JP6460067B2 - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの停止直前に再始動条件が成立した場合に、スタータモータを用いずに再始動させる制御装置に関連し、特にその再始動に失敗した場合のバックアップの技術に係る。

従来より一般に、車両のエンジンをアイドル時に自動で停止させ、その後、自動で再始動させるようにしたシステム（アイドリングストップシステム）が知られている。このようなシステムにおいて、エンジンの自動停止の際にクランクシャフトの回転が止まる直前に、再始動条件が成立すれば、膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火によって、スタータモータを用いずに再始動（以下、着火始動ともいう）させることが提案されている。

すなわち、エンジンの停止する過程では、機械的な損失や各気筒のポンプ仕事によって徐々にクランクシャフトの回転速度が低下してゆく。このような状態で再始動条件が成立した場合、例えば特許文献１に記載の筒内噴射式ガソリンエンジンでは、そのときに膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行して、クランクシャフトに回転力を付与することにより、着火始動させるようにしている。

特開２００５−１５５３６２号公報

ところで、前記のようにエンジンの停止する過程でクランクシャフトの回転速度が非常に低くなっていると、気筒内の吸気の流動も非常に弱くなることから、混合気の形成が促進され難い。このため、点火プラグによって点火しても失火してしまうおそれがあり、また、着火したとしても大きな燃焼圧が得られず、クランクシャフトに十分に回転力を付与することができない結果として、エンジンの始動に失敗するおそれがある。

このように着火始動に失敗した場合は、スタータモータを動作させてクランキングする通常の始動に切り替えることが考えられるが、このときには、例えばクランクシャフトの回転が停止して、始動に失敗したと判定した上でスタータモータを動作させることになり、余分な時間がかかることから、運転者が再始動にもたつきを感じてしまうという問題がある。

そこで、本発明の目的は、エンジンの停止直前に再始動条件が成立すれば着火始動を行うものにおいて、この着火始動に失敗した場合には、そのことを速やかに判定してスタータ始動に切り替えることにある。

前記の目的を達成するために本発明は、筒内噴射式エンジンの自動停止処理が行われて前記筒内噴射式エンジンが停止する直前に再始動条件が成立した場合に、膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行して、スタータモータを用いずに始動させるようにしたエンジンの始動制御装置を対象とする。そして、前記膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行した後に、クランクシャフトが逆転動作すれば、始動に失敗したと判定する判定手段を備え、この判定手段によって始動の失敗が判定されれば、前記スタータモータを動作させるとともに、圧縮行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行して、前記筒内噴射式エンジンを始動させるようにしている。

すなわち、前記のようにエンジンの停止する過程で再始動条件が成立し、膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を行って、着火始動しようとしても、クランクシャフトに十分な回転力を付与することができず、始動に失敗することがある。このときに前記の構成によれば、前記着火始動のための燃料噴射および点火の実行後に、クランクシャフトの逆転動作に基づいて、それが停止するよりも前に始動の失敗が判定される。

こうして速やかに始動の失敗が判定されれば、直ちにスタータモータを動作させるとともに、圧縮行程や吸気行程にある気筒への燃料噴射および点火を順次、実行することにより、即ち通常のスタータ始動に切り替えることによって、エンジンを速やかに再始動させることが可能になる。よって、運転者が再始動にもたつきを感じることを抑制できる。

詳しくは、前記のように始動に失敗した場合には、その後の気筒の圧縮行程において上昇する筒内圧により、上死点を越えることができなくなってクランクシャフトが一瞬、停止した後に、逆転動作するようになる。こうして一旦、クランクシャフトが逆転動作すれば、その後、エンジンが始動することはないので、クランク信号に基づいてクランクシャフトの逆転動作（所定の回転状態）を識別したときに、始動失敗と判定することができるのである。

なお、より早くエンジンの始動失敗を判定する方法として、前記の燃料噴射および点火の後にクランクシャフトの回転速度が所定値以上、低下したことによって、始動の失敗を判定することも考えられる。但し、停止直前のクランクシャフトの回転速度は変動が大きいので、始動の失敗を判定する閾値の設定が難しく、閾値を小さめに設定すれば、失敗していると誤判定するおそれがあり、反対に大きめに設定すれば始動の失敗を見逃すおそれがある。

また、前記のようにクランクシャフトの逆転動作によって始動失敗を判定するようにした場合でも、その逆転動作が非常に小さいときには、クランク信号が出力されないことから、この逆転動作を見逃してしまうことが、即ち始動の失敗を見逃してしまうことが起こり得る。そこで、従来までと同様にクランクシャフトの回転が停止したとき（即ち、所定時間以上、クランク信号が入力しないとき）にも、始動に失敗したと判定するようにしてもよい。

以上、説明したように本発明に係るエンジンの始動制御装置によると、エンジンの停止直前に再始動条件が成立し、膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火によって再始動（着火始動）させる場合に、この着火始動に失敗したとしても、このことをクランクシャフトの逆転動作に基づいて速やかに判定することができる。よって、その後、直ちにスタータ始動に切り替えることで、運転者が再始動のもたつきを感じ難くなる。

実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。 エンジンが停止する際のエンジン回転数、クランクシャフトの回転速度、およびクランクカウンタの変化の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態に係るアイドリングストップ制御ルーチンを示すフローチャート図である。 実施の形態に係る再始動処理の手順を示すフローチャート図である。 クランクシャフトの正回転中に再始動処理が行われた後に、失火して始動失敗と判定される場合のクランク回転速度の変化を示すタイミングチャート図である。 クランクシャフトの逆転動作中に再始動処理が行われた場合についての図５相当図である。 クランクシャフトが殆ど逆転動作せずに停止する場合についての図６相当図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は一例として、本発明を車両に搭載されたガソリンエンジンに適用する場合について説明する。

−エンジンの概要−
図１にはエンジン１の概略構成を示すが、本実施の形態のエンジン１は４気筒ガソリンエンジンであって、第１〜第４の４つの気筒２（図には１つのみ示す）のそれぞれには燃焼室１１を区画するようにピストン１２が収容されている。ピストン１２とクランクシャフト１３はコンロッド１４によって連結されており、そのクランクシャフト１３の回転角（クランク角）を検出するためのクランク角センサ１０１が設けられている。

詳しくは、前記クランクシャフト１３にはシグナルロータ１７が取り付けられており、その外周面に複数の歯１７ａが設けられている。一方、クランク角センサ１０１は、例えば２つの電磁ピックアップを備えており、クランクシャフト１３の回転によってシグナルロータ１７の歯１７ａが通過する都度、それぞれの電磁ピックアップからパルス信号が出力されるようになっている。

前記２つの電磁ピックアップのうち一方から出力される信号がクランク信号であり、他方から出力される信号は、クランク信号と所定の位相差を有している。このため、一方の電磁ピックアップからの信号の立ち上がり時または立ち下がり時に、他方の信号がロー、ハイのいずれであるかによって、クランクシャフト１３が正回転中か否か（逆転動作中か）判定することができる（詳しくは特許文献１などを参照）。

また、図示はしないがクランクシャフト１３の端部には、一体に回転するようにフライホイールが取り付けられており、その外周に形成されたリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせて、回転させることができるようにスタータモータ１８（図１には模式的に示す）が配設されている。このスタータモータ１８は、エンジン１の始動の際に後述するようにＥＣＵ１００からの信号を受けて動作する。

また、シリンダブロック１５の上部にはシリンダヘッド１６が載置されており、各気筒２毎にインジェクタ１９が配設されて、燃焼室１１に臨んでいる。例えば気筒２の吸気行程でインジェクタ１９から噴射された燃料は、気筒２内の吸気の流動に乗って拡散しながら混合気を形成する。こうして形成される混合気に点火するために、シリンダヘッド１６には点火プラグ２０も配設され、イグナイタ２１からの電力の供給を受けて火花放電するようになっている。

さらに、シリンダヘッド１６には、各気筒２内の燃焼室１１に連通するように吸気ポート３０および排気ポート４０が形成されており、それぞれの気筒２内に臨む開口部が吸気バルブ３１および排気バルブ４１によって開閉されるようになっている。これら吸気バルブ３１および排気バルブ４１を動作させる動弁系は、吸気および排気の２本のカムシャフト３２，４２（カム軸）を備え、図示しないタイミングチェーンおよびスプロケットを介して、クランクシャフト１３により回転される。

また、吸気カムシャフト３２の近傍には、いずれかの気筒２が所定クランク角位置（例えば第１気筒２が上死点）にあるときにパルス信号（以下、カム信号という）を出力するように、カム角センサ１０２が設けられている。吸気カムシャフト３２はクランクシャフト１３の半分の速度で回転するので、クランクシャフト１３が２回転（クランク角で７２０°変化）する毎に、カム角センサ１０２は少なくとも１回、カム信号を出力する。

また、前記吸気ポート３０の上流側（吸気の流れの上流側）に連通する吸気通路３には、エアフローメータ１０３、吸気温センサ１０４（エアフローメータ１０３に内蔵）、および、電子制御式のスロットルバルブ３３が配設されている。このスロットルバルブ３３はスロットルモータ３４によって駆動され、吸気の流れを絞ってエンジン１の吸気量を調整するようになっている。

そのようにスロットルバルブ３３によって流量調整された吸気の流れが吸気ポート３０から各気筒２内に流入し、前記のようにインジェクタ１９から噴射された燃料と混じり合って混合気を形成する。そして、圧縮行程の後半に点火プラグ２０により点火されて燃焼し、これにより発生したガスが気筒２の排気行程で排気ポート４０に流出する。この排気ポート４０の下流側（排気の流れの下流側）に連通する排気通路４には、排気浄化用の触媒４３が配設され、その上流側には空燃比センサ１０５が配設されている。

−ＥＣＵ−
以上のように構成されたエンジン１はＥＣＵ１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、公知の電子制御ユニット（Electronic Control Unit）からなり、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭなどを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは例えばエンジン１の停止時に保存すべきデータ等を記憶する。

そして、ＥＣＵ１００には、前記したクランク角センサ１０１、カム角センサ１０２、エアフローメータ１０３、吸気温センサ１０４、空燃比センサ１０５などの他に、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ１０６、ブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ（ブレーキＳＷ）１０７、スタータモータ１８を動作させるためのスタータモータスイッチ（スタータモータＳＷ）１０８などが接続されている。

そして、それらの各種センサおよびスイッチ１０１〜１０８から入力する信号に基づいてＥＣＵ１００は、種々の制御プログラムを実行することにより、エンジン１の運転状態を制御する。例えばＥＣＵ１００は、インジェクタ１９による燃料噴射制御（噴射量および噴射時期の制御）、イグナイタ２１による点火制御（点火プラグ２０のよる点火時期の制御）、およびスロットルモータ３４によるスロットル開度の制御（即ち、吸気量の制御）などを実行する。

そのような燃料噴射制御や点火制御は各気筒２毎に好適なタイミングで行われるものであり、そのために、クランクシャフト１３の２回転（クランク角で７２０°）を１周期とするクランクカウンタが生成される。図２に一例を示すようにクランクカウンタは、例えば第１気筒２の上死点（＃１ＴＤＣ）を基準として生成され、図２の下段に示すように時刻ｔ１にカム信号の入力に応じてリセットされて、カウント値が零（０）になった後に、クランク信号の入力に応じてカウントアップされてゆく。

また、ＥＣＵ１００は、スタータモータＳＷ１０８がオン操作されるとスタータモータ１８を動作させ、クランクシャフト１３を回転させる（クランキング）とともに、始動時の燃料噴射および点火の制御を実行して、エンジン１を始動させる。さらに、以下に説明するようにＥＣＵ１００は、車両の停止時など所定の状況下において自動的にエンジン１を停止させるとともに、その後の乗員の所定操作に応じて、スタータモータ１８を用いずにエンジン１を再始動させる、アイドリングストップ制御も実行する。

−アイドリングストップ制御−
図３にはアイドリングストップ制御ルーチンの全体的な処理の流れを示している。このルーチンは、ＥＣＵ１００において所定のタイミングで繰り返し実行されるものであり、まず、ステップＳＴ１０１において、エンジン１の運転中に所定のアイドリングストップ条件が成立したか否か判定する。そして、否定判定（ＮＯ）であればリターンする一方、肯定判定（ＹＥＳ）になればステップＳＴ１０２に進んでエンジン１の自動停止処理を実行する。

なお、前記のアイドリングストップ条件としては、一例としてエンジン１が運転中であること、アクセルオフ（アクセル開度が所定閾値以下でほぼ０）であること、ブレーキオン（ブレーキ踏力が所定の閾値以上）であること、車両停止状態（車速が所定閾値以下でほぼ０）であること、などを含むように設定すればよい。

そして、前記ステップＳＴ１０２の停止制御により、インジェクタ１９からの燃料噴射と点火プラグ２０による点火とを停止させると、前記の図２に表れているようにクランクシャフト１３の回転速度が低下してゆく。そして、以下に詳述するようにクランクシャフト１３の回転の停止が判定され（ステップＳＴ１０３）、否定判定（ＮＯ）であれば待機する一方、肯定判定（ＹＥＳ）になればステップＳＴ１０４に進んで、所定のデータをバックアップＲＡＭに記憶する。

その後、ＥＣＵ１００は、所定の再始動条件が成立するまで待機する。すなわち、ステップＳＴ１０５においてエンジン１の再始動条件が成立したかどうか判定し、否定判定（ＮＯ）であればステップＳＴ１０６に進んで、例えば車両のイグニッションスイッチがオフされたなど、アイドリングストップ制御の終了条件の成立を判定する。この条件の成立について肯定判定（ＹＥＳ）であればルーチンを終了する（ＥＮＤ）。

一方、アイドリングストップ制御の終了条件が成立しておらず否定判定（ＮＯ）すれば、前記のステップＳＴ１０５に戻る。そして、再始動条件が成立したと肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ１０７に進んで、エンジン１の再始動処理を実行する。なお、再始動条件としては例えば、ブレーキペダルの踏力が緩められて所定の閾値よりも小さくなったこと、アクセル踏み操作がなされたこと、シフトレバーの所定の操作がなされたこと、などを含むように設定すればよい。

前記の再始動処理について詳細な説明はしないが、例えばスタータモータ１８を作動させてクランキングを開始するとともに、インジェクタ１９による燃料の噴射を開始させ、さらに点火プラグ２０による点火も開始する。そして、いずれかの気筒２において燃焼が始まり（初爆）、これによりエンジン回転数が所定値まで上昇して始動完了と判定すれば（ステップＳＴ１０８でＹＥＳ）、ルーチンを終了する（ＥＮＤ）。

−エンジンの停止判定−
次に、前記フローのステップＳＴ１０３におけるクランクシャフト１３の回転停止の判定について詳細に説明すると、まず、エンジン１が停止するときには、前記図２の上段に表れているようにエンジン回転数が低下するが、このときには、同図の中段に示すようにクランクシャフト１３の回転速度も全体として低下してゆく。また、クランク信号の入力する間隔が長くなってゆくことから、同図の下段に示すようにクランクカウンタのグラフの傾斜は徐々に緩やかになってゆく。

このようにエンジン１の停止する過程においてクランクシャフト１３の回転は、各気筒２毎の圧縮行程において上昇する筒内圧によって減速され、図の中段に表れているように上死点（ＴＤＣ）に近づくに連れて、クランクシャフト１３の回転速度が低下する。一方、上死点を越えて膨張行程に移行すれば、今度は筒内圧によってクランクシャフト１３の回転が加速されるので、その回転速度は上昇する。

すなわち、クランクシャフト１３の回転速度は、各気筒２の上死点（＃１ＴＤＣ、＃３ＴＤＣ、＃４ＴＤＣ、…）を挟んで低下および上昇を繰り返しながら、全体としては徐々に低下してゆく。これにより回転の慣性力が小さくなってゆき、図示の例では時刻ｔ２において第３気筒２の上死点（＃３ＴＤＣ）を越えた後に、時刻ｔ３において第４気筒２の筒内圧に抗して上死点（＃４ＴＤＣ）を越えることができなくなる。

このためクランクシャフト１３は、上死点の手前で一瞬、停止した後に逆転動作し、その後、再び正回転の向きに少しだけ動作する、という揺り戻しの期間を経て完全に停止するようになる。このとき、時刻ｔ３の少し手前でクランクシャフト１３が逆転動作した後は、クランク信号に応じてクランクカウンタが減少し、また、時刻ｔ４において再び正回転の向きになれば、時刻ｔ５においてクランクカウンタは増大する。

そうして揺り戻し期間を経て停止するまでの間にクランクシャフト１３の回動する角度が小さくなると、クランク角センサ１０１からはクランク信号が出力されなくなる。そして、時刻ｔ５〜ｔ６のようにクランク信号の入力しない時間が予め設定した時間Δｔになると（時刻ｔ６）、クランクシャフト１３の回転が停止した（即ちエンジン１が完全に停止した）と判定される。

−エンジンの停止直前の再始動−
ところで、前記のようにエンジン１の停止する過程において（即ち、エンジン１の停止直前に）、例えば運転者がブレーキペダルを離して再始動条件が成立することがある。このときに本実施の形態では、膨張行程にある気筒２への燃料噴射および点火を実行して、クランクシャフト１３に回転力を付与することにより、スタータモータ１８を用いずにエンジン１を始動（以下、着火始動ともいう）させるようにしている。

すなわち、例えば図２を参照して上述した時刻ｔ１〜ｔ２のようにクランクシャフト１３が正回転していて、その慣性力が或る程度以上、大きいときに再始動条件が成立すれば、そのときに圧縮行程にある第３気筒２が上死点（＃３ＴＤＣ）を越えて膨張行程に移行したときに、インジェクタ１９により燃料を噴射させ、これにより混合気が形成されるのを待って点火プラグ２０により点火する。

但し、そうしてエンジン１の停止する過程でクランクシャフト１３の回転速度が非常に低くなっているときには、気筒２内の吸気の流動が弱くなっていることから、混合気の形成を促進することが難しい。このため、混合気に点火しても失火してしまうおそれがあり、また、着火したとしても大きな燃焼圧が得られず、クランクシャフト１３に十分に回転力を付与することができない結果として、エンジン１の始動に失敗するおそれがあった。

これに対し本実施の形態では、前記のように着火始動に失敗したときには、そのことを速やかに判定してスタータモータ１８を動作させ、クランキングを伴う通常のスタータ始動に切り替えるようにしている。以下では図４を参照して、前記の着火始動およびそのバックアップとしてのスタータ始動の手順、つまり再始動処理のルーチンについて具体的に説明する。

このルーチンは、図３を参照して上述したエンジン１の自動停止処理（ステップＳＴ１０２）が行われて、クランクシャフト１３の回転速度が所定速度以下にまで低下したときに実行される。なお、所定速度というのは、例えばエンジン回転数にして２００〜３００ｒｐｍくらいであって、クランクシャフト１３の回転の慣性力が大きくて、次の上死点を確実に越えると想定される状態を排除するように、予め設定されたものである。

そうしてスタートした後のステップＳＴ２０１では、まず、エンジン１の再始動条件が成立しているか否か判定する。これは、図３を参照して上述したアイドリングストップ制御における再始動条件（ステップＳＴ１０５）と同じであり、再始動条件が成立していないと否定判定（ＮＯ）すれば一旦、ルーチンを終了する（エンド）一方、例えばブレーキペダルが離されて、再始動条件が成立したと肯定判定（ＹＥＳ）すれば、ステップＳＴ２０２へ進んで、今度は、圧縮行程にある気筒２が上死点を越えたか否か判定する。

そして、否定判定（ＮＯ）すれば後述のステップＳＴ２０４に進む一方、肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ２０３へ進んで、着火始動のための燃料噴射および点火を実行する。すなわち、上死点を越えて膨張行程に移行した気筒２のインジェクタ１９に燃料噴射を行わせた後に、予め設定されている第１点火ディレー時間が経過するのを待って当該気筒２の点火プラグ２０に通電し、混合気に点火する。

一方、前記のステップＳＴ２０２で否定判定（ＮＯ）して進んだステップＳＴ２０４では、図２を参照して上述したようにクランクシャフト１３が逆転動作したか否か、クランク角センサ１０１からの信号に基づいて判定する。そして、否定判定（ＮＯ）すれば後述のステップＳＴ２０５に進む一方、肯定判定（ＹＥＳ）すれば前記ステップＳＴ２０３へ進んで、着火始動のための燃料噴射および点火を実行する。

すなわち、クランクシャフト１３が逆転動作しているときに、膨張行程にある気筒２ではピストン１２が上死点に向かって移動し、流動が急速に減衰している。そこで、膨張行程にある気筒２のインジェクタ１９により燃料を噴射させた後に、混合気の形成される時間を確保すべく、前記第１ディレー時間よりも長い第２ディレー時間が経過するのを待って当該気筒２の点火プラグ２０に通電し、混合気に点火する。

さらに、前記のステップＳＴ２０４で否定判定（ＮＯ）して進んだステップＳＴ２０５では、今度はクランクシャフト１３の動作が停止しているか否か判定する。そして、否定判定（ＮＯ）すれば前記のステップＳＴ２０２に戻る一方、例えばクランク信号が入力しないまま所定時間Δｔが経過していて、クランクシャフト１３が停止していると肯定判定（ＹＥＳ）すれば、前記ステップＳＴ２０３に進んで着火始動のための燃料噴射および点火を実行する。

このようにクランクシャフト１３が停止していると判定された場合は、逆転動作中よりもさらに流動が弱くなっているので、膨張行程にある気筒２のインジェクタ１９により燃料を噴射させた後に、前記第２ディレー時間よりもさらに長い第３ディレー時間が経過するのを待って当該気筒２の点火プラグ２０に通電し、混合気に点火する。

以上のようにクランクシャフト１３の回転状態に応じて着火始動のための燃料噴射および点火を実行した後に、ステップＳＴ２０６では、所定の待機時間が経過したか否か判定する。この待機時間は、点火プラグ２０への通電などによるノイズの影響を排除するために設定されており、否定判定（ＮＯ）すれば待機する一方、待機時間が経過して肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ２０７に進んで、前記ステップＳＴ２０４と同様にクランクシャフト１３が逆転動作したか否か判定する。

すなわち、例えば前記ステップＳＴ２０２→ＳＴ２０３のようにクランクシャフト１３の正回転中に、図５に模式的に示すように膨張行程にある気筒２への燃料噴射（矢印Ｉとして示す）および点火（矢印Ｓとして示す）が行われても（時刻ｔ１，ｔ２）、同図に仮想線で示すようにはクランクシャフト１３の回転速度が上昇せず、それが低下した後にクランクシャフト１３が逆転動作すれば（時刻ｔ３）、このことによって着火始動の失敗を判定することができる。

また、図６に模式的に示すように、前記ステップＳＴ２０４→ＳＴ２０３でクランクシャフト１３の逆転動作中に燃料噴射（時刻ｔ１）および点火（時刻ｔ２）が行われた場合についても、同図に仮想線で示すようにはクランクシャフト１３の回転速度が上昇せず、それが低下した後にクランクシャフト１３が逆転動作すれば（時刻ｔ３）、このことによって着火始動の失敗を判定することができる。

そこで、前記のステップＳＴ２０７で否定判定（ＮＯ）すれば後述のステップＳＴ２０９に進む一方、肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ２０８へ進んで、スタータモータ１８を動作させるとともに、圧縮行程や吸気行程にある気筒２への燃料噴射および点火を順次、実行して、いわゆるスタータ始動に切り替えて一旦、ルーチンを終了する（エンド）。この後、ＥＣＵ１００は、さらに圧縮行程や吸気行程にある気筒２への燃料噴射および点火などの処理を実行する。

一方、前記ステップＳＴ２０７においてクランクシャフト１３が逆転動作していないと否定判定（ＮＯ）して進んだステップＳＴ２０９では、今度は前記ステップＳＴ２０５と同様にクランクシャフト１３の動作が停止したか否か判定する。そして、否定判定（ＮＯ）すれば後述のステップＳＴ１０に進む一方、クランクシャフト１３が停止していると肯定判定（ＹＥＳ）すれば前記ステップＳＴ２０８に進んで、スタータ始動に切り替える。

これは、図７に模式的に示すように、着火始動のための燃料噴射（時刻ｔ１）および点火（時刻ｔ２）が行われても、同図に仮想線で示すようにはクランクシャフト１３の回転速度が上昇しなかった場合において、クランクシャフト１３が殆ど逆転動作せずに停止することがあるからである。この場合には、クランクシャフト１３の逆転動作による回動角が非常に小さくなって、クランク信号が出力されない。

このため前記のようにクランク信号によって逆転動作を判定しているときには、これを見逃してしまい、速やかに始動の失敗を判定することはできないが、例えば図７の時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけてクランク信号が入力しないまま所定時間Δｔ（ｔ４ーｔ３）が経過すれば、クランクシャフト１３が停止したと判定し、始動に失敗したと判定してスタータ始動に切り替えるのである。

なお、前記ステップＳＴ２０８においてクランクシャフト１３の動作が停止していないと否定判定（ＮＯ）して進んだステップＳＴ２１０では、エンジン１の通常の始動判定である完爆か否かの判定を行い、否定判定（ＮＯ）すれば前記のステップＳＴ２０７に戻る一方、肯定判定（ＹＥＳ）すれば、エンジン１は着火始動に成功したと考えられるので、ルーチンを終了する（エンド）。

前記図４のフローにおいてステップＳＴ２０７を実行することにより、ＥＣＵ１００は、膨張行程にある気筒２への燃料噴射および点火を実行した後に、クランクシャフト１３の逆転動作に基づいて着火始動に失敗したことを判定する判定手段を構成する。また、ステップＳＴ２０９を実行することで判定手段は、燃料噴射および点火の実行後にクランクシャフト１３の回転が停止すれば、始動に失敗したと判定するようになっている。

そして、ステップＳＴ２０８を実行することによってＥＣＵ１００は、前記クランクシャフト１３の逆転動作または停止の判定によって、着火始動が失敗したと判定したときに、スタータモータ１８を動作させるとともに、圧縮行程にある気筒２への燃料噴射および点火を実行して、エンジン１をスタータ始動させるものとなる。

以上、説明したように本実施の形態では、エンジン１の停止する過程で再始動条件が成立したときに、膨張行程にある気筒２への燃料噴射および点火を行って、スタータモータ１８を用いることなくスムーズに再始動（着火始動）させることができる。また、この着火始動に失敗したとしても、このことをクランクシャフト１３の逆転動作によって速やかに判定し、直ちにスタータ始動に切り替えることによって、運転者が再始動のもたつきを感じ難くすることができる。

さらに、クランクシャフト１３の逆転動作が非常に小さくて、これを見逃してしまったとしても、その後、クランクシャフト１３の回転が実質的に停止したと判定すれば（即ち所定時間Δｔ以上、クランク信号が入力しないときには）、始動に失敗したと判定して、直ちにスタータ始動に切り替えるようにしている。この場合には運転者は再始動のもたつきを感じるものの、エンジン１を始動することができる。

−他の実施の形態−
以上、説明した実施の形態の記載は例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態では、図４のフローのステップＳＴ２０７に表れているように、着火始動のための燃料噴射および点火の後にクランクシャフト１３が逆転動作すれば、着火始動に失敗したと判定するようにしており、さらに、逆転動作を見逃してしまうことも考慮して、ステップＳＴ２０９では、クランクシャフト１３の停止を判定したときにも着火始動に失敗したと判定するようにしているが、これには限定されず、クランクシャフト１３の停止による始動失敗の判定は行わなくてもよい。

また、前記実施の形態ではアイドリングストップ条件として、車両停止状態（車速が所定閾値以下でほぼ０）であることを含むように設定しているが、これにも限定されず、車両の走行中にエンジン１を自動で停止させ、再始動する場合にも、本発明を適用することができる。

さらに、前記実施の形態では、車両に搭載された筒内噴射式のガソリンエンジン１に本発明を適用した場合について説明しており、インジェクタとしては筒内噴射用のインジェクタ１９のみであるが、これにも限定されず、それ以外にポート噴射用のインジェクタも備えるエンジンにも本発明を適用可能である。また、ガソリンエンジンにも限定されず、筒内噴射式のアルコールエンジンやガスエンジンなどにも本発明は適用可能である。

本発明は、筒内噴射式エンジンの停止直前に再始動条件が成立した場合に、スタータモータを用いずスムーズに再始動させることができるものであり、例えば自動車に搭載されたエンジンに適用して効果が高い。

１ エンジン（筒内噴射式エンジン）
２ 気筒
１３ クランクシャフト
１８ スタータモータ
１００ ＥＣＵ（判定手段）

Claims (2)

1. 筒内噴射式エンジンの自動停止処理が行われて前記筒内噴射式エンジンが停止する直前に再始動条件が成立した場合に、膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行して、スタータモータを用いずに始動させるようにしたエンジンの始動制御装置であって、
   前記膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行した後に、クランクシャフトが逆転動作すれば、始動に失敗したと判定する判定手段を備え、
   前記判定手段によって始動の失敗が判定されれば、前記スタータモータを動作させるとともに、圧縮行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行して、前記筒内噴射式エンジンを始動させることを特徴とするエンジンの始動制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの始動制御装置において、
   前記判定手段は、前記膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を実行した後にクランクシャフトの回転が停止すれば、始動に失敗したと判定するように構成されている、エンジンの始動制御装置。

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