JP4830925B2

JP4830925B2 - 手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置

Info

Publication number: JP4830925B2
Application number: JP2007065162A
Authority: JP
Inventors: 雅之鐵野; 匡宏名越; 潤稲田; 幸雄拜崎; 和巳金子
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: JP2008223674A

Description

本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後自動的に再始動させるエンジンの自動停止装置に関し、特に手動変速機が搭載された車両に適用されるものに関する。

近年、燃費向上や地球環境への配慮等を目的として、所定の自動停止条件が成立したとき（例えばアイドル運転時）にエンジンを自動的に停止させ、その後エンジンの再始動が必要となったとき（例えば再発進時）には再始動を行うエンジンの自動停止装置が開発されている。

例えば特許文献１には、マニュアル操作（手動）でクラッチの断続とギアの選択とを行う手動変速機を搭載した車両において上記自動停止を行うエンジンの自動停止装置が開示されている。この装置によれば、エンジン自動停止後の再始動条件として、ギアがローかつクラッチがオン状態であること（クラッチペダルが戻されていること）、すなわち手動変速機が動力伝達状態であることが含まれている。またその再始動にはスタータが用いられている。
特許第２９２９７４０号公報

しかしながら、エンジン自動停止を行わない車両の場合、エンジンを始動させるスタータがキー始動時（運転者がイグニションキーを回して始動させるとき）のみに用いられるのに対し、特許文献１等に示されるエンジン自動停止を行う車両の場合、スタータはエンジン自動停止後の再始動の度に用いられる。つまりスタータの使用頻度が格段に増大する。従ってスタータの耐久性低下が懸念される。しかもその再始動は手動変速機が動力伝達状態であることを条件としているので、スタータにはいわゆるスタータ発進に相当する大負荷がかかり、上記耐久性低下懸念が一層深刻なものとなる。

そこで、スタータに対する負荷を可及的に低減させる技術も検討されつつある。例えば、可及的にスタータを用いることなく再始動を行うものが研究されている。つまり自動停止中のエンジンの気筒に燃料噴射と点火による燃焼を行わせ、その燃焼エネルギーで始動させるものである。以下このような再始動の形態を燃焼再始動という。

燃焼再始動を行わせる場合、エンスト懸念と吹き上がり懸念という２つの懸念に配慮する必要がある。

エンスト懸念とは、燃焼エネルギーに対してエンジン負荷が相対的に大きく、燃焼エネルギーが不充分となって始動に失敗し、エンジンが停止（エンスト）してしまう懸念である。エンスト懸念が大きいと始動性の低下を招き易い。

吹き上がり懸念とは、逆にエンジン負荷に対して燃焼エネルギーが相対的に大きく、必要以上に回転速度が増大（吹き上がり）する懸念である。吹き上がり懸念が大きいと運転者に違和感を与え易く、商品性上好ましくない。

エンスト懸念と吹き上がり懸念は、一般的に相反する関係にあるので、両者の懸念とも可及的に小さくなるようなバランスのとれた燃焼再始動が求められる。しかしながら、エンスト懸念と吹き上がり懸念とのバランスは常に一定であるわけではなく、燃焼再始動を開始するタイミングや運転者の操作等により変化する。

例えば、エンジンが完全に自動停止した後に燃焼再始動を行わせる場合と、エンジンの自動停止動作中に再始動条件が成立し、完全停止前に燃焼再始動を開始する場合とでは後者の方が吹き上がり懸念が大きい。また手動変速機付き車両に特有のものとして、燃焼再始動中に運転者がクラッチやシフトレバーの操作をする場合が想定されるが、手動変速機が動力非伝達状態から動力伝達状態に切換えられるとエンスト懸念が増大する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、再始動の開始タイミングや運転者の操作に応じてエンスト懸念と吹き上がり懸念とを適切にバランスさせ、商品性を確保しつつ始動性を高めることができる手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１は、エンジンと手動変速機とを搭載する車両に適用されるエンジン自動停止装置であって、上記手動変速機の動力の伝達状態を検出する変速機状態検出手段と、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、停止後、上記手動変速機が所定の動力非伝達状態であることを含む所定の再始動
条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御を行うとともに、その自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて上記再始動を開始させる自動停止制御手段とを備え、上記自動停止制御手段は、エンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、少なくともエンジン回転速度が所定値以下という条件を含む吹き上がり抑制条件が成立するまで遅延させた後に上記再始動を開始するとともに、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除するか、または上記遅延の時間が短縮される方向に補正することを特徴とする手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置である。

請求項２の発明は、エンジンと手動変速機とを搭載する車両に適用されるエンジン自動停止装置であって、上記手動変速機の動力の伝達状態を検出する変速機状態検出手段と、
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、停止後、上記手動変速機が所定の動力非伝達状態であることを含む所定の再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御を行うとともに、その自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて上記再始動を開始させる自動停止制御手段とを備え、上記自動停止制御手段は、エンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、少なくとも吸気圧が所定値以下という条件を含む吹き上がり抑制条件が成立するまで遅延させた後に上記再始動を開始するとともに、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除するか、または上記遅延の時間が短縮される方向に補正することを特徴とする手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置において、上記自動停止制御手段は、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除して直ちに再始動を開始することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置において、上記自動停止制御手段は、上記再始動時にエンジンの吹き上がりを抑制する回転上昇抑制制御を実行するとともに、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記回転上昇抑制制御を解除するか、または吹き上がり抑制効果を低減する方向に補正することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置において、エンジン出力の一部を消費して発電するオルタネータと、上記オルタネータの発電量を調節する発電制御手段とを備え、上記発電制御手段は、上記再始動の開始から少なくともエンジン回転速度がアイドル回転速度に達するまでの間、上記オルタネータの発電を抑制する発電抑制制御を実行するとともに、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記発電抑制制御の完了時期を遅延させることを特徴とする。

請求項１または請求項２の発明によると、以下説明するように、再始動の開始タイミングや運転者の操作に応じてエンスト懸念と吹き上がり懸念とを適切にバランスさせ、商品性を確保しつつ始動性を高めることができる。

本発明では、エンジンを自動停止させた後に再始動条件が成立したとき、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせて自動的に再始動させる（燃焼再始動）。従って、常にスタータによってエンジンを再始動させる従来技術に比べ、スタータの使用頻度を格段に低減させ、その負荷を大幅に軽減することができる。

また本発明によれば、自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジンが完全に停止する前であっても燃焼再始動が開始されるので、一旦エンジンが完全停止されるまで待ってから再始動するものに比べ、再始動の迅速性を高めることができる。

なお当明細書において、このようなエンジン停止動作途中からの燃焼再始動を、特に「即始動」と称するものとする。

即始動を行わせると、回転慣性力の残存した状態から燃焼エネルギーを供給することになるので、完全停止状態からの燃焼再始動に比べて吹き上がり懸念が増大する。特に本発明の構成のように、再始動条件として手動変速機が動力非伝達状態であることを含んでいる場合には、比較的慣性モーメントが小さいので、吹き上がりが起こり易い。そこで本発明では、エンジンの吹き上がりが抑制される所定の吹き上がり抑制条件を設定し、これが成立するまでエンジン停止動作途中からの燃焼再始動の開始を遅延させている。こうすることにより、迅速な再始動を行わせつつ、可及的に吹き上がりを抑制することができる。

ところで、手動変速機付き車両で即始動を行うとき、即始動中又はその前の上記遅延中に運転者の操作が行われる可能性がある。具体的には、運転者の素早い操作によって手動変速機が動力非伝達状態から動力伝達状態に切換えられる場合がある。変速機が動力伝達状態となると、エンジンに車両側の慣性モーメントが加わるので、エンスト懸念が増大する。この場合、上記即始動の遅延はかえってエンスト懸念を助長する結果になりかねない。

そこで本発明によれば、即始動において変速機が動力伝達状態とされた場合には、吹き上がり抑制条件を解除するか、または上記遅延の時間が短縮される方向、換言すれば吹き上がり懸念を増大させ、エンスト懸念を低減させる方向に補正する。こうすることにより、増大したエンスト懸念の一部または全部を相殺し、エンスト懸念と吹き上がり懸念とのバランスをより適切なものとすることができる。

このように本発明では、再始動の開始タイミングや運転者の操作に応じてエンスト懸念と吹き上がり懸念とを適切にバランスさせているので、吹き上がり懸念の低減によって商品性を確保しつつ、エンスト懸念の低減によって始動性を高めることができる。

特に、請求項１または請求項２の発明によれば、吹き上がり抑制条件に、エンジン回転速度が所定値以下、または吸気圧が所定値以下という条件が含まれるため、吹き上がり懸念を適切に低減することができる。エンジン回転速度が低いと、そのエンジン回転速度を上昇させるために多くの燃焼エネルギーが消費されるので吹き上がりが起こり難くなる。また吸気圧が低いと、筒内空気量（酸素量）が少なくなるので、燃焼エネルギー自体が小さくなり、吹き上がりが起こり難くなる。特に、自動停止制御において吸気圧を上昇させるような制御（例えばスロットル弁を開く）を行っている場合に、後者の条件は効果的である。またその場合、再始動条件が成立したらその制御を停止する（上記の例ではスロットル弁を閉じる）ようにすれば吹き上がり抑制条件の成立までの時間（遅延時間）を短縮することができる。

請求項３の発明によると、上記遅延時間の短縮効果をより顕著に奏することができる。吹き上がり抑制条件を解除するとは、換言すれば吹き上がり抑制条件を最大限に緩和する（条件成立までの遅延時間が短縮される方向に最大限に補正する）ことであるから、遅延時間の短縮効果を顕著に奏することができるのである。

請求項４の発明によると、燃焼再始動時（即始動を含む）にエンジンの吹き上がりを抑制するとともに、即始動において変速機が動力伝達状態とされた場合には、エンスト懸念を低減することができる。

通常、燃焼再始動では、エンジン停止後の再始動であっても、一般のキー始動と比較して吹き上がり懸念が大きい。そこで、燃焼再始動時に回転上昇抑制制御を行うことにより、その吹き上がりを抑制することができる。回転上昇抑制制御としては、例えばスロットル開度の低減や点火時期の遅延（リタード）などが好適である。また回転上昇抑制制御を行うことにより、即始動における上記遅延時間を比較的緩い側（遅延時間の短い側）に設定することができるので、即始動の迅速性を高めることができる。

しかしながら、即始動において変速機が動力伝達状態とされた場合には、エンスト懸念が増大するため、回転上昇抑制制御がかえってエンスト懸念を助長する結果になりかねない。そこで本発明によれば、そのような場合の回転上昇抑制制御を解除するか、または吹き上がり抑制効果を低減する方向に補正することにより、増大したエンスト懸念を低減させることができる。

請求項５の発明によると、以下説明するように、即始動において変速機が動力伝達状態とされた場合のエンスト懸念を一層低減することができる。

オルタネータはエンジン負荷となるので、燃焼再始動中にオルタネータが作動していると、全体的にエンスト懸念の高い傾向となる。しかも発電量の増減によって負荷が変動するので、エンスト懸念と吹き上がり懸念とのバランスを崩す虞がある。本発明によれば、燃焼再始動の開始から少なくともエンジン回転速度がアイドル回転速度に達するまでの間、オルタネータの発電を抑制（停止を含む）する発電抑制制御が実行されるので、エンスト懸念を低減し、またエンスト懸念と吹き上がり懸念とのバランスを安定的に保つことができる。

しかし即始動において変速機が動力伝達状態とされた場合には、吹き上がり抑制条件の解除または補正（請求項１〜３）や、回転上昇抑制制御の解除または補正（請求項４）により、比較的早期にエンジン回転速度がアイドル回転速度に達し、発電抑制制御が早期完了する場合がある。変速機が動力伝達状態とされると、上記のようにエンスト懸念が増大するにもかかわらず、その上さらにオルタネータによる発電が早期再開すると、エンスト懸念の増大を助長しかねない。

そこで本発明によれば、このような場合に発電抑制制御の完了時期を遅延させることにより、上記エンスト懸念を低減することができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１および図２は本発明に係る車両用エンジン１の概略構成を示す。エンジン１は４サイクル火花点火式エンジンであって、４つの気筒１２Ａ〜１２Ｄ（図２参照）が設けられている。また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト３に連結されたピストン１３が嵌挿されることにより、当該ピストン１３の上方に燃焼室１４が形成されている。各気筒１２Ａ〜１２Ｄに設けられたピストン１３は、所定の位相差をもってクランクシャフト３の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。ここで、４気筒４サイクルエンジンであるエンジン１では、各気筒１２Ａ〜１２Ｄ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、各サイクルが１番気筒（図示の例では気筒１２Ａ）、３番気筒（図示の例では気筒１２Ｃ）、４番気筒（図示の例では気筒１２Ｄ）、２番気筒（図示の例では気筒１２Ｂ）の順にクランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって行われるように構成されている。

各気筒１２Ａ〜１２Ｄの燃焼室１４の頂部には、プラグ先端が燃焼室１４内に臨むように点火プラグ１５が設置されている。また、当該燃焼室１４の側方には、燃焼室１４内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１６が設けられている。この燃料噴射弁１６は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、エンジン制御ユニット１００の燃焼制御部１０２（図４参照）から入力されたパルス信号の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上記点火プラグ１５の電極付近に向けて噴射するように構成されている。

また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの上部には、燃焼室１４に向かって開口する吸気ポート１７および排気ポート１８が設けられている。そして、これらのポート１７、１８と燃焼室１４との連結部分には、吸気バルブ１９および排気バルブ２０がそれぞれ装備されている。この吸気ポート１７および排気ポート１８には、吸気通路２１および排気通路２２が接続されている。吸気ポート１７に近い吸気通路２１の下流側は、図２に示すように、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに対応して独立した分岐吸気通路２１ａに分岐しており、この各分岐吸気通路２１ａの上流端がそれぞれサージタンク２１ｂに連通している。このサージタンク２１ｂよりも上流側には共通吸気通路２１ｃが設けられている。この共通吸気通路２１ｃには、スロットルボディ２４が設けられている。スロットルボディ２４には、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに流入する空気量を調整可能なスロットル弁２４ａとこのスロットル弁２４ａを駆動するアクチュエータ２４ｂと、アイドリング回転速度制御装置（ＩＳＣ：Idling Speed Control device）２４ｃとが設けられている。図示の実施形態において、ＩＳＣ２４ｃは、エンジン制御ユニット１００の燃焼制御部１０２（図４参照）によって開弁量を変更可能な電磁駆動式のものである。スロットル弁２４ａの上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ２５と、吸気圧Ｂｔを検出する吸気圧センサ２６とが設置されている。

また、上記エンジン１には、図１に示すように、タイミングベルト等によりクランクシャフト３に連結されたオルタネータ２８が付設されている。このオルタネータ２８は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路２８ａを内蔵し、このレギュレータ回路２８ａに入力されるオルタネータ制御部１１０（図４参照）からの制御信号に基づき、車両の電気負荷やバッテリ電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。

またエンジン１には、エンジンを始動するためのスタータ３６が設けられている。このスタータ３６は、モータ３６ａとピニオンギア３６ｄとを有している。ピニオンギア３６ｄの回転軸は、モータ３６ａの出力軸と同軸で、その回転軸に沿って往復移動する。またクランクシャフト３には、図略のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギア３５が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータ３６を用いてエンジンを始動する場合には、ピニオンギア３６ｄが所定の噛合位置に移動して、リングギア３５に噛合することにより、クランクシャフト３が回転駆動されるようになっている（クランキング）。

またエンジン１には、クランクシャフト３の回転角を検出する２つのクランク角センサ３０、３１が設けられている。一方のクランク角センサ３０から出力される検出信号（パルス信号）に基づいてエンジン回転速度Ｎｅが検出されるとともに、この両クランク角センサ３０、３１から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランクシャフト３の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン１には、吸気側カムシャフトの回転位置を検出するカム角センサ３２と、冷却水温度を検出する水温センサ３３と、運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３４とが設けられている。

図３は、本実施形態に係る車両に搭載された手動変速機６０と、これに含まれるクラッチ６４の断続を行うクラッチペダル４０の構成を示す概略構成図である。

手動変速機６０は、エンジン１に連結されるケース６１内にクラッチ６４とギア列６６とを備えている。クラッチ６４は、エンジン１のクランクシャフト３とギア列６６の入力軸６２とを断続するもので、クラッチオンでクランクシャフト３から入力軸６２への動力伝達がなされ、クラッチオフでその動力伝達が遮断される。ギア列６６は、入力軸６２からの動力を、複数の変速段（例えば前進６段、後退１段）から択一選択されるギアの組合せによって減速又は増速させたり逆回転させたりして出力軸６８に出力する。ニュートラル（中立位置）が選択されると、何れの変速段も有効とならず、クラッチ６４がオンであっても入力軸６２からの動力が出力軸６８に伝達されない。以下当明細書において、ニュートラルを除く変速段を走行段と称する。

リンク機構７０はギア列６６の変速位置を切換える機構であり、シフトレバー７４と連動している。クラッチ６４がオフのとき、運転者がシフトレバー７４を手動操作することにより、リンク機構７０によってギア列６６の変速位置の切換えが行われるように構成されている。

リンク機構７０の近傍にはギア位置センサ７２が設けられている。ギア位置センサ７２は、変速位置を検知するセンサである。ギア位置センサ７２は、少なくとも変速位置がニュートラル位置にあるのか、走行段にあるのかを検知する。走行段にあるとき、さらにそれが第何速にあるのか、或いは後退段にあるのかをも検知するものでも良い。

クラッチペダル４０は、運転者の足による操作によってクラッチ６４を断続する機構であり、運転席の足元付近に配設されている。クラッチペダル４０は、ダッシュロアパネル２に固定されたペダルブラケット４１と、このペダルブラケット４１に支軸４２を介して上端部が片持ち状に軸支されるレバー４３と、レバー４３によって駆動されるマスターシリンダ４４とを有している。

レバー４３の自由端部（下端部）には、運転者の踏力を受けるペダルパッド４５が一体形成されている。レバー４３の中央部には、ペダルブラケット４１との間に介装されたばね機構４６が設けられており、このばね機構４６によって、レバー４３は、図において反時計回りに付勢されている。さらに、レバー４３には、ピン４７を介してマスターシリンダ４４のロッド４８が連結されている。これにより、ペダルパッド４５から運転者によって入力されたレバー４３の回動が往復運動に変換されてマスターシリンダ４４に伝達され、その踏み込み量に応じた油圧によってクラッチ６４が断続される。

レバー４３の踏み込み状態を検出するために、マスターシリンダ４４には、クラッチストロークセンサＳＷ１が付設されている。図示の例において、クラッチストロークセンサＳＷ１は、マスターシリンダ４４のロッド４８の変位量を検出することにより、レバー４３の踏み込み量を検出する。ペダルブラケット４１には、レバー４３のクラッチストロークＣＳを規制するストッパ４９、５０が設けられている。ストッパ４９には、レバー４３がストッパ４９から離れたときにオンとなるクラッチアッパスイッチＳＷ２が、ストッパ５０には、レバー４３がストッパ５０に当接したときにオンとなるクラッチロアスイッチＳＷ３が、それぞれ取り付けられている。各スイッチＳＷ２、ＳＷ３は、レバー４３が回動するクラッチストロークＣＳの始端と終端に対応する位置にそれぞれ設けられている。

従って、運転者の踏込み操作がなされず、レバー４３が自由状態（レバー４３がストッパ４９に当接している）にあるとき、すなわち、ばね機構４６によってレバー４３がマスターシリンダ４４のロッド４８を最も車室側に引いているとき、クラッチアッパスイッチＳＷ２とクラッチロアスイッチＳＷ３が共にオフとなる。また運転者がペダルパッド４５を最大に踏込み、レバー４３がストッパ５０に当接しているとき、すなわちマスターシリンダ４４のロッド４８が最もエンジンルーム側に押されたとき、クラッチアッパスイッチＳＷ２とクラッチロアスイッチＳＷ３が共にオンとなる。そして、運転者がペダルパッド４５を中程度に踏込み、レバー４３がストッパ４９にもストッパ５０にも当接していないとき、クラッチアッパスイッチＳＷ２がオン、クラッチロアスイッチＳＷ３がオフとなる。

図４は、当該車両の制御ユニット１００を中心とする制御ブロック図である。図４では、特に当実施形態の説明に必要な部分のみを抽出して示している。

制御ユニット１００には、上述した各種のセンサやスイッチ類、すなわちエアフローセンサ２５、吸気圧センサ２６、クランク角センサ３０，３１、カム角センサ３２、水温センサ３３、アクセル開度センサ３４、ギア位置センサ７２、クラッチストロークセンサＳＷ１、クラッチアッパスイッチＳＷ２及びクラッチロアスイッチＳＷ３からの信号が入力される。

制御ユニット１００は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらを接続するバスを有するマイクロプロセッサで構成されており、その制御対象である燃料噴射弁１６、スロットル弁２４ａ、点火装置２７、オルタネータ２８及びスタータ３６に対して制御信号を出力する。制御ユニット１００は、燃焼制御部１０２、変速状態検出部１０４、停止・再始動条件判定部１０６、スタータ制御部１０８及びオルタネータ制御部１１０を機能的に含む。

燃焼制御部１０２は、エアフローセンサ２５、吸気圧センサ２６、クランク角センサ３０，３１、カム角センサ３２、水温センサ３３及びアクセル開度センサ３４からのセンサ信号に基き、エンジン１の適正なスロットル開度Ｋ（吸気量）、燃料噴射量とその噴射タイミング、及び適正点火時期を設定し、その制御信号を燃料噴射弁１６、スロットル弁２４ａ（のアクチュエータ２４ｂ）、点火装置２７に出力する。

変速状態検出部１０４（変速機状態検出手段）は、ギア位置センサ７２、クラッチストロークセンサＳＷ１、クラッチアッパスイッチＳＷ２及びクラッチロアスイッチＳＷ３からの信号に基いて、手動変速機６０の動力の伝達状態を検出する。クラッチストロークセンサＳＷ１、クラッチアッパスイッチＳＷ２及びクラッチロアスイッチＳＷ３からの信号に基き、クラッチ６４がオン状態かオフ状態かが判定される。例えばクラッチアッパスイッチＳＷ２及びクラッチロアスイッチＳＷ３が共にオフのとき（運転者がクラッチ操作をしないとき）、クラッチ６４がオン状態と判定される。またクラッチアッパスイッチＳＷ２及びクラッチロアスイッチＳＷ３が共にオンのとき（運転者がクラッチペダル４０を最大に踏込んだとき）、クラッチ６４がオフ状態と判定される。その中間位置においては、前の状態を継続するようにしても良いし、より高精度で判定するために、クラッチストロークセンサＳＷ１からのセンサ信号に基き、クラッチミートポイント相当位置でオン／オフ切換えポイントを設定しても良い。

またギア位置センサ７２からのセンサ信号に基き、ギア列６６がニュートラル状態にあるのか、走行段に入っている（以下ギアインともいう）のかが判定される。そして、クラッチ６４がオン状態、かつギア列６６がギアイン状態のとき、変速状態検出部１０４は手動変速機６０が動力伝達状態であると判定する。一方、それ以外のとき、すなわちクラッチ６４がオフ状態であるか、又はギア列６６がニュートラルであるとき、変速状態検出部１０４は手動変速機６０が動力非伝達状態であると判定する。この判定は、後述するようにエンジン自動停止制御における再始動時の制御に利用される。

停止・再始動条件判定部１０６は、エンジン自動停止制御において、それを実行する条件である自動停止条件や、停止後あるいは停止動作途中からでも再始動を開始させる条件である再始動条件の成否を判定する。当実施形態の停止・再始動条件判定部１０６は、例えばクラッチ６４がオン（クラッチペダル４０が自由状態とされ、クラッチアッパスイッチＳＷ２がオフ）、手動変速機６０がニュートラル状態、車速が所定値以下、水温が所定温度（例えば８０℃）以上等の条件が全て成立したときに自動停止条件が成立したと判定する。またその自動停止条件の成立後、例えばクラッチ６４がオフ（クラッチペダル４０が踏込まれ、クラッチロアスイッチＳＷ３がオン）を含む、上記列挙した個別の自動停止条件のうち、何れかひとつでも不成立となったときに停止・再始動条件判定部１０６は再始動条件が成立したと判定する。なおクラッチオン／オフの判定に際し、上述のようにクラッチストロークセンサＳＷ１によるクラッチミートポイントを切換えポイントとしても良い。

自動停止条件が成立して燃料噴射が停止されてからエンジン１が完全停止するまでの時間は短い（数秒以内）ので、殆どの場合エンジン１が完全に停止した後に再始動条件が成立する。しかしエンジン１が完全に停止する前に再始動条件が成立することも想定される。このような場合、当実施形態ではエンジン１が完全に停止する前であっても再始動を開始する（即始動）。

即始動を行わせるため、停止・再始動条件判定部１０６は再始動条件のうちの特別なものとして即始動条件を成立させる。即始動条件には２通りあり、手動変速機６０が動力非伝達状態（クラッチオフ又はニュートラル状態）のときには「通常即始動条件」を成立させる。また手動変速機６０が動力伝達状態（クラッチオン且つギアイン状態）のときには「特定即始動条件」を成立させる。

スタータ制御部１０８は必要に応じてスタータ３６を駆動する。具体的には、キー始動時の他、燃焼再始動時において、燃焼エネルギーのみによる再始動が困難であると判定されたときに補助的にスタータ３６を駆動させたり（スタータアシスト）、一旦燃焼による再始動を試みて失敗したときにスタータ３６を駆動させたりする（スタータバックアップ）。

オルタネータ制御部１１０（発電制御手段）は、オルタネータ２８の発電量を調節する。具体的には、車両各部の電気機器（電気負荷）での消費電力が多いときやバッテリ電圧が低下したとき（バッテリ残容量が少なくなったとき）にオルタネータ２８の発電量を増大させる。

またオルタネータ制御部１１０は、エンジン自動停止制御において、次のようなオルタネータ制御を行う。オルタネータ制御は、エンジンの自動停止の過程で、エンジン回転速度Ｎｅの低下度合が、予め設定された目標の低下度合となるように、オルタネータ２８の発電量を調節する制御である。オルタネータ２８による発電はエンジン負荷として作用するので、発電量を調節することによりエンジン負荷を調節することができる（詳細は後述する）。さらにオルタネータ制御部１１０は、再始動時においては後述する発電抑制制御を実行する。

上記燃焼制御部１０２、変速状態検出部１０４、停止・再始動条件判定部１０６、スタータ制御部１０８及びオルタネータ制御部１１０を機能的に含む制御ユニット１００は、それ全体として、所定の自動停止条件が成立したときにエンジン１を自動停止させ、停止後、上記再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒１２で燃焼を行わせてエンジン１を自動的に再始動させる自動停止制御を行うとともに、その自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジン１が完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて再始動を開始させる自動停止制御手段となっている。

次に、当実施形態のエンジンの始動装置の作動について説明する。まず、制御ユニット１００によって自動停止制御が実行され、エンジンが完全に停止してから自動的に再始動される場合について説明する。

図５は、エンジン１における停止時圧縮行程気筒と停止時膨張行程気筒との関係を示す図である。停止時圧縮行程気筒とは、特定の気筒を指すものではなく、気筒１２Ａ〜１２Ｄのうちの何れかの気筒であって、自動停止時に圧縮行程となる、又は圧縮行程になっている気筒のことである。同様に停止時膨張行程気筒とは自動停止時に膨張行程となる、又は膨張行程になっている気筒のことである。以下停止時排気行程気筒および停止時吸気行程気筒についても同様の意味で用いる。図５（ａ）は停止時圧縮行程気筒および停止時膨張行程気筒の各ピストン１３の位置関係を示す図であり、図５（ｂ）はピストン１３の停止位置と各気筒内の空気量との関係を示す図である。

当実施形態のエンジンは４気筒４サイクルエンジンなので、図５（ａ）に示すように、停止時圧縮行程気筒と停止時膨張行程気筒とでは、それぞれ位相が１８０°ＣＡだけずれており、ピストン１３の位置および移動方向が逆位相となっている。すなわち白抜き矢印で示すように、停止時圧縮行程気筒においてピストン１３がＴＤＣ（上死点）方向に移動するとき、停止時膨張行程気筒ではピストン１３がＢＤＣ（下死点）方向に移動する。

この動作を利用して、当実施形態では、自動停止させたエンジンを再始動させる際、膨張行程気筒での燃焼に先立って、圧縮行程気筒で燃焼を行わせることにより、そのピストン１３を一旦逆方向に、ＢＤＣを越えない程度に押し下げるようにしている（クランクシャフト３は一時的に逆方向に回転する）。これによって停止時膨張行程気筒のピストン１３も一旦逆方向、つまりＴＤＣ方向に移動する。そうすると停止時膨張行程気筒内の空気（燃料噴射後は混合気となる）が圧縮される。そこで圧縮された混合気に点火して燃焼させることにより、強い力でピストン１３を反転させてＢＤＣ方向に押し下げる。すなわちクランクシャフト３の回転方向を逆転から正転に向かわせる。このように、エンジン１を一旦逆転させてから停止時膨張行程気筒で燃焼させることにより、単に停止時膨張行程気筒で燃焼させるよりも強い正転方向の駆動トルクが得られ、エンジンの再始動性が向上される。

このように、気筒１２内での燃焼エネルギーによってエンジンを再始動させる形態を、当明細書では燃焼再始動という（一旦逆転させない場合も含む）。燃焼再始動を行うことにより、スタータ３６を用いずにエンジン１を再始動することができるので、常にスタータ３６による再始動を行う従来技術に対してスタータ３６の使用頻度を激減させ、その耐久性を向上することができる。

燃焼再始動において、上記停止時膨張行程気筒の混合気を燃焼させることにより得られる燃焼エネルギーは、全てがクランクシャフト３からの出力となるわけではなく、停止時膨張行程気筒に続いて圧縮上死点を迎える気筒（当実施形態では停止時圧縮行程気筒および停止時吸気行程気筒）が再始動後最初の圧縮行程の後期において圧縮反力に打ち勝って圧縮上死点を超えるためにも消費される。従って、その消費分を差し引いてもクランクシャフト３に正転方向の駆動力が残っていなければならない。そのため、初期状態（エンジン停止状態）の停止時膨張行程気筒に充分な空気量を確保しておく必要がある。一方、停止時圧縮行程気筒にも、最初にクランクシャフト３を逆転させて停止時膨張行程気筒内の空気を圧縮させるに足る空気量を確保しておく必要がある。

図５（ｂ）は、横軸に停止時膨張行程気筒のピストン停止位置（ＡＴＤＣ°ＣＡ：上死点後のクランク角）、縦軸に停止時膨張行程気筒および停止時圧縮行程気筒の筒内空気量を示す。何れの気筒も停止後ある程度の時間が経過しており、筒内が略大気圧となった状態での空気量である。上述のように、停止時膨張行程気筒のピストン１３と停止時圧縮行程気筒のピストン１３とは逆位相なので、一方の空気量が増大する（ピストン１３がＢＤＣ方向に移動する）と他方の空気量が減少する（ピストン１３がＴＤＣ方向に移動する）。

そこで停止時圧縮行程気筒での燃焼エネルギーをある程度確保しつつ、停止時膨張行程気筒での大きな燃焼エネルギーを得るためには、停止時膨張行程気筒のピストン１３を、行程中央よりもややＢＤＣ寄り、例えば１００〜１２０ＡＴＤＣ°ＣＡの範囲内（図５（ｂ）に示す範囲Ｒ内）に停止させれば好適である。以下、この範囲を適正範囲Ｒと称する。

ピストン１３を適正範囲Ｒ内に停止させる制御の具体的手法は種々あるが、当実施形態の制御ユニット１００は、主に後述するスロットル開度Ｋの調節とオルタネータ制御とによって行う。

図６は、エンジン１を自動停止させる際のタイムチャートである。横軸に時間ｔ（ｓ）、縦軸にエンジン回転速度Ｎｅ（ｒｐｍ）、スロットル開度Ｋ（％）、吸気圧Ｂｔ（ｍｍＨｇ）、および各気筒１２Ａ〜１２Ｄにおける行程の推移をそれぞれ示す。なお、図６ではエンジン１の完全停止時（時点ｔ４）に膨張行程となる停止時膨張行程気筒は気筒１２Ａとなっている。以下説明の都合上、気筒１２Ａを停止時膨張行程気筒１２Ａと想定して説明を進める。他の気筒も同様に停止時圧縮行程気筒１２Ｃ、停止時吸気行程気筒１２Ｄおよび停止時排気行程気筒１２Ｂと称する。但し実際には何れの気筒が停止時膨張行程気筒となっても良い。また停止時膨張行程気筒が決まれば、他の停止時圧縮行程気筒等は点火順序から一義的に決まる。

図６を参照して制御ユニット１００による自動停止制御（エンジン１の完全停止まで）の概要を説明する。この制御の主目的は、エンジンの自動停止条件成立時点ｔ０の後、時点ｔ１で燃料供給を停止（燃料カット）し、エンジン完全停止時点ｔ４におけるピストン停止位置を適正範囲Ｒ内に導くことにある。

時点ｔ０で自動停止条件が成立すると、制御ユニット１００は、ピストン１３を精度良く適正範囲Ｒ内に停止させるため、エンジン回転速度Ｎｅの目標値を目標回転速度Ｎ１（例えば８６０ｒｐｍ）に設定するとともに、吸気圧Ｂｔを所定の目標値（例えば−４００ないし―６００ｍｍＨｇ）に設定する。制御ユニット１００は、エンジン回転速度Ｎｅと吸気圧Ｂｔとが、共に目標値に収束するようにエンジン出力の調整を行う。具体的には、点火時期のリタード（遅角）を行い、そのリタード量をフィードバック制御する。

そして、エンジン回転速度Ｎｅと吸気圧Ｂｔとが各目標値に収束した時点ｔ１で燃料供給を停止する。目標回転速度Ｎ１は、通常のアイドル回転速度（例えば７００ｒｐｍ）よりも高回転となっている。このように比較的高い目標回転速度Ｎ１で燃料供給停止を行うことにより、エンジン完全停止時点ｔ４までのクランクシャフト３の総回転数を相対的に増やすことができる。従って既燃ガスの掃気を充分に行うことができる。またエンジン完全停止時点ｔ４までの時間が相対的に長くなるので、エンジン停止時のピストン停止位置を適正範囲Ｒ内に導き易くなる。

時点ｔ１で燃料噴射が停止されると、クランクシャフト３等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒１２Ａ〜１２Ｄのポンプ仕事によって消費されることにより、クランクシャフト３は惰性で数回転し、４気筒４サイクルのエンジンでは１０回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止する（実線で示す特性Ｎｅ１）。特性Ｎｅ１に示すように、時点ｔ１以降、エンジン回転速度Ｎｅは波打ちながら降下して行く。この波打ちの谷のタイミングが、気筒１２Ａ〜１２Ｄのうちの何れかの気筒が圧縮上死点を超えるタイミングと一致している。

ピストン１３の停止位置は、エンジン完全停止直前の停止時膨張行程気筒１２Ａ内の空気量と停止時圧縮行程気筒１２Ｃ内の空気量とのバランスにより略決定されるとともに、エンジンの摩擦抵抗等の影響を受け、最後の圧縮上死点（最終ＴＤＣ）を超えた時点ｔ３におけるエンジンの回転慣性、つまり時点ｔ３でのエンジン回転速度Ｎｅの高低によっても変化する。

したがって、ピストン１３を適正範囲Ｒ内に停止させるためには、まず停止時膨張行程気筒１２Ａおよび停止時圧縮行程気筒１２Ｃに充分な空気を供給しつつ、停止時膨張行程気筒１２Ａの空気量が停止時圧縮行程気筒１２Ｃの空気量よりも多くなるように、両気筒１２Ａ，１２Ｃに対する吸気流量を調節する必要がある。

このために、当実施形態では、燃料供給停止時点ｔ１でスロットル開度Ｋを大きな値（例えば全開時の３０％程度の開度）に設定することにより吸気圧Ｂｔを高め、停止時膨張行程気筒１２Ａおよび停止時圧縮行程気筒１２Ｃの両方に所定量の空気を吸入させる吸気流量増大制御を行い、その後、エンジンの回転速度Ｎｅが予め設定された基準速度Ｎ２（例えば７６０ｒｐｍ程度）以下に低下したことが確認された時点ｔ２で、スロットル開度Ｋを低減することにより上記吸入空気量を調節するようにしている（実線で示す各特性Ｋ１、Ｂｔ１）。

ところで、エンジンの回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎ１となった時点ｔ１で燃料噴射を停止し、その後の所定期間に亘りスロットル弁２３を開弁状態に維持するようにして、惰性により回転するエンジンの各気筒１２Ａ〜１２Ｄが圧縮上死点を通過する際の上死点回転速度ｎｅ（波打ちの谷におけるエンジン回転速度Ｎｅ）を計測するとともに、それらの値とピストン停止位置との関係を調べると、エンジンが完全に停止する前の６番目〜２番目における上死点回転速度ｎｅが、図７にハッチングで示すような所定の範囲内にあるとき、ピストン停止位置が適正範囲Ｒ内に入ることが実験的に確かめられている。

従って、最終的にピストン１３を適正範囲Ｒ内に停止させるためには、エンジン１が停止状態となる前の６番目〜２番目における各上死点回転速度ｎｅが、図７にハッチングで示すような所定の範囲内に逐次入るようにエンジン回転速度Ｎｅを低下させて行けば良い。予め、そのような上死点回転速度ｎｅを辿るように上記目標エンジン回転速度Ｎ１、基準速度Ｎ２及び目標吸気圧Ｂｔが設定されているが、より精度良くピストン１３を適正範囲Ｒ内に停止させるため、オルタネータ制御部１１０が次のようなオルタネータ制御を行う。オルタネータ制御は、エンジン１が停止状態となる前の各上死点回転速度ｎｅが、予め設定された所定範囲（図７にハッチングで示す）に入るようにオルタネータ２８の発電量を調節する。

具体的には、ある回の上死点回転速度ｎｅが、例えば上記ハッチングの範囲を高い側に外れていた場合、オルタネータ制御部１１０はオルタネータ２８の発電量を増大させる。こうするとクランクシャフト３の負荷が増大し、エンジン回転速度Ｎｅの低下度合が急速になるので、次回の上死点回転速度ｎｅは、発電量の増大を行わなかった場合よりもやや低目となる。すなわち次回のハッチングの範囲に入り易くなる。逆にある回の上死点回転速度ｎｅが、上記ハッチングの範囲を低い側に外れていた場合は、オルタネータ２８の発電量を減少させれば良い。

このような制御を行いつつ、制御ユニット１００は、上死点回転速度ｎｅが所定の最終ＴＤＣ判定閾値Ｎ９（例えばＮ９＝２６０ｒｐｍ）より低くなった時点ｔ３で、それが最終ＴＤＣを超えたタイミングであると判定する。すなわち時点ｔ３以降は、各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内でピストン１３は移動するが、上死点ＴＤＣ或いは下死点ＢＤＣを越えて次の行程に移行することはない。

時点ｔ３以降、制御ユニット１００は、再びスロットル開度Ｋを増大させる。こうすることにより、吸気圧Ｂｔが上昇するので、停止時吸気行程気筒１２Ｄでの吸気抵抗が低減され、クランク軸３の負荷が低減される。従って、停止時膨張行程気筒１２Ａや停止時圧縮行程気筒１２Ｃにおけるピストン１３の作動がより滑らかになり、狙いの適正範囲Ｒ内に停止させ易くなる。なお、時点ｔ３以降は各気筒１２Ａ〜１２Ｄにおける行程の推移はなく、停止時膨張行程気筒１２Ａや停止時圧縮行程気筒１２Ｃで吸気弁１９が開くことがない。従って、吸気圧Ｂｔが上昇しても、既に停止時膨張行程気筒１２Ａおよび停止時圧縮行程気筒１２Ｃにバランス良く配分された空気量に変化はない。

なお、時点ｔ３における上死点回転速度ｎｅや吸気圧Ｂｔの条件によっては、必ずしもクランクシャフト３の負荷を低減した方がピストン１３を適正範囲Ｒ内に停止させ易いとは限らない場合がある。その場合には、時点ｔ３以降のスロットル開度Ｋの増大を省略したり、増大量を調節したりする制御を行っても良い。

時点ｔ３以降、ピストン１３が同一行程内で何回か振動した後、時点ｔ４において完全に停止する。その停止直前から停止までのピストン１３の動作をクランク角センサ３０，３１で検出することにより、制御ユニット１００がピストン１３の停止位置を検出する。

図８は、ピストン停止位置の検出制御動作を示すフローチャートである。この検出制御がスタートすると、第１クランク角信号ＣＡ１（クランク角センサ３０からの信号）および第２クランク角信号ＣＡ２（クランク角センサ３１からの信号）に基づき、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であるか否か、または第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であるか否かを判定する（ステップＳ１）。これにより、エンジン１の停止動作時における上記信号
ＣＡ１，ＣＡ２の位相の関係が、図９（ａ）のようになるか、それとも図９（ｂ）のようになるかを判定してエンジンが正転状態にあるか逆転状態にあるかを判別する。

すなわち、エンジンの正転時には、図９（ａ）のように、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って生じることにより、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、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。一方、エンジンの逆転時には、図９（ｂ）のように、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って生じることにより、エンジン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、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。

そこで、ステップＳ１の判定がＹＥＳであれば、エンジンの正転方向のクランク角変化を計測するためのＣＡカウンタをアップし（ステップＳ２）、ステップＳ１の判定がＮＯの場合は、上記ＣＡカウンタをダウンする（ステップＳ３）。そして、時点ｔ４においてエンジンが完全に停止した後に上記ＣＡカウンタの計測値を調べることでピストン停止位置を求める（ステップＳ４）。

次に、エンジンが完全に停止した状態からのエンジンの再始動時の制御について説明する。制御ユニット１００は自動停止状態にあるエンジンについて、上記所定の再始動条件が成立し、且つピストン１３が適正範囲Ｒ内で停止している場合には、上述したような燃焼再始動を行わせる。すなわち、まず停止時圧縮行程気筒１２Ｃにおいて初回燃焼を実行してエンジン１（クランクシャフト３）を一旦逆転作動させることにより、停止時膨張行程気筒１２Ａの筒内圧力を高める。そして筒内圧力が高められた停止時膨張行程気筒１２Ａに対して燃料を噴射して点火し、燃焼を行わせる。これによりクランクシャフト３を正転に転じさせ、エンジン１を自動的に再始動させる。

このエンジンの再始動制御を図１０および図１１のタイムチャートに基づいて説明する。なお、エンジンの再始動制御はこれに限定するものではなく、その他の公知の再始動制御であってもよい。

まず再始動条件が成立すると、スロットル開度Ｋが増大されているときには吹き上がりを抑制するためこれを全閉とする。またオルタネータ２８が作動しているときには、エンジンふかを安定的に軽減して円滑な始動を行わせるためにこれを停止させる（発電抑制制御）。発電抑制制御は、エンジン回転速度Ｎｅがアイドル回転速度Ｎ６（＝７００ｒｐｍ）となるまで継続され、その完了後はオルタネータ２８による通常の発電が復帰される。

発電抑制制御の開始後、図１１に示すように、停止時圧縮行程気筒１２Ｃ（第３気筒）において１回目の燃料噴射Ｊ２が行われ、それに対する点火によって燃焼（図１０中の（１））が行われる。この燃焼（１）による燃焼圧（図１１中のａ部分）で、停止時圧縮行程気筒１２Ｃのピストン１３が下死点側に押し下げられてエンジンが逆転方向に駆動される。

上記エンジンの逆転作動に伴って停止時膨張行程気筒１２Ａ（第１気筒）のピストン１３が上死点方向に動き始める。そして、停止時膨張行程気筒１２Ａのピストン１３が上死点側（望ましくは行程中央より上死点寄り）に移動し、停止時膨張行程気筒１２Ａ内の空気が圧縮された時点で燃料噴射Ｊ１が行われる。この噴射燃料の気化潜熱によって圧縮圧力が低減し、ピストン１３がより上死点に近づくので圧縮空気（混合気）の密度が増大する（図１１中のｂ部分）。

停止時膨張行程気筒１２Ａのピストン１３が上死点に充分に近づいた時点で当該気筒１２Ａに対する点火が行われて、上記噴射燃料（Ｊ１）が燃焼し（図１０中の（２））、その燃焼圧（図１１中のｃ部分）によりエンジン１が正転方向に駆動される。

また、停止時圧縮行程気筒１２Ｃに対して適当なタイミングで可燃空燃比よりもリッチな燃料が噴射（Ｊ３）されることにより（図１０中の（３））、この停止時圧縮行程気筒１２Ｃでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱によって当該気筒１２Ｃの圧縮圧力が低減され（図１１中のｄ部分）、これに応じて当該圧縮上死点（始動開始から最初の圧縮上死点）を超えるために消費される停止時膨張行程気筒１２Ａの最初の燃焼エネルギーが低減されることになる。

停止時圧縮行程気筒１２Ｃが圧縮上死点を超えると、次は停止時吸気行程気筒１２Ｄが圧縮行程となる。この停止時吸気行程気筒１２Ｄが次に燃焼が行われる気筒である。制御ユニット１００は、吸気行程気筒１２Ｄにおける燃料噴射（Ｊ４）の時期を、燃料の気化潜熱によって気筒内の温度、および圧縮圧力を低下させる適正なタイミング（図１０中の（４）に示すように、例えば圧縮行程の中期以降）に設定しているため、停止時吸気行程気筒１２Ｄの圧縮行程で圧縮上死点前に自着火することが防止される。また、停止時吸気行程気筒１２Ｄの点火時期が圧縮上死点以降に設定されていることも相俟って、圧縮上死点前での燃焼が防止される（図１１中のｅ部分）。つまり燃料噴射（Ｊ４）による圧縮圧力の低減と圧縮上死点前の燃焼を行わないことにより、停止時膨張行程気筒１２Ａにおける初回燃焼のエネルギーが上記圧縮上死点（エンジン始動開始時点から２番目の圧縮上死点）を超えるために消費されるのを抑制することができる。

このようにして停止時膨張行程気筒１２Ａにおける初回燃焼（図１０中の（２））のエネルギーにより、再始動開始後の最初の圧縮上死点（図１０中の（３））と、２番目の圧縮上死点（図１０中の（４））とを超えることが可能となり、円滑で確実な始動性を確保することができる。

その後、吹き上がりを抑制するために、燃焼制御部１０２は回転上昇抑制制御を実行する。当実施形態では、それは点火時期の遅角（点火リタード）によって行われる。遅角量Ｍは、エンジン回転速度Ｎｅによって決定される遅角量Ｍ１と、吸気圧Ｂｔによって決定される遅角量Ｍ２との合計とされる。

図１９に、遅角量Ｍ１，Ｍ２の設定特性を示す。（ａ）はエンジン回転速度Ｎｅに対する遅角量Ｍ１の設定特性、（ｂ）は吸気圧Ｂｔに対する遅角量Ｍ２の設定特性を示す。エンジン停止後の再始動の場合には、遅角量Ｍ１については設定２０１が適用される。また遅角量Ｍ２については設定２１１が適用される。その結果、遅角量Ｍは、エンジン回転速度Ｎｅの違いには依存せずに一定値以上が確保され、吸気圧Ｂｔが高いほど大きな遅角量となる。回転上昇抑制制御は所定期間、当実施形態ではエンジン回転速度Ｎｅ＞Ｎ５（＝５００ｒｐｍ）となるまで行われる。

次に、自動停止制御中に再始動条件が成立した場合の制御ユニット１００の制御について説明する。

上述のように当実施形態では、エンジン１が完全に停止する前であっても、再始動条件が成立したら燃焼再始動を開始する。つまり即始動を行う。そのため、停止・再始動条件判定部１０６は自動停止条件が成立した後、再始動条件が成立したか否かを判定し、成立した場合にはさらに通常即始動条件または特定即始動条件が成立したか否かを判定する。そしてその判定結果に基いて４通りの再始動フラグＦＳを設定する（再始動フラグＦＳ＝０，１，２又は３）。

再始動条件が未成立のとき、停止・再始動条件判定部１０６は再始動フラグＦＳ＝０と設定する。また再始動条件が成立し、且つ通常即始動条件が成立したき、停止・再始動条件判定部１０６は再始動フラグＦＳ＝１と設定する。さらに再始動条件が成立し、且つ特定即始動条件が成立したき、停止・再始動条件判定部１０６は再始動フラグＦＳ＝２と設定する。そしてエンジンの完全停止前に再始動条件が成立せず、完全停止後に再始動条件が成立した場合、停止・再始動条件判定部１０６は再始動フラグＦＳ＝３と設定する。

図１２は、停止・再始動条件判定部１０６が再始動フラグＦＳを決定するためのサブルーチンである。このサブルーチンは制御ユニット１００の自動停止制御に含まれるもので、後述する自動停止制御のメインルーチン（図１３〜図１４に示す）と並行処理される。このサブルーチンでは、まず自動停止制御において燃料噴射停止中であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０でＹＥＳの場合、再始動条件が成立したか否かの判定がなされる（ステップＳ１１）。再始動条件が未成立（ステップＳ１１でＮＯ）なら再始動フラグＦＳに「０」が入力される（ステップＳ１２）。次にエンジンが完全に停止したか否かの判定がなされ（ステップＳ１３）、ＮＯであれば以降ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理がループされる。

ステップＳ１３でＹＥＳ、つまりエンジンが完全に停止した後は、再始動条件が成立するまでの待機状態となり、再始動条件が成立したら（ステップＳ１４でＹＥＳ）、再始動フラグＦＳに「３」が入力され（ステップＳ１５）、リターンされる。

上記ステップＳ１１〜Ｓ１３のループ中、ステップＳ１１でＹＥＳ、つまりエンジン停止前に再始動条件が成立した場合、続いて手動変速機６０がギアイン且つクラッチオン状態であるか、つまり動力伝達状態であるか否かが判定される（ステップＳ２０）。ステップＳ２０でＮＯであれば通常即始動条件が成立したとして再始動フラグＦＳに「１」が入力される（ステップＳ２１）。再始動フラグＦＳ＝１となる代表的なケースは、燃料噴射停止直後に運転者が（発進の目的で）クラッチペダル４０を踏み込み、クラッチオフとした場合である。

その後、エンジンが完全に停止する（ステップＳ２２でＹＥＳ）までステップＳ２０〜Ｓ２２の処理がループされる。通常は、このループ中に即始動（通常即始動）がなされるのでエンジン１が停止することはないが、何らかの要因でエンジン１が停止した場合にはそのままリターンされる（ステップＳ２２でＹＥＳ）。

上記ステップＳ２０〜Ｓ２２のループ中、ステップＳ２０でＹＥＳと判定されたら、特定即始動条件が成立したとして再始動フラグＦＳに「２」が入力される。再始動フラグＦＳ＝２となる代表的なケースは、運転者がクラッチオフとした（ここで一旦再始動フラグＦＳ＝１となる）直後にシフトレバー７４を操作して手動変速機６０をギアイン状態とし、続いてクラッチペダル４０を戻してクラッチオンとするようなクイック操作を行った場合である。上述のように、通常即始動条件（再始動フラグＦＳ＝１）が成立しても直ちに即始動を行わず、後述する吹き上がり抑制条件が成立するまで即始動の開始を遅延させる場合があり、その遅延中に再始動フラグＦＳ＝２が成立する場合がある。また通常即始動の開始後に特定即始動条件が成立する場合もある。

ステップＳ３０の後、エンジンが完全に停止する（ステップＳ３１でＹＥＳ）まで待機状態となる。通常は、この待機中に即始動（特定即始動）がなされるのでエンジン１が停止することはないが、何らかの要因でエンジン１が停止した場合には、そのままリターンされる（ステップＳ３１でＹＥＳ）。

停止・再始動条件判定部１０６がこのサブルーチンで決定した再始動フラグＦＳの値は所定の記憶部に記憶され、逐次更新される。そしてその値は自動停止制御のメインルーチンや他のサブルーチンにおいて適宜参照される。

次に、再始動条件が成立し、且つ通常即始動条件（再始動フラグＦＳ＝１）または特定即始動条件（再始動フラグＦＳ＝２）が成立した場合に行われる即始動の制御の概要について図６を参照しつつ説明する。図６には、様々な状態から即始動を行った場合のエンジン回転速度Ｎｅの変化について、特性Ｎｅ２〜Ｎｅ６に破線で示す。但し特性Ｎｅ２は当実施形態とは異なる形態の即始動であり、当実施形態との対比のための参考特性として示すものである。

当実施形態では、即始動条件（通常または特定即始動条件）の成立時期に応じて即始動の形態を第１即始動、第２即始動および第３即始動に類別している。第１即始動は、燃料噴射の停止（時点ｔ１）から最終ＴＤＣ通過時点（時点ｔ３）までの間に即始動条件が成立した場合の始動形態である（特性Ｎｅ３、Ｎｅ４に相当）。

第２即始動は、最終ＴＤＣ通過時点（時点ｔ３）から、初回の逆転が開始する時点（時点ｔ９）までの間に即始動条件が成立した場合の始動形態である（特性Ｎｅ５、Ｎｅ６に相当）。また第３即始動は、初回の逆転が開始する時点（時点ｔ９）より後に即始動条件が成立した場合の始動形態である。

第２即始動および第３即始動については後にフローチャートを参照して説明する。ここでは、特に第１即始動につい説明する。第１即始動で配慮すべきことは、エンジンの吹き上がり懸念とエンスト懸念とのバランスである。例えば図６において、時点ｔ７で通常即始動条件が成立したと想定する。このとき、仮に単にエンジン１への燃料噴射と点火とを復帰させると、エンジン１は特性Ｎｅ２に示すような吹き上がりを起こす。これは、時点ｔ７までにスロットル開度Ｋが増大されており、仮に時点ｔ７でスロットル弁２４ａを閉じたとしても、それまでに吸気された大量の空気（及びそれに対応する燃料）によって過大なエンジントルクが発生するからである。当実施形態では、上述したように回転上昇抑制制御（点火リタード）が行われ、吹き上がりの抑制が図られているものの、これは基本的にエンジン停止状態からの再始動時を想定したものであって、エンジン停止動作途中、特にその初期に通常即始動を行うときにはその効果が不充分となる虞がある。

一方、時点ｔ７では燃料カットはされているものの、エンジン回転速度Ｎｅはまだあまり低下しておらす、エンスト懸念は小さい。つまり相対的に吹き上がり懸念の方が大きい状態となっている。

そこで当実施形態では、そのような場合、吹き上がり懸念を低減するために、通常即始動条件が成立しても所定の吹き上がり抑制条件が成立するまでエンジンの燃焼復帰を遅延させる。吹き上がり抑制条件とは、その条件下でエンジン燃焼を復帰させても特性Ｎｅ２のような吹き上がりが起こらないような条件であって、当実施形態では「エンジン回転速度Ｎｅ＜所定回転速度Ｎ３（例えばＮ３＝３００ｒｐｍ）または吸気圧Ｂｔ＜所定吸気圧Ｂｔ５（例えばＢｔ５＝−３００〜−４００ｍｍＨｇ）であること」としている。図６に示す例ではＢｔ５＝−４００ｍｍＨｇとしたものである。

このような即始動開始までの遅延を行うことにより、回転上昇抑制制御と相俟って、効果的に吹き上がり懸念を低減することができる。一方、上記遅延を行っても、即始動開始時に少なくともエンジン回転速度Ｎｅ＝３００ｒｐｍ程度に相当する回転慣性が確保されているので、エンスト懸念はやや増大するものの、まだ充分低い。こうして吹き上がり懸念とエンスト懸念とのバランスをより適切にすることができる。

なお、通常即始動条件の成立時点で既に吹き上がり抑制条件が成立している場合には上記遅延は行われず、直ちに通常即始動が実行される。

次に、上記通常即始動条件と同じタイミング（時点ｔ７）で特定即始動条件（再始動フラグＦＳ＝２）が成立した場合について説明する。手動変速機６０が動力伝達状態とされると、エンジン１に車両側の慣性モーメントが加わるので、エンスト懸念が増大する。この場合、上記即始動の遅延はかえってエンスト懸念を助長する結果になりかねない。一方、慣性モーメントの増大によって吹き上がり懸念は減少する。そこでこの場合には、上記即始動の遅延を行わず、直ちに即始動を開始する（特性Ｎｅ４）。こうすることにより、増大したエンスト懸念の一部または全部を相殺し、エンスト懸念と吹き上がり懸念とのバランスをより適切なものとすることができる。

しかも、特定即始動条件が成立、つまり手動変速機６０が動力伝達状態となっているということは、運転者が速やかな発進を要求していると想定される。そのような場合に上記遅延を解除するということは、より迅速な再始動が行われることになり、運転者の意図に沿った始動形態とすることができる。

なお、特定即始動条件の成立時には吹き上がり懸念が減少するものの、エンジン回転速度が鋭く立ち上がると運転者に違和感を与える虞があるので、上記回転上昇抑制制御が補正された形態で実行される。図１９（ａ）、（ｂ）に、特定即始動時に適用される遅角量Ｍ１，Ｍ２の設定特性をそれぞれ破線の設定２０２と設定２１２とで示す。これらが適用されることにより、遅角量Ｍは、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど、また吸気圧Ｂｔが高いほど大きな遅角量となるが、全体として通常即始動時の遅角量よりも小さくなる。すなわち通常即始動時の遅角量に対して、吹き上がり抑制効果を低減する方向に補正されている。この補正により、ある程度の吹き上がり抑制効果を残しつつ、補正しない場合に比べてエンジン回転が上昇し易くなるのでエンスト懸念を低減することができる。

また特定即始動時には、上記吹き上がり抑制条件の解除や回転上昇抑制制御の補正により、比較的早期にエンジン回転速度がアイドル回転速度に達し、発電抑制制御が早期完了する場合がある。特定即始動時にはエンスト懸念が増大するにもかかわらず、その上さらにオルタネータ２８による発電が早期再開すると、エンスト懸念の増大を助長しかねない。そこで当実施形態では、このような場合に発電抑制制御の完了時期を遅延させている。こうすることによりエンスト懸念の増大を抑制することができる。

図１３〜図１４は、上記第１即始動〜第３即始動を含む、自動停止制御の概略フローチャート（メインルーチン）である。このフローがスタートし、エンジン運転中に自動停止条件が成立すると（ステップＳ４０でＹＥＳ、図６の時点ｔ０に相当）、燃焼制御部１０２はエンジン回転速度Ｎｅ及び吸気圧Ｂｔを目標値Ｎ１，Ｂｔ５に調整し、燃料噴射を停止（燃料カット）する（ステップＳ４１、図６の時点ｔ１に相当）。なお特に図示しないが、自動停止条件成立から燃料カットまでの間に再始動条件が成立した場合には、自動停止制御が直ちに中断され、燃料カットすることなく通常の燃焼制御に復帰される。

燃料カットの直後（又は略同時）にスロットル弁２４ａが開弁され（ステップＳ４２）、オルタネータ制御によるエンジン負荷調節が実行される（ステップＳ４３）。続いて再始動フラグＦＳ決定ルーチン（図１２）の再始動フラグＦＳが参照され、再始動フラグＦＳ＝０（再始動条件未成立）であるか否かの判定がなされる（ステップＳ４４）。ここでＮＯと判定されれば、即始動条件が成立（再始動フラグＦＳ＝１又は２）であり、第１即始動ルーチンに移行する（ステップＳ６４）。

一方、ステップＳ４４でＹＥＳであれば、続いてエンジン回転速度Ｎｅが基準速度Ｎ２（＝７６０ｒｐｍ程度）より低下したか否かが判定される（ステップＳ４５）。ここでＮＯと判定されれば、以降ステップＳ４４とステップＳ４５の処理がループされ、そのループ中にステップＳ４４でＮＯと判定されればステップＳ６４に移行する（例えば図６の時点ｔ７に相当）。またそのループ中にステップＳ４５でＹＥＳと判定されれば、ステップＳ４６に移行してスロットル弁２４ａが閉じられる（図６の時点ｔ２に相当）。

その後、再始動フラグＦＳ＝０（再始動条件未成立）であるか否かの判定がなされる（ステップＳ５０）。ここでＮＯと判定されれば、即始動条件が成立（再始動フラグＦＳ＝１又は２）であり、第１即始動ルーチンに移行する（ステップＳ６４）。

一方、ステップＳ５０でＹＥＳであれば、続いて最終ＴＤＣを通過したか否かの判定が行われる（ステップＳ５１）。ここでＮＯと判定されれば、以降ステップＳ５０とステップＳ５１の処理がループされ、そのループ中にステップＳ５０でＮＯと判定されればステップＳ６４の第１即始動ルーチンに移行する。またそのループ中にステップＳ５１でＹＥＳと判定されれば（図６の時点ｔ３に相当）、次のステップＳ５２に移行する。なお特に図示しないが、上述したように時点ｔ３でスロットル弁２４ａを開き、スロットル開度Ｋを増大させても良い。

ステップＳ５２では、再始動フラグＦＳ＝０（再始動条件未成立）であるか否かの判定がなされる。ここでＮＯと判定されれば、即始動条件が成立（再始動フラグＦＳ＝１又は２）であり、第２即始動ルーチンに移行する（ステップＳ６６）。

一方、ステップＳ５２でＹＥＳであれば、続いて初回の逆回転開始（図６の時点ｔ９）後であるか否かの判定が行われる（ステップＳ５３）。ここでＮＯと判定されれば、以降ステップＳ５２とステップＳ５３の処理がループされ、そのループ中にステップＳ５２でＮＯと判定されればステップＳ６６の第２即始動ルーチンに移行する。またそのループ中にステップＳ５３でＹＥＳと判定されれば、次のステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０では、再始動フラグＦＳ＝０（再始動条件未成立）であるか否かの判定がなされる。ここでＮＯと判定されれば、即始動条件が成立（再始動フラグＦＳ＝１又は２）であり、第３即始動ルーチンに移行する（ステップＳ６８）。

一方、ステップＳ６０でＹＥＳであれば、続いてエンジン１が完全に停止したか否かの判定が行われる（ステップＳ６１）。ここでＮＯと判定されれば、以降ステップＳ６０とステップＳ６１の処理がループされ、そのループ中にステップＳ６０でＮＯと判定されればステップＳ６８の第３即始動ルーチンに移行する。またそのループ中にステップＳ６１でＹＥＳと判定されれば、途中で再始動条件が成立することなくエンジン１が自動停止したことを意味する。そこでオルタネータ２８を停止（オルタネータ制御を完了）させ（ステップＳ６２）、リターンする。以降は、ピストン１３の停止位置を記憶し、再始動条件が成立する（再始動フラグＦＳ＝３）まで待機する。再始動条件が成立したら、ピストン停止位置が適正範囲Ｒ内にある場合には図１０〜図１１を参照して説明した燃焼再始動を行う。ピストン停止位置が適正範囲Ｒ内にない場合には、例えばスタータ３６を補助的に併用するスタータアシスト等、別途方法による再始動を行う。

図１５〜図１６は、図１４のステップＳ６４に対応する、第１即始動のサブルーチンである。このサブルーチンがスタートすると、まずオルタネータ２８が停止される（ステップＳ７０）。すなわちオルタネータ制御が中断され、発電抑制制御が開始される。そして再始動フラグＦＳが参照され、再始動フラグＦＳ＝１（ステップＳ７１でＹＥＳ）の場合、スロットル弁２４ａが閉じられる（ステップＳ７２）。なお、既にエンジン回転速度Ｎｅ＜Ｎ２であり、スロットル弁２４ａが閉じられている場合には、その状態を継続する。

次に吹き上がり抑制条件が成立しているか否かが判定される。即ちエンジン回転速度Ｎｅ＜Ｎ３（＝３００ｒｐｍ）であるか（ステップＳ７３）、または吸気圧Ｂｔ＜Ｂｔ５（＝−３００〜−４００ｍｍＨｇ）であるか（ステップＳ７４）の判定がなされ、何れかでＹＥＳと判定されれば吹き上がり抑制条件が成立していると判定され、ステップＳ７８に移行する。そうでなければ、それが成立するまで（ステップＳ７３またはステップＳ７４でＹＥＳと判定されるまで）ステップＳ７１〜ステップＳ７４の処理がループされる（即始動の開始が遅延される）。

一方、ステップＳ７１でＮＯ、すなわち再始動フラグＦＳ＝２（特定即始動条件成立）と判定された場合には、そのときのスロットル弁２４ａの開度にかかわらず、手動変速機６０が動力伝達状態のもとでエンジン回転速度Ｎｅをアイドル回転速度以上とするために必要な開度だけスロットル弁２４ａを開き（ステップＳ７６）、ステップＳ７８に移行する。なおステップＳ７１〜Ｓ７４のループ中にステップＳ７１でＮＯと判定された（再始動フラグＦＳが１から２に切替わった）場合、吹き上がり抑制条件を解除し、直ちにステップＳ７６に移行することとなる（即始動の開始）。

ステップＳ７８で即始動が開始され、圧縮行程気筒への燃料噴射が行われる。ここで圧縮行程気筒に燃料噴射を行うのは、エンジン停止動作中に気筒内が受熱し、自己着火（温間ロック）が起こり易くなっているので、それを防止するためである。そして噴射された燃料に対する点火が行われて燃焼復帰がなされる（ステップＳ７９）。これ以降の燃焼において、上述のように回転上昇抑制制御（点火リタード）がなされる。リタード量Ｍは、図１９（ａ）、（ｂ）の設定特性を参照し、点火時の再始動フラグＦＳ＝１（通常即始動）であれば特性２０１，２１１が選択され、再始動フラグＦＳ＝２（特定即始動）であれば特性２０２、２１２が選択されて設定される。

そしてエンジン回転速度Ｎｅ＞Ｎ４（＝４００ｒｐｍ）であるか否かの判定がなされ（ステップＳ８３）、ＹＥＳの場合には温間ロックの懸念が減少しているので吸気行程噴射に切替えられる（ステップＳ８４）。一方、ステップＳ８３でＮＯの場合は、ＹＥＳとなるまで圧縮行程噴射による燃焼が継続される。

ステップＳ８４の後、エンジン回転速度Ｎｅ＞Ｎ５（＝５００ｒｐｍ）であるか否かの判定がなされ（ステップＳ８５）、ＹＥＳの場合にはステップＳ８６に移行して通常燃焼に復帰される（回転上昇抑制制御が停止される）。一方、ステップＳ８５でＮＯの場合は、ＹＥＳとなるまで回転上昇抑制制御が継続される。

さらに、エンジン回転速度Ｎｅ＞Ｎ６（＝７００ｒｐｍ：アイドル回転速度）となったら（ステップＳ８７でＹＥＳ）、再始動フラグＦＳ＝１（ステップＳ８９でＮＯ）の場合にはステップＳ９４に移行してオルタネータ２８の駆動を復帰させ（発電抑制制御の停止）、リターンして通常運転に移行する。一方、再始動フラグＦＳ＝２（ステップＳ８９でＹＥＳ）の場合には、所定時間（ステップＳ９０でＹＥＳとなるまで。例えば数秒〜十数秒）、発電抑制制御の完了時期が遅延された後、ステップＳ９４に移行される。

図１７〜図１８は、図１４のステップＳ６６及びＳ６８に対応する、第２及び第３即始動の共通サブルーチンである。まず第２即始動について説明する。このサブルーチンでは、初期段階のステップＳ７０，Ｓ７１，Ｓ７２及びＳ７６が図１５の第１即始動と同様である。そしてステップＳ９８で第３即始動であるか否かの判定がなされる。第２即始動ではＮＯと判定されるからステップＳ１００に移行し、即始動条件の成立した時点が、停止時膨張行程気筒１２Ａの最終ＴＤＣからの経過クランク角で所定値（例えば２０〜３０°ＣＡ）より小さいか、すなわちピストン１３がまだ停止時膨張行程気筒１２Ａの上死点近くに位置しているか否かの判定がなされる。ステップＳ１００でＹＥＳの場合、この停止時膨張行程気筒１２Ａに燃料を噴射し、その燃料の気化時間を考慮した所定時間後に点火して燃焼復帰させる（ステップＳ１２２、図６の特性Ｎｅ５に相当）。

一方、ステップＳ１００でＮＯ（停止時膨張行程気筒１２Ａにおいてピストン１３がＴＤＣから離れている）と判定された場合、単に停止時膨張行程気筒１２Ａで燃焼を行わせても空気（混合気）の圧縮度合が低く、充分な燃焼エネルギーを得難い。そこでさらに再始動フラグＦＳ＝１であるか否かの判定がなされ（ステップＳ１０１）、ＹＥＳ（通常即始動）であれば次のように一旦エンジンを逆転させ、それが正転に転じたときの慣性を利用して燃焼復帰させる。

具体的には、エンジン１が正転から逆転に転ずる時期（図６の時点ｔ９）を待って（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、停止時膨張行程気筒１２Ａに燃料を噴射する（ステップＳ１０３）。そしてさらにエンジン１が逆転から正転に転ずる時期（図６の時点ｔ１０）を待って（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、停止時膨張行程気筒１２Ａに点火し、燃焼復帰させる（ステップＳ１０５、図６の特性Ｎｅ６に相当）。

遡って、ステップＳ１０１でＮＯ、すなわち再始動フラグＦＳ＝２の場合は、一旦エンジン１を逆転させることができない。手動変速機６０が動力伝達状態となっているからである。仮にエンジン１を逆転させると車両が後退することになるが、実際には大きな慣性のために車両は動かず、エンジン１の方が停止する。

そこで、そのような場合にはスタータ３６を補助的に駆動させ（ステップＳ１２５）、その駆動力とステップＳ１２２での燃焼エネルギーとで即始動を行わせる（スタータアシスト）。

ステップＳ１０５またはステップＳ１２２の後、最初のＴＤＣを越える前に停止時圧縮行程気筒１２Ｃに燃料を噴射する。これにより、噴射燃料の気化潜熱によって停止時圧縮行程気筒１２Ｃの温度が下がり、筒内圧が低減して圧縮反力が低減するので、最初のＴＤＣを超え易くなる。そしてＴＤＣを超えるのを待って（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、停止時圧縮行程気筒１２Ｃ（ＴＤＣを超えて膨張行程に移行している）に点火し（ステップＳ１１３）、燃焼させる。以降は、圧縮行程噴射で燃焼制御を行う（ステップＳ１１４）。

そしてエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎ４（＝４００ｒｐｍ）を超えたとき（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、スタータ３６が駆動されている場合にはこれを停止させる（ステップＳ１１８）。その後は図１６に示す第１即始動のステップＳ８４と同様の制御が実行される。なお、この第２即始動（及び次に説明する第３即始動）では回転上昇抑制制御を省略しているが、これを行っても良い。

次に同じく図１７〜図１８を参照して第３即始動について説明する。第３即始動は、燃焼エネルギーのみによる再始動が困難で、スタータアシストを行う場合の即始動である。このルーチンにおいて、ステップＳ９８までは第２即始動と共通である。第３即始動ではステップＳ９８でＹＥＳと判定されるので、ステップＳ１２５に移行する。すなわちスタータアシストが行われる。その後は、ステップＳ１２５を通る場合の第２即始動と同様である。

なお、エンジン停止後の再始動（再始動フラグＦＳ＝３）で、ピストン停止位置が適正範囲Ｒ内にない場合や、一旦燃焼再始動が試みられ、それが失敗したときの始動（スタータバックアップ）において、この第３即始動と同様の始動制御が行われる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲内で適宜変更が可能である。

例えば上記実施形態では、吹き上がり抑制条件として、エンジン回転速度Ｎｅ＜Ｎ３又は吸気圧Ｂｔ＜Ｂｔ５であること、としたが、何れか一方、例えばエンジン回転速度Ｎｅ＜Ｎ３のみとしても良い。また他の条件、例えば「燃料噴射を停止した後の所定時間経過」としても良い。

上記実施形態では、特定即始動条件が成立したら吹き上がり抑制条件を解除するようにしたが、これを遅延時間が短縮される方向、例えば上記所定回転速度Ｎ３を高い側に補正したり、上記所定吸気圧Ｂｔ５を高い側に補正したりするようにしても良い。

上記実施形態では、回転上昇抑制制御として点火リタードを用いたが、それ以外の方法を用いても良い。例えば吸排気バルブの開閉時期を調節するようにしても良い。

上記実施形態では、特定即始動において、回転上昇抑制制御を補正（点火リタード量を低減）するようにしたが、最大の補正形態（例えば点火リタード量を０とする）として実質的に回転上昇抑制制御を解除するものであっても良い。

上記所定回転速度Ｎ３や吸気圧Ｂｔ５をはじめとする各設定値については実施形態の一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。

本発明に係る一実施形態の車両用エンジンの概略構成図である。本発明に係る一実施形態の車両用エンジンの概略構成図である。上記実施形態に係る車両に搭載された手動変速機と、これに含まれるクラッチの断続を行うクラッチペダルの構成を示す概略構成図である。上記実施形態の車両の制御ユニットを中心とする制御ブロック図である。上記エンジンにおける停止時圧縮行程気筒と停止時膨張行程気筒との関係を示す図であって、（ａ）は停止時圧縮行程気筒および停止時膨張行程気筒の各ピストンの位置関係を示し、（ｂ）はピストンの停止位置と各気筒内の空気量との関係を示す。上記エンジンを自動停止させる際のタイムチャートである。上記エンジン停止時のエンジン回転速度とピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。ピストン停止位置の検出制御動作を示すフローチャートである。クランク角信号の出力信号を示す説明図であり、（ａ）は正転時、（ｂ）は逆転時のパターンを示す。上記エンジンの再始動時における燃焼動作等を示すタイムチャートである。上記エンジンの再始動時におけるエンジン回転速度等の時間的変化を示すタイムチャートである。自動停止制御において、制御ユニットが再始動フラグを決定するためのサブルーチンである。自動停止制御の概略メインルーチン（前半）である。図１３の概略メインルーチンの後半である。図１４に示す概略メインルーチンのサブルーチン（前半）である。図１５のサブルーチンの後半である。図１４に示す概略メインルーチンのサブルーチン（前半）である。図１７のサブルーチンの後半である。上記自動停止制御における点火リタード制御の遅角量設定特性であって、（ａ）はエンジン回転速度に対する遅角量の設定特性、（ｂ）は吸気圧に対する遅角量の設定特性を示す。

１エンジン
１２気筒
２８オルタネータ
６０手動変速機
１００制御ユニット（自動停止制御手段）
１０４変速状態検出部（変速状態検出手段）
１１０オルタネータ制御部（発電制御手段）
Ｎｅエンジン回転速度
Ｂｔ吸気圧

Claims

エンジンと手動変速機とを搭載する車両に適用されるエンジン自動停止装置であって、
上記手動変速機の動力の伝達状態を検出する変速機状態検出手段と、
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、停止後、上記手動変速機が所定の動力非伝達状態であることを含む所定の再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御を行うとともに、その自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて上記再始動を開始させる自動停止制御手段とを備え、
上記自動停止制御手段は、エンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、少なくともエンジン回転速度が所定値以下という条件を含む吹き上がり抑制条件が成立するまで遅延させた後に上記再始動を開始するとともに、
上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除するか、または上記遅延の時間が短縮される方向に補正することを特徴とする手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置。
エンジンと手動変速機とを搭載する車両に適用されるエンジン自動停止装置であって、
上記手動変速機の動力の伝達状態を検出する変速機状態検出手段と、
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、停止後、上記手動変速機が所定の動力非伝達状態であることを含む所定の再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御を行うとともに、その自動停止制御におけるエンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて上記再始動を開始させる自動停止制御手段とを備え、
上記自動停止制御手段は、エンジン停止動作中に上記再始動条件が成立したとき、少なくとも吸気圧が所定値以下という条件を含む吹き上がり抑制条件が成立するまで遅延させた後に上記再始動を開始するとともに、
上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除するか、または上記遅延の時間が短縮される方向に補正することを特徴とする手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置。
上記自動停止制御手段は、上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記吹き上がり抑制条件を解除して直ちに再始動を開始することを特徴とする請求項１または２記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置。
上記自動停止制御手段は、上記再始動時にエンジンの吹き上がりを抑制する回転上昇抑制制御を実行するとともに、
上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記回転上昇抑制制御を解除するか、または吹き上がり抑制効果を低減する方向に補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置。
エンジン出力の一部を消費して発電するオルタネータと、
上記オルタネータの発電量を調節する発電制御手段とを備え、
上記発電制御手段は、上記再始動の開始から少なくともエンジン回転速度がアイドル回転速度に達するまでの間、上記オルタネータの発電を抑制する発電抑制制御を実行するとともに、
上記エンジン停止動作中に再始動条件が成立してから上記吹き上がり抑制条件が成立するまでの間において上記手動変速機が動力伝達状態とされた場合には、上記発電抑制制御の完了時期を遅延させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の手動変速機付き車両用エンジンの自動停止装置。