(57)【要約】【課題】燃料性状の判定精度を高めることにより、燃費の向上や排気エミッションの低減を所望通りに達成する。【解決手段】始動制御装置は、内燃機関の始動後、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室５内の混合気への点火時期又は燃料噴射弁１１からの燃料噴射量を制御する。始動制御装置は、クランクシャフト５０に取り付けられたタイミングロータ５１と、タイミングロータと協動してクランク角度を検出するクランク角センサ５２とを具備する。回転数過渡期間中にタイミングロータが所定の回転角度となったときのクランク角度を基準クランク角度ＣＡ０とし、基準クランク角度からタイミングロータが一回転する毎に順に到来するクランク角度を判定用クランク角度ＣＡ１、ＣＡ２・・・とし、回転数過渡期間中に基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間に基づいて点火時期又は燃料噴射量を制御する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期および燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置において、
クランクシャフト又はカムシャフトに取り付けられたタイミングロータと、該タイミングロータと協動してクランク角度を検出するクランク角センサとを具備し、
回転数過渡期間中にタイミングロータが所定の回転角度となったときのクランク角度を基準クランク角度とし、基準クランク角度からタイミングロータが一回転する毎に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度とし、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間、上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での機関回転数、又は上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での角加速度に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御する、内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
上記基準クランク角度は、内燃機関の始動後、タイミングロータが初めて特定の回転角度となったときのクランク角度とされる、請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の性状の燃料が使用されたときにクランク角度が上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのにかかる時間をそれぞれ判定用クランク角度進行時間として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間をそれぞれ実クランク角度進行時間として順次計算し、該算出された実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差に応じて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御し、
上記判定用クランク角度進行時間は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される、請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
回転数過渡期間中に上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での機関回転数に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の性状の燃料が使用されたときの上記基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の上昇量をそれぞれ判定用回転数上昇量として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の実際の上昇量をそれぞれ実回転数上昇量として順次算出し、該算出された実回転数上昇量とそれに対応する判定用回転数上昇量との差に応じて点火時期および燃焼噴射量の少なくとも一方を制御し、
上記判定用回転数上昇量は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される、請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
回転数過渡期間中に上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での角加速度に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の燃料性状の燃料が使用されたときの上記基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に上記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値を判定用角加速度積算値として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度でのクランクシャフトの実際の角加速度に上記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算してそれぞれ実角加速度積算値として算出し、該算出された実角加速度積算値とそれに対応する判定用角加速度積算値との差に応じて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御し、
上記判定用角速度積算値は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される、請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料として性状の異なるものが市場に供給されており、このような性状の異なる燃料として例えば重質燃料と軽質燃料が挙げられる。これら重質燃料と軽質燃料では燃焼性能が異なるため、燃焼室内での燃焼を最適なものとするためには、使用されている燃料の性状を把握する必要がある。
【０００３】
このため、内燃機関の燃焼に使用される燃料の性状を判定する装置が開発されており、このような装置の例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された装置では、混合気に点火された直後にクランクシャフトが所定の回転角度範囲（具体的には３０°）だけ回転する時間と、次に混合気が点火された直後にクランクシャフトが同じ所定の回転角度範囲だけ回転する時間との差を計算し、この差が基準値を超えているときには、重質な燃料が使用されていると判断される。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７０３９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６３３９０号公報
【特許文献３】特開２００３−３９０１号公報
【特許文献４】特開２００４−２４５１７９号公報
【特許文献５】特開２００７−３２３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された方法で燃料の性状を判断する場合、混合気が点火された直後にクランクシャフトが所定の回転角度範囲だけ回転する時間を正確に算出する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示された方法では斯かる時間を正確に算出することができない。
【０００６】
すなわち、一般に、クランクシャフトの回転角度はタイミングロータとクランク角センサとによって検出される。タイミングロータはその周りに複数の突起歯が設けられており、クランク角センサはこれら突起歯の通過を検出することによってクランクシャフトの回転角度を検出する。
【０００７】
ところが、タイミングロータの突起歯の間隔は製造誤差や突起歯が欠けてしまうこと等により必ずしも一定ではない。このため、クランクシャフトの所定の回転角度範囲の回転を必ずしも正確に検出することができるわけではない。このため、クランクシャフトが所定の回転角度範囲だけ回転する時間を正確に算出ことができず、その結果、燃料の性状の判定精度が低下してしまう。
【０００８】
燃費の向上や排気エミッションの低減の観点からは、燃料の性状に応じて混合気への点火時期を制御することが好ましいのであるが、特許文献１に記載された装置では、燃料性状の判定制度が低いことから、この装置によって判定された燃料性状に基づいて混合気への点火時期を制御したとしても、燃費の向上やエミッションの低減も所望通りには達成されない可能性がある。
【０００９】
そこで、上記問題に鑑みて、本発明の目的は、燃料性状の判定精度を高めることにより、燃費の向上や排気エミッションの低減を所望通りに達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の発明では、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中に燃焼室内の混合気への点火時期および燃料噴射弁からの燃料噴射量の少なくとも一方を制御する内燃機関の始動制御装置において、クランクシャフト又はカムシャフトに取り付けられたタイミングロータと、該タイミングロータと協動してクランク角度を検出するクランク角センサとを具備し、回転数過渡期間中にタイミングロータが所定の回転角度となったときのクランク角度を基準クランク角度とし、基準クランク角度からタイミングロータが一回転する毎に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度とし、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間、上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での機関回転数、又は上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での角加速度に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御する。
第１の発明によれば、基準クランク角度からタイミングロータが一回転する毎に順に到来する複数のクランク角度が判定用クランク角度とされるため、基準クランク角度及び各判定用クランク角度はタイミングロータの同一の突起歯により検出されることになる。したがって、タイミングロータの、すなわちクランクシャフトの３６０°の回転を必ず正確に検出することができる。このため、クランクシャフトが基準クランク角度および各判定用クランク角度となっているときを正確に算出ことができ、その結果、これら基準クランク角度および各判定用クランク角度を用いて行われる燃料性状の判定精度が高められる。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、上記基準クランク角度は、内燃機関の始動後、タイミングロータが初めて特定の回転角度となったときのクランク角度とされる。
【００１２】
第３の発明では、第２の発明において、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の性状の燃料が使用されたときにクランク角度が上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのにかかる時間をそれぞれ判定用クランク角度進行時間として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間をそれぞれ実クランク角度進行時間として順次計算し、該算出された実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差に応じて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御し、上記判定用クランク角度進行時間は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される。
【００１３】
第４の発明では、第２の発明において、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での機関回転数に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の性状の燃料が使用されたときの上記基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の上昇量をそれぞれ判定用回転数上昇量として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の実際の上昇量をそれぞれ実回転数上昇量として順次算出し、該算出された実回転数上昇量とそれに対応する判定用回転数上昇量との差に応じて点火時期および燃焼噴射量の少なくとも一方を制御し、上記判定用回転数上昇量は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される。
【００１４】
第５の発明では、第２の発明において、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度及び各判定用クランク角度での角加速度に基づいて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御するにあたり、所定の燃料性状の燃料が使用されたときの上記基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に上記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値を判定用角加速度積算値として予め求めておき、回転数過渡期間中に上記基準クランク角度でのクランクシャフトの実際の角加速度に上記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算してそれぞれ実角加速度積算値として算出し、該算出された実角加速度積算値とそれに対応する判定用角加速度積算値との差に応じて点火時期および燃料噴射量の少なくとも一方を制御し、上記判定用角速度積算値は、内燃機関の始動後、クランク角度が上記基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃料性状の判定精度が高められるため、このようにして判定された燃料性状に基づいて混合気への点火時期を制御することにより、燃費の向上や排気エミッションの低減を所望通りに達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の始動制御装置を備えた４気筒内燃機関を示している。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はピストン、４はシリンダヘッド、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火プラグ、１１は燃料噴射弁をそれぞれ示す。燃料噴射弁１１は、吸気ポート７に燃料を噴射するようにシリンダヘッド４に取り付けられている。
【００１７】
各気筒の吸気ポート７は、対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結される。サージタンク１４は、吸気ダクト１５およびエアフロメータ１６を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１５内には、ステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は、対応する排気枝管１９に連結される。排気枝管１９は、三元触媒２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。排気枝管１９とサージタンク１４とは、再循環排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」という）導管２６を介して互いに連結され、このＥＧＲガス導管２６内には、ＥＧＲ制御弁２７が配置される。
【００１８】
電子制御ユニット３１はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は、吸気量（燃焼室５内に吸入される空気の量）に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応する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４０には、負荷センサ４１が接続されており、負荷センサ４１は、アクセルペダル４０の踏込量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、クランク角センサ４２はクランクシャフトが、例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは入力ポート３６に入力される。
【００１９】
次に、図２、図３を参照して、本実施形態で用いられるクランク角度検出機構について説明する。図２は、クランク角度検出機構の概略図であり、図３はタイミングロータの拡大図である。
【００２０】
図２に示したように、機関本体１のクランクシャフト５０には、クランクシャフト５０の回転角度を計測するためのタイミングロータ５１と、カムシャフト（図示せず）を駆動するためのクランクタイミングプーリ５２とが固定されており、クランクタイミングプーリ５２はタイミングベルト（図示せず）を介して１／２の回転比でカムシャフトを駆動する。なお、クランクシャフト５０は矢印のように図中時計回りに回転する。
【００２１】
図３に示したように、タイミングロータ５１には１０°毎に配置されるように形成された突起歯５１ａが設けられているが、突起歯が二個分欠けている欠歯部Ａがあるので突起歯の総数は３４個である。クランク角センサ４２はコイル部を具備し、このコイル部の前をタイミングロータ５１の突起歯５１ａが通過することにより起電力が発生する。すなわち、クランクシャフト５０が回転することにより、タイミングロータ５１の突起歯５１ａとクランク角センサ４２との距離（エアギャップ）が変化するため、クランク角センサ４２のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。この発生電圧は、タイミングロータ５１の突起歯５１ａがクランク角センサ４２に近づく時と離れる時とでは逆向きになるため、交流電力として現れる。このようにしてクランク角センサ４２のコイル部に生じる起電力により、クランクシャフト５０の回転角度を検出することができる。特に、欠歯部Ａの存在により、上死点等を検出することができる。
【００２２】
次に、図４、図５を参照して、本実施形態で用いられるカム角検出機構について説明する。図４は、カム角検出機構の概略図であり、図５はカム角センサプレートの拡大図である。
【００２３】
図４に示したように、吸気弁６又は排気弁８を駆動するためのカムシャフト５３の端部には、カムシャフト５３の回転角度を検出するためのカムシャフトタイミングロータ５４が設けられ、シリンダヘッド４にはカムシャフトタイミングロータ５４に対面するようにカムポジションセンサ５５が取り付けられる。
【００２４】
カムシャフトタイミングロータ５４の表面には複数の突起部５４ａが設けられており、本実施形態ではこれら突起部５４ａは三つ設けられている。これら三つの突起部５４ａは、９０°、９０°、１８０°の角度間隔で設けられており、カムシャフト５３がクランクシャフト５０に対して１／２の回転比で駆動されることを考えると、これら三つの突起部５４ａの角度間隔は１８０°ＣＡ（クランクシャフト５０の回転角度範囲）、１８０°ＣＡ、３６０°ＣＡにそれぞれ対応する。
【００２５】
カムポジションセンサ５５もクランク角センサ４２と同様にコイル部を具備し、このコイル部の前をカムシャフトタイミングロータ５４の突起部５４ａが通過することにより起電力が発生し、これによりカムシャフト５３の回転角度を大まかに検出することができる。
【００２６】
ところで、図６に示したように、内燃機関の始動時には、機関回転数ＮＥは、或る一定の回転数（いわゆるアイドリング回転数）ＮＥｓｔに落ち着く。ここで、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡を所定の軌跡にしようとすると、各気筒での混合気の燃焼から出力させるべきトルク（以下「要求トルク」という）が決まる。本実施形態では、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡が所定の軌跡となるように、要求トルクが設定される。そして、本実施形態では、或る特定のタイミングで点火プラグにより混合気に点火したときに要求トルクが達成されるように、燃料噴射弁から噴射させるべき燃料の量（以下「目標燃料噴射量」という）が設定される。
【００２７】
ところで、燃料には、軽質なものから重質なものまである。一般的には、軽質な燃料ほど揮発性が高く、重質な燃料ほど揮発性が低い。したがって、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比となるように同じ量の燃料を燃焼室５に供給し、同じタイミングで点火プラグにより混合気に点火した場合、軽質な燃料ほど燃料の燃焼から得られるトルク（以下「出力トルク」という）が大きく、重質な燃料ほど出力トルクが小さい。したがって、燃料が軽質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が重質であるときには、要求トルクを達成することができず、一方、燃料が重質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が軽質であるときにも、要求トルクを達成することができない。いずれにしても、要求トルクを達成するためには、燃料の性状に応じて目標燃料噴射量を変更する必要がある。
【００２８】
ところが、実際に使用されている燃料が重質であるか軽質であるか、又は重質と軽質との混合割合がどの程度であるかが不明である場合、燃料の性状に応じて目標燃料噴射量を設定することは困難である。特に、内燃機関が始動されてから（すなわち、内燃機関のクランキングが開始されてから）機関回転数が一定の回転数（いわゆるアイドリング回転数）に落ち着くまでの間（以下「回転数過渡期間」という）に、要求トルクを達成することができるように最適な目標燃料噴射量を設定するのは困難である。
【００２９】
そこで、回転数過渡期間中に要求トルクを達成するためには、燃料の性状に関わらず、要求トルクを達成することができるようにフィードバック制御をすることが考えられる。斯かるフィードバック制御としては、回転数過渡期間中における燃料噴射量を予め設定しておき、出力トルクが要求トルクと等しくなるように点火時期をフィードバック制御するか、逆に回転数過渡期間中における点火時期を予め設定しておき、出力トルクが要求トルクと等しくなるように燃料噴射量をフィードバック制御することが考えられる。以下では、回転数過渡期間中に燃料性状に関わらずに要求トルクを達成することができるように点火時期を制御する場合について説明する。
【００３０】
上述したように、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比となっているときに、燃料噴射量が同じであれば、出力トルクは燃料が重質である場合よりも燃料が軽質である場合のほうが大きいので、回転数過渡期間中の機関回転数の上昇は燃料が重質である場合よりも、燃料が軽質である場合のほうが速い。したがって、回転数過渡期間中の或る特定のクランク角度を基準クランク角度とし、回転数過渡期間中であって上記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度としたとき、基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「クランク角度進行時間」という）は、燃料が重質である場合よりも、燃料が軽質である場合のほうが短い。したがって、例えば、重質な燃料が使用されたときの上記クランク角度進行時間を判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中の実際のクランク角度進行時間（以下、「実クランク角度進行時間」という）が判定用クランク角度進行時間に等しい或いは略等しければ、重質な燃料が使用されており、回転数過渡期間中に算出される実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間より短ければ、軽質な燃料が使用されていることになる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、まず、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生したりしない範囲で最も進角側にある点火時期を基準点火時期として予め実験などによって求めておく。そして、回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度として選択し、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度として選択し、最も重質な燃料が使用されたときにクランク角度が上記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのにかかる時間をそれぞれ判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておく。そして、回転数過渡期間中の実際のクランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期を基準点火時期とし（すなわち、点火時期の変更を行わず）、回転数過渡期間中の実際のクランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、実際のクランク角度進行時間と基準クランク角度進行時間との差に応じた分だけ点火時期を基準点火時期よりも遅角する。
【００３２】
すなわち、これによれば、基準クランク角度の後に到来する判定用クランク角度を順に第１判定用クランク角度、第２判定用クランク角度、第３判定用クランク角度・・・（以下同様）とし、クランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第１実クランク角度進行時間とし、クランク角度が基準クランク角度から第２判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第２実クランク角度進行時間とし、クランク角度が基準クランク角度から第３判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第３実クランク角度進行時間としたとき、最初に、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間とが比較され、これら時間の差（以下、「進行時間差」という）に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００３３】
そして、次に、第２実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間とが比較され、これら時間の差（進行時間差）に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。これによれば、例えば、第１実クランク角度進行時間の算出に外乱などが影響して、第１実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差が燃料の性状を正確に反映していなかったとしても、次の第２実クランク角度進行時間の算出に外乱などの影響がなく、第２実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差が燃料の性状を正確に反映していれば、上記進行時間差に与える影響は小さい。したがって、点火時期が燃料の性状に応じて最適な点火時期に設定されることになる。
【００３４】
そして、本実施形態によれば、次に、第３実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間とが比較され、これら時間の差（進行時間差）に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。これによれば、例えば、第１クランク角度進行時間の算出に外乱などの影響があってとしても、その影響が上記進行時間差積算値に与える影響はさらに小さい。したがって、燃料の性状に応じてより正確に最適な点火時期が設定されることになる。
【００３５】
また、実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差は、最も重質な燃料に対する実際に使用されている燃料の性状の差に一対一で対応するものであるから、本実施形態によれば、最も重質な燃料に対する実際に使用されている燃料の性状の差がきめ細かく点火時期の制御に反映されることになる。
【００３６】
なお、上述した実施形態では、基準点火時期や判定用クランク角度進行時間として、最も重質な燃料が使用されたときのものを採用しているが、所定の性状の燃料が使用されたときのものを採用してもよい。この場合において、最も重質な燃料よりも軽質な燃料が使用されたときのものを判定用クランク角度進行時間として採用した場合、実クランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長くなることがあり得る。この場合には、実際のクランク角度進行時間と判定用クランク角度進行時間との差に応じた分だけ点火時期を基準点火時期よりも進角する。
【００３７】
また、上述した実施形態では、最初に実クランク角度進行時間を算出したときに、該実クランク角度進行時間とそれに対応した判定用クランク角度進行時間との差を点火時期の遅角に反映させているが、最初に実クランク角度進行時間を算出したときではなく、所定の回数だけ実クランク角度進行時間を算出したときに始めて該実クランク角度進行時間とそれに対応した判定用クランク角度進行時間との差を点火時期の遅角に反映させてもよい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生したりしない範囲で最も進角側にある点火時期を基準点火時期としており、これによれば、最も重質な燃料が使用されたときに最も少ない量の燃料で要求トルクを達成することができる。しかしながら、要求トルクを達成するために必要な燃料の量は若干多くなるが、最も重質な燃料が使用されたときにノッキングが発生しない範囲で最も進角側にある点火時期よりも若干遅角側の点火時期を基準点火時期としてもよい。この実施形態は、実際に使用された燃料が最も重質な燃料であろうと考えていた燃料よりも重質な燃料であった場合に有利である。
【００３９】
さらに、上述した実施形態は、４気筒内燃機関に本発明を適用したものであるが、本発明は、それ以外の複数の気筒を有する内燃機関にも適用可能である。また、上述した実施形態は、吸気ポートに燃料を噴射するように燃料噴射弁が設けられた内燃機関に本発明を適用したものであるが、本発明は、燃焼室に燃料を直接噴射するように燃料噴射弁が設けられた内燃機関にも適用可能である。
【００４０】
次に、上述した実施形態の点火時期制御の具体的な例を説明する。本実施形態の内燃機関では、各気筒において、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４つの行程を行うサイクルを１つの機関サイクルとして、この機関サイクルが繰り返し実行される。そして、４つの気筒をそれぞれ第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒と称したとき、各気筒の機関サイクルは、第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順でクランク角度１８０°ずつずれて開始される。また、１つの機関サイクルは、クランク角度７２０°で完了する。
【００４１】
ここで、例えば、回転数過渡期間中、最初の混合気の燃焼が第１気筒で実行された場合、この最初に混合気が燃焼した気筒の圧縮行程における圧縮上死点を基準クランク角度とし、第１気筒の圧縮行程の後、クランクシャフト５０が一回転、すなわち３６０°回転したときの第４気筒の圧縮上死点を第１判定用クランク角度とし、クランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第１実クランク角度進行時間として算出する。
【００４２】
さらに、第４気筒の圧縮行程の後、クランクシャフト５０が一回転、すなわち３６０°回転したときの第１気筒の圧縮上死点を第２判定用クランク角度とし、クランク角度が基準クランク角度から第２判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第２実クランク角度進行時間として算出する。さらに、この第１気筒の圧縮行程の後、クランクシャフト５０が一回転したときの第４気筒の圧縮上死点を第３判定用クランク角度とし、クランク角度が基準クランク角度から第３判定用クランク角度まで進むのに実際にかかった時間を第３実クランク角度進行時間として算出する。さらに、この第４気筒の圧縮行程の後、クランクシャフト５０が一回転したときの第１気筒の圧縮上死点を第４判定用クランク角度とし、クランク角度が基準クランク角度から第４判定用クランク角度まで進むのにかかった時間を第４実クランク角度進行時間として算出する。そして、同様に、第５クランク角度進行時間を算出する。
【００４３】
そして、最も重質な燃料が使用されたときの第１クランク角度進行時間から第５クランク角度進行時間までを判定用クランク角度進行時間として予め実験などによって求めておく。さらに、最も重質な燃料が使用されたときに目標燃料噴射量の燃料を燃料噴射弁から噴射させた場合に要求トルクを達成することができる点火時期を基準点火時期として予め実験などによって求めておく。そして、実クランク角度進行時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間とを比較し、実クランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間よりも小さいときには、これら積算値の差に応じた分だけ点火時期を基準点火時期から遅角する。一方、実クランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間よりも大きいときには、これら積算値の差に応じた分だけ点火時期を基準点火時期から進角する。もちろん、実クランク角度進行時間がそれに対応する判定用クランク角度進行時間に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期を基準点火時期とする。
【００４４】
なお、上述した具体的な例では、基準クランク角度を回転数過渡期間中に最初に混合気が燃焼した機関サイクル中のクランク角度としているが、最初に混合気が燃焼する前のクランク角度を基準クランク角度としてもよい。
【００４５】
次に、この点火時期制御を図７を参照して説明する。図７において、０は、クランク角度が基準クランク角度にある時刻を示し、Ｔ１〜Ｔ５は、それぞれ、クランク角度が基準クランク角度後、第１判定用クランク角度にある時刻、第２判定用クランク角度にある時刻、第３判定用クランク角度にある時刻、第４判定用クランク角度にある時刻、第５判定用クランク角度にある時刻を示している。
【００４６】
また、図７において、ＰＸ１〜ＰＸ５は、それぞれ、最も重質な燃料が使用されたときにクランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「第１判定用クランク角度進行時間」という）、第２判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「第２判定用クランク角度進行時間」という）、第３判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「第３判定用クランク角度進行時間」という）、第４判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「第４判定用クランク角度進行時間」という）、第５判定用クランク角度まで進むのにかかる時間（以下「第５判定用クランク角度進行時間」という）を示している。
【００４７】
一方、図７において、ＰＹ１〜ＰＹ５は、それぞれ、実際にクランク角度が基準クランク角度から第１判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（以下「第１実クランク角度進行時間」という）、第２判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（以下「第２実クランク角度進行時間」という）、第３判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（以下「第３実クランク角度進行時間」という）、第４判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（以下「第４実クランク角度進行時間」という）、第５判定用クランク角度まで進むのにかかった時間（以下「第５実クランク角度進行時間」という）を示している。
【００４８】
本実施形態によれば、第１実クランク角度進行時間ＰＹ１が算出されると、これと第１判定用クランク角度進行時間ＰＸ１とが比較される。ここで、図７に示されているように、時間ＰＹ１が時間ＰＸ１よりも短く、これら時間の間に時間差Ｄ１があるときには、この時間差Ｄ１に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。さらに、第２実クランク角度進行時間ＰＹ２が算出されると、これと第２判定用クランク角度進行時間ＰＸ１とが比較される。ここで、図７に示されているように、時間ＰＹ２が時間ＰＸ２よりも短く、これら時間の間に時間差Ｄ２があるときには、この時間差Ｄ２に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００４９】
さらに、第３実クランク角度進行時間ＰＹ３が算出されたときには、これと第３判定用クランク角度進行時間ＰＸ３との間の時間差Ｄ３に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角され、第４実クランク角度進行時間ＰＹ４が算出されたときには、これと第４判定用クランク角度進行時間ＰＸ４との間の時間差Ｄ４に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角され、第５実クランク角度進行時間ＰＹ５が算出されたときには、これと第５判定用クランク角度進行時間ＰＸ５との間の時間差Ｄ５に応じた分だけ点火時期が基準点火時期から遅角される。
【００５０】
ここで、図７に示した例では、時間差は、時間差Ｄ１から順に時間差Ｄ５へと大きくなっているので、点火時期は、時間差Ｄ１に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合よりも、時間差Ｄ２に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、時間差Ｄ３に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、時間差Ｄ４に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角され、それよりも、時間差Ｄ５に応じた分だけ基準点火時期から遅角された場合のほうが大きく遅角されることになる。
【００５１】
本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が重質であるほど点火時期が進角側に設定されることから、燃焼が安定することになる。また、使用燃料が重質であるほど点火時期が進角側に設定されると、燃焼効率が高くなる。このため、燃料噴射量が同じであれば、燃焼効率が高くなる分、出力トルクが増大するので、内燃機関の始動後、早期に内燃機関の駆動を安定させることができる。一方、燃焼効率が高くなる分、燃料噴射量を少なくしても要求トルクを達成することができるので、燃料噴射量を少なくした場合には、要求トルクを達成することができると共に、燃費を向上させることができる。
【００５２】
また、使用燃料が軽質であるほど、燃焼効率が高く、少ない燃料で要求トルクを達成することができる。云い換えれば、使用燃料が軽質であるときに、使用燃料が最も重質であるときに要求トルクを達成する量の燃料を燃料噴射弁から噴射すると、要求トルクを上回るトルクが発生してしまう。しかしながら、本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が軽質であるほど点火時期が遅角されることから、内燃機関を駆動するトルクとなるエネルギが少なくなる。したがって、点火時期の遅角量を適切な量とすれば、要求トルクを達成することができる。
【００５３】
さらに、使用燃料が軽質であるほど点火時期が遅角されると、内燃機関を駆動するトルクとならないエネルギが熱エネルギになることから、排気ガスの温度が上昇することになる。したがって、図１に示したように、排気管２２に三元触媒２０などの排気浄化触媒が配置されている場合、この排気浄化触媒の温度を活性温度まで素早く上昇させることができる。したがって、排気エミッションを低減することができる。
【００５４】
また、本実施形態の点火時期制御によれば、使用燃料が軽質であれば、各気筒毎に点火時期が順次遅角されてゆく。すなわち、各気筒において要求トルクの達成や排気エミッションの低減に関して適切な点火時期が設定される。したがって、各気筒に対する燃料噴射量が同一であっても、要求トルクを達成することができると共に、排気エミッションを低減させることができる。
【００５５】
ところで、上述したように、本実施形態では、各判定用クランク角度は、基準クランク角度ＣＡ０からの角度が３６０°の倍数となるように設定されている。すなわち、第１判定用クランク角度ＣＡ１は基準クランク角度ＣＡ０からの角度が３６０°、第２判定用クランク角度ＣＡ２は基準クランク角度ＣＡ０からの角度が７２０°、第３判定用クランク角度ＣＡ３は基準クランク角度ＣＡ０からの角度が１０８０°、第４判定用クランク角度ＣＡ４は基準クランク角度ＣＡ０からの角度が１４４０°、第５判定用クランク角度ＣＡ５は基準クランク角度ＣＡ０からの角度が１８００°とされている。この様子を図８を参照して説明する。
【００５６】
図８は、内燃機関のクランキング開始後、最初の混合気の燃焼が１番気筒で行われた場合を示している。図８に示した例では、最初の混合気の燃焼が行われたときの１番気筒の圧縮上死点を基準クランク角度ＣＡ０として設定している。このように基準クランク角度ＣＡを設定すると、３回目の混合気の燃焼が行われた４番気筒が圧縮上死点にあるときにクランクシャフト５０は基準クランク角度ＣＡ０から３６０°進んだことになり、このときのクランク角度が第１判定用クランク角度とされる。次いで、５回目の混合気の燃焼が行われて再び１番気筒が圧縮上死点にあるときにクランクシャフト５０は基準クランク角度ＣＡ０から７２０°進んだことになり、このときのクランク角度が第２判定用クランク角度とされる。以下、各判定用クランク角度は同様にして設定される。
【００５７】
このように各判定用クランク角度の基準クランク角度ＣＡ０からの角度が３６０°の倍数となるように設定することにより、本実施形態では、実クランク角度進行時間を正確に算出することができるようになる。この理由について以下に説明する。
【００５８】
上述したように、クランクシャフト５０のクランク角度はクランク角検出機構により検出される。具体的には、クランク角センサ４２の前を通過したタイミングロータ５１の突起歯５１ａの数に応じて検出される。ここで、本実施形態とは異なり基準クランク角度から判定用クランク角度までの角度が３６０°の倍数とならないように設定すると、判定用クランク角度の検出には誤差が生じてしまう場合がある。例えば、基準クランク角度から判定用クランク角度までの角度を１８０°に設定すると、基準クランク角度を検出するタイミングロータ５１の突起歯と第１判定用クランク角度を検出する突起歯とは１８０°離れて配置された別々の突起歯となる。
【００５９】
ところが、タイミングロータ５１には製造誤差がある場合もあり、これら突起歯５１ａは必ずしも正確に１８０°の角度間隔で配置されているとは限らない。また、たとえ正確に１８０°の角度間隔で配置されていても、突起歯５１ａの形状に誤差があったり、一方の突起歯５１ａが欠けたりするとクランク角センサ４２のコイル部に全く同じ起電力を発生させることができない場合もある。このように、タイミングロータ５１に製造誤差等が存在すると、判定用クランク角度の検出に誤差が生じてしまう。
【００６０】
例えば、或る突起歯とこれと１８０°の角度間隔で配置されるべき突起歯との間隔が製造誤差等により１７９°となってしまっている場合、この或る突起歯の角度を基準クランク角度とすると基準クランク角度から１７９°進んだクランク角度が第１判定用クランク角度とされ、第１判定用クランク角度から１８１°進んだクランク角度が第２判定用クランク角度とされることになる。そして、このように判定用クランク角度の検出に誤差が生じると、実クランク角度進行時間の算出に誤差が生じ、結果的に点火時期の制御等が適切に行われなくなってしまう。
【００６１】
これに対して、本実施形態では、上述したように、基準クランク角度から判定用クランク角度までの角度が３６０°の倍数となるように設定される。このため、基準クランク角度を検出するタイミングロータ５１の突起歯５１ａと各判定用クランク角度を検出する突起歯５１ａとは同一の突起歯となる。このため、タイミングロータ５１に製造誤差等がある場合であっても、同一の突起歯５１ａがクランク角センサ４２の前を通過するのはクランクシャフト５０が正確に３６０°回転したときであるため、各判定用クランク角度の検出誤差は生じない。このため、本実施形態によれば、実クランク角度進行時間を正確に算出することができ、その結果、点火時期の制御等を適切に行うことができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態では、最初の混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点を基準クランク角度としている。しかしながら、必ずしも最初の混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点を基準クランク角度とする必要はなく、例えば最初の混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点から数十度進んだクランク角度等を基準クランク角度としてもよい。
【００６３】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態の始動制御装置の構成は基本的に第一実施形態の始動制御装置と同様である。しかしながら、第二実施形態の始動制御装置では、基準クランク角度となるクランクシャフトの角度位置は常に同一とされる。
【００６４】
すなわち、第一実施形態の始動制御装置では、例えば最初に混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点が基準クランク角度とされるため、最初に混合気の燃焼が行われた気筒に応じて基準クランク角度が変わる。例えば、１番気筒又は４番気筒で最初に混合気の燃焼が行われた場合には１番気筒の上死点（４番気筒の上死点と同じ）が基準クランク角度になり、３番気筒又は２番気筒で最初に混合気の燃焼が行われた場合には３番気筒の上死点（２番気筒の上死点と同じ）が基準クランク角度となる。したがって、基準クランク角度となるクランクシャフトの角度位置は常に同一ではない。
【００６５】
一方、本実施形態では、最初に混合気の燃焼が行われてからタイミングロータ５１の特定の突起歯５１ａがクランク角センサ４２の前を通過したときのクランク角度が基準クランク角度とされる。したがって、基準クランク角度となるクランクシャフト５０の回転角度は常に同一とされる。このように、基準クランク角度となるクランクシャフト５０の角回転角度が同一であると、基準クランク角度や判定用クランク角度の算出が容易であり、ＥＣＵにおける計算負荷が低減される。
【００６６】
しかしながら、このように基準クランク角度となるクランクシャフト５０の回転角度が常に同一となるようにすると、予め実験等によって求められた判定用クランク角度進行時間と実クランク角度進行時間とが対応しなくなってしまう場合がある。
【００６７】
例として１番気筒及び４番気筒が圧縮上死点となるクランクシャフト５０の回転角度が基準クランク角度となるようにした場合について考える。この場合、１番気筒で最初に混合気の燃焼が行われると、その最初の混合気の燃焼が行われたときの１番気筒の圧縮上死点が基準クランク角度となる。そして、第１判定用クランク角度は４番気筒で３回目の混合気の燃焼が行われたときの４番気筒の圧縮上死点となる。したがって、第１実クランク角度進行時間は１番気筒で最初に混合気の燃焼が行われてから４番気筒で３回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間に等しい。
【００６８】
一方、３番気筒で最初に混合気の燃焼が行われると、２回目の混合気の燃焼が行われたときの４番気筒の圧縮上死点が基準クランク角度となる（１番気筒及び４番気筒が圧縮上死点となるクランクシャフト５０の回転角度のみが基準クランク角度となり得るため）。そして、第１判定用クランク角度は１番気筒で４回目の混合気の燃焼が行われたときの１番気筒の圧縮上死点となる。したがって、第１実クランク角度進行時間は４番気筒で２回目の混合気の燃焼が行われてから１番気筒で４回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間に等しい。
【００６９】
このように、基準クランク角度となるクランクシャフト５０の角度位置が常に同一となるようにすると、第１実クランク角度進行時間は、最初に混合気の燃焼が行われた気筒に応じて、最初に混合気の燃焼が行われてから３回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間を指したり、２回目の混合気の燃焼が行われてから４回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間を指したりすることになる（第２実クランク角度進行時間以降についても同様）。このため、例えば、第１判定用クランク角度進行時間を最初に混合気の燃焼が行われてから３回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間として求めている場合、これと比較される第１実クランク角度進行時間が２回目の混合気の燃焼が行われてから４回目の混合気の燃焼が行われるまでの時間となっていると、第１判定用クランク角度進行時間と第１実クランク角度進行時間とが適切に比較されておらず、よって点火時期を最適に制御することができない。
【００７０】
そこで、本実施形態では、最初の混合気の燃焼が１番気筒又は４番気筒で行われたとき（すなわち、最初の混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点が基準クランク角度となるとき）に用いるための判定用クランク角度進行時間（以下、「第１組の判定用クランク角度進行時間」という）と、最初の混合気の燃焼が３番気筒又は２番気筒で行われたとき（すなわち、２回目の混合気の燃焼が行われた気筒の圧縮上死点が基準クランク角度となるとき）に用いるための判定用クランク角度進行時間（以下、「第２組の判定用クランク角度進行時間」という）との二つの組の判定用クランク角度進行時間を予め実験等により求めることとしている。
【００７１】
そして、例えば、最初の混合気の燃焼が１番気筒で行われた場合、図８に示したように、１番気筒の圧縮上死点が基準クランク角度ＣＡ０とされると共に、その後の４番気筒の圧縮上死点（１番気筒の吸気上死点）が第１判定用クランク角度ＣＡ１、次の１番気筒の圧縮上死点が第２判定用クランク角度ＣＡ２とされ（以下、同様）、これに基づいて実クランク角度進行時間が算出される。このようにして算出された各実クランク角度進行時間は、第１組の各判定用クランク角度進行時間と比較される。すなわち、第１実クランク角度進行時間は第１組の第１判定用クランク角度進行時間と比較され、上述したようにこれらクランク角度進行時間の差に基づいて点火時期が制御される（以下同様）。
【００７２】
一方、例えば、最初の混合気の燃焼が３番気筒で行われた場合、図９に示したように、４番気筒の圧縮上死点が基準クランク角度ＣＡ０とされると共に、その後の１番気筒の圧縮上死点が第１判定用クランク角度ＣＡ１、次の４番気筒の圧縮上死点が第２判定用クランク角度ＣＡ２とされ（以下同様）、これに基づいて実クランク角度進行時間が算出される。このようにして算出された各実クランク角度進行時間は、第２組の各判定用クランク角度進行時間と比較される。すなわち、第１実クランク角度進行時間は第２組の第１判定用クランク角度進行時間と比較され、上述したようにこれらクランク角度進行時間の差に基づいて点火時期が制御される（以下同様）。
【００７３】
なお、最初に混合気の燃焼が行われた気筒の判別は、クランク角センサ４２に加えて、カムポジションセンサ５５の出力に基づいて行われる。クランク角センサ４２のみで最初に混合気の燃焼が行われた気筒の判別を行おうとすると、タイミングロータ５１の欠歯部Ａがクランク角センサ４２の前を通過するまで気筒の判別を行うことができないが、クランク角センサ４２に加えてカムポジションセンサ５５の出力に基づいて最初に混合気の燃焼が行われた気筒の判別を行う場合には、例えばクランクシャフト５０が６０°回転する間の両センサ４２、５５からの出力に基づいて気筒の判別を行うことができる。
【００７４】
また、上記実施形態では内燃機関が４気筒の場合を示しているが、６気筒の内燃機関等、４気筒以外の内燃機関にも第二実施形態の始動制御装置を適用可能である。ただし、例えば６気筒の内燃機関の場合、三つの組の判定用クランク角度進行時間を予め実験等により求めておく必要がある。
【００７５】
図１０は、第二実施形態の点火時期制御を実行する制御ルーチンを示すフローチャートの一例を示している。図１０のルーチンでは、初めに、ステップＳ１０において、最初に混合気が燃焼してから実行された混合気への点火回数（すなわち、燃焼回数）Ｎｓａが所定回数Ｎｓａｔｈ以下である（Ｎｓａ≦Ｎｓａｔｈ）か否かが判定される。すなわち、ステップＳ１０では、機関運転状態が回転数過渡期間中であるか否かが判定される。ここで、Ｎｓａ＞Ｎｓａｔｈであると判定された場合には、制御ルーチンはそのまま終了する。
【００７６】
一方、ステップＳ１０においてＮｓａ≦Ｎｓａｔｈであると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１１へと進む。ステップＳ１１では、最初の混合気の燃焼が行われた気筒が第１気筒又は第４気筒であるか否かが判定される。最初の混合気の燃焼が行われた気筒が第１気筒又は第４気筒であると判定された場合にはステップ１２へと進む。ステップＳ１２では、判定用クランク角度進行時間として第１組の判定用クランク角度進行時間（マップＩ）が用いられる。一方、ステップＳ１１において、最初の混合気の燃焼が行われた気筒が第３気筒又は第２気筒であると判定された場合にはステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３では、判定用クランク角度進行時間として第２組の判定用クランク角度進行時間（マップＩＩ）が用いられる。
【００７７】
次いで、ステップＳ１４では、クランク角度が基準クランク角度から第３判定用クランク角度まで進むのにかかった時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差Ｔｄが算出される。すなわち、クランク角度が基準クランク角度から第３判定用クランク角度までに進むのにかかった時間を「Ｔ３」とし、それに対応する判定用クランク角度進行時間を「ＲＴ３」としたとき、これら時間の差Ｔｄは、Ｔｄ＝ＲＴ３−Ｔ３の式に従って算出される。
【００７８】
次いで、ステップＳ１５において、ステップＳ１４で算出された差Ｔｄに基づいて点火時期ＴＳＡが算出される。すなわち、基準点火時期を「ＴＳＡｂａｓｅ］とし、基準点火時期を遅角させる量の基準となる遅角係数を「Ｋ］としたとき、点火時期ＴＳＡは、ＴＳＡ＝ＴＳＡｂａｓｅ＋Ｔｄ×Ｋの式に従って算出される。そして、今回の制御ルーチンによって算出された点火時期は、混合気を最初に燃焼させた点火を１回目の点火として５回目の点火に反映される。そして、図１０の制御ルーチンは、ステップＳ１０において、Ｎｓａ＞Ｎｓａｔｈであると判別されない限り、点火時期を算出し続ける。したがって、次に図１０のルーチンが実行されたときにステップＳ１０において、クランク角度が基準クランク角度から第４判定用クランク角度まで進むのにかかった時間とそれに対応する判定用クランク角度進行時間との差Ｔｄが算出される。そして、今回のルーチンによって算出された点火時期は、６回目の点火に反映される。
【００７９】
なお、上述した両実施形態では、クランク角度が基準クランク角度から所定のクランク角度まで進むのにかかる時間を燃料性状判定パラメータとして採用しているが、機関回転数やクランクシャフトの角加速度を燃料性状判定パラメータとして採用してもよい。ここで、機関回転数を燃料性状判定パラメータとして採用する場合には、例えば、最も重質な燃料が使用されたときの基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の上昇量を判定用回転数上昇量として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中に基準クランク角度での機関回転数に対する各判定用クランク角度での機関回転数の実際の上昇量を実回転数上昇量として算出し、これら実回転数上昇量が判定用回転数上昇量よりも大きいときには、この回転数差と判定用回転数差との差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期よりも遅角される。もちろん、上記回転数差が判定用回転数差に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期が基準点火時期とされる。なお、上記第二実施形態に利用する場合には、上記判定用回転数上昇量は、内燃機関の始動後、クランク角度が基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更されることになる。
【００８０】
また、クランクシャフトの角加速度を燃料性状判定パラメータとして採用する場合には、例えば、最も重質な燃料が使用されたときの基準クランク角度での角加速度に上記判定用クランク角度での角加速度を積算した値を判定用角加速度積算値として予め実験などによって求めておき、回転数過渡期間中に基準クランク角度での角加速度に上記判定用クランク角度での角加速度を積算し、これらを実角加速度積算値とし、各実角加速度積算値が上記判定用各加速度積算値に等しいときには、燃料が重質であると判定し、各実角加速度積算値が上記判定用角加速度積算値よりも大きいときには、各実角加速度積算値と判定用角加速度積算値との差に応じた分だけ点火時期が基準点火時期よりも遅角される。もちろん、上記角加速度積算値が基準角加速度積算値に等しい（或いは、略等しい）ときには、点火時期が基準点火時期とされる。なお、上記第二実施形態に利用する場合には、上記判定用角加速度積算値は、内燃機関の始動後、クランク角度が基準クランク角度となるまでの燃焼回数に応じて変更されることになる。
【００８１】
また、上述した両実施形態では、点火時期を制御しているが、これに代えて、燃料噴射量を制御するようにしてもよいし、点火時期と燃料噴射量とを制御するようにしてもよい。燃料噴射量を制御する場合には、例えば、実際のクランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、これら時間の差に応じた分だけ燃料噴射量を少なくし、実際のクランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長いときには、これら時間の差に応じた分だけ燃料噴射量を多くする。また、点火時期と燃料噴射量とを制御する場合には、例えば、実際のクランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも短いときには、これら時間の差に応じた分だけ点火時期を遅角すると共に燃料噴射量を少なくし、実際のクランク角度進行時間が判定用クランク角度進行時間よりも長いときには、これら時間の差に応じた分だけ点火時期を進角すると共に燃料噴射量を多くする。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の始動制御装置が適用された内燃機関を示す図である。
【図２】クランク角度検出機構の概略図である。
【図３】タイミングロータの拡大図である。
【図４】カム角検出機構の概略図である。
【図５】カム角センサプレートの拡大図である。
【図６】機関始動時の機関回転数の推移を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の点火時期制御を説明するための図であって、クランク角度が基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進むのにかかった時間を示す図である。
【図８】内燃機関のクランキング開始後、最初の混合気の燃焼が１番気筒で行われた場合の基準クランク角度及び各判定用クランク角度の設定方法を示す図である。
【図９】内燃機関のクランキング開始後、最初の混合気の燃焼が３番気筒で行われた場合の基準クランク角度及び各判定用クランク角度の設定方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の点火時期制御を実行するルーチンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    機関本体
５    燃焼室
１０    点火プラグ
１１    燃料噴射弁
４２    クランク角センサ
５０    クランクシャフト
５１    タイミングロータ
５１ａ    突起歯
【図１】
2009281364.tif 000003
【図２】
2009281364.tif 000004
【図３】
2009281364.tif 000005
【図４】
2009281364.tif 000006
【図５】
2009281364.tif 000007
【図６】
2009281364.tif 000008
【図７】
2009281364.tif 000009
【図８】
2009281364.tif 000010
【図９】
2009281364.tif 000011
【図１０】
2009281364.tif 000012