JP2019027367A - エンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの燃焼停止後、エンジンの回転が停止するまでの回転降下期間において、電動機による出力トルクを抑えつつ、エンジンの始動を適切に行うことができるエンジン始動制御装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵ（５０）は、回転降下期間において、始動要求が生じた場合、エンジン出力軸の回転状態に基づいて、エンジンの気筒（１２）内のピストン（１３）が圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する乗り越え判定部（６１）を備える。また、ＥＣＵは、ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、気筒１２内の筒内圧によりピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間で電動機（３０）の駆動を開始させ、エンジンを始動させる始動制御部（６２）を備えた。【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン始動制御装置に関するものである。

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、所謂アイドリング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。このアイドリング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。

また従来、モータジェネレータ（回転電機）を駆動してエンジンの再始動を行うエンジン始動方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特許第６０３１８４２号公報

ところで、エンジンを自動停止させる際のエンジン回転速度の降下中に再始動要求が行われる可能性がある。この場合、気筒内への吸気が繰り返し行われているため、エンジンの停止後と比較してピストンに加えられる圧縮反力（コンプレッション反力）が大きくなる。そのため、エンジン回転速度の降下中においては、圧縮反力に対してモータジェネレータの出力トルクが不十分となり、ピストンが圧縮上死点を乗り越えられない場合があると考えられる。その結果、始動性が低下するという不都合が懸念される。例えば、エンジン自動停止に際し、エンジン回転速度が略ゼロ付近において再始動要求が行われる場合には、エンジン出力軸の回転エネルギ（慣性力、イナーシャ）が低下していることから、前記不都合の発生が懸念される。

このようにピストンへの反力が大きくなることを想定して、エンジンを再始動させるには、モータジェネレータによる出力トルクを大きくすることが必要となる。しかしながら、モータジェネレータによる出力トルクを大きくすることは、いろいろな制約があるため困難であった。

例えば、搭載スペースの都合上、モータジェネレータの体格を大きくして、出力トルクを大きくすることが困難であった。また、モータジェネレータの最大回転数には上限があるため、減速比を大きくして出力トルクを大きくすることも困難であった。

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、エンジンの燃焼停止後、エンジンの回転が停止するまでの回転降下期間において、電動機による出力トルクを抑えつつ、エンジンの始動を適切に行うことができるエンジン始動制御装置を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、エンジン出力軸に駆動連結され、力行駆動の機能を有する電動機を備え、始動要求に応じて前記電動機によりエンジンを始動させるエンジン始動制御装置において、前記エンジンの燃焼が停止された後、エンジン回転速度がゼロまで降下する際の回転降下期間において、前記始動要求が生じた場合、前記エンジン出力軸の回転状態に基づいて、前記エンジンの気筒内のピストンが圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する乗り越え判定部と、前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、前記気筒内の筒内圧により前記ピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間で前記電動機の駆動を開始させ、前記エンジンを始動させる始動制御部と、を備えたことを要旨とする。

回転降下期間において、始動要求が生じた場合、エンジン出力軸の回転状態に基づいて、エンジンの気筒内のピストンが圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する。そして、ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、ピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間で前記電動機の駆動を開始させる。すなわち、回転降下期間において、ピストンに加えられる反力に対して電動機の出力トルクが不十分となる可能性がある場合、低反力期間において電動機の駆動を開始させ、確実にエンジンを始動させることした。これにより、回転降下期間において、電動機による出力トルクを抑えつつ、エンジンの始動を適切に行うことができる。

第２の発明は、前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合に、前記始動要求が生じた時点から前記低反力期間になるまでの待ち時間を設定する設定部を備え、前記始動制御部は、前記待ち時間が経過したタイミングで前記電動機の駆動を開始させることを要旨とする。

始動要求が生じた時点において、エンジン出力軸の回転状態では、ピストンが圧縮上死点を乗り越えられず、圧縮反力に対して電動機の出力トルクが不十分となる可能性があると判定された場合、低反力期間となるまで電動機の駆動を待つこととした。これにより、回転降下期間において、電動機による出力トルクを抑えつつ、エンジンの始動を適切に行うことができる。

第３の発明は、前記設定部は、前記始動要求が生じた時点のエンジン回転速度に基づいて、前記待ち時間を設定することを要旨とする。

筒内圧センサなどを使用しなくても、始動要求が生じた時のエンジン回転速度から圧縮反力が所定以下となる低反力期間を予測することができる。これにより、構成を簡単にすることができる。

第４の発明は、前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された後、前記エンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度を取得し、取得した前記エンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度に基づき、前記低反力期間であるか否かを判定する期間判定部を備えることを要旨とする。

エンジン出力軸の回転位置に応じて、圧縮反力は異なるため、低反力期間は、エンジン出力軸の回転位置に基づき特定可能である。また、エンジン回転速度に応じてエンジン出力軸の回転エネルギは異なり、その回転エネルギを考慮した場合、ピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間も異なる。つまり、圧縮反力が、エンジン出力軸の慣性力により相殺されるため、低反力期間も異なることとなる。

そこで、エンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度に基づき、低反力期間であるか否かを判定する期間判定部を備え、始動制御部は、期間判定部により低反力期間であると判定された場合に、電動機の駆動を開始させることとした。これにより、出力トルクを抑えつつ、適切にエンジンを始動させることができる。

第５の発明は、前記始動制御部は、前記低反力期間よりも前から前記エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させ、前記低反力期間において前記エンジン出力軸が正回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させることを要旨とする。

エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように電動機を駆動させることにより、エンジン出力軸の回転エネルギを下げることができ（ピストンの移動にブレーキをかけることができ）、圧縮反力を強制的に低減させることができる。これにより、出力トルクを抑えつつ、適切に始動させることができる。

第６の発明は、前記エンジン出力軸が逆回転しているか否かを判定する回転判定部を備え、前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転している判定された場合、前記低反力期間であるとして、前記電動機の駆動を開始させることを要旨とする。

エンジン出力軸が逆回転している場合、気筒内の筒内圧は十分に低下しているため、ピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間として特定可能である。そこで、エンジン出力軸が逆回転しているか否かを判定する回転判定部を備え、始動制御部は、エンジン出力軸が逆回転している判定された場合、低反力期間であるとして、前記電動機の駆動を開始させることとした。これにより、出力トルクを抑えつつ、エンジンを好適なタイミングで始動させることができる。

第７の発明は、前記エンジン出力軸が逆回転しているか否かを判定する回転判定部を備え、前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転していると判定された場合、前記ピストンに加えられる圧縮反力が最小となるまで前記エンジン出力軸を逆回転させてから、前記電動機の駆動を開始させることを要旨とする。

逆回転していると判定され、低反力期間であると判定された場合であっても、圧縮反力が最小となるまで電動機の駆動を開始させることを待機する。これにより、より確実にエンジンを始動させることができる。

第８の発明は、前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転していると判定された場合、前記ピストンに加えられる圧縮反力が最小となる前から前記エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させ、前記圧縮反力が最小となった場合に前記エンジン出力軸が正回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させることを要旨とする。

エンジン出力軸が逆回転している場合、エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように電動機を駆動させることにより、圧縮反力が最小となるまでの時間を短くすることができる。すなわち、再始動させるタイミングを早くすることができる。

第９の発明は、前記始動制御部は、前記低反力期間よりも前から界磁電流を通電させることを要旨とする。

これにより、電動機を駆動させる際の応答性を向上させることができる。

第１０の発明は、前記回転降下期間におけるエンジン回転速度の履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたエンジン回転速度の履歴に基づき、前記エンジン回転速度を予測する停止予測部を備え、前記乗り越え判定部は、前記停止予測部による予測に基づき、前記乗り越え判定を行うことを要旨とする。

エンジンの回転が停止するよりも直前の期間において、最もピストンが圧縮上死点を乗り越えにくくなる。一方、エンジンの回転が停止するタイミングは、エンジン回転速度の履歴に基づき予測可能である。そこで、エンジン回転速度を予測し、その予測に基づき、乗り越え判定を行うこととした。これにより、適切に乗り越えられるか否かを判定することができる。

第１１の発明は、前記乗り越え判定部は、前記エンジン出力軸の回転状態と前記電動機の出力可能トルクに基づき、前記乗り越え判定を実行することを要旨とする。

これにより、より正確に乗り越え判定を実行することができる。

第１２の発明は、前記エンジン及び前記電動機のうち少なくともいずれかの温度情報を取得する温度情報取得部を備え、前記温度情報取得部により取得された温度情報に基づき、前記低反力期間の補正が行われることを要旨とする。

温度により、圧縮反力や出力可能な電動機の出力トルク等が変動する。そこで温度情報に基づき、低反力期間を補正することとした。これにより、出力トルクを抑えても、確実に再始動させることができる。

第１３の発明は、前記電動機へ電力を供給するバッテリの電池残量を取得する電池残量取得部を備え、前記電池残量取得部により取得された電池残量に基づき、前記低反力期間の補正が行われることを要旨とする。

電池残量により、出力可能な電動機の出力トルクが変動する。そこで電池残量に基づき、低反力期間を補正することとした。これにより、出力トルクを抑えても、確実に再始動させることができる。

エンジン制御システムの概略構成図。 回転降下期間でのエンジン回転速度の推移チャート。 エンジン回転速度の予測を説明するための図。 乗り越え判定が否定される期間を示す図。 始動制御処理を示すフローチャート。 特殊再始動処理を示すフローチャート。 判定用マップを示す図。 第２実施形態の特殊再始動処理を示すフローチャート。 第３実施形態の特殊再始動処理を示すフローチャート。 筒内圧の変化を示す図。 乗り越え判定用マップを示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載されたエンジンの制御システムを具体化している。当該制御システムでは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢としてエンジンの運転状態等を制御する。本システムの全体概略図を図１に示す。

図１に示す車両１０において、エンジン１１は、ガソリン等の燃料の燃焼によって駆動され、吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を繰り返し実施する４サイクルエンジン（４ストロークエンジン）である。エンジン１１は、４つの気筒（シリンダ）１２を有し、各気筒１２にはピストン１３がそれぞれ収容されている。また、エンジン１１は、燃料噴射弁（図示せず）や点火装置（図示せず）等を適宜備えている。なお、本実施形態では、４気筒のエンジン１１を示しているが、エンジン１１の気筒数はいくつであってもよい。また、エンジン１１はガソリンエンジンに限定されず、ディーゼルエンジンであってもよい。

気筒１２には、吸気部２０から空気が供給される。吸気部２０は、吸気マニホールド２１を有し、吸気マニホールド２１の上流には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２２が設けられている。

エンジン１１には、ＭＧ（モータジェネレータ）３０が一体に設けられている。ＭＧ３０は、電動機及び発電機として駆動する回転電機である。エンジン１１のクランク軸（エンジン出力軸）１４は、クランクプーリ１５に機械的に接続され、ＭＧ３０の回転軸３１は、ＭＧプーリ３２に機械的に接続されている。そして、クランクプーリ１５とＭＧプーリ３２とは、ベルト３３により駆動連結されている。エンジン始動時には、ＭＧ３０の回転によりエンジン１１に初期回転（クランキング回転）が付与される。なお、別途スタータモータを設け、スタータモータの回転によりエンジン１１に初期回転を付与可能とする構成としてもよい。

また、ＭＧ３０は、電力変換回路であるインバータ３４を介してバッテリ３５に接続されている。ＭＧ３０が電動機として駆動する場合には、ＥＣＵ５０の指令により、電力がバッテリ３５からインバータ３４を介してＭＧ３０に供給される。その結果、ＭＧ３０が駆動（力行駆動）する。インバータ３４には、ＥＣＵ５０の指令を受けてインバータ３４の電力変換回路を制御する別のＥＣＵが設けられていてもよい。一方、ＭＧ３０が発電機として機能する場合には、ＭＧ３０で発電した電力が、インバータ３４で交流から直流に変換された後、バッテリ３５に充電される。なお、バッテリ３５には、ランプ類やオーディオ装置等の電気負荷３６が接続されている。

ＥＣＵ５０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなる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に基づいて、スロットルバルブ２２の開度制御や、燃料噴射弁による燃料噴射の制御など各種エンジン制御を実施する。

センサ類について詳しくは、ＥＣＵ５０には、クランク軸１４の回転位置（回転角度位置、クランク角）及びエンジン回転速度を検出するクランク角センサ５１が接続されている。また、ＥＣＵ５０には、アクセル操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ５２が接続されている。また、ＥＣＵ５０には、車速を検出する車速センサ５３や、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ５４が接続されている。また、ＥＣＵ５０には、バッテリ３５のバッテリ状態を検出するバッテリセンサ５６が接続されている。これら各センサからの信号がＥＣＵ５０に逐次入力されるようになっている。

クランク角センサ５１は、例えば、所定のクランク角ごとに（例えば、３０°ＣＡ周期で）、矩形状の検出信号（クランクパルス信号）を出力する電磁ピックアップ式の回転位置検出装置である。クランク軸１４が所定のクランク角を回転する度に要した時間からエンジン回転速度が算出される。また、クランク角センサ５１の検出結果によれば、所定の基準位置（例えば圧縮上死点）に対するクランク軸１４の回転位置（回転角度位置、クランク角）が算出される他、エンジン１１の行程判別が実施される。

バッテリセンサ５６は、バッテリ３５の端子間電圧や充放電電流等を検出する。これら検出値に基づいて、バッテリ３５のバッテリ残容量（ＳＯＣ）がＥＣＵ５０により算出される。したがって、ＥＣＵ５０は、電池残量取得部として機能する。

また、ＥＣＵ５０は、エンジン１１のアイドリングストップ制御を行う。アイドリングストップ制御は、概略として、所定の自動停止条件が成立するとエンジン１１の燃焼が停止されるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジン１１が再始動される。この場合、自動停止条件には、例えば、自車両の車速がエンジン自動停止速度域（例えば、車速≦１０ｋｍ／ｈ）にあり、かつアクセル操作が解除されたこと又はブレーキ操作が行われたことが含まれる。また、再始動条件としては、例えば、アクセル操作が開始されたことや、ブレーキ操作が解除されたことが含まれる。なお、エンジン制御機能とアイドリングストップ機能とを別々のＥＣＵにて実施する構成にすることも可能である。したがって、ＥＣＵ５０は、エンジン始動制御装置である。

ここで、車両１０において、エンジン１１の自動停止条件が成立した場合におけるエンジン回転速度の推移について説明する。図２には、エンジン１１の燃焼が停止され、エンジン回転速度がゼロとなるまでの回転降下期間におけるエンジン回転速度の推移を示す。アイドル状態からエンジン１１の自動停止条件が成立すると、エンジン１１の燃焼は停止される。その後、エンジン回転速度は徐々に低下し、自立復帰領域を通過する。ここで、自立復帰領域は、エンジン１１の燃焼停止中にクランキングをすることなく燃料供給の再開により、エンジン１１の再始動が可能なエンジン回転速度の領域であり、例えば、下限が６００ｒｐｍ程度に設定される。

そして、自立復帰領域を通過して、さらにエンジン回転速度が徐々に低下すると、低速度領域を通過し、エンジン回転速度がゼロとなる（エンジン１１の回転が停止する）。なお、エンジン１１の回転が停止する間際において、エンジン１１の揺り戻し（逆回転）が生じる場合がある。この揺り戻しは、エンジン１１が停止する際に、気筒１２内の筒内圧に基づき、ピストン１３に加えられる圧縮反力（コンプレッション反力）によって、ピストン１３が下死点方向へ押し戻されることで発生する。

ところで、本システムでは、回転降下期間内に再始動条件が成立した場合（始動要求が生じた場合）、エンジン１１の回転が完全に停止するのを待たずに、できるだけ早いタイミングでエンジン１１を始動（再始動）させることとしている。

しかしながら回転降下期間では、気筒１２内への吸気が繰り返し行われるため、エンジン１１の停止後と比較して、ピストン１３への圧縮反力（コンプレッション反力）が大きくなる可能性がある。そのため、回転降下期間においては、圧縮反力に対してＭＧ３０の出力トルクが不十分となり、ピストン１３が圧縮上死点（ＴＤＣ）を乗り越えられない場合があると考えられる。その結果、始動性が低下するという不都合が懸念される。つまり、確実にエンジン１１を始動させることができない場合があると考えられる。例えば、エンジン自動停止に際し、エンジン回転速度が略ゼロ付近において再始動条件が成立した場合には、クランク軸１４の回転エネルギ（慣性力、イナーシャ）が低下していることから、相対的に圧縮反力が大きくなり、このような不都合の発生が懸念される。

このようにピストン１３に加えられる反力が大きくなることを想定して、エンジン１１を再始動させるには、ＭＧ３０による出力トルクを大きくすることが必要となる。しかしながら、ＭＧ３０による出力トルクを大きくすることは、いろいろな制約があるため困難であった。

例えば、搭載スペースの都合上、ＭＧ３０の体格を大きくして、出力トルクを大きくすることが困難であった。また、ＭＧ３０の最大回転数には上限がある（ＭＧ３０の回転数を大きくし過ぎると故障する可能性がある）ため、減速比を大きくして出力トルクを大きくすることも困難であった。

そこで、本実施形態では、エンジン回転速度が低速度領域である場合において、始動制御について工夫を施すことにより、ＭＧ３０の出力トルクを抑えつつ、適切なエンジン１１の再始動を可能とした。

具体的には、ＥＣＵ５０は、回転降下期間において、再始動条件が成立した場合、クランク軸１４の回転状態に基づいて、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行することとした。そして、ＥＣＵ５０は、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間でＭＧ３０の駆動を開始させ、エンジン１１を始動させることとした。

このため、本実施形態のＥＣＵ５０は、回転降下期間において、クランク軸１４の回転状態に基づいて、乗り越え判定を実行する乗り越え判定部６１としての機能を備える。また、ＥＣＵ５０は、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間でＭＧ３０の駆動を開始させ、エンジン１１を始動させる始動制御部６２としての機能を備える。以下、これらの機能について詳しく説明する。

まず、乗り越え判定部６１について説明する。本実施形態において、ＥＣＵ５０は、回転降下期間において、クランク軸１４の回転状態としてエンジン回転速度の履歴を記憶部（記憶用メモリ）に記憶する。そして、乗り越え判定部６１としてのＥＣＵ５０は、当該履歴に基づき、エンジン回転速度を予測し、その予測データを用いることにより、乗り越え判定を実行している。したがって、本実施形態のＥＣＵ５０は、回転降下期間におけるエンジン回転速度の履歴を記憶する記憶部としての機能と、エンジン回転速度の履歴に基づき、エンジン回転速度を予測する停止予測部としての機能を備えていることとなる。

エンジン回転速度の予測方法について説明する。ＥＣＵ５０は、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、前の回転脈動期間のロスエネルギに基づいてその後の回転脈動期間のエンジン回転速度を予測することにより、エンジン正回転中のエンジン回転速度を予測する。

より詳細には、ＥＣＵ５０は、回転降下期間において正回転中のロスエネルギは、ピストン位置で決まるクランク軸１４の回転位置が同じであれば一定であると仮定する。そして、ＥＣＵ５０は、この仮定に基づき、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Ne）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のエンジン回転速度に基づいて、その後の回転脈動期間のエンジン回転速度を予測するものである。

つまり、ＥＣＵ５０は、エンジン正回転中では、前後する回転脈動期間でエンジントルクが同様の傾向で生じると仮定して、現時点よりも後のエンジン回転速度を予測する。なお、瞬時回転速度Neは、クランク軸１４の所定回転角度の回転に要した時間から算出されるエンジン回転速度である。この予測方法では、次のクランクパルス信号が出力される回転位置（クランク角）、すなわち次の演算タイミングの瞬時回転速度Neの予測値を算出するとともに、その予測値に基づいて、更にその次の演算タイミングの瞬時回転速度Neの予測値を算出するといった処理を複数回繰り返す。これにより、回転降下期間内でのエンジン回転速度の予測（予測回転軌道の特定）が可能となる。

図３は、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３では、各気筒の上死点（ＴＤＣ）から次のＴＤＣまでの１８０℃Ａ区間（回転脈動期間）のうち、今回の回転脈動期間をＳ[j]、前回の回転脈動期間をＳ[j-1]、次回の回転脈動期間をＳ[j+1]と示している。

ＥＣＵ５０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５１からクランクパルス信号が入力される毎に（本実施形態では３０°ＣＡ毎に）、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である時間幅Δt[sec]に基づいて瞬時回転速度Ne(i)を算出し、これを都度記憶する。

また、上死点（ＴＤＣ）から所定回転角度θ（クランク分解能）ごとの瞬時回転速度Ne(θ,i-1)の変化に基づいて、回転脈動期間における回転位置間のエンジントルクTe(θn-θn+1)を算出する。例えば前回の回転脈動期間（前回の１８０℃Ａ区間）Ｓ[j-1]における回転位置間のエンジントルクTe(j-1)(θn-θn+1)は、下記式（１）により表される。
Te(j-1)(θn-θn+1)＝−Ｊ・（（ω(j-1)(θn+1)）2 −（ω(j-1)(θn)）2）／２…（１）
ω(θn)[rad/sec]＝Ne(θn)×360／60
なお、式（１）中、Ｊはエンジン１１（クランク軸１４）のイナーシャであり、本実施形態では予めエンジン１１の設計データ等に基づいて算出して記憶部に記憶されている。

図３において、現在の回転位置がＴＤＣ後３０℃Ａであり、それ以降のエンジン回転速度を予測する場合、まず、クランクパルス信号に基づいて、現時点の瞬時回転速度Ne(30,i)を算出する。また、その算出した瞬時回転速度Ne(30,i)と、直前の回転位置の瞬時回転速度Ne(0,i)とを用いて、上記式（１）によりエンジントルクTe(0-30,i)を算出し、これを記憶する。

次いで、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[j-1]において、上死点（ＴＤＣ）を基準とする回転位置が予測値と同じになる回転位置と、その前回の回転位置との間のエンジントルク、ここではエンジントルクTe(j-1)(30-60)と、現在の瞬時回転速度Ne(30,i)とを用いて、次のパルスの立ち上がりタイミングのエンジン回転速度の予測値として、回転位置６０℃Ａの予測値Ne(60,i)を演算する。併せて、回転位置３０℃Ａから６０℃Ａに到達するまでの予測到達時間ｔ(j)(30-60)を演算する。

さらに、前回の１８０℃Ａ区間Ｓ[j-1]の回転位置６０℃Ａから９０℃ＡまでのエンジントルクTe(j-1)(60-90)と、エンジン回転速度の予測値Ne(60,i)とを用いて、今回の１８０℃Ａ区間Ｓ[j]においてＴＤＣ後の回転角度９０℃Ａの回転位置の予測値Ne(90,i)を演算するとともに、回転位置６０℃Ａから９０℃Ａに到達するまでの予測到達時間ｔ(j)(60-90)を演算する。この処理を何回も繰り返すことで、エンジン１１の回転降下期間におけるエンジン回転速度（瞬時回転速度Ne）を予測するとともに、その予測データを例えば線形補間することにより、回転降下期間におけるエンジン回転速度の軌道（予測回転軌道）を予測する。なお、この予測方法に基づき算出した瞬時回転速度Neの予測値が図３中の黒丸で示すものであり、予測回転軌道が図中の破線で示すものである。

この予測演算は、クランクパルス信号の入力毎（３０℃Ａ毎）に、次のクランクパルス信号が入力されるまでの時間を利用して実行され、その都度予測データ（予測回転軌道）が更新される。このとき、次のクランクパルス信号入力までの期間では、エンジン１１の回転が停止するまでの軌道を予測する。なお、エンジン回転速度（瞬時回転速度）を角速度に換算して予測演算を行うようにしてもよい。

そして、ＥＣＵ５０は、この予測データに基づき、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する。

具体的には、図４に示すように、破線で示す予測データ（予測回転軌道）に基づき、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０を特定する。なお、図４では、実際のエンジン回転速度を実線により模式的に示す。そして、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度の予測データから、エンジン回転速度が０となる時点Ｔ０を基準として、時点Ｔ０よりも１つ前の上死点（図４ではＴＤＣ（Ｎ＋３））を特定する。エンジン回転速度が０となる時点Ｔ０以降（例えば、図４におけるＴＤＣ（Ｎ＋４））において、ピストン１３は上死点を乗り越えられない。このため、ＥＣＵ５０は、少なくとも当該ＴＤＣ（Ｎ＋３）からエンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０の期間において、乗り越え判定を実施する場合、乗り越え判定を否定する。

また、本実施形態では、４ストローク（吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程）を１つのサイクルとしている。つまり、エンジン１１を始動させる場合、ピストン１３は、２回上死点を乗り越える必要がある。したがって、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０を基準として２つ前の上死点（図４ではＴＤＣ（Ｎ＋２））を特定する。そして、ＥＣＵ５０は、当該ＴＤＣ（Ｎ＋２）から、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０の期間において、乗り越え判定を実施する場合も、乗り越え判定を否定することが望ましい。つまり、排気する行程において、ピストン１３が上死点を超えられない可能性を考慮して当該ＴＤＣ（Ｎ＋２）から、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０の期間において、乗り越え判定を否定することが望ましい。

また、エンジン１１を始動させる際、吸気行程の前に燃料噴射が行われる場合がある。この燃料噴射に係る時間を考慮して、ＴＤＣ（Ｎ＋２）又はＴＤＣ（Ｎ＋３）よりも所定時間前から乗り越え判定を否定することが望ましい。

以上により、本実施形態のＥＣＵ５０は、ＴＤＣ（Ｎ＋２）よりも所定時間前の時点Ｔ１から、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０の期間において、乗り越え判定を実施する場合（つまり、始動要求が生じた場合）、乗り越え判定を否定する。すなわち、燃料噴射に係る時間や４ストロークエンジンであることを考慮して乗り越え判定を実施している。なお、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度がゼロとなる時点Ｔ０以降においても、乗り越え判定を否定する。

次に、始動制御部６２についての説明をする。始動制御部６２としてのＥＣＵ５０は、回転降下期間において、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられると判定され、且つ、再始動条件が成立した場合、できるだけ早くＭＧ３０の駆動を開始させる。すなわち、乗り越え判定が肯定された場合、クランク軸１４の回転エネルギに基づく慣性力が、圧縮反力よりも大きいため、圧縮反力が相殺される。その結果、ピストン１３の停止時と比較しても、エンジン１１の始動に要する出力トルクが大きくなるわけではない。このため、ＥＣＵ５０は、乗り越え判定が肯定された場合、できるだけ早くＭＧ３０の駆動を開始させることにより、エンジン１１を迅速に再始動させている。

一方、始動制御部６２としてのＥＣＵ５０は、回転降下期間において、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられないと判定され、且つ、再始動条件が成立した場合、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間でＭＧ３０の駆動を開始させる。

ここで、低反力期間でＭＧ３０の駆動を開始させる方法について説明する。

ＥＣＵ５０は、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、再生同条件の成立時から低反力期間になるまでの待ち時間を設定する。そして、ＥＣＵ５０は、待ち時間が経過したタイミングでＭＧ３０の駆動を開始させる。

より詳しく説明すると、ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時（始動要求が生じた時）のエンジン回転速度に応じて待ち時間を設定する。すなわち、エンジン回転速度は、所定の周期性を持って降下すると仮定されるため、気筒１２内の筒内圧が低下し、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる期間をエンジン回転速度から予測することができる。具体的には、エンジン回転速度からエンジン回転位置が９０℃Ａ付近となる期間（低反力期間）を予測することができる。このため、エンジン回転速度に応じて待ち時間を設定することとしている。なお、エンジン回転速度が高ければ高いほど、圧縮反力が大きくなるため、待ち時間を長くしている。したがって、ＥＣＵ５０は、低反力期間になるまでの待ち時間を設定する設定部としての機能を備える。

この待ち時間は、例えば、実験等により測定されてエンジン回転速度ごとに記憶部に記憶されている。なお、設計データに基づき、エンジン回転速度に応じた待ち時間を決定し、記憶部に記憶しておいてもよい。また、ＥＣＵ５０は、前述した予測データに基づき、低反力期間を予測し、待ち時間を設定してもよい。例えば、ＥＣＵ５０は、前述した予測データの周期性を利用して、エンジン回転位置が９０℃Ａ付近となる期間（低反力期間）を予測し、待ち時間を設定してもよい。

ところで、クランク軸１４が逆回転している場合、気筒１２内の筒内圧が十分低下し、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となっていると推測される。そこで、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転しているか否かを判定し、クランク軸１４が逆回転している判定された場合には、待ち時間を設定することなく、即座にＭＧ３０を駆動させている。したがって、本実施形態のＥＣＵ５０は、回転判定部としての機能を備える。なお、本実施形態では、クランク軸１４が逆回転しているか否かを判定したが、正回転しているか否かを判定してもよい。

次に、図５に基づき、始動させるための始動制御処理について説明する。始動制御処理は、エンジン１１の自動停止条件が成立した後、ＥＣＵ５０により所定周期ごとに実行される。

ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立したか否か（始動要求が生じたか否か）を判定する（ステップＳ１１）。この判定結果が否定の場合、始動制御処理を終了する。

一方、ステップＳ１１の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度が自立復帰領域であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、ＭＧ３０を駆動させることなく、始動制御処理を終了する。すなわち、燃料供給の再開により、エンジン１１を再始動させる。

一方、ステップＳ１２の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度等に基づき、エンジン１１が完全に停止した（エンジン１１の回転が停止した）か否かについて判定する（ステップＳ１３）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、即座にＭＧ３０の駆動を開始して（ステップＳ１４）、エンジン１１を再始動させ、始動制御処理を終了する。

ステップＳ１３の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、前述したように、乗り越え判定を実行する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の判定結果が肯定の場合（乗り越えられると判定された場合）、ＥＣＵ５０は、即座にＭＧ３０の駆動を開始して（ステップＳ１４）、エンジン１１を再始動させ、始動制御処理を終了する。

一方、ステップＳ１５の判定結果が否定の場合（乗り越えられないと判定された場合）、ＥＣＵ５０は、特殊再始動処理を実行する（ステップＳ１６）。特殊再始動処理は、エンジン回転速度が低速度領域である場合（自立復帰領域の通過後、エンジン１１が完全に停止するまでの期間）において、エンジン１１を始動（再始動）させるための処理である。特殊再始動処理の実行後、始動制御処理を終了する。

ここで、図６に基づき、ステップＳ１６の特殊再始動処理について説明する。

ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時点から低反力期間になるまでの待ち時間を設定する（ステップＳ２１）。つまり、ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時（始動要求が生じた時）のエンジン回転速度に応じた待ち時間を設定する。

そして、ＥＣＵ５０は、待ち時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、ＭＧ３０の駆動を開始させ（ステップＳ２３）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ２２の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。クランク軸１４の回転方向は、クランク角センサ５１により取得される回転位置の遷移等により、判定可能である。

ステップＳ２４の判定結果が肯定の場合（クランク軸１４が逆回転している場合）、ＥＣＵ５０は、即座にＭＧ３０の駆動を開始させ（ステップＳ２３）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ２４の判定結果が否定の場合（クランク軸１４が正回転している場合）、ＥＣＵ５０は、所定時間待機した後（ステップＳ２５）、ステップＳ２２の処理に移行する。

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。

ＥＣＵ５０は、回転降下期間において、クランク軸１４の回転状態に基づいて、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する。そして、ＥＣＵ５０は、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間でＭＧ３０の駆動を開始させる。すなわち、回転降下期間において、ピストン１３に加えられる反力に対してＭＧ３０の出力トルクが不十分となる可能性がある場合、低反力期間においてＭＧ３０の駆動を開始させ、確実にエンジン１１を始動させることした。これにより、回転降下期間において、ＭＧ３０による出力トルクを抑えつつ、エンジン１１の始動を適切に行うことができる。

ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時点において、クランク軸１４の回転状態では、ピストン１３が圧縮上死点を乗り越えられず、ピストン１３に加えられる反力に対してＭＧ３０の出力トルクが不十分となる可能性があると判定された場合、低反力期間となるまでＭＧ３０の駆動を待つこととした。これにより、回転降下期間において、ＭＧ３０による出力トルクを抑えつつ、エンジン１１の始動を適切に行うことができる。

また、ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時（始動要求が生じた時）のエンジン回転速度に基づいて、低反力期間が開始するまでの待ち時間を設定する。すなわち、筒内圧センサなどを使用しなくても、エンジン回転速度から低反力期間を予測（特定）することができ、構成を簡素化できる。

クランク軸１４が逆回転している場合、気筒１２内の筒内圧は十分に低下しているため、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間として特定可能である。そこで、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が正回転しているか否かを判定し、クランク軸１４が逆回転している判定された場合、低反力期間であるとして、ＭＧ３０の駆動を開始させることとした。これにより、出力トルクを抑えつつ、エンジン１１を好適なタイミングで始動させることができる。

ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度の履歴に基づき、エンジン回転速度を予測し、当該予測データに基づき、乗り越え判定を行う。エンジン１１の回転が停止するよりも直前の期間において、最もピストン１３が圧縮上死点を乗り越えにくくなる。一方、エンジン１１が停止するタイミングは、エンジン回転速度の履歴に基づき予測可能である。そこで、エンジン回転速度を予測し、その予測に基づき、乗り越え判定を行うこととした。これにより、適切に乗り越えられるか否かを判定することができる。

（第２実施形態）
制御システムは、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

第１実施形態では、特殊再始動処理において、再始動条件成立時のエンジン回転速度に応じて低反力期間までの待ち時間を設定した。第２実施形態では、エンジン回転速度及びクランク軸１４の回転位置に基づき、低反力期間を判定するように構成されている。

より詳しく説明すると、クランク軸１４の回転位置に応じて、ピストン１３に加えられる圧縮反力は異なるため、低反力期間は、クランク軸１４の回転位置に基づき特定可能である。また、エンジン回転速度に応じてクランク軸１４の回転エネルギ（慣性力）は異なり、その回転エネルギを考慮した場合、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間も異なる。つまり、圧縮反力が、クランク軸１４の慣性力により相殺されるため、低反力期間は、エンジン回転速度に応じて異ならせる必要がある。

したがって、クランク軸１４の回転位置とエンジン回転速度を取得し、取得したクランク軸１４の回転位置とエンジン回転速度の組み合わせから、低反力期間であるか否か（ＭＧ３０の駆動を許可するか否か）を判定することができる。

そこで、第２実施形態では、クランク軸１４の回転位置（ＢＴＤＣ）とエンジン回転速度の組み合わせから、低反力期間であるか否かを判定するための判定用マップを記憶部に記憶するようにした。そして、ＥＣＵ５０は、判定用マップを参照して、低反力期間であるか否かを判定することとした。なお、判定用マップは、例えば実験や設計データなどに基づき設定され、記憶部に記憶される。

判定用マップは、例えば、図７に示すようなものである。実線よりも上方が、低反力期間であると判定される領域であり、実線よりも下方が、低反力期間でないと判定される領域である。図７に示すように、低反力期間は、エンジン回転速度が大きくなるほど、低反力期間となる回転位置の範囲が広くなる。また、低反力期間は、エンジン回転速度が小さくなるほど、回転位置が上死点（０℃Ａ）に近くなる。

以下、第２実施形態における特殊再始動処理について図８を参照して説明する。

ＥＣＵ５０は、現時点のエンジン回転速度及び回転位置を取得し、取得したエンジン回転速度及び回転位置に基づき、判定用マップを参照し、低反力期間であるか否か（ＭＧ３０の駆動が許可される期間であるか否か）を判定する（ステップＳ３１）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、ＭＧ３０の駆動を開始させ（ステップＳ３２）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ３１の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の判定結果が肯定の場合（クランク軸１４が逆回転している場合）、ＥＣＵ５０は、即座にＭＧ３０の駆動を開始させ（ステップＳ３２）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ３３の判定結果が否定の場合（クランク軸１４が正回転している場合）、ＥＣＵ５０は、所定時間待機した後（ステップＳ３４）、ステップＳ３１の処理に移行する。以上により、ＥＣＵ５０は、取得したエンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度に基づき、低反力期間であるか否かを判定する期間判定部としての機能を備えることとなる。

以上、詳述した第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の優れた効果が得られる。

クランク軸１４の回転位置に応じて、ピストン１３に加えられる圧縮反力は異なるため、低反力期間は、クランク軸１４の回転位置に基づき特定可能である。また、エンジン回転速度に応じてクランク軸１４の回転エネルギは異なり、その回転エネルギを考慮した場合、ピストン１３に加えられる反力が所定以下となる低反力期間も異なる。つまり、圧縮反力が、クランク軸１４の慣性力により相殺されるため、低反力期間も異なることとなる。

そこで、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４の回転位置及びエンジン回転速度に基づき、低反力期間であるか否かを判定し、低反力期間であると判定された場合に、ＭＧ３０の駆動を開始させることとした。これにより、出力トルクを抑えつつ、適切にエンジン１１を始動させることができる。

（第３実施形態）
制御システムは、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

第３実施形態において、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転していると判定された場合、ピストン１３に加えられる圧縮反力が最小となるまでクランク軸１４を逆回転させてから、ＭＧ３０の駆動を開始させている。

また、第３実施形態では、第１実施形態とは異なる駆動方法にてＭＧ３０を駆動させている。具体的には、ＥＣＵ５０は、低反力期間よりも前からクランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させる。そして、ＥＣＵ５０は、低反力期間においてクランク軸１４が正回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させる。

次に、第３実施形態における特殊再始動処理について図９を参照して説明する。

ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時点から低反力期間になるまでの待ち時間を設定する（ステップＳ４１）。つまり、ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立した時（始動要求が生じた時）のエンジン回転速度に応じた待ち時間を設定する。

そして、ＥＣＵ５０は、待ち時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４２）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が正回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させ（ステップＳ４３）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ４３の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転しているか否かを判定する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４の判定結果が否定の場合（クランク軸１４が正回転している場合）、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させる（ステップＳ４５）。そして、ＥＣＵ５０は、所定時間待機した後（ステップＳ４６）、ステップＳ４２の処理に移行する。

一方、ステップＳ４４の判定結果が肯定の場合（クランク軸１４が逆回転している場合）、ＥＣＵ５０は、ピストン１３に加えられる圧縮反力が最小となるまで、クランク軸１４を逆回転したか否かについて判定する（ステップＳ４７）。具体的には、ＥＣＵ５０は、回転位置が、９０℃Ａであるか否かについて判定する。

ステップＳ４７の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が正回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させ（ステップＳ４３）、エンジン１１を再始動させる。そして、特殊再始動処理を終了する。

一方、ステップＳ４７の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させる（ステップＳ４８）。そして、ＥＣＵ５０は、所定時間待機した後（ステップＳ４９）、ステップＳ４７の処理に移行する。

なお、第３実施形態において、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が正回転していると判定された場合、低反力期間よりも前からクランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させたが、させなくてもよい。すなわち、ステップＳ４５の処理を省略してもよい。

また、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転していると判定された場合、ピストン１３に加えられる圧縮反力が最小となる前から、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させたが、させなくてもよい。すなわち、ステップＳ４８の処理を省略してもよい。

また、ＥＣＵ５０は、クランク軸１４の回転方向に関わらず、低反力期間となる前から、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させてもよい。例えば、ステップＳ４１とステップＳ４２の間において、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させる処理を実行してもよい。

以上、詳述した第３実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の優れた効果が得られる。

ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が正回転している場合、低反力期間の前からクランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させた。これにより、クランク軸１４の回転エネルギを下げることができ（ピストン１３の移動にブレーキをかけることができ）、その結果、図１０に示すように、気筒１２内の筒内圧が低下し、圧縮反力を強制的に低減させることができる。なお、図１０において、ＭＧ３０を駆動させない場合における筒内圧の変化を実線で示している。一方、ＭＧ３０を駆動させた場合における筒内圧を破線で示している。したがって、出力トルクを抑えつつ、適切に始動させることができる。

ＥＣＵ５０は、逆回転していると判定され、低反力期間であると判定された場合であっても、ピストン１３への圧縮反力が最小となるまで正回転方向にＭＧ３０の出力トルクを加えないようにした。これにより、より確実にエンジン１１を始動させることができる。

ＥＣＵ５０は、クランク軸１４が逆回転している場合、クランク軸１４が逆回転する方向に出力トルクが加わるようにＭＧ３０を駆動させた。これにより、圧縮反力が最小となるまでの時間を短くすることができる。すなわち、再始動させるタイミングを早くすることができる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

・上記実施形態の特殊再始動処理において、ＥＣＵ５０は、低反力期間よりも前から界磁電流を通電させてもよい。例えば、ＥＣＵ５０は、特殊再始動処理に移行してから界磁電流を通電させてもよい。このように、ＭＧ３０の駆動を開始させる前から、界磁電流を通電させることにより、ＭＧ３０の駆動を開始した時における応答性が良くなる。これにより、より迅速にエンジン１１を始動させることができる。

・上記実施形態において、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度の予測データに基づき、乗り越え判定を行ったが、乗り越え判定は任意の方法で実行してもよい。例えば、エンジン回転速度及び回転位置に基づき、乗り越え判定を行ってもよい。

より詳しく説明すると、クランク軸１４の回転位置に応じて、ピストン１３に加えられる圧縮反力は異なるため、乗り越え可能と判定される期間は、クランク軸１４の回転位置に基づき特定可能である。また、エンジン回転速度に応じてクランク軸１４の回転エネルギ（慣性力）は異なり、その回転エネルギを考慮した場合、乗り越え可能と判定される期間も異なる。つまり、圧縮反力が、クランク軸１４の慣性力により相殺されるため、乗り越え可能と判定される期間は、エンジン回転速度に応じて異ならせる必要がある。

したがって、クランク軸１４の回転位置とエンジン回転速度の組み合わせに基づき、乗り越え判定を実施することができる。そこで、クランク軸１４の回転位置（ＢＴＤＣ）とエンジン回転速度の組み合わせから、乗り越え可能であるか否かを判定するための乗り越え判定用マップを記憶部に記憶し、ＥＣＵ５０は、乗り越え判定用マップを参照して、乗り越え判定を実施するようにしてもよい。なお、乗り越え判定用マップは、例えば実験などにより設定される。

乗り越え判定用マップは、例えば、図１１に示すようなものである。実線よりも上方が、乗り越え可能と判定される領域であり、実線よりも下方が、乗り越え不可と判定される領域である。図１１に示すように、エンジン回転速度が大きくなるほど、乗り越え可能と判定される回転位置の範囲が広くなる。また、エンジン回転速度が小さくなるほど、乗り越え可能と判定される回転位置が上死点（０℃Ａ）に近くなる。

・上記実施形態では、バッテリ３５のバッテリ残容量（電池残量）の状態として、バッテリ３５のＳＯＣを用いたが、これに限らず、例えばバッテリ３５の端子間電圧であってもよい。

・上記実施形態において、ＥＣＵ５０は、エンジン１１及びＭＧ３０のうち少なくともいずれかの温度情報を取得する温度情報取得部としての機能を備えてもよい。そして、ＥＣＵ５０は、取得された温度情報に基づき、低反力期間の補正を行ってもよい。すなわち、エンジン１１やＭＧ３０の温度状態により、圧縮反力やＭＧ３０の出力トルク等が変動する。このため、ＥＣＵ５０は、これらを考慮して、低反力期間までの待ち時間を変動させてもよい。これにより、出力トルクを抑えても、確実に再始動させることができる。また、同様に、ＥＣＵ５０は、取得された温度情報に基づき、乗り越え判定の補正を行ってもよい。

・上記実施形態において、ＥＣＵ５０は、バッテリ３５のバッテリ残容量（電池残量）を取得し、このバッテリ残容量に基づき、低反力期間の補正を行ってもよい。すなわち、バッテリ残容量により、出力可能な電動機の出力トルクが変動する。そこで、ＥＣＵ５０は、バッテリ残容量に基づき、例えば、低反力期間までの待ち時間を変動させてもよい。これにより、出力トルクを抑えても、確実に再始動させることができる。また、同様に、ＥＣＵ５０は、取得されたバッテリ残容量に基づき、乗り越え判定の補正を行ってもよい。

・エンジン回転速度がゼロとなるまでの回転降下期間における上記制御を、エンジン１１の自動停止の場合に限らず、運転手のイグニッションスイッチ操作による停止の場合に実施してもよい。また、アイドリングストップ機能を有しない車両１０における停止の場合であってもよい。

・上記実施形態において気筒１２内の筒内圧を検出する筒内圧センサを設け、ＥＣＵ５０は、筒内圧を取得し、筒内圧に基づき、又はエンジン回転速度及び筒内圧に基づき、低反力期間を特定してもよい。また、ＥＣＵ５０は、筒内圧に基づき、又はエンジン回転速度及び筒内圧に基づき、乗り越え判定を実施してもよい。

・上記実施形態において、乗り越え判定部６１としてのＥＣＵ５０は、クランク軸１４の回転状態及びＭＧ３０の出力可能トルクに基づき、乗り越え判定を行ってもよい。例えば、クランク軸１４の回転状態が同じであっても、ＭＧ３０の出力可能トルクが大きい場合には、小さい場合と比較して乗り越え判定を肯定判定しやすく構成されていてもよい。ＭＧ３０の出力可能トルクは、バッテリ残容量やＭＧ３０の温度などに基づき算出すればよい。

１１…エンジン、１２…気筒、１３…ピストン、３０…ＭＧ、５０…ＥＣＵ、６１…乗り越え判定部、６２…始動制御部。

Claims (13)

1. エンジン出力軸（１４）に駆動連結され、力行駆動の機能を有する電動機（３０）を備え、始動要求に応じて前記電動機によりエンジン（１１）を始動させるエンジン始動制御装置（５０）において、
   前記エンジンの燃焼が停止された後、エンジン回転速度がゼロまで降下する際の回転降下期間において、前記始動要求が生じた場合、前記エンジン出力軸の回転状態に基づいて、前記エンジンの気筒（１２）内のピストン（１３）が圧縮上死点を乗り越えられるか否かを判定する乗り越え判定を実行する乗り越え判定部（６１）と、
   前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合、前記気筒内の筒内圧により前記ピストンに加えられる反力が所定以下となる低反力期間で前記電動機の駆動を開始させ、前記エンジンを始動させる始動制御部（６２）と、を備えたエンジン始動制御装置。
2. 前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された場合に、前記始動要求が生じた時点から前記低反力期間になるまでの待ち時間を設定する設定部（５０）を備え、
   前記始動制御部は、前記待ち時間が経過したタイミングで前記電動機の駆動を開始させる請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
3. 前記設定部は、前記始動要求が生じた時点のエンジン回転速度に基づいて、前記待ち時間を設定する請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
4. 前記ピストンが圧縮上死点を乗り越えられないと判定された後、前記エンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度を取得し、取得した前記エンジン出力軸の回転位置及びエンジン回転速度に基づき、前記低反力期間であるか否かを判定する期間判定部（５０）を備える請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
5. 前記始動制御部は、前記低反力期間よりも前から前記エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させ、前記低反力期間において前記エンジン出力軸が正回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させる請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
6. 前記エンジン出力軸が逆回転しているか否かを判定する回転判定部（５０）を備え、
   前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転している判定された場合、前記低反力期間であるとして、前記電動機の駆動を開始させる請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
7. 前記エンジン出力軸が逆回転しているか否かを判定する回転判定部（５０）を備え、
   前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転していると判定された場合、前記ピストンに加えられる圧縮反力が最小となるまで前記エンジン出力軸を逆回転させてから、前記電動機の駆動を開始させる請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
8. 前記始動制御部は、前記エンジン出力軸が逆回転していると判定された場合、前記ピストンに加えられる圧縮反力が最小となる前から前記エンジン出力軸が逆回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させ、前記圧縮反力が最小となった場合に前記エンジン出力軸が正回転する方向に出力トルクが加わるように前記電動機を駆動させる請求項７に記載のエンジン始動制御装置。
9. 前記始動制御部は、前記低反力期間よりも前から界磁電流を通電させる請求項１〜８のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
10. 前記回転降下期間におけるエンジン回転速度の履歴を記憶する記憶部（５０）と、
    前記記憶部に記憶されたエンジン回転速度の履歴に基づき、前記エンジン回転速度を予測する停止予測部（５０）を備え、
    前記乗り越え判定部は、前記停止予測部による予測に基づき、前記乗り越え判定を行う請求項１〜９のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
11. 前記乗り越え判定部は、前記エンジン出力軸の回転状態と前記電動機の出力可能トルクに基づき、前記乗り越え判定を実行する請求項１〜９のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
12. 前記エンジン及び前記電動機のうち少なくともいずれかの温度情報を取得する温度情報取得部（５０）を備え、
    前記温度情報取得部により取得された温度情報に基づき、前記低反力期間の補正が行われる請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
13. 前記電動機へ電力を供給するバッテリの電池残量を取得する電池残量取得部（５０）を備え、
    前記電池残量取得部により取得された電池残量に基づき、前記低反力期間の補正が行われる請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。

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