(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の始動制御装置に関し、始動時のエミッション悪化や燃費悪化を防止しつつ、始動を迅速に完了することを目的とする。【解決手段】吸気管圧力と、燃料噴射許可圧力最終値との差が、スタータ高回転化判定定数αを超えている場合には、吸気管圧力の低下速度が通常より遅いと判断することができる。そこで、この場合には、スタータモータが高回転化するように、スタータモータへの通電量が補正される（ステップ１３４）。一方、吸気管圧力と、燃料噴射許可圧力最終値との差が、スタータ低回転化判定定数β未満である場合には、吸気管圧力の低下速度が通常より速いと判断することができる。この場合には、スタータモータが低回転化するように、スタータモータへの通電量が補正される（ステップ１３８）。【選択図】図９
2008232007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動時に内燃機関をクランキングするスタータと、
始動時に、燃料が噴射される場の圧力を噴射場圧力として検出または推定する噴射場圧力取得手段と、
始動時に、前記噴射場圧力に基いて、前記スタータの回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
前記回転数制御手段は、前記噴射場圧力の低下速度が所定の基準より遅い場合に、前記スタータの回転数を高くする補正を実施する高回転化手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記回転数制御手段は、前記噴射場圧力の低下速度が所定の基準より速い場合に、前記スタータの回転数を低くする補正を実施する低回転化手段を含むことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
始動時に、クランキング開始後、前記噴射場圧力が所定の判定圧力まで低下するのを待って燃料噴射を開始する燃料噴射開始タイミング制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
燃料の飽和蒸気圧特性に基いて、前記判定圧力を設定する判定圧力設定手段を備えることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータに基いて、前記判定圧力を補正する判定圧力補正手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
前記回転数制御手段により前記スタータに加えられた補正量、および／または、前記噴射場圧力の時間的推移に基いて、前記内燃機関の吸気系の漏れまたは詰まり、あるいは前記スタータの異常を検知する異常検知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の始動時は、以下のような諸条件が存在するため、燃焼状態が悪くなり易い。
(1)燃料が噴射される場（ポート噴射の場合には吸気ポート内、筒内噴射の場合には筒内）の負圧が十分でなく、大気圧に近い圧力であるため、燃料が霧化（気化）しにくい。
(2)エンジン回転数が低いため、気流の乱れが少ない。
(3)噴射された燃料が衝突する壁面は、エンジン運転中は、燃料が付着して濡れている。エンジン停止中、その壁面に付着した燃料は蒸発し、壁面が乾いていく。このため、始動時には、その壁面を濡らす分の燃料も必要となるので、燃焼に寄与する燃料が不足し易い。
(4)冷間始動時においては、燃料が付着する壁面を含め、エンジン本体の温度が全体的に低く、燃料が更に霧化しにくい。
【０００３】
このようなことから、始動時には、燃焼に寄与しなかった未燃燃料がＨＣやＣＯとして排出され易く、エミッションが悪化し易い。また、燃焼に寄与しなかった燃料は無駄となるので、始動に要する燃料量が多くなり易く、燃費が悪化し易い。特に、ハイブリッド車両や、アイドリングストップ機能を有する車両など、走行中に内燃機関の自動停止・自動始動を繰り返す車両では、問題となり易い。
【０００４】
上述したような始動時の問題を解決するべく、特開２００６−１４４７２５号公報には、筒内噴射式内燃機関の冷機始動時に、蓄圧室内の燃料圧力および吸気管負圧が所定値以上になるまではエンジン始動を許可しないようにした燃料噴射制御装置が開示されている。この装置によれば、蓄圧室内の燃料圧力および吸気管負圧が所定値以上になるまで、つまり、燃料が霧化し易い状況になるまでは、エンジン始動を許可しないようにする。このため、始動時に燃焼しないまま排出される燃料の量を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４４７２５号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５１９６号公報
【特許文献３】特開２００４−５２６１３号公報
【特許文献４】特開平６−３２３１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
始動時の吸気管負圧は、内燃機関がスタータモータによってクランキングされることによって生ずる。この場合、吸気管負圧の上昇速度（絶対圧の低下速度）は、環境条件やエンジン状態によっても変化する。上記従来の装置では、吸気管負圧が所定値以上にならないとエンジン始動が許可されないので、吸気管負圧の上昇速度が遅かった場合には、始動に時間がかかり、始動完了が遅れてしまう。始動に時間がかかると、自動停止・自動始動を行う車両の場合には特に、ドライバビリティに悪影響を及ぼすこともあり、好ましくない。
【０００７】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、機関始動時のエミッション悪化や燃費悪化を防止しつつ、機関始動を迅速に完了することのできる内燃機関の始動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】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の始動制御装置であって、
始動時に内燃機関をクランキングするスタータと、
始動時に、燃料が噴射される場の圧力を噴射場圧力として検出または推定する噴射場圧力取得手段と、
始動時に、前記噴射場圧力に基いて、前記スタータの回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記回転数制御手段は、前記噴射場圧力の低下速度が所定の基準より遅い場合に、前記スタータの回転数を高くする補正を実施する高回転化手段を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記回転数制御手段は、前記噴射場圧力の低下速度が所定の基準より速い場合に、前記スタータの回転数を低くする補正を実施する低回転化手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
始動時に、クランキング開始後、前記噴射場圧力が所定の判定圧力まで低下するのを待って燃料噴射を開始する燃料噴射開始タイミング制御手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第４の発明において、
燃料の飽和蒸気圧特性に基いて、前記判定圧力を設定する判定圧力設定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第４または第５の発明において、
前記内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータに基いて、前記判定圧力を補正する判定圧力補正手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記回転数制御手段により前記スタータに加えられた補正量、および／または、前記噴射場圧力の時間的推移に基いて、前記内燃機関の吸気系の漏れまたは詰まり、あるいは前記スタータの異常を検知する異常検知手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、始動時に、燃料が噴射される場の圧力（噴射場圧力）に基いて、スタータの回転数を制御することができる。始動時は、内燃機関がスタータによってクランキングされることで、燃料噴射場に負圧が発生する。このため、燃料噴射場の負圧は、スタータの回転数に依存する。始動時に燃料噴射場の負圧が十分に大きくなっていないと、燃料の霧化（気化）が悪く、燃料が燃焼しにくくなり、始動完了までに要する時間が長くなり易い。逆に、噴射場圧力が必要以上に低くなるほどスタータ回転数を高くすると、消費電力が多くなったり、スタータが損耗したりする。第１の発明によれば、噴射場圧力に基いてスタータ回転数を制御することにより、始動時に噴射場圧力を迅速かつ確実に低下させて、燃料の霧化を促進し、燃料を燃焼し易くすることができる。このため、燃焼しないままで排気ガス中にＨＣ、ＣＯなどとして排出される燃料量を少なくすることができ、始動時のエミッションや燃費を改善することができる。また、始動が完了するまでに要する時間を短縮することができる。更に、スタータ回転数が必要以上に高くなることを防止することができるので、消費電力を抑制するとともに、スタータの寿命を長くすることができる。
【００１６】
第２の発明によれば、噴射場圧力の低下速度（負圧の増大速度）が基準より遅い場合に、スタータの回転数を高くすることにより、噴射場圧力の低下速度を回復させることができる。これにより、始動完了が遅れることをより確実に防止することができる。
【００１７】
第３の発明によれば、噴射場圧力の低下速度（負圧の増大速度）が必要以上に速い場合に、スタータ回転数を低くすることにより、スタータ回転数が必要以上に高くなることをより確実に防止することができる。このため、電力消費を確実に抑えることができ、スタータの寿命も更に延ばすことができる。
【００１８】
第４の発明によれば、始動時に、噴射場圧力が十分に低くなってから（負圧が十分に大きくなってから）燃料噴射を開始することができる。このため、噴射開始直後から、燃料の気化（減圧沸騰）を促進することができ、噴射された燃料を確実に燃焼させることができる。その結果、未燃のまま排気ガスとして排出される燃料を少なくすることができ、エミッションや燃費を更に改善することができる。
【００１９】
第５の発明によれば、燃料噴射開始の許可を判定する判定圧力を、燃料の飽和蒸気圧特性に基いて設定することができる。このため、クランキング開始後、燃料噴射が禁止される期間を、燃料の飽和蒸気圧特性に応じた最適な長さに設定することができる。よって、エミッションや燃費を十分に改善しつつ、迅速な始動を行うことができる。
【００２０】
第６の発明によれば、内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータ（環境パラメータ）に基いて、上記判定圧力を補正することができる。燃料の蒸発のし易さは、環境パラメータによって変化する。第６の発明によれば、クランキング開始後、燃料噴射が禁止される期間を、環境パラメータの影響にも配慮して、より適切な長さに設定することができる。
【００２１】
第７の発明によれば、始動時にスタータ回転数に加えられた補正量、あるいは、噴射場圧力の時間的推移を利用することにより、内燃機関の吸気系の漏れまたは詰まり、あるいはスタータの異常を精度良く検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の気筒数や気筒配置は、特に限定されるものではない。
【００２３】
内燃機関１０の筒内には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２には、吸入空気量Gaを検出するエアフローメータ１６が配置されている。エアフローメータ１６の下流には、スロットル弁１８が配置されている。スロットル弁１８の開度は、スロットルモータ２０の作動によって調整される。スロットル弁１８の近傍には、スロットル弁１８の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ２２が配置されている。また、アクセルペダルの近傍には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ２４が設けられている。
【００２４】
内燃機関１０の各気筒には、吸気ポート１１内に燃料を噴射するための燃料インジェクタ２６が配置されている。なお、内燃機関１０は、図示のようなポート噴射式のものに限らず、燃料を筒内に直接噴射する筒内直接噴射式のものであってもよく、また、ポート噴射と筒内噴射を併用するものであってもよい。内燃機関１０の各気筒には、更に、吸気弁２８、点火プラグ３０、および排気弁３２が設けられている。
【００２５】
内燃機関１０のクランク軸３６の近傍には、クランク角センサ３８が取り付けられている。クランク角センサ３８の出力によれば、クランク角や、エンジン回転数NEを検出することができる。
【００２６】
また、本実施形態のシステムは、吸気ポート１１内の圧力を検出する吸気圧センサ４０と、内燃機関１０の冷却水温を検出する水温センサ４２と、始動時に内燃機関１０をクランキングするスタータモータ４４と、内燃機関１０に供給される燃料の性状を検出する燃料性状センサ４６と、内燃機関１０に供給される燃料の温度を検出する燃料温度センサ４８とを備えている。
【００２７】
更に、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが電気的に接続されている。
【００２８】
本実施形態において、内燃機関１０は、アイドリングストップ車、あるいはハイブリッド車に搭載されているものとする。これらの車両においては、走行中に、内燃機関１０の自動停止および自動始動が繰り返し実行される。なお、ハイブリッド車であるとした場合、スタータモータ４４は、始動専用のものでなくてもよく、始動時以外は発電機として機能するものであってもよい。また、本発明は、内燃機関１０の自動停止および自動始動を行わないシステムに適用することも可能である。
【００２９】
［実施の形態１の特徴］
前述したように、内燃機関１０の始動時は、一般に、燃焼に寄与しなかった未燃燃料がＨＣやＣＯとして排出され易く、また、燃料消費量が多くなり易い。図２は、始動時の吸気ポート１１内の絶対的な圧力（以下「吸気管圧力」ともいう）と、始動時要求噴射量および始動時未燃排気ガス量との関係を示す図である。始動時要求噴射量とは、始動するために必要な燃料量であり、始動時未燃排気ガス量とは、始動時に排出されるＨＣおよびＣＯの量であるものとする。
【００３０】
燃料インジェクタ２６から噴射された燃料は、吸気管圧力が低いほど、つまり吸気ポート１１内の負圧が大きいほど、霧化（気化）が促進される。逆に、吸気管圧力が高く、大気圧に近いほど、燃料は霧化しにくくなる。よって、吸気管圧力が高い場合ほど、噴射された燃料のうちで燃焼に寄与しない割合が増加する。また、その分だけ、より多くの燃料を噴射しなければならなくなる。このため、図２に示すように、吸気管圧力が大きくなるほど、始動時未燃排気ガス量および始動時要求噴射量は共に増大する。
【００３１】
図３は、本実施形態の始動制御を説明するためのタイミングチャートである。図３に示すように、始動時、スタータモータ４４により内燃機関１０のクランキングが開始されると、エンジン回転数（クランキング回転数）が上昇するのに伴い、吸気ポート１１内に負圧が発生し、吸気管圧力が低下していく。また、図３中の噴射許可フラグとは、燃料インジェクタ２６からの燃料噴射を許可するか禁止するかを表すフラグである。
【００３２】
本実施形態では、始動時未燃排気ガス量および始動時要求噴射量を低減するため、図３に示すように、内燃機関１０のクランキングを開始した後、吸気圧センサ４０によって検出される吸気管圧力が、所定の判定負圧まで低下するのを待ってから、燃料インジェクタ２６の燃料噴射を許可することとした。これにより、吸気ポート１１内の負圧が十分に大きくなり、燃料の霧化（気化）が十分に促進される状態になってから、吸気ポート１１内への燃料供給を開始することができる。このため、噴射された燃料を確実に霧化・燃焼させることができるので、始動時未燃排気ガス量および始動時要求噴射量が低減され、始動時のエミッションおよび燃費を改善することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、始動時、吸気管圧力に応じて、スタータモータ４４の回転数を制御することとした。具体的には、吸気管圧力の低下速度が通常より遅いと判定される場合には、スタータモータ４４の回転数が高くなるように補正することとした。これにより、始動時に吸気管圧力の低下速度が何らかの原因で通常より遅かった場合であっても、吸気管圧力が判定負圧にまで低下するのに要する時間が過度に長くなることを確実に防止することができる。よって、内燃機関１０の始動完了が遅れることを防止することができ、ドライバビリティ悪化等の弊害の発生を防止することができる。
【００３４】
一方、始動時の吸気管圧力の低下速度が通常より速いと判定される場合には、本実施形態では、スタータモータ４４の回転数が低くなるように補正することとした。これにより、始動時に吸気管圧力の低下速度が必要以上に速かった場合には、スタータモータ４４の回転数が低くされるので、その分だけスタータモータ４４の電力消費量を低減することができる。このため、全体としての燃費性能を向上することができるとともに、スタータモータ４４の寿命を延ばすこともできる。
【００３５】
［実施の形態１における具体的処理］
図４は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。図４に示すルーチンによれば、まず、始動が要求されているか否かが判別される（ステップ１００）。始動が要求されていないと判別された場合には、今回の処理サイクルがそのまま終了される。
【００３６】
一方、上記ステップ１００で、始動が要求されていると判別された場合には、次に、スタータモータ４４への通電が行われる（ステップ１０２）。これにより、スタータモータ４４によって内燃機関１０がクランキングされる。次いで、吸気圧センサ４０により検出される吸気管圧力が読み込まれる（ステップ１０４）。続いて、燃料噴射許可圧力の基本値の算出が行われる（ステップ１０６）。燃料噴射許可圧力とは、図３における判定負圧に相当するものである。図５は、ステップ１０６の処理を示すサブルーチンである。
【００３７】
図５に示すサブルーチンの処理によれば、まず、燃料の飽和蒸気圧線の検出が行われる（ステップ１０８）。図６は、燃料の飽和蒸気圧線を示すマップであり、このマップはＥＣＵ５０に記憶されているものとする。燃料の霧化のし易さの度合いは、飽和蒸気圧の値によって判断することができる。図６に示すように、燃料温度が高いほど、燃料の飽和蒸気圧は高くなる。また、燃料の飽和蒸気圧は、燃料の種類（例えば、重質燃料であるか軽質燃料や、アルコール含有率の違いなど）に応じて異なる。図６に示すマップには、Ａ，Ｂ，Ｃの３種類の燃料の飽和蒸気圧線が示されている。上記ステップ１０８においては、燃料性状センサ４６の検出結果に基づいて、内燃機関１０に供給されている燃料がＡ，Ｂ，Ｃの何れの種類であるかが判別される。
【００３８】
次いで、燃料温度センサ４８により、内燃機関１０に供給されている燃料の温度が検出される（ステップ１１０）。続いて、上記ステップ１０８で検出された飽和蒸気圧線に、上記ステップ１１０で検出された燃料温度を当てはめることにより、燃料の飽和蒸気圧が算出される（ステップ１１２）。飽和蒸気圧が小さいほど、燃料は霧化しにくい。このため、燃料の飽和蒸気圧が小さい場合には、吸気管圧力がより低い値にまで低下してから燃料噴射を開始することが望ましい。そこで、図４のステップ１０６においては、上記のようにして算出された燃料の飽和蒸気圧が小さい場合ほど、燃料噴射許可圧力の基本値が小さくなるように算出される。
【００３９】
なお、上記ステップ１０８では、燃料性状センサ４６による検出結果が上記Ａ，Ｂ，Ｃの燃料の中間的な性状であった場合には、図６のマップの飽和蒸気圧線を補間することにより、検出結果に対応する飽和蒸気圧線を求めるようにしてもよい。
【００４０】
図４のステップ１０６の処理に続いて、燃料噴射許可圧力の補正値の算出が行われる（ステップ１１４）。図７は、ステップ１１４の処理を示すサブルーチンである。図７に示すサブルーチンの処理によれば、まず、内燃機関１０の環境温度に関するパラメータである環境パラメータが取得される（ステップ１１６）。この環境パラメータとしては、例えば、水温センサ４２により検出される冷却水温、あるいは吸気温、外気温などを用いることができる。
【００４１】
続いて、燃料噴射許可圧力の補正値が算出される（ステップ１１８）。上記環境パラメータが高いほど、燃料インジェクタ２６から噴射された燃料は霧化し易く、環境パラメータが低いほど、燃料は霧化しにくい。燃料噴射許可圧力の補正値とは、この影響を補正するための補正値である。図８は、環境パラメータに基づいて燃料噴射許可圧力の補正値を求めるためのマップである。上記ステップ１１８では、同図に示すように、環境パラメータが低い場合ほど、燃料噴射許可圧力の補正値が小さく算出される。
【００４２】
続いて、その算出された燃料噴射許可圧力の補正値にガードをかける処理が実行される。すなわち、算出された補正値と所定の下限値とが比較され（ステップ１２０）、補正値が下限値未満である場合には、補正値が下限値で置換される（ステップ１２２）。また、算出された補正値と所定の上限値とが比較され（ステップ１２４）、補正値が上限値を超える場合には、補正値が上限値で置換される（ステップ１２４）。それ以外の場合には、上記ステップ１１８で算出された値がそのまま燃料噴射許可圧力の補正値として用いられる。
【００４３】
以上のようにして燃料噴射許可圧力の補正値が算出されたら、次に、その補正値と、上記ステップ１０６で算出された燃料噴射許可圧力の基本値とを足し合わせることにより、燃料噴射許可圧力の最終値が算出される（図４のステップ１２８）。
【００４４】
続いて、スタータモータ４４の回転数制御が実行される（ステップ１３０）。図９は、ステップ１３０の処理を示すサブルーチンである。このサブルーチンの処理によれば、まず、上記ステップ１０４で検出された現在の吸気管圧力と、上記ステップ１２８で算出された燃料噴射許可圧力最終値との差が、スタータ高回転化判定定数αを超えているか否かが判別される（ステップ１３２）。
【００４５】
上記ステップ１３２において、判別が肯定された場合には、吸気管圧力の低下速度が通常より遅いと判断することができる。そこで、この場合には、スタータモータ４４が高回転化するように、スタータモータ４４への通電量が補正される（ステップ１３４）。
【００４６】
一方、上記ステップ１３２において、判別が否定された場合には、次に、上記ステップ１０４で検出された現在の吸気管圧力と、上記ステップ１２８で算出された燃料噴射許可圧力最終値との差が、スタータ低回転化判定定数β未満であるか否かが判別される（ステップ１３６）。この判別が肯定された場合には、吸気管圧力の低下速度が通常より速いと判断することができる。この場合には、スタータモータ４４の回転数を多少低くしても、問題ない。そこで、この場合には、スタータモータ４４が低回転化するように、スタータモータ４４への通電量が補正される（ステップ１３８）。
【００４７】
図４のステップ１３０の処理に続いて、吸気系またはスタータの異常を検出する処理が実行される（ステップ１４０）。このステップ１４０の処理については、後述する。
【００４８】
上記ステップ１４０の処理に続いて、上記ステップ１０４で検出された現在の吸気管圧力が上記ステップ１２８で算出された燃料噴射許可圧力最終値まで低下したか否かが判別される（ステップ１４２）。その結果、吸気管圧力が未だ燃料噴射許可圧力最終値より大きいと判別された場合には、燃料インジェクタ２６からの燃料噴射が禁止される（ステップ１４４）。一方、上記ステップ１４２において、吸気管圧力が燃料噴射許可圧力にまで低下したことが認められた場合には、燃料インジェクタ２６からの燃料噴射が許可され（ステップ１４６）、燃料噴射が実行される。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、内燃機関１０の始動時、燃料が噴射される場（吸気ポート１１内）の圧力である吸気管圧力が上記燃料噴射許可圧力まで低下するのを待ってから、燃料噴射を開始する。このため、燃料噴射開始直後から、燃料の霧化（気化）を十分に促進することができる。よって、始動の際に燃焼に寄与しないまま排出される燃料の量を少なくすることができ、その結果、始動時のエミッションおよび燃費を改善することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、始動時に吸気管圧力の低下速度が通常より遅いと判定される場合には、スタータモータ４４の回転数が高くなるように補正することにより、吸気管圧力の低下速度を速めて回復させることができる。このため、吸気管圧力の低下速度が何らかの原因で通常より遅かった場合であっても、吸気管圧力が燃料噴射許可圧力まで低下するのに要する時間が過度に長くなることを確実に防止することができる。よって、始動完了が遅れることを防止することができ、ドライバビリティ悪化等の弊害の発生を防止することができる。
【００５１】
逆に、始動時の吸気管圧力の低下速度が通常より速いと判定される場合には、スタータモータ４４の回転数が低くなるように補正することができる。これにより、スタータモータ４４の回転数を必要十分な回転数に抑えることができるので、電力消費量を低減することができる。よって、全体としての燃費性能を向上することができ、また、スタータモータ４４の寿命を延ばすこともできる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、燃料の飽和蒸気圧を算出し、その値に応じて、燃料噴射許可圧力を設定することができる。このため、始動後、燃料噴射を禁止する期間を、燃料の蒸発特性に応じて過不足ない長さに設定することができる。このため、始動を迅速に行うことができるとともに、燃費やエミッションを確実に改善することができる。
【００５３】
更に、本実施形態によれば、内燃機関１０の環境パラメータに応じて、燃料噴射許可圧力を補正することができる。すなわち、燃料の蒸発特性に対する環境条件の影響をも考慮して、燃料噴射許可圧力を設定することができる。このため、始動後、燃料噴射を禁止する期間をより適切な長さに設定することができる。
【００５４】
次に、上記ステップ１４０の、吸気系またはスタータの異常を検出する処理について説明する。図１０は、ステップ１４０の処理を示すサブルーチンである。このサブルーチンの処理によれば、まず、上記ステップ１３０のスタータモータ４４の回転数制御において補正されたスタータ回転数補正量が読み込まれる（ステップ１４８）。次いで、スタータモータ４４の異常を判定するためのスタータ回転数異常判定値が取得される（ステップ１５０）。
【００５５】
続いて、吸気管圧力の異常を判定するための判定値が取得される（ステップ１５２）。図１１は、このステップ１５２で取得される吸気管圧力の異常判定値を示すマップである。図１１中の実線は、クランキング開始後における吸気管圧力の時間的推移の典型を示すグラフであり、この実線の上下にある破線は、吸気管圧力の正常範囲を示すグラフである。吸気管圧力がこの正常範囲よりも低い場合、つまり吸気管内の負圧が正常に高まらない場合には、吸気通路１２等の吸気系に漏れが生じているか、あるいはスタータモータ４４に異常が生じてクランキング回転数が指示値より低くなっていると判断することができる。逆に、吸気管圧力が上記正常範囲よりも高い場合、つまり吸気管内の負圧が異常に高まっている場合には、吸気系（エアクリーナ）に詰まりが生じているか、あるいはスタータモータ４４に異常が生じてクランキング回転数が指示値より高くなっていると判断することができる。上記ステップ１５２では、図１１に示すマップに基づき、クランキング開始後の経過時間に応じた異常上限判定値および異常下限判定値が取得される。
【００５６】
続いて、上記ステップ１０４で取得された現在の吸気管圧力が、上記ステップ１５２で取得された異常上限判定値および異常下限判定値で規定される正常範囲に入っているか否かが判別される（ステップ１５４）。その結果、吸気管圧力が正常範囲外であると判別された場合には、吸気系の異常（漏れまたは詰まり）、またはスタータモータ４４の異常があるものと判定される（ステップ１５６）。
【００５７】
一方、上記ステップ１５４で吸気管圧力が正常範囲内であると判別された場合には、次に、上記ステップ１４８で取得されたスタータ回転数補正量の絶対値が、上記ステップ１５０で取得されたスタータ回転数異常判定値未満に収まっているか否かが判別される（ステップ１５８）。その結果、スタータ回転数補正量の絶対値がスタータ回転数異常判定値以上であると判別された場合には、吸気系の漏れまたは詰まりによって吸気管圧力が異常な値になっているか、あるいはスタータモータ４４に異常が生じて実際のスタータ回転数が補正に対して正常に反応していないと判断することができる。そこで、この場合にも、吸気系の異常、またはスタータモータ４４の異常があるものと判定される（ステップ１５６）。
【００５８】
これに対し、上記ステップ１５８においてスタータ回転数補正量の絶対値がスタータ回転数異常判定値未満に収まっていると判別された場合には、吸気系およびスタータモータ４４の何れにも異常はなく、正常であると判定される（ステップ１６０）。
【００５９】
本実施形態では、以上説明した図１０に示すルーチンの処理を実行することにより、吸気系やスタータモータ４４に異常が生じた場合、その異常を精度良く検知することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。前述したように、本発明は、燃料を筒内に直接噴射する筒内直接噴射式内燃機関に適用することも可能である。その場合、吸気管圧力に代えて、筒内圧力を用いて上記実施形態と同様の制御を行えばよい。筒内圧力は、筒内圧センサ５２を設けて検出すればよい。あるいは、吸気弁２８の開弁期間中に吸気圧センサ４０によって検出された値を筒内圧として用いてもよい。吸気弁２８が開いているときには、吸気管圧力が筒内圧に等しくなるからである。また、本発明では、吸気管圧力または筒内圧、つまり燃料が噴射される場の圧力をエンジン回転数等から推定するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態１においては、吸気圧センサ４０が前記第１の発明における「噴射場圧力取得手段」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１３０（図９に示すルーチン）の処理を実行することにより前記第１の発明における「回転数制御手段」が、上記ステップ１３２および１３４の処理を実行することにより前記第２の発明における「高回転化手段」が、上記ステップ１３６および１３８の処理を実行することにより前記第３の発明における「低回転化手段」が、上記ステップ１４０〜１４６の処理を実行することにより前記第４の発明における「燃料噴射開始タイミング制御手段」が、上記ステップ１０６（図５に示すルーチン）の処理を実行することにより前記第５の発明における「判定圧力設定手段」が、上記ステップ１１４（図７に示すルーチン）の処理を実行することにより前記第６の発明における「判定圧力補正手段」が、上記ステップ１４０（図１０に示すルーチン）の処理を実行することにより前記第７の発明における「異常検知手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】始動時の吸気管圧力と、始動時要求噴射量および始動時未燃排気ガス量との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の始動制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】燃料の飽和蒸気圧線を示すマップである。
【図７】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】環境パラメータに基づいて燃料噴射許可圧力の補正値を求めるためのマップである。
【図９】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】吸気管圧力の異常判定値を示すマップである。
【符号の説明】
【００６３】
１０  内燃機関
１１  吸気ポート
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  エアフローメータ
１８  スロットル弁
２６  燃料インジェクタ
３０  点火プラグ
４０  吸気圧センサ
４２  水温センサ
５０  ＥＣＵ
【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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