(57)【要約】【課題】再始動時間のばらつきを防ぐことが可能な内燃機関の停止制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の停止制御装置は、フライホイールと、磁性体と、電磁力発生手段と、制御手段と、を備える。フライホイールは、非磁性体で形成されるとともに内燃機関本体のクランク軸に接続される。磁性体は、フライホイールの外周縁の一部に設置される。電磁力発生手段は、フライホイールの外部に取り付けられるとともに、通電されるとフライホイールの外周縁へ向けて磁場を発生させる。制御手段は、内燃機関の運転の停止制御の際に、電磁力発生手段を通電させる。このようにすることで、気筒におけるピストンの停止位置を常に一定の位置で停止させることができ、再始動時における気筒内に噴射された燃料が着火するまでの時間、即ち、内燃機関本体の再始動時間がばらつくのを防ぐことができる。【選択図】図１
2009127539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の停止条件が成立すると内燃機関の運転の停止制御を行う内燃機関の停止制御装置であって、
非磁性体で形成されるとともに前記内燃機関本体のクランク軸に接続されるフライホイールと、
前記フライホイールの外周縁の一部に設置された磁性体と、
前記フライホイールの外部に取り付けられるとともに、通電されると前記フライホイールの外周縁へ向けて磁場を発生させる電磁力発生手段と、
前記内燃機関の運転の停止制御の際に、前記電磁力発生手段を通電させる制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の停止制御装置。
【請求項２】
前記磁性体の設置位置は、前記内燃機関の停止時において、前記内燃機関の気筒におけるピストンの停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように設定される請求項１に記載の内燃機関の停止制御装置。
【請求項３】
前記磁性体の設置位置は、前記内燃機関の停止時において、前記内燃機関の気筒におけるピストンの停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように設定される請求項１に記載の内燃機関の停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の停止制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全若しくは省資源エネルギー化等の観点から、アイドリング時の燃料消費量及び排出ガスの低減などを図るため、車両が停止すると内燃機関（以下、「エンジン」ともいう。）を自動停止（アイドリングストップ）を行い、停止状態から発進指示があるとエンジンを自動的に再始動して車両を発進させるエコノミーランニングシステムを備えた始動装置の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、吸気バルブの開閉タイミングを制御し、ピストンに作用する負圧及び正圧に基づいて、エンジン停止時間やエンジン停止位置を制御するエンジンの停止制御装置が記載されている。特許文献２には、吸気絞り弁の開閉を制御して、エンジン停止位置を制御する内燃機関における停止制御方法が記載されている。特許文献３には、減速エネルギー回収用のフライホイールに制動手段を設けた車両の減速エネルギー回収装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２５３４２号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３３７５号公報
【特許文献３】特開昭６１−１９２９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のエンジンの停止制御装置では、ピストンの停止位置がばらついてしまうため、再始動時間もばらつくこととなる。特許文献２、３においても、この点について何ら検討されていない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、再始動時間のばらつきを防ぐことが可能な内燃機関の停止制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、所定の停止条件が成立すると内燃機関の運転の停止制御を行う内燃機関の停止制御装置は、非磁性体で形成されるとともに前記内燃機関本体のクランク軸に接続されるフライホイールと、前記フライホイールの外周縁の一部に設置された磁性体と、前記フライホイールの外部に取り付けられるとともに、通電されると前記フライホイールの外周縁へ向けて磁場を発生させる電磁力発生手段と、前記内燃機関の運転の停止制御の際に、前記電磁力発生手段を通電させる制御手段と、を備える。
【０００７】
上記の内燃機関の停止制御装置は、アイドリングストップなどの所定の停止条件が成立すると内燃機関の運転の停止制御を行うためのものであり、フライホイールと、磁性体と、電磁力発生手段と、制御手段と、を備える。フライホイールは、非磁性体で形成されるとともに前記内燃機関本体のクランク軸に接続される。前記磁性体は、前記フライホイールの外周縁の一部に設置される。前記電磁力発生手段は、前記フライホイールの外部に取り付けられるとともに、通電されると前記フライホイールの外周縁へ向けて磁場を発生させる。前記制御手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、前記内燃機関の運転の停止制御の際に、前記電磁力発生手段を通電させる。このようにすることで、気筒におけるピストンの停止位置を常に一定の位置で停止させることができ、再始動時における気筒内に噴射された燃料が着火するまでの時間、即ち、内燃機関本体の再始動時間がばらつくのを防ぐことができる。
【０００８】
上記の内燃機関の停止制御装置の他の一態様は、前記磁性体の設置位置は、前記内燃機関の停止時において、前記内燃機関の気筒におけるピストンの停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように設定される。このようにすることで、内燃機関本体の再始動時間がばらつくのを防ぐことができるとともに、一般的な内燃機関の停止制御方法と比較して、内燃機関本体の再始動時間を短縮することができる。
【０００９】
上記の内燃機関の停止制御装置の他の一態様は、前記磁性体の設置位置は、前記内燃機関の停止時において、前記内燃機関の気筒におけるピストンの停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように設定される。このようにすることで、前記内燃機関の停止時において、前記内燃機関の気筒におけるピストンの停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように設定された場合よりも、より再始動時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１１】
［装置構成］
図１に本発明の停止制御装置が適用された内燃機関の概略構成を示す。内燃機関（以下では、「エンジン」と称することもある）は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、例えばディーゼルエンジンである。内燃機関は、主に、機関本体１０と、フライホイール２５と、スタータ３１と、電磁力発生装置２８と、ＥＣＵ２０と、より構成される。図１では、機関本体１０について、要部のみが示されている。
【００１２】
機関本体１０は、４つの気筒１１ａ〜１１ｄ（以下において、気筒を区別しない場合には、単に「気筒１１」と称する）を有するとともに、各気筒１１におけるピストン１２とコンロッド１６を介して接続されたクランク軸１７を回転可能に保持している。フライホイール２５は、クランク軸１７に接続されており、クランク軸１７と一体に回転する。フライホイール２５の外周には、リングギヤ２６が設けられている。
【００１３】
スタータ３１は、モータ３２と、ギア３３と、を備えている。ギア３３は、モータ３２の出力軸と一体回転し、かつ、この出力軸の軸線方向ｓｔに移動可能なように設けられている。スタータ３１は、周知のスタータであり、ＥＣＵ２０からの制御信号に基づいて、モータ３２の通電時にのみギア３３を軸線方向ｓｔに移動させることによりフライホイール２５のリングギヤ２６と噛み合わせて内燃機関を始動する。
【００１４】
ここで、機関本体１０における気筒１１の作動行程について図２を用いて説明する。図２は気筒１１内部の断面構成を示している。気筒１１の燃焼室１５には、吸気通路３と排気通路４とが接続されている。また、気筒１１の燃焼室１５には、吸気弁１３と排気弁１４が設けられている。吸気弁１３は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室１５との導通／遮断を制御する。排気弁１４は、開閉することによって、排気通路４と燃焼室１５との導通／遮断を制御する。気筒１１の作動行程は、具体的には、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程、の４つの行程より構成される。まず、吸入行程において、吸気通路３より気筒１１の燃焼室１５内へ空気が供給される。次に、圧縮行程において、ピストン１２が上死点まで上がり、空気が圧縮される。そして、燃焼行程において、燃料噴射弁１９より燃焼室１５内へ燃料が供給され燃焼が開始し、燃焼による空気の膨張により、ピストン１２が下死点まで押し下げられる。その後、排気行程において、ピストン１２が上がり、排気ガスが排気通路４へ排出される。燃焼行程におけるピストン１２が下死点まで押し下げられる力が、コンロッド１６を介してクランク軸１７に伝達され、クランク軸１７が回転する。ここで、クランク軸１７近傍には、クランク軸１７の回転角を検出して、検出された回転角に対応する検出信号をＥＣＵ２０へ送信するクランク角センサ４１が設けられている。
【００１５】
図１に戻り、説明を続けると、機関本体１０における４つの気筒１１ａ〜１１ｄのうち、２つの気筒１１ａ、１１ｄにおけるピストン位置は、他の２つの気筒１１ｂ、１１ｃにおけるピストン位置とは異なる。例えば、機関本体１０では、２つの気筒１１ａ、１１ｄにおけるピストン１２が上死点に位置している場合には、他の２つの気筒１１ｂ、１１ｃにおけるピストン１２は下死点に位置している。つまり、気筒１１ａ、１１ｄと気筒１１ｂ、１１ｃとは、気筒のクランク角の位相が略１８０°ずれている。
【００１６】
フライホイール２５は、非磁性体で形成されており、その外周縁の一部には、磁性体２７が取り付けられている。また、フライホイール２５の外部には、電磁力発生装置２８が設置されている。フライホイール２５、磁性体２７、電磁力発生装置２８については、後に詳しく説明することとする。
【００１７】
ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、各種センサからの検出信号に基づいて、内燃機関の制御を行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいて、エンジン回転数を求め、当該エンジン回転数に基づいて、アイドリング状態にあるか否かを判定する。ＥＣＵ２０は、アイドリング状態にあると判定した場合には、燃料噴射を停止するとともに、図示しないスロットルを完全に閉めることにより機関本体１０を停止する制御が行われる。この停止制御は、いわゆる「アイドリングストップ」とも呼ばれる。そして、ＥＣＵ２０は、運転者からの発進指示があると、スタータ３１のモータ３２を通電して、ギア３３をフライホイール２５のリングギヤ２６と噛み合わせて内燃機関を始動する。
【００１８】
一般的な内燃機関では、アイドリングストップが行われる度に、気筒におけるピストンの停止位置が異なることが多い。このことについて、図３、図４、図５を用いて説明する。図３は、気筒のクランク角とトルクとの関係を示すグラフである。図４は、内燃機関の停止時における気筒のクランク角（以下、単に「停止クランク角」と称す）と頻度との関係を示すグラフである。図５は、アイドリングストップが行われる際における時間に対するエンジン回転数の変化を示すグラフである。なお、以下のグラフにおいて、気筒のクランク角は、上死点後（ＡＴＤＣ）の角度で示されている。従って、この場合、上死点前（ＢＴＤＣ）の角度は、負の値で示されることとなる。
【００１９】
内燃機関の停止時に気筒が圧縮行程にある場合には、図３に示すように、停止クランク角は上死点前９０°付近となる。しかしながら、実際には、停止クランク角は常に上死点前９０°となるのではなく、かなりのばらつきが生じる。つまり、アイドリングストップが行われる度に、圧縮行程にある気筒の停止クランク角は、必ずしも上死点前９０°となるのではなく、例えば、図４の例に示すように、上死点前４５°〜１５０°の範囲でばらつく。これは、圧縮行程にある気筒の圧力及び燃焼行程にある気筒の圧力と摩擦力とのバランスによって、ピストンの停止位置が決まるため、内燃機関が停止する直前では、図５に示すように、エンジン回転数の正負が逆転を繰り返して、即ち、クランク軸１７の回転が正転と逆転とを繰り返して、ピストンの停止位置が毎回同じ位置とはならないからである。このように、気筒の停止クランク角がばらつくと、再始動時における気筒内に噴射された燃料の着火までの時間（再始動時間）もばらつく恐れがある。
【００２０】
この問題を解決するために、各実施形態に係る内燃機関の停止制御装置は、非磁性体で形成されたフライホイール２５と、フライホイール２５の外周縁の一部に取り付けられた磁性体２７と、フライホイール２５の外部に設置された電磁力発生装置２８と、を備える。
【００２１】
電磁力発生装置２８は、通電時において、フライホイール２５の外周縁へ向けて磁場を発生させる。この状態で、フライホイール２５が回転することにより磁性体２７が電磁力発生装置２８に近づくと、電磁力発生装置２８により発生した磁場の影響を受けて、磁性体２７には電磁力が発生する。この電磁力は、電磁力発生装置２８と磁性体２７との間の引力である。この電磁力の影響により、フライホイール２５は、磁性体２７が電磁力発生装置２８に最も近くなる位置で留まろうとする。そのため、アイドリングストップが行われ、フライホイール２５の回転数が徐々に低下して、フライホイール２５の慣性力が徐々に小さくなり、磁性体２７に発生した電磁力の方がフライホイール２５の慣性力よりも大きくなると、当該電磁力によって、フライホイール２５は、磁性体２７が電磁力発生装置２８に最も近くなる位置で停止する。
【００２２】
そこで、ＥＣＵ２０は、アイドリング状態であると判定した場合には、内燃機関の運転を停止するように制御する、いわゆるアイドリングストップを行うとともに、電磁力発生装置２８に通電することにより、電磁力発生装置２８からフライホイール２５の外周縁へ向けて磁場を発生させることとする。
【００２３】
このようにすることで、内燃機関の停止時には、フライホイール２５を常に一定の位置で停止させることができ、フライホイール２５とクランク軸１７を介して連結された気筒１１におけるピストン１２の停止位置も常に一定の位置で停止させることができる。即ち、気筒１１の停止クランク角がばらつくのを防ぐことができる。これにより、再始動時における気筒１１内に噴射された燃料が着火するまでの時間、即ち、機関本体１０の再始動時間がばらつくのを防ぐことができる。そして、ＥＣＵ２０は、運転者からの発進指示があると、電磁力発生装置２８の通電を止め、スタータ３１のモータ３２を通電して、ギア３３をフライホイール２５のリングギヤ２６と噛み合わせて内燃機関を始動する。なお、ＥＣＵ２０は、ピストン１２の停止位置が安定する時間経過した場合には、電磁力発生装置２８の通電を止めるとしてもよい。
【００２４】
以上のことから分かるように、電磁力発生装置２８が本発明における電磁力発生手段として機能し、ＥＣＵ２０が本発明における制御手段として機能する。なお、以下において、「再始動」又は「内燃機関の再始動」と述べた場合には、スタータ３１によりフライホイール２５が回転させられ始めることを示し、「機関本体の再始動」と述べた場合には、気筒１１内に噴射された燃料が着火することを指すものとする。以下の各実施形態では、内燃機関の停止制御方法について具体的に述べることとする。
【００２５】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法について述べる。内燃機関の停止制御方法として望ましいのは、内燃機関の再始動時に気筒１１内に噴射された燃料をなるべく早く着火させることが可能なように、ピストン１２の始動位置を設定すること、即ち、内燃機関の停止時におけるピストン１２の停止位置を設定することである。そこで、まず、内燃機関の始動時における気筒の動作について、図６を用いて説明する。
【００２６】
図６は、内燃機関の始動からの時間に対するエンジン回転数の変化を示すグラフである。図６において、ピストンが最初に上死点に到達して空気が圧縮される段階を「第１圧縮」として示し、その次に、１８０°位相がずれたピストンが上死点に到達して空気が圧縮される段階を「第２圧縮」として示している。図６に示す例では、始動してから約０．１７秒後に、ピストンが最初に上死点に到達して空気が圧縮され（第１圧縮）、始動してから約０．２９秒後に、１８０°位相がずれたピストンが上死点に到達して空気が圧縮されている（第２圧縮）。
【００２７】
先に述べたように、一般的な内燃機関では、内燃機関の停止時に気筒が圧縮行程にある場合には、停止クランク角は上死点前９０°付近となる。しかしながら、吸気弁の閉じ時期は一般的には下死点後３０°〜５０°に設定され、かつ、内燃機関が停止した状態では、気筒内に閉じ込められた空気はピストンリング等より漏れてしまう。そのため、内燃機関が再始動して、ピストンが上死点前９０°付近から最初に上死点に到達した段階では、圧縮不足となり、着火に必要な圧縮端温度まで上昇させることができず、第１圧縮の段階では、気筒内に噴射された燃料は着火しない。そのため、この場合には、気筒内に噴射された燃料が着火するのに第２圧縮まで待つ必要がある。
【００２８】
そこで、第１実施形態では、フライホイール２５における磁性体２７の設置位置は、内燃機関の停止時において、気筒１１におけるピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側に位置するように、設定されることとする。このようにすることで、内燃機関の停止時において、圧縮行程にある気筒１１におけるピストン１２の停止位置は、常に、クランク角にして上死点前９０°よりも上死点側に位置することとなる。即ち、内燃機関の再始動時におけるピストン１２の始動位置も、常に、クランク角にして上死点前９０°よりも上死点側に位置することとなる。これにより、第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法では、一般的な内燃機関の停止制御方法と比較して、第２圧縮となるまでの時間を短縮することができ、機関本体１０の再始動時間を短縮することができる。
【００２９】
ここで、磁性体２７の設置位置についてより詳細に説明する。先にも述べたように、機関本体１０における４つの気筒１１ａ〜１１ｄのうち、２つの気筒１１ａ、１１ｄにおけるピストン位置は、他の２つの気筒１１ｂ、１１ｃにおけるピストン位置とは異なる。例えば、図１に示す例では、気筒１１ａ、１１ｄと気筒１１ｂ、１１ｃとは互いに、クランク角の位相が略１８０°ずれている。
【００３０】
そこで、第１実施形態では、磁性体２７は、フライホイール２５の外周縁上の２箇所に取り付けられることとする。具体的には、１つ目の磁性体２７（以下では、「磁性体２７ａ」と称する）の設置位置は、当該磁性体２７ａに発生した電磁力によりフライホイール２５が停止した場合において、気筒１１ａ、１１ｄのピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように、設定される。２つ目の磁性体２７（以下では、「磁性体２７ｂ」と称する）の設置位置は、当該磁性体２７ｂに発生した電磁力によりフライホイール２５が停止した場合において、気筒１１ｂ、１１ｃのピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように、設定される。この場合、磁性体２７ａと磁性体２７ｂとは、フライホイール２５の外周縁上であって、かつ、フライホイール２５の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられることとなる。このようにすることで、内燃機関の停止時において、気筒１１ａ、１１ｄ、又は、気筒１１ｂ、１１ｃのうちどちらか一方が圧縮行程にある場合には、圧縮行程にある側の気筒１１におけるピストン１２をクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように停止させることができる。
【００３１】
つまり、内燃機関の複数の気筒１１のクランク角の位相が互いに異なる場合には、複数の気筒１１の夫々について、ピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側となるように磁性体２７をフライホイール２５に設置するとしてもよい。これにより、いずれかの気筒１１が圧縮行程にある場合には、圧縮行程にある気筒１１におけるピストン１２の停止位置を上死点前９０°よりも上死点側とすることができる。
【００３２】
（第１実施形態に係る制御処理）
次に第１実施形態に係る制御処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。図７は、第１実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。
【００３３】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１などの各種センサからの検出信号に基づいて、アイドリングストップを開始するか否かについて判定する。ＥＣＵ２０は、アイドリングストップを開始しないと判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、本制御処理をリターンする。ＥＣＵ２０は、アイドリングストップを開始すると判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する（ステップＳ１０２）。
【００３４】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数Ｎ１以下となっているか否かについて判定する。この所定の回転数Ｎ１は、磁性体２７に発生する電磁力がフライホイール２５を停止させるのに効果的に働くか否かの基準となる回転数である。つまり、ステップＳ１０３の処理を行う理由は、フライホイール２５の慣性力が、磁性体２７に発生する電磁力と比較して大き過ぎる場合には、磁性体２７に電磁力を発生させても、電力損失が大きくなるばかりで、当該電磁力はフライホイール２５を停止させるのに効果的に働くとはいえないからである。この所定の回転数Ｎ１は、予め実験などによって求められ、ＥＣＵ２０のＲＯＭなどに記録されている。ＥＣＵ２０は、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数Ｎ１以下となっていないと判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。ステップＳ１０３において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数Ｎ１以下となっていると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進む。
【００３５】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２０は、電磁力発生装置２８へ通電することにより、フライホイール２５の外周縁へ向けて磁場を発生させる。このようにすることで、気筒１１におけるピストン１２の停止位置は常にクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側に位置させることができる。これにより、一般的な内燃機関の停止制御方法と比較して、第２圧縮となるまでの時間を短縮することができ、機関本体１０の再始動時間を短縮することができる。ＥＣＵ２０は、この後、本制御処理をリターンする。
【００３６】
以上に述べたことから分かるように、第１実施形態では、フライホイール２５における磁性体２７の設置位置は、内燃機関の停止時において、気筒１１におけるピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも上死点側に位置するように、設定される。このようにすることで、機関本体１０の再始動時間がばらつくのを防ぐことができるとともに、一般的な内燃機関の停止制御方法と比較して、第２圧縮となるまでの時間を短縮することができ、機関本体１０の再始動時間を短縮することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の停止制御方法について述べる。上述の第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法では、第２圧縮時に気筒１１内に噴射された燃料を着火させることとしていたのに対し、第２実施形態に係る内燃機関の停止制御方法では、第１圧縮時に気筒１１内に噴射された燃料を着火させることにより、機関本体１０の再始動時間の短縮をより図ることとする。
【００３８】
第２実施形態では、フライホイール２５における磁性体２７の設置位置は、内燃機関の停止時に、気筒１１におけるピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側に位置するように、設定される。これにより、内燃機関の停止時には、気筒１１におけるピストン１２の停止位置は、常に、クランク角にして上死点前９０°よりも下死点側に位置することとなる。即ち、内燃機関の再始動時におけるピストン１２の始動位置も、常に、クランク角にして上死点前９０°よりも下死点側に位置することとなる。
【００３９】
図８（ａ）は、圧縮端の圧力と圧縮端温度との関係を示すグラフであり、図８（ｂ）は、圧縮端の圧力と圧縮開始時のクランク角との関係を示すグラフである。図８（ｂ）に示すように、ピストン１２の始動位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側になる場合、例えば、圧縮開始時のクランク角が上死点前９０°〜１２０°の範囲にある場合には、圧縮端の圧力は２．０ＭＰａ〜２．８ＭＰａとなる。ここで、アイドリングストップが行われることにより内燃機関が停止している場合には、再始動時までの時間が比較的短いため、再始動時における機関本体１０内のウォータージャケットの冷却水の水温は８０℃から９０℃の間で保たれる。そのため、内燃機関の再始動時における気筒１１内の温度は９０℃程度となる。ここで、図８（ａ）を見てみると、圧縮端の圧力が２．０ＭＰａ〜２．８ＭＰａの範囲で、かつ、気筒内の初期温度が９０℃となる場合には、推定着火下限を超えることができることが分かる。つまり、内燃機関の始動時において、ピストン１２の始動位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側にある場合には、ピストン１２が最初に上死点に到達した段階で、圧縮により、圧縮端温度は気筒１１内に噴射された燃料が着火するのに十分な温度となることができるので、当該燃料は第１圧縮で着火する。
【００４０】
このように、第２実施形態に係る内燃機関の停止制御方法では、第１圧縮で気筒１１内に噴射された燃料を着火させることができるので、第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法と比較して、更に、始動時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、第１実施形態で述べたのと同様に、気筒１１ａ、１１ｄのピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように、１つ目の磁性体２７ａの設置位置を設定するとともに、気筒１１ｂ、１１ｃのピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように、２つ目の磁性体２７ｂの設置位置を設定するとしてもよい。このようにすることで、内燃機関の停止時において、気筒１１ａ、１１ｄ、又は、気筒１１ｂ、１１ｃのうちどちらか一方が圧縮行程にある場合には、圧縮行程にある側の気筒１１におけるピストン１２をクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように停止させることができる。
【００４２】
つまり、内燃機関の複数の気筒１１のクランク角の位相が互いに異なる場合には、複数の気筒１１の夫々について、ピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように磁性体２７をフライホイールに設置するとしてもよい。これにより、いずれかの気筒１１が圧縮行程にある場合には、圧縮行程にある気筒１１におけるピストン１２の停止位置を上死点前９０°よりも下死点側とすることができる。
【００４３】
（第２実施形態に係る制御処理）
次に第２実施形態に係る制御処理について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。図９は、第２実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。
【００４４】
図９に示すフローチャートにおけるステップＳ２０１〜Ｓ２０３までの処理は、図６に示したフローチャートにおけるステップＳ１０１〜Ｓ１０３までの処理と同様であるので、説明を省略することとする。
【００４５】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいて、図５に示したようにエンジン回転数の正負が逆転しているか否かについて判定する。ＥＣＵ２０は、エンジン回転数の正負が逆転していないと判定した場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０４の処理を続ける。一方、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数の正負が逆転していると判定した場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５の処理へ進んで、電磁力発生装置２８へ通電する。このステップＳ２０４の処理を行う理由は以下の通りである。エンジン回転数の正負が逆転した後におけるフライホイール２５の慣性力は、摩擦力等の影響により、エンジン回転数の正負が逆転する前におけるフライホイール２５の慣性力よりも小さくなる。つまり、ステップＳ２０４の処理を行う理由は、エンジン回転数の正負が逆転する前に磁性体２７に電磁力を発生させるよりも、エンジン回転数の正負が逆転した後に磁性体２７に電磁力を発生させる方が、フライホイール２５を停止させるのに必要な電磁力が小さくて済み、電力損失を少なくすることができるからである。また、他の理由としては、エンジン回転数が比較的大きい状態で、磁性体２７に電磁力を発生させて、フライホイール２５を突然停止させた場合には、急激にエンジンを停止させることとなり、振動の悪化を引き起こしてしまう恐れがあるからである。つまり、エンジン回転数の正負が逆転した後に磁性体２７に電磁力を発生させて、フライホイール２５を停止させるとすることにより、電力損失を抑えることができるとともに振動の悪化を防ぐことができる。
【００４６】
ステップＳ２０５において、ＥＣＵ２０は、電磁力発生装置２８へ通電することにより、フライホイール２５の外周縁へ向けて磁場を発生させる。このようにすることで、気筒１１におけるピストン１２の停止位置は常に上死点前９０°よりも下死点側に位置させることができる。これにより、第１圧縮で気筒１１内に噴射された燃料を着火させることができ、第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法と比較して、更に、機関本体１０の再始動時間を短縮することができる。ＥＣＵ２０は、この後、本制御処理をリターンする。
【００４７】
以上に述べたように、第２実施形態では、フライホイール２５における磁性体２７の設置位置は、内燃機関の停止時において、気筒１１におけるピストン１２の停止位置がクランク角にして上死点前９０°よりも下死点側となるように、設置される。このようにすることで、機関本体１０の再始動時間がばらつくのを防ぐことができるとともに、第１実施形態に係る内燃機関の停止制御方法と比較して、第１圧縮で気筒１１内に噴射された燃料を着火させることができ、より機関本体１０の再始動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】各実施形態に係る内燃機関の模式図である。
【図２】気筒内部の断面構成を示している。
【図３】気筒のクランク角とトルクとの関係を示すグラフである。
【図４】ピストンの停止時における気筒のクランク角と頻度との関係を示すグラフである。
【図５】アイドリングストップ時における時間に対する回転数の変化を示すグラフである。
【図６】内燃機関の始動時からの時間に対するエンジン回転数の変化を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。
【図８】圧縮端の圧力に対する圧縮開始時のクランク角及び圧縮端温度を示すグラフである。
【図９】第２実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  機関本体
１１  気筒
１２  ピストン
１６  クランク軸
２０  ＥＣＵ
２５  フライホイール
２６  リングギヤ
２７  磁性体
２８  電磁力発生装置
３１  スタータ
【図１】
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【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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