JP4325189B2 - エンジンの自動停止・始動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの自動停止・始動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トランスミッションの駆動軸側に１つのモータを配置したハイブリッド車両において、モータ走行からエンジン走行への切り替えにあたって、トランスミッションのクラッチを繋いでエンジンを始動すると、該エンジンが抵抗になって駆動力の落ち込みを生ずることが知られている。そこで、モータトルクを増大させて上記駆動力の落ち込みを補償する技術が知られているが、出力の大きなモータが必要になってコスト高になるとともに、モータトルクの応答性の問題から補償トルクのずれを招き、車速変化やトルクショックの原因となる場合がある。
【０００３】
これに対して、吸気ポート噴射型のエンジンにおいて、所定気筒を膨張行程途中に位置付けてエンジンを停止させるとともに、該気筒に所定量の燃料を供給した状態にし、エンジンの始動要求時に、上記膨張行程途中にある気筒の燃料に点火してピストンを下降動させ、その後は膨張行程になる気筒に順次燃料を供給して点火することにより、スタータモータを用いることなく、エンジンを始動させることが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、気筒内に燃料を直接噴射する直接噴射型エンジンにおいて、エンジン始動時に膨張行程にある気筒に燃料を噴射し点火プラグを作動させて着火させることにより、スタータモータを用いることなくエンジンを始動することも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２５５５５８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−３９０３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、膨張行程にある気筒の燃焼室に供給された燃料を着火させてエンジンを始動させるようにすれば、モータ走行からエンジン走行に切り替わった際の駆動力の落ち込みを避ける上で有利になる。
【０００８】
しかし、上記前者の従来例（特許文献１）のようなポート噴射型のエンジンの場合は、その運転停止の直前に吸気通路に噴射した燃料の多くが当該吸気通路の壁面や吸気弁等に付着してしまうことから、停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に所要量の燃料を安定的に供給することが難しく、このことから再始動時の燃焼安定性が不十分なものになる、という問題がある。
【０００９】
この問題に対して、例えば、エンジン停止直前に噴射する燃料の量をそれなりに多くするすることが考えられるが、こうすると、吸気ポートや吸気弁に付着する燃料も多くなってデポジットの形成を助長することになるし、再始動時に吸気弁が開いたときには燃焼室に過濃な混合気が供給されて、そのために未燃ＨＣの排出量が多くなる、という問題もある。
【００１０】
すなわち、本発明の課題は、上述の如く、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射して、停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料を残存させ、その後の再始動時には上記気筒の燃料に最初に着火させてエンジンを始動させるようにした自動停止・始動制御装置において、エンジンの再始動時における排気状態の悪化を招くことなく、十分な燃焼安定性を確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の解決手段では、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射する際に、その吸気通路における負圧をできるだけ小さくして、噴射した燃料が確実に燃焼室に吸入されるようにした。
【００１２】
具体的に、請求項１の発明では、エンジンの吸気通路に燃料を噴射して気筒内の燃焼室に供給する燃料噴射弁と、エンジンの所定の停止条件が成立したときに、該エンジンの運転を少なくとも１つの気筒が膨張行程となるようにして停止させる停止制御手段と、該停止制御手段によるエンジンの運転停止後に、少なくとも上記膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により燃料を噴射させる停止時噴射制御手段と、エンジンの所定の始動条件が成立したときに、上記膨張行程にある気筒の燃焼室の燃料を最初に着火させてエンジンを始動させる始動制御手段とを備えているエンジンの自動停止・始動制御装置を前提とする。
【００１３】
そして、上記燃料噴射弁よりも上流の吸気通路に、そこから燃焼室に流入する吸気の流量を調整する吸気調整手段を設けるとともに、上記停止時噴射制御手段による燃料噴射弁の制御によって該燃料噴射弁から燃料の噴射される期間に対応する所定期間、前記吸気調整手段を吸気の流量が増大するように作動させ、この所定期間の経過後は吸気調整手段を吸気の流量が減少するように作動させる吸気制御手段を備え、上記所定期間の終了時点を上記燃料噴射期間の終了時点と同じか、それよりも前とする構成とする。
【００１４】
上記の構成により、エンジンの運転が停止制御手段によって停止されるときには、停止時噴射制御手段による燃料噴射弁の制御が行われて、少なくともエンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において吸気通路に燃料が噴射される。その際、吸気制御手段による吸気調整手段の作動制御が行われて吸気の流量が増大されることにより、吸気通路の負圧が小さくなって燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになる。
【００１５】
つまり、エンジンの運転停止直前に吸気通路に噴射した燃料をその通路壁面等にあまり付着させずに、停止後に膨張行程になる気筒の燃焼室に安定的に供給することができるので、その後のエンジンの再始動時に始動制御手段により上記膨張行程にある気筒に点火されたときに、十分な燃焼安定性が得られる。また、吸気通路等に付着する燃料が少なくなるので、デポジットの形成を抑えることができ、さらに再始動時の排気状態の悪化を軽減できる。
【００１６】
また、上記の構成では、そうして吸気の流量を増大させて、吸気通路に噴射した燃料の気筒内への吸入を促進する所定期間の終了時点を、燃料の噴射期間の終了時点と同じか、それよりも前に設定し、この所定期間の経過後は直ちに吸気の流量を減少させるようにしている。
【００１７】
すなわち、エンジンの停止直前にはエンジン回転数が極めて低くなるので、ピストン等の往復運動による振動を体感し易くなり、そのときに気筒の吸気充填量が増大することは好ましくない。そこで、本発明では、エンジンの運転停止直前に噴射した燃料を気筒内に吸入させる所定期間が経過した後は、速やかに吸気の流量を減少させて気筒の吸気充填量を減少させることにより、振動を低減するようにしたものである。
【００１８】
請求項２の発明では、上記吸気調整手段は、吸気通路の開度を調整する弁体を有し、この弁体の位置がエンジンへの要求出力に基づいて制御される電気式スロットル弁とする。このことで、電気式スロットル弁により極めて効果的に吸気流量を調整できる。また、エンジン出力を制御するための電気式スロットル弁を利用するので、部品点数の増大やコストの上昇を招くこともない。
【００１９】
請求項３の発明では、上記請求項１の発明においてエンジンは多気筒エンジンであり、上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものとする。そして、上記第１の燃料噴射による燃料の噴射量を上記第２の燃料噴射よりも多くする。
【００２０】
こうすれば、第１及び第２の燃料噴射により、エンジンの運転停止後には膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになる。そして、エンジンの再始動時には、最初に膨張行程にある気筒に点火され、続いて圧縮行程にある気筒の上死点近傍にて点火が行われて、エンジンがさらにスムーズに始動するようになる。
【００２１】
ここで、上記最初に点火される気筒は、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒は圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。それ故に、上記２番目に点火される気筒に対する燃料供給量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減するとともに、未燃燃料の排出に起因する排気状態の悪化をより確実に抑制できる。
【００２２】
請求項４の発明では、上記請求項１の発明においてエンジンは多気筒エンジンであり、上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものとする。そして、上記所定期間の終了時点は、上記第１の燃料噴射が完了した後であって且つ上記第２の燃料噴射が開始される前とする。
【００２３】
このことで、第１及び第２の燃料噴射により、エンジンの運転停止後には膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになる。そして、エンジンの再始動時には、最初に膨張行程にある気筒に点火され、続いて圧縮行程にある気筒にも上死点近傍にて点火が行われて、エンジンがさらにスムーズに始動するようになる。
【００２４】
ここで、上記最初に点火される気筒は、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒は圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。従って、上記２番目に点火される気筒に燃料が吸入されるときに吸気通路の負圧を小さくする必要性は低いので、このときには吸気の流量を減少させて、気筒への吸気充填量を減らすことにより、振動の低減を図るようにしている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［ハイブリッド車両の機械的構成］
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の機械的構成を示すブロック図である。このハイブリッド車両は、トルクコンバータ付の自動変速機３を介して左右の駆動輪（前輪又は後輪）を駆動するエンジン１と、クラッチ４を介してエンジン１からの出力伝達経路途中に締結可能に配設されて補助的に駆動力を印加するモータ２とを備える。エンジン１には冷間始動のためのスタータ装置（スタータモータ）が設けられている。
【００２６】
モータ２は、インバータ６を介してバッテリ５の電力により駆動されると共に、減速時及び制動時には発電機として駆動輪がモータ２を駆動して回生発電を行い、バッテリ５に蓄電する。
【００２７】
駆動輪は、主にエンジン１により駆動され、クラッチ４の締結によりモータ２から駆動力が印加される。クラッチ４は、アクチュエータにより駆動される摩擦要素や遊星歯車列から構成されている。
【００２８】
エンジン１は吸気ポート噴射式のガソリンエンジンであり、モータ２は補助動力源として使用され、例えば最大出力２０KWのＩＰＭ同期式モータが用いられる。バッテリ５は例えば最大出力２０KWのニッケル水素電池が搭載される。
【００２９】
メインコントローラ１０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、エンジン１のスロットル弁、排ガス還流量調節弁（以下、ＥＧＲ弁という。）、点火時期、燃料噴射量、自動変速機３等を制御すると共に、モータ２の出力トルクＭＴや回転数等をエンジン１のトルク変動や自動変速機３の変速ショックを吸収するように制御する。また、メインコントローラ１０は、エンジン１の運転中にモータ２により発電された電力をバッテリ５に充電させるようにする。
［エンジンの詳細構成］
図２は、本実施形態の吸気ポート噴射式ガソリンエンジンの概略図である。エンジン１は多気筒エンジンであり、その気筒１２にはピストン１４が装填されてその上方に燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が形成され、各々吸気弁１９、排気弁２０により開閉される。吸気弁１９及び排気弁２０は各々の頂部に設けられたカム２５，２６の回転によって駆動され、吸気弁１９側には、吸気弁１９と排気弁２０とのオーバラップ期間を変化させることができるようにカムの位相を変化させる弁開閉時期可変機構（以下、吸気ＶＶＴという。）２７が設けられている。
【００３０】
燃焼室１６の上部には、先端スパーク部が燃焼室１６に臨むように点火プラグ２１が配設されている。また、シリンダヘッドには燃料噴射弁２２が配設され、この燃料噴射弁２２から吸気ポート１７に燃料が噴射される。燃料噴射弁２２は、図示しないニードル弁及びソレノイドを内蔵し、このソレノイドにパルス信号が印加されてパルス幅に応じた量の燃料を噴射する。
【００３１】
吸気ポート１７には、吸気通路２４が接続され、該吸気通路２４には吸入空気量を調節する吸気調節手段としてのスロットル弁２８が設けられている。スロットル弁２８は、吸気通路２４の断面積（開度）を調整する弁体と、この弁体を弁軸の周りに回動させるステップモータ等の電気的なアクチュエータとを有し、前記弁体の回動位置がエンジントルクＥＴ等に基づいて制御される電気式スロットル弁である。
【００３２】
排気ポート１８には、排気通路３４が接続され、その途中にＨＣ吸着触媒３５Ａが配設され、ＨＣ吸着触媒３５Ａのさらに下流側には三元触媒３５Ｂが配設されている。ＨＣ吸着触媒３５Ａは、コージェライト製のハニカム担体にＨＣ吸着材及び酸化触媒をコーティングしたものである。ＨＣ吸着材としては、例えばＺＳＭ−５、Ｙ型ゼオライト、β型ゼオライト、その他のゼオライトを用いることが好適である。酸化触媒は、排ガス中のＨＣ或いはＨＣ吸着材から放出されるＨＣを酸化分解する働きをする。この酸化触媒としては、アルミナに貴金属（例えばＰｄ）を担持させたものが好適である。三元触媒３５Ｂとしては、アルミナ及び酸素吸蔵材（例えばセリア）に貴金属（例えばＰｔ、Ｉｒ等）を担持させたものが好適である。
【００３３】
また、上記ＨＣの酸化分解のために、Ｐｄをアルミナに担持させた酸化触媒や、アルミナ及び酸素吸蔵材に貴金属及びＮＯｘ吸蔵材（例えばＢａ等のアルカリ土類金属、Ｋ等のアルカリ金属、希土類元素）を担持させたＮＯｘ吸蔵触媒を用いることもできる。ＮＯｘ吸蔵触媒を用いると、エンジンが空燃比リーンで運転されているときの排ガス中のＮＯｘを上記ＮＯｘ吸蔵材に吸蔵し、空燃比がリッチになったときに該ＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘを上記貴金属触媒によって還元浄化することができる。
【００３４】
また、排気通路３４におけるＨＣ吸着触媒３５Ａよりも上流側には、エンジン１の空燃比をフィードバック制御するための、排ガスの酸素濃度を検出するＯ２センサ３６が設けられている。
【００３５】
排気通路３４と吸気通路２４との間には、排ガスの一部を吸気系に還流するＥＧＲ通路４３が接続され、このＥＧＲ通路４３はＥＧＲ弁４４により開度調節可能になっている。ＥＧＲ通路４３の下流端は燃料噴射弁２２の近傍の吸気通路２４に開口している。なお、吸気通路２４に、スロットル弁２８をバイパスするバイパス通路を形成し、このパイバス通路にバイパス弁を設けて開閉することにより、吸入空気量を制御することができる。
【００３６】
また、上記メインコントローラ１０には、クランク角センサ３６、エンジン回転数センサ３７、スロットル弁開度センサ３８、ブレーキペダルスイッチ３９、パーキングブレーキスイッチ４０、シフトレンジセンサ４１、アクセルペダルスイッチ４２、エンジン水温センサ４３等からの検出信号が与えられるようになっている。
【００３７】
また、エンジン１の燃料タンク６０には、該タンク内の蒸発燃料を捕集（吸着）する吸着剤（例えば、活性炭）が充填されたキャニスタ６１が接続されている。
【００３８】
すなわち、燃料タンク６０とキャニスタ６１とは、燃料タンク６０の空間部に滞留する蒸発燃料をキャニスタ６１にリリーフするリリーフ通路６２によって繋がっている。キャニスタ６１からは、先端が大気に開放された大気開放通路６３が延設されている。また、キャニスタ６１と吸気通路２４におけるスロットル弁２８よりも下流側部位とは、キャニスタ６１に吸着された蒸発燃料を吸気通路２４に供給するパージ通路６４によって繋がっている。
【００３９】
リリーフ通路６２には制御弁６５が設けられ、大気開放通路６３には大気開放弁６６が設けられ、パージ通路６４にはパージ弁６７が設けられ、各々の通路を開閉するようになっている。すなわち、制御弁６５及び大気開放弁６６を開とし、パージ弁６７を閉とすると、燃料タンク６０内の蒸発燃料はリリーフ通路６２を通してキャニスタ６１にリリーフされて吸着材に吸着され、空気のみが大気中に放たれる。大気開放弁６６及びパージ弁６７を開にすると、キャニスタ６１から吸気通路２４に蒸発燃料をパージすることができる。
【００４０】
また、制御弁６５及びパージ弁６７を開とし、大気開放弁６６を閉とすると、吸気負圧を燃料タンク６０に導入することができ、しかる後にパージ弁６７を閉とすることにより、燃料タンク６０及びキャニスタ６１を負圧状態にすることができる。
［統合トルク制御］
次に図３に示す運転モード表を参照して、主要な状態下におけるエンジン１、モータ２、クラッチ４の制御について説明する。
（発進時）
クラッチ４を締結し、モータ２を作動させ車両の出力要求トルクＴＲに応じたモータトルクＭＴを生成して車両を発進させる。車速Ｖが所定値Ｖ１（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満の間はエンジン１は停止状態とし、車速Ｖが所定値Ｖ１になった時点で、エンジン１を始動させ、モータ２は停止させる。
【００４１】
エンジン冷間時（エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo未満）は、スタータ装置を作動させてエンジン１を始動し、車両の出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成して車両を駆動する。
【００４２】
エンジン温間時（エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上のとき。例えば、車両走行を一旦停止して再発進するとき）は、車速Ｖが所定値Ｖ１になった時点で、スタータ装置を用いることなく後述するダイレクトスタート方式でエンジン１を始動させ、車両の出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成して車両を駆動する。
【００４３】
ダイレクトスタート方式でのエンジンの始動条件は、イグニッションスイッチオン、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上、ブレーキペダルスイッチオフ且つパーキングブレーキスイッチオフ、前進走行レンジ、アクセルペダルスイッチオン、及び車速Ｖ１以上となる。
（定常走行時）
車両の出力要求トルクＴＲが所定閾値Ｔrefより大きい状態（ＴＲ≧Ｔref）ならば、クラッチ４が締結され、エンジン１及びモータ２が出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴを出力する。自動変速機３は前進走行レンジである。エンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴは、出力要求トルクＴＲが大きいほど大きな値に設定される。
【００４４】
出力要求トルクＴＲが所定閾値Ｔrefより小さい状態（Ｔ＜Ｔref）ならば、クラッチ４が締結されるが、モータ２からは駆動トルクＭＴを出力せず、エンジン１が出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成する。自動変速機３は前進走行レンジである。
（減速中）
車両の減速中は、燃料カットにより、エンジントルクＥＴは零とし、モータ２は発電機として電力を回生し、バッテリ５を充電する。自動変速機３は、前進走行レンジであるが、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以上のときはエンジン回転数を上昇させて燃料カット領域を拡大（燃費向上）すべく、ロックアップスリップ制御が実行され、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満になると、ダイレクトスタートのためにエンジン１の停止位置を規制すべく、ロックアップクラッチ制御が実行される。
（アイドルストップ時）
ブレーキペダルスイッチ３９又はパーキングブレーキスイッチ４０がオン、且つシフトレンジセンサ４１が前進走行レンジを示しているときには、アイドルストップ時と判定され、クラッチ４は締結されているが、エンジン１及びモータ２は停止される。但し、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo未満のときは、後述するダイレクトスタートを実行することが困難であるため、エンジン１はアイドリング運転状態にされる（そのことを明確にすべく、表１の該当欄に(*)を付記している。）。
（停車時）
ブレーキペダルスイッチ３９又はパーキングブレーキスイッチ４０がオフ、且つシフトレンジセンサ４１がニュートラルレンジ又はパーキングレンジを示したときには、停車時と判定され、クラッチ４は解放され、エンジン１及びモータ２は停止される。
【００４５】
図４は、本実施形態のハイブリッド車両のエンジン及びモータの制御を示すフローである。フローは所定時間毎にスタートする。
【００４６】
ステップＡ１では、各種のセンサ及びスイッチ類からデータを入力する。ステップＡ２では、乗員のアクセル操作、車両の走行状況等に基づいて当該車両の要求トルクＴＲを設定する。車速Ｖ及びアクセル開度αと、要求トルクＴＲとの関係は図５に示すようなマップで表すことができる。コントローラ１０は、図５に示すマップに格納されている情報に基づき、且つ現在の車両の運転状況、その他の要因を加味して要求トルクＴＲを設定する。
【００４７】
ステップＡ３では、要求トルクＴＲ、車速Ｖ、バッテリ蓄電量等に基づいて図３に示す運転モードを設定する。ステップＡ４では、設定された運転モードを達成するために必要なエンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴを設定する。ステップＡ５では、設定されたＥＴ、ＭＴ、変速段、クラッチ制御を実現すべくエンジン１、モータ２及び自動変速機３に信号を出力する。
［モータ制御］
モータ２の制御について図６のフローを参照しつつ説明する。フローは所定時間毎にスタートする。コントローラ１０は、ステップＢ１で制御用データを入力し、ステップＢ２でモータ２の目標トルクＭＴが正であるか負であるかどうかを判断する。正の場合には、ステップＢ３に進んで、その目標トルクＭＴを達成するべく所定電力をモータ２に供給する。負である場合には、ステップＢ４に進んで、バッテリ５の充電量SOCが所定値SOCｏより大きいかどうかを判断する。充電量SOCが所定値SOCｏより大きい場合には、回生する必要がないため、ステップＢ５に進んで、インバータ６を制御してパッテリ３に回生電流が充電されないよう設定し、回生を抑制する制御を行なう。また、充電量が所定値より小さい場合には、ステップＢ７に進んで、回生するための制御を行なう。
［エンジン制御］
エンジン制御について図７のフローを参照しつつ説明する。フローは所定のクランク角毎（各気筒が排気行程の所定クランク角にあるとき）にスタートする。
【００４８】
ステップＣ１で制御用データを入力し、ステップＣ２でエンジントルクＥＴが零よりも大か（エンジンを運転すべきか）否かを判断する。「ＥＴ＞０」のときはステップＣ３に進み、前回のエンジントルクＥＴは零か（エンジンを停止していたか）否かを判断する。「ＥＴ＝０」のときはステップＣ４に進み、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上か否かを判断する。
【００４９】
「Ｔｗ≧Ｔwo」のときは、ダイレクトスタート条件が成立したとして、ステップＣ５に進み、ダイレクトスタートを示すフラグＦesを１に設定する。そうして、膨張行程にあり且つ混合気を有する気筒を検出し（ステップＣ６）、スロットル弁２８の開度Ｔｖをダイレクトスタート用の低開度Ｔvesに設定し（ステップＣ７）、ＥＧＲ弁４４の開度をダイレクトスタート用の低開度ＥＧＲesに設定し（ステップＣ８）、パージ弁開度ＰＶを微小開度ＰＶesの始動位置に設定し（ステップＣ９）、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全開位置に設定し（ステップＣ１０）、それから、上記膨張行程にある気筒で最初に点火が行われ、続いて、圧縮行程から膨張行程に移行する気筒（この気筒も混合気を有する）において２番目の点火が行われるように、点火プラグ２１を作動させて（ステップＣ１１）リターンする。尚、上記の２番目に点火の行われる気筒の点火時期は、圧縮行程或いは膨張行程の何れでもよいが、上死点近傍であることが好ましい。
【００５０】
一方、ステップＣ４において、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwoよりも低いと判断されたときは、スタータ装置によってエンジンを始動すべきであるとしてステップＣ１２に進み、スタータ装置による始動を示すフラグＦssを１に設定する。そうして、スロットル弁２８の開度Ｔｖをスタータ装置用の低開度Ｔvssに設定し（ステップＣ１３）、ＥＧＲ弁４４の開度をスタータ装置用の低開度ＥＧＲssに設定し（ステップＣ１４）、パージ弁開度ＰＶを微小開度ＰＶssの始動位置に設定し（ステップＣ１５）、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全開位置に設定し（ステップＣ１６）、スタータ装置を作動させる（ステップＣ１７）。さらに各気筒の吸気行程で吸気ポートに燃料が噴射されるように燃料噴射弁２２を作動させ、各気筒の圧縮行程上死点付近で混合気に対する点火が行なわれるように点火プラグ２１を作動させて（ステップＣ１８，Ｃ１９）リターンする。
【００５１】
次にステップＣ２において、前回ＥＴ≠０と判断されたときは、図８に示すフロー（始動から通常運転への移行）へ進む。まず、ステップＣ２１でスタータ装置による始動を示すフラグＦssが１に設定されているか否かを判断する。Ｆss＝１であれば、ステップＣ２２に進んで完爆したか（エンジン回転数Ｎｅ＞５００ｒｐｍか）否かを判断し、完爆しているときはステップＣ２３に進んでＦssを０に設定する。
【００５２】
続くステップＣ２４でエンジントルクＥＴが得られる基本燃料噴射量Ｑｂを設定し、続くステップＣ２５でＯ２センサ３６の出力に基づいて空燃比を所定値に制御するためのフィードバック噴射量Ｑfbを設定し、続くステップＣ２６でＱｂとＱfbとに基づいて、その時点で最先の燃料噴射を実行すべき気筒の燃料噴射量Ｑ（＝Ｑｂ＋Ｑfb）を算出して設定する。なお、フィードバック噴射量Ｑfbは、エンジン始動開始から所定時間（例えば１秒間）は０に設定する。
【００５３】
次いでステップＣ２７では上記燃料噴射量Ｑを算出した気筒の次に点火を実行すべき気筒の点火時期を設定し、続くステップＣ２８で該当する気筒に対する燃料噴射を実行し、続くステップＣ２９で前のサンプリングタイムで点火時期が決定された気筒に対してその時期に至ったときに点火を実行する。すなわち、図１４に示すように＃１〜＃４の４気筒を有するエンジンにおいて、＃１→＃３→＃４→＃２の順で点火が進むとき、＃２気筒に対する燃料噴射を実行したときは、＃３気筒の点火を実行することになる。
【００５４】
続くステップＣ３０でダイレクトスタートフラグＦes＝１か否かを判断し、Ｆes＝１のときはステップＣ３１に進んで完爆した（Ｎｅ＞５００ｒｐｍ）か否かを判断し、完爆したときはステップＣ３２に進んでＦes＝０とする。完爆していないときはリターンする。完爆したときのステップＣ３２に続くステップＣ３３、Ｃ３４及びＣ３５では、エンジン始動後の通常運転用のスロットル開度Ｔｖ及びＥＧＲ開度を設定する。
【００５５】
通常運転用のスロットル開度Ｔｖは、図１１に示すように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、また、エンジントルクＥＴが高くなるほど、大きくなるように設定される。通常運転用のＥＧＲ開度は、図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、また、エンジントルクＥＴが高くなるほど、大きくなるように設定される。
【００５６】
ステップＣ３５に続くフロー（制御弁６５、大気開放弁６６及びパージ弁６７の制御）を図９に示す。すなわち、ステップＣ３６ではアクセル開度αの変化量（今回値から前回値を差し引いた値）Δαが０未満か否かを判断する。否のときはステップＣ３７に進んでアクセル開度αが所定値α１未満か否かを判断する。ステップＣ３６でΔαが０未満であるとき（エンジン減速中）、又はステップＣ３７でアクセル開度αが所定値α１未満であるとき（低負荷運転）は、吸気通路２４の負圧が大きい状態であるとしてステップＣ３８に進み、タイマーＴｂのカウントを行なう。
【００５７】
続くステップＣ３９ではタイマーＴｂが所定値Ｔbo以下か否かを判断する。所定値Ｔboは、負圧を利用して負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）を負圧状態にする負圧生成時間であり、例えば１０〜３０秒程度になるように予め設定しておく。
【００５８】
タイマーＴｂが所定値Ｔbo以下であるときは、パージ弁開度ＰＶを全開、大気開放弁開度ＡＶを全閉、制御弁開度ＯＴを全開にする（ステップＣ４０〜Ｃ４２）。すなわち、吸気通路２４から上記負圧器に負圧を導入して該負圧器内を負圧にするものである。ステップＣ３９でタイマーＴｂが所定値Ｔboを越えた判断されたときは、ステップＣ４３に進んでタイマーＴｂを零にし、パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴを全開から全閉に切り替えて負圧器の負圧状態を保持する（ステップＣ４４，Ｃ４５）。
【００５９】
一方、ステップＣ３７でアクセル開度αが所定値α１以上と判断されたときは、吸気通路２４の負圧が小さい状態であるとしてステップＣ４６に進み、空燃比に基づく蒸発燃料のパージ制御を行なう。その場合、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴは全開とし、タイマーＴｂは零にする（ステップＣ４７〜Ｃ４９）。パージ制御は、目標空燃比から実際の空燃比（Ｏ２センサ３６の出力に基づいて検出される）を差し引いた空燃比偏差のなまし値（今回の検出値に前回の出力値の所定割合を反映させた値）に基づいてパージ弁開度ＰＶの補正値ＰＶｃを設定することにより行なう。
【００６０】
すなわち、図１３に示すように、補正値ＰＶｃは、上記空燃比偏差のなまし値が目標空燃比に対してリッチ側にあるときは、そのリッチ度が高くなるほどマイナス側に大きくなり、リーン側にあるときは、そのリーン度が高くなるほどプラス側に大きくなるように設定する。この補正値ＰＶｃを前回のパージ弁開度ＰＶに加算して今回のパージ弁開度ＰＶとする。
【００６１】
また、図８のステップＣ２２で完爆していないと判断されたときは、図７のステップＣ１８に進み、スロットル開度Ｔｖ及びＥＧＲ開度はスタータ装置による始動状態のまま変更されない。
【００６２】
次に図７のステップＣ２においてＥＴ＞０でない（すなわち、ＥＴ＝０）と判断されたときは図１０に示すフロー（エンジン減速又は停止）に進む。尚、このときのスロットル開度Ｔｖは零であり（図１１参照）、スロットル弁２８は全閉とされている。図１０に示すフローでは、まず、ステップＣ５１において現在の車速Ｖが零が否かを判断し、零でないときはステップＣ５２に進み、タイマーＴｂのカウント中か否かを判断する。タイマーＴｂのカウント中でないときはステップＣ５３に進んでパージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全閉とする。
【００６３】
タイマーＴｂのカウント中であるときはステップＣ５４に進んでエンジン回転数Ｎｅが所定値、例えば７００ｒｐｍよりも高いか否かを判断する。エンジン回転数Ｎｅが高いときは図９のステップＣ４０に進んで負圧器への吸気負圧の導入を継続する。エンジン回転数Ｎｅが低いときは、効果的な負圧導入が望めないためステップＣ５５に進んでタイマーＴｂを零とした後、ステップＣ５３に進んでパージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全閉とする。
【００６４】
続くステップＣ５６でエンジン回転数Ｎｅが所定値、例えば５００ｒｐｍ以下か否かを判断する。未だ５００ｒｐｍ以下になっていないときはリターンする。一方、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下のときは、ステップＣ５７に進んで、エンジンが停止するまでのクランク角変化を予測し、続くステップＣ５８では、上記クランク角変化の予測に基づいて、エンジンが停止した時点で膨張行程になる気筒＃Ａと、圧縮行程になる気筒＃Ｂを設定する。この＃Ａ，＃Ｂが、エンジン１の運転停止直前に予め始動用（ダイレクトスタート用）の燃料を供給しておく始動用の気筒となる。すなわち、エンジン停止条件は、ＥＴ＝０、且つエンジン回転数Ｎｅが低下して所定値（５００ｒｐｍ）以下になることである。なお、このクランク角変化の予測に基づく＃Ａ，＃Ｂの設定については後述する。
【００６５】
続くステップＣ５９では、上記気筒＃Ａ，＃Ｂのそれぞれに対する始動用燃料の第１及び第２の噴射時期（噴射開始の時期）Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂを設定する。この噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂは、図１４に示すように、クランク角変化の予測後における各気筒（この例では＃１，＃３）のエンジン停止直前の吸気行程とすればよい。続くステップＣ６０では、上記クランク角変化の予測に基づいてスロットル弁２８の開閉時期を設定する。これは、気筒＃Ａ，＃Ｂに対して噴射された始動用燃料を、それらの吸気ポートから燃焼室へ吸気の勢いを利用して効率良く吸入させるためである。
【００６６】
この場合、スロットル弁２８の開時期は、第１の噴射時期Ｉ＃Ａの前であればよく、例えば、スロットル弁２８を開動させてから吸気が吸気弁１９に到達するまでの遅れを考慮して、気筒＃Ａが当該吸気行程に入る前に設定すればよい。一方、スロットル弁２８の閉時期は、この実施形態では、第２の噴射時期Ｉ＃Ｂによる気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点に設定している。こうすることで、上記第１及び第２の燃料噴射が行われる間、吸気の流量が増大されることにより、吸気通路２４の負圧が小さくなって燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになる。なお、スロットル弁２８を閉じても暫くは吸気の流れがあるため、閉時期は気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点よりも前に設定してもよい。
【００６７】
続くステップＣ６１ではＥＧＲ弁４４の閉時期を設定する。この閉弁時期は、上記噴射時期Ｉ＃Ｂによる気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点に設定する。
【００６８】
続くステップＣ６２でスロットル弁２８の開期間か否かを判断し、開期間であれば、ステップＣ６３に進んでスロットル弁２８を開とし（開作動させる）、開期間でなければ、ステップＣ６４に進んでスロットル弁２８を閉とする（閉じたままとなる）。続くステップＣ６５で気筒＃Ａに対する始動用燃料の噴射時期Ｉ＃Ａが否かを判断し、噴射時期Ｉ＃Ａであれば、続くステップＣ６６で当該気筒への燃料噴射を実行する。続くステップＣ６７で気筒＃Ｂに対する始動用燃料の噴射時期Ｉ＃Ｂが否かを判断し、噴射時期Ｉ＃Ｂであれば、続くステップＣ６８で当該気筒への燃料噴射を実行する。続くステップＣ６９でＥＧＲ弁４４の閉時期か否かを判断し、閉時期であるときはステップＣ７０に進んでＥＧＲ弁４４を閉とし、リターンする。
【００６９】
また、ステップ５１で車速Ｖ＝０が判断されたときは、ステップＣ８１に進んでタイマーＴａのカウントを開始する。続くステップＣ８２でタイマーＴａが所定値Ｔa1と所定値Ｔa2との間にあるか否かを判断する。Ｔa1＜Ｔａ＜Ｔa2の期間は、負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）から吸気通路２４に負圧を導入して吸気通路２４内の残燃料（Ｉ＃Ａ噴射及びＩ＃Ｂ噴射の残燃料）を負圧器に吸引するためである。また、この期間はＥＧＲを吸気通路２４に流入させて上記残燃料の除去効率を高めるためである。Ｔa1は例えば２分間程度となり、Ｔa2は例えば３分間程度なるように設定すればよい。
【００７０】
タイマーＴａがＴa1とＴa2との間にない場合（Ｔａのカウント開始当初はＴａ＜Ｔa1）はステップＣ８３〜Ｃ８６に進んで、ＥＧＲ弁開度、パージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴの全閉状態を維持する。続くステップＣ８７でタイマーＴａが所定値Ｔa2以上になっているか否かを判断し、否であれば、リターンする。
【００７１】
一方、ステップＣ８２でタイマーＴａが所定値Ｔa1と所定値Ｔa2との間にあると判断した場合は、ステップＣ８８に進んでＥＧＲ弁開度を全開とし、続くステップＣ８９でパージ弁開度ＰＶを全開とし、さらに続くステップＣ９０で制御弁開度ＯＴを全開としてリターンする。これにより、燃料噴射弁１９近傍の吸気通路２４にＥＧＲが流入するとともに、負圧器から吸気通路２４に負圧が導入されて吸気通路２４の残燃料が負圧器に吸引される。
【００７２】
タイマーＴａが所定値Ｔa2以上になると、ステップＣ８２の判断がNoになってＥＧＲ弁開度、パージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴは全閉となり（ステップＣ８３〜Ｃ８６）、また、続くステップＣ８７の「Ｔａ≧Ｔa2？」の判断がYesになってステップＣ９１に進み、タイマーＴａが零にされてリターンする。
［クランク角変化の予測，＃Ａ，＃Ｂの設定］
メインコントローラ１０は、気筒＃１の吸気行程上死前６゜ＣＡの位置を０として、クランク角が９０゜進む毎に＋１を与えることによって気筒判別信号を生成している（当該数値に基づいて気筒を判別するようになっている）。そこで、図１５に示すように、エンジン回転数Ｎｅを監視し、５００ｒｐｍ以下になった時点で、そのときに膨張行程にある気筒＃Ｘ及びそのクランク角位置（圧縮行程の上死点後（ＡＴＤＣ）のクランク角）Ｙ゜ＣＡを、気筒判別信号及びクランク角センサ３６の出力に基づいて検出する。
【００７３】
上記Ｙが所定値Ｙｏ以下ときは、当該気筒＃Ｘの１サイクル後の膨張行程中期（例えばＡＴＤＣ９０゜）を、エンジンを停止させる目標停止クランク位置と設定し、当該クランク角変化の予測軌跡を作製する。一方、上記Ｙが所定値Ｙｏよりも大きいときは、当該気筒＃Ｘの次に点火される気筒の１サイクル後の膨張行程中期（例えばＡＴＤＣ９０゜）を、エンジンを停止させる目標停止クランク位置と設定し、そこまでのクランク角変化の予測軌跡を作製する。所定値Ｙｏは、気筒＃Ｘ及びそのクランク角位置を検出する時点のエンジン回転数Ｎｅの変化の度合いΔＮｅに応じて変更し、ΔＮｅが大きいほどＹｏを小さくする。
【００７４】
例えば、当該検出時点のエンジン回転数低下率ΔＮｅが小さいときは所定値Ｙｏとして例えば１６０゜ＣＡを与え、ΔＮｅが大きいときはＹｏとして１４０゜ＣＡを与える。従って、検出された膨張行程気筒が＃１であり、Ｙ＝ＡＴＤＣ１５０゜ＣＡであったとき、ΔＮｅが小（Ｙｏ＝１６０゜ＣＡ）であるときは、Ｙ＜Ｙｏであるから、気筒＃１が１サイクル後のＡＴＤＣ９０゜ＣＡのクランク角位置になったときを目標停止クランク位置とする。つまり、この場合は気筒＃１を始動用気筒＃Ａとし、次の点火気筒＃３を始動用気筒＃Ｂとして設定することになる。
【００７５】
一方、ΔＮｅが大（Ｙｏ＝１４０゜ＣＡ）であるときは、Ｙ＞Ｙｏであるから、気筒＃１の次の点火気筒＃３が１サイクル後の圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）９０゜ＣＡのクランク角位置になったときを目標停止クランク位置とする。従って、この場合は、始動用気筒＃Ａとして＃３を与え、始動用気筒＃Ｂとして＃３の次の点火気筒である＃４を与えることになる。
【００７６】
さらに、上述の如く＃Ａ，＃Ｂを設定した後、予測クランク角に対する実際のクランク角の偏差（進み量）Ｄを監視し、偏差Ｄが所定値Ｄｏよりも大になったときは、目標停止クランク位置を、気筒＃Ｘの膨張行程中期から、当該気筒＃Ｘの次の気筒の膨張行程中期に変更する。例えば、気筒＃１の膨張行程中期にエンジンを停止させる予定を、気筒＃３の膨張行程中期にエンジンを停止させるように変更する。所定値Ｄｏは、図１６に示すように、目標停止クランク位置になるまでの残り時間Δｔが小さくなるほど小さくなるように設定する。
［自動変速機の制御］
上記目標クランク位置での停止のために自動変速機３のロックアップクラッチ制御を行なう。図１７は自動変速機３の制御フローを示す。この制御フローは所定時間毎にスタートし、ステップＤ１で上述の運転モードに基づくシフトレンジを入力し、続くステップＤ２で前進レンジか否かを判断し、前進レンジであるときはステップＤ３に進んでエンジントルクＥＴと車速Ｖとに応じた適正変速段を設定し、続くステップＤ４で変速制御を実行する。
【００７７】
続くステップＤ５で車両が減速中か否かを判断し、減速中であるときはステップＤ６に進んでエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下か否かを判断する。Ｎｅが５００ｒｐｍ以下であるときはステップＤ７に進み、エンジン制御フローにおいて説明した予測クランク角に対する実際のクランク角の偏差（進み量）Ｄを入力する。
【００７８】
続くステップＤ８において、偏差Ｄに基づいてロックアップクラッチ油圧の補正量Ｐを設定する。このクラッチ油圧補正量Ｐは、偏差Ｄが大きくなるほど大きくなるように設定される。そして、続くステップＤ９においてクラッチ油圧のフィードバック制御により、ロックアップクラッチ制御を実行し、リターンする。このロックアップクラッチ制御によりエンジンに負のトルクを与えて、エンジンを目標クランク位置で停止させるようにしている。
【００７９】
一方、ステップＤ５で減速中でないと判断されたとき、並びにステップＤ６でエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍよりも高いと判断されたときは、ステップＤ１０に進んでエンジントルクＥＴと車速とに基づいて通常のロックアップ制御を実行し、リターンする。
【００８０】
また、ステップＤ２で前進レンジでないと判断されたときはステップＤ１１に進み、Ｎ（ニュートラル）レンジか否かを判断し、Ｎレンジの場合はステップＤ１２に進んでニュートラル制御を実行し、リターンする。ＮレンジでないときはステップＤ１３に進んでＰ（パーキング）レンジか否かを判断し、Ｐレンジの場合はステップＤ１４に進んでパーキング制御を実行し、リターンする。Ｐレンジでないときはステップし１５に進んでリバース制御を実行し、リターンする。
【００８１】
上記図１７に示すフローのステップＤ６〜Ｄ９により、エンジン１の所定の停止条件が成立したときに、該エンジン１の運転を少なくとも１つの気筒が膨張行程となるようにして停止させる停止制御手段が構成されている。
【００８２】
また、上記図１０に示すフローのステップＣ５７〜Ｃ５９、Ｃ６５〜６８により、上記停止制御手段によるエンジン１の運転停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程にある始動用気筒＃Ａ，＃Ｂの燃焼室に燃料が残存するよう、エンジン停止前の所定時期に燃料噴射弁１９により燃料を噴射させる停止時噴射制御手段が構成されている。
【００８３】
また、上記図７に示すフローのステップＣ１１により、ダイレクトスタート方式でのエンジン１の始動条件が成立したときに、膨張行程にある気筒の燃焼室の燃料を最初に着火させて、エンジン１を始動させる始動制御手段が構成されている。
【００８４】
さらに、上記図１０に示すフローのステップＣ６２、６３により、上記停止時噴射制御手段による燃料噴射弁１９の制御によって該燃料噴射弁１９から燃料の噴射される期間を含む所定期間、スロットル弁２８を開いて吸気の流量を増大させる吸気制御手段が構成されている。
［エンジン自動停止・始動のタイムチャート］
以上に説明した制御によるエンジン１の自動停止・始動の態様をタイムチャートで表すと図１８のようになる。なお、車速Ｖ＝０から次の運転開始までは時間を縮尺して描いている。
【００８５】
すなわち、アクセル開度α（エンジントルクＥＴ）の減少により電気式スロットル弁２８が閉作動されると車両は減速状態に入り、エンジン回転数Ｎｅも低下する。また、ＥＧＲ開度も小さくなっていく。アクセル開度αが例えばα１以下になると、タイマーＴｂのカウントが開始されてパージ弁開度ＰＶが全開、大気開放弁開度ＡＶが全閉、制御弁開度ＯＴが全開となり、吸気通路２４から吸気負圧が負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）に導入され、該負圧器が負圧状態になる。パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴはタイマー時間Ｔboの経過により全閉となる。
【００８６】
アクセル開度αが零になると、スロットル開度Ｔｖも零にされ、燃料カットが実行されるとともに、点火も行なわれなくなる。すなわち、過剰な電力回生はバッテリ損傷の原因となるので、エンジンブレーキを効かせるようにするものである。また、ＥＧＲ開度は予め設定された開度にされる。これは、スロットル弁２８の隙間からの新気の流入を抑えて排ガス温度の低下を防止し、エンジン始動時に排出される未燃ＨＣを効率良く浄化できるように触媒３５Ａ，３５Ｂの温度を維持するためである。
【００８７】
エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下になると、クランク角変化の予測に基づいてダイレクトスタート用気筒＃Ａ，＃Ｂが設定され、それら気筒に対するダイレクトスタート用燃料の噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂが設定される。そして、目標クランク位置でエンジンが停止するように、予測クランク角と実際のクランク角との偏差Ｄに基づくクラッチ油圧補正量Ｐによってクラッチ油圧が制御され、また、噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂに至ったときには各気筒＃Ａ，＃Ｂへの燃料噴射が実行される。
【００８８】
その燃料噴射の際には、気筒＃Ａに対する始動用燃料の噴射の前にスロットル開度Ｔｖが全開とされる。これにより、気筒＃Ａの吸気ポート１７から燃焼室１６に流入する吸気の量が増大し、この吸気によって、上記始動用燃料が当該燃焼室に効率良く流入することになる。すなわち、吸気ポート１７の負圧が小さくなって燃料が効率良く気筒内に吸入されるようになり、その分、吸気ポート１７の内壁面や吸気弁１９に付着する燃料の量が少なくなる。スロットル開度は気筒＃Ｂへの始動用燃料の噴射が終了するころに全閉となる。これは、エンジン停止直前にエンジン回転数が極めて低くなると、ピストンの往復運動による振動を体感し易くなるから、そのときにスロットル弁２８が開かれていて気筒１２の吸気充填量が大きくなり、エンジン振動が大きくなるのは、好ましくないからである。
【００８９】
次に車速Ｖが零になった時点（車両停止）からタイマー時間Ｔa1が経過すると、パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴが全開になるとともに、ＥＧＲ開度も全開になる。これにより、負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）から吸気通路２４に負圧が導入されるとともに、還流排ガスが吸気通路２４の燃料噴射弁近傍に流入する。
【００９０】
従って、上記始動用燃料の噴射後に吸気通路２４に残留する燃料は、パージ通路６４から上記キャニスタ６１や燃料タンク６０に吸引され、また、その際に還流排ガスの流入によって、吸気通路２４から負圧器へ向かうガスの流れが促進され、上記残燃料を効率良く吸引することができる。よって、残燃料蒸気がスロットル弁２８の隙間から大気中に漏れ出ることが殆どなくなり、ガソリン臭ないしは大気汚染が避けられる。
【００９１】
タイマー時間Ｔa2が経過すると、パージ弁開度ＰＶ、制御弁開度ＯＴ及びＥＧＲ開度は全閉となる。
【００９２】
次に車両が発進するときはモータ２が作動され、車速が所定値Ｖ１になると、膨張行程にある気筒＃Ａに対し最初に点火が行なわれてその燃焼室の混合気が着火され、続いて気筒＃Ｂが膨張行程になったときに該気筒＃Ｂに対する点火が行なわれる。これにより、エンジン１がスムーズに始動される。以後は通常のエンジン運転、すなわち、各気筒に対する吸気ポート噴射及び圧縮行程上死点での点火が行なわれることになる。
【００９３】
また、このダイレクトスタート時は、始動性の向上のために、スロットル開度Ｔｖは低開度Ｔvesに、ＥＧＲ開度は低開度ＥＧＲesに、パージ弁開度ＰＶは微小開度ＰＶesに、それぞれ設定される。
【００９４】
したがって、この実施形態に係るエンジンの自動停止・始動性御装置によれば、エンジン１の運転停止の直前に吸気ポート１７に始動用燃料を噴射する際に、一時的にスロットル弁２８を開いて吸気流量を増大させ、これにより吸気ポート１７における負圧を減少させることで、そこに噴射した燃料をポート壁面等にあまり付着させずに、停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程になる始動用気筒＃Ａ、＃Ｂの燃焼室に安定的に供給することができるので、その後のエンジン１の再始動時に上記各気筒＃Ａ、＃Ｂにそれぞれ点火されたときに、十分な燃焼安定性を得ることができる。しかも、吸気ポート１７や吸気弁１９に付着する燃料が少なくなるので、デポジットの形成を抑えることができ、さらに再始動時の排気状態の悪化を軽減できる。
【００９５】
また、この実施形態では、上記始動用燃料の噴射の際に、エンジン出力を制御するための電気式スロットル弁２８を用いて、吸気の流量を調整するようにしており、極めて効果的に吸気流量を調整できるとともに、別途、吸気流量の調整手段を設ける必要もなく、部品点数の増大やコストの上昇を招くことがない。
【００９６】
さらに、この実施形態では、上記始動用気筒＃Ａ、＃Ｂに対する燃料の噴射を終えた後に速やかにスロットル弁２８を閉じるようにしており、これにより、エンジン１の振動を体感しやすい極低速状態において気筒の吸気充填量を減少させて、振動を低減することができる。
【００９７】
（他の実施形態）
なお、本発明の構成は前記実施形態のものに限定されることはなく、その他の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、エンジン１の運転停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程になる気筒＃Ａ、＃Ｂの燃焼室に燃料が残存することになるように、エンジン１の停止直前に第１及び第２燃料噴射を行うようにしているが、これに限らず、エンジン停止時に第１の燃料噴射のみを行って膨張行程にある気筒＃Ａのみに燃料を供給しておき、圧縮行程にある気筒＃Ｂには燃料を供給しないようにしてもよい。
【００９８】
また、前記実施形態では、前記第１及び第２の燃料噴射の量を略同じにしているが、これに限らず、第１燃料噴射の量を第２燃料噴射よりも多くしてもよい。すなわち、ダイレクトスタートのときに最初に点火される気筒＃Ａは、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒＃Ｂは圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。それ故に、２番目に点火される気筒＃Ｂに対する燃料供給量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減するとともに、未燃燃料の排出に起因する排気状態の悪化をより確実に抑制することができる。
【００９９】
さらに、前記実施形態では、エンジン１の運転停止直前に始動用気筒＃Ｂに対する燃料の噴射を終えた後にスロットル弁２８を閉じるようにしているが、これに限らず、スロットル弁２８は、始動用気筒＃Ａに対する燃料噴射を終えた後、上記始動用気筒＃Ｂに対する燃料の噴射を開始する前に、閉じるようにしてもよい。すなわち、上記したように、ダイレクトスタート時に２番目に点火される気筒＃Ｂは比較的燃焼安定性が高くて、この気筒にはあまり多くの燃料を残存させる必要はないから、この気筒に燃料が吸入されるときに吸気ポート１７の負圧を小さくする必要性はそれほど高くはない。従って、このときにスロットル弁２８を閉じて気筒への吸気充填量を減らすようにすれば、エンジン振動のさらなる低減を図ることができる。
【０１００】
また、６気筒エンジンの場合は、ダイレクトスタートのために３つの気筒に燃料を供給しておくようにしてもよい。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本願請求項１の発明に係るエンジンの自動停止・始動制御装置によると、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射して停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料を残存させ、その後の再始動時に当該気筒の燃料に最初に着火させてエンジンを始動させるようにする場合に、そのエンジン停止前の燃料噴射の際に吸気の流量を増大させて、吸気通路の負圧をできるだけ小さくすることで、噴射した燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになり、その燃料を吸気通路の壁面等にあまり付着させずに、気筒内の燃焼室に安定的に供給することができる。このことで、エンジンの再始動時に十分な燃焼安定性が得られ、殆ど排気状態の悪化を招くこともない。また、吸気通路等のデポジットの形成も抑制できる。
【０１０２】
また、そうしてエンジンの運転停止直前に噴射した燃料の気筒内への吸入を促進する所定期間が経過した後は、速やかに吸気の流量を減少させて気筒の吸気充填量を減少させることで、極低速状態での振動を低減できる。
【０１０３】
請求項２の発明によると、吸気調整手段として電気式スロットル弁を用いることで、極めて効果的に吸気流量を調整できるし、部品点数の増大やコストの上昇を招くこともない。
【０１０４】
請求項３の発明によると、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになり、再始動時にはその２つの気筒に順番に点火することで、エンジンの始動をさらにスムーズに行える。また、上記２番目に点火される気筒の燃焼安定性が比較的高いことを考慮して、当該気筒に供給する燃料の量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減することができる。
【０１０５】
請求項４の発明によると、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになり、再始動時にはその２つの気筒に順番に点火することで、エンジンの始動をさらにスムーズに行える。また、上記２番目に点火される気筒の燃焼安定性が比較的高いことを考慮して、当該気筒に対応する燃料噴射を行うときには敢えて吸気流量を減少させることにより、極低回転状態での振動を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動系の構成を示すブロック図。
【図２】 同車両のエンジン系の構成を示す図。
【図３】 同車両の基本運転モードを表にした図。
【図４】 同車両の基本制御のフロー図。
【図５】 同車両の車速とアクセル開度とにより設定される要求トルクをマップに表した図。
【図６】 同車両のモータ制御のフロー図。
【図７】 同車両のエンジンの始動制御を示すフロー図。
【図８】 同エンジンの始動から通常運転への移行制御を示すフロー図。
【図９】 同エンジンの始動から通常運転への移行制御の続きを示すフロー図。
【図１０】 同エンジンの減速・停止制御のフロー図。
【図１１】 同エンジンのエンジン回転数とエンジントルクとより設定されるスロットル開度をマップで表した図。
【図１２】 同エンジンのエンジン回転数とエンジントルクとより設定されるＥＧＲ開度をマップで表した図。
【図１３】 同エンジンの燃料パージ制御のためのパージ弁開度の補正値ＰＶｃと空燃比偏差のなまし値との関係をマップで表した図。
【図１４】 同エンジン始動時の燃料噴射及び点火時期をクランク角とピストン位置との関係で表した図。
【図１５】 同エンジン停止時のクランク角変化の予測軌跡を示す図。
【図１６】 同エンジンの目標停止クランク位置を変更するための基準値（所定値）Ｄｏと、目標停止クランク位置になるまでの残り時間Δｔとの関係を示す特性図。
【図１７】 同車両の自動変速機の制御を示すフロー図。
【図１８】 同エンジンの自動停止・始動制御のタイムチャート。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータ
３ 自動変速機
４ クラッチ
５ バッテリ
１２ 気筒
１４ ピストン
１６ 燃焼室
１７ 吸気ポート
１８ 排気ポート
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
２１ 点火プラグ
２２ 燃料噴射弁
２４ 吸気通路
２７ 吸気ＶＶＴ
２８ スロットル弁（吸気調整手段）
３４ 排気通路
３５Ａ ＨＣ吸着触媒
３５Ｂ 三元触媒
４３ ＥＧＲ通路
４４ ＥＧＲ弁
６０ 燃料タンク
６１ キャニスタ
６２ リリーフ通路
６５ 制御弁
６６ 大気開放弁
６７ パージ弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの自動停止・始動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トランスミッションの駆動軸側に１つのモータを配置したハイブリッド車両において、モータ走行からエンジン走行への切り替えにあたって、トランスミッションのクラッチを繋いでエンジンを始動すると、該エンジンが抵抗になって駆動力の落ち込みを生ずることが知られている。そこで、モータトルクを増大させて上記駆動力の落ち込みを補償する技術が知られているが、出力の大きなモータが必要になってコスト高になるとともに、モータトルクの応答性の問題から補償トルクのずれを招き、車速変化やトルクショックの原因となる場合がある。
【０００３】
これに対して、吸気ポート噴射型のエンジンにおいて、所定気筒を膨張行程途中に位置付けてエンジンを停止させるとともに、該気筒に所定量の燃料を供給した状態にし、エンジンの始動要求時に、上記膨張行程途中にある気筒の燃料に点火してピストンを下降動させ、その後は膨張行程になる気筒に順次燃料を供給して点火することにより、スタータモータを用いることなく、エンジンを始動させることが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、気筒内に燃料を直接噴射する直接噴射型エンジンにおいて、エンジン始動時に膨張行程にある気筒に燃料を噴射し点火プラグを作動させて着火させることにより、スタータモータを用いることなくエンジンを始動することも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２５５５５８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−３９０３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、膨張行程にある気筒の燃焼室に供給された燃料を着火させてエンジンを始動させるようにすれば、モータ走行からエンジン走行に切り替わった際の駆動力の落ち込みを避ける上で有利になる。
【０００８】
しかし、上記前者の従来例（特許文献１）のようなポート噴射型のエンジンの場合は、その運転停止の直前に吸気通路に噴射した燃料の多くが当該吸気通路の壁面や吸気弁等に付着してしまうことから、停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に所要量の燃料を安定的に供給することが難しく、このことから再始動時の燃焼安定性が不十分なものになる、という問題がある。
【０００９】
この問題に対して、例えば、エンジン停止直前に噴射する燃料の量をそれなりに多くするすることが考えられるが、こうすると、吸気ポートや吸気弁に付着する燃料も多くなってデポジットの形成を助長することになるし、再始動時に吸気弁が開いたときには燃焼室に過濃な混合気が供給されて、そのために未燃ＨＣの排出量が多くなる、という問題もある。
【００１０】
すなわち、本発明の課題は、上述の如く、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射して、停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料を残存させ、その後の再始動時には上記気筒の燃料に最初に着火させてエンジンを始動させるようにした自動停止・始動制御装置において、エンジンの再始動時における排気状態の悪化を招くことなく、十分な燃焼安定性を確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の解決手段では、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射する際に、その吸気通路における負圧をできるだけ小さくして、噴射した燃料が確実に燃焼室に吸入されるようにした。
【００１２】
具体的に、請求項１の発明では、エンジンの吸気通路に燃料を噴射して気筒内の燃焼室に供給する燃料噴射弁と、エンジンの所定の停止条件が成立したときに、該エンジンの運転を少なくとも１つの気筒が膨張行程となるようにして停止させる停止制御手段と、該停止制御手段によるエンジンの運転停止後に、少なくとも上記膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により燃料を噴射させる停止時噴射制御手段と、エンジンの所定の始動条件が成立したときに、上記膨張行程にある気筒の燃焼室の燃料を最初に着火させてエンジンを始動させる始動制御手段とを備えているエンジンの自動停止・始動制御装置を前提とする。
【００１３】
そして、上記燃料噴射弁よりも上流の吸気通路に、そこから燃焼室に流入する吸気の流量を調整する吸気調整手段を設けるとともに、上記停止時噴射制御手段による燃料噴射弁の制御によって該燃料噴射弁から燃料の噴射される期間に対応する所定期間、前記吸気調整手段を吸気の流量が増大するように作動させ、この所定期間の経過後は吸気調整手段を吸気の流量が減少するように作動させる吸気制御手段を備え、上記所定期間の終了時点を上記燃料噴射期間の終了時点と同じか、それよりも前とする構成とする。
【００１４】
上記の構成により、エンジンの運転が停止制御手段によって停止されるときには、停止時噴射制御手段による燃料噴射弁の制御が行われて、少なくともエンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において吸気通路に燃料が噴射される。その際、吸気制御手段による吸気調整手段の作動制御が行われて吸気の流量が増大されることにより、吸気通路の負圧が小さくなって燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになる。
【００１５】
つまり、エンジンの運転停止直前に吸気通路に噴射した燃料をその通路壁面等にあまり付着させずに、停止後に膨張行程になる気筒の燃焼室に安定的に供給することができるので、その後のエンジンの再始動時に始動制御手段により上記膨張行程にある気筒に点火されたときに、十分な燃焼安定性が得られる。また、吸気通路等に付着する燃料が少なくなるので、デポジットの形成を抑えることができ、さらに再始動時の排気状態の悪化を軽減できる。
【００１６】
また、上記の構成では、そうして吸気の流量を増大させて、吸気通路に噴射した燃料の気筒内への吸入を促進する所定期間の終了時点を、燃料の噴射期間の終了時点と同じか、それよりも前に設定し、この所定期間の経過後は直ちに吸気の流量を減少させるようにしている。
【００１７】
すなわち、エンジンの停止直前にはエンジン回転数が極めて低くなるので、ピストン等の往復運動による振動を体感し易くなり、そのときに気筒の吸気充填量が増大することは好ましくない。そこで、本発明では、エンジンの運転停止直前に噴射した燃料を気筒内に吸入させる所定期間が経過した後は、速やかに吸気の流量を減少させて気筒の吸気充填量を減少させることにより、振動を低減するようにしたものである。
【００１８】
請求項２の発明では、上記吸気調整手段は、吸気通路の開度を調整する弁体を有し、この弁体の位置がエンジンへの要求出力に基づいて制御される電気式スロットル弁とする。このことで、電気式スロットル弁により極めて効果的に吸気流量を調整できる。また、エンジン出力を制御するための電気式スロットル弁を利用するので、部品点数の増大やコストの上昇を招くこともない。
【００１９】
請求項３の発明では、上記請求項１の発明においてエンジンは多気筒エンジンであり、上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものとする。そして、上記第１の燃料噴射による燃料の噴射量を上記第２の燃料噴射よりも多くする。
【００２０】
こうすれば、第１及び第２の燃料噴射により、エンジンの運転停止後には膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになる。そして、エンジンの再始動時には、最初に膨張行程にある気筒に点火され、続いて圧縮行程にある気筒の上死点近傍にて点火が行われて、エンジンがさらにスムーズに始動するようになる。
【００２１】
ここで、上記最初に点火される気筒は、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒は圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。それ故に、上記２番目に点火される気筒に対する燃料供給量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減するとともに、未燃燃料の排出に起因する排気状態の悪化をより確実に抑制できる。
【００２２】
請求項４の発明では、上記請求項１の発明においてエンジンは多気筒エンジンであり、上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものとする。そして、上記所定期間の終了時点は、上記第１の燃料噴射が完了した後であって且つ上記第２の燃料噴射が開始される前とする。
【００２３】
このことで、第１及び第２の燃料噴射により、エンジンの運転停止後には膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになる。そして、エンジンの再始動時には、最初に膨張行程にある気筒に点火され、続いて圧縮行程にある気筒にも上死点近傍にて点火が行われて、エンジンがさらにスムーズに始動するようになる。
【００２４】
ここで、上記最初に点火される気筒は、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒は圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。従って、上記２番目に点火される気筒に燃料が吸入されるときに吸気通路の負圧を小さくする必要性は低いので、このときには吸気の流量を減少させて、気筒への吸気充填量を減らすことにより、振動の低減を図るようにしている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［ハイブリッド車両の機械的構成］
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の機械的構成を示すブロック図である。このハイブリッド車両は、トルクコンバータ付の自動変速機３を介して左右の駆動輪（前輪又は後輪）を駆動するエンジン１と、クラッチ４を介してエンジン１からの出力伝達経路途中に締結可能に配設されて補助的に駆動力を印加するモータ２とを備える。エンジン１には冷間始動のためのスタータ装置（スタータモータ）が設けられている。
【００２６】
モータ２は、インバータ６を介してバッテリ５の電力により駆動されると共に、減速時及び制動時には発電機として駆動輪がモータ２を駆動して回生発電を行い、バッテリ５に蓄電する。
【００２７】
駆動輪は、主にエンジン１により駆動され、クラッチ４の締結によりモータ２から駆動力が印加される。クラッチ４は、アクチュエータにより駆動される摩擦要素や遊星歯車列から構成されている。
【００２８】
エンジン１は吸気ポート噴射式のガソリンエンジンであり、モータ２は補助動力源として使用され、例えば最大出力２０KWのＩＰＭ同期式モータが用いられる。バッテリ５は例えば最大出力２０KWのニッケル水素電池が搭載される。
【００２９】
メインコントローラ１０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、エンジン１のスロットル弁、排ガス還流量調節弁（以下、ＥＧＲ弁という。）、点火時期、燃料噴射量、自動変速機３等を制御すると共に、モータ２の出力トルクＭＴや回転数等をエンジン１のトルク変動や自動変速機３の変速ショックを吸収するように制御する。また、メインコントローラ１０は、エンジン１の運転中にモータ２により発電された電力をバッテリ５に充電させるようにする。
［エンジンの詳細構成］
図２は、本実施形態の吸気ポート噴射式ガソリンエンジンの概略図である。エンジン１は多気筒エンジンであり、その気筒１２にはピストン１４が装填されてその上方に燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が形成され、各々吸気弁１９、排気弁２０により開閉される。吸気弁１９及び排気弁２０は各々の頂部に設けられたカム２５，２６の回転によって駆動され、吸気弁１９側には、吸気弁１９と排気弁２０とのオーバラップ期間を変化させることができるようにカムの位相を変化させる弁開閉時期可変機構（以下、吸気ＶＶＴという。）２７が設けられている。
【００３０】
燃焼室１６の上部には、先端スパーク部が燃焼室１６に臨むように点火プラグ２１が配設されている。また、シリンダヘッドには燃料噴射弁２２が配設され、この燃料噴射弁２２から吸気ポート１７に燃料が噴射される。燃料噴射弁２２は、図示しないニードル弁及びソレノイドを内蔵し、このソレノイドにパルス信号が印加されてパルス幅に応じた量の燃料を噴射する。
【００３１】
吸気ポート１７には、吸気通路２４が接続され、該吸気通路２４には吸入空気量を調節する吸気調節手段としてのスロットル弁２８が設けられている。スロットル弁２８は、吸気通路２４の断面積（開度）を調整する弁体と、この弁体を弁軸の周りに回動させるステップモータ等の電気的なアクチュエータとを有し、前記弁体の回動位置がエンジントルクＥＴ等に基づいて制御される電気式スロットル弁である。
【００３２】
排気ポート１８には、排気通路３４が接続され、その途中にＨＣ吸着触媒３５Ａが配設され、ＨＣ吸着触媒３５Ａのさらに下流側には三元触媒３５Ｂが配設されている。ＨＣ吸着触媒３５Ａは、コージェライト製のハニカム担体にＨＣ吸着材及び酸化触媒をコーティングしたものである。ＨＣ吸着材としては、例えばＺＳＭ−５、Ｙ型ゼオライト、β型ゼオライト、その他のゼオライトを用いることが好適である。酸化触媒は、排ガス中のＨＣ或いはＨＣ吸着材から放出されるＨＣを酸化分解する働きをする。この酸化触媒としては、アルミナに貴金属（例えばＰｄ）を担持させたものが好適である。三元触媒３５Ｂとしては、アルミナ及び酸素吸蔵材（例えばセリア）に貴金属（例えばＰｔ、Ｉｒ等）を担持させたものが好適である。
【００３３】
また、上記ＨＣの酸化分解のために、Ｐｄをアルミナに担持させた酸化触媒や、アルミナ及び酸素吸蔵材に貴金属及びＮＯｘ吸蔵材（例えばＢａ等のアルカリ土類金属、Ｋ等のアルカリ金属、希土類元素）を担持させたＮＯｘ吸蔵触媒を用いることもできる。ＮＯｘ吸蔵触媒を用いると、エンジンが空燃比リーンで運転されているときの排ガス中のＮＯｘを上記ＮＯｘ吸蔵材に吸蔵し、空燃比がリッチになったときに該ＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘを上記貴金属触媒によって還元浄化することができる。
【００３４】
また、排気通路３４におけるＨＣ吸着触媒３５Ａよりも上流側には、エンジン１の空燃比をフィードバック制御するための、排ガスの酸素濃度を検出するＯ２センサ３６が設けられている。
【００３５】
排気通路３４と吸気通路２４との間には、排ガスの一部を吸気系に還流するＥＧＲ通路４３が接続され、このＥＧＲ通路４３はＥＧＲ弁４４により開度調節可能になっている。ＥＧＲ通路４３の下流端は燃料噴射弁２２の近傍の吸気通路２４に開口している。なお、吸気通路２４に、スロットル弁２８をバイパスするバイパス通路を形成し、このパイバス通路にバイパス弁を設けて開閉することにより、吸入空気量を制御することができる。
【００３６】
また、上記メインコントローラ１０には、クランク角センサ３６、エンジン回転数センサ３７、スロットル弁開度センサ３８、ブレーキペダルスイッチ３９、パーキングブレーキスイッチ４０、シフトレンジセンサ４１、アクセルペダルスイッチ４２、エンジン水温センサ４３等からの検出信号が与えられるようになっている。
【００３７】
また、エンジン１の燃料タンク６０には、該タンク内の蒸発燃料を捕集（吸着）する吸着剤（例えば、活性炭）が充填されたキャニスタ６１が接続されている。
【００３８】
すなわち、燃料タンク６０とキャニスタ６１とは、燃料タンク６０の空間部に滞留する蒸発燃料をキャニスタ６１にリリーフするリリーフ通路６２によって繋がっている。キャニスタ６１からは、先端が大気に開放された大気開放通路６３が延設されている。また、キャニスタ６１と吸気通路２４におけるスロットル弁２８よりも下流側部位とは、キャニスタ６１に吸着された蒸発燃料を吸気通路２４に供給するパージ通路６４によって繋がっている。
【００３９】
リリーフ通路６２には制御弁６５が設けられ、大気開放通路６３には大気開放弁６６が設けられ、パージ通路６４にはパージ弁６７が設けられ、各々の通路を開閉するようになっている。すなわち、制御弁６５及び大気開放弁６６を開とし、パージ弁６７を閉とすると、燃料タンク６０内の蒸発燃料はリリーフ通路６２を通してキャニスタ６１にリリーフされて吸着材に吸着され、空気のみが大気中に放たれる。大気開放弁６６及びパージ弁６７を開にすると、キャニスタ６１から吸気通路２４に蒸発燃料をパージすることができる。
【００４０】
また、制御弁６５及びパージ弁６７を開とし、大気開放弁６６を閉とすると、吸気負圧を燃料タンク６０に導入することができ、しかる後にパージ弁６７を閉とすることにより、燃料タンク６０及びキャニスタ６１を負圧状態にすることができる。
［統合トルク制御］
次に図３に示す運転モード表を参照して、主要な状態下におけるエンジン１、モータ２、クラッチ４の制御について説明する。
（発進時）
クラッチ４を締結し、モータ２を作動させ車両の出力要求トルクＴＲに応じたモータトルクＭＴを生成して車両を発進させる。車速Ｖが所定値Ｖ１（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満の間はエンジン１は停止状態とし、車速Ｖが所定値Ｖ１になった時点で、エンジン１を始動させ、モータ２は停止させる。
【００４１】
エンジン冷間時（エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo未満）は、スタータ装置を作動させてエンジン１を始動し、車両の出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成して車両を駆動する。
【００４２】
エンジン温間時（エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上のとき。例えば、車両走行を一旦停止して再発進するとき）は、車速Ｖが所定値Ｖ１になった時点で、スタータ装置を用いることなく後述するダイレクトスタート方式でエンジン１を始動させ、車両の出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成して車両を駆動する。
【００４３】
ダイレクトスタート方式でのエンジンの始動条件は、イグニッションスイッチオン、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上、ブレーキペダルスイッチオフ且つパーキングブレーキスイッチオフ、前進走行レンジ、アクセルペダルスイッチオン、及び車速Ｖ１以上となる。
（定常走行時）
車両の出力要求トルクＴＲが所定閾値Ｔrefより大きい状態（ＴＲ≧Ｔref）ならば、クラッチ４が締結され、エンジン１及びモータ２が出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴを出力する。自動変速機３は前進走行レンジである。エンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴは、出力要求トルクＴＲが大きいほど大きな値に設定される。
【００４４】
出力要求トルクＴＲが所定閾値Ｔrefより小さい状態（Ｔ＜Ｔref）ならば、クラッチ４が締結されるが、モータ２からは駆動トルクＭＴを出力せず、エンジン１が出力要求トルクＴＲに応じたエンジントルクＥＴを生成する。自動変速機３は前進走行レンジである。
（減速中）
車両の減速中は、燃料カットにより、エンジントルクＥＴは零とし、モータ２は発電機として電力を回生し、バッテリ５を充電する。自動変速機３は、前進走行レンジであるが、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以上のときはエンジン回転数を上昇させて燃料カット領域を拡大（燃費向上）すべく、ロックアップスリップ制御が実行され、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満になると、ダイレクトスタートのためにエンジン１の停止位置を規制すべく、ロックアップクラッチ制御が実行される。
（アイドルストップ時）
ブレーキペダルスイッチ３９又はパーキングブレーキスイッチ４０がオン、且つシフトレンジセンサ４１が前進走行レンジを示しているときには、アイドルストップ時と判定され、クラッチ４は締結されているが、エンジン１及びモータ２は停止される。但し、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo未満のときは、後述するダイレクトスタートを実行することが困難であるため、エンジン１はアイドリング運転状態にされる（そのことを明確にすべく、表１の該当欄に(*)を付記している。）。
（停車時）
ブレーキペダルスイッチ３９又はパーキングブレーキスイッチ４０がオフ、且つシフトレンジセンサ４１がニュートラルレンジ又はパーキングレンジを示したときには、停車時と判定され、クラッチ４は解放され、エンジン１及びモータ２は停止される。
【００４５】
図４は、本実施形態のハイブリッド車両のエンジン及びモータの制御を示すフローである。フローは所定時間毎にスタートする。
【００４６】
ステップＡ１では、各種のセンサ及びスイッチ類からデータを入力する。ステップＡ２では、乗員のアクセル操作、車両の走行状況等に基づいて当該車両の要求トルクＴＲを設定する。車速Ｖ及びアクセル開度αと、要求トルクＴＲとの関係は図５に示すようなマップで表すことができる。コントローラ１０は、図５に示すマップに格納されている情報に基づき、且つ現在の車両の運転状況、その他の要因を加味して要求トルクＴＲを設定する。
【００４７】
ステップＡ３では、要求トルクＴＲ、車速Ｖ、バッテリ蓄電量等に基づいて図３に示す運転モードを設定する。ステップＡ４では、設定された運転モードを達成するために必要なエンジントルクＥＴ及びモータトルクＭＴを設定する。ステップＡ５では、設定されたＥＴ、ＭＴ、変速段、クラッチ制御を実現すべくエンジン１、モータ２及び自動変速機３に信号を出力する。
［モータ制御］
モータ２の制御について図６のフローを参照しつつ説明する。フローは所定時間毎にスタートする。コントローラ１０は、ステップＢ１で制御用データを入力し、ステップＢ２でモータ２の目標トルクＭＴが正であるか負であるかどうかを判断する。正の場合には、ステップＢ３に進んで、その目標トルクＭＴを達成するべく所定電力をモータ２に供給する。負である場合には、ステップＢ４に進んで、バッテリ５の充電量SOCが所定値SOCｏより大きいかどうかを判断する。充電量SOCが所定値SOCｏより大きい場合には、回生する必要がないため、ステップＢ５に進んで、インバータ６を制御してパッテリ３に回生電流が充電されないよう設定し、回生を抑制する制御を行なう。また、充電量が所定値より小さい場合には、ステップＢ７に進んで、回生するための制御を行なう。
［エンジン制御］
エンジン制御について図７のフローを参照しつつ説明する。フローは所定のクランク角毎（各気筒が排気行程の所定クランク角にあるとき）にスタートする。
【００４８】
ステップＣ１で制御用データを入力し、ステップＣ２でエンジントルクＥＴが零よりも大か（エンジンを運転すべきか）否かを判断する。「ＥＴ＞０」のときはステップＣ３に進み、前回のエンジントルクＥＴは零か（エンジンを停止していたか）否かを判断する。「ＥＴ＝０」のときはステップＣ４に進み、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwo以上か否かを判断する。
【００４９】
「Ｔｗ≧Ｔwo」のときは、ダイレクトスタート条件が成立したとして、ステップＣ５に進み、ダイレクトスタートを示すフラグＦesを１に設定する。そうして、膨張行程にあり且つ混合気を有する気筒を検出し（ステップＣ６）、スロットル弁２８の開度Ｔｖをダイレクトスタート用の低開度Ｔvesに設定し（ステップＣ７）、ＥＧＲ弁４４の開度をダイレクトスタート用の低開度ＥＧＲesに設定し（ステップＣ８）、パージ弁開度ＰＶを微小開度ＰＶesの始動位置に設定し（ステップＣ９）、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全開位置に設定し（ステップＣ１０）、それから、上記膨張行程にある気筒で最初に点火が行われ、続いて、圧縮行程から膨張行程に移行する気筒（この気筒も混合気を有する）において２番目の点火が行われるように、点火プラグ２１を作動させて（ステップＣ１１）リターンする。尚、上記の２番目に点火の行われる気筒の点火時期は、圧縮行程或いは膨張行程の何れでもよいが、上死点近傍であることが好ましい。
【００５０】
一方、ステップＣ４において、エンジン水温Ｔｗが所定値Ｔwoよりも低いと判断されたときは、スタータ装置によってエンジンを始動すべきであるとしてステップＣ１２に進み、スタータ装置による始動を示すフラグＦssを１に設定する。そうして、スロットル弁２８の開度Ｔｖをスタータ装置用の低開度Ｔvssに設定し（ステップＣ１３）、ＥＧＲ弁４４の開度をスタータ装置用の低開度ＥＧＲssに設定し（ステップＣ１４）、パージ弁開度ＰＶを微小開度ＰＶssの始動位置に設定し（ステップＣ１５）、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全開位置に設定し（ステップＣ１６）、スタータ装置を作動させる（ステップＣ１７）。さらに各気筒の吸気行程で吸気ポートに燃料が噴射されるように燃料噴射弁２２を作動させ、各気筒の圧縮行程上死点付近で混合気に対する点火が行なわれるように点火プラグ２１を作動させて（ステップＣ１８，Ｃ１９）リターンする。
【００５１】
次にステップＣ２において、前回ＥＴ≠０と判断されたときは、図８に示すフロー（始動から通常運転への移行）へ進む。まず、ステップＣ２１でスタータ装置による始動を示すフラグＦssが１に設定されているか否かを判断する。Ｆss＝１であれば、ステップＣ２２に進んで完爆したか（エンジン回転数Ｎｅ＞５００ｒｐｍか）否かを判断し、完爆しているときはステップＣ２３に進んでＦssを０に設定する。
【００５２】
続くステップＣ２４でエンジントルクＥＴが得られる基本燃料噴射量Ｑｂを設定し、続くステップＣ２５でＯ２センサ３６の出力に基づいて空燃比を所定値に制御するためのフィードバック噴射量Ｑfbを設定し、続くステップＣ２６でＱｂとＱfbとに基づいて、その時点で最先の燃料噴射を実行すべき気筒の燃料噴射量Ｑ（＝Ｑｂ＋Ｑfb）を算出して設定する。なお、フィードバック噴射量Ｑfbは、エンジン始動開始から所定時間（例えば１秒間）は０に設定する。
【００５３】
次いでステップＣ２７では上記燃料噴射量Ｑを算出した気筒の次に点火を実行すべき気筒の点火時期を設定し、続くステップＣ２８で該当する気筒に対する燃料噴射を実行し、続くステップＣ２９で前のサンプリングタイムで点火時期が決定された気筒に対してその時期に至ったときに点火を実行する。すなわち、図１４に示すように＃１〜＃４の４気筒を有するエンジンにおいて、＃１→＃３→＃４→＃２の順で点火が進むとき、＃２気筒に対する燃料噴射を実行したときは、＃３気筒の点火を実行することになる。
【００５４】
続くステップＣ３０でダイレクトスタートフラグＦes＝１か否かを判断し、Ｆes＝１のときはステップＣ３１に進んで完爆した（Ｎｅ＞５００ｒｐｍ）か否かを判断し、完爆したときはステップＣ３２に進んでＦes＝０とする。完爆していないときはリターンする。完爆したときのステップＣ３２に続くステップＣ３３、Ｃ３４及びＣ３５では、エンジン始動後の通常運転用のスロットル開度Ｔｖ及びＥＧＲ開度を設定する。
【００５５】
通常運転用のスロットル開度Ｔｖは、図１１に示すように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、また、エンジントルクＥＴが高くなるほど、大きくなるように設定される。通常運転用のＥＧＲ開度は、図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、また、エンジントルクＥＴが高くなるほど、大きくなるように設定される。
【００５６】
ステップＣ３５に続くフロー（制御弁６５、大気開放弁６６及びパージ弁６７の制御）を図９に示す。すなわち、ステップＣ３６ではアクセル開度αの変化量（今回値から前回値を差し引いた値）Δαが０未満か否かを判断する。否のときはステップＣ３７に進んでアクセル開度αが所定値α１未満か否かを判断する。ステップＣ３６でΔαが０未満であるとき（エンジン減速中）、又はステップＣ３７でアクセル開度αが所定値α１未満であるとき（低負荷運転）は、吸気通路２４の負圧が大きい状態であるとしてステップＣ３８に進み、タイマーＴｂのカウントを行なう。
【００５７】
続くステップＣ３９ではタイマーＴｂが所定値Ｔbo以下か否かを判断する。所定値Ｔboは、負圧を利用して負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）を負圧状態にする負圧生成時間であり、例えば１０〜３０秒程度になるように予め設定しておく。
【００５８】
タイマーＴｂが所定値Ｔbo以下であるときは、パージ弁開度ＰＶを全開、大気開放弁開度ＡＶを全閉、制御弁開度ＯＴを全開にする（ステップＣ４０〜Ｃ４２）。すなわち、吸気通路２４から上記負圧器に負圧を導入して該負圧器内を負圧にするものである。ステップＣ３９でタイマーＴｂが所定値Ｔboを越えた判断されたときは、ステップＣ４３に進んでタイマーＴｂを零にし、パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴを全開から全閉に切り替えて負圧器の負圧状態を保持する（ステップＣ４４，Ｃ４５）。
【００５９】
一方、ステップＣ３７でアクセル開度αが所定値α１以上と判断されたときは、吸気通路２４の負圧が小さい状態であるとしてステップＣ４６に進み、空燃比に基づく蒸発燃料のパージ制御を行なう。その場合、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴは全開とし、タイマーＴｂは零にする（ステップＣ４７〜Ｃ４９）。パージ制御は、目標空燃比から実際の空燃比（Ｏ２センサ３６の出力に基づいて検出される）を差し引いた空燃比偏差のなまし値（今回の検出値に前回の出力値の所定割合を反映させた値）に基づいてパージ弁開度ＰＶの補正値ＰＶｃを設定することにより行なう。
【００６０】
すなわち、図１３に示すように、補正値ＰＶｃは、上記空燃比偏差のなまし値が目標空燃比に対してリッチ側にあるときは、そのリッチ度が高くなるほどマイナス側に大きくなり、リーン側にあるときは、そのリーン度が高くなるほどプラス側に大きくなるように設定する。この補正値ＰＶｃを前回のパージ弁開度ＰＶに加算して今回のパージ弁開度ＰＶとする。
【００６１】
また、図８のステップＣ２２で完爆していないと判断されたときは、図７のステップＣ１８に進み、スロットル開度Ｔｖ及びＥＧＲ開度はスタータ装置による始動状態のまま変更されない。
【００６２】
次に図７のステップＣ２においてＥＴ＞０でない（すなわち、ＥＴ＝０）と判断されたときは図１０に示すフロー（エンジン減速又は停止）に進む。尚、このときのスロットル開度Ｔｖは零であり（図１１参照）、スロットル弁２８は全閉とされている。図１０に示すフローでは、まず、ステップＣ５１において現在の車速Ｖが零が否かを判断し、零でないときはステップＣ５２に進み、タイマーＴｂのカウント中か否かを判断する。タイマーＴｂのカウント中でないときはステップＣ５３に進んでパージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全閉とする。
【００６３】
タイマーＴｂのカウント中であるときはステップＣ５４に進んでエンジン回転数Ｎｅが所定値、例えば７００ｒｐｍよりも高いか否かを判断する。エンジン回転数Ｎｅが高いときは図９のステップＣ４０に進んで負圧器への吸気負圧の導入を継続する。エンジン回転数Ｎｅが低いときは、効果的な負圧導入が望めないためステップＣ５５に進んでタイマーＴｂを零とした後、ステップＣ５３に進んでパージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴを全閉とする。
【００６４】
続くステップＣ５６でエンジン回転数Ｎｅが所定値、例えば５００ｒｐｍ以下か否かを判断する。未だ５００ｒｐｍ以下になっていないときはリターンする。一方、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下のときは、ステップＣ５７に進んで、エンジンが停止するまでのクランク角変化を予測し、続くステップＣ５８では、上記クランク角変化の予測に基づいて、エンジンが停止した時点で膨張行程になる気筒＃Ａと、圧縮行程になる気筒＃Ｂを設定する。この＃Ａ，＃Ｂが、エンジン１の運転停止直前に予め始動用（ダイレクトスタート用）の燃料を供給しておく始動用の気筒となる。すなわち、エンジン停止条件は、ＥＴ＝０、且つエンジン回転数Ｎｅが低下して所定値（５００ｒｐｍ）以下になることである。なお、このクランク角変化の予測に基づく＃Ａ，＃Ｂの設定については後述する。
【００６５】
続くステップＣ５９では、上記気筒＃Ａ，＃Ｂのそれぞれに対する始動用燃料の第１及び第２の噴射時期（噴射開始の時期）Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂを設定する。この噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂは、図１４に示すように、クランク角変化の予測後における各気筒（この例では＃１，＃３）のエンジン停止直前の吸気行程とすればよい。続くステップＣ６０では、上記クランク角変化の予測に基づいてスロットル弁２８の開閉時期を設定する。これは、気筒＃Ａ，＃Ｂに対して噴射された始動用燃料を、それらの吸気ポートから燃焼室へ吸気の勢いを利用して効率良く吸入させるためである。
【００６６】
この場合、スロットル弁２８の開時期は、第１の噴射時期Ｉ＃Ａの前であればよく、例えば、スロットル弁２８を開動させてから吸気が吸気弁１９に到達するまでの遅れを考慮して、気筒＃Ａが当該吸気行程に入る前に設定すればよい。一方、スロットル弁２８の閉時期は、この実施形態では、第２の噴射時期Ｉ＃Ｂによる気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点に設定している。こうすることで、上記第１及び第２の燃料噴射が行われる間、吸気の流量が増大されることにより、吸気通路２４の負圧が小さくなって燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになる。なお、スロットル弁２８を閉じても暫くは吸気の流れがあるため、閉時期は気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点よりも前に設定してもよい。
【００６７】
続くステップＣ６１ではＥＧＲ弁４４の閉時期を設定する。この閉弁時期は、上記噴射時期Ｉ＃Ｂによる気筒＃Ｂに対する燃料噴射の終了時点に設定する。
【００６８】
続くステップＣ６２でスロットル弁２８の開期間か否かを判断し、開期間であれば、ステップＣ６３に進んでスロットル弁２８を開とし（開作動させる）、開期間でなければ、ステップＣ６４に進んでスロットル弁２８を閉とする（閉じたままとなる）。続くステップＣ６５で気筒＃Ａに対する始動用燃料の噴射時期Ｉ＃Ａが否かを判断し、噴射時期Ｉ＃Ａであれば、続くステップＣ６６で当該気筒への燃料噴射を実行する。続くステップＣ６７で気筒＃Ｂに対する始動用燃料の噴射時期Ｉ＃Ｂが否かを判断し、噴射時期Ｉ＃Ｂであれば、続くステップＣ６８で当該気筒への燃料噴射を実行する。続くステップＣ６９でＥＧＲ弁４４の閉時期か否かを判断し、閉時期であるときはステップＣ７０に進んでＥＧＲ弁４４を閉とし、リターンする。
【００６９】
また、ステップ５１で車速Ｖ＝０が判断されたときは、ステップＣ８１に進んでタイマーＴａのカウントを開始する。続くステップＣ８２でタイマーＴａが所定値Ｔa1と所定値Ｔa2との間にあるか否かを判断する。Ｔa1＜Ｔａ＜Ｔa2の期間は、負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）から吸気通路２４に負圧を導入して吸気通路２４内の残燃料（Ｉ＃Ａ噴射及びＩ＃Ｂ噴射の残燃料）を負圧器に吸引するためである。また、この期間はＥＧＲを吸気通路２４に流入させて上記残燃料の除去効率を高めるためである。Ｔa1は例えば２分間程度となり、Ｔa2は例えば３分間程度なるように設定すればよい。
【００７０】
タイマーＴａがＴa1とＴa2との間にない場合（Ｔａのカウント開始当初はＴａ＜Ｔa1）はステップＣ８３〜Ｃ８６に進んで、ＥＧＲ弁開度、パージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴの全閉状態を維持する。続くステップＣ８７でタイマーＴａが所定値Ｔa2以上になっているか否かを判断し、否であれば、リターンする。
【００７１】
一方、ステップＣ８２でタイマーＴａが所定値Ｔa1と所定値Ｔa2との間にあると判断した場合は、ステップＣ８８に進んでＥＧＲ弁開度を全開とし、続くステップＣ８９でパージ弁開度ＰＶを全開とし、さらに続くステップＣ９０で制御弁開度ＯＴを全開としてリターンする。これにより、燃料噴射弁１９近傍の吸気通路２４にＥＧＲが流入するとともに、負圧器から吸気通路２４に負圧が導入されて吸気通路２４の残燃料が負圧器に吸引される。
【００７２】
タイマーＴａが所定値Ｔa2以上になると、ステップＣ８２の判断がNoになってＥＧＲ弁開度、パージ弁開度ＰＶ、大気開放弁開度ＡＶ及び制御弁開度ＯＴは全閉となり（ステップＣ８３〜Ｃ８６）、また、続くステップＣ８７の「Ｔａ≧Ｔa2？」の判断がYesになってステップＣ９１に進み、タイマーＴａが零にされてリターンする。
［クランク角変化の予測，＃Ａ，＃Ｂの設定］
メインコントローラ１０は、気筒＃１の吸気行程上死前６゜ＣＡの位置を０として、クランク角が９０゜進む毎に＋１を与えることによって気筒判別信号を生成している（当該数値に基づいて気筒を判別するようになっている）。そこで、図１５に示すように、エンジン回転数Ｎｅを監視し、５００ｒｐｍ以下になった時点で、そのときに膨張行程にある気筒＃Ｘ及びそのクランク角位置（圧縮行程の上死点後（ＡＴＤＣ）のクランク角）Ｙ゜ＣＡを、気筒判別信号及びクランク角センサ３６の出力に基づいて検出する。
【００７３】
上記Ｙが所定値Ｙｏ以下ときは、当該気筒＃Ｘの１サイクル後の膨張行程中期（例えばＡＴＤＣ９０゜）を、エンジンを停止させる目標停止クランク位置と設定し、当該クランク角変化の予測軌跡を作製する。一方、上記Ｙが所定値Ｙｏよりも大きいときは、当該気筒＃Ｘの次に点火される気筒の１サイクル後の膨張行程中期（例えばＡＴＤＣ９０゜）を、エンジンを停止させる目標停止クランク位置と設定し、そこまでのクランク角変化の予測軌跡を作製する。所定値Ｙｏは、気筒＃Ｘ及びそのクランク角位置を検出する時点のエンジン回転数Ｎｅの変化の度合いΔＮｅに応じて変更し、ΔＮｅが大きいほどＹｏを小さくする。
【００７４】
例えば、当該検出時点のエンジン回転数低下率ΔＮｅが小さいときは所定値Ｙｏとして例えば１６０゜ＣＡを与え、ΔＮｅが大きいときはＹｏとして１４０゜ＣＡを与える。従って、検出された膨張行程気筒が＃１であり、Ｙ＝ＡＴＤＣ１５０゜ＣＡであったとき、ΔＮｅが小（Ｙｏ＝１６０゜ＣＡ）であるときは、Ｙ＜Ｙｏであるから、気筒＃１が１サイクル後のＡＴＤＣ９０゜ＣＡのクランク角位置になったときを目標停止クランク位置とする。つまり、この場合は気筒＃１を始動用気筒＃Ａとし、次の点火気筒＃３を始動用気筒＃Ｂとして設定することになる。
【００７５】
一方、ΔＮｅが大（Ｙｏ＝１４０゜ＣＡ）であるときは、Ｙ＞Ｙｏであるから、気筒＃１の次の点火気筒＃３が１サイクル後の圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）９０゜ＣＡのクランク角位置になったときを目標停止クランク位置とする。従って、この場合は、始動用気筒＃Ａとして＃３を与え、始動用気筒＃Ｂとして＃３の次の点火気筒である＃４を与えることになる。
【００７６】
さらに、上述の如く＃Ａ，＃Ｂを設定した後、予測クランク角に対する実際のクランク角の偏差（進み量）Ｄを監視し、偏差Ｄが所定値Ｄｏよりも大になったときは、目標停止クランク位置を、気筒＃Ｘの膨張行程中期から、当該気筒＃Ｘの次の気筒の膨張行程中期に変更する。例えば、気筒＃１の膨張行程中期にエンジンを停止させる予定を、気筒＃３の膨張行程中期にエンジンを停止させるように変更する。所定値Ｄｏは、図１６に示すように、目標停止クランク位置になるまでの残り時間Δｔが小さくなるほど小さくなるように設定する。
［自動変速機の制御］
上記目標クランク位置での停止のために自動変速機３のロックアップクラッチ制御を行なう。図１７は自動変速機３の制御フローを示す。この制御フローは所定時間毎にスタートし、ステップＤ１で上述の運転モードに基づくシフトレンジを入力し、続くステップＤ２で前進レンジか否かを判断し、前進レンジであるときはステップＤ３に進んでエンジントルクＥＴと車速Ｖとに応じた適正変速段を設定し、続くステップＤ４で変速制御を実行する。
【００７７】
続くステップＤ５で車両が減速中か否かを判断し、減速中であるときはステップＤ６に進んでエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下か否かを判断する。Ｎｅが５００ｒｐｍ以下であるときはステップＤ７に進み、エンジン制御フローにおいて説明した予測クランク角に対する実際のクランク角の偏差（進み量）Ｄを入力する。
【００７８】
続くステップＤ８において、偏差Ｄに基づいてロックアップクラッチ油圧の補正量Ｐを設定する。このクラッチ油圧補正量Ｐは、偏差Ｄが大きくなるほど大きくなるように設定される。そして、続くステップＤ９においてクラッチ油圧のフィードバック制御により、ロックアップクラッチ制御を実行し、リターンする。このロックアップクラッチ制御によりエンジンに負のトルクを与えて、エンジンを目標クランク位置で停止させるようにしている。
【００７９】
一方、ステップＤ５で減速中でないと判断されたとき、並びにステップＤ６でエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍよりも高いと判断されたときは、ステップＤ１０に進んでエンジントルクＥＴと車速とに基づいて通常のロックアップ制御を実行し、リターンする。
【００８０】
また、ステップＤ２で前進レンジでないと判断されたときはステップＤ１１に進み、Ｎ（ニュートラル）レンジか否かを判断し、Ｎレンジの場合はステップＤ１２に進んでニュートラル制御を実行し、リターンする。ＮレンジでないときはステップＤ１３に進んでＰ（パーキング）レンジか否かを判断し、Ｐレンジの場合はステップＤ１４に進んでパーキング制御を実行し、リターンする。Ｐレンジでないときはステップし１５に進んでリバース制御を実行し、リターンする。
【００８１】
上記図１７に示すフローのステップＤ６〜Ｄ９により、エンジン１の所定の停止条件が成立したときに、該エンジン１の運転を少なくとも１つの気筒が膨張行程となるようにして停止させる停止制御手段が構成されている。
【００８２】
また、上記図１０に示すフローのステップＣ５７〜Ｃ５９、Ｃ６５〜６８により、上記停止制御手段によるエンジン１の運転停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程にある始動用気筒＃Ａ，＃Ｂの燃焼室に燃料が残存するよう、エンジン停止前の所定時期に燃料噴射弁１９により燃料を噴射させる停止時噴射制御手段が構成されている。
【００８３】
また、上記図７に示すフローのステップＣ１１により、ダイレクトスタート方式でのエンジン１の始動条件が成立したときに、膨張行程にある気筒の燃焼室の燃料を最初に着火させて、エンジン１を始動させる始動制御手段が構成されている。
【００８４】
さらに、上記図１０に示すフローのステップＣ６２、６３により、上記停止時噴射制御手段による燃料噴射弁１９の制御によって該燃料噴射弁１９から燃料の噴射される期間を含む所定期間、スロットル弁２８を開いて吸気の流量を増大させる吸気制御手段が構成されている。
［エンジン自動停止・始動のタイムチャート］
以上に説明した制御によるエンジン１の自動停止・始動の態様をタイムチャートで表すと図１８のようになる。なお、車速Ｖ＝０から次の運転開始までは時間を縮尺して描いている。
【００８５】
すなわち、アクセル開度α（エンジントルクＥＴ）の減少により電気式スロットル弁２８が閉作動されると車両は減速状態に入り、エンジン回転数Ｎｅも低下する。また、ＥＧＲ開度も小さくなっていく。アクセル開度αが例えばα１以下になると、タイマーＴｂのカウントが開始されてパージ弁開度ＰＶが全開、大気開放弁開度ＡＶが全閉、制御弁開度ＯＴが全開となり、吸気通路２４から吸気負圧が負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）に導入され、該負圧器が負圧状態になる。パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴはタイマー時間Ｔboの経過により全閉となる。
【００８６】
アクセル開度αが零になると、スロットル開度Ｔｖも零にされ、燃料カットが実行されるとともに、点火も行なわれなくなる。すなわち、過剰な電力回生はバッテリ損傷の原因となるので、エンジンブレーキを効かせるようにするものである。また、ＥＧＲ開度は予め設定された開度にされる。これは、スロットル弁２８の隙間からの新気の流入を抑えて排ガス温度の低下を防止し、エンジン始動時に排出される未燃ＨＣを効率良く浄化できるように触媒３５Ａ，３５Ｂの温度を維持するためである。
【００８７】
エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以下になると、クランク角変化の予測に基づいてダイレクトスタート用気筒＃Ａ，＃Ｂが設定され、それら気筒に対するダイレクトスタート用燃料の噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂが設定される。そして、目標クランク位置でエンジンが停止するように、予測クランク角と実際のクランク角との偏差Ｄに基づくクラッチ油圧補正量Ｐによってクラッチ油圧が制御され、また、噴射時期Ｉ＃Ａ，Ｉ＃Ｂに至ったときには各気筒＃Ａ，＃Ｂへの燃料噴射が実行される。
【００８８】
その燃料噴射の際には、気筒＃Ａに対する始動用燃料の噴射の前にスロットル開度Ｔｖが全開とされる。これにより、気筒＃Ａの吸気ポート１７から燃焼室１６に流入する吸気の量が増大し、この吸気によって、上記始動用燃料が当該燃焼室に効率良く流入することになる。すなわち、吸気ポート１７の負圧が小さくなって燃料が効率良く気筒内に吸入されるようになり、その分、吸気ポート１７の内壁面や吸気弁１９に付着する燃料の量が少なくなる。スロットル開度は気筒＃Ｂへの始動用燃料の噴射が終了するころに全閉となる。これは、エンジン停止直前にエンジン回転数が極めて低くなると、ピストンの往復運動による振動を体感し易くなるから、そのときにスロットル弁２８が開かれていて気筒１２の吸気充填量が大きくなり、エンジン振動が大きくなるのは、好ましくないからである。
【００８９】
次に車速Ｖが零になった時点（車両停止）からタイマー時間Ｔa1が経過すると、パージ弁開度ＰＶ及び制御弁開度ＯＴが全開になるとともに、ＥＧＲ開度も全開になる。これにより、負圧器（燃料タンク６０、キャニスタ６１及びリリーフ通路６２）から吸気通路２４に負圧が導入されるとともに、還流排ガスが吸気通路２４の燃料噴射弁近傍に流入する。
【００９０】
従って、上記始動用燃料の噴射後に吸気通路２４に残留する燃料は、パージ通路６４から上記キャニスタ６１や燃料タンク６０に吸引され、また、その際に還流排ガスの流入によって、吸気通路２４から負圧器へ向かうガスの流れが促進され、上記残燃料を効率良く吸引することができる。よって、残燃料蒸気がスロットル弁２８の隙間から大気中に漏れ出ることが殆どなくなり、ガソリン臭ないしは大気汚染が避けられる。
【００９１】
タイマー時間Ｔa2が経過すると、パージ弁開度ＰＶ、制御弁開度ＯＴ及びＥＧＲ開度は全閉となる。
【００９２】
次に車両が発進するときはモータ２が作動され、車速が所定値Ｖ１になると、膨張行程にある気筒＃Ａに対し最初に点火が行なわれてその燃焼室の混合気が着火され、続いて気筒＃Ｂが膨張行程になったときに該気筒＃Ｂに対する点火が行なわれる。これにより、エンジン１がスムーズに始動される。以後は通常のエンジン運転、すなわち、各気筒に対する吸気ポート噴射及び圧縮行程上死点での点火が行なわれることになる。
【００９３】
また、このダイレクトスタート時は、始動性の向上のために、スロットル開度Ｔｖは低開度Ｔvesに、ＥＧＲ開度は低開度ＥＧＲesに、パージ弁開度ＰＶは微小開度ＰＶesに、それぞれ設定される。
【００９４】
したがって、この実施形態に係るエンジンの自動停止・始動性御装置によれば、エンジン１の運転停止の直前に吸気ポート１７に始動用燃料を噴射する際に、一時的にスロットル弁２８を開いて吸気流量を増大させ、これにより吸気ポート１７における負圧を減少させることで、そこに噴射した燃料をポート壁面等にあまり付着させずに、停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程になる始動用気筒＃Ａ、＃Ｂの燃焼室に安定的に供給することができるので、その後のエンジン１の再始動時に上記各気筒＃Ａ、＃Ｂにそれぞれ点火されたときに、十分な燃焼安定性を得ることができる。しかも、吸気ポート１７や吸気弁１９に付着する燃料が少なくなるので、デポジットの形成を抑えることができ、さらに再始動時の排気状態の悪化を軽減できる。
【００９５】
また、この実施形態では、上記始動用燃料の噴射の際に、エンジン出力を制御するための電気式スロットル弁２８を用いて、吸気の流量を調整するようにしており、極めて効果的に吸気流量を調整できるとともに、別途、吸気流量の調整手段を設ける必要もなく、部品点数の増大やコストの上昇を招くことがない。
【００９６】
さらに、この実施形態では、上記始動用気筒＃Ａ、＃Ｂに対する燃料の噴射を終えた後に速やかにスロットル弁２８を閉じるようにしており、これにより、エンジン１の振動を体感しやすい極低速状態において気筒の吸気充填量を減少させて、振動を低減することができる。
【００９７】
（他の実施形態）
なお、本発明の構成は前記実施形態のものに限定されることはなく、その他の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、エンジン１の運転停止後にそれぞれ膨張行程及び圧縮行程になる気筒＃Ａ、＃Ｂの燃焼室に燃料が残存することになるように、エンジン１の停止直前に第１及び第２燃料噴射を行うようにしているが、これに限らず、エンジン停止時に第１の燃料噴射のみを行って膨張行程にある気筒＃Ａのみに燃料を供給しておき、圧縮行程にある気筒＃Ｂには燃料を供給しないようにしてもよい。
【００９８】
また、前記実施形態では、前記第１及び第２の燃料噴射の量を略同じにしているが、これに限らず、第１燃料噴射の量を第２燃料噴射よりも多くしてもよい。すなわち、ダイレクトスタートのときに最初に点火される気筒＃Ａは、膨張行程途中の非常に燃焼し難い状態にあるから、燃料の量を増やすことによって燃焼性を高める必要があるが、２番目に点火される気筒＃Ｂは圧縮上死点近傍の十分に圧力及び温度の高い状態で点火されることから、燃料はあまり多くなくても十分な燃焼安定性が得られる。それ故に、２番目に点火される気筒＃Ｂに対する燃料供給量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減するとともに、未燃燃料の排出に起因する排気状態の悪化をより確実に抑制することができる。
【００９９】
さらに、前記実施形態では、エンジン１の運転停止直前に始動用気筒＃Ｂに対する燃料の噴射を終えた後にスロットル弁２８を閉じるようにしているが、これに限らず、スロットル弁２８は、始動用気筒＃Ａに対する燃料噴射を終えた後、上記始動用気筒＃Ｂに対する燃料の噴射を開始する前に、閉じるようにしてもよい。すなわち、上記したように、ダイレクトスタート時に２番目に点火される気筒＃Ｂは比較的燃焼安定性が高くて、この気筒にはあまり多くの燃料を残存させる必要はないから、この気筒に燃料が吸入されるときに吸気ポート１７の負圧を小さくする必要性はそれほど高くはない。従って、このときにスロットル弁２８を閉じて気筒への吸気充填量を減らすようにすれば、エンジン振動のさらなる低減を図ることができる。
【０１００】
また、６気筒エンジンの場合は、ダイレクトスタートのために３つの気筒に燃料を供給しておくようにしてもよい。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本願請求項１の発明に係るエンジンの自動停止・始動制御装置によると、エンジンの運転停止の直前に吸気通路に燃料を噴射して停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料を残存させ、その後の再始動時に当該気筒の燃料に最初に着火させてエンジンを始動させるようにする場合に、そのエンジン停止前の燃料噴射の際に吸気の流量を増大させて、吸気通路の負圧をできるだけ小さくすることで、噴射した燃料が効率的に燃焼室に吸入されるようになり、その燃料を吸気通路の壁面等にあまり付着させずに、気筒内の燃焼室に安定的に供給することができる。このことで、エンジンの再始動時に十分な燃焼安定性が得られ、殆ど排気状態の悪化を招くこともない。また、吸気通路等のデポジットの形成も抑制できる。
【０１０２】
また、そうしてエンジンの運転停止直前に噴射した燃料の気筒内への吸入を促進する所定期間が経過した後は、速やかに吸気の流量を減少させて気筒の吸気充填量を減少させることで、極低速状態での振動を低減できる。
【０１０３】
請求項２の発明によると、吸気調整手段として電気式スロットル弁を用いることで、極めて効果的に吸気流量を調整できるし、部品点数の増大やコストの上昇を招くこともない。
【０１０４】
請求項３の発明によると、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになり、再始動時にはその２つの気筒に順番に点火することで、エンジンの始動をさらにスムーズに行える。また、上記２番目に点火される気筒の燃焼安定性が比較的高いことを考慮して、当該気筒に供給する燃料の量を相対的に少なくすることで、燃料の無駄を軽減することができる。
【０１０５】
請求項４の発明によると、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒のみならず、圧縮行程にある気筒にも燃料が残存するようになり、再始動時にはその２つの気筒に順番に点火することで、エンジンの始動をさらにスムーズに行える。また、上記２番目に点火される気筒の燃焼安定性が比較的高いことを考慮して、当該気筒に対応する燃料噴射を行うときには敢えて吸気流量を減少させることにより、極低回転状態での振動を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動系の構成を示すブロック図。
【図２】 同車両のエンジン系の構成を示す図。
【図３】 同車両の基本運転モードを表にした図。
【図４】 同車両の基本制御のフロー図。
【図５】 同車両の車速とアクセル開度とにより設定される要求トルクをマップに表した図。
【図６】 同車両のモータ制御のフロー図。
【図７】 同車両のエンジンの始動制御を示すフロー図。
【図８】 同エンジンの始動から通常運転への移行制御を示すフロー図。
【図９】 同エンジンの始動から通常運転への移行制御の続きを示すフロー図。
【図１０】 同エンジンの減速・停止制御のフロー図。
【図１１】 同エンジンのエンジン回転数とエンジントルクとより設定されるスロットル開度をマップで表した図。
【図１２】 同エンジンのエンジン回転数とエンジントルクとより設定されるＥＧＲ開度をマップで表した図。
【図１３】 同エンジンの燃料パージ制御のためのパージ弁開度の補正値ＰＶｃと空燃比偏差のなまし値との関係をマップで表した図。
【図１４】 同エンジン始動時の燃料噴射及び点火時期をクランク角とピストン位置との関係で表した図。
【図１５】 同エンジン停止時のクランク角変化の予測軌跡を示す図。
【図１６】 同エンジンの目標停止クランク位置を変更するための基準値（所定値）Ｄｏと、目標停止クランク位置になるまでの残り時間Δｔとの関係を示す特性図。
【図１７】 同車両の自動変速機の制御を示すフロー図。
【図１８】 同エンジンの自動停止・始動制御のタイムチャート。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータ
３ 自動変速機
４ クラッチ
５ バッテリ
１２ 気筒
１４ ピストン
１６ 燃焼室
１７ 吸気ポート
１８ 排気ポート
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
２１ 点火プラグ
２２ 燃料噴射弁
２４ 吸気通路
２７ 吸気ＶＶＴ
２８ スロットル弁（吸気調整手段）
３４ 排気通路
３５Ａ ＨＣ吸着触媒
３５Ｂ 三元触媒
４３ ＥＧＲ通路
４４ ＥＧＲ弁
６０ 燃料タンク
６１ キャニスタ
６２ リリーフ通路
６５ 制御弁
６６ 大気開放弁
６７ パージ弁
Claims (4)
- エンジンの吸気通路に燃料を噴射して気筒内の燃焼室に供給する燃料噴射弁と、
エンジンの所定の停止条件が成立したときに、該エンジンの運転を少なくとも１つの気筒が膨張行程となるようにして停止させる停止制御手段と、
上記停止制御手段によるエンジンの運転停止後に、少なくとも上記膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により燃料を噴射させる停止時噴射制御手段と、
エンジンの所定の始動条件が成立したときに、上記膨張行程にある気筒の燃焼室の燃料を最初に着火させてエンジンを始動させる始動制御手段とを備えているエンジンの自動停止・始動制御装置において、
上記燃料噴射弁よりも上流の吸気通路には、そこから燃焼室に流入する吸気の流量を調整する吸気調整手段が設けられ、
上記停止時噴射制御手段による燃料噴射弁の制御によって該燃料噴射弁から燃料の噴射される期間に対応する所定期間、前記吸気調整手段を吸気の流量が増大するように作動させ、この所定期間の経過後は吸気調整手段を吸気の流量が減少するように作動させる吸気制御手段を備えており、
上記所定期間の終了時点が上記燃料噴射期間の終了時点と同じか、それよりも前であることを特徴とするエンジンの自動停止・始動制御装置。 - 請求項１において、
上記吸気調整手段は、吸気通路の開度を調整する弁体を有し、この弁体の位置がエンジンへの要求出力に基づいて制御される電気式スロットル弁であることを特徴とするエンジンの自動停止・始動制御装置。 - 請求項１において、
エンジンは多気筒エンジンであり、
上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものであり、
上記第１の燃料噴射による燃料の噴射量が上記第２の燃料噴射よりも多いことを特徴とするエンジンの自動停止・始動制御装置。 - 請求項１において、
エンジンは多気筒エンジンであり、
上記停止時噴射制御手段は、エンジンの運転停止後に膨張行程にある気筒の燃焼室に燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において燃料噴射弁により第１の燃料噴射を行わせるとともに、エンジンの運転停止後に圧縮行程にある気筒の燃焼室にも燃料が残存するよう、当該気筒のエンジン停止直前の吸気行程において上記燃料噴射弁により第２の燃料噴射を行わせるものであり、
上記所定期間の終了時点は、上記第１の燃料噴射が完了した後であって且つ上記第２の燃料噴射が開始される前であることを特徴とするエンジンの自動停止・始動制御装置。
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