[发明专利]用于在机动车辆的怠速停机系统中使用的发动机起动系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年9月8日提交的申请号为2008-229885的日本专利申请 以及2009年2月27日提交的申请号为200945433的日本专利申请的优先权， 其公开的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总的涉及一种用于在机动车辆的怠速停机系统中使用的发动机起动 系统(也被称为发动机自动停机/重起系统)，其用于例如当车辆在十字路口停车 或者因交通堵塞而停车时，自动地停止汽车发动机，并随后在车辆驾驶员执行 指定的起动操作时(例如，在驾驶员的脚从制动踏板释放时)重起发动机。

背景技术

有一些已知的汽车怠速停机系统，其设计成用于在不需要产生发动机输出 时自动地停止发动机和在需要发动机产生输出时自动地重起发动机。在这样的 系统中，当车辆驾驶员在发动机被请求停机之后执行指定的重起操作时，就产 生发动器重起请求以用曲柄起动发动机。例如，公开号为2003-301765的日本专 利首次公布公开了上述类型的怠速停机系统。

通常，汽车发动机的起动是通过利用电子起动机来转动连接至发动机曲轴 的齿圈以用曲柄起动发动机而实现的。小齿轮被带至与齿圈啮合接合用于旋转 齿圈。小齿轮由起动机电动机驱动。在起动发动机之前，小齿轮通常不与齿圈 啮合。在小齿轮被请求用于起动发动机时，小齿轮被推向指定位置并随后与齿 圈啮合。小齿轮可啮合或啮合齿圈的位置在下文中将被称作啮合位置。小齿轮 未与齿圈啮合的位置在下文中将被称作脱离位置。

特别是当在发出发动机停机请求之后但在发动机完全停机之前发出发动机 重起请求时，这样的发动机重起控制会遇到问题。具体地，在这样的情况下， 在发动机完全停机之后重起发动机可能会造成关于车辆驾驶员不舒适方面的问 题。通常，发动机在被请求停机之后到完全停机所需的最大时间长度大约为一 (1)秒。但是，在发动机被请求停机之后车辆驾驶员就立刻踩下加速踏板时， 发动机可能会无法快速重起，从而导致车辆驾驶员感觉不舒适。

因此，在不用一直等到发动机完全停机之后的情况下快速地重起发动机是 必要的。使用上述常规起动机的这种发动机重起控制需要确定如何安排将小齿 轮从脱离位置移动到啮合位置的时间以及如何安排给起动机电动机供应电力以 旋转小齿轮的时间。

近年来，已经提出即使在发动机没有被请求重起时也给起动机电动机提供 电力。例如，国际公开号为2007/101770A1的专利文献介绍了一种发动机起动 系统，其设计成用于在不等待发动机重起请求的情况下给起动机电动机提供电 力，以每当发动机被请求停机时旋转处在脱离位置的小齿轮、监测小齿轮和齿 圈的转速、并使它们形成彼此啮合。换句话说，这样的系统用于执行两个任务： 一个任务是给起动机电动机提供电力，而另一个任务是即使没有发出发动机重 起请求也要控制小齿轮的推进。

但是，上述系统表现出的问题是在每一次发出发动机重起请求时小齿轮与 齿圈的啮合的实现产生通常会使车辆乘客感觉到不适的机械噪音。

为了降低上述齿轮啮合导致的噪音，申请号为2008-510099的国际专利申 请的日文翻译公布介绍了控制通过螺线管致动器的电流以将小齿轮移动至啮合 位置。但是，这需要有电流控制电路例如斩波电路，因此导致系统的复杂结构。

如上述任意一篇公开文献中介绍的系统均被设计成用于在没有发出发动机 重起请求时给起动机电动机提供电力，因此造成电池中电功耗的增加。这导致 机动车辆中燃料消耗的增加或者在重起发动机时缺乏要提供给电子配件的电力 的重大问题。

为了消除上述的问题，公开号为2005-330813的日本专利首次公布介绍了 一种自动的发动机停机/重起系统，其设计成用于只在已经发出发动机重起请求 时才给起动机电动机提供电力、监测小齿轮和齿圈的转速、并将小齿轮移动至 啮合位置。但是，无论何时发出发动机重起请求，该系统都已经在小齿轮和齿 圈的啮合时给起动机电动机提供了电力。因此仍然会有车辆中的燃料消耗增加 的问题。另外，还必须监测小齿轮和齿圈的转速，因此导致系统的复杂结构。