JP2013160088A - 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１圧縮始動による迅速なエンジン再始動を図りながらも、車両の発進要求を伴わないときにはエンジン再始動時の振動を低減できるようにする。
【解決手段】エンジンの自動停止後、再始動条件が成立すると、停止時圧縮行程気筒のピストンが相対的に下死寄りの特定範囲にあるか否かを判定し、特定範囲にある場合には、停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射することでエンジンを再始動させる。ただし、上記再始動条件の成立が、運転者が車両を発進させようとする発進要求に基づかないものである場合には、上記停止時圧縮行程気筒に対し行われる最初の燃料噴射の噴射量を、運転者からの発進要求に基づく再始動条件の成立時と比べて少なくする。
【選択図】図４

Description

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を搭載した車両に設けられ、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、上記エンジンを再始動させる始動制御装置に関する。

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。

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再始動させる、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。

例えば、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、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再始動させるディーゼルエンジンの制御装置において、圧縮行程で停止した気筒（停止時圧縮行程気筒）のピストン停止位置に基づいて、最初に燃料を噴射する気筒を可変的に設定することが開示されている。

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上記停止時圧縮行程気筒のピストンの停止位置を求め、そ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を判定し、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を噴射することで、エンジン全体として１回目の圧縮上死点を迎えるときから燃焼を再開させるようにしている（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を噴射することにより、エンジン全体として２回目の圧縮上死点を迎えるときから燃焼を再開させる（以下、これを「２圧縮始動」という）。このように、停止時圧縮行程気筒ではなく停止時吸気行程気筒に燃料を噴射する２圧縮始動を行うのは、停止時圧縮行程気筒のピストンが上記適正位置から上死点側に外れているときには、そのピストンによる圧縮代（上死点までのストローク量）が少なく気筒内の空気が十分に高温化しないことから、停止時圧縮行程気筒に燃料を噴射しても失火が起きるおそれがあるためである。

特開２００９−６２９６０号公報

上記特許文献１の技術では、停止時圧縮行程気筒のピストンが適正位置にあるときには、１圧縮始動によってエンジンが再始動されるため、エンジンの再始動に要する時間（エンジンが完爆するまでの時間）をより短くすることができ、迅速な始動性を確保することができる。

しかしながら、本願発明者の研究によると、停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する１圧縮始動を行った場合、燃焼に伴うエンジンのトルク変動が、エンジンや変速機を含むパワートレイン系の共振周波数に近い振動を生じさせることがあると分かった。このような振動は、ごく一時的なものであっても感知され易い。

ただし、例えば乗員（運転者）がアクセルを操作してエンジンを再始動させるような場合は、乗員が意図したエンジン再始動であり、エンジンが再始動するのと同時に車両が発進することから、上記のような振動は特に意識されることはなく、違和感をあまり与えない程度のレベルである。しかしながら、例えばシステム上の要求（バッテリ電力の低下など）に起因してエンジンが再始動するような場合は、乗員が意図しないエンジン再始動であり、車両が停止したままエンジンが再始動されるため、わずかな振動でも感知（意識）され易く、乗員に違和感を与えてしまう。したがって、このようなケースでは、できるだけ振動を起こすことなくエンジンを再始動させることが望まれる。

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、１圧縮始動による迅速なエンジン再始動を図りながらも、車両の発進要求を伴わないときにはエンジン再始動時の振動を可及的に低減することが可能な圧縮自己着火式エンジンの始動制御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圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両に設けられ、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、上記エンジンを再始動させる始動制御装置であって、上記自動停止に伴い圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒のピストンが所定の基準停止位置よりも下死点側に設定された特定範囲にあるか否かを判定する判定手段と、上記停止時圧縮行程気筒のピストンが上記特定範囲で停止したと判定され、かつエンジンの再始動条件が成立した場合に、上記燃料噴射弁を制御して上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する噴射制御手段とを備え、上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立が、運転者が車両を発進させようとする発進要求に基づかないものである場合に、上記停止時圧縮行程気筒に対し行われる最初の燃料噴射の噴射量を、運転者からの発進要求に基づく再始動条件の成立時と比べて少なくすることを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、停止時圧縮行程気筒のピストンが相対的に下死点寄りの特定範囲で停止したときには、再始動条件の成立後、上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する１圧縮始動によって迅速にエンジンを再始動させることができる。ただし、ピストン停止位置が特定範囲にあっても、上記再始動条件の成立が運転者からの発進要求に基づかないものである場合には、車両が停止したままエンジンが再始動されることになるため、１圧縮始動の際に通常量の燃料を噴射してしまうと、再始動時の振動が乗員にはっきり感知されるおそれがある。そこで、１圧縮始動が行われる状況（ピストン停止位置が特定範囲にある場合）であっても、再始動条件の成立が運転者からの発進要求に基づかないものである場合には、停止時圧縮行程気筒への噴射量を減らした特殊なモードによる１圧縮始動を実行するようにした。これにより、エンジンに最初に生じる燃焼のエネルギーが減少し、その燃焼に基づく振動周波数（１回目の燃焼から２回目の燃焼までの間のトルク変動による振動周波数）がパワートレイン系の共振周波数から遠ざかるため、車室に伝達される振動の大きさを低減でき、ＮＶＨ性能（ノイズ、バイブレーション、ハーシュネスの低減効果）を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立後、少なくとも上記停止時圧縮行程気筒への最初の燃料噴射として、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼を起こさせるメイン噴射と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼を起こさせるプレ噴射とを実行する（請求項２）。

この構成によれば、停止時圧縮行程気筒への燃料噴射によってエンジンを再始動させる１圧縮始動の際に、まずプレ噴射が実行され、その後にメイン噴射が実行される。プレ噴射された燃料は、所定の着火遅れの後に自着火により燃焼し（プレ燃焼）、停止時圧縮行程気筒の筒内温度・圧力を上昇させるため、それに引き続いてメイン噴射が実行されたときには、噴射された燃料がほどなく自着火により燃焼する（メイン燃焼）。このように、メイン噴射された燃料の着火性が、それ以前のプレ噴射（プレ燃焼）によって改善されるため、停止時圧縮行程気筒での圧縮代がそれほど多くなくても、停止時圧縮行程気筒での燃焼は確実に行われる。この結果、１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲）をより上死点側に拡大することができ、エンジン始動の迅速化を促進することができる。

上記構成において、より好ましくは、上記噴射制御手段は、上記停止時圧縮行程への最初の燃料噴射量を少なくする制御を、上記プレ噴射の噴射量を同一としつつ上記メイン噴射の噴射量を少なくすることによって行う（請求項３）。

この構成によれば、比較的早期に行われるプレ噴射の噴射量を同一にすることによって失火を確実に防止しながら、その後に行われるメイン噴射の噴射量を減らすことにより、停止時圧縮行程気筒で生じる最初の燃焼によるトルクを低下させ、再始動時の振動を効果的に抑制することができる。

以上説明したように、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、１圧縮始動による迅速なエンジン再始動を図りながらも、車両の発進要求を伴わないときには、エンジン再始動時の振動を可及的に低減することができる。

本発明の一実施形態に係る始動制御装置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。 上記エンジンの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。 上記自動停止制御の終了時における各気筒の状態を例示する模式図である。 上記エンジンの再始動制御の具体的手順を示すフローチャートである。 通常モードによる１圧縮始動のときの燃料噴射の態様とそれに基づく燃焼波形を示す図である。 少噴射モードによる１圧縮始動のときの燃料噴射の態様とそれに基づく燃焼波形を示す図である。 エンジン再始動時のトルク変動を測定した結果を示す図である。

（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装置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。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。

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。

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。

ここで、図示のような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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

具体的に、上記クランクプレート２５の外周部には、一定ピッチで並ぶ多数の歯が突設されており、その外周部における所定範囲には、基準位置を特定するための歯欠け部２５ａ（歯の存在しない部分）が形成されている。そして、このように基準位置に歯欠け部２５ａを有したクランクプレート２５が回転し、それに基づくパルス信号が上記クランク角センサＳＷ２から出力されることにより、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。

一方、上記シリンダヘッド４には、動弁用のカムシャフト（図示省略）の角度を検出するためのカム角センサＳＷ３が設けられている。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、気筒判別用のパルス信号を出力する。

すなわち、上記クランク角センサＳＷ２から出力されるパルス信号の中には、上述した歯欠け部２５ａに対応して３６０°ＣＡごとに生成される無信号部分が含まれるが、その情報だけでは、クランク角を知ることはできても、どの気筒が何行程にあるのか（気筒判別）を認識することができない。そこで、７２０°ＣＡごとに１回転するカムシャフトの回転に基づきカム角センサＳＷ３からパルス信号を出力させ、その信号が出力されるタイミングと、上記クランク角センサＳＷ２の無信号部分のタイミング（歯欠け部２５ａの通過タイミング）とに基づいて、気筒判別を行うようにしている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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である。

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。

また、ＥＣＵ５０には、車両に設けられた各種センサ（ＳＷ５〜ＳＷ８）からの情報も入力される。すなわち、車両には、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ＳＷ５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ＳＷ６と、車両の走行速度（車速）を検出するための車速センサ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とが設けられている。ＥＣＵ５０は、これら各センサＳＷ５〜ＳＷ８からの入力信号に基づいて、アクセル開度、ブレーキの有無、車速、バッテリの残容量といった情報を取得する。

上記ＥＣＵ５０は、上記各センサＳＷ１〜ＳＷ８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。具体的に、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。

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、または再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再始動制御に関する機能的要素として、自動停止制御部５１および再始動制御部５２を有している。

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。

また、上記再始動制御部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、エンジンを再始動させる制御を実行するものである。

（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２のフローチャートを用いて説明する。図２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、アクセル開度センサＳＷ５、ブレーキセンサＳＷ６、車速センサＳＷ７、およびバッテリセンサＳＷ８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、大気圧、アクセル開度、ブレーキの有無、車速、バッテリの残容量等の各種情報を取得する。

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。

上記ステップＳ２のように、自動停止条件の成立判定では、車速やアクセル／ブレーキ操作だけでなく、バッテリやエアコン、エンジンの冷却水温（暖機の程度）についても考慮されるが、これは、エンジンを自動停止した後の再始動性等を考慮してのものである。例えば、エンジンが冷間状態にあったり、バッテリの残容量が極端に少ないときなどは、エンジンを自動停止させた後、エンジンを再始動させることが困難になるおそれがある。また、エアコンの負荷（つまり車室内の温度とエアコンの設定温度との差）が大きい場合も、エンジンを停止させることは適当ではない。このようなシステム上の制約から、上記自動停止条件には、バッテリやエアコン等の要件が含まれている。

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）。

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。

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。

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３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、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。

（４）再始動制御
次に、上記ＥＣＵ５０の再始動制御部５２により実行されるエンジンの再始動制御の具体的内容について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでの説明から明らかとなるように、当実施形態では、上記ＥＣＵ５０の再始動制御部５２が、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５の位置を判定する判定手段としての機能と、エンジン再始動時に燃料を噴射する噴射制御手段としての機能とを兼務している。

図４のフローチャートに示す処理がスタートすると、再始動制御部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（つまり車室内の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。

上記ステップＳ１１のように、再始動条件の成立判定では、アクセルペダル３６またはブレーキペダル３７に対する操作（つまり運転者が車両を発進させようとする操作）だけでなく、バッテリやエアコン、エンジンの冷却水温、停止時間についても考慮される。例えば、バッテリの残容量が極端に少なくなったり、エンジンの停止時間が長時間に及ぶなどしてエンジンが冷えてしまうと、エンジンを再始動させることが困難になるため、そうなる前にエンジンを再始動させる必要がある。また、車室内の温度とエアコンの設定温度との差が大きくなると、快適性が損なわれるため、エアコンを作動させるためにエンジンを再始動させる必要がある。このようなシステム上の制約から、上記再始動条件には、バッテリやエアコン等の要件が含まれている。

エンジンの再始動条件が上記のように設定されているため、再始動条件は、運転者によるアクセル／ブレーキ操作が行われた場合だけでなく、当該操作がない場合でも成立し得る。このため、再始動条件は、運転者からの発進要求に基づくものと、発進要求に基づかないものとの２種類に分類することができる。前者（発進要求に基づく再始動条件）は、運転者によるアクセル／ブレーキ操作によって成立するものであり、後者（発進要求に基づかない再始動条件）は、バッテリやエアコンの状態、もしくはエンジンの上限停止時間や冷却の程度といったシステム上の制約によって成立するものである。

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、上記再始動制御部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、つまり図３に示した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およびカム角センサＳＷ３に基づき特定し、その特定したピストン停止位置が、予め設定された基準停止位置Ｘよりも下死点側の特定範囲Ｒｘにあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

上記ステップＳ１２でＮＯと判定されて停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が特定範囲Ｒｘよりも上死点側で停止していたことが確認された場合、再始動制御部６２は、吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒２Ｄに最初の燃料を噴射する２圧縮始動によってエンジンを再始動させる制御を実行する（ステップＳ１６）。すなわち、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が上死点を超えて、次に停止時吸気行程気筒２Ｄが圧縮行程を迎えるまで、燃料を噴射することなく、スタータモータ３４の駆動のみによってエンジンを強制的に回転させる。そして、その時点で燃料噴射弁１５から停止時吸気行程気筒２Ｄに燃料を噴射し、噴射した燃料を自着火させることにより、エンジン全体として２回目の圧縮上死点を迎えるときから燃焼を再開させ、エンジンを再始動させる。

一方、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、再始動制御部５２は、上記ステップＳ１１で成立した再始動条件が、運転者からの発進要求に基づき成立したものであるか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、運転者がアクセルペダル３６を踏み込むかまたはブレーキペダル３７をリリースしたことによって再始動条件が成立した場合には、運転者からの発進要求に基づくものであると判定し、その他の要件（バッテリやエアコン、エンジンの上限停止時間等のシステム上の制約）によって再始動条件が成立した場合には、運転者からの発進要求に基づかないものであると判定する。

上記ステップＳ１３でＮＯと判定されて運転者からの発進要求に基づく再始動条件の成立であることが確認された場合、再始動制御部５２は、停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射する１圧縮始動によってエンジンを再始動させる制御を実行する（ステップＳ１４）。すなわち、スタータモータ３４を駆動してクランク軸７に回転力を付与しつつ、燃料噴射弁１５から停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料を噴射して自着火させることにより、エンジン全体として最初の圧縮上死点を迎えるときから燃焼を再開させて、エンジンを再始動させる。このような１圧縮始動によるエンジン再始動では、エンジン全体として２つ目の圧縮上死点を迎えるまで燃焼が再開されない２圧縮始動（ステップＳ１６）のときと比べて、エンジンの再始動に要する時間、つまり、スタータモータ３４の駆動開始時点からエンジンの完爆（例えば回転速度が７５０ｒｐｍに達する状態）までの時間が短く済み、より迅速にエンジンを再始動することができる。

上記ステップＳ１４で１圧縮始動を行う際には、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの最初の燃料噴射として、当該気筒２Ｃに存在する空気量に見合った適宜の量の燃料が噴射される（通常モード）。このとき、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの噴射燃料を１回で完了させることも考えられるが、当実施形態では、複数回に分けて燃料を噴射する。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。

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。

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再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３）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３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再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。

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。

図５は、上記ステップＳ１４で行われる通常モードによる１圧縮始動のときの燃料噴射の態様を示す図である。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、プレ噴射よりも多くの（少なくともプレ噴射１回分よりは多くの）燃料を圧縮上死点（ＢＴＤＣ０°ＣＡ）で噴射している（下段の波形Ｉｍ）。また、図５の上段に示す波形（Ｂｐ，Ｂｍ）は、こ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たものである。

図５に示すように、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、圧縮上死点付近からメイン噴射（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）。

なお、図５には、１圧縮始動を行うために停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射する際の噴射態様を示したが、上記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についても、必要に応じて、図５と同様の、プレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御を実行してもよい。エンジン再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（以下、「１圧縮ＴＤＣ」という）を迎える停止時圧縮行程気筒２Ｃでの燃焼であるが、少なくとも２回目や３回目の圧縮上死点（以下、「２圧縮ＴＤＣ」、「３圧縮ＴＤＣ」という）を迎える気筒２Ｄ、２Ｂ（図３参照）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。そこで、失火を確実に防止する観点から、上記気筒２Ｄ，２Ｂ等（以下、「後続気筒」という）にもプレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御を実行してもよい。

ただし、上記後続気筒が圧縮上死点を迎える２圧縮ＴＤＣ、３圧縮ＴＤＣ‥‥では、停止時圧縮行程気筒２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮ＴＤＣのときよりもエンジン回転速度が速いため、上記後続気筒へのプレ噴射の回数等は、停止時圧縮行程気筒２Ｃへのそれと必ずしも同一にする必要はない。例えば、停止時圧縮行程気筒２Ｃへのプレ噴射の回数が３回である場合、２圧縮ＴＤＣ、３圧縮ＴＤＣ‥‥と進むにつれて、後続気筒へのプレ噴射の回数を２回または１回に減らすとともに、それに伴って各プレ噴射のタイミングや噴射量を調整することが考えられる。

再び図４に戻って、上記ステップＳ１３でＹＥＳと判定された場合、つまり、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に収まっている状態で再始動条件が成立したものの、その成立が運転者からの発進要求に基づかないもの（つまりバッテリやエアコン、エンジンの上限停止時間等のシステム上の制約による再始動条件の成立）である場合に行われる制御について説明する。この場合、再始動制御部５２は、停止時圧縮行程気筒２Ｃに対する燃料噴射量を上記通常モード（ステップＳ１４）のときよりも減らした少噴射モードによる１圧縮始動を実行する（ステップＳ１５）。

図６は、少噴射モードによる１圧縮始動のときの燃料噴射（停止時圧縮行程気筒２Ｃへの最初の燃料噴射）の態様を例示する図である。本図に示すように、少噴射モードでは、停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料を噴射する際に、プレ噴射Ｉｐの回数および噴射量が通常モードのとき（図５）と同一にされる一方、メイン噴射Ｉｍの噴射量が減らされることにより、トータルの燃料噴射量が減らされる。例えば、通常モードのときのメイン噴射Ｉｍの噴射量が４ｍｍ³であれば、少噴射モードのときのメイン噴射Ｉｍを、２ｍｍ³以下（０〜２ｍｍ³）に設定する。なお、図６には、比較のために、通常モードのときのメイン噴射による燃料噴射率の波形を破線で示している。

図６に示したように、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射量を減らす少噴射モードでは、当該気筒２Ｃでの燃焼（１圧縮ＴＤＣ時の燃焼）により生じるエネルギーが小さくなり、エンジンに付与されるトルクが小さくなる。このため、図５の通常モードのときと比べて、停止時圧縮行程気筒２Ｃでの燃焼後、停止時吸気行程気筒２Ｄのピストン５が圧縮上死点に至るまでの時間（１圧縮ＴＤＣから２圧縮ＴＤＣまでの時間）は、少し長くなる。しかしながら、２圧縮ＴＤＣ以降は、通常量の燃料が噴射されることにより、エンジン回転に勢いがつき、そう遅くない時間にはエンジンの完爆に至る。

（５）作用効果等
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再始動させたりする、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。

エンジンの自動停止後、再始動条件が成立すると、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）５０の再始動制御部５２は、圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が所定の基準停止位置Ｘよりも下死点側に設定された特定範囲Ｒｘ（図３（ｂ））にあるか否かを判定し、特定範囲Ｒｘにある場合には、燃料噴射弁１５から上記停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射することで、エンジンを再始動させる（１圧縮始動）。ただし、１圧縮始動のときであっても、上記再始動条件の成立が、運転者からの発進要求に基づかないものである場合、つまりバッテリやエアコン、エンジンの上限停止時間等のシステム上の制約により再始動条件が成立した場合には、停止時圧縮行程気筒２Ｃに対し行われる最初の燃料噴射の噴射量が、運転者からの発進要求（アクセル／ブレーキ操作）に基づく再始動条件の成立時と比べて少なく設定される。

上記の構成によれば、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が相対的に下死点寄りの特定範囲Ｒｘで停止したときには、再始動条件の成立後、停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射する１圧縮始動によって迅速にエンジンを再始動させることができる。ただし、ピストン停止位置が特定範囲Ｒｘにあっても、上記再始動条件の成立が運転者からの発進要求に基づかないものである場合には、車両が停止したままエンジンが再始動されることになるため、１圧縮始動の際に通常量の燃料を噴射してしまうと、再始動時の振動が乗員にはっきり感知されるおそれがある。そこで、１圧縮始動が行われる状況（ピストン停止位置が特定範囲Ｒｘにある場合）であっても、再始動条件の成立が運転者からの発進要求に基づかないものである場合には、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの噴射量を減らした特殊なモード（少噴射モード）による１圧縮始動を実行するようにした。これにより、エンジンに最初に生じる燃焼のエネルギーが減少するため、再始動時の振動が抑制され、ＮＶＨ性能（ノイズ、バイブレーション、ハーシュネスの低減効果）を向上させることができる。

上記のように１圧縮始動時の燃料噴射量を減らすことが振動の抑制につながる理由について、より詳しく説明する。

本願発明者は、１圧縮始動または２圧縮始動によってエンジンを再始動させたときに生じる振動を理解するため、クランク軸７に加わるトルク変動を測定し、図７のような結果を得た。本図において、実線は１圧縮始動（燃料噴射量を減らさない通常モードによる１圧縮始動）のときのトルク変動、破線は２圧縮始動のときのトルク変動である。

１圧縮始動（実線）では、停止時圧縮行程気筒２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮ＴＤＣ（エンジン全体として１回目に迎える圧縮上死点）から燃焼が起こってトルクが発生する。燃焼は、２圧縮ＴＤＣ、３圧縮ＴＤＣ‥‥（エンジン全体として２回目、３回目‥‥に迎える圧縮上死点）でも起こり、その度にトルクが発生する。このとき、１圧縮ＴＤＣから２圧縮ＴＤＣまでのトルク変動による振動周波数は１２．０Ｈｚ、２圧縮ＴＤＣから３圧縮ＴＤＣまでのトルク変動による振動周波数は１９．４Ｈｚであった。

一方、２圧縮ＴＤＣ（破線）では、停止時圧縮行程２Ｃが圧縮上死点を迎える１圧縮ＴＤＣでは燃焼が行われず、停止時吸気行程気筒２Ｄが圧縮上死点を迎える２圧縮ＴＤＣから燃焼が行われるため、１圧縮ＴＤＣにおいてクランク軸７に作用するのはスタータモータ３４からのトルクだけとなり、１圧縮始動のときと比べると小さなトルクとなる。その結果、１圧縮ＴＤＣから２圧縮ＴＤＣまでの時間は１圧縮始動のときよりも長くなり、１圧縮ＴＤＣから２圧縮ＴＤＣまでの振動周波数、および２圧縮ＴＤＣから３圧縮ＴＤＣまでの振動周波数は、それぞれ、５．６Ｈｚ、１６．１Ｈｚとなった。

ここで、本願発明者の知見によると、市販されている一般的な普通乗用車では、エンジン本体１と変速機とを含むパワートレイン系の共振周波数が、おおよそ１１Ｈｚ前後になる。したがって、この共振周波数（約１１Ｈｚ）に近い振動がエンジン再始動時のトルク変動によって生じると、パワートレイン系のロール共振が起こり、比較的大きな振動が車室に伝達されるおそれがある。

この知見に基づいて図７を参照すると、２圧縮始動（破線）の場合は、１〜２圧縮ＴＤＣ間の振動周波数（５．６Ｈｚ）、２〜３圧縮ＴＤＣ間の振動周波数（１６．１Ｈｚ）のいずれについても、上記パワートレイン系の共振周波数（１１Ｈｚ）から大きく離れているので、ロール共振が起こる可能性はまずないと考えられる。なお、３圧縮ＴＤＣ以降は、トルク変動による振動周波数がさらに高周波になるので、もちろんロール共振の心配はない。

一方、１圧縮ＴＤＣ（実線）の場合は、１〜２圧縮ＴＤＣ間の振動周波数が１２．０Ｈｚになる。この値は、上記パワートレイン系の共振周波数（１１Ｈｚ）に近いため、ロール共振が起きる可能性が高い。もちろん、ロール共振が起きたとしても、運転者の意図（アクセル操作等）に基づきエンジンが再始動し、再始動とともに車両が発進するような場合（つまり再始動条件の成立が発進要求に基づくものである場合）には、振動が特に意識されることはなく、ＮＶＨ性能はほとんど損なわれない。

一方、運転者の意図とは無関係に、車両が停止したままエンジンが再始動する場合（つまり再始動条件の成立が発進要求に基づかないものである場合）には、わずかな振動でも感知（意識）され易いため、図７の実線と同じ通常モードによる１圧縮始動を行ってしまうと、特に１〜２圧縮ＴＤＣ間の１２．０Ｈｚの振動が大きく感知され、ＮＶＨ性能が損なわれてしまう。

このような問題を解決するための措置として、上記実施形態では、ピストン停止位置が特定範囲Ｒｘにあるために１圧縮ＴＤＣが行われる状況であっても、運転者からの発進要求に基づかない再始動条件の成立である場合には、少噴射モードによる１圧縮始動を実行するようにしている。少噴射モードでは、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの最初の燃料噴射が少ない量に設定され、１圧縮ＴＤＣで生じる燃焼によるトルクが減少するため、１圧縮ＴＤＣから２圧縮ＴＤＣに至るまでの時間を長くでき、当該期間の振動周波数を小さくすることができる。例えば、１〜２圧縮ＴＤＣ間の振動周波数を、１２．０Ｈｚから９Ｈｚ未満まで小さくすれば、パワートレイン系の共振周波数である１１Ｈｚから遠ざかるので、ロール共振を確実に回避することができる。

また、上記実施形態では、例えば図５に示したように、１圧縮始動時の燃料噴射として、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼（Ｂｍ）を起こさせるメイン噴射（Ｉｍ）と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼（Ｂｐ）を起こさせるプレ噴射（Ｉｐ）とが実行される。このような構成によれば、１圧縮始動時の着火性をより改善して、エンジン始動の迅速化をさらに促進することができる。

すなわち、プレ噴射された少量の燃料は、所定の着火遅れの後に自着火により燃焼し（プレ燃焼）、停止時圧縮行程気筒２Ｃの筒内温度・圧力を上昇させるため、それに引き続いてメイン噴射が実行されたときには、噴射された燃料がほどなく自着火により燃焼する（メイン燃焼）。このように、メイン噴射された燃料の着火性が、それ以前のプレ噴射（プレ燃焼）によって改善されるため、停止時圧縮行程気筒２Ｃでの圧縮代（上死点までのストローク量）がそれほど多くなくても、停止時圧縮行程気筒２Ｃでの燃焼は確実に行われる。この結果、１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲Ｒｘ）をより上死点側に拡大することができ、エンジン始動の迅速化を促進することができる。

また、上記実施形態では、再始動条件の成立が発進要求に基づかないものであるために少噴射モードによる１圧縮始動が行われる場合には、図６に示したように、プレ噴射の噴射量を同一としつつメイン噴射の噴射量を減らすようにした。このような構成によれば、比較的早期に行われるプレ噴射の噴射量を同一にすることによって失火を確実に防止しながら、その後に行われるメイン噴射の噴射量を減らすことにより、停止時圧縮行程気筒２Ｃで生じる最初の燃焼によるトルクを低下させ、再始動時の振動を効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、エンジンの自動停止条件または再始動条件の成立を、アクセルペダル３６やブレーキペダル３７の操作に関する要件を含めて判断するようにしたが、これは、主に自動変速機を搭載したＡＴ車を念頭に入れたものである。一方、ＡＴ車でない場合、つまり、手動変速機を搭載したＭＴ車である場合は、上記とは異なる要件を採用することができる。例えば、自動停止条件に関しては、アクセルＯＦＦかつブレーキＯＮという要件に代えて、手動変速機の変速段がニュートラルであり、かつクラッチペダルがリリースされていること、という要件を設定することができる。また、再始動条件に関しては、アクセルＯＮまたはブレーキＯＦＦという要件に代えて、クラッチペダルが踏み込まれていること、という要件を設定することができる。

また、上記実施形態では、少噴射モードによる１圧縮始動のときに、停止時圧縮行程気筒２Ｃへのメイン噴射Ｉｍの噴射量のみを減らしてプレ噴射Ｉｐの噴射量を同一としたが、停止時圧縮行程気筒２Ｃへのトータルの噴射量を減らすことができ、かつ失火を回避できるのであれば、どのような噴射態様に変更してもよく、例えばプレ噴射Ｉｐとメイン噴射Ｉｍの双方の噴射量を減らしてもよい。

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・再始動制御を好適に適用することができる。

１ エンジン本体
２Ａ〜２Ｄ 気筒
５ ピストン
１５ 燃料噴射弁
３４ スタータモータ
５２ 再始動制御部（判定手段、噴射制御手段）
Ｘ 基準停止位置
Ｒｘ 特定範囲
Ｉｐ プレ噴射
Ｉｍ メイン噴射
Ｂｐ プレ燃焼
Ｉｐ メイン燃焼

Claims (3)

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圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両に設けられ、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、上記エンジンを再始動させる始動制御装置であって、
   上記自動停止に伴い圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒のピストンが所定の基準停止位置よりも下死点側に設定された特定範囲にあるか否かを判定する判定手段と、
   上記停止時圧縮行程気筒のピストンが上記特定範囲で停止したと判定され、かつエンジンの再始動条件が成立した場合に、上記燃料噴射弁を制御して上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する噴射制御手段とを備え、
   上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立が、運転者が車両を発進させようとする発進要求に基づかないものである場合に、上記停止時圧縮行程気筒に対し行われる最初の燃料噴射の噴射量を、運転者からの発進要求に基づく再始動条件の成立時と比べて少なく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装置。
2. 請求項１記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
   上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立後、少なくとも上記停止時圧縮行程気筒への最初の燃料噴射として、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼を起こさせるメイン噴射と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼を起こさせるプレ噴射とを実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装置。
3. 請求項２記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
   上記噴射制御手段は、上記停止時圧縮行程への最初の燃料噴射量を少なくする制御を、上記プレ噴射の噴射量を同一としつつ上記メイン噴射の噴射量を少なくすることで行う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。

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