[发明专利]发动机起动装置和起动方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用直流电动机起动发动机的发动机起动装置和起动方法，尤其是涉及适合于怠速停止系统中重新起动发动机时的发动机起动装置和起动方法。

背景技术

近年来的汽车中以能量资源的节约和环保为目的而搭载有在驾驶中达到规定条件时临时停止发动机的怠速停止系统。该怠速停止系统例如在等待信号灯等驾驶者停止车辆等时自动停止发动机，之后在驾驶者发出重新起动请求时或者需要发动机运行时，自动地重新起动发动机。重新起动发动机时多使用下述方法，即利用所谓小齿轮推出式起动电动机，在起动时推出小齿轮(pinion)，使小齿轮啮合到与发动机轴直接连结的齿圈，并通过起动电动机带动的曲柄转动(转动动力输出轴)来起动发动机。

已知在起动发动机时由于对起动电动机通电而在蓄电池中电流流过，在蓄电池特性上电压与电流对应地下降。在驾驶中频繁重新起动发动机的怠速停止系统中，电压下降时例如汽车导航系统等电气部件重启。因此，以往搭载有怠速停止系统的车辆利用辅助电源等来应对，但是关系到安装性的恶化和成本上升。

另一方面，以往已知有如下装置，通过在电路中增加电阻来降低浪涌电流，抑制发动机起动初期的蓄电池电压下降，之后通过将电阻短路使电流流过，确保启动转矩(例如参考专利文献1)。

此外，作为其它例子，已知有如下装置，在发动机重新起动时利用开关元件控制对发动机的通电，通过PWM控制逐渐增大占空比，使对电动机的施加电压上升，来防止通电开始后蓄电池电压下降(例如参考专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-308645号公报

专利文献2：日本特开2010-106825号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，专利文献1和专利文献2记载的装置中，由于以使蓄电池电流随时间降低的方式进行控制，存在起动电动机的输出转矩减小、发动机的启动不能充分进行、发动机重新起动耗时的担忧。

本发明的目的为提供能够在蓄电池电压下降的允许范围内最大限度地快速重新起动发动机的发动机起动装置和起动方法。

用于解决课题的技术方案

(1)为了达到上述目的，本发明为一种将直流电动机的旋转力传递到发动机来使发动机起动的发动机起动装置，其包括：检测上述直流电动机的转速的转速检测单元；和对上述直流电动机的通电进行PWM控制的控制单元，其中，上述控制单元基于上述转速检测单元检测出的上述直流电动机的转速，使上述PWM控制的通电比连续变化，以使得流过上述直流电动机的电流成为预先设定的固定值，由此，在从电动机通电开始到发动机起动完成的期间中使蓄电池电流为大致固定的设定电流值，蓄电池电压也被控制为在允许范围内且接近允许值的固定值。

通过这种结构，能够在蓄电池电压下降的允许范围内最大限度地快速重新起动发动机。

(2)在上述(1)中，上述控制单元优选利用流过上述直流电动机的电流与对直流电动机的通电进行PWM控制时的通电比的平方成正比的关系能够近似成立，来决定通电比。

(3)在上述(1)中，上述直流电动机的转速检测单元优选间接利用上述发动机的转速来检测上述直流电动机的转速。

(4)在上述(3)中，上述控制单元优选具有判断单元，该判断单元判断间接利用上述发动机的转速所检测出的上述直流电动机的转速是否与上述直流电动机的实际转速相异，上述控制单元优选在通过上述判断单元判断为间接利用上述发动机的转速所检测出的上述直流电动机的转速与上述直流电动机的实际转速相异的情况下，推测上述直流电动机的实际转速并用于决定上述PWM控制的通电比的计算中。

(5)在上述(1)中，上述控制单元优选基于上述直流电动机之外的以上述蓄电池为电源的电器中流过的电流，改变流过上述直流电动机的电流，并决定上述PWM控制的通电比，以使得担当上述车辆的电源的作用的蓄电池中流过的电流在总计上为固定值。

(6)此外，为了达到上述目的，本发明为一种将直流电动机的旋转力传递到发动机来使发动机起动的发动机起动方法，其中，基于转速检测单元检测出的直流电动机的转速，使上述PWM控制的通电比连续变化，以使得流过上述直流电动机的电流成为预先设定的固定值，在此，在从电动机通电开始到发动机起动完成的期间中使蓄电池电流为大致固定的设定电流值，蓄电池电压也被控制为在允许范围内且接近允许值的固定值。

通过这种方法，能够在蓄电池电压下降的允许范围内最大限度地快速重新起动发动机。

发明的效果