(57)【要約】【課題】極低温時あるいはバッテリの劣化により、バッテリの容量が低下した際の内燃機関の始動性を向上することができる内燃機関の始動制御装置および始動制御方法を提供すること。【解決手段】スタータ４と、内燃機関あるいはスタータの回転数を検出する回転数検出手段とを有し、回転数検出手段により検出されたエンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、スタータ４を駆動するのに必要な電圧が一定でスタータ４のトルク特性が異なる複数の回路構成を形成する可変手段４３と、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じて回路構成を切り替える回路構成切替手段１とを有し、内燃機関の始動時に検出されたエンジン平均回転数（Ｎｅ）で最も高いトルクを発生する回路構成に回路構成切替手段１により切り替え、内燃機関を始動してから完爆するまでの広い回転域でクランキングを行う。【選択図】      図１
2005020795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、前記内燃機関あるいはスタータの回転数を検出する回転数検出手段とを有し、前記回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、
前記スタータを駆動するのに必要な電圧が一定で前記スタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、
前記回転数に応じて前記回路構成を切り替える回路構成切替手段と、
を有し、前記回転数検出手段により検出された回転数で最も高いトルクを発生する回路構成に前記回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記温度検出手段により検出された前記内燃機関の温度が所定温度よりも高い場合に、前記回路構成切替手段は、前記スタータの低回転域における発生トルクが低くなるトルク特性の回路構成に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記スタータに電源を供給するバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段をさらに備え、
前記バッテリ電圧検出手段により検出された前記バッテリの電圧が所定電圧よりも低い場合に、回路構成切替手段は、前記スタータの低回転域における発生トルクが高くなる回路構成に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記温度検出手段により検出された内燃機関の温度あるいは前記バッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電圧を補正する補正手段をさらに備え、
前記回路構成切替手段は、前記補正手段により補正された前記内燃機関の温度あるいは前記バッテリの電圧に基づいて前記回路構成を切り替えることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、前記内燃機関あるいはスタータの回転数を一定クランク角度ごとに検出する回転数検出手段とを有し、前記回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、
前記スタータを駆動するのに必要な電圧が一定で前記スタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、
前記一定クランク角度よりも小さいクランク角度ごとに回転数を推定する回転数推定手段と、
前記回転数推定手段により推定された回転数に応じて前記回路構成を切り替える回路構成切替手段と、
を有し、前記回転数検出手段により推定された回転数で最も高いトルクを発生する回路構成に前記回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、クランク角度検出手段と、前記内燃機関あるいはスタータの回転数を一定クランク角度ごとに検出する回転数検出手段とを有し、前記回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、
前記スタータを駆動するのに必要な電圧が一定で前記スタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、
前記回転数検出手段により検出された回転数および前記クランク角度検出手段により検出されたクランク角度に応じて前記回路構成を切り替える回路構成切替手段と、
を有し、前記回転数検出手段により検出された回転数および前記クランク角度検出手段により検出されたクランク角度で最も高いトルクを発生する回路構成に前記回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータのＯＮ／ＯＦＦを判定する工程と、
前記スタータのＯＮ時に前記内燃機関あるいは前記スタータの回転数を検出する工程と、
前記検出された回転数で最も高いトルクを発生するトルク特性に前記スタータを電圧一定で切り替える工程と、
前記内燃機関の完爆を判定する工程と、
を含むことを特徴とする内燃機関の始動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の始動制御装置および始動制御方法に関し、更に詳しくは、スタータを電圧一定で複数のトルク特性に切り替えることで、内燃機関を始動させる内燃機関の始動制御装置および始動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関には、この内燃機関を始動させるため、すなわち一定の回転数を保持するためにスタータが設けられている。このスタータは、内燃機関側に設けられたギアに噛み合うスタータの軸方向に移動可能なピニオンと、このピニオンが軸方向に移動可能に支持されるとともに、外周にアーマチュアコイルが設けられているシャフトと、このアーマチュアコイルの外周を覆うようにハウジング内面に設けられたフィールドコイルとにより構成されている。このスタータは、上記車両に搭載されたバッテリから供給される電力により、フィールドコイルに磁束を発生させるとともに、アーマチュアコイルに電流を流し、アーマチュアコイルを回転させ、シャフトを回転する。このシャフトに設けられたピニオンが内燃機関側のギアに噛み合うことで、スタータの回転は内燃機関に伝達され、この内燃機関が一定の回転数まで回転させられる。
【０００３】
従来のスタータは、そのスタータの回転数に応じて発生するトルク、すなわちトルク特性は一定であった。ここで、極低温時、例えば−２５℃においては、内燃機関に用いられる潤滑油の粘性抵抗の増加などにより、内燃機関の始動性が低下する。これは、内燃機関を回転させる際に、必要なトルクが大きくなるためである。従って、極低温時においてスタータは、内燃機関を始動させるために大きなトルク、特に内燃機関の回転が低回転域において大きなトルクを発生する必要がある。そこで、従来では、低温時にスタータに供給する電圧を高くし、内燃機関の回転が低回転域時にスタータが発生するトルクを大きくするエンジン始動装置が提案されている（特許文献１参照）。このエンジン始動装置は、バッテリから供給されるスタータの電力を予めコンデンサに蓄えておき、低温時にこのコンデンサに蓄えられた電力をスタータに供給するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−９３６０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、バッテリの容量は、外気温により変化する。つまり、常温時、例えば２０℃におけるバッテリの容量と比較して、極低温時、例えば−２５℃におけるバッテリの容量は低下する。従って、極低温時では、スタータに供給される電力が低下し、このスタータが発生するトルクが低下する。従来のエンジン始動装置では、極低温時にコンデンサに蓄える電力を十分に確保することができない恐れがある。さらに、バッテリの容量は、極低温時のみでなく、バッテリの経年劣化により低下する場合もある。つまり、上記劣化したバッテリでは、極低温時にコンデンサに蓄える必要がある電力をさらに確保することができない虞がある。これらにより、従来のエンジン始動装置では、内燃機関を始動できない虞がある。
【０００６】
また、上述のように、従来のスタータのトルク特性は一定であるため、従来のスタータは一定の回転数に達するとトルクが０となる。内燃機関が始動、すなわち完爆するのに必要な回転数が、このスタータのトルクが０となる回転数よりも高い場合は、始動時間が長くなる。特に、極低温時のディーゼルエンジンにおいては、このスタータのトルクが０となる回転数付近でもたつく傾向があり、始動時間がさらに長くなるという問題があった。上述のように、極低温時や経年劣化したバッテリでは、バッテリの容量が低下しているため、始動時間が長くなるとスタータが内燃機関を回転させるのに必要なトルクを発生できなくなり、内燃機関を始動できない虞もあった。
【０００７】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくとも極低温時あるいはバッテリの劣化により、バッテリの容量が低下した際の内燃機関の始動性を向上することができる内燃機関の始動制御装置および始動制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、内燃機関あるいはスタータの回転数を検出する回転数検出手段とを有し、回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータの制御する内燃機関の始動制御装置において、スタータを駆動するのに必要な電圧が一定でスタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、回転数に応じて回路構成を切り替える回路構成切替手段とを有し、回転数検出手段により検出された回転数で最も高いトルクを発生する回路構成に回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きい低回転域では、スタータが発生するトルクが大きくなるトルク特性（トルク優先）の回路構成に切り替え、内燃機関を回転させるために必要なトルクが小さい高回転域では、スタータが発生するトルクが小さくなるトルク特性（回転数優先）の回路構成に切り替えることができる。これにより、内燃機関を回転させてからこの内燃機関が始動するまでの広い回転域でクランキングを行うことができ、極低温時において内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きくなっても、内燃機関の始動性を向上することができる。また、内燃機関を始動させるのに必要な回転数まで複数のトルク特性の回路構成を回路構成切替手段により切り替えるので、この内燃機関の始動時間、特に極低温時での始動時間を短縮することができる。これにより、１回の内燃機関の始動に必要な総電力を低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化（容量の小さいバッテリの使用）を図ることができる。
【００１０】
また、この発明では、上記内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、温度検出手段により検出された内燃機関の温度が所定温度よりも高い場合に、回路構成切替手段は、スタータの低回転域における発生トルクが低くなるトルク特性の回路構成に切り替えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、極低温時以外では、低回転域でスタータのトルクが小さくても内燃機関を回転させることができるので、スタータが発生するトルクが小さくなるトルク特性（回転数優先）の回路構成で内燃機関を始動させる。これにより、極低温時以外で内燃機関を始動させる際には、上記内燃機関の始動制御装置の作用効果に加え、内燃機関の始動時の乗り心地の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、この発明では、上記内燃機関の始動制御装置において、スタータに電源を供給するバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段をさらに備え、バッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電圧が所定電圧よりも低い場合に、回路構成切替手段は、スタータの低回転域における発生トルクが高くなる回路構成に切り替えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、極低温時あるいはバッテリの劣化により、スタータに供給されるバッテリの電力が低下しても、低回転域では内燃機関を回転させるために必要なトルク特性（トルク優先）の回路構成に切り替え、内燃機関を回転させることができる。これにより、バッテリの電圧が低下しても、内燃機関を回転させることができ、極低温時あるいはバッテリの劣化により、バッテリの容量が低下した際の内燃機関の始動性を向上することができる。
【００１４】
また、この発明では、上記内燃機関の始動制御装置において、温度検出手段により検出された内燃機関の温度あるいはバッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電圧を補正する補正手段をさらに備え、回路構成切替手段は、補正手段により補正された内燃機関の温度あるいはバッテリの電圧に基づいて回路構成を切り替えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、外気温により作動する蓄熱システムやディーゼルエンジンにおけるグロープラグあるいは外気温により粘性抵抗が変化する内燃機関の潤滑油などの内燃機関を回転させるために必要なトルクを変化させる要因を考慮して内燃機関の温度あるいはバッテリの電圧を補正する。これにより、スタータが発生するトルクが少なくとも内燃機関を回転させるのに最低限必要なトルク以上となるトルク特性の回路機構に切り替えることができ、１回の内燃機関の始動に必要な総電力をさらに低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化をさらに図ることができる。
【００１６】
また、この発明では、内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、内燃機関あるいはスタータの回転数を一定クランク角度ごとに検出する回転数検出手段とを有し、回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、スタータを駆動するのに必要な電圧が一定でスタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、一定クランク角度よりも小さいクランク角度ごとに回転数を推定する回転数推定手段と、回転数推定手段により推定された回転数に応じて回路構成を切り替える回路構成切替手段とを有し、回転数検出手段により推定された回転数で最も高いトルクを発生する回路構成に回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、回転数推定手段は、回転数検出手段が検出する一定クランク角度ごとの回転数よりも細かい回転数を推定する。これにより、実際のエンジンの回転数に応じて最も高いトルクを発生する回路構成に正確に切り替えることができ、実際にはエンジンが回転数検出手段により検出された回転数よりも遅い回転数で回転している期間においても、最も高いトルクを発生する回路構成に切り替えることができ、このエンジンの始動時間を短縮することができる。
【００１８】
また、この発明では、内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータと、クランク角度検出手段と、内燃機関あるいはスタータの回転数を一定クランク角度ごとに検出する回転数検出手段とを有し、回転数検出手段により検出された回転数に応じてスタータを制御する内燃機関の始動制御装置において、スタータを駆動するのに必要な電圧が一定でスタータのトルク特性が異なる複数の回路構成と、回転数検出手段により検出された回転数およびクランク角度検出手段により検出されたクランク角度に応じて回路構成を切り替える回路構成切替手段とを有し、回転数検出手段により検出された回転数およびクランク角度検出手段により検出されたクランク角度で最も高いトルクを発生する回路構成に回路構成切替手段により切り替えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、回転数検出手段により検出された回転数から実際のエンジンの回転数を予測し、スタータのトルク特性を変化させる。これにより、回転数検出手段により一定クランク角度ごとの回転数を検出した後、スタータのトルク特性を変化させる場合と比較して、トルク特性を変化させるタイミングに追従することができ、エンジンの始動性をさらに向上することができる。
【００２０】
また、この発明では、内燃機関の始動制御方法において、内燃機関の始動時にクランキングを行うスタータのＯＮ／ＯＦＦを判定する工程と、スタータのＯＮ時に内燃機関あるいは前記スタータの回転数を検出する工程と、検出された回転数で最も高いトルクを発生するトルク特性にスタータを電圧一定で切り替える工程と、内燃機関の完爆を判定する工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きい低回転域では、スタータが発生するトルクが大きくなるトルク特性（トルク優先）の回路構成に切り替え、内燃機関を回転させるために必要なトルクが小さい高回転域では、スタータが発生するトルクが小さくなるトルク特性（回転数優先）の回路構成に切り替えることができる。これにより、内燃機関を回転させてからこの内燃機関が始動するまでの広い回転域でクランキングを行うことができ、極低温時において内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きくなっても、内燃機関の始動性を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
図１は、この発明に係る内燃機関の始動制御装置の概略構成例を示す図である。同図に示すように、この発明に係る内燃機関の始動制御装置は、回路構成切替手段１と、複数の回路構成を形成する可変手段４３を備えるスタータ４とにより構成されている。回路構成切替手段１は、処理部１１と各種マップ１３を有する記憶部１２とにより構成されている。この回路構成切替手段１には、内燃機関であるガソリンエンジンやディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」と称する。）を制御するＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２およびインターフェース部３を介して各種信号が入力される。
【００２４】
ここで、各種信号には、エンジン平均回転数（Ｎｅ）、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）、バッテリ電圧（Ｖｂ）、クランク角度（ＣＡ）、後述するスタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）などがある。エンジン平均回転数（Ｎｅ）は、図示しない回転数検出手段により検出する。この回転数検出手段には、例えばエンジンのクランクシャフトに検出対象を所定間隔（例えば、６０度ごと）設け、この検出対象によりクランクシャフトの一定クランク角度ごとの回転数を検出する位置センサなどがある。また、クランク角度（ＣＡ）は、図示しないクランク角度検出手段により検出する。このクランク角度検出手段は、例えば上記クランクシャフトの複数箇所（１度ごと）に検出対象を設け、この複数の検出対象を検出する位置センサなどがある。すなわち、上記一定クランク角度よりも小さいクランク角度ごとの回転数を検出するので、クランクシャフトの現在の角度を詳細に検出することができるものである。エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）は、図示しない温度検出手段により検出する。この温度検出手段には、少なくともエンジン内部とラジエターとの間を循環する冷却水の温度を検出する温度センサなどがある。バッテリ電圧（Ｖｂ）は、バッテリ５に設けられた図示しない電圧検出手段により検出される。
【００２５】
処理部１１は、上記インターフェース部３から入力される各種信号と記憶部１２に記憶されている各種マップ１３に基づいて、後述する可変手段４３の複数の回路構成を切り替えるための切替信号ＳＷ２をこのスタータ４に出力する。なお、同図においては、各種信号は、ＥＣＵ２を介して回路構成切替手段１に入力されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら各種信号を直接回路構成切替手段１に入力しても良い。また、上記回路構成切替手段１は、ＥＣＵ２と別体に設けられているが、ＥＣＵ２の機能の一つとしてこのＥＣＵ２に構成しても良い。
【００２６】
スタータ４は、同図に示すように、フィールドコイル４１と、アーマチュアコイル４２と、複数の回路構成を形成する可変手段４３とにより構成されている。フィールドコイル４１には、バッテリ５からの電流を途中から流すための複数ほんの分岐配線４４の一方の端部が接続されており、この分岐配線４４の他方の端部は可変手段４３に接続されている。アーマチュアコイル４２は、スタータ４の図示しないシャフトに設けられている。なお、この図示しないシャフトには、クランクシャフトのフライホイールなどに設けられたギアに噛み合うピニオンがこのシャフトの軸方向に移動可能に支持されており、上記ギアにピニオンが噛み合うことでスタータ４の回転がエンジンのクランクシャフトに伝達される。可変手段４３は、切替信号ＳＷ２により、配線４５ｂと分岐配線４４との接続／切断および分岐配線４４どうしの接続／切断を行うものである。ここで、バッテリ５からの電流は、まずスタータスイッチ６、配線４５ａを介してアーマチュアコイル４２に供給される。次に、アーマチュアコイル４２から配線４５ｂ、可変手段４３を介してフィールドコイル４１に供給される。そして、フィールドコイル４１から配線４５ｃを介してバッテリ５に戻される。
【００２７】
図２は、複数の回路構成を形成する可変手段の動作説明図である。図２（ａ）に示すように、配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ａとを接続すると、バッテリ５の電力がスタータスイッチ６、配線４５ａ、アーマチュアコイル４２、配線４５ｂ、分岐配線４４ａを介して、フィールドコイル４１の全体（全巻数）に供給される回路構成となる。この回路構成の場合は、このフィールドコイル４１の磁束が最大となり、同図（ｄ）に示すように、スタータ４は低回転域で発生する最大トルクが最大、最大回転数が最小となるトルク特性となる。一方、同図（ｂ）に示すように、配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ｂとを接続すると、バッテリ５の電力が配線４５ｂ、分岐配線４４ｂを介して、フィールドコイル４１の一部４１ａ（全巻数よりも少ない巻数）に供給される回路構成となる。この回路構成の場合は、フィールドコイル４１の磁束は小さくなり、同図（ｄ）に示すように、スタータ４は低回転域で発生する最大トルクが低く、最大回転数が高くなるトルク特性となる。さらに、同図（ｃ）に示すように、配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ｃとを接続すると、バッテリ５の電力が配線４５ｂ、分岐配線４４ｃを介して、フィールドコイル４１のさらに一部４１ｂ（最も少ない巻数）に供給される回路構成となる。この回路構成の場合は、フィールドコイル４１の磁束は最小となり、同図（ｄ）に示すように、スタータ４は低回転域で発生する最大トルクが最小、最大回転数が最大となるトルク特性となる。つまり、配線４５ｂと分岐配線４４の接続／切断を可変手段４３で行うことにより、バッテリ５からの電力が供給されるフィールドコイル４１の巻数が変化し、スタータ４を駆動するのに必要な電圧が一定でスタータ４のトルク特性が異なる複数の回路構成を形成することができる。
【００２８】
なお、上記では、フィールドコイル４１の巻数を変化させてスタータ４のトルク特性を切り替える場合について説明したが、分岐配線４４の接続によっては、さらに複数のトルク特性を得ることができる。図３では、バッテリ５からの電力が供給されるフィールドコイル４１の巻数が同一で、アーマチュアコイル４２に対する位置を変化させている。同図（ａ）では配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ｄとを接続する回路構成、同図（ｂ）では配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ｂおよび分岐配線４４ｅと４４ｆとを接続する回路構成、同図（ｃ）では配線４５ｂと可変手段４３の分岐配線４４ａおよび分岐配線４４ｆと４４ｇとを接続する回路構成である。いずれの回路構成においても、フィールドコイル４１の一部４１ｃ（巻数が同一）にバッテリ５からの電力が供給されているが、アーマチュアコイル４２との距離が異なっている。同図（ｄ）に示すように、バッテリ５からの電力が供給されるフィールドコイル４１の一部４１ｃとアーマチュアコイル４２との距離が最も近い回路構成（同図（ａ））の場合には、スタータ４は低回転域で発生する最大トルクが大きくなるトルク特性となる。一方、バッテリ５からの電力が供給されるフィールドコイル４１の一部４１ｃとアーマチュアコイルとの距離が最も遠い回路構成（同図（ｃ））の場合には、スタータ４は最大回転数が大きくなるトルク特性となる。なお、フィールドコイル４１の一部４１ｃとアーマチュアコイル４２との距離が中間である回路構成（同図（ｂ））の場合には、スタータ４は中間のトルク特性となる。
【００２９】
次に、この内燃機関の始動制御装置を用いた内燃機関の始動制御方法について説明する。
【００３０】
〔第一実施形態〕
まず、回転数検出手段により検出された回転数であるエンジン平均回転数（Ｎｅ）と温度検出手段により検出された内燃機関の温度であるエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とに基づいた内燃機関の始動制御方法について説明する。図４は、第一の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローである。図５は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）とエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。まず、図４に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行う（ステップＳＴ１０１）。次に、回路構成切替手段１の処理部１１は、インターフェース部３を介して、ＥＣＵ２に入力されたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）を読込む（ステップＳＴ１０２）。なお、処理部１１が読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）は、適宜記憶部１２に記憶されるものである。
【００３１】
次に、処理部１１は、記憶部１２から図５（ａ）に示すエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）がマップ１３の所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。ここで、マップ１３の所定水温（Ｔｈｗ１）の設定は、スタータ４のトルク特性を変化させずにエンジンが始動できる温度（例えば２０℃程度の常温時）に設定される。エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低い場合、例えば外気温が極低温時には、可変トルク制御実行フラグをＯＮする（ステップＳＴ１０４）。次に、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ１０５）。すなわち、処理部１１は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に基づいて、同図（ａ）に示すマップ１３からエンジン平均回転数（Ｎｅ）がＮｅ＝０の場合のトルク特性（Ａ１あるいはＢ１）を決定する。そして、処理部１１は、可変手段４３に上記トルク特性（Ａ１あるいはＢ１）に応じた回路構成に切り替えを行わせる切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、配線４５ｂと分岐配線４４との接続／切断あるいは分岐配線４４どうしの接続／切断を行う。
【００３２】
次に、処理部１１は、インターフェース部３を介して、ＥＣＵ２に入力されたスタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、インターフェース部３を介して、ＥＣＵ２に入力されたエンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込む（ステップＳＴ１０７）。一方、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ１０２まで戻り、このステップＳＴ１０２〜１０６までの動作を繰り返す。次に、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じたトルク特性に設定する（ステップＳＴ１０８）。すなわち、処理部１１は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）とに基づいて、同図（ａ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のいずれか一つ）を決定する。そして、処理部１１は可変手段４３に切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、回路構成を切り替える。ここで、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低い場合には、エンジン平均回転数（Ｎｅ）の上昇につれてスタータ４のトルク特性は、同図（ｂ）に示すように、低回転域の最大トルクが下降するように、すなわち特性Ａ１からＣ１のとなるようにマップ１３が形成されている。
【００３３】
そして、処理部１１は、インターフェース部３を介して、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１０６まで戻り、このステップＳＴ１０６〜１０９までの動作を繰り返す。つまり、再度エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み、同図（ｂ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替える。一方、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００３４】
以上のように、エンジンを回転させるために必要なトルクが大きい低回転域では、スタータ４が発生するトルクが大きくなるトルク特性Ａ１あるいはＢ１の回路構成に切り替える。一方、エンジンを回転させるために必要なトルクが小さい高回転域では、スタータ４が発生するトルクが小さくなるトルク特性Ｃ１の回路構成に切り替えることができる。これにより、エンジンを回転させてからこのエンジンが始動するまでの広い回転域でクランキングを行うことができ、極低温時（エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）以下）においてエンジンを回転させるために必要なトルクが大きくなっても、エンジンの始動性を向上することができる。また、エンジンを始動させるのに必要な回転数まで、回路構成切替手段１の切替信号ＳＷ２により可変手段４３が回路構成を切り替えてスタータ４のトルク特性を変化させるので、このエンジンの始動時間、特に極低温時での始動時間を短縮することができる。これにより、１回の内燃機関の始動に必要な総電力を低下させることができ、バッテリ５の長寿命化あるいはバッテリ５の小型化（容量の小さいバッテリの使用）を図ることができる。
【００３５】
なお、ステップＳＴ１０３でエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも高い場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に応じたトルク特性（Ｃ１あるいはＤ１）に設定する（ステップＳＴ１１０）。すなわち、処理部１１は、同図（ａ）に示すマップ１３からスタータ４の最大回転数が高くなるトルク特性（Ｃ１あるいはＤ１）を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替える。そして、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定し（ステップＳＴ１１１）、スタータ４がＯＮであれば、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１１２）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１１１まで戻り、このステップＳＴ１１１、１１２までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００３６】
上述のように、極低温時以外（エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）以上）では、低回転域でスタータ４のトルクが小さくてもエンジンを回転させることができるので、スタータ４が発生するトルクが小さくなるトルク特性（Ｃ１あるいはＤ１）の回路構成でエンジンを始動させる。これにより、極低温時以外でエンジンを始動させる際には、エンジンの始動時の乗り心地の低下を抑制することができる。
【００３７】
〔変形例１〕
図６は、第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。同図に示す動作フローと図４に示す動作フローが異なる点は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と蓄熱タンク内水温（Ｔｈｔｈ）とから予測水温（Ｔｈｗ２）を算出し、この予測水温（Ｔｈｗ２）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える点である。車両によっては、極低温時にエンジン冷却水の凍結などを防止するため、エンジンの始動時に予め蓄熱タンク内に蓄えられていた温水をエンジン冷却水に供給する、すなわち蓄熱プレヒートを行う蓄熱システムを備えるものがある。
【００３８】
ここで、始動時にこの蓄熱プレヒートが行われると、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が急変などして、エンジンの始動制御が正確に行われなく恐れがある。つまり、処理部１１が読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と実際のエンジン冷却水温が大幅に異なり、図５（ａ）に示すマップ１３におけるエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）の位置が大幅にずれ、スタータ４のトルク特性を変化させるタイミングが実際のエンジン冷却水温に基づくタイミングと大幅に異なる場合がある。そこで、処理部１１が読込まれたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）を蓄熱タンク内水温（Ｔｈｔｈ）に基づいて補正する補正手段を有する必要がある。以下に、この補正手段を用いた場合の動作フローについて説明する。なお、回路構成切替手段１の記憶部１２に記憶されているマップ１３およびスタータ４の各トルク特性は、上記第一実施形態と同様のものとする。
【００３９】
まず、図６に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行い（ステップＳＴ１０１）、回路構成切替手段１の処理部１１は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）および蓄熱タンク内水温（Ｔｈｔｈ）を読込む（ステップＳＴ１２１）。次に、処理部１１は、図示しない蓄熱システムが蓄熱プレヒートを実行しているか否かを判定する（ステップＳＴ１２２）。蓄熱プレヒートが実行されている場合は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）および蓄熱タンク内水温（Ｔｈｔｈ）から実際のエンジン冷却水温となる予測水温（Ｔｈｗ２）を算出する（ステップＳＴ１２３）。次に、処理部１１は、この算出された予測水温（Ｔｈｗ２）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える（ステップＳＴ１２４）。次に、処理部１１は、記憶部１２から図５（ａ）に示すエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、置き換えられたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）がマップ１３の所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。なお、蓄熱プレヒートが実行されていない場合は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも高い場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１１０）、スタータ４がＯＮであるか否かを判定（ステップＳＴ１１１）し、スタータ４がＯＮであれば、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１１２）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１１１まで戻り、このステップＳＴ１１１、１１２までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００４０】
一方、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低い場合は、可変トルク制御実行フラグをＯＮし（ステップＳＴ１０４）、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ１０５）。次に、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み（ステップＳＴ１０７）、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ１２１まで戻り、このステップＳＴ１２１〜１０６までの動作を繰り返す。次に、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１０８）、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１０６まで戻り、このステップＳＴ１０６〜１０９までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００４１】
以上のように、外気温により作動する蓄熱システムによりエンジンを回転させるために必要なトルクが変化する場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）を補正し、回路構成切替手段１の切替信号ＳＷ２により可変手段４３は、スタータ４が発生するトルクが少なくともエンジンを回転させるのに最低限必要なトルク以上となるようなトルク特性の回路構成に切り替える。これにより、エンジンの始動性を向上させることができるともに、１回のエンジンの始動に必要な総電力をさらに低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化をさらに図ることができる。
【００４２】
〔変形例２〕
図７は、第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。同図に示す動作フローと図４に示す動作フローが異なる点は、バッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）とから補正係数（Ｋ１）を算出し、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とこの補正係数（Ｋ１）とから予測水温（Ｔｈｗ３）を算出し、この予測水温（Ｔｈｗ３）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える点である。車両に搭載されるディーゼルエンジンには、グロープラグを備え、極低温時のディーゼルエンジン内部の予熱、すなわちグロープレヒートを行うものがある。
【００４３】
ここで、通常は、所定時間（例えば、１０秒）のグロープレヒートが行われたのちにディーゼルエンジンを始動するが、運転者によっては所定時間経過前に始動を行う場合がある。この場合は、ディーゼルエンジン内部の予熱が不十分で、エンジンの始動性が悪化する恐れがある。つまり、燃焼によりディーゼルエンジンが発生するトルクが低下するため、処理部１１が読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に基づいて、図５（ａ）に示すマップ１３によりスタータ４のトルク特性を変化させても、ディーゼルエンジンが始動しない恐れがある。そこで、処理部１１が読込まれたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）をバッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）とから算出される補正係数（Ｋ１）に基づいて補正する補正手段を有する必要がある。以下に、この補正手段を用いた場合の動作フローについて説明する。なお、回路構成切替手段１の記憶部１２に記憶されているマップ１３およびスタータ４の各トルク特性は、上記第一実施形態と同様のものとする。
【００４４】
まず、図７に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行い（ステップＳＴ１０１）、回路構成切替手段１の処理部１１は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）を読込む（ステップＳＴ１０２）。次に、処理部１１は、図示しないグロープラグがグロープレヒートを実行しているか否かを判定する（ステップＳＴ１３１）。グロープレヒートが実行されている場合は、バッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）を読込む（ステップＳＴ１３２）。次に、処理部１１は、スタータ４がＯＮであるか否かを判定（ステップＳＴ１３３）し、スタータ４がＯＮであれば、読込んだバッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）から補正係数（Ｋ１）を算出する（ステップＳＴ１３４）。一方、処理部１１は、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ１３２に戻り、バッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）の読込みを繰り返す。次に、処理部１１は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）および算出した補正係数（Ｋ１）から予測水温（Ｔｈｗ３）を算出する（ステップＳＴ１３５）。つまり、ディーゼルエンジン内部の予熱が不十分な場合に、所定時間とグロープレヒート時間との差による温度低下分をエンジンの冷却水の温度低下分に置き換えて補正する。次に、処理部１１は、この算出された予測水温（Ｔｈｗ３）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える（ステップＳＴ１３６）。
【００４５】
次に、処理部１１は、記憶部１２から図５（ａ）に示すエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、置き換えられたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）がマップ１３の所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。なお、グロープレヒートが実行されていない場合は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも高い場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１１０）、スタータ４がＯＮであるか否かを判定（ステップＳＴ１１１）し、スタータ４がＯＮであれば、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１１２）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１１１まで戻り、このステップＳＴ１１１、１１２までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００４６】
一方、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低い場合は、可変トルク制御実行フラグをＯＮし（ステップＳＴ１０４）、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ１０５）。次に、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み（ステップＳＴ１０７）、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ１０２まで戻り、このステップＳＴ１０２〜１０６までの動作を繰り返す。次に、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１０８）、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１０６まで戻り、このステップＳＴ１０６〜１０９までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００４７】
以上のように、外気温により作動するグロープラグによりエンジンを回転させるために必要なトルクが変化する場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）をバッテリ電圧（Ｖｂ）とグロープレヒート経過時間（Ｔｇｐ）に基づく補正係数（Ｋ１）で補正し、回路構成切替手段１の切替信号ＳＷ２により可変手段４３は、スタータ４が発生するトルクが少なくともエンジンを回転させるのに最低限必要なトルク以上となるようなトルク特性の回路構成に切り替える。これにより、エンジンの始動性を向上させることができるともに、１回のエンジンの始動に必要な総電力をさらに低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化をさらに図ることができる。
【００４８】
〔変形例３〕
図８は、第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。同図に示す動作フローと図４に示す動作フローが異なる点は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と潤滑油粘度（Ｗ１）とから補正係数（Ｋ２）を算出し、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とこの補正係数（Ｋ２）とから予測水温（Ｔｈｗ４）を算出し、この予測水温（Ｔｈｗ４）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える点である。車両に搭載されているエンジンは、潤滑油が注入されており、この潤滑油により摺動抵抗が低減され、且つ保護されている。
【００４９】
ここで、エンジンの潤滑油として通常は、車両の出荷時に定められた粘度の潤滑油が注入されている。しかし、運転者がこの出荷時の潤滑油と異なる粘度の潤滑油を注入する場合がある。この場合は、エンジンは出荷当初とフリクションが大きく異なり、エンジンの始動制御が正確に行われなく恐れがある。そこで、処理部１１が読込まれたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）を潤滑油粘度（Ｗ１）から算出される補正係数（Ｋ２）に基づいて補正する補正手段を有する必要がある。以下に、この補正手段を用いた場合の動作フローについて説明する。なお、回路構成切替手段１の記憶部１２に記憶されているマップ１３およびスタータ４の各トルク特性は、上記第一実施形態と同様のものとする。
【００５０】
まず、図８に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行い（ステップＳＴ１０１）、回路構成切替手段１の処理部１１は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）および潤滑油粘度（Ｗ１）を読込む（ステップＳＴ１４１）。次に、処理部１１は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と潤滑油粘度（Ｗ１）から補正係数（Ｋ２）を算出する（ステップＳＴ１４２）。ここで、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と潤滑油粘度（Ｗ１）とから補正係数（Ｋ２）を算出するのは、潤滑油粘度（Ｗ１）はエンジンの温度によりその粘性抵抗が変化するからである。次に、処理部１１は、読込んだエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）および算出した補正係数（Ｋ２）から予測水温（Ｔｈｗ４）を算出する（ステップＳＴ１４３）。つまり、外気温により変化する潤滑油の粘性抵抗の変化をエンジンの冷却水の温度変化に置き換えて補正する。次に、処理部１１は、この算出された予測水温（Ｔｈｗ４）をエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に置き換える（ステップＳＴ１４４）。
【００５１】
次に、処理部１１は、記憶部１２から図５（ａ）に示すエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、置き換えられたエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）がマップ１３の所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも高い場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１１０）、スタータ４がＯＮであるか否かを判定（ステップＳＴ１１１）し、スタータ４がＯＮであれば、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１１２）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１１１まで戻り、このステップＳＴ１１１、１１２までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００５２】
一方、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）が所定水温（Ｔｈｗ１）よりも低い場合は、可変トルク制御実行フラグをＯＮし（ステップＳＴ１０４）、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ１０５）。次に、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み（ステップＳＴ１０７）、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ１４１まで戻り、このステップＳＴ１４１〜１０６までの動作を繰り返す。次に、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じたトルク特性に設定し（ステップＳＴ１０８）、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ１０６まで戻り、このステップＳＴ１０６〜１０９までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００５３】
以上のように、外気温によりエンジンに注入されている潤滑油の粘性抵抗が変化することで、エンジンを回転させるために必要なトルクが変化する場合は、エンジン冷却水温（Ｔｈｗ）をこのエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）と潤滑油粘度（Ｗ１）とに基づく補正係数（Ｋ２）で補正し、回路構成切替手段１の切替信号ＳＷ２により可変手段４３は、スタータ４が発生するトルクが少なくともエンジンを回転させるのに最低限必要なトルク以上となるようなトルク特性の回路構成に切り替える。これにより、エンジンの始動性を向上させることができるともに、１回のエンジンの始動に必要な総電力をさらに低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化をさらに図ることができる。
【００５４】
〔第二実施形態〕
次に、回転数検出手段により検出された回転数であるエンジン平均回転数（Ｎｅ）とバッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電圧であるバッテリ電圧（Ｖｂ）とに基づいた内燃機関の始動制御方法について説明する。図９は、第二の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローである。図１０は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）とバッテリ電圧（Ｖｂ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。まず、図９に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行う（ステップＳＴ２０１）。次に、回路構成切替手段１の処理部１１は、インターフェース部３を介して、ＥＣＵ２に入力されたバッテリ電圧（Ｖｂ）を読込む（ステップＳＴ２０２）。なお、処理部１１が読込んだバッテリ電圧（Ｖｂ）は、適宜記憶部１２に記憶されるものである。
【００５５】
次に、処理部１１は、記憶部１２から図１０（ａ）に示すバッテリ電圧（Ｖｂ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、バッテリ電圧（Ｖｂ）がマップ１３の所定電圧（Ｖｂ１）よりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。ここで、マップ１３の所定電圧（Ｖｂ１）の設定は、スタータ４のトルク特性を変化させずにエンジンが始動できる電圧に設定される。バッテリ電圧（Ｖｂ）が所定電圧（Ｖｂ１）よりも低い場合、例えば外気温が極低温時や経年劣化によりバッテリ５が劣化し、バッテリ５の容量が低下するような場合には、可変トルク制御実行フラグをＯＮする（ステップＳＴ２０４）。次に、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ２０５）。すなわち、処理部１１は、バッテリ電圧（Ｖｂ）に基づいて、同図（ａ）に示すマップ１３からエンジン平均回転数（Ｎｅ）がＮｅ＝０の場合のトルク特性（Ａ２）を決定する。そして、処理部１１は、可変手段４３に上記トルク特性（Ａ２）に応じた回路構成に切り替えを行わせる切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、配線４５ｂと分岐配線４４との接続／切断あるいは分岐配線４４どうしの接続／切断を行う。
【００５６】
次に、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込む（ステップＳＴ２０７）。一方、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ２０２まで戻り、このステップＳＴ２０２〜２０６までの動作を繰り返す。次に、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に応じたトルク特性に設定する（ステップＳＴ２０８）。すなわち、処理部１１は、バッテリ電圧（Ｖｂ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）とに基づいて、同図（ａ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性（Ａ２あるいはＢ２）を決定する。そして、処理部１１は可変手段４３に切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、回路構成を切り替える。ここで、バッテリ電圧（Ｖｂ）が所定電圧（Ｖｂ１）よりも低い場合には、エンジン平均回転数（Ｎｅ）の上昇につれてスタータ４のトルク特性は、同図（ｂ）に示すように、低回転域の最大トルクが下降するように、すなわち特性Ａ２からＢ２のとなるようにマップ１３が形成されている。
【００５７】
そして、処理部１１は、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ２０９）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ２０６まで戻り、このステップＳＴ２０６〜２０９までの動作を繰り返す。つまり、再度エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み、同図（ｂ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替える。一方、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００５８】
以上のように、極低温時あるいはバッテリ５の劣化により、スタータ４に供給されるバッテリ５の電力が低下すると、スタータ４のトルク特性が同図（ｂ）のＥのような曲線となるが、低回転域においてエンジンを回転させるために必要なトルクを発生するトルク特性Ａ２の回路構成に切り替え、エンジンを回転させることができる。また、同図（ｃ）に示すように、バッテリ５の容量が低下した際のスタータ４のトルク特性Ｅによりエンジンを始動した場合において、始動時間とバッテリ電圧（Ｖｂ）との関係は、矢印Ｆの曲線となる。一方、バッテリ５の容量が低下した際にスタータ４のトルク特性を変化させ、エンジンを始動した場合において、始動時間とバッテリ電圧（Ｖｂ）との関係は、矢印Ｇの曲線となる。曲線ＦとＧとを比較すると、容量の低下したバッテリ５において、エンジンを始動させることができる時間は、スタータ４のトルク特性を変化させる曲線Ｇの方が長くなる。これらより、バッテリ５の電圧が低下しても、エンジンを回転させることができ、極低温時あるいはバッテリ５の劣化により、バッテリ５の容量が低下した際のエンジンの始動性を向上することができる。
【００５９】
なお、ステップＳＴ２０３でバッテリ電圧（Ｖｂ）が所定電圧（Ｖｂ１）よりも高い場合は、すなわちバッテリ５が新品の状態に近い場合は、バッテリ電圧（Ｖｂ）に応じたトルク特性（Ｃ２）に設定する（ステップＳＴ２１０）。すなわち、処理部１１は、同図（ａ）に示すマップ１３からスタータ４の最大回転数が高くなるトルク特性（Ｃ２）を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替え、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ２１１）。処理部１１は、スタータ４がＯＮであれば、ＥＣＵ２のエンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定し（ステップＳＴ２１２）。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ２１１まで戻り、このステップＳＴ２１１、２１２までの動作を繰り返し、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。これにより、極低温時以外でエンジンを始動させる際には、エンジンの始動時の乗り心地の低下を抑制することができる。
【００６０】
上記第一および第二実施形態において、回転数検出手段は、一定クランク角度ごとにエンジン平均回転数（Ｎｅ）を検出している。例えば、回転数検出手段が検知する検出対象がクランクシャフトに６０度ごとの所定間隔で設けられている場合では、クランクシャフトがクランク角度６０°回転するまでの時間に基づいてＥＣＵ２によりエンジン平均回転数（Ｎｅ）が算出されている。ここで、通常のエンジンは１サイクルの間で、その動作には、圧縮行程と膨張行程が含まれる。圧縮行程ではピストンが上昇するときの回転速度は最小となり、膨張行程ではピストンが下降するときの回転速度は最大となる。従って、上記検出対象がクランクシャフトに設けられている間隔が広いと、すなわち一定クランク角度が大きいと、エンジン平均回転数（Ｎｅ）により、スタータ４のトルク特性を変化しても、実際のエンジンの回転数に基づいて最も高いトルク特性の回路構成に切り替えることができない場合がある。
【００６１】
そこで、上記第一および第二実施形態において、クランクシャフトに検出対象を設ける間隔を狭く（例えば、１度ごとに）しても良い。つまり、検出対象がクランクシャフトに設けられている間隔を狭める、すなわち一定クランク角度を小さくすることで、回転数検出手段により検出されるエンジン平均回転数（Ｎｅ）を細かい回転数としても良い。これにより、実際のエンジンの回転数に応じて最も高いトルクを発生する回路構成に正確に切り替えることができ、実際にはエンジンが平均回転数よりも遅い回転数で回転している期間においても、最も高いトルクを発生する回路構成に切り替えることができ、このエンジンの始動時間を短縮することができる。
【００６２】
〔第三実施形態〕
次に、回転数推定手段により推定された回転数に基づいた内燃機関の始動制御方法について説明する。図１１は、第三の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。図１２は、スタータ電流値（Ｉｓｔ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。この内燃機関の始動制御方法は、実際のエンジン回転数をスタータ電流値（Ｉｓｔ）に置き換える。スタータ電流値（Ｉｓｔ）は、エンジンの回転速度、クランク角度により詳細に変化している。スタータ電流値（Ｉｓｔ）は、実際のエンジンの回転数が低いほど減少し、エンジンの回転数が高いほど増加する。つまり、スタータ電流値（Ｉｓｔ）から回転数検出手段により検出された一定クランク角度ごとのエンジン平均回転数（Ｎｅ）よりもこの一定クランク角度よりも小さいクランク角度ごとにエンジンの回転数を推定できる。そこで、実際のエンジンの回転数をスタータ電流値（Ｉｓｔ）に置き換えた場合の動作フローについて説明する。なお、図１では、スタータ電流値（Ｉｓｔ）を検出する回転数推定手段の一例であスタータ電流値検出手段を図示していないが、スタータ４を構成するフィールドコイル４１あるいはアーマチュアコイル４２のいずれかに電流計を設けることでスタータ電流値（Ｉｓｔ）を検出することができる。
【００６３】
まず、図１１に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし（ステップＳＴ３０１）、極低温時などのエンジンの始動性が低下する場合に回路構成切替手段１の処理部１１は、可変トルク制御実行フラグをＯＮする（ステップＳＴ３０２）。次に、回転数検出手段に基づいて初期トルク特性に設定し、（ステップＳＴ３０３）、スタータ４がＯＮであるか否かを判定し（ステップＳＴ３０４）、スタータ４がＯＮであれば、スタータ電流値（Ｉｓｔ）を読込み（ステップＳＴ３０５）、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ３０２まで戻り、このステップＳＴ３０２〜３０４までの動作を繰り返す。次に、処理部１１は、読込まれたスタータ電流値（Ｉｓｔ）に応じたトルク特性に設定する（ステップＳＴ３０６）。すなわち、処理部１１は、スタータ電流値（Ｉｓｔ）に基づいて、図１２（ａ）に示すマップ１３の閾値（Ｉｓｔ１、Ｉｓｔ２）からスタータ４のトルク特性（Ａ３、Ｂ３、Ｃ３のいずれか）を決定する。そして、処理部１１は可変手段４３に切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、回路構成を切り替える。
【００６４】
例えば、同図（ａ）に示すように、スタータ電流値（Ｉｓｔ）が閾値Ｉｓｔ１より高い場合は、低回転域でスタータ４が発生する最大トルクが最大となるトルク特性Ａ３の回路構成に切り替える（同図（ｂ）参照）。また、スタータ電流値（Ｉｓｔ）が閾値Ｉｓｔ１より低く、スタータ電流値（Ｉｓｔ）が閾値Ｉｓｔ２より高い場合は、低回転域でスタータ４が発生する最大トルクが低く、最大回転数が高くなるトルク特性Ｂ３の回路構成に切り替える。さらに、スタータ電流値（Ｉｓｔ）が閾値Ｉｓｔ２より高い場合は、低回転域でスタータ４が発生する最大トルクが最小、最大回転数が高くなるトルク特性Ｃ３の回路構成に切り替える。これらにより、同図（ｃ）に示す曲線Ｈのように、閾値Ｉｓｔ１と閾値Ｉｓｔ２との間におけるスタータ電流値（Ｉｓｔ）が増加し、スタータ４が発生するトルクがトルク特性Ａ３と比較して増加する。また、閾値Ｉｓｔ２以下におけるスタータ電流値（Ｉｓｔ）が増加し、スタータ４が発生するトルクがトルク特性Ａ３、Ｂ３と比較して増加する。
【００６５】
次に、処理部１１は、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定し（ステップＳＴ３０７）、エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ３０４まで戻り、再度スタータ電流値（Ｉｓｔ）を読込み、同図（ａ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替える。一方、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００６６】
以上のように、回転数推定手段により一定クランク角度ごとのエンジン平均回転数（Ｎｅ）よりも細かい回転数に基づいてスタータ４のトルク特性を変化させることができる。これにより、実際のエンジンの回転数に応じて最も高いトルクを発生する回路構成に正確に切り替えることができ、実際にはエンジンが平均回転数よりも遅い回転数で回転している期間においても、最も高いトルクを発生する回路構成に切り替えることができ、このエンジンの始動時間を短縮することができる。
【００６７】
〔第四実施形態〕
次に、回転数検出手段により検出された回転数であるエンジン平均回転数（Ｎｅ）とクランク角度検出手段により検出されたクランク角度とに基づいた内燃機関の始動制御方法について説明する。図１３は、第四の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。図１４は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。この内燃機関の始動制御方法は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）から実際のエンジンの回転数を予測するものである。上記第一および第二実施形態において、クランクシャフトに検出対象を設ける間隔を狭くし、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を細かい回転数としても良いことを説明したが、この場合、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を算出した後、スタータ４のトルク特性を変化させるため、実際のトルク特性を変化させるタイミングより遅れる恐れがある。そこで、予め図１４（ａ）に示すようなマップ１３を回路構成切替手段１の記憶部１２に記憶させておき、エンジン平均回転数（Ｎｅ）から実際のエンジンの回転数を予測する必要がある。以下に、この予測手段を用いた場合の動作フローについて説明する。
【００６８】
まず、図１３に示すように、イグニッション（Ｉ／Ｇ）をＯＮとし、エンジンが搭載されている車両の電源投入を行う（ステップＳＴ４０１）。次に、極低温時などのエンジンの始動性が低下する場合に回路構成切替手段１の処理部１１は、可変トルク制御実行フラグをＯＮする（ステップＳＴ４０２）。次に、初期トルク特性（Ｎｅ＝０）に設定する（ステップＳＴ４０３）。すなわち、処理部１１は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に基づいて、図１４（ａ）に示すマップ１３からトルク特性（Ａ４、Ｂ４、Ｃ４のいずれか）を決定し、切替信号ＳＷ２により可変手段４３に上記トルク特性（Ａ４、Ｂ４、Ｃ４のいずれか）に応じた回路構成に切り替えを行わせる。
【００６９】
次に、処理部１１は、スタータスイッチ６のＯＮ／ＯＦＦ（ＳＷ１）を読込み、スタータ４がＯＮであるか否かを判定し（ステップＳＴ４０４）、スタータ４がＯＮであれば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み（ステップＳＴ４０５）、スタータ４がＯＦＦであれば、ステップＳＴ４０２まで戻り、このステップＳＴ４０２〜４０４までの動作を繰り返す。次に、処理部１１は、記憶部１２から図１４（ａ）に示すクランク角度（ＣＡ）とエンジン平均回転数（Ｎｅ）との関係であるマップ１３を読込み、トルク特性切替角度があるか否かを判定する（ステップＳＴ４０６）。例えば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）がＮｅ１であればトルク特性切替角度がなく、エンジン平均回転数（Ｎｅ）がＮｅ２であれば、トルク特性切替角度があると判定する。次に、処理部１１は、トルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）をエンジン平均回転数（Ｎｅ）とマップ１３とから算出し、記憶部１２に記憶する（ステップＳＴ４０７）。次に、処理部１１は、クランク角度検出手段により検出されたクランク角度（ＣＡ）を読込み（ステップＳＴ４０８）、この読込まれたクランク角度（ＣＡ）が上記トルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）であるか否かを判定する（ステップＳＴ４０９）。なお、トルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）は、算出された値であるため読込まれたクランク角度（ＣＡ）と完全に一致することは少ない。この場合は、トルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）と読込まれたクランク角度（ＣＡ）が近似しているか否かを判定することが好ましい。
【００７０】
次に、読込まれたクランク角度（ＣＡ）がトルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）である場合は、カウンターによりカウント（ｎ＝１〜８）を行い（ステップＳＴ４１０）、エンジン平均回転数（Ｎｅ）とトルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）に応じたトルク特性に設定する（ステップＳＴ４１１）。すなわち、処理部１１は、エンジン平均回転数（Ｎｅ）に基づいて、図１４（ａ）に示すマップ１３からスタータ４のトルク特性（Ａ４、Ｂ４、Ｃ４のいずれか）を決定する。そして、処理部１１は可変手段４３に切替信号ＳＷ２を出力し、可変手段４３はこの切替信号ＳＷ２に基づいて、回路構成を切り替える。例えば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）がＮｅ２の場合は、トルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）で、同図（ｂ）に示すような低回転域でスタータ４が発生する最大トルクが最大となるトルク特性Ａ４の回路構成と、低回転域でスタータ４が発生する最大トルクが低く、最大回転数が高くなるトルク特性Ｂ４の回路構成とを切り替える。なお、読込まれたクランク角度（ＣＡ）がトルク特性切替角度（ＣＡ１〜８）でない場合は、ステップＳＴ４０８に戻り、ステップＳＴ４０８、４０９までの動作を繰り返す。
【００７１】
次に、カウンターのカウントがｎ＝８であるか否かを判定し（ステップＳＴ４１２）、処理部１１は、カウントがｎ＝８であれば、エンジンの完爆判定フラグがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳＴ４１３）。一方、カウントがｎ＝８でなければ、ステップＳＴ４０８まで戻り、カウントがｎ＝８となるまでステップＳＴ４０８〜４１２までの動作を繰り返す。エンジンの完爆判定フラグがＯＮでない場合は、ステップＳＴ４０４まで戻り、このステップＳＴ４０４〜４１３までの動作を繰り返す。つまり、再度エンジン平均回転数（Ｎｅ）を読込み、同図（ａ）に示すマップ１３からトルク特性切替角度を判定し、スタータ４のトルク特性を決定し、可変手段４３により決定したトルク特性の回路構成に切り替える。一方、エンジンの完爆判定フラグがＯＮである場合は、エンジンが始動したので内燃機関の始動制御を終了する。
【００７２】
以上のように、図１４（ａ）に示すマップ１３を予め回路構成切替手段１の記憶部１２に記憶させておき、エンジン回転数（Ｎｅ）から実際のエンジンの回転数を予測して、スタータ４のトルク特性を変化させる。これにより、回転数検出手段により一定クランク角度ごとのエンジン平均回転数（Ｎｅ）を検出した後、スタータ４のトルク特性を変化させる場合と比較して、トルク特性を変化させるタイミングに追従することができ、エンジンの始動性をさらに向上することができる。なお、上記実施形態では、可変手段４３が回路構成を８回切り替える場合について説明したが、スタータ４により始動する内燃機関であるエンジンの種類（例えば、気筒数など）により、可変手段４３が回路構成を切り替える回数が異なっていても良い。
【００７３】
なお、上記すべての実施形態では、スタータ４のトルク特性を変化させるために複数の回路構成を可変手段４３に形成するが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フィールドコイル４１と別途設けた分巻コイルとの間にアーマチュアコイル４２を配置し、フィールドコイル４１の磁界と同一または相反方向に分巻コイル磁界を制御することで、スタータ４を複数のトルク特性に変化させることができるようにしても良い。
【００７４】
また、上記第一および第二実施形態においては、クランクシャフトに検出対象を設ける間隔を狭く（例えば、１度ごとに）し、細かい回転数でエンジン平均回転数（Ｎｅ）を検出する場合についても説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エンジン平均回転数（Ｎｅ）として、上記第３実施形態のように、回転数推定手段により推定された一定のクランク角度よりも小さいクランク角度ごとの回転数を用いても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項１）あるいは内燃機関の始動制御方法（請求項７）によれば、内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きい低回転域では、スタータが発生するトルクが大きくなるトルク特性（トルク優先）の回路構成に切り替え、内燃機関を回転させるために必要なトルクが小さい高回転域では、スタータが発生するトルクが小さくなるトルク特性（回転数優先）の回路構成に切り替えることができる。これにより、内燃機関を回転させてからこの内燃機関が始動するまでの広い回転域でクランキングを行うことができ、極低温時において内燃機関を回転させるために必要なトルクが大きくなっても、内燃機関の始動性を向上することができる。また、内燃機関を始動させるのに必要な回転数まで複数のトルク特性の回路構成を回路構成切替手段により切り替えるので、この内燃機関の始動時間、特に極低温時での始動時間を短縮することができる。これにより、１回の内燃機関の始動に必要な総電力を低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化（容量の小さいバッテリの使用）を図ることができる。
【００７６】
また、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項２）によれば、極低温時以外では、低回転域でスタータのトルクが小さくても内燃機関を回転させることができるので、スタータが発生するトルクが小さくなるトルク特性（回転数優先）の回路構成で内燃機関を始動させる。これにより、極低温時以外で内燃機関を始動させる際には、上記内燃機関の始動制御装置の作用効果に加え、内燃機関の始動時の乗り心地の低下を抑制することができる。
【００７７】
また、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項３）によれば、極低温時あるいはバッテリの劣化により、スタータに供給されるバッテリの電力が低下しても、低回転域では内燃機関を回転させるために必要なトルク特性（トルク優先）の回路構成に切り替え、内燃機関を回転させることができる。これにより、バッテリの電圧が低下しても、内燃機関を回転させることができ、極低温時あるいはバッテリの劣化により、バッテリの容量が低下した際の内燃機関の始動性を向上することができる。
【００７８】
また、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項４）によれば、外気温により作動する蓄熱システムやディーゼルエンジンにおけるグロープラグあるいは外気温により粘性抵抗が変化する内燃機関の潤滑油などの内燃機関を回転させるために必要なトルクを変化させる要因を考慮して内燃機関の温度あるいはバッテリの電圧を補正する。これにより、スタータが発生するトルクが少なくとも内燃機関を回転させるのに最低限必要なトルク以上となるトルク特性の回路機構に切り替えることができ、１回の内燃機関の始動に必要な総電力をさらに低下させることができ、バッテリの長寿命化あるいはバッテリの小型化をさらに図ることができる。
【００７９】
また、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項５）によれば、回転数推定手段は、回転数検出手段が検出する一定クランク角度ごとの回転数よりも細かい回転数を推定する。これにより、実際のエンジンの回転数に応じて最も高いトルクを発生する回路構成に正確に切り替えることができ、実際にはエンジンが平均回転数よりも遅い回転数で回転している期間においても、最も高いトルクを発生する回路構成に切り替えることができ、このエンジンの始動時間を短縮することができる。
【００８０】
また、この発明に係る内燃機関の始動制御装置（請求項６）によれば、回転数検出手段により検出された回転数から実際のエンジンの回転数を予測し、スタータ４のトルク特性を変化させる。これにより、回転数検出手段により一定クランク角度ごとの回転数を検出した後、スタータのトルク特性を変化させる場合と比較して、トルク特性を変化させるタイミングに追従することができ、エンジンの始動性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る内燃機関の始動制御装置の概略構成例を示す図である。
【図２】複数の回路構成を形成する可変手段の動作説明図である。
【図３】複数の回路構成を形成する可変手段の動作説明図である。
【図４】第一の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図５】エンジン平均回転数（Ｎｅ）とエンジン冷却水温（Ｔｈｗ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。
【図６】第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図７】第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図８】第一の実施形態の変形例に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図９】第二の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図１０】エンジン平均回転数（Ｎｅ）とバッテリ電圧（Ｖｂ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。
【図１１】第三の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図１２】スタータ電流値（Ｉｓｔ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。
【図１３】第四の実施形態に係る内燃機関の始動制御装置の動作フローを示す図である。
【図１４】エンジン平均回転数（Ｎｅ）とスタータのトルク特性との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  回路構成切替手段
１１  処理部
１２  記憶部
１３  マップ
２  ＥＣＵ
３  インターフェース部
４  スタータ
４１  フィールドコイル
４２  アーマチュアコイル
４３  可変手段
４４  分岐配線
４５ａ〜４５ｃ  配線
５  バッテリ
６  スタータスイッチ
【図１】
2005020795.tif 000003
【図２】
2005020795.tif 000004
【図３】
2005020795.tif 000005
【図４】
2005020795.tif 000006
【図５】
2005020795.tif 000007
【図６】
2005020795.tif 000008
【図７】
2005020795.tif 000009
【図８】
2005020795.tif 000010
【図９】
2005020795.tif 000011
【図１０】
2005020795.tif 000012
【図１１】
2005020795.tif 000013
【図１２】
2005020795.tif 000014
【図１３】
2005020795.tif 000015
【図１４】
2005020795.tif 000016