(57)【要約】【課題】  燃料の無駄な消費を抑制でき、また、未燃燃料が大気に放出されることを抑制または防止することのできる内燃機関を提供する。【解決手段】  イグニションスイッチのオフ信号を検知した後にイグニションスイッチのオン信号を検知した際に、機関停止時に供給されていた燃料を燃焼室内にて燃焼させることができるか否かを判定し、燃焼させることができると判定した場合には、該燃料の燃焼による燃焼圧を用いて機関を始動させる制御を行い、燃焼させることができないと判定した場合には、該燃料を燃焼させることなく機関を始動させる制御を行う。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関停止時に燃焼室内に燃料を供給しておき、次に機関を始動する際に、前記燃料を燃焼させることにより得られる燃焼圧を機関の始動に利用可能な始動装置を備えた内燃機関において、
イグニションスイッチのオフ信号を検知した後に機関始動要求信号を検知した際に、機関停止時に供給されていた燃料を燃焼室内にて燃焼させることができるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により燃焼させることができると判定された場合には、該燃料の燃焼による燃焼圧を用いて機関を始動させる制御を行い、該判定手段により燃焼させることができないと判定された場合には、該燃料を燃焼させることなく機関を始動させる制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記判定手段の判定要素には、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が含まれることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができると判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間内の場合には、機関始動の動力源として、燃焼圧を主として用いる制御を行い、
前記判定手段により燃焼させることができると判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間を越える場合には、機関始動の動力源として、燃焼圧を補助的に用いる制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができないと判定された場合には、機関停止時に燃焼室内に供給されていた燃料が未燃のまま大気に放出されることを防止する処理を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項１，２または３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができないと判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間内の場合には、燃焼室内に供給されていた燃料を含む混合気を吸気側に掃気させる制御を行うことを特徴とする請求項１，２または３に記載の内燃機関。
【請求項６】
イグニションスイッチのオフ信号が検知された後も、前記制御手段の電源はオンのままにされ、
機関停止時に燃焼室内に供給されていた燃料が未燃のまま大気に放出されると判定される時間を過ぎると該電源がオフにされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動装置を備えた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば信号待ちで自動車を停止させている間、機関を停止させておき、自動車を発進させる際に機関を再始動させる、いわゆるアイドリング・ストップシステムに関する技術が知られている。そして、かかるアイドリング・ストップシステムにおいて、機関停止時に燃焼室内に燃料を供給しておき、次に機関を始動する際に、当該燃料を燃焼させることにより得られる燃焼圧を機関の始動に利用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる技術によれば、自動車を停車させる場合には、その後の運転状況に拘わらず、燃焼室内に燃料が供給されることになる。そのため、自動車を停車して、イグニションスイッチをオフにした場合には、燃焼室内に燃料が溜められたままとなる。そして、その後、イグニションスイッチをオンにすると、通常のスタータ（始動装置）のみによる機関始動がなされる。従って、燃焼室内に溜められていた燃料は無駄になってしまう。また、燃焼室内に溜められていた燃料が、未燃のまま大気に放出されてしまうおそれもある。
【特許文献１】特開２００２−４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の１つとしては、燃料の無駄な消費を抑制することが挙げられる。
【０００５】
また、本発明の目的の１つとしては、未燃燃料が大気に放出されることを抑制または防止することが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００７】
すなわち、本発明は、イグニションスイッチがオフにされた後、機関を始動する場合に、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料が燃焼可能な場合には、当該燃料を燃焼させて、その燃焼圧を利用して、機関始動を行う構成を採用した。
【０００８】
この構成を採用することにより、イグニションスイッチがオフにされた場合であっても、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を有効に利用することができる。
【０００９】
また、別の発明は、上記構成に対して、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料が燃焼不可能な場合には、燃料が未燃のまま大気に放出されることを抑制または防止する処理を行う機能を付加した構成を採用した。これにより、未燃燃料が大気に放出されることを抑制または防止できる。
【００１０】
より具体的な本発明の内燃機関としては、
機関停止時に燃焼室内に燃料を供給しておき、次に機関を始動する際に、前記燃料を燃焼させることにより得られる燃焼圧を機関の始動に利用可能な始動装置を備えた内燃機関において、
イグニションスイッチのオフ信号を検知した後に機関始動要求信号を検知した際に、機関停止時に供給されていた燃料を燃焼室内にて燃焼させることができるか否かを判定する
判定手段と、
該判定手段により燃焼させることができると判定された場合には、該燃料の燃焼による燃焼圧を用いて機関を始動させる制御を行い、該判定手段により燃焼させることができないと判定された場合には、該燃料を燃焼させることなく機関を始動させる制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とするものが挙げられる。
【００１１】
ここで、「機関始動要求信号」としては、例えば、イグニションスイッチのオン信号や運転席側のドアロックが解除された信号（ドアスイッチ信号）や、外部リモコン信号が挙げられる。
【００１２】
本発明によれば、イグニションスイッチがオフにされた場合であっても、機関停止時に燃焼室内に供給されていた燃料が燃焼可能な場合には、機関始動時に燃焼される。従って、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を無駄にすることなく、機関始動に利用することができる。
【００１３】
ここで、前記判定手段の判定要素には、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が含まれるとよい。
【００１４】
すなわち、機関停止時に燃焼室内に供給された燃料は、初めのうちは気化された状態にあるが、時間の経過と共に、徐々に液化する。つまり、燃焼室内においては、機関停止後、気化された燃料と空気が混ざり合った混合気が封じ込まれている。燃焼室内の混合気は、初めのうちは燃料濃度が高い状態（いわゆるリッチ状態）にあり、時間の経過と共に、燃料が液化していき、徐々に混合気の燃料濃度が低下していく。そして、燃料濃度が所定以上低くなると、混合気を燃焼させることができなくなる。
【００１５】
以上のことから、機関停止時に燃焼室内に燃料を供給してからの経過時間によって、予め、当該燃料（当該燃料を含む混合気）を燃焼させることができるか否かを、実験や解析により推定することができる。従って、機関停止時に供給されていた燃料を燃焼室内にて燃焼させることができるか否かの判定を行うための判定要素として、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間を好適に用いることができる。
【００１６】
勿論、判定手段の判定要素として他のものを採用することも可能である。また、判定要素は単独で用いても良いし、複数用いても良い。例えば、上述のように、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間を、判定要素として単独で用いる場合には、燃焼可能か否かを判定するための基準となる経過時間は固定値を用いることになる。この場合、判定を行うための手順が簡易であるものの、判定の正確さには欠ける。そこで、他の判定要素を加味することで、より正確な判定を行わせることが可能となる。例えば、燃焼可能か否かを判定するための基準となる経過時間を、冷却水（機関を冷却するための冷却液）の温度に応じて変動させる変動値を用いることで、より正確な判定を行わせることが可能となる。すなわち、燃焼室内の温度が低いほど、燃焼室内の混合気中の燃料の液化が促進される。また、燃焼室内の温度は冷却水の温度にほぼ比例する。従って、冷却水の温度に応じて、適宜、上記基準となる経過時間を変動させることによって、より正確な判定を行わせることができる。
【００１７】
また、前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができると判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間内の場合には、機関始動の動力源として、燃焼圧を主として用いる制御を行い、
前記判定手段により燃焼させることができると判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間を越える場合には、機関始動の動
力源として、燃焼圧を補助的に用いる制御を行うとよい。
【００１８】
すなわち、上記の通り、徐々に燃焼室内における混合気の燃料濃度は低下する。そのため、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が短ければ、燃焼時の燃焼圧によって機関を始動させることができるが、当該経過時間が長くなると、当該燃焼圧では機関を始動させることができなくなる。そこで、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を燃焼させることができる場合であっても、経過時間に応じて、機関始動の動力源として燃焼圧を主として用いる場合と、補助的に用いる場合に分ける制御を行うと好適である。これにより、機関始動に必要な動力源として燃焼圧を利用できるだけでなく、燃焼圧以外の動力源による無駄なエネルギー消費を抑制でき、かつ、機関始動に必要なトルク不足による機関始動ミスを抑制できる。
【００１９】
ここで、「燃焼圧を主として用いる」とは、機関始動の動力源として、燃焼圧のみを用いる場合の他、燃焼圧の他にも他の動力源（例えば、モータジェネレータ）を補助的に用いる場合が含まれることを意味する。また、「燃焼圧を補助的に用いる」とは、他の動力源（例えば始動装置（スタータ））を主として用い、燃焼圧を補助的に用いることを意味する。
【００２０】
なお、機関始動の動力源として、燃焼圧を主として用いるか、補助的に用いるかを判定するための基準となる経過時間については、予め、実験や解析により推定することができる。また、当該基準となる経過時間については、固定値を用いることもできるし、冷却水の温度等に応じて変動する変動値を用いることもできる。その理由については、上記「燃焼可能か否かを判定するための基準となる経過時間」について説明した内容から明らかであるので省略する。
【００２１】
また、前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができないと判定された場合には、機関停止時に燃焼室内に供給されていた燃料が未燃のまま大気に放出されることを防止する処理を行わせる制御を行うとよい。
【００２２】
このような制御を行うことで、未燃燃料が大気に放出されてしまうことを防止できる。
【００２３】
具体例としては、下記のように、燃焼室内の混合気を吸気側に掃気する制御を好適に挙げることができる。その他にも、排気側に未燃燃料を吸着する部材や未燃燃料を浄化する装置が設けられている場合には、燃焼室内に供給されていた燃料を含む混合気を排気側に掃気して、当該混合気をこれらの部材や装置に送り込む制御を行うことにより、未燃燃料が大気に放出されてしまうことを防止できる。
【００２４】
また、前記制御手段は、
前記判定手段により燃焼させることができないと判定された場合であって、機関停止時に燃焼室内に燃料が供給されてからの経過時間が所定時間内の場合には、燃焼室内に供給されていた燃料を含む混合気を吸気側に掃気させる制御を行うとよい。
【００２５】
すなわち、上記の通り、時間の経過と共に、混合気における燃料濃度は低下していく。そのため、十分な時間が経過した後は、その後、通常の機関始動（一般的には、始動装置による始動）が行われて、燃焼室内の気体が排気側から排出されても未燃燃料が大気に排出されることはないか、排出されたとしても僅かである。しかし、十分な時間が経過する前に、通常の機関始動が行われると、未燃燃料が大気に放出されてしまう。
【００２６】
そこで、上記の通り、混合気を吸気側に掃気する制御を行うことで、混合気が大気に放
出されることを抑制または防止できる。なお、本発明の構成における「所定時間」を長くすればするほど、大気に放出される燃料の量を少なくすることができることは言うまでもない。勿論、当該「所定時間」を十分長くすれば、大気に放出される未燃燃料を実質的にゼロとすることができる。従って、燃焼室内に供給されていた燃料を含む混合気を吸気側に掃気させるか否かを判定するための基準となる経過時間は、燃焼室内の混合気の燃料濃度（混合気中における気化された燃料の残量）に応じて定めれば良い。当該基準となる経過時間についても、実験や解析に基づいて、適宜、定めればよい。また、当該基準となる経過時間についても、固定値を用いることもできるし、冷却水の温度等に応じて変動する変動値を用いることもできる。その理由については、上記「燃焼可能か否かを判定するための基準となる経過時間」について説明した内容から明らかであるので省略する。
【００２７】
また、イグニションスイッチのオフ信号が検知された後も、前記制御手段の電源はオンのままにされ、
機関停止時に燃焼室内に供給されていた燃料が未燃のまま大気に放出されると判定される時間を過ぎると該電源がオフにされるとよい。
【００２８】
これにより、無駄な電力消費を抑制できる。
【００２９】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、燃料の無駄な消費を抑制することができる。また、未燃燃料が大気に放出されることを抑制または防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３２】
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関について説明する。図１は本発明の実施例に係る内燃機関のブロック構成図である。図２はアイドリング・ストップ制御を行う際の機関の動作説明図である。図３は本発明の実施例に係る内燃機関における動作の流れを示すフローチャートである。図４は図３の一部の詳細を示すフローチャートである。図５は本発明の実施例に係る内燃機関のタイミングチャートである。
【００３３】
＜内燃機関の全体構成＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る内燃機関の全体構成について説明する。なお、図１においては、各部のシステムを制御するＥＣＵ（制御手段），各種センサ，電源（バッテリ）、及びこれらを電気的に接続する配線については省略している。
【００３４】
本実施例に係る内燃機関は、ピストンやシリンダを備える機関本体１０と、バッテリを充電する機能及び充電した電気を利用して回転駆動力を発生する機能を有するモータジェネレータ（ＭＧ）２０と、機関を始動させるためのスタータ（始動装置）３０と、機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速機４０と、モータジェネレータ２０から機関本体１０に備えられたクランク軸に、あるいはその逆に、駆動力を伝達するベルト５０とを備えている。また、機関本体１０には、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１や、イグニションコイルを駆動するイグナイタ（パワートランジスタユニット）１２なども備えられている。
【００３５】
＜アイドリング・ストップシステム＞
本実施例に係る内燃機関は、例えば、信号待ちで自動車を停止させている間、機関を停止させておき、自動車を発進させる際に機関を再始動させる、いわゆるアイドリング・ストップシステムを採用している。図２を参照して、アイドリング・ストップ制御が行われる際における、内燃機関の動作の一例を説明する。図中、１は燃焼室、２はピストン、３はシリンダ、４は吸気弁、５は排気弁、６はクランク軸、７はモータジェネレータ２０の回転軸、８は点火プラグである。なお、１１，５０は、上記の通り、それぞれ燃料噴射弁，ベルトである。
【００３６】
図２Ａ，Ｂは機関を停止させる際の様子を示している。なお、機関停止時の動作制御は、所定の停止条件が成立したときに、ＥＣＵにより行われる。ここで、所定の停止条件としては、例えば、以下に列挙するものの中から、適宜、単独であるいは２以上の組み合わせで選択することができる。すなわち、車速が０になったこと，変速レバーが中立位置（ニュートラル）や駐車位置（パーキング）になったこと，ブレーキが踏まれたこと，サイドブレーキが効いたことなどである。
【００３７】
図２Ａは機関停止直前の機関の様子を示している。機関が停止される場合には、機関停止直前に、吸気弁４が開いた状態で、燃料噴射弁１１により燃焼室１内に燃料が噴射される。このとき、適宜、モータジェネレータ２０による回転駆動力が付加されて、ピストン２の動作が制御される。
【００３８】
図２Ｂはピストン２の停止位置を制御する際の様子を示している。ピストン２は、モータジェネレータ２０によって、圧縮行程の途中の位置で停止されるように制御される。具体的には、機関の再始動を行う際に必要なトルクが小さくなるように、クランク角度が上死点よりも６０〜９０度手前となる位置でピストン２が停止するように制御される。
【００３９】
図２Ｃ，Ｄは機関を再始動させる際の様子を示している。なお、機関の再始動時の動作制御は、所定の再始動条件が成立したときに、ＥＣＵにより行われる。ここで、所定の再始動条件としては、例えば、以下に列挙するものの中から、適宜、単独であるいは２以上の組み合わせで選択することができる。すなわち、変速レバーが前進位置や後退位置になったこと，ブレーキの踏み込みが解除されたこと，サイドブレーキが解除されたことなどである。
【００４０】
図２Ｃは機関再始動直後の機関の様子を示している。機関が再始動される場合には、ピストン２は、モータジェネレータ２０によって、上死点近傍の位置まで駆動される。
【００４１】
図２Ｄは機関再始動直後に点火が行われた後の機関の様子を示している。上述のように、モータジェネレータ２０による駆動力により、ピストン２が上死点近傍の位置まで駆動されたあたりで、点火プラグ８により、燃焼室１内の混合気が点火される。混合気が点火されることにより、燃焼室１内の混合気は燃焼し、その燃焼圧によってピストン２は駆動される。従って、その後は、モータジェネレータ２０による駆動力を必要とすることなく、通常の燃焼サイクルによってピストン２は駆動される。
【００４２】
以上のように、車両の停止時には、機関が自動的に停止するため、燃料消費量を削減でき、排気ガス量を低減することができる。そして、機関が再始動される場合には、機関停止時に供給しておいた燃料を燃焼させて、その燃焼圧を機関始動時の始動トルクとして利用できるので、即時に、通常の燃焼サイクルを実現することができる。従って、運転者にとっても、車両を発進させる際のフィーリングが良い。なお、アイドリング・ストップ制御は、多気筒エンジンにおいては、全ての気筒に対して、図２Ａ〜Ｄに示す制御を行う必
要はなく、少なくとも一つの気筒に対してのみ行えば良い。例えば、機関停止の際に、ピストンが下死点から上死点に向かう付近で停止すると予測される、すなわち、圧縮行程あるいは排気行程の途中で停止されると予測される気筒に対して行うと好適である。
【００４３】
＜未燃燃料が大気に放出される可能性＞
上記の通り、機関が停止される場合には、機関の停止直前に、燃焼室１内に燃料が供給される。この燃焼室１への燃料供給は、その後の機関の運転状況に拘わらず行われる。従って、機関停止後の運転状況によっては、燃焼室１へ供給された燃料が燃焼されることなく無駄になり、場合によっては、大気に放出される可能性も生じ得る。その代表例が、車両を駐車するときなど、イグニションスイッチがオフにされた場合である。この場合、その後、イグニションスイッチがオンにされると、一般的には、スタータのみによる機関始動がなされる。そのため、燃焼室内に溜められていた燃料は燃焼されないままとなる。従って、この燃料は無駄になり、場合によっては、未燃のまま大気に放出されてしまうおそれがある。そこで、本実施例では、イグニションスイッチがオフにされた場合であっても、機関停止時に燃焼室１内に供給しておいた燃料を機関始動に利用するか、あるいは、利用できない場合であっても、未燃燃料が大気へ放出されてしまうことを防止する制御を行うようにした。
【００４４】
＜機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を処理する制御＞
図３を参照して、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を処理する制御手順について説明する。なお、図３に示すフローチャートは、機関運転中、常時実行されている。
【００４５】
すなわち、機関運転中、常時、ＥＣＵはアイドリング・ストップ制御を実行する条件が成立したか否かを監視している（ステップＳ１０，ステップＳ７０）。なお、当該条件は、上記アイドリング・ストップシステムの中で説明した、機関が停止される際の「所定の停止条件」を意味する。そして、当該条件が成立した場合には、アイドリング・ストップ制御が開始される（ステップＳ２０）。すなわち、機関の停止直前に燃焼室１内に燃料が噴射され、ピストン２が所定の位置に停止されるように（図２Ａ，Ｂ）、ＥＣＵは燃料噴射弁１１やモータジェネレータ２０を制御する。
【００４６】
その後、ＥＣＵは、機関再始動条件が成立するまでに、イグニションスイッチがオフにされるか否か（イグニションスイッチのオフ信号が検知されたか否か）を監視する（ステップＳ３０，ステップＳ４０）。なお、機関再始動条件は、上記アイドリング・ストップシステムの中で説明した、機関が再始動する際の「所定の再始動条件」を意味する。そして、イグニションスイッチがオフにされることなく、機関再始動条件が成立した場合には、通常通り、ＥＣＵは、アイドリング・ストップ制御を完了するまで続ける（ステップＳ５０）。すなわち、ピストン２が上死点近傍の位置まで駆動され、ピストン２が上死点近傍に至ったあたりで圧縮された混合気が点火されるように（図２Ｃ，Ｄ）、ＥＣＵはモータジェネレータ２０や点火プラグ８を制御する。その後、ＥＣＵは、再びアイドリング・ストップ制御を実行する条件が成立したか否かを監視する（ステップＳ７０，ステップＳ１０）。
【００４７】
一方、機関再始動条件が成立することなく、イグニションスイッチがオフにされた場合には、ＥＣＵは、未燃混合気処理制御を行う（ステップＳ６０）。
【００４８】
＜未燃混合気処理制御＞
特に、図４及び図５を参照して、未燃混合気処理制御について、更に詳しく説明する。上述した図３に示すフローチャートにおいて、イグニションスイッチがオフにされると（図３中ステップＳ３０）、未燃混合気処理制御が開始される（ステップＳ６０１）。ＥＣＵは、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給（噴射）されてからの経過時間がＴ３を越え
るまでに、イグニションスイッチがオンにされるか否か（イグニションスイッチのオン信号が検知されたか否か）を監視する（ステップＳ６０２，Ｓ６０３）。
【００４９】
ここで、経過時間Ｔ３は、燃焼室１内における気化された燃料の残量に基づいて定められた時間である。すなわち、機関停止時に燃焼室１内に供給された燃料は、初めのうちは気化された状態にあるが、時間の経過と共に、徐々に液化する。そして、液化した燃料は、ピストン２とシリンダ３との間の隙間からクランクケースに漏れ落ちていく。そのため、時間の経過と共に、燃焼室１内の気化状態にある燃料の量は徐々に減少する。従って、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後に、イグニションスイッチがオフにされた場合であっても、その後、機関始動されるまでの時間が長ければ、燃焼室１内の混合気を何ら処理することなく、通常通り、スタータ３０のみにより機関始動を行ったとしても、大気に放出される未燃燃料の量は少ない（あるいは未燃燃料は実質的に大気に放出されない）。そこで、経過時間Ｔ３は、燃焼室１内の混合気を処理しなくても、何ら問題が発生しない程度まで、燃焼室１内の燃料が減少しているか否かに応じて定められる。なお、本実施例では、経過時間Ｔ３を、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給されてから（図５中、時間Ｔ０）、３〜４時間程度に設定することで、大気に放出される未燃燃料の量を実質的にゼロとするようにしている。なお、この経過時間Ｔ３は、３〜４時間の間で適宜固定値とすることもできるが、冷却水（機関を冷却するための冷却液）の温度等に応じて変動させる変動値とすることもできる。これは、燃焼室１内の温度によって燃料の液化する速度が変動し、また、冷却水の温度は燃焼室１内の温度にほぼ比例することに基づくものである。
【００５０】
そして、イグニションスイッチがオンにされることなく、ステップＳ６０３で、経過時間がＴ３を越えたと判定された場合には、ＥＣＵの電源をオフにする（ステップＳ６１１）。この場合、燃焼室１内の未燃混合気（ただし、燃料は実質的には残っていない）は何ら処理されることはなく、次回、イグニションスイッチがオンにされた場合には、通常通り、スタータ３０のみにより機関始動がなされる。
【００５１】
なお、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給されてからの経過時間は、不図示のソークタイマーやメインリレーＯＦＦディレーカウンタにより計測される。なお、メインリレーＯＦＦディレーカウンタの場合、経過時間Ｔ３に相当するカウント値に達したら、掃気不要のフラッグをセットして、ＥＣＵの電源をオフにする。このように、時間Ｔ３を過ぎたらＥＣＵの電源をオフにすることで、無駄なエネルギー消費を防止することができる。
【００５２】
そして、ステップＳ６０２において、経過時間Ｔ３に達する前に、イグニションスイッチがオンにされた場合（イグニションスイッチのオン信号が検知された場合）には、ＥＣＵは、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給されてからの経過時間がＴ１（Ｔ１＜Ｔ３）を越えているか否かの判定を行う（ステップＳ６０４）。
【００５３】
ここで、経過時間Ｔ１も、燃焼室１内における気化された燃料の残量に基づいて定められた時間である。上記の説明から明らかな通り、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後、初めのうちは、燃焼室１内の混合気の燃料濃度は高い。従って、燃料が供給されてからの経過時間が短ければ、当該燃料を燃焼した際の燃焼圧は高いが、経過時間が長くなるほど、燃料を燃焼させたときに得られる燃焼圧は低くなっていく。そこで、経過時間Ｔ１は、機関停止時に燃焼室１内に供給しておいた燃料を燃焼させたときに得られる燃焼圧により、スタータ３０を用いなくても機関始動を行うための機関始動トルクが得られるか否かに基づいて定められる。言い換えれば、経過時間Ｔ１より前に、機関停止時に燃焼室１内に供給しておいた燃料を燃焼させれば、スタータ３０を用いずに、機関始動を行うことができる。なお、本実施例では、この経過時間Ｔ１は、６０〜９０分程度に設定している。この経過時間Ｔ１は、６０〜９０分の間で適宜固定値とすることもできるが、冷却
水（機関を冷却するための冷却液）の温度等に応じて変動させる変動値とすることもできる。これは、上記の通り、燃焼室１内の温度によって燃料の液化する速度が変動し、また、冷却水の温度は燃焼室１内の温度にほぼ比例することに基づくものである。
【００５４】
ステップＳ６０４で、経過時間がＴ１を越えていないと判定された場合には、アイドリング・ストップ制御における再始動時と同様の機関始動がなされる（ステップＳ６０５）。すなわち、上述したように、ピストン２が上死点近傍の位置まで駆動され、ピストン２が上死点近傍に至ったあたりで圧縮された混合気が点火されるように（図２Ｃ，Ｄ）、ＥＣＵはモータジェネレータ２０や点火プラグ８を制御する。つまり、スタータ３０が用いられることなく、モータジェネレータ２０と燃焼圧のみを動力源として、機関始動がなされる。この場合、機関始動トルクは、主として燃焼圧により得られる。このように、主として燃焼圧による始動制御がなされて（ステップＳ６０５）、未燃混合気処理制御が終了する（ステップＳ６１０）。
【００５５】
また、ステップＳ６０４で、経過時間がＴ１を越えていると判定された場合には、ＥＣＵは、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給されてからの経過時間がＴ２（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）を越えているか否かの判定を行う（ステップＳ６０６）。
【００５６】
ここで、経過時間Ｔ２も、燃焼室１内における気化された燃料の残量に基づいて定められた時間である。上記の通り、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後、時間が経過するにつれて、燃焼室１内の混合気の燃料濃度は徐々に低下していく。そのため、ある程度時間が経過すると、点火プラグ８によって点火を行っても、混合気（燃料）は燃焼されなくなる。そこで、経過時間Ｔ２は、機関停止時に燃焼室１内に供給しておいた燃料を燃焼させることができるか否かに基づいて定められる。言い換えれば、経過時間Ｔ２より前に点火プラグ８による点火を行えば、機関停止時に燃焼室１内に供給しておいた燃料を燃焼させることができる。なお、本実施例では、この経過時間Ｔ２は、経過時間Ｔ１を過ぎてから３０分程度に設定している。この経過時間Ｔ２についても、固定値とすることもできるし、冷却水の温度等に応じて変動させる変動値とすることもできる。これは、上記の通り、燃焼室１内の温度によって燃料の液化する速度が変動し、また、冷却水の温度は燃焼室１内の温度にほぼ比例することに基づくものである。
【００５７】
そして、ステップＳ６０６で、経過時間がＴ２を越えていないと判定された場合には、スタータ３０による始動制御がなされると共に、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料が燃焼される（ステップＳ６０７）。これにより、当該燃焼による燃焼圧も機関始動の動力源（機関始動トルク源）として補助的に利用される。このように、スタータ３０と燃焼圧の併用による始動制御がなされて（ステップＳ６０７）、未燃混合気処理制御が終了する（ステップＳ６１０）。
【００５８】
また、ステップＳ６０６で、経過時間がＴ２を越えていると判定された場合には、掃気制御がなされると共に（ステップＳ６０８）、スタータ３０による始動制御がなされる（ステップＳ６０９）。この場合、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料は燃焼されない。このように、スタータ３０のみによる始動制御がなされて（ステップＳ６０９）、未燃混合気処理制御が終了する（ステップＳ６１０）。なお、掃気制御は、機関始動が始まる前に行うこともできるし、機関始動の過程で掃気制御が可能な場合には、機関始動とともに行うようにしても良い。
【００５９】
ここで、掃気制御の具体例を説明する。掃気制御の好適な例としては、燃焼室１内の混合気を吸気側に掃気させる制御を挙げることができる。例えば、ＥＣＵは、モータジェネレータ２０によりクランク軸６を回転（逆転）させて、吸気弁４を開くように制御する。又は、可変動弁システムを備える場合には、ＥＣＵは、当該システムにより不図示のカム
軸を回転（逆転）させて、吸気弁４を開くように制御することも可能である。このようにして吸気弁４を開くことで、吸気側に混合気を掃気させることができる。なお、少なくとも１度、吸気弁４を開けば、対流や拡散によって混合気は掃気されるが、機関を複数回回転させてピストン２を上下させることで、より積極的に混合気を掃気させるようにしても良い。また、排気側に、未燃燃料を吸着する部材が設けられていたり、未燃燃料を浄化する装置が設けられている場合には、燃焼室１内の混合気を排気側に掃気して、これらの部材や装置に送り込むように制御することも好適である。
【００６０】
次に、特に、図５を参照して、イグニションスイッチの切り替えタイミングの具体的な例に基づく、機関始動方法と筒内燃料処理（燃焼室１内の燃料（混合気）の処理）について説明する。図５において、Ｔ０は、機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された時を示している。
【００６１】
（１）機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後に、イグニションスイッチがオフにされ、その後、時間Ｔ１以前に、イグニションスイッチがオンにされた場合
この場合、上述のように、アイドリング・ストップ制御における再始動時と同様に、スタータ３０が用いられることなく、モータジェネレータ２０と燃焼圧のみを動力源として、機関始動がなされる。従って、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料は、無駄にされることなく、機関始動のための動力源として有効に用いられる。また、未燃燃料が大気中に放出されてしまうこともない。
【００６２】
（２）機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後に、イグニションスイッチがオフにされ、その後、時間Ｔ１を過ぎて、かつ時間Ｔ２以前に、イグニションスイッチがオンにされた場合
この場合、上述のように、スタータ３０と燃焼圧の併用により、機関始動がなされる。従って、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料は、無駄にされることなく、機関始動のための補助的な動力源として有効に用いられる。また、未燃燃料が大気中に放出されてしまうこともない。
【００６３】
（３）機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後に、イグニションスイッチがオフにされ、その後、時間Ｔ２を過ぎて時間Ｔ３以前に、イグニションスイッチがオンにされた場合
この場合、燃焼室１内の混合気は燃料濃度が低すぎて、当該混合気（燃料）を燃焼させることができないため、燃焼圧が利用されることなく、スタータ３０により、機関始動がなされる。また、機関始動前、あるいは機関始動と共に掃気制御がなされる。従って、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料は、機関始動の動力源として用いられることはないが、未燃のまま大気に放出されることはない。
【００６４】
（４）機関停止時に燃焼室１内に燃料が供給された後に、イグニションスイッチがオフにされ、その後、時間Ｔ３を過ぎてから、イグニションスイッチがオンにされた場合
この場合、通常通り、スタータ３０により、機関始動がなされる。従って、機関停止時に燃焼室１内に供給されていた燃料は、機関始動の動力源として用いられることはないが、燃焼室１内には実質的に燃料は残っていないため、未燃燃料が大気に放出されてしまうことはない。
【００６５】
＜その他＞
これまで説明した実施例においては、イグニションスイッチのオン信号を検知したときに、機関始動を行う場合を説明した。しかしながら、機関始動は、イグニションスイッチのオン信号以外の信号に基づいて行われる場合がある。従って、上述した図４に示すステップＳ６０２においては、他の機関始動要求信号に基づいて、機関始動要求がなされたか
否かを判定することも可能である。なお、「機関始動要求信号」としては、イグニションスイッチのオン信号以外にも、例えば、運転席側のドアロックが解除された信号（ドアスイッチ信号）や、外部リモコン信号がある。
【００６６】
また、本実施例においては、ポート噴射方式の内燃機関を例にして説明したが、本実施例における未燃燃料混合気処理制御を筒内噴射型の内燃機関にも適用できる。ただし、この場合には、機関停止時に燃料を噴射する時期など、多少の変更が伴うことは言うまでもない。また、本実施例においては、機関を再始動する場合には、最初に電動機（モータジェネレータ）により、僅かに（圧縮行程の途中の状態にあるピストンを上死点近傍の位置まで）クランク軸を回転駆動させてから、燃焼室内に溜めておいた燃料（混合気）を燃焼させる場合を示した。しかし、本実施例で説明した制御は、機関停止時に燃焼室内に供給しておいた燃料を、機関の再始動時に燃焼させることで得られる燃焼圧を機関始動に利用する方式の各種内燃機関に適用できる。例えば、膨張行程の途中の状態で燃焼室内に燃料を溜めておき、機関の再始動時や図４に示すステップＳ６０５による機関始動時には、全く電動機を用いずに、溜めておいた燃料を燃焼させる始動を行う装置に対しても、本実施例で説明した未燃混合気処理制御を応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は本発明の実施例に係る内燃機関のブロック構成図である。
【図２Ａ】図２Ａはアイドリング・ストップ制御を行う際の機関の動作説明図（機関停止直前の機関の様子を示す図）である。
【図２Ｂ】図２Ｂはアイドリング・ストップ制御を行う際の機関の動作説明図（ピストンの停止位置を制御する際の様子を示す図）である。
【図２Ｃ】図２Ｃはアイドリング・ストップ制御を行う際の機関の動作説明図（機関再始動直後の機関の様子を示す図）である。
【図２Ｄ】図２Ｄはアイドリング・ストップ制御を行う際の機関の動作説明図（機関再始動直後に点火が行われた後の機関の様子を示す図）である。
【図３】図３は本発明の実施例に係る内燃機関における動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は図３の一部の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施例に係る内燃機関のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１  燃焼室
２  ピストン
３  シリンダ
４  吸気弁
５  排気弁
６  クランク軸
７  （モータジェネレータの）回転軸
８  点火プラグ
１０  機関本体
１１  燃料噴射弁
１２  イグナイタ（パワートランジスタユニット）
２０  モータジェネレータ
３０  スタータ
４０  変速機
５０  ベルト
【図１】
2005330913.tif 000003
【図２Ａ】
2005330913.tif 000004
【図２Ｂ】
2005330913.tif 000005
【図２Ｃ】
2005330913.tif 000006
【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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