发动机控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种发动机控制装置。该发动机控制装置（10）具有：ECU（36），其进行回摆控制，在该回摆控制中，当发动机（E）起动时由电动机（70）使曲柄轴（48）反转驱动、且在该反转驱动后使曲柄轴（48）正转驱动。ECU（36）具有：电动机驱动占空比控制部（128），其将从反转开始时间点到规定时间点为止的第1期间（T1）中的供给电流的占空比设定得大于规定时间点以后的第2期间（T2）中的供给电流的占空比；和蓄电池状态判别部（126），其基于第1期间（T1）的蓄电池（96）的电压状态来判别蓄电池（96）的状态。从而，能够在发动机起动时灵活利用曲柄轴的反转驱动来认识蓄电池的状态。
【专利说明】发动机控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及基于电动机的控制而使发动机的曲柄轴正转驱动以及反转驱动的发动机控制装置。
【背景技术】
[0002]发动机通常在其起动时从电动机向曲柄轴传递正转驱动的转矩来进行初始旋转，并依据该旋转，转变为因燃料的燃烧所引起的自身力量带动的曲柄轴的旋转。而且，公知在因电动机所引起的旋转时，由于发动机内部的活塞利用惯性力会越过压缩上止点，因此要执行在使曲柄轴正转驱动之前先使曲柄轴反转驱动来延长直到压缩上止点为止的助走距离这样的回摆(swing back)控制(参照专利文献I)。
[0003]专利文献I所公开的发动机起动控制装置，在基于启动开关的发动机起动时以及基于空转停止控制的发动机停止时，实施曲柄轴的反转驱动。尤其是，在空转停止控制时使曲柄轴反转驱动的情况下，通过抑制施加给曲柄轴的转矩(降低反转速度)，来执行使活塞不从压缩上止点朝正转方向返回这样的控制。
[0004]专利文献1:日本特开2010 - 223135号公报
[0005]然而，在车辆实施空转停止控制的情况下，当在自动停止后再起动车辆之际，需要从蓄电池向电动机供给充足的电力以使曲柄轴正转驱动。在蓄电池的容量暂且不足的情况下，当实施空转停止控制之际，会发生发动机的驱动停止等的不良状况。为此，在实施空转停止控制的车辆中，期望在最初开动之际(即发动机起动时)预先掌握蓄电池的状态来判断有无空转停止控制的实施。
【发明内容】
[0006]本发明正是鉴于上述要求而完成的，其目的在于提供一种在发动机起动时既能高精度地控制曲柄轴的反转驱动也能有效地灵活利用该反转驱动来良好地认识蓄电池的状态的发动机控制装置。
[0007]本发明所涉及的发动机控制装置(10)具有以下特征。
[0008]第I特征:发动机控制装置(10)具有控制部(36)，其进行回摆控制，在该回摆控制中，当发动机(E)起动时由基于来自蓄电池(96)的供给电流进行驱动的电动机(70)而使曲柄轴(48)反转驱动、且在该反转驱动后使所述曲柄轴(48)正转驱动，所述控制部(36)具有:供给控制部(128)，其将从所述曲柄轴(48)的反转开始时间点到规定时间点为止的第I期间(Tl)中的所述供给电流的电流值或者占空比设定为大于所述规定时间点以后的第2期间(T2)中的所述供给电流的电流值或者占空比；和蓄电池状态判别部(126)，其基于所述第I期间(Tl)中的所述蓄电池(96)的电压状态来判别所述蓄电池(96)的状态。
[0009]第2特征:所述供给控制部(128)将所述第I期间(Tl)中的所述电流值或者所述占空比设定为随着所述曲柄轴(48)的反转驱动而发生位移的所述发动机(E)的活塞越过上止点的值。[0010]第3特征:所述供给控制部(128)将所述第2期间(T2)中的所述电流值或者所述占空比设定为所述活塞不越过所述上止点的值。
[0011]第4特征:所述供给控制部(128)基于所述发动机(E)的水温或者节气门开度来设定所述供给电流的电流值或者占空比的阈值，将所述第I期间(Tl)的所述电流值或者所述占空比设定为大于所述阈值的值，将所述第2期间(T2)的所述电流值或者所述占空比设定为小于所述阈值的值。
[0012]第5特征:所述控制部(36)具有蓄电池电压获取部(116)，该蓄电池电压获取部(116)至少检测所述第I期间(Tl)中的所述蓄电池(96)的多个电压值并进行保存。
[0013]第6特征:所述蓄电池电压获取部(116)将所述第I期间(Tl)中的所述蓄电池
(96)的电压值的检测定时设定得短于所述第2期间(T2)中的所述蓄电池(96)的电压值的检测定时。
[0014]第7特征:所述供给控制部(128)将正转驱动开始时的所述电流值或者所述占空比和所述第I期间(Tl)中的所述电流值或者所述占空比设定为大致相同。
[0015]第8特征:所述控制部(36)具有:空转停止控制部(124)，其在车辆暂时停车时实施使所述发动机(E)自动停止的空转停止控制，在所述蓄电池状态判别部(126)判别出所述蓄电池(96)的状态为异常的情况下，所述控制部(36)禁止所述空转停止控制部(124)的动作。
[0016]发明效果
[0017]根据本发明的第I特征，供给控制部通过将第I期间中的供给电流的电流值或者占空比设定为大于第2期间中的供给电流的电流值或者占空比，从而能够在反转驱动的初期(第I期间)对蓄电池赋予较高的负荷。而且，蓄电池状态判别部通过利用该第I期间来监视蓄电池的电压状态，从而可精度良好地判别该蓄电池的状态(容量或劣化)。进而，在第2期间(第I期间后)，通过使供给电流的电流值或者占空比降低，从而能够防止与曲柄轴连接的活塞越过上止点，并且能够抑制蓄电池的容量降低。
[0018]根据本发明的第2特征，通过使活塞越过上止点地设定第I期间中的供给电流的电流值或者占空比，从而能够充分地增大施加给蓄电池的负荷。由此，通过观察蓄电池的电压的变化，从而可以精度更为良好地判别蓄电池的状态。
[0019]根据本发明的第3特征，通过使活塞不越过上止点地设定第2期间中的供给电流的电流值或者占空比，从而能够防止在反转驱动时活塞越过上止点。此外，在曲柄轴的反转驱动中能够抑制蓄电池的电力消耗。
[0020]根据本发明的第4特征，通过基于发动机的水温或者节气门开度来设定供给电流的电流值或者占空比的阈值，从而能够在反转驱动时更可靠地抑制活塞越过上止点。
[0021]根据本发明的第5特征，通过由蓄电池电压获取部检测第I期间中的蓄电池的多个电压值，从而能够精度更为良好地求出第I期间中的电压的变化。
[0022]根据本发明的第6特征，通过将第I期间中的蓄电池的电压值的检测定时设得短于第2期间的检测定时，从而蓄电池电压获取部能够可靠地获取电压值下降至最低时的值。由此，能够准确地检测反转驱动开始后的电压的变化，且能够缩短第I期间的实施期间。此外，在第2期间中通过延长电压值的检测定时，从而能够减少控制部的负荷。
[0023]根据本发明的第7特征，供给控制部通过将正转驱动开始时的电流值或者占空比和第I期间中的电流值或者占空比设定为大致相同，从而能够在反转驱动和正转驱动开始时对供给电流进行控制以使相同，控制变得容易。
[0024]根据本发明的第8特征，在蓄电池状态判别部判别出蓄电池的状态为异常的情况下，能够禁止空转停止控制。由此，能够在空转停止控制时可靠地使发动机再起动。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示具有本发明的一实施方式所涉及的发动机控制装置的小摩托车型二轮机动车的简要侧视图。
[0026]图2是表示图1的小摩托车型二轮机动车的摆动单元的正面剖视图。
[0027]图3是表示图1的小摩托车型二轮机动车的发动机的控制系统的框图。
[0028]图4是表示图3的电动机的驱动控制所涉及的主要部分的构成的框图。
[0029]图5是表示回摆控制时的供给电流的占空比以及曲柄轴的旋转角度的关系性的曲线图。
[0030]图6是表示图5的第I期间中的供给电流以及蓄电池电压的变动的曲线图。
[0031]图7是表示基于发动机控制装置的发动机起动时的动作的流程图。
[0032]图8是表示蓄电池状态判别子程序的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0033]以下，列举最佳的实施方式，参照附图来详细说明本发明所涉及的发动机控制装置。
[0034]如图1所示，本发明的一实施方式所涉及的发动机控制装置10搭载于小摩托车型二轮机动车12 (以下也简单称作小型摩托车12)。另外，本发明的发动机控制装置10并不限定为向小型摩托车12的搭载，也可适用于其他类别的二轮机动车或者汽车等。
[0035]小型摩托车12的车身前部14和车身后部16经由低地板底部18相连结。小型摩托车12的车身框架20由弯曲延伸至车身前部14和低地板底部18的下管22、和连结在该下管22的后部并使车身后部16朝后方且斜上方延伸的主管24而构成。而且，在车身前部14 (下管22的前侧)设有车把26，在车身后部16 (主管24)的上部设有车座28。
[0036]车把26被轴支承在与下管22连结的前管30且朝上方向延伸，在其下部安装有自如旋转地轴支承前轮WF的前叉32。在车把26的上部安装有兼作仪表盘的车把套34。此夕卜，在前管30的前方设有构成发动机控制装置10的ECU36。
[0037]在下管22与主管24的连结部分设有对摆动单元38进行支承的托架40，托架40经由连杆构件40a而摇动自如地支承两个钩挂托架42。摆动单元38通过该钩挂托架42而摇动自如地设置在车身。
[0038]摆动单元38构成为将发动机E、无级变速器T、减速机构R (后轮轴承)设为一体的单元。具体而言，在摆动单元38的前部设有4冲程(周期)单缸的发动机E，在发动机E的后方设有无级变速器T，后轮WR轴支承在减速机构R的输出轴。发动机E为通过冷却器39使冷却水循环的水冷式，在其内部设有活塞(未图示)、连杆46、曲柄轴48等。
[0039]此外，摆动单元38的后部经由后减震单元50而支承在主管24的弯曲部。进而，在摆动单元38的上方设有与从发动机E延伸出的吸气管52连接的燃料喷射装置的节气门体54以及空气滤清器56。
[0040]如图2所示，摆动单元38具有由车宽方向右侧的右箱58a以及车宽方向左侧的左箱58b构成的曲柄箱58。曲柄轴48通过被固定在曲柄箱58的轴承60而旋转自如地支承。曲柄轴48经由曲柄销48a而连结着连杆46，于连杆46的上部设有在发动机E的汽缸内进行位移的活塞。
[0041]左箱58b兼作收容无级变速器T的箱，在曲柄轴48的左端部安装有由可动侧带轮半体62a和固定侧带轮半体62b构成的皮带驱动带轮62。在该皮带驱动带轮62(可动侧带轮半体62a与固定侧带轮半体62b之间)卷挂有V皮带64。固定侧带轮半体62b通过螺母48b而固定在曲柄轴48的左端部。此外,可动侧带轮半体62a与曲柄轴48花键(spline)嵌合，且可在轴向上移动。
[0042]在可动侧带轮半体62a的右侧，灯板66固定在曲柄轴48，在灯板66的外周部形成有朝向径向外侧并靠可动侧带轮半体62a地倾斜的锥面66a。在该锥面66a与可动侧带轮半体62a之间收容有多个重量辊68。
[0043]当曲柄轴48的旋转速度增加时，重量辊68通过离心力而向径向外侧移动。由此，可动侧带轮半体62a向图2中的左方向移动而与固定侧带轮半体62b接近，其结果夹在两个带轮半体62a、62b之间的V皮带64向径向外侧移动，从而其卷挂直径变大。在摆动单元38的后方侧设有V皮带64的卷挂直径对应于皮带驱动带轮62的移动而发生变动的未图示的被动带轮。发动机E的驱动力由无级变速器T进行自动调整，经由未图示的离心式离合器以及减速机构R (参照图1)而传递至后轮WR。
[0044]在右箱58a的内部设有使启动电动机和AC发电机组合在一起的ACG启动电动机70 (以下简单称作电动机70)。电动机70由利用安装螺栓71a而被固定在曲柄轴48的前端锥部上的外转子70a、和配设在该外转子70a的内侧且利用安装螺栓71b而被固定在右箱58a上的定子70b而构成。此外,在利用安装螺栓71c被固定在外转子70a上的鼓风风扇72的外侧，安装有冷却器39以及形成了多个狭缝的罩构件74。
[0045]即，电动机70可以不经由齿轮等而使曲柄轴48旋转驱动，例如能够在空转停止时使小型摩托车12顺利地再起动。电动机70在发动机E起动时以及空转停止时等时，由ECU36来控制旋转驱动。
[0046]ECU36由具有微型计算机、存储器、接口(均未图示)等的电子电路而构成，除了电动机70之外还执行设置于小型摩托车12的其他电气系统的控制。如图3所示，在ECU36的输入侧连接着启动开关76、负压传感器78、曲柄传感器80、水温传感器82、节气门传感器84、车速传感器86、空转停止开关88、蓄电池96等。此外，在E⑶36的输出侧连接着构成发动机E的电气系统的电动机70、喷射器92、点火线圈94等。ECU36经由接口来接受来自各开关以及各传感器的输出(电气信号)，并使用该输出来进行被编程后的处理，以实施发动机E的电气系统的控制。
[0047] 启动开关76例如设置在车把26的邻近位置，且具有基于用户的接通(ON)操作而使电动机70 (即发动机E)起动的功能。负压传感器78设置在发动机E的吸气管52，将吸气管52内的压力置换成电压变化来检测吸入空气量(负压)，并输出与负压成比例的检测信号。曲柄传感器80设置在曲柄轴48的收容部，检测设于曲柄轴48的周面上的突起等，并输出曲柄脉冲信号。水温传感器82设置在发动机E内的冷却水的循环路径中,输出与冷却水的温度成比例的检测信号。节气门传感器84设置在车把握柄的邻近位置，检测因用户操作所引起的节气门的开度(旋转量)，并输出与开度相应的检测信号。车速传感器86设置在车轴的邻近位置，与车轴的转速成比例地输出车速脉冲信号。空转停止开关88为用于基于用户的接通操作而使小型摩托车12实施空转停止控制的开关，且与启动开关76同样地设置在车把26的邻近位置。
[0048]另一方面，当连接于E⑶36的输出侧的电动机70使发动机E从停止状态转变为动作状态(吸入行程、压缩行程、燃烧？膨胀行程、排气行程)之际，给曲柄轴48施加转矩来进行活塞的运转。喷射器92安装在发动机E的吸气系统，从燃料喷射口喷射燃料。点火线圈94与发动机E的火花塞连接，以规定的定时向火花塞输出高电压。
[0049]此外，E⑶36所执行的程序在功能上划分成:输入系统控制部98，其基于来自各开关以及各传感器的输出结果而主要进行初始处理；和输出系统控制部99，其接受来自输入系统控制部98的信号并进行发动机E的电气系统的控制。
[0050]输入系统控制部98对应于上述的各传感器以及各开关而具有:启动SW判别部100、负压计算部102、旋转计算部104、旋转方向判别部106、水温计算部108、节气门开度计算部110、车速计算部112、空转停止SW判别部114以及蓄电池电压获取部116。
[0051]启动SW判别部100接收启动开关76所输出的接通/断开(0N/0FF)信号，判别有无由用户执行的发动机E的起动。负压计算部102基于负压传感器78所输出的检测信号来计算吸气管52内的负压。旋转计算部104基于曲柄传感器80所输出的曲柄脉冲信号来计算曲柄轴48的转速、即发动机E的转速。旋转方向判别部106同样基于曲柄脉冲信号来判别曲柄轴48的旋转方向(正转/反转)。水温计算部108基于水温传感器82所输出的检测信号来计算在发动机E内循环的冷却水的温度。节气门开度计算部110接收节气门传感器84所输出的检测信号，并计算因用户操作所引起的节气门的开度。车速计算部112基于车速传感器86所输出的车速脉冲信号来计算车辆的行驶速度。空转停止SW判别部114接收空转停止开关88所输出的接通/断开信号，并判别用户是否存在想要进行空转停止控制的意图。
[0052]蓄电池电压获取部116按每个规定定时来采样从蓄电池96连续地(模拟地)输入的电压(蓄电池电压)，并保存在E⑶36的存储器中。此外，蓄电池电压获取部116构成为，监视后述的回摆控制部120的蓄电池电压读取标记120a，且在蓄电池电压读取标记120a变为I的情况下将采样间隔设得短于通常间隔，以读取蓄电池电压。
[0053]另一方面，ECU36的输出系统控制部99具有:发动机行程计算部118、回摆控制部120、空转停止判别部122、空转停止控制部124、蓄电池状态判别部126、电动机驱动占空比控制部128 (供给控制部)以及电动机驱动处理部130。
[0054]发动机行程计算部118具有如下功能，即:基于负压计算部102所计算出的吸气管52内的负压值、和曲柄传感器80所输出的曲柄脉冲信号来判别发动机E的现状的动作行程。例如，在4冲程的发动机E中，按照在一个周期内进行2次旋转的(进行720度旋转的)曲柄轴48，设定按每10度分配I阶段的发动机E的阶段(参照专利文献I)。而且，例如通过曲柄脉冲信号按每一阶段进行I脉冲输出，从而可以简单且高精度地认识现状的曲柄轴48的旋转角度、即发动机E的阶段。
[0055]回摆控制部120实施回摆控制，在该回摆控制中，当发动机E起动时经由电动机70而使曲柄轴48反转驱动、且在该反转驱动后转变为正转驱动。该回摆控制部120从启动SW判别部100接收启动开关76的接通操作的信号，由此来开始动作。此外，在开始动作之后，向回摆控制部120输入发动机行程计算部118所输出的曲柄轴48的旋转角度。回摆控制部120还具有用于在进行回摆控制的初期(后述的第I期间Tl)时，使蓄电池电压的采样间隔进行缩短的蓄电池电压读取标记120a (寄存器)。关于回摆控制的动作将在后面详细叙述。
[0056]空转停止判别部122具有在行驶中暂时停车之际判别是否实施空转停止控制的功能。在空转停止判别部122中输入了:在行驶中节气门开度计算部110所计算出的节气门开度、和车速计算部112所计算出的车辆的行驶速度。在该节气门开度和行驶速度成为规定值以下的情况下，空转停止判别部122将进行空转停止控制的意思的指示信号输出至空转停止控制部124。此外，空转停止判别部122接收空转停止SW判别部114的指示信号，以空转停止开关88为接通作为前提，来促使空转停止控制的实施。进而，空转停止判别部122构成为，监视后述的蓄电池状态判别部126的蓄电池弱标记126a，且即便是空转停止开关88为接通的情况，也在蓄电池弱标记126a为I时禁止空转停止控制。
[0057]空转停止控制部124基于空转停止判别部122的指示信号来进行空转停止控制。空转停止控制部124在空转停止控制中对喷射器92以及点火线圈94执行使其驱动停止的控制。由此，小型摩托车12的发动机E自动停止。此外，空转停止控制部124向电动机驱动占空比控制部128以及电动机驱动处理部130输出控制信号，执行如下控制，即:在车辆暂时停车过程中基于曲柄轴48的旋转角度而使曲柄轴48反转驱动，且在车辆再起动之际使曲柄轴48正转驱动。由于电动机70以及发动机E的具体动作与回摆控制相近似，因此省略详细说明。
[0058]蓄电池状态判别部126具有对搭载于小型摩托车12的蓄电池96的状态(容量或劣化状态)进行判别的功能。具体而言，由ECU36控制成给蓄电池96施加较高的负荷(输出较高的电力)，通过监视此时的电压的变化来推定蓄电池96的容量(或者蓄电池96的劣化)。在蓄电池状态判别部126中输入了:水温计算部108所计算出的水温、以及蓄电池电压获取部116所获取的蓄电池电压。蓄电池状态判别部126基于水温来设定蓄电池弱判断阈值，在高负荷时的蓄电池电压小于蓄电池弱判断阈值的情况下判定出蓄电池容量少，创建蓄电池弱标记126a的标记(设为I)。
[0059]电动机驱动占空比控制部128设定从蓄电池96向电动机70供给的电力(供给电流)的占空比。在该电动机驱动占空比控制部128中输入了:来自旋转计算部104的发动机E的转速、来自旋转方向判别部106的曲柄轴48的旋转方向、来自水温计算部108的水温、以及来自节气门开度计算部110的节气门开度。此外，电动机驱动占空比控制部128也从回摆控制部120以及空转停止控制部124输入控制信号，按照该控制信号使占空比适当地变动。
[0060]电动机驱动处理部130从启动SW判别部100接收启动开关76的接通操作的信号，由此来开始动作，以控制电动机70的驱动。在该电动机驱动处理部130中输入了:发动机行程计算部118所输出的发动机E的阶段、回摆控制部120所输出的回摆控制的控制信号、电动机驱动占空比控制部128所输出的占空比、以及空转停止控制部124所输出的空转停止控制的控制信号。[0061]g卩，电动机驱动处理部130在发动机E起动时或者暂时停车时实施回摆控制或者空转停止控制。此时，电动机驱动处理部130执行对曲柄轴48的反转驱动和正转驱动进行切换的控制，与此同时基于电动机驱动占空比控制部128所设定的占空比来执行电动机70的旋转驱动的控制(参照图4 )。
[0062]此外，如图4所示，在电动机驱动处理部130的输出侧(E⑶36)设有全波整流桥式电路132作为电动机70的驱动用驱动器。全波整流桥式电路132是将被串联连接的两个功率FET并联连接3组而构成的。此外，在蓄电池96与全波整流桥式电路132之间并联连接有平滑电容器134。电动机驱动处理部130通过对功率FET进行开关控制，由此能够控制从蓄电池96向电动机70供给的电力。
[0063]电动机70为从全波整流桥式电路132接受三相交流的三相电动机，在经由全波整流桥式电路132而从蓄电池96接受到最大电力(例如占空比为100%的供给电流)的情况下，可以使曲柄轴48旋转(施加转矩)以便活塞越过压缩上止点。
[0064]如以上那样构成的E⑶36以及电动机70，如已经叙述的那样，在发动机E起动时实施使曲柄轴48反转驱动且之后进行正转驱动的回摆控制。以下，对该回摆控制进行说明。
[0065]在回摆控制中，首先由发动机行程计算部118来检测(计算)发动机E的阶段，以认识曲柄轴48的旋转角度。尤其是，进行回摆控制是为了延长活塞的助走距离以便活塞越过压缩上止点，由于因曲柄轴48的旋转角度而使得助走距离预先变长，因此存在也可不实施回摆控制的情形。 [0066]为此，回摆控制部120基于曲柄轴48的旋转角度来判定有无回摆控制的实施。而且，在判定出实施回摆控制的情况下，回摆控制部120将控制开始信号输出至电动机驱动占空比控制部128和电动机驱动处理部130。
[0067]电动机驱动处理部130在接受到回摆控制部120的控制开始信号时，为了进行曲柄轴48的反转驱动，而变更全波整流桥式电路132针对功率FET的驱动指令的定时。此外，电动机驱动占空比控制部128输出反转驱动时的占空比，电动机驱动处理部130基于该占空比而使电动机70旋转，以使曲柄轴48反转驱动。
[0068]如图5所示，若发动机E在反转驱动时到达燃烧行程，则活塞向上方向位移，由此发动机E的燃烧室内的内压增高。因而，曲柄轴48因活塞从燃烧室受到的压缩反作用力而使得电动机70的旋转速度降低,此时使电动机70从反转驱动转换成正转驱动。
[0069]此时，因电动机70的输出和活塞的压缩反作用力，能够使曲柄轴48加势地向正转方向旋转。此外，由于直到压缩上止点为止的助走距离足够长，因此电动机70能够使曲柄轴48旋转以便活塞容易越过压缩上止点。即，车辆通过进行回摆控制，从而能够顺利地开始发动机E的起动。
[0070]接着，基于图5以及图6来说明在上述的回摆控制中从蓄电池96向电动机70供给的供给电流的占空比的控制、和蓄电池状态的判别的关系性。电动机70在曲柄轴48反转驱动时从蓄电池96供给高输出的电力，以给曲柄轴48施加过大的转矩为一定期间以上，从而有可能活塞向上方向位移而越过上止点。另一方面，对于精度良好地判别蓄电池96的状态(容量或劣化等)，要求将蓄电池96的输出提高得足够高来检测其电压降。为此，本实施方式所涉及的发动机控制装置10构成为，在实施回摆控制时变动针对电动机70的供给电流的占空比。[0071]在发动机E起动前,启动开关76 (或者点火钥匙)成为断开状态,且切断了来自蓄电池96的电力供给。因此，占空比成为0%。若用户在时间点tl (反转开始时间点)将启动开关76设为接通，则电动机驱动占空比控制部128接收来自回摆控制部120的控制开始信号。
[0072]电动机驱动占空比控制部128在接收到该控制开始信号时，将供给电流的占空比设定为最大值即100%。由此，电动机驱动处理部130控制全波整流桥式电路132以使来自蓄电池96的供给电流的占空比成为100%，电动机70在发动机E的起动初期给曲柄轴48施加较高的转矩。其结果，曲柄轴48的旋转速度变快。
[0073]电动机驱动占空比控制部128在经过了规定时间后的时间点t2 (规定时间点)，使100%占空比的电流供给发生变动。设定100%占空比的第I期间Tl (时间点tl?t2之间)，可以按照发动机E的机种、或电动机70的功能等而预先设定成适当的时间宽度，例如可以设定为IOOms左右。更优选，列举如下例子等，即:在电动机70的转矩较低的情况下将时间宽度设定得较长，在转矩较高的情况下将时间宽度设定得较短。
[0074]而且，本实施方式所涉及的E⑶36构成为，在来自蓄电池96的供给电流的占空比成为100%的第I期间Tl，获取蓄电池电压并判别蓄电池96的状态。
[0075]具体而言，蓄电池电压获取部116在发动机E的起动开始时(或者发动机E的起动前:点火钥匙为接通且启动开关76为断开之时)获取蓄电池96的蓄电池电压，作为初始电压进行保存。而且，在发动机E的起动开始时，蓄电池电压获取部116在第I期间Tl按一定时间来采样蓄电池96的连续电压，作为多个检测电压而在存储器中进行保存。
[0076]在此，蓄电池电压获取部116通过认识到回摆控制部120的蓄电池电压读取标记120a成为1，从而将第I期间Tl中的采样间隔设定得短于时间点t2以后的第2期间T2的采样间隔，来读取蓄电池电压。由此，能够精度良好地检测第I期间Tl中的蓄电池电压。
[0077]蓄电池状态判别部126搜索在第I期间Tl被采样的多个检测电压之中最低的蓄电池电压(即最低点的电压)，并确定该值。
[0078]进而，蓄电池状态判别部126基于从水温计算部108输入的水温来设定蓄电池弱判断阈值，进行该蓄电池弱判断阈值与所计算出的蓄电池电压进行比较。即，由于发动机E因温度(水温)的影响而其驱动状态会发生变动，因此通过根据水温来设定蓄电池弱判断阈值，从而可判别与电动机70的使用状况相符的蓄电池96的状态。
[0079]蓄电池96在容量少的情况、或发生了劣化的情况下，在不施加负荷的状态下表示充足的电压值，而在施加负荷时表示急剧的变化(电压降)。由此，在相对于蓄电池弱判断阈值而蓄电池电压小的情况下，能够推定为蓄电池96的容量减少。因而，若蓄电池状态判别部126判别出蓄电池电压小于蓄电池弱判断阈值，则向空转停止判别部122输出不可实施空转停止控制的信号。若空转停止判别部122接收到该不可实施的信号，则即便是满足了空转停止控制的其他条件的情况，也停止空转停止控制。由此，在行驶时蓄电池96的容量不足的情况下(或者蓄电池96发生了劣化的情况下)，能够可靠地抑制空转停止控制的实施。
[0080]返回到图5，电动机驱动占空比控制部128在时间点t2以后的第2期间T2，执行将供给电流的占空比自100%降低至规定比率的控制。关于该规定比率，电动机驱动占空比控制部128推定通过电动机70的旋转而活塞不越过上止点的界限转矩，并设定与该界限转矩相应的占空比的阈值(以下称作转矩用阈值)。此外，该转矩用阈值的设定也可在反转驱动开始时预先进行。通过在第I期间Tl设定转矩用阈值，从而在第I期间Tl，不仅将占空比设为100%还设定成超过转矩用阈值的比率，来进行曲柄轴48的反转驱动。
[0081]关于转矩用阈值的设定，也可预先准备基于供给电流的占空比、水温、节气门开度的3D图(查询表:LUT136)，参照该LUT136来选择适当的阈值。简而言之，根据回摆控制的实施而从水温计算部108获取水温，选择按水温的每个值附有关联的转矩用阈值。由此，能够在短时间内设定转矩用阈值。
[0082]若例如假定选择了占空比为80%的转矩用阈值，则电动机驱动占空比控制部128设定80%占空比以下的占空比。由此，在曲柄轴48反转驱动时，即便因电动机70的转矩而使得活塞发生位移，也能防止活塞越过燃烧行程的上止点而到达压缩行程。例如，也可将第2期间T2中的占空比相对于转矩用阈值而设定为75%程度。
[0083]第2期间T2被设定为实施长于第I期间Tl的时间。由此，能可靠地获得曲柄轴48正转驱动时的助走距离，且能抑制蓄电池96的供给电力。然后，E⑶36(回摆控制部120)于时间点t3，在活塞的位移停下(被压缩的燃料与曲柄轴48的旋转相平衡的)状态下转变为曲柄轴48的正转驱动。
[0084]电动机驱动占空比控制部128在时间点t3以后的第3期间T3的初期，与第I期间Tl同样地将供给电流的占空比设定为100%。电动机驱动处理部130通过使电动机70以100%占空比进行旋转，从而能使曲柄轴48在正转方向上以较大的转矩进行旋转。此外，由于发动机E因曲柄轴48的反转驱动而具有较长的助走距离，因此能够给曲柄轴48以及活塞施加足够的势头而使之动作，从而能够容易地越过压缩上止点。
[0085]另外，在第I期间Tl以及第2期间T2被设定的供给电流的占空比(或者电流值)并不限定为一个(一定)值，也可设定为取多个值。在取多个值的情况下，占空比可采取多种设定，例如阶段性地变动、或者连续性倾斜地变动等。
[0086]本实施方式所涉及的发动机控制装置10基本上如上所述那样构成，以下基于图7以及图8的流程图来具体地说明由发动机控制装置10执行的发动机E起动时的动作(蓄电池状态判别流程)。
[0087]E⑶36通过由用户执行的主开关(点火钥匙)的接通，而从蓄电池96供给规定电力来开始驱动。此外，在主开关接通后，向立刻需要电力的电子设备自动地完成从蓄电池96的电力供给，伴随于此，蓄电池电压获取部116以规定(通常)定时开始蓄电池电压的读取。
[0088]然后，启动SW判别部100判别是否由用户接通操作了启动开关76 (步骤SI)，在启动开关76成为接通的情况下进入步骤S2。
[0089]在步骤S2中，由发动机行程计算部118来计算(检测)发动机E的阶段(即、曲柄轴48的旋转角度)。在该步骤S2之后，回摆控制部120基于所检测的曲柄轴48的旋转角度来判定可否实施回摆控制(步骤S3)。在步骤S3中判定出实施回摆控制的情况下进入步骤S4，在判定出不实施的情况下进入步骤S11。
[0090]若开始回摆控制，则在步骤S4中回摆控制部120向电动机驱动占空比控制部128和电动机驱动处理部130输出控制开始信号，并且创建蓄电池电压读取标记120a (从O变为I)。由此，电动机驱动占空比控制部128设定100%占空比的供给电流，电动机驱动处理部130进行曲柄轴48的反转驱动的切换，从而在发动机E内开始曲柄轴48的反转驱动。此外，蓄电池电压获取部116认识到蓄电池电压读取标记120a为1，设置与100%占空比的设定期间(第I期间Tl:参照图5) —致的高速读取定时器。
[0091]然后，E⑶36通过在第I期间Tl使电动机70以100%占空比进行旋转而使曲柄轴48反转驱动，蓄电池电压获取部116在该第I期间Tl (高速读取定时器的期间)进行蓄电池电压的高速读取(步骤S5)。另外，“高速读取”是指，将采样间隔设定得比通常短来依次采样蓄电池电压的意思。蓄电池电压获取部116通过该高速读取而将读取出的检测电压依次保存在存储器中。
[0092]在步骤S6中，E⑶36监视第I期间Tl的结束(时间点t2的经过)，在未经过时间点t2的情况下继续进行步骤S5，若经过时间点t2则进入步骤S7。
[0093]在步骤S7中，回摆控制部120使蓄电池电压读取标记120a的标记降低(设为O)。由此，蓄电池电压获取部116将蓄电池电压的读取返回到通常的定时。
[0094]然后，若进入到时间点t2以后的第2期间T2，则在步骤S8中电动机驱动占空比控制部128基于回摆控制部120的指示而根据水温以及节气门开度来设定转矩用阈值，并且设定低于该转矩用阈值的第2期间用占空比。电动机驱动处理部130按照该第2期间用占空比来进行曲柄轴48的反转驱动。
[0095]在步骤S9中，回摆控制部120监视第2期间T2的结束(时间点t3的经过)，在未经过时间点t3的情况下继续进行步骤S8，若经过时间点t3则进入步骤S10。
[0096]在第2期间T2之后，回摆控制部120对电动机驱动处理部130执行切换成曲柄轴48的正转驱动的指示，并且对电动机驱动占空比控制部128执行用于设定100%占空比的供给电流的指示(步骤SlO)。由此，电动机驱动处理部130实施曲柄轴48的正转驱动，在发动机E内通过具有充足的助走距离的曲柄轴48的旋转来动作，使得活塞越过压缩上止点。
[0097]另一方面，在步骤S3中判定出不需要曲柄轴48的反转驱动的情况下，在步骤Sll~S14中不进行曲柄轴48的反转驱动，而在正转驱动时(以下也称作通常控制，以便与回摆控制易于区分)进行蓄电池电压的读取动作。
[0098]即，若开始通常控制，则在步骤Sll中，回摆控制部120向电动机驱动占空比控制部128和电动机驱动处理部130输出进行正转驱动的意思的信号，并且创建蓄电池电压读取标记120a (从O变为I)。由此，电动机驱动占空比控制部128设定100%占空比的供给电流，电动机驱动处理部130如通常那样实施曲柄轴48的正转驱动。此外，蓄电池电压获取部116认识到蓄电池电压读取标记120a为1，因而与步骤S4同样地设置高速读取定时器。
[0099]然后，在曲柄轴48正转驱动的状态下，蓄电池电压获取部116在设置后的高速读取定时器的期间内进行蓄电池电压的高速读取(步骤S12)。即，高速读取定时器的期间的采样间隔与回摆控制时同样地被设定得较短，蓄电池电压获取部116将读取出的检测电压依次保存在存储器中。
[0100]在步骤S13中，E⑶36监视是否经过了高速读取定时器的期间，在未经过高速读取定时器的期间的情况下继续进行步骤S12，若经过高速读取定时器的期间则进入步骤S14。
[0101]在步骤S14中，回摆控制部120使蓄电池电压读取标记120a的标记降低(设为O)。由此，蓄电池电压获取部116以通常的定时实施蓄电池电压的读取。然后，进入进行回摆控制时的步骤S15。[0102]在步骤S15中，开始如下的蓄电池状态判别子程序，即:使用在回摆控制时的第I期间Tl或者通常控制时的高速读取定时器的期间内所获取的检测电压，来判别蓄电池状态。
[0103]如图8所示，在蓄电池状态判别子程序中，首先蓄电池状态判别部126从水温计算部108获取水温，来设定蓄电池弱判断阈值(步骤S15 -1)。
[0104]接着，蓄电池状态判别部126读出保存在存储器中的多个检测电压，检测最低的蓄电池电压(最低点的电压)，并确定该值(步骤S15 - 2)。
[0105]在计算后，比较蓄电池电压相对于蓄电池弱判断阈值的大小(步骤S15 - 3)。而且，在蓄电池电压为蓄电池弱判断阈值以下的情况下进入步骤S15 - 4，在蓄电池电压大于蓄电池弱判断阈值的情况下跳过步骤S15 - 4而结束蓄电池状态判别子程序。
[0106]在步骤S15 - 4中，蓄电池状态判别部126创建蓄电池弱标记126a(从O变为I)。由此，在蓄电池状态判别子程序中判别出蓄电池状态为不良(蓄电池96的容量不足)的意思。
[0107]返回到图7，在步骤S16中，由空转停止判别部122完成对蓄电池弱标记126a的监视，并判定有无空转停止控制的实施。在蓄电池弱标记126a成为I的情况下进入步骤S17，在步骤S17中禁止空转停止控制的动作。另一方面，在蓄电池弱标记126a成为O的情况下跳过步骤S17。
[0108]若以上步骤结束，则由发动机控制装置10执行的蓄电池状态判别流程完成。此夕卜，发动机E通过进行回摆控制，从而活塞稳定地越过压缩上止点，因此能够顺利地转变为之后的4冲程的动作(吸气行程、压缩行程、燃烧行程、排气行程)。
[0109]如以上，根据本实施方式所涉及的发动机控制装置10，电动机驱动占空比控制部128通过将第I期间Tl中的供给电流的占空比设定为大于第2期间T2中的供给电流的占空比，从而能够在反转驱动的初期(第I期间Tl)对蓄电池96给予较高的负荷。而且，蓄电池状态判别部126通过利用该第I期间Tl来监视蓄电池96的电压状态，从而可以精度良好地判别该蓄电池96的异常状态(容量或劣化)。进而，在第2期间T2 (第I期间Tl后)，通过使供给电流的占空比降低，从而能防止与曲柄轴48连接的活塞越过上止点，并且能够抑制蓄电池96的容量降低。
[0110]另外，由ECU36执行的供给电流的控制当然并不限定为占空比，例如也可在占空比为一定的情况下进行使电流值变动的控制，也可进行使占空比和电流值双方变动的控制。
[0111]此外，电动机驱动占空比控制部128通过使活塞不越过上止点地设定第2期间T2中的供给电流的电流值或者占空比，从而能够防止在反转驱动时活塞越过上止点。因此，在曲柄轴48的反转驱动中，能够使活塞停留于助走距离变得足够长的位置。此外，在曲柄轴48的反转驱动中，能够抑制蓄电池96的电力消耗。
[0112]进而，通过由蓄电池电压获取部116来检测第I期间Tl中的多个蓄电池电压，从而能够精度更为良好地求出第I期间Tl中的电压的变化。
[0113]此外，通过将第I期间Tl中的蓄电池电压的检测定时(采样间隔)设得短于第2期间T2的检测定时，从而蓄电池电压获取部116能够可靠地获取蓄电池电压下降为最低时的值。由此，能够准确地检测反转驱动开始后的电压的变化，且能够缩短第I期间Tl的实施期间。此外，在第2期间T2通过延长电压值的检测定时，从而能够减少控制部的负荷。
[0114]此外，电动机驱动占空比控制部128通过将正转驱动开始时的占空比和第I期间Tl中的电流值或者占空比设定为大致相同，从而能够在反转驱动和正转驱动开始时进行供给电流的控制以使相同，控制变得容易。此外，在蓄电池状态判别部126判别出蓄电池96的状态为异常的情况下，能够禁止空转停止控制。由此，能够在空转停止控制时可靠地使发动机E再起动。
[0115]在上述中，列举最佳的实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限定为上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可进行各种改变，是不言而喻的。
[0116]符号说明
[0117]10…发动机控制装置 12…小型摩托车
[0118]36...ECU48…曲柄轴
[0119]70…电动机96…蓄电池
[0120]116…蓄电池电压获取部124…空转停止控制部
[0121]126 …蓄电池状态判别部128…电动机驱动占空比控制部
[0122]E…发动机Tl...第I期间
[0123]T2…第2期间
【权利要求】
1.一种发动机控制装置(10)，其特征在于，具有:控制部(36)，其进行回摆控制，在该回摆控制中，当发动机(E)起动时由基于来自蓄电池(96)的供给电流进行驱动的电动机(70)而使曲柄轴(48)反转驱动、且在该反转驱动后使所述曲柄轴(48)正转驱动， 所述控制部(36)具有: 供给控制部(128)，其将从所述曲柄轴(48)的反转开始时间点到规定时间点为止的第I期间(Tl)中的所述供给电流的电流值或者占空比设定为大于所述规定时间点以后的第2期间(T2)中的所述供给电流的电流值或者占空比；和 蓄电池状态判别部(126 )，其基于所述第I期间(TI)中的所述蓄电池(96 )的电压状态来判别所述蓄电池(96)的状态。
2.根据权利要求1所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述供给控制部(128)将所述第I期间(Tl)中的所述电流值或者所述占空比设定为随着所述曲柄轴(48)的反转驱动而发生位移的所述发动机(E)的活塞越过上止点的值。
3.根据权利要求2所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述供给控制部 (128)将所述第2期间(T2)中的所述电流值或者所述占空比设定为所述活塞不越过所述上止点的值。
4.根据权利要求3所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述供给控制部(128)基于所述发动机(E)的水温或者节气门开度来设定所述供给电流的电流值或者占空比的阈值，将所述第I期间(Tl)的所述电流值或者所述占空比设定为大于所述阈值的值，将所述第2期间(T2)的所述电流值或者所述占空比设定为小于所述阈值的值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述控制部(36)具有蓄电池电压获取部(116)，该蓄电池电压获取部(116)至少检测所述第I期间(Tl)中的所述蓄电池(96)的多个电压值并进行保存。
6.根据权利要求5所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述蓄电池电压获取部(116)将所述第I期间(Tl)中的所述蓄电池(96)的电压值的检测定时设定得短于所述第2期间(T2)中的所述蓄电池(96)的电压值的检测定时。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述供给控制部(128)将正转驱动开始时的所述电流值或者所述占空比和所述第I期间(Tl)中的所述电流值或者所述占空比设定为大致相同。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的发动机控制装置(10)，其特征在于， 所述控制部(36)具有:空转停止控制部(124)，其在车辆暂时停车时实施使所述发动机(E)自动停止的空转停止控制， 在所述蓄电池状态判别部(126)判别出所述蓄电池(96)的状态为异常的情况下，所述控制部(36)禁止所述空转停止控制部(124)的动作。
【文档编号】F02N11/08GK104018973SQ201410037109
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】大泽俊章, 竹繁彻朗, 西敦史, 高山庆士 申请人:本田技研工业株式会社