図1および図2は本発明に係るエンジンの始動装置を有する4サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。このエンジンには、シリンダヘッド10およびシリンダブロック11を有するエンジン本体1と、エンジン制御用のECU2とを備えている。上記エンジン本体1には、四つの気筒12A〜12Dが設けられるとともに、各気筒12A〜12Dの内部には、クランク軸3に連結されたピストン13が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室14が形成されている。
上記各気筒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、上記燃焼室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、上記ECU2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、上記各気筒12A〜12Dの燃焼室14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が設けられるとともに、これらのポート17,18に、吸気弁19および排気弁20がそれぞれ装備されている。上記吸気弁19および排気弁20は、図示を省略したカムシャフト等を有する動弁機構によって駆動されることにより、各気筒12A〜12Dが所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように各気筒2の吸・排気弁19,20の開閉タイミングが設定されている。
上記吸気ポート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。上記吸気ポート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とされ、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が設けられるとともに、この共通吸気通路21cには、アクチュエータ24により駆動されるスロットル弁23が配設されている。このスロットル弁23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、吸気圧力(負圧)を検出する吸気圧センサ26とが配設されている。
また、上記エンジン本体1には、タイミングベルト等によりクランク軸3に連結されたオルタネータ(発電機)28が付設されている。このオルタネータ28は、図示を省略した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に入力される上記ECU2からの制御信号に基づき、車両の電気負荷および車載バッテリーの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。
さらに、上記エンジンには、クランク軸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、一方のクランク角センサ30から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転速度が検出されるとともに、後述するように上記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軸3の回転方向および回転角度が検出されるようになっている。
上記ECU2には、カムシャフトに設けられた気筒識別用の特定回転位置を検出するカム角センサ32と、エンジンの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センサ34からそれぞれ出力される各検出信号が入力されるようになっている。
そして、ECU2は、上記各センサ25,26,30〜34からの検出信号を受け、燃料噴射弁16に対して燃料の噴射量および噴射時期を制御するための制御信号を出力するとともに、点火プラグ15に付設された点火装置27に対して点火時期を制御するため制御信号を出力し、かつ上記スロットル弁23のアクチュエータ24に対してスロットル開度を制御するための制御信号を出力するように構成されている。また、後述するように、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに各気筒12A〜12Dへの燃料噴射を所定のタイミングで停止(燃料カット)して自動的にエンジンを停止させるとともに、その後に運転者によるアクセル操作が行われる等により再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させる制御が実行されるようになっている。
具体的には、エンジンの自動停止時に圧縮行程の途中でピストン13が停止した圧縮行程気筒で初回の燃焼を行わせることにより、そのピストン13を押し下げてクランク軸3を少しだけ逆転させる。これによってエンジンの自動停止時に膨張行程の途中でピストン13が停止した膨張行程気筒のピストン13を一旦上昇させ、その気筒内の混合気を圧縮した状態で、この混合気に点火して燃焼させることにより、クランク軸3に正転方向の駆動トルクを与えてエンジンを再始動させるように構成されている。
上記のようにして再始動モータ等を使用することなく、特定の気筒に噴射された燃料に点火するだけでエンジンを適正に再始動させるためには、上記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を充分に確保することにより、これに続いて圧縮上死点を迎える気筒がその圧縮反力に打ち勝って圧縮上死点を超えるようにしなければならない。したがって、エンジンの自動停止時にピストン13が膨張行程の途中にある上記膨張行程気筒内に充分な空気量を確保しておく必要がある。
すなわち、図3(a),(b)に示すように、エンジンの停止時点で膨張行程および圧縮行程になる気筒では、それぞれ位相が180°CAだけずれているため、各ピストン13が互いに逆方向に作動し、膨張行程気筒のピストン13が行程中央よりも下死点側に位置していれば、その気筒の空気量が多くなって充分な燃焼エネルギーが得られる。しかし、上記膨張行程気筒のピストン13が極端に下死点側に位置した状態となると、圧縮行程気筒内の空気量が少なくなり過ぎてクランク軸3を逆転させるための燃焼エネルギーが充分に得られなくなる。
これに対して上記膨張行程気筒の行程中央、つまり圧縮上死点後のクランク角が90°CAとなる位置よりもやや下死点側の所定範囲R、例えば圧縮上死点後のクランク角が100°〜120°CAとなる適正範囲内にピストン13を停止させることができれば、圧縮行程気筒内に所定量の空気が確保されて上記初回の燃焼によりクランク軸3を少しだけ逆転させ得る程度の燃焼エネルギーが得られることになる。しかも、膨張行程気筒内に多くの空気量を確保することにより、クランク軸3を正転させるための燃焼エネルギーを充分に発生させてエンジンを確実に再始動させることが可能となる。
そこで、上記ECU2に設けられた自動停止制御手段により、図4に示すように、エンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、エンジンの目標速度を、エンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度よりも高い値、例えば通常のアイドル回転速度が650rpm(自動変速機がドライブレンジ)に設定されたエンジンでは、上記目標速度(自動停止条件設立時のアイドル回転速度)を、850rpm程度(自動変速機はニュートラルレンジ)に設定することにより、エンジンの回転速度Neを通常のアイドル回転速度よりも少し高い回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度Neが目標速度で安定した時点t1で燃料噴射を停止させてエンジンの回転速度Neを低下させる。
また、エンジンを自動停止させる制御動作の初期段階である上記燃料噴射の停止時点t1で、気筒内空燃比をλ=1にした通常のアイドル時の吸気量(エンジン運転を継続させるために必要な最小限の吸気流量)よりも多い吸気流量となるように上記スロットル弁23の開度Kを設定、つまり上記時点t1の直前の燃焼状態が、気筒内空燃比をλ=1ないしその付近に設定された均一燃焼にあるため、スロットル弁23の開度Kを増大させて(例えば全開の30%程度の開度に開いて)、エンジンの気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量を、エンジン運転の継続に必要な最小限の吸気流量よりも所定量多い状態に設定して燃焼ガスの掃気性を確保するとともに、オルタネータ28の発電量Geを上記自動停止条件の成立時点t0よりも低下させることにより、クランク軸3の回転抵抗を低減するように構成されている。
また、上記の時点t1で燃焼噴射を停止することによりエンジンの回転速度Neが低下して予め設定された基準速度、例えば760rpm以下になったことが確認された時点t2で、上記スロットル弁23を閉止してエンジンの気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量を減少させるとともに、オルタネータ28の発電量Geを増大させ、かつ後述するように上記の時点t1から一定時間が経過した後にオルタネータ28の発電量Geをエンジン回転速度Neの低下度合に対応させて調節する等により、予め行った実験結果等に基づいて設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neを低下させる制御を実行するように構成されている。
上記のようにエンジンを自動停止させる際に、燃料噴射の停止時点t1から、クランク軸3やフライホイール等が有する運動エネルギーが摩擦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、エンジンのクランク軸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。具体的には、図4に示すように、上記気筒12A〜12Dが圧縮上死点を迎える度にエンジンの回転速度Neが一時的に落ち込んだ後に、圧縮上死点を超えた時点で再び上昇するというアップダウンを繰り返しながらエンジン回転速度Neが次第に低下する。
そして、最後の圧縮上死点を超えた時点t4の後に圧縮上死点を迎える気筒では、慣性力によるピストン13の上昇に伴って空気圧が高まり、その圧縮反力によりピストン13が押し返されてクランク軸3が逆転する。このクランク軸3の逆転によって膨張行程気筒の空気圧が上昇するため、その圧縮反力に応じて膨張行程気筒のピストン13が下死点側に押し返されてクランク軸3が再び正転し始め、このクランク軸3の逆転と正転とが数回繰り返されてピストン13が往復作動した後に停止することになる。このピストン13の停止位置は、上記圧縮行程気筒および膨張行程気筒における圧縮反力のバランスにより略決定されるとともに、エンジンの摩擦等の影響を受け、上記最後の圧縮上死点を超えた時点t4のエンジンの回転慣性、つまりエンジン回転速度Neの高低によっても変化することになる。
したがって、エンジンが自動停止する際に膨張行程にある膨張行程気筒のピストン13を再始動に適した上記適正範囲R内に停止させるためには、まず上記膨張行程気筒および圧縮行程にある圧縮行程気筒の圧縮反力がそれぞれ充分に大きくなり、かつ膨張行程気筒の圧縮反力が圧縮行程気筒の圧縮反力よりも所定値以上大きくなるように、両気筒に対する吸気流量を調節する必要がある。このために、本発明では、燃料噴射の停止時点t1でスロットル弁23の開度Kを大きな値に設定することにより、上記膨張行程気筒および圧縮行程にある圧縮行程気筒の両方に所定量の空気を吸入させた後、所定時間が経過した時点t2で上記スロットル弁23を閉止してその開度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。
ただし、実際のエンジンでは、スロットル弁23、吸気ポート17および分岐吸気通路21a等の形状に個体差があることにより、それらを流通する空気の挙動が変化するため、エンジンの自動停止期間中に各気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量にバラツキが生じ、またエンジンの個体差およびエンジン温度の高低によってもエンジンの摩擦抵抗に差が生じて、上記のようにスロットル弁23の開閉制御を行っても、エンジンの停止時点で膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒のピストン停止位置を適正範囲R内に納めることは困難である。
この点につき、本願発明では、エンジンの自動停止期間中においてエンジンの回転速度が低下する過程で、図5に一例を示すように、各気筒12A〜12Dが圧縮上死点を通過する際のエンジン回転速度(上死点回転速度)neと、エンジンの停止時点で膨張行程にある気筒のピストン停止位置との間に明確な相関関係があることに着目した。そして、図4に示すように、燃料噴射を停止した時点t1の後にエンジンの回転速度Neが低下する過程で、各気筒のピストン13が圧縮上死点を通過する際のエンジン回転速度、つまり上死点回転速度neをそれぞれ検出し、この上死点回転速度neの検出値に応じてオルタネータ28の発電量Geを制御する等により、エンジン回転速度Neの落ち込み度合を調節するようにしている。
すなわち、図5は、上記のようにエンジンの回転速度Neが所定速度となった時点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に設けられたピストン13が圧縮上死点を通過する際の上死点回転速度neを計測するとともに、エンジンの停止時点における膨張行程気筒のピストン位置を調べ、このピストン位置を縦軸に取るとともに、上記エンジンの上死点回転速度neを横軸に取って、両者の関係をグラフ化したものである。この作業を繰り返してエンジンの停止動作期間中における上記上死点回転速度neと、膨張行程気筒におけるピストン停止位置との相関関係を示す分布図が得られることになる。
上記の分布図から、エンジンの停止動作期間中における上死点回転速度neと膨張行程気筒におけるピストン停止位置と間に所定の相関関係が見られ、図5に示す例では、エンジンが停止状態となる前の6番目〜2番目における上死点回転速度neがハッチングで示す範囲内にあれば、ピストン13の停止位置がエンジンの再始動に適した範囲R(圧縮上死点後の100°〜120°CA)に入ることが分かる。
特に、エンジンが停止状態となる前の2番目の上死点回転速度neについてみれば、図6に示すように、上記上死点回転速度neが略280rpm〜380rpmの範囲内にあるとともに、約320rpmを境にしてそれ以下の低回転側では、上記上死点回転速度neが低下するのに伴ってピストン停止位置が徐々に上死点寄りに変化している。一方、上記上死点回転速度neが320rpm以上の高回転側では、この上死点回転速度neの高低に拘わらず、ピストン13の停止位置が概ね一定になり、略適正範囲R内に入ることが分かる。
上記のような特徴的な分布傾向が見られるのは、エンジンの上死点回転速度neが320rpm以上の高回転側にあると、エンジン停止時の膨張行程気筒および圧縮行程気筒にそれぞれ充分な量の空気が充填され、この空気の圧縮反力によってピストン停止位置が行程の中央寄りに集中するためであると考えられる。なお、上記320rpm以下の低回転側でピストン停止位置が左下がりの分布状態となるのは、各気筒内で往復動するピストン13が圧縮上死点側で反転した後、摩擦等により減速されて行程中央まで戻ることができずに停止するためであると考えられる。
一方、燃料噴射の停止後にスロットル弁23を開放操作することなく、これを閉止状態に維持した場合には、図6に破線で示すように、一様な右肩上がりの分布状態となり、エンジンの上死点回転速度neの高低に応じてピストン13の停止位置が変化することになる。これは、スロットル弁23を閉じたままに維持すると、吸気負圧が大きい(吸気の圧力が低い)状態に維持され、エンジンの停止後に膨張行程気筒および圧縮行程気筒になる気筒の圧縮反力が小さくなるために、エンジンの回転速度(回転慣性)と摩擦との影響が相対的に大きくなるからである。
したがって、図4に示すように、燃料噴射を停止した時点t1から所定時間が経過するまで、つまりエンジン回転速度Neが基準速度(例えば760rpm程度)以下に低下する時点t2までは、各気筒の掃気性を確保するためにスロットル弁23の開度Kを比較的大きな値(例えば全開の30%の開度)に設定するとともに、上記ピストン13を適正位置に停止させる制御が可能な速度にエンジンの回転速度Neを維持するために、オルタネータ28の発電量Geを例えば0に設定する。
そして、エンジン回転速度Neが基準速度以下に低下した時点t2で、上記スロットル弁23の開度Kを低減するとともに、オルタネータ28の発電量Geを増大させてクランク軸3の回転抵抗を調節することにより、予め行った実験等に基づいて設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるようにしている。このようにして最後の圧縮上死点を通過した時点t4でクランク軸3、フライホイール、ピストン13およびコネクティングロッド等が有する運動エネルギーや圧縮行程気筒で圧縮された空気が有する位置エネルギー等が、その後に作用する摩擦損失等と見合うものとなって、エンジンの停止状態で膨張行程となる気筒のピストン13がエンジンの再始動に適した上記範囲R内に停止することになる。
上記ECU2の自動停止制御手段によりエンジンを自動停止させる際の制御動作を図7および図8に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、この図7に示すフローチャートは、気筒内の空燃比が理論空燃比ないし理論空燃比付近に設定された均一状態からエンジンを自動停止させるように構成されている。この制御動作がスタートすると、まず各種センサ類から出力された検出信号に基づいてエンジンの自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS1)。具体的には、ブレーキスイッチのON状態が所定時間に亘り継続し、かつバッテリー残量が予め設定された基準値以上であり、車速が所定値(例えば10km/h)以下の状態であること等が確認された場合には、エンジンの自動停止条件が成立したと判定され、上記要件の一つでも満たされていない場合には、エンジンの自動停止条件が成立していないと判定される。
上記ステップS1でYESと判定されてエンジンの自動停止条件が成立したことが確認された場合には、自動変速機のシフトレンジをニュートラルに設定して無負荷状態とするとともに(ステップS2)、EGR通路に設けられたEGR弁(図示せず)を閉弁して、排気還流を停止させ(ステップS30)、エンジン回転速度Neの目標値(目標速度)を、通常のアイドル回転速度よりも高い値N1、例えば850rpm程度に設定する(ステップS3)。また、ブースト圧Btが例えば−400mmHg程度に設定された目標圧P1となるようにスロットル弁23の開度Kを調節(スロットル弁23を開弁方向に操作)するとともに(ステップS4)、エンジンの回転速度Neが目標速度N1となるように点火時期のリタード量を算出する(ステップS5)。これにより、上記ブースト圧Btを目標圧P1とするためにスロットル開度Kがフィードバックされるとともに、エンジンの回転速度Neを目標速度N1とするために点火時期のリタード量がフィートバックされる(エンジン回転速度のフィードバック制御が実行される)ことになる。
なお、上記ステップS1において、エンジンの自動停止制御の判定を、車速が10km/h以下に低下した時点で実行するようにしているので、エンジンの自動停止条件成立時におけるアイドル回転速度を、エンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度(例えば、自動変速のドライブレンジ状態において650rpm)よりも高い値(850rpm)に設定でき、エンジン回転速度が通常のアイドル回転速度(650rpm)に低下する前に、上記ステップS2、ステップS3の制御を実行できる。よって、一旦、通常のアイドル回転速度まで低下したエンジン回転速度を目標速度N1(850rpm)まで上昇させる必要がなく、運転者に対して、エンジン回転速度の上昇に伴う不快感を与えることがない。
エンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、上記ステップS2の自動変速機のシフトレンジがドライブ状態(Dレンジ)からニュートラル状態(Nレンジ)にシフトされることにより、自動変速機の負荷が軽減されるようになり、かつ上記ステップS3によってエンジンの目標速度がN1に設定されるため、図4に示されるように、エンジン回転速度Neが、自動停止条件の成立時点t0から少し上昇するようになる。
次いで、燃料噴射の停止条件(燃料カット条件)が成立したか否か、具体的にはエンジン回転速度Neが目標速度N1となるとともに、ブースト圧Btが上記目標圧P1となったか否かを判定し(ステップS6)、NOと判定された場合には、ステップS4に戻って上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップS6でYESと判定された時点(図4の時点t1)で、スロットル弁23を開弁してその開度Kを例えば30%程度に設定するとともに(ステップS71)、オルタネータ28の発電量Geを0に設定して発電を停止させた後に(ステップS7)、燃料噴射を停止させる(ステップS8)。
その後、エンジンの回転速度Neが予め760rpm程度に設定された基準速度N2以下となったか否かを判定することにより(ステップS9)、図4に示す燃料噴射の停止時点t1の後に、エンジンの回転速度Neが低下し始めたか否かを判定し、YESと判定された時点t2でスロットル弁23を閉止状態とする(ステップS10)。この結果、上記ステップS4,S7でスロットル弁23が開放されて大気圧に近付くように上昇したブースト圧Btが、上記スロットル弁23の閉止操作に応じて所定の時間差をもって低下し始めることになる。
次いで、ピストン13が圧縮上死点を通過するときのエンジン回転速度、つまりエンジンの上死点回転速度neが、予め設定された760rpm程度に設定された基準速度N2以下となったか否かを判定し(ステップS11)、YESと判定された時点で、オルタネータ28の発電量Geを予め60A程度に設定された初期値に設定して約300ms程度の期間に亘りオルタネータ28を作動させる発電量Geの初期制御を実行する(ステップS12)。
なお、上記ステップS9でエンジンの回転速度Neが基準速度N2以下となったと判定された時点t2でスロットル弁23を閉弁状態とするように構成された上記実施形態に代え、エンジンの上死点回転速度neが基準速度N2以下になったと判定された時点で、スロットル弁23を閉弁状態とするように構成してもよく、また上記ステップS11でエンジンの上死点回転速度neが基準速度N2以下になったと判定された時点で、発電量Geの初期制御を実行するように構成された上記実施形態に代え、エンジンの回転速度Neが基準速度N2以下になったと判定された時点t2で、上記発電量Geの初期制御を実行するように構成してもよい。
そして、エンジンの上死点回転速度neが所定の第1範囲α内にあるか否かを判定する(ステップS13)。この第1範囲αは、予め設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程で、例えばエンジンが停止状態となる前の4番目の圧縮上死点を通過する時点t3における上死点回転速度neに基づいて設定された値であり、この実施形態では480rpm〜540rpmに設定されている。上記ステップS13でYESと判定され、上記上死点回転速度neが第1範囲α(480rpm〜540rpm)内にあることが確認された場合には、その時点t3の上死点回転速度neに対応したオルタネータ28の発電量Geの制御を実行する(ステップS14)。すなわち、図9に示すように、エンジンの上死点回転速度neが高い程、発電量Geが大きな値に設定されたマップから上死点回転速度neに対応した発電量Geを読み出し、この発電量Geを目標値に設定して約300ms程度の期間に亘りオルタネータ28を作動させることにより、オルタネータ28の発電量Geの制御を実行する。
その後、エンジンの上死点回転速度neが予め470rpm〜480rpm程度に設定された第2範囲β内となったか否かを判定することにより(ステップS15)、エンジン回転速度Neが顕著に低下しているか否かを判定し、YESと判定された場合には、その時点で図4の破線で示すように、オルタネータ28の発電量Geを100A程度の大きな値に設定し、約300ms程度の期間に亘ってオルタネータ28を作動させることにより(ステップS16)、オルタネータ28の発電量Geを一時的に増大させる制御を実行する。
なお、上記ステップS13でNOと判定されてエンジンの上死点回転速度neが上記第1範囲α(480rpm〜540rpm)内にないことが確認された場合には、上記上死点回転速度neに対応したオルタネータ28の発電量制御を実行することなく、ステップS15に移行する。また、上記ステップS15でNOと判定されてエンジンの上死点回転速度neが第2範囲β内にないことが確認された場合には、オルタネータ28の発電量Geを一時的に増大させる上記制御を実行することなく、下記ステップS17に移行する。
そして、エンジンの上死点回転速度neが所定値N3以下であるか否かを判定する(ステップS17)。この所定値N3は、予め設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程で最後の圧縮上死点を超える際の上死点回転速度neに対応した値であり、例えば260rpm程度に設定されている。また、各気筒が順次圧縮上死点を通過する各時点のブースト圧Btが検知され、その値が記憶される。
上記ステップS17でNOと判定された場合には、ステップS13に戻って上記制御動作を繰り返し、上記ステップS17でYESと判定されてエンジンの上死点回転速度neが上記所定値N3以下になったことが確認された時点(t4)で、エンジンが最後の圧縮上死点を通過したと判断され、この時点t4で、その1回前の圧縮上死点を通過する際のブースト圧Btを読み出し、この値をエンジン停止前から2番目の圧縮上死点におけるブースト圧であると決定する(ステップS18)。
そして、エンジンが最後の圧縮上死点を迎える時点t4における上死点回転速度ne(以下、最終上死点回転速度ne1という)と、停止前から2番目の圧縮上死点におけるブースト圧Bt(以下、ブースト圧Bt2という)とに基づき、ピストン13が各行程の後期寄り位置(膨張行程気筒では下死点寄りの位置)で停止する傾向があるか否かを判定する(ステップS19)。具体的には、最終上死点回転速度ne1が所定回転速度N4(例えばN4=200rpm)以上であり、かつ上記ブースト圧Bt2が所定圧力P2(例えばP2=−200mmHg)以下であるとき(真空側であるとき)に、上記行程の後期寄りの位置で停止する傾向が大である(ステップS19でYES)と判定、つまり膨張行程気筒におけるピストン停止位置が、圧縮上死点後100°〜120°CAとなる適正範囲Rに対して120°CAに近い位置で停止する傾向が大であると判定される。
上記ステップS19でNOと判定された場合には、エンジンが上記のように行程の後期寄りの位置で停止する傾向が顕著ではなく、比較的に行程の前期寄りの位置、つまり膨張行程気筒におけるピストン停止位置が、圧縮上死点後100°〜120°CAとなる適正範囲Rに対して100°CAに近い位置または100°CA以下で停止する傾向がある。そこで、ピストン13を上記適正範囲R内により確実に停止させることができるように、スロットル弁23を開放操作する。例えばスロットル弁23の開度Kが全開の40%程度に設定された第1開度K1となるようにスロットル弁23を開弁することにより(ステップS20)、吸気流量を増加させる。これにより、吸気行程気筒の吸気抵抗が減少し、エンジンが行程の後期寄りの位置で停止し易くなり、結果的に膨張行程気筒におけるピストン13の停止位置が適正範囲R内の下限(100°CA)を超えることが防止され、上記適正範囲R内で停止する確率を効果的に向上させることができる。
一方、上記ステップS19でYESと判定された場合には、エンジンの回転慣性が大きく、また圧縮行程気筒への最終吸気行程における吸気流量が少なく、圧縮反力が小さい状態にあって、ピストン13が行程の後期寄りの位置で停止し易い条件が既に揃っている。そこで、スロットル弁23の開度Kが、第2開度K2(上記ステップS7で閉弁したときのスロットル弁開度に近い開度、例えばK2=5%程度)となるようにスロットル弁23を操作する(ステップS21)。上記第2開度K2は、エンジンの特性等に応じ、さらに小開度、あるいは閉止状態としてもよい。このようにして吸気行程気筒に適度の吸気抵抗が生じ、ピストン13の停止位置が上記適正範囲Rを超えてさらに後期側となるという事態の発生を抑制することができる。
次いで、エンジンが停止状態になったか否かを判定し(ステップS22)、YESと判定された時点で、後述するように上記クランク角センサ30,31の検出信号に基づいてピストン13の停止位置の検出する制御を実行した後に(ステップS23)、制御動作を終了する。
次に、成層リーン燃焼状態でエンジンを自動停止させる際の制御動作を、図10および図11に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートし、図7に示すフローチャートのステップS1からステップS3までと同様に、ステップS31でYESと判定されてエンジンの自動停止条件が成立されたことが確認された場合には、自動変速機のシフトレンジをドライブからニュートラルに切り換えて無負荷状態とするとともに(ステップ32)、EGR通路に設けられたEGR弁(図示せず)を閉弁して、排気還流を停止させ(ステップ33)、エンジン回転速度Neの目標速度を、エンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度よりも高い値N1、例えば850rpm程度に設定する(ステップS34)。
次いで、現時点のエンジンが、成層リーン燃焼状態にあるか否かを判定(ステップS35)し、このステップS35でYESと判定された場合には、開き気味にある現時点のスロットル開度K、つまり理論空燃比よりもかなり大きい値でリーン燃焼を行うときのスロットル開度であって、理論空燃比、ないし理論空燃比付近で均一燃焼させる通常のアイドル運転時よりも大きな値(例えば、筒内空燃比が40〜50程度、エンジン回転速度が850rpm程度のときには6〜7%の開度)に設定されたスロットル開度Kを維持しつつ(ステップS36)、圧縮行程の後半で燃料噴射する(ステップS37)。なお、この時点ではEGRがカットされているため、EGR弁を閉弁する前に比べて、幾分、吸入空気量が増えているものの、その分は燃料噴射量で調整される。
その後、圧縮上死点の近傍で点火を行った後(ステップS38の後)、燃料噴射の停止条件(燃料カット条件)が成立したか否かを判定し(ステップS39)、NOと判定された場合には、ステップS36に戻って上記制御動作を繰り返す。
上記ステップS39でYESと判定された場合には、気筒内の掃気と、ピストン13を適正なクランク角位置で停止させるために、スロットル弁23を開放状態に近い30%程度の開度となるように開弁させ(ステップS40)、オルタネータ28の発電量Geを0に設定して発電を停止させるとともに(ステップS41)、急激なエンジン回転速度の低下を防止するために、各気筒において1回の成層リーン燃焼を行わせるように、各気筒の圧縮行程後半で燃料噴射させ(ステップS42)、圧縮上死点近傍で点火する(ステップS43)。なお、この時点での成層リーン燃焼は、スロットル弁23の開弁によって、さらにリーン度合が大きくなっているが、失火には至らないように制御される。
そして、上記ステップS39でYESと判定された後(燃料カット条件成立後)、全気筒12A〜12Dで1回の成層リーン燃焼が行なわれたか否かを判定し(ステップS44)、NOと判定された場合には、上記ステップS42に戻って、未だ燃料カット条件が成立してから燃焼していない気筒に対して圧縮行程後半で燃料噴射され、上記ステップS43において圧縮上死点近傍で点火される。
上記ステップS44でYESと判定され、全気筒12A〜12Dで1回の成層リーン燃焼が行なわれたことが確認された時点で燃料噴射を停止し(ステップS45)、その後、エンジンの回転速度Neが予め760rpm程度に設定された基準速度N2以下となったか否かを判定し(ステップS51)、NOと判定された場合は、回転速度Neが基準速度N2以下となるまで判定を繰り返し、このステップS51でYESと判定された時点(図4の時点t2)で、スロットル弁23を閉止状態とした後(ステップS52)、図8のステップS11に移行する。
一方、上記ステップS35でNOと判定されて、現時点のエンジンの燃焼状態が成層リーン燃焼状態にない場合、例えば、触媒温度の低下、ないしNOx触媒のリフレッシュを図るためのリッチスパイク等によって、均一燃焼状態にある場合は、図7のステップS4からステップS7までと同様に、ブースト圧Btが、例えば−400mmHg程度に設定された目標圧P1となるようにスロットル弁23の開度を調整するとともに(ステップS46)、エンジンの回転速度Neが目標速度N1となるように点火時期のリタード量を算出し(ステップS47)、エンジンの回転速度Neが目標速度N1に収束するように点火時期のリタード量がフィードバックされて、アイドル回転速度のフィードバック制御が行なわれる。
その後、燃料噴射の停止条件(燃料カット条件)が成立したか否かを判定し(ステップS48)、NOと判定された場合には、ステップS46に戻って上記制御動作を繰り返す。上記ステップS48でYESと判定された場合には、気筒内の掃気と、ピストンを適正クランク角位置で停止させるために、スロットル弁23を開放状態に近い30%程度の開度となるように開弁させ(ステップS49)、オルタネータ28の発電量Geを0に設定して発電を停止させるとともに(ステップS50)、上記ステップS45に移行して燃料噴射を停止する。
図12は、上記フローチャートのステップS23において実行されるピストン停止位置の検出制御動作を示している。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S61)。これにより、エンジンの停止動作時における上記信号CA1,CA2の位相の関係が、図13(a)のようになるか、それとも図13(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13(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13(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S61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S62)、ステップS61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S63)。そして、エンジン停止後に上記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S64)。
上記のようにして自動停止状態となったエンジンを再始動させる際の制御動作を図14に示すフローチャートおよび図13および図14に示すタイムチャートに基づいて説明する。図13および図14では、エンジンの停止時に第1気筒12Aが膨張行程気筒となるとともに、第3気筒12Cが圧縮行程気筒となり、第4気筒2Dが吸気行程気筒となり、第2気筒12Bが排気行程気筒となった例を示している。
まず、予め設定されたエンジンの再始動条件が成立したか否かを判定し(ステップS101)、NOと判定されてエンジンの再始動条件が成立していないことが確認された場合には、そのままの状態で待機する。そして、上記ステップS101でYESと判定され、停車状態から発進のためのアクセル操作等が行われ、あるいはバッテリー電圧が低下する等により、エンジンの再始動条件が成立したことが確認された場合には、ピストン13の停止位置に基づいて圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒内12Aの空気量を算出する(ステップS102)。すなわち、上記ピストン13の停止位置から圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12Aの燃焼室容積が求められ、またエンジン停止の際には燃料噴射の停止後にエンジンが数回転してから停止するので膨張行程気筒12Aも新気で満たされた状態にあり、かつエンジン停止中に圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12Aの内部は略大気圧となっているので、上記燃焼室容積から新気量が求められることとなる。
続いて、上記ステップS102で算出された圧縮行程気筒12Cの空気量に対して所定の1回目用空燃比となるように燃料を噴射させ(ステップS103)、その後、上記ステップS102で算出された膨張行程気筒12A内の空気量に対して所定の空燃比となるように燃料を噴射する(ステップS104)。この場合、圧縮行程気筒12Cの1回目用空燃比および膨張行程気筒12A用の空燃比はピストンの停止位置に応じてマップM1,M2から求められる。圧縮行程気筒12Cの1回目用空燃比は理論空燃比よりもリッチな空燃比(空燃比11〜14の範囲)となり、膨張行程気筒12Aの空燃比は略理論空燃比もしくはそれより多少リッチな空燃比となるように、予め上記各マップM1,M2が設定されている。
次に圧縮行程気筒12Cの燃料噴射後に燃料の気化時間を考慮して設定した時間の経過後に、当該気筒12Cに対して点火を行う(ステップS105)。そして、点火してから一定時間内にクランク角センサのエッジ(クランク角信号の立ち上がり又は立ち下がり)が検出されたか否かにより、ピストン13が動いたか否かを判定し(ステップS106)、NOと判定されて失火によりピストン13が動かなかったことが確認された場合には、上記圧縮行程気筒12Cに対して再点火を繰り返し行う(ステップS107)。
上記ステップS106でYESと判定されてクランク角センサのエッジが検出された場合には、エッジ検出後に所定のディレイ時間が経過してから、つまりエンジンの逆転動作が終了する頃までの時間が経過してから、膨張行程気筒12Aに対して点火を行う(ステップS108)。上記ディレイ時間はピストン13の停止位置に応じてマップM3から求められる。さらに、所定クランク角(圧縮行程気筒12Cの2回目用噴射時期)となった時点で、圧縮行程気筒12Cに対して再度燃料を噴射する(ステップS109)。この場合、上記停止位置に応じてマップM4から圧縮行程気筒12Cの2回目用空燃比を求め、これらに基づいて燃料噴射量を演算するとともに、マップM5から、圧縮行程気筒12Cの適正な燃料噴射時期、すなわち、燃料噴射による気化潜熱の作用(燃料の気化によって気筒内のガス温度を下げる)が、圧縮圧力の低下に寄与する適正な噴射時期(例えば、圧縮行程の中期から後期前半の適正な時期)を設定する。
なお、圧縮行程気筒12Cの2回目用空燃比は、気化潜熱の効果が大きくなる適正なリッチ空燃比に設定されており、この圧縮行程気筒12Cの再度の燃料噴射によって、圧縮行程気筒12Cの圧縮上死点付近の圧縮反力を低下させ、膨張行程気筒12Aの燃焼(上記ステップS108の点火によってもたらされた燃焼)による圧縮上死点の乗り越えを充分に可能とする。このような始動時の制御が完了すれば、通常制御に移行する(ステップS110)。
上記の再始動制御が実行されることにより、図15および図16に示すように、先ず圧縮行程気筒12C(#3気筒)において燃焼空燃比が理論空燃比よりも多少リッチとされて燃焼(図15中の(1))が行われ、この燃焼(1)による燃焼圧(図16中のa部分)で、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、それに伴って膨張行程気筒12A(#1気筒)のピストン13が上死点に近付くことにより、当該気筒内の空気が圧縮されて筒内圧が上昇する(図16中のb部分)。そして、膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点に充分に近付いた時点で当該気筒に対する点火が行われて、予め当該気筒に噴射されている燃料が燃焼し(図15中の(2))、その燃焼圧(図16中のc部分)でエンジンが正転方向に駆動される。さらに、圧縮行程気筒12Cに対して適当なタイミングで燃料が噴射されることにより(図15中の(3))、この圧縮行程気筒12Cでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱作用によって該圧縮行程気筒12Cの圧縮圧力を低下させる(図16中のd部分)。これにより、上記膨張行程気筒12Aでの燃焼によって始動開始から2番目の圧縮上死点を超えるまで、すなわち、吸気行程気筒12D(#4気筒)で燃焼が行われてエンジン駆動力を付与するまで、のエンジン駆動力が確保される。
この場合、圧縮行程気筒12Cの空燃比が多少リッチとされたことにより、エンジンの駆動力が高められて逆転動作が充分に行われ、膨張行程気筒12Aの気筒内の圧力が高められて、充分な燃焼トルク(エンジンの駆動力)が生成できるようになる。
また、圧縮行程気筒12Cにおいて圧縮圧力を低下させるための燃料噴射を行うことで、膨張行程気筒12Aの燃焼による始動を確実なものとする。
さらに、吸気行程気筒12Dにおける燃料噴射時期を、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(例えば圧縮行程の中期以降)に設定しているため(図15中の(4))、該吸気行程気筒12Dの圧縮行程での(圧縮上死点前での)自着火が防止され、また、該吸気行程気筒12Dの点火時期が圧縮上死点以降に設定されているため、圧縮上死点前での燃焼が防止され、該吸気行程気筒12Dにおいて、圧縮反力を低下させつつ、正転方向へのエンジン駆動効率を高めることができる。
その後は、通常制御により各気筒で順次燃焼(図15中の(5)、(6))が行われてエンジンの再始動が完了する。
上記のように予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに、エンジンの運転を継続させる燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、自動停止状態にあるエンジンの再始動条件が成立したときに、膨張行程で停止状態にある気筒に燃料を噴射して点火、燃焼を行わせることによりエンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、エンジンの気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量を調節するスロットル弁23からなる吸気流量調節手段と、エンジンにより駆動されるオルタネータ28と、エンジンの自動停止動作の初期、つまり燃料噴射の停止時点t1、またはその近傍で上記吸気流量調節手段を制御して通常のアイドル運転時よりも吸気流量を大きな値に設定するとともに、上記オルタネータ28の発電量Geをエンジンの自動停止条件が成立する前よりも低下させて気筒内の燃料ガスを掃気する掃気モード期間を設定する自動停止制御手段とを設けたため、エンジンの自動停止条件が成立して自動停止制御を実行する際に、吸気流量を充分に確保することにより、エンジンの自動停止時に燃焼ガスの掃気性を効果的に向上させることができるとともに、エンジンが停止するまでの回転速度を充分に確保して自動停止制御を適正に実行することができる。
そして、エンジンの回転速度Neが、燃料噴射の停止後に760rpm程度に予め設定された基準速度N2よりも低下した時点t2で、上記スロットル弁23の開度Kを低減して吸気流量を減少させるとともに、オルタネータ28の発電量Geを増大させてクランク軸3の回転抵抗を増大させる制御を上記自動停止制御手段により実行するように構成したため、上記スロットル弁23を適正時期に閉止することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒内に導入される空気量が圧縮行程となる気筒よりも大きくなるように調節して、膨張行程気筒のピストン13をエンジンの再始動に適した範囲R内、つまり行程中央よりもやや下死点側に片寄った位置に停止させることができる。なお、エンジンの回転速度Neが360rpmよりも低いと、上記オルタネータ28の発電が充分に行われず、その発電量Geの目標値を増大させてもクランク軸3の回転抵抗をそれ程、増大させることができず、エンジンの回転速度Neを効果的に調節することができないため、上記エンジンの自動停止制御時における初期段階で、オルタネータ28の発電量Geを増大させる必要がある。
また、上記実施形態では、エンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N2となって燃料噴射が停止された後に、所定時間が経過した時点、つまりエンジン停止前の4番目の圧縮上死点を迎えたことが確認された時点t3で、その上死点回転速度neを検出し、この上死点回転速度neに対応した発電量Geを図9に示すマップから読み出す等により、上記上死点回転速度neが大きい場合には、小さい場合に比べてオルタネータ28の発電量Geを大きな値に設定するように構成したため、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるようにオルタネータ28の発電量Geを適正に制御することができる。すなわち、エンジンが停止状態となる前の2番目の上死点回数ne等が図5のハッチングで示す範囲内に収まるように、エンジンが停止状態となる前の4番目の上死点回数neに基づいてオルタネータ28の発電量Geを調節し、エンジンの回転抵抗を変化させることにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
さらに上記実施形態では、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射が停止されてエンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N2に低下したことが確認された時点t2で、オルタネータ28の発電量Geを一時的に増大させるように構成したため、所定の基準ラインに沿わせるようにエンジンの回転速度Neを迅速に低下させることができるとともに、その後に検出された上死点回転速度neに応じ、オルタネータ28の発電量Geを制御してエンジン回転速度の低下度合を調節することにより、エンジンの再始動に適した位置にピストン13を効果的に停止させることができる。
また、上記実施形態に示すように、ピストン13が圧縮上死点を通過してエンジンの回転速度Neが一時的に安定した状態となる時期に検出されたエンジンの上死点回転速度neに基づき、オルタネータ28の発電量Geを制御するように構成した場合には、この発電量Geを適正に制御することによってエンジン回転速度Neの低下度合を、より正確に調節できるという利点がある。
さらに、上記実施形態では、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射が停止されてエンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N2となった後、所定時間が経過した時点(エンジン停止前の2番面の圧縮上死点を迎えた時点)で検出されたエンジン回転速度Neの低下度合に基づき、エンジンの回転速度Neが顕著に低下していることが確認された場合に、何らかの原因で予め設定された基準ラインよりも早いタイミングでエンジンが停止状態となると判断して図4の破線で示すように、オルタネータ28の発電量Geを一時的に増大させるように構成したため、燃料噴射の停止時点t1からエンジンが停止状態となるまでの間に迎える圧縮上死点の回数を1回程度だけ減少させてエンジンの停止時期を予定よりも早めることができる。これにより、エンジン回転速度Neの低下度合が大きすぎることに起因してピストン13が不適正位置に停止するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
また、上記実施形態では、例えばエンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度が650rpm(自動変速機はドライブレンジ)に設定されたエンジンにおいて、エンジンの目標速度(自動変速機はニュートラルレンジに設定)N1が、上記通常のアイドル回転速度よりも高い値、例えば850rpm程度になった時点t2で燃料噴射を停止させるように構成したため、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるとともに、その過程で上記スロットル弁23の開度Kおよびオルタネータの発電量Geを制御してクランク軸3の回転抵抗を調節することにより、エンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させる自動停止制御を適正に実行することができる。
さらに上記実施形態に示すように、エンジンの自動停止条件が成立して燃料噴射を停止する時点t2で、オルタネータ28の発電量Geを0に設定するように構成した場合には、燃料噴射の停止後にエンジンの回転速度Neが過度に低下するのを抑制しつつ、エンジンの自動停止制御を適正に実行できるという利点がある。
また、上記実施形態では、例えばエンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度が650rpmに設定されたエンジンにおいて、上記のようにエンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、エンジンの目標速度N1を、上記通常のアイドル回転速度よりも高い値、例えば850rpmに設定して回転速度フィードバック制御を行い、エンジン回転速度Neを高い回転速度で推移させるとともに、吸気負圧Btが一定値となるように上記スロットル弁23からなる吸気流量調節手段を制御してエンジンの運転状態を安定させた状態で、燃料噴射を停止させるように構成したため、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるエンジンの自動停止制御を適正に実行することにより、エンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させることができる。
さらに、上記実施形態では、エンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、自動変速機をニュートラル状態とするように構成したため、自動変速機を介してエンジン本体1に入力される外乱によるエンジン回転速度Neの変動を抑制した状態で、燃料噴射を停止してエンジンの回転速度Neを所定の基準ラインに沿って低下させることにより、エンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させる自動停止制御を適正に実行できるという利点がある。
また、上記実施形態では、ピストン13が最後の圧縮上死点を迎える時点t4における上死点回転速度ne1に基づき、ピストン13が行程の後半寄りの位置で停止する傾向があるか否かを判定し、その判定結果に応じてスロットル弁23の開度Kを調節するように構成したため、エンジンの停止直前におけるピストン13のストローク量を適正に調節してエンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させる自動停止制御を適正に実行することができる。
例えば最終上死点回転速度ne1が200rpm以上であり、かつ上記ブースト圧Bt2がP2=−200mmHg以下である条件を満たすか否かによってピストン13が行程の後半寄りの位置で停止する傾向があるか否かを判定し、NOと判定された場合には、スロットル弁23の開度Kを40%程度に予め設定された第1開度に設定して、吸気行程気筒の吸気抵抗を減少させることにより、膨張行程気筒のピストン13の位置が適正範囲Rの下限を超えた状態となるのを効果的に防止することができる。一方、上記判定結果がYESの場合には、スロットル弁23の開度Kを5%程度の第2開度に設定して、吸気行程気筒に適度の吸気抵抗を生じさせることにより、ピストン13の停止位置が上記適正範囲Rを超えてさらに後期側となるのを防止できるという利点がある。
なお、上記実施形態では、エンジン再始動時において、圧縮行程気筒12cに対して、1回目用空燃比を理論空燃比以下のリッチ空燃比に設定した例を説明したが、これに限らず、1回目用空燃比を理論空燃比よりも所定量リーンに設定して余剰酸素を気筒内に残し、エンジンが正転方向に転じた後の本来の圧縮行程において、圧縮上死点直後に2回目の燃焼が行えるように燃料を噴射させ、圧縮上死点直後に点火するようにしてもよい。
特に、エンジン停止時の膨張行程気筒12Aのピストン位置が、始動適正範囲内の上死点側に寄っている場合は、このようにすることが好ましい。
すなわち、エンジン停止時の膨張行程気筒12Aのピストン位置が、始動適正範囲内の上死点側に寄っている場合は、膨張行程気筒12Aの空気容積が少ない側に振れているため、その空気量に対応する燃料噴射量が抑えられ、一方で、膨張行程気筒12Aと逆位相の関係にある圧縮行程気筒12Cにおいては、空気容積が多い側に振れているため、その空気量に対応する燃料噴射量が増大できる関係にあることから、圧縮行程気筒12Cにおいて、逆転動作(膨張行程気筒12Aの空気圧縮)と正転動作との双方で燃焼させるように、1回目用空燃比をリーンとし、2回目用空燃比が理論空燃比以下となるように設定して、正転動作時における膨張行程気筒12Aでの燃焼に続いて、圧縮行程気筒12Cで燃焼させてもよい。
また、上記実施形態では、サージタンク21bの上流側に配設されたスロットル弁23からなる吸気流量調節手段により各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成した例について説明したが、これに限らず、各気筒12A〜12Dに設けられた吸気弁19のリフト量を変更する周知の可変動弁機構を設けることにより、上記各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成してもよく、あるいは各気筒12A〜12Dに接続された分岐吸気通路21aに個別に弁体が配設された多連型スロットル弁を用いて上記各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成してもよい。
さらに、上記実施形態において、エンジンの回転速度Neが、燃料噴射の停止後に760rpm程度に予め設定された基準速度N2よりも低下した時点t2で、スロットル弁23の開度Kを減少させる動作と、オルタネータ28の発電量Geを増大させる動作を同時行っているが、必ずしも両者の動作時点を合せる必要はなく、オルタネータ28の発電量Geの増大時期を、スロットル弁23の開度を減少させる時期(t2時点)より少し前後にずらしても良い。
また、上記実施形態におけるエンジンの始動装置では、自動停止状態にあるエンジンを再始動させる際に、圧縮行程気筒に第1回の燃焼を行わせることにより、最初にクランク軸3を少しだけ逆回転させて膨張行程気筒内の混合気を圧縮した後に点火するようにしているが、本発明に係るエンジンの始動装置は、これに限るものではなく、膨張行程気筒に対して最初に点火を行うことによりエンジンを再始動させるように構成してもよい。