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JP5073007B2 - エンジン自動停止再始動装置 - Google Patents

エンジン自動停止再始動装置 Download PDF

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Description

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、エンジン自動停止条件が成立した後に、所定の再始動条件が成立するとエンジンの再始動を行うエンジン自動停止再始動装置に関する。
近年、自動車の燃費改善や環境負荷低減等を目的として、エンジンの自動停止を行い、その後にエンジンを自動的に再始動するエンジン自動停止再始動システムが開発されている。このエンジン自動停止再始動システムは、運転者の操作によって、エンジンを停止するための所定のエンジン自動停止条件が満たされると（例えば所定車速以下でのブレーキＯＮ操作がされると）、エンジンの自動停止を行う。また、このエンジン自動停止再始動システムは、運転者の操作によって、所定の再始動条件が満たされると（例えばブレーキ解除操作や、アクセル踏み込み操作等がされると）、エンジンを自動的に再始動する。
例えば、特許文献１に示すような従来装置では、アイドルストップ直後のエンジン回転降下期間中に再始動要求が発生したときに、コントローラが、エンジン回転が完全に停止した状態になるのを待たずにクランキングを開始する。より具体的に、この従来装置では、アイドルストップ直後のエンジン回転降下期間中に、再始動要求が発生したときに、コントローラが、スタータピニオンギアを回転させる。そして、スタータピニオンギアの回転速度がリングギアの予測回転速度と同期した時点で、コントローラが、スタータピニオンギアをリングギアに噛み込ませてクランキングを開始する。
次に、特許文献１に示すような従来装置の動作タイミングについて、図３１のタイミングチャートを用いて説明する。図３１において、１００１はリングギア回転速度であり、１００２はピニオンギア回転速度であり、１００３はスタータ駆動信号であり、１００４はピニオンギア押し出し信号である。時刻ｔ１でエンジン自動停止条件が成立し、コントローラがエンジンの停止処理を開始する。この後、時刻ｔ２では、エンジン再始動条件が成立したため、コントローラが、スタータ駆動信号をＯＮにし、ピニオンギアを回転させ始める。
そして、時刻ｔ３では、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後にリングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期すると予測されるため、コントローラがピニオンギア押し出し信号をＯＮにする。時刻ｔ４では、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期し、これと同時にピニオンギアがリングギアに当接して嵌合する。以後、コントローラは、ピニオンギアを回転させてリングギアを駆動し、エンジンをクランキングして再始動させる。
特許第４２１４４０１号公報
特許文献１に示すような従来装置では、コントローラが、将来のリングギア回転速度を予測して、ピニオンギア回転速度とリングギア回転速度とが同期すると予測されるタイミングに合わせて、ピニオンギアを押し出すタイミングを制御する。しかしながら、エンジン再始動処理中に運転者によって非走行レンジが選択された場合については、特許文献１に示すような従来装置では、何等考慮されていない。
従って、このような場合では、非走行レンジにおけるリングギア回転速度低下量が走行レンジにおけるリングギア回転速度低下量とは異なるため、当接の時点におけるピニオンギアの回転速度とリングギアの回転速度とが同期できず、ピニオンギアがリングギアに嵌合できない状態で押し付けられる。この結果、特許文献１に示すような従来装置では、騒音が発生したり機構が破損したりする可能性があった。
上記の特許文献１に示すような従来装置の問題点を、図３２のタイミングチャートを用いて説明する。図３２において、１００１はリングギア回転速度であり、１００２はピニオンギア回転速度であり、１００３はスタータ駆動信号であり、１００４はピニオンギア押し出し信号であり、１００５は変速機状態である。時刻ｔ１の時点でエンジン自動停止条件が成立し、コントローラがエンジンの停止処理を開始する。
その後、時刻ｔ２の時点でエンジン再始動条件が成立したため、コントローラがスタータ駆動信号をＯＮにし、ピニオンギアを回転させ始める。そして、時刻ｔ３の時点では、コントローラは、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後にリングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期すると予測し、ピニオンギア押し出し信号をＯＮにする。
時刻ｔ４の時点では、変速機状態がＤレンジからＮレンジに変更され、リングギア回転速度低下量が変化する。この結果、時刻ｔ５の時点では、リングギアとピニオンギアとが当接するが、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期していないために、ギア同士が嵌合することができず、騒音が発生したり機構が破損したりする可能性がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジン自動停止処理中にエンジン再始動条件が成立し、その成立した後のエンジン再始動中に変速機状態が変更された場合にも、騒音や破損等の異常の発生を抑えることができるエンジン自動停止再始動装置を得ることを目的とする。
この発明に係るエンジン自動停止再始動装置は、エンジンの動力を変速して車両の駆動輪に伝えるための変速機と、前記変速機の変速状態を操作するための変速操作を外部から受ける変速操作装置と、エンジンのクランク軸に設けられたリングギアと、前記エンジンを始動するためのスタータモータと、前記リングギアに対して接近・開離する方向へ変位可能に設けられ、前記スタータモータによって回転駆動されるピニオンギアと、前記ピニオンギアを前記リングギアへ向けて押し出して前記リングギアに噛み合わせ、前記エンジンをクランキングするピニオンギア押し出し手段と、リングギア回転速度を検出するためのリングギア回転速度検出手段とを有する前記車両の始動・変速系に設けられ、かつ前記変速機が走行レンジか非走行レンジかどうかを判定する変速機状態判定手段を有し、所定のエンジン自動停止条件が成立すると前記エンジンの自動停止処理を行い、前記エンジン自動停止条件が成立した後に、所定の再始動条件が成立すると前記スタータモータ及び前記ピニオンギア押し出し手段の駆動を制御して前記エンジンの再始動処理を行うコントローラを備えるものであって、前記コントローラは、前記スタータモータの駆動開始時点からのスタータモータ駆動時間を計測するスタータ駆動時間計測手段と、前記スタータモータ駆動時間から前記ピニオンギア回転速度を推定するピニオンギア回転速度推定手段と、前記変速機が走行レンジである場合に、前記リングギア回転速度と前記ピニオンギア回転速度との差が、前記変速機が走行レンジのときの前記リングギア回転速度の速度低下量、および前記ピニオンギア回転速度推定手段により推定した所定のピニオンギア当接遅延時間後のピニオン回転速度の速度増加量に基づいて算出した第１の所定値となったタイミングで前記ピニオンギア押し出し手段を駆動する第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段と、前記変速機が非走行レンジである場合に、前記リングギア回転速度と前記ピニオンギア回転速度との差が、前記変速機が非走行レンジのときの前記リングギア回転速度の速度低下量、および前記ピニオンギア回転速度推定手段により推定した所定のピニオンギア当接遅延時間後のピニオン回転速度の速度増加量に基づいて算出した第２の所定値となったタイミングで前記ピニオンギア押し出し手段を駆動する第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段とをさらに有するものである。
この発明に係るエンジン自動停止再始動装置によれば、コントローラが、変速機が走行レンジのときのリングギア回転速度の速度低下量に対応する第１の所定値となったタイミングでピニオンギア押し出し手段を駆動する第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段と、変速機が非走行レンジである場合に、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度との差が、変速機が非走行レンジのときのリングギア回転速度の速度低下量に対応する第２の所定値となったタイミングでピニオンギア押し出し手段を駆動する第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段とを有しているので、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期していない状態で、ピニオンギアがリングギアに当接されることがないことから、エンジン自動停止処理中にエンジン再始動条件が成立し、その成立した後のエンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合にも、騒音や破損等の異常の発生を抑えることができる。
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示す構成図である。 図１のスタータを示す構成図である。 図１のコントローラを示すブロック図である。 図１のコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 ピニオンギア回転速度を推定するためのマップを示すグラフである。 ピニオンギア押し出しタイミングを決定するためのマップを示すグラフである。 図１のコントローラの動作を示すフローチャートである。 図１のコントローラの動作を示すフローチャートである。 図１のコントローラの動作を示すフローチャートである。 図１のコントローラの動作を示すフローチャートである。 図１のコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態３によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 ピニオンギア回転速度を推定するためのマップを示すグラフである。 ギア回転停止時点を予測するためのマップを示すグラフである。 この発明の実施の形態５によるコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態６によるコントローラのエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態６によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６によるコントローラの動作を示すフローチャートである。 特許文献１に示すような従来装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 特許文献１に示すような従来装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１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を示す構成図である。
図１において、車両の動力源となるエンジン（内燃機関）１のクランクシャフトには、変速機２が接続されている。変速機２は、エンジン１の動力を変速する。この変速機２によって変速されたエンジン１の動力は、車両の駆動輪に伝えられる。変速機２には、変速操作装置３が接続されている。変速操作装置３は、運転者の変速操作（レバー操作、シフト操作）に応じて、変速機２の変速状態（ギア段）を変化させる。
また、エンジン１のクランクシャフトには、クランクシャフトとともに回転するリングギア４が設けられている。リングギア４の近傍には、リングギア４と嵌合可能なピニオンギア５と、リングギア４の回転速度（以下、「リングギア回転速度」ともいう）に応じたリングギア回転検出信号６ａを生成するリングギア回転速度検出手段６とが設けられている。
ピニオンギア５は、リングギア４に対して接近・開離する方向へ変位可能となっている。また、ピニオンギア５には、スタータ１０が接続されている。ピニオンギア５は、スタータ１０の駆動力によって回転される。つまり、ピニオンギア５がリングギア４と嵌合している場合に、ピニオンギア５がスタータ１０の駆動力によって回転されることによって、エンジン１がクランキングされる。
変速機２、変速操作装置３、リングギア回転速度検出手段６及びスタータ１０には、コントローラ１００が電気的に接続されている。コントローラ１００は、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジン１の自動停止処理を行い、その後に、所定の再始動条件が成立するとエンジン１の再始動処理を行う。即ち、コントローラ１００は、エンジン自動停止再始動処理を行う。また、コントローラ１００は、スタータ１０を駆動するためのスタータ駆動部（スタータ駆動回路）１０１を有している。
また、コントローラ１００は、変速機２の変速状態を示す信号である変速機状態信号２ａを変速機２から受ける。また、コントローラ１００は、変速操作装置３の状態（レバー位置）を示す信号である変速操作状態信号３ａを変速操作装置３から受ける。さらに、コントローラ１００は、リングギア回転速度検出手段６からリングギア回転検出信号６ａを受ける。なお、運転者による変速操作装置３の変速操作に応じて、コントローラ１００が変速機２の変速状態を制御してもよい。
次に、スタータ１０の構成について、より具体的に説明する。図２は、図１のスタータ１０を示す構成図である。図２において、スタータ１０は、ピニオンギア５を回転させるスタータモータ１１と、ピニオンギア５をリングギア４に対して接近・開離する方向へ変位させるピニオンギア押し出し手段１２とを有している。
スタータモータ１１の駆動は、コントローラ１００（スタータ駆動部１０１）からのスタータ駆動信号１００ａによって制御される（信号１００ａがＯＮの場合にスタータモータ１１が駆動する）。ピニオンギア押し出し手段１２の駆動は、コントローラ１００からのピニオンギア押し出し信号１００ｂによって制御される（信号１００ｂがＯＮの場合にピニオンギア５を押し出す）。
ここで、変速機２、変速操作装置３、リングギア４、ピニオンギア５、スタータモータ１１、ピニオンギア押し出し手段１２及びリングギア回転速度検出手段６は、車両の始動・変速系をなしている。
次に、コントローラ１００の構成について、より具体的に説明する。図３は、図１のコントローラ１００を示すブロック図である。なお、図３では、スタータ駆動部１０１を省略して示す。図３において、コントローラ１００は、スタータモータ駆動時間計測手段１０２、ピニオンギア回転速度推定手段１０３、減算器１０４、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５、第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６、変速機状態判定手段１０７、及び状態切換スイッチ１０８を有している。
スタータモータ駆動時間計測手段１０２は、スタータモータ１１の駆動開始時点からの駆動時間であるスタータモータ駆動時間を計測する。ピニオンギア回転速度推定手段１０３は、スタータモータ駆動時間計測手段１０２によって計測されたスタータモータ駆動時間に基づいて、ピニオンギア５の回転速度（以下、「ピニオンギア回転速度」ともいう。）を推定する。
減算器１０４は、リングギア回転検出信号６ａのリングギア４の回転速度から、ピニオンギア回転速度推定手段１０３によって推定されたピニオンギア５の回転速度を減算する。即ち、減算器１０４は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差（以下、「リングギア回転速度とピニオンギア回転速度との差」ともいう）を算出する。
第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５は、減算器１０４によって算出されたリングギア４とピニオンギア５との回転速度差に基づいて、ピニオンギア５の押し出しタイミングを決定する。第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６は、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５と同様に、減算器１０４によって算出されたリングギア４とピニオンギア５との回転速度差に基づいて、ピニオンギア５の押し出しタイミングを決定する。
変速機状態判定手段１０７は、変速機状態信号２ａ及び変速操作状態信号３ａを用いて、変速機２及び変速操作装置３のそれぞれの状態を監視し、変速機２の状態を判定する。また、変速機状態判定手段１０７は、判定した変速機２の状態に応じて、状態切換スイッチ１０８の接点を切り換える。
具体的に、変速機状態判定手段１０７は、判定した変速機２の状態が走行レンジ（以下、「Ｄレンジ」ともいう）であれば、状態切換スイッチ１０８の接点を切り換えて、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５により決定されたタイミングでピニオンギア押し出し手段１２を駆動する。変速機状態判定手段１０７は、判定した変速機２の状態が非走行レンジ（以下、「Ｎレンジ」ともいう）であれば、状態切換スイッチ１０８の接点を切り換えて、第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６によって決定されたタイミングでピニオンギア押し出し手段１２を駆動する。
ここで、コントローラ１００は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ及びＲＡＭ等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）により構成することができる。コントローラ１００のコンピュータの記憶部には、スタータ駆動部１０１、スタータモータ駆動時間計測手段１０２、ピニオンギア回転速度推定手段１０３、減算器１０４、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５、第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６、変速機状態判定手段１０７、及び状態切換スイッチ１０８の機能を実現するためのプログラムが格納されている。
次に、コントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図４は、図１のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図４において、２０１はリングギア回転速度であり、２０２はピニオンギア回転速度である。また、２０３はエンジン自動停止条件の成立を表すエンジン自動停止フラグであり、２０４はエンジン再始動条件の成立を表すエンジン再始動フラグである。さらに、２０５はスタータ駆動信号１００ａであり、２０６はピニオンギア押し出し信号１００ｂであり、２０７は変速機状態である。
まず、時刻ｔ１の時点で、エンジン自動停止条件が成立し、コントローラ１００がエンジン１の停止処理を開始する。この後に、時刻ｔ２の時点で、エンジン再始動条件が成立する。これに伴い、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転させ始める。
時刻ｔ３の時点では、変速機状態が走行レンジから非走行レンジに変更される。これに伴って、エンジン回転速度の低下率が、走行レンジの場合の低下率に対して増減する。なお、時刻ｔ３の時点で変速機状態が走行レンジから非走行レンジに変更されない場合には、リングギア回転速度２０１が図４の破線部分のような減少特性を示す。
時刻ｔ４の時点では、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度との差ΔＮが、所定値（所定の速度差）と同等となるため、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後にリングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期すると予測し、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにする。
そして、時刻ｔ５の時点では、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期し、同時にピニオンギア５がリングギア４に当接して、ピニオンギア５がリングギア４に嵌合する。以後、コントローラ１００は、ピニオンギア５を回転させてリングギア４を駆動し、エンジン１をクランキングして、エンジン１を再始動させることができる。
ここで、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴは、実験的に事前に求めて、コントローラ１００に予め記憶させることができる。例えば、ピニオンギア押し出し変移量を検出できるようにし、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにしてからピニオンギア押し出し変移量が一定となるまでの所要時間を、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴとして定義することができる。また、コントローラ１００は、コントローラ１００に予め記憶された図５に示すようなマップを参照することによって、スタータ駆動開始時点からの経過時間に対応するピニオンギア回転速度を推定する。
このようにして、コントローラ１００は、現在のピニオンギア回転速度と、現在からピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のピニオンギア回転速度増加量ΔＮＰとを推定できる。これと同様に、エンジン停止時でＤレンジ選択中のリングギア回転速度の速度低下量と、エンジン停止時でＮレンジ選択中のリングギア回転速度の速度低下量とを事前に求め、これらの速度低下量を、コントローラ１００に予め記憶させてもよい。これによって、Ｄレンジ選択時のピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のリングギア回転速度低下量ΔＮＥＤと、Ｎレンジ選択時のピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のリングギア回転速度低下量ΔＮＥＮとを推定することができる。
現在のリングギア回転速度とピニオンギア回転速度との差ΔＮが、前述のように推定されたピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のピニオンギア回転速度増加量ΔＮＰと、Ｎレンジ選択時のピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のリングギア回転速度低下量ΔＮＥＮとの和と等しくなるとき、コントローラ１００がピニオンギア５の押し出しを開始すると、ピニオンギア５とリングギア４とが当接するタイミングで、ピニオンギア回転速度及びリングギア回転速度を同期させることができる。なお、Ｄレンジ選択時も同様である。
また、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５及び第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６は、リングギア回転速度及びピニオンギア回転速度をもとに、図６に示すようなマップを参照して、ピニオンギア押し出しタイミングを決定してもよい。
図６において、３０１は、変速機状態がＤレンジのときに、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５によって使用される第１ピニオンギア押し出しタイミング決定マップであり、３０２は、変速機状態がＮレンジのときに、第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６によって使用される第２ピニオンギア押し出しタイミング決定マップである。
従って、第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５は、変速機２が走行レンジ（Ｄレンジ）のときのリングギア回転速度の速度低下量に対応するピニオンギア押し出しタイミングを決定する。これに対して、第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６は、変速機２が非走行レンジ（Ｎレンジ）のときのリングギア回転速度の速度低下量に対応するピニオンギア押し出しタイミングを決定する。
次に、実施の形態１のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。図７〜１１は、図１のコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。なお、図７〜１１に示す動作は、コントローラ１００によって一定周期で実行される。また、図７，８は、Ａ部及びＢ部で繋がっており、図８，９は、Ｃ部及びＤ部で繋がっている。さらに、図９，１０は、Ｅ部及びＦ部で繋がっており、図１０，１１は、Ｇ部及びＨ部で繋がっている。
図７〜１１において、まず、図７のステップＳ１００では、コントローラ１００は、現在状態を判定する。このときに、現在状態が「エンジン回転中」の場合には、コントローラ１００は、図７のステップＳ１０１の処理へ移行する。また、現在状態が「アイドル停止中」の場合には、コントローラ１００は、図７のステップＳ１１１の処理へ移行する。さらに、現在状態が「ピニオンギア押し出し中」の場合には、コントローラ１００は、図８のステップＳ１２１の処理へ移行する。
また、現在状態が「エンジン停止処理中」の場合には、コントローラ１００は、図８のステップＳ１３１の処理へ移行する。さらに、現在状態が「クランキング中」の場合には、コントローラ１００は、図９のステップＳ１４１の処理へ移行する。また、現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合には、コントローラ１００は、図９のステップＳ１５１の処理へ移行する。
さらに、現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合には、コントローラ１００は、図１０のステップＳ１６１の処理へ移行する。また、現在状態が「Ｎレンジ再始動中」の場合には、コントローラ１００は、図１０のステップＳ１７１の処理へ移行する。さらに、現在状態が「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合には、コントローラ１００は、図１１のステップＳ１８１の処理へ移行する。
現在状態が「エンジン回転中」の場合
図７のステップＳ１０１では、コントローラ１００は、エンジン自動停止要求があったか否かを確認し、エンジン自動停止要求がなかった場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、エンジン自動停止要求があった場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１０２の処理へ移行する。ステップＳ１０２では、コントローラ１００は、現在状態を「エンジン停止処理中」に変更し、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「アイドル停止中」の場合
図７のステップＳ１１１では、コントローラ１００は、エンジン再始動要求があったか否かを確認し、エンジン再始動要求がなかった場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、エンジン再始動要求があった場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１１２の処理へ移行する。ステップＳ１１２では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ１１３の処理へ移行する。ステップＳ１１３では、コントローラ１００は、現在状態を「ピニオンギア押し出し中」に変更し、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「ピニオンギア押し出し中」の場合
図８のステップＳ１２１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１２２の処理へ移行する。ステップＳ１２２では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ステップＳ１２３の処理へ移行する。ステップＳ１１３では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「エンジン停止処理中」の場合
図８のステップＳ１３１では、コントローラ１００は、エンジン再始動要求があったか否かを確認し、エンジン再始動要求がなかった場合には、ステップＳ１３２の処理へ移行する。ステップＳ１３２では、コントローラ１００は、エンジン１が停止中か否かを確認し、エンジン１が停止中でない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、エンジン１が停止中である場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１３３の処理へ移行する。ステップＳ１３３では、コントローラ１００は、現在状態を「アイドル停止中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
また、図８のステップＳ１３１において、エンジン再始動要求があった場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１３４の処理へ移行する。ステップＳ１３４では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ステップＳ１３５の処理へ移行する。ステップＳ１３５では、コントローラ１００は、現在状態を「Ｄレンジ再始動中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「クランキング中」の場合
図９のステップＳ１４１では、コントローラ１００は、エンジン１が完爆したか（エンジン１がアイドル状態になっているか）否かを確認し、エンジン１が完爆していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、エンジン１が完爆している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１４２，Ｓ１４３の処理へ移行する。ステップＳ１４２，Ｓ１４３では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにして、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＦＦにし、ステップＳ１４４の処理へ移行する。ステップＳ１４４では、コントローラ１００は、現在状態を「エンジン回転中」に変更し、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合
図９のステップＳ１５１では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていなければ、ステップＳ１５２の処理へ移行する。ステップＳ１５２では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差を算出し、ステップＳ１５３の処理へ移行する。
ステップＳ１５３では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第１の所定値（第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５によって決定される値）近傍か否かを確認し、その回転速度差が第１の所定値近傍から離れている場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第１の所定値近傍である場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１５４の処理へ移行する。ステップＳ１５４では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ１５５の処理へ移行する。ステップＳ１５５では、コントローラ１００は、「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」に変更し、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
また、図９のステップＳ１５１において、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１５６の処理へ移行する。ステップＳ１５６では、コントローラ１００は、現在状態を「Ｎレンジ再始動中」に変更し、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図１０のステップＳ１６１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認する。このときに、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１６２の処理へ移行する。ステップＳ１６２では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｎレンジ再始動中」の場合
図１０のステップＳ１７１では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差を算出し、ステップＳ１７２の処理へ移行する。ステップＳ１７２では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第２の所定値（第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０６によって決定される値）近傍か否かを確認する。このときに、その回転速度差が第２の所定値近傍から離れている場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第２の所定値近傍である場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１７３の処理へ移行する。ステップＳ１７３では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ１７４の処理へ移行する。ステップＳ１７４では、コントローラ１００は、「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図１１のステップＳ１８１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ１８２の処理へ移行する。ステップＳ１８２では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
上記のような実施の形態１のエンジン自動停止再始動装置によれば、変速機２が走行レンジのときのリングギア回転速度の速度低下量に対応するピニオンギア押し出しタイミングと、変速機２が非走行レンジのときのリングギア回転速度の速度低下量に対応するピニオンギア押し出しタイミングとの２種類のピニオンギア押し出しタイミングを用いて、コントローラ１００がピニオンギア押し出し手段１２の駆動を制御する。この構成により、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期していない状態で、ピニオンギア５がリングギア４に当接されることがないことから、エンジン自動停止処理中にエンジン再始動条件が成立し、その成立した後のエンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合にも、騒音や破損等の異常の発生を抑えてエンジン再始動処理を行うことができる。これに加えて、運転者の意図した操作の通りに作動するため、運転者に対する違和感をなくすことができる。
実施の形態２．
実施の形態１では、２種類のピニオンギア押し出しタイミングを用いてコントローラ１００がピニオンギア押し出し手段１２の駆動を制御することによって、エンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合における騒音や破損等の異常の発生を抑えた。これに対して、実施の形態２では、コントローラ１００が変速機２の変速状態を制御することによって、エンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合における騒音や破損等の異常の発生を抑える。実施の形態２の構成は、実施の形態１と同様であり、コントローラ１００の動作タイミングが実施の形態１とは異なる。
次に、実施の形態２のコントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図１２は、この発明の実施の形態２によるコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図１２において、２０１はリングギア回転速度であり、２０２はピニオンギア回転速度である。また、２０３はエンジン自動停止条件の成立を表すエンジン自動停止フラグであり、２０４はエンジン再始動条件の成立を表すエンジン再始動フラグである。さらに、２０５はスタータ駆動信号１００ａであり、２０６はピニオンギア押し出し信号１００ｂである。また、２０７は変速機状態であり、２０８は変速操作装置状態である。
まず、時刻ｔ１の時点で、エンジン自動停止条件が成立し、コントローラ１００がエンジン１の停止処理を開始する。この後に、時刻ｔ２の時点で、エンジン再始動条件が成立する。これに伴い、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転させ始める。
時刻ｔ３の時点で、運転者によって変速操作がされ、変速操作装置状態が非走行レンジとされる。これに対して、コントローラ１００は、変速機状態を走行レンジのままで保持し、エンジン再始動処理を継続する。そして、時刻ｔ４の時点で、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度との差ΔＮが所定値近傍となる。このため、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後にリングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期すると予測し、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにする。
時刻ｔ５の時点で、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期し、同時にピニオンギア５がリングギア４に当接して嵌合する。このときに、コントローラ１００は、変速機状態を非走行レンジに変更する。この時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間、コントローラ１００は、インストルメントパネル等における変速段を示す表示器に、非走行レンジを表示させたり、点滅させたりする等の状態遷移中である旨を表示させてもよい。以後、コントローラ１００は、ピニオンギア５を回転させてリングギア４を駆動し、エンジン１をクランキングして再始動させる。
従って、実施の形態２のコントローラ１００は、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作装置３が変速操作を受けた場合には、エンジン再始動処理を優先し、エンジン１が再始動した後に変速機２の変速を行う（変速レンジを切り換える）。つまり、実施の形態２のコントローラ１００は、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作装置３が変速操作を受けた場合には、図１２のΔＤのように、変速機２の変速状態を遅延させて切り換える。
次に、実施の形態２のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。ここで、実施の形態２のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態１と同様であり、現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合の動作と、現在状態が「Ｎレンジ再始動中」の場合の動作と、現在状態が「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とが実施の形態１とは異なる。ここでは、実施の形態１との違いを中心に説明する。
図１３〜１５は、この発明の実施の形態２によるコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。なお、図１３は、実施の形態１の図８とＣ部及びＤ部で繋がっている。また、図１３，１４は、Ｅ部及びＦ部で繋がっている。さらに、図１４，１５は、Ｇ部及びＨ部で繋がっている。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合
図１３のステップＳ１５１では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、ステップＳ１５２の処理へ移行する。このような変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合の動作は、実施の形態１と同様である。
他方、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ２５６の処理へ移行する。ステップＳ２５６では、コントローラ１００は、変速機２のレンジ切換を保留し（変速機２をＤレンジで保持）、インジケータ（図示せず）の点滅を開始して、ステップＳ２５７の処理へ移行する。ステップＳ２５７では、コントローラ１００は、現在状態を「Ｎレンジ再始動中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｎレンジ再始動中」の場合
図１４のステップＳ１７１では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差を算出し、ステップＳ２７２の処理へ移行する。ステップＳ２７２では、コントローラ１００は、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第１の所定値（第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段１０５によって決定される値）近傍か否かを確認し、その回転速度差が第１の所定値近傍から離れている場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、リングギア４とピニオンギア５との回転速度差が第１の所定値近傍である場合には、コントローラ１００は、ステップＳ２７３の処理へ移行する。ステップＳ２７３では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ２７４の処理へ移行する。ステップＳ２７４では、コントローラ１００は、「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
ここで、実施の形態１では、図９のＳ１５３や図１０のＳ１７２に示すように、第１の所定値と第２の所定値との２種類の所定値を用いた。これに対して、実施の形態２では、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作がなされた場合にも、コントローラ１００が再始動処理を完了するまで変速機状態を変更しない。このことから、変速操作装置３が変速操作を受けても、コントローラ１００が変速機２をＤレンジで保持するので、リングギア４の回転の低下率が変化しないことから、第１の所定値の１種類の所定値のみを用いることができる。
現在状態が「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図１５のステップＳ１８１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ２８２の処理へ移行する。
ステップＳ２８２では、コントローラ１００は、変速機２をＮレンジに切り換え、ステップＳ２８３の処理へ移行する。ステップＳ２８３では、コントローラ１００は、インジケータの点滅を終了し、ステップＳ２８４の処理へ移行する。ステップＳ２８４では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他の動作は、実施の形態１と同様である。
上記のような実施の形態２のエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作がなされた場合にも、コントローラ１００が再始動処理を完了するまで変速機状態を変更しない。この構成により、変速によるエンジン回転速度の低下量の変化が発生せず、これに伴うピニオンギア回転速度とリングギア回転速度とが同期するタイミングの差異が発生することなく、ピニオンギア５とリングギア４とを嵌合させることができる。この結果、騒音や破損等の異常の発生を抑えてエンジン再始動処理を行うことができる。
また、変速機２がＮレンジのときに比べて、発電機等の負荷による影響が小さい為、ばらつきが小さく、より確実にエンジン１を再始動させることができる。
実施の形態３．
実施の形態１では、２種類のピニオンギア押し出しタイミングを用いてコントローラ１００がピニオンギア押し出し手段１２の駆動を制御することによって、エンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合における騒音や破損等の異常の発生を抑えた。これに対して、実施の形態３では、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合に、コントローラ１００がエンジン再始動処理を中断することによって、エンジン再始動処理中に変速機状態が変更された場合における騒音や破損等の異常の発生を抑える。実施の形態３の構成は、実施の形態１と同様であり、コントローラ１００の動作タイミングが実施の形態１とは異なる。
次に、実施の形態３のコントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図１６は、この発明の実施の形態３によるコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図１６において、２０１はリングギア回転速度であり、２０２はピニオンギア回転速度である。また、２０３はエンジン自動停止条件の成立を表すエンジン自動停止フラグであり、２０４はエンジン再始動条件の成立を表すエンジン再始動フラグである。さらに、２０５はスタータ駆動信号１００ａであり、２０６はピニオンギア押し出し信号１００ｂである。また、２０７は変速機状態である。
まず、時刻ｔ１の時点で、エンジン自動停止条件が成立し、コントローラ１００がエンジン１の停止処理を開始する。この後に、時刻ｔ２の時点で、エンジン再始動条件が成立する。これに伴い、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転させ始める。
時刻ｔ３の時点では、変速機状態が非走行レンジに変更される。これと同時に、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにする（信号出力を停止する）。なお、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂがＯＮの場合には、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにすると同時に、ピニオンギア押し出し信号１００ｂもＯＦＦにする。従って、実施の形態３のコントローラ１００は、エンジン再始動処理を中断する。
次に、実施の形態３のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。ここで、実施の形態３のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態１と同様であり、現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合の動作と、現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とが実施の形態１とは異なる。また、実施の形態３では、実施の形態１における「Ｎレンジ再始動中」の場合の動作と、「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とが省略されている点も実施の形態１とは異なる。ここでは実施の形態１との違いを中心に説明する。
図１７，１８は、この発明の実施の形態３によるコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。なお、図１７は、実施の形態１の図８とＣ部及びＤ部で繋がっている。また、図１７，１８は、Ｅ部及びＦ部で繋がっている。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合
図１７のステップＳ１５１では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、ステップＳ１５２の処理へ移行する。このような変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合の動作は、実施の形態１と同様である。
他方、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ３５６の処理へ移行する。ステップＳ３５６では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにし、ステップＳ３５７の処理へ移行する。ステップＳ３５７では、コントローラ１００は、現在状態を「アイドル停止中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図１８のステップＳ１６１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、ステップＳ１６２の処理へ移行する。ステップＳ１６２では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、コントローラ１００は、ステップＳ３６３の処理へ移行する。ステップＳ３６３では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
ステップＳ３６３において、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ３６４，Ｓ３６５の処理へ移行する。ステップＳ３６４，Ｓ３６５では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにして、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＦＦにし、ステップＳ３６６の処理へ移行する。ステップＳ３６６では、コントローラ１００は、現在状態を「アイドル停止中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他の動作は、実施の形態１と同様である。
上記のような実施の形態３のエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作がなされたことにより、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合に、コントローラ１００がエンジン再始動処理を中断する。これにより、騒音や破損等の異常の発生を、より確実に防止することができる。
実施の形態４．
実施の形態３では、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合に、コントローラ１００は、エンジン再始動処理を中断した。これに対して、実施の形態４では、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合に、コントローラ１００は、エンジン再始動処理を中断し、その中断した後に、エンジン再始動処理を再度行う。実施の形態３の構成の概要は、実施の形態１と同様であり、コントローラ１００の動作タイミングが実施の形態１，３とは異なる。
次に、実施の形態４のコントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図１９は、この発明の実施の形態４によるコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図１９において、２０１はリングギア回転速度であり、２０２はピニオンギア回転速度である。また、２０３はエンジン自動停止条件の成立を表すエンジン自動停止フラグであり、２０４はエンジン再始動条件の成立を表すエンジン再始動フラグである。さらに、２０５はスタータ駆動信号１００ａであり、２０６はピニオンギア押し出し信号１００ｂである。また、２０７は変速機状態である。
まず、時刻ｔ１の時点で、エンジン自動停止条件が成立し、コントローラ１００がエンジン１の停止処理を開始する。この後に、時刻ｔ２の時点で、エンジン再始動条件が成立する。これに伴い、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転させ始める。
時刻ｔ３の時点では、変速機状態が非走行レンジに変更される。これと同時に、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにする（信号出力を停止する）。なお、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂがＯＮの場合には、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにすると同時に、ピニオンギア押し出し信号１００ｂもＯＦＦにする。
時刻ｔ４の時点で、エンジン１の回転が停止する。そして、時刻ｔ５の時点で、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにする。この時刻ｔ５の時点でコントローラ１００がピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにするのは、その時刻ｔ５の時点からピニオンギア押し出し遅延時間ΔＴが経過した時点の時刻ｔ６において、スタータ駆動停止時点の時刻ｔ３から、ピニオンギア回転停止に要すると予測される時間ΔＴＳが経過するためである。なお、この時間ΔＴＳからピニオンギア押し出し遅延時間ΔＴを減じて算出される時間が再始動禁止時間である。
時刻ｔ６の時点では、ピニオンギア５がリングギア４に当接し、コントローラ１００がスタータ駆動信号１００ａをＯＮにして、ピニオンギア５をリングギア４に嵌合させてリングギア４を駆動し、エンジン１をクランキングして再始動させる。従って、実施の形態４のコントローラ１００は、エンジン再始動処理を中断し、その中断した後に、エンジン再始動処理を再度行う。
次に、実施の形態４のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。ここで、実施の形態４のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態１と同様であり、現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合の動作と、現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とが実施の形態１とは異なる。また、実施の形態４では、実施の形態１における「Ｎレンジ再始動中」の場合の動作と、「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とに代えて、「ギア回転停止待機中」の動作と、「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」の動作とを行う点も実施の形態１とは異なる。ここでは実施の形態１との違いを中心に説明する。
図２０〜２２は、この発明の実施の形態４によるコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。なお、図２０は、実施の形態１の図８とＣ部及びＤ部で繋がっている。また、図２０，２１は、Ｅ部及びＦ部で繋がっている。さらに、図２１，２２は、Ｇ部及びＨ部で繋がっている。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合
図２０のステップＳ１５１では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、ステップＳ１５２の処理へ移行する。このような変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合の動作は、実施の形態１と同様である。
他方、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ４５６の処理へ移行する。ステップＳ４５６では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにし、ステップＳ４５７の処理へ移行する。ステップＳ４５７では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図２１のステップＳ１６１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、ステップＳ１６２の処理へ移行する。ステップＳ１６２では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、コントローラ１００は、ステップＳ４６３の処理へ移行する。ステップＳ４６３では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
ステップＳ４６３において、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ４６４，Ｓ４６５の処理へ移行する。ステップＳ４６４，Ｓ４６５では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにして、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＦＦにし、ステップＳ４６６の処理へ移行する。ステップＳ４６６では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「ギア回転停止待機中」の場合
図２１のステップＳ４７１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、リングギア４の回転が停止すると予測されるか否かを確認し、リングギア４の回転が停止しないと予測される場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、リングギア４の回転が停止すると予測される場合には、コントローラ１００は、ステップＳ４７２の処理へ移行する。
ステップＳ４７２では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、スタータモータ駆動停止時点から一定時間（例えば１５００ｍｓｅｃ）が経過していない場合には（即ち、ピニオンギア５の回転が停止していないと予測される場合には）、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、スタータモータ駆動停止時点から一定時間が経過している場合には（即ち、ピニオンギア５の回転が停止していると予測される場合には）、コントローラ１００は、ステップＳ４７３の処理へ移行する。ステップＳ４７３では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ４７４の処理へ移行する。ステップＳ４７４では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図２２のステップＳ１８１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ４８２の処理へ移行する。
ステップＳ４８２では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ステップＳ４８３の処理へ移行する。ステップＳ４８３では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他の動作は、実施の形態１と同様である。
上記のような実施の形態４のエンジン自動停止再始動装置よれば、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作がなされたことによって、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合に、コントローラ１００がピニオンギア５とリングギア４との回転停止を待ってエンジン１を再始動させる。この構成により、複雑な操作を必要とせずに、ピニオンギア回転速度とリングギア回転速度との同期の失敗に起因する騒音や破損の発生を防止しつつ、エンジン１を再始動することができる。
実施の形態５．
実施の形態５では、エンジン再始動処理を中断した場合に、ピニオンギア５の回転速度とリングギア４の回転速度とがともに零となるギア回転停止時点を予測し、その予測したギア回転停止時点の後に、エンジン再始動処理を再度行う。
実施の形態５のコントローラ１００の構成の概要は、実施の形態１と同様である。但し、実施の形態５のコントローラ１００は、スタータモータ駆動停止時間計測手段、スタータモータ停止中ピニオンギア回転速度推定手段、及びギア回転停止時点予測手段をさらに有している（いずれも図示せず）。
スタータモータ駆動停止時間計測手段は、スタータモータ１１の駆動停止時点からの時間を計測する。スタータモータ停止中ピニオンギア回転速度推定手段は、スタータモータ１１の駆動停止時点におけるピニオンギア回転速度と、スタータモータ駆動停止時間計測手段によって計測されたスタータモータ駆動停止時間とに基づいて、スタータモータ１１の駆動停止後のピニオンギア回転速度（回転速度の低下パターン）を推定する。ギア回転停止時点予測手段は、図２３，２４に示すようなマップを用いて、ピニオンギア５の回転速度と、リングギア４の回転速度とがともに零となるギア回転停止時点を予測する。
次に、実施の形態５のコントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図２５は、この発明の実施の形態５によるコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図２５における２０１〜２０７は、図１９と同様である。また、この例の時刻ｔ３までの動作タイミングは、図１９の場合の動作タイミングと同様である。ここでは、時刻ｔ４以降の動作タイミングを中心に説明する。
時刻ｔ４の時点で、エンジン１の回転が停止する。コントローラ１００は、時刻ｔ５の時点からピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後に、エンジン１及びピニオンギア５の回転がともに停止する時点である時刻ｔ６に至ると予測し、時刻ｔ５の時点で、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにする。時刻ｔ６の時点では、リングギア回転及びピニオンギア回転の両方が停止するとともに、ピニオンギア５がリングギア４に当接する。即ち、時刻ｔ６は、ギア回転停止時点である。
時刻ｔ６の以後、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５をリングギア４に嵌合させる。そして、コントローラ１００は、リングギア４を駆動し、エンジン１をクランキングして再始動させる。なお、エンジン１の回転が停止する時点である時刻ｔ４と、ピニオンギア５の回転が停止する時点である時刻ｔ６との時間的関係が前後することも想定される。
従って、実施の形態５のコントローラ１００は、スタータモータ１１の駆動停止時点からギア回転停止時点までの期間を再始動禁止時間として再始動処理を中断し、再始動禁止時間が経過した後に、エンジン再始動処理を再度行う。
次に、実施の形態５のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。実施の形態５のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態４の動作と同様であり、ここでは、実施の形態４の違いのみを説明する。実施の形態５のコントローラ１００は、実施の形態４の図２１におけるステップＳ４７２の処理に際して、図２３に示すようなマップを用いて、スタータモータ駆動停止時のピニオンギア回転速度とスタータモータ駆動停止からの時間とに基づいて、ピニオンギア回転速度を推定する。そして、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間後に、ピニオンギア５の回転が停止しているか否かを予測する。他の動作は、実施の形態４と同様である。
上記のような実施の形態５のエンジン自動停止再始動装置によれば、コントローラ１００がスタータモータ１１の駆動停止時点からのピニオンギア回転速度を推定することにより、ピニオンギア５の回転が停止するタイミングを適確に推定することができ、エンジン１を再始動させるまでの所要時間を短縮させることができる。つまり、エンジン再始動処理を中断して、その後にエンジン再始動処理を再試行する場合に、待機時間を短縮させることができ、より迅速にエンジン１を再始動することができる。
実施の形態６．
実施の形態５では、コントローラ１００が、ピニオンギア５の回転が停止するタイミングを推定して、その停止するタイミングに合わせてエンジン再始動処理を行った。これに対して、実施の形態６では、ピニオンギア回転速度及びリングギア回転速度が低下している最中に、ピニオンギア回転速度とリングギア回転速度とが同期すると予測される場合に、コントローラ１００が、ピニオンギア５及びリングギア４の回転停止を待たずにエンジン再始動処理を行う。実施の形態６の構成の概要は、実施の形態５と同様であり、コントローラ１００の動作タイミングが実施の形態５とは異なる。
次に、実施の形態６のコントローラ１００の動作タイミングについて説明する。図２６は、この発明の実施の形態６によるコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図２６における２０１〜２０７は、図１９と同様である。
時刻ｔ１の時点で、エンジン自動停止条件が成立し、コントローラ１００は、エンジンの停止処理を開始する。この後に、時刻ｔ２の時点で、エンジン再始動条件が成立する。これに伴い、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転させ始める。
時刻ｔ３の時点で、変速機状態が非走行レンジに変更される。これと同時に、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにする。なお、ピニオンギア押し出し信号１００ｂがＯＮの場合には、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂもＯＦＦにする。これ以降、コントローラ１００は、時刻ｔ３におけるピニオンギア回転速度ＮＳＴと、スタータモータ１１の駆動停止時点からの経過時間とに基づいてピニオンギア回転速度を推定する。
時刻ｔ４の時点で、ピニオンギア回転速度とリングギア回転速度との差ΔＮが所定値近傍となる。このため、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの後にリングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期すると予測し、時刻ｔ４の時点で、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにする。ここで、ΔＮに対して用いられる所定値は、リングギア回転速度及びピニオンギア回転速度をもとに参照されるマップ（図示せず）を用いて定義することができる。
時刻ｔ５の時点では、リングギア回転速度とピニオンギア回転速度とが同期し、同時にピニオンギア５がリングギア４に当接して、ピニオンギア５及びリングギア４が互いに嵌合する。時刻ｔ５以後、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ピニオンギア５を回転駆動してリングギア４を駆動し、エンジン１をクランキング、即ち再始動する。
次に、実施の形態６のコントローラ１００のエンジン自動停止再始動処理の動作について説明する。実施の形態６のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態１の動作と同様であり、現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合の動作と、現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とが実施の形態１とは異なる。また、実施の形態６では、実施の形態１における「Ｎレンジ再始動中」の場合の動作と、「Ｎレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合の動作とに代えて、「ギア回転停止待機中」の動作と、「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」の動作と、「回転速度低下中・ピニオンギア押し出し中」の動作とを行う点も実施の形態１とは異なる。ここでは実施の形態１との違いを中心に説明する。
図２７〜３０は、この発明の実施の形態６によるコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。なお、図２７は、実施の形態１における図８とＣ部及びＤ部で繋がっている。また、図２７，２８は、Ｅ部及びＦ部で繋がっている。さらに、図２８，２９は、Ｉ部及びＪ部で繋がっている。また、図２９，３０は、Ｋ部及びＬ部で繋がっている。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中」の場合
図２７のステップＳ１５１では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認し、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、ステップＳ１５２の処理へ移行する。このような変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合の動作は、実施の形態１と同様である。
他方、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５５６の処理へ移行する。ステップＳ５５６では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにし、ステップＳ５５７の処理へ移行する。ステップＳ５５７では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「Ｄレンジ再始動中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図２８のステップＳ１６１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、ステップＳ１６２の処理へ移行する。ステップＳ１６２では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５６３の処理へ移行する。ステップＳ５６３では、コントローラ１００は、運転者によって変速操作装置３がＮレンジに変更されたか否かを確認する。このときに、変速操作装置３がＮレンジに変更されていない場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
ステップＳ５６３において、変速操作装置３がＮレンジに変更されている場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５６４，Ｓ５６５の処理へ移行する。ステップＳ５６４，Ｓ５６５では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＦＦにして、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＦＦにし、ステップＳ５６６の処理へ移行する。ステップＳ５６６では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「ギア回転停止待機中」の場合
図２９のステップＳ５７１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、リングギア４の回転が停止すると予測されるか否かを確認し、リングギア４の回転が停止すると予測される場合には、ステップＳ５７２の処理へ移行する。
ステップＳ５７２では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５の回転が停止すると予測されるか否かを確認する。このときに、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５の回転が停止すると予測されない（あるいは、停止しないと予測される）場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５の回転が停止すると予測される場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５７３の処理へ移行する。
ステップＳ５７３では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ５７４の処理へ移行する。ステップＳ５７４では、コントローラ１００は、現在状態を「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
また、ステップＳ５７１において、リングギア４の回転が停止すると予測されない（あるいは、停止しないと予測される）場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５７５の処理へ移行する。ステップＳ５７５では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５の回転が停止すると予測されるか否かを確認する。このときに、ピニオンギア５の回転が停止すると予測される場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア５の回転が停止しないと予測される（あるいは、停止しないと予測される）場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５７６の処理へ移行する。
ステップＳ５７６では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５とリングギア４との回転速度が同期するか否かを確認する。このときに、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５とリングギア４との回転速度が同期しない場合には、コントローラ１００は、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間の経過後に、ピニオンギア５とリングギア４との回転速度が同期する場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５７７の処理へ移行する。
ステップＳ５７７では、コントローラ１００は、ピニオンギア押し出し信号１００ｂをＯＮにし、ステップＳ５７８の処理へ移行する。ステップＳ５７８では、コントローラ１００は、現在状態を「回転速度低下中・再始動ピニオンギア押し出し中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「ギア回転停止待機中・ピニオンギア押し出し中」の場合
図３０のステップＳ５８１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５８２の処理へ移行する。ステップＳ５８２では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ステップＳ５８３の処理へ移行する。ステップＳ５８３では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。
現在状態が「回転速度低下中・再始動ピニオンギア押し出し中」の場合
図３０のステップＳ５９１では、コントローラ１００は、ピニオンギア当接遅延時間が経過したか否かを確認し、ピニオンギア当接遅延時間が経過していない場合には、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他方、ピニオンギア当接遅延時間が経過している場合には、コントローラ１００は、ステップＳ５９２の処理へ移行する。
ステップＳ５９２では、コントローラ１００は、スタータ駆動信号１００ａをＯＮにし、ステップＳ５９３の処理へ移行する。ステップＳ５９３では、コントローラ１００は、現在状態を「クランキング中」に変更して、今回のタスク処理を終了し、一定周期後にステップＳ１００の処理へ移行する。他の動作は、実施の形態１と同様である。
ここで、ピニオンギア当接遅延時間は、実施の形態１と同様に、実験的に事前に求めることができる。例えば、ピニオンギア押し出し変移量を検出できるようにし、ピニオンギア押し出し信号１００ｂを入力してからピニオンギア押し出し変移量が一定となるまでの所要時間をピニオンギア当接遅延時間ΔＴと定義できる。また、ピニオンギア回転速度は、図２３に示すようなマップを参照して、スタータモータ駆動停止時のピニオンギア回転速度とスタータモータ駆動停止時点からの経過時間とをもとに推定できる。このようにして、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴ経過後のピニオンギア回転速度ＮＰ(ΔＴ)を推定できる。
また、エンジン停止時のリングギア回転速度の速度低下量を事前の実験により求めてコントローラ１００に予め記憶させておくことによって、現在のリングギア回転速度からピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のリングギア回転速度ＮＥ(ΔＴ)を推定することができる。ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のピニオンギア回転速度ＮＰ(ΔＴ)と、ピニオンギア当接遅延時間ΔＴの経過後のリングギア回転速度ＮＥ(ΔＴ)が等しくなったとき、ピニオンギア５の押し出しを開始すると、ピニオンギア５とリングギア４とが当接に至るタイミングで、ピニオンギア５とリングギア４との回転速度を同期させることができる。
上記のような実施の形態６のエンジン自動停止再始動装置によれば、エンジン自動停止中のエンジン再始動処理中に変速操作がなされたことにより、ピニオンギア５とリングギア４との嵌合ができない状況になった場合には、コントローラ１００が、エンジン再始動処理を中断し、スタータモータ１１の駆動を停止させるとともに、ピニオンギア５をリングギア４から開離させる。そして、ピニオンギア回転速度及びリングギア回転速度が低下している最中に、ピニオンギア回転速度とリングギア回転速度とが同期すると予測される場合には、コントローラ１００が、ピニオンギア５をリングギア４に当接させて嵌合させる。これにより、エンジン１を再始動させるまでの所要時間をより短縮させることができる。
１ エンジン、２ 変速機、３ 変速操作装置、４ リングギア、５ ピニオンギア、６ リングギア回転速度検出手段、１０ スタータ、１１ スタータモータ、１２ ピニオンギア押し出し手段、１００ コントローラ、１０１ スタータ駆動部、１０２ スタータモータ駆動時間計測手段、１０３ ピニオンギア回転速度推定手段、１０４ 減算器、１０５ タイミング決定手段、１０５ 第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段、１０６ 第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段、１０７ 変速機状態判定手段、１０８ 状態切換スイッチ。

Claims (6)

  1. エンジンの動力を変速して車両の駆動輪に伝えるための変速機と、
    前記変速機の変速状態を操作するための変速操作を外部から受ける変速操作装置と、
    前記エンジンのクランク軸に設けられたリングギアと、
    前記エンジンを始動するためのスタータモータと、
    前記リングギアに対して接近・開離する方向へ変位可能に設けられ、前記スタータモータによって回転駆動されるピニオンギアと、
    前記ピニオンギアを前記リングギアへ向けて押し出して前記リングギアに噛み合わせ、前記エンジンをクランキングするピニオンギア押し出し手段と、
    リングギア回転速度を検出するためのリングギア回転速度検出手段と
    を有する前記車両の始動・変速系に設けられ、かつ前記変速機が走行レンジか非走行レンジかどうかを判定する変速機状態判定手段を有し、所定のエンジン自動停止条件が成立すると前記エンジンの自動停止処理を行い、前記エンジン自動停止条件が成立した後に、所定の再始動条件が成立すると前記スタータモータ及び前記ピニオンギア押し出し手段の駆動を制御して前記エンジンの再始動処理を行うコントローラ
    を備えるエンジン自動停止再始動装置であって、
    前記コントローラは、
    前記スタータモータの駆動開始時点からのスタータモータ駆動時間を計測するスタータ駆動時間計測手段と、
    前記スタータモータ駆動時間からピニオンギア回転速度を推定するピニオンギア回転速度推定手段と、
    前記変速機が走行レンジである場合に、前記リングギア回転速度と前記ピニオンギア回転速度との差が、前記変速機が走行レンジのときの前記リングギア回転速度の速度低下量、および前記ピニオンギア回転速度推定手段により推定した所定のピニオンギア当接遅延時間後のピニオン回転速度の速度増加量に基づいて算出した第１の所定値となったタイミングで前記ピニオンギア押し出し手段を駆動する第１ピニオンギア押し出しタイミング決定手段と、
    前記変速機が非走行レンジである場合に、前記リングギア回転速度と前記ピニオンギア回転速度との差が、前記変速機が非走行レンジのときの前記リングギア回転速度の速度低下量、および前記ピニオンギア回転速度推定手段により推定した所定のピニオンギア当接遅延時間後のピニオン回転速度の速度増加量に基づいて算出した第２の所定値となったタイミングで前記ピニオンギア押し出し手段を駆動する第２ピニオンギア押し出しタイミング決定手段と
    をさらに有することを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
  2. エンジンの動力を変速して車両の駆動輪に伝えるための変速機と、
    前記変速機の変速状態を操作するための変速操作を外部から受ける変速操作装置と、
    前記エンジンのクランク軸に設けられたリングギアと、
    前記エンジンを始動するためのスタータモータと、
    前記リングギアに対して接近・開離する方向へ変位可能に設けられ、前記スタータモータによって回転駆動されるピニオンギアと、
    前記ピニオンギアを前記リングギアへ向けて押し出して前記リングギアに噛み合わせ、前記エンジンをクランキングするピニオンギア押し出し手段と、
    リングギア回転速度を検出するためのリングギア回転速度検出手段と
    を有する前記車両の始動・変速系に設けられ、かつ前記変速機が走行レンジか非走行レンジかどうかを判定する変速機状態判定手段を有し、所定のエンジン自動停止条件が成立すると前記エンジンの自動停止処理を行い、前記エンジン自動停止条件が成立した後に、所定の再始動条件が成立すると前記スタータモータ及び前記ピニオンギア押し出し手段の駆動を制御して前記エンジンの再始動処理を行うコントローラ
    を備えるエンジン自動停止再始動装置であって、
    前記コントローラは、
    前記エンジンの自動停止処理中に前記再始動条件が成立して、前記エンジンの再始動処理を行っている間に、前記変速操作装置が走行レンジから非走行レンジに変更された場合に、前記変速機を走行レンジで保持し、
    前記エンジンの再始動処理が完了した後に、前記変速機を非走行レンジに変更する
    ことを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
  3. エンジンの動力を変速して車両の駆動輪に伝えるための変速機と、
    前記変速機の変速状態を操作するための変速操作を外部から受ける変速操作装置と、
    前記エンジンのクランク軸に設けられたリングギアと、
    前記エンジンを始動するためのスタータモータと、
    前記リングギアに対して接近・開離する方向へ変位可能に設けられ、前記スタータモータによって回転駆動されるピニオンギアと、
    前記ピニオンギアを前記リングギアへ向けて押し出して前記リングギアに噛み合わせ、前記エンジンをクランキングするピニオンギア押し出し手段と、
    リングギア回転速度を検出するためのリングギア回転速度検出手段と
    を有する前記車両の始動・変速系に設けられ、かつ前記変速機が走行レンジか非走行レンジかどうかを判定する変速機状態判定手段を有し、所定のエンジン自動停止条件が成立すると前記エンジンの自動停止処理を行い、前記エンジン自動停止条件が成立した後に、所定の再始動条件が成立すると前記スタータモータ及び前記ピニオンギア押し出し手段の駆動を制御して前記エンジンの再始動処理を行うコントローラ
    を備えるエンジン自動停止再始動装置であって、
    前記コントローラは、
    前記エンジンの自動停止処理中に前記再始動条件が成立して、前記エンジンの再始動処理を行っている間に、前記変速操作装置が走行レンジから非走行レンジに変更された場合に、前記スタータモータの駆動を停止するとともに、前記ピニオンギア押し出し手段の駆動を停止する
    ことを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
  4. 前記コントローラは、前記スタータモータの駆動停止した時点から所定の再始動禁止時間が経過した後に、前記エンジンの再始動処理を行う
    ことを特徴とする請求項３記載のエンジン自動停止再始動装置。
  5. 前記コントローラは、
    前記スタータモータの駆動停止時点からの時間を計測するスタータモータ駆動停止時間計測手段と、
    前記スタータモータの駆動停止時点におけるピニオンギア回転速度と、前記スタータモータ駆動停止時間計測手段によって計測されたスタータモータ駆動停止時間とに基づいて、前記スタータモータの駆動停止後のピニオンギア回転速度を推定するスタータモータ停止中ピニオンギア回転速度推定手段と、
    前記スタータモータ停止中ピニオンギア回転速度推定手段によって推定された前記スタータモータの駆動停止後のピニオンギア回転速度と、前記リングギア回転速度とがともに零となるギア回転停止時点を予測するギア回転停止時点予測手段と
    を有し、
    前記コントローラは、
    前記スタータモータの駆動停止時点から、前記ギア回転停止時点予測手段によって予測された前記ギア回転停止時点までの期間を前記再始動禁止時間とし、前記再始動禁止時間の経過後に、前記エンジンの再始動処理を行う
    ことを特徴とする請求項４記載のエンジン自動停止再始動装置。
  6. 前記コントローラは、
    前記スタータモータの駆動停止後、前記スタータモータ停止中ピニオンギア回転速度推定手段によって推定された前記スタータモータの駆動停止後のピニオンギア回転速度と、前記リングギア回転速度との差が所定値になったことに応じて、前記ピニオンギアを押し出して、前記スタータモータを駆動して前記エンジンをクランキングする
    ことを特徴とする請求項５記載のエンジン自動停止再始動装置。
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