内燃機関の制御装置
【課題】予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置４０は、クランク角センサ５０の信号に基づきクランク位置を把握するとともに、同機関の停止時におけるクランク位置を停止クランク位置として記憶して、この予め記憶した停止クランク位置に応じた始動制御を同機関の始動時に実行する。また、内燃機関１が搭載された車両１００の傾斜状態、及び同車両１００の変速機３０のシフト位置を把握するとともに、この把握されたシフト位置と把握された車両１００の傾斜状態とに基づき、同機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定し、クランク角センサ５０の出力信号が検出されるときに、判定した回転方向に応じて停止クランク位置を更新する。
【解決手段】電子制御装置４０は、クランク角センサ５０の信号に基づきクランク位置を把握するとともに、同機関の停止時におけるクランク位置を停止クランク位置として記憶して、この予め記憶した停止クランク位置に応じた始動制御を同機関の始動時に実行する。また、内燃機関１が搭載された車両１００の傾斜状態、及び同車両１００の変速機３０のシフト位置を把握するとともに、この把握されたシフト位置と把握された車両１００の傾斜状態とに基づき、同機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定し、クランク角センサ５０の出力信号が検出されるときに、判定した回転方向に応じて停止クランク位置を更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を内燃機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費効率及び排気エミッションの向上等を図るべく、内燃機関において所定の自動停止条件が成立したときに同機関を自動停止し、所定の自動始動条件が成立したときに同機関を自動始動させる自動停止始動制御を実行するようにした内燃機関の制御装置が実用化されている。
【０００３】
一般に、内燃機関では、同機関のクランク軸の回転を検出するクランク角センサの出力信号に基づきクランク軸の位置（クランク位置）が把握されている。そして、上述した自動停止始動制御を実行する内燃機関の制御装置にあっては、自動始動時における機関始動を早期に完了させるべく、自動停止時におけるクランク位置（停止クランク位置）が記憶されるとともに、この記憶された停止クランク位置に応じた燃料噴射や点火を実行する始動制御、いわゆる早期始動制御を自動始動時に実行する構成が知られている。
【０００４】
ここで、停止クランク位置に応じた始動制御を自動始動時に実行する構成にあっては、自動停止中においてクランク軸に不測の回転が生じると、始動時におけるクランク軸の位置が記憶された停止クランク位置と異なるため、内燃機関の始動が良好に完了しなかったり、排気エミッションが悪化したりするおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載される構成では、内燃機関を搭載した車両が坂道に停車している場合等に、停止時に記憶された停止クランク位置が次の始動時におけるクランク位置と異なる旨判定された場合には、上記停止クランク位置を用いずに、機関始動時においてクランク位置を特定した後に、この特定したクランク位置に基づいて始動を実行するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−３５１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の構成のように、機関始動時においてクランク位置を特定した後に、この特定したクランク位置に基づいて始動を実行する構成にあっては、この始動時においては早期始動制御を実行することができないため、早期に機関始動を完了させる点において、改善すべき余地がある。
【０００７】
なお、このような問題は、自動停止始動制御が実行される内燃機関における自動停止中に限られず、停止クランク位置に応じた始動制御が実行される構成であれば、運転者の操作によって内燃機関の停止及び始動操作が行われる場合であっても同様に生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク軸の回転に伴い出力されるクランク角センサの信号に基づき同機関のクランク位置を把握するクランク位置把握手段と、前記機関の停止時における前記クランク位置を停止クランク位置として記憶する停止クランク位置記憶手段とを備え、同停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を前記機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置において、前記機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、前記車両に設けられた変速機の前記機関の停止中におけるシフト位置について、前記クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、前記クランク軸の回転が変速されて前記車輪側に伝達される前進変速位置と、前記クランク軸の回転が逆回転にされて前記車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握された前記シフト位置と前記傾斜状態把握手段により把握された前記傾斜状態とに基づき、前記機関の停止中における前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段と、前記機関の停止中において前記クランク角センサの出力信号が検出されるときに、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている前記停止クランク位置を前記回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段とを備えることを要旨とする。
【００１０】
ここで、内燃機関の停止中において同機関が搭載される車両の車輪の回転に伴いクランク軸が回転する場合には、クランク軸の回転に伴いクランク角センサから信号が出力されるため、このクランク角センサの出力信号に基づきクランク軸が回転したことを把握することができる。しかしながら、こうしたクランク角センサの出力信号のみに基づいて、クランク軸の回転方向を把握することはできない。
【００１１】
この点、上記構成によれば、機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、車両に設けられた変速機の機関の停止中におけるシフト位置について、クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、クランク軸の回転が変速されて車輪側に伝達される前進変速位置と、クランク軸の回転が逆回転にされて車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、把握されたシフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握されたシフト位置と傾斜状態把握手段により把握された傾斜状態とに基づき、機関の停止中における車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段とを備えるため、機関停止中におけるクランク軸の回転方向を判定することができる。すなわち、機関停止中において同機関を搭載する車両の車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向は、変速機のシフト位置と車輪の回転方向に応じて変化し、この車輪の回転方向は、車両の傾斜状態に応じて変化するため、変速機のシフト位置と車両の傾斜状態とを把握することによって、クランク軸の回転方向を把握することができる。さらに、上記構成によれば、機関の停止中においてクランク角センサの出力信号が検出されるときに、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置を回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段を備えるため、機関停止中においてクランク軸が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。すなわち、上記構成によれば、機関停止中におけるクランク軸の回転方向を判定した上で停止クランク位置を正確に更新することができ、この更新された停止クランク位置に応じた始動制御が実行されるようになる。したがって、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができるようになる。
【００１２】
具体的には、請求項２に記載されるように、傾斜状態把握手段は、車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを傾斜状態として把握し、回転方向判定手段は、傾斜状態把握手段により車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が前進変速位置であるとき、並びに傾斜状態把握手段により車両が下り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が後進位置であるときに車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を逆方向と判定する構成や、請求項３に記載されるように、回転方向判定手段は、傾斜状態把握手段により車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が後進位置であるときに車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を正方向と判定する構成を採用することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、前記車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記傾斜状態把握手段は、前記加速度検出手段により検出される加速度に基づき前記車両の傾斜状態を把握することを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、傾斜状態把握手段は、加速度検出手段により検出される加速度に基づき車両の傾斜状態を把握するため、車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を検出するために専用のセンサを設ける必要がない。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、前記車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、前記車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、前記車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、前記傾斜状態把握手段は、前記ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する前記車両の位置及び前記方向検知手段により把握された前記車両の向きの情報に基づき、前記道路データ記憶手段に記憶された前記データを参照することにより前記車両の傾斜状態を把握することを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、傾斜状態把握手段は、ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する車両の位置及び方向検知手段により把握された車両の向きの情報に基づき、道路データ記憶手段に記憶されたデータを参照することにより車両の傾斜状態を把握するため、ナビゲーションシステムに設けられる道路データ記憶手段とＧＰＳ受信手段と方向検知手段とを利用することにより、車両の傾斜状態を把握することができる。
【００１７】
ここで、請求項６に記載されるように変速機が有段式の手動変速機である場合には、機関停止中において変速機のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときに車輪が回転すると、内燃機関のクランク軸の回転がトルクコンバータを介して変速機に入力される自動変速機と比較して、この車輪の回転によってクランク軸が容易に回転する。この点、同構成に請求項１〜５のいずれか１項の構成が適用されることにより、機関停止中においてクランク軸が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関は、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともに前記トルクを前記クランク軸に伝達する被駆動ギヤと、前記スタータモータと前記クランク軸との間に設けられて前記駆動ギヤが前記被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備えることを要旨とする。
【００１９】
上記構成のように、内燃機関が、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともにトルクをクランク軸に伝達する被駆動ギヤと、スタータモータとクランク軸との間に設けられて駆動ギヤが被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備える場合には、機関停止の際にクランク軸が逆回転することが抑制される。したがって、上記構成によれば、停止クランク位置記憶手段において機関停止時における停止クランク位置をより正確に記憶することができるため、停止クランク位置に応じた始動制御をより適切に実行することができるようになる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに前記機関を自動停止し、前記機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに前記機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備え、前記自動始動において、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御が実行されることを要旨とする。
【００２１】
上記構成のように、機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに機関を自動停止し、機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備える構成では、停止クランク位置に応じた始動制御を自動始動時において適切に実行することにより、早期に機関始動を完了することが望ましい。
【００２２】
この点、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置を同構成に適用することにより、自動始動時において、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができ、機関始動を早期に完了することができるようになる。
【００２３】
具体的には、請求項９に記載されるように、停止クランク位置に応じた始動制御は、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御および点火する点火制御であるとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は、本発明が適用された車両１００の概略構成図である。この車両１００に搭載される内燃機関１は、直列に４つの気筒（＃１〜＃４）を有するとともに、車両１００を走行させる回転力をクランク軸２に出力する。このクランク軸２は、同クランク軸２の端部に固定されたフライホイール３と、運転者によるクラッチペダル（図示略）の操作に応じて同フライホイール３と変速機３０との接続を断接するクラッチ２０とを介して変速機３０に連結されている。また、変速機３０の出力軸であるプロペラシャフト３１は、ディファレンシャルギヤ３２を介して、車輪３４が装着されたドライブシャフト３３に接続されている。
【００２５】
変速機３０は、同変速機３０のシフト位置が運転者によるシフトレバー３５の操作によって切換可能な有段式の手動変速機である。具体的には、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達されないニュートラル（Ｎ）位置と、クランク軸２の回転が変速されて車輪３４側に伝達される前進変速位置（１速〜５速）と、クランク軸２の回転が逆回転にされて車輪３４側に伝達される後進位置のいずれかのシフト位置が、運転者によるシフトレバー３５の操作によって選択される。
【００２６】
そして、車両１００を走行させるべく内燃機関１により回転力がクランク軸２に出力されて且つ変速機３０のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときには、フライホイール３と変速機３０とがクラッチ２０により連結されることにより、このクランク軸２の回転力が、クラッチ２０を介して変速機３０、プロペラシャフト３１、ディファレンシャルギヤ３２、ドライブシャフト３３を順に経て、最終的に車輪３４に伝達される。
【００２７】
内燃機関１には、同機関１を始動するための常時噛み合い式始動装置１０が設けられている。具体的には、この常時噛み合い式始動装置１０は、トルクを発生するスタータモータ１１と、同スタータモータのトルクを伝達するピニオンギヤ１２と、フライホイール３の外周に設けられてピニオンギヤ１２と常に噛み合うとともにトルクをクランク軸２に伝達するリングギヤ１３と、スタータモータ１１とクランク軸２との間に設けられてピニオンギヤ１２がリングギヤ１３に対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータ１１と同クランク軸２との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチ１４とを備えて構成されている。そして、内燃機関１の始動時にはスタータモータ１１が駆動されて、その回転力がリングギヤ１３及びフライホイール３を介してクランク軸２に伝達されることにより、機関１が始動する。なお、ピニオンギヤ１２が駆動ギヤに相当するとともに、リングギヤ１３が被駆動ギヤに相当する。
【００２８】
車両１００及び内燃機関１の各部には、同車両１００の走行状態、同機関１の運転状態、並びに運転者による操作を検出するための各種センサが設けられている。こうした各種センサとしては、車輪３４の近傍に設けられて車両１００の速度を検出する車速センサ５２、運転者により操作されるシフトレバー３５の位置（シフト位置）を検出するシフト位置センサ５３、クラッチペダル（図示略）が運転者により踏み込まれていることを検出するクラッチスイッチ５４、ブレーキペダル（図示略）が運転者により踏み込まれていることを検出するブレーキスイッチ５５、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込量を検出するアクセルペダル位置センサ５６、機関１の始動を開始させるべく運転者により操作されるイグニッションスイッチ５７、車両１００の加速度を検出するための加速度センサ５８等が挙げられる。
【００２９】
ここで、クランク軸２の端部には、図２（ａ）に示すタイミングロータ６１が同クランク軸２と一体回転可能に設けられている。このタイミングロータ６１は鉄等の磁性体で形成され、その外周には、複数の歯６２が所定角度（１０°ＣＡ）毎に設けられるとともに、その一部には、基準角度を検知するべく２枚の歯６２を欠損させた欠歯部６３が形成されている。そして、クランク軸２の回転に伴い信号を出力するクランク角センサ５０が、このタイミングロータ６１の上記歯６２と対向できる位置において内燃機関１に取り付けられている。
【００３０】
クランク角センサ５０は、公知の電磁ピックアップ方式のセンサであって、鉄心と、この鉄心の周囲に設けられたコイルと、このコイルを貫く磁束を発生する磁石（いずれも図示略）とを備えて構成されている。
【００３１】
そして、クランク軸２とともにタイミングロータ６１が回転すると、同ロータ６１の外周に沿って歯６２により形成された凹凸とクランク角センサ５０の鉄心との対向位置が変化し、これに伴い同センサ５０のコイルを通る磁力線の量が変化して電磁誘導作用によりこのコイルに起電力（電圧）が発生する。これにより、タイミングロータ６１の回転速度に比例した周波数の交流電圧がクランク角センサ５０から出力されるとともに、この出力された電圧が整流されて、図３に示される矩形波のクランク角信号に変換される。
【００３２】
さらに、内燃機関１には、カム軸（図示略）の位置を検出するカム角センサ５１が取り付けられている。カム軸は上記クランク軸２が一回転する間に１／２回転する。このカム軸の端部には、図２（ｂ）に示すタイミングロータ７１が同カム軸と一体回転可能に設けられているとともに、このタイミングロータ７１の外周には、１個の歯７２が設けられている。そして、カム角センサ５１は、上記クランク角センサ５０と同様に、公知の電磁ピックアップ方式のセンサであって、このタイミングロータ７１の上記歯７２と対向できる位置に取り付けられている。
【００３３】
そして、カム軸とともにタイミングロータ７１が回転すると、同ロータ７１の外周に沿って歯７２により形成された凹凸とカム角センサ５１の鉄心との対向位置が変化し、これに伴い同センサ５１のコイルを通る磁力線の量が変化して電磁誘導作用によりこのコイルに起電力（電圧）が発生するとともに、この出力された電圧が整流される。これにより、図３に示されるように、タイミングロータ７１が一回転する間（７２０°ＣＡ）に１つの矩形状のカム角信号が出力される。
【００３４】
車両１００には、同車両１００に搭載される内燃機関１を含む各種装置を総括的に制御する電子制御装置４０が設けられて、この電子制御装置４０に上記各種センサから出力された信号がそれぞれ入力される。電子制御装置４０は、図示しない演算ユニット（ＣＰＵ）の他に、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリ４１等が設けられている。そして、電子制御装置４０は、上記各種センサから出力される信号に基づき車両１００の走行状態及び機関１の運転状態等を把握して、各種制御を実行する。例えば、電子制御装置４０は、把握された機関１の状態に基づき、同機関１に燃料を噴射する燃料噴射制御や、このように供給される燃料と空気との混合気を点火する点火時期制御等を実行する。より詳細には、燃料噴射制御として機関１に噴射する燃料の量や時期を制御するとともに、点火時期制御として混合気を点火する時期を制御する。
【００３５】
さらに、電子制御装置４０は、クランク角センサ５０の出力信号に基づき、クランク軸２の位置、すなわちクランク位置を把握する「クランク位置把握処理」を実行する。この「クランク位置把握処理」がクランク位置把握手段としての処理に相当する。
【００３６】
ここで、図３に示されるように、クランク角センサ５０によって、欠歯部６３に対応したクランク角信号が３６０°ＣＡ毎に一回出力されるために、同クランク角信号を用いてクランク軸２のクランク角（ＣＡ）を把握することができる。ただし、内燃機関１の燃焼サイクルは７２０°ＣＡを周期とするために、この３６０°ＣＡ毎の上記欠歯部６３に対応した信号から、気筒（＃１〜＃４）毎の例えば燃焼行程に対応するピストン上死点等を直接的には把握することはできない。このため、本実施形態では、同図に示されるように、上記カム角センサ５１の出力信号に基づくカム角信号により、７２０°ＣＡ毎の周期を把握している。
【００３７】
具体的には、カム角センサ５１の出力信号に対応付けられて初期値が「０」であるクランクカウンタｃｃｒｎｋが、クランク角信号の出力毎に「１」ずつインクリメントされるとともに、７２０°ＣＡ毎にリセットされる。これにより、同図に示すように気筒（＃１〜＃４）毎の各行程を把握することができるようになる。すなわち、本実施形態における「クランク位置把握処理」では、こうしたクランク角センサ５０の出力信号に加えてカム角センサ５１の出力信号を参照することにより、内燃機関１の各気筒（＃１〜＃４）の燃焼サイクルの行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）を含めたクランク位置を把握するようにしている。なお、内燃機関１においては、圧縮行程で混合気の点火が実行されて、膨張行程へと移行する。
【００３８】
また、電子制御装置４０は、内燃機関１の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに同機関１を自動停止し、機関１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関１を自動始動する「自動停止始動処理」を実行する。そして、このように機関１が自動停止されるときには、この停止時におけるクランク位置、すなわち停止クランク位置を把握して記憶するとともに、機関１の自動始動時には、記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御、いわゆる早期始動制御を実行する。具体的には、この早期始動制御として、停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御や、この停止クランク位置に応じて点火する点火制御が実行される。なお、このように電子制御装置４０により実行される「自動停止始動処理」が自動停止始動手段としての処理に相当する。
【００３９】
以下、図４及び図５を参照して、電子制御装置４０によって実行される一連の処理の実行手順について説明する。図４に示されるフローチャートに示される一連の処理は、運転者によるイグニッションスイッチ５７のオン操作に基づく内燃機関１の始動後において、電子制御装置４０により所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００４０】
この一連の処理では、まず、内燃機関１が自動停止中であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。そして、自動停止中ではない旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、自動停止条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０２）。具体的には、車両１００の速度が０ｋｍ／ｈであること、ブレーキペダルが踏み込まれていること、アクセルペダルが踏み込まれていないことの条件がすべて成立することを上記自動停止条件とし、この自動停止条件が成立しているか否かが判定される。なお、車両１００の速度は車速センサ５２の出力信号に基づき把握され、運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況はブレーキスイッチ５５の出力信号に基づき把握され、運転者によるアクセルペダルの踏み込み状況はアクセルペダル位置センサ５６の出力信号に基づき把握される。
【００４１】
この判定処理を通じて、自動停止条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。一方、自動停止条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、機関停止が実行される（ステップＳ１０３）。具体的には、内燃機関１への燃料供給を停止するとともに混合気の点火を停止することによって同機関１を停止させる。そして、この機関１の停止時におけるクランク位置、すなわち停止クランク位置が記憶される（ステップＳ１０４）。具体的には、上述した電子制御装置４０による「クランク位置把握処理」に基づき把握されているクランク位置を、停止クランク位置としてメモリ４１において記憶する。このメモリ４１が、停止クランク位置記憶手段に相当する。
【００４２】
そして、図５に示す「回転方向判定処理」が実行されて（ステップＳ１０５）、機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向について正回転および逆回転のいずれであるかが判定される。
【００４３】
ここで、図５を参照して、このステップＳ１０５において実行される「回転方向判定処理」の詳細について説明する。この処理では、まずシフト位置が把握される（ステップＳ２００）。具体的には、シフト位置センサ５３の出力信号に基づき、変速機３０のシフトレバー３５の位置、すなわちシフト位置がニュートラル位置、前進変速位置、後進位置のいずれであるかが把握される。このステップＳ２００の処理がシフト位置把握手段としての処理に相当する。
【００４４】
そして、把握されたシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるか否かが判定され（ステップＳ２０１）、シフト位置が前進変速位置又は後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、機関停止中において車輪３４が回転すると、この車輪３４の回転が変速機３０及びクラッチ２０等を介してクランク軸２に伝達されると判断することができる。
【００４５】
ここで、こうしたクランク軸２の回転は、変速機３０のシフト位置と車両１００の傾斜状態とに基づき判定することができる。具体的には、この車両１００の傾斜状態として、同車両１００の位置する道路が、重力方向と直交する平面に対して所定角α以上の傾斜を有する上り坂または下り坂であるかが把握される。この所定角αは、車両１００が上り坂または下り坂に位置すると判断するために適する道路の傾斜角（重力方向と直交する平面に対する傾斜角）として予め設定されている。そして、同車両１００が上り坂または下り坂のいずれに位置するかを把握することにより、機関停止中において車両１００が移動するときの移動方向を推定することができる。具体的には、車両１００が上り坂に停車している場合には、機関停止中における同車両１００の移動方向は後進であると推定することができ、同車両１００が下り坂に停車している場合には、機関停止中における同車両１００の移動方向は前進であると推定することができる。そして、この車両１００の移動方向に応じて車輪３４の回転方向が変化し、この車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向は、こうした車輪３４の回転方向に加えて、変速機３０のシフト位置に応じて変化する。
【００４６】
そこで、まず、車両１００が上り坂停止中であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。具体的には、加速度センサ５８の出力信号に基づき、車両１００の位置する道路が所定角α以上の傾斜を有する上り坂であるか否かが判定される。
【００４７】
この判定処理を通じて、車両１００が上り坂停止中である旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、上述したように、機関１の停止中における車両１００の移動方向は、後進であると推定することができる。
【００４８】
そこで、シフト位置が前進変速位置であるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。この判定処理は、上記ステップＳ２００において把握されたシフト位置に基づいて判定される。そして、シフト位置が前進変速位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向は逆方向と判定し（ステップＳ２０４）、シフト位置が前進変速位置ではない旨、すなわち後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、クランク軸２の回転方向は正方向と判定（ステップＳ２０５）する。
【００４９】
一方、上記ステップＳ２０２において上り坂停止中ではない旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、車両１００が下り坂停止中であるか否かが判定される（ステップＳ２０６）。具体的には、上記ステップＳ２０２における判定処理と同様に、加速度センサ５８の出力信号に基づき、車両１００の位置する道路が所定角α以上の傾斜を有する下り坂であるか否かが判定される。
【００５０】
この判定処理を通じて、車両１００が下り坂停止中である旨判定された場合には（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、上述したように、機関１の停止中における車両１００が移動方向は、前進であると推定することができる。
【００５１】
そこで、シフト位置が前進変速位置であるか否かが判定される（ステップＳ２０７）。この判定処理は、上記ステップＳ２００において把握されたシフト位置に基づいて判定される。
【００５２】
この判定処理を通じて、シフト位置が前進変速位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向は正方向と判定し（ステップＳ２０８）、シフト位置が前進変速位置ではない旨、すなわち後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０７：ＮＯ）、クランク軸２の回転方向は逆方向と判定（ステップＳ２０９）する。なお、ステップＳ２０２及びステップＳ２０６における処理が傾斜状態把握手段としての処理に相当する。また、この「回転方向判定処理」のステップＳ２０１〜ステップＳ２０９において実行される回転方向の判定処理が回転方向判定手段としての処理に相当する。
【００５３】
こうして、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向が判定されると、次に、図４のステップＳ１０６において、クランク角信号が入力されたか否かが判定される（ステップＳ１０６）。具体的には、予め設定された所定期間においてクランク角センサ５０からクランク角信号が入力されるか否かに基づき判定される。そして、クランク角信号が入力された旨判定された場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転によって上記タイミングロータ６１が回転し、これによってクランク角センサ５０からクランク角信号が出力されたと判断することができる。
【００５４】
そこで、停止クランク位置をクランク軸２の回転方向に応じて更新するべく、クランク軸２の回転方向は正回転であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。具体的には、ステップＳ１０５において実行した「回転方向判定処理」によって正回転である旨判定されたか否かによって判定される。
【００５５】
この判定処理を通じて、回転方向が正回転である旨判定された場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、停止クランク位置を正回転側に更新する（ステップＳ１０８）。具体的には、クランクカウンタｃｃｒｎｋをクランク角信号の１回の入力につき「１」インクリメントすることにより、停止クランク位置を正方向側に更新する。
【００５６】
一方、回転方向が正回転ではない旨、すなわち逆回転である旨判定された場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、停止クランク位置を逆回転側に更新する（ステップＳ１０９）。具体的には、クランクカウンタｃｃｒｎｋをクランク角信号の１回の入力につき「１」デクリメントすることにより、停止クランク位置を逆回転側に更新する。なお、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９の処理が停止クランク位置更新手段としての処理に相当する。
【００５７】
このように、クランク軸２の回転方向に応じた方向に停止クランク位置を更新すると、続いて、自動始動条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１１０）。具体的には、運転者がブレーキペダルの踏み込み操作を解除したことを上記自動始動条件とし、この自動始動条件が成立したか否かが判定される。この運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況は、ブレーキスイッチ５５の出力信号に基づき把握される。なお、上記ステップＳ１０６においてクランク信号が入力されなった場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、すなわち予め設定された所定期間においてクランク角センサ５０からクランク角信号が入力されなかった場合には、クランク軸２が回転しなかったと判断して、停止クランク位置を更新せず、そのままステップＳ１１０に移行して自動始動条件が成立したか否かが判定される。
【００５８】
ところで、図５の「回転方向判定処理」のステップＳ２０１において否定判定がされた場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、変速機３０のシフト位置がニュートラル位置であると判断することができる。また、図５の「回転方向判定処理」のステップＳ２０６において否定判定がされた場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）には、車両１００が上り坂、下り坂のいずれにも位置していないと判断することができる。すなわち、車両１００の停止している道路の傾斜角（重力方向と直交する平面に対する傾斜角）が、上記所定角α未満であって、機関１の停止中において車両１００が移動するおそれが低いと判断することができる。したがって、これらの場合には、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定することなく、図４のステップＳ１１０に移行して自動始動条件が成立したか否かが判定される。
【００５９】
こうした判定処理を通じて、自動始動条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、停止クランク位置に応じた早期始動制御が開始される（ステップＳ１１１）。この停止クランク位置は、自動始動条件が成立したときにメモリ４１に記憶されている停止クランク位置であって、具体的には、上記ステップＳ１０４において記憶された停止クランク位置、又はクランク角信号が入力されたことに基づき上記ステップＳ１０８、ステップＳ１０９において更新されてメモリ４１において記憶されている停止クランク位置に相当する。また、上述したように、この早期始動制御として、停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御や点火する点火制御が実行される。例えば、停止クランク位置が１８０°ＣＡ〜３６０°ＣＡの間である場合には、図３に示されるように、自動始動の開始時において気筒＃１が圧縮行程にあると判断することができる。そして、始動開始後に最初に圧縮行程を迎える気筒＃１、又は次に圧縮行程を迎える気筒＃３において混合気の点火が適切に実行されるように早期始動制御を実行することにより、早期に機関始動を完了することができる。
【００６０】
なお、上記ステップＳ１１０の判定処理において、自動始動条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、この一連の処理が一旦終了されて、ステップＳ１０１からの処理が再び実行される。この場合には、未だ自動停止中であるためにステップＳ１０１において肯定判定がなされ（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５以降の処理が実行される。こうして、自動始動条件が成立した旨の判定結果（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）が得られるまで、ステップＳ１０５以降の処理が所定周期毎に繰り返し実行され、クランク角信号が入力された旨の判定結果が得られたときには（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向に応じた回転側に停止クランク位置が繰り返し更新される（ステップＳ１０８，ステップＳ１０９）。
【００６１】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）内燃機関１の停止中において車輪３４の回転に伴いクランク軸２が回転する場合には、クランク軸２の回転に伴いクランク角センサ５０から信号が出力されるため、このクランク角センサ５０の出力信号に基づきクランク軸２が回転したことを把握することができる。しかしながら、こうしたクランク角センサ５０の出力信号のみに基づいて、クランク軸の回転方向を把握することはできない。この点、本実施形態によれば、「回転方向判定処理」において、機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定するとともに、クランク角信号が入力されたときには、この判定された回転方向に応じて更新する（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）ため、機関１の停止中においてクランク軸２が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。すなわち、機関停止中におけるクランク軸２の回転方向を判定した上で停止クランク位置を正確に更新することができ、この更新された停止クランク位置に応じた始動制御が実行されるようになる。したがって、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができるようになる。
【００６２】
（２）加速度センサ５８の出力信号に基づき車両１００の傾斜状態が把握されるため、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を検出するために専用のセンサを設ける必要がない。
【００６３】
（３）内燃機関１には、トルクを発生するスタータモータ１１と、同スタータモータのトルクを伝達するピニオンギヤ１２と、フライホイール３の外周に設けられてピニオンギヤ１２と常に噛み合うとともにトルクをクランク軸２に伝達するリングギヤ１３と、スタータモータ１１とクランク軸２との間に設けられてピニオンギヤ１２がリングギヤ１３に対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータ１１と同クランク軸２との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチ１４とを備える常時噛み合い式始動装置１０が設けられているため、機関１の停止の際にクランク軸２が逆回転することが抑制される。したがって、本実施形態によれば、機関１の停止時におけるクランク軸２の位置、すなわち停止クランク位置をより正確にメモリ４１に記憶することができるため、停止クランク位置に応じた始動制御をより適切に実行することができるようになる。
【００６４】
（４）内燃機関１は、同機関１の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに機関１を自動停止し、機関１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関を自動始動する「自動停止始動処理」を実行するため、自動始動時において早期始動制御を適切に実行することにより、早期に機関始動を完了することがより好ましい。この点、本実施形態によれば、自動停止中におけるクランク軸２の回転に伴って、その回転方向を把握した上で正確にメモリ４１に記憶されている停止クランク位置を更新することができる。したがって、予め記憶されている停止クランク位置に応じた早期始動制御を、自動始動時において適切に実行することができ、機関始動を早期に完了することができるようになる。
【００６５】
（５）内燃機関１の常時噛み合い式始動装置１０は、ピニオンギヤ１２がリングギヤ１３から離脱することはなく常時噛み合わされているため、始動時にピニオンギヤ１２とリングギヤ１３が噛み合う従来の始動装置と比較して、「自動停止始動処理」で内燃機関１を自動始動する際に、同機関１の自動始動を早期に実行することができる。
【００６６】
（６）変速機３０は、有段式の手動変速機であるため、クランク軸２の回転がトルクコンバータを介して変速機に入力される自動変速機と比較して、機関１の停止中において変速機３０のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときに車輪３４が回転すると、この車輪３４の回転によってクランク軸２が容易に回転する。この点、本実施形態によれば、こうした変速機３０を備えた車両１００に搭載される内燃機関１の停止中においてクランク軸２が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態について図６を併せ参照して説明する。本実施形態と上記第１の実施形態では、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、加速度センサ５８の出力信号に基づいて車両１００の傾斜状態を把握していたが、本実施形態では、ナビゲーションシステム８０を利用することにより車両１００の傾斜状態を把握している。なお、上記第１の実施形態と同様の処理については詳細な説明を省略する。
【００６８】
図１の一点鎖線に示すように、本実施形態における車両１００には、ナビゲーションシステム８０が搭載されている。このナビゲーションシステム８０は、図６に示すように、本システム８０の各種処理を総括するナビＥＣＵ８１と、車両１００の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信装置８２と、車両１００の角速度を検出するジャイロセンサ８３と、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶装置８４と、目的地等の設定条件についての情報が運転者の操作により入力される入力装置８５と、ナビＥＣＵ８１から出力された現在位置や目的地までの経路等の情報が表示される表示装置８６等を備えて構成されている。
【００６９】
道路データ記憶装置８４は、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等で構成され、道路網や交差点などの道路地図情報が、緯度及び経度に対応づけて格納されている。また、この道路データ記憶装置８４には、道路の傾斜状態、すなわち重力方向と直交する平面に対する傾斜角の情報が記憶されている。
【００７０】
ナビＥＣＵ８１は、演算処理を実行するＣＰＵ、目的地までの走行経路探索や誘導処理、渋滞回避情報の案内等に関する処理を実現するためのプログラムを記憶するＲＯＭ、処理データを一時的に記憶するＲＡＭ等を有している。このナビＥＣＵ８１には、ＧＰＳ受信装置８２、ジャイロセンサ８３、その他の各種センサ９０からの出力信号が入力されて、これら出力信号に基づき各種処理が実行される。また、このナビＥＣＵ８１において方向検知手段としての処理が実行されて、ジャイロセンサ８３の出力信号に基づき車両１００の向きが把握される。なお、上記各種センサ９０としては、例えば、車速センサ５２及び加速度センサ５８等が挙げられる。
【００７１】
ところで、本実施形態において図５の「回転方向判定処理」が実行されるときには、車両１００の傾斜状態を判定するステップＳ２０２及びステップＳ２０６において、上記ナビゲーションシステム８０を利用することにより同車両１００の傾斜状態が把握される。具体的には、ＧＰＳ受信装置８２によって受信された信号に対応する前記車両１００の位置、及びジャイロセンサ８３の出力信号により把握された同車両１００の向きの情報に基づき、道路データ記憶装置８４に記憶された道路の傾斜状態のデータを参照することによって車両１００の傾斜状態が把握される。すなわち、車両１００の位置及び同車両１００向きに基づき、車両１００が上り坂または下り坂のいずれの道路に位置しているかが把握される。
【００７２】
以上説明した第２の実施形態によれば、上記（１）及び（３）〜（６）に示す作用効果に加え、以下に示す作用効果を奏することができる。
（７）車両１００は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶装置８４と、車両１００の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信装置８２と、車両１００の向きを検知するジャイロセンサ８３とを有するナビゲーションシステム８０を備え、ＧＰＳ受信装置８２により受信された信号に対応する車両１００の位置及びジャイロセンサ８３の出力信号に把握された車両１００の向きの情報に基づき、道路データ記憶装置８４に記憶されたデータが参照されることにより、車両１００の傾斜状態が把握される。したがって、ナビゲーションシステム８０に設けられる道路データ記憶装置８４とＧＰＳ受信装置８２とジャイロセンサ８３とを利用することにより、車両１００の傾斜状態を把握することができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる内燃機関の制御装置は、上記各実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００７４】
・上記各実施形態において実行される図５の「回転方向判定処理」については、回転方向を判定するための処理手順の一例であって、車両の傾斜状態やシフト位置の判定順序等は適宜変更することができる。
【００７５】
・第１の実施形態では、加速度センサ５８の出力信号に基づき、第２の実施形態では、ナビゲーションシステム８０を利用することにより、車両１００の傾斜状態を把握する例を示したが、車両の傾斜状態を把握することのできる態様であれば、他の例を採用してもよい。すなわち、道路の傾斜状態を検知することのできる他のセンサを設けることにより、車両の傾斜状態を把握するようにしてもよい。また、トンネル内に位置する等によってＧＰＳ受信装置８２の受信状態が悪化するときには他のセンサの出力信号に基づき把握する等、各構成の組合せによって車両の傾斜状態を把握するようにしてもよい。
【００７６】
・上記各実施形態では、内燃機関１が直列４気筒型の機関である例を示したが、内燃機関における気筒の数や配置についてはこの例に限られない。この場合であっても、クランク角センサ５０及びカム角センサ５１の出力信号に基づき燃焼サイクルにおける各気筒の行程を把握することができ、上記（１）〜（７）の作用効果を奏することができる。
【００７７】
・内燃機関１は、その気筒内に直接燃料を噴射供給する直噴型の機関であっても、吸気通路に燃料を噴射供給するポート型の機関であってもよい。こうした機関の種類に応じて、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御の実行態様も適宜変更してもよい。
【００７８】
・上記各実施形態では、クランク角センサが公知の電磁ピックアップ方式である例を示した。しかし、クランク軸２の回転に伴い信号を出力することのできるセンサであればこの例に限られない。例えば、他の磁気センサとして、ホール素子を用いたセンサや、磁気ベクトルの変化によって抵抗値が変化する磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いたセンサ等を用いることができる。この場合であっても、上記（１）〜（７）に示す作用効果を奏することができる。なお、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いたセンサでは、電磁ピックアップ方式のセンサと比較して、クランク軸２が低回転領域であっても、より高い精度で同クランク軸２の回転を検出することができるという利点がある。
【００７９】
・さらに、クランク角センサとして、発光ダイオードとフォトトランジスタとを対向させてスリットを切った円盤がその間を回転することによりクランク軸２の回転を検出する光電式センサを採用してもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、変速機３０が有段式の手動変速機である例を示したが、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達されないニュートラル位置と、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達される前進変速位置又は後進位置とに、シフト位置を切換可能な変速機であれば、他の方式の変速機を採用してもよい。すなわち、クランク軸の回転が車輪側に伝達される前進変速位置又は後進位置において、車輪側からの回転力がクランク軸へとある程度伝達される変速機であれば、変速比が自動的に変更される有段式の自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）を採用してもよい。この場合であっても、上記（１）〜（５），（７）の作用効果を奏することができる。
【００８１】
・上記各実施形態では、内燃機関１の始動装置として、常時噛み合い式始動装置１０を備える態様を示したが、始動装置についてはこの例に限られず、始動時にピニオンギヤとリングギヤとが噛み合うとともに、スタータによりトルクを発生させる始動装置を採用してもよい。この場合であっても、上記（３）及び（５）を除く作用効果を奏することができる。
【００８２】
・上記示した「自動停止始動処理」の実行態様については一例であって、自動停止条件や自動始動条件、自動停止や自動始動の実行方法等については、適宜変更することができる。例えば、運転者によりクラッチペダルが踏み込まれたことを自動始動条件とする態様を採用することもできる。なお、運転者によるクラッチペダルの踏み込み状況は、クラッチスイッチ５４の出力信号に基づき把握することができる。
【００８３】
・上記各実施形態における「クランク位置把握処理」では、クランク角センサ５０の出力信号に基づきクランク軸２の位置（クランク角）を把握するとともに、カム角センサ５１の出力信号を考慮することにより、気筒（＃１〜＃４）毎の各行程を把握することにより、各気筒の燃焼サイクルの行程を含めたクランク位置を把握する例を示したが、カム角センサ５１の出力信号に依拠せず気筒毎の各工程を把握することができる場合には、気筒毎の各工程を把握するためにカム角センサ５１を使用しなくてもよい。
【００８４】
・上記各実施形態では、シフト位置がニュートラル位置であると判断された場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、機関停止時において記憶された停止クランク位置に応じた始動制御を実行する例を示したが、この例に限られず、他のルーチン処理によって推定した停止クランク位置に応じた始動制御を実行するようにしてもよい。
【００８５】
・上記各実施形態では、内燃機関１において「自動停止始動処理」が実行される例を示したが、こうした「自動停止始動処理」を実行しない内燃機関であっても、本発明は適用可能である。すなわち、内燃機関の停止後（イグニッションスイッチのオフ後）も、機関停止中におけるクランク軸の回転に伴いクランク角信号が入力されたときに停止クランク位置を更新し、イグニッションスイッチのオン操作に伴う内燃機関の初期始動時に、予め記憶されている停止クランク位置に応じて早期始動制御を実行することにより、上記（１）の作用効果を奏することができる。なお、内燃機関の停止後（イグニッションスイッチのオフ後）において予め設定された所定期間が経過するまでは、クランク角センサの出力信号を監視して停止クランク位置を実行するとともに、この所定期間が経過する前に再度運転者によりイグニッションスイッチのオン操作がなされたときには、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた早期始動制御を実行する一方、所定期間が経過した後に運転者によりイグニッションスイッチのオン操作がなされたときには、通常の燃料噴射制御及び点火制御を実行するようにしても良い。この通常の燃料噴射制御及び点火時期制御とは、内燃機関１の始動開始時にクランク角センサ５０及びカム角センサ５１の出力信号に基づきクランク軸２の位置を確定してこの確定された位置に基づき各制御を実行するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態における車両の概略構成図。
【図２】（ａ）はクランク軸に設けられたタイミングロータ及びクランク角センサを示す図、（ｂ）はカム軸に設けられたタイミングロータ及びカム角センサを示す図。
【図３】クランク角信号とカム角信号の信号形態と気筒毎の工程とを示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態にかかる制御について、その処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態における「回転方向判定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図６】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態に設けられるナビゲーションシステムの概略構成図。
【符号の説明】
【００８７】
１００…車両、１…内燃機関、２…クランク軸、３…フライホイール、１０…常時噛み合い式始動装置、１１…スタータモータ、１２…ピニオンギヤ、１３…リングギヤ、１４…ワンウェイクラッチ、２０…クラッチ、３０…変速機、３１…プロペラシャフト、３２…ディファレンシャルギヤ、３３…ドライブシャフト、３４…車輪、３５…シフトレバー、４０…電子制御装置、４１…メモリ、５０…クランク角センサ、５１…カム角センサ、５２…車速センサ、５３…シフト位置センサ、５４…クラッチスイッチ、５５…ブレーキスイッチ、５６…アクセルペダル位置センサ、５７…イグニッションスイッチ、５８…加速度センサ（加速度検出手段）、６１…タイミングロータ、６２…歯、６３…欠歯部、７１…タイミングロータ、７２…歯、８０…ナビゲーションシステム、８１…ナビＥＣＵ、８２…ＧＰＳ受信装置（ＧＰＳ受信手段）、８３…ジャイロセンサ、８４…道路データ記憶装置（道路データ記憶手段）、８５…入力装置、８６…表示装置、９０…各種センサ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を内燃機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費効率及び排気エミッションの向上等を図るべく、内燃機関において所定の自動停止条件が成立したときに同機関を自動停止し、所定の自動始動条件が成立したときに同機関を自動始動させる自動停止始動制御を実行するようにした内燃機関の制御装置が実用化されている。
【０００３】
一般に、内燃機関では、同機関のクランク軸の回転を検出するクランク角センサの出力信号に基づきクランク軸の位置（クランク位置）が把握されている。そして、上述した自動停止始動制御を実行する内燃機関の制御装置にあっては、自動始動時における機関始動を早期に完了させるべく、自動停止時におけるクランク位置（停止クランク位置）が記憶されるとともに、この記憶された停止クランク位置に応じた燃料噴射や点火を実行する始動制御、いわゆる早期始動制御を自動始動時に実行する構成が知られている。
【０００４】
ここで、停止クランク位置に応じた始動制御を自動始動時に実行する構成にあっては、自動停止中においてクランク軸に不測の回転が生じると、始動時におけるクランク軸の位置が記憶された停止クランク位置と異なるため、内燃機関の始動が良好に完了しなかったり、排気エミッションが悪化したりするおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載される構成では、内燃機関を搭載した車両が坂道に停車している場合等に、停止時に記憶された停止クランク位置が次の始動時におけるクランク位置と異なる旨判定された場合には、上記停止クランク位置を用いずに、機関始動時においてクランク位置を特定した後に、この特定したクランク位置に基づいて始動を実行するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−３５１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の構成のように、機関始動時においてクランク位置を特定した後に、この特定したクランク位置に基づいて始動を実行する構成にあっては、この始動時においては早期始動制御を実行することができないため、早期に機関始動を完了させる点において、改善すべき余地がある。
【０００７】
なお、このような問題は、自動停止始動制御が実行される内燃機関における自動停止中に限られず、停止クランク位置に応じた始動制御が実行される構成であれば、運転者の操作によって内燃機関の停止及び始動操作が行われる場合であっても同様に生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク軸の回転に伴い出力されるクランク角センサの信号に基づき同機関のクランク位置を把握するクランク位置把握手段と、前記機関の停止時における前記クランク位置を停止クランク位置として記憶する停止クランク位置記憶手段とを備え、同停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を前記機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置において、前記機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、前記車両に設けられた変速機の前記機関の停止中におけるシフト位置について、前記クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、前記クランク軸の回転が変速されて前記車輪側に伝達される前進変速位置と、前記クランク軸の回転が逆回転にされて前記車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握された前記シフト位置と前記傾斜状態把握手段により把握された前記傾斜状態とに基づき、前記機関の停止中における前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段と、前記機関の停止中において前記クランク角センサの出力信号が検出されるときに、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている前記停止クランク位置を前記回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段とを備えることを要旨とする。
【００１０】
ここで、内燃機関の停止中において同機関が搭載される車両の車輪の回転に伴いクランク軸が回転する場合には、クランク軸の回転に伴いクランク角センサから信号が出力されるため、このクランク角センサの出力信号に基づきクランク軸が回転したことを把握することができる。しかしながら、こうしたクランク角センサの出力信号のみに基づいて、クランク軸の回転方向を把握することはできない。
【００１１】
この点、上記構成によれば、機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、車両に設けられた変速機の機関の停止中におけるシフト位置について、クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、クランク軸の回転が変速されて車輪側に伝達される前進変速位置と、クランク軸の回転が逆回転にされて車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、把握されたシフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握されたシフト位置と傾斜状態把握手段により把握された傾斜状態とに基づき、機関の停止中における車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段とを備えるため、機関停止中におけるクランク軸の回転方向を判定することができる。すなわち、機関停止中において同機関を搭載する車両の車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向は、変速機のシフト位置と車輪の回転方向に応じて変化し、この車輪の回転方向は、車両の傾斜状態に応じて変化するため、変速機のシフト位置と車両の傾斜状態とを把握することによって、クランク軸の回転方向を把握することができる。さらに、上記構成によれば、機関の停止中においてクランク角センサの出力信号が検出されるときに、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置を回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段を備えるため、機関停止中においてクランク軸が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。すなわち、上記構成によれば、機関停止中におけるクランク軸の回転方向を判定した上で停止クランク位置を正確に更新することができ、この更新された停止クランク位置に応じた始動制御が実行されるようになる。したがって、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができるようになる。
【００１２】
具体的には、請求項２に記載されるように、傾斜状態把握手段は、車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを傾斜状態として把握し、回転方向判定手段は、傾斜状態把握手段により車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が前進変速位置であるとき、並びに傾斜状態把握手段により車両が下り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が後進位置であるときに車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を逆方向と判定する構成や、請求項３に記載されるように、回転方向判定手段は、傾斜状態把握手段により車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つシフト位置把握手段により把握されたシフト位置が後進位置であるときに車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を正方向と判定する構成を採用することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、前記車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記傾斜状態把握手段は、前記加速度検出手段により検出される加速度に基づき前記車両の傾斜状態を把握することを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、傾斜状態把握手段は、加速度検出手段により検出される加速度に基づき車両の傾斜状態を把握するため、車輪の回転に伴うクランク軸の回転方向を検出するために専用のセンサを設ける必要がない。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、前記車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、前記車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、前記車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、前記傾斜状態把握手段は、前記ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する前記車両の位置及び前記方向検知手段により把握された前記車両の向きの情報に基づき、前記道路データ記憶手段に記憶された前記データを参照することにより前記車両の傾斜状態を把握することを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、傾斜状態把握手段は、ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する車両の位置及び方向検知手段により把握された車両の向きの情報に基づき、道路データ記憶手段に記憶されたデータを参照することにより車両の傾斜状態を把握するため、ナビゲーションシステムに設けられる道路データ記憶手段とＧＰＳ受信手段と方向検知手段とを利用することにより、車両の傾斜状態を把握することができる。
【００１７】
ここで、請求項６に記載されるように変速機が有段式の手動変速機である場合には、機関停止中において変速機のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときに車輪が回転すると、内燃機関のクランク軸の回転がトルクコンバータを介して変速機に入力される自動変速機と比較して、この車輪の回転によってクランク軸が容易に回転する。この点、同構成に請求項１〜５のいずれか１項の構成が適用されることにより、機関停止中においてクランク軸が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関は、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともに前記トルクを前記クランク軸に伝達する被駆動ギヤと、前記スタータモータと前記クランク軸との間に設けられて前記駆動ギヤが前記被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備えることを要旨とする。
【００１９】
上記構成のように、内燃機関が、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともにトルクをクランク軸に伝達する被駆動ギヤと、スタータモータとクランク軸との間に設けられて駆動ギヤが被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備える場合には、機関停止の際にクランク軸が逆回転することが抑制される。したがって、上記構成によれば、停止クランク位置記憶手段において機関停止時における停止クランク位置をより正確に記憶することができるため、停止クランク位置に応じた始動制御をより適切に実行することができるようになる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに前記機関を自動停止し、前記機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに前記機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備え、前記自動始動において、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御が実行されることを要旨とする。
【００２１】
上記構成のように、機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに機関を自動停止し、機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備える構成では、停止クランク位置に応じた始動制御を自動始動時において適切に実行することにより、早期に機関始動を完了することが望ましい。
【００２２】
この点、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置を同構成に適用することにより、自動始動時において、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができ、機関始動を早期に完了することができるようになる。
【００２３】
具体的には、請求項９に記載されるように、停止クランク位置に応じた始動制御は、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御および点火する点火制御であるとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は、本発明が適用された車両１００の概略構成図である。この車両１００に搭載される内燃機関１は、直列に４つの気筒（＃１〜＃４）を有するとともに、車両１００を走行させる回転力をクランク軸２に出力する。このクランク軸２は、同クランク軸２の端部に固定されたフライホイール３と、運転者によるクラッチペダル（図示略）の操作に応じて同フライホイール３と変速機３０との接続を断接するクラッチ２０とを介して変速機３０に連結されている。また、変速機３０の出力軸であるプロペラシャフト３１は、ディファレンシャルギヤ３２を介して、車輪３４が装着されたドライブシャフト３３に接続されている。
【００２５】
変速機３０は、同変速機３０のシフト位置が運転者によるシフトレバー３５の操作によって切換可能な有段式の手動変速機である。具体的には、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達されないニュートラル（Ｎ）位置と、クランク軸２の回転が変速されて車輪３４側に伝達される前進変速位置（１速〜５速）と、クランク軸２の回転が逆回転にされて車輪３４側に伝達される後進位置のいずれかのシフト位置が、運転者によるシフトレバー３５の操作によって選択される。
【００２６】
そして、車両１００を走行させるべく内燃機関１により回転力がクランク軸２に出力されて且つ変速機３０のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときには、フライホイール３と変速機３０とがクラッチ２０により連結されることにより、このクランク軸２の回転力が、クラッチ２０を介して変速機３０、プロペラシャフト３１、ディファレンシャルギヤ３２、ドライブシャフト３３を順に経て、最終的に車輪３４に伝達される。
【００２７】
内燃機関１には、同機関１を始動するための常時噛み合い式始動装置１０が設けられている。具体的には、この常時噛み合い式始動装置１０は、トルクを発生するスタータモータ１１と、同スタータモータのトルクを伝達するピニオンギヤ１２と、フライホイール３の外周に設けられてピニオンギヤ１２と常に噛み合うとともにトルクをクランク軸２に伝達するリングギヤ１３と、スタータモータ１１とクランク軸２との間に設けられてピニオンギヤ１２がリングギヤ１３に対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータ１１と同クランク軸２との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチ１４とを備えて構成されている。そして、内燃機関１の始動時にはスタータモータ１１が駆動されて、その回転力がリングギヤ１３及びフライホイール３を介してクランク軸２に伝達されることにより、機関１が始動する。なお、ピニオンギヤ１２が駆動ギヤに相当するとともに、リングギヤ１３が被駆動ギヤに相当する。
【００２８】
車両１００及び内燃機関１の各部には、同車両１００の走行状態、同機関１の運転状態、並びに運転者による操作を検出するための各種センサが設けられている。こうした各種センサとしては、車輪３４の近傍に設けられて車両１００の速度を検出する車速センサ５２、運転者により操作されるシフトレバー３５の位置（シフト位置）を検出するシフト位置センサ５３、クラッチペダル（図示略）が運転者により踏み込まれていることを検出するクラッチスイッチ５４、ブレーキペダル（図示略）が運転者により踏み込まれていることを検出するブレーキスイッチ５５、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込量を検出するアクセルペダル位置センサ５６、機関１の始動を開始させるべく運転者により操作されるイグニッションスイッチ５７、車両１００の加速度を検出するための加速度センサ５８等が挙げられる。
【００２９】
ここで、クランク軸２の端部には、図２（ａ）に示すタイミングロータ６１が同クランク軸２と一体回転可能に設けられている。このタイミングロータ６１は鉄等の磁性体で形成され、その外周には、複数の歯６２が所定角度（１０°ＣＡ）毎に設けられるとともに、その一部には、基準角度を検知するべく２枚の歯６２を欠損させた欠歯部６３が形成されている。そして、クランク軸２の回転に伴い信号を出力するクランク角センサ５０が、このタイミングロータ６１の上記歯６２と対向できる位置において内燃機関１に取り付けられている。
【００３０】
クランク角センサ５０は、公知の電磁ピックアップ方式のセンサであって、鉄心と、この鉄心の周囲に設けられたコイルと、このコイルを貫く磁束を発生する磁石（いずれも図示略）とを備えて構成されている。
【００３１】
そして、クランク軸２とともにタイミングロータ６１が回転すると、同ロータ６１の外周に沿って歯６２により形成された凹凸とクランク角センサ５０の鉄心との対向位置が変化し、これに伴い同センサ５０のコイルを通る磁力線の量が変化して電磁誘導作用によりこのコイルに起電力（電圧）が発生する。これにより、タイミングロータ６１の回転速度に比例した周波数の交流電圧がクランク角センサ５０から出力されるとともに、この出力された電圧が整流されて、図３に示される矩形波のクランク角信号に変換される。
【００３２】
さらに、内燃機関１には、カム軸（図示略）の位置を検出するカム角センサ５１が取り付けられている。カム軸は上記クランク軸２が一回転する間に１／２回転する。このカム軸の端部には、図２（ｂ）に示すタイミングロータ７１が同カム軸と一体回転可能に設けられているとともに、このタイミングロータ７１の外周には、１個の歯７２が設けられている。そして、カム角センサ５１は、上記クランク角センサ５０と同様に、公知の電磁ピックアップ方式のセンサであって、このタイミングロータ７１の上記歯７２と対向できる位置に取り付けられている。
【００３３】
そして、カム軸とともにタイミングロータ７１が回転すると、同ロータ７１の外周に沿って歯７２により形成された凹凸とカム角センサ５１の鉄心との対向位置が変化し、これに伴い同センサ５１のコイルを通る磁力線の量が変化して電磁誘導作用によりこのコイルに起電力（電圧）が発生するとともに、この出力された電圧が整流される。これにより、図３に示されるように、タイミングロータ７１が一回転する間（７２０°ＣＡ）に１つの矩形状のカム角信号が出力される。
【００３４】
車両１００には、同車両１００に搭載される内燃機関１を含む各種装置を総括的に制御する電子制御装置４０が設けられて、この電子制御装置４０に上記各種センサから出力された信号がそれぞれ入力される。電子制御装置４０は、図示しない演算ユニット（ＣＰＵ）の他に、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリ４１等が設けられている。そして、電子制御装置４０は、上記各種センサから出力される信号に基づき車両１００の走行状態及び機関１の運転状態等を把握して、各種制御を実行する。例えば、電子制御装置４０は、把握された機関１の状態に基づき、同機関１に燃料を噴射する燃料噴射制御や、このように供給される燃料と空気との混合気を点火する点火時期制御等を実行する。より詳細には、燃料噴射制御として機関１に噴射する燃料の量や時期を制御するとともに、点火時期制御として混合気を点火する時期を制御する。
【００３５】
さらに、電子制御装置４０は、クランク角センサ５０の出力信号に基づき、クランク軸２の位置、すなわちクランク位置を把握する「クランク位置把握処理」を実行する。この「クランク位置把握処理」がクランク位置把握手段としての処理に相当する。
【００３６】
ここで、図３に示されるように、クランク角センサ５０によって、欠歯部６３に対応したクランク角信号が３６０°ＣＡ毎に一回出力されるために、同クランク角信号を用いてクランク軸２のクランク角（ＣＡ）を把握することができる。ただし、内燃機関１の燃焼サイクルは７２０°ＣＡを周期とするために、この３６０°ＣＡ毎の上記欠歯部６３に対応した信号から、気筒（＃１〜＃４）毎の例えば燃焼行程に対応するピストン上死点等を直接的には把握することはできない。このため、本実施形態では、同図に示されるように、上記カム角センサ５１の出力信号に基づくカム角信号により、７２０°ＣＡ毎の周期を把握している。
【００３７】
具体的には、カム角センサ５１の出力信号に対応付けられて初期値が「０」であるクランクカウンタｃｃｒｎｋが、クランク角信号の出力毎に「１」ずつインクリメントされるとともに、７２０°ＣＡ毎にリセットされる。これにより、同図に示すように気筒（＃１〜＃４）毎の各行程を把握することができるようになる。すなわち、本実施形態における「クランク位置把握処理」では、こうしたクランク角センサ５０の出力信号に加えてカム角センサ５１の出力信号を参照することにより、内燃機関１の各気筒（＃１〜＃４）の燃焼サイクルの行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）を含めたクランク位置を把握するようにしている。なお、内燃機関１においては、圧縮行程で混合気の点火が実行されて、膨張行程へと移行する。
【００３８】
また、電子制御装置４０は、内燃機関１の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに同機関１を自動停止し、機関１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関１を自動始動する「自動停止始動処理」を実行する。そして、このように機関１が自動停止されるときには、この停止時におけるクランク位置、すなわち停止クランク位置を把握して記憶するとともに、機関１の自動始動時には、記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御、いわゆる早期始動制御を実行する。具体的には、この早期始動制御として、停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御や、この停止クランク位置に応じて点火する点火制御が実行される。なお、このように電子制御装置４０により実行される「自動停止始動処理」が自動停止始動手段としての処理に相当する。
【００３９】
以下、図４及び図５を参照して、電子制御装置４０によって実行される一連の処理の実行手順について説明する。図４に示されるフローチャートに示される一連の処理は、運転者によるイグニッションスイッチ５７のオン操作に基づく内燃機関１の始動後において、電子制御装置４０により所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００４０】
この一連の処理では、まず、内燃機関１が自動停止中であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。そして、自動停止中ではない旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、自動停止条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０２）。具体的には、車両１００の速度が０ｋｍ／ｈであること、ブレーキペダルが踏み込まれていること、アクセルペダルが踏み込まれていないことの条件がすべて成立することを上記自動停止条件とし、この自動停止条件が成立しているか否かが判定される。なお、車両１００の速度は車速センサ５２の出力信号に基づき把握され、運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況はブレーキスイッチ５５の出力信号に基づき把握され、運転者によるアクセルペダルの踏み込み状況はアクセルペダル位置センサ５６の出力信号に基づき把握される。
【００４１】
この判定処理を通じて、自動停止条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。一方、自動停止条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、機関停止が実行される（ステップＳ１０３）。具体的には、内燃機関１への燃料供給を停止するとともに混合気の点火を停止することによって同機関１を停止させる。そして、この機関１の停止時におけるクランク位置、すなわち停止クランク位置が記憶される（ステップＳ１０４）。具体的には、上述した電子制御装置４０による「クランク位置把握処理」に基づき把握されているクランク位置を、停止クランク位置としてメモリ４１において記憶する。このメモリ４１が、停止クランク位置記憶手段に相当する。
【００４２】
そして、図５に示す「回転方向判定処理」が実行されて（ステップＳ１０５）、機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向について正回転および逆回転のいずれであるかが判定される。
【００４３】
ここで、図５を参照して、このステップＳ１０５において実行される「回転方向判定処理」の詳細について説明する。この処理では、まずシフト位置が把握される（ステップＳ２００）。具体的には、シフト位置センサ５３の出力信号に基づき、変速機３０のシフトレバー３５の位置、すなわちシフト位置がニュートラル位置、前進変速位置、後進位置のいずれであるかが把握される。このステップＳ２００の処理がシフト位置把握手段としての処理に相当する。
【００４４】
そして、把握されたシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるか否かが判定され（ステップＳ２０１）、シフト位置が前進変速位置又は後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、機関停止中において車輪３４が回転すると、この車輪３４の回転が変速機３０及びクラッチ２０等を介してクランク軸２に伝達されると判断することができる。
【００４５】
ここで、こうしたクランク軸２の回転は、変速機３０のシフト位置と車両１００の傾斜状態とに基づき判定することができる。具体的には、この車両１００の傾斜状態として、同車両１００の位置する道路が、重力方向と直交する平面に対して所定角α以上の傾斜を有する上り坂または下り坂であるかが把握される。この所定角αは、車両１００が上り坂または下り坂に位置すると判断するために適する道路の傾斜角（重力方向と直交する平面に対する傾斜角）として予め設定されている。そして、同車両１００が上り坂または下り坂のいずれに位置するかを把握することにより、機関停止中において車両１００が移動するときの移動方向を推定することができる。具体的には、車両１００が上り坂に停車している場合には、機関停止中における同車両１００の移動方向は後進であると推定することができ、同車両１００が下り坂に停車している場合には、機関停止中における同車両１００の移動方向は前進であると推定することができる。そして、この車両１００の移動方向に応じて車輪３４の回転方向が変化し、この車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向は、こうした車輪３４の回転方向に加えて、変速機３０のシフト位置に応じて変化する。
【００４６】
そこで、まず、車両１００が上り坂停止中であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。具体的には、加速度センサ５８の出力信号に基づき、車両１００の位置する道路が所定角α以上の傾斜を有する上り坂であるか否かが判定される。
【００４７】
この判定処理を通じて、車両１００が上り坂停止中である旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、上述したように、機関１の停止中における車両１００の移動方向は、後進であると推定することができる。
【００４８】
そこで、シフト位置が前進変速位置であるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。この判定処理は、上記ステップＳ２００において把握されたシフト位置に基づいて判定される。そして、シフト位置が前進変速位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向は逆方向と判定し（ステップＳ２０４）、シフト位置が前進変速位置ではない旨、すなわち後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、クランク軸２の回転方向は正方向と判定（ステップＳ２０５）する。
【００４９】
一方、上記ステップＳ２０２において上り坂停止中ではない旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、車両１００が下り坂停止中であるか否かが判定される（ステップＳ２０６）。具体的には、上記ステップＳ２０２における判定処理と同様に、加速度センサ５８の出力信号に基づき、車両１００の位置する道路が所定角α以上の傾斜を有する下り坂であるか否かが判定される。
【００５０】
この判定処理を通じて、車両１００が下り坂停止中である旨判定された場合には（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、上述したように、機関１の停止中における車両１００が移動方向は、前進であると推定することができる。
【００５１】
そこで、シフト位置が前進変速位置であるか否かが判定される（ステップＳ２０７）。この判定処理は、上記ステップＳ２００において把握されたシフト位置に基づいて判定される。
【００５２】
この判定処理を通じて、シフト位置が前進変速位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向は正方向と判定し（ステップＳ２０８）、シフト位置が前進変速位置ではない旨、すなわち後進位置である旨判定された場合には（ステップＳ２０７：ＮＯ）、クランク軸２の回転方向は逆方向と判定（ステップＳ２０９）する。なお、ステップＳ２０２及びステップＳ２０６における処理が傾斜状態把握手段としての処理に相当する。また、この「回転方向判定処理」のステップＳ２０１〜ステップＳ２０９において実行される回転方向の判定処理が回転方向判定手段としての処理に相当する。
【００５３】
こうして、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向が判定されると、次に、図４のステップＳ１０６において、クランク角信号が入力されたか否かが判定される（ステップＳ１０６）。具体的には、予め設定された所定期間においてクランク角センサ５０からクランク角信号が入力されるか否かに基づき判定される。そして、クランク角信号が入力された旨判定された場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転によって上記タイミングロータ６１が回転し、これによってクランク角センサ５０からクランク角信号が出力されたと判断することができる。
【００５４】
そこで、停止クランク位置をクランク軸２の回転方向に応じて更新するべく、クランク軸２の回転方向は正回転であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。具体的には、ステップＳ１０５において実行した「回転方向判定処理」によって正回転である旨判定されたか否かによって判定される。
【００５５】
この判定処理を通じて、回転方向が正回転である旨判定された場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、停止クランク位置を正回転側に更新する（ステップＳ１０８）。具体的には、クランクカウンタｃｃｒｎｋをクランク角信号の１回の入力につき「１」インクリメントすることにより、停止クランク位置を正方向側に更新する。
【００５６】
一方、回転方向が正回転ではない旨、すなわち逆回転である旨判定された場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、停止クランク位置を逆回転側に更新する（ステップＳ１０９）。具体的には、クランクカウンタｃｃｒｎｋをクランク角信号の１回の入力につき「１」デクリメントすることにより、停止クランク位置を逆回転側に更新する。なお、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９の処理が停止クランク位置更新手段としての処理に相当する。
【００５７】
このように、クランク軸２の回転方向に応じた方向に停止クランク位置を更新すると、続いて、自動始動条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１１０）。具体的には、運転者がブレーキペダルの踏み込み操作を解除したことを上記自動始動条件とし、この自動始動条件が成立したか否かが判定される。この運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況は、ブレーキスイッチ５５の出力信号に基づき把握される。なお、上記ステップＳ１０６においてクランク信号が入力されなった場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、すなわち予め設定された所定期間においてクランク角センサ５０からクランク角信号が入力されなかった場合には、クランク軸２が回転しなかったと判断して、停止クランク位置を更新せず、そのままステップＳ１１０に移行して自動始動条件が成立したか否かが判定される。
【００５８】
ところで、図５の「回転方向判定処理」のステップＳ２０１において否定判定がされた場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、変速機３０のシフト位置がニュートラル位置であると判断することができる。また、図５の「回転方向判定処理」のステップＳ２０６において否定判定がされた場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）には、車両１００が上り坂、下り坂のいずれにも位置していないと判断することができる。すなわち、車両１００の停止している道路の傾斜角（重力方向と直交する平面に対する傾斜角）が、上記所定角α未満であって、機関１の停止中において車両１００が移動するおそれが低いと判断することができる。したがって、これらの場合には、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定することなく、図４のステップＳ１１０に移行して自動始動条件が成立したか否かが判定される。
【００５９】
こうした判定処理を通じて、自動始動条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、停止クランク位置に応じた早期始動制御が開始される（ステップＳ１１１）。この停止クランク位置は、自動始動条件が成立したときにメモリ４１に記憶されている停止クランク位置であって、具体的には、上記ステップＳ１０４において記憶された停止クランク位置、又はクランク角信号が入力されたことに基づき上記ステップＳ１０８、ステップＳ１０９において更新されてメモリ４１において記憶されている停止クランク位置に相当する。また、上述したように、この早期始動制御として、停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御や点火する点火制御が実行される。例えば、停止クランク位置が１８０°ＣＡ〜３６０°ＣＡの間である場合には、図３に示されるように、自動始動の開始時において気筒＃１が圧縮行程にあると判断することができる。そして、始動開始後に最初に圧縮行程を迎える気筒＃１、又は次に圧縮行程を迎える気筒＃３において混合気の点火が適切に実行されるように早期始動制御を実行することにより、早期に機関始動を完了することができる。
【００６０】
なお、上記ステップＳ１１０の判定処理において、自動始動条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、この一連の処理が一旦終了されて、ステップＳ１０１からの処理が再び実行される。この場合には、未だ自動停止中であるためにステップＳ１０１において肯定判定がなされ（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５以降の処理が実行される。こうして、自動始動条件が成立した旨の判定結果（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）が得られるまで、ステップＳ１０５以降の処理が所定周期毎に繰り返し実行され、クランク角信号が入力された旨の判定結果が得られたときには（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、クランク軸２の回転方向に応じた回転側に停止クランク位置が繰り返し更新される（ステップＳ１０８，ステップＳ１０９）。
【００６１】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）内燃機関１の停止中において車輪３４の回転に伴いクランク軸２が回転する場合には、クランク軸２の回転に伴いクランク角センサ５０から信号が出力されるため、このクランク角センサ５０の出力信号に基づきクランク軸２が回転したことを把握することができる。しかしながら、こうしたクランク角センサ５０の出力信号のみに基づいて、クランク軸の回転方向を把握することはできない。この点、本実施形態によれば、「回転方向判定処理」において、機関１の停止中における車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を判定するとともに、クランク角信号が入力されたときには、この判定された回転方向に応じて更新する（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）ため、機関１の停止中においてクランク軸２が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。すなわち、機関停止中におけるクランク軸２の回転方向を判定した上で停止クランク位置を正確に更新することができ、この更新された停止クランク位置に応じた始動制御が実行されるようになる。したがって、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を適切に実行することができるようになる。
【００６２】
（２）加速度センサ５８の出力信号に基づき車両１００の傾斜状態が把握されるため、車輪３４の回転に伴うクランク軸２の回転方向を検出するために専用のセンサを設ける必要がない。
【００６３】
（３）内燃機関１には、トルクを発生するスタータモータ１１と、同スタータモータのトルクを伝達するピニオンギヤ１２と、フライホイール３の外周に設けられてピニオンギヤ１２と常に噛み合うとともにトルクをクランク軸２に伝達するリングギヤ１３と、スタータモータ１１とクランク軸２との間に設けられてピニオンギヤ１２がリングギヤ１３に対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータ１１と同クランク軸２との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチ１４とを備える常時噛み合い式始動装置１０が設けられているため、機関１の停止の際にクランク軸２が逆回転することが抑制される。したがって、本実施形態によれば、機関１の停止時におけるクランク軸２の位置、すなわち停止クランク位置をより正確にメモリ４１に記憶することができるため、停止クランク位置に応じた始動制御をより適切に実行することができるようになる。
【００６４】
（４）内燃機関１は、同機関１の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに機関１を自動停止し、機関１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに機関を自動始動する「自動停止始動処理」を実行するため、自動始動時において早期始動制御を適切に実行することにより、早期に機関始動を完了することがより好ましい。この点、本実施形態によれば、自動停止中におけるクランク軸２の回転に伴って、その回転方向を把握した上で正確にメモリ４１に記憶されている停止クランク位置を更新することができる。したがって、予め記憶されている停止クランク位置に応じた早期始動制御を、自動始動時において適切に実行することができ、機関始動を早期に完了することができるようになる。
【００６５】
（５）内燃機関１の常時噛み合い式始動装置１０は、ピニオンギヤ１２がリングギヤ１３から離脱することはなく常時噛み合わされているため、始動時にピニオンギヤ１２とリングギヤ１３が噛み合う従来の始動装置と比較して、「自動停止始動処理」で内燃機関１を自動始動する際に、同機関１の自動始動を早期に実行することができる。
【００６６】
（６）変速機３０は、有段式の手動変速機であるため、クランク軸２の回転がトルクコンバータを介して変速機に入力される自動変速機と比較して、機関１の停止中において変速機３０のシフト位置が前進変速位置又は後進位置であるときに車輪３４が回転すると、この車輪３４の回転によってクランク軸２が容易に回転する。この点、本実施形態によれば、こうした変速機３０を備えた車両１００に搭載される内燃機関１の停止中においてクランク軸２が回転した場合には、その回転方向に応じて停止クランク位置を正確に更新することができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態について図６を併せ参照して説明する。本実施形態と上記第１の実施形態では、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、加速度センサ５８の出力信号に基づいて車両１００の傾斜状態を把握していたが、本実施形態では、ナビゲーションシステム８０を利用することにより車両１００の傾斜状態を把握している。なお、上記第１の実施形態と同様の処理については詳細な説明を省略する。
【００６８】
図１の一点鎖線に示すように、本実施形態における車両１００には、ナビゲーションシステム８０が搭載されている。このナビゲーションシステム８０は、図６に示すように、本システム８０の各種処理を総括するナビＥＣＵ８１と、車両１００の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信装置８２と、車両１００の角速度を検出するジャイロセンサ８３と、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶装置８４と、目的地等の設定条件についての情報が運転者の操作により入力される入力装置８５と、ナビＥＣＵ８１から出力された現在位置や目的地までの経路等の情報が表示される表示装置８６等を備えて構成されている。
【００６９】
道路データ記憶装置８４は、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等で構成され、道路網や交差点などの道路地図情報が、緯度及び経度に対応づけて格納されている。また、この道路データ記憶装置８４には、道路の傾斜状態、すなわち重力方向と直交する平面に対する傾斜角の情報が記憶されている。
【００７０】
ナビＥＣＵ８１は、演算処理を実行するＣＰＵ、目的地までの走行経路探索や誘導処理、渋滞回避情報の案内等に関する処理を実現するためのプログラムを記憶するＲＯＭ、処理データを一時的に記憶するＲＡＭ等を有している。このナビＥＣＵ８１には、ＧＰＳ受信装置８２、ジャイロセンサ８３、その他の各種センサ９０からの出力信号が入力されて、これら出力信号に基づき各種処理が実行される。また、このナビＥＣＵ８１において方向検知手段としての処理が実行されて、ジャイロセンサ８３の出力信号に基づき車両１００の向きが把握される。なお、上記各種センサ９０としては、例えば、車速センサ５２及び加速度センサ５８等が挙げられる。
【００７１】
ところで、本実施形態において図５の「回転方向判定処理」が実行されるときには、車両１００の傾斜状態を判定するステップＳ２０２及びステップＳ２０６において、上記ナビゲーションシステム８０を利用することにより同車両１００の傾斜状態が把握される。具体的には、ＧＰＳ受信装置８２によって受信された信号に対応する前記車両１００の位置、及びジャイロセンサ８３の出力信号により把握された同車両１００の向きの情報に基づき、道路データ記憶装置８４に記憶された道路の傾斜状態のデータを参照することによって車両１００の傾斜状態が把握される。すなわち、車両１００の位置及び同車両１００向きに基づき、車両１００が上り坂または下り坂のいずれの道路に位置しているかが把握される。
【００７２】
以上説明した第２の実施形態によれば、上記（１）及び（３）〜（６）に示す作用効果に加え、以下に示す作用効果を奏することができる。
（７）車両１００は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶装置８４と、車両１００の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信装置８２と、車両１００の向きを検知するジャイロセンサ８３とを有するナビゲーションシステム８０を備え、ＧＰＳ受信装置８２により受信された信号に対応する車両１００の位置及びジャイロセンサ８３の出力信号に把握された車両１００の向きの情報に基づき、道路データ記憶装置８４に記憶されたデータが参照されることにより、車両１００の傾斜状態が把握される。したがって、ナビゲーションシステム８０に設けられる道路データ記憶装置８４とＧＰＳ受信装置８２とジャイロセンサ８３とを利用することにより、車両１００の傾斜状態を把握することができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる内燃機関の制御装置は、上記各実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００７４】
・上記各実施形態において実行される図５の「回転方向判定処理」については、回転方向を判定するための処理手順の一例であって、車両の傾斜状態やシフト位置の判定順序等は適宜変更することができる。
【００７５】
・第１の実施形態では、加速度センサ５８の出力信号に基づき、第２の実施形態では、ナビゲーションシステム８０を利用することにより、車両１００の傾斜状態を把握する例を示したが、車両の傾斜状態を把握することのできる態様であれば、他の例を採用してもよい。すなわち、道路の傾斜状態を検知することのできる他のセンサを設けることにより、車両の傾斜状態を把握するようにしてもよい。また、トンネル内に位置する等によってＧＰＳ受信装置８２の受信状態が悪化するときには他のセンサの出力信号に基づき把握する等、各構成の組合せによって車両の傾斜状態を把握するようにしてもよい。
【００７６】
・上記各実施形態では、内燃機関１が直列４気筒型の機関である例を示したが、内燃機関における気筒の数や配置についてはこの例に限られない。この場合であっても、クランク角センサ５０及びカム角センサ５１の出力信号に基づき燃焼サイクルにおける各気筒の行程を把握することができ、上記（１）〜（７）の作用効果を奏することができる。
【００７７】
・内燃機関１は、その気筒内に直接燃料を噴射供給する直噴型の機関であっても、吸気通路に燃料を噴射供給するポート型の機関であってもよい。こうした機関の種類に応じて、予め記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御の実行態様も適宜変更してもよい。
【００７８】
・上記各実施形態では、クランク角センサが公知の電磁ピックアップ方式である例を示した。しかし、クランク軸２の回転に伴い信号を出力することのできるセンサであればこの例に限られない。例えば、他の磁気センサとして、ホール素子を用いたセンサや、磁気ベクトルの変化によって抵抗値が変化する磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いたセンサ等を用いることができる。この場合であっても、上記（１）〜（７）に示す作用効果を奏することができる。なお、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いたセンサでは、電磁ピックアップ方式のセンサと比較して、クランク軸２が低回転領域であっても、より高い精度で同クランク軸２の回転を検出することができるという利点がある。
【００７９】
・さらに、クランク角センサとして、発光ダイオードとフォトトランジスタとを対向させてスリットを切った円盤がその間を回転することによりクランク軸２の回転を検出する光電式センサを採用してもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、変速機３０が有段式の手動変速機である例を示したが、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達されないニュートラル位置と、クランク軸２の回転が車輪３４側に伝達される前進変速位置又は後進位置とに、シフト位置を切換可能な変速機であれば、他の方式の変速機を採用してもよい。すなわち、クランク軸の回転が車輪側に伝達される前進変速位置又は後進位置において、車輪側からの回転力がクランク軸へとある程度伝達される変速機であれば、変速比が自動的に変更される有段式の自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）を採用してもよい。この場合であっても、上記（１）〜（５），（７）の作用効果を奏することができる。
【００８１】
・上記各実施形態では、内燃機関１の始動装置として、常時噛み合い式始動装置１０を備える態様を示したが、始動装置についてはこの例に限られず、始動時にピニオンギヤとリングギヤとが噛み合うとともに、スタータによりトルクを発生させる始動装置を採用してもよい。この場合であっても、上記（３）及び（５）を除く作用効果を奏することができる。
【００８２】
・上記示した「自動停止始動処理」の実行態様については一例であって、自動停止条件や自動始動条件、自動停止や自動始動の実行方法等については、適宜変更することができる。例えば、運転者によりクラッチペダルが踏み込まれたことを自動始動条件とする態様を採用することもできる。なお、運転者によるクラッチペダルの踏み込み状況は、クラッチスイッチ５４の出力信号に基づき把握することができる。
【００８３】
・上記各実施形態における「クランク位置把握処理」では、クランク角センサ５０の出力信号に基づきクランク軸２の位置（クランク角）を把握するとともに、カム角センサ５１の出力信号を考慮することにより、気筒（＃１〜＃４）毎の各行程を把握することにより、各気筒の燃焼サイクルの行程を含めたクランク位置を把握する例を示したが、カム角センサ５１の出力信号に依拠せず気筒毎の各工程を把握することができる場合には、気筒毎の各工程を把握するためにカム角センサ５１を使用しなくてもよい。
【００８４】
・上記各実施形態では、シフト位置がニュートラル位置であると判断された場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、機関停止時において記憶された停止クランク位置に応じた始動制御を実行する例を示したが、この例に限られず、他のルーチン処理によって推定した停止クランク位置に応じた始動制御を実行するようにしてもよい。
【００８５】
・上記各実施形態では、内燃機関１において「自動停止始動処理」が実行される例を示したが、こうした「自動停止始動処理」を実行しない内燃機関であっても、本発明は適用可能である。すなわち、内燃機関の停止後（イグニッションスイッチのオフ後）も、機関停止中におけるクランク軸の回転に伴いクランク角信号が入力されたときに停止クランク位置を更新し、イグニッションスイッチのオン操作に伴う内燃機関の初期始動時に、予め記憶されている停止クランク位置に応じて早期始動制御を実行することにより、上記（１）の作用効果を奏することができる。なお、内燃機関の停止後（イグニッションスイッチのオフ後）において予め設定された所定期間が経過するまでは、クランク角センサの出力信号を監視して停止クランク位置を実行するとともに、この所定期間が経過する前に再度運転者によりイグニッションスイッチのオン操作がなされたときには、こうして予め記憶されている停止クランク位置に応じた早期始動制御を実行する一方、所定期間が経過した後に運転者によりイグニッションスイッチのオン操作がなされたときには、通常の燃料噴射制御及び点火制御を実行するようにしても良い。この通常の燃料噴射制御及び点火時期制御とは、内燃機関１の始動開始時にクランク角センサ５０及びカム角センサ５１の出力信号に基づきクランク軸２の位置を確定してこの確定された位置に基づき各制御を実行するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態における車両の概略構成図。
【図２】（ａ）はクランク軸に設けられたタイミングロータ及びクランク角センサを示す図、（ｂ）はカム軸に設けられたタイミングロータ及びカム角センサを示す図。
【図３】クランク角信号とカム角信号の信号形態と気筒毎の工程とを示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態にかかる制御について、その処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態における「回転方向判定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図６】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態に設けられるナビゲーションシステムの概略構成図。
【符号の説明】
【００８７】
１００…車両、１…内燃機関、２…クランク軸、３…フライホイール、１０…常時噛み合い式始動装置、１１…スタータモータ、１２…ピニオンギヤ、１３…リングギヤ、１４…ワンウェイクラッチ、２０…クラッチ、３０…変速機、３１…プロペラシャフト、３２…ディファレンシャルギヤ、３３…ドライブシャフト、３４…車輪、３５…シフトレバー、４０…電子制御装置、４１…メモリ、５０…クランク角センサ、５１…カム角センサ、５２…車速センサ、５３…シフト位置センサ、５４…クラッチスイッチ、５５…ブレーキスイッチ、５６…アクセルペダル位置センサ、５７…イグニッションスイッチ、５８…加速度センサ（加速度検出手段）、６１…タイミングロータ、６２…歯、６３…欠歯部、７１…タイミングロータ、７２…歯、８０…ナビゲーションシステム、８１…ナビＥＣＵ、８２…ＧＰＳ受信装置（ＧＰＳ受信手段）、８３…ジャイロセンサ、８４…道路データ記憶装置（道路データ記憶手段）、８５…入力装置、８６…表示装置、９０…各種センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸の回転に伴い出力されるクランク角センサの信号に基づき同機関のクランク位置を把握するクランク位置把握手段と、前記機関の停止時における前記クランク位置を停止クランク位置として記憶する停止クランク位置記憶手段とを備え、同停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を前記機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置において、
前記機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、
前記車両に設けられた変速機の前記機関の停止中におけるシフト位置について、前記クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、前記クランク軸の回転が変速されて前記車輪側に伝達される前進変速位置と、前記クランク軸の回転が逆回転にされて前記車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、
前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握された前記シフト位置と前記傾斜状態把握手段により把握された前記傾斜状態とに基づき、前記機関の停止中における前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段と、
前記機関の停止中において前記クランク角センサの出力信号が検出されるときに、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている前記停止クランク位置を前記回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載される内燃機関の制御装置において、
前記傾斜状態把握手段は、前記車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを前記傾斜状態として把握し、
前記回転方向判定手段は、前記傾斜状態把握手段により前記車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置であるとき、並びに前記傾斜状態把握手段により前記車両が下り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が後進位置であるときに前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を逆方向と判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載される内燃機関の制御装置において、
前記傾斜状態把握手段は、前記車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを前記傾斜状態として把握し、
前記回転方向判定手段は、前記傾斜状態把握手段により前記車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が後進位置であるときに前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を正方向と判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、
前記車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記傾斜状態把握手段は、前記加速度検出手段により検出される加速度に基づき前記車両の傾斜状態を把握する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、
前記車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、前記車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、前記車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、
前記傾斜状態把握手段は、前記ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する前記車両の位置及び前記方向検知手段により把握された前記車両の向きの情報に基づき、前記道路データ記憶手段に記憶された前記データを参照することにより前記車両の傾斜状態を把握する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記変速機は、有段式の手動変速機である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関は、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともに前記トルクを前記クランク軸に伝達する被駆動ギヤと、前記スタータモータと前記クランク軸との間に設けられて前記駆動ギヤが前記被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに前記機関を自動停止し、前記機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに前記機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備え、
前記自動始動において、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御が実行される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記停止クランク位置に応じた始動制御は、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御および点火する点火制御である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１】
内燃機関のクランク軸の回転に伴い出力されるクランク角センサの信号に基づき同機関のクランク位置を把握するクランク位置把握手段と、前記機関の停止時における前記クランク位置を停止クランク位置として記憶する停止クランク位置記憶手段とを備え、同停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御を前記機関の始動時に実行する内燃機関の制御装置において、
前記機関が搭載された車両の傾斜状態を把握する傾斜状態把握手段と、
前記車両に設けられた変速機の前記機関の停止中におけるシフト位置について、前記クランク軸の回転が同車両の車輪側に伝達されないニュートラル位置と、前記クランク軸の回転が変速されて前記車輪側に伝達される前進変速位置と、前記クランク軸の回転が逆回転にされて前記車輪側に伝達される後進位置のいずれであるかを把握するシフト位置把握手段と、
前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置又は後進位置であることを条件として、この把握された前記シフト位置と前記傾斜状態把握手段により把握された前記傾斜状態とに基づき、前記機関の停止中における前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を判定する回転方向判定手段と、
前記機関の停止中において前記クランク角センサの出力信号が検出されるときに、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている前記停止クランク位置を前記回転方向判定手段により判定された回転方向に応じて更新する停止クランク位置更新手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載される内燃機関の制御装置において、
前記傾斜状態把握手段は、前記車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを前記傾斜状態として把握し、
前記回転方向判定手段は、前記傾斜状態把握手段により前記車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が前進変速位置であるとき、並びに前記傾斜状態把握手段により前記車両が下り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が後進位置であるときに前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を逆方向と判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載される内燃機関の制御装置において、
前記傾斜状態把握手段は、前記車両が上り坂または下り坂のいずれに位置する状態であるかを前記傾斜状態として把握し、
前記回転方向判定手段は、前記傾斜状態把握手段により前記車両が上り坂に位置する状態である旨把握され且つ前記シフト位置把握手段により把握された前記シフト位置が後進位置であるときに前記車輪の回転に伴う前記クランク軸の回転方向を正方向と判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、
前記車両は、同車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記傾斜状態把握手段は、前記加速度検出手段により検出される加速度に基づき前記車両の傾斜状態を把握する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載される内燃機関の制御装置において、
前記車両は、道路の傾斜状態のデータが記憶された道路データ記憶手段と、前記車両の位置を検出するＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信手段と、前記車両の向きを検知する方向検知手段とを有するナビゲーションシステムを備え、
前記傾斜状態把握手段は、前記ＧＰＳ受信手段により受信された信号に対応する前記車両の位置及び前記方向検知手段により把握された前記車両の向きの情報に基づき、前記道路データ記憶手段に記憶された前記データを参照することにより前記車両の傾斜状態を把握する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記変速機は、有段式の手動変速機である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関は、トルクを発生するスタータモータと、同スタータモータのトルクを伝達する駆動ギヤと、同駆動ギヤと常に噛み合うとともに前記トルクを前記クランク軸に伝達する被駆動ギヤと、前記スタータモータと前記クランク軸との間に設けられて前記駆動ギヤが前記被駆動ギヤに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ同スタータモータと同クランク軸との間でトルクを伝達するワンウェイクラッチとを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに前記機関を自動停止し、前記機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに前記機関を自動始動する自動停止始動手段を更に備え、
前記自動始動において、前記停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じた始動制御が実行される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記停止クランク位置に応じた始動制御は、停止クランク位置記憶手段に記憶されている停止クランク位置に応じて燃料を噴射する燃料噴射制御および点火する点火制御である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１４０９６（Ｐ２０１０−１４０９６Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７７１９５（Ｐ２００８−１７７１９５）
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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