(57)【要約】【課題】気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みに起因する内燃機関の始動性の悪化を防止しながら、始動直後のエンジン回転数の吹き上がりを抑制する。【解決手段】内燃機関の運転中における、気筒に連なる吸気通路内の圧力が気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いを検知し、その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、気筒に吸入される空気量、気筒に対する燃料噴射量または気筒に充填される混合気への点火タイミングのうち少なくとも一つを調整する内燃機関の制御装置を構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転中における、気筒に連なる吸気通路内の圧力が気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いを検知し、
その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、気筒に吸入される空気量、気筒に対する燃料噴射量または気筒に充填される混合気への点火タイミングのうち少なくとも一つを調整する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関が備える複数の気筒のそれぞれについて、各気筒に連なる吸気通路内の圧力を個別に検出することを通じて、各気筒毎に吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いを検知し、
その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、各気筒毎に個別に、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つを調整する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関の運転中に検出される気筒に連なる吸気通路内の圧力と、内燃機関を始動する際の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つとの関係を規定するマップデータを予め記憶しており、
前記マップデータを参照して、内燃機関の運転中に検出した吸気通路内の圧力に対応する、内燃機関を始動する際の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つを設定する請求項１または２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】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用内燃機関には、気筒内での混合気の燃焼温度を低下させてＮＯxの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図る排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が付随していることが多い。ＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路を介して接続し、気筒で発生する燃焼ガスの一部をＥＧＲ通路経由で吸気通路に還流させて吸気に混交するものである。ＥＧＲ通路上には、これを開閉するＥＧＲバルブが設けられており、このＥＧＲバルブの開度操作を通じてＥＧＲガスの還流量を調節することができる。
【０００３】
近時では、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に還流するＥＧＲガスの量をより増加させる傾向にある。それもあって、気筒の吸気ポートを開閉する吸気バルブの弁体と弁座（バルブシート）との間に異物（デポジット）が噛み込まれる頻度が従前よりも高くなっている。異物の噛み込みが生じると、圧縮行程ないし膨張行程において気筒の燃焼室から吸気通路に混合気が逆流しまたは燃焼ガスが漏出する「圧縮漏れ」が発生する。
【０００４】
異物の噛み込みは、気筒の排気ポートを開閉する排気バルブの弁体と弁座との間でも起こり得る。これにより、圧縮行程ないし膨張行程において気筒の燃焼室から排気通路に混合気または燃焼ガスが漏出する圧縮漏れが発生する。のみならず、排気行程において気筒の燃焼室から排気通路に排出された高温高圧のガスが、吸気行程において気筒に再流入するおそれもある。さすれば、吸気行程において吸気通路から必要十分量の空気を気筒に吸入することができなくなる。
【０００５】
異物の噛み込みは、停止した内燃機関の始動の遅れや始動不良を招く要因となる。これに対処するべく、異物の噛み込みを検知した場合には、気筒に吸入される空気量を増量補正する等してエンジントルクの増強を図り、以て始動遅れや始動不良を回避することが行われる（例えば、下記特許文献を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４０４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、単純に異物の噛み込みを検知したことを条件として吸入空気量を増量する等の補正を行うと、内燃機関の始動直後即ちクランキングの終了直後にエンジン回転数が過剰に上昇することが起こり得る。不必要なエンジン回転数の吹き上がりは、燃料の消費量及び有害物質の排出量の増加に繋がる。
【０００８】
本発明は、気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みに起因する内燃機関の始動性の悪化を防止しながら、始動直後のエンジン回転数の吹き上がりを抑制することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、内燃機関の運転中における、気筒に連なる吸気通路内の圧力が気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いを検知し、その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、気筒に吸入される空気量、気筒に対する燃料噴射量または気筒に充填される混合気への点火タイミングのうち少なくとも一つを調整する内燃機関の制御装置を構成した。
【００１０】
異物の噛み込みは、内燃機関の全ての気筒で一斉に生じるとは限らない。吸気バルブ若しくは排気バルブに異物を噛み込んでいない気筒では、圧縮行程ないし膨脹行程における圧縮漏れ等は起こらず、平常通りにエンジントルクを発生させることが可能である。従って、内燃機関が備える複数の気筒のそれぞれについて、各気筒に連なる吸気通路内の圧力を個別に検出することを通じて、各気筒毎に吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いを検知し、その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、各気筒毎に個別に、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つを調整することが好ましい。
【００１１】
より具体的には、内燃機関の運転中に検出される気筒に連なる吸気通路内の圧力と、内燃機関を始動する際の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つとの関係を規定するマップデータを予め記憶しており、前記マップデータを参照して、内燃機関の運転中に検出した吸気通路内の圧力に対応する、内燃機関を始動する際の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つを設定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、気筒の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みに起因する内燃機関の始動性の悪化を防止しながら、始動直後のエンジン回転数の吹き上がりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。
【図２】内燃機関の始動の際の吸気通路内の吸気圧の推移を例示する図。
【図３】同実施形態の制御装置が記憶しているマップデータを例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態の内燃機関は、ポート噴射式の４ストローク火花点火エンジンであり、複数の気筒１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示している）を具備する。各気筒１の吸気ポート１３近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を気筒１毎に設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１５】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポート１３へと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１６】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポート１４から外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１７】
外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、特にサージタンク３３に接続している。
【００１８】
内燃機関には、各気筒１の吸気バルブの開閉タイミングを変化させることのできる可変バルブタイミング（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構５が付随することがある。ＶＶＴ機構５は、例えば、各気筒１の吸気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を電動機によって変化させるもの（モータドライブＶＶＴ）である。周知の通り、カムシャフトは、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトから回転駆動力の供給を受け、クランクシャフトに従動して回転する。クランクシャフトとカムシャフトとの間には、回転駆動力を伝達するための巻掛伝動装置（図示せず）が介在している。巻掛伝動装置は、クランクシャフト側に設けたクランクスプロケット（または、プーリ）と、カムシャフト側に設けたカムスプロケット（または、プーリ）と、これらスプロケット（または、プーリ）に巻き掛けるタイミングチェーン（または、タイミングベルト）とを要素とする。ＶＶＴ機構５は、カムシャフトをカムスプロケットに対し相対的に回動させることを通じて、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変化させ、以て吸気バルブの開閉タイミングを変更する。
【００１９】
尤も、ＶＶＴ機構５の具体的態様は任意であり、一意に限定されない。吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を進角／遅角させるもの以外にも、吸気バルブを開弁駆動するカムを複数用意しておきそれらカムを適宜使い分けるもの、ロッカーアームのレバー比を電動機を介して変化させるもの、吸気バルブを電磁ソレノイドバルブとしたもの等が知られており、それら種々の機構の中から選択して採用することが許される。
【００２０】
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２１】
ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求されるエンジン負荷率）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気温及び吸気圧を検出する吸気温・吸気圧センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、車両のシフトレバー（セレクトレバー）のレンジ（Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等）を知得するためのセンサから出力されるシフトレンジ信号ｆ、吸気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号ｈ等が入力される。なお、吸気温・吸気圧センサは、吸気マニホルド３４における各気筒１の吸気ポートに接続する箇所に設置され、それぞれの気筒１の吸気ポート近傍の吸気温及び吸気圧を検出、即ち気筒１毎に個別に吸気温及び吸気圧を検出できるものであることがある。
【００２２】
ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、イグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＶＶＴ機構５に対して吸気バルブタイミングの制御信号ｍ等を出力する。
【００２３】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、ＥＧＲバルブ２３の開度、吸気バルブの開閉タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍを出力インタフェースを介して印加する。
【００２４】
また、ＥＣＵ０は、停止している内燃機関を始動するにあたり、電動機（スタータモータまたはＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ））を稼働させるための制御信号ｏを電動機に入力し、当該電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。内燃機関の始動のためのクランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、加速するエンジン回転数が完爆判定値を超えたときに、完爆したものと見なして終了する。クランキングの終了条件となる完爆判定値は、内燃機関の温度等に応じて上下し得る。具体的には、内燃機関の冷却水温が低いほど高く設定することとなる。
【００２５】
気筒１の吸気ポートを開閉する吸気バルブの弁体と弁座との間には、時として異物が噛み込まれることがある。とりわけ、排気通路４から吸気通路３にＥＧＲガスを還流させる外部ＥＧＲ装置２が付帯する内燃機関では、ＥＧＲ通路２１を通じて吸気に混交するＥＧＲガス中に異物が混入していることがあり、この異物が気筒１の吸気ポートまで運ばれて吸気バルブの弁体または弁座に付着し得る。
【００２６】
吸気バルブの側で異物の噛み込みが生じると、気筒１の圧縮行程ないし膨張行程において気筒１の燃焼室から吸気通路３に混合気が逆流しまたは燃焼ガスが漏出するようになり、その帰結として当該気筒１で発生するエンジントルクが低減する。
【００２７】
異物は元来、気筒１の燃焼室内で生じることが多い。その異物が、気筒１の排気ポートを開閉する排気バルブの弁体と弁座との間に噛み込まれて、排気バルブの弁体または弁座に付着することも当然にあり得る。
【００２８】
排気バルブの側で異物の噛み込みが生じると、気筒１の圧縮行程ないし膨張行程において気筒１の燃焼室から排気通路４に混合気または燃焼ガスが漏出するようになり、その帰結として当該気筒１で発生するエンジントルクが低減する。のみならず、気筒１の排気行程において一旦は気筒１の燃焼室から排気通路４に排出された高温高圧のガスが、排気ポートを通じて再度気筒１に流入する懸念もある。さすれば、吸気行程において吸気通路３から必要十分な量の空気を気筒１に吸入することができなくなる。
【００２９】
吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みにより、内燃機関の始動のためのクランキング中のエンジン回転の加速が遅れ、完爆までにより長い時間を要したり、エンジン回転数が完爆判定値まで上昇せず始動に失敗したりすることが起こる。このような内燃機関の始動性の悪化を防止するべく、本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関の運転中、気筒１に連なる吸気通路３内（スロットルバルブ３２よりも下流）の吸気圧、特に気筒１の吸気ポートの近傍の吸気圧をセンサを介して検出し、その吸気圧を基に、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブに異物が噛み込まれていないかどうか、並びに異物の噛み込みにより影響を受けている度合いを検知する。そして、その度合いの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、気筒１に吸入される空気量、気筒１に対する燃料噴射量、気筒１に充填される混合気への点火タイミングのうちの少なくとも一つを調整する。
【００３０】
図２に、内燃機関の始動のためのクランキング中ないしクランキングの終了直後の時期における、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みの有無と、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧の推移との関係を例示している。図２中、実線は吸気バルブ及び排気バルブに異物を噛み込んでいない場合の推移を、破線は吸気バルブ若しくは排気バルブに比較的小形の異物を噛み込んでいる場合の推移を、鎖線は吸気バルブ若しくは排気バルブにより大形の異物を噛み込んでいる場合の推移を、それぞれ表している。気筒１において混合気が燃焼し、エンジン回転数、換言すれば気筒１内で往復動するピストンの運動速度が上昇すると、吸気行程において気筒１に吸引される吸気の流量が増加する。従って、スロットルバルブ３２の開度が同等であるならば、エンジン回転数の上昇に伴って、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧が減少（吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の吸気負圧が増大）することとなる。
【００３１】
気筒１の吸気バルブが異物を噛み込んでいなければ、圧縮行程ないし膨脹行程において当該気筒１の燃焼室から混合気または燃焼ガスが吸気通路３に漏出することはない。だが、異物を噛み込んでいると、当該気筒１の燃焼室から混合気または燃焼ガスが吸気通路３に漏出するために、異物を噛み込んでいない場合と比較して、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧の減少の程度が小さくなる、つまりは吸気圧がより高くなる。吸気バルブが噛み込んでいる異物が大きいほど、吸気バルブの弁体と弁座との間に生じる隙間が拡大し、異物の噛み込みによる影響の度合いが大きくなって、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧が高くなると予想される。
【００３２】
並びに、気筒１の排気バルブが異物を噛み込んでいなければ、排気行程において当該気筒１の燃焼室から排気通路４に排出された高温高圧のガスがその後の吸気行程において再び気筒１に吸引されまたは逆流入することはない。だが、異物を噛み込んでいると、吸気行程において当該気筒１が排気通路４から排気ガスを吸入する分、吸気通路３から空気を吸入する量が低減するために、異物を噛み込んでいない場合と比較して、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧の減少の程度が小さくなる、つまりは吸気圧がより高くなる。排気バルブが噛み込んでいる異物が大きいほど、排気バルブの弁体と弁座との間に生じる隙間が拡大し、異物の噛み込みによる影響の度合いが大きくなって、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧が高くなると予想される。
【００３３】
本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関の運転中、例えばクランキングの終了直後の時期またはアイドリング中（スロットルバルブ３２の開度が全閉または全閉に近い）の吸気通路３内の吸気圧（または、クランキング開始前と終了後との間の吸気圧の減少量）を基に、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブに異物が噛み込まれていないかどうか、並びに異物の噛み込みにより影響を受けている度合いを検知する。原則として、吸気通路３内の吸気圧が閾値未満に低い（または、クランキング開始前と終了後との間の吸気圧の減少量が閾値以上に大きい）ならば気筒１の吸気バルブ及び排気バルブが異物を噛み込んでいないと考えられ、吸気圧が閾値以上に高い（または、吸気圧の減少量が閾値未満に小さい）ならば吸気バルブ若しくは排気バルブが異物を噛み込んでいると考えられる。その上で、吸気通路３内の吸気圧が高い（または、吸気圧の減少量が小さい）ほど、異物の噛み込みによって影響を受けている度合いが大きいということになる。
【００３４】
しかして、ＥＣＵ０は、停止した内燃機関を再び始動するにあたり、先に検知した異物の噛み込みの有無及びその影響の度合いに応じて、クランキング中ないしクランキングの終了直後の時期の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つを調整する。即ち、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブに異物を噛み込んでいる場合には、異物を噛み込んでいない場合と比較して、スロットルバルブ３２の開度を拡大して気筒１に吸入する空気量をより増量し、インジェクタ１１から気筒１に対して噴射する燃料の噴射量をより増量し、及び／または、点火プラグ１２により気筒１に充填された混合気に火花点火するタイミングをより進角させてＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  ａｄｖａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｂｅｓｔ  Ｔｏｒｑｕｅ）に近づける。さらに、異物の噛み込みによる影響を受けている度合いが大きいほど、スロットルバルブ３２を大きく開いて吸入空気量を増量し、燃料噴射量を増量し、及び／または、点火タイミングを進角させる。
【００３５】
吸入空気量の増量、燃料噴射量の増量、点火タイミングの進角は何れも、気筒１において発生するエンジントルクを増強するように作用する。このような補正制御により、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブが異物を噛み込んだとしても、内燃機関の始動のためのクランキング中にエンジン回転数を必要十分に加速させることができ、内燃機関の始動不良を回避し、またその始動の遅延を小さくすることが可能となる。
【００３６】
加えて、異物の噛み込みによる影響の度合いに応じて補正量を増減させる、即ち、異物の噛み込みによる影響の度合いが小さいならば吸入空気量の増量分、燃料噴射量の増量分、及び／または、点火タイミングの進角分を小さく設定することから、クランキングの終了直後の時期にエンジン回転数が過剰に上昇する吹き上がりを起こすことを抑制できる。
【００３７】
本実施形態のＥＣＵ０は、図３に示すような、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みによる影響の度合いＤnと、内燃機関の始動のためのクランキング中ないしクランキング終了直後の時期に設定するべきスロットルバルブ３２の開度、燃料噴射量、及び／または、点火タイミングの設定値Ａnとの関係を規定したマップデータをメモリに記憶保持しており、これを内燃機関の始動において参照する。
【００３８】
既に述べた通り、気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブの異物の噛み込みの有無、並びに異物の噛み込みによる影響の度合いＤnは、過去の内燃機関の運転中、特に以前内燃機関を始動したときのクランキングの終了直後の時期またはアイドリング中に吸気圧センサを介して検出した、気筒１に連なる吸気通路３内の吸気圧を基に知得することができる。吸気通路３内の吸気圧（または、クランキング開始前と終了後との間の吸気圧の減少量、若しくは、気筒１の吸気バルブ及び排気バルブに異物を噛み込んでいない状態での吸気圧の推移からの乖離）の大きさと、異物の噛み込みによる影響の度合いＤnとの関係は、気筒１の吸気バルブ及び排気バルブに異物を噛み込ませていない状態、並びに吸気バルブ若しくは排気バルブに敢えて異物を噛み込ませた状態のそれぞれで、内燃機関を始動する実験を行うことにより予め求められる。ＥＣＵ０は、その実験結果を利用して、クランキングの終了直後の時期またはアイドリング中にセンサを介して検出した吸気通路３内の吸気圧（または、クランキング開始前と終了後との間の吸気圧の減少量、若しくは、異物を噛み込んでいない状態での吸気圧の推移からの乖離）の大きさから、現在の内燃機関の気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブに異物が噛み込まれているか否か、そしてその異物の噛み込みによる影響の度合いＤnを判定する。
【００３９】
スロットルバルブ３２の開度、燃料噴射量、及び／または、点火タイミングの設定値Ａnは、内燃機関の始動が徒に遅延せず、かつエンジン回転数が大きく吹き上がらないような、内燃機関の始動に適した値である。設定値Ａnもまた、気筒１の吸気バルブ及び排気バルブに異物を噛み込ませていない状態、並びに吸気バルブ若しくは排気バルブに敢えて異物を噛み込ませた状態のそれぞれで、内燃機関を始動する実験を行うことにより予め求められる。設定値Ａnは、始動の際の内燃機関の冷却水温によっても異なり、冷却水温が低いほど、スロットルバルブ３２の開度を大きく、燃料噴射量を多く、及び／または、点火タイミングを進角する。
【００４０】
複数の気筒１のそれぞれに吸気圧センサが付設されているならば、ＥＣＵ０が、各気筒１に連なる吸気通路３内の圧力を、気筒１毎に個別に検出することができる。ひいては、気筒１毎に、吸気バルブ若しくは排気バルブに異物を噛み込んでいるか否か、並びに異物の噛み込みによる影響の度合いＤnを判定することができる。さすれば、ＥＣＵ０が、停止した内燃機関を始動するに際し、気筒１毎に個別に、当該気筒１に対する燃料噴射量及び／または当該気筒１に充填された混合気への点火タイミングＡnを設定することが可能となる。吸気バルブ及び排気バルブが異物を噛み込んでいない気筒１については、燃料噴射量を増量したり点火タイミングを進角させたりせずとも、内燃機関の始動のために必要十分なエンジントルクを発生させることができる。従って、吸気バルブ若しくは排気バルブが異物を噛み込んだ気筒１に限定して、燃料噴射量を増量補正し、及び／または、点火タイミングを進角補正して、エンジントルクの増強を図るのである。
【００４１】
内燃機関の始動に際し、常に上述のマップデータを参照してスロットルバルブ３２の開度、燃料噴射量及び／または点火タイミングを補正するとは限らない。例えば、スロットルバルブ３２の開度、燃料噴射量及び／または点火タイミングを補正量を加味しない基本量に設定した上で内燃機関の始動を遂行するとともに、そのような始動においてクランキングの開始から終了までの所要時間が遅延判定値を超過した回数を計数し、その回数が所定値に到達したことを条件として、以後の内燃機関の始動にマップデータを用いた補正制御を実施することとしても構わない。ここに言う遅延判定値は、内燃機関の始動時の冷却水温が低いほど長くする。
【００４２】
本実施形態では、内燃機関の運転中における、気筒１に連なる吸気通路３内の圧力が気筒１の吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いＤnを検知し、その度合いＤnの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、気筒１に吸入される空気量、気筒１に対する燃料噴射量または気筒１に充填される混合気への点火タイミングのうち少なくとも一つＡnを調整する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４３】
本実施形態によれば、異物の噛み込みの影響の度合いＤnに応じて、必要十分な適量だけ吸入空気量を増量補正し、燃料噴射量を増量補正し、及び／または、点火タイミングを進角補正することができる。そして、吸気バルブの異物の噛み込みに起因する内燃機関の始動性の悪化を防止しながら、始動直後のエンジン回転数の吹き上がりをも抑制することが可能となる。
【００４４】
本制御装置０は、内燃機関が備える複数の気筒１のそれぞれについて、各気筒１に連なる吸気通路３内の圧力を個別に検出することを通じて、各気筒１毎に吸気バルブ若しくは排気バルブの弁体と弁座との間の異物の噛み込みによって影響を受けている度合いＤnを検知し、その度合いＤnの多寡に応じて、内燃機関を始動する際に、各気筒１毎に個別に、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つＡnを調整し得る。吸気バルブ若しくは排気バルブが異物を噛み込んでいる気筒１については燃料噴射量及び／または点火タイミングを適量だけ補正し、吸気バルブ及び排気バルブが異物を噛み込んでいない気筒１については不要な（そして無駄な）燃料噴射量及び／または点火タイミングの補正を行わないようにすれば、内燃機関の始動直後のエンジン回転数の吹き上がりをより一層適切に抑制できる。
【００４５】
本制御装置０は、内燃機関の運転中に検出される気筒１に連なる吸気通路３内の圧力（によって示唆される異物の噛み込みによる影響の度合いＤn）と、内燃機関を始動する際の吸入空気量（スロットルバルブ３２の開度）、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つＡnとの関係を規定するマップデータを予め記憶しており、前記マップデータを参照して、内燃機関の運転中に検出した吸気通路３内の圧力に対応する、内燃機関を始動する際の吸入空気量、燃料噴射量または点火タイミングのうち少なくとも一つＡnを設定する。これにより、適切、精確で無駄のない制御を実現することができる上、制御装置０の計算負荷も軽減される。
【００４６】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、内燃機関の吸気通路３に、スロットルバルブ３２とともに吸気絞り弁としてアイドルスピードコントロールバルブが設置されている場合には、スロットルバルブ３２に代えて、このアイドルスピードコントロールバルブの開度を操作することで、内燃機関の始動の際に気筒１に吸入される空気量を増減させることができる。周知の通り、アイドルスピードコントロールバルブは、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の上流側と下流側とを連通するバイパスを開閉する流量制御弁である。
【００４７】
また、ＶＶＴ機構５を介して気筒１の吸気バルブの開閉タイミングを操作することによっても、内燃機関の始動の際に気筒１に吸入される空気量を増減させることができる。故に、マップデータに記述される設定値Ａnは、異物の噛み込みの影響の度合いＤnに応じたアイドルスピードコントロールバルブの開度、または吸気バルブの開閉タイミングの進角量であることがある。
【００４８】
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
１２…点火タイミング
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
３４…吸気マニホルド
５…可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機構
ｂ…クランク角信号
ｄ…吸気圧信号
ｅ…冷却水温信号
ｉ…点火信号
ｊ…燃料噴射信号
ｋ…スロットルバルブの開度操作信号
ｍ…吸気バルブタイミングの制御信号
ｏ…クランキングを実行する電動機の制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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