内燃机的控制装置的制作方法

本发明涉及具有自动地停止且自动地再启动内燃机的功能的控制装置。

背景技术：

以往，已知有如下的控制装置：以搭载内燃机的车辆的燃料经济性的改善以及从该车辆排出的废气量的削减等为目的，当预定的自动停止条件成立时进行自动地停止内燃机的运转(旋转)的自动停止控制。

这样的控制装置在如进行了加速踏板操作的情况或者解除了制动操作的情况等那样产生内燃机的再启动要求时，使内燃机自动地再启动。在该情况下，控制装置根据产生再启动要求的时刻的内燃机转速例如进行(1)通常控制、(2)着火启动控制以及(3)启动器启动控制中的任一个而使内燃机再启动。

然而，当虽然内燃机转速没有完全达到“0(零)”，但降低至通过通常控制(通常运转中的燃料喷射以及点火)难以进行内燃机的再启动的程度时，进行着火启动控制。根据着火启动控制，如处于压缩行程的气缸(以下，存在称作“压缩行程气缸”的情况)越过该气缸的上止点那样，在处于膨胀行程的气缸(以下，存在称作“膨胀行程气缸”的情况)中进行燃料喷射以及点火。

然而，在着火启动中，当膨胀行程气缸的活塞从上止点离开时，该气缸的压缩不足够(不充分)，存在即便在该时刻执行燃料的喷射以及点火，在着火后也无法获得足够使内燃机再启动的惯性的情况。因此，也提出了如下技术：在着火启动中，进行待机直至内燃机的旋转方向反转至反转方向，在该反转后在膨胀行程气缸中执行燃料的喷射以及点火，由此使内燃 机可靠地再启动(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开2005－163612号公报

技术实现要素：

但是，虽然内燃机的旋转方向反转至反转方向，但膨胀行程气缸的压缩未必会足够地提高。当膨胀行程气缸的压缩并不足够高时，存在即便执行燃料的喷射以及点火，也无法在着火后获得足够的惯性，无法使内燃机再启动的情况。因而，为了通过着火启动使内燃机更可靠地再启动，需要在膨胀行程气缸的压缩足够高时执行燃料的喷射以及点火。

而且，在膨胀行程气缸中在开始用于执行着火启动的处理(例如，燃料的喷射以及点火)到燃料实际着火为止需要预定的期间。例如，即便在再启动条件成立的时刻立即进行燃料的喷射以及点火，燃料实际着火也在经过预定的期间之后，在该期间曲轴也持续旋转，活塞的位置会变化。因而，即便再启动条件成立的时刻的膨胀行程气缸的压缩足够高，在燃料实际着火的时刻压缩也会降低，存在着火后无法获得足够使内燃机再启动的惯性的情况。在这种情况下，无法通过着火启动使内燃机可靠地再启动。

本发明正是为了解决上述的问题而提出。即，本发明的目的在于提供一种控制装置，能够提供将在膨胀行程气缸中燃料实际着火时的压缩考虑在内，能够通过着火启动使内燃机更可靠地再启动的技术。

本发明的内燃机的控制装置(以下，有时称作“本发明装置”)被应用于内燃机，该内燃机具备：燃料喷射部，向燃烧室供给燃料；点火部，对供给至上述燃烧室的燃料进行点火；曲轴；以及转速检测部，对上述曲轴的旋转位置即曲轴角度进行检测，并对上述曲轴的转速即内燃机转速进行检测。

进而，本发明装置具备控制部，在预定的自动停止条件成立的情况下，该控制部能够执行自动停止控制，在预定的再启动条件成立的情况下，该控制部能够再启动内燃机，所述自动停止控制是停止利用上述燃料喷射部供给燃料而使上述曲轴的旋转停止的控制。

而且，上述控制部包括预测曲轴角度计算部以及着火启动部。

预测曲轴角度计算部，在所述自动停止控制的执行期间，当在初次反转时刻以后预定的再启动条件成立时，每经过预定期间便计算预测曲轴角度，所述初次反转时刻是所述曲轴的旋转方向第一次反转的时刻。预测曲轴角度是以预测着火时的处于膨胀行程的气缸的上止点为基准的曲轴角度。预测着火时是在当前时刻开始了用于执行着火启动的处理的情况下预测为发生所述燃料的着火的时刻。着火启动是通过所述燃料喷射部向所述处于膨胀行程的气缸的燃烧室供给燃料、且通过所述点火部对供给至该气缸的燃烧室的所述燃料进行点火来使内燃机启动的方法。

当所述预测曲轴角度为预定的上限角度以下时，着火启动部通过所述着火启动使所述内燃机再启动，当所述预测曲轴角度大于所述上限角度时，该着火启动部不开始所述着火启动。

如上所述，根据本发明装置，在向处于膨胀行程的气缸的燃烧室供给燃料且对该燃料进行点火后预测为发生燃料的着火的时刻的曲轴角度为上限角度以下的情况下进行着火启动，在该曲轴角度超过上限角度的情况下不进行着火启动。其结果，在膨胀行程气缸的压缩足够高时发生燃料的着火，因此能够在着火后获得足够的惯性。因而，根据本发明装置，能够通过着火启动使内燃机可靠地再启动。

在上述中，所述预测曲轴角度计算部可以构成为：将从当前时刻起经过预定的着火所需期间后的时刻作为所述预测着火时来计算所述预测曲轴角度。

能够认为着火所需期间的大部分被从燃料的点火到着火所需的期间(以下，有时称作“着火期间”)占据。

因而，所述预测曲轴角度计算部可以构成为：将经过了包括着火期间的所述着火所需期间的时刻作为所述预测着火时来计算所述预测曲轴角度，所述着火期间是在当前时刻开始了用于执行所述着火启动的处理的情况下从燃料的点火到着火所需的期间。

在该情况下，预测曲轴角度计算部基于包括着火期间的着火所需期间 确定预测着火时，计算所确定的预测着火时的预测曲轴角度。因而，预测曲轴角度计算部能够计算更加准确的预测曲轴角度，因此，能够通过着火启动使内燃机更可靠地再启动。

另外，为了使得供给至燃烧室的燃料着火，需要将燃料与空气混合而形成可燃烧的混合气。因而，当进行预测着火时的计算时，优选不仅考虑利用点火部对燃料进行点火的时刻，而且考虑利用燃料喷射部供给燃料的时刻。

因此，上述预测曲轴角度计算部可以构成为：计算基于在当前时刻开始上述着火启动的情况下利用上述燃料喷射部供给燃料的时刻确定的上述预测着火时的上述预测曲轴角度。

更具体而言，上述预测曲轴角度计算部可以构成为：将从当前时刻起经过包括混合气形成期间的上述着火所需期间后的时刻作为上述预测着火时，计算上述预测曲轴角度，上述混合气形成期间是在当前时刻开始用于执行上述着火启动的处理的情况下从利用上述燃料喷射部供给燃料到形成混合气所需的期间。

在上述中，预测曲轴角度计算部基于利用燃料喷射部供给燃料的时刻来确定预测着火时。即，将供给至燃烧室的燃料与空气混合而形成可燃烧的混合气所需的期间即混合气形成期间考虑在内，确定预测着火时。据此，能够通过着火启动使内燃机更可靠地再启动。

此外，在上述中，预测曲轴角度计算部能够不仅基于利用点火部对燃料进行点火的时刻，而且还基于利用燃料喷射部供给燃料的时刻，来确定预测着火时。即，预测曲轴角度计算部能够不仅将在当前时刻开始用于执行上述着火启动的处理的情况下从燃料的点火到着火所需的期间即着火期间考虑在内，而且将从利用上述燃料喷射部供给燃料到形成混合气所需的期间即混合气形成期间考虑在内，来确定预测着火时。

具体而言，上述预测曲轴角度计算部可以构成为：将从当前时刻起经过不仅包括上述着火期间而且包括上述混合气形成期间的上述着火所需期间后的时刻作为上述预测着火时，计算上述预测曲轴角度。据此，能够通 过着火启动使内燃机更可靠地再启动。

另外，上述着火所需期间也可以是一定的固定值。但是，膨胀行程气缸中的混合气的形成以及着火等的举动例如与内燃机转速以及曲轴角度等的内燃机的状况相应地变化。例如，膨胀行程气缸的压缩对燃料的着火举动造成较大的影响。压缩会根据曲轴角度而变化，因此，优选将着火所需期间设为与点火时的曲轴角度相应地变化的值。

因而，所述预测曲轴角度计算部可以构成为：预先存储以处于膨胀行程的气缸的上止点为基准的曲轴角度、与在处于同一曲轴角度的同一气缸中开始了用于执行所述着火启动的处理的情况下的所述着火所需期间的对应关系，通过将当前时刻的以所述处于膨胀行程的气缸的上止点为基准的曲轴角度应用于所述对应关系，确定所述着火所需期间。

在该情况下，预测曲轴角度计算部基于上述对应关系确定与当前时刻的膨胀行程气缸的曲轴角度相应的着火所需期间，基于该确定的着火所需期间来确定预测着火时，计算所确定的预测着火时的预测曲轴角度。因而，预测曲轴角度计算部能够计算更加准确的预测曲轴角度，因此，能够通过着火启动使内燃机更可靠地再启动。

另外，如上所述，预测曲轴角度是处于膨胀行程的气缸的预测着火时的(以上止点为基准)曲轴角度。因而，膨胀行程气缸的当前时刻的曲轴角度与预测曲轴角度的差会根据从当前时刻到预测着火时为止的期间的时间的长度(即，作为时间的长度的着火所需期间)、以及该期间的曲轴的转速(角速度)而变化。

因此，在本发明装置的一个方式中，所述预测曲轴角度计算部可以构成为：基于当前时刻的以所述处于膨胀行程的气缸的上止点为基准的曲轴角度、作为时间的长度的所述着火所需期间、以及预定的角速度，计算所述预测曲轴角度。

上述角速度例如也可以是与内燃机的曲轴是处于正转状态还是处于反转状态相应地具有不同的符号的一对固定值。更优选将上述角速度设为与内燃机转速相应地变化的值。典型地说，作为上述角速度，可采用基于当 前时刻的内燃机转速确定的值。

因而，上述预测曲轴角度计算部可以构成为：使用基于当前时刻的内燃机转速确定的上述角速度来计算上述预测曲轴角度。

根据上述，预测曲轴角度计算部能够基于更加准确的角速度计算更加准确的预测曲轴角度，因此，能够通过着火启动使内燃机更加可靠地再启动。

本发明的其他目的、其他特征及其附带的优点通过参照以下的附图记述的本发明的各实施方式的说明而得以容易地理解。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的“多气缸内燃机的控制装置”以及应用该控制装置的多气缸内燃机的概要图。

图2是示出着火启动控制的膨胀行程气缸的燃料的点火及着火的正时以及各个正时的曲轴角度的示意时间图。

图3是示出图1所示的CPU执行的例程的流程图。

图4是示出图1所示的CPU执行的例程的流程图。

图5是示出图1所示的CPU执行的例程的流程图。

图6是示出在不存在发生了曲轴的旋转方向的反转的历史记录的情况下，当曲轴角度CA为第1上限角度CAth1以下时再启动条件成立了的状况的一例的示意时间图。

图7是示出在紧接着初次反转时之后的曲轴的逆转中，从(a)预测曲轴角度CAp大于第2上限角度CAth2的状态起随着时间的流逝而变化为(b)预测曲轴角度CAp为第2上限角度CAth2以下的状态的样子的示意时间图。

图8是示出产生曲轴的回摆的期间的预测曲轴角度CAp为第2上限角度CAth2以下的状况的一例的示意时间图。

图9是示出产生曲轴的回摆的期间的预测曲轴角度CAp为第2上限角度CAth2以下的状况的另一例的示意时间图。

图10是示出在从初次反转经过一定时间后，从预测曲轴角度CAp大于第2上限角度CAth2的状态(a)随着时间的流逝而变化为预测曲轴角度CAp为第2上限角度CAth2以下的状态(b)的样子的示意时间图。

图11是示出CPU判定为今后将不会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会的状况的一例的示意时间图。

图12是示出图1所示的CPU执行的例程的流程图。

图13是示出图1所示的CPU执行的例程的流程图。

标号说明

10：内燃机；32：进气阀；34：排气阀；35：点火装置；36：火花塞；37：点火线圈；38：点火器；39：燃料喷射阀；53：三元催化剂；80：电子控制单元(ECU)

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式所涉及的“内燃机的控制装置(以下，存在称作“本装置”的情况)”进行说明。

(构成)

本装置被应用于图1所示的内燃机10。内燃机10是多气缸(在本例子中为直列4气缸)4冲程活塞往复运动型缸内喷射(直喷)火花点火式汽油燃料发动机。

内燃机10具备：包括气缸体、气缸体下壳体以及油底壳等的气缸体部20；固定于气缸体部20的上方的气缸盖部30；用于向气缸体部20供给空气的进气系统40；以及用于将来自气缸体部20的废气向外部放出的排气系统50。

气缸体部20具备缸体21、活塞22、连杆23以及曲轴24。活塞22在缸体21内往复运动。活塞22的往复运动经由连杆23传递至曲轴24，由此，曲轴24旋转。缸体21、活塞22以及气缸盖部30形成燃烧室(气缸)25。

气缸体部20具备启动马达(也简称为“启动器”)26。启动器26响应后述的发动机ECU(电子控制单元)80的指示而工作，使安装于曲轴24的未图示的齿圈旋转。即，启动器26执行曲轴转动。

气缸盖部30具备：与燃烧室25连通的进气口31；开闭进气口31的进气阀32；与燃烧室25连通的排气口33；开闭排气口33的排气阀34；对燃烧室25内的燃料进行点火的点火装置35；以及向燃烧室25直接喷射燃料的燃料喷射阀39。

点火装置35包括火花塞36、产生对火花塞36赋予的高电压的点火线圈37以及点火器38。火花塞36的电极部(点火用的火花产生部)在燃烧室25的上部的中央部向燃烧室25露出。

燃料喷射阀39以该燃料喷射孔在燃烧室25内露出的方式配设于气缸盖部30。燃料喷射阀39响应ECU80的指示而开阀，向燃烧室25直接喷射燃料。

进气系统40具备：与进气口31连通的进气歧管41；与进气歧管41连通的稳压箱42；以及一端连接于稳压箱42的进气管43。进气口31、进气歧管41、稳压箱42以及进气管43构成进气通路。

进一步，进气系统40具备空气滤清器44以及节气门45。节气门45由进气管43支承为能够旋转。节气门致动器45a包括DC马达，响应ECU80的指示而驱动节气门45，由此变更节气门45的开度。

排气系统50具备与排气口33连通的排气歧管51以及与排气歧管51连接的排气管52。排气口33、排气歧管51以及排气管52构成排气通路。

进一步，排气系统50具备三元催化剂(三元催化装置、排气净化催化剂)53。三元催化剂53配设于排气管52，具有当流入的气体的空燃比为理论空燃比时，氧化HC、CO、H₂等的未燃成分并且还原NOx(氮氧化物)的功能。三元催化剂53具有吸藏(贮藏)氧的氧吸藏功能，通过该氧吸藏功能，即便空燃比从理论空燃比偏移也能够净化未燃成分以及NOx。

内燃机10具备燃油泵系统62。燃油泵系统62包括未图示的“低压泵、高压泵以及燃料压力调整用的电磁阀”。燃油泵系统62通过燃油泵从未图 示的燃料箱汲取燃料，响应ECU80的指示而将燃料的压力调整为目标燃料压力并将该燃料向燃料喷射阀39供给。

ECU80是包括公知的微型计算机的电路，包括CPU、ROM、RAM、备用RAM以及接口等。ECU80与以下叙述的传感器类连接，接收(被输入)来自这些传感器的信号。

空气流量计71：测定通过进气管43吸入内燃机10的空气的质量流量(吸入空气量Ga)，并输出表示该吸入空气量Ga的信号。

节气门开度传感器72：检测节气门45的开度(节气门开度TA)，并输出表示该节气门开度A的信号。

水温传感器73：测定冷却内燃机10的冷却水的温度(冷却水温THW)，并输出表示该冷却水温THW的信号。

曲轴角度传感器74：每当曲轴24旋转一定角度(例如，10[deg])旋转时便产生一个脉冲信号。ECU80基于来自该曲轴角度传感器74以及未图示的凸轮位置传感器的信号，取得以预定的气缸的压缩上止点为基准的内燃机10的曲轴角度(绝对曲轴角度)。进而，ECU80基于来自曲轴角度传感器74的信号取得内燃机转速NE。

燃料压力传感器75：测定向燃料喷射阀39供给的燃料的压力(燃料压力PF)，并输出表示该燃料压力PF的信号。

加速操作量传感器76：检测加速踏板91的操作量Accp，并输出表示该操作量Accp的信号。

制动开关77：检测制动踏板92的操作，并输出表示制动踏板92已被操作的信号。

车速传感器78：测定搭载有内燃机10的车辆的速度(车速SPD)，并输出表示该车速SPD的信号。

点火开关79：是为了使内燃机10工作或者使内燃机10的工作停止而由驾驶员操作的开关，向ECU80发送表示其接通/断开状态的信号。

进而，ECU80向各种致动器(节气门致动器45a、点火装置35以及燃料喷射阀39等)发送指示(驱动)信号。

(本装置的工作的概要)

＜自动停止控制以及自动再启动控制＞

本装置当预定的自动停止条件成立时，执行停止从燃料喷射阀39喷射燃料而使内燃机10的旋转停止的自动停止控制。本例的自动停止条件在以下的条件全部成立的情况下成立。

(A1)制动踏板92被踩踏(被操作)。

(A2)加速踏板91未被踩踏(未被操作)。

(A3)车速SPD为预定速度SPDth以下。

在开始自动停止控制之后，当产生再启动要求时，本装置根据该时刻的内燃机转速NE执行以下某一个控制，由此使内燃机10启动(再启动)。另外，在本例子中，当在开始自动停止控制的之后开始踩踏加速踏板91时产生再启动要求。

(B1)在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE高于第1阈值速度NE1的情况(NE＞NE1)下，本装置执行通常控制(通常运转启动控制)而使内燃机10再启动。通常控制是在压缩行程后半段进行燃料喷射，在压缩上止点附近进行点火的“通常运转中的控制”。因而，通过通常控制，不驱动启动马达26。

(B2)在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE为第1阈值速度NE1以下且高于第2阈值速度NE2的情况(NE2＜NE≤NE1)下，本装置执行着火启动控制而使内燃机10再启动。着火启动控制是在再启动要求的产生时刻在“处于膨胀行程前半段(例如，压缩上止点后曲轴为10[deg]至30[deg]之间)的气缸”或者“在产生再启动要求后最先迎来膨胀行程前半段的气缸”中，在膨胀行程前半段进行燃料喷射，在紧接着之后的时刻进行点火的控制。以下，存在将“在再启动要求的产生时刻处于膨胀行程前半段的气缸”或者“在再启动要求的产生后最先迎来膨胀行程前半段的气缸”称作“膨胀行程气缸”的情况。进而，存在将在该膨胀行程气缸处于膨胀行程的期间中处于压缩行程的气缸称作“压缩行程气缸”的情况。另外，通过着火启动控制，不驱动启动马达26。

(B3)在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE为第2阈值速度NE2以下的情况(NE≤NE2)下，本装置等待内燃机转速NE降低至第3阈值速度NE3(NE＜NE3＜NE2)后执行启动器启动控制而使内燃机10再启动。启动器启动控制是通过使启动器26工作而使内燃机10曲轴转动，并且在压缩行程后半段进行燃料喷射，在压缩上止点附近进行点火的控制。

＜着火启动控制的点火以及着火＞

本装置的特征之一在于：在上述的着火启动控制中，将膨胀行程气缸内的燃料实际着火时的压缩考虑在内，对燃料的喷射动作以及点火动作进行控制。具体而言，每经过预定期间便预测在当前时刻进行了燃料的喷射以及点火的情况下的实际的着火时刻以及该着火时刻的曲轴角度。并且，在该曲轴角度处于能够达到足够的压缩的预定的范围内的情况下，执行基于着火启动的内燃机的再启动。

因此，以下，参照图2的(a)以及(b)对着火启动控制的膨胀行程气缸的燃料的点火及着火的正时以及曲轴角度进行详细说明。在图2的(a)以及(b)的任一个中，为了便于说明而用实线的曲线表示在执行自动停止控制中到内燃机10停止为止的膨胀行程气缸的曲轴角度的历时变化。

首先，图2的(a)示出了如下的例子：虽然在执行自动停止控制的期间产生了再启动要求，但即便在该时刻进行燃料的点火，在燃料实际着火的时刻也会成为在着火后无法获得足够使内燃机10再启动的惯性的曲轴角度。

在该例子中，在时刻t1开始自动停止控制，该自动停止控制为停止从燃料喷射阀39喷射燃料而使内燃机10的旋转停止。之后，内燃机转速NE逐渐降低，在时刻t2初次发生曲轴24的旋转方向的从正转向逆转的反转，在时刻t3再启动条件成立。该时刻t3的曲轴角度CA3为能够在着火后获得足够使内燃机10再启动的惯性的曲轴角度的上限值(上限角度CAth2)以下。换言之，曲轴角度CA3足够接近上止点。因而，如果在该时刻使燃料着火，则能够获得足够使内燃机10再启动的惯性。即，能够通过着火启动使内燃机10再启动。

但是，如上所述，在开始用于执行着火启动的处理(例如，燃料的喷射以及点火)到燃料实际着火为止需要预定的期间(着火所需期间)。在以下所记载的例子中，对从着火启动的燃料的点火到着火为止，预定的期间(着火期间)占据该着火所需期间的大部分进行说明。因而，即便在再启动条件成立的时刻t3立即进行对燃料的点火，燃料实际着火也会发生在时刻t4。在从该时刻t3到时刻t4的期间曲轴24也持续旋转，活塞的位置变化。结果，时刻t4的该气缸的曲轴角度CA4变为大于时刻t3的曲轴角度CA3，变为大于上述的上限角度CAth2。换言之，曲轴角度CA3过于远离上止点。因而，即便在该时刻燃料着火，也无法获得足够使内燃机10再启动的惯性。即，通过着火启动无法使内燃机10再启动。

另一方面，图2的(b)示出在与图2的(a)同样地在执行自动停止控制的期间中产生了再启动要求的时刻进行燃料的点火时，在燃料实际着火的时刻成为在着火后能够获得足够使内燃机10再启动的惯性的曲轴转角的例子。

在该例子中，在时刻t1开始自动停止控制，之后，在时刻t2初次发生曲轴24的旋转方向的反转，在时刻t3再启动条件成立。即，在图2的(b)所示的例子中，到此为止都与图2的(a)所示的例子是同样的。但是，在该例子中，并不是在再启动条件成立的时刻t3立即开始对燃料进行点火而开始着火启动，而是在比时刻t3晚的时刻t5对燃料进行点火。

上述时刻t5的曲轴角度CA5超过能够在着火后获得足够使内燃机10再启动的惯性的曲轴角度的上限值(上限角度CAth2)。换言之，曲轴角度CA5与上止点相距很远。因而，当在该时刻燃料着火的情况下，无法获得足够使内燃机10再启动的惯性。即，通过着火启动无法使内燃机10再启动。

但是，如上所述，从着火启动的燃料的点火到着火为止需要着火期间。因而，即便如上述那样在曲轴角度CA5与上止点相距很远的时刻t5进行对燃料的点火，燃料实际着火还是发生在比时刻t5晚的时刻t6。在从该时刻t5到时刻t6的期间曲轴24也持续旋转，活塞的位置变化。结果，时刻 t6的该气缸的曲轴角度CA6变为小于时刻t5的曲轴角度CA5，变为小于上述的上限角度CAth2。换言之，曲轴角度CA6足够接近上止点。因而，当在该时刻燃料着火的情况下，能够获得足够使内燃机10再启动的惯性。即，能够通过着火启动使内燃机10再启动。

如上所述，本装置在通过着火启动使内燃机10再启动的情况下，将在膨胀行程气缸中燃料实际着火时的压缩考虑在内，调整着火启动的开始正时。具体而言，本装置每经过预定期间便预测在当前时刻开始了着火启动的情况下的实际的着火时刻以及该着火时刻的曲轴角度。然后，在该曲轴角度处于能够达到足够的压缩的预定的范围内的情况下，执行基于着火启动的内燃机10的再启动，在并非如此的情况下不执行着火启动。由此，本装置能够通过着火启动使内燃机10更可靠地再启动。以上是本装置的概要。

(具体的工作)

其次，对本装置的具体的工作进行说明。本装置的ECU80的CPU(以下，简称为“CPU”)每经过预定时间便执行图3中用流程图表示的例程。通过该例程开始自动停止控制。

当成为预定的正时时，CPU从步骤300开始处理并前进至步骤310，判定在当前时刻内燃机10是否处于运转中。即，CPU判定内燃机运转标志Xop的值是否为“1”。当内燃机运转标志Xop的值为“1”时表示内燃机10处于运转中(启动后且自动停止控制开始前)。当内燃机运转标志Xop的值为“0”时表示内燃机10处于自动停止中(自动停止控制开始后且再启动完成前)。在内燃机运转标志Xop的值为“0”的情况下，CPU在步骤310中判定为“否”并前进至步骤395，暂时结束本例程。

在内燃机运转标志Xop的值为“1”的情况下，CPU在步骤310中判定为“是”并前进至步骤320，判定上述的自动停止条件是否成立。更具体而言，CPU判定停止条件成立标志Xstp的值是否为“1”。CPU通过执行未图示的例程，当上述的自动停止条件成立时将停止条件成立标志Xstp的值设定为“1”，当产生上述的再启动要求时将停止条件成立标志Xstp 的值设定为“0”。在停止条件成立标志Xstp的值为“0”的情况下，CPU在步骤320中判定为“否”并前进至步骤395，暂时结束本例程。因而，在该情况下，不执行后述的自动停止控制。

与此相对，在停止条件成立标志Xstp的值为“1”的情况下，CPU在步骤320中判定为“是”，按顺序进行以下叙述的步骤330至步骤370的处理，而后前进至步骤395并暂时结束本例程。由此，执行自动停止控制。

步骤330：CPU停止对燃料喷射阀39发送指示信号，由此停止燃料喷射。

步骤340：CPU停止对点火装置35(点火器38)发送指示信号，由此将各气缸的一次侧线圈(初级侧线圈)37a维持在非通电状态，从而停止点火。

步骤350：CPU将内燃机运转标志Xop的值设定为“0”。

步骤360：CPU将通常运转标志Xtujo的值设定为“0”。如后所述，在执行通常运转控制的情况下，将通常运转标志Xtujo的值设定为“1”。

步骤370：CPU将再启动要求标志Xstreq的值设定为“0”。CPU执行未图示的例程，由此当判定为产生了上述的再启动要求时将再启动要求标志Xstreq的值设定为“1”。

如上所述，在本例子中，本装置当预定的自动停止条件成立时，执行自动停止控制：停止从燃料喷射阀39喷射燃料并停止点火装置35所进行的点火，使内燃机10的旋转停止。但是，本装置也可以不停止点火，而仅通过停止燃料的喷射来执行自动停止控制。在该情况下，不执行上述步骤340。

进而，CPU每经过预定时间便执行在图4中用流程图表示的例程。通过该例程决定为了进行内燃机10的再启动而执行的控制。

当成为预定的正时时，CPU从步骤400开始处理并前进至步骤405，判定在当前时刻内燃机10的运转是否处于停止中(自动停止控制处于执行中)。即，CPU判定内燃机运转标志Xop的值是否为“0”。在内燃机运转标志Xop的值为“1”的情况下，CPU在步骤405中判定为“否”，前进 至步骤495并暂时结束本例程。

与此相对，在内燃机运转标志Xop的值为“0”的情况(正执行自动停止控制的情况)下，CPU在步骤405中判定为“是”并前进至步骤410，判定是否产生了再启动要求。更具体而言，CPU判定再启动要求标志Xstreq的值是否为“1”。

假设现在产生了再启动要求而将再启动要求标志Xstreq的值设定为“1”。在该情况下，CPU在步骤410中判定为“是”并前进至步骤415，判定内燃机转速NE是否大于第1阈值速度NE1。

在内燃机转速NE大于第1阈值速度NE1的情况下，CPU在步骤415中判定为“是”并前进至步骤420，将通常运转标志Xtujo的值设定为“1”，以执行通过上述的通常控制所进行的启动(通常运转启动)。对于通常控制将在后面参照图13进行详细叙述。之后，CPU前进至步骤425并将再启动要求标志Xstreq的值设定为“0”，而后前进至步骤495并暂时结束本例程。结果，在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE大于第1阈值速度NE1的情况下，通过通常控制再启动内燃机10。

另一方面，在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE为第1阈值速度NE1以下的情况下，CPU在步骤415中判定为“否”并前进至步骤430，判定内燃机转速NE是否大于第2阈值速度NE2。第2阈值速度NE2大于0且小于第1阈值速度NE1。

在内燃机转速NE大于第2阈值速度NE2的情况下，CPU在步骤430中判定为“是”并前进至步骤435，将着火启动控制标志Xch的值设定为“1”，以执行上述的着火启动控制。对于着火启动控制将在后面参照图5进行详细叙述。之后，CPU经由步骤425暂时结束本例程。结果，在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE为第1阈值速度NE1以下且大于第2阈值速度NE2的情况下，通过着火启动控制再启动内燃机10。

另一方面，在产生再启动要求的时刻的内燃机转速NE为第2阈值速度NE2以下的情况下，CPU在步骤430中判定为“否”并前进至步骤440，判定内燃机转速NE是否小于第3阈值速度NE3。第3阈值速度NE3大于 0且小于第2阈值速度NE2。

在内燃机转速NE为第3阈值速度NE3以上的情况下，CPU在步骤440中判定为“否”并直接前进至步骤495，暂时结束本例程。结果，当接下来执行本例程时，CPU按步骤405至步骤415、步骤430以及步骤440顺序前进。结果，CPU进行待机直至内燃机转速NE变为不足第3阈值速度NE3为止。

并且，当内燃机转速NE变为小于第3阈值速度NE3时，CPU在步骤440判定为“是”并前进至步骤445，执行上述的启动器启动控制。之后，CPU前进至步骤450而将备用再启动标志Xbkupstart的值设定为“0”，经由步骤425暂时结束本例程。结果，当内燃机转速NE变为不足第3阈值速度NE3时，通过启动器启动控制来再启动内燃机10。

然而，在CPU执行步骤410的处理的时刻，在将再启动要求标志Xstreq的值设定为“0”的(未产生再启动要求)情况下，CPU在该步骤410中判定为“否”并前进至步骤455，判定备用再启动标志Xbkupstart的值是否为“1”。如果该标志Xbkupstart的值为“0”，则CPU在步骤455中判定为“否”并暂时结束本例程。与此相对，如果标志Xbkupstart的值为“1”，则CPU在步骤455中判定为“是”并前进至步骤440。结果，当内燃机转速NE变为不足第3阈值速度NE3时，通过启动器启动控制再启动内燃机10。对于从该步骤455转向步骤440以及步骤445的流程将后述。

＜着火启动控制的详细情况＞

接着，对上述的着火启动控制的详细情况进行说明。CPU每经过预定时间便执行用图5中的流程图表示的例程。因而，当成为预定的正时时，CPU从图5的步骤500开始处理并前进至步骤505，判定着火启动控制标志Xch的值是否为“1”。如果着火启动控制标志Xch的值不为“1”，则CPU在步骤505中判定为“否”，前进至步骤595并暂时结束本例程。

与此相对，当着火启动控制标志Xch的值为“1”时，CPU在步骤505中判定为“是”并前进至步骤510，判定当前时刻是否为再启动条件的成立后且是否存在发生了曲轴24的旋转方向的反转的历史记录。

在“当前时刻为再启动条件的成立后且存在发生了曲轴24的旋转方向的反转的历史记录”这一条件不成立的情况下，CPU在步骤510中判定为“否”并前进至步骤540，判定该时刻的膨胀行程气缸的曲轴角度CA是否为预定的上限角度(即，第1上限角度CAth1)以下。

例如，如图6的黑色圆点所示那样，在再启动条件成立的当前时刻(时刻ta)的上述曲轴角度CA(＝CAa)为第1上限角度CAth1以下的情况下，CPU在步骤540中判定为“是”，在步骤545中立即执行对该膨胀行程气缸的燃料的喷射以及点火。此时的曲轴角度CA(＝CAa)为第1上限角度CAth1以下(即，足够接近上止点)。因而，如果立即执行对该膨胀行程气缸的燃料的喷射以及点火，则在着火后能够获得足够使内燃机10再启动的惯性。结果，在膨胀行程气缸的燃烧室中由喷射的燃料形成的混合气着火、燃烧。

之后，CPU前进至步骤530并将着火启动控制标志Xch的值设定为“0”，并将备用再启动标志Xbkupstart的值设定为“1”。之后，如步骤535所示，CPU通过向压缩行程气缸喷射燃料，当该气缸的曲轴角度处于压缩上止点后的预定的角度时对由上述燃料形成的混合气进行点火，由此进行内燃机10的通常运转。之后，CPU前进至步骤595并暂时结束本例程。由此，执行基于着火启动控制的内燃机10的再启动。

另一方面，在当前时刻(时刻ta)的上述曲轴角度CA(＝CAa)不为第1上限角度CAth1以下的(CA＞CAth1)情况下，CPU在步骤540中判定为“否”，前进至步骤595并暂时结束本例程。即，在该情况下，预测为即便如上述步骤545那样立即执行对该膨胀行程气缸的燃料的喷射以及点火，在着火后也无法获得足够使内燃机10再启动的惯性。因此，CPU等待伴随着之后的曲轴的旋转的正转与逆转之间的反转的反复(回摆)而压缩上升的机会。

在当前时刻为再启动条件的成立后且存在发生了曲轴24的旋转方向的反转的历史记录的情况下，CPU在步骤510中判定为“是”，在步骤515中计算在当前时刻开始了着火启动的情况下的预测着火时的膨胀行程气缸 的曲轴角度CA即预测曲轴角度CAp。

在本例子中，ECU80将从开始用于执行着火启动的处理(燃料的喷射以及点火)到燃料着火所需的期间即着火所需期间ΔT与当前时刻的曲轴角度CA的对应关系作为映射(map)预先存储于ROM。并且，CPU通过将膨胀行程气缸的当前时刻的曲轴角度CA应用于该映射来确定着火所需期间ΔT。进而，CPU基于上述曲轴角度CA、上述着火所需期间ΔT以及当前时刻的内燃机转速NE，计算预测曲轴角度CAp。

之后，CPU前进至步骤520。CPU在步骤520中判定预测曲轴角度CAp是否为预定的上限角度(即，第2上限角度CAth2)以下。

例如，如图7的(a)的黑色圆点所示那样，在再启动条件成立的当前时刻(时刻tb)，膨胀行程气缸的曲轴角度CA为CAb(CA＝CAb)。如上所述，CPU基于该时刻的曲轴角度CA(＝CAb)、从当前时刻(时刻tb)到预测着火时(时刻tc)的期间的时间的长度即着火所需期间ΔT(＝tc－tb)、以及当前时刻的内燃机转速NE，计算预测曲轴角度CAp。如图7的(a)的空白圆所示那样，预测着火时(时刻tc)的预测曲轴角度CAp为CAc，大于第2上限角度CAth2(CAp＞CAth2)。

在上述的情况下，CPU在步骤520中判定为“否”，CPU前进至步骤550。在步骤550中，CPU判定今后是否会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会。具体而言，当在步骤520中判定为“否”的状况(即，CAp＞CAth2成立的状况)持续预定的期间的情况下，则CPU能够判定为今后不会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会。

或者，如果将来可能出现的曲轴角度CA的极值不为第2上限角度CAth2以下的情况下，CPU能够判定为今后不会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会。该“将来可能出现的曲轴角度CA的极值”例如能够基于表示上述的“回摆”的内燃机转速NE与曲轴角度CA的极值之间的对应关系的映射(数据表)、曲轴物理模型以及表示曲轴24的转速的极值的衰减特性的近似式等来计算。

在预测为今后不会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会 的情况下，CPU在步骤550中判定为“是”，前进至步骤555并将着火启动控制标志Xch的值设定为“0”，并将备用再启动标志Xbkupstart的值设定为“1”。之后，CPU前进至步骤595并暂时结束本例程。由此，CPU放弃基于着火启动控制的内燃机10的再启动。

另一方面，在预测为今后会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会的情况下，CPU在步骤550中判定为“否”，前进至步骤595并暂时结束本例程。由此，CPU进行待机直至通过着火启动控制使内燃机10再启动的下一个机会。

之后，随着时间的流逝而变为时刻td，如图7的(b)的黑色圆点所示那样，膨胀行程气缸的曲轴角度CA为CAd(CA＝CAd)。在从上述的时刻tb到作为当前时刻的时刻td为止的期间，曲轴24反转，膨胀行程气缸的曲轴角度CA更加接近上止点。如上所述，CPU根据该时刻的曲轴角度CA(＝CAd)等计算预测曲轴角度CAp。如图7的(b)的空白圆所示那样，预测着火时(时刻te)的预测曲轴角度CAp为CAe，为第2上限角度CAth2以下(CAp≤CAth2)。

在上述的情况下，CPU在步骤520中判定为“是”，CPU前进至步骤525，进行对膨胀行程气缸的燃料的喷射以及点火。结果，在膨胀行程气缸的燃烧室中由所喷射的燃料形成的混合气点火、燃烧。之后，CPU经由上述的步骤530以及535前进至步骤595并暂时结束本例程。由此，进行基于着火启动控制的内燃机10的再启动。

如图8以及图9所示，在时刻td以后的短暂的期间，如上述那样计算的预测曲轴角度CAp为第2上限角度CAth2以下(在图8以及图9中，分别为CAg≤CAth2以及CAi≤CAth2)。当在这样的状况下产生再启动要求的(再启动条件成立)情况下，CPU在步骤520中判定为“是”，执行上述的步骤525以后的一系列的处理。

在图7的(b)以及图8所示的例子中，当伴随着曲轴24的反转而膨胀行程气缸的曲轴角度CA减少(即，活塞接近上止点)时使燃料着火。与此相对，在图9所示的例子中，当伴随着曲轴24的正转而膨胀行程气缸 的曲轴角度CA增大(即，活塞远离上止点)时使燃料着火。这样，可以当内燃机10正转且膨胀行程气缸的曲轴角度远离压缩上止点时执行着火启动控制，或者也可以当内燃机10反转且膨胀行程气缸的曲轴角度接近压缩上止点时执行着火启动控制。

然而，在图9所示的状况之后，在图10的(a)所示的状况下，如黑色圆点所示那样，在时刻tj，计算的预测曲轴角度CAp为CAk(即，活塞远离上止点)，大于第2上限角度CAth2(CAp＞CAth2)。在这样的状况下，即便是产生再启动要求的情况下，CPU在步骤520中也判定为“否”，执行上述的步骤550以后的一系列的处理。

之后，进一步随着时间的流逝，如图10的(b)的黑色圆点所示那样，在时刻tl，计算的预测曲轴角度CAp为CAm，为第2上限角度CAth2以下(CAp≤CAth2)。当在这样的状况下产生再启动要求的(再启动条件成立的)情况下，CPU在步骤520中判定为“是”，执行上述的步骤525以后的一系列的处理。

然而，从至此说明的图6至图10可知，在自动停止控制的执行中曲轴24的旋转方向第一次反转的时刻即初次反转时刻以后，膨胀行程气缸的曲轴角度CA的回摆的振幅逐渐变小(衰减)。因而，例如，如图11所示，在再启动条件成立的当前时刻(图11中为时刻tn)计算的预测曲轴角度CAp(例如，CAo)最终不会变为第2上限角度CAth2以下。

在上述的情况下，在步骤520中判定为“否”的状况(即，CAp＞CAth2成立的状况)持续预定的期间。因而，CPU如上所述在步骤550中判定为“是”。

在上述的情况下，直至检测到CAp＞CAth2成立的状况持续预定的期间为止，CPU等待执行着火启动的机会。但是，CPU如上所述可以通过判定将来可能出现的曲轴角度CA的极值是否为第2上限角度CAth2以下，来判定今后是否会产生能够通过着火启动使内燃机10再启动的机会。在该情况下，无需等待CAp＞CAth2成立的状况持续预定的期间，因此，能够迅速地判定能否进行基于着火启动的内燃机10的再启动，能够使内燃 机10更迅速地再启动。

如上所述，根据本装置，在预测着火时的膨胀行程气缸的曲轴角度处于在能够达到足够的压缩的预定的范围内的情况(即，CAp≤CAth2成立的情况)下，执行基于着火启动的内燃机10的再启动，在并非如此的情况下不执行着火启动。由此，本装置能够通过着火启动使内燃机10更可靠地再启动。以上是着火启动控制的详细情况。

在步骤530或者步骤555中，在将备用再启动标志Xbkupstart的值设定为“1”之后，当CPU前进至图4的步骤455时，CPU在该步骤455中判定为“是”并前进至步骤440。因而，即便是通过着火启动控制无法使内燃机10的再启动成功的情况下，当内燃机转速NE变得不足第3阈值速度NE3时执行启动器启动控制，结果，内燃机10也能被再启动。

进而，CPU每经过预定时间便执行图12中用流程图表示的“启动完成判定例程”。因而，当成为预定的正时时，CPU从图12的步骤1200开始处理而前进至步骤1210，判定内燃机运转标志Xop的值是否为“0”。如果内燃机运转标志Xop的值不为“0”(即，如果内燃机10处于运转中)，则CPU在步骤1210中判定为“否”并暂时结束本例程。

与此相对，当内燃机运转标志Xop的值为“0”时(即，如果内燃机10为自动停止控制开始后且在再启动完成前)，CPU在步骤1210中判定为“是”并前进至步骤1220，判定是否处于再启动要求标志Xstreq的值从“1”变为“0”之后。从图4的步骤410以及步骤425可以理解，当产生再启动要求而将再启动要求标志Xstreq的值设定为“1”之后进行某些启动控制(参照步骤420、步骤435以及步骤445。)时，将再启动要求标志Xstreq的值返回到“0”。因而，步骤1220为判定是否进行了某些启动控制的步骤。

如果在再启动要求产生后中并未进行某些启动控制，则CPU在步骤1220中判定为“否”，暂时结束本例程。另一方面，如果在再启动要求产生后进行了某些启动控制，则CPU在步骤1220中判定为“是”并前进至步骤1230，判定内燃机转速NE是否大于启动判定转速(在本例中，第1 阈值速度NE1)。当内燃机转速NE为启动判定转速NE1以下时，CPU在步骤1230中判定为“否”，暂时结束本例程。

与此相对，当内燃机转速NE大于启动判定转速NE1时，CPU在步骤1230中判定为“是”，依次进行以下叙述的步骤1240至步骤1260的处理，暂时结束本例程。

步骤1240：CPU将内燃机运转标志Xop的值设定为“1”。即，CPU判定为内燃机10的再启动完成，内燃机10转变为通常运转的状态。

步骤1250：CPU将通常运转标志Xtujo的值设定为“1”。结果，执行基于后述的图13的例程的通常控制(参照在图13的步骤1305的“是”的判定)。

步骤1260：CPU将备用再启动标志Xbkupstart的值设定为“0”。

进而，CPU每经过预定时间便执行图13的流程图所示的“通常控制例程”。因而，当成为预定的正时时，CPU从图13的步骤1300开始处理而前进至步骤1305，判定通常运转标志Xtujo的值是否为“1”。如果通常运转标志Xtujo的值不为“1”，则CPU在步骤1305中判定为“否”并暂时结束本例程。

与此相对，当通常运转标志Xtujo的值为“1”时，CPU在步骤1305中判定为“是”并前进至步骤1310，通过将“内燃机转速NE以及作为内燃机负荷的代用值的加速踏板操作量Accp”应用于查找表MapQFtgt(NE、Accp)，取得目标喷射量QFtgt。

接着，当CPU前进至步骤1330时，通过将内燃机转速NE以及加速踏板操作量Accp应用于查找表MapTFtgt(NE、Accp)，取得目标喷射正时TFtgt。进而，CPU依次进行以下叙述的步骤1335至步骤1345的处理，前进至步骤1395并暂时结束本例程。

步骤1335：CPU通过将内燃机转速NE以及加速踏板操作量Accp应用于查找表MapTItgt(NE、Accp)，取得目标点火正时TItgt。

步骤1340：CPU通过将内燃机转速NE以及加速踏板操作量Accp应用于查找表MapTAtgt(NE、Accp)，取得目标节气门开度TAtgt。

步骤1345：CPU根据目标喷射量QFtgt、目标喷射正时TFtgt、目标点火正时TItgt以及目标节气门开度TAtgt将指示信号分别发送至燃料喷射阀39、点火装置35以及节气门致动器45a。如上所述，执行通常控制。

如以上说明的那样，根据本装置，当在自动停止控制的执行中产生了再启动要求的情况下，根据内燃机转速NE分别使用通常运转控制、着火启动以及启动器启动，并且即便在着火启动未成功的情况下，也能够切换成启动器启动，可靠且迅速地再启动内燃机。而且，根据本装置，在着火启动控制中，将在膨胀行程气缸中燃料实际着火时的压缩考虑在内，对燃料的喷射动作以及点火动作进行控制。由此，能够通过着火启动使内燃机更可靠地再启动。

本发明并不限定于上述实施方式，可以在本发明的范围内采用各种变形例。例如，在上述实施方式中，在当执行再启动控制时不存在发生了曲轴的旋转方向的反转的历史记录的状况下，在曲轴角度CA为第1上限角度CAth1以下的情况下，立即进行对该膨胀行程气缸的燃料的喷射以及点火(参照步骤545。)。但是，也可以不进行基于这样的方法的再启动。