專利名稱：用于起動內(nèi)燃機的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于起動內(nèi)燃機的發(fā)動機起動系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及被設(shè)計成 當(dāng)在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用于內(nèi)燃機之后發(fā)生發(fā)動機重新起動請求時重新起動內(nèi) 燃機的這種發(fā)動機起動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在警惕全球變暖對策中，傳統(tǒng)上有效的C02消減措施之一是將怠速減速系統(tǒng)安裝 到機動車輛中。這種安裝在機動車輛中的怠速減速系統(tǒng)被設(shè)計成在機動車輛例如在交通燈 下或交通擁堵下臨時停止時切斷燃料噴射到內(nèi)燃機中，從而自動地停止簡稱為“發(fā)動機”的 內(nèi)燃機。在發(fā)動機停止后，怠速減速系統(tǒng)被設(shè)計成當(dāng)響應(yīng)于駕駛員操作而發(fā)生發(fā)動機重新 起動請求時激活起動機以起動機動車輛，從而重新起動發(fā)動機。例如，駕駛員的操作是制動 釋放操作、變速桿換檔操作到驅(qū)動范圍等等。這些怠速減速系統(tǒng)減少了機動車輛的怠速狀 態(tài)，從而使得燃料成本和廢氣排放減少。常規(guī)的起動機通常包括螺線管開關(guān)(螺線管開關(guān))。螺線管開關(guān)被設(shè)計成將柱 塞磁性地拉入螺線管中，從而可滑動地沿聯(lián)接到馬達的輸出軸移動小齒輪，使得小齒輪與 發(fā)動機的齒圈接合。柱塞的拉入沖程使得馬達激勵開關(guān)(繼電器)導(dǎo)通，以便小齒輪通過 馬達而與齒圈一起旋轉(zhuǎn)，從而起動發(fā)動機。其中一個常規(guī)的起動機在日本專利申請公開號 H05-180130 中公開。在這些起動機中，為了使小齒輪與平穩(wěn)地齒圈接合，將大量的潤滑脂如潤滑劑放 入這些部件的可滑動接觸部分上以移動小齒輪。然而，潤滑脂的較大粘性增大了在諸如寒冷區(qū)域的低溫環(huán)境下可滑動接觸部分之 間的阻力。起動機的可滑動部分之間的阻力的增大增加了使小齒輪與齒圈的接合所用的時 間。換句話說，起動機根據(jù)其使用環(huán)境在使其小齒輪與其齒圈彼此接合上花費不同的時間。 起動機中用于使小齒輪與齒圈接合所用的時間在下文中將被稱作“小齒輪接合時間”。在裝備有怠速減速系統(tǒng)的機動車輛中，頻繁的發(fā)動機自動停機以及重新起動增加 了起動機的使用頻率，從而導(dǎo)致小齒輪和齒圈之間的接合次數(shù)增加。因為這個原因，小齒輪 和齒圈中每個的磨損可能增加，從而導(dǎo)致齒輪表面的摩擦系數(shù)改變以及小齒輪的移動沖程 改變。具體地，由于起動機的使用環(huán)境，起動機的小齒輪接合時間存在變化。另外，由于 起動機的類型，其小齒輪接合時間也存在變化。由于它們的使用環(huán)境和/或類型，這些變化會導(dǎo)致移位小齒輪鄰接齒圈時的正時 發(fā)生變化，并且導(dǎo)致小齒輪通過起動機之間的馬達所傳遞的扭矩使得小齒輪隨齒圈一起轉(zhuǎn) 動時的正時發(fā)生變化。在后文中，前一個正時將被稱作“小齒輪鄰接正時”，后一個正時將被 稱作“小齒輪轉(zhuǎn)動正時”。因為這個原因，常規(guī)的起動機均被設(shè)計成確保小齒輪鄰接正時和小齒輪轉(zhuǎn)動正時之間的預(yù)定時差，以便防止小齒輪鄰接正時早于小齒輪轉(zhuǎn)動正時。換句話說，常規(guī)的起動機 均被設(shè)計成確保小齒輪鄰接正時和小齒輪轉(zhuǎn)動正時之間的預(yù)定時差，以便防止在小齒輪鄰 接到齒圈上之前馬達與齒圈一起轉(zhuǎn)動。該時差在下文中將被稱作“安全時間”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)的起動機中存在一些問題。如上所述，常規(guī)的起動機包括螺線管開關(guān)。這些常規(guī)起動機的螺線管開關(guān)執(zhí)行小齒輪的移動和開關(guān)的打開/閉合，以便激勵
/去激勵馬達。具體而言，參考圖11，安裝在機動車輛中的常規(guī)起動機的螺線管開關(guān)包括螺線管 120、柱塞130、變速桿135、小齒輪140、繼電器(開關(guān))150以及馬達160。當(dāng)點火鑰匙100由駕駛員從點火位置改變到起動位置時，螺線管120由電池110 激勵，使得柱塞130以預(yù)定的第一沖程拉入螺線管120內(nèi)。柱塞130的拉入沖程使變速桿 135繞樞轉(zhuǎn)點PI樞轉(zhuǎn)，使得小齒輪140移動到齒圈170，從而鄰接到齒圈170上。在小齒輪鄰接正時，低電壓施加到馬達160，以便通過馬達160產(chǎn)生低扭矩；該低 扭矩允許小齒輪140緩慢地旋轉(zhuǎn)到小齒輪140可與齒圈170接合的位置。這使得柱塞130 進一步以預(yù)定的第二沖程拉入螺線管120內(nèi)，使得小齒輪140與齒圈170嚙合。此時，高電 壓施加到馬達160，使得通過馬達160產(chǎn)生高扭矩；該高扭矩使小齒輪140在小齒輪轉(zhuǎn)動正 時與齒圈170 —起旋轉(zhuǎn)。也就是說，在包括螺線管開關(guān)的常規(guī)起動機中，小齒輪鄰接正時和小齒輪轉(zhuǎn)動正 時之間的安全時間根據(jù)柱塞130的第二沖程固定地確定。讓我們考慮使用這種包括螺線管開關(guān)的常規(guī)起動機的怠速減速系統(tǒng)。如上所述，當(dāng)機動車輛臨時停止時，通過怠速減速系統(tǒng)執(zhí)行燃料噴射的斷開。為 此，與響應(yīng)于駕駛員的點火鑰匙的操作而起動發(fā)動機的情況相比，在燃料噴射斷開后起動 機的起動需要更及時。不管更快速的重新起動要求，當(dāng)根據(jù)駕駛員的點火鑰匙的操作來起動發(fā)動機時所 確定的安全時間與當(dāng)燃料噴射已由怠速減速系統(tǒng)切斷后重新起動發(fā)動機所確定的安全時 間彼此相同。因而，駕駛員會感覺到發(fā)動機的重新起動是慢的，導(dǎo)致駕駛員的駕駛感覺惡 化。考慮到上文所提的環(huán)境，本發(fā)明尋求提供被設(shè)計成解決至少一個上述問題的起動 機。具體地，本發(fā)明旨在提供發(fā)動機起動系統(tǒng)，各個起動系統(tǒng)被設(shè)計成改善響應(yīng)于發(fā) 生發(fā)動機重新起動請求的發(fā)動機重新起動，從而滿足更快速的重新起動要求。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)動機起動系統(tǒng)，所述發(fā)動機起動系統(tǒng)響應(yīng)于起 動機開關(guān)的導(dǎo)通和在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到內(nèi)燃機之后發(fā)動機重新起動請求的 發(fā)生中的任何一個來起動內(nèi)燃機。所述內(nèi)燃機具有第一輸出軸，齒圈聯(lián)接到所述第一輸出 軸。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括具有第二輸出軸的馬達，小齒輪聯(lián)接到所述第二輸出軸，并 在被激勵時可操作以使第二輸出軸旋轉(zhuǎn)。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括螺線管致動器，螺線管 致動器包括第一螺線管并連接到所述小齒輪。所述螺線管致動器被構(gòu)造成當(dāng)響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個而在第一正時激勵所 述第一螺線管時，使所述小齒輪移動到所述齒圈，以便與所述齒圈接合。所述發(fā)動機起動系 統(tǒng)包括螺線管開關(guān)元件，所述螺線管開關(guān)元件具有第二螺線管并被構(gòu)造成當(dāng)所述第二螺 線圈被激勵時，激勵所述馬達。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括確定器，所述確定器被構(gòu)造成確 定在所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的第二正時，使得當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所 述起動機開關(guān)的導(dǎo)通時從所述第一正時到所述第二正時的第一延遲時間不同于當(dāng)所述第 一正時響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生時從所述第一正時到所述第二正時的第二 延遲時間；根據(jù)本發(fā)明的一方面的發(fā)動機起動系統(tǒng)被設(shè)計成分立地調(diào)節(jié)當(dāng)所述第一正時響 應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通時從所述第一正時到所述第二正時的所述第一延遲時間以及 當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述起動機重新起動請求的發(fā)生時從所述第一正時到所述第二正 時的所述第二延遲時間。因此，可以確定對于起動機開關(guān)導(dǎo)通來說適當(dāng)?shù)牡谝谎舆t時間和 對于發(fā)動機重新起動請求發(fā)生來說適當(dāng)?shù)牡诙舆t時間。這改善了響應(yīng)于發(fā)動機重新起動 請求發(fā)生的發(fā)動機重新起動，從而滿足了在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到內(nèi)燃機后更快 速地重新起動內(nèi)燃機的需求。根據(jù)本發(fā)明的可選方面，提供一種發(fā)動機起動系統(tǒng)，所述發(fā)動機起動系統(tǒng)響應(yīng)于 起動機開關(guān)的導(dǎo)通和在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到內(nèi)燃機之后發(fā)動機重新起動請求 的發(fā)生中的任何一個來起動內(nèi)燃機。所述內(nèi)燃機具有第一輸出軸，齒圈聯(lián)接到所述第一輸 出軸。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括具有第二輸出軸的馬達，小齒輪聯(lián)接到所述第二輸出軸， 并在被激勵時可操作以使第二輸出軸旋轉(zhuǎn)；包括第一螺線管并連接到所述小齒輪的螺線管 致動器，所述螺線管致動器被構(gòu)造成當(dāng)響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新 起動請求的發(fā)生中的任何一個而在第一正時激勵所述第一螺線管時，使所述小齒輪移動到 所述齒圈，以便與所述齒圈接合。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括螺線管開關(guān)元件，所述螺線管 開關(guān)元件包括第二螺線管并被構(gòu)造成當(dāng)所述第二螺線圈在第二正時被激勵時激勵所述馬 達；以及傳感器，所述傳感器可操作以直接地或間接地測量所述內(nèi)燃機的第一輸出軸的轉(zhuǎn) 速。所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于發(fā)生所 述發(fā)動機重新起動請求時，根據(jù)所述傳感器所測量到的內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn)速， 可變地控制從所述第一正時到所述第二正時的延遲時間。根據(jù)本發(fā)明的可選方面的發(fā)動機起動系統(tǒng)的配置可以確定對于發(fā)動機重新起動 請求發(fā)生來說適當(dāng)?shù)难舆t時間。這改善了響應(yīng)于發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生的發(fā)動機重新 起動，從而滿足了在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到內(nèi)燃機后更快速地重新起動內(nèi)燃機的需求。根據(jù)本發(fā)明的可選方面的發(fā)動機起動系統(tǒng)的配置還可以確定對于在發(fā)動機重新 起動請求發(fā)生時所測量到的內(nèi)燃機的第一輸出軸的轉(zhuǎn)速來說適當(dāng)?shù)牡诙舆t時間。


從根據(jù)參考附圖對實施例的如下描述，本發(fā)明的其他目的和方面將變得顯而易 見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的起動機的局部軸向剖視圖2是根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)的電路圖；圖3是示意性地示出用于正常起動圖2所示的內(nèi)燃機的起動機中的小齒輪驅(qū)動電 壓、馬達電流和馬達RPM中每個相對于時間的曲線圖；圖4是示意地示出根據(jù)第一實施例的由圖2所示的ECU所執(zhí)行的發(fā)動機重新起動 程序的流程圖；圖5是示意性地示出根據(jù)第一實施例的用于重新起動內(nèi)燃機的起動機中的小齒 輪驅(qū)動電壓、馬達電流和馬達RPM中每個相對于時間的曲線圖的示例；圖6是示意性地示出根據(jù)第一實施例的用于重新起動內(nèi)燃機的起動機中的小齒 輪驅(qū)動電壓、馬達電流和馬達RPM中每個相對于時間的曲線圖的另一示例；圖7是示意性地示出根據(jù)第一實施例的在發(fā)動機自動停止任務(wù)應(yīng)用到內(nèi)燃機之 后內(nèi)燃機的曲軸轉(zhuǎn)速隨時間變化的曲線圖的示例；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)的電路圖；圖9是示意性地示出根據(jù)第一實施例和第二實施例中每個的接合傳感器的示例 的視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的起動機的變形的局部軸向剖視圖；以及圖11是常規(guī)起動機的電路圖。
具體實施例方式在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在實施例中，實施例之間相同參考字符所指定的相同部件在冗長的描述中被省略 或被簡化。第一實施例參考圖1至圖6，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS安裝在例如機動車 輛的發(fā)動機艙中。發(fā)動機起動系統(tǒng)SS起怠速減速系統(tǒng)作用，以自動地停止內(nèi)燃機(被稱作 “發(fā)動機”)EN并重新起動發(fā)動機EN。發(fā)動機起動系統(tǒng)SS包括用于起動發(fā)動機EN的起動機1以及用于在發(fā)動機EN起 動時控制起動機1的操作的電子控制單元(ECU)2。發(fā)動機起動系統(tǒng)SS還包括第一驅(qū)動繼 電器23、電池25、第二驅(qū)動繼電器35、延遲電路36、第一二極管40和第二二極管41。參考圖1，起動機1包括前殼(前框架)la、端殼(端框架)lb、馬達3、輸出軸4、具 有變速桿7的電磁(螺線管)致動器8以及馬達激勵開關(guān)9。參考圖1和圖2，馬達3包括外環(huán)形磁軛3a，磁軛3a自兩個軸向端通過前殼la和 端殼lb貫穿螺拴lc緊固住。馬達3的前殼la和端殼lb以及磁軛3a構(gòu)成馬達3 (起動機 1)的殼體。另外，馬達3包括位于磁軛3a內(nèi)的多個場元件10，例如多個永磁體，以便磁軛3a 防止永磁體的磁力從磁軛3a中漏出。馬達3包括位于場元件10內(nèi)部的環(huán)形電樞(轉(zhuǎn)子)11 和輸出軸3b，并且在其之間具有間隙。該輸出軸3b具有外圓周表面，在該外圓周表面上安 裝有電樞11。環(huán)形電樞11在其一個軸向端處設(shè)置有由多個整流子片組成的環(huán)形整流子CM。例 如，環(huán)形電樞11包括分別電連接到多個整流子片10的多個電樞線圈。
馬達3包括例如由一對電刷彈簧BS驅(qū)動的一對電刷12，使得每一個電刷12與多 個整流子片中的至少一個形成恒定地鄰接。當(dāng)電功率施加在電刷12上時，電刷12和多個整流子片在多個電樞線圈的至少一 些上提供電流，使得多個電樞線圈中的每個產(chǎn)生磁極交替變化的磁場。電樞11所產(chǎn)生的磁 場和場元件10所產(chǎn)生的磁場產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩使電樞11相對于場元件10旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)動 輸出軸3b。起動機1還包括同軸安裝在輸出軸3b的一端上的減速機構(gòu)RM。減速機構(gòu)RM被設(shè) 計成傳遞輸出軸3b的轉(zhuǎn)矩，同時減小輸出軸3b的轉(zhuǎn)速，從而增加轉(zhuǎn)動輸出軸4的轉(zhuǎn)矩。例如，作為減速機構(gòu)RM，使用行星齒輪組機構(gòu)。行星齒輪組機構(gòu)RM包括例如安裝 在輸出軸3b的一端上的中心太陽齒輪、環(huán)形內(nèi)齒輪、環(huán)繞中心太陽齒輪的兩個或多個行星 齒輪、以及具有與行星齒輪依次嚙合的內(nèi)齒輪的行星架；該行星架一體地安裝在輸出軸4 上。行星齒輪組機構(gòu)RM被構(gòu)造成將中心太陽齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成各行星齒輪繞中心太 陽齒輪的轉(zhuǎn)動，從而使行星架與輸出軸4 一起轉(zhuǎn)動，同時相比較輸出軸3b而言增加了輸出 軸4的轉(zhuǎn)矩。起動機1包括由離合器13和小齒輪6組成的可移動小齒輪元件PM。如圖1所示，離合器13由圓柱形花鍵套13a、環(huán)形離合器外部13b、圓柱形離合器 內(nèi)部13c、輥子13d、軸承14a和輥子彈簧(未示出)組成?；ㄦI套13a以螺旋花鍵配合方式安裝在輸出軸4的外表面上，以便與輸出軸4 一 起軸向可移動和可轉(zhuǎn)動。離合器外部13b具有比花鍵套13a的直徑大的直徑并可從花鍵套 13a延伸。離合器內(nèi)部13c與離合器外部13b相對地安裝在輸出軸4的外周緣上，以便經(jīng)由 軸承14a可轉(zhuǎn)動和可軸向移動?；ㄦI套13a分別在其內(nèi)周緣和離合器內(nèi)部13c的外周緣之 間形成多個凸輪室、和與多個凸輪室分別連通的多個彈簧室；多個輥子13d分別安裝在多 個室內(nèi)。凸輪室中每個例如在其周向方向上具有大體上楔形形狀，使得其一個周緣端比其 他周緣端更窄。多個彈簧中的每一個位于多個彈簧室中的相應(yīng)一個中，以便多個輥子13d 中的相應(yīng)一個朝多個凸輪室中的相應(yīng)一個的較窄端推進。離合器內(nèi)部13c在輸出軸4的軸向方向上以遠離馬達3的方式延伸，以形成具有 外周緣的圓柱形內(nèi)管，小齒輪6以花鍵配合方式安裝在該外周緣上。這使得小齒輪6在輸 出軸4的軸向方向上與離合器內(nèi)部13c —起可移動，并經(jīng)由軸承14b隨其一起轉(zhuǎn)動。離合器13被設(shè)計成單向離合器，其可操作以將自離合器外部13b (馬達3)提供的 轉(zhuǎn)動運動經(jīng)由多個輥子13d傳遞到離合器內(nèi)部13c (小齒輪6)，而不將離合器內(nèi)部13c (小 齒輪6)提供的轉(zhuǎn)動運動傳遞到離合器外部13b (馬達3)。 螺線管致動器8可操作以致動變速桿7，從而在輸出軸4的軸向方向上移動可移動 的小齒輪元件PM。馬達激勵開關(guān)9可操作以選擇馬達3的激勵和去激勵。
參考圖1，根據(jù)第一實施例的螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9分別包括第一螺線 管15和第二螺線管16，第一螺線管15和第二螺線管16被激勵時用作為電磁鐵。螺線管致 動器8和馬達激勵開關(guān)9被布置成使得第一螺線管15和第二螺線管16以平行于馬達3的軸向方向同軸地排列。另外，螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9共用位于第一螺線管15和第二螺線管16 之間的固定芯17。螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9還共享由第一中空圓柱形磁軛(螺線 管磁軛)18和第二中空圓柱形磁軛(開關(guān)磁軛)19組成的中空圓柱形磁軛組件Y0，第一中 空圓柱形磁軛18用作為螺線管致動器8的殼體，第二中空圓柱形磁軛19用作為馬達激勵 開關(guān)9的殼體；這些螺線管和開關(guān)磁軛18和19連續(xù)地形成在與馬達3的軸向方向平行的 其相同軸向方向上。具體地，螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9在它們的相同軸向方向上如此地對齊 以便一體地形成開關(guān)組件。開關(guān)組件(螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9)如此布置成平 行于馬達3的軸向方向。磁軛組件Y0 (螺線管磁軛18)具有靠近起動機1的前殼la的一個環(huán)形端(底部)， 并且磁軛組件Y0(開關(guān)磁軛19)具有與該底部相對的開口端。參考圖1，前殼la的外周緣端的一部分在馬達3的徑向方向向外延伸。磁軛組件 Y0的底部在其外周向部分處通過一對雙頭螺拴(未示出)緊固到前殼la。磁軛組件Y0在 其軸向方向上具有恒定的外直徑，并且螺線管磁軛18的內(nèi)直徑小于開關(guān)磁軛19的內(nèi)直徑， 使得螺線管磁軛18的壁厚大于開關(guān)磁軛19的壁厚。也就是說，磁軛組件Y0在螺線管磁軛 18和開關(guān)磁軛19之間的邊界處具有內(nèi)臺肩(階梯臺肩)。固定芯17具有大體上圓板狀形狀。固定芯17的一個圓形表面的邊緣坐落在磁軛 組件Y0的內(nèi)臺肩上，使得固定芯17沿磁軛組件Y0的軸向方向定位。首先，在下文中將描述根據(jù)第一實施例的螺線管致動器8的結(jié)構(gòu)。參考圖1，螺線管致動器8包括螺線管磁軛18、樹脂線圈管B1、第一螺線管15、大 體上內(nèi)部中空圓柱形的柱塞21、固定芯17、回位彈簧26、桿接頭27、驅(qū)動彈簧(未示出)以 及用于外部連接的第一開關(guān)端子22 (參見圖2)。線圈管B1具有圓柱形管形，其在相應(yīng)軸向端具有第一和第二凸緣。線圈管B1在 螺線管磁軛18中安裝成以便同軸地在其第一凸緣處同軸地安裝在螺線管磁軛18的軸向底 部上、并在其第二凸緣處同軸地安裝在固定芯17的邊緣的一個外表面上。第一螺線管15 纏繞在線圈管B1的外壁表面上。固定芯17在一個圓形表面的圓形中心部分處形成有以第一直徑從其連續(xù)延伸的 第一基座；該第一基座朝向磁軛組件Y0的底部同軸地突入線圈管B1內(nèi)。固定芯17在第一 基座的圓形端表面處還形成有以比第一基座的第一直徑小的第二直徑從其連續(xù)延伸的第 二基座。第二基座朝向磁軛組件Y0的底部同軸地突出，以便提供相對于線圈管B1的內(nèi)壁 表面的圍繞其的第一環(huán)形空間。線圈管B1的第二凸緣繞固定芯17的第一基座的外周緣安 裝。柱塞21具有大體上圓柱形形狀，并在其一端處形成有安裝凸臺，所述一端面向固 定芯17。柱塞21可滑動地安裝在線圈管B1的內(nèi)部中空部分內(nèi)，使得其安裝凸臺面向固 定芯17 ；并且另一端突出通過圍繞第一凸緣的線圈管B1的開口端和螺線管磁軛18的環(huán)形 底部的內(nèi)周緣。柱塞21的安裝凸臺形成有相對于線圈管B1的內(nèi)壁表面的圍繞其的第二環(huán) 形空間?；匚粡椈?6同軸地安裝在線圈管B1內(nèi)，使得其兩個軸向端分別安裝在第一和第
10二環(huán)形空間內(nèi)。柱塞21由回位彈簧26偏置朝向與固定芯17相反的方向。第一螺線管15的一端電連接到第一端子22 (參見圖2)，并且另一端例如通過焊接 聯(lián)結(jié)到例如固定芯17，以便于接地。第一端子22例如設(shè)置成通過隨后描述的樹脂蓋向外突 出。布線電連接到第一端子22。該布線電連接到第一驅(qū)動繼電器23。柱塞21內(nèi)部形成有大體上圓柱形孔，其底部是安裝凸臺。桿接頭27具有大體上 圓柱形形狀，在其一端處具有槽，在另一端處具有凸緣。桿接頭27安裝在柱塞21的孔內(nèi)， 使得一端從柱塞21的圓柱形孔的開口端突出，并且凸緣與柱塞21的底部(安裝凸臺)接 觸。擋塊(未示出)設(shè)計成例如大體上管狀彈性元件，并且安裝成繞桿接頭27的突出 部分的一端；所述一端靠近柱塞21的開口端。變速桿7在其長度方向上具有一端和另一 端。變速桿7的一端可樞轉(zhuǎn)地連接到桿接頭27的槽。驅(qū)動彈簧在柱塞21的圓柱形孔內(nèi)并 圍繞桿接頭27安裝成以便彈性地被限制在擋塊和桿接頭27的凸緣之間。這種構(gòu)造使桿接 頭27偏置朝向柱塞21的底部(安裝凸臺)。變速桿7的另一端可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到可移動的小齒輪元件PM。變速桿7繞位于其長 度方向上大體上中心位置處的樞轉(zhuǎn)點PI轉(zhuǎn)動。當(dāng)柱塞21在線圈管B1的軸向方向上平行于馬達3的軸向方向移動時，變速桿7樞 轉(zhuǎn)，使得可移動小齒輪元件PM在輸出軸4的軸向方向上移動。發(fā)動機EN放置成使得可移 動小齒輪元件PM的移動允許小齒輪6與直接或間接地聯(lián)接到發(fā)動機EN的曲軸(輸出軸) CS的齒圈5接合。在螺線管致動器8的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)激勵第一螺線管15時，通過由螺線管磁軛18、柱塞 21和固定芯17組成的第一磁電路產(chǎn)生磁通量。這磁化了固定芯17，使得柱塞21與桿接頭 27 一起抵御回位彈簧26的彈力而被拉入第一螺線管15內(nèi)。當(dāng)將第一螺線管15去激勵時，柱塞21通過回位彈簧26的彈力從第一螺線管15 返回，直到圖1所示的初始位置。接下來，在下文中將描述根據(jù)第一實施例的馬達激勵開關(guān)9的結(jié)構(gòu)。參考圖1，馬達激勵開關(guān)9包括開關(guān)磁軛19、中空圓柱形輔助磁軛AY、固定芯17、 樹脂線圈管B2、第二螺線管16、可移動芯28、桿38、磁板MP、回位彈簧37、一對固定觸點32a 和32b、可移動觸點33、B端子螺栓30、M端子螺栓31、接觸壓力型彈簧39、樹脂蓋29以及 用于外部連接的第二端子34。線圈管B2具有圓柱形管狀形狀，并在相應(yīng)軸向端處具有第一凸緣和第二凸緣。線 圈管B2在開關(guān)磁軛19中安裝成以便在其第一凸緣處同軸地安裝在固定芯17的邊緣的外 表面上。第二螺線管16纏繞成圍繞線圈管B2的外壁表面。輔助磁軛AY圍繞第二螺線管16并且在其之間具有環(huán)形間隙而定位成以便安裝在 第二磁軛19的內(nèi)周緣并安裝在磁板MP上。也就是說，輔助磁軛AY軸向地設(shè)置在磁板MP 上。固定芯17在其另一圓形表面的圓形中心部分處形成有以第三直徑從其連續(xù)延伸 的第三基座；該第三基座朝向磁軛組件Y0的開口端同軸地突入線圈管B2內(nèi)。固定芯17在 第三基座的圓形端處還形成有以比第三基座的第三直徑小的第四直徑從其連續(xù)延伸的第 四基座。第四基座朝向磁軛組件Y0的開口端同軸地突出，以便提供相對于線圈管B2的內(nèi)壁表面的圍繞其的第二環(huán)形空間。線圈管B2的第一凸緣安裝成圍繞固定芯17的第三基座 的外周緣。具有大體上環(huán)形形狀的磁板MP (具有中心圓形通孔)在其一個外環(huán)形表面處同軸 地安裝在線圈管B2的第二凸緣上并安裝在輔助磁軛AY上。也就是說，磁板MP軸向地定位 在輔助磁軛AY上?？梢苿有?8具有大體上圓柱形形狀，并且在其一端處形成有安裝凸臺?？梢苿有?28可滑動地安裝在線圈管B2的內(nèi)中空部分以及磁板MP的圓形通孔內(nèi)，使得其一端(安裝凸臺)同軸地面向固定芯17的第四基座，并在它們之間具有間隙； 以及另一端突出通過磁板MP的圓形通孔。可移動鐵芯28的安裝凸臺形成有相對于線圈管B2的內(nèi)壁表面的圍繞其的第二環(huán) 形空間。回位彈簧37同軸地安裝在線圈管B2內(nèi)，使得其兩個軸向端分別安裝在第一和第 二環(huán)形空間內(nèi)?？梢苿有?8由回位彈簧37偏置朝向與固定芯17相反的方向。第二螺線管16的一端電連接到第二端子34(參見圖2)，并且另一端例如通過焊接 聯(lián)結(jié)到例如固定芯17，以便接地。第二端子34例如設(shè)置成向外地突出通過樹脂蓋29。布 線電連接到第二端子34 ；該布線電連接到第二驅(qū)動繼電器35。可移動芯28在其內(nèi)形成有大體上圓柱形的孔，孔的底部是可移動芯28的安裝凸臺。桿38具有大體上圓柱形形狀，桿的一端安裝在可移動芯28的圓柱形孔內(nèi)。樹脂蓋29具有大體上內(nèi)部中空圓柱形形狀，并具有一個開口端和另一端(底部)。 樹脂蓋29例如安裝在開關(guān)磁軛19的另一開口端內(nèi)，以便覆蓋其另一開口端。蓋29、磁軛組 件Y0、前殼la以及端殼lb構(gòu)成起動機1的殼體組件。樹脂蓋29的底部的內(nèi)表面在其中心形成有圓柱形安裝凸臺29a，該安裝凸臺29a 向桿38的另一端軸向地延伸第一預(yù)設(shè)長度，并同軸地面向它。樹脂蓋29的底部的內(nèi)表面在 圓柱形安裝凸臺40a的兩側(cè)處還形成有一對管狀螺栓導(dǎo)桿29b和29c。管狀螺栓導(dǎo)桿29b 和29c朝向磁板MP軸向地延伸大于第一預(yù)設(shè)長度的第二預(yù)設(shè)長度。樹脂蓋29的底部的外 表面(其對應(yīng)于管狀螺栓導(dǎo)桿29b)在與磁板MP的方向相反的方向上延伸預(yù)設(shè)長度；該延 伸部分對應(yīng)于管狀螺栓導(dǎo)桿29b的一部分。樹脂蓋29的一個開口端29d(用作為螺栓導(dǎo)桿29b、29c中每個的一部分)在與樹 脂蓋29的底部相反的方向上軸向地突出。該突出開口端29d在開關(guān)磁軛19的另一開口端 內(nèi)安裝成以便安裝在磁板MP的另一環(huán)形表面上。這使得樹脂蓋29軸向地定位在磁板MP 上。突出開口端29d設(shè)置有形成在其外周緣內(nèi)的凹槽。通過使開關(guān)磁軛19的另一開口端 卷入該凹槽內(nèi)而將樹脂蓋29固定地附接到磁軛組件Y0?？梢苿佑|點33具有板狀形狀，并由諸如鐵和銅的導(dǎo)電材料制成?？梢苿佑|點33 支撐在桿38的另一端上。B端子螺栓30電連接到電池25的高壓側(cè)端子；其低壓側(cè)端子接地。B端子螺栓 30具有頭部和螺紋部。B端子螺栓30從樹脂蓋29的內(nèi)側(cè)插入螺栓導(dǎo)桿29b內(nèi)，使得大部 分螺紋部分從螺栓導(dǎo)桿29b突出。具有大體上環(huán)形板狀形狀的固定觸點32a安裝成圍繞在B端子螺栓30的頭部的一端的外周緣，使得固定觸點32a電連接并機械連接到B端子螺栓30，并定位成面向可移動 觸點33和可移動芯28。M端子螺栓31電連接到馬達3的電刷12中的一個，其他電刷12接地。M端子螺 栓31具有頭部和螺紋部。M端子螺栓31從樹脂蓋29的內(nèi)側(cè)插入管狀螺栓導(dǎo)桿29c內(nèi)，使 得大部分螺紋部從管狀螺栓導(dǎo)桿29c突出。具有大體上環(huán)形板狀形狀的固定觸點32b安裝成圍繞在M端子螺栓31的頭部的 一端的外周緣分，使得固定觸點32b經(jīng)由馬達電纜MC電連接并機械連接到M端子螺栓31， 并定位成面向可移動觸點33和可移動芯28。注意，固定觸點32a和B端子螺栓30可單獨地制造并彼此集成，或者一體地制造。 同樣地，固定觸點32b和M端子螺栓31可單獨地制造并彼此集成，或者一體地制造。安裝凸臺29a的第一預(yù)設(shè)長度和管狀螺栓導(dǎo)桿29b、29c中每個的第二預(yù)設(shè)長度被 確定成使得固定觸點32a和32b中每個朝向可移動芯28與坐落在安裝凸臺29a上的可移 動觸點33間隔開。接觸壓力型彈簧39圍繞安裝凸臺29a的外表面纏繞成以便使坐落在安裝凸臺29a 上的可移動觸點33偏置朝向可移動芯28。在第一實施例中，回位彈簧37的初始負(fù)載大于接觸壓力型彈簧39的負(fù)載。因而， 盡管馬達激勵開關(guān)9被去激勵，但是可移動觸點33通過回位彈簧37的偏置力坐落在圓柱 形安裝凸臺29a上，并使接觸壓力型彈簧39處于壓縮狀態(tài)。起動機1包括卷曲墊圈W和螺母N。卷曲墊圈W安裝成圍繞B端子螺栓30的螺紋 部的突出向上部分，從而卷曲到其上，并且螺母N(參見圖1)安裝成圍繞M端子螺栓31的 螺紋部的突出向上部分，從而固定到其上。這使得安裝板55固定地安裝在樹脂蓋40上。在馬達激勵開關(guān)9的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)诙菥€管16被激勵時，磁通量通過由開關(guān)磁軛 19、輔助磁軛AY、固定芯17、磁板MP和可移動芯28所組成的第二電磁電路產(chǎn)生，從而使得 固定芯17被磁化。這使得可移動芯28抵御回位彈簧37的彈力而被拉入第二螺線管16內(nèi)， 使得桿38與可移動芯28 —起朝向固定芯17移動。由于可移動觸點33通過壓縮的接觸壓 力型彈簧39偏置朝向可移動芯28，所以隨桿38朝向芯本體17移動，可移動觸點33朝向可 移動芯28移動。當(dāng)桿38被移動成使得可移動觸點33基于接觸壓力型彈簧39的彈力以預(yù)設(shè)壓力 鄰接到固定觸點32a和32b上時，固定觸點32a和32b彼此電連接。固定觸點32a和32b 之間的這種電傳導(dǎo)使得電池25的電壓通過電刷12和整流子片CM施加到馬達3。當(dāng)將第二螺線管19去激勵時，可移動芯28由回位彈簧37的彈力與桿38 —起返 回朝向樹脂蓋29的底部。在桿38與可移動觸點33接觸后，桿38和可移動觸點33抵御接 觸壓力型彈簧39的彈力整體地朝向安裝凸臺29a移動，使得可移動觸點33與固定觸點32a 和32b分離。這使固定觸點32a和32b彼此電斷開。此后，可移動觸點33由于回位彈簧37 的彈力坐落在安裝凸臺29a上，同時接觸壓力型彈簧39被壓縮成圖1所示的原始位置。注意，在起動機1中，為了使小齒輪6與齒圈5平穩(wěn)地接合，將大量的諸如潤滑劑 的潤滑脂放置到起動機1的一些部件的可滑動接觸部分上；這些部件包括輸出軸4、螺旋花 鍵裝配部分和凸輪室。第一驅(qū)動繼電器23包括例如螺線管23a和開關(guān)23b。作為第一驅(qū)動繼電器23，可使用半導(dǎo)體繼電器。螺線管23a的一端電連接到E⑶2，并通過第一二極管4電連接到點火開關(guān)ISW，另 一端接地。點火開關(guān)ISW設(shè)置在機動車輛內(nèi)，并且包括駕駛員可操作的點火鑰匙24、電連 接到ECU2的點火接通觸點(位置)IG、電連接到第一二極管40的起動機接通觸點(位置) ST。點火開關(guān)ISW電連接到電池25的正極端子。當(dāng)駕駛員將點火鑰匙24插入機動車輛的鑰匙筒中并將由操作員操作到點火接通 位置IG時，電池25的電功率被供應(yīng)到E⑶2，以便激活E⑶2。當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由駕駛員從點火接通位置IG轉(zhuǎn)動到起動機接通 位置ST時，電池25的電功率作為發(fā)動機起動信號經(jīng)由第一二極管40供應(yīng)到螺線管23a，從 而激勵螺線管23a。另外，當(dāng)電接通信號從E⑶2供應(yīng)到螺線管23a時，螺線管23a被激勵。開關(guān)23b電連接在電池25的正極端子和螺線管致動器8的第一端子22之間。開 關(guān)23b由螺線管23a被激勵時產(chǎn)生的磁力導(dǎo)通(閉合)，從而激勵第一螺線管15。第二驅(qū)動繼電器35包括例如螺線管35a和開關(guān)35b。作為第二驅(qū)動繼電器35，可 使用半導(dǎo)體繼電器。螺線管35a的一端電連接到E⑶2，并通過第二二極管41和延遲電路36電連接到 點火開關(guān)ISW的起動機接通位置ST，另一端接地。當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由駕駛員從點火接通位置IG旋轉(zhuǎn)到起動機接通 位置ST時，電池25的電功率作為發(fā)動機起動信號被供應(yīng)到延遲電路36，使得來自延遲電路 36的電功率的輸出延遲預(yù)設(shè)的第一延遲時間DT1。在自點火鑰匙24從點火接通位置IG至 起動機接通位置的操作經(jīng)過預(yù)設(shè)的第一延遲時間DT1后，電功率從延遲電路36輸出，使得 電功率經(jīng)由第二二極管41供應(yīng)到第二螺線管35a，從而激勵螺線管35a。另外，當(dāng)電接通信號從E⑶2供應(yīng)到螺線管35a時，螺線管35a被激勵。開關(guān)35b電連接在電池25的正極端子和馬達激勵開關(guān)9的第二端子34之間。開 關(guān)35b由螺線管35a被激勵時產(chǎn)生的磁力導(dǎo)通(閉合)，從而激勵第二螺線管16。ECU2可通信地連接到安裝在機動車輛內(nèi)并可操作地用于控制發(fā)動機EN的發(fā)動機 ECU50。例如，指示發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速的信號、指示機動車輛的變速桿(換檔桿) 的換檔位置的信號、指示機動車輛的制動開關(guān)的導(dǎo)通或斷開位置的信號以及與發(fā)動機的運 行條件相關(guān)聯(lián)的其他信號可從安裝在機動車輛中的傳感器52重復(fù)地輸入到ECU2和發(fā)動機 E⑶50。例如，傳感器52包括可操作地以直接地或間接地測量發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速 (發(fā)動機RPM)并且以將指示發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速的信號輸出到ECU2和ECU50中每 個的傳感器?；谶@些信號，發(fā)動機E⑶50執(zhí)行各種發(fā)動機控制任務(wù)。各種發(fā)動機控制任務(wù)包括用于自動地切斷燃料噴射到發(fā)動機EN內(nèi)的任務(wù)、在到 發(fā)動機EN的每個氣缸的燃料噴射被切斷的情況下用于使燃料重新開始噴射到發(fā)動機EN的 氣缸內(nèi)的任務(wù)、用于控制發(fā)動機EN的每個氣缸的燃料噴射量和燃料噴射正時的任務(wù)、用于 控制發(fā)動機EN的每個氣缸的點火正時的任務(wù)、用于控制發(fā)動機EN的怠速速度的任務(wù)等?；谶@些信號，E⑶2確定是否滿足預(yù)定的發(fā)動機自動停止條件中的至少一個。
—旦確定出滿足預(yù)定的發(fā)動機自動停止條件中的至少一個，ECU2將發(fā)動機自動停 止指令發(fā)送到發(fā)動機ECU50。響應(yīng)于發(fā)動機自動停止指令，發(fā)動機ECU50執(zhí)行發(fā)動機自動停 止任務(wù)。例如，發(fā)動機自動停止任務(wù)是切斷到發(fā)動機EN的每個氣缸的燃料噴射。預(yù)定的發(fā)動機自動停止條件包括例如如下條件機動車輛的變速桿的換檔位置設(shè) 定到空檔位置、機動車輛的制動開關(guān)設(shè)定在打開位置(駕駛員壓下機動車輛的制動踏板)、 或者發(fā)動機速度等于或低于預(yù)設(shè)速度(怠速減速執(zhí)行速度)。在自動發(fā)動機停止任務(wù)的執(zhí)行期間，當(dāng)基于輸入到ECU2的信號確定出預(yù)定的 發(fā)動機重新起動請求中的至少一個發(fā)生時，E⑶2將發(fā)動機重新起動指令發(fā)送到發(fā)動機 E⑶50，并且獨立地將電接通信號發(fā)送到第一驅(qū)動繼電器23和第二驅(qū)動繼電器35中的每一 個。響應(yīng)于發(fā)動機重新起動指令，發(fā)動機ECU50重新開始將燃料噴射到發(fā)動機EN的各個氣 缸。在變速桿的換檔位置設(shè)定到驅(qū)動位置或者制動開關(guān)設(shè)定到斷開位置(駕駛員釋 放壓下機動車輛的制動踏板)時，預(yù)定的發(fā)動機重新起動請求發(fā)生。 E⑶2和發(fā)動機E⑶50的這些操作重新起動發(fā)動機EN。在第一實施例中，螺線管致動器8的第一螺線管15基于通過第一驅(qū)動繼電器23 供給的電功率而應(yīng)被激勵的正時被定義為第一激勵正時。同樣，馬達激勵開關(guān)9的第二螺 線管16基于通過第二驅(qū)動繼電器35供給電功率而應(yīng)被激勵的正時被定義為第二激勵正 時。根據(jù)第一實施例的ECU2被設(shè)計成基于發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速來確定第一激 勵正時和第二激勵正時，并根據(jù)所確定出的第一激勵正時和第二激勵正時分別將電接通信 號發(fā)送給第一驅(qū)動起動機23和第二驅(qū)動起動機35。接下來，在下文中將描述發(fā)動機起動系統(tǒng)SS的操作。首先，將描述在發(fā)動機EN停止(車輛停車)期間響應(yīng)于駕駛員的點火鑰匙24的 操作而對發(fā)動機起動系統(tǒng)SS起動發(fā)動機EN的操作。換句話說，將描述為了響應(yīng)于駕駛員 的點火鑰匙24的操作正常地起動發(fā)動機EN而對發(fā)動機起動系統(tǒng)SS的操作。當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由駕駛員從點火接通位置IG旋轉(zhuǎn)到起動機接通 位置ST時，電池25的電功率(發(fā)動機起動信號)經(jīng)由第一二極管40被供應(yīng)到螺線管23a， 使得螺線管23a被激勵。螺線管23a的激勵導(dǎo)通開關(guān)23b，使得第一螺線管15基于電池25 的電功率在第一激勵正時tl處被激勵。被激勵的第一螺線管15產(chǎn)生磁化固定芯17的磁通量。這使得柱塞21抵御回位 彈簧26的彈力與桿接頭27 —起朝向固定芯17被拉入第一螺線管15內(nèi)。桿接頭27朝向固定芯的移動使變速桿7繞樞轉(zhuǎn)點PI轉(zhuǎn)動，使得變速桿7的一端 朝向芯本體17移動。這使變速桿4的另一端朝向齒圈5移動，使得可移動小齒輪元件PM 移動到齒圈5。這使得小齒輪6鄰接到齒圈5上。其時，當(dāng)小齒輪6不與齒圈5接合時，按壓驅(qū)動彈簧使其收縮，以便在驅(qū)動彈簧中 充有反作用力。這使得小齒輪6偏置朝向齒圈5。在延遲電路36自第一激勵正時tl經(jīng)過第一延遲時間DT1后(參見圖3)，電功率 經(jīng)由第二二極管41從延遲電路36輸出并供應(yīng)到第二驅(qū)動繼電器35的螺線管35a，使得螺 線管35a被激勵。螺線管35a的激勵導(dǎo)通開關(guān)35b，使得第二螺線管16基于電池25的電功
15率在第二激勵正時t2處被激勵。被激勵的第二螺線管16產(chǎn)生磁化固定芯17的磁通量。這使得可移動芯28抵御 回位彈簧37的彈力被拉入第二螺線管16內(nèi)，使得桿38與可移動芯28 —起朝向固定芯17 移動。由于可移動觸點33通過接觸壓力型彈簧39偏置朝向可移動芯28，所以隨桿38朝向 固定芯17移動，可移動觸點33朝向可移動芯28移動。當(dāng)桿38被移動使得可移動觸點33基于壓力接觸型彈簧29的彈力以預(yù)設(shè)壓力鄰 接在固定觸點32a和32b上時，固定觸點32a和32b彼此電連接。固定觸點32a和32b之 間的這種導(dǎo)電使得電池25的電功率經(jīng)由整流子片CM和電刷12施加到馬達3的電樞11。當(dāng)被激勵時，電樞11產(chǎn)生磁場。電樞11所產(chǎn)生的磁場和通過場元件10所產(chǎn)生的 磁場使電樞11相對于場元件10旋轉(zhuǎn)，從而使輸出軸4轉(zhuǎn)動。輸出軸4的轉(zhuǎn)動經(jīng)由離合器 13傳遞到小齒輪6。當(dāng)基于輸出軸4的旋轉(zhuǎn)將小齒輪6轉(zhuǎn)動到小齒輪6與齒圈5可接合的位置時，在 驅(qū)動彈簧中充有的反作用力使小齒輪6與齒圈5嚙合。馬達3的轉(zhuǎn)動從小齒輪6傳遞到齒 圈5，使得發(fā)動機EN的曲軸CS轉(zhuǎn)動，從而起動發(fā)動機EN。其次，將描述在發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到發(fā)動機EN后用于重新起動發(fā)動 機EN的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS的操作。這些操作根據(jù)圖4所示的由E⑶2重復(fù)執(zhí)行的程序(發(fā) 動機重新起動程序)來執(zhí)行。在曲軸CS的轉(zhuǎn)動完全停止之前發(fā)動機EN的曲軸CS減速(滑行)期間，當(dāng)發(fā)動機 重新起動請求發(fā)生(步驟S1的確定為是)時，在步驟S2中ECU2根據(jù)發(fā)動機EN的曲軸CS 的轉(zhuǎn)速確定第一激勵正時tll，并在第一激勵正時til將電接通信號發(fā)送到第一驅(qū)動繼電 器23。在步驟S2中，E⑶2可在發(fā)動機重新起動請求發(fā)生的同時在第一激勵正時tll將電 接通信號發(fā)送到第一驅(qū)動繼電器23，從而激勵第一驅(qū)動繼電器23的螺線管23a。如上所述，螺線管23a的激勵導(dǎo)通開關(guān)23b，使得第一螺線管15在第一激勵正時基 于電池25的電功率而被激勵。被激勵的第一螺線管15使得變速桿7繞樞轉(zhuǎn)點PI移動，使 得變速桿7的一端朝向芯本體17移動。這使得變速桿4的另一端朝向齒圈5移動，使得可 移動小齒輪元件PM移向齒圈5。小齒輪6向齒圈5的移動使得小齒輪6與齒圈5嚙合或鄰接到齒圈5上。如果小 齒輪6鄰接到齒圈5上，則由于齒圈5滑行(在無發(fā)動機EN的幫助下轉(zhuǎn)動)，所以，當(dāng)齒圈 5轉(zhuǎn)動到小齒輪6與齒圈5可接合的位置時，在驅(qū)動彈簧內(nèi)充有的反作用力使小齒輪6與齒 圈5嚙合。接下來，在步驟S3中，E⑶2根據(jù)發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速來確定第二延遲時間 DT2 (參見圖5或圖6)，并在步驟S4中在當(dāng)自從第一激勵正時tll經(jīng)過第二延遲時間DT2 時的正時(第二激勵正時tl2)將電接通信號發(fā)送到第二驅(qū)動繼電器35。步驟S4中的操 作激勵螺線管35a。螺線管35a的激勵導(dǎo)通開關(guān)35b，使得第二螺線管16在第二激勵正時 tl2基于電池25的電功率而被激勵。被激勵的第二螺線管16使可移動觸點33隨桿38朝向固定芯17的移動而移向可 移動芯28。當(dāng)桿38被移動而使得可移動觸點33基于壓力接觸型彈簧39的彈力以預(yù)設(shè)壓力 鄰接在固定觸點32a和32b上時，固定觸點32a和32b彼此電連接。固定觸點32a和32b之間的這種導(dǎo)電使電樞11相對于場元件10旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)動輸出軸4。輸出軸4的轉(zhuǎn)動經(jīng)由 離合器13傳遞到小齒輪6。因為小齒輪6已經(jīng)與齒圈5嚙合，所以馬達3的轉(zhuǎn)動從小齒輪6傳遞到齒圈5，使 得發(fā)動機EN的曲軸CS轉(zhuǎn)動，從而起動發(fā)動機EN。如上所述，根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS被設(shè)計成在發(fā)動機減速期間當(dāng) 發(fā)動機重新起動請求發(fā)生時，適當(dāng)?shù)卮_定第二激勵正時tl2相對于第一激勵正時til的第 二延遲時間DT2。具體地，發(fā)動機起動系統(tǒng)SS根據(jù)發(fā)動機重新起動請求發(fā)生的正時和發(fā)動 機EN的曲軸CS轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系確定在發(fā)動機重新起動時的與在正常發(fā)動機起動時的第一 延遲時間DT1不同的第二延遲時間DT2。注意，在發(fā)動機自動停止任務(wù)已應(yīng)用到發(fā)動機EN后，發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速 在發(fā)動機EN的曲軸CS完全停止之前即時在前向方向和反向方向上交替地波動。例如，圖7示意性地示出了發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速Neg(發(fā)動機EN的RPM)在 發(fā)動機自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到發(fā)動機EN后隨時間的變化。具體地，參考圖7，在發(fā)動機自動停止任務(wù)在正時X應(yīng)用到發(fā)動機EN后，發(fā)動機EN 的曲軸CS的前向轉(zhuǎn)速Neg減小。當(dāng)自從正時X經(jīng)過給定的減速時段Tn后，發(fā)動機EN的曲 軸CS的前向轉(zhuǎn)速Neg變成零。此后，發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速Neg在預(yù)定的波動時段Tr內(nèi)沿前向方向和反向 方向交替波動，隨后，發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)動完全停止。例如，當(dāng)發(fā)動機重新起動請求在減速時段Tn內(nèi)發(fā)生時，ECU2在步驟S3a中確定第 二延遲時間DT2比第一延遲時間DT1短(參見圖5)。換句話說，E⑶2確定發(fā)動機重新起動 時的第二激勵正時tl2早于正常發(fā)動機起動時的第二激勵正時t2。與響應(yīng)于駕駛員的點火鑰匙24的操作起動發(fā)動機EN相比，這使得響應(yīng)于發(fā)動機 重新起動請求的發(fā)生而重新起動發(fā)動機EN更為快速。比較而言，當(dāng)發(fā)動機重新起動請求在波動時段Tr內(nèi)發(fā)生時，E⑶2在步驟S3b中確 定第二延遲時間DT2比第一延遲時間DT1長(參見圖6)。換句話說，E⑶2確定出發(fā)動機重 新起動時的第二激勵正時tl2晚于正常發(fā)動機起動時的第二激勵正時t2。這防止了在小齒輪6與齒圈5嚙合之前馬達3的轉(zhuǎn)動，從而在小齒輪6與齒圈5 完全嚙合之后使馬達轉(zhuǎn)動。這減少了因小齒輪6和齒圈5在不完全接合的情況下的轉(zhuǎn)動所 產(chǎn)生的噪聲。另外，當(dāng)發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)動完全停止后時， ECU2確定第二延遲時間DT2短于第一延遲時間DT1 (見步驟S3a)。與響應(yīng)于駕駛員的點火 鑰匙24的操作起動發(fā)動機EN相比，這使得響應(yīng)于發(fā)動機重新起動請求發(fā)生而重新起動發(fā) 動機EN更為快速。如上所述，根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS被設(shè)計成單獨地控制螺線管致 動器8的激勵和馬達激勵開關(guān)9的激勵，其中，螺線管致動器8可操作地用于使小齒輪6移 向齒圈5，馬達激勵開關(guān)9可操作地用于使馬達3激勵或去激勵。這種設(shè)計允許正常發(fā)動機 起動時的第一延遲時間DT1和發(fā)動機重新起動時的第二延遲時間DT2對于各自的情況單獨 地適當(dāng)確定。這引起改善了對發(fā)動機重新起動請求發(fā)生的發(fā)動機重新起動響應(yīng)，從而滿足 在發(fā)動機自動停止任務(wù)已應(yīng)用到發(fā)動機EN后更快速重新起動發(fā)動機的需求。
根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS還被設(shè)計成適當(dāng)?shù)卮_定對于發(fā)動機重新起 動請求發(fā)生時發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速來說的第二延遲時間DT2的值。即，發(fā)動機起動 系統(tǒng)SS被設(shè)計成適當(dāng)?shù)卮_定在下列各種情況下第二延遲時間DT2的值，其中發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在減速時段Tn內(nèi)；發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在波動時段Tr內(nèi)；以及發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)動已完全停止后。這滿足了在發(fā)動機自動停止任務(wù)已應(yīng)用到發(fā)動機EN后在不增加因小齒輪6和齒 圈5在非完全接合下的轉(zhuǎn)動所引起的噪聲的情況下盡可能地更快速地重新起動發(fā)動機的 需求。第二實施例根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS被設(shè)計成使得用于使可移動小齒輪元件PM 移動到發(fā)動機EN的齒圈5的螺線管致動器8和用于使馬達3激勵和去激勵的馬達激勵開 關(guān)9彼此組合起來。然而，本發(fā)明不限于根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS的結(jié)構(gòu)。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1。參考圖8，發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1包括起動機1A、E⑶2、驅(qū)動繼電器35、電池25和延 遲電路70。與起動機1的結(jié)構(gòu)相比，起動機1A包括替代螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9的 螺線管開關(guān)60 ；該螺線管開關(guān)60起螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9的作用。螺線管開關(guān)60包括螺線管62、柱塞64、變速桿66、可移動小齒輪元件PM、繼電器 (開關(guān))68、延遲電路70和馬達3。與和發(fā)動機起動系統(tǒng)SS類似，可移動小齒輪元件PM由 小齒輪6和離合器13組成，而繼電器68由一對固定觸點32a和32b以及可移動觸點33組 成。另外，與發(fā)動機起動系統(tǒng)SS類似，馬達3由磁軛3a、多個場元件10、輸出軸3b、環(huán)形電 樞(轉(zhuǎn)子)11和一對電刷12組成。螺線管62圍繞可滑動地設(shè)置在螺線管開關(guān)60中的柱塞64纏繞。變速桿66的一 端可樞轉(zhuǎn)地連接到柱塞64的一端，柱塞64的另一端聯(lián)結(jié)到可移動觸點33。變速桿66的另 一端可樞轉(zhuǎn)地連接到可移動小齒輪元件PM繞位于長度方向上其大體中心處的樞轉(zhuǎn)點PI樞轉(zhuǎn)。當(dāng)柱塞64沿螺線管62的軸向方向移動時，變速桿66被樞轉(zhuǎn)，使得可移動小齒輪 元件PM沿輸出軸4的軸向方向移動。發(fā)動機EN放置成使得可移動小齒輪元件PM的移動 允許小齒輪6與直接地或間接地聯(lián)接到發(fā)動機EN的曲軸CS的齒圈5接合。在發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1中，螺線管62的一端電連接到點火開關(guān)ISW的起動機接通 位置ST，而其另一端接地。E⑶2也電連接到螺線管62的所述一端。驅(qū)動繼電器35的螺線 管35a的一端電連接到E⑶2并通過延遲電路70電連接到起動機接通位置ST，而另一端接 地。當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由駕駛員從點火接通位置IG旋轉(zhuǎn)到起動機接通 位置ST時，電池25的電功率被供應(yīng)到螺線管62和延遲電路70，使得來自延遲電路70的電 功率的輸出被延遲預(yù)設(shè)的第一延遲時間DTla。自從點火鑰匙24從點火接通位置IG到起動 機接通位置的操作經(jīng)過預(yù)設(shè)的第一延遲時間DTla后，電功率從延遲電路70輸出，使得電功
18率供應(yīng)到螺線管35a，使得螺線管35a被激勵。另外，當(dāng)電接通信號從E⑶2供應(yīng)到螺線管35a時，螺線管35a被激勵。驅(qū)動繼電器35的開關(guān)35b電連接在電池25的正極端子和螺線管開關(guān)60的固定 觸點32a之間。開關(guān)35b由螺線管35a被激勵時產(chǎn)生的磁力導(dǎo)通(閉合)，以便激勵馬達 3。接下來，在下文中將描述發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1的操作。首先，將描述在發(fā)動機EN停止(車輛停車)期間響應(yīng)于駕駛員的點火鑰匙24的 操作而為起動發(fā)動機EN對發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1的操作。換句話說，將描述為了正常地起動 發(fā)動機EN響應(yīng)于駕駛員的點火鑰匙24的操作而對發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1做出的操作。當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由駕駛員從點火接通位置IG旋轉(zhuǎn)到起動機接通 位置ST時，電池25的電功率(發(fā)動機起動信號)被供應(yīng)到螺線管62，使得螺線管62在第 一激勵正時tl時基于電池25的電功率而被激勵(參見圖3)。被激勵的第一螺線管62產(chǎn)生使得柱塞64被拉入螺線管62內(nèi)的磁通量。柱塞64 的該拉入沖程使變速桿66繞樞轉(zhuǎn)點PI樞轉(zhuǎn)，使得小齒輪6 (可移動小齒輪元件PM)移向齒 圈5，從而鄰接到齒圈5上，進而導(dǎo)致小齒輪6停止。在小齒輪6鄰接到齒圈5上之后，柱塞64的拉入沖程使得可移動觸點33接觸到 固定觸點32a和32b，從而導(dǎo)致固定觸點32a和32b彼此電連接。此時，由于驅(qū)動繼電器35 處于開狀態(tài)(斷開狀態(tài))，所以馬達3未被激勵。在延遲電路70自第一激勵正時tl經(jīng)過第一延遲時間DT1后(參見圖3)，電功率 從延遲電路70輸出并供應(yīng)到驅(qū)動繼電器35的螺線管35a，使得螺線管35a被激勵。螺線管 35a的激勵導(dǎo)通開關(guān)35b，使得因為固定觸點32a和32b彼此電連接，所以，馬達3的電樞 11基于電池25的電功率而在第二激勵正時t2被激勵。當(dāng)被激勵時，電樞11產(chǎn)生磁場。電樞11所產(chǎn)生的磁場和通過場元件10產(chǎn)生的磁 場使電樞11相對于場元件10轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動輸出軸4。輸出軸4的轉(zhuǎn)動經(jīng)由離合器13傳 遞到小齒輪6。當(dāng)小齒輪6基于輸出軸4的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)到小齒輪6可與齒圈5接合的位置時，小齒輪 6與齒圈5嚙合。馬達3的轉(zhuǎn)動自小齒輪6傳遞到齒圈5，使得發(fā)動機EN的曲軸CS轉(zhuǎn)動， 從而起動發(fā)動機EN。其次，將描述在發(fā)動機自動停止任務(wù)已應(yīng)用到發(fā)動機EN后發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1重 新起動發(fā)動機EN的操作。這些操作根據(jù)在圖4所示的由E⑶2重復(fù)執(zhí)行的程序(發(fā)動機重 新起動程序)來執(zhí)行。在曲軸CS的轉(zhuǎn)動完全停止之前發(fā)動機EN的曲軸CS減速(滑行)期間，當(dāng)發(fā)動機 重新起動請求發(fā)生時(步驟S1的確定為是)，ECU2根據(jù)發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速確定第 一激勵正時tll，并在步驟S2中在第一激勵正時til將電接通信號發(fā)送到螺線管62。在步 驟S2中，ECU2可在第一激勵正時tll與發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生同步地將電接通信號 發(fā)送到螺線管62，從而激勵螺線管62。如上所述，螺線管62的激勵產(chǎn)生磁通量，該磁通量使得柱塞64拉入螺線管62中。 柱塞64的拉入沖程使變速桿66繞樞轉(zhuǎn)點PI轉(zhuǎn)動，以使小齒輪6 (可移動小齒輪元件PM) 向齒圈5移動。
小齒輪6到齒圈5的移動允許小齒輪6與齒圈5嚙合或鄰接到齒圈5上。如果小 齒輪6鄰接到齒圈5上，則由于齒圈5滑行(在無發(fā)動機EN的幫助下轉(zhuǎn)動)，所以，當(dāng)齒圈 5轉(zhuǎn)到小齒輪6可與齒圈5接合的位置時，小齒輪6與齒圈5嚙合。在小齒輪6鄰接到齒圈5上之后，柱塞64的拉入沖程使得可移動觸點33接觸到 固定觸點32a和32b上，從而使得固定觸點32a和32b彼此電連接。此時，由于驅(qū)動繼電器 35處于開狀態(tài)(斷開狀態(tài))，所以馬達3未被激勵。接下來，在步驟S3中E⑶2根據(jù)發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速確定第二延遲時間 DT2 (參見圖5或圖6)，并在步驟4中在自第一激勵正時til開始經(jīng)歷第二延遲時間DT2時 的正時(第二激勵正時tl2)將電接通信號發(fā)送到驅(qū)動繼電器35。步驟S4中的操作激勵螺 線管35a。螺線管35a的激勵導(dǎo)通開關(guān)35b，以便因為固定觸點32a和32b彼此電連接，所 以，馬達3的電樞11在第二激勵正時tl2基于電池25的電功率而被激勵。當(dāng)被激勵時，電樞11產(chǎn)生磁場。電樞11所產(chǎn)生的磁場和通過場元件10產(chǎn)生的磁 場使電樞11相對于場元件10轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動輸出軸4。輸出軸4的轉(zhuǎn)動經(jīng)由離合器13傳 遞到小齒輪6。因為小齒輪6已與齒圈5嚙合，所以馬達3的轉(zhuǎn)動自小齒輪6傳遞到齒圈5，使得 發(fā)動機EN的曲軸CS轉(zhuǎn)動，從而起動發(fā)動機EN。如上所述，根據(jù)第二實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1被設(shè)計成當(dāng)發(fā)動機重新起動 請求發(fā)生在發(fā)動機減速期間時，適當(dāng)?shù)卮_定第二激勵正時tl2相對于第一激勵正時til的 第二延遲時間DT2。具體地，發(fā)動機重新起動系統(tǒng)SS1根據(jù)發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生正時 和發(fā)動機EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系確定發(fā)動機重新起動時與正常發(fā)動機起動時的第 一延遲時間DT1不同的第二延遲時間DT2。因而，根據(jù)第二實施例的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1實現(xiàn)由根據(jù)第一實施例的發(fā)動機起 動系統(tǒng)SS所獲得的上述優(yōu)點。在第一實施例和第二實施例的每一個中，E⑶2被構(gòu)造成在步驟S3中根據(jù)發(fā)動機 EN的曲軸CS的轉(zhuǎn)速確定第二延遲時間DT2(第二激勵正時tl2)，但是本發(fā)明不限于此構(gòu)造。具體地，根據(jù)第一變型的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS和SS1中的每一個可包括接合傳感 器，接合傳感器可操作以檢測小齒輪6和齒圈5之間的接合狀態(tài)。ECU2可被構(gòu)造成根據(jù)由 接合傳感器所檢測到的小齒輪6和齒圈5之間的接合狀態(tài)附加或替代發(fā)動機EN的曲軸CS 的轉(zhuǎn)速來確定第二延遲時間DT2 (第二激勵正時tl2)。該第一變型允許E⑶2在小齒輪6與 齒圈5已經(jīng)嚙合后激勵馬達3。這進一步減小了由于小齒輪5和齒圈6之間的接合而引起 的震動，由此防止小齒輪6損壞。接合傳感器可選自下列傳感器中的任意一個用來檢測小齒輪5的位置的位置傳感器；用來檢測小齒輪5和齒圈5之間的電關(guān)系的傳感器；以及用來檢測小齒輪5或齒圈6的變形(應(yīng)變)量、以及小齒輪5或齒圈6的應(yīng)力的 量中任何一個的變形/壓力傳感器。參考圖9中的(a)，當(dāng)位置傳感器用作為接合傳感器時，位置傳感器80a位于小齒 輪6附近。位置傳感器80a可操作以直接測量小齒輪6相對于例如其原始位置(例如，距離齒圈6最遠的位置，參見圖1)的位置，并將測量到的小齒輪6的位置輸出到E⑶2。E⑶2可 操作以根據(jù)所測量到的小齒輪6的位置來確定小齒輪5是否與齒圈6嚙合，并在步驟S3中 根據(jù)小齒輪5是否與齒圈6嚙合的確定結(jié)果來確定第二延遲時間DT2 (第二激勵正時tl2)。小齒輪傳感器80a也可定位于靠近離合器13、柱塞21或變速桿7。在此位置，小齒 輪傳感器80a可操作以測量離合器13、柱塞21或變速桿7相對于例如其原始位置的位置， 所述原始位置與小齒輪6的原始位置對應(yīng)，并將測量到的離合器13、柱塞21或變速桿7的 位置轉(zhuǎn)換成小齒輪6的位置，由此間接地測量小齒輪5相對于例如其原始位置的位置。小 齒輪傳感器80a可操作以將小齒輪6的所測量到的位置輸出到ECU2。ECU2可操作以根據(jù) 小齒輪6的所測量到的位置判斷小齒輪5是否與齒圈6嚙合，并在步驟S3中根據(jù)小齒輪5 是否與齒圈6嚙合的判斷結(jié)果來確定第二延遲時間DT2 (第二激勵正時tl2)。參考圖9中的(b)，當(dāng)用來檢測小齒輪5和齒圈6之間的電關(guān)系的傳感器用作為接 合傳感器時，傳感器80b的一端電連接到小齒輪6或第一導(dǎo)電元件，該第一導(dǎo)電元件電連接 到小齒輪6，并且位置傳感器80b的另一端電連接到齒圈5或第二導(dǎo)電元件，該第二導(dǎo)電元 件電連接到齒圈5。當(dāng)起動機1或1A未被激活時，小齒輪6 (或者第一導(dǎo)電元件)和齒圈 5(或者第二導(dǎo)電元件)被各自地絕緣，并且電位差施加在小齒輪6(或者第一導(dǎo)電元件)和 齒圈5 (或者第二導(dǎo)電元件)之間。因為當(dāng)小齒輪6與齒圈5嚙合時，小齒輪6 (或者第一導(dǎo)電元件)和齒圈5 (或者 第二導(dǎo)電元件)之間的電位差變?yōu)榱?，所以傳感?0b可操作以檢測電位差變?yōu)榱悴⒅?示電位差為零的信號輸出到ECU2。ECU2可操作以根據(jù)從傳感器80b輸出的信號判斷小齒 輪5是否與齒圈6嚙合，并在步驟S3中根據(jù)小齒輪5是否與齒圈6嚙合的判斷結(jié)果確定第 二延遲時間DT2 (第二激勵正時tl2)。參考圖9中的(c)，當(dāng)變形/應(yīng)力檢測器用作為接合傳感器時，變形/應(yīng)力檢測器 80c位于小齒輪6和齒圈5兩者附近。變形/應(yīng)力檢測器80c可操作以測量以下項中的任 一項小齒輪6和齒圈5中至少一個的變形(應(yīng)變)量；小齒輪5和齒圈6中至少一個的應(yīng) 力量。變形/應(yīng)力檢測器80c還可操作以輸出指示以下項中任一項的信號小齒輪5和齒 圈6中至少一個的變形(應(yīng)變)量；小齒輪5和齒圈6中至少一個的應(yīng)力量。E⑶2可操作 以根據(jù)變形/應(yīng)變檢測器80c輸出的信號判斷小齒輪5是否與齒圈6嚙合，并在步驟S3中 根據(jù)小齒輪5是否與齒圈6嚙合的判斷結(jié)果確定第二延遲時間DT2(第二激勵正時tl2)。另外，根據(jù)第一變型的發(fā)動機起動系統(tǒng)SS和SS1均可包括溫度傳感器85，溫度傳 感器85可操作以測量起動機1或1A外部的環(huán)境溫度，或者測量起動機1或1A的金屬部分 的溫度，比如測量起動機端殼lb或馬達3的磁軛3a的溫度。例如，如圖10所示，發(fā)動機起 動系統(tǒng)SS可包括設(shè)置在起動機1周圍的溫度傳感器85 (參見圖10中的實線參考標(biāo)記85) 或安裝在起動機1的端框架lb上的溫度傳感器85 (參見圖10中的虛線參考標(biāo)記85)。溫度傳感器85可操作以測量起動機1外部的環(huán)境溫度或者起動機1的起動機端 殼lb的溫度，并將指示起動機1外部的環(huán)境溫度或者起動機端殼lb的溫度的信號輸出到 ECU2。ECU2可操作以根據(jù)從溫度傳感器85輸出的信號附加或替代發(fā)動機EN的曲軸CS 的轉(zhuǎn)速在步驟S3中確定第二延遲時間DT2 (第二激勵正時tl2)。注意，放置在起動機1的某些部件的可滑動接觸部分上的潤滑脂的粘性取決于起
21動機1外部的環(huán)境溫度或起動機1的溫度會顯著改變。具體地，在起動機1外部的環(huán)境溫度或起動機1的溫度為低的情況下，放置在起動 機1的某些部件的可滑動接觸部分上的潤滑脂的粘性可能為高。潤滑脂的這種特性會使得 小齒輪6與齒圈5接合所需的時間更長。相反，在起動機1外部的環(huán)境溫度或起動機1的溫度為高的情況下，放置在起動機 1的某些部件的可滑動接觸部分上的潤滑脂的粘性可能為低。潤滑脂的這種特性會使得小 齒輪6與齒圈5接合所需的時間較短。為此，當(dāng)從溫度傳感器85輸出的信號表示起動機1外部的環(huán)境溫度或起動機1的 起動機端殼lb的溫度為低時，E⑶2可操作以延遲第二激勵正時tl2(參見圖3和圖5)，從 而延長第二延遲時間DT2。E⑶2的這種操作使得在小齒輪6已經(jīng)與齒圈5可靠地嚙合之后 激勵馬達3。相反，當(dāng)從溫度傳感器85輸出的信號表示起動機1外部的環(huán)境溫度或起動機1的 起動機端殼lb的溫度為高時，E⑶2可操作以加速第二激勵正時tl2(參見圖3和圖5)，從 而減少第二延遲時間DT2。E⑶2的這種操作使得與E⑶2不執(zhí)行加速的情況相比更快速地 重新起動發(fā)動機EN。在第一實施例和第二實施例中的每一個中，起動機1或1A被構(gòu)造成使得螺線管致 動器8和馬達激勵開關(guān)9彼此成一體，但本發(fā)明不限于此構(gòu)造。具體地，起動機1或1A被構(gòu)造成使得螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9彼此分立。 在此變型中，螺線管致動器8和馬達激勵開關(guān)9均具有特定的供其所有元件安裝在其內(nèi)的 殼體。在此變型中，馬達激勵開關(guān)9可以從起動機1或1A分立地提供；該起動機將被稱為 “開關(guān)分立起動機”。與根據(jù)第一或第二實施例的起動機1或1A中的每一個相比，開關(guān)分立起動機實 現(xiàn)了空間節(jié)省。由于馬達激勵開關(guān)9在尺寸上小于開關(guān)分立起動機，所以它能夠容易地布 置在機動車輛的發(fā)動機艙內(nèi)的空空間內(nèi)，從而根據(jù)該變型改進了發(fā)動機起動系統(tǒng)的可安裝 性。因為易于獲得的螺線管繼電器可用作為馬達激勵開關(guān)9，所以可以減少由開關(guān)分 立起動機構(gòu)成的發(fā)動機起動系統(tǒng)的成本。在第一實施例和第二實施例中的每一個中，當(dāng)插入在鑰匙筒中的點火鑰匙24由 駕駛員從點火接通位置IG旋轉(zhuǎn)到起動機接通位置ST時，用作為起動機開關(guān)的點火開關(guān)ISW 被導(dǎo)通，使得電池25的電功率作為發(fā)動機起動信號供應(yīng)到螺線管23a和延遲電路36，但是 本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。具體地，駕駛員可操作的起動機開關(guān)比如按鈕式開關(guān)可設(shè)置在機動車輛內(nèi)。在此 變型中，當(dāng)駕駛員可操作的起動機開關(guān)由駕駛員操作時，電池25的電功率作為發(fā)動機起動 信號被供應(yīng)到螺線管23a和延遲電路36。在第二實施例中，延遲電路70可與驅(qū)動繼電器35(參見虛線PL) —體化。在此修 改中，ECU2的單輸出端口可電連接到驅(qū)動繼電器35的螺線管35a和螺線管開關(guān)60的螺線 管62。與根據(jù)第二實施例的ECU2(的輸出端口的數(shù)目)相比，此修改的配置減少了 ECU2的 輸出端口的數(shù)目，從而減少了發(fā)動機起動系統(tǒng)SS1的成本。盡管已經(jīng)描述了目前被視為本發(fā)明的實施例及其變型的內(nèi)容，但應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在此做出未被描述的各種修改，并且在所附權(quán)利要求書中旨在覆蓋落入本發(fā)明的范圍 內(nèi)的所有這些修改。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機起動系統(tǒng)，所述發(fā)動機起動系統(tǒng)響應(yīng)于起動機開關(guān)的導(dǎo)通和在發(fā)動機自動停止任務(wù)應(yīng)用到內(nèi)燃機之后發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個來起動所述內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機具有第一輸出軸，齒圈聯(lián)接到所述第一輸出軸，所述發(fā)動機起動系統(tǒng)包括具有第二輸出軸的馬達，小齒輪聯(lián)接到所述第二輸出軸，并在被激勵時可操作以使所述第二輸出軸旋轉(zhuǎn)；包括第一螺線管并連接到所述小齒輪的螺線管致動器，所述螺線管致動器被構(gòu)造成當(dāng)響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個而在第一正時激勵所述第一螺線管時，使小齒輪移動到所述齒圈，以便與所述齒圈接合；螺線管開關(guān)元件，所述螺線管開關(guān)元件包括第二螺線管并且被構(gòu)造成在所述第二螺線圈被激勵時激勵所述馬達；以及確定器，所述確定器被構(gòu)造成確定在所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的第二正時，使得當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通時從所述第一正時到所述第二正時的第一延遲時間，不同于當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生時從所述第一正時到所述第二正時的第二延遲時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管開關(guān)元件被構(gòu)造 成與所述螺線管致動器分立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管開關(guān)元件被構(gòu)造 成與所述螺線管致動器成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管致動器包括柱塞， 并被構(gòu)造成當(dāng)響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何 一個在所述第一正時激勵所述第一螺線管時，移動所述柱塞，從而使所述小齒輪移向所述 齒圈以便與所述齒圈接合，并且所述螺線管開關(guān)元件包括螺線管開關(guān)，所述螺線管開關(guān)包括位于電源和所述馬達之間的電通道中的一對開關(guān)觸 點，所述螺線管開關(guān)連接到所述柱塞，并被構(gòu)造成使得所述開關(guān)觸點通過所述柱塞的移動 而閉合，從而使所述小齒輪移向所述齒圈；以及馬達激勵繼電器，所述馬達激勵繼電器包括所述第二螺線管和位于所述電源與所述螺 線管開關(guān)之間的電通道中的一對繼電器觸點，所述馬達激勵繼電器被構(gòu)造成當(dāng)所述第二 螺線管被激勵時，使所述繼電器觸點閉合，從而在所述開關(guān)觸點閉合期間激勵所述馬達。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機的所述第一輸出 軸沿前進方向的轉(zhuǎn)動在所述發(fā)動機自動停止任務(wù)應(yīng)用到所述內(nèi)燃機之后的第一時段內(nèi)減 速，然后，所述內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn)動在第二時段內(nèi)沿所述前進方向和相反方向 上交替地波動，以及所述確定器被構(gòu)造成當(dāng)所述發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在所述第一時段內(nèi)時，確定 在響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生的所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的第 二正時，早于在響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通的所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的 第二正時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機的所述第一輸出 軸沿前進方向的轉(zhuǎn)速在所述發(fā)動機自動停止任務(wù)應(yīng)用到所述內(nèi)燃機之后的第一時段內(nèi)減 速，然后，所述內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn)速在第二時段內(nèi)沿前進方向和相反方向交替地波動，以及所述確定器被構(gòu)造成當(dāng)所述發(fā)動機重新起動請求發(fā)生在所述第二時段內(nèi)時，確定 在響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生的所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的第 二正時，早于在響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通的所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的 第二正時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳感器，所述傳感器可操作以直接地或間接地測量所述內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn)速，其中，所述確定器被構(gòu)造成根據(jù)由所述傳感器所測量到的所述內(nèi)燃機的所述第一輸出 軸的轉(zhuǎn)速確定在所述第一正時之后激勵所述第二螺線管的所述第二正時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作以輸出指示所 述小齒輪和所述齒圈之間接合狀態(tài)的信號的接合傳感器，其中，所述確定器被構(gòu)造成根據(jù)從所述接合傳感器輸出的信號確定在所述第一正時之 后激勵所述第二螺線管的所述第二正時。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述接合傳感器可操作以直 接地或間接地測量所述小齒輪的位置，并輸出指示所測量到的所述小齒輪的位置的信號作 為指示所述小齒輪和所述齒圈之間接合狀態(tài)的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述接合傳感器可操作以測 量所述小齒輪和所述齒圈之間的電關(guān)系，并輸出指示所測量到的所述小齒輪和所述齒圈之 間的電關(guān)系的信號作為指示所述小齒輪和所述齒圈之間接合狀態(tài)的信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述接合傳感器可操作以 測量所述小齒輪和所述齒圈中的至少一個的變形量、所述小齒輪和所述齒圈中的至少一個的應(yīng)力量中的任一個，以及輸出指示所測量到的變形量和所測量到的應(yīng)力量中的任一個的信號作為指示所述小 齒輪和所述齒圈之間接合狀態(tài)的信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，至少所述馬達和所述螺線管 致動器構(gòu)成起動機，所述起動機具有金屬部分，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器可操作以測量所述起動機外部的環(huán)境溫度和所述起動機 的金屬部分的溫度中的任意一個，其中，所述確定器被構(gòu)造成根據(jù)由所述溫度傳感器所測量到的所述起動機外部的所 述環(huán)境溫度和所述起動機的所述金屬部分的所述溫度中的任意一個，確定在所述第一正時 之后激勵所述第二螺線管的所述第二正時。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述確定器包括 延遲電路，所述延遲電路被構(gòu)造成當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通時，確定從所述第一正時到所述第二正時的所述第一延遲時間；以及控制器，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā) 生時，控制所述第一正時和所述第二正時。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)動機起動系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管致動器包括柱 塞，并被構(gòu)造成當(dāng)所述第一螺線管響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個而在所述第一正時被激勵時，移動所述柱塞，從而使所述小齒輪 移向所述齒圈以便與所述齒圈接合，所述螺線管開關(guān)元件包括螺線管開關(guān)，所述螺線管開關(guān)包括位于電源和所述馬達之間的電通道中的一對開關(guān)觸 點，所述螺線管開關(guān)連接到所述柱塞，并被構(gòu)造成使得所述開關(guān)觸點通過所述柱塞的移動 而閉合，從而使所述小齒輪移向所述齒圈；以及馬達激勵繼電器，所述馬達激勵繼電器包括所述第二螺線管和位于所述電源與所述馬 達之間的電通道中的一對繼電器觸點，所述馬達激勵繼電器被構(gòu)造成當(dāng)所述第二螺線管 被激勵時，使所述繼電器觸點閉合，從而在所述開關(guān)觸點閉合期間激勵所述馬達，以及 所述延遲電路與所述馬達激勵繼電器成一體。
15. 一種發(fā)動機起動系統(tǒng)，所述發(fā)動機起動系統(tǒng)響應(yīng)于起動機開關(guān)的導(dǎo)通和在發(fā)動機 自動停止任務(wù)已經(jīng)應(yīng)用到內(nèi)燃機之后發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個來起動所 述內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機具有第一輸出軸，齒圈聯(lián)接到所述第一輸出軸，所述發(fā)動機起動系統(tǒng) 包括具有第二輸出軸的馬達，小齒輪聯(lián)接到所述第二輸出軸，并在被激勵時可操作以使第 二輸出軸旋轉(zhuǎn)；包括第一螺線管并連接到所述小齒輪的螺線管致動器，所述螺線管致動器被構(gòu)造成 當(dāng)響應(yīng)于所述起動機開關(guān)的導(dǎo)通和所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個而在第 一正時激勵所述第一螺線管時，使所述小齒輪移動到所述齒圈以便與所述齒圈接合；螺線管開關(guān)元件，所述螺線管開關(guān)元件包括第二螺線管，并被構(gòu)造成當(dāng)所述第二螺線 圈在第二正時被激勵時，激勵所述馬達；傳感器，所述傳感器可操作以直接地或間接地測量所述內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn) 速；以及控制器，所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)所述傳感器測量的內(nèi)燃機的所述第一輸出軸的轉(zhuǎn) 速，可變地控制當(dāng)所述第一正時響應(yīng)于所述發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生時從所述第一正時 到所述第二正時的延遲時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及起動內(nèi)燃機的系統(tǒng)，具體地，在一種發(fā)動機起動系統(tǒng)中，當(dāng)響應(yīng)于起動機開關(guān)的導(dǎo)通和發(fā)動機重新起動請求的發(fā)生中的任何一個而在第一正時激勵第一螺線管時，螺線管致動器使小齒輪移動到所述齒圈以便與所述齒圈接合。當(dāng)?shù)诙菥€管被激勵時，螺線管開關(guān)元件驅(qū)動馬達。確定器確定在第一正時之后激勵第二螺線管的第二正時，使得當(dāng)?shù)谝徽龝r響應(yīng)于起動機開關(guān)的導(dǎo)通時從第一正時到第二正時的第一延遲時間不同于當(dāng)?shù)谝徽龝r響應(yīng)于發(fā)生發(fā)動機重新起動請求時從第一正時到第二正時的第二延遲時間。
文檔編號F02N11/00GK101886599SQ20101022575
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者千田崇, 能谷英彌 申請人:株式會社電裝