CN108105009B - 起动控制装置、起动装置及起动控制系统 - Google Patents

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Abstract

起动控制装置、起动装置及起动控制系统对继第1起动机之后进行驱动的第2起动机能正确掌握其异常进而抑制发动机起动性的恶化。控制部适用于起动控制系统，该系统包括起动器和旋转电机部以作为起动机，至少旋转电机部是交流式起动机，随着起动请求而驱动起动器，在发动机起动完成前，结束起动器的驱动，并在因伴随起动器的驱动的发动机转轴的旋转而被拽引的状态下使旋转电机部的驱动开始。控制部包括：判定部，在起动器的驱动结束后，在发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于旋转电机部的旋转识别已完成的状态进行判定；及故障安全处理部，在判定为不是所述旋转识别已完成的状态的情况下，实施与旋转电机部的异常发生相对应的规定的故障安全处理。

Description

起动控制装置、起动装置及起动控制系统
技术领域
本发明涉及对车辆等的发动机的起动进行控制的起动控制装置、起动装置及起动控制系统。
背景技术
作为发动机的起动方法，提出有并用两个起动装置的方法的方案。该起动方法是在需要大转矩的发动机旋转初期的阶段使齿轮驱动式的起动器驱动、然后使由ISG(Integrated Starter Generator：集成起动发电机)等交流式电动机构成的旋转电机驱动的方法。例如在专利文献1所记载的起动装置中，在发动机的初爆(initial explosion)之前用起动器来进行曲柄转动，然后，在发动机完全燃烧之前利用ISG来进行曲柄转动。由此，与仅利用ISG来使发动机起动的情况相比，能力图实现ISG的小型化、低成本化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4421567号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在如专利文献1那样的并用起动器和旋转电机的起动方法中，可以考虑因某种原因而导致在旋转电机中驱动开始发生延迟，或发生无法驱动的动作异常。例如，在使旋转电机进行电力运行驱动时，处于因发动机转轴而使旋转电机被拽引的状态的情况(处于旋转电机正在旋转的状态的情况)的检测、用于进行电力运行驱动而要激励的相位的检测有可能会比通常要慢。在上述情况下，正在旋转的状态的检测、相位的检测较慢的情况会导致旋转电机的驱动开始发生延迟，其结果是，存在发动机起动性恶化的可能性。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供对于继第1起动机之后进行驱动的第2起动机能正确掌握其差异进而抑制发动机起动性的恶化的起动控制装置、起动装置及起动控制系统。
解决技术问题所采用的技术方案
在第1手段中，起动控制装置的特征在于，
所述起动控制装置适用于起动控制系统，所述起动控制系统用于控制作为使发动机起动的起动机的第1起动机和第2起动机的驱动，至少所述第2起动机是交流式起动机，随着起动请求而对所述第1起动机进行驱动，在所述发动机起动完成前，结束所述第1起动机的驱动，并在因伴随所述第1起动机的驱动的发动机转轴的旋转而被拽引的状态下使所述第2起动机的驱动开始，
所述起动控制装置包括：
判定部，该判定部在所述第1起动机的驱动结束后，在所述发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于所述第2起动机的旋转识别已完成的状态进行判定；以及
故障安全处理部，该故障安全处理部在判定为不是所述旋转识别已完成的状态的情况下，实施与所述第2起动机的异常发生相对应的规定的故障安全处理。
在第1起动机的驱动开始后，因发动机转轴的旋转而导致第2起动机被拽引，在该拽引的状态下进行第2起动机中的旋转识别。然后，在第2起动机的旋转识别完成后，基于其旋转识别结果来开始第2起动机的电力运行驱动。这里，例如若未能适当进行第2起动机的旋转识别，则第2起动机的电力运行驱动开始会产生障碍，作为结果，会对发动机的起动造成影响。
关于这点，在上述结构中，在第1起动机的驱动结束后发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于第2起动机的旋转识别已完成的状态进行判定，在判定为不是旋转识别已完成的状态的情况下，实施与第2起动机的异常发生相对应的规定的故障安全处理。这里，在第1起动机的驱动结束后第2起动机被拽引的状态下，判定为不是旋转识别已完成的状态，从而能掌握第2起动机发生异常的情况，在该情况下实施规定的故障安全处理，从而例如能对第2起动机的电力运行驱动的动作异常进行提前应对。由此，能适当掌握第2起动机的异常，进而能抑制发动机起动性的恶化。
在第2手段中，所述故障安全处理部输出表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
在上述结构中，输出表示使第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为判定为不是第2起动机的旋转识别已完成的状态的情况下的故障安全处理。在这种情况下，通过使第1起动机再驱动，从而即使伴随着之前第1起动机的驱动被停止的情况而导致发动机转速下降，也能使其发动机转速再次上升，即使晚于之前的第1起动机的驱动停止而开始第2起动机的电力运行驱动，也能适当地使发动机起动。
在第3手段中，适用于包括成为所述起动控制装置的通信对象的对象侧装置，利用所述对象侧装置来对所述第1起动机的起动进行控制的起动控制系统，包括识别部，该识别部基于从所述对象侧装置接收到的驱动指令信号，来开始所述第2起动机的旋转识别，所述故障安全处理部对所述对象侧装置输出表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
在上述结构中，对对象侧装置输出表示使第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为判定为不是第2起动机的旋转识别已完成的状态的情况下的故障安全处理。在这种情况下，使第1起动机再驱动，从而即使发动机转速下降，也能使其发动机转速再次上升，仍然能适当地使发动机起动。
在第4手段中，所述判定部实施以下判定中的至少一个判定来作为处于所述旋转识别已完成的状态的情况的判定：处于所述第2起动机正在旋转的状态的情况的判定；检测到了用于所述第2起动机的驱动的要激励的相位的情况的判定；以及所述第2起动机已开始驱动的情况的判定。
在第2起动机被拽引的状态下，对处于第2起动机正在旋转的状态的情况进行检测，另外，对用于第2起动机的电力运行驱动的要激励的相位进行检测，从而开始第2起动机的电力运行驱动。在上述结构中，实施了第2起动机正在旋转的状态的判定、相位检测的判定、以及驱动开始的判定中的至少一个判定来作为处于旋转识别已完成的状态的情况的判定，因此，能适当地掌握第2起动机的旋转识别的状态。
作为起动装置，也可以具备以下的结构。即，在第5手段中，包括：所述起动控制装置；所述第2起动机；以及旋转检测部(23)，该旋转检测部(23)利用由所述第2起动机的线圈部所产生的感应电压或感应电流来对所述第2起动机的旋转进行检测。
上述起动装置构成为利用因第2起动机的线圈部进行旋转而产生的感应电压或感应电流来对第2起动机的旋转进行检测。在这种情况下，考虑相位检测等旋转识别并不稳定的情况，容易产生第2起动机的旋转识别未完成的状态(旋转识别的延迟)。此外，若在第1起动机的驱动结束后旋转识别发生延迟，则发动机转速下降，有可能会导致发生旋转识别变得越来越困难的情况。
关于这点，使上述起动装置具备上述起动控制装置的功能，从而能掌握旋转识别的延迟，并能实施规定的故障安全处理，例如能对第2起动机的驱动开始的延迟进行提前应对。由此，能抑制发动机起动性的恶化。
作为起动控制系统，也可以具备以下的结构。即，在第6手段中，包括：第1控制装置，该第1控制装置对所述第1起动机的驱动进行控制；以及第2控制装置，该第2控制装置是所述起动控制装置，能与所述第1控制装置进行通信，所述第2控制装置对所述第1控制装置发送表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信息，以作为所述故障安全处理，所述第1控制装置从所述第2控制装置接收表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，从而使所述第1起动机再驱动。
通过采用上述结构，即使在判定为不处于第2起动机的旋转识别已完成的状态的情况下，即，在第1起动机的驱动结束后导致发动机转速下降的情况下，也能通过使第1起动机再驱动来使发动机转速再次上升。
在第7手段中，在由所述第2控制装置判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，所述第1控制装置使所述第1起动机再驱动，并使所述发动机的燃烧控制开始。
在上述结构中，第1控制装置使第1起动机再驱动，并使发动机的燃烧控制开始。在这种情况下，除了伴随第1起动机的再驱动的驱动转矩以外，还将因燃烧而产生的燃烧转矩施加于发动机转轴，因此，即使在第2起动机发生故障等的情况下，也能使发动机起动。
在第8手段中，在使所述第1起动机再驱动后由所述第2控制装置判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，所述第1控制装置在所述第1起动机的再驱动结束前使所述发动机的燃料控制开始。
在上述结构中，在使第1起动机再驱动后由第2控制装置判定为不处于旋转识别已结束的状态的情况下，在第1起动机的再驱动结束前使发动机的燃料控制开始。这里，在使第1起动机再驱动后也判定为不处于旋转识别已完成的状态的情况下，考虑第2起动机有可能发生了故障等。因此，在第1起动机的再驱动结束前，即，即使第1起动机正在驱动中也开始燃烧控制，从而第1起动机的驱动转矩和因燃烧而产生的燃烧转矩会使发动机转速上升，发动机起动性的恶化得到抑制。
在第9手段中，在使所述第1起动机再驱动后由所述第2控制装置判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，使所述第2起动机的驱动指令停止。
在上述结构中，在使第1起动机再驱动后由第2控制装置判定为不处于旋转识别已结束的状态的情况下，使第2起动机的驱动指令停止。这里，在即使在使第1起动机再驱动后也判定为不处于旋转识别已结束的状态的情况下，第2起动机有可能会发生故障等，考虑即使持续发出第2起动机的驱动指令，第2起动机的电力运行驱动也不会开始。因此，通过使第2起动机的驱动指令停止，能抑制能量损耗。
附图说明
图1A是表示发动机的起动控制系统的简要结构的图。
图1B是表示交流发电机中的控制部的功能模块的图。
图2是表示并用起动器和交流发电机的情况下的发动机起动的图。
图3是表示并用起动器和交流发电机的情况下的发动机起动的图。
图4是表示实施ECU的一系列处理的流程图。
图5是表示控制部所实施的起动控制的处理的流程图。
图6是表示本实施方式中的形态的时序图。
具体实施方式
以下，基于附图对各实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式互相之间，对互相相同或等同的部分在图中标注相同的标号，关于相同标号的部分对其说明进行沿用。
本实施方式所涉及的起动控制系统100搭载于具备作为行驶驱动源的发动机10的车辆。在图1A中，发动机10是利用汽油、轻油等燃料的燃烧来进行驱动的多气缸发动机，众所周知，具备燃料喷射阀、点火装置等。
发动机10中设有齿轮驱动式的第1起动机即起动器11。起动器11的转轴上设有小齿轮12，该小齿轮12可与设在转轴13上的环形齿轮14相结合。起动器11上设有螺线管15，该螺线管15将要与环形齿轮14相结合的小齿轮12进行推出。该螺线管15具有作为小齿轮12的驱动部的功能，在发动机10起动时，通过螺线管15的驱动来使小齿轮12向轴向移动以与环形齿轮14相啮合，从而能将起动器11的动力向发动机转轴13进行传导。
起动器11上连接有电池31，尤其是螺线管15与电池31经由继电器33而相连接。继电器33成为连接状态，从而将电力从电池31提供至螺线管15，以将小齿轮12推出至与环形齿轮14相啮合的位置。然后，伴随着小齿轮12的推出，开关32导通，从而起动器11成为旋转状态。另外，继电器33成为断开状态，从而从电池31向螺线管15的电力供应停止，利用未图示的弹簧等恢复单元来使小齿轮12恢复至动作前的原始位置，小齿轮12与环形齿轮14的啮合解除。由此，开关32断开，起动器11的旋转停止。此外，继电器33利用来自后述的ECU30的驱动信号来操作至连接和断开的任意一种状态。
发动机转轴13上经由包含有滑轮及皮带而构成的动力传输部16以可传输动力的方式连接有皮带驱动式的交流发电机20。交流发电机20利用动力传输部16始终通过皮带与发动机转轴13进行驱动连结。交流发电机20在将驱动力提供至发动机转轴13时作为电动机而起作用，在将电力转换为发动机10的驱动力时作为发电机而起作用。
此外，起动器11是根据驱动指令来进行通断驱动的起动机，与之相对，交流发电机20是以可进行转速控制的方式进行电力运行驱动的起动装置。另外，起动器11是能产生较大转矩的低旋转型的起动机，与之相对，交流发电机20是高旋转型的起动装置。
交流发电机20包括旋转电机部21、控制部22、对流至旋转电机部21的电流进行检测的旋转检测部23、以及向旋转电机部21提供电力的旋转驱动部24。旋转电机部21构成作为三相交流旋转电机，具有包括卷绕于转子的转子线圈、以及卷绕于定子的定子线圈的公知的结构。旋转驱动部24是包括多个作为开关元件的MOSFET的众所周知的逆变器电路，具有将由电池31所提供的直流电力转换为交流电力并提供至旋转电机部21的功能、以及将由旋转电机部21所提供的交流电力转换为直流电力并提供至电池31的功能。电池31相当于电源装置，将电力提供至起动器11和交流发电机20双方。此外，在本实施方式中，旋转电机部21相当于“第2起动机”。
控制部22实施交流发电机20的转速控制，在使交流发电机20作为电动机而起作用的情况下，对旋转驱动部24进行驱动来将由电池31所提供的直流电力转换为三相的电力，将三相的电力提供至定子线圈。此时，控制部22利用由旋转检测部23所检测出的电流值，来对旋转驱动部24进行控制，使得旋转电机部21的转速成为目标转速。
另外，在使交流发电机20作为发电机来起作用的情况下，在定子线圈中会产生交流感应电动势。该交流感应电动势的频率取决于旋转电机部21的转速。因此，用旋转检测部23来对感应电动势进行检测，从而能获取旋转电机部21的旋转信息。
在本实施方式中，作为交流发电机20使用不具备旋转传感器的、所谓无传感器构造的交流发电机。旋转检测部23对因旋转电机部21的转子发生旋转而在转子线圈或定子线圈中所产生的感应电压或感应电流进行检测。控制部22基于由旋转检测部23所检测出的感应电压或感应电流，来对旋转电机部21处于正在旋转的状态的情况进行检测，或在旋转电机部21中对要激励的相位进行检测。然后，控制部22基于自身所检测出的相位，来实施旋转电机部21的电力运行驱动。即，通过完成正在旋转的状态的检测、相位的检测，从而开始交流发电机20的电力运行驱动。
此外，若通过对旋转电机部21处于正在旋转的状态的情况进行检测从而能获取旋转电机部21的转速，则通过使用该转速和动力传输部16的减速比，能求出发动机转轴13的转速即发动机转速NE。在发动机转轴13上，经由未图示的离合器、变速器等而连接有驱动轮。关于该结构，由于是公知的，因此省略具体说明。
在本系统中，包括主要实施发动机控制的ECU30。ECU30是包括微机等的众所周知的电子控制装置，基于本系统中所设的各种传感器的检测结果等，来实施发电机10的各种控制。ECU30以可相互通信的方式与控制部22相连接。即，若将控制部22作为主体，则成为控制部22的通信对象的ECU30成为“对象侧装置”。此外，在本系统中，ECU30相当于“第1控制装置”，控制部22相当于“第2控制装置”、“起动控制装置”。ECU30与电池31进行电连接，利用由电池31所提供的电力来进行动作。
作为传感器类，设有作为油门操作构件的加速踏板41的踩踏操作量进行检测的油门传感器42、对刹车踏板43的踩踏操作量进行检测的刹车传感器44、针对每个规定旋转角度对发动机转轴13的转速进行检测的转速传感器45、以及对车速进行检测的车速传感器46等。将来自这些传感器的检测信号依次输入ECU30。此外，本系统还设有除这些传感器以外的传感器，但省略图示。
ECU30基于各传感器的检测结果等，来实施利用燃料喷射阀的燃料喷射量控制，利用点火装置的点火控制等发动机控制，并对起动器11的驱动进行通断控制。另外，ECU30实施怠速停止控制。作为怠速停止控制，ECU30如众所周知那样利用规定的自动停止条件的成立来使发动机10自动停止，并在该自动停止状态下利用规定的再起动条件的成立来使发动机10自动再起动。自动停止/再起动的条件中包含车速、油门操作、刹车操作等。
在本实施方式中，在发动机10初次起动时或自动再起动时，通过起动器11和交流发电机20的并用来实施发动机起动。在该起动方法中，在需要大转矩的发动机旋转初期的阶段中使起动器11进行驱动，然后使交流发电机20进行电力运行驱动，从而使发动机10起动。这里，利用图2来对并用起动器11和交流发电机20的发动机起动的基本动作进行说明。此外，在图2中，示出了在利用起动器11的驱动的起动开始后停止起动器11的驱动指令并生成交流发电机20的驱动指令的形态。另外，示出了不使起动器11与交流发电机20的驱动期间重复的形态。
首先，若基于起动请求而在ECU30中生成起动器驱动指令，则起动器11的驱动开始。随着起动器11的驱动开始，发动机转轴13的曲柄旋转开始。此时，发动机转速NE随着起动器11的小齿轮转速NP而上升，与发动机转轴13相连结的交流发电机20被拽引。
之后，在起动器11的规定停止定时，起动器驱动指令关断，并生成交流发电机电力运行驱动指令。随着交流发电机电力运行驱动指令，在控制部22中，实施旋转电机部21正在旋转的状态的检测以及为进行电力运行驱动所要激励的相位的检测等的旋转识别。在旋转识别完成后，基于该旋转识别结果，来开始交流发电机20的电力运行驱动。另外，在起动器驱动停止后，在规定的定时燃烧控制开始。然后，利用交流发电机20的驱动转矩和燃烧转矩来使发动机转速NE上升，以完成发动机起动。
因此，在像这样的起动方法中，存在交流发电机20发生动作异常的情况。例如，存在某种原因导致控制部22中的旋转识别发生延迟的情况，在上述情况下，考虑发动机起动性会发生恶化。图3示出了控制部22中的旋转识别(例如相位的检测)发生延迟的情况下的发动机起动。
在这种情况下，控制部22中的相位的检测发生延迟，从而交流发电机20的电力运行驱动的开始会相应延迟，起动器11的驱动停止后的发动机转速NE的上升会变迟钝。其结果是，在发动机10的起动完成前需要时间，发动机起动性会发生恶化。因此，希望正确掌握交流发电机20的动作异常，并实施与该异常相对应的措施。
因此，在本实施方式中，控制部22在起动器11的驱动结束后发动机转轴13正在旋转的状态下对是否处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态进行判定，在判定为不是旋转识别已完成的状态的情况下，实施与交流发电机20的异常发生相对应的规定的故障安全处理。具体而言，控制部22将内容为使起动器11再驱动以作为故障安全处理的信号输出至ECU30。起动器11利用该故障安全处理来进行再驱动。总之，在交流发电机20要进行驱动的定时不处于旋转识别完成的状态的情况下，视为交流发电机20发生动作异常，使起动器11进行再驱动。由此，伴随交流发电机20的动作异常的发动机转速NE的下降得到抑制，发动机起动性的恶化得到抑制。
此外，在本实施方式中，所谓旋转识别完成的状态，是指在控制部22中实施了对处于旋转电机部21正在旋转的状态的情况的检测、以及对为了电力运行驱动而要激励的相位的检测的状态等。即，根据实施了旋转电机部21的旋转状态的检测、以及相位的检测这一情况，判定为处于旋转电机部21的旋转识别完成的状态。此外，旋转电机部21的旋转状态的检测例如以ECU30将交流发电机电力运行驱动指令发送至控制部22后在规定时间内在规定转速区域内检测旋转电机部21的转速的情况、或旋转电机部21的转速上升的情况为条件来进行实施。
参照图4，对本实施方式所涉及的ECU30所实施的一系列的处理进行说明。在每个规定的控制周期反复实施图4所示的流程图所涉及的处理。
首先，在步骤S101中，对发动机10是否处于起动完成前的状态进行判定。例如，在利用怠速停止控制来实现自动停止、且再起动完成前的状态下，步骤S101得到肯定。若处于起动完成后的状态，则直接结束本处理，若处于起动完成前的状态，则前进至后续的步骤S102。在步骤S102中，对发动机转速NE是否小于规定的阈值TH1进行判定。阈值TH1是用于对起动器11或交流发电机20的驱动停止的情况进行判定的判定值，例如是TH1＝500rpm。在步骤S102得到肯定的情况下，前进至步骤S103。
在步骤S103中，对起动器11是否处于再驱动过程中进行判定。在本实施方式中，采用在规定条件下ECU30使起动器11再驱动的结构，在起动器11正在进行再驱动的情况下，步骤S103得到肯定。在否定了步骤S103的情况下，即在起动器11不处于再驱动过程中的情况下，前进至步骤S104。
在步骤S104中，对是否在将交流发电机电力运行驱动指令发送至控制部22后进行判定。换言之，对是否在允许交流发电机20的驱动后进行判定。在否定了步骤S104的情况下，前进至步骤S105，对起动器11是否正处于驱动过程中进行判定。具体而言，在发动机再起动时，对是否生成了最初的起动器11的驱动指令进行判定。在否定了步骤S105的情况下，即，在起动器11不处于驱动的过程中的情况下，前进至步骤S106，对是否进行了发动机10的起动请求进行判定。此时，在发动机自动停止后若产生再起动的请求，则步骤S106得到肯定，前进至步骤S107。此外，在发动机自动停止后，在产生再起动的请求之前，步骤S106被否定，直接结束本处理。
在步骤S107中，将起动器驱动指令发送至继电器33以使起动器11的驱动开始。若起动器11的驱动开始，则步骤S105得到肯定，前进至步骤S111。在步骤S111、步骤S112中，在起动器11的驱动开始后，对是否处于停止起动器11的定时进行判定。即，在步骤S111中，对在发送起动器驱动指令后是否经过了规定时间进行判定，在步骤S112中，对发动机10的旋转角度位置是否为TDC之前的规定位置(例如BTDC45～5℃A)进行判定。此外，发动机10的TDC之前位置相当于发动机10的气缸内的压缩反作用力成为最大前的定时。在步骤S111和S112的任意一个被否定的情况下，直接结束本处理。即，持续进行起动器11的驱动。
另一方面，在步骤S111或步骤S112得到肯定的情况下，即，在判定为是停止起动器11的定时的情况下，前进至步骤S113，将继电器33设为断开状态，使起动器11的驱动停止。接着，在步骤S114中，将交流发电机电力运行驱动指令发送至控制部22。
然后，若发送交流发电机电力运行驱动指令从而步骤S104得到肯定，则前进至步骤S121。在步骤S121中，对是否从控制部22接收到表示使起动器11再驱动的内容的信号进行判定。在本实施方式中，采用在控制部22中判定为在起动器11的驱动停止后旋转识别未完成的情况下生成起动器11的再驱动信号的结构，若ECU30接收到该再驱动信号，则步骤S121得到肯定。在步骤S121得到肯定的情况下，前进至步骤S123，再次将起动器驱动指令发送至继电器33来使起动器11的驱动开始。接着，在步骤S124中，决定在当前时刻以后开始利用燃料喷射阀来进行燃料喷射的内容。具体而言，在发送了起动器11的再驱动指令后，应该在最初到来的燃料冲程中实施燃烧，在其之前的压缩冲程中喷射燃料。
另一方面，在步骤S121被否定的情况下，前进至步骤S122，在允许交流发电机20的驱动的状况下，对发动机转速NE是否正在上升进行判定。这里，在包含滑轮和皮带而构成的动力传输部16中，有时会发生皮带相对于滑轮打滑的状态(皮带打滑)。在发生该皮带打滑的情况下，交流发电机20的驱动转矩无法适当地传导至发动机转轴13，发动机转速NE的上升会变迟钝。然而，在控制部22中如通常那样对旋转电机部21的旋转状态进行检测，因此，在控制部22中难以对该皮带打滑进行判断。
因此，采用以下结构：在ECU30中设有对发动机转速NE是否正在上升进行判定的处理，即使在未从控制部22接收到起动器11的再驱动信号的情况下，只要发动机转速NE未上升，就视为正发生皮带打滑而使起动器11进行再驱动。在步骤S122中，具体而言，对发动机转速NE的上升程度是否为规定以上进行判定。在否定了步骤S122的情况下，前进至步骤S123，进行使起动器11再驱动的处理。在步骤S122得到肯定的情况下，直接结束本处理。
若起动器11利用步骤S123的处理来进行再驱动，则步骤S103得到肯定，前进至步骤S131。在步骤S131中，对是否从控制部22接收到起动器11的停止信号进行判定。在本实施方式中，采用在起动器11的再驱动的过程中若控制部22判定为处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态则生成起动器11的停止信号的结构，若ECU30接收到该起动器停止信号，则步骤S131得到肯定。在肯定了步骤S131的情况下，前进至步骤S132，使起动器11的再驱动停止。
然后，交流发电机20的电力运行驱动开始从而发动机转速NE上升，若步骤S102被否定，则前进至步骤S141。在步骤S141中，发送表示使要使交流发电机20的电力运行驱动停止的交流发电机电力运行驱动指令关断这一内容的信号，结束本处理。由此，发动机10的起动完成。
另一方面，在起动器11再驱动的过程中，在未接收到起动器停止信号的情况下(否定步骤S131的情况)，直接结束本处理。即，在该情况下，持续进行起动器11的再驱动。然后，因起动器11的再驱动而使得发动机转速NE上升，若步骤S102被否定，则前进至步骤S141，使起动器11的驱动停止，结束本处理。即，在这种情况下，起动器11单独使发动机10的起动完成。
接着，参照图5，对控制部22所实施的起动控制进行说明。在每个规定的控制周期反复实施图5所示的流程图所涉及的处理。该控制周期可以与ECU30的控制周期相同，也可以不同。
图1B是控制部22的功能模块图。如图1B所示，控制部22具有判定部221、故障安全处理部223及识别部225。各功能模块的功能在控制部22构成为微机的情况下，可由CPU执行存储于ROM的程序、下载到RAM的程序来实现，或者，也可利用逻辑电路或模拟电路等来实现。
首先，在步骤S201中，对是否处于将起动器11的再驱动信号发送至ECU30之后进行判定。在否定了步骤S201的情况下，前进至步骤S202，对是否处于从ECU30接收到交流发电机电力运行驱动指令之后进行判定。在否定了步骤S202的情况下，即，在不允许交流发电机20的电力运行驱动的情况下，不开始交流发电机20的电力运行驱动，而直接结束本处理。
在步骤S202得到肯定的情况下，即，在允许交流发电机20的电力运行驱动的情况下，前进至步骤S203，获取旋转电机部21的旋转信息。在这种情况下，利用旋转检测部23来对伴随旋转电机部21的转子的旋转而产生于转子线圈或定子线圈的感应电压或电流进行检测，控制部22根据时间序列从旋转检测部23获取感应电压或电流的信号，以作为旋转信息。此外，步骤S203相当于示出控制部22的功能模块的图1B中的“识别部(225)”。
之后，在步骤S204中，对是否接收到表示交流发电机电力运行驱动指令已关断的情况的信号进行判定。在否定了步骤S204的情况下，前进至步骤S205。
在步骤S205、S206中，对是否处于旋转识别已完成的状态进行判定。即，在步骤S205中，对从接收到交流发电机电力运行驱动指令起的规定时间内是否检测到处于旋转电机部21正在旋转的状态的情况进行判定，在步骤S206中，对从接收到交流发电机电力运行驱动指令起的规定时间内是否检测到用于交流发电机20的电力运行驱动的要激励的相位进行判定。基于步骤S203中所获取到的旋转信息来进行这些判定。此外，步骤S205、S206相当于示出控制部22的功能模块的图1B中的“判定部(221)”。
在步骤S205、S206都得到肯定的情况下，即，在判定为处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态的情况下，前进至步骤S207，开始交流发电机的电力运行驱动，结束本处理。即，不使起动器11再驱动，而是利用交流发电机20的电力运行驱动来使发动机10起动。
另一方面，在否定了步骤S205或206的情况下，即，在判定为不处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态的情况下，设交流发电机20发送动作异常，前进至步骤S211。在步骤S211中，将表示使起动器11再驱动的内容的信号发送至ECU30。然后，ECU30接收该再驱动信号，从而起动器11进行再驱动。步骤S211相当于示出控制部22的功能模块的图1B中的“故障安全处理部(223)”。
此外，在图5的处理中，依次进行旋转状态的检测(步骤S205)、以及相位的检测(步骤S206)的判定，但也可以交换上述两种检测。即，也可以按照相位的检测、以及旋转状态的检测的顺序来进行。
然后，若控制部22发送起动器11的再驱动信号，则步骤S201得到肯定，前进至步骤S221。在步骤S221、S222中，在起动器11正在进行再驱动的状况下，对是否处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态进行再次判定。即，在步骤S221中，对旋转电机部21的旋转状态是否被检测出进行判定，在步骤S222中，对是否检测到用于交流发电机20的电力运行驱动的要激励的相位进行判定。
在步骤S221或步骤S222被否定的情况下，即，在起动器11正在进行再驱动的状况下，在旋转电机部21的旋转识别尚未完成的情况下，前进至步骤S231。在步骤S231中，对从发送起动器11的再驱动信号起是否经过了规定时间进行判定。然后，在步骤S231得到肯定的情况下，即，在即使从发送起动器11的再驱动信号起经过了规定时间旋转电机部21的旋转识别也未完成的情况下，将交流发电机20的电力运行驱动指令设为关断(步骤S232)。要说起来，在起动器11正在进行再驱动的状况下不处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态的情况下，使交流发电机20的旋转识别停止，利用起动器11的驱动来使发动机10起动。
另一方面，在否定了步骤S231的情况下，直接结束本处理。然后，在从发送起动器11的再驱动信号起经过规定时间之前，在步骤S221、步骤S222都得到肯定的情况下，前进至步骤S223。在步骤S223中，将表示使起动器11的再驱动停止的内容的起动器停止信号发送至ECU30。要说起来，在起动器11正在进行再驱动的状况下处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态的情况下，使起动器11的再驱动停止，利用交流发电机20的电力运行驱动来使发动机10起动。
之后，若从ECU30接收表示交流发电机电力运行驱动指令被关断的情况的信号，则步骤S204得到肯定，前进至步骤S241。在步骤S241中，使交流发电机20的电力运行驱动停止，发动机10的起动完成。
图6是根据具体地表示发动机起动时的控制的时序图。在图6中，示出了在发动机10自动停止、之后进行再起动的状况。
时刻t11以前发动机10处于停止状态，在时刻t11，因驾驶员的操作而产生发动机10的起动请求。具体而言，基于由驾驶员来进行油门操作的情况、或解除刹车操作的情况，来产生起动请求。此外，若为发动机10的初次起动时，则例如基于驾驶员的钥匙操作来产生起动请求。
若基于该起动请求而在ECU30中生成起动器驱动指令，则起动器11的驱动开始。然后，发动机转轴13随着起动器11的驱动开始而进行旋转，利用该旋转来拽引交流发电机20。之后，在TDC之前的时刻t12，起动器驱动指令关断，并生成交流发电机电力运行驱动指令。利用该交流发电机电力运行驱动指令来允许交流发电机20的电力运行驱动，从而在控制部22中进行旋转识别。
然后，在交流发电机20的电力运行驱动被允许的状况下，若控制部22的旋转识别未完成，则在时刻t13再次生成起动器驱动指令，起动器11的再驱动开始。利用该起动器11的再驱动，再次使小齿轮转速NP上升，小齿轮12与环形齿轮14再次啮合，从而对发动机转速NE的下降进行抑制。另外，在时刻t13，燃烧控制开始。具体而言，在起动器11的再驱动后，在燃烧冲程之前的压缩冲程中实施最初的燃料喷射，使得在该最初到来的燃烧冲程中进行燃烧。
然后，在起动器11再驱动中的时刻t14，若控制部22的旋转识别完成，则生成起动器停止信号，并将其发送至ECU30。然后，若用ECU30接收到起动器停止信号，则使起动器驱动指令关断，从而停止起动器11的驱动(时刻t15)。此外，在ECU30与控制部22之间互相进行通信的情况下，因通信所要的时间而发生通信延迟，时刻t14～t15表示该通信延迟的时间。
时刻t15以后，利用交流发电机20的单独的驱动来进行发动机起动。然后，发动机转速NE因交流发电机20的驱动转矩和燃烧所形成的燃烧转矩而上升。
之后，若在时刻t16发动机转速NE达到阈值TH1，则从ECU30对控制部22发送表示使交流发电机电力运行驱动指令关断这一内容的信号。由此，来停止交流发电机20的电力运行驱动。
根据以上所详细描述的本实施方式，可获得以下优良的效果。
在上述结构中，控制部22在起动器11的驱动结束后发动机转轴13正在旋转的状态下对是否处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态进行判定，在判定为不是旋转识别已完成的状态的情况下，实施与交流发电机20的异常发生相对应的规定的故障安全处理。这里，在起动器11的驱动结束后交流发电机20被拽引的状态下，判定为不是旋转识别已完成的状态，从而能掌握交流发电机20发生异常的情况，在该情况下实施规定的故障安全处理，从而例如能对交流发电机20的电力运行驱动的动作异常进行提前应对。由此，能适当掌握交流发电机20的异常，进而能抑制发动机起动性的恶化。
具体而言，作为上述故障安全处理，将内容为使起动器11再驱动的信号输出至ECU30，ECU30使起动器11再驱动。在这种情况下，通过使起动器11再驱动，从而即使伴随着之前起动器11的驱动被停止的情况发动机转速NE下降，也能使其发动机转速NE再次上升，即使晚于之前的起动器11的驱动停止而开始交流发电机20的电力运行驱动，也能适当地使发动机10起动。
另外，ECU30使起动器11再驱动，并使发动机10的燃料喷射开始。在这种情况下，除了伴随起动器11的再驱动的驱动转矩以外，还将因燃烧而产生的燃烧转矩施加于发动机转轴13，因此，即使在交流发电机20发生故障等的情况下，也能使发动机10起动。
在交流发电机20被拽引的状态下，对处于旋转电机部21正在旋转的状态的情况进行检测，另外，对用于交流发电机20的电力运行驱动的要激励的相位进行检测，从而开始交流发电机20的电力运行驱动。考虑到这点，在上述结构中，在旋转电机部21正在旋转的状态的检测及相位的检测的至少任意一种检测未被实施的情况下，判定为不处于旋转识别已完成的状态，使起动器11进行再驱动。由此，能恰当地掌握旋转电机部21的旋转识别的状态，进而能对伴随交流发电机20的动作异常的发动机起动性的恶化进行提前应对。
在上述结构中，在使起动器11再驱动后由交流发电机20判定为不处于旋转识别已结束的状态的情况下，使交流发电机20的驱动停止。具体而言，使交流发电机20的电力运行驱动指令关断。这里，在即使在使起动器11再驱动后也判定为不处于旋转识别已结束的状态的情况下，交流发电机20有可能会发生故障等，考虑即使持续发出交流发电机20的电力运行驱动指令，交流发电机20的电力运行驱动也不会开始。因此，通过使交流发电机20的电力运行驱动指令停止，能抑制能量损耗。
(其它实施方式)
例如也可以如下所述那样对上述实施方式进行变更。
(M1)在上述实施方式中，ECU30构成为在接收到表示使起动器11再驱动的内容的信号的情况下，使起动器11进行再驱动，并开始利用燃料喷射阀来进行燃料喷射(图4的步骤S123、S124)，但也可以对发动机起动开始后的燃料喷射的开始时期进行变更。例如，也可以构成为在使起动器11再驱动后由交流发电机20判定为不处于旋转识别已完成的状态的情况下，在起动器11的再驱动结束前开始发动机10的燃料喷射。具体而言，构成为在从起动器11再驱动起的规定时间内旋转识别未完成的情况下，开始燃料喷射。即，在图4中，步骤S131被否定，在经过了规定时间的时刻开始燃料喷射。
通常，在起动器11驱动停止后开始燃料喷射，而在上述结构中，在起动器11的再驱动结束前开始燃料喷射。这里，即使在使起动器11再驱动后交流发电机20的旋转识别也未完成的情况下，考虑有可能交流发电机20发生了故障等。因此，在上述情况下，使燃料喷射的开始时期提前，从而利用起动器11的驱动转矩和燃烧转矩来使发动机转速NE上升，抑制发动机起动性的恶化。
(M2)在上述实施方式中，作为是否处于旋转电机部21的旋转识别已完成的状态的判定，在图5的步骤S205、S206中，对实施正在旋转的状态的检测及相位的检测的情况进行判定。关于这点，除了这些检测以外，也可以对交流发电机20的电力运行驱动是否开始进行判定，或代替这些检测而对交流发电机20的电力运行驱动是否开始进行判定。在旋转驱动部24中基于与相位相匹配来使旋转电机部21的电流控制开始的情况来进行该力行电力运行开始的判定。
例如除了正在旋转的状态的检测和相位的检测以外，在采用对交流发电机20的电力运行开始进行判定的结构时，在旋转状态的检测、相位检测及电力运行开始全都被实施的情况下，不使起动器11再驱动，而是利用交流发电机20的电力运行驱动来使发动机10起动。另一方面，在旋转状态的检测、相位的检测及电力运行开始的至少一个未被实施的情况下，处于旋转识别未完成的状态，发送起动器11的再驱动信号(步骤S211)。
(M3)在上述实施方式中，构成为在起动器11再驱动的过程中，若在ECU30中接收到起动器驱动停止信号(步骤S131)，则使起动器11的驱动停止(步骤S132)。关于这点，也可以构成为在ECU30中接收到起动器驱动停止信号后，进而在到达规定的停止时刻的情况下，使起动器11的驱动停止。在上述结构中，例如在图4的步骤S131与步骤S132之间，设置对规定的停止时刻进行判定的工序。此外，作为规定的停止时刻，例如也可以与步骤S112相同，对发动机10的旋转角度位置是否为TDC之前的规定位置进行判定。
(M4)在上述结构中，构成为从控制部22向ECU30发送起动器11的再驱动信号，ECU30使起动器11进行再驱动，但也可以对此进行变更。例如，也可以构成为控制部22使起动器11进行再驱动。根据该结构，控制部22与ECU30互相之间无需进行通信，不会产生通信延迟，因此，能更快地实施起动器11的再驱动。
(M5)在上述实施方式中，构成为使得起动器11与交流发电机20之间的驱动期间不发生重复，但也可以构成为使得驱动期间重复。例如也可以构成为在ECU30中生成起动器驱动指令的同时，生成交流发电机电力运行驱动指令，或者，也可以构成为在起动器驱动指令生成期间生成交流发电机电力运行驱动指令。在上述结构中，例如在从起动器驱动指令关断起的规定时间内在控制部22中对旋转识别是否已完成进行判定。
(M6)在上述实施方式中，构成为并用直流式的起动器11和交流式的交流发电机20来使发动机10起动，但也可以对此进行变更，构成为并用两个交流式的起动装置来使发动机10起动。在这种情况下，只要采用以下结构即可：即，先使驱动力较大的交流式的起动装置进行驱动，然后使驱动力比该驱动力较大的交流式的起动装置要小的交流式的起动装置进行驱动。
(M7)在上述实施方式中，构成为使用不具备旋转传感器的交流发电机20作为起动装置，但也可以对此进行变更，构成为采用具备旋转传感器的交流发电机20。

Claims (10)

1.一种起动控制装置(22)，其特征在于，
所述起动控制装置(22)适用于起动控制系统，所述起动控制系统用于控制作为使发动机(10)起动的起动机的第1起动机(11)和第2起动机(21)的驱动，至少所述第2起动机是交流式起动机，该起动控制系统随着起动请求而对所述第1起动机进行驱动，在所述发动机起动完成前，结束所述第1起动机的驱动，并在因伴随所述第1起动机的驱动的发动机转轴(13)的旋转而被拽引的状态下使所述第2起动机的驱动开始，
所述起动控制装置(22)包括：
判定部(221)，该判定部在所述第1起动机的驱动结束后，在所述发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于所述第2起动机的旋转识别已完成的状态进行判定；以及
故障安全处理部(223)，该故障安全处理部在判定为不是所述旋转识别已完成的状态的情况下，实施与所述第2起动机的异常发生相对应的规定的故障安全处理，
所述判定部(221)实施以下判定中的至少一个判定来作为处于所述旋转识别已完成的状态的情况的判定：处于所述第2起动机(21)正在旋转的状态的情况的判定；检测到了用于所述第2起动机的驱动的要激励的相位的情况的判定；以及所述第2起动机已开始驱动的情况的判定。
2.如权利要求1所述的起动控制装置，其特征在于，
所述故障安全处理部(223)输出表示使所述第1起动机(11)再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
3.如权利要求2所述的起动控制装置，其特征在于，
适用于包括成为所述起动控制装置(22)的通信对象的对象侧装置(30)，利用所述对象侧装置来对所述第1起动机(11)的起动进行控制的起动控制系统(100)，
包括识别部(225)，该识别部基于从所述对象侧装置接收到的驱动指令信号，来开始所述第2起动机(21)的旋转识别，
所述故障安全处理部对所述对象侧装置输出表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
4.一种起动装置(20)，其特征在于，包括：
起动控制装置(22)，所述起动控制装置适用于起动控制系统(100)，所述起动控制系统用于控制作为使发动机(10)起动的起动机的第1起动机(11)和第2起动机(21)的驱动，至少所述第2起动机是交流式起动机，该起动控制系统构成为随着起动请求而对所述第1起动机进行驱动，在所述发动机起动完成前，结束所述第1起动机的驱动，并在因伴随所述第1起动机的驱动的发动机转轴(13)的旋转而被拽引的状态下使所述第2起动机的驱动开始；
所述第2起动机；以及
旋转检测部(23)，该旋转检测部(23)利用由所述第2起动机的线圈部所产生的感应电压或感应电流来对所述第2起动机的旋转进行检测，
所述起动控制装置(22)包括：
判定部(221)，该判定部在所述第1起动机的驱动结束后，在所述发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于所述第2起动机的旋转识别已完成的状态进行判定；以及
故障安全处理部(223)，该故障安全处理部在判定为不是所述旋转识别已完成的状态的情况下，实施与所述第2起动机的异常发生相对应的规定的故障安全处理,
所述判定部(221)实施以下判定中的至少一个判定来作为处于所述旋转识别已完成的状态的情况的判定：处于所述第2起动机(21)正在旋转的状态的情况的判定；检测到了用于所述第2起动机的驱动的要激励的相位的情况的判定；以及所述第2起动机已开始驱动的情况的判定。
5.如权利要求4所述的起动装置，其特征在于，
所述故障安全处理部(223)输出表示使所述第1起动机(11)再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
6.如权利要求5所述的起动装置，其特征在于，
适用于包括成为所述起动控制装置(22)的通信对象的对象侧装置(30)，利用所述对象侧装置来对所述第1起动机(11)的起动进行控制的起动控制系统(100)，
包括识别部(225)，该识别部基于从所述对象侧装置接收到的驱动指令信号，来开始所述第2起动机(21)的旋转识别，
所述故障安全处理部(223)对所述对象侧装置输出表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，以作为所述故障安全处理。
7.一种起动控制系统，其特征在于，
为用于控制作为使发动机(10)起动的起动机的第1起动机(11)和第2起动机(21)的驱动的起动控制系统(100)，至少所述第2起动机是交流式起动机，该起动控制系统构成为随着起动请求而对所述第1起动机进行驱动，在所述发动机起动完成前，结束所述第1起动机的驱动，并在因伴随所述第1起动机的驱动的发动机转轴(13)的旋转而被拽引的状态下使所述第2起动机的驱动开始，
该起动控制系统包括：
第1控制装置(30)，该第1控制装置对所述第1起动机的驱动进行控制；以及
第2控制装置(22)，该第2控制装置能与所述第1控制装置进行通信，
所述第2控制装置包括：
判定部(221)，该判定部在所述第1起动机的驱动结束后，在所述发动机转轴正在旋转的状态下对是否处于所述第2起动机的旋转识别已完成的状态进行判定；以及
故障安全处理部(223)，该故障安全处理部在判定为不是所述旋转识别已完成的状态的情况下，实施与所述第2起动机的异常发生相对应的规定的故障安全处理，
所述第2控制装置的所述故障安全处理部(223)对所述第1控制装置发送表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信息，以作为所述故障安全处理，
所述第1控制装置从所述第2控制装置接收表示使所述第1起动机再驱动这一内容的信号，从而使所述第1起动机再驱动,
所述判定部(221)实施以下判定中的至少一个判定来作为处于所述旋转识别已完成的状态的情况的判定：处于所述第2起动机(21)正在旋转的状态的情况的判定；检测到了用于所述第2起动机的驱动的要激励的相位的情况的判定；以及所述第2起动机已开始驱动的情况的判定。
8.如权利要求7所述的起动控制系统，其特征在于，
在由所述第2控制装置的判定部(221)判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，所述第1控制装置(30)使所述第1起动机(11)再驱动，并使所述发动机(10)的燃烧控制开始。
9.如权利要求7所述的起动控制系统，其特征在于，
在使所述第1起动机(11)再驱动后由所述第2控制装置(22)的判定部(221)判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，所述第1控制装置(30)在所述第1起动机的再驱动结束前使所述发动机(10)的燃料控制开始。
10.如权利要求7至9的任一项所述的起动控制系统，其特征在于，
在使所述第1起动机(11)再驱动后由所述第2控制装置(22)的判定部(221)判定为不处于所述旋转识别已完成的状态的情况下，使所述第2起动机(21)的驱动指令停止。
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