(57)【要約】【課題】ピニオンとリングギヤとの噛み合わせを最適なタイミングで実施する。【解決手段】ＥＣＵ４０は、エンジン始動に際して、エンジン２０の出力軸に連結されたリングギヤ２２にスタータ１０のピニオン１４を噛み合わせた状態でピニオン１４を回転させることによりエンジン２０のクランキングを実施する。このＥＣＵ４０は、エンジン２０の自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、予め定めた複数の回転速度降下態様でのエンジン回転速度をそれぞれ予測する複数の予測手段を有している。そして、ＥＣＵ４０は、その複数の予測手段の各予測値のいずれによりピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替えるとともに、その切り替え後の予測値に基づいて決定した噛み合わせのタイミングでピニオン１４をリングギヤ２２に噛み合わせるべくピニオン１４の駆動を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止し、所定の再始動条件が成立した場合にスタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動する自動停止始動機能を有し、前記自動停止条件の成立後において、エンジン回転速度に基づき決定されるタイミングで前記エンジンの出力軸に連結されたリングギヤに前記スタータのピニオンを噛み合わせ、その噛み合わせの状態において前記ピニオンの回転によって前記クランキングを実施するエンジン停止始動制御装置であって、
前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、予め定めた複数の回転速度降下態様でのエンジン回転速度をそれぞれ予測する複数の予測手段と、
前記複数の予測手段の各予測値のいずれにより前記噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える切替手段と、
前記予測値に基づいて決定した前記噛み合わせのタイミングで前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせるべく前記ピニオンの駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項２】
前記複数の予測手段は、
前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際におけるシリンダ容積の増減変化に伴うエンジン回転速度の増減１周期分を回転脈動期間とし、前の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度に基づいてその後の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度を予測する第１予測手段と、
同じく前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、エンジン回転速度の減少変化に基づいて現時点以降のエンジン回転速度を予測する第２予測手段と、
を有し、
前記切替手段は、前記第１予測手段及び前記第２予測手段の両予測値のうち、いずれにより前記噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項３】
前記第１予測手段は、エンジン回転速度の降下時におけるトルク損失に基づいてエンジン回転速度の予測を実施し、
前記第２予測手段は、前記トルク損失を使わずにエンジン回転速度の予測を実施する請求項２に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項４】
前後する前記回転脈動期間でそれぞれ算出した前記トルク損失の差が所定値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、
前記切替手段は、前記判定手段により前記トルク損失の差が前記所定値以上であると判定された場合に、前記第２予測手段による予測値に基づいて前記噛み合わせのタイミングを決定するよう前記切り替えを実施する請求項３に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項５】
前記切替手段は、エンジン回転速度が所定値以下の場合に、前記第２予測手段による予測値に基づいて前記噛み合わせのタイミングを決定するよう前記切り替えを実施する請求項２乃至４のいずれか一項に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項６】
エンジン回転速度の降下時において、前記エンジンの回転停止を含む所定の低回転速度域よりも高回転側で前記所定の再始動条件が成立した場合に、前記ピニオンの回転を開始し、その後、前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる先回し制御手段と、
前記所定の再始動条件の成立前においてエンジン回転速度が前記所定の低回転速度域内の場合に、次の再始動に備えて前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせておく後回し制御手段と、を備え、
前記切替手段は、前記所定の低回転速度域よりも高回転側において前記第１予測手段によりエンジン回転速度を予測し、前記所定の低回転速度域において前記第２予測手段によりエンジン回転速度を予測する請求項２乃至５のいずれか一項に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン自動停止始動制御装置に関し、詳しくは、エンジンを自動停止させる際のエンジン回転速度が降下する期間においてスタータのピニオンをエンジンの出力軸に連結されたリングギヤに噛み合わせるエンジン自動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】
エンジン再始動時のスタータの駆動制御として、エンジンを自動停止させる際にエンジン回転速度が降下する期間において、次回のエンジン再始動に備えて、スタータのピニオンをエンジンの出力軸に連結されたリングギヤに予め噛み合わせておくことが提案されている（例えば特許文献１参照）。また、これとは別に、エンジン回転速度の降下中に再始動要求があった場合に、まずスタータのモータによってピニオンを回転させ、ピニオン回転速度がリングギヤ回転速度に同期したタイミングで、ピニオンが回転された状態のままピニオンをリングギヤに噛み合わせることも提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１００９９号公報
【特許文献２】特許第４２１１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジン回転速度が降下する期間にピニオンとリングギヤとの噛み合わせを実施する場合、その噛み合わせのタイミングが適切でないと、ピニオンとリングギヤとの噛み合い音が大きくなり、車両の搭乗者に不快感を与える等の不都合が生じることが懸念される。
【０００６】
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、ピニオンとリングギヤとの噛み合わせを最適なタイミングで実施することができるエンジン自動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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明は、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止し、所定の再始動条件が成立した場合にスタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動する自動停止始動機能を有し、前記自動停止条件の成立後において、エンジン回転速度に基づき決定されるタイミングで前記エンジンの出力軸に連結されたリングギヤに前記スタータのピニオンを噛み合わせ、その噛み合わせの状態において前記ピニオンの回転によって前記クランキングを実施するエンジン停止始動制御装置に関するものである。そして、請求項１に記載の発明は、前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、予め定めた複数の回転速度降下態様でのエンジン回転速度をそれぞれ予測する複数の予測手段と、前記複数の予測手段の各予測値のいずれにより前記噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える切替手段と、前記予測値に基づいて決定した前記噛み合わせのタイミングで前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせるべく前記ピニオンの駆動を制御する駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、スタータのピニオンをリングギヤに噛み合わせるものがある。この場合、回転降下期間におけるエンジン回転速度を予測手段によって予測し、その予測したエンジン回転速度に基づき噛み合わせのタイミングを決定することにより、ピニオンとリングギヤとの噛み合わせを最適なタイミングで実施できると考えられる。
【００１０】
ここで、エンジン回転降下期間におけるエンジン回転速度の降下態様としては、例えば、シリンダ容積の増減変化に伴い増減変化しながらエンジン回転速度が降下する降下態様と、それとは異なる降下態様とが想定される。また、後者に含まれる降下態様として、エンジン回転速度が直線的に降下する降下態様や、エンジン回転速度が二次曲線的に降下する降下態様等が挙げられる。このように、エンジン回転速度の降下態様としては種々考えられるが、エンジンの回転降下期間におけるエンジン回転速度を予測する場合には、その都度の回転速度降下態様に即した適切な予測手段を用いるのが望ましい。
【００１１】
その点、上記のとおり、予測すべき回転速度降下態様が異なる複数の予測手段を備える構成とし、その複数の予測手段の各予測値のいずれによってピニオンとリングギヤとの噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替えることにより、都度のエンジン回転速度の降下態様に見合う予測手段による予測値によってピニオンとリングギヤとの噛み合わせタイミングを決定することができる。これにより、エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際のエンジン回転速度の予測精度を高めることができ、その結果、エンジン回転速度の予測結果を用いてピニオンとリングギヤとの噛み合わせを行う際に、その噛み合わせを最適なタイミングで実施することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、前記複数の予測手段が、前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際におけるシリンダ容積の増減変化に伴うエンジン回転速度の増減１周期分を回転脈動期間とし、前の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度に基づいてその後の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度を予測する第１予測手段と、同じく前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、エンジン回転速度の減少変化に基づいて現時点以降のエンジン回転速度を予測する第２予測手段と、を有し、前記第１予測手段及び前記第２予測手段の両予測値のうち、いずれにより前記噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える。
【００１３】
第１予測手段によれば、シリンダ容積の増減変化に伴うエンジン回転速度（瞬時回転速度）の増減１周期分（例えば、４サイクル４気筒エンジンの場合では１８０℃Ａ）を回転脈動期間とした場合において、前の回転脈動期間のエンジン回転速度に基づいてその後の回転脈動期間での回転速度予測が可能であるが、これは、例えば前後する回転脈動期間でエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向になることを前提としたものである。具体的には、例えば、エンジンの気筒間で惰性回転時のトルク損失が同一であり、それによりエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向となることを前提としたものである。一方、第２予測手段は、エンジン回転速度の減少変化に基づき回転速度予測を行うものであり、前回と今回とでエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向になるか否かに左右されることなく回転速度の予測が可能である。つまり、第１予測手段は、エンジン回転速度の増減変化を加味しつつ回転速度を予測するものであり、これに対し、第２予測手段は、エンジン回転速度の減少変化のみに基づいて回転予測を行うものであり、回転速度予測に際しエンジン回転速度の増減変化については加味していない。
【００１４】
ここで、前後する回転脈動期間でエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向になるか否かは、エンジンの状態やエンジンシステムの仕様等により決まる。この点、本発明によれば、前後する回転脈動期間でエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向となるか否かに応じて、エンジン回転速度の増減変化を加味しつつ回転速度予測を行うか、又はエンジン回転速度の減少変化に基づき回転速度予測を行うかを切り替えることができる。
【００１５】
ここでいう「エンジン回転速度」は、エンジンの出力軸が所定回転角度（例えば１０℃Ａや３０℃Ａ）回転する毎にその回転に要した時間から算出される回転速度（瞬時回転速度）である。また、エンジン回転速度（瞬時回転速度）には角速度を含む。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、前記第１予測手段が、エンジン回転速度の降下時におけるトルク損失に基づいてエンジン回転速度の予測を実施し、前記第２予測手段が、前記トルク損失を使わずにエンジン回転速度の予測を実施する。
【００１７】
前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるとみなせる場合、予測精度の観点からすると、そのトルク損失を考慮してエンジン回転速度を予測するのが望ましい。ただし、必ずしも前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるとは言えず、トルク損失が一定でない場合には、トルク損失を使わずにエンジン回転速度を予測した方が予測精度の点で望ましいと考えられる。この点、本発明によれば、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるか否かに応じて、トルク損失に基づく回転速度予測を実施するか、又はトルク損失を使わずに回転速度予測を実施するかを切り替えることができ、ひいては、エンジン回転速度の降下時における回転速度予測の精度を高めることができる。
【００１８】
なお、第１予測手段によりトルク損失に基づく回転速度予測を実施する場合、上死点又は下死点を基準とする回転角度が同じになる回転角度位置でのトルク損失に基づいて、同回転速度予測を実施するのが望ましい。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、前後する前記回転脈動期間でそれぞれ算出した前記トルク損失の差が所定値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、前記切替手段が、前記判定手段により前記トルク損失の差が前記所定値以上であると判定された場合に、前記第２予測手段による予測値に基づいて前記噛み合わせのタイミングを決定するよう前記切り替えを実施する。こうすることにより、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるか否かの判定を比較的簡単にかつ精度よく実施することができる。このとき、トルク損失の差としては、上死点又は下死点を基準とする回転角度が同じになる回転角度位置でのトルク損失差を算出し、そのトルク損失差と判定値とを比較するとよい。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、エンジン回転速度が所定値以下の場合に、前記第２予測手段による予測値に基づいて前記噛み合わせのタイミングを決定するよう前記切り替えを実施する。
【００２１】
エンジン回転速度の降下時において、回転速度ゼロを含む所定の低回転域では、エンジン回転速度（瞬時回転速度）が速度ゼロに向けて増減を伴うことなく単調減少する。そのため、エンジン回転速度の増減変化（脈動）を考慮する必要はなく、第２予測手段により回転速度予測を行うことができる。また、エンジン回転速度の検出手段として、エンジンの出力軸が所定角度回転する毎に検出信号を出力する回転角センサを備える構成では、エンジン回転速度が低回転域になるにつれて、回転角センサの検出信号の出力間隔（パルス幅）が大きくなるため、回転脈動期間でエンジン回転速度の増減変化が生じる場合において、そのエンジン回転速度の増減変化を正確に予測できないことが考えられる。よって、エンジン回転速度が所定値以下の場合には第２予測手段により回転速度予測を行うとよい。
【００２２】
請求項６に記載の発明では、エンジン回転速度の降下時において、前記エンジンの回転停止を含む所定の低回転速度域よりも高回転側で前記所定の再始動条件が成立した場合に、前記ピニオンの回転を開始し、その後、前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる先回し制御手段と、前記所定の再始動条件の成立前においてエンジン回転速度が前記所定の低回転速度域内の場合に、次の再始動に備えて前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせておく後回し制御手段と、を備え、前記所定の低回転速度域よりも高回転側において前記第１予測手段によりエンジン回転速度を予測し、前記所定の低回転速度域において前記第２予測手段によりエンジン回転速度を予測する。
【００２３】
エンジン自動停止条件の成立後にスタータによるエンジンのクランキングを行う場合、エンジン自動停止によりエンジン回転速度が降下する期間において、エンジン再始動条件が成立したか否かに応じてスタータの駆動態様を変更するものがある。具体的には、エンジン回転降下期間においてエンジン再始動条件が成立した場合には、モータによりピニオンを回転させ、その後、ピニオン回転速度とリングギヤ回転速度とが同期した状態になったときにピニオンをリングギヤに噛み合わせるピニオン先回し制御を実施する。一方、回転降下期間においてエンジン再始動条件が未だ成立していない場合には、エンジン回転速度がゼロになる直前で、次のエンジン始動に備えてピニオンをリングギヤに予め噛み合わせるピニオン後回し制御を実施する。このスタータの駆動態様の切り替えはエンジン回転速度に応じて決定され、具体的には、所定の低回転速度域（例えば２００ｒｐｍ以下）よりも高回転側でエンジン再始動条件が成立した場合にピニオン先回し制御を実施し、エンジン回転速度が所定の低回転速度域内になった場合にピニオン後回し制御を実施する。これに鑑みると、ピニオン先回し制御による噛み合わせの実施時にはエンジン回転速度が増減変化しており、ピニオン後回し制御による噛み合わせの実施時にはエンジン回転速度が単調減少していると考えられる。
【００２４】
その点、本発明によれば、ピニオン先回し制御による噛み合わせの実施領域では第１予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定し、ピニオン後回し制御による噛み合わせの実施領域では第２予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定することにより、スタータの駆動態様に関わらず、ピニオンとリングギヤとの噛み合わせを最適なタイミングで実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】エンジン制御システムの全体概略構成図。
【図２】第１予測手段による予測方法を説明するタイムチャート。
【図３】第１予測手段による予測方法を説明するための図。
【図４】第２予測手段による予測方法を説明するタイムチャート。
【図５】噛み合わせタイミング設定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】他の実施形態における噛み合わせタイミング設定処理の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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、４サイクル４気筒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。この制御システムの全体概略を示す構成図を図１に示す。
【００２７】
図１において、スタータ１０にはモータ１１が設けられており、バッテリ１２からの電力供給によりモータ１１が回転駆動されるようになっている。モータ１１の図示しない回転軸にはピニオン軸１３が係合されており、そのピニオン軸１３の一端において、ピニオン１４が、ピニオン軸１３とピニオン１４との間で動力の伝達を断続するワンウエイクラッチ１５と一体に支持されている。
【００２８】
ピニオン軸１３は、軸１６を中心に回動するレバー１７の一端に支持されている。レバー１７の他端には、コイル１８及びプランジャ１９により構成される第１ソレノイドＳＬ１が配置されており、コイル１８内に配置されたプランジャ１９がレバー１７によって支持されている。コイル１８の非通電状態では、ピニオン１４が、エンジン２０の出力軸（クランク軸）２１に連結されたリングギヤ２２に対して非接触の状態で配置されている。ピニオン１４とリングギヤ２２との非接触状態において、バッテリ１２からコイル１８に通電されると、その通電によりプランジャ１９が軸線方向に移動し、その移動に伴いレバー１７が軸１６を中心に回動する。これにより、ピニオン１４がリングギヤ２２に向かう方向に押し出されて、ピニオン１４とリングギヤ２２とが噛み合わされる。
【００２９】
スタータ１０とバッテリ１２との間にはＩＧスイッチ２３が設けられており、ドライバの操作に基づくＩＧスイッチ２３のオンにより、バッテリ１２からスタータ１０への通電が可能になる。また、コイル１８とバッテリ１２との間には、制御信号に基づいて第１ソレノイドＳＬ１の通電／非通電を切り替えるＳＬ１駆動リレー２４が設けられており、モータ１１とバッテリ１２との間には、モータ１１の電磁子に接続され接点の開閉により通電／非通電が切り替えられる第２ソレノイドＳＬ２と、制御信号に基づいて第２ソレノイドＳＬ２の通電／非通電を切り替えるＳＬ２駆動リレー２５とが設けられている。
【００３０】
本システムには、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クランク角センサ２６が設けられている。クランク角センサ２６は、クランク軸２１と一体に回転するパルサ（回転円板）２７と、パルサ２７の外周部近傍に設けられた電磁ピックアップ部２８とを備えている。パルサ２７の外周部には、所定のクランク角間隔（例えば３０°ＣＡ間隔）で突起２９が設けられているとともに、その外周部の一部において複数の突起（例えば２歯分の突起）を欠落させた欠歯部３１が設けられている。そして、クランク軸２１の回転に伴いパルサ２７が回転すると、パルサ２７の突起２９が電磁ピックアップ部２８に近付く毎に（基本的には３０°ＣＡ毎に）電磁ピックアップ部２８から検出信号（ＮＥ信号）が出力される。このＮＥ信号のパルス幅に基づきエンジン２０の回転速度ＮＥや角速度が算出されるとともに、ＮＥ信号をカウントしてクランク角が算出される。なお、このクランク角センサ２６が本発明の回転角センサに相当する。
【００３１】
その他、本システムには、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ３２や、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ３３、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ３４、車速を検出する車速センサ３５などの各種センサが設けられている。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、周知のマイクロコンピュータ等を備えてなる電子制御装置であり、本システムに設けられている各種センサの検出結果等に基づいて、吸入空気量制御や燃料噴射量制御、アイドルストップ制御などの各種エンジン制御や、スタータ１０の駆動制御等を実施する。
【００３３】
上記のシステム構成において実施されるアイドルストップ制御について詳述する。アイドルストップ制御は、エンジン２０のアイドル運転時に所定の自動停止条件が成立すると当該エンジン２０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するとエンジン２０を再始動させるものである。エンジン自動停止条件としては、例えば、アクセル操作量がゼロになったこと（アイドル状態になったこと）、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと、車速が所定値以下まで低下したこと等の少なくともいずれかが含まれる。エンジン再始動条件としては、例えばアクセルの踏込み操作が行われたこと、ブレーキ操作量がゼロになったこと、バッテリ１２の充電状態が所定の低下状態になったこと等の少なくともいずれかが含まれる。
【００３４】
続いて、スタータ１０の駆動制御について説明する。ＥＣＵ４０は、ＳＬ１駆動リレー２４のオン／オフ信号を出力する出力ポートＰ１と、ＳＬ２駆動リレー２５のオン／オフ信号を出力する出力ポートＰ２とを備えている。この出力ポートＰ１，Ｐ２からの制御信号により、図示しないスタータスイッチの切り替え状態にかかわらず、モータ１１及びコイル１８の通電状態をそれぞれ個別に切り替え可能になっている。
【００３５】
本システムでは、アイドルストップ制御によりエンジン２０を自動停止させる際、エンジン回転速度が降下する回転降下期間において、次の再始動に備えてピニオン１４をリングギヤ２２に噛み合わせておくこととしている。そして、その後にエンジン再始動条件が成立したときに、その噛み合わせの状態においてモータ１１の通電を開始してピニオン１４を回転させることにより、エンジン２０のクランキングが速やかに実施されるようにしている。
【００３６】
詳しくは、エンジン自動停止条件が成立した場合、その条件成立に伴い燃料噴射及び点火が停止され、これによりエンジン回転速度が降下する。この回転降下期間において、エンジン回転速度に基づいて決定されるタイミングでＳＬ１駆動リレー２４にオン信号を出力し、コイル１８の通電を開始する。これにより、ピニオン１４がリングギヤ２２に向かって押し出され、エンジン２０の回転が完全に停止する前に（エンジン回転速度がゼロになる前に）ピニオン１４がリングギヤ２２に噛み合わされる。そして、その後、ブレーキペダルの踏み込み解除操作等が検出され、エンジン再始動条件が成立した場合に、ＳＬ２駆動リレー２５にオン信号を出力し、モータ１１の通電を開始する。これにより、モータ１１の回転によってピニオン１４が回転され、その回転に伴いリングギヤ２２が回転されてクランキングが開始される。
【００３７】
ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合いタイミングは、エンジン回転速度に基づいて、エンジン２０の回転が停止する直前、具体的には、ピニオン１４に対するリングギヤ２２の相対回転速度が所定の低回転範囲（例えば０±１００ｒｐｍ）となるタイミングに設定される。ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせをできるだけ低回転領域で行うことにより、両者の噛み合い音を最小限に抑えることができるからである。
【００３８】
その一方で、本実施形態のクランク角センサ２６として使用されるような電磁ピックアップ式の回転角センサでは、ＮＥ信号を出力できるエンジン回転速度域に限界があり、低回転域（例えば５０ｒｐｍ以下の領域）でのエンジン回転速度を精度良く検出できないことが考えられる。これは、エンジン低回転領域では、回転角センサにおいて歯部（突起２９）の通過が検出できなくなる、すなわち電磁ピックアップ式センサであれば磁界変化が生じにくくなるからである。この場合、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合いを最適なタイミングで実施できず、噛み合い音が大きくなってしまうおそれがある。
【００３９】
そこで、本実施形態では、エンジン２０の自動停止によりエンジン回転速度が降下する際に、その降下時におけるエンジン回転速度を予測し、その予測結果に基づいて、ピニオン１４をリングギヤ２２に噛み合わせる噛み合わせタイミングを決定することとしている。
【００４０】
特に、本実施形態では、エンジン回転速度の降下時におけるエンジン回転速度を予測する予測手段として、予測する回転速度降下態様が異なる複数の予測手段を備えており、その複数の予測手段のそれぞれの予測値のうち、いずれにより噛み合わせタイミングを決定するかを切り替える構成としている。
【００４１】
本システムでは、上記複数の予測手段として、予測に用いるパラメータが異なる２つの予測手段（第１予測手段、第２予測手段）を想定している。以下、第１予測手段及び第２予測手段について詳しく説明する。
【００４２】
［第１予測手段］
第１予測手段は、エンジン２０のロストルク（フリクショントルク）、エンジン回転速度及びイナーシャをパラメータとして、シリンダ容積の増減変化に伴い増減変化するエンジン回転速度の降下挙動を予測するものである。より詳細には、第１予測手段は、シリンダ容積の増減変化に伴うエンジン回転速度（瞬時回転速度）の増減１周期分（本実施形態では１８０℃Ａ）を回転脈動期間として、現時点よりも前の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度（瞬時回転速度）に基づいて、その後の回転脈動期間内におけるエンジン回転速度を予測するものである。この予測方法では、次のＮＥ信号が出力される回転角度位置での（次の演算タイミングでの）エンジン回転速度を予測するとともに、その予測データに基づいて更にその次の演算タイミングでのエンジン回転速度を予測するといった処理を複数回繰り返すことにより、エンジン回転速度の降下時のエンジン回転軌道の予測が可能となる。
【００４３】
図２は、第１予測手段によるエンジン回転速度の予測方法を説明するための図である。なお、図２では、各気筒のＴＤＣから次のＴＤＣまでの１８０℃Ａ区間（回転脈動期間）をＳ[i]として示してある。また、図２では、現在のクランク角度位置がＴＤＣ後の３０°ＣＡであるとして説明する。
【００４４】
ＥＣＵ４０は、エンジン自動停止条件の成立後の回転降下期間において、クランク角センサ２６からＮＥ信号が入力される毎に（本実施形態では３０°ＣＡ毎に）、瞬時回転速度としての角速度ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］を次式（１）により算出し、これを都度記憶する。
ω＝３０×２π／（３６０×tp）    …（１）
ここで、tpは、前回のパルスの立ち上がりタイミングから今回のパルスの立ち上がりタイミングまでの時間、すなわちパルス幅[sec]を示す。
【００４５】
上記式（１）により、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]における回転角度（ＴＤＣを基準とする回転角度）ごとの角速度ωを算出して記憶する。本実施形態では、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]のＴＤＣ後のクランク角０℃Ａの角速度ω[0,i-1]、クランク角３０℃Ａの角速度ω[30,i-1]、クランク角６０℃Ａの角速度ω[60,i-1]、クランク角９０℃Ａの角速度ω[90,i-1]、クランク角１２０℃Ａの角速度ω[120,i-1]、クランク角１５０℃Ａの角速度ω[150,i-1]、今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]のＴＤＣ後のクランク角０℃Ａの角速度ω[0,i]が算出され記憶される。
【００４６】
次に、角速度ωの変化に基づいて、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]におけるロストルクＴ[i-1]を、１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]における回転角度位置ごとに算出する。本実施形態では、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]のＴＤＣ後のクランク角０℃Ａから３０℃ＡまでのロストルクＴ[0-30,i-1]、クランク角３０℃Ａから６０℃ＡまでのロストルクＴ[30-60,i-1] 、クランク角６０℃Ａから９０℃ＡまでのロストルクＴ[60-90,i-1]、クランク角９０℃Ａから１２０℃ＡまでのロストルクＴ[90-120,i-1]、クランク角１２０℃Ａから１５０℃ＡまでのロストルクＴ[120-150,i-1]、クランク角１５０℃Ａから今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]のＴＤＣ後の０℃ＡまでのロストルクＴ[150-0,i-1]が次式（２）〜（７）により算出される。
【００４７】
Ｔ[0-30,i-1]＝−Ｊ・（ω[30,i-1]2 −ω[0,i-1]2）／２    …（２）
Ｔ[30-60,i-1]＝−Ｊ・（ω[60,i-1]2−ω[30,i-1]2）／２    …（３）
Ｔ[60-90,i-1]＝−Ｊ・（ω[90,i-1]2−ω[60,i-1]2）／２    …（４）
Ｔ[90-120,i-1]＝−Ｊ・（ω[120,i-1]2−ω[90,i-1]2）／２    …（５）
Ｔ[120-150,i-1]＝−Ｊ・（ω[150,i-1]2−ω[120,i-1]2）／２    …（６）
Ｔ[150-0,i-1]＝−Ｊ・（ω[0,i]2−ω[150,i-1]2）／２    …（７）
ここで、Ｊはエンジン２０のイナーシャであり、本実施形態では予めエンジン２０の設計データ等に基づいて算出してＥＣＵ４０のＲＯＭ等に記憶しておく。また、これらのロストルクＴ[0-30,i-1]〜Ｔ[150-0,i-1]の算出値は、それぞれレジスタに更新記憶される。その更新記憶されたレジスタの模式図を図３に示す。
【００４８】
続いて、今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]のＴＤＣ後の３０℃Ａ（現時点）における角速度ω[30,i]を上記式（１）により算出するとともに、その算出した角速度ωを用いてロストルクＴ[0-30,i]を算出する。そして、その算出したロストルクＴ[0-30,i]をレジスタに更新記憶する。
【００４９】
その後、図３に示すように、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]においてＴＤＣを基準とする回転角度が同じになる回転角度位置でのロストルク、ここではロストルクＴ[30-60,i-1]と現在の角速度ω[30,i]を用いて、次のパルスの立ち上がりタイミングにおける予測角速度ω、すなわち今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]のＴＤＣ後のクランク角６０℃Ａの予測角速度ω'[60,i]を演算する。併せて、クランク角３０℃Ａから６０℃Ａに到達するまでの予測到達時間ｔ[30-60,i]を演算する。さらに、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]のクランク角６０℃Ａから９０℃ＡまでのロストルクＴ[60-90,i-1]と、予測角速度ω'[60,i]とを用いて、今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]のＴＤＣ後のクランク角９０℃Ａの予測角速度ω'[90,i]を演算するとともに、クランク角６０℃Ａから９０℃Ａに到達するまでの予測到達時間ｔ[60-90,i] を演算する。この処理を何回も繰り返すことで、エンジン２０の回転降下期間におけるエンジン回転軌道を予測する。その予測結果が図２の破線で示すものである。
【００５０】
この予測演算は、ＮＥ信号の入力毎（３０℃Ａ毎）に次のＮＥ信号が入力されるまでの時間を利用して実行され、その都度、回転軌道の予測データが更新される。なお、角速度をエンジン回転速度（瞬時回転速度）に換算して予測演算を行うようにしても良い。
【００５１】
［第２予測手段］
第２予測手段は、エンジン回転速度をパラメータとして、現時点以降のエンジン回転速度、詳しくはエンジン回転速度の減少変化の回転軌道を予測するものである。この第２予測手段では、ロストルク及びイナーシャを使わずにエンジン回転速度の予測を実施する。第２予測手段について具体的には、エンジン自動停止によりエンジン回転速度が降下する期間について、クランク角センサ２６から出力されるＮＥ信号に基づいて瞬時回転速度としての角速度ωを算出する。そして、その回転降下期間での複数の瞬時回転速度（角速度ω）を用いて、その後の回転軌道を予測する。つまり、第１予測手段は、瞬時回転速度の上昇期間を挟んでその後のエンジン回転速度の予測が可能であるのに対し、この第２予測手段は、瞬時回転速度が増減変化せずに単調減少する期間でのエンジン回転速度の予測が可能である。
【００５２】
図４は、第２予測手段によるエンジン回転速度の予測方法を説明するための図である。この第２予測手段では、今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i]、すなわち各気筒のＴＤＣから次のＴＤＣまでの１８０℃Ａの期間（回転脈動期間）内における複数の瞬時回転速度を用いて、一次式、二次式及び三次式のいずれかにより、現時点以降の減少変化時におけるエンジン回転速度を予測する。
【００５３】
例えば、一次式による予測方法では、図４に一点鎖線で示すように、今回入力したＮＥ信号に基づき算出される瞬時回転速度としての角速度ω[i]と、前回のＮＥ信号に基づき算出される角速度ω[i-1]とを結ぶ一次関数により、その後の回転軌道を予測する。二次式による予測方法では、図４に二点鎖線で示すように、今回のＮＥ信号に基づき算出される角速度ω[i]と、前回のＮＥ信号に基づき算出される角速度ω[i-1]とを含む二次関数により、その後の回転軌道を予測する。また、三次式により予測方法では、図４に破線で示すように、角速度ω[i]，ｖ[i-1]に加え、更に前々回のＮＥ信号に基づき算出される角速度ω[i-2]の３点を含む三次関数により、その後の回転軌道を予測する。この予測演算は、ＮＥ信号の入力毎（３０℃Ａ毎）に次のＮＥ信号が入力されるまでの時間を利用して実行され、その都度、回転軌道の予測データが更新される。これらのいずれの予測方法によりエンジン回転速度の予測を行ってもよいが、本実施形態では、例えば一次式によりエンジン回転速度の予測を行う。
【００５４】
ここで、第１予測手段は、現時点に対し、前の回転脈動期間（１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]）のロストルクＴ[i-1]を用いて、現在の回転脈動期間（１８０℃Ａ区間Ｓ[i]）及び後の回転脈動期間（１８０℃Ａ区間Ｓ[i+1]）におけるエンジン回転速度を予測するものであり、前後する回転脈動期間においてトルク損失が一定である場合には、エンジン回転速度の降下時での回転速度予測を精度よく実施できると考えられる。ところが、エンジン２０の運転状態やエンジンシステムの仕様等によっては、前後する回転脈動期間でのトルク損失は必ずしも一定であるとは言えない。例えば、トルク損失の変動が大きいエンジン運転状態である場合や、トルク損失の気筒間のばらつきが大きい場合には、第１予測手段において予測精度が低下することが考えられる。
【００５５】
そこで、本実施形態では、複数の予測手段のうちいずれを用いるかを都度のエンジン運転状態やエンジンシステムの仕様等に応じて切り替える構成としている。より具体的には、第１予測手段の予測精度が十分に高い状況では、第１予測手段の予測値を用いてピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせタイミングを決定し、逆に、第１予測手段の予測精度が確保されない状況では、第２予測手段の予測値を用いてピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせタイミングを決定することとしている。
【００５６】
本実施形態では、以下の（ａ）〜（ｃ）の各条件が成立する場合に第１予測手段の予測値を用いて噛み合わせタイミングを決定し、そうでない場合に第２予測手段の予測値を用いて噛み合わせタイミングを決定する構成としている。以下に、（ａ）〜（ｃ）の各条件及びその理由について詳しく説明する。
【００５７】
（ａ）前後する回転脈動期間におけるロストルクＴの差が判定値未満であること
第１予測手段では、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]におけるロストルクＴ[i-1]を今回値Ｔ[i]とみなして回転速度予測を行っているため、ロストルクの前回値Ｔ[i-1]と今回値Ｔ[i]との差が大きい場合には、そのパラメータの信頼性が低下し、第１予測手段の予測精度を十分に確保できない。したがって、ロストルクＴの前回値Ｔ[i-1]と今回値Ｔ[i]との差が判定値以上の場合には、トルク損失を使わずに回転速度予測を行う第２予測手段により回転速度の予測を実施する。
【００５８】
（ｂ）エンジン回転速度ＮＥが判定値よりも大きいこと
エンジン自動停止によるエンジン回転速度の降下時において、回転速度ゼロ近傍の低回転領域では、エンジン回転速度（瞬時回転速度）が速度ゼロに向けて増減変化せずに単調減少している。よって、低回転域では、エンジン回転速度の増減変化（脈動）を考慮する必要はなく、第２予測手段により回転速度の予測が可能である。また、エンジン回転速度が低回転域になるにつれて、クランク角センサ２６からのＮＥ信号の出力間隔（パルス幅ｔｐ）が大きくなることにより、回転脈動期間で瞬時回転速度の増減変化が生じる場合において、その瞬時回転速度の増減変化を正確に予測できないことが考えられる。したがって、エンジン回転速度ＮＥが判定値よりも大きい場合に第１予測手段の予測値を選択し、エンジン回転速度ＮＥが判定値以下の場合に第２予測手段の予測値を選択する。
【００５９】
なお、ここでいうエンジン回転速度ＮＥは瞬時回転速度（角速度ω）の例えば単位時間あたりの平均値として求められる回転速度である。また、エンジン回転速度ＮＥに代えて、パルス幅ｔｐに基づいてエンジン回転速度ＮＥが判定値よりも大きいか否かを判定しても良い。この場合、パルス幅ｔｐが判定値未満の場合に第１予測手段の予測値を選択し、パルス幅ｔｐが判定値以上の場合に第２予測手段の予測値を選択する。
【００６０】
（ｃ）エンジン回転速度ＮＥの減少率ΔＮＥが判定値以下であること
回転速度降下時において、エンジン回転速度の減少率ΔＮＥが大きい、すなわちエンジン回転速度の減少側への変化量が大きい場合には、今回値と予測値との回転速度差が大きくなり、回転脈動期間における瞬時回転速度の増減変化を精度良く予測することができないおそれがある。したがって、減少率ΔＮＥが判定値以下の場合に第１予測手段の予測値を選択し、減少率ΔＮＥが判定値よりも大きい場合に第２予測手段の予測値を選択する。ここで、減少率ΔＮＥについて本実施形態では、単位時間あたりの瞬時回転速度の平均値（エンジン回転速度ＮＥ）を算出し、その平均値の単位時間あたりの減少量として算出する。なお、エンジン回転速度の減少率ΔＮＥが判定値以下であることは、例えばスロットル開度に応じて判定しても良い。この場合、スロットル開度が所定開度よりも大きい場合に、減少率ΔＮＥが判定値以下であるとして第１予測手段の予測値を選択する。
【００６１】
次に、エンジン自動停止に際しエンジン回転速度を予測して、その予測値に基づきピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせタイミングを設定するための処理（噛み合わせタイミング設定処理）の処理手順について、図５のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ４０により所定周期毎に（例えばＮＥ信号の入力毎に）実行される。
【００６２】
図５において、まずステップＳ１０１では、エンジン自動停止条件の成立後であって、エンジン回転速度が降下する回転降下期間であるか否かを判定する。エンジン自動停止条件成立後の回転降下期間の場合には、以下のステップＳ１０２〜Ｓ１０４における各条件の判定結果に基づいて、いずれの回転予測手段の予測値を選択的に用いてピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせタイミングを決定するかを切り替える。
【００６３】
すなわち、ステップＳ１０２では、ロストルクの今回値Ｔ[i]と前回値Ｔ[i-1]との差分（Ｔ[i]−Ｔ[i-1]）が判定値未満であるか否かを判定する。具体的には、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]におけるロストルクＴ[i-1]のうち、上死点を基準とする回転角度が現在と同じになる回転角度位置でのロストルクＴ[i-1]をレジスタから読み出す。また、角速度の今回値ω[i]を算出し、その算出した角速度の今回値ω[i]と前回値ω[i-1]との変化に基づいてロストルクの今回値Ｔ[i]を算出する。そして、ロストルクの今回値Ｔ[i]と前回値Ｔ[i-1]との差分（Ｔ[i]−Ｔ[i-1]）を判定値と比較する。
【００６４】
また、ステップＳ１０３では、エンジン回転速度ＮＥが判定値よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ１０４では、エンジン回転速度ＮＥの減少率ΔＮＥが判定値以下であるか否かを判定する。そして、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の全てにおいて肯定判定された場合にステップＳ１０５へ進み、第１予測手段の予測値を選択する。また、ステップＳ１０６において、その選択した予測値に基づいて、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせのタイミングを決定する。この決定したタイミングに基づき、図示しない別ルーチンによりピニオン１４が駆動されることで、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせが最適タイミングで実施される。
【００６５】
一方、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４のいずれかで否定判定された場合には、ステップＳ１０７へ進み、第２予測手段の予測値を選択し、ステップＳ１０６において、その選択した予測値に基づいて、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせのタイミングを決定する。
【００６６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００６７】
予測すべき回転速度降下態様が異なる複数の予測手段を備える構成とし、その複数の予測手段の各予測値のいずれによってピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える構成としたため、都度のエンジン回転速度（瞬時回転速度）の降下態様に見合う予測手段による予測値によって、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせタイミングを決定することができる。これにより、エンジン２０の自動停止によりエンジン回転速度が降下する際のエンジン回転速度の予測精度を高めることができる。その結果、エンジン回転速度の予測結果を用いてピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせを行う際に、その噛み合わせを最適なタイミングで実施することができる。
【００６８】
複数の予測手段として、前回の回転脈動期間Ｓ[i-1]内におけるエンジン回転速度に基づいてその後の回転脈動期間（Ｓ[i]やＳ[i+1]）内におけるエンジン回転速度を予測する第１予測手段と、エンジン回転速度の減少変化に基づいて現時点以降のエンジン回転速度を予測する第２予測手段と、を備える構成とし、第１予測手段及び前記第２予測手段の両予測値のうち、いずれにより噛み合わせのタイミングを決定するかを切り替える構成としたため、前後する回転脈動期間でエンジン回転速度の降下軌道が同一傾向となるか否かに応じて、エンジン回転速度の増減変化を加味しつつ回転速度予測を行うか、又はエンジン回転速度の減少変化に基づき回転速度予測を行うかを切り替えることができる。
【００６９】
第１予測手段を、エンジン回転速度の降下時におけるトルク損失に基づいてエンジン回転速度の予測を実施するものとしたため、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるとみなせる場合には、エンジン回転速度の予測を精度良く実施することができる。
【００７０】
一方、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるとは必ずしも言えず、トルク損失が一定でない場合には、トルク損失を使わずにエンジン回転速度を予測した方が予測精度の点で望ましいと考えられる。その点、本実施形態では、第２予測手段を、トルク損失を使わずにエンジン回転速度の予測を実施するものとする構成としたため、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるか否かに応じて、トルク損失に基づく回転速度予測を実施するか（第１予測手段の予測値を用いるか）、又はトルク損失を使わずに回転速度予測を実施するか（第２予測手段の予測値を用いるか）を切り替えることができ、ひいては、エンジン回転速度の降下時における回転速度予測の精度を高めることができる。
【００７１】
前後する前記回転脈動期間でそれぞれ算出したロストルクの差が判定値以上の場合に、第２予測手段による予測値に基づいて噛み合わせのタイミングを決定する構成としたため、前後する回転脈動期間でトルク損失が一定であるか否かの判定を比較的簡単にかつ精度よく実施することができる。
【００７２】
エンジン回転速度が所定値以下の場合に、第２予測手段の予測値により噛み合わせのタイミングを決定する構成としたため、エンジン回転速度（瞬時回転速度）が速度ゼロに向けて増減を伴うことなく単調減少する期間において、第２予測手段により回転速度予測を行うことができる。また、エンジン回転速度が低回転域になるにつれて、クランク角センサ２６のＮＥ信号のパルス幅ｔｐが大きくなるため、回転脈動期間でエンジン回転速度の増減変化が生じる場合において、そのエンジン回転速度の増減変化を正確に予測できないことが考えられるところ、本構成とすることにより、第１予測手段の回転速度予測の精度の低下時においてその予測値による噛み合わせタイミングを決定するのを回避することができる。
【００７３】
（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。
【００７４】
・クランク角センサ２６の分解能に応じて、第１予測手段及び第２予測手段のそれぞれの予測値のいずれにより噛み合わせタイミングを決定するかを切り替える。クランク角センサ２６の分解能が低い（粗い）ほど、ＮＥ信号のパルス間隔が長くなり、かかる場合には、回転脈動期間における瞬時回転速度の増減変化を精度良く予測できないことが考えられる。よって、クランク角センサ２６の分解能が低い場合には（例えば所定レベルよりも低い場合には）、第２予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定する。
【００７５】
・第２予測手段について、自動停止時の回転速度降下態様として、一次式、二次式、三次式に基づく効果態様を定めておき、複数の瞬時回転速度に基づくエンジン回転速度の予測を一次式、二次式及び三次式のいずれにより行うかを、エンジン２０の状態やエンジンシステムの仕様等に応じて切り替える構成とする。例えば、回転降下期間におけるエンジン回転速度の脈動幅ｐｎに応じて切り替える構成とし、具体的には、図６に示すように、脈動幅ｐｎと判定値とを比較し（ステップＳ２０１，Ｓ２０３）、脈動幅ｐｎが大きい場合には三次式（ステップＳ２０５）、中程度の場合には二次式（ステップＳ２０４）、脈動幅ｐｎが小さい場合には一次式（ステップＳ２０２）を用いる。脈動幅ｐｎの算出については、例えば、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[i-1]における瞬時回転速度の最大値と最小値との差分を算出し、この差分を脈動幅ｐｎとする。
【００７６】
・上記（ａ）〜（ｃ）の全ての条件が成立した場合に第１予測手段の予測値を用いて噛み合わせタイミングを決定し、そうでない場合に第２予測手段の予測値を用いて噛み合わせタイミングを決定したが、これを変更する。例えば、上記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つの条件が成立した場合に第１予測手段の予測値を用い、そうでない場合に第２予測手段の予測値を用いて噛み合わせタイミングを決定する。
【００７７】
・エンジン自動停止に際してエンジン回転速度が降下する期間において、エンジン２０の回転停止を含む所定の低回転速度域（例えば２００ｒｐｍ以下）よりも高回転側でエンジン再始動条件が成立した場合に、まずピニオン１４の回転を開始し、その後、ピニオン１４の回転速度がリングギヤ２２の回転速度に同期した状態でピニオン１４をリングギヤ２２に噛み合わせる制御（ピニオン先回し制御）を実施する構成に本発明を適用する。具体的には、エンジン自動停止によりエンジン回転速度が降下する期間において、第１予測手段及び第２予測手段のそれぞれの予測値のうちいずれかを用いて、ピニオン回転速度とリングギヤ回転速度とが同期するタイミングを予測し、その同期タイミングで両者の噛み合わせを実施する。このとき、例えば上記の（ａ）〜（ｃ）の各条件の成否に基づいて、第１予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定するか、又は第２予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定するかを切り替える。ピニオン１４の押し出しを開始してからピニオン１４がリングギヤ２２に噛み合うまでには時間を要するため、ピニオン回転速度とリングギヤ回転速度との同期タイミングで両者の噛み合わせを実施するには、その同期タイミングを予測するとともに、その予測される同期タイミングよりも噛み合い所要時間だけ前のタイミングでピニオン１４の押し出しを開始する（ＳＬ１駆動リレー２４の通電を開始する）のが望ましい。その点、上記構成とすることにより、同期タイミングの予測精度を高めることができ、ひいては噛み合わせタイミングを最適にすることができる。
【００７８】
・上記のピニオン先回し制御、及びエンジン自動停止に際してエンジン回転速度が降下する期間において、エンジン再始動条件の成立前においてエンジン回転速度が所定の低回転速度域（例えば２００ｒｐｍ以下）になった場合に、次の再始動に備えてピニオン１４をリングギヤ２２に噛み合わせる制御（ピニオン後回し制御）を実施する構成において、ピニオン先回し制御の実施領域（所定の低回転速度域よりも高回転側）では第１予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定し、ピニオン後回し制御の実施領域（所定の低回転速度域）では第２予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定する。つまり、ピニオン先回し制御による噛み合わせは高回転側で行われ、噛み合わせの実施時にはエンジン回転速度が増減変化している。これに対し、ピニオン後回し制御による噛み合わせは回転速度ゼロ近傍で行われ、噛み合わせの実施時にはエンジン回転速度（瞬時回転速度）が増減変化せずに単調減少している。よって、ピニオン先回し制御による噛み合わせの実施領域では第１予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定し、ピニオン後回し制御による噛み合わせの実施領域では第２予測手段の予測値により噛み合わせタイミングを決定することにより、スタータの駆動態様に関わらず、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせを最適なタイミングで実施することができる。
【００７９】
・前後する回転脈動期間Ｓ[i-1]、Ｓ[i]でそれぞれ算出したロストルクの差（前回値Ｔ[i-1]と今回値Ｔ[i]との差）が判定値以上の場合に、第２予測手段の予測値によって噛み合わせのタイミングを決定したが、これを変更し、回転脈動期間Ｓ[i]内の前後する演算タイミングでそれぞれ算出したロストルクの差が判定値以上の場合に、第２予測手段の予測値によって噛み合わせのタイミングを決定する。
【００８０】
・上記実施形態では、コイル１８の通電／非通電を制御するＳＬ１駆動リレー２４と、モータ１１の通電／非通電を制御するＳＬ２駆動リレー２５とを有するスタータ１０を本発明に適用する場合について説明したが、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせ解除とモータ１１の回転停止とを独立して制御可能なスタータであればよく、例えば従来のスタータにおいてモータ通電制御用のリレーを設けたものを本発明に適用してもよい。すなわち、この構成では、図１のスタータ１０における第２ソレノイドＳＬ２に代えて、プランジャ１９において、レバー１７とは反対側の端部にモータ通電用の接点が設けられている。また、本構成では、モータ１１とバッテリ１２との間において、ＥＣＵ３０からの制御信号に基づいてオン／オフの切り替え可能なモータ通電制御用のリレーが設けられている。この構成においても、ＳＬ１駆動リレー２４とモータ通電制御用のリレーとを個別に制御することにより、ピニオン１４とリングギヤ２２との噛み合わせ動作とモータ１１の回転動作とを独立して制御可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…スタータ、１１…モータ、１４…ピニオン、２０…エンジン、２１…クランク軸、２２…リングギヤ、２４…ＳＬ１駆動リレー、２５…ＳＬ２駆動リレー、２６…クランク角センサ、４０…ＥＣＵ（予測手段、切替手段、駆動制御手段、判定手段、先回し制御手段、後回し制御手段）、ＳＬ１…第１ソレノイド、ＳＬ２…第２ソレノイド。
【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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