(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の停止位置制御装置に関し、内燃機関の停止および再始動を自動的に行う制御が適用された内燃機関において、自動停止要求が出された場合に、目標燃焼カット回転数に向けてエンジン回転数を制御する際の制御時間を良好に短縮することを目的とする。【解決手段】内燃機関１０の自動停止要求が出された場合にアイドル状態にある内燃機関１０のエンジン回転数を合わせ込むための目標点火カット回転数を、複数備える。点火時期の進角制御によって現在のアイドル回転数を上側の目標点火カット回転数（ターゲットA）に合わせることが可能か否かの判断と、隣り合う上下２つの目標点火カット回転数（ターゲットA、B）と現時点の実エンジン回転数との距離とに基づいて、これらのターゲットAおよびBの中から、自動停止時にエンジン回転数を合わせ込む目標点火カット回転数を決定する。【選択図】図２
2008088944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼を停止する燃焼カット回転数を制御することによりクランク停止位置を制御する内燃機関の停止位置制御装置であって、
前記燃焼カット回転数の目標値を少なくとも２つ取得する目標回転数取得手段と、
エンジン回転数の実測値を取得するエンジン回転数計測手段と、
前記実測値より上側に前記目標値の１つである上側目標値が存在する場合に、点火時期の進角によって、エンジン回転数を前記上側目標値に合わせることが可能か否かを判別する点火進角可否判別手段と、
前記実測値より上側に前記上側目標値が存在し、かつ、当該実測値より下側に前記目標値の他の１つである下側目標値が存在する場合において、前記点火進角可否判別手段の判別結果と、前記上側目標値および前記下側目標値に対する現在のエンジン回転数の距離とに基づいて、前記上側目標値および前記下側目標値の中から前記目標値を決定する目標回転数決定手段と、
内燃機関の自動停止要求が出された際に、前記目標回転数決定手段により決定された前記目標値が少なくとも前記上側目標値である場合は、点火時期の制御によって、当該目標値となるようにエンジン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停止位置制御装置。
【請求項２】
前記目標回転数決定手段は、前記点火進角可否判別手段によって、点火時期の進角を用いてエンジン回転数を前記上側目標値に合わせることができないと判断された場合には、前記下側目標値を前記目標値として選択することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の停止位置制御装置。
【請求項３】
前記上側目標値および前記下側目標値に対する現在のエンジン回転数の距離に基づいて、現在のエンジン回転数を前記上側目標値に合わせるために要する制御時間と、現在のエンジン回転数を前記下側目標値に合わせるために要する制御時間とのどちらが短いかを判別する制御時間判別手段を更に備え、
前記目標回転数決定手段は、前記点火進角可否判別手段によって、点火時期の進角を用いてエンジン回転数を前記上側目標値に合わせることができると判断された場合であっても、前記制御時間判別手段によって、エンジン回転数を前記下側目標値に向けて制御した方が前記上側目標値に向けて制御する場合に比して制御時間が短くなると判断された場合には、前記下側目標値を前記目標値として選択することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の停止位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の停止位置制御装置に係り、特に、車両が一時的に停止した際に、内燃機関の停止および再始動を自動的に行う制御が適用された内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の停止位置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、車両が一時的に停止した際に、内燃機関の停止および再始動を自動的に行う制御（エコラン制御）を実行するエンジンの始動装置が開示されている。この従来の装置は、次回の再始動を円滑に行えるようにすべく、燃料供給を停止するエンジン回転数を制御することにより、内燃機関の自動停止時のピストン停止位置（クランク停止位置）の適正化を図るというものである。
【０００３】
より具体的には、上記従来の装置では、内燃機関の自動停止条件が成立した場合には、フィードバック制御によるアイドル回転数の目標回転数域内の範囲であって、当該目標回転数域よりも狭い範囲となるように設定された所定の燃料供給停止許容回転数域内に、現在のエンジン回転数があるときに、燃料カット（燃焼カット）を実行するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の自動停止時のクランク停止位置を、良好な再始動性を確保するための目標クランク停止位置とすることのできる目標燃焼カット回転数は、複数存在する。内燃機関の自動停止要求が出されてから実際に内燃機関が停止するまでの燃料消費を最小限に留めるためには、そのような複数の目標燃焼カット回転数の何れかにエンジン回転数を合わせ込むのに要する制御時間を極力短縮させたい。ところが、上記従来の技術は、目標燃焼カット回転数が複数存在するという認識の下での制御ではなく、自動停止要求が出された場合に、複数存在する目標燃焼カット回転数の何れかに対して、エンジン回転数をどのようにして迅速に制御するかという点において、未だ改良の余地を残すものであった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の停止および再始動を自動的に行う制御が適用された内燃機関において、自動停止要求が出された場合に、目標燃焼カット回転数に向けてエンジン回転数を制御する際の制御時間を良好に短縮し得る内燃機関の停止位置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】
【０００７】
第１の発明は、内燃機関の燃焼を停止する燃焼カット回転数を制御することによりクランク停止位置を制御する内燃機関の停止位置制御装置であって、
前記燃焼カット回転数の目標値を少なくとも２つ取得する目標回転数取得手段と、
エンジン回転数の実測値を取得するエンジン回転数計測手段と、
前記実測値より上側に前記目標値の１つである上側目標値が存在する場合に、点火時期の進角によって、エンジン回転数を前記上側目標値に合わせることが可能か否かを判別する点火進角可否判別手段と、
前記実測値より上側に前記上側目標値が存在し、かつ、当該実測値より下側に前記目標値の他の１つである下側目標値が存在する場合において、前記点火進角可否判別手段の判別結果と、前記上側目標値および前記下側目標値に対する現在のエンジン回転数の距離とに基づいて、前記上側目標値および前記下側目標値の中から前記目標値を決定する目標回転数決定手段と、
内燃機関の自動停止要求が出された際に、前記目標回転数決定手段により決定された前記目標値が少なくとも前記上側目標値である場合は、点火時期の制御によって、当該目標値となるようにエンジン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。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記目標回転数決定手段は、前記点火進角可否判別手段によって、点火時期の進角を用いてエンジン回転数を前記上側目標値に合わせることができないと判断された場合には、前記下側目標値を前記目標値として選択することを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記上側目標値および前記下側目標値に対する現在のエンジン回転数の距離に基づいて、現在のエンジン回転数を前記上側目標値に合わせるために要する制御時間と、現在のエンジン回転数を前記下側目標値に合わせるために要する制御時間とのどちらが短いかを判別する制御時間判別手段を更に備え、
前記目標回転数決定手段は、前記点火進角可否判別手段によって、点火時期の進角を用いてエンジン回転数を前記上側目標値に合わせることができると判断された場合であっても、前記制御時間判別手段によって、エンジン回転数を前記下側目標値に向けて制御した方が前記上側目標値に向けて制御する場合に比して制御時間が短くなると判断された場合には、前記下側目標値を前記目標値として選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、自動停止時に最も早く到達できる目標燃焼カット回転数を選択することができるので、自動停止要求が出されてから燃焼カットが実行されるまでのエンジン回転数の制御時間を効果的に短縮することができ、そのようなエンジン回転数の合わせ込みの際に、無駄な燃料消費を抑制することができる。
【００１１】
第２の発明によれば、点火時期の進角を用いてエンジン回転数を前記上側目標値に合わせることができない場合には、点火時期の進角以外の他の空気量制御などの手法によってエンジン回転数を上側目標値に合わせるのではなく、下側目標値に向けてエンジン回転数が合わせ込まれるようになる。このため、制御時間の短縮が図れるとともに、当該合わせ込み時に過度なエンジン回転数の吹き上がりを防ぐことができる。
【００１２】
第３の発明によれば、点火時期の進角により合わせ込めるかどうかの基準だけによらずに、実際に制御時間を効果的に短縮できる方の目標燃焼カット回転数を上側目標値および下側目標値の中から適切に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
［実施の形態１の装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関の停止位置制御装置が適用された内燃機関１０の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、直列４気筒型エンジンであるものとする。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。ピストン１２は、コンロッド１４を介してクランク軸１６と連結されている。また、内燃機関１０の筒内には、ピストン１２の頂部側に燃焼室１８が形成されている。燃焼室１８には、吸気通路２０および排気通路２２が連通している。
【００１４】
吸気通路２０には、スロットルバルブ２４が設けられている。スロットルバルブ２４は、アクセル開度と独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ２４の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルポジションセンサ２６が配置されている。スロットルバルブ２４の下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁２８が配置されている。また、内燃機関が備えるシリンダヘッドには、気筒毎に、燃焼室１８の頂部から燃焼室１８内に突出するように点火プラグ３０がそれぞれ取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室１８と吸気通路２０、或いは燃焼室１８と排気通路２２を導通状態または遮断状態とするための吸気弁３２および排気弁３４が設けられている。
【００１５】
吸気弁３２および排気弁３４は、それぞれ吸気可変動弁（VVT）機構３６および排気可変動弁（VVT）機構３８により駆動される。可変動弁機構３６、３８は、それぞれ、クランク軸の回転と同期して吸気弁３２および排気弁３４を開閉させると共に、それらの開弁特性（開弁時期、作用角、リフト量など）を変更することができる。
【００１６】
内燃機関１０は、クランク軸の近傍にクランク角センサ４０を備えている。クランク角センサ４０は、クランク軸が所定回転角だけ回転する毎に、Hi出力とLo出力を反転させるセンサである。クランク角センサ４０の出力によれば、クランク軸の回転位置やその回転速度（エンジン回転数Ne）を検知することができる。また、内燃機関１０は、吸気カム軸の近傍にカム角センサ４２を備えている。カム角センサ４２は、クランク角センサ４０と同様の構成を有するセンサである。カム角センサ４２の出力によれば、吸気カム軸の回転位置（進角量）などを検知することができる。
【００１７】
図１に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)５０を備えている。ECU５０には、上述した各種センサに加え、排気通路２２内の排気空燃比を検出するための空燃比センサ５２、内燃機関１０の冷却水温度を検出するための水温センサ５４、内燃機関１０と変速機（図示省略）との間に設けられるクラッチ（図示省略）の係合状態を検知するためのクラッチスイッチ５６、および、アクセル開度を検知するためのアクセルポジションセンサ５７などが接続されている。クラッチスイッチ５６は、クラッチペダル（図示省略）が踏み込まれた状態でON信号（クラッチ係合）を発し、当該クラッチペダルが踏まれていない状態でOFF信号（クラッチ非係合）を発するスイッチである。また、ECU５０には、上述した各種アクチュエータが接続されている。ECU５０は、それらのセンサ出力、およびECU５０内に仮想的に構成されたエンジンモデル６０を用いた演算結果に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御することができる。
【００１８】
［エンジンモデルの概要］
図２は、図１に示すECU５０が備えるエンジンモデル６０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、エンジンモデル６０は、クランク軸周りの運動方程式演算部６２と、エンジンフリクションモデル６４と、ミッションフリクションモデル６５と、吸気圧力推定モデル６６と、筒内圧推定モデル６８と、燃焼波形算出部７０と、大気圧補正項算出部７２と、大気温補正項算出部７４とを含んでいる。以下、これらの各部の詳細な構成について説明を行う。
【００１９】
（１）クランク軸周りの運動方程式演算部について
クランク軸周りの運動方程式演算部６２は、クランク角度θおよびエンジン回転数Ne（クランク角回転速度dθ/dt）のそれぞれの推定値を求めるためのものである。クランク軸周りの運動方程式演算部６２は、筒内圧推定モデル６８または燃焼波形算出部７０から内燃機関１０の筒内圧力Pの入力を受け、演算開始時には、更に、初期クランク角度θ0および初期エンジン回転数Ne0の入力を受ける。
【００２０】
クランク軸周りの運動方程式演算部６２によって算出される推定クランク角度θおよび推定エンジン回転数Neは、図２に示すPIDコントローラ７６によって、実クランク角度θおよび実エンジン回転数Neとの偏差が無くなるようにフィードバック制御される。また、クランク軸周りの運動方程式演算部６２の演算結果には、エンジンフリクションモデル６４によって、内燃機関１０の内部のフリクションに関する影響が反映されるとともに、ミッションフリクションモデル６５によって、変速機の内部のフリクション（主に軸受部の回転摺動によるフリクション）に関する影響が反映される。
【００２１】
次に、クランク軸周りの運動方程式演算部６２の内部で実行される具体的な演算内容について説明する。
図３は、クランク軸周りの各要素に付す記号を示す図である。図３に示すように、ここでは、筒内圧力Pを受けるピストン１２の頂部の表面積をAとする。コンロッド１４の長さをL、クランクの回転半径をrとする。そして、コンロッド１４のピストン取り付け点とクランク軸１６の軸中心とを結ぶ仮想線（シリンダの軸線）と、コンロッド１４の軸線とがなす角度をφ（以下、「コンロッド角度φ」と称する）とし、シリンダの軸線とクランクピン１７の軸線とがなす角度をθとする。
【００２２】
４つの気筒を有する内燃機関１０では、気筒間のクランク角度の位相差は180°CAであるため、それらの気筒間のクランク角度の関係は、次の（１ａ）式のように定義することができる。また、各気筒のクランク角回転速度dθ/dtは、それぞれ各気筒のクランク角度θの時間微分となるため、それぞれ次の（１ｂ）式のように表すことができる。
【数１】
2008088944.tif 000003
【００２３】
ただし、上記（１ａ）式および（１ｂ）式において、クランク角度θおよびクランク角回転速度dθ/dtに付された符号1〜4は、内燃機関１０の所定の爆発順序に従って燃焼が到来する気筒の順番に対応しており、また、後述する数式においては、それらの符号1〜4を「i」で代表させることがある。
【００２４】
また、図３に示すピストン・クランク機構においては、クランク角度θiとコンロッド角度φiとは、次の（２）式で表される関係を有することになる。
【数２】
2008088944.tif 000004
ただし、上記（２）式において、dXi/dtはピストン速度である。
【００２５】
また、クランク軸周りの全運動エネルギTは、次の（３）式のように表すことができる。（３）式を展開すると、（３）式中の各項の諸々のパラメータを1/2(dθ/dt)2の係数としてまとめることができる。ここでは、そのようにまとめられた係数を、クランク角度θの関数f(θ)として表現している。
【数３】
2008088944.tif 000005
【００２６】
ただし、上記（３）式において、右辺第１項はクランク軸１６の回転運動に関する運動エネルギに、右辺第２項はピストン１２およびコンロッド１４の直進運動に関する運動エネルギに、右辺第３項はコンロッド１４の回転運動に関する運動エネルギに、それぞれ対応している。また、上記（３）式において、Ikはクランク軸１６の軸周りの慣性モーメントであり、Iflはフライホイールの回転軸周りの慣性モーメントであり、Imiは内燃機関１０と組み合わされる変速機の回転軸周りの慣性モーメントであり、Icはコンロッドに関する慣性モーメントである。また、mpはピストン１２の変位であり、mcはコンロッド１４の変位である。尚、変速機に関する上記の慣性モーメント（ミッション側イナーシャ）は、クラッチが係合状態にあると判断された場合におけるモデル演算時にのみ使用され、クラッチが非係合状態にあると判断された場合におけるモデル演算時にはゼロとされる。
【００２７】
次に、ラグラジアンLを、系の全運動エネルギTと位置エネルギUとの偏差として、次の（４ａ）式のように定義する。そして、クランク軸１６に作用する入力トルクをTRQとすると、ラグランジュの運動方程式を用いて、ラグラジアンLとクランク角度θと入力トルクTRQとの関係を、次の（４ｂ）式のように表すことができる。
【数４】
2008088944.tif 000006
【００２８】
ここで、上記（４ａ）式において、位置エネルギUの影響は運動エネルギTの影響に比して小さく、その影響を無視することができる。従って、上記（４ｂ）式の左辺第１項は、上記（３）式をクランク角回転速度(dθ/dt)で偏微分して得られた値を時間微分することで、クランク角度θの関数として、次の（４ｃ）式のように表すことができる。また、上記（４ｂ）式の左辺第２項は、上記（３）式をクランク角度θで偏微分することで、クランク角度θの関数として、次の（４ｄ）式のように表すことができる。
【００２９】
従って、上記（４ｂ）式は、次の（４ｅ）式のようにして表すことができ、これにより、クランク角度θと入力トルクTRQとの関係を得ることができる。また、ここでは、その入力トルクTRQを、次の（５）式のように、３つのパラメータからなるものと定義する。
【数５】
2008088944.tif 000007
【００３０】
ただし、上記（５）式において、TRQeは、エンジン発生トルクであり、より具体的には、ガス圧力（筒内圧力P）を受けるピストン１２からクランク軸１６に作用するトルクである。TRQLは、負荷トルクであり、内燃機関１０が搭載される車両の特性に応じて異なる既知の値として、ECU５０に記憶されている。TRQfは、フリクショントルク、すなわち、ピストン１２、クランク軸１６、および変速機の摺動部分の摩擦損失に対応するトルクである。このフリクショントルクTRQfは、エンジンフリクションモデル６４およびミッションフリクションモデル６５から得られる値である。より具体的には、フリクショントルクTRQfは、クラッチが係合状態にあるときはエンジンフリクションモデル６４およびミッションフリクションモデル６５の双方を用いて算出され、一方、クラッチが非係合状態にあるときはエンジンフリクションモデル６４のみを用いて算出される。
【００３１】
次に、エンジン発生トルクTRQeは、次の（６ａ）式〜（６ｃ）式に従って算出することができる。すなわち、先ず、筒内圧力Pに基づいてコンロッド１４に作用する力Fcは、ピストン１２の頂部に作用する力PAのコンロッド１４の軸線方向成分として、（６ａ）式のように表すことができる。そして、図３に示すようにコンロッド１４の軸線とクランクピン１７の軌跡の接線とがなす角度αが{π/2−(φ＋θ)}であるため、筒内圧力Pに基づいてクランクピン１７の軌跡の接線方向に作用する力Fkは、コンロッド１４に作用する力Fcを用いて、（６ｂ）式のように表すことができる。従って、エンジン発生トルクTRQeは、クランクピン１７の軌跡の接線方向に作用する力Fkとクランクの回転半径rとの積であるため、（６ａ）式および（６ｂ）式を用いて、（６ｃ）式のように表すことができる。
【数６】
2008088944.tif 000008
【００３２】
以上説明したクランク軸周りの運動方程式演算部６２の構成によれば、筒内圧推定モデル６８または燃焼波形算出部７０によって筒内圧力Pを取得することにより、（６ｃ）式および（５）式に従って入力トルクTRQを得ることができる。そして、（４ｅ）式を解くことにより、クランク角度θやクランク角回転速度dθ/dtを得ることが可能となる。
【００３３】
（２）エンジンフリクションモデルについて
図４は、図２に示すエンジンフリクションモデル６４がエンジンフリクショントルクTRQf_ENを取得するために備えているエンジンフリクションマップの一例を示している。より具体的には、図４（Ａ）は、クランク軸１６周りの回転摺動に関する第１エンジンフリクショントルクTRQf_map1とクランク角回転速度(dθ/dt)との関係を概念的に表した図であり、図４（Ｂ）は、ピストン１２の並進運動に関する第２エンジンフリクショントルクTRQf_map2とピストン速度(dXi/dt)との関係を概念的に表した図である。
【００３４】
本実施形態のシステムにおいては、エンジンモデル６０のモデル演算精度を向上させるべく、後述する図７に示すルーチンの処理では、エンジンフリクショントルクTRQfENを、上記のように第１エンジンフリクショントルクTRQf_map1と第２エンジンフリクショントルクTRQf_map2に分けて考えることがある。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、クランク軸１６周りの回転摺動に関する第１エンジンフリクショントルクTRQf_map1は、基本的にエンジン回転数 (dθ/dt)に依存する特性を有している。より具体的には、当該トルクTRQf_map1は、図４（Ａ）に示すように、エンジン回転数(dθ/dt)がゼロに近い領域においては、最大静摩擦係数の影響で大きくなり、エンジン回転数(dθ/dt)が増加し始めると、最大静摩擦係数の影響が薄れるため一旦減少に転ずるが、その後はエンジン回転数(dθ/dt)の増大に従って増加する。
【００３６】
また、図４（Ｂ）に示すように、ピストン１２の並進運動に関する第２エンジンフリクショントルクTRQf_map2は、ピストン１２とシリンダ壁面との間のフリクションであり、これらの間の接触圧力と摩擦係数のみに依存し、ピストン速度(dXi/dt)には依存しない特性を有している。また、図４（Ｂ）におけるピストン速度(dXi/dt)がゼロに近い領域において、第２エンジンフリクショントルクTRQf_map2が大きな値を示すのは、そのような領域では最大静摩擦係数の影響が大きくなるためである。
【００３７】
尚、エンジンフリクショントルクTRQf_ENは、エンジン冷却水温度が低くなると大きくなる傾向を有している。このため、エンジンフリクショントルクTRQf_ENは、図４においては図示を省略しているが、エンジン回転数Ne(およびピストン速度(dXi/dt))との関係に加え、エンジン冷却水温度との関係をも考慮して定められている。また、ここでは、ECU５０の計算負荷の低減のため、エンジンフリクションモデル６４として、上記のようなフリクションマップを備えるようにしているが、エンジンフリクションモデルの構成は、これに限定されるものではなく、以下の（７）式のような関係式を用いるものであってもよい。この（７）式では、フリクショントルクTRQf_ENが、エンジン回転数Neと内燃機関１０の潤滑油の動粘度νとをパラメータとする関数となるように構成されている。
【数７】
2008088944.tif 000009
ただし、上記（７）式において、C1、C2、C3は、それぞれ実験等により適合される係数である。
【００３８】
（３）ミッションフリクションモデルについて
図５は、図２に示すミッションフリクションモデル６５がミッションフリクショントルクTRQf_MIを取得するために備えるミッションフリクションマップの一例を示している。ミッションフリクションモデル６５によって算出されるミッションフリクショントルクTRQf_MIは、車両の停止中にギヤがニュートラル位置にあり、かつ、クラッチが係合された状態、すなわち、変速機のギヤが内燃機関１０の動力をタイヤ側に伝達させることなく回転している状態におけるフリクショントルクである。そこで、ミッションフリクショントルクTRQf_MIは、変速機の内部のフリクション（主に軸受部の回転摺動によるフリクション）に対応する値となるように定められている。このため、図５に示すように、ミッションフリクショントルクTRQf_MIは、第１エンジンフリクショントルクTRQf_map1と同様にエンジン回転速度(dθ/dt)に依存する特性を有している。
【００３９】
（４）吸気圧力推定モデルについて
吸気圧力推定モデル６６は、吸気圧力を推定するための吸気圧マップ（図示省略）を備えている。この吸気圧マップは、吸気圧力を、スロットル開度TA、エンジン回転数Ne、および吸排気弁のバルブタイミングVVTとの関係で定めたものである。このような吸気圧力推定モデルの構成によれば、ECU５０の計算負荷を低く抑えつつ、吸気圧力を取得することができる。尚、詳細に吸気圧力を計算する場合には、上記のような吸気圧マップを用いずに、スロットルバルブ２４を通過する空気流量を推定するスロットルモデルと、吸気弁３２の周囲を通過する空気流量（すなわち、筒内吸入空気流量）を推定するバルブモデルとを用いて、吸気圧力推定モデルを構成するようにしてもよい。
【００４０】
（５）筒内圧推定モデルについて
筒内圧推定モデル６８は、燃焼が行われない状況下で、筒内圧力Pを算出するために用いられるモデルである。この筒内圧推定モデル６８では、内燃機関１０の各行程における筒内圧力Pを、次の（８ａ）式〜（８ｄ）式を用いて算出するようにしている。すなわち、先ず、吸気行程の経過中の筒内圧力Pは、（８ａ）式で示すように、上述した吸気圧力推定モデル６６が有する吸気圧マップから得られる筒内圧力のマップ値Pmapから得るようにしている。
【数８】
2008088944.tif 000010
【００４１】
次に、圧縮行程の経過中の筒内圧力Pは、気体の可逆断熱変化の式に基づいて、（８ｂ）式のように表すことができる。
ただし、上記（８ｂ）式において、VBDCはピストン１２が吸気下死点にあるときの行程容積Vであり、κは比熱比である。
【００４２】
また、膨張行程の経過中の筒内圧力Pについても、圧縮行程の場合と同様にして、（８ｃ）式のように表すことができる。
ただし、上記（８ｃ）式において、VTDCはピストン１２が圧縮上死点にあるときの行程容積Vであり、Pcは圧縮行程の終了時における筒内圧力である。
【００４３】
また、排気行程の経過中の筒内圧力Pは、(８ｄ)式で示すように、排気通路２２内の圧力Pexであるものとしている。この圧力Pexは、ほぼ大気圧力Pairに等しいとみなすことができるものである。従って、ここでは、大気圧力Pairを、排気行程の経過中の筒内圧力Pに使用している。
【００４４】
（６）燃焼波形算出部について
燃焼波形算出部７０は、圧縮行程の途中から膨張行程の途中までの燃焼が行われている期間における筒内圧力（燃焼圧力）Pを算出するために用いられるモデルである。この燃焼波形算出部７０では、Weibe関数を用いた関係式である（９ａ）式と、後述する（１０）式とを用いて、燃焼圧力Pの推定値が算出される。
【数９】
2008088944.tif 000011
【００４５】
より具体的には、燃焼波形算出部７０では、先ず、（９ａ）式を用いて、現在のクランク角度θに対応する熱発生率dQ/dθを算出することとしている。
ただし、上記（９ａ）式において、mは形状係数、kは燃焼効率、θbは着火遅れ期間、aは燃焼速度（ここでは固定値6.9）である。これらの各パラメータは、事前に適合された値が使用される。また、Qは発熱量である。
【００４６】
上記（９ａ）式を用いて熱発生率dQ/dθを算出するには、発熱量Qを算出する必要がある。発熱量Qは、微分方程式である（９ａ）式を解くことにより算出することができる。そのために、先ず、（９ｂ）式では、（９ａ）式におけるWeibe関数に相当する部分をg(θ)と置き換えている。そうすると、（９ａ）式を（９ｃ）式のように表すことが可能となる。次いで、（９ｃ）式の両辺をクランク角度θで積分した後に、当該（９ｃ）式を展開することで、発熱量Qを（９ｄ）式のように表すことができる。次いで、（９ｄ）式に従って算出された発熱量Qを、再度（９ａ）式に代入することで、熱発生率dQ/dθが算出される。
【００４７】
熱発生率dQ/dθと筒内圧力（燃焼圧力）Pとは、エネルギ保存則に基づく関係式を用いて（１０）式のように表すことができる。従って、（９ａ）式に従って算出された熱発生率dQ/dθを代入して当該（１０）式を解くことにより、燃焼圧力Pを算出することができる。
【数１０】
2008088944.tif 000012
【００４８】
以上説明した筒内圧推定モデル６８および燃焼波形算出部７０によれば、筒内圧推定モデル６８を用いて燃焼が行われていない状況下での筒内圧力Pを算出するととともに、燃焼波形算出部７０を用いて燃焼が行われている期間中の筒内圧力Pを算出することにより、燃焼実行の有無に関係なく、内燃機関１０の筒内圧力Pの履歴を取得することができる。
【００４９】
尚、内燃機関１０の筒内圧力Pの履歴を取得する手法は、上記の手法に限定されるものではなく、例えば、以下の図６を参照して示すような手法であってもよい。
図６は、そのような変形例の手法を説明するための図である。この手法では、上記（９ａ）式および（１０）式を用いて、所定のクランク角度θ毎に燃焼圧力Pを計算することを行うのではなく、事前に、上記（９ａ）式および（１０）式を用いて、図６（Ａ）に示すような燃焼パターン、すなわち、燃焼に付されることで変化する筒内圧力Pの波形の変化分（燃焼による圧力増加分）のみを算出しておく。
【００５０】
より具体的には、そのような燃焼パターンを決定する３つのパラメータである着火遅れ期間、燃焼期間、およびΔPmax（燃焼時の最大圧力Pmaxと燃焼無し時の最大圧力Pmax0との偏差）を、エンジン回転数Ne、空気充填率KL、吸排気弁のバルブタイミングVVT、および点火時期のそれぞれとの関係で定めたマップを記憶しておく。そして、燃焼による圧力増加分に対応する波形を、２次関数などの簡易な関数を組み合わせて近似させた波形として算出するために、当該近似波形の各係数を上記のエンジン回転数Neとの関係でマップ化しておく。そして、図６（Ｂ）に示すように、そのようなマップを参照して得られた燃焼による圧力増加分の波形を、筒内圧推定モデル６８で算出される筒内圧力Pの値と足し合わせることで、燃焼圧力Pを取得するようにする。
【００５１】
（６）大気圧補正項算出部について
大気圧補正項算出部７２は、筒内に吸入される筒内充填空気量Mcを推定するモデル（ここでは「エアモデル」と称する）を含んでいる。このエアモデルでは、筒内充填空気量Mcを次の（１１）式に従って算出することとしている。
【数１１】
2008088944.tif 000013
【００５２】
ただし、上記（１１）式において、a、bは、それぞれ運転条件（エンジン回転数NeやバルブタイミングVVTなど）に応じて適合される係数である。尚、Pmは、吸気圧力であり、例えば、上述した吸気圧力推定モデル６６によって算出される値を使用することができる。
【００５３】
また、大気圧補正項算出部７２は、筒内に吸入される燃料量fcを推定するモデル（ここでは「燃料モデル」と称する）を含んでいる。燃料噴射弁２８から噴射された後の燃料の挙動を考慮すると、すなわち、噴射された燃料の一部の吸気ポートの内壁等への付着やその付着燃料の気化という現象を考慮すると、第kサイクルにおける燃料噴射の開始時における壁面付着燃料量がfw(k)であり、第kサイクルにおける実燃料噴射量がfi(k)である場合、第kサイクルの終了後に発生している壁面付着燃料量fw(k+1)、および第kサイクルにおいて筒内に吸入される燃料量fcは、次の（１２a）式および（１２ｂ）式のように表すことができる。
【数１２】
2008088944.tif 000014
【００５４】
ただし、上記（１２）式において、Pは、付着率、より具体的には、噴射燃料量fiのうちの吸気ポートの内壁等に付着する燃料量の割合である。Rは、残留率、より具体的には、吸気行程の実行後に付着燃料量fwが壁面等に付着したままの状態で残る割合である。
上記（１２）式によれば、付着率Pおよび残留率Rをパラメータとして、個々のサイクル毎に上記燃料量fcを算出することができる。
【００５５】
従って、上記のエアモデルおよび燃料モデルの算出結果を用いて、空燃比A/Fの推定値を算出することができる。大気圧補正項算出部７２では、次いで、この推定空燃比A/Fと、噴射された燃料が燃焼に付された後に空燃比センサ５２に到達するまでの輸送遅れを考慮したタイミングで検出する空燃比A/Fの実測値との定常偏差を算出する。そして、この定常偏差が筒内充填空気量Mcの誤差であるため、当該定常偏差が大きい場合には、大気圧がずれているものとして、大気圧補正係数kairpを算出する。具体的には、上記エアモデルより吸気圧力Pmを逆算し、その吸気圧力Pmに基づいて標準大気圧Pa0に対する補正率として大気圧補正係数kairpを算出する。この大気圧補正係数kairpは、上述した吸気圧力推定モデル６６および筒内圧推定モデル６８において、吸気圧力Pmapと排気圧力（大気圧Pair）の補正に用いられる。
【００５６】
（７）大気温補正項算出部について
大気温補正項算出部７４では、排気行程中の行程容積V、残留ガス質量（排気上死点でのすきま容積Vcに基づいて算出）m、残留ガス（既燃ガス）のガス定数R、および大気温度Tairの実測値を理想気体の状態方程式に代入することで、筒内圧力Pthを算出する。当該筒内圧力Pthと、筒内圧推定モデル６８で算出される筒内圧力Pとの偏差を算出する。そして、その偏差が大きい場合には、上記偏差に基づいて補正係数を算出する。この補正係数は、上述した吸気圧力推定モデル６６において、吸気圧力Pmapの補正に用いられる。
【００５７】
［クランク停止位置の推定値の算出手法について］
内燃機関を備えた車両では、車両が一時的に停止した際に、内燃機関の停止（アイドルストップ）および再始動を自動的に行う制御（エコラン制御）が実行されることがある。また、内燃機関とモータとで車両を駆動するハイブリッド車両においても、車両システムの起動中（車両走行中も含む）に、内燃機関の停止および再始動を自動的に行う制御（本明細書中では、これも広い意味で「エコラン制御」と称している）が実行されることがある。
【００５８】
上記のエコラン制御において、内燃機関の再始動を円滑に行えるようにするためには、内燃機関を自動停止する際のクランク軸１６の停止位置（ピストン１２の停止位置）を狙いの停止位置に精度良く制御したいという要求がある。上述したエンジンモデル６０では、クランク停止位置に影響を与えるフリクション、大気圧力、大気温度、スロットル開度、バルブタイミングVVT等（本発明でいう「所定のパラメータ」）の影響が適切にモデル化されている。そこで、本実施形態のシステムでは、以上説明したエンジンモデル６０を、エコラン制御時にクランク軸１６の停止位置を推定するための停止位置推定モデルとして用いることとしている。上述したエンジンモデル６０によれば、クランク角回転速度dθ/dtがゼロとなる際のクランク角度θの推定値を取得することにより、内燃機関１０の自動停止時のクランク軸１６の停止位置を取得することができる。尚、本明細書中においては、クランク軸１６の停止位置を、単に「クランク停止位置」と称することがある。
【００５９】
より具体的には、以下のような手法によって、クランク停止位置の推定値を算出することができる。尚、エンジンモデル６０によって、クランク停止位置の推定値が算出される際、クラッチが係合状態にある場合には、エンジンフリクションモデル６４とミッションフリクションモデル６５の双方がフリクションモデルとして使用され、一方、クラッチが非係合状態にある場合には、エンジンフリクションモデル６４のみがフリクションモデルとして使用される。
【００６０】
アイドル状態時に取得された燃焼圧力Pの平均値、吸気圧力Pmap、クランク角度θ0、およびエンジン回転数（燃焼カット回転数）Ne0（＝クランク角回転速度dθ0/dt）を初期値として入力して、クランク軸周りの運動方程式演算部６２を用いて、クランク角度θおよびクランク角回転速度dθ/dtのそれぞれの推定値が順次算出されることになる。以下、次の（１３）式および（１４）式を用いて、その具体的な算出手法を説明する。尚、本明細書中においては、このような手法を用いて、上記図２中に示す矢印方向にエンジンモデル６０を解くことを「順モデル演算」と称する。
【００６１】
先ず、上記（４ｅ）式で表されるクランク軸周りの運動方程式において、(∂f(θ)/∂θ)≡h(θ)とし、かつ、当該（４ｅ）式中の入力トルクTRQに上記（５）式を代入したうえで、当該（４ｅ）式を離散化することで、次の（１３）式が得られる。
【数１３】
2008088944.tif 000015
【００６２】
そして、上記（１３）式による順モデル演算の計算初期値として、上記の如く、クランク角度θ0、およびクランク角回転速度dθ0/dt等が与えられる。以下、ステップ数kを順次更新していくことにより、対応するクランク角度θおよびクランク角回転速度dθ/dtのそれぞれの推定値が順次算出されることになる。上記（１３）式にステップ数k＝1を代入すると、次の（１４ａ）式のように表すことができる。
【数１４】
2008088944.tif 000016
【００６３】
上記（１４ａ）式中のクランク角度θ(k)の一部を対応するクランク角回転速度dθ(k)/dtに書き直すと、上記（１４ｂ）式のように表すことができる。そして、その（１４ｂ）式を展開すると、ステップ数k＝1のときのクランク角回転速度dθ(1)/dtは、上記（１４ｃ）式のように、前回、すなわち、初期値として入力されたクランク角度θ0およびクランク角回転速度dθ0/dtを用いて表すことができる。更に、上記（１４ｃ）式を積分することにより、ステップ数k＝1のときのクランク角度θ(1)を、上記（１４ｄ）式のように算出することができる。
【００６４】
そして、上記の処理を、ステップ数kがN回となるまで、すなわち、クランク角回転速度がdθ(N)/dt＝0となるまで繰り返すと、クランク角回転速度dθ(N)/dt＝0、およびクランク角度θ(N)が算出される。つまり、上記の処理によれば、内燃機関１０が停止した際のエンジン回転数Ne＝0と、クランク停止位置のそれぞれの推定値を算出することができる。
【００６５】
［フリクション学習について］
内燃機関１０を自動的に停止させる際に、クランク停止位置が目標の停止位置からずれる主な要因としては、クランク軸１６への入力となるフリクションの影響が考えられる。そこで、本実施形態のエンジンモデル６０は、フリクションを適宜学習する構成を備えている。より具体的には、フリクションの学習は、以下のような手法によって行われる。
【００６６】
図７は、フリクション学習の手法を説明するための図である。先ず、エンジン回転数Neの実測値とモデル推定値との偏差（以下、「回転数偏差」と略することがある）が算出される。そして、PIDコントローラ７６によって、その回転数偏差に所定のフィードバックゲインを乗じた値として算出されるPID補正量を、エンジンフリクションモデル６４等が備えるフリクションマップ（図４参照）のマップ値に反映させるようにしている。
【００６７】
図７は、そのようなフリクションマップの補正の仕方を表している。尚、図７中の丸印および三角印は、所定のエンジン回転数における学習前後の各マップ値にそれぞれ対応している。また、図７において、破線で示す曲線は学習がなされる前の各マップ値を通るものであり、実線で示す曲線は当該学習のなされた後の各マップ値を通るものに、それぞれ対応している。
【００６８】
図７に示すように、上記のPID補正量は、ノイズ的な挙動を除去すべく、各マップ点に対する所定の領域を考慮して、当該領域の中で算出された補正量の平均値や時間的な積分値として算出されたものである。このようなPID補正量が各マップ値（丸印の値）に反映されることで、フリクションの値が新たなマップ値（三角印の値）に学習更新される。
【００６９】
また、エンジンモデル６０は、クラッチの係合状態に応じたフリクションとイナーシャの違いを適切に考慮して、高精度なクランク停止位置の適応学習制御を実現すべく、既述したように、エンジンフリクションモデル６４とミッションフリクションモデル６５とを別個に備えるようにしている。そして、車両の停止時にクラッチが係合状態にあるときは、エンジンフリクションモデル６４とミッションフリクションモデル６５とを用いてフリクション学習を行うこととし、一方、車両の停止時にクラッチが非係合状態にあるときは、エンジンフリクションモデル６４のみを用いてフリクション学習を行うこととしている。
【００７０】
［目標燃焼カット回転数の算出について］
内燃機関を自動的に停止させる際に、実クランク停止位置が目標クランク停止位置となるように、点火や燃料供給をカットするエンジン回転数（燃焼カット回転数）を制御する手法が知られている。尚、以下の明細書中においては、燃焼カット回転数を適宜「点火カット回転数」とも称している。
【００７１】
図８は、本実施形態のシステムにおいて用いられる燃焼カット回転数の算出手法を説明するためのブロック図である。本実施形態では、図８に示すように、エンジンモデル６０の逆モデル演算により点火カット回転数を算出するようにしている。逆モデル演算とは、エンジンモデル６０を上述した順モデル演算と逆方向に解くという演算手法である。上述したエンジンモデル６０によれば、クランク軸１６の目標クランク停止位置（クランク角度）および初期エンジン回転数（＝０回転）を初期値として入力し、当該エンジンモデル６０を逆モデル演算することにより、実クランク停止位置を所望の目標クランク停止位置とするための目標の点火カット回転数（順モデル演算の場合の初期クランク角回転速度dθ0/dtに相当）を算出することができる。また、このような手法によれば、適宜学習が行われるフリクションの影響を反映させた点火カット回転数を取得することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、エンジンモデル６０により算出されるクランク停止位置の推定値と実クランク停止位置との停止位置誤差の大きさに応じて、逆モデル演算により算出される点火カット回転数を補正するようにしている。より具体的には、図８に示すように、停止位置誤差に基づきPI制御により算出される補正量を、逆モデル演算による点火カット回転数に反映させることによって、新しい目標点火カット回転数が取得される。
【００７３】
［本実施形態の特徴部分］
図９は、自動停止時のエンジン回転数の変化を表したタイムチャートである。自動停止時に、クランク停止位置を良好な再始動性を確保できる位置とすることのできる点火カット回転数は、複数存在する。より具体的には、点火カット回転数は、自動停止時に目標停止位置が得られる気筒を選ばなければ、所定の回転数おきにほぼ等間隔で複数の点火カット回転数が存在することになる。そのような複数の点火カット回転数は、上記のように、目標停止位置を初期値として、エンジンモデル６０の逆モデル演算を実施することにより算出可能である。
【００７４】
本実施形態のシステムでは、エコラン制御の実行時に所定の自動停止条件が成立して、自動停止要求が出された場合には、無駄な燃料消費を減らすべく、内燃機関１０を自動停止させるようにしている。そのような燃費改善を追求するという観点では、自動停止要求が出された場合に、エンジン回転数を目標点火カット回転数に合わせ込むために要する制御時間を少しでも短縮したい。
【００７５】
そこで、本実施形態では、自動停止要求が出された場合にアイドル状態にある内燃機関１０のエンジン回転数を合わせ込むための目標点火カット回転数を、複数備えておくようにしている。図９は、アイドル状態に制御されるエンジン回転数を間に挟むようにして、当該実エンジン回転数の上下に、２つの目標点火カット回転数（ターゲットAおよびB）が存在するケースを示している。尚、これらのターゲットAおよびBなどの目標点火カット回転数は、既述したように、最新のフリクション学習が反映された値に適宜更新されるものである。
【００７６】
本実施形態では、現在のエンジン回転数を間に挟んで隣り合う２つの目標点火カット回転数（ターゲットA、Ｂ）のうちのどちらをターゲットとするかを、以下のような考え方で決定するようにしている。すなわち、上記ターゲットA、Bへの到達時間を効果的に短縮するためには、現在の実エンジン回転数に近いターゲットの方が有利である。また、実エンジン回転数をターゲットに合わせ込む際にエンジン回転数を制御する手法としては、吸入空気量の制御や点火時期の制御などが考えられるが、迅速な応答性が得られるという点では、吸入空気量の制御よりも点火時期の制御の方が優れている。その点火時期の制御は、より具体的には、エンジン回転数を上げたいときは、点火時期を進角させるようにし、逆に、エンジン回転数を下げたいときは、点火時期を遅角させるようにするというものである。しかしながら、等吸入空気量である条件の下では、点火時期の進角によってエンジン回転数を上げられる範囲には限度がある。
【００７７】
本実施形態では、以上の考えに基づき、現在のエンジン回転数を間に挟んで隣り合う２つの目標点火カット回転数の何れかに対して、エンジン回転数を迅速に合わせ込めるようにすべく、（１）点火時期の進角制御によって上側の目標点火カット回転数（ターゲットA）に合わせることが可能か否かの判断と、（２）隣り合う上下２つの目標点火カット回転数（ターゲットA、B）と現時点の実エンジン回転数との距離とに基づいて、これらのターゲットAおよびBの中から、自動停止時にエンジン回転数を合わせ込む目標点火カット回転数を決定するようにした。
【００７８】
図１０は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１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。図１０に示すルーチンでは、先ず、現在の内燃機関１０の運転状態がアイドリング状態であるか否かが判別される（ステップ１００）。その結果、アイドリング状態であると判定された場合には、次いで、内燃機関１０の自動停止要求があるか否かが、より具体的には、エコラン制御による所定の自動停止条件が成立するか否かが判別される（ステップ１０２）。
【００７９】
上記ステップ１０２において、自動停止要求があると認められた場合には、現在のアイドリング回転数が取得される（ステップ１０４）。次いで、現在のアイドリング回転数より上側であって最も近い目標点火カット回転数が上側最近ターゲットA（上側目標値）として取得される（ステップ１０６）。
【００８０】
次に、上記ステップ１０６において取得された上側最近ターゲットAと、上記ステップ１０４において取得されたアイドリング回転数との差である回転数差分ΔNEが所定の基準値１より小さいか否かが判別される（ステップ１０８）。この基準値１は、上記回転数差分ΔNEが点火時期の進角によって解消可能な差分であるか否かを判別できるような値として、かつ、エンジン回転数を上側最近ターゲットAおよび下側最近ターゲットBのどちらに向けて合わせ込むようにすることが制御時間の短縮となるかを回転数差分ΔNEとの比較により判別できるような値として、予め設定されたものである。
【００８１】
図１１は、ECU５０が記憶している基準値１の設定例を示す図である。より具体的には、図１１は、点火時期の進角によって上側最近ターゲットAに合わせることのできる目標点火カット回転数の下限値よりも、制御時間をより短縮できる目標点火カット回転数が当該ターゲットAとターゲットBとの間で別れることになる目標点火カット回転数の境界値が上側に位置するケースを一例として示している。このようなケースでは、点火進角によりターゲットAにエンジン回転数を合わせることが可能であるが、制御時間を比較した場合にターゲットBに合わせることが有利となる範囲が図１１に示すように存在することとなる。そこで、このようなケースでは、本ステップ１０８における基準値１は、点火進角によりターゲットAに合わせることができる範囲内であって、かつ、上記境界値よりも少し上側の値として定められる。
【００８２】
図１０に示すルーチンでは、上記ステップ１０８において、回転数差分ΔNE＜基準値１が成立すると判定された場合には、上側最近ターゲットAが自動停止の際の目標点火カット回転数として決定される（ステップ１１０）。次いで、点火時期の進角によって、上側最近ターゲットAとなるようにエンジン回転数が制御される（ステップ１１２）。
【００８３】
一方、上記ステップ１０８において、回転数差分ΔNE＜基準値１が不成立であると判定された場合には、現在のアイドリング回転数より下側であって最も近い目標点火カット回転数が下側最近ターゲットB（下側目標値）として取得される（ステップ１１４）。次いで、下側最近ターゲットBが自動停止の際の目標点火カット回転数として決定される（ステップ１１６）。
【００８４】
次に、点火時期の遅角によって、下側最近ターゲットBとなるようにエンジン回転数が制御される（ステップ１１８）。尚、本ステップ１１８では、点火時期の遅角という手法によって、下側最近ターゲットBに向けてエンジン回転数を下げるようにしている。しかしながら、当該下側最近ターゲットBに向けてエンジン回転数を下げるための手法はこれに限らず、例えば、燃料噴射量の減量によって行うようにしてもよい。
【００８５】
以上説明したルーチンによれば、回転数差分ΔNEを上記のように設定された基準値１と比較することにより、（１）点火時期の進角制御によって上側の目標点火カット回転数（ターゲットA）に合わせることが可能か否かの判断と、（２）隣り合う上下２つの目標点火カット回転数（ターゲットA、B）と現時点の実エンジン回転数との距離とに基づいて、自動停止時に最も早く到達できる目標点火カット回転数を選択することができる。
【００８６】
そして、そのように決定された目標点火カット回転数に向けて、点火時期の制御によってエンジン回転数を制御することにより、自動停止要求が出されてから点火カットが実行されるまでの時間を効果的に短縮することができ、そのようなエンジン回転数の合わせ込みの際に、無駄な燃料消費を抑制することができる。
【００８７】
また、上記基準値１の設定によれば、上側最近ターゲットAが目標点火カット回転数として設定されるケースが、点火時期の進角によって可能な範囲に制限される。このような処理によれば、上側最近ターゲットAに合わせ込む場合には、点火時期の進角によって制御時間の短縮を図ることができる。そして、そのような処理によれば、点火時期の進角によってエンジン回転数を上側最近ターゲットAに合わせることができないと判断された場合には、吸入空気量の制御などで上側ターゲットAに合わせることが完遂されるのではなく、下側最近ターゲットに合わせ込まれることとなるため、制御時間の短縮が図れるとともに、当該合わせ込み時に過度なエンジン回転数の吹き上がりを防ぐことができる。
【００８８】
また、上記基準値１の設定によれば、現在のエンジン回転数（アイドル回転数）が点火時期の進角によって上側最近ターゲットAに合わせることのできる範囲内にあると認められる場合であっても、下側最近ターゲットBに合わせる方が制御時間を短縮できると判断される場合には、上記ステップ１０８の判定が不成立となる。このような処理によれば、点火時期の進角により合わせ込めるかどうかの基準だけによらずに、実際に制御時間を効果的に短縮できる方の目標点火カット回転数をターゲットA、Bの中から適切に選択することができる。
【００８９】
尚、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップ１０６およびステップ１１４の処理を実行することにより前記第１の発明における「目標回転数取得手段」が、クランク角センサ４０の出力に基づきエンジン回転数を取得することにより前記第１の発明における「エンジン回転数計測手段」が、上述した基準値１に基づき上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第１の発明における「点火進角可否判別手段」が、上記ステップ１０６〜１１０、および１１４〜１１６の処理を実行することにより前記第１の発明における「目標回転数決定手段」が、上記ステップ１１２または１１８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、それぞれ実現されている。
また、ECU５０が上述した基準値１に基づき上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第３の発明における「制御時間判別手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関の停止位置制御装置が適用された内燃機関の構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すECUが備えるエンジンモデルの構成を示すブロック図である。
【図３】クランク軸周りの各要素に付す記号を示す図である。
【図４】図２に示すエンジンフリクションモデルがエンジンフリクショントルクTRQf_ENを取得するために備えているエンジンフリクションマップの一例を示す図である。
【図５】図２に示すミッションフリクションモデルがミッションフリクショントルクTRQf_MIを取得するために備えるミッションフリクションマップの一例を示す図である。
【図６】筒内圧力Pの履歴取得の変形例の手法を説明するための図である。
【図７】フリクション学習の手法を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１のシステムにおいて用いられる燃焼カット回転数の算出手法を説明するためのブロック図である。
【図９】自動停止時のエンジン回転数の変化を表したタイムチャートである。
【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】ECUが記憶している基準値１の設定例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  コンロッド
１６  クランク軸
２４  スロットルバルブ
２６  スロットルポジションセンサ
４０  クランク角センサ
４２  カム角センサ
５０  ECU(Electronic Control Unit)
５２  空燃比センサ
５４  水温センサ
５６  クラッチスイッチ
５７  アクセルポジションセンサ
６０  エンジンモデル
６２  クランク軸周りの運動方程式演算部
６４  エンジンフリクションモデル
６５  ミッションフリクションモデル
６６  吸気圧力推定モデル
６８  筒内圧推定モデル
７０  燃焼波形算出部
７２  大気圧補正項算出部
７４  大気温補正項算出部
７６  PIDコントローラ
dQ/dθ  熱発生率
dθ/dt  クランク角回転速度
【図１】
2008088944.tif 000017
【図２】
2008088944.tif 000018
【図３】
2008088944.tif 000019
【図４】
2008088944.tif 000020
【図５】
2008088944.tif 000021
【図６】
2008088944.tif 000022
【図７】
2008088944.tif 000023
【図８】
2008088944.tif 000024
【図９】
2008088944.tif 000025
【図１０】
2008088944.tif 000026
【図１１】
2008088944.tif 000027