JP4725090B2

JP4725090B2 - 車両のエンジン始動装置

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Publication number: JP4725090B2
Application number: JP2004354410A
Authority: JP
Inventors: 英生細谷; 貴則杉山; 清孝間宮
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2024-12-07
Also published as: JP2006160081A

Description

本発明は、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、燃料の供給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、少なくとも膨張行程で自動停止した気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを自動的に再始動させる車両のエンジン始動装置に関するものである。

近年、燃費の低減およびＣＯ₂排出量の抑制等を図るため、アイドル運転時にエンジンを自動的に停止させるとともに、その後に発進操作等の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ように構成されたエンジン始動装置が開発されている。本出願人も、自動停止状態にあるエンジンの特定気筒に燃料を供給して着火させ、その燃焼エネルギーによりエンジンを即時的に再始動させるエンジン始動装置を提案した（例えば特許文献１参照）。

上記エンジン始動装置では、エンジンの停止時におけるピストン位置に応じて再始動の成否が左右されるため、例えば特許文献１に開示されているように、エンジン停止動作期間中にスロットル弁の開度を調整する等により、ピストン位置をエンジンの再始動に適した適正範囲、つまりエンジンを所定のクランク角範囲内に停止させる制御を行っている。

また、この種のエンジン始動装置において、燃費の低減効果等をさらに向上させるために、車両の減速運転時に燃料噴射をカットするとともに、そのままエンジンを自動停止状態に移行させることにより、いわゆるアイドルストップ制御を実行するようにしたものが知られている（特許文献２参照）。
特開２００４−１２４７５４号公報特開平７−２６６９３２号公報

上記特許文献１に記載されたエンジン始動装置において、さらなる燃費改善効果を得るには、上記特許文献２記載の装置のように、車両の減速走行状態からエンジンを自動停止させてアイドルストップ状態に移行させ得るように構成することが好ましい。しかし、上記特許文献１記載のエンジン始動装置において、特許文献２記載のように車両の走行中にエンジンを自動停止状態に移行させると、車輪側からの逆駆動力がエンジンの出力軸に作用するので、エンジンの停止時にピストンを所定の適正範囲に停止させることが困難になる問題があった。

上記のような問題を解消するために、エンジンの駆動力を車輪側に伝達するドライブ状態と駆動力の伝達を遮断するニュートラル状態とに切換可能に構成された自動変速機構を、車両走行中にニュートラル状態としてエンジンを自動停止させることも考えられる。しかしながら、上記自動変速機構は、油圧制御に応じて摩擦要素を断続（解放、締結）することにより動力の伝達状態を切り換えるように構成され、摩擦要素を解放状態とすると、再び締結するまでに一定の時間を要するため、エンジンの自動停止動作中にアクセルペダルが踏み込まれる等によりエンジンの再始動条件が成立してエンジンを再始動させる際に、ニュートラル状態にある上記自動変速機構を迅速にドライブ状態に切り換えることが困難となり、再加速時の応答性が悪化する等の新たな問題を生じることになる。

本発明は、上記の事情に鑑みて、従来のエンジン始動装置を改良したものであり、この始動装置の特性、すなわちエンジンの再始動性を良好に維持したまま、燃費のさらなる低減化を図ることができるとともに、エンジンの自動停止動作中に再始動条件が成立した場合にエンジンを適正に再始動させることができる車両のエンジン始動装置を提供するものである。

請求項１に係る発明は、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、燃料の供給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、少なくとも膨張行程で自動停止した気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御手段を備えたエンジン始動装置であって、車両の運転状態に応じて変速段を自動的に変化させるとともに車輪側に対する動力の伝達状態をドライブ状態とニュートラル状態とに切換可能に構成された自動変速機構と、この自動変速機に設けられたトルクコンバータの出力軸回転速度であって、車速および変速段に対応して変速段が低いほど回転速度が高くなるタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段とを備え、このタービン回転速度予測手段は、上記自動変速機がニュートラル状態からドライブ状態に切り替わる動作が完了した時点のターピン回転速度を予測するように構成され、かつ上記自動停止制御手段は、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立した場合に、自動変速機構をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行するとともに、燃料供給停止後のエンジンの自動停止時における最後の圧縮上死点を超えた時点以降からエンジンの停止前の期間でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記タービン回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも高いか否かを判定し、高いと判定された場合に、自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に変化させた後に上記膨張行程で自動停止した気筒で燃焼を行わせてエンジンを再始動させる制御を実行するものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両のエンジン始動装置において、上記自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記タービン回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも低いと判定された場合に、エンジンが逆転状態から正転状態に移行する状態となったことが確認された時点でエンジンを再始動させるとともに、その後に自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に変化させる制御を自動停止制御手段により実行するように構成したものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項２に記載の車両のエンジン始動装置において、上記自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも低いと判定された場合に、エンジンが逆転状態に移行したことが確認された時点で再始動用の燃料を噴射するとともに、エンジンが逆転状態から正転状態に移行する状態となったことが確認された時点で、上記燃料に点火することでエンジンを再始動させる制御を自動停止制御手段により実行するように構成したものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両のエンジン始動装置において、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立して自動変速機構をニュートラル状態としつつエンジンを自動停止させる制御を実行する際に、自動変速機構の摩擦要素に接続される流通路に作動流体を充填してプリチャージ状態とする制御を上記自動停止制御手段により実行するものである。

上記請求項１に係る発明では、エンジンの自動停止条件が成立した場合に、自動変速機構をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行するように構成したため、車両の走行中においてもエンジンに対する燃料供給を所定のタイミングで停止する等によりエンジンを再始動に適した所定のクランク角範囲内に自動停止させる制御を適正に実行することができる。そして、エンジンの自動停止時に最後の圧縮上死点を超えた時点以降からエンジン停止前の期間において、タービン回転速度予測手段により予測された自動変速機のニュートラル状態からドライブ状態への切替動作が完了した時点のターピン回転速度が基準速度よりも高い状態でエンジンの再始動条件が成立した場合には、自動変速機構をドライブ状態に変化させた後に燃料噴射を再開してエンジンを再始動させるように構成したため、タービンから入力される逆駆動力によりピストンの停止位置を適正範囲に収めることが困難となって再始動性が低下する等の問題を生じることなく、自動変速機構のタービンからエンジンの出力軸に入力される逆駆動力をアシスト力として利用することによりエンジンの再始動性を効果的に向上させることができる。

請求項２に係る発明では、エンジン回転速度が低下した自動停止制御の終期段階において、タービン回転速度予測手段により予測されたタービン回転速度が基準速度よりも低い状態でエンジンの再始動条件が成立した場合に、エンジンが逆転状態から正転状態に移行するのを待ってエンジンを再始動させるように構成したため、エンジンの回転慣性を利用して再始動性を効果的に確保できるという利点がある。

請求項３に係る発明では、エンジン回転速度が低下した自動停止制御の終期段階において、タービン回転速度予測手段により予測されたタービン回転速度が基準速度よりも低い状態でエンジンの再始動条件が成立した場合に、エンジンが逆転状態に移行した時点で再始動用の燃料を噴射するように構成したため、この燃料噴射により生成された混合気をエンジンの逆転動作に応じて充分に圧縮させた状態で燃焼させることにより、エンジンを再始動させるための燃料エネルギーが効果的に得られるという利点がある。

請求項４に係る発明によれば、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立してエンジンを自動停止させる制御の実行中にエンジンの再始動条件が成立した場合には、ニュートラル状態にある自動変速機構をドライブ状態に移行させる際に要する切換時間を短縮させて切換応答性を効果的に向上させることができる。したがって、エンジンを自動停止させる制御の実行中に再加速要求があった場合等に、再加速応答性を効果的に向上させることができる等の利点がある。

図１および図２は本発明の一実施形態による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（図９参照）とを備え、上記エンジン本体１には複数の気筒（図示の実施形態では４つの気筒）１２Ａ〜１２Ｄが設けられている。上記各気筒１２Ａ〜１２Ｄには、コンロッドを介してクランク軸（出力軸）３に連結されたピストン１３がそれぞれ嵌挿され、このピストン１３の上方に燃焼室１４が形成されている。

各気筒１２Ａ〜１２Ｄの燃焼室１４の頂部には、点火プラグ１５が装備され、そのプラグ先端が燃焼室１４内に臨んでいる。さらに、燃焼室１４の側方部には、燃料を燃焼室１４内に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、図略のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期に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噴射するように構成されている。そして、点火プラグ１５の付近に向けて燃料を噴射するように燃料噴射弁１６の噴射方向が設定されている。なお、この燃料噴射弁１６には図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ圧縮行程における燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。

また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの燃焼室１４に対して吸気ポート１７および排気ポート１８が開口し、これらのポート１７，１８に吸気弁１９および排気弁２０が装備されている。これら吸気弁１９および排気弁２０は、図外のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動される。そして、後に詳述するように各気筒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１２Ａ〜１２Ｄ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からなる吸気流量調節手段が配設されている。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、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可能に構成され、ＥＣＵ２からの制御信号に基づき、通常時に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目標発電電流の制御が実行されるように構成されている。

また、上記エンジンには、カムシャフトの特定回転位置を検出して気筒識別信号として出力するカム角センサ３２と、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ３３とが設けられ、これらの検出信号から上記ＥＣＵ２に入力されるようになっている。さらに、このＥＣＵ２には、図９に示すように、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と、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキセンサ３５と、後述する自動変速機構５０の油温を検出する油温センサ３７と、車速を検出する車速センサ３８と、自動変速機構５０における各摩擦要素に対応する作動圧を検出する作動圧センサ３９と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。

また、上記エンジン本体１は、図３に示すように、その出力軸であるクランク軸３が自動変速機構５０に接続されている。この自動変速機構５０は、上記クランク軸３に連結されたトルクコンバータ５１と、このトルクコンバータ５１の出力軸であるタービンシャフト５９に連結された多段変速機構５２とを備え、これらに含まれる複数の摩擦要素を断続させることにより、車輪側に対してエンジン本体１の駆動力が伝達されるドライブ状態と、この駆動力の伝達が遮断されたニュートラル状態とに切り換え可能に構成されている。

上記トルクコンバータ５１は、クランク軸３に連結されたポンプカバー５３と、このポンプカバー５３に一体に形成されたポンプインペラ５４と、これに対向するように設置されたタービン５５と、その間でワンウェイクラッチ５６を介してケース５７に取り付けられたステータ５８とを備えている。上記ポンプカバー５３内の空間には、作動流体としてのオイル（作動油）が充満され、ポンプインペラ５４の駆動力がこの作動油を介してタービン５５に伝達されるように構成されている。そして、タービン５５に連結されたタービンシャフト５９を介して多段変速機構５２との間で駆動力の伝達がなされるようになっている。

そして、上記ケース５７には、タービン５５の回転速度を検出するタービン用回転センサ３６が、タービンシャフト５９と一体的に回転するフォワードクラッチ６７の外周面に対向した状態で設けられている。上記タービン用回転センサ３６は、先端部がフォワードクラッチ６７のドラムの外周面に対向して配置され、ドラム外周面に設けられたスプライン状の凹凸が回転するのに伴って生じる誘導電圧の周期的変化を検知することにより、上記タービンシャフト５９の回転速度に対応したタービン５５の回転速度を検出するように構成されている。

上記ポンプインペラ５４には中空回転シャフト６０が連結され、このシャフト６０の後端部（エンジン本体１側と反対側の端部）にオイルポンプ６１が取り付けられている。上記自動変速機構５０には、オイルポンプ６１とは別の電動オイルポンプ６２（図５参照）が設けられ、これらの各オイルポンプ６１，６２が後述する油圧制御機構６３に接続されている。そして、ＥＣＵ２に設けられた後述の変速制御手段９２（図９参照）において、これらのオイルポンプ６１と電動オイルポンプ６２との間における切換制御が行われるとともに、油圧制御機構６３の油路（流通路）の切換制御やライン圧の設定制御等が行われることにより、後述する摩擦要素６７〜７１が断続（締結、解放）されるように構成されている。

ここで、上記オイルポンプ６１とは別体の電動オイルポンプ６２を設けているのは、エンジンの停止時や始動初期にエンジン回転速度が十分でないことに起因してオイルポンプ６１により所望のライン圧を供給することが困難である場合に、所望のライン圧を確保するためであり、この観点から上記オイルポンプ６１と電動オイルポンプ６２との切換タイミングが設定されている。

上記ポンプカバー５３とタービン５５との間には、ポンプカバー５３を介してクランク軸３とタービン５５とを直結するロックアップクラッチ６４が設けられている。このロックアップクラッチ６４は、上記オイルポンプ６１および電動オイルポンプ６２に油圧制御機構６３を介して接続され、この油圧制御機構６３に設けられた各種ソレノイドバルブがオン・オフ制御されることにより油路が切り換えられて上記ロックアップクラッチ６４が断続されるようになっている。

一方、多段変速機構５２は、第１および第２遊星ギア機構６５，６６と、この遊星ギア機構６５，６６を含む動力伝達経路を切り換える締結要素（クラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素６７〜７１およびワンウェイクラッチ７２）とを備え、シフトレンジ（Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ等）に応じ、上記締結要素６７〜７１を断続して前進速、ニュートラル状態あるいは後退速に切り換えるとともに、車両の走行状態に対応して前進速の変速段を自動的に切り換えるように構成されている。

第１および第２遊星ギア機構６５，６６は、それぞれサンギア６５ａ，６６ａと、これらのサンギア６５ａ，６６ａの周りに配置されてこれらに噛合する複数個の遊星ギア６５ｂ，６６ｂと、これらの遊星ギア６５ｂ，６６ｂを支持するキャリア６５ｃ，６６ｃと、遊星ギア６５ｂ，６６ｂの周りを取り囲むように配置されてこれらが噛合するリングギア６５ｄ，６６ｄとを備え、第１遊星ギア機構６５のリングギア６５ｄと第２遊星ギア機構６６のキャリア６６ｃとが連結されるとともに、第１遊星ギア機構６５のキャリア６５ｃと第２遊星ギア機構６６のリングギア６６ｄとが連結されることにより、各遊星ギア機構６５，６６が連動し得るように構成されている。

具体的には、上記摩擦要素としてタービンシャフト５９および第１遊星ギア機構６５のサンギア６５ａの間に介在されたフォワードクラッチ６７と、タービンシャフト５９と第２遊星ギア機構６６のサンギア６６ａとの間に介在されたリバースクラッチ６８と、タービンシャフト５９と第２遊星ギア機構６６のキャリア６６ｃとの間に介在された３−４クラッチ６９と、第２遊星ギア機構６６のサンギア６６ａを固定する２−４ブレーキ７０と、これらの遊星ギア機構６５，６６とケース５７との間に並列的に介在されたローリバースブレーキ７１等とが設けられている。また、上記ワンウェイクラッチ７２は、キャリア６５ｃおよびリングギア６６ｄの一方向（クランク軸３の回転方向）への回転のみを可能とし、逆方向への回転をロックして阻止するように構成されている。これらの締結要素６７〜７２が断続されることにより出力ギア７３に繋がる動力伝達経路を変更ないし断絶させるように構成されている。そして、上記出力ギア７３が回転することにより、駆動力が車輪側、すなわち伝導ギア７４，７５，７６および差動機構７７を介して左右の車軸７８，７９に伝達されるようになっている。

これらの締結要素６７〜７２の断続状態と変速段との関係を図４に示す。この図４において、○印は各締結要素６７〜７２が締結された状態を示し、無印はこれらが解放またはアンロックされた状態を示し、Ｒレンジでは、リバースクラッチ６８とローリバースブレーキ７１が締結状態となり、Ｎレンジ（ニュートラル状態）では、全ての締結要素６７〜７２が解放、またはアンロック状態となっている。また、Ｄレンジ（ドライブ状態）の第１速段では、フォワードクラッチ６７が締結されるとともに、ワンウェイクラッチ７２がロック状態とされ、第２速段では、フォワードクラッチ６７および２−４ブレーキ７０が締結され、かつ第３速段では、フォワードクラッチ６７および３−４クラッチ６９が締結されるとともに、第４速段では、３−４クラッチ６９および２−４ブレーキ７０が、それぞれ締結されるようになっている。

上記摩擦要素６７〜７１は、ロックアップクラッチ６４と同様に、油圧制御機構６３（図５参照）を介してオイルポンプ６１および電動オイルポンプ６２に接続されている。そして、後述する第１，第２シフトソレノイドバルブ８３，８４や、第１〜第３デューティーソレノイドバルブ８５〜８７を駆動して油路の切換および油圧の変更等を行うことにより上記摩擦要素６７〜７１を断続する制御が、ＥＣＵ２に設けられた変速制御手段９２において実行されるようになっている。

すなわち、図５に示すように、オイルポンプ６１から摩擦要素６７〜７１の油圧室（図示せず）に繋がるライン８１（油路）と、このライン８１におけるポンプ６１，６２の下流側近傍に配設されたライン圧を調圧するレギュレータバルブ８２と、ポンプ６１，６２に連通するラインを切り換える各種バルブをＯＮ・ＯＦＦさせる第１，第２シフトソレノイドバルブ８３，８４（以下、単に第１，２ＳＶという）と、ＥＣＵ２の変速制御手段９２から出力されるｄｕｔｙ値に基づいて作動圧を調圧する第１〜第３デューティーソレノイドバルブ８５〜８７（以下、単に第１〜第３ＤＳＶという）とを有する油圧制御回路が、上記油圧制御機構６３に設けられている。なお、第１，２ＳＶ８３，８４および第１〜第３ＤＳＶ８５〜８７は、三方弁として構成されている。また、上記ポンプ６１，６２と、ライン８１とを結ぶ油路上には、オイル供給源をオイルポンプ６１と電動オイルポンプ６２とに選択的に切り換える切換弁９１が設けられている。

そして、車速、スロットル開度、エンジン回転速度およびタービン回転速度等に基づき、上記各種バルブを作動させて摩擦要素６７〜７１を断続させることにより、自動変速機構５０の変速段を切り換えて車速等に応じたギアを自動的に選択する制御が、上記ＥＣＵ２の変速制御手段９２において実行されるように構成されている。図６は、車速とスロットル開度に応じた自動変速機構５０の切換マップを示している。図７は、各ソレノイドバルブ８２〜８６の各変速段に対応した作動状態の組み合わせを示している。この図７において、○印は、第１，２ＳＶ８２，８３がＯＮとなるとともに、第１〜第３ＤＳＶ８４〜８６がＯＦＦとなって、いずれも上流側のラインを下流側のラインに連通させて元圧をそのまま下流側に供給する状態を示し、×印は、第１，２ＳＶ８３，８４がＯＦＦとなるとともに，第１〜第３ＤＳＶ８５〜８７がＯＮとなって、いずれも上流側のラインを遮断して、下流側のラインをドレンさせた状態を示している。

例えば、多段変速機構５２について第１速段が選択されている場合における油圧制御機構６３の作用について説明すると、図５および図７に示すように、第３ＤＳＶ８７のみが作動することにより、上流側のライン圧を元圧として作動圧が生成され、この作動圧がライン８１ｂを介してロックアップコントロールバルブ８８に供給される。そして、この時点では、上記ロックアップコントロールバルブ８８のスプールが右側に位置することにより、さらにフォワードクラッチライン８１ｃを介してフォワードクラッチ６７の油圧室にフォワードクラッチ圧（作動圧）が供給され、これに応じてフォワードクラッチ６７が締結される。

上記フォワードクラッチ６７に供給される作動圧の時間変化を、図５および図８に基づいて説明すると、第３ＤＳＶ８７が作動状態となった時点ｔ０から、第３ＤＳＶ８７の下流側ライン８１ｂおよびフォワードクラッチライン８１ｃに作動油が供給され、ライン８１ｂ，８１ｃに作動油が充満した時点ｔ１で、各ライン８１ｂ，８１ｃの油圧、すなわちフォワードクラッチ６７の作動圧が上昇する。この作動圧が所定値Ｐ１に達した時点ｔ２で、解放位置にあるフォワードクラッチ６７のピストン（図示せず）が図外のリターンスプリングに抗して締結方向に移動し始める。そして、作動圧が所定値Ｐ２に達することによりフォワードクラッチ６７のクラッチプレートが当接位置に移動してクラッチプレート間の隙間が０になった時点ｔ３で、上記フォワードクラッチ６７の移動が規制されることにより作動圧の増加率が上昇し、フォワードクラッチ６７がスリップしている状態から徐々に伝動駆動力が大きくなる状態へと移行する。

そして、上記作動圧が所定圧Ｐ３に達した時点ｔ４で、アキュムレータ９０が作動することにより、作動圧の増加率が低下して急激なトルク変動（トルクショック）が抑制されつつ、締結動作が進行する。さらに、上記アキュムレータ９０の容量が一杯になる時点ｔ５までの間に、フォワードクラッチ６７は完全締結状態となり、さらに作動圧を上昇させることにより、急激なトルク変動に伴う伝動駆動力の変動にも対応可能な充分な締結量が得られる。なお、上記第１速段以外の変速段が選択された場合においても、従来の自動変速機構と同様に作用することになる。

また、上記自動変速機構５０は、変速制御手段９２により油圧制御機構６３が制御されて車輪側に対する駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態となると、必要に応じて各摩擦要素６７〜７１が締結直前の状態、いわゆるプリチャージ状態に設定可能に構成されている。すなわち、この種の自動変速機構５０においては、一般に変速時やエンゲージメント操作時等に油圧制御回路で生成された作動圧を摩擦要素６７〜７１の油圧室に供給することによって変速動作等を行うように構成されているが、変速動作等の開始後に作動圧を直ちに生成して摩擦要素６７〜７１の油圧室に供給しても、油圧制御回路の各ラインや摩擦要素６７〜７１等の油圧室から作動油が抜けたり、作動圧が低下したりしていると、変速動作時に上記各ラインや油圧室を作動油で充満させるとともに摩擦要素６７〜７１を解放状態から締結状態に移動させる間に、所定のタイムラグが生じて摩擦要素６７〜７１の締結動作が遅れるといった問題があった。

そこで、当実施形態では、少なくとも後述するエンジンの自動停止動作期間中に各摩擦要素６７〜７１が解放されて自動変速機構５０がニュートラル状態となされた場合に、上記電動オイルポンプ６２を作動させて油路（流通路）に作動油（作動流体）を充填させることにより、上記摩擦要素６７〜７１の少なくとも一つを、所定の解放位置から締結方向に移動させて駆動力の伝達が行われるまでに至らないスリップ状態（締結直前のプリチャージ状態）とするようにしている。この結果、作動圧の立ち上がり期間、つまり上記摩擦要素６７〜７１の移動時間（ｔ０〜ｔ３）が省略され、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に移行させる制御信号が出力された時点からドライブ状態への切換が終了するまでの切換時間が、例えば図８の期間Ａ（＝ｔ０〜ｔ５）から期間Ｂ（＝ｔ３〜ｔ５）に短縮されることになる。

例えば、フォワードクラッチ６７をプリチャージ状態とするときには、第３ＤＳＶ８７により作動圧をプリチャージ圧に調圧する制御が、ＥＣＵ２に設けられた変速制御手段９２において実行されるようになっている。当実施形態では、このプリチャージ圧をフォワードクラッチ６７が略締結位置に移動してスリップ状態にある場合の作動圧Ｐ２、またはフォワードクラッチ６７が締結位置から僅かに解放方向に変位している場合の作動圧、すなわち上記作動圧Ｐ２よりも僅かに低い値に設定している。

前記ＥＣＵ２は、図９に示すように、上記各センサ２５，２６，３０〜３４からの信号を受け、上記燃料噴射弁１６に対する燃料噴射量および噴射時期の制御信号と、点火プラグ１５に対する点火時期の制御信号と、かつスロットル弁２３のアクチュエータ２４に対するスロットル開度の制御とを出力し、さらにオルタネータ２８のレギュレータ回路２８ａに対して発電量を制御する信号を出力することによりエンジンの運転状態を制御する機能を有している。また、ＥＣＵ２に設けられた変速制御手段９２は、上記各センサ２５，２６，３０〜３９からの信号を受け、油圧制御機構６３の供給元をオイルポンプ６１と電動ポンプ６２との間で切り換える制御信号を切換弁９１に出力するとともに、油圧制御機構６３（具体的にこれに含まれるソレノイドバルブ等）に対して各摩擦要素６７〜７１の作動圧を調圧する制御信号を出力するよう構成されている。

そして、上記ＥＣＵ２には、車両が停止した状態のアイドリング時および車両の減速走行中等において、所定のエンジン停止条件が成立したときに、燃料の供給を停止して自動的にエンジンを停止させるとともに、その後に乗員がアクセル操作を行う等により所定のエンジン再始動条件成立したときに、エンジンの燃焼によるエネルギーで自動的にエンジンを再始動させる制御を実行する自動停止制御手段９３が設けられている。

具体的には、まずエンジン停止時に圧縮行程にある気筒１２（以下、停止時圧縮行程気筒１２と称する。また、その他の気筒１２についてもエンジン停止時の行程を冠するものとする）に初回の燃焼を実行してそのピストン１３を押し下げ、停止時膨張行程気筒１２のピストン１３を上昇させてエンジンを逆転させることにより、筒内圧力を高めた状態で、この停止時膨張行程気筒１２に対して燃料を噴射させて点火、燃焼を行わせる。このようにして、停止時膨張行程気筒１２での燃焼エネルギーを高めるとともに、この気筒１２のストロークを確保することによりエンジンを再始動させる制御が上記自動停止制御手段９３において実行されるように構成されている。

上記のようにしてエンジン本体１の燃焼エネルギーだけでエンジンを再始動させるためには、停止時膨張行程気筒１２における燃焼エネルギーを如何にして最大限に引き出すかが問題となり、そのためにはエンジンの停止時にピストン１３を所定の範囲に停止させて停止時圧縮行程気筒１２および停止時膨張行程気筒１２で充分な燃焼エネルギーが得られるように、空気量を適正に確保する必要がある。そこで、停止時膨張行程気筒１２を基準として、その行程中央、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（例えば圧縮上死点後のクランク角が１００°〜１２０°ＣＡとなる範囲）内にピストン１３を停止させることができれば、停止時圧縮行程気筒１２内に所定量の空気が確保されて上記初回の燃焼によりエンジンを若干逆転させることが可能となるとともに、上記停止時膨張行程気筒１２における燃焼エネルギーを充分に確保することが可能となる。

上記エンジンの自動停止時にピストン１３を適正位置に停止させるための具体的な制御手法は種々あるが、ここではスロットル弁１７の開度を制御することによりエンジン停止時における膨張行程気筒１２および圧縮行程気筒１２内の空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止過程におけるオルタネータ２８の発電量を制御することによりクランク軸３の回転抵抗を利用してエンジンの回転速度を調整し、これに応じて燃料噴射を停止した後に、エンジン回転速度を予め実験等により定められた基準ラインに沿って低下させるようにしている。

そして、上記自動停止制御手段９３は、図１０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、摩擦要素６７〜７１を全て解放することにより、自動変速機構５０をドライブ状態（Ｄレンジ）からニュートラル状態（Ｎレンジ）に切り換えるように構成されている。また、上記自動変速機構５０をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行する際には、自動変速機構５０の各摩擦要素６７〜７１を締結直前の上記プリチャージ状態としている。このようにエンジンの自動停止動作期間中に、自動変速機構５０をニュートラル状態とすることにより、車輪側からの逆駆動力による影響を排除してピストン１３の停止位置が適正範囲からずれるのを防止し、しかも上記各摩擦要素６７〜７１をプリチャージ状態とすることにより、エンジンを自動停止させる制御の実行中にエンジンの再始動条件が成立した場合においても、その再始動応答性を向上させることができるようになっている。

また、上記自動停止制御手段９３は、エンジンの自動停止制御を実行する際にスロットル弁２３の開度Ｋを例えば１５％で安定させた後、所定時間が経過した時点Ｔ１で、エンジン回転速度Ｎｅおよびブースト圧Ｂｔが所定の制御適正範囲内にあることが確認された場合に、各気筒１２に対する燃料噴射を停止させるように構成されている。この時点Ｔ１で燃料噴射が停止されると、クランク軸３等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗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、エンジン本体１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ことになる。

上記ピストン１３の停止位置は、停止時圧縮行程気筒１２Ｃおよび停止時膨張行程気筒１２Ａ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、エンジンの摩擦抵抗等の影響を受け、最後の圧縮上死点を超えた時点Ｔ４における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。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１２Ａのピストン１３を再始動に適した上記適正範囲内に停止させるためには、まず停止時膨張行程気筒１２Ａおよび停止時圧縮行程気筒１２Ｃの圧縮反力がそれぞれ充分に大きくなり、かつ停止時膨張行程気筒１２Ａの圧縮反力が停止時圧縮行程気筒１２Ｃの圧縮反力よりも所定値以上大きくなるように、両気筒１２Ａ，１２Ｃに対する吸気流量を調節する必要がある。

このために、当実施形態では、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（例えば全開の３０％程度の開度）に設定することにより、上記停止時膨張行程気筒１２Ａおよび停止時圧縮行程気筒１２Ｃの両方に所定量の空気を吸入させた後、エンジンの回転速度Ｎｅが予め設定された基準値以下に低下し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。

ところで、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１２Ａのピストン位置を調べると、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、図１１にハッチングで示すような所定の範囲内にあれば、上記ピストン１３の停止位置がエンジンの再始動に適した範囲（圧縮上死点後の１００°〜１２０°ＣＡ）に入ることが実験的に確かめられた。

したがって、自動停止制御手段９３は、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、上記燃料噴射の停止時点Ｔ１でオルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅを、例えば０に設定し、エンジン回転速度Ｎｅが基準値以下に低下した時点Ｔ２で、オルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅを予め設定された初期値に上昇させる制御を実行した後、エンジンの上死点回転速度ｎｅが所定範囲内になった時点Ｔ３で、上記オルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅをエンジン回転速度Ｎｅの低下状態に対応した値に低下させてクランク軸３の回転抵抗を調節し、エンジンの外部負荷をエンジン回転速度Ｎｅの低下度合に対応させて変化させることにより、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を低下させる制御を実行するように構成されている。

上記エンジンの自動停止時における制御動作をまとめると、自動停止制御手段９３は、エンジンを自動停止させる際に、スロットル弁２３の開度を制御することによりエンジン停止時における膨張行程気筒１２Ａおよび圧縮行程気筒１２Ｃの空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止過程におけるオルタネータ２８の発電量を制御することによりクランク軸３の回転抵抗を変化させてエンジンの回転速度Ｎｅを微調整し、これにより燃料噴射の停止後におけるエンジン回転速度Ｎｅを予め定められた基準ラインに沿って低下させる制御、つまり上記ピストン１３を所定の適正範囲に停止させる制御を行っている（図１０参照）。

この種のエンジンの始動装置では、上記自動停止制御の実行中に所定の再始動条件が成立した場合に、エンジンを迅速に再始動させて車両の再加速応答性を向上させることが望まれるため、上記エンジンの自動停止制御を中止して燃料噴射を再開するとともに、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えることにより、アクセル操作に応じた再加速性が得られるようにすることが好ましい。そして、上記再始動条件の成立時における車速がある程度高く、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えることによりタービン回転速度を所定値以上に上昇させることが可能な運転状態にある場合には、上記燃料噴射を再開した時点で、自動変速機構５０をドライブ状態に切り換えると、タービン５５から入力された逆駆動力に応じてクランク軸３が回転駆動されることにより、エンジンを再始動させるためのアシスト力が充分に得られることになる。

ところで、上記自動停止制御の終期段階において車速が比較的に低い状態で、エンジンの再始動条件が成立した場合には、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるとともに、その変速段を車速に対応した値に設定したとしても、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３にそれ程大きな逆駆動力を入力させることができず、エンジンを再始動させるのに必要なアシスト力が充分に得られないことがある。このために本実施形態では、上記自動停止制御の終期段階においてエンジンを再始動させる際に、自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値に設定することにより車速に対応した値となるタービン回転速度が予め設定された基準速度よりも高いか否かを判定し、低いと判定された場合に、自動変速機構５０をドライブ状態に変化させるとともに、その変速段を車速に対応した値よりも低い変速段、例えば第１速段に設定することにより、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力を再始動用のアシスト力として作用させた状態で、燃料噴射を再開することによりエンジンを再始動させるように構成している。

なお、上記自動停止制御の終期段階において車速がかなり低い状態にある場合には、自動変速機構５０をドライブ状態に変化させるとともに、その変速段を車速に対応した値よりも低い変速段に設定したとしても、エンジンを再始動させるための充分なアシスト力が得られない可能性がある。このため、当実施形態では、上記自動停止制御の終期段階においてエンジンを再始動させる際に、上記自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段に設定することにより車速に対応した値となるタービン回転速度が基準速度よりも低いか否かを判定し、低いと判定された場合に、エンジンが自動停止状態となる直前に逆転状態から正転状態に移行する状態になったことが確認された時点でエンジンを再始動させるように構成している。

一方、エンジンを自動停止させる制御の実行中において上記自動停止制御の終期段階よりも前、つまりエンジン回転速度が充分に高い運転領域でエンジンの再始動条件が成立した場合には、上記逆駆動力をアシスト力として利用することなくエンジンを再始動させることが可能であるため、上記再始動条件が成立したことが確認された時点で、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるとともに、燃料噴射を再開することにより、エンジンを再始動させることが可能である。

また、上記エンジンの再始動後にエンジン回転速度が上昇することにより、自動変速機構５０がニュートラル状態からドライブ状態に切り換えられた時点のエンジン回転速度がタービン回転速度よりも相対的に高い状態となった場合には、エンジン本体１のクランク軸３からトルクコンバータ５１を介してタービンシャフト５９に大きな駆動トルクが伝達されることにより、駆動系の各部速度が急激に変化することに起因したトルクショックが発生することになる。特に、エンジンの再始動を開始した時点から、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換える動作が終了する時点までに所定の時間を要すると、その間にエンジンの回転速度が上昇することにより上記トルクショックがより発生し易い傾向がある。

このため当実施形態では、自動変速機構５０がニュートラル状態からドライブ状態に切り換えられた時点のエンジン回転速度を予測するエンジン回転速度予測手段９４と、自動変速機構５０がニュートラル状態からドライブ状態に切り換えられることにより変化するタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段９５とをＥＣＵ２に設け、エンジンを自動停止させる制御の実行中において上記自動停止制御の終期段階よりも前にエンジンの再始動条件が成立したか否かを判定し、この再始動条件が成立したと判定された場合に、エンジンの自動停止制御を中止して自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させるとともに、上記エンジン回転速度予測手段９４によって予測されたエンジン回転速度の予測値がタービン回転速度予測手段９５によって予測されたタービン回転速度の予測値よりも相対的に高いか否かを判定し、高いと判定した場合に、エンジンの回転速度を低下させる制御を上記自動停止制御手段９３において実行することにより、上記トルクショックの発生を抑制するようにしている。

上記タービン回転速度予測手段９５は、車速センサ３８の検出信号等に基づいて自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換える動作が完了した時点で、車軸７８，７９から伝達される逆駆動力に応じて変化するタービン回転速度を予測するように構成されている。具体的には、上記タービン回転速度予測手段９５において、車速センサ３８により検出された車速に基づいて減速度を求めるとともに、上記車速に応じた変速段を図６のマップに基づいて判定し、これらの車速、減速度、上記変速段の既入力のギア比、予め入力されているタイヤ径、差動機構７７のギア比および上記再始動開始時点から自動変速機構５０がニュートラル状態からドライブ状態に切り換えられる時点までの時間（切換時間）等を、所定の数式に当てはめることにより上記タービン回転速度の予測値が算出されるように構成されている。

また、上記タービン回転速度予測手段９５は、車速センサ３８の検出信号等に基づき、上記エンジンを自動停止させる制御の終期段階で再始動条件が成立した場合に、この時点で自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えることにより車体に対応した値となるタービン回転速度、具体的には自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値に設定した場合の第１タービン回転速度と、自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段に設定した場合の第２タービン回転速度とを予測する機能を有している。

一方、上記エンジン回転速度予測手段９４は、エンジンを自動停止させる制御の実行中に再始動条件が成立してエンジンを再始動させる際に、クランク角センサ３０，３１の検出結果に基づいて現時点のエンジン回転速度を検出し、このエンジン回転速度と、上記自動変速機構５０の切換時間とに基づき、自動変速機構５０がドライブ状態への切換が完了した時点におけるエンジン回転速度を予測するように構成されている。

上記ＥＣＵ２の自動停止制御手段９３によりエンジンを自動停止、再始動させる際の制御動作を図１２および図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。図１２は、このエンジンの自動停止および再始動制御のメインフローチャートを示す。この制御動作がスタートすると、まず、燃料噴射停止条件（以下、ＦＣ条件という）が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１）。このＦＣ条件は、減速時に燃料噴射を停止させるか否かを判定するための条件であり、具体的には、エンジン回転速度Ｎｅが予め設定された１２００ｒｐｍ程度に設定された燃料噴射停止用の判断基準値よりも大きいとともに、車速が所定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以上で、かつアクセルセンサ３４がＯＦＦ状態にある場合等に、上記ＦＣ条件が成立したと判定されるようになっている。

上記ステップＳ１でＹＥＳと判定された場合には、車速センサ３８によって検出された車速に基づいて、トルクコンバータ５１のロックアップクラッチ６４が解放された非ロックアップ領域にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２でＮＯと判定された場合、つまりアクセルセンサ３４がＯＦＦ状態となった車両の減速時に、車速が例えば４８ｋｍ／ｈ以上であるためにロックアップクラッチ６４が締結された状態にあることが確認された場合には、燃費を改善すべく、各気筒１２に対する燃料噴射を停止して減速時ＦＣ制御を実行した後（ステップＳ５）、リターンする。

上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されてトルクコンバータ５１のロックアップクラッチ６４が解放された非ロックアップ領域にあることが確認された場合には、図１３に示すエンジンのアイドルストップ制御を実行した後（ステップＳ３）、通常のエンジン制御状態に移行する（ステップＳ４）。なお、上記ステップＳ５における減速時ＦＣ制御の実行状態で、上記ステップＳ１，Ｓ２においてＹＥＳと判定され、ＦＣ条件が成立するとともに、自動変速機構５０がロックアップ領域から非ロックアップ領域に移行したことが確認された場合には、上記燃料噴射の停止状態で後述するエンジンのアイドルストップ制御が実行される。

次に、ステップＳ１に戻ってこのステップ１でＮＯ、すなわちＦＣ条件が成立していないと判定されると、現在、減速時ＦＣ制御を実行している状態にあるか否かを判定し（ステップＳ６）、ＮＯと判定された場合には、そのままリターンする。一方、ステップＳ６でＹＥＳと判定されて減速時ＦＣ制御の実行状態にあると判定された場合には、エンジンの通常制御状態に移行して燃料噴射を復帰させる（ステップＳ４）。

ここで、図１２に示すフローチャートのステップＳ３で実行されるエンジンのアイドルストップ制御について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、まず自動変速機構５０をドライブ状態（Ｄレンジ）からニュートラル状態（Ｎレンジ）に切り換えるとともに、自動変速機構５０の摩擦要素６７〜７１に接続された油路に作動油を充填させるプリチャージ制御を実行する（ステップＳ５１）。このように自動変速機構５０をニュートラル状態とするとともに、上記各摩擦要素６７〜７１をプリチャージ状態とすることにより、後述する再始動条件の成立時等において各摩擦要素６７〜７１を迅速に締結することを可能としつつ、エンジンの自動停止制御時にクランク軸３と車軸７８，７９との間で駆動力が伝達されるのを防止してピストン１３を所定の適正範囲に停止させることが可能になる。

次に、ブースト圧Ｂｔを安定させるためにスロットル弁２３の開度Ｋを１５％に調整した後（ステップＳ５２）、ピストン１３を所定の適正範囲に停止させることができるアイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ５３）。このアイドルストップ条件は、停止時膨張行程気筒１２Ａのピストンを所定の適正範囲に停止させるエンジンの自動停止制御が可能であるか否かを最終的に確認するための条件である。具体的には、クランク角センサ３０，３１により検出されたエンジン回転速度Ｎｅが所定の範囲（例えば７９０〜１２００ｒｐｍの範囲）にあるとともに、吸気圧センサ２６により検出されたブースト圧Ｂｔが所定の範囲（例えば−４５０〜−３００ｍｍＨｇ）にあることが確認された場合に上記アイドルストップ条件が成立したと判定されるようになっている。なお、当実施形態では、このアイドルストップ条件について、ピストン１３を所定の適正範囲に停止させる精度を向上させるために、エンジン回転速度Ｎｅとブースト圧Ｂｔの両方が所定の範囲にあることを条件としているが、いずれか一方、好ましくはエンジン回転速度Ｎｅだけであっても一定の精度を確保することが可能である。

上記ステップＳ５３でＮＯと判定され、停止時膨張行程気筒１２Ａのピストン１３を所定の適正範囲に停止させるアイドルストップ条件が成立していないことが確認された場合には、通常のエンジン制御状態に移行するために、自動変速機構５０をニュートラル状態（Ｎレン）からドライブ状態（Ｄレンジ）に切り換えた後（ステップＳ５４）、リターンする。なお、図１２に示すフローチャートのステップＳ５において減速時ＦＣ制御が実施されている状態で、図１３の上記ステップＳ５４に移行した場合には、図１２に示すフローチャートのステップＳ４に移行した時点で燃料噴射が復帰されることになる。

一方、ステップＳ５３でＹＥＳと判定された場合には、図１２に示すフローチャートのステップＳ５において減速時ＦＣ制御が実行されている状態にあるか否かを判定し（ステップＳ５５）、ＮＯと判定された場合には、各気筒１２に対する燃料噴射を停止する（ステップＳ５６）。上記ステップＳ５５でＹＥＳと判定されて減速時ＦＣ制御の実行状態にあることが確認された場合には、上記ステップＳ５６をスキップして下記ステップＳ５７に移行する。

そして、エンジン回転速度Ｎｅもしくはエンジンの上死点回転速度ｎｅ等に基づいてスロットル弁２３の開度Ｋを制御することにより（ステップＳ５７）、エンジン停止時における膨張行程気筒１２Ａおよび圧縮行程気筒１２Ｃの空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止動作期間におけるオルタネータ２８の発電量を制御することにより（ステップＳ５８）、クランク軸３の抵抗を変化させてエンジンの回転速度を微調整する。これによって燃料噴射の停止時点Ｔ１以降に、エンジン回転速度Ｎｅを予め実験等により定められた基準ラインに沿って低下させる制御、つまりピストン１３を所定の適正範囲に停止させる制御が実行される。

上記スロットル弁２３の開度Ｋの制御動作およびオルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅの制御動作について具体的に説明する。上記スロットル弁２３の開度制御を実行する場合には、まず上記燃料噴射の停止時点Ｔ１でスロットル弁２３を開弁することにより、その開度Ｋを上記調整開度（上記例では１５％）よりも大きな値（例えば３０％）に設定する。その後、エンジンの回転速度Ｎｅが予め７９０ｒｐｍ程度に設定された基準値以下になったか否かを判定することにより、図１０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、低下し始めたと判定された時点Ｔ２でスロットル弁２３を閉止状態としてその開度Ｋを０％とする。この結果、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が所定の時間差をもって低下し始めることになる。

また、上記オルタネータ２８の目標発電電流制御を開始する場合には、まず上記燃料噴射の停止時点Ｔ１でオルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅを０に設定して発電を停止させる。そして、エンジン回転速度Ｎｅが予め７９０ｒｐｍ程度に設定された基準値以下に低下した時点Ｔ２で、オルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅを予め６０Ａ程度に設定された初期値に設定してオルタネータ２８を作動させる発電制御を開始する。これにより、エンジン本体１のクランク軸３には所定の回転抵抗が作用することになる。

次いで、エンジンの上死点回転速度ｎｅが所定の制御適正範囲になった場合に、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の目標発電電流Ｇｅを設定する。この制御適正範囲は、予め設定されたエンジン回転速度の時間変化を示す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、具体的には４８０〜５４０ｒｐｍの範囲内に設定されている。なお、上記上死点回転速度ｎｅに対応したオルタネータ２８の目標発電電流Ｇｅは、ＥＣＵ２に予め記憶された上死点回転速度ｎｅと目標発電電流Ｇｅとの関係を示す図外のマップに基づいて決定される。

このようなスロットル弁２３の開度制御およびオルタネータ２８の目標発電電流制御がエンジン回転速度Ｎｅ等に応じて実行されるのと並行して、例えばアクセルセンサ３４がＯＮになったか否かを判別し、あるいは車速が１０ｋｍ／ｈの状態でブレーキセンサ３５がＯＦＦになったか否かを判別する等により、燃料噴射の復帰条件（再始動条件）が成立したか否かを判定する（ステップＳ５９）。このステップＳ５９でＮＯと判定された場合には、エンジンが停止状態になったか否かが判定され（ステップＳ６０）、このステップＳ６０でＹＥＳと判定され、あるいは上記ステップＳ５９でＹＥＳと判定されるまで、上記ステップＳ５７〜Ｓ６０の制御が繰り返し実行される。そして、上記ステップＳ６０でＹＥＳと判定されてエンジンが停止状態になったことが確認された場合には、エンジンの自動停止後に再始動条件が設立した時点でエンジンを再始動させる制御、つまり通常の再始動制御を実行する（ステップＳ６１）。

すなわち、図１４および図１５に示すように、まず停止時圧縮行程気筒１２Ｃ（第３気筒）において１回目の燃料噴射Ｊ２が行われ、その点火によって燃焼（図１４中の（１））が行われる。この燃焼（１）による燃焼圧（図１５中のａ部分）で、停止時圧縮行程気筒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る。このエンジンの逆転駆動に伴って停止時膨張行程気筒１２Ａ（第１気筒）のピストン１３が上死点方向に動き始める。そして、膨張行程気筒１２Ａのピストン１３が上死点側（望ましくは行程中央より上死点寄り）に移動し、上記気筒１２Ａ内の空気が圧縮された時点で燃料噴射Ｊ１が行われる。この噴射燃料の気化潜熱によって圧縮圧力が低減し、ピストン１３がより上死点に近付くので圧縮空気（混合気）の密度が増大する（図１５中のｂ部分）。

上記停止時膨張行程気筒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１２Ａに対する点火が行われて、上記噴射燃料（Ｊ１）が燃焼し（図１４中の（２））、その燃焼圧（図１５中のｃ部分）によりエンジンが正転方向に駆動される。

また、上記停止時圧縮行程気筒１２Ｃに対して適当なタイミングで可燃空燃比よりもリッチな燃料噴射（Ｊ３）が行われることにより（図１４中の（３））、この停止時圧縮行程気筒１２Ｃでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱によって上記停止時圧縮行程気筒１２Ｃの圧縮圧力が低減され（図１５中のｄ部分）、これに応じて当該圧縮上死点（始動開始から最初の圧縮上死点）を超えるために消費される燃焼エネルギー量が低減されることになる。

さらに、次の燃焼気筒である停止時吸気行程気筒１２Ｄにおける燃料噴射（Ｊ４）の時期を、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（図１４中の（４）に示すように、例えば圧縮行程の中期以降）に設定しているため、上記停止時吸気行程気筒１２Ｄの圧縮行程で圧縮上死点前に自着火することが防止される。また、上記停止時吸気行程気筒１２Ｄの点火時期が圧縮上死点以降に設定されていることも相俟って、圧縮上死点前での燃焼が防止される（図１５中のｅ部分）。つまり上記燃料噴射（Ｊ４）による圧縮圧力が低減されるとともに、圧縮上死点前の燃焼が行われないことにより、停止時膨張行程気筒１２Ａにおける初回燃焼のエネルギーが、上記圧縮上死点（エンジン始動開始時点から２番目の圧縮上死点）を超えるために消費されるのを抑制することが可能となる。

このようにして停止時膨張行程気筒１２Ａにおける初回燃焼（図１４中の（２））のエネルギーにより、再始動開始後の最初の圧縮上死点（図１４中の（３））と、２番目の圧縮上死点（図１４中の（４））とを超えることが可能となり、円滑で確実な始動性を確保することができ、これ以降、通常の運転状態に移行する。

一方、図１３の上記ステップＳ５９でＹＥＳと判定され、エンジンが停止状態となる前に、つまり上記自動停止制御の実行中に、アクセルセンサ３４がＯＮとなる等により燃料噴射の復帰条件（再始動条件）が成立したことが確認された場合には、この時点のエンジン回転速度Ｎｅが予め設定された基準速度Ｒよりも高いか否かを判定する（ステップＳ６２）。この基準速度Ｒは、タービン５５から入力される逆駆動力に応じたアシスト力を要することなく、燃料噴射を再開するだけでエンジンを再始動させることが可能な速度、具体的には燃料噴射が停止されてエンジン回転速度Ｎｅが低下する過程で、最後の圧縮上死点を超えることが可能なエンジン回転速度Ｎｅに対応した値、例えば２６０ｒｐｍ程度に設定されている。

上記ステップＳ６２でＹＥＳと判定され、燃料噴射の復帰条件が成立した時点のエンジン回転速度Ｎｅが上記基準速度Ｒよりも高く、上記自動停止制御の終期段階よりも前に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、後述するトルクショック抑制制御を実行する（ステップＳ６３）。一方、上記記ステップＳ６２でＮＯと判定され、燃料噴射の復帰条件が成立した時点のエンジン回転速度Ｎｅが基準速度Ｒ（例えば２６０ｒｐｍ）以下であること、つまりこのままの状態で燃料噴射を再開しても最後の圧縮上死点を超えることができない自動停止制御の終期段階にあることが確認された場合には、後述する低速時復帰制御を実行する（ステップＳ６４）。

図１３のステップＳ６３で実行される上記トルクショック抑制制御を、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、まず自動変速機構５０をニュートラル状態（Ｎレンジ）からドライブ状態（Ｄレンジ）に移行させた後（ステップＳ６５）、燃料噴射を復帰させる制御信号を出力することによりエンジンの再始動を開始する（ステップＳ６６）。そして、上記エンジン回転速度予測手段９４によって予測されたエンジン回転速度の予測値Ｅｆがタービン回転速度予測手段９５によって予測されたタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも相対的に高いか否か、つまり自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に移行させる動作が終了した時点におけるエンジン回転速度の予測値Ｅｆが、車速Ｖ、減速度および変速段等に基づいて算出されたタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも高いか否かを判定し（ステップＳ６７）、ＹＥＳと判定された場合には、エンジンの回転速度Ｎｅを低下させる制御を実行する（ステップＳ６８）。

具体的には、上記ステップＳ６８において、スロットル開度Ｋを減少させる方向に補正するとともに、点火時期をリタードさせることにより、エンジン回転速度の上昇を抑制する制御を実行する。次いで、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に移行させる制御が終了したか否かを判定し（ステップＳ６９）、ＹＥＳと判定された時点で、通常のスロットル開度制御状態に移行した後（ステップＳ７０）、リターンする。

一方、上記ステップＳ６７でＮＯと判定され、エンジン回転速度予測手段９４によって予測されたエンジン回転速度の予測値Ｅｆが、タービン回転速度予測手段９５によって予測されたタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも相対的に高い状態にないことが確認された場合には、その時点で上記ステップＳ７０に移行してリターンする。

次に、図１３のステップＳ６４で実行される低速時復帰制御を、図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、まず上記燃料復帰条件の成立時点で上記タービン回転速度予測手段９５により予測された第１タービン回転速度、つまり上記燃料噴射条件の成立時点における車速と、この車速に対応した自動変速機構５０の変速段とに基づいて算出されたタービン回転速度Ｎｔ１が予め設定された基準速度Ｔｒよりも高いか否かを判定する（ステップＳ７１）。この基準速度Ｔｒは、上記自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させた場合に、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力によりエンジンを適正に再始動させるための充分なアシスト力が得られるタービン回転速度（例えば１２００ｒｐｍ程度）に設定されている。

上記ステップＳ７１でＹＥＳと判定され、自動変速機構５０をドライブ状態に変化させるとともに、その変速段を車速に対応した値に設定することにより、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力に応じてエンジンを適正に再始動させるための充分なアシスト力が得られる状態にあることが確認された場合には、この時点で自動変速機構５０をニュートラル状態（Ｎレンジ）からドライブ状態（Ｄレンジ）に変化させる制御信号を出力するとともに（ステップＳ７２）、燃料噴射を再開する制御信号を出力した後（ステップＳ７３）、リターンする。

上記ステップＳ７１でＮＯと判定され、上記第１タービン回転速度Ｎｔ１が基準速度Ｔｒよりも低いことが確認された場合には、上記タービン回転速度予測手段９５により予測された第２タービン回転速度Ｎｔ２、つまり燃料噴射条件の成立時点における車速と、自動変速機構５０を第１速段等の低速段に設定した場合の変速段とに基づいて算出されたタービン回転速度が、上記基準速度Ｔｒよりも高いか否かを判定する（ステップＳ７４）。

上記ステップＳ７４でＹＥＳと判定され、上記第２タービン回転速度Ｎｔ２が基準速度Ｔｒよりも高いことが確認された場合には、この時点で自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段（例えば第１速段）に設定して自動変速機構５０をニュートラル状態（Ｎレンジ）からドライブ状態（Ｄレンジ）に移行させる制御信号を出力するとともに（ステップＳ７５）、燃料噴射を再開する制御信号を出力するとともに（ステップＳ７６）、エンジンが再始動したことが確認された時点で自動変速機構５０を車速に対応した変速段に設定した後（ステップＳ７７）、リターンする。

また、上記ステップＳ７４でＮＯと判定され、上記第２タービン回転速度Ｎｔ２が基準速度Ｔｒよりもよりも低く、自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段に設定したとしても、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力によりエンジンを適正に再始動させるための充分なアシスト力が得られる状態にないことが確認された場合には、エンジンが逆転したか否か、つまりエンジンを自動停止させる制御動作の終期段階で、最後の圧縮上死点を迎えた後にエンジンが逆転状態に移行したか否かを判定し（ステップＳ７８）、ＹＥＳと判定された時点で停止時膨張行程気筒１２Ａに燃料を噴射する（ステップＳ７９）。

次いで、エンジン回転速度Ｎｅが０になったか否か、つまりエンジンが逆転状態から正転状態に移行する直前の状態になったか否かを判定し（ステップＳ８０）、ＹＥＳと判定された時点で上記停止時膨張行程気筒１２Ａに噴射された燃料に点火することによりエンジンを再始動させた後（ステップＳ８１）、自動変速機構５０をニュートラル状態（Ｎレンジ）からドライブ状態（Ｄレンジ）に変化させる制御信号を出力した後（ステップＳ８２）、リターンする。

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、燃料の供給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、少なくとも膨張行程で自動停止した気筒１２Ａで燃焼を行わせることによりエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御手段９３を備えたエンジン始動装置において、車両の運転状態に応じて変速段を自動的に変化させるとともに車輪側に対する動力の伝達状態をドライブ状態とニュートラル状態とに切換可能に構成された自動変速機構５０と、車速に対応したタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段９５とを備え、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立した場合に、自動変速機構５０をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行するとともに、この自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立したときに、車速に対応したタービン回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも高いか否かを判定し、高いと判定された場合に、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させた後にエンジンを再始動させる制御を上記自動停止制御手段９３において実行するように構成したため、エンジンを再始動に適した所定のクランク角範囲内に自動停止させる制御を適正に実行することができるとともに、エンジンを自動停止させる制御の実行中に車両を再加速する要求があった場合等に、車両の再始動応答性を充分に確保しつつエンジンを適正に再始動することができる。

すなわち、エンジンの自動停止条件が成立した場合に、上記自動変速機構５０をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行するように構成したため、車両の走行中に上記エンジンの自動停止制御を実行した場合においても、車輪側の逆駆動力がエンジン本体１のクランク軸３に入力されることに起因してピストン１３の停止位置が適正範囲からずれるという事態の発生を効果的に防止し、上記自動停止条件の成立時点でエンジンに対する燃料供給を停止することにより、エンジンを再始動に適した所定のクランク角範囲内に自動停止させる制御を適正に実行することができる。

そして、エンジン回転速度Ｎｅが低下した自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立した場合には、この時点でエンジンの自動停止制御を中止して燃料噴射を再開したとしても、この燃料噴射により生成された混合気を充分に圧縮した状態で点火することができず、エンジンを適正に再始動させるための燃焼エネルギーを得られない可能性がある。このために本発明では、上記再始動条件が成立した時点におけるエンジン回転速度等に基づいて上記自動停止制御の終期段階で再始動条件が成立したことが確認されたときに、上記タービン回転速度予測手段９５により予測された第１タービン回転速度Ｎｔ１、つまり自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させることによって車速に対応した値となるタービン回転速度が予め設定された基準速度Ｔｒよりも高いか否かを判定し、高いと判定された場合に、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させた後にエンジンを再始動させる制御を上記自動停止制御手段９３において実行するようにしている。これにより、車輪側からタービン５５に入力される逆駆動力に応じてタービン回転速度Ｎｔを車速に対応した値に上昇させるとともに、上記タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力を再始動用のアシスト力として有効に利用することが可能となり、エンジンの再始動性を効果的に向上させることができるという利点がある。

特に、上記実施形態では、自動停止制御の終期段階において上記タービン回転速度予測手段９５により予測された第１タービン回転速度Ｎｔ１が上記基準速度Ｔｒよりも低い状態で、エンジンの再始動条件が成立した場合に、自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段に設定してエンジンを再始動させる制御を上記自動停止制御手段９３において実行するように構成することにより、図１８の実線で示すように、自動変速機構５０がニュートラル状態からドライブ状態に切り換えられた時点でタービン回転速度Ｎｔを例えば１２００ｒｐｍ程度に設定された基準速度Ｔｒ以上に上昇させるようにしている。これにより車速が比較的に低い状態でも、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力に応じて再始動用のアシスト力が充分に得られ、エンジンを迅速に再始動させて再加速応答性を充分に確保できるという利点がある。

また、上記実施形態では、図１９に示すように、上記自動停止制御の終期段階においてタービン回転速度予測手段９５により予測された第２タービン回転速度Ｎｔ２が基準速度Ｔｒ以下の状態でエンジンの再始動条件が成立した場合、つまり自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低い変速段（例えば第１速段）に設定したとしても、タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力によりエンジンを適正に再始動させるための充分なアシスト力が得られる基準速度Ｔｒ以上にタービン回転速度Ｎｔを上昇させることができない運転状態でエンジンの再始動条件が成立した場合に、エンジンが逆転状態から正転状態に移行する状態となったか否か、つまり最後の圧縮上死点を迎えてエンジンが逆転状態に移行した後にエンジン回転速度Ｎｅが０になって正転する直前の状態となったか否かを判定し、ＹＥＳと判定された時点で燃焼を再開してエンジンを再始動させるとともに、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に移行させるように構成したため、クランク軸３の回転慣性およびタービン５５から入力される逆駆動力を有効に利用してエンジンを迅速かつ適正に再始動させることができる。

特に、上記のようにエンジンを自動停止させる制御の終期段階において、タービン回転速度予測手段９５により検出された第２タービン回転速度Ｎｔ２が基準速度Ｔｒ以下の状態でエンジンの再始動条件が成立した場合に、エンジンが逆転状態に移行したことが確認された時点で、停止時膨張行程気筒１２Ａに燃料を噴射するようにした構成によれば、この燃料の気化潜熱により上記気筒の温度を低下させてピストン１３を圧縮上死点に近い位置まで効果的に上昇させることができるとともに、上記燃料噴射により生成された混合気をエンジンの逆転動作に応じて充分に圧縮させた状態で燃焼させることができるため、エンジンを再始動させるための燃焼エネルギーが効果的に得られるという利点がある。

なお、上記実施形態では、タービン回転速度予測手段９５により予測された第１，第２タービン回転速度Ｎｔ１，Ｎｔ２に基づいて、自動停止制御の終期段階で再始動条件が成立した場合に、上記タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力に応じて再始動用のアシスト力が充分に得られる状態にあるか否かを判定するように構成しているが、上記再始動条件の成立時に車速センサ３８により検出された車速が基準車速よりも高いか否かを判別することにより上記タービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力に応じて再始動用のアシスト力が充分に得られる状態にあるか否か、つまり上記第１，第２タービン回転速度Ｎｔ１，Ｎｔ２が基準速度Ｔｒよりも高い状態にあるか否かを判定するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、エンジンを自動停止させる制御の終期段階をエンジンの自動停止時に最後の圧縮上死点を超えた時点以降からエンジン停止前の期間に設定し、上記自動停止制御の終期段階において、タービン回転速度予測手段９５により予測された第１，第２タービン回転速度Ｎｔ１，Ｎｔ２に基づき、エンジンの再始動条件が成立した場合に自動変速機構５０をドライブ状態に変化させるとともに、必要に応じて自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値よりも低速段に設定した後にエンジンを再始動させる制御を実行するように構成したため、不必要な変速制御が実行されるのを防止しつつ、上記自動変速機構５０のタービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される逆駆動力をアシスト力として有効に利用することにより、エンジンを適正に再始動させることができる。

すなわち、エンジンの自動停止時に最後の圧縮上死点を超える時点以前においてエンジン回転速度Ｎｅが充分に高い状態、例えば２６０ｒｐｍよりも高い状態でエンジンの再始動条件が成立した場合には、自動変速機構５０の変速段を通常の変速段よりも低い値に設定することなく、エンジンを再始動させるためのアシスト力が充分に得られるため、自動変速機構５０の変速段を車速に対応した値に設定することにより、自動変速機構５０の変速頻度が増大するのを防止した状態で、エンジンを再始動させることが好ましい。また、エンジンの停止直後にエンジンの再始動条件が成立した場合に、この再始動条件の成立時点で自動変速機構５０をドライブ状態に移行させると、タービン５５から入力される逆駆動力に応じてクランク軸３が回転駆動され、ピストン１３の停止位置を適正範囲に収めることが困難となって再始動性が低下する場合がある。

これに対して上記のようにエンジンの自動停止時に最後の圧縮上死点を超えてエンジン回転速度Ｎｅが低くなった時点以降に設定された自動停止制御の終期段階において、エンジンの再始動条件が成立した場合には、必要に応じて自動変速機構５０の変速段を通常の変速段よりも低い値に設定して上記自動変速機構５０のタービン５５からエンジン本体１のクランク軸３に入力される大きな逆駆動力を増大させることにより、不必要な変速制御が実行されるのを防止しつつ、上記逆駆動力をアシスト力として利用してエンジンを適正に再始動させることができる。また、エンジンの停止前には、上記再始動条件が成立した時点で自動変速機構５０をドライブ状態に移行させたとしても、ピストン１３の停止位置が適正範囲にないことに起因して再始動性が低下するという事態を生じることがないため、上記逆駆動力をアシスト力として有効に利用することによりエンジンを迅速かつ適正に再始動させることができるという利点がある。

さらに、上記実施形態に示すように、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立して自動変速機構５０をニュートラル状態としつつ、エンジンを自動停止させる制御を実行する際に、自動変速機構５０の摩擦要素６７〜７１に接続される流体の流通路（油路）に作動流体（作動油）を充填させるプリチャージ制御を上記自動停止制御手段９３により実行するように構成した場合には、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立してエンジンを自動停止させる制御の実行中にエンジンの再始動条件が成立した時点で、ニュートラル状態にある自動変速機構５０をドライブ状態に移行させる際に要する切換時間を、図８に示す期間ＡからＢに短縮させることにより、切換応答性を効果的に向上させることができる。したがって、エンジンを自動停止させる制御の実行中に再加速要求があった場合に、再加速応答性を効果的に向上させることができる等の利点がある。

また、上記のようにエンジンを自動停止させる制御の実行中に、エンジン回転速度Ｎｅが、タービン５５から入力される逆駆動力に応じたアシスト力を要することなく燃料噴射を再開するだけでエンジンを再始動させることが可能な値に予め設定された基準速度Ｒ（例えば２６０ｒｐｍ）よりも高い状態で再始動条件が成立した場合には、図２０の破線で示すように、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に切り換える動作の完了時点Ｔｂにおけるエンジン回転速度の予測値Ｅｆが、上記自動変速機構５０がドライブ状態に切り換えられることにより車速に応じた値に変化するタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも相対的に高い状態になる可能性がある。このような状態で、上記再始動条件が成立した時点で燃料噴射を再開して通常のタイミングで点火させる制御を実行した場合には、図２０の破線で示すように、自動変速機構５０がニュートラル状態（Ｎレンジ）からドライブ状態（Ｄレンジ）に切り換えられた時点Ｔｂの後に、タービン回転速度が顕著に上昇してトルクショックが発生する場合がある。

このため、当実施形態では、エンジンを自動停止させる制御の実行中において、エンジン回転速度Ｎｅが上記基準速度Ｒよりも高い状態で再始動条件が成立した場合に、自動変速機構５０がドライブ状態に切り換えられた時点Ｔｂのエンジン回転速度の予測値Ｅｆが、上記自動変速機構５０がドライブ状態に切り換えられることにより車速に応じた値に変化するタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも相対的に高いか否かを判定し、高い判定された場合に、上記再始動条件の成立時点Ｔａから自動変速機構５０がドライブ状態に切り換えられる時点Ｔｂまでの間、点火タイミングをリタードさせる点火時期の遅角制御を実行する等により、図２０の実線で示すようにエンジンの回転速度を低下させる制御を実行するようにしている。これにより上記自動変速機構５０がドライブ状態に切り換えられた時点Ｔｂにおけるエンジン回転速度Ｎｅが、車速および変速段を加味したタービン回転速度Ｎｔに対応した値に制御されるため、エンジン本体１のクランク軸３からタービン５５に伝達される大きな駆動トルクが伝達されるのを防止して、駆動系の各部速度が急激に変化することに起因したトルクショックの発生を効果的に抑制できるという利点がある。

また、上記実施形態に示すように、自動停止制御の実行中に再始動条件が成立したと判定され、かつ上記エンジン回転速度の予測値Ｅｆがタービン回転速度の予測値Ｔｆよりも相対的に高いと判定された場合に、自動変速機構５０をニュートラル状態からドライブ状態に変化させる動作が終了するまでの間に、エンジンの回転速度を低下させる制御を上記自動停止制御手段９３により実行するように構成した場合には、エンジン本体１のクランク軸３からタービン５５に伝達される駆動トルクに応じて駆動系の各部速度が急激に変化するトルクショックの発生を効果的に抑制することができる。しかも、上記自動変速機構５０をドライブ状態に切り換える動作が終了した時点で、上記エンジン回転速度の上昇制御を終了して通常の制御状態に移行させることにより、エンジンの回転速度を低下させる制御が必要以上の長期間に亘り実行されることに起因した再加速応答性の低下等を効果的に防止できるという利点がある。

なお、上記実施形態では、エンジンの再始動時にクランク軸３を逆転駆動した後に正転駆動することにより燃焼エネルギーを高めるようにしているが、クランク軸３を正転駆動するだけ再始動させるように構成してもよい。また、エンジンを自動停止させる際にピストン位置が適正範囲にない場合や、エンジンを再始動させる際にエンジン回転速度を充分に上昇させることができなかった場合等に、再始動モータを作動させてエンジンの再始動をアシストするように構成してもよい。さらに、本発明は、燃焼室１４内に燃料を直接噴射する筒内噴射型エンジンに限られず、吸気ポートに燃料噴射するポート噴射タイプのエンジンについても適用可能である。

本発明に係る始動装置を備えたエンジンの概略断面図である。エンジンの吸気系および排気系の構成を示す説明図である。本発明に係る始動装置における自動変速機構の一例を示す概略図である。自動変速機構に設けられた摩擦要素の作動状態と変速段との対応関係示す表である。自動変速制御機構の油圧制御回路の一例を示す概略説明図である。車速とスロットル開度とに応じた自動変速機構の切換マップである。エンジン停止時のエンジン回転速度とピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。自動変速機構におけるソレノイドバルブの作動状態と変速段との対応関係を示す表である。設けられた摩擦用との作動状態と変速段との対応関係示す表である。エンジンの自動停止制御動作を示すフローチャートである。油圧制御回路における作動油の変化状態を示すタイムチャートである。ピストン停止位置の検出制御動作を示すフローチャートである。本発明に係るエンジンの始動装置の実施形態を示すブロック図である。エンジンの自動停止時におけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。エンジンの自動停止時におけるエンジン回転速度とピストン位置との対応関係を示す分布図である。エンジンの自動停止時に再始動要求があった場合におけるエンジン回転速度およびタービン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。エンジンの自動始動制御時における基本制御動作を示すフローチャートである。エンジンのアイドルストップ制御動作を示すフローチャートである。エンジンの再始動時における制御動作を示すタイムチャートである。エンジンの再始動時におけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。トルクショック抑制制御動作を示すフローチャートである。低速時復帰制御動作を示すフローチャートである。エンジンの自動停止動作を中止してエンジンを再始動させる場合おけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。タービン回転速度が低い場合における再始動制御動作を示すタイムチャートである。エンジン回転速度が高い場合における再始動制御動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１エンジン本体
５０自動変速機構
９３自動停止制御手段
９４エンジン回転速度予測手段
９５タービン回転速度予測手段

Claims

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、燃料の供給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、少なくとも膨張行程で自動停止した気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを自動的に再始動させる自動停止制御手段を備えたエンジン始動装置であって、車両の運転状態に応じて変速段を自動的に変化させるとともに車輪側に対する動力の伝達状態をドライブ状態とニュートラル状態とに切換可能に構成された自動変速機構と、この自動変速機に設けられたトルクコンバータの出力軸回転速度であって、車速および変速段に対応して変速段が低いほど回転速度が高くなるタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段とを備え、このタービン回転速度予測手段は、上記自動変速機がニュートラル状態からドライブ状態に切り替わる動作が完了した時点のターピン回転速度を予測するように構成され、かつ上記自動停止制御手段は、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立した場合に、自動変速機構をニュートラル状態としてエンジンを自動停止させる制御を実行するとともに、燃料供給停止後のエンジンの自動停止時における最後の圧縮上死点を超えた時点以降からエンジンの停止前の期間でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記タービン回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも高いか否かを判定し、高いと判定された場合に、自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に変化させた後に上記膨張行程で自動停止した気筒で燃焼を行わせてエンジンを再始動させる制御を実行することを特徴とする車両のエンジン始動装置。
上記自動停止制御手段は、上記自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記タービン回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも低いと判定された場合に、エンジンが逆転状態から正転状態に移行する状態となったことが確認された時点でエンジンを再始動させるとともに、その後に自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両のエンジン始動装置。
上記自動停止制御手段は、上記自動停止制御の終期段階でエンジンの再始動条件が成立したときに、上記回転速度の予測値が予め設定された基準速度よりも低いと判定された場合に、エンジンが逆転状態に移行したことが確認された時点で再始動用の燃料を噴射するとともに、エンジンが逆転状態から正転状態に移行する状態となったことが確認された時点で、上記燃料に点火することでエンジンを再始動させることを特徴とする請求項２記載の車両のエンジン始動装置。
上記自動停止制御手段は、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立して自動変速機構をニュートラル状態としつつエンジンを自動停止させる制御を実行する際に、自動変速機構の摩擦要素に接続される流体の流通路に作動流体を充填したプリチャージ状態とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両のエンジン始動装置。