[发明专利]具有最小化机械冲击或噪声的发动机起动系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种可以用于机动车辆怠速停止系统(也可以称为自动发动机停止/重起系统)的发动机起动系统，该怠速停止系统用于例如当所述车辆在交叉口停车或者因为交通堵塞而停车时，自动地停止汽车发动机，然后当车辆驾驶员执行给定的起动操作(如，驾驶员的脚从刹车踏板上松开)时重起发动机。

背景技术

装配了自动发动机停止/重起系统(也可以称为怠速停止系统)的机动车辆被设计成当不需要发动机的输出时自动地停止发动机，并当发动机输出被请求时自动地重起发动机，以此减少二氧化碳排放或者增加燃油经济性。

怠速停止系统典型地通过自动切断供应到发动机的燃油来使其停止，例如，当车辆在十字路口的红灯线停止或者由于交通堵塞而停止时，然后当给予重起请求时重起发动机，如驾驶员松开刹车踏板和/或移动变速杆以获得自动变速器的驾驶范围。例如，日本专利特许公开NO.2003-301765就披露了这种类型的怠速停止系统。

当怠速停止系统被激活来停止发动机后，车辆驾驶员可能需要立即重起发动机。在这种情况下，如果直到其完全停止之前都无法重起发动机，那么这将引起尾随车辆的不满。这将导致车辆驾驶员的不悦。怠速停止系统的其中一个必要的需求是，在车辆完全停止之前的减速过程中实现发动机的重起。

为了满足以上所述需求，日本专利特许公开NO.2005-330813教导了一种怠速停止系统，当在车辆完全停止之前的减速过程中获得发动机重起请求时，开始激励分流线圈以旋转小齿轮，然后当小齿轮的转动与所述齿圈同步时，将小齿轮啮合到安装在发动机曲轴上的齿圈。

另外，日本专利特许公开NO.2007-107527教导了一种怠速停止系统，其设计来当内燃机的转速下降至给定的最大速度和最小速度之间的范围时将小齿轮啮合到齿圈上，且发动机的旋转方向与发动机曲轴的正转方向相一致。

日本专利特许公开NO.2005-330813教导的怠速停止系统，如上面所描述的，需要使小齿轮的转速与所述齿圈的转速同步，这就带来了在发动机起动器开始旋转之前的发动机转速可能降低的问题，这会导致在很低的发动机转速范围内的同步化失败。更进一步地，当怠速停止系统切断供应到发动机的燃油时，其通常引发发动机转速的快速下降并过冲零。发动机随后在正向和反向上循环摆动并最终停止。在此发动机摆动的转速范围内(以下其可以称为发动机摆动范围)，很难将小齿轮的转速与齿圈的转速同步化。小齿轮和齿圈的啮合也会导致两者之间巨大的机械冲击，这会造成齿圈的断裂。

日本专利特许公开NO.2007-107527教导的怠速停止系统，如上面所描述的，设计成仅当发动机的转动方向与发动机曲轴的正转方向一致时啮合小齿轮与齿圈，因此这需要传感器来测量发动机的旋转方向。所述系统抑制了发动机反向旋转时的小齿轮与齿圈的啮合，这就导致了在发动机摆动范围内将小齿轮与齿圈啮合的难度增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装在发动机驱动的车辆中的发动机起动系统，其设计成在直到发动机停止之前的减速过程中，实现小齿轮与齿圈的啮合以重起发动机，且最小化由小齿轮和齿圈的啮合造成的机械冲击或者噪音。

根据本发明的一个方面，提供了一种可以用于发动机驱动的机动车辆中的发动机起动系统。所述发动机起动系统包括：(a)马达，其通过马达电路由电池提供电力而通电，以产生扭矩；(b)输出轴，当受到由马达产生的扭矩时其转动；(c)小齿轮，由马达产生的扭矩通过小齿轮被传递到连接在发动机上的齿圈；(d)小齿轮可移动体，其可以与小齿轮一起沿着输出轴移动；(e)小齿轮致动器，用来将小齿轮可移动体移动到齿圈；(f)开关机构，用来断开或闭合设置在马达电路中的主触点以切断或者提供从电池到马达上的电力；(g)控制器，用于当发动机停止之前的发动机减速过程中的发动机重起时控制小齿轮致动器和开关机构的操作；和(h)延时装置，用于当发动机重起时延迟第二操作时间，所述第二操作时间是当所述开关机构将被激活来闭合主触点的时间，直到所述小齿轮致动器被激活来移动所述小齿轮可移动体的第一操作时间之后。所述延时装置产生所述第一和第二操作时间之间的时间延迟，以当所述小齿轮可移动体在所述小齿轮致动器的作用下移动从而使所述小齿轮从松开位置移动到可以与所述齿圈可啮合的齿轮可啮合位置并然后小齿轮啮合齿圈之后，通过开关机构闭合所述主触点以向马达提供电力。