WO2012004892A1

WO2012004892A1 - 圧縮着火内燃機関の始動制御システム及び始動制御方法

Info

Publication number: WO2012004892A1
Application number: PCT/JP2010/061716
Authority: WO
Inventors: 琢也平井; 勇一島崎; 山田　智海
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-12

Abstract

　本発明は、圧縮着火内燃機関の始動時において、スタータの使用を可及的に抑制することを目的とする。本発明に係る圧縮着火内燃機関の始動制御システムは、圧縮着火内燃機関の始動時に、コモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒内の温度が所定温度以上である場合、スタータを駆動させることなく、停止している圧縮着火内燃機関の膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる（Ｓ１０７）。

Description

圧縮着火内燃機関の始動制御システム及び始動制御方法

　本発明は、圧縮着火内燃機関の始動制御システム及び始動制御方法に関する。

　特許文献１には、自動停止及び自動再始動するディーゼルエンジンにおいて、再始動条件成立時に、停止時圧縮行程気筒での自着火が可能なときは、停止時圧縮行程気筒に燃料を噴射すると共にスタータモータを駆動する技術が開示されている。

　特許文献２には、自動停止及び自動再始動するエンジンの始動制御装置として、逆転燃焼始動手段とスタータ始動手段とを備えたものが開示されている。ここで、逆転燃焼始動手段は、停止しているエンジンの圧縮行程気筒に点火して燃焼させることにより一旦、逆転作動させ、これにより圧縮される膨張行程気筒に点火して燃焼させることにより正転させて、エンジンを始動させる。スタータ始動手段は、停止しているエンジンの膨張行程気筒に点火して燃焼させるとともに、スタータモータを作動させて、エンジンを始動させる。特許文献２に記載の始動制御装置では、エンジンの自動停止後、所定の再始動条件が成立したときに、逆転燃焼始動手段とスタータ始動手段とのいずれかを選択して、エンジンを再始動させる。

　特許文献３には、自動停止及び自動再始動するディーゼルエンジンにおいて、ディーゼルエンジンが自動停止したときに、最初に圧縮行程となる第１圧縮気筒を判別し、該第１圧縮気筒に設けたグロープラグへの通電量を他の気筒に設けたグロープラグへの通電量より大きくすることが開示されている。

　自動停止及び自動再始動する内燃機関においては、機関始動毎にスタータを使用するとスタータの使用回数が非常に多くなる。スタータの使用回数が多くなると、スタータの劣化が促進され、その寿命が低下する。また、このようなスタータの寿命低下を抑制するためにスタータの大型化等の対策を講ずると、コストの増加を招く虞がある。

特開２００９－０６２９６０号公報特開２００９－１１４９４２号公報特開２００６－０４６２５１号公報特開平８－２６１０５３号公報特開２０００－２９１４８２号公報特開平１１－１３２０８２号公報

　本発明は、圧縮着火内燃機関の始動時において、スタータの使用を可及的に抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

　本発明は、圧縮着火内燃機関（以下、単に内燃機関と称する場合もある）の始動時に、コモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒内の温度が所定温度以上である場合、スタータを駆動させることなく、膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関を始動させるものである。

　より詳しくは、本発明に係る圧縮着火内燃機関の始動制御システムは、
　電気駆動するスタータと、
　圧縮着火内燃機関の各気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するコモンレール内の圧力を取得するコモンレール圧取得部と、
　圧縮着火内燃機関の気筒内の温度を取得する筒内温度取得部と、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、コモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒内の温度が所定温度以上である場合、前記スタータを駆動させることなく、停止している圧縮着火内燃機関の膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる始動制御部と、
　を備えている。

　ここで、所定圧力及び所定温度とは、それぞれ、燃料噴射弁から膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火することが可能なコモンレール内の圧力の閾値及び気筒内の温度の閾値として設定されている。停止している内燃機関の膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火し燃焼すれば、スタータを駆動させることなく内燃機関を始動させることができる。

　本発明によれば、停止している内燃機関の膨張行程気筒内において燃料が自着火することが可能なときはスタータを駆動させることなく内燃機関を始動させる。そのため、内燃機関を始動させる時において、スタータの使用を可及的に抑制することができる。

　また、停止している内燃機関の圧縮行程気筒内で燃料を燃焼させて該内燃機関を始動させた場合、該内燃機関が逆転作動する（即ち、クランクシャフトが通常の運転時とは逆方向に回転する）虞がある。本発明によれば、膨張行程気筒内で燃料を燃焼させて内燃機関を始動させるため、このような内燃機関の逆転作動を抑制することができる。

　本発明に係る始動制御システムは、ピストン位置取得部と燃料噴射量調整部とをさらに備えてもよい。この場合、ピストン位置取得部は、内燃機関の始動時における膨張行程気筒内でのピストンの位置を取得する。そして、燃料噴射量調整部は、始動制御部によって、膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関を始動させる際に、膨張行程気筒内におけるピストンの位置が下死点に近いほど、膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量を多くしてもよい。これによれば、スタータを駆動させずに内燃機関をより高い確率で始動させることができ、且つ膨張行程気筒内に必要以上の燃料を噴射することを抑制することができる。

　また、内燃機関の始動時における膨張行程気筒内でのピストンの位置が下死点に近すぎると、膨張行程気筒内において燃料が自着火し燃焼しても内燃機関を始動させることが困難な場合がある。そこで、本発明に係る始動制御システムにおいては、内燃機関の始動時に、膨張行程気筒内でのピストンの位置が所定位置より下死点に近い場合、始動制御部はスタータを駆動させてもよい。ここで、所定位置は、膨張行程気筒内において燃料が自着火し燃焼することで内燃機関を始動させることが可能なピストンの位置の閾値として設定されている。これによれば、内燃機関をより高い確率で始動させることができる。

　本発明に係る始動制御システムは、筒内圧取得部と所定温度設定部とをさらに備えてもよい。筒内圧取得部は、内燃機関の各気筒内の圧力を取得する。ここで、内燃機関の始動時における膨張行程気筒内の圧力が低いほど、燃料が自着火することが可能な膨張行程気筒内の温度の閾値は高くなる。そこで、所定温度設定部は、内燃機関の始動時における膨張行程気筒内の圧力が低いほど、前記所定温度を高い温度に設定してもよい。これによれば、膨張行程気筒内に噴射された燃料をより高い確率で燃焼させることができる。

　また、本発明に係る始動制御システムは、前記筒内圧取得部及び前記所定温度設定部に加えて、電気駆動するモーターアシストターボチャージャ及びモーターアシストターボチャージャ制御部をさらに備えてもよい。この場合、モーターアシストターボチャージャ制御部は、内燃機関の停止後にその機関回転速度が零となるまでの間、モーターアシストターボチャージャを駆動させてもよい。これによれば、内燃機関の始動時における膨張行程気筒内の圧力を高めることができる。その結果、前記所定温度をより低い温度に設定することができる。従って、内燃機関の始動時におけるスタータの使用をより抑制することが可能となる。

　本発明に係る始動制御システムは、グロープラグとグロープラグ制御部とをさらに備えてもよい。グロープラグは内燃機関の各気筒内に設置される。そして、グロープラグ制御部は、内燃機関の停止時にグロープラグに通電し、且つ内燃機関の次回の始動完了時まで該グロープラグへの通電を継続してもよい。

　この場合、内燃機関の始動時に膨張行程気筒内の温度が前記所定温度より低くても、該膨張行程気筒内に噴射された燃料が、グロープラグによって加熱されることで自着火し燃焼することが可能となる。そのため、上記の場合、始動制御部は、内燃機関の始動時に、コモンレール内の圧力が前記所定圧力以上である場合は、気筒内の温度に関わらず、スタータを駆動させることなく、膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関を始動させてもよい。これによれば、内燃機関の始動時におけるスタータの使用をより抑制することができる。

　しかしながら、内燃機関の始動時において、気筒内の温度が非常に低いと、膨張行程気筒内に噴射された燃料をグロープラグによって加熱しても、該燃料を自着火させることが困難な場合がある。そこで、内燃機関の始動時に、気筒内の温度が所定温度より低い加熱時所定温度よりさらに低い場合は、グロープラグ制御部によってグロープラグへの通電が行なわれていても、始動制御部が、スタータを駆動させてもよい。ここで、加熱時所定温度は、膨張行程気筒内に噴射された燃料をグロープラグによって加熱することで該燃料を自着火させ燃焼させることが可能な気筒内の温度の閾値として設定されている。これによれば、内燃機関をより高い確率で始動させることができる。

　本発明に係る始動制御システムは、自動停止・始動部をさらに備えてもよい。自動停止・始動部は、内燃機関を自動的に停止させ且つ自動的に再始動させる。この場合、自動停止・始動部によって内燃機関を自動的に停止させた後、機関停止中にコモンレール内の圧力が所定圧力に達した時に、その時の気筒内の温度が所定温度以上である場合は、自動停止・始動部によって、スタータを駆動させることなく、膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を自動的に再始動させてもよい。これによれば、スタータの使用をより抑制することができる。

　また、本発明に係る始動制御システムが、グロープラグとグロープラグ制御部とを備えている場合は、自動停止・始動部によって内燃機関を自動的に停止させた後の機関停止中はグロープラグに通電されている場合がある。この場合、機関停止中にコモンレール内の圧力が前記所定圧力に達した時には、その時の気筒内の温度に関わらず、自動停止・始動部によって、スタータを駆動させることなく、膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を自動的に再始動させてもよい。

　本発明は、圧縮着火内燃機関の始動制御方法として捉えることもできる。例えば、本発明の一態様としての圧縮着火内燃機関の始動制御方法は、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、圧縮着火内燃機関のコモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ圧縮着火内燃機関の気筒内の温度が所定温度以上であるか否かを判別する判別工程と、
　前記判別工程で肯定判定された場合、スタータを駆動させることなく、停止している圧縮着火内燃機関の膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる始動制御工程と、
　を有する。

　本発明によれば、圧縮着火内燃機関の始動時において、スタータの使用を可及的に抑制することができる。

実施例１に係る圧縮着火内燃機関の概略構成を示す図である。実施例１に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例１に係る停止時膨張行程気筒内の圧力と所定温度との関係を示す図である。実施例２に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例２の変形例に係る自動始動制御のフローの一部を示すフローチャートである。実施例２の変形例に係る自動始動制御のフローの他の一部を示すフローチャートである。実施例３に係る、自動停止制御によって内燃機関を停止させ、自動始動制御によって内燃機関を再始動させた時のグロープラグの制御を説明するためのタイムチャートである。実施例３に係る自動停止制御のフローを示すフローチャートである。実施例３に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例３の変形例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例４に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例４の変形例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。実施例５に係る圧縮着火内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。実施例５に係る、自動停止制御によって内燃機関を停止させ、自動始動制御によって内燃機関を再始動させた時の吸気ヒータ、ＥＨＣのヒータ、及びＭＡＴの制御を説明するためのタイムチャートである。

　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

　＜実施例１＞
　本発明の実施例１について図１～３に基づいて説明する。ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。

　［内燃機関の概略構成］
　図１は、本実施例に係る圧縮着火内燃機関の概略構成を示す図である。内燃機関１は４つの気筒２を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。尚、図１には、便宜上、１つの気筒のみ図示しているが、他の気筒も同様の構成を有している。

　内燃機関１の気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２には、燃料噴射弁１０及びグロープラグ１９が設けられている。燃料噴射弁１０は、気筒２内上部に形成される燃焼室に燃料を直接噴射する。グロープラグ１９は、バッテリ１８を電源として作動し、燃料噴射弁１９から気筒２内に噴射された燃料を加熱する。また、気筒２には、筒内圧センサ２４が設けられている。筒内圧センサ２４は気筒２内の圧力を検出する。

　燃料噴射弁１０には燃料供給通路２１の一端が接続されている。燃料供給通路２１の他端はコモンレール２２に接続されている。コモンレール２２には燃料タンク（図示せず）から燃料が供給される。コモンレール２２には、昇圧された燃料が蓄えられる。各気筒２の燃料噴射弁１０には、コモンレール２２から燃料供給通路２１を通して高圧の燃料が供給される。コモンレール２２には、コモンレール圧センサ２３が設けられている。コモンレール圧センサ２３はコモンレール２２内の圧力を検出する。

　気筒２の上部には吸気ポート４と排気ポート５とが接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の気筒２内への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。吸気ポート４および排気ポート５は、それぞれ吸気通路８および排気通路９に接続されている。

　吸気通路８にはエアフローメータ１１およびスロットル弁１２が設けられている。排気通路９には排気浄化装置１３が設けられている。排気浄化装置１３は酸化触媒及びパティキュレートフィルタ等によって構成されている。

　ピストン３は、コンロッド１４を介してクランクシャフト１５に接続されている。これにより、ピストン３の往復運動に伴ってクランクシャフト１５が回転する。クランクシャフト１５の端部には、外周にリングギアが形成されたフライホイール１６が設けられている。

　また、内燃機関１には、バッテリ１８を電源として駆動するスタータ１７が設置されている。スタータ１７は、フライホイール１６に形成されたリングギアに噛み合うように形成されたピニオンを備えている。スタータ１７が駆動しフライホイール１６にクランキングするとクランクシャフト１５が回転する。

　内燃機関１には、水温センサ２５、カム角センサ２６、及び二つのクランク角センサ２７，２８が設けられている。水温センサ２５は、内燃機関１の冷却水温を検出する。カム角センサ２６は、吸気カムシャフトの回転角に対応したパルス信号を出力する。クランク角センサ２７，２８は、クランクシャフト１５の回転角に対応したパルス信号を出力する。二つのクランク角センサ２７，２８は、それぞれが出力するパルス信号の位相が互いに所定角度分ずれるように配置されている。

　内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、エアフローメータ１１、コモンレール圧センサ２３、筒内圧センサ２４、水温センサ２５、カム角センサ２６、及びクランク角センサ２７，２８が接続されている。さらに、ＥＣＵ２０には、内燃機関１を搭載した車両に設けられたアクセル開度センサ２９及びスタータスイッチ３０が接続されている。各センサ及びスイッチの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。また、ＥＣＵ２０は、水温センサ２５の出力値に基づいて気筒２内の温度を推定する。

　さらに、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁１０、グロープラグ１９、スロットル弁１２及びスタータ１７が電気的に接続されている。そして、これらの装置がＥＣＵ２０によって制御される。

　［自動停止・始動制御］
　本実施例１に係る内燃機関１においては、ＥＣＵ２０によって所謂エコラン制御が行なわれる。つまり、ＥＣＵ２０は自動停止制御及び自動始動制御を実行する。自動停止制御においては、所定の自動停止条件が成立した時に内燃機関１が自動的に停止される（即ち、燃料噴射弁１０からの燃料噴射が停止される）。自動始動制御においては、自動停止制御によって内燃機関１が自動的に停止した後、所定の自動始動条件が成立した時に内燃機関１が自動的に再始動される。

　ここで、自動停止条件としては、内燃機関１を搭載した車両において、シフトポジションがドライブポジションであり、アクセル開度が零であり、且つブレーキが踏み込まれていることを例示することができる。また、自動始動条件としてはアクセル開度が零より大きくなること（即ち、アクセルペダルが踏み込まれること）を例示することができる。

　ここで、内燃機関１の始動時においては、通常、スタータ１７を駆動させる。つまり、スタータスイッチ３０がＯＮとなると、バッテリ１８からスタータ１７に電力が供給される。そして、スタータ１７がフライホイール１６にクランキングし、クランクシャフト１５が回転する。それと共に、バッテリ１８からグロープラグ１９にも電力が供給され、さらに燃料噴射弁１０からの燃料噴射が開始される。その後、気筒２内での燃料の燃焼によって機関回転速度が所定のスタータ停止速度に達すると、スタータ１７の駆動が停止される。

　しかしながら、上述したような自動停止制御及び自動始動制御が実施される場合、内燃機関１の再始動時に毎回スタータ１７を駆動させると、スタータ１７の使用回数が増加し、該スタータ１７の劣化が促進される。そこで、本実施例においては、スタータ１７の使用を可及的に抑制すべく、自動始動制御を以下のように実行する。

　本実施例では、内燃機関１が停止しており、その機関回転速度が零である時に膨張行程をなっている気筒（以下、停止時膨張行程気筒と称する）が検出される。この停止膨張行程気筒が内燃機関１の再始動時における膨張行程気筒となる。

　内燃機関１における４つの気筒２のうちどの気筒が停止時膨張行程気筒であるのかは、内燃機関１の自動停止制御が実行され、内燃機関１の機関回転（即ちクランクシャフト１５の回転）が停止した際に判別される。この判別は、カム角センサ２６及びクランク角センサ２７，２８の出力信号に基づいてＥＣＵ２０によって行なわれる。

　ここで、内燃機関１の自動停止制御が実行されることで燃料噴射弁１０からの燃料噴射が停止された後も、内燃機関１の機関回転は慣性力によって暫くの間継続する。そして、内燃機関１の機関回転が停止する直前においては、圧縮行程気筒の圧縮圧力に対する反力によって内燃機関１が逆転作動する場合がある。停止時膨張行程気筒の判別を正確に行なうためには、このような内燃機関１の逆転作動を検出する必要がある。本実施例においては、出力信号に位相差を有する二つのクランク角センサ２７，２８を設けることで、内燃機関１の逆転作動を検出することができる。そのため、停止時膨張行程気筒の判別を正確に行なうことができる。

　尚、停止時膨張行程気筒の判別方法としては公知のどのような方法を用いてもよい。例えば、特開平８－２６１０５３号公報に記載されたエンジンの気筒判別方法、特開２０００－２９１４８２号公報に記載されたエンジンのクランク角位置検出方法、及び特開平１１－１３２０８２号公報に記載された多気筒エンジンの回転方向判別方法等を利用して停止時膨張行程気筒の判別を行なってもよい。

　そして、内燃機関１の再始動時に、コモンレール２２内の圧力及び気筒２内の温度が取得される。この時に、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒２内の温度が所定温度以上である場合、スタータ１７を駆動させずに、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射する。

　ここで、所定圧力及び所定温度は、それぞれ、燃料噴射弁１０から停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火することが可能なコモンレール２２内の圧力の閾値及び気筒２内の温度の閾値として設定されている。つまり、内燃機関１の再始動時において、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒２内の温度が所定温度以上である場合、停止時膨張行程気筒内に燃料が噴射されると、該燃料は自着火し燃焼する。停止時膨張行程気筒内において燃料が燃焼すると、その燃焼エネルギーによって停止時膨張行程気筒内のピストン３が押し下げられ、クランクシャフト１５が回転する。そのため、スタータ１７を駆動させることなく内燃機関１を始動させることができる。

　本実施例に係る自動始動制御によれば、停止時膨張行程気筒内において燃料が自着火することが可能な時はスタータ１７を駆動させることなく内燃機関１を再始動させる。そのため、スタータ１７の使用を可及的に抑制することができる。

　また、膨張行程気筒内で燃料を燃焼させて内燃機関１を始動させることにより、圧縮行程気筒内で燃料を燃焼させて内燃機関１を始動させようとした場合のように内燃機関１の逆転作動が発生することを抑制することができる。

　［自動始動制御フロー］
　以下、本実施例に係る自動始動制御のフローについて図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。そして、本フローは、自動停止制御が実行され、内燃機関１の機関回転が停止した後、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。尚、自動停止制御は本フローとは別のフローに基づいてＥＣＵ２０によって実行される。

　本フローでは、先ずステップＳ１０１において、内燃機関１の自動始動条件が成立したか否かが判別される。ステップＳ１０１において自動始動条件が成立したと判定された場合、次に、ステップＳ１０２において、停止時膨張行程気筒がどの気筒であるのかが読み込まれる。上述したように、本実施例では、内燃機関１の自動停止後、その機関回転が停止した時に、停止時膨張行程気筒が検出されている。そして、その検出結果がＥＣＵ２０に記憶されている。

　次に、ステップＳ１０３において、コモンレール圧センサ２３によって検出されるコモンレール２２内の圧力Ｐｃｒ、筒内圧センサ２４によって検出される停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙ、及び水温センサ２５の検出値に基づいて推定された気筒２内の温度Ｔｃｙが読み込まれる。

　次に、ステップＳ１０４において、停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙに基づいて所定温度Ｔｃｙ０が設定される。ここで、停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙが低いほど、該停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火することが可能な停止時膨張行程気筒内の温度の閾値は高くなる。本実施例においては、図３に示すような、停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙと所定温度Ｔｃｙ０との関係が実験等に基づいて予め求められており、ＥＣＵ２０にマップとして記憶されている。そして、ステップＳ１０３で読み込まれた停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙを該マップに代入することで所定温度Ｔｃｙ０が算出される。

　次に、ステップＳ１０５において、コモンレール２２内の圧力Ｐｃｒが所定圧力Ｐｃｒ０以上であるか否かが判別される。本実施例において、所定圧力Ｐｃｒ０は実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。

　ステップＳ１０５において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６の処理が実行される。ステップＳ１０６においては、気筒２内の温度Ｔｃｙが、ステップＳ１０４で設定された所定温度Ｔｃｙ０以上であるか否かが判別される。

　ステップＳ１０６において肯定判定された場合、次に、ステップＳ１０７の処理が実行される。ステップＳ１０７では、他の気筒における燃料噴射に先立って、停止時膨張行程気筒における燃料噴射弁１０からの燃料噴射が実行される。該燃料噴射によって噴射された燃料が停止時膨張行程気筒内で着火し燃焼することで、内燃機関１が始動される。

　一方、ステップＳ１０５或いはステップＳ１０６において否定判定された場合、次に、ステップ１０８の処理が実行される。ステップＳ１０８においては、スタータ１７が駆動される。つまり、スタータ１７を使用した内燃機関１の通常の始動が行なわれる。

　上記フローによれば、停止時膨張行程気筒内において燃料が着火することが可能なときは、停止時膨張行程気筒内での燃料の燃焼により内燃機関１が再始動される。一方、停止時膨張行程気筒内において燃料が着火することが困難なときは、スタータ１７を使用して内燃機関１が再始動される。これにより、スタータ１７の使用を可及的に抑制しつつ、内燃機関１を確実に再始動させることができる。

　また、上記フローによれば、内燃機関１を始動させる時の停止時膨張行程気筒内の圧力に基づいて所定温度Ｔｃｙ０が設定される。これにより、停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料をより高い確率で燃焼させることができる。

　尚、本実施例においては、所定温度Ｔｃｙ０を予め定められた一定値としてもよい。ただし、この場合、内燃機関１を始動させる時の停止時膨張行程気筒内の圧力が比較的低いときにおいても該停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料が着火することが可能なようにするため、所定温度Ｔｃｙ０を比較的高い温度に設定する必要がある。しかし、所定温度Ｔｃｙ０が高いほど、内燃機関１の再始動時にスタータ１７を使用する頻度が高くなる。そのため、上記のように、内燃機関１を始動させる時の停止時膨張行程気筒内の圧力に応じて所定温度Ｔｃｙ０を変更した方が、スタータ１７の使用をより抑制することができる。

　本実施例においては、コモンレール圧センサ２３が本発明に係るコモンレール圧取得部に相当し、筒内圧センサ２４が本発明に係る筒内圧取得部に相当し、水温センサ２５が本発明に係る筒内温度取得部に相当する。ただし、本実施例において、内燃機関１の再始動時のコモンレール２２内の圧力は、内燃機関１が停止した時点からの経過時間等に基づいて推定することもできる。また、内燃機関１の再始動時の気筒２内の圧力は、気筒２内におけるピストン３の位置等に基づいて推定することもできる。この場合、クランク角センサ２７，２８の出力信号に基づいてクランク角を算出し、該クランク角から気筒２内におけるピストン３の位置を算出する。また、気筒２内の温度は、気筒毎に筒内温度センサを設け、該筒内温度センサによって検出してもよい。

　また、本実施例においては、自動停止制御及び自動始動制御を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る自動停止・始動部に相当する。また、上述した自動始動制御のフローにおけるステップＳ１０４を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る所定温度設定部に相当する。

　［その他］
　本実施例においては、内燃機関１の再始動時におけるバッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）に応じて始動方法を変更してもよい。つまり、バッテリ１８の残容量が所定量より多い場合はコモンレール２２内の圧力及び気筒２内の温度に関わらずスタータ１７を使用した通常の始動を行い、バッテリ１８の残容量が所定量以下の場合に本実施例に係る自動始動制御を適用してもよい。これによれば、バッテリ１８の残容量が少ないときにおけるスタータ１７の使用を抑制することができる。そのため、バッテリ１８の容量が過剰に少なくなることを抑制することができる。

　また、エコラン制御以外の制御、例えば、ハイブリッドシステムにおいて駆動源の切り換え時（バッテリ駆動と内燃機関駆動との間の切り換え時）に内燃機関を自動的に停止させ且つ自動的に再始動させる時の制御にも、本実施例に係る自動停止制御及び自動始動制御を適用してもよい。また、運転者によって内燃機関が停止及び始動される場合にも、本実施例に係る自動停止制御及び自動始動制御と同様の制御を行なうこともできる。

　＜実施例２＞
　本発明の実施例２について図４～６に基づいて説明する。尚、実施例１と同様の点については、その説明を省略する。

　［自動停止・始動制御］
　自動始動制御において、停止時膨張行程気筒内に燃料を噴射することで内燃機関１を始動させる場合、停止時膨張行程気筒内におけるピストン３の位置が下死点に近いほど、より多くの燃料の燃焼エネルギーが必要となる。そこで、本実施例においては、停止時膨張行程気筒内におけるピストン３の位置に応じて、再始動時における停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量を変更する。つまり、停止時膨張行程気筒内におけるピストン３の位置が下死点に近いほど、再始動時における停止時膨張行程気筒内への燃料噴射量を多くする。

　これによれば、スタータ１７を駆動させずに内燃機関１をより高い確率で始動させることができ、且つ停止時膨張行程気筒内に必要以上の燃料を噴射することを抑制することができる。

　［自動始動制御フロー］
　以下、本実施例に係る自動始動制御のフローについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。そして、本フローは、自動停止制御が実行され、内燃機関１の機関回転が停止した後、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。尚、本フローにおいて図３に示すフローと同一の処理を行なうステップについては同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

　本フローでは、ステップＳ１０２の処理の次にステップＳ２０３の処理が実行される。ステップＳ２０３においては、停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰが推定される。ここでは、クランク角センサ２７，２８の出力信号に基づいてクランク角が算出され、該クランク角に基づいて停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰが算出される。

　また、本フローでは、ステップＳ１０６において肯定判定された場合、次にステップＳ２０７の処理が実行される。ステップＳ２０７においては、停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰに基づいて停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量Ｑｆを設定する。停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰと停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量Ｑｆとの関係は実験等に基づいて予め定められており、マップとしてＥＣＵ２０に記憶されている。該マップにおいては、停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰが下死点に近いほど停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量Ｑｆが多くなっている。そして、ステップＳ２０３で検出されたピストン３の位置を該マップに代入することで停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量Ｑｆが算出される。

　本実施例では、ステップＳ１０７において、ステップ２０７で設定された量の燃料が燃料噴射弁１０から停止時膨張行程気筒内に噴射される。

　尚、本実施例においては、上述した自動始動制御のフローにおけるステップＳ２０３を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係るピストン位置取得部に相当する。また、上述した自動始動制御のフローにおけるステップＳ２０７を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る燃料噴射量調整部に相当する。

　［変形例］
　ここで、本実施例の変形例について説明する。自動始動制御の実行時において、停止時膨張行程気筒内におけるピストン３の位置が下死点に近すぎると、停止時膨張行程気筒内において燃料が自着火し燃焼しても内燃機関１を始動させることが困難な場合がある。

　そこで、本変形例では、内燃機関１の再始動時に、停止時膨張行程気筒内におけるピストン３の位置が所定位置より下死点に近い場合は、コモンレール２２内の圧力及び気筒２内の温度に関わらず、スタータ１７を使用した内燃機関１の通常の始動を行なう。ここで、所定位置は、停止時膨張行程気筒内において燃料が自着火し燃焼することで内燃機関１を始動させることが可能なピストン３の位置の閾値として設定されている。

　本変形例によれば、内燃機関１をより高い確率で始動させることができる。

　［自動始動制御フロー］
　図５及び６は、本変形例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。尚、本フローにおけるステップＳ３０４以外のステップは、図４に示すフローと同一であるため、その説明を省略する。

　本フローでは、ステップＳ２０３の処理の次にステップＳ３０４の処理が実行される。ステップＳ３０４においては、停止時膨張行程気筒内のピストン３の位置ＰＰが所定位置ＰＰ０よりも下死点に近いか否かが判別される。本変形例において、所定位置ＰＰ０は実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。

　ステップＳ３０４において否定判定された場合、次にステップＳ１０３の処理が実行される。一方、ステップＳ３０４において肯定判定された場合、次にステップ１０８の処理が実行される。即ち、スタータ１７が駆動される。

　＜実施例３＞
　本発明の実施例３について図７～１０に基づいて説明する。尚、実施例１と同様の点については、その説明を省略する。

　［自動停止・始動制御］
　内燃機関１の各気筒２にはグロープラグ１９が設けられている。内燃機関１の再始動時において、停止時膨張行程気筒内の温度が低く、該気筒内に燃料を噴射するだけでは該燃料が自着火することが困難な場合であっても、該燃料をグロープラグ１９によって加熱することで、その自着火を促進させることができる。しかしながら、グロープラグ１９は、通電が開始されてから、燃料を十分に加熱することが可能な程度にその温度が上昇するまでにある程度の時間がかかる。

　そこで、本実施例においては、内燃機関１の停止時に、グロープラグ１９への通電を開始する。そして、内燃機関１が再始動され、その始動が完了するまで該グロープラグ１９への通電を継続する。

　内燃機関１の停止時にグロープラグ１９への通電が開始されることで、内燃機関１の再始動時にはグロープラグ１９の温度が十分に上昇している。そのため、
コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であれば、停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料は、グロープラグ１９によって加熱されて自着火することが可能となる。

　そのため、本実施例では、内燃機関１の再始動時に、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上である場合は、気筒２内の温度に関わらず、スタータ１７を駆動させずに、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射する。尚、ここでの所定圧力は、実施例に１に係る所定圧力と同様、燃料噴射弁１０から停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火することが可能なコモンレール２２内の圧力の閾値として設定されている。

　本実施例によれば、グロープラグ１９を有効に利用することで、内燃機関１の始動時におけるスタータ１７の使用をより抑制することができる。

　［タイムチャート］
　図７は、自動停止制御によって内燃機関１を停止させ、自動始動制御によって内燃機関１を再始動させた時のグロープラグ１９の制御を説明するためのタイムチャートである。図７において、上段は内燃機関１の機関回転速度Ｎｅを示している。また、図７において、下段は４つの気筒２のうちのどの気筒が膨張行程気筒であるのかを示している。ここで、＃１～４は１番気筒～４番気筒を表している。

　図７においては、（ａ）の時期に自動停止条件が成立し内燃機関１が自動的に停止される。これにより、内燃機関１の機関回転速度Ｎｅが低下し始める。この（ａ）の時期に、バッテリ１８からグロープラグ１９への通電が開始される（グロープラグ１９の状態がＯＮとなる）。

　そして、（ｂ）の時期に内燃機関１の機関回転が停止する（即ち機関回転速度Ｎｅが零となる）。図７では、この（ｂ）の時期に２番気筒が膨張行程気筒となっている。即ち、２番気筒が停止時膨張行程気筒となる。

　図７においては、（ｃ）の時期に自動始動条件が成立する。この（ｃ）の時期に、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上である場合は、スタータ１７を駆動させずに、停止時膨張行程気筒内（２番気筒内）に最初に燃料が噴射される。そして、該噴射された燃料がグロープラグ１９によって加熱され、自着火し燃焼する。これにより、内燃機関１が回転し始め、内燃機関１の機関回転速度Ｎｅが上昇する。

　また、図７においては、（ｄ）の時期に内燃機関１の始動完了し、バッテリ１８からグロープラグ１９への通電が停止される。

　尚、本実施例においては、図７に示すようにグロープラグ１９への通電を制御するＥＣＵ２０が、本発明に係るグロープラグ制御部に相当する。

　［自動停止制御フロー］
　図８は、本実施例に係る自動停止制御のフローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。

　本フローでは、先ずステップＳ４０１において、内燃機関１の自動停止条件が成立したか否かが判別される。ステップＳ４０１において自動始動条件が成立したと判定された場合、次に、ステップＳ４０２の処理が実行される。ステップＳ４０２においては、全ての気筒２における燃料噴射弁１０からの燃料噴射が停止される。つまり、内燃機関１が停止される。

　次に、ステップＳ４０３において、グロープラグ１９への通電が開始される。

　［自動始動制御フロー］
　図９は、本実施例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。そして、本フローは、上述した自動停止制御のフローによって自動停止制御が実行され、内燃機関１の機関回転が停止した後、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。尚、本フローにおけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０７、及びＳ１０８は、図２に示すフローと同一であるため、その説明を省略する。

　本フローでは、ステップＳ１０２の処理の次にステップＳ５０３の処理が実行される。ステップＳ５０３においては、コモンレール圧センサ２３によって検出されるコモンレール２２内の圧力Ｐｃｒが読み込まれる。

　次に、ステップＳ５０４において、コモンレール２２内の圧力Ｐｃｒが所定圧力Ｐｃｒ０以上であるか否かが判別される。本実施例においても、所定圧力Ｐｃｒ０は実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。ステップＳ５０４において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０７の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ１０８の処理が実行される。

　尚、本実施例においても、実施例２と同様、内燃機関１の始動時に停止時膨張行程気筒内へ最初の燃料噴射を実行する際の燃料噴射量を、膨張行程気筒内でのピストン３の位置に応じて変更してもよい。また、内燃機関１の始動時にコモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であっても、膨張行程気筒内でのピストン３の位置が下死点に近すぎる場合は、スタータ１７を駆動させることで内燃機関１を始動させてもよい。

　［変形例］
　ここで、本実施例の変形例について説明する。内燃機関１の再始動時において、気筒２内の温度が非常に低いと、停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料をグロープラグ１９によって加熱しても、該燃料を自着火させることが困難な場合がある。

　そこで、本変形例においては、内燃機関１の再始動時に、気筒２内の温度が加熱時所定温度より低いときは、グロープラグ１９への通電が行なわれていても、スタータ１７を使用した内燃機関１の通常の始動を行なう。ここで、加熱時所定温度は、停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料をグロープラグ１９によって加熱することで該燃料を自着火させ燃焼させることが可能な気筒２内の温度の閾値として設定されている。該加熱時所定温度は、実施例１に係る所定温度よりも低い温度である。

　［自動始動制御フロー］
　図１０は、本変形例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。尚、本フローにおけるステップＳ６０３，６０５以外のステップは、図９に示すフローと同一であるため、その説明を省略する。

　本フローでは、ステップＳ１０２の処理の次にステップＳ６０３の処理が実行される。ステップＳ６０３においては、コモンレール圧センサ２３によって検出されるコモンレール２２内の圧力Ｐｃｒ、及び水温センサ２５の検出値に基づいて推定された気筒２内の温度Ｔｃｙが読み込まれる。

　次に、ステップＳ５０４の処理が実行される。そして、ステップＳ５０４において肯定判定された場合、次にステップＳ６０５の処理が実行される。気筒２内の温度Ｔｃｙが加熱時所定温度Ｔｃｙ１以上であるか否かが判別される。本実施例において、加熱時所定温度Ｔｃｙ１は実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。ステップＳ６０５において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０７の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ１０８の処理が実行される。

　尚、本変形例において、加熱時所定温度は、予め定められた一定値であってもよい。また、加熱時所定温度は、内燃機関１の再始動時における停止時膨張行程気筒内の圧力に応じて変更されてもよい。この場合、停止時膨張行程気筒内の圧力が低いほど、加熱時所定温度は高く設定される。

　＜実施例４＞
　本発明の実施例４について図１１及び１２に基づいて説明する。尚、実施例１と同様の点については、その説明を省略する。

　［自動停止・始動制御］
　自動停止制御によって内燃機関１を停止させた後、内燃機関１の停止中においては、コモンレール２２内の圧力が時間の経過と共に徐々に低下する場合がある。この場合でも、燃料噴射弁１０からの燃料噴射を再開することで、コモンレール２２内の圧力を再度上昇させることができる。

　そこで、本実施例においては、機関停止中にコモンレール２２内の圧力が徐々に低下して所定圧力に達した時において、その時の気筒２内の温度が所定温度以上である場合は、スタータ１７を駆動させることなく、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関１を再始動させる。ここで、所定圧力及び所定温度は、実施例１と同様、燃料噴射弁１０から停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料が自着火することが可能なコモンレール２２内の圧力の閾値及び気筒２内の温度の閾値として設定されている。

　上記によれば、停止時膨張行程気筒内への燃料噴射によって内燃機関１を始動させることが可能な時期にその始動を行なうことによって、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上に維持される。そのため、実施例１に記載したような自動始動条件が成立することで内燃機関１を自動的に再始動させる際に、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関１を始動させることが可能な場合が多くなる。従って、内燃機関１の再始動時におけるスタータ１７の使用をより抑制することができる。

　［自動始動制御フロー］
　図１１は、本実施例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。そして、本フローは、上述した自動停止制御のフローによって自動停止制御が実行され、内燃機関１の機関回転が停止した後、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。

　本フローでは、先ずステップＳ７０１において、内燃機関１が停止中であるか否かが判別される。ステップＳ７０１において内燃機関１が停止中と判定された場合、次にステップＳ７０２において、コモンレール圧センサ２３によって検出されるコモンレール２２内の圧力Ｐｃｒが読み込まれる。

　次に、ステップＳ７０３において、コモンレール２２内の圧力Ｐｃｒが所定圧力Ｐｃｒ０に達したか否かが判別される。本実施例において、所定圧力Ｐｃｒ０は実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。ステップＳ７０３において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップＳ７０３おいて肯定判定された場合、次にステップＳ７０４の処理が実行される。

　ステップＳ７０４においては、停止時膨張行程気筒がどの気筒であるのかが読み込まれる。尚、本実施例においても、実施例１と同様の方法によって、内燃機関１の自動停止後、その機関回転が停止した時に、停止時膨張行程気筒が検出されており、その検出結果がＥＣＵ２０に記憶されている。

　次に、ステップＳ７０５において、筒内圧センサ２４によって検出される停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙ、及び水温センサ２５の検出値に基づいて推定された気筒２内の温度Ｔｃｙが読み込まれる。次に、ステップＳ７０６において、停止時膨張行程気筒内の圧力Ｐｃｙに基づいて所定温度Ｔｃｙ０が設定される。ここでは、図２に示すフローのステップＳ１０４と同様の方法により、所定温度Ｔｃｙ０が設定される。

　次に、ステップＳ７０７において、気筒２内の温度Ｔｃｙが、ステップＳ７０６で設定された所定温度Ｔｃｙ０以上であるか否かが判別される。ステップＳ７０７において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップＳ７０７において肯定判定された場合、次に、ステップＳ７０８の処理が実行される。ステップＳ７０８では、他の気筒における燃料噴射に先立って、停止時膨張行程気筒における燃料噴射弁１０からの燃料噴射が実行される。これによって、内燃機関１が再始動される。

　［変形例］
　ここで、本実施例の変形例について説明する。本変形例では、実施例３のように、内燃機関１の停止時にグロープラグ１９への通電を開始され、内燃機関１の停止中は該グロープラグ１９への通電が継続される。この場合、内燃機関１の停止中において、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であれば、停止時膨張行程内に最初に燃料を噴射することでスタータ１７を駆動させずに内燃機関１を始動させることができる。

　そこで、本変形例では、機関停止中にコモンレール２２内の圧力が徐々に低下して所定圧力に達した場合、その時の気筒２内の温度に関わらず、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで内燃機関１を再始動させる。

　［自動始動制御フロー］
　図１２は、本変形例に係る自動始動制御のフローを示すフローチャートである。本フローは、図１１に示すフローからステップＳ７０５からＳ７０７を除いたものである。つまり、本フローでは、ステップＳ７０４において停止時膨張行程気筒が読み込まれると、次にステップＳ７０８において停止時膨張行程気筒における燃料噴射弁１０からの燃料噴射が実行される。

　尚、本変形例においても、機関停止中にコモンレール２２内の圧力が所定圧力に達した時に、気筒２内の温度が、実施例３の変形例における加熱時所定温度より低い場合は、停止時膨張行程気筒内に燃料を噴射しても該燃料を着火させ燃焼させることは困難である。そのため、この場合は、内燃機関１の再始動を行なわなくてもよい。

　＜実施例５＞
　本発明の実施例５について図１３及び１４に基づいて説明する。尚、実施例１と同様の点については、その説明を省略する。

　［内燃機関の吸排気系の概略構成］
　図１３は、本実施例に係る圧縮着火内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１の概略構成は実施例１と同様である。また、実施例１において記載した構成と同様の構成については同様の参照番号を付し、その説明を省略する。

　本実施例においては、内燃機関１の吸排気系にモーターアシストターボチャージャ（以下、ＭＡＴと称する）３１が設置されている。ＭＡＴ３１は、吸気通路８に設けられたコンプレッサ及び排気通路９に設けられたタービンを有している。また、ＭＡＴ３１は、バッテリ１８から電力が供給されることで、回転駆動し、過給することが可能である。

　吸気通路８におけるタービンより下流側且つスロットル弁１２より上流側には吸気ヒータ３２が設けられている。吸気ヒータ３２は、電気ヒータであり、バッテリ１８から電力が供給されることで、吸気通８を流れる吸気を加熱する。

　排気浄化装置１３は、排気通路９におけるコンプレッサより下流側に設けられている。排気浄化装置１３は、上流側に配置された電気ヒータ付き酸化触媒（以下、ＥＨＣと称する）１３ａ、及び、下流側に配置されたパティキュレートフィルタ１３ｂを有している。ＥＨＣ１３ａのヒータにはバッテリ１８から電力が供給される。

　さらに、内燃機関１の吸排気系にはＥＧＲ通路３３が設けられている。ＥＧＲ通路３３は、その一端が排気通路９における排気浄化装置１３より下流側に接続されており、その他端が吸気通路８におけるエアフローメータ１１より下流側且つコンプレッサより上流側に接続されている。ＥＧＲ通路３３にはＥＧＲ弁３４が設けられている。ＥＧＲ弁３４が開弁することで、排気通路９を流れる排気の一部がＥＧＲガスとして吸気通路８に導入される。

　本実施例においては、ＭＡＴ３１、吸気ヒータ３２、ＥＨＣ１３ａのヒータ、及びＥＧＲ弁３４がＥＣＵ２０に接続されている。そして、これらの装置がＥＣＵ２０によって制御される。

　［タイムチャート］
　図１４は、自動停止制御によって内燃機関１を停止させ、自動始動制御によって内燃機関１を再始動させた時の吸気ヒータ３２、ＥＨＣ１３ａのヒータ、及びＭＡＴ３１の制御を説明するためのタイムチャートである。図１４において、上段は内燃機関１の機関回転速度Ｎｅを示している。

　図１４においては、図７と同様、（ａ）の時期に自動停止条件が成立し内燃機関１が自動的に停止される。（ｂ）の時期に内燃機関１の機関回転が停止する（即ち機関回転速度Ｎｅが零となる）。また、（ｃ）の時期に自動始動条件が成立する。この（ｃ）の時期に、コモンレール２２内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒２内の温度が所定温度以上である場合、スタータ１７を駆動させずに、停止時膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射する。これにより、内燃機関１が回転し始め、内燃機関１の機関回転速度Ｎｅが上昇する。また、（ｄ）の時期に内燃機関１の始動が完了する。

　本実施例においては、内燃機関１の停止時（（ａ）の時期）に吸気ヒータ３２への通電を開始する。これにより、内燃機関１の機関回転が停止するまでの間（（ａ）から（ｂ）までの間）に気筒２内に流入する吸気が吸気ヒータ３２によって加熱される。その結果、内燃機関１の始動時における停止時膨張行程気筒内の温度を上昇させることができる。そのため、内燃機関１の始動時に停止時膨張行程気筒内に噴射された燃料の着火性を向上させることができる。また、該吸気ヒータ３２への通電は、内燃機関１の始動完了する時（（ｄ）の時期）まで継続される。そのため、内燃機関１の始動時からその始動完了までの間（（ｃ）から（ｄ）までの間）に気筒２内に流入する吸気も吸気ヒータ３２によって加熱することができる。そのため、この間における各気筒２内での燃料の燃焼を促進させることができる。

　また、本実施例においては、内燃機関１の停止時にＥＨＣ１３ａのヒータへの通電を開始し、内燃機関１の機関回転が停止するまでの間（（ａ）から（ｂ）までの間）、該ヒータへの通電を継続する。さらに、ＥＨＣ１３ａのヒータへ通電している間はＥＧＲ弁３４を開弁状態とする。これによれば、内燃機関１が停止してからその機関回転が停止するまでの間、ＥＨＣ１３ａによって加熱されたガスが、ＥＧＲ通路３３を通って吸気通路８に導入される。その結果、内燃機関１の始動時における停止時膨張行程気筒内の温度をより上昇させることができる。

　また、内燃機関１の始動時から、その始動が完了するまでの間（（ｃ）から（ｄ）までの間）においても、ＥＨＣ１３ａのヒータへ通電を行なう。これにより、ＥＨＣ１３ａを早期に活性化させることができるため、内燃機関１の始動完了までの間における未燃燃料成分の排出を抑制することができる。

　さらに、本実施例においては、内燃機関１の停止時から、その機関回転が停止するまでの間（（ａ）から（ｂ）までの間）、ＭＡＴ３１を駆動させる。この間にＭＡＴ３１によって過給されることで、内燃機関１の機関回転が停止した時における停止時膨張行程気筒内の圧力が上昇する。つまり、内燃機関１の始動時における停止時膨張行程気筒内の圧力を上昇させることができる。その結果、自動始動制御における停止時膨張行程気筒内への最初の燃料噴射を行なうか否かの閾値となる所定温度をより高い温度に設定することが可能となる。そのため、スタータ１７の使用をより抑制することができる。

１・・・内燃機関
２・・・気筒
３・・・ピストン
１０・・燃料噴射弁
１５・・クランクシャフト
１７・・スタータ
１８・・バッテリ
１９・・グロープラグ
２０・・ＥＣＵ
２２・・コモンレール
２３・・コモンレール圧センサ
２４・・筒内圧センサ
２５・・水温センサ
２６・・カム角センサ
２７，２８・・クランク角センサ
２９・・アクセル開度センサ
３０・・スタータスイッチ
３１・・モーターアシストターボチャージャ（ＭＡＴ）

Claims

　圧縮着火内燃機関の始動制御システムであって、
　電気駆動するスタータと、
　圧縮着火内燃機関の各気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するコモンレール内の圧力を取得するコモンレール圧取得部と、
　圧縮着火内燃機関の気筒内の温度を取得する筒内温度取得部と、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、コモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ気筒内の温度が所定温度以上である場合、前記スタータを駆動させることなく、停止している圧縮着火内燃機関の膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる始動制御部と、
　を備えた圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　圧縮着火内燃機関の始動時における前記膨張行程気筒内でのピストンの位置を取得するピストン位置取得部と、
　前記始動制御部によって、前記膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる際に、前記膨張行程気筒内でのピストンの位置が下死点に近いほど、前記膨張行程気筒内への最初の燃料噴射量を多くする燃料噴射量調整部と、
　をさらに備えた請求項１に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　圧縮着火内燃機関の始動時における前記膨張行程気筒内でのピストンの位置を取得するピストン位置取得部をさらに備え、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、前記膨張行程気筒内でのピストンの位置が所定位置より下死点に近い場合、前記始動制御部が前記スタータを駆動させる請求項１に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　圧縮着火内燃機関の各気筒内の圧力を取得する筒内圧取得部と、
　圧縮着火内燃機関の始動時における前記膨張行程気筒内の圧力が低いほど、前記所定温度を高い温度に設定する所定温度設定部と、
　をさらに備えた請求項１から３のいずれか一項に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　圧縮着火内燃機関の各気筒内に設置されたグロープラグと、
　圧縮着火内燃機関の停止時に前記グロープラグに通電し、且つ圧縮着火内燃機関の次回の始動完了時まで該グロープラグへの通電を継続するグロープラグ制御部と、をさらに備え、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、コモンレール内の圧力が前記所定圧力以上である場合、前記始動制御部が、前記スタータを駆動させることなく、前記膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる請求項１から３のいずれか一項に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　前記圧縮着火内燃機関の始動時に、気筒内の温度が前記所定温度より低い加熱時所定温度よりさらに低い場合は、前記始動制御部が、前記スタータを駆動させる請求項５に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　前記圧縮着火内燃機関を自動的に停止させ且つ自動的に再始動させる自動停止・始動部をさらに備え、
　前記自動停止・始動部によって圧縮着火内燃機関を自動的に停止させた後、機関停止中にコモンレール内の圧力が前記所定圧力に達した時に、その時の気筒内の温度が前記所定温度以上である場合は、前記自動停止・始動部によって、前記スタータを駆動させることなく、前記膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を自動的に再始動させる請求項１に記載の圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　前記圧縮着火内燃機関を自動的に停止させ且つ自動的に再始動させる自動停止・始動部をさらに備え、
　前記自動停止・始動部によって圧縮着火内燃機関を自動的に停止させた後、機関停止中にコモンレール内の圧力が前記所定圧力に達した時に、前記自動停止・始動部によって、前記スタータを駆動させることなく、前記膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を自動的に再始動させる請求項５に記載の圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　電気駆動するモーターアシストターボチャージャと、
　圧縮着火内燃機関の停止後にその機関回転速度が零となるまでの間、前記モーターアシストターボチャージャを駆動させるモーターアシストターボチャージャ制御部と、
　をさらに備えた請求項４に記載された圧縮着火内燃機関の始動制御システム。
　圧縮着火内燃機関の始動制御方法であって、
　圧縮着火内燃機関の始動時に、圧縮着火内燃機関のコモンレール内の圧力が所定圧力以上であり且つ圧縮着火内燃機関の気筒内の温度が所定温度以上であるか否かを判別する判別工程と、
　前記判別工程で肯定判定された場合、スタータを駆動させることなく、停止している圧縮着火内燃機関の膨張行程気筒内に最初に燃料を噴射することで圧縮着火内燃機関を始動させる始動制御工程と、
　を有する圧縮着火内燃機関の始動制御方法。