[发明专利]用于通过小齿轮与齿圈的啮合来起动内燃机的系统

说明书

技术领域

本公开涉及用于通过起动器的小齿轮与耦接到自动停止的内燃机的输出轴的齿圈的啮合来起动内燃机的系统。

背景技术

近年来开发了诸如空转减少控制系统的发动机停止和起动系统。这样的发动机停止和起动系统执行发动机停止和再起动任务。发动机停止和再起动任务被设计成响应于检测到驾驶员的发动机停止操作（诸如，制动踏板的操作）来自动停止车辆的内燃机。发动机停止和再起动任务还被设计成响应于检测到驾驶员的起动车辆的操作（诸如，加速踏板的操作）来再起动内燃机（简称为发动机）。发动机停止和再起动任务旨在降低燃料成本、废气排放等。

由改善驾驶员的车辆驾驶能力来看，期望响应于发动机再起动请求的发生而尽可能快地再起动发动机。已提出了用于达成这样的期望的各种技术。

例如，日本专利申请公布第2005-330813号公开了发动机停止和起动系统。发动机停止和起动系统配备有包括小齿轮（pinion gear）和用于转动该小齿轮的电动机的起动器，并且还配备有能够独立驱动的两个螺线管。当被激励时，第一螺线管使得小齿轮移向耦接到发动机的输出轴的齿圈以与其啮合。当被激励时，第二螺线管使得电动机的小齿轮在小齿轮与齿圈啮合时转动，从而再起动发动机。

发明内容

当通过电动机转动与齿圈啮合的小齿轮以使得用于再起动发动机的转动能量传递到发动机时，可生成中断发动机的再起动的请求。例如，当转动能量传递到发动机以再起动发动机时，防抱死刹车系统（ABS）的启动可生成中断发动机的再起动的请求。具体地，如果同时激励ABS和起动器，则ABS和起动器的大电力消耗会导致电力供应不足。因此，当启动ABS时，发动机停止和起动系统切断对起动器的电力供应以中断发动机的再起动。

在基于发动机的再起动的中断来使得小齿轮与齿圈脱离之后，小齿轮和齿圈继续靠惯性运动，即不借助发动机转动。由于对小齿轮转动的阻力小于对齿圈转动的阻力，因此小齿轮靠惯性运动了比齿圈靠惯性运动的时段长的时段。因此，在小齿轮不转动以前，小齿轮与齿圈可能难以重新啮合。这会导致难以在中断发动机的再起动之后再次再起动该发动机，从而不管驾驶员的请求而导致再起动发动机的完成的延迟。

鉴于上述情况，本公开的一个方面试图提供一种用于起动自动停止的内燃机的系统，该系统是为了解决上述问题而设计的。

具体地，本公开的替选方面旨在提供这样的一种系统，其能够在中断再起动自动停止的内燃机之后尽可能快地再次再起动自动停止的内燃机。

根据本公开的示例性方面，提供了一种用于使用起动器来起动具有齿圈所耦接的输出轴的内燃机的系统。该起动器包括当被激励时将小齿轮移向齿圈以能够与齿圈啮合的机构以及当被激励时转动小齿轮的电动机。该系统包括发动机再起动模块，该发动机再起动模块能够在满足发动机再起动条件的情况下执行发动机再起动任务以起动自动停止的内燃机，该发动机再起动任务包括激励该机构从而移动小齿轮以使其与齿圈啮合、以及激励电动机以转动小齿轮。该系统包括去激励模块，该去激励模块能够在执行发动机再起动任务期间生成中断内燃机的再起动的中断请求的情况下对电动机进行去激励。该系统包括保持模块，即使在执行发动机再起动任务期间生成了中断内燃机的再起动的中断请求，该保持模块也能够保持对该机构的激励以使小齿轮与齿圈啮合。

在根据本公开的示例性方面的系统中，即使在执行发动机再起动任务期间生成中断请求，在电动机被去激励时小齿轮与齿圈也能继续啮合。这使得小齿轮的转动速度与齿圈的转动速度保持一致。这导致消除了在小齿轮靠惯性运动停止以前长期等待下一次发动机再起动开始的缺点。因此，可在中断再起动内燃机之后响应于对内燃机的再起动的重新请求而尽可能快地再起动内燃机。

作为中断再起动内燃机的一个因素，存在相比于再起动内燃机应以较高优先级来激活诸如制动致动器的致动器的情形。在这种情形中，对电动机的去激励使得电力优选地供应至致动器，从而使得能够适当地驱动该致动器。

附图说明

从以下参照附图对实施例的描述中，本公开的其他方面将变得明显，在附图中：

图1是示意性地示出了根据本公开的实施例的车辆控制系统的整体硬件结构的示例的视图；

图2是示意性地示出了根据实施例的发动机电子控制单元（ECU）执行发动机停止和再起动任务分支（tine）的流程图；以及

图3是示意性地示出了根据实施例的在执行发动机停止和再起动任务期间发动机ECU的操作的时序图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。