專利名稱：發(fā)動機(jī)起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)起動裝置，特別是一種在起動時負(fù)荷力矩的影響小、適于提高起動性能的發(fā)動機(jī)起動裝置。
從照顧環(huán)境和節(jié)省能源的觀點(diǎn)來看，特別是為了抑制怠速時的廢氣或者燃料的耗費(fèi)，在車輛停止時讓發(fā)動機(jī)自動停止，而在從停止?fàn)顟B(tài)操作節(jié)氣門手柄而指示起動時，讓發(fā)動機(jī)自動地再次起動，從而使車輛起動，這種發(fā)動機(jī)停止啟動控制裝置是公知的(日本專利特開昭6-75323號公報)。
另一方面，為了使起動時的負(fù)荷力矩影響小，在讓起動電機(jī)(起動馬達(dá))朝負(fù)荷力矩減小的方向旋轉(zhuǎn)后，馬上讓起動馬達(dá)朝正規(guī)的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)，這種發(fā)動機(jī)起動裝置也是公知的(日本專利特開平7-71350號公報)。
在控制起動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向以提高起動性的上述發(fā)動機(jī)起動裝置中，由于是讓曲柄軸從逆轉(zhuǎn)馬上變?yōu)檎D(zhuǎn)，因此與通常的起動方法不同，從逆轉(zhuǎn)的部分直到起動的時間有剩余。特別是，在車輛停止時自動停止發(fā)動機(jī)的上述發(fā)動機(jī)起動停止控制裝置中，人們希望對應(yīng)于節(jié)氣門手柄的操作迅速地起動發(fā)動機(jī)，從而使車輛起動。然而，在以往的起動裝置中不能夠有效地對應(yīng)于這種希望。
本發(fā)明的第一目的是解決上述以往技術(shù)中的問題，提供一種不受起動時負(fù)荷力矩的影響，同時能夠縮短起動的時間的發(fā)動機(jī)起動裝置。
在讓曲柄軸從逆轉(zhuǎn)很快變?yōu)檎D(zhuǎn)、而控制起動電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向來提高起動性的上述起動裝置中，會存在以下問題。即，在曲柄軸一旦逆轉(zhuǎn)之后在停止的狀態(tài)下，由于逆轉(zhuǎn)時的慣性，難以將曲柄軸停止在所希望的位置。因此，盡管讓曲柄軸逆轉(zhuǎn)，也不能夠使起動時負(fù)荷力矩的影響變小。
本發(fā)明的第二目的是解決上述以往技術(shù)中的問題，提供一種不僅能夠縮短起動的時間，而且在具備讓曲柄軸逆轉(zhuǎn)再起動的情況下能夠使逆轉(zhuǎn)后的停止位置處于所希望的位置，從而沒有負(fù)荷力矩的影響的發(fā)動機(jī)起動裝置。
為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的發(fā)動機(jī)起動裝置，其第1特征在于，在發(fā)動機(jī)起動操作時，在曲柄角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)正轉(zhuǎn)，而另一方面，在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)直到曲柄角度位置進(jìn)入到上述正轉(zhuǎn)區(qū)域，然后再正轉(zhuǎn)，在這樣的發(fā)動機(jī)起動裝置中，具有在車輛停止時停止發(fā)動機(jī)、對應(yīng)于由操作者進(jìn)行的起動操作而使發(fā)動機(jī)起動的發(fā)動機(jī)停止啟動控制機(jī)構(gòu)，以及在上述車輛停止時曲柄角度位置處于上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下、在進(jìn)行上述起動操作之前使曲柄角度位置變?yōu)樯鲜稣D(zhuǎn)區(qū)域的起動電機(jī)控制機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該第1特征，在隨著車輛的停止而停止發(fā)動機(jī)時，曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，在起動操作之前能夠?qū)⑶慕嵌任恢眠M(jìn)行變更，而移動到正轉(zhuǎn)區(qū)域。由此，能夠立即響應(yīng)起動操作而使起動馬達(dá)正轉(zhuǎn)，從而使發(fā)動機(jī)起動。
另外，本發(fā)明的第2特征在于，它具有檢測出凸輪軸位置的凸輪傳感器，根據(jù)向上述凸輪傳感器的輸出信號而檢測出上述正轉(zhuǎn)區(qū)域以及上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域。根據(jù)該第2特征，通過凸輪軸的位置能夠很容易地識別出曲柄角度的位置是處于正轉(zhuǎn)區(qū)域還是處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域。
為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明的發(fā)動機(jī)起動裝置，其第3特征在于，在發(fā)動機(jī)起動操作時，在曲柄角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一方面，在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)，從而使曲柄角度位置進(jìn)入到上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之后再正轉(zhuǎn)，在這樣的發(fā)動機(jī)起動裝置中，在從上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域逆轉(zhuǎn)時、在進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前的預(yù)定位置檢測出曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測機(jī)構(gòu)，以及根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)速度來控制上述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)時的停止時刻的控制機(jī)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的第4特征在于，上述旋轉(zhuǎn)速度是通過從上述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)開始直到上述預(yù)定位置的到達(dá)時間來檢測出的。
另外，本發(fā)明的第5特征在于，形成這樣的結(jié)構(gòu)，即上述控制機(jī)構(gòu)在上述旋轉(zhuǎn)速度超過預(yù)定值的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)，而在上述旋轉(zhuǎn)速度沒有到達(dá)預(yù)定值的情況下，再經(jīng)過預(yù)定的時間之后停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
此外，本發(fā)明的第6特征在于，上述預(yù)定位置是在逆轉(zhuǎn)方向馬上就要進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前輸出的預(yù)定的曲柄脈沖(クランクパルス)檢測位置，在該曲柄脈沖被檢測之前，曲柄角度位置進(jìn)入到正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
按照上述第3至第6特征，可以根據(jù)起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)中曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度來推定隨著慣性旋轉(zhuǎn)的停止位置誤差。而考慮到這種誤差，能夠控制曲柄的角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的所希望的位置。
特別是，根據(jù)第5特征，在正轉(zhuǎn)區(qū)域之前具有一定的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，一旦判定出有很大的慣性旋轉(zhuǎn)，便直接將起動電機(jī)停止，在旋轉(zhuǎn)速度很低的情況下，慣性旋轉(zhuǎn)中判定出曲柄角度位置沒有到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域的話，再讓起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)一定的時間，從而能夠在所希望的位置上停止曲柄。
另外，在第6特征中，即使在逆轉(zhuǎn)開始位置極為接近正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，在預(yù)定曲柄脈沖檢測出來之前，已檢測出正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，能夠直接檢測出正轉(zhuǎn)區(qū)域來停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
對附圖簡單說明如下

圖1是本發(fā)明一個實施例的起動裝置主要部分的功能框圖；圖2是搭載有適于本發(fā)明的發(fā)動機(jī)起動裝置的小型兩輪摩托車整體側(cè)視圖；圖3是小型兩輪摩托車儀表盤的平面圖；圖4是表示落座檢測裝置概要的模式圖；圖5是沿圖2中所示發(fā)動機(jī)的A-A線的剖視圖；圖6是發(fā)動機(jī)汽缸蓋周邊的側(cè)視剖視圖；圖7是發(fā)動機(jī)汽缸蓋周邊的正視剖視圖；圖8是發(fā)動機(jī)汽缸蓋周邊的后視剖視圖；圖9是自動變速裝置驅(qū)動一側(cè)的剖視圖；圖10是自動變速裝置從動一側(cè)的剖視圖11是表示潤滑油循環(huán)裝置的剖視圖；圖12是表示曲柄傳感器的配置的側(cè)視剖視圖；圖13是表示曲柄傳感器的配置的正視剖視圖；圖14是表示本實施例的一個實施狀態(tài)下起動停止控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖15是表示主控制裝置功能的框圖(之一)；圖16是表示主控制裝置功能的框圖(之二)；圖17是表示主控制裝置主要動作的一覽表；圖18是表示動作模式及動作曲線的切換條件的視圖；圖19是表示曲柄角度位置與超越力矩的關(guān)系的視圖；圖20是曲柄角度位置控制的正時曲線圖；圖21是曲柄角度位置控制的正時曲線圖；圖22是曲柄角度位置控制的動作說明圖；圖23是起動控制的流程圖；圖24是發(fā)動機(jī)停止控制的流程圖。
圖中2是車體前部，3是車體后部，8是座位，8a是框架，9是行李箱，12是曲柄軸，69是凸輪軸，72a是磁阻器，162是起動繼電器(繼電器RyA)，162a是逆轉(zhuǎn)繼電器(繼電器RyB)，155是凸輪傳感器，171是起動電機(jī)，254是落座開關(guān)，258是起動開關(guān)，259是停止開關(guān)。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。圖2是搭載有本發(fā)明的實施例的發(fā)動機(jī)起動裝置的兩輪摩托車的整體側(cè)視圖。在該圖中，車體前部2和車體后部3通過低的底板部4連接起來，構(gòu)成車體骨架的車體框架主要由下管6和主管7構(gòu)成。燃料箱以及行李箱(兩者在圖中均未示出)由主管7支撐，在其上方配置著座位8。座位8可以兼任設(shè)置于其下部的行李箱蓋，為了開閉行李箱9，可以通過設(shè)置于其前部FR上的圖中未示的合頁機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐。
另一方面，在車體前部2中的下管6上設(shè)置著轉(zhuǎn)向頭5，通過該轉(zhuǎn)向頭5由軸支撐著前叉12A。在從前叉12A向上方延伸的部分上安裝著手柄11A，另外，在向下方延伸的部分的前端上用軸支撐著前輪13A。在手柄11A的上部覆蓋著兼作儀表板的手柄罩33。
在主管7的中間可自由轉(zhuǎn)動地由軸支撐著連接部件(懸掛裝置)37，通過該懸掛裝置37將擺動裝置17可相對于主管7自由擺動機(jī)連接而成。擺動裝置17上，在該前部搭載著單氣缸四沖程發(fā)動機(jī)200。從發(fā)動機(jī)200朝后方構(gòu)成皮帶式無極變速機(jī)35，在該無極變速機(jī)35上通過后述的離心離合器機(jī)構(gòu)連接著減速機(jī)構(gòu)38。而且，在減速機(jī)構(gòu)38上由軸支撐著后輪21。在減速機(jī)構(gòu)38的上端與主管7上部的彎曲部之間安裝著減振器22。在擺動裝置17的前部連接著從發(fā)動機(jī)200的氣缸蓋32延伸出來的進(jìn)氣管23，而在進(jìn)氣管23上設(shè)置著汽化器24及連接在該汽化器24上的空氣濾清器25。
在從皮帶式無極變速機(jī)35的傳動箱罩36上突出的腳蹬起動軸27上固定著腳蹬起動臂28的根部，在腳蹬起動臂28的前端設(shè)置著腳蹬起動踏板29。在設(shè)置于擺動裝置箱體31下部的樞軸18上樞裝著主支撐26，在停車時將該主支撐26立起(圖中以雙點(diǎn)劃線表示)。
圖3是上述兩輪摩托車儀表板的平面圖，在手柄罩33的儀表板192內(nèi)設(shè)置著與速度表193在一起的待機(jī)指示器256以及電池指示器276。待機(jī)指示器256如后面詳細(xì)描述的那樣，在發(fā)動機(jī)停止啟動控制中的發(fā)動機(jī)停止時熄滅，在如果節(jié)氣門開啟而立即起動發(fā)動機(jī)，從而將車輛啟動處于狀態(tài)來警告駕駛者。電池指示器276在電波電壓降低時點(diǎn)亮，警告駕駛者電池充電不足。
在手柄罩33上設(shè)置有允許怠速或者限制怠速用的怠速開關(guān)253以及啟動起動電機(jī)(起動馬達(dá))用的起動開關(guān)258。在手柄11的右端部上設(shè)置有節(jié)氣門把手194以及剎車桿195。另外，在左右節(jié)氣門把手194的根部等上帶有與以往的兩輪摩托車相同的喇叭開關(guān)或信號開關(guān)，在此省略圖示。
下面對開閉座位8用的合頁部和配置在該合頁部附近的落座開關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是表示開閉座位8用的合頁部結(jié)構(gòu)的模式圖。在圖中，兼作行李箱9的蓋的座位8相對于該行李箱9在箭頭A方向可自由開閉地設(shè)置。為了能夠開閉座位8，在行李箱9上設(shè)置有合頁軸102以及以合頁軸102為中心自由擺動的連接部件100。另一方面，連接部件100的另一端，即與同合頁軸102相結(jié)合的一側(cè)相反的一側(cè)的端部相對于座位8的框架8a上所設(shè)的第2合頁軸110可自由轉(zhuǎn)動地結(jié)合。因此，座位8可以以合頁軸102為中心在箭頭A方向擺動，同時可以以第2合頁軸110為中心在箭頭B方向擺動。
在連接部件100與上述框架8a之間安裝有彈簧103，將座位8以第2合頁軸110為中心朝圖中順時針方向施壓。而在連接部件100與上述框架8a之間設(shè)置有落座開關(guān)156，駕駛者落座，框架8a以第2合頁軸110方中心沿圖中逆時針方向轉(zhuǎn)動一定量時，動作為ON，從而檢測出落座狀態(tài)。
接著，對上述發(fā)動機(jī)200進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5是連接在發(fā)動機(jī)曲軸上的起動兼發(fā)電裝置的剖視圖，是圖2是沿A-A位置的剖視圖。在圖5中，在帶有保持于上述主管7上的罩37的擺動裝置罩31上設(shè)置有可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸承10、11上的曲柄軸12，在該曲柄軸12上通過曲柄軸銷13連接著連桿14。從曲柄室9伸出的曲柄軸12的一端部上設(shè)置著起動兼發(fā)電裝置的內(nèi)轉(zhuǎn)子15。
內(nèi)轉(zhuǎn)子15帶有轉(zhuǎn)子輪殼16以及嵌合在該轉(zhuǎn)子輪殼16外周面上的永磁鐵19。永磁鐵19例如是釹鐵硼系的，以曲柄軸12為中心等角度間隔設(shè)置6個。轉(zhuǎn)子輪殼16其中心部嵌合在曲柄軸12的前端圓錐部上。轉(zhuǎn)子輪殼16的一端(與曲柄軸12相反一側(cè)的端部)上配置著法蘭部件39，轉(zhuǎn)子輪殼16與法蘭部件39一起由螺栓20固定在曲柄軸12上。
在轉(zhuǎn)子輪殼16上形成有突出于上述法蘭部件39一側(cè)的小直徑圓筒部40，在圓筒部40的外周上可相對于該圓筒部40自由滑動地設(shè)置有電刷保持器41。電刷保持器41由壓縮螺旋彈簧42朝上述法蘭部件39方向施壓。在電刷保持器41上設(shè)置有由壓縮螺旋彈簧42施壓的電刷44。轉(zhuǎn)子輪殼16上貫通著與曲柄軸12的中心軸線平等延伸的連接銷45，其一端固定在上述電刷保持器41上，同時，另一端連接在調(diào)節(jié)器(詳細(xì)的在后面描述)的板46上。
內(nèi)轉(zhuǎn)子15的外周上配置的外定子47的定子鐵芯48由螺栓49固定在擺動裝置的殼體31上。在該定子鐵芯49的軛鐵49a上卷繞著發(fā)電線圈50和起動線圈51，從定子鐵芯49延伸出來的圓筒部49b蓋住上述電刷保持器41。在圓筒部49b的端部連接著整流子保持器52，在該整流子保持器52上以與上述電刷44滑動的方式固定著整流子片53。即，在與由上述壓縮螺旋彈簧43施壓的電刷44相對的位置上配置整流子片53。
此外，圖5中僅示出了一個電刷44，不僅這一個電刷，在內(nèi)轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)方向上當(dāng)然可以按照需要設(shè)置多個。電刷以及整流子片的個數(shù)或者形狀的一個例子以記載在本申請人的在先申請(日本專利特開平9-215292號)的說明書中。另外，在通過后述的整流器使電刷保持器41偏向曲柄軸12一側(cè)時，電刷44從整流子片53上離開，而將電刷44的行程限制在預(yù)定量。為了限制行程，在電刷保持器41與電刷44之間設(shè)置有圖中未示的止擋機(jī)構(gòu)。
上述轉(zhuǎn)子輪殼16的端部，即與曲柄軸12嵌合部分的一側(cè)設(shè)置有在起動電機(jī)與發(fā)電機(jī)之間自動切換的控制器54?？刂破?4帶有上述板46和作為將該板46向曲柄軸12的中心軸線方向偏斜用的調(diào)整平衡重的滾子55。滾子55最好是在金屬制的芯子上設(shè)置樹脂罩的那種，或者是不帶樹脂罩的那種，也可以是整體由樹脂成形。轉(zhuǎn)子輪殼16上形成有收容上述滾子55的袋部56，該袋部56如圖所示在外定子47一側(cè)變窄，形成錐狀斷面。
在上述法蘭部件39上安裝著散熱片57，與該散熱片57相對設(shè)置有散熱器58。另外，在曲柄軸12上于內(nèi)轉(zhuǎn)子15及主軸承11之間固定著鏈輪59，在該鏈輪59上卷繞著獲得來自曲柄軸12的驅(qū)動凸輪軸(參照圖6)用的動力的鏈條60。此外，鏈輪59與將動力傳遞到循環(huán)潤滑油的泵用的齒輪61形成一體，齒輪61將動力傳遞到固定在后述齒輪泵的驅(qū)動軸上的齒輪上。
在上述結(jié)構(gòu)中，按下起動開關(guān)，通過電池(圖中未示)將電壓施壓到整流子片53上，電流就會通過電刷44流到起動線圈51上，使內(nèi)轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，與內(nèi)轉(zhuǎn)子15相結(jié)合的曲柄軸12旋轉(zhuǎn)，從而起動發(fā)動機(jī)200。發(fā)動機(jī)200的旋轉(zhuǎn)速度增大，調(diào)節(jié)平衡重55就會受到離心力，在鏈輪56內(nèi)向轉(zhuǎn)子輪殼16的外周方向移動，到達(dá)圖中雙點(diǎn)劃線所示的位置。
調(diào)節(jié)平衡重55移動后，就會使板46以及與板46相配合的連接銷45偏斜到點(diǎn)劃線所示的位置。由于該連接銷45的另一端與電刷保持器41相配合，因而同樣也會使電刷保持器41偏斜。電刷44的行程由于受上述的限制，在電刷保持器41有比該行程還大的偏斜時，便會斷開電刷44與整流子片53的接觸。在電刷44從整流子片53上離開后，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動使曲柄軸12旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果是由發(fā)電線圈51發(fā)出電流，將電流供向電池。
接著，對發(fā)動機(jī)200的缸蓋周邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖6是發(fā)動機(jī)的缸蓋周邊的側(cè)視剖視圖，圖7是其正視剖視圖，圖8是其后視剖視圖。配置在氣缸62內(nèi)的活塞63通過活塞銷連接在連桿14的小頭一側(cè)。在氣缸蓋32上螺紋結(jié)合著火花塞65，其電極部形成于活塞63的頭部與氣缸蓋32之間，面對著燃燒室。氣缸62的周圍圍繞著冷卻水套66。
氣缸蓋32內(nèi)上述氣缸62的上方設(shè)置有通過軸承67、68自由旋轉(zhuǎn)支撐的凸輪軸69。在凸輪軸69上嵌合著附件70，在該附件70上由螺栓71一起固定著與凸輪鏈輪72和將凸輪鏈輪72和凸輪傳感器155相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)生凸輪脈沖用的磁阻部72a。在凸輪鏈輪72上卷繞著鏈條60。通過該鏈條60將上述鏈輪59(參照圖5)，即曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)傳遞到凸輪軸69上。
在凸輪69的上部設(shè)置有搖臂73，該搖臂73隨著凸輪軸69的旋轉(zhuǎn)而對應(yīng)于凸輪軸69的凸輪形狀而擺動。凸輪軸69的凸輪形狀以與四沖程發(fā)動機(jī)的預(yù)定行程相對應(yīng)來開閉進(jìn)氣閥95及排氣閥96的方式確定。通過進(jìn)氣閥95來開閉進(jìn)氣管23，通過排氣閥96來開閉排氣管97。
在凸輪軸69上形成有一體的排氣凸輪及進(jìn)氣凸輪，與這些凸輪相鄰接，設(shè)置有相對于凸輪軸69在逆轉(zhuǎn)方向相配合的減壓凸輪(圖中未示)。減壓凸輪(圖中未示)在凸輪軸69逆轉(zhuǎn)時追隨凸輪軸69的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動到比排氣凸輪的外周形狀更為突出的位置。
這樣，在凸輪軸69正轉(zhuǎn)時能夠讓排氣閥96處于稍微抬起的狀態(tài)，從而能夠減輕發(fā)動機(jī)壓縮過程中的負(fù)荷。由此，由于可以讓曲柄軸開始工作時的力矩較小，從而能夠使用小型的四沖程發(fā)動機(jī)起動器，其結(jié)果是，具有可使曲柄周圍緊湊、能夠使傾角變大的優(yōu)點(diǎn)。此外，通過過一會讓凸輪正轉(zhuǎn)，讓減壓凸輪的外形返回到排氣凸輪外周形狀之內(nèi)。
在氣缸蓋32上形成有由水泵座74和水泵殼體75所圍繞的泵室76。在泵室76內(nèi)配置著帶有葉輪77的水泵軸78。泵軸78嵌合在凸輪軸69的端部，通過軸承79可自由旋轉(zhuǎn)地保持。泵軸78的驅(qū)動力由與凸輪鏈輪72中心部相配合的銷釘80來獲得。
氣缸蓋罩81上設(shè)置有空氣簧片閥94。該空氣簧片閥94有排氣管97中產(chǎn)生負(fù)壓時吸入空氣來改善排放。此外，在泵室76的周邊的多處設(shè)置有密封部件，在此省略了每處的說明。
接著對改變發(fā)動機(jī)200的轉(zhuǎn)速、而將其傳遞到后輪的自動變速器進(jìn)行說明。圖9、圖10是發(fā)動機(jī)自動變速器部分的剖視圖，它們分別是圖9為驅(qū)動一側(cè)，圖10為從動一側(cè)。在圖9中，在曲柄軸12上與設(shè)置上述起動兼發(fā)電裝置的內(nèi)轉(zhuǎn)子15一側(cè)相反側(cè)的端部上設(shè)置有卷繞著V形皮帶82用的皮帶輪83。皮帶輪83由在相對于曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)方向以及軸線方向固定動作的固定皮帶輪片83a和相對于曲柄軸12在軸線方向自由滑動的可動皮帶輪片83b構(gòu)成，在可動皮帶輪片83b的背面，即與V形皮帶82不接觸的面上安裝著保持板84。保持板84以相對于曲柄軸12限制旋轉(zhuǎn)方向及軸線方向兩方的動作的方式一體旋轉(zhuǎn)。由保持板84和可動皮帶輪片83b圍住的空間形成收容作為調(diào)節(jié)平衡重的滾子85用的袋部。
另一方面，將動力傳遞到后輪21上的離合器機(jī)構(gòu)是這樣構(gòu)成的。在圖10中，離合器的主軸125由嵌合在箱體126上的軸承127以及嵌合在齒輪箱128上的軸承129支撐。在該主軸125上通過軸承130及131支撐著皮帶輪132的固定皮帶輪片132a，在主軸125的端部由螺母133固定著帽狀離合器板134。
在上述固定皮帶輪片132a的套管135上，沿主軸125的縱向可自由滑動地設(shè)置著皮帶輪132的可動皮帶輪片132b。可動皮帶輪片132b以能夠繞著主軸125一體旋轉(zhuǎn)的方式與盤136相配合。盤136與可動皮帶輪片132b之間設(shè)置著將兩者之間的距離朝擴(kuò)張的方向作用反彈力的壓縮螺旋彈簧137。另外，在盤136上設(shè)置有由銷138可自由擺動地支撐的滑靴139。滑靴139在盤136的旋轉(zhuǎn)速度增大時受離心力的作用向外周方向擺動，與離合器板134的內(nèi)周相接觸。此外，盤136在到達(dá)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度時，滑靴139以與離合器板134相接觸的方式設(shè)置有彈簧140。
在主軸125上固定著小齒輪141，該小齒輪141與固定在空轉(zhuǎn)軸142上的齒輪143相嚙合。而且，固定在空轉(zhuǎn)軸142上的小齒輪144與輸出軸145的齒輪146相嚙合。后輪21由輪圈21a和嵌入輪圈21a周圍的輪胎21b構(gòu)成，輪圈21a固定在上述輸出軸145上。
上述結(jié)構(gòu)中，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是怠速時的情況下，滾子85處于圖9的實線所示的位置，V型皮帶82卷繞在皮帶輪83的最小直徑部分。皮帶輪132的可動皮帶片132b在壓縮螺旋彈簧137的壓力下偏倚圖10的實線位置，V型皮帶8卷繞在皮帶輪132的最大直徑部分。在這種狀態(tài)下，離心離合器的主軸125由于以怠速轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，施加在盤136上的離心力小，滑靴139被彈簧140接到內(nèi)側(cè)，因此，不與離合器板134相接觸，即，發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)不能傳遞到主軸125上，這樣車輪21不旋轉(zhuǎn)。
之后，一旦發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升，施加到盤136上的離心力增大，滑靴139克服彈簧140的彈力向外方伸出，與離合器板134相接觸。其結(jié)果是，發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)傳遞到主軸125上，通過齒輪系將動力傳遞到車輪21上。
另一方面，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速再增大時，滾子85由離心力而向外周方向偏移。圖9的雙點(diǎn)劃線所示的位置就是這種情況下滾子85的位置。滾子85一旦偏倚到外周方向，可動皮帶輪83b由于被壓向固定皮帶輪83a一側(cè)，V型皮帶82便移動到皮帶輪83的最大直徑。這樣，在離心離合器一側(cè)，克服螺旋壓縮彈簧137的彈力而使可動皮帶輪片132b偏移，V型皮帶82則移動到皮帶輪132的最小直徑處。這樣，與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)，相對于曲柄軸12一側(cè)的皮帶輪83及離心離合器一側(cè)的皮帶輪132使V型皮帶82的卷繞直徑發(fā)生變化，從而達(dá)到變速作用。
如上所述，在發(fā)動機(jī)起動時，向起動線圈51中通電，能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)施力，而在本實施例中，則同時使用了通過腳踏而起動發(fā)動機(jī)的腳踏起動裝置。下面參照圖9對腳踏起動裝置進(jìn)行說明。在上述固定皮帶輪83a的背面固定著腳踏起動用的從動棘爪齒輪86。另一方面，在罩36一側(cè)可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著帶有螺旋齒輪87的支撐軸88。在支撐軸88的端部固定著帽89，在該帽89的端面上形成有與上述從動棘爪齒輪86相嚙合的驅(qū)動棘爪齒輪90。
而在罩36上可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著腳踏軸27，在該腳踏起動軸27上焊接著與上述螺旋齒輪87相嚙合的扇形螺旋齒輪91。腳踏起動軸27的端部，即從罩36向外部突出的部分上形成有花鍵，在該花鍵上配合設(shè)置在腳踏臂28(參照圖10)上的花鍵。此外，符號92表示阻力彈簧，符號93為復(fù)位彈簧。
在上述結(jié)構(gòu)中，一旦踩下腳踏起動踏板29，克服復(fù)位彈簧93的彈力使腳踏起動軸27及扇形螺旋齒輪91旋轉(zhuǎn)，螺旋齒輪87及扇形螺旋齒輪91設(shè)定成讓扇形螺旋齒輪91在踏動腳踏起動踏板而轉(zhuǎn)動的情況下產(chǎn)生讓支撐軸88施加在皮帶輪83一側(cè)的推力，這樣的相互扭轉(zhuǎn)的方向。這樣，一旦踏下腳踏起動踏板29，支撐軸88就會偏斜到皮帶輪83一側(cè)，形成于帽89端面上的驅(qū)動棘爪齒輪90便與從動棘爪齒輪86相嚙合，其結(jié)果是，曲軸12旋轉(zhuǎn)，從而能夠讓發(fā)動機(jī)200起動。發(fā)動機(jī)200一旦起動，腳踏起動踏板29的踏動便減弱，通過復(fù)位彈簧93使扇形螺旋齒輪91反轉(zhuǎn)，從而解除驅(qū)動棘爪齒輪90與從動棘爪齒輪86的配合。
下面參照圖11說明潤滑油供給系統(tǒng)。潤滑油供給部分設(shè)置在曲柄室9的下部。在油底殼147上形成有導(dǎo)入潤滑油用的管路148，沿著箭頭D1而將潤滑油吸入到次擺線泵149中。吸入到次擺線泵149中的潤滑油壓力很高，排出到管路150中，沿著箭頭D2、D3通過管路150排出到曲軸箱內(nèi)。
這里，在次擺線泵149的泵軸151上結(jié)合著齒輪152，而且，在該齒輪152上嚙合著與曲柄軸12相結(jié)合的齒輪61。即，次擺線泵149由曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，來循環(huán)潤滑用的潤滑油。
如上所示的那樣，在本實施例中，將驅(qū)動凸輪軸69用的鏈輪59或者驅(qū)動潤滑油泵用的齒輪61安裝在鄰接支撐曲柄軸12的軸承11的曲柄軸12上。這樣，在這些接近鏈輪59或者齒輪61的位置，即離軸承11不遠(yuǎn)的位置上，配置帶有永磁鐵19的內(nèi)轉(zhuǎn)子15。特別是將自動切換起動或者發(fā)電的調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)平衡重55配置在接近軸承11的位置。
下面對輸出曲柄脈沖的傳感器的配置進(jìn)行說明。圖12是表示發(fā)出曲柄脈沖的傳感器(曲柄脈沖發(fā)生器)的配置的圍繞曲軸的側(cè)視剖視圖，圖13是其正視剖視圖。在這些圖中，曲軸箱由前曲軸箱99F及后曲軸箱99R構(gòu)成，曲柄脈沖發(fā)生器153位于后曲軸箱99R一側(cè)，以與曲柄軸12相垂直的方式設(shè)置。這樣，其檢測用的端部153a面對著左曲柄臂12L的外周邊緣配置。上述左曲柄臂12L的外周上形成有凸部，即磁阻部154，曲柄脈沖發(fā)生器153與該磁阻部154磁力結(jié)合，輸出曲柄角的檢測信號。
接著，對發(fā)動機(jī)停止啟動系統(tǒng)進(jìn)行說明。在該系統(tǒng)中帶有怠速限制模式和允許怠速模式。具體地說，在怠速限制模式中，一旦停止車輛，發(fā)動機(jī)便自動停止，在停止?fàn)顟B(tài)下，一旦進(jìn)行踩踏加速踏板的操作，發(fā)動機(jī)就會自動再起動，從而可以使車輛起動(以下稱為“停止啟動模式”)。另外，在允許怠速模式中有兩種，其一是以發(fā)動機(jī)起動時暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)為目的，在發(fā)動機(jī)最初起動之后暫時允許怠速(以下稱為“起動模式”)。另一個是按照駕駛者的意思(由開關(guān)設(shè)定)始終允許怠速(以下稱為“怠速開關(guān)模式”)。
圖14是表示發(fā)動機(jī)200中起動停止控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，與曲柄軸12同軸設(shè)置的起動兼發(fā)電裝置250由起動電機(jī)171和AC發(fā)電機(jī)(ACG)172構(gòu)成。ACG172發(fā)出的電力通過調(diào)節(jié)器.整流器167對電池168充電。調(diào)節(jié)器.整流器167將起動兼發(fā)電裝置250的電壓控制在12V～14.5V之間。電池168在起動繼電器162導(dǎo)通時將驅(qū)動電流供給到起動電機(jī)171中，同時通過主開關(guān)173將負(fù)荷電流供給到各種一般電器裝置174及主控制裝置160上。
主控制裝置160中連接著檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的Ne傳感器251、通過手動允許或者限制發(fā)動機(jī)200的怠速用的怠速開關(guān)253、一旦駕駛者落座就閉合接點(diǎn)而輸出“H”電平的落座開關(guān)254、檢測車速的車速傳感器255、在停止啟動模式下閃亮的停車指示器256、檢測節(jié)氣門開度θ的節(jié)氣門傳感器257、驅(qū)動起動電機(jī)171而讓發(fā)動機(jī)200開始起動的起動開關(guān)258、對應(yīng)于剎車操作而輸出“H”電平的停止開關(guān)159、在電池168的電壓處于預(yù)定值(例如10V)以下時點(diǎn)亮以警告駕駛者充電不足的電池指示器276。
而且，在主控制裝置160中，還連接著與曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)同步而使火花塞65發(fā)火的點(diǎn)火控制裝置(帶有點(diǎn)火線圈)161、將電力供給到起動電機(jī)171中的起動繼電器162的控制端子、將電力供給到前大燈169上的前大燈繼電器163的控制端子、安裝在化油器166上將電力供給雙重起動器165上的雙重起動器繼電器164的控制端子、在預(yù)定條件下發(fā)出警告音來提醒駕駛者注意的蜂鳴器175。
此外，朝前大燈169的供電控制并不限定于由前大燈繼電器163的ON或者OFF的切換控制。例如，不用前大燈繼電器163，而代之以采用FET等的開關(guān)元件，不用關(guān)閉供電而將開關(guān)元件以預(yù)定的周期以及占空系數(shù)進(jìn)行斷續(xù)，可以有效地降低施加在前大燈169上的電壓，也就是采用斷續(xù)控制。
圖15、圖16是表示主控制裝置160結(jié)構(gòu)功能的框圖(之1、之2)，與圖14中相同的符號表示相同或者等同的部分。另外，在圖17中，一總地表示出了后述起動繼電器控制部400的控制內(nèi)容、雙重起動控制部900的控制內(nèi)容、停車指示器控制部600的控制內(nèi)容、點(diǎn)火控制部700的控制內(nèi)容、動作切換部700的控制內(nèi)容、警告蜂鳴器控制部800的控制內(nèi)容以及充電控制部500的控制內(nèi)容。
圖15的動作切換部300在怠速開關(guān)253的狀態(tài)以及車輛的狀態(tài)等到達(dá)預(yù)定條件時，切換到“起動模式”、“停止啟動模式”以及“怠速開關(guān)模式”中的之一，同時，“停止啟動模式”則切換為禁止一切怠速的第1動作樣式(以下稱為“第1樣式”)，以及在預(yù)定條件下例處允許怠速的第2動作樣式(以下稱為“第2樣式”)之一。第2樣式在前大燈169點(diǎn)亮的狀態(tài)下的長時間停止發(fā)動機(jī)的情況下可以防止電池用完，適合于作為防止電池用完的模式。
在動作切換部300的動作切換信號輸出部301上，輸入有怠速開關(guān)253的狀態(tài)信號。怠速開關(guān)253的狀態(tài)信號在OFF狀態(tài)(限制怠速)下為“L”電平，而在ON狀態(tài)(允許怠速)則表示為“H”電平。車速繼續(xù)判定部303帶有計時器303a，車速傳感器255在處于預(yù)定車速以上的車速經(jīng)過預(yù)定的時間便會被檢測出來，從而輸出“H”電平的信號。
動作切換信號輸出部301對應(yīng)于怠速開關(guān)253及車速繼續(xù)判定部303的輸出信號，以及在發(fā)動機(jī)點(diǎn)火OFF狀態(tài)下持續(xù)預(yù)定時間(本實施例中為3分鐘)以上時，相應(yīng)于“H”電平的點(diǎn)火OFF信號S8021，輸出切換主控制裝置160的動作模式以及動作樣式的信號S301a、S301b、S301c。
圖18是表示動作切換信號輸出部301中動作模式及動作樣式的切換條件的模式圖。在動作模式切換信號輸出部301中，按下上述主開關(guān)173對主控制裝置160進(jìn)行再設(shè)置，或者怠速開關(guān)253為OFF(條件①成立)時，通過操作模式切換部301a啟動“起動模式”。這時，動作模式切換部301a輸出“L”電平的動作模式信號S301a。
而該“起動模式”中預(yù)定速度以上的車速經(jīng)過預(yù)定時間以上被檢測出來時(條件②成立)，通過動作模式切換部301a將動作模式從“起動模式”朝“停止啟動模式”切換。這時，動作模式切換部301a的動作模式信號S301a從“L”電平朝“H”電平轉(zhuǎn)移。從上述“起動模式”移動之后，由動作樣式切換部301b起動“第1樣式”，禁止怠速。這時，動作樣式切換部301b的樣式信號S301b變?yōu)椤癓”電平。
在“第1樣式”中，通過后面將要描述的點(diǎn)火OFF繼續(xù)判定部802(圖15)，在點(diǎn)火OFF持續(xù)3分鐘以上時一旦被判定(條件③成立)，通過動作樣式切換部301b，使“停止啟動模式”中的動作樣式從“第1樣式”“第2樣式”切換。這時，從動作樣式切換部301b輸出的動作樣式信號S301b從“L”電平向“H”電平遷移。
而在“第2樣式”中，一旦上述條件②成立，通過動作樣式切換部301b使動作樣式從“第2樣式”朝“第1樣式”切換。這時，動作樣式切換部301b的動作樣式信號S301b從“H”電平朝“L”電平遷移。
根據(jù)本發(fā)明人等的調(diào)查，信號等待或者在路口內(nèi)的右轉(zhuǎn)等待時間為30秒至2分鐘的程度，超過該時間的停車則是信號等待或者右轉(zhuǎn)等待時間之外的停車，例如道路工程施工這樣的單側(cè)通行限制或者交通阻塞等的可能性很大。這里，在本實施例中，由“停車起動模式”在行駛中點(diǎn)亮前大燈之后，長時間(在本實施例中為3分鐘以上)的停車，即強(qiáng)制發(fā)動機(jī)停止時，將動作樣式允許從“第1樣式”朝“第2樣式”切換。而一旦駕駛者按下起動開關(guān)258能夠讓發(fā)動機(jī)起動，由于可以形成在怠速的狀態(tài)的停車，因此防止長時間點(diǎn)亮前大燈169而引起的電池用光。
另一方面，主開關(guān)在從OFF切換為ON時，怠速開關(guān)處于ON(條件⑥成立)，那么從怠速開關(guān)模式起動部301c輸出的動作模式信號S301c從“L”電平朝“H”電平遷移，“怠速開關(guān)模式”啟動。此外，不管是在“停車起動模式”里的“第1樣式”還是“第2樣式”中，一旦怠速開關(guān)253被按下，條件④成立，那么“怠速開關(guān)模式”就啟動。
另外，在“怠速開關(guān)模式”中，怠速開關(guān)253一旦處于OFF(條件⑤成立)，從動作模式切換部301a輸出的動作模式信號S301a便處于“L”電平，“起動模式”啟動。
回到圖15，在Ne判定部306中輸入了Ne傳感器251的輸出信號，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速一旦超過預(yù)定轉(zhuǎn)速，便將“H”電平的信號向前大燈控制部305輸出。Ne判定部306如果在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過了預(yù)定轉(zhuǎn)速，便切斷主開關(guān)173，將其輸出維持在“H”電平。前大燈控制部305根據(jù)上述各動作模式(樣式)的信號S301a、S301b、S301c、Ne判定部306的輸出信號及行駛判定部701的輸出信號，在前大燈繼電器163的控制端子上輸出“H”電平或者“L”電平的控制信號。在前大燈繼電器163上一旦輸入了“H”電平信號，前大燈169便點(diǎn)亮。
此外，在不用前大燈繼電器163，而采用FEP等的開關(guān)元件的情況下，前大燈控制部305不輸出“L”電平的控制信號，而是輸出預(yù)定周期及占空系數(shù)的脈沖信號，使朝前大燈169的供電斷續(xù)控制。
前大燈控制部305如圖17所示，除了“起動模式”之外始終輸出ON信號。即，在“起動模式”中，通過Ne判定部306檢測出預(yù)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速(本實施例中為1500rpm)以上的轉(zhuǎn)速，或者通過行駛判定部701判定出車速比0km要大時，才輸出ON信號。
此外，不用前大燈繼電器163而采用FET等的開關(guān)元件的情況下，在“停止啟動模式”的“第1樣式”中，通過對應(yīng)于后面將要詳細(xì)描述的點(diǎn)火控制來控制開關(guān)元件斷續(xù)開閉，從而能夠使電池的放電限制到最小程度。
即，對應(yīng)于車輛停止而中斷(OFF)點(diǎn)火控制，發(fā)動機(jī)一旦自動停止，前大燈控制部305使施加在前大燈169上的電壓從始終為ON時的電壓(例如13.1V)到預(yù)定減光時的電壓(例如8.6V)，有效地被降低，從而通過預(yù)定周期及寬度比的脈沖信號使開關(guān)元件斷續(xù)控制，來使前大燈169減光。之后，對應(yīng)于起動動作使點(diǎn)火控制再開啟，一旦發(fā)動機(jī)再起動，前大燈控制部305將直流的“H”電平信號輸出到開關(guān)元件上。
這樣，在發(fā)動機(jī)自動停止時不會使前大燈169熄滅，從而通過減光來抑制電池的放電。這樣，在之后的起動時，能夠減小從發(fā)電機(jī)向電池的充電量，其結(jié)果是減少了發(fā)動機(jī)的電器負(fù)荷，從而提高了起動時的加速性能。
點(diǎn)火控制部700在上述動作模式、動作樣式的每一個中，在預(yù)定的條件下通過點(diǎn)火控制裝置161允許或者禁止點(diǎn)火動作。行駛判定部701根據(jù)輸入到車速傳感器255中的檢測信號而判別車輛是否處于行駛狀態(tài)。一旦是行駛狀態(tài)則輸出“H”電平信號。
OR電路702輸出行駛判定部701的輸出信號與節(jié)氣門傳感器257的狀態(tài)信號的邏輯和。OR電路704輸出上述動作模式信號S301a的反轉(zhuǎn)信號、動作樣式信號S301b以及動作模式信號S301c的邏輯和。OR電路703將上述OR電路702、704的輸出信號的邏輯和輸出給點(diǎn)火控制裝置161。點(diǎn)火控制裝置161如果在輸入信號為“H”電平時按照每個預(yù)定的定時進(jìn)行點(diǎn)火動作，而在“L”時中斷點(diǎn)火動作。
點(diǎn)火控制部700如圖17所示，如果處于“起動模式”、“停止啟動模式的第2樣式”以及“怠速開關(guān)模式”中的任何一個時，由于OR電路704的輸出信號變?yōu)椤癏”電平，從OR電路703始終輸出“H”電平信號。即，在“起動模式”、“停止啟動模式的第2樣式”或者“怠速開關(guān)模式”中，點(diǎn)火控制裝置161始終動作。
對此，在“停止啟動模式的第1樣式”中，由于OR電路704的輸出信號為“L”電平，通過行駛判定部701一旦判定出車輛在行駛中，或者節(jié)氣門打開，OR電路702的輸出處于“H”電平的條件下進(jìn)行點(diǎn)火動作。與此相反，車輛處于停止?fàn)顟B(tài)并且節(jié)氣門關(guān)閉的話，則中斷點(diǎn)火動作。
警告蜂鳴器控制部800在動作模式及動作樣式的每一個中，對應(yīng)車輛行駛狀態(tài)或者駕駛者的落座狀態(tài)，給駕駛者發(fā)出促其做種種注意的警告，例如蜂鳴音。在非落座繼續(xù)判定部801中輸入落座開關(guān)54的狀態(tài)信號。非落座繼續(xù)判定部801帶有計算駕駛者非落座時間用的計時器8012，計時器8012一旦超時，則輸出“H”電平的非落座繼續(xù)信號S8012。此外，本實施例的計時器8012中其超時被預(yù)先設(shè)定為一秒。
點(diǎn)火OFF繼續(xù)判定部802帶有計算出發(fā)動機(jī)點(diǎn)火OFF的時間的計時器8021，在檢測出點(diǎn)火OFF狀態(tài)時立即輸出“H”電平的點(diǎn)火OFF信號S8023，同時，啟動計時器8021。計時器8021上旦超時便輸出“H”電平的點(diǎn)火OFF繼續(xù)信號S8021。在本實施例中計時器8021將超時設(shè)定成3分鐘。
蜂鳴器控制部805根據(jù)各動作模式(樣式)的信號S301a、S301b、S301c、非落座繼續(xù)信號S8012、點(diǎn)火OFF繼續(xù)信號S8021、點(diǎn)火OFF信號S8023、行駛判定部701的輸出信號以及節(jié)氣門傳感器257的輸出信號，來決定蜂鳴器175的ON/OFF，在ON的情況下將“H”電平的信號朝蜂鳴器驅(qū)動部814輸出。
蜂鳴器控制部805如圖17所示，在動作模式為“起動模式”時，始終將蜂鳴器175處于OFF，在“停止啟動模式的第1樣式”中，一旦點(diǎn)火OFF狀態(tài)下的非落座狀態(tài)持續(xù)計時器8021的超時時間(本實施例中為1秒)以上或者點(diǎn)火OFF狀態(tài)持續(xù)計時器8021的超時時間(本實施例中為3分鐘)以上時，讓蜂鳴器175處于ON。在“停止啟動模式的第2樣式”中，在不點(diǎn)火(點(diǎn)火OFF)中，由來自節(jié)氣門傳感器257的輸出信號而使節(jié)氣門的開度為“0”。并且由來自車速傳感器55輸入信號讓行駛判定部701將車速判定為0km時，讓蜂鳴器175處于ON。在“怠速開關(guān)模式”中，點(diǎn)火OFF并且非落座持續(xù)1秒鐘以上時，讓蜂鳴器175處于ON。蜂鳴器驅(qū)動部814一旦讓蜂鳴器控制部805的輸出信號處于“H”電平，則將蜂鳴器驅(qū)動信號以0.2秒的時間為ON、1.5秒時間為OFF的方式反復(fù)輸出給蜂鳴器175。
這樣，在本實施例的蜂鳴器控制中，在“停止啟動模式”的行駛中，在例如因道路施工這樣的一側(cè)交通限制等而讓前大燈點(diǎn)亮，同時長時間(本實施例中為3分鐘以上)停車(發(fā)動機(jī)停止)時，“停止啟動模式”的動作樣式從“第1樣式”轉(zhuǎn)移“第2樣式”，同時，將允許怠速的指令由蜂鳴器175通知駕駛者。這樣，只要駕駛者對應(yīng)于蜂鳴器而按下起動開關(guān)258，便能夠防止前大燈169長時間持續(xù)點(diǎn)亮而引起的電池用完。
在充電控制部500的加速操作檢測部502中，通過來自節(jié)氣門傳感器257的輸入信號和來自車速傳感器255的輸入信號，在車速大于0公里，并且節(jié)氣門從全閉狀態(tài)到全開狀態(tài)開啟的時間例如為0.3秒以內(nèi)時，一旦識別為加速信號，便產(chǎn)生一個加速操作檢測脈沖。
起動操作檢測部503在車速為0km以下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于預(yù)定設(shè)定轉(zhuǎn)速(本實施例中為2500rpm)以下時，如果節(jié)氣門為“開”，那么一旦識別為起動操作，便產(chǎn)生一個起動操作檢測脈沖。充電控制部504在檢測出上述加速檢測脈沖信號時啟動6秒計時器504a，當(dāng)該6秒計時器504a超時之后，控制調(diào)節(jié)器整流管167將電池168的充電電壓從平常的14.5V降低到12V。
根據(jù)上述充電控制，在駕駛者猛然打開節(jié)氣門急速加速時，或者從停止?fàn)顟B(tài)啟動時，充電電壓會降低，從而暫降低了起動兼發(fā)電裝置250的電氣負(fù)荷。這樣，通過起動兼發(fā)電裝置250也能夠降低發(fā)動機(jī)200的機(jī)械負(fù)荷，從而提高加速性能。另外，在發(fā)動機(jī)自動停止時，讓FET等開關(guān)元件繼續(xù)控制，使前大燈169光線減弱，從而讓電池的放電抑制到最小限度，由于降低了起動兼發(fā)電裝置250的負(fù)荷，因此可以更進(jìn)一步提高加速性能。
此外，充電控制部504如圖17所示，一旦6秒計時器504a超時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過了設(shè)定轉(zhuǎn)速(本實施例中為7000rpm)，或者節(jié)氣門的開度減小，便停止充電控制而讓充電電壓返回到平常的14.5V。
在圖16中，起動繼電器控制部400對應(yīng)于上述各動作模式或者動作樣式，在預(yù)定的條件下啟動起動繼電器162。Ne傳感器251的檢測信號供向怠速降低判定部401。怠速降低判定部401一旦在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到預(yù)定怠速轉(zhuǎn)速(例如800rpm)之下時，輸出“H”的電平信號。AND電路402輸出怠速下降判定部401的輸出信號、停止開關(guān)259的狀態(tài)信號、起動開關(guān)258的狀態(tài)信號的理論積。AND電路402則輸出怠速降低判定部401的輸出信號與節(jié)氣門傳感器257的檢測信號和落座開關(guān)254的狀態(tài)信號的邏輯積。OR電路408輸出上述各AND電路402、404的輸出信號的邏輯和。
OR電路409輸出動作模式信號S301c與動作模式信號S301a的反轉(zhuǎn)信號的邏輯和。AND電路403輸出AND電路402的輸出信號與OR電路409的輸出信號的邏輯積。AND電路405輸出上述AND電路404的輸出信號、上述動作模式信號S301a和上述動作樣式信號S301b的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積。AND電路407輸出上述動作模式信號S301a、動作樣式信號S301b及OR電路408的輸出信號的邏輯積。OR電路406將上述各AND電路403、405、407的邏輯和輸出給起動繼電器162。
根據(jù)這種起動繼電器控制，“起動模式”以及“怠速模式”中OR電路409的輸出信號變?yōu)椤癏”電平，從而使AND電路403處于恢復(fù)操作(Enable)的狀態(tài)。這樣，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速在處于怠速之下并且停止開關(guān)259為ON狀態(tài)(剎車操作中)時，起動開關(guān)258被駕駛者設(shè)定為ON，AND電路402的輸出為“H”電平時，起動繼電器162導(dǎo)通，從而啟動起動電機(jī)171。
另外，在“停止啟動模式的第1樣式”中，AND電路405處于恢復(fù)操作(Enable)狀態(tài)。這樣，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于怠速之下，落座開關(guān)254為ON狀態(tài)(駕駛者正座在座位上)的狀態(tài)下，一旦開啟節(jié)氣門，AND電路404的輸出便成為了“H”電平，起動繼電器162導(dǎo)通，從而啟動起動電機(jī)171。
而且，在“停止啟動模式的第2樣式”中，AND電路407變?yōu)榛謴?fù)操作(Enable)的狀態(tài)。這樣，上述各AND電路402、404中的任何一個處于“H”電平時，起動繼電器162便會導(dǎo)通，從而啟動起動電機(jī)171。
停止時曲柄角度控制部1000對應(yīng)于發(fā)動機(jī)停止時凸輪傳感器155的檢測信號，即曲柄的角度位置來控制起動繼電器162以及逆轉(zhuǎn)繼電器162a，使發(fā)動機(jī)停止在后述的所希望的曲柄角度位置。凸輪傳感器155在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下輸出信號“H”，而在處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下輸出信號“L”。由凸輪傳感器155檢測出的曲柄角度位置檢測信號輸入停止判定計時器1001中。停止判定計時器1001在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域所示的信號“H”維持預(yù)定的時間Tx之間時，將判定信號輸入到AND電路1002中。
在比較部1003中輸入Ne傳感器251的檢測信號，在該比較部1003中將設(shè)定成比曲柄轉(zhuǎn)速要大并且比怠速轉(zhuǎn)速要小的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nref與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne進(jìn)行比較。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne在高于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nref之上時，輸出表示發(fā)動機(jī)的狀態(tài)為ON的信號“L”。另外，在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne未達(dá)到基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nref時，輸出表示發(fā)動機(jī)狀態(tài)為OFF的信號“H”。來自比較部1003的信號輸入到AND電路1002中。
另外，停止判定計時器1001的超時信號輸入到逆轉(zhuǎn)許可計時器1004中。逆轉(zhuǎn)許可計時器1004對應(yīng)于來自停止判定計時器1001的超時信號而在經(jīng)過預(yù)定時間Ty時，將輸出信號維持為“H”。
AND電路1002以及逆轉(zhuǎn)許可計時器1004的輸出信號以及凸輪傳感器155的檢測信號都輸入到AND電路1005中，AND電路1005輸出這些輸出信號的邏輯和，該邏輯和在轉(zhuǎn)換器1006中反轉(zhuǎn)，供給到逆轉(zhuǎn)繼電器162a中。
而且，逆轉(zhuǎn)許可計時器1004的輸出信號輸入到AND電路1007中。AND電路1007的另一側(cè)的輸入通過轉(zhuǎn)換器1008與凸輪傳感器155的檢測信號相連接。AND電路1007的輸出被輸入到起動繼電器400的OR電路406中。此外，這種停止時曲柄角度控制部1000的動作在以后說明。
雙重起動控制部900中，來自Ne傳感器251的輸出信號輸入到Ne判定部901中。該Ne判定部901在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為預(yù)定值以上時輸出“H”電平信號，關(guān)閉雙重起動繼電器164。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在任何的動作模式中，如果發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速處于預(yù)定值之上的話，都能夠使燃料變濃。
指示器控制部600中，來自Ne傳感器251的輸出信號輸入到Ne判定部601中。該Ne判定部601在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于預(yù)定值以下時輸出“H”電平信號。AND電路602輸出落座開關(guān)254的狀態(tài)信號與Ne判定部601的輸出信號的邏輯積。AND電路603將AND電路602的輸出信號、上述動作模式信號S301a以及動作樣式信號S301b的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積輸出給待機(jī)指示器256。待機(jī)指示器256在輸入信號為“L”電平時滅燈，而在“H”電平時閃亮。
即，待機(jī)指示器256由于在“停止啟動模式”中的停車時閃亮，如果待機(jī)指示器256閃亮，駕駛者即使在發(fā)動機(jī)停止時，也會知道一旦打開車輛加速器，就會立即啟動。
下面對啟動時以及停止時起動電機(jī)171的控制進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實施例的發(fā)動機(jī)中，在如果讓曲柄軸正轉(zhuǎn)活塞處于負(fù)荷力矩增大的位置的情況下，讓曲柄軸逆轉(zhuǎn)直到正轉(zhuǎn)時負(fù)荷力矩小的位置，之后，將其起動電機(jī)改為正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動從而起動發(fā)動機(jī)。然而，如上所述，一旦曲柄軸逆轉(zhuǎn)，會出現(xiàn)在啟動之前需要一定時間的問題。為此，車輛停止時的曲柄角度位置在處于預(yù)定的逆轉(zhuǎn)區(qū)域時，從車輛停止之后到進(jìn)行下次的起動操作之間預(yù)先將曲軸旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的正轉(zhuǎn)位置。通過這樣，一旦在停止后再起動時，能夠立即讓曲柄軸正轉(zhuǎn)從而啟動。
圖19示出了起動電機(jī)171起動時曲柄位置與超越力矩，即越過上死點(diǎn)時所必需的力矩之間的關(guān)系的圖表。在該圖中，曲柄角度在到達(dá)壓縮上死點(diǎn)C/T之前450度-630度的范圍內(nèi)的超越力矩小。然而，在壓縮上死點(diǎn)C/T之前90度～450度之間的超越力矩大，特別是壓縮上死點(diǎn)C/T之前180度其超越力矩變?yōu)樽畲?。即，大約在壓縮上死點(diǎn)C/T之前的超越力矩大，而大約在排氣上死點(diǎn)O/T之前超越力矩小。
在本實施例中，從壓縮上死點(diǎn)C/T之前90度到排氣上死點(diǎn)O/T之前90度，即將凸輪傳感器的輸出為“L”的區(qū)間做為正轉(zhuǎn)區(qū)域，從排氣上死點(diǎn)O/T之前90度到壓縮上死點(diǎn)C/T之前90度，即將凸輪傳感器155的輸出為“H”的區(qū)間做為逆轉(zhuǎn)區(qū)域。這樣，做為起動動作如圖所示，在發(fā)動機(jī)停止時曲柄角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域時，下次起動時從其曲柄位置旋轉(zhuǎn)起動電機(jī)171來起動發(fā)動機(jī)。另一方面，在發(fā)動機(jī)停止時曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域時，如圖所示，在停止發(fā)動機(jī)之后讓起動電機(jī)171逆轉(zhuǎn)到上述正轉(zhuǎn)區(qū)域，而改變曲柄角度位置。這樣，在下次起動時讓起動電機(jī)171從上述正轉(zhuǎn)區(qū)域旋轉(zhuǎn)，從而起動發(fā)動機(jī)。
下面，對發(fā)動機(jī)停止時起動電機(jī)171的動作結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1所示為起動電機(jī)171的正、逆轉(zhuǎn)電路，圖20、圖21是其正時曲線圖。在圖1中，凸輪傳感器155配置在凸輪軸69的磁阻器72a對面。如圖16中說明的那樣，凸輪傳感器155的檢測信號及Ne傳感器251的檢測信號輸入到停止時曲柄角度控制部1000中。另外，在起動繼電器控制部400中輸入停止開關(guān)259以及起動開關(guān)258的ON、OFF信號。這樣，分別通過停止時曲柄角度控制部1000以及起動繼電器控制部400的輸出，控制逆轉(zhuǎn)繼電器162a(以下稱為“繼電器RyB”)，以及起動繼電器162(以下稱為“繼電器RyA”)。
另一方面，起動電機(jī)171通過繼電器RyB的第1接點(diǎn)Ryb1連接在繼電器RyA的接點(diǎn)Rya上，同時，通過繼電器RyB的第2接點(diǎn)Ryb2和電阻R連接在繼電器RyA的接點(diǎn)Rya上。繼電器RyA的接點(diǎn)Rya的另一端連接在電池168的正極上，而電池168的負(fù)極連接在上述第1接點(diǎn)Ryb1的常閉(NC)一側(cè)以及第2接點(diǎn)Ryb2常開(NO)一側(cè)。
在這種結(jié)構(gòu)中，在繼電器RyA處于ON，繼電器RyB處于OFF的情況下，起動電機(jī)171上流動著沿箭頭RR方向的電流，電機(jī)171逆轉(zhuǎn)。另一方面，繼電器RyA處于ON，繼電器RyB處于ON的情況下，第1及第2接點(diǎn)Ryb1、Ryb2切換到圖中所示的相反一側(cè)，起動電機(jī)171上流動著箭頭RF方向的電流，電機(jī)171正轉(zhuǎn)。繼電器RyA處于OFF時，起動電機(jī)171不轉(zhuǎn)動。此外，在逆轉(zhuǎn)的情況下，由于電阻R中通入了電流，與正轉(zhuǎn)的情況相比其電流受到了限制，因此逆轉(zhuǎn)時比正轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)速度要小。
在圖20、圖21中，從來自凸輪傳感器155的逆轉(zhuǎn)區(qū)域檢測信號產(chǎn)生后到經(jīng)過了預(yù)定的時間Tx(例如一秒)，逆轉(zhuǎn)區(qū)域檢測信號繼續(xù)為“H”時，上述停止判定計時器1001超時，發(fā)動機(jī)狀態(tài)表示信號變?yōu)镺N。這樣，從此時經(jīng)過預(yù)定時間Ty(例如一秒)，上述計時器1004變?yōu)镺N，輸出逆轉(zhuǎn)許可信號，繼電器RyA變?yōu)镺N。這時曲柄的角度位置由于處在逆轉(zhuǎn)區(qū)域，繼電器RyB變?yōu)镺FF，從而在起動電機(jī)171上施加負(fù)的電壓，電機(jī)171逆轉(zhuǎn)。當(dāng)起動電機(jī)171旋轉(zhuǎn)，曲柄角度位置變?yōu)檎D(zhuǎn)區(qū)域時，凸輪傳感器155輸出正轉(zhuǎn)區(qū)域檢測信號，即信號“L”，其結(jié)果是繼電器RyA變?yōu)镺FF，同時上述AND電路1005的輸入之一變?yōu)椤癓”，繼電器RyB變?yōu)镺N。也就是切換到正轉(zhuǎn)一側(cè)。
而且，在本實施例中，在發(fā)動機(jī)停止時起動電機(jī)171逆轉(zhuǎn)的情況下，還能夠進(jìn)行下述的追加控制。圖22是表示追加控制概念的圖。在該圖中，通過發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)而輸出曲柄脈沖PC，在靠近正轉(zhuǎn)區(qū)域位置的逆轉(zhuǎn)區(qū)域中也輸出曲柄脈沖PC。在本實施例中，從逆轉(zhuǎn)開始到檢測出曲柄脈沖PC的時間Tpc比預(yù)定時間TA(例如0.1秒)更長的情況下，還檢測出該逆轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的曲柄脈沖PC時直接停止起動電機(jī)171(圖22(b))。另一方面，在從逆轉(zhuǎn)開始到檢測出曲軸脈沖PC的時間Tpc比預(yù)定時間TA要短的情況下，在檢測出該逆轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的曲柄脈沖PC之后再經(jīng)過時間TB驅(qū)動起動電機(jī)171后再停止(圖22(c))。
而且，在另外的實施例中，發(fā)動機(jī)停止時起動電機(jī)171逆轉(zhuǎn)的情況下，還可以進(jìn)行下面的追加控制。圖22(a)-圖22(c)示出了追加控制概念的圖。在該圖中，由發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)而輸出曲柄脈沖PC，在逆轉(zhuǎn)區(qū)域中，在靠近正轉(zhuǎn)區(qū)域的預(yù)定位置上輸出曲柄脈沖PC。在本實施例中，根據(jù)從逆轉(zhuǎn)開始到檢測出曲柄脈沖PC的時間Tpc對起動電機(jī)171逆轉(zhuǎn)時的停止時刻進(jìn)行控制。即，從逆轉(zhuǎn)開始到檢測出曲柄脈沖PC的時間如果長的話慣性就大，如果該時間短的話慣性就小。在檢測曲柄脈沖PC時，即自正轉(zhuǎn)區(qū)域的一定距離的位置處的慣性大小不同的話，即使同時停止起動電機(jī)171，曲軸也不會停在一定的位置。
這里，由于要將曲柄軸停止在正轉(zhuǎn)區(qū)域的預(yù)定位置，因此在本實施例中，在上述時間Tpc比預(yù)定時間PA(例如0.1秒)更長的情況下，如果檢測出該逆轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的曲柄脈沖PC的話，直接停止起動電機(jī)171(圖22(b))。另一方面，從逆轉(zhuǎn)開始到檢測出曲柄脈沖PC之間的時間Tpc比預(yù)定時間PA要短的情況下，在檢測出該逆轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的曲柄脈沖PC之后，再經(jīng)過時間TB驅(qū)動起動電機(jī)171后再停止(圖22(c))。
逆轉(zhuǎn)時曲柄脈沖PC的檢測時間與正轉(zhuǎn)區(qū)域的距離是能夠預(yù)先知道的，通過發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)時間，也能夠知道因隋性而改變的曲柄角度。因此，可以通過發(fā)動機(jī)停止時的慣性求得從曲柄脈沖PC檢測位置到正轉(zhuǎn)區(qū)域的曲柄角度變化時間，這里，通過將直到產(chǎn)生該慣性時間設(shè)定成時間TA，可以通過超過時間TA的逆轉(zhuǎn)可使曲柄角度到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域。同樣，由于逆轉(zhuǎn)時間沒有到達(dá)TA便停止了發(fā)動機(jī)，就沒有獲得足夠的慣性，便不能讓曲柄的角度到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域。為此，在這種情況下繼續(xù)時間TB，讓曲柄角度到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域。此外，在通過曲柄脈沖PC的檢測而先到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域時，直接停止起動電機(jī)171。
通過這種追加控制，與根據(jù)到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域時刻的發(fā)動機(jī)慣性的大小來停止起動電機(jī)171不同，能夠更接近比逆轉(zhuǎn)區(qū)域的正轉(zhuǎn)區(qū)域中進(jìn)行發(fā)動機(jī)起動的待機(jī)。其結(jié)果是，由于能夠從起動電機(jī)171的ON操作在很短時間內(nèi)起動發(fā)動機(jī)，因此讓駕駛者不會有啟動遲緩的感覺。
接著，對上述控制參照圖23的流程圖進(jìn)行說明。該流程圖的處理在主開關(guān)173被ON操作時進(jìn)行，起動控制只有在起動開關(guān)258處于ON并且停止開關(guān)259處于ON時開始。首先在步驟S1中凸輪傳感器155的輸出判別出曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域還是正轉(zhuǎn)區(qū)域，如果處于正轉(zhuǎn)區(qū)域，在步驟S2～步驟S6中讓曲柄軸12正轉(zhuǎn)。即在步驟S2中使繼電器RyB處于ON，進(jìn)行朝正轉(zhuǎn)電路的切換。在步驟S3中啟動計時器Tp。在步驟S4中經(jīng)過繼電器RyB的接點(diǎn)保護(hù)時間t1而判斷是否。如果經(jīng)過時間t1在步驟S5中將計時器Tp重置。在步驟S6中讓繼電器RyA處于ON。由此曲柄軸12正轉(zhuǎn)。
另一方面，如果曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域，則進(jìn)行步驟S1到步驟S7。讓繼電器RyA處于ON。由此使曲柄軸12逆轉(zhuǎn)。在步驟S8中，凸輪繼電器155的輸出而判斷出曲柄的角度位置是否逆轉(zhuǎn)到達(dá)了正轉(zhuǎn)區(qū)域。如果逆轉(zhuǎn)到達(dá)了正轉(zhuǎn)區(qū)域則進(jìn)行步驟S9，使繼電器RyB處于ON，開始正轉(zhuǎn)。
在步驟S10中判斷出起動開關(guān)258的OFF為否，駕駛者一旦將起動開關(guān)258斷開，這一判斷被肯定則進(jìn)入步驟S11。在步驟S11中讓繼電器RyA處于OFF。在步驟S12中將計時器Tp重置。在步驟S13中判斷出是否經(jīng)過繼電器RyB的接點(diǎn)保護(hù)用的時間t1。如果經(jīng)過了時間t1，則在步驟S14中讓繼電器RyB處于OFF。在步驟S15上讓繼電器Tp重置。
如果起動控制終了，則判別下面的控制種類(步驟S16)，分別反復(fù)進(jìn)行以下的控制，即，點(diǎn)火控制(步驟S17)，充電控制(步驟S18)，前大燈控制(步驟S19)以及蜂鳴器控制(步驟S20)等，使車輛接著行駛。在行駛中如果一定的條件成立，便進(jìn)行起動控制中的步驟S1，移動到發(fā)動機(jī)停止控制(后述)。
下面，對發(fā)動機(jī)停止控制的處理進(jìn)行說明。在圖24的流程圖中，在步驟S21由凸輪傳感器155的輸出判別出曲柄的角度位置是逆轉(zhuǎn)區(qū)域還是正轉(zhuǎn)區(qū)域。如果是正轉(zhuǎn)區(qū)域則進(jìn)行步驟S22，繼電器RyA處于OFF，另一方面，如果是處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域則進(jìn)行步驟S23，讓繼電器RyA處于ON。
接著步驟S22，在步驟S24中發(fā)動機(jī)起動條件是否成立，即起動開關(guān)258處于ON，而且停止開關(guān)259也處于ON的話，發(fā)動機(jī)起動條件成立。如果發(fā)動機(jī)起動條件成立的話，則進(jìn)行步驟S24a。在步驟S24a中，判斷曲柄角度位置是處于正轉(zhuǎn)區(qū)域還是逆轉(zhuǎn)區(qū)域，如果是正轉(zhuǎn)區(qū)域則進(jìn)行步驟S25，如果是逆轉(zhuǎn)區(qū)域則進(jìn)行步驟S7(圖23)。通過步驟S24a的處理而使發(fā)動機(jī)停止后，只要進(jìn)行一次逆轉(zhuǎn)控制便能夠讓曲柄動作，由于不是始終檢測出曲軸的角度位置，因此耗費(fèi)的電力便少。另外，在逆轉(zhuǎn)控制之后，由駕駛者通過腳踏起動而改動了曲柄角度的情況下，由于必需進(jìn)行這種判別自相應(yīng)的逆轉(zhuǎn)來正轉(zhuǎn)起動，因此能夠有效地讓發(fā)動機(jī)起動。步驟S25～步驟S29與步驟S2～步驟S6是相同的處理，因此省略其說明。在步驟S30中，判別出發(fā)動機(jī)的是否起動，如果發(fā)動機(jī)起動則進(jìn)行步驟S11(圖23)。
另外，在步驟S21中判別成逆轉(zhuǎn)，在步驟S23中讓繼電器為ON的話，進(jìn)行步驟S31。在步驟S31中為了檢測出從逆轉(zhuǎn)開始到曲柄脈沖，即有曲柄傳感器153的檢測輸出為止的檢測時間，而讓計時器Tc啟動。在步驟S32中判別出是否檢測到曲柄脈沖。
如果檢測出曲柄脈沖，便進(jìn)入步驟S33，停止計時器Tc。在步驟34中判別計時器Tc的值是否經(jīng)過的預(yù)先設(shè)定的值TA。步驟S34如果是肯定的，即從逆轉(zhuǎn)開始經(jīng)過了比預(yù)定時間更長的時間之后檢測出了曲柄脈沖，那么進(jìn)行步驟S35，讓繼電器RyA變?yōu)镺FF。如果繼電器RyA為OFF，起動電機(jī)171便停止。在電機(jī)171停止之后，根據(jù)慣性曲柄軸12會旋轉(zhuǎn)再停止。在如此從逆轉(zhuǎn)開始經(jīng)過預(yù)定時間TA之后檢測出曲柄脈沖，停止起動電機(jī)171的情況下，如上所述在曲柄的角度位置到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域時停止發(fā)動機(jī)。在步驟S36中將計時器Tc重置。
另一方面，在步驟S33為否定的場合，即從逆轉(zhuǎn)開始在短時間內(nèi)檢測出曲柄脈沖的情況下，在進(jìn)入步驟S37，讓計時器Tc重置，啟動新的計時器Tc。在步驟S38中判斷出計時器Tc的值是否經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的值TB。如果步驟38是肯定的，即從逆轉(zhuǎn)開始經(jīng)過了預(yù)定的時間TB，則進(jìn)入步驟S35，讓繼電器RyA處于OFF。如果繼電器RyA處于OFF，起動電機(jī)171便停止。在電機(jī)171停止之后，曲柄軸12根據(jù)慣性旋轉(zhuǎn)再停止。這樣，在經(jīng)過從這種逆轉(zhuǎn)開始到預(yù)定時間TA之前檢測出曲柄脈沖的情況下，最初的逆轉(zhuǎn)的慣性由于不能夠到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域，因此再讓起動電機(jī)171旋轉(zhuǎn)時間TB，讓曲柄軸12到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域。
此外，在步驟32為否定的場合，即，在判別曲柄脈沖的有無時沒有檢測出曲軸脈沖的情況下則進(jìn)入步驟S39，對是否到達(dá)正轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行判別。這樣，如果這種類別是否定的則進(jìn)入步驟S32。而另一方面，如果步驟39是肯定的，則停止起動電機(jī)171，跳過步驟S35而讓繼電器RyA處于OFF。
在上述實施例中，檢測出凸輪軸69的位置根據(jù)凸輪傳感器155的輸出判斷出曲柄角度位置是處于正轉(zhuǎn)區(qū)域還是逆轉(zhuǎn)區(qū)域。但是，并不限于上述曲柄角度位置檢測機(jī)構(gòu)，檢測曲柄軸的旋轉(zhuǎn)位置，由此來判別曲柄的角度位置也是可以的。
如上所述，根據(jù)權(quán)利要求1、2的發(fā)明，在隨著車輛的停止而使發(fā)動機(jī)曲柄的角度位置處于接下來的起動電機(jī)正轉(zhuǎn)情況下不適當(dāng)?shù)膮^(qū)域(逆轉(zhuǎn)區(qū)域)時，由于在進(jìn)行其后續(xù)的啟動操作之前，將曲柄角度位置移動到了適當(dāng)?shù)膮^(qū)域(正轉(zhuǎn)區(qū)域)，因此能夠通過而啟動操作而迅速地進(jìn)行發(fā)動機(jī)的起動。因此，例如在交匯點(diǎn)等暫停止時，能夠按照駕駛者的啟動意思而盡早地做出響應(yīng)。
另外，即使在車輛長時間停止而使曲柄角度位置發(fā)生變化的情況下，只要對應(yīng)于這時的曲柄角度位置進(jìn)行必要的逆轉(zhuǎn)，在逆轉(zhuǎn)之后進(jìn)行正轉(zhuǎn)，便能夠確保起動的順序。
根據(jù)權(quán)利要求3～12的發(fā)明，在隨著車輛的停止而使發(fā)動機(jī)曲柄的角度位置處于接下來的起動電機(jī)正轉(zhuǎn)情況下不適當(dāng)?shù)膮^(qū)域(逆轉(zhuǎn)區(qū)域)時，在接著進(jìn)行之后的啟動操作之前，由于將曲柄的角度位置移動到了適當(dāng)?shù)膮^(qū)域(正轉(zhuǎn)區(qū)域)，因而能夠根據(jù)啟動操作而迅速地進(jìn)行發(fā)動機(jī)的起動，這樣，例如在交匯點(diǎn)等暫停止時，能夠按照駕駛者的啟動意思而盡早地做出響應(yīng)。
特別是在從逆轉(zhuǎn)區(qū)域向正轉(zhuǎn)區(qū)域變化曲柄角度位置時，通過對應(yīng)于曲柄軸的慣性旋轉(zhuǎn)大小而控制起動電機(jī)的停止時刻，從而能夠讓曲柄軸有效地停止在正轉(zhuǎn)區(qū)域的所希望的位置。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)起動裝置，它在發(fā)動機(jī)起動操作時，在曲柄角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下讓起動電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一方面，在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)直到曲柄角度位置進(jìn)入到上述正轉(zhuǎn)區(qū)域，然后再正轉(zhuǎn)，其特征是它帶有在車輛停止時停止發(fā)動機(jī)，對應(yīng)于由操作者進(jìn)行的起動操作而使發(fā)動機(jī)起動的發(fā)動機(jī)停止啟動控制機(jī)構(gòu)，在上述車輛停止時，曲柄角度位置處于上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，在進(jìn)行上述起動操作之前使曲柄角度位置變?yōu)樯鲜稣D(zhuǎn)區(qū)域的起動電機(jī)控制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于它具有檢測出凸輪軸位置的凸輪傳感器，根據(jù)上述凸輪傳感器的輸出信號而檢測出上述正轉(zhuǎn)區(qū)域以及上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域。
3.一種發(fā)動機(jī)起動裝置，它在發(fā)動機(jī)起動操作時，在曲柄角度位置處于正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下讓起動電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一方面，在曲柄角度位置處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，讓起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)，從而使曲柄角度位置進(jìn)入到上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之后再正轉(zhuǎn)，其特征是帶有在從上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域逆轉(zhuǎn)時，檢測出在進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前的預(yù)定位置的曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)速度來控制上述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)時的停止時刻的控制機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)速度是通過從上述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)開始直到上述預(yù)定位置的到達(dá)時間來檢測出的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在上述旋轉(zhuǎn)速度超過預(yù)定值的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)，而在上述旋轉(zhuǎn)速度沒有達(dá)到預(yù)定值的情況下，再經(jīng)過預(yù)定的時間之后停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在上述旋轉(zhuǎn)速度超過預(yù)定值的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)，而在上述旋轉(zhuǎn)速度沒有達(dá)到預(yù)定值的情況下，再經(jīng)過預(yù)定的時間之后停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3～6中任一項所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述預(yù)定位置是在逆轉(zhuǎn)方向馬上就要進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前輸出的預(yù)定曲柄脈沖檢測位置，在該曲柄脈沖檢測之前、曲柄角度位置進(jìn)入到正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于帶有在從上述逆轉(zhuǎn)區(qū)域逆轉(zhuǎn)時，在進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前的預(yù)定位置檢測出曲柄軸的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測機(jī)構(gòu)，以及根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)速度來控制上述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)時的停止時刻的控制機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)速度是通過從述起動電機(jī)逆轉(zhuǎn)開始直到上述預(yù)定位置的到達(dá)時間來檢測出的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在上述旋轉(zhuǎn)速度超過預(yù)定值的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)，而在上述旋轉(zhuǎn)速度沒有達(dá)到預(yù)定值的情況下，再經(jīng)過預(yù)定的時間之后停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在上述旋轉(zhuǎn)速度超過預(yù)定值的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)，而在上述旋轉(zhuǎn)速度沒有達(dá)到預(yù)定值的情況下，再經(jīng)過預(yù)定的時間之后停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8～11中任一項所述的發(fā)動機(jī)起動裝置，其特征在于上述預(yù)定位置是在逆轉(zhuǎn)方向馬上就要進(jìn)入上述正轉(zhuǎn)區(qū)域之前輸出的預(yù)定曲柄脈沖檢測位置，在該曲柄脈沖檢測之前，曲柄角度位置進(jìn)入到正轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下，停止啟動電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種發(fā)動機(jī)起動裝置,凸輪傳感器155由凸輪軸69的位置檢測出曲柄的角度,判別出曲柄的角度位置是處于起動時負(fù)荷小的正轉(zhuǎn)區(qū)域還是處于該負(fù)荷大的逆轉(zhuǎn)區(qū)域。在處于逆轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下,在駕駛者發(fā)出啟動操作之前,讓起動電機(jī)171逆轉(zhuǎn),將曲柄角度位置變更到正轉(zhuǎn)區(qū)域。由此,能夠迅速響應(yīng)啟動操作使車輛啟動。特別是考慮到逆轉(zhuǎn)時的慣性控制曲柄軸停止在正確的正轉(zhuǎn)區(qū)域。采用本發(fā)明,可以減小發(fā)動機(jī)起動時的負(fù)荷,提高起動性能。
文檔編號B60KGK1269466SQ00104838
公開日2000年10月11日 申請日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者鳥山正雪, 柳沢毅 申請人:本田技研工業(yè)株式會社