JP6049870B2 - 内燃機関の自動停止・再始動装置 - Google Patents

Description

この発明は所定の自動停止条件が成立すると、内燃機関の自動停止を行い、その後所定の再始動条件が成立すると、内燃機関の自動再始動を行う内燃機関の自動停止・再始動装置に関するものである。

従来、自動車の燃費改善・環境負荷低減等を目的として、内燃機関の自動停止・再始動装置（いわゆるアイドリングストップ装置）を採用したものがある。この内燃機関の自動停止・再始動装置は、内燃機関が運転中に運転者の減速・停車操作に基づいた所定の自動停止条件が成立すると、内燃機関の運転を自動停止させると共に、運転者の発進・加速操作に基づいた所定の再始動条件が成立すると内燃機関を自動で再始動させるようにしている。

このような内燃機関の自動停止・再始動装置においては、再始動条件成立時の内燃機関の回転速度が所定回転速度より高い場合は燃料噴射の再開のみで内燃機関の再始動を行う、つまり自立復帰再始動を行い、再始動条件成立時の内燃機関の回転速度が所定回転速度より低い場合は始動装置（スタータ）を駆動させることによって、再始動時の始動装置（スタータ）の駆動頻度を低減させる装置が提案されている。

特許文献１においては、再始動要求時の内燃機関の回転速度が、再始動要求時のクランク角度から再始動要求後の燃焼気筒の圧縮角度位置までの回転落込量を考慮して予め設定されているスタータ要否判定値以上の場合に、燃料噴射の再開のみで内燃機関の再始動、つまり自立復帰再始動を行っている。

特許第５０５９０４３号

ところで、自動停止後の内燃機関の回転速度が毎回一定量で低下するかと言うと、そうではなく内燃機関の状態によって低下量は変化してしまう。また、内燃機関の運転状態は同じであっても自動停止時の回転速度が異なる場合や、回転速度低下中に内燃機関の状態が変化する場合には回転速度の低下量は異なってしまう。従って従来技術のように内燃機関の回転落込量を考慮してスタータ要否判定値を設定するためには、多様な運転状態や、自動停止中の状態における回転落込量を正確に把握しておく必要があり、また判定値は回転落込量の大きい状態を想定した設定にしておく必要がある。

しかしながら、回転落込量の大きい状態を想定して判定値を設定すると、回転速度低下中に内燃機関の状態が変化する、例えば、回転速度低下中に回転落込量が小さくなるような場合に自立復帰再始動不可の判定を行ってしまう可能性がある。つまり、再始動条件成立後に回転速度の回転落込量が小さくなる事で自立復帰再始動が可能な状態であっても、スタータ駆動開始まで再始動動作を待機する事になってしまい、再始動時間の遅延が発生すると共にスタータ駆動頻度が増加する可能性がある。

本発明は上記問題を考慮したものであり、その目的は自動停止後の内燃機関において燃料供給のみで再始動を行う自立復帰の許可判定を正確に実施できて、燃料噴射のみでの再始動を確実に行うことができると共に、始動装置駆動の要否を適切に行うことができて始動装置の駆動が必要な再始動のみ始動装置を駆動させることが可能な内燃機関の自動停止・再始動装置を提供することである。

そこで、この発明の第１の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置は、内燃機関の運転中に所定の自動停止条件が成立した時に前記内燃機関の自動停止を行い、前記内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動条件が成立した時に前記内燃機関の再始動を行う内燃機関の自動停止・再始動装置であって、
前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
前記内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算手段と、
前記再始動条件成立後に所定の気筒に対して燃料噴射を再開する燃料噴射制御手段と、
前記内燃機関の自動停止後でかつ最終燃焼後の点火時期ごとに次回以降の点火時期における前記内燃機関の回転速度を予測する点火時内燃機関回転速度予測手段と、
前記点火時期における内燃機関の予測回転速度と予め設定された自立復帰判定回転速度との比較結果に応じて、前記内燃機関の自立復帰の許可判定を行う自立復帰許可判定手段を備えたことを特徴とするものである。

またこの発明の第２の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置では、上記点火時期における内燃機関の予測回転速度は、再始動条件成立時期に応じて上記燃料噴射制御手段により所定の気筒に噴射された燃料が初回燃焼する点火時期の内燃機関の回転速度、すなわち初回燃焼回転速度であることを特徴としている。
またこの発明の第３の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置では、上記点火時内燃機関回転速度予測手段は内燃機関の回転エネルギーの変化量を考慮した予測回転速度を用いて初回燃焼回転速度を演算することを特徴としている。

またこの発明の第４の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置では、上記点火時内燃機関回転速度予測手段は、自動停止後の前記内燃機関の回転エネルギーを初期値として予測回転速度の初回予測を行うことを特徴としている。
またこの発明の第５の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置では、自立復帰判定回転速度を内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負荷の少なくとも一つに基づいて決定することを特徴としている。

またこの発明の第６の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置は、上記自立復帰許可判定手段により自立復帰許可と判定して、初回燃焼の点火時期からの内燃機関の回転速度上昇量が予め設定された自立復帰判定回転速度補正要否判定値よりも小さい場合、自立復帰判定回転速度の補正が必要と判断して、自立復帰判定回転速度に所定の補正係数を加算することを特徴としている。
またこの発明の第７の観点になる内燃機関の自動停止・再始動装置は、上記自立復帰判定回転速度補正要否判定値を内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負荷の少なくとも一つに基づいて決定することを特徴としている。

第１乃至第４の観点になる発明によれば、自動停止後の内燃機関の点火時期における予測回転速度と、予め設定した自立復帰判定回転速度との比較結果に応じて、内燃機関の自立復帰による再始動の許可判定を行うので、自立復帰再始動を正確に実施することができる。また、再始動条件成立後の初回燃焼時の点火時期における回転速度を予測するので、初回燃焼時の回転速度を認識した上で自立復帰再始動を行うので自立復帰再始動の失敗を発生させることがない。更に、自動停止後の内燃機関の回転エネルギーを初期値として回転速度を予測するので、初回の回転速度から精度良く回転速度を予測することができる。

また第５の観点になる発明によれば、自立復帰判定回転速度を内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負荷の少なくとも一つの情報に基づいて決定するので、内燃機関の状態を考慮でき、自立復帰再始動の許可判定の判定精度を向上させることができる。

また第６の観点になる発明によれば、再始動条件成立後の初回燃焼の回転上昇が芳しくなく、自立復帰判定の補正要否判定値より小さい場合には、自立復帰判定回転速度を高い設定に補正するので、内燃機関の劣化等に起因する自立復帰再始動の失敗を発生させることがない。

また第７の観点になる発明によれば、自立復帰判定回転速度補正要否判定値を内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負荷の少なくとも一つの情報に基づいて決定するので、内燃機関の状態を考慮できて、自立復帰再始動の許可判定の判定精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係わる内燃機関の構成図である。 本発明の実施の形態に係わる内燃機関の自動停止・再始動装置の制御フローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる燃料噴射時期の説明図である。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰判定回転速度の設定例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる初回燃焼回転速度処理の制御フローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる予測回転速度の算出説明図である。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰判定回転速度補正処理の制御フローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰判定回転速度補正要否判定値の設定例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰判定回転速度に加算する所定値の設定例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰再始動の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係わる自立復帰再始動の他の例を示すタイミングチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明を適用した内燃機関の自動停止・再始動装置の構成図を示している。図１において、１は内燃機関（以下、エンジン１と称す）であり、エンジン１に供給される空気は、エアフィルタ２、吸気管１０、サージタンク９、吸気マニホルド１１を介してエンジン１の各気筒に供給される。エアフィルタ２には吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ３、吸気管１０には吸入空気の空気量を検出するエアフロセンサ４、そしてエアフロセンサ４の下流にはモータ５によって動作し、吸入空気の流量を制御するスロットル弁６と、スロットル弁６の開度を検出するスロットル開度センサ７が設けられている。そして、サージタンク９にはサージタンク９内の吸気圧力を検出する吸気管圧力センサ８が設けられている。

次にエンジン１に供給される燃料は、エンジン１の各気筒の吸気ポート近傍に設けられた燃料噴射弁１２によって供給され、前述した供給空気と混合気を形成してエンジン１の各気筒の燃焼室に吸入される。燃焼室に吸入された混合気は点火プラグ（図示しない）により着火されることで燃焼が発生し、燃焼により発生した燃焼ガスは、排気管１４を通って触媒装置（図示しない）により有害なガスを浄化したのち大気に排出される。

また、エンジン１にはスタータ１５とエンジン１のクランク軸に連結されたリングギア１６が設けられており、エンジン１のキー始動およびスタータ１５の駆動が必要な再始動時は、スタータ１５によってリングギア１６を回転駆動させることでエンジン１のクランキングが開始される。

さらに、エンジン１にはエンジン１の冷却水温を検出する水温センサ１９や、エンジン１のクランク角度を検出するクランク角度センサ１３が設けられており、この水温センサ１９やクランク角度センサ１３の出力信号に基づいてエンジン・コントロール・ユニット（以下、ＥＣＵ１７と称す）において、エンジン１のクランク角度、回転速度等の演算を行う。

ＥＣＵ１７には、上述した各種センサの出力信号や図示しないアクセルべダルの踏み込み量や図示しないブレーキ踏み込み量等の検出信号を入力する入出力インターフェース、エンジン１を制御する様々な演算を行い駆動回路へ駆動信号を送るＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、ＣＰＵの種々の演算で使用する制御プログラムや各種定数を格納するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＣＰＵでの演算結果を一時的に格納するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵからの演算結果に応じて燃料噴射弁１２やスタータ１５等に駆動信号を送る駆動回路から構成され、ＥＣＵ１７への電源供給は入出力インターフェースを介してバッテリ１８から行われる。

またＥＣＵ１７は、本発明に係わるエンジン１の自動停止条件、再始動条件の成立判断を行うと共に、再始動要求成立時の自立復帰判定の演算等を行う。また、クランク角度センサ１３の出力信号に基づき各気筒の圧縮上死点をクランク角度ｃｒｋ最小値、圧縮上死点を越えるとクランク角度ｃｒｋ最大値になるように演算すると共に、エンジン１の回転速度Ｎｅの算出、キー始動、再始動時のスタータ１５への駆動判定を行う。

次に図２から図１０を用いて、本発明について詳細に説明する。まず図２は本発明に係わるエンジン１の自動停止・再始動処理を行う制御フローチャートであり、ＥＣＵ１７にて一定周期（例えば１０ｍｓｅｃ周期）で演算が行われる。

図２に示す制御フローチャートが実行されると、Ｓ１０１で自動停止条件の成立判定を行う。エンジン１の自動停止条件は、例えば、水温センサ１９の検出温度が所定温度（例えば６０度）以上であるか、また車両速度が所定速度（例えば、１２ｋｍ／ｈ）以上を一度以上検出しているか、また現在の車両速度が所定速度（例えば、０ｋｍ／ｈ）以下であるか、またブレーキペダルは踏み込まれているか、またアクセルペダルの踏み込み量が所定値（例えば、踏み込み量なし）以下であるかなど、運転手の減速、停車操作を判断する情報であり、これら個々の情報を総合してＳ１０１において判定を行う。

Ｓ１０１において自動停止条件のうち少なくとも一つの条件が不成立である場合は、Ｎｏ判定となってＳ１０３に進み、自動停止制御実施フラグをクリア（Ｆ１＝０（ゼロ））、自立復帰再始動フラグをクリア（Ｆ３＝０（ゼロ））、自立復帰状態判定値をクリア（ＮＥ＿ＩＧＦ＝０（ゼロ））として処理を終了する。

一方、Ｓ１０１において自動停止条件が成立していれば、Ｙｅｓ判定となってＳ１０２に進み、Ｓ１０２に進むと、次は自動停止制御の実施判定を行う。このＳ１０２の判定は後述する自動停止制御を実施後に成立する自動停止制御実施フラグ（Ｆ１）にて行う。自動停止条件成立後の初回Ｓ１０２の演算では当然、自動停止制御は未実施であるのでＳ１０４に進む。自動停止条件成立後の２回目以降のＳ１０２の演算では、後述する自動停止制御フラグがセット（Ｆ１＝１）されているので、Ｓ１０２はＮｏ判定となってＳ１０６に進む。

初回のＳ１０２の演算にてＹｅｓ判定となってＳ１０４に進むと、自動停止制御を実施する。この自動停止制御は、燃料噴射弁１２への駆動信号が停止されてエンジン１への燃料供給を停止すると共に、例えば、スロットル弁６の制御量を変更する、またエンジン１に設けられている変速機のクラッチを開放する等の制御を実行する。それらの自動停止制御が終了するとＳ１０５に進み、自動停止制御実施フラグをセット（Ｆ１＝１）してＳ１０６に進む。

Ｓ１０６に進むと、今度は再始動条件の成立判定を行う。再始動条件としては、例えば、ブレーキペダルの踏み込み量が所定値（例えば、踏み込み量なし）以下であるか、またアクセルペダルが所定値（例えば、踏み込み量に対し一割以上の踏み込み量）以上であるか等、運転者の発進・加速操作の意思を判断する情報や、吸気温度センサ３等エンジン１に設けているセンサなどに電力を供給するバッテリ１８の状態情報である。これら個々の情報を総合してＳ１０６において再始動条件の判定を行う。

Ｓ１０６において、再始動条件が成立していればＹｅｓ判定となってＳ１０７に進み、再始動条件のうち少なくとも一つの条件が不成立である場合は、Ｎｏ判定となり処理を終了する。Ｓ１０７に進むと自立復帰判定回転速度処理の結果を読み込み、Ｓ１０８に進む。Ｓ１０７にて読み込む自立復帰判定回転速度処理結果は後述するＳ１０８に用いる情報（初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ）である。また自立復帰判定回転速度処理に関しては図５に示す制御フローチャートにて実行され、その詳細な説明を図２の説明後に行う。

Ｓ１０８に進むと、Ｓ１０７で読み込んだ初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧと自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨとの比較を行う。自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨは、この回転速度以上で点火が実施されるとスタータ１５の補助なしで燃焼可能となる回転速度の下限値であり、例えば、４００ｒ／ｍｉｎを設定している。また自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨは、再始動条件成立時のエンジン１の水温、及び吸気管圧力、あるいは回転負荷等、エンジン１の状態に応じて図４に示すようなマップから算出してもよい。具体的に言うと、図４において横軸はエンジン１の水温、縦軸は吸気管圧力であり、エンジン１の水温が自動停止不可条件に近いほど自立復帰再始動時の燃焼が不安定になることを考慮して設定値を高い値に設定し、また吸気管圧力が高いほど低く設定する。

Ｓ１０８において、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧが自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨ以上であればＹｅｓ判定、つまり自立復帰による再始動許可となってＳ１０９に進み、自立復帰再始動フラグをセット（Ｆ３＝１）としてＳ１１０に進み、自立復帰による再始動許可判定時の自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦとしてストアし、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１０で用いる自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣは図５にて詳細を説明する。

一方、Ｓ１０８でＮｏ判定、つまり自立復帰による再始動を不許可と判定した場合はＳ１１１に進み、始動装置（スタータ１５）の駆動許可判定を行う。Ｓ１１１で行う判定はエンジン１の回転速度Ｎｅがスタータ１５の駆動可能回転速度範囲にあるか、などによって判定される。スタータ１５が駆動許可判定されていれば、Ｓ１１１の判定はＹｅｓ判定となってＳ１１２に進んで始動装置（スタータ１５）へ駆動指示を行い、Ｓ１１３に進むが、Ｓ１１１で始動装置（スタータ１５）の駆動が許可されていなければＮｏ判定となって処理を終了する。

Ｓ１１３に進むと、次は再始動時制御処理を行う。この再始動時制御処理は、例えば、スロットル弁６の制御量を再始動時の制御量に変更する、また燃料噴射弁１２からの燃料噴射を再開するなどの処理を行う。ここで本発明における初回燃料噴射時期と初回燃焼時期について図３を用いて説明する。

図３は３気筒エンジンにおける各気筒の行程と初回燃料噴射範囲と初回燃焼時期の関係を示す図である。各気筒の行程（Ｂ）において圧縮行程終了時期が点火時期であり、点火順序は各気筒の点火時期（Ｄ）の順序で実施される。初回燃料の噴射気筒に関しては噴射時期のクランク角度（Ａ）を参照して各気筒の初回燃料噴射範囲（Ｃ）に基づき実施する。また本発明において初回燃料の噴射時期は、再始動条件成立後の自立復帰回転速度状態をストア後（図２中Ｓ１１０実行後）、または始動装置（スタータ１５）の駆動指示後（図２中Ｓ１１２実行後）に実施する。また初回燃料の噴射範囲は各気筒の排気行程開始から、各気筒が燃料を吸入できる限界の吸気行程クランク角度（ＣＲＫ＿Ｆ）までの範囲で設定している。

次に再始動条件成立後の噴射時期と燃焼時期は、図３の初回燃料噴射時期と初回燃焼時期（Ｅ）を参照しながら説明する。時刻Ｔ１までに初回燃料噴射を実施する噴射時期を示す丸付き数字１の場合、１気筒と２気筒が初回燃料噴射範囲となるので、１気筒と２気筒に初回燃料噴射を行う。そして吸気行程中の１気筒が圧縮行程を迎え、点火時期となる時刻Ｔ＿ＩＧ１で初回燃焼となる。次に時刻Ｔ１から時刻Ｔ２間にある噴射時期を示す丸付き数字２及び３の場合、丸付き数字２の噴射時期は２気筒だけに初回燃料噴射を行い、丸付き数字３の噴射時期は２気筒と３気筒に初回燃料噴射を行う。そして２気筒が圧縮行程を迎え、点火時期となるＴ＿ＩＧ２で初回燃焼となる。そして時刻Ｔ２から時刻Ｔ３間にある噴射時期を示す丸付き数字４の場合は、３気筒だけに初回燃料噴射を行い、３気筒が圧縮行程最終時刻Ｔ＿ＩＧ３で初回燃焼となる。

初回燃料噴射実施後は通常の燃料噴射、つまり各気筒の排気行程の所定のクランク角度に応じて燃料噴射（通常のシーケンシャル噴射）を行う。また本発明においては、前述したように自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣのストア後に初回燃料噴射を実施するので、自立復帰再始動においては再始動条件成立の判定に同期した初回燃料噴射となる。

図２に戻って、Ｓ１１３で再始動時制御処理を行うと、Ｓ１１４に進み今度は自立復帰判定回転速度補正処理を行って処理が終了する。Ｓ１１４で行う自立復帰判定回転速度補正処理は図７に示すフローチャートに沿って実行され、詳細説明は図５の説明後に行う。以上のようにしてエンジン１の自動停止・再始動処理を行う。

次に、図５に関して説明を行う。図５は本発明の初回燃焼回転速度を算出する制御フローチャートである。この制御フローチャートはクランク角度センサ１３の出力信号がＥＣＵ１７に入力されるごとに演算を行い、その演算結果は図２中のＳ１０７にて読み込まれる。

図５の制御フローチャートが実行されると、まずＳ２０１において図２で説明した自動停止制御実施フラグ（Ｆ１）の成立判定を行う。自動停止制御フラグがセット（Ｆ１＝１）であれば、Ｙｅｓ判定となってＳ２０２に進み、自動停止制御フラグがクリア（Ｆ１＝０（ゼロ））であれば、Ｎｏ判定となって、Ｓ２０３に進み、最終燃焼フラグをクリア（Ｆ２＝０）、点火時期カウンタをクリア（ｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）＝０）、点火時期ＮＥ今回値をクリア（ＮＥ(ｎ)＝０）、点火時期ＮＥ前回値をクリア（ＮＥ(ｎ−１)＝０）、次回予測回転速度をクリア（Ｎｅ＿ｐ１＝０）、次々回予測回転速度をクリア（Ｎｅ＿ｐ２ = ０）、自立復帰回転速度状態をクリア（ＮＥ＿ＳＣ = ０）等、各種の演算情報をクリアして処理を終了する。

Ｓ２０２に進むと、他の制御で演算されているクランク角度ｃｒｋ（ｎ）、回転速度Ｎｅ（ｎ）を読み込んで、Ｓ２０４に進む。Ｓ２０４に進むと、最終燃焼フラグ（Ｆ２）の成立判定を行う。この最終燃焼フラグ（Ｆ２）は後述するＳ２０６にてセットされるフラグである。Ｓ２０４において最終燃焼フラグがクリア（Ｆ２＝０（ゼロ））であれば、Ｙｅｓ判定となってＳ２０５に進み、最終燃焼フラグがセット（Ｆ２＝１）されていれば、Ｓ２０７に進む。

Ｓ２０４がＹｅｓ判定となって、Ｓ２０５に進むと最終燃料噴射気筒の点火時期の経過有無を判定、つまり自動停止条件成立後にエンジン１の燃焼が完全に終了したかを判定する。この判定は予測回転速度演算の前提条件であり、予測回転速度の演算はエンジン１の自動停止条件成立後にエンジン１での燃焼が終了している回転速度領域で行う。Ｓ２０５にて最終燃料噴射気筒の点火時期を経過していれば、Ｓ２０５はＹｅｓ判定となってＳ２０６に進み最終燃焼フラグをセット（Ｆ２＝１）してＳ２０７に進む。一方、最終燃料噴射気筒の点火時期を未経過であれば、Ｓ２０５はＮｏ判定となりリターンして処理を終了する。

Ｓ２０７に進むと、Ｓ２０２で読み込んだクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧ（例えば、５度）であるかの判定を行う。クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧであれば、Ｙｅｓ判定となってＳ２０８に進み点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）を１だけカウントアップしてＳ２０９に進む。一方Ｓ２０７でクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧでなければ、Ｎｏ判定となってＳ２１４に進む。

Ｓ２０７にてＹｅｓ判定となる事で初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ、つまり予測回転速度の演算が開始される。ここでＳ２０８以下で演算する初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧの説明を行う。本発明では自動停止条件成立かつ最終燃焼以降から初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧの演算を開始し、その演算方法はエンジン１の回転エネルギーの変化量を考慮した予測回転速度を用いて行う。この予測回転速度の計算方法について図６を参照しながら説明する。図６は自動停止条件成立後のエンジン１の回転速度Ｎｅとエネルギー変化量から算出する予測回転速度の計算値を示した図であり、本発明では自動停止条件成立後の最終燃焼以降の点火時期ごとに予測回転速度の計算を行う。

自動停止条件成立かつ最終燃焼以降のエンジン１は、回転中に保持していた回転エネルギーをポンピング損失等で失うことで回転速度Ｎｅが低下していく。アイドル回転速度（例えば、８００ｒ／ｍｉｎ）以下の惰性回転中において回転速度Ｎｅに依存する粘性抵抗はほぼ０（ゼロ）とみなすことができるから、所定のクランク角度間（本発明においては点火時期間）のエネルギー変化量は回転速度Ｎｅによらず一定と考えられる。図６において点火時期間のエネルギー変化量をＥ＿ｌｏｓｓ、エンジン１の慣性モーメントをＪとすると、各点火時期Ｔ１〜Ｔ４における回転速度Ｎｅとの関係は下記式(１)から(４)で表すことができる。

ここで、３回目の点火時期における回転速度Ｎｅ３及び４回目の点火時期における回転速度Ｎｅ４は上記式（１）から（３）を用いると、下記式（５）及び（６）から算出することができる。

従って、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の点火時期における回転速度（Ｎｅ１とＮｅ２）を用いることで３回目及び４回目の点火時期における回転速度（Ｎｅ３、Ｎｅ４）は予測計算することができる。

また、クランク角度間のエネルギー変化量Ｅ＿ｌｏｓｓは一定と考えるから、エネルギー変化量初期値Ｅ＿ｌｏｓｓ＿ｉｎｉを用いると、式（１）、式（２）から、２回目と３回目の回転速度は下記式（７）、式（８）で表すことができ、時刻Ｔ１の点火時期における回転速度Ｎｅ1から２回目及び３回目の点火時期における回転速度（Ｎｅ２、Ｎｅ３）を予測計算することができる。なお、エネルギー変化量初期値Ｅ＿ｌｏｓｓ＿ｉｎｉは、実験等から自動停止条件成立後のエンジン１の挙動を基に算出する値である。

よって、最終燃焼以降の惰性回転中の初回点火時期を検出し、実験等によって算出されるエネルギー変化量初期値Ｅ＿ｌｏｓｓ＿ｉｎｉと初回点火時回転速度を用いることで次回、次々回の点火時回転速度は下式（９）、（１０）から予測計算することができ、２回目以降の点火時期を検出した場合は、今回の点火時期における回転速度と前回の点火時期における回転速度を用いることで次回及び次々回の点火時回転速度を下式（１１）、（１２）にて予測計算することができる。

上記の式（９）から（１２）を用いて、図５のＳ２０９以降で点火時期の回転速度を予測計算する。

図５に戻って説明を再開すると、Ｓ２０７においてＹｅｓ判定となるとＳ２０８に進み、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）を１だけカウントアップしてＳ２０９に進み、Ｓ２０９では点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）が１か否かの判定を行う。点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）が１であれば、最終燃焼後の初回点火時期であるのでＳ２０９はＹｅｓ判定となってＳ２１０に進んで、エネルギー変化量初期値Ｅｌ＿０を読み込むと共にその時の回転速度Ｎｅ（ｎ）をＥＣＵ１７のＲＡＭに点火時期回転速度ＮＥ（ｎ）としてストアして、Ｓ２１１に進み、前述した式（９）及び（１０）を用いて、次回の点火時予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１（式（９）中Ｎｅ（ｎ＋１））と、次々回の点火時予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２（式（１０）中Ｎｅ（ｎ＋２））の演算を行い、Ｓ２１４に進む。なお、エネルギー変化量初期値Ｅｌ＿０は予めＥＣＵ１７内のＲＯＭに格納されている。

一方、Ｓ２０９で点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（ｍ）が１より大きい場合は、２回目以降の点火時期となるので、Ｎｏ判定となってＳ２１２に進み、点火時期回転速度ＮＥ（ｎ）と回転速度Ｎｅ（ｎ）をストアする。具体的には点火時期回転速度ＮＥ（ｎ）を点火時期回転速度の前回値ＮＥ（ｎ−１）としてストアして、回転速度Ｎｅ（ｎ）を点火時期回転速度ＮＥ（ｎ）としてストアする。そしてＳ２１３に進み、前述した式（１１）及び（１２）を用いて、次回の点火時予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１（式（１１）中Ｎｅ（ｎ＋１））と、次々回の点火時予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２（式（１２）中Ｎｅ（ｎ＋２））の演算を行い、Ｓ２１４に進む。

Ｓ２１４に進むと、クランク角度ｃｒｋ（ｎ）の判定を行う。具体的にはクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧ、または燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨ以上かの判定を行う。燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨの設定は図３にて説明した各気筒が燃料を吸入できる限界の吸気行程クランク角度ＣＲＫ＿Ｆに基づいて設定され、例えば２１５度に設定される。Ｓ２１４でクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧ、または点火時期燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨ以上であれば、Ｙｅｓ判定となってＳ２１５に進み、クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨより小さい場合はＳ２１７に進む。

ここで、Ｓ２１４の判定について説明する。図６で説明したように予測回転速度は点火時期ごとに次回と次々回の点火時期における回転速度を演算する。また図３に示している（図３中各気筒の初回燃焼噴射範囲（Ｃ））ように初回燃料噴射は気筒の点火時期を跨いで設定しており、燃料噴射時のクランク角度ｃｒｋ（ｎ）によっては燃料噴射後の初回点火にて燃焼が発生する。つまり燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨまでに燃料噴射を行うと、次回の点火時期（次回の予測回転速度）で初回燃焼が発生する。従ってＳ２１４でクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨ以上の場合（Ｓ２１４がＹｅｓ判定）は、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次回の予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１、クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨより小さい場合（Ｓ２１４がＮｏ判定）は、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次々回の予測回転速度Ｎe＿ｐ２となることからＳ２１４の判定を行っている。

Ｓ２１４でＹｅｓ判定となってＳ２１５に進むと、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧに次回予測回転速度Ｎe＿ｐ１を設定して、Ｓ２１６に進み自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを１にしてリターンする。Ｓ２１４でＮｏ判定の場合はＳ２１７に進み、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧに次々回予測回転速度Ｎe＿ｐ２を設定して、Ｓ２１８に進んで自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを２に設定してリターンする。以上、説明した図５の制御フローチャートによって初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧを決定する。

次に図７の説明を行う。図７は図２のＳ１１４で実行される自立復帰判定回転速度補正処理の制御フローチャートであり、クランク角度センサ１３の出力信号がＥＣＵ１７に入力されるごとに演算を行う。

自立復帰判定回転速度補正処理が実行されると、まずＳ３０１で自立復帰再始動の成立判定を行う。この自立復帰再始動の判定は図２のＳ１０９にてセットされる自立復帰再始動フラグ（Ｆ３）を参照する。自立復帰再始動フラグがセット（Ｆ３＝１）の場合にはＳ３０１はＹｅｓ判定となって、Ｓ３０２に進み、自立復帰再始動フラグがクリア（Ｆ３＝０（ゼロ））の時は、Ｎｏ判定となるので、Ｓ３０３に進んで基準回転速度をクリア（ＮＥ＿ｓｔｄ＝０）、回転速度上昇量をクリア（ΔＮＥ＝０）、点火回数カウンタをクリア（ｒｅｃｒｋ＿Ｃ＝０）、自立復帰判定回転速度補正実施フラグをクリア（Ｆ４＝０）等、種々の演算情報をクリアして処理を終了する。このＳ３０１の判定を行うことで自立復帰による再始動時のみ以下で説明する自立復帰判定回転速度補正処理が行われる。

Ｓ３０２に進むとクランク角度ｃｒｋ（ｎ）と回転速度Ｎｅ（ｎ）を読み込んで、Ｓ３０４に進む。Ｓ３０４に進むとＳ３０２で読み込んだクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧであるかの判定を行う。クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧであれば、Ｓ３０４はＹｅｓ判定となってＳ３０５に進む。Ｓ３０５に進むと、Ｓ３０２にて読み込んだ回転速度Ｎｅ（ｎ）を基準回転速度ＮＥ＿ｓｔｄとして、ＥＣＵ１７内のＲＡＭにストアして、Ｓ３０６に進む。Ｓ３０６では点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃを１だけカウントアップしてリターンする。

一方、Ｓ３０４でクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧでない場合は、Ｎｏ判定となってＳ３０７に進み、Ｓ３０７では今度はクランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃焼判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅ（例えば１２５度）であるかの判定を行う。クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃焼判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅであれば、Ｙｅｓ判定となってＳ３０８に進み、クランク角度ｃｒｋ（ｎ）が燃焼判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅでない場合はＮｏ判定となってリターンする。

ここで、Ｓ３０７の演算理由を説明する。エンジン１の回転速度Ｎｅ（ｎ）は点火時期ＣＲＫ＿ＩＧを迎えたからといってすぐには回転上昇に転じない。回転速度Ｎｅ（ｎ）は各気筒の燃焼により発生する燃焼エネルギーによって上昇するから、点火時期ＣＲＫ＿ＩＧに対して回転速度上昇の最大値は遅れ時間が存在する事になる。その遅れ時間は点火時期ＣＲＫ＿ＩＧにおける回転速度によって変化するから、燃焼判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅを設定し、特定のクランク角度における回転速度を用いて、回転速度の上昇量判定を行うためである。

Ｓ３０８に進むと、次は自立復帰判定回転速度補正実施の有無を判定する。Ｓ３０８に用いる情報は自立復帰判定回転速度補正実施フラグ（Ｆ４）であり、後述するＳ３１７にて設定されるフラグである。Ｓ３０８の初回演算時は自立復帰判定回転速度の補正を実行していないので、Ｙｅｓ判定となってＳ３０９に進み、２回目の演算時は自立復帰判定回転速度の補正を実行しているので、Ｎｏ判定となってリターンされ処理を終了する。

Ｓ３０９に進むと、図２のＳ１１０で設定される自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦを読み込んで、Ｓ３１０に進み自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦの判定を行う。自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦが１であれば、Ｙｅｓ判定となってＳ３１１に進み、１以外であればＮｏ判定となってＳ３１２に進む。このＳ３１０の判定は図５でも説明したように初回燃焼が次回または次々回の点火時期で発生するために行う判定であり、自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦが１であれば自立復帰再始動の初回点火から燃焼が始まるのに対し、自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦが２であれば初回燃焼は２回目の点火から始まるので、Ｓ３１０の判定を設ける。

Ｓ３１０がＹｅｓ判定となってＳ３１１に進むと、次は点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃの判定を行い、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃが１であればＹｅｓ判定となってＳ３１３に進み、１以外であればＮｏ判定となりリターンされる。Ｓ３１０でＮｏ判定の場合はＳ３１２に進み点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃの判定を行い、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃが２であればＹｅｓ判定となってＳ３１３に進み、Ｓ３１２でＮｏ判定の場合はリターンして処理を終了する。

Ｓ３１３に進むと、Ｓ３０２で読み込んだ回転速度Ｎｅ（ｎ）とＳ３０５でストアした基準回転速度ＮＥ＿ｓｔｄから回転速度上昇量ΔＮＥを算出してＳ３１４に進む。Ｓ３１４に進むとＳ３１３で算出した回転速度上昇量ΔＮＥと自立復帰判定回転速度補正要否判定値（すなわち自立復帰判定回転速度の補正の要否を判定するために用いられる値）ＮＥ＿ｅｘｐとの比較を行う。Ｓ３１４は初回燃焼の燃焼性を判定する演算で、自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐは例えば１５０ｒ／ｍｉｎを設定している。また自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐは、再始動条件成立時のエンジン１の水温、吸気管圧力、回転負荷などエンジン１の状態に応じて、例えば図８に示すようなマップから算出してもよい。図８において横軸はエンジン１の水温であり、エンジン１の水温が低いほど回転速度Ｎｅの変化量が大きいことを考慮して設定値を高い値に設定し、また吸気管圧力が高いほど高く設定する。

Ｓ３１４において、回転速度上昇量ΔＮＥが自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐ以上であれば、Ｙｅｓ判定となってＳ３１５に進む。Ｓ３１５では自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨの初期化（自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨに基準値ＮＥ＿ＴＨbを代入）してＳ３１７に進み、自立復帰判定回転速度補正の実施フラグをセット（Ｆ４＝１）にしてリターンする。なお、基準値ＮＥ＿ＴＨbは予めＥＣＵ１７内のＲＯＭに格納されている。一方、Ｓ３１４おいてＮｏ判定となった場合は初回燃焼性が悪い判定となるので、Ｓ３１６に進み、自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨに所定値αだけ加算（自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨに基準値ＮＥ＿ＴＨbと所定値αの合計を代入）して、Ｓ３１７に進んで自立復帰判定回転速度補正の実施フラグをセット（Ｆ４＝１）にしてリターンする。この所定値αは図９に示すようなマップから設定される。以上説明した図７の制御フローチャートに沿って自立復帰判定回転速度補正処理を行う。

次に図１０、図１１に示すタイミングチャートを説明する。図は自動停止条件成立後のエンジン１の回転速度Ｎｅ低下中の挙動において、本発明に係わる自立復帰判定の動作を示すタイミングチャートである。図において横軸は時間を示し、縦軸は回転速度Ｎｅ（Ａ）、クランク角度ｃｒｋ（Ｂ）、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）、各気筒の行程（Ｄ）、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）、自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣ（Ｆ）、回転速度上昇量ΔＮＥ（Ｇ）、自動停止制御実施フラグＦ１（Ｈ）、最終燃焼フラグＦ２（Ｉ）、自立復帰再始動フラグＦ３（Ｊ）、自立復帰判定回転速度補正実施フラグＦ４（Ｋ）をそれぞれ示している。

まず図１０について説明する。図１０において時刻Ｔ１で自動停止条件が成立して、自動停止が実施されると、燃料噴射弁１２からの燃料噴射の停止等、自動停止制御が実行されることで自動停止実施フラグＦ１（Ｈ）がセット（Ｆ１＝１）される。その後、自動停止条件成立前に噴射された燃料が燃焼する時刻Ｔ２で最終燃焼フラグＦ２（Ｉ）がセット（Ｆ２＝１）されるので、時刻Ｔ２以降において点火時期の検出毎に初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算を行うことが可能となる。

時間が経過して時刻Ｔ３になると、最終燃焼後の初回点火時期を検出するので、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）が１だけカウントアップされると共に、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算が実行される。初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算は、図５で説明したように、時刻Ｔ３における回転速度Ｎｅ（Ａ）とエネルギー変化量初期値Ｅｌ＿０を用いて、次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を算出する。そして時刻Ｔ３におけるクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）に応じて、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）を設定する。時刻Ｔ３では、クランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧであるので、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）は次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１を設定する（図５のＳ２１５）。また自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣ（Ｆ）は１に設定される。

そして時刻Ｔ４になるとクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨより小さくなるので、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）が次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２に更新される（図５のＳ２１７）と共に、自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣ（Ｆ）が２に設定され、次の点火時期を検出するまで各演算値の更新はない。

次に時刻Ｔ５で最終燃焼後の２回目の点火時期を検出すると、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）が１だけカウントアップされて２になると共に、再び初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算を行う。時刻Ｔ５においては時刻Ｔ３で初回の点火時期を検出しているので、図５で説明したように、時刻Ｔ３と時刻Ｔ５の回転速度Ｎｅを用いて、次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を算出する。そしてクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）は点火時期クランク角度ＣＲＫ＿ＩＧであるので、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは演算された次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１に更新され、時刻Ｔ５以降でクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨより小さくなると、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２に更新される。

このように時刻Ｔ５以降において再度点火時期を検出した場合は、検出時の回転速度と前回の点火時期の回転速度を用いて、次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を演算し、クランク角度ｃｒｋ（Ｂ）に応じて、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）が更新されていく。

次に時刻Ｔ６で再始動条件が成立した場合は、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）が自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨ以上であるので、自立復帰再始動となり自立復帰再始動フラグＦ３（Ｊ）がセット（Ｆ３＝１）となる。時刻Ｔ６における初回燃料噴射は１気筒への燃料噴射となり、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２となる。また時刻Ｔ６において、自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦとしてストアする。

また時刻Ｔ６´で再始動条件が成立した場合も初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）が自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨ以上であるので、自立復帰再始動となり自立復帰再始動フラグＦ３（Ｊ）がセット（Ｆ３＝１）される。時刻Ｔ６´の場合は、時刻Ｔ６と同様自立復帰再始動ではあるが、再始動条件成立時期が最終燃焼後の３回目の点火時期検出後、かつクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）は燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨ以上であるので、自立復帰判定演算結果が異なり初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１となる。また初回燃料噴射は１気筒と２気筒への燃料噴射となる。また時刻Ｔ６´において、自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦとしてストアする。

時刻Ｔ６（または時刻Ｔ６´）で再始動条件が成立すると共に、該当気筒へ噴射を行った燃料が時刻Ｔ７において初回燃焼となって回転速度Ｎｅ（Ａ）が上昇に転じ始める。また点火回数クランクカウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）が１だけカウントアップされる。そして時刻Ｔ８になってクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が燃焼判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅになると、回転速度上昇量ΔＮＥ（Ｇ）が演算される。Ｔ８（図１０）においては回転速度上昇量ΔＮＥが自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐ以上であるので、自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨを自立復帰判定回転速度初期値ＮＥ＿ＴＨｂに更新すると共に、自立復帰判定回転速度補正実施フラグＦ４（Ｋ）がセット（Ｆ４＝1）される。

そして、順次燃料噴射された燃料が燃焼して、回転速度Ｎｅ（Ａ）が上昇して、時刻Ｔ９になると自立復帰再始動完了となって、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃ、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ、次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１、次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２、自立復帰判定回転速度状態ＮＥ＿ＳＣ、回転速度上昇量ΔＮＥ、及び各種フラグ（Ｆ１からＦ４）をクリアする。

次に図１１の説明を行う。図１１は自立復帰再始動において初回燃焼が悪い場合を示しており、自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨが更新される以外は、図１０と同様となるので、変更箇所以外の説明は簡単に行う。

まず、時刻Ｔ１で自動停止条件が成立して、自動停止制御が実行されると自動停止制御実施フラグＦ１（Ｈ）がセット（Ｆ１＝１）される。時刻Ｔ２になると自動停止条件成立後の最終燃焼となるので、最終燃焼フラグＦ２（Ｉ）がセット（Ｆ２＝１）され、次に検出される点火時期の時刻（時刻Ｔ３）から初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算を行う。

次に時刻Ｔ３になると、最終燃焼後の初回点火時期となるので、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）を１だけカウントアップすると共に、前述したように次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を算出して、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）を演算する。時刻Ｔ３ではクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）より初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）は次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１となる。そして時刻Ｔ４では、クランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が燃料噴射クランク角度判定値ＣＲＫ＿ＴＨより小さくなるので、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）は次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２に更新される。

時刻Ｔ５になると、最終燃焼後の２回目の点火時期を検出するので、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）がさらに１だけカウントアップされて、時刻Ｔ３と時刻Ｔ５の回転速度Ｎｅを用いて次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を算出して、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）の演算を行う。時刻Ｔ５において初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）は次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１となる。

そして時刻Ｔ６において再始動条件が成立すると、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ（Ｅ）が自立復帰下限回転速度ＮＥ＿ＴＨ以上であるので、自立復帰再始動フラグＦ３がセット（Ｆ３＝１）されると共に、その時のクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）に応じて初回燃料噴射が実施（図１１では１気筒に燃料噴射）される。また時刻Ｔ６においては、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧは次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２を設定している。また時刻Ｔ６において、自立復帰回転速度状態ＮＥ＿ＳＣを自立復帰状態判定値ＮＥ＿ＩＧＦとしてストアする。

再始動条件成立後の時刻Ｔ７になると、時刻Ｔ６にて初回噴射を行った燃料が燃焼を迎えることで、回転速度Ｎｅ（Ａ）が上昇に転じ始め、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃ（Ｃ）が１だけカウントアップされる。そしてクランク角度ｃｒｋ（Ｂ）が燃料判定クランク角度ＣＲＫ＿ｊｕｄｇｅになる時刻Ｔ８において、回転速度上昇量ΔＮＥ（Ｇ）が算出される。図１１においては回転速度上昇量ΔＮＥ（Ｇ）が自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐ以下、つまり初回燃焼の回転上昇が悪化しているので、自立復帰判定回転速度ＮＥ＿ＴＨに所定値（α）だけ加算する（図１１中（Ａ）または（Ｅ）参照）。また、自立復帰判定回転速度補正実施フラグＦ４（Ｋ）をセット（Ｆ４＝１）にする。

そして、時刻Ｔ９において自立復帰再始動完了となって、点火時期カウンタｃｒｋ＿Ｃ、点火回数カウンタｒｅｃｒｋ＿Ｃ、初回燃焼回転速度ＮＥ＿ＩＧ、次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１、次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２、自立復帰判定回転速度状態ＮＥ＿ＳＣ、回転速度上昇量ΔＮＥ、及び各種フラグ（Ｆ１からＦ４）をクリアする。

以上、説明した本発明の実施の形態よれば、自動停止後かつ最終燃焼後の点火時期ごとに次回以降の点火時期の回転速度を予測するので、自立復帰再始動の初回燃焼時の回転速度を正確に把握できると共に、その予測回転速度を自立復帰判定回転速度と比較して自立復帰再始動の許可判定を行うので、自立復帰再始動を正確に実施することができる。そして自立復帰再始動を正確に実施することができるので、自立復帰再始動の失敗に起因する始動装置（スタータ１５）の駆動を行うことがなく、始動装置（スタータ１５）の駆動頻度が無駄に増加することがない。

また、自立復帰判定回転速度を内燃機関の運転状態に応じた設定を行うことで、自立復帰再始動の判定精度を向上させることができる。

また、自立復帰再始動したにもかかわらず、初回燃焼の燃焼性が芳しくない場合には、自立復帰判定回転速度を大きくして、次回の自立復帰再始動の許可判定を行うので、内燃機関の経年劣化等に起因する自立復帰再始動の失敗を回避することができる。

また、自立復帰判定回転速度補正を内燃機関の運転状態に応じた設定を行うことで、自立復帰再始動の判定精度を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態ではポート噴射式の内燃機関で説明したが、これに限るものではなく、筒内噴射式の内燃機関に適用することができる。また、内燃機関の気筒数も３気筒に限らず４、６気筒の内燃機関にも適用することができる。

また、本発明の実施の形態では、回転速度上昇量ΔＮＥが自立復帰判定回転速度補正要否判定値ＮＥ＿ｅｘｐより小さい場合に、自立復帰判定回転速度に所定値を加算するが、その所定値は予測回転速度の差、つまり次回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ１と次々回予測回転速度Ｎｅ＿ｐ２の回転速度差に基づいて算出し、自立復帰判定回転速度を補正してもよい。

１．内燃機関（エンジン）、 ２．エアフィルタ、
３．吸気温センサ、 ４．エアフロセンサ、
５．モータ、 ６．スロットル弁、
７．スロットル開度センサ、 ８．吸気管圧力センサ、
９．サージタンク、 １０．吸気管、 １１．吸気マニホルド、
１２．燃料噴射弁、 １３．クランク角度センサ、
１４．排気管、 １５．スタータ、 １６．リングギア、
１７．ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）、
１８． バッテリ、 １９．水温センサ。

Claims (7)

1. 内燃機関の運転中に所定の自動停止条件が成立した時に前記内燃機関の自動停止を行い、前記内燃機関の自動停止期間中に所定の再始動条件が成立した時に前記内燃機関の再始動を行う内燃機関の自動停止・再始動装置であって、
   前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
   前記内燃機関の回転速度を演算する回転速度演算手段と、
   前記再始動条件成立後に所定の気筒に対して燃料噴射を再開する燃料噴射制御手段と、
   前記内燃機関の自動停止後でかつ最終燃焼後の点火時期ごとに次回以降の点火時期における前記内燃機関の回転速度を予測する点火時内燃機関回転速度予測手段と、
   前記点火時期における内燃機関の予測回転速度と予め設定された自立復帰判定回転速度との比較結果に応じて、前記内燃機関の自立復帰の許可判定を行う自立復帰許可判定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記点火時期における内燃機関の予測回転速度は、前記再始動条件成立時期に応じて、前記燃料噴射制御手段により所定の気筒に噴射された燃料が初回燃焼する点火時期における前記内燃機関の回転速度、すなわち初回燃焼回転速度であることを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記点火時内燃機関回転速度予測手段は内燃機関の回転エネルギーの変化量を考慮した予測回転速度を用いて初回燃焼回転速度を演算することを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記点火時内燃機関回転速度予測手段は、自動停止後の前記内燃機関の回転エネルギーを初期値として前記予測回転速度の初回予測を行うことを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
5. 請求項１に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記自立復帰判定回転速度は前記内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負荷の少なくとも一つに基づいて決定されることを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
6. 請求項１に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記自立復帰許可判定手段により自立復帰許可と判定して、初回燃焼の点火時期からの前記内燃機関の回転速度上昇量が予め設定された自立復帰判定回転速度補正要否判定値よりも小さい場合は、前記自立復帰判定回転速度の補正が必要と判断して、前記自立復帰判定回転速度に所定の補正係数を加算することを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の自動停止・再始動装置において、
   前記自立復帰判定回転速度補正要否判定値は、前記内燃機関の水温、吸気管圧力、回転負
   荷の少なくとも一つに基づいて決定されることを特徴とする内燃機関の自動停止・再始動装置。

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