CN105189989B

CN105189989B - 预混合压缩点火式发动机的起动控制装置

Info

Publication number: CN105189989B
Application number: CN201480017277.3A
Authority: CN
Inventors: 中本仁寿; 前川耕太
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: JP2014218928A; WO2014181520A1; DE112014002338B4; CN105189989A; US20160076472A1; JP5958416B2; US9863350B2; DE112014002338T5; DE112014002338B8

Abstract

在发动机自动停止后，当规定的再起动条件成立时，判定在压缩行程中停止的停止时压缩行程汽缸（2C）的活塞（5）是否在设定于与规定的上限位置X相比靠近下死点侧的位置的特定范围（Rx）内，在位于特定范围（Rx）内的情况下执行一压缩起动，该一压缩起动是从喷射器（15）向停止时压缩行程汽缸（2C）喷射最初燃料而自点火。在该一压缩起动中，停止时压缩行程汽缸（2C）的活塞停止位置在特定范围（Rx）内越靠近下死点侧，向该汽缸（2C）喷射的最初燃料的喷射开始时期设定为越早。

Description

预混合压缩点火式发动机的起动控制装置

技术领域

本发明涉及设置于可进行预混合压缩点火燃烧的发动机上的起动控制装置，该预混合压缩点火燃烧是指在压缩上死点之前喷射至汽缸内的燃料与空气混合的同时通过活塞的压缩进行自点火的燃烧。

背景技术

以往，在汽油发动机的领域，通常是通过火花塞的火花点火强制地使混合气点火的燃烧形态（火花点火燃烧），但是近年来，正在进行令所谓的预混合压缩点火燃烧取代这样的火花点火燃烧并应用于汽油发动机的研究。预混合压缩点火燃烧是指在压缩上死点之前喷射至汽缸内的燃料与空气混合而生成的混合气在因活塞压缩而形成的高温环境下自主地（不依靠火花点火）点火的燃烧。可以说由于这样的预混合压缩点火燃烧是在汽缸内混合气同时多发性地燃烧的形态，因此与火花点火引起的燃烧相比燃烧期间较短，且能得到更高的热效率。另外，以下，将预混合压缩点火燃烧（homogeneous-charge compressionignition combustion）简称为HCCI燃烧。

在如上述的预混合压缩点火式发动机中，为了进一步谋求燃料消耗性能的改善，有效的方法是执行使发动机自动地停止或再起动的、所谓的怠速停止控制。

作为与上述怠速停止控制相关的技术，例如已知有下述专利文献1的技术。在该专利文献1中公开了在使轻油通过压缩点火进行燃烧（扩散燃烧）的多汽缸柴油发动机、或者使汽油通过压缩点火进行燃烧（预混合燃烧）的多汽缸汽油发动机中，基于特定汽缸的活塞停止位置切换使发动机再启动时的控制的形态。

具体而言，在专利文献1中，当发动机自动停止时，检查在该时刻处于压缩行程的停止时压缩行程汽缸的活塞的停止位置。之后，当发动机的再启动条件成立时，判定上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置是否与预先设定的规定位置相比靠近下死点侧，在位于下死点侧时，最初燃料被喷射至上述停止时压缩行程汽缸，从迎来整个发动机第一次压缩上死点的第一压缩起再次开始燃烧，即，从全汽缸（专利文献1中四汽缸）中最先迎来压缩上死点的汽缸开始再次燃烧，从而发动机被起动（以下将其称为“一压缩起动”）。

另一方面，在上述停止时压缩行程的活塞停止位置与上述规定位置相比靠近上死点侧时，在进气行程中停止的汽缸（停止时进气行程汽缸）过渡至压缩行程后，向该汽缸喷射最初的燃料，从迎来整个发动机第二次压缩上死点的第二压缩开始再次燃烧，即，从全汽缸中迎来第二次压缩上死点的汽缸开始再次燃烧，从而发动机被起动（以下将其称为“二压缩起动”）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2012-012993号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

根据上述专利文献1的技术，在停止时压缩行程汽缸的活塞位于靠近下死点的位置时，可以通过从第一压缩开始喷射燃料的一压缩起动使发动机迅速地再起动，另一方面，在活塞位于靠近上死点的位置时，通过从第二压缩开始而不是从第一压缩开始喷射燃料的二压缩起动，尽管起动的迅速性稍有牺牲，但是可以防止燃料的失火而谋求切实的发动机的再起动。

然而，从尽量迅速地再起动发动机这样的要求来看，特别是在进行燃烧的最初的汽缸（在一压缩起动时为停止时压缩行程汽缸，在二压缩起动时为停止时进气行程汽缸）中，优选的是以使活塞在刚过上死点的附近迎来燃烧重心（汽缸内的50%燃料结束燃烧的时期）的形式控制燃烧。这是因为，借助于此，由燃烧的膨胀力施加于活塞的按压力可高效地施力于活塞，使活塞的速度充分上升。

然而，在发动机自动停止后再起动时，不容易将燃烧的正时以足够的精度进行控制。尤其是，在使汽油与空气混合后进行压缩点火的预混合压缩点火式发动机中，在向汽缸内喷射汽油后至点火为止的点火延迟时间因汽缸内的环境而发生各种变化，因此为了使混合气的点火时期对齐为相同的正时而需要某些方法。然而，在专利文献1中，关于这一点并没有特别提及，存在改善的余地。

本发明鉴于上述的情况而形成，其目的在于提供在发动机自动停止后再起动时，能够将因燃烧而产生的膨胀能量高效地传递至活塞，从而改善起动的迅速性的预混合压缩点火式起动控制装置。

解决问题的手段：

作为解决上述问题的手段，本发明特征如下：是设置于发动机的起动控制装置，所述发动机具备多个汽缸、在各汽缸内可往复运动地设置的活塞、和向各汽缸内喷射燃料的喷射器，并且能够进行在压缩上死点之前使从上述喷射器喷射至汽缸内的燃料与空气混合的同时通过上述活塞的压缩进行自点火的预混合压缩点火燃烧；具备：在规定的自动停止条件成立时使上述发动机自动停止的自动停止控制部；判定随着上述自动停止而在压缩行程中停止的停止时压缩行程汽缸的活塞是否在特定范围内的停止位置判定部，该特定范围设定为与预先规定的上限位置相比靠近下死点侧；和在判定为上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止在上述特定范围内，且规定的再起动条件成立时执行一压缩起动的再起动控制部，所述一压缩起动是从上述喷射器向上述停止时压缩行程汽缸喷射最初燃料而自点火，并且从迎来整个发动机第一次压缩行程时起再次开始燃烧；上述再起动控制部以如下方式进行控制：上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置在上述特定范围内越靠近下死点侧，向上述停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射开始时期越提前。

根据本发明，在向停止时压缩行程汽缸喷射最初燃料并自点火的一压缩起动时，该汽缸的活塞停止位置越靠近下死点侧，即由活塞产生的压缩值（从活塞停止位置至压缩上死点的行程量）越大，上述最初燃料喷射的开始时期越提前，其结果是，因喷射的燃料的汽化潜热而使汽缸内的温度上升开始变慢的时期也被提前。像这样，越是汽缸内的温度容易上升的条件，越向抑制温度上升的方向调节喷射开始时期，因此即便停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置在可进行一压缩起动的范围（特定范围）内发生变动，也可以将汽缸内的温度上升至混合气的自点火所需的温度（点火开始温度）的时期对齐在相同的曲轴角的附近（例如压缩上死点的附近）。借助于此，例如可以使混合气总是在燃烧产生的膨胀能量最高效地传递至活塞的时期燃烧，因此可以迅猛地向下按压活塞而向发动机提供较大的旋转力，可以有效地改善使发动机再起动时的迅速性。

在本发明中，优选的是上述再起动控制部在一压缩起动时的燃料喷射开始时期中，至少将向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射开始时期，设定为该汽缸中的压缩点火燃烧的燃烧重心收敛于压缩上死点后5±5°CA的时期。

在这里，燃烧重心是指向汽缸内喷射的燃料的50%结束燃烧的时期。如果该时期（燃烧重心）收敛于压缩上死点后5±5°CA，则由燃烧产生的膨胀能量可高效地转换为活塞的向下按压力，可以充分增大活塞速度。

在本发明中，优选的是上述再起动控制部在一压缩起动时的燃料的喷射量中，至少将向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射量设定为使该汽缸内的混合气的当量比为1的值。

根据该结构，在停止时压缩行程汽缸中的最初的燃烧变成理论空燃比下的高效燃烧，因此可以通过该最初的燃烧向发动机提供较大的旋转力，可以进一步提高起动的迅速性。

在本发明中，优选的是上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置在上述特定范围内位于相同位置时，上述再起动控制部在一压缩起动时的燃料的喷射开始时期中，至少使向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射开始时期随着发动机的冷却水的温度升高而提前。

如果发动机的冷却水温较高，则在汽缸内被压缩的空气的初期温度增高，因此为了使压缩上死点附近的缸内温度上升至大致相同的温度，而需要使燃料的喷射开始时期提前，从而基于该燃料喷射从更早的时期开始抑制缸内温度的上升速度。考虑到这一点，在上述结构中，发动机的冷却水温越高，喷射开始时期越提前，因此即使冷却水温的值稍有变动，也可以使混合气总是在适当的正时燃烧，可以将燃烧产生的膨胀能量高效地传递至活塞。

在本发明中，优选的是在判定为上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止在与上述上限位置相比靠近上死点侧的位置上时，上述再起动控制部执行二压缩起动，所述二压缩起动是随着上述自动停止而在进气行程中停止的停止时进气行程汽缸过渡至压缩行程后向该汽缸喷射最初燃料而自点火，并且从迎来整个发动机第二次压缩行程时起再次开始燃烧。

根据该结构，在因停止时压缩行程汽缸的活塞位于比较靠近上死点的位置而无法确保充分的压缩值的状况下，并非向停止时压缩行程汽缸而是向其后迎来压缩行程的停止时进气行程汽缸喷射最初燃料并自点火，因此不会导致失火而能够切实地再起动发动机。

发明效果：

如上所述，根据本发明的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，在发动机自动停止后再起动时，可以将由燃烧产生的膨胀能量高效地传递至活塞，因此可以改善起动的迅速性。

附图说明

图1是示出应用根据本发明一种实施形态的起动控制装置的预混合压缩点火式发动机整体结构的图；

图2是示出上述发动机的自动停止·再起动控制的具体步骤的流程图；

图3是例示上述发动机的自动停止控制结束后的各汽缸的状态的图；

图4是示出在上述发动机执行一压缩起动时进行的燃料喷射的顺序的图；

图5是通过与停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置之间的关系示出一压缩起动中的最初燃料喷射的开始时期的图表；

图6是示出在一压缩起动时进行的每次燃料喷射的开始时期、和执行各燃料喷射时的发动机旋转速度之间的关系的图表；

图7是基于一压缩起动时进行的每次燃料喷射的当量比、和执行各燃料喷射时的发动机旋转速度之间的关系的图表；

图8是在该汽缸的活塞停止位置不同的两种情况下示出停止时压缩行程汽缸的曲轴角和缸内温度之间的关系的图表；

图9A是通过燃料喷射量与喷射开始时期之间的关系示出在一压缩起动时在停止时压缩行程汽缸中发生的最初燃烧的开始时期（混合气的点火时期）的图表，示出了停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置位于压缩上死点前110°CA（crank angle；曲轴转角）的时刻；

图9B是通过燃料喷射量与喷射开始时期之间的关系示出在一压缩起动时在停止时压缩行程汽缸中发生的最初燃烧的开始时期（混合气的点火时期）的图表，示出了停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置位于压缩上死点前80°CA（crank angle；曲轴转角）的时刻；

图10是用于说明根据发动机的冷却水温可变地设定一压缩起动时最初燃料喷射的开始时期的示例的图表。

具体实施方式

（1）发动机的整体结构：

图1是示出应用根据本发明一种实施形态的起动控制装置的预混合压缩点火式发动机整体结构的图。该图中示出的发动机是作为行驶用动力源而搭载于车辆的四冲程汽油发动机。具体而言，该发动机具备：具有在与纸面正交的方向上排列的多个汽缸2A～2D（参照后述的图3）的直列四汽缸型的发动机主体1；用于向发动机主体1导入空气的进气通路28；和用于排出在发动机主体1中生成的排气的排气通路29。

发动机主体1具有：内部形成有上述多个汽缸2A～2D的汽缸体3；设置于汽缸体3的上部的汽缸盖4；和可往复滑动地插入于各汽缸2A～2D内的活塞5。

在活塞5的上方形成有燃烧室6，通过后述的喷射器15的喷射向该燃烧室6内供给燃料。然后，喷射的燃料在燃烧室6内燃烧，被该燃烧产生的膨胀力向下按压的活塞5在上下方向上往复运动。另外，该实施形态的发动机是汽油发动机，因此将汽油作为燃料使用。然而，没有必要使全部的燃料为汽油，例如燃料还可以包含酒精等的副成分。

活塞5与作为发动机主体1的输出轴的曲轴7通过未图示的连杆相连接，随着上述活塞5的往复运动曲轴7绕着中心轴旋转。

将各汽缸2A～2D的几何压缩比、即活塞5位于下死点时的燃烧室6的容积和活塞5位于上死点时的燃烧室6的容积之比，设定为对汽油发动机而言相当高的18以上50以下。这是因为，为了实现汽油通过自点火燃烧的HCCI燃烧（预混合压缩点火燃烧）而需要使燃烧室6大幅度地高温·高压化。

在这里，在如图的四冲程且直列四汽缸型的发动机中，设置于各汽缸2A～2D的活塞5以180°曲轴角（180°CA）的相位差进行上下运动。因此，在发动机的通常运行时，各汽缸2A～2D中的燃烧（为此进行的燃料喷射）的正时基本上设定为分别错开180°CA的正时。具体而言，假设从纸面靠近读者一侧向内侧汽缸依次排列为2A、2B、2C、2D，它们的汽缸编号分别为1号、2号、3号、4号，则以1号汽缸2A→3号汽缸2C→4号汽缸2D→2号汽缸2B的顺序依次进行燃烧（参照后述的图4）。因此，假如1号汽缸2A为膨胀行程，则3号汽缸2C、4号汽缸2D、2号汽缸2B分别处于压缩行程、进气行程、排气行程。

在汽缸盖4上设置有：用于将从进气通路28供给的空气向各汽缸2A～2D的燃烧室6导入的进气道9；用于将在各汽缸2A～2D的燃烧室6中生成的排气向排气通路29导出的排气道10；对进气道9的燃烧室6侧的开口进行开闭的进气门11；和对排气道10的燃烧室6侧的开口进行开闭的排气门12。

进气门11以及排气门12分别通过配设于汽缸盖4且包括一对凸轮轴等的配气机构13、14，与曲轴7的旋转联动地进行开闭驱动。

在汽缸盖4上，设置有向燃烧室6喷射燃料（汽油）的喷射器15、和向喷射器15喷射的燃料与空气的混合气供给由火花放电产生的点火能量的火花塞16，并且每个汽缸2A～2D分别设置有一组。然而，该实施形态的发动机是基于使混合气因活塞5的压缩而自点火的HCCI燃烧，因此火花塞16仅在HCCI燃烧无法进行或难以进行的状况（例如发动机冷却水的温度相当低时）下工作，而在执行HCCI燃烧时火花塞16的工作基本停止。

喷射器15以面向活塞5的上表面的姿势设置于汽缸盖4。各汽缸2A～2D的喷射器15分别与燃料供给管17连接，通过各燃料供给管17供给的燃料（汽油）从设置于喷射器15梢端部的多个喷孔（图示省略）喷射。

更具体而言，在燃料供给管17的上游侧设置有由发动机主体1驱动的柱塞式泵等构成的供给泵18，且在该供给泵18和燃料供给管17之间设置有全部汽缸2A～2D共用的蓄压用共轨（图示省略）。而且，在该共轨内蓄压的燃料被供给至各汽缸2A～2D的喷射器15，以此可以从各喷射器15以20MPa以上的较高压力喷射出燃料。

曲轴7通过传动带等与交流发电机32连接。该交流发电机32内设有控制向未图示的励磁线圈施加的外加电流（励磁电流）从而调节发电量的调节器电路，基于根据车辆的耗电负载和电池的剩余量等而设定的目标发电量调节励磁电流，且从曲轴7得到驱动力而进行发电。

在汽缸体3上设置有用于起动发动机的起动马达34。该起动马达34具有马达主体34a、和被马达主体34a旋转驱动的小齿轮34b。小齿轮34b与环形齿轮35可分离或接合地啮合，该环形齿轮35与曲轴7的一端部连接。而且，在使用起动马达34起动发动机时，小齿轮34b移动至规定的啮合位置而与环形齿轮35啮合，小齿轮34b的旋转力传递至环形齿轮35，以此曲轴7被旋转驱动。

进气通路28具有：一个共通通路部28c；与共通通路部28c的下游端部连接的规定容积的缓冲罐28b；和从缓冲罐28b向下游侧延伸而与各汽缸2A～2D的进气道9分别连通的多个独立通路部28a（图1中仅示出其中一个）。

在进气通路28的共通通路部28c上设置有用于改变其内部的流通截面积的节气门30。节气门30以能够与由驾驶员进行踩踏操作的加速器踏板36的开度非联动地操作的形式形成为电动式。即，节气门30具有设置于共通通路部28c内部的蝶式阀主体、和对该阀主体进行开闭驱动的电动式执行器。

排气通路29的详细图示省略，但是排气通路29具有：与各汽缸2A～2D的排气道10连通的多个独立通路部；将独立通路部的各下游端部集合的排气集合部；和从排气集合部向下游侧延伸的一个共通通路部。

在排气通路29（更详细而言为其共通通路部）上设置有催化转化器31。催化转化器31内设有例如由三元催化器等构成的催化器，具有对排气通路29内通过的排气中所含有的有害成分（HC、CO、NOx）进行净化的功能。

（2）控制系统

接着说明发动机的控制系统。该实施形态的发动机的各部由ECU（发动机控制单元）50综合控制。众所周知，ECU50由包括CPU、ROM、RAM等的微型处理器构成。

在发动机或车辆上设置有用于检测该各部的状态量的多个传感器，来自于各传感器的信息被输入至ECU50。

例如，在汽缸体3和汽缸盖4等的内部设置有使冷却水流通的未图示的水套，检测该水套内的冷却水的温度的水温传感器SN1设置于汽缸体3。

又，在汽缸体3内设置有检测曲轴7的旋转角度以及旋转速度的曲轴角传感器SN2。该曲轴角传感器SN2根据与曲轴7一体地旋转的曲轴盘（crank plate）25的旋转输出脉冲信号，并且基于该脉冲信号检测曲轴7的旋转角度（曲轴角）以及旋转速度（发动机旋转速度）。

在汽缸盖4上设置有用于输出汽缸识别信息的凸轮角传感器SN3。即，凸轮角传感器SN3根据与凸轮轴一体地旋转的信号盘（signal palte）的齿的通过输出脉冲信号，并且基于该信号和来自于曲轴角传感器SN2的脉冲信号，识别哪个汽缸处于哪一行程。

在进气通路28的缓冲罐28b上设置有检测吸入至发动机主体1的各汽缸2A～2D内的空气的量（吸入空气量）的空气流量传感器SN4。

又，在车辆中设置有检测其行驶速度（车速）的车速传感器SN5、检测加速器踏板36的开度（加速器开度）的加速器开度传感器SN6、检测制动踏板（brake pedal）37的开启/关闭（制动的有无）的制动传感器（brake sensor）SN7、检测电池（图示省略）的剩余量的电池传感器SN8、和检测车室内的温度的室温传感器SN9。

ECU50与这些传感器SN1～SN9电气地连接，基于从各个传感器输入的信号获取上述各种信息（发动机的冷却水温、曲轴角、旋转速度…等）。

又，ECU50基于来自于上述各传感器SN1～SN9的输入信号执行各种判定和运算等，同时控制发动机的各部。即，ECU50与喷射器15、火花塞16、节气门30、交流发电机32以及起动马达34电气地连接，并且基于上述运算结果等向这些设备分别输出驱动用控制信号。

对ECU50的更具体的功能进行说明。ECU50具有与所谓的怠速停止控制相关的特有的功能性要素，即、自动停止控制部51、停止位置判定部52以及再起动控制部53。

自动停止控制部51在发动机运行中判定预先设定的发动机的自动停止条件是否成立，在成立的情况下，执行使发动机自动停止的控制。

停止位置判定部52在发动机自动停止时，特别指定在压缩行程中停止的汽缸的活塞5的位置，并且判定该位置是否在特定的范围（后述的特定范围Rx）内。

再起动控制部53在发动机自动停止后，判定预先设定的再起动条件是否成立，在成立的情况下，执行自动地再起动发动机的控制。

（3）自动停止·再起动控制

接着，利用图2的流程图说明执行发动机的自动停止·再起动控制的ECU50的具体控制步骤。

在图2的流程图所示的处理开始时，ECU50执行读取各种传感器值的处理（步骤S1）。具体而言，从水温传感器SN1、曲轴角传感器SN2、凸轮角传感器SN3、空气流量传感器SN4、车速传感器SN5、加速器开度传感器SN6、制动传感器SN7、电池传感器SN8以及室温传感器SN9读取各检测信号，基于这些信号获取发动机的冷却水温、曲轴角、旋转速度、汽缸识别信息、吸入空气量、车速、加速器开度、制动的有无、电池的剩余容量、车室内温度等的各种信息。

接着，ECU50的自动停止控制部51基于在上述步骤S1中获取的信息，执行判定发动机的自动停止条件是否成立的处理（步骤S2）。例如在车辆处于停止状态、加速器踏板36的开度为零（加速器关闭）、制动踏板37被踩踏（制动开启）、发动机的冷却水温为规定值以上（即进行了一定程度的预热）、电池的剩余容量为规定值以上、空调的负荷（车室内温度和空调的设定温度之差）较小等的多个必要条件全部具备时，判定为自动停止条件成立。

在上述步骤S2中判定为“是”而自动停止条件成立得到确认的情况下，自动停止控制部51执行将节气门30的开度从怠速运行时设定的通常的开度降低至规定的低开度（例如0%）的处理（步骤S3）。

接着，自动停止控制部51执行停止来自于喷射器15的燃料喷射的燃料切断处理（步骤S4）。即，将各汽缸2A～2D的喷射器15需要喷射的燃料的量、即目标喷射量设定为零，从而停止来自于所有的喷射器15的燃料喷射，以此实现燃料切断。

在上述燃料切断后，发动机暂时依靠惯性旋转，但是最终会完全停止。为了确认这一点，自动停止控制部51执行判定发动机的旋转速度是否为0rpm的处理（步骤S5）。然后，在这里判定为“是”而发动机完全停止得到确认时，自动停止控制部51执行使节气门30的开度增大至规定的高开度（例如80%）的处理（步骤S6）。

图3例示如上述的自动停止控制结束后的发动机各汽缸2A2D的状态。在该图3的示例中，一号汽缸2A在膨胀行程中停止，二号汽缸2B在排气行程中停止，三号汽缸2C在压缩行程中停止，四号汽缸2D在进气行程中停止。另外，以下，将因自动停止控制而在膨胀行程、排气行程、压缩行程以及进气行程中停止的汽缸分别称为“停止时膨胀行程汽缸”、“停止时排气行程汽缸”、“停止时压缩行程汽缸”以及“停止时进气行程汽缸”。例如，将在膨胀行程中停止的汽缸2A称为“停止时膨胀行程汽缸2A”，将在排气行程中停止的汽缸2B称为“停止时排气行程汽缸2B”，将在压缩行程中停止的汽缸2C称为“停止时压缩行程汽缸2C”，将在进气行程中停止的汽缸2D称为“停止时进气行程汽缸2D”。然而，在如图3的状态下发动机停止只是一个示例，各汽缸2A～2D在哪个行程停止每次都会变化。然而，即使在该情况下，以下说明的控制（发动机自动停止后进行的控制）的内容除了汽缸编号不同以外全部相同。

在经过上述过程发动机完全停止时，ECU50的再起动控制部53基于各种传感器值，执行判定发动机的再起动条件是否成立的处理（步骤S7）。例如，在制动踏板37松开、加速器踏板36被踩踏、发动机的冷却水温小于规定值、电池的剩余容量的降低量超过允许值、发动机的停止时间（自动停止后的经过时间）超过上限时间、产生运行空调的必要性（即车室内温度和空调设定温度之差超过允许值）等的必要条件中的至少一个成立时，判定为再起动条件成立。

在上述步骤S7中判定为“是”而再起动条件的成立得到确认的情况下，ECU50的停止位置判定部52执行如下处理（步骤S8）：基于曲轴角传感器SN2以及凸轮角传感器SN3特别指定随着上述发动机的自动停止而在压缩行程中停止的汽缸（图3的停止时压缩行程汽缸2C）的活塞停止位置，并且判定该特别指定的活塞停止位置是否位于与图3所示的上限位置X相比设定得靠近下死点侧的特定范围Rx（更详细而言从上限位置X至下死点的期间且包括上限位置X的范围）内。另外，上限位置X可以根据发动机的形状（排气量、缸径/行程比等）和预热的进行程度等而改变，例如可以设定在上死点前（BTDC：before top dead center）90～75°CA期间的任意位置。

在上述步骤S8中判定为“是”而停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置在特定范围Rx内的状况得到确认的情况下，ECU50的再起动控制部53执行如下处理（步骤S9）：通过从停止时压缩行程汽缸2C迎来压缩上死点的第一压缩开始燃烧混合气的一压缩起动，使发动机再起动。即，再起动控制部53驱动起动马达34而向曲轴7提供旋转力，并且借助于此在停止时压缩行程汽缸2C的活塞5上升的中途（在达到压缩上死点前）从喷射器15向该汽缸2C喷射燃料。然后，使喷射至汽缸2C的燃料与空气的混合气随着活塞5的压缩而自点火，以此从迎来整个发动机第一次上死点的第一压缩起执行HCCI燃烧，使发动机再起动。

另一方面，在上述步骤S8中判定为“否”的情况下，即停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置脱离上述特定范围Rx（位于与上限位置X相比靠近上死点侧的位置）的状况得到确认的情况下，再起动控制部53执行如下处理（步骤S10）：通过并非从停止时压缩行程汽缸2C迎来压缩上死点的第一压缩开始、而从在进气行程中停止的停止时进气行程汽缸2D迎来压缩上死点的第二压缩开始燃烧混合气的二压缩起动，使发动机再起动。即，停止时进气行程汽缸2D的活塞5暂时下降后转为上升直至到达压缩上死点为止，仅通过起动马达34的驱动力使曲轴7旋转，并且在停止时进气行程汽缸2D的活塞5上升的中途（到达压缩上死点前）从喷射器15向该汽缸2D喷射燃料。然后，喷射至汽缸2D的燃料与空气的混合气随着活塞5的压缩而自点火，以此从迎来整个发动机第二次上死点的第二压缩起执行HCCI燃烧，使发动机再起动。

另外，尽管在上述流程图（图2）中省略说明，但是为了时在发动机自动停止时位于压缩行程的停止时压缩行程汽缸（在图3中汽缸2C）的活塞停止位置高概率地收敛于靠近下死点的特定范围Rx内，而想到在发动机的自动停止控制中（发动机完全停止前）增加规定的控制。在二压缩起动的情况下，直至停止时进气行程汽缸2D的活塞5到达压缩上死点附近的第二压缩为止，无法再次开始燃烧，并且发动机再起动所需的时间、即从通过起动马达34的驱动开始直至发动机完成爆燃（complete explosion）（所有汽缸2A～2D各执行一次燃烧的状态）为止所需的时间与一压缩起动时相比稍长。因此，优选的是为了使活塞停止位置收敛于上述特定范围Rx内而执行一些控制，从而能够尽可能高概率地进行一压缩起动。

例如，在将全汽缸2A～2D中发动机临近停止之前的最后上死点作为最终TDC时，该最终TDC或其n次前的上死点通过时的发动机旋转速度位于怎样的范围时，停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置收敛于特定范围Rx内是通过实验等可以预知的。因此，判定最终TDC或其n次前的上死点通过时的发动机旋转速度是否收敛于预先设定的规定的速度范围（即为了使活塞停止位置收敛于特定范围Rx内而所需的速度范围），在超出该速度范围的情况下，想到通过增减交流发电机32的励磁电流，以此调节施加于发动机主体1的旋转阻力。或者，也可以是在通过最终TDC的前一个上死点时打开节气门30，以此从该时刻起增大迎来进气行程的汽缸（换言之最终在压缩行程中停止的停止时压缩行程汽缸）中的吸入空气量，从而增大随着空气的压缩而产生的压缩反力，以此将停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置带到靠近下死点侧。如果实施它们中的至少一个措施，则可以将停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置中途强制地收敛于特定范围Rx内，因此可以以超高概率实现通过一压缩起动执行的迅速的发动机再起动。

（4）一压缩起动时的喷射控制

接着，说明通过一压缩起动执行的发动机再起动时（一压缩起动时）进行的燃料喷射的具体形态。

图4示出一压缩起动时的各汽缸2A～2D的行程的变化、和对各汽缸2A～2D执行的燃料喷射。如该图所示，在一压缩起动时，对停止时压缩行程汽缸2C执行最初的燃料喷射（F1），之后以停止时进气行程汽缸2D、停止时排气行程汽缸2B、停止时膨胀行程汽缸2A的顺序执行燃料喷射（F2、F3、F4）。

图5是示出通过与停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置之间的关系示出在一压缩起动时对停止时压缩行程汽缸2C执行的最初的燃料喷射F1的开始时期的图表。如该图5所示，对于最初的燃料喷射F1的开始时期，停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置越是从上限位置X（即一压缩起动允许的极限的停止位置）向下死点（BDC）侧偏离，时期设定得越提前。具体而言，在图5的示例中，将活塞停止位置为上限位置X时的燃料喷射F1的开始时期设定为上死点前（BTDC）约10°CA，相对于此将活塞停止位置位于比上限位置X向下死点侧仅偏离规定的曲轴角的规定位置Y时的燃料喷射F1的开始时期设定为BTDC约25°CA。又，在活塞停止位置从上限位置X至规定位置Y的期间，燃料喷射F1的开始时期设定为从BTDC25°CA至10°CA之间的时期，而总的来说活塞停止位置越靠近规定位置Y则该时期设定得越提前。另外，规定位置Y是与进气门11的关闭时期（IVC：intake valve close timing）相对应的曲轴角，即实质上汽缸内的空气开始压缩的曲轴角。因此，活塞停止位置位于比上述规定位置Y更靠近下死点侧的位置时的燃料喷射形态F1的开始时期，如虚线的波形所示，维持在与规定位置Y时大致相同的时期。

图6是示出在一压缩起动时向各汽缸2A～2D喷射燃料时的发动机旋转速度和各燃料喷射（F1～F4）的开始时期之间的关系的图表。如该图所示，在执行一压缩起动时的最初燃料喷射、即向停止时压缩行程汽缸2C的燃料喷射F1时，发动机旋转速度变成稍微超过100rpm的程度（例如120rpm左右）的速度，此时的燃料喷射F1的开始时期如已在图5中进行说明那样设定为BTDC约25～10°CA的任意一个时期。图6中实线的波形表示喷射开始时期设定为BTDC约25°CA的情况，将设定为BTDC约10°CA的情况以虚线的波形进行表示。另一方面，在执行上述燃料喷射F1时，喷射的燃料在停止时压缩行程汽缸2C中通过自点火而燃烧（HCCI燃烧），活塞5被向下按压，以此发动机的旋转速度开始上升。因此，在执行最初的燃料喷射F1之后的第二次的燃料喷射（向停止时进气行程汽缸2D的燃料喷射）F2时的发动机旋转速度，与最初的燃料喷射F1时相比上升，以下同样地，随着向第三次燃料喷射（向停止时排气行程汽缸2B的燃料喷射）F3、第四次燃料喷射（向停止时膨胀行程汽缸2A的燃料喷射）F4行进，发动机旋转速度进一步上升。然后，与这样的发动机旋转速度的上升相关联地、每次的燃料喷射的开始时期逐渐向离压缩上死点更远的提前的时期移动。即，第二次燃料喷射F2的开始时期比最初的燃料喷射F1的开始时期提前，第三次的燃料喷射F3的开始时期比第二次的燃料喷射F2的开始时期提前，第四次的燃料喷射F4的开始时期比第三次的燃料喷射F3的开始时期提前。另外，在进行第四次的燃料喷射F4而发动机完成爆燃（在全汽缸2A～2D中各执行一次燃烧的状态）后，过渡至基于加速器开度进行的通常的控制，因此对于第五次以后的燃料喷射省略图示。

图7是示出在一压缩起动时向各汽缸2A～2D喷射燃料时的发动机旋转速度、和基于各燃料喷射（F1～F4）在汽缸内形成的混合气的当量比φ之间的关系的图表。另外，当量比φ是指混合气的理论空燃比除以实际空燃比而得出的值，在相当于理论空燃比的量（相对于汽缸内的空气不多也不少的量）的燃料被喷射时，当量比φ=1，在比其少的量的燃料被喷射时，当量比φ＜1。如该图所示，随着燃料喷射的次数增多（换言之发动机旋转速度上升），当量比φ逐渐减小。即，在一压缩起动时的最初的燃料喷射、即向停止时压缩行程汽缸2C的燃料喷射F1中，以使当量比φ变成1的形式设定燃料的喷射量，相对于此，在第二次、第三次、第四次的燃料喷射（向汽缸2D、2B、2A的燃料喷射）F2、F3、F4中，以使当量比φ小于1的形式调节燃料喷射量。此外，随着向第二次、第三次、第四次行进，当量比φ在小于1的范围内逐渐减小。在图7的示例中，第一次的燃料喷射F1时的当量比φ为1，相对于此，第二次、第三次、第四次的燃料喷射F2、F3、F4时的当量比φ分别为0.9、0.8、0.7。

（5）作用等

如以上说明那样，在该实施形态中，从喷射器15向汽缸2A～2D内喷射的燃料可以与空气混合，同时能进行通过活塞5的压缩而自点火的HCCI燃烧（预混合压缩点火燃烧），并且具备怠速停止功能的发动机中，采用如下特征的结构。

在发动机自动停止后，在规定的再起动条件成立时，判定在压缩行程中停止的停止时压缩行程汽缸2C的活塞5是否位于特定范围Rx（图3）内，该特定范围设定于与规定的上限位置X相比靠近下死点侧的位置，在位于特定范围Rx内的情况下，执行从喷射器15向停止时压缩行程汽缸2C喷射最初的燃料而引起自点火的一压缩起动。在该一压缩起动中，停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置在特定范围Rx内越靠近下死点侧，向该汽缸2C的最初的燃料喷射F1的开始时期设定得越提前（参照图5）。根据这样的结构，如以下说明那样具有如下优点：在发动机的再起动时，由燃烧产生的膨胀能量高效地传递至活塞5，因而可以改善起动的迅速性。

即，在上述实施形态中，在向停止时压缩行程汽缸2C喷射最初的燃料而引起自点火的一压缩起动时，该汽缸2C的活塞停止位置越靠近下死点侧，即，由活塞5产生的压缩值（从活塞停止位置至压缩上死点的行程量）越大，上述最初的燃料喷射F1的开始时期越提前，其结果是，因喷射的燃料的汽化潜热而使汽缸2C内的温度上升开始变慢的时期也提前。像这样，越是处于汽缸2C内的温度容易上升的条件，越向抑制温度上升的方向调节喷射开始时期，因此即使停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置在可以进行一压缩起动的范围（特定范围Rx）内变化，也可以将汽缸2C内的温度上升至混合气自点火所需的温度（点火开始温度）的时期对齐到相同的曲轴角的附近（例如压缩上死点的附近）。借助于此，例如可以使混合气总是在燃烧产生的膨胀能量最高效地传递至活塞5的时期进行燃烧，因此可以迅猛地向下按压活塞5而向发动机提供较大的旋转力，可以有效地改善发动机再起动时的迅速性。

图8是对于汽缸2C的活塞停止位置位于BTDC110°CA时和位于BTDC90°CA时这两者，比较在一压缩起动时停止时压缩行程汽缸2C的活塞5从停止位置上升至压缩上死点时该汽缸2C内的温度（缸内温度）如何变化的图表。另外，这些活塞停止位置（BTDC110°CA、90°CA）均包含在图5所示的X-Y的曲轴角范围内，因此也包含在可进行一压缩起动的特定范围Rx内。

具体而言，在图8的图表中，将活塞停止位置位于BTDC110°CA时作为示例C1，将活塞停止位置位于BTDC90°时作为示例C2，并且将各示例中随着活塞的上升而改变的缸内温度画出曲线。又，在上述图表中，横轴的曲轴角D1对应于在示例C1（活塞停止位置=BTDC110°CA）时设定的燃料的喷射开始时期，曲轴角D2对应于示例C2（活塞停止位置=BTDC90°CA）时设定的燃料的喷射开始时期。而且，假定虚线表示在这些时期未进行燃料喷射的情况（即仅压缩空气的情况）的缸内温度，实线表示进行燃料喷射的情况的缸内温度。

如图8所示，对于假定为未进行燃料喷射的情况的缸内温度（虚线的波形），活塞停止位置为BTDC110°CA的示例C1比BTDC90°CA的示例C2时高，尤其是，对于压缩上死点（BTDC0°CA）时的缸内温度，示例C1明显高于示例C2。这是因为相比之下示例C1（活塞停止位置=BTDC110°CA）从更提前的时期开始压缩活塞5，因此与此相对应地通过压缩进行的加热期间变长。

相对于此，在进行燃料喷射的情况下，即，在示例C1中在曲轴角D1时开始燃料喷射，在示例C2中在曲轴角D2时开始燃料喷射的情况下，如实线的波形所示，各燃料喷射开始后的缸内温度与省略燃料喷射的情况相比降低。即，以燃料喷射为开端，缸内温度的上升速度变得缓慢，缸内温度难以上升。这是因为燃料喷射至缸内，以此通过活塞5进行的压缩的对象从单一的空气变化为混合气（空气与燃料的混合物），压缩对象的比热增大。

在这里应关注的是示例C1（活塞停止位置=BTDC110°CA）时的燃料的喷射开始时期、即曲轴角D1与示例C2（活塞停止位置=BTDC90°CA）时的喷射开始时期、即曲轴角D2相比提前。像这样，活塞停止位置越靠近下死点侧，喷射开始时期越提前，从而由活塞5产生的压缩值越大、即通过压缩进行的加热期间（从活塞停止位置至压缩上死点的期间）越长，因被喷射的燃料的汽化潜热而使缸内温度的上升开始变缓慢的时期越提前。其结果是，无论是示例C1、C2中的哪一个，即活塞停止位置无论是BTDC110°CA或90°CA中的哪一个，在迎来压缩上死点时缸内温度均上升至相同的温度、在这里是1000K左右。可以认为该1000K的温度与混合气自点火所需的温度（点火开始温度）大致一致，因此在图8的示例中，即便是活塞停止位置不相同的任意一种示例，均可在压缩上死点的附近实现混合气自点火。当混合气在压缩上死点的附近自点火时，之后的压缩点火燃烧变成在刚经过压缩上死点的时刻、例如上死点后（ATDC：after top dead center）5°CA的附近迎来燃烧重心（汽缸内的燃料的50%结束燃烧的时期）的燃烧。当引起这样的燃烧时，由该燃烧产生的膨胀能量作用于刚经过上死点的活塞5，能量高效地转换成活塞5的向下按压力，活塞速度大幅度上升。另外，为了充分产生活塞5的向下按压力，优选的燃烧重心的时期不限于ATDC5°CA，至少在ATDC5±5°CA的范围内即可。

像这样，在上述实施形态中，对于向一压缩起动时的停止时压缩行程汽缸2C喷射燃料的喷射开始时期，该汽缸2C的活塞停止位置越靠近下死点侧越提前，因此可以在燃烧产生的膨胀能量高效地传递至活塞5的适当的时期使混合气燃烧，可以有效地改善发动机起动的迅速性。

又，在上述实施形态中，在一压缩起动时对停止时压缩行程汽缸2C进行的最初的燃料喷射F1中，其喷射量设定为混合气的当量比φ为1的那样的值（参照图7）。根据这样的结构，在停止时压缩行程汽缸2C中的最初的燃烧变成理论空燃比下的高效率的燃烧，因此可以通过该最初的燃烧向发动机提供较大的旋转力，从而可以进一步提高起动的迅速性。

图9A以及图9B是通过燃料的喷射量与喷射开始时期之间的关系示出在一压缩起动时在停止时压缩行程汽缸2C中引起的最初的燃烧的开始时期（即混合气的点火时期）的图表。其中，图9A示出停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置位于BTDC110°CA时，图9B示出上述停止位置位于BTDC80°CA时。在各图表中，无阴影的白色区域表示点火时期收敛于BTDC2°CA～ATDC2°CA（BTDC±2°CA）的范围内的区域。又，与该白色区域相比靠近内侧的阴影区域表示点火时期比上述角度范围提前（早）的区域，与白色区域相比靠近外侧的阴影区域表示点火时期比上述角度范围延迟的区域。另外，在为了得到图9A以及图9B的实验结果而使用的发动机中，与允许一压缩起动的极限的停止位置、即上限位置X（图3）相对应的曲轴角为BTDC80°CA。因此，图9B是可以进行一压缩起动的极限的停止位置条件下的结果，图9A是与其相比活塞停止位置具有余裕时（靠近下死点时）的结果。

如图9A所示，在活塞停止位置=BTDC110°CA这样的条件下喷射相当于当量比φ=1的量的燃料时，为了使点火时期收敛于BTDC2°CA～ATDC2°CA的范围（白色区域）内，只要将喷射开始时期设定在点P或点Q的位置上即可。然而，在将点Q的位置设为喷射开始时期的情况下，在非常靠近压缩上死点的正时（即缸内处于非常高温化的状态）喷射燃料，因此在喷射开始后极短的期间内燃料自点火。像这样，如果从喷射开始至自点火的期间（点火延迟时间）过短，则在缸内燃料的分布发生较大的不均匀的状态（即产生燃料过浓或过稀的区域的状态）下引起燃烧从而HC、CO、NOx的产生量和烟（黑烟）的产生量等增大，导致排放性能恶化。因此，作为燃料的喷射开始时期，优选的是与比点Q靠近提前侧的点P相对应的时期，与该点P相对应的时期在该示例中为BTDC约25°CA。借助于此，充分确保点火延迟时间，实现排放性能优异的燃烧。另外，根据本申请的发明人的研究，为了满足排放性能，而需要将点火延迟时间至少确保为3毫秒以上。BTDC约25°CA的喷射开始时期充分满足该条件。

另一方面，如图9B所示，在活塞停止位置=BTDC80°CA这样的条件下喷射相当于当量比φ=1的量的燃料时，为了使点火时期收敛于BTDC2°CA～ATDC2°CA的范围内，只要将喷射开始时期设定在点R的位置即可。在该示例中，与点R对应的时期为BTDC约10°CA，是与上述的图9A的示例（活塞停止位置=BTDC110°CA的情况）相比延迟的时期。在该情况下，也同样地将从喷射开始至自点火的期间（点火延迟时间）确保为3毫秒以上，因此排放性能可确保为需要的水平。

从图9A以及图9B的结果中也可以理解，如果在当量比φ=1的条件下试图将混合气的点火时期对齐在压缩上死点的附近（在该示例中BTDC2°CA～ATDC2°CA），此外试图确保排放性能，则需要根据停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置改变燃料喷射开始时期，即在活塞停止位置靠近下死点侧时与较远时相比延迟喷射开始时期（换言之越靠近下死点，使喷射开始时期越提前）。因这样的情况，而在上述实施形态中，采用如图5所示的喷射开始时期。借助于此，同样地如图5所示，混合气的点火时期与停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置无关地设定于压缩上死点的附近。而且，点火时期设定于这样的时期，藉此燃烧重心收敛于ATDC5°CA（相当于纵轴的－5刻度）的前后规定范围内。另外，在图5中，燃烧重心的时期至少包含在ATDC5±5°CA的范围内。

在这里，对于图5所示的燃料的喷射开始时期，其前提是除了停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置不相同以外其余条件全部相同。换言之，对于向停止时压缩行程汽缸2C喷射燃料的喷射开始时期，也可以考虑活塞停止位置以外的要因并使其变化，其中一个示例在图10中示出。

在图10的示例中，将一压缩起动时的最初的燃料喷射F1（向停止时压缩行程汽缸2C的燃料喷射）的开始时期根据发动机的冷却水温可变地进行设定。更具体而言，假设发动机的冷却水温为温态运行时的标准温度（例如80℃）的情况下的燃料喷射F1的开始时期为实线，则冷却水温高于上述标准温度时的喷射开始时期，设定为整体上与实线相比靠近提前侧（靠近BDC的一侧），相反地，冷却水温低于上述标准温度时的喷射开始时期，设定为整体上与实线相比靠近延迟侧（靠近TDC的一侧）。换言之，如果停止时压缩行程汽缸2C的活塞停止位置相同，则发动机的冷却水的温度越高，一压缩起动时的最初的燃料喷射F1的开始时期设定为越早。根据这样的结构，具有即便冷却水温的值稍有变化也能够使混合气在适当的时期燃烧这样的优点。

即，如果发动机的冷却水温较高，则在汽缸内被压缩的空气的初期温度增高，因此为了使压缩上死点附近的缸内温度上升至大致相同的温度，而需要使燃料的喷射开始时期提前，从而需要基于该燃料喷射从更早的时期开始抑制缸内温度的上升速度。考虑到这一点，在图10的示例中，发动机的冷却水温越高，喷射开始时期越提前，借助于此，即便冷却水温的值稍有变化，也可以使混合气总是在适当的正时燃烧，可以将因燃烧而产生的膨胀能量高效地传递至活塞5。

又，在上述实施形态中，在判定为停止时压缩行程汽缸2C的活塞5在与上限位置X相比靠近上死点侧的位置上停止的情况下，在之后的发动机再起动时，执行向停止时压缩行程汽缸2C之后迎来压缩行程的停止时进气行程汽缸2D喷射最初的燃料而自点火的二压缩起动。根据这样的结构，在因停止时压缩行程汽缸2C的活塞5位于比较靠近上死点的位置而无法确保充分的压缩值的状况下，并非向停止时压缩行程汽缸2C而是向其后迎来压缩行程的停止时进气行程汽缸2D喷射最初的燃料并自点火，因此不会引起失火而能够切实地使发动机再起动。

即，如果停止时压缩行程汽缸2C的活塞5在与上限位置X相比靠近上死点侧的位置上停止，则由该活塞5得到的压缩值较少，即便活塞5上升至上死点，缸内的空气也无法充分高温化，因此存在即使向停止时压缩行程汽缸2C喷射燃料也会引起失火的担忧。相对于此，在上述实施形态中，在这样的情况下，并非向停止时压缩行程汽缸2C而是向停止时进气行程汽缸2D（即在过渡至压缩行程时能够确保充分的压缩值的汽缸）喷射燃料并自点火，因此可以使喷射的燃料切实地燃烧并使发动机再起动。

另外，在上述实施形态中，将基于一压缩起动时最初的燃料喷射F1的当量比φ设定为1，而另一方面在第二次以后的燃料喷射（F2、F3、F4）中，使当量比φ在小于1的范围内逐渐降低，但是也可以在直至发动机完成爆燃为止的期间，将当量比一律设定为1。这样，可以在更短的期间内使发动机旋转速度充分地上升。然而，如图6所示，在上述实施形态中，随着燃料喷射的次数增多而该喷射开始时期逐渐地提前，因此如上所述在将当量比φ一律设定为1时，存在引起混合气的点火时期过度提前、称为预燃烧的异常燃烧的担忧。因此，在上述实施形态中，从切实地避免这样的异常燃烧的观点考虑，随着喷射次数增多，减少喷射量，使当量比φ逐渐地降低。

又，在上述实施形态中，将与加速器踏板36和制动踏板37等的操作相关的必要条件包含在内并对发动机的自动停止条件或再起动条件的成立进行判断，而这是主要考虑到搭载自动变速器的AT（automatic transmission；自动档）车辆。另一方面，在并非为AT车辆的情况下，即在搭载手动变速器的MT车辆的情况下，可以采用与上述不同的必要条件。例如，关于自动停止条件，可以设定手动变速器的变速档为空档、且离合器踏板被释放这样的必要条件以代替加速器关闭且制动器开启这样的必要条件。又，关于再起动条件，可以设定离合器踏板被踩踏这样的必要条件以代替加速器开启或制动器关闭这样的必要条件。

符号说明：

1 发动机主体；

2A～2D 汽缸；

5 活塞；

15 喷射器；

51 自动停止控制部；

52 停止位置判定部；

53 再起动控制部；

X 上限位置；

Rx 特定范围。

Claims

1.一种预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

是设置于发动机的起动控制装置，所述发动机具备多个汽缸、在各汽缸内可往复运动地设置的活塞、和向各汽缸内喷射燃料的喷射器，并且能够进行在压缩上死点之前使从所述喷射器喷射至汽缸内的燃料与空气混合的同时通过所述活塞的压缩进行自点火的预混合压缩点火燃烧；

具备：

在规定的自动停止条件成立时使所述发动机自动停止的自动停止控制部；

判定随着所述自动停止而在压缩行程中停止的停止时压缩行程汽缸的活塞是否在特定范围内的停止位置判定部，该特定范围设定为与预先规定的上限位置相比靠近下死点侧；和

在判定为所述停止时压缩行程汽缸的活塞停止在所述特定范围内，且规定的再起动条件成立时执行一压缩起动的再起动控制部，所述一压缩起动是从所述喷射器向所述停止时压缩行程汽缸喷射最初燃料而自点火，并且从迎来整个发动机第一次压缩行程时起再次开始燃烧；

所述再起动控制部以如下方式进行控制：

所述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置在所述特定范围内越靠近下死点侧，向所述停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料喷射开始时期越提前。

2.根据权利要求1所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

所述再起动控制部在一压缩起动时的燃料喷射开始时期中，将向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射开始时期设定为该汽缸中的压缩点火燃烧的燃烧重心收敛于压缩上死点后5±5°CA的时期。

3.根据权利要求1所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

所述再起动控制部在一压缩起动时的燃料的喷射量中，将向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射量设定为使该汽缸内的混合气的当量比为1的值。

4.根据权利要求2所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

所述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置在所述特定范围内位于相同位置时，所述再起动控制部在一压缩起动时的燃料的喷射开始时期中，使向停止时压缩行程汽缸喷射的最初燃料的喷射开始时期随着发动机的冷却水的温度升高而提前。

6.根据权利要求2所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

8.根据权利要求4所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的预混合压缩点火式发动机的起动控制装置，其特征在于，

在判定为所述停止时压缩行程汽缸的活塞停止在与所述上限位置相比靠近上死点侧的位置上时，所述再起动控制部执行二压缩起动，所述二压缩起动是随着所述自动停止而在进气行程中停止的停止时进气行程汽缸过渡至压缩行程后向该汽缸喷射最初燃料而自点火，并且从迎来整个发动机第二次压缩行程时起再次开始燃烧。