[发明专利]用于在满足发动机重起条件时重起内燃机的系统

说明书

技术领域

本发明涉及当满足至少一个预定的发动机重起条件时重起内燃机的系统。

背景技术

某些类型的车辆已经装有发动机停止-起动系统，例如怠速降低控制系统，其在最近已经得到发展以用于减少燃油消耗，尾气排放等。这种类型的发动机停止-起动系统设计成响应于驾驶者的发动机停机操作，切断输送至车辆内燃机的燃料从而自动地将其停止。在内燃机停止之后，发动机停止-起动系统设计成响应于驾驶者的重起车辆操作，以带动内燃机曲轴的起动器，这样就重起了内燃机。

在常规的起动器中，小齿轮被致动器朝着结合到内燃机曲轴上的环形齿轮移动，以啮合所述环形齿轮。当将要与环形齿轮啮合时，小齿轮被电机驱动而旋转，这使得曲轴也被旋转。这样曲柄旋转就起动了内燃机。

在传统的常规起动器中，当内燃机被重起时，将致动器和电机设计成被同步地驱动以现实小齿轮和环形齿轮啮合的过程。当移动小齿轮来啮合环形齿轮时，由于它们之间撞击和/或摩擦，该结构会产生很大的噪音。这会让乘员感到恼火和不悦，和/或由于小齿轮啮合环形齿轮需要时间而造成重起内燃机的延时。后一个问题可能会让乘员感到发动机重起加速不足。

为了解决这些问题，对应于德国专利申请公开号DE10 2005 049 092和日本专利申请公开号JP2007-107527的美国专利号US7,275,509披露了用于内燃机起动器的系统。

所述披露的系统，称为“第一系统”，其被设计成起动器的电机和致动器被各自分开驱动。在内燃机自动停止运转时，换句话说，当曲轴(内燃机)惯性运行时(不在内燃机的作用下旋转时)，当内燃机的转速下降到一个很低的范围如300RPM，或者更小时，或者更特别地降低到50-100RPM时，所述第一系统驱动致动器从而移动小齿轮来啮合环形齿轮。

所述第一系统同时被设计用来解决以下问题。特别地，在内燃机停止向前转动之前的瞬间，由于发动机的活塞并没有通过汽缸的上死点中心，因此发动机反向旋转。在发动机反向旋转的时间里，当小齿轮被移动来啮合环形齿轮时，由于它们之间的碰撞和/或摩擦，该啮合将会产生很大的噪音。这会让乘员恼火和不悦。

为了解决该问题，第一系统配备了第一传感器和第二传感器，它们各自被设计成普通的电磁拾波式(magnetic-pickup)曲轴传感器。

第一和第二传感器各自包括连接至内燃机的磁阻盘。所述磁阻盘包括齿和齿隙的交替布置。第一和第二传感器各自被设计来根据磁阻盘(曲轴)的齿的旋转拾取预先形成的磁场的变化，并由此产生脉冲信号；该脉冲信号由一列脉冲组成(每次脉冲都是基信号水平向预设信号水平的跃迁)。当旋转磁阻盘的一个齿面对对应的第一和第二传感器中一个通过时，每次信号脉冲将被每个第一和第二传感器检测到。

第一系统接收每个第一和第二传感器产生的脉冲信号，并基于至少第一和第二传感器中的一个产生的脉冲信号之间的间隔掌控内燃机的转速。

曲轴的旋转方向用下述方式来确认：第一和第二传感器的其中之一产生的脉冲信号的一个脉冲的上升和下降沿的其中之一；第一和第二传感器的另一个的电信号的信号水平(基信号水平或者预设信号水平)。

当内燃机的转速下降到非常低速的范围；和当曲轴的旋转方向响应于向前旋转方向时，第一系统驱动致动器以移动小齿轮与环形齿轮啮合。

另外，美国专利申请公开号US2008/0127927和相应的WO公开号WO/2006018350和WO/2006018350的日本申请公开号JP2008-510099披露了用于起动内燃机的装置。

所述装置设置有一个ECU来控制起动器的致动器和电机，和电流调整器，用来调整供给到致动器的电流水平。

所述装置采用如上所述的常规电磁拾波式曲轴传感器，因此ECU得以接收曲轴传感器产生的脉冲信号，并基于曲轴传感器产生的脉冲信号的脉冲间隔检测内燃机的转速。

在内燃机自动停止运转期间，当内燃机的转速下降至低于预设阈值时，ECU控制电流调整器通过提供调整后的低电流来激活致动器，从而将小齿轮移动以啮合环形齿轮。然后，当曲轴的旋转完全停止之后，ECU激活电机来旋转小齿轮，这样就起动了内燃机。

更进一步地，日本专利申请公开号H11-030139披露发动机停止和起动系统。

所述披露的系统，称为“第二系统”，其配备有常规的电磁拾波式曲轴传感器来测量内燃机曲轴的转速。第二系统被设计成，当曲轴传感器测量到内燃机曲轴的旋转完全停止时，通过低电压来激活起动器的致动器以移动小齿轮啮合至环形齿轮。

发明内容