(57)【要約】【課題】  機関始動を速やかに開始する。【解決手段】  各気筒において算出時期θｃになると、燃料噴射のパラメータ例えば噴射時期及び噴射量が算出される。クランキングが開始されたときの筒内圧Ｐｓと、クランキングが開始された直後の検出時期における筒内圧Ｐｄとを気筒毎に検出し、これら筒内圧の変化量に基づき、検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を特定し、検出時期におけるクランク角θｄを求める。吸気下死点からみて、検出時期におけるクランク角θｄが算出時期θｃよりも手前のとき（実線）のときには特定された気筒から燃料噴射を順次行い、検出時期におけるクランク角θｄが算出時期θｃを過ぎているとき（破線）のときには特定された気筒の次に燃料噴射時期が到来する気筒から燃料噴射を順次行う。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランキングが開始された直後の検出時期における筒内圧を気筒毎に検出し、該検出された筒内圧に基づき、該検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を特定すると共にクランキング開始時におけるクランク角を求め、該特定された気筒において燃料噴射時期に燃料噴射を実行可能か否かを該求められたクランク角に基づいて判断し、燃料噴射が実行可能であると判断されたときには該特定された気筒から燃料噴射を順次行い、燃料噴射が実行可能でないと判断されたときには該特定された気筒の次に燃料噴射時期が到来する気筒から燃料噴射を順次行う、各段階を具備した多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項２】
クランキングが開始されたときの筒内圧を気筒毎に検出し、該クランキングが開始されたときの筒内圧と前記検出時期における筒内圧とに基づいて筒内圧の変化量を気筒毎に求め、該求められた筒内圧の変化量に基づき、該検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を特定すると共にクランキング開始時におけるクランク角を求める、各段階を更に具備した請求項１に記載の多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項３】
燃料が筒内に直接噴射されると共に燃料噴射時期が圧縮行程末期から膨張行程初期の間に設定されており、前記検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒が該検出時期に圧縮行程にある気筒である請求項１に記載の多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項４】
機関運転を停止すべき信号が発せられてから機関が実際に停止するまでの筒内圧の挙動を気筒毎に検出し、クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を該検出された筒内圧の挙動に基づいて特定し、機関運転を再開すべきときには該特定された気筒から燃料噴射を順次行う、各段階を具備した多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項５】
前記内燃機関が、動力源として電気モータと内燃機関とを備えた車両の内燃機関を構成するようになっている請求項４に記載の多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項６】
燃料が筒内に直接噴射されると共に燃料噴射時期が圧縮行程末期から膨張行程初期の間に設定されており、前記クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒が機関運転を再開すべきときに圧縮行程にある気筒である請求項４に記載の多気筒内燃機関の始動制御方法。
【請求項７】
クランキング開始時において予め定められた設定クランク角又は設定時間だけ隔てた二点においてそれぞれ筒内圧を気筒毎に検出し、これら検出された筒内圧の変化量又は変化率を気筒毎に求め、これら求められた筒内圧の変化量又は変化率に基づいてクランキング開始時におけるクランク角を求める、各段階を具備した多気筒内燃機関のクランク角検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多気筒内燃機関の始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮行程に燃料噴射が行われるようになっており、クランキングが開始されてから例えば１５°クランク角だけ回転したときの筒内圧を気筒毎に検出し、このとき圧縮行程にある気筒を検出された筒内圧に基づいて特定し、この特定された気筒の次に圧縮行程になる気筒から燃料噴射を順次行うようにした内燃機関が公知である（特許文献１の第２実施例参照）。
【０００３】
クランキングが開始されたときに、圧縮行程にある気筒では筒内圧が上昇し、しかしながらその他の気筒では筒内圧は低く維持される。そこで、この内燃機関ではクランキングが開始された後初めて筒内圧がしきい値よりも高くなった気筒を、クランキングが開始されたときに圧縮行程にある気筒であると判断している。その上で、圧縮行程にあると判断された気筒の次に圧縮行程になる気筒から燃料噴射が順次行われる。即ち、クランキングが開始されたときに圧縮行程にある気筒では、燃料噴射が行われない。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６４８９０号公報
【特許文献２】特開平２−６７４４６号公報
【特許文献３】特開平３−２３３１６２号公報
【特許文献４】特開２０００−５４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、クランキング開始時におけるクランク角が圧縮上死点に比較的近い場合には、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒から燃料噴射を開始することはできないかもしれない。
【０００６】
しかしながら、クランキング開始時におけるクランク角が圧縮上死点から遠く吸気下死点に近い場合には、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒から燃料噴射を開始することができる。
【０００７】
即ち、特許文献１では、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒において燃料噴射を実行可能であるか否かをまったく判断していない。このため、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒から燃料噴射を開始することは一切できず、機関始動を速やかに開始することができないという問題点がある。
【０００８】
そこで本発明は、機関始動を速やかに開始することができる多気筒内燃機関の燃料噴射時期制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、クランキングが開始された直後の検出時期における筒内圧を気筒毎に検出し、該検出された筒内圧に基づき、該検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を特定すると共にクランキング開始時におけるクランク角を求め、該特定された気筒において燃料噴射時期に燃料噴射を実行可能か否かを該求められたクランク角に基づいて判断し、燃料噴射が実行可能であると判断されたときには該特定された気筒から燃料噴射を順次行い、燃料噴射が実行可能でないと判断されたときには該特定された気筒の次に燃料噴射時期が到来する気筒から燃料噴射を順次行う、各段階を具備した多気筒内燃機関の始動制御方法が提供される。
【００１０】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、クランキングが開始されたときの筒内圧を気筒毎に検出し、該クランキングが開始されたときの筒内圧と前記検出時期における筒内圧とに基づいて筒内圧の変化量を気筒毎に求め、該求められた筒内圧の変化量に基づき、該検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を特定すると共にクランキング開始時におけるクランク角を求める、各段階を更に具備している。
【００１１】
また、３番目の発明によれば１番目の発明において、燃料が筒内に直接噴射されると共に燃料噴射時期が圧縮行程末期から膨張行程初期の間に設定されており、前記検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒が該検出時期に圧縮行程にある気筒である。
【００１２】
前記課題を解決するために４番目の発明によれば、機関運転を停止すべき信号が発せられてから機関が実際に停止するまでの筒内圧の挙動を気筒毎に検出し、クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を該検出された筒内圧の挙動に基づいて特定し、機関運転を再開すべきときには該特定された気筒から燃料噴射を順次行う、各段階を具備した多気筒内燃機関の始動制御方法が提供される。
【００１３】
また、５番目の発明によれば４番目の発明において、前記内燃機関が、動力源として電気モータと内燃機関とを備えた車両の内燃機関を構成するようになっている。
【００１４】
また、６番目の発明によれば４番目の発明において、燃料が筒内に直接噴射されると共に燃料噴射時期が圧縮行程末期から膨張行程初期の間に設定されており、前記クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒が機関運転を再開すべきときに圧縮行程にある気筒である。
【００１５】
また、７番目の発明によれば、クランキング開始時において予め定められた設定クランク角又は設定時間だけ隔てた二点においてそれぞれ筒内圧を気筒毎に検出し、これら検出された筒内圧の変化量又は変化率を気筒毎に求め、これら求められた筒内圧の変化量又は変化率に基づいてクランキング開始時におけるクランク角を求める、各段階を具備した多気筒内燃機関のクランク角検出方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
機関始動を速やかに開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしながら、吸気通路内又は筒内に直接燃料を噴射する火花点火式内燃機関に本発明を適用することもできる。
【００１８】
図１を参照すると、機関本体１は例えば４つの気筒１ａを有する。各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージタンク３に連結され、サージタンク３は吸気ダクト４を介して排気ターボチャージャ５のコンプレッサ６に連結される。吸気ダクト４内にはステップモータ７により駆動されるスロットル弁８が配置され、更に吸気ダクト４周りには吸気ダクト４内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置９が配置される。また、各気筒１ａは排気マニホルド１０及び排気管１１を介して排気ターボチャージャ５の排気タービン１２に連結され、排気タービン１２の出口は排気管１３を介して触媒コンバータ１４に連結される。
【００１９】
各気筒１ａの筒内には燃料噴射弁１５が配置され、これら燃料噴射弁１５は共通のコモンレール１６を介して吐出量可変の電気制御式燃料ポンプ１７に連結される。コモンレール１６にはコモンレール１６内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ（図示しない）が取付けられており、燃料圧センサの出力信号に基づいてコモンレール１６内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ１７の吐出量が制御される。
【００２０】
更に、各気筒１ａの筒内には、各気筒の筒内圧を検出するための筒内圧センサ１８が配置される。これら筒内圧センサ１８は例えばグロープラグと一体的に設けることができる。
【００２１】
排気マニホルド１０とサージタンク３とは再循環排気ガス（以下、ＥＧＲと称す）通路１９を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１９内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２０が配置される。また、ＥＧＲ通路１９周りにはＥＧＲ通路１９内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２１が配置される。なお、図１に示される内燃機関では、＃１−＃３−＃４−＃２の順に燃焼が行われる。
【００２２】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、バックアップＲＡＭ（Ｂ−ＲＡＭ）３５、入力ポート３６及び出力ポート３７を具備する。各筒内圧センサ１８の出力信号は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、アクセルペダル（図示しない）にはアクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ４０が接続され、踏み込み量センサ４０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。更に、入力ポート３６にはクランクシャフトが例えば１０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４１と、オンにされていることを表す出力パルスを発生するイグニッション（ＩＧ）スイッチ４２と、オンにされていることを表す出力パルスを発生するスタータモータ（ＳＭ）スイッチ４３とが接続される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介してステップモータ７、燃料噴射弁１５、燃料ポンプ１７、及びＥＧＲ制御弁２０にそれぞれ接続される。
【００２３】
図１に示される内燃機関では圧縮行程末期から膨張行程初期の間に燃料噴射が行われる。即ち、図２（Ａ）に示されるように圧縮上死点（ＴＤＣ）周りにおいて主噴射Ｑｍのみが行われるか、又は図２（Ｂ）に示されるように主噴射Ｑｍと共に例えば圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）４０°クランク角（ＣＡ）付近においてパイロット噴射Ｑｐが行われる。パイロット噴射Ｑｐを行うか否かは例えば機関運転状態に応じて決定される。本発明による実施例では、機関始動時には図２（Ｂ）に示されるように主噴射Ｑｍ及びパイロット噴射Ｑｐが行われる。
【００２４】
これら主噴射Ｑｍ及びパイロット噴射Ｑｐのパラメータ例えば燃料噴射時期及び燃料噴射量は図２に示されるように例えばＢＴＤＣ６０°ＣＡ即ち吸気下死点後（ＡＢＤＣ）１２０°ＣＡ付近に予め設定されている算出時期θｃにおいて、例えばこのときの機関運転状態に基づいて気筒毎に算出される。
【００２５】
ところで、図１に示される内燃機関では、吸気弁及び排気弁をそれぞれ駆動するカムシャフトがクランクシャフトに常時接続されており、従って各気筒では、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程が順次繰り返し行われる。従って、機関運転が停止し即ちクランクシャフトの回転が停止したときには、各気筒は吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程のうちいずれか一つの途中にある。
【００２６】
図３はクランク角θｓで機関が停止した場合を示しており、この例では１番気筒＃１が圧縮行程の途中にあり、３番気筒＃３が吸気行程の途中にあり、４番気筒＃４が排気行程の途中にあり、２番気筒＃２が膨張行程の途中にある。
【００２７】
次いで、機関運転を開始すべくスタータモータによりクランキングが開始されると、１番気筒＃１では圧縮行程が開始され、３番気筒＃３では吸気行程が開始され、４番気筒＃４では排気行程が開始され、２番気筒＃２では膨張行程が開始されるということになる。
【００２８】
一方、機関始動を速やかに完了させるためには、クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒から、燃料噴射を開始するのが好ましい。即ち、図１に示される内燃機関では、図２を参照して上述したように圧縮行程末期から膨張行程初期に燃料噴射時期が設定されているので、クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒はクランキングが開始されたときに圧縮行程にある気筒であり、従って図３に示される例では１番気筒＃１である。
【００２９】
これを達成するためには、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒を特定する必要がある。次に、図４を参照しながら本発明による第１実施例を詳しく説明する。
【００３０】
図４は図３に示される例でのクランキング開始時におけるｉ番気筒の筒内圧Ｐ（ｉ）（ｉ＝１，２，３，４）を示している。図４において、θｓはクランキングが開始される時期におけるクランク角（ＡＢＤＣ°ＣＡ）を、θｄはクランキングが開始された直後に予め設定されている検出時期におけるクランク角（ＡＢＤＣ°ＣＡ）を、それぞれ表している。
【００３１】
図４に示されるように、クランキングが開始される前はすべての気筒の筒内圧Ｐ（ｉ）がほぼ大気圧Ｐａに維持されている。次いで、クランキングが開始されると、圧縮行程の途中にある１番気筒＃１の筒内圧Ｐ（１）が次第に上昇する。これに対し、残りの２，３，４番気筒＃２，＃３，＃４の筒内圧Ｐ（２），Ｐ（３），Ｐ（４）はほとんど変化しない。
【００３２】
そこで本発明による第１実施例では、まずクランキングが開始されたときの各気筒の筒内圧Ｐｓ（ｉ）（ｉ＝１，２，３，４）を検出し、次いで検出時期における各気筒の筒内圧Ｐｄ（ｉ）を検出し、これら検出された筒内圧Ｐｓ（ｉ），Ｐｄ（ｉ）からクランキング開始時における各気筒の筒内圧の変化量ΔＰ（ｉ）（＝Ｐｄ（ｉ）−Ｐｓ（ｉ））を算出し、この筒内圧変化量ΔＰ（ｉ）が正値又は最大である気筒を、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒であると特定するようにしている。
【００３３】
従って、一般的に言うと、クランキングが開始された直後の検出時期における筒内圧を気筒毎に検出し、検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を検出時期における筒内圧に基づいて特定しているということになる。或いは、クランキングが開始されたときの筒内圧と検出時期における筒内圧とに基づいて筒内圧の変化量を気筒毎に求め、検出時期の後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を筒内圧の変化量に基づいて特定しているということにもなる。
【００３４】
検出時期はクランキングが開始された直後である限りどのように設定してもよい。本発明による第１実施例では、クランキングが開始されてからクランクシャフトが予め定められた設定角度Δθだけ回転した時期を検出時期に設定しており、この設定角度Δθは例えば約１０°に設定される。この場合、クランキングが開始された後、クランク角センサ４１の出力パルスが初めて出力された時期を検出時期と判断することができる。なお、クランキングが開始されてからわずかばかりの時間だけ経過した時期を検出時期とすることもできる。
【００３５】
ここで、クランキングが開始されたときの各気筒の筒内圧Ｐｓ（ｉ）は上述したようにほぼ大気圧Ｐａである。従って、クランキングが開始されたときの各気筒の筒内圧Ｐｓ（ｉ）を、クランキングが開始される前に検出された大気圧Ｐａとすることもできるし、検出時期における大気圧Ｐａとすることもできる。
【００３６】
このように本発明による第１実施例では、クランキングが開始された後に検出時期が到来すると、このとき圧縮行程にある気筒が特定される。従って、この特定された気筒から燃料噴射を順次行うことができると考えられる。
【００３７】
ところが、図２を参照して上述したように、本発明による第１実施例では算出時期θｃにおいて主噴射Ｑｍ及びパイロット噴射Ｑｐのパラメータが算出される。一方、クランキングが開始されるときのクランク角θｓ従って検出時期θｄは例えば先の機関停止時におけるピストン停止位置に依存するので一定であるとは限らず、クランキングが行われるごとに変動しうる。従って、図５に実線で示されるように、吸気下死点ＢＤＣからみて、検出時期θｄが算出時期θｃよりも手前の場合もあれば、図５に破線で示されるように検出時期θｄが算出時期θｃを過ぎている場合もある。検出時期θｄが算出時期θｃよりも手前であればこのとき圧縮行程にある気筒において燃料噴射を行うことができるけれども、図５に破線で示されるように検出時期θｄが算出時期θｃを過ぎている場合にはこのとき圧縮行程にある気筒において燃料噴射を行うことができない。言い換えると、図１に示される内燃機関はクランキング開始時に圧縮行程にある気筒において燃料噴射を実行可能な場合もあれば実行可能でない場合もある内燃機関ということになる。
【００３８】
そこで本発明による第１実施例では、検出時期θｄが算出時期θｃよりも手前であるか否かを判断し、検出時期θｄが算出時期θｃよりも手前であるときにはこのとき圧縮行程にある気筒から燃料噴射を順次行い、検出時期θｄが算出時期θｃを過ぎているときには、次に圧縮行程が到来する気筒から燃料噴射を順次行うようにしている。このようにすると、クランキングが開始された後に燃料噴射を速やかに開始することができ、従って機関始動を速やかに開始することができる。
【００３９】
検出時期θｄが算出時期θｃよりも手前であるか否かを判断するために、本発明による第１実施例では、上述した筒内圧変化量ΔＰに基づいて検出時期におけるクランク角θｄを求めるようにしている。このことを図６を参照しながら説明する。
【００４０】
図６はクランキングが開始された後の筒内圧Ｐの変化を示している。図６において、白丸（○）はクランキングが開始されるときのクランク角θｓ（ＡＢＤＣ°ＣＡ）を表している。図６に示されるように、クランキングが開始されるときのクランク角θｓが比較的大きくＢＤＣから遠い場合には筒内圧Ｐは比較的緩やかに上昇し、クランク角θｓが比較的小さくＢＤＣに近いときには筒内圧Ｐは比較的急激に上昇する。
【００４１】
従って、上述した筒内圧変化量ΔＰが筒内圧Ｐの単位クランク角又は単位時間当たりの変化量即ち変化率であることを考えると、筒内圧変化量ΔＰが大きい場合には、クランキングが開始されるときのクランク角θｓ又は検出時期におけるクランク角θｄは小さくＢＤＣに近くなっており、筒内圧変化量ΔＰが小さい場合にはクランク角θｓ，θｄは大きくＢＤＣから遠くなっているということになる。即ち、筒内圧変化量ΔＰが大きくなるにつれてクランク角θｓ，θｄは小さくなる。
【００４２】
そこで本発明による第１実施例では、図７に示されるような筒内圧変化量ΔＰと例えば検出時期におけるクランク角θｄとの関係を予め求めておき、検出時期に算出された筒内圧変化量ΔＰに基づいて検出時期におけるクランク角θｄを算出するようにしている。
【００４３】
ここで、筒内圧変化量ΔＰとクランキングが開始されるときのクランク角θｓとの関係を予め求めておき、筒内圧変化量ΔＰに基づいてクランキングが開始されるときのクランク角θｓを求め、このクランク角θｓから検出時期におけるクランク角θｄ（＝θｓ＋Δθ）を求めることもできる。
【００４４】
従って、クランキングが開始されるときのクランク角θｓと検出時期におけるクランク角θｄとをひとまとめにしてクランキング開始時におけるクランク角と考えると、クランキングが開始された直後の検出時期における筒内圧を気筒毎に検出し、クランキング開始時におけるクランク角を検出時期における筒内圧に基づいて求めているということになる。或いは、クランキングが開始されたときの筒内圧と検出時期における筒内圧とに基づいて筒内圧の変化量又は変化率を気筒毎に求め、クランキング開始時におけるクランク角を筒内圧の変化量に基づいて求めているということにもなる。
【００４５】
更に、クランキング開始時において予め定められた設定クランク角又は設定時間だけ隔てた二点においてそれぞれ筒内圧を気筒毎に検出し、これら検出された筒内圧の変化量又は変化率を気筒毎に求め、これら求められた筒内圧の変化量又は変化率に基づいてクランキング開始時におけるクランク角を求めているという見方もできる。
【００４６】
本発明による第１実施例では、このようにして検出時期におけるクランク角θｄが算出され、これが例えば一定の算出時期θｃと比較される。
【００４７】
図８は上述した本発明による第１実施例の始動制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００４８】
図８を参照すると、まずステップ１００ではスタータモータ（ＳＭ）スイッチ４３がオフからオンに切り替えられたか否か即ちクランキングが開始されたか否かが判別される。クランキングが開始されていないときには処理サイクルを終了し、クランキングが開始されたときにはステップ１０１に進み、このときの各気筒の筒内圧Ｐ（ｉ）が読み込まれる（ｉ＝１，２，３，４）。続くステップ１０２ではステップ１０１で読み込まれた筒内圧Ｐ（ｉ）がクランキングが開始されるときの筒内圧Ｐｓ（ｉ）として記憶される。
【００４９】
続くステップ１０３では、クランキングが開始されてからクランクシャフトが設定角度Δθだけ回転したか否かが判別される。クランキングが開始されてからクランクシャフトが設定角度Δθだけ回転するまで即ち検出時期が到来するまでステップ１０３を繰り返し、次いでクランクシャフトが設定角度Δθだけ回転すると即ち検出時期が到来するとステップ１０４に進み、このときの筒内圧Ｐ（ｉ）が読み込まれる。続くステップ１０５ではステップ１０４で読み込まれた筒内圧Ｐ（ｉ）が検出時期における筒内圧Ｐｄ（ｉ）として記憶される。
【００５０】
続くステップ１０６では筒内圧変化量ΔＰ（ｉ）（＝Ｐｄ（ｉ）−Ｐｓ（ｉ））が算出される。続くステップ１０７では、クランキング開始時に圧縮行程にあるｊ番気筒（ｊ＝１，３，４，２）が上述したように筒内圧変化量ΔＰ（ｉ）に基づいて特定される。続くステップ１０８では図７のマップから検出時期におけるクランク角θｄが算出される。
【００５１】
続くステップ１０９では検出時期におけるクランク角θｄが算出時期θｃよりも小さいか否かが判別される。θｄ＜θｃのとき即ち検出時期が算出時期よりも手前のときには次いでステップ１１０に進み、ｊ番気筒から燃料噴射が開始される。これに対し、θｄ≧θｃのとき即ち検出時期が算出時期を過ぎているときには次いでステップ１１１に進み、（ｊ＋１）番気筒から燃料噴射が開始される。なお、（ｊ＋１）番気筒はｊ番気筒の次に圧縮行程が到来する気筒を表している。
【００５２】
次に、図９を参照しつつ本発明による第２実施例を説明する。図９は動力源として電気モータと内燃機関とを備えたいわゆるハイブリッド車両２００の内燃機関に本発明を適用した場合を示している。なお、動力源として内燃機関のみを備えた車両にも本発明を適用できる。
【００５３】
図９を参照すると、内燃機関１は動力分割機構２０１及び減速機２０２を介して車軸２０３に連結され、電気モータ２０４は減速機２０２を介して車軸２０３に連結される。動力分割機構２０１は発電機２０５にも連結される。なお、図９において２０６は例えばインバータ及びコンバータを含む電気制御ユニット、２０７はバッテリをそれぞれ表している。
【００５４】
図９の車両２００では、通常、電気モータ２０４と共に内燃機関１が運転されており、しかしながら例えば機関低負荷運転になると内燃機関１の運転が停止され、電気モータ２０４のみで駆動される。次いで、機関負荷が高くなると内燃機関１の運転が再開される。また、機関低負荷運転時等であっても、バッテリ２０７の蓄電量が少ないときには発電機２０５を駆動するために内燃機関１が運転される。従って、車両運転中に内燃機関１の運転が行われたり停止されたりするということになる。なお、内燃機関１の運転は電子制御ユニット３０からの信号によって制御される。
【００５５】
内燃機関１の運転が停止され次いで再開されるときには、発電機２０５がスタータモータとして作用してクランキングが開始される。この場合も、上述した本発明による第１実施例と同様に、機関始動を速やかに開始するのが好ましく、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒を特定する必要がある。本発明による第２実施例では、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒が次のようにして特定される。
【００５６】
内燃機関１の運転を停止すべき信号が発せられ燃料噴射が停止されてもクランクシャフトの回転はただちに停止せず、クランクシャフトはしばらくの間、慣性によって回転し続ける。この場合、各気筒では、圧縮行程になると、より正確には圧縮上死点を越えると、筒内圧にピークが発生する。
【００５７】
クランクシャフトの回転トルクが次第に小さくなり、次いで或る気筒において圧縮上死点を越えられなくなるとクランクシャフトの回転が停止し、斯くして内燃機関１が停止する。もう少し詳しく説明すると、クランクシャフトは或る気筒の圧縮上死点に向けて進行し、しかしながら圧縮上死点を越えられないためにわずかに逆転し、このときこの気筒の筒内圧Ｐ（ｉ）にはピークが生ずる。クランクシャフトの回転が停止している限り、筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが生ずることはない。
【００５８】
そうすると、内燃機関１の運転を停止すべき信号が発せられた後、最後に筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが生じた気筒が圧縮行程の途中で停止している気筒であり、クランキング開始時に圧縮行程にある気筒であるということになる。
【００５９】
即ち、図１０において矢印Ｘで示されるように内燃機関１の運転を停止すべき信号が発せられても、３，４，２，１番気筒の筒内圧Ｐ（３），Ｐ（４），Ｐ（２），Ｐ（１）には順次ピークＰＫが発生する。図１０において矢印Ｙで示されるように内燃機関１が停止すると、その後筒内圧Ｐ（ｉ）にピークＰＫが発生しない。従って、図１０に示される例では、内燃機関１の運転を停止すべき信号が発せられた後、最後に１番気筒＃１の筒内圧Ｐ（１）にピークＰＫが生じており、１番気筒＃１がクランキング開始時に圧縮行程にある気筒であることがわかる。
【００６０】
そこで本発明による第２実施例では、内燃機関１の運転を停止すべき信号が発せられた後、最後に筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが生じた気筒を検出し、内燃機関１の運転を再開すべきときには検出されたから燃料噴射を開始するようにしている。その結果、機関始動を速やかに開始することができる。
【００６１】
従って、一般的に言うと、機関運転を停止すべき信号が発せられてから機関が実際に停止するまでの筒内圧の挙動を気筒毎に検出し、クランキングが開始された後に燃料噴射時期が最も早く到来する気筒を筒内圧の挙動に基づいて特定し、機関運転を再開すべきときには特定された気筒から燃料噴射を順次行うようにしているということになる。
【００６２】
図１１は本発明による第２実施例の始動制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００６３】
図１１を参照すると、まずステップ２１０では内燃機関１の運転を行うべきか否かが判別される。内燃機関１の運転を行うべきでないとき、即ち内燃機関１の運転を停止すべきときには次いでステップ２１１に進み、ｉ番気筒（ｉ＝１，２，３，４）の筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが生じたか否かが判別される。ｉ番気筒の筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが生じたときには次いでステップ２１２に進み、ｉ番気筒がクランキング開始時に圧縮行程にあるｊ番気筒（ｊ＝１，３，４，２）としてＲＡＭ３３内に記憶される。このように筒内圧Ｐ（ｉ）にピークが発生する毎にｊ番気筒が更新され、内燃機関１が実際に停止したときにはｊ番気筒はこのとき圧縮行程の途中で停止している気筒を正確に表している。
【００６４】
一方、内燃機関１の運転を行うべきときにはステップ２１０からステップ２１３に進み、前回の処理サイクルにおいて内燃機関１の運転が停止されていたか否かが判別される。前回の処理サイクルにおいて内燃機関１の運転が行われていたときには処理サイクルを終了し、従って内燃機関１の運転が継続される。これに対し、前回の処理サイクルにおいて内燃機関１の運転が停止されていたとき、即ち内燃機関１の運転を再開すべきときには次いでステップ２１４に進み、記憶されているｊ番気筒から燃料噴射が開始される。
【００６５】
これまで述べてきた各実施例は圧縮行程末期から膨張行程初期の間に筒内に直接燃料を噴射する内燃機関に本発明を適用した場合を示している。しかしながら、例えば吸気行程に燃料を噴射し又は吸気通路内に燃料を噴射する内燃機関にも本発明を適用することができる。また、本発明による各実施例を互いに組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】燃料噴射時期及び算出時期を示す図である。
【図３】クランキング開始時における各気筒の状態を説明するための図である。
【図４】クランキング開始時における各気筒の筒内圧を示すタイムチャートである。
【図５】検出時期θｄと算出時期θｃとの関係を説明するための図である。
【図６】筒内圧の変化を示す図である。
【図７】検出時期θｄを示す線図である。
【図８】本発明による第１実施例の始動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明による第２実施例を示す図である。
【図１０】機関停止時における各気筒の筒内圧を示す線図である。
【図１１】本発明による第２実施例の始動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１…機関本体
１ａ…気筒
１５…燃料噴射弁
１８…筒内圧センサ
４２…スタータモータ（ＳＭ）スイッチ
【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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【図１０】
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【図１１】
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