JP2010190208A - エンジン自動停止始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン自動停止時にエンジン回転が逆転又は停止する寸前に低騒音でピニオンをエンジン側のリングギヤに噛み合わせる構成を低コストで実現する。
【解決手段】スタータ１１は、エンジン２１側のリングギヤ２３にピニオン１３を飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータ１４と、ピニオン１３を回転駆動するモータ１２とを個別に作動可能となっている。エンジン自動停止時に、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、次のパルスの入力タイミングでの角速度又はエンジン回転速度を予測して、その角速度又はエンジン回転速度の予測値がマイナス値であるか否かで、今回のパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する処理を繰り返し、正転方向の最後のパルスと判定した時点で、ピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をエンジン２１側のリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのクランク軸に連結されたリングギヤにピニオンを飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータと、該ピニオンを回転駆動するモータとを個別に作動可能なスタータを搭載したエンジン自動停止始動制御装置に関する発明である。

近年、燃費節減、エミッション低減等を目的として、エンジン自動停止始動制御システム（いわゆるアイドルストップ制御システム）を搭載した車両が増加しつつある。従来の一般的なエンジン自動停止始動制御システムは、運転者が車両を停車させたときに燃料噴射を停止（燃料カット）してエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作を行ったときに自動的にスタータでエンジンをクランキングして再始動させるようにしている。

従来の一般的なスタータは、再始動時に、ピニオンをエンジン側のリングギヤに飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータ（ソレノイド）と、ピニオンを回転駆動するモータとが同時に駆動されるように構成されているため、再始動時にピニオンがリングギヤに飛び込んで噛み合う際に両者の衝突や摩擦によって大きな騒音が発生して、運転者に不快感を感じさせてしまたり、ピニオンがリングギヤに完全に噛み合うのに要する時間だけ再始動に要する時間が長くなって、運転者に再始動時の発進加速性が遅いと感じさせてしまう可能性があった。

そこで、特許文献１（特開２００７−１０７５２７号公報）に記載されているように、スタータのモータとピニオンアクチュエータとを個別に作動可能に構成して、エンジン自動停止時に、エンジン回転が５０〜１００ｒｐｍの低回転領域まで低下した時点で、ピニオンアクチュエータを駆動してピニオンをエンジン側のリングギヤに飛び込ませて噛み合わせるようにしたものがある。

更に、この特許文献１に記載の発明は、エンジン回転が停止する寸前に、ピストンが圧縮上死点（ＴＤＣ）を乗り越えられずに逆回転する期間にピニオンをエンジン側のリングギヤに飛び込ませて噛み合わせると、大きな騒音が発生して運転者に不快感を感じさせることを課題とし、この課題を解決するために、エンジンが所定クランク角回転する毎にパルスを発生する２つのパルス発生器を異なるクランク角位置に設けて、２つのパルス発生器から出力されるパルスの発生順序によってエンジンの回転方向（正転／逆転）を検出すると共に、パルスの発生周期（パルス間隔）からエンジン回転速度を算出して、エンジン自動停止時にエンジン回転が正転で５０〜１００ｒｐｍまで低下した時点で、ピニオンアクチュエータを駆動してピニオンをエンジン側のリングギヤに飛び込ませて噛み合わせるようにしている。

一方、特許文献２（特開２００８−５１００９９号公報）には、エンジン自動停止時にエンジン回転速度が所定しきい値を下回った時点で、ピニオンアクチュエータを低電流で駆動してピニオンをエンジン側のリングギヤにゆっくりと噛み合わせる技術が記載されている。

また、特許文献３（特開平１１−３０１３９号公報）には、エンジン自動停止時に、クランク角センサの出力信号に基づいてエンジン回転の完全停止を検出した時点で、ピニオンアクチュエータを低電圧で駆動してピニオンをエンジン側のリングギヤにゆっくりと噛み合わせる技術が記載されている。

特開２００７−１０７５２７号公報 特開２００８−５１００９９号公報 特開平１１−３０１３９号公報

しかし、上記特許文献１〜３の構成では、エンジン自動停止時に低騒音でピニオンをエンジン側のリングギヤに噛み合わせる構成を実現するために、エンジンの逆回転を検出するための２つのパルス発生器を必要としたり（特許文献１）、ピニオンアクチュエータの電圧や電流を調整する駆動回路構成を必要とするため（特許文献２，３）、ハード構成が複雑化して、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジン自動停止時にエンジン回転が逆転又は停止する寸前に低騒音でピニオンをエンジン側のリングギヤに噛み合わせる構成を低コストで実現できるエンジン自動停止始動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸に連結されたリングギヤにピニオンを飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータと前記ピニオンを回転駆動するモータとを個別に作動可能なスタータを搭載し、エンジン運転中に自動停止要求が発生したときにエンジンを自動停止させると共に次の再始動に備えて前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせておき、再始動要求が発生したときに前記モータに通電して前記ピニオンを回転駆動して前記エンジンをクランキングして再始動させるエンジン自動停止始動制御装置において、前記エンジンのクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルスを出力するクランク角センサと、前記自動停止要求により前記エンジンを自動停止させる際に前記クランク角センサから出力されるパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する最後パルス判定手段と、前記最後パルス判定手段により正転方向の最後のパルスと判定したときに前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせるピニオン飛び込み制御手段とを備えた構成としたものである。

この構成では、エンジンを自動停止させる際にクランク角センサから出力されるパルスが正転方向の最後のパルスと判定したときにピニオンアクチュエータを駆動してピニオンをリングギヤに飛び込ませて噛み合わせるため、前記特許文献１のようなエンジンの逆回転を検出するセンサを必要としない。しかも、エンジン回転が逆転又は停止する間際の正転方向の最後のパルスでピニオンをリングギヤに飛び込ませるため、確実に正転方向の低回転領域でピニオンをリングギヤに飛び込ませることができ、前記特許文献２，３のようにピニオンアクチュエータを低電圧や低電流で駆動しなくても、ピニオン飛び込み時の騒音を低減することができる。これにより、エンジン自動停止時にエンジン回転が逆転又は停止する間際に低騒音でピニオンをリングギヤに噛み合わせる構成を低コストで実現できる。

この場合、請求項２のように、エンジンを自動停止させる際に、所定の演算周期でエンジンのフリクショントルク、エンジン回転速度又は角速度、イナーシャに基づいて次の演算タイミングでのエンジン回転速度又は角速度を予測する処理を繰り返し、その予測結果に基づいて正転方向の最後のパルスであるか否かを判定するようにしても良い。エンジンの燃焼停止後（燃料カット後）のエンジン回転挙動は、エンジンのフリクショントルク、エンジン回転速度又は角速度、イナーシャをパラメータとする関係式で表すことが可能であるため、その関係式を用いて、次の演算タイミングでのエンジン回転速度又は角速度を演算により予測することが可能となり、その予測結果に基づいて正転方向の最後のパルスであるか否かを精度良く判定することができる。

ここで、エンジン回転速度又は角速度を予測する演算周期は、例えばＴＤＣ（圧縮上死点）毎であっても良く、この場合、ＴＤＣ毎に、次のＴＤＣでの角速度又はエンジン回転速度を予測して、次のＴＤＣでのエンジン回転速度又は角速度の予測値がマイナス値になったときに、ピストンが次のＴＤＣを乗り越えられずに逆回転すると判断して、次のＴＤＣの直前のクランク角位置で出力されるパルスを正転方向の最後のパルスと判定すれば良い。

或は、請求項３のように、エンジンを自動停止させる際に、クランク角センサからパルスが出力される毎に、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を予測し、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の予測値がマイナス値になったときに、現在のパルスを正転方向の最後のパルスと判定するようにしても良い。このようにすれば、正転方向の最後のパルスをより精度良く判定することができる。

また、請求項４のように、エンジンを自動停止させる際に、クランク角センサからパルスが出力される毎に、該パルスの出力間隔に基づいてエンジン回転速度又は角速度を算出して、それまでに算出した各クランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の履歴データに基づいて実エンジン回転下降軌道を求め、この実エンジン回転下降軌道に基づいて次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を予測し、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の予測値がマイナス値になったときに、今回のパルスを正転方向の最後のパルスと判定するようにしても良い。このようにすれば、エンジン回転速度が下降する期間に実際に検出したエンジン回転速度又は角速度の履歴データに基づいて算出した実エンジン回転下降軌道から正転方向の最後のパルスを精度良く判定することができる。

前述した請求項１に係る発明では、エンジンを自動停止させる際にクランク角センサから出力されるパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定するようにしたが、請求項５のように、自動停止要求によりエンジンを自動停止させる際にクランク角センサからパルスが出力される毎に次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を速度予測手段により予測し、その予測値が所定プラス値以下になったときに、ピニオン飛び込み制御手段によりピニオンアクチュエータを駆動してピニオンをリングギヤに飛び込ませて噛み合わせるようにしても良い。このようにしても、エンジンを自動停止させる際に、エンジン回転が正転方向から逆転方向に反転した後にピニオンの駆動（飛び込み動作）が開始されることを防止できて、確実に正転方向の低回転領域でピニオンをリングギヤに飛び込ませることができ、前述した請求項１と同様の効果を得ることができる。

図１は本発明の実施例１におけるエンジン始動制御システムの概略構成図である。 図２はエンジン自動停止時のエンジン回転降下挙動とクランク角センサの出力パルスとの関係を説明するためのタイムチャートである。 図３は実施例１のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図４は実施例２のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例を説明する。

以下、本発明の実施例１を図１乃至図３を用いて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン自動停止始動制御システムの概略構成を説明する。
スタータ１１は、いわゆるピニオン押し出し式スタータであり、モータ１２と、このモータ１２によって回転駆動されるピニオン１３と、このピニオン１３を押し出すピニオンアクチュエータ１４等を備え、後述する構成によりモータ１２とピニオンアクチュエータ１４とを個別に作動可能となっている。ピニオン１３は、軸方向に移動可能に設けられている。ピニオンアクチュエータ１４には、プランジャ１５と、このプランジャ１５を駆動するソレノイド１６が設けられ、プランジャ１５の駆動力がレバー１７等を介してピニオン１３に伝達されるようになっている。

また、バッテリ１８とピニオンアクチュエータ１４との間には、リレー１９が設けられ、ＥＣＵ２０（エンジン制御回路）によってリレー１９をオンしてピニオンアクチュエータ１４への通電をオンしてプランジャ１５をピニオン押出方向に移動させることで、ピニオン１３を押し出して該ピニオン１３をエンジン２１のクランク軸２２に連結されたリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせるようになっている。

更に、バッテリ１８とモータ１２との間には、スイッチング素子２４が設けられ、ＥＣＵ２０によってスイッチング素子２４のオン／オフを制御してモータ１２の通電をデューティ制御することで、ピニオン１３の回転速度を制御するようになっている。

エンジン２１には、クランク軸２２が所定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にパルスを出力するクランク角センサ２５が設けられ、このクランク角センサ２５のパルスの出力間隔に基づいてエンジン回転速度又は角速度が算出されると共に、該パルスをカウントしてクランク角が検出される。尚、クランク角基準位置は、クランク角センサ２５の欠歯部（１〜数個のパルスが連続して出力されない部分）で検出しても良いし、カム角センサからカムパルスが出力される位置をクランク角基準位置としても良い。

ＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてエンジン２１の燃料噴射量や点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ２０は、図示しないエンジン自動停止始動制御ルーチンを実行することで、エンジン自動停止始動制御（いわゆるアイドルストップ制御）を実行する。このエンジン自動停止始動制御では、車両走行中に運転者が減速操作（アクセル全閉、ブレーキ操作等）を行って車両停止に至る可能性のある所定減速状態になったとき、又は、車両を停車させてブレーキ操作を継続しているときに、自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したと判断して、エンジン２１の燃焼（燃料噴射及び／又は点火）を停止させてエンジン２１を自動的に停止させる。更に、本実施例１では、エンジン２１を自動停止させる間際に、後述するように、次の再始動に備えてピニオンアクチュエータ１４に通電してピニオン１３をエンジン２１側のリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせおき、次の再始動が完了するまで、ピニオン１３をエンジン２１側のリングギヤ２３に噛み合わせた状態に維持する。

その後、運転者が車両発進のための準備操作（ブレーキ解除、シフトレバーのドライブレンジへの操作等）や発進操作（アクセル踏み込み等）を行ったときに、再始動要求が発生したと判断して、スタータ１１のモータ１２に通電してピニオン１３を回転駆動してエンジン２１をクランキングして燃料噴射を再開して再始動させる。その他、バッテリ充電制御システムやエアコン等の車載機器の制御システムから再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる場合もある。再始動時に、エンジン回転速度が始動完了判定しきい値を越えた時点で、再始動完了と判定されて、スタータ１１のモータ１２への通電が停止されると共に、ピニオンアクチュエータ１４への通電が停止され、リターンスプリング（図示せず）によりピニオン１３がエンジン２１側のリングギヤ２３から抜き出されて元の位置に戻される。

更に、ＥＣＵ２０は、後述する図３のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンを実行することで、エンジン２１を自動停止させる際にクランク角センサ２５から出力されるパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する最後パルス判定手段として機能すると共に、正転方向の最後のパルスと判定したときにピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせるピニオン飛び込み制御手段として機能する。

ここで、本実施例１の正転方向の最後のパルスの判定方法を説明する。
本実施例１では、低コストで簡素なシステム構成とするために、クランク角センサ２５は、クランク角検出の分解能が低い（パルスが発生するクランク角ピッチが広い）、例えば、分解能が３０℃Ａのクランク角センサを使用している。これにより、エンジン自動停止時に、図２に示すように、エンジン回転速度が降下する低回転領域で、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、以下の方法で正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する演算処理を実行する時間を確保することが可能となる。

エンジン自動停止時にクランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、まず、次式により角速度ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］を算出する。

ここで、パルス間隔ｔは、前回のパルスの立上がりタイミングから今回のパルスの立上がりタイミングまでの時間［ｓｅｃ］である。
この後、エンジン２１のフリクショントルクＴ［Ｎｍ］、角速度ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］、イナーシャＪ［Ｋｇ・ｍ² ］に基づいて次の演算タイミングである次のパルスの入力タイミングにおける角速度ω（θ(i+1,j))を次式により予測演算する。

ここで、各パラメータの添字の(i) は、今回のパルスが入力されたときの実値を意味し、(i-1) は前回のパルスが入力されたときの実値を意味し、(i+1) は次回のパルスが入力されるときの予測値を意味する（以下、同じ）。(j) は現在の１８０℃Ａ区間、(j-1) は前回の１８０℃Ａ区間を意味する。エンジン２１のイナーシャＪ（慣性モーメント）は、予めエンジン２１の設計データ等に基づいて算出してＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶しておけば良い。
上記（２）式は、エンジン２１のフリクショントルクＴ、角速度ω、イナーシャＪの関係を表す次式を変形して導き出される。

エンジン自動停止時にクランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、前記（２）式を用いて、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))を予測して、その角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が虚数（マイナス値）であるか否かで、今回のパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する処理を繰り返し、その結果、正転方向の最後のパルスと判定した時点で、ピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をエンジン２１側のリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせる。

以上説明した本実施例１のエンジン自動停止時のピニオン駆動制御は、ＥＣＵ２０によって図３のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンに従って実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、自動停止要求（燃料噴射停止）が発生したか否かを判定し、自動停止要求が発生していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。

その後、自動停止要求が発生した時点で、ステップ１０２に進み、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力されたか否かを判定し、パルスが入力されるまで待機する。そして、パルスが入力される毎に、ステップ１０３に進み、前記（１）式により今回のパルス入力時の角速度ω（θ(i,j))を算出する。

この後、ステップ１０４に進み、ＥＣＵ２０のＲＡＭ等のメモリに記憶されたエンジン２１のフリクショントルクを読み込む。このフリクショントルクは、後述するステップ１０７で、前回のパルス入力時に算出してＥＣＵ２０のメモリに記憶されたフリクショントルクを用いる。この後、ステップ１０５に進み、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))を前記（２）式により予測する。

この後、ステップ１０６に進み、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が虚数（マイナス値）であるか否かで、今回のパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する。その結果、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が０以上（プラス値）と判定されれば、正転方向の最後のパルスではないと判断して、ステップ１０７に進み、前記（４）式によりエンジン２１のフリクショントルクを算出してＥＣＵ２０のメモリに記憶して、前記ステップ１０２に戻り、上述した処理を繰り返す。

その後、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が虚数（マイナス値）になった時点で、正転方向の最後のパルスと判断して、ステップ１０６からステップ１０８に進み、ＥＣＵ２０からピニオン駆動指令を出力してピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせる。

尚、角速度ωをエンジン回転速度Ｎｅに換算して、次のパルスの入力タイミングでのエンジン回転速度Ｎｅ(i+1) を予測して、そのエンジン回転速度Ｎｅ(i+1) の予測値が虚数（マイナス値）であるか否かで、今回のパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定するようにしても良い。

以上説明した本実施例１によれば、エンジン自動停止時に、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、次のパルスの入力タイミングでの角速度又はエンジン回転速度を予測して、その角速度又はエンジン回転速度の予測値が虚数（マイナス値）であるか否かで、今回のパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する処理を繰り返して、正転方向の最後のパルスと判定した時点で、ピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせるようにしたので、前記特許文献１のようなエンジン２１の逆回転を検出するセンサを必要としない。しかも、エンジン回転が逆転又は停止する間際の正転方向の最後のパルスでピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませるため、確実に正転方向の低回転領域でピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませることができ、前記特許文献２，３のようにピニオンアクチュエータ１４を低電圧や低電流で駆動しなくても、ピニオン１３の飛び込み時の騒音を低減することができる。これにより、エンジン自動停止時にエンジン回転が逆転又は停止する間際に低騒音でピニオン１３をリングギヤ２３に噛み合わせる構成を低コストで実現できる。

尚、本実施例１では、角速度又はエンジン回転速度を予測する演算周期がクランク角センサ２５からのパルス入力間隔（例えば３０℃Ａ）となっているが、例えば、ＴＤＣ（圧縮上死点）毎に、次のＴＤＣでの角速度又はエンジン回転速度を予測して、次のＴＤＣでの角速度又はエンジン回転速度の予測値がマイナス値になったときに、ピストンが次のＴＤＣを乗り越えられずに逆回転すると判断して、次のＴＤＣの直前のクランク角位置で出力されるパルスを正転方向の最後のパルスと判定するようにしても良い。

また、本発明は、正転方向の最後のパルスの判定方法を適宜変更しても良い。例えば、エンジン２１を自動停止させる際に、クランク角センサ２５からパルスが出力される毎に、該パルスの出力間隔（前回のパルスの立上がりタイミングから今回のパルスの立上がりタイミングまでの時間）に基づいて角速度又はエンジン回転速度を算出して、それまでに算出した各クランク角位置での角速度又はエンジン回転速度の履歴データに基づいて実エンジン回転下降軌道を求め、この実エンジン回転下降軌道に基づいて次のパルスが出力されるクランク角位置での角速度又はエンジン回転速度を予測し、次のパルスが出力されるクランク角位置での角速度又はエンジン回転速度の予測値がマイナス値になったときに、今回のパルスを正転方向の最後のパルスと判定するようにしても良い。このようにすれば、エンジン回転速度が下降する期間に実際に検出した角速度又はエンジン回転速度の履歴データに基づいて算出した実エンジン回転下降軌道から正転方向の最後のパルスを精度良く判定することができる。

上記実施例１では、エンジン自動停止時に、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、正転方向の最後のパルスであるか否かを判定して、正転方向の最後のパルスと判定した時点で、ピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせるようにしたが、本発明の実施例２では、エンジン自動停止時に、正転方向の最後のパルスであるか否かの判定を行わず、その代わりに、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、次のパルスの入力タイミングでの角速度（又はエンジン回転速度）を予測して、その角速度（又はエンジン回転速度）の予測値が所定プラス値以下になったときに、ピニオン飛び込み制御タイミングと判断して、ピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせるようにしている。その他の構成は、前記実施例１と同じである。

本実施例２では、図４のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンを実行することで、上述したエンジン自動停止時のピニオン駆動制御を実行する。図４のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンは、前記実施例１で説明した図３のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンのステップ１０６の処理をステップ１０６ａの処理に変更しただけであり、その他の各ステップの処理は同じである。

図４のエンジン自動停止時ピニオン駆動制御ルーチンは、ＥＣＵ２０によって実行され、特許請求の範囲でいう速度予測手段及びピニオン飛び込み制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、ステップ１０１〜１０５の処理により、前記実施例１と同様の方法で、自動停止要求が発生した時点で、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、今回のパルス入力時の角速度ω（θ(i,j))を算出して、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))を予測する。

その後、ステップ１０６ａに進み、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が所定プラス値以下であるか否かを判定する。その結果、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が所定プラス値よりも大きいと判定されれば、まだピニオン駆動タイミングではないと判断して、エンジン２１のフリクショントルクを算出してＥＣＵ２０のメモリに記憶して、前記ステップ１０２に戻り、上述した処理を繰り返す。

その後、次のパルスの入力タイミングでの角速度ω（θ(i+1,j))の予測値が所定プラス値以下になった時点で、ピニオン駆動タイミングと判断して、ステップ１０６ａからステップ１０８に進み、ＥＣＵ２０からピニオン駆動指令を出力してピニオンアクチュエータ１４を駆動してピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませて噛み合わせる。

尚、角速度ωをエンジン回転速度Ｎｅに換算して、次のパルスの入力タイミングでのエンジン回転速度Ｎｅ(i+1) を予測して、そのエンジン回転速度Ｎｅ(i+1) の予測値が所定プラス値以下であるか否かを判定するようにしても良い。

以上説明した本実施例２では、エンジン自動停止時に、クランク角センサ２５からパルスがＥＣＵ２０に入力される毎に、次のパルスの入力タイミングでの角速度（又はエンジン回転速度）を予測して、その角速度（又はエンジン回転速度）の予測値が所定プラス値以下になったときに、ピニオン駆動タイミングと判断するようにしたので、エンジン２１を自動停止させる際に、エンジン回転が正転方向から逆転方向に反転した後にピニオン１３の駆動（飛び込み動作）が開始されることを防止できて、確実に正転方向の低回転領域でピニオン１３をリングギヤ２３に飛び込ませることができ、前述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

尚、本発明は、クランク角センサ２５の分解能が３０℃Ａ以外のものであっても同様に適用して実施できる等、種々変形して実施できることは言うまでもない。

１１…スタータ、１２…モータ、１３…ピニオン、１４…ピニオンアクチュエータ、２０…ＥＣＵ（最後パルス判定手段，ピニオン飛び込み制御手段，速度予測手段）、２１…エンジン、２２…クランク軸、２３…リングギヤ

Claims (5)

1. エンジンのクランク軸に連結されたリングギヤにピニオンを飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータと前記ピニオンを回転駆動するモータとを個別に作動可能なスタータを搭載し、エンジン運転中に自動停止要求が発生したときにエンジンを自動停止させると共に次の再始動に備えて前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせておき、再始動要求が発生したときに前記モータに通電して前記ピニオンを回転駆動して前記エンジンをクランキングして再始動させるエンジン自動停止始動制御装置において、
   前記エンジンのクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルスを出力するクランク角センサと、
   前記自動停止要求により前記エンジンを自動停止させる際に前記クランク角センサから出力されるパルスが正転方向の最後のパルスであるか否かを判定する最後パルス判定手段と、
   前記最後パルス判定手段により正転方向の最後のパルスと判定したときに前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせるピニオン飛び込み制御手段と
   を備えていることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
2. 前記最後パルス判定手段は、前記エンジンを自動停止させる際に、所定の演算周期で前記エンジンのフリクショントルク、エンジン回転速度又は角速度、イナーシャに基づいて次の演算タイミングでのエンジン回転速度又は角速度を予測する処理を繰り返し、その予測結果に基づいて正転方向の最後のパルスであるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
3. 前記最後パルス判定手段は、前記エンジンを自動停止させる際に、前記クランク角センサからパルスが出力される毎に、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を予測し、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の予測値がマイナス値になったときに、現在のパルスを正転方向の最後のパルスと判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
4. 前記最後パルス判定手段は、前記エンジンを自動停止させる際に、前記クランク角センサからパルスが出力される毎に、該パルスの出力間隔に基づいてエンジン回転速度又は角速度を算出して、それまでに算出した各クランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の履歴データに基づいて実エンジン回転下降軌道を求め、この実エンジン回転下降軌道に基づいて次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を予測し、次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の予測値がマイナス値になったときに、今回のパルスを正転方向の最後のパルスと判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
5. エンジンのクランク軸に連結されたリングギヤにピニオンを飛び込ませて噛み合わせるピニオンアクチュエータと前記ピニオンを回転駆動するモータとを個別に作動可能なスタータを搭載し、エンジン運転中に自動停止要求が発生したときにエンジンを自動停止させると共に次の再始動に備えて前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせておき、再始動要求が発生したときに前記モータに通電して前記ピニオンを回転駆動して前記エンジンをクランキングして再始動させるエンジン自動停止始動制御装置において、
   前記エンジンのクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルスを出力するクランク角センサと、
   前記自動停止要求により前記エンジンを自動停止させる際に前記クランク角センサからパルスが出力される毎に次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度を予測する速度予測手段と、
   前記速度予測手段で予測した前記次のパルスが出力されるクランク角位置でのエンジン回転速度又は角速度の予測値が０より大きい所定プラス値以下になったときに前記ピニオンアクチュエータを駆動して前記ピニオンを前記リングギヤに飛び込ませて噛み合わせるピニオン飛び込み制御手段と
   を備えていることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。

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