CN106677948B - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种的车辆控制系统，其用在配备发动机作为驱动力源的车辆中，并且用于建立启动电机的小齿轮与安装在发动机的旋转轴上的环齿轮的接合，然后致动启动电机来启动发动机。当发动机的转速下降到低于给定阈值时，该车辆控制系统执行预设模式来移动小齿轮以实现与环齿轮的接合。该阈值作为车辆速度的函数被确定，从而缓解驾驶员对于小齿轮在环齿轮上的接合的冲击所发出的不希望的机械噪声的感知。

Description

车辆控制系统

技术领域

本发明一般涉及用于车辆的车辆控制系统，该车辆控制系统在安装在车辆中的发动机重启之前，以预设模式来建立小齿轮和环齿轮之间的机械接合。

背景技术

为了节省诸如汽车的车辆中的燃油，现代车辆控制系统执行怠速停止模式或滑行模式。怠速停止模式是为了当驾驶员正在制动车辆时或车辆停止之后，停止诸如内燃机的发动机。滑行模式是为了在车辆行驶期间停止发动机，以执行自然减速。在发动机以任一模式停止后，有必要快速重启发动机以响应车辆驾驶员做出的启动请求。尤其地，在滑行模式中，车辆需要快速地加速以响应驾驶员的加速请求，因此要求发动机的迅速启动。

通常，当要求重启发动机时，车辆控制系统将安装在启动电机上的小齿轮与固定在发动机的旋转轴上的环齿轮接合，然后激励启动电机。然而，在启动电机是一般类型的情况中，在发动机的速度降低的同时重启发动机会导致启动电机寿命过多的减少或由小齿轮对环齿轮的冲击引起机械噪声的水平增加。

为了缓解上述问题，某些车辆控制系统设计为控制启动电机的致动和小齿轮的运动来实现彼此独立的与环齿轮的接合。具体地，当发动机的转速低于能够不使用启动电机而启动发动机的下限并且高于给定值时，车辆控制系统在移动小齿轮前致动启动电机以使启动电机的速度接近环齿轮的速度，然后移动小齿轮来实现与环齿轮的接合。这将实现在发动机的速度下降的同时重启发动机。然而，当小齿轮啮合环齿轮而发动机以反方向转动时，将使启动电机过载。为了消除不期望的启动电机寿命的减少，当发动机反转时，禁止车辆控制系统重启发动机。

日本专利No.5251687教导了设计为避免上述问题的车辆控制系统。车辆控制系统用以在缺少发动机启动请求的情况下，在发动机的速度下降期间移动小齿轮来实现与环齿轮的接合，然后在接收到发动机启动请求后致动启动电机。这使发动机即便在摆动(振荡)时段也能启动，在所述摆动(振荡)时段中发动机交替地进行正向旋转和反向旋转。小齿轮和环齿轮之间的转速的差别越小，启动电机的寿命将会越长，同样由小齿轮对环齿轮的冲击引起的噪声将会越小。到此为止，如上述公开所教导的，车辆控制系统设计成在发动机停止前使小齿轮与环齿轮接合。

如上所述，上述车辆控制系统能够降低由小齿轮与环齿轮的接合发出的噪声水平(下文中也指代为冲击噪声)，然而，此类噪声发生在发动机在怠速停止模式中停止或车辆停止的前一刻，此时道路噪声和风噪声非常低，因此导致车辆的驾驶员有很大可能对在怠速停止模式过程中的预设模式中发生的冲击噪声感到不适。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种车辆控制系统，其能够缓解驾驶员对于由发动机启动器的小齿轮与发动机环齿轮的接合引起的冲击噪声的感知。

根据本公开的一方面，提供了一种的车辆控制系统，其用在配备发动机作为驱动力源的车辆中，并且用于建立启动电机的小齿轮与安装在发动机的旋转轴上的环齿轮的接合，然后致动启动电机来启动发动机。该车辆控制系统包括：(a)发动机速度确定器，其确定发动机的旋转轴的转速；(b)预设控制器，当转速下降到低于给定阈值时，该预设控制器执行预设模式来移动小齿轮以实现与环齿轮的接合，所述转速由所述发动机速度确定器来确定；以及(c)启动控制器，其用于响应于启动请求，启动发动机。所述预设控制器将所述给定阈值确定为所述车辆的速度的函数。

通常，当车辆速度较高时，由车轮与路面之前的摩擦引起的噪声(也称为道路噪声)的程度就高，所以由处于预设模式的小齿轮与环齿轮发出的冲击噪声被道路噪声遮蔽或淹没。相反地，当车辆速度较低时，道路噪声通常为低水平，所以由小齿轮与环齿轮发出的冲击噪声将能被听到。当发动机的速度仍然较高时，处于预设模式中的小齿轮与环齿轮之间的接合的持续实现将导致保持接合所要求的时长增加，换言之，保持接合所要求的电量的增加。相反地，当发动机速度低时，执行预设模式将导致维持小齿轮与环齿轮接合的时长降低，这使电力消耗降低。本公开的车辆控制系统基于车辆的速度改变阈值，并且当发动机的转速降到低于阈值时创建预设模式，换言之，当发动机的转速较低道路噪声的水平较高时，执行预设模式，从而使由小齿轮和环齿轮发出的冲击噪声被道路噪声掩盖，而且也导致预设模式中电力消耗的降低。当道路噪声水平较低时，车辆控制系统在发动机转速较高时创建预设模式，以便由小齿轮与环齿轮的接合所生成的冲击噪声被发动机噪声遮蔽。因此，车辆控制系统能够将车辆中实现预设模式的冲击噪声和电力消耗最小化，并且同时响应于驾驶员对发动机的重启请求快速重启发动机。

当车辆的速度更高时，预设控制器可以将阈值设置为与当车辆速度更低时的阈值相比更小。这增强了上述的由车辆控制系统提供的有益效果。

车辆控制系统也可以包括行驶控制器，当遇到给定的操作条件时，该行驶控制器基于车辆速度执行滑行模式来停止发动机以切断从发动机到车辆驱动轮的驱动力的供应，或执行怠速停止模式来在车辆停止之前将发动机停止。当进入滑行模式和怠速停止模式中的一个时，预设控制器执行预设模式。用于滑行模式的给定阈值被设为小于用于怠速停止模式的给定阈值。

通常，处于滑行模式的车辆速度高于处于怠速停止模式的车辆速度。因此，在滑行模式中，由小齿轮和环齿轮发出的冲击噪声被道路噪声遮蔽。

可替代地，当进入怠速停止模式时，车辆控制系统在发动机的转速较高时创建预设模式，以使冲击噪声被发动机噪声遮蔽。

根据本公开的第二方面，提供了一种车辆控制系统，其用在配备发动机作为驱动力源的车辆中，并且用于建立启动电机的小齿轮与安装在发动机的旋转轴上的环齿轮的接合，然后致动启动电机来启动发动机。该车辆控制系统包括：(a)行驶控制器，当遇到给定的操作条件时，该行驶控制器基于车辆速度执行滑行模式来停止发动机以切断从发动机到车辆驱动轮的驱动力的供应，或执行怠速停止模式来在车辆停止之前将发动机停止；(b)发动机速度确定器，其确定发动机的旋转轴的转速；(c)预设控制器，在滑行模式和怠速停止模式中的一个的执行中，当转速下降到低于给定阈值时，该预设控制器执行预设模式来移动小齿轮以实现与环齿轮的接合，所述转速由所述发动机速度确定器来确定；以及(d)启动控制器，其用于响应于启动请求，启动发动机。预设控制器将用于滑行模式的给定阈值确定为小于用于怠速停止模式的给定阈值。

上述车辆控制系统的结构消除了监视或确定用于执行预设模式的车辆速度的需求，从而也消除了例如代表车辆的速度和阈值之间关系的映射的需求，这导致车辆控制系统的结构得以简化。

在第一和第二方面中的任一个中的车辆控制系统可以设计为在实现小齿轮与环齿轮的接合之前，致动启动电机来将小齿轮的转速和发动机的旋转轴的转速(即，环齿轮的转速)之间的差别设为比给定值更小。这导致小齿轮的齿与环齿轮的齿的接合的冲击噪声水平得以降低。

另外，预设控制器也可以用于在停止启动电机的旋转后移动小齿轮。当启动电机在小齿轮与环齿轮接合后持续旋转，这可能使启动电机的扭矩被传送到发动机的旋转轴，以便发动机重启。本公开的车辆控制系统在停止启动电机的旋转后开始移动小齿轮，因此避免了上述问题。

在第一和第二方面中的任一个中的车辆控制系统可以设计为预设控制器用于持续激励驱动单元来维持小齿轮与环齿轮的接合，并且当确定发动机的旋转已经停止时预设控制器停止激励驱动单元。

在发动机的旋转完全地停止前，如上文所述，有一摆动时段，在该述摆动时段中发动机交替地进行正向旋转和反向旋转。因此，在该摆动时段中，小齿轮与环齿轮之间的接触面积交替地增加和减少，从而导致小齿轮与环齿轮的接合的不稳定，除非驱动单元持续被激励。可替代地，在发动机的旋转完全停止后，小齿轮与环齿轮之间的接触面积几乎保持恒定，所以小齿轮与环齿轮的接合会稳定，而不需要激励驱动单元。本公开的车辆控制系统，当发现发动机的旋转已经停止时，停止致动驱动单元，因此导致驱动单元持续被激励的时间长度减少而不牺牲小齿轮与环齿轮之间接合的稳定性。

在第一和第二方面中的任一个中的车辆控制系统也可以包括旋转电机，该旋转电机联结到发动机的旋转轴。当在做出启动请求时小齿轮与环齿轮接合时，启动控制器使用旋转电机启动发动机。

如上所述，发动机在完全停止前交替地经历正向和反向的旋转。当发动机以反向旋转时，通常要求增加扭矩的程度来重启发动机。然而，小齿轮与环齿轮的预设接合抑制发动机的反向旋转，因此导致用于重启发动机的扭矩的程度减小。出于这个原因，如上文所述，本公开的车辆控制系统可以除启动电机外还配备旋转电机。车辆控制系统能够用更少的力来致动旋转电机以重启发动机，因为发动机的反向旋转被小齿轮与环齿轮的预设接合所抑制。

在第一和第二方面中的任一个中的车辆控制系统也可以包括旋转电机，该旋转电机联结到发动机的旋转轴。当在做出启动请求时小齿轮与环齿轮接合时，启动控制器可以使用启动电机启动发动机，而当在做出启动请求时小齿轮从环齿轮脱离时，启动控制器使用旋转电机启动发动机。因此，响应于驾驶员的启动请求，车辆控制系统能够立刻致动可用的启动机器(即，启动电机或旋转电机)来实现发动机的快速重启。

附图说明

根据下文给出的详细描述和本发明的优选实施例的附图，将更全面地理解本发明，然而，这些详细描述和附图不应将本发明限制到具体的实施例，而仅仅是出于说明和理解的目的。

在附图中：

图1是示出根据一个实施例的车辆控制系统的示意性框图；

图2(a)和2(b)是示出图1的车辆控制系统的操作的时序图；以及

图3是由图1的车辆控制系统执行的发动机启动控制程序的流程图。

具体实施方式

现在参照附图，示出了根据实施例的车辆控制系统，其安装在配备发动机作为驱动力源的诸如汽车的车辆中。

图1中，发动机10是多缸内燃机，诸如汽油或柴油的燃料在该多缸内燃机中燃烧，并且该多缸内燃机配备有典型的燃料喷射器和典型的点火器。发动机10拥有安装在其上的启动电机11。启动电机11拥有旋转轴(即，输出轴)，小齿轮12安装在该旋转轴上。小齿轮12能与安装在发动机10的输出轴13(即，旋转轴)上的环齿轮14接合。启动电机11配备有螺线管15，该螺线管用于推动小齿轮12与环形齿轮14接合。螺线管15作为小齿轮12的驱动单元工作。具体地，当需要启动发动机10时，螺线管15用于在小齿轮的轴方向移动小齿轮12以便与环齿轮14接合，使得由启动电机11产生的扭矩传送到发动机10的输出轴13。

在发动机10的输出轴13上，经由动力传输器16连接有ISG(集成启动发电机)17。ISG 17作为旋转电机工作。动力传输器16包括滑轮和带。当要求向发动机10的输出轴13供应力时，ISG 17作为电机运转。可替代地，当要求将由发动机10产生的扭矩转化为电力，ISG作为发电机工作。

发动机10的输出轴13经由离合器18与变速器19联结。离合器18由例如包括一对离合器机构的摩擦离合器实现，该离合器机构配备有与发动机的输出轴13联结的盘(即，飞轮)和与变速器19的输入轴20联结的盘(即，离合器盘)。当离合器18的盘彼此接触时，离合器18置于接合模式来在发动机10和变速器19之间传送力。可替代地，当离合器18的盘彼此脱离时，离合器18置于脱离模式来阻断在发动机10和变速器19之间传送的力。本实施例的离合器18设计为自动离合器，该自动离合器拥有如上所述的由诸如电机的致动器所切换的接合模式和脱离模式。离合器18可以安装在变速器19内部。

变速器19设计为配备多个齿轮比的自动变速器。变速器19用以利用以车辆的速度、发动机10的转速以及变速器19的变速杆(也称为选择器)的位置的函数所选择的齿轮比，来改变由发动机10产生并且输入到输入轴20的力的速度，并且将该力的速度从输出轴21输出。变速杆是变速器19的操作杆并且设置在车辆的驾驶员的座椅附近。车辆的驾驶员移动变速杆来选择变速器19的多个操作模式(即，齿轮比)中的一个。此实施例的变速器19拥有作为变速杆的位置的前进位置(也称为D档)、后退位置(也称为R档)和中立位置(也称为N档)。变速器19配备有由诸如电机或液压致动器的致动器制成的自动换挡机构。在D档中，齿轮比自动地从一个改变到另一个。驱动轮24经由差速齿轮22和驱动杆23联结到变速器19的输出轴21。

本实施例的车辆控制系统也包括ECU(电子控制单元)30、离合器控制器31、变速器控制器32和电机控制器33。ECU 30用于控制控制系统的整个操作。离合器控制器31用于控制离合器18的操作。变速器控制器32用于控制变速器19的操作。电机控制器33用于控制ISG17的操作。ECU 30、离合器控制器31、变速器控制器32和电机控制器33中的每个由配备微计算机的典型的电子控制设备来实现，并且监视从安装在控制系统中的传感器的输出，以控制发动机10、离合器18、变速器19和ISG 17的操作。ECU 30、离合器控制器31、变速器控制器32和电机控制器33联结在一起以便它们能与彼此通信来与彼此共享控制信号或数据信号。ECU 30构成了车辆控制系统，然而，车辆控制系统可以替代地由ECU 30、离合器控制器31、变速器控制器32和电机控制器33实现。

ECU 30电连接到蓄电池34，并且利用从电池34供应的电力进行操作。电池34经由第一继电器35联结到启动电机11，并且同时经由第二继电器36联结到螺线管15。第一继电器35和第二继电器36闭合，即，分别响应于从ECU 30输出的驱动信号而连接。当第一继电器35闭合时，启动电机11被从电池34递送的电力致动。当第二继电器36闭合时，螺线管15被来自电池34的电力致动以便推动小齿轮12与环齿轮14接合。

如上所述的传感器包括加速器传感器42、刹车传感器44、轮速传感器45和转速传感器46。加速度传感器42测量加速器踏板41被压下的量，即，加速器踏板41的位置。刹车传感器44测量刹车踏板43被压下的量，即，刹车踏板43的位置。轮速传感器45测量驱动轮24的速度。转速传感器46测量发动机10的输出轴13的转速。来自这些传感器的输出被输入进ECU30。ECU 30导出由加速传感器42测量的加速踏板41的位置，作为加速位置(即，节流阀的打开位置)。ECU 30也导出由轮速传感器45测量到的驱动轮24的速度，作为车辆速度。车辆控制系统也包括其他传感器(未示出)。ECU 30也用作发动机速度确定器，来确定发动机10的输出轴13的转速。

ECU 30分析来自传感器的输出和从离合器控制器32输入的输入信息，以执行诸如燃料喷射器喷射的燃料的量以及发动机10的点火器的点火时间的控制任务。离合器控制器31基于从ECU 30输入的信息，执行切换操作来接合或脱离离合器18。类似地，变速控制器32用于基于从ECU 30输入的信息，改变变速器19的齿轮比。

ECU 30也将控制指令输出到电机控制器33。电机控制器33然后根据来自ECU 30的控制指令来控制ISG 17的操作。具体地，当车辆加速时，换言之，需要更大程度的驱动力或扭矩时，ISG 17被作为电机致动。可替代地，当车辆减速或电池34中存留的电量较低时，IGS17被作为发电机致动来给电池34充电。

当在本实施例的车辆被发动机10产生的驱动力或扭矩驱动的同时遇到给定的滑行模式时，车辆控制系统(即，ECU 30)执行滑行模式来停止发动机10并且脱离离合器18，从而切断由发动机10产生的到驱动轮24的扭矩的供给。另外，当驾驶员压下刹车踏板来减速车辆，与此同时车辆的速度下降到低于给定值时，车辆控制系统执行怠速停止模式(也称为自动发动机停止模式)来停止发动机10。滑行模式和怠速停止模式用来改善车辆中的燃料效率。在滑行和怠速停止模式中的任一个的执行过程中，ECU 30作为行驶控制器工作。

当进入滑行模式来停止发动机10或进入怠速停止模式来停止发动机10时，ECU 30作为预设控制器工作来执行预设模式，其致动螺线管15来实现在发动机10的速度下降到零之前小齿轮12与环齿轮14的接合。

在预设模式中，当小齿轮12的齿冲击环齿轮14的齿时通常发生噪声。要求电力来致动螺线管15，所以激励螺线管15的时间越长，电力将越大。通常，发动机处于摆动(振荡)模式，其中发动机在被完全停止前交替地经历正向旋转和反向旋转。在摆动模式中，小齿轮12与环齿轮14之间的接触面积依次增加然后减少。因此，螺线管15的去激励可能导致小齿轮12从环齿轮14脱离的风险。

在发动机10的速度下降到零之后，小齿轮12与环齿轮14之间的接触面积几乎保持恒定，因此确保了小齿轮12与环齿轮14接合的稳定。因此，建议螺线管15在发动机10的速度变为零之后再被去激励，然后可以建立小齿轮12与环齿轮14之间接合的稳定。当发动机10的速度依然较大时实现小齿轮12与环齿轮14之间的接合将导致激励螺线管15的时间长度增加，但这将引起从小齿轮12与环齿轮14之间的接合发出的冲击噪声被发动机10的噪声所掩盖。

因此，当要求进入预设模式时，本实施例的车辆控制系统监视发动机10的速度，并且当发动机10的速度下降到低于预选的阈值时启动供给到螺线管15的电力。通常，当车辆速度较高时，由车轮与路面之前的摩擦引起的噪声(也称为道路噪声)的程度就高，所以由小齿轮12与环齿轮14发出的冲击噪声被道路噪声遮蔽。相反地，当车辆速度较低时，道路噪声通常为低水平，所以由小齿轮12与环齿轮14发出的冲击噪声将能被听到。

鉴于上述事实，当在要求启动预设模式时车辆的速度较高时，与当车辆速度较低时相比，车辆控制系统将用于与发动机10的速度进行比较的阈值降低。这使从小齿轮12与环齿轮14发出的冲击噪声被道路噪声遮蔽，并且也导致螺线管15被激励时段的降低来减少电池34中电能的消耗。可替代地，当车辆的速度在要求启动预设模式时较低时，车辆控制系统增加阈值来遮盖发动机10的噪声的冲击噪声。当车辆的速度达到给定值时，阈值可以在两个离散值之间切换，或者可选地，与车辆速度成比例地线性变化，或者随着车辆速度的变化逐步变化。

下文将参照图2(a)和2(b)详细描述预设模式。图2(a)示出了当车辆速度较高时进入预设模式的情况。图2(b)示出了当车辆速度较低时进入预设模式的情况。在图2(a)的车辆速度较高的示例中，发动机10在滑行模式中停止，而在图2(b)的车辆速度较低的示例中，发动机10在怠速停止模式中停止。

在图2(a)和2(b)的各个示例中，在时刻t1处发动机10的速度低于或等于阈值，所以预设模式被创建。如上文所述，当车辆的速度较高时，阈值设为比当车辆速度较低时更小的阈值。具体地，在图2(a)的车辆速度较高的示例中，阈值被选为300rpm，而在图2(b)的车辆速度较低的示例中，阈值被选为600rpm。在图2(a)和2(b)中的每一个中的阈值仅为一个示例。当车辆速度较高时的阈值仅需要比当车速较低时的阈值更小。

在进入预设模式后，小齿轮12移向环齿轮14，然后在时刻t2处接触，所以冲击噪声发生。在时刻t3处，小齿轮12与环齿轮14啮合。之后，发动机10的旋转摆动，即，发动机10交替地以正向旋转然后反向，直到时刻t4。小齿轮12保持与环齿轮14的接合，因此抑制了发动机10的输出轴13的摆动动作。在图2(a)和2(b)中，当进入预设模式时发动机10速度在发动机10持续摆动时段中的改变由实线所表示，当没有进入预设模式时的改变由虚线所表示。当发动机10的速度在时刻t5处被发现已经下降到零时，车辆控制系统停止将电力供应到螺线管15，因为小齿轮12与环齿轮14的接合的稳定性由二者之间的摩擦所确保。

在以上述方式执行预设模式之后，EUC 30进行等待，直到由车辆的驾驶员做出启动请求(即，发动机重启请求)。当车辆处于滑行模式时，发动机重启请求由例如加速器传感器42所检测到的驾驶员对加速器踏板41的压下或者由刹车传感器44检测到的驾驶员对刹车踏板43的松开所提供。当驾驶员在加速器踏板41或刹车踏板43上的操作在到发动机10的燃料供应被切断之后进入预设模式之前做出时，ECU 30致动作为电机的ISG 17以启动发动机10或仅恢复燃料的注入以启动发动机10。当要求以上述方式启动发动机10时，ECU 30用作启动控制器。

图3是由ECU 30执行的逻辑步骤或程序的序列的流程图。

在进入程序后，例程前进至步骤S101，其中判定到发动机10的燃料的供给是否停止。如果获得“否”回答，意味着到发动机10的燃料的供给没有被切断，即，不需要重启发动机10，然后例程终止。可替代地，如果在步骤S101中获得“是”回答，则例程前进到步骤S102，其中用于在与发动机10的转速比较中的阈值作为车辆的速度的函数来确定。例程然后前进到步骤S103，其中判定是否已经由车辆的驾驶员做出启动请求(即，发动机重启请求)。例如，当检测到驾驶员对加速器踏板41的压下时，ECU 30判定驾驶员已经做出启动请求来启动发动机10。

如果在步骤S103中获得“是”回答，意味着已经做出启动请求，则例程前进到步骤S104，其中判定发动机10的速度是否高于或等于给定值。给定值是使发动机10能通过将燃料注入发动机10然后将燃料点燃来进行重启而不需要来自启动电机11或ISG 17的力的发动机10的速度，并且该速度大于用于判定预设模式是否应当被启动的阈值的上限。如果在步骤S104中获得“是”回答，意味着发动机10的速度高于或等于给定值，则例程前进到步骤S105，其中燃料被注入发动机10中然后被点燃来重启发动机10，而没有将电力供应到启动电机11和ISG 17。

可替代地，如果在步骤S104中获得“否”回答，意味着发动机10的速度没有高于给定值，则例程前进到步骤S106，其中判定发动机10的速度是否高于或等于在步骤S102中导出的阈值。如果获得“是”回答，意味着发动机10的速度高于或等于该阈值，其意味着还没有进入预设模式。例程则前进到步骤S107，其中ISG 17被致动来重启发动机10。可替代地，如果在步骤S106中获得“否”回答，意味着发动机10的速度低于阈值，则例程前进到步骤S108，其中判定预设模式是否被执行来将小齿轮12与环齿轮14接合。例如，在步骤S108中判定在预设模式启动后是否经过给定的时段。如果获得“是”回答，意味着预设模式被执行，则例程前进到步骤S109，其中启动电机11被激励来重启发动机10。可替代地，如果在步骤S108中获得“否”回答，意味着预设模式没有被执行，则例程前进到步骤S110，其中ISG 17被致动来重启发动机10。

如果在步骤S103中获得“否”回答，意味着启动请求没有由车辆的驾驶员做出，则例程前进到步骤S111，其中判定发动机10的速度是否低于或等于阈值。如已经在图2(a)和2(b)中已经描述的，发动机10的速度没有线性地降低，而在交替升高和降低的同时降低到零。因此，一旦在步骤S111中获得“是”回答，此类判定被保持预选的时段。可替代地，当发动机10的速度在给定控制周期内被保持低于阈值，在步骤S111中可能获得“是”回答。

如果在步骤S111获得“是”回答，意味着发动机10的速度低于或等于阈值，则例程前进到步骤S112，其中判定发动机10的速度是否为零。如果步骤S112的判定在发动机10交替地进行正向旋转和反向旋转的摆动时段做出，发动机没有完全停止，但可能获得“是”回答。为了缓解此问题，当发动机10的速度在给定的时段保持为零，在步骤S112中获得“是”回答。可替代地，如果在步骤S112中获得“否”回答，意味着发动机10的速度不为零，则例程前进到步骤S113，其中螺线管15被致动来移动小齿轮12，以将小齿轮12与环齿轮14接合或者保持小齿轮12与环齿轮14接合。

可替代地，如果在步骤S111中获得“否”回答，意味着发动机10的速度没有低于或等于阈值，或者如果在步骤S112中获得“是”回答，意味着发动机10的速度为零并且可以保持小齿轮12与环齿轮的接合而不需要激励螺线管15，然后例程终止而没有将电力供给到螺线管15。

在步骤S101中获得“是”回答，意味着发动机10进行燃料切断，以及在S102中获得“否”回答，意味着启动请求没有由车辆的驾驶员做出，当此条件持续时，将使发动机10的速度随时间下降。因此，发动机10的速度将在未来变得低于阈值，所以开启预设模式来移动小齿轮12。

此实施例的车辆控制系统提供了如下所讨论的有益的优点。

如从上面的讨论中显而易见的，车辆控制系统被设计为作为车辆的速度的函数而改变阈值，并且当发动机10的速度已经下降到低于阈值时进入预设模式。具体地，当道路噪声的水平较高，且发动机10的速度较低时，车辆控制系统执行预设模式，从而降低车辆中的电力消耗。可替代地，当道路噪声的水平较低，且发动机10的速度较高时，车辆控制系统执行预设模式，从而掩盖伴随着发动机10噪声的从小齿轮12与环齿轮14发出的冲击噪声。本实施例的车辆控制系统能够将车辆中实现预设模式的冲击噪声和电能消耗最小化，并且也能响应于驾驶员对发动机10的重启请求快速启动发动机10。

ISG 17与发动机10的输出轴13联结。因此，通过在执行预设模式之前致动ISG 17来实现发动机10的重启，从而确保发动机10的快速重启。ISG 17经由滑轮和带构成的动力变速器26联结到发动机10的输出轴13，从而当ISG17被致动以起动发动机10时将机械噪声最小化。

在发动机10的旋转完全地停止前，如上文所述，有一摆动时段，在该述摆动时段中发动机10交替地进行正向旋转和反向旋转。因此，在该摆动时段中，小齿轮12与环齿轮14之间的接触面积交替地增加和减少，从而导致难以保持小齿轮12与环齿轮14的接合，除非驱动单元(即，螺线管15)持续被激励。可替代地，在发动机10的旋转完全停止后，小齿轮12与环齿轮14之间的接触面积几乎保持恒定，所以小齿轮12与环齿轮14的接合会被保持，而不需要激励驱动单元。本实施例的车辆控制系统，当发现发动机10的旋转已经停止时，停止致动驱动单元，因此导致驱动单元持续被激励的时间长度减少而不牺牲小齿轮12与环齿轮14之间接合的稳定性。

修正例

如上文所述，上述实施例的车辆控制系统确定车辆速度，然后计算用于作为车辆的速度的函数的预设模式的阈值，但可以可替代地设计为根据当发动机10停止时已经进入的滑行模式和怠速停止模式确定阈值。具体地，在滑行模式中选择的阈值会小于在怠速停止模式中选择的阈值，从而消除了当要求执行预设模式时获得车辆速度以及使用列出车辆速度和和阈值之间关系的映射的必要性。这导致车辆控制系统的操作得以简化。

如上所述，发动机10的输出轴13联结到ISG 17，然而，可以替代地连接到MG(电动发电机)。

当进入预设模式时，本实施例的车辆控制系统用于，响应于启动请求使用启动电机11旋转小齿轮12来重启发动机，但可以可替代地设计为在预设模式中使用ISG 17来重启发动机10。具体地，当在预设模式中小齿轮12与环齿轮14接合时，ECU 30可以响应于启动请求使用ISG 17来启动发动机10。如图2(a)和2(b)所示，预设模式用作抑制发动机10的反向旋转，因此造成重启发动机10所要求的扭矩程度降低。

当要求执行预设模式时，启动电机可以在螺线管15开始被激励前被致动来旋转小齿轮12。在这种情况下，优选地控制起动电动机11被激励的时间段，以将小齿轮12的转速和阈值之间的差别设定为小于给定值，例如，当螺线管15被致动以使小齿轮12与环形齿轮14啮合来减少小齿轮12与环齿轮14啮合时产生的噪声水平时，落在用于减低小齿轮12的齿相对于环齿轮14的齿的相对速度的给定范围内。当执行此类控制模式时，车辆控制系统在激励螺线管15来移动小齿轮12或小齿轮12冲击环齿轮14之前停止向启动电机11供应电力，从而防止了发动机10由启动电机11产生的扭矩启动。

如上文所述，车辆控制系统使用螺线管15作为小齿轮12的驱动单元，并且用于激励螺线管15来将小齿轮12与环齿轮14接合，然而可以可替代地设计成使用已知途径作为小齿轮12的驱动单元而取代螺线管15。

上述实施例的车辆控制系统安装在例如人类驾驶员操作的车辆中，但可以替代地与设计成以自动模式至少部分地加速或减速的车辆一起采用。在这种情况下，车辆控制系统可以在该车辆与另一行驶车辆之间的距离变短时停止发动机10来执行滑行模式或怠速停止模式，然后当到该驶车辆之间的距离变长时执行预设模式来重启发动机10。

虽然为便于更好的理解，就优选实施方式对本发明进行了揭示，但应当理解为在不脱离本发明中心思想的范围内，可以对本发明进行各种变更。因此，本发明应被理解为包括所有可能的实施例和修改来示出实施例，这些实施例可以实现而不脱离如在所附权利要求中阐述的本发明的原理。

Claims (6)

1.一种车辆控制系统，其用在配备发动机作为驱动力源的车辆中，并且用于建立启动电机的小齿轮与安装在发动机的旋转轴上的环齿轮的接合，然后致动启动电机来启动发动机，所述车辆控制系统包括：

行驶控制器，当遇到给定的操作条件时，所述行驶控制器基于车辆速度执行滑行模式来停止所述发动机以切断从所述发动机到所述车辆驱动轮的驱动力的供应，或执行怠速停止模式来在所述车辆停止之前将所述发动机停止；

发动机速度确定器，所述发动机速度确定器确定所述发动机的旋转轴的转速；

预设控制器，在所述滑行模式和所述怠速停止模式中的一个的执行过程中，当所述转速下降到低于给定阈值时，所述预设控制器执行预设模式来移动小齿轮以实现与环齿轮的接合，所述转速由所述发动机速度确定器来确定；以及

启动控制器，所述启动控制器用于响应于启动请求，启动所述发动机，

其中，所述预设控制器将用于所述滑行模式的所述给定阈值确定为小于用于所述怠速停止模式的所述给定阈值。

2.如权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，在实现所述小齿轮与所述环齿轮的接合之前，致动所述启动电机来将所述小齿轮的转速和所述给定阈值之间的差别设为比给定值更小。

3.如权利要求2所述的车辆控制系统，其特征在于，所述预设控制器在停止所述启动电机的转动之后移动所述小齿轮。

4.如权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述预设控制器用于持续激励驱动单元来维持所述小齿轮与所述环齿轮的接合，并且其中，当确定所述发动机的旋转已经停止时，所述预设控制器停止激励所述驱动单元。

5.如权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，旋转电机联结到所述发动机的旋转轴，其中，当在做出所述启动请求时所述小齿轮与所述环齿轮接合时，所述启动控制器使用所述旋转电机启动所述发动机。

6.如权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，旋转电机联结到所述发动机的旋转轴，其中，当在做出所述启动请求时所述小齿轮与所述环齿轮接合时，所述启动控制器使用所述启动电机启动所述发动机，而当在做出所述启动请求时所述小齿轮从所述环齿轮脱离时，所述启动控制器使用所述旋转电机启动所述发动机。