JP2010248998A - 内燃機関の自動停止始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップ制御の燃料カット／エンジン回転降下中に再始動要求が発生したときの再始動性を向上させる。
【解決手段】エンジン運転中に自動停止要求が発生した時点で、燃料カットを開始すると共に、スロットル開度を全閉位置に切り替える。その後、再始動要求が発生すると、その時点で、スロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きい再始動時スロットル開度まで開いて、再始動制御期間中の吸入空気量をアイドル回転制御時の吸入空気量よりも増加させると共に、燃料噴射を再開して、スタータを使用せずに燃料噴射のみでエンジンを再始動させるスタータレス始動を実行する。これにより、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えた時点で、再始動完了と判断して再始動制御を終了し、スロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度に戻す。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動停止制御（アイドルストップ制御）による燃料噴射停止により内燃機関（エンジン）の回転速度が降下する過程で再始動要求が発生したときに直ちに内燃機関を再始動させる機能を備えた内燃機関の自動停止始動制御装置に関する発明である。

近年、燃費節減、エミッション低減等を目的として、エンジン自動停止始動制御システム（いわゆるアイドルストップ制御システム）を搭載した車両が増加しつつある。従来の一般的なアイドルストップ制御システムは、運転者が車両を停車させたときに燃料噴射を停止（燃料カット）してエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作（ブレーキ解除操作やアクセル踏込み操作等）を行ったときに自動的にスタータ又はスタータ兼用のモータに通電してエンジンをクランキングして再始動させるようにしている。ハイブリッド電気自動車では、車両駆動用のモータをスタータとして使用してエンジンを再始動させるものがあるため、以下の説明では、「スタータ又はスタータ兼用のモータ」を単に「スタータ」と記載して説明を簡略化する。

このようなアイドルストップ制御システムでは、自動停止要求発生直後に、燃料カットによりエンジン回転速度が降下する途中で再始動要求が発生することがあるが、このような場合、エンジン回転が完全に停止してから、スタータに通電してエンジンをクランキングして再始動させると、自動停止要求発生から再始動完了までに時間がかかってしまい、運転者に再始動の遅れ（もたつき）を感じさせてしまう。

そこで、特許文献１（特開２００５−１４６８７５号公報）に記載されているように、エンジン運転中も、スタータのピニオンをエンジン側のリングギヤに常時噛み合わせた常時噛合い式のスタータ（「常噛スタータ」ともいう）を搭載したアイドルストップ制御システムでは、燃料カットによりエンジン回転速度が降下する期間中に再始動要求が発生したときには、エンジン回転停止を待たずにスタータに通電してエンジンを再始動するようにしたものがある。
しかし、この構成では、スタータ始動回数が増加することは避けられないため、スタータの耐久性低下が懸念される。

そこで、特許文献２（特開２００８−２６７２９７号公報）に記載されているように、アイドルストップ制御の燃料カットによりエンジン回転速度が降下する途中で、再始動要求が発生したときに、まだエンジン回転速度がスタータレス始動可能（燃料噴射のみで再始動可能）な回転速度領域であれば、スタータを使用せずに燃料噴射のみでエンジンを再始動する“スタータレス始動”を行うようにしたものがある。

特開２００５−１４６８７５号公報 特開２００８−２６７２９７号公報

ところで、アイドルストップ制御の燃料カット／エンジン回転降下中に、運転者がアクセルペダルを踏み込まなくても、ブレーキ解除操作等により再始動要求が発生してスタータレス始動を行う場合があるが、このような場合には、再始動要求発生時に、再始動完了後のアイドル回転への収束性を重視してアイドル回転制御（ＩＳＣ）によりエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に維持するようにスロットル開度が制御される。このため、再始動時に吸入空気量が制限されてしまい、エンジンの燃焼トルクが不足してスタータレス始動に失敗する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、アイドルストップ制御の燃料カット／内燃機関回転降下中に再始動要求が発生したときの再始動性を向上させることができる内燃機関の自動停止始動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関のスロットル開度を調整するスロットル駆動手段と、内燃機関の運転中に自動停止要求が発生したときに燃料噴射を停止させる自動停止制御手段と、前記自動停止要求発生後の燃料噴射停止期間中（燃料カット期間中）に内燃機関回転速度が降下する過程で再始動要求が発生したときに燃料噴射を再開して前記内燃機関を再始動させる再始動制御を実行する自動始動制御手段とを備え、前記自動始動制御手段によって、前記再始動要求発生後の再始動制御期間中のスロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きいスロットル開度とするように前記スロットル駆動手段を制御するようにしたものである。このようにすれば、自動停止制御（アイドルストップ制御）の燃料カット／内燃機関回転降下中に再始動要求が発生したときに、再始動制御期間中のスロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きいスロットル開度に制御するため、再始動制御期間中の吸入空気量を増加させて内燃機関の燃焼トルクを増大させることが可能となり、再始動性を向上させることができる。

この場合、請求項２のように、再始動制御期間中のスロットル開度を、再始動要求発生時の内燃機関回転速度、冷却水温、吸気管圧力、吸入空気量のうちの少なくとも１つに応じて設定するようにしても良い。例えば、再始動要求発生時の内燃機関回転速度が低くなるほど、内燃機関の回転降下方向への慣性エネルギが大きくなって、再始動に必要な燃焼トルクが大きくなるため、再始動要求発生時の内燃機関回転速度が低くなるほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させて内燃機関の燃焼トルクを増大させるようにしても良い。また、再始動要求発生時の冷却水温が低いほど、内燃機関のフリクションが大きくなって再始動に必要な燃焼トルクが大きくなるため、再始動要求発生時の冷却水温が低いほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させて内燃機関の燃焼トルクを増大させるようにしても良い。また、再始動要求発生時の内燃機関回転速度に応じて吸気管圧力や吸入空気量が変化するため、再始動要求発生時の吸気管圧力や吸入空気量に応じて再始動制御期間中のスロットル開度を設定すれば、再始動要求発生時の内燃機関回転速度に応じて再始動制御期間中のスロットル開度を設定するのと同様の効果を得ることができる。

また、請求項３のように、再始動制御期間中のスロットル開度を、燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度（所定時間当たりの内燃機関回転速度降下量）に応じて設定するようにしても良い。再始動要求発生時の内燃機関回転速度が同じであっても、燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度が急速であるほど、再始動要求発生時の内燃機関の回転降下方向への慣性エネルギが大きくなって、再始動に必要な燃焼トルクが大きくなるため、燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度が急速であるほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させて内燃機関の燃焼トルクを増大させるようにすれば、再始動性を向上させることができる。

本発明は、再始動制御期間の経過後にスロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度まで一気に減少させるようにしても良いが、請求項４のように、再始動制御期間の経過後にスロットル開度を徐々に減少させて通常のスロットル制御に復帰するスロットル復帰制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、再始動制御から通常のスロットル制御に復帰する際に、吸入空気量を緩やかに減少させて再始動完了直後の内燃機関の回転変動を少なくすることができる。

この場合、請求項５のように、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度を冷却水温に応じて設定するようにしても良い。冷却水温が低いほど、内燃機関のフリクションが大きくなるため、冷却水温が低いほど、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度を緩やかに減少させるようにすれば、内燃機関のフリクションが大きい場合でも、再始動完了直後の内燃機関の回転変動を少なくすることができる。

また、請求項６のように、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度を燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度又は再始動制御期間中の内燃機関回転上昇速度に応じて設定するようにしても良い。燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度又は再始動制御期間中の内燃機関回転上昇速度が急速になるほど、再始動時の内燃機関の回転吹き上がりが大きくなるため、燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度又は再始動制御期間中の内燃機関回転上昇速度が急速であるほど、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度を急速に減少させるようにすれば、再始動時の内燃機関の過剰な回転吹き上がりを抑制する効果を期待できる。

本発明は、スロットル復帰制御期間中にスロットル開度を例えば所定時間毎又は所定クランク角毎に減少させるようにしても良いし、或は、請求項７のように、スロットル復帰制御期間中にスロットル開度を点火毎に減少させるようにしても良い。

図１は本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 図２は実施例１のアイドルストップ制御／再始動制御の一例を説明するタイムチャートである。 図３は実施例１のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図４は実施例２のアイドルストップ制御／再始動制御の一例を説明するタイムチャートである。 図５は実施例２のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例３のアイドルストップ制御／再始動制御の一例を説明するタイムチャートである。 図７は実施例３のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例３のスロットル復帰制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図３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。
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、モータ１５（スロットル駆動手段）によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。

更に、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の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を吸気ポートに向けて噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、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。

一方、エンジン１１の排気管２３には、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２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６が取り付けられている。エンジン１１のクランク軸２７の外周側には、クランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられ、このクランク角センサ２８の出力パルスの間隔（周期）に基づいてエンジン回転速度が検出されると共に、カム角センサ（図示せず）の出力信号又はクランク角センサ２８の欠歯部（基準クランク角）を基準にしてクランク角センサ２８の出力パルスをカウントすることで、クランク角の検出と気筒判別［吸気行程の気筒（噴射気筒）と圧縮行程の気筒（点火気筒）の判別］が行われる。

更に、エンジン１１には、後述するスタータレス始動時以外の通常の始動時にクランク軸２７を回転駆動（クランキング）するためのスタータ３０が取り付けられている。スタータ３０は、エンジン１１のクランク軸２７に連結されたリンクギアにピンオンを常時噛み合わせた常時噛合い式のスタータを用いても良いし、或は、スタータレス始動時以外の通常の始動時にのみ、ピンオンを突出させてリンクギアに噛み合わせるようにしたスタータを用いても良い。また、ハイブリッド電気自動車では、車両駆動用のモータをスタータとして使用しても良い。

エンジン１１とスタータ３０の動作を制御する制御装置３１は、１つ又は複数のＥＣＵ（例えばエンジン用ＥＣＵ、アイドルストップ用ＥＣＵ）によって構成されている。この制御装置３１には、運転状態を検出する各種センサ、例えば、上述したエアフローメータ１４、スロットル開度センサ１７、吸気管圧力センサ１９、排出ガスセンサ２４、冷却水温センサ２６の他に、ブレーキの作動（ＯＮ）／非作動（ＯＦＦ）を検出するブレーキスイッチ３２、アクセル開度を検出するアクセルセンサ３３、車速を検出する車速センサ３４等からの信号が入力される。

制御装置３１は、エンジン運転中には、上記各種センサで検出した運転状態に応じて、エンジン１１の燃料噴射量、噴射時期、点火時期、吸入空気量（スロットル開度）等を制御する。更に、制御装置３１は、特許請求の範囲でいう自動停止制御手段及び自動始動制御手段としても機能し、エンジン運転中に自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したか否かを監視して、自動停止要求が発生したときに燃料噴射を停止（燃料カット）して、エンジン１１の燃焼を自動的に停止（アイドルストップ）させる。

自動停止要求は、車両停止後（停車中）に発生するようにしても良いが、本実施例１では、アイドルストップ制御の燃料カット領域を拡大するために、車両走行中に車両停止に至る可能性のある低速での減速領域でも、自動停止要求が発生するようにしている。具体的には、車両走行中に車両停止に至る可能性のある所定減速状態になったか否か（自動停止要求が発生したか否か）を次の条件で判定する。例えば、(1) アクセルオフ（スロットル全閉）、(2) ブレーキＯＮ、(3) 所定車速以下の低速域であるか否かを判定し、これらの条件(1) 〜(3) を全て満たす状態が所定時間以上継続したときに、車両停止に至る可能性のある所定減速状態であると判定する。尚、車両停止に至る可能性のある所定減速状態の判定方法は、適宜変更しても良いことは言うまでもない。

車両走行中に車両停止に至る可能性のある所定減速状態であると判定した時点で、自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したと判断して、燃料噴射を停止して、エンジン１１の燃焼を自動的に停止（アイドルストップ）させる。その後、アイドルストップ期間中（自動停止時燃料カットによるエンジン回転降下中又はエンジン回転停止後）に運転者が車両を再加速又は発進させようとする操作（例えば、ブレーキ操作の解除、アクセル踏込み操作、シフトレバーのドライブレンジへの操作等）を行ったときに、再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる。その他、バッテリ充電制御システムやエアコン等の車載機器の制御システムから再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる場合もある。

ところで、アイドルストップ制御の燃料カット／エンジン回転降下中に、運転者がアクセルペダルを踏み込まなくても、ブレーキ解除操作等により再始動要求が発生してスタータレス始動を行う場合があるが、このような場合、従来システムでは、再始動要求発生時に、再始動完了後のアイドル回転への収束性を重視してアイドル回転制御（ＩＳＣ）によりエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に維持するようにスロットル開度が制御される。このため、再始動時に吸入空気量が制限されてしまい、エンジンの燃焼トルクが不足してスタータレス始動に失敗する可能性がある。

そこで、本実施例１では、再始動要求発生後の再始動制御期間中のスロットル開度を、アイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きい再始動時スロットル開度まで開いて、再始動制御期間中の吸入空気量をアイドル回転制御時の吸入空気量よりも増加させるように制御する。ここで、再始動時スロットル開度は、スタータレス始動に必要な吸入空気量を十分に確保できるように予め設定されている。

次に、図２を用いて、本実施例１のアイドルストップ制御／再始動制御の一例を説明する。エンジン運転中に、自動停止要求が発生した時点ｔ1 で、燃料カットを開始すると共に、スロットル開度を全閉位置に切り替える。

その後、燃料カット／エンジン回転降下中に、スタータレス始動可能な回転速度領域（エンジン回転速度がスタータレス始動判定値よりも高い回転速度領域）で、再始動要求が発生すると、その時点ｔ2 で、スロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きい再始動時スロットル開度まで開いて、再始動制御期間中の吸入空気量をアイドル回転制御時の吸入空気量よりも増加させると共に、燃料噴射を再開して、スタータ３０を使用せずに燃料噴射のみでエンジン１１を再始動させるスタータレス始動を実行する。

これにより、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えた時点ｔ3 で、再始動完了と判断して再始動制御を終了し、スロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度に戻す。このとき、アクセル全閉状態（運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない状態）であれば、スロットル開度はアイドル回転制御時の目標スロットル開度に戻される。運転者がアクセルペダルを踏み込んでいれば、そのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）に応じて設定した目標スロットル開度に戻される。

尚、本実施例１では、スロットル開度を再始動時スロットル開度に維持する再始動制御期間は、再始動要求発生から再始動完了と判定されるまでの期間としたが、再始動要求発生から予め設定した所定期間が経過するまでの期間としても良い。ここで、所定期間は、再始動要求発生から再始動が完了するまでに必要な期間を予め推定して設定しておけば良い。

以上説明した本実施例１の再始動制御は、制御装置３１によって図３のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムに従って次のようにして実行される。
図３のアイドルストップ中再始動制御プログラムは、制御装置３１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう自動停止制御手段及び自動始動制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、自動停止要求が発生したか否かを判定し、自動停止要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

その後、自動停止要求が発生した時点で、ステップ１０１からステップ１０２に進み、燃料カットしてエンジン１１の燃焼を停止させる。そして、次のステップ１０３で、スロットル開度を全閉位置に切り替える。

次のステップ１０４で、再始動要求が発生したか否かを判定し、再始動要求が発生するまで待機する。この際、燃料カット中は、再始動要求が発生するまでスロットル開度が全閉位置に維持（固定）される。

その後、再始動要求が発生した時点で、ステップ１０４からステップ１０５に進み、スロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きい再始動時スロットル開度まで開いて、再始動制御期間中の吸入空気量をアイドル回転制御時の吸入空気量よりも増加させる。

この後、ステップ１０６に進み、再始動制御を実行し、燃料噴射を再開してエンジン１１を再始動させる。この際、再始動要求発生時のエンジン回転速度がスタータレス始動可能（燃料噴射のみで再始動可能）な回転速度領域であれば、スタータ３０を使用せずに燃料噴射のみでエンジン１１を再始動するスタータレス始動を行う。

そして、次のステップ１０７で、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えたか否かを判定し、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えるまで再始動制御を継続する。その後、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えた時点で、再始動完了と判断して再始動制御を終了し、ステップ１０８に進み、スロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度に戻す。このとき、アクセル全閉状態（運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない状態）であれば、スロットル開度はアイドル回転制御時の目標スロットル開度に戻される。

以上説明した本実施例１によれば、アイドルストップ制御の燃料カット／エンジン回転降下中に再始動要求が発生した時点で、スロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きい再始動時スロットル開度まで開くようにしたので、再始動制御期間中の吸入空気量をアイドル回転制御時の吸入空気量よりも増加させてエンジン１１の燃焼トルクを増大させることが可能となり、再始動性を向上させることができる。

上記実施例１では、再始動制御期間中のスロットル開度は、予め設定した一定値（固定値）としたが、図４及び図５に示す本発明の実施例２では、アイドルストップ制御の燃料カット期間中のエンジン回転降下速度（所定時間当たりのエンジン回転速度降下量）に応じて再始動制御期間中のスロットル開度をマップ又は数式等によって設定するようにしている。この場合も、再始動制御期間中のスロットル開度はアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きいスロットル開度に設定される。

再始動要求発生時のエンジン回転速度が同じであっても、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度が急速であるほど、再始動要求発生時のエンジン１１の回転降下方向への慣性エネルギが大きくなって、スタータレス始動に必要なエンジン１１の燃焼トルクが大きくなるため、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度が急速であるほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させて吸入空気量を増加させてエンジン１１の燃焼トルクを増大させるようにしている。

以上説明した本実施例２の再始動制御は、制御装置３１によって図５のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムに従って実行される。図５のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムは、前記実施例１で説明した図３のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムのステップ１０３の次にステップ１０３ａの処理を追加して、再始動要求が発生するまで、ステップ１０３ａの処理を繰り返すと共に、ステップ１０５の処理をステップ１０５ａの処理に変更したものであり、その他のステップの処理は同じである。

図５のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムでは、自動停止要求発生後に、燃料カットしてスロットル開度を全閉位置に切り替えると共に、燃料カット期間中に再始動要求が発生するまで、ステップ１０３ａの処理を繰り返して、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度（所定時間当たりのエンジン回転速度降下量）を算出する。

その後、再始動要求が発生した時点で、ステップ１０４からステップ１０５ａに進み、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度をパラメータとして再始動制御期間中のスロットル開度を算出するマップ又は数式等を用いて、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度に応じた再始動制御期間中のスロットル開度を算出する。これにより、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度が急速であるほど、再始動制御期間中のスロットル開度が大きくなるように設定される。

この後は、前記実施例１と同様の処理によって再始動制御を実行し、エンジン回転速度が再始動完了判定値を越えた時点で、再始動完了と判断して再始動制御を終了し、スロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度に戻す（ステップ１０６〜１０８）。

以上説明した本実施例２によれば、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度が急速であるほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させて吸入空気量を増加させるようにしたので、燃料カット期間中のエンジン回転降下速度が急速であるほど、再始動制御期間中のエンジン１１の燃焼トルクを増大させることができ、再始動性を向上させることができる。

尚、本発明は、再始動制御期間中のスロットル開度を、再始動要求発生時のエンジン回転速度、冷却水温、吸気管圧力、吸入空気量のうちの少なくとも１つに応じて設定するようにしても良い。例えば、再始動要求発生時のエンジン回転速度が低くなるほど、エンジン１１の回転降下方向への慣性エネルギが大きくなって、スタータレス始動に必要な燃焼トルクが大きくなるため、再始動要求発生時のエンジン回転速度が低くなるほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させてエンジン１１の燃焼トルクを増大させるようにしても良い。

また、再始動要求発生時の冷却水温が低いほど、エンジン１１のフリクションが大きくなってスタータレス始動に必要な燃焼トルクが大きくなるため、再始動要求発生時の冷却水温が低いほど、再始動制御期間中のスロットル開度を増大させてエンジン１１の燃焼トルクを増大させるようにしても良い。

また、再始動要求発生時のエンジン回転速度に応じて吸気管圧力や吸入空気量が変化するため、再始動要求発生時の吸気管圧力や吸入空気量に応じて再始動制御期間中のスロットル開度を設定すれば、再始動要求発生時のエンジン回転速度に応じて再始動制御期間中のスロットル開度を設定するのと同様の効果を得ることができる。

上記実施例１，２では、再始動制御期間の経過後にスロットル開度を通常のスロットル制御時の目標スロットル開度まで一気に減少させるようにしたが、図６乃至図８に示す本発明の実施例３では、再始動制御期間の経過後にスロットル開度を徐々に減少させて通常のスロットル制御に復帰するスロットル復帰制御を実行するようにしている。このようにすれば、再始動制御から通常のスロットル制御に復帰する際に、吸入空気量を緩やかに減少させて再始動完了直後のエンジン１１の回転変動を少なくすることができる。

更に、本実施例３では、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度を燃料噴射停止期間中のエンジン回転降下速度又は再始動制御期間中のエンジン回転上昇速度に応じて設定するようにしている。燃料噴射停止期間中のエンジン回転降下速度又は再始動制御期間中のエンジン回転上昇速度が急速になるほど、再始動時のエンジン１１の回転吹き上がりが大きくなるため、燃料噴射停止期間中のエンジン回転降下速度又は再始動制御期間中のエンジン回転上昇速度が急速であるほど、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度を急速に減少させるようにしている。これにより、再始動時のエンジン１１の過剰な回転吹き上がりを抑制する効果を期待できる。

本実施例３で実行する図７のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムは、前記実施例２で説明した図５のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムのステップ１０８をステップ１０９に変更して、このステップ１０９で、図８のスロットル復帰制御プログラムを実行するようにしたものであり、その他のステップの処理は同じである。

図７のアイドルストップ制御／再始動制御プログラムでは、ステップ１０７で、再始動制御によりエンジン回転速度が再始動完了判定値を越えたと判定された時点で、再始動制御を終了して、ステップ１０９に進み、図８のスロットル復帰制御プログラムを実行する。この図８のスロットル復帰制御プログラムでは、まず、ステップ２０１で、点火間隔当たりの開度減少量を燃料カット期間中のエンジン回転降下速度（所定時間当たりのエンジン回転速度降下量）又は再始動制御期間中のエンジン回転上昇速度（所定時間当たりのエンジン回転速度上昇量）に基づいて算出する。燃料噴射停止期間中のエンジン回転降下速度又は再始動制御期間中のエンジン回転上昇速度が急速であるほど、点火間隔当たりの開度減少量が大きくなるように設定され、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度が急速に減少されるようになっている。

この後、ステップ２０２に進み、現在のスロットル開度から点火間隔当たりの開度減少量を減算して、新たなスロットル開度を求める。この後、ステップ２０３に進み、減算したスロットル開度が通常のスロットル制御時の目標スロットル開度よりも大きいか否かを判定し、スロットル開度が通常のスロットル制御時の目標スロットル開度よりも大きければ、スロットル復帰制御期間中と判断して、ステップ２０４に進み、点火タイミングとなるまで待機する。その後、点火タイミングになった時点で、ステップ２０２に戻り、現在のスロットル開度から点火間隔当たりの開度減少量を減算して、新たなスロットル開度を求める。

以後、これらのステップ２０２〜２０４の処理を繰り返すことで、点火タイミング毎に、スロットル開度を上記開度減少量だけ減少させるという処理を繰り返す。その後、ステップ２０３で、スロットル開度が通常のスロットル制御時の目標スロットル開度に到達したと判定された時点で、スロットル復帰制御を終了して、ステップ２０５に進み、通常のスロットル制御に復帰する。

以上説明した本実施例３では、再始動制御期間の経過後にスロットル開度を徐々に減少させて通常のスロットル制御に復帰するスロットル復帰制御を実行するようにしたので、再始動制御から通常のスロットル制御に復帰する際に、吸入空気量を緩やかに減少させて再始動完了直後のエンジン１１の回転変動を少なくすることができる。

尚、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度（開度減少量）を冷却水温に応じて設定するようにしても良い。冷却水温が低いほど、エンジン１１のフリクションが大きくなるため、冷却水温が低いほど、スロットル復帰制御期間中のスロットル開度を緩やかに減少させるようにすれば、エンジン１１のフリクションが大きい場合でも、再始動完了直後のエンジン１１の回転変動を少なくすることができる。

また、本実施例３では、スロットル復帰制御期間中にスロットル開度を点火毎に減少させるようにしたが、これを所定時間毎又は所定クランク角毎に減少させるようにしても良い。

また、上記各実施例１〜３では、自動停止要求発生後の燃料カット期間中にスロットル開度を全閉位置に切り替えるようにしたが、自動停止要求発生後の燃料カット期間中にスロットル開度を少し開いて、再始動要求の発生に備えて吸入空気量を少し増加させておくようにしても良い。このようにすれば、再始動要求発生時にスロットル開度を再始動時スロットル開度に切り替える際の空気系の応答遅れの影響を少なくして、再始動要求発生時に直ちに筒内充填空気量を再始動に適した空気量に変化させて再始動を行うことができ、再始動時のエンジン１１の燃焼トルクを効果的に増大することができる。

尚、本発明を適用可能な内燃機関は、図１に示すように吸気ポート噴射型のエンジンに限定されず、筒内噴射型のエンジンや、吸気ポート噴射と筒内噴射を併用するデュアル噴射型のエンジンにも適用して実施できる。

その他、本発明は、動力源として内燃機関（エンジン）とモータを併用するハイブリッド電気自動車にも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…モータ（スロットル駆動手段）、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、３０…スタータ、３１…制御装置（自動停止制御手段，自動始動制御手段）、３２…ブレーキスイッチ、３３…アクセルセンサ、３４…車速センサ

Claims (7)

1. 内燃機関のスロットル開度を調整するスロットル駆動手段と、
   内燃機関の運転中に自動停止要求が発生したときに燃料噴射を停止させる自動停止制御手段と、
   前記自動停止要求発生後の燃料噴射停止期間中に内燃機関回転速度が降下する過程で再始動要求が発生したときに燃料噴射を再開して前記内燃機関を再始動させる再始動制御を実行する自動始動制御手段とを備え、
   前記自動始動制御手段は、前記再始動要求発生後の再始動制御期間中のスロットル開度をアイドル回転制御時のスロットル開度よりも大きいスロットル開度とするように前記スロットル駆動手段を制御することを特徴とする内燃機関の自動停止始動制御装置。
2. 前記自動始動制御手段は、前記再始動制御期間中のスロットル開度を、前記再始動要求発生時の内燃機関回転速度、冷却水温、吸気管圧力、吸入空気量のうちの少なくとも１つに応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
3. 前記自動始動制御手段は、前記再始動制御期間中のスロットル開度を、前記燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度に応じて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自動停止始動制御装置。
4. 前記自動始動制御手段は、前記再始動制御期間の経過後にスロットル開度を徐々に減少させて通常のスロットル制御に復帰するスロットル復帰制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
5. 前記自動始動制御手段は、前記スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度を冷却水温に応じて設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
6. 前記自動始動制御手段は、前記スロットル復帰制御期間中のスロットル開度の減少速度を前記燃料噴射停止期間中の内燃機関回転降下速度又は前記再始動制御期間中の内燃機関回転上昇速度に応じて設定することを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
7. 前記自動始動制御手段は、前記スロットル復帰制御期間中にスロットル開度を点火毎に減少させることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。

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