[发明专利]通过小齿轮与环形齿轮的啮合起动内燃机的系统

说明书

技术领域

本发明涉及到系统，用于在根据内燃机的自动停机控制内燃机的曲轴转速下降期间，将起动机的小齿轮移动到连接于内燃机的曲轴的环形齿轮从而使小齿轮与环形齿轮相啮合。

背景技术

公开号为2005 - 330813的日本专利申请公报公开了一种发动机停止和起动系统，例如减少怠速控制系统作为这类系统的一个类型。

特别地，发动机停止和起动系统设计成在内燃机（这里简单地称为发动机）的曲轴转速根据该发动机的自动停机控制下降期间,当发出发动机重新启动请求时开始激励起动机的电机以转动起动机的小齿轮。

发动机停止和起动系统设计成在考虑到小齿轮到达与环形齿轮可啮合的位置所需要的时间的情况下,预测曲轴（环形齿轮）的转速将与小齿轮的转速同步的正时。发动机停止和起动系统同样设计成根据当环形齿轮的转速将与小齿轮的转速同步时的预测的正时，确定开始将小齿轮移动到环形齿轮的时间。

发明内容

发明人已经发现上述的发动机停止和起动系统中应该需要改进的几点。

特别地，所述发动机的曲轴转速不是线性地下降而是波动下降，从而环形齿轮的转速也波动下降。即使发动机停止和起动系统预测到曲轴（环形齿轮）转速与小齿轮转速同步的正时，这种波动仍然可能降低估算的准确度。这可能会导致小齿轮转速与环形齿轮的转速的差值在小齿轮与环形齿轮的啮合时增大。小齿轮与环形齿轮之间的转速差的增大，换句话说，该两者间的相对转速的增大，可能会导致小齿轮与环形齿轮的啮合时噪声水平的增大（后文参见图７描述）。

考虑到上述的提到的情况，本发明的多方面的中的一方面旨在提供用于起动内燃机的系统;本发明多方面的中的这个方面设计成改进上述的几点中的至少一点。

特别地，本发明多方面的中的另一个方面致力于提供用于起动内燃机的系统；本发明的多方面的所述该方面设计成高精度的确定驱动用于所述内燃机重新启动的起动机的正时。

根据本发明的一个方面，提供一种系统，其用于驱动具有小齿轮的起动机以使所述起动机在所述曲轴的转速通过内燃机的自动的停止控制而降低期间来转动连接于内燃机的曲轴的环形齿轮以转动所述内燃机的曲柄。所述系统包括预测器，其根据与所述曲轴的转速降低有关的信息预测所述曲轴转速的降低的未来轨迹，还包括确定器，其根据内燃机的转速的降低的未来轨迹确定起动机的驱动正时。

本发明的一个方面是在内燃机自动停机控制之后预测具有波动的所述曲轴的转速降低的未来轨迹。这样，即使在下降期间所述曲轴转速发生波动，本发明的一个方面也能根据曲轴转速的降低的未来轨迹高精度的预测驱动起动机以移动所述小齿轮到环形齿轮以使小齿轮与环形齿轮相啮合的正时。

本发明的一个方面能应用于普通的起动机，其设计成同时驱动小齿轮致动器和电动机，或者驱动小齿轮致动器和电动机中的一个，且在给定的延迟时间之后驱动另一个。当本发明的该方面应用于这种普通的起动机时，当曲轴转速在非常低速范围区域之内时确定器能根据内燃机转速的降低的未来轨迹确定起动机的驱动正时。在曲轴转速保持在极低速范围之内时，啮合处小齿轮和环形齿轮之间的噪声水平能维持在容许范围之内。

本发明的一个方面能应用于起动机上，该起动机具有用于将小齿轮移动到环形齿轮的小齿轮致动器以及用于独立于小齿轮致动器转动小齿轮的电动机。在该申请中，确定器配置为当驱动起动机时，根据内燃机转速的下降未来轨迹确定驱动小齿轮致动器将小齿轮移动至环形齿轮的第一正时和驱动电动机转动小齿轮的第二正时。例如，当发动机重新启动条件满足在曲轴转速的比较高的转速范围内时，确定器可确定第二正时早于第一正时。例如，当发动机重新启动条件满足在曲轴转速的比较低的转速范围内时，确定器可确定第一正时早于第二正时。

根据本发明的另一个方面，提供一种系统，其用于驱动具有小齿轮的起动机，从而在所述曲轴的转速通过内燃机的自动的停止控制降低期间，使起动机移动小齿轮到连接于内燃机的曲轴的环形齿轮以重新启动内燃机。内燃机运行以使活塞在气缸中往复运动通过气缸的上死点（TDC）以转动曲轴。该系统包括前次上死点确定器，其根据与曲轴转速降低有关的信息确定活塞在曲轴转速降低期间在曲轴正向转动过程中到达前次上死点的正时。该系统包括驱动正时确定器，其根据在曲轴转速降低期间在曲轴的正向转动过程中的前次上死点的正时确定该起动机的驱动正时。

本发明的另一个方面能确定在曲轴转速降低期间该曲轴正向转动中的前次上死点，从而使确定相对于该前次上死点正时的驱动小齿轮以重新启动内燃机的正时成为可能。