引擎启动装置以及引擎启动控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种车辆的引擎启动装置W及引擎启动控制方法。
【背景技术】
[0002] 公开了在满足低成本化的要求的同时提高引擎再启动性的引擎自动停止启动控 制装置（例如，参照专利文献1)。在该引擎自动停止启动控制装置中，为了不需要对启动器 马达接入较大的电流，并联地设置了针对向启动器马达的通电进行接通/断开的马达用的 机械式继电器和开关元件。在进行引擎停止位置控制的情况下，通过开关元件来高精度地 控制马达的通电电流。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献 阳0化]专利文献1 :日本特开2010-106825号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的技术问题
[0007] 在专利文献1所公开了的引擎自动停止启动控制装置中，在电池的充电不足的情 况下，或者在电池劣化了的情况下，有时通过该电池来使供给电力的电装设备复位。
[0008] 解决技术问题的技术手段
[0009] (1)技术方案1记载的引擎启动装置通过将由电池驱动的直流马达的旋转力传递 到引擎来启动引擎，该引擎启动装置的特征在于，具备：电池电压取得部，其取得电池的电 池电压；目标电流值计算部，其根据通过电池电压取得部取得的电池电压，计算从电池供给 到直流马达的马达电流的目标电流值；W及马达电流控制部，其控制与直流马达连接而流 过马达电流的电路元件，W使马达电流的马达电流值接近于目标电流值。
[0010] (2)技术方案8记载的引擎启动控制方法控制通过将由电池驱动的直流马达的旋 转力传递到引擎来启动引擎的引擎启动，该引擎启动控制方法的特征在于，取得电池的电 池电压，根据电池电压，计算从电池供给到直流马达的马达电流的目标电流值，控制与直流 马达连接而流过马达电流的电路元件，W使马达电流的马达电流值接近于目标电流值。
[0011] 发明效果
[0012] 根据本发明，在电池的充电不足的情况、电池劣化了的情况下，都能够在通过该电 池在供给电力的电装设备不复位的范围内来迅速地启动引擎。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的一种实施方式的车辆的引擎启动装置及其关联装置的构成图。
[0014] 图2是针对引擎启动装置所包含的马达的通电控制中使用的PWM控制的通电信号 的说明图。
[0015] 图3是示出电池W及启动器的简单电路图。
[0016] 图4是示出了马达电流的目标电流值化及马达的通电比率的确定方法的图。
[0017] 图5是示出引擎启动控制方法的内容的流程图。
[0018] 图6是示出马达转速的推测次序的流程图。
[0019] 图7是示出引擎启动控制的时间上的变化的一个例子的波形图。
[0020] 图8是示出电池、启动器和引擎启动装置W外的其他电气设备的简单电路图。 阳OW 符号说明
[0022] 100…引擎启动装置 阳02引 101…启动器
[0024] 102…磁开关 阳0巧]103…小齿轮
[0026] 104…环形齿轮
[0027] 105…马达
[0028] 106…开关
[0029] 107…开关元件
[0030]108…单向离合器 阳03U 109…控制装置
[0032]110…马达旋转检测传感器
[0033] 111…杆
[0034] 112…引擎旋转检测传感器
[0035] 301…电池
【具体实施方式】
[0036] 在近年来的汽车中，W节约能源资源和环境保护为目的，搭载了当在驾驶中规定 的条件成立时使引擎暂时停止的怠速停止系统。在该怠速停止系统中，例如在由于等待信 号灯等而驾驶员使车辆停止等的时候，使引擎自动地停止，其后，在产生驾驶员的再启动请 求的时间点、需要引擎运转的时候，引擎自动地再启动。所谓的小齿轮顶出式的启动器马达 将小齿轮顶出，小齿轮与直接连结于引擎轴的环形齿轮晒合，通过基于启动器马达的曲柄 转动来启动引擎。
[0037] 已知有在引擎启动时，由于向启动器马达的通电而在电池中流过电流，在电池的 特性上，与电流相应地电压下降。在驾驶中也频繁地使引擎停止、再启动的怠速停止系统 中，如果电压下降，则例如汽车导航系统等电装设备复位。因此，在搭载了W往的怠速停止 系统的车辆中，虽然能够通过辅助电源等来应对，但导致搭载性的恶化、成本上升。
[0038]W往，作为使用直流马达来启动车辆的引擎的引擎启动装置，已知有如下引擎启 动装置：通过对电路追加电阻，降低冲击电流，从而抑制引擎启动初期的电池压降，其后，通 过使电阻短路而使电流流过，确保曲柄转动转矩。
[0039] 作为其他例子，已知有如下引擎启动装置：在引擎再启动时通过开关元件来控制 对马达的通电，通过利用PWM控制缓缓增大占空比来使马达的施加电压上升，从而防止紧 接着通电开始之后的电池压降。 W40] 然而，在W往的引擎启动装置中，被控制成电池电流随时间降低，所W启动器马达 的输出转矩减少，有可能无法充分进行引擎的曲柄转动，引擎再启动耗时。另外，在电池的 充电不足的情况下，或者在电池劣化了的情况下，有时实际的电池电压低于能够容许的电 池电压，电装设备复位。
[0041] 本发明的引擎启动装置W及引擎启动控制方法在电池压降的容许范围内最大限 度地迅速再启动引擎，并且即使电池的状态变化，也能够同样地使电池电压效果停留在容 许范围内。本发明的引擎启动装置W及引擎启动控制方法特别适合于通过怠速停止系统来 再启动引擎的时候。W下，使用图1~图8,说明本发明的一种实施方式的引擎启动装置W 及引擎启动控制方法W及它们的变形例。
[0042] 图1是本发明的一种实施方式的车辆的引擎启动装置100及其关联装置的构成 图。引擎启动装置100包括启动器101、用于对磁开关102通电的开关106、用于对马达105 通电的开关元件107和控制装置109。启动器101包括磁开关102、小齿轮103和马达105。 马达105是所谓的直流马达，通过附加直流的电压而产生旋转驱动力。在小齿轮103中，在 需要时，通过磁开关102来拉动杆111，从而单向离合器108在马达旋转轴上移动，与直接连 结于引擎轴的环形齿轮104晒合。如果是小齿轮103与环形齿轮104晒合了的状态，则通 过对马达105通电，马达105旋转，马达105的旋转力通过单向离合器108而传递到环形齿 轮104,未图示的引擎进行转动。
[0043] 控制装置109进行通常的燃料喷射控制、点火控制、空气控制（电子控制节气口）， 并且根据制动器踏板状态W及车速等各种信息，控制怠速停止。 W44] 马达旋转检测传感器110检测马达105的旋转。所检测到的马达转速的信息被输 入到控制装置109。此外，也可W不由马达旋转检测传感器110直接检测马达105的旋转， 而通过使用由引擎旋转检测传感器112检测的引擎旋转来间接地检测马达105的转速。
[0045] 借助开关106,通过控制装置109来控制磁开关102。开关106是例如机械式继电 器开关。另外，对马达105的通电也借助开关元件107通过控制装置109来进行PWM控制。 开关元件107是例如使用M0SFET等半导体的开关元件。
[0046] 图2是针对引擎启动装置100所包含的马达105的通电控制中使用的PWM控制的 通电信号的说明图。控制装置109将图2所示的PWM信号作为通电信号而输出。依照该 PWM信号，开关元件107对针对马达105的通电进行接通/断开控制。
[0047] 在图2中，在例如将PWM控制的频率设定为lOKHz的情况下，PWM控制的一个周期 的长度T为0. 1ms。在本实施方式中，W达到与马达的电气时间常数相比充分快的控制的方 式，确定PWM控制的频率。
[0048] 将PWM控制中的通电比率D定义为在一个周期中的通电的区间的比例。如下式 (1)所示，通电比率D被表示为在一个周期中对马达通电的区间Tw[s]与一个周期的长度T[s]之比。
[0049] [式 1] 阳化0]
[0051] 通电比率D是能够使值在0. 0~1. 0之间变化的变量。控制装置109通过改变通 电比率D，控制对马达的通电量。
[005