[发明专利]发动机起动装置、电阻短路装置

说明书

技术领域

本发明涉及以起动器电动机使发动机起动的发动机起动装置及用于发动机起动装置的电阻短路装置。

背景技术

在对发动机进行起动的情况下，对起动器开关的线圈进行通电使起动器开关的内部触点闭合，从而利用车用电源向起动器电动机进行供电，使起动器电动机产生旋转转矩，通过啮合的小齿轮和环状齿轮将起动器电动机的旋转力传向发动机曲柄轴，来使发动机起动。此时，在起动器开关闭合时，由于起动器电动机仍为静止状态，不产生反电动势，因此极小的起动器内阻会引起流过几百～一千几百安培的冲击电流。此时，车用电源因内部的固有电阻会产生使端电压下降的电压下降。

因此，在发动机起动时，会产生以下问题：即，起动器电动机进行起动时的电流所引起的车用电源的电压下降会导致在使用车载的其他电气设备例如立体声、导航系统、空气调节器等的时候引起瞬间切断。该瞬间切断在通常的发动机起动时不会成为问题，但是对于装载有怠速熄火功能的车辆等，在怠速熄火后进行再起动时会发生瞬间切断，成为使驾驶员及同乘人员产生不舒服感的状况。因此，为了避免该瞬间切断而采用具有备用电源、或装载有升压用DC/DC变换器、或装载有使电压下降抑制单元短路的电磁开关来防止车用电源的电压下降的措施。

此处，下述专利文献1所示的现有的发动机起动装置中包括：电动机，该电动机具有串激线圈和并激线圈；起动电阻，该起动电阻与上述电动机的电枢串联连接；以及控制用元件等，该控制用元件控制并激线圈的励磁电流，在发动机启动时通过起动电阻向电动机通电。其结果是流向电动机的起动电流(冲击电流)降低，电池的电压下降被抑制到2V以下。另外，由于采用高转矩型电动机，因此即使电动机的起始电流较小，也能确保超过最开始的上死点所需要的转矩。而且，在超过最开始的上死点后，控制并激线圈的励磁电流来获得高旋转特性，因此能够确保使发动机起动所需的曲柄转速。由此，在发动机启动时可不产生超过2V的电压下降，因而能实现无瞬间切断的发动机起动。

另外，在下述专利文献2所示的现有的内燃机起动装置中，起动器的直流电动机是复激电动机，包括：电容器，该电容器与并激线圈串联连接；以及H型控制装置，该H型控制装置切换第一通电方向和第二通电方向，第一通电方向是对电容器进行充电的方向，第二通电方向是从电容器向并激线圈进行放电的方向。然后，在直流电动机起动时向第一通电方向通电，在直流电动机起动时利用H型控制装置将通电方向从第一通电方向切换至第二通电方向。由此，对伴随着直流电动机起动而产生的主电源的电压下降进行补偿，能够确保起动器所需要的转矩。由此，不需要增大主电源的容量，也不需要利用升压单元对主电源的电压进行升压，就能对伴随着直流电动机起动而产生的主电源的电压下降进行补偿，实现无瞬间切断的起动器。

而且，在下述专利文献3所示的现有的起动器中，包括内置有电压下降抑制单元并对其进行短路的电磁开关。由此，在将利用电压下降抑制单元进行了抑制的电流向电动机进行通电后，使电压下降抑制单元短路，来将主电源的全电压施加到电动机。由此，不需要增大主电源的容量，也不需要利用升压单元对主电源的电压进行升压，就能对伴随着直流电动机起动而产生的主电源的电压下降进行抑制，实现无瞬间切断的起动器。

现有技术文献

[专利文献]

专利文献1：日本国专利特开2004-308645号公报

专利文献2：日本国专利特开2005-105861号公报

专利文献3：日本国专利特开2009-167967号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1所示的发动机起动装置中，在起动时为了抑制电压下降而与起动电阻相连接，因而需要对起动电阻进行短路的开关的控制装置，对起动时的电压下降进行监视、控制，使其抑制在2V以下，为了进行该控制，需要控制装置、编制程序，因而存在发动机起动电路也变复杂的问题。

另外，在上述专利文献2所示的内燃机起动装置中，在起动时为了抑制电压下降，采用以下方法：即，预先向电容器充电，在起动时放出充电功率，来对主电源的电压下降进行补偿，因此需要追加大电容的电容器、和H型控制装置，上述大电容的电容器作为辅助电源而储存需要的功率，上述H型控制装置是为了利用控制元件来切换电容器的充电、放电而切换通电方向的单元，因此产生起动电路、和控制变复杂的问题。另外，在需要频繁地重复起动、停止的运行环境中，在尚未进行充分充电的情况下就强制需要进行放电，因而可能存在无法充分发挥性能的问题。