【手続補正書】
【提出日】平成21年3月23日(2009.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止している多気筒４サイクルエンジンを再始動する条件が成立した際に、停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒での燃焼によって一旦前記エンジンを所定クランク角度逆転させ、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の燃焼によって前記エンジンを正転させて再始動させる多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
少なくともエンジン回転速度と各気筒のクランク位置とを検出可能な運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段によって検出された回転速度とクランク位置とに基づいて各気筒に噴射される燃料の空燃比と噴射タイミングとを制御する燃料噴射制御手段と
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記再始動後、停止時に吸気行程にあった停止時吸気行程気筒の最初の燃料噴射タイミングを圧縮行程の中期以降に設定し、このタイミングでの筒内空燃比を、前記停止時膨張行程気筒での燃焼時を起点する所定期間に前記運転状態検出手段が検出したエンジン回転速度が所定の基準回転速度以上であれば所定の基準空燃比となるように設定するとともに、前記エンジン回転速度が前記基準回転速度を下回る場合には、該エンジン回転速度が低いほど、可燃範囲において前記所定空燃比よりもリッチになるように調整するものであることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
前記基準空燃比は、１１から１５の範囲内であり、前記可燃範囲のリッチ限界は、５以上であることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、前記２番目に圧縮行程を迎える気筒に対し、筒内空燃比が前記可燃範囲内にある限りにおいて圧縮行程内にて追加噴射を実行するものであることを特徴とする多気筒４サイクル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項に記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
前記所定期間は、前記圧縮行程気筒が再始動後に最初に迎える圧縮上死点に到達した瞬間であることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
前記運転状態検出手段は、当該エンジンの筒内温度を推定可能な機能を有し、
前記燃料噴射制御手段は、前記停止時吸気行程気筒が最初の圧縮行程を経過するまでの間に前記運転状態検出手段に推定された筒内温度が所定温度以上の場合には、エンジン回転速度に拘わらず筒内空燃比が可燃範囲内で基準空燃比よりもリッチになるように設定するものである
ことを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
前記運転状態検出手段は、前記エンジンの自動停止後の経過時間が６０秒以内の所定時間に近いほど筒内温度が高いと判定するものであることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサを設け、
前記運転状態検出手段は、前記水温センサの検出に基づいて、筒内温度を推測するもの
であることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【請求項８】
請求項５から７の何れか１項に記載の多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、
エンジンの吸気温度を検出する吸気温度センサを設け、
前記運転状態検出手段は、前記吸気温度センサの検出に基づいて、筒内温度を推測するものであることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、自動停止している多気筒４サイクルエンジンを再始動する条件が成立した際に、停止時に圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒での燃焼によって一旦前記エンジンを所定クランク角度逆転させ、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の燃焼によって前記エンジンを正転させて再始動させる多気筒４サイクルエンジンの制御装置において、少なくともエンジン回転速度と各気筒のクランク位置とを検出可能な運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段によって検出された回転速度とクランク位置とに基づいて各気筒に噴射される燃料の空燃比と噴射タイミングとを制御する燃料噴射制御手段とを備え、前記燃料噴射制御手段は、前記再始動後、停止時に吸気行程にあった停止時吸気行程気筒の最初の燃料噴射タイミングを圧縮行程の中期以降に設定し、このタイミングでの筒内空燃比を、前記停止時膨張行程気筒での燃焼時を起点する所定期間に前記運転状態検出手段が検出したエンジン回転速度が所定の基準回転速度以上であれば所定の基準空燃比となるように設定するとともに、前記エンジン回転速度が前記基準回転速度を下回る場合には、該エンジン回転速度が低いほど、可燃範囲において前記所定空燃比よりもリッチになるように調整するものであることを特徴とする多気筒４サイクルエンジンの制御装置である。この態様では、逆転始動方式において、前記再始動後に停止時膨張行程気筒を燃焼させることにより、停止時圧縮行程気筒での燃焼によって逆転したエンジンが正転に転じる。その後、既燃後の停止時圧縮行程気筒が最初の圧縮行程を経過した後、停止時吸気行程気筒が２番目の圧縮行程を迎える。この停止時吸気行程気筒に対しては、その圧縮行程中期に燃料が噴射され、所定のタイミングで点火される。ここで、停止時吸気行程気筒に噴射される燃料の噴射量は、停止時膨張行程気筒での燃焼時を起点する所定期間（例えば、当該燃焼後、停止時圧縮行程気筒が最初に圧縮行程上死点を経過するまでの期間）に検出された回転速度に応じて変更される。すなわち、この所定期間に検出された回転速度が低い場合には、筒内空燃比が可燃範囲内においてリッチに設定されることにより、自着火の確実な防止を図ることが可能になるとともに、前記回転速度が高い場合には、自着火が生じにくいことから、筒内空燃比が比較的リーン（必ずしも理論空燃比よりもリーンというわけではない）になるように燃料噴射量が設定されることにより、排気性能の向上が図られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
好ましい態様において、前記運転状態検出手段は、当該エンジンの筒内温度を推定可能な機能を有し、前記燃料噴射制御手段は、前記停止時吸気行程気筒が最初の圧縮行程を経過するまでの間に前記運転状態検出手段に推定された筒内温度が所定温度以上の場合には、エンジン回転速度に拘わらず筒内空燃比が可燃範囲内で基準空燃比よりもリッチになるように設定するものである。この態様では、停止時吸気行程気筒が圧縮行程に移行するまでの期間については、エンジンの筒内温度に着目し、エンジンの筒内温度が高い場合には、エンジン回転速度に拘わらず筒内空燃比を基準空燃比よりもリッチに設定して、より確実な自着火防止を図っている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、前記再始動後の運転状態が自着火しやすい環境下にあるときには、自着火を確実に防止できる対策を講じることが可能となるので、これまで問題視されてこなかった気筒での自着火をも確実に防止し、始動確実性を確保することができるという顕著な効果を奏する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
次に、図６を参照して、温間時（warm-up:例えば、吸気温センサ２９の検出値が１００℃以上の場合）において、停止時圧縮行程気筒１２Ａの停止位置が上死点前９０°ＣＡよりも下死点側にある場合、停止時圧縮行程気筒１２Ａに未燃燃料が存在すると、その空燃比に殆ど関係なく、停止時膨張行程気筒１２Ｂの燃焼後に停止時圧縮行程気筒１２Ａで自着火が生じやすくなることが、本件発明者が実験した結果、明らかになった。このため、本実施形態では、ピストン停止位置の許容範囲のうち、ピストン１３がθ３を超えてθ４までのところに存在する場合には、ピストン位置を強制してからエンジン本体１の再始動を実行するようにしている。また、停止時膨張行程気筒１２Ｂでの燃焼が終了した後、停止時圧縮行程気筒１２Ａに対して燃料を噴射することにより、噴射された燃料の気化霧化によって筒内圧力を低減することが実行されることになるが、一定の場合には、その燃料噴射を停止したり、或いは、自着火防止のために追加燃料を噴射して停止時圧縮行程気筒１２Ａでの自着火防止を図るようにしている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
次に、図１３および図１５を参照して、ステップＳ１１２０の燃料噴射が終了した後、コントロールユニット２は、停止時圧縮行程気筒１２Ａが圧縮行程の上死点を通過するか否かを判定する（ステップＳ１１２３）。仮に通過が確認されない場合、さらに燃料噴射後から所定時間経過しているか否かが判定され（ステップＳ１１２４）、経過していない場合には、ステップＳ１１２３の判定に戻る一方、経過しても停止時圧縮行程気筒１２Ａが圧縮行程の上死点を通過していない場合には、アシスト併用再始動制御サブルーチンＳ１２０に移行する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
また本実施形態では、コントロールユニット２がエンジン本体１の筒内温度を推定可能な機能を有し、このコントロールユニット２が、前記停止時吸気行程気筒１２Ｃが最初の圧縮行程を経過するまでの間に前記運転状態検出手段に推定された筒内温度が所定温度以上の場合には、図１３のステップＳ１１２８で示したように、エンジン回転速度Ｎｅに拘わらず筒内空燃比が可燃範囲内で基準空燃比よりもリッチになるように設定するものである。このため本実施形態では、エンジン本体１の筒内温度が高い場合にエンジン回転速度Ｎｅに拘わらず筒内空燃比を基準空燃比よりもリッチに設定して、より確実な自着火防止を図っている。