引擎啟動裝置制造方法
【專利摘要】在引擎剛剛啟動開始之后，直至引擎渡過最初的下死點，關(guān)斷旁路電路(24a)，在越過了該下死點后，接通旁路電路(24a)。
【專利說明】引擎啟動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及引擎啟動裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在以往的引擎啟動裝置中，由于在對啟動電動機(jī)的通電初期(曲軸旋轉(zhuǎn)開始時)流過大電流，因此，蓄電池的輸出電壓依賴于該特性而降低。該電壓下降對在車輛上搭載的電氣安裝件帶來噪聲混入和電源斷開等影響。
[0003]相對于此，在專利文獻(xiàn)I所記載的引擎啟動裝置中，以兼顧抑制啟動電動機(jī)的通電初期時的蓄電池的電壓下降、和確保起動(cranking)時的輸出為目的，采用如下結(jié)構(gòu):在蓄電池和啟動電動機(jī)之間并列配置電阻體和旁路(by-pass)電路，在引擎啟動開始后，直至引擎越過最初的上死點(top dead centre)關(guān)斷旁路電路,在越過后,接通旁路電路。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2004-257369號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，在引擎的旋轉(zhuǎn)開始后，由于蓄電池成為最小電壓，因此，為了使得該最小電壓成為不對電氣安裝件帶來影響的容許值以上，必須考慮引擎的變動參數(shù)(旋轉(zhuǎn)變動和輔機(jī)類的驅(qū)動負(fù)荷)、反電動勢等來設(shè)計引擎啟動裝置，存在導(dǎo)致設(shè)計的復(fù)雜化的問題。
[0009]本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制設(shè)計的復(fù)雜化的引擎啟動裝置。
[0010]用于解決課題的手段
[0011 ] 在本發(fā)明中，與引擎啟動的開始一起關(guān)斷芳路電路，在引擎啟動中，在畜電池電壓成為極大值附近時，接通旁路電路。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]在本發(fā)明中，在引擎的旋轉(zhuǎn)開始之前，蓄電池成為最小電壓，因此不需要考慮引擎的變動參數(shù)和反電動勢等，能夠抑制設(shè)計的復(fù)雜化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表不實施例1的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
[0015]圖2是實施例1的引擎啟動裝置Ia的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3是表示由實施例1的控制器29執(zhí)行的旁路繼電器24b的0N/0FF(通/斷)切換處理的流程的流程圖。
[0017]圖4是表示實施例1的旁路繼電器0N/0FF切換作用的時序圖。
[0018]標(biāo)號說明
[0019]I 引擎
[0020]Ia引擎啟動裝置
[0021]2扭矩轉(zhuǎn)換器
[0022]3帶式無級變速器
[0023]3a電動油泵
[0024]4驅(qū)動輪
[0025]10引擎控制組件
[0026]11制動開關(guān)
[0027]12油門開度傳感器
[0028]13主缸壓力傳感器
[0029]14車輪速度傳感器
[0030]20 CVT控制組件
[0031]21啟動電動機(jī)
[0032]22蓄電池
[0033]23電阻體
[0034]24a旁路電路
[0035]24b旁路繼電器(切換單元)
[0036]25沖擊電流抑制電路
[0037]26常開接點
[0038]27驅(qū)動用繼電器
[0039]28常開接點
[0040]29控制器
[0041]30電流供給路徑
[0042]31線圈繼電器

【具體實施方式】
[0043]以下，基于附圖所示的實施例，說明用于實施本發(fā)明的引擎啟動裝置的方式。
[0044]〔實施例1〕
[0045]首先，說明實施例1的結(jié)構(gòu)。
[0046]圖1是表示實施例1的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。從引擎I輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，經(jīng)由扭矩轉(zhuǎn)換器2輸入到帶式無級變速器3，通過期望的變速比變速后，傳遞到驅(qū)動輪4。
[0047]引擎I具有進(jìn)行引擎啟動的引擎啟動裝置la。具體而言，具有啟動電動機(jī)21 (參照圖2)，基于引擎啟動指令進(jìn)行引擎起動，并且噴射燃料，在引擎I可自主旋轉(zhuǎn)時，將啟動電動機(jī)21停止。
[0048]在引擎I的輸出側(cè)，設(shè)置扭矩轉(zhuǎn)換器2，在停車速度范圍進(jìn)行扭矩放大，并且具有鎖止離合器，如果是規(guī)定車速(例如，14km/h左右)以上則禁止相對旋轉(zhuǎn)。在扭矩轉(zhuǎn)換器2的輸出側(cè)，連接著帶式無級變速器3。
[0049]帶式無級變速器3由起步離合器、主動推輪(primary pulley)以及從動推輪(secondary pulley)、和架設(shè)在這兩個推輪上的皮帶構(gòu)成,通過液壓控制來變更推輪溝槽寬度，實現(xiàn)期望的變速比。另外，在帶式無級變速器3內(nèi)，設(shè)置通過引擎I驅(qū)動的油泵，在引擎工作時，將油泵作為液壓源，提供扭矩轉(zhuǎn)換器2的轉(zhuǎn)換器壓力和鎖止離合器壓力，并且提供帶式無級變速器3的推輪壓力和離合器連結(jié)壓力。
[0050]進(jìn)而，在帶式無級變速器3中設(shè)置電動油泵3a，并且構(gòu)成為，在通過引擎自動停止無法進(jìn)行油泵的液壓供給的情況下，電動油泵3a工作，可將必要的液壓提供給各致動器。由此，即使是引擎停止時，也實現(xiàn)期望的變速比，并且，能夠維持離合器連結(jié)壓力。
[0051]引擎I由引擎控制組件10控制工作狀態(tài)。對引擎控制組件10，輸入:來自通過駕駛員的制動踏板操作輸出“通”(ON)信號的制動開關(guān)11的制動信號、來自檢測駕駛員的加速踏板操作量的油門開度傳感器12的加速信號、來自檢測基于制動踏板操作量產(chǎn)生的主缸壓力的主缸壓力傳感器13的制動操作量信號(主缸壓力)、來自各輪具備的車輪速度傳感器14的車輪速度信號、來自后述的CVT控制組件20的CVT狀態(tài)信號、引擎水溫、曲軸轉(zhuǎn)角、引擎轉(zhuǎn)速等信號。引擎控制組件10基于上述各種信號實施引擎I的啟動或自動停止。再有，也可以取代主缸壓力傳感器13，而使用檢測制動踏板沖程量和制動踏板踏力的踏力傳感器、或者車輪制動缸(wheel cylinder)壓力的傳感器等，由此通過檢測制動踏板操作量而檢測駕駛員的制動意思。
[0052]CVT控制組件20與引擎控制組件10之間，發(fā)送和接收引擎工作狀態(tài)和CVT狀態(tài)的信號，并基于這些信號控制帶式無級變速器3的變速比等。具體而言，在選擇了行駛范圍(range)時，進(jìn)行起步離合器的連結(jié)，并且基于加速踏板開度和車速，根據(jù)變速比映射圖(map)決定變速比，控制各推輪液壓。另外，在車速小于規(guī)定車速時，開放鎖止離合器，在規(guī)定車速以上時，連結(jié)鎖止離合器，使引擎I和帶式無級變速器3為直接連結(jié)狀態(tài)。進(jìn)而，在行駛范圍選擇中的引擎自動停止時，使電動油泵3a工作，確保必要的液壓。
[0053][怠速停止控制]
[0054]接著，說明引擎控制組件10中的怠速停止控制。
[0055]引擎控制組件10進(jìn)行所謂的怠速停止控制，即在規(guī)定的引擎停止條件的成立時將引擎I自動停止,在規(guī)定的引擎再啟動條件的成立時使啟動電動機(jī)21(圖2參照)工作而將引擎I再啟動。
[0056]怠速停止控制的引擎停止條件例如為以下的4個條件都成立的情況，引擎再啟動條件為4個條件中的其中一個不成立的情況。
[0057]1.制動開關(guān)11為“通” (ON)
[0058]2.加速踏板操作量為零
[0059]3.行駛范圍(D范圍)選擇中
[0060]4.車速為零持續(xù)規(guī)定時間
[0061][引擎啟動裝置]
[0062]圖2是實施例1的引擎啟動裝置Ia的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0063]啟動電動機(jī)21的輸出軸經(jīng)由圖外的皮帶連接到引擎I。
[0064]蓄電池22對啟動電動機(jī)21提供直流電流。
[0065]在蓄電池22和啟動電動機(jī)21之間，插入安裝了沖擊電流抑制電路25，在該沖擊電流抑制電路25中電阻體23和旁路電路24a并聯(lián)連接。電阻體23用于在引擎啟動時將流入到啟動電動機(jī)21的電流抑制為規(guī)定值以下。
[0066]在旁路電路24a中設(shè)置旁路繼電器(切換單元)24b。旁路繼電器24b具有常開接點26，通過來自驅(qū)動用繼電器27的電流供給進(jìn)行動作(將接點接通)。以下，將旁路電路24a關(guān)斷的狀態(tài)(常開接點26斷開的狀態(tài))稱為“0FF”，將接通的狀態(tài)(常開接點26接通的狀態(tài))稱為“0N”。
[0067]驅(qū)動用繼電器27具有常開接點28，根據(jù)來自控制器29的指令進(jìn)行動作(將接點接通)。在驅(qū)動用繼電器27的常開接點28接通時，從電流供給路徑30對旁路繼電器24b供給電流。
[0068]在點火鑰匙開關(guān)(ignit1n key switch)(未圖示)被設(shè)定在“ON”位置的情況下，或者在怠速停止控制的引擎再啟動條件成立的情況下，控制器29對驅(qū)動用繼電器27輸出斷開常開接點28的指令，斷開對旁路繼電器24b的電流供給，使旁路電路24a “OFF”，通過在引擎I越過最初的下死點時，輸出接通常開接點28的指令，對旁路繼電器24b供給來自電流供給路徑30的電流而將旁路電路24a “ON”。
[0069]電流供給路徑30連接到IGN2線路上。IGN2線路是，在點火鑰匙開關(guān)被設(shè)定在“0N”位置的情況下，被從蓄電池22供給電流，在點火鑰匙開關(guān)被設(shè)定在引擎啟動位置ST的情況下，來自蓄電池22的電流供給被斷開的路徑。在IGN2線路上除了連接電流供給路徑30之外，還連接在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)中需要動作、但在基于駕駛員的鑰匙操作的引擎啟動時(基于駕駛員操作的初次引擎啟動時)不需要動作的電氣安裝件(例如，空調(diào)、計量儀器類等)。
[0070]在蓄電池22和啟動電動機(jī)21之間、且比電阻體23以及沖擊電流抑制電路25更靠近啟動電動機(jī)21側(cè)的位置，設(shè)置了通過引擎控制組件10而被0N/0FF的線圈繼電器31。在點火鑰匙開關(guān)被設(shè)定在引擎啟動位置ST時、以及進(jìn)行了基于怠速停止控制的引擎I的再啟動請求時，在直至引擎轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值(例如，起動轉(zhuǎn)速)為止的期間，引擎控制組件10使線圈繼電器31為“0N”，并從蓄電池22對啟動電動機(jī)21供給電流，驅(qū)動啟動電動機(jī)21。[0071 ][旁路繼電器0N/0FF (通/斷)切換處理]
[0072]圖3是表示在實施例1的控制器29中執(zhí)行的旁路繼電器24b的“0N/0FF”切換處理的流程的流程圖，以下說明各步驟。
[0073]在步驟SI中，判定點火鑰匙開關(guān)是否被設(shè)定在了“0N”位置、或者怠速停止控制的弓丨擎再啟動條件是否成立了，在為“是”的情況下，進(jìn)入步驟S2，在為“否”的情況下，進(jìn)入返回。
[0074]在步驟S2中，將旁路繼電器24b設(shè)為“OFF” (斷)，關(guān)斷旁路電路24a。
[0075]在步驟S3中，判定引擎I是否越過了最初的下死點、即在引擎啟動中蓄電池電壓是否達(dá)到極大值附近，在為“是”的情況下，進(jìn)入步驟S4，在為“否”的情況下，返回步驟S2。這里，是否越過了下死點可以通過曲軸轉(zhuǎn)角是否為規(guī)定角度、筒內(nèi)壓力是否為最小值、蓄電池電壓、蓄電池電流或者引擎轉(zhuǎn)速的微分值是否從大于零的值變化到零(蓄電池電壓、蓄電池電流或引擎轉(zhuǎn)速是否為極大)來判定。另外，也可以通過從對啟動電動機(jī)21的通電開始是否經(jīng)過了規(guī)定時間來判定。進(jìn)而，也可以通過蓄電池電壓是否超過了規(guī)定電壓、或者引擎轉(zhuǎn)速是否超過了規(guī)定轉(zhuǎn)速來判定。這里，規(guī)定電壓以及規(guī)定轉(zhuǎn)速被預(yù)先確定為即將使蓄電池電壓成為極大值的值即可。
[0076]在步驟S4中，使旁路繼電器24b為“0N”(通)，接通旁路電路24a。
[0077]在步驟S5中，判定引擎轉(zhuǎn)速是否達(dá)到了起動轉(zhuǎn)速(判定引擎啟動的完成的轉(zhuǎn)速)，在為“是”的情況下，進(jìn)入步驟S6，在為“否”的情況下，反復(fù)步驟S5。
[0078]在步驟S6中，將旁路繼電器24b設(shè)為“OFF” (斷)，關(guān)斷旁路電路24a。
[0079]接著說明作用。
[0080]圖4是表示實施例1的旁路繼電器0N/0FF切換作用的時序圖。
[0081]在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖4的虛線所示，在對啟動電動機(jī)的通電開始后，在引擎越過上死點時(t2)，將旁路繼電器從“OFF”切換到“0N”。這里，引擎摩擦力(frict1n)在壓縮壓力為最大的上死點附近變得最大，因此，引擎在越過最初的上死點時(t2)的電壓下降(第2次的電壓下降)時的電壓降量(AV2)，大于曲軸旋轉(zhuǎn)開始時(t0)的電壓下降(第I次的電壓下降)時的電壓降量(AVO)，蓄電池在第2次的電壓下降時成為最小電壓。
[0082]因此，需要設(shè)計引擎啟動裝置(電阻體的電阻值等)使得最小電壓不低于容許值，但是第2次的電壓下降時，是引擎已經(jīng)開始了旋轉(zhuǎn)后的電壓下降，因此，為了預(yù)測蓄電池的最小電壓，必須考慮引擎的旋轉(zhuǎn)變動或輔機(jī)(油泵等)的驅(qū)動負(fù)荷等的引擎的變動參數(shù)。進(jìn)而，相對于第2次的電壓下降時的最小電壓極大地依賴于曲軸旋轉(zhuǎn)開始時發(fā)生的反電動勢，反電動勢因各種要因而產(chǎn)生不均。
[0083]由此，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，不僅電阻體，電氣安裝件和啟動電動機(jī)也必須基于引擎的變動參數(shù)、對反電動勢帶來影響的各種要因來設(shè)計，因此存在導(dǎo)致設(shè)計的復(fù)雜化的問題。
[0084]相對于此，在實施例1中，在引擎剛剛啟動開始之后，在引擎I越過最初的下死點的時點tl、即在引擎啟動中蓄電池電壓成為極大值的tl，將旁路繼電器24b從“OFF”切換到 “ON”。
[0085]在引擎I越過最初的下死點時接通旁路電路24a，第I次的電壓下降時的電壓降量(AVO)大于第2次的電壓下降時的電壓降量(AVI)。換言之，可以使第2次的電壓下降時的電壓降量(AVl)小于第I次的電壓下降時的電壓降量(AW)。
[0086]因此，在實施例1中，預(yù)測引擎I開始旋轉(zhuǎn)前的蓄電池22的最小電壓來設(shè)計電阻體23的電阻值即可，不需要考慮引擎I的變動參數(shù)和曲軸旋轉(zhuǎn)開始時的反電動勢，因此容易進(jìn)行蓄電池22的最小電壓的預(yù)測，能夠抑制設(shè)計的復(fù)雜化。
[0087]另外，在下死點，蓄電池電壓成為極大，引擎摩擦力成為最小，因此在該定時，通過將旁路繼電器24b從OFF切換到0N，可以避免蓄電池22的最小電壓低于容許值。
[0088]在實施例1的引擎啟動裝置中達(dá)到以下的效果。
[0089](I)具有:在啟動電動機(jī)21和蓄電池22之間串聯(lián)配置的電阻體23、相對電阻體23并聯(lián)配置的旁路電路24a、以及將旁路電路24a接通或關(guān)斷的旁路繼電器24b，旁路繼電器24b與引擎啟動的開始一起關(guān)斷旁路電路24a，在引擎啟動中在蓄電池電壓成為極大值附近時接通旁路電路24a。
[0090]由此，可以抑制設(shè)計的復(fù)雜化。
[0091](其他實施例)
[0092]以上，基于實施例說明本發(fā)明的引擎啟動裝置，但是不限于上述結(jié)構(gòu)，在不脫離本發(fā)明的范圍的范圍內(nèi)可取其他結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種引擎啟動裝置，其特征在于，具有: 在啟動電動機(jī)和蓄電池之間串聯(lián)配置的電阻體； 對所述電阻體并聯(lián)配置的旁路電路；以及 將所述旁路電路接通或關(guān)斷的切換單元， 所述切換單元，與引擎啟動的開始一起關(guān)斷所述旁路電路，在引擎啟動中蓄電池電壓成為極大值附近時，接通所述旁路電路。
【文檔編號】F02N15/00GK104136765SQ201380010991
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】保坂悠一, 服部元之, 古性賢也, 大塚俊彥, 志水洋元, 佐野憐 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社