[發明專利]適于車輛的怠速停止系統的起動機

有效

• 申請號: 201410165782.4
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN104121131B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 平林崇
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08;H02K23/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 董敏,吳煥芳

技術領域

本公開涉及一種對安裝在車輛上的發動機進行起動的起動機，并且更具體地涉及一種適于車輛的怠速停止系統的起動機。

背景技術

近年來，為了減小二氧化碳并提高燃料經濟性，設置有使發動機自動停止及重新起動的怠速停止系統(下文中稱作ISS)的車輛逐漸增多。在這種車輛中，起動機設置有如下一種電磁螺線管：該電磁螺線管將小齒輪響應于柱塞的運動而向外推動、使電流能夠/不能夠流動通過電動機以及在電動機被激活時抑制沖擊電流的功能相結合。

使發動機起動的常規類型的起動機在執行怠速停止功能時不能重新起動發動機，直到發動機完全停止為止，也就是說，在發動機通過慣性旋轉而旋轉時發動機不能被重新起動。

根據該常規類型的發動機，一個螺線管開關(在本公開中被稱作非ISS開關)控制小齒輪朝向發動機的齒圈側向外推動并控制用于中斷電動機電流的主開關接通及切斷。

同時，例如，日本特許申請公開公報No.2011-144799公開了一種設置有串聯螺線管開關(下文中被稱作ISS開關)的起動機，該起動機能夠響應于通過駕駛員的重新起動請求而重新起動發動機。ISS開關包括用于向外推動小齒輪的螺線管SL1以及用于斷開及閉合主接觸點的螺線管SL2，并且兩個螺線管均構造成被獨立地進行控制。換句話說，由于螺線管SL1向外推動小齒輪的操作以及螺線管SL2斷開/閉合主開關的操作可以被獨立地進行控制，因此即使發動機借助慣性旋轉，發動機仍然可以通過使小齒輪與齒圈接合而被重新起動。

由于具有ISS系統的車輛每次在車輛由于紅燈或由于交通堵塞而不得不在十字路口處停下時都要使發動機停止并響應于重新起動請求使發動機重新起動，因此發動機起動操作的頻率顯著增大。在這方面，出現如下問題：當電動機在執行怠速停止操作之后響應于發動機重新起動請求被激活時有大量的電流(稱作為起動電流或沖擊電流)流動。具體地，當大量的電流流動時，電池的端子電壓極大地減小，使得在車輛中發生瞬時電力故障，由此導致電氣設備--諸如儀表設備、音頻設備或導航系統之類--暫時停止操作。通常，由于設置有ISS的車輛在道路上執行怠速停止，因此每次在起動機操作時都有大量的電流流動，使得駕駛員可能由于這種現象而備受壓力。

為了避免瞬時電力故障的發生，采用了抑制電阻器。例如，日本特許申請公開公報No.2011-142067公開了如下一種技術：在該技術中，結合有抑制電阻器的電磁繼電器(被稱作ICR(涌入電流減小)繼電器)連接至電動機的激活電路，并且低電阻回路路徑和高電阻回路路徑被控制為響應于處于ON及OFF(接通及切斷)的繼電器觸頭而在低電阻回路路徑與高電阻回路路徑之間進行切換。這種ICR繼電器在ICR繼電器響應于電動機的激活而斷開(切斷)時形成了包括抑制電阻器的高電阻回路路徑。因此，所抑制的電流從電池經過抑制電阻器流動到電動機中，由此可以避免電池的端子處的顯著的電壓下降。隨后，當繼電器觸頭閉合(接通)時，抑制電阻器的兩端短路以形成低電阻回路路徑，由此整個電池電壓施加至電動機。

然而，無論其操作的順序如何，用于ISS的常規類型的開關均獨立控制螺線管中的每個螺線管，使得對于兩個螺線管SL1和SL2而言都必須需要滿足起動機的操作速率的足夠大的熱容以及其余裕值。因此，兩個螺線管的尺寸變得更大以保證耐熱性。此外，由于螺線管SL1和SL2通過車輛側ECU(電子控制單元)來進行控制，因此，兩個端子(下文中被稱作端子-50)必須向兩個螺線管SL1和SL2供以動力。換句話說，如圖16中所示，用于SL1的端子-50T1以及用于端子SL2的端子-50T2單獨地設置，使得端子-50T1和端子-50T2的尺寸變得更大。因此，使車輛側的可安裝性下降，并且由于對于兩個端子T1和T2而言需要連接至端子-50T1和T2的兩個線束和起動機繼電器而因此增大了系統成本。

此外，為了保證與非ISS開關的小齒輪與齒圈的接合性能類似的小齒輪與齒圈的接合性能，保持螺線管SL1的柱塞所需的電流相比非ISS開關所需的電流變得更大。因此，取決于車輛的類型，需要用于線束的端子-50的熔斷器容量更大并且需要線束的電線直徑增大，從而增加了ISS單元的系統成本。由于通常所使用的ICR繼電器為單個部件，因此必須準備操作ICR繼電器的信號線路以及連接ICR繼電器和起動機的線束，使得增加了必要的工時和部件的數目，從而增加了系統成本。此外，ICR繼電器和起動機通過額外的線束連接，由此由于該額外的線束而增大了接線電阻。因此，由于起動機的輸出功率減小，因此取決于車輛的類型，相比常規使用的起動機必須使用具有更大的輸出功率的起動機。