、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimit（換言すると、エンスト判定回転速度）を下回ったときにエンスト判定フラグがＯＮとされ、掃気制御が実行される。また、動作例１は、エンジン停止過程における積算吸入空気量が閾値Sum_Vair0よりも少ない例に相当する。したがって、動作例１では、掃気制御の実施が完了せずにエンジン停止状態を迎えることになる。その結果、その後の再始動のために、着火始動制御ではなく、スタータ始動制御が実行される。
【００５２】
動作例２は、急ブレーキに起因する急減速が生じ、かつ、エンジンストールが発生するまでクラッチ２４の操作が行われなかった状況での動作例である。動作例２は、図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１０２およびＳ１０４の判定が成立し、かつ、ステップＳ１２０の判定も成立した例に相当する。
【００５３】
動作例２でも、動作例１と同様に、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimit（エンスト判定回転速度）を下回ったときに、掃気制御が実行されている。また、動作例２は、エンジン停止過程における積算吸入空気量が閾値Sum_Vair0よりも多い例に相当する。したがって、動作例２では、掃気制御の実施が完了した状態でエンジン停止状態を迎えることになる。その結果、その後の再始動のために着火始動制御が実行される。
【００５４】
動作例３は、比較的緩やかなブレーキが行われた場合において、エンスト判定フラグがＯＮとされて掃気制御が開始された後に、クラッチ２４の解放操作が行われた例に相当する。この場合には、クラッチ２４の解放操作がなされたことが検出される前に既にエンスト制御が開始されている。このため、動作例３では、エンスト制御が継続して実施されている。
【００５５】
また、図５にも表されているように、アイドル維持下限値Ne_idlelimitよりも掃気開始下限値Ne_lolimitの方が高い。このため、動作例３もそうであるように、クラッチ２４の解放操作がなされたときにエンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimitからアイドル維持下限値Ne_idlelimitまでの回転速度範囲内にある場合には、エンスト制御の実施が、ＩＳＣ制御によるエンジン回転速度Neの自動復帰（自律復帰）よりも優先される。
【００５６】
動作例４は、比較的緩やかなブレーキが行われた場合において、動作例３とは異なり、エンジン回転速度Neが掃気開始下限値Ne_lolimit（エンスト判定回転速度）以下に下がる前にクラッチ２４の解放操作が行われた例に相当する。この動作例４では、エンジンストールの回避のためにＩＳＣ制御が実行され、これにより、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle付近に自律的に復帰している。
【００５７】
動作例５は、急ブレーキに起因してエンジン回転速度Neが急降下した例に相当する。より詳細には、動作例５では、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle未満となった後に速やかにアイドル維持下限値Ne_idlelimit以下に低下している。このように、動作例５は、図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１００の判定が成立となった後に速やかにステップＳ１０８の判定が不成立となった例に相当する。このため、この場合には、掃気制御による掃気が不可のため、スタータ始動制御が選択される。
【００５８】
さらに、動作例１〜４に関連して、クラッチ２４の解放操作の有無によって制御内容が変更されている理由について説明する。クラッチ２４の解放操作が行われない動作例１、２では、内燃機関１２は、内燃機関１２と変速機２２とが繋がった状態で変速機２２によって引き摺られながら停止する。一方、クラッチ２４の解放操作が行われた動作例３、４では、内燃機関１２は自身のフリクションによって停止する。このことに起因して、動作例１、２と動作例３、４とでは、エンジン回転速度Neの落ち込みの早さが異なる。より具体的には、クラッチ２４の解放操作の無い動作例１、２の方が動作例３、４よりもエンジン回転速度Neの落ち込みが早くなる。したがって、動作例１、２の方が動作例３、４と比べて内燃機関１２がストールし易くする。ここで、運転者がクラッチペダル５２を踏み込むという操作は、エンジンストールを回避させようとする意図があると判断することができる。そこで、本実施形態のエンスト制御では、動作例４のような状況では、ＩＳＣ制御によるエンジンストールの回避が実施される。このような処理を含むことで、エンジンストールの発生を極力回避しつつ、後述のように十分な掃気を伴う場合を特定して着火始動制御を実施できるようになる。
【００５９】
２−５．効果
以上説明した図２に示すフローチャートに従う処理によれば、エンジンストールによるエンジン停止の有無が予測される。その結果、当該エンジン停止が予測された場合には、エンスト制御が実行される。すなわち、燃料噴射の停止処理（Ｆ／Ｃ）と掃気制御とが実行される。そして、エンジン停止完了後に、掃気完了判断処理（エンジン停止過程において掃気が完了していたか否かの判断）が実行される。その結果、エンジン停止過程において掃気制御の実施が完了していた場合には、内燃機関１２を再始動させるときに着火始動制御が選択される。一方、エンジン停止過程において掃気制御の実施が完了しなかった場合には、内燃機関１２を再始動させるときにスタータ始動制御が選択される。
【００６０】
上述のエンスト制御によれば、エンジンストール後であっても、着火始動制御を実施可能な状況を適切に判断したうえで着火始動制御を実施できるようになる。
【００６１】
また、エンスト制御によれば、次のような効果も得られる。すなわち、エンスト制御によれば、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Ne_idle未満に低下した際に着火始動制御の利用頻度を上述のように高められるため、ＩＳＣ制御を用いてエンジンストールの回避を行ったときであれば極低回転速度域で内燃機関１２に生じる振動の発生を抑制できる。また、エンジンストール後の再始動であっても、スタータ始動制御時と比べて静粛な始動が可能となる着火始動制御を実行できることで、内燃機関１２のドライバビリティを向上できる。さらに、着火始動制御によれば、スタータモータ２０などの外部機構による補助のために消費されるエネルギが不要となるので、燃費向上を図れる。
【００６２】
さらに付け加えると、上述のエンスト制御によれば、内燃機関１２が自律的に復帰してアイドリング運転を維持可能なアイドル維持下限値Ne_idlelimit（換言すると、エンジンストールが通常発生するエンジン回転速度）よりも高い掃気開始下限値Ne_lolimitを下回るときに、燃料噴射の停止と掃気制御とが実施される。その結果、このようなエンスト制御なしにエンジンストールが発生したときと比べて、高いエンジン回転速度Neにてエンジンストールが発生することになる。しかしながら、本実施形態によれば、エンジンストール後に速やかに着火始動制御を用いた再始動が可能となる。
【００６３】
ところで、上述した実施の形態１においては、掃気制御は、エンジン停止の予測に伴う燃料噴射の停止開始からエンジン停止完了までのエンジン停止過程の全体において継続的に実行される。しかしながら、掃気制御の実行期間は、掃気制御による十分な掃気の効果を確保できるようになっていれば、必ずしもエンジン停止過程の全期間に限られず、エンジン停止過程の一部の期間であってもよい。さらに付け加えると、掃気制御は、必ずしも燃料噴射の停止開始直後に開始される必要はなく、また、必ずしもエンジン停止完了まで継続される必要もない。
【００６４】
また、上述した実施の形態１においては、エンジンストールに起因するエンジン停止が予測された場合に、燃料噴射の停止と掃気制御とが実行され、かつ、エンジン停止完了後に掃気完了の有無に応じて、再始動に用いられる制御として、着火始動制御またはスタータ始動制御が選択される。しかしながら、このような制御は、エンジンストールに起因するエンジン停止の予測に伴って実行されるものに限られず、例えば、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止要求をトリガーとしてエンジン停止が予測されたときに実行されてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０  車両
１２  内燃機関
１４  燃料噴射弁
１６  点火装置
１８  スロットル弁
２０  スタータモータ
２２  変速機
２４  クラッチ
２８  駆動輪
３０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３２  クランク角センサ
３４  エアフローセンサ
３６  吸気圧センサ
３８  スロットル開度センサ
４０  ブレーキスイッチ
４２  アクセル開度センサ
４４  クラッチスイッチ
４６  ニュートラルスイッチ
【図１】
2018115563.tif 000003
【図２】
2018115563.tif 000004
【図３】
2018115563.tif 000005
【図４】
2018115563.tif 000006
【図５】
2018115563.tif 000007