(57)【要約】【課題】エンジンの始動装置の作動要否を好適に判定し、必要でないのに始動装置が駆動されることによる不都合を抑制する。【解決手段】ＥＣＵ４０は、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジン１０を自動停止し、エンジン１０の自動停止中に所定の始動条件が成立した場合にエンジン１０を自動再始動する。このＥＣＵ４０は、エンジン１０の再始動要求時に検出される回転位置に基づいて、始動装置としてのスタータ３７の駆動要否を判定するためのエンジン回転速度として要否判定値を設定する。そして、エンジン１０の再始動要求があった場合に、その要求時に検出したエンジン回転速度と設定した要否判定値との比較結果に基づいて、スタータ３７によりエンジン１０を始動するか、又はエンジン１０の燃焼制御の再開によりエンジン１０を始動するかを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に初期回転を付与する始動装置を備えるエンジンに適用され、
所定の自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止し、前記エンジンの自動停止中に所定の始動条件が成立した場合に前記エンジンを自動再始動するエンジン停止始動制御装置であって、
前記出力軸の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記エンジンの再始動要求時に前記位置検出手段により検出される回転位置に基づいて、前記始動装置の駆動要否を判定するためのエンジン回転速度として要否判定値を設定する判定値設定手段と、
前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記回転速度検出手段により検出したエンジン回転速度と前記判定値設定手段により設定した要否判定値との比較結果に基づいて、前記始動装置により前記エンジンを始動するか、又は前記エンジンの燃焼制御の再開により前記エンジンを始動する始動制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジン停止始動制御装置。
【請求項２】
前記判定値設定手段は、前記エンジンの再始動要求後の燃焼気筒において、同要求時に前記位置検出手段により検出される回転位置から所定の圧縮角度位置までの回転角度に基づいて前記要否判定値を設定する請求項１に記載のエンジン停止始動制御装置。
【請求項３】
前記判定値設定手段は、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時における気筒の圧縮負荷とに基づいて前記要否判定値を設定する請求項１又は２に記載のエンジン停止始動制御装置。
【請求項４】
前記判定値設定手段は、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時におけるエンジンフリクションとに基づいて前記要否判定値を設定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジン停止始動制御装置。
【請求項５】
前記判定値設定手段は、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時における前記出力軸の回転負荷とに基づいて前記要否判定値を設定する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジン停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン停止始動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアクセル操作やブレーキ操作などといった停車又は発進のための動作等を検知してエンジンの自動停止及び自動再始動を行う、所謂アイドルストップ機能を備えるエンジン制御システムが知られている。このアイドルストップ制御により、エンジンの燃費低減等の効果を図っている。
【０００３】
アイドルストップ制御においては種々の技術が提供されている。例えば、エンジン自動停止後の再始動時において、その始動要求時のエンジン回転速度に基づいてエンジンの始動態様を変更するものがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１のエンジンの自動停止再始動制御では、エンジン自動再始動を行う場合、その始動要求時のエンジン回転速度が閾値よりも小さい場合にはスタータによりエンジン始動を行い、同閾値よりも大きい場合にはスタータを作動させることなく燃料供給の再開によりエンジン始動を行う。これにより、スタータの作動頻度を低減させるようにしている。
【０００４】
この特許文献１においては、エンジン再始動時にスタータを作動させるか否かを判定するための閾値を、エンジン暖機状態や補機の作動状況、発電機の負荷状態によって定めている。すなわち、エンジン回転速度の低下速度に応じて同閾値を設定しており、エンジン回転速度の低下速度が大きいほど（例えばエンジン冷却水温が低いほど）閾値を大きくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンジン始動要求を行ってから燃焼開始によりエンジン回転速度が上昇側に転じるまでには時間遅れが生じ、その遅れ時間の長さは、エンジン運転状態によって都度異なることが考えられる。この場合、エンジン始動要求からエンジンが回転上昇に転じるまでの期間において、エンジン回転速度の低下速度が同じであっても、その遅れ時間の長短に応じてエンジン回転速度の落ち込み量が異なることが考えられる。そのため、エンジン始動要求時のエンジン回転速度に基づいてスタータの要否判定を行う場合に、その後のエンジン回転速度の落ち込み量が変動することにより、エンジン再始動時におけるエンジン回転速度とスタータの要否判定のための閾値との関係によっては、燃焼によりエンジン始動可能であるにもかかわらずスタータが作動されることが考えられる。また逆に、燃焼によるエンジン始動ができない状況であるにもかかわらず、スタータが作動されないことが懸念される。特に、スタータの作動回数が多くなると、スタータ作動による電力消費が多くなることや、スタータの磨耗が促進されることが懸念される。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、エンジンの始動装置の作動要否を好適に判定することができ、ひいては必要でないのに始動装置が駆動されることによる不都合を抑制することができるエンジン停止始動制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００９】
本発明は、エンジンの出力軸に初期回転を付与する始動装置を備えるエンジンに適用され、所定の自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止し、前記エンジンの自動停止中に所定の始動条件が成立した場合に前記エンジンを自動再始動するエンジン停止始動制御装置に関するものである。請求項１に記載の発明は、前記出力軸の回転位置を検出する位置検出手段と、前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記エンジンの再始動要求時に前記位置検出手段により検出される回転位置に基づいて、前記始動装置の駆動要否を判定するためのエンジン回転速度として要否判定値を設定する判定値設定手段と、前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記回転速度検出手段により検出したエンジン回転速度と前記判定値設定手段により設定した要否判定値との比較結果に基づいて、前記始動装置により前記エンジンを始動するか、又は前記エンジンの燃焼制御の再開により前記エンジンを始動する始動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
エンジンの自動停止再始動制御において、エンジン回転速度がゼロになる前にエンジン再始動を実施する場合、その再始動要求時におけるエンジン回転速度の高低に応じて、エンジン再始動時に始動装置の駆動を要するか否かを定めるものがある。一方、エンジン再始動要求されてからエンジンの燃焼によりエンジン回転速度が上昇に転じるまでには遅れ時間が生じ、その遅れ時間の間にエンジン回転速度が落ち込むことが考えられる。したがって、再始動要求時に始動態様を判定するための回転速度判定値（要否判定値）は、その遅れ時間でのエンジン回転速度の落ち込み分を反映して設定する必要がある。
【００１１】
ここで、上記遅れ時間は、エンジン再始動時におけるエンジン出力軸の回転位置（クランク角度）に応じて異なることが考えられる。これは、エンジンの再始動要求後に燃焼が行われる気筒において、その要求時のクランク角度が異なると、その始動要求から燃焼開始までの期間の長さが相違するからである。
【００１２】
その点に鑑み、本発明では、エンジン再始動時におけるクランク角度に基づいて、エンジン再始動時における始動装置の駆動要否を判定するためのエンジン回転速度の判定値（要否判定値）を設定する。これにより、同判定値を設定するのにあたり、再始動要求後のエンジン回転速度の落ち込み分を適正に反映することができ、エンジン再始動時における始動態様を再始動時のエンジン回転速度に応じて適正に定めることができる。したがって、始動装置を必要なときに駆動させることができ、必要でないのに始動装置が駆動されることによる不都合を抑制することができる。
【００１３】
ここで、エンジンが多気筒からなる場合、回転位置の検出対象となる気筒は、エンジンの再始動要求後最初の燃焼気筒が好ましいが、２回目以降の燃焼気筒であってもよい。また、燃焼気筒とは異なる気筒の回転位置を位置検出手段により検出することにより、燃焼気筒の回転位置を取得してもよい。
【００１４】
要否判定値において、エンジン再始動要求から燃焼開始までの遅れ時間の変動を考慮する場合、その遅れ時間の始点のずれだけでなく終点のずれについても考慮するとよい。その点に鑑み、請求項２に記載の発明は、前記判定値設定手段が、前記エンジンの再始動要求後の燃焼気筒において、同要求時に前記位置検出手段により検出される回転位置から所定の圧縮角度位置までの回転角度に基づいて前記要否判定値を設定する。この構成によれば、上記遅れ時間における終点が異なる場合であっても同遅れ時間を正確に定めることができる。したがって、再始動要求後のエンジン回転速度の落ち込み分を要否判定値に正確に反映させることができる。
【００１５】
ここで、所定の圧縮角度位置は、燃料噴射の態様が直噴式のエンジンであれば例えば圧縮上死点とし、ポート噴射式のエンジンであれば点火タイミング（例えば圧縮上死点より所定角度だけ進角側の位置）とする。また、要否判定値については、エンジンの再始動要求時の回転位置から所定の圧縮角度位置までの回転角度が大きいほど要否判定値を大きくするとよい。
【００１６】
エンジンの再始動要求から燃焼開始によりエンジン回転速度が上昇に転じるまでの（遅れ時間での）エンジン回転速度の落ち込み量は、同遅れ時間の長さ以外の他のパラメータとも相関関係がある。したがって、再始動要求後のエンジン回転速度の落ち込み分を要否判定値に正確に反映させるには、例えば請求項３に記載の発明のように、前記判定値設定手段が、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時における気筒の圧縮負荷とに基づいて前記要否判定値を設定するとよい。エンジン再始動時において、例えば筒内空気量が大小相違すると気筒の圧縮負荷が変わる。このとき、気筒の圧縮負荷が大きいほどエンジン回転速度の低下率が大きくなり、結果としてエンジン回転速度の落ち込み量が大きくなるからである。すなわち、気筒の圧縮負荷が大きいほど要否判定値を大きくするのが好ましい。ここで、気筒の圧縮負荷は、例えばスロットルバルブの開度（スロットル開度）又は吸気管圧力に基づいて推定するとよい。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、前記判定値設定手段が、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時におけるエンジンフリクションとに基づいて前記要否判定値を設定するとよい。エンジン再始動時において、エンジンの摩擦損失（エンジンフリクション）が小さければエンジン回転速度の低下率が小さくなり、結果としてエンジン回転速度の落ち込み量が小さくなるのに対し、エンジンフリクションが大きければエンジン回転速度の低下率が大きくなり、結果としてエンジン回転速度の落ち込み量が大きくなる。したがって、エンジンフリクションが大きいほど要否判定値を大きくするとよい。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、前記判定値設定手段が、前記回転位置と、前記エンジンの再始動要求時における前記出力軸の回転負荷とに基づいて前記要否判定値を設定するとよい。エンジン再始動時において、エンジン出力軸の回転負荷が大きいほどエンジン回転速度の低下率が大きくなり、結果としてエンジン回転速度の落ち込み量が大きくなるからである。すなわち、出力軸の回転負荷が大きいほど要否判定値を大きくするのが好ましい。ここで、出力軸の回転負荷としては、例えば発電装置における発電負荷や、空調装置などの駆動負荷を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】エンジン制御システムの全体概略を示す構成図。
【図２】アイドルストップ制御実行中におけるエンジン回転速度の推移を示すタイムチャート。
【図３】エンジン再始動後最初の燃焼気筒におけるエンジン始動要求時のクランク角度ＣＡと点火タイミングとの関係を示す模式図。
【図４】エンジン回転速度がゼロになる前にエンジン再始動された場合におけるエンジン回転速度の推移を示すタイムチャート。
【図５】エンジン再始動制御についての処理手順を示すフローチャート。
【図６】スタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する際の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものとしている。当該制御システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢として燃料噴射量の制御や点火時期の制御、アイドルストップ制御等を実施する。このエンジン制御システムの全体概略を示す構成図を図１に示す。
【００２１】
図１に示すエンジン１０において、吸気管１１（吸気通路）の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、エアクリーナ１２の下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１３が設けられている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出される。
【００２２】
スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には、吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００２３】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられている。この吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２４（排気通路）に排出される。
【００２４】
エンジン１０のシリンダヘッドには気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられている。点火プラグ２７には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００２５】
本システムには、スタータ３７や交流発電機３９、空調装置（エアコン）２５といった補機類が各種設けられている。スタータ３７は、バッテリ３８と電気的に接続されており、ＥＣＵ４０からの指令信号に基づきバッテリ３８から電力が供給されることでクランキングを開始してエンジン１０を始動させる。交流発電機３９は、エンジン１０の出力軸としてのクランク軸３５の回転に伴い交流電圧を誘起する。また、エアコン２５は、エアコンスイッチがオンされた場合に図示しないコンプレッサがエンジン１０により駆動され、これにより車内の空調を行う。
【００２６】
その他、本システムには、冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ３４や、エンジン２０の所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力することによりクランク軸３５の回転位置（クランク角度）を検出するクランク角度センサ３６、車両速度を検出する車速センサ３２などが取り付けられている。冷却水温センサ３４からの冷却水温ＴＷ、クランク角度センサ３６からのエンジン回転速度ＮＥ、車速センサ３２からの車速Ｖ等といったエンジン１０の運転状態を検出する各種センサからの信号は、電子制御ユニット４０（以下、ＥＣＵ４０という）に入力される。
【００２７】
ＥＣＵ４０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）４１を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ４０のマイコン４１は、前述した各種センサなどから各々検出信号を入力し、それらの各種検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算して燃料噴射弁１９や点火装置の駆動を制御したり、あるいはアイドルストップ制御を実施したりする。
【００２８】
アイドルストップ制御についてマイコン４１は、所定のエンジン停止条件が成立した場合に燃料噴射及び点火を停止してエンジン１０の自動停止を行う。また、エンジン停止中に所定のエンジン始動条件が成立した場合には、スタータ３７によるクランキングによりエンジン１０に初期回転を付与するとともに、燃料噴射及び点火を再開してエンジン１０の自動再始動を行う。ここで、エンジン停止条件としては、例えばアクセルオフであること、ブレーキオンであること、車速が所定車速以下（例えば２０ｋｍ／ｈ以下）であること等とする。また、エンジン始動条件としては、例えばアクセルオフであること、ブレーキオフであること等とする。
【００２９】
また、本実施形態では、車両停止中だけでなく車両減速中においてもアイドルストップ制御を実施する。具体的には、例えば中高速走行時にブレーキが踏み込まれて燃料カット制御に移行した場合、燃料供給の停止に伴い車両が次第に減速していく。そして、車速がアイドルストップ許可車速ＶＩＳ以下になったこと、ブレーキオンであること等を条件にエンジン１０が自動停止される。
【００３０】
ここで、アイドルストップ制御において、エンジン１０の停止要求が行われた後、エンジン１０が完全停止する前に（エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前に）エンジン１０の再始動要求が行われることがある。特に、車両減速中にアイドルストップ制御を実施する車両では、車両停止中にのみ同制御を実施する車両に比べ、エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前にエンジン自動停止及び再始動が実施される可能性が高くなると考えられる。そこで、本システムでは、エンジン再始動を実施するのにあたり、その再始動時のエンジン回転速度ＮＥに応じてエンジン１０の始動態様を決定している。
【００３１】
具体的には、エンジン１０の始動要求時のエンジン回転速度ＮＥが所定値（スタータ要否判定値ＮＥＴＨ）よりも小さい場合には、クランク軸３５の回転を補助するために、スタータ３７を駆動させる。一方、始動要求時のエンジン回転速度ＮＥがスタータ要否判定値ＮＥＴＨ以上の場合にはスタータ３７を作動させず、燃料供給の再開により（自立復帰により）エンジン始動を行う。これにより、スタータ３７の作動頻度を低減させるようにしている。
【００３２】
スタータ要否判定値ＮＥＴＨについて、本実施形態では、エンジン１０の始動要求が行われてから実際にエンジン回転速度が上昇側に転じるまでに時間遅れが生じることに鑑み、その遅れ時間で生じるエンジン回転速度の低下量（回転落込量ΔＮＥ）を考慮してスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定している。すなわち、図２に示すように、エンジン１０の停止要求後、エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前のタイミングｔ１１でエンジン１０の始動要求が行われた場合、その始動要求に伴い燃料供給が再開されるものの、初回の燃焼（初爆）までの間はエンジン回転速度ＮＥの低下が継続される。したがって、エンジン始動要求から初爆までの期間ＴＡにおいてエンジン回転速度ＮＥの落ち込みが生じることとなる。つまり、エンジン再始動要求が行われた後において、エンジン回転速度が回転落込量ΔＮＥだけ低下する。
【００３３】
この点に鑑み、本実施形態では、燃料供給の再開により（スタータ３７の作動なしで）エンジン始動可能なエンジン回転速度ＮＥの下限値ＮＥＬＷに対し、回転落込量ΔＮＥを加えた値をスタータ要否判定値ＮＥＴＨとしている。そして、エンジン始動供給時におけるエンジン回転速度ＮＥとスタータ要否判定値ＮＥＴＨとを比較することにより、エンジン始動におけるスタータ３７の要否判定を行っている。
【００３４】
ここで、スタータ要否判定値ＮＥＴＨが回転落込量ΔＮＥを加味して設定されることを考慮すると、回転落込量ΔＮＥの変動が適正に反映されていない場合には、適正な始動態様でエンジン始動が実施されないおそれがある。つまり、スタータ３７の作動が必要でないにもかかわらずスタータ３７によるエンジン始動が行われたり、また逆に自立復帰ではエンジン始動を行うことができないにもかかわらずスタータ３７が作動されなかったりすることが考えられる。
【００３５】
本発明者らは、エンジン１０の再始動要求から燃焼開始によりエンジン回転速度ＮＥが上昇側に転じるまでの遅れ時間ＴＡが、回転落込量ΔＮＥの変動要因のパラメータの一つになり得ることに着目した。また、この遅れ時間の長さは、エンジン１０の再始動後最初の燃焼気筒（初爆が行われる気筒）において、エンジン再始動要求があったときのクランク角度から同気筒の最初の点火タイミングまでのクランク軸３５の回転角度で示されることに着目した。更に都度のエンジン再始動時における点火タイミングが一定であるか又はずれが小さい場合には、上記遅れ時間の長さが、エンジン再始動要求があったときのクランク角度で示されることに着目した。
【００３６】
そこで、本実施形態では、エンジン再始動要求時におけるクランク角度に基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定することとしている。具体的には、エンジン再始動後最初の燃焼気筒を対象に、エンジン始動要求時のクランク角度ＣＡを検出し、そのクランク角度ＣＡが大きいほど（ΔＮＥが大きいほど）スタータ要否判定値ＮＥＴＨを高くしている。
【００３７】
ここで、エンジン再始動後最初の燃焼気筒とは、エンジン再始動要求後最初に燃料噴射が可能とされる気筒であり、例えばエンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡが吸気上死点前の所定回転角度内にある気筒をいう。
【００３８】
スタータ要否判定値ＮＥＴＨの設定について図３〜図５を用いて以下詳細に説明する。
【００３９】
図３は、エンジン再始動後最初の燃焼気筒について、エンジン１０の始動要求時のクランク角度ＣＡと点火タイミングとの関係を示す模式図である。なお、本実施形態では、エンジン再始動後の最初の燃焼気筒における最初の点火タイミングを、予め定められた所定タイミングＣＡ３としている。
【００４０】
図３において、エンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡが噴射可能期間ＴＸ（図３参照）にある気筒がエンジン再始動後最初に燃焼が行われる気筒である。そして、同気筒において、エンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡがＣＡ１の場合、そのクランク角度ＣＡ１から点火タイミングＣＡ３までは、クランク軸３５の回転角度ΔθｓｔａｒｔがΔθ１になっている。一方、エンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡがＣＡ１よりも遅角側のＣＡ２の場合には、そのクランク角度ＣＡ２から点火タイミングＣＡ３までの回転角度ΔθｓｔａｒｔがΔθ１よりも小さいΔθ２になっている。すなわちエンジン１０の再始動要求時のクランク角度ＣＡが遅角側であるほど点火タイミングＣＡ３までの時間が短いため、エンジン回転速度ＮＥの低下速度が同じであれば、クランク角度ＣＡが遅角側ほど、遅れ時間での回転落込量ΔＮＥが小さくなる。
【００４１】
次に、点火タイミングまでの回転角度と回転落込量ΔＮＥとの関係について説明する。図４は、エンジン回転速度がゼロになる前にエンジン再始動された場合におけるエンジン回転速度の推移を示すタイムチャートである。図４のうち一点鎖線は、エンジン再始動後の最初の燃焼気筒について、エンジン再始動時のクランク角度がＣＡ１の場合を示し、実線はＣＡ２の場合を示す（ＣＡ１，ＣＡ２については図３参照）。なお、図４では、エンジン停止条件をアクセルオフされたこととし、エンジン再始動条件をアクセルオンされたこととしている。また、図４では、エンジン回転速度の低下速度が同じ場合を想定している。
【００４２】
図４において、エンジン停止要求により車速Ｖ及びエンジン回転速度ＮＥが低下していき、エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前のタイミングｔ２１でエンジン再始動要求がされた場合を考える。なお、図４では、点火タイミングがＣＡ３の場合を想定している。このとき、タイミングｔ２１でのクランク角度ＣＡがＣＡ１の場合には、点火タイミングＣＡ３までの時間が長いため、点火が行われるまでに（エンジン回転速度ＮＥが上昇に転じるまでに）エンジン回転速度ＮＥが大きく落ち込み、回転落込量がΔＮＥ１となる。これに対し、タイミングｔ２１でのクランク角度ＣＡが、ＣＡ１よりも遅角側のＣＡ２の場合、点火タイミングＣＡ３までの時間がＣＡ１のときよりも短いため、エンジン回転速度ＮＥの低下速度が同じであれば、エンジン回転速度ＮＥの落ち込みも小さく、回転落込量がΔＮＥ１よりも小さいΔＮＥ２となる。
【００４３】
そこで、本実施形態では、エンジン再始動要求後最初の燃焼気筒における同要求時のクランク角度ＣＡが小さいほど、スタータ要否判定値ＮＥＴＨが小さくなるようにしてある。具体的には、例えばクランク角度とスタータ要否判定値ＮＥＴＨとを関連付けたマップを予めＲＯＭに記憶しておき、エンジン再始動要求後最初の燃焼気筒における同要求時のクランク角度ＣＡに対応するスタータ要否判定値ＮＥＴＨを同マップから都度算出する。
【００４４】
図５は、エンジン再始動制御についての処理手順を示すフローチャートである。この処理はＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。
【００４５】
図５において、まずステップＳ１１では、エンジン１０が自動停止された状態か否かを判定する。続くステップＳ１２では、エンジン始動条件が成立しているか否かを判定する。ステップＳ１１及びステップＳ１２で肯定判定された場合には、ステップＳ１３及びＳ１４へ進む。
【００４６】
ステップＳ１３では、エンジン再始動要求時にクランク角度センサ３６により検出されるクランク角度ＣＡに基づいてエンジン再始動後最初の燃焼気筒を特定する。また、ステップＳ１４では、その特定した燃焼気筒におけるエンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡ、冷却水温センサ３４により検出されるエンジン冷却水温ＴＷ及びエアコン２５の駆動状態／非駆動状態を取得する。その後、ステップＳ１５で、それらの取得値からスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する。
【００４７】
スタータ要否判定値ＮＥＴＨの設定にあたり本実施形態では、エンジン再始動後最初の燃焼気筒におけるエンジン再始動要求時のクランク角度ＣＡの他に、その始動要求時のエンジンフリクション及びエアコン２５の駆動状態に基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定している。その理由はそれぞれ以下のとおりである。
【００４８】
（１）エンジンフリクション
エンジンフリクションは、冷間始動時における暖機完了後であっても、車両走行状態や外気環境等により変化し、例えばエンジン冷却水温ＴＷが低くエンジンオイルの粘性が高い場合、エンジン１０の各摺動部における摩擦損失が大きくなる（エンジンフリクションが大きくなる）。そのため、エンジン再始動要求からエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じるまでの遅れ時間において、摩擦損失によりエンジン回転速度ＮＥの落ち込み量が変化することが考えられる。つまり、エンジンフリクションが大きいほど（エンジン冷却水温ＴＷが低いほど）回転落込量ΔＮＥが大きくなる。そこで、本実施形態では、エンジン冷却水温ＴＷが低いほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨが大きくなるようにする。
【００４９】
なお、エンジンフリクションを検出可能なパラメータであれば、エンジン冷却水温ＴＷに限定せず、例えばエンジン１０内を循環するエンジンオイルの温度（エンジン油温）としてもよい。
【００５０】
（２）エアコン２５の駆動／非駆動
エアコンスイッチがオンされてエアコン２５が駆動状態にある場合、エアコン２５の駆動によりクランク軸３５の回転負荷が大きくなる。そのため、エンジン再始動要求からエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じるまでの遅れ時間において、その回転負荷によりエンジン回転速度ＮＥの落ち込み量が変化することが考えられる。つまり、エアコン２５が駆動状態の場合には、非駆動状態の場合に比べて回転落込量ΔＮＥが大きくなる。そこで、本実施形態では、エアコン２５の駆動状態では非駆動状態に比べてスタータ要否判定値ＮＥＴＨが大きくなるようにする。
【００５１】
図６に、本実施形態においてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する際の具体例を示す。図６において、ＥＣＵ４０には、クランク角度ＣＡとエンジン冷却水温ＴＷとエアコン２５の駆動状態とスタータ要否判定値ＮＥＴＨとの関係を示すマップが記憶されている。そして、図５のステップＳ１４にて各パラメータの取得値が入力されることにより、同図のステップＳ１５にて今回のエンジン再始動時におけるスタータ要否判定値ＮＥＴＨが設定されるようになっている。
【００５２】
図５の説明に戻り、続くステップＳ１６では、エンジン再始動要求時におけるエンジン回転速度ＮＥがスタータ要否判定値ＮＥＴＨ以上か否かを判定する。エンジン回転速度ＮＥがスタータ要否判定値ＮＥＴＨ未満の場合には、エンジン１０を始動させるのにあたりスタータ３７によるクランキングが必要であると判断し、バッテリ３８からスタータ３７への電力供給を行うことによりスタータ３７を駆動させる。一方、エンジン回転速度ＮＥがスタータ要否判定値ＮＥＴＨ以上の場合には、スタータ３７を駆動させず、燃料供給の再開によりエンジン１０の始動を行う。なお、本実施形態では、ステップＳ１７でスタータ３７によるエンジン始動を行う際にも燃料供給を再開する。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果を有する。
【００５４】
エンジン再始動要求時におけるクランク角度ＣＡに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを都度算出する構成としたため、スタータ要否判定値ＮＥＴＨの設定において、エンジン再始動要求後のエンジン回転速度ＮＥの落ち込み分（回転落込量ΔＮＥ）を好適に反映させることができる。これにより、エンジン再始動時における始動態様をスタータ３７により行うか又はスタータ３７の駆動なしで行うかを、エンジン再始動時のエンジン回転速度ＮＥに応じて適正に定めることができる。したがって、必要でないのにスタータ３７が駆動されることによる不都合を抑制することができる。つまり、スタータ３７の駆動が必要な場合に限ってスタータ３７を駆動させることにより、スタータ３７の駆動頻度を抑制することができ、結果としてスタータ３７の消費電力の低減やスタータ３７の磨耗の抑制を図ることができる。
【００５５】
エンジン冷却水温ＴＷが低いほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを大きくする構成としたため、エンジン１０の各摺動部における摩擦損失の相違によるエンジン回転速度ＮＥの落ち込み分を考慮して始動形態を決定することができる。
【００５６】
エアコン２５の駆動状態では非駆動状態よりもスタータ要否判定値ＮＥＴＨを大きくする構成としたため、クランク軸３５の回転負荷の相違によるエンジン回転速度ＮＥの落ち込み分を考慮して始動形態を決定することができる。特に、エアコン２５の駆動によるクランク軸３５の回転負荷は比較的大きいため、エアコン駆動を考慮することにより、始動形態の決定を好適に行うことができる。
【００５７】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００５８】
・エンジン再始動要求後最初の燃焼気筒において、エンジン再始動要求時におけるクランク角度ＣＡに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する代わりに、エンジン始動要求時におけるクランク角度ＣＡから点火タイミングＣＡ３までの回転角度Δθｓｔａｒｔに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成とする。エンジン再始動要求から燃焼開始によりエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じるまでの遅れ時間ＴＡは、始点（エンジン再始動要求時）だけでなく終点に応じて変動する。この場合、回転角度Δθｓｔａｒｔが大きいほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを大きくするとよい。特に、点火タイミングが一定でない場合に回転角度Δθｓｔａｒｔに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定するとよい。
【００５９】
・更にエンジン再始動時において気筒の圧縮負荷に基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成とする。気筒の圧縮負荷が大きいほどピストンの動きが緩慢になり、遅れ時間ＴＡにおいてエンジン回転速度ＮＥの低下率が大きくなるからである。具体的には、気筒の圧縮負荷が大きいほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを大きくする。ここで、気筒の圧縮負荷は、スロットル開度センサにより検出されるスロットル開度又は吸気管圧力センサ１７により検出される吸気管圧力に基づいて推定するとよい。具体的には、スロットル開度が大きいほど気筒内に充填される空気量（筒内空気量）が多くなるため気筒の圧縮負荷が大きくなることから、スロットル開度が大きいほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを高くするとよい。また、吸気管圧力が高いほど気筒内に充填されている空気量が多いため気筒の圧縮負荷が大きくなることから、吸気管圧力が高いほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを高くするとよい。
【００６０】
・クランク軸３５の回転負荷がエアコン２５の駆動により発生するとし、エアコン２５の駆動状態に基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成としたが、クランク軸３５の回転負荷の発生源をエアコン２５に代えて又はこれに加えて交流発電機３９とし、交流発電機３９の駆動状態に基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成としてもよい。
【００６１】
・更にエンジン回転速度ＮＥに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成とする。エンジン回転速度ＮＥの違いによりエンジン１０の軸トルクの大きさが異なり、エンジン回転速度ＮＥが高いほど軸トルクが大きくなる。したがって、エンジン再始動要求時のエンジン回転速度ＮＥが高回転ほど、遅れ時間ＴＡでの回転落込量ΔＮＥが大きくなることから、エンジン回転速度ＮＥが高いほどスタータ要否判定値ＮＥＴＨを大きくするとよい。
【００６２】
・スタータ要否判定値ＮＥＴＨの設定を例えば図６に示すようにマップを用いて行う構成としたが、数式により行う構成としてもよい。
【００６３】
・エンジン再始動後最初の燃焼気筒での燃焼によりエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じることを前提として説明したが、エンジン再始動後最初の燃焼気筒での燃焼によりエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じないことを考慮し、エンジン再始動後２回目又はそれ以降に燃焼を行う気筒を対象として、エンジン再始動時におけるクランク角度ＣＡに基づいてスタータ要否判定値ＮＥＴＨを設定する構成としてもよい。
【００６４】
・エンジン１０と変速機との間にロックアップクラッチを設け、ロックアップクラッチの接続／解放によりエンジン１０と変速機との接続状態を切り替える構成の車両に本発明を適用してもよい。かかる構成では、アクセルオフに伴う車両減速時において、ロックアップクラッチを係合させることによりエンジン１０のクランク軸３５と変速機とを直結させるとともに、エンジン１０の燃料供給を停止する。つまり、エンジン１０の回転をクランク軸３５側からの駆動により維持することで、燃料消費の節減を図っている。この構成では、エンジン自動停止要求がされた後、エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前にエンジン再始動要求がなされた場合、同再始動要求から燃焼開始によりエンジン回転速度ＮＥが上昇に転じるまでの遅れ時間ＴＡにおいて、エンジン回転速度ＮＥの減少速度は緩やかであるためエンジン回転速度ＮＥの落ち込みは小さいものの、上記と同様に回転落込量ΔＮＥが発生する。したがって、この構成に本発明を適用することにより上記と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
ただし、上記実施形態として記載した構成のように、エンジン１０と変速機との間にロックアップクラッチを設けない構成に本発明を適用するのがより好ましい。ロックアップクラッチを設けない構成では、エンジン自動停止要求後エンジン回転速度ＮＥがゼロになる前にエンジン再始動要求がなされた場合に、遅れ時間ＴＡでの回転落込量ΔＮＥが、同再始動要求後最初の燃焼気筒におけるエンジン再始動要求時のクランク角度の違いに応じて大きくなりやすいからである。
【００６６】
・燃料噴射方式がポート式のエンジン１０について説明したが、直噴式エンジンやディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…エンジン、２５…エアコン、３４…冷却水温センサ、３５…クランク軸（出力軸）、３６…クランク角度センサ（位置検出手段、回転速度検出手段）、３７…スタータ（始動装置）、３９…交流発電機、４０…ＥＣＵ（位置検出手段、回転速度検出手段、判定値設定手段、始動制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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