JP5847324B2 - 内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の運転中に所定の自動停止要件が成立した場合に内燃機関を自動停止させ、自動停止中に所定の再始動要件が成立した場合に内燃機関を再始動させる内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法に関する。

近年、車両に搭載される内燃機関においては、消費燃料の削減を主目的として、内燃機関の自動停止・再始動装置（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。このような内燃機関の自動停止・再始動装置は、内燃機関運転中の運転者の減速、停車操作に応じた所定の自動停止要件が成立した場合には、内燃機関を自動的に停止させ、運転者が加速、発進させようとする操作に応じた所定の再始動要件が成立した場合には、内燃機関を自動的に再始動させる。

このような従来の内燃機関の自動停止・再始動装置は、再始動においては、例えば、自動停止後の内燃機関が惰性回転中に運転者が車両を発進させる操作（再始動要求動作）を行っても、内燃機関の回転速度と始動装置（例えばスタータ）との回転速度差があることによって、内燃機関が停止するまでは始動装置を駆動させることができず、再始動完了までの時間が長くなってしまうという問題があった。

また、このような従来の内燃機関の自動停止・再始動装置は、内燃機関停止後の再始動動作においては、内燃機関の気筒の識別が完了するまで燃料供給や点火動作が実施できない。従って、再始動完了までに時間を要してしまい、運転者の再始動要求動作に対応できないという問題があった。

上記問題を解決するために、内燃機関の回転停止時のクランク角度を記憶しておき、次回始動時において、記憶したクランク角度に応じた気筒に燃料を噴射することで、早期に内燃機関を始動させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３４７７７５４号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
自動停止後やキーオフ後の内燃機関は、惰性回転しながら回転速度が低下するが、回転停止直前に逆回転することがある。そして、特許文献１のような従来技術は、内燃機関が逆回転して停止した場合でも、逆回転を判定することなく、内燃機関の回転停止時のクランク角度を記憶する。

このため、実際のクランク角度と回転停止時に記憶したクランク角度に乖離が発生することとなる。この結果、初回に噴射する燃料が正しい気筒に供給できないおそれがあり、初回噴射燃料が未燃ガスとなって排出される、あるいは初回点火での燃焼ができない可能性がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の自動停止後の惰性回転中または逆転して停止した場合など、内燃機関の回転状態によらず、再始動時に内燃機関の正しい気筒に燃料を供給できて初回点火から燃焼を発生させて迅速な再始動を行うことができる内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法を得ることを目的とする。

本発明に係る内燃機関の自動停止・再始動装置は、内燃機関の運転中に所定の自動停止要件が成立した時には、内燃機関の自動停止動作を行い、内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動要件が成立した時には、内燃機関の再始動動作を行う内燃機関の自動停止・再始動装置であって、内燃機関の正回転状態と逆回転状態に応じて出力信号を変化させ、内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、クランク角度検出手段に応じて内燃機関の正回転状態と逆回転状態を判定するとともに、正回転状態または逆回転状態における内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算手段と、内燃機関の運転中の所定のクランク角度に同期して燃料噴射を行う同期燃料噴射手段と、内燃機関の始動、再始動時の内燃機関のクランキングを行う始動装置と、内燃機関の自動停止期間中の回転速度が惰性低下中、または停止後に始動装置を制御することによって内燃機関の再始動動作を行う再始動制御手段とを備え、再始動制御手段は、再始動要件が成立するとともに、回転速度演算手段で演算された内燃機関の回転速度が、正回転領域で規定される駆動可能上限回転速度と逆回転領域で規定される駆動可能下限回転速度との範囲内にある場合には、始動装置を駆動することで再始動動作を開始し、再始動動作の開始後の初回検出クランク角度に応じて、吸気行程にある気筒に対する燃料の初回非同期噴射の実施可否を判断する初回非同期噴射処理部と、初回検出クランク角度以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒を次回の噴射気筒として決定するとともにその気筒の噴射時期を決定する次回噴射決定処理部とを有し、初回非同期噴射処理部による判断結果および次回噴射決定処理部による決定結果に応じて、再始動動作の開始時における燃料噴射制御を行うものである。

また、本発明に係る内燃機関の自動停止・再始動方法は、内燃機関の運転中に所定の自動停止要件が成立した時には、内燃機関の自動停止動作を行い、内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動要件が成立した時には、内燃機関の再始動動作を行う内燃機関の自動停止・再始動方法であって、内燃機関の正回転状態と逆回転状態に応じて出力信号を変化させ、内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段からの出力信号を読み取るクランク角度検出ステップと、クランク角度検出ステップに応じて内燃機関の正回転状態と逆回転状態を判定するとともに、正回転状態または逆回転状態における内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算ステップと、内燃機関の運転中の所定のクランク角度に同期して燃料噴射を行う同期燃料噴射ステップと、内燃機関の始動、再始動時の内燃機関のクランキングを行う始動ステップと、内燃機関の自動停止期間中の回転速度が惰性低下中、または停止後に始動ステップを制御することによって内燃機関の再始動動作を行う再始動制御ステップとを備え、再始動制御ステップは、再始動要件が成立するとともに、回転速度演算手段で演算された内燃機関の回転速度が、正回転領域で規定される駆動可能上限回転速度と逆回転領域で規定される駆動可能下限回転速度との範囲内にある場合には、始動装置を駆動することで再始動動作を開始する再始動動作開始ステップと、再始動動作開始ステップによる再始動動作の開始後の初回検出クランク角度に応じて、吸気行程にある気筒に対する燃料の初回非同期噴射の実施可否を判断する初回非同期噴射処理ステップと、初回検出クランク角度以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒を次回の噴射気筒として決定するとともにその気筒の噴射時期を決定する次回噴射決定処理ステップとを有し、初回非同期噴射処理ステップによる判断結果および次回噴射決定処理ステップによる決定結果に応じて、再始動動作の開始時における燃料噴射制御を行うものである。

本発明によれば、再始動動作開始後の初回検出クランク角度に応じて吸気行程にある気筒に燃料を噴射するとともに、次回の燃料噴射時期を決定することにより、内燃機関の自動停止後の惰性回転中または逆転して停止した場合など、内燃機関の回転状態によらず、再始動時に内燃機関の正しい気筒に燃料を供給できて初回点火から燃焼を発生させて迅速な再始動を行うことができる内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置の構成図である。 本発明の実施の形態１において、エンジンの停止過程におけるクランク角度センサの出力信号に基づいてＥＣＵによって行われる各種演算に関する動作説明図である。 本発明の実施の形態１におけるエンジンの自動停止・再始動動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における再始動制御処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態１における再始動燃料処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態１における内燃機関の再始動時の冷却温度に基づく基本供給燃料量マップを示す図である。 本発明の実施の形態１における内燃機関の再始動時の吸気管圧力に基づく補正係数マップを示す図である。 本発明の実施の形態１における再始動時クランク信号処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態１における再始動時クランク信号処理内での、燃料噴射気筒と噴射時期処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態１における内燃機関の燃料供給範囲マップを示す図である。 本発明の実施の形態１における内燃機関の所定クランクカウンタマップを示す図である。 本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置において、再始動要求後に、初回非同期噴射を実施する場合のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置において、エンジン１が逆回転状態中に再始動要件が成立して、初回非同期噴射が実行不可となる場合の再始動時のタイミングチャートである。

以下、本発明の内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置の構成図である。図１において、内燃機関１（以下、エンジン１と称す）へ空気を供給する吸気管１０の上流部には、エアフィルタ２と、吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ３と、吸入空気量を検出するエアフロセンサ４とが設けられている。

エアフロセンサ４の下流部には、モータ５によって動作し、吸入空気の流量を制御するスロットル弁６と、スロットル弁６の開度を検出するスロットル開度センサ７が設けられている。また、スロットル弁６の下流には、サージタンク９が設けられており、そのサージタンク９にはサージタンク９内の圧力を検出する吸気管圧力センサ８が設けられている。そして、サージタンク９内の空気は、吸気マニホルド１１を介してエンジン１の各気筒へ供給される。

エンジン１に供給される燃料は、エンジン１の各気筒の吸気ポート近傍に設けられた燃料噴射弁１２によって供給され、吸気マニホルド１１の空気と混合気を形成する。そして、形成された混合気は、各気筒の燃焼室に送られ、図示しない点火プラグによって着火することで、燃焼が発生する。燃焼により発生した燃焼ガスは、排気管１４を介して、図示しない触媒装置を通って、有害なガスを浄化した後に、大気に排出される。

また、エンジン１は、スタータ１５とエンジン１のクランク軸に連結されたリングギア１６を有している。そして、エンジン１の始動、再始動時には、スタータ１５とリングギア１６によるクランキングが行われる。

ここで、スタータ１５は、ピニオンギア１７、ソレノイド１８、プランジャ１９、およびスタータモータ２０から構成されている。そして、スタータモータ２０は、プランジャ１９が動作することで接点がオンする配線を介して、バッテリ２１に接続されている。

エンジン１の始動、再始動時においては、後述するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ２２と称す）からの駆動信号により、ソレノイド１８に通電が開始される。ソレノイド１８に通電が開始されると、プランジャ１９が動作し、ピニオンギア１７が押し出され始める。そして、ピニオンギア１７がリングギア１６と接して噛み合うと、プランジャ１９に連結された接点がオンとなってスタータモータ２０が回転駆動を開始して、エンジン１のクランキングが始まる。

また、エンジン１には、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ（図示せず）、あるいはエンジン１のクランク角度を検出するクランク角度センサ１３が設けられている。そして、ＥＣＵ２２は、このクランク角度センサ１３の検出信号に基づいて、クランク角度、クランクカウンタＣＲＫの演算、およびエンジン１の回転速度Ｎｅの演算を行う。

ここで、ＥＣＵ２２は、入出力インターフェース、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、および駆動回路を備えて構成されている。

ＥＣＵ２２内のＣＰＵは、上述した各種センサの出力信号、図示しないアクセルペダルの踏み込み量、あるいは図示しないブレーキの踏み込み量等の検出信号を、入出力インターフェースを介して入力する。さらに、ＣＰＵは、入力された各種の信号に基づいて、エンジン１の自動停止・再始動の制御実施可否等を演算する。

また、ＲＯＭは、ＣＰＵによる種々の演算で使用する制御プログラムや各種定数を格納するメモリであり、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果を一時的に格納するメモリである。そして、ＣＰＵは、演算結果に応じて、駆動回路を介して燃料噴射弁１２やスタータ１５等に駆動信号を送ることで、エンジン１の自動停止・再始動制御を行う。

本発明の実施の形態１におけるＥＣＵ２２は、以下の機能を有している。
（１）自動停止要件と再始動要件の成立可否を判断する機能
（２）クランク角度センサ１３からの入力信号に基づいて、エンジン１の正回転状態と逆回転状態を判定する機能
（３）エンジン１の回転速度Ｎｅの演算など、様々な制御演算を行う機能
（４）再始動制御で用いる設定データ等をＲＯＭに記憶させる機能。

次に、クランク角度センサ１３の出力信号を用いて、ＥＣＵ２２により、クランク角度、クランクカウンタＣＲＫ、エンジン１の回転速度Ｎｅを演算する具体的な方法について説明する。ここで、本発明の実施の形態１で用いるクランク角度センサ１３は、エンジン１の正回転状態と逆回転状態に応じて、その出力信号が変化するものとする。

図２は、本発明の実施の形態１において、エンジン１の停止過程におけるクランク角度センサ１３の出力信号に基づいてＥＣＵ２２によって行われる各種演算に関する動作説明図である。より具体的には、図２中の（Ａ）〜（Ｄ）は、以下の内容を示している。
（Ａ）：エンジン１の停止過程におけるクランク角度センサ１３の出力信号
（Ｂ）：ＥＣＵ２２内で演算される回転速度Ｎｅ（便宜上、正回転状態での演算値をプラス、逆回転状態での演算値をマイナスで表記）の演算値
（Ｃ）：ＥＣＵ２２内で演算されるクランク角度の演算値
（Ｄ）：ＥＣＵ２２内で演算されるクランクカウンタＣＲＫの演算値

図２において、（Ａ）のクランク角度センサ１３の出力信号のＬＯＷ出力時間が短い場合は、正回転状態を示し、ＬＯＷ出力時間が長い場合は逆回転状態を示す。また、クランク角度、クランクカウンタ、エンジン１の回転速度Ｎｅのそれぞれは、クランク角度センサ１３のＨＩＧＨの出力信号時期に応じて演算が行われる。

クランク角度は、エンジン１の各気筒の圧縮上死点を基準（＝０（ゼロ）度）として、圧縮上死点以降のクランク角度センサ１３の初回出力信号で最大値となるように演算され、次の圧縮上死点を迎えるまで所定値だけ減算（または加算）される。また、クランクカウンタＣＲＫは、例えば、エンジン１の第１気筒の圧縮上死点を基準（＝０（ゼロ））として、第１気筒の１行程（吸気、圧縮、燃焼、排気）、つまり、クランク軸が２回転で初期値（＝０（ゼロ））になるよう演算され、クランク角度センサ１３の出力信号ごとに所定値だけ加算（または減算）される。具体的には、例えば、エンジン１が３気筒でクランク角度センサ１３が１０度ごとに出力される場合、クランク角度の演算は、第１気筒の圧縮上死点でゼロ度、圧縮上死点後のクランク角度センサ１３の出力信号は２３０度となり、第２気筒の圧縮上死点前のクランク角度センサ１３の出力信号は、１０度となり、圧縮上死点を迎えるとゼロになる。また、クランクカウンタＣＲＫは、第１気筒の圧縮上死点がゼロ、そして、クランク角度センサ１３の出力信号ごとに所定値（例えば１）ずつ加算（または減算）されて、第１気筒の圧縮上死点前で、例えば７１となって圧縮上死点を迎えるとゼロになる。

図２において、エンジン１が正回転状態である時刻Ｔ１からＴ３までは、クランク角度センサ１３の出力信号の間隔が長くなるため、回転速度Ｎｅ（図２（Ｂ））の演算値は、低下していく。また、このときのクランク角度は、所定値ずつ減算され、クランクカウンタＣＲＫは、所定値ずつ加算される（図２（Ｃ）、（Ｄ））。

さらに時間が経過して、クランク角度センサ１３の出力が正回転時と比較してＬＯＷ出力時間が長くなってＨＩＧＨ出力に変化した時刻Ｔ４において、ＥＣＵ２２は、エンジン１が逆回転状態になっていると判定する。そして、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔ４でのエンジン１の回転速度Ｎｅの演算値としては、初めてエンジン１の逆回転状態（１回目の逆回転信号）を検出したので、ゼロとする（図２（Ｂ））。

実際には、エンジン１の逆回転状態を判定した時刻Ｔ４において、エンジン１は、すでに逆回転しているので、本来は、マイナスの演算値にするべきである。しかしながら、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４になるまでの時間に、クランク角度センサ１３の立上り信号はない。従って、ＥＣＵ２２において、回転速度Ｎｅがゼロとなる時刻を判定することは不可能であることから、時刻Ｔ４をエンジン１の逆回転の開始時間とし、回転速度Ｎｅの演算値をゼロとする。また、エンジン１の逆回転状態を検出した時刻Ｔ４では、クランク角度は、所定値だけ加算され、クランクカウンタＣＲＫは、所定値だけ減算される（図２（Ｃ）、（Ｄ））。

時刻Ｔ５において、２回目の逆回転信号がＥＣＵ２２に入力されると、初めて、マイナスの回転速度Ｎｅ、つまり、逆回転状態における回転速度Ｎｅが演算される（図２（Ｂ））。また、このときのクランク角度は、加算され、クランクカウンタＣＲＫは、減算される（図２（Ｃ）、（Ｄ））。

なお、逆回転状態から正回転状態に変化した時は、正回転状態に転じた初回のクランク角度における回転速度をゼロとするとともに、クランク角度は、所定値減算され、クランクカウンタＣＲＫは、所定値加算される。

このようにして、ＥＣＵ２２は、クランク角度センサ１３の出力信号に基づいて、エンジン１の正回転状態と逆回転状態を判定できる。この結果、ＥＣＵ２２は、エンジン１が正回転状態から逆回転状態、また逆回転状態から正回転状態になった場合でも、エンジン１のクランク角度、クランクカウンタＣＲＫを正確に演算することができる。

次に、図３〜図５、図８、図９に示すフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置の一連動作について説明する。まず、図３は、本発明の実施の形態１におけるエンジン１の自動停止・再始動動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ２２は、再始動実施フラグの判定を行う。この再始動実施フラグは、後述する自動停止制御実施後に再始動要件が成立して再始動制御処理が実行されている場合のみ成立するフラグであり、エンジン１が自動停止以外の停止（例えば、キーオフ動作による停止）、あるいは通常運転中には成立しないフラグである。

エンジン１が自動停止以外の停止、あるいは通常運転中の場合には、再始動実施フラグは、ゼロであり、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０１において、Ｎｏと判定し、ステップＳ１０２に進む。一方、再始動実施フラグが１の場合、つまりエンジン１の再始動制御処理が実行されている場合には、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０１において、Ｙｅｓと判定し、後述するステップＳ１０８の再始動制御処理に進む。

ステップＳ１０２に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、自動停止実施フラグの判定を行う。この自動停止実施フラグは、エンジン１の自動停止要件が成立して自動停止制御が実施中の時のみ成立するフラグであり、エンジン１が自動停止以外の停止、あるいは通常運転中は、成立することはない。

従って、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２２は、自動停止実施フラグがゼロの場合には、エンジン１が自動停止以外の停止、あるいは通常運転中であるとしてＮｏと判定し、次のステップＳ１０３に進む。一方、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２２は、自動停止実施フラグが１の場合には、エンジン１が自動停止制御実施中であるとしてＹｅｓと判定し、後述するステップＳ１０５の再始動要件の成立可否判定に進む。

ステップＳ１０３に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、自動停止要件の成立可否の判定を行う。この自動停止要件としては、一例として、次のようなものの組合せが挙げられる。
（１）水温センサの検出温度が所定温度（例えば、６０度）以上であるか否か
（２）車両速度が所定速度（例えば、１２ｋｍ／ｈ）以上となったことを１度以上検出しているか否か
（３）現在の車両速度が所定速度（例えば、０ｋｍ／ｈ）以下であるか否か
（４）ブレーキペダルが踏み込まれているか否か、またはアクセルペダルの踏み込み量が所定値（例えば、踏み込み量なし）以下であるか否かなど、運転者の減速・停車操作に関する様々な情報
そして、ＥＣＵ２２は、上述した（１）〜（４）のような要件を総合して、自動停止要件の成立可否を行うようにしている。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０３において自動停止要件が成立している場合には、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ１０４に進み、自動停止制御を実行するとともに自動停止実施フラグを１にセットし、次のステップＳ１０５に進む。ここで、ステップＳ１０４において実行される自動停止制御としては、以下のようなものが挙げられる。
（１）燃料噴射弁１２への駆動信号を停止してエンジン１への燃料供給を停止する。
（２）（１）の処理とともに、例えば、スロットル弁６の制御量を変更する、または、エンジン１に取り付けられている変速機のクラッチを開放する。

一方、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０３において自動停止要件が不成立の場合には、Ｎｏと判定し、自動停止・再始動の処理を一旦終了する。すなわち、運転者が減速・停車操作を行っていたとしても、ＥＣＵ２２では総合して判断する自動停止要件のうち少なくとも１つの要件が不成立となっているので、ステップＳ１０４で行う自動停止制御を実行せず、一連処理を終了することとなる。

ステップＳ１０５に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、再始動要求フラグの判定を行う。この判定で用いられる再始動要求フラグは、後述する再始動要件が成立した時に１に設定されるフラグであり、エンジン１の再始動完了後にゼロに設定される。また、この再始動要求フラグは、再始動要件が成立しない場合には、変化しない。

初めてステップＳ１０５が実行される場合には、まだ再始動要件の成立可否判定が実行されていないため、再始動要求フラグはゼロである。従って、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ２２は、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ１０６に進む。一方、再始動要件が成立後にステップＳ１０５が実行される場合には、再始動要求フラグは１に設定されている。従って、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０８の再始動制御処理に進む。

ステップＳ１０６に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、再始動要件の成立可否の判定を行う。この再始動要件としては、一例として、次のようなものの組合せが挙げられる。
（１）ブレーキペダルの踏み込み量が所定値（例えば、踏み込み量なし）以下であるか否かまたはアクセルペダルが所定値（例えば、踏み込み量なしに対し１割以上の踏み込み量）以上であるか否かなど、運転者の発進意思を判断する様々な情報
（２）吸気温度センサ３等、エンジン１に設けられているセンサなどに電力を供給するバッテリ２１の状態
そして、ＥＣＵ２２は、上述した（１）（２）のような要件を総合して、再始動要件の成立可否の判定を行うようにしている。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０６において再始動要件が成立している場合には、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ１０７に進み、再始動要求フラグを１に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０８に進み、再始動制御処理を実行し、自動停止・再始動の処理を一旦終了する。

一方、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０６において再始動要件のうち少なくとも１つの要件が不成立の場合には、Ｎｏと判定し、自動停止・再始動の処理を一旦終了する。すなわち、再始動要件が不成立の場合には、ＥＣＵ２２は、運転者はまだ発進意思がない（あるいはバッテリ２１の状態が所定条件を満たしていない）と判断し、実施中の自動停止制御を継続する。

次に、ステップＳ１０８において実行される再始動制御処理について説明する。図４は、本発明の実施の形態１における再始動制御処理のフローチャートである。

再始動制御処理が実行されると、ＥＣＵ２２は、まず、ステップＳ２０１において、スタータ１５が駆動中であるか否かの判定を、スタータ駆動フラグにより行う。この判定で用いられるスタータ駆動フラグは、再始動要件成立後にスタータ１５が駆動中、つまり、エンジン１のクランキングが開始されたときに１に設定されるフラグである。本発明では、スタータ１５の駆動開始によって再始動時のその他の制御を実行するため、このステップＳ２０１の判定が、まず始めに行われる。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ２０１においてＹｅｓと判定した場合には、スタータ１５が駆動して後述する再始動燃料処理が実行されているので、ステップＳ２０４に進む。一方、ＥＣＵ２２は、ステップＳ２０１においてＮｏと判定した場合には、再始動要件は成立しているが、スタータ１５が駆動していないので、駆動許可判定を行うために、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、スタータ１５の駆動許可判定を行う。再始動要件の成立時期は、運転者に依存する。そして、惰性回転中の再始動要件成立においては、エンジン１の回転速度Ｎｅの取り得る値を予測することができない。

また、スタータ１５は、前述したように、ピニオンギア１７がリングギア１６と噛み合って接点がオンすることで、スタータモータ２０に通電が開始されて、回転駆動が始まる。つまり、始動、再始動において、スタータ１５のピニオンギア１７は、無回転状態でエンジン１のリングギア１６と噛み合うため、リングギア１６の回転速度が所定回転速度の範囲から外れている場合には、ピニオンギア１７がリングギア１６と噛み合うことが困難になる。

そこで、スタータ１５の駆動可否、つまり、ピニオンギア１７がリングギア１６と噛み合うことが可能な回転速度範囲にあるか否かの判定を、ステップＳ２０２で行う。なお、エンジン１のリングギア１６は、エンジン１のクランク軸に連結されており、エンジン１の回転速度Ｎｅと同義になる。そこで、ステップＳ２０２においては、エンジン１の回転速度Ｎｅを用いて、スタータ１５の駆動可否を判定している。

より具体的には、図４に示したステップＳ２０２においては、エンジン１の回転速度Ｎｅがスタータ１５の駆動可能下限回転速度Ｎｅ＿Ｌ（例えば、−４０ｒ／ｍｉｎ）と、駆動可能上限回転速度Ｎｅ＿Ｈ（例えば、８０ｒ／ｍｉｎ）との範囲内にあるか否かの判定を行っている。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ２０２において、Ｙｅｓと判定した場合、つまり、エンジン１の回転速度Ｎｅが、スタータ１５が駆動可能な回転速度範囲にあると判定した場合には、ステップＳ２０３に進む。

一方、ＥＣＵ２２は、ステップＳ２０２において、Ｎｏと判定した場合、つまり、エンジン１の回転速度Ｎｅが、スタータ１５が駆動可能な回転速度範囲外にあり、高い状態もしくは、大きく逆回転している状態であると判定した場合には、スタータ１５を駆動することができないので、再始動制御処理を一旦終了するため、処理をリターンする。

ステップＳ２０３に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、自動停止を中断して再始動を行うに当たって、自動停止実施フラグをゼロ、再始動実施フラグを１に設定して、駆動回路を介してスタータ１５へ駆動信号を送るとともに、スタータ駆動フラグを１に設定し、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、再始動中の燃料量設定を行う再始動燃料処理を行う。なお、このステップＳ２０４における再始動燃料処理は、後述する図５に示すフローチャートで実行されるが、詳細に関しては、図４の説明後に説明する。

ステップＳ２０４における再始動燃料処理実施後は、ステップＳ２０５に進み、ＥＣＵ２２は、再始動が完了したか否かの判定を行う。ＥＣＵ２２は、この再始動完了判定を、再始動中のエンジン１の運転状態に基づいて行うことができる。例えば、ＥＣＵ２２は、再始動実施フラグが１以降で所定クランク角度（例えば、上死点前６０度）毎に演算されるエンジン１の回転速度Ｎｅｃが所定回転速度（例えば、５００ｒ／ｍｉｎ）以上であるか否かなどに基づいて、再始動完了判定を行う。

ステップＳ２０５においてＹｅｓと判定した場合には、ＥＣＵ２２は、エンジン１が自立運転可能と判断し、ステップＳ２０６に進む。一方、ステップＳ２０５においてＮｏと判定した場合には、ＥＣＵ２２は、再始動制御を継続する必要があると判断し、一旦再始動制御処理を終了して、処理をリターンする。

ステップＳ２０６に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、エンジン１の再始動が完了しているため、再始動実施フラグ、再始動要求フラグ、スタータ駆動フラグをゼロに設定するとともに、スタータ１５の駆動を停止して、処理をリターンする。また、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２、初回クランク検出フラグもゼロに設定される。なお、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２に関しては、図５の説明時に、初回クランク検出フラグに関しては、図８の説明時に、それぞれ詳細に説明する。

次に、図４のステップＳ２０４において実施される再始動燃料処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態１における再始動燃料処理のフローチャートである。先の図４におけるステップＳ２０３の処理を実行してステップＳ２０４に進むと、この図５に示す再始動燃料処理が実行される。

まず、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０１において、再始動時の基本供給燃料量を算出する。なお、この基本供給燃料量の算出は、ＥＣＵ２２内にあらかじめ設定されているエンジン１の冷却水温に基づいた基本供給燃料量マップから算出される。図６は、本発明の実施の形態１における内燃機関の再始動時の冷却温度に基づく基本供給燃料量マップを示す図である。

そこで、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０１に進むと、まずエンジン１の冷却水温を読み込み、図６の基本供給燃料量マップを用いて、読み込んだ冷却水温に対応する基本供給燃料量を算出する。

次に、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０２において、先のステップＳ３０１で算出した基本供給燃料量に補正を行い、燃料噴射弁１２からエンジン１へ供給する最終噴射燃料量を設定する。この最終噴射燃料量の設定は、再始動中のエンジン１の状態に基づいて実行され、一例として、吸気管圧力に基づいて実行される。図７は、本発明の実施の形態１における内燃機関の再始動時の吸気管圧力に基づく補正係数マップを示す図である。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０２に進むと、まず吸気管圧力センサ８の出力信号を読み込み、図７の補正係数マップを用いて、読み込んだ吸気管圧力に対応する補正係数を算出する。さらに、ＥＣＵ２２は、算出した補正係数を用いて基本供給燃料量を補正して最終噴射燃料量を求めるとともに、最終噴射燃料量を燃料噴射弁１２の作動時間に変換する処理を行う。

そして、最終噴射燃料量の設定が終了すると、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０３に進み、燃料噴射フラグＩＴＦの判定を行う。この燃料噴射フラグＩＴＦは、後述する燃料噴射実施後に成立し、燃料噴射の終了とともにゼロになるフラグである。再始動燃料処理の初回実行時は、燃料噴射していないことから、ステップＳ３０４に進む。一方、燃料噴射実施中の時は、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０４に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、再始動時クランク信号処理結果を読み込む。ここで、ステップＳ３０４で読み込む再始動時クランク信号処理について説明する。この再始動時クランク信号処理は、クランク角度センサ１３の出力信号がＥＣＵ２２に入力される毎に、処理が行われている。なお、ＥＣＵ２２は、クランク角度センサ１３の出力信号ごとに、様々な処理を行っているが、本発明に係わる再始動時の処理部分のみ説明する。

図８は、本発明の実施の形態１における再始動時クランク信号処理のフローチャートである。再始動時クランク信号処理が実行されると、まず、ステップＳ４０１において、ＥＣＵ２２は、クランク角度センサ１３の出力信号をクランク信号として入力し、クランク信号の判定を行う。ＥＣＵ２２は、この判定を、図２を用いて説明したクランク信号の立下り信号、および立上り信号の入力に基づいて行う。

より具体的には、ＥＣＵ２２は、立下り信号および立上り信号があれば、クランク信号が入力されたとしてＹｅｓと判定して、ステップＳ４０２へ進む。一方、ＥＣＵ２２は、立下り信号および立上り信号がない場合には、一連処理を終了する。

ステップＳ４０２へ進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、立下り信号の入力時にＲＡＭにて記憶された時刻と、立上り信号の入力時にＲＡＭに記憶された時刻との時間差を演算する。さらに、ＥＣＵ２２は、その時間差とエンジン１の正回転基準時間（例えば、５０μｓｅｃ）とを比較して、エンジン１が正回転状態と逆回転状態のいずれの状態であるかを判定する。具体的には、ＥＣＵ２２は、立下り信号と立ち上り信号との時間差が正回転基準時間以下であれば正回転状態、正回転基準時間より長ければ逆回転状態であると判定する。

また、クランク角信号は、所定角度（例えば１０度）毎に入力されるので、ＥＣＵ２２は、その所定角度と、今回と前回のクランク角信号の入力時間差を用いてエンジン１の回転速度Ｎｅを算出する。さらに、ＥＣＵ２２は、入力されたクランク信号から、その時のクランク角度、およびクランクカウンタＣＲＫを算出する。さらに、前述したように、ＥＣＵ２２は、初回逆回転状態検出時の処理も行う。

なお、本発明の実施の形態１では、クランク角度は、エンジン１の各気筒の圧縮上死点を基準（＝０（ゼロ）度）として、圧縮上死点以降のクランク角度センサ１３の初回出力信号で最大値となるように演算され、次の圧縮上死点を迎えるまで所定角度で正回転状態は減算、逆回転状態は加算される。また、クランクカウンタＣＲＫは、例えば、エンジン１の第１気筒の圧縮上死点を基準（＝０（ゼロ））として、第１気筒の１行程（吸気、圧縮、燃焼、排気）、つまり、クランク軸が２回転で初期値（＝０（ゼロ））になるよう演算され、クランク角度センサ１３の出力信号ごとに所定値（例えば１）で正回転状態は加算、逆回転状態は減算される。

ＥＣＵ２２は、クランク角度センサ１３の出力信号を処理すると、ステップＳ４０３に進み、初回クランク信号の検出可否判定を、初回クランク検出フラグを用いて行う。この初回クランク検出フラグは、再始動実施フラグを１に設定した以降で、クランク信号が入力された場合に１に設定され、再始動の完了とともにゼロに設定されるフラグである。

ステップＳ４０３が初めて実行される場合には、初回クランク検出フラグはゼロであるので、Ｙｅｓ判定となって、ステップＳ４０４に進む。ＥＣＵ２２は、ステップＳ４０３において、入力されたクランク信号が再始動制御時の初回クランク信号であることから、初回クランク検出フラグを１に設定して、ステップＳ４０５に進み、燃料噴射気筒と噴射時期処理を行う。

次に図８に示したフローチャートが実行される時、つまり再始動制御中の２回目のクランク信号入力時には、すでに初回クランクを検出していることとなる。従って、初回クランク検出フラグが１となっているので、ステップＳ４０３はＮｏ判定となって、ステップＳ４１０に進む。

ここで、ステップＳ４０５において実行される燃料噴射気筒と噴射時期処理について説明する。図９は、本発明の実施の形態１における再始動時クランク信号処理内での、燃料噴射気筒と噴射時期処理のフローチャートである。先の図８におけるステップＳ４０４の処理を実行してステップＳ４０５に進むと、この図９に示す燃料噴射気筒と噴射時期処理が実行される。なお、この燃料噴射気筒と噴射時期処理は、初回クランク検出フラグがゼロの時のみ実行される処理である。

燃料噴射気筒と噴射時期処理が実行されると、まず、ステップＳ５０１において、ＥＣＵ２２は、ステップＳ４０２で演算された初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第１の燃料供給範囲内かの判定を行う。

具体的には、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが、第１の燃料供給範囲下限値ｃｒｋ＿Ｌ（１）と第１の燃料供給範囲上限値ｃｒｋ＿Ｈ（１）の間か否かの判定を行う。この燃料供給範囲下限値と燃料供給範囲上限値は、あらかじめＥＣＵ２２内のＲＯＭに設定されている。図１０は、本発明の実施の形態１における内燃機関の燃料供給範囲マップを示す図であり、例えばエンジン１が４気筒の場合に、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに格納されている燃料供給範囲マップを示している。

ステップＳ５０１において、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第１の燃料供給範囲下限値ｃｒｋ＿Ｌ（１）と第１の燃料供給範囲上限値ｃｒｋ＿Ｈ（１）の範囲内にあれば、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ５０２に進み、その範囲内になければ、Ｎｏと判定し、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０１においてＹｅｓ判定の場合には、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫにおいて燃料供給が可能な吸気行程の気筒が存在することになる。従って、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０２において、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃを１（第１気筒を示す）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０３に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを３（第３気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを１８に設定して、先の図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５０１においてＮｏ判定の場合には、ステップＳ５０４に進み、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが次に迎える吸気行程のクランクカウンタ値であるか否かの判定を行う。ここで、ステップＳ５０１においてＮｏ判定の場合には、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫでは第１の燃料供給範囲にある気筒が存在しないため、初回非同期噴射を実施することはできない。

しかしながら、次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始前であれば、吸気行程開始からその気筒に燃料噴射を再開する。このため、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０４において、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第１の燃料供給範囲上限値ｃｒｋ＿Ｈ（１）と、次に迎える吸気行程開始クランクカウンタｃｒｋ＿Ｅ（１）の間にあるか否かの判定を行う。

ステップＳ５０４においてＹｅｓ判定の場合には、次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始前であり、その気筒の吸気行程開始から燃料噴射を再開することとなる。従って、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０５に進み、初回非同期噴射気筒を禁止（ｃｒｋ＿１ｃ＝０）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、先のステップＳ５０３に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを３（第３気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを１８に設定して、図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５０４においてＮｏ判定の場合には、ＥＣＵ２２は、第１の燃料供給範囲での初回非同期噴射、および次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始からの燃料噴射ができないと判断し、ステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、先のステップＳ５０１と同様の判定を行うこととなる。ただし、ステップＳ５０６においては、ＥＣＵ２２は、第２の燃料供給範囲、つまり第２の燃料供給下限値ｃｒｋ＿Ｌ（２）と第２の燃料供給上限値ｃｒｋ＿Ｈ（２）を用いて、判定を行う。

ステップＳ５０６において、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第２の燃料供給下限値ｃｒｋ＿Ｌ（２）と第２の燃料供給上限値ｃｒｋ＿Ｈ（２）の範囲内にあれば、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ５０７に進む。そして、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０７において、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１を３（第３気筒を示す）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０８に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを４（第４気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを３６に設定して、先の図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５０６においてＮｏ判定の場合には、ステップＳ５０９に進み、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第２の燃料供給範囲上限値ｃｒｋ＿Ｈ（２）と、次に迎える吸気行程開始クランクカウンタｃｒｋ＿Ｅ（２）の範囲内にあるか否かの判定を行う。

ステップＳ５０９においてＹｅｓ判定の場合には、次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始前であり、その気筒の吸気行程開始から燃料噴射を再開することとなる。従って、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１０に進み、初回非同期噴射気筒を禁止（ｃｒｋ＿１ｃ＝０）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、先のステップＳ５０８に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを４（第４気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを３６に設定して、図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５０９においてＮｏ判定の場合には、ＥＣＵ２２は、第２の燃料供給範囲での初回非同期噴射、および次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始からの燃料噴射ができないと判断し、ステップＳ５１１に進む。

ステップＳ５１１に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第３の燃料供給範囲（すなわち、第３の燃料供給下限値ｃｒｋ＿Ｌ（３）と第３の燃料供給上限値ｃｒｋ＿Ｈ（３）の範囲内）にあるか否かの判定を行う。

ステップＳ５１１において、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第３の燃料供給下限値ｃｒｋ＿Ｌ（３）と第２の燃料供給上限値ｃｒｋ＿Ｈ（３）の範囲内にあれば、Ｙｅｓと判定し、ステップＳ５１２に進む。そして、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１２において、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１を４（第４気筒を示す）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１３に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを２（第２気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを５４に設定して、先の図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５１１においてＮｏ判定の場合には、ステップＳ５１４に進み、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第３の燃料供給範囲上限値ｃｒｋ＿Ｈ（３）と、次に迎える吸気行程開始クランクカウンタｃｒｋ＿Ｅ（３）の範囲内にあるか否かの判定を行う。

ステップＳ５１４においてＹｅｓ判定の場合には、次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始前であり、その気筒の吸気行程開始から燃料噴射を再開することとなる。従って、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１５に進み、初回非同期噴射を禁止（ｃｒｋ＿１ｃ＝０）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、先のステップＳ５１３に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを２（第２気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを５４に設定して、図８のステップＳ４０６に進む。

一方、ステップＳ５１４においてＮｏ判定の場合には、ＥＣＵ２２は、第３の燃料供給範囲での初回非同期噴射、および次に迎える吸気行程の気筒の吸気行程開始からの燃料噴射ができないと判断し、ステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１６に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが第４の燃料供給範囲（すなわち、第４の燃料供給下限値ｃｒｋ＿Ｌ（４）と第４の燃料供給上限値ｃｒｋ＿Ｈ（４）の範囲内）にあるか否かの判定を行う。

ステップＳ５１６でＹｅｓ判定の場合には、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１７に進んで、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃを２に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１８に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを１（第１気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを０（ゼロ）に設定して、先の図８のステップＳ４０６へ進む。

一方、ステップＳ５１６においてＮｏ判定の場合には、第４の燃料供給範囲での初回非同期噴射が実施できないので、ステップＳ５１９に進む。そして、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５１９において、初回非同期噴射気筒を禁止（ｃｒｋ＿１ｃ＝０）に設定する。さらに、ＥＣＵ２２は、先のステップＳ５１８に進み、次回の噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃを１（第１気筒）、噴射時期ｃｒｋ＿２ｔを０（ゼロ）に設定して、先の図８のステップＳ４０６へ進む。

上述した燃料噴射気筒と噴射時期処理によって、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫに応じた初回非同期噴射の実施可否および噴射気筒と、次に迎える吸気行程の気筒の噴射気筒と噴射時期とが決定される。また、燃料噴射気筒と噴射時期処理で使用する定数は、例えば、先の図１０に示したように、あらかじめＥＣＵ２２内のＲＯＭに格納されている。

図８に戻って、ステップＳ４０５において燃料噴射気筒と噴射時期処理が終了すると、ＥＣＵ２２は、ステップＳ４０６に進み、初回非同期噴射気筒の設定判定を行う。この判定は、上述したステップＳ４０５の燃料噴射気筒と噴射時期処理で決定された初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃの値に基づいて行われる。

具体的には、ＥＣＵ２２は、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃがゼロ以外（本発明の実施の形態１でいうと、１か２か３か４の値）であれば、初回非同期噴射が実施可能であると判定し、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃがゼロであれば、初回非同期噴射を実施しないと判定する。初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃがゼロ以外に設定されていれば、ステップＳ４０９に進み、ＥＣＵ２２は、噴射時期フラグＩＴＲを１に設定して、再始動時クランク信号処理を終了する。

一方、初回非同期噴射気筒ｃｒｋ＿１ｃがゼロであれば、ステップＳ４０７に進む。そして、ステップＳ４０７において、ＥＣＵ２２は、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが、次回の噴射時期であるか否かの判定を行う。

本発明の実施の形態１では、スタータ１５が駆動後に再始動燃料処理を行うが、スタータ１５の駆動許可は、再始動要件成立後（再始動要求フラグの１設定以降）、かつエンジン１の回転速度Ｎｅがスタータ駆動許可回転速度範囲（Ｎｅ＿ＬとＮｅ＿Ｈの間）にある時のみに成立する。しかしながら、自動停止後のエンジン１の回転速度Ｎｅが毎回同じ低下挙動になるとは限らず、スタータ１５の駆動開始時期は、再始動毎に異なる。

従って、再始動実施後の初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫも、再始動毎に異なった値を取り得るから、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが次回の噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致している場合も存在する。そのため、本発明の実施の形態１では、ステップＳ４０７の判定を設けて、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが次回の噴射時期ｃｒｋ＿２ｔか否かの判定を行う。

ステップＳ４０７で初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが、次回の噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致していれば、Ｙｅｓ判定となって、ステップＳ４１３に進み、ＥＣＵ２２は、噴射時期フラグＩＴＲを２に設定して、一連処理を終了する。一方、ステップＳ４０７において、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが次回の噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致していなければ、Ｎｏ判定となって、ステップＳ４０８に進み、ＥＣＵ２２は、噴射時期フラグＩＴＲをゼロに設定して、一連処理を終了する。以上のようにして、再始動時の初回クランク信号は処理される。

これに対して、次にクランク信号が入力された場合には、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２を実行して、ステップＳ４０３に進むと、初回クランク検出フラグが１になっている。従って、ＥＣＵ２２は、ステップＳ４１０に進み、燃料噴射フラグＩＴＦの判定を行う。この燃料噴射フラグＩＴＦは、燃料噴射が実行中のみに成立するフラグであり、詳細については後述する。

燃料噴射中、つまり燃料噴射フラグＩＴＦが１の場合には、Ｎｏ判定となって、ステップＳ４１６に進み、ＥＣＵ２２は、噴射時期フラグＩＴＲをゼロにして、一連処理を終了する。

一方、ステップＳ４１０においてＹｅｓ判定の場合には、燃料噴射が終了しているので、ステップＳ４１１に進み、ＥＣＵ２２は、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２の判定を行う。本発明におけるこの次回燃料噴射フラグＩＴＦ２は、初回検出クランク角度以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒の吸気行程開始で燃料噴射を実施した時のみ成立し、再始動完了後にゼロに設定されるフラグであり、詳細については後述する。

ステップＳ４１１において、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２がゼロでない場合には、次回燃料噴射を既に実行済みであるので、Ｎｏ判定となり、ステップＳ４１４に進む。

一方、次回燃料噴射が未実施の場合には、Ｙｅｓ判定となるので、ステップＳ４１２に進む。そして、ステップＳ４１２において、ＥＣＵ２２は、再始動時クランク信号処理が実行される毎に、先のステップＳ４０２で演算されるクランクカウンタＣＲＫが、先のステップＳ４０５で設定した次回燃料噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致しているか否かの判定を行う。

ステップＳ４１２でクランクカウンタＣＲＫが、次回燃料噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致していれば、Ｙｅｓ判定となって、ステップＳ４１３に進み、ＥＣＵ２２は、噴射時期フラグＩＴＲを２に設定して、一連処理を終了する。一方、ステップＳ４１２において、クランクカウンタＣＲＫが、次回燃料噴射時期ｃｒｋ＿２ｔと一致していない場合、つまり次回噴射時期になっていない場合には、Ｎｏ判定となって、一連処理を終了する。

また、先のステップＳ４１１においてＮｏ判定となり、ステップＳ４１４に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、クランクカウンタＣＲＫが、所定クランクカウンタｃｒｋ＿Ｃｔか否かの判定を行う。なお、このステップＳ４１４の判定に用いる所定クランクカウンタｃｒｋ＿Ｃｔの値は、あらかじめＥＣＵ２２内のＲＯＭに格納しておくことができる。

図１１は、本発明の実施の形態１における内燃機関の所定クランクカウンタマップを示す図である。例えば、この図１１に示すように、クランクカウンタ値と噴射気筒をあらかじめ設定しておくことで、噴射気筒ごとに、所定クランクカウンタｃｒｋ＿Ｃｔの値を設定しておくことができる。

ステップＳ４１４において、クランクカウンタＣＲＫが所定クランクカウンタｃｒｋ＿Ｃｔと一致していれば、ステップＳ４１５に進み、ＥＣＵ２２は、同期噴射の噴射時期として、噴射時期フラグＩＴＲを３に設定して、一連処理を終了する。一方、クランクカウンタＣＲＫが所定クランクカウンタｃｒｋ＿Ｃｔでなければ、同期噴射の噴射時期ではないので、ＥＣＵ２２は、Ｎｏと判定し、一連処理を終了する。

以上のようにして、再始動時のクランク角度センサ１３の出力信号は、処理される。処理された信号は、先の図５におけるステップＳ３０４で使用されるので、図５に戻って説明を再開する。

ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０４において、先の図８、図９を用いて説明した再始動時クランク信号処理の結果を読み込んで、ステップＳ３０５、ステップＳ３０９、ステップＳ３１１において、噴射時期フラグＩＴＲの判定を行い、燃料噴射の実行可否を判断する。

具体的には、ステップＳ３０５においてＹｅｓと判定される場合は、初回検出クランク信号で初回非同期噴射が可能な気筒が存在することに相当する。そこで、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０６に進み、該当気筒への燃料噴射を行うことで非同期噴射が実行されるとともに、燃料噴射フラグＩＴＦを１に設定して、ステップＳ３０７に進む。

一方、ステップＳ３０５においてＮｏと判定される場合は、初回非同期噴射実施済み、もしくは初回非同期噴射禁止である場合に相当し、ステップＳ３０９に進む。

そして、ステップＳ３０９においてＹｅｓと判定される場合は、吸気行程を迎える気筒の吸気行程開始のクランク角度になっていることに相当する。そこで、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３１０に進み、該当気筒への燃料噴射を開始するとともに、燃料噴射フラグＩＴＦと次回燃料噴射フラグＩＴＦ２を１に設定して、ステップＳ３０７に進む。

ここで、この次回燃料噴射フラグＩＴＦ２は、次回のタイミング（すなわち、本発明でいう排気行程から吸気行程を迎える気筒の吸気行程の始まりのタイミング）に燃料噴射を実行する時のみ成立し、再始動が完了するとゼロに設定されるフラグ（図４のステップＳ２０６でゼロに設定する）である。

一方、初回非同期噴射を実行した場合には、実施済みフラグを設けていない。この理由としては、以下のことが挙げられる。先の図８のステップＳ４０３において、再始動時の初回クランク検出フラグが未成立時のみ（初回クランク信号検出時のみ）、ステップＳ４０４以降に進む。従って、再始動中に噴射時期フラグＩＴＦを１に設定できる時期は、１回のみである。そこで、初回非同期噴射の実施済みフラグは、敢えて設けていない。

しかしながら、次回の噴射時期の設定は、１回しか実行しないものの、その噴射時期が再始動中に１回とは限らない。そこで、燃料噴射フラグＩＴＦ２を設けて、再始動時に１回のみ実施するようにしている。

一方、ステップＳ３０９においてＮｏと判定される場合は、噴射時期フラグＩＴＲが２による燃料噴射、つまり排気行程から吸気行程を迎える気筒の吸気行程開始からの燃料噴射を実施済みであることに相当し、ステップＳ３１１に進む。

そして、ステップＳ３１１において同期噴射の燃料噴射時期であれば、Ｙｅｓ判定となり、ステップＳ３０６に進む。そして、ステップＳ３０６において、ＥＣＵ２２は、燃料噴射の実施と燃料噴射フラグＩＴＦを１に設定して、ステップＳ３０７に進む。一方、ステップＳ３１１においてＮｏ判定の場合は、燃料噴射時期ではないことに相当し、ＥＣＵ２２は、一旦再始動時燃料処理を終了する。

ステップＳ３０７に進んだ場合には、ＥＣＵ２２は、燃料噴射完了判定を行う。この判定に関し、ＥＣＵ２２は、例えば、先のステップＳ３０２で設定した最終噴射燃料量を噴射するための、燃料噴射弁１２の作動時間が経過したか否かなどで判定する。ステップＳ３０７においてＹｅｓと判定される場合は、設定した最終噴射燃料量がエンジン１に噴射されたことに相当し、ステップＳ３０８に進む。

そして、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０８において、燃料噴射弁１２からエンジン１への燃料供給が完了しているため、燃料噴射フラグＩＴＦをゼロにして再始動時燃料処理を終了する。

一方、ステップＳ３０７においてＮｏと判定される場合は、未だ燃料噴射弁１２から燃料を噴射している場合に相当し、ＥＣＵ２２は、一旦再始動時燃料処理を終了するため、処理をリターンする。

次に、本発明の実施の形態１における具体例を、図１２および図１３のタイミングチャートを用いて説明する。図１２および図１３は、本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置で、自動停止実施から再始動完了までのタイミングチャートを示した図である。

図１２、図１３において、（Ａ）〜（Ｏ）は、それぞれ以下の内容の時間変化を示している。
（Ａ）：自動停止実施フラグ
（Ｂ）：再始動要求フラグ
（Ｃ）：再始動実施フラグ
（Ｄ）：スタータ駆動フラグ
（Ｅ）：初回クランク検出フラグ
（Ｆ）：内燃機関の回転速度Ｎｅ
（Ｇ）：クランク角度
（Ｈ）：クランクカウンタＣＲＫ
（Ｉ）：各気筒の行程
（Ｊ）：噴射時期フラグＩＴＲ
（Ｋ）：燃料噴射フラグＩＴＦ
（Ｌ）：２回目燃料噴射フラグＩＴＦ２
（Ｍ）：各気筒の噴射時期
（Ｎ）：点火信号
（Ｏ）：吸気管圧力

また、図１２、図１３は、時刻Ｔ１で自動停止要件が成立すると、燃料供給が停止されるとともに、スロットル弁６が自動停止制御開度に制御されるなどの自動停止制御が実行され、自動停止実施フラグ（Ａ）が１に設定されて、時間の経過とともに、回転速度Ｎｅ（Ｆ）が低下していった時に、再始動要件成立時期がそれぞれ異なった場合のタイミングチャートを示している。

まず、図１２について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置において、再始動要求（時刻Ｔ２）後に、初回非同期噴射を実施する場合のタイミングチャートである。時刻Ｔ２において、運転者がブレーキペダルを離してアクセルペダルを踏み込む等の発進操作を行うと、再始動要件が成立して、再始動要求フラグ（Ｂ）が１に設定される。

しかしながら、時刻Ｔ２では、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）がスタータ駆動許可回転速度上限値Ｎｅ＿Ｈより高いため、再始動要件が成立しても、スタータ１５は、駆動許可されない。そのため、スタータ駆動フラグ（Ｄ）に変化はなく、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が低下するまで待機する。

時刻Ｔ３になると、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）がスタータ駆動許可回転速度上限値Ｎｅ＿Ｈを下回って、スタータ１５に駆動信号が送られるとともに、スタータ駆動フラグ（Ｄ）が１に設定され、スタータ１５の駆動が開始され、エンジン１のクランキングが開始される。また、スタータ１５が駆動を開始することで、再始動制御も実行されるため、再始動実施フラグ（Ｃ）が１に設定されるとともに、自動停止実施フラグ（Ａ）がゼロに設定される。

時刻Ｔ３から再始動制御が実行されると、再始動燃料処理（図５参照）が始まり、エンジン１の冷却水温に基づいて基本供給燃料量が演算され、その時の吸気管圧力に応じて基本供給燃料量が補正され、最終噴射燃料量が設定される。また、再始動時クランク信号処理（図８参照）が実行される。

時刻Ｔ４で、再始動後の初回クランク信号が検出されると、初回クランク検出フラグ（Ｅ）が１に設定されるとともに、その時のエンジン１の各気筒の行程（Ｉ）に燃料供給可能な気筒（図１２においては第２気筒）が存在するので、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）が１に設定され、第２気筒に燃料噴射が非同期噴射で開始される（図１２（Ｍ））とともに、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）が１に設定される。

初回非同期噴射が終了すると、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）は、ゼロに設定される。また、時刻Ｔ４では、次回の燃料噴射を行う気筒ｃｒｋ＿２ｃと、その噴射時期ｃｒｋ＿２ｔ、（図１２においては、第１気筒の吸気行程開始、ｃｒｋ＿２ｃ＝１、ｃｒｋ＿２ｔ＝０）が決定される。

エンジン１のクランキングが始まり、クランクカウンタＣＲＫ（Ｈ）が更新されて、次回の噴射時期である時刻Ｔ５を迎える（つまり、吸気行程開始のクランクカウンタｃｒｋ＿２ｔ＝０を迎える）と、次回噴射時期であるので、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）が２に設定されて燃料噴射が開始され、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）が１になるとともに、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２（Ｌ）が１に設定される。この次回燃料噴射フラグＩＴＦ２（Ｌ）は、再始動完了（時刻Ｔ７）までゼロには設定されない。

時刻Ｔ６になると、初回非同期噴射、次回の燃料噴射ともに実施済みであるので、所定クランク角度（例えば、上死点前７０度）が検出されると、燃料噴射を行う同期噴射が開始される。処理としては、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）が３に設定された後、図１２でいうと第３気筒へ燃料噴射が行われるとともに、燃料噴射フラグＩＴＦが１に設定される（図１２（Ｋ）、（Ｍ））。

そして、時刻Ｔ７で初回非同期噴射にて供給した燃料が燃焼を迎え、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が上昇し始める。その後も、供給した燃料が、順次燃焼していくことで、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）は、上昇していき、時刻Ｔ８で再始動完了判定となり、再始動要求フラグ（Ｂ）、再始動実施フラグ（Ｃ）、スタータ駆動フラグ（Ｄ）、初回クランク検出フラグ（Ｅ）、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２（Ｌ）がゼロに設定されるとともに、スロットル弁６を通常制御に移行するなど、様々な制御が行われ、再始動が完了する。

次に、図１３を説明する。図１３は、本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止・再始動装置において、エンジン１が逆回転状態中に再始動要件が成立して、初回非同期噴射が実行不可となる場合の再始動時のタイミングチャートである。図１３において、時刻Ｔ１で自動停止要件が成立して、時間経過とともにエンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が低下していき、時刻Ｔ２で逆回転状態が判定される。逆回転状態判定後は、クランク角度（Ｇ）は増加、クランクカウンタＣＲＫ（Ｈ）は減少していく（時刻Ｔ２から時刻Ｔ４）。

そして、時刻Ｔ３で再始動要件が成立して再始動要求フラグ（Ｂ）が１に設定されるが、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）がスタータ駆動許可回転速度の下限値Ｎｅ＿Ｌより大きくなっている。このため、スタータ１５の駆動の許可ができないので、駆動信号は出力されない。

時刻Ｔ３以降でエンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が低下して、時刻Ｔ４でエンジン１の回転速度Ｎｅがスタータ駆動許可回転速度下限値Ｎｅ＿Ｌ以下になった時、スタータ１５へ駆動信号が送られるとともに、スタータ駆動フラグ（Ｄ）が１に設定され、さらに、再始動実施フラグ（Ｃ）が１に設定され、再始動制御が開始される。

再始動制御が実行され、時刻Ｔ５で初回クランク信号が検出されると、燃料供給範囲内のクランク信号判定を行うとともに、初回クランク検出フラグ（Ｅ）が１に設定される。図１３の場合、初回クランク検出フラグが１に設定された時は、第４気筒が吸気行程（図１３（Ｉ））であるが、初回クランクカウンタ演算値ＣＲＫが燃料供給範囲のクランクカウンタ値でないと判定されるので、時刻Ｔ５での初回非同期噴射は、禁止（図１３（Ｍ））され、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）も、ゼロのままとなる。

また、時刻Ｔ５では、次回噴射気筒が第２気筒（図１３（Ｉ））となるので、次回噴射気筒ｃｒｋ＿２ｃは２、次回燃料噴射時期ｃｒｋ＿２ｔは５４が設定される。そして、第２気筒の吸気行程が始まる時刻Ｔ６で、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）が２に設定され、燃料噴射が開始される（図１３（Ｍ））とともに、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｌ）が１、次回燃料噴射フラグＩＴＦ２（Ｌ）が１に設定される。第２気筒への燃料噴射が終了すると、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）は、ゼロに設定される。

そして、時刻Ｔ６以降では、次回燃料噴射が実施済みであるので、所定クランク角度（例えば、上死点前７０度）を検出すると燃料噴射を行う同期噴射が開始される。時刻Ｔ７で、その所定クランク角度を検出するので、噴射時期フラグＩＴＲ（Ｊ）が３に設定され、該当気筒（図１３では、第１気筒）への燃料噴射を開始して、燃料噴射フラグＩＴＦ（Ｋ）が１に設定される。

そして、時刻Ｔ８になると、次回燃料噴射を行った気筒（図１３では、第２気筒）の圧縮上死点を迎えるので、点火プラグから火花が飛ぶことで、初回燃焼が発生して、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が上昇し始める。その後は、エンジン１の各気筒に供給した燃料が点火信号に応じて燃焼していくことで、エンジン１の回転速度Ｎｅ（Ｆ）が上昇していき、時刻Ｔ９で再始動完了となる。

以上のように、実施の形態１によれば、自動停止後のエンジンの回転状態によらず、エンジンの正しい気筒に燃料を噴射することができ、迅速な再始動を行うことができる。また、正しい気筒に燃料を噴射できるので、ムダな燃料を噴射することがない。

なお、実施の形態１では、４気筒の内燃機関で具体的に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、６気筒や３気筒など、他の多気筒の内燃機関にも適用でき、この場合は、図６、図７、図１０、図１１の設定を変更することで対応できる。さらに、始動装置としてはスタータを用いて説明したが、これに限定されず、本発明は、ＭＧ（モータジェネレータ）などを使用したものにも適用できる。

ＣＬ５のなお書き
また、上述した実施の形態１では、図６に示した基本供給燃料量マップに基づいて、冷却温度から基本供給燃料量を決定し、図７に示した補正係数マップに基づいて、内燃機関の再始動時における吸気管圧力に応じて、基本供給燃料量を補正して最終噴射燃料量を決定する場合について説明した。しかしながら、本発明における再始動動作実行中の燃料噴射量の決定方法は、これに限定されるものではない。内燃機関の吸気管圧力、回転速度、冷却水温の少なくとも１つの情報に応じて燃料噴射量決定する（あるいは、これらの情報に応じて、基本供給燃料量および最終噴射燃料量による二段階の決定を行う）ことも可能である。

Claims (5)

1. 内燃機関の運転中に所定の自動停止要件が成立した時には、前記内燃機関の自動停止動作を行い、前記内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動要件が成立した時には、前記内燃機関の再始動動作を行う内燃機関の自動停止・再始動装置であって、
   前記内燃機関の正回転状態と逆回転状態に応じて出力信号を変化させ、前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
   前記クランク角度検出手段に応じて前記内燃機関の正回転状態と逆回転状態を判定するとともに、前記正回転状態または前記逆回転状態における前記内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算手段と、
   前記内燃機関の運転中の所定のクランク角度に同期して燃料噴射を行う同期燃料噴射手段と、
   前記内燃機関の始動、再始動時の前記内燃機関のクランキングを行う始動装置と、
   前記内燃機関の自動停止期間中の前記回転速度が惰性低下中、または停止後に前記始動装置を制御することによって前記内燃機関の再始動動作を行う再始動制御手段と
   を備え、
   前記再始動制御手段は、
   前記再始動要件が成立するとともに、前記回転速度演算手段で演算された前記内燃機関の回転速度が、正回転領域で規定される駆動可能上限回転速度と逆回転領域で規定される駆動可能下限回転速度との範囲内にある場合には、前記始動装置を駆動することで前記再始動動作を開始し、
   前記再始動動作の開始後の初回検出クランク角度に応じて、吸気行程にある気筒に対する燃料の初回非同期噴射の実施可否を判断する初回非同期噴射処理部と、
   前記初回検出クランク角度以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒を次回の噴射気筒として決定するとともにその気筒の噴射時期を決定する次回噴射決定処理部と
   を有し、前記初回非同期噴射処理部による判断結果および前記次回噴射決定処理部による決定結果に応じて、前記再始動動作の開始時における燃料噴射制御を行う
   内燃機関の自動停止・再始動装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記初回非同期噴射処理部は、前記初回検出クランク角度があらかじめ設定された燃料供給可能範囲のクランク角度にない場合には、初回非同期噴射の実施を禁止する
   内燃機関の自動停止・再始動装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記次回噴射決定処理部は、前記再始動動作の開始後の前記初回検出クランク角以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒の吸気行程が始まるクランク角度で燃料噴射を実施する
   内燃機関の自動停止・再始動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記再始動動作の実行中は、前記内燃機関の吸気管圧力、前記回転速度、冷却水温の少なくとも１つの情報に応じて燃料噴射量を決定する
   内燃機関の自動停止・再始動装置。
5. 内燃機関の運転中に所定の自動停止要件が成立した時には、前記内燃機関の自動停止動作を行い、前記内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動要件が成立した時には、前記内燃機関の再始動動作を行う内燃機関の自動停止・再始動方法であって、
   前記内燃機関の正回転状態と逆回転状態に応じて出力信号を変化させ、前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段からの前記出力信号を読み取るクランク角度検出ステップと、
   前記クランク角度検出ステップに応じて前記内燃機関の正回転状態と逆回転状態を判定するとともに、前記正回転状態または前記逆回転状態における前記内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算ステップと、
   前記内燃機関の運転中の所定のクランク角度に同期して燃料噴射を行う同期燃料噴射ステップと、
   前記内燃機関の始動、再始動時の前記内燃機関のクランキングを行う始動ステップと、
   前記内燃機関の自動停止期間中の前記回転速度が惰性低下中、または停止後に前記始動ステップを制御することによって前記内燃機関の再始動動作を行う再始動制御ステップと
   を備え、
   前記再始動制御ステップは、
   前記再始動要件が成立するとともに、前記回転速度演算手段で演算された前記内燃機関の回転速度が、正回転領域で規定される駆動可能上限回転速度と逆回転領域で規定される駆動可能下限回転速度との範囲内にある場合には、前記始動装置を駆動することで前記再始動動作を開始する再始動動作開始ステップと、
   前記再始動動作開始ステップによる前記再始動動作の開始後の初回検出クランク角度に応じて、吸気行程にある気筒に対する燃料の初回非同期噴射の実施可否を判断する初回非同期噴射処理ステップと、
   前記初回検出クランク角度以降に排気行程から吸気行程を迎える気筒を次回の噴射気筒として決定するとともにその気筒の噴射時期を決定する次回噴射決定処理ステップと
   を有し、前記初回非同期噴射処理ステップによる判断結果および前記次回噴射決定処理ステップによる決定結果に応じて、前記再始動動作の開始時における燃料噴射制御を行う
   内燃機関の自動停止・再始動方法。

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