引擎起动装置以及引擎的自动停止再起动控制装置制造方法
【专利摘要】一种引擎起动装置，在电池(22)与起动器电动机(21)之间，插入由电阻体(23)与旁路继电器(24)并联连接而成的冲击电流抑制电路(25)，在引擎起动时闭合旁路继电器(24)的常开接点(26)，其中，包括：故障判别部(29)，基于起动器电动机工作中的电池(22)的最小电压(电池电压最小值A)和使常开接点(26)向闭合的方向动作时的电池(22)的电压降低量(电池电压存储值B－电池电压最小值C)，判别冲击电流抑制电路(25)的故障发生部位。
【专利说明】引擎起动装置以及引擎的自动停止再起动控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及引擎起动装置以及引擎的自动停止再起动控制装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，公开了如下的引擎起动装置:通过在电池与起动器电动机之间，安装由电阻体与旁路继电器并联连接而成的冲击电流抑制电路，在从引擎起动起经过规定时间后闭合旁路继电器的常开接点，从而抑制引擎起动时的电池的电压降低。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:特开2004 - 257369号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在上述引擎起动装置中，有想要判别冲击电流抑制电路的故障发生部位的需要。
[0008]本发明的目的在于，提供一种能够判别冲击电流抑制电路的故障发生部位的引擎起动装置以及引擎的自动停止再起动控制装置。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]在本发明中，在引擎起动时，基于起动器电动机工作中的电池的最小电压和使芳路继电器的常开接点向闭合的方向动作时的电池的电压降低量，判别冲击电流抑制电路的故障发生部位。
[0011]发明效果
[0012]由于旁路继电器的常开接点的固定以及电阻体的断路对起动器电动机工作中的电池的最小电压和使旁路继电器的常开接点向闭合的方向动作时的电池的电压降低量产生影响，所以通过观察所述最小电压以及电压降低量，能够判别冲击电流抑制电路的故障发生部位。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表不实施例1的车辆的驱动系统的系统图。
[0014]图2是实施例1的引擎起动装置的电路结构图。
[0015]图3是表示实施例1的冲击电流抑制电路25的冲击电流抑制作用的时序图。
[0016]图4是表示由实施例1的故障判别部29执行的旁路继电器故障诊断处理的流程的流程图。
[0017]图5是表示实施例1的各故障模式中的电源电压波形的时序图。
[0018]图6是表示实施例1的正常时以及故障时的故障模式、旁路继电器状态以及电压波形的一览的图。
[0019]标号说明
[0020]I 引擎
[0021]Ia起动装置
[0022]2转矩变换器
[0023]3带式无级变速机
[0024]3a电动油泵
[0025]4驱动轮
[0026]10引擎控制单元
[0027]11刹车开关
[0028]12油门开度传感器
[0029]13主汽缸压传感器
[0030]14车轮速传感器
[0031]20 CVT控制单元
[0032]21起动器电动机
[0033]22 电池
[0034]23电阻体
[0035]24旁路继电器
[0036]25冲击电流抑制电路
[0037]26常开接点
[0038]27驱动用继电器
[0039]28线圈继电器
[0040]29故障判别部(故障判别部件)
[0041]30自动停止再起动禁止部(自动停止再起动禁止部)
[0042]31故障信息存储部(故障信息存储部件)
【具体实施方式】
[0043]以下，基于附图所示的实施例，说明用于实施本发明的引擎起动装置以及引擎的自动停止再起动控制装置的方式。
[0044]〔实施例1〕
[0045]首先，说明实施例1的结构。
[0046]图1是表示实施例1的车辆的驱动系统的系统图。从引擎I输入的旋转驱动力经由转矩变换器2输入到带式无级变速机3，通过期望的变速比而变速之后，传递到驱动轮4。
[0047]引擎I具有进行引擎起动的起动装置la。具体而言，具有起动器电动机，基于引擎起动指令而进行引擎开动(々9的同时喷射燃料，若引擎I成为能够自主旋转，则停止起动器电动机。
[0048]在引擎I的输出侧设置有转矩变换器2，该转矩变换器2具有锁止离合器，该锁止离合器在停车速度范围进行转矩放大且在规定车速(例如，14km/h程度)以上禁止相对旋转。在转矩变换器2的输出侧连接有带式无级变速机3。
[0049]带式无级变速机3由发动离合器、主动带轮以及从动带轮、架在这两个带轮上的带构成，通过油压控制而变更带轮沟宽来实现期望的变速比。此外，在带式无级变速机3内，设置有由引擎I所驱动的油泵，在引擎工作时，将油泵作为油压源而提供转矩变换器2的变换器压和闭锁离合器压，此外，提供带式无级变速机3的带轮压和离合器接合压。
[0050]此外，在带式无级变速机3中，设置有电动油泵3a，在由于引擎自动停止而不能由油泵提供油压的情况下，电动油泵3a工作，能够将所需的油压提供给各致动器。因此，即使是在引擎停止时，也能够实现期望的变速比，此外，能够维持离合器接合压。
[0051]引擎I的工作状态由引擎控制单元10控制。在引擎控制单元10中，输入来自通过驾驶者操作刹车踏板而输出接通(ON)信号的刹车开关11的刹车信号、来自检测驾驶者的油门踏板操作量的油门开度传感器12的油门信号、来自用于检测基于刹车踏板操作量而产生的主汽缸压的主汽缸压传感器13的刹车操作量信号(主汽缸压)、来自在各轮中具有的车轮速传感器14的车轮速信号、来自后述的CVT控制单元20的CVT状态信号、引擎水温、曲柄角或引擎转速等的信号。引擎控制单元10基于上述各种信号，实施引擎I的起动或者自动停止。另外，也可以代替主汽缸压传感器13而使用检测刹车踏板冲程量或刹车踏板踏力的踏力传感器、或者检测车轮制动缸压的传感器等，由此，通过检测刹车踏板操作量来检测驾驶者的制动意图。
[0052]CVT控制单元20在与引擎控制单元10之间收发引擎工作状态和CVT状态的信号，基于这些信号而控制带式无级变速机3的变速比等。具体而言，在选择了行驶区间(走行> >7)时，进行发动离合器的接合，同时基于油门踏板开度和车速，根据变速比图来决定变速比，并控制各带轮油压。此外，在车速小于规定车速时，开放锁止离合器，在为规定车速以上时，接合锁止离合器，使引擎I和带式无级变速机3成为直接连接状态。此外，在行驶区间选择中的引擎自动停止时，使电动油泵3a工作，确保需要的油压。
[0053][引擎自动停止再起动控制]
[0054]接着，说明引擎控制单元10中的引擎自动停止再起动控制。在实施例1中，在车辆停止时，在规定的条件成立时，进行停止引擎怠速的、所谓的怠速停机(7 4卜^ > ^卜控制。除此之外，即使在车辆行驶中，在判断为正在减速，车辆就此停止而转移到怠速停机控制的可能性高时，也进行停止引擎I的滑行停机(- 一 7卜7卜〃 7° )控制。
[0055]关于不进行通常的滑行停机控制的怠速停机车辆，在驾驶者不操作油门踏板而进行惯性行驶的、所谓的滑行行驶状态(包括进行刹车踏板操作的状态)时，停止燃料喷射，通过从驱动轮4传递的滑行转矩而经由锁止离合器维持引擎转速。但是，若减速至规定车速则锁止离合器被释放，所以若不喷射燃料则引擎I会停止。因此，在锁止离合器被释放的定时再次开始燃料喷射，维持引擎自主旋转。之后，在判定车辆完全停止、刹车踏板被充分踩踏等各种条件是否成立之后，停止引擎怠速。
[0056]这里，在从停止燃料喷射的行驶状态暂时再次开始燃料喷射，再次进行引擎停止的过程中，若能够进一步抑制再次开始燃料喷射时的燃料，则能够改善燃油消耗。因此，在规定的条件成立的滑行行驶时，实施不进行燃料喷射的再次开始而依然停止引擎(不进行燃料喷射)的滑行停机控制，在车辆停止后直接转移到通常的怠速停机控制。
[0057]设为滑行停机控制的开始条件(引擎停止条件)是将以下的3个条件全部满足的情况，引擎再起动条件是3个条件中的任一个条件不成立的情况。
[0058]1.刹车开关11为接通(ON)
[0059]2.油门踏板操作量为零
[0060]3.行驶区间被选择
[0061]4.车速为基准车速(释放锁止离合器的车速)以下
[0062]此外，设为怠速停机控制的开始条件(引擎停止条件)是以下的4个条件全部成立的情况，引擎再起动条件是4个条件中的任一个条件不成立的情况。
[0063]1.刹车开关11为接通(ON)
[0064]2.油门踏板操作量为零
[0065]3.行驶区间被选择
[0066]4.持续规定时间车速为零
[0067][引擎起动装置]
[0068]图2是实施例1的引擎起动装置的电路结构图。
[0069]起动器电动机21的输出轴经由图外的带连接到引擎I。电池22对起动器电动机21提供直流电流。在电池22与起动器电动机21之间，安装由电阻体23与旁路继电器24并联连接而成的冲击电流抑制电路25。电阻体23是为了将在起动器电动机21的起动时流入起动器电动机21的电流抑制为规定值以下的部分。旁路继电器24具有常开接点(a接点)26，通过来自驱动用继电器27的电流供给而动作(闭合接点)。若点火开关(未图示)设定在引擎起动位置ST，则驱动用继电器27在经过规定时间后使旁路继电器24的常开接点26向闭合的方向动作。假设规定时间例如是估计为引擎I越过最初的上死点的时间。
[0070]在电池22与起动器电动机21之间、比电阻体23以及冲击电流抑制电路25更靠近起动器电动机21侧的位置，设置有通过引擎控制单元10进行接通/断开(0N/0FF)的线圈继电器28。引擎控制单元10在点火开关设定在引擎起动位置ST时、以及正在执行怠速停机控制以及滑行停机控制中进行了引擎I的再起动请求时，直到引擎转速达到设定值(例如，开动转速)为止的期间，接通线圈继电器28，从电池22对起动器电动机21提供电力而驱动起动器电动机21。
[0071]图3是表示实施例1的冲击电流抑制电路25的冲击电流抑制作用的时序图。
[0072]在时刻tl，开始对于起动器电动机21的通电。
[0073]在上述引擎起动装置中，从对于起动器电动机21的通电开始到经过规定时间为止的期间，旁路继电器24为断开，冲击电流抑制电路25为接通状态。因此，起动器电动机21的起动电流通过电阻体23提供给起动器电动机21。由此，在起动器电动机21的起动时，与没有旁路继电器24的情况相比，能够抑制电池22的电压降低，所以能够降低对于搭载在车辆的电气部件等的影响。
[0074]此外，在时刻t2，由于从对于起动器电动机21的通电开始经过了规定时间或者越过最初的上死点，所以通过将旁路继电器24从断开切换为接通，冲击电流抑制电路25成为断开状态，电阻体23被短路，因此，与以往的引擎起动装置相同地，能够良好地转移到开动状态。
[0075][旁路继电器故障诊断处理]
[0076]引擎控制单元10包括故障判别部(故障判别部件)29，该故障判别部(故障判别部件)29基于起动器电动机工作中的电池22的最小电压和使常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量，判别冲击电流抑制电路25的故障发生部位。
[0077]以下，使用图4的流程图，说明在故障判别部29中执行的旁路继电器故障诊断处理的流程。
[0078]在步骤SI中，判定再起动起动器驱动信号是否从断开切换为接通，在“是”的情况下进入步骤S2，在“否”的情况下进入步骤S3。
[0079]在步骤S2中，作为电池电压初始化处理，对“电池电压最小值A”、“电池电压存储值B”、“电池电压最小值C”进行初始化(最大值处理)。这里，电池电压最小值A是在再起动起动器驱动信号从断开切换为接通起直到再次切换为断开为止的期间检测到的电池电压值的最小值，电池电压存储值B是在旁路继电器驱动信号刚刚从断开切换为接通之后的电池电压值，电池电压最小值C是在旁路继电器驱动信号从断开切换为接通起直到再次切换为断开为止的期间检测到的电池电压值的最小值。
[0080]在步骤S3中，判定再起动起动器驱动信号是否为接通中，在“是”的情况下进入步骤S4，在“否”的情况下进入步骤S10。
[0081]在步骤S4中，读取电池电压值。
[0082]在步骤S5中，在步骤S4中读取的电池电压值低于已存储的电池电压最小值A的情况下，将电池电压值更新为电池电压最小值A。
[0083]在步骤S6中，判定旁路继电器驱动信号是否从接通切换为断开，在“是”的情况下进入步骤S7，在“否”的情况下进入步骤S8。
[0084]在步骤S7中，将在步骤S4中读取的电池电压值存储为电池电压存储值B。
[0085]在步骤S8中，判定是否在旁路继电器驱动信号从接通切换为断开起规定时间以内，在“是”的情况下进入步骤S9，在“否”的情况下进入返回。
[0086]在步骤S9中，在步骤S4中读取的电池电压值低于已存储的电池电压最小值C的情况下，将电池电压值更新为电池电压最小值C。
[0087]在步骤SlO中，判定再起动起动器驱动信号是否从接通切换为断开，在“是”的情况下进入步骤S11，在“否”的情况下进入返回。
[0088]在步骤Sll中，进行旁路继电器故障判定处理，判别故障发生部位。这里，判定电池电压最小值A是否为规定值AO以下以及从电池电压存储值B减去电池电压最小值C所得的值是否为规定值BO以下，并根据两个判定结果的组合而判别故障模式。关于故障模式和其判别方法，在后面叙述。这里，规定值AO是正常时的电池电压波形的起动器电动机工作中的电池22的最小电压。此外，规定值BO是使正常时的电池电压波形的常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量。这些值能够预先通过实验等而求出。
[0089]故障判别部29包括:自动停止再起动禁止部(自动停止再起动禁止部件)30，在上述处理中判定为是故障的情况下，停止怠速停机系统、滑行停机系统的工作，且对驾驶者发出警告；以及故障信息存储部(故障信息存储部件)31，存储故障部位的信息。自动停止再起动禁止部30在一度判定了故障之后，在修理起动装置后直到通过工作人员手动从故障信息存储部31删除故障信息为止的期间，继续怠速停机、滑行停机系统的工作停止以及对于驾驶者的警告。
[0090]接着，说明故障模式和其判别方法。
[0091](故障模式A)
[0092]若旁路继电器24为断开固定(打开固定)，则在引擎起动中成为始终对电阻体23流过电流的状态，所以例如在如冷起动时那样引擎摩擦大且引擎I的起动性差的状况下，存在引擎起动时间变长，在电阻体23中长时间流过大电流，电阻体23被烧断的顾虑。如图5(a)所示，故障模式A时的电源电压波形具有在时刻tl没有将冲击电流抑制电路25从断开切换为接通时的电压降低的特征。
[0093]因此，在步骤Sll中，在A > AO且B-C≤BO的情况下，能够判别为是故障模式A。
[0094](故障模式B)
[0095]若旁路继电器24为接通固定(闭合固定)，则由于电阻体23不发挥作用，所以不能抑制引擎起动时的电池电压降低，导致在引擎起动时电气部件的电源降低。图5(b)所示，故障模式B时的电源电压波形具有起动器驱动时的电压降低大于正常时的特征。
[0096]因此，在步骤Sll中，在A≤AO且B-C≤BO的情况下，能够判别为是故障模式B。
[0097](故障模式C)
[0098]若旁路继电器24的电阻体23断路，则直到将冲击电流抑制电路25从断开切换为接通为止起动器不能起动，在接通了冲击电流抑制电路25时，与旁路继电器24的接通固定(故障模式B)相同地，不能抑制引擎起动时的电池电压降低，导致在引擎起动时电气部件的电源降低。如图5(c)所示，故障模式C时的电源电压波形具有如下特征:在冲击电流抑制电路25从断开切换为接通时为止没有电压降低，并且，切换时的电压降低大于正常时。
[0099]因此，在步骤Sll中，在A≤AO且B-C > BO的情况下，能够判别为是故障模式C。
[0100]图6表示正常时以及故障时的故障模式、旁路继电器状态以及电压波形的一览。
[0101]接着，说明实施例1的作用效果。
[0102](I) 一种引擎起动装置，在电池22与起动器电动机21之间，插入由电阻体23与旁路继电器24并联连接而成的冲击电流抑制电路25，在引擎起动时闭合旁路继电器24的常开接点26，其中，包括故障判别部29，该故障判别部29基于起动器电动机工作中的电池22的最小电压(电池电压最小值A)和使常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量(电池电压存储值B —电池电压最小值C)，判别故障模式。
[0103]由于旁路继电器24的常开接点26的固定以及电阻体23的断路对起动器电动机工作中的电池22的最小电压和使旁路继电器24的常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量产生影响，所以通过观察这些最小电压以及电压降低量，能够判别冲击电流抑制电路25的故障发生部位。
[0104](2)故障判别部29通过与预先存储的引擎起动时的正常的电池电压波形的比较，判别故障发生部位。
[0105]即，基于电池电压最小值A与规定值AO的比较和从电池电压存储值B减去电池电压最小值C所得的值(电压降低量)与规定值BO的比较，判别故障模式，从而不需要追加诊断用电路等，就能够判别故障发生部位。
[0106](3)故障判别部29在A > AO且B-C≤BO的情况下，判别为旁路继电器24的打开固定。
[0107]由于在旁路继电器24的打开固定时，使常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量减小，所以通过使用这个判定方法，能够高精度地判别由引擎控制单元
10、驱动用继电器27、旁路继电器24的短路或断路所引起的旁路继电器24的打开固定。
[0108](4)故障判别部29在A≤AO且B-C≤BO的情况下，判别为旁路继电器24的闭合固定。
[0109]由于在旁路继电器24的闭合固定时，引擎起动时的电压降低增大，使常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量减小，所以通过使用这个判定方法，能够高精度地判别由引擎控制单元10、驱动用继电器27、旁路继电器24的短路或断路所引起的旁路继电器24的闭合固定。
[0110](5)故障判别部29在A≤AO且B-C > BO的情况下，判别为电阻体23的断路。
[0111]由于在电阻体23的断路时，引擎起动时的电压效果增大，所以通过使用这个判定方法，能够高精度地判别电阻体23的断路。
[0112](6) 一种引擎自动停止再起动控制装置，在惯性行驶时或者车辆停止时，若规定的引擎停止条件成立则自动停止引擎1，之后，若规定的引擎再起动条件成立则再起动引擎，起中，包括自动停止再起动禁止部30，该自动停止再起动禁止部30在通过故障判别部29判别出故障发生部位的情况下，禁止引擎I的自动停止以及再起动的同时对驾驶者发出警告。
[0113]因此，在引擎起动装置的故障时，能够避免随着怠速停机系统或滑行停机系统的工作而使电路切断或电气部件电源降低。此外，能够促使驾驶者进行修理。
[0114](7)设置存储通过故障判别部29判别出的故障部位的信息的故障信息存储部31，自动停止再起动禁止部30在故障部位的修理后直到故障部位的信息被删除为止的期间，继续引擎I的自动停止以及再起动的禁止和对于驾驶者的警告。
[0115]因此，直到故障部位被可靠地修理为止的期间，能够可靠地避免随着怠速停机系统或滑行停机系统的工作而使电路切断或电气部件电源降低。此外，直到故障部位被修理为止的期间，能够促使驾驶者尽早进行修理。
[0116](其他的实施例)
[0117]以上，基于实施例说明了用于实施本发明的方式，但并不限定于实施例，即使是其他的结构，也包含在本发明中。
[0118]例如，也可以代替使常开接点26向闭合的方向动作时的电池22的电压降低量(B-C)和正常时的电压降低量(BO)的比较，而始终监视起动器电动机工作中的电压变化量，在没有电压降低的情况下，判定为是故障模式A或者故障模式B。
[0119]此外，在实施例中，表示了直接检测电池电压的例，但由于电池的电压和电流相关，所以也可以基于电池电流而判别故障模式。
【权利要求】
1.一种引擎起动装置，在电池与起动器电动机之间，插入由电阻体与旁路继电器并联连接而成的冲击电流抑制电路，在引擎起动时闭合所述旁路继电器的常开接点，其特征在于，所述引擎起动装置包括: 故障判别部件，基于所述起动器电动机工作中的所述电池的最小电压和使所述常开接点向闭合的方向动作时的所述电池的电压降低量，判别所述冲击电流抑制电路的故障发生部位。
2.如权利要求1所述的引擎起动装置，其特征在于， 所述故障判别部件通过与预先存储的引擎起动时的正常的电池电压波形进行比较，从而判别故障发生部位。
3.如权利要求1或2所述的引擎起动装置，其特征在于， 所述故障判别部件在所述最小电压大于规定电压且所述电压降低量为规定电压降低量以下的情况下，判别为所述旁路继电器的打开固定。
4.如权利要求1至3的任一项所述的引擎起动装置，其特征在于， 所述故障判别部件在所述最小电压为规定电压以下且所述电压降低量为规定电压降低量以下的情况下，判别为所述旁路继电器的关闭固定。
5.如权利要求1至4的任一项所述的引擎起动装置，其特征在于， 所述故障判别部件在所述最小电压为规定电压以下且所述电压降低量大于所述规定电压降低量的情况下，判别为所述电阻体的断路。
6.一种引擎自动停止再起动控制装置，若在惯性行驶时或者车辆停止时规定的引擎停止条件成立，则自动停止引擎，之后，若规定的引擎再起动条件成立，则再起动引擎，其特征在于， 使用权利要求1至5的任一项所述的引擎起动装置，作为再起动所述引擎的引擎起动装置， 所述引擎自动停止再起动控制装置包括: 自动停止再起动禁止部件，在通过所述故障判别部件判别出故障发生部位的情况下，禁止所述引擎的自动停止以及再起动的同时对驾驶者发出警告。
7.如权利要求6所述的引擎自动停止再起动控制装置，其特征在于， 设置故障信息存储部件，存储通过所述故障判别部件判别出的故障部位的信息， 所述自动停止再起动禁止部件，在故障部位的修理后直到所述故障部位的信息被删除为止的期间，继续所述引擎的自动停止以及再起动的禁止和对于驾驶者的警告。
【文档编号】F02N11/08GK104053899SQ201380005522
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2012年2月9日
【发明者】志水洋元, 岩崎隆之, 佐野怜, 服部元之, 保坂悠一 申请人:日产自动车株式会社