BR112019023949B1 - ENGINE UNIT AND METHOD FOR CONTROLLING AN ENGINE UNIT - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a uma unidade de motor de quatro tempos de injeção de combustível de tubo de admissão capaz de aprimorar a capacidade de partida de um motor 10 no qual uma região de alta carga TH e uma região de baixa carga TL estão presentes em quatro tempos. A unidade de motor inclui: um corpo de motor de quatro tempos 10 tendo a região de alta carga TH e a região de baixa carga TL em quatro tempos; um motor de partida com ímã permanente 30, incluindo um ímã permanente e configurado para rotacionar um eixo de manivela 46; e uma ECU 32 configurada para controlar o motor de partida com ímã permanente 30. A velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 é controlada com base em uma temperatura do corpo do motor de quatro tempos 10 medida por um sensor de temperatura do motor 28, de modo que um aumento da velocidade de rotação do eixo da manivela 46 é suprimido enquanto o ângulo de manivela está na região de baixa carga TL e a partir de quando um dispositivo de injeção de combustível 54 injeta combustível em uma passagem de admissão 33a até quando uma válvula de admissão 50 é fechada.The present invention relates to an intake tube fuel injection four-stroke engine unit capable of improving the starting capability of an engine in which a high load region TH and a low load region TL are present. in four times. The engine unit includes: a four stroke engine body 10 having the high load region TH and the low load region TL in four strokes; a permanent magnet starter 30, including a permanent magnet and configured to rotate a crankshaft 46; and an ECU 32 configured to control the permanent magnet starter 30. The rotational speed of the permanent magnet starter 30 is controlled based on a four-stroke engine body temperature 10 measured by an engine temperature sensor. engine 28, such that an increase in the rotational speed of the crankshaft 46 is suppressed while the crank angle is in the low load region TL and from when a fuel injection device 54 injects fuel into an intake passage 33a until when an inlet valve 50 is closed.
Description
[001] A presente descrição refere-se a uma unidade de motor que inclui uma região de alta carga e uma região de baixa carga em quatro tempos e começa acionando um virabrequim com um motor de partida.[001] The present description relates to an engine unit that includes a high load region and a low load region in four strokes and begins by driving a crankshaft with a starter motor.
[002] Um motor conhecido de um veículo é um motor de quatro tempos (por exemplo, um motor de um cilindro) que inclui, em quatro tempos, uma região de alta carga onde uma carga para rotacionar um virabrequim do motor é alta, e uma região de baixa carga onde a carga para rotacionar o virabrequim do motor é pequena.[002] A known engine of a vehicle is a four-stroke engine (e.g. a one-cylinder engine) that includes, in four strokes, a high load region where a load to rotate an engine crankshaft is high, and a low load region where the load to rotate the engine crankshaft is small.
[003] O Documento de patente 1 (publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2003-343404) descreve um aparelho de partida de motor que inicia um motor rotacionando temporariamente um virabrequim na direção reversa para parar o virabrequim e então rotacionar o virabrequim em uma direção normal.[003] Patent Document 1 (Japanese Patent Application Publication No. 2003-343404) describes an engine starting apparatus that starts an engine by temporarily rotating a crankshaft in the reverse direction to stop the crankshaft and then rotate the crankshaft in a reverse direction. normal direction.
[004] No aparelho de partida de motor do Documento de Patente 1, após a rotação do virabrequim do motor ter parado, um motor faz com que o virabrequim rotacione na direção reversa para uma posição na qual a carga aumenta na rotação reversa, ou seja, no meio de um tempo de expansão. Então, o aparelho de partida de motor rotaciona o motor na direção normal a partir da posição intermediária no tempo de expansão para, dessa forma, rotacionar o virabrequim na direção normal.[004] In the engine starter of Patent Document 1, after the rotation of the engine crankshaft has stopped, an engine causes the crankshaft to rotate in the reverse direction to a position where the load increases in reverse rotation, i.e. , in the midst of a time of expansion. Then, the engine starter rotates the engine in the normal direction from the intermediate position in the expansion time to thereby rotate the crankshaft in the normal direction.
[005] Como descrito acima, o virabrequim é rotacionado na direção reversa para a posição na qual a carga aumenta, ou seja, a posição intermediária no tempo de expansão, de modo que o virabrequim rotaciona em uma região de baixa carga, da metade do tempo de expansão até um tempo de compressão na partida do motor. Subsequentemente, o motor atinge uma primeira região de alta carga. Assim, antes de o motor atingir a primeira região de alta carga, a velocidade de rotação do virabrequim pode ser aumentada. Usando tanto uma grande força de inércia com a alta velocidade de rotação e um torque de saída de um motor de partida, o motor pode passar pela primeira região de alta carga.[005] As described above, the crankshaft is rotated in the reverse direction to the position at which the load increases, that is, the intermediate position in the expansion time, so that the crankshaft rotates in a region of low load, halfway through expansion time to a compression time at engine start. Subsequently, the motor reaches a first high load region. Thus, before the engine reaches the first high load region, the crankshaft rotation speed can be increased. Using both a large inertia force with the high rotational speed and torque output of a starter motor, the motor can pass through the first high load region.
[006] O Documento de Patente 2 (Publicação de Patente Internacional No. WO2015/093576) descreve uma unidade de motor na qual enquanto o virabrequim rotaciona na direção normal após uma operação de combustão de um corpo de motor de quatro tempos ter parado, uma resistência é aplicada à rotação normal do virabrequim com um motor trifásico sem escova.[006] Patent Document 2 (International Patent Publication No. WO2015/093576) describes an engine unit in which while the crankshaft rotates in the normal direction after a combustion operation of a four-stroke engine body has stopped, a Resistance is applied to normal crankshaft rotation with a three-phase brushless motor.
[007] A unidade de motor para o virabrequim na posição de um tempo de compressão no corpo de motor de quatro tempos. Então, de acordo com uma entrada de uma instrução de partida para parar o virabrequim, o motor trifásico sem escova rotaciona o virabrequim na direção normal da posição de parada do tempo de compressão.[007] The engine unit stops the crankshaft in the one-stroke compression position in the four-stroke engine body. Then, according to an input from a start instruction to stop the crankshaft, the three-phase brushless motor rotates the crankshaft in the normal direction of the compression timing stop position.
[008] Por conseguinte, no caso de arrancar o corpo de motor de quatro tempos, de acordo com a entrada da instrução de partida, mesmo com um pequeno torque de saída do motor, a rotação do virabrequim pode ser iniciada em uma posição na qual o motor de quatro tempos pode ser facilmente iniciado.[008] Therefore, in case of starting the body of a four-stroke engine, according to the input of the starting instruction, even with a small engine output torque, the crankshaft rotation can be started in a position in which the four stroke engine can be easily started.
[009] No caso em que o virabrequim começa a rotacionar de acordo com a entrada da instrução de partida, conforme descrito acima, a velocidade de rotação do virabrequim aumenta gradualmente a partir do estado parado. No caso em que a rotação normal do virabrequim começa a partir do tempo de compressão, a velocidade de rotação do virabrequim é baixa no tempo de compressão. Como descrito acima, no caso em que a velocidade de rotação do virabrequim é baixa no tempo de compressão, o virabrequim não é afetado por uma força de reação de compressão por um gás em uma câmara de combustão. Consequentemente, o virabrequim pode rotacionar rapidamente sobre uma carga na região de alta carga do tempo de compressão. Lista de Citação Documento de Patente Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2003-343404. Documento de Patente 2: Publicação de Patente Internacional No. WO2015/093576.[009] In the case where the crankshaft starts to rotate according to the input of the start instruction as described above, the crankshaft rotation speed gradually increases from the stopped state. In the case where normal crankshaft rotation starts from compression time, crankshaft rotation speed is low at compression time. As described above, in the case where the rotational speed of the crankshaft is low in the compression time, the crankshaft is not affected by a reaction force of compression by a gas in a combustion chamber. Consequently, the crankshaft can rotate rapidly under a load in the high-load region of the compression time. Citation List Patent Document Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2003-343404. Patent Document 2: International Patent Publication No. WO2015/093576.
[010] Os inventores da presente descrição avaliaram a capacidade de partida do motor no qual a região de carga alta e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, conforme descrito nos Documentos de Patente 1 e 2. Consequentemente, os inventores da presente descrição descobriram que em algumas fases específicas, a carga varia bastante, de modo que a capacidade de partida do motor se degrada.[010] The inventors of the present description evaluated the starting capability of the motor in which the high load region and the low load region are present in four strokes, as described in Patent Documents 1 and 2. Consequently, the inventors of the present description found that on some specific phases, the load varies greatly, so that the starting ability of the motor degrades.
[011] É, portanto, um objetivo da presente descrição fornecer uma configuração capaz de melhorar a capacidade de partida no motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos.[011] It is, therefore, an objective of the present description to provide a configuration capable of improving the starting capability in the motor in which the high load region and the low load region are present in four strokes.
[012] Os inventores da presente descrição avaliaram a capacidade de partida de um motor apresentado anteriormente no qual uma região de alta carga e uma região de baixa carga estão presentes em quatro tempos.[012] The inventors of the present description evaluated the starting capacity of a previously presented motor in which a high load region and a low load region are present in four strokes.
[013] O motor apresentado anteriormente no qual a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, a capacidade de partida do motor é aprimorada utilizando uma força de inércia obtida aumentando-se a velocidade de rotação do virabrequim na região de baixa carga. Assim, o motor basicamente mostra excelente capacidade de partida.[013] In the previously presented engine in which the high load region and the low load region are present in four strokes, the starting capacity of the engine is improved using an inertia force obtained by increasing the rotation speed of the crankshaft in the low load region. So the motor basically shows excellent starting ability.
[014] No entanto, através do exame, os inventores da presente descrição descobriram que em algumas fases específicas, uma grande variação de uma carga do motor degrada a capacidade de partida do motor inversamente, quando a velocidade de rotação do virabrequim é aumentada na região de baixa carga.[014] However, upon examination, the inventors of the present description have found that in some specific phases, a large variation of an engine load degrades the engine's starting ability inversely, when the crankshaft rotational speed is increased in the region low load.
[015] Especificamente, no motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, mesmo com uma temperatura do motor extremamente baixa, a velocidade de rotação do virabrequim aumenta na região de baixa carga. Em particular, com a temperatura do motor extremamente baixa, a carga do motor aumenta ainda mais e, portanto, o controle do aumento de uma força de inércia aumentando a velocidade de rotação do virabrequim na região de baixa carga é considerada preferencial.[015] Specifically, in the engine where the high load region and the low load region are present in four strokes, even with an extremely low engine temperature, the crankshaft rotation speed increases in the low load region. In particular, with the extremely low engine temperature, the engine load increases even more and therefore controlling the increase of an inertia force by increasing the rotational speed of the crankshaft in the low load region is considered preferable.
[016] No entanto, se a velocidade de rotação do virabrequim for aumentada na região de baixa carga com uma temperatura do motor extremamente baixa, a vaporização do combustível injetado é suprimida sob uma pressão de vapor reduzida do combustível devido à diminuição da temperatura. Essa supressão da vaporização e o aumento da velocidade de rotação do virabrequim reduzem o tempo do início da injeção de combustível até a conclusão de um tempo de admissão. Consequentemente, a quantidade de combustível que flui para uma câmara de combustão diminui.[016] However, if the crankshaft rotation speed is increased in the low load region with an extremely low engine temperature, vaporization of the injected fuel is suppressed under a reduced vapor pressure of the fuel due to the decrease in temperature. This suppression of vaporization and increased crankshaft rotational speed reduces the time from the start of fuel injection to the completion of an intake stroke. Consequently, the amount of fuel flowing into a combustion chamber decreases.
[017] Consequentemente, a quantidade total de geração de calor que contribui para a combustão diminui de modo que um toque obtido por combustão não pode ser suficientemente obtido, e o motor não pode ser iniciado em alguns casos. Além disso, no motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, um grande intervalo de combustão pode causar um fenômeno similar na próxima combustão.[017] Consequently, the total amount of heat generation that contributes to combustion decreases so that a touch obtained by combustion cannot be sufficiently obtained, and the engine cannot be started in some cases. Furthermore, in the engine where the high load region and the low load region are present in four strokes, a large combustion interval can cause a similar phenomenon in the next combustion.
[018] Conforme descrito acima, no motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, quando a velocidade de rotação do virabrequim aumenta na região de baixa carga com uma temperatura do motor extremamente baixa, a capacidade de partida pode se degradar por outro lado, em alguns casos. Os inventores da presente descrição encontraram o fenômeno anterior através da avaliação da capacidade de partida do motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes nos quatro tempos.[018] As described above, in the engine where the high load region and the low load region are present in four strokes, when the crankshaft rotation speed increases in the low load region with an extremely low engine temperature, the Starting capacity can degrade on the other hand in some cases. The inventors of the present description found the above phenomenon by evaluating the starting capability of the motor in which the high load region and the low load region are present in the four strokes.
[019] Conforme descrito nos Documentos de Patente 1 e 2, no motor em que a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, a capacidade de partida é aprimorada usando uma força de inércia obtida aumentando- se a velocidade de rotação do virabrequim na região de baixa carga. Como a carga do motor aumenta ainda mais com uma temperatura do motor extremamente baixa, não é concebível reduzir a força de inércia suprimindo-se um aumento na velocidade de rotação do virabrequim na região de baixa carga.[019] As described in Patent Documents 1 and 2, in the motor where the high load region and the low load region are present in four strokes, the starting capability is improved using an inertia force obtained by increasing the crankshaft rotation speed in the low load region. As the engine load increases even more with an extremely low engine temperature, it is not conceivable to reduce the inertia force by suppressing an increase in the rotational speed of the crankshaft in the low load region.
[020] No entanto, no caso de um motor de partida com ímã permanente, um torque pode ser aumentado à medida que a velocidade de rotação diminui. Os inventores da presente descrição descobriram que, no motor no qual a região de alta carga e a região de baixa carga estão presentes em quatro tempos, tal característica de um motor de partida com ímã permanente pode ser usada para aumentar suficientemente a energia obtida pela primeira combustão, mesmo quando um aumento na velocidade de rotação do virabrequim é suprimida na região de baixa carga após a rotação do virabrequim a partir do estado parado e antes da primeira combustão com temperatura do motor extremamente baixa. Em adição, em uma região de temperatura do motor em que a capacidade de partida não se degrada, o aumento na velocidade de rotação do virabrequim pode ser promovido na região de baixa carga após a rotação do virabrequim a partir do estado parado e antes da primeira combustão, e capacidade de partida com o mesmo nível de antes pode ser obtida.[020] However, in the case of a permanent magnet starter, a torque can be increased as the rotational speed decreases. The inventors of the present description have found that in the motor in which the high load region and the low load region are present in four strokes, such a characteristic of a permanent magnet starter can be used to sufficiently increase the energy obtained by the first combustion, even when an increase in crankshaft rotation speed is suppressed in the low load region after crankshaft rotation from the stopped state and before the first combustion at extremely low engine temperature. In addition, in an engine temperature region where starting capability does not degrade, the increase in crankshaft rotation speed can be promoted in the low load region after crankshaft rotation from the stopped state and before the first combustion, and starting capability with the same level as before can be obtained.
[021] Com base nos resultados do exame descrito acima, os inventores da presente descrição chegou à configuração da seguinte maneira.[021] Based on the results of the examination described above, the inventors of the present description arrived at the configuration as follows.
[022] A presente descrição emprega a seguinte configuração de modo a resolver o problema descrito acima.[022] The present description employs the following configuration in order to solve the problem described above.
[023] (1) Uma unidade de motor de acordo com uma modalidade da presente descrição inclui:[023] (1) An engine unit according to an embodiment of the present description includes:
[024] Um corpo de motor de quatro tempos, incluindo uma câmara de combustão tendo uma porta de admissão e uma porta de exaustão, uma válvula de admissão configurada para abrir e fechar a porta de admissão, uma válvula de exaustão configurada para abrir e fechar a porta de exaustão, uma passagem de admissão conectada à porta de admissão e configurada para guiar o ar na atmosfera para a câmara de combustão através da porta de admissão, uma passagem de exaustão conectada à porta de exaustão, um dispositivo de injeção de combustível configurado para injetar combustível na passagem de admissão, um dispositivo de ignição configurado para inflamar uma mistura de ar-combustível incluindo combustível e ar na câmara de combustão, um pistão configurado para mover-se para frente e para trás na câmara de combustão, e um virabrequim conectado ao pistão para rotacionar de acordo com o movimento para frente e para trás do pistão, uma região de alta carga onde uma carga para rotacionar o virabrequim é alta e uma região de baixa carga onde a carga para rotacionar o virabrequim é baixa estando presentes em quatro tempos: um motor de partida com ímã permanente que inclui um ímã permanente e é configurado para rotacionar o virabrequim; um dispositivo de controle que controla o motor de partida com ímã permanente, o dispositivo de injeção de combustível, e o dispositivo de ignição; um detector de temperatura do motor que detecta uma temperatura do corpo de motor de quatro tempos; e um detector de ângulo de manivela que detecta um ângulo de manivela, o ângulo da manivela sendo uma posição de um ângulo de rotação do virabrequim, onde o dispositivo de controle aciona o motor de partida com ímã permanente para rotacionar o virabrequim a partir de um estado parado, controla o dispositivo de injeção de combustível enquanto um ângulo de manivela do virabrequim está na região de baixa carga, injetando assim combustível na passagem de admissão, controla a velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente de modo que um aumento na velocidade de rotação do virabrequim é suprimido, com base na temperatura do corpo de motor de quatro tempos detectada pelo detector de temperatura do motor enquanto o ângulo de manivela do virabrequim está na região de baixa carga e a partir de quando o dispositivo de injeção de combustível injeta combustível na passagem de admissão para quando a válvula de admissão está fechada, e inicia o corpo de motor de quatro tempos inflamando a mistura de ar-combustível na câmara de combustão usando o dispositivo de ignição enquanto o ângulo de manivela do virabrequim está na região de alta carga.[024] A four-stroke engine body, including a combustion chamber having an intake port and an exhaust port, an intake valve configured to open and close the intake port, an exhaust valve configured to open and close the exhaust port, an intake passage connected to the intake port and configured to guide air in the atmosphere into the combustion chamber through the intake port, an exhaust passage connected to the exhaust port, a configured fuel injection device for injecting fuel into the intake passage, an ignition device configured to ignite an air-fuel mixture including fuel and air in the combustion chamber, a piston configured to move back and forth in the combustion chamber, and a crankshaft connected to the piston to rotate according to the back and forth motion of the piston, a high load region where a load to rotate the crankshaft is high and a low load region where the load to rotate the crankshaft is low being present in four strokes: a permanent magnet starter that includes a permanent magnet and is configured to rotate the crankshaft; a control device that controls the permanent magnet starter, the fuel injection device, and the ignition device; an engine temperature detector that senses a four-stroke engine body temperature; and a crank angle detector that senses a crank angle, the crank angle being a position of a crankshaft rotation angle, where the control device drives the permanent magnet starter to rotate the crankshaft from a crankshaft stopped state, controls the fuel injection device while a crankshaft crank angle is in the low load region, thus injecting fuel into the intake passage, controls the rotation speed of the permanent magnet starter so that an increase in the Crankshaft rotation speed is suppressed, based on the four-stroke engine body temperature detected by the engine temperature detector while the crankshaft crank angle is in the low load region and from when the fuel injection device injects fuel into the intake passage for when the intake valve is closed, and starts the four-stroke engine body igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber using the igniter device while the crankshaft crank angle is in the high load region.
[025] Com a configuração descrita acima, a velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente é controlada de acordo com a temperatura da unidade de motor, de modo que a velocidade de rotação do virabrequim possa ser reduzida. Assim, o tempo de injeção de combustível aumenta de modo que o tempo de evaporação de combustível de acordo com a temperatura do motor pode ser obtido. Além disso, como o motor de partida com ímã permanente tem um grande torque na rotação de baixa velocidade, a energia suficiente para dar partida no motor pode ser obtida. Portanto, essa configuração descrita acima pode melhorar a capacidade de partida do motor.[025] With the configuration described above, the rotational speed of the permanent magnet starter is controlled according to the temperature of the motor unit, so that the rotational speed of the crankshaft can be reduced. Thus, the fuel injection time increases so that the fuel evaporation time according to the engine temperature can be obtained. In addition, as the permanent magnet starter has a large torque at low speed rotation, enough power to start the motor can be obtained. Therefore, this configuration described above can improve the starting ability of the motor.
[026] (2) Em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O dispositivo de controle controla a velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente, de modo que uma velocidade de rotação do virabrequim obtida quando a temperatura do corpo de motor de quatro tempos detectada pelo detector de temperatura do motor é uma primeira temperatura é inferior à velocidade de rotação do virabrequim obtida quando a temperatura do corpo de motor de quatro tempos detectada pelo detector de temperatura do motor é uma segunda temperatura mais alta do que a primeira temperatura.[026] (2) In another aspect, the motor unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The control device controls the rotational speed of the permanent magnet starter, so that a speed of crankshaft rotation obtained when the body temperature of a four-stroke engine detected by the engine temperature detector is a first temperature is lower than the rotational speed of the crankshaft obtained when the body temperature of a four-stroke engine detected by the temperature detector engine temperature is a second temperature higher than the first temperature.
[027] Com essa configuração, em uma baixa temperatura do motor, o tempo para evaporação do combustível pode ser obtido de modo que a capacidade de partida do motor possa ser aprimorada.[027] With this configuration, at a low engine temperature, the time for fuel evaporation can be obtained so that the engine starting capability can be improved.
[028] (3) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O dispositivo de injeção de combustível injeta combustível em direção à válvula de admissão. A injeção de combustível para uma posição próxima à porta de admissão pode aumentar a eficiência do abastecimento de combustível.[028] (3) In yet another aspect, the engine unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The fuel injection device injects fuel towards the inlet valve. Injecting fuel to a position close to the intake port can increase fuel efficiency.
[029] (4) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O dispositivo de controle determina uma velocidade de rotação do virabrequim de acordo com um tempo de injeção de combustível determinado com base na temperatura do corpo de motor de quatro tempos detectada pelo detector de temperatura do motor.[029] (4) In yet another aspect, the engine unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The control device determines a rotational speed of the crankshaft according to a given fuel injection time based on the four-stroke engine body temperature detected by the engine temperature detector.
[030] Com esta configuração, o controle do tempo de injeção de combustível de acordo com a temperatura do motor pode ser facilmente realizado. Assim, a partida do motor pode ser mais eficientemente controlada.[030] With this configuration, the control of the fuel injection time according to the engine temperature can be easily performed. Thus, motor starting can be more efficiently controlled.
[031] (5) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O detector de temperatura do motor é um sensor que detecta a temperatura de um líquido de refrigeração do corpo de motor de quatro tempos ou a temperatura do óleo em uma passagem de óleo. Com esta configuração, o sensor necessário como uma função do motor é compartilhado de modo que a configuração da unidade de motor possa ser simplificada.[031] (5) In yet another aspect, the engine unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The engine temperature detector is a sensor that senses the temperature of a coolant in the engine body. four-stroke engine or the oil temperature in an oil passage. With this configuration, the sensor needed as a function of the motor is shared so that the configuration of the motor unit can be simplified.
[032] (6) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O dispositivo de controle faz com que o dispositivo de injeção de combustível injete combustível até que o tempo de injeção de combustível exceda um tempo predeterminado no qual é permitido que o combustível necessário para a partida do motor seja fornecido. Com esta configuração, uma quantidade predeterminada ou mais de fornecimento de combustível para o motor pode ser obtida de modo que a capacidade de partida do motor pode ser aprimorada.[032] (6) In yet another aspect, the engine unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The control device causes the fuel injection device to inject fuel until the injection time of fuel exceeds a predetermined time in which the fuel required to start the engine is allowed to be supplied. With this configuration, a predetermined amount or more of fuel delivery to the engine can be obtained so that the starting capability of the engine can be improved.
[033] (7) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte maneira: O dispositivo de controle controla a velocidade de rotação do motor de modo que à medida que a temperatura do corpo de motor de quatro tempos detectada pelo detector de temperatura do motor diminui, a velocidade de rotação do virabrequim no tempo de injeção de combustível diminui. Com esta configuração, o tempo para a evaporação de combustível em baixas temperaturas pode ser obtido de modo que a capacidade de partida do motor também possa ser aprimorada em baixas temperaturas.[033] (7) In yet another aspect, the motor unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The control device controls the rotational speed of the motor so that as the body temperature of four-stroke engine detected by the engine temperature detector decreases, the crankshaft rotation speed in the fuel injection timing decreases. With this configuration, the time for fuel evaporation at low temperatures can be obtained so that the engine starting capability can also be improved at low temperatures.
[034] (8) Ainda em outro aspecto, a unidade de motor de acordo com a presente descrição preferencialmente inclui uma configuração da seguinte forma: O corpo de motor de quatro tempos inclui ainda um mecanismo de descompressão que abre temporariamente a válvula de exaustão de modo a ejetar a mistura de ar- combustível na câmara de combustão enquanto o ângulo de manivela do virabrequim está na região de alta carga. Na configuração, incluindo o mecanismo de descompressão como descrito acima, a velocidade de rotação do virabrequim pode ser insuficientemente aumentada pela primeira combustão na partida do motor. Por outro lado, a aplicação das configurações descritas acima permite que a energia para dar partida no motor seja obtida pela primeira combustão, e, portanto, a capacidade de partida do motor pode ser aprimorada.[034] (8) In yet another aspect, the engine unit according to the present description preferably includes a configuration as follows: The four-stroke engine body further includes a decompression mechanism that temporarily opens the exhaust valve of so as to eject the air-fuel mixture into the combustion chamber while the crankshaft crank angle is in the high load region. In the configuration, including the decompression mechanism as described above, the crankshaft rotation speed may be insufficiently increased by the first combustion at engine start. On the other hand, the application of the settings described above allows the energy to start the engine to be obtained by the first combustion, and therefore the engine's starting capability can be improved.
[035] A terminologia usada neste documento é usada com o objetivo de definir algumas modalidades apenas e não é destinada a limitar a presente descrição. Conforme usado aqui, o termo “e/ou” inclui toda e qualquer combinação de um ou mais dos itens listados associados.[035] The terminology used in this document is used for the purpose of defining certain modalities only and is not intended to limit the present description. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.
[036] Será entendido ainda que os termos “incluindo”, “compreendendo” ou “tendo” e suas variações, quando usadas nesta especificação, especificam a presença de características, etapas, elementos, componentes e/ou seus equivalentes, mas podem incluir etapas, operações, elementos, componentes e/ou um ou mais dos grupos.[036] It will be further understood that the terms "including", "comprising" or "having" and their variations, when used in this specification, specify the presence of features, steps, elements, components and/or their equivalents, but may include steps , operations, elements, components and/or one or more of the groups.
[037] Será entendido ainda que os termos “montado”, “conectado”, “acoplado” e/ou seus equivalentes são amplamente utilizados e abrangem tanto a montagem, conexão e acoplamento direto quanto a montagem, conexão e acoplamento indireto. Além disso, “conectado” e “acoplado” não estão restritos a conexões ou acoplamentos físicos ou mecânicos, e podem incluir conexões ou acoplamentos diretos ou indiretos.[037] It will be further understood that the terms "mounted", "connected", "coupled" and/or their equivalents are widely used and cover both mounting, connection and direct coupling and indirect mounting, connection and coupling. Furthermore, “attached” and “attached” are not restricted to physical or mechanical connections or couplings, and may include direct or indirect connections or couplings.
[038] Salvo definição em contrário, todos os termos (incluindo termos técnicos e científicos) usados aqui têm o mesmo significado que é comumente entendido por um versado na técnica à qual a presente descrição pertence.[038] Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as is commonly understood by one skilled in the art to which the present description pertains.
[039] Entender-se-á ainda que termos, tal como os definidos nos dicionários comumente usados, deveriam ser interpretados como tendo um significado consistente com seu significado no contexto da técnica relevante e na presente descrição e não serão interpretados de maneira idealizada ou excessivamente formal, a menos que expressamente definido aqui.[039] It will further be understood that terms, such as those defined in commonly used dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technique and in the present description and will not be interpreted in an idealized or excessively manner. formal, unless expressly defined here.
[040] Ao descrever a presente descrição, entende-se que várias técnicas e etapas são descritas. Cada uma delas tem benefício individual e também pode ser usada em conjunto com uma ou mais, ou em alguns casos, todas as outras técnicas descritas.[040] In describing the present description, it is understood that various techniques and steps are described. Each of these has individual benefits and can also be used in conjunction with one or more, or in some cases, all of the other techniques described.
[041] Por conseguinte, por uma questão de clareza, esta descrição abster-se- á de repetir todas as combinações possíveis de etapas individuais de maneira desnecessária. Mesmo assim, a especificação e reivindicações devem ser lidas com o entendimento de que tais combinações são inteiramente dentro do escopo da presente descrição.[041] Therefore, for the sake of clarity, this description will refrain from repeating all possible combinations of individual steps unnecessarily. Even so, the specification and claims should be read with the understanding that such combinations are entirely within the scope of the present description.
[042] Na descrição a seguir, vários exemplos específicos são apresentados de modo a fornecer uma compreensão completa da presente descrição. Será evidente, no entanto, para um versado na técnica que a presente descrição pode ser praticada sem esses exemplos específicos.[042] In the following description, several specific examples are presented in order to provide a complete understanding of the present description. It will be apparent, however, to one skilled in the art that the present description can be practiced without these specific examples.
[043] Portanto, a seguinte descrição deve ser considerada como uma exemplificação da presente descrição, e não é destinada a limitar a presente descrição às modalidades específicas ilustradas pelas figuras ou descrição abaixo.[043] Therefore, the following description is to be considered as an exemplification of the present description, and is not intended to limit the present description to the specific embodiments illustrated by the figures or description below.
[044] A partida aqui se refere à rotação de um virabrequim aplicando uma força externa a partir do exterior de um motor sem usar combustão nos cilindros de um motor. Em particular, a partida se refere à rotação do virabrequim usando um motor para dar partida no motor. O termo “dar partida” inclui a aplicação de uma força externa ao virabrequim enquanto ocorre combustão nos cilindros do motor.[044] Starting here refers to the rotation of a crankshaft applying an external force from outside an engine without using combustion in the cylinders of an engine. In particular, starting refers to the rotation of the crankshaft using an engine to start the engine. The term “starting” includes the application of an external force to the crankshaft while combustion takes place in the engine cylinders.
[045] A região de alta carga do motor neste documento refere-se a uma região em que um torque necessário para comprimir um gás no cilindro é alto em um tempo de compressão em uma faixa de operação do motor. A região de alta carga do motor inclui o tempo de compressão.[045] The high engine load region in this document refers to a region where a torque required to compress a gas in the cylinder is high at a compression time over an engine operating range. The engine's high load region includes the compression time.
[046] A região de baixa carga do motor neste documento refere-se a uma região em que o gás no cilindro não é comprimido na faixa de operação do motor.[046] The low load region of the engine in this document refers to a region where the gas in the cylinder is not compressed within the operating range of the engine.
[047] A temperatura do corpo de motor de quatro tempos refere-se a uma temperatura em uma câmara de combustão do motor ou a uma temperatura detectada por um detector de temperatura do motor para detectar uma temperatura relativa a uma temperatura na câmara de combustão. A temperatura relativa à temperatura na câmara de combustão refere-se a uma temperatura que varia dependendo da temperatura na câmara de combustão, tal como uma temperatura de um líquido refrigerante, temperaturas de um cilindro e um corpo do cárter do corpo de motor de quatro tempos, uma temperatura de combustível, uma temperatura do injetor, e uma temperatura da porta de admissão. Essa temperatura pode ser uma temperatura do óleo em uma passagem de óleo no caso de um motor de resfriamento de ar, por exemplo.[047] Four-stroke engine body temperature refers to a temperature in an engine's combustion chamber or a temperature detected by an engine temperature detector to detect a temperature relative to a temperature in the combustion chamber. The temperature relative to the temperature in the combustion chamber refers to a temperature that varies depending on the temperature in the combustion chamber, such as a temperature of a coolant, temperatures of a cylinder, and a crankcase body of a four-stroke engine body. , a fuel temperature, an injector temperature, and an inlet port temperature. This temperature could be an oil temperature in an oil passage in the case of an air-cooled engine, for example.
[048] Uma unidade de motor de acordo com uma modalidade da presente descrição pode melhorar a capacidade de partida de um motor.[048] A motor unit according to an embodiment of the present description can improve the starting capability of a motor.
[049] A Figura 1 é uma vista esquemática que ilustra uma configuração de uma unidade de motor de acordo com a primeira modalidade.[049] Figure 1 is a schematic view illustrating a configuration of an engine unit according to the first embodiment.
[050] A Figura 2 é uma ilustração que mostra uma relação entre um ângulo de manivela e um torque necessário para dar partida em um motor.[050] Figure 2 is an illustration showing a relationship between a crank angle and a torque required to start a motor.
[051] A Figura 3 é um fluxograma que representa uma operação de controle de velocidade de rotação de um motor de partida com ímã permanente por uma ECU na partida da unidade de motor ilustrada na Figura 1.[051] Figure 3 is a flowchart depicting a rotational speed control operation of a permanent magnet starter by an ECU at the start of the motor unit illustrated in Figure 1.
[052] A Figura 4 é um gráfico que mostra uma relação entre a velocidade do motor e um ângulo de manivela na partida da unidade de motor ilustrada na Figura 1.[052] Figure 4 is a graph showing a relationship between motor speed and crank angle at start-up of the motor unit illustrated in Figure 1.
[053] A Figura 5 é uma vista que ilustra um exemplo de movimento de um virabrequim em uma partida da unidade de motor ilustrada na Figura 1.[053] Figure 5 is a view that illustrates an example of movement of a crankshaft in a starter of the motor unit illustrated in Figure 1.
[054] A Figura 6 é um gráfico que mostra esquematicamente uma relação entre um grau de abertura de uma válvula de exaustão e um ângulo de manivela na unidade de motor ilustrada na Figura 1.[054] Figure 6 is a graph schematically showing a relationship between a degree of opening of an exhaust valve and a crank angle in the motor unit illustrated in Figure 1.
[055] A Figura 7 é um gráfico que mostra as velocidades do motor em uma alta temperatura do motor e uma baixa temperatura do motor na partida da unidade de motor ilustrada na Figura 1.[055] Figure 7 is a graph showing the motor speeds at a high motor temperature and a low motor temperature at start-up of the motor unit illustrated in Figure 1.
[056] A Figura 8A é um gráfico que mostra um exemplo de uma relação entre uma temperatura do motor e uma velocidade de rotação do virabrequim na partida do motor.[056] Figure 8A is a graph showing an example of a relationship between an engine temperature and a crankshaft rotation speed at engine start.
[057] A Figura 8B é um gráfico que mostra outro exemplo da relação entre a temperatura do motor e a velocidade de rotação do virabrequim na partida do motor.[057] Figure 8B is a graph showing another example of the relationship between engine temperature and crankshaft rotation speed at engine start.
[058] A Figura 9 ilustra uma configuração esquemática da unidade de motor, enquanto mostrando um exemplo de uma relação entre a temperatura do motor e a velocidade de rotação do virabrequim na partida do motor e uma relação entre um ângulo de manivela e um torque necessário na partida do motor.[058] Figure 9 illustrates a schematic configuration of the engine unit, while showing an example of a relationship between engine temperature and crankshaft rotation speed at engine start and a relationship between a crank angle and a required torque at engine start.
[059] A Figura 10 é uma vista esquemática que ilustra uma configuração de uma unidade de motor de acordo com a segunda modalidade.[059] Figure 10 is a schematic view illustrating a configuration of an engine unit according to the second embodiment.
[060] A Figura 11 é um gráfico que mostra um exemplo de uma comparação com os casos de uma posição de injeção de combustível diferente na relação entre a temperatura do motor e a velocidade de rotação do virabrequim na partida do motor.[060] Figure 11 is a graph that shows an example of a comparison with the cases of a different fuel injection position in the relationship between engine temperature and crankshaft rotation speed at engine start.
[061] As modalidades serão descritas a seguir com referência aos desenhos. Nos desenhos, as mesmas partes são denotadas pelos mesmos números de referência, e a sua descrição não será repetida. As dimensões dos componentes nos desenhos não representam estritamente as dimensões reais dos componentes e proporções dimensionais dos componentes.[061] The modalities will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals, and their description will not be repeated. Dimensions of components in drawings do not strictly represent actual dimensions of components and dimensional proportions of components.
[062] Uma configuração de uma unidade de motor 100 será descrita. A unidade de motor 100 é fornecida em uma motocicleta, que é um exemplo de um veículo. A Figura 1 é uma vista que ilustra esquematicamente uma configuração da unidade de motor 100. A descrição a seguir será direcionada a um caso em que a unidade de motor 100 inclui um corpo de motor de quatro tempos de um cilindro 10 (em seguida chamado simplesmente de um motor 10). Na Figura 1, os componentes da unidade de motor 100 são simplificados. A unidade de motor 100 de acordo com esta modalidade é uma unidade de motor, incluindo um motor de quatro tempos 10 no qual um tempo de admissão, um tempo de compressão, um tempo de expansão e um tempo de exaustão são incluídos em um ciclo.[062] A configuration of a 100 motor unit will be described.
[063] Como ilustrado na Figura 1, a unidade de motor 100 inclui o motor 10, um filtro de ar 12, um tubo de admissão 14a, um tubo de admissão 14b, um tubo de exaustão 16, um dispositivo acelerador 20, um sensor de posição de acelerador (em seguida chamado de TPS) 22, um sensor de pressão 24, um sensor de ângulo de manivela 26 (detector de ângulo de manivela), um sensor de temperatura do motor 28 (detector de temperatura do motor), um motor de partida com ímã permanente 30, um dispositivo de controle do motor (unidade de controle, em seguida chamada de uma ECU) 32, um inversor 62, uma bateria 64 e uma chave de partida 66. Primeiro, os componentes, exceto o motor 10, serão brevemente descritos.[063] As illustrated in Figure 1, the
[064] O filtro de ar 12 retira o ar da atmosfera (ar externo do veículo, incluindo o motor 10) e purifica o ar de admissão. Uma extremidade do tubo de admissão 14a está conectada ao filtro de ar 12. A outra extremidade do tubo de admissão 14a está conectada a um corpo do acelerador 20c descrito mais adiante do dispositivo acelerador 20. Uma extremidade do tubo de admissão 14b é conectada ao corpo do acelerador 20c do dispositivo acelerador 20. A outra extremidade do tubo de admissão 14b está conectada a uma passagem 34a formada em uma cabeça de cilindro 34 descrita mais adiante. Uma extremidade do tubo de exaustão 16 está conectada à passagem 34b formada na cabeça de cilindro 34 descrita mais adiante. Nessa modalidade, uma passagem de admissão 33a é formada, por exemplo, por um espaço dentro do tubo de admissão 14a, um espaço dentro do corpo do acelerador 20c, um espaço dentro do tubo de admissão 14b, e a passagem 34a. Nesta modalidade, uma passagem de exaustão 33b é formada, por exemplo, pela passagem 34b e por um espaço dentro do tubo de exaustão 16.[064]
[065] A passagem de admissão 33a guia o ar na atmosfera purificada pelo filtro de ar 12 para uma câmara de combustão 36, descrita mais adiante, do motor 10 através de uma porta de admissão 35a descrita mais adiante. Por outro lado, a passagem de exaustão 33b expele o ar na câmara de combustão 36 para a atmosfera (fora do veículo) através de uma porta de exaustão 35b descrita mais adiante.[065]
[066] A configuração da passagem de admissão 33a não está limitada à configuração ilustrada na Figura 1, e só precisa guiar o ar na atmosfera para a câmara de combustão 36 descrita mais adiante. A configuração da passagem de exaustão 33b não está limitada à configuração ilustrada na Figura 1, e só precisa descarregar um gás na câmara de combustão 36 para a atmosfera. Na descrição a seguir, os termos “a montante” e “à jusante” referem-se a “a montante” e “à jusante” em relação a uma direção do fluxo de ar 20 do filtro de ar 12 para a passagem de exaustão 33b através da passagem de admissão 33a e o motor 10.[066] The configuration of the
[067] O dispositivo acelerador 20 inclui uma válvula borboleta 20a, um dispositivo de acionamento 20b para acionar a válvula borboleta 20a e o corpo do acelerador 20c. A válvula borboleta 20a e o dispositivo de acionamento 20b são dispostos no corpo do acelerador 20c. Como o dispositivo de acionamento 20b, um motor elétrico pode ser usado, por exemplo.[067]
[068] A válvula borboleta 20a é acionada pelo dispositivo de acionamento 20b para assim ajustar uma área de abertura da passagem de admissão 33a. Ou seja, nesta modalidade, a válvula borboleta 20a serve como uma válvula reguladora que ajusta a área de abertura da passagem de admissão 33a. Como será descrito posteriormente, o dispositivo de acionamento 20b é controlado por uma ECU 32.[068] The
[069] O TPS 22 detecta uma posição da válvula borboleta 20a como um ângulo de abertura do acelerador. O TPS 22 emite um sinal indicando o ângulo de abertura do acelerador detectado para a ECU 32.[069] The
[070] O sensor de pressão 24 detecta uma pressão (pressão de admissão) de um espaço à jusante da válvula borboleta 20a na passagem de admissão 33a. Ou seja, o sensor de pressão 24 detecta uma pressão de um espaço entre a válvula borboleta 20a e a câmara de combustão 36 descrita posteriormente na passagem de admissão 33a. Na descrição a seguir, a pressão de entrada refere-se a uma pressão de um espaço entre a válvula borboleta 20a e a câmara de combustão 36 na passagem de admissão 33a. O sensor de pressão 24 emite um sinal referente à pressão detectada na ECU 32. Nesta modalidade, o sensor de pressão 24 é um detector de pressão.[070]
[071] O sensor de ângulo de manivela 26 detecta uma posição de rotação (em seguida chamada de um ângulo de manivela) de um virabrequim 46 descrito mais adiante do motor 10. O sensor de ângulo de manivela 26 emite um sinal indicando o ângulo de manivela detectado (sinal de pulso de manivela) para a ECU 32.[071]
[072] Com base no sinal emitido a partir do sensor de ângulo de manivela 26, a ECU 32 inflama uma mistura de ar na câmara de combustão 36 por um plugue de ignição 56 descrito mais adiante do motor 10.[072] Based on the signal emitted from the
[073] A configuração e operação da ECU 32 descritas acima são similares às de uma ECU convencional e não serão descritas em detalhes.[073] The configuration and operation of
[074] A ECU 32 executa o controle de operação na partida do motor. Especificamente, a ECU 32 inclui um calculador de velocidade de rotação 70, um determinador de ângulo de manivela 71, um determinador de injeção de combustível 72, um controlador de motor 73, um controlador de injeção de combustível 74, um controlador de ignição 75, e uma memória 76.[074]
[075] O calculador de velocidade de rotação 70 calcula uma velocidade de rotação do motor 10, isto é, uma velocidade de rotação do virabrequim 46, com base no sinal de pulso da manivela emitido a partir do sensor de ângulo de manivela 26. A velocidade de rotação do virabrequim 46 calculada pelo calculador de velocidade de rotação 70 é inserida no controlador do motor 73 e é usada para controle de realimentação do motor de partida com ímã permanente 30.[075] The
[076] O determinador de ângulo de manivela 71 determina se o ângulo de manivela obtido com base no sinal de pulso de manivela emitido a partir do sensor de ângulo da manivela 26 é maior do que um ângulo predeterminado ou não, e determina se o ângulo de manivela é maior do que um ângulo especificado no qual a injeção de combustível começa ou não. O resultado da determinação pelo determinador de ângulo de manivela 71 é inserido no controlador de motor 73 e usado para controlar o acionamento de motor de partida com ímã permanente 30. O resultado da determinação pelo determinador de ângulo de manivela 71 é inserido no controlador de injeção de combustível 74 e usado para o controle de acionamento de um dispositivo de injeção de combustível 54, descrito mais adiante, do motor 10. O ângulo predeterminado é um ângulo menor do que o ângulo especificado.[076] The
[077] Com base nas informações de temperatura do motor emitidas a partir do sensor de temperatura do motor 28, o determinador de tempo de injeção de combustível 72 obtém um tempo de injeção de combustível de acordo com uma temperatura do motor a partir de dados de tempo de injeção armazenados previamente na memória 76. Na injeção de combustível a partir do dispositivo de injeção de combustível 54, o determinador de tempo de injeção de combustível 72 calcula um tempo cumulativo de injeção de combustível (tempo de injeção de combustível cumulativo), e determina se o tempo de injeção de combustível cumulativo calculado é maior do que um valor padrão (tempo predeterminado) ou não.[077] Based on the engine temperature information emitted from the
[078] O sensor de temperatura do motor 28 é, por exemplo, um sensor para medir uma temperatura de um líquido refrigerante do motor 10. O sensor de temperatura do motor 28 pode diretamente medir uma temperatura na câmara de combustão 36 ou pode medir uma temperatura em um cilindro 40 ou um cárter 44, por exemplo, do motor 10. Ou seja, o sensor de temperatura do motor 28 pode ser disposto em qualquer posição, desde que o sensor de temperatura do motor 28 possa medir uma temperatura relativa à câmara de combustão 36 do motor 10.[078] The
[079] O controlador do motor 73 controla o acionamento do motor de partida com ímã permanente 30 na partida do motor, com base na velocidade de rotação do virabrequim 46 emitida a partir do calculador de velocidade de rotação 70 e o resultado da determinação emitido a partir do determinador de ângulo de manivela 71. Especificamente, o controlador do motor 73 executa o controle de velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30, de acordo com o resultado da determinação emitido a partir do determinador de ângulo de manivela 71, e executa controle de realimentação do motor de partida com ímã permanente motor 30 usando a velocidade de rotação do virabrequim 46.[079] The
[080] Se o determinador de ângulo de manivela 71 determinar que o ângulo de manivela é maior do que o ângulo especificado no qual a injeção de combustível começa, o controlador de injeção de combustível 74 faz com que o dispositivo de injeção de combustível 54 injete combustível. Por outro lado, se o determinador de tempo de injeção de combustível 72 determina que o tempo de injeção de combustível cumulativo é maior do que o valor padrão, o controlador de injeção de combustível 74 interrompe a injeção de combustível pelo dispositivo de injeção de combustível 54.[080] If the
[081] O controlador de ignição 75 inflama o plugue de ignição 56 no momento em que o ângulo de manivela obtido com base no sinal de pulso emitido a partir do sensor de ângulo de manivela 26 atinge um tempo de ignição do plugue de ignição 56.[081] The
[082] O motor de partida com ímã permanente 30 é um motor que aciona o virabrequim 46 para dar partida no motor 10. Nesta modalidade, o motor de partida com ímã permanente 30 é um motor sem escova DC. O motor de partida com ímã permanente 30 tem uma característica de que o torque aumenta à medida que a velocidade de rotação diminui.[082]
[083] Como o motor sem escova DC, um motor sem escova DC de um tipo que detecta um ângulo elétrico usando um sensor Hall ou um motor sem escova DC de um tipo que detecta um ângulo mecânico usando um pulso de manivela pode ser usado.[083] Like the brushless DC motor, a brushless DC motor of a type that senses an electrical angle using a Hall sensor or a brushless DC motor of a type that senses a mechanical angle using a hand crank can be used.
[084] Um eixo de saída do motor de partida com ímã permanente 30 é conectado ao virabrequim 46 do motor 10 para rotacionar o virabrequim 46. Nesta modalidade, o eixo de saída do motor de partida com ímã permanente 30 é conectado ao virabrequim 46 através do motor de transmissão de energia (por exemplo, uma correia, uma corrente, uma engrenagem, um redutor de velocidade ou uma engrenagem de aceleração). Dever-se-ia notar que o motor de partida com ímã permanente 30 precisa apenas ser conectado ao virabrequim 46 do motor 10, de modo que o virabrequim 46 possa rotacionar na direção normal. Assim, o motor de partida com ímã permanente 30 pode ser conectado ao virabrequim 46 através do motor de transmissão de energia. O eixo de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 pode coincidir substancialmente com um eixo de rotação do virabrequim 46.[084] An output shaft of the
[085] O inversor 62 controla uma corrente a ser fornecida da bateria 64 para o motor de partida com ímã permanente 30 para controlar assim a velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30. O inversor 62 é controlado pelo controlador do motor 73 da ECU 32.[085]
[086] A bateria 64 fornece energia elétrica ao motor de partida com ímã permanente 30 através do inversor 62.[086]
[087] Na partida do motor 10, a chave de partida 66 emite um sinal ON de acordo com a operação de um motorista ou no caso de as condições de partida do motor serem satisfeitas em um sistema de parada de marcha lenta descrito mais adiante. Quando o sinal ON é emitido a partir da chave de partida 66, a ECU 32 inicia o controle de velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 de modo a dar partida no motor 10.[087] On starting
[088] A configuração do motor 10 será agora descrita. Como a configuração do motor 10, várias configurações de motor conhecidas podem ser empregues e, assim, os componentes do motor não serão descritos em detalhes.[088]
[089] O motor 10 inclui a cabeça de cilindro 34, o cilindro 40, um pistão 42, o cárter 44, o virabrequim 46, uma haste de conexão 48, uma válvula de admissão 50, uma válvula de exaustão 52, o dispositivo de injeção de combustível 54, e o plugue de ignição 56 (dispositivo de ignição).[089]
[090] O pistão 42 é móvel para frente e para trás no cilindro 40. O virabrequim 46 é rotativo no cárter 44. O pistão 42 e o virabrequim 46 são acoplados um ao outro através da haste de conexão 48. O movimento para frente e para trás do pistão 42 é transferido para o virabrequim 46 através da haste de conexão 48. Por conseguinte, o virabrequim 46 rotaciona.[090]
[091] No motor 10, a câmara de combustão 36 é formada pela cabeça de cilindro 34, o cilindro 40 e o pistão 42. A câmara de combustão 36 inclui a porta de admissão 35a e a porta de exaustão 35b. A cabeça de cilindro 34 inclui a passagem 34a a ser conectada à porta de admissão 35a e a passagem 34b a ser conectada à porta de exaustão 35b. Nessa modalidade, a passagem 34a conecta o tubo de admissão 14b e a câmara de combustão 36a entre si. A passagem 34b conecta a câmara de combustão 36 e o tubo de exaustão 16 entre si.[091] In the
[092] A válvula de admissão 50 abre e fecha a porta de admissão 35a. A válvula de exaustão 52 abre e fecha a porta de exaustão 35b. A válvula de admissão 50 é acionada por um mecanismo de válvula não ilustrado. Da mesma forma, a válvula de exaustão 52 é acionada por um mecanismo de válvula não ilustrado.[092]
[093] Em um ciclo, a válvula de admissão 50 é aberta antes da válvula de exaustão 52 ser fechada, e a válvula de admissão 50 é fechada antes da válvula de exaustão 52 ser aberta. Em outras palavras, ao menos na faixa de operação de baixa carga, o tempo de admissão é iniciado antes do tempo de exaustão ter terminado.[093] In one cycle, the
[094] Especificamente, a válvula de admissão 50 é aberta em um ângulo de manivela de, por exemplo, 344 graus a 576 graus. O ângulo de manivela enquanto a válvula de admissão 50 está aberta não está limitado à faixa descrita acima, e a válvula de admissão 50 pode ser aberta com um ângulo de manivela de 360 graus a 540 graus no mínimo e 326 graus a 610 graus no máximo.[094] Specifically, the
[095] A válvula de exaustão 52 é aberta ao menos no tempo de exaustão. Especificamente, a válvula de exaustão 52 é aberta em um ângulo de manivela de, por exemplo, 64 graus a 378 graus. O ângulo da manivela enquanto a válvula de exaustão 52 está aberta não está limitado à faixa descrita acima, e a válvula de exaustão 52 pode ser aberta com um ângulo de manivela de 180 graus a 360 graus no mínimo e 70 graus a 390 graus no máximo.[095]
[096] O dispositivo de injeção de combustível 54 injeta combustível na passagem de admissão 33a. Nessa modalidade, o dispositivo de injeção de combustível 54 injeta combustível em direção à válvula de admissão 50. O combustível fornecido na passagem de admissão 33a é enviado para a câmara de combustão 36 como uma mistura de ar-combustível com o ar. O plugue de ignição 56 inflama a mistura de ar-combustível na câmara de combustão 36.[096] The
[097] O dispositivo de injeção de combustível 54 e o plugue de ignição 56 executam a injeção de combustível e ignição pelo controle da ECU 32 em tempos apropriados, de acordo com os tempos em um ciclo do motor 10.[097]
[098] Um mecanismo de descompressão 58 é fornecido próximo a um eixo de came não ilustrado para acionar a válvula de exaustão 52. O mecanismo de descompressão 58 reduz um aumento na resistência à rotação do virabrequim 46 causada pela compressão do ar no cilindro no tempo de compressão do motor. Ou seja, o mecanismo de descompressão 58 é um mecanismo que abre a válvula de exaustão 52 em um tempo predeterminado, a fim de reduzir a pressão no cilindro no tempo de compressão na partida do motor.[098] A
[099] Primeiro, será descrito um torque necessário para dar partida no motor. A Figura 2 é uma ilustração que mostra uma relação entre um ângulo de manivela e um torque necessário para dar partida no motor.[099] First, a torque required to start the motor will be described. Figure 2 is an illustration showing a relationship between a crank angle and a torque required to start the engine.
[0100] O motor 10 da unidade de motor 100 inclui, em quatro tempos, uma região de alta carga TH onde uma carga para rotacionar o virabrequim 46 é alta e uma região de baixa carga TL onde a carga para rotacionar o virabrequim 46 é menor do que a carga na região de alta carga TH. No ângulo de manivela do virabrequim 46, a região de baixa carga TL é igual ou maior do que a região de alta carga TH. Mais especificamente, a região de baixa carga TL é maior do que a região de alta carga TH. Em outras palavras, uma região de ângulo de rotação correspondente à região de baixa carga TL é maior do que uma região de ângulo de rotação correspondente à região de alta carga TH.[0100] The
[0101] Mais especificamente, o motor 10 repete quatro tempos dentre o tempo de admissão, o tempo de compressão, o tempo de expansão e o tempo de exaustão. Como ilustrado na Figura 2, o tempo de compressão está incluído na região de alta carga TH, mas não está incluído na região de baixa carga TL. No motor 10 de acordo com esta modalidade, a região de alta carga TH é uma região substancialmente sobrepondo o tempo de compressão, e a região de baixa carga TL é uma região substancialmente sobrepondo o tempo de admissão, o tempo de expansão e o tempo de exaustão. Dever-se-ia notar que a borda de cada região de alta carga TH e da região de baixa carga TL não precisam coincidir com a borda de cada um dos tempos.[0101] More specifically,
[0102] No tempo de compressão, uma mistura de ar-combustível na câmara de combustão 36 é comprimida pelo pistão 42, de modo que uma força de reação seja gerada pela compressão. Portanto, no tempo de compressão, um torque necessário para dar partida é maior do que nos outros tempos. O mecanismo de descompressão 58 é acionado no tempo de compressão para, desse modo, reduzir a pressão na câmara de combustão 36.[0102] In the compression stroke, an air-fuel mixture in the
[0103] O mecanismo de descompressão 58 opera para abrir a válvula de exaustão 52 com um ângulo de manivela de cerca de 630 graus. Um período em que a válvula de exaustão 52 é aberta pelo mecanismo de descompressão 58 é um período curto no tempo de compressão. Além disso, como ilustrado na Figura 6, o momento em que a válvula de exaustão 52 é aberta pelo mecanismo de descompressão 58 é imediatamente antes da válvula de admissão 50 ser fechada ou após a válvula de admissão 50 ser fechada. Como ilustrado na Figura 6, o momento em que a válvula de exaustão 52 é aberta pelo mecanismo de descompressão 58 é ajustável dentro do tempo de compressão. A quantidade de elevação da válvula da válvula de exaustão 52 em um período de atuação do mecanismo de descompressão 58 é menor do que a quantidade de elevação da válvula da válvula de admissão 50. A quantidade de elevação da válvula é uma distância na qual a válvula se afasta da sede da válvula em uma direção axial.[0103]
[0104] Uma operação de partida da unidade de motor 100 será agora descrita. Nessa modalidade, ao dar partida no motor 10, a partida é realizada pelo motor de partida 30. O motor de partida 10 inclui um caso em que o motor 10 inicia a partir de um estado no qual a temperatura do motor é menor do que a temperatura em operação do motor 10 e um caso em que o motor 10 inicia novamente a partir de um estado de parada do motor em um sistema de parada em marcha lenta. O sistema de parada em marcha lenta tem uma configuração similar a uma configuração conhecida e, portanto, a descrição detalhada e a ilustração do sistema de parada em marcha lenta serão omitidas.[0104] A start operation of the
[0105] A Figura 3 é um fluxograma que representa uma operação de controle de velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 pela ECU 32 na partida da unidade de motor 100. A Figura 4 é um gráfico que mostra uma relação entre a velocidade do motor e o ângulo de manivela ao dar partida na unidade de motor 100. A Figura 5 é uma vista que ilustra um exemplo de um movimento do virabrequim 46 na partida da unidade de motor 100.[0105] Figure 3 is a flowchart depicting a rotational speed control operation of the
[0106] Primeiro, quando a chave de partida 66 é ligada e um sinalizador de solicitação de partida é definido (etapa S1), o controlador de motor 73 da ECU 32 aciona e rotaciona o motor de partida com ímã permanente 30.[0106] First, when
[0107] O motor 10 interrompe a combustão por uma instrução de parada de combustão pela ECU 32. O virabrequim 46 rotaciona com uma força de inércia após a interrupção da combustão no motor 10. Quando a força de inércia se torna menor do que uma força de reação de compressão no tempo de compressão do motor 10, o virabrequim 46 rotaciona na direção reversa pela força de reação de compressão e para. Assim, como ilustrado na Figura 5, a posição de parada do virabrequim 46 geralmente está em um ângulo de manivela P0 do tempo de admissão que é um tempo antes do tempo de compressão.[0107]
[0108] Com base em um sinal emitido a partir do sensor de ângulo de manivela 26, a ECU 32 adquire informações sobre o ângulo de manivela e a velocidade de rotação do motor 10. No caso em que o ângulo de manivela do virabrequim 46 não está em uma posição especificada, o controlador do motor 73 da ECU 32 rotaciona o motor de partida com ímã permanente 30 na direção reversa, como indicado por linhas tracejadas nas Figuras 4 e 5. A rotação reversa do motor de partida com ímã permanente 30 continua até que o ângulo de manivela atinja a posição especificada P1 no tempo de expansão.[0108] Based on a signal emitted from the
[0109] Subsequentemente, o determinador de ângulo de manivela 71 da ECU 32 determina se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é maior do que um ângulo predeterminado ou não (etapa S2). O ângulo predeterminado é um ângulo menor do que um ângulo de manivela (ângulo especificado) no qual a injeção de combustível ocorre.[0109] Subsequently, the
[0110] Se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é maior do que o ângulo predeterminado (SIM na etapa S2), o controlador do motor 73 da ECU 32 controla o acionamento do motor de partida com ímã permanente 30, de modo que a velocidade de rotação do virabrequim 46 é uma velocidade de rotação alvo A (etapa S3). O controle da velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 pode ser controle de torque usando uma taxa de operação, ou controle de velocidade em que o controle de realimentação é realizado através da detecção da velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30.[0110] If crank angle of
[0111] O limite superior da velocidade de rotação alvo A é a velocidade na qual um tempo de injeção de combustível obtido a partir da temperatura do motor medida pelo sensor de temperatura do motor 28 como descrito mais adiante pode ser obtido, e o limite inferior da velocidade de rotação alvo A é uma velocidade na qual o motor pode passar por uma carga máxima na região de alta carga TH.[0111] The upper limit of target rotational speed A is the speed at which a fuel injection time obtained from the engine temperature measured by the
[0112] Se a velocidade de rotação do virabrequim 46 é baixa, o combustível vaporizado não poderá ser comprimido na região de alta carga TH, e o motor 10 é parado.[0112] If the rotational speed of the
[0113] Por outro lado, se a velocidade de rotação do virabrequim 46 é alta, o tempo para a evaporação do combustível injetado não pode ser suficientemente obtido. Nesse caso, uma concentração de combustível na câmara de combustão 36 do motor 10 se torna insuficiente, o que pode causar uma falha no aumento da velocidade de rotação do motor 10 e um incêndio acidental, por exemplo.[0113] On the other hand, if the rotation speed of the
[0114] Ou seja, quando a velocidade de rotação do virabrequim 46 na partida aumenta excessivamente, após um lapso de tempo de injeção de combustível FI (ver Figura 4), o combustível é insuficientemente evaporado na passagem 34a da passagem de admissão 33a. Consequentemente, uma relação de ar-combustível na câmara de combustão 36 não é um valor apropriado em alguns casos.[0114] That is, when the rotational speed of
[0115] A velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 é determinada dentro da faixa entre os limites superior e inferior considerando o fenômeno descrito acima. A velocidade de rotação alvo A é obtida com base na temperatura do motor 10, que será descrito mais adiante.[0115] The target rotation speed A of the
[0116] Se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é menor ou igual ao valor de ângulo predeterminado (NÃO na etapa S2), o determinador de ângulo de manivela 71 repete a determinação da etapa S2 até que o ângulo de manivela do virabrequim 46 excede o ângulo predeterminado.[0116] If the crank angle of
[0117] Depois que o motor de partida com ímã permanente 30 é acionado e controlado na velocidade de rotação alvo A, o determinador de ângulo de manivela 71 determina se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é maior do que um ângulo especificado no qual a injeção de combustível começa (etapa S4). Se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é maior do que o ângulo especificado para o início da injeção de combustível (SIM na etapa S4), o controlador de injeção de combustível 74 da ECU 32 faz com que o dispositivo de injeção de combustível 54 injete combustível (etapa S5). Por outro lado, se o ângulo de manivela do virabrequim 46 é menor ou igual ao ângulo especificado para o início da injeção de combustível (NÃO na etapa S4), a determinação da etapa S4 é repetida até que o ângulo de manivela do virabrequim 46 exceda o ângulo especificado para início da injeção de combustível.[0117] After the
[0118] Nesta modalidade, o ângulo especificado para injeção de combustível começa pelo dispositivo de injeção de combustível 54 é, por exemplo, 300°. Alternativamente, o ângulo especificado para o início da injeção de combustível pode ser um ângulo diferente de 300°. Como descrito acima, o tempo de injeção de combustível é determinado pelo determinador de tempo de injeção de combustível 72 com base em dados de tempo de injeção previamente determinados com base na temperatura do motor. Os dados de tempo de injeção são armazenados na memória 76 da ECU 32. A injeção de combustível precisa ser concluída dentro de um período a partir do início da injeção de combustível até quando a válvula de admissão 50 for fechada (dentro de um período FI mostrado na Figura 4), o mais tardar.[0118] In this mode, the specified angle for fuel injection starts at the
[0119] Após o início da injeção de combustível pelo dispositivo de injeção de combustível 54, o determinador de tempo de injeção de combustível 72 da ECU 32 determina se o tempo de injeção de combustível cumulativo como um tempo cumulativo de injeção de combustível é maior do que um valor padrão (tempo predeterminado) do tempo de injeção de combustível ou não (etapa S6). Se o tempo de injeção de combustível cumulativo for determinado como maior do que o valor padrão (SIM na etapa S6), a injeção de combustível pelo dispositivo de injeção de combustível 54 é interrompida (etapa S7). Posteriormente, o controle da velocidade de rotação em que a velocidade de rotação alvo foi ajustada para A na etapa S3 é cancelado (etapa S8), e um fluxo do controle de velocidade de rotação na partida do motor é concluído (fim). O valor padrão é determinado dependendo da temperatura do motor usando dados de tempo de injeção.[0119] After the start of fuel injection by the
[0120] Por outro lado, se o tempo de injeção de combustível cumulativo é determinado como sendo menor ou igual ao valor padrão (NÃO na etapa S6), a injeção de combustível pelo dispositivo de injeção de combustível 54 continua até que o tempo de injeção de combustível cumulativo excede o valor padrão.[0120] On the other hand, if the cumulative fuel injection time is determined to be less than or equal to the default value (NO in step S6), fuel injection by the
[0121] Após o controle da velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30 pela ECU 32 descrita acima, quando a válvula de admissão 50 está fechada, no seguinte tempo de compressão, a pressão comprimida na câmara de combustão 36 serve como uma carga de rotação do virabrequim 46. Assim, como mostrado na Figura 4, a velocidade de rotação do virabrequim 46 diminui. Após o virabrequim 46 ter passado através de uma posição correspondente a um ponto morto superior de compressão no tempo de compressão, o controlador de ignição 75 da ECU 32 faz com que o plugue de ignição 56 inflame uma mistura de ar-combustível na câmara de combustão 36, de modo que ocorra combustão inicial. Nesta modalidade, o ângulo de manivela na ignição do plugue de ignição 56 é de 715 graus, mas não está limitado a este exemplo.[0121] After controlling the rotational speed of the
[0122] Com a combustão inicial, uma força de rotação é exercida sobre o virabrequim 46, e os tempos nos quatro ciclos são executados intermitentemente no motor 10, de modo que a partida do motor 10 por partida é completado.[0122] With the initial combustion, a rotational force is exerted on the
[0123] Em seguida, um procedimento para determinar a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 na partida do motor 10 será descrito.[0123] Next, a procedure for determining the target rotational speed A of
[0124] Com base na temperatura do motor 10 medida pelo sensor de temperatura do motor 28, o determinador de tempo de injeção de combustível 72 da ECU 32 refere-se aos dados de tempo de injeção previamente armazenados na memória 76 da ECU 32, e determina um tempo de injeção de combustível para a primeira combustão na partida do motor 10.[0124] Based on the
[0125] Os dados de tempo de injeção são, por exemplo, uma tabela na qual a temperatura do motor é associada ao tempo de injeção de combustível. Os dados de tempo de injeção são definidos de modo que o tempo de injeção de combustível aumenta à medida que a temperatura do motor diminui. O tempo de injeção pode ser calculado de modo que o tempo de injeção aumenta com a diminuição da temperatura de acordo com uma expressão relacional predeterminada, ou pode ser definido de modo que o tempo de injeção é constante dentro de uma faixa predeterminada e diminui quando a temperatura do motor aumenta através da faixa predeterminada. Um exemplo do tempo de injeção é indicado por seta sólida na Figura 2. Como mostrado na Figura 2, o tempo de injeção na temperatura do motor de -5° C é maior do que o tempo de injeção na temperatura do motor de 80° C. A Figura 2 mostra apenas um primeiro tempo para o tempo de injeção e não mostra os tempos subsequentes.[0125] Injection time data is, for example, a table in which the engine temperature is associated with the fuel injection time. Injection timing data is set so that fuel injection timing increases as engine temperature decreases. The injection time can be calculated so that the injection time increases with decreasing temperature according to a predetermined relational expression, or it can be defined so that the injection time is constant within a predetermined range and decreases as the temperature increases. engine temperature rises through the predetermined range. An example of injection time is indicated by solid arrow in Figure 2. As shown in Figure 2, injection time at -5°C engine temperature is longer than injection time at 80°C engine temperature. Figure 2 only shows a first time for the injection time and does not show subsequent times.
[0126] Os dados de tempo de injeção variam dependendo da posição na qual o dispositivo de injeção de combustível 54 injeta combustível, a direção da injeção, e o tamanho das gotículas de líquido do combustível injetado. Isso é realizado de modo a obter uma relação ar-combustível adequada na ignição evaporando suficientemente o combustível injetado, mesmo em baixas temperaturas do motor 10. Assim, os dados de tempo de injeção são definidos de modo que o tempo de injeção de combustível é longo em uma baixa temperatura do motor. Em geral, o tempo de injeção diminui à medida que o tamanho das gotículas de líquido do combustível injetado diminui e o ângulo de expansão de pulverização aumenta.[0126] Injection timing data varies depending on the position at which the
[0127] A injeção de combustível pelo dispositivo de injeção de combustível 54 inicia em um ângulo de manivela predeterminado (por exemplo, 300 graus), e termina até que a válvula de admissão 50 seja fechada no tempo de admissão do motor 10. Assim, a velocidade de rotação do virabrequim 46 precisa ser determinada de tal modo que a injeção de combustível termine antes da válvula de admissão 50 ser aberta. Nesta modalidade, o momento do início da injeção de combustível é fixado em um ângulo de manivela de 300 graus, independentemente da temperatura do motor.[0127] Fuel injection by
[0128] Consequentemente, para obter um tempo de injeção de combustível em baixas temperaturas, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 precisa ser ajustada dependendo do tempo a partir da injeção de combustível até o fechamento da válvula de admissão 50. Assim, como mostrado na Figura 7, à medida que o tempo de injeção aumenta, a velocidade de rotação alvo A é ajustada mais baixa. Como descrito acima, o tempo de injeção de combustível precisa ser aumentado à medida que a temperatura do motor diminui. Assim, como mostrado na Figura 7, uma velocidade de rotação alvo A’ em uma baixa temperatura do motor é menor do que a velocidade de rotação alvo A em uma alta temperatura do motor.[0128] Consequently, in order to obtain fuel injection timing at low temperatures, the target rotational speed A of
[0129] A Figura 8A mostra um exemplo de uma relação entre a temperatura do motor e uma velocidade de rotação do virabrequim 46 na partida do motor. Como descrito acima, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 diminui à medida que a temperatura do motor 10 diminui. Como um exemplo, como mostrado na Figura 8A, nas temperaturas do motor 10 em quaisquer dois pontos no gráfico (chamadas de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura, respectivamente), a ECU 32 controla a velocidade de rotação do motor de partida com ímã permanente 30, de modo que a velocidade de rotação do virabrequim 46 na primeira temperatura relativamente baixa é menor do que a velocidade de rotação na segunda temperatura maior do que a primeira temperatura.[0129] Figure 8A shows an example of a relationship between engine temperature and a rotational speed of
[0130] A velocidade de rotação do virabrequim 46 não muda continuamente de acordo com a temperatura do motor 10 como descrito acima, mas como mostrado na Figura 8B, o controle pode ser realizado de modo que a temperatura do motor 10 é constante até uma temperatura predeterminada e quando a temperatura do motor 10 diminui abaixo da temperatura predeterminada, a velocidade de rotação é reduzida.[0130] The rotational speed of
[0131] Conforme descrito acima, a injeção de combustível só precisa ser concluída dentro de um período desde quando a injeção de combustível começa até quando a válvula de admissão 50 é fechada (tempo de injeção de combustível FI). Assim, o tempo de injeção de combustível dos dados de tempo de injeção pode ser menor do que o tempo de injeção de combustível FI.[0131] As described above, fuel injection only needs to be completed within a period from when fuel injection starts to when the
[0132] Quando a velocidade de rotação alvo do virabrequim 46 é aumentada de acordo com o tempo de injeção de combustível, o consumo de energia do motor de partida com ímã permanente 30 aumenta e, consequentemente, o consumo de energia da bateria 64 aumenta. Por outro lado, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 pode ser reduzida para uma velocidade de rotação cujo tempo de injeção de combustível necessário pode ser obtido de acordo com a temperatura do motor. Isso pode reduzir o consumo de energia do motor de partida com ímã permanente 30 de modo que um aumento no consumo de energia da bateria 64 possa ser suprimido.[0132] When the target rotation speed of the
[0133] Na unidade de motor 100 de acordo com esta modalidade, o motor de partida com ímã permanente 30 que pode obter um torque de saída mais alto em uma velocidade de rotação mais baixa é usado como motor de partida. Além disso, no motor 10 no qual a região de alta carga TH e a região de baixa carga TL estão presentes em quatro tempos, como mostrado na Figura 5, na região de baixa carga TL após o virabrequim 46 rotacionar do estado parado para a primeira combustão, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 é ajustada de acordo com a temperatura do motor. Assim, um tempo para vaporização de combustível fornecido na passagem de admissão 33a pode ser obtido. Como um resultado, a energia obtida pela primeira combustão pode ser suficientemente aumentada de modo que a capacidade de partida do motor 10 pode ser aprimorada.[0133] In the
[0134] Nesta modalidade, o mecanismo de descompressão 58 é acionado no tempo de compressão na partida do motor, de modo que a pressão na câmara de combustão 36 pode ser reduzida. Contudo, a atuação do mecanismo de descompressão 58 no tempo de compressão pode causar a possibilidade de que energia suficiente não possa ser obtida na primeira compressão na partida do motor de modo que a velocidade de rotação do virabrequim 46 não possa ser aumentada. Por outro lado, na unidade de motor 100 de acordo com esta modalidade, na região de baixa carga TL após a rotação do virabrequim 46 do estado parado para a primeira combustão, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 é ajustada de acordo com a temperatura do motor de modo que o tempo de vaporização do combustível fornecido na passagem de admissão 33a pode ser obtido. Assim, a energia obtida pela primeira combustão pode ser suficientemente aprimorada e, como um resultado, a capacidade de partida do motor 10 pode ser aprimorada.[0134] In this embodiment, the
[0135] A Figura 10 é uma vista esquemática que ilustra uma configuração de uma unidade de motor 101 de acordo com a segunda modalidade. A unidade de motor 101 de acordo com esta modalidade é diferente da unidade de motor 100 de acordo com a primeira modalidade, em que uma ECU 80 define uma velocidade de rotação do virabrequim 46 de acordo com a temperatura do motor 10 usando dados de velocidade de rotação como dados de mapa da temperatura do motor e uma velocidade de rotação alvo A.[0135] Figure 10 is a schematic view illustrating a configuration of a
[0136] Especificamente, a ECU 80 inclui um calculador de velocidade de rotação 70, um determinador de ângulo de manivela 71, um controlador de motor 73, um controlador de injeção de combustível 74, um controlador de ignição 75, uma memória 76, e um determinador de velocidade de rotação 81.[0136] Specifically, the ECU 80 includes a
[0137] Nesta modalidade, a memória 76 armazena dados de velocidade de rotação como dados de mapa nos quais a temperatura do motor 10 e a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 ao dar partida no motor são associados um ao outro antecipadamente, além dos dados de tempo de injeção similares aos da primeira modalidade.[0137] In this embodiment, the
[0138] O determinador de velocidade de rotação 81 determina, usando os dados de velocidade de rotação armazenados na memória 76, a velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 na partida do motor de acordo com a temperatura do motor medida pelo sensor de temperatura do motor 28. O controlador do motor 73 controla um inversor 62 usando a velocidade de rotação alvo A determinada pelo determinador de velocidade de rotação 81 para, desse modo, acionar um motor de partida com ímã permanente 30, de modo que o virabrequim 46 atinja a velocidade de rotação alvo A.[0138] The
[0139] O controlador de injeção de combustível 74 determina, usando os dados de velocidade de rotação armazenados na memória 76, um tempo de injeção de combustível de acordo com a temperatura do motor medida pelo sensor de temperatura do motor 28. O método para determinar o tempo de injeção de combustível é similar ao da primeira modalidade. O tempo de injeção de combustível pode ser determinado de acordo com a velocidade de rotação do virabrequim 46.[0139] The
[0140] Parte da configuração da ECU 80, exceto pela configuração descrita acima é similar à da ECU 32 da primeira modalidade, e descrição detalhada da ECU será omitida.[0140] Part of the configuration of ECU 80, except for the configuration described above, is similar to that of
[0141] A configuração desta modalidade também pode obter o tempo para a vaporização de combustível fornecido em uma passagem de admissão 33a. Como um resultado, a energia obtida pela primeira combustão pode ser suficientemente aumentada de modo que a capacidade de partida do motor 10 possa ser aprimorada.[0141] Setting this mode can also obtain the time to vaporization of fuel supplied in an
[0142] As modalidades da presente descrição foram descritas acima, mas as modalidades são meros exemplos para a realização da presente descrição. Assim, a presente descrição não está limitada às modalidades, e as modalidades podem ser modificadas conforme necessário dentro de um intervalo que não abandone a essência da presente descrição.[0142] The embodiments of the present description have been described above, but the embodiments are mere examples for carrying out the present description. Thus, the present description is not limited to the modalities, and the modalities may be modified as necessary within a range that does not depart from the essence of the present description.
[0143] As modalidades descritas acima foram direcionadas às unidades de motor usando motores de um cilindro de quatro tempos. Os motores, no entanto, podem ser um motor de quatro tempos de cilindro paralelo duplo ou um motor de cilindro duplo V.[0143] The modalities described above were aimed at engine units using four stroke single cylinder engines. The engines, however, can be either a parallel twin-cylinder four-stroke engine or a V-twin cylinder engine.
[0144] As modalidades descritas acima foram direcionadas ao caso em que o virabrequim 46 rotaciona na direção reversa ao dar partida no motor. No entanto, a presente descrição não está limitada a essas modalidades, e o virabrequim 46 pode não rotacionar na direção reversa e pode rotacionar na direção normal ao dar partida no motor.[0144] The modalities described above were directed to the case where the
[0145] O motor de partida com ímã permanente 30 usado em cada modalidade pode ser um motor com uma escova ou um motor sem escova. O motor de partida pode ser um gerador de motor de partida também servindo como um gerador elétrico.[0145] The
[0146] Nas modalidades descritas acima, o dispositivo de injeção de combustível 54 injeta combustível em direção à válvula de admissão 50, mas pode injetar combustível em direção a outra posição na passagem de admissão 33a. Por exemplo, o dispositivo de injeção de combustível 54 pode injetar combustível em direção a uma posição a montante da válvula de admissão 50 e localizada em uma superfície interna da parede que constitui a passagem de admissão 33a.[0146] In the embodiments described above, the
[0147] Nesse caso, os dados de tempo de injeção podem ser configurados de modo que o tempo de injeção é maior do que no caso de injeção de combustível em direção à válvula de admissão 50. Isto é, como mostrado na Figura 11, uma velocidade de rotação alvo A do virabrequim 46 no caso de injeção de combustível em direção à superfície interna A da parede que constitui a passagem de admissão 33a é menor do que a do caso de injeção de combustível em direção à válvula de admissão 50.[0147] In this case, the injection time data can be configured so that the injection time is longer than in the case of injecting fuel towards the
[0148] As modalidades descritas acima são direcionadas às configurações nas quais as unidades de motor 100 e 101 são aplicadas às motocicletas. Alternativamente, as unidades de motor 100 e 101 podem ser aplicadas a outros veículos, tal como triciclos ou veículos de quatro rodas.[0148] The modalities described above are directed to the configurations in which the
[0149] Nas modalidades descritas acima, a temperatura de um líquido refrigerante do motor é medida como a temperatura do motor 10. No caso de um motor de refrigeração a ar, por exemplo, a temperatura do óleo em uma passagem de óleo na qual o óleo lubrificante flui pode ser medida como a temperatura do motor.[0149] In the modalities described above, the temperature of an engine coolant is measured as the temperature of the
[0150] Embora o motor 10 use o TPS 22 nas modalidades acima, o motor 10 pode usar um sensor de posição do acelerador em vez do TPS 22.[0150] Although
[0151] Na primeira modalidade, a unidade de motor 100 inclui o mecanismo de descompressão 58. A unidade de motor 101 na segunda modalidade também pode incluir um mecanismo de descompressão. A unidade de motor 100 pode não incluir um mecanismo de descompressão. Descrição dos Números de Referência Corpo de motor de quatro tempos Filtro de ar Tubo de admissão Tubo de exaustão Dispositivo acelerador TPS Sensor de pressão Sensor de ângulo de manivela (detector de ângulo de manivela) Sensor de temperatura do motor (detector de temperatura do Motor de partida com ímã permanente ECU (dispositivo de controle) Passagem de admissão Passagem de exaustão Porta de entrada Porta de exaustão Cabeça de cilindro Câmara de combustão Cilindro Pistão Cárter Virabrequim Haste de conexão Válvula de admissão Válvula de exaustão Dispositivo de injeção de combustível Plugue de ignição (dispositivo de ignição) Mecanismo de descompressão Inversor Bateria Chave de partida Calculador de velocidade de rotação Determinador de ângulo de manivela Determinador de tempo de injeção de combustível Controlador de motor Controlador de tempo de injeção de combustível Controlador de ignição Memória Determinador de velocidade de rotação 101 Unidade de motor[0151] In the first embodiment, the
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