CN102140990B - 在内燃机转速下降期间重起内燃机的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及在内燃机转速下降期间重起内燃机的***，具体地，在一***中，在发动机重起请求发生在发动机被控制成以便其停止之后曲轴转速(发动机速度)下降期间时，重起单元执行发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动到环形齿轮，以使小齿轮与环形齿轮接合，并转动小齿轮以发动发动机。检测器检测执行发动机重起控制后发动机速度下降期间发动机速度的值。预测器在假设发动机重起失败时根据发动机速度的检测值来预测发动机速度的未来值。判定器根据发动机速度的检测值和发动机速度的预测的未来值之间的关系来判定发动机重起已成功还是失败。

Description

在内燃机转速下降期间重起内燃机的***

技术领域

本发明涉及用于在内燃发动机的曲轴转速下降期间出现发动机重起请求时重起内燃发动机的***。

背景技术

在此类用于重起内燃机的***中，其中一种是在公开号为No.2005-330813的日本专利申请公开中披露的怠速降低控制***。

在公开号为No.2005-330813的专利公开中披露的发动机停止-起动***配备有起动机，该起动机适于独立驱动：用于将小齿轮移动到环形齿轮的小齿轮致动器，其中环形齿轮耦接到内燃发动机的曲轴，内燃发动机简称为发动机，和用于转动小齿轮的马达。具体地，此发动机停止-起动***被设计为：当在发动机的曲轴转速基于发动机的自动停止控制下降期间发动机重起请求出现时，开始激励起动机的马达以使起动机的小齿轮转动。

发动机停止-起动***也被设计为：当曲轴转速(环形齿轮转速)和小齿轮转速之间的差处于预设范围内时，开始发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动到环形齿轮；此发动机重起控制用于使小齿轮和环形齿轮接合以重起发动机。

公开号为No.2005-113781的日本专利申请公开公开了一种替代类型的发动机停止-起动***。

公开号为No.2005-113781的专利公开中披露的发动机停止-起动***能够执行公开号为No.2005-330813的专利公开中披露的这种发动机重起控制。公开号为No.2005-113781的专利公开中披露的发动机停止-起动***被设计为：判定在发动机重起控制开始后的预设周期内发动机的曲轴转速是否等于或大于预设的起动阈值速度，从而判定发动机重起是否已成功。

另一方面，公开号为No.2006-83781的日本专利申请公开披露了一种判定响应于远程发送的发动机起动信号发动机是否起动的方法。该方法设计成判定电池上起动机未被启动期间电池的参考电压和起动机被启动期间电池的测量电压之间的差是等于还是大于预设电压。

发明内容

在专利公布文献No.2005-113781中披露的发动机停止-起动***，通过判定发动机的曲轴的转速在发动机重起控制开始后的预设周期内是否等于或大于预设起动阈值速度，来判定发动机重起是否成功。但是，这个发动机停止-起动***需要大量时间直到判定出发动机起动已成功。因此，如果判定发动机重起失败，则不能快速执行发动机的重起。

另外，在专利公布文献No.2006-83781中披露的方法能够根据电池中降低量来判断发动机是否起动，因为在起动机被激励期间电池电压下降。

但是，在起动机在电池上的激励期间电池降低量会取决于电池电荷状态不同，因此，该方法会对发动机重起是成功还是失败产生误判。

考虑如前所述的情况，本发明的目的提供重起内燃机的***；这些***目的在于至少解决前面所提出的问题中的至少一个。

具体地，本发明的一个具体目的提供这些***，其与如本发明现有技术所提出的***和方法相比，设法以更快地响应于发动机重起请求和/或更高的准确度，执行判定响应于在内燃机曲轴转速下降期间的发动机重起请求，发动机重起成功还是失败。

根据本发明的一种应用，提供一种***，其用于移动和转动起动机的小齿轮，以重起具有耦接有环形齿轮的曲轴的内燃机。该***包括重起单元，在发动机重起请求发生在内燃机被控制成以便其停止之后曲轴转速下降期间时，所述重起单元执行发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动至环形齿轮用于使小齿轮与环形齿轮接合，并且以转动小齿轮以便发动内燃机。该***包括检测器，其检测在执行发动机重起控制后曲轴转速下降期间的曲轴的转速值。该***包括预测器，假定基于发动机重起控制的内燃机重起已失败，所述预测器预测与曲轴转速下降期间的曲轴转速的检测值相对应的曲轴转速的未来值。该***包括判定器，根据曲轴转速的检测值和曲轴转速的预测的未来值之间的关系，所述判定器判定基于发动机重起控制的内燃机的重起已成功还是失败。

本发明的该一个方面的配置根据曲轴转速的测量值和曲轴转速的相应预测的未来值之间的关系，判定基于发动机重起控制的内燃机重起是成功还是失败。例如，如果曲轴转速的检测值和曲轴转速的相应预测的未来值之间的差作为所述关系为小，则判定基于发动机重起控制的内燃机重起失败。

因此，可以尽可能快地判定发动机重起是成功还是失败，因为不需要等待从发动机重起控制开始曲轴转速达预设起动阈值速度所需的大量时间。另外，可以以高准确度来判断发动机重起是成功还是失败，因为不使用电池降低量。

在该一个方面的第一优选实施例中，内燃机工作以使气缸中的活塞往复通过气缸的上止点(TDC)从而转动曲轴，预测器被构造成预测活塞到达TDC的每循环时曲轴转速的值，预测器被构造成预测活塞到达TDC的每循环时曲轴转速的未来值，并且判定器被构造成：根据活塞到达TDC的每循环时曲轴转速的检测值中的每一个和曲轴转速的预测的未来值的相应一个之间的关系，判定基于发动机重起控制的内燃机的重起已成功还是失败。

在该一个方面的第二优选实施例中，判定器被构造成将曲轴转速的检测值和曲轴转速的预测的未来值之间的差作为所述关系与阈值进行比较，并根据比较结果判定基于发动机重起控制的内燃机重起已成功还是失败。

根据本发明的替代方面，提供一种***，其用于移动和转动起动机的小齿轮，从而重起具有耦合有环形齿轮的曲轴的内燃机。该***包括重起单元，在发动机重起请求发生在内燃机被控制成以便其停止之后曲轴转速下降期间时，所述重起单元执行发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动至环形齿轮用于使小齿轮与环形齿轮接合，并且以转动小齿轮以便发动内燃机。该***包括检测器，所述检测器检测在执行发动机重起控制后曲轴转速下降期间的曲轴的转速值。该***包括判定器，其根据指示曲轴转速的检测值的变化行为的信息，判定基于发动机重起控制的内燃机的重起已成功还是失败。

本发明该替代方面的配置，根据指示曲轴转速的检测值的变化行为的信息，判定基于发动机重起控制的内燃机重起是成功还是失败。例如，如果曲轴转速检测值的变化行为为小，则判定基于发动机重起控制的内燃机重起失败。

因此，可以尽可能快地判定发动机重起是成功还是失败，因为不需要等待从发动机重起控制开始曲轴转速达预设起动阈值速度所需的大量时间。另外，可以以高准确度来判断发动机重起是成功还是失败，因为不使用电池降低量。

在该替代方面的第一优选实施例中，曲轴转速的检测值的变化行为是检测到的曲轴转速的增大量或增大速率，且判定器被构造成将曲轴转速的检测值的增大量或增大速率与阈值进行比较，并根据比较结果判定基于发动机重起控制的内燃机的重起已成功还是失败。

在该一个方面和该替代方面的优选实施例中，判定器被构造成将所述阈值确定为以下至少一个的函数：曲轴转速的检测值的变量，和自发动机重起请求发生逝去时间的变量。

在该一个方面和该替代方面的另一优选实施例中，重起单元被构造成：在内燃机被控制成以便其停止之后的曲轴转速下降期间，执行发动机重起控制以驱动起动机，从而：

响应于发动机重起请求的发生，转动小齿轮；以及

将转动的小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合。

在另一优选实施例中，重起单元被构造成在小齿轮的转速和曲轴的转速之间的差值在预设值内时将转动的小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合。

在该一个方面和该替代方面的另一优选实施例中，重起单元被构造成：在发动机被控制成以便其停止之后的曲轴转速下降期间，执行发动机重起控制以驱动起动机，从而：

响应于发动机重起请求的发生，将小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合；以及

转动小齿轮。

在该一个方面和该替代方面的又一优选实施例中，重起单元被构造成：当判定出基于发动机重起控制的内燃机的重起已失败时，额外地执行发动机重起控制以驱动起动机以驱动起动机以便发动内燃机。

在该一个方面和该替代方面的又一优选实施例中，如果小齿轮与环形齿轮脱开使得判定出基于发动机重起控制的内燃机的重起已失败，则重起单元被构造成执行额外的发动机重起控制以驱动起动机以驱动起动机，从而降低小齿轮的转速以便小齿轮与环形齿轮接合。

附图说明

参照附图，通过以下对实施例的描述，本发明的其他目的和方面将变得显而易见，在附图中：

图1是示意性地示出根据本发明第一实施例的发动机控制***整体硬件结构的例子的视图；

图2是示意性示出作为例子通过根据第一实施例的发动机控制***所得到的发动机速度下降的预测的未来轨迹的时间图；

图3的表格示意性地示出根据第一实施例的方法的例子用于计算图1中所示的内燃机的损失转矩的值，预测内燃机曲轴的角速度的值，并预测曲轴到达时刻的值；

图4中的曲线图示意性示出了所预测的发动机速度下降的未来轨迹与图1中所示的起动机的小齿轮的转速上升的未来轨迹之间的关系；

图5中的曲线图示意性示出根据第一实施例内燃机重起成功时发动机速度的测量值与内燃机重起失败时发动机速度测量值之间的关系；

图6中的曲线图示意性示出根据第一实施例发动机速度的测量值和同一时刻发动机速度的实际值之间的偏差随着发动机速度的下降而增大；

图7是示意性示出根据第一实施例的在图1中所示的ECU所执行的轨迹预测程序的流程图；

图8是示意性示出根据第一实施例的ECU所执行的起动机控制程序的流程图；

图9是示意性示出根据第一实施例的ECU所执行的重起失败判定程序的流程图；以及

图10是示意性示出根据本发明第二实施例的ECU执行的重起失败判定程序的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例将在下文中参照附图进行说明。

在实施例中，实施例之间的标有相同参考标号的相同部件，在冗繁的说明中被省略或简化。

第一实施例

在第一实施例中，本发明被应用于设计作为安装于机动车辆中的发动机控制***1的一部分的发动机起动***。发动机控制***1包括作为其中心部件的电子控制装置(ECU)20，并且操作以控制被喷射的燃料量和点火正时，并且以执行自动停止内燃发动机(简称为发动机)21的任务和重起发动机21的任务。图1中示出了发动机控制***1的整体结构的例子。作为发动机21，在第一实施例中作为例子采用四冲程四缸发动机。

参见图1，发动机21具有作为其输出轴的曲轴22，其中一端与环形齿轮23直接或间接耦接。曲轴22通过连杆与各气缸中的活塞耦接使得活塞在各气缸中的来回行进允许曲轴22的转动。

具体来说，发动机21工作以通过各气缸中的活塞压缩空气-燃料混合物或空气，并燃烧每个气缸内的经压缩的空气-燃料混合物或经压缩的空气与燃料的混合物。这将燃料能转化为机械能，如转动能，从而使活塞在各气缸中在各气缸的上止点(TDC)和下止点(BDC)之间往复运动，从而转动曲轴22。通过安装于机动车辆中的动力系，曲轴22的转动被传送给驱动轮从而驱动机动车辆。油(发动机油)在各气缸中以润滑放置在发动机21中的彼此接触的任何两个部件，如运动的活塞与各气缸。

发动机21安装有例如燃料喷射***51和点火***53。

燃料喷射***51包括致动器AC，如燃料喷射器，并使致动器AC将燃料直接喷射到发动机21的各气缸中或直接喷射到位于其各气缸前的进气歧管(或进气口)中，从而燃烧发动机21的各气缸中的空气-燃料混合物。

点火***53包括致动器AC，如点火器，并使致动器AC提供电流或火花以点燃发动机21各气缸中的空气-燃料混合物，从而燃烧空气-燃料混合物。

当发动机21设计为柴油机时，可省略点火***53。

另外，在机动车辆中，为了使机动车减速或停止，安装有制动***55。

制动***55包括在机动车的每个车轮处作为致动器AC的例如盘式或鼓式制动器。制动***55响应驾驶员踩下的机动车制动踏板向每个制动器发送减速信号，该减速信号指示从每个制动器向车轮中相应车轮所施加的制动力。这使得每个制动器基于所发送的减速信号来减慢或停止车轮中的相应车轮的转动。

参考标号57代表手能操作的变速杆(选档杆)。当机动车辆为手动变速器车辆时，驾驶员可以改变变速杆57的位置以变换(改变)动力系的传动齿轮变速比，以从而控制驱动轮的转数和发动机21对驱动轮产生的转矩。当机动车辆为自动变速器车辆时，驾驶员可以改变变速杆57的位置以选择对应于动力系的传动齿轮变速比的驱动范围如倒档范围、空档范围、驱动范围等中的一个。

参见图1，发动机控制***1包括起动机11，可充电电池18，继电器19，和开关元件24。

起动机11由起动机马达(马达)12，小齿轮13和小齿轮致动器14组成。

马达12由输出轴12a和耦合至输出轴12a的电枢组成，并操作以在电枢被激励时使输出轴12a转动。

小齿轮13安装在输出轴12a一端的外表面，能够在输出轴12a的轴向上移动。

马达12与发动机21相对布置，使得小齿轮13沿输出轴12a轴向朝发动机21的移动允许小齿轮13邻接在发动机21的环形齿轮23上。

小齿轮致动器，简称为“致动器”14，由柱塞15，螺线管16，以及移动杆17组成。柱塞15布置成与马达12的输出轴12a的轴向平行以在与输出轴12a轴向平行的其长度方向上移动。

螺线管16例如布置成绕柱塞15。螺线管16的一端通过继电器19与电池18的正极电连接，而其另一端接地。移动杆17在其长度方向上具有一端和另一端。移动杆17的一端与柱塞15的一端枢性耦接，而其另一端与输出轴12a耦接。移动杆17围绕在其大体长度方向中间处定位的枢轴枢转。

螺线管16被激励时以沿柱塞15的长度方向将柱塞15移动到其中以便抵御复位弹簧(未示出)的力将柱塞15移动到其中。柱塞15的拉入移动使移动杆17在图1中顺时针枢转，藉此小齿轮13通过移动杆17被移动至发动机21的环形齿轮23。这允许小齿轮13与环形齿轮23啮合以发动发动机21。当螺线管16去激励时，复位弹簧使柱塞15和移动杆17复位到图1所示的其初始位置，使得小齿轮13被拉离啮合环形齿轮23。

继电器19设计为机械式继电器或半导体式继电器。继电器19具有与电池18的正极和螺线管16的一端分别电连接的第一和第二端子(触点)，以及与ECU20电连接的控制端子。

例如，当表示接通继电器19的电信号从ECU20发出时，继电器19在其第一和第二端子之间建立电传导，从而其被接通(闭合)。这允许电池18通过继电器19向螺线管16供应DC(直流)电池电压从而激励螺线管16。

螺线管16在被激励时抵御复位弹簧的力将柱塞15拉入其中。柱塞15向螺线管16内的拉入导致小齿轮13通过移动杆17被移动至环形齿轮23。这允许小齿轮16与环形齿轮23啮合以发动发动机21。

否则，当ECU20没有向继电器19发出电信号时，继电器19断开，导致使螺线管16去激励。

当螺线管16去激励时，致动器14的复位弹簧将柱塞15复位到图1所示的其初始位置，从而小齿轮13处于其在与环形齿轮23断开啮合的初始状态。

开关元件24具有分别电连接到电池18的正极和马达12的电枢的第一和第二端子，以及电连接到ECU20的控制端子。

例如，当电信号，例如具有对应于开关元件24的激励持续时间(接通周期)的脉冲宽度(脉冲持续时间)的脉冲电流，从ECU20发送到开关元件24时，开关元件24在脉冲电流的接通周期期间建立其第一和第二端子间的电传导，从而被开启(闭合)。这允许电池18向马达12的电枢供应电池电压以激励电枢。

在脉冲电流的断开周期期间，开关元件24还中断其第一和第二端子间的电传导，从而形成电池18与马达12的电枢之间的电断开。当ECU20没有向开关元件24发送脉冲电流时，开关元件24处于断开，从而马达12未被激活。马达12的占空比表示脉冲电流的接通周期(脉冲宽度)与其重复间隔(接通周期和断开周期之和)的比。也就是说，ECU20适应为调节脉冲电流的接通周期(脉冲宽度)以调节马达12的占空比，从而控制马达12的转速，即小齿轮13的转速。

另外，发动机控制***1包括传感器59，用于测量发动机21的运行状况以及机动车辆的驱动状况。

每个传感器59操作以测量与发动机21和/或机动车辆的运行状况相关联的相应一个参数的瞬态值，并向ECU20输出表示相应一个参数的测量值的信号。

具体地，传感器59包括，例如，曲柄角传感器(曲轴传感器)25，加速器传感器(节气门位置传感器)，以及制动器传感器；这些传感器均与ECU20电连接。

曲柄角传感器25操作以在每当曲轴22转动一预设角度时将曲柄脉冲输出到ECU20。下面将描述曲柄角传感器25的具体结构的示例。

凸轮角传感器操作以测量作为发动机21输出轴的凸轮轴(未示出)的转动位置，并向ECU20输出表示测量到的凸轮轴的转动位置的信号。凸轮轴由曲轴22上的齿轮、带或链驱动，并设计成按曲轴22的速度的一半转动。凸轮轴操作以使发动机21的各气门开启和关闭。

加速器传感器操作以：

测量连接到节气门的机动车的驾驶员能操作的加速踏板的实际位置或行程，以控制进入进气歧管的空气量；以及

将表示测得的加速踏板的实际行程或位置的信号输出到ECU20。

制动器传感器操作以测量由驾驶员可操作的车辆制动踏板的实际位置或行程，并且以输出表示测得的制动踏板的实际行程或位置的信号。

作为曲柄角传感器25，本实施例中采用普通的磁拾取器式角度传感器。具体地，曲柄角传感器25包括与曲轴22耦接并随之一体转动的磁阻盘(脉冲发生器)25a。曲柄角传感器25还包括与磁阻盘25a邻近布置的电磁拾取器(简称为“拾取器”)25b。

整流器盘25a具有齿25c，所述齿绕盘25a的外周以预设的曲柄角度间隔例如30。间隔(π/6弧度间隔)隔开。方形盘25a还具有，例如一个缺齿部分MP，在该缺齿部分处缺少预设数量的齿，如一个或几个齿。预设的曲柄角度间隔限定曲柄角传感器25的曲柄角测量分辨率。例如，当齿25c以30度间隔隔开时，曲柄角测量分辨率被设置为30度。

拾取器25b被设计成根据磁阻盘25a的齿25c的转动拾取之前形成的磁场的变化，进而产生曲柄脉冲，所述脉冲是从基本信号水平向预设信号水平的转换。

具体地，拾取器25b操作以每当转动的磁阻盘25a的一个齿25c通过拾取器25b的前面时都输出曲柄脉冲。

从拾取器25b输出的曲柄脉冲的序列，称为“曲柄信号”，被发送到ECU20；这些曲柄信号被ECU20用来计算发动机21的转速和/或曲轴22(发动机21)的角速度ω。

ECU20被设计成例如普通的微计算机电路，该微计算机电路包括例如CPU、包括ROM(只读存储器)如可重写ROM、RAM(随机存取存储器)等的存储介质20a、IO(输入和输出)接口等。第一实施例中的普通的微计算机电路被限定成包括至少CPU和用于其的主存储器。

存储介质20a预先在其中存储各种发动机控制程序。

ECU20操作以：

接收输出自传感器59的数据；以及

基于由从传感器59所接收信号的至少一些所确定的发动机21的运行条件，控制安装在机动车例如发动机21内的各种致动器AC，从而调节发动机21的各种受控变量。

ECU20操作以基于输出自曲柄角传感器25的曲柄信号来确定曲轴22相对于参考位置的转动位置(曲柄角度)以及发动机21的转速NE，并基于曲轴22相对于参考位置的曲柄角度确定致动器AC的各种操作正时。所述参考位置可以基于缺齿部分MP的位置和/或基于输出自凸轮轴传感器的输出信号来确定。

具体地，ECU20被编程为：

调节进入各气缸的进气空气量；

计算对于每个气缸的燃料喷射器AC的合适的燃料喷射正时和合适的喷射量，以及对于每个气缸的点火器AC的合适的点火正时；

指示每个气缸的燃料喷射器AC以在相应的计算出的合适喷射正时将相应的计算出的合适的燃料量喷射到每个气缸中；以及

指示每个气缸的点火器AC以在相应的计算出的合适点火正时点燃每个气缸中的经压缩的空气-燃料混合物或经压缩的空气与燃料的混合物。

此外，存储介质20a中存储的发动机控制程序包括发动机停止-起动控制例程(程序)。例如，当ECU20运行主发动机控制程序时，ECU20重复运行发动机停止-起动控制例程；主发动机控制程序在ECU20通电期间由ECU20连续地运行。

具体地，根据发动机停止-起动控制例程，ECU20基于传感器59输出的信号重复确定预定的发动机自动停止条件中的至少一个是否得到满足，换言之，发动机自动停止请求(怠速降低请求)是否发生。

在判定没有预定的发动机自动停止条件得到满足时，ECU20退出发动机停止-起动控制例程。

否则，当判定出预定发动机自动停止条件中的至少一个得到满足时，即，自动停止请求发生时，ECU20执行发动机停止-起动控制。具体地，ECU20控制燃料喷射***51停止向各气缸供应燃料(切断燃料)，和/或控制点火***53停止点燃各气缸中的空气-燃料混合物，从而停止各气缸中空气-燃料混合物的燃烧。发动机21的各气缸中空气-燃料混合物燃烧的停止意味着发动机21的自动停止。例如，根据第一实施例的ECU20切断燃料进入各气缸从而使发动机21自动停止。

预定的发动机自动停止条件包括，例如下述情况：

当驾驶员的加速踏板行程为零(驾驶员完全释放加速踏板)使得节气门定位在其怠速位置或者驾驶员压下制动踏板时，发动机速度等于或低于预设速度(怠速降低执行速度)，这可导致机动车停止；以及

在制动踏板被压下期间机动车停止。

发动机21自动停止后，当基于输出自传感器59的信号判定出预定的发动机重起条件中的至少一个得到满足时，即，发动机重起请求发生时，ECU20驱动起动机11以发动发动机21，并恢复向发动机21的燃料喷射从而重起发动机21。

预定的发动机重起条件包括，例如，下述情况：

驾驶员操作用于起动机动车的至少一种操作；以及

压下加速踏板(打开节气门)以起动机动车。

作为用于起动机动车的至少一种操作，驾驶员完全释放制动踏板或将变速杆57的位置改变到驱动范围(当机动车辆为自动车辆时)。

此外，当发动机重起请求从安装在机动车辆上的附件61中的至少一个输入到ECU20时，ECU20判定发动机重起条件中的相应的条件得到满足。附件61包括例如控制电池18或其他电池的SOC(充电状态)的电池充电控制***以及控制机动车驾驶室内的温度和/或湿度的空气调节器。

在发动机21的转速下降期间，换言之，在曲轴22滑转时，或发动机21停止转动时(包括发动机21的转速反向和正向地波动的状态，换言之，发动机21在前向和后向上转动)，可发生发动机重起请求。

当判定出在发动机21的转速下降期间没有发生发动机重起请求时，ECU20可运行小齿轮-预设子程序，以紧在发动机21转动停止之前或紧在发动机21转动停止之后激励致动器14继电器19。致动器14的激励使小齿轮13移动到环形齿轮23以便使小齿轮13与环形齿轮23接合用于发动机重起请求发生，并维持小齿轮13与环形齿轮23的啮合。

此后，ECU20基于输出自传感器59的信号判定预定的发动机重起条件中的至少一个是否得到满足，即发动机重起请求是否发生。

当基于输出自传感器59的信号判定出预定的发动机重起条件中的至少一个得到满足时，ECU20执行发动机重起任务。发动机重起任务为：

通过开关元件24激励马达12以转动小齿轮13从而发动发动机21，使得曲轴22(在小齿轮-预设子程序的情况下)在马达12的占空比控制下转动达预设的初始速度；

指示每个气缸的喷射器AC重新开始向相应气缸喷射燃料；以及

指示每个气缸的点火器AC重新点燃相应气缸中的空气-燃料混合物。

否则，当判定出在发动机21的转速下降期间发动机重起请求出现时，ECU20执行小齿轮预转动子程序以通过开关元件24激励马达12。马达12的激励使小齿轮13转动。

在小齿轮13预转动之后，当判定小齿轮13的转速与环形齿轮23的转速之间的差处于预设范围内时，ECU20将预转动的小齿轮13移动到环形齿轮23使得预转动的小齿轮13平稳地与环形齿轮23接合，从而起动发动机21。这引起使曲轴22以初始速度转动。

因此，ECU20指示每个气缸的喷射器AC重新开始向相应气缸中喷射燃料，并指示每个气缸的点火器AC重新对相应气缸中的空气-燃料混合物进行点火。

在执行发动机停止-起动控制程序期间，ECU20监测发动机21的曲轴22的转速；此发动机21的曲轴22的转速还将简称为发动机速度。

在发动机重起任务之后，当发动机速度超出用来判定机动车的起动是否完成的预设阈值时。当发动机速度超出所述预设阈值时，ECU20判定机动车的起动完成，从而通过开关元件24去激励起动机11的马达12，并通过继电器19去激励小齿轮致动器14。这允许复位弹簧将柱塞15和变速杆17复位到如图1所示的其初始位置，使得小齿轮13被拉离啮合环形齿轮23被复位到如图1所示的其初始位置。

具体地，ECU20被设计成：执行在下面描述的作为发动机停止-起动控制例程的一部分的根据图7所示的流程图的轨迹预测程序R1，从而用作对发动机速度下降的未来轨迹进行预测的手段。ECU20还被设计为：执行作为发动机停止-起动控制例程的一部分的根据在下面描述的图8所示流程图的起动机控制程序R2，从而用作基于由轨迹预测程序所得到的发动机速度下降的未来轨迹的预测数据来判定驱动小齿轮13以重起发动机21的正时的手段。

接着，下面将使用被设计为每当曲轴22转动30度(30曲柄角角度)时将曲柄脉冲输出到ECU20的曲柄角度传感器用作曲柄角度传感器25来描述根据第一实施例的如何预测发动机速度下降的未来轨迹。

在发动机速度下降期间，每当曲柄信号的一次曲柄脉冲被当前输入到ECU20时，ECU20根据以下等式(1)计算(推算)曲轴22(发动机21)的角速度ω：

$\mathrm{\ω}[\mathrm{rad}/\sec ]=\frac{30\×2\mathrm{\π}}{360\×\mathrm{tp}}---\left(1\right)$

其中，tp表示曲柄信号的脉冲间隔[sec]。

由于发动机21为四冲程、四缸发动机，因此发动机21在曲轴22每转动180度具有做功冲程的气缸。例如，气缸内的活塞每次位于TDC处时，曲轴22相对参考位置的曲柄角是0度(0曲柄角角度)。

注意，“i”是表示曲轴22转动的当前180曲柄角角度(CAD)周期。

具体地，ECU20计算在发动机速度下降期间曲轴22每转动30CAD时曲轴22的角速度ω的值，并计算曲轴22每转动30CAD期间的损失转矩T。ECU20将损失转矩T的计算值存储在其寄存器RE(CPU的寄存器)和/或存储介质20a中，同时例如每180CAD周期更新它们。

例如，在当前时间CT在曲轴22转动的当前180CAD周期内经过当前TDC的30CAD，即30ATDC时曲轴脉冲输入到ECU20时，ECU20计算：

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过点火顺序中前一气缸的TDC(前一次TDC)后0CAD处的角速度ω的值ω[0，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC后30CAD处的角速度ω的值ω[30，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC后60CAD处的角速度ω的值ω[60，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC后90CAD处的角速度ω的值ω[90，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC后120CAD处的角速度ω的值ω[120，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC后150CAD处的角速度ω的值ω[150，i-1]；以及

在曲轴22转动的当前180CAD周期内经过当前气缸的TDC(当前TDC)后0CAD处的角速度ω的值ω[0，i]。

图2中示出了包括计算的(测量的)角速度的角速度ω的变化轨迹和实际角速度的变化的轨迹。

ECU20根据以下等式(2)到(7)计算损失转矩T的值：

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 0CAD到30CAD的损失转矩T的值T[0-30，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 30CAD到60CAD的损失转矩T的值T[30-60，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 60CAD到90CAD的损失转矩T的值T[60-90，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 90CAD到120CAD的损失转矩T的值T[90-120，i-1]；

在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 120CAD到150CAD的损失转矩T的值T[120-150，i-1]；以及

从曲轴22转动的前一次180CAD周期内经过前一次TDC 150CAD到曲轴22转动的当前180CAD周期内经过当前TDC 0CAD的损失转矩T的值T[150-0，i-1]。

T[0-30，i-1]＝-J·(ω[30，i-1]²-ω[0，i-1]²)/2      (2)

T[30-60，i-1]＝-J·(ω[60，i-1]²-ω[30，i-1]²)/2    (3)

T[60-90，i-1]＝-J·(ω[90，i-1]²-ω[60，i-1]²)/2    (4)

T[90-120，i-1]＝-J·(ω[120，i-1]²-ω[90，i-1]²)/2  (5)

T[120-150，i-1]＝-J·(ω[150，i-1]²-ω[120，i-1]²)/2(6)

T[150-0，i-1]＝-J·(ω[0，i]²-ω[150，i-1]²)/2      (7)

其中J表示发动机21的惯性(转动惯量)。

注意，损失转矩T(损失能量E)意味着曲轴22的转动动能从由ECU20所计算的角速度ω的值到由ECU20所计算的角速度ω的下一个值的改变(减少)。即，损失转矩T(损失能量E)意味着怠速时发动机21的转矩(能量)的损失。损失转矩T(损失能量E)包括例如发动机21的泵送损失转矩(能量)和摩擦损失转矩(能量)，以及经由带等耦接到曲轴22的变速器和交流发电机和/或压缩机的液压损失转矩(能量)。注意，损失能量E可由损失转矩T除以J/2来表示。例如，在曲轴22转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC0CAD到30CAD的损失能量E的值E[0-30，i-1]可由下述等式(8)来给出：

E[0-30，i-1]＝-(ω[30，i-1]²-ω[0，i-1]²)       (8)

ECU20将与曲轴22转动的前一次180CAD周期对应的损失转矩T的值T[0-30，i-1]、T[30-60，i-1]、T[60-90，i-1]、T[90-120，i-1]、T[120-150，i-1]和T[150-0，i-1]存储在其寄存器RE(CPU的寄存器)和/或存储介质20a中(参见图2)，使得之前存储的与曲轴22转动的前一次180CAD周期对应的损失转矩T的值T[0-30，i-2]、T[30-60，i-2]、T[60-90，i-2]、T[90-120，i-2]、T[120-150，i-2]和T[150-0，i-2]得到更新。

响应于当前所输入的在曲轴22转动的当前180CAD周期内经过当前TDC30CAD处的曲柄脉冲，ECU20计算在曲轴22转动的当前180CAD周期内经过当前TDC 30CAD处的角速度ω的值ω[30，i]，并计算损失转矩T的值T[0-30，i]＝-J·(ω[30，i]²-ω[0，i]²)/2。然后，ECU20将损失转矩T的值T[0-30，i]存储在其寄存器RE中同时更新损失转矩T的值T[0-30，i-1]。

之后，基于在曲轴转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 30CAD到60CAD的损失转矩T的值T[30-60，i-1]，ECU20根据下述等式[9]计算在曲轴转动的当前180CAD周期内经过当前TDC 60CAD处的角速度ω的预测值ω′[60，i](参见图3)：

${\mathrm{\ω}}^{\′2}[60,i]={\mathrm{\ω}}^2[30,i]-\frac{2}{J}T[30-60,i-1]---\left[9\right]$

基于角速度ω的预测值ω′[60，i]，ECU20根据下述等式[10]计算曲轴22相对于30CAD到达60CAD时的到达时间的预测值t[30-60，i]：

$t[30-60,i]=\frac{2\mathrm{\π}\·30}{360\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[60,i]}=\frac{\mathrm{\π}}{6\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[60,i]}---\left[10\right]$

接着，基于在曲轴转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC 60CAD到90CAD的损失转矩T的值T[60-90，i-1]，ECU20根据下述等式[11]计算在曲轴转动的当前180CAD周期内经过当前TDC 90CAD处的角速度ω的预测值ω′[90，i](参见图3)：

${\mathrm{\ω}}^{\′2}[90,i]={\mathrm{\ω}}^{\′2}[60,i]-\frac{2}{J}T[60-90,i-1]$

$={\mathrm{\ω}}^2[30,i]-\frac{2}{J}\left(T\right[30-60,i-1]+T[60-90,i-1\left]\right)---\left[11\right]$

具体地，角速度ω的预测值ω′[90，i]通过从当前角速度ω[30，i]中减去预测正时(90CAD)与当前正时(30CAD)之间的损失转矩值之和来表示。

基于角速度ω的预测值ω′[90，i]，ECU20根据下述等式[10]计算曲轴22相对于60CAD到达90CAD时的到达时间的预测值t[60-90，i]：

$t[60-90,i]=\frac{2\mathrm{\π}\·30}{360\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[90,i]}=\frac{\mathrm{\π}}{6\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[90,i]}---\left[12\right]$

相似地，基于在曲轴转动的前一次180CAD周期内从经过前一次TDC90CAD到120CAD的损失转矩T的值T[90-120，i-1]，ECU20根据下述等式[13]计算在曲轴转动的当前180CAD周期内经过当前TDC 120CAD处的角速度ω的预测值ω′[120，i](参见图3)：

${\mathrm{\ω}}^{\′2}[120,i]={\mathrm{\ω}}^{\′2}[90,i]-\frac{2}{J}T[90-120,i-1]$

$={\mathrm{\ω}}^2[30,i]-\frac{2}{J}\left(T\right[30-60,i-1]+T[60-90,i-1]+T[90-120,i-1\left]\right)---\left[13\right]$

基于角速度ω的预测值ω′[120，i]，ECU20根据下述等式[14]计算曲轴22相对于90CAD到达120CAD时的到达时间的预测值t[90-120，i]：

$t[90-120,i]=\frac{2\mathrm{\π}\·30}{360\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[120,i]}=\frac{\mathrm{\π}}{6\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[120,i]}---\left[14\right]$

也就是说，在当前时刻CT，ECU20预测曲轴22转动的30CAD的间隔时角速度ω将是什么，并预测曲轴22转动的30CAD的间隔时到达时间将是什么，从而预测曲轴22角速度的下降的未来轨迹，换言之，发动机速度下降的未来轨迹(参见图2)。指示所预测的发动机速度下降的未来轨迹的数据被称为发动机速度下降的未来轨迹的预测数据。

具体地，每当曲柄脉冲从曲柄角度传感器25输入到ECU20时，ECU20被编程为：执行预测角速度ω和到达时间，从而将之前的发动机速度下降的未来轨迹的预测数据更新为当前得到的处于该曲柄脉冲和下次曲柄脉冲之间的时间间隔内的发动机速度下降的未来轨迹的预测数据，其中所述下一次曲柄脉冲将被从曲柄角度传感器25输入到ECU20。

当可行时，ECU20预测发动机速度下降的未来轨迹直到角速度ω的最后预测值等于或小于0。如果在角速度ω的最后预测值达零之前，将所述下一次曲柄脉冲从曲柄角度传感器25输入到ECU20，则ECU20中断对在角速度ω的最后预测值达零之前的角速度ω和到达时间的预测，并执行响应于收到下一个曲柄脉冲来预测角速度ω和到达时间。注意，ECU20能够容易地将曲轴22(发动机21)的角速度ω转换为发动机速度，并能够执行预测发动机速度和到达时间而替代预测角速度ω。

如上所述，根据第一实施例的ECU20被设计为：响应于在发动机速度下降期间发动机重起请求发生，通过开关元件24激励起动机11的马达12，从而使小齿轮13(马达12)预先转动达预定最大转速。

同时，ECU20被设计为：响应于例如曲柄脉冲从曲柄角传感器25输入到ECU20预测自小齿轮13开始转动时小齿轮13的转速的值，从而预测自小齿轮13转动开始时小齿轮13的转速上升的未来轨迹；表示小齿轮13的转速上升的预测轨迹的数据将被称为小齿轮13的转速上升的未来轨迹的预测数据。然后，ECU20被设计为：当发动机速度下降的未来轨迹的预测数据值与小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据的相应值之间的差值在预设值K1内时，预测将小齿轮13移动到环形齿轮23的正时。所述预设值K1例如被设定成使得：当在差值处于所述预设值K1的情况下小齿轮13与环形齿轮23接合时，因接合所产生的噪音保持在低水平。

例如，根据第一实施例的ECU20被设计为：利用下述方法预测自小齿轮13转动开始的小齿轮13转速上升的未来轨迹。具体地，ECU20利用下述模型等式[15]预测自小齿轮13转动开始的小齿轮13转速上升的未来轨迹；此等式通过对小齿轮13的转速上升的轨迹使用具有预定时间常数τ的一阶滞后模型建模而事先获得：

          N_p＝N_pmax{1-exp(-ta/τ)}                 [15]

其中，N_p代表小齿轮13的转速，N_pmax代表预先确定的小齿轮13的最大转速，以及ta代表自小齿轮13转动开始的逝去时间。

注意，自小齿轮13开始向环形齿轮23移动直到小齿轮邻接到环形齿轮23上需要花费时间，其中所述时间，被简称为“小齿轮移动时间”，是与发动机速度无关的常量。因此，ECU20可预测出使小齿轮13移动到环形齿轮23的正时比在当发动机速度下降的未来轨迹的预测数据的相应值与小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据的相应值之间的差处于预设值K2内时的正时早所述小齿轮移动时间。此预设值K2例如被设定成使得：当在差值处于该预设值K2的情况下使小齿轮13与环形齿轮23接合时，因接合所产生的噪音保持处于低水平。

另外，如图5所示，根据第一实施例的ECU20被设计为：

在假设发动机21重起失败时，利用与之前所述的预测发动机速度(角速度ω)下降的未来轨迹相同的方式，预测曲轴22的角速度ω的未来值或发动机速度未来值；

通过将基于曲柄信号的脉冲间隔的发动机速度(角速度ω)的测量值和相应的发动机速度(角速度ω)的预测未来值之间的差值与阈值比较，来判定发动机21的重起已成功还是失败；以及

当判定发动机21的重起失败时，执行控制起动机11以再次发动发动机21。

注意，发动机21重起失败的原因在于，虽然小齿轮13已被移动到环形齿轮23，但小齿轮13未与环形齿轮23接合。

例如，ECU20能每预设曲柄角度来预测曲轴22的角速度ω的未来值或发动机速度的未来值。

注意，在发动机21自动停止后的发动机速度下降期间，发动机速度在活塞经过相应气缸的TDC的每周期中波动；活塞经过相应气缸的TDC的该周期被简称为“TDC周期”(例如参见图4)。

为此，根据第一实施例的ECU20被设计成：通过将每TDC周期发动机速度(角速度ω)的测量值和每TDC周期发动机速度(角速度ω)的相应预测的未来值之间的差值与阈值比较，来判定发动机21的重起已成功还是失败。

即使发动机速度在每TDC周期波动下降，这种设计还能在与波动周期同步的每预设时间，将发动机速度(角速度ω)的测量值和发动机速度(角速度ω)的相应预测的未来值之间的差值与阈值进行比较。这可以降低波动对在判定发动机21重起为成功还是失败时的影响。

在对发动机21重起是成功还是失败的判定中所用的阈值可以是常量以便降低ECU20的计算量。如果采用常量作为该阈值，则发动机速度的测量值与同一时刻发动机速度的实际值之间的偏差随着发动机速度的降低而增大(见图6)。

因而，根据第一实施例的ECU20在其中存储被设计为例如映射(数据表)、程序和/或公式的信息F1；此信息F1表示阈值变量，其是发动机速度变量(参数)的函数。该函数可借助于使用发动机21或其等价的计算机模型进行测试和/或仿真所获得的数据来确定。该函数能够补偿发动机速度的测量值与发动机速度的相应实际值的偏差的增大。

具体地，ECU20使用发动机速度的测量值作为标号(key)参考信息F1，以提取与发动机速度的测量值对应的阈值的值，并利用所提取的阈值的值来执行判定发动机21的重起已成功还是失败。这能够适当地确定阈值，从而补偿发动机速度的测量值与发动机速度相应的实际值之间的偏差的增大。

注意，由于发动机速度随自发动机重起请求发生后的逝去时间降低，信息F1能够将阈值变量表征为逝去时间的变量(参数)的函数。即，ECU20能够使用自发动机重起请求发生后的逝去时间的值作为标号参考信息F1，从而提取与逝去时间对应的阈值的值。该逝去时间可由ECU20根据每次曲柄脉冲输入的间隔来测得。ECU20能够利用所提取的阈值来执行判定发动机21的重起是成功还是失败。这也能够适当地确定阈值以补偿发动机速度的测量值与发动机速度相应的实际值的偏差的增大。

接着，由ECU20所执行的轨迹预测程序R1将在下文中结合图7进行说明。ECU20在主发动机控制程序的执行期间在预设周期内重复地运行轨迹预测程序R1以用作预测发动机速度下降的未来轨迹的手段。

当运行轨迹预测程序R1时，在步骤101中，ECU20基于输出自传感器59的信号，判定预定的发动机自动停止条件中的至少一个是否得到满足，换言之，发动机自动停止请求(燃料喷射停止请求)是否发生。

在基于输出自传感器59的信号判定出没有预定的发动机自动停止条件得到满足(步骤101中的“否”)时，ECU20跳出轨迹预测程序R1并转向主发动机控制程序。

相反地，当判定出发动机自动停止条件中的至少一个得到满足时(步骤101中的“是”)时，ECU20在步骤101A中执行发动机21执行自动停止控制。

具体地，在步骤101A中，ECU20控制燃料喷射***51和/或点火***53以停止各气缸内空气-燃料混合物的燃烧。发动机21的各气缸内空气-燃料混合物燃烧的停止意味着发动机21的自动停止。由于发动机21的自动停止，发动机21的曲轴22基于例如其惯性而滑转。

除执行步骤101A之外，ECU20在步骤102中判定曲柄脉冲是否从曲柄角传感器25输入到ECU20。当判定出无曲柄脉冲输入到ECU20时(步骤102中的“否”)，ECU20重复步骤102的判定。即，ECU20在每当有曲轴脉冲输入到其中时(步骤102中的“是”)，行进到步骤103。

在步骤103中，ECU20根据上面提出的下述等式(1)计算与当前输入到ECU20的曲柄脉冲对应的曲轴22的角速度ω的值：

$\mathrm{\ω}[\mathrm{rad}/\sec ]=\frac{30\×2\mathrm{\π}}{360\×\mathrm{tp}}---\left(1\right)$

注意，与曲轴22转动的当前180CAD周期i内的h CAD对应的曲轴22的角速度ω的值将被称为ω[h，i]。例如，曲轴22转动的当前180CAD周期i内经过当前TDC 0 CAD处的角速度ω的值被表示为ω[0，i]。

其后，在步骤104中，ECU20读取存储在寄存器RE中的损失转矩T的值T[h-(h+30)，i-1]；损失转矩T的值T[h-(h+30)，i-1]在随后描述的步骤107中被计算出以存储在寄存器RE中，并与在当前输入的曲柄脉冲ω[h，i]之前150 CAD被输入到ECU20的曲柄脉冲ω[h+30，i-1]对应。

例如，在当前输入的曲柄脉冲对应于曲轴22转动的当前180 CAD周期(i)内经过当前TDC 60 CAD时，ECU20读取损失转矩T的值T[60-90，i-1]，该值T[60-90，i-1]被计算存储在寄存器RE中，且与对应于60 CAD的当前输入的曲柄脉冲ω[60，i]之前150CA被输入到ECU20的曲柄脉冲ω[90，i-1]对应(参见图3)。

注意，在当前输入的曲柄脉冲与曲轴22转动的第一180 CAD周期(i＝1)内经过当前TDC 60 CAD对应，使得寄存器RE中没有存储损失转矩T的值时，可使用默认值作为损失转矩T的值T[60-90，i-1]，该默认值被之先准备为从曲轴22的60 CAD到90 CAD的损失转矩T的值，并存储在寄存器RE或存储介质20a中。

接着，在步骤105中，根据上面提出的等式[9]或[11]，基于从寄存器RE中读取的损失转矩T的值T[h-(h+30)，i-1]，ECU20计算对应于(h+30)CAD的曲柄脉冲的下一次输入正时时的角速度ω的预测值ω′[h+30，i]。

例如，在步骤105中，ECU20计算曲轴22转动的当前180 CAD周期i内曲轴22的对应曲柄角度(h+30)处的角速度ω的预测值ω′[h+30，i]。

在步骤105中，ECU20将角速度ω的预测值ω′[h+30，i]存储在寄存器RE或存储介质20a中。注意，当h+30＝180时，将h+30设置为0，并且将i加1。

例如，当当前输入的曲柄脉冲对应60 CAD时，即，参数h等于60，ECU20根据等式[11]，计算对应于90CAD的曲柄脉冲的下次输入正时处的角速度ω的预测值ω′[90，i]：

${\mathrm{\ω}}^{\′2}[90,i]={\mathrm{\ω}}^{\′2}[60,i]-\frac{2}{J}T[60-90,i-1]$

$={\mathrm{\ω}}^2[30,i]-\frac{2}{J}\left(T\right[30-60,i-1]+T[60-90,i-1\left]\right)---\left[11\right]$

在步骤105中，ECU20根据前述的等式[10]，计算曲轴22在曲柄脉冲的下次输入正时将到达的到达时间t[h-(h+30)，i]的预测值，并将到达时间t的预测值存储在寄存器RE或存储介质20a中与角速度ω的预测值ω′[h+30，i]关联。

例如，在当前输入的曲柄脉冲对应于60CAD时，ECU20根据等式[12]计算曲轴22在曲柄脉冲的下次输入正时将到达的到达时间的预测值t[60-90，i]：

$t[60-90,i]=\frac{2\mathrm{\π}\·30}{360\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[90,i]}=\frac{\mathrm{\π}}{6\·{\mathrm{\ω}}^{\′}[90,i]}---\left[12\right]$

之后，在步骤106中，ECU20判定对应于(h+30)CAD的曲柄脉冲的下次输入正时处的角速度ω的预测值ω′[h+30，i]是否等于或小于0，从而判定是否完成预测发动机速度下降的未来轨迹直到曲轴22转动完全停止。

在确定出曲柄脉冲的下次输入正时的角速度ω的预测值ω′[h+30，i]大于零时(步骤106中的“否”)，ECU20在步骤107中计算与当前输入到ECU20的曲柄脉冲(h＝30CAD)的损失转矩T的值T[(h-30)-h，i]，并将损失转矩T的值T[(h-30)-h，i]存储在寄存器RE中。

例如，在当前输入的曲柄脉冲对应于曲轴22转动的当前180 TDC周期(i)内经过当前TDC 60 CAD时，ECU20根据下述等式[16]，计算对应于当前输入到ECU20的曲柄脉冲的损失转矩T的值T[30-60，i]：

T[30-60，i]＝-J·(ω[60，i]²-ω[30，i]²)/2     [16]

完成步骤107的操作之后，ECU20在步骤107A中，使参数h增加30，并且当增加后的值为180时，将该增加后的值重设为0，并将参数i增加1。之后，ECU20返回到步骤104并重复步骤104至步骤107A的操作，直到步骤106的判定结果为肯定的。步骤104至步骤107A的操作的重复允许大量的预测值ω′和大量的到达时间t的预测值得到计算并存储在寄存器RE或存储介质20a中。

在步骤104至107A的重复操作期间，当角速度ω的当前预测值ω′等于或小于零时，步骤106的确定为肯定。然后，在步骤106中，ECU20判定存储在寄存器RE或存储介质20a中的大量的角速度ω的预测值ω′的数据集，表示到曲轴22完全停止转动为止的发动机速度下降的未来轨迹。例如，ECU20将大量的角速度ω的预测值ω′转换为大量的发动机速度的预测值，并且基于发动机速度的预测值生成直到曲轴22完全停止转动为止的发动机速度下降的未来轨迹。

完成步骤106的操作之后，ECU20返回到步骤102中，并等待来自曲柄角传感器25的曲柄脉冲的下次输入。

也就是说，ECU20获得了直到曲轴22完全停止转动为止的发动机速度下降的未来轨迹，同时每当曲柄脉冲从曲柄角传感器25输入到ECU20时对其更新。

注意，如上所述，如果到ECU20的当前输入曲柄脉冲与下次曲柄脉冲之间的间隔长度，短于ECU20完成预测直到曲轴22完全停止转动为止的发动机速度下降的未来轨迹所需要的时间，那么ECU20被编程为：中断当前输入曲柄脉冲时的发动机速度下降的未来轨迹的预测，并执行在下次输入曲柄脉冲时的发动机速度下降的未来轨迹的下次预测。

接着，由ECU20所执行的起动机控制程序R2将在下文中结合图8进行说明。ECU20在主发动机控制程序的执行期间在预设周期内重复地运行起动机控制程序R2以用作确定驱动小齿轮13以便重起发动机21的正时的手段。

当运行起动机控制程序R2时，在步骤201中，ECU20基于从传感器59和附件61输出的信号，判定预定的发动机重起条件中的至少一个是否得到满足，换言之，发动机重起请求是否发生。

当基于输出自传感器59和附件61的信号判定出没有发动机重起请求发生时(步骤201中的“否”)，ECU20退出起动机控制程序R2并返向主发动机控制程序。

相反地，当判定发出发动机重起请求时(步骤201中的“是”)，ECU20在步骤202判定发动机速度是否下降。

当判定出发动机速度没有下降时，换言之，发动机21的曲轴22转动完全停止时(步骤202中的“否”)，ECU20行进到步骤208。在步骤208中，ECU20激励小齿轮致动器14以将小齿轮13移动到环形齿轮23，从而使小齿轮13与环形齿轮23接合。此时，由于环形齿轮23未转动，因此小齿轮13与环形齿轮23之间的接合是以较小噪声来进行。在小齿轮13与环形齿轮23接合后，即，在自小齿轮致动器14的激励逝去预设的延迟时间之后，ECU20基于马达12的占空比的控制来激励马达12以转动小齿轮13从而发动发动机21直到例如达预设初始转速。

相反地，当判定出发动机速度下降时(步骤202中的“是”)，ECU20行进到步骤203。在步骤203中，ECU20通过例如判定发动机速度是否等于或小于预设阈值速度来判断是否允许激励马达12。当确定出发动机速度高于预设阈值速度使得对马达12的激励不被允许时(步骤203中的“否”)，ECU20重复步骤203中的判断直到发动机速度等于或小于预设阈值速度。

相反地，当确定出发动机速度等于或小于预设阈值速度使得允许激励马达12时(步骤203中的“是”)，ECU20行进到步骤204，并在步骤204中开始激励马达12以转动小齿轮13达预设初始速度。

之后，在步骤205中，使用通过对小齿轮13转速上升轨迹用上面提出的一阶滞后模型建模所得到的模型等式[15]，ECU20预测自小齿轮13转动开始的小齿轮13的转速上升的未来轨迹。

在步骤205中，ECU20使发动机速度下降的未来轨迹的预测数据与小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据同步，使得：在曲轴22的180 CAD冲程内的曲柄角度处的发动机速度下降的未来轨迹的预测数据的项，与在曲轴22的相同180 CAD冲程内同一曲柄角度处的小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据的项一致。

然后，在步骤206中，当发动机速度下降的未来轨迹的预测数据值与小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据的相应值之间的差处在预设值K1内时，ECU20预测将小齿轮13移动到环形齿轮23的正时。例如，ECU20预测曲轴22的预测的180 CAD冲程内的曲轴22的预测曲柄角，作为小齿轮13移动到环形齿轮23的预测正时。

之后，在步骤206中，ECU20判定与从曲柄角传感器25到ECU20的当前输入曲柄脉冲相应的、曲轴22的当前180 CAD冲程内曲轴22的当前曲柄角，是否到达预测正时(曲轴22的预测的180 CAD冲程内曲轴22预测曲柄角)。在确定出与从曲柄角传感器25到ECU20的当前输入曲柄脉冲相应的、曲轴22的当前180 CAD冲程内曲轴22的当前曲柄角未到达预测正时时(步骤206中的“否”)，ECU20重复步骤206的判定。

相反地，在确定出与从曲柄角传感器25到ECU20的当前输入曲柄脉冲相应的、曲轴22的当前180 CAD冲程内曲轴22的当前曲柄角到达了预测正时时(步骤206中的“是”)，ECU20在步骤207中激励小齿轮致动器14以将小齿轮13移动到环形齿轮23，使得小齿轮13与环形齿轮23接合。这使发动机21发动从而重起发动机。完成步骤207的操作之后，ECU20退出起动机控制程序R2，并返回主发动机控制程序。

在步骤205中，ECU20可预测自预定参考点的逝去时间来作为将小齿轮13移动到环形齿轮23的预测正时。作为所述预定参考点，可使用以下时间点：

表示开始消减(切断)燃料到发动机21(各气缸)的第一时间点，

在发动机速度下降到预设速度时的第二时间点；

表示预测发动机速度下降的未来轨迹开始的第三时间点；以及

表示发动机重起请求出现时的第四时间点。

在此变型中，在步骤206中，ECU20能够判定与从曲柄角传感器25到ECU20的当前输入曲柄脉冲对应的自参考点后的逝去时间是否到达预测正时(预测的逝去时间)。

注意，在步骤206中，ECU20可比在发动机速度下降的未来轨迹的预测数据的相应值与小齿轮13转速上升的未来轨迹的预测数据的相应值之间的差在预设值K2内时的正时，早小齿轮移动时间而预测出使小齿轮13移至环形齿轮23的正时。例如，ECU20可根据当前发动机速度将小齿轮移动时间转换为曲轴22转动的角宽度，并能比曲轴22转动的该角宽度更早地预测将小齿轮13移至环形齿轮23的正时。考虑到小齿轮移动时间，预设值K1值可被设置为大于预设值K2。

另一方面，在发动机速度下降期间确定出没有预定的发动机重起条件得到满足时，ECU20可判定发动机速度是否下降到非常低的速度范围内，例如，300RPM或更少的速度范围内，更具体地，50至100RPM的速度范围内，并且，在确定出发动机速度下降到此非常低的速度范围内时，ECU20可激励小齿轮致动器14以使小齿轮13移动到环形齿轮23。当发动机速度保持处于该非常低的速度范围内时，小齿轮13与环形齿轮23接合时的噪音水平以及两者之间的磨损中每个均可保持在可容许范围内。

接着，由ECU20所执行的重起-失败判定程序R3将在下文中结合图9进行说明。ECU20在主发动机控制程序的执行期间的预设周期内重复运行重起-失败判定程序R3，以用作判定发动机21重起已成功还是失败的手段。

当运行重起-失败判定程序R3时，在步骤301中，ECU20判断发动机21被自动停止后发动机速度是否下降。

在判定出在发动机21自动停止后发动机速度未下降时(步骤301中的“否”)，ECU20退出重起-失败判定程序R3。相反地，当判定在发动机21自动停止后发动机速度下降时(步骤301中的“是”)，ECU20行进到步骤302。

在步骤302中，ECU20判定根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制是否已执行。换言之，ECU20判定是否执行驱动起动机11使小齿轮13移动到环形齿轮23以重起发动机21。

当判定出根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制未被执行时(步骤302中的“否”)，ECU20退出重起-失败判定程序R3。

相反地，当判定出根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制已被执行时(步骤302中的“是”)，ECU20行进到步骤303。

在步骤303中，ECU20获得在曲轴22转动的当前180 CAD周期当前TDC处的发动机速度的测量值NE(n)。在步骤303中，假设发动机21重起失败，根据前述的轨迹预测程序R1由ECU20当前预测的发动机速度(角速度ω)下降的未来轨迹，ECU20计算(预测)下一TDC处的发动机速度(角速度ω)的未来值Ney(n+1)。

在步骤303的操作后，在步骤304中，ECU20使用当前TDC处的发动机速度的测量值NE(n)作为标号参考信息F1，从而提取与发动机速度的测量值NE(n)对应的阈值的值。

接着，在步骤305中，ECU20获得在曲轴22转动的下一个180 CAD周期内下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)。

在完成步骤305的操作后，在步骤306中，ECU20判定下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)与下一TDC处的发动机速度的预测未来值Ney(n+1)的偏差是否大于所提取的阈值的值。

也就是说，如果基于发动机重起控制的发动机21重起成功，那么由于实际的发动机速度自发动机重起控制的开始正时增大，因此下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)与该下一TDC处的发动机速度的预测未来值Ney(n+1)的偏差大于所提取的阈值的值(参见图5)。

然而，如果基于发动机重起控制的发动机21重起失败，那么由于实际的发动机速度自发动机21重起的开始正时下降，因此下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)与该下一TDC处的发动机速度的预测未来值Ney(n+1)的偏差等于或小于所提取的阈值的值(参见图5)。

因此，当判定出下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)与该下一TDC处的发动机速度的预测未来值Ney(n+1)的偏差等于或小于所提取的阈值的值时(步骤306中的“是”)，ECU20在步骤307中判定发动机21的重起失败。

之后，在步骤308中，ECU20再次利用起动机11执行发动机重起控制。

例如，如上所述，如果发动机21的重起失败，则在步骤204和207中先前被驱动的小齿轮13被认为邻接在环形齿轮23上并且没有与环形齿轮23断开。即，认为小齿轮13在邻接在环形齿轮23上转动。此时，环形齿轮23的转速持续下降因为发动机21的重起失败，从而小齿轮13的转速比环形齿轮23的转速更高。

因此，在步骤308中，ECU20使马达12去激励从而降低小齿轮13的转速。之后，当小齿轮13的转速与环形齿轮23(发动机21)的转速之间的差在预设值K1或K2内时，处于邻接在环形齿轮23上的小齿轮13接合环形齿轮23。在小齿轮13与环形齿轮23接合后，ECU20在步骤308中激励马达12以使小齿轮13与环形齿轮23一起转动，从而发动发动机21。

在步骤308中，ECU20能够控制马达12的占空比从而降低小齿轮13的转速。之后，当小齿轮13的转速与环形齿轮23(发动机21)的转速之间的差在预设值K1或K2内时，邻接在环形齿轮23上的小齿轮13接合环形齿轮23。由于小齿轮13在转动，所以小齿轮13与环形齿轮23的接合转动环形齿轮23，从而发动发动机21。

相反地，当判定出下一TDC处的发动机速度的测量值NE(n+1)与该下一TDC处的发动机速度的预测未来值Ney(n+1)的偏差大于所提取的阈值的值时(步骤306中的“否”)，ECU20判定出发动机21的重起成功，从而终止重起-失败判定程序R3。

如上所述，根据第一实施例的发动机控制***1被配置为：

在假设发动机21的重起失败时，预测每一TDC循环的发动机速度(曲轴22的角速度)的未来值；

通过将发动机速度(曲轴21的角速度)的测量值与发动机速度(曲轴21的角速度)的相应预测的未来值的偏差与阈值进行比较，判定发动机21的重起已成功还是失败；以及

当判定出发动机21的重起失败时，利用起动机11执行发动机重起控制以再次发动发动机21。

也就是说，为了判定发动机21的重起已成功还是失败，发动机控制***1构造将发动机速度的测量值与发动机速度的相应预测的未来值的偏差与阈值进行比较，而不将发动机速度的测量值与预设起动阈值速度进行比较。因此，发动机控制***1的构造，在不需要等待发动机速度自发动机重起控制开始至达到预设起动阈值速度所需的大量时间的情况下，判定发动机21的重起已成功还是失败。

因此，发动机控制***1的构造能够比之前已知的发动机停止-起动***更早地判定发动机21的重起已成功还是失败，其中之前已知的发动机停止-起动***需要大量时间直到判定出发动机的重起已成功还是失败。另外，发动机控制***1的构造在不使用电池18中下降的量的情况下判定发动机21的重起已成功还是失败。因此，发动机控制***1的构造独立于电池18中电荷量的变化来判定发动机21的重起已成功还是失败，从而在与之前已知的使用基于电池下降量来判定发动机是否起动的***相比可以提高对发动机21的重起已成功还是失败的的确定的准确度。

根据第一实施例的发动机控制***1的这些技术效果，使ECU20可以在判定出发动机21的重起已失败后尽可能快地再次重起发动机21，从而在发动机21重起失败时改进发动机控制***1的恢复性能。

根据第一实施例的发动机控制***1计算阈值的值，该阈值用于如果发动机速度的测量值与发动机速度的相应预测的未来值的偏差小于该阈值的所述值则判定发动机21重起失败。除此之外，根据第一实施例的发动机控制***1可计算阈值的值，该阈值用于如果发动机速度的测量值与发动机速度的相应预测的未来值的偏差等于或大于该阈值的所述值则判定发动机21的重起成功。

注意，根据第一实施例的ECU20被构造成每当曲轴22转动30 CAD执行预测发动机速度(曲轴22的角速度)下降的未来轨迹，但根据第一实施例的ECU20并不限于此设置。

具体地，ECU20可被构造成：每当气缸中的活塞到达TDC，换言之，每当曲轴22转动成到达与曲轴22的当前180 CAD冲程内气缸的TDC相对应的预设CAD，预测发动机速度(曲轴22的角速度)下降的未来轨迹，从而在步骤105中，预测在当点火顺序中的下一气缸的活塞将到达下一TDC时的发动机转速。此构造使得ECU20在发动机转速在下一个TDC时的值是负值(虚数字)时判定对应当前TDC的当前正时是发动机21的曲轴22正转期间的最后TDC。这是因为，当在气缸中的活塞经过正向方向的最后TDC后发动机速度接近零时，点火顺序中下一气缸的活塞不经过下一TDC，所以发动机21反向转动。即，ECU20能判定出发动机速度将是负值，换言之，发动机21在曲轴22的下一180CAD冲程内将反向转动。

ECU20能够根据前述的损失转矩T的轨迹，预测每TDC周期发动机速度下降的未来轨迹。具体地，在步骤105中，ECU20能够预测从当前TDC正时到下一个TDC正时发动机速度下降的未来轨迹。在步骤105中，ECU20根据表示从之前TDC正时到当前TDC正时的发动机速度下降轨迹的历史数据，可以预测从当前TDC正时到下一个TDC正时的发动机速度下降的未来轨迹。代替每TDC周期，ECU20能够每当曲轴22位于同一CAD时预测发动机速度下降的未来轨迹。

根据第一实施例的ECU20基于角速度ω的未来值预测发动机速度下降的未来轨迹；这些未来值处于与曲柄脉冲输入间隔相对应的30 CAD间隔，但根据第一实施例的ECU20并不限于此。具体地，处于30 CAD间隔的角速度ω的未来值可能与发动机速度下降的实际轨迹全然不同。因此，ECU20在与曲柄脉冲输入的每一间隔对应的每一30 CAD间隔期间，***额外的角速度ω的未来值。这使得包括了所***的未来值的发动机速度下降的预测未来轨迹更接近发动机速度下降的实际轨迹。

第二实施例

根据本发明第二实施例的发动机控制***将在下文中参考图10进行说明。

根据第二实施例的发动机控制***的结构和/功能，与发动机控制***1有以下几点不同。因此下面将主要描述此不同点。

根据第一实施例的发动机控制***1被构造成：通过将发动机速度(曲轴21的角速度)的测量值和发动机速度(曲轴21的角速度)的相应预测的未来值的偏差与阈值进行比较，来判定发动机21的重起已成功还是失败。

另一方面，根据第二实施例的发动机控制***被构造成：执行重起-失败判定R4从而：通过在利用起动机11的发动机重起控制之后，即，在步骤207中驱动起动机11使小齿轮13向环形齿轮23移动以重起发动机21之后，比较测得的发动机速度的增大速率或增大量来判定发动机21的重起已成功还是失败。

接着，由ECU20所执行的重起-失败判定程序R4将在下文中参考图10进行说明。ECU20在主发动机控制程序的执行期间的预设周期内重复地运行重起-失败判定程序R4，以用作判定发动机21的重起已成功还是失败的手段。

当运行重起-失败判定程序R4时，在步骤401中，ECU20判定发动机速度在发动机21被自动停止后是否下降。

当判定出发动机速度在发动机21被自动停止后未下降时(步骤401中的“否”)，ECU20退出重起-失败判定程序R4。相反地，当判定发动机速度在发动机21被自动停止后下降时(步骤401中的是)，ECU20行进到步骤402。

在步骤402中，ECU20判定根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制是否执行。换言之，ECU20判定是否已执行驱动起动机11使小齿轮13移动到环形齿轮23以便重起发动机21。

当判定出根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制未执行时(步骤402中的否)，ECU20退出重起-失败判定程序R4。

相反地，当判定出根据起动机控制程序R2的步骤207使用起动机11的发动机重起控制已被执行时(步骤402中的是)，ECU20行进到步骤403。

在步骤403中，ECU20计算在发动机重起控制开始(开始发动发动机21)后，发动机速度(角速度ω)的测量值的增大量ΔNE1或发动机速度(角速度ω)的测量值的增大速率ΔNE2。发动机速度的测量值的增大量ΔNE1或发动机速度的测量值的增大速率ΔNE2均是作为发动机速度的测量值的变化行为的例子。

接着，在步骤404中，ECU20判定：开始发动发动机21后的发动机速度测量值的增大量ΔNE1是否小于第一阈值TH1，或者，开始发动发动机21后的发动机速度测量值的增大速率ΔNE2是否小于第二阈值TH2。

也就是说，如果基于发动机重起控制的发动机21重起成功，则由于自发动机重起控制的开始正时发动机速度的测量值的增大(改变)量ΔNE1或增大(改变)速率ΔNE2是正的，因此发动机速度的测量值的增大量ΔNE1或增大速率ΔNE2等于或大于被预设为例如大于零的正值的相应的第一阈值TH1或第二阈值TH2。

但是，如果基于发动机重起控制的发动机21重起失败，则即使已执行发动机重起控制，由于发动机速度的测量值的增大(改变)量ΔNE1或增大(改变)速率ΔNE2是负的，因此发动机速度的测量值的增大量ΔNE1或增大速率ΔNE2小于相应的第一阈值TH1或第二阈值TH2。

因此，当判定出发动机速度的测量值的增大量ΔNE1小于第一阈值TH1，或发动机速度的测量值的增大速率ΔNE2小于第二阈值TH2时(步骤404中的“是”)，ECU20在步骤405中判定发动机21的重起失败。

接着，在步骤406中，ECU20再次利用起动机11执行发动机重起控制。

例如，如上所述，如果发动机21的重起失败，则在步骤204和207中之前被驱动的小齿轮13被认为邻接在环形齿轮23上并且没有与环形齿轮23脱开。即，认为小齿轮13邻接在环形齿轮23上转动。此时，环形齿轮23的转速持续下降，因为发动机21的重起失败，使得小齿轮13的转速高于环形齿轮23的转速。

因此，在步骤406中，ECU20使马达12去激励从而降低小齿轮13的转速。之后，当小齿轮13的转速与环形齿轮23(发动机21)的转速之间的差在预设值K1或K2内时，邻接在环形齿轮23上的小齿轮13与环形齿轮23接合。在小齿轮13与环形齿轮23接合以后，ECU20在步骤308中激励马达12以使小齿轮13与环形齿轮23一起转动，从而发动发动机21。

在步骤406中，ECU20能够控制马达12的占空比从而降低小齿轮13的转速。之后，当小齿轮13的转速与环形齿轮23(发动机21)的转速之间的差在预设值K1或K2内时，邻接在环形齿轮23上的小齿轮13与环形齿轮23接合。由于小齿轮13在转动，所以小齿轮13与环形齿轮23的接合使环形齿轮23转动，从而发动发动机21。

相反地，当判定出发动机速度的测量值的增大量ΔNE1小于第一阈值TH1，或发动机速度的测量值的增大速率ΔNE2等于或大于第二阈值TH2时(步骤404中的“否”)，ECU20判定发动机21的重起成功，从而终止重起-失败判定程序R4。

如上所述，根据第二实施例的发动机控制***被构造成：将自开始发动发动机21发动机速度测量值的增大量ΔNE1或增大速率ΔNE2与相应的第一阈值TH1或第二阈值TH2进行比较，并基于比较结果判定发动机21的重起成功还是失败。

因此，该实施例的发动机控制***的构造在没有下述情况下判定发动机21的重起成功还是失败：

等待从发动机重起控制开始发动机速度达到预设的起动阈值速度所需的大量时间；以及

使用电池18的减少量。

因此，此实施例的发动机控制***的构造能够实现根据前述第一实施例的发动机控制***1的技术效果。

另外，由于根据第二实施例的发动机控制***，不需要在假设发动机21的重起失败的基础上预测每一TDC周期发动机速度(曲轴22的角速度)的未来值的情况下，判定发动机21的重起成功还是失败。因此，该实施例的发动机控制***的构造与根据第一实施例的发动机控制***1相比可以更精简为执行所述判定所需的ECU20的计算负荷。

根据第二实施例的发动机控制***利用第一阈值TH1或第二阈值TH2，以便：如果发动机速度的测量值的增大量ΔNE1小于第一阈值TH1或者发动机速度的测量值的增大速率ΔNE2小于第二阈值TH2，则判定发动机21的重起失败。除该测量外，根据第二实施例的发动机控制***能够利用第一阈值TH1′或第二阈值TH2′，以便：如果发动机速度的测量值的增大量ΔNE1等于或大于第一阈值TH1′或者发动机速度的测量值的增大速率ΔNE2等于或大于第二阈值TH2′，则判定发动机21重起成功。

用来判定发动机21重起成功还是失败的第一阈值TH1和第二阈值TH2中的每一个可以是常量以便减少ECU20的计算量。如果阈值TH1和Th2的每一个均采用常量，那么发动机速度的测量值和同一时刻的发动机速度实际值的偏差会随着发动机速度的下降而增大(参见图6)。

因此，与第一实施例类似，根据第二实施例的ECU20在其中存储被设计为例如映射(数据表)、程序和/或公式的信息F2；此信息F2表示是发动机速度的变量(参数)的函数的第一阈值TH1或第二阈值TH2的变量。该函数可基于通过使用发动机21或其等价计算机模型进行测试和/或仿真所获得的数据来确定。该函数能够补偿发动机速度的测量值与发动机速度相应的实际值的偏差的增大。

具体地，ECU20使用发动机速度的测量值作为标号参考信息F2，以提取与发动机速度的测量值对应的第一阈值TH1或第二阈值TH2，并利用所提取的第一阈值TH1或第二阈值TH2来执行判定发动机21的重起成功还是失败。这能够适当地确定第一阈值TH1或第二阈值TH2，从而补偿发动机速度的测量值与发动机速度相应的实际值之间的偏差的增大。

注意，由于发动机速度随自发动机重起请求出现后的逝去时间降低，信息F2能够将第一阈值TH1或第二阈值TH2的变量表征为逝去时间的变量(参数)的函数。即，ECU20能够使用自发动机重起请求出现后的逝去时间的值作为标号参考信息F2，从而提取与逝去时间对应的阈值的值。该逝去时间可由ECU20根据每次曲柄脉冲输入的间隔来测得。ECU20能够利用所提取的第一阈值TH1或第二阈值TH2来执行判定发动机21的重起成功还是失败。这也能够适当的确定第一阈值TH1或第二阈值TH2以补偿发动机速度的测量值与发动机速度相应的实际值的偏差的增大。

在第一实施例和第二实施例的每一个中，发动机控制***能够在判断出发动机速度的测量值超过预设的重起-完成判定阈值时判定发动机21的重起失败。

在第一实施例和第二实施例的每一个中，发动机控制***被构造成：当在发动机速度下降期间发动机重起请求出现时，激励马达12使小齿轮13转动，并在给定正时驱动小齿轮致动器14使小齿轮13移动到环形齿轮23从而使小齿轮13与环形齿轮23接合。因此，即使发动机速度处于相对高的速度范围内，发动机控制***也减小小齿轮13的转速和发动机21(环形齿轮23)的转速之间的差，并在该差保持为小的情况下使小齿轮13移动到环形齿轮23。但是，本发明并不限于此构造。

具体地，根据本发明的发动机控制***可被构造成：当在发动机速度下降期间发动机重起请求出现时，开始将小齿轮13向环形齿轮23移动，并在小齿轮13与环形齿轮23接合后或在小齿轮13与环形齿轮23接合过程中激励马达12使小齿轮13转动，从而发动发动机21。即，如果发动机速度相对低，则由于小齿轮13的转速和发动机21(环形齿轮23)的转速之间的差为小，所以发动机控制***能够以较小的噪音使小齿轮13接合环形齿轮23。

在该变型中，在发动机速度下降期间，如果发动机重起请求出现在发动机速度处于比预设的低RPM例如200RPM更高的范围内时，则发动机控制***能够激励马达12使小齿轮13转动，并驱动致动器14使转动的小齿轮13移动到环形齿轮23，从而使小齿轮13与环形齿轮23接合。

另一方面，在发动机速度下降期间，如果发动机重起请求出现在发动机速度等于或低于所述预设的低RPM时，则发动机控制***可驱动致动器14使转动的小齿轮13移动到环形齿轮23以使小齿轮13与环形齿轮23接合，并在小齿轮13与环形齿轮23接合后或在小齿轮13与环形齿轮23接合过程中，激励马达12使小齿轮13转动，从而发动发动机21。

在第一实施例和第二实施例中的每一个中，发动机控制***被设计为使得曲柄角传感器25测量发动机21的曲轴22的转动的角速度，但本发明并不限于此。

具体地，被设计为直接测量与曲轴22耦合的滑轮的转速的传感器，其被称为滑轮转动传感器，或被设计为直接测量环形齿轮23的转速的传感器，可被用于代替曲柄角传感器25或额外于曲柄角传感器25测量发动机21的曲轴22的转动的角速度的手段。在这些传感器中，被设计为直接测量环形齿轮23的转速、被称为环形齿轮转动传感器的传感器，可优选地用作测量发动机21的转速的手段。这是因为，环形齿轮转动传感器被设计为根据环形齿轮23外圆周上所形成的齿的转动拾取之前形成的磁场的变化；环形齿轮23外圆周上形成齿的数目比曲柄角传感器的磁阻盘的齿的数目和滑轮的外圆周上所形成的齿的数目更多。

本发明的第一实施例和第二实施例中的每一个都应用于配备有起动机11的相应发动机控制***，其中起动机11被设计为分立地驱动小齿轮致动器14和马达12以便转动小齿轮13，但本发明的第一实施例和第二实施例中的每一个均不限于这种应用。

具体地，本发明可应用于配备有起动机的发动机控制***，其中起动机被设计为同时驱动小齿轮致动器14和马达12，或被设计为：驱动小齿轮致动器14和马达12中的一个，并在逝去预设的延迟时间后，驱动其另一个。例如，当这种起动机被应用到根据第一实施例和第二实施例中的一个的发动机控制***中时，发动机控制***可被设计为：基于发动机速度的未来轨迹，判定发动机速度是否处于例如300RPM或更少，更具体地，50至100RPM的非常低的速度范围内，并且，当判定出发动机速度处于所述非常低的速度范围内时，控制小齿轮致动器14使小齿轮13移动到环形齿轮23。

在第一实施例和第二实施例的每一个中，所述曲柄角测量分辨率可被设置为除了30CAD以外的期望角度。

显然地，程序R1和R4被存储在ECU20的存储介质20a中，但是，在根据第一实施例的发动机控制***1中的ECU20中，至少程序R1到R3需要存储在ECU20中。

本发明还可被应用到用于响应驾驶员的操作而正常起动(重起)发动机21的发动机起动***中。

尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但本发明并不限于此处所描述的各实施例，而是包括具有如由本领域技术人员基于本发明所将明白的修改、省略、(例如，不同实施例的方面的)组合、改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限制应基于权利要求中所应用的语言进行广阔地解释，并且不被限制到本实施方式中所描述的例子，或在本申请的审查期间，所述实施例应被解释为非排他性的。

Claims (11)

1.一种***，用于移动和转动起动机的小齿轮以重起具有与环形齿轮耦接的曲轴的发动机，所述***包括：

重起单元，在发动机重起请求发生在发动机被控制成以便其停止之后曲轴转速下降期间时，所述重起单元执行发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动至环形齿轮用于使小齿轮与环形齿轮接合，并且以转动小齿轮以便发动发动机；

检测器，所述检测器检测执行发动机重起控制后曲轴转速下降期间的曲轴的转速值；

预测器，假定基于发动机重起控制的发动机重起已失败，所述预测器预测与曲轴转速下降期间的曲轴转速的检测值相对应的曲轴转速的未来值；以及

判定器，根据曲轴转速的检测值和曲轴转速的预测的未来值之间的关系，所述判定器判定基于发动机重起控制的发动机的重起已成功还是失败。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述发动机工作以使气缸中的活塞往复通过所述气缸的上止点从而转动曲轴，所述预测器被构造成预测活塞到达上止点的每循环时曲轴转速的值，所述预测器被构造成预测活塞到达上止点的每循环时曲轴转速的未来值，并且所述判定器被构造成：根据活塞到达上止点的每循环时曲轴转速的检测值中的每一个和曲轴转速的预测的未来值的相应一个之间的关系，判定基于发动机重起控制的发动机的重起已成功还是失败。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述判定器被构造成将曲轴转速的检测值和曲轴转速的预测的未来值之间的差作为所述关系与阈值进行比较，并根据比较结果判定基于发动机重起控制的发动机重起已成功还是失败。

4.一种***，用于移动和转动起动机的小齿轮以重起具有与环形齿轮耦接的曲轴的发动机，所述***包括：

重起单元，在发动机重起请求发生在发动机被控制成以便其停止之后曲轴转速下降期间时，所述重起单元执行发动机重起控制以驱动起动机使小齿轮移动至环形齿轮用于使小齿轮与环形齿轮接合，并且以转动小齿轮以便发动发动机；

检测器，所述检测器检测执行发动机重起控制后曲轴转速下降期间的曲轴的转速值；以及

判定器，所述判定器根据指示曲轴转速的检测值的变化行为的信息，判定基于发动机重起控制的发动机的重起已成功还是失败。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述曲轴转速的检测值的变化行为是检测到的曲轴转速的增大量或增大速率，且所述判定器被构造成将所述曲轴转速的检测值的增大量或增大速率与阈值进行比较，并根据比较结果判定基于发动机重起控制的发动机的重起已成功还是失败。

6.根据权利要求3或5所述的***，其特征在于，所述判定器被构造成将所述阈值确定为以下至少一个的函数：曲轴转速的检测值的变量，和自发动机重起请求发生逝去时间的变量。

7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的***，其特征在于，所述重起单元被构造成：在发动机被控制成以便其停止之后的曲轴转速下降期间，执行发动机重起控制以驱动起动机，从而：

响应于发动机重起请求的发生，转动小齿轮；以及

将转动的小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述重起单元被构造成在小齿轮的转速和曲轴的转速之间的差值在预设值内时将转动的小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合。

9.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的***，其特征在于，所述重起单元被构造成：在发动机被控制成以便其停止之后的曲轴转速下降期间，执行发动机重起控制以驱动起动机，从而：

响应于发动机重起请求的发生，将小齿轮移动到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮接合；以及

转动小齿轮。

10.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的***，其特征在于，所述重起单元被构造成：当判定出基于发动机重起控制的发动机的重起已失败时，额外地执行发动机重起控制以驱动起动机以便发动发动机。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，如果小齿轮已被转动并被移动到环形齿轮但与环形齿轮脱开使得判定出基于发动机重起控制的发动机的重起已失败，则所述重起单元被构造成执行额外的发动机重起控制以驱动起动机，从而降低小齿轮的转速以便小齿轮与环形齿轮接合。

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