(57)【要約】【課題】内燃機関始動時のクランキングにおいて、スタータのオンからオフすることによって生ずる誤点火を防止し、内燃機関を始動させる、又は停止させるの判断を確実に行う内燃機関の始動制御装置を得る。【解決手段】スタータ５０、内燃機関の回転数検出手段、クランク角センサ（３１、３２）、カムセンサ（２１、２２）、クランク角信号及びカム信号に基づき気筒の点火を制御する制御装置４０を含み、制御装置４０は、スタータ５０がオンからオフに切り替わったことを検出すると、前記クランク角と回転数の変動に基づき、始動継続、又は中断を判定する始動判定手段を有し、この判断に従って点火制御継続、又は停止を制御する。【選択図】              図１
2004308545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動時に駆動されるスタータと、このスタータの駆動・非駆動の切り替えを検出するスタータ検出手段と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関に接続されて回転するクランク軸と、このクランク軸に同期して回転し、所定の角度毎にクランク角信号を出力すると共に、クランク角信号の内基準角度を示すための基準位置信号の出力も有するクランク角センサと、このクランク軸の回転に対し所定の割合で回転するカム軸と、このカム軸に同期して回転し、気筒判別を行うために所定パターン信号を出力するカムセンサと、前記クランク角センサとカムセンサの両者の出力信号に基づき、前記内燃機関の点火制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、検出された前記回転数がアイドル回転数未満であって、前記スタータが駆動状態から非駆動状態に切り替わったことを前記スタータ検出手段により検出した直後、前記クランク角と、その直前の前記回転数に基づき、前記内燃機関の始動を中断するか、又は継続するかを判定する始動判定手段を有し、この始動判定結果に従って前記内燃機関の始動を停止するため、点火停止の制御を行い、又は継続するために点火制御を行うことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定する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】
始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内、最大回転数がスタータで駆動できる回転数を超えた所定値以上の場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定する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４】
始動判定手段は、スタータが駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内、最低回転数がスタータで駆動できる回転数を超えた所定値以上の場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定する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５】
内燃機関の温度を検出する温度センサを備え、始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内前記温度が所定値以上の高温の場合、最大回転数を用い、所定値未満の場合、最低回転数を用い、スタータで駆動できる回転数を超えた所定値と前記最大、又は最小回転数とを比較し、前記最大、又は最小回転数が前記所定値が以上の場合、始動継続と判定し、逆に前記所定値未満の場合、始動停止と判定することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出したときのクランク角が点火直後の場合、所定のクランク角を検出するまでその判定を延期し、この所定クランク角を検出した後、内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、逆に回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出したとき内燃機関に対し点火通電制御中であった場合、内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定すると共に、所定のクランク角となるまで、又は所定時間経過するまで点火通電を延長することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両に搭載された内燃機関のクランク軸のクランク角信号とカム軸のカム信号に基づき、気筒判別及び気筒制御を行う内燃機関の制御装置において、特に始動時クランキングの停止、再始動における内燃機関の始動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に車両用エンシンなどの内燃機関においては、運転条件に応じて複数の気筒に対する燃料噴射及び点火時期などを最適に制御するために、内燃機関のクランク角信号及びカム信号を検出するためにそれぞれセンサを設け、気筒判別を行い、燃料噴射制御、点火時期制御を行うことができるいわゆる燃料制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１１１４６号公報
【０００４】
しかし、エンジン始動時のクランキングにおいてはスムーズに回転していることが少なく、むしろ回転速度が大きく変動している。これは燃料点火制御が開始されたばかりであり、上死点付近又は下死点付近では回転速度は遅く、その中間付近では逆に速くなる。またスタータを駆動してエンジンが回転を開始したが、運転者が誤ってスタータをオフすることがまれに発生する。さらにまた低温時では確実な燃焼が行えず、スタータをしばらく駆動させてもいわゆる完爆に至らずスタータオフによりエンジンを停止することが発生する。また従来装置ではスタータオフにかかわらず、内燃機関の駆動制御を継続させているものもあった。
【０００５】
そのため最悪の場合、ピストンの圧縮行程中にスタータオフにより圧縮上死点（ＴＤＣ）まで上昇できないと、ピストンはＴＤＣ直前で降下してしまい、エンジンは逆回転を起こす。この際正転から逆転するために回転は一瞬停止することになる。以上のように回転変動によりクランク角信号の入力周期が長くなり、クランク角信号の周期が不等間隔となるため、クランク角欠け歯と判断する誤検出が発生しやすくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の装置では、始動時クランキングにおいて、様々な始動時の環境、又はスタータのオン又はオフの操作を繰り返した場合、クランク角の不等間隔を誤検出する可能性があり、この結果気筒判別を誤り燃料噴射、点火時期制御が所望したものと異なり、バックファイヤ、エンジンロック等を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、内燃機関始動時にスタータのオンからオフした場合にも、クランク角及び気筒の誤検出を防止して燃料噴射・点火の誤制御を防止す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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置では、内燃機関の始動時に駆動されるスタータと、このスタータの駆動・非駆動の切り替えを検出するスタータ検出手段と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関に接続されて回転するクランク軸と、このクランク軸に同期して回転し、所定の角度毎にクランク角信号を出力すると共に、クランク角信号の内基準角度を示すための基準位置信号の出力も有するクランク角センサと、このクランク軸の回転に対し所定の割合で回転するカム軸と、このカム軸に同期して回転し、気筒判別を行うために所定パターン信号を出力するカムセンサと、前記クランク角センサとカムセンサの両者の出力信号に基づき、前記内燃機関の点火制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、検出された前記回転数がアイドル回転数未満であって、前記スタータが駆動状態から非駆動状態に切り替わったことを前記スタータ検出手段により検出した直後、前記クランク角と、その直前の前記回転数に基づき、前記内燃機関の始動を中断するか、又は継続するかを判定する始動判定手段を有し、この始動判定結果に従って前記内燃機関の始動を停止するため、点火停止の制御を行い、又は継続するために点火制御を行うものである。
【０００９】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置の始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定するものである。
【００１０】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置の始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内、最大回転数がスタータで駆動できる回転数を超えた所定値以上の場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定するものである。
【００１１】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置の始動判定手段は、スタータが駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内、最低回転数がスタータで駆動できる回転数を超えた所定値以上の場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定するものである。
【００１２】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置では、内燃機関の温度を検出する温度センサを備え、始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出した直前の内燃機関の記憶した回転数の内前記温度が所定値以上の高温の場合、最大回転数を用い、所定値未満の場合、最低回転数を用い、スタータで駆動できる回転数を超えた所定値と前記最大、又は最小回転数とを比較し、前記最大、又は最小回転数が前記所定値が以上の場合、始動継続と判定し、逆に前記所定値未満の場合、始動停止と判定するものである。
【００１３】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置の始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出したときのクランク角が点火直後の場合、所定のクランク角を検出するまでその判定を延期し、この所定クランク角を検出した後、内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、逆に回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定するものである。
【００１４】
この発明に係る内燃機関の始動制御装置の始動判定手段は、スタータの駆動から非駆動を検出したとき内燃機関に対し点火通電制御中であった場合、内燃機関の回転数が所定値以上に上昇している場合、始動継続と判定し、前記回転数が所定値未満の場合、始動停止と判定すると共に、所定のクランク角となるまで、又は所定時間経過するまで点火通電を延長するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照しながら説明する。図１はこの発明の実施の形態１による主要部を概略的に示す構成図である。図１において、内燃機関を構成するエンジン１０は、カム軸１１及びクランク軸１２を回転駆動するために、気筒内に移動自在に配置されたピストン１３と、気筒に対して吸気及び排気を行うバルブ１４、燃焼室内に配置された点火プラグ１５とを備えている。またスタータ５０には車載バッテリ６０が接続されており、スイッチ（図示せず）によりオン又はオフできる。
【００１６】
スタータ５０がオンされると、エンジン１０始動のためクランク軸１２に連結され、かつ車載バッテリ６０からの給電により駆動され、エンジン１０を回転させる。ＥＣＵ４０は図示されていない燃料噴射弁を駆動し、燃料を噴射後、点火プラグ１５を駆動し燃料を燃焼させる各種駆動信号を出力する。またＥＣＵ４０は各種の入力信号を取り込んでおり、これら情報により燃料量、点火時期等を制御する制御装置である。
【００１７】
図２は気筒判別信号発生手段である信号板２１の外周形状を具体的に示す側面図であり、図３はクランク角信号発生手段の信号板３１の外周形状を具体的に示す側面図である。図２において、信号板２１には、外周に沿って非対称な突起２３が設けられており、センサ２２はこれら突起を検出し信号を発生する。ここでは信号板２１、センサ２２を含めてカムセンサと呼ぶ。図３においても信号板３１の外周に沿って等間隔３１ａが設けられているが、３１ｂ（１個欠け）及び３１ｃ（２個欠け）に示すように、欠け歯部分が存在する。センサ３２はこれら突起を検出し信号を発生するため、各クランク角周期と同時に、歯欠けの基準位置を示す信号を発生する。同様にここでは、信号板３１、センサ３２を含めてクランク角センサと呼ぶ。
【００１８】
図１〜図３において、エンジン１０が回転すると、クランク軸１２付近に取り付けられたセンサ３２はクランク角信号を発生し、また、カム軸１１付近に取り付けられセンサ２２はカム信号を発生し、これらはＥＣＵ４０に入力される。
【００１９】
次に図４を用いて、前記両センサ２２、３２の信号に基づく４気筒エンジンの具体的信号パターンから気筒判別、点火制御を説明する。２４はカム信号、３４はクランク角信号、５１はスタータ信号、４１は点火信号を各々時系列に示している。
【００２０】
クランク角信号（３４）は図３に示したように１０度毎の信号であり、例えば４気筒が制御される区間は（１サイクル＝７２０°ＣＡ（クランク角））である。また欠け歯（図３の３１ｂ、３１ｃ）が１８０°ＣＡ毎に設定され、３１ｂは１歯（２０°）、３１ｃは２歯（３０°）分信号を発生しない。これらがクランク角の基準位置の基礎となるものである。さらに、これらの欠け歯の後２個目を基準位置として設定することにする。１つの設定された基準位置（ＴＤＣ前７５°ＣＡ、以後Ｂ７５°ＣＡという）を検出すると、ＥＣＵ４０は出力（燃料噴射量、点火時期等）の算出を開始するタイミングとするものである。もう１つの設定された基準位置はＢ０５°ＣＡであり、ＴＤＣ直前で、始動時における点火時期を示している。
【００２１】
クランク角信号の欠け歯検出の方法としては、例えば下記のような周期計測方法ある。各信号毎の時間間隔を計測し、その周期をＴｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎとする。ここでｎは現在の周期を表し、ｎ−１は１個前、ｎ−２は２個前の周期を表している。
【００２２】
Ｋ＝（Ｔｎ−１）２／｛（Ｔｎ−２）＊Ｔｎ｝＜２．２５      （１）
２．２５≦Ｋ＜６．２５                                    （２）
Ｋ≧６．２５                                              （３）
【００２３】
数式（１）が成立する場合、欠け歯が存在せず、数式（２）が成立する場合、１個欠けであり、数式（３）が成立する場合、２個欠けであると判定される。
【００２４】
一方、カム信号（２４）は、Ｂ７５°ＣＡまでに１個又は２個の信号を発生するように配置されている。そのため、カム信号の検出個数と、クランク角欠け歯数により気筒判別を行うことができる。
【００２５】
スタータ信号（５１）がｔ０でオンされエンジンが回転を開始すると、ｔ２でＢ７５°ＣＡが検出できた瞬間、それまでのカム信号（２４）のカム数とクランク角信号（３４）の欠け歯数との組合せにより気筒判別も可能となる。しかし気筒判別ができたとしても、Ｂ７５°ＣＡのため圧縮行程中であり、自行程の燃料供給は不可能であり次気筒のための燃料供給となる。そのため次のＢ７５°ＣＡ（ｔ３）から点火信号を出力でき、ｔ４（Ｂ０５°ＣＡ）ではじめて点火ができる。ここで初爆が発生する。この繰り返しによりエンジンは回転し、通常のエンジン制御を開始することができる。
【００２６】
通常運転者はエンジン音、回転数等から判断し、エンジンが完爆したと感じた後スタータをオフする。しかし、運転者の操作ミス、低温始動等の影響によりスムーズにエンジンが燃焼しない、エンジン回転数が上昇しない場合、つまり完爆に至るまでに運転者が一旦エンジンを切る、すなわちスタータをオフすることがある。このような場合におけるエンジン制御の対応方法について以下に詳細に説明する。
【００２７】
（１）まず図４のｔ５〜ｔ７、つまりＢ７５°ＣＡからＢ０５°ＣＡまでで点火信号未出力の区間にスタータオフとなった場合を考える。スタータオフの情報はクランク角信号（３４）毎に演算しているものとすると、ｔ６時点でスタータのオフを検出でき、この直前のクランク角信号（３４）毎のエンジン回転数を調べる。なお１０°ＣＡ毎でなくても２０°ＣＡ毎であってもよい。この回転数は各クランク角毎の周期を算出して行い、この周期は瞬時エンジン回転数と等価である。この周期が所定値未満の場合、完爆に向けてピストンは上昇中であると判断し、始動判定手段は良好と判断し始動制御例えば点火・燃料制御を継続させる。図４ではｔ７〜ｔ９の点火信号が発生した場合、始動制御を継続した例であり、逆に点火信号が発生していない場合が、始動停止した例である。
【００２８】
一方この区間において、１０°ＣＡ毎の周期が所定値以上の場合、回転数が上昇に不充分であると、ＴＤＣを越えることが不可能な場合が発生し、始動判定手段は始動不可と判断し、次回の点火・燃料制御を停止させる。通常４気筒におけるエンジン回転数では、スタータ能力から約３００ｒｐｍ（１０°ＣＡ＝５．６ｍｓ）付近がその閾値となる。
【００２９】
（２）次にスタータのオフがｔ９からｔ１１で発生した場合を考える。これはＢ０５°ＣＡからＢ７５°ＣＡで発生したものである。この場合は始動判定を保留する。又は前記と同様に、スタータオフ時の１０°ＣＡ毎の周期が所定値未満の場合、始動判定手段は良好と判断し、始動制御を継続させてもよいが、この場合前記とは異なる所定値である方がより望ましい。
【００３０】
一方、判定を保留した場合、又は１０°ＣＡ毎の周期が所定値以上の場合、始動判定手段は次のＢ７５°ＣＡ（ｔ１１）まで待つ。ｔ１１の時点における１０°ＣＡの周期が所定値未満であれば始動可能と判断し、所定値以上であれば始動制御を停止する。これは、Ｂ０５°ＣＡからしばらくは最終圧縮行程であり、１０°ＣＡの周期が遅くなる傾向にあるために、次のＢ７５°ＣＡを待ってから判定を行うものである。これにより誤判定を抑制することができる。またＢ７５°ＣＡに限ったことでなく、点火直後を除いたクランク角であってもよい。
【００３１】
（３）次にｔ７とｔ９との区間でスタータオフが発生した場合を考える。つまりＢ７５°ＣＡを過ぎ、点火信号が出力されたがまだ点火はしていない場合である。同様に１０°ＣＡの周期が所定値未満では始動制御継続と判断する。
【００３２】
一方１０°ＣＡの周期が所定値以上の場合、始動制御は停止と判断する。しかしＢ０５°ＣＡを超えるか否か、正確にはＴＤＣを越えるか否かによってその制御が異なる。Ｂ０５°ＣＡを越えてＢ７５°ＣＡ（ｔ１１）を検出した場合は、エンジンは正方向に回転したとして点火信号をｔ９で終了せず、ｔ１１まで継続通電させ、ｔ１１でオフし点火させる。一方Ｂ７５°ＣＡが所定時間待っても検出できない場合、エンジンは逆回転したと判断し、点火信号はその時点まで継続通電させた後オフさせる。以上のように点火信号出力中ではエンジンが正方向に回転するか不明であり、このまま点火させるとエンジンを逆回転させる可能性があり、逆回転させることはエンジンにとって機械的ダメージとなるために、点火信号のオフを引き伸ばすことにより、エンジンを安全に停止させる処理を行うものである。
【００３３】
以上のように、アイドル回転数に達する前の低い回転数において、始動途中でスタータがオフされた際の始動継続又は中断の判定を、スタータオフタイミングのクランク角信号の周期に基づいて行うものであり、誤点火・誤噴射の防止、またエンジンを安全に無理なく停止でき、引いては始動継続判断による排ガス向上、始動停止判断による次回の始動性が向上するという効果がある。なお、クランク角信号の周期を利用したが、クランク角信号周期の変化量、又は変化率であってもよい。すなわち変化量（率）が所定値以上、未満に置換しても同様な判定ができることは言うまでもない。さらにまた、Ｂ７５°ＣＡ、Ｂ０５°ＣＡの２箇所を基準位置と設定したが、Ｂ９０°ＣＡ、Ｂ０°ＣＡのように変更しても使用できる。
【００３４】
以上の処理が、実際のＥＣＵ（図１の４０）ではどのように処理されているかを図５のフローチャートを用いて実動作面から説明する。まずＥＣＵに電源が投入されるとＥＣＵに搭載されたＣＰＵが起動しその中に書き込まれたプログラムに従って処理を開始する。ステップＳ００１では各フラグ、出力、ＲＡＭ等の初期化処理を行う。
【００３５】
次にステップＳ００２で後述する方法により、エンジン回転数が第２の所定値以上か否かをチェックする。なお、エンジン回転数はクランク角信号１０°ＣＡ毎の周期で代用できる。第２所定値として例えば３．３ｍｓ＝５００ｒｐｍと比較する。この第２所定値以上で回転している場合は、充分な回転数を有しており始動制御は終了したものであり、スタータに無関係となる。従って、その後はステップ００３で通常のエンジン制御を開始する。第２所定回転数未満であれば始動制御状態であり、以下のステップを順次処理することになる。
【００３６】
ステップＳ００４ではスタータがオンか否かをチェックする。オン（ＹＥＳ）であれば、クランキング中でありステップＳ００５で始動用の点火・燃料制御を行う。これは図４のｔ５までの処理を意味している。一方スタータオフ（ＮＯ）であれば、本プログラムの前回時の処理でスタータオンか否かをチェックする。これは、スタータのオンからオフの切り替わりを検知する処理である。前回スタータオン（ＹＥＳ）の場合切り替わり時点となり、ステップＳ００７で現在のクランク角がＢ７５°ＣＡからＢ０５°ＣＡの区間か否かをチェックする。これは、前記の（２）の場合のチェックである。この区間であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ００８に進み、この区間でなければ（ＮＯ）判定保留のためステップＳ０１５へ進む。（２）の状態であることを記憶しておくためステップＳ０１５でフラグ１をセットする。
【００３７】
ステップＳ００８で、１０°ＣＡの周期をチェックする。第１の所定値Ｔａ例えば５．６ｍｓ未満であればエンジンは所望の回転を行っていると判断し、ステップＳ０２１で、始動制御良好と判定する。そして、ステップＳ０２２で点火・燃料制御を継続させるべく信号を出力させる。一方、ステップ００８で周期がＴａ以上の場合は、始動制御を中断する可能性があるためさらにチェックを継続する。これは図４ではｔ６、又はｔ８の状態であり、回転数による始動制御継続か否かのチェックをしたものである。
【００３８】
次のステップＳ００９、Ｓ０１０、Ｓ０１１は後述する。ステップＳ０１２は前述の（３）の場合のチェックであり、スタータオンからオフされた時点で点火信号出力中であるか否かをチェックしている。通電中（ＹＥＳ）であるならば、そのためのフラグ２をステップＳ０１７でセットする。そしてステップＳ０１８で燃料制御のみを停止する。さらにステップＳ０１６で始動制御を一時待機させる。実際の出力信号としてＣＰＵが出力することはなく、始動不可制御となるための前処理段階を意味している。通電中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ０１３で始動不可と判定を行い、ステップＳ０１４で点火・燃料制御を停止するように出力信号を制御する。
【００３９】
本プログラムは所定時間で全ステップを処理して、ステップＳ００２へ戻り再度各ステップを処理しつづけるものである。そのため前述の（２）、（３）の場合の処理はフラグを利用して行われる。ステップＳ００９でフラグ１がセットされている場合、つまり前述（２）の場合の保留である場合、ステップＳ０１９でＢ７５°ＣＡを検出するまで待つことになる。Ｂ７５°ＣＡを検出すると（ＹＥＳ）、ステップＳ０２０で１０°ＣＡ周期をステップＳ００７と同様にチェックする。所定値Ｔａ未満であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ０２１、Ｓ０２２に進み始動継続となる。一方所定値以上の場合（ＮＯ）、ステップＳ０２８でフラグ１をリセットした後、ステップＳ０１３、Ｓ０１４で始動停止を行う。
【００４０】
また（３）の場合、ステップＳ０１０でフラグ２がセットされているかをチェックし、セットされている場合ステップＳ０２３へ進む。ステップＳ０２３では時間経過を計測するためのカウンタを加算する。そしてステップＳ０２４で所定時間例えば１００ｍｓが経過したかをチェックする。経過していない場合（ＮＯ）、Ｂ７５°ＣＡを検出したか否かをチェックする。カウンタが所定値Ｃａ以上、又はＢ７５°ＣＡを検出した場合は、ステップＳ０２６で点火信号をオフすることにより火花を飛ばし、燃料を燃焼させる。またステップＳ０２７でフラグ２をリセットする。その後、ステップＳ０１３、Ｓ０１４で始動不可処理を行う。
【００４１】
一方、カウンタが所定値Ｃａ未満、かつＢ７５°ＣＡを検出できない場合、ステップＳ０１８、Ｓ０１６でさらに待機処理を行う。なお、ステップＳ０１１は、（３）の状態でないためカウンタをリセットするものである。
【００４２】
さらに図６を用いて、１０°ＣＡ毎の周期処理について説明する。これはクランク角信号が入力される毎にＣＰＵの割り込みルーチンで処理するものとする。従って図５の各処理中であっても強制的に図６の処理を実行するものである。ステップＳ０５０では前回取り込んだ時刻ｔｎを前前回の時刻ｔｎ−１に格納している。ステップＳ０５１では今回の時刻をｔｎに取り込む処理をする。このｔｎとｔｎ−１との差を演算することにより周期計測は可能となる。２０°ＣＡを用いる場合はｔｎ−２との差を使用することで簡単に可能となる。
【００４３】
ステップＳ０５２ではスタータのオン又はオフの状態を検出して記憶する。ステップＳ０５３ではその他クランク角信号に応じて必要な処理を行う。例えばＢ７５°ＣＡ、Ｂ０５°ＣＡの検出有無、及びクランク角位置を記憶する。その後図５のメインプログラムに戻る。
【００４４】
以上のように、スタータオフの時点の状態に応じて各処理を行うことにより、始動の継続、中断の判定を行うことができ、始動できる状態であるにもかかわらず、スタータオフの作動で強制的にエンジンを停止する必要がなくなり、また始動停止と判断する場合であっても、エンジンの逆回転を発生することなく安全に停止できる効果がある。
【００４５】
なお、クランク角周期を使用して始動判定する方法について説明したが、周期の代わりに、周期の変化率、変化量についても同様に判定ができる。この場合は、今回の変化率（量）が前回と比較して判断するためエンジン回転数上昇は変化率（量）が所定値以上で始動可能となり、逆に所定値未満で始動不可と判定することになる。
【００４６】
実施の形態２．
次に実施の形態２について詳細に説明する。図７（ａ）、（ｂ）はクランキング中のエンジン回転数の変化（４４）又は（４６）を時系列に沿って記載したものである。（４２）はクランキング中の回転数であり、スタータとエンジンの関係により決定され、例えば３００ｒｐｍとなっている。（４３）は始動が終了しエンジンが回転しているものであり、いわゆる完爆判定回転数例えば５００ｒｐｍを表している。
【００４７】
ｔａ、ｔｃ、ｔｅ、ｔｇはＢ７５°ＣＡを示し、ｔｂ、ｔｄ、ｔｆ、ｔｈはＢ０５°ＣＡを示している。例としてクランキング中にエンジン回転が（４４）のように変化し、これに伴い、Ｂ７５°ＣＡ、Ｂ０５°ＣＡがｔａ〜ｔｅのように検出したとする。クランキング回転数（４２）より低い状態で、スタータオフ信号を検出した場合は、始動制御を停止する判断となる。逆に完爆判定回転数（４３）以上であれば、始動制御は終了し通常制御と判断できる。
【００４８】
実施の形態１で延べたように、ピストンの上昇・下降からＢ７５°ＣＡ付近はエンジン回転数が最も高く、Ｂ０５°ＣＡ付近が最も低い傾向を示す。そこでＢ７５°ＣＡ及びＢ０５°ＣＡにおけるエンジン回転数を使用すると、最高・最低回転数を調べたことになる。例えば１０°ＣＡ毎又は２０°ＣＡ毎の所定時間毎の瞬時的エンジン回転を算出する。これはクランク角信号の周期計測に他ならない。そこで図７（ａ）、（ｂ）のグラフで、初爆はあったとしてもｔｂまででスタータオフを検出した場合、始動制御停止判断となることは明らかである。つまり最高・最低回転数がともにクランキング回転数より低いためである。
【００４９】
まず（ａ）のような変化がある場合、これは暖気されているエンジンの始動を模擬しているものである。ｔｃ（Ｂ７５°ＣＡ）の以降でスタータオフを検出した場合は、最高回転数はクランキング回転数以上であるばかりか、完爆判定回転数（４３）を越えており、始動制御は停止せず継続制御を行う。暖気されたエンジンであれば初爆、又は１、２回の爆発後、（４４）のように正常にエンジンは回転を開始する。つまり、最高回転数がクランキング回転数より越えた第１所定回転数（４５）以上であれば、始動判定手段は継続と判定するものである。なお、スタータオフ時の最高回転数のチェックには回数、例えば過去の最高回転数が２回、又は３回の複数回継続した事実がある場合に始動継続と判定するようにしてもよい。
【００５０】
ここで問題となるのは、この中間で、Ｂ７５°ＣＡ、Ｂ０５°ＣＡの少なくとも一方がクランキング回転数（４２）より高く、完爆判定回転数（４３）より低い場合である。図７（４６）にようにクランキング回転数付近でなかなか回転数が上昇しない場合が発生する。特に低温時に多く発生し、この温度はエンジン近傍の温度、例えば水温で検出可能である。水温が例えば―１０度以下の状況があてはまる。この場合、最高回転数で判断すると誤る結果となることが考えられる。そこで、低温時のための方法を説明する。
【００５１】
図７（ｂ）のｔｅのようにスタータオフ直前の最高回転数が第１所定回転数（４５）以上で、最低回転数がそれ未満の場合は始動不可と判断しなければならない。図７（ｂ）ではｔｅで初爆があったがその後の点火できずエンジン回転数が上昇しない。従ってたとえｔｅ以降にスタータオフを検出したとしても始動不可と判断しないとエンジンは回転できない。このため低温時におけるスタータオフによる始動判定は、最低回転数を使用することが必要となる。つまり、スタータオフ直前の最低回転数が第１所定回転数以上の場合、始動判定手段は始動制御継続と判定する。逆に最低回転数が所定値未満である場合、始動制御停止と判定する。
【００５２】
温度に無関係に最低回転数による判断であってもよいが、暖気されたエンジンの再始動の場合、最低回転数を使用する必要もなく、もしスタータのオン・オフを断続的に行うような場合であっても、温度が高い場合に始動・停止・再始動の動作に依存せず、始動制御を継続することにより燃費・排ガスの面で向上できる。また始動判定の所定回転数は１つのクランキング回転数より高い所定値としたが、２本を有し、より高い方が最高回転数、より低い方を最低回転数と比較するようにしてもよい。
【００５３】
以上のようにスタータオフ直前の記憶した最高回転数又は最低回転数に基づき、始動継続・停止を判定することにより、簡単にかつ正確に判定を行うことができ、無駄な始動制御を行う必要がなくなり、引いては燃費・排ガス向上にも効果がある。また、回転数の閾値は水温で切り替えることが可能であり、付加センサの必要もなく温度による誤判定防止の役立つ。
【００５４】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５５】
この発明の内燃機関の始動制御装置によれば、スタータが駆動状態から非駆動状態に切り替わったことを検出した直後、クランク角と、その直前のエンジン回転数に基づき、内燃機関の始動を中断するか、又は継続するかを判定する始動判定手段を有し、この始動判定結果に従って内燃機関の始動を停止するために点火停止の制御を行い、又は継続するために点火制御を行うため、その判断を確実にでき、継続判断により、無駄な点火制御の停止を防止でき、一方始動停止と判断した場合、誤点火の防止、またエンジンを安全に無理なく停止でき、次回の始動性が向上するという効果がある。
【００５６】
また、この発明の内燃機関の始動制御装置によれば、スタータが駆動状態から非駆動状態に切り替わったことを検出した直後、クランク角センサによるクランク角と、その直前の記憶した前記回転数の内最高又は最低回転数に基づき、内燃機関の始動を中断するか、又は継続するかを判定する始動判定手段を有し、この始動判定結果に従って内燃機関の始動を停止するために点火停止の制御を行い、又は継続するために点火制御を行うため、その判断を確実にでき、継続判断により、無駄な点火制御の停止を防止でき、一方始動停止判断した場合、誤点火の防止、次回の始動性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１、２によるシステム構成図である。
【図２】実施の形態１、２によるカムセンサである。
【図３】実施の形態１、２によるクランク角センサである。
【図４】実施の形態１による始動時のタイミングチャートである。
【図５】実施の形態１による基本フローチャートである。
【図６】実施の形態１による割り込み用フローチャートである。
【図７】実施の形態２による始動時のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０  エンジン（内燃機関）、１１  カム軸、１２  クランク軸、２２  センサ（カム）、３２  センサ（クランク角）、４０  コントロールユニット、５０スタータ。
【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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