CN108953028B - 发动机启动装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机启动装置，通过统一发动机启动时的发电电动机和起动器的使用方法，能够以简单的结构和低成本，确保发动机启动性。上述发动机启动装置包括：发电电动机，上述发电电动机与发动机的曲柄轴连接；以及起动器，在发动机启动时，上述起动器使小齿轮与设置于曲柄轴的齿圈啮合，在通过驾驶员的启动操作来启动发动机的初始启动中，通过发电电动机和起动器两者，使发动机进行联合曲柄发动，在发动机的再启动中，通过发电电动机使发动机进行曲柄发动。

Description

发动机启动装置

技术领域

本发明涉及一种发动机启动装置，上述发动机启动装置包括：发电电动机，上述发电电动机与发动机的曲柄轴连接；以及起动器，在发动机启动时，上述起动器使小齿轮与齿圈啮合，上述发动机启动装置使发电电动机和起动器中的至少一方起动，从而使发动机曲柄发动(cranking)。

背景技术

一直以来，已知有一种进行发动机自动停止再启动控制的车辆，在上述车辆中装设有在发动机启动时进行发动机的曲柄发动的发电电动机以及起动器，在上述发动机自动停止再启动控制中，当满足发动机的停止条件成立时，使发动机自动停止，然后，在满足再启动条件时，使发动机再启动。

在上述车辆中，在发动机启动时的曲柄发动中，根据状况区分使用发电电动机和起动器，或者联合使用发电电动机和起动器，以启动发动机。

在此，已知有一种发动机的启动控制装置，上述启动控制装置基于与发动机的水温等相关的信息，选择分别单独使用或联合使用第一启动装置和第二启动装置，以使发动机曲柄发动，上述第一启动装置是经由齿轮传动装置启动发动机的起动器，上述第二启动装置是经由皮带传动装置启动发动机的发电电动机(例如，参照专利文献1)。

另外，在专利文献1所记载的发动机启动控制装置中，在联合使用第一启动装置和第二启动装置使发动机曲柄发动的情况下，使第一启动装置驱动，并且随后使第二启动装置驱动，接着在停止第一启动装置之后，仍使第二启动装置的驱动继续。

此外，已知有一种混合动力车辆的控制装置，在通过钥匙的操作使发动机启动时，通过起动器即启动马达起动，并且通过发电电动机即电动发电机始终辅助，在这种车辆中，当发动机再启动时，上述混合动力车辆的控制装置选择分别单独使用或是联合使用启动马达和电动发电机，以使发动机曲柄发动(例如，参照专利文献2)。

另外，在专利文献2所记载的混合动力车辆的控制装置中，在联合使用起动马达和电动发电机使发动机曲柄发动的情况下，使起动马达驱动，然后在发动机转速变为设定转速以上后，开始电动发电机的驱动。此外，在仅利用电动发电机使发动机再启动的情况下，将电动发电机的马达输出值设定为超过额定性能的值。

此外，已知有一种内燃机的启动控制装置，基于要求曲柄发动扭矩信息，选择分别单独使用或是联合使用发电电动机即第一电动机和起动器即第二电动机，来使发动机曲柄发动，并且在曲柄发动开始后对皮带的打滑状态进行判定，基于打滑状态，选择第一电动机和第二电动机中的一方，使发动机曲柄发动，直到启动结束为止(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000－161102号公报

专利文献2：日本专利特开2002-048036号公报

专利文献3：日本专利特开2014－134130号公报

然而，在现有技术中，具有以下技术问题。

即，在现有的发动机启动装置中，在发动机的各启动状况下，基于发动机的水温或电源电压等来选择通过发电电动机使发动机曲柄发动、通过起动器使发动机曲柄发动以及通过发电电动机和起动器两者使发动机曲柄发动。

例如，在专利文献1所记载的发动机的启动控制装置中，根据发动机的水温来选择发动机启动方法。也就是说，在通过驾驶员的启动操作来启动发动机的初始启动中，也对发动机的水温进行监视来选择是通过发电电动机进行曲柄发动，还是通过起动器进行曲柄发动，抑或是联合使用发电电动机和起动器进行曲柄发动。

因此，需要在发动机启动前判断启动方法的控制，并且需要成为判断构件的、对水温等进行检测的传感器等，存在发动机启动装置复杂化、高成本化这样的问题。

此外，在专利文献2所记载的混合动力车辆的控制装置中，在初始启动的情况下，通过起动器启动并且通过发电电动机始终辅助，但在发动机再启动时，基于发动机的水温或电源电压来选择分别单独使用或联合使用起动器和发电电动机。

因而，需要在发动机再启动前判断启动方法的控制，并且需要成为判断构件的、对水温等进行检测的传感器等，存在发动机启动装置复杂化、高成本化这样的问题。

此外，在专利文献3所记载的内燃机的启动控制装置中，根据要求曲柄发动扭矩来选择分别单独使用或联合使用发电电动机和起动器。因而，需要在发动机启动前判断启动方法的控制，并且需要成为判断构件的、对水温等进行检测的传感器等，存在发动机启动装置复杂化、高成本化这样的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种发动机启动装置，通过统一发动机启动时的发电电动机和起动器的使用方法，能够以简单的结构和低成本，确保发动机启动性。

本发明的发动机启动装置是装设于进行发动机自动停止再启动控制的车辆的发动机启动装置，在上述发动机自动停止再启动控制中，当满足发动机的停止条件时，使发动机自动停止，然后在满足再启动条件时，使发动机再启动，其中，上述发动机启动装置包括：发电电动机，上述发电电动机与发动机的曲柄轴连接；以及起动器，在发动机启动时，上述起动器使小齿轮与设置于曲柄轴的齿圈啮合，在通过驾驶员的启动操作来启动发动机的初始启动中，通过上述发电电动机和上述起动器两者，使所述发动机进行联合曲柄发动，在发动机的再启动中，通过发电电动机，使发动机进行曲柄发动。

根据本发明的发动机启动装置，在通过驾驶员的启动操作来启动发动机的初始启动中，通过发电电动机和起动器两者，使发动机联合曲柄发动，而在发动机的再启动中，通过发电电动机，使发动机曲柄发动。

因而，通过统一发动机启动时的发电电动机和起动器的使用方法，能够以简单的结构和低成本，确保发动机启动性。

附图说明

图1是表示装设有本发明实施方式1的发动机启动装置的车辆的概略结构的框图。

图2是表示本发明实施方式1的发动机启动装置的起动器的剖视图。

图3是表示图2所示的起动器的单向离合器的结构图。

(符号说明)

1 发动机

2 发电电动机

3 起动器

4 蓄电池

5 发动机控制装置(发动机ECU)

11 曲柄轴

12 皮带

13 齿圈

21 电力转换装置

22 发电电动机控制电路(MG控制电路)

31 小齿轮

32 电磁开关

33 单向离合器

33a 离合器外环

33b 离合器内环

33c 辊

33d 弹簧

33e 离合器板

33f 离合器盖。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的发动机启动装置的优选实施方式进行说明，对各图中相同或相当的部分标注相同符号进行说明。

实施方式1

图1是表示装设有本发明实施方式1的发动机启动装置的车辆的概略结构的框图。在图1中，发动机1包括对发动机自动停止再启动控制的发动机停止或发动机再启动进行判断的功能，并通过进行发动机1的控制的发动机控制装置5进行驱动控制。以下，将发动机控制装置5称为发动机ECU 5。

在发动机1的曲柄轴11经由皮带12始终连接有发电电动机2。此外，起动器3的成为旋转扭矩的输出部的小齿轮31以能装拆的状态设置于与曲柄轴11成为一体的齿圈13，并传递旋转扭矩。

在发电电动机2连接有电力转换装置21。此外，电力转换装置21与蓄电池4及发电电动机控制电路22连接，上述发电电动机控制电路22进行发电电动机2的再生和电力运行的控制。以下，将发电电动机控制电路22称为MG控制电路22。

起动器3包括电磁开关32，上述电磁开关32具有用于对起动器3进行电力供给的电接点的开闭功能。此外，电磁开关32与蓄电池4连接。另外，在MG控制电路22的输入端子和电磁开关32的励磁端子分别输入有发动机启动时的信号。

另外，发动机1包括未图示的曲柄角传感器，上述曲柄角传感器对曲柄轴11的旋转角度进行检测，来自曲柄角传感器的曲柄角信号被发送至发动机ECU5进行运算，从而导出发动机1的曲柄轴11的旋转速度。

接着，对发电电动机2的功能进行说明。发电电动机2具有再生即发电的功能和电力运行即马达驱动的功能这两个功能。在此，再生时是发动机1工作状态的情况，发电电动机2在通过发动机1的旋转扭矩从曲柄轴11经由皮带12而始终旋转的状态下，利用受MG控制电路22控制的电力转换装置21对发电电力进行整流，对蓄电池4进行充电。

此外，电力运行时是对发动机1供给旋转扭矩的情况，发电电动机2使用蓄电池4的电力，经由受MG控制电路22控制的电力转换装置21接受电力供给，并作为马达被驱动。另外，旋转扭矩经由皮带12传递至曲柄轴11，从而驱动发动机1。

另外，在发动机1启动完成后，发电电动机2从电力运行切换至再生。此外，在对发动机1供给旋转扭矩的情况下，具有：发动机1的曲柄发动时；扭矩辅助时，在上述扭矩辅助时，对工作状态的发动机1的产生扭矩进行补充；以及电动行驶时，在上述电动行驶时，即使发动机1停止，也仅通过发电电动机2使车辆移动。

接下来，参照图2和图3，对起动器3的功能进行说明。图2是表示本发明实施方式1的发动机启动装置的起动器3的剖视图，图3是表示图2所示的起动器3的单向离合器33的结构图。

起动器3在发动机1曲柄发动时使用，通过对电磁开关32的励磁端子施加电压，电磁开关32的电接点闭合，对起动器3的马达部供给电力，并且小齿轮31朝齿圈13一侧移动。之后，齿圈13与小齿轮31啮合，藉此，由起动器3的马达部产生的旋转扭矩传递至曲柄轴11，从而驱动发动机1。

另外，在马达部被驱动而旋转时，马达部的输出轴、即轴7与包括小齿轮31的小齿轮移动件通过螺旋花键卡合，其中，上述螺旋花键具有产生小齿轮移动件从静止位置朝齿圈13一侧推进的推进力的角度。在此，小齿轮移动件具有单向离合器33和小齿轮31，上述小齿轮31与单向离合器33的端部连接。

单向离合器33具有：筒状的离合器外环33a，上述离合器外环33a设置于轴7；筒状的离合器内环33b，上述离合器内环33b与小齿轮31连接，并与小齿轮31一体地旋转；多个圆柱状的辊33c，上述辊33c是能够在离合器外环33a与离合器内环33b之间传递旋转扭矩的传递构件；以及弹簧33d，上述弹簧33d具有在离合器内环33b与离合器外环33a之间传递旋转扭矩的传递位置的方向上对辊33c进行按压的规定载荷。

另外，单向离合器33具有：平板环状的离合器板33e，上述离合器板33e防止各辊33c从离合器外环33a与离合器内环33b之间脱落；以及离合器盖33f，上述离合器盖33f将离合器板33e保持于离合器外环33a，在配置有辊33c和弹簧33d的空间内填充有减轻摩擦的润滑脂。

在单向离合器33中，在齿圈13的旋转速度相对于起动器3的小齿轮31的旋转速度变高的情况下，通过齿圈13经由小齿轮31驱动离合器内环33b。

此外，在与小齿轮31一起旋转的离合器内环33b的旋转速度变得比与轴7一起旋转的离合器外环33a高时，各辊33c一边使各弹簧33d挠曲，一边朝非传递位置的方向移动并空转，以使来自齿圈13的驱动力无法经由离合器外环33a和轴7传递至起动器3的产生旋转扭矩的马达部。

将此时的使弹簧33d挠曲的力称为空转扭矩，在从齿圈13观察的情况下，上述力成为旋转扭矩的负载。

之后，在发动机1一侧不需要起动器3的旋转扭矩的情况下，对励磁端子解除电压施加。藉此，解除小齿轮31与齿圈13啮合的状态，并且电磁开关32的电接点断开，朝起动器3的马达部的电力供给消除。

接着，对在本发明实施方式1的发动机启动装置中，通过驾驶员的启动操作来启动发动机1的初始启动中的一连串动作进行说明。

当由驾驶员实施启动操作时，根据规定的电信号，对电磁开关32的励磁端子施加电压，从而驱动电磁开关32将电接点闭合。其结果是，通过完成对马达电路通电，电流被供给至起动器3的马达部，在马达部产生旋转扭矩而使起动器3起动。

此外，通过驱动电磁开关32，小齿轮31朝与齿圈13啮合的位置移动。其结果是，马达部的旋转扭矩经由发生啮合的小齿轮31和齿圈13而传递至曲柄轴11，从而使发动机1曲柄发动。之后，开始燃料喷射。

另外，通过由驾驶员实施启动操作，还朝MG控制电路22传送起动的电信号，为了通过电力运行起动发电电动机2，MG控制电路22使用蓄电池4的电力，并经由受MG控制电路22控制的电力转换装置21对发电电动机2供给电力。

其结果是，发电电动机2被驱动而电力运行，并经由皮带12将旋转扭矩传递至曲柄轴11，藉此，使发动机1曲柄发动。也就是说，与驾驶员的启动操作所产生的电信号连动地起动发电电动机2和起动器3，从而使发动机1曲柄发动。

此时，起动的电信号既可以在驾驶员实施启动操作的期间中发送，也可以通过计时器，在驾驶员结束启动操作后，当经过了任意的规定时间时切断发送。

在此，当电信号在驾驶员实施启动操作的期间中发送的情况下，在驾驶员判断为发动机1已经启动而中止启动操作的时刻，通过消除电信号，使起动器3停止。即，解除小齿轮31与齿圈13啮合的状态，并且电磁开关32的电接点断开，以消除起动器3的马达部的电力供给。此外，同时，停止MG控制电路22朝发电电动机2的电力供给，停止电力运行。

此外，当电信号通过计时器，在驾驶员结束启动操作后经过了任意的规定时间时被切断发送的情况下，发动机ECU 5基于通过来自曲柄角传感器的曲柄角信号获得的当前的曲柄角度和曲柄角信号的周期，对发动机1的旋转速度、也就是齿圈13的旋转速度进行运算并监视。

此外，发动机ECU 5基于发动机1的旋转速度，对发动机1的旋转速度是否变成预先设定的旋转速度以上、发动机1是否完全燃烧，即发动机1是否变为工作状态、启动是否完成进行判定。在发动机1未完全燃烧的情况下，发动机ECU 5维持状态并待机，直到判定发动机1完全燃烧为止。

另一方面，在判定结果是发动机1完全燃烧的情况下，发动机ECU 5使起动器3停止。即，解除小齿轮31与齿圈13啮合的状态，并且电磁开关32的电接点断开，消除朝起动器3的马达部的电力供给。此外，同时，发动机ECU 5停止MG控制电路22对发电电动机2的电力供给，使电力运行停止。

通过上述系列动作，结束在通过驾驶员的启动操作来启动发动机1的初始启动中，通过发电电动机2和起动器3两者，使发动机1联合曲柄发动，以使发动机1启动的处理。

接下来，对在本发明实施方式1的发动机启动装置中，发动机1的再启动中的一连串动作进行说明。

当根据发动机自动停止再启动控制停止朝发动机1的燃料供给，然后满足再启动条件时，发动机ECU 5将起动的电信号发送至MG控制电路22。接收到起动的电信号的MG控制电路22使用蓄电池4的电力，并经由电力转换装置21将电力供给至发电电动机2。其结果是，发电电动机2被驱动而电力运行，并经由皮带12将旋转扭矩传递至曲柄轴11，藉此，使发动机1曲柄发动。

在上述发动机1的曲柄发动中，发动机ECU 5基于通过来自曲柄角传感器的曲柄角信号获得的当前的曲柄角度和曲柄角信号的周期，对发动机1的旋转速度、也就是齿圈13的旋转速度进行运算并监视。

此时，发动机ECU 5基于发动机1的旋转速度，对发动机1的旋转速度是否变成预先设定的旋转速度以上、发动机1是否完全燃烧，即发动机1是否变为工作状态、启动是否完成进行判定。在发动机1未完全燃烧的情况下，发动机ECU 5维持状态并待机，直到判定发动机1完全燃烧为止。

另一方面，在判定结果是发动机1完全燃烧的情况下，发动机ECU 5将MG控制电路22对发电电动机2的电力供给停止，使电力运行停止。

通过上述一连串动作，结束在发动机1的再启动中，通过发电电动机2使发动机1曲柄发动，以使发动机1启动的处理。

根据如此构成的发动机启动装置，在驾驶员实施启动操作的初始启动中，仅实施使用了发电电动机2和起动器3两者的联合曲柄发动，在发动机自动停止后的再启动中，仅实施通过发电电动机2的曲柄发动。

也就是说，在发动机1的初始启动和发动机1的再启动之前，因不进行启动方法的选择，而不需要用于进行启动方法选择的复杂的控制和成为判断构件的传感器，能够以低成本确保发动机启动性。

此外，在皮带12容易打滑的低温时的发动机1的初始启动中，实施使用了发电电动机2和起动器3两者的联合曲柄发动，而仅通过发电电动机2使发动机1曲柄发动是仅在暖机状态下、皮带12不易打滑的状态即发动机1再启动时实施的，藉此，能够确保发动机启动性。

此外，在发动机1的初始启动和发动机1的再启动中，使启动时的驱动力加以固定，因此，还可减轻对驾驶员和同乘者的不适感。另外，在发动机1的再启动中，由于实施仅由发电电动机2的既定的再启动，因此，不需要复杂的控制，能够迅速地再启动发动机1。

如上所述，根据实施方式1，在通过驾驶员的启动操作来启动发动机1的初始启动中，通过发电电动机2和起动器3两者，使发动机1联合曲柄发动，而在发动机1的再启动中，通过发电电动机2使发动机1曲柄发动。

因而，通过统一发动机启动时的发电电动机2和起动器3的使用方法，能够以简单的结构和低成本，确保发动机启动性。

实施方式2

在本发明的实施方式2中，对起动器3的单向离合器33的功能进行说明。

在上述实施方式1中，在联合曲柄发动中，发电电动机2和起动器3同时使发动机1曲柄发动，发动机1的各气筒反复进行吸气→压缩→膨胀→排气的各工序，在压缩行程中，负载变大，在膨胀行程中，负载变小。因而，会产生曲柄发动转速反复下降和上升的波动。

此外，在利用皮带12与曲柄轴11连接的发电电动机2中，发电电动机2的输出轴与发动机1的曲柄轴11的减速比为约2～3左右。此外，利用齿轮以能装拆的方式连接的起动器3在起动器3的内部具有减速比为4～6左右的减速机构，输出轴、即小齿轮31与曲柄轴11的减速比设定为约10左右，因此，起动器3的马达部与曲柄轴11的减速比为40～60左右。因而，发电电动机2存在如下特征：与起动器3相比，在高旋转下的旋转占优势，但在低旋转下的扭矩占劣势。

由于发电电动机2和起动器3是如上所述的结构，因此，有时在压缩工序的负载变大的曲柄发动区域，依赖于起动器3的输出扭矩的比例变大，在膨胀行程的负载变小的曲柄发动区域，依赖于发电电动机2的输出扭矩的比例变大。

特别地，在膨胀行程的负载变小的曲柄发动区域，在发电电动机2的输出扭矩存在余量的情况下，在曲柄发动转速变为起动器3的无负载转速以上时，单向离合器33会空转，起动器3对曲柄发动完全不作贡献。

此时，如上所述，用于使单向离合器33空转所需要的空转扭矩，变为对于经由皮带12使齿圈13旋转的发电电动机2而言的负载。

此外，在发电电动机2的输出扭矩存在余量的情况下，在膨胀行程的负载变小的曲柄发动区域，曲柄发动转速变高，在下一压缩工序中，发电电动机2的输出扭矩会变为扭矩不足，因此，曲柄发动旋转速度降低至起动器3的无负载旋转速度以下。因此，曲柄发动转速会反复上升和下降，因该上升和下降，皮带12会超过皮带12的传递容量而变得容易打滑。

此外，在现有的仅使用起动器3使发动机1曲柄发动的情况下，也存在曲柄发动转速在膨胀行程的负载变小的曲柄发动区域变高，且有时会变为起动器3的无负载转速以上，但在联合曲柄发动中，发电电动机2使曲柄发动旋转速度进一步上升。

因而，本发明实施方式2的起动器3的单向离合器33的空转扭矩设定为：能够将曲柄发动转速的上升和下降的加速度抑制得小到皮带12不会打滑的程度的空转扭矩以上。

也就是说，根据由弹簧33d的载荷产生的空转扭矩来设定弹簧33d的载荷，使得能够适当地降低曲柄发动波动的高旋转侧的旋转速度，并能够缓和曲柄发动转速的上升和下降的加速度。

此时，在曲柄发动波动的低旋转侧的旋转速度区域，发电电动机2的输出扭矩会变为扭矩不足，因此，起动器3会将输出扭矩传递至齿圈13，不会产生空转扭矩，因而不会影响旋转速度。

即，由于能够仅降低曲柄发动波动的高旋转侧的曲柄发动转速，因此，通过抑制曲柄发动波动的振幅，并且降低高旋转侧的曲柄发动转速，从而使平均曲柄发动旋转速度降低，周期也延长，因而，能够缓和曲柄发动转速的上升和下降的加速度。

在此，空转扭矩的扭矩值最好根据实施联合曲柄发动的环境来设定，但只要设定为例如在－30℃下，皮带12不会打滑的高旋转侧的旋转速度，则在低温的发动机启动中，也能够实施联合曲柄发动。

但是，在皮带12容易打滑的低温时设定空转扭矩的扭矩值的情况下，与以往相比，弹簧33d的载荷变高，空转扭矩也变高，因此，在暖机状态等皮带12不易打滑的高温状态下，相对于皮带12的打滑，会以所需以上的空转扭矩进行曲柄发动。然而，在这种状态下，由于发动机1的温度变高，曲柄发动所需的摩擦扭矩变小，因此，也能够无问题地启动。

在此，也可以通过在弹簧33d中使用温度依赖性高的原材料，使低温时空转扭矩的扭矩值变大。例如，可以考虑使用由树脂或橡胶等具有弹性的原材料在低温下会发生固化而成的弹性构件。在这种情况下，由于低温时空转扭矩变高，因此，皮带12的打滑得到抑制，而在皮带12不易打滑的高温状态下，不会不必要地变为大的空转扭矩，因此，能够使启动性提高。

此外，为了降低曲柄发动波动的高旋转侧的旋转速度，可以利用润滑脂的粘度，利用润滑脂的粘度能够增大空转扭矩的扭矩值。

具体而言，通过主动利用通常低温时粘度变高、高温时粘度变低的润滑脂的粘度，在低温时使空转扭矩变大，而在高温时使空转扭矩变小，因此，能够针对皮带12的打滑，设定适于温度环境的空转扭矩。另外，通过与上述弹簧33d的载荷组合，能够提高空转扭矩设定的自由度。

根据如此构成的起动器3，在发动机1的曲柄发动时的波动引起的低旋转侧，起动器3将扭矩传递至齿圈13，不会产生单向离合器33的空转扭矩，因此，能够获得以往那样的旋转速度。

此外，在曲柄发动波动的高旋转侧，在起动器3变为无法将扭矩传递至齿圈13的状态的情况下，通过弹簧33d的载荷和润滑脂的粘度，单向离合器33的空转扭矩对于发电电动机2而言变为负载。藉此，由于旋转速度的上升得到抑制，因此，能够缓和作为皮带12容易打滑的状况的曲柄发动时的旋转速度的变化、即加减速的斜率，从而能够抑制皮带12打滑。

因而，不需要为防皮带12打滑而在发动机1启动前进行启动方法的选择，从而不需要用于进行启动方法选择的复杂的控制和成为判断构件的传感器。此外，在皮带12容易打滑的低温时，在实施使用了发电电动机2和起动器3两者的联合曲柄发动的情况下，也能够进一步在皮带12不打滑的状态下使发动机1曲柄发动，能够以低成本确保发动机启动性。

实施方式3

在上述实施方式2中，对为了抑制曲柄发动波动的高旋转侧的旋转速度而调节单向离合器33的空转扭矩的方法进行了说明，但在本发明的实施方式3中，对为了获得与实施方式2相同效果而使发电电动机2的输出扭矩降低的方法进行说明。

另外，实施方式3中的结构和发动机启动的一连串动作与上述实施方式1相同。此外，在本发明实施方式3的联合曲柄发动中，其特征是，使发电电动机2的输出扭矩从初始降低以实施曲柄发动。

在以往的发动机启动中，也特别考虑了－30℃等极端低温，但较少为了短时间启动而对输出设置限制，而较多的是利用额定输出或最大输出来实施曲柄发动。

在本发明的实施方式3中，为了发挥对低旋转扭矩占优势的起动器3和对高旋转扭矩占优势的发电电动机2两者的特征，刻意地降低发电电动机2的输出扭矩。在此，也可以根据曲柄发动波动，在低旋转侧将额定输出或最大输出的高输出扭矩输出，在高旋转侧使输出扭矩降低，但通过使发电电动机2的输出扭矩从初始降低，能够获得发电电动机2的马达控制简单的发动机启动装置。

根据如此构成的发动机启动装置，在发动机1的曲柄发动时的波动引起的低旋转侧，起动器3将扭矩传递至齿圈13，不会产生单向离合器33的空转扭矩，因此，能够获得接近以往的旋转速度。

此外，在曲柄发动波动的高旋转侧，在起动器3变为无法将扭矩传递至齿圈13的状态的情况下，与发电电动机2的输出扭矩降低的量相应地抑制旋转速度的上升，因此，能够缓和作为皮带12容易打滑的状况的曲柄发动时的旋转速度的变化、即加减速的斜率，从而能够抑制皮带12打滑。

藉此，不需要为防皮带12打滑而在发动机1启动前进行启动方法的选择，从而不需要用于进行启动方法选择的复杂的控制和成为判断构件的传感器。此外，在皮带12容易打滑的低温时，在实施使用了发电电动机2和起动器3两者的联合曲柄发动的情况下，能够进一步在皮带12不打滑的状态下使发动机1曲柄发动，能够以低成本，确保发动机启动性。

在此，也可以将上述实施方式2所示的单向离合器33的弹簧33d的设定及润滑脂与实施方式3所示的使发电电动机2的输出扭矩降低的方法组合加以实施。在这种情况下，能够以更容易缓和作为皮带12容易打滑的状况的曲柄发动时的旋转速度的变化、即加减速的斜率的方式进行设定。

此外，此时，也可以将上述实施方式2和实施方式3所示的方法与能够调节皮带12张力的张力器、或根据曲柄发动波动来控制发电电动机2的输出扭矩那样的方法组合。

另外，在上述实施方式1～3中，若将起动的电信号同时发送至发电电动机2和起动器3，则发动机启动的系统不会复杂化，且不需要复杂的启动控制，因此，能够获得稳定的发动机启动装置。

在此，在同时发送电信号的情况下，若发电电动机2的旋转开始将要变早，则起动器3的动作会机械地在经过了稳定的时间后实施，因此，能够在MG控制电路22中追加在经过了规定时间后，使发电电动机2开始旋转的控制。

此外，只要能够将电信号发送至发电电动机2和起动器3的时刻设为同时，则在通过驾驶员的启动操作来启动发动机1的初始启动中，也能够通过将朝起动器3的电磁开关32施加的电压作为电信号，不经由其它控制功能发送至MG控制电路22，来实施联合曲柄发动。

另外，也可以是如下的机构：在小齿轮31的靠齿圈13一侧的端面与非扭矩传递侧的齿面之间，以沿着齿面的曲面形状设置有齿面倒角部，另外，在小齿轮31的齿顶外径部沿着齿顶外径设置有齿顶倒角部。在这种情况下，由于以沿着非扭矩传递侧的齿面的曲面来形成齿面倒角部，因此，在垂直于轴向的截面观察时，和齿圈13的齿与小齿轮31的齿始终啮合的状态相同。

在与齿彼此啮合的状态不同的情况下，齿圈13与小齿轮31的各自的齿的速度矢量不同。因而，其结果是，接触位置朝轴向振摆，不仅无法传递稳定的旋转力，还存在变为斥力的情况，而处于不稳定的啮合状态。

也就是说，通过在小齿轮31的靠齿圈13一侧的端面与非扭矩传递侧的齿面之间以沿着齿面的曲面形状设置齿面倒角部，即使发电电动机2先开始旋转，也能够稳定啮合。

此外，在上述实施方式1～3中，作为发电电动机2，对利用皮带12与发动机1的曲柄轴11始终连接，兼具再生和电力运行的功能的发电电动机2进行了说明，但只要发电电动机2利用皮带12与曲柄轴11连接，则即使是其它形态也能够获得相同的效果。此外，不具有再生功能的电动机也能够获得相同的效果。

Claims (3)

1.一种发动机启动装置，装设于进行发动机自动停止再启动控制的车辆，在所述发动机自动停止再启动控制中，当满足发动机的停止条件时，使所述发动机自动停止，然后在满足再启动条件时，使所述发动机再启动，所述发动机启动装置的特征在于，包括：

发电电动机，所述发电电动机与所述发动机的曲柄轴连接；以及

起动器，在所述发动机启动时，所述起动器使小齿轮与设置于所述曲柄轴的齿圈啮合，

在通过驾驶员的启动操作来启动所述发动机的初始启动中，通过所述发电电动机和所述起动器两者，使所述发动机进行联合曲柄发动，

在所述发动机的再启动中，通过所述发电电动机，使所述发动机进行曲柄发动，

在所述联合曲柄发动中，所述发电电动机以比额定输出或最大输出小的输出，使所述发动机进行曲柄发动。

2.如权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于，

所述起动器包括：

马达部，所述马达部产生旋转扭矩；

输出轴，所述输出轴通过由所述马达部产生的旋转扭矩而旋转；

小齿轮，所述小齿轮以能沿轴向移动的方式设置在所述输出轴上，在启动所述发动机时，所述小齿轮与设置于所述曲柄轴的齿圈啮合；以及

单向离合器，所述单向离合器设置于所述输出轴与所述小齿轮之间，在所述输出轴一侧的旋转速度比所述小齿轮一侧的旋转速度快的情况下，所述单向离合器将由所述马达部产生的旋转扭矩朝所述小齿轮传递，所述小齿轮由所述齿圈驱动而旋转，在所述小齿轮一侧的旋转速度比所述输出轴一侧的旋转速度快的情况下，所述单向离合器产生空转扭矩而变为空转状态，

在所述单向离合器中，低温时的空转扭矩比高温时的空转扭矩大。

3.一种发动机启动装置，装设于进行发动机自动停止再启动控制的车辆，在所述发动机自动停止再启动控制中，当满足发动机的停止条件时，使所述发动机自动停止，然后在满足再启动条件时，使所述发动机再启动，所述发动机启动装置的特征在于，包括：

发电电动机，所述发电电动机与所述发动机的曲柄轴连接；以及

起动器，在所述发动机启动时，所述起动器使小齿轮与设置于所述曲柄轴的齿圈啮合，

在通过驾驶员的启动操作来启动所述发动机的初始启动中，通过所述发电电动机和所述起动器两者，使所述发动机进行联合曲柄发动，

在所述发动机的再启动中，通过所述发电电动机，使所述发动机进行曲柄发动，

所述起动器包括：

马达部，所述马达部产生旋转扭矩；

输出轴，所述输出轴通过由所述马达部产生的旋转扭矩而旋转；

小齿轮，所述小齿轮以能沿轴向移动的方式设置在所述输出轴上，在启动所述发动机时，所述小齿轮与设置于所述曲柄轴的齿圈啮合；以及

单向离合器，所述单向离合器设置于所述输出轴与所述小齿轮之间，在所述输出轴一侧的旋转速度比所述小齿轮一侧的旋转速度快的情况下，所述单向离合器将由所述马达部产生的旋转扭矩朝所述小齿轮传递，所述小齿轮由所述齿圈驱动而旋转，在所述小齿轮一侧的旋转速度比所述输出轴一侧的旋转速度快的情况下，所述单向离合器产生空转扭矩而变为空转状态，

在所述单向离合器中，低温时的空转扭矩比高温时的空转扭矩大。

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