[发明专利]用于在出现引擎重启请求时重启内燃机的系统

说明书

技术领域

本发明涉及在用于在出现引擎重启请求时重启内燃机的系统。

背景技术

近来，为了减少燃料成本、废弃排放等等，已经开发了安装有引 擎自动停止-启动系统(如空转减少控制系统)的一些类型的车辆。这 种引擎自动停止-启动系统被设计为控制安装在车辆中的内燃机(简称 引擎)，以响应于驾驶员的引擎停止请求来将引擎速度减小至零。在引 擎停止之后，这些引擎自动停止-启动系统被设计为响应于驾驶员重启 引擎的操作而使启动器曲柄转动(crank)引擎，从而重启引擎。

在通常的启动器中，致动器将小齿轮(pinion)向与引擎的曲轴 (crankshaft)耦合的环形齿轮(ring gear)偏移以与该环形齿轮啮合。 在与环形齿轮啮合时，小齿轮由电动机转动地驱动，使曲轴转动。这 转动了引擎曲柄。

装配有这种启动器的引擎启动系统的一个示例在Kohyo(翻译版 本的国家公布)No.2008-510099中公开。Kohyo中公开的引擎启动(重 启)系统具有电子第一切换元件(如晶体管)，用于接通或断开对启动 器电动机的供电。该引擎启动系统还具有第二切换元件，用于接通或 断开对致动器的供电。

紧接在引擎速度到达零之前或引擎速度达到零之后，控制第二切 换元件接通。这致使启动器的致动器将小齿轮向引擎的环形齿轮偏移， 使得小齿轮与环形齿轮啮合。

在小齿轮与环形齿轮啮合之后，控制第一切换元件在预设时间段 期间接通。这致使启动器电动机转动其小齿轮，使得引擎关闭时曲轴 相对于参考位置的转动位置(曲柄角)被设置为适于引擎重启的目标 位置(目标曲柄角)。将引擎关闭时相对于参考位置的曲柄角称为“引 擎停止曲柄角”。

因此，当出现引擎重启请求时，控制第一切换元件接通，从而启 动器电动机使与环形齿轮啮合的小齿轮转动。这曲柄转动了引擎曲轴。

Kohyo中公开的技术被设计为，响应于引擎重启请求的出现，接 通电子第一切换元件，从而转动引擎曲柄。通常，启动器电动机转动 引擎曲柄需要相对较高的电流，例如在500至1500安培的范围内。由 于这一原因，需要提供较高容量(电流容量)的功率晶体管(相对较 高的电流可以流过该功率晶体管)作为电子第一切换元件。然而，由 于这种较高容量的功率晶体管较为昂贵，因此基于kohyo公开的技术 的引擎重启系统不能满足作为近来重要技术要求的车辆的低成本要 求。

此外，电子切换元件，如功率晶体管，通常操作为以高精度来控 制要提供给启动器电动机的电流量。然而，机械继电器(如电磁继电 器)不能控制要提供给启动器电动机的电流量，这是由于电子切换元 件的操作速度要快于机械继电器的操作速度。

因此，如果提供适于高电流供电的便宜的机械继电器来代替 kohyo中公开的引擎重启系统中的第一电子切换元件，机械继电器可 能难以以高精度来控制要提供给启动器电动机的电流量。这可能使得 难以以高精度来将引擎停止曲柄角设置为适于引擎重启的目标曲柄 角；这可能使引擎的可重启性恶化，如减小重启引擎所需的时间。

发明内容

考虑到上述情况，本发明一方面的目的是提供用于重启内燃机的 系统；这些系统被设计为提高内燃机的可重启性，同时满足对此的低 成本要求。

根据本发明一方面，提供了一种根据引擎重启请求的出现来曲柄 转动内燃机的曲轴以重启内燃机的系统，所述内燃机是已经响应于引 擎自动停止请求被自动控制停止的，所述曲轴附着有环形齿轮。所述 系统包括：启动器，具有电动机和致动器，所述电动机用于在被加电 时转动驱动具有小齿轮的输出轴，所述致动器用于在被加电时将所述 小齿轮向所述环形齿轮偏移以与所述环形齿轮啮合。所述系统包括： 电源，电连接至所述电动机，用于输出电能；以及第一机械继电器， 电连接在所述电源和电动机之间，用于接通和断开对所述电动机的基 于所述电能的电流供给以转动所述小齿轮。所述系统包括：切换元件， 电连接在所述第一机械继电器两端，用于接通和断开对所述电动机的 电流供给，以转动所述小齿轮。

根据本发明该方面的系统适于在需要以高精度控制电动机而不需 要提供相对较高的电流时，使切换元件使用例如PWM控制来接通和 断开对电动机的电流供给。这以高精度来调整要提供给电动机的电流 量。