(57)【要約】【課題】エンジン停止後、排気ガスが吸気側に逆流した場合の次回始動性悪化を防ぐため、吸気系に取り付けられた圧力センサの情報を有効に活用し、コストアップなしで良好な始動性を確保する。【解決手段】エンジンを停止させるとき、吸気管内圧力が大気圧または所定圧力となるまでは空気通路面積を所定値以下とし、吸気管内圧力が大気圧または所定圧力となるまでの吸気管内圧力の変化量を検出するとともに、前記検出された変化量と予め定める閾値とを比較し、その差異を前記の記憶手段に記憶する差異記憶手段と、記憶した前記変化量の差異が予め定める閾値より大きい場合は、始動の燃料供給量を変更する補正手段、または始動の燃料供給時期を変更する補正手段、または始動の点火時期を変更する補正手段、または始動の吸気系の通路面積を変更する補正手段の少なくとも１つ以上をエンジン始動の補正手段とを有することを特徴とするエンジンの制御装置。【選択図】　図３
2004052613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エンジンの運転状態や制御データを記憶する記憶手段と、エンジンの吸入空気量を制御する空気通路面積制御手段と、エンジンの吸気通路に設置されたスロットル弁下流の吸気管内圧力を検出する圧力検出手段と、エンジンの燃料供給量または点火時期の少なくとも一方と、を制御するエンジン制御手段を備えたエンジンの制御装置において、
エンジンを停止させるとき、吸気管内圧力が大気圧または所定圧力となるまでは空気通路面積を所定値以下とし、吸気管内圧力が大気圧または所定圧力となるまでの吸気管内圧力の変化量を検出するとともに、前記検出された変化量と予め定める閾値とを比較し、その差異を前記の記憶手段に記憶する差異記憶手段と、
記憶した前記変化量の差異が予め定める閾値より大きい場合は、始動の燃料供給量を変更する補正手段、または始動の燃料供給時期を変更する補正手段、または始動の点火時期を変更する補正手段、または始動の吸気系の通路面積を変更する補正手段の少なくとも１つ以上をエンジン始動の補正手段とを有することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項第１項に記載のエンジンの制御装置において、前記変化量は、吸気管内圧力の変化速度、または所定圧力までの到達時間、または変化率、または変化量の積算値とすることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項第１項に記載のエンジンの制御装置において、前記変化量は、イグニションスイッチのオフ検出後、またはエンジン回転が所定回転以下のときに検出することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項第１項に記載のエンジンの制御装置において、前記エンジン始動の補正手段は、イグニションスイッチのオン検出後に実施、またはスタータスイッチのオン検出後に実施、またはエンジン回転が零から所定回転になるまで実施することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記始動時の燃料供給量を変更する補正手段は、予め設定されている始動に必要な燃料噴射量よりも減量となるように変更することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記始動時の燃料供給時期を変更する補正手段は、予め設定されている始動時の燃料供給時期を遅延する方向に補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項７】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記始動時の点火時期を変更する補正手段は、予め設定されている始動時の点火時期よりも進角側へ変更することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項８】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記始動時の吸気系通路面積を変更する補正手段は、予め設定されている始動時のＩＳＣバルブの開度よりも高開度に変更することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項９】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記始動時の吸気系通路面積を変更する補正手段は、予め設定されている始動時のスロットル弁開度よりも吸気系通路面積が大きくなる開度に変更することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１０】
請求項第６項に記載のエンジン制御装置において、前記燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してからエンジンが所定の回転を経過するまで燃料噴射を禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１１】
請求項第６項に記載のエンジン制御装置において、前記燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してから所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１２】
請求項第６項に記載のエンジン制御装置において、前記燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してから所定のクランク角度が経過するまで燃料噴射を禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１３】
請求項第６項に記載のエンジン制御装置において、前記燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してから所定のカム角度が経過するまで燃料噴射を禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１４】
請求項第５項に記載のエンジン制御装置において、前記始動の燃料噴射量の減量は、始動時の燃料噴射量に１より小さい係数を乗算して算出することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１５】
請求項第５項に記載のエンジン制御装置において、前記始動の燃料噴射量の減量は、始動時の燃料噴射量に所定の噴射量を減算して算出することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１６】
請求項第５項に記載のエンジン制御装置において、前記始動の燃料噴射量の減量は、始動時の燃料噴射量に１より大きい係数で除算して算出することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１７】
請求項第１項に記載のエンジン制御装置において、前記吸気管内圧力が大気圧となるまでは空気通路面積を所定値以下とする手段は、電子制御式スロットル弁またはスロットル弁をバイパスした補助空気通路面積を制御する１つ以上のアクチュエータの少なくとも一方を制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの制御装置のエンジン始動時の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンがバルブオーバーラップ状態（図６の判定Ｂの領域）で停止すると、シリンダを介して吸気系と排気系がスルー状態になる。その状態下では、吸気管内圧力が大気圧に戻るまでの差圧（負圧）により、排気ガスが吸気系に逆流することがある。そして、逆流が発生した時にスロットル弁が全閉状態にあると、排気ガスは通路を塞がれた状態になるので、スロットル弁下流のインテークマニホールド内部に溜まってしまう。この状態を知らずにエンジンを始動すると、クランキング初期の頃にシリンダへ吸入されるのはインテークマニホールドに溜まっていた排気ガスなので、この状態で始動時の燃料を供給してしまうとリッチ失火が発生し、始動時間が長引く問題が起こる。最悪時にはプラグがくすぶり始動不能状態になる。
【０００３】
このような問題に対し、最も有効な手段は、エンジン停止前にバルブタイミング可変機構を用いてバルブオーバーラップを０度にする、またはバルブリフト可変機構を用いて吸気バルブのリフト量を０ｍｍにする方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の問題を根本的に防止するには、バルブタイミング可変機構やバルブリフト可変機構を必要とするが、それはコストアップになってしまうし、これらの機構を有しないエンジンでは対応が困難である。
【０００５】
そこで本発明では、上記課題を解決するために、バルブタイミング可変機構やバルブリフト可変機構有しないエンジンにおいて、排気ガスの逆流を予測するとともに、次回始動時の燃料噴射量や噴射時期や点火時期や吸気通路面積を適切な制御量に変更することを可能としたエンジンの制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明であるエンジンの制御装置は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エンジンの運転状態や制御データを記憶する記憶手段と、エンジンの吸入空気量を制御する空気通路面積制御手段と、エンジンの吸気通路に設置されたスロットル弁下流の吸気管内圧力を検出する圧力検出手段と、エンジンの燃料供給量または点火時期を制御するエンジン制御手段を備えたエンジン制御装置において、吸気管内圧力の変化量を検出し、その変化量と所定値とを比較し、その大小関係を前記の記憶手段に記憶するとともに、吸気管内圧力の変化速度が所定値より大きいと記憶されていた場合は、始動時の燃料供給量を変更する補正手段、または始動時の燃料供給時期を変更する補正手段、または始動時の点火時期を変更する補正手段、または始動時の空気通路面積を変更する補正手段の少なくとも１つ以上を始動時の補正手段とを有するものである。
【０００７】
このエンジンの制御装置によれば、エンジン停止時の吸気管圧力の変化量から排気ガス逆流の有無を検出し、排気ガス逆流と判定したら、次回始動時の、燃料噴射量補正，燃料噴射開始時期補正，点火時期補正，吸気系の空気通路面積補正のいずれか１つ以上で対策手段を講じるので、吸気系が排気ガス充満による酸素不足状態であっても、適切な噴射，適切な点火，適切な掃気が行われるので、始動性の悪化を防止することができる。
【０００８】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の燃料供給量を変更する補正手段は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時の燃料噴射パルス幅に対し小さいパルス幅に変更するので、吸気系が排気ガス充満したとしても少ない空気量に見合った適切な燃料供給が可能となり始動性の悪化を防止することができる。
【０００９】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の燃料供給時期を変更する補正手段は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時の燃料供給時期に対し遅延する方向に補正するので、吸気系が排気ガス充満したとしてもクランキングによる掃気を完了した後に燃料供給を行うので、プラグくすぶりなどの始動性の悪化を防止することができる。
【００１０】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の点火時期を変更する補正手段は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時の点火時期に対し進角側へ変更するので、吸気系が排気ガス充満したとしても酸素不足状態に応じた適切な点火時期を設定できるので、始動性の悪化を防止することができる。
【００１１】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の吸気系通路面積を変更する補正手段は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時のＩＳＣバルブ開度に対し高開度に変更するので、クランキングによる掃気を促進することができ、排気ガス掃気時間の短縮となり始動性の悪化を防止することができる。
【００１２】
このエンジンの制御装置によれば始動時の吸気系通路面積を変更する補正手段は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時のスロットル弁開度に対し高開度に変更するので、クランキングによる掃気を促進することができ、排気ガス掃気時間の短縮となり始動性の悪化を防止することができる。
【００１３】
このエンジンの制御装置によれば、燃料供給時期の遅延は、クランキング開始を検出してからエンジンが所定の回転を経過するまで燃料噴射を禁止させるので、掃気に必要なクランキング期間を確保できるため始動性の悪化を防止することができる。
【００１４】
このエンジンの制御装置によれば、燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してから所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止させるので、掃気に必要なクランキング時間を確保できるため始動性の悪化を防止することができる。
【００１５】
このエンジンの制御装置によれば、燃料供給時期を遅延する方向は、クランキング開始を検出してから所定のクランク角度が経過するまで燃料噴射を禁止させるので、掃気に必要なクランキング角度を確保できるため始動性の悪化を防止することができる。
【００１６】
このエンジンの制御装置によれば、燃料供給時期を遅延する方法は、クランキング開始を検出してから所定のカム角度が経過するまで燃料噴射を禁止させるので掃気に必要な回転数を確保できるため始動性の悪化を防止することができる。
【００１７】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の燃料噴射パルス幅よりも小さいパルス幅は、排気ガス逆流が無い状態で設定した始動時の燃料噴射量に１より小さい係数を乗算して算出するので、酸素不足状態が解消された時に減量した燃料供給を行うので、プラグくすぶりなどの始動性の悪化を防止することができる。
【００１８】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の燃料噴射パルス幅よりも小さいパルス幅は、排気ガス逆流が無い状態で算出した始動時の燃料噴射量に所定の噴射量を減算して算出するので、クランキングによる掃気を促進し酸素不足状態が解消された時に減量した燃料供給を行うので、プラグくすぶりなどの始動性の悪化を防止することができる。
【００１９】
このエンジンの制御装置によれば、始動時の燃料噴射パルス幅よりも小さいパルス幅は、始動時の燃料噴射量に１より大きい係数で除算して求めた燃料供給量なので、プラグくすぶりなどの始動性の悪化を防止することができる。
【００２０】
このエンジンの制御装置によれば、、イグニションスイッチのオフを検出後の空気通路面積は、電子制御式スロットル弁またはＩＳＣバルブ等で空気通路面積を所定値以下に制御するので、安定した面積を確保することが可能となる。これにより、吸気管内圧力の変化量を正確に検出することができるので、高地などの環境変化に対しても排気ガス逆流判定の信頼性を高めることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明によるエンジン制御装置が適用される燃料噴射式内燃機関の全体システムを示している。
【００２３】
エンジン本体：１は、各気筒の燃焼室：２にピストン：３を有し、ピストン３はコンロッド：４によってクランク軸に連結されている。
【００２４】
エンジン本体１の吸気系には、エアクリーナ８，吸気管内圧力を検出する圧力センサ９，吸入空気量を制御するスロットル弁１０，スロットル弁１０を駆動するスロットルアクチュエータ１８，スロットル弁１０をバイパスして吸入空気量を制御するＩＳＣバルブ１４，吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ１６が接続されており、吸気バルブ１１を通過して燃焼室２に空気が吸入される。さらにエンジン本体１には、燃料を噴射する燃料噴射弁１２と、燃焼室２内に点火コイル１９で発生した高電圧により火花スパークを発生する点火プラグ１３とが設けられている。
【００２５】
排気ガスは、エンジン本体１の排気バルブ１５が開いた時に燃焼室２から排出される。
【００２６】
排気系には、三元触媒１７，Ｏ２　センサ（または空燃比センサ）２５が接続されており、排気ガスはこれらを通過して大気へ排出される。
【００２７】
エンジン各部には、スロットル開度センサ２１，冷却水温センサ２２，ノックセンサ２３，クランク角センサ２４，カム角センサ２６が設けられている。これらの検出値は、電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）３０に入力される。
【００２８】
ＥＣＵ３０には、図２に示されているように、ＣＰＵ３１，エンジン制御やＡＴ制御のシステムプログラムと制御に必要なデータ等が書き込まれたＲＯＭ３２と、入力信号の値や演算結果等を記憶するワークメモリ等として使用されるＲＡＭ３３と、上述したセンサの入力信号を入力回路３５を介して入力したり、後述する駆動回路や出力回路へ信号を出力する入出力ポート３４とを有している。
【００２９】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムやデータに基づいて前記入力信号を入出力ポート３４より読み込み、吸気管圧力，エンジン回転速度，クランク角度，車速，冷却水温度，スロットル開度，ノック信号等を検出、あるいはそれらの演算処理を行う。
【００３０】
ＣＰＵ３１は、さらに、演算処理の結果として、点火時期，インジェクタ駆動パルス幅に関する指令信号を入出力ポート３４を介して点火出力回路３６，燃料噴射弁駆動回路３７，スロットルアクチュエータ駆動回路３８，ＩＳＣバルブ駆動回路３９へ出力し、点火時期制御，燃料噴射制御，スロットル弁開度制御，
ＩＳＣバルブ制御等を実行する。また、上述したセンサや出力回路の故障を判定し、異常と判定された場合には、警告灯を点灯させる制御も行う。
【００３１】
また、空燃比センサ２５は、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力し、
ＥＣＵ３０は空燃比センサ２５によって検出した排気ガス中の酸素濃度に基づいて、目標空燃比となるように混合気（燃料噴射量）をフィードバック制御する機能も有している。
【００３２】
図３は、図２に記載の電子制御装置３０内部での処理される本発明に関わる制御ブロック図を示した一例である。ＥＣＵ３０には、入力信号としてイグニションＳＷ信号ＩＧ：５Ａ，バッテリ電圧をＡ／Ｄ変換した電圧信号ＶＢ：６Ａ，スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａ，圧力センサ９信号をＡ／Ｄ変換した圧力信号ＰＭ：９Ａ，スロットルセンサ信号をＡ／Ｄ変換した開度信号ＴＨＲ：２１Ａ，冷却水温センサ１６信号をＡ／Ｄ変換した温度信号ＴＷ：２２Ａ，吸気温度センサ１６信号をＡ／Ｄ変換した温度信号ＴＡ：１６Ａ，クランク角センサ２４信号をＡ／Ｄ変換したクランク角センサ信号ＣＲ：２４Ａ，カム角センサ２６信号をＡ／Ｄ変換したカム角センサ信号ＣＡＭ：２６Ａ，車速センサ信号をＡ／Ｄ変換した車速信号ＶＳＰ：２７Ａが入力処理される。イグニションＳＷ信号ＩＧ：５Ａがオンからオフへ切り替わった後、エンジンを停止するために、燃料噴射停止と点火通電停止を行う。その後、吸気管圧力変化速度判定５０にてエンジンが停止したときに吸気バルブ１１と排気バルブ１５が図６に示したバルブリフトカーブのオーバーラップ状態で停止したかどうかを判定するためにＩＧオフ後のＰＭ：９Ａの変化速度ΔＰＭを測定する。オーバーラップ停止判定手段５１では、８０ｍｓ間のＰＭ：９Ａの変化速度ΔＰＭを求め、その変化速度ΔＰＭが予め設定した閾値よりも大きい場合をオーバーラップ状態で停止したと判定し（以下：判定Ｂと称する）排気ガス逆流が発生したものと判断し、閾値より小さい場合は非オーバーラップ状態で停止したと判定し（以下：判定Ａと称する）排ガス逆流は発生していないものと判断する。オーバーラップ状態で停止した場合と非オーバーラップ状態で停止した場合のＰＭ：９Ａの変化速度の違いは図４に示したような違いがある。ＩＳＣバルブ開度ＱＩＳＣは、イグニションＳＷ信号ＩＧ：５Ａがオフとなった後、吸気管内圧力ＰＭ：９Ａが大気圧に戻るまでは（ΔＰＭ＝０またはΔＰＭ＜所定値となるまで）オフ直前の開度を保持するか（変化させないか）固定開度とする。エンジン停止後（０回転）、吸気管内圧力ＰＭ：９Ａは大気圧に戻るが、その時にオーバーラップ状態で停止すると、吸気バルブ１１と排気バルブ１５が開いているので、排気ガスが吸気系へ逆流するため吸気管内圧力ＰＭ：９Ａは急速に大気圧へ戻る挙動を示す。一方、非オーバーラップ状態で停止すれば、吸気系はＩＳＣバルブ１４の開度分しか開いていないので、吸気管内圧力ＰＭ：９Ａはゆっくりと大気圧へ戻る。吸気管内圧力ＰＭが大気圧に戻る速さは吸気系の空気通路面積に比例するので、ＩＳＣバルブに限定されるものではなく、スロットル弁開度でも同様である。これによる吸気管内圧力ＰＭ：９Ａの変化速度の違いは図５に示したように、明確な差があるので、閾値に対する大小関係からオーバーラップ状態で停止したかを判定することができる。なお、吸気系の空気通路面積を大きくしすぎると非オーバーラップ状態時でもＰＭの変化速度ΔＰＭが閾値よりも大きくなってしまうので、吸気系の空気通路面積は所定値以下に制限する。
【００３３】
そして、判定結果記憶５２にて、この判定結果を次回始動時に用いるために前記ＲＡＭ３３のバックアップ領域に記憶する。
【００３４】
なお、図４ではイグニションＳＷを例として説明したが、本発明による効果はこれに限定されるものではない。例えば、エンジン回転が所定回転以下となった時点から検出しても同等の結果を得ることができる。
【００３５】
また、図５は吸気管内圧力の変化量を変化速度とした例であるが、圧力の変化率や、所定圧力までの到達時間，所定圧力までの積算値でも代用できる。
【００３６】
上記のオーバーラップ判定手段である５０，５１，５２の制御フローは、図２３に示したフローチャートの一例で説明する。
【００３７】
ステップ１００でイグニションＳＷオフを検出し、ここで燃料供給停止および点火通電停止が行われる。オーバーラップ停止判定が一旦終了すれば、以後は判定を行わないので、ステップ１０１にてオーバーラップ停止判定が終了しているかどうかを確認する。終了していたらステップ１０８にてオーバーラップ停止判定を終了する。未終了の場合は、ステップ１０２にて、エンジン停止時の吸気管内圧力信号ＰＭ：９の変化速度ΔＰＭを測定する。その後ステップ１０３にて図５に記載したようにΔＰＭと閾値の大小関係を判定する。ΔＰＭが閾値より大きい状態を１度でも判定すれば、ステップ１０４に進みオーバーラップでエンジンが停止したと判断し、判定Ｂとする。これに対し一度もΔＰＭが閾値より大きいと判定されなかった場合はステップ１０５へ分岐し、オーバーラップでエンジンが停止しなかったものと判断し、判定Ａとして処理する。そしてステップ１０６で、オーバーラップ停止判定の結果が判定Ａであるか判定ＢであるかをバックアップＲＡＭに記憶し、ステップ１０７でオーバーラップ停止判定が終了したものとする。最後はステップ１０８にて、オーバーラップ停止判定を終了する。
【００３８】
次に、オーバーラップ停止判定が終了し、次回始動時における６０，６１，６２，６３の制御フローを図２４に記載したフローチャートの一例で説明する。
【００３９】
始動時判定手段６０はステップ２００に該当し、始動が行われる前提条件はイグニションＳＷのオンを検出することで判断する。オーバーラップ停止判定結果確認６１はステップ２０１に該当し、バックアップＲＡＭに記憶されている判定Ａまたは判定Ｂを確認する処理である。ステップ２０２で判定Ｂと判定されたら、始動時制御量変更手段６２となりステップ２０３からステップ２０７の処理を行う。ステップ２０３では、始動時の燃料噴射開始時期の遅延量が決定される。ステップ２０４では始動時の燃料噴射量の減量分が決定される。ステップ２０５では始動時の点火時期の進角分が決定される。ステップ２０６では、始動時のＩＳＣバルブ開度の変更分が決定される。ステップ２０７では、始動時のスロットル開度の変更分が決定される。
【００４０】
一方、ステップ２０２で判定Ａと判定された場合は、始動時制御量変更手段は不要であり、ステップ２０８からステップ２１２の処理を行う。ステップ２０８では、始動時の燃料噴射開始時期の遅延は無しに決定する。ステップ２０９では、始動時の燃料噴射パルスの減量は無しと決定する。ステップ２１０では、始動時の点火時期の進角量を０とする。ステップ２１１では、始動時のＩＳＣ開度の変更量を０と決定する。ステップ２１２では、始動時のスロットル開度の変更量を０と決定する。
【００４１】
始動時制御量設定手段６３は、ステップ２１３からステップ２１７に該当し、最終的に判定Ａの設定値とするか判定Ｂの設定値とするかを決定する処理である。ステップ２１３は、後述する図９から図１２と図１６から図１９に該当し、始動時の燃料噴射開始時期を最終決定する。ステップ２１４は、後述する図８と図２０の内容に該当し、始動時の燃料噴射パルスＴＩ：７０を最終決定する。ステップ２１５は、後述する図１３と図２１に該当し、始動時の点火時期ＡＤＶ：７１を最終決定する。ステップ２１６は、後述する図１４と図２２に該当し、始動時のＩＳＣバルブ開度ＱＩＳＣ：７２を最終決定する。ステップ２１７は、後述する図１５と図２２に該当し、始動時のスロットル開度ＥＴＢ：７３を最終決定し、ステップ２１８で終了する。
【００４２】
図７は、クランキング速度と冷機時のエンジン水温との関係を一例として示したものであり、始動時の水温が低い程クランキング速度は低下する。しかし、掃気に必要なクランキング回転は、（１）で求まるので、エンジン水温でクランキング速度が異なっても影響は無い。
【００４３】
掃気に必要なクランキング回転＝逆流した排気ガス容積÷（排気量÷２）…（１）
これは、クランク角度で求めた一例である図１１やカム角度で求めた一例である図１２も、時間の要素は関係しないので、同様の考え方である。
【００４４】
これに対し、図１０に示したように掃気に必要な時間を求める場合には、クランキング速度が影響する。
【００４５】
2004052613.tif 000003
クランキング速度はエンジン水温が低いほど遅く、かつ水温に応じて可変の値をとるので、始動時噴射開始時間は水温が低いほど長くする必要がある。
【００４６】
なお、逆流した排気ガス容積を直接検出することは困難であるが、その容積は吸気系の容積とほぼ同等であることから、排気ガス逆流による始動性悪化の度合いは、（１）（２）からも判るように吸気系容積が大きくて排気量の小さいエンジンほどダメージは大きくなる。
【００４７】
図８は、始動時の燃料噴射量を減量する場合の一例であり、始動時のエンジン水温と燃料噴射パルスの関係を示したものである。図２０は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、その結果に応じて始動時の燃料噴射パルスを変更，決定する。その噴射パルスは、エンジン水温に応じた可変値としている。そして判定Ｂは、排気ガスの充満による空気不足（酸素不足）に合わせ判定Ａの噴射パルスＴＩＳＡに対し、少ない噴射量に設定する。噴射パルスの減量方法は、下記（３）（４）（５）のいずれか方法で可能となるが、減量する手法はこれらに限定されるものではない。最終的に出力される始動時噴射パルスＴＩＳは、
ＴＩＳ＝ＴＩＳＢ＝ＴＩＳＡ×α　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
この時α≦１で制限する
ＴＩＳ＝ＴＩＳＢ＝ＴＩＳＡ−β　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
この時β≧０で制限する
ＴＩＳ＝ＴＩＳＢ＝ＴＩＳＡ÷γ　　　　　　　　　　　　　　　…（５）
この時γ≧１で制限する
判定Ａの噴射パルスＴＩＳＡは、エンジン水温との相関が強いので上記α，β，γの値は、固定値でも良いしエンジン水温により可変値としても良い。また、高地など大気圧が低いところではＴＩＳＡが小さくなるので、大気圧、または吸気温度に応じて可変にしても良い。
【００４８】
図９，図１０，図１１，図１２は始動時の燃料噴射開始時期を遅延する場合の例で、始動時のエンジン水温と遅延方法の関係を示しており、クランキング開始からの吸気系の掃気（排気ガスを排出し新気を吸入）するために必要な条件を設定する。
【００４９】
図９は、クランキング開始からのエンジン回転で設定した場合の遅延方法の例であり、図１６は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａによりクランキング開始を判定する。エンジンが何回転したかの判定はカム角センサ信号
２６Ａを基に判定し、オーバーラップ停止判定結果が判定Ａか判定Ｂかに応じて図９に示した設定値に基づき燃料噴射開始時期を変更する。始動時の燃料噴射時期の遅延は、掃気をエンジン何回転分ＮＣＲＡＮＫするかで決定し、エンジン水温に応じた可変値としている。そして判定Ｂの（排気ガスが吸気系に逆流した）場合、吸気系内の排気ガスを掃気するのに必要なクランキング回転を設定する。なお、図１６中の判定Ｂにおける燃料噴射パルスは、判定Ａと同じＴＩＳＡとしているが、始動時の燃料噴射開始時点では吸気系の掃気が完了しているのでＴＩＳＡより大きくても良い。
【００５０】
図１０は、クランキング開始からの遅延時間で設定した場合の遅延方法の例であり、図１７は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａによりクランキング開始した時点から遅延時間ＴＤＥＬＡＹを計測する。オーバーラップ停止判定結果が判定Ａか判定Ｂかに応じて図１０に示した設定値に基づき燃料噴射開始時期を変更する。図１０には、始動時の燃料噴射時期の遅延時間をエンジン水温に応じた可変値としている。そして判定Ｂの（排気ガスが吸気系に逆流した）場合、判定Ａよりも遅延時間ＴＤＥＬＡＹを長い時間に設定することで、吸気系の掃気時間を確保する。なお、図１７中の判定Ｂにおける燃料噴射パルスは、判定Ａと同じＴＩＳＡとしているが、始動時の燃料噴射開始時点では吸気系の掃気が完了しているのでＴＩＳＡより大きくても良い。
【００５１】
図１１は、クランク角センサ信号ＣＲ：２４Ａで設定した場合の遅延方法の例であり、図１８は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａによりクランキング開始した時点からクランク角センサ信号ＣＲ：２４Ａの検出を開始する。オーバーラップ停止判定結果が判定Ａか判定Ｂかに応じて図１１に示した設定値に基づき燃料噴射開始時期を可変にする。燃料噴射開始時期は、検出したクランク角度が図１１で設定したクランク角度θＣＲ経過した後とし、エンジン水温に応じた可変値としている。そして判定Ｂの（排気ガスが吸気系に逆流した）場合、判定Ａよりもクランク角度θＣＲを大きい角度に設定することで、吸気系の掃気時間を確保する。なお、図１１では、クランク角度で設定しているがクランク角センサ信号ＣＲ：２４Ａの検出回数で代用しても良い。また、図１７中の判定Ｂにおける燃料噴射パルスは、判定Ａと同じＴＩＳＡとしているが、始動時の燃料噴射開始時点では吸気系の掃気が完了しているのでＴＩＳＡよりも大きくても良い。
【００５２】
図１２は、カム角センサ信号ＣＡＭ：２６Ａで設定した場合の遅延方法の例であり、図１９は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａによりクランキング開始した時点からカム角センサ信号ＣＡＭ：２６Ａの検出を開始する。オーバーラップ停止判定結果が判定Ａか判定Ｂかに応じて図１２に示した設定値に基づき燃料噴射開始時期を可変にする。燃料噴射開始時期は、検出したカム角度が図１２で設定したカム角度θＣＡＭ　を経過した後とし、エンジン水温に応じた可変値としている。そして判定Ｂの（排気ガスが吸気系に逆流した）場合、判定Ａよりもカム角度θＣＡＭ　を大きい角度に設定することで、吸気系の掃気時間を確保する。なお、図１２では、カム角度で設定しているがカム角センサ信号ＣＡＭ：２６Ａの検出回数で代用しても良い。また、図１９中の判定Ｂにおける燃料噴射パルスは、判定Ａと同じＴＩＳＡとしているが、始動時の燃料噴射開始時点では吸気系の掃気が完了しているのでＴＩＳＡより大きくても良い。
【００５３】
図１３は、始動時の点火時期を変更する補正手段の例であり、図２１は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認し、スタータＳＷ信号ＳＴ：７Ａのオン検出後の初回始動時燃料噴射が実行された後、所定の角度から点火コイル１次側への通電が行われ、設定された点火時期ＡＤＶ：７０で点火する。この点火時期ＡＤＶはエンジン水温に応じた可変値とし、オーバーラップ判定結果が判定Ａか判定Ｂかに応じて切り替える。そして判定Ｂの（排気ガスが吸気系に逆流した）の設定値ＡＤＶＢは、判定Ａの点火時期ＡＤＶＡより進角側に設定する。なお、ＡＤＶＢの設定値は、ＡＤＶＡに対する固定値を加算したり乗算して設定しても良い。
【００５４】
図１４および図１５は、始動時の吸気系の通路面積を変更する補正手段の例であり、図２２は、その動作タイミングの例である。イグニションＳＷのオンを検出後に判定Ａまたは判定Ｂを確認後、ＩＳＣバルブ開度ＱＩＳＣ：７２またはスロットル開度ＥＴＢ：７３の少なくとも一方を図１４または図１５の設定値に基づき設定する。判定Ｂ時のＩＳＣバルブ開度ＱＩＳＣＢとスロットル開度ＥＴＢＢの設定値は、エンジン水温に応じた可変値とし、全水温域で判定ＡのＩＳＣバルブ開度ＱＩＳＣＡとスロットル開度ＱＥＴＢＡに対し高開度もしくは同等に設定されている。そして判定Ｂで始動する場合は、初回始動時燃料噴射が実行されるまでの期間、ＩＳＣバルブ開度はＱＩＳＣＢまたはスロットル開度ＥＴＢＢの少なくとも一方とし、通気抵抗を減らした状態でクランキングし完全な掃気を行う。これにより吸気系に充満していた排気ガスは排出されたので、ＱＩＳＣＡまたはＥＴＢＡの設定値に戻す。図２２では急激に戻しているが、滑らかに戻しても良いし、判定Ｂのまま保持しても良いし、判定Ａと判定Ｂの間に設定にしても良い。なお、ＱＩＳＣＢとＥＴＢＢの設定値は、ＱＩＳＣＡやＥＴＢＡに対する固定値を加算したり乗算して設定しても良い。
【００５５】
なお、上記の実施例の図１６から図２２では、エンジン始動のタイミングをスタータＳＷの例としたが、本発明による効果はこれに限定されるものではない。エンジンを始動する前条件に該当するものであればよく、例えば、リモコンスタータの信号検知，イグニションＳＷのオン信号，エンジン回転数の変化，ドアロックの解除信号，シートベルト着用時の信号，ＭＴ車のクラッチペダル信号、あるいは、これら組み合わせによる方法でも代用できる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、排気ガスの吸気系への逆流による始動性悪化を軽減しつつ、良好な始動性を確保できるエンジンの制御装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン制御装置の構成図。
【図２】ＥＣＵの構成図。
【図３】制御ブロック図。
【図４】イグニションＳＷオフ後の吸気管圧力の変化を説明する図。
【図５】イグニションＳＷオフ後の吸気管圧力の変化速度を説明する図。
【図６】バルブリフトカーブを説明する図。
【図７】始動時のクランキング速度を説明する図。
【図８】始動時の噴射パルスの変更を説明する図。
【図９】始動時の噴射開始時期の変更を説明する図。
【図１０】始動時の噴射開始時期の変更を説明する図。
【図１１】始動時の噴射開始時期の変更を説明する図。
【図１２】始動時の噴射開始時期の変更を説明する図。
【図１３】始動時の点火時期の変更を説明する図。
【図１４】始動時のＩＳＣバルブ開度の変更を説明する図。
【図１５】始動時のスロットルバルブ開度の変更を説明する図。
【図１６】始動時の噴射開始時期の変更を説明するタイミング図。
【図１７】始動時の噴射開始時期の変更を説明するタイミング図。
【図１８】始動時の噴射開始時期の変更を説明するタイミング図。
【図１９】始動時の噴射開始時期の変更を説明するタイミング図。
【図２０】始動時の噴射パルスの変更を説明するタイミング図。
【図２１】始動時の点火時期の変更を説明するタイミング図。
【図２２】始動時のＩＳＣバルブ開度とスロットル開度の変更を説明するタイミング図。
【図２３】本発明の一実施例のフローチャート。
【図２４】本発明の一実施例のフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン本体、２…燃焼室、３…ピストン、４…コンロッド、８…エアクリーナ、９…圧力センサ、１０…スロットル弁、１１…吸気バルブ、１２…燃料噴射弁、１３…点火プラグ、１４…ＩＳＣバルブ、１５…排気バルブ、１６…吸気温度センサ、１７…三元触媒、１８…電子制御スロットルアクチュエータ、
１９…点火コイル、２１…スロットル開度センサ、２２…冷却水温センサ、２３…ノックセンサ、２４…クランク角センサ、２５…空燃比センサ、２６…カム角センサ、３０…電子制御装置。
【図１】
2004052613.tif 000004
【図２】
2004052613.tif 000005
【図３】
2004052613.tif 000006
【図４】
2004052613.tif 000007
【図５】
2004052613.tif 000008
【図６】
2004052613.tif 000009
【図７】
2004052613.tif 000010
【図８】
2004052613.tif 000011
【図９】
2004052613.tif 000012
【図１０】
2004052613.tif 000013
【図１１】
2004052613.tif 000014
【図１２】
2004052613.tif 000015
【図１３】
2004052613.tif 000016
【図１４】
2004052613.tif 000017
【図１５】
2004052613.tif 000018
【図１６】
2004052613.tif 000019
【図１７】
2004052613.tif 000020
【図１８】
2004052613.tif 000021
【図１９】
2004052613.tif 000022
【図２０】
2004052613.tif 000023
【図２１】
2004052613.tif 000024
【図２２】
2004052613.tif 000025
【図２３】
2004052613.tif 000026
【図２４】
2004052613.tif 000027