[发明专利]自动发动机停止和起动的控制设备

说明书

本申请是2011年1月20日提交的、申请号为201110025556.2、公布日为2011年7月20日、公布号为102128117A、题为“自动发动机停止和起动的控制设备”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及控制自动的发动机停止和起动的控制设备。该控制设备能够在接收到自动的发动机停止请求时自动停止车辆的内燃发动机并且在接收到发动机重新起动请求时自动重新起动内燃发动机。

背景技术

近来车辆的趋势是配备有自动发动机控制系统，该控制系统能够自动停止和起动车辆的内燃发动机，以提高燃料消耗和减少废气排放。这种自动发动机控制系统被称为“发动机怠速停止控制系统”。发动机怠速停止控制系统可以在驾驶员想要停止车辆时自动停止发动机，并且在车辆的驾驶员为了重新起动发动机而执行各种操作单元例如车辆的驾驶员踩下离合器踏板、松开制动器踏板和操作车辆的变速杆时自动重新起动发动机。

通常，安装到车辆的内燃发动机的发动机起动机包括电动机，用于推动小齿轮到固定到内燃发动机的环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合。这可以通过固定到内燃发动机的旋转轴的环形齿轮来曲柄起动小齿轮。然而，当小齿轮的旋转速度与环形齿轮的旋转速度不同时，也就是说，当这些齿轮之间旋转速度不同步时，由于这些齿轮之间的旋转速度的这种大差异导致的小齿轮不能与环形齿轮平滑地啮合，因此可能在这些齿轮之间产生大的齿轮啮合噪声和损坏。

现有技术的专利文献，例如，公开号为JP 2002-122059的日本专利公开了一种传统技术，该传统技术当在由于自动发动机停止导致内燃发动机旋转速度下降特别是紧跟在产生自动发动机停止请求引起自动停止内燃发动机时而产生发动机重新起动请求时，通过下述步骤(al)和(a2)重新起动车辆的内燃发动机：

(al)在内燃发动机的旋转速度（或环形齿轮的旋转速度）在完全停止前几乎为零之后，小齿轮与固定到内燃发动机的曲轴的环形齿轮啮合；以及

(a2)在步骤(al)之后，起动机马达使小齿轮旋转以便开始发动（crank）。

上述发动机重新起动控制将被称为“预齿轮啮合控制”。

然而，由于当发动机重新起动请求在内燃发动机的旋转速度由于自动发动机停止而下降时发出时，预齿轮啮合控制在内燃发动机的旋转速度几乎停止之后开始发动，所以从发出此发动机重新起动请求的时间到内燃发动机实际被重新起动的时间计算为延迟时间周期。此延迟时间周期给车辆的驾驶员带来不舒适的驾驶。

为了解决上述传统缺陷，公开号为JP 2005-330813和JP 2002-70699的日本专利中公开了其他传统技术，该技术当在由于自动发动机停止请求的自动发动机停止导致内燃发动机旋转速度下降的同时发出发动机重新起动请求时，通过下述步骤(b1)和(b2)重新起动车辆的内燃发动机：

(b1)在小齿轮的旋转速度与环形齿轮的旋转速度被同步以减小这些齿轮之间的旋转速度的差异之后，小齿轮与固定到内燃发动机的曲轴的环形齿轮啮合；以及

(b2)在步骤(b1)之后，起动机马达驱动小齿轮以起动旋转，从而执行发动。

上述发动机重新起动控制将被称为“预齿轮同步控制”。

当在由于自动发动机停止导致内燃发动机的旋转速度下降的同时发出发动机重新起动请求时内燃发动机的旋转速度相对高时，控制设备可以在没有通过起动机执行发动的情况下重新起动内燃发动机。上述发动机重新起动控制将被称为“发动机自重新起动控制”。

当在由于自动发动机停止导致内燃发动机的旋转速度下降的同时发出发动机重新起动请求时，在JP 2002-70699中公开的传统技术执行：

(Xl)当内燃发动机的旋转速度具有高于第一旋转速度的第一旋转速度范围内的值时，发动机自重新起动控制；

(X2)当内燃发动机的旋转速度不超过第一旋转速度且处于高于第二旋转速度的第二旋转速度范围内时，预齿轮同步控制；以及

(X3)当内燃发动机的旋转速度处于不超过第二旋转速度的第三旋转速度范围内时，预齿轮啮合控制。

然而，即使执行发动机自重新起动控制，控制设备也可能使发动机重新起动失败。例如，当内燃发动机的旋转速度的下降率高时，控制设备使发动机重新起动失败的可能性高。在JP 2002-70699中公开的传统控制方法中，当在发动机自重新起动控制使发动机重新起动失败之后内燃发动机的旋转速度减小到第二旋转速度范围内时，执行预齿轮同步控制。