發(fā)動機起動裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠抑制振動并提高再起動性的發(fā)動機起動裝置。發(fā)動機起動裝置的特征在于，具備根據(jù)發(fā)動機(10)的停止要求而使發(fā)動機(10)自動停止并根據(jù)自動停止中的發(fā)動機(10)的再起動要求而使發(fā)動機(10)再起動的控制單元(80)，控制單元(80)在發(fā)動機(10)的自動停止過程中，基于車輛的車速或變速器(90)的輸入轉速來算出規(guī)定的節(jié)氣門開度，通過以算出的節(jié)氣門開度將發(fā)動機(10)的節(jié)氣門(39)打開來執(zhí)行發(fā)動機(10)的各氣缸的掃氣，根據(jù)再起動要求而通過點火起動來使發(fā)動機(10)再起動，以使車速或輸入轉速高的情況下的節(jié)氣門開度大于車速或輸入轉速低的情況下的節(jié)氣門開度的方式算出節(jié)氣門開度。
【專利說明】
發(fā)動機起動裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及使搭載于車輛的發(fā)動機起動的發(fā)動機起動裝置。
【背景技術】
[0002]以往，已知在規(guī)定的停止條件成立而通過點火起動使自動停止中的發(fā)動機再起動的裝置中，當發(fā)動機停止中的掃氣不充分時，由于殘存于氣缸內的已燃氣體而再起動時的燃燒被妨礙，再起動性變差。為了解決這種情況，例如在專利文獻I中，提出了在發(fā)動機的停止條件成立后使節(jié)氣門的開度增大的發(fā)明。由此，促進各氣缸的掃氣而再起動時的新氣比例增加，因此容易進行良好的燃燒，能夠實現(xiàn)再起動性的提高。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開2004-293474號公報

【發(fā)明內容】

[0006]然而，專利文獻I中提出的發(fā)明由于在發(fā)動機停止中打開節(jié)氣門而缸內壓變動增大，駕駛者感覺到的振動增大。另一方面，為了抑制這樣的振動而減小發(fā)動機停止中的節(jié)氣門開度時，掃氣產生的再起動性提高的效果減少。這樣，對于同時實現(xiàn)振動抑制和再起動性提高，還未進行充分的研究。
[0007]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，目的在于提供一種能夠抑制振動并提高再起動性的發(fā)動機起動裝置。
[0008]為了解決上述的課題并實現(xiàn)目的，本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置是搭載于車輛的發(fā)動機的起動裝置，其特征在于，所述發(fā)動機起動裝置具備控制單元，該控制單元根據(jù)所述發(fā)動機的停止要求而使所述發(fā)動機自動停止，并根據(jù)自動停止中的所述發(fā)動機的再起動要求而使所述發(fā)動機再起動，在所述發(fā)動機的自動停止過程中，所述控制單元基于所述車輛的車速或變速器的輸入轉速來算出規(guī)定的節(jié)氣門開度，并通過以所述算出的節(jié)氣門開度將所述發(fā)動機的節(jié)氣門打開來執(zhí)行所述發(fā)動機的各氣缸的掃氣，所述控制單元根據(jù)所述再起動要求而通過點火起動來使所述發(fā)動機再起動，所述控制單元以使所述車速或所述輸入轉速高的情況下的所述節(jié)氣門開度大于所述車速或所述輸入轉速低的情況下的所述節(jié)氣門開度的方式算出所述節(jié)氣門開度。
[0009]由此，發(fā)動機起動裝置通過使對發(fā)動機的再起動性要求更嚴格的高車速時的節(jié)氣門開度比低車速時大，在點火起動時能夠得到更良好的燃燒，再起動性提高。而且，高車速時與低車速時相比，駕駛者難以感覺到振動，因此能夠根據(jù)車速即駕駛者對振動的易感覺度來控制由于打開節(jié)氣門而產生的振動。此外，發(fā)動機起動裝置通過使發(fā)動機再起動后的目標轉速高的狀態(tài)即變速器的高輸入旋轉時的節(jié)氣門開度比低輸入旋轉時大，由此發(fā)動機的響應性提尚。
[0010]而且，本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置的特征在于，所述控制單元根據(jù)所述發(fā)動機的停止要求時的車速和在使所述車速和油門踏板開度為零的情況下的變速器的變速比，來算出所述輸入轉速。
[0011]由此，發(fā)動機起動裝置即使在由于換低檔的發(fā)生而發(fā)動機停止時的變速器的輸入轉速升高為必要以上的情況下，通過基于根據(jù)油門踏板斷開的情況下的變速器的變速比而算出的變速器的輸入轉速來算出發(fā)動機的自動停止中的節(jié)氣門開度，由此也能夠防止節(jié)氣門開度不必要地變大的情況，從而減少振動。
[0012]而且，本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置的特征在于，所述控制單元基于所述算出的節(jié)氣門開度來判斷能否進行點火起動，在判斷為能夠進行點火起動的情況下通過所述點火起動來進行再起動，在判斷為不能夠進行點火起動的情況下不打開所述節(jié)氣門而使用起動單元來進行再起動。
[0013]由此，發(fā)動機起動裝置通過預先判斷能否進行點火起動，能夠抑制不必要地打開節(jié)氣門產生的掃氣，能夠抑制不必要的振動的發(fā)生。而且，發(fā)動機起動裝置即使在掃氣狀況或空氣密度差而判斷為基于算出的容許節(jié)氣門開度的點火起動不可能的情況下，也能夠可靠地進行發(fā)動機的再起動。
[0014]發(fā)明效果
[0015]本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置根據(jù)車速或變速器的輸入轉速，來調整發(fā)動機的自動停止中的節(jié)氣門開度，因此能夠抑制振動并提高再起動性。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機起動裝置及其周邊的結構的框圖。
[0017]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置進行的處理的一例的流程圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置的與旋轉傳感器值(車速)對應的停止時節(jié)氣門開度的容許值的一例的圖。
[0019]圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置的發(fā)動機轉速及節(jié)氣門開度的關系的時間圖。
[0020]圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置的發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度及起動裝置的關系的時間圖。
[0021]圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置進行的處理的一例的流程圖。
[0022]圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置進行的處理中的能否點火起動判斷處理的一例的流程圖。
[0023]圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置的停止時間與缸內壓的關系的圖。
[0024]圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式的發(fā)動機起動裝置的與T/Μ輸入轉速對應的停止時節(jié)氣門開度的容許值的一例的圖。
[0025]圖10是表示本發(fā)明的第三實施方式的發(fā)動機起動裝置的發(fā)動機轉速及節(jié)氣門開度的關系的時間圖。
[0026]圖11是表示本發(fā)明的第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置的油門踏板開度、發(fā)動機轉速、T/Μ輸入轉速及節(jié)氣門開度的關系的時間圖。
[0027]圖12是表示本發(fā)明的第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置進行的處理的一例的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，對本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置的實施方式進行說明。需要說明的是，本發(fā)明沒有限定為以下的實施方式。而且，下述實施方式中的構成要素包括本領域技術人員能夠且容易置換的要素、或者實質上相同的要素。
[0029][第一實施方式]
[0030]關于本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置，參照圖1?圖4進行說明。如圖1所示，搭載發(fā)動機起動裝置的車輛具備被電子控制的作為內燃機的發(fā)動機10、輪速傳感器60、T/Μ轉速傳感器70、ECU(Engine Control Unit;發(fā)動機控制單元)80、變速器90、驅動輪100。需要說明的是，在圖1中，僅示出了車輛的結構中的與本發(fā)明相關的結構，其他的結構省略圖示。
[0031]以下，首先說明發(fā)動機10的結構。發(fā)動機10例如是4氣缸缸內噴射式，如圖1所示，具備缸體11、缸蓋12、缸徑13、活塞14、曲軸箱15、曲軸16、連桿17。
[0032]在缸蓋12上裝配有向燃燒室18直接噴射燃料的噴射器41。裝配于各氣缸的噴射器41由輸送管42連結。而且，在該輸送管42上經由燃料供給管43而連結有高壓栗44。而且，在缸蓋12上裝配有火花塞45。
[0033 ]發(fā)動機1的燃燒室18由缸體11、缸蓋12及活塞14構成，上部的中央部呈屋脊形狀。在該燃燒室18的上部，對置地形成有進氣端口 19及排氣端口 20。在進氣端口 19的開口部設有進氣門21，在排氣端口 20的開口部設有排氣門22。
[0034]進氣門21及排氣門22被支承為沿著缸蓋12的軸向移動自如。而且，在缸蓋12上支承有旋轉自如的進氣凸輪軸23及排氣凸輪軸24。并且，經由未圖示的輥式搖臂，進氣凸輪25及排氣凸輪26成為與進氣門21及排氣門22的上端部接觸的狀態(tài)。需要說明的是，在進氣凸輪軸23及排氣凸輪軸24上設有檢測其旋轉相位的凸輪位置傳感器33、34。
[0035]而且，發(fā)動機10具有根據(jù)運轉狀態(tài)而將進氣門21及排氣門22控制成最佳的開閉定時的進氣/排氣可變動閥機構(VVT:Variable Valve Timing-1ntelligent)27、28。該進氣/排氣可變動閥機構27、28使來自油控制閥31、32的液壓作用于VVT控制器29、30的未圖示的超前角室、滯后角室，由此能夠使進氣門21及排氣門22的開閉時期超前、滯后。
[0036]在進氣端口 19經由進氣歧管35而連結有定壓箱36。而且，在該定壓箱36連結有進氣管37，在該進氣管37的空氣取入口安裝有空氣濾清器38。并且，在該空氣濾清器38的下游側設置具有節(jié)氣門39的電子節(jié)氣門裝置40。另一方面，在排氣端口 20經由排氣歧管46而連結排氣管47。在該排氣管47裝配有催化劑裝置48、49。
[0037]而且，在發(fā)動機1設有進行起轉的起動電動機50ο發(fā)動機起動時，起動電動機50的小齒輪與齒圈嚙合之后，旋轉力從小齒輪向齒圈傳遞，曲軸16旋轉。
[0038]在此，E⑶80能夠控制噴射器41、火花塞45等。即，在進氣管37的上游側裝配的氣流傳感器52及進氣溫度傳感器53將計測到的吸入空氣量及進氣溫度向E⑶80分別輸出。而且，設于定壓箱36的進氣壓傳感器54將計測到的進氣管壓力(進氣管負壓)向ECU80輸出。而且，節(jié)氣門位置傳感器55及油門位置傳感器56將計測到的當前的節(jié)氣門開度及當前的油門踏板開度向ECU80分別輸出。并且，曲軸角傳感器57、水溫傳感器58及燃料壓力傳感器59將計測到的各氣缸的曲軸角度、發(fā)動機冷卻水溫度及燃料壓力向ECU80分別輸出。
[0039]ECU80基于所述的曲軸角度，判別各氣缸的進氣、壓縮、膨脹(爆燃)、排氣的各行程，并算出發(fā)動機轉速。而且，ECU80基于所述的燃料壓力，以使該燃料壓力成為規(guī)定壓力的方式驅動高壓栗44，并基于所述的吸入空氣量、進氣溫度、進氣管壓力、節(jié)氣門開度、油門踏板開度、發(fā)動機轉速、發(fā)動機冷卻水溫度等發(fā)動機運轉狀態(tài)，決定燃料噴射量、噴射時期、點火時期等，并驅動噴射器41及火花塞45來執(zhí)行燃料噴射及點火。
[0040]在這樣構成的車輛中，作為控制單元的ECU80具有在規(guī)定的自動停止條件成立的情況下自動使發(fā)動機10停止的發(fā)動機自動停止功能和在發(fā)動機10的自動停止中規(guī)定的再起動條件成立的情況下自動使發(fā)動機10再起動的發(fā)動機再起動功能。即，本實施方式的發(fā)動機起動裝置具有進行慣性行駛(空駛)的執(zhí)行和慣性行駛的結束的功能，所述慣性行駛(空駛)的執(zhí)行是指在車輛的行駛中使發(fā)動機10自動停止而通過慣性(慣性力)使車輛行駛，所述慣性行駛的結束是指使發(fā)動機10從該慣性行駛再起動而使車輛復原。
[0041 ]以下，對發(fā)動機10以外的結構進行說明。輪速傳感器60計測車輛的各車輪的轉速，并將其計測結果向ECU80輸出。而且，T/Μ轉速傳感器70計測變速器90的輸入軸的每單位時間的轉速(以下，稱為T/Μ輸入轉速)，并將其計測結果向ECU80輸出。
[0042]ECU80(控制單元)物理性地使用以包括CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM (Read only Memory)及輸入輸出等的接口的周知的微型計算機為主體的電子電路構成。該ECU80的功能如下實現(xiàn):將保持于ROM的應用程序向RAM載入并通過CPU執(zhí)行，由此在CPU的控制下使控制對象動作，并進行RAM或ROM中的數(shù)據(jù)的讀出及寫入。本實施方式的發(fā)動機起動裝置通過這樣的ECU80的功能來實現(xiàn)。
[0043]ECU80根據(jù)搭載于車輛K的發(fā)動機10的停止要求而使發(fā)動機10自動停止，并根據(jù)自動停止中的發(fā)動機10的再起動要求而使發(fā)動機10再起動。具體而言，ECU80在發(fā)動機10的自動停止過程中，基于車輛的車速來算出規(guī)定的節(jié)氣門開度，以所述算出的節(jié)氣門開度打開發(fā)動機10的節(jié)氣門39，由此執(zhí)行發(fā)動機10的各氣缸的掃氣，根據(jù)再起動要求而通過點火起動來使發(fā)動機10再起動。需要說明的是，所述的自動停止過程是指從發(fā)動機10的自動停止開始到完全停止的過程。
[0044]具體而言，ECU80具備停止要求判定部、節(jié)氣門開度算出設定部、再起動要求判定部及再起動執(zhí)行部的功能。以下，參照圖2的流程圖進行具體的處理的說明。需要說明的是，發(fā)動機起動裝置在車輛行駛中每規(guī)定時間反復進行以下說明的圖2的處理。
[0045]停止要求判定部(停止要求判定單元)判定駕駛者有無對發(fā)動機10的停止要求。具體而言，停止要求判定部在車輛的運轉中根據(jù)發(fā)動機10的自動停止條件是否成立來判定停止要求的有無(圖2的步驟SI)。在此，發(fā)動機10的自動停止條件可列舉例如油門踏板斷開的狀況。在上述那樣的情況下，發(fā)動機10的自動停止條件成立，停止要求判定部判定為存在發(fā)動機停止要求(圖2的步驟SI為“是”)。
[0046]并且，這樣通過停止要求判定部判定為存在發(fā)動機10的停止要求的情況下，E⑶80停止噴射器41進行的燃料噴射，并停止基于火花塞45的點火(圖2的步驟S2) ο在該停止要求的判定中使用的車速、發(fā)動機轉速及發(fā)動機冷卻水溫度分別基于輪速傳感器60、曲軸角傳感器57及水溫傳感器58的計測結果。需要說明的是，在停止要求判定部判定為沒有發(fā)動機10的停止要求的情況下(圖2的步驟SI為“否”)，不進行發(fā)動機10的停止。
[0047]節(jié)氣門開度算出設定部(節(jié)氣門開度算出設定單元)算出并設定發(fā)動機10的自動停止中的節(jié)氣門開度。具體而言，節(jié)氣門開度算出設定部在由停止要求判定部判定為存在發(fā)動機10的停止要求的情況下(發(fā)動機10的自動停止條件成立的情況下)，基于車輛上搭載的旋轉傳感器的值(以下，稱為旋轉傳感器值)，算出在發(fā)動機10的自動停止中允許的節(jié)氣門開度(以下，稱為容許節(jié)氣門開度)(圖2的步驟S3)。
[0048]在此，作為前述的旋轉傳感器值的更具體的例子，可列舉例如輪速傳感器60的值(即車速)。而且，更具體而言，前述的容許節(jié)氣門開度是指發(fā)動機10的自動停止中的節(jié)氣門開度，即在自動停止中駕駛者難以感覺到缸內壓變動引起的振動的節(jié)氣門開度。
[0049]在前述的ECU80的未圖示的ROM內，預先存儲有例如圖3所示由發(fā)動機10的自動停止中的振動要件而實驗性地求出的表示車速與發(fā)動機停止中的節(jié)氣門開度的容許值之間的關系的映射。節(jié)氣門開度算出設定部例如基于這樣的映射來算出發(fā)動機10的自動停止中的容許節(jié)氣門開度。
[0050]如圖3所示，發(fā)動機10的自動停止中的容許節(jié)氣門開度在車速相對高的情況下，與該車速相對低的情況相比，其值增大。需要說明的是，容許節(jié)氣門開度可以如圖3所示與車速對應地直線增加，或者可以非直線狀(例如階梯狀)地增加。
[0051]在此，在高車速(高轉速)時，由于空氣阻力等而車輛的振動變大。因此，在高車速時即使較大地打開節(jié)氣門39，以缸內壓變動為起因的振動也會混入以行駛為起因的振動，因此駕駛者不易感覺到以缸內壓變動為起因的振動。而且，在高車速時，在發(fā)動機再起動后，需要將發(fā)動機轉速快速地提升至與變速器90同步的轉速，因此除了再起動的速度之外，也要求轉速上升的速度。因此，從這樣的響應性的觀點出發(fā)，如圖4所示，在高車速時將節(jié)氣門39較大地打開。
[0052]另一方面，在低車速(低轉速)時，尤其是停車時，車輛的振動變小。因此，若在低車速時較大地打開節(jié)氣門39，則駕駛者容易感覺到缸內壓變動引起的振動。而且，在低車速時，在發(fā)動機再起動后與變速器90同步的發(fā)動機轉速低，因此不像高車速時那樣要求轉速上升的速度。因此，如圖4所示，在低車速時，與高車速時相比，減小打開節(jié)氣門39的量。
[0053]在此，在通過點火起動而使發(fā)動機10再起動的情況下，能充分地進行掃氣且空氣密度大而優(yōu)選，因此發(fā)動機停止中的節(jié)氣門開度越大，越容易再起動。然而，當增大節(jié)氣門開度時，缸內壓變動增大，因此無法避免振動增大的情況。
[0054]另一方面，當為了振動抑制而減小節(jié)氣門開度時，掃氣的效果變小，因此無法應對例如高車速時那樣的嚴格要求發(fā)動機10的再起動性的狀況。因此，在通過點火起動而使發(fā)動機10再起動時，節(jié)氣門開度算出設定部為了實現(xiàn)振動抑制和再起動性提高，以使車速高的情況下的節(jié)氣門開度大于車速低的情況下的節(jié)氣門開度的方式算出節(jié)氣門開度。
[0055]節(jié)氣門開度算出設定部如上所述算出了容許節(jié)氣門開度之后，通過電子節(jié)氣門裝置40打開節(jié)氣門39，將節(jié)氣門開度設定為算出的容許節(jié)氣門開度(圖2的步驟S4)。這樣在發(fā)動機10的自動停止中打開節(jié)氣門39后，進氣管37內的空氣通過節(jié)氣門39向定壓箱36側流入，進氣管壓力上升而成為正壓。因此，在膨脹行程中停止的活塞14停止于該膨脹行程中的規(guī)定的停止位置，并且通過該空氣的流入對各氣缸進行掃氣，能適當?shù)卮_保在膨脹行程中停止的氣缸的氧量。并且，節(jié)氣門開度算出設定部當發(fā)動機轉速成為O而發(fā)動機10完全停止時，通過電子節(jié)氣門裝置40將節(jié)氣門39關閉(參照圖4)。
[0056]再起動要求判定部(再起動要求判定單元)判定駕駛者對發(fā)動機10有無再起動要求。具體而言，再起動要求判定部根據(jù)在車輛的自動停止中發(fā)動機10的再起動條件是否成立來判定再起動要求的有無(圖2的步驟S5)。在此，前述的再起動條件可列舉例如油門踏板接通的狀況。在上述那樣的情況下，再起動條件成立，再起動要求判定部判定為存在再起動要求(圖2的步驟S5為“是”)。需要說明的是，在不滿足前述的再起動條件的情況下，再起動要求判定部判定為沒有再起動要求(圖2的步驟S5為“否”)，待機至存在再起動要求為止。
[0057]再起動執(zhí)行部(再起動執(zhí)行單元)通過點火起動而使自動停止中的發(fā)動機10再起動。再起動執(zhí)行部在由再起動要求判定部判定為存在發(fā)動機10的再起動要求的情況下，執(zhí)行發(fā)動機10的點火起動(圖2的步驟S6)。具體而言，再起動執(zhí)行部在發(fā)動機10的再起動前，基于曲軸角傳感器57的計測結果來判別在膨脹行程中停止的氣缸，通過噴射器41向在該膨脹行程中停止的氣缸的燃燒室18噴射規(guī)定量的燃料。并且，再起動執(zhí)行部通過火花塞45對混合氣體點火而得到爆燃力，由此經由活塞14來驅動曲軸16，使發(fā)動機10再起動。
[0058]根據(jù)以上那樣的第一實施方式的發(fā)動機起動裝置，根據(jù)車速，調整發(fā)動機10的自動停止中的節(jié)氣門開度，因此能夠抑制振動并提高再起動性。
[0059]而且，發(fā)動機起動裝置通過使更嚴格地要求發(fā)動機10的再起動性的高車速時的節(jié)氣門開度比低車速時大，在點火起動時能夠得到更良好的燃燒，再起動性提高。并且，高車速時與低車速時相比，駕駛者不易感覺到以發(fā)動機停止為起因的振動，因此能夠根據(jù)車速即駕駛者的振動的易感覺度來控制由于打開節(jié)氣門39而發(fā)生的振動。
[0060]S卩，在高車速時，將節(jié)氣門開度設定得較大，但是混入以行駛為起因的振動，駕駛者不易感覺到以缸內壓變動為起因的振動。而且，在低車速時，將節(jié)氣門開度設定得較小，由此缸內壓變動減少而抑制振動自身。因此，發(fā)動機起動裝置能夠同時實現(xiàn)發(fā)動機10的自動停止中的振動抑制和再起動性提高。
[0061 ][第二實施方式]
[0062]關于本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置，參照圖5?圖8進行說明。在此，第二實施方式的發(fā)動機起動裝置除了ECU80以外具備與第一實施方式同樣的結構(圖1)，因此結構的圖示省略。
[0063]第二實施方式的發(fā)動機起動裝置也與第一實施方式同樣地通過ECU80的功能實現(xiàn)，但是本實施方式的ECU80除了停止要求判定部、節(jié)氣門開度算出設定部、再起動要求判定部及再起動執(zhí)行部之外，還具備能否點火起動判斷部的功能。
[0064]即，本實施方式的發(fā)動機起動裝置在第一實施方式的起動裝置中，判斷能夠點火起動，如圖5所示，在能夠點火起動的情況下，通過點火裝置(火花塞45)進行再起動，在不能點火起動的情況下，通過通常的起動單元(起動電動機50)進行再起動。以下，參照圖6及圖7的流程圖進行具體的處理的說明。需要說明的是，圖6的步驟Sll?步驟S13、步驟S17及步驟S18與圖2的步驟SI?步驟S3、步驟S5及步驟S6分別相同，因此省略說明。而且，發(fā)動機起動裝置在車輛行駛中每規(guī)定時間反復進行以下說明的圖6及圖7的處理。
[0065]能否點火起動判斷部(能否點火起動判斷單元)基于通過節(jié)氣門開度算出設定部算出的節(jié)氣門開度(容許節(jié)氣門開度)來判斷能否點火起動(圖6的步驟S14)。具體而言，能否點火起動判斷部將再起動所需的轉矩與通過運算而推定的推定產生轉矩進行比較，由此判斷能否點火起動。需要說明的是，前述的推定產生轉矩是指設想了在發(fā)動機10的自動停止中設定為通過節(jié)氣門開度算出設定部算出的節(jié)氣門開度之后進行點火起動的情況下的轉矩。
[0066]以下，參照圖7，說明圖6的步驟S14的能否點火起動判斷處理的詳情。在本處理中，能否點火起動判斷部首先推定進氣管壓力(步驟S141)。在此，所述的進氣管壓力是指在發(fā)動機停止中膨脹行程的氣缸進氣時的進氣管37內的壓力。能否點火起動判斷部例如根據(jù)停止要求時的發(fā)動機轉速、水溫及通過節(jié)氣門開度算出設定部算出的容許節(jié)氣門開度，來推定發(fā)動機停止中的進氣管壓力。
[0067]接下來，能否點火起動判斷部推定停止時缸內空氣密度(步驟S142)。能否點火起動判斷部例如在推定為停止的范圍的曲軸角度中，根據(jù)停止時的進氣管壓力和閥定時來推定空氣密度。在此，活塞14的停止位置可控制為中心值±20°程度的范圍，因此所述的推定為停止的范圍是指要停止的位置的± 20°程度的范圍。
[0068]接下來，能否點火起動判斷部推定缸內空氣密度的時間變化(步驟S143)。具體而言，能否點火起動判斷部通過針對發(fā)動機停止時間推定從氣缸內漏出的空氣的量，來推定缸內空氣密度的時間變化。
[0069]接下來，能否點火起動判斷部推定產生轉矩(步驟S144)。具體而言，能否點火起動判斷部推定在再起動時最難以產生轉矩的停止時間、停止曲軸角度的情況下產生的轉矩。在此，在容許節(jié)氣門開度小的情況下，進氣管壓力低，停止時缸內壓低。然而，空氣隨著時間經過而從活塞環(huán)的間隙進入，因此如圖8所示，缸內壓隨著時間的經過而接近大氣壓。因此，在節(jié)氣門開度小的情況下，在前述的再起動時最難以產生轉矩的停止時間成為發(fā)動機10剛停止之后。
[ΟΟΤ?]接下來，能否點火起動判斷部基于上述推定結果，判定能否點火起動(步驟S145)。具體而言，能否點火起動判斷部將再起動所需的轉矩與在前段的處理中推定的推定產生轉矩進行比較，在推定產生轉矩大的情況下判斷為能夠點火起動，在推定產生轉矩的小的情況下判斷為不能點火起動。
[0071 ]經過圖7所示的處理，在通過能否點火起動判斷部判斷為能夠點火起動的情況下(圖6的步驟S15為“是”)，節(jié)氣門開度算出設定部打開節(jié)氣門39，將節(jié)氣門開度設定為算出的容許節(jié)氣門開度(圖6的步驟S16)。并且，在再起動要求判定部的判定(圖6的步驟S17)之后，再起動執(zhí)行部通過點火起動而使發(fā)動機10再起動(圖6的步驟S18)。
[0072]另一方面，在通過能否點火起動判斷部判斷為不能點火起動的情況下(圖6的步驟S15為“否”)，節(jié)氣門開度算出設定部在發(fā)動機10的自動停止中不打開節(jié)氣門39，將節(jié)氣門開度設定為通常的關閉的狀態(tài)(圖6的步驟S19)。并且，在基于再起動要求判定部的判定(圖6的步驟S20)之后，再起動執(zhí)行部使用通常的起動單元(起動電動機50)進行再起動(圖6的步驟S21)。
[0073]根據(jù)以上那樣的第二實施方式的發(fā)動機起動裝置，預先判斷能否點火起動，由此能夠抑制不必要地打開節(jié)氣門39產生的掃氣，能夠抑制不必要的振動的產生。而且，發(fā)動機起動裝置即使在掃氣狀況或空氣密度差而判斷為基于算出的容許節(jié)氣門開度的點火起動不可能的情況下，也能夠可靠地進行發(fā)動機10的再起動。
[0074][第三實施方式]
[0075]關于本發(fā)明的第三實施方式的發(fā)動機起動裝置，參照圖9及圖10進行說明。在此，第三實施方式的發(fā)動機起動裝置除了ECU80以外具備與第一實施方式同樣的結構(圖1)，因此結構的圖示省略。
[0076]第三實施方式的發(fā)動機起動裝置也與第一實施方式同樣地通過ECU80的功能實現(xiàn)，但是本實施方式的ECU80與第一實施方式不同，節(jié)氣門開度算出設定部基于由T/Μ轉速傳感器70計測到的T/Μ輸入轉速(變速器90的輸入軸轉速)來算出容許節(jié)氣門開度。
[0077]在此，在發(fā)動機停止后立即再起動的情況下，T/Μ輸入轉速成為發(fā)動機再起動后的目標轉速。因此，這樣的情況下，T/Μ輸入轉速(目標轉速)越高，越需要打開節(jié)氣門39。因此，本實施方式的發(fā)動機起動裝置的節(jié)氣門開度算出設定部如圖9及圖10所示，算出T/Μ輸入轉速相對高的情況下的值比T/Μ輸入轉速相對低的情況下的值大的節(jié)氣門開度。
[0078]在本實施方式中，在所述的ECU80的未圖示的ROM內，預先存儲有例如圖9所示由發(fā)動機10的自動停止中的振動要件而實驗性地求出的、表示T/Μ輸入轉速與發(fā)動機停止中的節(jié)氣門開度的容許值之間的關系的映射。節(jié)氣門開度算出設定部例如基于該映射來算出發(fā)動機10的自動停止中的容許節(jié)氣門開度。
[0079]根據(jù)以上那樣的第三實施方式的發(fā)動機起動裝置，根據(jù)T/Μ輸入轉速來調整發(fā)動機10的自動停止中的節(jié)氣門開度，因此能夠抑制振動并提高再起動性。而且，發(fā)動機起動裝置通過使發(fā)動機再起動后的目標轉速高的狀態(tài)即變速器90的高輸入旋轉時的節(jié)氣門開度比低輸入旋轉時大，發(fā)動機10的響應性提高。
[0080][第三實施方式的變形例]
[0081]關于本發(fā)明的第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置，參照圖11及圖12進行說明。在此，第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置除了ECU80以外具備與第一實施方式同樣的結構(圖1 )，因此結構的圖示省略。
[0082]第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置也與第一實施方式同樣地通過ECU80的功能實現(xiàn)，但是本變形例的ECU80除了停止要求判定部、節(jié)氣門開度算出設定部、再起動要求判定部及再起動執(zhí)行部之外，還具備T/Μ輸入轉速算出部的功能。
[0083]在此，在前述的第三實施方式的發(fā)動機起動裝置中，設想了例如如下的情況:在即將作出停止要求之前較大地踏入油門踏板(換低檔)，由此將變速器90變速為低速級，T/Μ變速比增大，T/Μ輸入轉速升高為必要以上。這樣的狀態(tài)下斷開油門踏板時，如圖11所示，在發(fā)動機轉速、T/Μ輸入轉速都高的狀態(tài)下作出發(fā)動機停止要求。并且，如圖11所示，當基于T/M輸入轉速的實際轉速來設定容許節(jié)氣門開度時，存在節(jié)氣門開度不必要地變大而發(fā)動機10的自動停止中的振動增大的可能性。
[0084]因此，本變形例的發(fā)動機起動裝置在產生換低檔的情況下，如圖11所示，不使用T/M輸入轉速的實際轉速，而使用通過T/Μ輸入轉速算出部算出的轉速。以下，參照圖12的流程圖進行具體的處理的說明。需要說明的是，圖12的步驟S21、步驟S22、步驟S25?步驟S27與圖2的步驟S1、步驟S2、步驟S4?步驟S6分別同樣，因此省略說明。而且，發(fā)動機起動裝置在車輛行駛中每規(guī)定時間反復進行以下說明的圖12的處理。
[0085]T/Μ輸入轉速算出部(T/Μ輸入轉速算出單元)根據(jù)發(fā)動機10的停止要求時(自動停止條件成立時)的車速和在使車速與油門踏板開度為零的情況下的T/Μ變速比，算出T/Μ輸入轉速(圖12的步驟S23)。由此，即使產生了換低檔的情況下，如圖11所示，算出比實際轉速低的T/Μ輸入轉速。
[0086]T/Μ輸入轉速算出部在例如發(fā)動機10的停止要求時T/Μ變速比從5速換低檔為3速的情況下，不是基于作為實際轉速的3速的T/Μ輸入轉速算出容許節(jié)氣門開度，而是首先通過T/Μ輸入轉速算出部，算出發(fā)動機10的停止要求時的車速和使車速與油門踏板開度為零的情況下的T/Μ變速比即5速的T/Μ輸入轉速。而后，發(fā)動機起動裝置通過節(jié)氣門開度算出設定部，基于算出的T/Μ輸入轉速來算出容許節(jié)氣門開度(圖12的步驟S24)。
[0087]具備以上那樣的結構的第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置即使在由于換低檔的產生而發(fā)動機停止時的T/Μ輸入轉速升高為必要以上的情況下，通過基于由油門踏板斷開的情況下的T/Μ變速比算出的T/Μ輸入轉速來算出發(fā)動機1的自動停止中的節(jié)氣門開度，由此防止節(jié)氣門開度不必要地變大的情況，能夠減少振動。
[0088]以上，關于本發(fā)明的發(fā)動機起動裝置，通過用于實施發(fā)明的方式而具體地進行了說明，但是本發(fā)明的主旨沒有限定為上述的記載，必須基于權利要求書的記載而作出廣泛解釋。而且，基于這些記載進行的各種變更、改變等當然也包含于本發(fā)明的主旨。
[0089]例如，前述的第一實施方式、第三實施方式及第三實施方式的變形例的發(fā)動機起動裝置與第二實施方式同樣，通過節(jié)氣門開度算出設定部算出了容許節(jié)氣門開度之后，可以通過能否點火起動判斷部進行能否點火起動的判斷處理。由此，即使在判斷為基于節(jié)氣門開度算出設定部算出的容許節(jié)氣門開度的點火起動不可能的情況下，也能夠可靠地進行發(fā)動機10的再起動。
[0090]而且，發(fā)動機起動裝置在第一實施方式中基于車速來算出容許節(jié)氣門開度，在第三實施方式及其變形例中基于T/Μ輸入轉速來算出容許節(jié)氣門開度，但例如也可以由車速和T/Μ輸入轉速這兩者求出容許節(jié)氣門開度，并分別進行調停來決定最終的容許節(jié)氣門開度。
[0091]標號說明
[0092]10 發(fā)動機
[0093]11 缸體
[0094]12 缸蓋
[0095]13 缸徑
[0096]14 活塞
[0097]15 曲軸箱
[0098]16 曲軸
[0099]17 連桿
[0100]18 燃燒室
[0101]19 進氣端口
[0102]20 排氣端口
[0103]21 進氣門
[0104]22 排氣門
[0105]23 進氣凸輪軸
[0106]24 排氣凸輪軸
[0107]25進氣凸輪
[0108]26排氣凸輪
[0109]27,28進氣/排氣可變動閥機構
[0110]29、30VVT 控制器
[0111]31、32油控制閥
[0112]33,34凸輪位置傳感器
[0113]35進氣歧管
[0114]36定壓箱
[0115]37進氣管
[0116]38空氣濾清器
[0117]39節(jié)氣門
[0118]40電子節(jié)氣門裝置
[0119]41噴射器
[0120]42輸送管
[0121]43燃料供給管
[0122]44高壓栗
[0123]45火花塞
[0124]46排氣歧管
[0125]47排氣管
[0126]48、49催化劑裝置
[0127]50起動電動機(起動單元)
[0128]52氣流傳感器
[0129]53進氣溫度傳感器
[0130]54進氣壓傳感器
[0131]55節(jié)氣門位置傳感器
[0132]56油門位置傳感器
[0133]57曲軸角傳感器
[0134]58水溫傳感器
[0135]59燃料壓力傳感器
[0136]60輪速傳感器
[0137]70T/Μ轉速傳感器
[0138]80ECU(控制單元)
[0139]90變速器
[0140]100驅動輪
【主權項】
1.一種發(fā)動機起動裝置，是搭載于車輛的發(fā)動機的起動裝置，其特征在于， 所述發(fā)動機起動裝置具備控制單元，該控制單元根據(jù)所述發(fā)動機的停止要求而使所述發(fā)動機自動停止，并根據(jù)自動停止中的所述發(fā)動機的再起動要求而使所述發(fā)動機再起動， 在所述發(fā)動機的自動停止過程中，所述控制單元基于所述車輛的車速或變速器的輸入轉速來算出節(jié)氣門開度，并通過以所述算出的節(jié)氣門開度將所述發(fā)動機的節(jié)氣門打開來執(zhí)行所述發(fā)動機的各氣缸的掃氣， 所述控制單元根據(jù)所述再起動要求而通過點火起動來使所述發(fā)動機再起動， 所述控制單元以使所述車速或所述輸入轉速高的情況下的所述節(jié)氣門開度大于所述車速或所述輸入轉速低的情況下的所述節(jié)氣門開度的方式算出所述節(jié)氣門開度。2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元根據(jù)所述發(fā)動機的停止要求時的車速和在使所述車速和油門踏板開度為零的情況下的變速器的變速比，來算出所述輸入轉速。3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元基于所述算出的節(jié)氣門開度來判斷能否進行點火起動，在判斷為能夠進行點火起動的情況下通過所述點火起動來進行再起動，在判斷為不能夠進行點火起動的情況下不打開所述節(jié)氣門而使用起動單元來進行再起動。4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元通過將再起動所需的轉矩與推定產生轉矩進行比較來判斷能否進行點火起動。5.一種發(fā)動機起動裝置，是搭載于車輛的發(fā)動機的起動裝置，其特征在于， 所述發(fā)動機起動裝置具備控制單元，該控制單元根據(jù)所述發(fā)動機的停止要求而使所述發(fā)動機自動停止，并根據(jù)自動停止中的所述發(fā)動機的再起動要求而使所述發(fā)動機再起動， 在所述發(fā)動機的自動停止過程中，所述控制單元基于所述車輛的車速或變速器的輸入轉速來算出節(jié)氣門開度， 所述控制單元以使所述車速或所述輸入轉速高的情況下的所述節(jié)氣門開度大于所述車速或所述輸入轉速低的情況下的所述節(jié)氣門開度的方式算出所述節(jié)氣門開度。6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元通過以所述算出的節(jié)氣門開度將所述發(fā)動機的節(jié)氣門打開來執(zhí)行所述發(fā)動機的各氣缸的掃氣， 所述控制單元根據(jù)所述再起動要求而通過點火起動來使所述發(fā)動機再起動。7.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元基于所述算出的節(jié)氣門開度來判斷能否進行點火起動，在判斷為能夠進行點火起動的情況下通過點火起動來進行再起動，在判斷為不能夠進行點火起動的情況下不打開所述節(jié)氣門而使用起動單元來進行再起動。8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)動機起動裝置，其特征在于， 所述控制單元通過將再起動所需的轉矩與推定產生轉矩進行比較來判斷能否進行點火起動。
【文檔編號】F02D41/06GK105863858SQ201610082479
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】村上香治, 松下光旗
【申請人】豐田自動車株式會社