JP6015612B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

従来、内燃機関の温度が内燃機関の燃焼状態に及ぼす影響が大きいことに鑑み、内燃機関の温度に基づいて、燃料噴射制御等の内燃機関の各種の制御が実施されている。例えば特許文献１に記載の内燃機関用制御装置は、内燃機関の温度と相関を持つ内燃機関の冷却水温を検出する温度センサを設け、当該温度センサによる冷却水温の検出値に基づいて燃料の噴射を制御している。

特開２００３−１１３７３１号公報

しかし、内燃機関の実温度を検出する温度センサを設けると、温度センサ自体に加え、配線用のワイヤ等の部品が必要となることや、温度センサを取り付けるための加工工程が追加されることにより、製造コストが増大するおそれがある。
そこで、本出願人は、内燃機関に搭載された機能部品として例えばクランク角センサのコイルの抵抗値を検出し、検出したコイル抵抗値に基づいて内燃機関の実温度を推定する制御装置に係る発明を先に出願した（特願２０１３−８５５３７）。この先願によると、温度センサを設けることなく、内燃機関の始動時に推定温度に基づいて内燃機関温度に応じた最適燃料噴射量を噴射し、内燃機関を良好に始動させることができると考えられる。

しかしながら、先の出願に係る温度推定の構成では、各部の熱容量差の違いにより内燃機関の停止後、内燃機関の実温度と推定温度との相関が得られるまでに所定時間が必要である。一方、内燃機関を停止してから十分に時間が経過していないときに再始動する場合には、温度補正値の精度不足や外乱の影響により、推定温度と内燃機関の実温度との誤差が大きくなる可能性がある。
すると、誤差の大きな推定温度に基づいて決定した燃料噴射量を噴射したとき、空燃比がオーバーリッチ又はオーバーリーンとなり、始動不良やドライバビリティ低下等の性能低下を招くおそれがある。このように、内燃機関の実温度を温度推定手段によって推定する制御装置では、推定温度の誤差に起因する始動性の悪化等が新たな課題となる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の実温度を検出する温度センサを設けることなく、内燃機関を良好に始動させ、且つ、内燃機関の始動時の実温度を探索可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明による内燃機関の制御装置は、燃料噴射指令手段、点火指令手段、回転数検出手段、及び始動制御手段を備える。燃料噴射指令手段は、燃料噴射弁に燃料の噴射時期及び噴射量を指令する。点火指令手段は、所定の時期に点火プラグに点火を指令する。回転数検出手段は、内燃機関の回転数を検出する。

始動制御手段は、内燃機関の始動時に「実温度探索処理」を実行する。この実温度探索処理とは、「内燃機関の仮想温度を順次変更しながら当該仮想温度に対応する燃料噴射量を算出し、当該燃料噴射量で燃料噴射するよう燃料噴射指令手段に要求するとともに所定の時期に点火するよう点火指令手段に要求する」という一連の試行操作を、内燃機関の回転数に基づいて少なくとも内燃機関の始動が判定されるまで繰り返すことにより内燃機関の始動時の実温度を探索するものである。
ここで、「内燃機関の始動時」とは、停止状態から回転し始めた時から、回転が安定したと考えられる「確定始動回転数」に到達するまでの期間をいう。

この実温度探索処理は、具体的には「噴射量変更モード」又は「補正係数変更モード」によって実行される。
噴射量変更モードでは、内燃機関の実温度と内燃機関が始動可能な最適燃料噴射量との関係を規定した第１温度特性マップを参照し、仮想温度に対応する最適燃料噴射量のマップ値で試行操作を繰り返す。
補正係数変更モードでは、内燃機関の実温度と「燃料噴射量＝基本噴射量×補正係数」の計算式における補正係数との関係を規定した第２温度特性マップを参照し、仮想温度に対応する補正係数のマップ値に基づいて算出した燃料噴射量で試行操作を繰り返す。

始動制御手段は、内燃機関の回転数が所定の切替回転数未満のとき噴射量変更モードを適用し、内燃機関の回転数が切替回転を超えたとき補正係数変更モードを適用するようにしてもよい。切替回転数は、例えば、内燃機関が「一応始動した」とみなし得る、上記の「確定始動回転数」よりも小さい値の「暫定始動回転数」相当に設定することができる。

本発明によると、内燃機関の始動時に、制御装置の始動制御手段が仮想温度を設定し、温度特性マップを参照して仮想温度に対応する最適燃料噴射量、又は、仮想温度に対応する補正係数に基づいて算出した燃料噴射量で燃料噴射し、始動の可否を確認するという手順を繰り返す実温度探索処理を実行する。これにより、内燃機関温度を検出する温度センサを設けることなく、内燃機関を良好に始動させ、且つ、始動時の内燃機関温度を探索することができる。よって、内燃機関の構造が簡素となり、製造コストを低減することができる。
また、温度推定手段による推定温度に依存せず、燃料噴射を繰り返し試行することにより内燃機関を始動させるため、推定温度と実温度との誤差が大きい場合でも始動不良を回避することができる。

始動制御手段は、実温度探索処理において、仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させ、且つ、低下させる途中に少なくとも一度以上、暫時上昇させる戻し段階を含むことを特徴とする。
温度特性マップにおける内燃機関温度と最適燃料噴射量又は補正係数との関係は、内燃機関温度が高いほど最適燃料噴射量が少ない。また、内燃機関温度に対する最適燃料噴射量又は補正係数の傾きは、低温側ほど大きく高温側ほど小さい。そのため、仮想温度を実温度より低く設定すると、最適燃料噴射量に対し過剰な量の燃料を噴射することとなり、燃料過多によるいわゆる「プラグかぶり現象」による失火が発生するおそれがある。そこで、仮想温度を高温側から低温側に向かって順次低下させ、燃料噴射量を徐々に増加させることで、「かぶり現象」の発生を抑え、始動不良を防止することができる。

また、始動時には燃焼室付近が十分に暖機されていないため、噴射された燃料が十分に気化せず、一般的に燃焼が安定しない。そのため、所定期間だけでは始動の可否を判断することが困難な場合がある。そこで、仮想温度を時々高温側に戻し、始動の可否を再確認しながら始動可能温度を探索することが有効である。これにより、本当は始動可能であるにもかかわらず始動不可と判定するエラーを可及的に回避することができる。

さらに、本発明において、内燃機関の実温度に相関する物理量の検出値に基づいて内燃機関の推定温度を算出する温度推定手段を備え、始動制御手段は、温度推定手段が算出した推定温度に基づいて、実温度探索処理の開始時における仮想温度の初期値を設定するようにしてもよい。

例えば内燃機関の停止から十分な時間が経過した後に再始動するとき等、状況によっては、推定温度と内燃機関の実温度とがよく相関している場合がある。また、仮に誤差があったとしても、推定温度は、実温度について一応の目安となる。
そのため、実温度探索処理を開始するに当たって、推定温度に基づく温度を仮想温度の初期値として設定することで、より実温度に近い温度から処理を開始する可能性が高くなる。よって、始動までの試行錯誤の回数を減らし、より短い時間で内燃機関を始動させることができる。

ところで、仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させて実温度を探索するため、仮想温度が実温度よりも高い「リーン限界の状態」で始動する場合がある。すると、実温度探索処理の開始からクランク軸が所定回数回転する判定期間中に、内燃機関の回転数が所定値に到達することとなる。そこで、この場合、始動制御手段は、実温度探索処理が終了し始動時から始動後へ移行する段階において、実温度探索処理の終了時の仮想温度を低温側に補正することが好ましい。

本発明の第１実施形態による内燃機関の全体構成図。 制御装置中の温度推定手段の構成を示す電気的構成図。 内燃機関の運転時、及び運転停止後における内燃機関温度Ｔｅとクランク角センサのコイル温度Ｔｃとの変化を示すタイムチャート。 （ａ）コイル抵抗ＲＳとコイル温度Ｔｃとの関係を示す図。（ｂ）内燃機関の停止からの経過時間と温度補正値αとの関係を示す図。（ｃ）コイル温度上昇値ΔＴｃと温度加算値βとの関係を示す図。 内燃機関の始動が確定するまでの全体挙動を示すタイムチャート。 噴射量変更モード及び補正係数変更モードを選択するフローチャート。 （ａ）内燃機関温度Ｔｅと最適燃料噴射量との関係を規定した第１温度特性マップ。（ｂ）内燃機関温度Ｔｅと補正係数との関係を規定した第２温度特性マップ。 本発明の第１実施形態による実温度探索処理のフローチャート。 本発明の実温度探索処理の一例を示すタイムチャート。 本発明の実温度探索処理の他の例を示すタイムチャート。 本発明の実温度探索処理の他の例を示すタイムチャート。 始動時から始動後への移行時に仮想温度を補正する移行時補正処理のフローチャート。 本発明の第２実施形態による実温度探索処理のフローチャート。

以下、本発明に係る制御装置を空冷式の内燃機関が搭載された車両に適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。本実施形態が適用される内燃機関としては、吸気、圧縮、膨張、排気の４行程を１燃焼サイクルとして運転される４ストロークガソリン内燃機関を想定している。また車両として、自動二輪車であるスクータを想定し、内燃機関は単気筒内燃機関としている。このスクータは、シートの下方に搭載された内燃機関がシュラウド（カバー部材）により覆われる構成となっている。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置について、まず構成の概要を、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２には、上流側から順に、エアクリーナ１４、スロットルバルブ１６、スロットルバルブ１６の開度を検出するためのスロットルセンサ１７、吸気通路１２の吸気圧を検出する吸気圧センサ１８が設けられている。スロットルバルブ１６は、スロットル開度が調節されることで、内燃機関１０の燃焼室２０への吸気量を調節する。スロットル開度は、ユーザによって操作されるスロットルグリップ（図示しない）の操作に応じて調節される。
また、吸気通路１２には、スロットルバルブ１６の上流側と下流側とが連通するようにバイパス通路２２が接続されている。バイパス通路２２には、内燃機関１０のアイドル運転時における回転速度を制御すべく、バイパス通路２２を流れる吸気量を調節する電磁弁２４が設けられている。

吸気通路１２のうち、吸気圧センサ１８の下流側の吸気ポート近傍には、燃料ポンプ２６によって燃料タンク２８から汲み上げられた燃料を、上記吸気ポート近傍に噴射供給する燃料噴射弁２９が設けられている。燃料噴射弁２９から噴射供給された燃料と吸気との混合気は、吸気バルブ３２の開動作によって燃焼室２０に供給される。なお、他の実施形態では、燃料噴射弁２９は燃焼室２０に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。

燃焼室２０に供給された混合気は、燃焼室２０に突出する点火プラグ３４の放電火花によって着火され、燃焼に供される。混合気の燃焼によって発生するエネルギは、ピストン３６を介して内燃機関１０の出力軸であるクランク軸３８の回転エネルギとして取り出される。点火プラグ３４には、点火装置としての点火コイル３５により点火用の高電圧が印加される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ４０の開動作によって、排気として排気通路４２に排出される。

クランク軸３８には、磁石式発電機ロータ５０（以下、「ロータ５０」という）が取り付けられている。図２に示すように、ロータ５０は、外周部の所定の回転角度ごとに、クランク位置信号用の複数の突起５１が設けられている。また、ロータ５０の外周部には、等間隔で配置される複数の突起５１の１つ（又は２つ）を欠落させることで、基準位置としての欠歯部５２が設けられている。本実施形態では、突起５１は基本的に３０°ＣＡで等間隔に設けられ、欠歯部５２でのみ６０°ＣＡ間隔となっている。なお、突起５１の数及び間隔は、この例に限らず任意に設定してよい。

内燃機関１０のシリンダブロック１１には、ロータ５０の突起５１に対向する位置に、回転検出センサとしてのクランク角センサ６０が設けられている。より具体的には、クランク角センサ６０は、シリンダブロック１１のクランクケース部に設けられている。クランク角センサ６０は、公知の電磁ピックアップ方式のセンサであり、鉄心（図示しない）と、鉄心の周りに設けられた検出コイル６１（以下、「コイル６１」という）と、コイル６１を貫く磁束が発生される磁石（図示しない）とを備えている。

ロータ５０は、クランク軸３８の回転に連動して回転される。ロータ５０の外周にある突起５１がクランク角センサ６０の位置を通過すると、突起５１の凹凸によってクランク角センサ６０のコイル６１を通る磁束が変化し、電磁誘導の作用によってコイル６１に起電力が生じる。この場合、コイル６１では、突起５１の通過を検出することで、所定の回転角度周期で交流信号を回転角信号として出力する。
なお、クランク角センサ６０は、シリンダブロック１１に直接搭載されるもの以外に、内燃機関１０の近傍に設けられた交流発電機のステータコイルのベースに取り付けられ、その交流発電機のロータの回転を検出するセンサや、クランクケースカバー側に取り付けられているクランク角センサであってもよい。

排気通路４２には、排気中のＮＯｘ、ＨＣ及びＣＯ等を浄化する三元触媒４６が設けられている。三元触媒４６の上流側には、排気中の酸素濃度に応じて２値的に出力値を変化させる酸素濃度センサ４８が設けられている。

また、本実施形態の車両（スクータ）は、シュラウド内に配置された内燃機関１０を強制冷却するための冷却装置４９が搭載されている。冷却装置４９は、内燃機関１０の回転により駆動される機械式のファン装置を備えるものであり、クランク軸３８に接続された周知の冷却ファンを有している。シュラウドには、外部から冷却風を取り込むための取入口と、その冷却風を排出するための排出口とが設けられており、冷却装置４９が駆動されると、取入口と排出口とを通じてシュラウド内を冷却風が通過する。
冷却装置４９は、内燃機関１０の運転中にファンを回転して内燃機関１０を空冷し、内燃機関１０が停止すると、空冷を停止する。

制御装置７０は、マイクロコンピュータを備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成されている。マイクロコンピュータは、記憶部に記憶された各種プログラムや演算式に基づいて、各種の内燃機関制御を実施する。この場合、上述した各種センサで取得された信号に基づき燃料噴射弁２９や点火コイル３５の動作を制御することにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。

本実施形態の制御装置７０は、温度推定手段７１、燃料噴射指令手段７５、点火指令手段７６、回転数検出手段７７及び始動制御手段７８を備えている。なお、これは機能的な観点でのことであり、各手段が物理的に１枚の基板に実装されていることを意味しない。
また、図２では、温度推定手段７１及び回転数検出手段７７以外の図示を省略する。
本実施形態では、内燃機関１０の実温度（以下、適宜「内燃機関温度」という）Ｔｅを直接検出する温度センサを備えていないことを前提として、温度推定手段７１は、サーミスタ７４の検出温度、又は、クランク角センサ６０のコイル６０の抵抗値に基づいて内燃機関温度Ｔｅを推定する。この温度推定の詳細については後述する。

燃料噴射指令手段７５は、燃料ポンプ２６の動作を指令すると共に、燃料噴射弁２９に燃料の噴射時期及び噴射量を指令する。
点火指令手段７６は、所定の時期に、点火コイル３５の制御を通じて点火プラグ３４に点火を指令する。

回転数検出手段７７は、図２に示すように、クランク角センサ６０が出力した交流信号が波形整形回路６２にてパルス信号に変換されて入力される。回転数検出手段７７は、波形整形回路６２から入力されたパルス信号の間隔に基づいて内燃機関１０の回転数（回転速度）を検出する。また、回転数検出手段７７は、ロータ５０における欠歯部５２とそれ以外の部位との角度間隔の相違に起因するパルス信号の間隔の相違に基づいて、基準位置である欠歯部５２の位置を検出する。

始動制御手段７８は、本発明の特徴である「実温度探索処理」を実行し、内燃機関１０の始動を制御する。図１に示すように、始動制御手段７８は、温度推定手段７１及び回転数検出手段７７からの情報を取得し、また、燃料噴射指令手段７５及び点火指令手段７６に対し、燃料噴射弁２９及び点火プラグ３４への指令を要求する。
また、始動制御手段７８は、回転数検出手段７７が検出した内燃機関１０の回転数の変化に基づいて、内燃機関１０が始動したことを判定する。具体的には、内燃機関１０の回転数が０から急増したとき、または所定回転数以上のとき、始動したと判定する。
始動制御手段７８の詳細な作用については後述する。

以下、温度推定手段７１により内燃機関温度Ｔｅを推定する構成について説明する。
図２に示すように、制御装置７０には、当該制御装置７０の温度を検出するためのサーミスタ７４が接続されている。制御装置７０の温度は、内燃機関温度Ｔｅの影響をある程度受けることから、サーミスタ７４の検出温度は、内燃機関温度Ｔｅを正確にではないにせよ大まかに反映するものとなり得る。つまり、各部品の取り付け位置やエンジン諸元が設定されているためサーミスタ７４と内燃機関温度Ｔｅとは相関があり、あらかじめ実施される各種試験により相関関係式を得ることができる。この相関関係により温度推定手段７１は、例えばサーミスタ７４の検出温度に所定の定数を加算又は乗算することにより、内燃機関温度Ｔｅを推定する。

また、内燃機関１０のシリンダブロック１１に直接搭載されたクランク角センサ６０は、内燃機関温度Ｔｅとの相関を有している。そこで、温度推定手段７１は、内燃機関１０の停止時及び運転状態下において、以下のように、クランク角センサ６０のコイル６１の抵抗値を検出し、その検出したコイル抵抗値に基づいて内燃機関温度Ｔｅを算出する。

制御装置７０は、コイル６１を通電するための通電部７２と、通電部７２によるコイル通電時に当該コイル６１にかかる電圧値を検出するＡ／Ｄ回路である電圧検出部７３とを備えている。
通電部７２は、電圧Ｖｃｃの定電圧電源７２１と、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ７２２及び７２３と、抵抗値Ｒ１の抵抗７２４及び抵抗値Ｒ１の抵抗７２５と、スイッチ７２６とを備えている。トランジスタ７２２及び７２３はカレントミラー回路を形成しており、トランジスタ７２２及び７２３のベースが互いに接続され、そのベースの接続部がトランジスタ７２３のコレクタに接続されている。

トランジスタ７２２及び７２３のエミッタは、それぞれ電源７２１に接続されている。トランジスタ７２３のコレクタ側には抵抗７２５が接続されおり、抵抗７２５の他端には電圧検出部７３と、コイル６１と、波形整形回路６２とが並列接続されている。一方、トランジスタ７２２のコレクタ側には抵抗７２４が接続されており、抵抗７２４の他端にはスイッチ７２６が接続されている。スイッチ７２６は、例えば半導体スイッチであり、トランジスタ７２２の導通状態と非導通状態とを切り換える。

スイッチ７２６がＯＮとなりトランジスタ７２２が導通状態となると、トランジスタ７２３も導通状態となり、トランジスタ７２２から電流ＩＳ（ＩＳ＝Ｖｃｃ／Ｒ１）が出力され、トランジスタ７２３から電流ＩＳ２（≒ＩＳ）が出力される。この電流ＩＳ２がコイル６１に供給されるコイル電流ＩＳ２となる。ここで、電流ＩＳ≒ＩＳ２であるので、コイル電流ＩＳ２は、ＩＳ２≒ＩＳ＝Ｖｃｃ／Ｒ１として求められる。
また、電圧検出部７３は、コイル６１に掛かるコイル電圧ＶＲＳを検出する。そして、コイル抵抗値ＲＳは、ＲＳ＝ＶＲＳ／ＩＳ２として算出される。温度推定手段７１は、このコイル抵抗値ＲＳに基づいてコイル温度Ｔｃを算出し（図４（ａ）参照）、さらにコイル温度Ｔｃから内燃機関温度Ｔｅを推定する。

次に、内燃機関１０の運転時、及び運転停止後における内燃機関温度Ｔｅとコイル温度Ｔｃとの関係について、図３、図４を参照して説明する。以下、内燃機関温度Ｔｅとは、燃焼室２０付近での内燃機関本体の温度、すなわち、シリンダヘッド又はシリンダブロック１１の燃焼室２０周りの温度をいう。
図３のタイムチャートでは、時刻ｔ１に内燃機関１０が冷間状態で始動され、その後、時刻ｔ２で内燃機関１０の運転が停止される。時刻ｔ２以降は、内燃機関停止状態（ソーク状態）となっている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、例えば５０分程度である。

図３に示すように、内燃機関温度Ｔｅは、内燃機関１０の運転中である時刻ｔ１〜ｔ２の期間［Ｉ］ではコイル温度Ｔｃよりも高くなっている。時刻ｔ２に内燃機関１０の運転が停止した後、時刻ｔ３までの期間［ＩＩ］では、内燃機関温度Ｔｅとコイル温度Ｔｃとの温度差が次第に小さくなっている。そして、時刻ｔ３以降の期間［ＩＩＩ］では、内燃機関温度Ｔｅとコイル温度Ｔｃとは、ほぼ一致している。

温度推定手段７１は、上記３つの期間に応じて、コイル温度Ｔｃから内燃機関温度Ｔｅを推定する方法を変更する。以下、各期間における推定方法について、説明の便宜上、期間［ＩＩＩ］、期間［ＩＩ］、期間［Ｉ］の順に説明する。
内燃機関１０が停止してから十分な時間が経過した期間［ＩＩＩ］では、Ｔｃ≒Ｔｅであることを前提とし、図４（ａ）に示す関係を用いてコイル抵抗値ＲＳから算出したコイル温度Ｔｃを、そのまま内燃機関温度Ｔｅとする。

内燃機関１０の停止直後である期間［ＩＩ］では、図４（ｂ）に示す温度補正値αを、コイル温度Ｔｃに加算した温度を内燃機関温度Ｔｅ（Ｔｅ＝Ｔｃ＋α）とする。温度補正値αは、内燃機関１０が停止してからの経過時間が大きくなるにつれて小さくなる。
なお、時刻ｔ２直後のコイル温度Ｔｃの挙動について補足する。内燃機関１０の停止時には、冷却装置４９による空冷が停止された状態で、内燃機関１０は自然放熱により冷却される。コイル温度Ｔｃは、時刻ｔ２直後にシュラウド内のこもり熱により一時的に上昇した後、内燃機関温度Ｔｅと共に徐々に低下する。

次に、内燃機関１０の運転中である期間［Ｉ］において、運転開始時刻ｔ１における内燃機関温度Ｔｅ及びコイル温度Ｔｃは、初期温度Ｔｉで一致している。そして、内燃機関１０の運転が開始されると、内燃機関温度Ｔｅ、コイル温度Ｔｃがそれぞれ上昇する。また、冷却装置４９による冷却や走行風による冷却によって各温度Ｔｅ、Ｔｃの上昇が制限される。このとき、クランク角センサ６０は、内燃機関１０の全体に比べてファン冷却による冷却作用が大きく働くため、内燃機関温度Ｔｅはコイル温度Ｔｃよりも高くなる。

ここで、内燃機関１０の運転中の時刻ｔｘにおけるコイル温度Ｔｃの初期温度Ｔｉに対する上昇値をΔＴｃとし、内燃機関温度Ｔｅとコイル温度Ｔｃとの差を温度加算値βとすると、コイル温度Ｔｃは、Ｔｃ＝Ｔｉ＋ΔＴｃ、内燃機関温度Ｔｅは、Ｔｅ＝Ｔｃ＋βとして算出される。コイル温度上昇値ΔＴｃと温度加算値βとの関係は、図４（ｃ）のように表される。温度加算値βは、冷却装置４９による空冷によって、クランク角センサ６０が内燃機関１０よりも余計に冷却された温度差分に相当する。

以上のように、本実施形態の温度推定手段７１は、サーミスタ７４の検出温度、又は、クランク角センサ６０のコイル６０の抵抗値に基づいて、内燃機関温度Ｔｅを推定する。そして、制御装置７０は、温度推定手段７１が推定した推定温度に基づいて内燃機関１０の運転状態を制御する。これにより、内燃機関温度Ｔｅを直接検出する温度センサを廃止することができるため、温度センサ及び配線等の部品コストや、温度センサを取り付けるための加工コスト等を低減することができる。

ところで、内燃機関１０を始動するとき、内燃機関温度Ｔｅに応じて最適な燃料噴射量
が変化する。燃料噴射弁２９から噴射される燃料が、最適な燃料噴射量より少なすぎても多すぎても、内燃機関１０は良好に始動することができない。燃料噴射量が多すぎる場合には、点火プラグ３４が燃料で濡れ、いわゆる「かぶり現象」が発生し始動ができなくなるおそれがある。

それに対し、温度推定において、Ｔｃ≒Ｔｅの関係が得られる期間［ＩＩＩ］では推定誤差が小さく、信頼性の高い推定温度が得られるものの、内燃機関１０を停止してから期間［ＩＩＩ］に至るまでに所定時間が必要である。特に本実施形態のスクータでは、内燃機関１０が停止すると冷却装置４９による空冷が停止するため、その時間が長くかかる。

一方、内燃機関１０を停止してから十分に時間が経過していない期間［ＩＩ］において、クランク角センサ６０のコイル抵抗値に基づいて内燃機関温度Ｔｅを推定する場合、図４（ｂ）の温度補正値αの精度不足や外乱の影響により、推定温度と内燃機関温度Ｔｅとの誤差が大きくなる可能性がある。すると、誤差の大きな推定温度に基づいて決定した燃料噴射量を噴射したとき、空燃比がオーバーリッチ又はオーバーリーンとなり、始動不良やドライバビリティの低下を招くおそれがある。

そこで本実施形態の制御装置７０は、始動制御手段７８が「実温度探索処理」を実行することにより、仮想温度を所定の条件で操作しながら、内燃機関１０の始動可否を確認しつつ内燃機関温度Ｔｅを探り当てることを特徴とする。
次に、本実施形態の特徴的な構成、作用について図５〜図１０を参照して説明する。

最初に、内燃機関１０の始動時の推移について図５を参照して説明する。
図５に示すように、内燃機関１０の始動時、回転数は単調増加するわけでなく、通常、何回かのピークを経ながら増加する。ここで、２つの回転数閾値Ｎｐ、Ｎｆを定義する。
暫定始動回転数Ｎｐは、内燃機関１０が「一応始動した」とみなし得る、例えば８００ｒｐｍ程度の回転数である。暫定始動の状態はまだ回転が安定していないため、暫定始動回転数Ｎｐを一旦上回った状態から、外乱等の影響により再び暫定始動回転数Ｎｐを下回ることがある。一方、暫定始動回転数Ｎｐより大きな値に設定される確定始動回転数Ｎｆは、内燃機関１０の回転が安定したと考えられる回転数である。

図５に示す例では、停止状態である時刻ｔｓ０から回転数が増加し始め、時刻ｔｐ１、ｔｐ２に暫定始動回転数Ｎｐを超えた後、再び回転数が低下している。その後、時刻ｔｐ３に３度目に暫定始動回転数Ｎｐを超えると、そのまま、時刻ｔｆに確定始動回転数Ｎｆに達している。このように、停止状態から回転し始めた時から時刻ｔｆまでの期間を「始動時」といい、時刻ｔｆ以降を「始動後」という。

本実施形態の始動制御手段７８は、このように定義される「内燃機関の始動時」に実温度探索処理を実行する。実温度探索処理では、「内燃機関１０の仮想温度を順次変更しながら当該仮想温度に対応する燃料噴射量を算出し、当該燃料噴射量で燃料噴射するよう燃料噴射指令手段７５に要求するとともに所定の時期に点火するよう点火指令手段７６に要求する」という一連の試行操作を、内燃機関１０の始動が判定されるまで繰り返すことにより内燃機関１０の始動時の実温度Ｔｅを探索する。

始動制御手段７８が仮想温度に対応する燃料噴射量を算出するために適用する「噴射量変更モード」及び「補正係数変更モード」について図６、図７を参照して説明する。
噴射量変更モードでは、内燃機関温度Ｔｅと内燃機関１０が始動可能な最適燃料噴射量との関係を規定した第１温度特性マップ（図７（ａ））を参照し、仮想温度に対応する最適燃料噴射量のマップ値で試行操作を繰り返す。
補正係数変更モードでは、「燃料噴射量＝基本噴射量×補正係数」の計算式を前提として、内燃機関温度Ｔｅと、上記計算式における補正係数との関係を規定した第２温度特性マップ（図７（ｂ））を参照し、仮想温度に対応する補正係数のマップ値に基づいて算出した燃料噴射量で試行操作を繰り返す。なお、基本噴射量は、周知技術である内燃機関回転速度と吸気圧との関係を規定したＤＪマップや内燃機関回転速度とスロットル開度との関係を規定したαＮマップ等に基づいて算出される。

噴射量変更モードと補正係数変更モードとは、例えば、内燃機関１０の回転数が「所定の切替回転数」未満であるか否かによって選択する。本実施形態では、「所定の切替回転数」を暫定始動回転数Ｎｐ相当とし、図６のフローチャートに示すように、回転数がＮｐ未満のとき（Ｓ０１：ＹＥＳ）、噴射量変更モード（Ｓ０２）を選択し、回転数がＮｐ以上のとき（Ｓ０１：ＮＯ）、補正係数変更モード（Ｓ０３）を選択する。
したがって、停止状態（回転数≒０）からの最初の試行操作では噴射量変更モードが適用され、回転数が暫定始動回転数Ｎｐに達したら補正係数変更モードが適用される。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１温度特性マップ及び第２温度特性マップは同様のカーブを描いている。第１温度特性マップを代表として説明すると、最適燃料噴射量は、内燃機関温度Ｔｅが高いほど少ない。また、内燃機関温度Ｔｅに対する最適燃料噴射量の傾きは、低温側ほど大きく高温側ほど小さい。例えば内燃機関温度Ｔｅが０℃以下の領域では、温度の低下に伴い最適燃料噴射量は急激に増加する。一方、内燃機関温度Ｔｅが３０℃〜６０℃程度では、温度に対する最適燃料噴射量の傾きが緩やかとなり、内燃機関温度Ｔｅが６０℃を超えると、最適燃料噴射量はほぼ収束する。

仮に内燃機関温度Ｔｅを直接検出する温度センサが設けられている場合、噴射量変更モードでは、第１温度特性マップから温度Ｔｅに対応する燃料噴射量Ｍを求め、その燃料噴射量Ｍを燃料噴射弁２９に噴射させることにより内燃機関１０を好適に始動させることができる。温度がＴｅからＴｅ’に変化した場合は、燃料噴射量をＭからＭ’に変更すればよい。

同様に補正係数変更モードでは、第２温度特性マップから温度Ｔｅに対応する補正係数Ｋを求め、その補正係数Ｋに基づいて算出した燃料噴射量を燃料噴射弁２９に噴射させることにより内燃機関１０を好適に始動させることができる。温度がＴｅからＴｅ’に変化した場合は、補正係数をＫからＫ’に変更すればよい。
以下、温度特性マップを参照して燃料噴射量を求めることを「燃料噴射量を算出する」という。第１温度特性マップ及び第２温度特性マップは、始動制御手段７８自身が記憶していてもよく、他の記憶部に記憶しておき、必要に応じて読み出すようにしてもよい。

一方、本実施形態のように内燃機関１０に温度センサが設けられていない場合、少なくとも直接的には実温度がわからない。そこで、始動制御手段７８は、実温度が不明なまま試行錯誤的に仮想温度を設定し、この仮想温度に対応する最適燃料噴射量又は補正係数を温度特性マップから算出して燃料噴射を実行させる。そして、試行錯誤の結果、内燃機関１０を好適に始動させ、且つ、内燃機関１０の始動時の実温度を探索する。

続いて、始動制御手段７８が実行する実温度探索処理の全体について、図８のフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。
内燃機関１０の始動時、始動制御手段７８は、サーミスタ７４の検出温度、又はクランク角センサ６０のコイル温度Ｔｃに基づき温度推定手段７１が算出した推定温度を取得する（Ｓ１１）。推定温度は、サーミスタ７４の検出温度、又はクランク角センサ６０のコイル温度Ｔｃのいずれか一方から算出してもよく、或いは、サーミスタ７４の検出温度とクランク角センサ６０のコイル温度Ｔｃとの両方に基づき、平均値等を算出してもよい。

この段階では、回転数は暫定始動回転数Ｎｐ未満であるため、始動制御手段７８は、第１温度特性マップを参照し、推定温度に対応する燃料噴射量のマップ値を算出する（Ｓ１２）。そして、燃料噴射弁２９がマップ値の噴射量を噴射するように燃料噴射指令手段７５に要求するとともに、点火プラグ３４が所定の時期に点火するように点火指令手段７６に要求する（Ｓ１３）。この燃料噴射及び点火動作は、１回に限らず所定回数行うようにしてもよい。

その結果、内燃機関１０が始動すれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、Ｓ２０に移行する。この場合、推定温度が実温度Ｔｅに近かったと考えられる。
一方、推定温度と実温度Ｔｅとの誤差が大きい場合、Ｓ１３で、最適燃料噴射量に対して過少又は過剰な燃料が噴射されるため、内燃機関１０が始動しない（Ｓ１４：ＮＯ）。そこで、Ｓ１５Ａに移行し、実温度探索処理を開始する。

Ｓ１５Ａでは、実温度探索処理の開始時の仮想温度初期値Ｔ１を、例えば「推定温度＋２０℃」というように推定温度に基づいて設定する。すなわち、推定温度が６０℃であれば、仮想温度初期値Ｔ１を８０℃に設定し、推定温度が２０℃であれば、仮想温度初期値Ｔ１を４０℃に設定する。なお、推定温度に基づく仮想温度初期値Ｔ１の設定は、このように所定温度を一律に加算する方法に限らず、推定温度に応じて加算温度を変更する方法等、どのような方法でもよい。

Ｓ１６では、図６のモード選択処理で回転数に応じて選択したモードに対応する温度特性マップを参照し、仮想温度Ｔ１に対応する燃料噴射量のマップ値Ｍ１又は補正係数のマップ値Ｋ１を算出する。Ｓ１７では、仮想温度を一定温度で所定期間保持している間に、上記のＳ１３と同様に、マップ値Ｍ１又はＫ１に基づく燃料噴射及び点火を実行させる。ここで、仮想温度Ｔ１及びマップ値Ｍ１の記号は、後述する図９に対応している。
仮想温度Ｔ１に基づくマップ値Ｍ１で内燃機関１０が始動すれば（Ｓ１８：ＹＥＳ）、Ｓ２０に移行し、仮想温度Ｔ１を内燃機関１０の実温度Ｔｅとみなす。一方、内燃機関１０が始動しない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、仮想温度を再設定し（Ｓ１９）、Ｓ１６〜Ｓ１８のステップを繰り返す。Ｓ２０で仮想温度を実温度Ｔｅとみなすと、制御装置７０は、このときの温度Ｔｅを基準として以降の内燃機関１０の運転制御を実行する。

本実施形態では、Ｓ１９の仮想温度の再設定において、仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させ、且つ、低下させる途中に少なくとも一度以上、暫時上昇させる戻し段階を含むことを特徴とする。
図７に示すとおり、温度特性マップは、温度が上昇するほど最適燃料噴射量又は補正係数が減少する右下がりの特性を示している。したがって、仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させることは、燃料噴射量を少量側から順に増加させることと同義である。つまり、少量の燃料噴射量で試して始動しなければ、始動するまで順に燃料噴射量を増加させるという手順を取ることで、過剰燃料による「かぶり現象」の発生を抑え、始動不良を防止することができる。

また、始動時には燃焼室２０付近が十分に暖機されていないため、噴射された燃料が十分に気化せず、一般的に燃焼が安定しない。そのため、所定期間だけでは始動の可否を判断することが困難な場合がある。そこで、仮想温度を時々高温側に戻し、始動の可否を再確認しながら始動可能温度を探索することが有効である。

続いて、実温度探索処理における仮想温度の設定例について、図９のタイムチャートを参照して説明する。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の横軸は共通の時間軸であり、実温度探索処理の開始時刻をｔｓ０とする。時刻ｔｓ０では内燃機関の回転数は０［ｒｐｍ］である。
図９（ｂ）の燃料噴射量は、いずれも第１温度特性マップを参照して得られた燃料噴射量のマップ値とする。図９（ｂ）の○印は、燃料噴射が実行されたタイミングを示す。所定の時期に実行される点火のタイミングは図示を省略する。また、図９（ｂ）の横軸の数字は、燃料噴射及び点火の試行回数を示す。なお、以下の説明で単に「燃料噴射する」といったとき、所定の時期に実行される点火動作を当然に含むものとする。
図９（ｃ）は、複数回の燃料噴射に伴って内燃機関回転数が増減を繰り返しながら徐々に増加する挙動をイメージ的に表したものであり、波形の形状に特別な意味はない。

以下、時刻ｔｓ０に実温度探索処理を開始した後の経過を順に説明する。
実温度探索処理の開始後、最初に仮想温度初期値Ｔ１に対応するマップ値Ｍ１で１回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ１に仮想温度をＴ１より低いＴ２に変更した。
次に、仮想温度Ｔ２に対応するマップ値Ｍ２で１回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ２に仮想温度をＴ２より低いＴ３に変更した。
次に、仮想温度Ｔ３に対応するマップ値Ｍ３で１回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ３に仮想温度をＴ３から高温側のＴ１に戻した。

次に、仮想温度Ｔ１に対応するマップ値Ｍ１で１回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ４に仮想温度をＴ１より低いＴ３に変更した。
次に、仮想温度Ｔ３に対応するマップ値Ｍ３で２回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ５に仮想温度をＴ３より低いＴ４に変更した。
次に、仮想温度Ｔ４に対応するマップ値Ｍ４で３回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ６に仮想温度をＴ４から高温側のＴ２に戻した。

次に、仮想温度Ｔ２に対応するマップ値Ｍ２で２回燃料噴射したところ内燃機関１０が始動しなかったため、時刻ｔｓ７に仮想温度をＴ２より低いＴ５に変更した。
次に、仮想温度Ｔ５に対応するマップ値Ｍ５で燃料噴射したところ、１回目の噴射後に内燃機関１０の回転数が急に増加したことが回転数検出手段７７により検出されたため、
内燃機関１０が始動したと判定した。以上で実温度探索処理を終了した。
この例では、仮想温度を最高温のＴ１から最低温のＴ５に向かって低下させる途中に、時刻ｔｓ３及び時刻ｔｓ６の２回、戻し段階を含んでいる。

この処理において、仮想温度又は所定期間の設定に関し、次のような特徴がある。
（１）戻し段階である時刻ｔｓ３後の仮想温度Ｔ１、及び時刻ｔｓ６後の仮想温度Ｔ２において、仮想温度を一定温度で所定期間保持している。これにより、所定期間中に始動した場合、始動時における温度が明確となり、実温度Ｔｅの探索精度を向上させることができる。

（２）時刻ｔｓ６の戻り段階後における低温側の仮想温度Ｔ２を保持する期間Ｈ_6-7は、時刻ｔｓ３の戻り段階後における高温側の仮想温度Ｔ１を保持する期間Ｈ_3-4よりも長く設定されている。低温側では高温側に比べ燃焼が不安定であるため、低温側ほど一定温度を保持する期間を長くすることで、燃焼の機会を多く確保することが好ましい。

（３）時刻ｔｓ６の戻り段階における低温側の仮想温度Ｔ４とＴ２との温度差ΔＴ_4-2は、時刻ｔｓ３の戻り段階における高温側の仮想温度Ｔ３とＴ１との温度差ΔＴ_３-１よりも小さく設定されている。温度特性マップにおいて、低温側ほど温度に対する最適燃料噴射量の傾きが大きくなるため、仮想温度の設定を変更する温度差を高温側で大きく、低温側で小さくし、燃料噴射量のマップ値をできるだけ均等な間隔で変化させることが好ましい。

（４）処理中の最低の仮想温度Ｔ４には、ある下限値（ガード値）が設けられている。温度特性マップの低温領域では最適燃料噴射量が急激に増加するため、下限値を設定することで過剰な量の燃料噴射を回避することが好ましい。
この下限値は、推定温度と同様、サーミスタ７４の検出温度又はクランク角センサ６０のコイル温度Ｔｃに基づいて設定してもよい。また、クランキング回転数は低温時ほどフリクション増加によって減少することから、クランキング回転数に基づいて仮想温度の下限値を設定してもよい。

実温度探索処理における仮想温度の別の設定例を、図１０、図１１に示す。
図１０の例では、時刻ｔｓ３に仮想温度をＴ３から高温側のＴ２に戻し、さらに時刻ｔｓ４に仮想温度をＴ２から高温側のＴ１に戻している。このように、戻し段階を複数回連続して設定してもよい。
図１１の例では、時刻ｔｓ３から時刻ｔｓ４までの間、仮想温度をＴ３から高温側のＴ２に徐変させている。このように、仮想温度を段階的に変更しなくてもよい。

次に、上記の実温度探索処理が終了し、「始動時」から「始動後」に移行する段階で実行される仮想温度の補正処理について図１２のフローチャートを参照して説明する。
実温度探索処理では、仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させて実温度を探索するため、仮想温度が実温度よりも高い「リーン限界の状態」で始動する場合がある。すると、実温度探索処理の開始（図９の時刻ｔｓ０）からクランク軸が所定回数回転する判定期間中に、内燃機関１０の回転数が所定値に到達することとなる。

Ｓ２１では、判定期間中に内燃機関１０の回転数が所定値に到達したか否か判定する。Ｓ２１でＹＥＳの場合、Ｓ２２に移行し、実温度探索処理の終了時の仮想温度を低温側にシフトする補正をする。すなわち、「リーン限界の状態」で始動した場合には、本来要求される噴射量に対して実際に噴射される燃料が不足するため、仮想温度を低温側にシフトすることで、燃料噴射量を増やす方向に補正することができる。一方、Ｓ２１でＮＯの場合、Ｓ２３にて、実温度探索処理の終了時の仮想温度を維持する。

（効果）
以上のように本実施形態では、内燃機関１０の始動時に、制御装置７０の始動制御手段７８が仮想温度を設定し、温度特性マップを参照して仮想温度に対応する最適燃料噴射量のマップ値、又は補正係数のマップ値に基づいて算出した燃料噴射量で燃料噴射し、始動の可否を確認するという手順を繰り返す実温度探索処理を実行する。これにより、内燃機関温度Ｔｅを検出する温度センサを設けることなく、内燃機関１０を良好に始動させ、且つ、始動時の内燃機関温度Ｔｅを探索することができる。よって、内燃機関１０の構造が簡素となり、製造コストを低減することができる。

また、本出願人による先願に係る内燃機関の制御装置では、温度センサに代えて、サーミスタ７４の検出温度、又はクランク角センサ６０のコイル温度Ｔｃに基づいて内燃機関温度Ｔｅを推定し、その推定温度によって内燃機関１０の運転状態を制御する。この構成では、推定温度と実温度Ｔｅとの誤差が大きい場合には、始動不良やドライバビリティの低下等の性能低下を招くおそれがある。

それに対し本実施形態では、温度推定手段７１による推定温度に依存せず、燃料噴射を繰り返し試行することにより内燃機関１０を始動させるため、推定温度と実温度Ｔｅとの誤差が大きい場合でも始動不良を回避することができる。
さらに、内燃機関１０の始動時における仮想温度に基づき、その後の運転状態を制御することで、誤差が大きい推定温度に基づいて制御した場合に発生するおそれのある空燃比のオーバーリッチや、それによるプラグのくすぶり等の不具合を回避することができる。

さらに本実施形態では、実温度探索処理において仮想温度を基本的に高温側から低温側に向かって段階的に低下させるため、実温度Ｔｅに対応する最適燃料噴射量に対して過剰な燃料を噴射することを防止し、「かぶり現象」の発生を抑え、始動不良を防止することができる。また、仮想温度を時々高温側に戻すことにより、始動の可否を再確認することで、本当は始動可能であるにもかかわらず始動不可と判定するエラーを可及的に回避することができる。
参考までに特許第３００５８１８号公報には、エンジン始動完了までの間、燃料中のアルコール濃度に応じて求められるアルコール補正係数を増減する技術が開示されている。この技術では、アルコール補正係数の増加と減少とを繰り返しており、増減方向が一定でない。それに対して本実施形態では、仮想温度を変化させる方向を高温側から低温側に固定している点を特徴としている。

また、本実施形態では、推定温度に基づいて仮想温度初期値Ｔ１を設定する。例えば内燃機関１０の停止から十分な時間が経過した後に再始動するとき等、状況によっては、推定温度と内燃機関１０の実温度Ｔｅとがよく相関している場合がある。また、仮に誤差があったとしても、推定温度は、実温度Ｔｅについて一応の目安となる。
そのため、実温度探索処理を開始するに当たって、推定温度に基づく温度を仮想温度の初期値として設定することで、より実温度Ｔｅに近い温度から処理を開始する可能性が高くなる。よって、始動までの試行回数を減らし、より短い時間で内燃機関１０を始動させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による内燃機関の制御装置が実行する実温度探索処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。
第２実施形態は、第１実施形態に対し温度推定手段７１を有していないか、或いは温度推定手段７１を有していても、その推定温度を実温度探索処理に利用しない点が異なる。温度推定手段７１を有していない構成とは、制御装置７０にサーミスタ７４が設けられておらず、また、クランク角センサ６０のコイル６１に検出電流を供給する通電部７２やコイル６１に印加される電圧を検出する電圧検出部７３が設けられていない構成である。

図１３のフローチャートにて、第１実施形態の図８のフローチャートと実質的に同一のステップには同一の符号を付して説明を省略する。
図１３のフローチャートは、図８のフローチャートに対してＳ１１〜Ｓ１４のステップが無く、Ｓ１５Ｂから開始している。Ｓ１５Ｂでは、実温度探索処理の開始時における仮想温度初期値を、例えば８０℃というような既定値で設定する。つまり、実温度Ｔｅの目安となる情報が全くないので、想定され得る最高温度を仮想温度として処理を開始する。
第２実施形態では、温度推定手段７１を設けなくても実温度探索処理を実行することができるため、制御装置７０の構成がより簡素となる。

（その他の実施形態）
（ア）仮想温度を設定する始動制御手段７８を制御装置７０の回路の一部として設ける構成に限らず、仮想温度を設定する回路を制御装置７０と別に追加してもよい。これにより、制御装置７０が異常の場合にも仮想温度の設定が可能となる。

（イ）本発明の実温度探索処理では、温度特性マップの正確さが重要な要因となる。上記実施形態では、最適燃料噴射量が依存するパラメータが内燃機関温度Ｔｅのみの二次元の温度特性マップを使用しているが、例えば、酸素濃度、又は燃料中の成分濃度等を内燃機関温度Ｔｅ以外のパラメータとして考慮した三次元以上の温度特性マップを使用してもよい。或いは、制御装置７０が探索結果に基づく学習機能によって温度特性マップを補正するようにしてもよい。

（ウ）内燃機関温度Ｔｅを推定する温度推定手段７１は、サーミスタ７４の検出温度やクランク角センサ６０のコイル抵抗の検出値に限らず、内燃機関温度Ｔｅに相関するどのような物理量の検出値に基づいて、計算式やマップ等によって内燃機関温度Ｔｅを推定してもよい。また、例えば、コイル抵抗を検出する場合、コイルに所定電流を供給する通電部の構成は、図２に例示したものに限らず、どのような構成としてもよい。

（エ）温度推定手段７１は、内燃機関１０の始動後の特に高回転状態において、本出願人による先願（特願２０１３−８５５３７）に記載した温度モデルを用いた演算式により内燃機関温度Ｔｅを推定してもよい。この温度モデルは、エンジンの周囲温度Ｔ０を基準として温度変化量ΔＴｅを積算するものであり、温度変化量ΔＴｅは、燃焼ガスによる発熱量Ｑ１から冷却装置４９による放熱量Ｑ２を差し引いた熱量を内燃機関１０の熱容量Ｃで除することによって算出される。すなわち、下式のように表される。
Ｔｅ＝Ｔ０＋ΣΔＴｅ＝Ｔ０＋Σ｛（Ｑ１−Ｑ２）／Ｃ｝

（オ）上記実施形態の内燃機関の制御装置は、単気筒エンジンのスクータに適用される例を想定しているが、これに限らず、多気筒エンジンが搭載されるモータサイクル（自動二輪車）、或いは、二輪車以外の車両や汎用の内燃機関に適用されてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０・・・内燃機関、
２９・・・燃料噴射弁、
３４・・・点火プラグ、
７０・・・（内燃機関の）制御装置、
７１・・・温度推定手段、
７５・・・燃料噴射指令手段、
７６・・・点火指令手段、
７７・・・回転数検出手段、
７８・・・始動制御手段。

Claims (9)

1. 内燃機関（１０）の運転状態を制御する制御装置（７０）であって、
   燃料噴射弁（２９）に燃料の噴射時期及び噴射量を指令する燃料噴射指令手段（７５）と、
   所定の時期に点火プラグ（３４）に点火を指令する点火指令手段（７６）と、
   前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段（７７）と、
   前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関の仮想温度を順次変更しながら当該仮想温度に対応する燃料噴射量を算出し、当該燃料噴射量で燃料噴射するよう前記燃料噴射指令手段に要求するとともに所定の時期に点火するよう前記点火指令手段に要求するという一連の試行操作を、前記内燃機関の回転数に基づいて少なくとも前記内燃機関の始動が判定されるまで繰り返すことにより前記内燃機関の始動時の実温度を探索する実温度探索処理を実行する始動制御手段（７８）と、
   を備え、
   前記始動制御手段は、前記実温度探索処理において、
   前記仮想温度を高温側から低温側に向かって低下させ、且つ、低下させる途中に少なくとも一度以上、暫時上昇させる戻し段階を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記実温度探索処理の前記戻し段階において前記仮想温度を上昇させた後、一定温度で所定期間保持することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記実温度探索処理の前記戻し段階において前記仮想温度を上昇させた後、一定温度で所定期間保持している間に、所定回数の燃料噴射及び点火を実行することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記実温度探索処理の前記戻し段階において前記仮想温度を上昇させた後、一定温度で保持する所定期間は、前記仮想温度が低いときほど長く設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記実温度探索処理の前記戻し段階において、前記仮想温度を上昇させるときの温度差は、前記仮想温度が低いときほど小さく設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記内燃機関の実温度に相関する物理量の検出値に基づいて前記内燃機関の推定温度を算出する温度推定手段（７１）を備え、
   前記始動制御手段は、前記温度推定手段が算出した推定温度に基づいて、前記実温度探索処理の開始時における前記仮想温度の初期値を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記実温度探索処理の開始からクランク軸が所定回数回転する判定期間中に、前記内燃機関の回転数が所定値に到達した場合、
   前記始動制御手段は、
   前記実温度探索処理が終了し始動時から始動後へ移行する段階において、前記実温度探索処理の終了時の仮想温度を低温側に補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記始動制御手段は、
   前記内燃機関の実温度と前記内燃機関が始動可能な最適燃料噴射量との関係を規定した第１温度特性マップを参照し、前記仮想温度に対応する最適燃料噴射量のマップ値で前記試行操作を繰り返す噴射量変更モード、又は、
   内燃機関の実温度と、
   燃料噴射量＝基本噴射量×補正係数
   の計算式における補正係数との関係を規定した第２温度特性マップを参照し、前記仮想温度に対応する前記補正係数のマップ値に基づいて算出した燃料噴射量で前記試行操作を繰り返す補正係数変更モード、
   のいずれかのモードによって前記実温度探索処理を実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記始動制御手段は、
   前記内燃機関の回転数が所定の切替回転数未満のとき前記噴射量変更モードを適用し、
   前記内燃機関の回転数が前記切替回転数を超えたとき前記補正係数変更モードを適用することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置。

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