CN103850811B - 发动机起动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够通过发动机起动时的控制向乘员报告蓄电池的余量降低的发动机起动控制装置。发动机起动控制装置具有：ACG起动电机（18），在发动机起动时作为起动电机发挥作用，并且在发动机起动后作为发电机发挥作用；蓄电池（19），存储该ACG起动电机（18）的发电电力，并且在发动机起动时向ACG起动电机（18）供给电力；起动时间延迟控制构件（46），控制向ACG起动电机（18）供给的电力，其中，具有检测蓄电池（19）的充电状态的充电状态检测构件（41）。起动时间延迟控制构件（46）是在通过充电状态检测构件（41）判定为蓄电池（19）的充电量小于规定值时，在发动机的起动时，执行延长直到该发动机起动的时间的起动时间延迟控制。

Description

发动机起动控制装置

技术领域

本发明涉及发动机起动控制装置，尤其是关于能够向乘员报告车载蓄电池的余量降低的发动机起动控制装置。

背景技术

以往以来，公知在发动机起动时，使曲轴旋转起动的起动电机中，采用兼用作发电机并且被同轴固定于曲轴的ACG起动电机。根据这样的ACG起动电机，其与曲轴之间没有设置减速齿轮或跳键齿轮（飛び込みギア）等，从而不会发生机械工作音，能够实现安静性高的发动机起动。

专利文献1公开了一种发动机起动控制装置，使上述ACG起动电机和如下的怠速停止控制组合，该怠速停止控制是在信号等待等的临时停车时使发动机停止来抑制燃料消耗，并且根据油门操作迅速地再起动发动机。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献】日本特开2010-163879号公报

但是，如专利文献1记载的技术那样，使用发动机起动时的安静性高的ACG起动电机时，即使在蓄电池的充电量降低的状态下，乘员也不会感觉到变化地起动发动机，从而乘员可能难以把握蓄电池的状态。而设置指示器等来报告蓄电池的余量降低时，存在零件个数或成本增加的课题，在具有指示器的情况下，还希望更明显地进行报告。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的课题，并提供能够通过发动机起动时的控制向乘员报告蓄电池的余量降低的发动机起动控制装置。

为实现所述目的，本发明的发动机起动控制装置，具有：ACG起动电机（18），在发动机起动时作为起动电机发挥功能，并且在发动机起动后作为发电机发挥功能；蓄电池（19），存储该ACG起动电机（18）的发电电力，并且在发动机起动时向所述ACG起动电机（18）供给电力；发动机起动控制构件（40），控制向所述ACG起动电机（18）供给的电力，其第一特征是，还具有：充电状态检测构件（41），检测所述蓄电池（19）的充电状态；起动时间延迟控制构件（46），通过所述充电状态检测构件（41）判定为所述蓄电池（19）的充电量（E）小于规定值时，在所述发动机的起动时，执行使直到该发动机起动的时间比所述充电量（E）为规定值以上的情况长的起动时间延迟控制。

另外，其第二特征是，所述起动时间延迟控制包括与所述蓄电池（19）的充电量（E）为规定值以上的情况相比，减少所述ACG起动电机（18）的扭矩的控制。

另外，其第三特征是，所述起动时间延迟控制包括从产生所述发动机的起动要求开始到实际开始向所述ACG起动电机（18）通电之间设置规定的延迟时间的控制。

另外，其第四特征是，所述起动时间延迟控制包括将发动机的点火装置（54）及燃料喷射装置（55）与所述蓄电池（19）的充电量为规定值以上的情况相比，向发动机输出降低的方向控制的控制。

另外，其第五特征是，所述起动时间延迟控制构件（46）除了所述起动时间延迟控制以外，还执行在所述发动机的起动时使ACG起动电机（18）产生振动的控制。

而且，其第六特征是，所述起动时间延迟控制由减少所述ACG起动电机（18）的扭矩的控制、以及从产生所述发动机的起动要求开始到实际开始向所述ACG起动电机（18）通电之间设置规定的延迟时间的控制构成，所述起动时间延迟控制构件（46）以随着所述蓄电池的充电量（E）变少、直到发动机起动的时间变长的方式阶段性地切换所述起动时间延迟控制的内容，所述发动机起动控制构件（40）能够执行以下怠速停止控制，即，在满足规定的发动机停止条件时使发动机临时停止，并且在满足规定的发动机再起动条件时使发动机再起动，所述起动时间延迟控制能够执行从发动机停止状态开始通过怠速停止控制再起动的情况、以及从发动机停止状态开始根据启动器开关（31）的操作起动的情况双方，与适用于根据所述启动器开关（31）的操作的发动机起动时的起动时间延迟控制相比，适用于从所述怠速停止控制之后的发动机再起动时的起动时间延迟控制这一方的直到发动机完成起动的时间被设定得更短。

发明的效果

根据第一特征，由于具有：检测蓄电池的充电状态的充电状态检测构件；起动时间延迟控制构件，通过充电状态检测构件判定为蓄电池的充电量小于规定值时，在发动机的起动时，执行使直到该发动机起动的时间比充电量为规定值以上的情况长的起动时间延迟控制，所以通过ACG起动电机直接结合在发动机的曲轴上的结构，发动机起动时的机械工作音小的情况下，也能够延长直到发动机起动的时间，由此，不用新设置蓄电池余量指示器等零件，就能够使乘员识别蓄电池的余量少的状态。

根据第二特征，起动时间延迟控制包括与蓄电池的充电量为规定值以上的情况相比，减少ACG起动电机的扭矩的控制，从而通过降低曲轴旋转起动（クランキング）时的旋转速度，直到发动机起动的时间变长，由此，能够使乘员识别蓄电池的余量少的状态。

根据第三特征，起动时间延迟控制包括从产生发动机的起动要求开始到实际开始向ACG起动电机通电直接设置规定的延迟时间的控制，从而曲轴旋转起动的开始变迟，由此，直到发动机起动的时间变长，由此，能够使乘员识别蓄电池的余量少的状态。

根据第四特征，起动时间延迟控制包括将发动机的点火装置及燃料喷射装置与蓄电池的充电量为规定值以上的情况相比，向发动机输出降低的方向控制的控制，从而不改变对于ACG起动电机的控制，通过点火装置的迟滞角控制或点火装置及燃料喷射装置的间隔拉长控制（間引き制御）延长直到发动机起动的时间，由此，能够使乘员识别蓄电池的余量少的状态。

根据第五特征，起动时间延迟控制构件除了起动时间延迟控制以外，还在发动机的起动时执行使ACG起动电机产生振动的控制，从而不仅延长直到发动机起动的时间，还使ACG起动电机产生振动，由此，能够积极地向乘员报告蓄电池的余量少的状态。

根据第六特征，起动时间延迟控制由减少ACG起动电机的扭矩的控制、以及从产生发动机的起动要求开始到实际开始向ACG起动电机通电之间设置规定的延迟时间的控制构成，起动时间延迟控制构件以随着蓄电池的充电量变少、直到发动机起动的时间变长的方式阶段性地切换起动时间延迟控制的内容，发动机起动控制构件能够执行以下怠速停止控制，即，在满足规定的发动机停止条件时使发动机临时停止，并且在满足规定的发动机再起动条件时使发动机再起动，起动时间延迟控制能够执行从发动机停止状态开始通过怠速停止控制再起动的情况、以及从发动机停止状态开始根据启动器开关的操作起动的情况双方，与适用于根据启动器开关的操作的发动机起动时的起动时间延迟控制相比，适用于从怠速停止控制之后的发动机再起动时的起动时间延迟控制这一方的直到发动机完成起动的时间被设定得更短，从而极力维持从怠速停止控制开始的迅速的再起步，并且对于启动器开关的起动时设置差异，由此，乘员能够容易地识别在启动器开关的起动时直到发动机起动的时间变长的情况。

附图说明

图1是采用了本发明的一实施方式的发动机起动控制装置的机动二轮车的侧视图。

图2是机动二轮车的关键部位立体图。

图3是表示怠速停止控制装置及其周边结构的框图。

图4是表示起动时间延迟控制的情况的一览表。

图5是表示起动时间延迟控制的顺序的流程图。

图6是表示ACG起动电机的通电波形的线图。

附图标记说明

1...机动二轮车，18...ACG起动电机，19...蓄电池，31...起动器SW（启动器开关）40...控制部（发动机起动控制装置），43...充电值计数器，44...计时器，45...发动机起动控制构件，46...起动时间延迟控制构件，47...怠速停止控制构件，50...电压传感器，51...车速传感器，52...油门开度传感器，53...落座传感器，54...点火装置，55...燃料喷射装置

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。图1是采用了本发明的一实施方式的发动机起动控制装置的机动二轮车1的侧视图。另外，图2是机动二轮车1的关键部位立体图。机动二轮车1是在沿车身前后方向延伸的横跨部11的车宽方向左右设置了供乘员放置脚部的底板12的小型机动车辆。在车架2的前端部，结合有能够自由转动地轴支承转向杆4的头管3。在转向杆4的上部安装有左右一对的操向把手5，在一个下部安装有能够自由旋转地轴支承前轮WF的左右一对的前叉6。在前叉6上安装有覆盖前轮WF的前挡泥板7。

在头管3的前方配置有向各部件的电力负荷供给电力的蓄电池19、和控制发动机的点火装置和燃料喷射装置等的ECU40。在以覆盖蓄电池19及ECU40的方式配置的前罩8上安装有前照灯（头灯）9及风档10。另外，在前照灯9的车宽方向两端部内置有转向灯装置20。

在车架2的后端部结合有支承座椅罩16及座椅15的后架17。燃料箱13是在横跨部11的内部从上方覆盖车架2地配置。在燃料箱13的后方安装有能够自由旋转地轴支承后轮WR的单元摆动式的动力装置14。

在动力装置14的前部设置有4冲程单气缸的内燃机（发动机），在一方的后部一体地设置有收纳带式的无级变速机的传动箱24。在传动箱24的上部安装有空气滤清器箱25。动力装置14能够自由摆动地被轴支承在后架17的前方侧，并且在后架17的后方侧被悬挂在后减振器26上而被支承。

本实施方式的动力装置14具有与通过起动发动机的起动电机（起动马达）及发动机的旋转驱动力进行发电的发电机成为一体的ACG起动电机18。ACG起动电机18不经由减速器等地直接连结到发动机的曲轴。由此，用于起动发动机的曲轴旋转起动时的机械工作音极小，能够进行顺畅的发动机起动。此外，在行驶时还能够将ACG起动电机18作为发动机驱动力的辅助动力利用。

图2是机动二轮车1的局部放大图。与上述相同的附图标记表示相同或相当的部分。操向把手5具有在把手杆21的左右端部安装有前后制动器的操作杆、把手开关23、24及供乘员把持的手柄的结构。把手杆21被固定在设置于所述转向杆4（参照图1）的上端部的把手支柱22。在把手支柱22的靠车身前方侧，配置有设置了各种仪表的仪表单元30。

在车宽方向右侧的把手开关23，设置有用于通过曲轴旋转起动来起动发动机的启动器开关31。另一方面，在车宽方向左侧的把手开关24中设置有前照灯9的光轴切换开关32、喇叭开关33、转向灯开关34。在接通车辆的电源的状态下，按压操作启动器开关31时，执行由ACG起动电机18实施的曲轴旋转起动，从而发动机起动。

图3是表示本发明的一实施方式的发动机起动控制装置及其周边结构的框图。本实施方式的发动机起动控制装置构成为，在信号等待等的临时停车中，达到规定条件时，临时停止发动机，并根据驾驶员的起步意志来执行再起动的怠速停止控制。

作为发动机起动控制装置的ECU40包括：控制点火装置54及燃料喷射装置55的发动机起动控制构件45；基于检测蓄电池19的电压的电压传感器50的输出信号检测蓄电池19的充电状态的充电状态检测构件41；充电值计数器43；计时器44。充电值计数器43例如在发动机转速超过规定值的期间每秒递增、且在发动机转速为规定值以下期间每秒递减的测量仪，通过对计数器值和阈值进行比较，推测地检测蓄电池19的充电状态，并与电压传感器50独立或并行地检测蓄电池状态。

发动机起动控制构件45包括：使发动机起动相关的时间延迟的起动时间延迟控制构件46；执行怠速停止控制的怠速停止控制构件47。怠速停止控制构件47是在检测到蓄电池19的充电状态良好的基础上，满足车速等的规定条件时，使发动机临时停止，在该临时停止中检测到起步操作时，执行再起动发动机的怠速停止控制。

来自检测机动二轮车1的车速的车速传感器51、检测油门的开度的油门开度传感器52、检测乘员是否跨骑在座椅15上的感压式的跨骑传感器53及起动器SW31的信息被输入发动机起动控制构件45。允许通过怠速停止控制实施发动机停止的规定条件除了所述的蓄电池状态以外，还能够设定成车速小于规定值（例如5km/h）、油门开度小于规定值（例如5度）、乘员正在跨骑等。

这里，在通过怠速停止控制实施的发动机的临时停止中，不进行ACG起动电机18的发电，从而伴随时间的经过，通过灯具或各种控制装置等的电气负荷使蓄电池19放电。尤其，在前照灯9是始终点亮式的情况下，即使在怠速停止控制的临时停止中，前照灯9也持续点亮，从而存在蓄电池19的充电余量大幅降低的可能性。但是，在采用了发动机起动时的安静性高的ACG起动电机18的结构中，即使在蓄电池19的充电余量降低的状态下，起动时也难以感觉到大的变化，乘员可能不会注意到蓄电池余量的降低。

对于该课题，本实施方式的发动机起动控制装置的特征是，在蓄电池19的充电量降低的状态下，在发动机起动时，执行延长直到发动机实际起动的时间的起动时间延迟控制，由此，能够使乘员认识到蓄电池19变弱（蓄电池的余量少的状态）。这里，发动机起动时包括从怠速停止状态之后的再起动时、和通过启动器开关（起动器SW）31的操作实施的最初的发动机起动时双方。

图4是表示本实施方式的起动时间延迟控制的情况的一览表。本实施方式的起动时间延迟控制由从向ACG起动电机18的通电要求开始到实际开始通电之间的作为待机时间的延迟时间的设定、和使向ACG起动电机18的通电情况变化的延迟控制构成，关于延迟控制，以ACG起动电机18产生的扭矩变小的方式进行通电而被执行。向ACG起动电机18的通电要求是在例如通常起动时（电源接通后的最初的起动时及失速后的起动时），成为起动器SW31的按压操作的检测，而在从怠速停止状态之后的再起动时，成为乘员的油门操作或起动器SW的检测及充电量低时的自动再起动。

在本实施方式中，由于阶段性地执行“起动时间延迟控制”，所以在蓄电池余量（电压）E中的零～满充电的范围内，预先设定由第一规定值>第二规定值>第三规定值构成的3个规定值，根据与该规定值相比的蓄电池余量E的大小，使“起动时间延迟控制”的情况不同。

首先，蓄电池状态为“蓄电池余量E≥第一规定值（例如70%）”的情况下，即，判定为蓄电池余量E具有充分的余量的情况下，在起动器SW的起动时及从怠速停止之后的再起动时双方，不执行起动时间延迟控制。

其次，蓄电池状态为“第一规定值>蓄电池余量E≥第二规定值（例如50%）”的情况下，在起动器SW的起动时，执行没有延迟时间的延迟控制，并且在从怠速停止之后的再起动时，不执行起动时间延迟控制。这里，延迟时间是从乘员操作起动器SW31之后直到开始向ACG起动电机18通电的待机时间。

另外，蓄电池状态为“第二规定值>蓄电池余量E≥第三规定值（例如30%）”的情况下，在起动器SW的起动时，执行有延迟时间（例如2秒）的延迟控制，在从怠速停止之后的再起动时，执行没有延迟时间的延迟控制。这里，在从怠速停止之后的再起动时，也可以设定延迟时间，该情况下，采用从检测到乘员的油门操作之后直到开始向ACG起动电机18通电的待机时间。另外，延迟时间设定得比起动器SW的起动时短即可（例如1秒）。

而且，蓄电池状态为“蓄电池余量E＜第三规定值（例如30%）”的情况下，即，越是有蓄电池失效（バッテリ上がり）的可能性、蓄电池余量E越低的情况下，在起动器SW的起动时，执行有延迟时间的延迟控制，并且在从怠速停止的状态之后执行强制再起动。该强制再起动相当于，在怠速停止控制中蓄电池余量E小于第三规定值的情况下，为避免蓄电池失效，不等到乘员的油门操作就自动再起动的动作。优选在该强制再起动时，为保持蓄电池余量，不执行延迟控制，或者即使执行也设定得非常短。

在上述起动时间延迟控制中，与起动器SW的起动时相比，从怠速停止之后的再起动时这一方被设定成直到发动机实际起动的时间更短，但这是为了容易地识别从临时停止之后再起步时要尽早地起步的情况、以及相对于起动器SW的起动时设置差异并在起动器SW的起动时执行起动时间延迟控制的情况。

此外，在上述实施方式中，以ACG起动电机18产生的扭矩变小的方式进行通电，由此，执行了延迟控制，但例如对于点火装置54及燃料喷射装置55双方或一方，进行使发动机输出比通常低的控制（例如，点火时期的迟滞角控制、间隔拉长点火、间隔拉长喷射），由此能够延长直到发动机实际起动的时间。

图5是表示起动时间延迟控制的顺序的流程图。首先，在步骤S1中，检测蓄电池余量E，在步骤S2中，判定蓄电池余量E是否小于第三规定值。在步骤S2中为否定判定时，进入步骤S3，判定蓄电池余量E是否小于第二规定值。接着，在步骤S3中为否定判定时，进入步骤S4，判定蓄电池余量E是否小于第一规定值。在步骤S4中为否定判定，即，蓄电池19的余量E为第一规定值以上，并判定为不需要起动时间延迟控制时，则在步骤S5中，设定成没有起动时间延迟控制，并结束一系列的控制。

另一方面，在步骤S2的判定中，为肯定判定，即，蓄电池余量E比第三规定值小的情况下，执行步骤S6以后的控制。在步骤S6中，使向怠速停止控制的切入条件为非成立，由此，即使满足车速、油门开度及跨骑状态等的规定条件，也禁止向怠速停止控制的切入，避免蓄电池余量的进一步降低。

接着，在步骤S7中，判定是否处于通过怠速停止实施的发动机临时停止中，为否定判定时，进入步骤S8。在步骤S8中，通过起动时间延迟控制构件46，起动器SW的起动时的起动时间延迟控制被设定成有延迟时间的延迟控制，并结束一系列的控制。另一方面，在步骤S7中为肯定判定的情况下，执行强制再起动。

在步骤S3的判定中为肯定判定的情况下，即，判定为蓄电池余量E为第三规定值以上且小于第二规定值的情况下，进入步骤S10，从怠速停止之后的再起动时的起动时间延迟控制被设定成没有延迟时间的延迟控制，并且起动器SW的起动时的起动时间延迟控制被设定成有延迟时间的延迟控制，结束一系列的控制。

而且，在步骤S4的判定中为肯定判定的情况下，即，判定为蓄电池余量E为第二规定值以上且小于第一规定值的情况下，进入步骤S11，从怠速停止之后的再起动时的起动时间延迟控制被设定为无，并且起动器SW的起动时的起动时间延迟控制被设定成没有延迟时间的延迟控制，结束一系列的控制。

图6是表示ACG起动电机的通电波形的线图。如上所述，本实施方式的发动机起动控制装置能够通过例如将向ACG起动电机18施加的通电角从180度切换到120度的方法（从图示A所示的范围删除图示B的斜线部）来减小扭矩。

除此以外，发动机起动控制装置更积极地将蓄电池余量降低的状态报告给乘员，从而通过以规定周期切换通电角或者使相位错开，在曲轴旋转起动时，能够控制ACG起动电机18产生振动。由此，在发动机起动时，产生与通常不同的振动，能够更积极地向乘员报告蓄电池余量的降低。此外，ACG起动电机18的振动还能够通过降低扭矩直到与发动机的压缩负荷（压缩行程的通过所需的旋转负荷）均衡的程度而产生。

如上所述，根据本发明的发动机起动控制装置，发动机起动控制构件40在通过充电状态检测构件41判定为蓄电池19的充电量小于规定值时，在发动机的起动时，执行延长直到该发动机起动的时间的起动时间延迟控制，从而通过延长直到发动机起动的时间，不用新设置蓄电池余量指示器等的零件，就能够将蓄电池余量的降低报告给乘员。

此外，发动机或ACG起动电机的形状或形态、第一、第二、第三规定值的设定、延迟时间的设定、延迟控制的情况、向怠速停止控制的切入条件等不限于上述实施方式，能够进行各种变更。例如，本实施方式的起动时间延迟控制也可以适用于不执行怠速停止控制的发动机起动控制装置。另外，为更有效地报告蓄电池充电量的降低，还可以设置与延迟控制的执行连动地工作的指示器或扬声器等。本发明的发动机起动控制装置不限于机动二轮车，还能够适用于跨骑型的三轮车、四轮车等的各种车辆。

Claims (6)

1.一种发动机起动控制装置，具有：ACG起动电机(18)，在发动机起动时作为起动电机发挥功能，并且在发动机起动后作为发电机发挥功能；蓄电池(19)，存储该ACG起动电机(18)的发电电力，并且在发动机起动时向所述ACG起动电机(18)供给电力；发动机起动控制构件(40)，控制向所述ACG起动电机(18)供给的电力，

其特征在于，还具有：

充电状态检测构件(41)，检测所述蓄电池(19)的充电状态；

起动时间延迟控制构件(46)，通过所述充电状态检测构件(41)判定为所述蓄电池(19)的充电量(E)小于规定值时，在所述发动机的起动时，执行使直到该发动机起动的时间比所述充电量(E)为规定值以上的情况长的起动时间延迟控制，

所述起动时间延迟控制包括：减少所述ACG起动电机(18)的扭矩的控制、以及从产生所述发动机的起动要求开始到实际开始向所述ACG起动电机(18)通电之间设置规定的延迟时间的控制，

所述起动时间延迟控制构件(46)以随着所述蓄电池的充电量(E)变少、直到发动机起动的时间变长的方式阶段性地切换所述起动时间延迟控制的内容，

所述发动机起动控制构件(40)能够执行以下怠速停止控制，即，在满足规定的发动机停止条件时使发动机临时停止，并且在满足规定的发动机再起动条件时使发动机再起动，

所述起动时间延迟控制能够执行：从发动机停止状态开始通过怠速停止控制再起动的情况、以及从发动机停止状态开始根据启动器开关(31)的操作起动的情况双方，

与适用于根据所述启动器开关(31)的操作的发动机起动时的起动时间延迟控制相比，适用于从所述怠速停止控制之后的发动机再起动时的起动时间延迟控制这一方的直到发动机完成起动的时间被设定得更短。

2.如权利要求1所述的发动机起动控制装置，其特征在于，所述起动时间延迟控制包括：与所述蓄电池(19)的充电量(E)为规定值以上的情况相比，减少所述ACG起动电机(18)的扭矩的控制。

3.如权利要求1所述的发动机起动控制装置，其特征在于，所述起动时间延迟控制包括：从产生所述发动机的起动要求开始到实际开始向所述ACG起动电机(18)通电之间设置规定的延迟时间的控制。

4.如权利要求2所述的发动机起动控制装置，其特征在于，所述起动时间延迟控制包括：从产生所述发动机的起动要求开始到实际开始向所述ACG起动电机(18)通电之间设置规定的延迟时间的控制。

5.如权利要求1所述的发动机起动控制装置，其特征在于，所述起动时间延迟控制包括：将发动机的点火装置(54)及燃料喷射装置(55)与所述蓄电池(19)的充电量为规定值以上的情况相比，向发动机输出降低的方向控制的控制。

6.如权利要求1～5中任一项所述的发动机起动控制装置，其特征在于，所述起动时间延迟控制构件(46)除了所述起动时间延迟控制以外，还执行在所述发动机的起动时使ACG起动电机(18)产生振动的控制。