(57)【要約】【課題】無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができる多気筒内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】多気筒内燃機関の制御装置は、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する。また、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する。また、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを残留トルクＴＲに基づいて判定する。更に、上記気筒＃Ｎが圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには同気筒＃Ｎの上記吸気行程から燃料噴射を開始し、上記気筒＃Ｎが圧縮行程に移行不能である旨判定されたときにはスタータモータ４を稼働するとともに燃料噴射を実行する。【選択図】図１
2008190458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
前記始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには同気筒の前記吸気行程から燃料噴射を開始し、前記気筒が圧縮行程に移行不能である旨判定されたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項２】
圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
前記始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する圧縮行程気筒判別部と、
前記圧縮行程に移行することができる気筒の圧縮行程から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項３】
自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
前記始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには同気筒の前記吸気行程から燃料噴射を開始し、前記気筒が圧縮行程に移行不能である旨判定されたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項４】
圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
前記始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する圧縮行程気筒判別部と、
前記圧縮行程に移行することができる気筒の圧縮行程から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記残留トルクは、燃料噴射が停止されてから前記始動要求がなされるまでの期間が長いほど小さな値として算出される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項６】
自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する最終圧縮行程気筒判別部と、
燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、前記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには同気筒から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に前記始動要求がなされたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項７】
自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、
自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する最終圧縮行程気筒判別部と、
燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、前記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには同気筒から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に前記始動要求がなされたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項８】
吸気通路に設けられて吸気を調量するスロットルバルブの開度を前記自動停止要求がなされた後に前記自動停止要求がなされる前よりも大きくする開度制御部を備える
請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記開度制御部は、前記自動停止要求がなされてから前記始動要求がなされるまでは、前記スロットルバルブの開度を、前記自動停止要求がなされる前と同一とするとともに、前記始動要求がなされた後には、前記スロットルバルブの開度を、前記自動停止要求がなされる前よりも大きくする
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
吸気行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、
運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには燃料噴射を継続し、前記気筒が圧縮行程に移行不能であると判定されたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、同燃料噴射弁により圧縮行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、
運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒が存在するか否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには燃料噴射を継続し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
吸気行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、
運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには燃料噴射を継続し、前記気筒が圧縮行程に移行不能であると判定されたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、同燃料噴射弁により圧縮行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、
運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、
機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒が存在するか否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、
前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには燃料噴射を継続し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記残留トルクは吸気を調量するスロットルバルブの開度に応じて算出される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記残留トルクは吸気温度が高いほど大きな値として算出される
ことを特徴とする多気筒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、機関回転速度がアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度以下に低下したときに機関運転の自立復帰を行うために燃料噴射を実行する多気筒内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多気筒内燃機関の制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の装置も含め、こうした制御装置として従来一般に採用されている多気筒内燃機関の制御装置では、例えば交差点において車両が走行停止した際に内燃機関に対し自動停止要求がなされたときには燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する、いわゆるアイドリングストップ制御が行われる。また、その後、機関に対し始動要求がなされた際には、スタータモータなどの始動装置を稼働させてクランキングを行うとともに燃料噴射を実行することにより機関回転速度を所定の回転速度まで上昇させて機関の再始動を行う。
【特許文献１】特開２００４―２３２４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、こうした従来の制御装置では、機関運転が完全停止した後に、始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行されることにより機関の再始動が行われる。このため、自動停止要求に基づき燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされた場合であっても、機関運転が完全停止するまでは機関の再始動を行うことができず、始動要求がなされてから再始動が行われるまでにタイムラグが生じるといった問題が生じる。
【０００４】
そこで、こうしたタイムラグを短くすべく、機関運転が完全停止しているか否かにかかわらず、同始動要求がなされた直後に燃料噴射を実行して機関運転の自立復帰を行うことが考えられる。しかし、このように始動要求がなされた直後に燃料噴射を実行するようにしたとしても、始動要求のタイミングやそのときの機関運転状態によっては噴射燃料の燃焼エネルギにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができないことがある。そしてこの場合には、噴射された燃料が無駄となるといった問題も生じる。
【０００５】
なお、こうした問題はアイドリングストップ制御に伴う始動制御に限られるものではなく、例えば手動変速機を備えた車両においてクラッチが急激に継合されることによりエンジンストールが生じる場合にも同様に生じる。すなわち、エンジンストールが生じる場合には、機関回転速度はアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度以下に低下することとなるが、このときも運転要求に応じて燃料噴射は継続して行われている。ここで、機関運転の自立復帰を行うことができない場合には、上述した始動制御の場合と同様に、噴射された燃料が無駄となる。したがって、上述した問題は、機関回転速度がアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度以下に低下したときに機関運転の自立復帰を行うために燃料噴射を実行する多気筒内燃機関の制御装置においては概ね共通したものとなっている。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができる多気筒内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、前記始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには同気筒の前記吸気行程から燃料噴射を開始し、前記気筒が圧縮行程に移行不能である旨判定されたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときには、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクが算出される。ここで、機関の残留トルクとは、機関回転速度に応じて定まる慣性トルクから各気筒における圧縮抵抗や摺動抵抗等、駆動抵抗を差し引いたものである。そして、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行することができる、すなわち同気筒のピストンが圧縮下死点から圧縮上死点に移行することができると気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判定されたときには、燃料噴射制御部を通じて同気筒の上記吸気行程から燃料噴射が開始される。一方、同気筒が圧縮行程に移行することができないと上記残留トルクに基づき判定されたときには始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには始動装置による始動動作により機関回転速度を上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、前記始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する圧縮行程気筒判別部と、前記圧縮行程に移行することができる気筒の圧縮行程から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、請求項１と同様にして残留トルク算出部を通じて機関の残留トルクが算出される。そして、始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が圧縮行程気筒判別部を通じて上記残留トルクに基づき判別される。このとき、圧縮行程に移行することができる気筒があるときには、燃料噴射制御部を通じて同気筒の圧縮行程から燃料噴射が開始される。一方、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには、始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには始動装置による始動動作により機関回転速度を上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、前記始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには同気筒の前記吸気行程から燃料噴射を開始し、前記気筒が圧縮行程に移行不能である旨判定されたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、請求項１及び２と同様にして残留トルク算出部を通じて機関の残留トルクが算出される。そして、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行することができる、すなわち同気筒のピストンが圧縮下死点から圧縮上死点に移行することができると気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判定されたときには、燃料噴射制御部を通じて同気筒の上記吸気行程から燃料噴射が開始される。一方、同気筒が圧縮行程に移行することができないと上記残留トルクに基づき判定されたときには燃料噴射が禁止される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、前記始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する圧縮行程気筒判別部と、前記圧縮行程に移行することができる気筒の圧縮行程から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、請求項１〜３と同様にして残留トルク算出部を通じて機関の残留トルクが算出される。そして、始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が圧縮行程気筒判別部を通じて上記残留トルクに基づき判別される。このとき、圧縮行程に移行することができる気筒があるときには、燃料噴射制御部を通じて同気筒の圧縮行程から燃料噴射が開始される。一方、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射が禁止される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００１５】
燃料噴射が停止されると、機関出力軸を回転させようとする力、すなわち残留トルクは時間の経過とともに低下するため、燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間が長くなるほど残留トルクは小さくなり、従って機関運転の自立復帰を行うことが困難となる。
【００１６】
この点、請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記残留トルクは、燃料噴射が停止されてから前記始動要求がなされるまでの期間が長いほど小さな値として算出されるため、残留トルクを正確に算出することができ、請求項１及び請求項３に記載の気筒状態判定部を通じて行われる気筒状態の判定、又は請求項２及び請求項４に記載の圧縮行程気筒判別部を通じて行われる圧縮気筒の判別を正確に行うことができるようになる。このため、無駄な燃料噴射の実行を的確に抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する最終圧縮行程気筒判別部と、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、前記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには同気筒から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に前記始動要求がなされたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときには、その後の始動要求の有無に関係なく、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクが算出される。そして、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が最終圧縮行程気筒判別部を通じて判別される。その後、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、上記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには、燃料噴射制御部を通じて同気筒から燃料噴射が開始される。ここで、例えば吸気行程中に燃料を噴射可能な内燃機関の場合には、上記圧縮行程の直前の吸気行程から燃料噴射が開始され、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備える内燃機関の場合には、前記気筒の吸気行程若しくは圧縮行程から燃料噴射が開始される。一方、上記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に始動要求がなされたときには、始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには始動装置による始動動作により機関回転速度を上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、自動停止要求がなされた際に燃料噴射を停止して機関運転を自動停止する多気筒内燃機関の制御装置であって、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒を前記残留トルクに基づいて判別する最終圧縮行程気筒判別部と、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、前記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには同気筒から燃料噴射を開始し、前記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に前記始動要求がなされたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００２０】
同構成によれば、請求項６と同様にして、残留トルク算出部を通じて機関の残留トルクが算出される。そして、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が最終圧縮行程気筒判別部を通じて判別される。その後、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、上記圧縮行程に移行することができる気筒の同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには燃料噴射制御部を通じて同気筒から燃料噴射が開始される。ここで、例えば吸気行程中に燃料を噴射可能な内燃機関の場合には、上記圧縮行程の直前の吸気行程から燃料噴射が開始され、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備える内燃機関の場合には、前記気筒の吸気行程若しくは圧縮行程から燃料噴射が開始される。一方、上記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に始動要求がなされたときには燃料噴射が禁止される。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、吸気通路に設けられて吸気を調量するスロットルバルブの開度を前記自動停止要求がなされた後に前記自動停止要求がなされる前よりも大きくする開度制御部を備えることをその要旨とする。
【００２２】
同構成によれば、自動停止要求がなされた後に、同自動停止要求のなされる前よりもスロットルバルブの開度が大きくされるため、スロットルバルブの開度を同自動停止要求のなされる前と同一若しくは小さくする場合に比べて機関のポンピングロスを低下させることができるようになる。これにより、残留トルクを緩やかに低下させることができるようになる。このため、燃料噴射が停止された後に比較的遅いタイミングで始動要求がなされた場合であっても機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。また、自動停止要求のなされる前よりもスロットルバルブの開度が大きくされているため、その分だけ吸気量を確保することができる。このため、機関運転の自立復帰をすべく燃料噴射を実行したときには、機関出力をより大きくすることができ、自立復帰を早期に行うことができるようになる。
【００２３】
自動停止要求がなされた後に同自動停止要求のなされる前よりもスロットルバルブの開度を大きくすると残留トルクが緩やかに低下するようにはなるが、燃料噴射が停止された後に始動要求がなされない場合には機関運転が完全停止するタイミングが過度に遅れることが懸念される。
【００２４】
この点、請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記開度制御部は、前記自動停止要求がなされてから前記始動要求がなされるまでは、前記スロットルバルブの開度を、前記自動停止要求がなされる前と同一とするとともに、前記始動要求がなされた後には、前記スロットルバルブの開度を、前記自動停止要求がなされる前よりも大きくすることとしている。これにより、自動停止要求がなされてから始動要求がなされるまでは、スロットルバルブの開度が同自動停止要求のなされる前と同一とされるため、自動停止要求がなされた後に始動要求がなされない場合には、残留トルクを速やかに低下させて機関を早期に完全停止させることができる。一方、始動要求がなされた場合には、同始動要求がなされた後にスロットルバルブの開度が自動停止要求のなされる前よりも大きくされるため、ポンピングロスを低下させるとともに、燃料噴射の開始に先だって吸気量を増大させておくことにより燃料噴射が開始された後において機関出力を速やかに増大させることができ、機関運転の自立復帰を早期に行うことができるようになる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、吸気行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには燃料噴射を継続し、前記気筒が圧縮行程に移行不能であると判定されたときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００２６】
同構成によれば、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときには、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクが算出される。ここで、機関の残留トルクとは、機関回転速度に応じて定まる慣性トルクから各気筒における圧縮抵抗や摺動抵抗等、駆動抵抗を差し引いたものである。そして、機関回転速度が上記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行することができる、すなわち同気筒のピストンが圧縮下死点から圧縮上死点に移行することができると気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判定されたときには、燃料噴射制御部を通じて燃料噴射が継続される。一方、同気筒が圧縮行程に移行することができないと上記残留トルクに基づき判定されたときには始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには始動装置による始動動作により機関回転速度を上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、同燃料噴射弁により圧縮行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒が存在するか否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには燃料噴射を継続し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００２８】
同構成によれば、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときには、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクが算出される。そして、機関回転速度が上記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が存在するか否かが気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判別される。このとき、圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには、燃料噴射制御部を通じて燃料噴射が継続される。一方、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには始動装置が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が継続され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには始動装置による始動動作により機関回転速度を上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、吸気行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記気筒が圧縮行程に移行可能である旨判定されたときには燃料噴射を継続し、前記気筒が圧縮行程に移行不能であると判定されたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００３０】
同構成によれば、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときには、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクが算出される。ここで、機関の残留トルクとは、機関回転速度に応じて定まる慣性トルクから各気筒における圧縮抵抗や摺動抵抗等、駆動抵抗を差し引いたものである。そして、機関回転速度が上記所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行することができる、すなわち同気筒のピストンが圧縮下死点から圧縮上死点に移行することができると気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判定されたときには、燃料噴射制御部を通じて燃料噴射が継続される。一方、同気筒が圧縮行程に移行することができないと上記残留トルクに基づき判定されたときには燃料噴射が禁止される。これにより、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、同燃料噴射弁により圧縮行程中に燃料を噴射する多気筒内燃機関の制御装置であって、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクを算出する残留トルク算出部と、機関回転速度が前記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒が存在するか否かを前記残留トルクに基づいて判定する気筒状態判定部と、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには燃料噴射を継続し、前記圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部とを備えることをその要旨とする。
【００３２】
同構成によれば、運転要求がなされている際に、機関回転速度が低下してアイドル回転速度よりも低い所定の回転速度となったときには、残留トルク算出部を通じてそのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクが算出される。そして、機関回転速度が上記所定の回転速度となった後に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストンが圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が存在するか否かが気筒状態判定部を通じて上記残留トルクに基づき判別される。このとき、圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには、燃料噴射制御部を通じて燃料噴射が継続される。一方、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射が禁止される。これにより、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度を所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が継続され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００３３】
気筒内に導入される吸気量が多くなるほど、吸気を圧縮する際に生じる圧縮抵抗が大きくなるため、機関の残留トルクは小さくなる。一方で、スロットルバルブの開度が大きくなるほど機関のポンピングロスは小さくなるため、機関の残留トルクは大きくなる。すなわち、機関の残留トルクは、吸気量を決定するスロットルバルブの開度に応じて変化する。
【００３４】
この点、請求項１４に記載の発明によれば、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記残留トルクは吸気を調量するスロットルバルブの開度に応じて算出されるため、機関の残留トルクを正確に算出することができるようになる。このため、無駄な燃料噴射の実行を的確に抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【００３５】
吸気温度が高いほど、すなわち吸気の密度が低いほど、吸気を圧縮する際に生じる圧縮抵抗が小さくなるため、機関の残留トルクは大きくなる。
この点、請求項１５に記載の発明によれば、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記残留トルクは吸気温度が高いほど大きな値として算出されるため、残留トルクを正確に算出することができるようになる。また請求項１４に記載の発明に対しこの発明を適用すれば、機関の残留トルクを更に正確に算出することができるようになる。このため、無駄な燃料噴射の実行を的確に抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
以下、この発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置を、車載内燃機関の自動停止及び自動始動を行う制御装置に適用した第１の実施の形態について図１〜図９を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態では、直列４気筒の内燃機関を例にして説明する。
【００３７】
図１は、この実施の形態の内燃機関及びその制御装置についての全体構成を示した模式図である。
同図１に示されるように、内燃機関のシリンダヘッド１２には吸気通路２、排気通路３がそれぞれ接続されている。また、シリンダブロック１１に形成された各気筒＃１〜＃４内には、ピストン１３が往復動可能に設けられており、同ピストン１３はコネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１５に駆動連結されている。これにより、ピストン１３の往復動がコネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１５の回転運動に変換される。このピストン１３、シリンダブロック１１、及びシリンダヘッド１２によって燃焼室１６が形成される。また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１６内にて火花点火を行うための点火プラグ１７が設けられており、後述する電子制御装置５によってその点火時期が制御される。なお、図１では、これら４つの気筒＃１〜＃４のうち第１気筒＃１の断面構造についてのみ示されているが、他の気筒＃２〜＃４の断面構造も基本的には第１気筒＃１の断面構造と同様である。
【００３８】
シリンダヘッド１２には、吸気通路２と燃焼室１６とを接続する吸気ポート２１、及び排気通路３と燃焼室１６とを接続する排気ポート３１がそれぞれ形成されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気ポート２１と燃焼室１６とを連通・遮断するための吸気バルブ２２が設けられるとともに、排気ポート３１と燃焼室１６とを連通・遮断する排気バルブ３２が設けられている。これら吸気バルブ２２及び排気バルブ３２は、クランクシャフト１５にそれぞれ駆動連結される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの回転に伴ってそれぞれ開閉される。また、吸気ポート２１には、機関の吸気行程において燃料を噴射供給するための燃料噴射弁１８が設けられており、電子制御装置５によって燃料噴射時期及び燃料噴射量が制御される。
【００３９】
吸気ポート２１には、燃焼室１６に吸気を導入するための吸気管２３が接続されている。吸気管２３内には吸気を調量するためのスロットルバルブ２４が設けられており、電子制御装置５によって同スロットルバルブ２４を駆動するモータが制御されることによりその開度が制御される。また、吸気管２３においてスロットルバルブ２４よりも吸気下流側には、その通路断面が拡大して形成されたサージタンク２５が設けられている。
【００４０】
排気ポート３１には、燃焼室１６内で発生した排気を外部に排出するための排気管３３が接続されている。
また内燃機関には、機関の始動時等に、バッテリから供給される電力によってクランクシャフト１５を回転させるスタータモータ４が設けられており、電子制御装置５によってその稼働時期が制御される。
【００４１】
また、内燃機関及びこれを搭載する車両には、機関運転状態及び車両の走行状態を検出するための各種センサが設けられている。内燃機関には、例えばクランクシャフト１５の回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出するためのクランク角センサ９１や、スロットルバルブ２４の開度、すなわちスロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ９２が設けられている。また、燃焼室１６に導入される吸気量ＧＡを検出するための吸気量センサ９３、吸気温度ＴｈＡを検出するための吸気温センサ９４、及びシリンダブロック１１やシリンダヘッド１２に形成されたウォータジャケット１９内を流通する冷却水の温度ＴｈＷを検出するための水温センサ９５等が設けられている。
【００４２】
一方、車両には、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するためのアクセルセンサ９６、車両の走行速度Ｖを検出するための車速センサ９７、及び運転者による機関運転要求がなされているか否かを検出するためのイグニッションスイッチ９８等が設けられている。そして、これら各種センサの検出信号は電子制御装置５に取り込まれる。
【００４３】
電子制御装置５は、各種センサからの検出信号に基づいて内燃機関の各種制御を行うものであり、具体的には、残留トルク算出部５１、気筒状態判定部５２、及び燃料噴射制御部５３、スロットル開度制御部５４を含んで構成されている。
【００４４】
このうち残留トルク算出部５１は、自動停止制御に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、運転者からの始動要求がなされたときには、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲを算出する。ここで、機関の残留トルクＴＲとは、機関回転速度ＮＥに応じて定まる慣性トルクＴｉから各気筒＃１〜＃４での圧縮抵抗や摺動抵抗等、駆動抵抗を差し引いたものである。
【００４５】
また、気筒状態判定部５２は、上記始動要求がなされた後に、各気筒＃１〜＃４のうち最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを上記算出された残留トルクＴＲに基づいて判定する。
【００４６】
また、燃料噴射制御部５３は、気筒状態判定部５２にて検出された気筒＃Ｎが、圧縮行程に移行することができるときには、同気筒＃Ｎの上記吸気行程から燃料噴射を開始し、同気筒＃Ｎが圧縮行程に移行することができないときには、スタータモータ４が稼働されるとともにその後、燃料噴射を開始する。
【００４７】
また、スロットル開度制御部５４は、自動停止要求がなされた後に、同自動停止要求がなされる前のスロットル開度、すなわちアイドル運転時における目標スロットル開度ＴＡｉよりもスロットル開度ＴＡを増大させる。
【００４８】
図２〜図４は、電子制御装置５を通じて実行される上述した自動停止及び自動始動制御を行う際の具体的な処理手順を示したフローチャートである。なおこの一連の処理は、電子制御装置５によって所定周期をもって繰り返し実行される。
【００４９】
図２に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ１０１の処理として、自動停止要求がなされたか否かが判定される。ここで、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速Ｖがともに「０」、すなわち車両が走行停止状態であり、且つコンプレッサ等の補機類を駆動する必要がないと判断されたときに自動停止要求がなされる。そしてこの結果、自動停止要求がなされた旨判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）には、次にステップＳ１０２の処理として、燃料噴射が停止され、次にステップＳ１０３の処理として、そのときのスロットル開度、すなわちアイドル運転時における目標スロットル開度ＴＡｉに所定開度ΔＴＡ（＞０）が加算された開度ＴＡ１が目標スロットル開度ＴＡｔとして設定される。なお、このステップＳ１０３において、始動停止要求がなされたことに基づいてすでに目標スロットル開度ＴＡｔを所定開度ΔＴＡだけ増大させた後にあっては、目標スロットル開度ＴＡｔをその増大させた後の開度ＴＡ１に維持する。
【００５０】
一方、自動停止要求がない場合（ステップＳ１０１：「ＮＯ」）には、この処理を一旦終了する。
こうして燃料噴射が停止され、目標スロットル開度ＴＡｔが大きくされると、次に、ステップＳ１０４の処理として、始動要求がなされたか否かが判定される。ここで、アクセルペダルが踏み込まれていない状態からアクセルペダルが踏み込まれたこと、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰが増加したことをもって始動要求がなされる。そしてこの結果、始動要求がない場合（ステップＳ１０４：「ＮＯ」）には、この処理を一旦終了する。
【００５１】
一方、始動要求がなされた旨判定された場合（ステップＳ１０４：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ１０５の処理として、機関回転速度ＮＥが所定値α（≒「０」）よりも大きいか否か、すなわち機関運転が完全停止していないか否かが判定される。そしてこの結果、機関運転が完全停止してない旨判定されない場合（ステップＳ１０５：「ＮＯ」）、すなわち機関運転が完全停止している場合には、次にステップＳ１０６の処理として、目標スロットル開度ＴＡｔが通常の始動時の開度ＴＡ２に再設定され、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、通常の機関始動が行われ、この処理を一旦終了する。
【００５２】
一方、機関運転が完全停止していない場合（ステップＳ１０５：「ＹＥＳ」）には、次に図３に示されるステップＳ１０７の処理として、始動要求がなされたときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲが算出される。なお、残留トルクＴＲを算出するための処理手順については図４を参照して後に詳述する。
【００５３】
こうして機関の残留トルクＴＲが算出されると、次に、ステップＳ１０８の処理として、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが圧縮行程に移行可能か否かが、上記残留トルクＴＲに基づいて判定される。具体的には、上記残留トルクＴＲが、所定のトルクＴＲｔｈ（＞０）以上であるか否かが判定される。なお、この所定のトルクＴＲｔｈは、予め設定されている固定値である。そしてこの結果、上記気筒＃Ｎが圧縮行程に移行可能な旨判定された場合（ステップＳ１０８：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ１０９の処理として、上記気筒＃Ｎの上記吸気行程、すなわち上記圧縮行程の直前の吸気行程から順に燃料噴射が開始される。
【００５４】
一方、上記気筒＃Ｎが圧縮行程に移行できない場合（ステップＳ１０８：「ＮＯ」）、すなわち上記気筒＃Ｎのピストン１３が圧縮上死点まで移行することができない場合には、次にステップＳ１０６の処理として、機関運転が完全停止する前に、目標スロットル開度ＴＡｔが通常の始動時の開度ＴＡ２（＜ＴＡ１）に再設定され、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、この処理を一旦終了する。
【００５５】
こうして上記気筒＃Ｎの上記吸気行程から順に燃料噴射が開始されると、次にステップＳ１１０の処理として、上記気筒＃Ｎの上記吸気行程における燃料噴射が開始されてから所定期間のうちに機関運転が自立復帰したか否かが判定される。そしてこの結果、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰した旨判定された場合（ステップＳ１１０：「ＹＥＳ」）には、この処理を一旦終了する。
【００５６】
一方、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰していない場合（ステップＳ１１０：「ＮＯ」）、には、燃料噴射のみによる機関運転の自立復帰を断念して、次にステップＳ１０６の処理として、機関運転が完全停止する前に、目標スロットル開度ＴＡｔが通常の始動時の開度ＴＡ２（＜ＴＡ１）に再設定され、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、この処理を一旦終了する。
【００５７】
次に、機関の残留トルクＴＲを算出するための処理手順（ステップＳ１０７の残留トルク算出処理）について、図４を参照して説明する。
図４に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ１７１の処理として、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、始動要求がなされたときの機関回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、及び冷却水温度ＴｈＷが読み込まれる。そして、次にステップＳ１７２の処理として、これら機関運転状態を示す各パラメータと残留トルクＴＲとの関係が示された演算用マップにより残留トルクＴＲが算出される。こうして残留トルクＴＲが算出されると、この一連の処理は終了する。
【００５８】
次に、機関の残留トルクＴＲを算出するための演算用マップの特性について図５〜図８を参照して説明する。
機関の残留トルクＴＲは、機関回転速度ＮＥに応じて定まる慣性トルクＴｉから各気筒＃１〜＃４における圧縮抵抗力Ｆｃや摺動抵抗力Ｆｓ等、駆動抵抗力を差し引いたものであり、この実施の形態では、機関の慣性トルクＴｉ、圧縮抵抗力Ｆｃ、及び摺動抵抗力Ｆｓと、これらに相関関係のある上記各パラメータ（自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、始動要求がなされたときの機関回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、及び冷却水温度ＴｈＷ）との関係がそれぞれ以下のように設定されている。また、上記演算用マップは、以下の図５〜図８に示される各パラメータの相関関係を総合的に考慮して設定されている。
【００５９】
図５は、慣性トルクＴｉと、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、及びスロットル開度ＴＡとの関係を示したグラフである。同図５に示されるように、上記期間Δｔが長くなるほど、慣性トルクＴｉは小さくなり、同期間Δｔが同一の場合には、スロットル開度ＴＡが大きいときほど、慣性トルクＴｉは大きくなる。
【００６０】
図６は、慣性トルクＴｉと、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、及び燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥとの関係を示したグラフである。同図６に示されるように、慣性トルクＴｉは機関回転速度ＮＥに応じて決まるものであるため、上記期間Δｔが同一の場合には、燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥが大きいときほど、慣性トルクＴｉは大きくなる。
【００６１】
図７は、圧縮抵抗力Ｆｃと、スロットル開度ＴＡ、及び吸気温度ＴｈＡとの関係を示したグラフである。同図７に示されるように、スロットル開度ＴＡが大きいときほど、各気筒＃１〜＃４内に導入される吸気量ＧＡが多くなるため、圧縮抵抗力Ｆｃは大きくなる。また、吸気温度ＴｈＡが高く、空気の密度が低いときほど圧縮抵抗力Ｆｃが小さくなるため、スロットル開度ＴＡが同一の場合には、吸気温度ＴｈＡが高いときほど圧縮抵抗力Ｆｃは小さくなる。
【００６２】
図８は、冷却水温度ＴｈＷと、摺動抵抗力Ｆｓとの関係を示したグラフである。同図８に示されるように、冷却水温度ＴｈＷが高いときほど、機関の摺動部分における潤滑油の粘度が低くなり潤滑性が高まるため、摺動抵抗力Ｆｓは大きくされている。
【００６３】
次に、図９のタイミングチャートを参照して図２〜４に示される一連の処理が実行された場合におけるスロットル開度ＴＡ、燃料噴射の実行状態、及びスタータモータ４の稼働状態等について説明する。なお、図９において、実線は、始動要求がなされたときに機関の残留トルクＴＲが大きく噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関運転の自立復帰を行うことができる場合、一点鎖線は、機関の残留トルクＴＲが小さく噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができない場合のスロットル開度ＴＡ、機関回転速度ＮＥ等の推移を示す。
【００６４】
同図９（ａ）に示されるように、時刻ｔ１において自動停止要求がなされると、図９（ｂ）に示されるように、その直後の時刻ｔ２において、スロットル開度ＴＡが、自動停止要求がなされる前の開度ＴＡｉよりもΔＴＡだけ大きな開度ＴＡ１に設定される。また、これと同時に、図９（ｃ）に示されるように、燃料噴射が停止される。これにより、図９（ｄ）に示されるように、時刻ｔ２以降においては、時間が経過するにつれて機関回転速度ＮＥはアイドル運転時の回転速度ＮＥｉから徐々に低下することとなる。そしてその後、図９（ｅ）に示されるように、時刻ｔ３において始動要求がなされると、そのときの機関の残留トルクＴＲが算出され、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが圧縮行程に移行可能か否かが上記残留トルクＴＲに基づいて判定される。
【００６５】
ここで、図９（ｆ）の実線にて示されるように、残留トルクＴＲ２が所定のトルクＴＲｔｈ以上であるときには、図９（ｃ）の実線にて示されるように、時刻ｔ６において、上記気筒＃Ｎの上記吸気行程から順に燃料噴射が開始される。またこのとき、図９（ｇ）の実線にて示されるように、スタータモータ４が稼働されることはない。これにより、図９（ｄ）の実線にて示されるように、時刻７以降において、機関回転速度ＮＥが上昇するとともに機関運転は自立復帰する。
【００６６】
ここで、図１０のタイミングチャートを参照して始動要求がなされた時刻ｔ３、燃料噴射が開始される気筒＃２、及び燃料噴射が開始される時刻ｔ５との関係について説明する。なお、図１０における時刻ｔ３、時刻ｔ５は、図９における時刻ｔ３、時刻ｔ５とそれぞれ対応している。
【００６７】
同図１０に示されるように、時刻ｔ３において始動要求がなされた場合には、この後に最初に吸気行程を迎える気筒は第２気筒＃２となる。そして、この気筒＃２が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能である場合には、同吸気行程の噴射時期に対応する時刻ｔ５から第２気筒＃２に対して燃料噴射が開始される。すなわちその後は、予め設定されている点火順序（第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、第２気筒＃２の順）に従い燃料噴射が順次各気筒＃１〜＃４において実行されることとなる。
【００６８】
一方、図９（ｆ）の一点鎖線にて示されるように、始動要求がなされたときの残留トルクＴＲ３が所定のトルクＴＲｔｈ未満であるときには、図９（ｂ）の一点鎖線にて示されるように、時刻ｔ４において、スロットル開度ＴＡがそのときの開度ＴＡ１よりも小さな開度ＴＡ２に設定され、図９（ｇ）の一点鎖線にて示されるように、時刻ｔ５においてスタータモータ４が稼働され始める。これにより、図９（ｄ）の一点鎖線にて示されるように、時刻５以降において、機関回転速度ＮＥが上昇することとなる。またその後、図９（ｃ）の一点鎖線にて示されるように、時刻ｔ８において、燃料噴射が開始されることにより、時刻ｔ９以降において、機関回転速度ＮＥは更に上昇することとなる。なお、図９（ｇ）の一点鎖線にて示されるように、時刻ｔ１０において、スタータモータ４の稼働が停止される。
【００６９】
以上説明したこの実施の形態にかかる多気筒内燃機関の制御装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間に始動要求がなされたときには、残留トルク算出部５１を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクＴＲを算出することとした。そして、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行することができる、すなわち同気筒＃Ｎのピストン１３が圧縮下死点から圧縮上死点に移行することができると気筒状態判定部５２を通じて上記残留トルクＴＲに基づき判定されたときには、燃料噴射制御部５３を通じて同気筒の上記吸気行程から燃料噴射を開始することとした。一方、同気筒＃Ｎが圧縮行程に移行することができないと上記残留トルクＴＲに基づき判定されたときにはスタータモータ４を稼働するとともに、燃料噴射を実行することとした。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度ＮＥを所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには、スタータモータ４による始動動作により機関回転速度ＮＥを上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができる。
【００７０】
（２）燃料噴射が停止されると、クランクシャフト１５を回転させようとする力、すなわち残留トルクＴＲは時間の経過とともに低下するため、燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔが長くなるほど残留トルクＴＲは小さくなり、従って機関運転の自立復帰を行うことが困難となる。
【００７１】
この点、上記実施の形態によれば、残留トルクＴＲは、燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔが長いほど小さな値として算出されるため、残留トルクＴＲを正確に算出することができ、気筒状態判定部５２を通じて行われる気筒状態の判定を正確に行うことができる。
【００７２】
（３）スロットル開度制御部５４を通じて、自動停止要求がなされた後のスロットル開度ＴＡを、自動停止要求がなされる前のスロットル開度ＴＡｉよりも大きな開度ＴＡ１とすることとした。
【００７３】
これにより、スロットル開度ＴＡを同自動停止要求のなされる前と同一若しくは小さくする場合に比べて機関のポンピングロスを低下させることができ、残留トルクＴＲを緩やかに低下させることができる。このため、燃料噴射が停止された後に比較的遅いタイミングで始動要求がなされた場合であっても機関運転の自立復帰を行うことができる。また、自動停止要求のなされる前よりもスロットル開度ＴＡが大きくされているため、その分だけ吸気量ＧＡを確保することができる。このため、機関運転の自立復帰をすべく燃料噴射を実行したときには、機関出力をより大きくすることができ、自立復帰を早期に行うことができる。
【００７４】
（４）気筒内に導入される吸気量ＧＡが多くなるほど、吸気を圧縮する際に生じる圧縮抵抗力Ｆｃが大きくなるため、機関の残留トルクＴＲは小さくなる。一方で、スロットル開度ＴＡが大きくなるほど機関のポンピングロスは小さくなるため、機関の残留トルクＴＲは大きくなる。すなわち、機関の残留トルクＴＲは、吸気量ＧＡを決定するスロットル開度ＴＡに応じて変化する。
【００７５】
この点、上記実施の形態では、残留トルクＴＲをスロットル開度ＴＡに応じて算出することとしたため、機関の残留トルクＴＲを正確に算出することができる。
（５）吸気温度ＴｈＡが高いほど、すなわち吸気の密度が低いほど、吸気を圧縮する際に生じる圧縮抵抗力Ｆｃが小さくなるため、機関の残留トルクＴＲは大きくなる。
【００７６】
この点、上記実施の形態では、吸気温度が高いほど残留トルクＴＲを大きな値として算出することとしたため、機関の残留トルクＴＲを正確に算出することができる。
＜第２の実施の形態＞
次に、この発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置を、車載内燃機関の自動停止及び自動始動を行う制御装置に適用した第２の実施の形態について、図１１〜図１４を参照して先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７７】
図１１は、この実施の形態における内燃機関の制御装置を中心とした構成を示したブロック図である。
図１１に示されるように、この実施の形態の制御装置２０５も、基本的には図１に示した先の第１の実施の形態に準じた構成となっており、残留トルク算出部２５１、最終圧縮行程気筒判別部２５２、及び燃料噴射制御部２５３を含んで構成されている。
【００７８】
このうち残留トルク算出部２５１は、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲを算出する。ここで、第１の実施の形態では、始動要求がなされたときの機関運転状態に基づいて残留トルクＴＲを算出するようにしたが、第２の実施の形態では、燃料噴射が停止されたときの機関運転状態に基づいて残留トルクＴＲを算出する。
【００７９】
また、最終圧縮行程気筒判別部２５２は、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎを上記残留トルクＴＲに基づいて判別する。
また、燃料噴射制御部２５３では、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎが存在し、且つその圧縮行程の直前の吸気行程以前に始動要求がなされたときには同気筒＃Ｎの吸気行程から燃料噴射を開始する。一方、圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に始動要求がなされたときには、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が開始される。
【００８０】
図１２及び図１３は、電子制御装置２０５を通じて実行される上述した自動停止及び自動始動制御の具体的な処理手順を示したフローチャートである。なおこの一連の処理は、電子制御装置２０５によって所定周期をもって繰り返し実行される。
【００８１】
図１２に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ２０１の処理として、自動停止要求がなされたか否かが判定される。そしてこの結果、自動停止要求がなされた旨判定された場合（ステップＳ２０１：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ２０２の処理として、燃料噴射が停止され、次にステップＳ２０３の処理として、燃料噴射が停止されたときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲが算出される。なお、残留トルクＴＲを算出するための処理手順については図１３を参照して後に詳述する。
【００８２】
一方、自動停止要求がなされない場合（ステップＳ２０１：「ＮＯ」）には、この処理を一旦終了する。
こうして機関の残留トルクＴＲが算出されると、次にステップＳ２０４の処理として、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎが残留トルクＴＲに基づいて判別される。そして、次にステップＳ２０５の処理として、上記圧縮行程以前に始動要求がなされたか否かが判定される。なお、ここでは吸気行程に燃料噴射を実行することを前提にしているため、その圧縮行程直前の吸気行程以前に始動要求がなされたか否かが判定される。そしてこの結果、上記圧縮行程以前に始動要求がなされた旨判定された場合（ステップＳ２０５：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ２０７の処理として、上記気筒＃Ｎの上記圧縮行程の直前の吸気行程から順に燃料噴射が開始される。
【００８３】
一方、上記圧縮行程以前に始動要求がなされない場合（ステップＳ２０５：「ＮＯ」）には、同圧縮行程の直前の吸気行程での燃料噴射が間に合わないものと判断され、次にステップＳ２０６の処理として、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、この処理を一旦終了する。
【００８４】
こうして上記気筒＃Ｎの上記吸気行程から順に燃料噴射が開始されると、次にステップＳ２０８の処理として、上記気筒＃Ｎの上記吸気行程における燃料噴射が開始されてから所定期間のうちに機関運転が自立復帰したか否かが判定される。そしてこの結果、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰した旨判定された場合（ステップＳ２０８：「ＹＥＳ」）には、この処理を一旦終了する。
【００８５】
一方、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰していない場合（ステップＳ２０８：「ＮＯ」）、には、燃料噴射のみによる機関運転の自立復帰を断念して、次にステップＳ２０６の処理として、機関運転が完全停止する前に、スタータモータ４が稼働されるとともに燃料噴射が実行される。これにより、この処理を一旦終了する。
【００８６】
次に、機関の残留トルクＴＲを算出するための処理手順（ステップＳ２０３の残留トルク算出処理）について、図１３を参照して説明する。
同図１３に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ２３１の処理として、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、冷却水温度ＴｈＷが読み込まれる。そして、次にステップＳ２３２の処理として、これら機関運転状態を示す各パラメータと残留トルクＴＲとの関係が示された演算用マップにより残留トルクＴＲが算出される。こうして残留トルクＴＲが算出されると、この一連の処理は終了する。
【００８７】
次に、機関の残留トルクＴＲを算出するための演算用マップの特性について図１４を参照して説明する。なお、機関の残留トルクＴＲを定める圧縮抵抗力Ｆｃ、及び摺動抵抗力Ｆｓとスロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、及び冷却水温度ＴｈＷとの関係は、図７及び図８にて示した特性と基本的には同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８８】
図１４は、慣性トルクＴｉと、燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥとの関係を示したグラフである。
図１４に示されるように、燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥが大きいときほど、慣性トルクＴｉの値は大きくなる。
【００８９】
以上説明したこの実施の形態にかかる多気筒内燃機関の制御装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されたときには、その後の始動要求の有無に関係なく、残留トルク算出部２５１を通じてそのときの機関運転状態に基づき機関の残留トルクＴＲを算出することとした。そして、機関運転が完全停止する直前に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎ、すなわちピストン１３が圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒＃Ｎを、最終圧縮行程気筒判別部２５２を通じて判別することとした。その後、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、上記圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎの同圧縮行程以前に始動要求がなされたときには、燃料噴射制御部２５３を通じて同気筒の上記圧縮行程の直前の吸気行程から燃料噴射を開始することとした。一方、上記圧縮行程に対応する噴射時期よりも後に始動要求がなされたときには、スタータモータ４を稼働するとともに燃料噴射を実行することとした。これにより、始動要求がなされたときに、噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関回転速度ＮＥを所定回転速度ＮＥｔｈまで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が実行され、噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときにはスタータモータ４による始動動作により機関回転速度ＮＥを上昇させつつ燃料噴射が実行されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、この発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置を、車載内燃機関の自立復帰制御装置に適用した第３の実施の形態について、図１５〜図１８を参照して詳細に説明する。
【００９０】
図１５は、この実施の形態における内燃機関の制御装置を中心とした構成を示したブロック図である。
図１５に示されるように、この実施の形態の制御装置３０５も、基本的には図１に示した先の第１の実施の形態及び図１１に示した第２の実施の形態に準じた構成となっており、残留トルク算出部３５１、気筒状態判定部３５２、及び燃料噴射制御部３５３を含んで構成されている。なお、この実施の形態において内燃機関は、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備え、同燃料噴射弁から圧縮行程中に燃料噴射を実行する。
【００９１】
このうち残留トルク算出部３５１は、運転要求がなされている際に、機関回転速度ＮＥが低下してアイドル回転速度ＮＥｉよりも低い所定の回転速度ＮＥｔｈ以下となったときに、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲを算出する。
【００９２】
また、気筒状態判定部３５２は、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈ以下となった後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎを上記残留トルクＴＲに基づいて判別する。
【００９３】
また、燃料噴射制御部３５３は、圧縮行程に移行することができる気筒が存在する場合には燃料噴射を継続し、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止する。
【００９４】
図１６及び図１７は、電子制御装置３０５を通じて実行される上述した機関運転の自立復帰制御処理についてその具体的な処理手順を示したフローチャートである。なおこの一連の処理は、運転要求がなされている期間中において、電子制御装置３０５によって所定周期をもって繰り返し実行される。なお、この実施の形態では、例えばイグニッションスイッチ９８がオン状態にあることをもって運転要求がなされているものとしている。
【００９５】
図１６に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ３０１の処理として、例えばクラッチが急激に継合されることによりエンジンストールが生じた場合のように、運転要求がなされているにもかかわらず、機関回転速度ＮＥが低下してアイドル回転速度ＮＥｉよりも低い所定の回転速度ＮＥｔｈ以下になったか否かが判定される。そしてこの結果、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈ以下になった旨判定された場合（ステップＳ３０１：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ３０２の処理として、そのとき、すなわち機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈになったときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲが算出される。なお、残留トルクＴＲを算出するための処理手順については図１７を参照して後に詳述する。
【００９６】
一方、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈを上回っている場合（ステップＳ３０１：「ＮＯ」）には、この処理を一旦終了する。
こうして機関の残留トルクＴＲが算出されると、次にステップＳ３０３の処理として、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなった後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒が存在するか否かが残留トルクに基づいて判別される。その結果、上記圧縮行程に移行することができる気筒が存在する旨判定された場合（ステップＳ３０３：「ＹＥＳ」）には、次にステップＳ３０４の処理として、燃料噴射が継続される。
【００９７】
一方、上記圧縮行程に移行することができる気筒が存在する旨判定されない場合（ステップＳ３０３：「ＮＯ」）、すなわち最初に圧縮行程に移行する気筒のピストン１３が圧縮上死点までは移行しない場合には、次にステップＳ３０５の処理として、燃料噴射が禁止され、この処理を一旦終了する。
【００９８】
こうして燃料噴射が継続されると、次にステップＳ３０６の処理として、機関回転速度ＮＥが所定期間のうちに機関運転が自立復帰したか否かが判定される。そしてこの結果、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰した旨判定された場合（ステップＳ３０６：「ＹＥＳ」）には、この処理を一旦終了する。
【００９９】
一方、上記所定期間のうちに機関運転が自立復帰していない場合（ステップＳ３０６：「ＮＯ」）、には、燃料噴射のみによる機関運転の自立復帰を断念して、次にステップＳ３０５の処理として、燃料噴射が禁止される。これにより、この処理を一旦終了する。
【０１００】
次に、機関の残留トルクＴＲを算出するための処理手順（ステップＳ３０２の残留トルク算出処理）について、図１７を参照して説明する。
図１７に示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ３２１の処理として、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなったときのスロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、冷却水温度ＴｈＷ、及び機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなったときから所定期間Δｔ１経過後の機関回転速度ＮＥ１が読み込まれる。ここで、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなってから回転速度ＮＥ１となるまでに所定期間Δｔ１が経過することがわかるため、機関回転速度ＮＥの変化速度（＝（ＮＥｔｈ−ＮＥ１）／Δｔ１）を把握することができる。すなわち、所定期間Δｔ１経過後の機関回転速度ＮＥ１が高いときには機関回転速度ＮＥは緩やかに低下していることとなり、逆に回転速度ＮＥ１が低いときには機関回転速度ＮＥが速やかに低下していることになる。なお、機関の残留トルクＴＲを定める圧縮抵抗力Ｆｃ、及び摺動抵抗力Ｆｓとスロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、及び冷却水温度ＴｈＷとの関係は、図７及び図８にて示した特性と基本的には同様であるため、ここでは説明を省略する。そして、次にステップＳ３２２の処理として、これら機関運転状態を示す各パラメータと残留トルクＴＲとの関係が示された演算用マップにより残留トルクＴＲが算出される。こうして残留トルクＴＲが算出されると、この一連の処理は終了する。
【０１０１】
次に、図１８のタイミングチャートを参照して図１６及び図１７に示される一連の処理が実行された場合における燃料噴射の実行状態等について説明する。なお、図１８において、実線は、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなったときに機関の残留トルクＴＲが大きく噴射燃料の燃焼エネルギのみにより機関運転の自立復帰を行うことができる場合、一点鎖線は、機関の残留トルクＴＲが小さく噴射燃料の燃焼エネルギのみによっては機関運転の自立復帰を行うことができない場合の燃料噴射の実行状態等の推移を示す。
【０１０２】
同図１８（ａ）に示されるように、運転要求がなされているにもかかわらず、図１８（ｂ）に示されるように、機関回転速度ＮＥが低下して、時刻ｔ１においてアイドル回転速度ＮＥｉとなり、更に低下して時刻ｔ２において、所定の回転速度ＮＥｔｈとなると、そのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲが算出される。ここで、図１８（ｃ）の実線にて示されるように、残留トルクＴＲ１が所定のトルクＴＲｔｈ以上であるときには、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなった後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎにおいて燃料噴射を実行する。すなわち、ここでは燃料噴射が既に実行されているため、燃料噴射が継続して実行されることとなる。これにより、時刻ｔ５以降において、図１８（ｂ）の実線にて示されるように、機関回転速度ＮＥが上昇することとなる。
【０１０３】
一方、図１８（ｃ）の一点鎖線にて示されるように、残留トルクＴＲ２が所定値ＴＲｔｈ未満であるときには、図９（ｄ）の一点鎖線にて示されるように、時刻ｔ３において燃料噴射が停止される。これにより、図９（ｂ）及び（ｄ）の一点鎖線にて示されるように、時刻３以降において、機関回転速度ＮＥ及び残留トルクＴＲは更に低下して、時刻ｔ４において、機関運転は完全停止する。
【０１０４】
以上説明したこの実施の形態にかかる多気筒内燃機関の制御装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）運転要求がなされている際に、機関回転速度ＮＥが低下してアイドル回転速度ＮＥｉよりも低い所定の回転速度ＮＥｔｈとなったときには、残留トルク算出部３５１を通じてそのときの機関運転状態に基づいて機関の残留トルクＴＲを算出することとした。そして、機関回転速度ＮＥが上記所定の回転速度ＮＥｔｈとなった後に圧縮行程に移行することができる気筒、すなわちピストン１３が圧縮下死点から圧縮上死点まで移行することができる気筒が存在するか否かを、気筒状態判定部３５２を通じて上記残留トルクＴＲに基づき判別することとした。このとき、圧縮行程に移行することができる気筒が存在するときには、燃料噴射制御部３５３を通じて燃料噴射を継続することとした。一方、圧縮行程に移行することができる気筒が存在しないときには燃料噴射を禁止することとした。これにより、噴射燃料の燃焼エネルギにより機関回転速度ＮＥを所定回転速度まで上昇させて機関運転の自立復帰を行うことができるときには燃料噴射が継続され、噴射燃料の燃焼エネルギによっては機関運転の自立復帰を行うことができないときには無駄な燃料噴射が禁止されることとなる。このため、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができる。
＜他の実施の形態＞
なお、この発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【０１０５】
・上記各実施の形態では、機関運転状態を示すパラメータとして、機関回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、吸気温度ＴｈＡ、及び冷却水温度ＴｈＷ等を採用しているが、機関運転状態を示すパラメータはこれらに限られるものではない。他に例えば吸気量ＧＡや吸気圧ＰＡ等のパラメータを採用することもできる。
【０１０６】
・上記実施の形態では、始動装置としてスタータモータ４について例示したが、こうした始動装置はスタータモータ４に限られるものではなく、他に例えば、ハイブリッド車両において、発電機としての機能を有するモータジェネレータを採用することもできる。
【０１０７】
・上記第１の実施の形態では、自動停止要求がなされた直後に、スロットル開度ＴＡを自動停止要求がなされる前よりも大きくしているが、こうしたスロットル開度制御は必ずしも自動停止要求がなされた直後に行われる必要はない。他に例えば、自動停止要求がなされてから始動要求がなされるまではスロットル開度ＴＡを自動停止要求がなされる前と同一とするとともに、始動要求がなされた後に、自動停止要求がなされる前よりもスロットル開度ＴＡを大きくするようにしてもよい。この場合、自動停止要求がなされてから始動要求がなされるまでは、スロットル開度ＴＡが同自動停止要求のなされる前と同一とされるため、機関運転が完全停止するまでに始動要求がなされない場合には、残留トルクＴＲを速やかに低下させて機関運転を早期に完全停止させることができる。一方、始動要求がなされた場合には、同始動要求がなされた後にスロットル開度ＴＡが自動停止要求のなされる前よりも大きくされるため、ポンピングロスを低下させるとともに、燃料噴射の開始に先だって吸気量を増大させておくことにより燃料噴射が開始された後において機関出力を速やかに増大させることができ、機関運転の自立復帰を早期に行うことができるようになる。
【０１０８】
・上記第１の実施の形態では、始動要求がなされた後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが、機関が完全停止するまでに圧縮行程に移行不能である旨判定された場合にはスタータモータ４を稼働させるとともに燃料噴射を実行するようにしているが、これに代えて、燃料噴射を禁止するようにしてもよい。この場合であっても、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。またこの場合には、機関運転が停止した後に、スタータモータ４等の始動装置を稼働させるとともに燃料噴射を実行するといった従来一般の始動制御を行うようにすればよい。
【０１０９】
・上記第１の実施の形態では、吸気行程中に燃料噴射を行う内燃機関について例示したが、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備える内燃機関の場合には、以下のように制御処理を変更すれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、気筒状態判定部５２に代えて、始動要求がなされた後に最初に圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎを残留トルクＴＲに基づき判別する圧縮行程判別部を採用するとともに、燃料噴射制御部５３に代えて、同圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎが存在するときには同気筒＃Ｎの同圧縮行程から燃料噴射を実行し、同圧縮行程に移行することができる気筒＃Ｎが存在しないときには始動装置を稼働させるとともに燃料噴射を実行する燃料噴射制御部を採用するようにすればよい。
【０１１０】
・上記第２の実施の形態では、燃料噴射が停止されてから機関運転が完全停止するまでの期間において、圧縮行程に移行可能な気筒の同圧縮行程よりも後に始動要求がなされたときには、スタータモータ４を稼働させるとともに燃料噴射を実行するようにしているが、これに代えて、燃料噴射を禁止するようにしてもよい。この場合であっても、無駄な燃料噴射の実行を抑制しつつ、機関運転の自立復帰を行うことができるようになる。またこの場合には、機関運転が停止した後に、スタータモータ４等の始動装置を稼働させるとともに燃料噴射を実行するといった従来一般の始動制御を行うようにすればよい。
【０１１１】
・上記第２の実施の形態では、吸気行程噴射を前提とし、機関運転が完全停止する前に圧縮行程に移行可能な気筒についてその圧縮行程直前の吸気行程以前に始動要求がなされた場合に同吸気行程から燃料噴射を開始するようにしている。しかし、圧縮行程噴射を前提とする構成の場合には、機関が完全停止する前に圧縮行程に移行可能な気筒についてその圧縮行程以前に始動要求がなされた場合に同圧縮行程から燃料噴射を開始するようにすればよい。
【０１１２】
・上記第３の実施の形態では、気筒状態判定部３５２を通じて、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度となった後に最初に吸気行程に移行する気筒が、機関運転が完全停止するまでに圧縮行程に移行不能であると判定されたときには、燃料噴射制御部３５３を通じて燃料噴射を禁止するようにしているが、燃料噴射の禁止に代えて、始動装置を稼働するとともに燃料噴射を実行するようにしてもよい。この場合、機関運転を完全停止させることなく機関運転の復帰を行うことができるようになる。
【０１１３】
・上記第３の実施の形態では、圧縮行程中に燃料を気筒内に直接噴射可能な燃料噴射弁を備える内燃機関に適用される制御装置について例示したが、同燃料噴射弁により吸気行程中に燃料を噴射する場合には、以下のように制御処理を変更すれば、上記第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、気筒状態判定部３５２に代えて、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥｔｈとなった後に最初に吸気行程に移行する気筒＃Ｎが、機関が完全停止するまでに圧縮行程に移行可能か否かを残留トルクＴＲに基づいて判定する気筒状態判定部を採用するとともに、燃料噴射制御部３５３に代えて、上記気筒＃Ｎが圧縮行程に移行可能な旨判定されたときには燃料噴射を継続し、同気筒＃Ｎが圧縮行程に移行不能である旨判定されたときには燃料噴射を禁止する燃料噴射制御部を採用するようにすればよい。また、上記第１及び第２の実施の形態のように吸気ポート２１に設けられた燃料噴射弁１８により吸気行程中に燃料噴射を行う場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明にかかる多気筒内機関の制御装置の第１の実施の形態について、その全体構成を示した模式図。
【図２】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図５】慣性トルクＴｉと、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、及びスロットル開度ＴＡとの関係を示したグラフ。
【図６】慣性トルクＴｉと、自動停止要求に基づいて燃料噴射が停止されてから始動要求がなされるまでの期間Δｔ、及び機関回転速度ＮＥとの関係を示したグラフ。
【図７】圧縮抵抗力Ｆｃと、スロットル開度ＴＡ、及び吸気温度ＴｈＡとの関係を示したグラフ。
【図８】摺動抵抗力Ｆｓと冷却水温度ＴｈＷとの関係を示したグラフ。
【図９】同実施の形態にかかる制御装置が行う自動停止及び自動始動を行うための制御処理についてその処理態様を示すタイミングチャート。
【図１０】同実施の形態にかかる始動要求タイミングと、燃料噴射が開始される気筒、その噴射開始タイミングとの関係を示すタイミングチャート。
【図１１】この発明にかかる多気筒内機関の制御装置の第２の実施の形態について、その制御装置の構成を示したブロック図。
【図１２】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図１３】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の制御処理についてその具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図１４】慣性トルクＴｉと、燃料噴射が停止されたときの機関回転速度ＮＥとの関係を示したグラフ。
【図１５】この発明にかかる多気筒内機関の制御装置の第３の実施の形態について、その制御装置の構成を示したブロック図。
【図１６】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図１７】同実施の形態にかかる制御装置を通じて実行される自動停止及び自動始動を行う際の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図１８】同実施の形態にかかる制御装置が行う機関運転の自立復帰を行うための制御処理についてその処理態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１５】
２…吸気通路、３…排気通路、４…スタータモータ、５，２０５，３０５…電子制御装置、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…ピストン、１４…コネクティングロッド、１５…クランクシャフト、１６…燃焼室、１７…点火プラグ、１８…燃料噴射弁、１９…ウォータジャケット、２１…吸気ポート、２２…吸気バルブ、２３…吸気管、２４…スロットルバルブ、２５…サージタンク、３１…排気ポート、３２…排気バルブ、３３…排気管、５１，２５１，３５１…残留トルク算出部、５２，３５２…気筒状態判定部、５３，２５３，３５３…燃料噴射制御部、５４…スロットル開度制御部、９１…クランク角センサ、９２…スロットル開度センサ、９３…吸気量センサ、９４…吸気温センサ、９５…水温センサ、９６…アクセルセンサ、９７…車速センサ、９８…イグニッションスイッチ、２５２…最終気筒状態判定部。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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