(57)【要約】【課題】エンジンの始動性を向上することが可能な、新規かつ改良された内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの始動時における気筒内の温度状態を判定する判定部と、前記判定部により前記温度状態が所定の低温状態ではないと判定された場合に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ継続的に噴射させる通常始動制御部と、前記判定部により前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定された場合に、前記通常始動制御部による燃料の噴射量より少量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ噴射させることにより、前記気筒内の温度を上昇させる助走制御を行う助走制御部と、前記助走制御部による前記助走制御が終了した後に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料を前記気筒内へ噴射させる始動制御部と、を備える内燃機関の制御装置が提供される。【選択図】図３
2016186233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの始動時における気筒内の温度状態を判定する判定部と、
前記判定部により前記温度状態が所定の低温状態ではないと判定された場合に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ継続的に噴射させる通常始動制御部と、
前記判定部により前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定された場合に、前記通常始動制御部による燃料の噴射量より少量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ噴射させることにより、前記気筒内の温度を上昇させる助走制御を行う助走制御部と、
前記助走制御部による前記助走制御が終了した後に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料を前記気筒内へ噴射させる始動制御部と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記助走制御部は、初爆を検出し、前記初爆が検出された後に前記燃料の噴射量を、前記エンジンの回転数が所定の目標値に近づくように制御する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記助走制御部は、前記燃料の噴射量の履歴に基づいて、前記助走制御を終了させる、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記助走制御部は、前記初爆が検出された後において、前記燃料の噴射量が第１の閾値より低い状態が所定時間継続した場合に、前記助走制御を終了させる、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記助走制御部は、前記エンジンの冷却水温が低いほど、高い値を前記第１の閾値として設定する、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記助走制御部は、前記エンジンの冷却水温が低いほど、前記初爆が検出される前において、前記気筒内へ燃料を多く噴射させる、請求項２〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記助走制御部は、前記エンジンの回転数に基づいて前記初爆を検出する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記エンジンの冷却水温が第２の閾値より低く、かつ、前記エンジンの始動前における前記エンジンの停止時間が第３の閾値より長い場合に、前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記判定部は、さらに、前記エンジンの冷却水温が前記第２の閾値より低く、前記エンジンの始動前における前記エンジンの停止時間が前記第３の閾値より短く、かつ、前回の前記エンジンの始動後における前記エンジンの自立運転の継続時間が第４の閾値より短い場合に、前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定する、請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン等の自己着火式の内燃機関の制御に関する技術分野において、エンジンの始動性を向上させるために、燃料噴射を制御する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、低温始動性を向上するために、パイロット噴射と主噴射とのインターバルを制御する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、低温時の始動において燃料を許容時間内に着火するために、噴射される燃料の圧力を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０５５９４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０８４６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術において、エンジンの始動性を向上することが困難である場合がある。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に開示されている技術では、エンジンの始動において、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料がクランキング中に気筒内へ継続的に噴射される。このような技術では、例えば、エンジンの始動時において気筒内の温度状態が低温状態である場合に、失火が発生し、又は気筒内への燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきが発生することによって、エンジンの出力が不安定になるというおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エンジンの始動性を向上することが可能な、新規かつ改良された内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、エンジンの始動時における気筒内の温度状態を判定する判定部と、前記判定部により前記温度状態が所定の低温状態ではないと判定された場合に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ継続的に噴射させる通常始動制御部と、前記判定部により前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定された場合に、前記通常始動制御部による燃料の噴射量より少量の燃料をクランキング中に前記気筒内へ噴射させることにより、前記気筒内の温度を上昇させる助走制御を行う助走制御部と、前記助走制御部による前記助走制御が終了した後に、前記エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料を前記気筒内へ噴射させる始動制御部と、を備える内燃機関の制御装置が提供される。
【００１０】
前記助走制御部は、初爆を検出し、前記初爆が検出された後に前記燃料の噴射量を、前記エンジンの回転数が所定の目標値に近づくように制御してもよい。
【００１１】
前記助走制御部は、前記燃料の噴射量の履歴に基づいて、前記助走制御を終了させてもよい。
【００１２】
前記助走制御部は、前記初爆が検出された後において、前記燃料の噴射量が第１の閾値より低い状態が所定時間継続した場合に、前記助走制御を終了させてもよい。
【００１３】
前記助走制御部は、前記エンジンの冷却水温が低いほど、高い値を前記第１の閾値として設定してもよい。
【００１４】
前記助走制御部は、前記エンジンの冷却水温が低いほど、前記初爆が検出される前において、前記気筒内へ燃料を多く噴射させてもよい。
【００１５】
前記助走制御部は、前記エンジンの回転数に基づいて前記初爆を検出してもよい。
【００１６】
前記判定部は、前記エンジンの冷却水温が第２の閾値より低く、かつ、前記エンジンの始動前における前記エンジンの停止時間が第３の閾値より長い場合に、前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定してもよい。
【００１７】
前記判定部は、さらに、前記エンジンの冷却水温が前記第２の閾値より低く、前記エンジンの始動前における前記エンジンの停止時間が前記第３の閾値より短く、かつ、前回の前記エンジンの始動後における前記エンジンの自立運転の継続時間が第４の閾値より短い場合に、前記温度状態が前記所定の低温状態であると判定してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、エンジンの始動性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】気筒内の温度状態が所定の低温状態である場合の従来の技術に係るエンジンの始動について説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す説明図である。
【図４】エンジンの回転数の履歴を模式的に示す説明図である。
【図５】気筒内の温度状態が所定の低温状態である場合の本発明の実施形態に係るエンジンの始動について説明するための説明図である。
【図６】冷却水温と初期噴射量との関係を表すマップの一例を示す説明図である。
【図７】冷却水温と判定噴射量との関係を表すマップの一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
＜＜１．導入＞＞
従来の技術では、エンジンの始動において、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料がクランキング中に気筒内へ継続的に噴射される。図１は、気筒内の温度状態が所定の低温状態である場合の従来の技術に係るエンジンの始動について説明するための説明図である。図１のＡは燃料の噴射量の履歴を示し、図１のＢはエンジンの回転数の履歴を示し、図１のＣは気筒内の温度の履歴を示す。
【００２２】
従来の技術では、例えば、図１に示したように、時刻Ｔ１において、イグニッションスイッチがＯＮ状態に切り換えられると、クランキングが開始され、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料の気筒内への噴射が開始される。次に、時刻Ｔ２において、初爆が生じ、エンジンの回転数が上昇し始める。そして、時刻Ｔ３において、完爆が生じ、クランキングが停止され、アイドル回転数を維持するために必要な量の燃料の噴射が開始される。
【００２３】
エンジンの始動時における気筒内の温度状態が所定の低温状態（例えば−１５℃〜−２０℃以下の状態）である場合、当該温度状態が低温状態ではない場合と比較し、初爆が生じる時刻Ｔ２における気筒内の温度Ｈ２や完爆が生じ自立運転が開始される時刻Ｔ３における気筒内の温度Ｈ３は低い。ゆえに、エンジンの始動時における気筒内の温度状態が所定の低温状態である場合、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間の時刻や、時刻Ｔ３より後の時刻において、失火が発生し、又は気筒内への燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきが発生し得る。換言すると、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間の時刻や、時刻Ｔ３より後の時刻において、気筒内の燃焼が不安定になり得る。
【００２４】
それにより、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間の時刻や、時刻Ｔ３より後の時刻におけるエンジンの回転数は図１に示したように不安定となる。ゆえに、従来の技術では、エンジンの始動において、エンジンの出力が不安定になるというおそれがあった。そこで、本明細書では、エンジンの始動性を向上することが可能な仕組みを提案する。
【００２５】
＜＜２．本発明の実施形態に係る内燃機関＞＞
＜２−１．内燃機関の構成＞
まず、図２を参照して、本発明の実施形態に係る内燃機関１００の概略構成について説明する。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る内燃機関１００の概略構成の一例を示す説明図である。図２に示したように、内燃機関１００は、インテークマニホールド２と、吸気通路３と、エキゾーストマニホールド４と、排気通路５と、過給機６と、燃料タンク８と、燃料供給ポンプ１０と、コモンレール１２と、インジェクタ１４と、気筒１６と、ピストン１８と、クランクシャフト２０と、スタータモータ２２と、イグニッションスイッチ２４と、エンジン回転数センサ２６と、水温センサ２８と、制御装置３０と、を備える。
【００２７】
インテークマニホールド２は、気筒１６の各々に接続され、気筒１６の各々へ吸入される吸気の通路となる配管である。インテークマニホールド２は、吸気通路３に接続される。
【００２８】
エキゾーストマニホールド４は、気筒１６の各々に接続され、気筒１６の各々から排出される排気ガスの通路となる配管である。エキゾーストマニホールド４は、排気通路５に接続される。
【００２９】
過給機６は、吸気通路３及び排気通路５に接続される。過給機６は、エキゾーストマニホールド４を通過し排出される排気ガスの運動エネルギを利用し、インテークマニホールド２に供給される空気を加圧する。
【００３０】
燃料タンク８は、気筒１６内での燃焼に用いられる燃料を収容する。
【００３１】
燃料供給ポンプ１０は、燃料タンク８に収容される燃料を加圧し、コモンレール１２へ燃料を供給する。
【００３２】
コモンレール１２は、燃料供給ポンプ１０により供給された高圧の燃料を蓄積し、インジェクタ１４の各々へ燃料を分配する。
【００３３】
インジェクタ１４は、図２に示したように複数設けられ、各気筒１６内へ燃料を噴射する。
【００３４】
気筒１６は、図２に示したように複数設けられ、複数の気筒１６の各々はピストン１８を収納し、気筒１６及びピストン１８によって気筒１６内に燃焼室が形成される。なお、図面における気筒１６の数及び配置は一例に過ぎず、本発明の実施形態に係る気筒１６の数及び配置は図面に示した数及び配置と異なってもよい。
【００３５】
ピストン１８は、クランクシャフト２０に接続され、燃焼室における燃料の燃焼によって直線往復運動を行う。
【００３６】
クランクシャフト２０は回転可能に設けられる軸である。ピストン１８の直線往復運動はクランクシャフト２０の回転運動へ変換される。
【００３７】
スタータモータ２２は、クランクシャフト２０とギアを介して接続し、クランクシャフト２０を回転させるモータである。
【００３８】
イグニッションスイッチ２４は、スタータモータ２２を駆動させるためのスイッチである。ドライバによりイグニッションスイッチ２４がＯＮ状態へ切り替えられると、スタータモータ２２を駆動させる動作指示としてスタータＯＮ信号が制御装置３０へ出力される。スタータＯＮ信号が制御装置３０へ出力された場合、制御装置３０はスタータモータ２２を駆動させる。なお、ユーザによりイグニッションスイッチ２４がＯＮ状態へ切り替えられることによって、直接的にスタータモータ２２が駆動されてもよい。
【００３９】
エンジン回転数センサ２６は、エンジンの回転数を検出し、エンジンの回転数を示す情報を出力する。
【００４０】
水温センサ２８は、冷却水の温度（冷却水温）を検出し、冷却水温を示す情報を出力する。
【００４１】
制御装置３０は、内燃機関１００を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置３０は、制御対象である各アクチュエータと接続線、例えばワイヤハーネス等で接続され、当該接続線を通じて送受信される電気信号を用いて各アクチュエータに動作指示を行う。また、制御装置３０は、内燃機関１００に備えられる各センサから出力された情報を当該センサから受信する。制御装置３０は、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信を用いて各センサと通信を行ってもよい。制御装置３０は、例えば、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）であり得る。
【００４２】
＜２−２．制御装置の機能構成＞
前節では、本発明の実施形態に係る内燃機関１００の概略構成について説明した。続いて、図３〜図７を参照して、本発明の実施形態に係る内燃機関１００の制御装置３０の機能構成について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態に係る制御装置３０の機能構成の一例を示す説明図である。図３に示したように、制御装置３０は、記憶部３０１と、判定部３０３と、噴射制御部３０５と、を備える。
【００４４】
（記憶部）
記憶部３０１は、制御装置３０による制御のために参照される情報を記憶する。例えば、記憶部３０１は、各センサから出力された情報、噴射制御部３０５による制御値の決定に用いられる各種マップ及び設定値、噴射制御部３０５により制御される燃料の噴射量の履歴を記憶する。
【００４５】
（判定部）
判定部３０３は、エンジンの始動時における気筒１６内の温度状態を判定する。また、判定部３０３は、当該温度状態が所定の低温状態であるか否かの判定結果を噴射制御部３０５へ出力する。
【００４６】
判定部３０３は、例えば、エンジンの冷却水温が閾値（冷却水温閾値）より低く、かつ、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が閾値（停止時間閾値）より長い場合に、温度状態が所定の低温状態であると判定する。エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が短いほど、エンジンの始動前におけるエンジンの停止による温度低下量は小さい。ゆえに、エンストから復帰した場合等、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が停止時間閾値（例えば数秒）以下である場合、エンジンの始動時における気筒１６内の温度状態は、不安定な燃焼を引き起こす所定の低温状態ではない場合がある。従って、そのような場合に気筒１６内の温度状態が所定の低温状態ではないと判定するために、停止時間閾値が用いられる。
【００４７】
判定部３０３は、さらに、エンジンの冷却水温が冷却水温閾値より低く、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が停止時間閾値より短く、かつ、前回のエンジンの始動後におけるエンジンの自立運転の継続時間が閾値（継続時間閾値）より短い場合に、温度状態が所定の低温状態であると判定してもよい。
【００４８】
図４は、エンジンの回転数の履歴を模式的に示す説明図である。図４において、実線は前回のエンジンの始動から停止までの間におけるエンジンの回転数の履歴を示し、一点鎖線は今回のエンジンの始動以降におけるエンジンの回転数の履歴を示す。前回のエンジンの始動後、時刻Ｔ４において完爆が生じ自立運転が開始する。そして、イグニッションスイッチ２４がＯＦＦ状態に切り換えられると、時刻Ｔ５において燃料噴射が停止され、エンジンの回転数が低下し始め、時刻Ｔ６においてエンジンは停止する。その後、時刻Ｔ７において今回のエンジンの始動が開始される。
【００４９】
図４において、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの時間が、前回のエンジンの始動後におけるエンジンの自立運転の継続時間に相当する。また、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの時間が、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間に相当する。当該継続時間が短いほど、前回のエンジンの始動後におけるエンジンの自立運転による温度上昇量は小さい。ゆえに、当該停止時間が停止時間閾値以下である場合であっても、当該継続時間が継続時間閾値（例えば数秒）より短い場合には、今回のエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態は、不安定な燃焼を引き起こす所定の低温状態である場合がある。従って、そのような場合に気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であると判定するために、継続時間閾値が用いられる。
【００５０】
（噴射制御部）
噴射制御部３０５は、気筒１６内への燃料の噴射を制御する。図３に示したように、噴射制御部３０５は、通常始動制御部３５１と、助走制御部３５３と、始動制御部３５５と、を含む。また、噴射制御部３０５は、燃料の噴射量を示す情報を記憶部３０１へ記憶させる。
【００５１】
[通常始動制御部]
通常始動制御部３５１は、判定部３０３によりエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態ではないと判定された場合に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料をクランキング中に気筒１６内へ継続的に噴射させる。また、通常始動制御部３５１は、完爆を検出した後に、アイドル回転数を維持するために必要な量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。
【００５２】
通常始動制御部３５１は、例えば、エンジンの回転数が閾値（完爆判定回転数）より低い値から完爆判定回転数より高い値へ変化した場合に完爆を検出する。なお、通常始動制御部３５１は、エンジンの回転数の単位時間あたりの増加量が閾値より大きい場合に完爆を検出してもよい。以下、通常始動制御部３５１による燃料の噴射量の制御を通常制御と呼ぶ。
【００５３】
[助走制御部]
助走制御部は３５３、判定部３０３によりエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であると判定された場合に、通常始動制御部３５１による燃料の噴射量より少量の燃料をクランキング中に気筒１６内へ噴射させることにより、気筒内の温度を上昇させる助走制御を行う。
【００５４】
ここで、少量の燃料は、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量に満たない量の燃料である。ゆえに、少量の燃料を気筒１６へ噴射させる助走制御が行われている期間において、クランキングが停止された場合、エンジンの回転は停止する。助走制御は、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料の噴射が開始される時点における気筒１６内の温度を、失火又は燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきの発生を抑制することが可能な温度まで上昇させるために行われる。以下、図５を参照して、助走制御部３５３による助走制御について説明する。
【００５５】
図５は、気筒１６内の温度状態が所定の低温状態である場合の本発明の実施形態に係るエンジンの始動について説明するための説明図である。図５のＡは燃料の噴射量の履歴を示し、図５のＢはエンジンの回転数の履歴を示し、図５のＣは気筒１６内の温度の履歴を示す。
【００５６】
本発明に係る助走制御によれば、例えば、図５に示したように、時刻Ｔ８においてイグニッションスイッチ２４がＯＮ状態に切り換えられることによって、クランキングが開始され、助走制御部３５３によって気筒１６内への少量の燃料の噴射が開始される。そして、時刻Ｔ９において初爆が生じるが、図１に示した従来の技術に係るエンジンの始動と異なり、本発明に係る助走制御において、少量の燃料が気筒１６内へ噴射されるので、初爆後にエンジンの回転数は緩やかに上昇する。その後、時刻Ｔ１１までの間、助走制御部３５３による気筒１６内への少量の燃料の噴射及びクランキングが継続される。
【００５７】
助走制御部３５３は、エンジンの冷却水温が低いほど、初爆が検出される前において、気筒１６内へ燃料を多く噴射させてもよい。例えば、助走制御部３５３は、記憶部３０１に記憶された図６に示したマップ４０を用いて、初爆が検出される前における燃料の噴射量（初期噴射量Ａ１）を設定し、図５に示した時刻Ｔ８から時刻Ｔ９の間の時刻において、設定された初期噴射量Ａ１の燃料を気筒１６内へ噴射させる。マップ４０は、冷却水温と初期噴射量Ａ１との関係を表し、マップ４０において、冷却水温が低いほど初期噴射量Ａ１の値は高い。
【００５８】
また、助走制御部３５３は、エンジンの回転数に基づいて初爆を検出してもよい。例えば、助走制御部３５３は、エンジンの回転数が閾値（初爆判定回転数Ｎｅ１）より低い値から初爆判定回転数Ｎｅ１より高い値へ変化した場合に初爆を検出する。図５に示したように、時刻Ｔ９において、エンジンの回転数が初爆判定回転数Ｎｅ１より低い値から初爆判定回転数Ｎｅ１より高い値へ変化するので、助走制御部３５３は初爆を検出する。なお、助走制御部３５３は、エンジンの回転数の単位時間あたりの増加量が閾値より大きい場合に初爆を検出してもよい。
【００５９】
助走制御部３５３は、初爆が検出された後に燃料の噴射量を、エンジンの回転数が目標値（目標回転数Ｎｅ２）に近づくように制御してもよい。例えば、助走制御部３５３は、エンジンの回転数と目標回転数Ｎｅ２との差に基づくＰＩ制御によって、初爆が検出された後の燃料の噴射量を決定してもよい。具体的には、図５に示したように、時刻Ｔ９から時刻Ｔ１１の間の時刻において、助走制御部３５３は、エンジンの回転数と目標回転数Ｎｅ２との差に基づくＰＩ制御によって、燃料の噴射量を決定し、決定された量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。
【００６０】
なお、目標回転数Ｎｅ２は、初爆判定回転数Ｎｅ１より高い値に設定される。例えば、初爆判定回転数Ｎｅ１として３００[ｒｐｍ]が、目標回転数Ｎｅ２として５００[ｒｐｍ]が設定される。助走制御部３５３は、初爆判定回転数Ｎｅ１及び目標回転数Ｎｅ２の値を、記憶部３０１から取得することによって設定してもよい。
【００６１】
助走制御部３５３は、燃料の噴射量の履歴に基づいて、助走制御を終了させてもよい。例えば、助走制御部３５３は、初爆が検出された後において、燃料の噴射量が閾値（判定噴射量Ａ２）より低い状態が所定時間継続した場合に、助走制御を終了させる。具体的には、図５に示したように、初爆が検出された時刻Ｔ９の後、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１までの間において、燃料の噴射量が判定噴射量Ａ２より低い状態が所定時間ＤＴ１継続している。ゆえに、時刻Ｔ１１において、助走制御部３５３による助走制御は終了する。そして、始動制御部３５５による燃料の噴射の制御が開始される。
【００６２】
また、助走制御部３５３は、エンジンの冷却水温が低いほど、高い値を判定噴射量Ａ２として設定してもよい。例えば、助走制御部３５３は、記憶部３０１に記憶された図７に示したマップ５０を用いて、判定噴射量Ａ２を設定してもよい。マップ５０は、冷却水温と判定噴射量Ａ２との関係を表し、マップ５０において、冷却水温が低いほど判定噴射量Ａ２の値は高い。なお、判定噴射量Ａ２は、初期噴射量Ａ１より低い値に設定される。
【００６３】
[始動制御部]
始動制御部３５５は、助走制御部３５３による助走制御が終了した後に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。また、始動制御部３５５は、完爆を検出した後に、アイドル回転数を維持するために必要な量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。以下、図５を参照して、始動制御部３５５による燃料の噴射量の制御（始動制御）について説明する。
【００６４】
図５に示した時刻Ｔ１１において、助走制御部３５３による助走制御が終了する。そして、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２の間の時刻において、始動制御部３５５は、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料の気筒１６内への噴射を開始させる。時刻Ｔ１２において完爆が生じ、時刻Ｔ１２以降の時刻において、始動制御部３５５は、アイドル回転数を維持するために必要な量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。
【００６５】
始動制御部３５５は、例えば、エンジンの回転数が閾値（完爆判定回転数）より低い値から完爆判定回転数より高い値へ変化した場合に完爆を検出する。なお、始動制御部３５５は、エンジンの回転数の単位時間あたりの増加量が閾値より大きい場合に完爆を検出してもよい。
【００６６】
本発明の実施形態によれば、始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であると判断された場合、上述した助走制御及び始動制御が行われる。ゆえに、図５に示したように、初爆が生じる時刻Ｔ９から時刻Ｔ１１までの間において、気筒１６内への少量の燃料の噴射が継続され、時刻Ｔ１１においてエンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料が気筒１６内へ噴射される。
【００６７】
それにより、気筒１６内の温度が初爆の生じる時刻Ｔ９における温度Ｈ９から温度Ｈ１１まで上昇した後に、時刻Ｔ１１において、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料が気筒１６内へ噴射される。一方、図１に示したように、従来の技術によれば、初爆の生じる時刻Ｔ２において、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料が気筒内へ噴射される。また、図５に示した自立運転が開始される時刻Ｔ１２における気筒１６内の温度Ｔ１２も、時刻Ｔ９から時刻Ｔ１１までの間における気筒１６内の温度上昇によって、図１に示した自立運転が開始される時刻Ｔ３における温度Ｈ３と比較し、高い温度となる。
【００６８】
従って、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２の間の時刻や、時刻Ｔ１２より後の時刻において、失火、又は気筒１６内への燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきの発生を抑制し得る。換言すると、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２の間の時刻や、時刻Ｔ１２より後の時刻において、気筒１６内の燃焼は安定する。ゆえに、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２の間の時刻におけるエンジンの回転数や、時刻Ｔ１２より後の時刻におけるエンジンの回転数は図５に示したように安定する。それにより、エンジンの出力が安定する。以上説明したように、本発明の実施形態によれば、エンジンの始動性を向上することが可能である。
【００６９】
＜２−３．動作＞
前節では、本発明の実施形態に係る制御装置３０の論理的機能の構成について説明した。続いて、図８を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置３０が行う処理の流れについて説明する。
【００７０】
図８は、本発明の実施形態に係る制御装置３０が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８に示した処理は、イグニッションスイッチ２４がＯＮ状態に切り換えられたことをトリガとして開始する。図８に示したように、まず、判定部３０３は、エンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。判定部３０３によりエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態ではないと判定された場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、通常始動制御部３５１は通常制御を行い（ステップＳ５１６）、図８に示した処理は終了する。
【００７１】
一方、判定部３０３によりエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であると判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、助走制御部３５３は助走制御に用いられる各種パラメータの設定を行う（ステップＳ５０４）。次に、クランキングが開始され、助走制御部３５３によって気筒１６内への少量の燃料の噴射が行われる（ステップＳ５０６）。そして、助走制御部３５３は、初爆が検出されたか否かを判定する（ステップＳ５０８）。助走制御部３５３によって初爆が検出されない場合（ステップＳ５０８／ＮＯ）、ステップＳ５０６の処理が繰り返される。一方、助走制御部３５３によって初爆が検出されると（ステップＳ５０８／ＹＥＳ）、助走制御部３５３は、エンジンの回転数が目標回転数Ｎｅ２に近づくように燃料の噴射量を制御する（ステップＳ５１０）。
【００７２】
そして、助走制御部３５３は、燃料の噴射量が判定噴射量Ａ２より低い状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ５１２）。燃料の噴射量が判定噴射量Ａ２より低い状態が所定時間継続していない場合（ステップＳ５１２／ＮＯ）、ステップＳ５１０の処理が繰り返される。一方、燃料の噴射量が判定噴射量Ａ２より低い状態が所定時間継続した場合（ステップＳ５１２／ＹＥＳ）、助走制御部３５３は、気筒１６内への少量の燃料の噴射を終了させ、始動制御部３５５による始動制御が行われる（ステップＳ５１４）。そして、図８に示した処理は終了する。
【００７３】
＜２−４．効果＞
上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、判定部３０３によりエンジンの始動時における気筒１６内の温度状態が所定の低温状態であると判定された場合に、助走制御を行う。助走制御では、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量より少量の燃料がクランキング中に気筒１６内へ噴射されることにより、気筒１６内の温度が上昇する。始動制御部３５５は、助走制御部３５３による助走制御が終了した後に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料を気筒１６内へ噴射させる。ゆえに、気筒内の温度を初爆の生じる時刻における温度から上昇させた後に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料の噴射を開始することが可能である。それにより、失火、又は気筒内への燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきの発生を抑制し得る。従って、エンジンの始動性を向上することが可能である。
【００７４】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、エンジンの冷却水温が低いほど、初爆が検出される前において、気筒１６内へ燃料を多く噴射させる。ゆえに、温度に依存するフリクション等のエネルギ損失を考慮し、適切なトルクを発生させることが可能である。
【００７５】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、エンジンの回転数に基づいて初爆を検出する。ゆえに、初爆について尤もらしい検出を行うことが可能である。
【００７６】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、初爆が検出された後に燃料の噴射量を、エンジンの回転数が目標回転数Ｎｅ２に近づくように制御する。ゆえに、気筒内の温度を所定の温度まで上昇させることが可能である。
【００７７】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、燃料の噴射量の履歴に基づいて、助走制御を終了させる。ここで、気筒内の温度が上昇し、燃焼が安定すると、燃焼効率が向上する。燃焼効率が向上すると、所定のエンジンの回転数を維持するために必要な燃料の噴射量は減少する。ゆえに、燃料の噴射量の履歴に基づいて気筒内の温度が所定の温度まで上昇したか否かを判断することによって、少量の燃料の噴射の終了時期を決定することが可能である。
【００７８】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、初爆が検出された後において、燃料の噴射量が判定噴射量Ａ２より低い状態が所定時間継続した場合に、助走制御を終了させる。ゆえに、気筒内の温度が所定の温度まで上昇したことを判断した後に、少量の燃料の噴射を終了させることが可能である。
【００７９】
また、上述した実施形態によれば、助走制御部３５３は、エンジンの冷却水温が低いほど、高い値を判定噴射量Ａ２として設定する。ゆえに、温度に依存するフリクション等のエネルギ損失を考慮し、適切に気筒内の温度が所定の温度まで上昇したか否かを判断することが可能である。
【００８０】
また、上述した実施形態によれば、判定部３０３は、例えば、エンジンの冷却水温が冷却水温閾値より低く、かつ、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が停止時間閾値より長い場合に、温度状態が所定の低温状態であると判定する。ゆえに、エンジンの始動前におけるエンジンの停止による温度低下量が小さい場合に、速やかにエンジンの自立運転を開始させることが可能である。
【００８１】
また、上述した実施形態によれば、判定部３０３は、さらに、エンジンの冷却水温が冷却水温閾値より低く、エンジンの始動前におけるエンジンの停止時間が停止時間閾値より短く、かつ、前回のエンジンの始動後におけるエンジンの自立運転の継続時間が継続時間閾値より短い場合に、温度状態が所定の低温状態であると判定する。ゆえに、前回のエンジンの始動後におけるエンジンの自立運転による温度上昇量が小さい場合に、エンジンの始動性を向上することが可能である。
【００８２】
＜＜３．むすび＞＞
【００８３】
以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、エンジンの始動時における気筒内の温度状態が所定の低温状態であると判定された場合に、助走制御が行われる。助走制御では、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量より少量の燃料がクランキング中に気筒内へ噴射されることにより、気筒内の温度が上昇する。そして、助走制御が終了した後に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料が気筒内へ噴射される。ゆえに、気筒内の温度を初爆の生じる時刻における温度から上昇させた後に、エンジンの自立運転を開始させるために必要な量の燃料の噴射を開始することが可能である。それにより、失火、又は気筒内への燃料の噴射量に対する燃焼する燃料の量の割合のばらつきの発生を抑制し得る。従って、エンジンの始動性を向上することが可能である。
【００８４】
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８６】
２  インテークマニホールド
３  吸気通路
４  エキゾーストマニホールド
５  排気通路
６  過給機
８  燃料タンク
１０  燃料供給ポンプ
１２  コモンレール
１４  インジェクタ
１６  気筒
１８  ピストン
２０  クランクシャフト
２２  スタータモータ
２４  イグニッションスイッチ
２６  エンジン回転数センサ
２８  水温センサ
３０  制御装置
１００  内燃機関
３０１  記憶部
３０３  判定部
３０５  噴射制御部
３５１  通常始動制御部
３５３  助走制御部
３５５  始動制御部
【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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