JP5915269B2 - 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両に設けられ、所定の自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、その後所定の再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを再始動させる始動制御装置に関する。
ディーゼルエンジンに代表される圧縮自己着火式エンジンは、一般に、ガソリンエンジンのような火花点火式エンジンよりも熱効率に優れ、排出されるＣＯ2の量も少ないことから、近年、車載用エンジンとして広く普及しつつある。
上記のような圧縮自己着火式エンジンにおいて、より一層のＣＯ2の削減を図るには、アイドル運転時等にエンジンを自動停止させ、その後車両の発進操作等が行われたときにエンジンを再始動させる、いわゆるアイドルストップ制御の技術を採用することが有効であり、そのことに関する種々の研究もなされている。
その一例として、下記特許文献１には、所定の自動停止条件が成立したときにディーゼルエンジンを停止させ、その後所定の再始動条件が成立すると、スタータモータを駆動しながら燃料噴射を実行してディーゼルエンジンを再始動させるディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。
具体的に、同文献では、ディーゼルエンジンが自動停止されると、その時点で圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒のピストンの停止位置が調べられる。その後、エンジンの再始動条件が成立すると、上記停止時圧縮行程気筒のピストン停止位置が、相対的に下死点寄りに設定された適正位置にあるか否かが判定され、適正位置にある場合には、上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料が噴射され、エンジン全体として１回目の圧縮上死点を迎える１圧縮目から燃焼が再開されることにより、エンジンが再始動される（以下、これを「１圧縮始動」という）。一方、上記停止時圧縮行程のピストン停止位置が上記適正位置よりも上死点側にある場合には、吸気行程で停止していた気筒（停止時吸気行程気筒）が圧縮行程に移行してから当該気筒に最初の燃料が噴射され、エンジン全体として２回目の圧縮上死点を迎える２圧縮目から燃焼が再開させることにより、エンジンが再始動される（以下、これを「２圧縮始動」という）。
特開２００９−６２９６０号公報
上記特許文献１の技術では、停止時圧縮行程気筒のピストンが適正位置にあるときには、１圧縮始動によって速やかにエンジンを再始動できるものの、上記適正位置から上死点側に外れてしまった場合には、２圧縮始動を行う必要があり、再始動に要する時間が長くなってしまう。すなわち、２圧縮始動では、停止時吸気行程気筒が圧縮行程に移行するのを待ってから燃料を噴射するので、１圧縮目を過ぎて２圧縮目を迎えるまでは燃焼によるエネルギーを利用することができず、その分だけ再始動時間が長くなってしまう。このため、できるだけ高い頻度で、１圧縮始動によるエンジン再始動を可能にすることが望まれていた。
ところで、１圧縮始動の頻度を増やすには、停止時圧縮気筒に噴射される燃料の着火性を改善する必要があり、そのためには、燃料の微粒化を促進することが有効である。燃料の微粒化を促進するには、燃料噴射弁の燃圧（燃料噴射弁に供給される燃料の圧力）を高めればよいが、自動停止制御によりエンジンが完全停止した後は、燃料噴射弁に燃料を供給するサプライポンプ（エンジンの駆動力を得て作動するものが一般的である）も停止しているので、燃圧を高めることは不可能となる。もちろん、サプライポンプを電動式のものに取り替えれば、エンジンが停止した状態でもサプライポンプを駆動できるようになるが、それでは余計なコストがかかってしまう。
したがって、エンジンにより駆動される一般的なサプライポンプを用いた場合、燃圧を上昇させる制御は、エンジンが完全停止する前に完了させる必要がある。このとき、燃費の改善を最優先で考えれば、上記燃圧を上昇させる制御は、燃料カット（燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する制御）の実行後、エンジンが惰性で回転している期間中に、惰性回転しているエンジンの駆動力を利用して行うことが望ましい。しかしながら、エンジンが惰性で回転する期間はそれほど長くないため、この惰性回転期間中に燃圧を高めようとしても、場合によっては、燃圧が目標値に達しないおそれがある。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの自動停止時に、エンジンが惰性回転している期間をできるだけ利用して燃圧の上昇を図ることにより、燃費への影響を最小限に抑えつつ１圧縮始動による迅速な再始動の機会をより増やすことのできる圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両に設けられ、所定の自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、その後所定の再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを再始動させる始動制御装置であって、上記自動停止条件の成立に伴い上記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する燃料カット制御手段と、上記燃料カット後にエンジンが惰性で回転しているときの気筒内の圧縮上死点圧力に比例する所定のパラメータを検出する検出手段と、上記自動停止条件が成立してからエンジンが完全停止するまでの間に上記燃料噴射弁の燃圧が所定の目標値まで上昇するように、上記自動停止条件の成立後の所定のタイミングで燃圧上昇制御を開始する燃圧調整手段と、上記エンジンが完全停止したときに圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒のピストンが所定の基準停止位置よりも下死点側に設定された特定範囲にあるか否かを判定する判定手段と、上記停止時圧縮行程気筒のピストンが上記特定範囲で停止したと判定され、かつ上記エンジンの再始動条件が成立した場合に、上記燃料噴射弁を制御して上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する噴射制御手段とを備え、上記燃料噴射弁は、エンジンにより機械的に駆動されるサプライポンプから燃料の供給を受けるものであり、上記燃料カット制御手段は、上記燃圧上昇制御との関係における上記燃料カットのタイミングを、上記検出手段により検出されたパラメータの値に応じて可変的に設定するものであり、上記燃料カット制御手段により設定される燃料カットのタイミングは、上記パラメータが予め定められた所定値よりも高い場合には、上記燃圧上昇制御の開始時点よりも遅いタイミングに設定される一方、上記パラメータが上記所定値以下である場合には、所定値より高い場合の上記燃料カットのタイミングよりも早く、かつ燃圧が上記目標値まで上昇するよりも早いタイミングに設定されることを特徴とするものである（請求項１）。
なお、本発明において、「圧縮上死点圧力に比例する所定のパラメータを検出する」とは、圧縮上死点圧力とは別の物理量を検出する場合だけでなく、圧縮上死点圧力を直接検出する場合をも含む。
本発明によれば、自動停止条件が成立してからエンジンが完全停止するまでの間に、燃料噴射弁の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御が実行されるため、その後にエンジンを再始動させるために燃料噴射弁から燃料を噴射するときに、比較的高い燃圧によって燃料を微粒化することができ、燃料の着火性を高めることができる。燃料の着火性が高められると、停止時圧縮行程気筒への燃料噴射によってエンジンを再始動させる１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲）を上死点側に拡大し得るため、１圧縮始動の機会を増やして、迅速な始動性を確保することができる。しかも、燃圧上昇制御がエンジンの完全停止前に実行されるので、燃料噴射弁に燃料を供給するサプライポンプとして一般的な機械式のポンプ（エンジンによって機械的に駆動されるポンプ）を用いながらも、適正に燃圧を上昇させることができる。
特に、本発明では、検出された上記パラメータが所定値よりも高いときには、燃圧上昇制御の開始よりも遅いタイミングで（つまり実際の燃圧がある程度上昇してから）燃料カットが実行される。上記パラメータが高いと、エンジンが惰性で回転しているときの各気筒の圧縮上死点での圧力が高くなるので、その分だけエンジンに加わる抵抗が大きくなり、エンジンの惰性回転の期間（燃料カットからエンジンの完全停止までの期間）が短くなる。これに対し、本発明では、上記パラメータが高いときは燃料カットのタイミングが燃圧上昇制御に対し遅らされるので、エンジンの惰性回転の期間が比較的短くなる状況でも、余裕をもって燃圧を上昇させることができ、エンジンが完全停止する前に燃圧を所定の目標値まで確実に到達させることができる。
一方、上記パラメータが所定値以下である場合には、所定値より高いときに比べて、燃料カットのタイミングが早められるので、上記パラメータの低さがエンジンの惰性回転の長期化につながることを利用して、燃料消費を抑えつつ効率よく燃圧を上昇させることができる。すなわち、上記パラメータが低い（よって圧縮上死点圧力が低い）と、エンジンの惰性回転中の圧縮空気による抵抗が小さくなり、燃料カット後にエンジンが惰性回転する期間が長くなる。そこで、この惰性回転中のエンジンの力を利用して燃圧を高めるべく、本発明では、上記パラメータが低いときにおける燃料カットのタイミングが早められ、少なくとも燃圧上昇制御の完了よりも前（燃圧が目標値に達するよりも前）に設定される。これにより、余計な燃料が消費されることによる燃費の悪化を回避しながら、燃圧を確実に目標値まで到達させることができる。
以上のように、本発明によれば、エンジンの自動停止時に、エンジンが惰性回転する期間をできるだけ利用して燃圧を上昇させることができるので、燃費への影響を最小限に抑えながら、１圧縮始動による迅速な再始動の機会をより増やすことができる。
本発明において、好ましくは、上記燃料カット制御手段により設定される燃料カットのタイミングは、上記パラメータが上記所定値よりも高い場合には、上記燃圧上昇制御の開始時点より遅い範囲内で上記パラメータが高いほどより遅く設定される一方、上記パラメータが上記所定値以下である場合には、上記燃圧上昇制御の開始と同時期に設定される（請求項２）。
このように、燃圧上昇制御との関係における燃料カットのタイミングを、上記パラメータが高いほど遅く設定するようにした場合には、エンジンの惰性回転時の抵抗が大きいほど、燃圧上昇制御の開始から遅れて燃料カットが実行されることとなり、惰性回転の期間がかなり短くても所望の燃圧上昇幅を確実に得ることができる。
また、上記パラメータが所定値以下である場合には、燃圧上昇制御の開始と同時に燃料カットが実行されるので、燃圧上昇制御の開始からしばらくの間燃料カットの実行を待つような場合と比較して、燃料カットのタイミングをより早めることができ、自動停止時の燃料消費をさらに削減することができる。しかも、燃圧上昇制御の開始と同時に燃料カットを実行しても、上記パラメータが低いことでエンジンの惰性回転の期間が長期化することから、その間のエンジンの回転力を利用して燃圧を充分に上昇させることができる。
本発明において、好ましくは、上記検出手段により検出されるパラメータは大気圧である（請求項３）。
この構成によれば、例えば惰性回転中の圧縮上死点圧力を筒内圧センサによって直接検出するような場合と比較して、パラメータ検出のための構造をより簡素化できる。
本発明において、好ましくは、上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立後、少なくとも上記停止時圧縮行程気筒への最初の燃料噴射として、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼を起こさせるメイン噴射と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼を起こさせるプレ噴射とを実行する（請求項４）。
この構成では、エンジンが自動停止した後、停止時圧縮行程気筒への燃料噴射によってエンジンを再始動させる１圧縮始動の際に、まずプレ噴射が実行され、その後にメイン噴射が実行される。プレ噴射された燃料は、所定の着火遅れの後に自着火により燃焼し（プレ燃焼）、停止時圧縮行程気筒の筒内温度・圧力を上昇させるため、それに引き続いてメイン噴射が実行されたときには、噴射された燃料がほどなく自着火により燃焼する（メイン燃焼）。このように、メイン噴射された燃料の着火性が、それ以前のプレ噴射（プレ燃焼）によって改善されるため、停止時圧縮行程気筒での圧縮代がそれほど多くなくても、停止時圧縮行程気筒での燃焼は確実に行われる。この結果、１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲）をより上死点側に拡大することができ、エンジン始動の迅速化をさらに促進することができる。
上記圧縮自己着火式エンジンは、幾何学的圧縮比が１６未満に設定されたディーゼルエンジンであってもよい（請求項５）。
幾何学的圧縮比が１６未満のディーゼルエンジンは、従来から多用されてきたディーゼルエンジンに比べれば圧縮比が低く、その分、圧縮行程の途中位置で停止したピストンによる圧縮代（ピストン停止位置から圧縮上死点までのストローク量）が充分に確保されないケースが多くなるため、再始動時の着火性が相対的に悪化し易い。したがって、燃圧の上昇によって再始動時の着火性を高める本発明の構成は、幾何学的圧縮比が１６未満のディーゼルエンジンに好適に適用することができる。
上記圧縮自己着火式エンジンは、そのクランク軸がトルクコンバータを介して自動変速機と連結されているものであってもよい（請求項６）。
トルクコンバータと自動変速機とを備えたＡＴ車では、クラッチと手動変速機とを備えたＭＴ車に比べて、燃料カット後にエンジンが惰性回転する期間が短い。このため、上記パラメータが高いときには燃料カットのタイミングを遅くするという本発明の構成は、ＭＴ車よりもＡＴ車に適用するのが適当である。
以上説明したように、本発明の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置によれば、エンジンの自動停止時に、エンジンが惰性回転している期間をできるだけ利用して燃圧の上昇を図ることにより、燃費への影響を最小限に抑えつつ１圧縮始動による迅速な再始動の機会を増やすことができる。
本発明の一実施形態に係る始動制御装置が適用されたディーゼルエンジンの全体構成を示す図である。 上記エンジンを含むパワートレイン系の概略構成を示す図である。 上記エンジンの燃料供給系の概略構成を示すシステム図である。 上記エンジンの自動停止制御の具体的手順を示すフローチャートである。 上記エンジンの自動停止制御時における各状態量の変化を示すタイムチャートである。 上記エンジンの自動停止制御時に行われる燃料カットのタイミングを決定するために使用されるマップを示す図である。 燃料カットと燃圧上昇制御との時期的関係を説明するための図である。 上記エンジンの再始動制御の具体的手順を示すフローチャートである。 停止時圧縮行程気筒の基準停止位置を説明するための図である。 プレ噴射およびメイン噴射を実行した場合に、各噴射に基づく燃料がどのようなタイミングで燃焼するかを示す図である。 本発明の変形例を説明するための図である。
（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る始動制御装置が適用されたディーゼルエンジンの全体構成を示す図である。本図に示されるディーゼルエンジンは、走行駆動用の動力源として車両に搭載される４サイクルのディーゼルエンジンである。このエンジンのエンジン本体１は、いわゆる直列４気筒型のものであり、紙面に直交する方向に列状に並ぶ４つの気筒２Ａ〜２Ｄ（後述する図２も参照）を有するシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面に設けられたシリンダヘッド４と、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ往復摺動可能に挿入されたピストン５とを有している。
上記ピストン５の上方には燃焼室６が形成されており、この燃焼室６には、燃料としての軽油が、後述する燃料噴射弁１５からの噴射によって供給される。そして、噴射された燃料（軽油）が、ピストン５の圧縮作用により高温・高圧化した燃焼室６で自着火し（圧縮自己着火）、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン５が上下方向に往復運動するようになっている。
上記ピストン５は図外のコネクティングロッドを介してクランク軸７と連結されており、上記ピストン５の往復運動（上下運動）に応じて上記クランク軸７が中心軸回りに回転するようになっている。
図２は、上記エンジン本体１を含むパワートレイン系を簡易的に示す図である。この図２に示すように、エンジン本体１のクランク軸７は、トルクコンバータ１０２を介して自動変速機１０１と連結されている。つまり、当実施形態のディーゼルエンジンが搭載される車両は、変速操作が自動的に行われるＡＴ車である。
上記トルクコンバータ１０２は、エンジン本体１のクランク軸７と一体に回転するポンプインペラと、ポンプインペラと対向配置されたタービンランナと、これらポンプインペラおよびタービンランナの間に配置されたステータとを内蔵した従来周知の構造を有している。上記ポンプインペラの回転は、トルクコンバータ１０２内の作動流体（ＡＴＦオイル）を介してタービンランナに伝達され、最終的に自動変速機１０１の入力軸１０３の回転として取り出される。上記自動変速機１０１は、流星歯車機構と摩擦締結要素（クラッチやブレーキ）とを内蔵した従来周知の構造を有しており、上記摩擦締結要素の断続が油圧制御されることにより、車両の速度等に応じた所望の変速段（例えば前進６段、後退１段のいずれか）が実現されるようになっている。
再び図１に戻って、当実施形態のディーゼルエンジンの構成について説明する。当実施形態のような４サイクル４気筒のディーゼルエンジンでは、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられたピストン５が、クランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって上下運動する。このため、各気筒２Ａ〜２Ｄでの燃焼（そのための燃料噴射）のタイミングは、１８０°ＣＡずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、気筒２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの気筒番号をそれぞれ１番、２番、３番、４番とすると、１番気筒２Ａ→３番気筒２Ｃ→４番気筒２Ｄ→２番気筒２Ｂの順に燃焼が行われる。このため、例えば１番気筒２Ａが膨張行程であれば、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄ、２番気筒２Ｂは、それぞれ、圧縮行程、吸気行程、排気行程となる（後述する図５も参照）。
上記シリンダヘッド４には、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室６に開口する吸気ポート９および排気ポート１０と、各ポート９，１０を開閉する吸気弁１１および排気弁１２とが設けられている。なお、吸気弁１１および排気弁１２は、シリンダヘッド４に配設された一対のカムシャフト等を含む動弁機構１３，１４により、クランク軸７の回転に連動して開閉駆動される。
また、上記シリンダヘッド４には、燃料噴射弁１５が各気筒２Ａ〜２Ｄにつき１つずつ設けられている。各燃料噴射弁１５は、先端部に複数の噴孔（例えば８〜１２個）を有したマルチホール型のものであり、その内部に、上記各噴孔に通じる燃料通路と、この燃料通路を開閉するために電磁的に駆動されるニードル状の弁体とを有している（いずれも図示省略）。そして、通電による電磁力で上記弁体が開方向に駆動されることにより、後述するコモンレール４０（蓄圧室）から高圧で供給された燃料が上記各噴孔から燃焼室６に向けて直接噴射されるようになっている。
上記燃料噴射弁１５と対向するピストン５の冠面（上面）の中央部には、他の部分（冠面の周縁部）よりも下方に凹んだキャビティ５ａが形成されている。このため、ピストン５が上死点の近くにある状態で上記燃料噴射弁１５から燃料が噴射された場合、この燃料は、まずキャビティ５ａの内部に侵入することになる。
ここで、当実施形態のエンジン本体１は、その幾何学的圧縮比（ピストン５が下死点にあるときの燃焼室容積とピストン５が上死点にあるときの燃焼室容積との比）が１４に設定されている。すなわち、一般的な車載用のディーゼルエンジンの幾何学的圧縮比が１８もしくはそれ以上に設定されることが多いのに対し、当実施形態では、幾何学的圧縮比が１４というかなり低い値に設定されている。
上記シリンダブロック３やシリンダヘッド４の内部には、冷却水が流通する図外のウォータジャケットが設けられており、このウォータジャケット内の冷却水の温度を検出するための水温センサＳＷ１が、上記シリンダブロック３に設けられている。
また、上記シリンダブロック３には、クランク軸７の回転角度および回転速度を検出するためのクランク角センサＳＷ２が設けられている。このクランク角センサＳＷ２は、クランク軸７と一体に回転するクランクプレート２５の回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸７の回転角度（クランク角）および回転速度（エンジン回転速度）が検出されるようになっている。
一方、上記シリンダヘッド４には、気筒判別情報を出力するためのカム角センサＳＷ３が設けられている。すなわち、カム角センサＳＷ３は、カムシャフトと一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサＳＷ２からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるのかが判別されるようになっている。
上記吸気ポート９および排気ポート１０には、吸気通路２８および排気通路２９がそれぞれ接続されている。すなわち、外部からの吸入空気（新気）が上記吸気通路２８を通じて燃焼室６に供給されるとともに、燃焼室６で生成された排気ガス（燃焼ガス）が上記排気通路２９を通じて外部に排出されるようになっている。
上記吸気通路２８のうち、エンジン本体１から所定距離上流側までの範囲は、気筒２Ａ〜２Ｄごとに分岐した分岐通路部２８ａとされており、各分岐通路部２８ａの上流端がそれぞれサージタンク２８ｂに接続されている。このサージタンク２８ｂよりも上流側には、単一の通路からなる共通通路部２８ｃが設けられている。
上記共通通路部２８ｃには、各気筒２Ａ〜２Ｄに流入する空気量（吸気流量）を調節するための吸気絞り弁３０が設けられている。吸気絞り弁３０は、エンジンの運転中は基本的に全開もしくはこれに近い高開度に維持されており、エンジンの停止時等の必要時にのみ閉弁されて吸気通路２８を遮断するように構成されている。
上記クランク軸７には、ベルト等を介してオルタネータ３２が連結されている。このオルタネータ３２は、図外のフィールドコイルの電流を制御して発電量を調節するレギュレータ回路を内蔵しており、車両の電気負荷やバッテリの残容量等から定められる発電量の目標値（目標発電電流）に基づき、クランク軸７から駆動力を得て発電を行うように構成されている。
上記シリンダブロック３には、エンジンを始動するためのスタータモータ３４が設けられている。このスタータモータ３４は、モータ本体３４ａと、モータ本体３４ａにより回転駆動されるピニオンギア３４ｂとを有している。上記ピニオンギア３４ｂは、クランク軸７の一端部に連結されたリングギア３５と離接可能に噛合している。そして、上記スタータモータ３４を用いてエンジンを始動する際には、ピニオンギア３４ｂが所定の噛合位置に移動して上記リングギア３５と噛合し、ピニオンギア３４ｂの回転力がリングギア３５に伝達されることにより、クランク軸７が回転駆動されるようになっている。
図３は、上記燃料噴射弁１５に燃料を供給する燃料供給系の概略構成を示すシステム図である。この図３に示すように（部分的には図１にも示すように）、当実施形態のエンジンの燃料供給系には、燃料（軽油）が貯蔵される燃料タンク４０と、燃料タンク４０と燃料パイプ４１を介して接続され、燃料タンク４０内の燃料を汲み上げて高圧状態にして送り出すサプライポンプ４３と、燃料パイプ４１の途中部に設けられ、燃料タンク４０から汲み上げられた燃料を加熱しつつ濾過する燃料フィルタ４２と、サプライポンプ４３から圧送された燃料が通路する燃料供給パイプ４４と、燃料供給パイプ４４の下流端に接続された単一のコモンレール（蓄圧室）４５と、コモンレール４５と各気筒２Ａ〜２Ｄの燃料噴射弁１５とを接続する複数の（４本の）分岐パイプ４６と、コモンレール４５内に蓄えられた燃料の圧力（燃圧）が所定値以上になったときに燃料をコモンレール４５から排出させるプレッシャーリミッタ４７と、プレッシャーリミッタ４７を通じてコモンレール４５から排出された燃料を燃料タンク４０に戻すためのリターンパイプ４８とが含まれる。
上記サプライポンプ４３は、エンジンの駆動力を得て作動する機械式のプランジャーポンプである。具体的に、サプライポンプ４３の入力軸４３ａは、エンジン本体１のカムシャフトとベルトまたはギヤ機構等を介して連結されている。そして、上記入力軸４３ａがカムシャフトと連動して回転することにより、サプライポンプ４３に内蔵されたプランジャーが往復運動し、その往復運動に応じてサプライポンプ４３から燃料が圧送されるようになっている。
また、上記サプライポンプ４３には、プランジャーにより押し出された燃料の一部をレギュレータパイプ５０を通じてリターンパイプ４８に逃がすことにより、サプライポンプ４３からコモンレール４５に向けて圧送される燃料の圧力を一定範囲に調節するサクションコントロールバルブ４３ｂ（以下、「ＳＣＶ」と略称する）が内蔵されている。
上記各気筒２Ａ〜２Ｄの燃料噴射弁１５には、噴射されずに残った燃料を燃料タンク４０に戻すためのインジェクターリターンパイプ４９が接続されている。このインジェクターリターンパイプ４９の下流端は、上記レギュレータパイプ５０に接続されており、インジェクターリターンパイプ４９を通じて排出された燃料が、レギュレータパイプ５０およびリターンパイプ４８を通じて燃料タンク４０に戻されるようになっている。
上記インジェクターリターンパイプ４９の途中部には、チェックバルブ５５が設けられている。このチェックバルブ５５は、それよりも上流側の燃料の圧力が所定値を超えたときに開弁することで、インジェクターリターンパイプ４９内の圧力を一定に保つ機能を有している。
上記コモンレール４５には、その内部に蓄えられた燃料の圧力（燃圧）を検出するための燃圧センサＳＷ４が設けられている。なお、コモンレール４５内の圧力は、燃料噴射弁１５に供給される燃料の圧力と同じなので、以下では、上記燃圧センサＳＷ４により検出される圧力のことを指して、「燃料噴射弁１５の燃圧」ともいう。
（２）制御系
以上のように構成されたエンジンは、その各部がＥＣＵ（エンジン制御ユニット）６０により統括的に制御される。ＥＣＵ６０は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明にかかる制御手段に相当するものである。
上記ＥＣＵ６０には、各種センサから種々の情報が入力される。すなわち、ＥＣＵ６０は、エンジンの各部に設けられた上記水温センサＳＷ１、クランク角センサＳＷ２、カム角センサＳＷ３、および燃圧センサＳＷ４と電気的に接続されており、これら各センサＳＷ１〜ＳＷ４からの入力信号に基づいて、エンジンの冷却水温、クランク角、回転速度、気筒判別情報、燃圧等の種々の情報を取得する。
また、ＥＣＵ６０には、車両に設けられた各種センサ（ＳＷ５〜ＳＷ１０）からの情報も入力される。すなわち、車両には、車両の走行速度（車速）を検出するための車速センサＳＷ５と、運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル３６の開度を検出するためのアクセル開度センサＳＷ６と、ブレーキペダル３７のＯＮ／ＯＦＦ（ブレーキの有無）を検出するためのブレーキセンサＳＷ７と、大気圧（外気の圧力）を検出するための大気圧センサＳＷ８と、バッテリ（図示省略）の残容量を検出するためのバッテリセンサＳＷ９と、車室内の温度を検出するための室温センサＳＷ１０とが設けられている。ＥＣＵ６０は、これら各センサＳＷ５〜ＳＷ１０からの入力信号に基づいて、車速、アクセル開度、ブレーキの有無、大気圧、バッテリの残容量、車室内温度といった情報を取得する。なお、当実施形態では、大気圧センサＳＷ８が、本発明にかかる検出手段（圧縮上死点圧力に比例する所定のパラメータを検出する手段）に相当する。
上記ＥＣＵ６０は、上記各センサＳＷ１〜ＳＷ１０からの入力信号に基づいて種々の演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ＥＣＵ６０は、上記燃料噴射弁１５、吸気絞り弁３０、オルタネータ３２、スタータモータ３４、およびＳＣＶ４３ｂ等と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。
上記ＥＣＵ６０が有するより具体的な機能について説明する。ＥＣＵ６０は、例えばエンジンの通常運転時に、ＳＣＶ４３ｂ等を制御して燃料噴射弁１５の燃圧を所望の値に維持したり、燃料噴射弁１５を制御して運転条件に応じた所要量の燃料を燃料噴射弁１５から噴射させたり、オルタネータ３２を制御して車両の電気負荷やバッテリの残容量等に応じた所要量の電力を発電させたり、といった基本的な制御を実行する機能を有する他、いわゆるアイドルストップ機能として、予め定められた特定の条件下でエンジンを自動的に停止させ、または再始動させる機能をも有している。このため、ＥＣＵ６０は、エンジンの自動停止または再始動制御に関する機能的要素として、自動停止制御部６１および再始動制御部６２を有している。
すなわち、上記自動停止制御部６１は、エンジンの運転中に、予め定められたエンジンの自動停止条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に、エンジンを自動停止させる制御を実行するものである。
また、上記再始動制御部６２は、エンジンが自動停止した後、予め定められた再始動条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に、エンジンを再始動させる制御を実行するものである。
（３）自動停止制御
次に、上記ＥＣＵ６０の自動停止制御部６１により実行されるエンジンの自動停止制御の内容を、図４のフローチャートおよび図５のタイムチャートを用いて具体的に説明する。なお、ここでの説明から明らかとなるように、当実施形態では、上記ＥＣＵ６０の自動停止制御部６１が、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する燃料カット制御手段としての機能と、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧調整手段としての機能とを兼務している。
図４のフローチャートに示す処理がスタートすると、自動停止制御部６１は、各種センサ値を読み込む制御を実行する（ステップＳ１）。具体的には、水温センサＳＷ１、クランク角センサＳＷ２、カム角センサＳＷ３、燃圧センサＳＷ４、車速センサＳＷ５、アクセル開度センサＳＷ６、ブレーキセンサＳＷ７、大気圧センサＳＷ８、バッテリセンサＳＷ９、および室温センサＳＷ１０からそれぞれの検出信号を読み込み、これらの信号に基づいて、エンジンの冷却水温、クランク角、回転速度、気筒判別情報、燃圧、車速、アクセル開度、ブレーキの有無、大気圧、バッテリの残容量、車室内温度等の各種情報を取得する。
次いで、自動停止制御部６１は、上記ステップＳ１で取得された情報に基づいて、エンジンの自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、車両が停止状態にあること、アクセルペダル３６の開度がゼロであること（アクセルＯＦＦ）、ブレーキペダル３７が所定の踏力以上で踏み込まれていること（ブレーキＯＮ）、エンジンの冷却水温が所定値以上であること（つまり暖機がある程度進んでいること）、バッテリの残容量が所定値以上であること、エアコンの負荷（車室内温度とエアコンの設定温度との差）が比較的少ないこと、等の複数の要件が全て揃ったときに、自動停止条件が成立したと判定する。なお、車両が停止状態にあるという要件については、必ずしも完全停止（車速＝０ｋｍ／ｈ）を必須とする必要はなく、所定の低車速以下（例えば３ｋｍ／以下）になったときに車両が停止状態にあると判定してもよい。
上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されて自動停止条件が成立したことが確認された場合、自動停止制御部６１は、吸気絞り弁３０の開度を、アイドル運転時に設定される通常時の開度（例えば８０％）から、全閉（０％）まで低下させる制御を実行する（ステップＳ３）。なお、図５のタイムチャートでは、自動停止条件が成立した時点をｔ０、その後吸気絞り弁３０の開度を低下させ始める時点をｔ１としている。
次いで、自動停止制御部６１は、上記ステップＳ１で取得した大気圧に基づいて、後述する燃料カット（ステップＳ１０，Ｓ１１）の開始タイミングを決定するためのＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値を設定する制御を実行する（ステップＳ４）。
当実施形態において、上記Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値は、図６のマップに基づき設定される。この図６のマップによると、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値は、大気圧がＡＰ１（例えば７５ｋＰａ）以下の範囲では０に設定される一方、大気圧がＡＰ１より高い範囲では、大気圧の上昇に伴い１，２，３‥と徐々に増やされる。そして、大気圧がＡＰ２（例えば１００ｋＰａ）を超えると、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値は最大の５に設定される。なお、大気圧が低くなる状況としては、例えば、標高の高い高地を車両が走行しているときが考えられる。
上記のようにしてＦ／Ｃ開始カウンタＮが設定されると、自動停止制御部６１は、このＦ／Ｃ開始カウンタＮの設定値が０であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
上記ステップＳ５でＮＯと判定された場合、つまり、大気圧がＡＰ１より高いためにＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が０以外（１〜５のいずれか）であった場合、自動停止制御部６１は、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御を開始する（ステップＳ６）。
具体的に、上記ステップＳ６の燃圧上昇制御では、燃料噴射弁１５の目標燃圧が、アイドリング時（自動停止制御の開始前）の目標値であるＦＰ１から、所定量高いＦＰ２に増大設定される。すると、この目標燃圧の増大に伴い、サプライポンプ４３に内蔵されたＳＣＶ４３ｂが全閉にされる。ＳＣＶ４３ｂが全閉にされると、サプライポンプ４３からレギュレータパイプ５０を通じてリターンパイプ４８に逃がされる燃料の流れ（図２の破線の矢印）が遮断され、サプライポンプ４３からの燃料が全てコモンレール４５に供給される結果、コモンレール４５内の圧力が徐々に上昇していく。そして、このようなＳＣＶ４３ｂの閉弁制御が所定期間継続されることにより、燃料噴射弁１５の燃圧（実燃圧）が上記ＦＰ１からＦＰ２まで上昇する。なお、ＦＰ１からＦＰ２への上昇幅は、例えば１０〜数十ＭＰａとされる。
図５のタイムチャートでは、吸気絞り弁３０を閉じ始める時点ｔ１より少し遅れた時点ｔ２において、燃料噴射弁１５の目標燃圧が増大設定され、燃圧上昇制御が開始されている。そして、この時点ｔ２以降、燃料噴射弁１５の実際の燃圧（実燃圧）が徐々に上昇し、最終的に目標値ＦＰ２に達している。
上記のようにして燃圧上昇制御が開始されると、自動停止制御部６１は、エンジン本体１のいずれかの気筒のピストン５が上死点（ＴＤＣ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、ここでＹＥＳと判定されて上死点を超えたことが確認されると、上記Ｆ／Ｃ開始カウンタＮから１を減ずる演算を実行する（ステップＳ８）。すなわち、上記Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの値を、１だけ小さいＮ−１として再設定する。
次いで、自動停止制御部６１は、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮが０であるか否かを判定する（ステップＳ９）。そして、ここでＹＥＳと判定されてＮ＝０であることが確認された場合に、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する（ステップＳ１０）。すなわち、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃料噴射弁１５から噴射すべき燃料の量である目標噴射量をゼロに設定し、全ての燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止することにより、燃料カットを実行する。
一方、上記ステップＳ９でＮＯと判定された場合、つまり、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮ≠０であった場合には、上述したステップＳ７以降の処理に戻り、エンジン本体１のいずれかの気筒が上死点を超える度にＦ／Ｃ開始カウンタＮを１ずつ減ずる。そして、Ｎ＝０まで減少した時点で、燃料カットを実行する（ステップＳ１０）。
このような制御手順から明らかなように、図４のフローチャートでは、燃料カット（ステップＳ１０）のタイミングが、上記ステップＳ４で設定されたＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値によって可変的に設定される。上記ステップＳ１０での燃料カットのタイミングが最も早いのは、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が１のときである。Ｎの初期値が１であれば、エンジン本体１のいずれかの気筒が１回上死点を超えるだけでＮ＝０になり、燃料カットが実行される。一方、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が最大の５であるときには、燃料カットのタイミングが最も遅くなる。すなわち、エンジン本体１のいずれかの気筒が５回上死点を超えるまで燃料カットは実行されないので、Ｎ＝１のケースよりも上死点の通過４回分だけ燃料カットのタイミングが遅くなる。
図５のタイムチャートには、燃料カットのタイミングが最も遅くなるケースとして、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が５のときに設定される燃料噴射弁１５の目標噴射量を実線で示している。このＮ＝５の例では、燃料噴射弁１５の目標燃圧が上昇設定される時点ｔ２（燃圧上昇制御の開始時）から、上死点を５回超えるまで燃料カットの実行が待たれることにより、燃料カットのタイミング（目標噴射量がゼロに設定されるタイミング）が遅らされ、燃料噴射弁１５の実際の燃圧（実燃圧）が目標値ＦＰ２に達するのとほぼ同時である時点ｔ３に設定されていることが分かる。
上記燃料カットを実行した後は、図５の時点ｔ３以降におけるエンジン回転速度の波形（実線）に示すように、エンジンは一時的に惰性で回転する。具体的に、エンジン回転速度は、４つの気筒２Ａ〜２Ｄのいずれかが圧縮上死点（圧縮行程と膨張行程の間の上死点）を迎える度に一時的に落ち込み、圧縮上死点を越えた後に再び上昇するというアップダウンを繰り返しながら徐々に低下していく。
図５の時点ｔ４は、エンジンがその停止動作中に最後に迎える上死点である最終ＴＤＣのタイミングを示している。この最終ＴＤＣを超えた後、エンジンは、一度も上死点を超えることなく（一時的にはピストンの揺れ戻しにより逆回転もしながら）、時点ｔ５において完全停止に至る。なお、図５において、エンジン停止時の各気筒２Ａ〜２Ｄのサイクル（最終ＴＤＣの時点ｔ４以降の気筒サイクル）は、１番気筒２Ａが膨張行程、３番気筒２Ｃが圧縮行程、４番気筒２Ｄが吸気行程、２番気筒２Ｂが排気行程となっている。
上記ステップＳ１０で燃料カットを実行した後、自動停止制御部６１は、エンジンの回転速度が０ｒｐｍであるか否か、つまりエンジンが完全停止したか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、ここでＹＥＳと判定されてエンジンが完全停止していることが確認された場合に、自動停止制御部６１は、吸気絞り弁３０の開度を通常時の開度（例えば８０％）に戻した上で（ステップＳ１４）、自動停止制御を終了する。
次に、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定された場合、つまり、大気圧がＡＰ１（例えば７５ｋＰａ）以下であるために図６のマップに基づき設定されるＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が０となる場合の制御について説明する。この場合、自動停止制御部６１は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行するとともに（ステップＳ１１）、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御を開始する（ステップＳ１２）。すなわち、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が０である場合（大気圧がＡＰ１以下である場合）は、Ｎの初期値が０以外（１〜５）のときに実行されるステップＳ６〜Ｓ１０とは異なり、燃料カットの実行と燃圧上昇制御の開始とが同時期に設定される。
図５のタイムチャートには、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が０のケースにおける燃料噴射弁１５の目標噴射量を破線で示している。このＮ＝０の例では、燃料噴射弁１５の目標燃圧が上昇設定される時点ｔ２（燃圧上昇制御の開始時）と同時に、燃料噴射弁１５の目標噴射量がゼロに設定され、燃料カットが実行されていることが分かる。
以上のようにして燃料カットと燃圧上昇制御とが終了すると、自動停止制御部６１は、エンジンが完全停止するのを待ってから（ステップＳ１３）、吸気絞り弁３０の開度を通常時の開度に戻す制御を実行する（ステップＳ１４）。
なお、自動停止制御によってエンジンが完全停止すると、図５の「実燃圧」の波形における最右部分に示すように、燃料噴射弁１５の燃圧が時間経過とともに徐々に低下していく。これは、エンジン停止に伴って、エンジンにより機械的に駆動されるサプライポンプ４３も停止し、コモンレール４５に燃料が供給されなくなる一方、コモンレール４５からは、プレッシャーリミッタ４７等を通じて少量ずつとはいえ外部に燃料が漏れるからである。
ここで、燃圧を上昇させる燃圧上昇制御と、燃料噴射を停止する燃料カットとの時期的関係としては、既に説明したとおり、大気圧に基づき設定されるＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が大きいほど、燃料カットのタイミング（時点ｔ３）が相対的に遅く設定される（逆にＮの初期値が小さいほど早く設定される）。図７に、このような燃料カット（Ｆ／Ｃ）と燃圧上昇制御との時期的関係を分かり易く図示している。本図に示すように、大気圧がＡＰ１（図６）以下であるためにＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が最小の０に設定される場合には、燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）と同時に燃料カットが実行される。図７では、このときの燃料カットのタイミング（時点ｔ２と同時）を、ｔ３(0)と表記している。
一方、大気圧がＡＰ１より高い範囲では、大気圧が高いほどＦ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が大きく設定され、それに伴い燃料カットのタイミングが遅く設定される。特に、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が最大の５であるとき、燃料カットのタイミングは、燃圧上昇制御の完了時（つまり実燃圧が目標値ＦＰ２に達する時点）とほぼ同時である時点ｔ３(5)に設定される。また、Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が１〜４のとき、燃料カットのタイミングは、Ｎの初期値が０、５のときの各燃料カットのタイミングの間に設定され、それぞれ時点ｔ３(1)〜ｔ３(4)とされる。
（４）再始動制御
次に、上記ＥＣＵ６０の再始動制御部６２により実行されるエンジンの再始動制御の具体的内容について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでの説明から明らかとなるように、当実施形態では、上記ＥＣＵ６０の再始動制御部６２が、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置を判定する判定手段としての機能と、エンジン再始動時に燃料を噴射する噴射制御手段としての機能とを兼務している。
図８のフローチャートに示す処理がスタートすると、再始動制御部６２は、各種センサ値に基づいて、エンジンの再始動条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。例えば、ブレーキペダル３７がリリースされたこと、アクセルペダル３６が踏み込まれたこと、エンジンの冷却水温が所定値未満になったこと、バッテリの残容量の低下量が許容値を超えたこと、エンジンの停止時間（自動停止後の経過時間）が上限時間を越えたこと、エアコン作動の必要性が生じたこと（つまり車室内温度とエアコンの設定温度との差が許容値を超えたこと）等の要件の少なくとも１つが成立したときに、再始動条件が成立したと判定する。
上記ステップＳ２１でＹＥＳと判定されて再始動条件が成立したことが確認された場合、再始動制御部６２は、上述したエンジンの自動停止制御に伴い圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置を、クランク角センサＳＷ２およびカム角センサＳＷ３に基づき特定し、その特定したピストン停止位置が、図９に示す基準停止位置Ｘよりも下死点側の特定範囲Ｒｘにあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。なお、図９の基準停止位置Ｘは、エンジンの形状（排気量、ボア／ストローク比等）や暖機の進行度合い等によって異なり得るが、例えば上死点前（ＢＴＤＣ）９０〜７５°ＣＡの間のいずれかの位置に設定することができる。例えば、基準停止位置ＸがＢＴＤＣ９０°ＣＡである場合、上記特定範囲Ｒｘは、ＢＴＤＣ１８０〜９０°ＣＡの範囲となる。
上記ステップＳ２２でＹＥＳと判定されて停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が特定範囲Ｒｘにあることが確認された場合、再始動制御部６２は、停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射する１圧縮始動によってエンジンを再始動させる制御を実行する（ステップＳ２３）。すなわち、スタータモータ３４を駆動してクランク軸７に回転力を付与しつつ、燃料噴射弁１５から停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料を噴射して自着火させることにより、エンジン全体として最初の圧縮上死点を迎える１圧縮目から燃焼を再開させて、エンジンを再始動させる。
一方、上記ステップＳ２２でＮＯと判定されて停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が特定範囲Ｒｘよりも上死点側で停止していたことが確認された場合、再始動制御部６２は、吸気行程で停止していた停止時吸気行程気筒２Ｄに最初の燃料を噴射する２圧縮始動によってエンジンを再始動させる制御を実行する（ステップＳ２４）。すなわち、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が上死点を迎える１圧縮目を過ぎて、次に停止時吸気行程気筒２Ｄが圧縮行程を迎えるまで、燃料を噴射することなく、スタータモータ３４の駆動のみによってエンジンを強制的に回転させる。そして、その時点で燃料噴射弁１５から停止時吸気行程気筒２Ｄに燃料を噴射し、噴射した燃料を自着火させることにより、エンジン全体として２回目の圧縮上死点を迎える２圧縮目から燃焼を再開させ、エンジンを再始動させる。
ここで、当実施形態における再始動制御では、図８に示したように、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置に応じて、１圧縮始動（Ｓ２３）と２圧縮始動（Ｓ２４）とが使い分けられるが、それは、次のような理由による。
１圧縮始動が可能な特定範囲Ｒｘ（図９）は、上述したように、予め定められた基準停止位置Ｘ（例えばＢＴＤＣ９０〜７５°ＣＡ間のいずれかの位置）よりも下死点側に設定されている。停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５がこのような下死点寄りの特定範囲Ｒｘに停止していれば、ピストン５による圧縮代（上死点までのストローク量）が比較的多いため、エンジン自動始動時のピストン５の上昇に伴い、上記気筒２Ｃ内の空気は十分に圧縮されて高温・高圧化する。このため、自動始動時の最初の燃料を停止時圧縮行程気筒２Ｃに噴射してやれば（１圧縮始動）、この燃料は、気筒２Ｃ内で比較的容易に自着火に至り、燃焼する。
これに対し、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が特定範囲Ｒｘから上死点側に外れていれば、ピストン５による圧縮代が少なく、ピストン５が上死点まで上昇しても筒内の空気が十分に高温・高圧化しないため、停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料を噴射しても失火が起きるおそれがある。そこで、このような場合には、停止時圧縮行程気筒２Ｃではなく停止時吸気行程気筒２Ｄに燃料を噴射して自着火させることにより、エンジンを再始動させる（２圧縮始動）。
上記２圧縮始動では、停止時吸気行程気筒２Ｄのピストン５が圧縮上死点付近に到達する２圧縮目までは、燃料噴射に基づく燃焼を行わせることができず、エンジンの自動始動に要する時間、つまり、スタータモータ３４の駆動開始時点からエンジン完爆までの時間が長くなってしまう。したがって、エンジンを自動始動させる際には、できるだけ１圧縮始動によってエンジンを始動させることが好ましい。
そこで、当実施形態では、少なくとも１圧縮始動における１圧縮目の燃料噴射（停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射）の際に、複数回に分けて燃料を噴射するようにしている。具体的には、圧縮上死点付近もしくはそれ以降に噴射されるメイン噴射に加えて、このメイン噴射よりも前の予備的な噴射であるプレ噴射を行う。
上記プレ噴射による燃料は、メイン噴射に基づき主に圧縮上死点以降に生じる拡散燃焼（以下、この燃焼を「メイン燃焼」という）を確実に引き起こすために利用される。すなわち、メイン噴射よりも早い段階で、プレ噴射によって少量の燃料を噴射し、その噴射した燃料を所定の着火遅れの後に燃焼させることにより（以下、この燃焼を「プレ燃焼」という）、筒内温度・圧力を上昇させて、その後に続くメイン燃焼を促進する。
より具体的に、当実施形態におけるプレ噴射は、圧縮上死点前よりも前であって、かつ噴射した燃料がピストン５冠面のキャビティ５ａに収まるようなクランク角範囲内で、複数回（例えば２〜５回のいずれかの回数）実行される。これは、同じ量の燃料であれば、１回のプレ噴射で噴射し切るよりも、複数回のプレ噴射に分けて噴射した方が、キャビティ５ａ内にリッチな混合気を継続的に形成でき、着火遅れを短くできるからである。つまり、プレ噴射を複数回にすることで、１回あたりのプレ噴射の噴射量が減って噴霧のペネトレーション（貫徹力）が弱まるため、キャビティ５ａ内に留まる燃料の割合が増大する結果、キャビティ５ａ内の混合気がリッチになり、着火性を効果的に改善することができる。
図１０は、１圧縮始動のときの１圧縮目の燃料噴射の態様を例示する図である。ここでは、一例として、プレ噴射を３回実行している。具体的には、ＢＴＤＣ１８〜１０°ＣＡの間に、プレ噴射として１回あたり２ｍｍ3の燃料を３回噴射し（下段の波形Ｉｐ）、その後、メイン噴射として、プレ噴射よりも多くの（少なくともプレ噴射１回分よりは多くの）燃料を圧縮上死点（ＢＴＤＣ０°ＣＡ）で噴射している（下段の波形Ｉｍ）。
図１０の上段には、上記のような燃料噴射に伴い生じる燃焼の様子を熱発生率の変化として図示している。この図１０の上段の波形から理解されるように、３回のプレ噴射（Ｉｐ）が実行されると、最後のプレ噴射の完了後、所定の着火遅れ時間が経過してから、プレ噴射された燃料の自着火によるプレ燃焼（Ｂｐ）が起きる。このプレ燃焼（Ｂｐ）は、圧縮上死点（ＢＴＤＣ０°ＣＡ）よりも前に生じ、その後熱発生率のピークを迎えてからいったん収束しかけるが、圧縮上死点からメイン噴射（Ｉｍ）が開始されることで、そのメイン噴射された燃料の自着火によるメイン燃焼（Ｂｍ）が、引き続いて発生する。このメイン燃焼（Ｂｍ）は、プレ燃焼（Ｂｐ）によって筒内が高温・高圧化された状態で実行されるメイン噴射（Ｉｍ）に基づき、ごく短い着火遅れの後に燃焼を開始する（拡散燃焼）。
上記のように、当実施形態では、エンジンの再始動時に、少なくとも停止時圧縮行程気筒２Ｃに対しプレ噴射（Ｉｐ）が実行されるので、圧縮上死点付近での筒内温度・圧力を故意に高めることができ、その後のメイン噴射（Ｉｍ）の自着火を促進することができる。これにより、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が少々上死点側に近づいても、確実に１圧縮始動によりエンジンを再始動させることができるようになる。
しかも、当実施形態では、図５等に示したように、エンジンの自動停止制御の途中で、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御が実行されるので、上記停止時圧縮行程気筒２Ｃに燃料噴射（プレ噴射およびメイン噴射）を行った際の燃料の微粒化が促進される。これにより、噴射された燃料の着火性がより高められ、自着火に至るまでの着火遅れ時間が短縮される結果、１圧縮始動による始動性がさらに改善される。
もちろん、燃圧を上昇させても、エンジンが完全停止した後は、上昇後の燃圧を維持できずに、徐々に燃圧が低下していくことになる。しかしながら、当実施形態では、エンジンの停止時間（エンジンが完全停止した後の経過時間）が所定時間を越えると再始動条件が成立するようになっているので（図８のステップＳ２１）、エンジンの再始動時には、燃圧は極端に低下しておらず、問題なくエンジンを再始動することができる。
上記特定範囲Ｒｘの境界である基準停止位置Ｘ（図９）は、上記のような燃圧上昇制御と、プレ噴射を含む再始動時の燃料噴射制御とを合わせて実行することによる着火性の改善を加味して設定されたものである。つまり、燃圧の上昇およびプレ噴射がなかった場合には、上記基準停止位置Ｘは、図９の例よりも下死点側に設定せざるを得ないが、上記燃圧の上昇およびプレ噴射によって着火性を改善することで、基準停止位置Ｘをより上死点側に設定することが可能になり、その結果、基準停止位置Ｘを、例えばＢＴＤＣ９０〜７５°ＣＡといった、下死点からかなり離れた位置に設定することが可能となる。これにより、特定範囲Ｒｘが上死点側に拡大するので、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５がより高い頻度で上記特定範囲Ｒｘに収まることとなり、１圧縮始動による迅速な再始動を行える機会が増える。特に、当実施形態では、エンジン本体１の幾何学的圧縮比が１４とかなり低く、燃料の着火性を確保しにくい状況にあるため、上記燃圧の上昇等により始動時の着火性を改善することが、１圧縮始動の機会を増やす上で特に有効である。
なお、図１０には、１圧縮始動のときに行われる１圧縮目の燃料噴射（停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射）の態様を示したが、停止時圧縮行程気筒２Ｃよりも後に圧縮行程を迎える気筒（停止時吸気行程２Ｄや停止時排気行程気筒２Ｂ）に対しても、１圧縮目と同様に、プレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御を実行することが望ましい。エンジンの自動始動時に最も着火性が厳しいのは、エンジン全体として最初の圧縮上死点を迎える１圧縮目であるが、少なくとも２圧縮目や３圧縮目についても、着火性の改善は充分ではないと考えられるからである。ただし、エンジン回転速度がある程度上昇している２圧縮目や３圧縮目においては、プレ噴射の回数を、１圧縮目のときよりも少なくすることができる。
また、上記のようなプレ噴射およびメイン噴射に基づく燃焼制御は、１圧縮目から燃料噴射による燃焼を再開する１圧縮始動のときだけでなく、２圧縮目から燃料噴射による燃焼を再開する２圧縮始動によってエンジンを始動する際にも、同様に行うことが望ましい。
（５）作用効果等
以上説明したように、当実施形態では、所定の条件下で自動的にエンジンを停止させたり再始動させたりする、いわゆるアイドルストップ機能を有したディーゼルエンジンにおいて、次のような特徴的な構成を採用した。
ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）６０の自動停止制御部６１は、エンジンの自動停止条件が成立すると、エンジンが完全停止するまでの間に、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御を実行するとともに、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する。燃料カットのタイミングは、大気圧センサＳＷ８により検出される大気圧に応じて可変的に設定され、大気圧が高いほど、上記燃圧上昇制御の開始時から遅れたタイミングとされる。具体的に、大気圧が図６に示すＡＰ１（例えば７５ｋＰａ）以下である場合、燃料カットのタイミングは、図７の時点ｔ３(0)に示すように、燃圧上昇制御が開始される時点ｔ２と同時期に設定される。一方、大気圧が上記ＡＰ１より高い場合、燃料カットのタイミングは、図７の時点ｔ３(1)〜ｔ３(5)に示すように、大気圧が高いほど燃圧上昇制御の開始時点ｔ２から遅れたタイミングに設定される。
そして、上記燃料カットによりエンジンが停止し、その後再始動条件が成立すると、ＥＣＵ６０の再始動制御部６２は、圧縮行程で停止した停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５が所定の基準停止位置Ｘよりも下死点側に設定された特定範囲Ｒｘ（図９）にあるか否かを判定し、特定範囲Ｒｘにある場合には、燃料噴射弁１５から上記停止時圧縮行程気筒２Ｃに最初の燃料を噴射することで、エンジンを再始動させる（１圧縮始動）。
このように、上記実施形態では、自動停止条件が成立してからエンジンが完全停止するまでの間に、燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させる燃圧上昇制御が実行されるため、その後にエンジンを再始動させるために燃料噴射弁１５から燃料を噴射するときに、比較的高い燃圧によって燃料を微粒化することができ、燃料の着火性を高めることができる。燃料の着火性が高められると、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射によってエンジンを再始動させる１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲Ｒｘ）を上死点側に拡大し得るため、１圧縮始動の機会を増やして、迅速な始動性を確保することができる。
しかも、燃圧上昇制御がエンジンの完全停止前に実行されるので、燃料噴射弁１５に燃料を供給するサプライポンプ４３として一般的な機械式のポンプ（エンジンによって機械的に駆動されるポンプ）を用いながらも、適正に燃圧を上昇させることができる。つまり、エンジンの完全停止後に燃圧を上昇させようとすれば、エンジンとは無関係に動作可能な特殊な（例えば電動式の）サプライポンプを用いる必要が生じるが、上記実施形態のようにエンジンの完全停止の前に燃圧を高めるようにした場合には、上記のような特殊なサプライポンプを用いる必要がないので、余計なコストをかけることなく、確実に燃圧を高めて着火性を改善することができる。
特に、上記実施形態では、上記燃圧上昇制御との関係における燃料カットのタイミングが、大気圧が高いほど遅く設定されるので、エンジンの惰性回転時の抵抗が大きいほど、燃圧上昇制御の開始（目標燃圧を上昇設定する時点ｔ２）から遅れて燃料カットが実行されることとなり、エンジンの完全停止よりも前に余裕をもって燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させることができる。
すなわち、大気圧が高いと、エンジンが惰性で回転しているときの各気筒の圧縮上死点での圧力が高くなるので、その分だけエンジンに加わる抵抗が大きくなり、エンジンの惰性回転の期間（燃料カットからエンジンの完全停止までの期間）が短くなる。そこで、上記実施形態では、大気圧が所定値ＡＰ１より高いときには、燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）から時間経過して燃圧がある程度上昇してから、燃料カットを実行するようにした。これにより、大気圧が高いためにエンジンの惰性回転の期間が比較的短くなる状況でも、余裕をもって燃圧を上昇させることができ、エンジンが完全停止する前に燃圧を所定の目標値（ＦＰ２）まで確実に到達させることができる。しかも、大気圧が上記所定値ＡＰ１に比べて高いほど（つまり惰性回転の期間が短いほど）、燃料カットのタイミングが遅く設定され（図７の時点ｔ３(1)〜ｔ３(5)参照）、燃料カット実行前の燃圧の上昇幅が大きく確保されるので、惰性回転の期間がかなり短くても所望の燃圧上昇幅を確実に得ることができる。
一方、大気圧が所定値ＡＰ１以下である場合には、燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）と同時期である時点ｔ３(0)で燃料カットが実行されるため、大気圧の低さがエンジンの惰性回転の長期化につながることを利用して、燃料消費を抑えつつ効率よく燃圧を上昇させることができる。
すなわち、大気圧が低いと、エンジンの惰性回転中の圧縮空気による抵抗が小さいため、燃料カット後にエンジンが惰性回転する期間が長くなる（図５の「エンジン回転速度」の欄における想像線の波形参照）。そこで、上記実施形態では、大気圧が所定値ＡＰ１以下である場合に、図５の「目標噴射量」の欄に破線の波形で示すように（あるいは図７に時点ｔ３(0)として示すように）、燃圧上昇制御の開始と同時に燃料カットを実行するようにした。これにより、燃圧上昇制御の開始からしばらくの間燃料カットの実行を待つような場合（大気圧がＡＰ１より高い場合）と比較して、燃料カットのタイミングを早めることができるので、余計な燃料が消費されるのを回避して燃費を改善することができる。しかも、燃圧上昇制御の開始と同時に燃料カットを実行しても、エンジンの惰性回転の期間が長いことから、その間のエンジンの回転力を利用して燃圧を充分に上昇させることができ、燃圧を確実に目標値（ＦＰ２）まで到達させることができる。
以上のように、上記実施形態によれば、エンジンの自動停止時に、エンジンが惰性回転する期間をできるだけ利用して燃圧を上昇させることができるので、燃費への影響を最小限に抑えながら、１圧縮始動による迅速な再始動の機会をより増やすことができる。
また、上記実施形態では、エンジンが自動停止した後、停止時圧縮行程気筒２Ｃへの燃料噴射によってエンジンを再始動させる１圧縮始動の際に、例えば図１０に示したように、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼（Ｂｍ）を起こさせるメイン噴射（Ｉｍ）と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼（Ｂｐ）を起こさせるプレ噴射（Ｉｐ）とが実行される。このような構成によれば、１圧縮始動時の着火性をより改善して、エンジン始動の迅速化をさらに促進することができる。
すなわち、プレ噴射された少量の燃料は、所定の着火遅れの後に自着火により燃焼し（プレ燃焼）、停止時圧縮行程気筒２Ｃの筒内温度・圧力を上昇させるため、それに引き続いてメイン噴射が実行されたときには、噴射された燃料がほどなく自着火により燃焼する（メイン燃焼）。このように、メイン噴射された燃料の着火性が、それ以前のプレ噴射（プレ燃焼）によって改善されるため、停止時圧縮行程気筒２Ｃでの圧縮代（上死点までのストローク量）がそれほど多くなくても、停止時圧縮行程気筒２Ｃでの燃焼は確実に行われる。この結果、１圧縮始動が可能なピストン停止位置範囲（特定範囲Ｒｘ）をより上死点側に拡大することができ、エンジン始動の迅速化をさらに促進することができる。
さらに、上記実施形態では、ピストン５の冠面に設けられたキャビティ５ａ内に燃料が収まるようなタイミングでプレ噴射を複数回実行するようにしたため、キャビティ５ａの内部に着火し易い（着火遅れ時間の短い）リッチな混合気を確実に形成することができる。この結果、プレ噴射した燃料がより確実に自着火し（プレ燃焼）、そのことがメイン噴射した燃料の自着火（メイン燃焼）を促進するため、１圧縮始動による迅速な再始動の機会をより増やすことができる。
特に、燃料カットの前に予め燃圧を高める上記実施形態の構成において、プレ噴射の回数を１回にした場合には、そのプレ噴射によって比較的多くの燃料が高い燃圧で噴射されることにより、噴霧のペネトレーションが強まり、噴射された燃料がキャビティ５ａの外部まで拡散する傾向が強くなる。すると、キャビティ５ａ内に形成されるリッチな混合気の割合が低下し、着火性が悪化するおそれがある。これに対し、上記実施形態のように、プレ噴射の回数を複数回にした場合には、プレ噴射１回あたりの噴射量が少なくなり、ペネトレーションが弱まるため、燃圧を高めつつも確実にリッチな混合気を形成でき、燃料の着火性を効果的に高めることができる。
なお、上記実施形態では、自動停止条件が成立してから燃料カットが実行されるまでの間に、ＥＣＵ６０の自動停止制御部６１（燃圧調整手段）が、サプライポンプ４３に内蔵されたＳＣＶ４３ｂを全閉にする制御を実行し、それによって燃料噴射弁１５の燃圧を上昇させるものとしたが、本発明における燃圧調整手段の制御は、それほど遅くない応答性で燃圧を上昇できるものであればよく、上記ＳＣＶ４３ｂを用いた制御に特に限定されない。
また、上記実施形態では、図７に示したように、大気圧センサＳＷ８により検出された大気圧が所定値ＡＰ１以下であるとき（Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が０のとき）に、燃料カットのタイミングを、燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）と同時期である時点ｔ３(0)に設定したが、必ずしも燃圧上昇制御の開始と同時期にする必要はない。例えば、燃圧が上昇し始める時点ｔ２よりも少し早くから燃料カットを実行してもよい。
逆に、図１１に示すように、大気圧が所定値ＡＰ１以下のときの燃料カットのタイミングを、燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）よりも少し遅れた時点ｔ３’(0)に設定してもよい。ただし、大気圧が所定値ＡＰ１以下のときの燃料カットのタイミングは、遅くとも、燃圧が目標値ＦＰ２に達する時点（矢印Ｚのポイント）よりは早く設定する必要がある。これは、大気圧が低くエンジンの惰性回転期間が長くなる条件下で、その惰性回転中のエンジンの力を少しでも利用して燃圧を上昇させるためである。
一方、大気圧が所定値ＡＰ１より高いとき（Ｆ／Ｃ開始カウンタＮの初期値が１以上のとき）の燃料カットのタイミングは、図７の時点ｔ３(1)〜ｔ３(5)、および図１１の時点ｔ３’(1)‥‥から明らかなように、必ず燃圧上昇制御の開始（時点ｔ２）よりも遅く設定される。これは、大気圧が高くエンジンの惰性回転期間が短くなる条件下では、燃料カットの実行前に少しでも燃圧を上昇させておく必要があるためである。
また、上記実施形態では、幾何学的圧縮比が１４のエンジン本体１を備えたディーゼルエンジンを例に挙げて本発明の好ましい形態を説明したが、当然ながら、本発明の構成を適用可能なエンジンは、幾何学的圧縮比が１４のものに限られない。例えば、幾何学的圧縮比が１６未満のディーゼルエンジンであれば、従来から多用されてきたディーゼルエンジンに比べれば圧縮比が低く、相対的に着火性が悪いため、燃圧の上昇等によって再始動時の着火性を高める本発明の構成を好適に適用できる余地がある。一方、ディーゼルエンジンの幾何学的圧縮比は、着火性の限界から、１２以上は必要であると考えられる。以上のことから、本発明を好適に適用可能なディーゼルエンジンは、幾何学的圧縮比が１２以上１６未満のディーゼルエンジンであり、より好ましくは、幾何学的圧縮比が１３以上１５以下のディーゼルエンジンであるといえる。
また、上記実施形態では、エンジン本体１のクランク軸７がトルクコンバータ１０２を介して自動変速機１０１と連結されたＡＴ車を例に挙げて本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の構成は、ＡＴ車だけでなく、クランク軸がクラッチを介して手動変速機に連結されたＭＴ車にも適用することができる。ただし、ＭＴ車では、比較的大きな質量をもったフライホイールがクランク軸の一端に取り付けられるため、そのフライホイールの慣性により、燃料カット後にエンジンが惰性回転する期間がＡＴ車に比べて長くなる。このため、本発明のように、大気圧に応じて燃料カットのタイミングを可変的に設定するという構成を採用することは、必ずしも必要ないと考えられる。
すなわち、エンジンの惰性回転の期間が長いＭＴ車では、大気圧にかかわらず、燃料カットのタイミングを一律に燃圧上昇制御の開始と同時期に設定することも可能である。これに対し、ＡＴ車では、エンジンの惰性回転の期間が比較的短いため、仮に、燃料カットのタイミングを一律に燃圧上昇制御の開始（図５、図７の時点ｔ２）と同時期に設定すると、特に大気圧が高い場合には、エンジンが惰性回転する期間がかなり短くなり、その惰性回転中に燃圧を目標値まで上昇させることができなくなるおそれがある。したがって、大気圧が高いときには燃料カットのタイミングを遅くするという本発明の構成は、ＭＴ車よりもＡＴ車に適用することによる意味の方が大きいといえる。
また、上記実施形態では、大気圧センサＳＷ８（検出手段）によって検出される大気圧の値に応じて、燃料カットのタイミングを可変的に設定するようにしたが、燃料カットのタイミングを決定するためのパラメータは、必ずしも大気圧に限られない。エンジンの惰性回転中にエンジンに加わる抵抗は、直接的には、各気筒の圧縮上死点での圧力によって左右されるので、この圧縮上死点圧力が高いほどエンジンの惰性回転期間が長くなる（圧力が低いほど惰性回転期間が短くなる）。したがって、上記燃料カットのタイミングを決めるためのパラメータは、惰性回転中の圧縮上死点圧力に比例する何らかの物理量であればよい。上記実施形態では、大気圧が惰性回転中の圧縮上死点圧力に比例することを利用して、上記パラメータとして大気圧を検出するようにしたが、例えば、筒内圧力を検出する筒内圧センサを設け、この筒内圧センサにより、上記惰性回転中の圧縮上死点圧力を直接検出するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、エンジンの自動停止制御において、自動停止条件が成立したら吸気絞り弁３０の開度を全閉（０％）まで低下させ、エンジンが完全停止するまで全閉に維持するようにしたが、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置をより高い確率で上記特定範囲Ｒｘ（基準停止位置Ｘよりも下死点側）に収めるようにするため、次のような吸気絞り弁３０の開度制御を行うことも考えられる。
具体的に、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が特定範囲Ｒｘに収まる確率を高めるには、燃料カットの後、エンジンが最終ＴＤＣ（図５の時点ｔ４）の１つ前の上死点通過タイミングを迎えたときに、吸気絞り弁３０を開方向に駆動し、その開度を所定開度（例えば１０〜３０％程度）まで増大させるとよい。このようにすれば、最終ＴＤＣの１つ前の上死点から吸気行程を迎える停止時圧縮行程気筒２Ｃに対する吸気流量が、最終ＴＤＣの２つ前の上死点から吸気行程を迎える気筒、言い換えると、エンジンが完全停止したときに膨張行程にある停止時膨張行程気筒（図５では１番気筒２Ａ）に対する吸気流量よりも増大する。このように吸気流量の差が生じると、圧縮空気がピストン５を押し下げようとする力のアンバランスにより、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン停止位置が自ずと下死点寄りとなる（停止時膨張行程気筒２Ａのピストン停止位置は上死点寄りとなる）ので、停止時圧縮行程気筒２Ｃのピストン５を、かなり高い確率で、上記基準停止位置Ｘよりも下死点側の特定範囲Ｒｘに停止させることができるようになる。
また、本発明は、圧縮自己着火式のエンジンであれば、上記実施形態のようなディーゼルエンジン（軽油を自着火により燃焼させるエンジン）に限らず適用可能である。例えば、最近では、ガソリンを含む燃料を高圧縮比で圧縮して自着火させるタイプのエンジンが研究、開発されているが、このような圧縮自己着火式のガソリンエンジンに対しても、本発明にかかる自動停止・再始動制御を好適に適用することができる。
１ エンジン本体
２Ａ〜２Ｄ 気筒
５ ピストン
５ａ キャビティ
１５ 燃料噴射弁
３４ スタータモータ
４３ サプライポンプ
６１ 自動停止制御部（燃料カット制御手段、燃圧調整手段）
６２ 再始動制御部（判定手段、噴射制御手段）
１０１ 自動変速機
１０２ トルクコンバータ
ＳＷ７ 大気圧センサ（検出手段）
Ｘ 基準停止位置
Ｒｘ 特定範囲
Ｉｐ プレ噴射
Ｉｍ メイン噴射
Ｂｐ プレ燃焼
Ｉｐ メイン燃焼

Claims (6)

  1. 燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料を自着火により燃焼させる圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両に設けられ、所定の自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、その後所定の再始動条件が成立したときに、スタータモータを用いて上記エンジンに回転力を付与しつつ上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、上記エンジンを再始動させる始動制御装置であって、
    上記自動停止条件の成立に伴い上記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する燃料カット制御手段と、
    上記燃料カット後にエンジンが惰性で回転しているときの気筒内の圧縮上死点圧力に比例する所定のパラメータを検出する検出手段と、
    上記自動停止条件が成立してからエンジンが完全停止するまでの間に上記燃料噴射弁の燃圧が所定の目標値まで上昇するように、上記自動停止条件の成立後の所定のタイミングで燃圧上昇制御を開始する燃圧調整手段と、
    上記エンジンが完全停止したときに圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒のピストンが所定の基準停止位置よりも下死点側に設定された特定範囲にあるか否かを判定する判定手段と、
    上記停止時圧縮行程気筒のピストンが上記特定範囲で停止したと判定され、かつ上記エンジンの再始動条件が成立した場合に、上記燃料噴射弁を制御して上記停止時圧縮行程気筒に最初の燃料を噴射する噴射制御手段とを備え、
    上記燃料噴射弁は、エンジンにより機械的に駆動されるサプライポンプから燃料の供給を受けるものであり、
    上記燃料カット制御手段は、上記燃圧上昇制御との関係における上記燃料カットのタイミングを、上記検出手段により検出されたパラメータの値に応じて可変的に設定するものであり、
    上記燃料カット制御手段により設定される燃料カットのタイミングは、上記パラメータが予め定められた所定値よりも高い場合には、上記燃圧上昇制御の開始時点よりも遅いタイミングに設定される一方、上記パラメータが上記所定値以下である場合には、所定値より高い場合の上記燃料カットのタイミングよりも早く、かつ燃圧が上記目標値まで上昇するよりも早いタイミングに設定されることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
  2. 請求項１記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
    上記燃料カット制御手段により設定される燃料カットのタイミングは、上記パラメータが上記所定値よりも高い場合には、上記燃圧上昇制御の開始時点より遅い範囲内で上記パラメータが高いほどより遅く設定される一方、上記パラメータが上記所定値以下である場合には、上記燃圧上昇制御の開始と同時期に設定されることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
  3. 請求項１または２記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
    上記検出手段により検出されるパラメータは大気圧であることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
    上記噴射制御手段は、上記再始動条件の成立後、少なくとも上記停止時圧縮行程気筒への最初の燃料噴射として、圧縮上死点を過ぎてから熱発生率のピークを迎えるようなメイン燃焼を起こさせるメイン噴射と、このメイン噴射の開始よりも前に熱発生率のピークを迎えるようなプレ燃焼を起こさせるプレ噴射とを実行することを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
    上記圧縮自己着火式エンジンは、幾何学的圧縮比が１６未満に設定されたディーゼルエンジンであることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置において、
    上記圧縮自己着火式エンジンは、そのクランク軸がトルクコンバータを介して自動変速機と連結されていることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置。
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