车辆用发动机的起动装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆用发动机的起动装置，能够兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。车辆用发动机的起动装置具有：作为内燃机的发动机(1)，具有曲柄轴(9)；ACG起动机(27)，能够实现曲柄轴的曲柄旋转，在发动机的运转中作为与曲柄轴同步旋转的发电机起作用，并且在发动机起动时作为电机起作用；起动控制部(60)，通过蓄电池(70)的电力驱动ACG起动机，执行发动机的起动控制。在发动机热机结束状态下起动发动机时，起动控制部执行仅进行曲柄轴的正转驱动的无摆动反向的起动控制，另一方面，在发动机的热机未结束的状态下起动发动机时，起动控制部执行使曲柄轴仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。
【专利说明】
车辆用发动机的起动装置
技术领域
[0001]本发明涉及车辆用发动机的起动装置，特别是涉及能够在各种条件下获得良好的起动性的车辆用发动机的起动装置。
【背景技术】
[0002]目前，作为提高作为内燃机的发动机的起动性的手法，已知有如下手法:执行使曲柄轴反转至压缩上止点之前然后进行正转的摆动反向控制，或者通过减压装置将排气门强制开阀来抑制缸内压的上升，由此抑制在压缩行程的曲柄轴的减速而容易越过压缩上止点。另外，也尝试了这些手法和在等待信号等的暂时停车时使发动机自动地暂时停止的所谓的怠速停止控制的组合。
[0003]专利文献I中公开有一种车辆用发动机的起动装置，在能够通过ACG起动机进行摆动反向控制，并且具备能够控制动作方式的减压装置的车辆中，在从怠速停止控制下的暂时停止状态的再起动时(以下为再起动时)执行摆动反向控制，另一方面，在将点火开关从断开切换为接通而进行的最初的起动时等、不伴随怠速停止控制的通常的起动时(以下为通常的起动时)，不进行摆动反向控制而仅使减压装置动作，由此确保迅速的起动性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2014 — 070616号公报
【发明内容】
[0007](发明要解决的问题)
[0008]在此，专利文献I所记载的技术中，在上述的通常的起动时如下控制减压装置:在曲柄旋转开始后的第一次的压缩行程中，打开排气门，不使缸内压力充分上升，在第二次的压缩行程中产生爆炸所需的缸内压力。因此，直至发动机起动为止需要至少2冲程量的曲柄轴的旋转，旋转驱动ACG起动机的蓄电池的负担可能会增大。即，专利文献I所记载的技术中，关于兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载，依然有研究的空间。
[0009]本发明的目的在于，解决上述现有技术的课题，提供一种能够兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载的车辆用发动机的起动装置。
[0010](解决技术问题的技术方案)
[0011]为了实现所述目的，本发明提供一种车辆用发动机的起动装置，具有:作为内燃机的发动机I，具有通过活塞8产生的压力进行旋转的曲柄轴9，所述活塞8通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部3内滑动;ACG起动机27，能够实现所述曲柄轴9的曲柄旋转，在所述发动机I的运转中作为与所述曲柄轴9同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机I起动时作为电机起作用;起动控制部60，通过蓄电池70的电力驱动所述ACG起动机27，执行所述发动机I的起动控制，所述车辆用发动机的起动装置的第一特征在于，在所述发动机I热机结束状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，另一方面，在所述发动机I的热机未结束的状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。
[0012]另外，本发明提供一种车辆用发动机的起动装置，具有:作为内燃机的发动机1，具有通过活塞8产生的压力进行旋转的曲柄轴9，所述活塞8通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部3内滑动;ACG起动机27，能够实现所述曲柄轴9的曲柄旋转，在所述发动机I的运转中作为与所述曲柄轴9同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机I起动时作为电机起作用;起动控制部60，通过蓄电池70的电力驱动所述ACG起动机27，执行所述发动机I的起动控制，所述车辆用发动机的起动装置的第二特征在于，具备:变速器4，使所述发动机I的旋转数有级地变速;空档传感器39，检测所述变速器4的变速级是否为空档状态，在所述变速器4处于不为所述空档状态的挂档状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，另一方面，在所述变速器4为所述空档状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。
[0013]另外，本发明提供一种车辆用发动机的起动装置，具有:作为内燃机的发动机1，具有通过活塞8产生的压力进行旋转的曲柄轴9，所述活塞8通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部3内滑动;ACG起动机27，能够实现所述曲柄轴9的曲柄旋转，在所述发动机I的运转中作为与所述曲柄轴9同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机I起动时作为电机起作用;起动控制部60，通过蓄电池70的电力驱动所述ACG起动机27，执行所述发动机I的起动控制，所述车辆用发动机的起动装置的第三特征在于，所述发动机I构成为，在满足规定的自动停止允许条件时，能够执行使所述发动机I自动停止而成为怠速停止状态的怠速停止控制，在从所述怠速停止状态再起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，在不伴随所述怠速停止控制而起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度之后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。
[0014]另外，本发明技术方案的车辆用发动机的起动装置的第四特征在于，具备:温度传感器33，检测所述发动机I的温度;发动机热机状态检测部68，在由所述温度传感器33检测的发动机温度为规定值以上时，判断为所述发动机I的热机结束，在判断为所述发动机I的热机结束的状态下起动所述发动机I时，即使在满足其它有摆动反向的起动控制的执行条件的情况下，所述起动控制部60也执行无摆动反向的起动控制。
[0015]另外，本发明技术方案的车辆用发动机的起动装置的第五特征在于，在所述曲柄轴9上设有作为起步用离合器的离心离合器21，所述离心离合器21包含:固定于所述曲柄轴9的离合器内座圈21b、和通过在该离合器内座圈21b上产生离心力而将从该离合器内座圈21b传递的驱动力向所述变速器4传递的离合器外座圈21a，所述离合器内座圈21b和所述离合器外座圈21a经由单向离合器40连接，所述单向离合器40如下构成:在从所述曲柄轴9侧正转驱动的情况下为自由状态，另一方面，在所述离合器外座圈21a正转驱动而所述曲柄轴9向正转方向被动旋转的情况下为锁定状态。
[0016]另外，本发明技术方案的车辆用发动机的起动装置的第六特征在于，所述发动机I具有通过乘员的踏力使所述曲柄轴9起动旋转的脚踏式起动机16，在所述变速器4处于不为所述空档状态的挂档状态下操作所述脚踏式起动机16时，所述起动控制部60禁止所述发动机I的起动。
[0017]另外，本发明技术方案的车辆用发动机的起动装置的第七特征在于，所述发动机I具备自动离心式的减压装置80，该自动离心式的减压装置80通过由伴随凸轮轴11的旋转的离心力进行动作的减压凸轮87，在压缩上止点附近将排气门86开阀，降低压缩扭矩。
[0018]而且，本发明技术方案的车辆用发动机的起动装置的第八特征在于，所述减压凸轮87如下构成:在其动作时，形成于该减压凸轮87的曲面状的动作面87a与设于摇臂81的滑块85接触，所述滑块85的滑块面85a形成为曲面状。
[0019](发明的效果)
[0020]根据第一特征，在所述发动机I热机结束状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，另一方面，在所述发动机I的热机未结束的状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制，因此，由于发动机内部的滑动阻力少且燃料的雾化也容易，所以在发动机I处于容易起动的热机结束状态的情况下，通过将摆动反向控制判断为不需要而不执行，能够实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。另一方面，在发动机温度低于规定值且发动机I处于冷状态的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0021 ]根据第二特征，具备:变速器4，使所述发动机I的旋转数有级地变速;空档传感器39，检测所述变速器4的变速级是否为空档状态，在所述变速器4处于不为所述空档状态的挂档状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，另一方面，在所述变速器4为所述空档状态下起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制，因此，在变速器处于挂档状态的情况下，通过反转驱动曲柄轴，能够避免变速器产生反扭矩，并且能够实现兼得确保迅速的起动性和兼得蓄电池负载。另一方面，在变速器处于空档状态的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0022]根据第三特征，所述发动机I构成为，在满足规定的自动停止允许条件时，能够执行使所述发动机I自动停止而成为怠速停止状态的怠速停止控制，在从所述怠速停止状态再起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行仅进行所述曲柄轴9的正转驱动的无摆动反向的起动控制，在不伴随所述怠速停止控制而起动所述发动机I时，所述起动控制部60执行使所述曲柄轴9仅反转驱动规定角度之后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制，因此，通常，由于怠速停止控制将发动机的热机结束作为自动停止允许条件执行，所以在从怠速停止状态的再起动中，发动机容易起动，可以不执行摆动反向控制而实现兼得确保迅速的起动性和兼得蓄电池负载。另一方面，在不伴随怠速停止控制的发动机的起动时的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0023]根据第四特征，具备:温度传感器33，检测所述发动机I的温度;发动机热机状态检测部68，在由所述温度传感器33检测的发动机温度为规定值以上时，判断为所述发动机I的热机结束，在判断为所述发动机I的热机结束的状态下起动所述发动机I时，即使在满足其它有摆动反向的起动控制的执行条件的情况下，所述起动控制部60也执行无摆动反向的起动控制，因此，例如即使为从怠速停止状态的再起动，并且变速器为空档状态，在发动机的热机结束的情况下，也能够不执行摆动反向控制，能够进一步缩小有摆动反向的起动控制的执行条件，能够实现兼得确保迅速的起动性和兼得蓄电池负载。
[0024]根据第五特征，在所述曲柄轴9上设有作为起步用离合器的离心离合器21，所述离心离合器21包含:固定于所述曲柄轴9的离合器内座圈21b、和通过在该离合器内座圈21b上产生离心力而将从该离合器内座圈21b传递的驱动力向所述变速器4传递的离合器外座圈21a，所述离合器内座圈21b和所述离合器外座圈21a经由单向离合器40连接，所述单向离合器40如下构成:在从所述曲柄轴9侧正转驱动的情况下为自由状态，另一方面，在所述离合器外座圈21a正转驱动而所述曲柄轴9向正转方向被动旋转的情况下为锁定状态，因此，通过设置单向离合器，即使在具有离心离合器的车辆中，也能够使用将发动机制动器以及脚踏臂的旋转力经由变速器输入曲柄轴的脚踏式起动机，在这样的车辆中，如果在变速器处于挂档状态的情况下反转驱动曲柄轴，则单向离合器成为锁定状态，在后轮上产生反扭矩。为了防止该反扭矩的产生，在挂档状态下不执行摆动反向控制，由此，能够避免对乘员带来不适感，并且能够实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。另一方面，在变速器处于空档状态的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0025]根据第六特征，所述发动机I具有通过乘员的踏力使所述曲柄轴9起动旋转的脚踏式起动机16，在所述变速器4处于不为所述空档状态的挂档状态下操作所述脚踏式起动机16时，所述起动控制部60禁止所述发动机I的起动，因此，即使在挂档状态下操作脚踏式起动机，发动机也不会起动，能够提高脚踏式起动机进行的起动操作的可靠性。
[0026]根据第七特征，所述发动机I具备自动离心式的减压装置80，该自动离心式的减压装置80通过由伴随凸轮轴11的旋转的离心力进行动作的减压凸轮87，在压缩上止点附近将排气门86开阀，降低压缩扭矩，因此，通过乘员不需要操作的自动离心式的减压装置，即使在不执行摆动反向控制的情况下，也能够提高发动机的起动性。
[0027]根据第八特征，所述减压凸轮87如下构成:在其动作时，形成于该减压凸轮87的曲面状的动作面87a与设于摇臂81的滑块85接触，所述滑块85的滑块面85a形成为曲面状，因此，在滑块面直线状形成的减压装置中，与减压凸轮的接触长度长，因此，在发动机将要停止之前来到压缩上止点而稍微反转驱动的情况下，被该反转驱动带动旋转的减压凸轮的旋转角度增大，在非动作面与滑块面对置的状态发动机有可能停止。与之相对，由于将滑块面作为曲面形成而缩短与减压凸轮的接触长度，所以即使产生上述的带动旋转，也能够减小减压凸轮的旋转角度，能够在动作面与滑块面对置的状态下使发动机停止。
【附图说明】
[0028]图1是应用了本发明的车辆用发动机的起动装置的二轮摩托车的左侧视图。
[0029]图2是二轮摩托车的发动机的剖视图。
[0030]图3是发动机的离心离合器基部的放大剖视图。
[0031 ]图4是表示车辆用发动机的起动装置的整体结构的框图。
[0032]图5是表示发动机起动控制I的顺序的流程图。
[0033]图6是表示发动机起动控制2的顺序的流程图。
[0034]图7是表示发动机起动控制3的顺序的流程图。
[0035]图8是表示发动机起动控制4的顺序的流程图。
[0036]图9是表示发动机起动控制5的顺序的流程图。
[0037]图10是减压装置的主视图。
[0038]图11是减压凸轮的局部放大图。
[0039]图12是表示减压装置的动作状态的说明图。
[0040]符号说明[0041 ]I 发动机
[0042]3 气缸部
[0043]4 变速器
[0044]8 活塞
[0045]9 曲柄轴
[0046]16 脚踏式起动机
[0047]20b初级从动齿轮
[0048]21 离心离合器
[0049]21a离合器外座圈
[0050]21b离合器内座圈[0051 ]27 ACG 起动机
[0052]33 温度传感器
[0053]34 蓄电池传感器
[0054]38 指示灯
[0055]39 空档传感器
[0056]40 单向离合器
[0057]60 起动控制部(ECU)
[0058]62 怠速停止控制部
[0059]66 反转控制部
[0060]68 发动机热机状态检测部[0061 ]69 挂档状态检测部
[0062]70 蓄电池
[0063]80 减压装置。
【具体实施方式】
[0064]以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。图1是应用了本发明一实施方式的车辆用发动机的起动装置的二轮摩托车101的左侧视图。另外，图2是二轮摩托车101的发动机I的剖视图，图3是发动机I的离心离合器基部的放大剖视图。通过焊接等将多个钢材一体结合而构成的车体框架102为从能够转向地支承前轮悬架系统的头管103向下后方延伸单一的主管108，将头管103与乘员就座用的座椅109之间抑制的较低的所谓的脊骨型。在主管108的下方支承有作为内燃机的发动机I。
[0065]固定于被头管103能够摆动地支承的转向柱的下端的底梁106支承有旋转自如地轴支承前轮104的左右一对前叉105。在转向柱的上部安装有操纵前轮104的转向手柄107。在主管108的后端部的下方连接有枢轴托架110。在枢轴托架110上，上下能够摆动地轴支承有能够旋转地轴支承后轮111的摇臂112的前端部。
[0066]在主管108的后端部的上后方延伸有座椅框架113，在座椅框架113上配置有座椅109。摇臂112的后部经由后减震器114吊挂于座椅框架113上。
[0067]—并参照图2，发动机I是使曲柄轴9的旋转轴线Cl沿着车宽方向的空冷单缸4冲程发动机。发动机I的左右中心线CL与车身中心线一致。气缸部3从曲柄箱2的前端部朝向车身前方大致水平地突出。曲柄箱2以与左右方向正交的分割面为界被分割为左右箱半体2a、2b，在左右箱半体2a、2b的外侧面分别安装罩24、25。曲柄箱2兼用做收容变速器4的变速箱，在包含曲柄箱2的发动机I的内部，发动机油循环并被搅拌。
[0068]从曲柄箱2侧起，气缸主体3a、气缸盖3b以及气缸盖罩3c依次相连而构成气缸部3。在气缸主体3a的缸膛3d内，能够往复移动地嵌装有活塞8。活塞8经由连杆8a与曲柄轴9的曲柄销9a连结。
[0069]曲柄轴9具有支承曲柄销9a的曲柄臂％、从曲柄臂9b向左右外侧突出的轴颈部9c、以及从该轴颈部9c进一步向外侧延伸的延长轴9d。
[0070]在左侧的延长轴9d的基端部固定有凸轮驱动链条12。气缸盖3b内的凸轮轴11通过经由包含凸轮驱动链条12的凸轮链式传递机构传递的曲柄轴9的驱动力而被动旋转。在气缸部3的左侧设有收容凸轮链的凸轮链室15。火花塞17以其前端面临燃烧室的方式安装于气缸盖3b ο如图1所示，在气缸盖3b的车身上方侧连接有节气门本体18，在车身下方侧连接有排气管19。
[0071]曲柄轴9的旋转动力经由收容于曲柄箱2内的右侧的两个离合器21、22、和收容于曲柄箱2内的后侧的变速器4向曲柄箱2的后部左侧的内燃机输出部23输出。内燃机输出部23和后轮111之间通过链式传动机构23a连接。在曲柄轴9的右侧的延长轴9d上同轴支承作为起步用离合器的离心离合器21。
[0072]离心离合器21具有:形成向右侧开放的有底圆筒状并能够相对旋转地支承于曲柄轴9的右端部的离合器外座圈21a、在离合器外座圈21a的内周侧能够一体旋转地支承于曲柄轴9的右端部的离合器内座圈21b、在离合器外座圈21a的内周侧能够扩展动作地支承于离合器内座圈21b的多个离心重锤21c。在离合器内座圈21b的右侧设有离心分离式的油过滤器26。
[0073]离心重锤21c在曲柄轴9停止时以及低速旋转时，从离合器外座圈21a的内周面离开，使离心离合器21成为不能传递动力的切断状态。而且，离心重锤21c随着曲柄轴9的旋转数的上升而进行扩展动作，在规定旋转数以上与离合器外座圈21a的内周面摩擦卡合，将离心离合器21切换为能够传递动力的连接状态。
[0074]—并参照图3，在离合器外座圈21a的中心部，圆筒状的内周侧套环部21d向右侧突出设置。在内周侧套环部21d的外周外嵌有单向离合器40。在单向离合器40的外周外嵌向离合器内座圈21b的左侧突出设置的圆筒状的外周侧套环部21e。
[0075]即使离合器内座圈21b以及曲柄轴9想要在离合器外座圈21a之前正转(相当于发动机起动时的旋转)，单向离合器40也会成为自由状态而不进行转矩传递，使离合器内座圈21b以及曲柄轴9空转。由此，能够通过ACG起动机27进行发动机起动。而且，当在发动机起动后，离合器内座圈21b以及曲柄轴9的旋转数达到规定旋转时，将离心离合器21切换为连接状态，进行向变速器4的驱动力传递。
[0076]另一方面，在离合器外座圈21a想要在离合器内座圈21b以及曲柄轴9之前正转时，单向离合器40成为锁定状态，向离合器内座圈21b以及曲柄轴9传递动力。由此，能够获得来自后轮侧的反扭矩带来的发动机制动，并且能够进行后述的脚踏式起动机16的发动机起动。
[0077]在离合器外座圈21a的中央部左侧设置有向左方延伸的圆筒状的传动筒21f。初级驱动齿轮20a能够一体旋转地设置在传动筒21f的左端侧。初级驱动齿轮20a与能够相对旋转地支承在位于曲柄轴9后方的主轴5的右侧部的初级从动齿轮20b啮合。初级从动齿轮20a以及初级从动齿轮20b构成发动机I的一次减速机构20。
[0078]如图2所示，在曲柄轴9的后方，从前侧起依次配置变速器4的主轴5以及副轴6。主轴5以及副轴6使各自的旋转中心轴线C3、C4与曲柄轴线Cl平行地配置。在副轴6的后下方配置有构成脚踏式起动机16的脚踏臂16b以及脚踏心轴16a。
[0079]主轴5的右端部在比离心离合器21的右端更靠左方终止，多片离合器22同轴地支承在该右端部上。多片离合器22是变速用离合器，具有形成向右方开放的有底圆筒状并能够相对旋转地支承在主轴5的右端部的离合器外座圈22a、配置在离合器外座圈22a的内周侧并能够一体旋转地支承在主轴5的右端部的离合器内座圈22b、以及在离合器外座圈22a以及离合器内座圈22b之间在轴向上层叠的多个离合器片22c。初级从动齿轮20b能够一体旋转地支承在离合器外座圈22a的底壁左侧。
[0080]多片离合器22利用膜片弹簧22d的弹力压接离合器片22c而使其摩擦卡合。多片离合器22以与未图示的变速踏板的变速操作连动地临时解除离合器片22c的压接的方式构成，由此，可以仅通过变速踏板的操作使变速器4顺畅地变速。
[0081 ]变速器4具有主轴5以及副轴6、以及横跨两轴5、6被支承的变速齿轮组7。曲柄轴9的旋转动力经由变速齿轮组7的任意的齿轮从主轴5被传递到副轴6。副轴6的左端部向曲柄箱2的后部左侧突出而成为内燃机输出部23。
[0082]变速齿轮组7由分别支承在两轴5、6上的与变速档数相应的齿轮构成。变速器4为在两轴5、6之间变速齿轮组7的对应的齿轮彼此总是啮合的常啮合式。支承在两轴5、6上的各齿轮被分类为:相对于支承该齿轮的轴能够相对旋转的自由齿轮、相对于支承该齿轮的轴能够一体旋转的固定齿轮、以及与支承该齿轮的轴花键嵌合的滑动齿轮。变速器4利用未图示的变换机构的工作使滑动齿轮移动，并选定与变速档相应的齿轮列。在图2中，从变速齿轮组7的左侧起，二档齿轮列7b、四档齿轮列7d、三档齿轮列7c以及一档齿轮列7a依次排列配置。
[0083]ACG起动机27同轴地支承在曲柄轴9左侧的延长轴9d的左端部上。ACG起动机27是三相交流式的发电电动机，作为使发动机I起动的起动电机发挥作用，并且，也作为伴随着发动机I的运转而发电的交流发电机发挥作用。ACG起动机27的工作由图4所示的作为起动控制部的ECU(Electronic Control Unit)60控制。
[0084]ACG起动机27是所谓外转子型起动机，具有形成向左方开放的有底圆筒状并能够一体旋转地支承在曲柄轴9的左端部的外转子27a、和配置在外转子27a的内周侧并固定地支承在左箱半体2a的外周壁上的定子27b。在外转子27a的内周侧固定有在周向上排列的多个磁铁27c。在定子27b的外周侧形成有在周向上排列的多个绕组27d。
[0085]在曲柄箱2的后部下侧配置有发动机I的脚踏式起动机16的沿着左右方向的脚踏心轴16a。脚踏心轴16a的右端部向曲柄箱2的后部右侧突出，在该突出部安装有脚踏臂16b的基端部。在脚踏心轴16a上的面临曲柄箱2内的左侧部上，同轴支承有脚踏驱动齿轮16c以及啮合机构16d ο脚踏驱动齿轮16c仅在由脚踏臂16b的踏下而产生的脚踏心轴16a向一方向旋转时经由啮合机构16d与脚踏心轴16a—体地旋转。
[0086]脚踏驱动齿轮16c与一档齿轮列7a的从动齿轮啮合。脚踏驱动齿轮16c的旋转动作经由一档齿轮列7a、主轴5、多片离合器22、初级从动齿轮20b以及初级驱动齿轮20a，作为正转被输入到离心离合器21的离合器外座圈21a。相对于来自下游侧的正转转矩，锁定单向离合器40，能够由脚踏式起动机16进行发动机I的曲柄旋转。
[0087]图4是表示本实施方式的车辆用发动机的起动装置的整体结构的框图^CG起动机27具有例如通过螺钉等紧固部件28a安装于定子27b的、保持多个转子角度传感器28的转子角度传感器单元28b。转子角度传感器28用于针对定子27b的绕组27d的通电控制，与ACG起动机27的U相、V相、W相的各相对应地各设置有一个。转子角度传感器28也作为将外转子27a周向的位置检测为点火时刻的点火脉冲发生器(脉冲发生器传感器)发挥作用。转子角度传感器28由霍尔IC或磁阻(MR)元件构成。
[0088]ACG起动机27在发动机起动时作为起动电机发挥作用。ACG起动机27从车载蓄电池70经由ECU60的电机驱动电路61被供给电力，使曲柄轴9旋转(正转驱动)来进行发动机I的曲柄旋转。如上述，由于ACG起动机27进行起动时的旋转速度比离心离合器21的连接旋转速度低，所以不能将曲柄旋转的旋转动力传递到相比离心离合器21靠下游侧。
[0089]在曲柄轴9的旋转数达到怠速相当值以上等而发动机I的起动被确认时，ACG起动机27作为由曲柄轴9的旋转驱动而发电的交流发电机发挥作用。通过该发电，进行蓄电池70的充电以及向各种电气安装零件的电力供给。
[0090]作为起动控制装置的ECU60包含:控f|jijACG起动机27的驱动以及发电的电机驱动电路61、进行发动机I的自动停止(怠速停止)的怠速停止控制部62、在紧接着怠速停止之后进行由ACG起动机27的反转驱动产生的曲柄轴9的反转的摆动反向控制部63、检测变速器4处于不为空档状态的挂档状态的挂档状态检测部69、通过由温度传感器33检测的发动机温度为规定值以上而检测到发动机I的热机结束的发动机热机状态检测部68。
[0091]在ECU60上，除转子角度传感器28之外还连接有:检测节气门本体18的节气门(未图示)的开度的节气门传感器31、根据车轮的旋转速度检测车速的车速传感器32、检测作为发动机I的代表温度的油温或冷却水温的温度传感器33、作为蓄电池70的充电状态检测蓄电池电流以及电压的蓄电池传感器34。转子角度传感器28兼用作检测曲柄轴旋转数以及旋转角度的曲柄角传感器。
[0092]而且，在ECU60上，还连接有包括火花塞17在内的点火装置35、包括节气门本体18的喷射器18a在内的燃料喷射装置36，并且还连接有供乘员任意选择是否进行怠速停止控制的怠速停止开关37、在选择怠速停止控制时或怠速停止时点亮的指示灯38、检测变速器4是否为空档状态、换言之是否为空档以外的挂档状态(I?4速)的空档传感器39。
[0093]电机驱动电路61例如包括功率FET，对ACG起动机27产生的三相交流进行全波整流，并且，在驱动ACG起动机27时对蓄电池70的电力进行调压并供给。
[0094]怠速停止控制部62在选择怠速停止控制时，在发动机I的自动停止允许条件齐备时，使火花塞17的点火以及喷射器18a的燃料喷射停止以使发动机I自动停止(怠速停止)。之后，怠速停止控制部62在发动机I的再起动允许条件齐备时，使ACG起动机27驱动来进行发动机I的曲柄旋转，并且，再次开始火花塞17的点火以及喷射器18a的燃料喷射，使发动机I自动再起动。ECU60仅在被确认为蓄电池70的充电状态足够进行发动机I的再起动时实施怠速停止控制。
[0095]摆动反向控制部63为了在满足规定条件的情况下提高发动机I的起动性，使ACG起动机27反转驱动并使曲柄轴9反转至成为即将怠速停止之前的压缩上止点之后的旋转角度。即，执行摆动反向控制，使曲柄轴9反转至如下位置:延长发动机I起动时的曲柄轴9的助跑距离，以利用小的正转转矩越过压缩上止点。此后，怠速停止控制部62使ACG起动机27正转驱动，使曲柄轴9再次正转，并且，使点火装置35以及燃料喷射装置36再次工作，从而使发动机I再起动。
[0096]摆动反向控制部63具有阶段判定部64、阶段通过时间检测部65、反转控制部66以及占空比设定部67。
[0097]阶段判定部64基于转子角度传感器28的输出信号将曲柄轴9的一圈的旋转分割为阶段#0?35这36阶段，将转子角度传感器28作为点火脉冲发生器产生的脉冲信号的检测时刻为基准阶段(阶段#0)来判定当前的阶段。阶段通过时间检测部65基于从阶段判定部64判定新的阶段起直至判定下一阶段为止的时间，检测该阶段的通过时间A tn。
[0098]反转控制部66基于由阶段判定部64判定的判定结果以及由阶段通过时间检测部65检测到的通过时间Δ tn，产生ACG起动机27的反转驱动指令。占空比设定部67基于由阶段判定部64判定的判定结果，动态控制向电机驱动电路61的各功率FET供给的栅压的占空比。
[0099]本实施方式的车辆用发动机的起动装置通过研究摆动反向控制的执行条件的设定，在能够兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载这一点上存在特征。以下，参照图5?9的流程图说明发动机起动控制的顺序。
[0100]在此，图5?9所示的“发动机起动操作”包含从通过怠速停止控制的暂时停止状态的再起动时(以下为再起动时)、和将点火开关从断开切换为接通而进行的最初的起动时等不伴随怠速停止控制的通常的起动时(以下为通常的起动时)。由此，在上述的发动机起动操作中，不仅包含设于转向手柄107等上的起动开关的操作，而且还包含从怠速停止状态的再起动条件中所含的节气门手柄的开操作或制动杆的释放操作等。
[0101]图5是表示发动机起动控制I的顺序的流程图。在步骤SI中，如果检测到发动机I的起动操作，则在步骤S2中判定发动机温度是否为规定值以上。
[0102]在步骤S2中判定为肯定、即判定为发动机温度为规定值以上且发动机I处于热机结束状态时，进入步骤S3，不执行摆动反向控制而执行通过ACG起动机27正转驱动曲柄轴9的无摆动反向的起动控制。另一方面，在步骤S2中判定为否定时，进入步骤S4，执行利用ACG起动机27将曲柄轴9反转驱动至规定角度后正转驱动的有摆动反向的起动控制。
[0103]根据该发动机起动控制I，在为了发动机内部的滑动阻力少且燃料的雾化也容易而处于发动机I容易起动的热机结束状态的情况下，通过判断为不需要进行摆动反向控制而不执行，从而能够实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。另一方面，在发动机温度低于规定值且发动机I处于冷状态的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0104]此外，用于步骤S2的判定的规定温度例如在为空冷发动机的油温时设为45°C，在为水冷发动机的冷却水温时设定为60°C，该设定值能够按照车辆的目标地址等进行变更。
[0105]图6是表示发动机起动控制2的顺序的流程图。在步骤Sll中检测到发动机I的起动操作时，在步骤S12中判定变速器4是否处于不为空档状态的挂档状态。
[0106]在步骤S12判定为肯定、即判定变速器4处于挂档状态时，进入步骤S13，不执行摆动反向控制而执行通过A CG起动机2 7正转驱动曲柄轴9的无摆动反向的起动控制。另一方面，在步骤S2中判定为否定时，进入步骤S4，执行利用ACG起动机27将曲柄轴9反转驱动至规定角度后正转驱动的有摆动反向的起动控制。
[0107]根据该发动机起动控制2，在变速器4处于挂档状态的情况下，如果反转驱动曲柄轴9，则单向离合器40成为锁定状态，后轮11产生反扭矩，因此，由于不执行摆动反向控制，从而能够避免对乘员带来不适感，且能够实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。另一方面，在变速器4处于空档状态的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0108]图7是表示发动机起动控制3的顺序的流程图。在步骤S21中检测到发动机I的起动操作时，在步骤S22中判定是否是从怠速停止状态的再起动。
[0109]在步骤S22中判定为肯定、即判定为再起动时，进入步骤S23，不执行摆动反向控制而执行通过ACG起动机27正转驱动曲柄轴9的无摆动反向的起动控制。另一方面，在步骤S22中判定为否定时，进入步骤S24，执行利用ACG起动机27将曲柄轴9反转驱动至规定角度后正转驱动的有摆动反向的起动控制，结束一连串的控制。
[0110]根据该发动机起动控制3，通常，怠速停止控制以发动机I的热机结束为条件来执行，因此，在从怠速停止状态的再起动中，发动机I容易起动，能够不执行摆动反向控制而实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。另一方面，在不伴随怠速停止控制的发动机I的通常的起动时的情况下，能够执行摆动反向控制而进行可靠的发动机起动。
[0111]图8是表示发动机起动控制4的顺序的流程图。在发动机起动控制4中，在重复布置上述发动机起动控制1、2、3所示的摆动反向控制的执行条件这一点上有特征。
[0112]首先，在步骤S31中检测到发动机I的起动操作时，在步骤S32中判定是否为从怠速停止状态的再起动。
[0113]在步骤S32判定为肯定、即判定为再起动时，进入步骤S33，不执行摆动反向控制而执行由ACG起动机27正转驱动曲柄轴9的无摆动反向的起动控制。
[0114]另一方面，在步骤S32判定为否定时，进入步骤S34，判定变速器4是否处于不为空档状态的挂档状态。而且，在步骤S34判定为否定时，进入步骤S35，判定发动机温度是否为规定值以上。
[0115]在步骤S34或步骤S35判定为肯定时，进入步骤S33，不执行摆动反向控制而执行由ACG起动机27正转驱动曲柄轴9的无摆动反向的起动控制。另外，在步骤S35判定为否定时，进入步骤S36，执行由ACG起动机27将曲柄轴9正转驱动至规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制，并结束一连串的控制。
[0116]根据该发动机起动控制4，执行有摆动反向的起动控制的仅仅是步骤S32、S33、S34的判定均被否定的情况。即，即使为从怠速停止状态的再起动，只要变速器4为挂档状态，则就不执行摆动反向控制，另外，即使为从怠速停止状态的再起动，且变速器4为空档状态，在发动机I的热机结束的情况下，也不执行摆动反向控制。由此，可以进一步缩小有摆动反向的起动控制的执行条件，可以实现兼得确保迅速的起动性和降低蓄电池负载。
[0117]图9是表示发动机起动控制5的顺序的流程图。发动机起动控制5中，如果变速器4为挂档状态，且发动机I的热机未结束的状态，则为了促进将变速器4切换为空档状态而禁止ACG起动机27的驱动，在这一点上有特征。
[0118]在步骤S51中检测到发动机I的起动操作时，在步骤S52中判定变速器4是否处于不为空档状态的挂档状态。在步骤S52判定为否定、即处于空档状态时，进入步骤S57，执行有摆动反向的起动控制。
[0119]另一方面，在步骤S51判定为肯定时，进入步骤S53，判定发动机温度是否为规定值以上。而且，在步骤S53判定为否定时，进入步骤S54，禁止发动机I的起动，而且，在步骤S56使指示灯38动作，结束一连串的控制。
[0120]根据上述的控制，在变速器4为挂档状态且发动机I处于冷状态的情况下，即使进行发动机起动操作(该情况下为起动开关的操作)，也不驱动ACG起动机27，而代替其使指示灯28动作，可以促使乘员将变速器4切换为空档状态。由此，由于避免在挂档状态且冷状态下驱动ACG起动机27而对蓄电池作用负担，且乘员切换为空档状态后再次进行发动机起动操作，结果是提高使发动机I迅速起动的可能性。
[0121]另外，本申请发明的车辆用发动机起动装置在挂档状态下操作脚踏式起动机16时，也可以以不驱动点火装置以及燃料喷射装置的方式执行禁止发动机I的起动的控制。该情况下，也可以通过指示灯28促使乘员将变速器4切换为空档状态，能够提高脚踏式起动机16进行的起动操作的可靠性。
[0122]图10是减压装置80的主视图。图11是图10所示的减压凸轮87的局部放大图。具备本实施方式的车辆用发动机起动装置的发动机I还可以具备减压装置80。减压装置80如下构成:通过伴随凸轮轴11的旋转驱动的离心力，自动地驱动在发动机起动时将排气门强制开阀而减少压缩扭矩的减压凸轮87，切换动作状态/非动作状态。根据该减压装置80，即使在未执行摆动反向控制的情况下，也能够提高发动机I的起动性。
[0123]将排气门86开阀的摇臂81以摇臂轴82为摆动轴能够摆动地安装于气缸部3。通过旋转轴83旋转自如地轴支承于摇臂81的一端部的辊84与形成于凸轮轴11的凸轮脊Ila抵接，摇臂81按照根据凸轮轴11的旋转角度变化的凸轮脊Ila的高度进行摆动动作，开闭排气门86 ο
[0124]减压凸轮87被旋转轴91能够旋转地轴支承于相当于凸轮轴11的压缩上止点的部分。在减压凸轮87上设有圆弧状的动作面87a和直线状的非动作面87b。另一方面，在摇臂81侧形成有用于减压凸轮87进行抵接的突出的滑块85。
[0125]在凸轮轴11上，通过摆动轴89摆动自如地安装用于通过离心力使减压凸轮87转动的锤88。锤88以抵接于凸轮轴11侧的方式被弹簧施力，但当凸轮轴11的旋转速度上升而产生离心力时，抵抗弹簧的弹力而绕图示顺时针摆动。
[0126]减压凸轮87通过销90与锤88连结，在凸轮轴11上未产生离心力的情况下，动作面87a与滑块85的滑块面85a抵接。此时，动作面87a处于比凸轮脊Ila高的位置，由此，摇臂81被顶起，即使在压缩上止点附近，排气门86也会开阀。而且，当在凸轮轴11上产生规定的离心力时，锤88摇动，减压凸轮87绕顺时针转动，由此，当非动作面87b与滑块面85a对置时，减压凸轮87不与滑块面85a抵接。
[0127]通过上述的结构，减压装置80在发动机起动时通过减压凸轮87降低压缩扭矩，在发动机起动后自动地作为非动作的自动离心减压装置起作用。
[0128]但是，在使发动机I从运转状态停止时，在曲柄轴9即将完全停止之前，往往是不越过压缩上止点而稍微反转。针对该现象，在本实施方式的减压装置80中，通过将滑块面85a作为曲面形成，即使减压凸轮87随着曲柄轴9的反转而共转，在下一次的发动机起动时也不会带来影响，在这一点上有特征。
[0129]图12是表示本实施方式的减压装置80的动作状态的说明图。如(a)所示，在发动机I即将停止之前达到压缩上止点的情况下，凸轮轴11的离心力减小，因此，减压凸轮87的动作面87a与滑块85接触。此时，如果不能越过压缩上止点，则凸轮轴11绕图示逆时针反转，随之，与滑块85接触的减压凸轮87被带动旋转，绕图示顺时针反向旋转。
[0130]在现有的减压装置中，由于滑块面直线状形成，所以与减压凸轮87的接触长度长，因此，上述伴随带动旋转的减压凸轮87的旋转角度增大，在非动作面87b与滑块面对置的状态下有可能发动机I停止。
[0131]与之相对，在本实施方式的减压装置80中，由于将滑块面85a作为曲面形成并缩短与减压凸轮87的接触长度，所以即使产生上述那样的带动旋转，减压凸轮87的旋转角度也小，可以在动作面87a与滑块面85a对置的状态下使发动机I停止。此外，作为即使伴随曲柄轴9的反转而减压凸轮87共转，也不会给下一次的发动机起动时带来影响的构造，不限于如上述将滑块面曲面化的构造，例如，也可以为如下构造:通过在将滑块面作为平面状的状态下加长减压凸轮87的动作面87a(相对而言，非动作面87b缩短，并且远离旋转中心)，即使减压凸轮87反转，非动作面87b也不易与滑块面对置。另外，也可以将这样变形的减压凸轮与曲线状的滑块面组合。
[0132]此外，发动机、ACG起动机、变速器、变速离合器或离心离合器等的形式或构造、起动控制部的结构、执行或非执行摆动反向控制的具体的条件设定、脚踏式起动机的有无、减压装置的构造、减压装置的有无等不限于上述实施方式，可以进行各种变更。本发明的车辆用发动机的起动控制部不限于二轮摩托车，可以适用于跨乘型的三/四轮车等各种车辆。
【主权项】
1.一种车辆用发动机的起动装置，具有: 作为内燃机的发动机(I)，具有通过活塞(8)产生的压力进行旋转的曲柄轴(9)，所述活塞(8)通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部(3)内滑动； ACG起动机(27)，能够实现所述曲柄轴(9)的曲柄旋转，在所述发动机(I)的运转中作为与所述曲柄轴(9)同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机(I)起动时作为电机起作用； 起动控制部(60)，通过蓄电池(70)的电力驱动所述ACG起动机(27)，执行所述发动机(I)的起动控制， 所述车辆用发动机的起动装置的特征在于， 在所述发动机(I)热机结束状态下起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行仅进行所述曲柄轴(9)的正转驱动的无摆动反向的起动控制， 另一方面，在所述发动机(I)的热机未结束的状态下起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行使所述曲柄轴(9)仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。2.一种车辆用发动机的起动装置，具有: 作为内燃机的发动机(I)，具有通过活塞(8)产生的压力进行旋转的曲柄轴(9)，所述活塞(8)通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部(3)内滑动； ACG起动机(27)，能够实现所述曲柄轴(9)的曲柄旋转，在所述发动机(I)的运转中作为与所述曲柄轴(9)同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机(I)起动时作为电机起作用； 起动控制部(60)，通过蓄电池(70)的电力驱动所述ACG起动机(27)，执行所述发动机(I)的起动控制， 所述车辆用发动机的起动装置的特征在于，具备: 变速器(4)，使所述发动机(I)的旋转数有级地变速； 空档传感器(39)，检测所述变速器(4)的变速级是否为空档状态， 在所述变速器(4)处于不为所述空档状态的挂档状态下起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行仅进行所述曲柄轴(9)的正转驱动的无摆动反向的起动控制， 另一方面，在所述变速器(4)为所述空档状态下起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行使所述曲柄轴(9)仅反转驱动规定角度后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。3.一种车辆用发动机的起动装置，具有: 作为内燃机的发动机(I)，具有通过活塞(8)产生的压力进行旋转的曲柄轴(9)，所述活塞(8)通过由气门装置吸排气的工作气体的爆炸膨胀而在气缸部(3)内滑动； ACG起动机(27)，能够实现所述曲柄轴(9)的曲柄旋转，在所述发动机(I)的运转中作为与所述曲柄轴(9)同步旋转的发电机起作用，并且在所述发动机(I)起动时作为电机起作用； 起动控制部(60)，通过蓄电池(70)的电力驱动所述ACG起动机(27)，执行所述发动机(I)的起动控制， 所述车辆用发动机的起动装置的特征在于， 所述发动机(I)构成为，在满足规定的自动停止允许条件时，能够执行使所述发动机(I)自动停止而成为怠速停止状态的怠速停止控制， 在从所述怠速停止状态再起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行仅进行所述曲柄轴(9)的正转驱动的无摆动反向的起动控制， 在不伴随所述怠速停止控制而起动所述发动机(I)时，所述起动控制部(60)执行使所述曲柄轴(9)仅反转驱动规定角度之后进行正转驱动的有摆动反向的起动控制。4.根据权利要求2或3所述的车辆用发动机的起动装置，其特征在于，具备: 温度传感器(33)，检测所述发动机(I)的温度； 发动机热机状态检测部(68)，在由所述温度传感器(33)检测的发动机温度为规定值以上时，判断为所述发动机(I)的热机结束， 在判断为所述发动机(I)的热机结束的状态下起动所述发动机(I)时，即使在满足其它有摆动反向的起动控制的执行条件的情况下，所述起动控制部(60)也执行无摆动反向的起动控制。5.根据权利要求2所述的车辆用发动机的起动装置，其特征在于， 在所述曲柄轴(9)上设有作为起步用离合器的离心离合器(21)， 所述离心离合器(21)包含:固定于所述曲柄轴(9)的离合器内座圈(21b)、和通过在该离合器内座圈(21b)上产生离心力而将从该离合器内座圈(21b)传递的驱动力向所述变速器(4)传递的离合器外座圈(21a)， 所述离合器内座圈(21b)和所述离合器外座圈(21a)经由单向离合器(40)连接， 所述单向离合器(40)如下构成:在从所述曲柄轴(9)侧正转驱动的情况下为自由状态，另一方面，在所述离合器外座圈(21a)正转驱动而所述曲柄轴(9)向正转方向被动旋转的情况下为锁定状态。6.根据权利要求2所述的车辆用发动机的起动装置，其特征在于， 所述发动机(I)具有通过乘员的踏力使所述曲柄轴(9)起动旋转的脚踏式起动机(16)，在所述变速器(4)处于不为所述空档状态的挂档状态下操作所述脚踏式起动机(16)时，所述起动控制部(60)禁止所述发动机(I)的起动。7.根据权利要求1?6中任一项所述的车辆用发动机的起动装置，其特征在于， 所述发动机(I)具备自动离心式的减压装置(80)，该自动离心式的减压装置(80)通过由伴随凸轮轴(11)的旋转的离心力进行动作的减压凸轮(87)，在压缩上止点附近将排气门(86)开阀，降低压缩扭矩。8.根据权利要求7所述的车辆用发动机的起动装置，其特征在于， 所述减压凸轮(87)如下构成:在其动作时，形成于该减压凸轮(87)的曲面状的动作面(87a)与设于摇臂(81)的滑块(85)接触， 所述滑块(85)的滑块面(85a)形成为曲面状。
【文档编号】F02N19/00GK106014745SQ201610179133
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】后藤明男, 大泽俊章, 高木凉太, 藤田晋二
【申请人】本田技研工业株式会社