(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動停止条件が成立したときにディーゼルエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立した際に自動停止後の前記ディーゼルエンジンを自動的に再始動するディーゼルエンジンの制御装置において、
少なくとも前記ディーゼルエンジンの筒内温度を推定する機能を含み、前記ディーゼルエンジンを搭載した車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記ディーゼルエンジンの再始動を制御する再始動制御部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記ディーゼルエンジンの筒内昇温手段を制御する昇温制御部と
を備え、
前記昇温制御部は、前記筒内昇温手段の駆動頻度に応じて前記筒内昇温手段の駆動を規制する機能を有し、
前記再始動制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止後に前記運転状態判定部が判定した筒内温度が所定の設定温度以下に低下した場合であって、前記筒内昇温手段の駆動が規制されているときは、前記再始動条件に拘わらず前記ディーゼルエンジンを再始動するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ディーゼルエンジンの燃料供給系の燃料圧力を検出して前記運転状態判定部に出力する燃圧検出手段を備え、
前記再始動制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止後に前記筒内温度が所定の設定温度以下に低下し、かつ前記燃圧検出手段が検出した燃料圧力が所定のしきい値以下に低下した場合であって、前記筒内昇温手段の駆動が規制されているときは、前記再始動条件に拘わらず前記ディーゼルエンジンを再始動するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記運転状態判定部は、前記ディーゼルエンジンの筒内温度に基づいて前記燃料圧力のしきい値を設定するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記運転状態判定部は、前記筒内温度が高いほど前記しきい値を低圧側に補正するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記昇温制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止回数に対する前記筒内昇温手段の駆動回数の比が所定の設定値を越えている場合には、前記筒内昇温手段の駆動を規制するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記運転状態判定部は、前記ディーゼルエンジンのピストン停止位置、吸気温度、エンジン水温、前記ディーゼルエンジンの停止時間のうち少なくとも一つから前記筒内温度を推定するものである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているように、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止し、自動停止したエンジンを所定の再始動条件の成立時に自動的に再始動する自動停止／再始動制御がディーゼルエンジンにも採用されつつある。
【０００３】
自動停止したディーゼルエンジンを再始動する場合、停止時に圧縮行程にある気筒に燃料を噴射させ、筒内で自着火させる必要がある。そのため、ディーゼルエンジンが自動停止中に温度が低下すると、始動性が悪化することが頻繁に起こるという問題がある。かかる問題を解決するため、特許文献１には、ディーゼルエンジンに付設されているグロープラグへの大電流の供給をクランキング開始時とする構成や、停止時に圧縮工程にある気筒に設けたグロープラグへの通電量を他のグロープラグへの通電量より大きくする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−４６２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、グロープラグをディーゼルエンジンの自動停止の度に作動させていては、グロープラグの耐久性が低下し、寿命が短くなる。他方、自動停止したディーゼルエンジンの筒内温度が低い状態では、混合気の自着火が生じにくくなり、始動性を高めることができなくなる。
【０００５】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、高い始動性とグロープラグの耐久性維持とを両立することのできるディーゼルエンジンの制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにディーゼルエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立した際に自動停止後の前記ディーゼルエンジンを自動的に再始動するディーゼルエンジンの制御装置において、少なくとも前記ディーゼルエンジンの筒内温度を推定する機能を含み、前記ディーゼルエンジンを搭載した車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記ディーゼルエンジンの再始動を制御する再始動制御部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記ディーゼルエンジンの筒内昇温手段を制御する昇温制御部とを備え、前記昇温制御部は、前記筒内昇温手段の駆動頻度に応じて前記筒内昇温手段の駆動を規制する機能を有し、前記再始動制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止後に前記運転状態判定部が判定した筒内温度が所定の設定温度以下に低下した場合であって、前記筒内昇温手段の駆動が規制されているときは、前記再始動条件に拘わらず前記ディーゼルエンジンを再始動するものであることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置である。この態様では、ディーゼルエンジンが自動停止した後、筒内温度が設定温度以下で、かつ筒内昇温手段の駆動頻度が小さい場合には、筒内昇温手段を作動させて筒内を昇温することが可能になるとともに、筒内昇温手段の駆動頻度が高い場合には、筒内昇温手段の駆動を抑制して、筒内昇温手段の酷使を防止することができる。一方、自動停止時に筒内昇温手段の駆動が規制されるときは、強制的にディーゼルエンジンが再始動されるので、筒内昇温手段の劣化を抑制しつつ、確実に始動性を確保することができる。
【０００７】
好ましい態様において、前記ディーゼルエンジンの燃料供給系の燃料圧力を検出して前記運転状態判定部に出力する燃圧検出手段を備え、前記再始動制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止後に前記筒内温度が所定の設定温度以下に低下し、かつ前記燃圧検出手段が検出した燃料圧力が所定のしきい値以下に低下した場合であって、前記筒内昇温手段の駆動が規制されているときは、前記再始動条件に拘わらず前記ディーゼルエンジンを再始動するものである。この態様では、ディーゼルエンジンが自動停止した後、燃料圧力が低下する等の条件が揃った場合には、強制的にディーゼルエンジンが再始動されるので、加温等の措置を要することなく、エンスト等の始動不良を可及的に回避することができる。
【０００８】
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記ディーゼルエンジンの筒内温度に基づいて前記燃料圧力のしきい値を設定するものである。この態様では、燃料圧力のしきい値が筒内温度との関係に基づいてより適切に設定され、始動性をより確実に高めることができる。
【０００９】
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記筒内温度が高いほど前記しきい値を低圧側に補正するものである。この態様では、筒内温度の上昇に伴って、燃料圧力のしきい値をより低圧側にシフトすることができるので、強制的な再始動を必要充分なレベルに抑制することができる。
【００１０】
好ましい態様において、前記昇温制御部は、前記ディーゼルエンジンの自動停止回数に対する前記筒内昇温手段の駆動回数の比が所定の設定値を越えている場合には、前記筒内昇温手段の駆動を規制するものである。
【００１１】
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記ディーゼルエンジンのピストン停止位置、吸気温度、エンジン水温、前記ディーゼルエンジンの停止時間のうち少なくとも一つから前記筒内温度を推定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明は、ディーゼルエンジンが所定の条件下で強制的に再始動されることにより、エンスト等の始動不良を可及的に回避することができるとともに、自動停止時にグロープラグ等の筒内昇温手段を必ずしも駆動する必要がないので、高い始動性とグロープラグの耐久性維持とを両立することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るエンジンの制御装置を有する４サイクルディーゼルエンジンの概略構成を示している。
【００１５】
図１を参照して、エンジン１０は、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１２を有している。これらシリンダヘッド１１およびシリンダブロック１２には、４つの気筒１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。また、各気筒１４Ａ〜１４Ｄの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト１５に連結されたピストン１６が嵌挿される。ピストン１６には、シリンダヘッド１１とともに燃焼室１７を区画するキャビティ１６ａが形成されている。各気筒１４Ａ〜１４Ｄに設けられたピストン１６は、所定の位相差をもってクランクシャフト１５の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。ここで、４気筒４サイクルエンジンであるエンジン１０では、各気筒１４Ａ〜１４Ｄが所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっており、各サイクルが１番気筒（図示の例では気筒１４Ａ）、３番気筒（図示の例では気筒１４Ｃ）、４番気筒（図示の例では気筒１４Ｄ）、２番気筒（図示の例では気筒１４Ｂ）の順にクランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって行われるように構成されている。
【００１６】
シリンダヘッド１１には、プラグ先端が燃焼室１７内に臨むように配置された筒内昇温手段としてのグロープラグ１８が気筒１４Ａ〜１４Ｄ毎に設けられている。また、シリンダヘッド１１には、燃料噴射弁１９が気筒１４Ａ〜１４Ｄ毎に設けられている。この燃料噴射弁１９は、燃料を当該燃料噴射弁１９の開弁圧（噴射圧）以上の高圧状態で蓄えて分配するコモンレール２０に対し、気筒１４Ａ〜１４Ｄ毎に配設された分岐管２１を介してそれぞれ接続されている。各燃料噴射弁１９は、通電により電磁力で燃料通路を開くことで燃料圧力Ｐにより噴射ノズルの真弁が開き、コモンレール２０から供給される高圧の燃料を、噴射ノズル先端の複数の噴孔から燃焼室１７のキャビティ１６ａに向けて気筒１４Ａ〜１４Ｄ内に直接噴射供給するものである。本実施形態においては、燃料圧力Ｐを検出する燃圧検出手段としての燃圧センサＳＷ１がコモンレール２０に設けられている。燃料噴射弁１９の燃料噴射量は、通電時間で制御される。また、燃料噴射弁１９に燃料を供給するコモンレール２０は、高圧燃料供給管２２を介して燃料供給ポンプ２３に接続されている。
【００１７】
各気筒１４Ａ〜１４Ｄの上部には、燃焼室１７に向かって開口する吸気ポート２４および排気ポート２５が設けられている。そして、これらのポート２４、２５と燃焼室１７との連結部分には、吸気バルブ２６および排気バルブ２７がそれぞれ装備されている。吸気ポート２４および排気ポート２５には、吸気通路２８および排気通路２９が接続されている。吸気通路２８の下流側は、気筒１４Ａ〜１４Ｄ毎に分岐した分岐吸気通路２８ａに分岐しており、この各分岐吸気通路２８ａの上流端がそれぞれサージタンク２８ｂに連通している。このサージタンク２８ｂよりも上流側には共通吸気通路２８ｃが設けられている。図１では模式化されているが、この共通吸気通路２８ｃには、各気筒１４Ａ〜１４Ｄに流入する空気量を調整可能な吸気シャッタ弁３０と、吸気流量を検出するエアフローセンサＳＷ２と、吸気圧力を検出する吸気圧センサＳＷ３と、吸気温度を検出する吸気温度センサＳＷ４とが設けられている。吸気シャッタ弁３０は、アクチュエータ３０ａによって開閉駆動されるように構成されている。図示の例において、吸気シャッタ弁３０は、全閉状態でも空気が流通するように設定されている。
【００１８】
エンジン１０には、タイミングベルト等によりクランクシャフト１５に連結されたオルタネータ３２が付設されている。このオルタネータ３２は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路３３を内蔵し、このレギュレータ回路３３に入力されるエンジン制御ユニット１００からの制御信号に基づき、車両の電気負荷および車載バッテリの電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。
【００１９】
エンジン１０には、エンジンを始動するためのスタータモータ３４が設けられている。このスタータモータ３４は、モータ本体３４ａとピニオンギア３４ｂとを有している。ピニオンギア３４ｂは、モータ本体３４ａの出力軸上にて相対回転不能な状態で往復移動する。また、クランクシャフト１５には、図略のフライホイールに固定されたリングギア３５が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータモータ３４を用いてエンジン１０を再始動する場合には、このピニオンギア３４ｂが所定の噛合位置に移動して、前記フライホイールに固定されたリングギア３５に噛合することにより、クランクシャフト１５が回転駆動されるようになっている。
【００２０】
さらに、前記エンジン１０には、クランクシャフト１５の回転角を検出する２つのクランク角度センサＳＷ５、ＳＷ６が設けられ、一方のクランク角度センサＳＷ５から出力される検出信号（パルス信号）に基づいてエンジン回転速度Ｎｅが検出されるとともに、この両クランク角度センサＳＷ５、ＳＷ６から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランクシャフト１５の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン１０には、冷却水温度を検出する水温センサＳＷ７と、車両のアクセルペダル３６の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ８とが設けられている。
【００２１】
エンジン１０は、エンジン制御ユニット１００によって運転制御される。
【００２２】
エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース並びにこれらのユニットを接続するバスを有するマイクロプロセッサで構成され、各センサＳＷ１〜ＳＷ８を初めとする入力要素からの検出信号に基づき、種々の演算を行うとともに、燃料噴射弁１９やスタータモータ３４、或いはグロープラグ１８等の各アクチュエータの制御信号を出力するものである。例えば、運転条件に応じた燃料の噴射量および噴射時期や点火時期を演算し、燃料噴射弁１９等に制御信号を出力している。また、運転条件に応じて吸気シャッタ弁３０の目標開度を演算し、吸気シャッタ弁３０の開度がこの目標開度となるような制御信号を吸気シャッタ弁３０のアクチュエータ３０ａに出力している。
【００２３】
エンジン制御ユニット１００は、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１０１と、運転状態判定部１０１の判定に基づいてエンジン１０の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部１０２と、運転状態判定部１０１の判定に基づいて筒内へ流入する吸気流量を調整する吸気量流制御部１０３と、運転状態判定部１０１の判定に基づいて再始動条件の成立時にエンジン１０のスタータモータ３４を駆動制御するスタータ制御部１０４と、グロープラグ１８を制御する昇温制御部１０５とを論理的に構成している。
【００２４】
運転状態判定部１０１は、燃圧センサＳＷ１、エアフローセンサＳＷ２、吸気圧センサＳＷ３、吸気温度センサＳＷ４、クランク角度センサＳＷ５、ＳＷ６、水温センサＳＷ７、およびアクセル開度センサＳＷ８等からのセンサ信号に基づき、燃料圧力Ｐ、ピストン１６の停止位置、筒内温度Ｔ、或いはエンジン１０が正転しているか否か等、種々の運転状態を判定するモジュールである。筒内温度Ｔは、予めメモリに記憶されたデータに基づいて推定されるように構成されている。この筒内温度Ｔの算出に当たっては、ピストン１６の停止位置、吸気温度、エンジン水温、エンジン１０の停止時間の少なくとも一つから推定するものであればよい。なお本実施形態において、運転状態判定部１０１は、車両のブレーキ状態や車速等も判定できるように図略のセンサからの検出信号が入力されるようになっている。
【００２５】
燃料噴射制御部１０２は、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン１０の適正な空燃比に対応する燃料噴射量と燃料噴射タイミングとを設定し、その設定に基づいて燃料噴射弁１９を駆動制御するモジュールである。
【００２６】
吸気量流制御部１０３は、運転状態判定部１０１の判定に基づき、エンジン１０の適正な吸気流通量を設定し、その設定に基づいて、吸気シャッタ弁３０を駆動制御するモジュールである。
【００２７】
スタータ制御部１０４は、エンジン１０の始動時にスタータモータ３４に制御信号を出力し、スタータモータ３４を駆動するモジュールである。
【００２８】
昇温制御部１０５は、エンジンの暖機時等にグロープラグ１８を駆動するモジュールである。ここで本実施形態では、自動停止したエンジン１０の筒内温度Ｔが低下した場合、グロープラグ１８の駆動頻度に応じてグロープラグ１８の駆動を規制する機能が設けられている。具体的には、エンジン制御ユニット１００に不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリにエンジン１０が自動停止した回数Ｎｉと、自動停止時にグロープラグ１８を駆動した駆動回数Ｎｇとを積算する領域を設け、これらの比を駆動頻度αとして
α＝Ｎｇ／Ｎｉ
を算出し、算出された駆動頻度αが所定の設定値αｓｔ以下であるか否かを判定するように構成されている。そして、駆動頻度αが設定値αｓｔ以下であれば、グロープラグ１８を駆動し、設定値αｓｔを越える場合には、グロープラグ１８の駆動を規制して、グロープラグ１８の過度な使用を抑制するように構成されている。なお、制御の初期状態において、これらの回数Ｎｉ、Ｎｇは、何れも０にセットされる。また、グロープラグ１８がメンテナンスされた場合も、これらの回数Ｎｉ、Ｎｇは、０にリセットされる。
【００２９】
本実施形態では、主として燃料噴射制御部１０２、スタータ制御部１０４が、エンジン１０を再始動するための再始動制御部として機能するようになっている。
【００３０】
次に、エンジン１０の自動停止制御、再始動制御について、その制御例を説明する。
【００３１】
図２、図４は、本実施形態に係るフローチャートであり、図３は、図２の制御例に基づくエンジン回転速度Ｎｅの推移を示すタイミングチャートである。
【００３２】
図２を参照して、エンジン制御ユニット１００は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立するのを待機する（ステップＳ１０）。具体的には、ブレーキの作動状態が所定時間継続し、車速が所定のしきい値以下であるといった場合には、エンジン１０の自動停止条件が成立したと判定される。
【００３３】
ステップＳ１０において、自動停止条件が成立したと判定した場合には、オルタネータ制御を含むエンジン回転速度調整制御を開始する（ステップＳ１１）。具体的には、エンジン回転速度Ｎｅが所定の第１の回転速度Ｎ１（例えば８５０ｒｐｍ）に調節されるのを待機する（ステップＳ１２）。そして、エンジン回転速度Ｎｅがこの第１の回転速度Ｎ１になったタイミング（ステップＳ１２でＹＥＳのタイミング）ｔ１で、燃料噴射弁１９からの燃料供給を停止する（ステップＳ１４）。このタイミングｔ１において、エンジン制御ユニット１００は、吸気シャッタ弁３０を全閉にする（ステップＳ１５）。この制御により、ピストン１６が所定の適正停止位置Ａに停止する確率を高めることが可能になる。
【００３４】
すなわち、ピストン１６の停止位置は、エンジン１０が完全に停止する直前の停止時膨張行程気筒内の空気量と停止時圧縮行程気筒内の空気量とのバランスにより略決定される。従って、ディーゼルエンジンにおいてピストン１６を適正停止位置Ａ内に停止させるためには、まず停止時膨張行程気筒および停止時圧縮行程気筒の吸気流通量を一旦低減し、その後、停止時圧縮行程気筒に充分な空気を供給して、停止時膨張行程気筒の空気量よりも多くなるように、両気筒に対する吸気流量を調節する必要がある。そこで本実施形態では、タイミングｔ１で吸気シャッタ弁３０を全閉にすることにより吸気圧を低減し、停止時膨張行程気筒および停止時圧縮行程気筒の吸気流量を低減しているのである。
【００３５】
タイミングｔ１で燃料噴射が停止されると、各気筒１４Ａ〜１４Ｄでは、極めて少ない吸気流通量で吸気、圧縮、膨張、排気のサイクルが繰り返され、クランクシャフト１５等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒１４Ａ〜１４Ｄのポンプ仕事によって消費されることにより、エンジン１０は、小刻みに波打ちながら降下し、４気筒４サイクルのエンジンでは、１０回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止する。この過程で、気筒１４Ａ〜１４Ｄのうちの何れかの気筒が圧縮上死点を超えるタイミングは、エンジン回転速度Ｎｅが波打つ谷のタイミングと一致している。
【００３６】
そこで、本実施形態では、タイミングｔ１で吸気シャッタ弁３０を全閉にした後、エンジン制御ユニット１００は、エンジン回転速度Ｎｅが所定の第２の回転速度Ｎ２（例えば約４００ｒｐｍ）よりも低くなるのを待機する（ステップＳ１６）。この第２の回転速度Ｎ２は、停止時圧縮行程気筒のピストン１６が膨張行程から吸気行程の上死点に達するタイミングと一致している。
【００３７】
ステップＳ１６においてＹＥＳの場合、エンジン制御ユニット１００は、吸気シャッタ弁３０を開弁する（ステップＳ１７）。この開弁動作により、停止時膨張行程気筒では、少ない空気量で吸気バルブ２６および排気バルブ２７が閉じて圧縮行程に移行しているのに対し、停止時圧縮行程気筒では、吸気バルブ２６が開くことにより、相対的に多量の新気が筒内に吸入されることになる。この結果、停止時圧縮行程気筒では、停止時膨張行程気筒よりも空気量が多くなる。
【００３８】
その後もエンジン制御ユニット１００はオルタネータ制御を継続してピストン１６の停止位置調整を実行し続け、クランク角度センサＳＷ５、ＳＷ６の検出値に基づいてエンジン１０が完全に停止するのを待機する（ステップＳ１８）。エンジン１０が完全に停止した場合には、エンジン回転速度調整制御を終了する（ステップＳ１９）。
【００３９】
エンジン１０が完全に停止したタイミングでは、停止時圧縮行程気筒のピストン１６が吸気行程の下死点を通過し、圧縮行程に移行する。このタイミングでは、吸気バルブ２６および排気バルブ２７は、概ね閉じているので、大量に筒内に吸入された空気が下死点を追加したピストン１６によって圧縮されることになる。他方、停止時膨張行程気筒においては、相対的に少ない空気量にある筒内を圧縮したピストンが圧縮上死点を通過して、膨張行程に移行している。このため、停止時圧縮行程気筒では、筒内の圧縮反力によって比較的下死点側で停止することになる。従って、予め実験等によって、第２の回転速度Ｎ２や、この第２の回転速度Ｎ２を検出したタイミングｔ２での吸気流通量等を適切に設定しておくことにより、停止時圧縮行程気筒のピストン１６を所定の下死点側停止位置（本実施形態では圧縮上死点前１００°ＣＡから圧縮上死点前１２０°ＣＡ）に停止することができる。
【００４０】
エンジン１０が完全に停止すると、エンジン制御ユニット１００は、クランク角度センサＳＷ５、ＳＷ６の検出によって運転状態判定部１０１が判定したピストン１６の停止位置を記憶する（ステップＳ２０）。
【００４１】
次に図４を参照して、エンジン１０の停止後、昇温制御部１０５は、自動停止制御によるエンジン１０の停止回数Ｎｉをインクリメントする（ステップＳ２１）。グロープラグ１８の駆動頻度αを算出し、グロープラグ１８の過度な使用を抑制するためである。
【００４２】
次にエンジン制御ユニット１００は、エンジン１０が停止した後、停止時間を計測し、積算する（ステップＳ２２）。筒内の温度は、エンジン１０の停止時間に依存しているので、本実施形態においては、エンジン制御ユニット１００に予め停止時間と温度との関係をマップ化したデータを持たせ、停止時間に基づいて筒内温度を推定するようにしているのである。
【００４３】
次いで、エンジン制御ユニット１００の運転状態判定部１０１は、吸気温度センサＳＷ４が検出した吸気温度、水温センサＳＷ７が検出した冷却水の温度、エンジン１０の停止時間、並びにグロープラグ１８の駆動時間に基づいて、停止時圧縮行程気筒の筒内温度Ｔを算出する（ステップＳ２３）。
【００４４】
この筒内温度Ｔを算出した後、昇温制御部１０５は、運転状態判定部１０１が算出した筒内温度Ｔが所定の設定温度Ｔｓｔ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。筒内温度Ｔが設定温度Ｔｓｔを越えている場合には、グロープラグ１８を作動させる必要はない。これに対し、筒内温度Ｔが設定温度Ｔｓｔ以下であった場合、グロープラグ１８の駆動要否を判定するための制御が実行される。
【００４５】
まず、制御マップＭ１を索引して、筒内温度Ｔから燃料圧力Ｐのしきい値Ｐｔｈが設定される（ステップＳ２５）。燃料の混合気を自着火させるための燃料圧力Ｐは、筒内温度Ｔの関数として関連づけることができるので、本実施形態では、筒内温度Ｔと燃料圧力Ｐとの関係を実験値等に基づいてデータ化し、これを制御マップＭ１として記憶することにより、筒内温度Ｔからしきい値Ｐｔｈを求めるようにしている。ここで、制御マップＭ１においては、筒内温度Ｔが高いほどしきい値Ｐｔｈが低圧側になるような特性に設定されている。
【００４６】
次いで、昇温制御部１０５は、燃圧センサＳＷ１が検出した値に基づき、現在の燃料圧力Ｐがしきい値Ｐｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。燃料圧力Ｐがしきい値Ｐｔｈを越えている場合には、グロープラグ１８を作動させる必要はない。これに対し、燃料圧力Ｐがしきい値Ｐｔｈ以下であれば、グロープラグ１８を作動させることが必要な温度状態であるが、本実施形態では、この時点では直ちにグロープラグ１８を作動させるのではなく、駆動頻度αが演算され（ステップＳ２７）、演算された駆動頻度αが設定値αｓｔ以下であるか否かが判定される（ステップＳ２８）。
【００４７】
仮に駆動頻度αが設定値αｓｔ以下であれば、グロープラグ１８を作動可能な余地があるので、昇温制御部１０５は、グロープラグ１８を駆動し（ステップＳ２９）、その駆動回数Ｎｇをインクリメントする（ステップＳ３０）。その後、再始動条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ３１）、再始動条件が成立した場合には、停止時圧縮行程気筒に燃料を噴射し、スタータモータ３４を駆動する等の再始動制御が実行される（ステップＳ３２）。また、ステップＳ３１において、再始動条件が未成立の場合には、ステップＳ２２に移行にして処理を繰り返す。再始動条件としては、アクセルペダル３６が踏み込まれたこと、バッテリの低下や空調の作動等によるエンジン作動の要請等が含まれている。
【００４８】
他方、ステップＳ２８において、駆動頻度αが設定値αｓｔを越えている場合、筒内温度Ｔや燃料圧力Ｐが時間の経過とともに上昇することはないと判断できるので、エンジン制御ユニット１００は、再始動条件の成否に拘わらず、ステップＳ３２の再始動動作に移行する。このように本実施形態では、エンジン１０の自動停止時に運転状態判定部１０１が判定した筒内温度Ｔが所定の設定温度Ｔｓｔ以下に低下すると推定される場合には、再始動条件に拘わらずエンジン１０を再始動するように構成されている。
【００４９】
なお、ステップＳ２４、Ｓ２６において、グロープラグ１８の駆動が不要であると判定された場合（各ステップＳ２４、 Ｓ２６においてＮＯの場合）、グロープラグ１８が停止され（ステップＳ３３）、ステップＳ３１の判定に移行する。
【００５０】
以上説明したように本実施形態では、エンジン１０が所定の条件下で強制的に再始動されることにより、エンスト等の始動不良を可及的に回避することができるとともに、グロープラグ１８を自動停止動作毎に駆動する必要がなくなるので、グロープラグ１８の劣化を抑制し、耐久性を高めることができる。
【００５１】
また本実施形態では、運転状態判定部１０１は、筒内温度Ｔに基づいて燃料圧力Ｐのしきい値Ｐｔｈを設定するものである。このため本実施形態では、燃料圧力Ｐのしきい値Ｐｔｈが筒内温度Ｔとの関係に基づいてより適切に設定され、始動性をより確実に高めることができる。
【００５２】
また本実施形態では、運転状態判定部１０１は、筒内温度Ｔが高いほどしきい値Ｐｔｈを低圧側に補正するものである。このため本実施形態では、筒内温度Ｔの上昇に伴って、燃料圧力Ｐのしきい値Ｐｔｈをより低圧側にシフトすることができるので、強制的な再始動を必要充分なレベルに抑制することができる。
【００５３】
また本実施形態では、運転状態判定部１０１の判定に基づいて、エンジン１０のグロープラグ１８を制御する昇温制御部１０５を備え、昇温制御部１０５は、グロープラグ１８の駆動頻度αに応じてグロープラグ１８の駆動を規制する機能を有し、エンジン１０の自動停止時に運転状態判定部１０１が判定した筒内温度Ｔが所定の設定温度Ｔｓｔ以下の場合であって、グロープラグ１８の駆動が規制されるときは、エンジン１０を再始動するものである。このため本実施形態では、エンジン１０が自動停止した後、筒内温度Ｔが設定温度Ｔｓｔ以下の場合、グロープラグ１８の駆動頻度αが小さい場合には、グロープラグ１８を作動させて筒内を昇温することが可能になるとともに、グロープラグ１８の駆動頻度αが高い場合には、グロープラグ１８の駆動を抑制して、グロープラグ１８の酷使を防止することができる。一方、自動停止時にグロープラグ１８の駆動が規制されるときは、エンジン１０が再始動されるので、グロープラグ１８の劣化を抑制しつつ、確実に始動性を確保することができる。
【００５４】
上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。
【００５５】
例えば、再始動条件が成立してから、燃料を噴射する際、筒内温度Ｔが所定値よりも低い場合には、分割噴射を実行して、気化潜熱による筒内温度の低下を防止するようにしてもよい。
【００５６】
また、停止時吸気行程気筒に燃料を噴射してエンジン１０を再始動する場合には、当該停止時吸気行程気筒のピストン１６が圧縮行程に移行するまでに吸入される新気の度合を勘案して、筒内温度Ｔを設定し、それに基づいて、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを設定することが好ましい。
【００５７】
さらに、エンジン１０の停止時において、ピストン停止位置に基づき、グロープラグ１８の駆動要否を判定するようにしてもよい。
【００５８】
或いは、ピストン停止位置に基づいて、噴射対象となる気筒を選定するようにしてもよい。
【００５９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るエンジンの制御装置を有する４サイクルディーゼルエンジンの概略構成である。
【図２】本実施形態に係るフローチャートである。
【図３】図２の制御例に基づくエンジン回転速度の推移を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施形態に係るフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  エンジン
１４Ａ  気筒
１４Ｂ  気筒
１４Ｃ  気筒
１４Ｄ  気筒
１６  ピストン
１８  グロープラグ（筒内昇温手段の一例）
１９  燃料噴射弁
２０  コモンレール（燃料供給系の一例）
２２  高圧燃料供給管（燃料供給系の一例）
２３  燃料供給ポンプ（燃料供給系の一例）
３４  スタータモータ
１００  エンジン制御ユニット
１０１  運転状態判定部
１０２  燃料噴射制御部（再始動制御部の一例）
１０３  吸気量流制御部
１０４  スタータ制御部（再始動制御部の一例）
１０５  昇温制御部
Ｎｇ  駆動回数
Ｎｉ  停止回数
Ｐ  燃料圧力
Ｐｔｈ  しきい値
ＳＷ１  燃圧センサ（燃圧検出手段の一例）
ＳＷ２  エアフローセンサ
ＳＷ３  吸気圧センサ
ＳＷ４  吸気温度センサ
ＳＷ５、６  クランク角度センサ
ＳＷ７  水温センサ
ＳＷ８  アクセル開度センサ
Ｔ  筒内温度
Ｔｓｔ  設定温度
α  駆動頻度
αｓｔ  設定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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