基于直喷汽油机的瞬时反转直接起停技术是一种能够同时提高发动机经济性和排放性的发动机起动技术。然而，这种起动技术却对发动机活塞停止位置提出了较高要求，也由于传统测量设备等诸多方面的限制，所以对该起动技术的实施与推广也因此变得难以实现。目前，国内外的研究机构还没有对发动机停机过程有明确详细的报道。为了攻克基于直喷汽油机的瞬时反转直接起停的技术难关，本文对发动机停机行为做出了细致的研究，开发了发动机全工况活塞位置测量系统及其测量方法，利用直喷汽油机为研究对象，使用此测量系统及相关试验设备对各个工况下的发动机停机行为做了相应的试验。提出了发动机停机行为的定义以及研究方法，总结出发动机停机行为的特征并发现了发动机在停机过程中的“泵气效应”。基于数据挖掘理论，运用软件SPSS并使用停机试验数据，从而建立了非线性回归模型。通过对多种非线性模型的比较，确立了最优非线性回归模型，通过此模型可以进行单一停机条件变化下的发动机活塞停止位置期望的预测研究，而使用Matlab软件建立的基于径向基函数神经网络的模型可以进行在复合停机条件变化下的发动机活塞停止位置的预测研究，通过该模型也总结出了冷却水温度、初始停机转速和停机负载对发动机活塞停止位置的影响规律，找出了有利于发动机活塞停止在目标区域的停机条件。