エンジン始動装置
【課題】ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段により再始動し、スタータの使用回数を低減可能なエンジン始動装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ４０は、エンジン１１の複数の気筒２それぞれに設けられたインジェクタ１５から、対応する気筒２に対して燃料を噴射する。スタータ１２は、エンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによりエンジン１１を始動可能である。ＥＣＵ４０は、エンジン停止条件が成立したとき、エンジン１１を自動停止させる。ＥＣＵ４０は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき、インジェクタ１５から膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。一方、前記筒内温度が前記所定の温度より低いとき、ＥＣＵ４０は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。
【解決手段】ＥＣＵ４０は、エンジン１１の複数の気筒２それぞれに設けられたインジェクタ１５から、対応する気筒２に対して燃料を噴射する。スタータ１２は、エンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによりエンジン１１を始動可能である。ＥＣＵ４０は、エンジン停止条件が成立したとき、エンジン１１を自動停止させる。ＥＣＵ４０は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき、インジェクタ１５から膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。一方、前記筒内温度が前記所定の温度より低いとき、ＥＣＵ４０は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が信号待ちや渋滞等で停止しているとき、エンジンを自動停止させることにより燃料消費および排出ガスの低減を図る技術が知られている。特許文献１には、エンジンの自動停止後に、膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射し、点火プラグにより燃料に点火することでスタータを用いることなくエンジンを再始動させるエンジン始動装置が開示されている。このように、スタータレスでエンジンを再始動させることによりスタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減している。
【０００３】
従来のエンジン始動装置は、特許文献１に記載されるようにガソリンエンジンを対象としている。ところで、ディーゼルエンジンは点火プラグを備えていないため、気筒に噴射した燃料を自着火させるには、気筒の筒内温度や筒内圧力などについて燃料が自着火可能な条件を満たす必要がある。そのため、ディーゼルエンジンに対して従来のエンジン始動装置を適用した場合、膨張行程で停止している気筒の筒内の状態によっては噴射した燃料が自着火せず、スタータレスでのエンジンの再始動に失敗するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３９０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段により再始動し、スタータの使用回数や使用時間を低減可能なエンジン始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記所定の温度は、燃料が自着火可能な温度の下限である。このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき）、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０００７】
一方、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記所定の温度より低いとき、再始動手段は、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記所定の条件は、筒内温度と筒内圧力との関係について燃料が自着火可能であるときの関係をいう。このとき燃料が噴射される気筒の筒内は燃料が自着火可能な状態のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき）、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０００９】
一方、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、再始動手段は、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度と筒内圧力との関係に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、所定の温度である第１温度以上のとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記第１所定温度は、燃料が自着火可能な温度の範囲内の温度である。よって、このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【００１１】
また、再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、前記第１所定温度よりも低い所定の温度である第２所定温度以上、かつ、前記第１所定温度よりも低いとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとともにスタータによりディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させる。前記第２所定温度は、燃料が自着火可能な温度の下限である。このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開する。ところで、このときの気筒の筒内温度は、燃料が自着火可能な温度の下限近傍の温度の場合がある。この場合、気筒内で燃料が自着火しても、ディーゼルエンジンの回転力は小さいことが予想される。しかしながら、本発明では、このとき、気筒に対して燃料を噴射するとともにスタータによりディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させるため、回転初期から燃焼による回転力を得ることができる。これにより、エンジン再始動時間の短縮が可能となりスタータの使用時間の増加が抑制され、スタータ及びその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる消費電力を低減することができる。
【００１２】
さらに、再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、自動停止制御手段は、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンを上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有する。これにより、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンは、ピストン停止手段により上死点後の所定角度範囲内で停止する。前記所定の角度範囲とは、上死点後から下死点までの角度範囲を二等分したときの上死点側の範囲のことである。そのため、再始動手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料が噴射されたとき、自着火した燃料の爆発力をピストンおよびクランクシャフトに効果的に伝達することができる。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、ピストン停止手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることにより膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する停止補助手段を有する。停止補助手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させる。これにより、圧縮行程にある気筒のピストンの上端面に圧力が作用する。この圧力は、上死点に向かって移動するピストンを停止させる方向に作用する。つまり、当該ピストンは、下死点方向に押圧される。そのため、膨張行程にある気筒のピストンの下死点に向かう移動が規制され、ピストンが停止する。すなわち、停止補助手段は、膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する。これにより、ピストン停止手段によって膨張行程にある気筒のピストンを停止させるとき、ピストンを上死点後所定の角度範囲内で容易かつ高精度に停止させることができる。
【００１５】
請求項６記載の発明では、停止補助手段は、圧縮行程にある気筒の吸気弁を開弁することにより過給圧を導入し、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させる。これにより、圧縮行程にある気筒のピストンの上死点に向かう移動が規制される。その結果、膨張行程にある気筒のピストンの下死点に向かう移動が規制され、当該ピストンを所定の角度範囲内で停止させることができる。
【００１６】
請求項７記載の発明では、再始動手段は、圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有する。再始動手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料が噴射されると、燃料が自着火し膨張行程が再開する。膨張行程が再開すると、当該気筒のピストンは下死点に向かって移動する。本発明では、圧縮圧低減手段により圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力が低減されるため、圧縮行程で停止している気筒のピストンを下死点方向へ押圧する力が低減される。これにより、膨張行程が再開した気筒のピストンの下死点方向への移動を阻害する力が低減される。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１７】
請求項８記載の発明では、圧縮圧低減手段は、圧縮行程で停止している気筒の排気弁を開弁することにより圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる。そのため、再始動手段により膨張行程が再開された気筒のピストンが下死点方向へ移動するとき、この移動を阻害する力は低減される。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１８】
請求項９記載の発明では、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射する。そのため、膨張行程で停止している気筒に対して噴射された燃料は、容易に自着火する。したがって、ディーゼルエンジンの再始動をより確実なものとすることができるとともに、ディーゼルエンジン再始動時のエンジントルクを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムを示す図。
【図２】本発明の第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図３】図２に示すメイン処理のサブルーチンを示す図であって、エンジン停止判定処理を示すフローチャート。
【図４】図２に示すメイン処理のサブルーチンを示す図であって、エンジン再始動判定処理を示すフローチャート。
【図５】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、自動始動判定処理を示すフローチャート。
【図６】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、ＡＴ車操作始動判定処理を示すフローチャート。
【図７】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、ＭＴ車操作始動判定処理を示すフローチャート。
【図８】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの各気筒の行程の遷移を示す図。
【図９】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒のうち、膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒の様子を示す図。
【図１０】本発明の第１実施形態によるエンジン始動装置により決定される噴射パターンと気筒の筒内温度および噴射量との関係を示す図。
【図１１】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒のうち、膨張行程で停止していた気筒および圧縮行程で停止していた気筒の様子を示す図。
【図１２】本発明の第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図１３】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒の筒内温度と筒内圧力との関係を示す図であって、燃料が自着火可能な領域を示す図。
【図１４】本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置が気筒の筒内温度に応じてエンジン再始動の手段を選択することを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態によるエンジン始動装置を適用したエンジンシステムを、図１を用いて説明する。なお、当該エンジン始動装置は、車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジンを制御の対象としている。エンジンシステム１０は、エンジン１１、スタータ１２、コモンレール１３、サプライポンプ１４、インジェクタ１５、および電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）４０などを備えている。
【００２１】
ディーゼルエンジンとしてのエンジン１１は、四つの気筒２を有している。気筒２には、ピストン３が収容されている。ピストン３は、コンロッド４によりクランクシャフト５に接続している。これにより、気筒２内でのピストン３の往復運動がクランクシャフト５に伝達され回転運動に変換される。スタータ１２は、クランクシャフト５に接続可能に設けられている。スタータ１２は、クランクシャフト５に接続してクランクシャフト５を回転させることにより、エンジン１１を始動可能である。スタータ１２は、車両の運転開始時など、燃料の燃焼によらずエンジン１１を始動させる必要があるとき等に使用される。
【００２２】
サプライポンプ１４は、図示しない燃料タンクに蓄えられている燃料を加圧してコモンレール１３へ吐出する。コモンレール１３は、サプライポンプ１４で加圧された燃料を、圧力を維持したまま、すなわち蓄圧状態で蓄える。コモンレール１３には、エンジン１１の各気筒２に設置されているインジェクタ１５が接続している。図１に示す四気筒のエンジン１１の場合、コモンレール１３には四本のインジェクタ１５が接続している。
【００２３】
燃料噴射弁としてのインジェクタ１５は、エンジン１１の各気筒２に設けられ、コモンレール１３に蓄圧状態で蓄えられている燃料を各気筒２へ噴射する。インジェクタ１５は、図示しない噴孔からの燃料の噴射を断続する図示しないニードル、およびニードルを駆動する図示しない電磁駆動部を有している。電磁駆動部は、ＥＣＵ４０に電気的に接続している。これにより、各インジェクタ１５は、ＥＣＵ４０から出力される電気的な制御信号に基づいて燃料の噴射を断続する。
【００２４】
エンジン１１には、吸気系２０および排気系３０が接続している。吸気系２０は、エアクリーナ２１、インタクーラ２２、電子スロットル２３および吸気管２４を有している。吸気管２４は、吸気通路２５を形成している。吸気通路２５は、エアクリーナ２１、インタクーラ２２、およびエンジン１１を接続している。エンジン１１へ吸入される空気は、エアクリーナ２１において異物が除去される。エアクリーナ２１を通過した空気は、電子スロットル２３および吸気弁２６を経由してエンジン１１の各気筒２へ供給される。電子スロットル２３は、吸気通路２５を開閉する。電子スロットル２３で吸気通路２５を開閉することにより、エンジン１１に吸入される吸気の流量が調整される。
【００２５】
排気系３０は、排気管３１および触媒３２を有している。排気管３１は、排気通路３３を形成している。排気管３１は、エンジン１１から排気弁３４を経由して排出された排気を外部へ導く。触媒３２は、排気管３１の途中に設置されている。触媒３２は、排気中に含まれる例えば炭化水素あるいは窒素酸化物などを還元または酸化させ、これらの物質を無害化する。
【００２６】
吸気系２０と排気系３０との間には、過給機５０が設置されている。過給機５０は、排気通路３３を流れる排気によって回転するタービン５１と、タービン５１の回転によって回転し吸気通路２５を流れる吸気を加圧するコンプレッサ５２とを有している。コンプレッサ５２によって加圧され高温になった吸気は、インタクーラ２２によって冷却される。エンジンシステム１０には、排気再循環装置３５が設けられている。排気再循環装置３５は、排気の一部を、通路３６を通じて吸気系２０に還流する。
【００２７】
エンジン始動装置としてのＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータによって構成されている。また、ＥＣＵ４０は、ＲＯＭに記録されているプログラムにしたがってエンジンシステム１０およびエンジンシステム１０が搭載されている車両を統合して制御する。ＥＣＵ４０には、インジェクタ１５、電子スロットル２３、サプライポンプ１４、排気再循環装置３５およびスタータ１２が接続している。また、ＥＣＵ４０には、コモンレール圧センサ４１、アクセルセンサ４２、クランク角センサ４３、気筒判別センサ４４、車速センサ４５、気筒内温度センサ４６、気筒内圧力センサ４７および水温センサ４８が接続している。また、ＥＣＵ４０は、特許請求の範囲における「燃料噴射手段」、「自動停止制御手段」、「再始動手段」、「ピストン停止手段」、「停止補助手段」および「圧縮圧低減手段」として機能する。
【００２８】
コモンレール圧センサ４１は、コモンレール１３に設置され、コモンレール１３に蓄えられている燃料の圧力、すなわちコモンレール圧を検出する。コモンレール圧センサ４１は、検出したコモンレール圧を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
アクセルセンサ４２は、アクセルペダル１６に設置され、アクセルペダル１６の開度を検出する。アクセルセンサ４２は、検出したアクセルペダル１６の開度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００２９】
クランク角センサ４３は、エンジン１１のクランクシャフト５とともに回転するＮＥパルサ１７の外周側に設けられている。クランク角センサ４３は、クランクシャフト５の角度、すなわちクランク角に対応する電気信号をＥＣＵ４０に出力する。気筒判別センサ４４は、図示しないカムシャフトとともに回転するＧパルサ１８の外周側に設けられている。ＮＥパルサ１７は、Ｇパルサ１８が１回転する間に２回転する。ＮＥパルサ１７の外周には、単位時間当たりにクランク角センサ４３が検出する歯数によりクランクシャフト５の回転速度、すなわちエンジン１１の回転速度を算出するための複数の歯が形成されている。クランク角センサ４３は、検出したエンジン１１の回転数を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、クランク角センサ４３から出力された回転数に基づいてエンジン１１の回転速度を算出する。Ｇパルサ１８の外周には、各気筒（＃１〜４）を判別するための歯が形成されている。気筒判別センサ４４は、判別した気筒に対応する電気信号をＥＣＵ４０に出力する。なお、ＥＣＵ４０は、気筒判別センサ４４およびクランク角センサ４３からの信号に基づき、各気筒のその時点の行程を推定可能である。
【００３０】
車速センサ４５は、例えば車両の車輪に接続するシャフトの外周側に設けられ、車輪の回転数を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、車速センサ４５から出力された回転数に基づいて車両の車速を算出する。
気筒内温度センサ４６は、気筒２のそれぞれに設けられ、各気筒の筒内温度を検出し、検出した筒内温度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００３１】
気筒内圧力センサ４７は、気筒内温度センサ４６と同様に気筒２のそれぞれに設けられ、各気筒の筒内圧力を検出し、検出した筒内圧力を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
水温センサ４８は、ラジエータ１９に設置され、エンジン１１を冷却する冷却水の温度を検出する。水温センサ４８は、検出した冷却水の温度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２で検出されたアクセルペダル１６の開度に応じて、電子スロットル２３の開度を調整する。また、ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２からの出力、クランク角センサ４３からの出力、水温センサ４８からの出力に基づいてエンジン１１の負荷を予測する。そして、ＥＣＵ４０は、予測したエンジン１１の負荷に基づいて、エンジン１１へ供給すべき燃料量を算出する。ＥＣＵ４０は、コモンレール圧センサ４１によって所定の周期でコモンレール圧を検出しつつ、算出した燃料量に基づいて、コモンレール圧が所定の圧力となるように、燃料タンクからサプライポンプ１４へ供給する燃料の流量を調整する。これとともに、ＥＣＵ４０は、インジェクタ１５の開弁時間を調整して所定量の燃料をエンジン１１へ供給する。
【００３３】
エンジンシステム１０では、エンジン１１は四つの気筒２（＃１〜４）を有している。また、各気筒２それぞれには、インジェクタ１５が一つずつ設置されている。インジェクタ１５は、ＥＣＵ４０からの電気的な制御信号によって各気筒２へ燃料を噴射する。すなわち、インジェクタ１５の電磁駆動部は、ＥＣＵ４０から燃料噴射を示す制御信号を受けると、ニードルを駆動する。これにより、ニードルは、インジェクタ１５の噴孔とは反対側へ移動し噴孔が開放される。その結果、インジェクタ１５の噴孔から燃料が噴射される。このように、ＥＣＵ４０は、燃料噴射手段として機能し、エンジン１１の各気筒２へ燃料を噴射する。
【００３４】
ＥＣＵ４０は、上述のように各センサからの検出信号によりエンジン１１の負荷を予測し、予測した負荷に基づいて、最適な目標噴射量および目標噴射時期になるように制御信号としての噴射パルスを生成するパルス幅およびパルスの立ち上がり時期と運転状態との対応を、マップとしてＲＡＭに記憶している。通常運転時、ＥＣＵ４０は、マップに基づいて各インジェクタを制御し、エンジン１１の負荷に応じた量の燃料を各インジェクタから各気筒に噴射する。
【００３５】
次に、ＥＣＵ４０によるエンジン１１の再始動処理について説明する。
本実施形態では、ＥＣＵ４０は、メイン処理において自動停止制御手段として機能することにより、例えば信号待ちなどで車両が停止していることが明らかなとき等エンジン１１を停止可能と判断したときに、エンジン１１を自動停止させる。また、ＥＣＵ４０は、再始動手段として機能することにより、エンジン１１が停止した後、運転者によるアクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等エンジン１１を再始動させる必要が生じたときに、エンジン１１の気筒２のうち膨張行程で停止している気筒２のその時点の筒内温度が所定の温度以上の場合、スタータを用いることなくエンジン１１を再始動させる。一方、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低い場合、スタータ１２を用いてエンジン１１を再始動させる。この一連の処理の流れを、図２〜７に示すフローを用いて説明する。
【００３６】
図２のフローはメイン処理の流れを示し、図３〜７のフローはそれぞれメイン処理のサブルーチン処理の流れを示している。図２に示すメイン処理は、車両の運転開始時、すなわち例えば運転者が車両のイグニッションキーをオンしたときに開始される。また、ＥＣＵ４０によるメイン処理は、一連の処理を実行することによりエンジン１１が再始動すると一旦終了するが、終了後、再び処理の先頭から開始される。なお、メイン処理またはサブルーチン処理の途中で運転者がイグニッションキーをオフした場合など、ＥＣＵ４０は実行中の処理を中止する。
【００３７】
図２に示すように、メイン処理が開始されると、ＥＣＵ４０は、先ずエンジン停止判定処理としてのステップＳ２００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。
図３に示すＳ２００は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジン１１を停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したことを判定する処理である。図３に示すＳ２００の一連の処理が実行されたとき、エンジン停止条件が成立したと判定され、処理はメイン処理に戻る。
【００３８】
Ｓ２００が開始されると、処理は先ずＳ２０１へ移行する。
Ｓ２０１では、ＥＣＵ４０は、システムが正常か否かを判断する。システムが正常であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｙ）、処理はＳ２０２へ移行する。一方、システムが異常であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。すなわち、ＥＣＵ４０によってシステムが正常であると判断されるまで、Ｓ２０１は繰り返し実行される。
【００３９】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき車速を算出し、車速の値が所定値以下かどうかを判断する。車速の値が所定値以下であると判断した場合（Ｓ２０２：Ｙ）、処理はＳ２０３へ移行する。一方、車速の値が所定値よりも大きいと判断した場合（Ｓ２０２：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４０】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２からの信号に基づき、アクセルペダル１６の開度がゼロかどうか、すなわちアクセルペダル１６が踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。アクセルペダル１６は踏まれていないと判断した場合（Ｓ２０３：Ｙ）、処理はＳ２０４へ移行する。一方、アクセルペダル１６は踏まれていると判断した場合（Ｓ２０３：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４１】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ４０は、水温センサ４８からの信号に基づき、冷却水の温度の値が所定値以上かどうかを判断する。冷却水の温度の値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ２０４：Ｙ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、冷却水の温度の値が所定値よりも小さいと判断した場合（Ｓ２０４：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４２】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ４０は、カウンターの値などに基づいて、前回のエンジン始動から所定時間経過しているかどうかを判断する。前回のエンジン始動から所定時間経過していると判断した場合（Ｓ２０５：Ｙ）、処理はＳ２０６へ移行する。一方、前回のエンジン始動から所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ２０５：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４３】
Ｓ２０６では、ＥＣＵ４０は、前回のエンジン始動後、所定の速度以上の車速履歴があるかどうかを判断する。ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき車速を算出し、車速の履歴をＲＡＭに記憶している。ＲＡＭに記憶された車速の履歴に所定の速度以上の履歴があると判断した場合（Ｓ２０６：Ｙ）、処理はＳ２０７へ移行する。一方、ＲＡＭに記憶された車速の履歴に所定の速度以上の履歴がないと判断した場合（Ｓ２０６：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４４】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ４０は、車両がＡＴ車かどうかを判断する。車両がＡＴ車であると判断した場合（Ｓ２０７：Ｙ）、処理はＳ２０８へ移行する。一方、車両がＡＴ車でない、すなわちＭＴ車であると判断した場合（Ｓ２０７：Ｎ）、処理はＳ２１０へ移行する。
Ｓ２０８では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮまたはＰかどうかを判断する。シフトポジションがＮまたはＰであると判断した場合（Ｓ２０８：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションがＮまたはＰでないと判断した場合（Ｓ２０８：Ｎ）、処理はＳ２０９へ移行する。
【００４５】
Ｓ２０９では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＤ、かつ、ブレーキペダルが踏まれているかどうかを判断する。シフトポジションがＤ、かつ、ブレーキペダルが踏まれていると判断した場合（Ｓ２０９：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションはＤではない、またはブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ２０９：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４６】
Ｓ２１０では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮである、またはシフトポジションがＮ以外かつクラッチペダルが踏まれていると判断した場合（Ｓ２１０：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションがＮ以外かつクラッチペダルが踏まれていないと判断した場合（Ｓ２１０：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４７】
図２に示すように、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）が終了しエンジン停止条件が成立したと判定されると、処理はＳ１０１へ移行する。
Ｓ１０１では、ＥＣＵ４０は、インジェクタ１５への噴射制御信号の出力を停止する。これにより、インジェクタ１５から気筒２への燃料の噴射が停止する。その結果、エンジン１１の回転数は、徐々に低下していく。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。
【００４８】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度をゼロにする。これにより、吸気通路２５を通じた気筒２への空気の流入が停止する。その結果、新気の流入によって生じ得るエンジン１１の振動が低減される。その後、処理はＳ１０３へ移行する。
Ｓ１０３では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数の値が所定値以下かどうかを判断する。エンジン１１の回転数の値が所定値以下であると判断した場合（Ｓ１０３：Ｙ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、エンジン１１の回転数の値が所定値よりも大きいと判断した場合（Ｓ１０３：Ｎ）、処理はＳ１０３へ戻る。すなわち、この場合、Ｓ１０３の処理が繰り返される。
【００４９】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数に応じて電子スロットル２３の開度を決定し、決定した開度となるように電子スロットル２３の開度を調節する。このとき、エンジン１１の回転数の値が大きいときほど、電子スロットル２３の開度としては小さな開度が決定される。一方、エンジン１１の回転数の値が小さいときほど、電子スロットル２３の開度としては大きな開度が決定される。すなわち、エンジン１１の回転が停止状態に近づくにつれ、電子スロットル２３の開度は大きくなる。このように電子スロットル２３の開度を調節することにより、クランク角が所望の角度となるようにエンジン１１を停止させることが容易となる。Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。
【００５０】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数の値が所定値以下で、かつ、クランク角が所定の角度範囲にあるかどうかを判断する。エンジン１１の回転数の値が所定値以下で、かつ、クランク角が所定の角度範囲にあると判断した場合（Ｓ１０５：Ｙ）、処理はＳ１０６へ移行する。一方、エンジン１１の回転数の値が所定値よりも大きい場合、あるいはクランク角が所定の角度範囲にない場合（Ｓ１０５：Ｎ）、処理はＳ１０４へ戻る。
【００５１】
Ｓ１０５におけるクランク角の所定の角度範囲について説明する。図８に示すように、各気筒（＃１〜４）は、時間の経過とともに膨張行程、排気行程、吸気行程、圧縮行程の四つの行程を繰り返している。前記所定の角度範囲は、例えば、膨張行程にある気筒２のピストン３が、上死点（ＴＤＣ）から上死点と下死点（ＢＤＣ）とのほぼ中間の位置までの範囲（図８に網掛けで示す範囲）にあるときのクランク角の角度範囲である。すなわち、前記所定の角度範囲は、膨張行程にある気筒２の上死点後０°〜９０°の範囲である。第１気筒の膨張行程が終了すると第３気筒の膨張行程が開始し、第３気筒の膨張行程が終了すると第４気筒の膨張行程が開始する。このように、ある気筒の膨張行程が終了すると別の気筒の膨張行程が開始するため、前記所定の角度範囲には複数の範囲が含まれる。
【００５２】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度をゼロにする。その後、処理はＳ１０７へ移行する。
Ｓ１０７では、ＥＣＵ４０は、圧縮行程にある気筒２の吸気弁２６を開弁する。これにより、圧縮行程にある気筒２に過給圧が導入され、当該気筒２の筒内圧力が増大する。
【００５３】
このとき膨張行程にある気筒、および圧縮行程にある気筒の様子を図９に示す。例えば第１気筒が膨張行程にあるとき、第３気筒は圧縮行程にある。膨張行程にある第１気筒では、燃料噴射停止中であるが、圧縮行程を経ているため筒内圧力が高まっている。この圧力は、第１気筒のピストン３の上端面に作用し、ピストン３を下死点方向へ押圧する力Ｆ１となる。一方、圧縮行程にある第３気筒のピストン３は、第１気筒のピストン３が下死点方向に移動することで生じるクランクシャフト５の回転力により、上死点方向に移動している。Ｓ１０７では、圧縮行程にある第３気筒の吸気弁２６が開弁され、第３気筒に過給圧が導入される。これにより、第３気筒の筒内圧力が増大し、第３気筒のピストン３の上端面に圧力が作用する。この圧力は、上死点に向かって移動するピストン３を、下死点方向へ押圧する力Ｆ２となる。これにより、力Ｆ１は力Ｆ２で相殺される。その結果、第１気筒のピストン３の下死点に向かう移動が規制され、当該ピストン３が停止する。なお、ここでは、当該ピストン３は、膨張行程にある第１気筒の上死点後１０°〜３０°の範囲内で停止していることが望ましい。Ｓ１０７の処理により、当該ピストン３を上死点後所定の角度範囲内の所望の角度で停止させることが容易となる。
【００５４】
図２に示すように、Ｓ１０７の後、処理はＳ１０８へ移行する。
Ｓ１０８では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１が停止したことを確認し、クランク角情報を保持する。その後、処理はＳ１０９へ移行する。
Ｓ１０９では、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しているかどうかを判断する。ここでの所定の角度範囲とは、Ｓ１０５の処理で説明した所定の角度範囲と同様、例えば、膨張行程にある気筒２の上死点後０°〜９０°の範囲である。クランク角が所定の角度範囲内で停止していると判断した場合（Ｓ１０９：Ｙ）、処理はＳ１１０へ移行する。一方、クランク角が所定の角度範囲外で停止していると判断した場合（Ｓ１０９：Ｎ）、処理はＳ１１２へ移行する。
【００５５】
Ｓ１１０では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として０をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ１１１へ移行する。
Ｓ１１１では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度を最大にする。その後、処理はエンジン再始動判定処理としてのＳ３００へ移行する。
Ｓ１１２では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ３００へ移行する。
【００５６】
図４に示すＳ３００は、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立したことを判定する処理である。Ｓ３００の一連の処理が実行されたとき、再始動条件が成立したと判定され、処理はメイン処理に戻る。Ｓ３００が開始されると、処理は先ずＳ３０１へ移行する。
【００５７】
Ｓ３０１では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として０をＲＡＭに記憶する。その後、処理は自動始動判定処理としてのＳ４００へ移行する。
図５に示すＳ４００が開始されると、処理は先ずＳ４０１へ移行する。
Ｓ４０１では、ＥＣＵ４０は、システムに異常が発生しているかどうかを判断する。システムに異常が発生していると判断した場合（Ｓ４０１：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、システムに異常は発生していない、すなわちシステムは正常であると判断した場合（Ｓ４０１：Ｎ）、処理はＳ４０２へ移行する。
【００５８】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき、車両に車速が発生しているかどうかを判断する。車両に車速が発生していると判断した場合（Ｓ４０２：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、車両に車速は発生していない、すなわち車両は停止していると判断した場合（Ｓ４０２：Ｎ）、処理はＳ４０３へ移行する。
【００５９】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された空調装置の空調能力が低下しているか、すなわち空調条件が成立したかどうかを判断する。空調条件が成立したと判断した場合（Ｓ４０３：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、空調条件は成立していないと判断した場合（Ｓ４０３：Ｎ）、処理はＳ４０４へ移行する。
【００６０】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ４０は、ブレーキブースターへの負圧が減少しているかどうかを判断する。通常、エンジン１１の回転力は、ブレーキ負圧を所定の圧力に保つための力として働く。そのため、エンジン１１が停止すると、ブレーキブースターへの負圧が減少することがある。ブレーキブースターへの負圧が減少していると判断した場合（Ｓ４０４：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、ブレーキブースターへの負圧は低下していないと判断した場合（Ｓ４０４：Ｎ）、処理はＳ４０５へ移行する。
【００６１】
Ｓ４０５では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された機器へ電力を供給する鉛電池の電圧が低下しているか、すなわち鉛電池条件が成立したかどうかを判断する。鉛電池条件が成立したと判断した場合（Ｓ４０５：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、鉛電池条件は成立していないと判断した場合（Ｓ４０５：Ｎ）、処理はＳ４０６へ移行する。
【００６２】
Ｓ４０６では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された機器の電力消費量の値が所定値以上かどうかを判断する。電力消費量の値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ４０６：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、電力消費量の値は所定値よりも小さいと判断した場合（Ｓ４０６：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、自動始動判定処理（Ｓ４００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６３】
Ｓ４０７では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、自動始動判定処理（Ｓ４００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図４に示すように、Ｓ４００の後、処理はＳ３０２へ移行する。
Ｓ３０２では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されている再始動判定フラグの値が１かどうかを判断する。再始動判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ３０２：Ｙ）、再始動条件が成立したと判定し、エンジン再始動判定処理（Ｓ３００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、再始動判定フラグの値が１でない、すなわち再始動判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ３０２：Ｎ）、処理はＳ３０３へ移行する。
【００６４】
Ｓ３０３では、ＥＣＵ４０は、車両がＡＴ車かどうかを判断する。車両がＡＴ車であると判断した場合（Ｓ３０３：Ｙ）、処理はＡＴ車操作始動判定処理としてのＳ５００へ移行する。一方、車両がＡＴ車でない、すなわちＭＴ車であると判断した場合（Ｓ３０３：Ｎ）、処理はＭＴ車操作始動判定処理としてのＳ６００へ移行する。
図６に示すＳ５００が開始されると、処理は先ずＳ５０１へ移行する。
【００６５】
Ｓ５０１では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＤかどうかを判断する。シフトポジションがＤであると判断した場合（Ｓ５０１：Ｙ）、処理はＳ５０２へ移行する。一方、シフトポジションがＤではない、すなわちシフトポジションがＮまたはＰであると判断した場合（Ｓ５０１：Ｎ）、処理はＳ５０５へ移行する。
【００６６】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。ブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ５０２：Ｙ）、処理はＳ５０４へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ５０２：Ｎ）、処理はＳ５０３へ移行する。
Ｓ５０３では、ＥＣＵ４０は、アクセルペダル１６が踏まれている（ＯＮ）状態かどうかを判断する。アクセルペダル１６は踏まれていると判断した場合（Ｓ５０３：Ｙ）、処理はＳ５０４へ移行する。一方、アクセルペダル１６は踏まれていないと判断した場合（Ｓ５０３：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６７】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
Ｓ５０５では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれている（ＯＮ）状態でシフトチェンジの操作が行われたかどうかを判断する。ブレーキペダルが踏まれている状態でシフトチェンジの操作が行われたと判断した場合（Ｓ５０５：Ｙ）、処理はＳ５０６へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれておらず、シフトチェンジの操作も行われていないと判断した場合（Ｓ５０５：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６８】
Ｓ５０６では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図７に示すＭＴ車操作始動判定処理としてのＳ６００が開始されると、処理は先ずＳ６０１へ移行する。
【００６９】
Ｓ６０１では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮかどうかを判断する。シフトポジションがＮであると判断した場合（Ｓ６０１：Ｙ）、処理はＳ６０２へ移行する。一方、シフトポジションがＮではないと判断した場合（Ｓ６０１：Ｎ）、処理はＳ６０４へ移行する。
Ｓ６０２では、ＥＣＵ４０は、クラッチペダルが踏まれている（ＯＮ）状態かどうかを判断する。クラッチペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０２：Ｙ）、処理はＳ６０３へ移行する。一方、クラッチペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０２：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００７０】
Ｓ６０３では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
Ｓ６０４では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。ブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０４：Ｙ）、処理はＳ６０６へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０４：Ｎ）、処理はＳ６０５へ移行する。
【００７１】
Ｓ６０５では、ＥＣＵ４０は、クラッチペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。クラッチペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０５：Ｙ）、処理はＳ６０６へ移行する。一方、クラッチペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０５：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００７２】
Ｓ６０６では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図４に示すように、Ｓ５００またはＳ６００の後、処理はＳ３０４へ移行する。
【００７３】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されている再始動判定フラグの値が１かどうかを判断する。再始動判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ３０４：Ｙ）、再始動条件が成立したと判定し、エンジン再始動判定処理（Ｓ３００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、再始動判定フラグの値が１でない、すなわち再始動判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ３０４：Ｎ）、処理はＳ４００へ戻る。
【００７４】
図２に示すように、Ｓ３００の一連の処理が終了することで再始動条件が成立したと判定されると、処理はＳ１１３へ移行する。
Ｓ１１３では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されているスタータ判定フラグの値が０かどうかを判断する。スタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、処理はＳ１２０へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００７５】
Ｓ１２０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上かどうかを判断する。前記所定の温度としては、燃料が自着火可能な温度の下限が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上であると判断した場合（Ｓ１２０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低いと判断した場合（Ｓ１２０：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００７６】
Ｓ１８０では、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度に基づき、膨張行程で停止している気筒２に噴射する燃料の噴射パターンおよび噴射量を決定する。ここで決定する噴射パターンおよび噴射量は、図１０に示す筒内温度の範囲に基づいて決定する。
図１０に示す筒内温度ａは、気筒内において燃料が自着火可能な温度の下限である。筒内温度ｂは、筒内温度ａよりも所定の温度だけ高い温度である。筒内温度ｃは、筒内温度ｂよりも所定の温度だけ高い温度である。Ｓ１８０では、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がａ以上およびｂより低いとき、噴射パターンとしてパターンＡが決定される。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がｂ以上およびｃより低いとき、噴射パターンとしてパターンＢが決定される。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がｃ以上のときは、噴射パターンとしてパターンＣが決定される。図中、パターンＡ、パターンＢ、パターンＣに示されるそれぞれの波形は、各噴射パターンにおいてＥＣＵ４０からインジェクタ１５に出力される噴射パルスを表している。各パターンに示される噴射パルスがインジェクタ１５に出力されると、噴射パルスの立ち上がり時期に応じて、噴射パルスの山の面積に応じた量の燃料がインジェクタ１５から気筒２に対して噴射される。
【００７７】
本実施形態では、パターンＡに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立って、メイン噴射時の噴射量よりも少ない量の噴射が２回行われる。このように燃料が気筒内に分割噴射されると、燃料が自着火し易くなるとともに、気筒内に燃料の良好な燃焼状態を形成することができる。パターンＢに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立って、メイン噴射時の噴射量よりも少ない量の噴射が１回行われる。一方、パターンＣに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立つ噴射は行われず、メイン噴射のみ行われる。
【００７８】
また、気筒内に噴射される燃料は、気筒内の温度が高いほど燃焼可能な量が多くなる。各パターンに示される噴射パルスは、パターンＡの噴射パルスによる噴射燃料の総量よりもパターンＢの噴射パルスによる噴射燃料の総量のほうが多くなるように、パターンＢの噴射パルスによる噴射燃料の総量よりもパターンＣの噴射パルスによる噴射燃料の総量のほうが多くなるように設定されている。
【００７９】
図２に示すように、Ｓ１８０の後、処理はＳ１８１へ移行する。
Ｓ１８１では、ＥＣＵ４０は、圧縮行程で停止している気筒２の排気弁３４を開弁する。これにより、圧縮行程で停止している気筒２から、圧縮された空気が排気通路３３へ排出される。その結果、当該気筒２の筒内圧力、すなわち圧縮圧が低減する。Ｓ１８１の後、処理はＳ１８２へ移行する。
【００８０】
Ｓ１８２では、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２に対してインジェクタ１５から燃料を噴射する。このとき、ＥＣＵ４０からインジェクタ１５に出力される噴射パルスの噴射パターンは、Ｓ１８０で決定した噴射パターンである。なお、本実施形態では、Ｓ１８２で噴射する燃料は、高着火性の燃料である。この高着火性の燃料は、例えば、通常噴射する燃料が蓄えられている燃料タンクとは別のタンクに蓄えられ、インジェクタ１５または専用のインジェクタから噴射される。
【００８１】
このとき膨張行程で停止していた気筒、および圧縮行程で停止していた気筒の様子を図１１に示す。例えば第１気筒が膨張行程で停止しているとき、第３気筒は圧縮行程で停止している。Ｓ１８２での処理により膨張行程で停止している第１気筒に対して燃料が噴射されると、燃料が自着火し膨張行程が再開する。第１気筒の膨張行程が再開すると、当該気筒のピストン３の上端面には力Ｆ３が作用し、ピストン３は下死点に向かって移動する。本実施形態では、Ｓ１８１の処理により、圧縮行程で停止している第３気筒の筒内圧力は低減されている。そのため、第３気筒のピストン３を下死点方向へ押圧する力Ｆ４は低減されている。すなわち、膨張行程が再開した第１気筒のピストン３の下死点方向への移動を阻害する力は低減されている。これにより、第１気筒のピストン３は、容易に下死点方向へ移動することができる。その結果、第１気筒のピストン３に作用する力Ｆ３を効率的にクランクシャフト５に伝達することができ、エンジン１１をスムーズに回転させることができる。
【００８２】
図２に示すように、Ｓ１８２の後、処理はＳ１８４へ移行する。
Ｓ１８３では、ＥＣＵ４０は、スタータ１２を作動させることによってエンジン１１のクランクシャフト５を回転させる。その後、処理はＳ１８４へ移行する。
Ｓ１８４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ１８２またはＳ１８３の処理によってエンジン１１が再始動したことを確認する。
【００８３】
Ｓ１８４の処理が実行されると、メイン処理が終了する。その後、再び図２に示すメイン処理が開始され、Ｓ２００の処理が実行される。
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ２００、Ｓ１０１〜Ｓ１０７において自動停止制御手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０２〜Ｓ１０７においてピストン停止手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０７において停止補助手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ３００、Ｓ１１３、Ｓ１２０、Ｓ１８０〜Ｓ１８４において再始動手段として機能する。さらに、ＥＣＵ４０は、Ｓ１８１において圧縮圧低減手段として機能する。
【００８４】
以上説明したように、第１実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【００８５】
一方、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低いとき、エンジン始動装置は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００８６】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒２のピストン３を上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有する。これにより、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒２のピストン３は、上死点後の所定角度範囲内で停止する。前記所定の角度範囲とは、上死点後から下死点までの角度範囲を二等分したときの上死点側の範囲のことである。そのため、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料が噴射されたとき、自着火した燃料の爆発および燃焼により生じる筒内圧力をピストン３およびクランクシャフト５に効果的に伝達することができる。したがって、エンジン１１の再始動時、エンジン１１をスムーズに回転させることができるとともに、エンジン１１のトルクを高めることができる。
【００８７】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、膨張行程にある気筒２のピストン３を上死点後所定の角度範囲内で停止させるとき、圧縮行程にある気筒２の吸気弁２６を開弁して筒内圧力を増大させることにより膨張行程にある気筒２のピストン３の停止を補助する停止補助手段を有する。これにより、圧縮行程にある気筒２のピストン３の上端面に圧力が作用し、当該ピストン３は下死点方向に押圧される。そのため、膨張行程にある気筒２のピストン３の下死点に向かう移動が規制され、ピストン３が停止する。その結果、膨張行程にある気筒２のピストン３を停止させるとき、ピストン３を上死点後所定の角度範囲内で容易かつ高精度に停止させることができる。
【００８８】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、再始動条件が成立し、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するときに、圧縮行程で停止している気筒２の排気弁を開弁して筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有する。これにより、圧縮行程で停止している気筒２のピストン３を下死点方向へ押圧する力が低減される。その結果、膨張行程が再開した気筒２のピストン３の下死点方向への移動を阻害する力が低減される。したがって、エンジン１１の再始動時、エンジン１１をスムーズに回転させることができるとともに、エンジン１１のトルクを高めることができる。
【００８９】
さらに、第１実施形態によるエンジン始動装置は、再始動条件が成立し、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射する。そのため、膨張行程で停止している気筒２に対して噴射された燃料は、容易に自着火する。したがって、エンジン１１の再始動をより確実なものとすることができるとともに、エンジン再始動時のエンジン１１のトルクを高めることができる。
【００９０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を図１２に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態によるエンジン始動装置は、第１実施形態によるエンジン始動装置と同様、図１に示すエンジンシステム１０に適用される。図１２に示すように、第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理は、第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理とほぼ同一であるが、Ｓ１１３での判断においてスタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１２０の代わりにＳ１３０が実行される点で第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理と異なる。以下、エンジン始動装置としてのＥＣＵ４０によるＳ１３０での処理について説明する。
【００９１】
Ｓ１３０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、ならびに気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６および気筒内圧力センサ４７からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしているかどうかを判断する。図１３に示すように、エンジン１１が停止すると、時間の経過とともにエンジン１１の気筒２の筒内温度と筒内圧力とは、燃料の自着火可能領域から外れる方向に遷移する。前記所定の条件としては、「筒内温度および筒内圧力が自着火可能領域内にあること」という条件が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしていると判断した場合（Ｓ１３０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係は所定の条件を満たしていないと判断した場合（Ｓ１３０：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００９２】
以上説明したように、第２実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしたとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度および筒内圧力は燃料が自着火可能な状態のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【００９３】
一方、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、エンジン始動装置は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、第１実施形態と同様、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒の筒内温度と筒内圧力との関係に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を図１４に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態によるエンジン始動装置は、第１実施形態によるエンジン始動装置と同様、図１に示すエンジンシステム１０に適用される。図１４に示すように、第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理は、第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理と類似するが、Ｓ１１３以降の処理が異なる。
【００９５】
第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理では、Ｓ１１３での判断においてスタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、処理はＳ１４０へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
Ｓ１４０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、所定の温度である第１所定温度以上かどうかを判断する。前記第１所定温度としては、燃料が自着火可能な温度の範囲内の温度が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上であると判断した場合（Ｓ１４０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度より低いと判断した場合（Ｓ１４０：Ｎ）、処理はＳ１４１へ移行する。
【００９６】
Ｓ１４１では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、所定の温度である第２所定温度以上かどうかを判断する。前記第２所定温度としては、燃料が自着火可能な温度の下限が設定されている。すなわち、第２所定温度は、第１所定温度よりも低い温度である。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第２所定温度以上であると判断した場合（Ｓ１４１：Ｙ）、処理はＳ１４２へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第２所定温度より低いと判断した場合（Ｓ１４１：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
Ｓ１４２では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ１８０へ移行する。
【００９７】
本実施形態では、Ｓ１８０〜Ｓ１８２の後、Ｓ１４３が実行される。
Ｓ１４３では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されているスタータ判定フラグの値が０かどうかを判断する。スタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１４３：Ｙ）、処理はＳ１８４へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１４３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００９８】
本実施形態のエンジン始動装置によれば、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき（Ｓ１４０：Ｙ）、Ｓ１８０〜１８２の処理により膨張行程で停止している気筒２に燃料を噴射することでエンジン１１を再始動させる。
また、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、第１所定温度より低く第２所定温度以上のとき（Ｓ１４０：Ｎ、Ｓ１４１：Ｙ、スタータ判定フラグ＝１）、Ｓ１８０〜１８２の処理により膨張行程で停止している気筒２への燃料噴射と併せ、Ｓ１８３の処理によりスタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させる。
さらに、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しなかったとき（Ｓ１０９：Ｎ、スタータ判定フラグ＝１）、またはクランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度および第２所定温度より低いとき（Ｓ１４０：Ｎ、Ｓ１４１：Ｎ）、Ｓ１８０〜１８２の処理は実行せず、Ｓ１８３の処理によりスタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させる。
【００９９】
このように、本実施形態のエンジン始動装置は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しなかった場合、スタータ１２のみによりエンジン１１を再始動させる。一方、クランク角が所定の角度範囲内で停止した場合、エンジン始動装置は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のときは、気筒２に燃料を噴射することのみでエンジン１１を再始動させ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度より低く第２所定温度以上のときは、気筒２への燃料噴射と併せ、スタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度および第２所定温度より低いときは、スタータ１２のみによりエンジン１１を再始動させる（図１５参照）。すなわち、本実施形態のエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒２の状態（筒内温度）に応じて、エンジン１１を再始動させる手段を選択するのである。
【０１００】
以上説明したように、第３実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、エンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が前記第１所定温度よりも低く第２所定温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するとともにスタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させる。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、当該気筒２に噴射された燃料は自着火し、当該気筒２の膨張行程が再開する。ところで、このときの気筒２の筒内温度は、燃料が自着火可能な温度の下限近傍の温度の場合がある。この場合、気筒内で燃料が自着火しても、エンジン１１の回転力は小さいことが予想される。しかしながら、本実施形態では、このとき、気筒２に対して燃料を噴射するとともにスタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させるため、回転初期から燃焼による回転力を得ることができる。これにより、エンジン再始動時間の短縮が可能となりスタータ使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０１０２】
さらに、本実施形態では、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、第１実施形態と同様、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒２の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【０１０３】
（その他の実施形態）
本発明のその他の実施形態では、ＥＣＵが停止補助手段として機能し、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させるとき、吸気弁を開弁することにより過給圧を導入しなくとも、例えば高圧の空気を供給可能な装置を各気筒に設けることにより圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させてもよい。
【０１０４】
また、気筒の筒内温度は、各気筒に設けられた温度センサでの検出信号によらず、例えばラジエータに設置された水温センサなどの検出信号に基づいて推測してもよい。
また、筒内温度に基づいて決定する燃料の噴射パターンは、上述の実施形態で示した３つのパターンに限らず、任意数の複数のパターンから選択してもよい。あるいは、ここで決定する噴射パターンを１つのパターンに固定してもよい。
【０１０５】
また、ＥＣＵが圧縮圧低減手段として機能し、圧縮行程で停止している気筒の圧縮圧を低減するとき、排気弁を開弁することにより気筒内の空気を排気通路へ排出しなくとも、例えば排気弁とは別の弁体などを開弁することにより気筒内の空気を気筒外へ排出し圧縮圧を低減してもよい。
また、再始動条件成立後、膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、高着火性の燃料でなく、通常の燃料を噴射してもよい。
【０１０６】
また、ＥＣＵは、エンジンの再始動時、具体的には上述のＳ１８２またはＳ１８３などにおいて、エンジンの回転に対する負荷を低減する処理を行ってもよい。この処理としては、例えば、エンジン回転の負荷となり得る空調装置等の作動を停止させておく、エンジン回転の負荷となり得るクラッチの係合を解除しておく、あるいはエンジンの回転力を必要とするサプライポンプへの燃料の供給を停止しておく、などといったことが考えられる。このように、エンジンの再始動時にエンジンの回転に対する負荷を低減することによって、エンジンをより確実に再始動させることができる。
【０１０７】
さらに、本発明のその他の実施形態では、予期せぬエンジン停止時など、自動停止制御手段によらずエンジンが停止した時、上述の実施形態のメイン処理のＳ１０９以降の処理を実行することとしてもよい。これにより、自動停止制御手段によらずエンジンが停止した時でも、エンジン停止時のクランク角およびエンジンの気筒内の状態によっては、スタータを用いることなくエンジンを再始動することができる。
【０１０８】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
２：気筒、１１：エンジン（ディーゼルエンジン）、１５：インジェクタ（燃料噴射弁）、４０：ＥＣＵ（エンジン始動装置、燃料噴射手段、自動停止制御手段、再始動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が信号待ちや渋滞等で停止しているとき、エンジンを自動停止させることにより燃料消費および排出ガスの低減を図る技術が知られている。特許文献１には、エンジンの自動停止後に、膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射し、点火プラグにより燃料に点火することでスタータを用いることなくエンジンを再始動させるエンジン始動装置が開示されている。このように、スタータレスでエンジンを再始動させることによりスタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減している。
【０００３】
従来のエンジン始動装置は、特許文献１に記載されるようにガソリンエンジンを対象としている。ところで、ディーゼルエンジンは点火プラグを備えていないため、気筒に噴射した燃料を自着火させるには、気筒の筒内温度や筒内圧力などについて燃料が自着火可能な条件を満たす必要がある。そのため、ディーゼルエンジンに対して従来のエンジン始動装置を適用した場合、膨張行程で停止している気筒の筒内の状態によっては噴射した燃料が自着火せず、スタータレスでのエンジンの再始動に失敗するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３９０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段により再始動し、スタータの使用回数や使用時間を低減可能なエンジン始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記所定の温度は、燃料が自着火可能な温度の下限である。このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき）、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０００７】
一方、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記所定の温度より低いとき、再始動手段は、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記所定の条件は、筒内温度と筒内圧力との関係について燃料が自着火可能であるときの関係をいう。このとき燃料が噴射される気筒の筒内は燃料が自着火可能な状態のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき）、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０００９】
一方、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、再始動手段は、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度と筒内圧力との関係に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明では、燃料噴射手段は、ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する。スタータは、ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることによりディーゼルエンジンを始動可能である。自動停止制御手段は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジンを停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、ディーゼルエンジンを自動停止させる。再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、所定の温度である第１温度以上のとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射する。前記第１所定温度は、燃料が自着火可能な温度の範囲内の温度である。よって、このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開し、停止していたディーゼルエンジンが再始動する。なお、この場合、スタータを用いることなくディーゼルエンジンを再始動させることができるため、スタータの使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【００１１】
また、再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、前記第１所定温度よりも低い所定の温度である第２所定温度以上、かつ、前記第１所定温度よりも低いとき、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとともにスタータによりディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させる。前記第２所定温度は、燃料が自着火可能な温度の下限である。このとき燃料が噴射される気筒の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒の膨張行程が再開する。ところで、このときの気筒の筒内温度は、燃料が自着火可能な温度の下限近傍の温度の場合がある。この場合、気筒内で燃料が自着火しても、ディーゼルエンジンの回転力は小さいことが予想される。しかしながら、本発明では、このとき、気筒に対して燃料を噴射するとともにスタータによりディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させるため、回転初期から燃焼による回転力を得ることができる。これにより、エンジン再始動時間の短縮が可能となりスタータの使用時間の増加が抑制され、スタータ及びその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる消費電力を低減することができる。
【００１２】
さらに、再始動手段は、少なくともエンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、スタータを用いることによってディーゼルエンジンを再始動させる。すなわち、このときの気筒の状態は燃料が自着火しない状態のため、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するのではなく、スタータによりエンジンのクランクシャフトを回転させることによってエンジンの再始動を可能とするのである。
このように、本発明のエンジン始動装置は、ディーゼルエンジンの気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりディーゼルエンジンを再始動させる。したがって、ディーゼルエンジンをその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、自動停止制御手段は、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンを上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有する。これにより、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンは、ピストン停止手段により上死点後の所定角度範囲内で停止する。前記所定の角度範囲とは、上死点後から下死点までの角度範囲を二等分したときの上死点側の範囲のことである。そのため、再始動手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料が噴射されたとき、自着火した燃料の爆発力をピストンおよびクランクシャフトに効果的に伝達することができる。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、ピストン停止手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることにより膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する停止補助手段を有する。停止補助手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させる。これにより、圧縮行程にある気筒のピストンの上端面に圧力が作用する。この圧力は、上死点に向かって移動するピストンを停止させる方向に作用する。つまり、当該ピストンは、下死点方向に押圧される。そのため、膨張行程にある気筒のピストンの下死点に向かう移動が規制され、ピストンが停止する。すなわち、停止補助手段は、膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する。これにより、ピストン停止手段によって膨張行程にある気筒のピストンを停止させるとき、ピストンを上死点後所定の角度範囲内で容易かつ高精度に停止させることができる。
【００１５】
請求項６記載の発明では、停止補助手段は、圧縮行程にある気筒の吸気弁を開弁することにより過給圧を導入し、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させる。これにより、圧縮行程にある気筒のピストンの上死点に向かう移動が規制される。その結果、膨張行程にある気筒のピストンの下死点に向かう移動が規制され、当該ピストンを所定の角度範囲内で停止させることができる。
【００１６】
請求項７記載の発明では、再始動手段は、圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有する。再始動手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料が噴射されると、燃料が自着火し膨張行程が再開する。膨張行程が再開すると、当該気筒のピストンは下死点に向かって移動する。本発明では、圧縮圧低減手段により圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力が低減されるため、圧縮行程で停止している気筒のピストンを下死点方向へ押圧する力が低減される。これにより、膨張行程が再開した気筒のピストンの下死点方向への移動を阻害する力が低減される。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１７】
請求項８記載の発明では、圧縮圧低減手段は、圧縮行程で停止している気筒の排気弁を開弁することにより圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる。そのため、再始動手段により膨張行程が再開された気筒のピストンが下死点方向へ移動するとき、この移動を阻害する力は低減される。したがって、再始動手段によるディーゼルエンジンの再始動時、エンジンをスムーズに回転させることができるとともに、エンジントルクを高めることができる。
【００１８】
請求項９記載の発明では、再始動手段は、燃料噴射手段により膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射する。そのため、膨張行程で停止している気筒に対して噴射された燃料は、容易に自着火する。したがって、ディーゼルエンジンの再始動をより確実なものとすることができるとともに、ディーゼルエンジン再始動時のエンジントルクを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムを示す図。
【図２】本発明の第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図３】図２に示すメイン処理のサブルーチンを示す図であって、エンジン停止判定処理を示すフローチャート。
【図４】図２に示すメイン処理のサブルーチンを示す図であって、エンジン再始動判定処理を示すフローチャート。
【図５】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、自動始動判定処理を示すフローチャート。
【図６】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、ＡＴ車操作始動判定処理を示すフローチャート。
【図７】図４に示すエンジン再始動判定処理のサブルーチンを示す図であって、ＭＴ車操作始動判定処理を示すフローチャート。
【図８】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの各気筒の行程の遷移を示す図。
【図９】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒のうち、膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒の様子を示す図。
【図１０】本発明の第１実施形態によるエンジン始動装置により決定される噴射パターンと気筒の筒内温度および噴射量との関係を示す図。
【図１１】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒のうち、膨張行程で停止していた気筒および圧縮行程で停止していた気筒の様子を示す図。
【図１２】本発明の第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図１３】本発明のエンジン始動装置を適用したエンジンシステムが備えるエンジンの気筒の筒内温度と筒内圧力との関係を示す図であって、燃料が自着火可能な領域を示す図。
【図１４】本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置が気筒の筒内温度に応じてエンジン再始動の手段を選択することを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態によるエンジン始動装置を適用したエンジンシステムを、図１を用いて説明する。なお、当該エンジン始動装置は、車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジンを制御の対象としている。エンジンシステム１０は、エンジン１１、スタータ１２、コモンレール１３、サプライポンプ１４、インジェクタ１５、および電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）４０などを備えている。
【００２１】
ディーゼルエンジンとしてのエンジン１１は、四つの気筒２を有している。気筒２には、ピストン３が収容されている。ピストン３は、コンロッド４によりクランクシャフト５に接続している。これにより、気筒２内でのピストン３の往復運動がクランクシャフト５に伝達され回転運動に変換される。スタータ１２は、クランクシャフト５に接続可能に設けられている。スタータ１２は、クランクシャフト５に接続してクランクシャフト５を回転させることにより、エンジン１１を始動可能である。スタータ１２は、車両の運転開始時など、燃料の燃焼によらずエンジン１１を始動させる必要があるとき等に使用される。
【００２２】
サプライポンプ１４は、図示しない燃料タンクに蓄えられている燃料を加圧してコモンレール１３へ吐出する。コモンレール１３は、サプライポンプ１４で加圧された燃料を、圧力を維持したまま、すなわち蓄圧状態で蓄える。コモンレール１３には、エンジン１１の各気筒２に設置されているインジェクタ１５が接続している。図１に示す四気筒のエンジン１１の場合、コモンレール１３には四本のインジェクタ１５が接続している。
【００２３】
燃料噴射弁としてのインジェクタ１５は、エンジン１１の各気筒２に設けられ、コモンレール１３に蓄圧状態で蓄えられている燃料を各気筒２へ噴射する。インジェクタ１５は、図示しない噴孔からの燃料の噴射を断続する図示しないニードル、およびニードルを駆動する図示しない電磁駆動部を有している。電磁駆動部は、ＥＣＵ４０に電気的に接続している。これにより、各インジェクタ１５は、ＥＣＵ４０から出力される電気的な制御信号に基づいて燃料の噴射を断続する。
【００２４】
エンジン１１には、吸気系２０および排気系３０が接続している。吸気系２０は、エアクリーナ２１、インタクーラ２２、電子スロットル２３および吸気管２４を有している。吸気管２４は、吸気通路２５を形成している。吸気通路２５は、エアクリーナ２１、インタクーラ２２、およびエンジン１１を接続している。エンジン１１へ吸入される空気は、エアクリーナ２１において異物が除去される。エアクリーナ２１を通過した空気は、電子スロットル２３および吸気弁２６を経由してエンジン１１の各気筒２へ供給される。電子スロットル２３は、吸気通路２５を開閉する。電子スロットル２３で吸気通路２５を開閉することにより、エンジン１１に吸入される吸気の流量が調整される。
【００２５】
排気系３０は、排気管３１および触媒３２を有している。排気管３１は、排気通路３３を形成している。排気管３１は、エンジン１１から排気弁３４を経由して排出された排気を外部へ導く。触媒３２は、排気管３１の途中に設置されている。触媒３２は、排気中に含まれる例えば炭化水素あるいは窒素酸化物などを還元または酸化させ、これらの物質を無害化する。
【００２６】
吸気系２０と排気系３０との間には、過給機５０が設置されている。過給機５０は、排気通路３３を流れる排気によって回転するタービン５１と、タービン５１の回転によって回転し吸気通路２５を流れる吸気を加圧するコンプレッサ５２とを有している。コンプレッサ５２によって加圧され高温になった吸気は、インタクーラ２２によって冷却される。エンジンシステム１０には、排気再循環装置３５が設けられている。排気再循環装置３５は、排気の一部を、通路３６を通じて吸気系２０に還流する。
【００２７】
エンジン始動装置としてのＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータによって構成されている。また、ＥＣＵ４０は、ＲＯＭに記録されているプログラムにしたがってエンジンシステム１０およびエンジンシステム１０が搭載されている車両を統合して制御する。ＥＣＵ４０には、インジェクタ１５、電子スロットル２３、サプライポンプ１４、排気再循環装置３５およびスタータ１２が接続している。また、ＥＣＵ４０には、コモンレール圧センサ４１、アクセルセンサ４２、クランク角センサ４３、気筒判別センサ４４、車速センサ４５、気筒内温度センサ４６、気筒内圧力センサ４７および水温センサ４８が接続している。また、ＥＣＵ４０は、特許請求の範囲における「燃料噴射手段」、「自動停止制御手段」、「再始動手段」、「ピストン停止手段」、「停止補助手段」および「圧縮圧低減手段」として機能する。
【００２８】
コモンレール圧センサ４１は、コモンレール１３に設置され、コモンレール１３に蓄えられている燃料の圧力、すなわちコモンレール圧を検出する。コモンレール圧センサ４１は、検出したコモンレール圧を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
アクセルセンサ４２は、アクセルペダル１６に設置され、アクセルペダル１６の開度を検出する。アクセルセンサ４２は、検出したアクセルペダル１６の開度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００２９】
クランク角センサ４３は、エンジン１１のクランクシャフト５とともに回転するＮＥパルサ１７の外周側に設けられている。クランク角センサ４３は、クランクシャフト５の角度、すなわちクランク角に対応する電気信号をＥＣＵ４０に出力する。気筒判別センサ４４は、図示しないカムシャフトとともに回転するＧパルサ１８の外周側に設けられている。ＮＥパルサ１７は、Ｇパルサ１８が１回転する間に２回転する。ＮＥパルサ１７の外周には、単位時間当たりにクランク角センサ４３が検出する歯数によりクランクシャフト５の回転速度、すなわちエンジン１１の回転速度を算出するための複数の歯が形成されている。クランク角センサ４３は、検出したエンジン１１の回転数を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、クランク角センサ４３から出力された回転数に基づいてエンジン１１の回転速度を算出する。Ｇパルサ１８の外周には、各気筒（＃１〜４）を判別するための歯が形成されている。気筒判別センサ４４は、判別した気筒に対応する電気信号をＥＣＵ４０に出力する。なお、ＥＣＵ４０は、気筒判別センサ４４およびクランク角センサ４３からの信号に基づき、各気筒のその時点の行程を推定可能である。
【００３０】
車速センサ４５は、例えば車両の車輪に接続するシャフトの外周側に設けられ、車輪の回転数を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、車速センサ４５から出力された回転数に基づいて車両の車速を算出する。
気筒内温度センサ４６は、気筒２のそれぞれに設けられ、各気筒の筒内温度を検出し、検出した筒内温度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００３１】
気筒内圧力センサ４７は、気筒内温度センサ４６と同様に気筒２のそれぞれに設けられ、各気筒の筒内圧力を検出し、検出した筒内圧力を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
水温センサ４８は、ラジエータ１９に設置され、エンジン１１を冷却する冷却水の温度を検出する。水温センサ４８は、検出した冷却水の温度を電気信号としてＥＣＵ４０に出力する。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２で検出されたアクセルペダル１６の開度に応じて、電子スロットル２３の開度を調整する。また、ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２からの出力、クランク角センサ４３からの出力、水温センサ４８からの出力に基づいてエンジン１１の負荷を予測する。そして、ＥＣＵ４０は、予測したエンジン１１の負荷に基づいて、エンジン１１へ供給すべき燃料量を算出する。ＥＣＵ４０は、コモンレール圧センサ４１によって所定の周期でコモンレール圧を検出しつつ、算出した燃料量に基づいて、コモンレール圧が所定の圧力となるように、燃料タンクからサプライポンプ１４へ供給する燃料の流量を調整する。これとともに、ＥＣＵ４０は、インジェクタ１５の開弁時間を調整して所定量の燃料をエンジン１１へ供給する。
【００３３】
エンジンシステム１０では、エンジン１１は四つの気筒２（＃１〜４）を有している。また、各気筒２それぞれには、インジェクタ１５が一つずつ設置されている。インジェクタ１５は、ＥＣＵ４０からの電気的な制御信号によって各気筒２へ燃料を噴射する。すなわち、インジェクタ１５の電磁駆動部は、ＥＣＵ４０から燃料噴射を示す制御信号を受けると、ニードルを駆動する。これにより、ニードルは、インジェクタ１５の噴孔とは反対側へ移動し噴孔が開放される。その結果、インジェクタ１５の噴孔から燃料が噴射される。このように、ＥＣＵ４０は、燃料噴射手段として機能し、エンジン１１の各気筒２へ燃料を噴射する。
【００３４】
ＥＣＵ４０は、上述のように各センサからの検出信号によりエンジン１１の負荷を予測し、予測した負荷に基づいて、最適な目標噴射量および目標噴射時期になるように制御信号としての噴射パルスを生成するパルス幅およびパルスの立ち上がり時期と運転状態との対応を、マップとしてＲＡＭに記憶している。通常運転時、ＥＣＵ４０は、マップに基づいて各インジェクタを制御し、エンジン１１の負荷に応じた量の燃料を各インジェクタから各気筒に噴射する。
【００３５】
次に、ＥＣＵ４０によるエンジン１１の再始動処理について説明する。
本実施形態では、ＥＣＵ４０は、メイン処理において自動停止制御手段として機能することにより、例えば信号待ちなどで車両が停止していることが明らかなとき等エンジン１１を停止可能と判断したときに、エンジン１１を自動停止させる。また、ＥＣＵ４０は、再始動手段として機能することにより、エンジン１１が停止した後、運転者によるアクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等エンジン１１を再始動させる必要が生じたときに、エンジン１１の気筒２のうち膨張行程で停止している気筒２のその時点の筒内温度が所定の温度以上の場合、スタータを用いることなくエンジン１１を再始動させる。一方、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低い場合、スタータ１２を用いてエンジン１１を再始動させる。この一連の処理の流れを、図２〜７に示すフローを用いて説明する。
【００３６】
図２のフローはメイン処理の流れを示し、図３〜７のフローはそれぞれメイン処理のサブルーチン処理の流れを示している。図２に示すメイン処理は、車両の運転開始時、すなわち例えば運転者が車両のイグニッションキーをオンしたときに開始される。また、ＥＣＵ４０によるメイン処理は、一連の処理を実行することによりエンジン１１が再始動すると一旦終了するが、終了後、再び処理の先頭から開始される。なお、メイン処理またはサブルーチン処理の途中で運転者がイグニッションキーをオフした場合など、ＥＣＵ４０は実行中の処理を中止する。
【００３７】
図２に示すように、メイン処理が開始されると、ＥＣＵ４０は、先ずエンジン停止判定処理としてのステップＳ２００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。
図３に示すＳ２００は、車両が停止していることが明らかなとき等エンジン１１を停止可能と判断したとき、すなわちエンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したことを判定する処理である。図３に示すＳ２００の一連の処理が実行されたとき、エンジン停止条件が成立したと判定され、処理はメイン処理に戻る。
【００３８】
Ｓ２００が開始されると、処理は先ずＳ２０１へ移行する。
Ｓ２０１では、ＥＣＵ４０は、システムが正常か否かを判断する。システムが正常であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｙ）、処理はＳ２０２へ移行する。一方、システムが異常であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。すなわち、ＥＣＵ４０によってシステムが正常であると判断されるまで、Ｓ２０１は繰り返し実行される。
【００３９】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき車速を算出し、車速の値が所定値以下かどうかを判断する。車速の値が所定値以下であると判断した場合（Ｓ２０２：Ｙ）、処理はＳ２０３へ移行する。一方、車速の値が所定値よりも大きいと判断した場合（Ｓ２０２：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４０】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ４２からの信号に基づき、アクセルペダル１６の開度がゼロかどうか、すなわちアクセルペダル１６が踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。アクセルペダル１６は踏まれていないと判断した場合（Ｓ２０３：Ｙ）、処理はＳ２０４へ移行する。一方、アクセルペダル１６は踏まれていると判断した場合（Ｓ２０３：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４１】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ４０は、水温センサ４８からの信号に基づき、冷却水の温度の値が所定値以上かどうかを判断する。冷却水の温度の値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ２０４：Ｙ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、冷却水の温度の値が所定値よりも小さいと判断した場合（Ｓ２０４：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４２】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ４０は、カウンターの値などに基づいて、前回のエンジン始動から所定時間経過しているかどうかを判断する。前回のエンジン始動から所定時間経過していると判断した場合（Ｓ２０５：Ｙ）、処理はＳ２０６へ移行する。一方、前回のエンジン始動から所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ２０５：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４３】
Ｓ２０６では、ＥＣＵ４０は、前回のエンジン始動後、所定の速度以上の車速履歴があるかどうかを判断する。ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき車速を算出し、車速の履歴をＲＡＭに記憶している。ＲＡＭに記憶された車速の履歴に所定の速度以上の履歴があると判断した場合（Ｓ２０６：Ｙ）、処理はＳ２０７へ移行する。一方、ＲＡＭに記憶された車速の履歴に所定の速度以上の履歴がないと判断した場合（Ｓ２０６：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４４】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ４０は、車両がＡＴ車かどうかを判断する。車両がＡＴ車であると判断した場合（Ｓ２０７：Ｙ）、処理はＳ２０８へ移行する。一方、車両がＡＴ車でない、すなわちＭＴ車であると判断した場合（Ｓ２０７：Ｎ）、処理はＳ２１０へ移行する。
Ｓ２０８では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮまたはＰかどうかを判断する。シフトポジションがＮまたはＰであると判断した場合（Ｓ２０８：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションがＮまたはＰでないと判断した場合（Ｓ２０８：Ｎ）、処理はＳ２０９へ移行する。
【００４５】
Ｓ２０９では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＤ、かつ、ブレーキペダルが踏まれているかどうかを判断する。シフトポジションがＤ、かつ、ブレーキペダルが踏まれていると判断した場合（Ｓ２０９：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションはＤではない、またはブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ２０９：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４６】
Ｓ２１０では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮである、またはシフトポジションがＮ以外かつクラッチペダルが踏まれていると判断した場合（Ｓ２１０：Ｙ）、エンジン停止条件が成立したと判定し、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、シフトポジションがＮ以外かつクラッチペダルが踏まれていないと判断した場合（Ｓ２１０：Ｎ）、処理はＳ２０１へ戻る。
【００４７】
図２に示すように、エンジン停止判定処理（Ｓ２００）が終了しエンジン停止条件が成立したと判定されると、処理はＳ１０１へ移行する。
Ｓ１０１では、ＥＣＵ４０は、インジェクタ１５への噴射制御信号の出力を停止する。これにより、インジェクタ１５から気筒２への燃料の噴射が停止する。その結果、エンジン１１の回転数は、徐々に低下していく。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。
【００４８】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度をゼロにする。これにより、吸気通路２５を通じた気筒２への空気の流入が停止する。その結果、新気の流入によって生じ得るエンジン１１の振動が低減される。その後、処理はＳ１０３へ移行する。
Ｓ１０３では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数の値が所定値以下かどうかを判断する。エンジン１１の回転数の値が所定値以下であると判断した場合（Ｓ１０３：Ｙ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、エンジン１１の回転数の値が所定値よりも大きいと判断した場合（Ｓ１０３：Ｎ）、処理はＳ１０３へ戻る。すなわち、この場合、Ｓ１０３の処理が繰り返される。
【００４９】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数に応じて電子スロットル２３の開度を決定し、決定した開度となるように電子スロットル２３の開度を調節する。このとき、エンジン１１の回転数の値が大きいときほど、電子スロットル２３の開度としては小さな開度が決定される。一方、エンジン１１の回転数の値が小さいときほど、電子スロットル２３の開度としては大きな開度が決定される。すなわち、エンジン１１の回転が停止状態に近づくにつれ、電子スロットル２３の開度は大きくなる。このように電子スロットル２３の開度を調節することにより、クランク角が所望の角度となるようにエンジン１１を停止させることが容易となる。Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。
【００５０】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１の回転数の値が所定値以下で、かつ、クランク角が所定の角度範囲にあるかどうかを判断する。エンジン１１の回転数の値が所定値以下で、かつ、クランク角が所定の角度範囲にあると判断した場合（Ｓ１０５：Ｙ）、処理はＳ１０６へ移行する。一方、エンジン１１の回転数の値が所定値よりも大きい場合、あるいはクランク角が所定の角度範囲にない場合（Ｓ１０５：Ｎ）、処理はＳ１０４へ戻る。
【００５１】
Ｓ１０５におけるクランク角の所定の角度範囲について説明する。図８に示すように、各気筒（＃１〜４）は、時間の経過とともに膨張行程、排気行程、吸気行程、圧縮行程の四つの行程を繰り返している。前記所定の角度範囲は、例えば、膨張行程にある気筒２のピストン３が、上死点（ＴＤＣ）から上死点と下死点（ＢＤＣ）とのほぼ中間の位置までの範囲（図８に網掛けで示す範囲）にあるときのクランク角の角度範囲である。すなわち、前記所定の角度範囲は、膨張行程にある気筒２の上死点後０°〜９０°の範囲である。第１気筒の膨張行程が終了すると第３気筒の膨張行程が開始し、第３気筒の膨張行程が終了すると第４気筒の膨張行程が開始する。このように、ある気筒の膨張行程が終了すると別の気筒の膨張行程が開始するため、前記所定の角度範囲には複数の範囲が含まれる。
【００５２】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度をゼロにする。その後、処理はＳ１０７へ移行する。
Ｓ１０７では、ＥＣＵ４０は、圧縮行程にある気筒２の吸気弁２６を開弁する。これにより、圧縮行程にある気筒２に過給圧が導入され、当該気筒２の筒内圧力が増大する。
【００５３】
このとき膨張行程にある気筒、および圧縮行程にある気筒の様子を図９に示す。例えば第１気筒が膨張行程にあるとき、第３気筒は圧縮行程にある。膨張行程にある第１気筒では、燃料噴射停止中であるが、圧縮行程を経ているため筒内圧力が高まっている。この圧力は、第１気筒のピストン３の上端面に作用し、ピストン３を下死点方向へ押圧する力Ｆ１となる。一方、圧縮行程にある第３気筒のピストン３は、第１気筒のピストン３が下死点方向に移動することで生じるクランクシャフト５の回転力により、上死点方向に移動している。Ｓ１０７では、圧縮行程にある第３気筒の吸気弁２６が開弁され、第３気筒に過給圧が導入される。これにより、第３気筒の筒内圧力が増大し、第３気筒のピストン３の上端面に圧力が作用する。この圧力は、上死点に向かって移動するピストン３を、下死点方向へ押圧する力Ｆ２となる。これにより、力Ｆ１は力Ｆ２で相殺される。その結果、第１気筒のピストン３の下死点に向かう移動が規制され、当該ピストン３が停止する。なお、ここでは、当該ピストン３は、膨張行程にある第１気筒の上死点後１０°〜３０°の範囲内で停止していることが望ましい。Ｓ１０７の処理により、当該ピストン３を上死点後所定の角度範囲内の所望の角度で停止させることが容易となる。
【００５４】
図２に示すように、Ｓ１０７の後、処理はＳ１０８へ移行する。
Ｓ１０８では、ＥＣＵ４０は、エンジン１１が停止したことを確認し、クランク角情報を保持する。その後、処理はＳ１０９へ移行する。
Ｓ１０９では、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しているかどうかを判断する。ここでの所定の角度範囲とは、Ｓ１０５の処理で説明した所定の角度範囲と同様、例えば、膨張行程にある気筒２の上死点後０°〜９０°の範囲である。クランク角が所定の角度範囲内で停止していると判断した場合（Ｓ１０９：Ｙ）、処理はＳ１１０へ移行する。一方、クランク角が所定の角度範囲外で停止していると判断した場合（Ｓ１０９：Ｎ）、処理はＳ１１２へ移行する。
【００５５】
Ｓ１１０では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として０をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ１１１へ移行する。
Ｓ１１１では、ＥＣＵ４０は、電子スロットル２３の開度を最大にする。その後、処理はエンジン再始動判定処理としてのＳ３００へ移行する。
Ｓ１１２では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ３００へ移行する。
【００５６】
図４に示すＳ３００は、アクセル操作の再開を検知したときや車両に搭載された機器の消費電力が上昇したとき等、すなわちエンジン始動の条件である再始動条件が成立したことを判定する処理である。Ｓ３００の一連の処理が実行されたとき、再始動条件が成立したと判定され、処理はメイン処理に戻る。Ｓ３００が開始されると、処理は先ずＳ３０１へ移行する。
【００５７】
Ｓ３０１では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として０をＲＡＭに記憶する。その後、処理は自動始動判定処理としてのＳ４００へ移行する。
図５に示すＳ４００が開始されると、処理は先ずＳ４０１へ移行する。
Ｓ４０１では、ＥＣＵ４０は、システムに異常が発生しているかどうかを判断する。システムに異常が発生していると判断した場合（Ｓ４０１：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、システムに異常は発生していない、すなわちシステムは正常であると判断した場合（Ｓ４０１：Ｎ）、処理はＳ４０２へ移行する。
【００５８】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ４０は、車速センサ４５からの信号に基づき、車両に車速が発生しているかどうかを判断する。車両に車速が発生していると判断した場合（Ｓ４０２：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、車両に車速は発生していない、すなわち車両は停止していると判断した場合（Ｓ４０２：Ｎ）、処理はＳ４０３へ移行する。
【００５９】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された空調装置の空調能力が低下しているか、すなわち空調条件が成立したかどうかを判断する。空調条件が成立したと判断した場合（Ｓ４０３：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、空調条件は成立していないと判断した場合（Ｓ４０３：Ｎ）、処理はＳ４０４へ移行する。
【００６０】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ４０は、ブレーキブースターへの負圧が減少しているかどうかを判断する。通常、エンジン１１の回転力は、ブレーキ負圧を所定の圧力に保つための力として働く。そのため、エンジン１１が停止すると、ブレーキブースターへの負圧が減少することがある。ブレーキブースターへの負圧が減少していると判断した場合（Ｓ４０４：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、ブレーキブースターへの負圧は低下していないと判断した場合（Ｓ４０４：Ｎ）、処理はＳ４０５へ移行する。
【００６１】
Ｓ４０５では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された機器へ電力を供給する鉛電池の電圧が低下しているか、すなわち鉛電池条件が成立したかどうかを判断する。鉛電池条件が成立したと判断した場合（Ｓ４０５：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、鉛電池条件は成立していないと判断した場合（Ｓ４０５：Ｎ）、処理はＳ４０６へ移行する。
【００６２】
Ｓ４０６では、ＥＣＵ４０は、車両に搭載された機器の電力消費量の値が所定値以上かどうかを判断する。電力消費量の値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ４０６：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、電力消費量の値は所定値よりも小さいと判断した場合（Ｓ４０６：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、自動始動判定処理（Ｓ４００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６３】
Ｓ４０７では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、自動始動判定処理（Ｓ４００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図４に示すように、Ｓ４００の後、処理はＳ３０２へ移行する。
Ｓ３０２では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されている再始動判定フラグの値が１かどうかを判断する。再始動判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ３０２：Ｙ）、再始動条件が成立したと判定し、エンジン再始動判定処理（Ｓ３００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、再始動判定フラグの値が１でない、すなわち再始動判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ３０２：Ｎ）、処理はＳ３０３へ移行する。
【００６４】
Ｓ３０３では、ＥＣＵ４０は、車両がＡＴ車かどうかを判断する。車両がＡＴ車であると判断した場合（Ｓ３０３：Ｙ）、処理はＡＴ車操作始動判定処理としてのＳ５００へ移行する。一方、車両がＡＴ車でない、すなわちＭＴ車であると判断した場合（Ｓ３０３：Ｎ）、処理はＭＴ車操作始動判定処理としてのＳ６００へ移行する。
図６に示すＳ５００が開始されると、処理は先ずＳ５０１へ移行する。
【００６５】
Ｓ５０１では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＤかどうかを判断する。シフトポジションがＤであると判断した場合（Ｓ５０１：Ｙ）、処理はＳ５０２へ移行する。一方、シフトポジションがＤではない、すなわちシフトポジションがＮまたはＰであると判断した場合（Ｓ５０１：Ｎ）、処理はＳ５０５へ移行する。
【００６６】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。ブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ５０２：Ｙ）、処理はＳ５０４へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ５０２：Ｎ）、処理はＳ５０３へ移行する。
Ｓ５０３では、ＥＣＵ４０は、アクセルペダル１６が踏まれている（ＯＮ）状態かどうかを判断する。アクセルペダル１６は踏まれていると判断した場合（Ｓ５０３：Ｙ）、処理はＳ５０４へ移行する。一方、アクセルペダル１６は踏まれていないと判断した場合（Ｓ５０３：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６７】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
Ｓ５０５では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれている（ＯＮ）状態でシフトチェンジの操作が行われたかどうかを判断する。ブレーキペダルが踏まれている状態でシフトチェンジの操作が行われたと判断した場合（Ｓ５０５：Ｙ）、処理はＳ５０６へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれておらず、シフトチェンジの操作も行われていないと判断した場合（Ｓ５０５：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００６８】
Ｓ５０６では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＡＴ車操作始動判定処理（Ｓ５００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図７に示すＭＴ車操作始動判定処理としてのＳ６００が開始されると、処理は先ずＳ６０１へ移行する。
【００６９】
Ｓ６０１では、ＥＣＵ４０は、シフトポジションがＮかどうかを判断する。シフトポジションがＮであると判断した場合（Ｓ６０１：Ｙ）、処理はＳ６０２へ移行する。一方、シフトポジションがＮではないと判断した場合（Ｓ６０１：Ｎ）、処理はＳ６０４へ移行する。
Ｓ６０２では、ＥＣＵ４０は、クラッチペダルが踏まれている（ＯＮ）状態かどうかを判断する。クラッチペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０２：Ｙ）、処理はＳ６０３へ移行する。一方、クラッチペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０２：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００７０】
Ｓ６０３では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
Ｓ６０４では、ＥＣＵ４０は、ブレーキペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。ブレーキペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０４：Ｙ）、処理はＳ６０６へ移行する。一方、ブレーキペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０４：Ｎ）、処理はＳ６０５へ移行する。
【００７１】
Ｓ６０５では、ＥＣＵ４０は、クラッチペダルが踏まれていない（ＯＦＦ）状態かどうかを判断する。クラッチペダルは踏まれていないと判断した場合（Ｓ６０５：Ｙ）、処理はＳ６０６へ移行する。一方、クラッチペダルは踏まれていると判断した場合（Ｓ６０５：Ｎ）、再始動判定フラグの値は０のまま、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
【００７２】
Ｓ６０６では、ＥＣＵ４０は、再始動判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、ＭＴ車操作始動判定処理（Ｓ６００）を終了してエンジン再始動判定処理へ戻る。
図４に示すように、Ｓ５００またはＳ６００の後、処理はＳ３０４へ移行する。
【００７３】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されている再始動判定フラグの値が１かどうかを判断する。再始動判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ３０４：Ｙ）、再始動条件が成立したと判定し、エンジン再始動判定処理（Ｓ３００）を終了してメイン処理へ戻る。一方、再始動判定フラグの値が１でない、すなわち再始動判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ３０４：Ｎ）、処理はＳ４００へ戻る。
【００７４】
図２に示すように、Ｓ３００の一連の処理が終了することで再始動条件が成立したと判定されると、処理はＳ１１３へ移行する。
Ｓ１１３では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されているスタータ判定フラグの値が０かどうかを判断する。スタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、処理はＳ１２０へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００７５】
Ｓ１２０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上かどうかを判断する。前記所定の温度としては、燃料が自着火可能な温度の下限が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上であると判断した場合（Ｓ１２０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低いと判断した場合（Ｓ１２０：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００７６】
Ｓ１８０では、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度に基づき、膨張行程で停止している気筒２に噴射する燃料の噴射パターンおよび噴射量を決定する。ここで決定する噴射パターンおよび噴射量は、図１０に示す筒内温度の範囲に基づいて決定する。
図１０に示す筒内温度ａは、気筒内において燃料が自着火可能な温度の下限である。筒内温度ｂは、筒内温度ａよりも所定の温度だけ高い温度である。筒内温度ｃは、筒内温度ｂよりも所定の温度だけ高い温度である。Ｓ１８０では、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がａ以上およびｂより低いとき、噴射パターンとしてパターンＡが決定される。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がｂ以上およびｃより低いとき、噴射パターンとしてパターンＢが決定される。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度がｃ以上のときは、噴射パターンとしてパターンＣが決定される。図中、パターンＡ、パターンＢ、パターンＣに示されるそれぞれの波形は、各噴射パターンにおいてＥＣＵ４０からインジェクタ１５に出力される噴射パルスを表している。各パターンに示される噴射パルスがインジェクタ１５に出力されると、噴射パルスの立ち上がり時期に応じて、噴射パルスの山の面積に応じた量の燃料がインジェクタ１５から気筒２に対して噴射される。
【００７７】
本実施形態では、パターンＡに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立って、メイン噴射時の噴射量よりも少ない量の噴射が２回行われる。このように燃料が気筒内に分割噴射されると、燃料が自着火し易くなるとともに、気筒内に燃料の良好な燃焼状態を形成することができる。パターンＢに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立って、メイン噴射時の噴射量よりも少ない量の噴射が１回行われる。一方、パターンＣに示す噴射パルスがインジェクタ１５に出力された場合、メイン噴射に先立つ噴射は行われず、メイン噴射のみ行われる。
【００７８】
また、気筒内に噴射される燃料は、気筒内の温度が高いほど燃焼可能な量が多くなる。各パターンに示される噴射パルスは、パターンＡの噴射パルスによる噴射燃料の総量よりもパターンＢの噴射パルスによる噴射燃料の総量のほうが多くなるように、パターンＢの噴射パルスによる噴射燃料の総量よりもパターンＣの噴射パルスによる噴射燃料の総量のほうが多くなるように設定されている。
【００７９】
図２に示すように、Ｓ１８０の後、処理はＳ１８１へ移行する。
Ｓ１８１では、ＥＣＵ４０は、圧縮行程で停止している気筒２の排気弁３４を開弁する。これにより、圧縮行程で停止している気筒２から、圧縮された空気が排気通路３３へ排出される。その結果、当該気筒２の筒内圧力、すなわち圧縮圧が低減する。Ｓ１８１の後、処理はＳ１８２へ移行する。
【００８０】
Ｓ１８２では、ＥＣＵ４０は、膨張行程で停止している気筒２に対してインジェクタ１５から燃料を噴射する。このとき、ＥＣＵ４０からインジェクタ１５に出力される噴射パルスの噴射パターンは、Ｓ１８０で決定した噴射パターンである。なお、本実施形態では、Ｓ１８２で噴射する燃料は、高着火性の燃料である。この高着火性の燃料は、例えば、通常噴射する燃料が蓄えられている燃料タンクとは別のタンクに蓄えられ、インジェクタ１５または専用のインジェクタから噴射される。
【００８１】
このとき膨張行程で停止していた気筒、および圧縮行程で停止していた気筒の様子を図１１に示す。例えば第１気筒が膨張行程で停止しているとき、第３気筒は圧縮行程で停止している。Ｓ１８２での処理により膨張行程で停止している第１気筒に対して燃料が噴射されると、燃料が自着火し膨張行程が再開する。第１気筒の膨張行程が再開すると、当該気筒のピストン３の上端面には力Ｆ３が作用し、ピストン３は下死点に向かって移動する。本実施形態では、Ｓ１８１の処理により、圧縮行程で停止している第３気筒の筒内圧力は低減されている。そのため、第３気筒のピストン３を下死点方向へ押圧する力Ｆ４は低減されている。すなわち、膨張行程が再開した第１気筒のピストン３の下死点方向への移動を阻害する力は低減されている。これにより、第１気筒のピストン３は、容易に下死点方向へ移動することができる。その結果、第１気筒のピストン３に作用する力Ｆ３を効率的にクランクシャフト５に伝達することができ、エンジン１１をスムーズに回転させることができる。
【００８２】
図２に示すように、Ｓ１８２の後、処理はＳ１８４へ移行する。
Ｓ１８３では、ＥＣＵ４０は、スタータ１２を作動させることによってエンジン１１のクランクシャフト５を回転させる。その後、処理はＳ１８４へ移行する。
Ｓ１８４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ１８２またはＳ１８３の処理によってエンジン１１が再始動したことを確認する。
【００８３】
Ｓ１８４の処理が実行されると、メイン処理が終了する。その後、再び図２に示すメイン処理が開始され、Ｓ２００の処理が実行される。
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ２００、Ｓ１０１〜Ｓ１０７において自動停止制御手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０２〜Ｓ１０７においてピストン停止手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０７において停止補助手段として機能する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ３００、Ｓ１１３、Ｓ１２０、Ｓ１８０〜Ｓ１８４において再始動手段として機能する。さらに、ＥＣＵ４０は、Ｓ１８１において圧縮圧低減手段として機能する。
【００８４】
以上説明したように、第１実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度以上のとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【００８５】
一方、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が所定の温度より低いとき、エンジン始動装置は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００８６】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒２のピストン３を上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有する。これにより、エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒２のピストン３は、上死点後の所定角度範囲内で停止する。前記所定の角度範囲とは、上死点後から下死点までの角度範囲を二等分したときの上死点側の範囲のことである。そのため、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料が噴射されたとき、自着火した燃料の爆発および燃焼により生じる筒内圧力をピストン３およびクランクシャフト５に効果的に伝達することができる。したがって、エンジン１１の再始動時、エンジン１１をスムーズに回転させることができるとともに、エンジン１１のトルクを高めることができる。
【００８７】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、膨張行程にある気筒２のピストン３を上死点後所定の角度範囲内で停止させるとき、圧縮行程にある気筒２の吸気弁２６を開弁して筒内圧力を増大させることにより膨張行程にある気筒２のピストン３の停止を補助する停止補助手段を有する。これにより、圧縮行程にある気筒２のピストン３の上端面に圧力が作用し、当該ピストン３は下死点方向に押圧される。そのため、膨張行程にある気筒２のピストン３の下死点に向かう移動が規制され、ピストン３が停止する。その結果、膨張行程にある気筒２のピストン３を停止させるとき、ピストン３を上死点後所定の角度範囲内で容易かつ高精度に停止させることができる。
【００８８】
また、第１実施形態によるエンジン始動装置は、再始動条件が成立し、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するときに、圧縮行程で停止している気筒２の排気弁を開弁して筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有する。これにより、圧縮行程で停止している気筒２のピストン３を下死点方向へ押圧する力が低減される。その結果、膨張行程が再開した気筒２のピストン３の下死点方向への移動を阻害する力が低減される。したがって、エンジン１１の再始動時、エンジン１１をスムーズに回転させることができるとともに、エンジン１１のトルクを高めることができる。
【００８９】
さらに、第１実施形態によるエンジン始動装置は、再始動条件が成立し、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射する。そのため、膨張行程で停止している気筒２に対して噴射された燃料は、容易に自着火する。したがって、エンジン１１の再始動をより確実なものとすることができるとともに、エンジン再始動時のエンジン１１のトルクを高めることができる。
【００９０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を図１２に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態によるエンジン始動装置は、第１実施形態によるエンジン始動装置と同様、図１に示すエンジンシステム１０に適用される。図１２に示すように、第２実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理は、第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理とほぼ同一であるが、Ｓ１１３での判断においてスタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１２０の代わりにＳ１３０が実行される点で第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理と異なる。以下、エンジン始動装置としてのＥＣＵ４０によるＳ１３０での処理について説明する。
【００９１】
Ｓ１３０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、ならびに気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６および気筒内圧力センサ４７からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしているかどうかを判断する。図１３に示すように、エンジン１１が停止すると、時間の経過とともにエンジン１１の気筒２の筒内温度と筒内圧力とは、燃料の自着火可能領域から外れる方向に遷移する。前記所定の条件としては、「筒内温度および筒内圧力が自着火可能領域内にあること」という条件が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしていると判断した場合（Ｓ１３０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係は所定の条件を満たしていないと判断した場合（Ｓ１３０：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００９２】
以上説明したように、第２実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たしたとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度および筒内圧力は燃料が自着火可能な状態のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【００９３】
一方、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、エンジン始動装置は、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、第１実施形態と同様、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒の筒内温度と筒内圧力との関係に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理を図１４に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態によるエンジン始動装置は、第１実施形態によるエンジン始動装置と同様、図１に示すエンジンシステム１０に適用される。図１４に示すように、第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理は、第１実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理と類似するが、Ｓ１１３以降の処理が異なる。
【００９５】
第３実施形態によるエンジン始動装置のメイン処理では、Ｓ１１３での判断においてスタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｙ）、処理はＳ１４０へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１１３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
Ｓ１４０では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、所定の温度である第１所定温度以上かどうかを判断する。前記第１所定温度としては、燃料が自着火可能な温度の範囲内の温度が設定されている。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上であると判断した場合（Ｓ１４０：Ｙ）、処理はＳ１８０へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度より低いと判断した場合（Ｓ１４０：Ｎ）、処理はＳ１４１へ移行する。
【００９６】
Ｓ１４１では、ＥＣＵ４０は、エンジン停止時に保持したクランク角情報、および気筒２に設けられた気筒内温度センサ４６からの信号に基づき、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、所定の温度である第２所定温度以上かどうかを判断する。前記第２所定温度としては、燃料が自着火可能な温度の下限が設定されている。すなわち、第２所定温度は、第１所定温度よりも低い温度である。膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第２所定温度以上であると判断した場合（Ｓ１４１：Ｙ）、処理はＳ１４２へ移行する。一方、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第２所定温度より低いと判断した場合（Ｓ１４１：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
Ｓ１４２では、ＥＣＵ４０は、スタータ判定フラグの値として１をＲＡＭに記憶する。その後、処理はＳ１８０へ移行する。
【００９７】
本実施形態では、Ｓ１８０〜Ｓ１８２の後、Ｓ１４３が実行される。
Ｓ１４３では、ＥＣＵ４０は、ＲＡＭに記憶されているスタータ判定フラグの値が０かどうかを判断する。スタータ判定フラグの値が０であると判断した場合（Ｓ１４３：Ｙ）、処理はＳ１８４へ移行する。一方、スタータ判定フラグの値が０でない、すなわちスタータ判定フラグの値が１であると判断した場合（Ｓ１４３：Ｎ）、処理はＳ１８３へ移行する。
【００９８】
本実施形態のエンジン始動装置によれば、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき（Ｓ１４０：Ｙ）、Ｓ１８０〜１８２の処理により膨張行程で停止している気筒２に燃料を噴射することでエンジン１１を再始動させる。
また、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が、第１所定温度より低く第２所定温度以上のとき（Ｓ１４０：Ｎ、Ｓ１４１：Ｙ、スタータ判定フラグ＝１）、Ｓ１８０〜１８２の処理により膨張行程で停止している気筒２への燃料噴射と併せ、Ｓ１８３の処理によりスタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させる。
さらに、ＥＣＵ４０は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しなかったとき（Ｓ１０９：Ｎ、スタータ判定フラグ＝１）、またはクランク角が所定の角度範囲内で停止し（Ｓ１０９：Ｙ、スタータ判定フラグ＝０）、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度および第２所定温度より低いとき（Ｓ１４０：Ｎ、Ｓ１４１：Ｎ）、Ｓ１８０〜１８２の処理は実行せず、Ｓ１８３の処理によりスタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させる。
【００９９】
このように、本実施形態のエンジン始動装置は、クランク角が所定の角度範囲内で停止しなかった場合、スタータ１２のみによりエンジン１１を再始動させる。一方、クランク角が所定の角度範囲内で停止した場合、エンジン始動装置は、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のときは、気筒２に燃料を噴射することのみでエンジン１１を再始動させ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度より低く第２所定温度以上のときは、気筒２への燃料噴射と併せ、スタータ１２でエンジン１１のクランクシャフト５を回転させてエンジン１１を再始動させ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度および第２所定温度より低いときは、スタータ１２のみによりエンジン１１を再始動させる（図１５参照）。すなわち、本実施形態のエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒２の状態（筒内温度）に応じて、エンジン１１を再始動させる手段を選択するのである。
【０１００】
以上説明したように、第３実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射する。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、膨張行程で停止している当該気筒２に噴射された燃料は自着火する。これにより、当該気筒２の膨張行程が再開し、停止していたエンジン１１が再始動する。なお、この場合（膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が第１所定温度以上のとき）、スタータ１２を用いることなくエンジン１１を再始動させることができるため、スタータ１２の使用回数や使用時間の増加が抑制され、スタータ１２およびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータ１２による電力消費を低減することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、エンジン停止条件が成立することでディーゼルエンジンが停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が前記第１所定温度よりも低く第２所定温度以上のとき、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するとともにスタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させる。このとき燃料が噴射される気筒２の筒内温度は燃料が自着火可能な温度のため、当該気筒２に噴射された燃料は自着火し、当該気筒２の膨張行程が再開する。ところで、このときの気筒２の筒内温度は、燃料が自着火可能な温度の下限近傍の温度の場合がある。この場合、気筒内で燃料が自着火しても、エンジン１１の回転力は小さいことが予想される。しかしながら、本実施形態では、このとき、気筒２に対して燃料を噴射するとともにスタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させるため、回転初期から燃焼による回転力を得ることができる。これにより、エンジン再始動時間の短縮が可能となりスタータ使用時間の増加が抑制され、スタータおよびその周辺部品の寿命の短縮を防ぐとともにスタータによる電力消費を低減することができる。
【０１０２】
さらに、本実施形態では、エンジン停止条件が成立することでエンジン１１が停止した後、再始動条件が成立し、かつ、膨張行程で停止している気筒２の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、スタータ１２を用いることによってエンジン１１を再始動させる。すなわち、このときの気筒２の状態は燃料が自着火しない状態のため、エンジン始動装置は、第１実施形態と同様、膨張行程で停止している気筒２に対して燃料を噴射するのではなく、スタータ１２によりエンジン１１のクランクシャフト５を回転させることによってエンジン１１の再始動を可能とするのである。
このように、本実施形態によるエンジン始動装置は、エンジン１１の気筒２の筒内温度に基づいて手段を選択し、当該手段によりエンジン１１を再始動させる。したがって、エンジン１１をその状態に応じた手段によって確実に再始動させつつ、スタータの使用回数や使用時間の増加を抑制することができる。
【０１０３】
（その他の実施形態）
本発明のその他の実施形態では、ＥＣＵが停止補助手段として機能し、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させるとき、吸気弁を開弁することにより過給圧を導入しなくとも、例えば高圧の空気を供給可能な装置を各気筒に設けることにより圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させてもよい。
【０１０４】
また、気筒の筒内温度は、各気筒に設けられた温度センサでの検出信号によらず、例えばラジエータに設置された水温センサなどの検出信号に基づいて推測してもよい。
また、筒内温度に基づいて決定する燃料の噴射パターンは、上述の実施形態で示した３つのパターンに限らず、任意数の複数のパターンから選択してもよい。あるいは、ここで決定する噴射パターンを１つのパターンに固定してもよい。
【０１０５】
また、ＥＣＵが圧縮圧低減手段として機能し、圧縮行程で停止している気筒の圧縮圧を低減するとき、排気弁を開弁することにより気筒内の空気を排気通路へ排出しなくとも、例えば排気弁とは別の弁体などを開弁することにより気筒内の空気を気筒外へ排出し圧縮圧を低減してもよい。
また、再始動条件成立後、膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、高着火性の燃料でなく、通常の燃料を噴射してもよい。
【０１０６】
また、ＥＣＵは、エンジンの再始動時、具体的には上述のＳ１８２またはＳ１８３などにおいて、エンジンの回転に対する負荷を低減する処理を行ってもよい。この処理としては、例えば、エンジン回転の負荷となり得る空調装置等の作動を停止させておく、エンジン回転の負荷となり得るクラッチの係合を解除しておく、あるいはエンジンの回転力を必要とするサプライポンプへの燃料の供給を停止しておく、などといったことが考えられる。このように、エンジンの再始動時にエンジンの回転に対する負荷を低減することによって、エンジンをより確実に再始動させることができる。
【０１０７】
さらに、本発明のその他の実施形態では、予期せぬエンジン停止時など、自動停止制御手段によらずエンジンが停止した時、上述の実施形態のメイン処理のＳ１０９以降の処理を実行することとしてもよい。これにより、自動停止制御手段によらずエンジンが停止した時でも、エンジン停止時のクランク角およびエンジンの気筒内の状態によっては、スタータを用いることなくエンジンを再始動することができる。
【０１０８】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
２：気筒、１１：エンジン（ディーゼルエンジン）、１５：インジェクタ（燃料噴射弁）、４０：ＥＣＵ（エンジン始動装置、燃料噴射手段、自動停止制御手段、再始動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記所定の温度より低いとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、所定の温度である第１所定温度以上のとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、前記第１所定温度よりも低い所定の温度である第２所定温度以上、かつ、前記第１所定温度よりも低いとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとともに前記スタータを用いて前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
前記自動停止制御手段は、前記エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンを上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【請求項５】
前記ピストン停止手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることにより前記膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する停止補助手段を有することを特徴とする請求項４記載のエンジン始動装置。
【請求項６】
前記停止補助手段は、前記圧縮行程にある気筒の吸気弁を開弁することにより過給圧を導入し前記圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることを特徴とする請求項５記載のエンジン始動装置。
【請求項７】
前記再始動手段は、圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【請求項８】
前記圧縮圧低減手段は、前記圧縮行程で停止している気筒の排気弁を開弁することにより前記圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させることを特徴とする請求項７記載のエンジン始動装置。
【請求項９】
前記再始動手段は、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【請求項１】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が所定の温度以上のとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記所定の温度より低いとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が所定の条件を満たすとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度と筒内圧力との関係が前記所定の条件を満たさないとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
ディーゼルエンジンの複数の気筒それぞれに設けられた燃料噴射弁から、対応する気筒に対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させることにより前記ディーゼルエンジンを始動可能なスタータと、
エンジン停止の条件であるエンジン停止条件が成立したときに、前記ディーゼルエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
少なくとも前記エンジン停止条件が成立することで前記ディーゼルエンジンが停止した後、エンジン始動の条件である再始動条件が成立し、かつ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、所定の温度である第１所定温度以上のとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射することによって前記スタータを用いることなく前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が、前記第１所定温度よりも低い所定の温度である第２所定温度以上、かつ、前記第１所定温度よりも低いとき、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとともに前記スタータを用いて前記ディーゼルエンジンを再始動させ、
膨張行程で停止している気筒の筒内温度が前記第２所定温度より低いとき、前記スタータを用いることによって前記ディーゼルエンジンを再始動させる再始動手段と、
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
前記自動停止制御手段は、前記エンジン停止条件成立後、膨張行程にある気筒のピストンを上死点後所定の角度範囲内で停止させるピストン停止手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【請求項５】
前記ピストン停止手段は、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることにより前記膨張行程にある気筒のピストンの停止を補助する停止補助手段を有することを特徴とする請求項４記載のエンジン始動装置。
【請求項６】
前記停止補助手段は、前記圧縮行程にある気筒の吸気弁を開弁することにより過給圧を導入し前記圧縮行程にある気筒の筒内圧力を増大させることを特徴とする請求項５記載のエンジン始動装置。
【請求項７】
前記再始動手段は、圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させる圧縮圧低減手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【請求項８】
前記圧縮圧低減手段は、前記圧縮行程で停止している気筒の排気弁を開弁することにより前記圧縮行程で停止している気筒の筒内圧力を低減させることを特徴とする請求項７記載のエンジン始動装置。
【請求項９】
前記再始動手段は、前記燃料噴射手段により前記膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射するとき、着火性の高い燃料を噴射することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のエンジン始動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−３１８３４（Ｐ２０１０−３１８３４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３００４５（Ｐ２００９−３００４５）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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