發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)技術(shù)使用慣性嚙合式起動(dòng)機(jī)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)直至達(dá)到處于低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍(< 400rpm)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定轉(zhuǎn)速NO，并且在達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速NO之后，將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著燃燒室中的燃燒而增大至怠速。通常，如圖4中所示，將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大至怠速需要多次燃料噴射和點(diǎn)火(在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下需要多次燃料噴射)。例如，分別在第一氣缸、第三氣缸、第四氣缸以及第二氣缸中順序地執(zhí)行第一次燃料噴射和點(diǎn)火、第二次燃料噴射和點(diǎn)火、第三次燃料噴射和點(diǎn)火以及第四次燃料噴射和點(diǎn)火。
[0003]關(guān)于燃燒室中的燃燒，根據(jù)廢氣排放和燃料經(jīng)濟(jì)性理想燃料噴射量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的增大而減小。超過(guò)理想燃料噴射量的燃料噴射量將導(dǎo)致過(guò)量燃料的富油燃燒或缸內(nèi)噴射，這導(dǎo)致差的燃料經(jīng)濟(jì)性以及惡化的廢氣排放。因此，需要預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)、更具體地在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下的點(diǎn)燃時(shí)或在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下的燃料噴射時(shí)的轉(zhuǎn)速，并且需要設(shè)定與發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的燃料噴射量。
[0004]對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)而言，設(shè)定燃料噴射量，隨后噴射所設(shè)定量的燃料并且點(diǎn)燃所噴射的燃料。因此，需要預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速并且設(shè)定與發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的燃料噴射量。
[0005]然而，以上常規(guī)技術(shù)需要進(jìn)行多次點(diǎn)火直至達(dá)到怠速為止。另外，如下所述，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)速是非常困難的。
[0006]當(dāng)在第一次點(diǎn)火時(shí)沒(méi)有發(fā)生第一次燃燒時(shí)，起動(dòng)機(jī)通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)施加扭矩而繼續(xù)使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。因此，第二次點(diǎn)火在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)期間即在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速處于低的轉(zhuǎn)速范圍時(shí)發(fā)生。
[0007]當(dāng)在第一次點(diǎn)火時(shí)發(fā)生第一次燃燒時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)在起動(dòng)機(jī)的單向離合器的動(dòng)作下終止，并且發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著燃燒而增大。第二次點(diǎn)火在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過(guò)燃燒而增大期間發(fā)生，這導(dǎo)致與當(dāng)在第一次點(diǎn)火時(shí)沒(méi)有發(fā)生第一次燃燒時(shí)相比燃料噴射量減小。
[0008]第二次點(diǎn)火時(shí)的燃料噴射量在第二點(diǎn)火正時(shí)之前進(jìn)行設(shè)定。然而，在設(shè)定第二次點(diǎn)火時(shí)的燃料噴射量時(shí)，還不知道在第一次點(diǎn)火時(shí)是否已經(jīng)發(fā)生第一次燃燒。因此，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在第二次點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速變得困難。
[0009]常規(guī)地，作為失效保護(hù)，第二次點(diǎn)火時(shí)的燃料噴射量在沒(méi)有預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在第二次點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速的情況下設(shè)定成略大的燃料噴射量，以使得即使在第一次點(diǎn)火時(shí)沒(méi)有發(fā)生第一次燃燒的情況下較大的燃料噴射量也能夠引起第二次燃燒。當(dāng)?shù)谝淮稳紵诘谝淮吸c(diǎn)火時(shí)發(fā)生時(shí)，這種常規(guī)技術(shù)導(dǎo)致差的燃料經(jīng)濟(jì)性以及惡化的廢氣排放。
[0010]另外，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)終止之后的在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速需要預(yù)測(cè)由于燃燒而造成的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的增大速率，這使得難以預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)終止之后的在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速。即，難以預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在下述時(shí)間段期間的轉(zhuǎn)速:該時(shí)間段從達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)終止時(shí)的預(yù)定轉(zhuǎn)速NO (在較低的轉(zhuǎn)速范圍中)時(shí)至達(dá)到怠速時(shí)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速因而很可能被低估，因此燃料噴射量將不可避免地被高估，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速過(guò)調(diào)至怠速以上，如圖4中所示。
[0011]也就是說(shuō)，通過(guò)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大期間的在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速是非常難的，這不可避免地導(dǎo)致控制成使得發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速被低估并且因此燃料噴射量被高估，這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速過(guò)調(diào)超過(guò)怠速、差的燃料經(jīng)濟(jì)性以及惡化的廢氣排放。
[0012]日本專(zhuān)利N0.4973595公開(kāi)了一種用于校正初始燃料噴射量的技術(shù)。然而，該技術(shù)未公開(kāi)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速以設(shè)定與發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的燃料噴射量。此外，日本專(zhuān)利N0.4973595未公開(kāi)設(shè)定與發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大期間的在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的燃料噴射量。
[0013]鑒于前述事項(xiàng)，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及提供這樣一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置:該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速并且噴射適量的燃料以使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大至怠速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置，該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置包括起動(dòng)機(jī)，該起動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的馬達(dá)和構(gòu)造成將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力傳遞至齒圈的小齒輪。起動(dòng)機(jī)構(gòu)造成使發(fā)動(dòng)機(jī)以特定的轉(zhuǎn)速增大速率起動(dòng)以使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大至等于或大于450rpm的預(yù)定轉(zhuǎn)速。該裝置還包括點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定器和發(fā)動(dòng)機(jī)速度預(yù)測(cè)器，該點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定器構(gòu)造成設(shè)定下述點(diǎn)火正時(shí):在該點(diǎn)火正時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的燃料被點(diǎn)火，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)期間或在發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)終止之后的發(fā)動(dòng)機(jī)的滑行期間增大，該發(fā)動(dòng)機(jī)速度預(yù)測(cè)器構(gòu)造成基于該特定的轉(zhuǎn)速增大速率來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)速。
[0015]這允許發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)直至發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到較高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍為止，該范圍的下限等于或大于接近怠速的450rpm。因此，在大多數(shù)情況下，不需要重復(fù)點(diǎn)火來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)起動(dòng)直至達(dá)到怠速或直至大約達(dá)到怠速前不久為止。反之，通過(guò)常規(guī)的技術(shù)，借助于連續(xù)的點(diǎn)火通過(guò)燃燒達(dá)到怠速。
[0016]另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)期間或在發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)終止之后的發(fā)動(dòng)機(jī)的滑行期間增大的同時(shí)，燃燒室中的燃料被點(diǎn)火，這允許根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)期間的轉(zhuǎn)速增大速率來(lái)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)速。因此，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置能夠噴射適量的燃料以使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大至怠速。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置的框圖；
[0018]圖1B是圖1A中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置的電子控制單元(ECU)的原理框圖；
[0019]圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、小齒輪轉(zhuǎn)速、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流以及燃料噴射量的時(shí)間圖；
[0020]圖3是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的流程圖；以及
[0021]圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、小齒輪轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在參照附圖，其中，貫穿這些視圖相同的附圖標(biāo)記表示相似或相同的部件，并且更具體地，參照附圖中的圖1A、圖1B、圖2和圖3，其示出了用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的裝置I。發(fā)動(dòng)機(jī)2可以是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。裝置I在下文中也被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置。
[0023]如圖1A中所示，應(yīng)用于裝備有用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)2的停機(jī)及重新起動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)控制的怠速停止系統(tǒng)的車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置I包括用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的起動(dòng)機(jī)3和用于控制起動(dòng)機(jī)3和點(diǎn)火器(未示出)的操作的電子控制單元(ECU) 4。
[0024]本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)2是火花點(diǎn)火式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0025]起動(dòng)機(jī)3是能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)至發(fā)動(dòng)機(jī)2的怠速以上速度的慣性嚙合式起動(dòng)機(jī)，并且起動(dòng)機(jī)3包括馬達(dá)7、小齒輪8、電磁開(kāi)關(guān)9等。
[0026]馬達(dá)7是直流(DC)換向器馬達(dá)，該直流(DC)換向器馬達(dá)包括由永磁體(或磁場(chǎng)線(xiàn)圈)形成的場(chǎng)(未示出)、電樞以及電刷(未示出)，永磁體(或磁場(chǎng)線(xiàn)圈)設(shè)置在還用作框架的磁軛的內(nèi)周上，電樞具有設(shè)置在電樞軸的外周上的換向器(未示出)，電刷設(shè)置在換向器的外周上。馬達(dá)7能夠旋轉(zhuǎn)至怠速以上的速度。
[0027]為設(shè)置于馬達(dá)7的輸出軸上的小的齒輪的小齒輪8與齒圈11嚙合以將馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)力傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)2的與齒圈11連接的曲軸12。
[0028]電磁開(kāi)關(guān)9不僅用作用于經(jīng)由變速桿(未示出)朝向齒圈11推動(dòng)小齒輪8以使得小齒輪8與齒圈11接合的小齒輪推動(dòng)裝置，而且還用作用于使馬達(dá)7通電及斷電的通電電路內(nèi)的馬達(dá)開(kāi)關(guān)。在電磁開(kāi)關(guān)9中，用于朝向齒圈11推動(dòng)小齒輪8的螺線(xiàn)管與用于接通及關(guān)斷馬達(dá)7的通電電流的螺線(xiàn)管可以是彼此相同或彼此