[發明專利]用于在出現引擎重啟請求時重啟內燃機的系統

有效

• 申請號: 200910179071.1
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101713362A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 奧本和成;加藤章;千田崇;村田光廣;新美正巳;春野貴譽一
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙偉

技術領域

本發明涉及在用于在出現引擎重啟請求時重啟內燃機的系統。

背景技術

近來，為了減少燃料成本、廢棄排放等等，已經開發了安裝有引 擎自動停止-啟動系統(如空轉減少控制系統)的一些類型的車輛。這 種引擎自動停止-啟動系統被設計為控制安裝在車輛中的內燃機(簡稱 引擎)，以響應于駕駛員的引擎停止請求來將引擎速度減小至零。在引 擎停止之后，這些引擎自動停止-啟動系統被設計為響應于駕駛員重啟 引擎的操作而使啟動器曲柄轉動(crank)引擎，從而重啟引擎。

在通常的啟動器中，致動器將小齒輪(pinion)向與引擎的曲軸 (crankshaft)耦合的環形齒輪(ring?gear)偏移以與該環形齒輪嚙合。 在與環形齒輪嚙合時，小齒輪由電動機轉動地驅動，使曲軸轉動。這 轉動了引擎曲柄。

裝配有這種啟動器的引擎啟動系統的一個示例在Kohyo(翻譯版 本的國家公布)No.2008-510099中公開。Kohyo中公開的引擎啟動(重 啟)系統具有電子第一切換元件(如晶體管)，用于接通或斷開對啟動 器電動機的供電。該引擎啟動系統還具有第二切換元件，用于接通或 斷開對致動器的供電。

緊接在引擎速度到達零之前或引擎速度達到零之后，控制第二切 換元件接通。這致使啟動器的致動器將小齒輪向引擎的環形齒輪偏移， 使得小齒輪與環形齒輪嚙合。

在小齒輪與環形齒輪嚙合之后，控制第一切換元件在預設時間段 期間接通。這致使啟動器電動機轉動其小齒輪，使得引擎關閉時曲軸 相對于參考位置的轉動位置(曲柄角)被設置為適于引擎重啟的目標 位置(目標曲柄角)。將引擎關閉時相對于參考位置的曲柄角稱為“引 擎停止曲柄角”。

因此，當出現引擎重啟請求時，控制第一切換元件接通，從而啟 動器電動機使與環形齒輪嚙合的小齒輪轉動。這曲柄轉動了引擎曲軸。

Kohyo中公開的技術被設計為，響應于引擎重啟請求的出現，接 通電子第一切換元件，從而轉動引擎曲柄。通常，啟動器電動機轉動 引擎曲柄需要相對較高的電流，例如在500至1500安培的范圍內。由 于這一原因，需要提供較高容量(電流容量)的功率晶體管(相對較 高的電流可以流過該功率晶體管)作為電子第一切換元件。然而，由 于這種較高容量的功率晶體管較為昂貴，因此基于kohyo公開的技術 的引擎重啟系統不能滿足作為近來重要技術要求的車輛的低成本要 求。

此外，電子切換元件，如功率晶體管，通常操作為以高精度來控 制要提供給啟動器電動機的電流量。然而，機械繼電器(如電磁繼電 器)不能控制要提供給啟動器電動機的電流量，這是由于電子切換元 件的操作速度要快于機械繼電器的操作速度。

因此，如果提供適于高電流供電的便宜的機械繼電器來代替 kohyo中公開的引擎重啟系統中的第一電子切換元件，機械繼電器可 能難以以高精度來控制要提供給啟動器電動機的電流量。這可能使得 難以以高精度來將引擎停止曲柄角設置為適于引擎重啟的目標曲柄 角；這可能使引擎的可重啟性惡化，如減小重啟引擎所需的時間。

發明內容

考慮到上述情況，本發明一方面的目的是提供用于重啟內燃機的 系統；這些系統被設計為提高內燃機的可重啟性，同時滿足對此的低 成本要求。

根據本發明一方面，提供了一種根據引擎重啟請求的出現來曲柄 轉動內燃機的曲軸以重啟內燃機的系統，所述內燃機是已經響應于引 擎自動停止請求被自動控制停止的，所述曲軸附著有環形齒輪。所述 系統包括：啟動器，具有電動機和致動器，所述電動機用于在被加電 時轉動驅動具有小齒輪的輸出軸，所述致動器用于在被加電時將所述 小齒輪向所述環形齒輪偏移以與所述環形齒輪嚙合。所述系統包括： 電源，電連接至所述電動機，用于輸出電能；以及第一機械繼電器， 電連接在所述電源和電動機之間，用于接通和斷開對所述電動機的基 于所述電能的電流供給以轉動所述小齒輪。所述系統包括：切換元件， 電連接在所述第一機械繼電器兩端，用于接通和斷開對所述電動機的 電流供給，以轉動所述小齒輪。

根據本發明該方面的系統適于在需要以高精度控制電動機而不需 要提供相對較高的電流時，使切換元件使用例如PWM控制來接通和 斷開對電動機的電流供給。這以高精度來調整要提供給電動機的電流 量。