近年来，为了实现燃料费降低和抑制二氧化碳排量等，开发了发动机的自动停止控制 (所谓的怠速停止控制(idle stop control))技术，以便在怠速运转时等使发动机自动 暂时停止，然后在驾驶者进行车辆起步操作等再起动条件成立时使发动机自动重新起动。 该怠速停止控制时的重新起动，要求具有根据车辆起步操作等使发动机即刻起动的迅速 性，但按照以往通常所进行的，利用起动电动机经驱动发动机输出轴的转动曲轴 (cranking)来重新起动发动机的方法，其问题在于起动电动机频繁处于运作状态而消耗 电力，且起动电动机的使用寿命被缩短等。
因此，希望通过对在膨胀行程中处于停止状态的汽缸内喷射燃料并加以点火燃烧，从 而使用该燃烧能量来即时起动发动机。但如上所述在膨胀行程中处于停止状态的汽缸的活 塞停止位置不合适的情况下，例如活塞停止于极其靠近上止点或下止点位置的情况下，汽 缸内的空气量便明显减少而得不到充分的燃烧能量，或由于燃烧能量作用于活塞的行程过 短等而有可能无法使发动机正常起动。
作为上述问题的应对措施，例如日本专利公开公报实开昭60-128975号所示，针对发 动机的曲轴设置制动装置，并控制上述制动装置使在膨胀行程中处于停止状态的汽缸的活 塞可停止在行程途中的适当位置。
还有如日本专利公开公报特开2001-173473号所示，一旦判定发动机自动停止条件成 立的话，便通过选择稀薄空气燃料比喷射模式使吸气压力加大，使得压缩压力提高以使在 膨胀行程中处于停止状态的汽缸的活塞停止在规定位置。
此外还有如欧洲专利申请公开公报第1403512号所示，一旦判定发动机自动停止条件 成立的话，通过使规定期间的吸气流量加大来促进扫气，而且将吸气量调整为能够使在膨 胀行程中处于停止状态的汽缸的活塞停止在规定位置。
但按照上述日本专利公开公报实开昭60-128975号所示的发动机起动装置，其问题在 于需要相对于车辆的制动装置另外设置对发动机的曲轴进行制动的装置，而且为了使在膨 胀行程中处于停止状态的汽缸的活塞停止在适当位置，必须对上述制动装置进行高精度控 制，所以这种控制相当困难。
而如上述日本专利公开公报特开2001-173473号所示，在发动机自动停止条件成立时 通过使吸气压力加大而使压缩压力提高的情况下，存在发动机旋转速度的下降程度一旦变 化，活塞停止位置就会变动，从而难以使活塞正好停止于适合发动机重新起动的位置的问 题。
针对上述问题，上述欧洲专利申请公开公报第1403512号所示的发动机起动装置，是 在充分确保向在膨胀行程中处于停止状态的汽缸进行吸气的状态下使活塞停止，因而直至 停止状态活塞的动作都保持稳定，即便发动机旋转速度下降程度具有偏差，也很容易使活 塞停止于规定位置。而且，通过临时加大吸气流量可促进扫气，因而在发动机刚刚停止就 起动的情况下也能够确保足够的新鲜空气量。
但上述欧洲专利申请公开公报第1403512号所示的发动机起动装置中，吸气的体积流 量受到吸气系统及发动机个体差异的不同、发动机温度等条件不同等的影响而发生偏差， 从而难以避免活塞的停止位置发生偏差。因而，较为理想的是可以抑制活塞停止位置的偏 差，使活塞更为可靠地停止于容易进行发动机起动的适当位置。

本发明针对上述问题，其目的在于提供一种能够以简单的结构，在发动机自动停止时 使活塞更为可靠地停止于适当位置，提高发动机的再起动性能的发动机起动装置。
本发明的发动机起动装置，是包括对于向各汽缸直接喷射燃料的燃料喷射阀控制其燃 料喷射量和燃料喷射时间的燃料喷射控制装置；对所述各汽缸设置的火花塞的点火时间进 行控制的点火控制装置；由发动机驱动、并使发电电流达到所设定的目标发电电流而进行 运作的交流发电机；以及检测发动机旋转速度的旋转速度检测装置的发动机的起动装置， 该发动机的起动装置包括：当预先设定的发动机自动停止条件成立时通过停止使发动机持 续运转的来自所述燃料喷射阀的燃料喷射而使发动机自动停止的自动停止控制装置；以及 当处于自动停止状态的发动机的再起动条件成立时由所述燃料喷射阀对至少在膨胀行程 中自动停止的汽缸喷射燃料，由所述火花塞点火进行燃烧，使发动机重新起动的自动起动 控制装置，其中所述自动停止控制装置，在使发动机自动停止时，将交流发电机的目标发 电电流设定为预先设定成较大值的初始值，然后对应于燃料喷射停止后所产生的发动机旋 转速度下降状态来设定所述目标发电电流相对于所述初始值的下降量。
本发明中较为理想的是，所述自动停止控制装置将执行停止所述燃料喷射阀的燃料喷 射以使发动机自动停止的发动机旋转速度设定为高于通常怠速旋转速度的数值，同时在燃 料喷射停止后当所述旋转速度检测装置所检测出的发动机旋转速度处于高于所述通常怠 速旋转速度的区域时，设定所述交流发电机的目标发电电流的所述初始值，而且当所述旋 转速度检测装置所检测出的发动机旋转速度处于所述通常怠速旋转速度以下区域时，设定 所述目标发电电流相对于所述初始值的下降量。
本发明中较为理想是，所述自动停止控制装置将所述交流发电机的从所述初始值下降 规定量的目标发电电流的设定期间规定为任意汽缸经过发动机停止前的第2压缩上止点为 止的期间。
本发明中较为理想是，发动机为同一行程处于180°曲轴转角(CA)相位差的4行程 发动机时，所述自动停止控制装置，在任意汽缸经过发动机停止前的第4至第6压缩上止 点的时刻，设定所述目标发电电流的所述下降量。
本发明中较为理想是，所述自动停止控制装置，在发动机的上止点旋转速度处于规定 旋转速度范围内、根据任意汽缸的活塞通过压缩上止点的时刻，推测所述任意汽缸经过发 动机停止前的第4至第6压缩上止点的时刻。
而且，本发明中较为理想是，自动停止控制装置在任意汽缸经过发动机停止前的第2 压缩上止点后，在之后进入压缩行程的汽缸的压缩行程后半段由所述燃料喷射阀执行燃料 喷射。
本发明中较为理想是，自动停止控制装置根据在任意汽缸经过发动机停止前的第2压 缩上止点的时刻由所述旋转速度检测装置所检测出的上止点旋转速度，对所述压缩行程后 半段由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行设定，该上止点旋转速度越高，所设定的值 越大。
而且，本发明中较为理想是，发动机中包括对流入到汽缸内的吸气流量进行调节的吸 气流量调节装置，所述自动停止控制装置在自动停止条件成立时，将自动变速机的变速状 态从驾驶状态切换为空档状态，由所述吸气流量调整装置使流入到汽缸内的吸气流量加大 为大于所述通常怠速旋转速度状态下的吸气流量，然后在高于所述通常怠速旋转速度的发 动机旋转速度下执行停止所述燃料喷射阀的燃料喷射，并设定所述目标发电电流的所述初 始值。
此外，本发明中较为理想是，所述自动停止控制装置在停止燃料喷射后的发动机停止 运作期间，发动机的曲轴角达到预先设定的检测角度的时刻，根据所述旋转速度检测装置 所检测出的发动机旋转速度，将所述目标发电电流相对于所述初始值的下降量设定为，在 该发动机旋转速度较低情况下的数值大于较高情况下的数值。
本发明中较为理想是，所述自动停止控制装置在停止燃料喷射后的发动机停止运作期 间，于活塞通过压缩上止点的时刻，根据由所述旋转速度检测装置所检测出的发动机旋转 速度设定所述目标发电电流相对于所述初始值的下降量。
附图说明
图1是具有本发明起动装置的发动机的概略剖视图。
图2是表示发动机的吸气系统和排气系统构成的说明图。
图3是表示发动机停止时处于膨胀行程和压缩行程的汽缸的活塞停止位置和空气量的 关系的示意图。
图4是表示发动机停止运作时发动机旋转速度变化状态等的时序图。
图5是表示发动机停止运作时风门开度(opening)和目标发电电流变化状态等的时 序图。
图6是表示发动机停止运作期间发动机旋转速度和活塞停止位置的相互关系的分布 图。
图7是表示发动机停止前的第2上止点的旋转速度和发动机停止时处于膨胀行程的汽 缸的活塞停止位置的相互关系的分布图。
图8是表示发动机自动停止控制运作的前半部分的流程图。
图9是表示发动机自动停止控制运作的中间部分的流程图。
图10是表示发动机自动停止控制运作的后半部分的流程图。
图11是表示用于根据发动机旋转速度设定交流发电机的目标发电电流的变换的一例 图表。
图12是表示发动机重新起动时控制运作前半部分的流程图。
图13是表示发动机重新起动时控制运作中间部分的流程图。
图14是表示发动机重新起动时控制运作后半部分的流程图。
图15是表示发动机重新起动时燃烧运作等的时序图。
图16是表示发动机重新起动时发动机旋转速度变化状态等的时序图。
图17是表示交流发电机的发电电流变化状态的时序图。

图1和图2示出具有本发明发动机的起动装置的4行程火花点火式发动机的概略构成。 该发动机中包括具有汽缸盖10和汽缸座11的发动机主体1和发动机控制用ECU(ECU)2。 上述发动机主体1设置有4个汽缸12A~12D，而且各汽缸12A~12D的内部通过嵌插有 与曲轴3连接的活塞13，从而在其上方形成燃烧室14。
上述各汽缸12A~12D的燃烧室14的顶部设置有火花塞15使得火花塞前端处于燃烧 室14内部的上方。各个火花塞15与点火装置27连接，用以启动火花塞15产生电火花。
各汽缸12A~12D在燃烧室14的侧部(图1中所示的右侧)设置有对燃烧室14内部 直接喷射燃料的燃料喷射阀16。该燃料喷射阀16构成为仅在与从上述ECU2输入的脉冲信 号的脉冲宽度所对应的时间内被驱动而打开阀门，将对应于该开阀时间的量的燃料喷射到 上述火花塞15的电极附近。
而且，上述各汽缸12A~12D的燃烧室14的上部设置有朝向燃烧室14开口的吸气端 口17和排气端口18，而且上述端口17、18分别装配有吸气阀19和排气阀20。上述吸气 阀19和排气阀20通过由具有凸轮轴等的气门机构(省略图示)驱动，各汽缸12A~12D 的吸气阀和排气阀19、20的开闭时刻设定为各汽缸12A~12D具有规定相位差进行燃烧 循环。
上述吸气端口17和排气端口18连接有吸气通路21和排气通路22。接近上述吸气端 口17的吸气通路21的下游侧如图2所示，与各汽缸12A~12D相对应形成为独立的分支 吸气通路21a，该各分支吸气通路21a的上游端分别与平衡罐(surge tank)21b连通。 该平衡罐21b的上游侧设置有共同吸气通路21c，该共同吸气通路21c配置有由致动器24 驱动的节气阀23(吸气流量调节装置)。该节气阀23的上游侧和下游侧分别配置有检测吸 气流量的空气流量传感器25和检测吸气压力(负压)的吸气压力传感器26。
而且，上述发动机主体1附加设置有通过同步皮带等与曲轴3连接的交流发电机(发 电机)28。该交流发电机28构成为内置有调整电路28a以通过控制省略图示的励磁线圈 的电流调节输出电压来调整目标发电电流，根据输入该调整电路28a的上述ECU2所输出 的控制信号，执行与平时车辆的电气负载和车载电池电压等相对应的目标发电电流的控 制。
此外，上述发动机还设置有检测曲轴3旋转角的2个曲轴角传感器30、31(为旋转速 度检测装置，起到旋转速度传感器的作用)，根据其中之一曲轴角传感器30输出的检测信 号以检测发动机的旋转速度，而且如后面述及的那样根据上述曲轴角传感器30、31两者 输出的相位不同的检测信号来检测曲轴3的旋转方向和旋转角度。
输入给上述ECU2的是包括下列传感器分别输出的各检测信号：对凸轮轴上设置的汽 缸识别用的特定旋转位置进行检测的凸轮角传感器32；对发动机冷却水温度进行检测的水 温传感器33；对与驾驶者的油门操作量相对应的油门开度进行检测的油门传感器34；以 及对驾驶者进行的制动操作进行检测的制动传感器35。
而且，ECU2构成为接收上述各传感器25、26、30~35所输出的检测信号，对燃料喷 射阀16输出控制燃料喷射量和喷射时间的控制信号，同时对附加设置于火花塞15上的点 火装置27输出控制点火时间的控制信号，而且对上述节气阀23的致动器24输出控制风 门开度的控制信号。此外，如后面述及的那样执行控制，当预先设定的发动机自动停止条 件成立时通过以规定时刻停止对各汽缸12A~12D的燃料喷射(中断燃料)，来使发动机 自动停止，而此后由于驾驶者进行加速操作等而使再起动条件成立时使发动机自动重新起 动。
具体来说，ECU2功能性地包括：对燃料喷射阀16控制燃料喷射量和燃料喷射时间的 燃料喷射控制装置；以及对火花塞15的点火时间进行控制的点火时间控制装置。此外， ECU还功能性地包括：当预先设定的发动机自动停止条件成立时通过停止使发动机持续运 转的来自燃料喷射阀16的燃料喷射而使发动机自动停止的自动停止控制部(自动停止控 制装置)；以及当处于自动停止状态的发动机的再起动条件成立时由燃料喷射阀16对至少 在膨胀行程中自动停止的汽缸(12A~12D中任意一个)喷射燃料、由火花塞15点火进行 燃烧使发动机重新起动的自动起动控制部(自动起动控制装置)。
上述自动起动控制装置的起动，具体来说，首先通过在发动机自动停止时，于活塞13 停止在压缩行程途中的压缩行程汽缸中，进行初次燃烧，以下压该活塞13而使曲轴3稍 稍逆转。由此在发动机自动停止时，使活塞13停止于膨胀行程途中的膨胀行程汽缸的活 塞13暂时升高，并在压缩该汽缸内的混合气的状态下，对该混合气点火并燃烧，从而对 曲轴3提供正转方向的驱动转矩使发动机重新起动。
如上所述，为了在原则上不使用再起动电动机，而只要对喷射到特定汽缸的燃料进行 点火便使发动机适当地重新起动，因此必须充分确保燃烧上述膨胀行程汽缸的混合气所得 到的燃烧能量，使得此后接着进入压缩上止点的汽缸克服压缩反向作用力而越过压缩上止 点。所以，发动机自动停止时，活塞13处于膨胀行程途中的上述膨胀行程汽缸内必需事 先确保充分的空气量。
具体来说，如图3(a)，图3(b)所示，发动机停止时刻处于膨胀行程和压缩行程的 汽缸，各自相位正好错开180°CA(180°曲轴转角)，因而各活塞13彼此在相反方向上运 作，膨胀行程汽缸的活塞13处于行程中央靠近下止点一侧位置的话，该汽缸中空气量便 较多，从而可得到充分的燃烧能量。但上述膨胀行程汽缸的活塞13处于极端地靠近下止 点的位置的话，压缩行程汽缸内空气量便太少，而无法获得足以使曲轴3逆转的燃烧能量。
反之，能够使活塞13停止在上述膨胀行程汽缸的行程中央，即压缩上止点后的曲轴 转角为90°CA位置稍稍靠近下止点一侧的规定范围R、例如压缩上止点后曲轴转角为100 °~120°CA的适当范围内，压缩行程汽缸内便可确保规定量的空气，通过上述初次燃烧 便可得到使曲轴3稍稍逆转的燃烧能量。而且，也可通过在膨胀行程汽缸内确保较多的空 气量，来产生足以使曲轴3正转的燃烧能量，使发动机可靠地重新起动。
而且，如在发动机停止运作过程中能够靠交流发电机28的发电量控制对发动机迅速 提供适当负载的话，即在交流发电机28的发电量大小可以左右施加于发动机的负载大小 的发动机旋转速度范围内，对应于发动机旋转速度的下降状态，能够以较高的响应性 (responsiveness)来控制交流发电机28发电量，便能够使活塞13更为可靠地停止在上述 适当范围内。
因此，利用设置于上述ECU2的自动停止控制装置，如图4所示，在发动机自动停止 条件成立时刻t0，将发动机的目标旋转速度设定为高于未使发动机自动停止时的通常怠速 旋转速度的数值，例如通常怠速旋转速度设定为650rpm(自动变速机处于驾驶状态)的发 动机中，将上述目标速度(自动停止条件成立时的怠速旋转速度)设定为810rpm左右(自 动变速机处于空档状态)，由此使发动机的旋转速度Ne稳定在稍稍高于通常怠速旋转速度 的旋转速度。具体来说，在发动机自动停止条件成立时刻t0，将自动变速机从驾驶状态切 换为空档状态(换档范围(shift range)仍保持在驾驶范围(drive range)的情况下，从驾 驶状态切换为空档状态)来降低发动机上所加的外部负载(自动变速机的负载)，而且通 过增加节气阀23的开度K来使发动机旋转速度Ne过渡为稍稍高于通常怠速旋转速度的旋 转速度，使得汽缸内流入的吸气流量多于例如使汽缸内空气燃料比设定为λ＝1的通常怠 速时吸气流量(发动机持续运转所需的最低限度的吸气流量)。
而且，在发动机的旋转速度Ne稳定为目标速度以后的时刻t 1使燃料喷射停止以降低 发动机的旋转速度Ne。但是，为了实现即使停止燃料喷射也能够使已经喷射到各汽缸的燃 料完全燃烧，所以持续点火直到至少经过供给至各汽缸内的燃料能够燃烧的时间。
此外，在使发动机自动停止的控制运作的初始阶段即上述燃料喷射停止时刻t1，进一 步加大上述节气阀23的开度K，也就是说，上述时刻t1之前的燃烧状态处于汽缸内的空 气燃料比设定为λ＝1及其附近的均匀燃烧，因而在上述燃料喷射停止时刻t1，进一步使 节气阀23的开度K加大(设定为例如全开的30％左右的开度)，将吸入到发动机汽缸12A~ 12D的吸气流量设定为比发动机持续运转所需的最低限度的吸气流量多出规定量的状态， 来确保燃烧气体的扫气性能，而且在上述燃料喷射停止时刻t1，通过使交流发电机28的 目标发电电流Ge比上述自动停止条件成立时刻t0的低，来减小曲轴3的旋转阻力。
而且，通过在上述时刻t1停止燃料喷射使发动机旋转速度Ne降低，并在确认预先设 定的基准速度达到例如760rpm以下的时刻t2，关闭上述节气阀23。从该节气阀23关闭 时刻t2起至增压压力(吸气通路压力)Bt开始减低，导入到发动机各汽缸的吸气流量减 少，上述节气阀23关闭时刻t2期间导入到共同吸气通路21c的空气通过经由平衡罐21b 和分支吸气通路21a，如图5所示以规定输送延迟依次导入进入吸气行程的第4汽缸12D、 第2汽缸12B、第1汽缸12A以及第3汽缸12C。于是，通过考虑上述吸气的输送延迟将 节气阀23关闭时刻t2设定为适当时间，与发动机停止时处于压缩行程的第3汽缸12C相 比，对处于膨胀行程的第1汽缸12A可导入更多的空气。
此外，在确认了发动机旋转速度Ne降低至基准速度N2或以下的时刻t2，使交流发电 机28的目标发电电流Ge临时加大为较大值，而且如后面述及的在发动机的上止点旋转速 度ne处于规定范围内的时刻t3，通过对应于发动机旋转速度Ne的降低程度来调节交流发 电机28的目标发电电流Ge，沿着根据预先进行的试验结果等设定的基准线执行使发动机 旋转速度Ne降低的控制。
如上所述使发动机自动停止时，从燃料喷射停止时刻t1起，曲轴3、飞轮等所具有的 动能通过摩擦阻力造成的机械损失和各汽缸12A~12D的泵做功而予以消耗，发动机的曲 轴3在惯性作用下转动数圈，例如4汽缸的4行程发动机在10次左右经过压缩上止点以 后而停止。具体来说，如图4和图5所示，每当上述各汽缸12A~12D经过压缩上止点， 发动机旋转速度Ne便暂时下降、而后在越过压缩上止点的时刻便再度升高，所以发动机 旋转速度Ne在重复上述涨落的同时而逐步降低。
另外，图5所示的曲轴角CA的时序图，实线示出令第1汽缸12A和第3汽缸12C的 上止点(TDC)为0°CA的曲轴角，而点划线则示出令第2汽缸12B和第4汽缸12D的上 止点为0°CA的曲轴角。4汽缸的4行程发动机中，上述实线示出的汽缸12A、12C与点划 线示出的汽缸12B、12D之间具有180°CA相位差，因而可由上述时序图表明每当180°CA 总有某一汽缸进入压缩上止点。
接下来，在发动机停止前越过最后的压缩上止点的时刻t5以后，进入压缩上止点的 汽缸12C，空气压随着惯性力造成活塞13的升高而提高，靠这种压缩反向作用力反压活塞 13而使得曲轴3逆转。利用这种曲轴3的逆转使膨胀行程汽缸12A空气压提高，因而膨胀 行程汽缸12A的活塞13便随其压缩反向作用力反压到下止点一侧，从而使得曲轴3再度 开始正转，该曲轴3的逆转和正转重复数次使得活塞13在往复运作后停止。该活塞13的 停止位置大致由上述压缩行程汽缸12C和膨胀行程汽缸12A的压缩反向作用力的均衡状态 来决定，而且还受到发动机的摩擦阻力等影响，并随越过上述最后压缩上止点的时刻t5 的发动机旋转惯性、即发动机旋转速度Ne的高低而变化。
所以，为了使发动机自动停止时处于膨胀行程的膨胀行程汽缸12A的活塞13停止于 适合重新起动的上述适当范围R内，需要首先使得上述膨胀行程汽缸12A和压缩行程汽缸 12C的压缩反向作用力分别足够大，并调节针对两汽缸12A、12C的吸气流量使得膨胀行程 汽缸12A的压缩反向作用力比压缩行程汽缸12C的压缩反向作用力大规定值或以上。因此， 该实施方式通过在燃料喷射停止时刻t1将节气阀23的开度K设定为较大值，由上述膨胀 行程汽缸12A和压缩行程汽缸12C两者吸入规定量空气后，在经过规定时间的时刻t2通 过关闭上述节气阀23来减小其开度K对上述吸入空气量进行调节。
但实际的发动机中，由于节气阀23、吸气端口17以及分支吸气通路21a等形状存在 个体差异，使得其中流动的空气有所变化，因而在发动机自动停止期间各汽缸12A~12D所 吸入的吸气流量产生偏差，而且由于发动机的个体差异和发动机温度的高低不同使发动机 的摩擦阻力也发生偏差，所以即便如上所述对节气阀23进行开闭控制，也无法将在发动 机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A和处于压缩行程的汽缸12C的活塞停止位置纳入到适 当范围R内。
对于这点，本发明着眼于，在发动机自动停止期间的发动机旋转速度Ne降低过程中， 如图6所示的一例，各汽缸12A~12D通过压缩上止点时的发动机旋转速度(上止点旋转 速度)ne和发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A的活塞停止位置之间具有明确的相互 关系。而且，如图4和图5所示，在燃料喷射停止时刻t1后发动机旋转速度Ne降低过程 中，通过分别检测各汽缸12A~12D的活塞13通过压缩上止点时的发动机旋转速度即上 止点旋转速度ne，并根据该上止点旋转速度ne的检测值控制交流发电机28的目标发电电 流Ge，来调节发动机旋转速度Ne的下降程度。
具体来说，图6是，如上所述的在发动机旋转速度Ne达到规定速度时刻t1停止燃料 喷射，在此后的规定时间范围内维持节气阀23处于开阀状态，来计量靠惯性作用旋转的 发动机的各汽缸12A~12D内设置的活塞13通过压缩上止点时的上止点旋转速度ne，同 时检查发动机停止时刻的膨胀行程汽缸12A的活塞位置，以该活塞位置为纵轴，上述发动 机的上止点旋转速度ne为横轴，将两者关系以图表予以示出。重复上述作业便可获得表 示发动机停止运作期间上述上止点旋转速度ne和膨胀行程汽缸12A中活塞停止位置的相 互关系的分布图。
由上述分布图可以发现发动机停止运作期间的上止点旋转速度ne和膨胀行程汽缸12A 中活塞停止位置之间的规定的相互关系，从图6所示例中可知，发动机处于停止状态之前 的第6~第2上止点旋转速度ne处于阴影线所示范围内的话，上述活塞13的停止位置便 进入适合发动机重新起动的范围R(压缩上止点后的100°~120°CA)内。
尤其是就发动机处于停止状态之前的第2上止点旋转速度ne来看，如图7所示，上 述上止点旋转速度ne处于大致280rpm~380rpm的范围内，而且以大约320rpm为界，处 于320rpm以下的低转速时，随着上述上止点旋转速度ne的降低，活塞停止位置逐步靠近 上止点。而上述上止点旋转速度ne处于320rpm或以上的高转速时，不论该上止点旋转速 度ne大小如何，活塞13的停止位置大体固定不变，基本处于适当范围R内。
可以认为，之所以出现如上所述特征的分布趋势，是由于发动机上止点旋转速度ne 处于320rpm或以上的高转速的话，发动机停止时的膨胀行程汽缸12A和压缩行程汽缸12C 便可分别充填有足够量的空气，通过该空气的压缩反向作用力使活塞停止位置集中在行程 的中央附近。另外可以认为，之所以上述320rpm或以下的低转速时活塞停止位置呈现向 左下降的分布状态，是由于各汽缸12A~12D中往复运动的活塞13在压缩上止点一侧反 转后，由于摩擦阻力等减速而无法返回到行程中央的位置便停止的缘故。
而在燃料喷射停止后不再对节气阀23进行开放操作的情况下使之维持关闭状态的场 合，如图7中虚线所示，呈现均匀的向右上升分布状态，活塞13的停止位置便随发动机 上止点旋转速度ne的高低而变化。这是因为，一旦使节气阀23维持关闭，便维持为吸气 负压较大的(吸气压力低的)状态，发动机停止后成为膨胀行程汽缸12A和压缩行程汽缸 12C的汽缸其压缩反向作用力便减小，因而发动机的旋转速度(旋转惯性)和摩擦阻力两 者的影响相对增大。
所以，如图4和图5所示，从停止燃料喷射时刻t1经过规定时间、即至发动机旋转 速度Ne降低为基准速度(例如760rpm左右)或以下的时刻t2，为了抑制上述旋转惯性和 摩擦阻力影响的同时充分确保各汽缸12A~12D的扫气性能，希望将节气阀23的开度K 设定为相对较大值(例如全开的30％的开度)。而且，为了使发动机旋转速度Ne维持为能 够进行使上述活塞13停止于适当位置的控制的速度，可在上述燃料喷射停止时刻t1将交 流发电机28的目标发电电流Ge设定为例如0。
而且，通过在发动机旋转速度Ne降低为基准速度N2或以下的时刻t2，减小上述节气 阀23的开度K，同时进行控制使交流发电机28的目标发电电流Ge设定(上升)为预先设定 的初始值后，在发动机的上止点旋转速度ne降低为规定范围以内的时刻t3，使上述交流 发电机28的目标发电电流Ge降低为与发动机旋转速度Ne的降低状态相对应的数值，具 体来说，发动机旋转速度Ne的降低状态通过把握上述时刻t3的上止点旋转速度ne就可 充分了解，因而根据该时刻t3的上止点旋转速度ne设定交流发电机28的目标发电电流 Ge相对于上述初始值的下降量，来调节曲轴3的旋转阻力，使发动机的外部负载与发动机 旋转速度Ne的降低情况相对应地变化，沿着根据预先进行的试验等所设定的基准线使发 动机旋转速度Ne降低。
具体来说，在发动机旋转速度Ne沿着上述基准线降低的过程中检测发动机的上止点 旋转速度ne，通过判定为该上止点旋转速度ne例如处于480rpm~540rpm内(是降低了 规定速度从而能较为正确地检测出发动机旋转速度Ne降低状态的上止点旋转速度ne，是 交流发电机28能充分发挥其发电功能的旋转速度范围)，根据确认了某一汽缸的活塞13 通过了发动机在进入停止状态之前的第4~第6压缩上止点的时刻t3的发动机上止点旋 转速度ne，在此时刻t3设定与发动机旋转速度Ne的降低状态相对应的上述目标发电电流 Ge相对于上述初始值的下降量。具体来说，根据上述时刻t3的上止点旋转速度ne，从图 11所示的发动机上止点旋转速度ne越大则目标发电电流Ge设定为越大的值的变换图(其 中该变换的目标发电电流Ge的最大值为小于上述初始值的数值)中，读出与上述上止点 旋转速度ne检测值相对应的目标发电电流Ge，将该数值设定为交流发电机28的目标发电 电流Ge。
由此，发动机旋转速度Ne降低为规定值以下之前，即发动机旋转速度Ne降低为可充 分发挥交流发电机28发电性能的旋转速度(例如420rpm)或以下之前，上述交流发电机 28以运作状态来调节发动机旋转速度Ne的下降程度。
另外，在同一行程中汽缸之间处于180°CA相位的4行程发动机中，执行本发明控制 时，已确认达到上述理想的上止点旋转速度ne的时刻t3，是某一汽缸进入发动机停止前 的第4~第6压缩上止点的时刻。
而且，在发动机旋转速度Ne降低为基准N2速度或以下的时刻t2使交流发电机28的 目标发电电流Ge升高时的初始值，设定为比从上述变换图中读出的目标发电电流Ge的最 大值大的数值，在上述时刻t3使在上述时刻t2升高至初始值的目标发电电流Ge下降， 由此根据上述上止点旋转速度ne的检测值控制交流发电机28的目标发电电流Ge。例如从 上述变换图中读出的目标发电电流Ge设定为0~50A的场合，可将上述初始值设定为比 其最大值50A高的数值例如60A。而且，在上述时刻t2将目标发电电流Ge设定为60A后， 在上述时刻t3根据从变换图中读出的数值设定上述目标发电电流Ge的下降量，根据该数 值使交流发电机28的目标发电电流下降。
通过如上所述执行交流发电机28的发电电流控制，在通过最后压缩上止点的时刻t5， 曲轴3、飞轮、活塞13以及连杆等所具有的动能、压缩行程汽缸12C所压缩的空气所具有 的势能等便与此后作用的摩擦阻力损耗等相平衡，可使在发动机停止状态下处于膨胀行程 的汽缸12A的活塞13停止于适合发动机重新起动的范围R内。
根据图8~图10所示的流程图说明利用上述ECU2的自动停止控制装置使发动机自动 停止时的控制运作。该控制运作一旦启动的话，便对判定是否处于可执行发动机自动停止 控制的运转状态的自动停止许可标志F是否为“ON”状态进行判定(步骤S1)。该自动停 止许可标志F设定为，在满足车速为规定值(例如10km/h)或以上、转向角为规定值或以 下、电池电压为基准值或以上、且空调处于“OFF”状态等条件的场合，判断处于发动机 可自动停止的状态而呈“ON”状态。
上述步骤S1判定为肯定的场合，判定油门传感器34是否为“OFF”状态且制动传感 器35是否为“ON”状态(步骤S2)，在判定为肯定，确认了车辆处于减速状态的场合，判 定发动机旋转速度Ne是否大于预先设定为1100rpm左右的减速时燃料中断的判断基准值 F/C·ON(步骤S3)，判定为否定的场合，转移到下面的步骤S7。
上述步骤S3中判定为肯定，确认了发动机旋转速度Ne大于上述减速时燃料中断的判 断基准值F/C·ON的场合，执行减速时的燃料中断(FC)(步骤S4)。接下来，判定发动机 旋转速度Ne是否降低为预先设定为900rpm作用的燃料恢复的判断基准值F/C·OFF或以 下(步骤S5)，在判定为肯定的时刻终止上述减速时的燃料中断(FC)，恢复为通常的燃料 喷射状态(步骤S6)。
接下来，判定当前是否处于将汽缸12A~12D内的空气燃料比设定为比理论空气燃料 比大得多的数值的稀燃烧状态即分层稀燃烧的运转状态(步骤S7)，判定为肯定的场合， 将发动机的目标旋转速度设定为比通常怠速旋转速度(650rpm左右)高出规定量的数值， 例如设定为750rpm左右，来维持该速度(步骤S8)。另外，上述步骤S7判定为否定，确 认为处于将汽缸内的空气燃料比设定为理论空气燃料比及其附近的均匀燃烧的运转状态 的场合，将发动机的目标旋转速度设定为比上述750rpm还高的数值，例如设定为800rpm 左右，来维持该速度(步骤S9)。
接着，判定是否油门传感器34处于“ON”状态或制动传感器35处于“OFF”状态， 即判定是否解除减速状态(步骤S10)，判定为肯定的场合，返回到上述步骤S1来重复上 述控制运作。而上述步骤S10判定为否定，确认为尚未解除减速状态的场合，判定车速是 否为0，即判定是否处于停车状态因而自动停止条件成立(步骤S11)。
上述步骤S11判定为肯定，确认为处于停车状态的场合，判定此时刻t0是否处于将 汽缸内的空气燃料比设定为比理论空气燃料比大得多的数值的稀燃烧状态即分层稀燃烧 状态(步骤S12)，判定为肯定，确认为当前发动机处于分层稀燃烧的运转状态的场合，将 发动机的目标旋转速度N1设定为比通常怠速旋转速度(650rpm左右)高出规定量的数值， 例如设定为810rpm左右(步骤S13)，同时为了提高各汽缸12A~12D的扫气性能，将EGR 通路内设置的EGR阀(未图示)关闭来使排气回流停止(步骤14)。
而且，在上述步骤S12判定为否定，确认为发动机并非处于分层稀燃烧的运转状态的 场合，为了实现例如催化剂温度的降低以及NOx催化剂的更新，确认为处于将汽缸内的空 气燃料比设定为理论空气燃料比及其附近的均匀燃烧状态的场合，将发动机的目标旋转速 度N1设定为比上述810rpm还高的数值，例如设定为860rpm左右(步骤S15)，而且在开 阀方向上操作节气阀23将节气阀23的开度K进行反馈控制以使增压Bt成为设定的例如 -400mmHg左右的目标压力P1(步骤S16)，将自动变速机从驾驶状态切换为空档状态以处 于无负载状态(步骤S17)。
如上所述在步骤S1确认车速处于高于10km/h的行驶状态，且发动机的自动停止许可 标志F处于有效状态，而在步骤S2确认为车辆处于减速状态(制动传感器35处于启动状 态)的场合，执行使发动机的目标旋转速度N1稳定在与发动机燃烧状态相对应的规定值 的控制，因而可以在发动机旋转速度Ne降低为通常怠速旋转速度(650rpm)之前，对发 动机执行自动停止控制。所以，如同将暂时降低至通常怠速旋转速度的发动机旋转速度Ne 升高至上述目标旋转速度N1的场合，可以防止随发动机旋转速度Ne的升高给驾驶者带来 不快感、或使发动机自动停止所需时间太长等弊端发生。
而且，如上所述导入到各汽缸12A~12D内的空气量较多而处于能够充分确保各汽缸 12A~12D扫气性能的分层稀燃烧状态的场合，与导入到各汽缸12A~12D内的空气量较 少而处于难以充分确保各汽缸12A~12D扫气性能的均匀燃烧状态的场合相比，由于将上 述目标旋转速度N1设定为较低数值，因而其优点在于，在上述分层稀燃烧状态下确保扫 气性能，而且可以防止发动机旋转速度Ne太大而造成燃料费增加，或发生令人不快的燃 烧音等弊端发生。
此外，在上述步骤S11判定为车速为0，确认为发动机自动停止条件成立的时刻t0， 上述步骤S13、S15中将发动机的目标旋转速度N1设定为规定值，而上述步骤S17中通过 将自动变速机从驾驶状态切换为空档状态，来减轻自动变速机的负载，因而发动机旋转速 度Ne便如图4所示从自动停止条件成立时刻起稍稍升高。
接着，在上述步骤S11判定为肯定，确认为发动机自动停止条件成立的时刻t0以后， 判定是否经历了预先设定为1秒左右的规定时间(步骤S18)。该步骤S18判定为否定的场 合，重复该判定运作，在判定为肯定的时刻，判定燃料喷射的停止条件(FC条件)是否成 立，具体来说，判定是否稳定在发动机旋转速度Ne达到目标旋转速度N1且增压压力Bt 达到上述目标压P1的状态(步骤S19)。另外，上述判定运作中油门传感器34处于关闭状 态，或制动传感器35处于启动状态的场合，在不再使燃料喷射停止的情况下返回。由此， 车速为0后紧接着过渡为行驶状态的场合，可以防止发生不适当的发动机自动停止。
接下来，在上述步骤S19判定为肯定、确认为发动机旋转速度Ne和增压压力Bt处于 稳定状态的时刻(图4和图5中时刻t1)，使燃料喷射停止后(步骤S20)，将交流发电机 28的目标发电电流Ge设定为0而使发电停止(步骤S21)，同时使节气阀23开阀，将其 开度K设定为例如30％左右(步骤S22)。
然后，上述步骤S20判定从燃料喷射停止时刻t1起是否经历了规定时间，即判定燃 料喷射停止后在2次进入压缩上止点之前喷射的燃料是否燃烧结束(步骤S23)，在判定为 肯定的时刻使上述点火装置27的点火停止(步骤S24)。接下来，通过判定发动机旋转速 度Ne是否达到预先设定为760rpm左右的基准速度N2或以下(步骤S25)，在图4所示的 燃料喷射停止时刻t1以后判定发动机旋转速度Ne是否开始降低，在判定为肯定的时刻t2 使节气阀23处于关闭状态而使其开度K为0％(步骤S26)。因此，在上述步骤S22使节气 阀23开放，升高到大气压附近的增压压力Bt，便随着对上述节气阀23的关闭操作以规定 的时间差开始降低。
而且，将交流发电机28的目标发电电流Ge设定为预先设定成60A左右的初始值，来 开始使交流发电机28运作的发电控制(步骤S27)。另外，也可以在判定为发动机的上止 点旋转速度ne达到设定为例如760rpm左右的基准速度N2或以下的时刻，使节气阀23处 于闭阀状态，同时开始交流发电机28的发电控制，来替代在上述步骤S25判定为发动机 旋转速度Ne为基准速度N2或以下的时刻t2使节气阀23处于闭阀状态的上述实施方式。
接下来，判定发动机的上止点旋转速度ne是否处于第一规定范围内(步骤S28)。该 第一规定范围，为在发动机旋转速度Ne沿着预先设定的基准线降低的过程中，根据通过 例如发动机达到停止状态前的第4压缩上止点的时刻t3的上止点旋转速度ne所设定的数 值，具体来说设定为480rpm~540rpm范围内。
上述步骤S28判定为肯定，确认为发动机的上止点旋转速度ne处于上述第一规定范 围(480rpm~540rpm)内的场合，设定与该时刻t3的上止点旋转速度ne相对应的交流 发电机28的目标发电电流Ge(步骤S29)。具体来说，如图11所示，从设定为发动机的 上述死点旋转速度ne越高目标发电电流Ge的数值越大的变换图中读出与上止点旋转速度 ne相对应的目标发电电流Ge，根据该数值执行使交流发电机28的目标发电电流Ge从上 述初始值(60A)下降为从上述变换图中读出的数值的控制。
接下来，判定发动机的上止点旋转速度ne是否处于根据通过发动机停止前第2压缩 上止点的时刻t4的上止点旋转速度ne所设定的第二规定范围内，例如是否处于260rpm~ 400rpm范围内(步骤S30)。在该步骤S30判定为肯定、确认了通过了发动机停止前第2 压缩上止点的时刻t4，根据设定为发动机上止点旋转速度ne越高燃料喷射量的值越大的 图示外的变换图，针对发动机停止时处于压缩行程的汽缸12C设定燃料喷射量，在该汽缸 12C的压缩行程后半部分进行燃料喷射(步骤S31)。汽缸内温度随喷射到该汽缸12C内的 燃料的汽化而降温，从而可抑制其内部压力的升高。
接下来，判定发动机的上止点旋转速度ne是否为规定值N3或以下(步骤S32)。该规 定值N3是与在发动机的旋转速度Ne沿着预先设定的基准线降低的过程中超越最后压缩上 止点时的上止点旋转速度ne相对应数值，可设定为例如260rpm左右。而且，还可检测各 汽缸12A~12C依次通过压缩上止点的各时刻的增压压力Bt，可存储该数值。
上述步骤S32判定为肯定，确认为发动机的上止点旋转速度ne为上述规定值N3或以 下、即确认了发动机通过最后的压缩上止点的场合，在该时刻t5读出通过其前1次压缩 上止点时的增压压力Bt，设定该数值作为发动机停止前第2压缩上止点(TDC)的增压压 力Bt(步骤S33)。
接着，根据发动机进入最后的压缩上止点的时刻t5的上止点旋转速度ne(下面称为 最终上止点旋转速度ne1)和发动机停止前第2压缩上止点的增压压力Bt(下面称为增压 压力Bt2)，判定活塞13是否有停止于靠近各行程后期的位置(膨胀行程汽缸12A中处于 靠近下止点的位置)的趋势(步骤S34)。具体来说，最终上止点旋转速度ne1为规定旋转 速度N4(例如N4＝200rpm)或以上、而上述增压压力Bt2为规定压力P2(例如P2＝-200mmHg) 或以下时(为真空侧时)，停止于上述靠近行程后期的位置的可能性很大，也就是说，膨 胀行程汽缸12A的活塞停止位置，相对于压缩上止点之后的100°~120°CA的适当范围R， 停止于靠近120°CA位置的可能性很大，因而上述步骤S34判定为肯定。
上述步骤S34判定为否定的场合，发动机如上所述停止于靠近行程后期位置的趋势并 不明显，而有可能停止于相对靠近行程前期的位置，也就是说，膨胀行程汽缸12A的活塞 停止位置相对于压缩上止点之后的100°~120°CA的适当范围R有可能停止于靠近100 °CA的位置或100°CA以下的位置。因此，为了更为可靠地使活塞13停止于上述适当范 围R内，对节气阀23进行开放操作。通过使节气阀23开阀使得例如节气阀23的开度K 成为设定为全开的40％左右的第一开度K1(步骤S35)，使吸气流量加大，来减小吸气行程 汽缸12D的吸气阻力。因此，发动机很容易停止于靠近行程后期的位置，结果是可防止膨 胀行程汽缸12A中活塞13的停止位置超过适当范围R内的下限(100°CA)。
而在上述步骤S34判定为肯定的场合，发动机的旋转惯性大，而且至压缩行程汽缸12C 的最终吸气行程中的吸气流量小，其压缩反向作用力处于较小状态，从而已经满足了活塞 13容易停止于靠近行程后期位置的条件。因此，操作节气阀23使得节气阀23的开度K达 到设定为例如5％左右的第二开度K2(步骤S36)。上述第二开度K2也可以根据发动机的特 性等达到更小开度或关闭状态。这样便对吸气行程汽缸12D产生适度的吸气阻力，可以有 效防止活塞13的停止位置超过上述适当范围R而更为靠近后期一侧的情形发生。
接下来，判定发动机是否处于停止状态(步骤S37)，在判定为肯定的时刻，将自动变 速机从空档状态回归至驾驶状态(步骤S38)，并且在使自动停止许可标志F为无效后(步 骤S39)终止控制运作。
根据图12~图14所示的流程图以及图15和图16所示的时序图说明使如上所述成为 自动停止状态的发动机重新起动时的控制运作。
首先，判定规定的发动机再起动条件是否成立(步骤S101)，判定为肯定的场合，例 如进行油门操作等用于从停车状态开始起步的场合，电池电压降低的场合，或空调工作场 合等，根据发动机水温、自动停止后的经历时间、吸气温度等推定缸内温度(步骤S102)。
接着，根据发动机自动停止时所检测出的活塞13的停止位置，算出压缩行程汽缸12C 和膨胀行程汽缸12A内的空气量(步骤S103)。具体来说，根据上述活塞13的停止位置求 得压缩行程汽缸12C和膨胀行程汽缸12A的燃烧室容积，而且，发动机自动停止时，燃料 喷射停止后发动机经过数次旋转后才停止因而膨胀行程汽缸12A处于充满新空气的状态， 而且发动机停止时的压缩行程汽缸12C和膨胀行程汽缸12A的内部基本上为大气压，因而 可根据上述燃烧室容积求得新空气量。
接下来，判定根据上述曲轴角传感器30、31的输出信号检测出的活塞停止位置是否 处于压缩行程汽缸12中适当停止位置R(上止点之前的BTDC60°~80°CA)当中的下止 点BDC附近(步骤S104)。在该步骤S104判定为肯定，确认了压缩行程汽缸12C内空气量 相对较多的场合，针对上述步骤S103算出的压缩行程汽缸12C的空气量进行第1次燃料 喷射以便成为λ(空气过剩率)＞1的空气燃料比(例如空气燃料比＝20大小)(步骤S105)。 该空气燃料比，可根据预先随活塞13的停止位置设定的压缩行程汽缸12C的第1次第一 空气燃料比变换图M1求得，设定为λ＞1的稀燃烧空气燃料比。由此，即便是压缩行程汽 缸12C内空气量相对较多时，也可以防止逆转所需的燃烧能量过多的情形。
而在上述步骤S104判定为否定，压缩行程汽缸12C内空气量相对较少时，针对上述 步骤S103中算出的压缩行程汽缸12C的空气量进行第1次燃料喷射以便成为λ≤1的空 气燃料比(步骤S106)。该空气燃料比，可根据预先随活塞13的停止位置设定的压缩行程 汽缸12C的第1次第二空气燃料比变换图M2求得，通过设定为λ≤1(理论空气燃料比 或浓燃烧空气燃料比)，即便是压缩行程汽缸12C内空气量较少时，也可充分获得逆转所 用的燃烧能量。
接下来，对压缩行程汽缸12C的第1次燃料喷射起，经过考虑汽化时间所设定的规定 时间后，对该汽缸12C进行点火(步骤S107)。接着，根据在点火后的固定时间内是否检 测出曲轴角传感器30、31的边缘，即曲轴角信号的上升边沿或下降边沿，判定活塞13是 否进行了移动(步骤S108)，判定为否定，确认为因不发火造成活塞13尚未移动的场合， 对压缩行程汽缸12C进行再度点火(步骤S109)。
上述步骤S108判定为肯定，确认了活塞13移动了的话，便根据活塞停止位置和上述 步骤S102所推定的缸内温度，算出针对膨胀行程汽缸12A的分次燃料喷射的分割比(第1 次的前段喷射和第2次的后段喷射的比例)(步骤S121)。上述后段的喷射比例设定为，膨 胀行程汽缸12A中活塞停止位置越是靠近下止点，而且缸内温度越高，所设定值越大。
接下来，对上述步骤S103算出的膨胀行程汽缸12A的空气量算出燃料喷射量以便达 到规定空气燃料比(λ≤1)(步骤S122)。此时的空气燃料比，可从根据活塞13的停止 位置预先设定的膨胀行程汽缸12A的空气燃料比变换图M3求得。而且，根据由步骤S122 算出的对膨胀行程汽缸12A的燃料喷射量和步骤S121算出的分割比，算出针对膨胀行程 汽缸12A的前段(第1次)燃料喷射量，并予以喷射(步骤S123)。
接着，根据上述步骤S102推定的缸内温度，算出针对膨胀行程汽缸12A的后段(第2 次)燃料喷射时间(步骤S124)。该第2次喷射时间，为活塞13开始朝上止点移动(发动 机逆转)后汽缸内空气受到压缩的时间，被设定为喷射燃料的汽化潜热使压缩压力有效减 小，即设定为使活塞13接近于上止点，而且设定为该第2次喷射燃料在点火时间之前汽 化的时间尽可能长。
接下来，根据步骤S122算出的对膨胀行程汽缸12A的燃料喷射量和步骤S121算出的 分割比，算出针对膨胀行程汽缸12A的后段(第2次)燃料喷射量(步骤S125)，在上述 步骤S124算出的第2次喷射时间内进行喷射(步骤S126)。
对上述膨胀行程汽缸12A的第2次燃料喷射后，在经过规定延迟时间的时刻点火(步 骤S127)。该延迟时间，可从根据活塞13的停止位置预先设定的膨胀行程汽缸12A的点火 变换图M4求得。随着上述点火形成的膨胀行程汽缸12A的初次燃烧，发动机从逆转转变 为正转。所以，压缩行程汽缸12C的活塞13移动到上止点一侧，使汽缸内的气体(通过 上述步骤S107点火进行燃烧的已燃气体)开始压缩。
接着，考虑燃料的汽化时间，对压缩行程汽缸12C喷射第2次燃料(步骤S128)。此 时的燃料喷射量，为使根据与第1次喷射量合计的喷射量的总体空气燃料比进一步浓于 ((例如为6左右)可燃空气燃料比(下限为7~8)，可从对应于活塞13的停止位置预先 设定的压缩行程汽缸12C的第2次空气燃料比变换图M5求得。通过使压缩行程汽缸12C 的压缩上止点附近的压缩压力因该压缩行程汽缸12C中第2次喷射燃料所产生的汽化潜热 而相应降低，可很容易越过该压缩上止点。
另外，对上述压缩行程汽缸12C的第2次燃料喷射是专门用以降低缸内压缩压力的， 并不对其进行点火、燃烧，由于比可燃空气燃料比还浓，因而不会引起自燃，这种未燃烧 燃料随后与排气通路22的排放气体净化催化剂所吸附存贮的氧进行反应，而达到无害。
如上所述压缩行程汽缸12C中第2次喷射的燃料并未燃烧，因而膨胀行程汽缸12A的 最初燃烧后续的下一次燃烧如图16所示，便成为吸气行程汽缸12D即停止时处于吸气行 程的第4汽缸的最初燃烧。膨胀行程汽缸12A中初次燃烧能量中的一部分可补充作为该吸 气行程汽缸12D的活塞13越过压缩上止点所用的能量，上述膨胀行程汽缸12A中的初次 燃烧能量可提供用于压缩行程汽缸12C超越压缩上止点和吸气行程汽缸12D越过压缩上止 点这两方面的用途。
所以，为了顺利起动希望吸气行程汽缸12D越过压缩上止点所用的能量小，因此推定 上述汽缸12D内的空气密度，根据该推定值算出吸气行程汽缸12D的空气量后(步骤S140)， 根据上述步骤S102所推定的缸内温度，算出用以防止自燃的空气燃料比修正值(步骤 S141)。具体来说，一旦引起自燃，便因该燃烧而发生在到达压缩上止点前将活塞13反压 到下止点一侧的作用力(反向转矩)，相应地越过压缩上止点所用的能量过多消耗，因而 是不希望的。因此，为了抑制上述反向转矩，需要设法将空气燃料比修正到稀一侧，避免 引起压缩自燃。
接下来，根据上述步骤S140算出的吸气行程汽缸12D的空气量和考虑了上述步骤S141 算出的空气燃料比修正值的空气燃料比，算出对吸气行程汽缸12D的燃料喷射量(步骤 S142)。而且，对上述吸气行程汽缸12D进行燃料喷射，但该燃料喷射延迟到压缩行程的 后期(步骤S143)，以便该汽化潜热可降低压缩压力，也就是说可降低用以越过压缩上止 点所需的能量，其延迟量可根据发动机的自动停止期间、吸气温度、发动机水温等算出。
而且，将点火时间延迟到上止点以后来点火，以抑制上述反向转矩发生(步骤S144)。 通过执行以上控制，吸气行程汽缸12D在压缩上止点之前的压缩压力减小从而不容易越过 上止点，而过了上止点的时刻便因燃烧能量产生正转方向的转矩。
上述步骤S144后，也可以过渡到通常的控制状态，但本实施方式中还进行抑制发动 机旋转速度骤升的控制。所说的发动机旋转速度的骤升，是指吸气行程汽缸12D的初次燃 烧以后发动机旋转速度便急剧升高到所需速度以上，是发生加速冲击或给驾驶者带来不适 感觉的原因所在，因而不希望发生。上述发动机旋转速度的骤升，因为自动停止期间中的 吸气压力(节气阀23下游的压力)基本上为大气压，由于使发动后瞬间(吸气行程汽缸 12D的初次燃烧以后)各汽缸12A~12D的燃烧能量暂时大于通常怠速运转时的燃烧能量 而予以发生。因此，下述步骤S145~S158进行抑制上述发动机旋转速度骤升的控制。
首先，将交流发电机28的目标电流值设定为比通常高来开始发电(步骤S145)，通过 该交流发电机28的发电使曲轴3的旋转阻力(发动机的外部负载)加大来抑制发动机旋 转速度的骤升。
接下来，判定吸气压力传感器26检测的吸气压力是否比未进行发动机自动停止情形 的通常怠速时的吸气压力高(步骤S150)，判定为肯定的话，便达到容易造成发动机旋转 速度骤升的状态，因而通过使节气阀23的开度比通常怠速运转时的节气阀开度还小(步 骤S151)，来抑制燃烧能量的发生量。
接着，判定排气通路22中设置的排放气体净化催化剂的温度是否为活性温度或以下 (步骤S152)，判定为肯定的场合，将汽缸内的目标空气燃料比设定为λ≤1的浓燃烧空 气燃料比(步骤S153)，同时使点火时间延迟到上止点以后(步骤S154)。由此，促进上 述催化剂温度升高，同时通过点火时间的延迟来抑制燃烧能量的发生量。
而上述步骤S152判定为否定，确认为排放气体净化催化剂温度高于活性温度的场合， 将汽缸内的目标空气燃料比设定为λ＞1的稀燃烧空气燃料比，成为分层稀的燃烧状态(步 骤S158)。从而通过该稀燃烧可抑制燃料消耗，并抑制燃烧能量的发生量。
经过上述步骤S154或步骤S158之后返回步骤S150，重复上述控制运作直到该步骤 S150判定为否定，确认为吸气压力低于未进行发动机自动停止情形的通常怠速时的吸气压 力为止。该步骤S150判定为否定的话，便不再可能发生发动机旋转速度的骤升，包含交 流发电机28的发电电流在内可过渡到通常控制状态(步骤S160)。
通过执行上述再起动控制，如图15和图16所示，首先在压缩行程汽缸12C(第3汽 缸)中进行第1次燃料喷射J3，通过该点火进行燃烧(图15中(1))。压缩行程汽缸12C 的活塞13由该燃烧(1)所产生的燃烧压力(图16中a部分)被下压到下止点一侧，在 逆转方向上驱动发动机。这里，压缩行程汽缸12C的第1次燃料喷射J3，在相对空气量较 多时为稀空气燃料比(λ＞1)，而较少时为理论空气燃料比或更加浓的浓空气燃料比(λ ≤1)，因而可得到发动机逆转所用的适度燃烧能量，具体来说，可充分压缩膨胀行程汽 缸12A内的空气，并得到避免超过压缩上止点而过度逆转的燃烧能量。
膨胀行程汽缸12A(第1汽缸)的活塞13随着上述发动机逆转的开始，开始朝上止点 方向运动。而且，此后瞬间即对膨胀行程汽缸12A进行第1次(前段)燃料喷射J1，开始 汽化。接着，膨胀行程汽缸12A的活塞13移动到上止点一侧(较为理想的是比行程中央 更靠近上止点)，在上述汽缸12A内空气受到压缩的时刻进行第2次(后段)燃料喷射J2。 压缩压力由该喷射燃料的汽化潜热降低，活塞13更为接近于上止点，因而压缩空气(混 合气)密度加大(图16中b部分)。
上述膨胀行程汽缸12A的活塞13充分接近于上止点的时刻对该汽缸12A进行点火， 汽化得到促进的第1次喷射燃料(J1)和第2次喷射燃料(J2)两者均燃烧(图15中(2))， 通过燃烧压力(图16中c部分)可在正转方向上驱动发动机。
而且，通过以适当时间对压缩行程汽缸12C喷射(J4)浓于可燃空气燃料比的燃料(图 15中(3))，该压缩行程汽缸12C中虽未燃烧，但通过燃料喷射所产生的汽化潜热可减小 上述压缩行程汽缸12C的压缩压力(图16中d部分)，随之可减小用以超越该压缩上止点 (开始起动后的最初压缩上止点)所消耗的膨胀行程汽缸12A的最初燃烧能量。
此外，因为将下一燃烧汽缸即吸气行程汽缸12D中燃料喷射(J5)的时间设定为通过 燃料的汽化潜热使汽缸内的温度和压缩压力降低的适当时间(如图15中(4)所示为例如 压缩行程中期以后)，故可防止上述吸气行程汽缸12D的压缩行程在压缩上止点前自燃。 而且，还与将上述吸气行程汽缸12D的点火时间设定为压缩上止点以后的情形相结合，来 防止压缩上止点前的燃烧(图16中e部分)。具体来说，可通过燃料喷射(J5)使压缩压 力降低和压缩上止点前不进行燃烧，来抑制膨胀行程汽缸12A中初次燃烧能量为了超越上 述压缩上止点而予以消耗(从发动机起动开始时刻起第2压缩上止点)。
这样，便可利用膨胀行程汽缸12A中的初次燃烧(图15中(2))的能量，超越重新 起动开始后的最初压缩上止点(图15中(3))和第2压缩上止点(图15中(4))，可顺 利确保可靠的起动性能，此后(图15中(5)、(6)…)通过随催化剂温度将空气燃料比 设定为稀燃烧(λ＞1)或延迟点火时间来防止骤升的同时过渡为通常运转。
综上所述，包括对于向各汽缸12A~12D直接喷射燃料的燃料喷射阀16控制燃料喷 射量和燃料喷射时间的燃料喷射控制装置(上述实施方式中为ECU2所包含)；对各汽缸12A ~12D内设置的火花塞15的点火时间进行控制的点火控制装置(上述实施方式中为ECU2 所包含)；由发动机驱动并使发电电流达到所设定的目标发电电流Ge而进行运作的交流发 电机28；以及检测发动机旋转速度Ne的旋转速度检测装置(起到旋转速度传感器功能的 曲轴角传感器30、31)的发动机的起动装置，包括当预先设定的发动机自动停止条件成立 时通过停止使发动机持续运转的来自燃料喷射阀16的燃料喷射而使发动机自动停止的自 动停止控制装置(上述实施方式中作为自动停止控制部为ECU2所包含)；以及当处于自动 停止状态的发动机的再起动条件成立时由燃料喷射阀16对至少在膨胀行程12A中自动停 止的汽缸喷射燃料、由火花塞15点火进行燃烧，使发动机重新起动的自动起动控制装置 (上述实施方式中作为自动停止控制部为ECU2所包含)，上述自动停止控制装置，在使发 动机自动停止时(例如上述实施方式，在燃料喷射停止时刻t1之后，发动机旋转速度Ne 处于高于通常怠速旋转速度(例如650rpm)的区域的时刻t2或其附近)，将交流发电机 28的目标发电电流Ge设定为预先设定成较大值的初始值，然后(例如上述实施方式，处 于可充分检测燃料喷射停止后发动机旋转速度Ne降低程度、并能够充分发挥交流发电机 28发电功能的旋转速度范围的时刻t3或其附近)，对应于燃料喷射停止后所产生的发动机 旋转速度降低状态来设定上述目标发电电流相对于上述初始值的下降量，因而可以迅速且 正确地执行对应于发动机旋转速度Ne降低状态来调节曲轴3的旋转阻力的控制，可更为 可靠地使发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A的活塞13停止于适合发动机重新起动 的范围R内。
具体来说，上述交流发电机28通过将目标发电电流Ge调节为例如0A至60A左右的 任意值，可以在较宽范围正确调节曲轴3的旋转阻力，而且如图17所示可知，将目标发 电电流Ge从例如10A左右的小电流值设定为60A左右的大电流值使发电电流升高的场合， 需要0.1秒左右的时间。反之，将交流发电机28的目标发电电流Ge从例如60A左右的大 电流值设定为10A左右的小电流值使发电电流下降的场合，可以使发电电流瞬时变化。
所以，在上述发动机自动停止的运作初期，将交流发电机28的目标发电电流Ge设定 为固定的较大值(初始值)，达到可充分发挥交流发电机28的发电功能的状态后，可充分 检测出活塞13通过压缩上止点时的发动机的上止点旋转速度ne降低状态、另外处于能够 充分发挥交流发电机28发电功能的发动机旋转速度Ne范围的时间，通过对应于该上止点 旋转速度ne降低状态来设定上述目标发电电流Ge相对于上述初始值的下降量，可以对应 于发动机旋转速度Ne降低状态来迅速且正确地执行调节曲轴3旋转阻力的控制，因此可 以使发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A的活塞13更为可靠地停止于适合发动机重 新起动的位置。
另外，也可将活塞13通过行程中央位置的时刻等的曲轴角设定为检测角度，根据成 为该检测角度的时刻所检测出的发动机旋转速度Ne设定目标发电电流Ge的下降量，来替 代检测活塞13通过压缩上止点时发动机的上止点旋转速度ne、同时根据该上止点旋转速 度ne控制上述目标发电电流Ge下降量的上述实施方式。但活塞13通过行程中央位置的 时刻，处于发动机的旋转速度Ne明显变动的状态，难以正确判别发动机旋转速度Ne的降 低状态，因而，较为理想的是如上述实施方式那样，根据发动机旋转速度Ne暂时处于稳 定状态的活塞13通过压缩上止点时的发动机的上止点旋转速度ne，设定交流发电机28的 目标发电电流Ge的下降量。
在上述实施方式中，使发动机自动停止时，发动机的旋转速度Ne达到预先设定的基 准速度N2而使燃料喷射停止后，经历规定时间，确认了例如某一汽缸的活塞13进入发动 机停止前第4至第6压缩上止点的时刻t3，检测上止点旋转速度ne，同时从图11所示的 变换图中读出与该上止点旋转速度ne相对应的目标发电电流Ge，将交流发电机28的目标 发电电流Ge的下降量设定为，在上述上止点旋转速度ne较低的场合的数值大于较高场合 的数值，因而可以沿着预先设定的基准线将交流发电机28的目标发电电流Ge适当控制而 使发动机旋转速度Ne降低。这样，通过根据发动机达到停止状态前的第4上止点旋转速 度ne调节交流发电机28的目标发电电流Ge以便发动机达到停止状态前的第2上止点旋 转速度ne等进入到图6中阴影线所示的范围内，使发动机的旋转阻力变化，可以使发动 机停止时刻处于膨胀行程的汽缸的活塞13停止于适合发动机重新起动的位置。
为了使发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A的活塞13停止于适合发动机重新起 动的位置，较为理想的是在发动机达到停止状态之前控制上述交流发电机28的发电电流 来调节曲轴3的旋转阻力。但发动机达到停止状态之前，发动机旋转速度Ne较低而无法 充分发挥上述交流发电机28的发电功能，即便使目标发电电流Ge变化，也无法使曲轴3 的旋转阻力明显变动，因而难以正确调节发动机旋转速度Ne的降低状态。因此，为了使 上述发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸12A的活塞13停止于适当位置，较为理想的是 在燃料喷射停止后使交流发电机28的目标发电电流Ge升高为上述初始值，而在发动机旋 转速度Ne降低过程的中期阶段(某一汽缸进入发动机停止前第4~第6压缩上止点的时 刻)，则使交流发电机28的目标发电电流Ge降低为与发动机旋转速度的降低情况相对应 的数值。
而且，如上述实施方式所示，使发动机自动停止的运作初期，将节气阀23的开度K 设定为30％左右，充分确保导入到汽缸12A~12D内的吸气流量后，以规定时间使交流发 电机28的目标发电电流Ge升高为预先设定的初始值的场合，可在发动机旋转速度Ne足 够高的自动停止运作的初期，通过减小吸气节流量，将足够量的吸气导入到汽缸12A~12D 内，有效地提高各汽缸12A~12D的扫气性能，而且抽吸动力损失降低后，通过迅速且充 分发挥交流发电机28的发电功能来适当调节曲轴3的旋转阻力，可以更为适当地执行使 发动机停止时刻处于膨胀行程的汽缸的活塞13停止于适合发动机重新起动的位置的控制。
尤其在上述实施方式中，在使发动机自动停止的运作初期，即在发动机旋转速度Ne 足够高的区域，通过减小吸气节流量来充分确保导入到汽缸12A~12D内的吸气流量，并 且与此同时将交流发电机28的目标发电电流Ge设定为0等，使该目标发电电流Ge暂时 下降，因而可以使各汽缸12A~12D的扫气性能有效提高，而且可以同时降低曲轴3的旋 转阻力和抽吸动力损失。所以，在使发动机自动停止的运作的初期，可以防止发动机转速 Ne明显降低，同时可以通过在此后的规定时间使交流发电机28的目标发电电流Ge升高为 初始值，来迅速且充分地发挥交流发电机28的发电功能，将发动机的外部负载调节为适 当值。
此外，上述实施方式中，上述自动停止控制装置，在使发动机自动停止的运作初期， 即燃料喷射停止后发动机的旋转速度Ne比预先设定为760rpm左右的基准速度N2更低的 时刻t2，通过减小上述节气阀23的开度K来减少吸气流量，同时使交流发电机28的目标 发电电流Ge加大为初始值，因而，可以通过在适当时间关闭上述节气阀23，将发动机停 止时刻处于膨胀行程的汽缸12A内所导入的空气量调节为比处于压缩行程的汽缸12C大， 而且可以通过以适当时间有效发挥上述交流发电机28的发电功能，使上述膨胀行程汽缸 12A的活塞13停止于适合发动机重新起动的范围R内，即停止于行程中央稍靠近下止点一 侧的位置。
而且，如上述实施方式所示，在使发动机自动停止的运作初期，使自动变速机处于空 档状态来抑制外部干扰所造成的发动机旋转速度Ne变动的状态下，停止燃料喷射使发动 机旋转速度Ne降低的场合，可以适当执行使活塞13停止于适合发动机重新起动的位置的 自动停止控制。
而且，在上述实施方式中，例如将未使发动机自动停止时的通常的怠速旋转速度设定 为650rpm(自动变速机为驾驶状态)的发动机中，在发动机的目标旋转速度(自动变速机 设定为空档状态)N1达到比上述通常的怠速旋转速度高的数值、例如860rpm左右的时刻 t2使燃料喷射停止，可以充分确保燃料喷射停止时刻t1至发动机处于停止状态这一期间 的发动机转数(吸气、压缩、膨胀、排气的行程数)。因而，可通过沿着预先设定的基准 线使发动机旋转速度Ne降低，并且在此过程中控制上述交流发电机28的目标发电电流Ge 来调节曲轴3的旋转阻力，可以适当执行使活塞13停止于适合发动机重新起动的范围R 内的自动停止控制。
此外，在上述实施方式中，在发动机的自动停止条件成立的时刻t0，将发动机的目标 旋转速度N1设定为高于上述通常的怠速旋转速度的数值，进行发动机旋转速度Ne的反馈 控制，而且在控制由上述节气阀23组成的吸气流量调节装置以便吸气负压Bt达到固定不 变数值来使发动机运转状态稳定的状态下，使燃料喷射停止，因而可以更为适当地执行沿 着预先设定的基准线使发动机旋转速度Ne降低的发动机自动停止控制。
而且，在上述实施方式中，根据活塞13进入最后压缩上止点的时刻t5的上止点旋转 速度ne1，判定活塞13是否有停止于行程靠后半段的位置的趋势，根据该判定结果调节节 气阀23的开度K，因而可以适当调节发动机停止之前活塞13的行程量，来适当执行使活 塞13停止于适合发动机重新起动的范围R内的自动停止控制。
根据是否满足例如最终上止点旋转速度ne1为200rpm或以上且上述增压压力Bt2为 P2＝-200mmHg或以下的条件，判定活塞13是否有停止于靠近行程后半段的位置的趋势， 判定为否定的场合，通过将节气阀23的开度K设定为预先设定成40％左右的第一开度，使 吸气行程汽缸12D的吸气阻力减少，可以有效防止膨胀行程汽缸12A的活塞13的位置达 到超出适当范围R下限的状态的情形。而上述判定结果为肯定的场合，可以通过将节气阀 23的开度K设定为5％左右的第二开度，由吸气行程汽缸12D生成适度的吸气阻力，防止 活塞13的停止位置超出上述适当范围R并进一步达到后段一侧的情形。
另外，上述实施方式说明的是由平衡罐21b的上游侧配置的节气阀23所组成的吸气 流量调节装置来调节对于各汽缸12A~12D的吸气流量的例子，但不限于此，也可以通过 设置对各汽缸12A~12D中设置的吸气阀19的提升量进行变更的公知的可变气门机构， 来调节对于上述各汽缸12A~12D的吸气流量，或者也可以用各汽缸12A~12D所连接的 分支吸气通路21a上单独配置有阀体的多通型节气阀来调节对于上述各汽缸12A~12D的 吸气流量。
此外，上述实施方式中，在发动机的旋转速度Ne低于燃料喷射停止后预先设定为 760rpm左右的基准速度N2的时刻t2，同时进行使节气阀23的开度K减小的运作和使交 流发电机28的目标发电电流Ge加大的运作，但不一定需要两者运作的时刻吻合，也可以 使交流发电机28的目标发电电流Ge的加大时间相对于使节气阀23开度减小的时刻t2稍 稍前后错开。
而且，上述发动机的起动装置的实施方式中，是使处于自动停止状态的发动机重新起 动时，通过对压缩行程汽缸12C进行第1次燃烧，最初使曲轴3仅逆转少许，再对膨胀行 程汽缸12A内的混合气进行压缩后点火，但本发明的发动机的起动装置不限于此，也可以 通过最初就对膨胀行程汽缸12A进行点火来使发动机重新起动
此外，上述实施方式是发动机重新起动时在膨胀行程汽缸12A中对初次燃烧所用的燃 料喷射采取分次喷射(J1+J2)，但也可以通过试验等确定同时满足汽化潜热对压缩压力的 降低和确保汽化性能的时间(规定燃料喷射时间)，作为该规定燃料喷射时间的1次燃料 喷射。而且，发动机重新起动时，膨胀行程汽缸12A中用于最初燃烧所进行的分次燃料喷 射也可以根据需要分为3次或以上。
另外，上述实施方式中尽管作了省略，但在发动机重新起动时，在规定条件成立时、 例如活塞停止位置未处于适当停止范围R内的场合或起动后的规定时间内，发动机旋转速 度未达到规定值等，也可进行伴随起动电动机辅助的控制。
产业上的利用可能性
由以上说明可知，本发明的发动机的起动装置，是包括对于向各汽缸直接喷射燃料的 燃料喷射阀控制其燃料喷射量和燃料喷射时间的燃料喷射控制装置；对各汽缸设置的火花 塞的点火时间进行控制的点火控制装置；由发动机驱动并使发电电流达到所设定的目标发 电电流而进行运作的交流发电机；以及检测发动机旋转速度的旋转速度检测装置的发动机 的起动装置，该发动机的起动装置包括：当预先设定的发动机自动停止条件成立时，通过 停止使发动机持续运转的来自燃料喷射阀的燃料喷射而使发动机自动停止的自动停止控 制装置；以及当处于自动停止状态的发动机的再起动条件成立时，由燃料喷射阀对至少在 膨胀行程中自动停止的汽缸喷射燃料，由火花塞点火进行燃烧，使发动机重新起动的自动 起动控制装置，上述自动停止控制装置，在使发动机自动停止时，将交流发电机的目标发 电电流设定为预先设定成较大值的初始值，然后对应于燃料喷射停止后所产生的发动机旋 转速度降低状态来设定上述目标发电电流相对于上述初始值的下降量，因而可以迅速且正 确地执行对应于发动机旋转速度降低状态来调节曲轴的旋转阻力的控制，可更为可靠地使 活塞停止于适当位置，提高发动机的再起动性能。