(57)【要約】【課題】電動駆動装置によるアシスト再始動時に、停止時吸気行程気筒１２Ｃでのプリイグニションに起因する電動駆動装置の温間ロックを防止する。【解決手段】所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジン１を自動停止し、自動停止後に所定の再始動条件が成立したときに、エンジン停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒１２Ａの混合気を燃焼させてエンジン１を一旦逆転させ、その後、エンジン停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒１２Ｂで混合気を燃焼させてエンジン１を再始動する。その際、停止時に吸気行程にあった停止時吸気行程気筒１２Ｃのピストン１３が圧縮上死点を越えることができずにエンジン１が所定の判定値Ｎ１で逆転していると判定した場合には、少なくともエンジン１が停止するまでスタータ３６による始動アシストを禁止する。【選択図】図７
2008280903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、自動停止後に所定の再始動条件が成立したときに、エンジン停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒の混合気を燃焼させて前記エンジンを一旦逆転させ、その後、エンジン停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させて前記エンジンを再始動する車両用エンジンの制御装置において、
少なくとも前記エンジンのピストン位置と前記エンジンの回転方向とを判定可能に構成され、当該エンジンの運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部と、
停止中のエンジンを始動アシスト可能な電動駆動装置と、
前記運転状態判定部の判定に基づく所定のアシスト条件が、前記再始動条件の成立時に成立した場合に前記電動駆動装置を駆動する電動駆動装置制御部と
を備え、
前記電動駆動装置制御部は、再始動後の前記エンジンが二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジンが所定の速度で逆転していると前記運転状態判定部が判定した場合には、少なくとも前記エンジンが停止するまで前記電動駆動装置による始動アシストを禁止するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用エンジンの制御装置において、
前記電動駆動装置制御部は、再始動条件の成立後に燃焼不良を来して逆転したエンジンが停止した後に前記電動駆動装置を作動させるものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用エンジンの制御装置において、
前記運転状態判定部は、再始動後、逆転時に前記エンジンの各ピストンが上死点を経過した回数をカウントする機能を有し、
前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部がカウントした前記回数分に基づく行程数だけ燃料噴射を禁止するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の車両用エンジンの制御装置において、
前記エンジンの回転速度が所定値以下に下がった時点を基点として経過時間を計測するタイマ制御部を備え、
前記電動駆動制御部は、前記経過時間が所定の待機時間以上になった時点で前記電動駆動装置を駆動するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両用エンジンの制御装置において、
再始動後の前記エンジンが二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジンが所定の速度で逆転していると前記運転状態判定部が判定した場合にエンスト処理を実行するエンジン停止制御部を備えている
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させる車両用エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているように、この種の車両用エンジンの制御装置において、自動停止したエンジンを再始動する際、停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒で混合気を一旦燃焼させて、エンジンを逆転し、その後、停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させてエンジンを正転させる逆転再始動方式のものが知られている。
【特許文献１】特開２００５−２８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような逆転再始動方式のエンジン制御装置では、停止時膨張行程気筒での燃焼後に圧縮上死点を迎える停止時圧縮行程気筒での燃焼を実行できないことから、停止時に吸気行程にあった停止時吸気行程気筒のピストンが圧縮上死点を迎えるのを待機する必要がある。このとき、停止時吸気行程気筒のピストンが圧縮上死点を越えることができない場合も少なくない。その場合には、スタータ等の電動駆動装置でエンジンの始動をアシストすることになるが、停止時吸気行程気筒は、吸気温度が高い傾向にあり、圧縮行程において圧縮上死点を越える迄に自着火（Autoignition）やプリイグニションを来しやすい状況にある。そのため、電動駆動装置でエンジンの再始動をアシストした際に、停止時吸気行程気筒でプリイグニションが発生する場合があり、その場合には、エンジンが逆転する等の不具合を来すおそれがある。仮に電動駆動装置の作動時に停止時吸気行程気筒でプリイグニションが発生した場合には、電動駆動装置がロックする（いわゆる温間ロック）等の不具合が生じる。
【０００４】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、自動停止したエンジンの再始動時に温間ロック等の不具合を確実に防止することのできる車両用エンジンの制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、自動停止後に所定の再始動条件が成立したときに、エンジン停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒の混合気を燃焼させて前記エンジンを一旦逆転させ、その後、エンジン停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させて前記エンジンを再始動する車両用エンジンの制御装置において、少なくとも前記エンジンのピストン位置と前記エンジンの回転方向とを判定可能に構成され、当該エンジンの運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部と、停止中のエンジンを始動アシスト可能な電動駆動装置と、前記運転状態判定部の判定に基づく所定のアシスト条件が、前記再始動条件の成立時に成立した場合に前記電動駆動装置を駆動する電動駆動装置制御部とを備え、前記電動駆動装置制御部は、再始動後の前記エンジンが二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジンが所定の速度で逆転していると前記運転状態判定部が判定した場合には、少なくとも前記エンジンが停止するまで前記電動駆動装置による始動アシストを禁止するものであることを特徴とする車両用エンジンの制御装置である。この態様では、例えば、失火やトルク不足等の現象により、再始動条件成立後のエンジンが所期の再始動状態に至らない燃焼不良を来している場合には、電動駆動装置制御部が電動駆動装置を駆動し、エンジンを正転方向に駆動する。ここで、燃焼不良の態様として、停止時膨張行程気筒の燃焼後にエンジンが圧縮上死点を越えることができない場合、エンジンは、正転から逆転に転じることになる。このとき、エンジンが再度、逆転から正転に転じる場合には、その時点でエンジンを正転方向に駆動するように電動駆動装置を駆動すれば、エンジンを容易に始動アシストすることができるのであるが、筒内温度が高いと停止時吸気行程気筒でプリイグニションが発生し、ピストンがさらに逆転するおそれがある。そこで本態様では、再始動条件の成立後に燃焼不良を来した際、エンジンが所定の速度で逆転していると判定される場合には、電動駆動装置による始動アシストを禁止することによって、いわゆる温間ロックを防止するようにしているのである。
【０００６】
好ましい態様において、前記電動駆動装置制御部は、再始動条件の成立後に燃焼不良を来して逆転したエンジンが停止した後に前記電動駆動装置を作動させるものである。この態様では、確実にプリイグニションを防止できる運転状態からエンジンを始動アシストすることができる。
【０００７】
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、再始動後、逆転時に前記エンジンの各ピストンが上死点を経過した回数をカウントする機能を有し、前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部がカウントした前記回数分に基づく行程数だけ燃料噴射を禁止するものである。この態様では、エンジンの逆転時に吸気系に逆流した既燃ガスが排気系に排出されるまでは、新たな燃料噴射が禁止され、燃焼不良を来しやすい環境下での点火を防止することができる。すなわち、エンジンは、その逆転時においては、排気系から既燃ガスを吸い込んで吸気系に既燃ガスを排出する挙動となるので、再始動後、逆転時に上死点を経過した回数をカウントして、カウントされた回数分に基づく行程数だけ燃料噴射を禁止することにより、逆流したガスが排出され、新気が筒内に導入されるのを待って筒内での燃焼を実行することができるのである。ここで「回数分に基づく行程数だけ」とは、カウントされた回数と燃料噴射を禁止する行程の回数とが同数であることを意味するものではなく、設定される空燃比や筒内温度を加味した回数であることを意味するものである。
【０００８】
好ましい態様において、前記エンジンの回転速度が所定値以下に下がった時点を基点として経過時間を計測するタイマ制御部を備え、前記電動駆動制御部は、前記経過時間が所定の待機時間以上になった時点で前記電動駆動装置を駆動するものである。この態様では、エンジンが逆転しながら減速している場合に、待機時間を計測することによって、エンジンの停止タイミングを高い精度で判定することができるので、信頼性の高い再始動制御を実現することができる。
【０００９】
好ましい態様において、再始動後の前記エンジンが二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジンが所定の速度で逆転していると前記運転状態判定部が判定した場合にエンスト処理を実行するエンジン停止制御部を備えている。この態様では、停止時吸気行程気筒でのプリイグニションが推定される運転状態のとき、すなわち、再始動後のエンジンが二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジンが所定の速度で逆転している場合にエンスト処理によって温間ロックが生じるのを確実に防止することができる。ここで、「エンスト」とは、広く一般的に「エンスト」と呼ばれるエンジン停止状態をいう。また「エンスト処理」とは、例えば、インスツルメントパネル内のワーニングランプを一斉に点灯させる等の処理をいう。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明は、再始動条件の成立後に燃焼不良を来した際、エンジンが所定の速度で逆転していると判定される場合には、電動駆動装置による始動アシストを禁止することによって、いわゆる温間ロックを防止するという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１２】
なお、以下の各実施形態において、同等の部材または処理については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１および図２は本発明の第１実施形態に係る車両用エンジン１の概略構成を示す構成図である。
【００１４】
各図に示すエンジン１は、４サイクル火花点火式ガソリンエンジンであって、４つの気筒１２Ａ〜１２Ｄ（図２参照）が設けられている。また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト３に連結されたピストン１３が嵌挿されることにより、当該ピストン１３の上方に燃焼室１４が形成されている。各気筒１２Ａ〜１２Ｄに設けられたピストン１３は、所定の位相差をもってクランクシャフト３の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。
【００１５】
一般的に、多気筒４サイクルエンジンにおいては、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなる燃焼サイクルを行うようになっている。第１実施形態の４気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から１番気筒１２Ａ、２番気筒１２Ｂ、３番気筒１２Ｃ、４番気筒１２Ｄと呼ぶと、１番気筒（＃１）、３番気筒（＃３）、４番気筒（＃４）、２番気筒（＃２）の順にクランク角で１８０度ずつの位相差をもって燃焼が行われるようになっている。さらに第１実施形態では、エンジンの自動停止中に圧縮行程にあった気筒を停止時圧縮行程気筒、膨脹行程にあった気筒を停止時膨脹行程気筒と称する（同様に吸気行程にあった気筒を停止時吸気行程気筒、排気行程にあった気筒を停止時排気行程気筒と称する）。
【００１６】
シリンダヘッド１０には、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの燃焼室１４の頂部に配置され、プラグ先端が燃焼室１４内に臨むように点火プラグ１５が設けられている。また、シリンダヘッド１０には、燃焼室１４の側方から内部に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１６が設けられている。この燃料噴射弁１６は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、エンジン制御ユニット１００の燃焼制御部１０２（図３参照）から入力されたパルス信号のパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を上記点火プラグ１５の電極付近に向けて噴射するように構成されている。
【００１７】
また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの上部には、燃焼室１４に向かって開口する吸気ポート１７および排気ポート１８が設けられている。そして、これらのポート１７、１８と燃焼室１４との連結部分には、吸気バルブ１９および排気バルブ２０がそれぞれ装備されている。この吸気ポート１７および排気ポート１８には、吸気通路２１および排気通路２２が接続されている。吸気ポート１７に近い吸気通路２１の下流側は、図２に示すように、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに対応して独立した分岐吸気通路２１ａに分岐しており、この各分岐吸気通路２１ａの上流端がそれぞれサージタンク２１ｂに連通している。このサージタンク２１ｂよりも上流側には共通吸気通路２１ｃが設けられている。この共通吸気通路２１ｃには、スロットルボディ２４が設けられている。スロットルボディ２４には、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに流入する空気量を調整可能なスロットル弁２４ａとこのスロットル弁２４ａを駆動するアクチュエータ２４ｂと、アイドリング回転速度制御装置（ＩＳＣ：Idling Speed Control device）２４ｃとが設けられている。図示の実施形態において、ＩＳＣ２４ｃは、エンジン制御ユニット１００の燃焼制御部１０２（図３参照）によって開弁量を変更可能な電磁駆動式のものである。スロットル弁２４ａの上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ２５と、吸気圧力を検出する吸気圧センサ２６とが設置されている。
【００１８】
また、上記エンジン１には、図１に示すように、タイミングベルト等によりクランクシャフト３に連結されたオルタネータ２８が付設されている。このオルタネータ２８は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路２８ａを内蔵し、このレギュレータ回路２８ａに入力されるエンジン制御ユニット１００（図３参照）からの制御信号に基づき、車両の車両電気負荷および車載されたバッテリの電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。
【００１９】
またエンジン１には、電動駆動装置としてのスタータ３６が設けられている。このスタータ３６は、モータ３６ａ（電気モータ）とピニオンギア３６ｄとを有し、エンジン１を駆動するものである。ピニオンギア３６ｄの回転軸は、モータ３６ａの出力軸と同軸で、その回転軸に沿って往復移動する。またクランクシャフト３には、図略のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギア３５が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータ３６を用いてエンジンを始動する場合には、ピニオンギア３６ｄが所定の噛合位置に移動して、リングギア３５に噛合することにより、クランクシャフト３が回転駆動されるようになっている。
【００２０】
スタータ３６によってエンジンを始動させる形態には２通りある。第１の形態は運転者が図略のイグニションキースイッチを回してスタータ３６を駆動させ、それによってエンジン１を始動させるものであり、キー始動と呼ばれるものである。第２の形態は、エンジンの自動停止後の再始動時に、エンジン制御ユニット１００のスタータ制御部１０３（図３参照）が自動的にスタータ３６を駆動させ、それによってエンジン１を始動させるものである。
【００２１】
またエンジン１には、クランクシャフト３の回転角を検出する２つのクランク角センサ３０、３１が設けられている。一方のクランク角センサ３０から出力される検出信号（パルス信号）に基づいてエンジン回転速度Ｎｅが検出されるとともに、この両クランク角センサ３０、３１から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランクシャフト３の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン１には、吸気側カムシャフトの回転位置を検出するカム角センサ３２と、冷却水温度を検出する水温センサ３３と、運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３４とが設けられている。
【００２２】
また第１実施形態に係る車両にはワーニング報知部９０が設けられている。これは、オイル切れ等、各種のワーニング（警告）を運転者に報知するものであり、一般的にはインスツルメントパネル内に列設されたワーニングランプ等である。制御ユニット１００は、このワーニング報知部９０に対しても必要に応じて制御信号を出力する。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施形態に係る車両のエンジン制御ユニット１００を中心とする制御ブロック図である。図３では、特に第１実施形態の説明に必要な部分のみを抽出して示している。
【００２４】
エンジン制御ユニット１００には、上述した各種のセンサやスイッチ類、すなわちエアフローセンサ２５、吸気圧センサ２６、クランク角センサ３０、３１、カム角センサ３２、水温センサ３３、並びにアクセル開度センサ３４等の入力要素からの信号が入力される。
【００２５】
またエンジン制御ユニット１００は、その制御対象である燃料噴射弁１６、スロットル弁２４ａ、点火装置２７、オルタネータ２８、スタータ３６、ワーニング報知部９０等の出力要素に対して制御信号を出力する。
【００２６】
エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェースおよびこれらを接続するバスを有するマイクロプロセッサで構成されている。そしてエンジン制御ユニット１００は、燃焼制御部１０２、運転状態判定部１０１、スタータ制御部１０３、自動停止制御部１０４、タイマ制御部１０５、筒内温度判定部１０６、およびエンジン停止制御部１０７を論理的に構成している。
【００２７】
運転状態判定部１０１は、エアフローセンサ２５、吸気圧センサ２６、クランク角センサ３０、３１、カム角センサ３２、水温センサ３３、およびアクセル開度センサ３４からのセンサ信号に基づきピストン１３の位置や、筒内温度、或いはエンジン１が正転しているか否か等、種々の運転状態を判定するものである。この運転状態判定部１０１は、エンジン１が自動停止時しているときにおけるピストン１３の停止位置を判定するものでもある。
【００２８】
燃焼制御部１０２は、運転状態判定部１０１の判定に基き、エンジン１の適正なスロットル開度（吸気量）、燃料噴射量とその噴射タイミング、および適正点火時期を設定し、その制御信号を燃料噴射弁１６、スロットル弁２４ａ（のアクチュエータ２４ｂ）、点火装置２７に出力するものである。
【００２９】
スタータ制御部１０３は、キー始動時およびエンジン自動停止制御における再始動においてスタータ３６の駆動が必要とされたときにスタータ３６に駆動信号を送りスタータ３６を駆動させるものである。スタータ制御部１０３は、詳しくは後述するように、再始動後のエンジン１が二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジン１が所定の速度で逆転していると運転状態判定部１０１が判定した場合には、少なくともエンジン１が停止するまでスタータ３６による始動アシストを禁止するものである。
【００３０】
自動停止制御部１０４は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジン１を自動停止させ、停止後、所定の再始動条件が成立したときに、エンジン１を自動的に再始動させるように構成されている。第１実施形態に係る再始動制御は、再始動条件が成立したときに、エンジン１の自動停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒１２Ｂ内での燃焼により自動的にエンジンを再始動させる燃焼再始動制御と、スタータ３６を併用するスタータ併用再始動制御と、スタータ３６のみにより強制的にエンジン１を再始動させるスタータ始動制御とのいずれかの制御方法が選択され実行される。
【００３１】
タイマ制御部１０５は、スタータ制御部１０３がスタータ３６を駆動する際に、その駆動タイミングを決定するための経過時間を初めとする種々の時間を計測するためのものである。
【００３２】
筒内温度判定部１０６は、水温センサ３３の検出値や、タイマ制御部１０５による計測値に基づき、予めメモリに記憶されたデータに基づいて、各気筒の筒内温度を推定するものである。
【００３３】
エンジン停止制御部１０７は、（エンスト処理実行手段）は、通常のエンスト時に所定のエンスト処理を行う。第１実施形態のエンスト処理は、ワーニング報知部９０に一定の動作を行わせるワーニング処理である。例えば、ワーニング報知部９０がインスツルメントパネル内に列設されたワーニングランプであれば、それらを一斉に点灯させる。なおこのエンスト処理は、通常運転中のエンストが起こったときにも実行される。
【００３４】
次に、第１実施形態に係るエンジンの制御例について説明する。
【００３５】
図４〜図６は、本発明の第１実施形態に係るエンジン制御例を示すフローチャートである。また図７は図５および図６のフローチャートが実行された場合のタイミングチャートである。
【００３６】
まず、図４を参照して、エンジン制御ユニット１００は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立するのを待機する（ステップＳ２０）。具体的には、ブレーキの作動状態が所定時間継続し、車速が所定値以下であるといった場合には、エンジンの自動停止条件が成立したと判定される。
【００３７】
ステップＳ２０において、自動停止条件が成立したと判定した場合には、燃焼再始動許可条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、燃焼再始動許可条件とは、運転状態判定部１０１によるピストン停止位置の判定に基づき、燃焼のみによってエンジン１を再始動する燃焼再始動が可能であるか否かを判定するための条件である。具体的には、運転状態判定部１０１の判定結果に基づき、停止時圧縮行程気筒１２Ａのピストン停止位置が所定のピストン停止範囲（例えば、圧縮上死点前８０°から圧縮上死点前４０°）にあれば、燃焼再始動運転領域と判定し、それ以外は、スタータ併用運転領域（アシスト条件の成立）と判定する。仮に、アシスト条件が成立していると判定される場合には、エンジン制御ユニット１００は、公知のスタータ再始動制御を実行する（ステップＳ２２）。その後、エンジン制御ユニット１００は、公知の通常運転制御を実行し（ステップＳ３３）、処理を終了する。
【００３８】
他方、ステップＳ２１での判定が燃焼再始動運転領域であれば、燃焼制御部１０２の制御により、エンジン制御ユニット１００は、停止時圧縮行程気筒１２Ａにて燃料噴射制御を実行し（ステップＳ２３）、さらに、停止時圧縮行程気筒１２Ａにて点火制御を実行する（ステップＳ２４）。これにより、停止時圧縮行程気筒１２Ａで混合気が燃焼され、エンジン１は、停止時圧縮行程気筒１２Ａで生じたトルクにより、逆転する。次いで、エンジン制御ユニット１００は、停止時膨張行程気筒１２Ｂにて燃料噴射制御を実行し（ステップＳ２５）、さらに、停止時膨張行程気筒１２Ｂにて点火制御を実行する（ステップＳ２６）。これにより、停止時圧縮行程気筒１２Ａでの混合気の燃焼によって僅かに逆転したエンジン１が正転に転じ、エンジン１の燃焼再始動が実現する。ここで、上述のような逆転再始動式において燃焼再始動を適正に行わせるには、停止時膨張行程気筒１２Ｂでの燃焼エネルギーによって、エンジン１が２つの圧縮上死点を乗り越える必要がある。そこで、エンジン制御ユニット１００は、停止時膨張行程気筒１２Ｂの燃焼後に、エンジン１の各ピストン１３が圧縮上死点を越えるか否かをモニタすることによって、燃焼再始動の良否を判定するようにしている。
【００３９】
停止時膨張行程気筒１２Ｂでの点火制御（ステップＳ２６）が終了した後、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が最初の圧縮上死点を越えたか否かを判定する（ステップＳ２７）。仮にエンジン１が最初の圧縮上死点を越えている場合には、エンジン制御ユニット１００は、停止時吸気行程気筒１２Ｃの燃料噴射制御に移行する（ステップＳ２８）。他方、ステップＳ２７の判定で、エンジン１が最初の圧縮上死点を越えることができなかったと判定した場合には、エンストが生じるのを待機し（ステップＳ２９）、エンストが生じた後にスタータ３６による公知のバックアップ再始動制御を実行する（ステップＳ３０）。その後、エンジン制御ユニット１００は、公知の通常運転制御を実行し（ステップＳ３３）、処理を終了する。
【００４０】
次に、図５を参照して、ステップＳ２７の判定で、エンジン１が最初の圧縮上死点を越えたと判定した場合において、停止時吸気行程気筒１２Ｃの燃料噴射制御（ステップＳ２８）を実行した後、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が二番目の圧縮上死点を越えたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００４１】
仮にエンジン１が二番目の圧縮上死点を越えた場合には、停止時吸気行程気筒１２Ｃでの点火制御を実行し（ステップＳ２２）、その後、公知の通常運転制御を実行して（ステップＳ３３）、処理を終了する。
【００４２】
他方、ステップＳ３１の判定で、エンジン１が二番目の圧縮上死点を越えていないと判定した場合には、エンジン制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン１が逆転するのを待機する（ステップＳ３４）。
【００４３】
図５および図７を参照して、エンジン１の逆転が判定されると、エンジン制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン１が所定のクランク位置（速度検査位置）に到達するのを待機する（ステップＳ３５）。具体的には、エンジン１が逆転を開始してから数ミリ秒経過後のタイミングで、エンジン１が逆転し続け、所定のクランク位置に変位しているか否かがこのステップＳ３５で判定される。エンジン１が所定のクランク位置に到達している場合、エンジン制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン１の回転速度Ｎｅの絶対値が所定の判定値Ｎ１を越えているか否かを判定する（ステップＳ３６）。この判定値Ｎ１は、停止時吸気行程気筒１２Ｃでプリイグニションが発生しているか否かを判定するための速度に関する値であり、仮に、エンジン１が逆転してからピストン位置がステップＳ３５の判定基準にある位置に到達したときに、回転速度Ｎｅの絶対値が判定値Ｎ１以下でエンジン１が逆転している場合には、エンジン１は減衰しながら正転に転じるので、図６のフローチャートに示すように、エンジン１が逆転から正転に戻るのを待ってスタータ３６を駆動することになる。他方、エンジン１の回転速度Ｎｅの絶対値が判定値Ｎ１を越えている場合、停止時吸気行程気筒１２Ｃでプリイグニションが発生していると判断されるので、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１の各ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えた回数（以下、「行程回数」ともいう）をカウントする（ステップＳ３７）。エンジン１が逆転している間、各気筒１２Ａ〜２４Ｄでは、所定の順番で排気通路２２に排気された空気が筒内に導入され、吸気通路２１に排出されることになる。そこで、逆転時にエンジン１の各ピストン１３が圧縮上死点を越えた回数（行程回数）をカウントすることにより、吸気通路２１に排出された排気通路２２のガス量を積算し、積算されたガスが正転後に排気されるまでは、燃料供給を停止して新気が導入されるのを待機するようにしているのである。次いで、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が停止するのを待機し（ステップＳ３８）、停止していなければ、ステップＳ３７に戻って処理を繰り返すとともに、エンジン１が停止していれば、スタータ３６を作動し（ステップＳ３９）、エンジン１のいわゆるバックアップ始動を実行する。さらに、エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ３７でカウントした行程回数に基づいて、行程回数分に基づく行程数だけ燃料噴射／点火制御を禁止する（ステップＳ４０）。これにより、吸気系に逆流したガスを排気系に排出した後のクリーンな新気を筒内に導入し、燃料を混合して所期の燃焼特性を得ることが可能になる。その後は、ステップＳ３３の通常運転に移行し、処理を終了する。
【００４４】
次に、図６を参照して、ステップＳ３６において、エンジン１の回転速度Ｎｅの絶対値が判定値Ｎ１以下であった場合、エンジン制御ユニット１００は、タイマ制御部１０５が待機時間ｔをセットしているか否かを確認し（ステップＳ４１）、待機時間ｔがセットされている場合にはその値をデクリメントする（ステップＳ４２）一方、待機時間ｔがセットされていない場合には、待機時間ｔをセットするタイマセットを実行する（ステップＳ４３）。このタイマセットは、タイマ制御部１０５によって、エンジン１が逆転から正転に転じるまでに要する時間を待機時間ｔとして算出し、この待機時間ｔをデクリメントされる初期値としてセットするものである。図７に示すように、エンジン制御ユニット１００のタイマ制御部１０５は、ステップＳ３５における判定時を基点として待機時間ｔをセットする。ステップＳ４２またはステップＳ４３の処理を実行した後、エンジン制御ユニット１００は、待機時間ｔが０以下になっているか否かを判定し（ステップＳ４３）、０以下になっていない場合には、ステップＳ４２に戻って待機時間ｔが０以下になるのを待機する一方、０以下になった場合には、スタータ３６を駆動して、いわゆるバックアップ始動を実行する。その後は、ステップＳ３３の通常運転に移行し、処理を終了する。
【００４５】
以上、説明したように第１実施形態によれば、例えば、失火やトルク不足等の現象により、再始動条件成立後のエンジン１が所期の再始動状態に至らない燃焼不良を来している場合には、スタータ制御部１０３がスタータ３６を駆動し、エンジン１を正転方向に駆動する。ここで、燃焼不良の態様として、停止時膨張行程気筒１２Ｂの燃焼後にエンジン１のピストン１３が二番目の圧縮上死点を越えることができない場合、エンジン１は、正転から逆転に転じることになる。このとき、エンジン１が再度、逆転から正転に転じる場合には、その時点でエンジン１を正転方向に駆動するようにスタータ３６を駆動すれば、エンジン１を容易に始動アシストすることができるのであるが、筒内温度が高いと停止時吸気行程気筒１２Ｃでプリイグニションが発生し、ピストン１３がさらに逆転するおそれがある。そこで第１実施形態では、再始動条件の成立後に燃焼不良を来した際、エンジン１が所定の速度（回転速度の絶対値が判定値Ｎ１を越えた速さ）で逆転していると判定される場合には、スタータ３６による始動アシストを禁止することによって、いわゆる温間ロックを防止するようにしているのである。
【００４６】
また第１実施形態では、スタータ制御部１０３は、再始動条件の成立後に燃焼不良を来して逆転したエンジン１が停止した後にスタータ３６を作動させるものである。このため第１実施形態では、確実にプリイグニションを防止できる運転状態からエンジン１を始動アシストすることができる。
【００４７】
また第１実施形態では、運転状態判定部１０１は、再始動後、逆転時にエンジン１の各ピストン１３が上死点を経過した回数をカウントする機能を有し、燃焼制御部１０２は、運転状態判定部１０１がカウントした回数分に基づく行程数だけ燃料噴射を禁止するものである。このため第１実施形態では、エンジン１の逆転時に吸気通路２１を初めとする吸気系に逆流した既燃ガスが排気通路２２に排出されるまでは、新たな燃料噴射が禁止され、燃焼不良を来しやすい環境下での点火を防止することができる。すなわち、エンジン１は、その逆転時においては、排気通路２２を初めとする排気系から既燃ガスを吸い込んで吸気系に既燃ガスを排出する挙動となるので、再始動後、逆転時に上死点を経過した回数をカウントして、カウントされた回数分に基づく行程数だけ燃料噴射を禁止することにより、新気が筒内に導入されるのを待って筒内での燃焼を実行することができるのである。ここで「回数分に基づく行程数だけ」とは、行程回数と燃料噴射を禁止する行程の回数とが同数であることを意味するものではなく、設定される空燃比や筒内温度を加味した回数であることを意味するものである。例えば、行程回数が１００回であった場合、燃料噴射が禁止される回数を９５回に設定してもよく、１０５回に設定してもよい。そのような回数の補正は、予め空燃比毎、筒内温度毎に定められたマップを用意し、そのマップの値を索引することによって、設定可能である。
【００４８】
また第１実施形態では、エンジン１の回転速度Ｎｅが所定の判定値Ｎ１以下に下がった時点を基点として経過時間を計測するタイマ制御部１０５を備え、電動駆動制御部は、タイマ制御部１０５によって計測された時間が所定の待機時間ｔになった時点でスタータ３６を駆動するものである。このため第１実施形態では、エンジン１が逆転しながら減速している場合に、タイマ制御部１０５で待機時間ｔを計測することによって、エンジン１の停止タイミングを高い精度で判定することができるので、信頼性の高い再始動制御を実現することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係るエンジンの制御例を示すフローチャートであり、図９は、図８のフローチャートに基づくエンジンのタイミングチャートである。
【００５０】
図８および図９を参照して、第２実施形態では、プリイグニションが検出された（ステップＳ３６でＹＥＳの判定をした）後、ステップＳ３８において、エンストが検出された場合、スタータ始動を行わずにエンスト処理を実行し（ステップＳ１４０）、その後、処理を終了することとしている。ここで、「エンスト」とは、広く一般的に「エンスト」と呼ばれるエンジン１の停止状態をいう。また「エンスト処理」とは、例えば、インスツルメントパネル内のワーニング報知部９０を一斉に点灯させる等の処理をいう。この制御により、第２実施形態においては、停止時吸気行程気筒１２Ｃでのプリイグニションが推定される運転状態のとき、すなわち、再始動後のエンジン１が二番目の圧縮上死点を越えることができない場合において、当該エンジン１が所定の速度（エンジン回転速度Ｎｅの絶対値が判定値Ｎ１を越えた速さ）で逆転している場合に、エンジン停止制御部１０７の制御によってワーニング報知部９０を作動させることにより車両の乗員にエンストを報知し、その後は、エンジン１を停止させるので、停止時吸気行程気筒１２Ｃでのプリイグニションに起因する温間ロックを確実に防止することができる。
【００５１】
上述した各実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用エンジンの概略構成を示す断面略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用エンジンの概略構成を示す平面略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両のエンジン制御ユニットを中心とする制御ブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るエンジン制御例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係るエンジン制御例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係るエンジン制御例を示すフローチャートである。
【図７】図５および図６のフローチャートが実行された場合のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエンジン制御例を示すフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートが実行された場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両用エンジン
１２Ａ  停止時圧縮行程気筒
１２Ｂ  停止時膨張行程気筒
１２Ｃ  停止時吸気行程気筒
１３  ピストン
２１  吸気通路
２２  排気通路
３０、３１  クランク角センサ
３３  水温センサ
３６  スタータ（電動駆動装置の一例）
９０  ワーニング報知部
１００  エンジン制御ユニット
１０１  運転状態判定部
１０２  燃焼制御部
１０３  スタータ制御部（電動駆動装置制御部の一例）
１０４  自動停止制御部
１０５  タイマ制御部
１０６  筒内温度判定部
１０７  エンジン停止制御部
Ｎ１  判定速度
Ｎｅ  エンジン回転速度
ｔ  待機時間
【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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