(57)【要約】【課題】間欠停止後に早期始動制御を用いて再始動が行われる内燃機関において、高いスロットル下流圧の確保による始動性の担保と触媒雰囲気のリーン化抑制とを良好に両立させられる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０の制御装置は、間欠運転のために自動停止制御と自動始動制御とを実行する。自動始動制御において、制御装置は、始動開始気筒から燃料噴射を開始することにより再始動を開始する。制御装置は、自動停止制御において、燃料カットの開始前に理論空燃比よりもリッチな値となるように空燃比を制御する空燃比リッチ処理と、燃料カットと連動してスロットルバルブ４０を閉じるスロットル閉弁処理と、スロットル閉弁処理の実行後のエンジン停止過程において、後に始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を終える前にスロットル下流圧が大気圧になるようにスロットルバルブ４０を開くスロットル開弁処理と、を実行する。【選択図】図４
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【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、前記燃料と空気との混合気に点火するための点火装置と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、前記内燃機関を搭載する車両システムの起動中に燃料カットを行って前記内燃機関を間欠的に停止させる自動停止制御と、前記自動停止制御によって停止した前記内燃機関の再始動を行う自動始動制御とを実行し、
前記自動始動制御において、前記制御装置は、エンジン停止中に膨張行程又は圧縮行程にある気筒である始動開始気筒から燃料噴射を開始することにより前記再始動を開始し、
前記制御装置は、前記自動停止制御において、
前記燃料カットの開始前に、理論空燃比よりもリッチな値となるように空燃比を制御する空燃比リッチ処理と、
前記燃料カットと連動して、前記スロットルバルブを閉じるスロットル閉弁処理と、
前記スロットル閉弁処理の実行後のエンジン停止過程において、後に前記始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を終える前に前記スロットルバルブよりも下流側の吸気通路内の圧力であるスロットル下流圧が大気圧になるように前記スロットルバルブを開くスロットル開弁処理と、
を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を補正する第１補正処理を実行し、
前記第１補正処理において、前記制御装置は、後に前記始動開始気筒となる気筒が前記エンジン停止過程において最後の吸気行程を終える際の前記スロットル下流圧である特定スロットル下流圧と、前記自動停止制御によるエンジン停止が完了する際の排気の空燃比である特定排気空燃比のうちの少なくとも一方に基づいて、次回以降の前記自動停止制御に用いられる前記スロットル開弁回転速度を補正する
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３】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記特定スロットル下流圧が圧力閾値よりも低い場合には、前記スロットル開弁回転速度を増加させる
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記特定排気空燃比が空燃比閾値よりも大きい場合には、前記スロットル開弁回転速度を減少させる
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を増加させると前記スロットル開弁回転速度が上限値を超える場合には、前記スロットル開弁回転速度の増加とともに、前記空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いを増大させる
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を増加させると前記スロットル開弁回転速度が前記上限値を超える場合において制約により前記リッチ化の度合いを増大できないならば、前記リッチ化の度合いの増大に代え、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度の減少を、前記スロットル開弁回転速度の増加とともに実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を減少させると前記スロットル開弁回転速度が下限値を超える場合には、前記スロットル開弁回転速度を減少させずに、前記空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いを増大させる
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を減少させると前記スロットル開弁回転速度が前記下限値を超える場合において制約により前記リッチ化の度合いを増大できないならば、前記スロットル開弁回転速度を減少させずに、前記リッチ化の度合いの増大に代え、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度の減少を実行する
ことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を補正する第２補正処理を実行し、
前記第２補正処理において、前記制御装置は、前記燃料カットの開始後のエンジン回転速度の低下速度に応じて、前記燃料カットの実行に伴うエンジン停止過程で用いられる前記スロットル開弁回転速度を補正する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記空燃比リッチ処理と連動して、点火時期の遅角を行う
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記自動停止制御の実行要求が出された際にエンジン回転速度が回転速度閾値よりも高い場合には、前記回転速度閾値以下となるように前記エンジン回転速度を下げた後に前記燃料カットを行う燃料カット回転速度補正処理を実行する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度が高い高燃料カット回転速度領域内において前記燃料カット回転速度が高い場合には、それが低い場合と比べて、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を低くする
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記エンジン停止過程において前記スロットル閉弁処理によって前記スロットルバルブを閉じているときに前記内燃機関の再始動要求を受け付けた場合には、前記自動停止制御を中止し、かつ、前記自動始動制御とは異なる第２の再始動制御を実行し、
前記第２の再始動制御において、前記制御装置は、前記自動停止制御の中止後のエンジン停止過程において、前記スロットルバルブを開いた後に燃料噴射を再開する
ことを特徴とする請求項１〜１２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関し、より詳細には、内燃機関の間欠停止中に膨張行程で停止している気筒又は圧縮行程で停止している気筒である始動開始気筒から燃料噴射を開始することにより再始動が開始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】
例えば、特許文献１には、内燃機関と電動モータ（モータジェネレータ）とを動力源として利用可能なハイブリッド車両のエンジン制御装置が開示されている。このエンジン制御装置は、内燃機関及び電動モータの双方のトルクを利用して行われる車両走行中に内燃機関を停止する場合には、次のようなエンジン停止制御が実行される。
【０００３】
上記エンジン停止制御では、燃料カット後のエンジン停止過程においてエンジン回転速度がスロットル開放許可回転速度まで低下したときに、スロットルバルブが開かれる。より具体的には、このスロットルバルブの開放は、エンジン停止（回転停止）直後の吸気マニホールド圧を大気圧で安定させるために、エンジン停止完了後ではなく、このようにエンジン停止過程において実行される。また、スロットルバルブの開放は、排気通路に配置された触媒雰囲気のリーン（酸素過剰）化を抑制するために、燃料カットの開始直後ではなく、エンジン回転速度がスロットル開放許可回転速度になってから実行される。なお、このスロットル開放許可回転速度は、スロットルバルブを全開放した場合であっても、触媒の還元能力低下を伴うことのないエンジン回転速度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３０５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の間欠停止後に再始動を行うために、気筒内に燃料を直接噴射可能な燃料噴射弁の使用により、早期に燃料を噴射して再始動を開始する再始動制御（以下、「早期始動制御」と称する）が知られている。より具体的には、この早期始動制御では、エンジン停止中に膨張行程又は圧縮行程にある気筒である「始動開始気筒」から燃料噴射が開始される。
【０００６】
上記のような早期始動制御を利用する場合において良好な始動性を確保するためには、始動開始気筒に空気を適切に充填させることが必要になる。始動開始気筒への空気の充填は、間欠停止のための燃料カット後のエンジン停止過程において、後に始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を迎えているときに行われる。このため、始動開始気筒に適切に空気を充填させるためには、後に始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を終える前にスロットル下流圧を大気圧相当にまで高めることが必要とされる。つまり、この早期始動制御が用いられる場合には、エンジン停止直後に吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）を大気圧相当に高めるためにスロットルバルブを制御する特許文献１と比べて、より早期にスロットル下流圧を大気圧相当にまで高めることが要求される。このような要求を満たすためには、燃料カット後にスロットルバルブを開くタイミングを早めること（すなわち、「スロットル開弁回転速度」を高めること）が必要になる。
【０００７】
一方、間欠停止のための燃料カットが開始される時のエンジン回転速度（燃料カット回転速度）が高いほど、燃料カット後のエンジン停止過程において内燃機関が回転する期間が長くなる。この期間が長くなると、触媒に向けて流出する空気（新気）の量が多くなる。したがって、触媒雰囲気のリーン化を抑制するためには、燃料カット回転速度が高いほど、スロットル開弁回転速度をより低く下げることが要求される。
【０００８】
上述のように、空気充填の観点におけるスロットル開弁回転速度への要求と、触媒雰囲気のリーン化抑制の観点におけるスロットル開弁回転速度への要求とは相反するものとなる。このため、高い燃料カット回転速度が使用されると、上記２つの要求を両立させられるスロットル開弁回転速度を得ることが難しくなることが懸念される。そして、このことは、間欠停止を行う際に利用可能な燃料カット回転速度の制限に繋がり得る。
【０００９】
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、間欠停止後に上述の早期始動制御を用いて再始動が行われる内燃機関において、高いスロットル下流圧の確保による始動性の担保と触媒雰囲気のリーン化抑制とを良好に両立させられ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】
【００１０】
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、前記燃料と空気との混合気に点火するための点火装置と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを備える内燃機関を制御する。
前記制御装置は、前記内燃機関を搭載する車両システムの起動中に燃料カットを行って前記内燃機関を間欠的に停止させる自動停止制御と、前記自動停止制御によって停止した前記内燃機関の再始動を行う自動始動制御とを実行する。
前記自動始動制御において、前記制御装置は、エンジン停止中に膨張行程又は圧縮行程にある気筒である始動開始気筒から燃料噴射を開始することにより前記再始動を開始し、
前記制御装置は、前記自動停止制御において、
前記燃料カットの開始前に、理論空燃比よりもリッチな値となるように空燃比を制御する空燃比リッチ処理と、
前記燃料カットと連動して、前記スロットルバルブを閉じるスロットル閉弁処理と、
前記スロットル閉弁処理の実行後のエンジン停止過程において、後に前記始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を終える前に前記スロットルバルブよりも下流側の吸気通路内の圧力であるスロットル下流圧が大気圧になるように前記スロットルバルブを開くスロットル開弁処理と、
を実行する。
【００１１】
前記制御装置は、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を補正する第１補正処理を実行してもよい。そして、前記第１補正処理において、前記制御装置は、後に前記始動開始気筒となる気筒が前記エンジン停止過程において最後の吸気行程を終える際の前記スロットル下流圧である特定スロットル下流圧と、前記自動停止制御によるエンジン停止が完了する際の排気の空燃比である特定排気空燃比のうちの少なくとも一方に基づいて、次回以降の前記自動停止制御に用いられる前記スロットル開弁回転速度を補正してもよい。
【００１２】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記特定スロットル下流圧が圧力閾値よりも低い場合には、前記スロットル開弁回転速度を増加させてもよい。
【００１３】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記特定排気空燃比が空燃比閾値よりも大きい場合には、前記スロットル開弁回転速度を減少させてもよい。
【００１４】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を増加させると前記スロットル開弁回転速度が上限値を超える場合には、前記スロットル開弁回転速度の増加とともに、前記空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いを増大させてもよい。
【００１５】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を増加させると前記スロットル開弁回転速度が前記上限値を超える場合において制約により前記リッチ化の度合いを増大できないならば、前記リッチ化の度合いの増大に代え、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度の減少を、前記スロットル開弁回転速度の増加とともに実行してもよい。
【００１６】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を減少させると前記スロットル開弁回転速度が下限値を超える場合には、前記スロットル開弁回転速度を減少させずに、前記空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いを増大させてもよい。
【００１７】
前記第１補正処理において、前記制御装置は、前記スロットル開弁回転速度を減少させると前記スロットル開弁回転速度が前記下限値を超える場合において制約により前記リッチ化の度合いを増大できないならば、前記スロットル開弁回転速度を減少させずに、前記リッチ化の度合いの増大に代え、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度の減少を実行してもよい。
【００１８】
前記制御装置は、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を補正する第２補正処理を実行してもよい。そして、前記第２補正処理において、前記制御装置は、前記燃料カットの開始後のエンジン回転速度の低下速度に応じて、前記燃料カットの実行に伴うエンジン停止過程で用いられる前記スロットル開弁回転速度を補正してもよい。
【００１９】
前記制御装置は、前記空燃比リッチ処理と連動して、点火時期の遅角を行ってもよい。
【００２０】
前記制御装置は、前記自動停止制御の実行要求が出された際にエンジン回転速度が回転速度閾値よりも高い場合には、前記回転速度閾値以下となるように前記エンジン回転速度を下げた後に前記燃料カットを行う燃料カット回転速度補正処理を実行してもよい。
【００２１】
前記制御装置は、前記燃料カットを開始する際のエンジン回転速度である燃料カット回転速度が高い高燃料カット回転速度領域内において前記燃料カット回転速度が高い場合には、それが低い場合と比べて、前記スロットル開弁処理によって前記スロットルバルブを開き始めるエンジン回転速度であるスロットル開弁回転速度を低くしてもよい。
【００２２】
前記制御装置は、前記エンジン停止過程において前記スロットル閉弁処理によって前記スロットルバルブを閉じているときに前記内燃機関の再始動要求を受け付けた場合には、前記自動停止制御を中止し、かつ、前記自動始動制御とは異なる第２の再始動制御を実行してもよい。そして、前記第２の再始動制御において、前記制御装置は、前記自動停止制御の中止後のエンジン停止過程において、前記スロットルバルブを開いた後に燃料噴射を再開してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、間欠停止のための燃料カットの開始前に、空燃比リッチ処理が実行される。そして、燃料カットと連動してスロットル閉弁処理が実行され、かつ、その後のエンジン停止過程においてスロットル開弁処理が実行される。空燃比リッチ処理によれば、燃料カットの開始前に触媒雰囲気の空燃比をリッチ化させることができる。このような空燃比リッチ処理がスロットル閉弁処理とともに実行されることにより、燃料カットの実行に伴って排気通路の触媒内に酸素濃度の高い空気が流入したときに、触媒雰囲気の空燃比を理論空燃比近傍の値で維持し易くなる。これにより、触媒雰囲気のリーン化を抑制しつつ、スロットル開弁処理によってスロットルバルブを開くタイミングを早めること（すなわち、「スロットル開弁回転速度」を高めること）が可能となる。このため、本発明に係る自動停止制御によれば、早期始動制御を利用するシステムにおいて、高いスロットル下流圧の確保による始動性の担保と触媒雰囲気のリーン化抑制とを良好に両立しつつ、内燃機関の間欠運転を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両システムの構成例を説明するための図である。
【図２】図１に示す車両が備える内燃機関の構成例を説明するための図である。
【図３】早期始動制御を利用する場合における自動停止制御の課題を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る自動停止制御の概要を説明するためのタイムチャートである。
【図５】空燃比リッチ処理の効果を表現した図である。
【図６】燃料カット回転速度補正処理を説明するための図である。
【図７】スロットル開弁回転速度NEthoの具体的な設定の一例を表した図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る自動停止制御及び第２の再始動制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る自動停止制御におけるスロットル開弁回転速度NEthoの学習機能に関する処理（第１補正処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】内燃機関のフリクションのばらつきに起因するエンジン回転低下速度の変化の一例を表したタイムチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るスロットル開弁回転速度NEthoの補正処理の実行時期を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】エンジン回転低下速度に応じたスロットル開弁回転速度NEthoの補正手法の一例を説明するためのグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る自動停止制御におけるスロットル開弁回転速度NEthoの補正機能に関する処理（第２補正処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、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。
【００２６】
実施の形態１．
まず、図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００２７】
１−１．車両システムの構成例
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両システムの構成例を説明するための図である。図１に示す車両システムは、車両１を備えている。車両１は、その動力源として、内燃機関１０と、電動モータ１２とを備えている。すなわち、車両１は、ハイブリッド車両である。電動モータ１２は、一例として、モータジェネレータ（ＭＧ）である。
【００２８】
具体的には、内燃機関１０の出力軸（クランク軸）１４は、例えば油圧式のクラッチ１６を介して、ＭＧ１２の出力軸１２ａに連結されている。クラッチ１６によって内燃機関１０とＭＧ１２とが接続された状態では、内燃機関１０の駆動力のみ、又は内燃機関１０の駆動力とＭＧ１２の駆動力との合力を駆動輪１８に伝達することができる。また、クラッチ１６が切り離された状態では、ＭＧ１２の駆動力のみを駆動輪１８に伝達することができる。
【００２９】
ＭＧ１２の出力軸１２ａは、例えばトルクコンバータ（図示省略）を介して、変速機２０に連結されている。変速機２０の出力軸２０ａには、プロペラシャフト２２が連結されている。プロペラシャフト２２は、デファレンシャルギア２４を介して左右のドライブシャフト２６に連結されている。ドライブシャフト２６は、駆動輪１８に連結されている。
【００３０】
ＭＧ１２は、バッテリ２８と電気的に接続されている。ＭＧ１２は、燃焼により生じるクランク軸１４のトルクを電力に変換する発電機としての機能を有している。バッテリ２８には、ＭＧ１２により生成された電力が蓄えられる。また、ＭＧ１２は、バッテリ２８の電力を用いてクランク軸１４を回転駆動する電動機としての機能をも有している。
【００３１】
図２は、図１に示す車両１が備える内燃機関１０の構成例を説明するための図である。内燃機関１０は、一例として、Ｖ型６気筒のガソリンエンジンである。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関の気筒数及び気筒配置は特に限定されない。内燃機関１０の気筒内には、ピストン３０が設けられている。気筒内におけるピストン３０の頂部側には、燃焼室３２が形成されている。燃焼室３２には、吸気通路３４及び排気通路３６が連通している。
【００３２】
吸気通路３４の入口付近には、吸気通路３４に取り入れられた空気の流量に応じた信号を出力するエアフローセンサ３８が設けられている。エアフローセンサ３８よりも下流側の吸気通路３４には、電子制御式のスロットルバルブ４０が配置されている。また、スロットルバルブ４０の下流には、各気筒に向けて吸気を分配するための吸気マニホールド３４ａが設けられている。吸気マニホールド３４ａの内部通路は、吸気通路３４の一部として機能する。吸気マニホールド３４ａの集合部４２には、吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）に応じた信号を出力する吸気圧センサ４４が取り付けられている。
【００３３】
また、内燃機関１０は、燃料噴射弁４６と点火装置４８（点火プラグ４８ａのみ図示）とを備えている。燃料噴射弁４６は、各気筒に配置され、燃焼室３２内（気筒内）に直接燃料を噴射する。点火装置４８は、各気筒に配置された点火プラグ４８ａを用いて、気筒内の混合気に点火する。
【００３４】
排気通路３６には、排気ガスの浄化のために、触媒（具体的には、三元触媒）５０が配置されている。触媒５０よりも上流側の排気通路３６には、各気筒からの排気の空燃比に応じた信号を出力する空燃比センサ５２が取り付けられている。また、内燃機関１０は、クランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ５４を備えている。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態のシステムは、さらに電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０を備えている。ＥＣＵ６０には、内燃機関１０及びこれを搭載する車両１に搭載された各種センサと、内燃機関１０及び車両１の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。
【００３６】
上記の各種センサは、内燃機関１０に取り付けられたセンサ群６２（すなわち、エアフローセンサ３８、吸気圧センサ４４、空燃比センサ５２及びクランク角センサ５４を含む）と、アクセルポジションセンサ６４とを含む。ＥＣＵ６０は、クランク角センサ５４の信号を用いてエンジン回転速度NEを算出できる。アクセルポジションセンサ６４は、車両１のアクセルペダルの位置（アクセル開度）に応じた信号を出力する。また、上記の各種アクチュエータは、上述したＭＧ１２、クラッチ１６、変速機２０、スロットルバルブ４０、燃料噴射弁４６及び点火装置４８を含む。また、ＥＣＵ６０には、車両１のドライバーが車両システムの起動要求及びその停止要求を指令するためのイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）６６が電気的に接続されている。
【００３７】
ＥＣＵ６０は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラム及びマップが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「内燃機関の制御装置」の機能が実現される。なお、当該制御装置の機能を実現するＥＣＵの数は、複数であってもよい。
【００３８】
１−２．実施の形態１に係るエンジン制御
１−２−１．内燃機関の自動停止制御及び自動始動制御（エンジン間欠運転）
上述した構成を有する車両１では、内燃機関１０の始動及び停止は、ドライバーによるイグニッションスイッチの操作に伴って行われるだけでなく、次のような「自動停止制御」及び「自動始動制御」によっても行われる。
【００３９】
具体的には、ここでいう自動停止制御は、所定の自動停止条件が満たされた場合に、内燃機関１０を搭載する車両システムの起動中（車両１の一時停止中又は走行中）に燃料カットを行って内燃機関１０を間欠的に停止させるものである。自動始動制御は、自動停止制御によるエンジン停止中に所定の自動始動条件が満たされた場合に、内燃機関１０の再始動を行うものである。
【００４０】
１−２−１−１．早期始動制御の例
本実施形態における自動始動制御は、次のような「早期始動制御」を用いて実行される。ここでいう早期始動制御は、気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁４６の使用により、早期に燃料を噴射して再始動を開始するものである。早期始動制御では、「始動開始気筒」から燃料噴射が開始される。この始動開始気筒には、自動停止制御によるエンジン停止中に膨張行程にある気筒（以下、「膨張行程停止気筒」と称する）又は圧縮行程にある気筒（以下、「圧縮行程停止気筒」と称する）が該当し、かつ、より詳細には、クランク軸１４の正方向の回転を開始させるトルクを発生させる気筒が該当する。
【００４１】
本実施形態において用いられる早期始動制御の例は、いわゆる「着火始動制御」である。この着火始動制御は、始動開始気筒に該当する膨張行程停止気筒から燃料噴射及び点火を開始することにより、温間状態にある内燃機関１０の再始動を開始するというものである。
【００４２】
なお、本発明に係る自動始動制御の例は、上記の態様で実行される着火始動制御に限られない。すなわち、自動始動制御の他の例は、次のような態様で実行される着火始動制御であってもよい。具体的には、この着火始動制御によれば、まず、圧縮行程停止気筒への燃料噴射及び点火を行うことによりクランク軸が一旦逆回転させられ、また、膨張行程停止気筒への燃料噴射も実行される。そして、逆回転の結果として筒内圧が高くなった膨張行程停止気筒への点火を行うことにより、クランク軸の正方向の回転が開始される。この例においても、膨張行程停止気筒が始動開始気筒に該当する。
【００４３】
また、本発明に係る自動始動制御の例は、エンジン停止中に膨張行程停止気筒又は圧縮行程気筒から燃料噴射を開始することにより再始動を開始するものであれば、上記の２態様の着火始動制御に代え、例えば、以下のような「１ＴＤＣ制御」であってもよい。この１ＴＤＣ制御は、圧縮行程停止気筒から燃料噴射を開始しつつ電動モータ（例えば、ＭＧ１２又はスターターモータ）によりクランク軸を正方向に回転させ、かつ、この圧縮行程停止気筒が圧縮上死点を超えた後に点火を行うことにより再始動を開始するというものである。この例では、圧縮行程停止気筒が始動開始気筒に該当する。
【００４４】
１−２−２．早期始動制御を利用する場合における自動停止制御の課題
図３は、早期始動制御を利用する場合における自動停止制御の課題を説明するための図である。図３の横軸は、燃料カットを開始する際のエンジン回転速度（以下、「燃料カット回転速度NEfc」と称する）であり、その縦軸は、自動停止制御が実行されるエンジン停止過程においてスロットルバルブ４０を開き始めるエンジン回転速度（以下、「スロットル開弁回転速度NEtho」と称する）である。
【００４５】
早期始動制御を利用する場合において良好な始動性を確保するためには、始動開始気筒に空気を適切に充填させることが必要になる（空気充填要求）。その理由は、始動開始気筒に噴射された所定量の燃料によって良好なトルクを発生させるためには、上記所定量の燃料に応じた適切な量の空気の充填が必要となるためである。より詳細には、早期始動制御として着火始動制御が利用される本実施形態では、膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒に空気を適切に充填させることが必要とされる。このことは、上述の後者の態様の着火始動制御についても同様である。また、１ＴＤＣ始動制御が利用される例では、圧縮行程停止気筒に空気を適切に充填させることが必要とされる。
【００４６】
始動開始気筒への空気の充填は、間欠停止のための燃料カット後のエンジン停止過程において、後に始動開始気筒となる気筒が最後の吸気行程を迎えているときに行われる。このため、始動開始気筒に適切に空気を充填させるためには、後に始動開始気筒になる気筒が最後の吸気行程を終える前に吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）を大気圧相当にまで高めることが必要とされる。つまり、早期始動制御が用いられる場合には、エンジン停止直後に吸気マニホールド圧を大気圧相当に高めるためにスロットルバルブを制御する特許文献１（特許第５３０５６１９号公報）と比べて、エンジン停止過程においてより早期にスロットル下流圧を大気圧相当にまで高めることが要求される。
【００４７】
付け加えると、後に膨張行程停止気筒となる気筒が最後の吸気行程を迎えるタイミングは、後に圧縮行程停止気筒となる気筒が最後の吸気行程を迎えるタイミングよりも早い。したがって、着火始動制御の例では、後に膨張行程停止気筒になる気筒が最後の吸気行程を終える前に吸気マニホールド圧を大気圧相当にまで高めることができれば、膨張行程停止気筒だけでなく圧縮行程停止気筒についても、適切に空気を充填させられることになる。
【００４８】
上記の空気充填要求を満たすためには、燃料カット後にスロットルバルブを開くタイミングを早めること（すなわち、燃料カット後のエンジン停止過程においてスロットルバルブが開かれる「スロットル開弁回転速度NEtho」を高めること）が必要になる。より具体的には、図３中に示す「最低回転速度NEmin」は、後に始動開始気筒となる気筒の充填効率が最大となる状態でエンジン停止を完了させるために必要とされるスロットル開弁回転速度NEthoの下限値に相当する。換言すると、最低回転速度NEminは、後に始動開始気筒となる気筒がエンジン停止過程において最後の吸気行程を終了するまでにスロットル下流圧を大気圧相当にまで高めるために必要とされる値に相当する。これに対し、比較のために参照する「最低回転速度NEmin0」は、エンジン停止直後にスロットル下流圧を大気圧相当に高めるために必要とされるスロットル開弁回転速度NEthoの下限値に相当する。図３に示すように、早期始動制御が用いられる例（本実施形態）における最低回転速度NEminは、早期始動制御が用いられない例（例えば、特許文献１（特許第５３０５６１９号公報）に記載の技術）における最低回転速度NEminよりも高くなる。
【００４９】
一方、間欠停止のための自動停止制御における燃料カット回転速度NEfcが高いほど、燃料カット後のエンジン停止過程において内燃機関が回転する期間が長くなる。この期間が長くなると、触媒に向けて流出する空気（新気）の量が多くなる。その結果、触媒雰囲気の空燃比がよりリーン（酸素過剰）になってしまう。このような触媒雰囲気のリーン化を抑制するためには、燃料カット回転速度NEfcが高いほど、スロットル開弁回転速度NEthoより低く下げることが要求される。なお、触媒雰囲気がリーン化すると、間欠停止中の触媒に大きなストレスが作用したり、その後の再始動時の排気エミッション性能（例えば、窒素酸化物NOxの排出増加）が悪化したりする可能性がある。
【００５０】
図３中に示す「最高回転速度NEmax1」は、間欠停止の実行に伴う触媒雰囲気のリーン化を所定レベル以下に抑制可能なスロットル開弁回転速度NEthoの上限の一例に相当する。より詳細には、最高回転速度NEmax1は、（後述の空燃比リッチ処理を伴わずに）エンジン停止完了時点における触媒雰囲気の空燃比の値を所定値（理論空燃比よりも大きな値）以下に抑制可能なスロットル開弁回転速度NEthoの上限に相当する。また、スロットル開弁回転速度NEthoの上記低減要求により、最高回転速度NEmax1は、図３に示すように、燃料カット回転速度NEfcが高いほど低くなる。
【００５１】
上述のように、空気充填の観点におけるスロットル開弁回転速度NEthoへの要求と、触媒雰囲気のリーン化抑制の観点におけるスロットル開弁回転速度NEthoへの要求とは相反するものとなる。このため、図３に示す例における高燃料カット回転速度領域内の燃料カット回転速度NEfcが使用された場合には、上記２つの要求を両立させられるスロットル開弁回転速度NEthoを得ることが難しくなることが懸念される。そして、このことは、間欠停止を行う際に利用可能な燃料カット回転速度NEfcの制限に繋がり得る。
【００５２】
１−２−３．実施の形態１に係る自動停止制御の概要
図４は、本発明の実施の形態１に係る自動停止制御の概要を説明するためのタイムチャートである。本実施形態の自動停止制御は、以下に説明するように、主に、空燃比リッチ処理と、スロットル閉弁処理と、スロットル開弁処理とを含む。なお、図４に示すように、エンジン停止過程とは、エンジン停止のための燃料カットの開始（時点ｔ２）からエンジン停止完了（時点ｔ６）までの期間のことである。
【００５３】
１−２−３−１．空燃比リッチ処理
図４中の時点ｔ１は、アイドリング運転中に、間欠停止要求（自動停止要求）が出された時点に相当する。アイドリング運転中には、スロットルバルブ４０は、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）開度に制御されている。その結果、吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）は、負圧（大気圧未満）となっている。また、燃焼が行われているアイドリング運転中には、排気通路３６への空気（新気）の流入量はゼロである。さらに、アイドリング運転中の空燃比は、理論空燃比に制御されている。このような空燃比の制御は、例えば、空燃比を理論空燃比である目標空燃比に近づけるための公知の空燃比フィードバック制御を用いて行われる。
【００５４】
本実施形態の自動停止制御によれば、アイドリング運転中の間欠停止要求が出された時点ｔ１において、燃料カットの開始に先立ち、空燃比リッチ処理が開始される。空燃比リッチ処理によれば、図４に示すように、理論空燃比よりもリッチな値となるように空燃比が制御される。具体的には、空燃比リッチ処理は、例えば、上記の目標空燃比を理論空燃比に対して所定量だけ大きくする（リッチ化する）ことにより行うことができる。図４に示す空燃比の波形は、空燃比センサ５２により検出される排気の空燃比（すなわち、触媒雰囲気の空燃比）の波形である。空燃比リッチ処理の実行に伴い、図４中に実線で示すように、空燃比がリッチ化する。
【００５５】
（空燃比リッチ処理に付随する点火遅角）
空燃比リッチ処理が実行されると、エンジントルクが増大する。このため、何らの対策がなされないと、エンジン回転速度NE（アイドル回転速度NEidl）が上昇する。そこで、本実施形態の自動停止制御では、空燃比リッチ処理の実行に伴うアイドル回転速度NEidlの上昇を抑制するために、空燃比リッチ処理と連動して、点火時期の遅角が行われる。具体的には、通常のアイドリング運転のために設定された値と比べて、点火時期が遅角される。
【００５６】
（空燃比リッチ処理の効果）
燃料カットの開始に先立って空燃比リッチ処理を実行することにより、燃料カットの開始前に触媒雰囲気の空燃比をリッチ化させることができる。その結果、その後に燃料カットの実行に伴って触媒５０内に酸素濃度の高い空気が流入したときに、触媒５０に流入した空気に含まれる酸素と、リッチ化によって事前に還元剤として投入された燃料との間で酸化・還元反応がバランス良く行われる。このような空燃比リッチ処理が後述のスロットル閉弁処理とともに実行されることにより、触媒雰囲気の空燃比を理論空燃比近傍の値で維持し易くなる。つまり、触媒雰囲気のリーン化を抑制することができる。
【００５７】
図５は、空燃比リッチ処理の効果を表現した図である。図３を参照して上述した最高回転速度NEmax1は、空燃比リッチ処理を伴わずに、触媒雰囲気のリーン化を所定レベル以下に抑制可能なスロットル開弁回転速度NEthoの上限に相当する。一方、図５に示す最高回転速度NEmax2は、上述の空燃比リッチ処理を伴いつつ、同等のレベル以下に触媒雰囲気のリーン化を抑制可能なスロットル開弁回転速度NEthoの上限に相当する。図５に示すように、空燃比リッチ処理の実行により、同等のレベル以下に触媒雰囲気のリーン化を抑制可能なスロットル開弁回転速度NEthoの上限を、最高回転速度NEmax1からNEmax2に上昇させることができる。つまり、空燃比リッチ処理を伴うことにより、より高い燃料カット回転速度NEfcから燃料カットを開始したとしても、エンジン停止完了時点における触媒雰囲気のリーン化を抑制可能となる。このため、燃料カット回転速度NEfcを高くすることが可能となるので、図５中に符号Ａを付して示すように空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求とを両立可能な回転速度領域を拡大できるようになる。
【００５８】
また、空燃比リッチ処理の実施により、燃料カット回転速度NEfcの高低に関係なく、次のような効果も期待できる。すなわち、触媒５０内での酸化・還元反応の促進により、触媒５０が常温の空気に曝される燃料カット後のエンジン停止過程において触媒床温の低下を抑制することができる。また、次回の再始動時の燃料増量低減による当該再始動時の排気エミッション性能の向上効果が得られる。
【００５９】
上記の後者の効果に関してより具体的に説明する。空燃比リッチ処理が行われると、上述のように触媒雰囲気のリーン化が抑制される。これに対し、空燃比リッチ処理が行われないと、エンジン停止後に触媒雰囲気が過度なリーン状態になる。一般的に、再始動時には、始動性向上のために燃料増量が行われる。再始動時に触媒雰囲気が過度なリーン状態にあると、そのような燃料増量を利用して過度なリーン状態を解消し切れなくなることがある。再始動時に過度なリーン状態が解消されていないまま内燃機関の運転が継続され、かつ、その後に高負荷要求を受けて空燃比が理論空燃比に制御されると、還元剤の不足によりNOxの排出量が増加してしまう。そして、このNOxの排出増加を抑制するためには、再始動時の燃料増量を増やす必要がある。しかしながら、燃料増量の増加によってリッチ化の度合いが増大すると、それに伴い、粒子状物質PM、未燃炭化水素HC及び一酸化炭素COの排出量が増加してしまう（特に、PMの排出量は指数関数的に増加する）。このように、NOxの排出抑制とPM等の排出抑制との間にはトレードオフの関係がある。この点に関し、空燃比リッチ処理の実行によれば、触媒雰囲気の過度なリーン状態の解消のために再始動時に要求される燃料増量の一部をエンジン停止過程において実行できているといえる。換言すると、過度なリーン状態の解消のために必要な燃料増量を、エンジン停止過程とその後の再始動時とでバランス良く分担できるようになるといえる。このため、上述のように、次回の再始動時の燃料増量低減による当該再始動時の排気エミッション性能（特にPMの排出抑制）の向上効果が得られる。
【００６０】
１−２−３−２．燃料カット（及び燃料カット回転速度補正処理）
図４中の時点ｔ２は、空燃比センサ５２により検出される空燃比が空燃比リッチ処理による目標空燃比に到達した時点に相当する。図４に示す例では、燃料カットは、この時点ｔ２において開始される。これにより、各気筒の燃料噴射が順に停止されていく。また、燃料カットの実行後の時間経過に伴い、排気通路３６に流出する空気の量が増えていく。
【００６１】
図６は、燃料カット回転速度補正処理を説明するための図である。図６に示すように、燃料カット回転速度NEfcが閾値THneよりも高いと、空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求との両立が困難となる。そこで、本実施形態の自動停止制御では、図４に示す例とは異なり、間欠停止（自動停止制御）の実行要求が出された際にエンジン回転速度NEがこの閾値THneよりも高い場合には、閾値THne以下となるようにエンジン回転速度NE（アイドル回転速度NEidl）を下げた後に、燃料カットが実行される。なお、上述の空燃比リッチ処理は、この補正処理の実行前に実行されてもよいし、補正処理の実行後に実行されてもよい。なお、閾値THneは、本発明に係る「回転速度閾値」の一例に相当する。
【００６２】
燃料カット回転速度補正処理は、例えば、次のように実行することができる。すなわち、燃料カット回転速度NEfcを閾値THne以下に下げるために、一旦燃料カットを実行してエンジン回転速度NEを閾値THne以下に下げた後にアイドリング運転を再開する。このような手法は、この補正処理の実行前後のエンジン回転速度NEの差が大きい場合に、補正処理を迅速に実行するうえで効果的である。また、上記の補正処理は、アイドリング運転を継続しつつスロットル開度を小さくすることによって、燃料カット回転速度NEfcを閾値THne以下に下げるものであってもよい。このような手法によれば、補正処理の実行前後のエンジン回転速度NEの差が小さい場合に、狙いとする値よりもエンジン回転速度NEが落ち込むことを抑制しつつ補正処理を行うことができる。
【００６３】
１−２−３−３．スロットル閉弁処理
本実施形態の自動停止制御では、燃料カットと連動してスロットル閉弁処理が実行される。スロットル閉弁処理によれば、スロットル開度がＩＳＣ開度よりも小さな開度となるようにスロットルバルブ４０が閉じられる。図４に示す一例では、スロットル開度は、全閉開度に制御されている。
【００６４】
図４中に破線で示す空燃比の波形は、空燃比リッチ処理及びスロットル閉弁処理が実行されない例に対応している。この例では、時点ｔ２での燃料カットの実行に伴い、空燃比が理論空燃比からリーン化していく。これに対し、本実施形態（実線）によれば、燃料カットの実行に伴い、上記目標空燃比までリッチ化された状態から空燃比がリーン化していく。そして、図４に示すように、スロットル閉弁処理の実行を伴う本実施形態（実線）によれば、破線で示す波形と比べて、時間経過に対するリーン化の進行が抑制される。
【００６５】
付け加えると、スロットル閉弁処理は、触媒雰囲気のリーン化の進行をより効果的に抑制するためには、以下の点を踏まえて実行されるのがよい。すなわち、スロットル開弁処理は、燃料カットの開始気筒が燃料カット後に最初に吸気行程を迎える前に実行されるのがよい。これにより、スロットル閉弁処理によるスロットル開度（図４の例では全閉開度）よりもスロットルバルブ４０が開かれている状態で、燃料カット後の空気（新気）が排気通路３６に流れないようにすることができる。図４に示す一例では、スロットル閉弁処理は、燃料カットの開始と同時に実行されている。
【００６６】
１−２−３−４．スロットル開弁処理
図４中の時点ｔ３は、スロットル閉弁処理の実行後のエンジン停止過程において、エンジン回転速度NEがスロットル開弁回転速度NEthoに到達した時点に相当する。本実施形態の自動停止制御では、この時点ｔ３において、スロットル開弁処理が実行される。スロットル開弁処理によれば、スロットルバルブ４０が第１所定開度にまで開かれる。この第１所定開度は、全開開度である必要はなく、エンジン停止過程において吸気マニホールド圧を大気圧相当にまで高められるという要件を満たす開度であればよい。このため、第１所定開度は、例えば、この要件を満たせる必要最小限の開度（例えば、３０deg）であってもよい。
【００６７】
図７は、スロットル開弁回転速度NEthoの具体的な設定の一例を表した図である。まず、スロットル開弁回転速度NEthoは、図７中に太線で示すように最低回転速度NEminを下回らないように設定されている。このことは、次のような要件を満たすようにスロットル開弁回転速度NEthoを設定することに相当する。すなわち、スロットル開弁回転速度NEthoは、後に始動開始気筒になる気筒がエンジン停止過程において最後の吸気行程を終える前に吸気マニホールド圧が大気圧になるようにスロットルバルブ４０を開くために必要な時間的な余裕を確保できるように設定されている。
【００６８】
また、本実施形態では、スロットル開弁回転速度NEthoは、一例として、燃料カット回転速度NEfcに基づいて決定される。具体的には、図７に示すように、低燃料カット回転速度領域では、最高回転速度NEmax2と最低回転速度NEminとの差（利用可能範囲）が大きくなる（すなわち、スロットル開弁回転速度NEthoの選択に関する自由度が高くなる）。そこで、図７に示す設定例では、燃料カット回転速度領域については、スロットル開弁回転速度NEthoは、利用可能範囲の中央付近の値に設定されている。
【００６９】
ここで、スロットル開弁回転速度NEthoとして同一の値を使用したとしても、例えば経時的な要因によって、空気充填要求又は触媒雰囲気のリーン化抑制要求の充足度が変化する可能性がある。具体的には、ここでいう経時的な要因とは、内燃機関１０のフリクション変化（例えば、ピストンリングの摩耗進行）、又はスロットルバルブ４０へのデポジットの付着による吸気通路３４の開口面積の変化である。例えば、ピストンリングの摩耗進行に起因してフリクションが低下した場合、摩耗進行の発生前に使用していたスロットル開弁回転速度NEthoの値でスロットルバルブ４０が開かれると、その後のエンジン停止過程において内燃機関１０が回転する期間が長くなる。その結果、排気通路３６に流出する空気の量が増加してしまう。また、スロットルバルブ４０にデポジットが付着して吸気通路３４の開口面積が減少すると、排気通路３６への空気の流出がされにくくなる一方で、適切な量の空気を気筒内に充填しにくくなる。さらに、間欠停止のための燃料カットの実行後のエンジン停止過程における内燃機関１０の挙動は、上述の経時的な要因だけでなく、例えば、内燃機関１０のフリクションの機差ばらつき、又は、性状の異なるエンジンオイルへの交換（突発的な要因）によっても変化し得る。
【００７０】
低燃料カット回転速度領域に関する図７に示す設定例によれば、上述の各種ばらつき要因の影響を受けたとしても、上記の２つの要求を充足し易いようにスロットル開弁回転速度NEthoを決定することができる。
【００７１】
また、図７に示す設定例では、高燃料カット回転速度領域では、スロットル開弁回転速度NEthoは、最高回転速度NEmax2の付近の値となるように、換言すると、燃料カット回転速度NEfcが高いほど低くなるように決定されている。これは、高燃料カット回転速度領域内において燃料カット回転速度NEfcが高い場合には、それが低い場合と比べて、スロットル開弁回転速度NEthoを低くする設定の一例に相当する。このような設定によれば、空気充填要求が確実に満たされるようにするために、最低回転速度NEminに対するスロットル開弁回転速度NEthoの余裕代を出来るだけ確保することを優先しつつ、触媒雰囲気のリーン化抑制要求をも満たせるようにスロットル開弁回転速度NEthoを設定することができる。付け加えると、このような設定が望ましい理由は、大気充填要求が確実に満たされるようにすることは、早期始動制御による再始動性の確保のために重要な要素であり、したがって、大気充填要求を触媒雰囲気のリーン化抑制要求よりも優先することが望ましいためである。
【００７２】
図４に示すように、時点ｔ３においてスロットルバルブ４０が第１所定開度で開かれることに伴って、吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）が上昇していく。時点ｔ４は、後に始動開始気筒（膨張行程停止気筒）になる気筒がエンジン停止過程において最後の吸気行程を終了する時点に相当する。図４に示す例では、上述のスロットル開弁回転速度NEthoにおいてスロットルバルブ４０が開かれるため、この時点ｔ４において吸気マニホールド圧が大気圧に到達している。このため、上述の空気充填要求を満たすことができる。
【００７３】
なお、図７に示す設定例によれば、高燃料カット回転速度領域では、スロットル開弁回転速度NEthoは、燃料カット回転速度NEfcが高いほど低くなるように決定されている。ここで、内燃機関の仕様又は空燃比リッチ処理の効果の程度によっては、空燃比リッチ処理を伴う場合に得られる最高回転速度NEmaxのラインが、図７中に示す最高回転速度NEmax2のラインよりも高くなり、その結果として、最高回転速度NEmaxのラインが最低回転速度NEminのラインと交差しない例が想定される。このような例においては、図７に示す設定例とは異なり、スロットル開弁回転速度NEthoは、燃料カット回転速度NEfcの高低に依らずに一定（若しくは実質的に一定）となるように設定されてもよい。
【００７４】
１−２−３−５．再始動を考慮したスロットルバルブの閉じ
図４中の時点ｔ５は、時点ｔ４の経過後にエンジン回転速度NEがスロットル閉弁回転速度NEthcに到達する時点に相当する。本実施形態の自動停止制御では、この時点ｔ５において、スロットルバルブ４０が再度閉じられる。具体的には、上記第１所定開度から、これよりも小さな第２所定開度が得られるようにスロットルバルブ４０が閉じられる。これにより、その後に自動始動制御を利用する再始動の開始直後に吸気行程を迎える気筒において空気が過剰に充填され、その結果としてエンジン回転速度が過度に上昇することを抑制できる。このような効果を得るための第２所定開度としては、例えば、スロットルバルブ４０への通電が行われないときの開度（いわゆるオープナ開度）、又は、所定の始動用開度が該当する。なお、このようなスロットルバルブ４０の閉じ動作は、エンジン停止完了後のエンジン停止期間中に実行されてもよい。
【００７５】
１−２−４．第２の再始動制御（チェンジオブマインド時）
自動停止のための燃料カットの開始後のエンジン停止過程においてスロットル閉弁処理によりスロットルバルブ４０が閉じられているときに、ドライバーからの再始動要求（チェンジオブマインド要求）が出されることがある。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、このような再始動要求を受け付けた場合には、自動停止制御を中止し、かつ、自動始動制御とは異なる「第２の再始動制御」を実行する。すなわち、この場合には、着火始動制御を利用する自動始動制御が禁止される。
【００７６】
第２の再始動制御では、自動停止制御の中止後のエンジン停止過程において、スロットルバルブ４０が開かれた後に燃料噴射が再開される。より具体的には、再始動要求を受け、第３所定開度（例えば、ＩＳＣ開度）が得られるようにスロットルバルブ４０が直ちに制御される。そして、スロットルバルブ４０の開放に伴って吸気マニホールド圧が所定値（例えば、大気圧）にまで上昇した後に、各気筒の燃料噴射及び点火が開始される。
【００７７】
１−２−５．自動停止制御及び第２の再始動制御に関するＥＣＵの処理
図８は、本発明の実施の形態１に係る自動停止制御及び第２の再始動制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ６０は、内燃機関１０の運転中に、本ルーチンを繰り返し実行する。
【００７８】
（ステップＳ１００）
図８に示すルーチンでは、ＥＣＵ６０は、まず、内燃機関１０の間欠停止要求（自動停止要求）があるか否か、すなわち、所定の自動停止条件が満たされるか否かを判定する。自動停止条件は、例えば、アクセル開度に基づく車両１の要求駆動力が所定の閾値未満であるか否かを含む。ステップＳ１００の判定結果が肯定的である場合には、処理はステップＳ１０２に進み、判定結果が否定的である場合には、本ルーチンが終了される。
【００７９】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１００の判定結果が肯定的である場合には、ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度NEが上述の閾値THneよりも高いか否かを判定する。その結果、エンジン回転速度NEが閾値THneよりも高い場合、すなわち、空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求との両立のために燃料カット回転速度NEfcを下げる必要がある場合には、処理はステップＳ１０４に進む。一方、エンジン回転速度NEが閾値THne以下である場合、すなわち、燃料カット回転速度NEfcを下げる必要がない場合には、処理はステップＳ１０６に進む。
【００８０】
（ステップＳ１０４）
ＥＣＵ６０は、燃料カット回転速度補正処理を実行する。この補正処理は、燃料カット回転速度NEfcを閾値THne以下の目標値（例えば、所定値）にまで下げるために、図６を参照して既述したように、燃料カット又はスロットル開度の調整を利用して行うことができる。
【００８１】
（ステップＳ１０６）
ＥＣＵ６０は、内燃機関１０がアイドリング運転中であるか否かを判定する。その結果、内燃機関１０がアイドリング運転状態にない場合には、処理はステップＳ１０４に戻る。より詳細には、燃料カット回転速度補正処理のための燃料カットが利用されている場合において当該燃料カットの実行後にアイドリング運転状態に移行していなければ、処理がステップＳ１０４に戻る。一方、内燃機関１０がアイドリング運転状態にある場合には、処理はステップＳ１０８に進む。
【００８２】
（ステップＳ１０８）
ＥＣＵ６０は、空燃比リッチ処理を実行する。既述したように、空燃比リッチ処理は、例えば、目標空燃比を理論空燃比よりも大きな値に変更することにより行うことができる。また、ＥＣＵ６０は、空燃比リッチ処理の実行に伴うアイドル回転速度NEidlの上昇が抑制されるように、点火時期の遅角を実行する。ステップＳ１０８の処理の実行後には、処理はステップ１１０に進む。
【００８３】
（ステップＳ１１０）
ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度NEが閾値THne以下であり、かつ、空燃比が目標空燃比に到達したか否かを判定する。この判定に用いられる空燃比は、例えば、空燃比センサ５２によって検出される。また、この判定に用いられる目標空燃比は、空燃比リッチ処理により変更された値のことである。
【００８４】
ステップＳ１１０の判定結果が否定的である場合、つまり、燃料カット回転速度補正処理及び空燃比リッチ処理の少なくとも一方が完了していない場合には、ＥＣＵ６０は本ステップＳ１１０の判定を繰り返し実行する。一方、本判定結果が肯定的である場合、つまり、エンジン回転速度NEが閾値THne以下で制御されており、かつ、空燃比リッチ処理が完了している場合には、処理はステップＳ１１２に進む。
【００８５】
（ステップＳ１１２）
ＥＣＵ６０は、間欠停止（自動停止）のための燃料カットを実行する。また、ＥＣＵ６０は、燃料カットの実行と連動して、上述のスロットル閉弁処理を実行する。その後、処理はステップＳ１１４に進む。
【００８６】
（ステップＳ１１４）
ＥＣＵ６０は、スロットル閉弁処理によってスロットルバルブ４０が閉じられている期間中に、内燃機関１０の再始動要求（チェンジオブマインド要求）があるか否かを判定する。この再始動要求の有無は、例えば、所定値以上の操作量でのアクセルペダルの踏み込みの有無に基づいて判定することができる。その結果、再始動要求が出されていない場合には、処理はステップＳ１１６に進む。一方、再始動要求が出された場合には、処理はステップＳ１２６に進む。
【００８７】
（ステップＳ１１６）
ＥＣＵ６０は、今回の間欠停止に用いられた燃料カット回転速度NEfcに応じたスロットル開弁回転速度NEthoを算出する。スロットル開弁回転速度NEthoの算出手法の一例は次の通りである。すなわち、ＥＣＵ６０には、図７中に太線で示すように定められた燃料カット回転速度NEfcとスロットル開弁回転速度NEthoとの関係がマップとして記憶されている。ＥＣＵ６０は、そのようなマップから燃料カット回転速度NEfcに応じたスロットル開弁回転速度NEthoを算出する。
【００８８】
（ステップＳ１１８）
ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度NEがスロットル開弁回転速度NEtho以下に低下したか否かを判定する。その結果、エンジン回転速度NEがスロットル開弁回転速度NEtho以下に低下していない場合には、ＥＣＵ６０は本ステップＳ１１８の判定を繰り返し実行する。一方、エンジン回転速度NEがスロットル開弁回転速度NEtho以下に低下している場合には、処理はステップＳ１２０に進む。
【００８９】
（ステップＳ１２０）
ＥＣＵ６０は、上述のスロットル開弁処理を実行する。具体的には、既述したように、スロットルバルブ４０が第１所定開度にまで開かれる。その後、処理はステップＳ１２２に進む。
【００９０】
（ステップＳ１２２）
ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度NEが上述のスロットル閉弁回転速度NEthc以下にまで低下したか否かを判定する。その結果、エンジン回転速度NEがスロットル閉弁回転速度NEthc以下に低下していない場合には、ＥＣＵ６０は本ステップＳ１２２の判定を繰り返し実行する。一方、エンジン回転速度NEがスロットル閉弁回転速度NEthc以下に低下している場合には、処理はステップＳ１２４に進む。
【００９１】
（ステップＳ１２４）
ＥＣＵ６０は、上述の第２所定開度が得られるようにスロットルバルブ４０を閉じる。その後、本ルーチンが終了される。
【００９２】
（ステップＳ１２６）
燃料カットの実行後にスロットルバルブ４０を閉じているときに再始動要求を受け付けた場合には、ＥＣＵ６０は、第３所定開度（例えば、ＩＳＣ開度）が得られるようにスロットルバルブ４０を開く。その後、処理はステップＳ１２８に進む。
【００９３】
（ステップＳ１２８）
ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド圧が所定値（例えば、大気圧）にまで上昇したか否かを判定する。その結果、吸気マニホールド圧が所定値にまで上昇していない場合には、ＥＣＵ６０は本ステップＳ１２８の判定を繰り返し実行する。一方、吸気マニホールド圧が所定値にまで上昇した場合には、処理はステップＳ１３０に進む。
【００９４】
（ステップＳ１３０）
ＥＣＵ６０は、再始動のための燃料噴射及び点火を各気筒において順に開始する。その後、本ルーチンが終了される。
【００９５】
１−２−６．実施の形態１に係るエンジン制御に関する効果
内燃機関１０のように間欠停止からの再始動の際に早期始動制御（着火始動制御又は１ＴＤＣ始動制御）を利用するシステムにおいて空気充填要求を良好に満たすためには、これを利用しない特許文献１に記載のシステムと比べて、スロットル開弁回転速度NEthoを高める必要がある。
【００９６】
以上説明した本実施形態の自動停止制御によれば、間欠停止のための燃料カットの開始前に、空燃比リッチ処理が実行される。そして、燃料カットと連動してスロットル閉弁処理が実行され、かつ、その後のエンジン停止過程においてスロットル開弁処理が実行される。空燃比リッチ処理によれば、図５を参照して既述したように、触媒雰囲気のリーン化抑制の観点で要求されるスロットル開弁回転速度NEthoの上限を最高回転速度NEmax1からNEmax2に上昇させることができる。このため、本実施形態の自動停止制御によれば、早期始動制御を利用するシステムにおいて、高いスロットル下流圧の確保による始動性の担保と触媒雰囲気のリーン化抑制とを良好に両立しつつ、内燃機関１０の間欠運転を行えるようになる。
【００９７】
また、本実施形態の自動停止制御によれば、空燃比リッチ処理と連動して点火時期の遅角が実行される。これにより、空燃比リッチ処理の実行に起因するエンジン回転速度NE（アイドル回転速度NEidl）の意図しない上昇を抑制することができる。
【００９８】
また、本実施形態の自動停止制御によれば、間欠停止要求（自動停止制御の実行要求）が出された際にエンジン回転速度NEが閾値THneよりも高い場合には、燃料カット回転速度補正処理が実行される。そして、この補正処理によって閾値THne以下となるようにエンジン回転速度NE（アイドル回転速度NEidl）を下げた後に、燃料カットが実行される。これにより、間欠停止要求が出された際のエンジン回転速度NEの高低に関係なく、空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求とをより確実に両立しながら自動停止制御を行えるようになる。
【００９９】
また、本実施形態の自動停止制御によれば、図７を参照して既述したように、高燃料カット回転速度領域内において燃料カット回転速度NEfcが高い場合には、それが低い場合と比べて、スロットル開弁回転速度NEthoが低く設定される。触媒雰囲気のリーン化抑制の観点におけるスロットル開弁回転速度NEthoの制限（上限）は、最高回転速度NEmax2として図７に表わされているように、燃料カット回転速度NEfcが高いほど厳しくなる。このため、上記設定によれば、空気充填要求が確実に満たされることを優先的に確保しつつ、触媒雰囲気のリーン化抑制要求をも満たせるようなスロットル開弁回転速度NEthoの設定を得ることが可能になる。
【０１００】
また、エンジン停止過程においてスロットル閉弁処理によってスロットルバルブ４０を閉じているときに内燃機関１０の再始動要求（チェンジオブマインド要求）が出されることがある。この際に、再始動要求の発令にかかわらず、自動停止制御が通常通りに継続され、かつ、その後に自動始動制御（着火始動制御）が実行されると、ドライバーからの再始動要求（チェンジオブマインド要求）に迅速に対応することが難しくなる。これに対し、本実施形態のエンジン制御によれば、上記の再始動要求を受け付けた場合には、自動停止制御が中止され、かつ、第２の再始動制御が実行される。第２の再始動制御によれば、自動停止制御の中止後のエンジン停止過程において、スロットルバルブ４０が直ちに開かれた後に燃料噴射が再開される。これにより、エンジン停止過程におけるドライバーからの再始動要求に迅速に対応可能なエンジン制御を行えるようになる。
【０１０１】
実施の形態２．
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。以下の説明では、実施の形態２に係る車両システムの構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。このことは、後述の実施の形態３についても同様である。
【０１０２】
２．実施の形態２に係るエンジン制御
本実施形態に係るエンジン制御は、実施の形態１において説明した自動停止制御に対して以下に説明するスロットル開弁回転速度NEthoの学習機能が追加された点において、実施の形態１に係るエンジン制御と相違している。
【０１０３】
２−１．NEthoの学習機能を備えた自動停止制御の概要
実施の形態１において説明したような各種ばらつき要因（例えば、経時的な要因、内燃機関のフリクションの機差ばらつき、又は、性状の異なるエンジンオイルへの交換）により、空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求との両立に適したスロットル開弁回転速度NEthoが変化し得る。
【０１０４】
そこで、本実施形態では、次のような学習機能により、上述の各種バラツキ要因に対処できるようにスロットル開弁回転速度NEthoが適切に補正される。具体的には、「吸気マニホールド圧Pstp」及び「排気空燃比AFstp」のそれぞれに基づいて、次回以降の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが補正される。
【０１０５】
吸気マニホールド圧Pstpは、後に始動開始気筒となる気筒がエンジン停止過程において最後の吸気行程を終える際の（すなわち、最後の吸気弁の閉じ時期IVCに対応するクランク角を経過する際の）吸気マニホールド圧（スロットル下流圧）の値に相当する。排気空燃比AFstpは、自動停止制御によるエンジン停止が完了する際の（例えば、エンジン停止完了直後の）排気の空燃比の値に相当する。なお、吸気マニホールド圧Pstpは本発明に係る「特定スロットル下流圧」の一例に相当し、排気空燃比AFstpは本発明に係る「特定排気空燃比」の一例に相当する。
【０１０６】
上述の学習機能によるスロットル開弁回転速度NEthoの補正処理は、本発明に係る「第１補正処理」に相当する。この補正処理では、吸気マニホールド圧Pstp及び排気の空燃比AFstpに基づいて、実行された自動停止制御の良否が判定される。以下、より具体的に説明する。
【０１０７】
実施の形態１のように、事前に設定されたスロットル開弁回転速度NEthoが使用される例では、上述の各種ばらつき要因に起因して、空気充填要求を適切に満たせる吸気マニホールド圧Pstpを確実に得ることが難しくなることがある。そこで、本実施形態では、自動停止制御の実行中に取得される吸気マニホールド圧Pstpが所定の閾値THpと比較される。そして、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THp以上である場合には、実行された自動停止制御は良好であると判定される。
【０１０８】
一方、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THpよりも低い場合には、実行された自動停止制御に問題あり（すなわち、空気充填要求を良好に満たせない可能性がある）と判定される。この場合には、次回以降の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが増やされる。なお、閾値THpは本発明に係る「圧力閾値」の一例に相当する。
【０１０９】
また、事前に設定されたスロットル開弁回転速度NEthoが使用される例では、上述の各種ばらつき要因に起因して、触媒雰囲気のリーン化抑制要求を適切に満たせる排気空燃比AFstpを確実に得ることが難しくなることがある。そこで、本実施形態では、自動停止制御の実行中に取得される排気空燃比AFstpが所定の閾値THafと比較される。そして、排気空燃比AFstpが閾値THafと同じか、小さい（すなわち、リッチである）場合には、実行された自動停止制御は良好であると判定される。
【０１１０】
一方、排気空燃比AFstpが閾値THafよりも大きい（すなわち、リーンである）場合には、実行された自動停止制御に問題あり（すなわち、触媒雰囲気のリーン化抑制要求を良好に満たせない可能性がある）と判定される。この場合には、次回以降の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが減らされる。なお、閾値THafは本発明に係る「空燃比閾値」の一例に相当する。
【０１１１】
（追加の対策）
既述したように、選択可能なスロットル開弁回転速度NEthoには、上限（例えば、図７中の最高回転速度NEmax2参照）がある。したがって、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THpよりも低い場合に行い得るスロットル開弁回転速度NEthoの増加には限界がある。そこで、本実施形態では、スロットル開弁回転速度NEthoを増加させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上限値（最高回転速度NEmax2）を超える場合には、スロットル開弁回転速度NEthoの増加とともに、空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いが増やされる。
【０１１２】
また、排気エミッション（粒子状物質PM、未燃炭化水素HC及び一酸化炭素COの排出）抑制の観点により、空燃比のリッチ化の度合いの増大にも制約がある。そこで、本実施形態では、スロットル開弁回転速度NEthoを増加させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上記の上限値を超える場合において上記のような制約によりリッチ化の度合いを増大できないならば、次のような対策が実行される。すなわち、リッチ化の度合いの増大に代え、燃料カット回転速度NEfcの減少がスロットル開弁回転速度NEthoの増加とともに実行される。
【０１１３】
さらに、既述したように、選択可能なスロットル開弁回転速度NEthoには、下限（例えば、図７中の最低回転速度NEmin参照）がある。したがって、排気空燃比AFstpが閾値THafよりも大きい場合に行い得るスロットル開弁回転速度NEthoの減少にも限界がある。そこで、本実施形態では、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させるとスロットル開弁回転速度NEthoが下限値（最低回転速度NEmin）を超える場合には、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させずに、空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いが増やされる。
【０１１４】
また、空燃比のリッチ化の度合いの増大には、上述の制約がある。そこで、本実施形態では、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上記の下限値を超える場合において上記の制約によりリッチ化の度合いを増大できないならば、次のような対策が実行される。すなわち、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させずに、リッチ化の度合いの増大に代え、燃料カット回転速度NEfcの減少が実行される。
【０１１５】
付け加えると、スロットル開弁回転速度NEthoを増加させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上限値（最高回転速度NEmax2）を超える場合に実行される追加の対策では、空燃比のリッチ化の度合いの増大又は燃料カット回転速度NEfcの減少とともに、スロットル開弁回転速度NEthoの増加が実行される（省略されない）。その理由は、スロットル開弁回転速度NEthoの増加により大気充填要求が確実に満たされるようにすることは、早期始動制御による再始動性の確保のために重要な要素であり、したがって、大気充填要求を触媒雰囲気のリーン化抑制要求よりも優先することが望ましいためである。一方、このような理由により、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させるとスロットル開弁回転速度NEthoが下限値（最低回転速度NEmin）を超える場合に実行される追加の対策では、大気充填要求の充足に反するスロットル開弁回転速度NEthoの減少は実行されない（省略される）。
【０１１６】
２−２．自動停止制御におけるNEthoの学習機能に関するＥＣＵの処理
図９は、本発明の実施の形態２に係る自動停止制御におけるスロットル開弁回転速度NEthoの学習機能に関する処理（第１補正処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。本実施形態では、実施の形態１において説明した図８に示すルーチンに類似するメインルーチンとともに、図９に示すサブルーチンが実行される。
【０１１７】
より詳細には、上記メインルーチンは、以下に説明するサブルーチンの処理によって算出される補正量A〜Dを用いて、スロットル開弁回転速度NEtho、空燃比リッチ処理の目標空燃比、及び燃料カット回転速度NEfcが必要に応じて補正されるという点において、図８に示すルーチンと相違している。また、本サブルーチンは、メインルーチンのステップＳ１１２の処理による燃料カット及びスロットル閉弁処理の実行後にステップＳ１１４の判定結果が否定的となる場合に起動される。
【０１１８】
（ステップＳ２００）
図９に示すサブルーチンでは、ＥＣＵ６０は、まず、エンジン停止過程において吸気弁の閉じ時期IVCが到来する時点に対応する吸気マニホールド圧を各気筒を対象として取得する。具体的には、上記時点に対応する吸気マニホールド圧の取得は、例えば、クランク角センサ５４と吸気圧センサ４４とを用いて次のように行われる。すなわち、エンジン停止過程（回転低下過程）における各気筒の閉じ時期IVCでの吸気マニホールドの値がクランクカウンタと紐付けてラッチされる。また、取得される吸気マニホールド圧は、公知のモデル演算を利用して推定される値であってもよい。
【０１１９】
（ステップＳ２０２）
ＥＣＵ６０は、エンジン停止が完了したか否かの判定と、クランク軸１４の逆回転が検出されたか否かの判定とを実行する。本ステップＳ２０２の判定は、着火始動制御における始動開始気筒（すなわち、膨張行程停止気筒）を確定するために行われる。なお、エンジン停止完了前にクランク軸１４が逆回転した場合には、その後にクランク軸１４がさらに正方向に回転しない。このため、エンジン停止完了又は逆回転を検出した時点において、クランク角センサ５４を用いて始動開始気筒を確定することができる。本ステップ２０２の判定結果が否定的である場合、つまり、始動開始気筒を未だ確定できていない場合には、ＥＣＵ６０はステップＳ２００の処理を繰り返し実行して吸気マニホールド圧の取得を継続する。一方、上記判定結果が肯定的である場合には、処理はステップＳ２０４に進む。
【０１２０】
（ステップＳ２０４）
ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド圧Pstp、すなわち、ステップＳ２０２の処理を経て確定した始動開始気筒の最後の吸気行程がエンジン停止過程において終了する時点（IVC時点）の吸気マニホールド圧の値を、ステップＳ２００の処理により取得した吸気マニホールド圧のデータの中から選択する。
【０１２１】
さらに付け加えると、始動開始気筒の最後の吸気行程が終了する時点（IVC時点）は、次のように把握することができる。すなわち、Ｖ型６気筒の内燃機関１０を例に挙げると、始動開始気筒である膨張行程停止気筒は、概ね圧縮上死点後６０°ＣＡ近辺に停止するという知見がある。また、吸気弁の閉じ時期IVCは既知の値（例えば、圧縮上死点前１００°ＣＡ）である。したがって、この例では、膨張行程停止気筒の停止位置（ピストン停止位置）に対して１６０°ＣＡ（＝６０°ＣＡ＋１００°ＣＡ）前のクランク角位置が、膨張行程停止気筒の最後の吸気行程の終了時点に相当する。このため、膨張行程停止気筒の停止位置に対応するクランクカウンタの値から、上記のように算出されるクランク角（１６０°ＣＡ）分だけ遡って得られるクランクカウンタ値に紐付けられた吸気マニホールド圧の値を呼び出すことにより、所望の吸気マニホールド圧Pstpを取得できる。
【０１２２】
なお、Ｖ型６気筒の内燃機関１０を例に挙げると、圧縮行程停止気筒は、概ね圧縮上死点前６０°ＣＡ近辺に停止するという知見がある。このため、１ＴＤＣ始動制御の例のように、始動開始気筒が圧縮行程停止気筒である場合には、圧縮行程停止気筒の停止位置に対して４０°ＣＡ（＝１００°ＣＡ−６０°ＣＡ）前のクランク角位置が、圧縮行程停止気筒の最後の吸気行程の終了時点に相当する。したがって、圧縮行程停止気筒が始動開始気筒になる例においても、同様に、所望の吸気マニホールド圧Pstpを取得できる。また、ピストン停止位置に関する上述の知見は、Ｖ型６気筒以外の他の気筒数及び気筒配置の内燃機関においても、それぞれに固有の知見が同様に存在する。
【０１２３】
また、本ステップＳ２０４では、ＥＣＵ６０は、排気空燃比AFstp、すなわち、エンジン停止が完了する際の（例えば、エンジン停止完了直後の）排気の空燃比の値を取得する。排気空燃比AFstpは、例えば、触媒５０の上流に配置された空燃比センサ５２を用いて取得できる。なお、この例に代え、排気空燃比AFstpは、触媒５０の内部又は触媒５０の下流に空燃比センサが配置される場合には、当該空燃比センサを用いて取得されてもよい。ステップＳ２０４の処理の実行後に、処理はステップＳ２０６に進む。
【０１２４】
（ステップＳ２０６）
ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０４の処理において選択した吸気マニホールド圧Pstpが上述の閾値THpよりも低いか否かを判定する。その結果、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THpよりも低い場合（すなわち、実行された自動停止制御に問題があると判断できる場合）には、処理はステップＳ２０８に進む。一方、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THp以上である場合（すなわち、実行された自動停止制御は良好であると判断できる場合）には、処理はステップＳ２２０に進む。
【０１２５】
（ステップＳ２０８）
ＥＣＵ６０は、スロットル開弁回転速度NEthoを増加させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上限値を超えるか否かを判定する。この判定に用いられる上限値は、例えば、最高回転速度NEmax2の直線（図７参照）上において、今回の自動停止制御に用いられた燃料カット回転速度NEfcの値をＸ座標値とする点のＹ座標値として取得可能である。本ステップＳ２０８の判定結果が肯定的である場合には、処理はステップＳ２１２に進む。一方、本判定結果が否定的である場合には、処理はステップＳ２１０に進む。
【０１２６】
（ステップＳ２１０及びＳ２１２）
ＥＣＵ６０は、次回の自動停止制御に反映されるスロットル開弁回転速度NEthoの補正量Aを算出して記憶する。補正量Aは、一例として固定値である。補正量Aは、次回の自動停止制御時に、上記メインルーチンのステップＳ１１６において算出されるスロットル開弁回転速度NEtho（ベース値）を補正するための補正量Xnethoに加算される。これにより、次回の自動停止制御に用いられる補正量Xnethoが前回値よりも補正量Aだけ増やされる。したがって、自動停止制御が実行される度に処理が連続的にステップＳ２１０又はＳ２１２に進む例では、補正量Xnethoは、補正量Aずつ徐々に増やされていくことになる。
【０１２７】
付け加えると、例えば、図７に示す設定例のように燃料カット回転速度NEfcに応じてスロットル開弁回転速度NEthoのベース値が算出される例において、当該ベース値が今回及び次回の自動停止制御において同一である場合には、本補正により、次回の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoは、今回の自動停止制御に用いられた値と比べて高くなるように補正されることになる。
【０１２８】
ステップＳ２１０の処理の実行後には、本サブルーチンが終了され、一方、ステップＳ２１２の処理の実行後には、処理はステップＳ２１４に進む。
【０１２９】
（ステップＳ２１４）
ＥＣＵ６０は、空燃比リッチ処理による空燃比のリッチ化の度合いを増大可能であるか否かを判定する。より詳細には、空燃比のリッチ化の度合いをさらに増大させると、リッチ化の度合いが排気エミッション抑制の観点で定まる上述の制約を超えてしまうか否かが判定される。その結果、リッチ化の度合いを増大可能である場合には、処理はステップＳ２１６に進む。一方、リッチ化の度合いを増大できない場合には、処理はステップＳ２１８に進む。
【０１３０】
（ステップＳ２１６）
ＥＣＵ６０は、次回の自動停止制御における空燃比リッチ処理に反映される目標空燃比の補正量Cを算出して記憶する。補正量Cは、一例として固定値である。この補正により、次回の自動停止制御に用いられる目標空燃比は、その前回値よりも補正量C分だけ低い（すなわち、リッチな）値となる。ステップＳ２１６の処理の実行後には、本サブルーチンが終了される。
【０１３１】
（ステップＳ２１８）
ＥＣＵ６０は、次回の自動停止制御に反映される燃料カット回転速度NEfcの補正量Dを算出して記憶する。この補正は、次回の自動停止制御時にステップＳ１１２の処理による燃料カットの実行に先立って行われる。補正量Dは、一例として固定値である。この補正により、次回の自動停止制御に用いられる燃料カット回転速度NEfcが、所定の補正可能範囲内において、補正量D分だけ低い値となるように補正される。ステップＳ２１８の処理の実行後には、本サブルーチンが終了される。
【０１３２】
（ステップＳ２２０）
ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０４の処理において検出した排気空燃比AFstpが上述の閾値THafよりも高いか否かを判定する。その結果、排気空燃比AFstpが閾値THafよりも高い場合（すなわち、実行された自動停止制御に問題があると判断できる場合）には、処理はステップＳ２２２に進む。一方、排気空燃比AFstpが閾値THaf以下である場合（すなわち、実行された自動停止制御は良好であると判断できる場合）には、本サブルーチンが終了される。
【０１３３】
（ステップＳ２２２）
ＥＣＵ６０は、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させるとスロットル開弁回転速度NEthoが下限値を超えるか否かを判定する。この判定に用いられる下限値の例は、最低回転速度NEminである。本ステップ２２２の判定結果が肯定的である場合には、処理はステップＳ２１４に進む。一方、本判定結果が否定的である場合には、処理はステップＳ２２４に進む。
【０１３４】
（ステップＳ２２４）
ＥＣＵ６０は、次回の自動停止制御に反映されるスロットル開弁回転速度NEthoの補正量Bを算出して記憶する。補正量Bは、一例として固定値である。この補正により、次回の自動停止制御時にスロットル開弁回転速度NEthoのベース値を補正するために用いられる補正量Xnethoは、補正量Bだけ減らされる。したがって、自動停止制御が実行される度に処理が連続的にステップＳ２２４に進む例では、補正量Xnethoは補正量Bずつ徐々に減らされていくことになる。ステップＳ２２４の処理の実行後には、本サブルーチンが終了される。
【０１３５】
２−３．実施の形態２に係るエンジン制御に関する効果
以上説明した本実施形態の自動停止制御によれば、吸気マニホールド圧Pstpが閾値THpよりも低い場合には、次回以降の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが増やされる。これにより、上述の各種ばらつき要因の影響によって適切な吸気マニホールド圧Pstpが確保されていない場合に、適切な吸気マニホールド圧Pstpが確保されるようにスロットル開弁回転速度NEthoを補正することができる。つまり、これらのばらつき要因の影響を受けたとしても、空気充填要求が満たされないことによる再始動性の低下を抑制できるようになる。
【０１３６】
また、本実施形態の自動停止制御によれば、排気空燃比AFstpが閾値THafよりも高い場合には、スロットル開弁回転速度NEthoが下限値を超えないことを条件として、次回以降の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが減らされる。これにより、上述の各種ばらつき要因の影響によって適切な排気空燃比AFstpが確保されていない場合に、適切な排気空燃比AFstpが確保されるようにスロットル開弁回転速度NEthoを補正することができる。つまり、これらのばらつき要因の影響を受けたとしても、触媒雰囲気のリーン化抑制要求が満たされないことによる排気エミッション性能の低下を抑制できるようになる。
【０１３７】
以上のように、上述した学習機能を備える本実施形態の自動停止制御によれば、上述の各種ばらつき要因の影響を吸収できるようになる。このため、このような学習機能を有しない例と比べて、再始動性の確保と排気エミッション抑制との良好なバランスをより長期的かつ安定的に維持できるようになる。
【０１３８】
さらに、本実施形態の自動停止制御によれば、スロットル開弁回転速度NEthoを増加させるとスロットル開弁回転速度NEthoが上限値（最高回転速度NEmax2）を超える場合には、上述の追加の対策（空燃比のリッチ化の度合いの増大、又は燃料カット回転速度NEfcの減少）が実行される。このような追加の対策は、スロットル開弁回転速度NEthoを減少させるとスロットル開弁回転速度NEthoが下限値（最低回転速度NEmin）を超える場合にも実行される。このような追加の対策が備えられていることにより、スロットル開弁回転速度NEthoが上限値又は下限値を超えるような場合であっても、再始動性の確保と排気エミッション抑制との良好なバランスをより長期的かつ安定的に維持できる自動停止制御を実現できるようになる。
【０１３９】
付け加えると、上記の追加の対策によれば、スロットル開弁回転速度NEthoが上限値又は下限値を超える場合には、空燃比のリッチ化の度合いの増大が、燃料カット回転速度NEfcの減少よりも優先的に実行される。この理由は次の通りである。すなわち、燃料カット回転速度NEfcの減少は、間欠停止のための燃料カットに先立って行われ得る燃料カット回転速度補正処理の実行期間の増加に繋がる。このため、燃料カット回転速度NEfcの減少は、燃費低下を伴ったり、燃料カット回転速度NEfcの減少のための燃料カットの実行に起因する違和感をドライバーに与えたりする可能性がある。したがって、空燃比のリッチ化の度合いの増大が優先される。
【０１４０】
２−４．実施の形態２に関する変形例
上述した実施の形態２に係る学習機能に関する処理（第１補正処理）は、吸気マニホールド圧Pstp又は排気空燃比AFstpに基づく判定が満たされることを条件として、自動停止制御が実行される度に実行される。しかしながら、このような例に代え、第１補正処理は、例えば、複数回の間欠停止（自動停止制御）の実行が想定される期間よりも長い所定期間が経過する度に実行されてもよい。
【０１４１】
また、第１補正処理によるスロットル開弁回転速度NEthoの補正は、上述した実施の形態２とは異なり、吸気マニホールド圧Pstp及び排気空燃比AFstpのうちの何れか一方のみに基づいて実行されてもよい。
【０１４２】
実施の形態３．
次に、図１０〜図１３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
【０１４３】
３．実施の形態３に係るエンジン制御
本実施形態に係るエンジン制御は、実施の形態１において説明した自動停止制御に対して以下に説明するスロットル開弁回転速度NEthoの補正機能が追加された点において、実施の形態１に係るエンジン制御と相違している。
【０１４４】
３−１．NEthoの補正機能を備えた自動停止制御の概要
空気充填要求と触媒雰囲気のリーン化抑制要求との両立に適したスロットル開弁回転速度NEthoは、実施の形態１、２において説明したような各種ばらつき要因だけでなく、次のような要因によっても変化し得る。すなわち、同一仕様の内燃機関が同一の環境下で使用されたとしても、例えば、エンジン暖機過程におけるエンジンオイルの温度変化の仕方のばらつきに伴ってフリクションがばらつくことがある。
【０１４５】
図１０は、内燃機関のフリクションのばらつきに起因するエンジン回転低下速度の変化の一例を表したタイムチャートである。図１０中に破線で示す波形は、標準的な（基準となる）回転低下の例を示している。一方、実線で示す波形は、低フリクションなどの理由により、標準的な回転低下の例と比べて、エンジン回転速度NEの低下速度（以下、「エンジン回転低下速度」と称する）が遅い例を示している。このように、例えばフリクションが変化すると、間欠停止のための燃料カットに伴うエンジン回転低下速度が変化し得る。
【０１４６】
上記図１０に示す実線の例のようにエンジン回転低下速度が基準値（破線）と比べて低い場合には、燃料カット後のエンジン停止過程において内燃機関が回転する期間が長くなる。したがって、触媒雰囲気のリーン化抑制のためには、スロットル開弁回転速度NEthoを低く設定する必要がある。一方、この例とは逆に、エンジン回転低下速度が基準値よりも高い場合には、後に始動開始気筒となる気筒の大気充填要求を満たせなくなることを防ぐために、スロットル開弁回転速度NEthoを高く設定する必要がある。
【０１４７】
以上のように、上記２つの要求の両立に適したスロットル開弁回転速度NEthoは、同一仕様の内燃機関が同一の環境下で使用されたとしても、上述のフリクション変化のように各回の自動停止制御におけるエンジン回転低下速度をばらつかせてしまう要因によって変化し得る。
【０１４８】
図１１は、本発明の実施の形態３に係るスロットル開弁回転速度NEthoの補正処理の実行時期を説明するためのタイムチャートである。なお、この補正処理は、本発明に係る「第２補正処理」に相当する。本実施形態では、図１１に示すように、燃料カット後のエンジン停止過程（回転低下過程）の初期において、エンジン回転低下速度が検出される。そして、本実施形態では、検出されたエンジン回転低下速度に基づいて、この燃料カットの実行に伴うエンジン停止過程（すなわち、エンジン回転低下速度の検出が行われたエンジン停止過程）で用いられるスロットル開弁回転速度NEthoの補正が実行される。より詳細には、ここでいうエンジン停止過程の初期とは、エンジン回転低下速度の検出結果に基づいてスロットル開弁回転速度NEthoを補正可能な期間（換言すると、使用され得るスロットル開弁回転速度NEthoの上限値の到来前の期間）のことである。
【０１４９】
図１２は、エンジン回転低下速度に応じたスロットル開弁回転速度NEthoの補正手法の一例を説明するためのグラフである。図１２の縦軸は、エンジン回転低下速度に応じたスロットル開弁回転速度NEthoの補正量Eを示している。図１２に示すように、補正量Eは、エンジン回転低下速度が基準値である場合にはゼロとされる。
【０１５０】
そして、エンジン回転低下速度が基準値よりも低い場合には、負の補正量Eが使用され、したがって、スロットル開弁回転速度NEthoが低くなるように補正される。より詳細には、基準値に対するエンジン回転低下速度の低下量が大きいほど、補正量Eは負側で大きくされる。
【０１５１】
一方、エンジン回転低下速度が基準値よりも高い場合には、正の補正量Eが使用され、したがって、スロットル開弁回転速度NEthoが高くなるように補正される。より詳細には、基準値に対するエンジン回転低下速度の増加量が大きいほど、補正量Eは正側で大きくされる。
【０１５２】
３−２．自動停止制御におけるNEthoの補正機能に関するＥＣＵの処理
図１３は、本発明の実施の形態３に係る自動停止制御におけるスロットル開弁回転速度NEthoの補正機能に関する処理（第２補正処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。本実施形態では、実施の形態１において説明した図８に示すルーチンと同じメインルーチンとともに、図１３に示すサブルーチンが実行される。このサブルーチンは、メインルーチンのステップＳ１１６の処理の後に実行される。
【０１５３】
（ステップＳ３００）
図１３に示すサブルーチンでは、ＥＣＵ６０は、まず、エンジン回転低下速度を検出する。エンジン回転低下速度の検出は、図１１に示すように、燃料カット後のエンジン停止過程の初期において実行される。その後、処理はステップＳ３０２に進む。
【０１５４】
（ステップＳ３０２）
ＥＣＵ６０は、スロットル開弁回転速度NEthoの上記補正量Eを算出する。ＥＣＵ６０には、図１２に示すようなエンジン回転低下速度と補正量Eとの関係を定めたマップが記憶されている。ＥＣＵ６０は、ステップＳ３００の処理により検出されたエンジン回転低下速度に応じた補正量Eをそのようなマップから算出する。その後、処理はステップＳ３０４に進む。
【０１５５】
（ステップＳ３０４）
ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０２の処理により算出された補正量Eを、メインルーチンのステップＳ１１６の処理により算出されたスロットル開弁回転速度NEtho（ベース値）に加算する。これにより、補正量Eがゼロである例を除き、今回の自動停止制御に用いられるスロットル開弁回転速度NEthoに対して補正量Eが反映される。
【０１５６】
３−３．実施の形態３に係るエンジン制御に関する効果
以上説明した本実施形態の自動停止制御によれば、燃料カット後のエンジン停止過程におけるエンジン回転低下速度に応じた補正量Ｅに従って、当該エンジン停止過程で用いられるスロットル開弁回転速度NEthoが上述のように補正される。これにより、上記２つの要求の両立に適したスロットル開弁回転速度NEthoが図１０に例示されるような要因によってばらつくような場合であっても、適切なスロットル開弁回転速度NEthoを安定して使用できるようになる。このため、このような補正機能を有しない例と比べて、再始動性の確保と排気エミッション抑制との良好なバランスをより安定的に維持できるようになる。
【０１５７】
なお、上述した実施の形態３に係るスロットル開弁回転速度NEthoの補正機能に関する処理（第２補正処理）は、上述した実施の形態２に係る学習機能に関する処理（第１補正処理）と組み合わせて実行されてもよい。
【０１５８】
他の実施の形態．
４．車両システムの他の例
上述した実施の形態１〜３においては、内燃機関１０とともに電動モータ１２を動力源として備え、かつ、自動停止制御及び自動始動制御を実行可能に構成されたハイブリッド車両である車両１のシステムが例示された。しかしながら、本発明の対象となる車両システムは、上記の例に代え、例えば、内燃機関１０のみを動力源として備え、かつ、Ｓ＆Ｓ（Stop & Start）制御（アイドリングストップ制御とも呼ばれる）を実行可能に構成された車両システムであってもよい。
【０１５９】
また、以上説明した各実施の形態に記載の例及び他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１  車両
１０  内燃機関
１２  電動モータ
１４  クランク軸
３２  燃焼室
３４  吸気通路
３４ａ  吸気マニホールド
３６  排気通路
４０  スロットルバルブ
４４  吸気圧センサ
４６  燃料噴射弁
４８  点火装置
５０  触媒
５２  空燃比センサ
５４  クランク角センサ
６０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６２  センサ群
６４  アクセルポジションセンサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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