エンジン自動停止再始動装置
【課題】ピニオンギアとリングギアとの連結を少なくして耐久性に優れたエンジン自動停止再始動装置を提供する。
【解決手段】この発明によるエンジン自動停止再始動装置は、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰ができないと判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開すると共に、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、ピニオンギア駆動手段とスタータモータとの付勢若しくは消勢を夫々行なうようにしたものである。
【解決手段】この発明によるエンジン自動停止再始動装置は、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰ができないと判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開すると共に、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、ピニオンギア駆動手段とスタータモータとの付勢若しくは消勢を夫々行なうようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンの自動停止を行い、その後再始動条件が成立するとエンジンを再始動させるエンジン自動停止再始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の燃費改善や環境負荷低減等を目的として、運転者の操作によりエンジンを停止するための所定の条件が満たされる（例えば所定車速以下でのブレーキのオン操作）と、自動で燃料カットをしてエンジンの自動停止を行い、その後、運転者の操作によりエンジンを再始動するための所定の条件が満たされる（例えばブレーキ解除操作、アクセル踏み込み操作等）と、燃料噴射を再開してエンジンを自動的に再始動させるようにした、所謂、エンジン自動停止再始動装置が開発されている。
【０００３】
従来、このようなエンジン自働停止再始動装置として、アイドルストップ後にエンジンの再始動要求が発生したとき、スタータモータへの調速通電を開始し、スタータモータ回転数がエンジンの予測回転数に近づいた時点でピニオンギアとリングギアとの連結を開始し、モータ回転数（ここではピニオンギア回転数と同義。以下同様）とエンジン回転数が同期した時点でピニオンギアとリングギアとの連結を完了し、その連結完了後にスタータモータに全力通電を行ってステータモータによりエンジンを駆動してエンジンの再始動を完了させるようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された従来の装置の場合、エンジンの回転が完全に停止した状態になるのを待たずに、ピニオンギアとリングギアとの噛み合い状態が実現されるので、迅速なエンジンの再始動が可能となる。
【０００５】
又、従来、アイドルストップ後にエンジンの再始動要求が発生したとき、エンジンの回転数が燃料供給の再開により自立的に回転復帰できる状態にあるか否かを判断し、自立的に回転復帰できると判断された場合には、スタータを使用せずに燃料の供給のみによってエンジンを再始動し、自立的に回転復帰できないと判断された場合には、先ずスタータモータに調速通電を行ってモータ回転数とエンジン回転数とを同期させてからピニオンギアとリングギアとを連結させ、しかる後にスタータモータに全力通電を行ってステータモータによりエンジンを駆動して再始動するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に開示された従来の装置は、燃料を供給するのみで自立的に回転復帰できると判断された場合にスタータを使用せずに燃料の供給のみによってエンジンを再始動するようにしているので、スタータの使用頻度が少なくなり、エネルギの消費量を少なくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２１４４０１号公報
【特許文献２】特許第４２１１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された従来の装置に於いては、ピニオンギアとリングギアが当接する
際のエンジン回転数を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させるようにしているが、エンジン回転数を正確に予測するには、エンジンを制御するエンジン制御装置（以下、ＥＣＵと称する）に大きな演算負荷がかかるという課題があった。
【０００９】
又、特許文献１に開示された従来の装置の場合、図１３に示すように、アイドルストップによりエンジンが自動停止した直後のンジン回転数の降下期間中の時刻ｔ１でエンジンの再始動要求が発生したとき、その時刻ｔ１に於いてスタータモータへの調速通電を開始し、モータ回転数がエンジンの予測回転数に近づいた時刻ｔ２でピニオンギアとリングギアとの連結動作を開始し、モータ回転数とエンジン回転数とが同期した時刻ｔ３でピニオンギアとリングギアとの連結を完了し、時刻ｔ４に於いてエンジンの再始動が完了するように動作するが、エンジン回転数が燃料供給の再開により自立的に回転復帰可能でありスタータモータの駆動を必要としないにも関わらず、エンジンの再始動要求があった時刻ｔ１からエンジンの再始動が完了する時刻ｔ４までスタータモータへの通電を継続するようにしているので、スタータの使用頻度が多くなる結果、無駄なエネルギを消費させ、且つ、スタータの劣化を早めるという課題があった。
【００１０】
又、特許文献２に開示された従来の装置の場合、図１４の（ａ）に示すように、アイドルストップによるエンジン停止後、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でのエンジン回転数に応じて燃料噴射の再開のみで自立的に回転復帰できるか否かを判断し、自立復帰できないと判断された場合に、スタータモータへの調速通電を開始し、時刻ｔ２でリングギアとピニオンギアとの連結を開始するが、その連結が完了する前の時刻ｔ３でエンジン燃焼によるエンジン回転数の上昇が発生した場合は、モータ回転数とエンジン回転数が相対回転差を持ちながら互いにピニオンギアとリングギアとが弾き合っている状態（同期不可能な状態）となって騒音が発生し、エンジンが始動完了する時刻ｔ４までこの騒音が継続するという課題があった。
【００１１】
一方、特許文献２に示された従来の装置の場合、図１４の（ｂ）に示すように、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でエンジン回転数が自立復帰できないと判断された場合に、スタータモータへの調速通電を開始し、時刻ｔ２でピニオンギアとリングギアとの連結を開始するが、その連結が完了した時刻ｔ３の後の時刻ｔ４でエンジン燃焼による回転数上昇が発生した場合、前記の同期不可能な期間は発生しないため、騒音は発生しない。
【００１２】
しかしながら、特許文献２に示された従来の装置の場合、図１５に示すように、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でのエンジン回転数が自立復帰できないと判断され、時刻ｔ１に於いてスタータモータへの調速通電を開始したものの、ピニオンギアとリングギアとの連結を開始する前の時刻ｔ２でエンジンが自立的に回転復帰できる回転数となり、ピニオンギアとリングギアとを連結させる必要がなくなったとしても、そのままスタータモータへの調速通電が継続し、時刻ｔ３に於いてピニオンギアとリングギアとを連結させてスタータによるエンジン始動を行うので、時刻ｔ２から時刻ｔ４間に必要のない無駄なエネルギを消費させスタータの劣化を早めるという課題があった。
【００１３】
この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、ピニオンギアとリングギアとの連結を少なくして耐久性に優れたエンジン自動停止再始動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によるエンジン自動停止再始動装置は、エンジンを停止させるためのエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンの自動停止を行い、前記停止した前記エンジンを再始動させるためのエンジン再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動させるよ
うにしたエンジン自動停止再始動装置であって、前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段とを備え、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なうことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジンＥＣＵに大きな演算負荷をかけたり、ピニオンギアとリングギアとの不必要な連結、及びスタータモータの通電を行うことなく、エンジンの惰性回転中のピニオンギアとリングギアとの噛み合わせを実行しなければならない場合には、出来る限り静粛に噛み合わせを行うことができる耐久性に優れたエンジン自動停止再始動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるコントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける燃料カット制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン再始動制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【００１７】
【図６】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるスタータオフ始動用燃料噴射とスタータオン始動用燃料噴射を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００１８】
【図１１】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン回転中にスタータとエンジンを連結させずに、エンジン再始動する際の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定カウンタ設定値を設定する制御マップを示す説明図である。
【図１３】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【図１４】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【図１５】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置を、図に基づいて詳細に説明する。尚、各図に於いて、同一若しくは相当部分は同一符号を付してある。
【００２０】
この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の概略構成を示すブロック図である。図１に於いて、エンジンＥＣＵ１０には、車両の速度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、車速信号と称する）を出力する車速センサ１１と、アクセル開度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、アクセル開度信号と称する）を出力するアクセル開度センサ１２と、エンジン（図示せず）の冷却水の温度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、エンジン水温信号と称する）を出力する水温センサ１３と、ブレーキの動作状態を示すブレーキ信号１４及び、燃料の噴射を行うシリンダを決定するためのクランク角を検出しその検出値に対応する信号（以下、単に、クランク角信号と称する）を出力するクランク角センサ１５が、夫々接続されている。これらのセンサからの夫々の信号は、ドライバによる車両の運転状態を示す運転状態信号となる。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１０は、これらのセンサからの信号に基づいて、エンジン自動停止若しくはエンジン再始動を判断してエンジン自動停止再始動装置１６のコントローラ１７へ指令すると共に、エンジンへの燃料噴射を制御する。
【００２２】
エンジン始動装置１６は、エンジンＥＣＵからの指令を受けるコントローラ１７と、エンジンのクランク軸（図示せず）に連結されているリングギア１８と、前述のクランク角センサ１５と、スタータ１９とを備えている。
【００２３】
スタータ１９は、スタータモータ２０の回転が伝達されるピニオンギア２２と、ピニオンギア２２をその軸方向に押し出してリングギア１８と噛み合わせるためのプランジャ２３と、通電されることによりプランジャ２３を軸方向に移動させるソレノイド２１と、ホール素子等によりピニオンギア２２の回転数を検出しその検出値に対応する信号（以下、単に、ピニオンギア回転数信号と称する）を出力するピニオンギア回転数センサ２４とを備えている。コントローラ１７は、スタータモータ２０への通電と、ソレノイド２１への通電とを、夫々独立して制御することができる。前述のソレノイド２１とプランジャ２３は、ピニオンギア駆動手段を形成している。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。エンジンＥＣＵ１０は、ブレーキ信号１４及び車速センサ１１からの車速信号に応じて、エンジン自動停止条件（例えば車速５［ｋｍ／ｈ］以下で、且つドライバがブレーキペダルを踏んでいる等の条件）が成り立つか否かを判定するエンジン自働停止判定手段２５と、ブレーキ信号１４及びアクセル開度センサ１２からのアクセル開度信号に応じて、エンジン再始動条件が成り立つか否か（例えばド
ライバがブレーキを解放し、アクセルペダルを踏んでいるか否か等）を判定するエンジン再始動判定手段２６と、クランク角センサ１５からのクランク角信号に応じてエンジン回転数を演算しその演算値に対応した信号（以下、単に、エンジン回転数信号と称する）を出力するエンジン回転数演算手段２７と、エンジン自動停止判定手段２５及びエンジン再始動判定手段２６の判定結果に応じて、燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段２８を備える。
【００２５】
図３は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるコントローラの概略構成を示すブロック図である。コントローラ１７は、前述のエンジンＥＣＵ１０で演算したエンジン回転数信号及び水温センサ１３からのエンジン水温信号に応じて、エンジン自己復帰判定値を設定するエンジン自己復帰判定値設定手段２９と、このエンジン自己復帰判定値設定手段２９による判定値を用いて、エンジンが燃料噴射の再開のみで自立的に復帰できるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段３０と、エンジンＥＣＵ１０に於ける前述のエンジン再始動判定手段２６により判定したエンジン再始動判定結果及びエンジン自己復帰判定手段３０による判定結果に応じて、スタータモータ２０を制御するスタータモータ制御手段３１と、エンジンＥＣＵ１０に於ける前述のエンジン再始動判定手段２６により判定したエンジン再始動判定結果及びエンジン自己復帰判定手段３０による判定結果に応じて、ソレノイド２１への通電を制御するソレノイド制御手段３２を備える。コントローラ１７は、クランク角センサ１５から入力されるクランク角信号の周期に基づいてエンジン回転数Ｎｒを演算する。
【００２６】
尚、コントローラ１７によりエンジン回転数Ｎｒを演算する代わりに、回転エンコーダやリングギア１８の歯に基づくパルスを検出できるパルス発生器等を備え、これらからの信号のＦＶ(周波数−電圧)変換等による、別の手段を用いてエンジン回転数Ｎｒを検出してもよい。
【００２７】
又、ピニオンギア回転数センサ２４によりピニオンギア回転数Ｎｓｔを検出する代わりに、スタータモータ２０に印加される電圧又は電流に対応した回転数テーブル等、別の手段を用いてピニオンギア回転数Ｎｓｔを検出するようにしてもよい。
【００２８】
又、通常、ピニオンギア２２はリングギア１８に比して歯数が少ないが、混乱を避けるため、この発明の実施の形態１では、ピニオンギア回転数Ｎｓｔ、エンジン回転数Ｎｒは、ピニオンギア２２とリングギア１８の歯数比を考慮して、リングギア１８での回転数に換算したものを用いることとする。
【００２９】
次に、この発明の実施の形態１によるエンジン自働停止再始動装置の動作について説明する。図４は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける燃料カット制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。図４に於いて、先ず、ステップ１０１からステップ１０３に於いてエンジン自動停止条件が成立しているか否かを判定する。具体的にはステップＳ１０１では車速が所定値以下か否かを判断し、車速が所定値以下の場合（ＹＥＳ）にはステップ１０２へと進み、車速が所定値よりも大きい場合（ＮＯ）にはステップ１０９へと進む。
【００３０】
ステップ１０２ではエンジン自動停止後の経験車速が所定値よりも大きい否かを判定し、経験車速が所定値よりも大きい場合（ＹＥＳ）にはステップ１０３へと進み、経験車速が所定値以下の場合（ＮＯ）にはステップ１０９へと進む。この経験車速なる条件は、例えば渋滞において「クリープ走行→エンジン自動停止→エンジン自動再始動→クリープ走行→エンジン自動再始動」のような走行パターンを繰り返すこと等により、バッテリーに不適当な消耗を生ずることなくエンジンの自動停止及び自動再始動を実施するための前提条件である。この経験車速は渋滞から抜け出し、クリープ走行状態からアクセルを踏む通常走行に移行したと判断できる車速（例えば、１０［ｋｍ／ｈ］）が所定値として設定される。
【００３１】
ステップ１０３では、ブレーキ信号１４がオンであるか否か、即ち運転者がブレーキペダルを踏んでいるか否かを判定する。ブレーキオンと判定された場合（ＹＥＳ）は、エンジン自動停止制御を開始するべくステップ１０４へと進み、ブレーキオンと判定されなかった場合（ＮＯ）には、ステップ１０９へと進む。
【００３２】
ステップ１０４では、エンジンＥＣＵ１０の燃料制御によりエンジンへの燃料供給をストップさせ、ステップ１０５へと進む。ステップ１０５ではエンジンは停止状態であると判断し、エンジン自動停止中フラグを「１」にセットし、ステップ１０６へと進む。
【００３３】
ステップ１０６では、エンジンの惰性回転によりエンジン回転数Ｎｒが降下する間に、エンジンＥＣＵ１０へのアクセル開度センサ１２からのアクセル開度信号やブレーキ信号１４に応じてエンジン再始動条件（例えば、ドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立しているか否かを判定する。その判定の結果、再始動条件が成立している場合（ＹＥＳ）には、ステップ１０７に進み、再始動条件が成立していない場合（ＮＯ）には、燃料カット制御ルーチンを終了する。
【００３４】
ステップ１０７では、エンジンが回転中か否かを判定し、エンジンが回転中であると判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ１０８へと進み、後述する図５に示すエンジン再始動制御ルーチンにジャンプする。又、エンジンが回転していない、つまり完全に停止していると判断された（Ｎｏ）ならば、この燃料カット制御ルーチンを終了する。ここでステップＳ１０７に於けるエンジンが回転中か否かの判定は、例えば一定期間の間、クランク角センサ１５からのクランク角信号がエンジンＥＣＵ１０に入力されなければエンジンが完全に停止していると判定すればよい。
【００３５】
エンジン自動停止条件が成立していないと判定された場合、即ち、ステップ１０１からステップ１０３に於ける夫々の判定結果がＮＯである場合は、ステップ１０９へと進む。ステップ１０９ではエンジン自動停止中フラグが「１」であるか否かを判定し、エンジン自動停止中フラグが１である場合（ＹＥＳ）にはエンジン自動停止中であると判断し、エンジン再始動を行うべくステップ１０８へと進み、図５に示すエンジン再始動制御ルーチンにジャンプする。又、エンジン自動停止中フラグが「０」である場合（ＮＯ）はエンジン自動停止中ではないと判定し、この燃料カット制御ルーチンを終了する。
【００３６】
次に、エンジン再始動制御ルーチンについて説明する。図５は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン再始動制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。図５に於いて、先ず、ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ１（例えば、６５０［ｒｐｍ］）以下か否かの判定を行う。尚、エンジン自己復帰可能とは、スタータ１９によるクランキングを行わずに、燃料供給を再開し着火するだけでエンジン自己復帰（再始動）できることである。
【００３７】
ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大
きいと判定された場合（ＮＯ）は、ステップ２１１に進み、燃料供給を再開し着火するだけでエンジン再始動を行うべく非スタータ始動用燃料噴射を実施し、エンジンを再始動させる。又、ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下と判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ２０２へと進む。
【００３８】
ステップ２０２では、スタータ１７によるクランキングによるエンジン再始動を行うことを前提としたスタータ始動用燃料噴射を実施し、ステップ２０３に進み、スタータモー
タ１８への通電によりピニオンギア２２の回転を開始し、ステップ２０４に進む。
【００３９】
ここで非スタータ始動用燃料噴射とスタータ始動用燃料噴射について説明する。図６は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるスタータオフ始動用燃料噴射とスタータオン始動用燃料噴射を示す説明図であり、（ａ）は非スタータ始動用燃料噴射、（ｂ）はスタータ始動用燃料噴射、について夫々示している。図６の（ａ）と（ｂ）は４気筒エンジンの場合を示し、図中の矢印は、点火タイミングを表しており、エンジン自動停止中は中断され、再始動要求後の所定のタイミング（ここでは圧縮行程中のクランク角Ｂ０５℃Ａ毎）で点火が再開されるものとする。尚、図６に於いて、「爆」は爆発工程、「排」は排気工程、「吸」は吸入工程、「圧」は圧縮工程を夫々示す。
【００４０】
先ず図６の（ａ）を用いて非スタータ始動用燃料噴射について説明する。再始動要求時、即ち再始動条件成立時に、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大きく、非スタータ始動用燃料噴射を再開し点火するだけでエンジン再始動を行うことができると判定された場合には、通常のシーケンシャル噴射、例えば爆発行程中のクランク角Ｂ０５℃Ａ毎に燃料噴射（図６の（ａ）に網掛け部で示すタイミング）をするだけで再始動することができる。
【００４１】
次に図６の（ｂ）を用いてスタータ始動用燃料噴射について説明する。再始動要求時、即ち再始動条件成立時に、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下
で、クランキングを行うことを前提としたエンジン再始動を行うと判定された場合には、再始動要求とほぼ同時に所定の複数気筒（例えば吸気行程にある気筒と排気行程にある気筒）に燃料噴射を実施（図６の（ｂ）に示すタイミングＡ１）し、その後、前述のシーケンシャル噴射に移行する。
【００４２】
非スタータ始動用燃料噴射では、図６の（ａ）に示すタイミングＡでシリンダ内に吸い込まれた燃料がタイミングＢで着火し初爆が発生する。一方でスタータ始動用燃料噴射では図６の（ｂ）に示すタイミングＡ１でシリンダ内に吸い込まれた燃料がタイミングＢ１で着火し初爆が発生する。このようにスタータ始動用燃料噴射は、非スタータ始動用燃料噴射による再始動よりも早期に初爆を迎えることができる（図６の（ｂ）に示すＴ１の期間分）結果、エンジンの自己復帰タイミングも早期化されるので前述したスタータモータ１８への通電時間も短縮することができ、再始動時の消費電力を抑制することができる。
【００４３】
図５に於いて、ステップ２０４では、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差と、ピニオンギア２２とリングギア１８とが噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆ（例えば１００［ｒｐｍ］）とを比較し、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さければ（ＹＥＳ）、ステップ２０５へと進み、後述する図７に示すエンジン自立復帰可否判定ルーチンへジャンプする。
【００４４】
又、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆ以上であれば（ＮＯ）、ステップ２０８へと進み、ソレノイド２１への通電をオフにする。この場合、ソレノイド２１とプランジャ２３との間には吸引力が発生しないのでプランジャ２３はその軸方向に移動しないので、ピニオンギア２２をその軸方向へ押し出すことは行われずに、ピニオンギア２２とリングギア１８とが噛み合わない状態となる。
【００４５】
図７は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンの流れを示すフローチャートである。図７に示すエンジン自立復帰可否判定ルーチンでは、前述の図５に於けるステップ２０２にてスタータ始動用燃料噴射
により供給された燃料が燃焼することによるエンジン回転数Ｎｒの変動から、スタータ１９によるクランキングを実施することなく燃料供給のみでエンジン自己復帰（再始動）できるか否かを判定する。
【００４６】
図７に於いて、先ずステップ３０１では、アイドルストップ後の前回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ−１)と今回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ)とを比較し、今回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ)と前回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ−１)の回転数差がエンジン燃焼していると判断できるエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎ（例えば５０［ｒｐｍ］）より大きい場合（ＹＥＳ）にはステップ３０２へと進み、エンジン燃焼判定カウンタを「１」だけアップカウントし、ステップ３０３へと進む。又、アイドルストップの前回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ−１）と今回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ）とを比較し、今回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ）と前回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ−１）の回転数差がエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎ以下の場合（ＮＯ）にはそのままステップ３０３へと進む。尚、このエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎは、対象エンジンに於ける再始動時の回転数上昇挙動を取得し解析することにより実験的に求めることができる。
【００４７】
ステップ３０３では、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達しているか否かを判定し、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達している場合（ＹＥＳ）にはステップ３０４へと進み、エンジン自己復帰可能フラグを「１」にセットし、次にステップ３０５へと進み、エンジン燃焼判定カウンタをリセットし、エンジン再始動ルーチンへ戻る。又、ステップＳ３０３での判定の結果、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達していない場合（ＮＯ）には、そのままエンジン再始動制御ルーチンへ戻る。尚、エンジン自己復帰判定値はエンジン自動停止条件成立後にエンジン回転数Ｎｒが所定値（例えば７００［ｒｐｍ］）を超えるまではリセットされない。
【００４８】
前述のエンジン自己復帰判定値は、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒ及びエンジン水温に応じて設定される。エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数が、燃料供給の再開のみで自己復帰しやすい比較的に高い状態（例えば６５０［ｒｐｍ］以上）である場合には、エンジン自己復帰判定値を小さくしてエンジン自己復帰判定の判定基準を緩和し、再始動条件成立時のエンジン回転数が燃料供給の再開のみで自己復帰することが難しい比較的に低い状態（例えば６５０［ｒｐｍ］未満）である場合には、エンジン自己復帰判定値を大きくしてエンジン自己復帰判定の判定基準を厳しくする。
【００４９】
又、一般的にエンジンは水温が低いほど燃焼し難く、水温が高いほど燃焼し易い傾向があるため、エンジン水温が高くなるにつれてエンジン自己復帰判定値を判定基準が緩和されるように小さくなるように設定する。具体的には、図１２に示すマップに基づいてエンジン自己復帰判定値を算出する。即ち、図１２は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定カウンタ設定値を設定する制御マップを示す説明図である。図１２に示すように、任意のエンジン回転速度毎に、Ｘ軸にエンジン水温、Ｙ軸にエンジン自己復帰判定値を設定した制御マップを設け、エンジン回転数とエンジン水温に応じて、エンジン自己復帰判定値を算出する。尚、図１２に於けるマップ中のエンジン回転数の大小関係は、Ｎｅ１＜Ｎｅ２＜Ｎｅ３＜Ｎｅ４となる。
【００５０】
図５に於けるステップ２０６では、エンジン自己復帰判定フラグが「０」か否かを判定し、エンジン自己復帰判定フラグが「０」と判定された場合（ＹＥＳ）には、ソレノイド２１への通電をオンにすべくステップ２０７へと進む。又、ステップＳ２０６での判定の結果、エンジン自己復帰判定フラグが「０」ではないと判定された場合（ＮＯ）には、エンジンが燃料供給の再開だけで自己復帰できると判断されたので、これ以上のスタータによるクランキングは必要ないと判断し、ソレノイド２１への通電をオフにすべくステップ２０８へ進み、更にスタータモータ２０の回転を中止すべくステップ２０９へと進む。
【００５１】
ステップ２０７ではスタータ１９によるクランキングが必要と判定されているので、ソレノイド２１への通電をオンとすることにより、ソレノイド２１とプランジャ２３との間に発生した電磁吸引力によりプランジャ２３をその軸方向に移動させ、ピニオンギア２２を押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８とを噛み合わせ、図４に示す燃料カット制御ルーチンへと戻る。
【００５２】
ステップ２１０ではエンジン自動停止からのエンジン自己復帰（再始動）が完了している状態となるので、エンジン自動停止中フラグを「０」にリセットし、図４に示す燃料カット制御ルーチンへと戻る。
【００５３】
図８は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図８に示すタイミングチャートは、車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン回転中にピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせ、スタータ１９のクランキングによりエンジン再始動を行った場合の動作を示したものである。図８に於いて、４０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移を示し、４０２はエンジン自動停止実施中フラグであり、エンジン自動停止中である場合は、「１」にセットされ、再始動が完了した場合は、「０」にリセットされる。
【００５４】
４０３はソレノイド２１への通電状態を表しており、ソレノイド２１への通電をオンとすることにより発生した電磁吸引力によりプランジャ２３を軸方向に移動させてピニオンギア２２を軸方向に押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせることができる。４０４はエンジン燃焼判定カウンタであり、エンジン回転数の挙動からエンジンに供給された燃料が燃焼しているか否かを判定する。４０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、エンジン燃焼判定カウンタが所定値以上（例えば６）となると「１」にセットされる。
【００５５】
続いて図８に基づいてこの発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の動作を説明する。車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１に於いてエンジン自動停止実施中フラグ４０２が「１」にセットされるが、エンジン再始動条件（例えば、ドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立した時刻ｔ２に於いては、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下であり（図５、ステップＳ２０１）、スタ
ータモータ２０が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０２）。
【００５６】
次に、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さくなる時刻ｔ３では、エンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値に達していないので、前述の図７に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンに於けるステップＳ３０３での判定結果はＮＯとなり、エンジン自己復帰判定フラグが「０」であり、ソレノイド２１に通電して（図５、ステップＳ２０７）、ピニオンギア２２を押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせる。
【００５７】
そして時刻ｔ４では、エンジン回転数Ｎｒと、スタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔが同期し、ピニオンギア２２とリングギア１８とが完全に噛み合う。ここで明らかなように、時刻ｔ３でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始するためにピニオンギア２２が軸方向に移動を開始してから、ピニオンギア２２がリングギア１８に完全に噛み合いピニオンギア２２の移動を完了させるまでには、時刻ｔ３から時刻ｔ４までのタイムラグが生じることになる。
【００５８】
次に、図６の（ｂ）に示すように、♯１気筒の吸気行程に於いて時刻ｔ２で噴射された
燃料が、時刻ｔ５で燃焼してエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始して時刻ｔ５から時刻ｔ６の間でエンジン燃焼判定カウンタが「１」だけアップカウントされる（図７、ステップＳ３０２）。時刻ｔ５から時刻ｔ６の間では、図７に於けるステップＳ３０２の繰り返しによりエンジン燃焼判定カウンタ４０３が「１」のアップカウントが２度発生する。
【００５９】
次に、♯３気筒の排気行程に於いて時刻ｔ２で噴射された燃料が、時刻ｔ７で燃焼し、エンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ７から時刻ｔ８の間でエンジン燃焼判定カウンタ４０４が更にアップカウントされ、時刻ｔ８ではエンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自己回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグが「１」にセットされ（図７、ステップＳ３０４）、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを解除するためにソレノイド通電４０３をオフとし、スタータモータの回転を中止する。
【００６０】
次に車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン回転中にピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせ、スタータ１９のクランキングによりエンジン再始動を行おうとしたものの、ピニオンギア２２とリングギア１８が完全に噛み合う前にエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇した場合の動作を、図９を用いて説明する。
【００６１】
図９は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図９に於いて、５０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移、５０２はエンジン自動停止実施中フラグ、５０３はソレノイド２１への通電状態、５０４はエンジン燃焼判定カウンタ、５０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、夫々図８の４０１、４０２、４０３、４０４、４０５に対応している。
【００６２】
図９に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグが「１」にセットされるが、エンジン再始動条件（例えばドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立した時刻ｔ２に於いては、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下であり（図５、ステップＳ２０１）、スタータモータ２０が
回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０２）。
【００６３】
次に、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さくなる時刻ｔ３では、エンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値に達していないので、前述の図７に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンに於けるステップＳ３０３での判定結果はＮＯとなり、エンジン自己復帰判定フラグが「０」であり、ソレノイド２１への通電を開始する。
【００６４】
前述のように時刻ｔ３でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始するためにピニオンギア２２の移動が開始されるが、ピニオンギア２２とリングギア１８が完全に噛み合う前のタイミングである時刻ｔ４に於いて、図６の（ｂ）に示す♯１気筒の吸気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼してエンジンに初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間でエンジン燃焼判定カウンタが２度アップカウントされる。
【００６５】
時刻ｔ６に於いて、図６の（ｂ）に示す♯３気筒の排気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼し、エンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間でエンジン燃焼判定カウンタ５０４が２度アップカウントされ、時刻ｔ７ではエンジン燃焼判定カウン
タ５０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自己回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ５０５が「１」にセットされ、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを解除するためにソレノイド通電（５０３）がオフとなり、スタータモータ２０の回転を中止する。
【００６６】
時刻ｔ４から時刻ｔ７の間では、時刻ｔ３に於いてソレノイド２１への通電をオンとし、ピニオンギア２２を押し出したものの、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いが完了する前にエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇するので、ピニオンギア２２とリングギア１８が相対回転差をもちながらお互いに弾き合っている状態（所謂、「ギアなめ」状態）となり、騒音を発生している。しかし、時刻ｔ７以降はエンジンが燃料供給のみで自己復帰できることを検出し（図７、ステップＳ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ５０５を「１」にセットし、ソレノイド通電５０３をオフとすることにより、エンジンとスタータとの連結を解除し、スタータモータ２０の回転を中止しているので騒音はなくなる。
【００６７】
このように、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下の場合には、ス
タータモータ２０が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開し（図５、ステップＳ２０２）、リングギア２２とピニオンギア１８の回転数差が噛み合い可能な所定回転数差よりも小さくなった段階でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いを開始し、エンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断されるまでピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いを継続させるので、確実にエンジンを再始動させることができる。
【００６８】
又、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合い開始から噛み合い完了までにエンジンが自己復帰した場合には、エンジンが自己復帰したことを判断した時点で、ソレノイド２１及びスタータモータ２０への通電を中止するので、ピニオンギア回転数Ｎｓｔとエンジンの自己復帰により急激に上昇したリングギア回転数即ちエンジン回転数Ｎｒとの回転数差が増大し、お互いに干渉することにより生じる騒音をエンジンが自己復帰できると判定されるまでの最低限の期間に抑制できる。又、これによりギヤの磨耗を抑制することができるので、スタータの長寿命化を実現することができる。
【００６９】
次に、車輌走行状態からアイドルストップを実施し、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1よりも大きいのでスタータ１９によ
るクランキングを実施せずにエンジン再始動を行う場合の動作を図１０を用いて説明する。
【００７０】
図１０は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図１０に於いて、６０１はエンジン回転数の時間的推移、６０２はエンジン自動停止実施中フラグ、６０３はソレノイド２１への通電状態、６０４はエンジン燃焼判定カウンタ、６０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、前述の図８、図９のそれらに対応している。
【００７１】
図１０に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグ６０２が「１」にセットされ、エンジン再始動条件(例えばドライバがブ
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻ｔ２に於いて、エンジン回転数Ｎｒがエン
ジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大きいので、前述した非スタータ始動用燃料噴射が再開
される（図５、ステップＳ２１１）。
【００７２】
時刻ｔ３から時刻ｔ４では、図６の（ａ）に示す♯４気筒の排気行程に於いて時刻ｔ２
以降に噴射した燃料が燃焼してエンジンが初爆を発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、エンジン燃焼判定カウンタ６０４が６回のアップカウントを行い、時刻ｔ４ではエンジン燃焼判定カウンタ６０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自立回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ６０５が「１」にセットされ、その後エンジンは燃料供給のみで自立的に回転を維持し続けることができる。尚、エンジン自動停止中フラグ６０２は、時刻ｔ４に於いて「０」にリセットされる。
【００７３】
次に車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下なので、本来はスタータ１９のク
ランキングを実施することによりエンジン再始動を行うべきところが、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自立復帰可能であることを判定し、結局はピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせ及びスタータ１９のクランキングを実施せずにエンジン再始動を行った場合の動作を図１１を用いて説明する。
【００７４】
図１１は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン回転中にスタータとエンジンを連結させずに、エンジン再始動する際の動作の一例を示すタイミングチャートである。図１１に於いて、７０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移、７０２はエンジン自動停止実施中フラグ、７０３はソレノイド２１への通電状態、７０４はエンジン燃焼判定カウンタ、７０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、前述の図８、図９、図１０のそれらに対応している。
【００７５】
図１１に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグ７０２が「１」にセットされ、エンジン再始動条件(例えばドライバがブ
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻ｔ２に於いて、エンジン回転数Ｎｒがエン
ジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下なので、スタータモータ２０が回転を開始すると同時に前
述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０１）。
【００７６】
次に、時刻ｔ３では、図６の（ｂ）に示す♯１気筒の吸気行程に時刻t2で噴射した燃料が燃焼してエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間でエンジン燃焼判定カウンタ７０４が３回、アップカウントされる。時刻ｔ５では、図６の（ｂ）に示す♯３気筒の排気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼してエンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間でエンジン燃焼判定カウンタ７０４が３回、アップカウントされ、時刻ｔ６ではエンジン燃焼判定カウンタ７０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自立回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップＳ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ７０５が「１」にセットされる（図７、ステップＳ３０４）。
【００７７】
時刻ｔ2から時刻ｔ６では、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転
数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆよりも大きいので、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせるためのソレノイド通電７０３のオンはまだ行われていない。よって、時刻ｔ６以降はスタータ１９によるクランキングを実施することなく、エンジンは燃料供給のみで自立回転しながら上昇する。
【００７８】
このように、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1より大き
い場合には、スタータ１９によるクランキングを行わずに、燃料供給を再開し着火するだけでエンジンを再始動させ、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下で
、本来スタータ１９によるクランキングを行わなければならない場合でも、ピニオンギアとリングギアの噛み合いを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断された場合には、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合い及びスタータモータ２０の回転を実施しないので、燃料供給の再開のみでのエンジン自己復帰（再始動）の機会を多くし、スタータモータ２０を回転させてピニオンギア２２を噛み合わせる機会を減らせるようになる結果、スタータ１９の長寿命化、クランキングを省略することによる省電力化を実現することができる。
【００７９】
又、ピニオンギアとリングギアとの噛み合わせが必要な場合には、再始動条件成立と同時に複数気筒に燃料噴射を行うことにより、クランク角度に同期して燃料噴射を行う（通常のシーケンシャル噴射）場合よりも、燃料噴射再開のタイミングを早期化できる。これにより、エンジンが初爆を起こし、エンジンへの燃料供給の再開のみでエンジンの回転が維持できると判断されるタイミング（エンジン自己復帰判定し、ピニオンギアとリングギアの噛み合いを解除し、スタータモータへの通電を解除するタイミング）が早期化するので、スタータモータへの通電時間を短縮することができる結果、再始動時の消費電力をさらに抑制することができる。
【００８０】
又、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1
以上の場合（燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に容易なエンジン回転領域）には、エンジン自己復帰判定値を小さくしてエンジン自己復帰判定を短時間で完了させ、再始動要求時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも小さい場合（燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）
させることが難しいエンジン回転領域）では、エンジン自己復帰判定値を大きくして判定値を緩和することにより、エンジン自己復帰判定に時間をかけ、燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させる機会を多く確保してスタータモータを回転させてピニオンギア２２をリングギア１８に噛み合わせる回数を減らすことにより、さらなる再始動時の消費電力の抑制及びスタータの長寿命化を達成できる。
【００８１】
又、再始動時のエンジン回転数がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが難しい回転領域（例えば６５０［ｒｐｍ］より小さい場合）では、エンジンの自己復帰判定の判定基準を厳しくすることにより、エンジン自己復帰判定の誤判定による再始動ミス（エンジン自己復帰していないにも関わらず、エンジンとスタータの連結を解除してしまいエンストが発生）を防止し、確実なエンジン再始動を達成することができる。
【００８２】
又、再始動時の水温がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に用意な水温領域（例えば６０℃以上の場合）である場合には、エンジン自己復帰判定の判定基準を緩和することにより、燃料供給を再開するだけでエンジンを再始動させる機会をなるべく多く確保し、スタータモータを回転させてピニオンギアをリングギアに噛み合わせる回数を減らすことにより、さらなる再始動時の消費電力の抑制及びスタータの長寿命化を達成できる。
【００８３】
又、再始動時の水温がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に難しい水温領域（例えば６０℃よりも小さい場合）では、エンジンの自己復帰判定の判定基準を厳しくすることにより、エンジン自己復帰判定の誤判定による再始動ミス（エンジン自己復帰していないにも関わらず、エンジンとスタータの連結を解除してしまいエンストが発生）を防止し、確実なエンジン再始動を達成することができる。
【００８４】
更に、従来の装置のように、ピニオンギアとリングギアが当接する際のエンジン回転数
を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させる必要がなく、ＥＣＵにエンジン回転数を正確に予測ための大きな演算負荷がかかることがない。
【符号の説明】
【００８５】
１０ エンジンＥＣＵ １１ 車速センサ
１２ アクセル開度センサ １３ 水温センサ
１４ ブレーキ信号 １５ クランク角センサ
１６ エンジン始動装置 １７ コントローラ
１８ リングギア １９ スタータ
２０ スタータモータ ２１ ソレノイド
２２ ピニオンギア ２３ プランジャ
２４ ピニオンギア回転数センサ ２５ エンジン自動停止判定手段
２６ エンジン再始動判定手段 ２７ エンジン回転数演算手段
２８ 燃料噴射制御手段 ２９エンジン自己復帰判定値設定手段
３０ エンジン自己復帰判定手段 ３１ スタータモータ制御手段
３２ ソレノイド制御手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンの自動停止を行い、その後再始動条件が成立するとエンジンを再始動させるエンジン自動停止再始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の燃費改善や環境負荷低減等を目的として、運転者の操作によりエンジンを停止するための所定の条件が満たされる（例えば所定車速以下でのブレーキのオン操作）と、自動で燃料カットをしてエンジンの自動停止を行い、その後、運転者の操作によりエンジンを再始動するための所定の条件が満たされる（例えばブレーキ解除操作、アクセル踏み込み操作等）と、燃料噴射を再開してエンジンを自動的に再始動させるようにした、所謂、エンジン自動停止再始動装置が開発されている。
【０００３】
従来、このようなエンジン自働停止再始動装置として、アイドルストップ後にエンジンの再始動要求が発生したとき、スタータモータへの調速通電を開始し、スタータモータ回転数がエンジンの予測回転数に近づいた時点でピニオンギアとリングギアとの連結を開始し、モータ回転数（ここではピニオンギア回転数と同義。以下同様）とエンジン回転数が同期した時点でピニオンギアとリングギアとの連結を完了し、その連結完了後にスタータモータに全力通電を行ってステータモータによりエンジンを駆動してエンジンの再始動を完了させるようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された従来の装置の場合、エンジンの回転が完全に停止した状態になるのを待たずに、ピニオンギアとリングギアとの噛み合い状態が実現されるので、迅速なエンジンの再始動が可能となる。
【０００５】
又、従来、アイドルストップ後にエンジンの再始動要求が発生したとき、エンジンの回転数が燃料供給の再開により自立的に回転復帰できる状態にあるか否かを判断し、自立的に回転復帰できると判断された場合には、スタータを使用せずに燃料の供給のみによってエンジンを再始動し、自立的に回転復帰できないと判断された場合には、先ずスタータモータに調速通電を行ってモータ回転数とエンジン回転数とを同期させてからピニオンギアとリングギアとを連結させ、しかる後にスタータモータに全力通電を行ってステータモータによりエンジンを駆動して再始動するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に開示された従来の装置は、燃料を供給するのみで自立的に回転復帰できると判断された場合にスタータを使用せずに燃料の供給のみによってエンジンを再始動するようにしているので、スタータの使用頻度が少なくなり、エネルギの消費量を少なくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２１４４０１号公報
【特許文献２】特許第４２１１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された従来の装置に於いては、ピニオンギアとリングギアが当接する
際のエンジン回転数を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させるようにしているが、エンジン回転数を正確に予測するには、エンジンを制御するエンジン制御装置（以下、ＥＣＵと称する）に大きな演算負荷がかかるという課題があった。
【０００９】
又、特許文献１に開示された従来の装置の場合、図１３に示すように、アイドルストップによりエンジンが自動停止した直後のンジン回転数の降下期間中の時刻ｔ１でエンジンの再始動要求が発生したとき、その時刻ｔ１に於いてスタータモータへの調速通電を開始し、モータ回転数がエンジンの予測回転数に近づいた時刻ｔ２でピニオンギアとリングギアとの連結動作を開始し、モータ回転数とエンジン回転数とが同期した時刻ｔ３でピニオンギアとリングギアとの連結を完了し、時刻ｔ４に於いてエンジンの再始動が完了するように動作するが、エンジン回転数が燃料供給の再開により自立的に回転復帰可能でありスタータモータの駆動を必要としないにも関わらず、エンジンの再始動要求があった時刻ｔ１からエンジンの再始動が完了する時刻ｔ４までスタータモータへの通電を継続するようにしているので、スタータの使用頻度が多くなる結果、無駄なエネルギを消費させ、且つ、スタータの劣化を早めるという課題があった。
【００１０】
又、特許文献２に開示された従来の装置の場合、図１４の（ａ）に示すように、アイドルストップによるエンジン停止後、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でのエンジン回転数に応じて燃料噴射の再開のみで自立的に回転復帰できるか否かを判断し、自立復帰できないと判断された場合に、スタータモータへの調速通電を開始し、時刻ｔ２でリングギアとピニオンギアとの連結を開始するが、その連結が完了する前の時刻ｔ３でエンジン燃焼によるエンジン回転数の上昇が発生した場合は、モータ回転数とエンジン回転数が相対回転差を持ちながら互いにピニオンギアとリングギアとが弾き合っている状態（同期不可能な状態）となって騒音が発生し、エンジンが始動完了する時刻ｔ４までこの騒音が継続するという課題があった。
【００１１】
一方、特許文献２に示された従来の装置の場合、図１４の（ｂ）に示すように、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でエンジン回転数が自立復帰できないと判断された場合に、スタータモータへの調速通電を開始し、時刻ｔ２でピニオンギアとリングギアとの連結を開始するが、その連結が完了した時刻ｔ３の後の時刻ｔ４でエンジン燃焼による回転数上昇が発生した場合、前記の同期不可能な期間は発生しないため、騒音は発生しない。
【００１２】
しかしながら、特許文献２に示された従来の装置の場合、図１５に示すように、エンジンの再始動要求が発生した時刻ｔ１でのエンジン回転数が自立復帰できないと判断され、時刻ｔ１に於いてスタータモータへの調速通電を開始したものの、ピニオンギアとリングギアとの連結を開始する前の時刻ｔ２でエンジンが自立的に回転復帰できる回転数となり、ピニオンギアとリングギアとを連結させる必要がなくなったとしても、そのままスタータモータへの調速通電が継続し、時刻ｔ３に於いてピニオンギアとリングギアとを連結させてスタータによるエンジン始動を行うので、時刻ｔ２から時刻ｔ４間に必要のない無駄なエネルギを消費させスタータの劣化を早めるという課題があった。
【００１３】
この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、ピニオンギアとリングギアとの連結を少なくして耐久性に優れたエンジン自動停止再始動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によるエンジン自動停止再始動装置は、エンジンを停止させるためのエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンの自動停止を行い、前記停止した前記エンジンを再始動させるためのエンジン再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動させるよ
うにしたエンジン自動停止再始動装置であって、前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段とを備え、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なうことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジンＥＣＵに大きな演算負荷をかけたり、ピニオンギアとリングギアとの不必要な連結、及びスタータモータの通電を行うことなく、エンジンの惰性回転中のピニオンギアとリングギアとの噛み合わせを実行しなければならない場合には、出来る限り静粛に噛み合わせを行うことができる耐久性に優れたエンジン自動停止再始動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるコントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける燃料カット制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン再始動制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【００１７】
【図６】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるスタータオフ始動用燃料噴射とスタータオン始動用燃料噴射を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００１８】
【図１１】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン回転中にスタータとエンジンを連結させずに、エンジン再始動する際の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定カウンタ設定値を設定する制御マップを示す説明図である。
【図１３】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【図１４】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【図１５】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置を、図に基づいて詳細に説明する。尚、各図に於いて、同一若しくは相当部分は同一符号を付してある。
【００２０】
この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の概略構成を示すブロック図である。図１に於いて、エンジンＥＣＵ１０には、車両の速度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、車速信号と称する）を出力する車速センサ１１と、アクセル開度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、アクセル開度信号と称する）を出力するアクセル開度センサ１２と、エンジン（図示せず）の冷却水の温度を検出してその検出値に対応する信号（以下、単に、エンジン水温信号と称する）を出力する水温センサ１３と、ブレーキの動作状態を示すブレーキ信号１４及び、燃料の噴射を行うシリンダを決定するためのクランク角を検出しその検出値に対応する信号（以下、単に、クランク角信号と称する）を出力するクランク角センサ１５が、夫々接続されている。これらのセンサからの夫々の信号は、ドライバによる車両の運転状態を示す運転状態信号となる。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１０は、これらのセンサからの信号に基づいて、エンジン自動停止若しくはエンジン再始動を判断してエンジン自動停止再始動装置１６のコントローラ１７へ指令すると共に、エンジンへの燃料噴射を制御する。
【００２２】
エンジン始動装置１６は、エンジンＥＣＵからの指令を受けるコントローラ１７と、エンジンのクランク軸（図示せず）に連結されているリングギア１８と、前述のクランク角センサ１５と、スタータ１９とを備えている。
【００２３】
スタータ１９は、スタータモータ２０の回転が伝達されるピニオンギア２２と、ピニオンギア２２をその軸方向に押し出してリングギア１８と噛み合わせるためのプランジャ２３と、通電されることによりプランジャ２３を軸方向に移動させるソレノイド２１と、ホール素子等によりピニオンギア２２の回転数を検出しその検出値に対応する信号（以下、単に、ピニオンギア回転数信号と称する）を出力するピニオンギア回転数センサ２４とを備えている。コントローラ１７は、スタータモータ２０への通電と、ソレノイド２１への通電とを、夫々独立して制御することができる。前述のソレノイド２１とプランジャ２３は、ピニオンギア駆動手段を形成している。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。エンジンＥＣＵ１０は、ブレーキ信号１４及び車速センサ１１からの車速信号に応じて、エンジン自動停止条件（例えば車速５［ｋｍ／ｈ］以下で、且つドライバがブレーキペダルを踏んでいる等の条件）が成り立つか否かを判定するエンジン自働停止判定手段２５と、ブレーキ信号１４及びアクセル開度センサ１２からのアクセル開度信号に応じて、エンジン再始動条件が成り立つか否か（例えばド
ライバがブレーキを解放し、アクセルペダルを踏んでいるか否か等）を判定するエンジン再始動判定手段２６と、クランク角センサ１５からのクランク角信号に応じてエンジン回転数を演算しその演算値に対応した信号（以下、単に、エンジン回転数信号と称する）を出力するエンジン回転数演算手段２７と、エンジン自動停止判定手段２５及びエンジン再始動判定手段２６の判定結果に応じて、燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段２８を備える。
【００２５】
図３は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるコントローラの概略構成を示すブロック図である。コントローラ１７は、前述のエンジンＥＣＵ１０で演算したエンジン回転数信号及び水温センサ１３からのエンジン水温信号に応じて、エンジン自己復帰判定値を設定するエンジン自己復帰判定値設定手段２９と、このエンジン自己復帰判定値設定手段２９による判定値を用いて、エンジンが燃料噴射の再開のみで自立的に復帰できるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段３０と、エンジンＥＣＵ１０に於ける前述のエンジン再始動判定手段２６により判定したエンジン再始動判定結果及びエンジン自己復帰判定手段３０による判定結果に応じて、スタータモータ２０を制御するスタータモータ制御手段３１と、エンジンＥＣＵ１０に於ける前述のエンジン再始動判定手段２６により判定したエンジン再始動判定結果及びエンジン自己復帰判定手段３０による判定結果に応じて、ソレノイド２１への通電を制御するソレノイド制御手段３２を備える。コントローラ１７は、クランク角センサ１５から入力されるクランク角信号の周期に基づいてエンジン回転数Ｎｒを演算する。
【００２６】
尚、コントローラ１７によりエンジン回転数Ｎｒを演算する代わりに、回転エンコーダやリングギア１８の歯に基づくパルスを検出できるパルス発生器等を備え、これらからの信号のＦＶ(周波数−電圧)変換等による、別の手段を用いてエンジン回転数Ｎｒを検出してもよい。
【００２７】
又、ピニオンギア回転数センサ２４によりピニオンギア回転数Ｎｓｔを検出する代わりに、スタータモータ２０に印加される電圧又は電流に対応した回転数テーブル等、別の手段を用いてピニオンギア回転数Ｎｓｔを検出するようにしてもよい。
【００２８】
又、通常、ピニオンギア２２はリングギア１８に比して歯数が少ないが、混乱を避けるため、この発明の実施の形態１では、ピニオンギア回転数Ｎｓｔ、エンジン回転数Ｎｒは、ピニオンギア２２とリングギア１８の歯数比を考慮して、リングギア１８での回転数に換算したものを用いることとする。
【００２９】
次に、この発明の実施の形態１によるエンジン自働停止再始動装置の動作について説明する。図４は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける燃料カット制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。図４に於いて、先ず、ステップ１０１からステップ１０３に於いてエンジン自動停止条件が成立しているか否かを判定する。具体的にはステップＳ１０１では車速が所定値以下か否かを判断し、車速が所定値以下の場合（ＹＥＳ）にはステップ１０２へと進み、車速が所定値よりも大きい場合（ＮＯ）にはステップ１０９へと進む。
【００３０】
ステップ１０２ではエンジン自動停止後の経験車速が所定値よりも大きい否かを判定し、経験車速が所定値よりも大きい場合（ＹＥＳ）にはステップ１０３へと進み、経験車速が所定値以下の場合（ＮＯ）にはステップ１０９へと進む。この経験車速なる条件は、例えば渋滞において「クリープ走行→エンジン自動停止→エンジン自動再始動→クリープ走行→エンジン自動再始動」のような走行パターンを繰り返すこと等により、バッテリーに不適当な消耗を生ずることなくエンジンの自動停止及び自動再始動を実施するための前提条件である。この経験車速は渋滞から抜け出し、クリープ走行状態からアクセルを踏む通常走行に移行したと判断できる車速（例えば、１０［ｋｍ／ｈ］）が所定値として設定される。
【００３１】
ステップ１０３では、ブレーキ信号１４がオンであるか否か、即ち運転者がブレーキペダルを踏んでいるか否かを判定する。ブレーキオンと判定された場合（ＹＥＳ）は、エンジン自動停止制御を開始するべくステップ１０４へと進み、ブレーキオンと判定されなかった場合（ＮＯ）には、ステップ１０９へと進む。
【００３２】
ステップ１０４では、エンジンＥＣＵ１０の燃料制御によりエンジンへの燃料供給をストップさせ、ステップ１０５へと進む。ステップ１０５ではエンジンは停止状態であると判断し、エンジン自動停止中フラグを「１」にセットし、ステップ１０６へと進む。
【００３３】
ステップ１０６では、エンジンの惰性回転によりエンジン回転数Ｎｒが降下する間に、エンジンＥＣＵ１０へのアクセル開度センサ１２からのアクセル開度信号やブレーキ信号１４に応じてエンジン再始動条件（例えば、ドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立しているか否かを判定する。その判定の結果、再始動条件が成立している場合（ＹＥＳ）には、ステップ１０７に進み、再始動条件が成立していない場合（ＮＯ）には、燃料カット制御ルーチンを終了する。
【００３４】
ステップ１０７では、エンジンが回転中か否かを判定し、エンジンが回転中であると判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ１０８へと進み、後述する図５に示すエンジン再始動制御ルーチンにジャンプする。又、エンジンが回転していない、つまり完全に停止していると判断された（Ｎｏ）ならば、この燃料カット制御ルーチンを終了する。ここでステップＳ１０７に於けるエンジンが回転中か否かの判定は、例えば一定期間の間、クランク角センサ１５からのクランク角信号がエンジンＥＣＵ１０に入力されなければエンジンが完全に停止していると判定すればよい。
【００３５】
エンジン自動停止条件が成立していないと判定された場合、即ち、ステップ１０１からステップ１０３に於ける夫々の判定結果がＮＯである場合は、ステップ１０９へと進む。ステップ１０９ではエンジン自動停止中フラグが「１」であるか否かを判定し、エンジン自動停止中フラグが１である場合（ＹＥＳ）にはエンジン自動停止中であると判断し、エンジン再始動を行うべくステップ１０８へと進み、図５に示すエンジン再始動制御ルーチンにジャンプする。又、エンジン自動停止中フラグが「０」である場合（ＮＯ）はエンジン自動停止中ではないと判定し、この燃料カット制御ルーチンを終了する。
【００３６】
次に、エンジン再始動制御ルーチンについて説明する。図５は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン再始動制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。図５に於いて、先ず、ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ１（例えば、６５０［ｒｐｍ］）以下か否かの判定を行う。尚、エンジン自己復帰可能とは、スタータ１９によるクランキングを行わずに、燃料供給を再開し着火するだけでエンジン自己復帰（再始動）できることである。
【００３７】
ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大
きいと判定された場合（ＮＯ）は、ステップ２１１に進み、燃料供給を再開し着火するだけでエンジン再始動を行うべく非スタータ始動用燃料噴射を実施し、エンジンを再始動させる。又、ステップ２０１に於いてエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下と判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ２０２へと進む。
【００３８】
ステップ２０２では、スタータ１７によるクランキングによるエンジン再始動を行うことを前提としたスタータ始動用燃料噴射を実施し、ステップ２０３に進み、スタータモー
タ１８への通電によりピニオンギア２２の回転を開始し、ステップ２０４に進む。
【００３９】
ここで非スタータ始動用燃料噴射とスタータ始動用燃料噴射について説明する。図６は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるスタータオフ始動用燃料噴射とスタータオン始動用燃料噴射を示す説明図であり、（ａ）は非スタータ始動用燃料噴射、（ｂ）はスタータ始動用燃料噴射、について夫々示している。図６の（ａ）と（ｂ）は４気筒エンジンの場合を示し、図中の矢印は、点火タイミングを表しており、エンジン自動停止中は中断され、再始動要求後の所定のタイミング（ここでは圧縮行程中のクランク角Ｂ０５℃Ａ毎）で点火が再開されるものとする。尚、図６に於いて、「爆」は爆発工程、「排」は排気工程、「吸」は吸入工程、「圧」は圧縮工程を夫々示す。
【００４０】
先ず図６の（ａ）を用いて非スタータ始動用燃料噴射について説明する。再始動要求時、即ち再始動条件成立時に、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大きく、非スタータ始動用燃料噴射を再開し点火するだけでエンジン再始動を行うことができると判定された場合には、通常のシーケンシャル噴射、例えば爆発行程中のクランク角Ｂ０５℃Ａ毎に燃料噴射（図６の（ａ）に網掛け部で示すタイミング）をするだけで再始動することができる。
【００４１】
次に図６の（ｂ）を用いてスタータ始動用燃料噴射について説明する。再始動要求時、即ち再始動条件成立時に、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下
で、クランキングを行うことを前提としたエンジン再始動を行うと判定された場合には、再始動要求とほぼ同時に所定の複数気筒（例えば吸気行程にある気筒と排気行程にある気筒）に燃料噴射を実施（図６の（ｂ）に示すタイミングＡ１）し、その後、前述のシーケンシャル噴射に移行する。
【００４２】
非スタータ始動用燃料噴射では、図６の（ａ）に示すタイミングＡでシリンダ内に吸い込まれた燃料がタイミングＢで着火し初爆が発生する。一方でスタータ始動用燃料噴射では図６の（ｂ）に示すタイミングＡ１でシリンダ内に吸い込まれた燃料がタイミングＢ１で着火し初爆が発生する。このようにスタータ始動用燃料噴射は、非スタータ始動用燃料噴射による再始動よりも早期に初爆を迎えることができる（図６の（ｂ）に示すＴ１の期間分）結果、エンジンの自己復帰タイミングも早期化されるので前述したスタータモータ１８への通電時間も短縮することができ、再始動時の消費電力を抑制することができる。
【００４３】
図５に於いて、ステップ２０４では、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差と、ピニオンギア２２とリングギア１８とが噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆ（例えば１００［ｒｐｍ］）とを比較し、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さければ（ＹＥＳ）、ステップ２０５へと進み、後述する図７に示すエンジン自立復帰可否判定ルーチンへジャンプする。
【００４４】
又、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆ以上であれば（ＮＯ）、ステップ２０８へと進み、ソレノイド２１への通電をオフにする。この場合、ソレノイド２１とプランジャ２３との間には吸引力が発生しないのでプランジャ２３はその軸方向に移動しないので、ピニオンギア２２をその軸方向へ押し出すことは行われずに、ピニオンギア２２とリングギア１８とが噛み合わない状態となる。
【００４５】
図７は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンの流れを示すフローチャートである。図７に示すエンジン自立復帰可否判定ルーチンでは、前述の図５に於けるステップ２０２にてスタータ始動用燃料噴射
により供給された燃料が燃焼することによるエンジン回転数Ｎｒの変動から、スタータ１９によるクランキングを実施することなく燃料供給のみでエンジン自己復帰（再始動）できるか否かを判定する。
【００４６】
図７に於いて、先ずステップ３０１では、アイドルストップ後の前回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ−１)と今回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ)とを比較し、今回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ)と前回エンジン回転数Ｎｒ(ｎ−１)の回転数差がエンジン燃焼していると判断できるエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎ（例えば５０［ｒｐｍ］）より大きい場合（ＹＥＳ）にはステップ３０２へと進み、エンジン燃焼判定カウンタを「１」だけアップカウントし、ステップ３０３へと進む。又、アイドルストップの前回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ−１）と今回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ）とを比較し、今回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ）と前回エンジン回転数Ｎｒ（ｎ−１）の回転数差がエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎ以下の場合（ＮＯ）にはそのままステップ３０３へと進む。尚、このエンジン燃焼判定値Ｎｒｂｎは、対象エンジンに於ける再始動時の回転数上昇挙動を取得し解析することにより実験的に求めることができる。
【００４７】
ステップ３０３では、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達しているか否かを判定し、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達している場合（ＹＥＳ）にはステップ３０４へと進み、エンジン自己復帰可能フラグを「１」にセットし、次にステップ３０５へと進み、エンジン燃焼判定カウンタをリセットし、エンジン再始動ルーチンへ戻る。又、ステップＳ３０３での判定の結果、エンジン燃焼カウンタがエンジン自己復帰判定値に到達していない場合（ＮＯ）には、そのままエンジン再始動制御ルーチンへ戻る。尚、エンジン自己復帰判定値はエンジン自動停止条件成立後にエンジン回転数Ｎｒが所定値（例えば７００［ｒｐｍ］）を超えるまではリセットされない。
【００４８】
前述のエンジン自己復帰判定値は、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒ及びエンジン水温に応じて設定される。エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数が、燃料供給の再開のみで自己復帰しやすい比較的に高い状態（例えば６５０［ｒｐｍ］以上）である場合には、エンジン自己復帰判定値を小さくしてエンジン自己復帰判定の判定基準を緩和し、再始動条件成立時のエンジン回転数が燃料供給の再開のみで自己復帰することが難しい比較的に低い状態（例えば６５０［ｒｐｍ］未満）である場合には、エンジン自己復帰判定値を大きくしてエンジン自己復帰判定の判定基準を厳しくする。
【００４９】
又、一般的にエンジンは水温が低いほど燃焼し難く、水温が高いほど燃焼し易い傾向があるため、エンジン水温が高くなるにつれてエンジン自己復帰判定値を判定基準が緩和されるように小さくなるように設定する。具体的には、図１２に示すマップに基づいてエンジン自己復帰判定値を算出する。即ち、図１２は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン自己復帰判定カウンタ設定値を設定する制御マップを示す説明図である。図１２に示すように、任意のエンジン回転速度毎に、Ｘ軸にエンジン水温、Ｙ軸にエンジン自己復帰判定値を設定した制御マップを設け、エンジン回転数とエンジン水温に応じて、エンジン自己復帰判定値を算出する。尚、図１２に於けるマップ中のエンジン回転数の大小関係は、Ｎｅ１＜Ｎｅ２＜Ｎｅ３＜Ｎｅ４となる。
【００５０】
図５に於けるステップ２０６では、エンジン自己復帰判定フラグが「０」か否かを判定し、エンジン自己復帰判定フラグが「０」と判定された場合（ＹＥＳ）には、ソレノイド２１への通電をオンにすべくステップ２０７へと進む。又、ステップＳ２０６での判定の結果、エンジン自己復帰判定フラグが「０」ではないと判定された場合（ＮＯ）には、エンジンが燃料供給の再開だけで自己復帰できると判断されたので、これ以上のスタータによるクランキングは必要ないと判断し、ソレノイド２１への通電をオフにすべくステップ２０８へ進み、更にスタータモータ２０の回転を中止すべくステップ２０９へと進む。
【００５１】
ステップ２０７ではスタータ１９によるクランキングが必要と判定されているので、ソレノイド２１への通電をオンとすることにより、ソレノイド２１とプランジャ２３との間に発生した電磁吸引力によりプランジャ２３をその軸方向に移動させ、ピニオンギア２２を押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８とを噛み合わせ、図４に示す燃料カット制御ルーチンへと戻る。
【００５２】
ステップ２１０ではエンジン自動停止からのエンジン自己復帰（再始動）が完了している状態となるので、エンジン自動停止中フラグを「０」にリセットし、図４に示す燃料カット制御ルーチンへと戻る。
【００５３】
図８は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図８に示すタイミングチャートは、車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン回転中にピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせ、スタータ１９のクランキングによりエンジン再始動を行った場合の動作を示したものである。図８に於いて、４０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移を示し、４０２はエンジン自動停止実施中フラグであり、エンジン自動停止中である場合は、「１」にセットされ、再始動が完了した場合は、「０」にリセットされる。
【００５４】
４０３はソレノイド２１への通電状態を表しており、ソレノイド２１への通電をオンとすることにより発生した電磁吸引力によりプランジャ２３を軸方向に移動させてピニオンギア２２を軸方向に押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせることができる。４０４はエンジン燃焼判定カウンタであり、エンジン回転数の挙動からエンジンに供給された燃料が燃焼しているか否かを判定する。４０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、エンジン燃焼判定カウンタが所定値以上（例えば６）となると「１」にセットされる。
【００５５】
続いて図８に基づいてこの発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置の動作を説明する。車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１に於いてエンジン自動停止実施中フラグ４０２が「１」にセットされるが、エンジン再始動条件（例えば、ドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立した時刻ｔ２に於いては、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下であり（図５、ステップＳ２０１）、スタ
ータモータ２０が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０２）。
【００５６】
次に、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さくなる時刻ｔ３では、エンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値に達していないので、前述の図７に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンに於けるステップＳ３０３での判定結果はＮＯとなり、エンジン自己復帰判定フラグが「０」であり、ソレノイド２１に通電して（図５、ステップＳ２０７）、ピニオンギア２２を押し出し、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせる。
【００５７】
そして時刻ｔ４では、エンジン回転数Ｎｒと、スタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔが同期し、ピニオンギア２２とリングギア１８とが完全に噛み合う。ここで明らかなように、時刻ｔ３でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始するためにピニオンギア２２が軸方向に移動を開始してから、ピニオンギア２２がリングギア１８に完全に噛み合いピニオンギア２２の移動を完了させるまでには、時刻ｔ３から時刻ｔ４までのタイムラグが生じることになる。
【００５８】
次に、図６の（ｂ）に示すように、♯１気筒の吸気行程に於いて時刻ｔ２で噴射された
燃料が、時刻ｔ５で燃焼してエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始して時刻ｔ５から時刻ｔ６の間でエンジン燃焼判定カウンタが「１」だけアップカウントされる（図７、ステップＳ３０２）。時刻ｔ５から時刻ｔ６の間では、図７に於けるステップＳ３０２の繰り返しによりエンジン燃焼判定カウンタ４０３が「１」のアップカウントが２度発生する。
【００５９】
次に、♯３気筒の排気行程に於いて時刻ｔ２で噴射された燃料が、時刻ｔ７で燃焼し、エンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ７から時刻ｔ８の間でエンジン燃焼判定カウンタ４０４が更にアップカウントされ、時刻ｔ８ではエンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自己回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグが「１」にセットされ（図７、ステップＳ３０４）、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを解除するためにソレノイド通電４０３をオフとし、スタータモータの回転を中止する。
【００６０】
次に車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン回転中にピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせ、スタータ１９のクランキングによりエンジン再始動を行おうとしたものの、ピニオンギア２２とリングギア１８が完全に噛み合う前にエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇した場合の動作を、図９を用いて説明する。
【００６１】
図９は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図９に於いて、５０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移、５０２はエンジン自動停止実施中フラグ、５０３はソレノイド２１への通電状態、５０４はエンジン燃焼判定カウンタ、５０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、夫々図８の４０１、４０２、４０３、４０４、４０５に対応している。
【００６２】
図９に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグが「１」にセットされるが、エンジン再始動条件（例えばドライバがブレーキペダルから足を離す等）が成立した時刻ｔ２に於いては、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下であり（図５、ステップＳ２０１）、スタータモータ２０が
回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０２）。
【００６３】
次に、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆより小さくなる時刻ｔ３では、エンジン燃焼判定カウンタ４０４がエンジン自己復帰判定値に達していないので、前述の図７に於けるエンジン自己復帰判定ルーチンに於けるステップＳ３０３での判定結果はＮＯとなり、エンジン自己復帰判定フラグが「０」であり、ソレノイド２１への通電を開始する。
【００６４】
前述のように時刻ｔ３でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始するためにピニオンギア２２の移動が開始されるが、ピニオンギア２２とリングギア１８が完全に噛み合う前のタイミングである時刻ｔ４に於いて、図６の（ｂ）に示す♯１気筒の吸気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼してエンジンに初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間でエンジン燃焼判定カウンタが２度アップカウントされる。
【００６５】
時刻ｔ６に於いて、図６の（ｂ）に示す♯３気筒の排気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼し、エンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間でエンジン燃焼判定カウンタ５０４が２度アップカウントされ、時刻ｔ７ではエンジン燃焼判定カウン
タ５０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自己回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ５０５が「１」にセットされ、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを解除するためにソレノイド通電（５０３）がオフとなり、スタータモータ２０の回転を中止する。
【００６６】
時刻ｔ４から時刻ｔ７の間では、時刻ｔ３に於いてソレノイド２１への通電をオンとし、ピニオンギア２２を押し出したものの、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いが完了する前にエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇するので、ピニオンギア２２とリングギア１８が相対回転差をもちながらお互いに弾き合っている状態（所謂、「ギアなめ」状態）となり、騒音を発生している。しかし、時刻ｔ７以降はエンジンが燃料供給のみで自己復帰できることを検出し（図７、ステップＳ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ５０５を「１」にセットし、ソレノイド通電５０３をオフとすることにより、エンジンとスタータとの連結を解除し、スタータモータ２０の回転を中止しているので騒音はなくなる。
【００６７】
このように、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下の場合には、ス
タータモータ２０が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開し（図５、ステップＳ２０２）、リングギア２２とピニオンギア１８の回転数差が噛み合い可能な所定回転数差よりも小さくなった段階でピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いを開始し、エンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断されるまでピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合いを継続させるので、確実にエンジンを再始動させることができる。
【００６８】
又、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合い開始から噛み合い完了までにエンジンが自己復帰した場合には、エンジンが自己復帰したことを判断した時点で、ソレノイド２１及びスタータモータ２０への通電を中止するので、ピニオンギア回転数Ｎｓｔとエンジンの自己復帰により急激に上昇したリングギア回転数即ちエンジン回転数Ｎｒとの回転数差が増大し、お互いに干渉することにより生じる騒音をエンジンが自己復帰できると判定されるまでの最低限の期間に抑制できる。又、これによりギヤの磨耗を抑制することができるので、スタータの長寿命化を実現することができる。
【００６９】
次に、車輌走行状態からアイドルストップを実施し、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1よりも大きいのでスタータ１９によ
るクランキングを実施せずにエンジン再始動を行う場合の動作を図１０を用いて説明する。
【００７０】
図１０は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於ける動作の一例を示すタイミングチャートである。図１０に於いて、６０１はエンジン回転数の時間的推移、６０２はエンジン自動停止実施中フラグ、６０３はソレノイド２１への通電状態、６０４はエンジン燃焼判定カウンタ、６０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、前述の図８、図９のそれらに対応している。
【００７１】
図１０に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグ６０２が「１」にセットされ、エンジン再始動条件(例えばドライバがブ
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻ｔ２に於いて、エンジン回転数Ｎｒがエン
ジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも大きいので、前述した非スタータ始動用燃料噴射が再開
される（図５、ステップＳ２１１）。
【００７２】
時刻ｔ３から時刻ｔ４では、図６の（ａ）に示す♯４気筒の排気行程に於いて時刻ｔ２
以降に噴射した燃料が燃焼してエンジンが初爆を発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、エンジン燃焼判定カウンタ６０４が６回のアップカウントを行い、時刻ｔ４ではエンジン燃焼判定カウンタ６０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自立回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ６０５が「１」にセットされ、その後エンジンは燃料供給のみで自立的に回転を維持し続けることができる。尚、エンジン自動停止中フラグ６０２は、時刻ｔ４に於いて「０」にリセットされる。
【００７３】
次に車輌走行状態からエンジン自動停止を実施し、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰可能回転数Ｎｒ1以下なので、本来はスタータ１９のク
ランキングを実施することによりエンジン再始動を行うべきところが、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自立復帰可能であることを判定し、結局はピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合わせ及びスタータ１９のクランキングを実施せずにエンジン再始動を行った場合の動作を図１１を用いて説明する。
【００７４】
図１１は、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置に於けるエンジン回転中にスタータとエンジンを連結させずに、エンジン再始動する際の動作の一例を示すタイミングチャートである。図１１に於いて、７０１はエンジン回転数（実線）とスタータモータ回転数即ちピニオンギア回転数Ｎｓｔ（破線）の時間的推移、７０２はエンジン自動停止実施中フラグ、７０３はソレノイド２１への通電状態、７０４はエンジン燃焼判定カウンタ、７０５はエンジン自己復帰可能フラグであり、前述の図８、図９、図１０のそれらに対応している。
【００７５】
図１１に於いて、車輌走行中にエンジン自動停止条件が成立した時刻ｔ１にエンジン自動停止中フラグ７０２が「１」にセットされ、エンジン再始動条件(例えばドライバがブ
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻ｔ２に於いて、エンジン回転数Ｎｒがエン
ジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下なので、スタータモータ２０が回転を開始すると同時に前
述したスタータ始動用燃料噴射を再開する（図５、ステップＳ２０１）。
【００７６】
次に、時刻ｔ３では、図６の（ｂ）に示す♯１気筒の吸気行程に時刻t2で噴射した燃料が燃焼してエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Ｎｒが上昇を開始し、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間でエンジン燃焼判定カウンタ７０４が３回、アップカウントされる。時刻ｔ５では、図６の（ｂ）に示す♯３気筒の排気行程に時刻ｔ２で噴射した燃料が燃焼してエンジン回転数Ｎｒが再度を上昇し、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間でエンジン燃焼判定カウンタ７０４が３回、アップカウントされ、時刻ｔ６ではエンジン燃焼判定カウンタ７０４がエンジン自己復帰判定値（例えば６）となり、エンジンが燃料供給のみで自立回転可能な状態になったと判定され（図７、ステップＳ３０３）、エンジン自己復帰可能フラグ７０５が「１」にセットされる（図７、ステップＳ３０４）。
【００７７】
時刻ｔ2から時刻ｔ６では、エンジン回転数Ｎｒとピニオンギア回転数Ｎｓｔとの回転
数差が噛み合い可能な所定回転数差Ｎｄｉｆｆよりも大きいので、ピニオンギア２２とリングギア１８を噛み合わせるためのソレノイド通電７０３のオンはまだ行われていない。よって、時刻ｔ６以降はスタータ１９によるクランキングを実施することなく、エンジンは燃料供給のみで自立回転しながら上昇する。
【００７８】
このように、この発明の実施の形態１によるエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1より大き
い場合には、スタータ１９によるクランキングを行わずに、燃料供給を再開し着火するだけでエンジンを再始動させ、エンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1以下で
、本来スタータ１９によるクランキングを行わなければならない場合でも、ピニオンギアとリングギアの噛み合いを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断された場合には、ピニオンギア２２とリングギア１８の噛み合い及びスタータモータ２０の回転を実施しないので、燃料供給の再開のみでのエンジン自己復帰（再始動）の機会を多くし、スタータモータ２０を回転させてピニオンギア２２を噛み合わせる機会を減らせるようになる結果、スタータ１９の長寿命化、クランキングを省略することによる省電力化を実現することができる。
【００７９】
又、ピニオンギアとリングギアとの噛み合わせが必要な場合には、再始動条件成立と同時に複数気筒に燃料噴射を行うことにより、クランク角度に同期して燃料噴射を行う（通常のシーケンシャル噴射）場合よりも、燃料噴射再開のタイミングを早期化できる。これにより、エンジンが初爆を起こし、エンジンへの燃料供給の再開のみでエンジンの回転が維持できると判断されるタイミング（エンジン自己復帰判定し、ピニオンギアとリングギアの噛み合いを解除し、スタータモータへの通電を解除するタイミング）が早期化するので、スタータモータへの通電時間を短縮することができる結果、再始動時の消費電力をさらに抑制することができる。
【００８０】
又、エンジン再始動条件成立時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1
以上の場合（燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に容易なエンジン回転領域）には、エンジン自己復帰判定値を小さくしてエンジン自己復帰判定を短時間で完了させ、再始動要求時のエンジン回転数Ｎｒがエンジン自己復帰回転数Ｎｒ1よりも小さい場合（燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）
させることが難しいエンジン回転領域）では、エンジン自己復帰判定値を大きくして判定値を緩和することにより、エンジン自己復帰判定に時間をかけ、燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させる機会を多く確保してスタータモータを回転させてピニオンギア２２をリングギア１８に噛み合わせる回数を減らすことにより、さらなる再始動時の消費電力の抑制及びスタータの長寿命化を達成できる。
【００８１】
又、再始動時のエンジン回転数がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが難しい回転領域（例えば６５０［ｒｐｍ］より小さい場合）では、エンジンの自己復帰判定の判定基準を厳しくすることにより、エンジン自己復帰判定の誤判定による再始動ミス（エンジン自己復帰していないにも関わらず、エンジンとスタータの連結を解除してしまいエンストが発生）を防止し、確実なエンジン再始動を達成することができる。
【００８２】
又、再始動時の水温がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に用意な水温領域（例えば６０℃以上の場合）である場合には、エンジン自己復帰判定の判定基準を緩和することにより、燃料供給を再開するだけでエンジンを再始動させる機会をなるべく多く確保し、スタータモータを回転させてピニオンギアをリングギアに噛み合わせる回数を減らすことにより、さらなる再始動時の消費電力の抑制及びスタータの長寿命化を達成できる。
【００８３】
又、再始動時の水温がエンジンへの燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰（再始動）させることが比較的に難しい水温領域（例えば６０℃よりも小さい場合）では、エンジンの自己復帰判定の判定基準を厳しくすることにより、エンジン自己復帰判定の誤判定による再始動ミス（エンジン自己復帰していないにも関わらず、エンジンとスタータの連結を解除してしまいエンストが発生）を防止し、確実なエンジン再始動を達成することができる。
【００８４】
更に、従来の装置のように、ピニオンギアとリングギアが当接する際のエンジン回転数
を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させる必要がなく、ＥＣＵにエンジン回転数を正確に予測ための大きな演算負荷がかかることがない。
【符号の説明】
【００８５】
１０ エンジンＥＣＵ １１ 車速センサ
１２ アクセル開度センサ １３ 水温センサ
１４ ブレーキ信号 １５ クランク角センサ
１６ エンジン始動装置 １７ コントローラ
１８ リングギア １９ スタータ
２０ スタータモータ ２１ ソレノイド
２２ ピニオンギア ２３ プランジャ
２４ ピニオンギア回転数センサ ２５ エンジン自動停止判定手段
２６ エンジン再始動判定手段 ２７ エンジン回転数演算手段
２８ 燃料噴射制御手段 ２９エンジン自己復帰判定値設定手段
３０ エンジン自己復帰判定手段 ３１ スタータモータ制御手段
３２ ソレノイド制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを停止させるためのエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンの自動停止を行い、前記停止した前記エンジンを再始動させるためのエンジン再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動させるようにしたエンジン自動停止再始動装置であって、
前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、
前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、
前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、
前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、
前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、
付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、
前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段と、
を備え、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なう、
ことを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
【請求項２】
上記燃料噴射制御手段は、前記再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が所定回転数以上である場合には、前記クランク角センサにより検出した所定のクランク角度に対応して前記燃料供給を再開し、前記エンジンの再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が前記所定回転数よりも小さい場合には、前記再始動条件が成立すると同時に前記燃料供給を再開することを特徴とする請求項１記載のエンジン自動停止再始動装置。
【請求項３】
前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン回転数に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能である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再始動装置。
【請求項４】
前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン水温に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能である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
自動停止再始動装置。
【請求項１】
エンジンを停止させるためのエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンの自動停止を行い、前記停止した前記エンジンを再始動させるためのエンジン再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動させるようにしたエンジン自動停止再始動装置であって、
前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、
前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、
前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、
前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、
前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、
付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、
前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段と、
を備え、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なう、
ことを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
【請求項２】
上記燃料噴射制御手段は、前記再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が所定回転数以上である場合には、前記クランク角センサにより検出した所定のクランク角度に対応して前記燃料供給を再開し、前記エンジンの再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が前記所定回転数よりも小さい場合には、前記再始動条件が成立すると同時に前記燃料供給を再開することを特徴とする請求項１記載のエンジン自動停止再始動装置。
【請求項３】
前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン回転数に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能である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再始動装置。
【請求項４】
前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン水温に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能である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
自動停止再始動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１６９２２５（Ｐ２０１１−１６９２２５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３５４５（Ｐ２０１０−３３５４５）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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