特許 5962463 エンジン始動判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5962463

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】エンジン始動判定装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/00 20160101AFI20160721BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20160721BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20160721BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20160721BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20160721BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   B60W20/00

   B60W10/08 900

   B60W10/06 900

   F02N11/08 GZHV

   F02D45/00 362B

   B60K6/442

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-258666(P2012-258666)

(22)【出願日】2012年11月27日

(65)【公開番号】特開2014-104839(P2014-104839A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】前田 聡

(72)【発明者】

【氏名】松永 英雄

(72)【発明者】

【氏名】加村 均

(72)【発明者】

【氏名】藤原 康悦

【審査官】 ▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−００３４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９０４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２９００４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７６４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３５９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２８３０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０９０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８４４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０２Ｎ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンを駆動する回転電機と、
前記回転電機で前記エンジンが駆動された後の所定時刻を基準として、該所定時刻から一定期間ごとの前記エンジンのクランク角加速度の増加量を算出する角加速度増加量算出手段と、
前記角加速度増加量算出手段で算出された前記増加量が所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定する始動判定手段と、
を備えたことを特徴とする、エンジン始動判定装置。

【請求項2】

前記始動判定手段は、
前記一定期間ごとの前記クランク角加速度の増加量が連続して前記所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定する
ことを特徴とする、請求項１に記載のエンジン始動判定装置。

【請求項3】

前記角加速度増加量算出手段は、
前記一定期間を前記エンジンの行程として前記クランク角加速度の増加量を算出する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のエンジン始動判定装置。

【請求項4】

前記エンジンの行程は、前記エンジンの点火周期又は着火周期である
ことを特徴とする、請求項３に記載のエンジン始動判定装置。

【請求項5】

前記始動判定手段は、前記エンジンの吸入空気量とクランク軸の角速度とに基づいて前記所定量を設定する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジン始動判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機でエンジンを始動させる際の始動判定に係るエンジン始動判定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンと回転電機とを搭載したハイブリッド式の車両において、電動発電機をエンジンのセルモーター（スターターモーター）として使用する技術が知られている。すなわち、電動発電機でエンジンをクランキングして始動させるものである。この種の車両に搭載される電動発電機は、セルモーターと比較して高出力であることから、比較的高速な回転速度でのクランキングを実施することが可能である。一方、エンジンのクランキング時の回転速度が高いほど、エンジンの自立回転と電動発電機の出力に依存した回転との判別が難しくなり、すなわちエンジンの始動の判定が困難になる。

【0003】

このような課題に対し、エンジンの回転速度と電動発電機の作動状態との双方に基づいて、エンジンが始動したことを判定する手法が検討されている。例えば、クランキング中に電動発電機の出力が基準値を下回ってからの経過時間を計測し、所定時間が経過した後のエンジンの回転速度が所定回転速度以上であるときに、エンジンが始動したと判断する手法が考えられる（例えば、特許文献１参照）。あるいは、電動発電機のトルク指令値を増加させてエンジンを駆動した後にトルクアシストを一旦解除し、その状態でのエンジンの回転速度が低下しないときに、エンジンが始動したと判断する手法も考えられる（例えば、特許文献２参照）。これらのような手法を用いれば、エンジンが自立回転していることを判定することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2000-186654号公報

【特許文献2】特開平8-261118号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のような従来の手法では、エンジンが始動したと判断されるまでの判定に時間がかかり、制御性を向上させにくいという課題がある。例えば、特許文献１に記載の技術では、クランキングの開始時から電動発電機の出力が基準値を下回るまでの時間と、基準値を下回ってからの経過時間との合計時間がかかることになり、エンジンの始動判定時間をその合計時間よりも短縮することができない。また、特許文献２に記載の技術の場合も同様であり、エンジンの始動判定時間がトルクアシストを一旦解除するまでの時間の設定に左右されることになる。

【0006】

一方、エンジンの回転速度や電動発電機の作動状態を確認することなく、燃料噴射開始からの経過時間に基づいてエンジンが始動したと判断することも考えられる。しかしこの手法では、エンジンが実際には自立回転していない場合であっても始動判定がなされる可能性があり、判定精度を向上させることが難しい。
このように、従来の技術には、エンジンの始動判定時間の短縮と判定精度の向上とを両立させることが難しいという課題がある。

【0007】

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、回転電機によるエンジン始動時の始動判定時間を短縮しつつ判定精度を向上させることができるエンジン始動判定装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）ここで開示するエンジン始動判定装置は、エンジンを駆動する回転電機と、前記回転電機で前記エンジンが駆動された後の所定時刻を基準として、該所定時刻から一定期間ごとの前記エンジンのクランク角加速度の増加量を算出する角加速度増加量算出手段とを備える。また、前記角加速度増加量算出手段で算出された前記増加量が所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定する始動判定手段を備える。
ここでいう回転電機とは、例えば電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたもの（例えばモータージェネレーター）を含み、あるいは電動機としての機能のみを持つものを含む。また、ここでいうクランク角加速度とは、エンジンのクランク軸の角加速度を意味する。

【0009】

（２）また、前記始動判定手段は、前記一定期間ごとの前記クランク角加速度の増加量が連続して前記所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定することが好ましい。
（３）また、前記角加速度増加量算出手段は、前記一定期間を前記エンジンの行程として前記クランク角加速度の増加量を算出することが好ましい。例えば、前記エンジンのクランク軸が180°回転するごとに前記クランク角加速度を算出することが好ましい。

【0010】

（４）また、前記エンジンの行程は、前記エンジンの点火周期又は着火周期であることが好ましい。例えば、前記エンジンの点火プラグで点火するごとに、あるいは、燃焼室内の混合気が着火し燃焼するごとに、前記角加速度増加量算出手段が前記クランク角加速度を算出することが好ましい。
（５）また、前記始動判定手段は、前記エンジンの吸入空気量とクランク軸の角速度とに基づいて前記所定量を設定することが好ましい。なお、前記エンジンの吸入空気量に相当する具体的なパラメーターとしては、前記エンジンの充填効率や体積効率を用いることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

開示のエンジン始動判定装置によれば、回転電機によるエンジンのクランキング時におけるエンジンの自発的な回転の勢いを速やかに精度よく把握することができる。これにより、エンジンが始動したことを短時間で判定することができるとともに、判定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係るエンジン始動判定装置が適用された車両の構成と始動判定装置のブロック構成とを例示する図である。

【図2】本エンジン始動判定装置での判定内容を説明するための模式図である。

【図3】本エンジン始動判定装置での制御内容を説明するためのフローチャートである。

【図4】図１の車両に搭載されたエンジンの始動時の状態を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）はエンジンの回転速度Ne，（ｂ）はクランク軸の角加速度a，（ｃ）は燃料噴射量に対応するグラフである。また、（ｄ）は（ｂ）中のＡ部に対応するグラフであり、角加速度aのセンサー値（サンプリングされた値）の変化を示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

【0014】

［１．装置構成］
本実施形態のエンジン始動判定装置は、図１に示すハイブリッド式の車両１０に適用される。車両１０には、駆動源としてのエンジン１と電動機３（モーター）とが搭載されるとともに、モーター機能及びジェネレーター機能を兼ね備えた電動発電機２（回転電機, モータージェネレーター）が設けられる。

【0015】

エンジン１は、ガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）であり、例えば四気筒四サイクルエンジンである。エンジン１と駆動輪１１とを接続する動力伝達経路上には、駆動力の断接状態や駆動輪１１に伝達されるトルクの大きさを制御するクラッチ４が介装される。また、この動力伝達経路のうち、クラッチ４よりもエンジン１側に電動発電機２が接続され、クラッチ４よりも駆動輪１１側に電動機３が接続される。図１中では、動力伝達経路上の変速機構についての記載を省略している。

【0016】

図１に示すように、電動発電機２，電動機３のそれぞれはバッテリー５に接続される。電動機３は、おもにバッテリー５に蓄えられた電力で作動し、駆動輪１１に駆動力を供給する。また、電動発電機２は、おもにエンジン１で発生した駆動力を受けて作動し、電力をバッテリー５に充電する。一方、エンジン１の始動時には、電動発電機２がバッテリー５の電力で作動し、エンジン１に駆動力を伝達する。なお、エンジン１の始動操作は、クラッチ４が切断された状態で実施される。エンジン１及び電動発電機２は、直接的に又は変速機構を介して接続されており、クラッチ４の断接状態に関わらず駆動力の受け渡しが可能である。

【0017】

エンジン１，電動発電機２及び電動機３の作動状態は、電子制御装置６によって統括的に制御される。電子制御装置６は、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両１０に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置，変速機制御装置，車両安定制御装置，空調制御装置，電装品制御装置といったさまざまな公知の電子制御装置が、互いに通信可能に接続される。以下、電子制御装置６での制御内容のうち、電動発電機２によるエンジン１の始動制御について説明し、特にエンジン１が始動したか否かを判定する始動判定についての制御内容を説明する。

【0018】

［２．制御構成］
図１に示すように、電子制御装置６には、エンジン回転速度センサー１２，エアフローセンサー１３，車速センサー１４が接続される。エンジン回転速度センサー１２は、エンジン１の回転速度Neを取得するためのセンサーであり、典型的にはクランク軸の回転角の単位時間あたりの変化量（角速度）に基づいて回転速度Neを取得する。例えば、クランク軸が180°回転するのにかかる時間に基づいて回転速度Neが算出される。本実施形態では、回転速度Neが行程ごとに（すなわち、クランク軸が180°回転するごとに）取得されるものとする。

【0019】

エアフローセンサー１３は、エンジン１の各気筒に導入される吸気流量Qを取得するためのセンサーであり、例えばスロットルバルブを通過する吸気の流量を検出するものである。また、車速センサー１４は、車両１０の車速V（走行速度）を取得するためのセンサーであり、例えば駆動輪１１や他の車輪の回転速度を検出するものである。これらのセンサー１２〜１４で取得されたエンジン１の回転速度Ne，吸気流量Q，車速Vの各情報は、電子制御装置６に随時伝達される。

【0020】

電子制御装置６には、算出部７，判定部８及び制御部９が設けられる。これらの要素の各機能は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。

【0021】

算出部７（角加速度増加量算出手段）は、エンジン１のクランク角加速度aの増加量を算出するものである。クランク角加速度aとは、エンジン１のクランク軸の角加速度aのことを意味し、回転速度Neの単位時間あたりの変化率に対応するパラメーターである。一方、この角加速度aの増加量とは、所定時間過去の時点を基準とした増加量であり、必ずしもクランク角加速度aの単位時間あたりの変化率（すなわち時間変化勾配）と完全に一致するものではない。この算出部７には、角加速度算出部７ａ，第一増加量算出部７ｂ及び第二増加量算出部７ｃが設けられる。

【0022】

角加速度算出部７ａ（角加速度算出手段）は、回転速度Neから角加速度aを算出するものである。例えば、クランク軸の回転周期に応じて次々に入力される回転速度Neの今回値をNe_nとおき、前回値をNe_n-1とおくと、角加速度算出部７ａは、今回値Ne_n及び前回値Ne_n-1の取得時刻差を算出するとともに、今回値Ne_nと前回値Ne_n-1との差を取得時刻差で除した値に基づいて角加速度aを算出する。本実施形態では、回転速度Neが行程ごとに取得されることから、角加速度aも行程ごとに算出される。ここで算出された角加速度aの情報は、第一増加量算出部７ｂ，第二増加量算出部７ｃに伝達される。

【0023】

第一増加量算出部７ｂ（第一増加量算出手段）は、現在から所定時間過去の時刻を基準として、現在までの角加速度aの増加量を算出するものである。ここでは、図２に示すように、角加速度算出部７ａで算出された角加速度aの今回値a_nから前々回値a_n-2を減じた値が、第一増加量（a_n-a_n-2）として算出される。つまり、第一増加量算出部７ｂでは、二行程前の行程での角加速度a_n-2の値を基準として、その角加速度a_n-2が二行程の間にどのくらい増加したのかが算出される。ここで算出された第一増加量（a_n-a_n-2）の値は、判定部８に伝達される。

【0024】

第二増加量算出部７ｃ（第二増加量算出手段）は、現在から過去の二時刻間での角加速度aの増加量を算出するものである。ここでは、現在から所定時間過去の時刻を基準として、この所定時間よりも短く設定された第二所定時間が経過するまでの角加速度aの増加量が算出される。本実施形態では、図２に示すように、角加速度算出部７ａで算出された角加速度aの前回値a_n-1から前々回値a_n-2を減じた値が、第二増加量（a_n-1-a_n-2）として算出される。つまり、第二増加量算出部７ｃは、二行程前の行程での角加速度a_n-2の値を基準として、その角加速度a_n-2が一行程の間にどのくらい増加したのかが算出される。ここで算出された第二増加量（a_n-1-a_n-2）の値は、判定部８に伝達される。

【0025】

上記の第一増加量算出部７ｂ及び第二増加量算出部７ｃは、電動発電機２でエンジン１が駆動された後の所定時刻（二行程分過去の時刻）から一定期間（一行程分の時間）ごとのエンジン１のクランク角加速度aの増加量（第一増加量，第二増加量）を算出する角加速度増加量算出手段として機能している。

【0026】

判定部８（始動判定手段）は、電動発電機２によるエンジン１の始動判定に際して、上記の第一増加量（a_n-a_n-2），第二増加量（a_n-1-a_n-2）と所定量との大小関係から、エンジン１が始動したか否かを判定するものである。ここでは、燃料噴射が開始された後に、第一増加量（a_n-a_n-2）及び第二増加量（a_n-1-a_n-2）がともに所定量Δa_stを超えたときに、エンジン１が始動した（自立回転を開始した）と判定される。つまり、エンジン１のクランク角加速度aの増加量が連続して所定量Δa_stを超えたときに、エンジン１が始動したと判定される。一方、この条件が不成立の場合には、エンジン１がまだ始動していない（自立回転を開始していない）と判定される。例えば、第一増加量（a_n-a_n-2）及び第二増加量（a_n-1-a_n-2）の何れか一方が所定量Δa_stを超えたとしても、他方が所定量Δa_stを超えない場合には、エンジン１がまだ自立回転していない（始動していない）と判断される。ここでの判定結果は制御部９に伝達される。

【0027】

所定量Δa_stの値は、エンジン１の吸入空気量と回転速度Neとに基づいて設定される。例えば、吸入空気量が多いほど所定量Δa_stが大きく設定され、あるいは、回転速度Neが高いほど所定量Δa_stが大きく設定される。エンジン１の吸入空気量に相当する具体的なパラメーターとしては、エンジン１の充填効率Ecや体積効率Evを用いることが考えられる。充填効率Ecとは、吸気行程で吸入された吸入空気の質量を標準大気条件での行程容積相当の空気質量で除したものである。また、体積効率Evとは、吸気行程で吸入された吸入空気の質量をその測定時と同一の大気条件での行程容積相当の空気質量で除したものである。これらの値は、エアフローセンサー１３で取得される吸気流量Qに基づいて算出される。判定部８は、例えば吸入空気量，回転速度Ne及び所定量Δa_stの三者の関係が規定された制御マップや数式等を用いて、吸入空気量と回転速度Neとを引数として所定量Δa_stの値を算出する。

【0028】

制御部９は、判定部８での判定結果に応じてエンジン１及び電動発電機２の作動状態に関連する各種制御を実施するものである。ここでは例えば、エンジン１が始動したと判定された時刻に基づき、電動発電機２によるクランキングの駆動力を徐々に低下させる制御が実施される。また、エンジン１の点火プラグの故障や失火等の異常状態の発生を予測する失火モニター制御の開始のタイミングも、エンジン１が始動したと判定された時刻を基準として設定される。あるいは、クラッチ４を接続するタイミングについても、エンジン１の始動タイミングに基づいて設定される。このように、制御部９は、エンジン１が始動したか否かという判定結果に基づいて、車両１０の各種装置を制御する。

【0029】

［３．フローチャート］
図３に示すフローチャートは、上記の始動判定の手順を例示するものである。このフローは、電動発電機２によるエンジン１のクランキングが開始されたときに実施され、エンジン１が始動したと判定されるまで繰り返し実施される。このフローの実行周期は任意であるが、本実施形態では角加速度aの演算周期よりも短い周期（例えば数ミリ秒以下）であるものとする。なお、このようなエンジンの始動判定に係る制御フローの実行周期は、少なくともエンジン１の始動時における行程周期，点火周期，着火周期の何れか一つよりも短い周期とすることが好ましい。

【0030】

ステップＡ１０では、前回の判定が実施された時点から行程が進んだか否か（クランク軸が半回転したか否か，エンジン１の一行程に対応する時間が経過したか否か）が判定される。ここでいう前回の判定とは、後述するステップＡ７０又はステップＡ８０での判定を意味する。ここで、行程が進んでいない場合にはそのままこのフローを終了する。また、一回も判定がなされていない場合や、前回の判定から行程が進んでいる場合にはステップＡ２０に進む。

【0031】

ステップＡ２０では、エンジン１の燃料噴射が開始されたか否かが判定される。ここで、すでに燃料噴射が開始されている場合にはステップＡ３０に進む。一方、まだ燃料噴射が開始されていない場合には、ステップＡ８０に進み、判定部８において「エンジン１が始動していない」と判定されて、この制御周期での判定が終了する。
ステップＡ３０では、算出部７において、クランク軸の角加速度の前回値a_n-1が前々回値a_n-2に代入されるとともに、それまでの今回値a_nが前回値a_n-1に代入される。また、続くステップＡ４０では、最新の角加速度の今回値a_nが角加速度算出部７ａで算出される。このように、算出部７では、演算周期ごとに算出される最新の角加速度の情報だけでなく過去二回分の角加速度の情報が保持され、すなわち、合計三種類の角加速度の情報が保持される。

【0032】

ステップＡ５０では、第一増加量算出部７ｂで第一増加量（a_n-a_n-2）が算出されるとともに、判定部８でその第一増加量（a_n-a_n-2）が所定量Δa_stよりも大きいか否かが判定される。ここで不等式（a_n-a_n-2）＞Δa_stが成立する場合にはステップＡ６０に進み、不成立の場合にはステップＡ８０に進む。
ステップＡ６０では、第二増加量算出部７ｃで第二増加量（a_n-1-a_n-2）が算出されるとともに、判定部８でその第二増加量（a_n-1-a_n-2）が所定量Δa_stよりも大きいか否かが判定される。ここで不等式（a_n-1-a_n-2）＞Δa_stが成立する場合にはステップＡ７０に進み、「エンジン１が始動した」と判定されて、このフローが終了する。また、ステップＡ６０で判定される条件が不成立の場合にはステップＡ８０に進み、エンジン１が始動していないと判定されるとともに、エンジン１が始動したと判定されるまで、このフローが繰り返し実施される。

【0033】

［４．作用，効果］
電動発電機２によるエンジン１のクランキング始動時の回転速度Ne，角加速度a及び燃料噴射量の変化を図４（ａ）〜（ｄ）に例示する。例えば、車両１０が電動機３のみの駆動力で走行している最中に、所定のエンジン始動条件が成立すると、電動発電機２でエンジン１を始動させる制御が開始される。例えば、車速Vが所定車速以上になったときに所定のエンジン始動条件が成立し、電動発電機２によるクランキングが開始される。このとき、クラッチ４は切断されており、電動機３で発生した駆動力が駆動輪１１に伝達されるとともに、電動発電機２で発生した駆動力がエンジン１に伝達された状態となる。

【0034】

図４（ａ）に示すように、時刻t₁にクランキングが開始されると、エンジン１の回転速度Neが大きく上昇する。しかし、電動発電機２によるクランキングの回転速度は、一般的なセルモーターと比較して高速であり、エンジン１の自立回転と電動発電機の出力に依存した回転との判別が難しい。したがって、回転速度Neによるエンジン１の始動判定では、判定精度を確保することが難しい。

【0035】

一方、上記の車両１０では、エンジン１のクランク軸の角加速度aの変化に基づいてエンジン１の始動判定が実施される。この角加速度aの変化には、エンジン１の回転速度Neが上昇する勢いが反映される。したがって、図４（ｂ）に示すように、角加速度aはクランキングの直後に急激に増加するものの、エンジン１の回転速度Neが電動発電機２の回転速度に近づくに連れて減少する。また、時刻t₂に燃料噴射が開始されたとしても、筒内の混合気が点火，着火しなければ、角加速度aが大きく上昇することはない。一方、筒内の混合気が点火，着火すると、角加速度aが急激に上昇する。

【0036】

このとき、例えばエンジン１の点火，着火が初爆した直後に失敗してうまく始動しなかった場合には、角加速度aがごく短時間に上昇した後、直ちに低下する。したがって、第一増加量算出部７ｂで算出される第一増加量（a_n-a_n-2）と、第二増加量算出部７ｃで算出される第二増加量（a_n-1-a_n-2）との何れか一方が所定量Δa_st以下となり、エンジン１の始動の誤判定が防止される。反対に、初爆直後から連続して点火，着火が成功した場合（つまり、二回連続で点火，着火に成功した場合）には、角加速度aが直ちに低下することがなく、燃料噴射量に応じた大きさの角加速度aの値が維持される。したがって、第一増加量（a_n-a_n-2）と第二増加量（a_n-1-a_n-2）とがともに所定量Δa_stを超えることになり、エンジン１が始動したことが正確に把握される。

【0037】

（１）このように、上記のエンジン始動判定装置では、電動発電機２によるクランキング時に、角加速度aの増加量を用いてエンジン１が始動したか否かが判定される。このような制御構成により、エンジン１の自発的な回転の勢いを速やかに精度よく把握することができる。したがって、エンジン１が始動したことを短時間で判定することができるとともに、判定精度を向上させることができる。
また、上記の判定で用いられる「角加速度aの増加量」は、二行程前の角加速度の値a_n-2を基準として与えられるため、クランク軸が少なくとも一回転する間の増加量を観察することができ、実際のクランク軸の回転の勢いを精度よく把握することができ、判定精度を向上させることができる。

【0038】

（２）また、上記のエンジン始動判定装置では、二行程前から現在までの角加速度aの増加量である第一増加量と、二行程前から一行程前までの角加速度aの増加量である第二増加量とが算出される。これらの第一増加量及び第二増加量は、ともに二行程前の角加速度a_n-2を基準とした増加量である。
このように、二つの増加量の算出に際し、各々の基準値を与える所定時刻を揃えることで、現行程での角加速度aの状態と前行程での角加速度aの状態とを同じ尺度で評価することができる。したがって、エンジン１が始動していない状態と始動した状態とを精度よく判別することができ、エンジン始動の判定精度を向上させることができる。

【0039】

（３）また、上記のエンジン始動判定装置では、図２に示すように、エンジン１の行程ごとに算出される角加速度aに基づいて、一行程分の増加量と二行程分の増加量とが算出される。このような第一増加量と第二増加量とを用いた判定により、クランク軸の角加速度aが連続的に増大したことを確認することができ、エンジン１の始動の判定精度をさらに向上させることができる。

【0040】

（４）また、上記のエンジン始動判定装置では、エンジン１の行程ごとに算出される角加速度aの増加量を用いてエンジン１の始動が判定されるため、四サイクルエンジンのクランク軸が半回転する間での回転の勢いを精度よく把握することができ、始動判定精度を向上させることができる。

【0041】

（５）また、上記のエンジン始動判定装置では、エンジン１の吸入空気量と回転速度Neとに基づいて所定量Δa_stの値が設定される。これにより、混合気の燃焼によってクランク軸に与えられる回転駆動力の大きさを適切に評価することができる。つまり、エンジン１の燃焼状態に応じた回転の勢いを精度よく把握することができ、エンジン１の始動の判定精度を向上させることができる。

【0042】

［５．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述の実施形態では四気筒四サイクルエンジンでの始動判定について説明したが、単気筒エンジンや六気筒エンジンに適用することも可能である。エンジン１の行程ごとに算出される角加速度aの増加量を用いてエンジン１の始動を判定することで、少なくとも、クランク軸が半回転する間での回転の勢いを精度よく把握することができ、始動判定精度を向上させることができる。

【0043】

一方、角加速度aの増加量を算出するときの単位時間としては、エンジン１の行程時間のみが適切であるというわけではない。例えば、エンジン１の点火周期や着火周期を単位時間として二つの増加量を求め、これらの増加量がともに所定量を超えたときにエンジン１が始動したと判定するような制御構成としてもよい。また、各気筒の燃焼行程ごとの周期(燃焼行程の特定クランク角ごとの周期)から角加速度を計算してもよい。つまり、角加速度算出部７ａにおいてエンジン１の点火周期や着火周期ごとに角加速度aを算出する制御構成としてもよい。

【0044】

例えば、六気筒四サイクルエンジンの場合には、クランク軸が120°回転するごとに角加速度aを算出する。クランク軸の角加速度aが急激に増大するのは、六つの気筒の何れかで混合気が燃焼した直後であると考えられることから、点火周期や着火周期ごとに算出される角加速度aの増加量を用いてエンジン１の始動を判定することで、各気筒での燃焼状態や点火，着火の成否を精度よく把握することができ、始動判定精度を向上させることができる。

【0045】

また、上述の実施形態では、電動発電機２でエンジン１を始動させる際の始動判定について詳述したが、エンジン１をクランキングする主体は電動発電機２に限定されない。例えば、電動機としての機能のみを持つモーターによる始動時にも、上記の始動判定を実施することで、エンジン１が始動したことを短時間で判定することができるとともに、判定精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0046】

１ エンジン
２ 電動発電機（回転電機）
６ 電子制御装置
７ 算出部（角加速度増加量算出手段）
７ａ 角加速度算出部（角加速度算出手段）
７ｂ 第一増加量算出部（第一増加量算出手段）
７ｃ 第二増加量算出部（第二増加量算出手段）
８ 判定部（始動判定手段）
９ 制御部
１０ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】