(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のエンジン停止条件下でエンジンを停止させる一方、該エンジン停止後において所定のエンジン再始動条件が成立したときに、圧縮行程で停止した気筒の混合気を燃焼させてクランク軸を逆回転させ、この後、膨張行程で停止した他の気筒に燃料を噴射するとともに該燃料に点火してエンジンを再始動させるエンジン自動停止・再始動制御手段と、
上記エンジン停止条件下において、エンジンが停止する前にスロットル弁の開度を増大させて気筒内の掃気を促進する掃気手段とを備えたエンジンの停止制御装置であって、
上記エンジン停止条件が成立する前において、車速が所定値以下となったときにエンジン回転数の上昇補正を行うエンジン回転数補正手段と、
ブレーキによる車両の制動状態を検出する制動状態検出手段とを備えていて、
上記エンジン回転数補正手段が、上記制動状態検出手段によって検出された制動状態の制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、上記上昇補正を抑制するようになっていることを特徴とするエンジンの停止制御装置。
【請求項２】
上記エンジン回転数補正手段が、上記制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、上記上昇補正の補正量上限値を小さくするようになっていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【請求項３】
上記エンジン回転数補正手段が、上記制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、上記上昇補正の補正量上昇速度を小さくするようになっていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【請求項４】
上記エンジン回転数補正手段が、上記制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、上記上昇補正を開始する車速を高くするようになっていることを特徴とする、請求項３に記載のエンジンの停止制御装置。
【請求項５】
上記エンジン回転数補正手段が、車速の低下に応じて上記上昇補正の補正量を増加させるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【請求項６】
上記制動状態検出手段が、ブレーキ液圧を検出し、該ブレーキ液圧に基づいて制動状態を検出するようになっていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の一時停止時ないしはアイドリング時にエンジンを一時停止させる一方、再始動条件が成立したときに、圧縮行程で停止した気筒の混合気を燃焼させてクランク軸を逆回転させ、この後、膨張行程で停止した他の気筒に燃料を噴射するとともに該燃料に点火してエンジンを再始動させるようにしたエンジンの停止制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の一時停止時等においては、エンジンはアイドリング状態で回転しているが、かかるアイドリングは、自動車の燃費性能を低下させるとともに、地球温暖化の一因である二酸化炭素の排出量を増加させる。そこで、近年、自動車の一時停止時ないしはアイドリング時にエンジンを自動的に停止させ、自動車の発進時ないしはアクセルペダルの踏み込み時にエンジンを自動的に再始動させるといった動作（アイドルストップ）を行うようにしたエンジンが用いられている。
【０００３】
ところで、通常のエンジンの始動はバッテリから電力が供給されるスタータによって行われるが、アイドルストップにおけるエンジンの再始動にスタータを用いると、ギヤの噛み合い音が発生して乗員が違和感をもつといった問題が生じる。また、クランキングを行わなければならないので、エンジンの再始動に手間取り、自動車を迅速に発進させることができないといった問題も生じる。また、スタータやバッテリの寿命が短くなるといった問題も生じる。
【０００４】
そこで、エンジンの再始動にスタータを用いず、まず圧縮行程で停止した気筒の混合気を燃焼させてクランク軸を逆回転させ、この後、膨張行程で停止した他の気筒に燃料を噴射するとともに該燃料に点火してエンジンを再始動させることにより上記従来の問題を解消するようにしたエンジンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９２４７４号公報（段落［００１３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようにスタータを用いず、気筒内の混合気ないしは燃料を燃焼させることによりエンジンを再始動させる場合、気筒内に既燃ガスないしは排気ガスが残留していると、混合気ないしは燃料の着火性が悪くなり、エンジンの再始動に支障が生じるおそれがある。なお、アイドルストップの直前には吸入空気量が少なくなっているので、気筒内に既燃ガスないしは排気ガスが残留する傾向がある。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載されたアイドルストップを行うエンジンでは、エンジンを一時的に停止させる直前にスロットル弁の開度を大きくして気筒内の掃気を行い、気筒内の既燃ガスないしは排気ガスを除去するようにしている。しかしながら、エンジンを一時停止させる直前にスロットル弁の開度を大きくしても、その期間は非常に短いので、気筒内を十分に掃気することができず、依然、気筒内に既燃ガスないしは排気ガスが残留するといった問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものであって、アイドルストップにおける再始動にスタータを用いず、気筒内の混合気ないしは燃料を燃焼させることにより再始動するようにしたエンジンに対して、アイドルストップに際して気筒内を十分に掃気することができ、エンジンの再始動時の始動性を十分に高めることを可能にする手段を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るエンジンの停止制御装置は、（ｉ）所定のエンジン停止条件下でエンジンを停止させる一方、該エンジン停止後において所定のエンジン再始動条件が成立したときに、圧縮行程で停止した気筒の混合気を燃焼させてクランク軸を逆回転させ、この後、膨張行程で停止した他の気筒に燃料を噴射するとともに該燃料に点火してエンジンを再始動させるエンジン自動停止・再始動制御手段と、（ｉｉ）エンジン停止条件下において、エンジンが停止する前にスロットル弁の開度を増大させて気筒内の掃気を促進する掃気手段とを備えている。
【０００９】
そして、このエンジンの停止制御装置は、さらに、（ｉｉｉ）エンジン停止条件が成立する前において、車速が所定値以下となったときにエンジン回転数の上昇補正を行うエンジン回転数補正手段と、（ｉｖ）ブレーキによる車両の制動状態を検出する制動状態検出手段とを備えている。ここで、エンジン回転数補正手段は、制動状態検出手段によって検出された制動状態の制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、エンジン回転数の上昇補正を抑制するようになっている。
【００１０】
本発明に係るエンジンの停止制御装置においては、エンジン回転数補正手段が、車両の制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、エンジン回転数の上昇補正の補正量上限値（ないしは補正幅）及び／又は補正量上昇速度（ないしは補正度合い）を小さくするようになっているのが好ましい。ここで、補正量上昇速度を小さくする場合、エンジン回転数補正手段が、制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、エンジン回転数の上昇補正を開始する車速を高くするようになっているのがより好ましい。
【００１１】
本発明に係るエンジンの停止制御装置においては、エンジン回転数補正手段が、車速の低下に応じてエンジン回転数の上昇補正の補正量を増加させるようになっているのが好ましい。また、本発明に係るエンジンの停止制御装置においては、制動状態検出手段は、ブレーキ液圧を検出し、該ブレーキ液圧に基づいて制動状態を検出するようになっているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るエンジンの停止制御装置によれば、アイドルストップを行う際、エンジン停止条件が成立する前にエンジン回転数の上昇補正が行われ、これにより吸入空気量が増やされるので、アイドルストップ時に気筒内を十分に掃気することができ、エンジンの再始動時の始動性を高めることができる。また、アイドルストップを行う際、車両の制動度合いが小さいときにエンジン回転数の上昇が大きかったり急激であったりすると乗員は違和感を覚えるが、本発明に係るエンジンの停止制御装置によれば、車両の制動度合いが小さいときには、例えば上昇補正の補正量上限値及び／又は補正量上昇速度を小さくするなどして、エンジン回転数の上昇補正が抑制されるので、乗員の違和感を低減しつつ、掃気性を高めることができる。
【００１３】
本発明に係るエンジンの停止制御装置において、車両の制動度合いが小さいときには大きいときに比べて、エンジン回転数の上昇補正の補正量上昇速度を小さくするとともに、上昇補正を開始する車速を高めるようになっている場合は、制動度合いが小さいときに、高めの車速からエンジン回転数の上昇補正が開始されるので、乗員の違和感を低減するためにエンジン回転数の上昇補正を緩慢に行っても、エンジン回転数を十分に上昇させることができ、掃気性を十分に高めることができる。
【００１４】
本発明に係るエンジンの停止制御装置において、エンジン回転数補正手段が、車速の低下に応じてエンジン回転数の上昇補正の補正量を増加させるようになっている場合は、車速の低下に伴ってエンジン回転数が徐々に上昇するので、乗員の違和感をより有効に低減しつつ、掃気性を高めることができる。また、制動状態検出手段が、ブレーキ液圧に基づいて制動状態を検出するようになっている場合は、既設のブレーキ液圧センサを利用して車両の制動状態を容易に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（本発明を実施するための最良の形態）を具体的に説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係る、アイドルストップを行うエンジンＥの本体部は、シリンダヘッド１とシリンダブロック２とで構成されている。エンジンＥは４気筒４サイクルエンジンであり、４つの気筒３（第１〜第４気筒３Ａ〜３Ｄ）を備えている。このエンジンＥにおいては、各気筒３が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっており、これらのサイクルは、第１気筒３Ａ、第３気筒３Ｃ、第４気筒３Ｄ、第２気筒３Ｂの順にクランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差で行われる。
【００１６】
各気筒３内にはピストン４が嵌挿され、ピストン４の上方に燃焼室５が形成されている。ピストン４はコンロッド等を介してクランク軸６に連結されている。各気筒３の燃焼室５の頂部には点火プラグ７が設けられ、プラグ先端部は燃焼室５内に臨んでいる。燃焼室５の側方には、燃焼室５内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁８が設けられている。燃料噴射弁８は、詳しくは図示していないが、ニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力され、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射する。燃料噴射弁８は、点火プラグ７付近に向けて燃料を噴射するように配置されている。なお、燃料噴射弁８には、図示していないが、燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ、圧縮行程における燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力で燃料を噴射するようになっている。
【００１７】
各気筒３の燃焼室５に対して吸気ポート９及び排気ポート１０が開口し、両ポート９、１０にそれぞれ吸気弁１１及び排気弁１２が装備されている。吸気弁１１及び排気弁１２は、カムシャフト２６、２７等からなる動弁機構により駆動されるようになっている。そして、各気筒３の吸・排気弁の開閉タイミングは、各気筒３が所定の位相差で燃焼サイクルを行うように設定されている。
【００１８】
吸気弁１１及び排気弁１２の開閉時期は、カム位相可変機構２６ａ、２７ａによって可変となっている。カム位相可変機構２６ａ、２７ａは、カムシャフト２６、２７の回転位相をクランク軸６の回転位相に対して変化させるよく知られた機構である。図２に示すように、吸気弁１１側のカムシャフト２６にはカム位相可変機構２６ａが設けられ、排気弁１２側のカムシャフト２７にはカム位相可変機構２７ａが設けられ、これらはそれぞれ独立して制御されている。したがって、吸気弁１１及び排気弁１２の開閉時期は、カム位相可変機構２６ａ、２７ａによってそれぞれ独立して全体的に前後に変化させることができる。
【００１９】
吸気ポート９及び排気ポート１０には、それぞれ吸気通路１５及び排気通路１６が接続されている。吸気通路１５は、サージタンク１５ｂの下流に気筒別の分岐吸気通路１５ａを有し、各分岐吸気通路１５ａの下流端は各気筒３の吸気ポート９に連通している。サージタンク１５ｂの上流の共通吸気通路１５ｃには、気筒３に導入される空気の量（吸気量）を調節するスロットル弁１７が設けられている。スロットル弁１７は、スロットル弁アクチュエータ１８によりその開度が調節される。吸気通路１５のさらに上流には、吸気量を検出するエアフローセンサ２０が設けられている。
【００２０】
共通吸気通路１５ｃのスロットル弁１７より下流の部分と排気通路１６との間には、これらを連通させるＥＧＲ通路５０が設けられている。ＥＧＲ通路５０には、ＥＧＲ弁５１が設けられ、このＥＧＲ弁５１はＥＧＲ弁アクチュエータ５２によってその開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁アクチュエータ５２によってＥＧＲ弁５１が開弁されると、排気通路１６を流れている排気ガスの一部がＥＧＲ通路５０を介して共通吸気通路１５ｃに還流され、吸気の一部として気筒３に供給され、ＥＧＲ（排気還流）が行われる。
【００２１】
クランク軸６に対して、その回転角（クランク角）を検出する２つのクランク角センサ２１、２２が設けられ、両クランク角センサ２１、２２は、互いに一定量だけ位相がずれたクランク角信号を出力する。さらに、カムシャフト２６、２７に対して、その特定回転位置を検出することにより気筒識別信号を出力することができるカム角センサ２３が設けられている。また、エンジンＥを始動させるためのモータであるスタータ２８が設けられ、このスタータ２８の駆動力がスタータギヤ（図示せず）を介してクランク軸６に直接伝達され、エンジンＥが始動される。
【００２２】
なお、この他にもエンジンＥの制御に必要な信号の検出手段として、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２４、アクセル開度（アクセル操作量）を検出するアクセル開度センサ２５（図３参照）等が設けられている。
【００２３】
図３は、エンジンＥの制御ブロック図であり、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）３０、ＥＣＵ３０に各種検出信号を送る種々のセンサ及びスイッチ、及び、ＥＣＵ３０から制御信号を受ける各種装置やアクチュエータなどを示している。なお、図３は、アイドルストップ制御に関するものであるので、その他の制御に関する部分については省略している。
【００２４】
図３に示すように、ＥＣＵ３０の入力側には、エアフローセンサ２０と、両クランク角センサ２１、２２と、カム角センサ２３と、水温センサ２４と、アクセル開度センサ２５とが接続されている。さらに、ＥＣＵ３０の入力側には、アイドルストップを行うためのセンサ類として、ブレーキペダルの踏み込み深さを検出するブレーキセンサ６２と、車速を検出する車速センサ６３と、ＡＴ（自動変速機）のシフトレバー位置を検出するインヒビタスイッチ６４と、パーキングブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検出するパーキングブレーキスイッチ６５と、ウインカのＯＮ／ＯＦＦを検出するウインカスイッチ６６と、エアコンのＯＮ／ＯＦＦを検出するエアコンスイッチ６７と、ブレーキ負圧を検出するブレーキ負圧センサ６８と、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ６９とが接続されている。
【００２５】
また、ＥＣＵ３０の出力側には、点火プラグ７と、燃料噴射弁８と、スロットル弁アクチュエータ１８と、ＥＧＲ弁アクチュエータ５２と、カム位相可変機構２６ａ、２７ａと、スタータ２８と、アイドルストップ表示ランプ７１と、電動オイルポンプ７２と、ＡＴＦ切換弁７３と、ヒルホルダ用ソレノイド弁７４とが接続されている。
【００２６】
ここで、アイドルストップ表示ランプ７１は、アイドルストップの実施状況を運転者に示すためのランプであり、アイドルストップによりエンジンＥが停止中であることや、アイドルストップが禁止中であること、あるいはエンジンＥを再始動することなどを表示するランプの総称である。電動オイルポンプ７２は、アイドルストップによるエンジン停止中に、ＡＴへの油圧を供給する電動のオイルポンプである。通常運転時、ＡＴ内部のクラッチは、クランク軸６に直結して駆動される機械式オイルポンプ（図示せず）を油圧供給源として作動する。したがって、アイドルストップによってエンジンＥが停止すると、油圧が低下し、クラッチは解放される。この場合、エンジン再始動後、クラッチを再締結させるための時間ロスが発生し、発進性が悪化する。これを防止するため、エンジンＥの停止中には別途電動オイルポンプ７２によってＡＴに油圧を供給するようになっている。
【００２７】
ＡＴＦ切換弁７３は、油圧供給源からＡＴへのＡＴＦ（自動変速機油）の通路を切換える切換え弁である。通常の運転時には機械式オイルポンプからＡＴにＡＴＦを導き、Ｉ／Ｓによるエンジン停止中には電動オイルポンプ７２から導くように切換える。ヒルホルダ用ソレノイド弁７４は、ブレーキオイルの供給通路を遮断するヒルホルダ（図示せず）を駆動するためのソレノイド弁である。通常運転時にはエンジンＥに連動する倍力装置が作動し、ブレーキ液圧が高められている。しかし、エンジン停止中にはこの倍力装置が作動しないため、ブレーキ液圧が低下し、制動力が減少する。したがって、例えば坂道等でアイドルストップを行った場合、制動力不足によって車両が動く可能性がある。これを防止するため、ヒルホルダは、ヒルホルダ用ソレノイド弁７４でブレーキオイルの供給通路を遮断することによりブレーキ液圧を高い状態で保持するようになっている。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、エンジンＥの総合的な制御装置であって、詳しくは図示していないが、スロットル弁制御部、燃料噴射弁制御部、点火制御部、ＥＧＲ弁制御部、カム位相制御部と、アイドルストップ制御部（エンジン自動停止・再始動制御手段）、表示制御部、ＡＴ制御部、ヒルホルダ制御部、掃気制御部（掃気手段）及びエンジン回転数補正部（エンジン回転数補正手段）を備えている。
【００２９】
ここで、ＥＣＵ３０のスロットル弁制御部は、アクセル開度センサ２５からのアクセル開度情報や、クランク角センサ２１、２２からのクランク角速度情報に基づくエンジン回転数等から、必要なスロットル弁１７の開度を演算し、スロットル弁アクチュエータ１８を制御する。また、燃料噴射弁制御部及び点火制御部は、アクセル開度情報やエンジン回転数情報に加えて、エアフローセンサ２０による吸気量情報や水温センサ２４による冷却水温度情報等から、必要な燃料噴射量とその噴射時期及び適正な点火時期を演算し、燃料噴射弁８及び点火プラグ７に制御信号を出力する。
【００３０】
なお、ＥＣＵ３０のスロットル弁制御部によって調節される吸気量と燃料噴射弁制御部３２によって調節される供給燃料量とによって空燃比が決定される。すなわち、スロットル弁制御部と燃料噴射弁制御部とは空燃比制御手段として機能する。通常のアイドル運転時、空燃比は理論空燃比又はこれよりリッチ側の設定となっている。そして、後で説明するように、アイドルストップのためのエンジン停止動作期間において、出力トルクの変動を抑制するために、空燃比はアイドル運転時よりもリーン側、より好ましくは理論空燃比よりもリーン側に設定される。
【００３１】
ＥＣＵ３０のＥＧＲ弁制御部は、必要なＥＧＲ弁５１の開度をＥＧＲ弁アクチュエータ５２に出力し、ＥＧＲ量（還流される排気の量）を制御する。通常運転時には、ＥＧＲ量を多くすることにより吸気中の酸素の量を抑制して燃焼温度を低下させてＮＯｘ排出量を削減したり、エンジンＥの冷間時に排気ガスによって筒内温度を上昇させたりする制御等を行う。そして、アイドルストップのためのエンジン停止動作期間において、各気筒３内の掃気を促進させるためにＥＧＲ弁５１を閉弁させる制御を行う。
【００３２】
ＥＣＵ３０のカム位相制御部は、クランク軸６に対するカムシャフト２６、２７の位相変動信号をカム位相可変機構２６ａ、２７ａに出力し、吸気弁１１及び排気弁１２の開閉時期を制御する。通常運転時は、エンジンの回転数に応じた最適な吸排気弁の開閉時期を設定し、広回転域にわたって高出力を得るための制御等を行う。そして、後で説明するように、アイドルストップのためのエンジン停止動作期間において、出力トルクの変動を抑制するために吸気弁１１の閉時期を遅らせる制御を行う。アイドルストップ制御部は、アイドルストップの実行条件を判定したり、ＥＣＵ３０内の各制御部にアイドルストップを実行するための必要な情報を提供したりする。
【００３３】
ＥＣＵ３０の掃気制御部は、エンジン停止条件下において、エンジンＥが停止する前にスロットル弁１７の開度を増大させて気筒３内の掃気を促進する。また、ＥＣＵ３０のエンジン回転数補正部は、エンジン停止条件が成立する前において、車速が所定値以下となったときにエンジン回転数（アイドル回転数）の上昇補正を行う一方、ブレーキ液圧センサ６９（制動状態検出手段）によって検出されたブレーキ液圧（車両の制動度合い）が小さいときには大きいときに比べて、エンジン回転数の上昇補正を抑制する。
【００３４】
アイドルストップの実行条件は、基本停止条件、基本再始動条件及びアイドルストップ禁止条件に類別される。各条件は適宜設定することができる。例えば、ブレーキセンサ６２から得られるブレーキの踏み込み深さが所定値以上であり、車速センサ６３から得られる車速がゼロであり、インヒビタスイッチ６４から得られるＡＴのシフトレバー位置が非走行レンジであり、パーキングブレーキスイッチ６５の信号がＯＮであり、ウインカスイッチ６６の信号がＯＦＦであり、かつ、エアコンスイッチ６７がＯＦＦである場合に基本停止条件が成立するようにしてもよい。
【００３５】
また、例えばブレーキペダルの踏み込み深さが所定値以下であるか、車速が所定値以上であるか、ＡＴのシフトレバー位置が走行レンジであるか、ウインカスイッチ６６の信号がＯＮであるか、エアコンスイッチ６７がＯＮであるか、又は、ブレーキ負圧センサ６８から得られるブレーキ負圧が所定値以下である場合に基本再始動条件が成立するようにしてもよい。そして、例えばエンジン冷却水温度Ｔｃが所定値以下（例えばＴｃ＜６０℃）であるか、バッテリのモニタ電圧が所定値以下であるか、又は、前回の再始動からの経過時間が所定値以下である場合にアイドルストップ禁止条件が成立するようにしてもよい。
【００３６】
以下、前記のように各条件を設定した場合における制御形態を説明する。この場合、基本停止条件が成立し、かつ、アイドルストップ禁止条件が成立しないときに、最終的にエンジンＥの停止条件が成立し、アイドルストップによるエンジンＥの自動停止が行われる。すなわち、燃料噴射弁８からの燃料噴射を停止させるとともに、点火プラグ７の点火を停止させる。
【００３７】
エンジン停止の際の制御としては、まずエンジン停止条件成立時にＥＧＲ弁５１が開弁していればこれを閉弁して気筒３内の掃気が促進されるようにする。そして出力トルクの変動を抑制するために点火時期のリタードを行う。さらに、スロットル弁１７を所定開度、所定期間開弁して燃料カット後における気筒３内の掃気を促進するとともに、ピストン４が適正位置（図４の範囲Ａ）に停止し易くなるようにする。
【００３８】
エンジンＥの自動停止中に基本再始動条件又はアイドルストップ禁止条件が成立すると、最終的に再始動条件が成立し、エンジンＥの再始動が行われる。すなわち、燃料噴射弁８からの燃料噴射と点火プラグ７の点火とを復帰させる。
【００３９】
再始動の際の制御としては、まずエンジン停止時に圧縮行程となる気筒（便宜上、これが第３気筒３Ｃであると想定し、以下「圧縮行程気筒３Ｃ」という。）に対して初回の燃焼を実行してエンジンＥを少し逆転させることにより、エンジン停止時に膨張行程となる気筒（便宜上、これが第１気筒３Ａであると想定し、以下「膨張行程気筒３Ａ」という。）のピストン上昇によって気筒内圧力を高めるようにしてから、膨張行程気筒３Ａで燃焼を行わせるようにする。
【００４０】
この実施の形態では、第１再始動制御モードと、第２再始動制御モードと、第３再始動制御モードとを、ピストン４の停止位置に応じて選択的に実行するようになっている。ここで、第１再始動制御モードでは、圧縮行程気筒３Ｃでの初回燃焼と膨張行程気筒３Ａでの燃焼を行わせるとともに、初回燃焼後の圧縮行程気筒３Ｃの筒内に燃焼用空気を残存させて圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が上昇に転じてから上死点付近に達したときに再燃焼を行わせる。第２再始動制御モードでは、圧縮行程気筒３Ｃでの初回燃焼及び膨張行程気筒３Ａでの燃焼は行わせるが圧縮行程気筒３Ｃでの再燃焼を行わせない。第３再始動制御モードでは、圧縮行程気筒３Ｃでの初回燃焼を行わずにスタータ２８でアシストしつつ膨張行程気筒３Ａでの燃焼及びその次の圧縮行程気筒３Ｃでの燃焼により始動を行う。
【００４１】
ＥＣＵ３０の表示制御部は、アイドルストップの実行状況に応じてアイドルストップ表示ランプ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。アイドルストップ表示ランプ７１は、図示していない自動停止中ランプ、アイドルストップ禁止中ランプ及び再始動ランプによって構成されている。アイドルストップによるエンジンＥの自動停止中は、自動停止中ランプを点灯させ、アイドルストップ禁止条件が成立中はアイドルストップ禁止中ランプを点灯させ、エンジンＥの再始動時には再始動ランプを点灯させる。このようにして、運転者がアイドルストップの制御状況を認識できるようにしている。
【００４２】
ＥＣＵ３０のＡＴ制御部は、アイドルストップが実行されることにより、自動変速機に供給される作動油の圧力が低下した場合に、ＡＴＦ切換弁７３に切換指令信号を出力して上記作動油の供給経路をエンジンＥによって駆動される機械式オイルポンプ（図示せず）側から電動オイルポンプ７２側に切換えるとともに、電動オイルポンプ７２を作動させる作動指令信号を出力して、この電動オイルポンプ７２から自動変速機に所定圧力の作動油を供給する。また、ヒルホルダ制御部は、アイドルストップによるエンジン停止中に、ヒルホルダ用ソレノイド弁７４によってヒルホルダの制御を行う。
【００４３】
アイドルストップによるエンジン停止時のピストン４の停止位置は、クランク角センサ２１、２２からの信号によって以下のように検出される。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、エンジンＥの正転時（図１の状態で右回り）及び逆転時において、クランク軸６が回転することによって得られるパルス信号、すなわち、クランク角センサ２１からの第１クランク角信号ＣＡ１と、クランク角センサ２２からの第２クランク角信号ＣＡ２とを示している。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、エンジンＥの正転時には、第１クランク角信号ＣＡ１に対して第２クランク角信号ＣＡ２が半パルス幅程度の位相遅れをもつ。これにより、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗとなり、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち下がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈとなる。他方、図５（ｂ）に示すように、エンジンＥの逆転時には、第１クランク角信号ＣＡ１に対して第２クランク角信号ＣＡ２が半パルス幅程度の位相の進みをもつ。これにより、エンジンＥの正転時とは逆に、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈとなり、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち下がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗとなる。
【００４５】
ＥＣＵ３０は、この差異を検出して、クランク軸６が正転中か逆転中かを判定しつつパルス信号をカウントする。カウントした値はクランク角カウンタ値（ＣＡカウンタ値）として記憶され、エンジンＥが作動中は常時更新される。そして、クランク角カウンタ値の増減がなくなった状態がエンジンＥの停止であり、このときのクランク角カウンタ値によってピストン４の停止位置が検出される。かくして、ＥＣＵ３０は、スタート後、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗとなっているか、あるいは、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち下がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈとなっているかを判定する。そして、いずれか一方の条件が成立していれば、エンジンＥは正転していることになるので、計測したパルス数をクランク角カウンタ値に加算する。他方、両条件とも成立していなければ、エンジンＥが逆転していることになるので、計測したパルス数をクランク角カウンタ値から減算する。
【００４６】
以下、ＥＣＵ３０によるアイドルストップ制御の制御手法を説明する。まず、アイドルストップ制御の制御手法の概要を説明する。このアイドルストップ制御では、例えば運転者が赤信号等を視認するなどした場合において、適切なタイミングでアクセルペダルから足を離してブレーキペダルを踏み込み、車両を減速させて停止させる際に、予め設定されたエンジン停止条件が成立すれば、エンジンＥを自動的に停止させる。そして、エンジン停止後において予め設定されたエンジン再始動条件が成立したときに、圧縮行程で停止した気筒の混合気を燃焼させてクランク軸６を逆回転させ、この後、膨張行程で停止した他の気筒に燃料を噴射するとともに該燃料ないしは混合気に点火し、クランク軸６を正回転させてエンジンＥを再始動させる。
【００４７】
そして、車両が減速を開始した後においてエンジン停止条件が成立する前に、車速が、予め設定された値（以下「アイドル回転上昇開始車速」という。）以下となったときに、気筒３内の掃気を促進するために、エンジンＥのアイドル回転数（エンジン回転数）の上昇補正を行う（以下「回転上昇補正ルーチン」という。）。その際、ブレーキ液圧が低い（すなわち、車両の制動度合いが小さい）ときには、ブレーキ液圧が高い（すなわち、車両の制動度合いが大きい）ときに比べて、アイドル回転数の上昇補正を抑制し、予期しないエンジン回転数の上昇によって乗員が違和感をもつのを防止する。
【００４８】
この後、車速がさらに低下して、アイドルストップを実行すべき車速（以下「アイドルストップ実行車速」という。）より低下したときにエンジンＥを停止させる（以下「エンジン停止ルーチン」という。）。アイドルストップを実行する際には、気筒３内の掃気をさらに促進するために、スロットル弁１７の開度を増大させる。そして、エンジン再始動条件が成立すれば、エンジンＥを再始動させる。
【００４９】
以下、図６に示すフローチャート及び図７に示すタイムチャートを参照しつつ、ＥＣＵ３０によるアイドルストップ制御の具体的な制御手法を説明する。
図６及び図７に示すように、このアイドルストップ制御では、まずステップＳ１で、各種センサないしはスイッチ２０〜２５、６２〜６９（図３参照）によって検出された各種検出信号（制御信号）が読み込まれる。続いて、ステップＳ２で、ブレーキ液圧センサ６９によって検出されたブレーキ液圧に応じて、アイドル回転上昇開始車速Ｖ１ないしは回転アップ許可車速（例えば、時速１０ｋｍ付近）が設定される。具体的には、例えば図８（ａ）に示すように、アイドル回転上昇開始車速Ｖ１は、ブレーキ液圧が高いときほど小さくなるように設定される。
【００５０】
次に、ステップＳ３で、車速がアイドル回転上昇開始車速Ｖ１以下であるか否かが判定される。ここで、車速がアイドル回転上昇開始車速Ｖ１を超えていると判定された場合は（ＮＯ）、まだアイドル回転数の上昇補正を開始する必要はないので、以下の全ステップＳ４〜Ｓ１７をスキップして、ステップＳ１に復帰する（リターン）。他方、ステップＳ３で、車速がアイドル回転上昇開始車速Ｖ１以下であると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ４で、車速が所定のエンジン停止許可車速（例えば、時速０．８ｋｍ）を超えているか否かが判定される。
【００５１】
そして、ステップＳ４で車速がエンジン停止許可車速を超えていると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち車速がアイドル回転上昇開始車速Ｖ１以下でありかつエンジン停止許可車速を超えている場合は、ステップＳ５〜Ｓ９の回転上昇補正ルーチンが実行される。他方、ステップＳ４で車速がエンジン停止許可車速以下であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１０〜Ｓ１７のエンジン停止ルーチンが実行される。
【００５２】
図７に示すタイムチャートでは、時刻ｔ１で、運転者がアクセルペダルから足を離し、スロットル弁１７が閉じられてエンジンＥがアイドリング状態となり、車速が低下し始めている。そして、時刻ｔ２で車速がアイドル回転上昇開始車速Ｖ１（回転アップ許可車速）まで低下し、回転アップ許可フラグがオン状態となり、回転上昇補正ルーチンが開始されている。この後、時刻ｔ３で車速がエンジン停止許可車速まで低下し、エンジン停止ルーチンが開始されている。しかしながら、時刻ｔ３でエンジン停止ルーチンが開始されても、実際のエンジン停止動作は、ディレータイマにより所定時間（ディレー時間）だけ待機した後、時刻ｔ４で開始される。そして、時刻ｔ５で、エンジン停止ルーチンが終了している。なお、このタイムチャートでは、ブレーキ液圧が、エンジン停止許可圧力未満である場合は、エンジン停止ルーチンを開始させないようにしている。
【００５３】
回転上昇補正ルーチン（ステップＳ５〜Ｓ９）においては、まずステップＳ５で、ブレーキ液圧に基づいて、アイドル回転数上昇補正の補正量上限値（以下「アイドル回転数上昇量ＮｏＵＰ」という。）、すなわちアイドル回転数の上昇補正幅（天井）が設定される。例えば図８（ｂ）に示すように、アイドル回転数上昇量ＮｏＵＰは、ブレーキ液圧が高いときほど大きくなるように設定される（ただし、上限がある）。続いて、ステップＳ６で、ブレーキ液圧に基づいて、アイドル回転数上昇補正の補正量上昇速度（以下「アイドル回転数上昇速度ΔＮｏＵＰ」という）が設定される。例えば図８（ｃ）に示すように、アイドル回転数上昇速度ΔＮｏＵＰは、ブレーキ液圧が高いときほど大きくなるように設定される（ただし、上限がある）。
【００５４】
次に、ステップＳ７で、アイドル回転数の目標値が、アイドル回転上昇速度ΔＮｏＵＰで徐々に上昇させられる。なお、このアイドル回転数の上昇は、アイドル回転数Ｎｅの補正量がアイドル回転数上昇量ＮｏＵＰに達したときには停止される。すなわち、アイドル回転数は、通常のアイドル回転数とアイドル回転数上昇量ＮｏＵＰの和を超えることはない。このように、車速の低下に伴ってアイドル回転数が徐々に上昇させられるが、車速とアイドル回転数の補正量の関係は、例えば図８（ｄ）に示すような形態となる。
【００５５】
続いて、ステップＳ８で、点火プラグ７の点火時期のリタード量が設定される。点火時期をリタード（遅角）させると、エンジンＥの出力トルクが低下するので、ＥＣＵ３０は一般的なエンジン制御により吸入空気量を増加させようとする。そこで、この回転上昇補正制御では、例えば図７中に示すような態様で点火時期をリタードさせ、吸入空気量を増加させて気筒３の掃気を一層促進するようにしている。なお、このように点火時期をリタードさせると、トルク変動が抑制され、エンジン停止時の回転数減少特性のばらつきが低減され、ピストン４が適正位置（図４の範囲Ａ）に停止する確率が高くなるといった効果も奏する。この後、ステップＳ９で、ステップＳ７で設定された目標アイドル回転数となるよう、スロットル弁１７の開度が設定され、ステップＳ１に復帰する。
【００５６】
以下、エンジン停止ルーチン（ステップＳ１０〜Ｓ１７）の具体的な内容を説明する。このエンジン停止ルーチンでは、まずステップＳ１０で、車速がエンジン停止許可車速以下であると判定されてから、所定のディレー時間が経過したか否かが判定される。このように、ディレー時間を設けるのは、車速がエンジン停止許可車速以下であると判定された時点では、まだ車両が若干動いているので、完全に車両が停止してからエンジンＥが停止するようにさせるためである。このステップＳ１０で、ディレー時間が経過していないと判定された場合は（ＮＯ）、以下の全ステップＳ１１〜Ｓ１７をスキップして、ステップＳ１に復帰する（リターン）。
【００５７】
他方、ステップＳ１０で、ディレー時間が経過していると判定された場合は（ＹＥＳ）、実際にエンジンＥの停止動作が開始される。
図９は、図７に示すタイムチャートの概ね時刻ｔ４からｔ５までの期間のエンジンＥの運転状態を詳しく示す図であり、エンジンＥの停止動作はこの図９に示すような態様で進行する。具体的には、まずステップＳ１１で、スロットル弁１７が所定の比較的大きい開度まで開かれる（すでに、ある程度は開いている）。スロットル弁１７のこの開弁は、吸気量を増大させて気筒３内の掃気をさらに促進するために行われる。続いて、ステップＳ１２で、燃料噴射弁８の燃料噴射が停止される（燃料カット、燃料停止）。図７及び図９に示すタイムチャートでは、時刻ｔ４で燃料噴射が停止されている。なお、この時点で点火プラグ７の点火が停止される（ただし、点火を続行してもよい）。
【００５８】
このエンジン停止ルーチンでは、スロットル弁１７が所定の開度まで開かれる時刻ｔ４で燃料噴射を停止するようにしているが、燃料カット許容回転数域を設け、エンジン回転数が燃料カット許容回転数域内にあるときにのみ燃料カットを行うようにしてもよい。この場合、時刻ｔ４においてエンジン回転数が燃料カット許容回転数域に入っていなければ、エンジン回転数が燃料カット許容回転数域に入るまで、燃料噴射の停止を遅延させることになる。例えば、図９に示すように、燃料カット許容回転数域がＮ２以下であれば、燃料噴射の停止は時刻ｔ１２まで遅延される。
【００５９】
次に、ステップＳ１３で、エンジン回転数が予め設定されたエンスト判定回転数（所定回転数）以下であるか否かが判定される。このエンスト判定回転数は、エンジンＥが間もなくエンストを起こすことになる回転数（例えば、３００〜５００ｒ．ｐ．ｍ．）に設定される。なお、図９中では、エンスト判定回転数はＮ３で示されている。このステップＳ１３で、エンジン回転数がエンスト判定回転数を超えていると判定された場合は（ＮＯ）、エンジンＥはまだ回転し続ける状態にあるので、以下の全ステップＳ１４〜Ｓ１７をスキップして、ステップＳ１に復帰する（リターン）。
【００６０】
他方、ステップＳ１３で、エンジン回転数がエンスト判定回転数以下であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１４でスロットル弁１７が閉じられる。これにより、気筒３内の空気の圧力を利用してエンジン停止位置が好ましい範囲内となる確率を高めることができる。すなわち、時刻ｔ４から時刻ｔ１３の間、スロットル弁１７を所定の開度に開くことにより、多少の時間的遅れをもって一時的に吸気負圧が減少（吸気量が増大）する。この後、吸気圧負圧が増大（吸気量が減少）するが、一時的に吸気負圧が減少する期間が、膨張行程気筒３Ａの吸気行程の期間に概ね対応するように予め上記所定回転数等が設定されている。これにより、スロットル弁１７を開かない場合と比べて、エンジン停止前に各気筒３に吸入される空気量が増加し、そのうちでもとくに膨張行程気筒３Ａに流入する吸気量が多くなる。
【００６１】
そして、エンジンＥが停止する際には、圧縮行程気筒３Ｃではピストン４が上死点に近づくにつれて気筒３Ｃ内の空気が圧縮され、ピストン４を押し返す方向に圧力が作用する。これにより、エンジンＥが逆転して圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が下死点側に押し返される。その結果、膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点側に移動し、これに伴って気筒３Ａ内の空気が圧縮される。この圧力で膨張行程気筒３Ａのピストン４が下死点側に押し返される。このように、ピストン４がある程度振動してから停止し、その際、圧縮行程及び膨張行程においてそれぞれピストン４が上死点に近いほどこれを押し戻す力が大きくなる。このため、ピストン４の停止位置は行程中間部に近い位置（図４の範囲Ａ）となる場合が多くなる。さらに、スロットル弁１７の制御により膨張行程気筒３Ａの吸気量が圧縮行程気筒３Ｃと比べて多くなるようにすれば、膨張行程気筒３Ａにおいてピストン４が行程中間部に近い範囲のうちでも多少下死点寄り（図４の範囲Ａ２）に停止することが多くなる。
【００６２】
かくして、燃料噴射が停止された時刻ｔ４（又はｔ１２）からエンジンＥが完全に停止する時刻ｔ５までの間に、エンジンＥが慣性で数回転するときに掃気が行われる。このため、回転上昇補正ルーチンにおける掃気と相まって、膨張行程であっても、気筒内はほとんど新気となる。また、エンジンＥが停止すると圧縮行程気筒３Ｃでも圧力はリークする。したがって、エンジン停止後は、いずれの気筒３においても気筒内にはほぼ大気圧の新気が存在する状態となる。なお、スロットル弁１７をエンジン停止まで閉弁しないようにしてもよい。しかし、この場合、とエンジン停止まで吸気量が多い状態が続くので、吸気の圧縮によるピストン４の押し下げ力が減衰しにくくなる。このため、ピストン４の振動回数が増加してエンジン停止時に揺れ戻しが大きくなる場合がある。
【００６３】
次に、ステップＳ１５で、エンジン停止の判定行うため、常時カウント中のクランク角カウンタ値が読み取られる。続いて、ステップＳ１６で、クランク角カウンタ値の変化度合いからエンジンＥが完全に停止したか否かが判定される。ここで、エンジンＥが完全に停止していないと判定された場合は（ＮＯ）、エンジンＥが完全に停止するまで、ステップＳ１５〜Ｓ１６が繰り返し実行される。他方、ステップＳ１６でエンジンＥが完全に停止していると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１７でクランク角カウンタ値から決定されるピストン４の停止位置が記憶され、ステップＳ１に復帰する（リターン）。
【００６４】
以下、図６に示す制御手法でエンジンＥを停止させた後エンジン再始動条件が成立した場合における、ＥＣＵ３０によるエンジンＥの再始動制御の制御手法を説明する。エンジン停止後に基本再始動条件又はアイドルストップ禁止条件が成立すると再始動条件が成立し、自動的にエンジンＥの再始動制御が開始される。その際、ピストン４の停止位置が膨張行程気筒３Ａにおいて行程中間部付近の所定範囲内にあり、かつ、上死点寄りの範囲Ａ１（図４参照）にある場合は、第１再始動制御モードが実行される。
【００６５】
図１０は、第１再始動制御モードによる場合のエンジンの各気筒の行程と、再始動制御開始時点からの各気筒３における燃焼（図１０中に燃焼の順序に従って（１）、（２）、（３）……で示す）との関係を示すとともに、各燃焼によるエンジンＥの動作方向を矢印で示している。また、図１１は、第１再始動制御モードによる場合のエンジン回転速度、クランク角、各気筒の気筒内圧及び図示トルクの時間的変化を示している。
【００６６】
図１０及び図１１に示すように、第１再始動制御モードによる場合には、まず圧縮行程気筒３Ｃにおいて燃焼空燃比は理論空燃比よりもリーンとされ、初回燃焼（図１０中の（１））が行われる。そして、この初回燃焼による燃焼圧（図１１中のａで示す部分）で圧縮行程気筒のピストン４が下死点側に押し下げられ、エンジンＥが逆転方向に駆動される。これに伴って、膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点に近づき、気筒３Ａ内の空気が圧縮されて気筒内圧が上昇する（図１１中のｂで示す部分）。
【００６７】
そして、膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点に十分に近づいた時点で気筒３Ａに対する点火が行われる。その結果、予め気筒３Ａに噴射されている燃料が燃焼し（図１０中の（２））、その燃焼圧（図１１中のｃで示す部分）でエンジンＥが正転方向に駆動される。さらに、圧縮行程気筒３Ｃに対して適当なタイミングで燃料が噴射され、圧縮行程気筒３Ｃの上死点付近で気筒３Ｃにおける２回目の燃焼が行われる（図１０中（３））。その燃焼圧（図１１中のｄで示す部分）でエンジンＥの駆動力が高められる。
【００６８】
この場合、圧縮行程気筒３Ｃの初回燃焼では空燃比がリーンとされたことにより初回燃焼後も気筒３Ｃに空気が残存するので、２回目の燃焼が可能となる。そして、初回燃焼により圧縮行程気筒３Ｃ内の温度が高くなっている状態で燃料が噴射されて圧縮が行われるので、気筒３Ｃでの２回目の燃焼は、圧縮自己着火により行われる。このようにして２回目の燃焼が行われてから、気筒３Ｃの次に圧縮行程を迎える気筒（第４気筒３Ｄ）の圧縮上死点に達した後、通常制御により各気筒で順次燃焼が行われ、再始動が完了する。
【００６９】
ピストン４の停止位置が膨張行程気筒３Ａにおいて行程中間部付近の所定範囲内で、かつ、下死点寄りの範囲Ａ２（図４参照）にある場合の再始動時には、第２再始動制御モードによる制御が行われる。この第２再始動制御モードによる制御としては、まず圧縮行程気筒３Ｃにおいて燃焼空燃比がほぼ理論空燃比又はこれよりリッチとされ、初回燃焼（図１０中の（１）に相当する燃焼）が行われる。そして、初回燃焼により圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が押し下げられ、エンジンＥが逆転方向に駆動される。これに伴って、膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点に近づき、これにより気筒３Ａ内の空気が圧縮され、気筒内圧が上昇する。
【００７０】
そして、膨張行程気筒３Ａのピストンが上死点に十分に近づいた時点で気筒３Ａに対する点火が行われ、予め気筒３Ａに噴射されている燃料が燃焼する（図１０中の（２）に相当する。）。これにより、第１再始動制御モードによる制御の場合と同様に、エンジンＥが正転方向に駆動される。ただし、第２再始動制御モードでは、膨張行程気筒３Ａの燃焼後に圧縮行程気筒３Ｃが上死点を過ぎるときに燃焼（図１０中の（３）の燃焼）は行われず、次に圧縮行程を迎える気筒（第４気筒３Ｄ）の圧縮上死点に達するまでエンジンＥの回転が慣性で維持される。この後は通常制御に移行して再始動が完了する。前記のとおり、第１再始動制御モードと第２再始動制御モードとを、ピストン４の停止位置によって使い分けることにより、エンジンＥの再始動を効果的に行うことができるが、以下、図１２も参照しつつ、これを具体的に説明する。
【００７１】
図１２はエンジン停止時のピストン位置に対する、圧縮行程気筒３Ｃの初回燃焼（逆転用）における要求空燃比、圧縮行程気筒３Ｃの空気量、膨張行程気筒３Ａの空気量及び発生頻度の関係を示している。図１２に示すように、エンジン停止時に膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点寄り（圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が下死点寄り）となるほど、膨張行程気筒３Ａの空気量は少なくなり、圧縮行程気筒３Ｃの空気量は多くなる。逆に、膨張行程気筒３Ａのピストン４が下死点寄り（圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が上死点寄り）となるほど、膨張行程気筒３Ａの空気量は多くなり、圧縮行程気筒３Ｃの空気量は少なくなる。
【００７２】
また、圧縮行程気筒３Ｃでの初回燃焼では、圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が下死点より少し手前（膨張行程気筒３Ａのピストン４が上死点より少し手前）となる所定位置までエンジンＥを逆転させるだけのトルクを生じさせることが要求される。しかし、圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が上死点寄りにあると、圧縮行程気筒３Ｃ内の空気量が少なくなり、かつ、上記所定位置までの逆転に要求されるトルクが比較的大きくなる。このため、要求空燃比がリッチとなる。一方、圧縮行程気筒３Ｃのピストン４が下死点寄りにあると、圧縮行程気筒内３Ｃの空気量が多くなり、かつ、上記所定位置までの逆転に要求されるトルクが比較的小さくなる。このため、要求空燃比がリーンとなる。
【００７３】
膨張行程気筒３Ａにおいては、ピストン４が下死点寄りにある程空気量が多いので、燃料を多く燃焼させることができる。したがって、エンジン停止時に膨張行程気筒３Ａのピストン位置が中間部より下死点寄り（圧縮行程気筒３Ｃのピストン位置が上死点寄り）の所定範囲Ａ２にある場合、圧縮行程気筒３Ｃでは初回燃焼時の空燃比が上記要求に適合するようにリッチとされる。したがって、初回燃焼後に燃焼用空気が残存しないので、圧縮上死点付近での２回目の燃焼は行われない。しかし、膨張行程気筒３Ａでは空気量が比較的多く、これに応じた燃料が噴射された上で、圧縮されてから着火、燃焼が行われる。このため、比較的大きなトルクが得られ、圧縮行程気筒３Ｃの圧縮上死点を過ぎてさらに次の気筒の圧縮上死点を越えるまでエンジンを回転させることができ、再始動を達成することができる。
【００７４】
他方、エンジン停止時に膨張行程気筒３Ａのピストン位置が中間部より上死点寄り（圧縮行程気筒３Ｃのピストン位置が下死点寄り）の所定範囲Ａ１にある場合、範囲Ａ２にある場合と比べると、膨張行程気筒内３Ａの空気量が少ないので、膨張行程での燃焼により得られるトルクが小さくなる。しかし、圧縮行程気筒３Ｃでは初回燃焼時の空燃比が上記要求に対応してリーンとされる。これにより、初回燃焼後も残存する余剰空気が利用され、圧縮上死点付近での２回目の燃焼が行われ、エンジン正転方向の駆動のためのトルクが補われる。このため、膨張行程気筒３Ａでの燃焼と圧縮行程気筒３Ｃにおける２回目の燃焼の両方により、再始動を達成するのに十分なトルクが得られる。
【００７５】
ところで、この実施の形態では、前記のとおり、エンジン停止の際、エンジン停止条件成立後ディレー時間が経過した時刻ｔ４から所定期間だけスロットル弁１７の開度を増大させて吸気量を増加させている。これにより、圧縮行程気筒３Ｃ及び膨張行程気筒３Ａにおいて、ピストン４の上死点方向への移動に対する抵抗を大きくし、かつ、膨張行程気筒３Ａの吸気量をより多くしている。このため、図１２中に示すように、エンジン停止時の膨張行程気筒３Ａにおけるピストン位置は、ほとんど行程中間部付近の所定範囲Ａ内となる。そのうちでも、多少下死点寄りの範囲Ａ２内となることが多くなり、このように停止位置を調整することにより、効果的に再始動を行うことができる。
【００７６】
すなわち、ピストン停止位置が上記範囲Ａよりも膨張行程気筒３Ａの上死点側（圧縮行程気筒３Ｃの下死点側）に近づきすぎた場合、エンジン逆転方向の移動量を十分にとることができなくなり、かつ、膨張行程気筒３Ａの空気量が少なくなる。このため、膨張行程気筒３Ａでの燃焼により得られるトルクが少なくなる。また、上記範囲よりも膨張行程気筒３Ａの下死点側（圧縮行程気筒３Ｃの上死点側）に近づきすぎた場合、圧縮行程気筒３Ｃの空気量が少なくなる。このため、エンジンＥを逆転させるためのトルクが十分に得られなくなる。
【００７７】
これに対して、ピストン停止位置が上記範囲Ａ内にあれば、圧縮行程気筒３Ｃでの初期燃焼による逆転駆動が可能であり、かつ、膨張行程気筒３Ａでの燃焼が良好に行われてその燃焼エネルギを十分にピストンに作用させることができる。とくに、ピストン停止位置が膨張行程気筒３Ａの下死点寄りの範囲Ａ２にあれば、膨張行程気筒３Ａの空気量を十分に確保することができ、膨張行程気筒３Ａでの燃焼エネルギを増大させて、始動性を高めることができる。
【００７８】
なお、エンジン停止時のピストン位置が上記範囲Ａから外れた場合や、エンジン停止中に筒内温度が低下し、冷却水温度Ｔｃが所定の温度よりも低温（Ｔｃ＜６０℃）となった場合は、第３再始動制御モードが実行され、スタータ２８により始動がアシストされる。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態によれば、エンジンＥの再始動に、原則としてスタータを用いることなく、気筒３内の混合気ないしは燃料を燃焼させることによりエンジンＥを再始動させることができる。また、乗員にエンジン回転数の上昇補正による違和感を与えることなく、アイドルストップ時に気筒内を十分に掃気することができ、エンジンの再始動時の始動性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る停止制御装置を備えたエンジンの模式的な正面断面図である。
【図２】図１に示すエンジンの模式的な平面図である。
【図３】図１に示すエンジンの制御系統を示すブロック図である。
【図４】エンジン停止時のピストン位置に応じた再始動制御モード選択のための範囲の設定を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、エンジン正転時及びエンジン逆転時における、２つのクランク角センサからのクランク角信号を示す図である。
【図６】アイドルストップ制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】アイドルストップ制御を行う際のエンジンの状態の時間に対する変化特性を示すタイムチャートである。
【図８】（ａ）はアイドル回転上昇補正開始速度のブレーキ液圧に対する変化特性を示すグラフであり、（ｂ）はアイドル回転数上昇量ＮｏＵＰのブレーキ液圧に対する変化特性を示すグラフであり、（ｃ）はアイドル回転数上昇速度ΔＮｏＵＰのブレーキ液圧に対する変化特性を示すグラフであり、（ｄ）はエンジン回転数の補正量の車速に対する変化特性を示すグラフである。
【図９】エンジン停止時のエンジン回転数、スロットル開度及び吸気管負圧の変化並びに各気筒のサイクルを示す図である。
【図１０】エンジン再始動時の各気筒のサイクル及び燃焼動作を示す図である。
【図１１】エンジン再始動時のエンジン回転数、クランク角、各気筒の筒内圧及び図示トルクの変化を示す図である。
【図１２】エンジン停止時のピストン位置に対する、圧縮行程気筒の要求空燃比、圧縮行程気筒の空気量、膨張行程気筒の空気量及び発生頻度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｅ  エンジン、１  シリンダヘッド、２  シリンダブロック、３  気筒、３Ａ  第１気筒、３Ｂ  第２気筒、３Ｃ  第３気筒、３Ｄ  第４気筒、４  ピストン、５  燃焼室、６  クランク軸、７  点火プラグ、８  燃料噴射弁、９  吸気ポート、１０  排気ポート、１１  吸気弁、１２  排気弁、１５  吸気通路、１５ａ  分岐吸気通路、１５ｂ  サージタンク、１５ｃ  共通吸気通路、１６  排気通路、１７  スロットル弁、１８  スロットル弁アクチュエータ、２０  エアフローセンサ、２１  クランク角センサ、２２  クランク角センサ、２３  カム角センサ、２４  水温センサ、２５  アクセル開度センサ、２６ａ  カム位相可変機構、２７ａ  カム位相可変機構、２８  スタータ、３０  ＥＣＵ、５０  ＥＧＲ通路、５１  ＥＧＲ弁、５２  ＥＧＲ弁アクチュエータ、６２  ブレーキセンサ、６３  車速センサ、６４  インヒビタスイッチ、６５  パーキングブレーキスイッチ、６６  ウインカスイッチ、６７  エアコンスイッチ、６８  ブレーキ負圧センサ、６９  ブレーキ液圧センサ、７１  アイドルストップ表示ランプ、７２  電動オイルポンプ、７３  ＡＴＦ切換弁、７４  ヒルホルダ用ソレノイド弁。
【図１】
0004626557.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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