(57)【要約】【課題】  燃料性状等に関わらず、機関始動時における機関回転速度の吹き上がりを回避し且つ内燃機関を短時間内に始動させ得る始動時制御装置を提供すること。【解決手段】  この始動時制御装置は、機関１０が燃焼を開始した後において、クランクシャフトの角加速度が第１閾値より大きくなったとき、即ち、機関回転速度の過度な上昇（吹き上がり）が予測されるとき、電磁クラッチ５１ｂを接続状態に変更する。これにより、機関１０がオルタネータ５１（機器）を駆動するために必要なトルク（必要駆動トルク）が第１トルク値から第２トルク値へと増大せしめられる。従って、機関回転速度の過度な上昇を抑制することができる。一方、機関回転速度の上昇率が小さい場合には、クランクシャフトの角加速度が第１閾値より大きくならない。従って、電磁クラッチ５１ｂは切断状態に維持されるから、機関回転速度は滑らか且つ短時間内に上昇する。【選択図】  図１
2008223733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関によって駆動され得るように構成された機器であり且つ同機関が同機器を駆動するために必要なトルクである必要駆動トルクを変更し得るように構成された機器と、
前記機関の始動操作後において同機関が燃焼を開始したか否かを判定する燃焼開始判定手段と、
前記燃焼開始判定手段により前記機関が燃焼を開始したと判定された時点以降において同機関のクランクシャフトの角加速度が所定の第１閾値より大きいか否かを判定する第１判定手段と、
前記始動操作時から前記第１判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きいと判定される時点まで前記必要駆動トルクを第１トルク値に設定し、同クランクシャフトの角加速度が同第１閾値より大きいと判定された時点以降において同必要駆動トルクを同第１トルク値より大きい第２トルク値に設定する回転上昇抑制手段と、
を備えた内燃機関の始動時制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の始動時制御装置であって、
前記機器は、
前記機関によって駆動される状態と駆動されない状態の何れかの状態に設定可能な機器であり、
前記回転上昇抑制手段は、
前記始動操作時から前記第１判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きいと判定される時点まで前記機器を前記機関により駆動されない状態に維持することにより前記必要駆動トルクを前記第１トルク値としての０に設定し、同クランクシャフトの角加速度が同第１閾値より大きいと判定された時点以降において同機器を同機関により駆動される状態に維持することにより同必要駆動トルクを前記第２トルク値としての０より大きい値に設定するように構成された内燃機関の始動時制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の始動時制御装置であって、
前記燃焼開始判定手段により前記機関が燃焼を開始したと判定された時点以降において同機関の回転速度が所定の目標回転速度に到達したか否かを判定する目標回転速度到達判定手段と、
前記目標回転速度到達判定手段により前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達したと判定されたとき、前記必要駆動トルクが前記第２トルク値に設定されている場合、同必要駆動トルクを同第２トルク値よりも小さい第３トルク値に設定する第３トルク値設定手段と、
を備えた内燃機関の始動時制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の始動時制御装置であって、
前記機器は、
前記機関によって駆動される状態と駆動されない状態の何れかの状態に設定可能な機器であり、
前記第３トルク値設定手段は、
前記目標回転速度到達判定手段により前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達したと判定されたとき、前記機器を前記機関により駆動されない状態に維持することにより前記必要駆動トルクを前記第３トルク値としての０に設定するように構成された内燃機関の始動時制御装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の始動時制御装置であって、
前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達する目標到達時点を予測する到達時点予測手段と、
前記到達時点予測手段により予測された前記目標到達時点から所定時間だけ前の時点より同目標到達時点までの期間において、前記機関が吸入する吸入空気量を徐々に減少させる吸入空気量減少手段と、
を備えた内燃機関の始動時制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の始動時制御装置であって、
前記回転上昇抑制手段により前記必要駆動トルクが前記第２トルク値に設定されている場合において前記クランクシャフトの角加速度が所定の第２閾値より小さくなったか否かを判定する第２判定手段と、
前記第２判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第２閾値より小さくなったと判定されたとき点火時期をそれ以前の点火時期よりも進角させる点火時期進角手段と、
を備えた内燃機関の始動時制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関によって駆動され得るように構成された機器を備える内燃機関の始動時制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関によって駆動される機器（例えば、オルタネータ及びエアーコンディショナーのコンプレッサ等）を制御することにより、前記機関の始動時における性能を向上させる内燃機関の始動時制御装置が知られている。
【０００３】
このような従来の始動時制御装置の一つは、前記機器と前記内燃機関との間に電磁クラッチを有していて、始動操作時から機関回転速度が所定回転速度に到達するまで、電磁クラッチを動力伝達不能となるように切り離す。これにより、始動時における機関回転速度を滑らか且つ比較的短時間内に上昇させることができる。更に、その始動時制御装置は、機関回転速度が所定回転速度に到達すると、電磁クラッチを動力伝達可能となるよう接続する（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１０５９０１号公報
【０００４】
図１０は、前記始動時制御を実行した場合と実行しなかった場合の機関回転速度等を示したタイムチャートである。図１０において、実線は前記始動時制御を実行した場合の機関回転速度等を示し、破線は前記始動時制御を実行しなかった場合の機関回転速度等を示している。図１０から理解されるように、前記始動時制御によれば、機関回転速度が過度に上昇すること（所謂、「吹き上がり」）を回避することができる（破線Ｌ１と実線Ｍ１とを参照。）。従って、機関回転速度が過度に上昇することに起因する負圧の大きさの増大を抑制することができる（破線Ｌ２と実線Ｍ２とを参照。）。更に、その負圧の大きさの増大による大量且つ制御不能の壁面付着燃料の筒内への吸入を抑制できるので、空燃比の過度のリッチ化を回避することがでる（破線Ｌ３と実線Ｍ３とを参照。）。その結果、多量の未燃成分の排出等を抑制することができる。
【発明の開示】
【０００５】
しかしながら、上記従来の始動時制御装置は、機関回転速度が所定回転速度に到達した時点にて電磁クラッチを接続しているので、例えば、燃料が揮発し難い重質燃料である等の理由により機関回転速度の変化率（上昇率）が小さい場合、電磁クラッチを接続した直後に機関回転速度の変化率が小さくなり、始動性能が良好でないという問題が発生し得る。これに対処するため、電磁クラッチの接続タイミングを決定する前記所定回転速度を高めに設定すると、燃料が揮発性の良好な軽質燃料である場合に、機関回転速度が過度に上昇するという問題が生じ得る。
【０００６】
従って、本発明の目的の一つは、燃料性状等に関わらず、機関始動時における機関回転速度の吹き上がりを回避し、それにより未燃成分の排出量の増大を回避し、且つ、内燃機関を短時間内に始動させることができる（即ち、機関の始動性能を向上することができる）内燃機関の始動時制御装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成する本発明による内燃機関の始動時制御装置は、内燃機関によって駆動され得るように構成された機器（例えば、内燃機関が搭載された車両のオルタネータ（発電機）及びエアーコンディショナーのコンプレッサ等）を有する内燃機関に適用される。この機器は、内燃機関がその機器を駆動するために必要なトルク（以下、「必要駆動トルク」とも称呼する。）を変更し得るように構成されている。例えば、機器がオルタネータである場合、そのオルタネータによる発電量を変更することにより前記必要駆動トルクは変更され得る。或いは、機器が電磁クラッチ等によって機関によって駆動される状態と駆動されない状態とに設定可能に構成されている場合、それらの何れか一方の状態から他方の状態へと機器の駆動状態が変更されることによっても、前記必要駆動トルクは変更され得る。
【０００８】
この始動時制御装置は、更に、燃焼開始判定手段と、第１判定手段と、回転上昇抑制手段と、を備えている。
【０００９】
燃焼開始判定手段は、前記機関の始動操作後において同機関が燃焼を開始したか否かを判定するように構成されている。燃焼開始判定手段の一例は、前記機関の回転速度が所定の燃焼開始回転速度（例えば、４００ｒｐｍ）に到達したか否かを判定し、同機関の回転速度が同燃焼開始回転速度に到達したと判定したときに機関が燃焼を開始したと判定するように構成され得る。
【００１０】
第１判定手段は、前記燃焼開始判定手段により前記機関が燃焼を開始したと判定された時点以降において同機関のクランクシャフトの角加速度が所定の第１閾値より大きいか否かを判定するように構成されている。クランクシャフトの角加速度は、機関の回転速度の時間変化率（単位時間あたりの機関回転速度の変化量）と実質的に同義である。
【００１１】
回転上昇抑制手段は、前記始動操作時から前記第１判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きいと判定される時点まで前記必要駆動トルクを第１トルク値に設定するように構成されている。更に、回転上昇抑制手段は、前記クランクシャフトの角加速度が同第１閾値より大きいと判定された時点以降において前記必要駆動トルクを前記第１トルク値より大きい第２トルク値に設定するように構成されている。この場合、第１トルク値は「０」を含んでいてもよい。第１トルク値は変動する値であってもよい。第２トルク値は第１トルク値より大きな値であれば、一定値であっても変動する値であってもよい。
【００１２】
これによれば、機関が燃焼を開始した後において、クランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きくなったとき、即ち、機関回転速度の過度な上昇（吹き上がり）が予測されるとき、必要駆動トルクが第１トルク値から第２トルク値へと増大せしめられる。従って、揮発性が良好な軽質燃料が使用される等の理由により機関回転速度の過度な上昇が予測される場合には、必要駆動トルクが増大されるので、そのような機関回転速度の過度な上昇を抑制することができる。一方、揮発性が良好ではない重質燃料が使用される等の理由により機関回転速度の上昇率が小さい場合には、必要駆動トルクは増大されない。従って、機関回転速度は滑らか且つ短時間内に上昇する。以上の結果、内燃機関の始動性能を向上することができる。
【００１３】
前述したように、前記機器は、前記機関によって駆動される状態と駆動されない状態の何れかの状態に設定可能な機器であってもよい。この場合、前記回転上昇抑制手段は、前記始動操作時から前記第１判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きいと判定される時点まで前記機器を前記機関により駆動されない状態に維持することにより前記必要駆動トルクを前記第１トルク値としての０に設定し、同クランクシャフトの角加速度が同第１閾値より大きいと判定された時点以降において同機器を同機関により駆動される状態に維持することにより同必要駆動トルクを前記第２トルク値としての０より大きい値に設定するように構成されることができる。
【００１４】
この構成によれば、始動操作当初から機器は機関に回転させられない状態となり、機関が燃焼を開始した後にクランクシャフトの角加速度が前記第１閾値より大きくなったとき（機関回転速度の過度な上昇が予測されるとき）、機器は機関により回転させられる状態となる。即ち、機関回転速度の過度な上昇が予測されるとき、機器を回転駆動するためのトルクが、機関回転速度の過度な上昇を抑制するトルクとして機関に作用する。
【００１５】
この結果、機関回転速度の過度な上昇が予測される場合には、必要駆動トルクが簡単な構成により直ちに増大されるので、そのような機関回転速度の過度な上昇を抑制することができる。一方、機関回転速度が緩慢に上昇する場合には、クランクシャフトの角加速度は前記第１閾値より大きくならない。従って、機器は機関により回転させられる状態とはならないから、必要駆動トルクは０に維持される。この結果、機関回転速度を滑らか且つ短時間内に上昇させることができる。
【００１６】
この内燃機関の始動時制御装置は、更に、目標回転速度到達判定手段と、第３トルク値設定手段と、を備えることが望ましい。
【００１７】
目標回転速度到達判定手段は、前記燃焼開始判定手段により前記機関が燃焼を開始したと判定された時点以降において同機関の回転速度が所定の目標回転速度に到達したか否かを判定するように構成されている。
【００１８】
第３トルク値設定手段は、前記目標回転速度到達判定手段により前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達したと判定されたとき、前記必要駆動トルクが前記第２トルク値に設定されている場合、同必要駆動トルクを同第２トルク値よりも小さい第３トルク値に設定するように構成されている。
【００１９】
この第３トルク値は、第１トルク値と等しくてもよい。また、第３トルク値は、一定値であってもよく、一定値でなくてもよい。更に、前記機器を前記機関により駆動されている状態から駆動されていない状態へと変更することにより、必要駆動トルクを第３トルク値としての０に設定してもよい。
【００２０】
これらによれば、前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達したとき、必要駆動トルクが第２トルク値よりも小さい第３トルク値に変更されるから、機関はより少ない空気量（実際には、混合ガス量）にて所定の回転速度を維持することが可能となる。その結果、スロットル弁開度を小さくすることができるので、スロットル弁下流の吸気通路内における負圧の大きさを増大させることができる。従って、機関が発生する負圧（吸気通路内の負圧）を用いる車両のアクチュエータに十分な大きさの負圧を提供することができる。これにより、例えば、そのアクチュエータがブレーキブースタであれば、機関始動直後に必要に応じて発生させられる制動力を十分に大きくすることができる。特に、機関の始動は冷間時に行われる場合が多く、また、その場合、ブレーキの摩擦部材の温度も低いために大きな制動力が発生し難いことが多いので、上記構成によれば機関始動後において良好な制動性能を車両に提供することができる。
【００２１】
更に、内燃機関の始動時制御装置が前記第３トルク値設定手段を備える場合、前記機関の回転速度が前記目標回転速度に到達する目標到達時点を予測する到達時点予測手段と、前記到達時点予測手段により予測された前記目標到達時点から所定時間だけ前の時点より同目標到達時点までの期間において、前記機関が吸入する吸入空気量を徐々に減少させる吸入空気量減少手段と、を備えることが好適である。
【００２２】
前述したように、第３トルク値設定手段は、機関の回転速度が目標回転速度に到達したと判定されたとき、必要駆動トルクを第２トルク値よりも小さい第３トルク値に設定するので、機関に加わる負荷が急激に小さくなる。従って、この時点の機関の吸入空気量は、機関が目標回転速度を維持するために必要とする吸入空気量（以下、便宜上、「必要吸入空気量」と称呼する。）に対して非常に大きくなっている。加えて、その時点以降において、例えばスロットル弁開度を急激に小さくしても、吸入空気流量は直ちには減少しない。以上のことから、機関が発生しているトルクが過大な時間が暫く続くので、その間に機関回転速度が過度に上昇し、その結果、ショックが発生する場合がある。
【００２３】
これに対し、上記構成のように、機関の回転速度が目標回転速度に到達する目標到達時点を予測し、その予測された目標到達時点から所定時間だけ前の時点より同目標到達時点までの期間において、機関が吸入する吸入空気量を徐々に減少させれば、必要駆動トルクが第２トルク値よりも小さい第３トルク値に変更された時点における吸入空気量と前記必要吸入空気量との差を小さくすることができる。従って、その時点から吸入空気量が前記必要吸入空気量に到達するまでの時間を短縮することができる。その結果、上記構成によれば、必要駆動トルクが第２トルク値よりも小さい第３トルク値に変更された時点直後における機関回転速度の過度な上昇を回避することができるので、発生するショックを低減することができる。
【００２４】
加えて、上記内燃機関の始動時制御装置は、前記回転上昇抑制手段により前記必要駆動トルクが前記第２トルク値に設定されている場合において前記クランクシャフトの角加速度が所定の第２閾値より小さくなったか否かを判定する第２判定手段と、前記第２判定手段により前記クランクシャフトの角加速度が前記第２閾値より小さくなったと判定されたとき点火時期をそれ以前の点火時期よりも進角させる点火時期進角手段と、を備えることが好適である。
【００２５】
一般に、始動直後の点火時期は、暖機を短時間にて行うことができるように、最適点火時期（最大トルクが得られる点火時期、ＭＢＴ）よりも遅角側の点火時期に設定されている。従って、始動直後において点火時期を進角させれば内燃機関の発生するトルクを増大させることができる。
【００２６】
一方、必要駆動トルクが第２トルク値に設定されることにより機関回転速度の上昇が抑制されている場合に、クランクシャフトの角加速度が予定している角加速度よりも小さくなる場合が発生し得る。この場合、始動性能が悪化する。そこで、上記構成のように、クランクシャフトの角加速度が第２閾値より小さくなったと判定されたとき点火時期をそれ以前の点火時期よりも進角すれば、機関回転速度の円滑な上昇を確保することができる。更に、点火時期は内燃機関の発生するトルクを迅速且つ精密に制御できるので、必要駆動トルクを変化させる場合に比較して回転速度の円滑な上昇をより確実に確保することが可能となる。なお、前記第２閾値は前記第１閾値と同一であってもよく、前記第１閾値よりも小さい値であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の始動時制御装置について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の始動時制御装置（以下、「第１制御装置」と称呼することもある。）をピストン往復動型の火花点火式多気筒（４気筒）４サイクル内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。
【００２８】
この内燃機関１０は、機関本体２０、機関本体２０の各気筒の燃焼室に混合ガスを導入するための吸気系統３０、機関本体２０からの排ガスを放出するための排気系統４０、オルタネータ５１、スタータ（始動装置）５２及び電気制御装置６０を含んでいる。
【００２９】
機関本体２０の各気筒には点火装置２１が配設されている。点火装置２１は、何れも図示しないイグニッションコイル、イグナイタ及び点火プラグを備えている。点火装置２１は、電気制御装置６０からの点火信号により燃焼室内に火花を発生するようになっている。
【００３０】
吸気系統３０は、サージタンクを含むインテークマニホールド３１、吸気管３２、スロットル弁３３、エアクリーナ３４を含んでいる。
インテークマニホールド３１は、図示しないインテークポートを介して機関本体２０の各気筒の燃焼室に接続されている。インテークポートには図示しない吸気弁がインテークポートを開閉するように配設されている。
吸気管３２は、インテークマニホールド３１の集合部であるサージタンクに接続されインテークマニホールド３１とともに吸気通路を構成している。
【００３１】
スロットル弁３３は、吸気管３２に回動可能に保持されている。スロットル弁３３は、吸気管３２内においてスロットル弁アクチュエータ３３ａにより回動（駆動）させられ、それにより吸気通路断面積を変更するようになっている。
スロットル弁アクチュエータ３３ａは、ＤＣモータを含み、電気制御装置６０からの駆動信号によりスロットル弁３３を回動（駆動）するようになっている。
エアクリーナ３４は、吸気管３２の先端部に配設されている。
【００３２】
機関本体２０の各気筒の燃焼室に接続された各インテークマニホールド３１には、燃料噴射弁（フューエル・インジェクタ）３５が配設されている。燃料噴射弁３５は、電気制御装置６０と電気的に接続されている。燃料噴射弁３５は、電気制御装置６０からの駆動信号に応答して所定時間だけ開弁するようになっている。燃料噴射弁３５は、開弁したとき、図示しない燃料噴射用ポンプによって図示しない燃料タンクから供給される燃料を各気筒の吸気弁の背面方向に噴射するようになっている。
【００３３】
排気系統４０は、エキゾーストマニホールド４１、排気管４２及び三元触媒装置４３を含んでいる。
エキゾーストマニホールド４１は、図示しないエキゾーストポートを介して機関本体２０の各気筒の燃焼室に接続されている。エキゾーストポートには図示しない排気弁がエキゾーストポートを開閉するように配設されている。
排気管４２は、エキゾーストマニホールド４１の下流側集合部に接続されている。
三元触媒装置４３は、排気管４２に介装されている。三元触媒装置４３は、機関１０から排出される未燃成分及び窒素酸化物を浄化するようになっている。
【００３４】
オルタネータ（発電機）５１は、機関１０により駆動される機器（補機）の一つである。オルタネータ５１は、機関１０の図示しないクランクシャフトの回転により回転（駆動）されることにより、発電する（図示しないバッテリを充電する）ようになっている。
【００３５】
より具体的に述べると、オルタネータ５１は、オルタネータプーリ５１ａと電磁クラッチ５１ｂとを含んでいる。電磁クラッチ５１ｂは、電気制御装置６０からの指示信号に応じて、オルタネータプーリ５１ａの回転をオルタネータ５１の図示しない回転軸に伝達する状態（作動状態、接続状態、又は、オン状態とも称呼する。）と、オルタネータプーリ５１ａの回転をオルタネータ５１の回転軸に伝達しない状態（非作動状態、切断状態、又は、オフ状態とも称呼する。）と、の何れかの状態を実現できるようになっている。一方、前記クランクシャフトにはクランクプーリ１１が固定されている。クランクプーリ１１及びオルタネータプーリ５１ａには一本のベルト１２が掛け回されている。
【００３６】
以上の構成により、電磁クラッチ５１ｂが接続状態にあるとき、機関１０のクランクシャフトの回転力（回転トルク）がオルタネータ５１（の回転軸）に伝達され、オルタネータ５１が機関１０により駆動される状態（駆動状態）となる。一方、電磁クラッチ５１ｂが切断状態にあるとき、オルタネータ５１は機関１０により駆動されない状態（非駆動状態）となる。なお、本明細書において、機関１０がオルタネータ５１等の機器を駆動するために必要なトルクを、「必要駆動トルク」とも称呼する。また、機関１０により駆動される機器は「補機」とも称呼される。
【００３７】
オルタネータ５１はレギュレータ回路５３に接続されている。レギュレータ回路５３は電気制御装置６０からの指示信号に応答して、オルタネータ５１による発電量を制御（調整）できるようになっている。オルタネータ５１による発電量がレギュレータ回路５３により増大せしめられると、機関１０がオルタネータ５１を回転するのに必要なトルク（必要駆動トルク、負荷）が増大する。逆に、オルタネータ５１による発電量がレギュレータ回路５３により減少せしめられると、機関１０がオルタネータ５１を回転するのに必要なトルクが減少する。このように、電磁クラッチ５１ｂを含むオルタネータ５１及びレギュレータ回路５３は、必要駆動トルク変更手段を構成している。
【００３８】
スタータ（始動装置）５２は、内燃機関１０を始動するために機関１０をクランキングする周知の装置である。スタータ５２は図示しないバッテリから電力が供給されたとき、機関１０をクランキングするようになっている。
【００３９】
電気制御装置６０は、ＣＰＵ６１、ＣＰＵ６１が実行するプログラム、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め記憶したＲＯＭ６２、ＣＰＵ６１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ６３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ６４、並びに、ＡＤコンバータを含むインターフェース６５等からなるマイクロコンピュータである。
【００４０】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ７１、スロットルポジションセンサ７２、カムポジションセンサ７３、クランクポジションセンサ７４、冷却水温センサ７５及びアクセル開度センサ７６等のセンサを備えている。さらに、このシステムは、機関１０の始動操作を行うためのイグニッション・キー・スイッチ７７を備えている。
【００４１】
熱線式エアフローメータ７１は、吸気管３２内を流れる吸入空気の質量流量を検出し、質量流量Gaを表す信号を出力するようになっている。
スロットルポジションセンサ７２は、スロットル弁３３の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。
【００４２】
カムポジションセンサ７３は、インテークカムシャフトが所定角度から９０度、次いで９０度、更に１８０度回転する毎に一つのパルスを出力するようになっている。この信号はＧ２信号とも称呼される。
クランクポジションセンサ７４は、機関１０のクランクシャフトが５度回転する毎に一つの幅狭のパルスを出力するとともに、クランクシャフトが３６０度回転する毎に一つの幅広のパルスを出力するようになっている。クランクポジションセンサ７４から出力されるパルスはエンジン回転速度ＮＥを表す信号に変換されるようになっている。
【００４３】
更に、カムポジションセンサ７３及びクランクポジションセンサ７４からの信号に基いて、機関１０の特定気筒（例えば、１番気筒）のクランク角が求められるようになっている。換言すると、電気制御装置６０は、カムポジションセンサ７３及びクランクポジションセンサ７４からの信号に基いて、どの気筒が例えば圧縮上死点を迎えたかを知る（気筒判別する）ことができるようになっている。
【００４４】
冷却水温センサ７５は、機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。
アクセル開度センサ７６は、運転者によって操作されるアクセルペダルＡＰの操作量を検出し、アクセルペダルＡＰの操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００４５】
イグニッション・キー・スイッチ７７は、運転者により操作されるようになっている。イグニッション・キー・スイッチ７７は、イグニッション・キーがオフ位置から始動位置（始動操作位置）に移動されたとき、スタータ５２にバッテリから電力を供給することによって機関１０をクランキングするようになっている。イグニッション・キーを始動位置に移動し、且つ、スタータ５２によって機関１０をクランキングすることを、始動操作と称呼する。
【００４６】
インターフェース６５は、これらのセンサ７１〜７６及びイグニッション・キー・スイッチ７７と接続されていて、これらのセンサ及びスイッチからの信号をＣＰＵ６１に供給するようになっている。インターフェース６５は、ＣＰＵ６１の指示に応じて燃料噴射弁３５及びスロットル弁アクチュエータ３３ａに駆動信号を送出するとともに、点火装置２１に点火信号を送出するようになっている。
【００４７】
（制御の概要）
次に、上記のように構成された内燃機関１０の始動時制御装置（第１制御装置）により行われる始動時の制御について説明する。第１制御装置の作動の概要は、以下の通りである。
【００４８】
（１）第１制御装置は、機関１０の始動操作後において、機関１０が燃焼を開始したか否か（機関１０の何れかの気筒で燃焼が開始したか否か、所謂、完爆したか否か）を判定する。具体的には、第１制御装置は、機関回転速度ＮＥ（後述の例では、ＮＥ１５）が所定の燃焼開始回転速度Ｎst（例えば、４００ｒｐｍ）に到達したか否かを判定し、機関回転速度ＮＥが燃焼開始回転速度Ｎstに到達したと判定したときに機関が燃焼を開始したと判定する。
【００４９】
（２）第１制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったか否かを判定し、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったと判定される時点（第１時点）までは必要駆動トルクを第１トルク値に設定する。より具体的に述べると、第１制御装置は、始動操作後から第１時点まで、電磁クラッチ５１ｂをオフにすることにより、機関１０によりオルタネータ５１が駆動されない状態を維持する。
【００５０】
（３）第１制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいと判定した時点以降（即ち、第１時点以降）において必要駆動トルクを第１トルク値より大きい第２トルク値に設定する。より具体的に述べると、第１制御装置は、第１時点にて電磁クラッチ５１ｂをオンにすることにより、機関１０にオルタネータ５１を駆動させる状態を実現する。
【００５１】
（４）第１制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいと判定されたために必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定したとき（即ち、機関の回転速度が目標回転速度に到達したと判定されたとき）、必要駆動トルクを第２トルク値より小さい第３トルク値に設定する。より具体的に述べると、第１制御装置は、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定したとき（第２時点）、電磁クラッチ５１ｂをオフにすることにより、機関１０にオルタネータ５１を駆動させない状態を実現する。
【００５２】
（実際の作動）
以下、第１制御装置の実際の作動について説明する。第１制御装置のＣＰＵ６１は、図２及び図３にフローチャートにより示したルーチンを、ＣＰＵ６１に電力が供給されている状態において、所定時間の経過毎に実行するようになっている。ＣＰＵ６１に電力が供給されている状態とは、イグニッション・キー・スイッチが始動位置又はアクセサリー位置に位置している場合である。図２のルーチンは機関１０が燃焼を開始したか否かを判定する（完爆したか否かを判定する、即ち、始動判定を行う）ためのルーチンである。図３のルーチンは、機関回転速度の過度の上昇を抑制する制御を行うためのルーチンである。
【００５３】
先ず、運転者は、イグニッション・キー・スイッチを始動位置に移動させる。これにより、スタータ５２がクランキングを開始する。このとき、ＣＰＵ６１は、所定のタイミングにて図２のステップ２００から処理を開始する。そして、ＣＰＵ６１は、ステップ２０５に進んで時間Ｔ１５を機関回転速度ＮＥ１５に変換する。時間Ｔ１５とは、現時点のクランク角よりもクランク角１５°前から、現時点のクランク角に到達するまでに要した時間である。時間Ｔ１５は、ＣＰＵ６１が実行する図示しないルーチンにより、クランクポジションセンサ７４からのパルスに基いて求められる。機関回転速度ＮＥ１５は、時間Ｔ１５の逆数に所定の定数を乗じることによって求められる。
【００５４】
次に、ＣＰＵ６１はステップ２１０に進み、機関回転速度ＮＥ１５が所定の燃焼開始回転速度Ｎst（例えば、４００ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。燃焼開始回転速度Ｎstは、機関１０が燃焼を開始していないときには到達し得ず、且つ、機関１０が燃焼を開始したときに到達し得る回転数、のうちの最小値に近い適値に設定されている。
【００５５】
この時点は始動操作直後であるから、機関回転速度ＮＥ１５は燃焼開始回転速度Ｎstより小さい。従って、ＣＰＵ６１はステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定して直接ステップ２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
その後、何れかの気筒で燃焼が開始すると機関回転速度ＮＥ１５は燃焼開始回転速度Ｎstより大きくなる。このとき、ＣＰＵ６１が、図２に示したルーチンを実行すると、ＣＰＵ６１はステップ２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２１５に進み、完爆フラグＸＳの値を「１」に設定する。完爆フラグＸＳの値は、ＣＰＵ６１に電力が供給され始めた時点にて実行されるイニシャルルーチン（図示省略）において「０」に設定されるようになっている。従って、完爆フラグＸＳの値が「１」であることは、始動操作後において機関１０の何れかの気筒において燃焼が開始したことを意味する。このように、図２のルーチンは、機関１０の始動操作後において機関１０が燃焼を開始したか否かを判定するように構成された燃焼開始判定手段（完爆判定手段）に相当している。
【００５７】
一方、ＣＰＵ６１は、燃料噴射制御ルーチン、スロットル弁開度制御ルーチン及び点火時期制御ルーチン（何れも図示省略）を始動操作時から実行することにより、以下に述べる制御を実行している。
【００５８】
１．燃料噴射制御
ＣＰＵ６１は、始動操作中（クランキング中）に、どの気筒がどのクランク角にあるかについて判別できた時点（気筒判別完了時点）から、燃料を吸気行程を迎える気筒に対して噴射し始める。気筒判別完了時点から気筒判別完了時点後に総ての気筒が一回の吸気行程を終了する時点までの期間（初期期間）において噴射される燃料の量（始動時燃料噴射量）は、スロットル弁３３から機関本体２０まで（吸気弁まで）の吸気通路内に存在している空気が所定の充填効率にて気筒に吸入されていくと仮定した場合に推定される空気量に応じて決定される。また、始動時燃料噴射量は、吸気通路壁面への燃料付着量を考慮して定められる。即ち、始動時燃料噴射量は、冷却水温THWが低いほど大きくなるように決定される。このとき、始動時燃料噴射量は、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側の空燃比となるように定められる。
【００５９】
ＣＰＵ６１は、初期期間以降において、エアフローメータ７１によって測定される空気量に基いて定められ且つ空燃比を理論空燃比に一致させるための基本噴射量に、所定の増量分が加えられた量の燃料を噴射する。所定の増量分は、始動操作時の冷却水温THWが低いほど大きくなる初期値を始動操作時点又は気筒判別完了時点からの経過時間とともに減衰させた量である。ＣＰＵ６１は、その所定の増量分が減衰した後、基本噴射量（又は、この基本噴射量に冷却水温が低いほど大きくなる暖機増量分を加えた量）の燃料を噴射する。以上が、燃料噴射制御の概要である。
【００６０】
２．スロットル弁開度制御
ＣＰＵ６１は、スロットル弁３３の開度がスロットル弁３３の目標開度（目標スロットル弁開度）ＴＡtgtに一致するように、スロットル弁アクチュエータ３３ａに駆動信号を送出する。ＣＰＵ６１は、始動操作時において、目標スロットル弁開度ＴＡtgtを冷却水温THWが低いほど大きくなる初期開度ＴＡstに設定する。ＣＰＵ６１は、次に述べる機関回転速度のフィードバック制御が開始される時点まで、目標スロットル弁開度ＴＡtgtを初期開度ＴＡstに維持する。
【００６１】
ＣＰＵ６１は、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgt（後述する目標角速度ωtgtに相当する値）に到達した時点以降、アクセルペダルＡＰの操作量Accpが「０」であって機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgt近傍の値であるアイドル運転状態において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtと一致するように目標スロットル弁開度ＴＡtgtを設定する。即ち、スロットル弁開度は、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtと一致するようにフィードバック制御される。なお、目標回転速度ＮＥtgt（目標角速度ωtgt）は、冷却水温THWが暖機終了水温THWth（例えば、８０℃）より低い場合、冷却水温THWが低いほど大きくなるように設定される。機関の運転状態がアイドル運転状態でない場合、ＣＰＵ６１は、目標スロットル弁開度ＴＡtgtをアクセルペダルＡＰの操作量Accpが大きくなるほど大きくなるように設定する。以上が、スロットル弁開度制御の概要である。
【００６２】
３．点火時期制御
ＣＰＵ６１は、上記初期期間において、点火時期を所定の固定された点火時期に設定する。その後、エアフローメータ７１によって測定された空気量と実際の機関回転数とにより定まる基本点火時期（機関発生トルクを最大とする点火時期）を、冷却水温が低いほど大きくなる暖機遅角分だけ遅角した時期を点火時期として設定する。暖機遅角分は、冷却水温THWが暖機終了水温THWthに到達すると「０」になるように定められている。以上が、点火時期制御の概要である。
【００６３】
一方、ＣＰＵ６１は、始動操作後の所定のタイミングにて図３のステップ３００から処理を開始し、ステップ３０５に進んで完爆フラグＸＳの値が「１」であるか否かを判定する。前述したように、始動操作直後において、完爆フラグＸＳの値はイニシャルルーチンによって「０」に設定される。従って、ＣＰＵ６１はステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３１５に進み、電磁クラッチ５１ｂを切断状態に設定する。なお、電磁クラッチ５１ｂは、機関１０の運転終了時において切断状態に変更されるようになっているので、当該ステップ３１５では電磁クラッチ５１ｂが切断されていることを確認することになる。この結果、必要駆動トルクは第１トルク値（この場合、「０」）に設定される。
【００６４】
この状態が継続すると機関１０の何れかの気筒にて燃焼が開始する。従って、完爆フラグＸＳの値は図２のステップ２１５の処理により「１」に設定される。このとき、ＣＰＵ６１がステップ３００から処理を開始すると、ステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３１０に進み、現時点が何れかの気筒の膨張下死点（爆発行程の下死点）であるか否かを判定する。現時点が何れかの気筒の膨張下死点でなければ、ＣＰＵ６１はステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ３９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
この状態において、現時点が何れかの気筒の膨張下死点に到達すると、ＣＰＵ６１はステップ３０５及びステップ３１０の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２０に進み、時間Ｔ１８０をクランクシャフトの回転角速度ωに変換する。クランクシャフトの回転角速度ωは、機関回転速度ＮＥと等価な値である。時間Ｔ１８０とは、現時点のクランク角よりもクランク角１８０°前から、現時点のクランク角に到達するまでに要した時間である。時間Ｔ１８０も、ＣＰＵ６１が実行する図示しないルーチンにより、クランクポジションセンサ７４からのパルスに基いて求められている。角速度ωは、時間Ｔ１８０の逆数に所定の定数を乗じることによって求められる。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ６１はステップ３２５に進み、角速度ωが目標角速度ωtgt以下であるか否かを判定する。換言すると、ステップ３２５の処理は、ステップ３０５の処理と協働して、「機関１０が燃焼を開始したと判定された時点以降において機関１０の回転速度（角速度ωに相当する値）が所定の目標回転速度（目標角速度ωtgtに相当する値）に到達したか否かを判定する目標回転速度到達判定手段」の機能を実現している。
【００６７】
現時点は、機関１０が燃焼を開始した直後であるから、角速度ωは目標角速度ωtgt以下である。従って、ＣＰＵ６１はステップ３２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３３０に進んで現時点からクランク角１８０°前の時点において得られていた時間Ｔ１８０を前回の角速度ωoldに変換する。機関１０は４気筒４サイクル機関であるから、クランク角１８０°前の時点とは、ステップ３１０にて膨張下死点となったと判定された気筒の膨張行程の直前に膨張行程を終了した他の気筒のクランク角が、同他の気筒の膨張下死点となった時点である。換言すると、クランク角１８０°前の時点において得られていた時間Ｔ１８０は、「現時点のクランク角から３６０°前のクランク角」から「現時点のクランク角からクランク角１８０°前のクランク角」へクランクシャフトが回転するのに要した時間である。
【００６８】
そして、ＣＰＵ６１はステップ３３５に進み、現時点の角速度ωから前回の角速度ωoldを減じた値を時間Ｔ１８０にて除することにより角加速度ｄω（ｄω＝（ω−ωold）／Ｔ１８０）を取得する。角加速度ｄωは、クランクシャフトの回転角速度の時間変化率（角速度ωの時間微分値に相当する値、単位時間あたりの機関回転速度の変化量に相当する値）である。なお、ＣＰＵ６１は、簡易的に、現時点の角速度ωから前回の角速度ωoldを減じた値（ω−ωold）を角加速度ｄωとして取得してもよい。
【００６９】
次に、ＣＰＵ６１はステップ３４０に進んで、角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいか否かを判定する。即ち、ＣＰＵ６１は、ステップ３４０にて、機関回転速度の上昇率が所定率より大きいか否かを判定することにより、機関回転速度が過度に上昇する可能性があるか否かを判定する。このステップ３４０は、第１判定手段に相当している。
【００７０】
このとき、角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より小さければ（角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１以下であれば）、ＣＰＵ６１はステップ３４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、電磁クラッチ５１ｂは切断状態に維持される。
【００７１】
一方、角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きければ、ＣＰＵ６１はステップ３４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４５に進み、電磁クラッチ５１ｂの状態を接続状態に設定する。従って、オルタネータ５１は機関１０により駆動される状態になる。即ち、必要駆動トルクは第１トルク値から第１トルク値より大きい第２トルク値に変更される。この結果、機関回転速度の上昇率（クランクシャフトの角加速度）が低下するので、機関回転速度が過度に大きくなることが回避される。
【００７２】
このように、ステップ３１５、ステップ３４０及びステップ３４５は、始動操作時から前記第１判定手段により前記クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωｔｈより大きいと判定される時点まで必要駆動トルクを第１トルク値に設定し、同クランクシャフトの角加速度が同第１閾値より大きいと判定された時点以降において同必要駆動トルクを同第１トルク値より大きい第２トルク値に設定する回転上昇抑制手段に相当している。
【００７３】
その後、機関回転速度は更に上昇を続ける。従って、クランクシャフトの角速度ωは目標角速度ωtgtより大きくなる。このとき、何れかの気筒が膨張下死点であると、ＣＰＵ６１はステップ３０５〜ステップ３２０に続くステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３１５に進んで電磁クラッチ５１ｂを切断状態に設定する。この場合、先のステップ３４５の処理が実行されていて、電磁クラッチ５１ｂが接続状態にあれば、必要駆動トルクが第２トルク値から第３トルク値（この場合、「０」）に設定されることになる。即ち、ステップ３２５及びステップ３１５は、第３トルク値設定手段を構成している。なお、電磁クラッチ５１ｂが接続状態になければ、ステップ３１５では電磁クラッチ５１ｂが切断されていることを確認することになる。
【００７４】
以上、説明したように、第１制御装置によれば、機関が燃焼を開始した後（完爆フラグＸＳの値が「０」から「１」に変更された後）において、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったとき、電磁クラッチ５１ｂが切断状態から接続状態へと変更されることにより、必要駆動トルクが第１トルク値から第２トルク値へと増大せしめられる。
【００７５】
従って、揮発性が良好な軽質燃料が使用される等の理由により機関回転速度の過度な上昇が予測される場合には、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなるので、必要駆動トルクが増大される。この結果、機関始動時における機関回転速度の過度な上昇を抑制することができる。一方、揮発性が良好ではない重質燃料が使用される等の理由により機関回転速度の上昇率が小さい場合には、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくならないので、必要駆動トルクは増大されない。従って、機関回転速度は滑らか且つ短時間内に上昇する。以上の結果、内燃機関の始動性能を向上することができる。
【００７６】
更に、電磁クラッチ５１ｂの状態を変更するだけで必要駆動トルクが増減されるので、システムを簡素化することができる。
【００７７】
加えて、第１制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいと判定されたために必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定されたとき（機関の回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達したと判定されたとき）、電磁クラッチ５１ｂをオフにすることにより、機関１０にオルタネータ５１を駆動させない状態を実現する。即ち、そのような場合、第１制御装置は、必要駆動トルクを第２トルク値から第２トルク値よりも小さい第３トルク値へと減少させる。
【００７８】
これにより、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定された時点（機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達したと判定された時点）以降において、機関１０は、その時点直前の空気量よりも少ない空気量（実際には、混合ガス量）にて所定の回転速度（目標回転速度ＮＥtgt近傍の回転速度）を維持することが可能となる。即ち、ＣＰＵ６１は、前述したスロットル弁開度制御ルーチンを実行することにより、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに一致するようにスロットル弁開度をフィードバック制御する。従って、スロットル弁開度は、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定された時点以前よりも小さい開度となる。その結果、スロットル弁３３よりも下流の吸気通路内の負圧を増大（負圧の絶対値を増大）させることができる。このように、第３トルク値設定手段は、スロットル弁開度制御ルーチン（手段）とともに負圧増大手段を構成していると言うこともできる。
【００７９】
これにより、第１制御装置は、機関が発生する負圧（吸気通路内の負圧）を用いるブレーキブースタや他のアクチュエータに十分な大きさの負圧を提供することができる。その結果、機関の始動後であるためにブレーキ摩擦部材の温度が低く、従って、大きな制動力が発生し難い場合であっても、十分に大きな制動力を制動要求時に発生させることができる。
【００８０】
なお、図３に示したルーチンは、始動操作直後から所定期間（例えば、ステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定されたときから通常の始動状態が終了するまでの期間よりも十分に長い所定時間が経過するまでの期間）だけ実行される。その期間が経過すると、ＣＰＵ６１は、電磁クラッチ５１ｂを機関１０の運転が停止されるまで、必要に応じて接続状態に設定する。更に、前述したように、ＣＰＵ６１は、機関１０の運転停止時に電磁クラッチ５１ｂを切断状態に変更する。
【００８１】
（第１制御装置の変形例）
上記第１制御装置は、ステップ３１５にて電磁クラッチ５１ｂを切断することにより必要駆動トルクを第１トルク値又は第３トルク値に設定し、ステップ３４５にて電磁クラッチ５１ｂを接続することにより必要駆動トルクを第２トルク値に設定していた。これに対し、第１制御装置の変形例は、電磁クラッチ５１ｂを廃止し、オルタネータ５１の回転軸とオルタネータプーリ５１ａを直結しておくとともに、以下のように構成される。
【００８２】
（１）ＣＰＵ６１は、ステップ３１５にてレギュレータ回路５３に指示を与え、オルタネータ５１の発電量を第１発電量に設定することにより、必要駆動トルクを第１トルク値又は第３トルク値に設定する。
（２）ＣＰＵ６１は、ステップ３４５にてレギュレータ回路５３に指示を与え、オルタネータ５１の発電量を第１発電量よりも大きな第２発電量に設定することにより、必要駆動トルクを第１トルク値及び第３トルク値よりも大きい第２トルク値に設定する。
【００８３】
代替として、ＣＰＵ６１は、ステップ３０５からステップ３１５に進んだ場合、オルタネータ５１の発電量を第１発電量に設定することにより必要駆動トルクを第１トルクに設定し、ステップ３２５からステップ３１５に進んだ場合、オルタネータ５１の発電量を第１発電量と第２発電量との間の第３発電量に設定することにより、必要駆動トルクを第３トルク値に設定してもよい。この場合、第３トルク値は、第１トルク値より大きく、且つ、第２トルク値より小さい値となる。
【００８４】
更に、ＣＰＵ６１は、始動操作当初は電磁クラッチ５１ｂを切断状態に維持し、ステップ３４５に進んだとき電磁クラッチ５１ｂを接続状態に変更するとともにオルタネータ５１の発電量を第２発電量に制御し、更に、その状態においてステップ３２５からステップ３１５に進んだ場合にはオルタネータ５１の発電量を第２発電量より小さい第３発電量に設定するように構成されることもできる。
【００８５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の始動時制御装置（以下、「第２制御装置」と称呼する。）について説明する。第２制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったことに起因して必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなったと判定されたとき、点火時期をそれ以前の点火時期よりも進角させる点火時期進角手段を備えている点においてのみ、第１制御装置と相違している。第２閾値ｄωth２は、第１閾値ｄωth１以下の値であることが望ましい。但し、第２閾値ｄωth２は、第１閾値ｄωth１と同じ値、又は、場合により第１閾値ｄωth１より大きい値でもよい。以下、第２制御装置について、第１制御装置との上記相違点を中心に説明する。
【００８６】
第２制御装置のＣＰＵ７１は、図２と、図３に代わる図４にフローチャートにより示した始動時制御ルーチンと、を所定時間の経過毎に繰り返し実行している。なお、図４において図３に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図３のそのようなステップに付した符号と同一の符号が付されている。これらのステップについての詳細な説明は省略される。
【００８７】
第２制御装置のＣＰＵ６１は、第１制御装置と同様、始動操作後、完爆フラグが「１」に設定されていない場合、図４のステップ４００に続くステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３１５に進んで電磁クラッチ５１ｂを切断状態に設定する。即ち、ＣＰＵ６１は、電磁クラッチ５１ｂが切断されていることを確認する。次いで、ＣＰＵ６１はステップ４０５に進み、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値を「０」に設定する。なお、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値は、前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。回転上昇抑制フラグＸＨＫＩについては後述する。
【００８８】
その後、ＣＰＵ６１は、完爆フラグが「１」に設定され、且つ、任意の気筒のクランク角がその気筒の膨張下死点であるときに図４のルーチンを実行すると、図４のステップ３０５、ステップ３１０、ステップ３２０〜３３５を経由してステップ３４０に進み、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいか否かを判定する。
【００８９】
このとき、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１以下であれば、ＣＰＵ６１はステップ３４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１０に進み、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「１」であるか否かを判定する。この時点においては、イニシャルルーチン及び前述のステップ４０５の処理により、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値は「０」になっている。従って、ＣＰＵ６１はステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。このような処理（ステップ３４０、ステップ４１０及びステップ４９５）は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなるか、又は、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなったことによってステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定されるまで繰り返し実行される。
【００９０】
いま、ＣＰＵ６１がステップ３４０の処理を再び実行するとき、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなっていたと仮定する。この場合、ＣＰＵ６１はステップ３４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４５に進み、電磁クラッチ５１ｂの状態を接続状態に設定する。従って、オルタネータ５１は機関１０により駆動される状態になる。即ち、必要駆動トルクは第１トルク値から第１トルク値より大きい第２トルク値に変更される。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ６１はステップ４１５に進み、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値を「１」に設定する。このように、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「１」であることは、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったことに起因して、必要駆動トルクが第１トルク値より大きい第２トルク値に変更された状態になっている（電磁クラッチ５１ｂの状態が接続状態に変更されている）ことを示す。その後、ＣＰＵ６１はステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００９２】
その後、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなった場合、ＣＰＵ６１はステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定し、前述したステップ３１５及びステップ４０５に進む。これにより、電磁クラッチ５１ｂが接続状態にあれば電磁クラッチ５１ｂが切断されるので、必要駆動トルクが第２トルク値から第３トルク値（この場合、「０」）に変更される。
【００９３】
一方、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなる以前に、ステップ３４５にてオルタネータ５１が機関１０により駆動される状態にされたことに起因して、クランクシャフトの角加速度ｄωが小さくなりすぎる場合（クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１以下となる場合）が生じる。この場合、ＣＰＵ６１はステップ３２５にて「Ｙｅｓ」と判定するとともに、ステップ３４０にて「Ｎｏ」、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２０に進んでクランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなったか否かを判定する。第２閾値ｄωth２は第１閾値ｄωth１以下の値である。
【００９４】
そして、クランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２以上であれば、ＣＰＵ６１はステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、そのままステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００９５】
これに対し、クランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなっている場合、ＣＰＵ６１はステップ４２０に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２５に進んで点火時期補正制御（点火時期進角制御）を実行する。より具体的に述べると、ＣＰＵ６１は前述した点火時期制御ルーチンを実行することにより、始動操作直後であって冷却水温THWが暖機終了水温THWthに至る前の時点においては、基本点火時期（機関発生トルクを最大とする点火時期）を暖機遅角分だけ遅角している。従って、暖機遅角分を進角する（点火時期を基本点火時期に設定する）ことにより機関１０の発生トルクは上昇する。そこで、ＣＰＵ６１は、ステップ４２５に進んだとき、それ以前よりも点火時期を進角する（点火時期を基本点火時期に設定するか、基本点火時期に近づける）ことにより、機関１０の発生トルクを上昇させる。この結果、機関回転速度ＮＥの上昇率の鈍りが解消される。その後、ＣＰＵ６１はステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００９６】
以上、説明したように、第２制御装置は、回転上昇抑制手段（ステップ３４０及びステップ３４５を参照。）により必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなったか否かを判定する第２判定手段（ステップ４１５、ステップ４１０及びステップ４２０を参照。）と、第２判定手段によりクランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなったと判定されたとき点火時期をそれ以前の点火時期よりも進角させる点火時期進角手段（ステップ４２５を参照。）と、を備えている。
【００９７】
従って、必要駆動トルクが第２トルク値に設定されることにより機関回転速度の上昇が抑制されている場合に、クランクシャフトの角加速度（エンジン回転速度の上昇率）が小さくなった場合、点火時期が進角されることにより機関発生トルクが増大する。その結果、機関回転速度の円滑な上昇を確保することができる。更に、点火時期は機関発生トルクを迅速且つ精密に制御できるので、必要駆動トルクを変化させる場合に比較して回転速度の円滑な上昇をより確実に確保することができる。
【００９８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の始動時制御装置（以下、「第３制御装置」と称呼する。）について説明する。第３制御装置は、第１制御装置及び第２制御装置と同様、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったことに起因して必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいと判定されたとき、電磁クラッチ５１ｂをオフにする。即ち、第３制御装置は、機関の回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達したと判定されたとき、機関１０にオルタネータ５１を駆動させない状態を実現することにより、吸気通路の負圧を増大するための第３トルク値設定手段（負圧増大手段）を備える。
【００９９】
更に、第３制御装置は、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtに到達する時点（機関の回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達する時点、即ち、目標到達時点）を予測し、その目標到達時点から所定時間だけ前の時点より同目標到達時点に至るまでの期間において、機関１０が吸入する吸入空気量を徐々に減少させる（スロットル弁開度を徐々に減少させる）ように構成されている。第３制御装置は、この点のみにおいて第２制御装置と相違している。以下、第３制御装置について、第２制御装置との上記相違点を中心に説明する。
【０１００】
第３制御装置のＣＰＵ７１は、図２及び図４に示したルーチンに加えて、図５乃至図７にフローチャートにより示したルーチンを所定時間（ここでは１msec）の経過毎に繰り返し実行するようになっている。これらの図において図４に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図４のそのようなステップに付した符号と同一の符号が付されている。これらのステップについての詳細な説明は省略される。
【０１０１】
ＣＰＵ６１は、所定のタイミングにて図５のステップ５００から処理を開始してステップ５０５に進み、現時点が始動操作が開始された時点であるか否かを判定する。より具体的に述べると、ＣＰＵ６１はイグニッション・キー・スイッチ７７がオフ位置から始動操作位置に移動されたか否かを判定する。このとき、始動操作が開始された時点であると、ＣＰＵ６１はステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進み、目標スロットル弁開度ＴＡtgtを初期開度ＴＡstに設定する。この初期開度ＴＡstは、冷却水温THWが低いほど大きくなるように設定される。その後、ＣＰＵ６１はステップ５９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。また、ＣＰＵ６１は、ステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、図８のタイムチャートに示したように、始動操作時（ｔ０）及び始動操作直後（ｔ０〜ｔ３）において、スロットル弁開度は初期開度ＴＡstとなるように制御される。
【０１０２】
この状態において、機関１０の何れかの気筒において燃焼が開始すると、機関回転速度ＮＥは次第に上昇する。このとき、状況に応じて、図４のステップ３４５及びステップ４２５等の処理が実行される。即ち、図８の時刻ｔ２に示したように、角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなると、電磁クラッチ５１ｂの状態が接続状態に設定される。そして、機関回転速度ＮＥは目標回転速度ＮＥtgtに近づいて行く。即ち、クランクシャフトの角速度ωが目標角速度ωtgtに近づいて行く。
【０１０３】
一方、ＣＰＵ６１は、所定のタイミングにて図６のステップ６００から処理を開始してステップ６０５に進み、予測制御実行フラグＸＹの値が「０」であるか否かを判定する。この予測制御実行フラグＸＹの値は、前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。また、予測制御実行フラグＸＹの値は、後述のステップ６２５の処理によってのみ「１」に設定される。
【０１０４】
従って、始動操作後からステップ６２５が実施されるまでの期間において、予測制御実行フラグＸＹの値は「０」である。このため、ＣＰＵ６１はステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６１０に進んで回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「１」であるか否かを判定する。このとき、図４のステップ４１５の処理が行われておらず、従って、回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「０」であれば、ＣＰＵ６１はステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１０５】
この時点以降、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなることにより図４のステップ３４５の処理が実行され（電磁クラッチ５１ｂの状態が接続状態に設定され）、且つ、ステップ４１５にて回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「１」に設定されない限り、ＣＰＵ６１はステップ６０５に続くステップ６１０からステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了するようになる。
【０１０６】
いま、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなることにより図４のステップ３４５の処理が実行され、その結果、電磁クラッチ５１ｂの状態が接続状態に設定され、且つ、図４のステップ４１５の処理によって回転上昇抑制フラグＸＨＫＩの値が「１」に設定されたと仮定する。
【０１０７】
この場合、任意の気筒のクランク角が膨張下死点であるときに、ＣＰＵ６１が図６のルーチンを実行すると、ＣＰＵ６１はステップ６０５、ステップ６１０及びステップ３１０の何れのステップにても「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３２０に進んで時間Ｔ１８０をクランクシャフトの角速度ωに変換する。
【０１０８】
次いで、ＣＰＵ６１はステップ６１５に進み、角速度ωが目標角速度ωtgtから微小な角速度αを減じた値（ωtgt−α）より大きいか否かを判定する。即ち、ステップ６１５にて、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに近い値になっているか否かが判定される。このとき、角速度ωが目標角速度ωtgtから微小な角速度αを減じた値（ωtgt−α）以下であれば、ＣＰＵ６１はステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１０９】
これに対し、図８の時刻ｔ３に示したように、ステップ６１５の判定時において角速度ωが目標角速度ωtgtから微小な角速度αを減じた値（ωtgt−α）より大きくなっていると、ＣＰＵ６１はステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６２０乃至ステップ６３５の処理を実行し、その後、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１１０】
ステップ６２０：ＣＰＵ６１は、現時点から角速度ωが目標角速度ωtgtに到達する時点までの時間ｔｙ（機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達するのに必要な時間、以下、「予測到達時間ｔｙ」と称呼する。）を予測する。現時点に予測到達時間ｔｙを加えた時点は、角速度ωが目標角速度ωtgtに到達する時点、即ち、目標到達時点である。従って、第３制御装置は、機関の回転速度が目標回転速度に到達する目標到達時点を予測する到達時点予測手段を備えていることになる。
【０１１１】
より具体的に述べると、ＣＰＵ６１は、ステップ６２０において、図４のステップ３３０及びステップ３３５と同様にクランクシャフトの角加速度ｄωを取得し、目標角速度ωtgtと現時点の角速度ωとの差を角加速度ｄωで除することにより予測到達時間ｔｙを推定する。なお、予測到達時間ｔｙの推定方法は、この方法に限定されない。
【０１１２】
ステップ６２５：ＣＰＵ６１は、予測制御実行フラグＸＹの値を「１」に設定する。
ステップ６３０：ＣＰＵ６１は、タイマＴの値を「０」に設定する。
ステップ６３５：ＣＰＵ６１は、目標スロットル弁開度変更基本量ΔＴＡを以下の（１）式に従って取得する。（１）式において、ＴＡｓｔは図５のステップ５１０にて設定された初期開度ＴＡst（即ち、現時点のスロットル弁開度）である。ＴＡafは、必要駆動トルクが第３トルク値に設定されている場合（電磁クラッチ５１ｂが切断されている場合）において、機関回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＥtgtに略等しくさせるのに必要であると考えられる収束スロットル弁開度である。ｔｙは上記ステップ６２０にて取得された予測到達時間ｔｙである。
ΔＴＡ＝（ＴＡst−ＴＡaf）／ｔｙ      …（１）
【０１１３】
これ以降、予測制御実行フラグＸＹの値が「１」になっているから、ＣＰＵ６１は図６のルーチンを実行する毎にステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ６４０乃至ステップ６５０の処理をタイマＴの値が予測到達時間ｔｙより大きくなるまで繰り返し実行するようになる。
【０１１４】
ステップ６４０：ＣＰＵ６１は、タイマＴの値が予測到達時間ｔｙ以下であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ６４５及びステップ６５０に進み、「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ６４５：ＣＰＵ６１は、タイマＴの値を「１」だけ増大する。
ステップ６５０：ＣＰＵ６１は、目標スロットル弁開度ＴＡtgtを、以下の（２）式に従って決定する。（２）式において、ＴＡstは初期開度ＴＡst、ＴはタイマＴの値、ΔＴＡは先のステップ６３５にて取得された目標スロットル弁開度変更基本量ΔＴＡである。
ＴＡtgt＝ＴＡst−Ｔ・ΔＴＡ            …（２）
【０１１５】
以上の結果、図８の時刻ｔ３〜ｔ４に示したように、ＣＰＵ６１が図６のルーチンを繰り返し実行することによって、目標スロットル弁開度ＴＡtgtは初期開度ＴＡstを初期値として目標スロットル弁開度変更基本量ΔＴＡずつ減少し、タイマＴの値が予測到達時間ｔｙに一致したとき（図８の時刻ｔ４）、収束スロットル弁開度ＴＡafに一致する。その後、タイマＴの値は予測到達時間ｔｙより大きくなるので、ＣＰＵ６１は図６のルーチンを実行した際にステップ６０５、ステップ６４０及びステップ６９５へと進む。
【０１１６】
ところで、タイマＴの値が予測到達時間ｔｙに一致する時点の近傍の時点において、実際の角速度ωは目標角速度ωtgtに到達する（機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに到達する。）。このため、ＣＰＵ６１は図４のステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３１５にて電磁クラッチ５１ｂを切断する。従って、必要駆動トルクは第２トルク値から第３トルク値へと減少する。従って、仮に図６のステップ６４５及びステップ６５０の処理が実行されなければ、必要駆動トルクが第２トルク値から第３トルク値へと変更された時点において機関１０が吸入している空気量（実際には混合気量）は、機関１０が目標回転速度ＮＥtgt（目標角速度ωtgt）を維持するために必要とする吸入空気量（必要吸入空気量）に対して非常に大きくなっている。加えて、その時点以降において、例えばスロットル弁開度を急激に小さくしても、吸入空気流量は直ちには減少しない。以上のことから、機関が発生しているトルクが過大な時間が暫く続くので、図８の破線により示したように、その間に機関回転速度が過度に上昇し、その結果、ショックが発生する場合がある。
【０１１７】
これに対し、第３制御装置は、ステップ６４５及びステップ６５０の処理を実行するので、必要駆動トルクが第２トルク値から第３トルク値へと変更（減少）される時点における機関１０の吸入空気量と前記必要吸入空気量との差を小さくすることができる。従って、その時点から吸入空気量が前記必要吸入空気量に到達するまでの時間を短縮することができる。その結果、必要駆動トルクが第２トルク値よりも小さい第３トルク値に変更された時点直後における機関回転速度の過度な上昇を回避することができるので（図８の実線を参照。）、発生するショックを低減することができる。
【０１１８】
また、ＣＰＵ６１は図７に示したルーチンの処理をステップ７００から所定時間の経過毎に実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ６１はステップ７００からステップ３１０に進み、現時点が何れかの気筒の膨張下死点（爆発行程の下死点）であるか否かを判定する。現時点が何れかの気筒の膨張下死点でなければ、ＣＰＵ６１はステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１９】
一方、現時点が何れかの気筒の膨張下死点に到達すると、ＣＰＵ６１はステップ３１０及びステップ３２０を経てステップ７０５に進み、フィードバック制御フラグＸＦＢの値が「０」であるか否かを判定する。このフィードバック制御フラグＸＦＢの値も、前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。
【０１２０】
従って、始動操作後においてフィードバック制御フラグＸＦＢの値は「０」であるから、ＣＰＵ６１はステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１０に進み、角速度ωが目標角速度ωtgtより大きいか否かを判定する。そして、ＣＰＵ６１は、角速度ωが目標角速度ωtgt以下であると、ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この結果、フィードバック制御フラグＸＦＢの値は「０」に維持される。
【０１２１】
これ以降、ＣＰＵ６１は、ステップ３１０、ステップ３２０、ステップ７０５及びステップ７１０へと進み、角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなったか否かをモニターするようになる。従って、機関回転速度が上昇し、角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなると、ＣＰＵ６１はステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進み、フィードバック制御フラグＸＦＢの値を「１」に変更し、ステップ７２０にて角速度ωが目標角速度ωtgtと一致するように目標スロットル弁開度ＴＡtgtを決定する。これにより、機関回転速度を目標回転速度に一致させるための「スロットル弁開度のフィードバック制御」が開始する。
【０１２２】
なお、フィードバック制御フラグＸＦＢの値が「１」に変更された後、ＣＰＵ６１が図７のルーチンを実行すると、ＣＰＵ６１はステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定して直接ステップ７２０に進むようになる。この結果、スロットル弁開度のフィードバック制御が継続して実行される。換言すると、角速度ωが目標角速度ωtgtより大きくなることにより、ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定されるまで、ステップ７２０の処理は行われない。
【０１２３】
以上、説明したように、第３制御装置は、第３トルク値設定手段を含んで構成される負圧増大手段（図４のステップ３２５及びステップ３１５と、図７のルーチンを参照）を備えている。更に、第３制御装置は、機関の回転速度が目標回転速度に到達する目標到達時点を予測する到達時点予測手段（図６のステップ６１５、ステップ６２０）と、前記到達時点予測手段により予測された前記目標到達時点から所定時間だけ前の時点より同目標到達時点に至るまでの期間において、前記機関が吸入する吸入空気量を徐々に減少させる吸入空気量減少手段（ステップ６２５乃至ステップ６５０）と、を備えている。
【０１２４】
従って、前述したように、負圧増大手段によって、機関の回転速度が目標回転速度に到達したと判定されたときに必要駆動トルクが第２トルク値よりも小さい第３トルク値に変更されたとき、機関１０が吸入している空気量が適量に近い量となっているから、必要駆動トルクが第２トルク値から第３トルク値に変更された場合のトルクショックを小さくすることができる。
【０１２５】
以上、説明したように、本発明の各実施形態に係る内燃機関の始動時制御装置（第１制御装置〜第３制御装置）によれば、始動時における機関回転速度の過大な上昇を抑制することができる。図９は、機関回転速度が過度に上昇する条件において、実際に第１〜第３制御装置による第１トルク値から第２トルク値への変更制御を実行した場合（実線のＣ１、Ｃ２、Ｃ３）と同変更制御を実行しなかった場合（破線のＤ１、Ｄ２、Ｄ３）の機関回転速度、空燃比及びＨＣ排出量を測定した結果を示すタイムチャートである。
【０１２６】
図９から明らかなように、第１〜第３制御装置によれば、機関回転速度が過度に上昇することを回避することができた（破線Ｄ１と実線Ｃ１を参照。）。従って、機関回転速度が過度に上昇することに起因する負圧の大きさの増大が回避できるので、その負圧の大きさの増大による大量且つ制御不能の壁面付着燃料の筒内への吸入も回避することができる。その結果、吸気通路壁面に付着した燃料の吸入による空燃比の過度のリッチ化を回避することができ（破線Ｄ２と実線Ｃ２を参照。）、その結果、多量の未燃成分（ＨＣ）の排出を抑制することができた（破線Ｄ３と実線Ｃ３を参照。）。
【０１２７】
更に、第１〜第３制御装置は、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きいと判定した時点にて、必要駆動トルクを第１トルク値より大きい第２トルク値に設定する。従って、揮発性が良好ではない重質燃料が使用される等の理由により機関回転速度の上昇率が小さい場合であっても、始動時における機関回転速度を滑らか且つ短時間内に上昇させることができる。
【０１２８】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態において、機関回転速度の上昇率を抑制するために機関１０に接続される機器（機関１０によって駆動される状態に変更される機器）はオルタネータ５１であったが、例えば、エアコンのコンプレッサや他のポンプ類等の補機であってもよい。また、第２制御装置及び第３制御装置においても、第１制御装置の変形例と同様、オルタネータ５１の発電量を変更することにより必要駆動トルクを変更してもよい。
【０１２９】
なお、上記第２制御装置及び第３制御装置は、以下のような始動時制御装置であると言うこともできる。
（Ａ）内燃機関の始動時制御装置であって、始動操作後から点火時期を基本点火時期よりも遅角した遅角点火時期に設定するとともに、クランクシャフトの角加速度ｄωが第１閾値ｄωth１より大きくなったことに起因して必要駆動トルクが第２トルク値に設定されている場合において、クランクシャフトの角加速度ｄωが所定の第２閾値ｄωth２より小さくなったと判定されたとき、点火時期を前記基本点火時期に近づくように進角させる点火時期進角手段を備える。
【０１３０】
（Ｂ）内燃機関の始動時制御装置であって、吸気通路断面積を変更する吸気通路断面積変更手段（スロットル弁３３及びスロットル弁アクチュエータ３３ａ）と、始動操作後から前記吸気通路断面積を吸気通路断面積変更手段によって所定値ＴＡstに維持するとともに、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに対応する値に到達した時点以降において、機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥtgtに一致するように前記吸気通路断面積を吸気通路断面積変更手段によって所定値に調整する吸気通路断面積フィードバック手段を備える。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る始動時制御装置を適用した内燃機関の概略図である。
【図２】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図３】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る始動時制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態に係る始動時制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係る始動時制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る始動時制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る始動時制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の第１〜第３実施形態に係る始動時制御装置により制御された機関回転速度、空燃比（機関に供給される混合気の空燃比）及び炭化水素成分排出量を示すタイムチャートである。
【図１０】従来の始動時制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…内燃機関、１１…クランクプーリ、１２…ベルト、２０…機関本体、２１…点火装置、３１…インテークマニホールド、３２…吸気管、３３…スロットル弁、３３ａ…スロットル弁アクチュエータ、３５…燃料噴射弁、４１…エキゾーストマニホールド、５１…オルタネータ、５１ａ…オルタネータプーリ、５１ｂ…電磁クラッチ、５２…スタータ、５３…レギュレータ回路、６０…電気制御装置、７１…熱線式エアフローメータ、７２…スロットルポジションセンサ、７３…カムポジションセンサ、７４…クランクポジションセンサ、７５…冷却水温センサ、７７…イグニッション・キー・スイッチ。
【図１】
2008223733.tif 000003
【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】
2008223733.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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