(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有し、各気筒の吸気ポートに燃料噴射弁がそれぞれ設けられた内燃機関に適用され、所定の停止条件が成立した場合に各燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させて前記内燃機関を停止させる内燃機関の停止始動制御装置において、
前記所定の停止条件の成立後から前記内燃機関が停止するまでの停止過程期間中に前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、その推定結果に基づいて圧縮行程でピストンが停止する圧縮行程気筒を特定する気筒特定手段と、前記気筒特定手段が推定した前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記停止過程期間中に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から噴射させるべき燃料量を設定する燃料量設定手段と、前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒内に燃料が封入されるように前記停止過程期間中の最後の吸気行程以前に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から前記燃料量設定手段により設定された燃料量の燃料を噴射させる事前噴射制御を実行する事前噴射制御手段と、前記内燃機関の冷却水の温度を取得する水温取得手段と、前記水温取得手段により取得された温度が所定の判定温度以上であり、かつ前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の初期に対応する所定の初期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する自着火防止手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関のクランク軸の回転数を取得する回転数取得手段と、前記停止過程期間中の所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置との対応関係を示したマップが記憶されている記憶手段と、をさらに備え、
前記気筒特定手段は、前記マップ及び前記停止過程期間中に所定のクランク角度範囲において前記回転数取得手段が取得した回転数に基づいて前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の停止
始動制御装置。
【請求項３】
前記気筒特定手段は、前記内燃機関の冷却水の温度、前記内燃機関のオイルの温度、前記内燃機関のスロットル弁の開度、前記内燃機関と変速機との接続及び切断を切り替えるクラッチ手段の状態、及び大気圧のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前記マップの対応関係を補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項４】
複数の気筒を有し、各気筒の吸気ポートに燃料噴射弁がそれぞれ設けられた内燃機関に適用され、所定の停止条件が成立した場合に各燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させて前記内燃機関を停止させる内燃機関の停止始動制御装置において、
前記所定の停止条件の成立後から前記内燃機関が停止するまでの停止過程期間中に前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、その推定結果に基づいて圧縮行程でピストンが停止する圧縮行程気筒を特定する気筒特定手段と、前記気筒特定手段が推定した前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記停止過程期間中に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から噴射させるべき燃料量を設定する燃料量設定手段と、前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒内に燃料が封入されるように前記停止過程期間中の最後の吸気行程以前に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から前記燃料量設定手段により設定された燃料量の燃料を噴射させる事前噴射制御を実行する事前噴射制御手段と、前記内燃機関のクランク軸の回転数を取得する回転数取得手段と、前記停止過程期間中の所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置との対応関係を示したマップが記憶されている記憶手段と、を備え、
前記気筒特定手段は、前記マップ及び前記停止過程期間中に所定のクランク角度範囲において前記回転数取得手段が取得した回転数に基づいて前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、かつ前記内燃機関の冷却水の温度、前記内燃機関のオイルの温度、前記内燃機関のスロットル弁の開度、前記内燃機関と変速機との接続及び切断を切り替えるクラッチ手段の状態、及び大気圧のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前記マップの対応関係を補正する補正手段を備え、
前記記憶手段には、前記停止過程期間中の前記所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数が低いほど前記内燃機関が停止したときの前記クランク軸の角度が下死点寄りになるように前記停止過程期間中の前記所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの前記クランク軸の角度とが対応付けられた関係が前記マップとして記憶されていることを特徴とする内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の冷却水の温度を取得する水温取得手段と、前記水温取得手段により取得された温度が所定の判定温度以上であり、かつ前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の初期に対応する所定の初期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する自着火防止手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項６】
前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の末期に対応する所定の末期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する事前噴射制御禁止手段をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項７】
前記所定のクランク角度範囲は、各気筒のピストンが下死点から上死点に移動する行程の末期に対応するクランク角度範囲であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関が停止しているときの各気筒のピストン位置を取得するピストン位置取得手段と、前記所定の停止条件が成立して前記内燃機関が停止した後に前記ピストン位置取得手段が取得した各気筒のピストン位置と前記気筒特定手段が推定した各気筒のピストン位置との差に基づいて前記記憶手段に記憶されている前記マップの対応関係を修正する学習手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項９】
前記燃料量設定手段は、前記気筒特定手段により推定された前記圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほど燃料量を少なく設定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関は、各気筒に点火プラグがそれぞれ設けられる火花点火型内燃機関であり、
所定の始動条件が成立した場合に前記内燃機関を始動させる始動制御手段と、前記所定の始動条件が成立した場合、前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記内燃機関の始動時における前記圧縮行程気筒の点火時期を補正する点火時期補正手段と、を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【請求項１１】
前記点火時期補正手段は、前記圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほど前記圧縮行程気筒の点火時期を進角させることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を停止させるときに気筒内に燃料を封入し、その封入した燃料に点火して内燃機関を始動させる内燃機関の停止始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射型内燃機関に適用され、所定の停止条件が成立すると内燃機関を自動的に停止させるアイドルストップ制御を実行し、所定の再始動条件が成立すると吸気行程に位置する気筒に燃料を噴射する自動停止始動装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置は筒内噴射型内燃機関に適用されるものであるため、内燃機関の停止後でも圧縮行程の気筒内に燃料を供給することができるが、周知のように内燃機関の停止時は圧縮行程の気筒の吸気弁が閉弁状態に維持されるため、吸気ポートに燃料を噴射するいわゆるポート噴射型内燃機関では圧縮行程の気筒内に燃料を供給することができない。そのため、ポート噴射型の内燃機関では、内燃機関が停止したときに圧縮行程の気筒内に燃料が封入されるように内燃機関を停止させるときに燃料を供給する必要がある。また、この停止時に圧縮行程になる気筒に供給する燃料量がその気筒内の空気量に対して適切に調整されていないと内燃機関の始動性が悪化するおそれがある。例えば、空気量に対して過剰に燃料が供給されると始動時に過剰なトルクが発生して振動が発生したり、始動時の排気エミッションが悪化したりするおそれがある。一方、空気量に対して燃料が不足すると燃料が適切に燃焼せず、トルクが適切に発生しないおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、始動に必要なトルクを適切に発生させてスムーズに内燃機関を始動させ、内燃機関の始動性を改善することが可能な内燃機関の停止始動制御装置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】
【０００６】
本発明の内燃機関の第１の停止始動制御装置は、複数の気筒を有し、各気筒の吸気ポートに燃料噴射弁がそれぞれ設けられた内燃機関に適用され、所定の停止条件が成立した場合に各燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させて前記内燃機関を停止させる内燃機関の停止始動制御装置において、前記所定の停止条件の成立後から前記内燃機関が停止するまでの停止過程期間中に前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、その推定結果に基づいて圧縮行程でピストンが停止する圧縮行程気筒を特定する気筒特定手段と、前記気筒特定手段が推定した前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記停止過程期間中に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から噴射させるべき燃料量を設定する燃料量設定手段と、前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒内に燃料が封入されるように前記停止過程期間中の最後の吸気行程以前に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から前記燃料量設定手段により設定された燃料量の燃料を噴射させる事前噴射制御を実行する事前噴射制御手段と、前記内燃機関の冷却水の温度を取得する水温取得手段と、前記水温取得手段により取得された温度が所定の判定温度以上であり、かつ前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の初期に対応する所定の初期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する自着火防止手段と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明の第１の停止始動制御装置によれば、停止過程期間中に内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定するので、内燃機関が停止したときに圧縮行程で停止する圧縮行程気筒が判別できる。また、推定した圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて停止過程期間中にその圧縮行程気筒に供給する燃料量を設定するので、圧縮行程気筒内にその内部に封入される空気量に対して適切な量の燃料を封入することができる。そのため、始動時にこの圧縮行程気筒に封入した燃料を燃焼させることにより、始動に必要なトルクを適切に発生させてスムーズに内燃機関を始動させることができる。これにより、内燃機関の始動性を改善することができる。内燃機関の温度が高く、圧縮行程気筒内に大量の空気が封入される場合は、その封入された空気が内燃機関の熱で熱せられて燃料が自着火するおそれがある。そこで、このような場合は事前噴射制御を禁止する。これにより、圧縮行程気筒内での燃料の自着火を防止できる。
【０００８】
本発明の第１の停止始動制御装置の一形態においては、前記内燃機関のクランク軸の回転数を取得する回転数取得手段と、前記停止過程期間中の所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置との対応関係を示したマップが記憶されている記憶手段と、をさらに備え、前記気筒特定手段は、前記マップ及び前記停止過程期間中に所定のクランク角度範囲において前記回転数取得手段が取得した回転数に基づいて前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定してもよい（請求項２）。各気筒への燃料供給が停止された後、クランク軸は慣性で回転し、その後停止する。このクランク軸が有する慣性は燃料供給の停止時におけるクランク軸の回転数に基づいて求めることができるので、クランク軸の回転数に基づいてクランク軸が停止するクランク角度を推定することができる。周知のようにクランク角度と各気筒のピストン位置とは関係を有している。そこで、このように予め所定のクランク角度範囲内における回転数と内燃機関が停止したときのピストン位置との対応関係をマップとして記憶させておき、このマップに基づいて内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置を推定する。これにより、内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を容易に推定することができる。
【０００９】
この形態において、前記気筒特定手段は、前記内燃機関の冷却水の温度、前記内燃機関のオイルの温度、前記内燃機関のスロットル弁の開度、前記内燃機関と変速機との接続及び切断を切り替えるクラッチ手段の状態、及び大気圧のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前記マップの対応関係を補正する補正手段を備えていてもよい（請求項３）。内燃機関の冷却水の温度及びオイルの温度は内燃機関のフリクションと相関関係を有している。また、大気圧及びスロットル弁の開度は、内燃機関のポンピング損失と相関関係を有している。さらにクランク手段の状態は内燃機関のクランク軸が有する慣性エネルギと相関関係を有している。これらフリクション、ポンピング損失、及び慣性エネルギは、各気筒への燃料供給が停止された後、慣性で回転しているクランク軸に影響を及ぼす。例えば、フリクション及びポンピング損失が増加するとクランク軸が早く停止する。一方、慣性エネルギが大きい場合はクランク軸の停止時期が遅くなる。このようにこれらのパラメータは、クランク軸の停止時期に影響を及ぼし、クランク軸が停止したときのクランク角度に影響を及ぼすので、これらのパラメータの値に基づいてマップの対応関係を補正することにより、内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置の推定精度をさらに向上させることができる。
【００１０】
本発明の内燃機関の第２の停止始動制御装置は、複数の気筒を有し、各気筒の吸気ポートに燃料噴射弁がそれぞれ設けられた内燃機関に適用され、所定の停止条件が成立した場合に各燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させて前記内燃機関を停止させる内燃機関の停止始動制御装置において、前記所定の停止条件の成立後から前記内燃機関が停止するまでの停止過程期間中に前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、その推定結果に基づいて圧縮行程でピストンが停止する圧縮行程気筒を特定する気筒特定手段と、前記気筒特定手段が推定した前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記停止過程期間中に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から噴射させるべき燃料量を設定する燃料量設定手段と、前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒内に燃料が封入されるように前記停止過程期間中の最後の吸気行程以前に前記圧縮行程気筒の吸気ポートの燃料噴射弁から前記燃料量設定手段により設定された燃料量の燃料を噴射させる事前噴射制御を実行する事前噴射制御手段と、前記内燃機関のクランク軸の回転数を取得する回転数取得手段と、前記停止過程期間中の所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置との対応関係を示したマップが記憶されている記憶手段と、を備え、前記気筒特定手段は、前記マップ及び前記停止過程期間中に所定のクランク角度範囲において前記回転数取得手段が取得した回転数に基づいて前記内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を推定し、かつ前記内燃機関の冷却水の温度、前記内燃機関のオイルの温度、前記内燃機関のスロットル弁の開度、前記内燃機関と変速機との接続及び切断を切り替えるクラッチ手段の状態、及び大気圧のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前記マップの対応関係を補正する補正手段を備え、前記記憶手段には、前記停止過程期間中の前記所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数が低いほど前記内燃機関が停止したときの前記クランク軸の角度が下死点寄りになるように前記停止過程期間中の前記所定のクランク角度範囲における前記内燃機関の回転数と前記内燃機関が停止したときの前記クランク軸の角度とが対応付けられた関係が前記マップとして記憶されていることにより、上述した課題を解決する（請求項４）。
【００１１】
本発明の第２の停止始動制御装置によれば、圧縮行程気筒内にその内部に封入される空気量に対して適切な量の燃料を封入することができるので、始動時にこの圧縮行程気筒に封入した燃料を燃焼させることにより、始動に必要なトルクを適切に発生させてスムーズに内燃機関を始動させることができる。そのため、内燃機関の始動性を改善することができる。各気筒への燃料供給が停止された後、クランク軸は慣性で回転し、その後停止する。このクランク軸が有する慣性は燃料供給の停止時におけるクランク軸の回転数に基づいて求めることができるので、クランク軸の回転数に基づいてクランク軸が停止するクランク角度を推定することができる。周知のようにクランク角度と各気筒のピストン位置とは関係を有している。そこで、このように予め所定のクランク角度範囲内における回転数と内燃機関が停止したときのピストン位置との対応関係をマップとして記憶させておき、このマップに基づいて内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置を推定する。これにより、内燃機関が停止したときの各気筒のピストン位置を容易に推定することができる。内燃機関の冷却水の温度及びオイルの温度は内燃機関のフリクションと相関関係を有している。また、大気圧及びスロットル弁の開度は、内燃機関のポンピング損失と相関関係を有している。さらにクランク手段の状態は内燃機関のクランク軸が有する慣性エネルギと相関関係を有している。これらフリクション、ポンピング損失、及び慣性エネルギは、各気筒への燃料供給が停止された後、慣性で回転しているクランク軸に影響を及ぼす。例えば、フリクション及びポンピング損失が増加するとクランク軸が早く停止する。一方、慣性エネルギが大きい場合はクランク軸の停止時期が遅くなる。このようにこれらのパラメータは、クランク軸の停止時期に影響を及ぼし、クランク軸が停止したときのクランク角度に影響を及ぼすので、これらのパラメータの値に基づいてマップの対応関係を補正することにより、内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置の推定精度を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第２の停止始動制御装置の一形態においては、前記内燃機関の冷却水の温度を取得する水温取得手段と、前記水温取得手段により取得された温度が所定の判定温度以上であり、かつ前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の初期に対応する所定の初期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する自着火防止手段と、をさらに備えていてもよい（請求項５）。内燃機関の温度が高く、圧縮行程気筒内に大量の空気が封入される場合は、その封入された空気が内燃機関の熱で熱せられて燃料が自着火するおそれがある。そこで、このような場合は事前噴射制御を禁止する。これにより、圧縮行程気筒内での燃料の自着火を防止できる。
【００１３】
本発明の第２の停止始動制御装置の一形態においては、前記気筒特定手段により前記内燃機関が停止したときに前記圧縮行程気筒のピストンが圧縮行程の末期に対応する所定の末期クランク角度範囲内に停止すると推定された場合に前記事前噴射制御の実行を禁止する事前噴射制御禁止手段をさらに備えていてもよい（請求項６）。このように圧縮行程の末期では、ピストンが上死点付近にまで移動しているため、圧縮行程気筒内には殆ど空気が封入されない。この場合、燃料を封入して始動時にその燃料を燃焼させようとしても失火したり、殆どトルクが発生しないおそれがある。そこで、このような場合は、事前噴射制御を禁止する。これにより、燃料の無駄な消費を防止することができる。
【００１４】
本発明の第１又は第２の停止始動制御装置の一形態において、前記所定のクランク角度範囲は、各気筒のピストンが下死点から上死点に移動する行程の末期に対応するクランク角度範囲であってもよい（請求項７）。周知のように上死点においてはピストンの速度がゼロになるため、ピストンが下死点から上死点に移動する行程の末期ではピストンの加速度が小さくなる。また、このような行程のうち圧縮行程では気筒内に空気をピストンで圧縮するため、さらにピストンの加速度が小さくなり易い。このようにピストンの加速度が小さくなるとクランク軸の回転数の変化量も小さくなるため、このような時期ではクランク軸の回転数を精度良く検出することができる。そのため、所定のクランク角度範囲としてこのようなクランク角度範囲を設定することにより、内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置の推定精度を向上させることができる。
【００１５】
本発明の第１又は第２の停止始動制御装置の一形態において、前記内燃機関が停止しているときの各気筒のピストン位置を取得するピストン位置取得手段と、前記所定の停止条件が成立して前記内燃機関が停止した後に前記ピストン位置取得手段が取得した各気筒のピストン位置と前記気筒特定手段が推定した各気筒のピストン位置との差に基づいて前記記憶手段に記憶されている前記マップの対応関係を修正する学習手段と、をさらに備えていてもよい（請求項８）。内燃機関の各部のフリクションなどは内燃機関の運転時間に応じて徐々に変化する。そこで、このように推定したピストン位置と実際に停止したピストン位置との差に基づいてマップの対応関係を修正することにより、マップの対応関係をその内燃機関に適した対応関係に修正することができる。そのため、内燃機関の停止時における各気筒のピストン位置の推定精度をさらに向上させることができる。
【００１６】
本発明の第１又は第２の停止始動制御装置の一形態において、前記燃料量設定手段は、前記気筒特定手段により推定された前記圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほど燃料量を少なく設定してもよい（請求項９）。周知のようにピストン位置が上死点に近いほど圧縮行程気筒内に封入される空気量は少なくなる。そのため、このように燃料量を設定することにより、内燃機関の停止時に圧縮行程気筒内に封入する燃料量をその内部に封入される空気量に対して適切に設定できる。
【００１７】
本発明の第１又は第２の停止始動制御装置の一形態において、前記内燃機関は、各気筒に点火プラグがそれぞれ設けられる火花点火型内燃機関であり、所定の始動条件が成立した場合に前記内燃機関を始動させる始動制御手段と、前記所定の始動条件が成立した場合、前記圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて前記内燃機関の始動時における前記圧縮行程気筒の点火時期を補正する点火時期補正手段と、を備えていてもよい（請求項１０）。始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクは、その気筒内に封入されている空気量と相関関係を有しており、空気量が多いほどより大きいトルクが発生する。このトルクは、点火時期を変化させることによって調整することができる。この形態では、圧縮行程気筒のピストン位置に基づいて点火時期を補正するので、始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクを適切に制御することができる。そのため、始動に必要なトルクを適切に発生させてスムーズに内燃機関を始動させることができる。
【００１８】
この形態において、前記点火時期補正手段は、前記圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほど前記圧縮行程気筒の点火時期を進角させてもよい（請求項１１）。圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほどその気筒内に封入されている空気量が少なくなるので、始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクが小さくなる。そこで、ピストン位置が上死点に近くほど、圧縮行程気筒で発生するトルクが大きくなるように点火時期を進角させる。これにより、圧縮行程気筒において始動に必要なトルクを適切に発生させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上に説明したように、本発明の停止始動制御装置によれば、圧縮行程気筒のピストン位置に応じて事前噴射制御時の燃料噴射量や点火時期を調整するので、始動時に圧縮行程気筒にて始動に必要なトルクを適切に発生させることができる。そのため、スムーズに内燃機関を始動させ、内燃機関の始動性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の一形態に係る停止始動制御装置が組み込まれた内燃機関の概略を示す図である。図１の内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、４つ（図１では１つのみを示す。）の気筒２と、各気筒２に接続される吸気通路３及び排気通路４とを備えている。各気筒２には、ピストン５が往復動可能にそれぞれ挿入され、このピストン５と気筒２の壁面とによって各気筒２に燃焼室６がそれぞれ形成される。各ピストン５はコンロッド７及びクランクアーム８によってクランク軸９とそれぞれ連結されている。各気筒２におけるピストン５の位相はクランク角にして１８０°ずつずらされている。各気筒２には、気筒２内に電極部を突出させるように気筒２の略中心線上に配置される点火プラグ１０と、吸気通路３の一部を形成する吸気ポート３ａを開閉するための吸気弁１１及び排気通路４の一部を形成する排気ポート４ａを開閉するための排気弁１２とがそれぞれ設けられている。各吸気ポート３ａには、燃料噴射弁としてのインジェクタ１３がそれぞれ設けられている。そのため、エンジン１はポート噴射型エンジンとして構成される。また、吸気通路３には、吸入空気量を調整するためのスロットル弁１４が設けられている。なお、これらの構成は周知のエンジンと同様でよいため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
各インジェクタ１３及び各点火プラグ１０の動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０はマイクロプロセッサ、及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺装置を含んだコンピュータとして構成され、ＲＯＭに記録されたプログラムに従ってエンジン１の運転状態を制御するために必要な各種の処理を実行する。例えば、ＥＣＵ２０は、エンジン１の回転数及び吸入空気量を所定のセンサの出力信号から検出して所定の空燃比が得られるようにインジェクタ１３から噴射させる燃料量を制御する。これら制御を実行する際、ＥＣＵ２０はエンジン１に設けられた各種のセンサの出力信号を参照する。ＥＣＵ２０が参照するセンサとしては、クランク軸９の位相（クランク角）に対応する信号を出力するクランク角センサ２１、吸入空気量に対応する信号を出力するエアフローメータ２２、エンジン１の冷却水の温度に対応する信号を出力する水温取得手段としての水温センサ２３、エンジン１のオイルの温度に対応する信号を出力する油温センサ２４、大気圧に対応する信号を出力する大気圧センサ２５などが設けられる。その他にもＥＣＵ２０には各種センサが接続されるが、それらの図示は省略した。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、所定の停止条件が成立するとエンジン１への燃料噴射を中止してその運転を停止させ、所定の再始動条件が成立するとエンジン１を再始動させる、いわゆるアイドルストップ制御をエンジン１に対して実行する。所定の停止条件は、例えばブレーキペダルが操作されて車速が０であり、かつその状態が所定時間継続したときに成立する。再始動条件は、例えばオートマチックトランスミッションを搭載した車両であればブレーキペダルがリリースされたことによって成立する。マニュアルトランスミッションを搭載した車両の場合には変速レバーのニュートラル位置から１速へのシフト操作、クラッチペダルの踏込み操作等が行われたことによって再始動条件が成立する。この他、停止条件及び再始動条件はアイドルストップ制御に関する公知の技術と同様に設定してよい。
【００２４】
また、ＥＣＵ２０は、所定の停止条件が成立してからエンジン１が停止するまでの停止過程期間中にエンジン１が停止したときに圧縮行程となる気筒（以下、圧縮行程気筒と称することがある。）内に燃料が封入されるようにインジェクタ１３から燃料を噴射させる事前噴射制御を実行する。また、ＥＣＵ２０は、所定の再始動条件が成立した場合、その圧縮行程気筒の点火プラグ１０を動作させて封入した燃料を燃焼させ、これによりエンジン１の再始動を行う。
【００２５】
本発明の一形態においてＥＣＵ２０は、図１１の機関停止制御ルーチンと、図３又は図１３のクランク軸停止角度推定ルーチンと、図６の再始動制御ルーチンと、図１５のクランク軸停止角度学習ルーチンとを実行する。また、本発明の他の形態においてＥＣＵ２０は、図２、図９又は図１１の機関停止制御ルーチンと、図１３のクランク軸停止角度推定ルーチンと、図６の再始動制御ルーチンと、図１５のクランク軸停止角度学習ルーチンとを実行する。以下、これらのルーチンについて説明する。図２は、エンジン１の運転中にこのアイドルストップ制御にてエンジン１を停止させるべくＥＣＵ２０が実行する機関停止制御ルーチンを示している。図２の制御ルーチンは、エンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の事前噴射制御手段として機能する。
【００２６】
図２の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ１１でエンジン１を停止させる上述した所定の停止条件が成立したか否か判断する。停止条件が不成立と判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、停止条件が成立したと判断した場合はステップＳ１２に進み、各インジェクタ１３からの燃料噴射をそれぞれ停止させる燃料カットを実行する。続くステップＳ１３においてＥＣＵ２０は、事前噴射制御を禁止するか否か判断する。この事前噴射制御は、例えばインジェクタ１３などの噴射系機器、又は点火プラグ１０などの点火系機器の故障が検出された場合に禁止すると判断される。事前噴射制御を禁止すると判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、事前噴射制御を実行すると判断した場合はステップＳ１４に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１が停止したときにクランク軸９が停止するクランク角度（以下、予想停止角度と称することがある。）を取得する。図３を参照して予測停止角度の推定方法について説明する。燃料カットの実行後、クランク軸９の回転数は徐々に低下し、やがて停止する。この際、クランク軸９がいずれのクランク角度で停止するかは燃料カットの実行時にクランク軸９が有していた慣性に応じて決まり、その慣性の減少とクランク軸９が停止するまでの回転数の低下とは相関関係を有している。そのため、燃料カットの実行後のクランク軸９の回転数に基づいて予想停止角度を推定できる。そこで、ＥＣＵ２０は、予想停止角度を推定するべく図３に示したクランク軸停止角度推定ルーチンをＥＣＵ２０が実行する他のルーチンと並行に所定の周期で繰り返し実行する。
【００２８】
図３を参照してこのルーチンについて説明する。図３のルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ２１でクランク角センサ２１の出力信号を参照してクランク角度を取得する。次のステップＳ２２においてＥＣＵ２０は取得したクランク角度が特定クランク角度範囲内のクランク角度か否か判断する。特定クランク角度範囲としては、例えば４つのピストン５のうちのいずれかのピストン５が下死点（ＢＤＣ）から上死点（ＴＤＣ）に移動する行程、すなわち圧縮行程及び排気行程の末期に対応するクランク角度範囲が設定される。このようなクランク角度範囲では、ピストン５の速度が低下し、クランク軸９の回転数の変動が小さくなるため、クランク軸９の回転数を精度良く検出することができる。取得したクランク角度が特定クランク角度範囲内のクランク角度ではないと判断した場合は、今回のルーチンを終了する。
【００２９】
一方、取得したクランク角度範囲が特定クランク角度範囲内のクランク角度であると判断した場合はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１の回転数、すなわちクランク軸９の回転数を取得する。この回転数の取得もクランク角センサ２１の出力信号に基づいて取得すればよい。そのため、クランク角センサ２１が本発明の回転数取得手段として機能する。続くステップＳ２４においてＥＣＵ２０は、取得したエンジン１の回転数（以下、判定回転数と称することがある。）に基づいてクランク軸停止角度（予想停止角度）を推定する。予想停止角度の推定は、図４に一例を示したクランク軸停止角度と判定回転数との関係に基づいて行う。図４の関係は、予め実験などにより求めてＥＣＵ２０のＲＡＭにマップとして記憶させておく。そのため、ＥＣＵ２０が本発明の記憶手段に相当する。上述したように燃料カットの実行後のクランク軸９は、慣性によって回転し、その慣性が徐々に減少してその後停止する。この慣性の減少は、エンジン１の各部のフリクションやポンピング損失などに基づいて決まる。そのため、予め特定クランク角度範囲内の回転数と予想停止角度との関係を求めておくことにより、その関係に基づいて予想停止角度を推定することができる。図４のマップでは、例えばクランク軸９の回転数が回転数Ｎの場合、予想停止角度は角度Ａと推定される。その後、今回のルーチンを終了する。なお、推定した予想停止角度は、次に予想停止角度が推定されるまでＥＣＵ２０のＲＡＭに記憶される。
【００３０】
図２の説明に戻る。ステップＳ１４でクランク軸９の予想停止角度を取得した後はステップＳ１５に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１が停止したときの各気筒２のピストン５の停止位置を推定し、その推定結果に基づいて圧縮行程気筒を特定する。この処理を実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の気筒特定手段として機能する。周知のようにクランク角は４つの気筒２のピストン５が所定位置にある状態（例えば４つのうちのいずれかの気筒２のピストン５が吸気行程の上死点にある状態）を基準として特定されているため、クランク角を取得することによって各気筒２のピストン５の位置を判別することができる。そして、このように各気筒２のピストン５の位置を判別することにより、圧縮行程気筒を特定することができる。
【００３１】
続くステップＳ１６においてＥＣＵ２０は、事前噴射制御の実行時に圧縮行程気筒のインジェクタ１３から噴射させるべく燃料量を算出する。この燃料量の算出は、図５に一例を示したピストン停止位置と燃料噴射量との関係に基づいて設定される。図５に示したように燃料量は、ピストン停止位置が上死点に近いほど少なく設定され、一方下死点に近いほど多く設定される。この処理を実行することによりＥＣＵ２０が本発明の燃料量設定手段として機能する。次のステップＳ１７においてＥＣＵ２０は、事前噴射制御の実行時期か否か判断する。事前噴射制御ではエンジン１が停止したときに圧縮行程気筒内に燃料を封入する必要があるため、クランク軸９の回転が停止する前であり、かつ圧縮行程気筒が吸気行程のときに燃料を噴射する必要がある。そこで、このような時期が事前噴射制御の実行時期として設定される。事前噴射制御の実行時期ではないと判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、事前噴射制御の実行時期であると判断した場合はステップＳ１８に進み、圧縮行程気筒のインジェクタ１３から算出した燃料量の燃料を噴射させる。すなわち、事前噴射制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
図２の制御ルーチンを実行することにより、停止過程期間中に圧縮行程気筒のピストン５の位置を推定し、そのピストン位置に応じて事前噴射制御の実行時に噴射すべき燃料量を設定するので、エンジン１が停止したときに圧縮行程気筒内に封入される空気量に対して適切な量の燃料をその気筒内に封入することができる。そのため、始動時にこの圧縮行程気筒に封入した燃料を燃焼させることにより、始動に必要なトルクを適切に発生させてスムーズにエンジン１を始動させることができる。したがって、エンジン１の始動性を改善することができる。
【００３３】
図６は、所定の停止条件が成立してエンジン１が停止しているときにエンジン１を再始動させるべくＥＣＵ２０が実行する再始動制御ルーチンを示している。図６の制御ルーチンは、エンジン１が運転中か否かに拘わりなく所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の始動制御手段として機能する。
【００３４】
図６の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ３１で上述した所定の再始動条件が成立したか否か判断する。再始動条件が不成立と判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、再始動条件が成立したと判断した場合はステップＳ３２に進み、ＥＣＵ２０はクランク角センサ２１の出力信号に基づいて停止しているエンジン１のクランク軸９の角度（以下、実停止角度と称することがある。）を取得する。続くステップＳ３３においてＥＣＵ２０は、図７に一例を示した圧縮行程気筒のピストン停止位置と点火時期との関係に基づいて圧縮行程気筒の点火時期を算出する。なお、圧縮行程気筒のピストン位置は、取得した実停止角度に基づいて算出される。このようにピストン位置を算出することにより、ＥＣＵ２０が本発明のピストン位置取得手段として機能する。図７に示したように圧縮行程気筒のピストン位置が上死点（ＴＤＣ）に近いほど点火時期は進角される。圧縮行程気筒のピストン位置が上死点（ＴＤＣ）に近いほど、その気筒内に封入されている空気量は減少するため、再始動時に発生するトルクは小さくなる。そこで、図７に示したように圧縮行程気筒のピストン位置が上死点に近いほど点火時期を進角させて、再始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクを上昇させる。なお、図７に示した関係は、予め実験などにより求めてＥＣＵ２０のＲＯＭにマップとして記憶させておく。この処理を実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の点火時期補正手段として機能する。
【００３５】
次のステップＳ３４においてＥＣＵ２０は、不図示のスタータを起動させる。続くステップＳ３５においてＥＣＵ２０は、エンジン１のクランク角度が算出した圧縮行程気筒の点火時期、すなわち点火制御開始時期か否か判断する。点火制御開始時期ではないと判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、点火制御開始時期であると判断した場合はステップＳ３６に進み、ＥＣＵ２０は点火制御を実行する。この点火制御では、まず圧縮行程気筒内の燃料への点火が算出した点火時期で行われる。その後、一般のエンジンに適用される周知の制御方法で点火制御が行われる。その後の、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３６】
図６の制御ルーチンを実行し、圧縮行程気筒のピストン停止位置に基づいて再始動時の点火時期を補正することにより、再始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクをエンジン１の始動に必要な適切なトルクに制御することができる。そのため、エンジン１をスムーズに始動させることができる。
【００３７】
図８は、図２の制御ルーチンを実行して事前噴射制御を実行し、その後図６の制御ルーチンを実行して圧縮行程気筒に封入した燃料に点火してエンジン１を再始動したときのエンジン１の回転数の時間変化、及び圧縮行程気筒の状態の時間変化の一例を示した図である。図８に示したように圧縮行程気筒となる気筒２が圧縮行程のときの時刻Ｔ１において所定の停止条件が成立すると、その時点で燃料カットが実行される。その後、エンジン１が停止するまで、４つのピストン５のいずれかのピストン５が上死点近傍となる時刻Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５において予想停止角度が推定される。エンジン１の停止後、時刻Ｔ６において再始動条件が成立すると不図示のスタータが起動される。また、この際、圧縮行程気筒の点火時期が算出される。その後、時刻Ｔ７において圧縮行程気筒に封入した燃料の点火が行われ、エンジン１の再始動が行われる。図８に示したように図２の制御ルーチンを実行することにより、エンジン１が停止したときに圧縮行程気筒内に封入される空気量に対して適切な量の燃料をその圧縮行程気筒に封入することができる。また、図６の制御ルーチンを実行することにより、再始動時の圧縮行程気筒の点火時期が、圧縮行程気筒内に封入されている空気量に応じた適切な点火時期に補正されるので、再始動時に圧縮行程気筒で発生するトルクを始動に必要な適切なトルクに制御できる。これらの制御を行うことにより、図８に示したように再始動時におけるエンジン１の回転数を徐々に上昇させることができる。そのため、エンジン１をスムーズに始動することができる。
【００３８】
図９は、ＥＣＵ２０が実行する機関停止制御ルーチンの変形例を示している。図９の変形例では、図２のステップＳ１５とＳ１６の間にステップＳ４１が設けられる点が異なり、それ以外は図２と同じである。そのため、図９において図２と同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。図９の変形例では、ステップＳ１５まで図２と同様に処理を進める。次のステップＳ４１においてＥＣＵ２０は、推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が上死点（ＴＤＣ）近傍の所定範囲θ１内か否か判断する。図１０に示したように、この所定範囲θ１は、圧縮行程の末期に対応するクランク角度範囲に相当する。圧縮行程気筒のピストン停止位置がこの所定範囲θ１内であると判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、圧縮行程気筒のピストン停止位置がこの所定範囲θ１外であると判断した場合はステップＳ１６に進み、以降図２と同様に処理を進める。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３９】
圧縮行程気筒のピストン５が図１０に一例を示したクランク角度範囲θ１で停止した場合、エンジン１が停止したときにその圧縮行程気筒内に封入される空気量が少なくなる。この場合、圧縮行程気筒に燃料を供給し、再始動時にこの燃料に点火してもエンジン１の始動に必要なトルクが圧縮行程気筒で発生しないおそれがある。そこで、推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が所定範囲θ１内の場合は制御ルーチンを終了させ、事前噴射制御を禁止させる。これにより、燃料の無駄な消費を防止することができる。図９のステップＳ４１を実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の事前噴射制御禁止手段として機能する。また、所定範囲θ１が本発明の末期クランク角度範囲に相当する。
【００４０】
図１１は、ＥＣＵ２０が実行する機関停止制御ルーチンの他の変形例を示している。図１１の変形例では、図２のステップＳ１５とステップＳ１６の間にステップＳ５１及びＳ５２が設けられる点が異なり、それ以外は図２と同じである。そのため、図１１において図２と同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。図１１の変形例では、ステップＳ１５まで図２と同様に処理を進める。続くステップＳ５１においてＥＣＵ２０は、水温センサ２３の出力信号に基づいてエンジン１の冷却水温を取得する。次のステップＳ５２においてＥＣＵ２０は、取得した冷却水温が予め設定した判定値より高く、かつ推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が下死点（ＢＤＣ）近傍の所定範囲θ２内か否か判断する。図１２に示したように、この所定範囲θ２は、圧縮行程の初期に対応するクランク角度範囲に相当する。なお、判定値としては、例えばエンジン１の停止後にエンジン１の熱で圧縮行程気筒内の空気が自着火を発生させる温度まで上昇すると予測される冷却水温が設定される。冷却水温が判定値より高く、かつ推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が所定範囲θ２内であると判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、冷却水温が判定以下、又は推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が所定範囲θ２外と判断した場合はステップＳ１６に進み、以降図２と同様に処理を進める。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００４１】
圧縮行程気筒のピストン停止位置が図１２に示した所定範囲θ２内であり、かつ冷却水温が判定値より大きい場合、エンジン１の停止時にエンジン１の熱によって圧縮行程気筒内に空気が加熱され、自着火が発生するおそれがある。そこで、このように冷却水温が判定値より高く、かつ推定した圧縮行程気筒のピストン停止位置が所定範囲θ２内であると判断した場合は制御ルーチンを終了させて事前噴射制御を禁止させることにより、エンジン１の停止中における自着火の発生を抑制することができる。なお、図１１のステップＳ５２の処理を実行することによりＥＣＵ２０が本発明の自着火防止手段として機能する。また、所定範囲θ２が、本発明の初期クランク角度範囲に相当する。
【００４２】
図１３は、ＥＣＵ２０が実行するクランク軸停止角度推定ルーチンの変形例を示している。図１３の変形例では、図３と比較してステップＳ２１とステップＳ２２の間にステップＳ６１〜Ｓ６４が追加されるとともに、ステップＳ２３とＳ２４の間にステップＳ６５が追加される。それ以外は図３と同じであるため、図１３において図３と同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図１３のルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ２１でクランク角度を取得する。続くステップＳ６１においてＥＣＵ２０は、エンジン１のオイルの温度（以下、油温と略称することがある。）及びエンジン１の冷却の温度（冷却水温）を取得する。次のステップＳ６２においてＥＣＵ２０は大気圧を取得する。その後、ＥＣＵ２０はステップＳ６３でスロットル弁１４の開度を取得する。続くステップＳ６４においてＥＣＵ２０はエンジン１と不図示の変速機との接続及び切断を切り替えるクラッチの状態を取得する。なお、クラッチの状態としては例えば接続状態、切断状態などが取得される。
【００４４】
次のステップＳ２２においてＥＣＵ２０は、取得したクランク角度が特定クランク角度範囲内のクランク角度か否か判断する。取得したクランク角度が特定クランク角度範囲内のクランク角度ではないと判断した場合は、今回のルーチンを終了する。一方、取得したクランク角度範囲が特定クランク角度範囲内のクランク角度であると判断した場合はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１の回転数、すなわちクランク軸９の回転数を取得する。
【００４５】
次のステップＳ６５においてＥＣＵ２０は、取得した油温、冷却水温、大気圧、スロットル弁の開度、及びクラッチの状態に基づいて判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を補正する。図１４を参照して補正方法について説明する。なお、図１４では図４に示した関係を図４の右回りに９０°回転させた状態で示している。上述したようにクランク軸９の停止角度は、エンジン１のフリクション、及びポンピング損失などの影響を受ける。周知のように油温や冷却水温が高い場合はオイルの粘度が低下するので、エンジン１のフリクションが低下する。そのため、油温や冷却水温が低い場合と比較してクランク軸９が回転し易くなり、判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係が変化する。大気圧が低い場合又はスロットル弁の開度が小さい場合は、大気圧が高い場合又はスロットル弁の開度が大きい場合と比較して気筒２内に吸気が吸い込まれにくくなるため、ポンピング損失が増加する。この場合、クランク軸９が回転し難くなり、判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係が変化する。クラッチが接続されている場合と切断されている場合とでは燃料カットの実行時にクランク軸９が有する慣性が変化する。例えばクラッチが切断されている場合は変速機の負荷が無くなるため、慣性エネルギが小さくなる。そのため、判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係が変化する。このように、油温、冷却水温、大気圧、スロットル弁の開度、及びクラッチの状態は、判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係に影響を及ぼすパラメータと相関関係を有しているため、これらに基づいて対応関係を補正する。対応関係の補正としては、例えば油温や冷却水温が低く、クランク軸９が回転し難くなる場合は特定クランク角度範囲において取得した回転数が同じでもそれまでより手前のクランク角度で停止すると考えられる。すなわち、同じ回転数でもクランク軸９の停止位置が図１４に矢印Ｂで示したように下死点（ＢＤＣ）側に移動すると考えられる。そこで、図１４に示したように対応関係を図１４の右方向にずらし、その対応関係を図１４の点線の位置に補正する。この処理を実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の補正手段として機能する。
【００４６】
続くステップＳ２４においてＥＣＵ２０は、補正した対応関係と取得したエンジン１の回転数に基づいてクランク軸停止角度を推定する。その後、今回のルーチンを終了する。
【００４７】
このように油温、冷却水温、大気圧、スロットル弁の開度、及びクラッチの状態に基づいて判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を補正することにより、クランク軸停止角度の推定精度を向上させることができる。なお、油温、冷却水温、大気圧、スロットル弁の開度、及びクラッチの状態の全てを使用して補正を行わなくてもよい。これらの少なくともいずれか一つを用いて対応関係を補正することにより、クランク軸停止角度の推定精度を向上させることができる。
【００４８】
エンジン１のフリクションなどはエンジン１の運転時間に応じて変化するため、判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係もエンジン１の運転時間などに応じて変化する。そこで、ＥＣＵ２０は、推定したクランク軸停止角度と実際にクランク軸９が停止した角度とを比較し、その差に基づいて判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を修正してもよい。図１５は、このように判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を修正すべくＥＣＵ２０がエンジン１が運転中か否かに拘わりなく所定の周期で繰り返し実行するクランク軸停止角度学習ルーチンを示している。このルーチンを実行することにより、ＥＣＵ２０が本発明の学習手段として機能する。
【００４９】
図１５のルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ７１においてエンジン１が停止中か否か判断する。エンジン１が運転中であると判断した場合は今回のルーチンを終了する。一方、エンジン１が停止中であると判断した場合はステップＳ７２に進み、ＥＣＵ２０はクランク軸９の予想停止角度を取得する。この予想停止角度は、ＥＣＵ２０がクランク軸停止角度推定ルーチンにて算出した値を取得する。続くステップＳ７３においてＥＣＵ２０は、クランク角センサ２１の出力信号を参照して実際にクランク軸９が停止している停止角度（実停止角度）を取得する。
【００５０】
次のステップＳ７４においてＥＣＵ２０は、予想停止角度から実停止角度を引いた値の絶対値が予め設定した許容値より大きいか否か判断する。許容値としては、例えば予想停止角度で事前噴射制御時に噴射する燃料量や再始動時に補正する点火時期を算出しても、実停止角度でこれら燃料量や点火時期を算出してもエンジン１の運転状態に殆ど差が生じない程度の差が設定される。予想停止角度から実停止角度を引いた値の絶対値が予め設定した許容値以下と判断した場合は、今回のルーチンを終了する。一方、予想停止角度から実停止角度を引いた値の絶対値が予め設定した許容値より大きいと判断した場合はステップＳ７５に進み、ＥＣＵ２０は判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を修正する。図１６を参照して対応関係の修正方法について説明する。修正方法としては、まず予想停止角度と実停止角度とを比較する。予想停止角度よりも実停止角度の方が大きい場合は、クランク軸９が回転し易くなっていると考えられる。一方、予想停止角度よりも実停止角度の方が小さい場合は、クランク軸９が回転し難くなっていると考えられる。上述したようにクランク軸９が回転し難くなっている場合は、それまでよりも手前でクランク軸９が停止すると考えられるため、例えば対応関係を図１６の破線Ｒまで右方向にずらす。一方、エンジン１の各部が馴染んでクランク軸９が回転し易くなった場合は、それまでよりもクランク軸９の停止位置が後ろにずれると考えられる。そこで、例えば対応関係を図１６の破線Ｌまで左方向にずらす。対応関係をずらす幅は、予想停止角度と実停止角度との差に応じて設定すればよい。なお、修正した対応関係はＥＣＵ２０のＲＡＭにマップとして記憶される。その後、今回のルーチンを終了する。
【００５１】
このように判定回転数とクランク軸停止角度との対応関係を修正することにより、そのエンジン１に適した対応関係に修正することができるので、クランク軸停止角度の推定精度をさらに向上させることができる。
【００５２】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用されるエンジンの気筒数は４気筒に限らない。例えば、３、６、８、１０、１２気筒のエンジンに本発明を適用してもよい。気筒の配置方式も限定されない。例えば、直列式の内燃機関に適用してもよいし、Ｖ型エンジンなどに本発明を適用してもよい。本発明はアイドルストップ制御による停止、及び始動時時に限らず、イグニッションスイッチをオフにしてエンジンを停止させるときにも適用することができる。従って、本発明はアイドルストップ制御の適用対象となるエンジンに限らず、アイドルストップ制御が行われないエンジンに対しても適用することができる。
【００５３】
上述した形態では、各気筒のピストンが下死点から上死点に移動する行程の末期に対応するクランク角度範囲にて取得した回転数に基づいてクランク軸停止角度を推定したが、それ以外の所定のクランク角度範囲において取得した回転数に基づいてクランク軸停止角度を推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一形態に係る停止始動制御装置が組み込まれた内燃機関の概略を示す図。
【図２】図１のＥＣＵが実行する機関停止制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】図１のＥＣＵが実行するクランク軸停止角度推定ルーチンを示すフローチャート。
【図４】クランク軸停止角度と判定回転数との対応関係の一例を示す図。
【図５】圧縮行程気筒のピストン停止位置と燃料噴射量との関係の一例を示す図。
【図６】図１のＥＣＵが実行する再始動制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】圧縮行程気筒のピストン停止位置と点火時期との関係の一例を示す図。
【図８】図２の制御ルーチンを実行して事前噴射制御を実行し、その後図６の制御ルーチンを実行して圧縮行程気筒に封入した燃料に点火してエンジンを再始動したときのエンジンの回転数の時間変化、及び圧縮行程気筒の状態の時間変化の一例を示した図。
【図９】機関停止制御ルーチンの変形例を示すフローチャート。
【図１０】事前噴射制御を禁止する所定範囲を説明するための図。
【図１１】機関停止制御ルーチンの他の変形例を示すフローチャート。
【図１２】自着火を防止すべく事前噴射制御を禁止する所定範囲を説明するための図。
【図１３】クランク軸停止角度推定ルーチンの変形例を示すフローチャート。
【図１４】クランク軸停止角度と判定回転数との対応関係の補正方法を説明するための図。
【図１５】図１のＥＣＵが実行するクランク軸停止角度学習ルーチンを示すフローチャート。
【図１６】クランク軸停止角度と判定回転数との対応関係の修正方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００５５】
１  内燃機関
２  気筒
３ａ  吸気ポート
５  ピストン
９  クランク軸
１０  点火プラグ
１３  インジェクタ（燃料噴射弁）
２０  エンジンコントロールユニット（気筒特定手段、燃料量設定手段、事前噴射制御手段、記憶手段、補正手段、ピストン位置取得手段、学習手段、事前噴射制御禁止手段、自着火防止手段、始動制御手段、点火時期補正手段）
２１  クランク角センサ（回転数取得手段）
２３  水温センサ（水温取得手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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