发动机启动装置制造方法
【专利摘要】无需车辆侧配置的电池状态的检测电路就能够实现抑制发动机启动时的电气设备瞬间中断的发动机启动装置。若开始发动机启动，则闭合启动开关(108)，电流从电池(110)流向发动机启动装置。此时，短路开关(104)处于开路状态，电流通过启动电阻(102)后流向启动电动机(100)。电压判定装置(106)判定为启动电阻(102)与启动电动机(100)之间电压满足预先设定的判定基准时，将短路开关(104)设为短路状态。此时启动电动机(100)在旋转状态下产生逆电动势，因此流向启动电动机(100)的电流被抑制，电池(110)的压降足够小，不会产生车辆的搭载电气设备的动作瞬间中断。若车辆的控制装置判定发动机启动的成立，则断开启动开关(108)，停止对发动机启动装置的通电。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发动机启动装置。 发动机启动装直
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，在车辆用发动机例如搭载了汽油发动机的车辆中，作为发动机的 启动装置设置了用于在启动发动机时使发动机的曲柄轴旋转规定转速以上的启动电动机。
[0003] 通过启动电动机刚刚使发动机开始启动之后，启动电动机无旋转，因此不会产生 逆电动势，所以在启动电动机中有被称为突入电流（inrush current)的大电流流动。由于 该突入电流的产生，电池的输出电压会下降，搭载于车辆的音响或导航系统等电气设备会 发生瞬间中断。
[0004] 特别是，在近几年受到对环境问题的意识的提高和汽车尾气限制而广泛采用的、 搭载了发动机自动停止/启动系统（所谓怠速停止系统：idle stop)的车辆中，每次发动 机停止后再次启动时，存在产生电气设备的瞬间中断的情况。
[0005] 因此，专利文献1公开了抑制启动发动机时所产生的电池的压降的发动机启动控 制装置。
[0006] 专利文献1公开的发动机启动控制装置具备电池和突入电流抑制装置，突入电流 抑制装置具备：检测电池的电池状态的电池状态检测部、抑制突入电流的突入电流抑制部、 对启动电动机进行电力供给或电力供给的停止的继电器、以及控制突入电流抑制部及继电 器的动作的动作控制部。
[0007] 并且，动作控制部基于电池状态来控制突入电流抑制部的动作，从而抑制突入电 流，由此抑制了启动发动机时所产生的电池的压降。
[0008] 在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 JP特开2009-68426号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 在专利文献1公开的方法中，"控制部"基于"电池状态检测部"检测出的电池状态 来进行"将作为突入电流抑制单元的电阻的两端之间切换为短路状态及开路状态中的任一 个状态的短路开路状态切换单元"的动作。
[0013] 因此，启动电动机需要在电池附近另行配置电池状态的检测电路，需要从电池状 态的检测电路（从车辆侧）到启动电动机的信号线等。此时，不仅需要上述信号线，还需要 布线作业。
[0014] 因此，本发明的目的在于，不需要在车辆侧配置的电池状态的检测电路，就能够实 现在启动发动机时能抑制电气设备的瞬间中断且还能确保发动机启动性的发动机启动装 置。
[0015] 用于解决问题的手段
[0016] 为了解决上述问题，本发明的构成如下。
[0017] 本申请包括多个解决上述问题的手段，列举其中一例的话，一种车辆的发动机启 动装置，具备：从搭载于车辆的蓄电装置接受电力供给且用于启动发动机的启动电动机； 与启动电动机串联地电连接且抑制从蓄电装置流入启动电动机中的电流的电流抑制器；以 及至少根据启动电动机的两端电压来将电流抑制器的两端切换为短路状态及开路状态中 的任一个状态的短路开路状态切换器。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明，不需要配置于车辆侧的电池状态的检测电路，就能够实现在启动发 动机时能抑制电气设备的瞬间中断且还能确保发动机启动性的发动机启动装置。
[0020] 上述以外的课题、构成及效果会通过以下实施方式的说明而变得明确。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的实施例1的示意结构图。
[0022] 图2是表示实施例1的动作的流程图。
[0023] 图3是本发明的实施例2的示意结构图。
[0024] 图4是本发明的实施例3的示意结构图。
[0025] 图5是本发明的实施例4的示意结构图。
[0026] 图6是本发明的实施例5的示意结构图。
[0027] 图7是关于启动器与车辆的发动机之间的结构关系的说明图。
【具体实施方式】
[0028] 在说明本发明的实施例之前，参照图7来说明启动器与车辆的发动机之间的结构 关系。
[0029] 在图7中，车辆的发动机1的曲柄轴6上安装有环形齿轮7。另一方面，在产生用 于启动发动机1的旋转驱动力的启动器2的内部支撑电枢（未图示）以使其能够旋转，在 电枢的一端安装有小齿轮5。该小齿轮5与环形齿轮7啮合，从而能够向发动机1传递启动 器2的旋转驱动力。
[0030] 本发明的发动机启动装置不是检测配置于车辆侧的电池的状态来抑制突入电流， 而是检测启动电动机的电压状态来进行突入电流的抑制。
[0031] 以下，参照附图来说明本发明的实施例。
[0032] 实施例1
[0033] 本发明的实施例1是基于电流抑制器与启动电动机之间的电压来使与电流抑制 器并联连接的短路开路状态切换器动作的发动机启动装置的例子。
[0034] 图1是本发明的实施例1的发动机启动装置的整体示意结构图。
[0035] 如图1所示，实施例1的发动机启动装置具备：一端被接地的启动电动机100 ; - 端与启动电动机100的另一端连接的启动电阻（电流抑制器）102 ;与启动电阻102并联连 接的短路开关（短路开路状态切换器）104 ;以及基于启动电阻102与启动电动机100之间 的点的电压（电位）来操作短路开关104的短路及开路的电压判定器106。
[0036] 由启动电动机100、启动电阻102、短路开关104、和电压判定器106构成发动机启 动装置。
[0037] 启动电阻102的另一端经由启动开关108、电池（蓄电装置）110而接地。并且，通 过闭合启动开关108来从电池110向启动电动机100供给电力。
[0038] 启动电动机100例如是由磁位移式或减速齿轮式等公知的直流电动机构成的。
[0039] 启动电阻102是在启动电动机100启动时抑制从电池110流入启动电动机100的 突入电流的电流抑制器。例如，期望在假设的电池110的充电量、内部电阻、使用温度的范 围内，使用具有成为超过搭载于车辆的其他电气设备的动作保障电压的电池电压的电阻值 的启动电阻。
[0040] 此外，短路开关104是将启动电阻102的两端之间切换为短路状态及开路状态中 的任一个状态的短路开路状态切换器。若短路开关104变成短路状态，则作为电流抑制器 的启动电阻102处于被短路的状态。
[0041] 然后，电压判定器106对启动电阻102与启动电动机100间的点的电压、和预先设 定的判定基准进行比较，向短路开关104提供指令信号，使短路开关104动作。
[0042] 另外，为了便于图示，启动开关108简化了车辆运行开始的最初的启动时驾驶员 按入的点火键、和基于怠速停止而使发动机自动停止后再次启动发动机时控制装置（ECU) 所控制的开关的并联电路，只用一个启动开关108进行了表示。
[0043] 电池 110例如由如铅蓄电池这样的二次电池构成，是向发动机启动装置供给电力 的装置。
[0044] 接着，说明动作。图2是表示实施例1的发动机启动装置的动作的流程图。
[0045] 如图2所示，若开始发动机启动，则首先闭合启动开关108,电流从电池110流向发 动机启动装置（步骤S101)。此时，不会产生逆电动势，因此短路开关104处于开路状态，电 流通过启动电阻102后流向启动电动机100。由此，抑制突入电流的产生，电池110的压降 足够小，其大小不足以产生搭载于车辆的电气设备的动作瞬间中断。
[0046] 接着，电压判定器106取得通过从电池110供电而产生的、启动电阻102与启动电 动机100之间的点的电压（步骤S102)。在此，电压判定器106判定启动电阻102与启动电 动机100之间的点的电压是否满足预先设定的判定基准（步骤S103)。在判定为不满足基 准的情况下，返回步骤S102。
[0047] 在步骤S103中，在判定为启动电阻102与启动电动机100之间的点的电压满足 预先设定的判定基准的情况下，电压判定装置106操作短路开关104,设为短路状态（步骤 S104)。
[0048] 若短路开关104变成短路状态，则启动电阻102被短路而使得电流抑制停止，但此 时启动电动机100在旋转状态下产生逆电动势，因此流过启动电动机100的电流被抑制，电 池110的压降足够小，其大小不足以产生搭载于车辆的电气设备的动作瞬间中断。
[0049] 接着，车辆的控制装置（E⑶）判定发动机启动是否成立（步骤S105)。在步骤S105 中，在判定为发动机启动还不成立的情况下，返回步骤S105。在判定为发动机启动成立的情 况下，断开启动开关108,对发动机启动装置的通电停止（步骤S106)，发动机启动结束。
[0050] 在此，期望将步骤S103中的判定基准设定成：在步骤S101中刚刚闭合启动开关 108之后和步骤S104中短路开关104刚刚短路之后在不会产生电气设备的瞬间中断的范围 内，使从闭合启动开关108开始至短路开关104被短路为止的时间尽可能的短。
[0051] 如以上所述，根据本发明的实施例1，由于在发动机启动装置中具备与启动电动机 100串联连接启动电阻来判定启动电动机100的电压并判定是否将启动电阻短路的电压判 定器106、和通过电压判定器106来切换启动电阻102的短路和开路的短路开关104,因此 不需要在电池110附近配置检测电池110的状态的电池状态检测部，不需要该电池状态检 测部与电池之间的信号线、以及连接电池状态检测部或ECU与对启动电动机的电流抑制器 等的信号线。
[0052] 另外，也不需要信号线的布线作业，因此还能够缩短车辆的制造期间。
[0053] 实施例2
[0054] 接着，说明本发明的实施例2。
[0055] 本发明的实施例2是如下的发动机启动装置的例子，S卩：基于电流抑制电阻102与 启动电动机100之间的点的电位、和与启动电动机100的接地点（GND)的电位之差（以下 称为启动电动机电压），使与电流抑制电阻102并联连接的短路开路开关200动作。图3是 本发明的实施例2中的发动机启动装置的示意结构图。
[0056] 如图3所示，实施例2的发动机启动装置具备：一端被接地的启动电动机100 ; - 端与启动电动机1〇〇的另一端连接的启动电阻102 ;与启动电阻102并联连接的螺线管开 关200 ;阴极与螺线管开关200的正侧端子连接且阳极与螺线管开关200的负侧端子连接 的续流二极管（螺线管开关用）202 ;与启动电动机100并联连接的分压电路204 ;和η型 M0SFET206。
[0057] 分压电路204由互相串联连接的2个电阻元件构成，这两个电阻的彼此的连接点 与η型M0SFET206的栅极连接。此外，η型M0SFET206的源极接地，漏极与续流二极管202 的阳极连接的同时与螺线管开关200的负侧端子连接。
[0058] 此外，启动电阻102的另一端与螺线管开关200的正侧端子及续流二极管202的 阴极连接的同时与启动开关108连接。
[0059] 由螺线管开关200、分压电路204、η型M0SFET206、和续流二极管202构成电压判 定器。
[0060] 在上述构成中，通过启动开关108从电池110向启动电动机100供给电力。
[0061] 启动电动机电压被分压电路204分压，分压后的电压被施加到η型M0SFET206的 栅极。
[0062] 螺线管开关200是将启动电阻102的两端之间切换为短路状态及开路状态中的任 一个状态的短路开路切换器。此外，螺线管开关200是常开型机械式继电器的一种，具备与 启动电阻102的两端连接的开关部和通过电磁力断开或闭合开关部的线圈部。该开关部在 对线圈部施加了规定的电压时从断开状态变成闭合状态。
[0063] 续流二极管（螺线管开关用）202使切断了对螺线管开关200的线圈部的通电时 所产生的冲击电流回流。
[0064] 若开始发动机启动，则首先闭合启动开关108,电流从电池110流向发动机启动装 置。此时，螺线管开关200的开关部处于开路状态，电流通过启动电阻102流向启动电动机 100。因此，突入电流被抑制，电池110的压降足够小，不足以产生搭载于车辆的电气设备的 动作瞬间中断。
[0065] 启动电动机100启动后,若由于逆电动势的上升从而启动电动机电压上升，则施 加到η型M0SFET206的栅极-源极间电压也上升。不久后，若施加到η型M0SFET206的栅 极-源极间电压超过η型M0SFET206的栅极阈值电压，则η型M0SFET206变成导通状态。若 η型M0SFET206变成导通状态，则螺线管开关200的线圈部被施加电池110的电压，螺线管 开关200的开关部变成闭合状态。
[0066] 即，在实施例2中，启动电动机电压经由分压电路204而超过能够施加大于η型 M0SFET206的栅极阈值电压的栅极-源极间电压的电压成为使螺线管开关200的开关部动 作的判定基准。另外，该判定基准可通过改变分压电路204的分压比来设定。
[0067] 若螺线管开关200变成闭合状态，则启动电阻102被短路，停止对启动电动机100 的电流抑制。此时，电动机100在旋转状态下产生逆电动势，因此流过启动电动机100的电 流被抑制，电池110的压降足够小，不足以产生搭载于车辆的电气设备的动作瞬间中断。
[0068] 螺线管开关200的开关部一旦变成闭合状态之后，电池110的输出电压变成启动 电动机电压，因此直到断开启动开关108为止，螺线管开关200维持闭合状态。
[0069] 实施例2的动作发动机启动装置的动作可用图2所示的实施例1的动作流程图来 表示。但是，在步骤S104中，螺线管开关200的开关部变成短路状态。
[0070] 本发明的实施例2也能获得与实施例1相同的效果。
[0071] 另外，在本发明的实施例2中，作为短路开路切换器使用了常开型螺线管开关，但 是并不限于此，也可以使用电磁继电器等。此外，对螺线管开关的线圈部的通电只要设置成 在不满足判定条件时进行通电而在满足判定条件时切断通电，就能够使用常闭型螺线管开 关或电磁继电器等。
[0072] 此外，本发明的实施例2中，作为驱动螺线管开关200的开关使用了 η型M0SFET， 但是也可以使用双极性晶体管或IGBT等。
[0073] 另外，实施例2设置了对启动电动机电压进行分压的分压电路204,但是根据启动 电动机100的电压变化与η型M0SFET206的栅极阈值电压、以及使启动电阻102短路的时 刻的关系，也可以不设置分压电路204。
[0074] 此外，由于减少了在过渡状态下使用η型M0SFET206的时间，因此可以在启动 电阻102与启动电动机100的连接点和分压电路204之间、或者在分压电路204和η型 M0SFET206的栅极之间，追加比较器。
[0075] 另外，在实施例2中，例示了驱动螺线管开关200的开关为低侧开关（lowside switch)的例子，但是也可以变更电路结构而设为高侧开关（highside switch)。
[0076] 另外，在实施例2中，说明了基于启动电动机100的电压来使与启动电阻102并联 连接的螺线管开关200的开关部动作的发动机启动装置的例子，但是也可以基于启动电阻 102与启动电动机100之间的点的电压、和启动电阻102与电池110之间的点的电压之差 (以下称为启动电阻电压）来使螺线管开关200动作。此时，启动电阻102的两端电压在启 动电动机100的启动之后因逆电动势的上升而下降，因此将启动电阻102的两端电压低于 预先设定的基准电压的情况作为使螺线管开关200动作的条件。
[0077] 实施例3
[0078] 接着，说明本发明的实施例3。
[0079] 本发明的实施例3是作为与电流抑制电阻102并联连接的短路开路开关使用了半 导体开关的发动机启动装置的例子。图4是本发明的实施例3的发动机启动装置的示意结 构图。
[0080] 如图4所示，实施例3的发动机启动装置具备：一端被接地的启动电动机100 ; 一端与启动电动机1〇〇的另一端连接的启动电阻102 ;与启动电阻102并联连接的p型 M0SFET300 ;阴极与启动电动机100的正侧端子连接且阳极被接地的续流二极管（启动电动 机用）304 ;与启动电动机100并联连接的分压电路204 ;和η型M0SFET206。
[0081] 分压电路204由互相串联连接的2个电阻元件构成，这两个电阻彼此的连接点与 η型M0SFET206的栅极连接。此外，η型M0SFET206的源极被接地，漏极与由互相串联连接 的2个电阻元件构成的分压电路（ρ型M0SFET用）302的一端连接。
[0082] 此外，分压电路302的两个电阻的彼此的连接点与ρ型M0SFET300的栅极连接。 ρ形M0SFET300的漏极与启动电阻102的一端（与启动电动机100的连接点）连接，ρ形 M0SFET300的源极与启动电阻102的另一端连接。并且，与启动电阻102的另一端连接的ρ 形M0SFET300的源极与分压电路（ρ型M0SFET用）302的另一端连接的同时与启动开关108 连接。
[0083] 由续流二极管304、分压电路204、η型M0SFET206、分压电路302、和ρ型M0SFET300 构成电压判定器。
[0084] 续流二极管304使切断了对启动电动机100的通电时产生的冲击电流回流。
[0085] 分压电路302为了在η型M0SFET206变成导通状态时将ρ型M0SFET300设为导通 状态而设置。在η型M0SFET206处于截止状态时，分压电路302中没有电流流过，因此ρ型 M0SFET300的栅极与源极的电压相同，ρ型M0SFET300处于截止状态。
[0086] η型M0SFET206处于导通状态时，分压电路302中有电流流过，在ρ型M0SFET300 的栅极与源极之间产生电压差。只要按照使该电压差为Ρ型M0SFET300的栅极阈值电压以 下的方式来设定分压电路302的分压比，则就能够在η型M0SFET206变成导通状态时，将ρ 型M0SFET300设为导通状态。
[0087] ρ型M0SFET300是将启动电阻102的两端之间切换为短路状态及开路状态中的任 一个状态的短路开路切换开关。Ρ型M0SFET300在从分压电路302对栅极施加了规定电压 时变成导通状态，启动电阻102被短路。
[0088] 若开始发动机启动，则首先闭合启动开关108,电流从电池110流向发动机启动装 置。此时，Ρ型M0SFET300处于截止状态，电流通过启动电阻102而流向启动电动机100,因 此突入电流被抑制，电池110的压降足够小，不足以产生搭载于车辆的电气设备的动作瞬 间中断。
[0089] 启动电动机100启动后，若由于逆电动势的上升从而启动电动机100的电压上升， 则施加到η型M0SFET206的栅极-源极间电压也上升。不久后，若施加到η型M0SFET206 的栅极-源极间电压超过η型M0SFET206的栅极阈值电压，则η型M0SFET206变成导通状 态。若η型M0SFET206变成导通状态，则经由分压电路302而使ρ型M0SFET300变成导通 状态。
[0090] S卩，在实施例3中，启动电动机100的电压经由分压电路204而超过能够施加大于 η型M0SFET206的栅极阈值电压的栅极-源极间电压的电压成为使ρ型M0SFET300成为导 通状态的判定基准。该判定基准也可以通过改变分压电路204的分压比来设定。
[0091] 若P型M0SFET300变成导通状态，则启动电阻102被短路，停止对启动电动机100 的电流抑制。此时，启动电动机100在旋转状态下产生逆电动势，因此突入电流足够小，不 足以产生搭载于车辆的电气设备的动作瞬间中断。
[0092] 一旦p型M0SFET300变成导通状态后，电池110的输出电压变成启动电动机100 的电压，因此直到断开启动开关108为止，p型M0SFET300都维持导通状态。
[0093] 实施例3中的动作发动机启动装置的动作可由图2所示的实施例1的动作流程图 来表示。但是，在步骤S104中，p型M0SFET300变成导通状态。
[0094] 本发明的实施例3也能够获得与实施例1、2相同的效果。
[0095] 另外，在实施例3中，使用了 η型M0SFET206及p型M0SFET300，但是也可以代替这 些而使用双极性晶体管或IGBT等。
[0096] 此外，在实施例3中，设置了对启动电动机100的电压进行分压的分压电路204,但 是根据启动电动机100的电压的变化与η型M0SFET206的栅极阈值电压、以及使启动电阻 102短路的时刻的关系，也可以不设置分压电路204。
[0097] 另外，由于减少了在过渡状态下使用η型M0SFET206的时间，因此可以在启动电阻 102与启动电动机100的点和分压电路204之间、或者分压电路204和η型M0SFET206的栅 极之间，追加比较器。
[0098] 另外，在实施例3中，说明了基于启动电动机100的电压使与启动电阻102并联连 接的Ρ型M0SFET300导通动作的发动机启动装置的例子，但是也可以基于启动电阻102的 电压来使Ρ型M0SFET300导通动作。此时，启动电阻102的电压在启动电动机100启动后 由于逆电动势的上升而下降，因此将启动电阻电压低于预先设定的基准电压的情况设为使 ρ型M0SFET300导通动作的条件。
[0099] 另外，ρ型M0SFET300可以是可耐受数百安培的电流的一个M0SFET，也可以使用彼 此并联的2个M0SFET，通过这两个M0SFET来构成可耐受数百安培的电流的结构。
[0100] 实施例4
[0101] 接着，说明本发明的实施例4。
[0102] 本发明的实施例4是作为短路开路开关而使用半导体开关，基于电流抑制电阻 102与启动电动机100之间的点的电压，根据从PWM信号输出器404输出的PWM信号来驱动 半导体开关400的发动机启动装置的例子。图5是本发明的实施例4的发动机启动装置的 示意结构图。
[0103] 如图5所示，实施例4的发动机启动装置具备：一端被接地的启动电动机100 ; - 端与启动电动机100的另一端连接的启动电阻102 ;与启动电阻102并联连接的半导体开 关400 ;阴极与启动电动机100的正侧端子连接且阳极被接地的续流二极管（启动电动机 用）304 ;与启动电动机100的正侧端子连接的通电电流决定装置（电压判定器）402 ;和与 该通电电流决定装置402连接的PWM信号输出器404 ;通过启动开关108从电池110供给 电力。
[0104] PWM信号输出器404与半导体开关400的栅极连接，向该半导体开关400的栅极供 给PWM信号。
[0105] 由启动电动机100、启动电阻102、半导体开关400、续流二极管304、通电电流决定 装置402、和PWM信号输出器404构成发动机启动装置。
[0106] 启动电动机100与启动电阻102之间的电位被输入到通电电流决定装置402。在 通电电流决定装置402中，基于所输入的启动电动机100与启动电阻102之间的电位，决定 对启动电动机100进行通电的电流的大小。
[0107] 在通电电流决定装置402中决定的通电电流的值被输入到PWM信号输出器404。 在PWM信号输出器404中，向半导体开关400输入基于所输入的通电电流的值的PWM信号， 进行启动电阻102的短路和开路，通过PWM控制进行对启动电动机100的通电电流大小的 控制。
[0108] 在本发明的实施例4中，能够获得与实施例1相同的效果。在该实施例4中，能够 以微小幅度控制对启动电阻102的导电率（conduction ratio)，控制对启动电动机100的 通电量的大小，所以与实施例1?3的例子相比能够减小电池110的电压的效果幅度。
[0109] 另外，实施例4的半导体开关400在图5所示的例子中使用了 p型M0SFET的记号， 但是也可以使用双极性晶体管或IGBT等。此外，也可以在PWM信号输出器404中设置电荷 泵电路等升压装置，并将η型M0SFET用作半导体开关400。
[0110] 实施例5
[0111] 接着，说明本发明的实施例5。
[0112] 本发明的实施例5是如下的发动机启动装置的例子：在发动机自动停止后的再次 启动（以下称作再次启动）时，即除了在车辆行驶中因信号等而停止行驶之后再次启动时 以外的情况（以下称为初次启动），不使用电流抑制电阻。图6是本发明的实施例5的发动 机启动装置的示意结构图。
[0113] 如图6所示，实施例5的发动机启动装置具备：一端被接地的启动电动机100 ; - 端与启动电动机1〇〇的另一端连接的启动电阻102 ;与启动电阻102并联连接的短路开关 104 ;初次启动时接受从车辆的ECU输出的信号并判定短路开关的短路或开路的初次启动 判定装置502 ;基于启动电阻102与启动电动机100之间的点的电压来判定短路开关104的 短路或开路的电压判定装置504 ;和基于初次启动判定装置502和电压判定装置504的判 定结果来操作短路开关104的短路或开路的短路开关操作装置506 ;通过闭合启动开关108 来从电池110供给电力。
[0114] 开始发动机启动之后，初次启动判定装置502判定所请求的发动机启动是初次启 动还是再次启动。
[0115] 发动机启动是初次启动还是再次启动的判定可通过测量发动机周围温度并判定 发动机周围温度是否超过固定温度来进行。
[0116] 或者，发动机启动是初次启动还是再次启动也可基于来自ECU的信号来判定所请 求的发动机启动是初次启动还是再次启动。这是因为，ECU在怠速停止后输出判断是否为 再次启动的信号的情况下，能够利用该信号。
[0117] 在判定为是初次启动的情况下，初次启动判定装置502向短路开关操作装置506 输出将短路开关104设为短路状态的信号。在判定为是再次启动的情况下，初次启动判定 装置502向短路开关操作装置506输出将短路开关104设为开路状态的信号。
[0118] 电压判定装置504判定启动电阻102与启动电动机100之间的点的电压是否满足 预先设定的判定基准。在判定为满足基准的情况下，电压判定装置（电压判定器）504向短 路开关操作装置（短路开关操作器）506输出将短路开关104设为短路状态的信号。
[0119] 在判定为不满足基准的情况下，电压判定装置504向短路开关操作装置506输出 将短路开关104设为开路状态的信号。
[0120] 短路开关操作装置506在从初次启动判定装置502或电压判定装置504接受了将 短路开关104设为短路状态的信号的情况下，操作短路开关104来设为短路状态。
[0121] 在初次启动时将电流抑制电阻102设为短路，从而能够缩短初次启动时的发动机 启动时间，并且即使在低温环境等启动电动机100的输出降低的条件下也能够启动发动 机。
[0122] 在本发明的实施例5中，能够获得与实施例1相同的效果。
[0123] 如以上所示，本发明的发动机启动控制装置具有如下效果：不需要检测在车辆侧 配置的电池的电压状态的装置，就能够抑制发动机启动时产生的车辆搭载电气设备的瞬间 中断，并且还能够确保发动机启动的良好性。
[0124] 另外，本发明并不限于上述的实施例，包括各种变形例。例如，上述的实施例是为 了容易理解本发明而进行的详细说明，不一定要具备所说明的所有构成。
[0125] 此外，可以将某一实施例的构成的一部分置换为其他实施例的构成，而且也可以 在某一实施例的构成中追加其他实施例的构成。此外，对各实施例的构成的一部分可以追 力口、删除、或置换其他构成。
[0126] 此外，上述的各构成、功能、处理部、处理手段等的一部分或全部例如可通过由集 成电路进行设计等来由硬件实现。
[0127] 此外，上述的各构成、功能等可以是通过处理器解释并执行实现各个功能的程 序，由此来通过软件实现。实现各功能的程序、表格、文件等信号可放置在存储器、硬盘、 SSD (Solid State Drive)等记录装置、或1C卡、SD卡、DVD等记录介质中。
[0128] 此外，控制线或信号线是为了说明所需而示出的，在产品上不一定要示出所有的 控制线或信号线。实际上也可以认为几乎所有的构成都互相连接。
[0129] 符号说明：
[0130] 1…发动机、2…启动器、5…小齿轮、6…曲柄轴、7…环形齿轮、100…启动电动机、 102…启动电阻、104…短路开关、106…电压判定装置、108…启动开关、110…电池、20(l··· 螺线管开关、202、304…续流二极管、204、302…分压电路、206…η型M0SFET、300...p型 M0SFET、400...半导体开关、402…通电电流决定装置、404…PWM信号输出器、502…初次启动 判定装置、504…电压判定装置、506…短路开关操作装置。
【权利要求】
1. 一种车辆的发动机启动装置，该发动机启动装置的特征在于，具备： 启动电动机，其从搭载于车辆的蓄电装置获得电力的供给，用于启动发动机； 电流抑制器，其与上述启动电动机串联地电连接，抑制从上述蓄电装置流入到上述启 动电动机的电流；和 短路开路状态切换器，其至少根据上述启动电动机的两端电压，将上述电流抑制器的 两端切换为短路状态及开路状态中的任一个状态。
2. 根据权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于， 上述启动电动机的一端被接地，上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端连 接，从上述蓄电装置向上述电流抑制器的另一端供给电流， 所述发动机启动装置具备电压判定器，该电压判定器基于上述启动电动机的另一端与 上述电流抑制器的一端之间的点的电位、和启动电动机的一端的电位之差，操作上述短路 开路切换器。
3. 根据权利要求2所述的发动机启动装置，其特征在于， 在上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端之间的点的电位、和上述启动电 动机的一端的电位之差超过了预先设定的基准时，上述电压判定器向上述短路开路状态切 换器提供指令信号，将上述电流抑制器设为短路状态。
4. 根据权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于， 上述启动电动机的一端被接地，上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端连 接，从上述蓄电装置向上述电流抑制器的另一端供给电流， 所述发动机启动装置具备电压判定器，该电压判定器基于上述启动电动机的另一端与 上述电流抑制器的一端之间的点的电位、和上述电流抑制器与上述蓄电装置之间的电位之 差，操作上述短路开路切换器。
5. 根据权利要求4所述的发动机启动装置，其特征在于， 在上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端之间的点的电位、和上述电流抑 制器与上述蓄电装置之间的电位之差低于预先设定的基准的情况下，上述短路开路状态切 换器将上述电流抑制器设为短路状态。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的发动机启动装置，其特征在于， 上述短路开路状态切换器是机械式继电器。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的发动机启动装置，其特征在于， 上述短路开路状态切换器是半导体开关。
8. 根据权利要求7所述的发动机启动装置，其特征在于， 所述发动机启动装置具备PWM信号发生器，该PWM信号发生器产生控制上述半导体开 关的导通与截止的PWM信号， 上述电压判定器基于上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端之间的点的 电位、和启动电动机的一端的电位之差，向上述PWM信号发生器提供信号，上述PWM信号发 生器根据所提供的信号向上述半导体开关提供PWM信号。
9. 根据权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于， 上述启动电动机的一端被接地，上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端连 接，从上述蓄电装置向上述电流抑制器的另一端供给电流， 所述发动机启动装置具备： 电压判定器，其判定上述启动电动机的另一端与上述电流抑制器的一端之间的点的电 位、和启动电动机的一端的电位之差；和 初次启动判定器，其判定上述发动机是初次启动还是发动机自动停止后的发动机再次 启动， 在上述初次启动判定器判定为上述发动机是初次启动时，上述短路开路状态切换器将 上述电流抑制器设为短路状态，在上述初次启动判定器判定为上述发动机是再次启动时， 上述短路开路状态切换器根据上述启动电动机的两端的电压，将上述电流抑制器的两端切 换为短路状态或开路状态中的任一个状态。
【文档编号】F02N11/08GK104114851SQ201380009867
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月12日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】谷贝将通 申请人:日立汽车系统株式会社