JP2004332599A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】始動時に膨張行程又は圧縮行程の気筒に燃料噴射・点火して燃焼圧力で始動するシステムにおいて、始動初期のエンジン回転変動が大きい時期にクランク角基準位置の誤検出による誤噴射、誤点火を防止できるようにする。
【解決手段】始動開始からクランク角基準位置の誤検出が発生する可能性のある所定期間（例えば１８０℃Ａ）が経過するまで、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止することで（ステッ１０１、１０３）、クランク角基準位置の誤検出を防止すると共に、始動前（前回のエンジン停止時）に検出したエンジン停止位置を基準にして気筒判別して、膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射する。また、始動開始からクランク角基準位置が検出されるまで、エンジン回転変動に基づいて圧縮上死点（ＴＤＣ）を検出し、この圧縮上死点の検出後に点火を実行する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（エンジン）を始動する際に膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射して点火することでクランク軸を回転駆動する内燃機関の始動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載されるエンジンにおいては、燃費節減、排気エミッション低減及び低騒音化を目的として、エンジン自動停止・始動装置（いわゆるアイドリングストップ装置）を採用したものがある。このエンジン自動停止・始動装置は、例えば、運転者が車両を停車させたときにエンジンを自動的に停止し、その後、運転者が車両を発進させようとする操作（例えばアクセルペダル踏込操作等）を行ったときにスタータに通電してエンジンを自動的に再始動するようにしている。このため、停車頻度が多くなる市街地走行等では、スタータの駆動回数が多くなって、スタータやバッテリに掛かる負荷が大きくなり、スタータの故障やバッテリ上がりが発生しやすくなるおそれがある。
【０００３】
この対策として、特許文献１（特開２００２−３９０３８号公報）に示すように、エンジンを自動始動する際に、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射して点火することで膨張行程燃焼を発生させ、この膨張行程燃焼の燃焼圧力でクランク軸を回転駆動（クランキング）することでスタータを使用せずにエンジンを始動する“スタータレス始動”を行なうことが提案されている。
【０００４】
この特許文献１の技術では、エンジン停止時に第１気筒が膨張行程のＡＴＤＣ１０℃Ａ〜１４０℃Ａとなる位置でクランク軸の回転を強制的に停止させるストッパを設け、このストッパにより、エンジン停止位置を、常に第１気筒が膨張行程のＡＴＤＣ１０℃Ａ〜１４０℃Ａとなる位置に制限することで、再始動時に、常に第１気筒から燃料を噴射・点火して膨張行程燃焼を発生させるようにしている。
【０００５】
そして、再始動時に、最初の膨張行程燃焼によりエンジンが回転し始めた後のクランク角基準位置の検出（特定気筒の判別）は、例えば、特許文献２（特開平８−５００３５号公報）に示すように、クランク角センサから出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔を判定して行うようにしている。このクランク角センサは、所定のクランク角基準位置を除くクランク角領域でエンジンの回転に応じて等間隔のクランク角パルス信号を発生し、クランク角基準位置で不等間隔のクランク角パルス信号を発生するように構成されている。エンジン制御コンピュータは、このクランク角センサから出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔であるかを判別することで、不等間隔のクランク角パルス信号が発生する位置をクランク角基準位置として検出し、このクランク角基準位置から等間隔のクランク角パルス信号をカウントしてそのカウント値によりクランク角を検出するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３９０３８号公報（第３頁〜第５頁等）
【特許文献２】
特開平８−２６１０５３号公報（第５頁〜第６頁等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スタータによる始動では、スタータが始動初期のエンジン回転変動を吸収してエンジン回転変動を小さくする働きをするが、上記特許文献１のように、燃焼圧力でエンジンを始動するスタータレス始動では、スタータによるエンジン回転変動抑制効果を期待できないため、図２に示すように、初期燃焼によるエンジン回転変動が大きくなる傾向がある。
【０００８】
上述したクランク角センサから出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔は、エンジン回転速度によって変化するため、エンジン回転変動が大きくなると、パルス間隔が等間隔か不等間隔かを区別しにくくなる。従って、最初の膨張行程燃焼によりエンジンが回転し始めた後に、直ちにクランク角パルス信号のパルス間隔を判定してクランク角基準位置を検出し始めると、前述した初期燃焼による大きなエンジン回転変動によってクランク角パルス信号の等間隔と不等間隔を誤判定してクランク角基準位置を誤検出してしまう可能性がある。これにより、クランク角基準位置を誤検出すれば、間違った気筒判別が行われるため、間違った気筒に噴射・点火されてしまい、始動できないという不具合が発生する。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、始動時に膨張行程又は圧縮行程の気筒に燃料噴射・点火して燃焼圧力で始動するシステムにおいて、始動初期のエンジン回転変動が大きい時期にクランク角基準位置の誤検出による誤噴射、誤点火を防止でき、燃焼圧力による始動性を向上させることができる内燃機関の始動制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関の始動制御装置は、クランク角パルス信号発生手段から出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別して不等間隔のクランク角パルス信号が発生する位置をクランク角基準位置として検出し、該クランク角基準位置から等間隔のクランク角パルス信号をカウントしてそのカウント数により気筒判別を行うシステムにおいて、内燃機関の始動時に膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射して点火する始動制御を行う始動制御手段と、内燃機関の停止位置を検出する停止位置検出手段とを備え、前記始動制御の開始から所定期間が経過するまで、前記不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止し、前記停止位置検出手段で検出した停止位置を基準にして気筒判別して噴射制御及び／又は点火制御を実行するようにしたものである。
【００１１】
この構成では、始動制御の開始から機関回転変動がある程度小さくなる所定期間が経過するまで、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止するため、始動初期の機関回転変動が大きい時期にクランク角基準位置を誤検出することを防止できる。そして、このクランク角基準位置の検出禁止期間中には、停止位置検出手段で検出した停止位置を基準にして気筒判別するため、始動初期の機関回転変動が大きい時期にクランク角基準位置を検出せずに気筒判別することができ、誤噴射、誤点火を防止できて、燃焼圧力による始動性を向上させることができる。
【００１２】
この場合、クランク角基準位置の検出を禁止する手法として、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する処理を行わないようにしても良いが、請求項２のように、始動制御の開始から前記所定期間が経過するまでクランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する判定値を、不等間隔を判別不能にする判定値に変更することで、クランク角基準位置の検出を禁止するようにしても良い。このようにすれば、クランク角基準位置の検出禁止期間中に、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する処理を中止しなくても、クランク角基準位置の検出を禁止することができる。
【００１３】
また、請求項３のように、クランク角基準位置の検出禁止期間（所定期間）は、始動制御の開始からのクランク軸の回転角度が所定角度に達するまでの期間に設定するようにしても良い。始動初期の機関回転変動が大きい期間は、経験的、実験的に大体分かるので、始動制御の開始からのクランク軸の回転角度によってクランク角基準位置の検出禁止期間を設定することができる。始動制御の開始からのクランク軸の回転角度は、始動制御の開始からのクランク角パルス信号のカウント数によって検出すれば良い。
【００１４】
また、始動初期の機関回転速度が低い時期に機関回転変動が大きくなってクランク角基準位置を誤検出しやすくなることを考慮して、請求項４のように、クランク角基準位置の検出禁止期間を機関回転速度が所定値に達するまでの期間に設定するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の始動条件、燃料性状、経時変化、製造ばらつき等によって始動時の機関回転速度の上昇具合が変化しても、それに応じてクランク角基準位置の検出禁止期間を適正に設定することができる。
【００１５】
或は、請求項５のように、クランク角基準位置の検出禁止期間を機関回転変動が所定値以下になるまでの期間に設定するようにしても良い。このようにしても、上記請求項４に係る発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
ところで、圧縮行程の気筒に燃料噴射・点火して始動する場合、圧縮上死点よりも早く点火すると、内燃機関が逆転して始動できないため、点火タイミングを圧縮上死点よりも遅する必要があるが、点火タイミングが遅くなり過ぎると、始動に必要なトルクが得られず、始動できない。従って、圧縮上死点後の遅くない時期に点火タイミングを設定することが望ましいが、停止位置検出手段で検出した停止位置は、ある程度の幅（誤差）を持った位置情報であるため、停止位置検出手段で検出した停止位置を基準にして始動開始からのクランク角パルス信号のカウント数に基づいて圧縮上死点を検出したとしても、圧縮上死点を精度良く検出することができない。
【００１７】
この点を考慮して、請求項６のように、前記始動制御の開始から前記クランク角基準位置が検出されるまで、機関回転変動に基づいて圧縮上死点を検出し、この圧縮上死点の検出後に点火を実行するようにすると良い。始動初期の機関回転速度が低いときには、圧縮行程の気筒のピストンが上昇して筒内圧が上昇するに従って機関回転速度が低下し、圧縮上死点を越えると、筒内圧が低下して機関回転速度が上昇するという挙動を示すため、圧縮上死点で機関回転速度が低下から上昇に反転する。従って、この機関回転変動を監視して機関回転速度が低下から上昇に反転する位置を圧縮上死点として検出すれば、クランク角基準位置を検出しなくても、圧縮上死点を比較的精度良く検出することができる。これにより、圧縮上死点の検出後に適切なタイミングで点火を実行することが可能となり、確実に始動することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
《実施形態（１）》
以下、本発明の実施形態（１）を図１乃至図６に基づいて説明する。まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。筒内噴射式の内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等のモータ１５によって駆動されるスロットルバルブ１６が設けられ、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）がスロットル開度センサ１７によって検出される。
【００１９】
また、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０に、筒内の気流強度（スワール流強度やタンブル流強度）を制御する気流制御弁３１が設けられている。
【００２０】
エンジン１１の各気筒の上部には、それぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２１】
エンジン１１のシリンダブロックには、ノッキングを検出するノックセンサ３２と、冷却水温を検出する冷却水温センサ２３と、エンジン１１のクランク角を検出するクランク角センサ２４（クランク角パルス信号発生手段）が取り付けられている。このクランク角センサ２４は、エンジン１１のクランク軸に嵌着されたシグナルロータ３７の外周に対向するように配置され、該シグナルロータ３７の外周には、所定クランク角毎に歯３７ａが形成され、該シグナルロータ３７の外周の特定のクランク角位置（クランク角基準位置）には、１〜３個分の歯３７ａが欠けた欠歯部が形成されている。これにより、エンジン１１の回転に伴って欠歯部以外のクランク角領域では、所定クランク角毎にクランク角センサ２４から等間隔のクランク角パルス信号が出力され、欠歯部（クランク角基準位置）では、パルス間隔の長くなる不等間隔のクランク角パルス信号が出力される（図５参照）。
【００２２】
一方、エンジン１１の排気管２５には、排出ガスを浄化する上流側触媒２６と下流側触媒２７が設けられ、上流側触媒２６の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２８（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。また、排気管２５のうちの上流側触媒２６の下流側と吸気管１２のうちのスロットルバルブ１６の下流側のサージタンク１８との間に、排出ガスの一部を吸気側に還流させるためのＥＧＲ配管３３が接続され、このＥＧＲ配管３３の途中に排出ガス還流量（ＥＧＲ量）を制御するＥＧＲ弁３４が設けられている。
【００２３】
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や燃料噴射時期、点火プラグ２２の点火時期等を制御する。
【００２４】
このＥＣＵ３０は、クランク角センサ２４から出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別して、不等間隔のクランク角パルス信号が発生する位置（欠歯部）をクランク角基準位置として検出し、該クランク角基準位置から等間隔のクランク角パルス信号をカウントしてそのカウント数によりクランク角を検出して気筒判別する。このＥＣＵ３０の機能が特許請求の範囲でいうクランク角検出手段に相当する。尚、ＥＣＵ３０は、等間隔のクランク角パルス信号の発生周波数からエンジン回転速度を検出する。
【００２５】
また、ＥＣＵ３０は、エンジン自動停止・自動始動の機能も備え、運転者が車両を停車させて所定の自動停止条件が成立したときに、燃料カット、点火カットを実行してエンジン１１を自動的に停止させると共に、その時のエンジン停止位置を検出してＥＣＵ３０のメモリに記憶する。このエンジン停止位置の検出方法は、例えば、特許第３１８６５２４号公報、特開２００２−３９０３８号公報、特開昭６０−２４０８７５号公報、特開平１１−１０７８２３号公報等に記載された停止位置検出技術を用いて行えば良い。このＥＣＵ３０のエンジン停止位置検出機能が特許請求の範囲でいう停止位置検出手段に相当する。
【００２６】
そして、ＥＣＵ３０は、エンジン１１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したとき（運転者が車両を発進させようとする操作を行ったとき）、メモリに記憶されているエンジン停止位置を基準にして気筒判別して、膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射して圧縮上死点検出後に点火することで燃焼を発生させ、この燃焼圧力でクランク軸を回転駆動（クランキング）することで、スタータ（図示せず）を使用せずにエンジン１１を始動する“スタータレス始動”を実行する。このＥＣＵ３０の機能が特許請求の範囲でいう始動制御手段に相当する。
【００２７】
ところで、燃焼圧力でエンジンを始動するスタータレス始動では、スタータによるエンジン回転変動抑制効果を期待できないため、図２に示すように、初期燃焼によるエンジン回転変動が大きくなる傾向がある。クランク角センサ２４から出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔は、エンジン回転速度によって変化するため（図５参照）、エンジン回転変動が大きくなると、パルス間隔が等間隔か不等間隔かを区別しにくくなる。従って、最初の燃焼によりエンジン１１が回転し始めた後に、直ちにクランク角パルス信号のパルス間隔を判定してクランク角基準位置を検出し始めると、前述した初期燃焼による大きなエンジン回転変動によってクランク角パルス信号の等間隔と不等間隔を誤判定してクランク角基準位置を誤検出してしまう可能性がある。これにより、クランク角基準位置を誤検出すれば、間違った気筒判別が行われるため、間違った気筒に噴射・点火されてしまい、始動できないという不具合が発生する。
【００２８】
そこで、ＥＣＵ３０は、後述する図３のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンを実行することで、始動制御の開始からクランク角基準位置の誤検出が発生する可能性のある所定期間（例えば１８０℃Ａ）が経過するまで、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止することで、クランク角基準位置の誤検出を防止すると共に、メモリに記憶されているエンジン停止位置を基準にして気筒判別して、膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射するようにしている（図６参照）。
【００２９】
ところで、圧縮行程の気筒に燃料噴射・点火して始動する場合、圧縮上死点よりも早く点火すると、エンジン１１が逆転して始動できないため、点火タイミングを圧縮上死点よりも遅する必要があるが、点火タイミングが遅くなり過ぎると、始動に必要なトルクが得られず、始動できない。従って、圧縮上死点後の遅くない時期に点火タイミングを設定することが望ましいが、自動停止時に検出したエンジン停止位置は、ある程度の幅（誤差）を持った位置情報であるため、自動停止時に検出した停止位置を基準にして始動開始からのクランク角パルス信号のカウント数に基づいて圧縮上死点を検出したとしても、圧縮上死点を精度良く検出することができない。
【００３０】
そこで、ＥＣＵ３０は、後述する図４の始動時点火制御ルーチンを実行することで、始動制御の開始からクランク角基準位置が検出されるまで、エンジン回転変動に基づいて圧縮上死点（ＴＤＣ）を検出し、この圧縮上死点の検出後に点火を実行するようにしている。始動初期のエンジン回転速度が低いときには、圧縮行程の気筒のピストンが上昇して筒内圧が上昇するに従ってエンジン回転速度が低下し、圧縮上死点を越えると、筒内圧が低下してエンジン回転速度が上昇するという挙動を示すため、圧縮上死点でエンジン回転速度が低下から上昇に反転する（図５参照）。従って、このエンジン回転変動を監視してエンジン回転速度が低下から上昇に反転する位置を圧縮上死点として検出すれば、クランク角基準位置を検出しなくても、圧縮上死点を比較的精度良く検出することができる。これにより、圧縮上死点の検出後に適切なタイミングで点火を実行することが可能となり、確実に始動することができる。
【００３１】
以下、このＥＣＵ３０が実行する図３及び図４の各ルーチンの処理内容を説明する。
図３のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンは、燃焼圧力による始動制御の実行中に、クランク角パルス信号に同期して起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、始動開始からのクランク軸の回転角度が、エンジン回転変動がある程度小さくなる所定クランク角（例えば１８０℃Ａ）以上になったか否かを、始動開始からのクランク角パルス信号のカウント数に基づいて判定する。そして、始動開始からのクランク軸の回転角度が所定クランク角（例えば１８０℃Ａ）に達していない場合には、まだエンジン回転変動が大きく、クランク角パルス信号のパルス間隔の等間隔／不等間隔を正確に判別することが困難であると判断して、ステップ１０３に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止する。このクランク角基準位置の検出禁止期間中は、ＥＣＵ３０のメモリに記憶されているエンジン停止位置を基準にして気筒判別して、膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射する（図６参照）。
【００３２】
その後、始動開始からのクランク軸の回転角度が所定クランク角（例えば１８０℃Ａ）以上になった時点で、上記ステップ１０１で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０２に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を許可する。この後は、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別して不等間隔のクランク角パルス信号が発生する位置（欠歯部）をクランク角基準位置として検出し、このクランク角基準位置から等間隔のクランク角パルス信号をカウントしてそのカウント数によりクランク角を検出する。
【００３３】
図４の始動時点火制御ルーチンは、燃焼圧力による始動制御の実行中に、クランク角パルス信号に同期して起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、始動開始からのクランク軸の回転角度がクランク角基準位置の検出を終えていない可能性のある所定クランク角（例えば３６０℃Ａ）以内であるか否かを、始動開始からのクランク角パルス信号のカウント数に基づいて判定する。その結果、始動開始からのクランク軸の回転角度が所定クランク角（例えば３６０℃Ａ）を越えていると判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００３４】
一方、始動開始からのクランク軸の回転角度が所定クランク角（例えば３６０℃Ａ）以内であれば、ステップ２０２に進み、エンジン回転速度が低下しているか否かを、クランク角パルス信号のパルス間隔の比に基づいて判定する。具体的には、今回のパルス間隔Ｔ（ｉ） と前回のパルス間隔Ｔ（ｉ−１） との比が判定値より大きいか否かでエンジン回転速度が低下しているか否かを判定する。ここで、判定値は１よりも大きな値に設定されている。
【００３５】
このステップ２０２で、クランク角パルス信号のパルス間隔比Ｔ（ｉ） ／Ｔ（ｉ−１） が判定値よりも大きいと判定されれば、エンジン回転速度が低下していると判断して、ステップ２０３に進み、Ｔ（ｉ） ／Ｔ（ｉ−１） ＞判定値と連続して判定される回数をカウントする回転低下カウンタＣを１だけカウントアップして、ステップ２０４に進み、回転低下カウンタＣが２以上であるか否か（Ｔ（ｉ） ／Ｔ（ｉ−１） ＞判定値と２回以上連続して判定されたか否か）を判定する。このステップ２０４の判定は、不等間隔（欠歯部）のクランク角パルス信号によるエンジン回転低下の誤判定を防止するためのものである。
【００３６】
もし、回転低下カウンタＣが１であれば、ステップ２０４で「Ｎｏ」と判定され、そのまま本ルーチンを終了する。その後、回転低下カウンタＣが２以上になれば、実際にエンジン回転速度が低下していると判断して、ステップ２０５に進み、回転低下検出フラグＸを、回転低下の検出済みを意味する「１」にセットする。以上のような回転低下カウンタＣと回転低下検出フラグＸの挙動は、図５のタイムチャートに例示されている。
【００３７】
その後、エンジン回転速度の変化方向が低下方向から上昇方向に反転すると、ステップ２０２で「Ｎｏ」と判定されて、ステップ２０６に進み、回転低下検出フラグＸが回転低下の検出済みを意味する「１」であるか否かを判定し、回転低下検出フラグＸが「０」の場合（回転低下が検出されていない場合）は、ステップ２０９に進み、回転低下カウンタＣを０にリセットする。
【００３８】
例えば、エンジン回転速度の上昇中に不等間隔のクランク角パルス信号によりステップ２０２で「Ｙｅｓ」と判定されて回転低下カウンタＣが１になった場合は、次回の本ルーチン起動時に、ステップ２０２で「Ｎｏ」と判定されてステップ２０６に進み、このステップ２０６でも「Ｎｏ」と判定されるため、ステップ２０９に進み、回転低下カウンタＣがリセットされる（図５参照）。これにより、不等間隔（欠歯部）のクランク角パルス信号による圧縮上死点の誤検出が未然に防止される。
【００３９】
一方、前回の本ルーチン起動時までエンジン回転速度が低下し続けて、回転低下カウンタＣが２以上となり、回転低下検出フラグＸが「１」にセットされている場合は、その後、エンジン回転速度が低下から上昇に反転すると、本ルーチンが起動されたときに、ステップ２０２で「Ｎｏ」と判定されてステップ２０６に進み、このステップ２０６で「Ｙｅｓ」と判定され、これによって、圧縮上死点が検出される。この後、ステップ２０７に進み、点火を実行して、ステップ２０８に進み、回転低下カウンタＣと回転低下検出フラグＸを共にリセットする。このような処理により、エンジン回転速度が低下から上昇に反転する位置が圧縮上死点として検出され、この圧縮上死点の検出後に点火が実行される。尚、点火回路（図示せず）への通電開始タイミングは、メモリに記憶されているエンジン停止位置を基準にして決定される。
【００４０】
本ルーチンでは、始動開始からのクランク軸の回転角度が例えば３６０℃Ａに到達するまで、エンジン回転速度の低下／上昇を判別して圧縮上死点を検出するようにしたが、図３のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンにより、始動開始からのクランク軸の回転角度が１８０℃Ａを越えると、クランク角基準位置の検出が許可されるため、始動開始からクランク角基準位置が検出されるまでの期間のみ、エンジン回転速度の低下／上昇を判別して圧縮上死点を検出するようにしても良い。クランク角基準位置の検出後は、クランク角パルス信号のカウント数に基づいて圧縮上死点を検出できるためである。
【００４１】
以上説明した本実施形態（１）によれば、始動開始からのクランク軸の回転角度が、エンジン回転変動がある程度小さくなる所定クランク角（例えば１８０℃Ａ）以上になるまで、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止するため、始動初期のエンジン回転変動が大きい時期にクランク角基準位置を誤検出することを防止できる。そして、このクランク角基準位置の検出禁止期間中には、始動前（前回のエンジン停止時）に検出した停止位置を基準にして気筒判別するため、始動初期のエンジン回転変動が大きい時期にクランク角基準位置を検出せずに気筒判別することができ、誤噴射、誤点火を防止できて、燃焼圧力による始動性を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施形態（１）では、始動初期のエンジン回転速度が低いときには、圧縮上死点でエンジン回転速度が低下から上昇に反転するという特性を考慮して、クランク角パルス信号のパルス間隔の比に基づいてエンジン回転速度が低下から上昇に反転する位置を圧縮上死点として検出し、この圧縮上死点の検出後に点火を実行するようにしたので、クランク角基準位置を検出しなくても、圧縮上死点を比較的精度良く検出することができる。これにより、圧縮上死点の検出後に適切なタイミングで点火を実行することが可能となり、確実に始動することができる。
【００４３】
《実施形態（２）》
上記実施形態（１）では、クランク角基準位置の検出禁止期間を、始動開始からのクランク軸の回転角度に基づいて設定するようにしたが、本発明の実施形態（２）では、図７のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンを実行することで、クランク角基準位置の検出禁止期間をエンジン回転変動が所定値以下になるまでの期間に設定するようにしている。
【００４４】
図７のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンは、燃焼圧力による始動制御の実行中に、クランク角パルス信号に同期して起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ３０１で、始動前（前回のエンジン停止時）に検出した停止位置に基づいて推定した現在のクランク角がクランク角基準位置付近であるか否かを判定し、クランク角基準位置付近であれば、ステップ３０３に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を許可する。
【００４５】
一方、ステップ３０１で、クランク角基準位置付近でないと判定されれば、ステップ３０２に進み、エンジン回転変動が所定値よりも小さいか否かをクランク角パルス信号のパルス間隔の比に基づいて判定する。具体的には、今回のパルス間隔Ｔ（ｉ） と前回のパルス間隔Ｔ（ｉ−１） との比が所定範囲（下限値Ｋ１〜上限値Ｋ２）内であるか否かでエンジン回転変動が所定値よりも小さいか否かを判定する。ここで、所定範囲の下限値Ｋ１は１よりも小さい値に設定され、上限値Ｋ２は１よりも大きい値に設定されている。
【００４６】
このステップ３０２で、クランク角パルス信号のパルス間隔比Ｔ（ｉ） ／Ｔ（ｉ−１） が所定範囲内であると判定されれば、エンジン回転変動が所定値よりも小さいと判断して、ステップ３０３に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を許可する。
【００４７】
これに対して、クランク角パルス信号のパルス間隔比Ｔ（ｉ） ／Ｔ（ｉ−１） が所定範囲から外れていれば、エンジン回転変動が所定値よりも大きいと判断して、ステップ３０４に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止する。
【００４８】
以上説明した本実施形態（２）では、クランク角基準位置の検出禁止期間をエンジン回転変動に基づいて設定するようにしたので、エンジン始動条件、燃料性状、経時変化、製造ばらつき等によって始動時のエンジン回転速度の上昇挙動が変化しても、それに応じてクランク角基準位置の検出禁止期間を適正に設定することができる利点がある。
【００４９】
また、本実施形態では、始動前（前回のエンジン停止時）に検出した停止位置に基づいて推定した現在のクランク角がクランク角基準位置付近であると判定された場合は、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を許可するようにした。これは、エンジン回転速度が低下するときには、クランク角パルス信号のパルス間隔の等間隔／不等間隔を判別することが可能であり、クランク角基準位置を正常に検出できるためである。この場合、エンジン回転速度が上昇するときには、不等間隔のクランク角パルス信号（クランク角基準位置）を検出できないが、等間隔のクランク角パルス信号を不等間隔のクランク角パルス信号と誤判定することはなく、誤点火、誤噴射の問題が生じないため、エンジン１１にとっては安全側である。従って、本実施形態（２）のように、クランク角基準位置付近で、クランク角基準位置の検出を許可しても問題はない。
【００５０】
尚、始動前（前回のエンジン停止時）に検出した停止位置に基づいて推定した現在のクランク角がクランク角基準位置付近であると判定された場合に、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止するようにしても良い。このようにしても、始動前（前回のエンジン停止時）に検出した停止位置に基づいて気筒判別できるため、誤噴射、誤点火を防止できて、燃焼圧力による始動性を向上させることができる。
【００５１】
《実施形態（３）》
本発明の実施形態（３）では、図８のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンを実行することで、クランク角基準位置の検出禁止期間をエンジン回転速度が所定値に達するまでの期間に設定するようにしている。
【００５２】
図８のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンは、燃焼圧力による始動制御の実行中に、クランク角パルス信号に同期して起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ４０１で、クランク角パルス信号のパルス間隔に基づいて検出されるエンジン回転速度が所定値（例えば２００ｒｐｍ）に達したか否かを判定し、所定値（例えば２００ｒｐｍ）に達していなければ、まだエンジン回転変動が大きく、クランク角パルス信号のパルス間隔の等間隔／不等間隔を正確に判別することが困難であると判断して、ステップ４０３に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を禁止する。
【００５３】
その後、エンジン回転速度が所定値（例えば２００ｒｐｍ）に達すると、上記ステップ４０１で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ４０２に進み、不等間隔のクランク角パルス信号によるクランク角基準位置の検出を許可する。
【００５４】
以上説明した本実施形態（３）では、クランク角基準位置の検出禁止期間をエンジン回転速度に基づいて設定するようにしたので、エンジン始動条件、燃料性状、経時変化、製造ばらつき等によって始動時のエンジン回転速度の上昇挙動が変化しても、それに応じてクランク角基準位置の検出禁止期間を適正に設定することができる利点がある。
【００５５】
以上説明した各実施形態（１）〜（３）において、クランク角基準位置の検出を禁止する手法として、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する処理を行わないようにしても良いが、クランク角基準位置の検出禁止期間中に、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する判定値を、不等間隔を判別不能にする判定値に変更することで、クランク角基準位置の検出を禁止するようにしても良い。このようにすれば、クランク角基準位置の検出禁止期間中に、クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する処理を中止しなくても、クランク角基準位置の検出を禁止することができる。
【００５６】
尚、本発明は、４気筒エンジンに限定されず、３気筒以下又は５気筒以上のエンジンにも適用して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン制御システム全体を示す図
【図２】燃焼のみの始動とスタータ始動のエンジン回転速度の上昇挙動を比較する図
【図３】実施形態（１）のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図４】実施形態（１）の始動時点火制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図５】実施形態（１）の始動時点火制御の一例を示すタイムチャート
【図６】各気筒の行程と始動時の噴射タイミングと点火タイミングの関係を示す図
【図７】実施形態（２）のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図８】実施形態（３）のクランク角基準位置検出可否判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２４…クランク角センサ（クランク角パルス信号発生手段）、３０…ＥＣＵ（クランク角検出手段，始動制御手段）、３７…シグナルロータ、３７ａ…歯。

Claims (6)

1. 所定のクランク角基準位置を除くクランク角領域で内燃機関の回転に応じて等間隔のクランク角パルス信号を発生し該クランク角基準位置で不等間隔のクランク角パルス信号を発生するクランク角パルス信号発生手段と、
   前記クランク角パルス信号発生手段から出力されるクランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別して前記不等間隔のクランク角パルス信号が発生する位置を前記クランク角基準位置として検出し、該クランク角基準位置から前記等間隔のクランク角パルス信号をカウントしてそのカウント数によりクランク角を検出するクランク角検出手段と、
   内燃機関の始動時に膨張行程又は圧縮行程にある気筒内に燃料を噴射して点火する始動制御を行う始動制御手段と
   を備えた内燃機関の始動制御装置において、
   内燃機関の停止位置を検出する停止位置検出手段を備え、
   前記始動制御手段は、前記始動制御の開始から所定期間が経過するまで前記不等間隔のクランク角パルス信号による前記クランク角基準位置の検出を禁止し、前記停止位置検出手段で検出した停止位置を基準にして気筒判別して噴射制御及び／又は点火制御を実行することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
2. 前記始動制御手段は、前記始動制御の開始から前記所定期間が経過するまで、前記クランク角パルス信号のパルス間隔が等間隔か不等間隔かを判別する判定値を、不等間隔を判別不能にする判定値に変更することで前記クランク角基準位置の検出を禁止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
3. 前記始動制御手段は、前記クランク角基準位置の検出を禁止する前記所定期間を、前記始動制御の開始からのクランク軸の回転角度が所定角度に達するまでの期間に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
4. 前記始動制御手段は、前記クランク角基準位置の検出を禁止する前記所定期間を、機関回転速度が所定値に達するまでの期間に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
5. 前記始動制御手段は、前記クランク角基準位置の検出を禁止する前記所定期間を、機関回転変動が所定値以下になるまでの期間に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
6. 前記始動制御手段は、前記始動制御の開始から前記クランク角基準位置が検出されるまで、機関回転変動に基づいて圧縮上死点を検出し、この圧縮上死点の検出後に点火を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。

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