(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる車載用の圧縮自己着火式エンジンに対し自動停止条件および再始動条件を設定しておき、上記エンジンの運転中に上記自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させ、その後に上記再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを自動始動させる圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法であって、
上記再始動条件の成立後、圧縮行程で停止していた停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎える１圧縮目、または吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒が圧縮上死点を迎える２圧縮目から上記燃料噴射弁に燃料を噴射させて燃焼を再開し、その後いずれかの気筒が圧縮上死点を迎える度に燃料を噴射、燃焼させることにより、エンジン回転速度が所定の完爆速度に上昇するまで順次燃焼を行わせる増速工程と、
上記増速工程の後、車両の発進要求がなかった場合に、筒内の当量比が増速工程のときよりも小さくなるように設定された少量の燃料を噴射して燃焼させることにより、エンジン回転速度の上昇を抑制する安定化工程とを含み、
上記増速工程での燃焼回数を、エンジンの強制始動時の初期段階において回転速度が上昇する期間である吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少なく設定するとともに、
上記安定化工程に移行した後に実行される少なくとも１回目の燃料噴射に基づく筒内の当量比を、上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比よりも大きく設定することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法において、
上記増速工程中の当量比を０．７以上に設定し、かつ上記安定化工程中の当量比を０．１以上０．５未満に設定することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法。
【請求項３】
請求項２記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法において、
上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比を、０以上０．１以下に設定することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法において、
上記増速工程中の当量比を、圧縮中に筒内から外部に漏れ出す空気を考慮しない理論上の空気量に基づき算出し、その理論上の当量比を、０．７以上１．０未満に設定することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法において、
上記圧縮自己着火式エンジンは、そのクランク軸がトルクコンバータを介して自動変速機と連結されており、
上記増速工程ではエンジン全体で合計３回の燃焼を行わせ、４回目の燃焼から上記安定化工程に移行することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法。
【請求項６】
燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンが搭載された車両に設けられ、所定の自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、その後所定の再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを自動始動させる始動制御装置であって、
上記再始動条件の成立後、圧縮行程で停止していた停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎える１圧縮目、または吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒が圧縮上死点を迎える２圧縮目から上記燃料噴射弁に燃料を噴射させて燃焼を再開し、その後いずれかの気筒が圧縮上死点を迎える度に燃料を噴射、燃焼させることにより、エンジン回転速度が所定の基準速度に上昇するまで順次燃焼を行わせる第１の制御と、
上記第１の制御の後、車両の発進要求がなかった場合に、筒内の当量比が増速工程のときよりも小さくなるように設定された少量の燃料を噴射して燃焼させることにより、エンジン回転速度の上昇を抑制する第２の制御とを実行する制御手段を備え、
上記第１の制御での燃焼回数は、エンジンの強制始動時の初期段階において回転速度が上昇する期間である吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少なく設定されるともに、
上記第２の制御に移行した後に実行される少なくとも１回目の燃料噴射に基づく筒内の当量比は、上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比よりも大きく設定されることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンに対し自動停止条件および再始動条件を設定しておき、上記エンジンの運転中に上記自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させ、その後に上記再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを自動始動させる圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンに代表される圧縮自己着火式エンジンは、一般に、ガソリンエンジンのような火花点火式エンジンよりも熱効率に優れ、排出されるＣＯ2の量も少ないことから、近年、車載用エンジンとして広く普及しつつある。
【０００３】
上記のような圧縮自己着火式エンジンにおいて、より一層のＣＯ2の削減を図るには、アイドル運転時等にエンジンを自動停止させ、その後車両の発進操作等が行われたときにエンジンを自動始動させる、いわゆるアイドルストップ制御の技術を採用することが有効であり、そのことに関する種々の研究もなされている。
【０００４】
その一例として、下記特許文献１には、所定の自動停止条件が成立したときにディーゼルエンジンを停止させ、その後所定の再始動条件が成立すると、スタータモータを駆動しながら燃料噴射を実行してディーゼルエンジンを自動始動させる方法が開示されている。
【０００５】
具体的に、同文献では、ディーゼルエンジンが自動停止されると、その時点で圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒のピストンの停止位置が調べられる。その後、エンジンの再始動条件が成立すると、上記停止時圧縮行程気筒のピストン停止位置が、相対的に下死点寄りに設定された適正位置にあるか否かが判定され、適正位置にある場合には、上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料が噴射され、エンジン全体として１回目の圧縮上死点を迎える１圧縮目から燃焼が再開されることにより、エンジンが始動される（以下、これを「１圧縮始動」という）。一方、上記停止時圧縮行程のピストン停止位置が上記適正位置よりも上死点側にある場合には、吸気行程で停止していた気筒（停止時吸気行程気筒）が圧縮行程に移行してから当該気筒に最初の燃料が噴射され、エンジン全体として２回目の圧縮上死点を迎える２圧縮目から燃焼が再開させることにより、エンジンが始動される（以下、これを「２圧縮始動」という）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記１圧縮始動または２圧縮始動によるエンジンの自動始動時には、その始動の開始後短期間で車両を発進させ得る状態とするために、エンジン回転速度をできるだけ迅速に所定の速度まで上昇させる必要がある。しかしながら、回転速度の上昇を急ぐあまり多量の燃料を噴射し続けると、エンジン回転速度が必要以上に上昇する吹き上がり現象を起こし、運転者がアクセルペダルを踏み込むタイミングによっては、車両が唐突に飛び出すような挙動を示すおそれがある。
【０００８】
一方、車両に搭乗した乗員がエンジン始動のための所定の操作（例えばキー操作やボタン操作）を行うことで開始されるエンジン始動（以下、このようなエンジン始動のことを「強制始動」という）では、上記のようなエンジン自動始動のときと異なり、多少なりともエンジンの吹き上がりを起こした方が、エンジンが始動されたことを確実に乗員に認識させることができる等の理由により、むしろ好ましいとされている。このため、エンジンを強制始動するときと同様の制御をエンジンの自動始動時にも行ったのでは、エンジンの吹き上がりが起きてしまい、車両の飛び出し等の問題を解決することができなくなる。すなわち、エンジンの自動始動時に吹き上がりを抑制するには、これまでにない特有の燃料噴射制御を行う必要がある。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、アイドリングストップ機能付きの圧縮自己着火式エンジンにおいて、エンジンの吹き上がりを抑制しつつ迅速かつスムーズにエンジンを自動始動させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる車載用の圧縮自己着火式エンジンに対し自動停止条件および再始動条件を設定しておき、上記エンジンの運転中に上記自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させ、その後に上記再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを自動始動させる圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法であって、上記再始動条件の成立後、圧縮行程で停止していた停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎える１圧縮目、または吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒が圧縮上死点を迎える２圧縮目から上記燃料噴射弁に燃料を噴射させて燃焼を再開し、その後いずれかの気筒が圧縮上死点を迎える度に燃料を噴射、燃焼させることにより、エンジン回転速度が所定の完爆速度に上昇するまで順次燃焼を行わせる増速工程と、上記増速工程の後、車両の発進要求がなかった場合に、筒内の当量比が増速工程のときよりも小さくなるように設定された少量の燃料を噴射して燃焼させることにより、エンジン回転速度の上昇を抑制する安定化工程とを含み、上記増速工程での燃焼回数を、エンジンの強制始動時の初期段階において回転速度が上昇する期間である吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少なく設定するとともに、上記安定化工程に移行した後に実行される少なくとも１回目の燃料噴射に基づく筒内の当量比を、上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比よりも大きく設定することを特徴とするものである（請求項１）。
【００１１】
本発明によれば、エンジンの自動始動の際に、強制始動時の吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少ない回数だけ、比較的リッチな環境下での燃焼を行わせるとともに（増速工程）、その後に車両の発進要求がない限り当量比を小さくして燃焼エネルギーを低下させるようにしたため（安定化工程）、回転速度を迅速に上昇させてエンジンを完爆に至らせつつ、強制始動時の吹き上がり期間で起きるような回転速度の過上昇を抑制することができ、エンジンをアイドリング状態へとスムーズに移行させることができる。このため、エンジン自動始動時の騒音を低減できるとともに、増速工程の終了直後に車両の発進要求があったような場合でも、車両が唐突に飛び出すことがなく、車両の安全性や乗り心地を効果的に向上させることができる。
【００１２】
また、エンジン完爆後の安定化工程で行われる燃焼時の当量比が、エンジン強制始動時の吹き上がり期間の直後に設定される極小さな当量比よりは大きく設定されるため、エンジンが完爆した直後に回転速度が過度に低下してしまうことが防止される。このため、エンジン回転速度が安定する前に激しく回転速度が波打つような事態を確実に回避することができ、よりスムーズなエンジンの自動始動を図ることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、上記増速工程中の当量比を０．７以上に設定し、かつ上記安定化工程中の当量比を０．１以上０．５未満に設定する（請求項２）。
【００１４】
このようにすれば、増速工程中に設定される比較的リッチな当量比（０．７以上）での燃焼によってエンジンを迅速に完爆速度まで上昇させることができるとともに、完爆後の当量比を０．１以上０．５未満まで減らすことにより、回転速度が必要以上に上昇するエンジンの吹き上がりを確実に防止することができる。
【００１５】
上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比は、０以上０．１以下に設定されることがある（請求項３）。これに対し、上記構成では、完爆後の当量比が０．１以上０．５未満に設定されるため、エンジンが完爆後に回転速度が過度に低下してしまうのを確実に防止することができる。
【００１６】
上記増速工程中の当量比は、圧縮中に筒内から漏れ出す空気を考慮しない理論上の空気量に基づき算出してもよい。この場合、その理論上の当量比を、０．７以上１．０未満に設定することが好ましい（請求項４）。
【００１７】
このように、空気漏れを考慮しない理論上の空気量に基づいて当量比を算出した場合には、筒内からの空気漏れに起因して、実際の当量比が理論上の値を上回ることがある。しかしながら、当量比を１．０未満とした上記構成によれば、空気漏れを考慮した適正な量の燃料が供給されるため、供給燃料が過剰になることによるＨＣやＣＯの増大を抑制できるとともに、燃費の悪化を効果的に防止することができる。
【００１８】
上記圧縮自己着火式エンジンのクランク軸がトルクコンバータを介して自動変速機と連結されている場合、上記増速工程ではエンジン全体で合計３回の燃焼を行わせ、４回目の燃焼から上記安定化工程に移行することが好ましい（請求項５）。
【００１９】
このようにすれば、自動変速機を搭載したＡＴ車用のエンジンにおいて、比較的リッチな当量比での燃焼を３回行わせることによってエンジンを適正に完爆に至らせつつ、４回目以降の燃焼で当量比を減らすことにより、エンジンの吹き上がりを確実に防止することができる。
【００２０】
また、本発明は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンが搭載された車両に設けられ、所定の自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、その後所定の再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを自動始動させる始動制御装置であって、上記再始動条件の成立後、圧縮行程で停止していた停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎える１圧縮目、または吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒が圧縮上死点を迎える２圧縮目から上記燃料噴射弁に燃料を噴射させて燃焼を再開し、その後いずれかの気筒が圧縮上死点を迎える度に燃料を噴射、燃焼させることにより、エンジン回転速度が所定の基準速度に上昇するまで順次燃焼を行わせる第１の制御と、上記第１の制御の後、車両の発進要求がなかった場合に、筒内の当量比が増速工程のときよりも小さくなるように設定された少量の燃料を噴射して燃焼させることにより、エンジン回転速度の上昇を抑制する第２の制御とを実行する制御手段を備え、上記第１の制御での燃焼回数は、エンジンの強制始動時の初期段階において回転速度が上昇する期間である吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少なく設定されるともに、上記第２の制御に移行した後に実行される少なくとも１回目の燃料噴射に基づく筒内の当量比は、上記エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される１回目の燃料噴射に基づく当量比よりも大きく設定されることを特徴とするものである（請求項６）。
【００２１】
本発明の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置によれば、先の方法発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、アイドリングストップ機能付きの圧縮自己着火式エンジンにおいて、エンジンの吹き上がりを抑制しつつ迅速かつスムーズにエンジンを自動始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る始動制御方法が適用されたディーゼルエンジンの全体構成を示す図である。
【図２】上記エンジンを含むパワートレイン系の概略構成を示す図である。
【図３】上記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御の具体的手順を示すフローチャートである。
【図４】上記自動停止制御が終了した時点における各気筒の状態を例示する模式図である。
【図５】上記エンジンを自動的に始動させる自動始動制御の具体的手順を示すフローチャート（その１）である。
【図６】上記自動始動制御の具体的手順を示すフローチャート（その２）である。
【図７】プレ噴射およびメイン噴射に分けて燃料を噴射した場合に、その噴射した燃料がどのようなタイミングで燃焼するかを示した図である。
【図８】上記エンジンの自動始動制御において、各燃焼回で設定される筒内の当量比の変化を示す図である。
【図９】上記図８の当量比の設定に基づき自動始動されたエンジンの挙動を示す図である。
【図１０】上記エンジンを強制的に始動させる強制始動時の当量比の設定例を示す図である。
【図１１】上記図１０の当量比の設定に基づき強制始動されたエンジンの挙動を示すである。
【図１２】本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る始動制御方法が適用されるディーゼルエンジンの全体構成を示す図である。本図に示されるディーゼルエンジンは、走行駆動用の動力源として車両に搭載される４サイクルのディーゼルエンジンである。このエンジンのエンジン本体１は、いわゆる直列４気筒型のものであり、紙面に直交する方向に列状に並ぶ４つの気筒２Ａ〜２Ｄ（後述する図２も参照）を有するシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面に設けられたシリンダヘッド４と、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ往復摺動可能に挿入されたピストン５とを有している。
【００２５】
上記ピストン５の上方には燃焼室６が形成されており、この燃焼室６には、燃料としての軽油が、後述する燃料噴射弁１５からの噴射によって供給される。そして、噴射された燃料（軽油）が、ピストン５の圧縮作用により高温・高圧化した燃焼室６で自着火し（圧縮自己着火）、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン５が上下方向に往復運動するようになっている。
【００２６】
上記ピストン５は図外のコネクティングロッドを介してクランク軸７と連結されており、上記ピストン５の往復運動（上下運動）に応じて上記クランク軸７が中心軸回りに回転するようになっている。
【００２７】
図２は、上記エンジン本体１を含むパワートレイン系を簡易的に示す図である。この図２に示すように、エンジン本体１のクランク軸７は、トルクコンバータ１０２を介して自動変速機１０１と連結されている。つまり、当実施形態のディーゼルエンジンが搭載される車両は、変速操作が自動的に行われるＡＴ車である。
【００２８】
上記トルクコンバータ１０２は、エンジン本体１のクランク軸７と一体に回転するポンプインペラと、ポンプインペラと対向配置されたタービンランナと、これらポンプインペラおよびタービンランナの間に配置されたステータとを内蔵した従来周知の構造を有している。上記ポンプインペラの回転は、トルクコンバータ１０２内の作動流体（ＡＴＦオイル）を介してタービンランナに伝達され、最終的に自動変速機１０１の入力軸１０３の回転として取り出される。上記自動変速機１０１は、流星歯車機構と摩擦締結要素（クラッチやブレーキ）とを内蔵した従来周知のものであり、上記摩擦締結要素の断続が油圧制御されることにより、車両の速度等に応じた所望の変速段（例えば前進６段、後退１段のいずれか）が実現されるようになっている。
【００２９】
再び図１に戻って、当実施形態のディーゼルエンジンの構成について説明する。当実施形態のような４サイクル４気筒のディーゼルエンジンでは、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられたピストン５が、クランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって上下運動する。このため、各気筒２Ａ〜２Ｄでの燃焼（そのための燃料噴射）のタイミングは、１８０°ＣＡずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、気筒２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの気筒番号をそれぞれ１番、２番、３番、４番とすると、１番気筒２Ａ→３番気筒２Ｃ→４番気筒２Ｄ→２番気筒２Ｂの順に燃焼が行われる。このため、例えば１番気筒２Ａが膨張行程であれば、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄ、２番気筒２Ｂは、それぞれ、圧縮行程、吸気行程、排気行程となる。
【００３０】
上記シリンダヘッド４には、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室６に開口する吸気ポート９および排気ポート１０と、各ポート９，１０を開閉する吸気弁１１および排気弁１２とが設けられている。なお、吸気弁１１および排気弁１２は、シリンダヘッド４に配設された一対のカムシャフト等を含む動弁機構１３，１４により、クランク軸７の回転に連動して開閉駆動される。
【００３１】
また、上記シリンダヘッド４には、燃料噴射弁１５が各気筒２Ａ〜２Ｄにつき１つずつ設けられている。各燃料噴射弁１５は、蓄圧室としてのコモンレール２０に分岐管２１を介してそれぞれ接続されている。コモンレール２０には、燃料供給ポンプ２３から燃料供給管２２を通じて供給された燃料（軽油）が高圧状態で蓄えられており、このコモンレール２０内で高圧化された燃料が分岐管２１を通じて各燃料噴射弁１５にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３２】
上記燃料噴射弁１５は、先端部に複数（例えば８〜１２個）の噴孔を有した多噴孔型のものであり、その内部に、上記各噴孔に通じる燃料通路と、この燃料通路を開閉するために電磁的に駆動されるニードル状の弁体とを有している（いずれも図示省略）。そして、通電による電磁力で上記弁体が開方向に駆動されることにより、コモンレール２０から供給された燃料が上記各噴孔から燃焼室６に向けて直接噴射されるようになっている。
【００３３】
上記燃料噴射弁１５と対向するピストン５の冠面（上面）の中央部には、他の部分（冠面の周縁部）よりも下方に凹んだキャビティ５ａが形成されている。このため、ピストン５が上死点の近くにある状態で上記燃料噴射弁１５から燃料が噴射された場合、この燃料は、まずキャビティ５ａの内部に侵入することになる。
【００３４】
ここで、当実施形態のエンジン本体１は、その幾何学的圧縮比（ピストン５が下死点にあるときの燃焼室容積とピストン５が上死点にあるときの燃焼室容積との比）が１４に設定されている。すなわち、一般的な車載用のディーゼルエンジンの幾何学的圧縮比が１８もしくはそれ以上に設定されることが多いのに対し、当実施形態では、幾何学的圧縮比が１４というかなり低い値に設定されている。
【００３５】
上記シリンダブロック３やシリンダヘッド４の内部には、冷却水が流通する図外のウォータジャケットが設けられており、このウォータジャケット内の冷却水の温度を検出するための水温センサＳＷ１が、上記シリンダブロック３に設けられている。
【００３６】
また、上記シリンダブロック３には、クランク軸７の回転角度および回転速度を検出するためのクランク角センサＳＷ２が設けられている。このクランク角センサＳＷ２は、クランク軸７と一体に回転するクランクプレート２５の回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸７の回転角度（クランク角）および回転速度（エンジン回転速度）が検出されるようになっている。
【００３７】
一方、上記シリンダヘッド４には、気筒判別情報を出力するためのカム角センサＳＷ３が設けられている。すなわち、カム角センサＳＷ３は、カムシャフトと一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサＳＷ２からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるのかが判別されるようになっている。
【００３８】
上記吸気ポート９および排気ポート１０には、吸気通路２８および排気通路２９がそれぞれ接続されている。すなわち、外部からの吸入空気（新気）が上記吸気通路２８を通じて燃焼室６に供給されるとともに、燃焼室６で生成された排気ガス（燃焼ガス）が上記排気通路２９を通じて外部に排出されるようになっている。
【００３９】
上記吸気通路２８のうち、エンジン本体１から所定距離上流側までの範囲は、気筒２Ａ〜２Ｄごとに分岐した分岐通路部２８ａとされており、各分岐通路部２８ａの上流端がそれぞれサージタンク２８ｂに接続されている。このサージタンク２８ｂよりも上流側には、単一の通路からなる共通通路部２８ｃが設けられている。
【００４０】
上記共通通路部２８ｃには、各気筒２Ａ〜２Ｄに流入する空気量（吸気流量）を調節するための吸気絞り弁３０が設けられている。吸気絞り弁３０は、エンジンの運転中は基本的に全開もしくはこれに近い高開度に維持されており、エンジンの停止時等の必要時にのみ閉弁されて吸気通路２８を遮断するように構成されている。
【００４１】
また、上記吸気絞り弁３０とサージタンク２８ｂとの間の共通通路部２８ｃには、吸気流量を検出するためのエアフローセンサＳＷ４が設けられている。
【００４２】
上記クランク軸７には、ベルト等を介してオルタネータ３２が連結されている。このオルタネータ３２は、図外のフィールドコイルの電流を制御して発電量を調節するレギュレータ回路を内蔵しており、車両の電気負荷やバッテリの残容量等から定められる発電量の目標値（目標発電電流）に基づき、クランク軸７から駆動力を得て発電を行うように構成されている。
【００４３】
上記シリンダブロック３には、エンジンを始動するためのスタータモータ３４が設けられている。このスタータモータ３４は、モータ本体３４ａと、モータ本体３４ａにより回転駆動されるピニオンギア３４ｂとを有している。上記ピニオンギア３４ｂは、クランク軸７の一端部に連結されたリングギア３５と離接可能に噛合している。そして、上記スタータモータ３４を用いてエンジンを始動する際には、ピニオンギア３４ｂが所定の噛合位置に移動して上記リングギア３５と噛合し、ピニオンギア３４ｂの回転力がリングギア３５に伝達されることにより、クランク軸７が回転駆動されるようになっている。
【００４４】
（２）制御系
以上のように構成されたエンジンは、その各部がＥＣＵ（エンジン制御ユニット）５０により統括的に制御される。ＥＣＵ５０は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサからなり、本発明にかかる制御手段に相当するものである。
【００４５】
上記ＥＣＵ５０には、各種センサから種々の情報が入力される。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジンの各部に設けられた上記水温センサＳＷ１、クランク角センサＳＷ２、カム角センサＳＷ３、およびエアフローセンサＳＷ４と電気的に接続されており、これら各センサＳＷ１〜ＳＷ４からの入力信号に基づいて、エンジンの冷却水温、クランク角、回転速度、気筒判別情報、吸気流量等の種々の情報を取得する。
【００４６】
また、ＥＣＵ５０には、車両に設けられた各種センサ（ＳＷ５〜ＳＷ９）からの情報も入力される。すなわち、車両には、車両の走行速度（車速）を検出するための車速センサＳＷ５と、運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル３６の開度を検出するためのアクセル開度センサＳＷ６と、ブレーキペダル３７のＯＮ／ＯＦＦ（ブレーキの有無）を検出するためのブレーキセンサＳＷ７と、バッテリ（図示省略）の残容量を検出するためのバッテリセンサＳＷ８と、車室内の温度を検出するための室温センサＳＷ９とが設けられている。ＥＣＵ５０は、これら各センサＳＷ５〜ＳＷ９からの入力信号に基づいて、車速、アクセル開度、ブレーキの有無、バッテリの残容量、車室内温度といった情報を取得する。
【００４７】
上記ＥＣＵ５０は、上記各センサＳＷ１〜ＳＷ９からの入力信号に基づいて種々の演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、上記燃料噴射弁１５、吸気絞り弁３０、オルタネータ３２、およびスタータモータ３４と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。
【００４８】
上記ＥＣＵ５０が有するより具体的な機能について説明する。ＥＣＵ５０は、例えばエンジンの通常運転時に、運転条件に基づき定められる所要量の燃料を燃料噴射弁１５から噴射させたり、車両の電気負荷やバッテリの残容量等に基づき定められる所要発電量をオルタネータ３２に発電させる等の基本的な機能を有する他、いわゆるアイドルストップ機能として、予め定められた特定の条件下でエンジンを自動的に停止させ、または始動させる機能をも有している。このため、ＥＣＵ５０は、エンジンの自動停止または自動始動に関する機能的要素として、自動停止制御部５１および自動始動制御部５２を有している。
【００４９】
すなわち、上記自動停止制御部５１は、エンジンの運転中に、予め定められたエンジンの自動停止条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に、エンジンを自動停止させる制御を実行するものである。
【００５０】
また、上記自動始動制御部５２は、エンジンが自動停止した後、予め定められた再始動条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に、エンジンを自動始動させる制御を実行するものである。
【００５１】
（３）自動停止制御
次に、上記ＥＣＵ５０の自動停止制御部５１により実行されるエンジンの自動停止制御の内容を、図３のフローチャートを用いて説明する。図３のフローチャートに示す処理がスタートすると、自動停止制御部５１は、各種センサ値を読み込む制御を実行する（ステップＳ１）。具体的には、水温センサＳＷ１、クランク角センサＳＷ２、カム角センサＳＷ３、エアフローセンサＳＷ４、車速センサＳＷ５、アクセル開度センサＳＷ６、ブレーキセンサＳＷ７、バッテリセンサＳＷ８、および室温センサＳＷ９からそれぞれの検出信号を読み込み、これらの信号に基づいて、エンジンの冷却水温、クランク角、回転速度、気筒判別情報、吸気流量、車速、アクセル開度、ブレーキの有無、バッテリの残容量、車室内温度等の各種情報を取得する。
【００５２】
次いで、自動停止制御部５１は、上記ステップＳ１で取得された情報に基づいて、エンジンの自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、車両が停止状態にあること、アクセルペダル３６の開度がゼロであること（アクセルＯＦＦ）、ブレーキペダル３７が所定の踏力以上で踏み込まれていること（ブレーキＯＮ）、エンジンの冷却水温が所定値以上であること（つまり暖機がある程度進んでいること）、バッテリの残容量が所定値以上であること、エアコンの負荷（車室内温度とエアコンの設定温度との差）が比較的少ないこと、等の複数の要件が全て揃ったときに、自動停止条件が成立したと判定する。なお、車両が停止状態にあるという要件については、必ずしも完全停止（車速＝０ｋｍ／ｈ）を必須とする必要はなく、所定の低車速以下（例えば３ｋｍ／以下）になったときに車両が停止状態にあると判定してもよい。
【００５３】
上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されて自動停止条件が成立したことが確認された場合、自動停止制御部５１は、吸気絞り弁３０の開度を、アイドル運転時に設定される通常時の開度（例えば８０％）から、全閉（０％）まで低下させる制御を実行する（ステップＳ３）。
【００５４】
次いで、自動停止制御部５１は、燃料噴射弁１５からの燃料の供給を停止する燃料カットを実行する（ステップＳ４）。すなわち、吸気絞り弁３０が全閉（０％）になった時点で、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃料噴射弁１５から噴射すべき燃料の量である目標噴射量をゼロに設定し、全ての燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止することにより、燃料カットを実行する。
【００５５】
上記燃料カットの後、エンジンは一時的に惰性で回転するが、最終的には完全停止に至る。そのことを確認するため、自動停止制御部５１は、エンジンの回転速度が０ｒｐｍであるか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、ここでＹＥＳとなってエンジンが完全停止していることが確認されると、自動停止制御部６１は、吸気絞り弁３０の開度を通常時の開度（例えば８０％）に戻した上で（ステップＳ６）、自動停止制御を終了する。
【００５６】
以上のような自動停止制御が終了した後のエンジンの各気筒２Ａ〜２Ｄの状態を、図４に例示する。本図の例では、１番気筒２Ａが膨張行程で停止し、２番気筒２Ｂが排気行程で停止し、３番気筒２Ｃが圧縮行程で停止し、４番気筒２Ｄが吸気行程で停止している。なお、以下では、自動停止制御によって○○行程で停止した気筒のことを、「停止時○○行程気筒」ということがある。例えば、膨張行程で停止した気筒２Ａのことを「停止時膨張行程気筒２Ａ」といい、排気行程で停止した気筒２Ｂのことを「停止時排気行程気筒２Ｂ」といい、圧縮行程で停止した気筒２Ｃのことを「停止時圧縮行程気筒２Ｃ」といい、吸気行程で停止した停止した気筒２Ｄのことを「停止時吸気行程気筒２Ｄ」という。
【００５７】
（４）自動始動制御
次に、上記ＥＣＵ５０の自動始動制御部５２により実行されるエンジンの自動始動制御の具体的内容について、図５、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
（４−１）完爆に至るまでの制御
まず、エンジンの再始動条件の成立後、エンジンが完爆に至るまでの間に実行される制御について、図５を用いて説明する。図５のフローチャートに示す処理がスタートすると、自動始動制御部５２は、各種センサ値に基づいて、エンジンの再始動条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、ブレーキペダル３７がリリースされたこと、アクセルペダル３６が踏み込まれたこと、エンジンの冷却水温が所定値未満になったこと、バッテリの残容量の低下量が許容値を超えたこと、エンジンの停止時間（自動停止後の経過時間）が上限時間を越えたこと、エアコン作動の必要性が生じたこと（つまり車室内温度とエアコンの設定温度との差が許容値を超えたこと）等の要件の少なくとも１つが成立したときに、再始動条件が成立したと判定する。
【００５９】
上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定されて再始動条件が成立したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上述したエンジンの自動停止制御に伴い圧縮行程で停止した気筒（図４の停止時圧縮行程気筒２Ｃ）のピストン停止位置を、クランク角センサＳＷ２等に基づき特定し、その特定したピストン停止位置が、図４に示す基準停止位置Ｘよりも下死点側に設定された特定範囲Ｒｘにあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、当実施形態において、上記基準停止位置Ｘは、上死点と下死点との間の中間位置付近、例えばＢＴＤＣ（上死点前）９０〜７５°ＣＡのいずれかの位置に設定される。
【００６０】
上記ステップＳ１２でＹＥＳと判定されて停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が特定範囲Ｒｘにあることが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮目から燃焼を再開する１圧縮始動によりエンジンを始動させる制御を実行する。
【００６１】
上記１圧縮始動の具体的な手順は次のとおりである。まず、自動始動制御部５２は、スタータモータ３４を駆動する制御を実行する（ステップＳ１３）。これにより、エンジンが強制的に回転させられ、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が圧縮上死点に向けて移動を開始する。そして、この停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が、上死点付近に予め設定された所定位置まで到達したか否かに基づいて、１圧縮目の燃焼噴射タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００６２】
上記ステップＳ１４でＹＥＳと判定されて１圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃの燃料噴射弁１５から当該気筒２Ｃに燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ１５）。この１圧縮目の燃料噴射における噴射量は、筒内の当量比φが０．７５になるような値に設定される。
【００６３】
ここで、上記１圧縮目の燃料噴射を行う際の目標当量比φは、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置に応じた理論上の筒内の空気量と、燃料噴射弁１５から噴射される燃料の量とに基づき算出される値である。なお、停止時圧縮行程気筒２Ｃの内部空気は、エンジンが完全停止した直後から、ピストン５とシリンダー壁面との隙間を通じて外部に漏れ出ていくため、ある程度の時間が過ぎれば、筒内の圧力が大気圧になるまで空気量が減少する。そこで、１圧縮目の理論上の空気量は、ピストン停止位置が上死点にあるほど少ないものとみなされる。言い換えると、上記１圧縮目の当量比φは、停止時圧縮行程気筒２Ｃの内部圧力が大気圧まで減少したときの空気量（ピストン５の停止位置に比例して定まる）と、燃料噴射弁１５からの燃料噴射量とから求まる当量比である。なお、周知のとおり、当量比φは、筒内の空気量に対し理論上過不足のない燃料が供給されたときの値が１となり、それに満たない量の燃料が供給されたときの値が１未満となる（逆に、燃料過多のときの当量比φは１を超える）。
【００６４】
上記のようにして停止時圧縮行程気筒２Ｃへの１圧縮目の燃料噴射が終了すると、自動始動制御部５２は、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃの次に圧縮上死点を迎える停止時吸気行程気筒２Ｄのピストン位置に基づいて、２圧縮目の燃焼噴射タイミング（当該気筒２Ｄのピストン５が圧縮上死点付近に至るタイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００６５】
上記ステップＳ１６でＹＥＳと判定されて２圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時吸気行程気筒２Ｄに対し、筒内の当量比φが０．８５になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ１７）。
【００６６】
ここで、２圧縮目の燃料噴射量を行う際の目標当量比φは、停止時吸気行程気筒２Ｄに最大限空気が充填されたと仮定した場合の理論上の空気量、つまり吸気弁１１の閉タイミングに対応する位置（下死点の近傍）にピストン５がある状態で大気圧の空気が筒内に充填されたと仮定した場合の空気量と、燃料噴射弁１５から噴射される燃料の量とに基づき算出される値である。なお、このことは、後述する３圧縮目の当量比φ、および、２圧縮始動時の２〜４圧縮目の当量比φでも同様である。
【００６７】
上記のようにして停止時吸気行程気筒２Ｄへの２圧縮目の燃料噴射が終了すると、自動始動制御部５２は、上記停止時吸気行程気筒２Ｄの次に圧縮上死点を迎える停止時排気行程気筒２Ｂのピストン位置に基づいて、３圧縮目の燃焼噴射タイミング（当該気筒２Ｂのピストン５が圧縮上死点付近に至るタイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００６８】
上記ステップＳ１８でＹＥＳと判定されて３圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時排気行程気筒２Ｂに対し、筒内の当量比φが０．９になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ１９）。
【００６９】
以上のようにして合計３回の燃料噴射に基づく燃焼が行われると、エンジン回転速度は充分に上昇し、例えば７００〜８００ｒｐｍ程度に設定される完爆速度Ｎｘ（後述する図９参照）に到達する。自動始動制御部５２は、この完爆速度Ｎｘ以上にエンジン回転速度が上昇したこと（エンジンの完爆）を確認した上で（ステップＳ３０）、次の図６に示す制御（完爆後の制御）へと移行する。
【００７０】
次に、上記ステップＳ１２でＮＯと判定された場合、つまり、エンジンの自動停止制御に伴い圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が上記特定範囲Ｒｘ（図４）よりも上死点側に外れていた場合の制御について説明する。この場合、自動始動制御部５２は、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮目からではなく、吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒２Ｄが圧縮上死点を迎える２圧縮目から燃焼を再開する２圧縮始動によりエンジンを始動させる制御を実行する。
【００７１】
上記２圧縮始動の具体的な手順は次のとおりである。まず、自動始動制御部５２は、スタータモータ３４を駆動してエンジンの強制回転を始めるとともに（ステップＳ２１）、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が圧縮上死点を通過するまで、燃料噴射を行うことなく待機する（ステップＳ２２）。そして、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃの次に圧縮上死点を迎える停止時吸気行程気筒２Ｄのピストン位置に基づいて、２圧縮目の燃焼噴射タイミング（当該気筒２Ｄのピストン５が圧縮上死点付近に至るタイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００７２】
上記ステップＳ２３でＹＥＳと判定されて２圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時吸気行程気筒２Ｄに対し、筒内の当量比φが０．７５になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ２４）。
【００７３】
次いで、自動始動制御部５２は、上記停止時吸気行程気筒２Ｄの次に圧縮上死点を迎える停止時排気行程気筒２Ｂのピストン位置に基づいて、３圧縮目の燃焼噴射タイミング（当該気筒２Ｂのピストン５が圧縮上死点付近に至るタイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００７４】
上記ステップＳ２５でＹＥＳと判定されて３圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時排気行程気筒２Ｂに対し、筒内の当量比φが０．８５になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ２６）。
【００７５】
次いで、自動始動制御部５２は、上記停止時排気行程気筒２Ｂの次に圧縮上死点を迎える停止時膨張行程気筒２Ａのピストン位置に基づいて、４圧縮目の燃焼噴射タイミング（当該気筒２Ａのピストン５が圧縮上死点付近に至るタイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００７６】
上記ステップＳ２７でＹＥＳと判定されて４圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記停止時膨張行程気筒２Ａに対し、筒内の当量比φが０．９になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ２８）。
【００７７】
以上のようにして合計３回の燃料噴射に基づく燃焼が行われると、自動始動制御部５２は、上述した１圧縮始動のときと同様、エンジンが完爆に至るのを待ってから（ステップＳ３０）、次の図６に示す制御（完爆後の制御）へと移行する。
【００７８】
ここで、当実施形態におけるエンジンの自動始動制御では、図５に示したように、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置に応じて、１圧縮始動（Ｓ１３〜）と２圧縮始動（Ｓ２１〜）とが使い分けられるようになっているが、それは、次のような理由による。
【００７９】
１圧縮始動が可能な特定範囲Ｒｘ（図４）は、上述したように、予め定められた基準停止位置Ｘ（例えばＢＴＤＣ９０〜７５°ＣＡ間のいずれかの位置）よりも下死点側に設定されている。停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５がこのような下死点寄りの特定範囲Ｒｘに停止していれば、ピストン５による圧縮代（上死点までのストローク量）が比較的多いため、エンジン自動始動時のピストン５の上昇に伴い、上記気筒２Ｃ内の空気は充分に圧縮されて高温・高圧化する。このため、自動始動時の最初の燃料を停止時圧縮行程気筒２Ｃに噴射してやれば（１圧縮始動）、この燃料は、気筒２Ｃ内で比較的容易に自着火に至り、燃焼する。
【００８０】
これに対し、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が特定範囲Ｒｘから上死点側に外れていれば、ピストン５による圧縮代が少なく、ピストン５が上死点まで上昇しても筒内の空気が充分に高温・高圧化しないため、停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料を噴射しても失火が起きるおそれがある。そこで、このような場合には、停止時圧縮行程気筒２Ｃではなく停止時吸気行程気筒２Ｄに燃料を噴射して自着火させることにより、エンジンを自動始動させる（２圧縮始動）。
【００８１】
上記２圧縮始動では、停止時吸気行程気筒２Ｄのピストン５が圧縮上死点付近に到達する２圧縮目までは、燃料噴射に基づく燃焼を行わせることができず、エンジンの自動始動に要する時間、つまり、スタータモータ３４の駆動開始時点からエンジン完爆までの時間が長くなってしまう。したがって、エンジンを自動始動させる際には、できるだけ１圧縮始動によってエンジンを始動させることが好ましい。
【００８２】
そこで、当実施形態では、少なくとも１圧縮始動における１圧縮目の燃料噴射（停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射）の際に、複数回に分けて燃料を噴射するようにしている。具体的には、圧縮上死点付近もしくはそれ以降に噴射されるメイン噴射に加えて、このメイン噴射よりも前の予備的な噴射であるプレ噴射を行う。
【００８３】
上記プレ噴射による燃料は、メイン噴射に基づき主に圧縮上死点以降に生じる拡散燃焼（以下、この燃焼を「メイン燃焼」という）を確実に引き起こすために利用される。すなわち、メイン噴射よりも早い段階で、プレ噴射によって少量の燃料を噴射し、その噴射した燃料を所定の着火遅れの後に燃焼させることにより（以下、この燃焼を「プレ燃焼」という）、筒内温度・圧力を上昇させて、その後に続くメイン燃焼を促進する。
【００８４】
上記のようなプレ噴射を停止時圧縮行程気筒２Ｃに対し実行すれば、圧縮上死点付近での筒内温度・圧力を故意に高めることができるので、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が少々上死点側に近づいても、確実に１圧縮始動によりエンジンを自動始動させることができるようになる。上記特定範囲Ｒｘの境界である基準停止位置Ｘ（図４）は、このようなプレ噴射による着火性の改善を加味して設定されたものである。つまり、プレ噴射がなかった場合には、上記基準停止位置Ｘは、図４の例よりも下死点側に設定せざるを得ないが、プレ噴射によって着火性を改善することで、基準停止位置Ｘをより上死点側に設定することが可能になり、その結果、基準停止位置Ｘを、例えばＢＴＤＣ９０〜７５°ＣＡといった、下死点からかなり離れた位置に設定することが可能となる。これにより、特定範囲Ｒｘが上死点側に拡大するので、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５がより高い頻度で上記特定範囲Ｒｘに収まることとなり、１圧縮始動による迅速な自動始動を行える機会が増える。特に、当実施形態では、エンジン本体１の幾何学的圧縮比が１４とかなり低く、燃料の着火性を確保しにくい状況にあるため、上記プレ噴射により始動時の着火性を改善することが、１圧縮始動の機会を増やす上で特に有効である。
【００８５】
より具体的に、当実施形態におけるプレ噴射は、圧縮上死点前よりも前であって、かつ噴射した燃料がピストン５冠面のキャビティ５ａに収まるようなクランク角範囲内で、複数回（例えば２〜５回のいずれかの回数）実行される。これは、同じ量の燃料であれば、１回のプレ噴射で噴射し切るよりも、複数回のプレ噴射に分けて噴射した方が、キャビティ５ａ内にリッチな混合気を継続的に形成でき、着火遅れを短くできるからである。つまり、プレ噴射を複数回にすることで、１回あたりのプレ噴射の噴射量が減って噴霧のペネトレーション（貫徹力）が弱まるため、キャビティ５ａ内に留まる燃料の割合が増大する結果、キャビティ５ａ内の混合気がリッチになり、着火性を効果的に改善することができる。
【００８６】
図７は、１圧縮始動のときの１圧縮目の燃料噴射（ステップＳ１５）の態様を例示する図である。ここでは、一例として、プレ噴射を３回実行している。具体的には、ＢＴＤＣ１８〜１０°ＣＡの間に、プレ噴射として１回あたり２ｍｍ3の燃料を３回噴射し（下段の波形Ｉｐ）、その後、メイン噴射として、比較的多くの燃料を圧縮上死点（ＢＴＤＣ０°ＣＡ）で噴射している（下段の波形Ｉｍ）。なお、図５のフローチャートで示したように、１圧縮目の噴射量（プレ噴射およびメイン噴射の合計の噴射量）は、筒内の当量比φが０．７５になるような値に設定されるから、メイン噴射量は、このφ＝０．７５相当の噴射量から、プレ噴射の噴射量（２×３＝６ｍｍ3）を差し引いた値として決定される。
【００８７】
図７の上段には、上記のような燃料噴射に伴い生じる燃焼の様子を熱発生率の変化として図示している。この図７の上段の波形から理解されるように、３回のプレ噴射（Ｉｐ）が実行されると、最後のプレ噴射の完了後、所定の着火遅れ時間が経過してから、プレ噴射された燃料の自着火によるプレ燃焼（Ｂｐ）が起きる。このプレ燃焼（Ｂｐ）は、圧縮上死点（ＢＴＤＣ０°ＣＡ）よりも前に生じ、その後熱発生率のピークを迎えてからいったん収束しかけるが、圧縮上死点からメイン噴射（Ｉｍ）が開始されることで、そのメイン噴射された燃料の自着火によるメイン燃焼（Ｂｍ）が、引き続いて発生する。このメイン燃焼（Ｂｍ）は、プレ燃焼（Ｂｐ）によって筒内が高温・高圧化された状態で実行されるメイン噴射（Ｉｍ）に基づき、ごく短い着火遅れの後に燃焼を開始する（拡散燃焼）。
【００８８】
なお、図７には、１圧縮始動のときに行われる１圧縮目の燃料噴射（停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射）の態様を示したが、停止時圧縮行程気筒２Ｃよりも後に圧縮行程を迎える気筒（停止時吸気行程２Ｄや停止時排気行程気筒２Ｂ）に対しても、１圧縮目と同様に、プレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御を実行することが望ましい。エンジンの自動始動時に最も着火性が厳しいのは、エンジン全体として最初の圧縮上死点を迎える１圧縮目であるが、少なくとも２圧縮目や３圧縮目についても、着火性の改善は充分ではないと考えられるからである。ただし、エンジン回転速度がある程度上昇している２圧縮目や３圧縮目においては、プレ噴射の回数を、１圧縮目のときよりも少なくすることができる。
【００８９】
また、上記のようなプレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御は、１圧縮目から燃料噴射による燃焼を再開する１圧縮始動のときだけでなく、２圧縮目から燃料噴射による燃焼を再開する２圧縮始動によってエンジンを始動する際にも、同様に行うことが望ましい。
【００９０】
（４−２）完爆後の制御
次に、図５の制御（１圧縮始動または２圧縮始動）によってエンジンが完爆に至った後に行われる制御について、図６を用いて説明する。エンジンが完爆に至った後、自動始動制御部５２は、まず、アクセルペダル３６が踏み込まれているか否か、つまり、車両を発進させる要求があるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００９１】
ここで、図５の最初のステップ（Ｓ１１）で成立した再始動条件が、アクセルペダル３６が踏み込まれることによって成立したものである場合、あるいは、図５の制御の途中でアクセルペダル３６が踏み込まれた場合には、当然、上記ステップ３１での判定はＹＥＳとなる。すると、自動始動制御部５２は、通常運転へと移行し、アクセルペダル３６の開度（アクセル開度）に応じた量の燃料を燃料噴射弁１５から噴射する制御を実行する（ステップＳ４１）。すなわち、アクセル開度が大きく加速要求が高いほど、燃料噴射弁１５から筒内に多量の燃料を噴射してこれを燃焼させることにより、高いエンジントルクを発生させる。
【００９２】
一方、上記ステップＳ３１でＮＯと判定されてアクセルＯＦＦであること（車両の発進要求がないこと）が確認された場合、自動始動制御部５２は、エンジン完爆後に最初に圧縮上死点を迎える気筒に燃料を噴射するタイミング、つまり、エンジン完爆後の１圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ３２）。なお、当実施形態において、エンジン完爆までの燃焼回数は３回であるから、エンジン完爆後の１圧縮目とは、１圧縮始動の場合は自動始動の開始から数えて４圧縮目ということになり、２圧縮始動の場合は自動始動の開始から数えて５圧縮目ということになる。したがって、完爆後１圧縮目の燃焼を噴射する気筒は、１圧縮始動のときは停止時膨張行程気筒２Ａとなり、２圧縮始動のときは停止時圧縮行程気筒２Ｃ（２順目）となる。
【００９３】
上記ステップＳ３２でＹＥＳと判定されて完爆後１圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記気筒（１圧縮始動のときは停止時膨張行程気筒２Ａ、２圧縮始動のときは停止時圧縮行程気筒２Ｃ）に対し、筒内の当量比φが０．４になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ３３）。
【００９４】
ここで、エンジン完爆後に所定の気筒に燃料を噴射する際に設定される当量比φとは、エアフローセンサＳＷ１によって検出される実際の吸気流量（吸気充填量）と、燃料噴射弁１５からの燃料噴射量とから求まる当量比である。これに対し、図５に示した完爆前の制御では、エアフローセンサＳＷ１による実測値によらず、筒内の理論上の空気量に基づき当量比φを求めたが、これは、エンジンの完爆前は回転速度が遅く、エアフローセンサＳＷ１を用いても正確な空気量が分からないためである。
【００９５】
上記ステップＳ３３で燃料噴射を実行した後、自動始動制御部５２は、アクセルペダル３６が踏み込まれているか否かを判定し（ステップＳ３４）、その判定がＹＥＳであれば、アクセル開度に応じた燃料を噴射する通常運転に移行する（ステップＳ４１）。
【００９６】
一方、上記ステップＳ３４でＮＯと判定されてアクセルＯＦＦであること（車両の発進要求がないこと）が確認された場合、自動始動制御部５２は、エンジン完爆後の２圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ３５）。なお、当実施形態において、完爆後の２圧縮目とは、自動始動の開始から数えて５圧縮目（１圧縮始動の場合）、または６圧縮目（２圧縮始動の場合）であり、燃料噴射の対象となる気筒は、１圧縮始動のときが停止時圧縮行程気筒２Ｃ（２順目）となり、２圧始動のときが停止時吸気行程気筒２Ｄ（２順目）となる。
【００９７】
上記ステップＳ３５でＹＥＳと判定されて完爆後２圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記気筒（２Ｃまたは２Ｄ）に対し、筒内の当量比φが０．３になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ３６）。
【００９８】
次いで、自動始動制御部５２は、アクセルペダル３６が踏み込まれているか否かを判定し（ステップＳ３７）、その判定がＹＥＳであれば、アクセル開度に応じた燃料を噴射する通常運転に移行する（ステップＳ４１）。
【００９９】
一方、上記ステップＳ３７でＮＯと判定されてアクセルＯＦＦであること（車両の発進要求がないこと）が確認された場合、自動始動制御部５２は、エンジン完爆後の３圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ３８）。なお、当実施形態において、完爆後の３圧縮目とは、自動始動の開始から数えて６圧縮目（１圧縮始動の場合）、または７圧縮目（２圧縮始動の場合）であり、燃料噴射の対象となる気筒は、１圧縮始動のときが停止時吸気行程気筒２Ｄ（２順目）となり、２圧始動のときが停止時排気行程気筒２Ｂ（２順目）となる。
【０１００】
上記ステップＳ３８でＹＥＳと判定されて完爆後３圧縮目の燃料噴射タイミングが到来したことが確認された場合、自動始動制御部５２は、上記気筒（２Ｄまたは２Ｂ）に対し、筒内の当量比φが０．２５になるような量の燃料を噴射し、その燃料を自着火により燃焼させる制御を実行する（ステップＳ３９）。
【０１０１】
次いで、自動始動制御部５２は、アクセルペダル３６が踏み込まれているか否かを判定し（ステップＳ４０）、その判定がＹＥＳであれば、アクセル開度に応じた燃料を噴射する通常運転に移行する（ステップＳ４１）。
【０１０２】
一方、上記ステップＳ４０でＮＯと判定されてアクセルＯＦＦであること（車両の発進要求がないこと）が確認された場合、自動始動制御部５２は、エンジンをアイドリング状態で運転する制御を実行する（ステップＳ４２）。具体的には、当量比φが０．１〜０．２程度になるような少量の燃料を筒内に噴射することにより、エンジンの回転速度を所定のアイドリング速度に維持する。なお、アイドリング速度としては、例えば、８００ｒｐｍ付近の適宜の値に設定される。
【０１０３】
図８は、以上のような図５、図６のフローチャートに基づき実行されたエンジンの自動始動制御において、各燃焼回で設定される筒内の当量比の変化を示す図である。なお、この図８では、アクセルＯＮ以外の要件（例えばブレーキＯＦＦや、エンジン停止時間やエアコンに関する要件）でエンジンの再始動条件が成立し、エンジンの完爆後においてもしばらくの間はアクセルペダル３６が踏み込まれなかった場合の当量比φの変化を示している。また、図８の横軸に示す「燃焼回」は、１圧縮始動、２圧縮始動にかかわらず、最初に行われる燃焼を１回目の燃焼とした場合のものである。したがって、燃焼回数＝１，２，３‥‥は、１圧縮始動であれば１圧縮目、２圧縮目、３圧縮目‥‥の燃焼であり、２圧縮始動であれば２圧縮目、３圧縮目、４圧縮目‥‥の燃焼である。
【０１０４】
図８に示すように、当実施形態では、１回目から３回目までの燃焼（つまり１圧縮始動のときの１〜３圧縮目の燃焼、または２圧縮始動のときの２〜４圧縮目の燃焼）の際に、当量比φが０．７５→０．８５→０．９と徐々に増やされており、この３回の燃焼によって完爆に至った後は、アクセルＯＮによる車両の発進要求がない限り、当量比φが０．４→０．３→０．２５と徐々に減らされ、７回目の燃焼からは、アイドリング運転用の当量比（φ＝０．１〜０．２）に設定される。
【０１０５】
図９は、上記図８の当量比の設定に基づき自動始動されたエンジンの挙動を示す図である。なお、この図９は、１圧縮目から燃料を噴射して燃焼させる１圧縮始動を例に挙げて、エンジンの回転速度の時間変化を図示している。
【０１０６】
図９では、時点ｔ０でスタータモータ３４によるエンジンの回転駆動が始まっており、その後の時点ｔ１、ｔ２，ｔ３で、１圧縮目、２圧縮目、３圧縮目の圧縮上死点（１ＴＤＣ、２ＴＤＣ、３ＴＤＣ）を迎えている。図９のような１圧縮始動では、１圧縮目から燃料が噴射されて燃焼が再開され、エンジン回転速度が上昇している。具体的には、１圧縮目、２圧縮目、３圧縮目において、図８に示したようにφ＝０．７５〜０．９という比較的リッチな当量比での燃焼が行われることにより、エンジン回転速度が徐々に上昇し、３圧縮目での燃焼が行われた後の時点ｔ４で完爆速度Ｎｘ（７００〜８００ｒｐｍ）に到達している。以下では、このような１〜３圧縮目での燃焼制御のように、エンジンが完爆に至る前（時点ｔ４より前）に比較的大きい当量比での燃焼によってエンジン回転速度を上昇させるプロセスのことを、「増速工程」と称する。
【０１０７】
一方、エンジンが完爆速度Ｎｘに至った時点ｔ４よりも後では、４圧縮目、５圧縮目、６圧縮目（時点ｔ４よりも後の波形における１〜３番目の谷の部分）の燃焼時において、図８に示したように当量比φが０．４〜０．２５に減らされることにより、エンジン完爆後の回転速度の上昇が抑えられている。具体的に、エンジン完爆後（時点ｔ４〜）の回転速度は、完爆速度Ｎｘの近傍で上下に波打ちながら変化し、時点ｔ５以降において、完爆速度Ｎｘに近い値であるアイドリング速度（８００ｒｐｍ付近）へと収束している。この時点ｔ５以降（７圧縮目以降の燃焼時）においては、当量比φが、アイドリング速度を維持するのに必要な最小限の値（φ＝０．１〜０．２）に設定される。以下では、上記のようにエンジン完爆からアイドリング状態への移行までの間（時点ｔ４〜ｔ５）に当量比を減らしてエンジン回転速度の上昇を抑制するプロセスのことを、「安定化工程」と称する。
【０１０８】
なお、図９では１圧縮始動によるエンジン自動始動を行ったときのエンジンの挙動を示したが、２圧縮始動のときは、１圧縮始動のときと異なり、最初の燃料噴射（燃焼）が２圧縮目になる。すなわち、２〜４圧縮目にφ＝０．７５〜０．９での燃焼が行われて回転速度が上昇し、それによってエンジンが完爆に至った後、５圧縮目以降のφ≦０．４での燃焼によって回転速度が安定化される。このため、２圧縮始動の場合は、４圧縮目までの燃焼制御が増速工程に該当し、５圧縮目から７圧縮目までの燃焼制御が安定化工程に該当することになる。
【０１０９】
（５）強制始動時の制御
次に、エンジンを強制始動させるとき、つまり、車両に搭乗した乗員がエンジン始動のための所定の操作を行うことで開始されるエンジン始動について説明する。
【０１１０】
エンジンの強制始動時には、一般に、スタータモータ３４により１回転以上エンジンを強制的に回転させた後で、燃料リッチな環境での燃焼を行わせることでエンジンを始動させる。このように、最初の燃料噴射（燃焼）までに１回転以上の強制回転（スタータモータ３４による回転）が必要なのは、エンジンの強制始動は、システムが一旦シャットダウンされて気筒判別情報が無効になった状態から行われるので、新たに気筒判別を行うために少なくとも１回転以上のエンジン回転が必要だからである。
【０１１１】
図１０は、エンジンの強制始動時における当量比の設定例（燃焼回に応じた当量比の変化）を示す図であり、図１１は、図１０の当量比の設定に基づき強制始動されたエンジンの挙動を示す図である。これらの図に示される例では、時点ｔ０でスタータモータ３４の駆動が開始されて、１圧縮目、２圧縮目を超えるまではスタータモータ３４の駆動力によってのみエンジンを回転させるクランキングが継続される。この間は、燃料噴射が行われず、燃焼が起きないので、エンジン回転速度はそれほど上昇しない。その後、時点ｔ１１で３圧縮目の圧縮上死点（３ＴＤＣ）に至ったときに、初めて燃料噴射に基づく燃焼が開始されて、エンジン回転速度が実質的に上昇を始める。このときの燃料の噴射量は、理論空燃比（φ＝１）もしくはその近傍に設定される。
【０１１２】
３圧縮目での初回燃焼の後は、リッチ環境下での燃焼がさらに４回行われる。すなわち、図１０および図１１の例では、３圧縮目（時点ｔ１１）から７圧縮目（時点ｔ１２）まで、理論空燃比（φ＝１）もしくはその近傍に相当する量の燃料を噴射して燃焼させる制御が５回繰り返される。これにより、エンジン回転速度は、エンジンの自動始動時における完爆速度Ｎｘ（７００〜８００ｒｐｍ）を大幅に超えて、最終的に時点ｔ１３でのピーク速度（例えば１０００〜１５００ｒｐｍ）まで上昇する。
【０１１３】
上記のように、回転速度を必要以上に上昇させる目的は、エンジンが始動したことを乗員に確実に認識させるためであり、また、商品性上の演出のためでもある。なお、以下では、エンジンの強制始動時に理論当量比（φ＝１）近傍での燃焼を多数回行って回転速度を大幅に上昇させる期間（時点ｔ０〜ｔ１３）のことを、「吹き上がり期間」と称する。なお、この吹き上がり期間中に実行されるφ＝１近傍での燃焼の回数は、強制始動前のエンジンの状態によっては５回にならないこともあり得るが、少なくともエンジンの自動始動時における増速工程での燃焼回数（当実施形態では３回）よりは多くされる。
【０１１４】
上記吹き上がり期間が終了した後は、当量比φが大幅に減らされる。図１０の例では、吹き上がり期間終了後の１回目の燃焼（初回の燃焼から数えて６回目の燃焼）時に、当量比φが０〜０．１（０以上０．１以下）に設定され、その後の燃焼においても、当量比φは０．１〜０．２程度の小さい値とされる。特に、吹き上がり期間終了後の１回目の燃焼で、当量比φが０〜０．１（φ＝０は燃料の噴射を停止する燃料カットを意味する）という極端に小さい値に設定されるのは、エンジンの強制始動では、φ＝１近傍での燃焼が多数回繰り返されて回転速度が一旦大幅に上昇するので、その期間（吹き上がり期間）の終了直後は燃料をほとんど噴射する必要がないからである。
【０１１５】
（６）作用等
以上説明したように、当実施形態では、所定の条件下で自動的にエンジンを停止させたり始動させたりする、いわゆるアイドルストップ機能を有した車載用のディーゼルエンジンにおいて、次のような特徴的な構成を採用した。
【０１１６】
エンジンが自動停止した後、所定の再始動条件が成立すると、ＥＣＵ５０の自動始動制御部５２は、圧縮行程で停止していた停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が相対的に下死点寄りの特定範囲Ｒｘ（図３）にあるか否かを判定し、その判定結果に応じて、上記停止時圧縮行程２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮目から燃焼を再開する１圧縮始動、または、吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒２Ｄが圧縮上死点を迎える２圧縮目から燃焼を再開する２圧縮始動を行う。
【０１１７】
上記停止時圧縮行程２Ｃまたは停止時吸気行程気筒２Ｄでの最初の燃焼の後は、いずれかの気筒が圧縮上死点を迎える度に燃焼が繰り返されるが、最初の燃焼を含めた合計３回分の燃焼は、当量比φ＝０．７５〜０．９という比較的リッチな環境下での燃焼とされ、それによってエンジン回転速度が所定の完爆速度Ｎｘ（７００〜８００ｒｐｍ）まで上昇させられる（増速工程）。一方、この増速工程の後、車両の発進要求（アクセルＯＮ）がなかった場合には、当量比φが増速工程のときよりも小さくなるように設定された少量の燃料が噴射されることにより、エンジン回転速度の上昇が抑制され、回転速度は上記完爆速度Ｎｘに近いレベルに維持される（安定化工程）。
【０１１８】
上記増速工程で実行される燃焼の回数（３回）は、エンジンの強制始動時の初期段階において回転速度が上昇する期間である吹き上がり期間中に実行される燃焼回数（５回）よりも少なくされる。また、上記安定化工程に移行した後（エンジンの完爆後）の燃料噴射に基づく当量比φは、例えば完爆後の１回目、２回目、３回目の燃焼のときでφ＝０．４、０．３、０．２５であり、これらの値は、いずれも、上記増速工程中の当量比（φ＝０．７５〜０．９）に比べてかなり小さいものの、エンジンの強制始動時において吹き上がり期間が終了した後に実行される燃料噴射に基づく当量比（φ＝０〜０．１）よりは大きく設定される。
【０１１９】
以上のような上記実施形態の構成によれば、自動停止したエンジンを再始動させるエンジンの自動始動の際に、吹き上がりを抑制しつつ迅速かつスムーズにエンジンを始動させることができるという利点がある。
【０１２０】
すなわち、上記実施形態では、エンジンの自動始動の際に、強制始動時の吹き上がり期間中に実行される燃焼回数よりも少ない回数（３回）だけ、当量比φ＝０．７５〜０．９という比較的リッチな環境下での燃焼を行わせるとともに（増速工程）、その後に車両の発進要求がない限り当量比φを小さくして燃焼エネルギーを低下させるようにしたため（安定化工程）、回転速度を迅速に上昇させてエンジンを完爆に至らせつつ、強制始動時の吹き上がり期間で起きるような回転速度の過上昇を抑制することができ、エンジンをアイドリング状態へとスムーズに移行させることができる。このため、エンジン自動始動時の騒音を低減できるとともに、増速工程の終了直後に車両の発進要求（アクセルＯＮ）があったような場合でも、車両が唐突に飛び出すことがなく、車両の安全性や乗り心地を効果的に向上させることができる。
【０１２１】
また、エンジン完爆後の安定化工程で行われる燃焼時の当量比（φ＝０．４〜０．２５）が、エンジン強制始動時の吹き上がり期間の直後に設定される極小さな当量比φ（＝０〜０．１）よりは大きく設定されるため、エンジンが完爆した直後に回転速度が過度に低下してしまうことが防止される。このため、エンジン回転速度が安定する前に激しく回転速度が波打つような事態を確実に回避することができ、よりスムーズなエンジンの自動始動を図ることができる。
【０１２２】
また、上記実施形態では、自動始動時の増速工程に対応する１〜３回目の燃焼で、筒内の当量比φ（つまり１圧縮始動のときの１〜３圧縮目の当量比、または２圧縮始動のときの２〜４圧縮目の当量比）を０．７５〜０．９に設定する一方、安定化工程に対応する４回目以降の燃焼時の当量比φを０．４未満に設定した。このような構成によれば、増速工程中に設定される比較的リッチな当量比での燃焼によってエンジンを迅速に完爆速度まで上昇させることができるとともに、完爆後の当量比を急減させることにより、回転速度が必要以上に上昇するエンジンの吹き上がりを確実に防止することができる。
【０１２３】
なお、増速工程中の当量比（φ＝０．７５〜０．９）については、始動の迅速性のみを求めるのであれば、理論当量比（φ＝１）に一律に設定するという考え方も当然あり得る。しかしながら、増速工程中は、エンジン回転速度が充分に上昇していないため、ピストン５が空気を圧縮している最中に当該空気がピストン５とシリンダー壁面との隙間から外部に漏れ出るという現象が起き易い。このため、増速工程中にピストン５が圧縮上死点まで到達した気筒においては、筒内の実際の空気量が理論上の空気量よりも減少していると考えられる。しかしながら、上記実施形態では、上記（４−１）で説明したとおり、増速工程中に燃料噴射量を決定する際に、目標とする当量比φを理論上の空気量（圧縮中の漏れを考慮しなかった場合の空気量）に基づいて算出しているので、仮に、理論当量比（φ＝１）に相当する量の燃料を噴射したとすると、実際の空気量に対しては過剰な燃料が供給されてしまい、燃費やエミッション性の悪化を招くおそれがある。
【０１２４】
そこで、上記実施形態では、増速工程中の当量比φを、理論上の空気量ベースで０．７５〜０．９に設定するようにした。これにより、回転速度が充分に上昇していないために圧縮空気が外部に漏れ易い増速工程中において、空気漏れを考慮した適正な量の燃料が供給されるため、供給燃料が過剰になることによるＨＣやＣＯの増大を抑制できるとともに、燃費の悪化を効果的に防止することができる。
【０１２５】
特に、上記実施形態では、増速工程中の当量比φを、燃焼回数が進むにつれて０．７５→０．８５→０．９と徐々に増やすようにしたため、エミッション性を悪化させない範囲で、エンジンの自動始動の迅速化を図ることができる。すなわち、エンジン回転速度が徐々に増大すると、それに伴い圧縮空気の外部への漏れ量が少なくなるため、燃料過多にならない上限の当量比φは、圧縮回数を重ねるほど（気筒順に燃焼が進むにつれて）大きくなるはずである。そこで、これに合わせて当量比φを徐々に増大させることにより、燃料過多によるエミッション性の悪化等を防止しつつ、エンジンの自動始動に要する時間（自動始動時間）を効果的に短縮することができる。
【０１２６】
なお、上記実施形態では、エンジン自動始動時の増速工程において、１〜３回目の燃焼時に設定される理論上の当量比φ（１圧縮始動時の１〜３圧縮目の当量比、および２圧縮始動時の２〜４圧縮目の当量比）を、０．７５→０．８５→０．９と徐々に増大させるようにしたが、増速工程中の各回の当量比φは、０．７以上１．０未満であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態では、エンジン完爆後の安定化工程での当量比φ（自動始動の開始から数えて４〜６回目の燃焼時の当量比）を、０．４→０．３→０．２５と徐々に減少させるようにしたが、安定化工程中の各回の当量比は、０．１以上０．５未満であれば適宜変更可能である。例えば、自動始動時の回転速度の変化を実測値に基づき調べ、それを当量比の設定値に反映するフィードバック制御を行ったような場合には、上記各工程での当量比は、エンジン回転速度の実測値に対応してある程度の幅で変動し得る。ただし、いずれの場合でも、安定化工程中の当量比φが増速工程中の当量比φよりも小さくなることに変わりはない。
【０１２７】
また、上記実施形態では、エンジン自動始動時の増速工程中に設定すべき当量比φを、圧縮中の空気漏れを考慮しない理論上の空気量に基づいて算出し、その理論上の当量比φが０．７５〜０．９になるように噴射量を決定したが、例えば筒内の圧力を検出する筒内圧センサがエンジンに備わる等の事情により、増速工程中の筒内の空気量を正確に検出することが可能である場合には、その正確な空気量に基づき当量比φを算出してもよい。このようにして算出された当量比φは、実際の値とほとんど変わらないと考えられるので、増速工程中は、当量比φを必ずしも１．０（理論当量比）よりも小さくする必要はなく、１．０もしくはこれよりもやや大きい値に設定することも可能である。したがって、当量比φの求め方によっては、増速工程中の当量比φの上限値が１．０以上になることもあり得る。
【０１２８】
また、上記実施形態では、エンジン自動始動時の安定化工程中に設定される当量比（φ＝０．４，０．３，０．２５）が、いずれも、エンジンの強制始動時に吹き上がり期間が終了してから１回目に噴射される燃料に基づく当量比（φ＝０〜０．１）よりも大きかったが、少なくとも安定化工程に移行した後の１回目の当量比が、強制始動時の吹き上がり期間終了直後の当量比よりも大きければよく、安定化工程移行後の２回目以降の当量比については必ずしもこの限りではない。
【０１２９】
また、上記実施形態では、エンジンの自動始動時に回転速度を完爆速度Ｎｘまで上昇させるのに必要な燃焼回数（増速工程中に実行される燃焼回数）が３回であったが、完爆までの燃焼回数は、当量比φの設定の仕方やエンジンの緒元が異なれば当然変わり得る。ただし、過剰な回転速度の上昇（エンジンの吹き上がり）を抑制する観点からすれば、上記の燃焼回数（自動始動時の完爆までの燃焼回数）は、少なくとも、エンジン強制始動時の吹き上がり期間中の燃焼回数よりは少なく設定される。
【０１３０】
また、上記実施形態では、エンジン本体１のクランク軸７がトルクコンバータ１０２を介して自動変速機１０１と連結されたＡＴ車を例に挙げて本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の構成は、ＡＴ車だけでなく、クランク軸７がクラッチを介して手動変速機に連結されたＭＴ車にも適用することができる。たたし、ＭＴ車の場合には、比較的大きな質量をもったフライホイールがクランク軸７の一端に取り付けられるため、そのフライホイールの慣性の影響で、エンジン始動時に回転速度が上昇する速度は若干遅くなる。このため、自動始動時の増速工程において、回転速度を完爆速度Ｎｘまで上昇させるのに必要な燃焼回数は、ＡＴ車を前提とした上記実施形態での燃焼回数（３回）と比べて多くなる。
【０１３１】
図１２は、ディーゼルエンジンが搭載される車両がＭＴ車である場合に、エンジン自動始動時の当量比φがどのように設定されるかを例示する図である。本図に示すように、ＭＴ車の場合は、比較的大きな当量比（図例ではφ＝０．７５〜０．９）での燃焼によりエンジン回転速度を上昇させる増速工程での燃焼回数が５回に設定されており、その後の６回目の燃焼から、当量比φを０．５未満に減らす安定化工程に移行している。
【０１３２】
このように、ＭＴ車の場合は、増速工程中の燃焼回数が、ＡＴ車の場合（３回）よりも多い５回に設定される。ただし、ＭＴ車では、エンジンの強制始動時の吹き上がり期間中の燃焼回数も、ＡＴ車の場合（５回）よりも多くされるので（例えば７回）、自動始動時の増速工程中の燃焼回数が強制始動時の吹き上がり期間中の燃焼回数よりも少なくなるという傾向は、ＡＴ車でもＭＴ車でも同じである。
【０１３３】
また、上記実施形態では、幾何学的圧縮比が１４のエンジン本体１を備えたディーゼルエンジンを例に挙げて本発明の好ましい形態を説明したが、当然ながら、本発明の構成を適用可能なエンジンは、幾何学的圧縮比が１４のものに限られない。エミッション性および着火性の確保等の観点からすれば、本発明を好適に適用可能なディーゼルエンジンは、幾何学的圧縮比が１２以上１６未満のディーゼルエンジンであり、より好ましくは、幾何学的圧縮比が１３以上１５以下のディーゼルエンジンである。
【０１３４】
また、本発明は、圧縮自己着火式のエンジンであれば、上記実施形態のようなディーゼルエンジン（軽油を自着火により燃焼させるエンジン）に限らず適用可能である。例えば、最近では、ガソリンを含む燃料を高圧縮比で圧縮して自着火させるタイプのエンジンが研究、開発されているが、このような圧縮自己着火式のガソリンエンジンに対しても、本発明にかかる自動停止・始動制御を好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１  エンジン本体
２Ａ〜２Ｄ  気筒
５  ピストン
７  クランク軸
１５  燃料噴射弁
３４  スタータモータ
５０  ＥＣＵ（制御手段）
１０１  自動変速機
１０２  トルクコンバータ
Ｎｘ  完爆速度
【図１】
0005842678.tif 000002
【図２】
0005842678.tif 000003
【図３】
0005842678.tif 000004
【図４】
0005842678.tif 000005
【図５】
0005842678.tif 000006
【図６】
0005842678.tif 000007
【図７】
0005842678.tif 000008
【図８】
0005842678.tif 000009
【図９】
0005842678.tif 000010
【図１０】
0005842678.tif 000011
【図１１】
0005842678.tif 000012
【図１２】
0005842678.tif 000013