专利名称：车辆用发动机的起动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用起动马达起动发动机的发动机起动装置，特别是，防止在起动发动机时产生逆转的车辆用发动机起动装置。
禁止发动机点火，在发动机转速降低之后，进行起步操作，若在发动机即将停止之前，以极低的转速旋转时，发动机再次点火的话，则由于其爆发力，在活塞到达上死点之前会被推回去，曲轴和起动马达之间的传动系要承受很大的负荷，同时产生噪音。这种现象一般称为“逆转为了降低在起动发动机时所产生的逆转噪音，例如在日本专利公报特开昭60-187766号，提出的技术方案是，在发动机转速到达规定转速之前，禁止点火装置动作(使其不点火)。
发明要解决的课题由于在发动机即将停止之前，在点火条件成立时容易产生逆转现象，所以，在上述技术中，依据发动机转一圈所需要的时间，求出发动机转速，在该转速比规定的阈值低时，强制地使发动机不点火。
但是，由于在判断是否允许强制不点火的低速旋转区，发动机转速的变动量很大，所以，若要依据从发动机转一圈所需要的时间求出的发动机转速，进行是否允许强制不点火的判断的话，估计由于变动成分所产生的误差，必须将阈值设定的很高。因此，要从能产生逆转的比较高的转速旋转区开始进行不点火控制，所以，有的场合起动发动机需要时间。另外，由于阈值设定的较高，所以，若要使发动机转速在短时间内上升到阈值的话，必须使起动马达体积很大。
另一方面，从环境问题和节能的观点出发，要开发一种搭载有发动机自动停止起动装置的车辆，在市场上流通，该发动机自动停止起动装置在车辆行驶过程中，根据规定的停车条件，停止发动机点火装置的点火动作，中断后，根据规定的起步操作程序，再次进行点火。搭载有这样的发动机自动停止起动装置的车辆，由于运转过程中的发动机在到达停止状态的停止过程中容易进行起动操作，所以，上述逆转也容易产生。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种车辆用发动机起动装置，该发动机起动装置能解决上述现有技术的课题，不使起动马达体积大，能可靠地防止起动发动机时的逆转，且能迅速地起动发动机。
为了达到上述目的，本发明的车辆用发动机起动装置，具备根据规定的起步操作过程转动发动机的起动马达；根据上述起步操作过程，在规定的旋转角度使发动机点火的点火装置，其特征是包含以下装置将点火时间之前的压缩冲程划分为若干个区间，检测各区间的发动机转速的发动机转速检测装置；若上述各区间的发动机转速具有规定的大小关系，则不管上述起动操作如何，仅在规定时间禁止发动机点火的避免逆转装置。
因此，根据本发明的发明者的实验结果，若发动机转速降低到容易产生逆转的低速旋转区，特别是在压缩上死点之前的压缩冲程，发动机转速急剧降低。因此，将压缩冲程划分为若干个区间，检测各区间的发动机转速，若对此进行比较，则能准确地判断发动机转速是否降低到容易产生逆转的低速旋转区。
图1是具备发动机自动停止起动系统的车辆的摇摆单元的第1实施例的剖视图。
图2是用垂直于第1实施例的摇摆单元的曲轴的平面剖切的剖视图。
图3是具备发动机自动停止起动系统的摇摆单元的第2实施例的剖视图。
图4是具备发动机自动停止起动系统的摇摆单元的第3实施例的剖视图。
图5是搭载有发动机自动停止起动系统的摩托车的侧视图。
图6是具备发动机自动停止起动系统的摇摆单元的第4实施例的剖视图。
图7是用垂直于第4实施例的摇摆单元的曲轴的平面剖切的剖视图。
图8是发动机自动停止起动系统的方框图。
图9是表示主控制装置的功能的方框图(其1)。
图10是表示主控制装置的功能的方框图(其2)。
图11是表示主控制装置的功能的方框图(其3)。
图12是将主控制装置的主要动作示于一览表的图。
图13是表示动作模式的切换条件的图。
图14是图9的起动信号延长部的脉冲波形图。
图15是表示点火控制部的动作的程序方框图。
图16是表示点火开始判定部的动作的程序方框图。
图17是表示点火许否部的动作的程序方框图。
图18是表示磁阻形状和脉冲信号的关系的图。
图19是避免逆转处理的脉冲波形图。
图20是表示由图9的起动信号延长部确定起动时间的延长时间的方法的图。
具体实施形式以下，参照附图，详细地对本发明进行说明。图5是搭载有本发明的发动机停止起动控制装置的整个摩托车的侧视图。用低的地板部4连接车体前部2和车体后部3，由包含下行管6和主管7的车架构成车体的骨架。油箱和杂物箱(图未示)由主管7支承着，在其上方配置有车座8。车座8能兼作设置在其下部的隔热箱的盖子，隔热箱能通过设置在其前部FR的铰接机构自如地开、关。
在车体前部2，在下行管6上设有转向控制头5，由该转向控制头5支承前叉12A。车把11A安装在向上方延伸的前叉12A的上端，另一方面，在下端支承有前轮13A。车把11A的上部用兼作仪表盘的车把罩33覆盖。
连杆(吊杆)37能自如旋转地支承在主管7的中间，摇摆单元17由该吊杆37能自如摇动地连接、支承在主管7上。在摇摆单元17上、在其前部搭载有单缸4冲程发动机200。从该发动机200到后方形成有皮带式无级变速器35，后轮21支承在通过离心离合器设置在其后部的减速机构38上。在减速机构38的上端和主管7的上部弯曲部之间安装有后减振器22。
在摇摆单元17的前部，连接有从发动机200的缸盖32延伸出的吸气管23，再有，在该吸气管23上配设有气化器24和与该气化器24连接的空气滤清器25。在设置于摇摆单元箱体31的下部的枢轴18上，支承有主支架26，在驻车时，使该主支架26立起来(用点划线所示)。
图1是上述摇摆单元17的第1实施例的剖视图，表示用上述图5的A-A面剖切的剖面结构。图2是摇摆单元17的、用包含曲轴12的垂直的平面剖切的剖视图。上述摇摆单元17具备位于车辆前方的发动机200；与曲轴12的一端连接的发电装置G；与曲轴12的另一端连接的自动变速器的驱动部AT1和从动部AT2。
在摇摆单元箱体31上，设有能自如旋转地用轴承10、11支承着的曲轴12，在该曲轴12上通过曲轴销13连接有连杆14。在从曲轴室9伸出的曲轴12的另一端设有发电机44。
在发电机44的外转子42上用螺栓43固定有单向(一个方向)离合器50的一方(曲轴一侧)的套筒57a，另一方(链轮一侧)的套筒55a与链轮58一体地，在发电机44和主轴承11之间、能自如旋转地支承在曲轴12上。在链轮58上挂有用于从图2所示的起动马达49获得起动扭矩的链条40。
上述单向离合器50的离合器部56a阻止发电机44的外转子42、即曲轴12相对链轮58向相反的方向空转，允许向正转方向空转。因此，在起动发动机时，若驱动上述起动马达49，驱动链轮58向曲轴12的正转方向旋转的话，随之曲轴12也被驱动向正转方向旋转。
与此相反，在起动发动机后，由于即使起动马达49停止转动，曲轴12也相对链轮58空转，所以，曲轴12的驱动力并不向起动马达49传递。
在曲轴12上，在上述链轮58和主轴承11之间固定有链轮59。在链轮59的挂有用于从曲轴12上获得驱动凸轮轴69的动力的链条60。而且，链轮59与用于将动力传递到使润滑油循环的泵(图未示)的齿轮61形成一体。
配置在气缸62内的活塞63与连杆14的小端一侧相连接。火花塞65旋紧在缸盖32上，其电极部朝向在活塞63的头部和缸盖32之间形成的燃烧室。气缸62的周围由水套66包围着。
在缸盖32内的上述气缸62的上方能自如旋转地支承有凸轮轴69，在凸轮轴69上固定有凸轮链轮72。在凸轮链轮72上挂有上述链条60。由该链条60将上述链轮59的旋转、也就是将曲轴12的旋转传递到凸轮轴69。
在凸轮轴69的上部设有摇臂73，该摇臂73随着凸轮轴69的旋转，根据凸轮轴69的凸轮形状摇动。凸轮轴69的凸轮形状是根据4冲程发动机的规定的冲程，使吸、排气阀95、96开、关而确定的。
在曲轴12上的与设有上述发电机44的一侧相反一侧的端部，设有用于缠绕V形皮带82的皮带轮83。皮带轮83由相对曲轴12、旋转方向和轴向移动被固定的固定皮带盘83a和相对曲轴12轴向能自如滑动的活动皮带盘83b构成。在活动皮带盘83b的背面、也就是在不与V形皮带82接触的面上安装有座板84。座板84相对曲轴12、旋转方向和轴向的双向移动被限制住，一体旋转。由座板84和活动皮带盘83b围成的空间形成收纳作为调节器的辊子85的腔。
在固定皮带盘83a的背面、也就是在不与V形皮带82接触的面上一体地形成有风扇叶片83c，在摇摆单元箱体31的与上述风扇叶片83a对置的开口部，安装有空气滤清器罩子70，该空气滤清器罩子70具备用于将冷却风清洁后导入到自动变速器室的空气滤清器71。上述风扇叶片83c在曲轴12正转时、通过空气滤清器71将外气吸引到自动变速器室内。
在自动变速器的从动部AT2、在离合器的主轴125上支承有皮带轮132的固定皮带盘132a。在主轴125的端部用螺母133固定有杯状的离合器板134。在上述固定皮带盘132a的套筒135上设有能沿主轴125的长度方向自如滑动的皮带轮132的活动皮带盘132b。活动皮带盘132b在主轴125的周围能一体旋转地与圆盘136相卡合。在圆盘136和活动皮带盘132b之间，设有反弹力作用在扩大两者间的距离的方向上的压缩螺旋弹簧137。主轴125、惰轮轴142和输出轴145，由分别设置的齿轮相互啮合，后轮21的轮辋21a固定在上述输出轴145上。
如以上所述，根据本实施例，由作为环形连接装置的链条40连接起动马达49和主轴12，在起动发动机时，由于用链条驱动曲轴12，所以，与现有技术相比，能降低由起动马达49产生的起动声。
另外，在象本实施例那样，隔着曲轴室9在曲轴12的两侧分别设置发电机44和自动变速器的皮带轮83的场合，在曲轴12上的轴向的占有区域，自动变速器的皮带轮83的占有区域比发电机44的占有区域要大。因此，隔着曲轴室9两侧的曲轴长度也有皮带轮83一侧比发电机44一侧要长的倾向。与此相反，在本实施例，由于将链轮58和其单向离合器50设置在发电机44一侧，所以，能隔着曲轴室9使两侧的曲轴长度相同，能使其旋转平衡稳定。
再有，根据本实施例，由于能将用于连接曲轴12和起动马达49的链条40和用于连接曲轴12和凸轮轴69的链条60集中在发动机的一侧，所以，提高了可维修性。
以下，对本实施例的发动机的自动停止起动系统进行说明。该系统具备允许空转的动作模式(以下称“起动和空转离合器(SW)模式”)和限制(或禁止)空转的动作模式(以下称“停止起步模式”)。
在允许空转的“起动和空转离合器(SW)模式”，其目的是在起动发动机时预热运转等，在接通主电源后的最初的起动发动机之后，暂时允许空转一段时间。另外，即使是上述最初的起动发动机后之外，也能根据驾驶员的意思(使空转SW为“接通”)允许空转。
另一方面，在限制空转的“停止起步模式”，若使车辆停止，则发动机自动停止，在停止状态，若操纵油门，则发动机自动地再次起动，车辆能起步。
图8是表示发动机自动停止起动系统的整体结构的方块图，与上述相同的符号表示同一或同等的部分。
在曲轴12上设有与其同轴的发电机(AC发电机44)，由发电机44发出的电，通过调节整流器167向电池168充电。调节整流器167将发电机44的输出电压控制在12V至14.5V。电池168在起动继电器162导通时，向起动马达49供给驱动电流，同时，通过主开关173向各种一般电器174和主控制装置160供给负荷电流。
在主控制装置160上连接有用于检测点火时间和发动机转速Ne的脉冲发生器153；用于按照驾驶员的意思允许或限制发动机200空转的空转开关253；若驾驶员乘坐在车座上，则关闭触点，输出“H”电平信号的乘坐开关254；检测车速的车速传感器255；在上述“停止起步模式”启闭的辅助指示器256；检测风门开度θ的风门传感器257(包含风门开关257a)；驱动起动马达49、用于使发动机200转动的起动开关258；若电池168的电压在规定值(例如10V)以下，则点亮指示灯，警告驾驶员充电不足的电池指示器276；检测发动机的冷却水温度的水温传感器155。
再有，在主控制装置160上连接有与曲轴12的旋转同步、使火花塞65点火的点火装置(包含点火线圈)161；将电流供给到起动马达49的起动继电器162的控制端子；将电流供给到前灯169的前灯控制器163的控制端子；将电流供给到安装在气化器166上的双点火电极165的双点火电极继电器164的控制端子。上述前灯控制器163由FET等整流元件构成，使该整流元件以规定的周期和占空比断续接通，实质上是控制施加在前灯169上的电压，采用所谓的调制控制。
图9、10、11是表示主控制装置160的结构的功能的一连串的方块图(其1、其2、其3)，与图8相同的符号表示同一或同等的部分。
在图12中，将构成主控制装置160的起动继电器400、双点火电极控制部900、辅助指示器控制部600、前灯控制部800和充电控制部500的各控制内容示于一览表。
在图9中，动作切换部300，在空转开关253的状态和车辆的状态等规定条件下，将主控制装置160的动作模式切换到“起动和空转SW模式”和“停止起步模式”的任意一个模式。
空转开关253的状态信号输入到动作切换部300的动作模式信号输出部301。空转开关253的状态信号，以断开状态(限制空转)表示“L”电平，以接通状态(允许空转)表示“H”电平。动作模式信号输出部301根据空转开关253、车速传感器255和水温传感器155的输出信号，输出将主控制装置160的动作模式指定为“起动和空转SW模式”和“停止起步模式”的任意一种模式的动作模式信号S301。
图13是用模型表示动作模式信号输出部301的动作模式的切换条件的图，当主开关173接通、主控制装置160复位(条件1成立)时，使动作模式信号S301为“L”电平，起动“起动和空转SW模式”。
再有，在该“起动和空转SW模式”，若检测的车速在规定速度(例如时速10公里)以上，且水温在规定温度(例如，若预热运转结束则为预测的温度)以上，且空转开关253是断开状态(条件2成立)，则使动作模式信号S301从“L”电平过渡到“H”电平，起动“停止起步模式另外，在“停止起步模式”，若空转SW从“断开”变成“接通”(条件3成立)，则使动作模式信号S301从“H”电平过渡到“L”电平，使动作模式从“停止起步模式”返回到“起动和空转SW模式”。而且，即使在“停止起步模式”或“起动和空转SW模式”的任意一种模式下，若主SW173切断(条件4成立)的话，主控制装置160都为断开状态。
返回到图9，起动继电器控制部400根据上述各动作模式，在规定的条件下，起动起动继电器162。向转动转速以下判定部401和空转转速以下判定部407输入脉冲发生器153的检测信号。转动转速以下判定部401，若发动机转速在规定的转动转速(例如，600rpm)以下，则输出“H”电平信号。空转转速以下判定部407，若发动机转速在规定的空转转速(例如，1200rpm)以下，则输出“H”电平信号。
与电路402输出转动转速以下判定部401的输出信号、停止开关259的状态信号和起动开关158的状态信号的逻辑积。与电路404输出空转转速以下判定部407的输出信号、风门开关257a的检测信号和乘坐开关254的状态信号的逻辑积。
与电路403输出上述与电路402的输出信号和动作模式信号S301的反信号的逻辑积。与电路405输出上述与电路404的输出信号和动作模式信号S301的逻辑积。或电路406将上述各与电路403、405的各输出信号的逻辑和作为起动信号S入输出。起动信号延长部407，若起动信号S入的脉冲宽度比规定的基准时间短，则将其延长至基准时间以上，向起动继电器162输出。
上述起动信号延长部407包含检测上述起动信号S入、输出单触发电路的脉信号的多谐振荡器407a，和将上述起动信号S入和多谐振荡器407a的输出信号的逻辑和作为延长后的起动信号S输出的或电路407b。上述多谐振荡器407a能根据可变电阻的电阻值任意地延长其输出脉冲的脉冲宽度。
图14是表示上述起动信号延长部407的动作的脉冲波形图，多谐振荡器407a的可变电阻值设定成不管起动信号S入的脉冲宽度ton是多少，输出脉冲的脉冲宽度为0.6秒。因此，即使在起动开关258只在比0.6秒短的期间内为接通的场合，多谐振荡器407a的输出脉冲宽度也为0.6秒。
再有，由于或电路407b输出多谐振荡器407a的输出脉冲和起动信号S入的逻辑和，所以，如果起动信号S入的脉冲宽度ton不足0.6秒，则起动信号延长部407的输出信号S出为0.6秒，如果起动信号S入的脉冲宽度ton比0.6秒长，则为其脉冲宽度的信号。
而且，在上述实施例，虽然对于将起动信号的脉冲宽度延长到0.6秒的情况进行了说明，但本发明并不仅限于此，必须根据起动马达49的旋转速度和减速比适当地设定脉冲宽度。
即，如图20所示，若发动机停止，则在其活塞即将到达压缩上死点(TDC)之前的压缩冲程停止的概率很高。而且，在下次起动发动机时，若从该状态驱动起动马达49的话，则在刚驱动之后的即将到达压缩TDC之前的活塞位置，并不给发动机点火，在活塞位于其下次的压缩TDC之前的位置时，才第一次爆发。因此，起动马达49必须使发动机旋转，使活塞至少到达刚起动发动机之后的下次的压缩TDC。
但是，若在活塞到达刚起动发动机之后的压缩TDC的下次的压缩TDC的附近时，起动马达49停止的话，爆发加权(加重)作用在逆转方向上，曲轴逆转，产生所谓的逆转现象。因此，由上述起动信号延长部407延长的延长时间，最好是设定为在到达压缩TDC之前停止的活塞被驱动到超过刚过停止位置之后的压缩TDC和下次压缩TDC的位置所需要的时间。
如上所述，在本实施例，设置起动信号延长部407，即使在起动开关258仅在比0.6秒短的期间接通的场合，起动马达49也至少能驱动0.6秒的时间。因此，能防止起动发动机时的逆转现象，能降低起动发动机时的声音。
另外，根据本实施例，由于仅通过在很短的时间内转动油门把手打开风门，就能使起动马达驱动起动发动机所需的最低限度的时间，所以，特别在是采用自动离心离合器的车辆，驾驶员不必担心发动机转速上升，能用简单的风门操作使发动机起动。
再有，根据上述起动继电器的控制，在“起动和空转开关模式”，与电路403为允许操作状态。因此，在发动机转速在转动转速以下、且停止开关259为接通状态(制动操作中)时，若起动开关258由驾驶员接通(与电路402的输出为“H”电平)的话，起动继电器162导通，起动马达49起动。
另外，在“停止起步模式”，与电路405为允许操作状态。因此，发动机转速在空转转速以下，在乘坐开关254为接通状态(驾驶员乘坐在车座上)时，若风门打开(与电路404的输出为“H”电平)的话，起动继电器162导通，起动马达49起动。
图10的辅助指示器控制部600，车速传感器255的检测信号输入到车速零判定部601，若车速实际上是零，输出“H”电平的信号。Ne判定部602根据脉冲发生器153的检测信号，求出发动机转速，若发动机转速在规定值以下，则输出“H”电平的信号。与电路603输出上述各判定部601、602的输出信号的逻辑积。
与电路604输出上述与电路603的输出信号和乘坐开关254的反信号的逻辑积。与电路605输出上述与电路603的输出信号和乘坐开关254的输出的逻辑积。开灯/闭灯控制部606如果与电路604的输出信号是“H”电平则产生开灯信号，如果是“L”电平则产生闭灯信号。与电路607输出开灯/闭灯控制部606的输出信号和动作模式信号S301的逻辑积。辅助指示器256根据开灯信号开灯，根据闭灯信号闭灯。
根据这样的辅助指示器控制，如图12所示，辅助指示器256，在“停止起步模式”中停车时，若驾驶员末坐在车座上，则开灯，若坐在车座上则闭灯。因此，可以认为，如果辅助指示器256闭灯，即使发动机停止，只要驾驶员旋转油门把手、打开风门，立刻就能起步。
图10的点火控制部700，包含点火许否部704，该点火许否部704在上述各动作模式，在规定的条件下，允许或禁止由点火装置161做发动机的点火动作。
在点火许否部704，开始点火判定部701根据规定的车辆起步操作过程，允许由点火装置161做点火动作。停止点火判定部702根据规定的车辆停止条件，使其由点火装置161停止点火动作。
避免逆转处理部703，仅在预计要产生逆转的规定的时间，由点火装置161禁止作点火动作。即，使发动机不点火。对于上述点火许否部704的动作，在后面参照程序方框图进行说明。或电路706输出是点火许否部704的输出信号的点火信号S704和动作模式信号S301的反信号的逻辑积。
因此，本实施例，由于在“起动和空转SW模式”，或电路706的输出始终为“H”电平，所以，始终允许做点火动作。与此相反，在“停止起步模式”，在上述点火许否部704，仅在允许点火的场合，做点火动作，除此之外使其不点火。
图15是表示上述点火许否部704的动作的程序方框图，在步骤S20，在上述开始点火判定部701进行图16所示的开始点火控制。
在图16的开始点火控制的步骤S201，依据风门开关257a的输出信号判断是否已旋转风门把手、打开风门，若已打开，则进入步骤S203。在步骤S203，依据乘坐开关254的输出信号，判断驾驶员是否处于乘坐状态。如果驾驶员坐在车座上，则在步骤S204点火信号S704为接通(“H”电平)。即，点火装置161开始做点火动作。
在上述步骤S201，即使判定风门把手并末被旋转、风门没有打开，在步骤S202，若依据车速传感器255的检测信号，判定车速比零大，则进入步骤S203，在此，若判定驾驶员已坐在车座上，则进入上述步骤S204，允许点火装置161做点火动作。
这样一来，根据本实施例的开始点火控制，在驾驶员坐在车座上时，若风门把手已旋转、风门已打开，或车速比0大，则点火信号S704为接通。即，允许由点火装置161做点火动作。
返回到图15，在步骤S21，在上述停止点火判定部702，进行图17所示的停止点火控制。
在图17的步骤S211，依据风门开关257a的输出信号判断风门把手的状态。在此，若判定为油门把手已将风门关闭，且在步骤S212依据车速传感器255的检测信号判定车速为零，且在步骤S213依据乘坐开关254的输出信号判定驾驶员处于乘坐状态，则在步骤S214，若计时器末启动，则启动。
然后，在步骤S215，若测知上述计时器已超时(在本实施例为3秒后)，则在步骤S216，停止上述点火信号S704的输出，禁止点火装置161做点火动作。
根据上述停止点火控制，在风门回位、车辆停止时，如果驾驶员坐在车座上，则停止由点火装置161做点火动作。
返回到图15，在步骤S22以后，在上述点火许否部704的避免逆转处理部703进行本发明的具有特征的避免逆转处理。图18是表示在该避免逆转处理过程中所参照的脉冲信号和磁阻(リラクタ)形状的关系的图，第1磁阻71的上升边棱边G1和第2磁阻72的上升边棱边G3的角度、以及第2磁阻72的上升边棱边G3和下降边棱边G4的角度，都设定为45°。在本实施例，棱边G4的检测时间设定在固定点火位置。
返回到图15，在步骤S22，判断发动机转速Ne是否在1000rpm以上，且风门开关是否接通，即是否能进行起步操作。若测得能进行起步操作，则返回到步骤S20，进行上述开始点火判定处理。
末检测到起步操作，在图19的时刻t1，若发动机转速Ne少于1000rpm，且在步骤S23检测到这一情况，则在步骤S24，计量是最容易产生逆转的期间的、从该时刻开始的1秒时间的1秒计时器启动。
在步骤S25，检测到起步操作，判断起动马达49的起动条件是否成立。若起动条件成立，则在步骤S26判断上述1秒计时器是否超时。若末超时，则进一步在步骤S27依据发动机转速Ne判断发动机是否停止或实际停止。若1秒计时器超时、或者发动机停止或实际停止，则返回步骤S20，进行上述开始点火判定处理。
与此相反，在上述1秒计时器超时之前、且在发动机停止或实际停止之前，在时刻t2，起动马达49的起动条件成立(在本实施例，风门开关为接通)，若在步骤S25检测到这一情况，则在步骤S28从上述时刻t2开始进行强制不点火控制，强制地禁止点火仅100ms的时间。
在步骤S29，判断是否检测到响应上述第2磁阻72的上升边棱边G4的脉冲。在时刻t3，若在上述强制不点火之后第一次检测到G4脉冲，则在步骤S30比较在此之前的第1通过时间T3和第2通过时间Ts的1.3倍。若第1通过时间T3比第2通过时间Ts的1.3倍长、该压缩冲程的减速度大，则由于产生逆转的可能性高，则进入步骤S31。在步骤S31，从该时间开始，在时刻t3、t4不进行2次点火。
然后，若允许发动机再点火，在时刻t5发动机点火，在步骤S32判断发动机转速Ne是否超过600rpm。只要发动机转速Ne少于600rpm，则在步骤S34判断是否经过了规定时间。在经过该规定时间之前，若在时刻t6发动机转速超过600rpm，在步骤S32检测到这一情况，则进入步骤S33。在步骤S33能进行快速的发动机起动，在从该时刻仅2秒时间禁止不点火之后，返回到步骤S21。
这样一来，本实施例的避免逆转处理，由于将压缩冲程的90°划分为各45°的2个区间，检测各区间的发动机转速，将其进行比较，判断发动机转速的减速度，所以，对发动机转速是否降低到容易产生逆转的低速旋转区，在发动机转速即将降低到该低速旋转区之前，能准确地对其进行判断。因此，不需要不必要的强制不点火，能进行发动机的快速起动。
再有，根据本实施例，使发动机不点火之后的规定时间，不管发动机的转速多少，禁止强制不点火。因此，即使起动发动机失败，发动机转速再次降低到低速旋转区，也不进行强制不点火，在下次点火时间能使发动机点火。
图11的前灯控制部800，Ne判定部801依据脉冲发生器153的检测信号，判断发动机转速是否在规定的设定转速(不到空转转速)以上，如果在设定转速以上，则输出“H”电平的信号。与电路802输出Ne判定部801的输出信号和动作模式信号S301的反信号的逻辑积。与电路803输出Ne判定部801的输出信号和动作模式信号S301的逻辑积。
开灯/闭灯切换部804，如果与电路802的输出信号是“H”电平，则输出“H”电平的信号，如果是“L”电平，则输出占空比50％的脉冲信号。开灯/多级减光切换部805，如果与电路803的输出信号是“H”电平，则输出“H”电平的信号，如果是“L”电平，则用计时器805a统计其持续时间，根据持续时间，输出占空比阶段性减少的脉冲信号。在本实施例，使占空比在0.5至1秒的时间内从95％阶段性地减少到50％。根据这样的阶段性的减光方法，由于发光量瞬时且线性地减少，所以，能达到节电和保持很高的商品性的目的。
由于进行这样的控制前灯，如图12所示，在“起动和空转SW模式”，能根据发动机转速Ne点亮前灯或使其减光，在“停止起步模式”，根据发动机转速Ne点亮前灯或使其阶段性地减光。因此，即能保持来自对面车辆的充分的可视性，又能抑制在停车时电池放电。其结果是，能减少在以后起步时从发电机向电池的充电量，由于减少了发电机的电负荷，所以，提高了起步时的加速性能。
在图11的双点火电极控制部900，水温传感器155的检测信号输入到水温判定部901。该水温判定部901，若水温在第1预定值(在本实施例为50℃)以上，则输出“H”电平，关闭双点火电极继电器164，若在第2预定值(在本实施例为10℃)以下，则输出“L”电平，打开双点火电极继电器164。
根据这样的双点火电极控制，如果水温变高，则燃料变稠，如果变低则自动变稀。另外，在本实施例，由于象是表示磁滞现象一样设定双点火电极继电器164的开闭温度特性，所以，能防止在临界温度附近所能产生的双点火电极继电器164的不必要的开闭动作。
在图11的充电控制部500，车速传感器255的检测信号和风门传感器257的检测信号输入到加速操作检测部502，如图14所示的那样，若车速比0大、且风门在0.3秒时间内从全闭状态打开到全开状态，则判定为加速操作，产生加速检测脉冲。
加速时充电限制部504，根据上述加速检测脉冲，控制调节整流器167，将电池168的充电电压从平时的14.5V降低到12.0V。
上述加速时充电限制部504，进一步根据上述加速检测脉冲，启动6秒计时器504a，若该计时器504a超时、或发动机转速Ne在设定转速以上、或风门开度减小，则解除充电限制，使充电电压从12.0V返回到14.5V。
在起步操作检测部503，输入车速传感器255的检测信号、脉冲发生器153的检测信号、风门传感器257的检测信号，如图14所示，若车速为0、且发动机转速Ne在设定转速(在本实施例为2500rpm)以下时，打开风门的话，则判定为起步操作，产生起步检测脉冲。
若起步时充电限制部505检测到上述起步检测脉冲信号，则控制调节整流器167，使电池168的充电电压从平时的14.5V降低到12.0V。
上述起步时充电限制部505，进一步根据上述起步检测脉冲，启动7秒计时器505a，若该计时器505a超时、或发动机转速Ne在设定转速以上、或风门开度减小，则解除充电限制，使充电电压从12.0V返回到14.5V。
根据这样的充电控制，在驾驶员急速打开风门、进行紧急加速的场合，或在从停止状态起步时，充电电压降至较低，能暂时降低发电机44的电负荷。因此，能降低由于发电机44所带来的发动机200的机械负荷，提高加速性能。
图3是上述摇摆单元17的第2实施例的剖视图，与上述相同的符号表示同一或同等的部分。
在上述第1实施例，虽然对于将与起动马达49相连接的链轮58通过单向离合器50连接在发电机44的外转子42上的情况进行了说明，但在本实施例，在隔着曲轴室9与发电机44相反一侧的皮带轮83和主轴承10之间，通过具有与上述同样功能的单向离合器50，将链轮58连接在曲轴12上。
单向离合器50由以下部分构成固定在曲轴12上的一个套筒57b；能相对曲轴12自如旋转地支承链轮58的另一套筒55b；连接上述各套筒55b、57b，使其阻止曲轴12相对链轮58向逆转方向空转、允许向正转方向空转的离合器部56b。
根据本实施例，将用于把起动马达49的驱动力传递到曲轴12的链轮58，相对曲轴室9，设置在不是发电机44一侧，而是自动变速器的皮带轮83一侧，由于隔着曲轴室9，使自动变速器一侧的曲轴长度比发电机一侧的要长，所以，能将重物-发动机的中心位置配置在轮胎的中心面上、即配置在车辆的中心面上。因此，摇摆单元17不易产生扭转和扭矩，重量分配良好，提高了行驶稳定性。
再有，根据本实施例，由于与起动马达49连接的链轮58在曲轴12的轴向上在远离轮胎21的位置与曲轴12相连接，所以，链轮58的直径可以大，由于能获得很大的减速比，所以，能实现起动马达49的小型化和轻量化。
图4是上述摇摆单元17的第3实施例的剖视图，与上述相同的符号，表示同一或同等的部分。
在本实施例，将上述单向离合器50的曲轴12一侧的套筒57c一体地形成在固定皮带盘83a的背面、也就是不与V形皮带82接触的面上，将另一套筒55c固定在向固定皮带盘83a的轴向外侧延伸的突缘部83d上，因此，链轮58能通过单向离合器50和固定皮带盘83a，连接在曲轴12的端部。
根据本实施例，由于链轮58和其链条40安装在曲轴12的最外侧，所以，其安装、拆卸容易，维修容易，再有，由现有的摇摆单元进行改造的装置安装也极为容易。
再有，即使是本实施例，也与上述第2实施例一样，由于链轮58在曲轴12的轴向上在远离轮胎21的位置与曲轴12相连接，所以，链轮58的直径可以大，由于能获得很大的减速比，所以，能实现起动马达49的小型化和轻量化。
图6是上述摇摆单元17的第4实施例的主要部分的剖视图，图7是用垂直于摇摆单元17的曲轴12的平面剖切的剖视图，与上述相同的符号表示同一或同等的部分。
在上述第1至第3实施例，为了降低起动发动机时产生的起动声，用链条40连接设置在曲轴12上的链轮58和起动马达49。与此相对应，本第4实施例在用齿轮排始终连接链轮58和起动马达49的同时，与上述同样，用单向离合器50连接曲轴12和链轮58，因此，不使用滑动小齿轮，使其切断从曲轴12向起动马达49一侧的动力传递。因此，由于不使用滑动小齿轮就能实现从起动马达49到曲轴12的单向连接，所以，能降低起动发动机时的噪音。
在图6、7，在起动马达49的旋转轴上形成有齿轮221，与传动轴234连接的大直径齿轮222与该齿轮221相啮合。再有，在传动轴234上形成有与上述大直径齿轮222同轴状邻接的小直径齿轮223，曲轴12的链轮58与该小直径齿轮223相啮合。
上述传动轴234为了防止在起动发动机频度高的发动机起动装置上，由于滑动磨损或磨损间隙而增加噪音，用一对含油衬套式的轴承234a、234b能自如旋转地支承在隔着上述大直径齿轮222和小直径齿轮223的两侧部上。另外，在本实施例，为了抑制由上述齿轮排产生的噪音，对于相互啮合的齿轮，要实施剃齿加工或进行研齿。
因此，在本实施例，设置在曲轴12上的链轮58和起动马达49的连接，并不采用滑动小齿轮，而是用固定的齿轮排始终连接两者，因此，另一方法需要允许从起动马达49一侧向曲轴12一侧进行动力传递，而切断从曲轴12一侧向起动马达49一侧进行动力传递的、用于单向连接的结构。因此，在本实施例，与上述同样，用单向离合器50将上述链轮58连接在曲轴12上。
因此，在起动发动机时，上述起动马达49被驱动，若链轮58被驱动向曲轴12的正转方向旋转，则随之曲轴12也被驱动向正转方向旋转。与此相反，由于在起动发动机之后，即使起动马达49停止了，曲轴12也能相对链轮58空转，所以，曲轴12的驱动力不会传递到起动马达49。
如以上所述的那样，根据本实施例，由于不用滑动小齿轮就能连接起动马达49和曲轴12，所以，滑动小齿轮的动作声不会产生，能降低起动发动机时的这部分的噪音。
根据本发明，能达到以下效果(1)由于将压缩冲程划分为若干区间，检测各区间的发动机转速，将其进行比较，判断发动机转速的减速度，所以，对发动机转速是否下降到容易产生逆转的低速旋转区，在发动机转速即将下降到该低速旋转区之前能准确地对其进行判断。因此，不需要不必要的强制不点火，能实现发动机的快速起动。
(2)在使发动机不点火之后的规定的时间内，不管发动机的转速多少，禁止强制不点火。因此，即使起动发动机失败、发动机转速再次下降到低速旋转区，也不进行强制不点火，能在下次点火时间使发动机点火。
权利要求
1.一种车辆用发动机起动装置，包括根据规定的起步操作过程转动发动机的起动马达；根据上述起步操作过程，在规定的旋转角度使发动机点火的点火装置，其特征在于包含将点火时间之前的压缩冲程划分为多个区间，检测各区间的发动机转速的发动机转速检测装置；如果上述各区间的发动机转速具有规定的大小关系，则不管上述起动操作如何，仅在规定时间禁止发动机点火的避免逆转装置。
2.如权利要求1所记载车辆用发动机起动装置，其特征是在仅在规定时间禁止上述发动机点火之后，若随着点火的再次开始，发动机转速超过规定转速，则在规定的时间内不禁止发动机点火。
3.如权利要求1或2所记载的车辆用发动机起动装置，其特征是上述点火装置，在车辆行驶过程中根据规定的停车条件停止发动机的点火动作；停止后，根据规定的起步操作程序，再次进行点火。
全文摘要
一种防止起动发动机时的逆转、降低起动声的发动机起动装置。车辆用发动机起动装置,具备:根据规定的起步操作过程转动发动机的起动马达;根据上述起步操作过程,在规定的旋转角度使发动机点火的点火装置,包含以下装置:将点火时间之前的压缩冲程划分为若干个区间,检测各区间的发动机转速,若各区间的发动机转速具有规定的大小关系,则不管上述起动操作如何,仅在规定时间禁止发动机点火。
文档编号F02D17/00GK1367315SQ02102728
公开日2002年9月4日 申请日期2002年1月24日 优先权日2001年1月25日
发明者若山浩史, 千叶一彦 申请人:本田技研工业株式会社