发动机自动停止再起动装置以及发动机自动停止再起动方法

摘要

本发明的发动机自动停止再起动装置包括起动装置驱动开始设定部，该起动装置驱动开始设定部将从自由运行计数器读入的当前时刻与算出的起动装置驱动开始等待时间相加得到的起动装置驱动开始时刻设定到输出比较寄存器中，在设定在输出比较寄存器中的起动装置驱动开始时刻与自由运行计数器的计数值一致时，开始起动装置的驱动。

说明书

技术领域

本发明涉及在规定的发动机自动停止条件成立时使发动机自动停止、 之后在发动机再起动条件成立时使发动机再起动的发动机自动停止再起动 装置、以及发动机自动停止再起动方法。

背景技术

以往，出于汽车等车辆的燃耗改善、减轻环境负载等目的，开发了发 动机停止再起动装置。发动机自动停止再起动装置中，若因驾驶者的操作 而满足用于停止发动机的规定条件(例如规定车速以下的刹车开启操作)， 则自动切断燃料使发动机自动机自动停止。然后，若因驾驶者的操作而满 足用于使发动机再起动的规定条件(例如刹车解除操作以及油门踏入操作 等)，则重新开始燃料喷射，从而自动使发动机再起动。

作为这种发动机自动停止再起动装置，例如在专利文献1所记载的用于 使起动机小齿轮与环形齿轮啮合的方法及起动机控制装置中，根据由曲柄 脉冲求出的发动机转速预测转速朝向零的旋转轨道，并利用预测出的旋转 轨道推算转速达到零的时刻，以固定周期对该推算时刻进行监视并在达到 驱动时刻的时候驱动起动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4735737号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，上述现有装置中存在如下问题。即，在专利文献1所示在发动机 自动停止在起动装置中，由于以固定周期监视对起动机进行驱动的时刻， 因此有时会因本来想驱动的时刻与监视周期的时刻差而造成起动机驱动时 刻产生延迟。此外，有时也会因为监视时刻的处理受到优先顺位较高的上 位的中断处理的影响而导致处理时刻产生延迟，在这些处理时刻延迟的影 响下，小齿轮和环形齿轮可能没有在合适的时刻啮合从而产生小齿轮和环 形齿轮的啮合音，或者对小齿轮、环形齿轮施加过大的负荷，导致损坏。

另外，虽然能通过缩短监视周期来缓和恒定周期下监视时刻的延迟引 起的时刻差，但若缩短监视周期，则存在CPU的处理负担增大的问题。

本发明为了解决现有装置中的上述问题而完成，其目的在于获得一种 能抑制小齿轮与环形齿轮的啮合音、且不会对小齿轮和环形齿轮施加过大 的负荷并能减轻CPU的处理负担的发动机自动停止再起动装置。

此外，本发明的目的还在于获得一种能抑制小齿轮与环形齿轮的啮合 音、且不会对小齿轮和环形齿轮施加过大的负荷并能减轻CPU的处理负担的 发动机自动停止再起动方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的发动机自动停止再启动装置，

在发动机自动停止条件成立时停止向发动机进行燃料喷射，使所述发 动机自动停止，之后，在发动机再起动条件成立时使所述发动机再起动， 其特征在于，包括：

与所述发动机的曲柄轴的曲柄角度相对应地输出曲柄脉冲信号的曲柄 角度传感器；

通过使所述曲柄轴转动来使所述发动机再起动的起动装置；

起动装置驱动开始等待时间计算部，该起动装置驱动开始等待时间计 算部在所述发动机惯性旋转过程中，基于根据所述曲柄角度传感器的输出 而检测到的发动机转速和所述发动机转速变化的斜率，来计算所述发动机 转速达到规定的阈值以下为止的起动装置驱动开始等待时间；以及

起动装置驱动开始设定部，该起动装置驱动开始设定部将计算出的所 述起动装置驱动开始等待时间与从设置在微机中的自由运行计数器读入的 当前时刻相加而得到的起动装置驱动开始时刻设定到设置在所述微机中的 输出比较寄存器中，并利用在所设定的所述起动装置驱动开始时刻与所述 自由运行计数器的值一致时进行输出的所述微机的输出比较寄存器功能， 开始所述起动装置的驱动。

此外，本发明的发动机自动停止再启动方法，

在发动机自动停止条件成立时停止向发动机进行燃料喷射，使所述发 动机自动停止，之后，在发动机再起动条件成立时使所述发动机再起动， 其特征在于，

在发动机的惯性旋转过程中，基于所述发动机的转速和所述发动机转 速的变化斜率来计算所述发动机转速达到规定的阈值以下为止的起动装置 驱动开始等待时间，

将所算出的所述起动装置开始等待时间与当前时刻相加来设定起动装 置驱动开始时刻，

在当前时刻与所设定的所述起动装置驱动开始时刻一致时，开始所述 起动装置的驱动。

发明效果

根据本发明的发动机自动停止再起动装置，由于包括：起动装置驱动 开始等待时间计算部，该起动装置驱动开始等待时间计算部在发动机惯性 旋转过程中，基于根据曲柄角度传感器的输出而检测到的发动机转速和所 述发动机转速变化的斜率，来计算所述发动机转速达到小于规定的阈值为 止的起动装置驱动开始等待时间；以及起动装置驱动开始设定部，该起动 装置驱动开始设定部将计算出的所述起动装置驱动开始等待时间与从设置 在微机中的自由运行计数器读入的当前时刻相加而得到的起动装置驱动开 始时刻设定到设置在所述微机中的输出比较寄存器中，并利用在所设定的 所述起动装置驱动开始时刻与所述自由运行计数器的值一致时进行输出的 所述微机的输出比较寄存器功能，开始所述起动装置的驱动，因此，小齿 轮与环形齿轮的啮合音得以抑制，能在不对小齿轮和环形尺寸施加过大负 荷的同时降低CPU的处理负担。

根据本发明的发动机自动停止再起动方法，由于在发动机的惯性旋转 过程中，基于所述发动机的转速和所述发动机转速的变化斜率来计算所述 发动机转速变得比规定的阈值小为止的起动装置驱动开始等待时间，将所 算出的所述起动装置开始等待时间与当前时刻相加来设定起动装置驱动开 始时刻，在当前时刻与所设定的所述起动装置驱动开始时刻一致时，开始 所述起动装置的驱动，因此，小齿轮与环形齿轮的啮合音得以抑制，能在 不对小齿轮和环形尺寸施加过大负荷的同时降低CPU的处理负担。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的发动机自动停止再起动装置的框结构 图。

图2是详细表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置的发动 机控制装置的框结构图。

图3是本发明的实施方式1的发动机自动停止再起动装置的微机的结构 图。

图4是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的发动机自动停止控制程序的流程图。

图5是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的曲柄脉冲输入中断处理的流程图。

图6是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的OCR中断处理的流程图。

图7是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的发动机转速单调降低时的发动机自动停止控制 部和起动装置驱动开始时间计算部和起动装置开启设定部的关系的时序 图。

图8是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的发动机转速单调降低时的发动机自动停止控制 部和起动装置驱动开始时间计算部和起动装置开启设定部的关系的时序 图。

图9是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动 机自动停止再起动方法中的发动机转速的旋转变化所对应的发动机自动停 止控制部和起动装置驱动开始时间计算部和起动装置开启设定部的关系的 时序图。

具体实施方式

下面，利用附图，对本发明的发动机自动停止再起动装置以及发动机自动 停止再起动方法的优选实施方式进行说明。另外，各图中对相同或相当的部 分标注相同标号来进行说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的发动机自动停止再起动装置的框结构 图。图1中，本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置包括对发动机 20进行控制的发动机控制装置10、以及使发动机20起动的起动装置30。

发动机20具有燃料喷射部21以及环形齿轮22。发动机控制装置10与曲 柄角度传感器1、车速传感器2、油门开度传感器3、制动部4、发动机20、 以及起动装置30相连。起动装置30具有螺线管31、柱塞32、连杆33、起动 电机34、以及小齿轮35。

曲柄角度传感器1输出与发动机20的曲柄轴(未图示)的曲柄角度相对 应的曲柄脉冲信号。车速传感器2检测车辆的速度，并输出车速信号。油门 开度传感器3输出与油门开度相对应的电压信号。制动部4根据制动踏板的 动作状态输出制动信号。

发动机控制装置10基于曲柄脉冲信号、车速信号、电压信号、以及制 动信号控制发动机20的燃料喷射部21的驱动，并对再起动条件进行判定， 控制起动装置30进行起动。发动机20的燃料喷射部21基于来自发动机控制 装置10的驱动指令向发动机20提供燃料。

起动装置30基于来自发动机控制装置10的驱动指令首先使螺线管31通 电，从而吸引柱塞32。接着，通过吸引柱塞32，从而经由柱塞33将小齿轮 35向其轴向推出，并与设置在发动机20的曲柄轴上的环形齿轮22抵接并啮 合。之后，通过柱塞32的移动使触点封闭，对起动电机34通电来使小齿轮 35旋转。

发动机控制装置10由各种接口电路(下面称为I/F电路)(未图示)、 以及微机11构成。微机11由以下未图示的各个部分构成：在I/F电路与微机 11之间进行信号的输入输出的后述的输入输出接口(I/O)；将来自上述各 种传感器的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器；执行发动起自动停止再 起动控制程序等各种控制程序的后述的运算处理装置(下面称为CPU)；以 一定周期对时刻进行计数的自由运行计数器(下面称为FRC)；对与该FRC 进行比较的值进行存储的输出比较寄存器(下面称为OCR)；对FRC与OCR的 值进行比较并在这些值一致时向CPU发送中断信号并同时向I/O发送输出信 号的比较器；对发动机自动停止再起动控制程序、各种控制程序、控制常 数、以及各种表格等进行存储的后述的ROM、以及对执行各种控制程序时的 变量等进行存储的后述的RAM等。

图2是详细表示本发明的实施方式1所涉及的发动机自动停止再起动装 置的发动机控制装置10的框结构图。图2中，构成发动机控制装置10的微机 11具有发动机自动停止控制部12、曲柄脉冲输入中断处理部13、以及OCR中 断处理部16。此外，曲柄脉冲输入中断处理部13具有起动装置驱动开始时 间计算部14、以及起动装置驱动开始时间设定部15。

若发动机自动停止控制部12首先基于来自车速传感器2的车速信号、来 自油门开度传感器3的电压信号、来自制动部4的制动信号等判定发动机20 的自动停止条件成立，则停止燃料喷射部21。另外，发动机自动停止控制 部12用自动停止标记F1来表示有无基于发动机20的自动停止判定的自动停 止请求。

接着，若发动机自动停止控制部12基于来自油门开度传感器3的电压信 号、来自制动部4的制动信号等判断发动机20的再起动条件成立，则向燃料 喷射部21输出驱动指令，并用起动装置驱动开始请求标记F3来表示起动装 置30的驱动请求。

曲柄脉冲输入中断处理部13在从曲柄角度传感器1输入曲柄脉冲信号 的时刻起动，利用曲柄脉冲号来计算曲柄脉冲周期、发动机转速、以及发 动机转速的变化斜率。

接着，起动装置驱动开始时间计算部14利用由曲柄脉冲输入中断处理 部13算出的曲柄脉冲周期、发动机转速及发动机转速的变化斜率来计算发 动机转速变得小于允许驱动起动装置30的规定阈值为止的起动装置驱动开 始时间。

接着，起动装置驱动开始设定部15将根据起动装置驱动开始请求标记 F3使起动装置驱动开始时间与从微机11内部的上述FRC读取到的当前时刻 相加而得到的起动装置驱动开始时刻设定到微机11内部的上述OCR中，并同 时设定OCR中断产生时的输出状态，激活OCR功能，允许OCR中断。

OCR中断处理部16在由起动装置驱动开始设定部15设定的OCR中断产生 时起动，在产生该OCR中断的时刻从微机11内部的各个未图示的比较器经由 I/O、发动机控制装置10内的I/F电路输出驱动信号，对起动装置30通电从 而开始驱动起动装置30。该时刻下，OCR中断处理部16将起动装置驱动开始 请求标记F3复位，使OCR功能无效。

这里，在对起动装置30通电并开始驱动后，首先通过对螺线管31通电 来吸引柱塞32，经由连杆33将小齿轮35向其轴向推出，并与设置在发动机 20的曲柄轴上的环形齿轮22相抵接来啮合。接着，通过柱塞32的移动使触 点封闭，对起动电机34通电来使小齿轮35旋转。

图3是本发明的实施方式1的发动机自动停止再起动装置的微机的结构 图。图3中，构成发动机控制装置10的微机11具有FRC101、比较器102、 OCR103、CPU104、ROM105、RAM106、I/O108、以及将它们等相连的总线107。

FRC101是利用微机11的内部时钟来始终向上计数并表示当前时刻的计 数器，OCR103是对产生OCR中断的时刻进行存储的寄存器，比较器102对 FRC101与OCR103的值进行比较，且在值一致时向CPU104发送中断信号并同 时向I/O108发送输出信号。

ROM105中存储发动机自动停止再起动控制程序、其它各种控制程序、 控制常数、以及各种表格等，RAM106中存储执行各种控制程序时的变量等。 CPU104经由总线107从ROM105读取控制程序，并经由总线与RAM106进行数据 写入的同时执行数据的各种控制程序。此外，CPU104经由总线107向I/O108 进行输出指示，能获得输入信息。

来自比较器102、CPU104的输出指示经由I/O108对起动装置30进行驱动 控制。

接着，参照图4的流程图来说明发动机自动停止控制部12的自动停止控 制程序。图4是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及 发动机自动停止再起动方法中的发动机自动停止控制程序的流程图。另外， 该发动机自动停止控制程序每隔一定时刻、例如每隔10[ms]等反复执行。

图4中，首先在步骤S101中，发动机自动停止控制部12判定自动停止条 件是否成立，即自动停止标记是否为[F1＝1]。步骤S101中，在判定 为[F1＝0]即自动停止条件不成立(否)的情况下，转移到后述的步 骤S102。

另一方面，在步骤S101中判定为[F1＝1]即自动停止条件成立的 情况下，进入步骤S108，发动机自动停止控制部12禁止燃料喷射，接着在 步骤S109中将“1”代入到自动停止中标记F2中。接着进入步骤S110，向起 动装置驱动开始请求标记F3代入“0”，在步骤S111中使OCR功能无效，禁 止OCR中断处理，接着在步骤S113中停止起动装置30的驱动，结束图4的处 理。

在从步骤S101进入步骤S102后，发动机自动停止控制部12判定自动停 止中状态是否成立，即自动停止中标记是否为[F2＝1]。在步骤S102 中判定为[F2＝0]即自动停止中条件不成立(否)的情况下，结束图4的 处理。

另一方面，在步骤S102中判定为[F2＝1]即自动停止中状态成立(是) 的情况下，进入步骤S103，发动机自动停止控制部12允许燃料喷射，接着 在步骤S104中判定发动机起动是否完成。

步骤S104中，根据发动机转速是否超过规定转速来判定发动机20的起 动是否完成。作为该规定转速，例如预先设定了800[rpm]，但规定转速的 设定值有时会因发动机20、搭载该发动机20的车辆而不同。另外，步骤S104 中的判定所使用的发动机转速由发动机控制装置10基于图2所示的来自曲 柄角度传感器1的曲柄脉冲信号来运算得到。

在步骤S104中判定为发动机起动完成(是)的情况下进入步骤S112， 发动机自动停止控制部12将“0”代入自动停止中标记F2，接着在步骤S113 中停止起动装置30的驱动，结束图4的处理。

另一方面，在步骤S104中判定为发动机起动未完成(否)的情况下， 进入步骤S105，发动机自动停止控制部12判定起动装置30是否开启。

在步骤S105中判定为起动装置30已开始驱动(是)的情况下，发动机 自动停止控制部12结束图4的处理。

另一方面，在步骤S105中判定为起动装置30未开始起动(否)的情况 下，进入步骤S106，发动机自动停止控制部12判定本次的发动机转速NE1是 否在作为规定阈值的起动装置驱动开始阈值N1以下。

这里，作为规定阈值的起动装置驱动开始阈值N1例如根据曲柄角度位 置而预先设定了100[r/min]～230[r/min]，但该设 定值有时会因发动机20、搭载该发动机20的车辆而不同。

在步骤S106中判定为本次的发动机转速NE1在起动装置驱动开始阈值 N1以下(是)的情况下，进入步骤S114，发动机自动停止控制部12开始起 动装置30的驱动，结束图4的处理。

另一方面，在步骤S106中判定为本次的发动机转速NE1比起动装置驱动 开始阈值N1大(否)的情况下，进入步骤S107，发动机自动停止控制部12 将“1”代入起动装置驱动开始请求标记F3，结束图4的处理。

接着，参照图5的流程图，对曲柄脉冲输入中断处理部13在曲柄脉冲输 入时刻执行的曲柄脉冲输入中断处理进行说明。图5是表示本发明实施方式 1的发动机自动停止再起动装置、以及发动机自动停止再起动方法中的曲柄 脉冲输入中断处理的流程图。

图5中，首先，在步骤S201中曲柄脉冲输入中断处理部13将Tin1代入曲 柄脉冲输入中断的产生时刻，并转移到步骤S202。

在步骤S202中，曲柄脉冲输入中断处理部13将本次的曲柄脉冲 输入中断产生时刻Tin1减去上一次曲柄脉冲输入中断产生时刻Tin2得 到的值代入曲柄脉冲输入周期Tint，并转移到步骤S203。

在步骤S203中，曲柄脉冲输入中断处理部13根据曲柄脉冲输入周期 Tint计算发动机转速，将其代入到本次发动机转速NE1，并转移到步骤S204。

步骤S204中，曲柄脉冲输入中断处理部13根据本次发动机转速NE1、上 一次发动机转速NE2、以及曲柄脉冲输入周期Tint来计算式[(N1－NE 2)÷Tint]，将其代入到曲柄脉冲间的发动机转速的斜率NEgr ad中，并转移到步骤S205。

接着，在步骤S205中，曲柄脉冲输入中断处理部13将本次曲柄脉冲输 入中断的产生时刻Tin1代入上一次曲柄脉冲输入中断的产生时刻Tin2，进 入步骤S206，将本次发动机转速NE1代入上一次发动机转速NE2，接着，在 步骤S207中判定是否发出了起动装置驱动开始请求，即起动装置驱动开始 请求标记是否为[F3＝1]。

在步骤S207中判定为起动装置驱动开始请求标记[F3＝0]且未发 出起动装置驱动开始请求(否)的情况下，进入步骤S214，曲柄脉冲输入 中断处理部13使OCR功能无效，禁止OCR中断，结束图5的处理。

另一方面，在步骤S207中判定为起动装置开启请求标记[F3＝1]、 即发出了起动装置驱动开始请求(是)的情况下，曲柄脉冲输入中断处理 部13进入步骤S208，判定本次发动机转速NE1是否小于上一次发动机转速 NE2。

在步骤S208中判定本次发动机转速NE1在上一次发动机转速NE2以上 (否)的情况下，进入步骤S214，曲柄脉冲输入中断处理部13使OCR功能无 效，禁止OCR中断，结束图5的处理。

另一方面，在步骤S208中判定为本次发动机转速NE1小于上一次发动机 转速NE2(是)的情况下，进入步骤S209，曲柄脉冲输入中断处理部13判定 本次发动机转速NE1是否大于起动装置驱动开始阈值N1。

在步骤S209中判定为本次发动机转速NE1在起动装置驱动开始阈值N1 以下(否)的情况下，进入步骤S215，曲柄脉冲输入中断处理部13将“0” 代入起动装置驱动开始请求标记F3，然后进入步骤S216，开启起动装置30 并结束图5的处理。

另一方面，在步骤S209中判定为本次发动机转速NE1大于起动装置驱动 开始阈值N1(是)的情况下，进入步骤S210，曲柄脉冲输入中断处理部13 根据本次发动机转速NE1、起动装置驱动开始阈值N1及曲柄脉冲间的发动机 转速的变化斜率NEgrad，并基于式[(N1-NE1)÷NEgrad]来计算起动装置驱 动开始等待时间Twait，并转移到下一步骤S211。

在步骤S211中，曲柄脉冲输入中断处理部13在产生OCR中断时对I/O108 所输出的OCR功能的输出设定进行设定，以使起动装置30开始驱动，并进入 步骤S212，将当前时刻、即本次曲柄脉冲输入中断产生时刻Tin1与起动装 置驱动开始等待时间Twait相加后的时刻设定为OCR103，接着在步骤S213中 激活OCR功能，允许OCR中断，结束图5的处理。

接着，参照图6的流程图，对OCR中断处理部16在OCR中断产生时刻执行 的OCR中断处理进行说明。图6是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再 起动装置、以及发动机自动停止再起动方法中的OCR中断处理的流程图。

其是表示本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置的OCR中断处 理的流程图。

在产生OCR中断、且执行上述图2所示的OCR中断处理部16的时刻，已通 过OCR功能开始对起动装置30进行驱动。

图6中，首先在步骤S301中，OCR中断处理部16将“0”代入起动装置驱 动开始请求标记F3，在步骤S302中，使OCR功能无效，禁止OCR中断，结束 图6的处理。

接着，参照图7所示的时序图，对于本发明实施方式1的发动机自动停 止再起动装置的控制所使用的各标记、OCR功能以及起动装置30的动作，以 发动机转速单调降低的情况为例进行说明。图7是表示本发明实施方式1的 发动机自动停止再起动装置、以及发动机自动停止再起动方法中的发动机 转速单调降低时发动机自动停止控制部和起动装置驱动开始时间计算部和 起动装置驱动开始设定部的关系的时序图。

图7所示的时序图从自动停止条件F1为[停止：F1＝1]、自动停止中标记 F2为[停止：F2＝1]、燃料喷射为禁止[禁止：0]、发动机20为惯性旋转的状 态开始。

首先，在图7中，对每一曲柄脉冲下的发动机转速的变化进行说明。在 时刻t71、时刻t73以及时刻t75下，分别有曲柄脉冲信号的输入，各个时刻 的每一曲柄脉冲下的发动机转速如实线所示那样更新。在图7所示的时序图 中，曲柄脉冲信号的输入周期逐渐变长，发动机转速持续降低。

接着，对图7中自动停止条件F1的变化进行说明。若在时刻t72制动器 关闭等怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成立，则自动停止条件F1 从[停止：F1＝1]切换为[运行：F1＝0]

接着，对自动停止中标记F2的变化进行说明。自动停止中标记F1在自 动停止条件F1变为[停止：F1＝1]时切换为[停止：F2＝1]，之后在发动机20 的起动完成时切换为[运行：F2＝0]，但在图7的时序图中保持为[停止： F2＝1]。

接着，对起动装置驱动开始请求标记F3的变化进行说明。起动装置驱 动开始请求标记F3是在发动机再起动条件成立后到开始对起动装置30进行 驱动为止被设置为[请求：F3＝1]的标记。图7中，在时刻t72，自动停止条 件F1切换为[运行：F1＝0]后，起动装置驱动开始请求标记F3切换为[请求： F3＝1]，之后开始对起动装置30进行驱动，在产生OCR中断的时刻即时刻t74， 切换为[非请求：F3＝0]。

接下来，说明燃料喷射的动作。燃料喷射在怠速停止条件成立后禁止燃 料喷射[燃料喷射禁止：0]，在怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成 立后允许燃料喷射[燃料喷射允许：1]，重新开始燃料喷射。图7中，在时 刻t72，自动停止条件F1切换为[运行：F1＝0]后，燃料喷射切换为[燃料喷 射允许＝1]。

最后，对OCR功能所涉及的起动装置30的驱动停止、驱动开始的动作进 行说明。OCR功能与曲柄脉冲信号的输入时刻相对应地进行动作，在起动装 置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]、发动机转速大于起动装置驱动开 始阈值N1且发动机转速降低时激活，进行起动装置30的驱动开始时刻的设 定。

图7中，在时刻t73，起动装置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]， 发动机转速比起动装置驱动开始阈值N1大，本次发动机转速NE1比上一次发 动机转速NE2小，因此OCR功能变为[有效：1]。

首先，利用时刻t73下的本次发动机转速NE1、时刻t71下的上一次发动 机转速NE2、以及从时刻t71到时刻t73的曲柄脉冲信号输入周期Tint，并基 于式[(NE1－NE2)÷Tint]计算时刻t71到时刻t73之间的发 动机转速的斜率NEgrad。

接着，在时刻t73以后也推定发动机转速以和时刻t73以前相同的斜率 降低，利用时刻t73下的本次发动机转速NE1、发动机转速的斜率NEgr ad、以及起动装置驱动开始阈值N1，并基于式[(N1－NE1)÷N Egrad]，计算发动机转速到达起动装置驱动开始阈值N1为止的起动 装置驱动开始等待时间Twait。其结果是，以时刻t73为基准，从该时刻t73 起经过起动装置驱动开始等待时间Twait后的时刻t74成为开始驱动起动装 置30的最佳时刻。

接着，将时刻t73下的FRC101的值与起动装置驱动开始等待时间Twait 相加后的值设定给OCR103，在产生OCR中断时设定开始驱动起动装置30的时 刻，激活OCR功能[有效：1]，允许OCR中断[允许：1]。

在时刻t74，通过使FRC101的值即当前时刻与OCR103中设定的时刻相一 致，从而产生OCR中断，起动装置30开启。

同时，在时刻t74起动OCR中断处理，起动装置驱动开始请求F3切换为 [非请求：F3＝0]，使OCR功能无效化，禁止OCR中断。

接着，参照图8所示的时序图，对于本发明实施方式1的发动机自动停 止再起动装置的控制所使用的各标记、OCR功能以及起动装置30的动作，以 发动机转速单调降低的情况为例进行说明。图8是表示本发明实施方式1的 发动机自动停止再起动装置、以及发动机自动停止再起动方法中的发动机 转速单调降低时发动机自动停止控制部和起动装置驱动开始时间计算部和 起动装置开启设定部的关系的时序图。

图8所示的时序图从自动停止条件F1为[停止：F1＝1]、自动停止中标记 F2为[停止：F2＝1]、燃料喷射为禁止[禁止：0]、发动机20为惯性旋转的状 态开始。

首先，在图8中，每个曲柄脉冲的发动机转速的变化为，在时刻t81、 时刻t83、以及时刻t86下，具有各个曲柄脉冲信号的输入，在时刻t81、t83、 t86下，对每个曲柄脉冲的发动机转速进行更新。在图8的时序图中，曲柄 脉冲信号的输入周期逐渐变长，发动机转速持续降低。

接着，对图8中自动停止条件F1的变化进行说明。若在时刻t82制动器 关闭等怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成立，则自动停止条件F1 切换为[运行：F1＝0]之后，在制动器开启等怠速停止条件(发动机 停止条件)成立的时刻t84下，切换为[停止：F1＝1]。

接着，对自动停止中标记F2的变化进行说明。自动停止中标记F2在自 动停止条件F1变为[停止：F1＝1]时切换为[停止：F2＝1]，之后在发动机20 的起动完成时切换为[运行：F2＝0]。在图8的时序图中，自动停止中标记F2 保持为[停止：F2＝1]。

接着，对起动装置驱动开始请求标记F3的变化进行说明。

起动装置驱动开始请求标记F3是在发动机再起动条件成立后到开始对 起动装置30进行驱动为止被设置的标记。

图8中，在时刻t82，若自动停止条件F1变为[运行：F1＝0]，则切换为[请 求：F3＝1]，之后，在自动停止条件F1变为[停止：F1＝1]的时刻t84切换为[非 请求：F3＝0]。

接下来，说明燃料喷射的动作。燃料喷射在怠速停止条件成立后禁止燃 料喷射[燃料喷射禁止：0]，在怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成 立后允许燃料喷射[燃料喷射允许：1]，重新开始燃料喷射。图8中，在时 刻t82，若自动停止条件F1变为[运行：F1＝0]，则切换为允许燃料喷射，之 后，在自动停止条件F1变为[停止：F1＝1]的时刻t84切换为禁止燃料喷射。

最后，对OCR功能所涉及的起动装置30的动作进行说明。OCR功能在曲 柄信号的输入时刻、且起动装置驱动开始请求F3为[请求：F3＝1]、并且图8 所示的发动机转速大于起动装置驱动开始阈值N1且发动机转速降低时激 活，进行起动装置30的驱动开始时刻的设定。

图8中，在时刻t83，起动装置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]， 发动机转速比起动装置驱动开始阈值N1大，本次发动机转速NE1比上一次发 动机转速NE2小，因此OCR功能变为有效[有效：1]。

首先，利用时刻t83下的本次发动机转速NE1、时刻t81下的上一次发动 机转速NE2、以及从时刻t81到时刻t83的曲柄脉冲信号的输入周期Tint，并 基于式[(NE1-NE2)÷Tint]计算时刻t81到时刻t83之间的发动机转速的斜 率NEgrad。

接着，在时刻t83以后也推定发动机转速以和时刻t83以前相同的斜率 降低，利用时刻t83下的本次发动机转速NE1、发动机转速的斜率NEgrad、 以及起动装置驱动开始阈值N1，并基于式[(N1-NE1)÷NEgrad]，计算发动 机转速到达起动装置驱动开始阈值N1为止的起动装置驱动开始等待时间 Twait。其结果是，以时刻t83为基准，从该时刻t83起经过起动装置驱动开 始等待时间Twait后的时刻t85成为开始驱动起动装置30的最佳时刻。

接着，将时刻t83下的FRC101的值与起动装置驱动开始等待时间Twait 相加后的值设定给OCR103，在产生OCR中断时进行用于开始驱动起动装置30 的设定，激活OCR功能[有效：1]，允许OCR中断[允许：1]。

在时刻t84，若自动停止条件F1变为[停止：F1＝1]，则使OCR功能无效 化[无效：0]，禁止OCR中断[禁止：0]。其结果是，起动装置30没有被开始 驱动，而是保持发动机停止状态。

接着，参照图9所示的时序图，对于本发明实施方式1的发动机自动停 止再起动装置的控制所使用的各标记、OCR功能以及起动装置30的动作，以 发动机转速一边变动一边下降的情况为例进行说明。图9是表示本发明实施 方式1的发动机自动停止再起动装置、以及发动机自动停止再起动方法中的 发动机转速的旋转变化所对应的发动机自动停止控制部和起动装置驱动开 始时间计算部和起动装置开启设定部的关系的时序图。

图9从自动停止条件F1为[停止：F1＝1]、自动停止中标记F2为[停止： F2＝1]、燃料喷射被禁止、发动机20为惯性旋转的状态开始。

图9中，首先，每个曲柄脉冲的发动机转速的变化为，在时刻t91、时 刻t93、时刻t94、时刻t95、时刻t96、以及时刻t99下，具有曲柄脉冲信号 的输入，且在各个时刻对每个曲柄脉冲的发动机转速进行更新。在图9的时 序图中，在时刻t91与时刻t93之间，发动机转速下降，在时刻t94，发动机 转速暂时上升，之后，在时刻t95、时刻t96以及时刻t99，发动机转速逐渐 下降。

接着，对自动停止条件F1的变化进行说明。若在时刻t92制动器关闭等 怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成立，则自动停止条件F1切换为 [运行：F1＝0]

接着，对自动停止中标记F2的变化进行说明。自动停止中标记F2在自 动停止条件F1变为[停止：F1＝1]时切换为[停止：F2＝1]，之后在发动机20 的起动完成时切换为[运行：F2＝0]。在图9的时序图中，自动停止中标记F2 保持为[停止：F2＝1]。

接着，对起动装置驱动开始请求标记F3的变化进行说明。起动装置驱 动开始请求标记F3是在发动机再起动条件成立后到开始对起动装置30进行 驱动为止被设置的标记。图9中，在时刻t92，若自动停止条件F1变为[运行： F1＝0]后，则切换为[请求：F3＝1]，之后，在开始驱动起动装置30且产生了 OCR中断的时刻t97，切换为[非请求：F3＝0]。

接下来，说明燃料喷射的动作。燃料喷射在怠速停止条件成立后禁止燃 料喷射，在怠速停止解除条件(发动机再起动条件)成立后允许燃料喷射， 重新开始燃料喷射。图9中，在时刻t92，自动停止条件F1变为[运行：F1＝0] 后，切换为允许燃料喷射。

最后，对OCR功能所涉及的起动装置30的驱动停止、驱动开始的动作进 行说明。OCR功能在曲柄脉冲信号的输入时刻、且起动装置驱动开始请求F3 为[请求：F3＝1]、并且发动机转速大于起动装置驱动开始阈值N1且发动机 转速降低时激活，进行用于开始驱动起动装置30的时刻设定。

图9中，在时刻t93，起动装置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]， 发动机转速比起动装置驱动开始阈值N1大，本次发动机转速NE1比上一次发 动机转速NE2小，因此进行OCR功能设定。

即，首先，在时刻t93下，利用本次发动机转速NE1、时刻t91下的上一 次发动机转速NE2、以及从时刻t91到时刻t93之间的曲柄脉冲信号输入周期 Tint，并基于式[(NE1-NE2)÷Tint]计算时刻t91到时刻t93之间的发动机 转速变化的斜率NEgrad(1)。

接着，在时刻t93以后也推定发动机转速以和时刻t93以前相同的斜率 降低，利用时刻t93下的本次发动机转速NE1、发动机转速的斜率NEgrad(1)、 以及起动装置驱动开始阈值N1，并基于式[(N1-NE1)÷NEgrad(1)]，计算 发动机转速到达起动装置驱动开始阈值N1为止的起动装置驱动开始等待时 间Twait(1)。其结果是，以时刻t93为基准，从该时刻t93起经过起动装 置驱动开始等待时间Twait(1)后的时刻t98成为开始驱动起动装置30的最 佳时刻(1)。

接着，将时刻t93下的FRC101的值与起动装置驱动开始等待时间Twait (1)相加后的值设定给OCR103，在产生OCR中断时进行用于开始驱动起动 装置30的设定，激活OCR功能[有效：1]，允许OCR中断[允许：1]。

接着，在时刻t94，本次发动机转速NE1达到时刻t93下的上一次发动机 转速NE2以上，因而OCR功能被无效[无效：0]，OCR中断被禁止[禁止：0]。

接着，在时刻t95，起动装置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]，发 动机转速比起动装置驱动开始阈值N1大，本次发动机转速NE1比上一次发动 机转速NE2小，因此将OCR功能设定为有效[有效：1]。

首先，在时刻t95，利用本次发动机转速NE1、时刻t94下的上一次发动 机转速NE2、以及从时刻t94到时刻t95之间的曲柄脉冲信号输入周期Tint， 并基于式[(NE1-NE2)÷Tint]计算时刻t94到时刻t95之间的发动机转速变 化的斜率NEgrad(2)。

接着，在时刻t95以后也推定发动机转速以和时刻t95以前相同的斜率 降低，利用时刻t95下的本次发动机转速NE1、发动机转速的斜率NEgrad(2)、 以及起动装置驱动开始阈值N1，并基于式[(N1-NE1)÷NEgrad(2)]，计算 发动机转速到达起动装置驱动开始阈值N1为止的起动装置驱动开始等待时 间Twait(2)。其结果是，以时刻t95为基准，从该时刻t95起经过起动装 置驱动开始等待时间Twait(2)后的时刻t100成为开始驱动起动装置30的 最佳时刻(2)。

接着，将时刻t95下的FRC101的值与起动装置驱动开始等待时间Twait (2)相加后的值设定给OCR103，在产生OCR中断时进行用于开始驱动起动 装置30的设定，激活OCR功能[有效：1]，允许OCR中断[允许：1]。

接着，在时刻t96，起动装置驱动开始请求标记F3为[请求：F3＝1]，发 动机转速比起动装置驱动开始阈值N1大，本次发动机转速NE1比上一次发动 机转速NE2小，由此进行OCR功能的设定。

即，首先，在时刻t96，利用本次发动机转速NE1、时刻t95下的上一次 发动机转速NE2、以及从时刻t95到时刻t96之间的曲柄脉冲信号输入周期 Tint，并基于式[(NE1-NE2)÷Tint]计算时刻t95到时刻t96之间的发动机 转速变化的斜率NEgrad(3)。

接着，在时刻t96以后也推定发动机转速以和时刻t96以前相同的斜率 降低，利用时刻t96下的本次发动机转速NE1、发动机转速的斜率NEgrad、 以及起动装置驱动开始阈值N1，并基于式[(N1-NE1)÷NEgrad(3)]，计算 发动机转速到达起动装置驱动开始阈值N1为止的起动装置驱动开始等待时 间Twait(3)。其结果是，以时刻t96为基准，从该时刻t96起经过起动装 置驱动开始等待时间Twait(3)后的时刻t97成为开始驱动起动装置30的最 佳时刻(3)。

接着，将时刻t96下的FRC101的值与起动装置驱动开始等待时间 Twait(3)相加后的值再次设定给OCR103。

时刻t97下，通过使FRC101与OCR103一致，从而产生OCR中断，从而开 始驱动起动装置30。

同时，在时刻t97起动OCR中断处理，起动装置驱动开始请求F3切换为 [非请求：F3＝0]，使OCR功能无效化，禁止OCR中断[禁止：0]。

如上所述，根据本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置、以及 发动机自动停止再起动方法，曲柄脉冲输入中断处理部13在发动机再起动 条件成立且发出起动装置驱动开始请求的情况下，根据最新的发动机转速 信息，计算最合适的起动装置30的驱动开始的时刻，从而能在不受中断上 位处理的影响的情况下，在最合适的时刻开始驱动起动装置30。

因此，小齿轮35和环形齿轮22的啮合音得以抑制，能在不对小齿轮35 和环形齿轮22施加过大负载的同时减轻CPU104的处理负担。

以上所述的本发明实施方式1的发动机自动停止再起动装置包含下述 发明。

1.一种发动机自动停止再起动装置，在发动机自动停止条件成立时停 止向发动机进行燃料喷射，使所述发动机自动停止，之后，在发动机再起 动条件成立时使所述发动机再起动，其特征在于，包括：

与所述发动机的曲柄轴的曲柄角度相对应地输出曲柄脉冲信号的曲柄 角度传感器；

通过使所述曲柄轴转动来使所述发动机再起动的起动装置；

起动装置驱动开始等待时间计算部，该起动装置驱动开始等待时间计 算部在所述发动机惯性旋转过程中，基于根据所述曲柄角度传感器的输出 而检测到的发动机转速和所述发动机转速变化的斜率，来计算所述发动机 转速达到规定的阈值以下为止的起动装置驱动开始等待时间；以及

起动装置驱动开始设定部，该起动装置驱动开始设定部将计算出的所 述起动装置驱动开始等待时间与从设置在微机中的自由运行计数器读入的 当前时刻相加而得到的起动装置驱动开始时刻设定到设置在所述微机中的 输出比较寄存器中，并利用在所设定的所述起动装置驱动开始时刻与所述 自由运行计数器的值一致时进行输出的所述微机的输出比较寄存器功能， 开始所述起动装置的驱动。

2.如上述1所述的发动机自动停止再起动装置，其特征在于，

所述起动装置驱动开始等待时间计算部基于根据来自所述曲柄角度传 感器的上上次曲柄脉冲信号的输入时刻和上一次曲柄脉冲信号的输入时刻 而求得的上一次发动机转速、根据所述上一次曲柄脉冲信号的输入时刻和 本次曲柄脉冲信号的输入时刻求得的本次发动机转速、所述上一次曲柄脉 冲信号的输入时刻和所述本次曲柄脉冲信号的输入时刻为止的时间，计算 所述发动机转速的变化斜率，若所算出的所述发动机转速的变化斜率在减 少一侧且所述本次发动机转速超过所述规定的阈值，则基于所述本次发动 机转速、所述规定的阈值、以及所述发动机转速的变化斜率来计算所述起 动装置开始等待时间。

3.如上述2所述的发动机自动停止再起动装置，其特征在于，

将所述本次发动机转速设为NE、将所述规定的阈值设为N1、将所述发 动机转速的变化斜率设定为Negrad时，则所述起动装置驱动开始等待时间 计算部基于式[(N1-NE)÷NEgrad]计算所述起动装置驱动开始等待时间。

4.如上述1至3的任一项所述的发动机自动停止再起动装置，其特征在 于，

在将上一次曲柄脉冲信号的输入时刻算出的上一次发动机转速设为 NE2并将本次曲柄脉冲信号的输入时刻算出的本次发动机转速设为NE1时， 所述起动装置驱动开始设定部激活所述微机的输出寄存器功能后，若变为 [NE1≥NE2]，则使所述微机的输出寄存器功能无效。

5.一种发动机自动停止再起动方法，在发动机自动停止条件成立时停 止向发动机进行燃料喷射，使所述发动机自动停止，之后，在发动机再起 动条件成立时使所述发动机再起动，其特征在于，

在发动机的惯性旋转过程中，基于所述发动机的转速和所述发动机转 速的变化斜率来计算所述发动机转速变得比规定的阈值小为止的起动装置 驱动开始等待时间，

将所算出的所述起动装置开始等待时间与当前时刻相加来设定起动装 置驱动开始时刻，

在当前时刻与所设定的所述起动装置驱动开始时刻一致时，开始所述 起动装置的驱动。

另外，本发明在其发明范围内可对实施方式进行适当变形、省略。

工业上的实用性

本发明能用于包括在发动机自动停止条件成立时使发动机自动停止、 之后在发动机再起动条件成立时使发动机再起动的发动机自动停止再起动 装置的汽车工业领域。

标号说明

1曲柄角度传感器

2车速传感器

3油门开度传感器

4制动部

10发动机控制装置

20发动机

30起动装置

21燃料喷射部

22环形齿轮

31螺线管

32柱塞

33连杆

34定子电机

35小齿轮

12发动机自动停止控制部

13曲柄脉冲输入中断处理部

16OCR中断处理部

14起动装置驱动开始等待时间计算部

15起动装置驱动开始设定部

101自由运行计数器(FRC)

102比较器

103输出比较寄存器(OCR)

104运算处理装置(CPU)

105ROM

106RAM

107总线

108输入输出接口(I/O)