發(fā)動機啟動控制設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種用于車輛的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中發(fā)動機能夠臨時地自動停止，該設(shè)備特征在于當(dāng)活塞位置在發(fā)動機的自動停止期間可能引起點火的范圍內(nèi)時(步驟S3中為是)，預(yù)測重啟發(fā)動機時啟動裝置消耗的電力是小的，具有大的阻抗的第二路徑被選擇為從電池到啟動電機的激勵路徑(步驟S4)，并且執(zhí)行利用啟動裝置的曲柄啟動發(fā)動機的啟動器啟動和基于燃油噴射和點火的點火啟動(步驟S5)，以重啟發(fā)動機。
【專利說明】
發(fā)動機啟動控制設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機啟動控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，已知一種控制設(shè)備，當(dāng)滿足預(yù)定的自動停止條件時，該控制設(shè)備自動地停止車輛的發(fā)動機。
[0003]例如，在日本專利申請公開N0.2010-23660(JP 2010-23660A)中描述了:當(dāng)在發(fā)動機的自動停止期間準備好提示重啟時通過利用電動機的曲柄啟動和燃油的燃燒，以及當(dāng)在發(fā)動機的自動停止期間未準備好提示重啟時僅通過利用電動機的曲柄啟動而滿足預(yù)定重啟條件時重啟發(fā)動機。
[0004]此處應(yīng)注意，存在由于車輛中的電動機的使用頻率的增加而使得電動機(啟動裝置)過早地劣化的擔(dān)憂，在上述車輛中，日本專利申請公開N0.2010-23660(JP 2010-23660A)中描述的發(fā)動機能夠自動地停止和啟動。然而，日本專利申請公開N0.2010-23660(JP2010-23660A)不考慮電動機的劣化，并且存在改善空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于前述情況，本發(fā)明提供一種發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其能提高啟動裝置的耐久性和可靠地重啟發(fā)動機。
[0006]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于車輛的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，配備有發(fā)動機、電池和啟動裝置。所述啟動裝置構(gòu)被配置為消耗電池的電力以啟動發(fā)動機。所述發(fā)動機啟動控制設(shè)備配備有轉(zhuǎn)換裝置、預(yù)測判定單元、啟動請求判定單元、啟動控制單元和轉(zhuǎn)換控制單元。所述轉(zhuǎn)換裝置配置成將從所述電池到設(shè)置所述啟動裝置中的激勵路徑在第一路徑與第二路徑之間轉(zhuǎn)換。第二路徑的阻抗大于第一路徑的阻抗。所述預(yù)測判定單元配置成:(i)在所述發(fā)動機的自動停止期間判定是否滿足預(yù)定的預(yù)測條件，以及(ii)預(yù)測與不滿足所述預(yù)測條件相比，當(dāng)滿足所述預(yù)測條件時在重啟所述發(fā)動機時所述啟動裝置消耗的電力是較小的。所述啟動請求判定單元配置成判定在所述自動停止期間是否檢測到啟動所述發(fā)動機的啟動請求。所述啟動控制單元配置成:(i)當(dāng)啟動請求判定單元判定檢測了所述啟動請求并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述預(yù)報條件時，執(zhí)行第一啟動控制、第二啟動控制和第三啟動控制中的兩種類型的啟動控制，以及(ii)重啟所述發(fā)動機。所述第一啟動控制利用啟動裝置曲柄啟動所述發(fā)動機。所述第二啟動控制通過燃油噴射和點火轉(zhuǎn)動曲軸。所述第三啟動控制利用從驅(qū)動輪經(jīng)由動力傳輸系統(tǒng)傳遞到發(fā)動機的外力的援助轉(zhuǎn)動曲軸。所述轉(zhuǎn)換控制單元配置成當(dāng)所述第一啟動控制包括在由所述啟動控制單元執(zhí)行的兩種類型的啟動控制中時，執(zhí)行用于將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制。
[0007]根據(jù)如上所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，當(dāng)滿足預(yù)測條件時，執(zhí)行第一啟動控制、第二啟動控制和第三啟動控制中的兩種類型的啟動控制。因此，與僅通過第一啟動控制重啟發(fā)動機時相比，能夠?qū)友b置消耗的電力保持為較小。此外，驅(qū)動電流能夠通過具有相對大的阻抗的第二路徑供應(yīng)到啟動裝置的電機。此外，能夠通過執(zhí)行第二啟動控制和第三啟動控制以重啟發(fā)動機而減小啟動裝置的使用頻率。因此，當(dāng)使用電機時，選擇具有大的阻抗的第二路徑。從而，能夠抑制供應(yīng)到電機的驅(qū)動電流，并且能夠降低驅(qū)動裝置的使用頻率。因此，能夠提尚啟動裝置的耐久性。
[0008]此外，前述發(fā)動機啟動控制設(shè)備可以還配備有活塞位置檢測單元，其配置成檢測發(fā)動機的活塞的位置。作為第一條件，所述預(yù)測條件可以包括活塞位置在膨脹沖程中的其中排氣閥關(guān)閉的點火范圍內(nèi)。而且，預(yù)測判定單元可以配置成判定是否滿足第一條件。當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元可以配置成執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元可以配置成執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第二啟動控制。
[0009]在如上所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備中，活塞停止在膨脹沖程中排氣閥關(guān)閉的點火范圍內(nèi)的位置處。因此，通過在重啟發(fā)動機時執(zhí)行第二啟動控制，能夠抑制能量損失，并且能夠輸出用于提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機扭矩。在該情況下，選擇了具有相對大的阻抗的第二路徑，所以能夠抑制供給到電機的驅(qū)動電流。因此，能夠提高啟動裝置的耐久性。
[0010]此外，前述發(fā)動機啟動控制設(shè)備可以還配備有車速檢測單元，其配置成檢測車速。作為第二條件，預(yù)測條件可以包括車速等于或高于預(yù)定的閾值。預(yù)測判定單元可以配置成判定是否滿足第二條件。當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定不滿足所述第一條件并且滿足所述第二條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元可以配置成執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元可以配置成執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第三啟動控制。
[0011]根據(jù)如上所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，車速等于或高于預(yù)定的閾值。因此，在重啟發(fā)動機時，能夠利用從驅(qū)動輪傳輸?shù)桨l(fā)動機的外力的輔助而提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。從而，能夠抑制在重啟發(fā)動機時啟動裝置消耗的電力。并且，由于選擇了第二路徑，所以能夠降低供給到電機的驅(qū)動電流。因此，能夠提高啟動裝置的耐久性。
[0012]此外，前述發(fā)動機啟動控制設(shè)備還可以配備有:車速檢測單元，其配置成檢測車速；以及制動檢測單元，其配置成檢測制動踏板的操作量。而且，作為第三條件，所述預(yù)測條件可以包括車速等于或高于預(yù)定的閾值，并且所述制動踏板被按壓。預(yù)測判定單元可以配置成判定是否滿足第三條件。當(dāng)啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件并且滿足所述第三條件時，所述啟動控制單元可以配置成執(zhí)行所述第二啟動控制和所述第三啟動控制。
[0013]根據(jù)如上所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，車速等于或高于預(yù)定的閾值，并且制動為開。因此，能夠抑制駕駛員由于在執(zhí)行第三啟動控制時引起的加速的改變而引發(fā)的陌生感。簡言之，在行駛期間當(dāng)執(zhí)行推動啟動(第三啟動控制)時，降低了加速度。因此，引起了駕駛員不期望的加速度改變。然而，除了等于或高于預(yù)定閾值的車速之外，駕駛員還按壓了制動踏板。因此，即使當(dāng)加速度通過推動啟動而降低時，也不引起大的加速度改變而使得駕駛員產(chǎn)生陌生感。除此之外，在重啟發(fā)動機時，能夠利用從驅(qū)動輪傳輸?shù)桨l(fā)動機的外力的輔助而提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。此外，能夠在不使用啟動裝置的情況下重啟發(fā)動機。因此，能夠降低啟動裝置的使用頻率，并且能夠提高啟動裝置的耐久性。
[0014]此外，在前述發(fā)動機啟動控制設(shè)備中，當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件并且不滿足所述第三條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元可以配置成執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元可以配置成執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第二啟動控制。
[0015]根據(jù)如上所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，當(dāng)在滿足預(yù)測條件時預(yù)測重啟發(fā)動機時啟動裝置消耗的電力小時，執(zhí)行以下啟動控制中的兩種類型的啟動控制:第一啟動控制，用于利用啟動裝置曲柄啟動發(fā)動機;第二啟動控制，用于進行燃油噴射和點火；以及第三啟動控制，用于利用來自驅(qū)動輪的外力的輔助轉(zhuǎn)動曲軸。此外，當(dāng)?shù)谝粏涌刂瓢ㄔ趦煞N類型啟動控制中時，從電池到啟動裝置的電機的激勵路徑配置成轉(zhuǎn)換到具有較大阻抗的第二路徑。從而，降低了重啟發(fā)動機時供應(yīng)到電機的驅(qū)動電流，并且降低了啟動裝置的使用頻率。因此，能夠提尚啟動裝置的耐久性。
【附圖說明】
[0016]下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點和技術(shù)以及工業(yè)意義，其中，相同的標號表示相同的元素，其中:
[0017]圖1是示出根據(jù)作為本發(fā)明的實例的第一實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的啟動控制的流程的流程圖；
[0018]圖2是示意性地示出從電池到應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的啟動電機的激勵路徑的示意圖；
[0019]圖3A是用于示出應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的發(fā)動機的活塞位置在可能引起點火的范圍內(nèi)的閥門時序圖；
[0020]圖3B是用于示出發(fā)動機的點火范圍的示意圖；
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備和車輛的全視圖；
[0022]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的啟動控制的流程的流程圖；并且
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備和車輛的全視圖；
【具體實施方式】
[0024]下文將通過參考附圖具體地描述根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備。
[0025]將通過參考圖1至4描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備。
[0026]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備和車輛的全視圖；作為本發(fā)明的第一實施例的主體的車輛Ve配備有作為動力源的發(fā)動機(ENG)1、自動變速器(T/M)2、輸出軸3、差速器4、輪軸5以及驅(qū)動輪6。發(fā)動機I是公知的諸如汽油機、柴油機等這樣的內(nèi)燃機，并且構(gòu)造成其中燃油噴射到汽缸內(nèi)的直噴式。自動變速器2是公知的能夠自動地改變速率并且能夠自動地設(shè)定在中間狀態(tài)的變速器。
[0027]在車輛Ve中，發(fā)動機I的機軸(未示出)連接到自動變速器2的輸入軸2a。此外，輸出自發(fā)動機I的動力經(jīng)由自動變速器2傳輸?shù)捷敵鲚S3。輸出軸3經(jīng)由差速器4以使得能夠傳輸動力的方式結(jié)合到輪軸5和驅(qū)動輪6。順便地，發(fā)動機I可以以使得能夠傳輸扭矩的方式，經(jīng)由通過流體的流動運行以放大扭矩的液壓變速器(扭矩變換器)連接到自動變速器2。
[0028]車輛Ve配備有消耗電池8的電力以啟動發(fā)動機I的啟動裝置7。雖然在圖4中未示出，但是啟動裝置7具有轉(zhuǎn)動曲柄以發(fā)動發(fā)動機I的電動機(下文中稱為“啟動電機”)71。電池8是公知的二次電池。此外，啟動裝置7以使得能夠經(jīng)由逆變器(未示出)而與電池8交換電力的方式連接。
[0029]發(fā)動機啟動控制設(shè)備10配備有控制車輛Ve的電子控制單元(下文中稱為“ECU”)。ECU20主要由微計算機構(gòu)成，并且基于輸入的數(shù)據(jù)和預(yù)先儲存的數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)定的程序執(zhí)行算法操作。此外，輸出自曲柄角傳感器31、車速傳感器32、電池傳感器33、油門開度傳感器34以及制動行程傳感器35的信號輸入到E⑶20。
[0030]曲柄角傳感器31檢測曲柄角和發(fā)動機轉(zhuǎn)速(曲軸的轉(zhuǎn)速)，并且輸出曲柄角信號。車速傳感器32檢測車速(輪軸5的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動輪6的轉(zhuǎn)速)，并且輸出車速信號。電池傳感器33檢測電池8的電壓(電池電壓)、充電電流、放電電流和內(nèi)阻，并且輸出電池信號。油門開度傳感器34檢測油門踏板操作量，并且輸出油門開度信號。制動行程傳感器35檢測制動踏板的操作量，并且輸出制動信號。順便地，來自各種傳感器(未示出)的信號也輸入到ECU20，諸如檢測輸入軸2a的轉(zhuǎn)速的傳感器、檢測自動變速器2在中間狀態(tài)的傳感器等這樣的各種傳感器。
[0031 ] E⑶20配備有:檢測單元21，其檢測來自各個傳感器31至35的輸入信號；判定單元22，其基于檢測單元21等的檢測結(jié)果來判定是否滿足各種條件;啟動控制單元23，其重啟發(fā)動機I;以及轉(zhuǎn)換控制單元24，其轉(zhuǎn)換從電池8到啟動電機71的激勵路徑。
[0032]檢測單元21配備有活塞位置檢測單元21a、車速檢測單元21b、電池檢測單元21c、油門開度檢測單元21d、制動踏板操作量檢測單元21e?；钊恢脵z測單元21a基于來自曲柄角傳感器31的曲柄角信號來檢測曲柄角和活塞位置。車速檢測單元21b基于來自車速傳感器32的車速信號來檢測當(dāng)前車速。電池檢測單元21c基于來自電池傳感器33的電池信號來檢測電池8的電池電壓、電池電流和充電狀態(tài)(SOC)。油門開度檢測單元21d基于來自油門開度傳感器34的油門開度信號來檢測油門踏板的操作量，以及踏板的操作的存在與否(油門是開還是油門是關(guān))。制動踏板操作量檢測單元21e基于來自制動行程傳感器35的制動信號來檢測制動踏板的操作量以及踏板操作的存在與否(制動是開還是關(guān))。檢測單元21將各個檢測單元21a至21e的檢測結(jié)果輸出到判定單元22。
[0033]判定單元22配備有自動停止判定單元22a、啟動請求判定單元22b以及預(yù)測判定單元22c。自動停止判定單元22a判定發(fā)動機I是否自動停止。啟動請求判定單元22b判定是否檢測到根據(jù)駕駛員的請求或系統(tǒng)的請求的發(fā)動機啟動請求。預(yù)測判定單元22c判定在發(fā)動機的自動停止期間是否滿足預(yù)定的預(yù)測條件。預(yù)測條件是這樣的條件:其基于發(fā)動機自動停止期間車輛的狀態(tài)，使得能夠預(yù)測在重啟發(fā)動機時在啟動裝置7中消耗的電力比當(dāng)不滿足預(yù)測條件時的小。即，預(yù)測判定單元22c被配置為通過判定是否滿足預(yù)測條件而預(yù)測能夠以相對小的電力重啟發(fā)動機I。此外，判定是否滿足作為預(yù)測條件的第一條件的第一條件判定單元22d包括在預(yù)測判定單元22c中。順便地，后文將描述預(yù)測條件、第一條件和預(yù)測控制的細節(jié)。
[0034]如果啟動請求判定單元22b判定檢測到發(fā)動機啟動請求，則啟動控制單元23執(zhí)行發(fā)動機啟動控制。如果預(yù)測判定單元22c判定滿足預(yù)測條件，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行轉(zhuǎn)換從電池8到啟動電機71的激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制。順便地，稍后將詳細描述這些種類的控制。
[0035]ECU20基于各種算法操作的結(jié)果輸出指令信號，并且控制要被控制的車載裝置(發(fā)動機1、自動變速器2、啟動裝置7、電池8、逆變器等)。例如，ECU20控制供給到發(fā)動機I的燃油量、吸氣量、燃油的噴射、點火的時刻等。能夠通過ECU20的控制在彼此獨立的各個汽缸中進行燃油噴射和點火。對于點火時刻，能夠在曲軸旋轉(zhuǎn)兩次的同時在各個汽缸中進行一次燃油噴射和點火。此外，ECU20根據(jù)車輛的狀態(tài)執(zhí)行用于臨時地自動停止發(fā)動機I的控制?？刂瓢切┓Q為所謂的停止啟動控制(S&S控制)、經(jīng)濟運行控制、怠速停止控制等。在本說明書中將這些控制綜合地描述為“S&S控制”。
[0036]E⑶20在滿足預(yù)定的執(zhí)行條件時執(zhí)行S&S控制，并且在滿足預(yù)定的返回條件時從S&S控制返回以重啟發(fā)動機I。即，S&S控制設(shè)計為在滿足預(yù)定的自動停止條件(執(zhí)行條件)時執(zhí)行用于自動停止發(fā)動機I的發(fā)動機自動停止控制(下文中簡稱為“自動停止控制”)，并且在滿足預(yù)定的重啟條件(返回條件)時執(zhí)行用于重啟發(fā)動機I的發(fā)動機啟動控制(下文中簡稱為“啟動控制”)。
[0037]自動停止控制包括用于停止到發(fā)動機I內(nèi)的燃油噴射和發(fā)動機I的點火的斷油控制。此外，在車輛Ve停止或行駛的同時滿足自動停止條件。即，在車輛Ve停止或行駛的同時E⑶20能夠執(zhí)行S&S控制。例如，S&S控制包括:在車輛Ve等待交通燈改變等而停止的同時用于自動停止發(fā)動機I的停止S&S控制;在車輛Ve減速以停車的同時用于自動停止發(fā)動機I的減速S&S控制；以及在車輛Ve以高于一定車速行駛的同時用于自動停止發(fā)動機I的自由行駛S&S控制。
[0038]通過當(dāng)車速是“O”時按壓制動踏板(制動為開)而執(zhí)行停止S&S控制。發(fā)動機I在停止S&S控制期間通過返回制動踏板(制動為關(guān))而重啟。通過在車輛Ve以低于或等于預(yù)定車速行駛的同時返回油門踏板(油門為關(guān))并且按壓制動踏板(制動為開)而執(zhí)行減速S&S控制。通過在減速S&S控制期間返回制動踏板(制動為關(guān))或者按壓油門踏板(油門為開)而啟動發(fā)動機I。通過在車輛Ve以等于或高于一定車速行駛的同時返回油門踏板(油門為關(guān))而執(zhí)行自由行駛S&S控制。通過在自由行駛S&S控制期間按壓油門踏板(油門為開)而啟動發(fā)動機I。
[0039]以該方式，當(dāng)ECU20執(zhí)行S&S控制時，基于由檢測單元21(油門開度檢測單元21d和制動踏板操作量檢測單元21e)檢測的油門開度信號和制動信號，判定單元22(啟動請求判定單元22b)判定是否滿足自動停止條件或重啟條件。即，在ECU20中，當(dāng)檢測單元21基于油門的操作檢測到發(fā)動機啟動請求(駕駛員的請求)并且啟動請求判定單元22b判定存在啟動請求時，從而啟動控制單元2 3能夠執(zhí)行S&S控制(啟動控制)。另外，啟動控制單元2 3能夠通過將發(fā)動機啟動請求檢測為系統(tǒng)請求而執(zhí)行S&S控制。啟動控制單元23響應(yīng)系統(tǒng)的請求而執(zhí)行啟動控制的實例包括如下情況:在發(fā)動機的自動停止期間(在一些情況下，下文中簡稱為“在自動停止期間”)，電池電壓降低變?yōu)榈陀陬A(yù)定重啟閾值的情況;在自由行駛S&S控制期間車速降低以變?yōu)榈扔诨虻陀陬A(yù)定車速的情況等。在這些情況下，啟動請求判定單元22b基于車杜檢測單元21b和電池檢測單元21c的檢測結(jié)果判定是否存在發(fā)動機啟動請求(系統(tǒng)的請求)。
[0040]由啟動控制單元23執(zhí)行的啟動控制包括兩種類型的控制，S卩，作為第一啟動控制的啟動器啟動，以及作為第二啟動控制的點火啟動。啟動器啟動是用于通過啟動電機71轉(zhuǎn)動曲柄以發(fā)動發(fā)動機I的啟動控制。點火啟動是用于通過燃油到發(fā)動機I中的噴射以及發(fā)動機I的點火而轉(zhuǎn)動曲軸的啟動控制。[0041 ]當(dāng)通過僅執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)時，以及當(dāng)同時執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)時，啟動控制單元2 3能夠執(zhí)行控制。即，啟動控制單元23通過將兩種類型的控制(啟動器啟動和點火啟動)結(jié)合在一起而執(zhí)行用于重啟發(fā)動機I的啟動控制。
[0042]當(dāng)同時執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)和啟動器啟動(第一啟動控制)時，能夠通過利用啟動裝置7借助發(fā)動機扭矩來輔助曲柄發(fā)動并從而提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速而重啟發(fā)動機I，該發(fā)動機扭矩源于燃油到汽缸內(nèi)的噴射以及汽缸的點火。即，如果在重啟發(fā)動機時的負載的量相同的情況下作比較，則與當(dāng)發(fā)動機I僅通過啟動器啟動(第一啟動控制)而重啟時相比，當(dāng)啟動器啟動(第一啟動控制)與點火啟動(第二啟動控制)組合時由啟動裝置7消耗的電力較小。
[0043]然而，當(dāng)在不產(chǎn)生期望的量的發(fā)動機扭矩的車輛狀態(tài)下執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)時，在一些情況下發(fā)動機I不能夠重啟。從而，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的ECU20被配置為基于發(fā)動機I在自動停止期間的活塞的位置(停止位置)來判定能否執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)。
[0044]現(xiàn)將詳細描述預(yù)測控制、預(yù)測條件和第一條件。圖3A是用于示出適于點火啟動的活塞的停止位置的閥門時序圖。圖3B是示出膨脹沖程中適于點火啟動的范圍的說明圖。
[0045]基于自動停止期間(S&S控制期間)來自曲柄角傳感器31的曲柄角信號，E⑶20能夠利用活塞位置檢測單元21a檢測在各個汽缸中的活塞的位置。因此，預(yù)測判定單元22c判定活塞的位置是否在適于點火啟動的范圍A內(nèi)(下文中稱為“點火范圍”)。點火范圍A是膨脹沖程中的預(yù)定范圍。更具體地，即使在膨脹沖程中，作為膨脹沖程的起點的上死點和在膨脹沖程的后半程打開的排氣閥EX的范圍也不包括在點火范圍A內(nèi)。即，點火范圍A能夠被理解為在膨脹沖程中除了當(dāng)排氣閥EX關(guān)閉時的上死點之外的范圍。因此，當(dāng)預(yù)測判定單元22c的判定結(jié)果明顯為活塞的位置包括在除了上死點之外的膨脹沖程中并且密封了各個汽缸的內(nèi)部時，ECU20能夠判定活塞在適于點火啟動的位置停止。
[0046]例如，在從上死點(TDC)到下死點(UDC)的膨脹沖程(ATDC)中，在上死點的附近設(shè)定點火范圍A的起點。例如，從吸氣沖程的上死點到吸氣閥IN的關(guān)閉的曲柄角能夠設(shè)定為點火范圍A的起點。在該情況下，雖然在膨脹沖程中的時刻與在吸氣沖程中的時刻彼此不同(即，當(dāng)在膨脹沖程中曲柄角是O至180°時，在吸氣沖程中的曲柄角為360°至540°)，但是從上死點開始的曲柄角能夠被表達為相同的數(shù)值。此外，在點火范圍A內(nèi)各個汽缸的內(nèi)部被密封是適當(dāng)?shù)摹Ｒ虼?，點火范圍A的終點可以被設(shè)定為排氣閥EX打開處的曲柄角，或者設(shè)定為排氣閥EX打開之前的曲柄角。順便地，吸氣閥IN明顯地保持關(guān)閉并且不再在膨脹沖程中操作。
[0047]當(dāng)活塞的位置處于如此設(shè)定的點火范圍A中時，啟動控制單元23執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)，并且能夠在通過燃油噴射和點火而重啟發(fā)動機時向曲軸施加期望的量的發(fā)動機扭矩。因此，在自動停止期間，ECU20利用預(yù)測判定單元22c判定活塞的位置是否處于點火范圍A中。當(dāng)活塞的位置處于點火范圍A中時，啟動控制單元23在重啟發(fā)動機時執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)。如上所述，與當(dāng)僅執(zhí)行啟動器啟動時相比，當(dāng)利用點火啟動(第二啟動控制)的輔助來輔助啟動器啟動(第一啟動控制)時在重啟發(fā)動機時在啟動裝置7中消耗的電力較小。即，位于點火范圍A中的活塞位置意味著在重啟發(fā)動機時消耗的電力是小的。通過利用預(yù)測判定單元22c判定活塞的位置是否處于點火范圍A內(nèi)，ECU20執(zhí)行用于預(yù)測自動停止期間重啟發(fā)動機時消耗的電力是否是小的的控制(預(yù)測控制)。用于預(yù)測重啟發(fā)動機時消耗的電力是小的的預(yù)測條件包括活塞位置在點火范圍A內(nèi)(第一條件)。因此，預(yù)測判定單元22c(第一條件判定單元22d)被配置為判定是否滿足第一條件，并且預(yù)測與不滿足第一條件時相比，當(dāng)由于活塞位置在點火范圍A內(nèi)的原因而滿足預(yù)測條件時，重啟發(fā)動機時消耗的電力較小。
[0048]換言之，在重啟發(fā)動機時消耗的小的電力意味著重啟發(fā)動機時啟動裝置7所需的電力是小的。從而，當(dāng)啟動控制單元23在點火啟動(第二啟動控制)的輔助下輔助啟動器啟動(第一啟動控制)時，ECU20利用轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于轉(zhuǎn)換啟動裝置7的激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，以防止不必要地大的電流供給到啟動裝置7。
[0049]圖2是示意性地示出用于說明啟動裝置7的激勵路徑的電路的說明圖。激勵路徑100是從作為供電源的電池8到作為供電目的地的啟動電機71的路徑。激勵路徑100設(shè)置有啟動電路40和ICR繼電器50。啟動電路40是已經(jīng)傳統(tǒng)地采用為用于啟動器的電路。ICR繼電器50是設(shè)置在啟動電路40與啟動電機71之間的轉(zhuǎn)換裝置。此外，電池8經(jīng)由啟動電路40連接到I CR繼電器50，并且經(jīng)由I CR繼電器50連接到啟動電機(M) 71。
[0050]啟動電路40被配置為能夠通過吸入線圈和保持線圈的激發(fā)以及柱塞的操作控制來打開/關(guān)閉主接觸點。當(dāng)柱塞操作為關(guān)閉主接觸點時，啟動電機71的轉(zhuǎn)軸從而經(jīng)由傳導(dǎo)機構(gòu)(未示出)以使得能夠傳輸扭矩的方式連接到發(fā)動機I的曲軸。例如，啟動電機71的轉(zhuǎn)軸以能夠一體化轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置有小齒輪。小齒輪構(gòu)造成當(dāng)主接觸點關(guān)閉時與前述傳導(dǎo)機構(gòu)的齒輪經(jīng)由結(jié)合到柱塞的掛檔叉嚙合。在不從電池8向啟動電路40供應(yīng)電流的狀態(tài)下，啟動電機71的曲軸和轉(zhuǎn)軸不以使得能夠傳遞扭矩的方式互相連接。
[0051]ICR繼電器50是轉(zhuǎn)換裝置，具有:繼電器線圈51，其根據(jù)從包括在轉(zhuǎn)換控制單元24中的ECU20輸出的阻抗轉(zhuǎn)換信號而激發(fā);繼電器接觸點52，其通過繼電器線圈51的激勵而閉合；以及電阻器53，其設(shè)置成與繼電器接觸點52并聯(lián)。在激勵了繼電器線圈51的狀態(tài)下(阻抗轉(zhuǎn)換信號為開)，繼電器接觸點52閉合，所以驅(qū)動電流Ia通過經(jīng)過繼電器接觸點52而延伸的路徑(后文中稱為“第一路徑”)而從電池8供應(yīng)到啟動電機71。在不激勵繼電器線圈51的狀態(tài)下(阻抗轉(zhuǎn)換信號為關(guān))，繼電器接觸點52打開，所以驅(qū)動電流Ia經(jīng)由經(jīng)過電阻器53延伸的路徑(下文中稱為“第二路徑”)從電池8供應(yīng)到啟動電機71。因此，激勵路徑100被配置為利用ICR繼電器50在第一路徑與第二路徑之間轉(zhuǎn)換。
[0052]此外，第一路徑不經(jīng)過電阻器53延伸，所以當(dāng)選擇第一路徑時，激勵路徑100是具有相對小的阻抗的路徑。第二路徑經(jīng)過電阻器53延伸，所以當(dāng)選擇第二路徑時，激勵路徑100是具有相對大的阻抗的路徑。第二路徑的阻抗大于第一路徑的阻抗。因此，經(jīng)由第二路徑供應(yīng)到啟動電機71的驅(qū)動電流Ia小于經(jīng)由第一路徑供應(yīng)到啟動電機71的驅(qū)動電流。
[0053]具有ECU20的轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行轉(zhuǎn)換控制，用于在第一路徑與第二路徑之間轉(zhuǎn)換激勵路徑100。具體地，當(dāng)根據(jù)預(yù)測判定單元22c的判定結(jié)果而滿足預(yù)測條件時，轉(zhuǎn)換控制單元24打開繼電器接觸點52，并且執(zhí)行用于選擇具有較大阻抗的第二路徑作為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制。另一方面，當(dāng)根據(jù)預(yù)測判定單元22c的判定結(jié)果而不滿足預(yù)測條件時，轉(zhuǎn)換控制單元24向繼電器線圈51輸出阻抗轉(zhuǎn)換信號，激發(fā)繼電器線圈51以閉合繼電器接觸點52，并且執(zhí)行選擇具有小阻抗的第一路徑作為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制。
[0054]圖1是示出由ECU20執(zhí)行的啟動控制的流程的流程圖。順便地，重復(fù)執(zhí)行圖1所示的控制例程。自動停止判定單元22a判定是否自動停止發(fā)動機(步驟SI)。在步驟SI中判定是否正在進行S&S控制。如果由于發(fā)動機未自動停止而使得步驟SI中的判定結(jié)果是否定的，則該控制例程結(jié)束。
[0055]如果由于發(fā)動機自動停止而使得步驟SI中的判定結(jié)果是肯定的，貝Ij啟動請求判定單元22b判定是否檢測到發(fā)動機啟動請求(步驟S2)。在步驟S2中，在不區(qū)分駕駛員的請求與系統(tǒng)的請求的情況下判定是否檢測到發(fā)動機啟動請求。如果由于未檢測到發(fā)動機啟動請求而使得步驟S2中的判定結(jié)果是否定的，則該控制例程結(jié)束。
[0056]如果由于檢測到發(fā)動機啟動請求而使得步驟S2中的判定結(jié)果是肯定的，則預(yù)測判定單元22c判定活塞是否停止在適于點火啟動的范圍內(nèi)(點火范圍A內(nèi))的位置處(步驟S3)。第一條件判定單元22d在步驟S3中判定是否滿足作為預(yù)測條件的第一條件。
[0057]如果由于活塞的位置處于適于點火啟動的范圍內(nèi)(在點火范圍A內(nèi))而使得步驟S3中的判定結(jié)果是肯定的(判定條件:滿足)，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行轉(zhuǎn)換控制，用于將具有相對大的阻抗的第二路徑選擇為激勵路徑100(步驟S4)，并且啟動控制單元23執(zhí)行兩種類型的啟動控制，即，點火啟動和啟動器啟動(步驟S5)，以重啟發(fā)動機I。即，通過在步驟S4中選擇第二路徑而利用ICR繼電器50的電阻器53抑制供應(yīng)到啟動電機71的驅(qū)動電流Ia，并且在步驟S5中執(zhí)行基于相對小的驅(qū)動電流Ia的啟動器啟動。此外，在步驟S5中，能夠通過啟動控制單元23同時地開始啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)ο順便地，由于在啟動器啟動期間執(zhí)行點火啟動是充足的，所以啟動器啟動的開始時刻與點火啟動的開始時刻可以不互相一致。
[0058]如果由于活塞位置不在適于點火啟動的范圍內(nèi)(在點火范圍A外)而使得步驟S3中的判定結(jié)果為否定(預(yù)測條件:不滿足)，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行轉(zhuǎn)換控制，用以選擇具有相對小的阻抗的第一路徑作為激勵路徑100(步驟S6)，并且啟動控制單元23執(zhí)行啟動器啟動(步驟S7)以重啟發(fā)動機I ο通過步驟S6中的處理，阻抗轉(zhuǎn)換信號從ECU20輸出到ICR繼電器50的繼電器線圈51。從而，激勵了繼電器線圈51，所以繼電器接觸點52閉合。結(jié)果，根據(jù)步驟S6，驅(qū)動電流Ia在不經(jīng)由ICR繼電器50的電阻器53的通路的情況下經(jīng)由繼電器接觸點52供應(yīng)到啟動電機71。因此，在步驟S7中執(zhí)行基于相對大的驅(qū)動電流Ia的啟動器啟動。簡言之，在步驟S 5中執(zhí)行的啟動器啟動中的驅(qū)動電流I a小于在步驟S 7中執(zhí)行的啟動器啟動中的驅(qū)動電流la。
[0059]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備使得:當(dāng)預(yù)測重啟發(fā)動機時消耗的電力是小的時，能夠抑制過剩的電流供應(yīng)到啟動裝置，并且因此能夠提高啟動裝置的耐久性。
[0060]接著，將通過參考圖5和6描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備。順便地，在本發(fā)明的第二實施例的說明中，將不描述與本發(fā)明的第一實施例中相同的構(gòu)造細節(jié)，并且將使用與本發(fā)明的第一實施例相同的參考符號。
[0061]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備和車輛的全視圖。動力傳輸路徑中，車輛Ve在發(fā)動機I與自動變速器2之間配備有離合器C。離合器C是具有選擇性地接合或釋放的一對接合元件的摩擦離合器。在離合器C中，一個接合元件(在輸入側(cè)上的摩擦接合元件)結(jié)合到發(fā)動機I的曲軸，并且另一接合元件(在輸出側(cè)上的摩擦接合元件)結(jié)合到自動變速器2的輸入軸。在車輛Ve中，發(fā)動機I通過釋放離合器C而從動力傳輸系統(tǒng)解耦，因此在發(fā)動機I與驅(qū)動輪6之間不能夠傳輸扭矩。此外，發(fā)動機I通過使離合器C接合而連接到動力傳輸系統(tǒng)，因此能夠在發(fā)動機I與驅(qū)動輪6之間傳輸扭矩。順便地，不特別限定離合器C的致動器，并且可以是諸如液壓制動器、電磁致動器等這樣的公知致動器。
[0062]接著，將描述發(fā)動機啟動控制設(shè)備。ECU20被配置為能夠充當(dāng)控制離合器C的離合器ECU。例如，在離合器C是液壓離合器的情況下，ECU20向液壓致動器輸出液壓指令值，使得預(yù)定的接合力施加到離合器C。具體地，ECU20被配置為在執(zhí)行S&S控制中執(zhí)行離合器控制。
[0063]預(yù)測判定單元22c配備有第一條件判定單元22d、第二條件判定單元22e和第三條件判定單元22f。第二條件判定單元22e判定是否滿足作為預(yù)測條件的第二條件。第三條件判定單元22f判定是否滿足作為預(yù)測條件的第三條件。除了前述第一條件(活塞的位置在點火范圍A中)之外，預(yù)測條件還包括:作為第二條件的車速等于或高于預(yù)定閾值；以及作為第三條件的車速等于或高于預(yù)定閾值并且按壓了制動踏板(制動為開)。順便地，后文將描述各種預(yù)測控制的細節(jié)。
[0064]接著，將描述S&S控制。當(dāng)在車輛Ve行駛的同時滿足預(yù)定的自動停止條件時，作為自由行駛S&S控制，ECU20釋放離合器C，并且執(zhí)行斷油控制用于停止燃油到發(fā)動機I內(nèi)的噴射以及發(fā)動機I的點火。然后，當(dāng)在自由行駛S&S控制期間(在自動停止期間)滿足預(yù)定的重啟條件時，E⑶20的啟動控制單元23使離合器C接合，重啟發(fā)動機I，并且使得返回到發(fā)動機的扭矩能夠傳輸?shù)津?qū)動輪6的車輛狀態(tài)。順便地，停止S&S控制和減速S&S控制包括如下情況:不需要執(zhí)行在執(zhí)行時釋放離合器C以及在返回時使離合器C接合的離合器控制。
[0065]在自由行駛S&S控制期間，車輛Ve處于滑行狀態(tài)，并且驅(qū)動輪6旋轉(zhuǎn)，但是離合器C被釋放以將發(fā)動機I從動力傳輸系統(tǒng)解耦。因此，驅(qū)動輪6不牽拉和轉(zhuǎn)動發(fā)動機I。即，當(dāng)即使在車輛Ve行駛的同時在S&S控制期間釋放離合器C時，發(fā)動機I也不被驅(qū)動輪6牽拉和轉(zhuǎn)動以致活塞的位置移位。
[0066]此外，在S&S控制期間，E⑶20被配置為能夠通過當(dāng)釋放離合器C時驅(qū)動啟動電機71而執(zhí)行用于使發(fā)動機I的活塞位置移位到點火范圍A內(nèi)的控制。從而，在自動停止等時停止在點火范圍A外部的活塞的位置能夠移位到點火范圍A內(nèi)。
[0067]接著，將描述啟動控制。由啟動控制單元23執(zhí)行的啟動控制包括三種類型的控制，即，啟動器啟動(第一啟動控制)、點火啟動(第二啟動控制)和作為第三啟動控制的推動啟動。推動啟動是用于利用外力的輔助而轉(zhuǎn)動曲軸的啟動控制，所述外力經(jīng)由動力傳動系統(tǒng)從驅(qū)動輪6傳輸?shù)桨l(fā)動機I。
[0068]在重啟發(fā)動機時，啟動控制單元23被配置為能夠在如下情況下執(zhí)行控制:僅執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)的情況下；同時執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)的情況下；同時執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)的情況下；以及在同時執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)的情況下。簡言之，能夠?qū)涌刂茊卧?3的啟動控制歸類為如下情況:并行地執(zhí)行第一啟動控制、第二啟動控制和第三啟動控制中的兩種類型的啟動控制的情況；以及單獨執(zhí)行啟動器啟動的情況。
[0069 ]在啟動控制單元23同時執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)的情況下，通過如下重啟發(fā)動機1:利用傳輸自驅(qū)動輪6的外力的輔助而輔助啟動裝置7的曲柄發(fā)動，并且從而提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。如果在發(fā)動機啟動時的負載的大小相同的情況下作比較，則與當(dāng)僅通過啟動器啟動(第一啟動控制)重啟發(fā)動機I時相比，當(dāng)啟動器啟動(第一啟動控制)與推動啟動(第三啟動控制)結(jié)合時啟動裝置7消耗的電力較小。
[0070]在啟動控制單元23同時執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)的情況下，通過經(jīng)由燃油的點火而轉(zhuǎn)動曲軸、利用傳輸自驅(qū)動輪6的外力的輔助轉(zhuǎn)動曲軸并且從而提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來重啟發(fā)動機I。在該情況下，重啟發(fā)動機I而不使用啟動裝置7。因此，不需要在重啟發(fā)動機時激勵啟動裝置7，并且能夠降低在重啟發(fā)動機時消耗的電力。順便地，在啟動控制單元23同時執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)的情況下，與本發(fā)明的第一實施例同樣適用，所以此處省略其描述。
[0071]接著，將描述預(yù)測控制。預(yù)測判定單元22c被配置為使得第一條件判定單元22d優(yōu)先地執(zhí)行用于判定是否滿足第一條件的預(yù)測控制。然而，當(dāng)滿足第一條件時，第三條件判定單元22f執(zhí)行用于判定是否滿足第三條件的預(yù)測控制。另一方面，當(dāng)不滿足第一條件時，第二條件判定單元22e執(zhí)行用于判定是否滿足第二條件的預(yù)測控制。
[0072]現(xiàn)將分開地描述滿足第一條件的情況和不滿足第一條件的情況。首先，將描述由于活塞位置在點火范圍A內(nèi)而滿足第一條件的情況。當(dāng)由于車速等于或高于預(yù)定閾值并且制動為開而使得在第一條件判定單元22d中滿足第一條件并且在第三條件判定單元22f中也滿足第三條件時，啟動控制單元23執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)。此外，當(dāng)在第一條件判定單元22d中滿足第一條件，而在第三條件判定單元22f中不滿足第三條件時，啟動控制單元23執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)。
[0073]接著，將描述不滿足第一條件的情況。當(dāng)由于車速等于或高于預(yù)定閾值而在第一條件判定單元22d中不滿足第一條件，而在第二條件判定單元22e中滿足第二條件時，啟動控制單元23執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)。即，當(dāng)不滿足第一條件而滿足第二條件時，預(yù)測判定單元22c預(yù)測在重啟發(fā)動機時消耗的電力小。另一方面，當(dāng)既不滿足第一條件又不滿足第二條件時，預(yù)測判定單元22c判定不滿足預(yù)測條件，并且預(yù)測在重啟發(fā)動機時消耗的電力是標準的。在該情況下，啟動控制單元23僅執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)作為啟動控制。
[0074]以該方式，當(dāng)滿足第一條件或第二條件時，滿足預(yù)測條件，并且能夠預(yù)測在重啟發(fā)動機時消耗的電力是小的。此外，當(dāng)滿足第一條件時，啟動控制單元23至少執(zhí)行點火啟動(第二啟動控制)，并且當(dāng)滿足第二條件或第三條件時，啟動控制單元23至少執(zhí)行推動啟動(第三啟動控制)。簡言之，當(dāng)在預(yù)測判定單元22c中滿足預(yù)測條件時，啟動控制單元23執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)、點火啟動(第二啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)中的兩種類型的啟動控制，以重啟發(fā)動機I。
[0075]接著，將描述轉(zhuǎn)換控制。將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的轉(zhuǎn)換控制。當(dāng)預(yù)測判定單元22c的判定結(jié)果滿足預(yù)測條件，并且啟動器啟動(第一啟動控制)包括在由啟動控制單元23執(zhí)行的兩種類型的啟動控制中時，轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將具有大的阻抗的第二路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制。另一方面，當(dāng)在預(yù)測判定單元22c中不滿足預(yù)測條件時，啟動控制單元2 3僅將啟動器啟動(第一啟動控制)作為啟動控制而執(zhí)行。因此，轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將具有小的阻抗的第一路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制。順便地，在即使當(dāng)滿足預(yù)測條件時啟動控制單元23也不執(zhí)行啟動器啟動(第一啟動控制)的情況下，不激勵啟動電機71，所以轉(zhuǎn)換控制單元24不執(zhí)行轉(zhuǎn)換控制。另外，不激勵啟動電路40，所以啟動電機71的轉(zhuǎn)軸從曲軸解耦。因此，能夠減小重啟發(fā)動機時的發(fā)動機負載。
[0076]接著，將描述啟動控制的流程。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的啟動控制的流程的流程圖。順便地，圖5所示的步驟Sll至S13與圖1所示的前述步驟SI至S3相同，所以此處省略其描述。重復(fù)地執(zhí)行圖5所示的控制例程。
[0077]預(yù)測判定單元22c在步驟S13中判定活塞的位置是否處于適于點火啟動的范圍內(nèi)(在點火范圍A內(nèi))。在步驟S13中，第一條件判定單元22d判定是否滿足作為預(yù)測條件的第一條件。
[0078]如果由于活塞位置在適于點火啟動的范圍內(nèi)(在點火范圍A內(nèi))而使得在步驟S13中判定結(jié)果是肯定的(第一條件:滿足)，則預(yù)測判定單元22c判定車速是否等于或高于預(yù)定的閾值以及制動是否為開(步驟S14)。在步驟S14中，第三條件判定單元22f判定是否滿足作為預(yù)測條件的第三條件。
[0079]如果由于車速等于或高于預(yù)定的閾值并且制動是開而使得步驟S14中的判定結(jié)果是肯定的(第三條件:滿足)，則啟動控制單元23執(zhí)行兩種類型的啟動控制，S卩，點火啟動和推動啟動(步驟S15)，以重啟發(fā)動機I。當(dāng)滿足第一條件并且滿足第三條件時，能夠在步驟S15中通過啟動控制單元23同時開始點火啟動(第二啟動控制)和推動啟動(第三啟動控制)，而不通過轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行轉(zhuǎn)換控制。即，當(dāng)啟動控制單元23執(zhí)行步驟S15時，不引起電流從電池8流向激勵路徑100。因此，主接觸點是打開的，并且啟動電機71從曲軸解耦，使得能夠在啟動發(fā)動機時的發(fā)動機負載減小的情況下執(zhí)行點火啟動和推動啟動。從而，能夠抑制消耗電力，并且能夠抑制在將燃燒能轉(zhuǎn)換為動能時損失能量。順便地，由于適于在點火啟動期間執(zhí)行推動啟動，所以開始點火啟動的時刻與開始推動啟動的時刻可以不互相一致。
[0080]如果由于車速小于預(yù)定閾值或者制動不是開的而使得步驟S14中的判定結(jié)構(gòu)是否定的(第三條件:不滿足)，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將具有相對大的阻抗的第二路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制(步驟S16)，并且啟動控制單元23執(zhí)行兩種類型的啟動控制，即，點火啟動和啟動器啟動(步驟S17)以重啟發(fā)動機I。即，通過在步驟S16中選擇第二路徑而利用ICR繼電器50的電阻器53抑制供應(yīng)到啟動電機71的驅(qū)動電流Ia，并且在步驟S17中基于相對小的驅(qū)動電流Ia執(zhí)行啟動器啟動。此外，在步驟SI7中，能夠利用啟動控制單元23同時地開始啟動器啟動(第一啟動控制)和點火啟動(第二啟動控制)。
[0081]如果由于活塞位置不在適于點火啟動的范圍內(nèi)(在點火范圍A外部)而使得步驟S13中的判定結(jié)果是否定的(第一條件:不滿足)，則預(yù)測判定單元22c判定車速是否等于或高于預(yù)定的閾值(步驟S18)。在步驟S18中，第二條件判定單元22e判定是否滿足作為預(yù)測條件的第二條件。
[0082]如果由于車速等于或高于預(yù)定車速而使得步驟S18中的判定結(jié)果是肯定的(第二條件:滿足)，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將具有相對大的阻抗的第二路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制(步驟S19)，并且啟動控制單元23執(zhí)行兩種類型的啟動控制，S卩，啟動器啟動和推動啟動(步驟S20)以重啟發(fā)動機I。因此，當(dāng)啟動控制單元23執(zhí)行第一啟動控制、第二啟動控制和第三啟動控制中的兩種類型的啟動控制時，在第一啟動控制(啟動器啟動)包括在兩種類型的啟動控制中的情況下，轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將包括電阻器53的第二路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制。
[0083]另一方面，如果由于車速小于預(yù)定的閾值而使得步驟S18中的判定結(jié)果為否定的(第二條件:不滿足，預(yù)測條件:不滿足)，則轉(zhuǎn)換控制單元24執(zhí)行用于將具有相對小的阻抗的第一路徑選擇為激勵路徑100的轉(zhuǎn)換控制(步驟S21)，并且啟動控制單元23執(zhí)行啟動器啟動(步驟S22)以重啟發(fā)動機I ο通過在步驟S21中的處理，阻抗轉(zhuǎn)換信號從ECU20輸出到ICR繼電器50的繼電器線圈51。從而，激勵了繼電器線圈51，所以繼電器接觸點52閉合。結(jié)果，根據(jù)步驟S21，驅(qū)動電流Ia在不經(jīng)由ICR繼電器50的電阻器53的通路的情況下經(jīng)由繼電器接觸點52供應(yīng)到啟動電機71。因此，在步驟S22中基于相對大的驅(qū)動電流Ia執(zhí)行啟動器啟動。簡言之，在步驟S16和步驟S19中執(zhí)行的啟動器啟動中的驅(qū)動電流Ia小于在步驟S21中執(zhí)行的啟動器啟動中的驅(qū)動電流I a。
[0084]順便地，E⑶20被配置為在已經(jīng)執(zhí)行了用于釋放離合器C的S&S控制，諸如自由行駛S&S控制等的情況下，與前述步驟SI 5、SI 7、S20和S22協(xié)同執(zhí)行用于接合離合器C的控制。
[0085]如上所述，當(dāng)預(yù)測重啟發(fā)動機時消耗的電力小并且執(zhí)行啟動器啟動時，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備能夠抑制過剩電流被供給到啟動裝置，并且因此能夠提高啟動裝置的耐久性。此外，即使當(dāng)預(yù)測重啟發(fā)動機時消耗的電力小時，發(fā)動機也能夠在不執(zhí)行啟動器啟動的情況下重啟。因此，能夠抑制啟動裝置的使用頻率，所以能夠提高啟動裝置的耐久性。
[0086]順便地，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機啟動控制設(shè)備不限于本發(fā)明的前述各個實施例，而是能夠在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)匦薷摹?br>[0087]例如，在本發(fā)明的各個前述實施例中，已經(jīng)描述了圖2所示的其中激勵路徑100設(shè)置有ICR繼電器50的配置，但是本發(fā)明不限于此。也可以設(shè)置由其它繼電器和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的轉(zhuǎn)換裝置。換言之，采用激勵路徑100在具有相對小的阻抗的路徑與具有相對大的阻抗之間轉(zhuǎn)換的配置是充分的。不特別限制轉(zhuǎn)換裝置和轉(zhuǎn)換控制。
【主權(quán)項】
1.一種用于車輛的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，配備有:發(fā)動機、電池、以及啟動裝置，該啟動裝置消耗所述電池的電力以啟動所述發(fā)動機，所述發(fā)動機啟動控制設(shè)備的特征在于，包括: 轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述電池到設(shè)置在所述啟動裝置中的電機的激勵路徑在第一路徑與第二路徑之間轉(zhuǎn)換，所述第二路徑的阻抗大于所述第一路徑的阻抗；預(yù)測判定單元，該預(yù)測判定單元被配置為: (i)在所述發(fā)動機的自動停止期間判定是否滿足預(yù)定的預(yù)測條件，以及 (ii)預(yù)測與不滿足所述預(yù)測條件時相比，滿足所述預(yù)測條件時在重啟所述發(fā)動機時所述啟動裝置消耗的電力是否較小； 啟動請求判定單元，該啟動請求判定單元被配置為判定在所述自動停止期間是否檢測到啟動所述發(fā)動機的啟動請求； 啟動控制單元，該啟動控制單元被配置為: (i)當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述預(yù)測條件時，執(zhí)行第一啟動控制、第二啟動控制和第三啟動控制中的兩種類型的啟動控制，所述第一啟動控制通過所述啟動裝置曲柄啟動所述發(fā)動機，所述第二啟動控制通過燃油噴射和點火而轉(zhuǎn)動曲軸，并且所述第三啟動控制利用從驅(qū)動輪經(jīng)由動力傳輸系統(tǒng)而傳遞到所述發(fā)動機的外力的輔助轉(zhuǎn)動所述曲軸，并且 (ii)重啟所述發(fā)動機；以及 轉(zhuǎn)換控制單元，該轉(zhuǎn)換控制單元被配置為當(dāng)所述第一啟動控制包括在由所述啟動控制單元執(zhí)行的兩種類型的啟動控制中時，執(zhí)行用于將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其特征在于，還包括: 活塞位置檢測器，該活塞位置檢測器被配置為檢測所述發(fā)動機的活塞的位置，其中，作為第一條件，所述預(yù)測條件包括所述活塞的所述位置處于膨脹沖程中的其中排氣閥關(guān)閉的點火范圍內(nèi)， 所述預(yù)測判定單元被配置為判定是否滿足所述第一條件，并且當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元被配置為執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元被配置為執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第二啟動控制。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其特征在于，還包括: 車速檢測器，該車速檢測器被配置為檢測車速，其中， 作為第二條件，所述預(yù)測條件包括車速等于或高于預(yù)定的閾值， 所述預(yù)測判定單元被配置為判定是否滿足所述第二條件，并且當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定不滿足所述第一條件并且滿足所述第二條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元被配置為執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元被配置為執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第三啟動控制。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其特征在于，還包括: 車速檢測器，該車速檢測器被配置為檢測車速；以及 制動檢測器，該制動檢測器被配置為檢測制動踏板的操作量，其中， 作為第三條件，所述預(yù)測條件包括車速等于或高于預(yù)定的閾值，并且所述制動踏板被按壓， 所述預(yù)測判定單元被配置為判定是否滿足所述第三條件，并且 當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件并且滿足所述第三條件時，所述啟動控制單元被配置為執(zhí)行所述第二啟動控制和所述第三啟動控制。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)所述啟動請求判定單元判定檢測到所述啟動請求，并且所述預(yù)測判定單元判定滿足所述第一條件并且不滿足所述第三條件時，所述轉(zhuǎn)換控制單元被配置為執(zhí)行將所述第二路徑選擇為所述激勵路徑的轉(zhuǎn)換控制，并且所述啟動控制單元被配置為執(zhí)行所述第一啟動控制和所述第二啟動控制。
【文檔編號】F02N11/00GK106050443SQ201610214577
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月7日 公開號201610214577.1, CN 106050443 A, CN 106050443A, CN 201610214577, CN-A-106050443, CN106050443 A, CN106050443A, CN201610214577, CN201610214577.1
【發(fā)明人】松下光旗
【申請人】豐田自動車株式會社