發(fā)動機起動裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種一方面可防止過大的負荷電流流至起動馬達、另一方面可無損于發(fā)動機起動性地再起動發(fā)動機的發(fā)動機起動裝置。本發(fā)明以如下方式構成發(fā)動機起動裝置，即，包括：小齒輪(13)，其與連結至發(fā)動機的環(huán)形齒輪(20)嚙合；螺線管開關(11)，其通過供給自電池(50)的電流來使小齒輪朝環(huán)形齒輪的方向移動；起動馬達(14)，其通過電流來轉動小齒輪；以及起動機控制部(110)，其根據(jù)來自控制裝置(70)的信號來供給起動馬達及螺線管開關所需的電流，該控制裝置發(fā)出發(fā)動機起動的指令；并且，起動機控制部包括起動馬達負荷判定部，在根據(jù)信號而轉動起動馬達時，所述起動馬達負荷判定部根據(jù)起動馬達的端子電壓來判定起動馬達的負荷狀態(tài)。
【專利說明】
發(fā)動機起動裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用以起動車輛的發(fā)動機的發(fā)動機起動裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，為了降低油耗、保護環(huán)境，在一部分車輛中采用有怠速停機功能，S卩，在車輛因等紅綠燈等而暫時停車時，切斷對發(fā)動機的燃料供給，而暫停發(fā)動機轉動。
[0003]此外，通過在車輛停車之前、或者在巡航行駛中松開加速踏板的減速狀態(tài)下的慣性行駛中積極地進行怠速停機，可拓寬切斷對發(fā)動機的燃料供給的范圍，進一步提高油耗降低效果。
[0004]當允許怠速停機時，發(fā)動機因燃料供給切斷而開始慣性轉動，其后，經(jīng)過在零轉動附近反復正轉反轉的回擺狀態(tài)而達到完全停止。在該回擺期間內(nèi)有再次起步的要求的情況下，為了確保車輛起步性能，必須迅速地再起動發(fā)動機。但是，若在發(fā)動機因某些原因而正在反轉或者將要反轉這樣的狀態(tài)下因發(fā)動機再起動要求而轉動起動馬達，則由于起動馬達欲使正在反轉的發(fā)動機正轉，因此起動馬達會產(chǎn)生過大的負荷，從而有導致將起動馬達的驅動力傳遞至發(fā)動機的驅動力傳遞機構發(fā)生故障之虞。
[0005]因此，提出有如下技術:為了避免在對起動馬達通電時起動馬達產(chǎn)生過度的負荷，設置檢測發(fā)動機是否正在反轉的反轉檢測單元，在檢測到發(fā)動機正在反轉的情況下，禁止起動馬達的轉動(參考專利文獻I)。
[0006]根據(jù)專利文獻I，在檢測到發(fā)動機正在反轉的情況下，起動馬達不會轉動，因此起動馬達不會產(chǎn)生過度的負荷，可防止起動馬達的破損。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I:日本專利第4096863號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]在專利文獻I中所記載的技術中，檢測發(fā)動機內(nèi)的任意汽缸中的曲軸的轉動方向來檢測發(fā)動機是否正在反轉，在檢測到正在反轉的情況下，禁止起動馬達的轉動。此外，檢測發(fā)動機內(nèi)的任意汽缸中的氣體的壓縮狀態(tài)來預測發(fā)動機是否會反轉，對于預測發(fā)動機會反轉的期間，禁止起動馬達的轉動。
[0012]S卩，在專利文獻I中所記載的技術中，在發(fā)動機正在反轉的期間或者預測發(fā)動機會反轉的期間內(nèi)，禁止由起動馬達進行的發(fā)動機的起動。
[0013]結果，在因改變主意而再起動發(fā)動機的情景下，要在等待反轉完全結束之后才驅動起動馬達而再起動發(fā)動機，因此從駕駛員要求再次起步起到發(fā)動機再起動為止，將產(chǎn)生最大數(shù)百毫秒的響應延遲，從而存在使駕駛員產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感的情況。
[0014]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種解決了上述問題的發(fā)動機起動控制裝置。
[0015]解決問題的技術手段
[0016]為了解決上述問題，例如采用權利要求書中所記載的構成。本申請包括多種解決上述問題的技術手段，舉其一例，一種發(fā)動機起動裝置，其包括:小齒輪，其與連結至發(fā)動機的環(huán)形齒輪嚙合;螺線管開關，其通過供給自電池的電流來使所述小齒輪朝所述環(huán)形齒輪的方向移動;起動馬達，其通過所述電流來轉動所述小齒輪；以及起動機控制部，其根據(jù)來自控制裝置的信號來供給所述起動馬達及所述螺線管開關所需的電流，該控制裝置發(fā)出發(fā)動機起動的指令，該發(fā)動機起動裝置的特征在于，所述起動機控制部包括起動馬達負荷判定部，在因所述信號而轉動所述起動馬達時，所述起動馬達負荷判定部根據(jù)所述起動馬達的端子電壓來判定所述起動馬達的負荷狀態(tài)。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種一方面可防止過大的負荷電流流至起動馬達、另一方面可再起動發(fā)動機而不會有損發(fā)動機起動性的發(fā)動機起動裝置。上述以外的問題、構成及效果將通過以下實施方式的說明來加以明確。
【附圖說明】
[0019]圖1為表示本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖的例子。
[0020]圖2為表示用于本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)的構成的框圖的例子。
[0021]圖3為表示本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置在正常情況下及過負荷時的動作的流程圖的例子。
[0022]圖4為表示一實施例的另一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖的例子。
[0023]圖5為表示用于一實施例的另一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)的構成的框圖的例子。
[0024]圖6為表不一實施例的又一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖的例子。
[0025]圖7為表示用于一實施例的又一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)的構成的框圖的例子。
[0026]圖8為表不一實施例的又一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖的例子。
[0027]圖9為表示用于一實施例的又一形態(tài)的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)的構成的框圖的例子。
【具體實施方式】
[0028]下面，使用附圖，對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0029]實施例1
[0030]使用圖1?圖3，對本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置的構成及動作進行說明。
[0031 ]首先，使用圖1，對本實施方式的發(fā)動機起動裝置的整體構成進行說明。
[0032]圖1為表示本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖。
[0033]圖1的發(fā)動機起動裝置10包括起動機控制裝置(STM)100、螺線管開關11、移動機構
12、小齒輪13及起動馬達14。
[0034]起動馬達14及螺線管開關11由STM 100加以控制。STM 100包括端子101、102、103、104、105作為輸入輸出端子。
[0035]當通過STM100而使得螺線管開關11導通時，通過吸引力而使得移動機構12可動，從而使小齒輪13沿箭頭方向移動而與連結至發(fā)動機的環(huán)形齒輪20嚙合。繼而，在嚙合的中途或者達到嚙合狀態(tài)之后，通過STM 100來使起動馬達14運轉，并經(jīng)由小齒輪13將起動馬達14的轉動傳遞至環(huán)形齒輪20而使發(fā)動機I的曲軸轉動，并進行燃料或點火的控制，由此起動發(fā)動機。
[0036]發(fā)動機控制裝置(發(fā)動機控制模塊:ECM)70經(jīng)由點火開關(IGSW) 60與車輛中所搭載的電池50連接。
[0037]ECM 70執(zhí)行發(fā)動機的起動停止判定、點火控制、燃料噴射控制等。ECM 70的輸入信號為發(fā)動機轉動信號、空氣流量信號等。ECM 70的輸出信號除了經(jīng)由STM 100的端子104的指示起動馬達14的驅動的信號(Mo驅動信號)、指示螺線管開關11的驅動的信號(So驅動信號)以外，還有未圖示的噴油器噴射信號、點火信號等。ECM 70的內(nèi)部由未圖示的微型計算機、輸入輸出接口電路、成為它們的電源的恒壓產(chǎn)生電路等構成。進而，端子104經(jīng)由IGSW60與電池50連接，IGSW 60的導通/斷開信號(IGSW信號)輸入至STM 100。
[0038]STM 100為起動馬達14及螺線管開關11的控制模塊，從端子101輸入電池電壓VB，并通過端子103與接地連接。
[0039]生成STM 100的控制信號的控制部110從ECM 70輸入So驅動信號或Mo驅動信號，利用這些信號生成并輸出驅動螺線管開關11的電流控制用半導體開關(FET)150或者起動馬達14的電流通電用半導體開關(FET)120的閘極端子G的信號。
[0040]FET 120的漏極端子D經(jīng)端子101與電池50連接。此外，源極端子S與回流電流的飛輪二極管130的負極連接，并經(jīng)端子102與起動馬達14連接。
[0041 ]飛輪二極管130的正極經(jīng)由端子103與起動馬達14的接地連接。
[0042]FET 150的漏極端子D經(jīng)端子101與電池50連接。此外，源極端子S與回流電流的飛輪二極管160的負極連接，并經(jīng)端子105與螺線管開關11連接。
[0043]飛輪二極管160的正極經(jīng)由端子103與螺線管開關11的接地連接。
[0044]接著，使用圖2，對用于本實施方式的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)100的構成進行說明。
[0045]圖2為表示用于本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置的起動機控制裝置(STM)的構成的框圖。
[0046]STM 100包括控制部110?？刂撇?10包括:接口電路1102、1103，其配合使用的電路元件將來自外部的輸入信號轉換為有效的電壓信號；內(nèi)部電源生成電路1104，其生成去往所使用的電路的電源;馬達負荷判定電路1107，其根據(jù)起動馬達14的端子間電壓VMo來判定起動馬達14是否為過負荷狀態(tài);控制信號生成電路1106，其根據(jù)馬達負荷判定電路1107的輸出信號來生成去往MOSFET的指令信號；閘極驅動電路1109、1110，其對MOSFET進行導通/斷開控制；以及閘極電源生成電路1105，其生成使MOSFET導通的電源。
[0047]在So驅動信號為導通FET150的指令時，接口電路1102以High形式輸出輸出信號Sol0
[0048]此外，在Mo驅動信號為導通FET 120的指令時，接口電路1103以High形式輸出輸出信號Mo I。
[0049 ]再者，信號So I及Mo I的默認設定為Low。
[0050]當內(nèi)部電源生成電路1104被輸入IGSW信號時，利用電池電壓VB而生成5V的電源電壓，對閘極電源生成電路1105或者構成控制部110的電路供給為了使其動作所需的電源。[0051 ] 此外，當閘極電源生成電路1105被供給5V電源時，生成驅動FET 120及FET 150的閘極所需的電源電壓并供給至閘極驅動電路1109、1110。
[0052 ] 生成驅動FET 120的閘極驅動電路1110的輸入信號的控制信號生成電路1106由通電限制確定電路1106A和比較電路1106B構成，所述通電限制確定電路1106A根據(jù)馬達負荷判定電路1107的輸出結果來確定通電的上限值，所述比較電路1106B輸出接口電路1103的輸出信號Mol與通電限制確定電路1106A的輸出信號E4的邏輯和。
[0053]在馬達負荷判定電路1107的輸出信號E3為Low時，通電限制確定電路1106A將不限制通電的信號輸出至比較電路1106B，在信號E3為High時，通電限制確定電路1106A將限制通電的信號輸出至比較電路1106B。再者，不限制通電的信號設為作為100%Duty的PffM信號的完整的High信號，限制通電的信號設為50%Duty的PffM信號。
[0054]g卩，在信號E3為Low時，F(xiàn)ET 120為無通電限制的狀態(tài)，根據(jù)Mo驅動信號加以驅動。在信號E3為High時，設定通電的上限值，在信號Mol的通電指令值Mol大于上限值的情況下，被限制為上限值，在小于上限值的情況下，根據(jù)Mol來進行導通/斷開動作而控制起動馬達14ο
[0055]再者，信號Ε3為High時的通電限制的設定值是根據(jù)發(fā)動機因反轉而施加至起動馬達的負荷的容許值來確定的，并非必須將通電的限制值設為50%，既可為高于50%的設定值，也可為低于50 %的設定值。
[0056]進而，信號E3為High時的通電限制的設定值是根據(jù)起動發(fā)動機時的環(huán)境條件來確定的，并非必須將通電限制值固定設定為50%，也可為根據(jù)發(fā)動機起動時的環(huán)境條件來確定的可變設定值。在設為可變設定的情況下，可對控制部110新設置溫度檢測單元，根據(jù)溫度檢測結果來對限制值進行可變設定，或者經(jīng)由串行通信功能與ECM 70接線，從而根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)來對限制值進行可變設定。
[0057]進而，通電限制中的FET120的PWM控制頻率是通過起動馬達14的時間常數(shù)來確定的值，并非必須為固定頻率，也可為根據(jù)起動馬達14的端子間電壓VMo來確定的可變設定值。
[0058]將起動馬達14的負荷狀態(tài)判定結果輸出至控制信號生成電路1106的馬達負荷判定電路1107由如下構件構成:比較電路1107A，其以起動馬達14的端子間電壓VMo和基準電壓VREF為輸入，并輸出比較結果(信號El) ;AND電路1107B，其以信號El和接口電路1103的輸出信號Mol為輸入，并輸出邏輯和運算結果(信號E2);以及計數(shù)器電路1107C，其對信號E2的狀態(tài)進行計數(shù)。
[0059]當起動馬達14的端子間電壓VMo低于基準電壓VREF時，比較電路1107A以High形式輸出信號El。繼而，在信號Mol為High、且信號El為High時，AND電路1107B以High形式輸出信號E2。其后，當信號E2 = High的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，計數(shù)器電路1107C以High形式輸出信號E3。再者，信號E1、E2、E3的默認設定為Low。
[0060]S卩，馬達負荷判定電路1107直接監(jiān)視起動馬達14的端子間電壓VMo，由此，在Mo驅動信號為導通FET 120而使起動馬達14轉動的指令時，判定起動馬達14是否為過負荷狀態(tài)。
[0061]進而，馬達負荷判定電路1107是以如下方式構成:設置計數(shù)器電路1107C，由此避免在剛剛對起動馬達14通電之后根據(jù)在起動馬達內(nèi)產(chǎn)生感應電壓之前的端子間電壓VMo來誤判定起動馬達14的過負荷狀態(tài)。
[0062]進而，馬達負荷判定電路1107是以如下方式構成:計數(shù)器電路1107C以High形式輸出信號E3，其后，在已經(jīng)過規(guī)定時間的時間點，將信號E3從High重置為Low，從而可根據(jù)Mo驅動信號來對FET 120通電。
[0063]驅動FET 150的閘極驅動電路1109是以如下方式構成:直接輸入接口電路1102的輸出信號Sol，在信號Sol為High時，F(xiàn)ET 150導通。
[0064]S卩，即便在判定起動馬達14為過負荷狀態(tài)而限制了FET 120的通電的情況下，F(xiàn)ET150的通電也未被限制而得以保持，從而穩(wěn)定地保持小齒輪13與環(huán)形齒輪嚙合的狀態(tài)。
[0065]再者，在以上的說明中，So驅動信號及Mo驅動信號分別設為導通斷開這一二值信號，但也可分別使用PWM信號。
[0066]在該情況下，由于AND電路1107B的輸出信號E2是以PffM信號的形式生成，因此計數(shù)器電路1107C可以通過對信號E2的High狀態(tài)進行計數(shù)，根據(jù)規(guī)定時間內(nèi)的計數(shù)數(shù)進行判定來實現(xiàn)。
[0067]進而，也可以通過以與Mo驅動信號同步的頻率的HVM信號的形式生成限制信號來實現(xiàn)。
[0068]接著，使用圖3，對本實施方式的發(fā)動機起動裝置在正常情況下的發(fā)動機起動動作和產(chǎn)生了過負荷狀態(tài)的情況下的發(fā)動機起動動作進行說明。
[0069]圖3為表示本發(fā)明的一實施方式的發(fā)動機起動裝置的動作的流程圖。
[0070]首先，對正常情況下的發(fā)動機起動動作進行說明。
[0071]圖3以如下情景為例:駕駛員已導通IGSW60,ECM 70啟動，發(fā)動機穩(wěn)定地轉動，之后，因滿足怠速停機的要求條件而通過切斷對發(fā)動機的燃料供給來使發(fā)動機開始慣性轉動下的減速，其后達到零轉動附近，但因來自駕駛員的再次起步要求而再起動發(fā)動機。
[0072]在步驟101中，當駕駛員通過松開制動踏板來表達再次起步的意思，滿足發(fā)動機再起動的要求條件而判定有發(fā)動機再起動要求時，進入至步驟102，F(xiàn)ET 150根據(jù)來自ECM 70的螺線管驅動信號而導通，對螺線管通電。繼而，小齒輪13通過移動機構12而沿箭頭方向移動，與環(huán)形齒輪20嚙合。
[0073]其后，進入至步驟103，當經(jīng)過規(guī)定時間時，F(xiàn)ET 120根據(jù)來自ECM 70的起動馬達驅動信號而導通，對起動馬達14通電，由此使得小齒輪開始正轉，且小齒輪與環(huán)形齒輪嚙合而欲起動發(fā)動機。
[0074]在步驟104中，當判定起動馬達14的負荷狀態(tài)不是過負荷時，起動馬達14根據(jù)來自ECM 70的起動馬達驅動信號而通電，繼續(xù)轉動動力輸出軸(夕歹V年V夕'')。
[0075]其后，進入至步驟105，當發(fā)動機達到規(guī)定轉速而完全爆發(fā)時，進入至步驟106及步驟107，對起動馬達及螺線管解除通電指令，發(fā)動機起動處理結束。
[0076]接著，對在步驟104中檢測到過負荷狀態(tài)的情況下的發(fā)動機起動動作進行說明。
[0077]從駕駛員通過松開制動踏板來表達再次起步的意思，滿足發(fā)動機再起動的要求條件而判定有發(fā)動機再起動要求起到步驟103為止的處理與正常情況下相同。
[0078]在步驟105中，當起動馬達14在發(fā)動機因某些原因而正在反轉的狀態(tài)下根據(jù)起動馬達驅動信號而欲正轉時，起動馬達14的端子間電壓VMo降低。其后，當端子間電壓VMo處于閾值VREF以下的狀態(tài)持續(xù)并經(jīng)過規(guī)定時間時，馬達負荷判定電路1107判定為過負荷狀態(tài)，進入至步驟201，對起動馬達14的通電受到控制信號生成電路1106限制。
[0079]在該情景下，雖然對起動馬達的通電受到限制，但對螺線管的通電根據(jù)ECM70的指令而繼續(xù)通電。
[0080]當開始對起動馬達的通電限制時，進入至步驟202，監(jiān)視通電限制動作時間，通電限制將持續(xù)直至達到規(guī)定時間為止。
[0081]在步驟202中，當判定通電限制動作已經(jīng)過規(guī)定時間時，進入至步驟203，解除對起動馬達的通電限制，返回至步驟104。
[0082]在步驟104中，在再次判定為起動馬達的過負荷狀態(tài)的情況下，進入至步驟201，在判定不是過負荷狀態(tài)的情況下，進入至步驟2011，起動馬達根據(jù)ECM 70的指令進行通電直至發(fā)動機完全爆發(fā)為止，起動馬達14開始轉動，發(fā)動機轉動動力輸出軸，發(fā)動機起動結束。
[0083]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)動機起動控制裝置即便在發(fā)動機反轉或者預測會反轉的狀態(tài)下因再次起步要求而轉動起動馬達，也會抑制使起動馬達與發(fā)動機之間所設置的起動馬達驅動力傳遞機構破損這樣的過大的負荷的產(chǎn)生，由此，一方面防止起動馬達驅動力傳遞機構的破損，另一方面防止過大的負荷電流流至起動馬達，因此，一方面可防止因過大的負荷電流所導致的電池電壓的降低，另一方面可無損于發(fā)動機起動性地再起動發(fā)動機。
[0084]進而，有如下效果:通過起動馬達在過負荷狀態(tài)下以規(guī)定間隔反復進行通電限制和基于Mo驅動信號的通電，可在對起動馬達的過負荷狀態(tài)已減輕的時刻使發(fā)動機轉動動力輸出軸，從而可提前再起動發(fā)動機。
[0085]實施例2
[0086]圖4及圖5為本發(fā)明的另一實施例。
[0087]圖4為表示發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖，圖5為表示起動機控制裝置(STM)的構成的框圖。再者，對于與圖1及圖2相同的部分以及相同的信號，以同一記號加以表示。
[0088]在實施例1中，是通過設置在控制部110的內(nèi)部的控制信號生成電路1106，根據(jù)馬達負荷判定電路1107的輸出信號E3來規(guī)定通電限制值，并輸出至閘極驅動電路1110，因此不容易根據(jù)發(fā)動機的環(huán)境條件來進行起動馬達14的通電控制。
[0089]該情況有如下之虞:在初次起動發(fā)動機的情景下，尤其是在最大限度發(fā)揮起動馬達14的最大扭矩特性而在極低溫下初次起動發(fā)動機的情景下，馬達負荷判定電路1107判定為過負荷，從而限制對起動馬達14的通電，由此，起動馬達14無法起動至發(fā)動機完全爆發(fā)所需的發(fā)動機轉速，導致無法起動發(fā)動機。
[0090]因此，在實施例2中，像圖4所示那樣將馬達端子間電壓VMo經(jīng)由端子104而反饋至ECM 70，通過ECM 70內(nèi)所設置的微型計算機(未圖示)，根據(jù)發(fā)動機起動時的環(huán)境條件或車內(nèi)LAN信號和馬達端子間電壓信號來運算起動馬達14的最佳通電信號，并將Mo驅動信號輸出至端子104。
[0091]如圖5所示，馬達端子間電壓信號是將馬達端子間電壓VMo經(jīng)由接口電路1105輸出至端子104的信號。
[0092]如以上所說明，根據(jù)實施例2，有如下效果:通過與發(fā)動機起動時的環(huán)境條件相應的起動馬達的最佳通電控制，可起動發(fā)動機，并且，在允許怠速停機后的發(fā)動機再起動的情景下，能以起動馬達不產(chǎn)生過負荷的方式起動發(fā)動機。
[0093]進而，有如下效果:由于不需要控制部110中所設置的控制信號生成電路1106和馬達負荷判定電路1107，因此可廉價地實現(xiàn)控制電路110。
[0094]實施例3
[0095]圖6及圖7為本發(fā)明的又一實施例。
[0096]圖6為表示發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖，圖7為表示起動機控制裝置(STM)的構成的框圖。再者，對于與圖1及圖2相同的部分以及相同的信號，以同一記號加以表示。
[0097]如圖6所示，發(fā)動機起動裝置10是相對于對圖1以如下方式進行追加而構成:連接有根據(jù)來自控制部110的指令而導通/斷開的FET 170、在FET 170為導通時經(jīng)端子101對起動馬達14通電的電磁開關15、以及連接在FET 170的端子S與端子103之間的飛輪二極管180，且飛輪二極管180的負極與FET 170的端子S以及電磁開關15的螺線管線圈的I端子連接。
[0098]此外，如圖7所示，相對于圖2，控制部110新設置起動情景判定電路1120和閘極驅動電路111而構成，所述起動情景判定電路1120根據(jù)IGSW信號和Mo驅動信號來判定是否為初次起動，所述閘極驅動電路111驅動FET 170。
[0099]在起動情景判定電路1120判定為初次起動情景的情況下，將Mo驅動信號輸出至閘極驅動電路1111，并經(jīng)由電磁開關15對起動馬達14通電而轉動發(fā)動機。
[0100]此外，在起動情景判定電路1120判定為允許怠速停機后的再起動情景的情況下，將Mo驅動信號經(jīng)由閘極驅動電路控制信號生成電路1106輸出至閘極驅動電路1110，并經(jīng)由FET 120對起動馬達14通電而轉動發(fā)動機。
[0101]如以上所說明，根據(jù)實施例3，有如下效果:在發(fā)動機變冷時進行起動的情景下，存在對起動馬達14流通較大的電流來起動發(fā)動機的情況，并且，在沒有產(chǎn)生因發(fā)動機的反轉所引起的過大的負荷之虞的初次起動的情景下，由于經(jīng)由電磁開關15對起動馬達14進行通電，因此可根據(jù)再起動時所需的馬達電流來設定FET 120的電流容量，所以可廉價地實現(xiàn)控制部110。
[0102]進而，有如下效果:通過將去往起動馬達14的通電路徑設為在初次起動時和再起動時各自獨立的2個系統(tǒng)，可提高FET 120的壽命。
[0103]進而，即便在FET120發(fā)生故障的情況下，也能可靠地初次起動發(fā)動機。
[0104]實施例4
[0105]圖8及圖9為本發(fā)明的又一實施例。
[0106]圖8為表示發(fā)動機起動裝置的整體構成的框圖，圖9為表示起動機控制裝置(STM)的構成的框圖。再者，對于與圖1及圖2相同的部分以及相同的信號，以同一記號加以表示。
[0107]在圖1中，發(fā)動機起動裝置10的控制信號是由Mo驅動信號和So驅動信號2個信號構成，而如圖8所示，發(fā)動機起動裝置10的控制信號是由將驅動螺線管11的信號和驅動起動馬達14的信號公有化而得的I個信號即ST驅動信號構成。
[0108]此外，控制部110中，ST驅動信號經(jīng)由接口電路1102作為STl信號和ST2信號被輸出，STl信號輸入至閘極驅動電路1109，ST2信號輸入至控制信號生成電路1106和馬達負荷判定電路1107。雖然來自ECM 70的控制信號為I個信號，但控制部110與實施例1同樣地發(fā)揮功能。
[0109]再者，ST驅動信號也可設為包含對控制部110設置的PWM限制信號或VREF等設定值的信息的、與串行通信功能相對應的數(shù)據(jù)通信信號。
[0110]進而，在ST驅動信號中，也可在數(shù)據(jù)通信信號中包含馬達端子間電壓信號等表示發(fā)動機起動裝置1的狀態(tài)的信息。
[0111]如以上所說明，根據(jù)實施例4，有如下效果:通過利用I條信號線來進行ECM70與發(fā)動機起動裝置10的通信，在允許怠速停機后的發(fā)動機再起動的情景下，能以起動馬達不產(chǎn)生過負荷的方式起動發(fā)動機。
[0112]此外，有如下效果:通過設為I條信號線，可使ECM70與發(fā)動機起動裝置10的布線成本較為低廉，并且可降低因信號線所引起的故障風險，從而可防止發(fā)動機起動裝置的誤動作。
[0113]如以上所說明，本發(fā)明的發(fā)動機起動控制裝置有如下效果:即便在發(fā)動機反轉或者預測會反轉的狀態(tài)下因再次起步要求而轉動起動馬達，也會抑制使起動馬達與發(fā)動機之間所設置的起動馬達驅動力傳遞機構破損這樣的過大的負荷的產(chǎn)生，由此，一方面防止起動馬達驅動力傳遞機構的破損，另一方面防止過大的負荷電流流至起動馬達，因此，一方面可防止因過大的負荷電流所導致的電池電壓的降低，另一方面可無損于發(fā)動機起動性地再起動發(fā)動機。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，在改變主意的情景下再起動發(fā)動機時，通過抑制對起動馬達的過大負荷，可防止因過大負荷所導致的電池電壓的降低，并且可加快基于駕駛員的再次起步要求的發(fā)動機再起動的響應性。
[0114]再者，本發(fā)明并不限定于上述實施例，而是包含各種變形例。
[0115]例如，上述實施例是為了以易于理解的方式說明本發(fā)明而做的詳細說明，并非一定限定于包括說明過的所有構成。此外，可將某一實施例的構成的一部分替換為另一實施例的構成，此外，也可對某一實施例的構成加入另一實施例的構成。此外，可對各實施例的構成的一部分進行其他構成的追加、刪除、替換。
[0116]符號說明
[0117]10發(fā)動機起動控制裝置
[0118]11螺線管開關
[0119]12移動機構
[0120]13小齒輪
[0121]14起動馬達
[0122]20環(huán)形齒輪
[0123]50 電池
[0124]60 點火開關(IG-SW)
[0125]70發(fā)動機控制裝置(ECM)
[0126]80繼電器
[0127]100起動機控制裝置(STM)
[0128]HO預驅動器
[0129]120、150 半導體開關(FET)
[0130]130,160 飛輪二極管
[0131] B、S、M、101、102、103、104發(fā)動機起動裝置的連接端子。
【主權項】
1.一種發(fā)動機起動裝置，其包括: 小齒輪，其與連結至發(fā)動機的環(huán)形齒輪嚙合； 螺線管開關，其通過供給自電池的電流來使所述小齒輪朝所述環(huán)形齒輪的方向移動； 起動馬達，其通過所述電流來轉動所述小齒輪；以及 起動機控制部，其根據(jù)來自控制裝置的信號來供給所述起動馬達及所述螺線管開關所需的電流，該控制裝置發(fā)出發(fā)動機起動的指令， 該發(fā)動機起動裝置的特征在于， 所述起動機控制部包括起動馬達負荷判定部，在根據(jù)所述信號而轉動所述起動馬達時，所述起動馬達負荷判定部根據(jù)所述起動馬達的端子電壓來判定所述起動馬達的負荷狀??τ O2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 在所述起動馬達的端子間電壓相對于基準電壓而達到規(guī)定狀態(tài)的情況下，所述起動馬達負荷判定部判定所述起動馬達為過負荷狀態(tài)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 在所述起動馬達負荷判定部判定所述起動馬達為過負荷狀態(tài)的情況下，利用所述起動機控制部進行對所述起動馬達的通電限制。4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 在所述通電限制已經(jīng)過規(guī)定時間的情況下，解除所述通電限制并根據(jù)所述指令對所述起動馬達流通試驗電流， 在判定為過負荷狀態(tài)的情況下，再次進行對所述起動馬達的通電限制。5.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述螺線管開關通過不同于向所述起動馬達通電的電源系統(tǒng)的第二電源系統(tǒng)加以通電，以使得在對所述起動馬達的通電受到限制時對該螺線管開關的通電不受限制。6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述第二電源系統(tǒng)經(jīng)由開關單元與所述螺線管開關的輸入端子連接， 所述開關單元使用半導體元件。
【文檔編號】F02N11/08GK105899799SQ201480072435
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】國分修, 國分修一, 渡伸次郎, 中里成紀
【申請人】日立汽車系統(tǒng)株式會社