CN103078578B - 旋转电机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于小型摩托车的控制装置指令电磁继电器切换电池的正电极端子、逆变器的正电极输入端子和起动器发电机的线圈的中性点之间的连接。当起动引擎时,控制装置指令电磁继电器将电池的正电极端子连接到线圈的中性点,并且提升逆变器的输入电压。提升的电压被提供给起动器发电机。较之当向起动器发电机提供逆变器的未提升的电压时的起动器发电机的输出转矩,该控制增加了开始内燃机的燃烧时的起动器发电机的输出转矩。控制装置指令怠速停止显示灯向小型摩托车的驾驶员提供关于中性点驱动控制的执行的信息。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机的控制装置,所述旋转电机诸如安装到摩托车等的起动器发电机和电动机,具有将电能变换成旋转能量(机械能)的功能以及将旋转能量变换成电能的功能。
背景技术
例如,传统的专利文献,即日本专利公开公布第JP2007-255272号公开了一种传统技术,其中发电机用作用于当安装到摩托车的内燃机开始旋转时向内燃机的曲柄轴提供初始旋转能量的电动机。该发电机将内燃机的曲柄轴的旋转能量变换成电能。
电动机通常难于在内燃机的压缩冲程期间生成克服曲柄轴的负载转矩的旋转能量。为了避免该缺陷,传统技术释放压缩冲程释放机构。该压缩释放机构进行操作以通过允许内燃机在不必抢在活塞的抽吸动作之前进行操作的情况下起转到起动速度来易于起动内燃机。
然而,即便诸如小型摩托车的摩托车配备有该压缩释放机构,仍进一步难于消除传统的缺陷,因为电动机的转矩通常生成小转矩。例如,对于该电动机需要长时间工作以便使内燃机的曲柄轴完全旋转并且开始内燃机的燃烧。
除了前面描述的传统技术,存在增加定子发电机的输出转矩以便开始安装到摩托车的内燃机的燃烧的各种类型的控制装置。例如,传统的专利文献1,即日本专利第4211806号公开了一种安装到混合动力机动车辆的控制装置。传统的混合动力机动车辆具有三相旋转电机(作为第一旋转电机)、作为车载主发动机的另一三相旋转电机(作为第二旋转电机)、第一逆变器、第二逆变器和开关装置。
安装到混合动力摩托车的第一旋转电机具有起动器功能和发电机功能两者。
第二旋转电机用作安装到混合动力摩托车的车载主发动机。第一逆变器和第二逆变器电连接到车载电池以便分别控制在第一旋转电机的定子绕组和第二旋转电机的定子绕组中流动的电流。开关装置在每个定子绕组的中性和车载电池的正电极之间断开和闭合电路径。
在具有上述结构的传统的混合动力摩托车中,当第二旋转电机用作车载主发动机并且第一旋转电机未被使用时,开关装置切换到闭合状态并且第一旋转电机的定子绕组和第一逆变器用作升压器电路以便提升从车载电池提供的电池电压。升压电压被提供给第二旋转电机以开始旋转。该控制使得可以增加第二旋转电机的输出转矩。
例如,其他的传统专利文献2和3,即日本专利第3223842号和日本专利第3219039号公开了将旋转电机的定子绕组和逆变器用作该升压器电路的传统技术。
本发明的发明人已考虑将传统技术应用于摩托车应用(例如,包括小型摩托车)以便降低燃料消耗或者提高作为车载主发动机的内燃机的燃料消耗经济性。
然而,本发明的发明人已认识到当驾驶员骑行配备有上述传统控制装置的摩托车时出现的各种缺陷和不便。
发明内容
因此期望提供一种用于控制诸如起动器发电机和电动机的旋转电机的操作的控制装置。起动器发电机具有定子、定子绕组和转子。起动器发电机具有将电能变换成旋转能量(作为机械能)并且将旋转能量提供给安装到摩托车的内燃机的曲柄轴(或者输出轴)的功能,并且起动器发电机具有将旋转能量变换成电能并且将变换的电能充电到摩托车的车载电池的功能。控制装置进一步向摩托车的驾驶员提供便利和舒适的驾驶。
一个示例性实施例提供了一种控制装置,用于控制作为能够将内燃机的曲柄轴的旋转能量变换成电能并且将所生成的电能充电到电池的旋转电机的起动器发电机的操作。起动器发电机的定子绕组在定子绕组的中性点处连接在一起。起动器发电机连接到直流/交流转换电路,即逆变器INV。
直流/交流转换电路具有开关元件。开关元件断开和接通起动器发电机的定子绕组、电容和直流电压源的正和负电极输入端子之间的连接通路。特别地,控制装置具有升压器控制部件和转矩提供部件。当起动器发电机的定子绕组的中性点N连接到电池时,升压器控制部件通过操作直流/交流转换电路中的开关元件将直流电压源的电压提升到电池电压。当使用升压器控制部件将直流电压源的电压提升到高于电池电压时,转矩提供部件操作直流/交流转换电路中的开关元件以便将用作电动机的起动器发电机的转矩提供给内燃机的曲柄轴。
起动器发电机的定子绕组和直流/交流转换电路,即逆变器INV中的开关元件构成了升压器斩波电路。升压器斩波电路将直流电压源的电压提升到电池(即,安装到摩托车的车载电池)的端电压。这使得可以在避免增加部件数目的同时提升直流/交流转换电路的电压。此外,这使得当起动器发电机用作电动机并且提供使内燃机的曲柄轴旋转所需的转矩时,可以增加起动器发电机生成的转矩。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制诸如起动器发电机的旋转电机的操作的控制装置。特别地,控制装置具有用于切换直流/交流转换电路和电池之间的第一连接状态和第二连接状态的开关部件。在第一连接状态中,定子绕组的中性点和直流/交流转换电路中的一个输入端子连接到电池的一对端子。在第二连接状态中,直流/交流转换电路的输入端子连接到电池的端子。
在第一连接状态期间,控制装置可以提升诸如安装到摩托车的车载电池的电池的电压并且将提升的电压提供给直流电压源。此外,控制装置进一步降低直流电压源的电压并且将降低的电压提供给电池。
在第二连接状态中,作为旋转电机的起动器发电机可以用作使用电池作为电源的电动机。旋转电机还可以用作发电机并且提供发电机生成的电力以便对电池充电。
较之第一连接状态期间的电池的充电和放电电流,第二连接状态期间的电池的充电和放电电流具有小的波纹。因此,当不要求提升直流电压源的电压时,控制装置选择第二连接状态以便减少电池的充电和放电电流的波纹。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于摩托车的控制装置。摩托车配备有内燃机。起动器发电机与内燃机的曲柄轴连通以便执行起动器发电机和内燃机之间的动力传输。定子发电机具有定子,定子线圈和转子。逆变器布置在起动器发电机和电池(例如,车载电池)之间以便控制起动器发电机的操作。逆变器具有一个或更多个串联连接部分和整流器部件。每个串联连接部分包括高电压侧的开关元件和低电压侧的开关元件。
整流器部件并联连接到开关元件,使得整流器部件仅允许电流从串联连接部分中的低电压侧的开关元件流到高电压侧的开关元件。高电压侧的开关元件和低电压侧的开关元件之间的连接节点连接到起动器发电机的相中的定子线圈。特别地,控制装置具有升压器部件、转矩辅助部件和信息部件。升压器部件通过断开和接通升压器电路中的开关元件来提升电池的电压。升压器电路具有存储部件、定子线圈、开关元件和整流器部件。存储部件连接到逆变器的输入端子。转矩辅助部件执行中性点驱动处理,即通过在升压器部件提升电池电压的同时提供起动器发电机的提升的电压来使起动器发电机旋转。转矩辅助部件将从起动器发电机提供的旋转能量提供给内燃机的输出轴。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于是否执行中性点驱动处理的信息。
在控制装置的结构中,起动器发电机的定子线圈、开关元件、整流器部件和存储部件形成升压器电路。
通过针对升压器电路中的开关元件的断开/接通操作来提升或增加电池的电压。当提升的电压被提供给起动器发电机时,起动器发电机开始旋转。以上中性点驱动控制使得可以生成旋转能量。起动器发电机的旋转能量被传送到内燃机的输出轴(或曲柄轴)。
就是说,向起动器发电机提供提升的电池电压增加了在其中流动的电流。这使得可以增加起动器发电机的输出转矩。当内燃机的燃烧开始时,中性点驱动控制辅助内燃机增加旋转速度。这使得可以降低内燃机的燃料消耗。
顺便提及,当控制装置没有向诸如小型摩托车的摩托车的驾驶员提供关于中性点驱动控制的执行的任何信息时,或者当控制装置没有执行中性点驱动控制,但是在该情况下摩托车的驾驶员想要执行中性点驱动控制时,控制装置不能向摩托车的驾驶员提供任何舒适的驾驶。
另一方面,根据本发明的控制装置具有能够向摩托车的驾驶员提供是否执行中性点驱动控制的信息的信息部件。就是说,根据本发明的控制装置执行中性点驱动控制并且同时将关于中性点驱动控制的执行的信息提供给摩托车的驾驶员。此外,根据本发明的控制装置中的信息部件向摩托车的驾驶员提供关于中性点驱动控制的执行停止的信息。该控制使得摩托车的驾驶员可以正确地识别内燃机现正工作于通过执行中性点驱动控制而获得的高度降低燃料消耗的模式,该燃料消耗高于正常模式的燃料消耗。
此外,该控制使得可以鼓励或辅助摩托车的驾驶员基于中性点驱动控制的执行来操作摩托车。此外,该控制使得可以避免摩托车的驾驶员有不舒服的驾驶感受并且增强摩托车的驾驶员在驾驶时的便利。
附图说明
将参照附图借助于示例描述本发明的优选的、非限制性示例,在附图中:
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的、用于控制作为安装到摩托车的旋转电机的起动器发电机的操作的控制装置的系统结构的视图;
图2是示出起动器发电机的旋转速度和输出转矩之间的关系的视图;
图3A和图3B是示出图1中所示的控制装置中使用的升压器电路的操作的基本概念的视图;
图4示出了由图1中所示的控制装置生成的操作信号的波形的时序图;
图5是示出图1中所示的控制装置的生成起动器发电机的电力的处理的流程图;
图6是示出图1中所示的控制装置的引擎起动辅助处理的流程图;
图7是示出图1中所示的控制装置的加速辅助处理的流程图;
图8是示出图1中所示的控制装置的从燃料切断控制返回的辅助处理的流程图;
图9是示出图1中所示的控制装置的引擎怠速停止控制的流程图;
图10是示出图1中所示的控制装置的意图改变辅助处理的流程图;
图11是示出根据本发明的第二示例性实施例的控制装置的引擎起动辅助处理的流程图;
图12是示出根据本发明的第三示例性实施例的、用于控制作为安装到摩托车的旋转电机的起动器发电机的操作的控制装置的系统结构的视图;
图13是示出图12中所示的起动器发电机的旋转速度和输出转矩之间的关系的视图;
图14A和图14B是示出图12中所示的控制装置中使用的升压器电路的操作的基本概念的视图;
图15示出了由图12中所示的控制装置生成的操作信号的波形的时序图;
图16是示出图12中所示的控制装置的生成起动器发电机的电力的处理的流程图;
图17是示出图12中所示的控制装置的引擎起动辅助处理的流程图;
图18是示出在图16中所示的流程图中的步骤S12中的电池和逆变器连接处理的子处理的视图;
图19A和19B是图18中所示的流程图中使用的电流、电压和控制信号的时序图;
图20是示出在图16中所示的流程图中的步骤S12中的连接电池和逆变器的处理的另一子处理的视图;
图21是示出根据本发明的第五示例性实施例的、用于控制作为安装到摩托车的旋转电机的起动器发电机的操作的控制装置的系统结构的视图,其中该摩托车配备有作为四冲程引擎的单缸引擎;
图22A和图22B是示出提升安装到图21中所示的摩托车的车载电池的电压的示意性方法的视图;
图23是示出由图21中所示的控制装置执行的中性点驱动处理的效果的视图;
图24是示出由图21中所示的控制装置执行的引擎的初始启动时的引擎起动辅助处理的示意图;
图25是示出由图21中所示的控制装置执行的加速辅助处理的示意图;
图26是示出由图21中所示的控制装置执行的从燃料切断控制返回的辅助处理的流程图;
图27是示出由图21中所示的控制装置执行的CM辅助处理的示意图;
图28是示出由图21中所示的控制装置执行的引擎初始启动时的信息辅助处理的流程图;
图29A和图29B是示出在信息辅助处理期间安装到诸如小型摩托车的摩托车的仪表中的驾驶状态显示部分的闪烁状态的视图;
图30是示出当由图21中所示的控制装置执行加速辅助处理时的信息辅助处理的流程图;
图31是示出当图21中所示的控制装置执行从燃料切断控制返回的辅助处理时的信息辅助处理的流程图;以及
图32是示出当图21中所示的控制装置执行引擎怠速停止控制和引擎重新起动辅助处理时的信息辅助处理的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述本发明的各实施例。在下面的各实施例的描述中,在若干附图通篇中相同的附图标记表示相同或等同的零部件。第一示例性实施例
将参照图1至图10给出根据本发明的第一示例性实施例的、用于控制作为安装到诸如小型摩托车的摩托车的旋转电机的起动器发电机的控制装置的描述。
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的、用于控制安装到小型摩托车的起动器发电机40的操作的控制装置56的系统结构的视图。
如图1中所示,摩托车配备有作为火花点火内燃机的单缸引擎10。更详细地,引擎10是具有其中节气阀16布置在进气通道12中的结构的四冲程引擎。节气阀16机械连接到摩托车的节气门手柄58。节气阀16结合摩托车的驾驶员对节气门手柄58的操作来调整引擎10的进气通道12的通道面积。
节气门传感器18检测节气阀16的开放比θ。电子控制类型的燃料喷射阀20布置在进气通道12中的节气阀的下游处。
当进气阀22打开时进气通道12与燃烧室24连通在一起。火花塞26布置在燃烧室24处。当火花塞26放电时,在燃烧室24中执行燃料和新鲜空气组成的气体混合物的燃烧。通过进气通道12引入新鲜空气。通过燃料喷射阀20将燃料喷射到气缸中的燃烧室24内部。燃烧室24中的燃料燃烧生成的燃烧能量被变换成旋转能量。通过引擎10的活塞28的往复运动将旋转能量传送到内燃机的曲柄轴30(或输出轴)。就是说,曲柄角度传感器32布置在曲柄轴30周围以便检测曲柄轴30的旋转角度。
燃烧室24与排气通道38连通,该结构允许在燃烧室24中的气体混合物的燃料燃烧期间从燃烧室24排出的废气通过排气通道38排放到引擎10外部。对于引擎10优选的是,具有压缩释放机构以便打开和关闭引擎10的排气阀36。
另一方面,起动器发电机40具有转子40a。转子40a机械连接到曲柄轴30。起动器发电机40是磁铁型交流发电机,其将从曲柄轴30提供的旋转能量变换成电能。更详细地,起动器发电机40的转子40a配备有永磁体。起动器发电机40的定子配备有定子绕组40u、40v和40w。这些定子绕组40u、40v和40w在中性点N处连接在一起。
第一示例性实施例将表面永磁(SPM)同步电机用作定子电机40。
曲柄轴30和定子电机40的转子40a按1的旋转比相对彼此机械连接。
另一方面,起动器发电机40具有不少于4个极(例如,12个极)。因此,用于起动器发电机40的电角度小于用于曲柄轴30的一个旋转角度。
起动器发电机40的中性点N以外的端子电连接到逆变器INV。
逆变器INV配备有三个串联连接部分。每个串联单元包括开关元件S¥p和S¥n(其中,¥=u、v和w)。每个串联连接部分的连接端子分别连接到起动器发电机40的U相、V相和W相。
第一示例性实施例将N沟道MOS场效应晶体管用作开关元件S¥#(¥=u、v和w;#=p、n)。
二极管D¥#(¥=u、v和w;#=p、n)反并联地连接到每个开关元件S¥#。
逆变器INV的一对输入端子连接到作为直流电压源(DC电源)的电容42。车载电池46的负电极f连接到逆变器INV的负电极端子(在摩托车电位侧)。车载电池46是可再充电电池(或者蓄电池组),其变为安装到摩托车的其他装置的电源。例如,车载电池46具有不超过18伏的端电压(约12伏作为理想电压)。可以使用铅酸电池等作为车载电池46。
电磁继电器48通过主继电器54电连接到车载电池46的正电极端子。根据第一示例性实施例的图1示出了活动铁芯式继电器的电磁继电器48。
电磁继电器48切换车载电池46的正电极端子和中性点N或者逆变器INV的正电极的输入端子之间的电连接。
对于电磁继电器48优选的是,在没有提供电力时,电连接逆变器INV的正电极处的输入端子和车载电池46的正电极端子。
电磁继电器48的线圈的一个端子通过断开/接通控制开关元件50而接地。电磁继电器48的线圈的另一端子通过主继电器54电连接到车载电池46的正电极端子。点火开关52连接在主继电器54的线圈的一个端子和车载电池46的正电极之间。诸如摩托车的驾驶员的用户操纵点火开关52。主继电器54的另一端子接地。
当小型摩托车的驾驶员接通点火开关52时,主继电器54切换到断开,即关闭。
控制装置56控制引擎10和起动器发电机40的操作。优选的是在同一电路基板上形成控制装置56和逆变器INV。
控制装置56接收从诸如节气门传感器18、曲柄角度传感器32、旋转角度传感器66、车辆速度传感器67、电压传感器68的各种检测传感器传送的各种检测信号。节气门传感器18检测节气阀16的开放比θ。曲柄角度传感器32检测曲柄轴30的旋转角度。旋转角度传感器66包括霍尔效应传感器,用于检测起动器发电机40的转子40a的旋转角度。车辆速度传感器67检测摩托车的车辆速度。电压传感器68检测车载电池46的端电压。此外,控制装置56接收从后面将说明的取消开关62传送的操作信号。控制装置56基于接收到的检测信号控制燃料喷射阀20和火花塞26的操作以便调整引擎10的输出转矩。此外,控制装置56生成用于开关元件S¥#的各种操作控制信号g¥#以便基于操作控制信号g¥#操作开关元件S¥#。
起动器发电机40基本上用作将曲柄轴30的旋转能量变换成电能并且将所生成的电能提供给车载电池46的发电机。
除了该功能之外,起动器发电机40起动引擎10的操作。通常,摩托车具有用于在其上安装起动器发电机40的有限的空间。例如,诸如小型摩托车的小尺寸的摩托车具有直径并且轴尺寸不超过40mm的有限空间。当起动器电机用作起动器发电机时,小尺寸的起动器发电机具有有限的输出转矩以及低的起动能力。将给出当起动器发电机40具有小尺寸时引起的这些缺陷的描述。
图2是示出起动器发电机的旋转速度和输出转矩之间的关系的视图。在图2中,交替的长和短的虚线表示当具有端电压Vb的车载电池46电连接到逆变器INV的输入端子对时的、起动器发电机40的旋转速度NE和可生成的输出转矩之间的关系。(如前文所述,由于曲柄轴30和转子40a按旋转速度比1(=1)机械连接在一起,因此引擎10和起动器发电机具有相同的旋转速度)。
如图2中所示,在低旋转速度NE期间,起动器发电机40生成的输出转矩具有恒定值,其上限是Tmax。在低旋转速度以外的范围期间根据旋转速度NE的增加来减少起动器发电机生成的输出转矩。
这意味着在起动器发电机40中流动的电流基本上与[(Vm-E)/√(r^2+(ωL)^2)]的值成比例,其中E是在定子绕组40u、40v和40w中因转子40a的永磁体的磁通量生成的逆电动势,Vm是供电电压,r是起动器发电机的电阻,L表示起动器发电机的电感,并且ω是与转子的旋转速度对应的频率。
就是说,转子的旋转速度越快,输出转矩T减少得越大。
在第一示例性实施例中,当输出转矩变为零时的转子40a(即起动器发电机)的旋转速度NE的上限是小于目标旋转速度Ni(例如,在1300至1800rpm的范围内,更优选地,在1400至1700rpm的范围内)的速度。该目标旋转速度Ni是当引擎10处于怠速状态时的速度。因此,当控制装置56不执行任何燃烧控制时,起动器发电机40难于将其旋转速度NE从零增加到目标旋转速度Ni。
另一方面,起动器发电机在低旋转速度期间具有输出转矩的上限值Tmax的原因在于,起动器发电机因受到尺寸减小的起动器发电机的机械结构的限制的电流而生成热能。就是说,这种有限的结构尺寸还降低了在起动器发电机中流动的最大电流。
就是说,为了满足起动器发电机40用作发电机的要求,有必要在其怠速状态期间(其间起动器发电机生成小的电能)将预定电压(例如,14伏)提供给车载电池46并且使预定电流(例如,1安(1A))在起动器发电机中流动。
为了增加起动器发电机的电力和电流的幅值,有必要增加绕组数目,即定子绕组40u、40v和40w的匝数。另一方面,增加定子绕组40u、40v和40w的匝数还引起了起动器发电机的整体尺寸的增加。因此有必要减小每个定子绕组的直径并且增加定子绕组的匝数以便满足对定子发电机的要求,例如增加在定子发电机的怠速状态期间生成的电压和电流。
另一方面,考虑到电动机的功能,有必要增加在起动器发电机中流动的电流以便增加起动器发电机的输出转矩。然而,需要具有大直径的定子绕组40u、40v和40w以便进一步增加定子发电机的电流和输出转矩。
为了满足具有发电机的功能的要求以及需要具有电动机的功能的要求,起动器发电机40有必要具有大尺寸。然而,考虑到电动机的功能,起动器发电机具有大尺寸是不合需要的。
例如,为了较之起动器发电机的整体尺寸尽可能减小起动器发电机的尺寸以仅满足发电机的功能,每个定子绕组40u、40v和40w的直径受到限制。该结构降低了基于起动器发电机40的热限制能够在起动器发电机中流动的可允许的电流的上限。即便转子40a的旋转速度NE降低到小于预定值,该结构仍具有起动器发电机40不改变最大输出转矩的范围。
当引擎10开始旋转时阻碍曲柄轴30的旋转的负载转矩具有周期性改变。在压缩冲程中的上死点TDC时负载转矩具有最大值。在第一示例性实施例中,克服极限转矩(最大转矩)所需的转矩(作为当停止的引擎10重新起动时生成的负载转矩)具有大于上限转矩Tmax的值。
当起动器发电机40具有零旋转速度NE(NE=0)时的起动器发电机克服负载转矩的输出转矩变得小于当由于曲柄轴30和活塞28等具有大的动能而具有高旋转速度时的输出转矩。
特别地,根据第一示例性实施例的控制装置56可以控制起动器发电机40以使输出转矩继续转子40a的正旋转,即便阻碍曲柄轴30旋转的负载转矩在大于零并且小于目标旋转速度Ni的旋转速度范围内、在引擎10的压缩冲程期间具有最大值。
然而,由于当引擎10停止时的引擎10的曲柄轴30的旋转角度在压缩冲程期间有时变为小的值,因此这不能充分加速曲柄轴30并且起动器发电机40不能生成克服由引擎10的压缩冲程生成的曲柄轴30的负载转矩的输出转矩。
在曲柄轴30的该小的旋转角度中,控制装置56执行回摆控制处理以便增加在引擎10的压缩冲程中的曲柄轴30的旋转速度NE,其中曲柄轴30临时反向旋转,并且随后正向旋转。
然而,当逆变器INV的输入电压是车载电池46的端电压Vb时,由于当输出转矩降低时起动器发电机46的旋转速度是小的,因此有必要反向增加曲柄轴30的旋转角度或者扩展执行回摆控制处理所需的时间周期。
为了避免该缺陷,根据第一示例性实施例的控制装置56控制车载电池46的正电极端子以电连接到定子绕组的中性点N以便提升逆变器INV的输入电压,如图2中所示的实线所标明的那样。该控制使得可以扩展起动器发电机40能够生成输出转矩的角度范围。
图3A和图3B是示出图1中所示的控制装置56中使用的升压器电路的操作的基本概念的视图。在图3A和图3B中所示的升压器处理中,定子绕组40#(#=u、v、w)用作升压器斩波电路的电抗器以便向电容42提供车载电池46的提升的端子电压Vd。
就是说,如图3A中所示,当控制装置56使开关元件S¥n接通时,电流在由车载电池46、定子绕组40#和开关元件S¥n组成的回路中流动并且定子绕组40#存储能量。
接下来,如图3B中所示,当控制装置56使开关元件S¥n断开时,电流在车载电池46、定子绕组40#、二极管D¥p和电容42组成的回路中流动,并且定子绕组40#将所存储的能量输出到电容42。
图4示出了由图1中所示的控制装置56生成的操作信号的波形的时序图。
具体地,如图4中所示,控制装置56执行方波控制(即180度电角度电流提供处理)以便控制开关元件S¥#。就是说,控制装置56按周期Tc使开关元件S¥n接通和断开。周期Tc短于接通下臂中的开关元件S¥n的周期(180度的电角度作为基本接通周期)。
在作为方波控制的180度电角度电流提供处理中,开关元件S¥p和开关元件S¥n按每个180度的电角度交替接通和断开,并且每个相的接通处理相对彼此偏移120度。
该控制可以按接通周期与周期Tc的时间比(占空D)来限制提升的电压。180度电角度电流提供处理的使用使控制装置具有简单的结构并且具有最大电压使用。就是说,在引擎10起动时根据第一示例性实施例的控制装置在有限的时间周期期间将起动器发电机40用作电动机。由于作为内燃机的引擎10是摩托车的主引擎,因此起动器发电机40没有任何转矩波纹。控制装置56控制起动器发电机40生成并输出最大输出转矩。为了实现以上目的,控制装置56执行具有最大电压使用的180度电角度电流提供处理。
在180度电角度电流提供处理中可以通过执行开关元件S¥#的开关条件的相切换来改变起动器发电机40的输出转矩。根据第一示例性实施例的控制装置控制开关状态的开关相位δ(逆变器INV的输出电压的相位)以结合起动器发电机40的转子40a的旋转速度NE来切换开关元件S¥#。
此外,如前文所述,较之180度电角度电流提供处理(或方波控制)中的电压利用比,当控制装置56接通和断开下臂中的开关元件S¥n时,实际的电压利用比降低。在具体示例中,当具有不执行正弦曲线控制的简单结构的控制装置使用120度电流提供处理或者180度电角度电流提供处理时,该控制装置在接通开关元件所需的周期期间执行脉宽调制处理(PWM处理)以便限制电流流动。
然而,根据第一示例性实施例的控制装置针对占空D和PWM处理设定相位以便通过PWM处理增加起动器发电机的输出转矩,使得因提升的车载电池的电压而增加的输出转矩克服通过PWM处理减少的转矩。
当额外的升压器斩波电路布置在逆变器INV和车载电池46之间时,可以提升逆变器INV的输入电压,使其大于车载电池46的电压,并且还可以实现180度电角度电流提供处理生成的电压使用。然而,由于额外的升压器斩波电路的存在需要增加的安装空间,因此难于满足内燃机的有限的安装空间。
较之包含引擎起动的摩托车的驱动周期,该时间周期(将起动器发电机的输出转矩传送到曲柄轴30并且使曲柄轴30正向旋转所需的时间周期)过短。考虑到成本效率,避免在控制装置中安装用于该过短的时间周期的额外的升压器斩波电路。
如图2中的实线所示,根据第一示例性实施例的控制装置使得可以将具有最大转矩的上限Tmax的范围扩展到由旋转速度Nt指示的范围并且进一步使得可以减少重新起动引擎10所需的时间周期。由于根据第一示例性实施例的控制装置56增加了起动器发电机10的输出转矩,因此控制装置10可以执行除了当引擎10起动和重新起动时的处理以外的引擎10的各种辅助处理。
现将给出电力生成处理以及例如引擎起动辅助处理、引擎加速辅助处理、从燃料切断控制返回的辅助处理和意图改变辅助处理等的各种类型的转矩辅助处理的描述。
图5是示出图1中所示的控制装置56的生成起动器发电机40的电力的处理的流程图。例如,控制装置56按预定周期重复地执行图5中所示的电力生成处理。
在步骤S10中,控制装置56执行第一检测(a),即起动器发电机40的旋转速度NE是否小于目标旋转速度Ni。在步骤S10中,控制装置56进一步执行第二检测(b),即是否存在执行转矩辅助处理(将在后面说明)的请求。控制装置56进一步执行第三检测(c),即第一检测(a)的结果和第二检测(b)的结果的逻辑和是否为真。
当第三检测(c)的检测结果是否定时(步骤S10中的“否”),操作流程去往步骤S12。
在步骤S12中,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极端子连接到逆变器INV的正输入端子。该控制使得可以通过逆变器INV的输入端子对将起动器发电机40生成的电力变换到车载电池46。
此时,控制装置56不通过起动器发电机40的定子绕组40u、40v和40w的中性点N执行车载电池46的电力充电。由于当通过逆变器INV的输入端子将电力充电到车载电池46时,在与起动器发电机40的三相U、V和W对应的定子绕组40u、40v和40w中流动的电流的和被提供给车载电池46,因此该控制使得可以减少进入车载电池46的充电电流的波纹。
操作流程去往步骤S14。在步骤S14中,控制装置56检测车载电池46的端电压Vb是否持续不小于上限电压Vth。就是说,步骤S14中的处理检测是否可以将电力充电到车载电池46中。
车载电池46的端电压Vb对应于车载电池46的充电状态(SOC)。SOC由车载电池46中的当前电量与满电量的比限定。
尽管存在SOC和车载电池46中的开路电压之间的强相关性,但是第一示例性实施例将车载电池46的端电压Vb用作车载电池46的SOC。
在第一示例性实施例中,确定上限电压Vth以便检查车载电池46是否处于满充电状态。
此外,后面将说明步骤S14中的处理检测车载电池46的端电压Vb是否持续不小于上限电压Vth的原因。
当步骤S14中的检测结果指示否定时(步骤S14中的“否”),控制装置56检测到车载电池46未处于满充电状态。操作流程去往步骤S16。
在步骤S16中,控制装置56执行电力生成处理。就是说,如上文所述,控制装置56基本上执行180度电角度电流提供处理,作为图4中所示的方波控制。特别地,控制装置56不执行逆变器INV中的下臂中的开关元件S¥n的任何PWM处理。
当车载电池46的端电压Vb在电力生成处理期间不小于上限电压Vth时,控制装置56通过切换开关元件使逆变器INV的输出电压的相位提前以便降低电力生成量。
该控制可以继续其中车载电池46的端电压Vb不小于上限电压Vth的状态。结果,步骤S14中的检测结果指示肯定(步骤S14中的“是”)。
当步骤S14中的检测结果指示肯定时(步骤S14中的“是”),操作流程去往步骤S18。在步骤S18中,控制装置56执行零转矩控制处理以便节约功耗。
就是说,为了具有简单的结构,根据第一示例性实施例的控制装置56未配备有用于中断逆变器INV和起动器发电机40之间的连接的任何部件并且未配备有用于释放曲柄轴30和起动器发电机40的转子40a之间的连接的任何部件。因此,即便控制装置56断开逆变器INV中的所有开关元件S¥#,只要起动器发电机40正在旋转,电流仍通过定子绕组40#中的逆电动势流过开关元件S¥#的二极管D¥#。除此之外,在将负载转矩施加到曲柄轴30时,引擎10的燃料消耗增加。
顺便提及,由于与定子绕组40#交叉的永磁体的磁通量周期性地改变,因此在定子绕组40#中生成逆电动势。
即便控制装置56断开逆变器INV的上臂中的所有开关元件S¥p以及下臂中的所有开关元件S¥n,由于负载转矩被施加到曲柄轴30,因此仍增加了功耗。
因此,在步骤S18中,控制装置56控制逆变器INV中的开关元件S¥#,使得起动器发电机40的输出转矩变为零。
在该控制中,由于控制装置56操作逆变器INV,因此出现了特定量的电功耗。然而,该功耗量小于在长的时间周期内由负载转矩引起的功耗量。
当步骤S16中的处理完成时或者当步骤S18中的处理完成时,控制装置56结束图5中所示的处理的执行。此外,当步骤S10中的检测结果指示否定时,控制装置56结束图5中所示的处理的执行。(引擎起动辅助处理)
现将参照图6给出由控制装置56执行的引擎起动辅助处理的描述。
图6是示出由图1中所示的控制装置执行的引擎起动辅助处理的流程图。
例如,控制装置56按预定周期重复地执行图6中所示的引擎起动辅助处理。
在图6中所示的引擎起动辅助处理中的步骤S20中,控制装置56基于结合点火开关52的起动器开关的开关状态(诸如接通状态或断开状态)检测是否存在起动请求。
当步骤S20中的判断结果指示肯定时(步骤S20中的“是”),操作流程去往步骤S22。
在步骤S22中,控制装置56检测起动器发电机40的旋转速度NE是否不大于下限速度NthL。步骤S22中的该检测处理检查是否有必要执行升压器处理。
就是说,当逆变器INV的输入端子输入车载电池46的端电压Vb时,在起动器发电机40中流动的电流的上限值对应于由热限值确定的最大转矩。在该情况下,起动器发电机40的上限电流在低旋转速度的范围期间变为恒定值(连续额定电流)。因此,控制装置56在低旋转速度的范围期间限制将提供给起动器发电机40的电压的有效值以便将在起动器发电机40中流动的电流调整到上限值。就是说,控制装置56在低旋转速度的范围期间不执行任何升压器处理。当逆变器INV输入车载电池46的端电压Vb作为输入电压时,当起动器发电机40生成的转矩从上限Tmax下降时,在旋转速度处确定下限速度NthL。
当步骤S22中的检测结果指示肯定时(步骤S22中的“是”),操作流程去往步骤S24。
在步骤S24中,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极连接到逆变器INV的正电极输入端子。此外,在步骤S24中,控制装置46在低旋转速度的范围期间执行已知的120度电流提供处理。当起动器发电机的旋转速度增加时,控制装置56执行180度电流提供处理。为了以高精度将在起动器发电机40中流动的电流调整到上限值,对于控制装置56优选的是在120度电流提供处理或180度电流提供处理的周期期间执行PWM处理以接通逆变器INV中的开关元件。
此外,在步骤S24中,控制装置56执行回摆控制处理,其间曲柄轴30暂时反向旋转并且随后正向旋转,以便在曲柄轴30的负载转矩在引擎10的压缩冲程期间具有最大值的定时处增加曲柄轴30的旋转速度NE。
另一方面,当步骤S22中的检测结果指示否定时(步骤S22中的“否”),操作流程去往步骤S26。
在步骤S26中,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极端子连接到起动器发电机40的绕组的中性点N。控制装置46通过如上文所述的以及图4中所示的处理来操作逆变器INV中的开关元件S¥#。
操作流程去往步骤S28。在步骤S28中,控制装置56执行定时器处理,其从升压器处理开始的定时处开始对时间长度进行计数。
操作流程去往步骤S30。在步骤S30中,控制装置56执行第一检测(a-1),即计数值T是否小于预定阈值时间Tth。控制装置56进一步基于针对节气门手柄58的操作执行第二检测(b-1),即引擎怠速控制是否完成。控制装置56进一步执行第三检测(c-1),即第一检测(a-1)的结果和第二检测(b-1)的结果的逻辑和是否为真。
控制装置56执行步骤S30中的检测处理以便检测是否执行燃烧控制以及升压器处理是否完成。根据第一示例性实施例的控制装置56使用根据车载电池46的端电压Vb的增加而增加的阈值时间Tth。车载电池46的端电压Vb是与车载电池46的充电状态(SOC)相关的值。该控制使得可以在曲柄轴30的旋转速度(其等于曲柄轴30和起动器发电机40的转子40a的旋转速度)超过引擎10的目标旋转速度Ni之后,仅允许通过起动器发电机40来旋转曲柄轴30。此外,该控制使得可以在车载电池46的SOC较高时,进一步扩展开始燃烧控制所需的时间长度。这使得可以降低当在长的周期上取平均时的摩托车的引擎10的整体燃料消耗。
就是说,引擎10的燃料消耗在由引擎10的旋转速度和起动器发电机40的输出转矩确定的每个操作点处变化。特别地,引擎10的燃料消耗通常在低负载和低旋转速度的范围期间增加。为了避免高燃料消耗的范围期间的该燃烧控制的执行,对于控制装置56优选的是,当引擎10开始旋转时具有通过起动器发电机40使曲柄轴30旋转所需的长的时间周期。
尽管引擎10的燃料消耗在其中引擎10的旋转速度NE高于目标旋转速度Ni的周期期间相对降低,但是车载电池46的电力被如上文所述的图5中的步骤S18中所示的控制装置56执行的零转矩控制消耗。
然而,根据第一示例性实施例的控制装置56使车载电池46的SOC降低特定量以便扩展控制装置56-1开始执行零转矩控制处理的时间。该控制使得可以改进引擎10的功耗的减少。
另一方面,当步骤S30中的检测结果指示肯定时(步骤S30中的“是”),操作流程去往步骤S32。
在步骤S32中,控制装置56开始燃烧控制。控制装置56进一步完成引擎起动辅助处理,并且将起动器发电机40用作电力发电机。当电磁继电器48被切换时,控制装置56结束升压器处理的执行以便使电容42的充电电压降低到不大于预定电压。就是说,对于控制装置56优选的是,在电容42的充电电压不大于预定电压之后,当电磁继电器48中流动的电流不大于预定值时,切换电磁继电器48。
当步骤S32中的处理完成时或者当步骤S20中的检测结果指示否定时(步骤S20中的“否”),控制装置56暂时结束图6中所示的引擎起动辅助处理的执行。
(加速辅助处理)
执行加速辅助处理以便将起动器发电机40用作电动机以便在作为摩托车的用户的驾驶员请求增加摩托车的驱动转矩时加速摩托车。
特别地,当摩托车的驾驶员操作图1中所示的取消开关62时控制装置56不执行加速辅助处理。
图7是示出由图1中所示的控制装置56执行的加速辅助处理的流程图。
控制装置56重复地执行加速辅助处理直至摩托车的驾驶员使用取消开关62。
在图7中所示的步骤S40中,控制装置56执行如下检测处理(a-2)、(b-2)、(c-2)和(d-2)。
(a-2)检测其中引擎10的旋转速度NE的改变量ΔNE不大于预定值Δth的状态是否持续预定的时间长度T1。
(b-2)检测其中节气阀16的开放比θ不小于预定阈值开放比θth的状态是否持续预定的时间长度T2。
(c-2)检测其中节气阀16的开放比θ的改变速度Δθ不小于阈值改变速度Δθth的状态是否持续预定的时间长度T3。
(d-2)检测其中旋转速度NE不小于值(Ni-δ)并且不大于指定速度NEinv的状态是否持续预定的时间长度T4。
图7中所示的加速辅助处理检测是否有必要执行加速辅助处理。检测处理(a-2)至(c-2)是用于确定是否存在来自摩托车的驾驶员的增加转矩以便驱动摩托车的请求的条件。预定时间长度T2和预定时间长度T3用于避免发生由噪声引起的如下检测处理的错误检测。预定时间长度T2用于检测节气阀16的开放比θ是否不小于阈值开放比θth。
预定时间长度T3用于检测节气阀16的开放比θ的改变比Δθ是否不小于阈值改变速度Δθth。
检测处理(d-2)是为了仅当存在从引擎怠速状态增加转矩以驱动摩托车的请求时执行加速辅助处理的条件,因为当引擎10的曲柄轴30的旋转速度高于目标旋转速度Ni时难于增加起动器发电机40的转矩。控制装置56将指定速度NEinv设定为比起动器发电机40不能生成任何辅助转矩的旋转速度低的旋转速度。不小于值(Ni-δ)的条件用于避免在比目标旋转速度Ni低得多的低旋转速度下执行加速辅助处理。
如果在步骤S40中的检测结果(a-2)、(b-2)、(c-2)和(d-2)的逻辑积为真(步骤S40中的“时”),则操作流程去往步骤S42。
在步骤S42中,控制装置56检测车载电池46的端电压Vb是否不小于阈值电压VthL。步骤S42中的检测处理用于在车载电池46的低SOC期间停止加速辅助处理的执行。
控制装置56基于电压的下限值确定阈值电压VthL,使得可以将足够量的电力提供给其他装置(例如,燃料喷射阀20、火花塞26等),即便加速辅助处理消耗车载电池46的电能。顺便提及,这些其他装置是驱动摩托车必需的装置。
当步骤S42中的检测结果指示肯定时(步骤S42中的“是”),操作流程去往步骤S44。
在步骤S44中,控制装置56执行加速辅助处理。就是说,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50来控制电磁继电器48的切换状态以便将车载电池46的正电极端子连接到起动器发电机40的定子绕组的中性点N,并且操作逆变器INV中的开关元件S¥#,如上文描述的和图4中所示的那样。
此外,控制装置56指示图1中所示的显示单元70通知消息“加速辅助处理现正在执行”。控制装置56通过显示单元70向摩托车的驾驶员通知该消息以便提供舒适的驾驶。
就是说,由于驾驶员可以通过取消开关62停止执行加速辅助处理,因此摩托车的驾驶员可以主动选择执行加速辅助处理。
还可以认为没有必要向摩托车的驾驶员通知该消息,因为驾驶员可以选择执行加速辅助处理。然而,由于摩托车具有驾驶员针对节气门手柄58的操作和驱动转矩之间的强的关系,因此摩托车的驾驶员将假设,仅基于驾驶员针对节气门手柄58的操作和驱动转矩之间的关系,仅由马达10的旋转能量生成驱动转矩。
当控制装置56通过使用起动器发电机40的输出转矩执行加速辅助处理时,一些驾驶员具有不舒适的驾驶。特别地,由于图1中的摩托车具有其中节气门手柄58机械连接到节气阀16的结构,因此加速辅助处理的执行常常向摩托车的驾驶员提供不舒适的驾驶。
控制装置56执行加速辅助处理直至引擎10的旋转速度NE达到指定旋转速度N1或者当经过预定时间周期时(步骤S46)。
在步骤S46中的处理中,指定旋转速度N1(>NEinv)是起动器发电机40不能生成任何辅助转矩的旋转速度N1。控制装置可以将固定值用作预定时间周期。还可以将当车载电池46的端电压Vb增加时或者当车载电池46的SOC较高时增加得较多的值用作预定时间周期。
在步骤S46中,当引擎10的旋转速度NE达到预定速度N1时或者当经过预定的时间周期时(步骤S46中的“是”),操作流程去往步骤S49。
在步骤S49中,控制装置56结束加速辅助处理的执行。操作流程去往电力生成处理。
另一方面,当步骤S42中的检测结果指示否定时(步骤S42中的“否”),操作流程去往步骤S48。
在步骤S48中,控制装置56在不执行任何加速辅助处理的情况下指令显示单元70向摩托车的驾驶员提供信息。摩托车的驾驶员可以了解执行加速辅助处理的功能是否发生故障。
在完成步骤S48或步骤S49中的处理之后,控制装置56结束加速辅助处理的执行。
(从燃料切断控制返回的辅助处理)
现将参照图8给出在控制装置56的控制下的从燃料切断处理返回的辅助处理的描述。
从燃料切断控制返回的辅助处理(作为燃烧控制的重新开始)是当控制装置56结束执行燃料切断控制以便重新开始燃烧控制时将起动器发电机40的输出转矩提供给引擎10的曲柄轴30的处理。在从燃料切断控制返回的辅助处理中,控制装置56降低引擎10的旋转速度并且将其引擎10的燃料消耗以便重新开始燃烧控制。就是说,当控制装置56不执行从燃料切断控制返回的辅助处理时,当控制装置56重新开始燃烧控制时,有必要将曲柄轴30的旋转速度增加到大于引擎怠速控制的目标旋转速度Ni。当驾驶员操作取消开关62时,控制装置56不执行从燃料切断控制返回的辅助处理。
图8是示出由图1中所示的控制装置56执行的从燃料切断控制返回的辅助处理的流程图。
控制装置56按图8中所示的每个预定的时间间隔重复地执行从燃料切断控制返回的辅助处理,只要摩托车的驾驶员操作取消开关62以便执行从燃料切断控制返回的辅助处理。
在图8中所示的从燃料切断控制返回的辅助处理中的步骤S50中,控制装置56检测燃料切断标志Ff是否为1(Ff=1)。燃料切断标志Ff指示是否执行燃料切断处理。
当步骤S50中的检测结果指示否定时(步骤S50中的“否”),操作流程去往步骤S52。
在步骤S52中,控制装置56检测(a-3)驾驶员是否请求摩托车减速(作为摩托车的驾驶员的请求,驱动摩托车的转矩是否是预定值),并且检测(b-3)引擎10的旋转速度是否是起动旋转速度N2,并且检测检测处理(a-3)的检测结果和检测处理(b-3)的检测结果的逻辑积。
该逻辑积指示是否执行燃料切断控制。
优选的是,当节气阀16的开放比θ是0时,确定存在使摩托车减速的请求。
控制装置56将起动旋转速度N2设定为如下旋转速度:即便控制装置56执行燃料切断控制,通过在不引起任何引擎停转(如引擎10的旋转的突然停止)的情况下重新开始燃烧控制,能够使引擎10的旋转速度NE转变为目标旋转速度Ni。
另一方面,当步骤S52中的检测结果指示肯定时(步骤S52中的“是”),操作流程去往步骤S54。
在步骤S54中,控制装置56执行燃料切断控制。控制装置56进一步将燃料切断标志Ff设定为1(Ff=1)。
当步骤S54中的处理完成时或者当步骤S50中的检测结果指示肯定时(步骤S50中的“是”),操作流程去往步骤S56。
在步骤S56中,控制装置56检测车载电池46的端电压Vb是否不小于阈值电压VthL。
在步骤S56中,当车载电池56的SOC低时,控制装置56禁止从燃料切断控制返回的辅助处理。
阈值电压VthL是当从燃料切断控制返回的辅助处理的执行消耗车载电池46的电能时,车载电池46变得难于向驱动摩托车所需的其他装置(例如,燃料喷射阀20和火花塞26等)提供任何电能的电压的下限值。
当步骤S56中的检测结果指示否定时(步骤S56中的“否”),操作流程去往步骤S58。
在步骤S58中,控制装置指令显示单元70通知消息“当前未执行从燃料切断控制返回的辅助处理”。
步骤S58中的处理具有与上文所述的图7中所示的步骤S48中的处理相同的含义。操作流程去往步骤S60。
在步骤S60中,控制装置56等待去往步骤S60,直至当引擎10的旋转速度NE变得不大于返回旋转速度N3时。
控制装置56将返回旋转速度N3设定为比引擎怠速状态期间的目标旋转速度Ni高的旋转速度。
当步骤S60中的检测结果指示肯定时(步骤S60中的“是”),就是说,当引擎10的旋转速度NE不大于返回旋转速度N3时,操作流程去往步骤S62。
在步骤S62中,控制装置56再次执行燃烧控制,并且将燃料切断标志Ff设定为0(Ff=0)。
另一方面,当步骤S56中的检测结果指示肯定时(步骤S56中的“是”),操作流程去往步骤S64。
在步骤S64中,控制装置指令显示单元70通知消息“执行从燃料切断控制返回的辅助处理”。步骤S64中的处理具有与上文所述的图7中所示的步骤S44中的信息处理相同的含义。操作流程去往步骤S66。
在步骤S66中,控制装置56等待去往步骤S66,直至当引擎10的旋转速度NE变得不大于返回旋转速度N4时。
控制装置56将返回旋转速度N4设定为不大于目标旋转速度Ni的旋转速度。
当引擎10的旋转速度NE不大于返回旋转速度N4时,操作流程去往步骤S68。
在步骤S68中,控制装置56执行从燃料切断控制返回的辅助处理。就是说,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48,使得车载电池46的正电极端子连接到定子绕组的中性点N。此外,控制装置56操作逆变器INV中的开关元件S¥#,如上文所述的图4中所示的操作那样。
此外,控制装置56将燃料切断标志Ff设定为0(Ff=0)。操作流程去往步骤S70。
在步骤S70中,控制装置56继续执行步骤S68中的该处理,直至如下检测结果的逻辑和变为真。
(a-4)引擎10的旋转速度NE是否达到目标旋转速度Ni并且引擎10是否继续以目标旋转速度Ni旋转;以及
(b-4)摩托车的驾驶员是否操作节气门手柄58并且控制装置56是否结束执行引擎怠速控制。
通过针对节气门手柄58的操作来完成引擎怠速控制是增加驾驶员增加摩托车的驱动转矩的请求的条件。
当步骤S70中的检测结果指示真时(步骤S70中的“是”),操作流程去往步骤S72。
在步骤S72中,控制装置56开始引擎10的燃烧控制,并且结束从燃料切断控制返回的辅助处理。操作流程去往使用起动器发电机40的电力生成处理。
当步骤S62中的处理完成时,或者当步骤S72中的处理完成时,或者当步骤S52中的检测结果指示否定时,控制装置56暂时结束图8中所示的从燃料切断控制返回的辅助处理的执行。控制装置56执行电力生成处理。
(意图改变辅助处理)
在紧接引擎怠速停止控制停止燃烧控制之后,当摩托车的驾驶员试图重新起动摩托车,即重新开始内燃机10的燃烧时,控制装置56执行意图改变辅助处理。
现将给出引擎怠速停止控制的描述。后面将说明意图改变辅助处理。
图9是示出由图1中所示的控制装置56执行的引擎怠速停止控制的流程图。
例如,控制装置56按预定的时间间隔重复地执行引擎怠速停止控制。
在图9中所示的引擎怠速停止控制中的步骤S80中,控制装置56检测停止标志Fi是否是值1(Fi=1)。停止标志Fi指示引擎10是否自动停止。
当步骤S80中的检测结果指示否定时(步骤S80中的“否”),操作流程去往步骤S82。
在步骤S82中,控制装置56检测其中车辆速度为零的状态是否持续预定的时间长度。控制装置56基于步骤S82中的检测结果确定执行自动引擎停止控制。
就是说,当其中车辆速度为零的状态持续预定的时间长度时,控制装置56确定摩托车的驾驶员想要停止摩托车。
当步骤S82中的检测结果指示肯定时(步骤S84中的“是”),控制装置56停止引擎10的燃烧控制,并且将停止标志Fi设定为1(Fi=1)。
另一方面,当步骤S80中的检测结果指示肯定时(步骤S80中的“是”),或者当控制装置56结束执行步骤S84中的处理时,操作流程去往步骤S86。
在步骤S86中,控制装置56检测是否存在开始起动摩托车的请求,即摩托车的驾驶员是否请求开始起动摩托车。控制装置56基于节气阀16的开放比θ的改变来判断来自摩托车的驾驶员的、开始起动摩托车的请求的存在。
当步骤S86中的检测结果指示摩托车的驾驶员想要开始起动摩托车时(步骤S86中的“是”),操作流程去往步骤S88。
在步骤S88中,控制装置56执行自动引擎起动处理。控制装置56将停止标志Fi设定为0(Fi=0)。
如上文所述,在图6中示出了自动引擎停转处理。
当步骤S88中的处理完成时,或者当步骤S82或S86中的检测结果指示否定时,控制装置56暂时结束图9中所示的引擎怠速停止处理的执行。
图10是示出由图1中所示的控制装置56执行的意图改变辅助处理的改变的流程图。
例如,控制装置56按照预定的时间间隔重复地执行意图改变辅助处理。
在步骤S90中,控制装置56检测停止标志Fi是否从值1切换到值0(从Fi=1到Fi=0)。控制装置56基于步骤S90中的检测结果确定执行意图改变辅助处理。
当步骤S90中的检测结果指示肯定时(步骤S90中的“是”),操作流程去往步骤S92。
在步骤S92中,控制装置56检测引擎10的旋转速度NE是否不大于下限速度NthL。
当步骤S92中的检测结果指示肯定时(步骤S92中的“是”),操作流程去往步骤S94。
在步骤S94中,控制装置56执行与如上文所述的图6中所示的步骤S25中的处理相同的处理。
另一方面,当步骤S92中的检测结果指示否定时(步骤S92中的“否”),操作流程去往步骤S96。
在步骤S96中,控制装置56通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极端子连接到起动器发电机40的定子绕组的中性点N。
在该情况下,控制装置56通过使用如上文所述的图4中所示的方式来操作开关元件S¥#。
顺便提及,当引擎怠速停止控制停止引擎10时,当控制装置56立即检测到存在来自摩托车的驾驶员的、重新起动引擎10的请求时,步骤S92中的检测结果指示否定(步骤S92中的“否”)。操作流程去往步骤S98。
在步骤S98中,控制装置56执行时间计数处理以对执行步骤S96中的处理的执行时间长度进行计数。操作流程去往步骤S100。
在步骤S100中,控制装置56检测如下检测处理(a-5)和(b-5)的逻辑和是否为真。
(a-5)执行时间长度的计数值T是否不小于阈值Tth;以及
(b-5)摩托车的驾驶员是否操作摩托车的节气阀58以及是否从而完成引擎怠速控制。
使用步骤S98中的该检测来检测是否有必要停止升压器处理。
在第一示例性实施例中,如上文所述的图6中所示的步骤S30中的处理,当车载电池46的端电压Vb高时,控制装置56增加阈值Tth。
当步骤S100中的检测结果指示肯定时(步骤S100中的“是”),操作流程去往步骤S102。
在步骤S102中,控制装置56结束图10中所示的意图改变辅助处理的执行。
当步骤S102中的处理完成时或者当步骤S90中的检测结果指示否定时,控制装置56暂时结束图10中所示的意图改变辅助处理的执行。
当通过执行引擎怠速停止控制停止引擎10的燃烧控制时,当摩托车的驾驶员想要立即重新起动摩托车时,控制装置56控制曲柄轴30的(即,引擎10的)旋转速度NE,使得曲柄轴30的旋转速度NE变得等于目标旋转速度Ni并且通过从起动器发电机40提供的输出转矩来保持等于目标旋转速度Ni。由于当逆变器INV输入车载电池46的端电压Vb时,该控制处理在指定的旋转速度范围期间执行,其间起动器发电机40不能生成输出转矩,因此当控制装置56不执行升压器控制时,控制装置56不能执行该控制处理。
第二示例性实施例
将参照图11给出根据第二示例性实施例的控制装置的描述。
图11是示出由根据本发明的第二示例性实施例的控制装置执行的引擎起动辅助处理的流程图。
图11中所示的根据第二示例性实施例的控制装置控制引擎的操作。第二示例性实施例中使用的该引擎的置换体积大于第一示例性实施例中所示的引擎10的置换体积。
即便控制装置执行升压器处理,由于引擎具有大的置换体积,因此对于起动器发电机40,仍难于在不执行燃烧控制的情况下生成在引擎怠速控制期间维持引擎的目标旋转速度Ni所需的输出转矩。
然而,根据第二示例性实施例的控制装置可以使用升压器处理来执行起动引擎辅助转矩控制以便平滑地起动具有大的置换体积的引擎,而不改变生成电力的起动器发电机40的任何设计。
图11示出了由根据第二示例性实施例的控制装置执行的引擎起动辅助转矩控制的处理。
根据第二示例性实施例的控制装置重复地执行引擎起动辅助处理。
在图11中所示的处理的步骤中,为了简要将使用相同的附图标记表示与上文所述的图6中所示的处理的步骤相同的步骤。
当引擎的活塞通过压缩冲程中的上死点(TDC)时(步骤S30a),根据第二示例性实施例的控制装置完成引擎起动辅助处理。
当根据第二示例性实施例的控制装置在步骤S30a中结束引擎起动辅助处理的执行时(步骤S30a中的“是”),操作流程去往步骤S32。在步骤S32中,控制装置开始执行燃烧控制。
在步骤S32中,控制装置开始执行针对火花塞26的点火操作(在从压缩冲程中的上死点(TDC)延迟若干角度的时间)。顺便提及,在上文所述的引擎起动辅助处理期间执行来自燃料喷射阀20的燃料喷射。这使得可以在压缩冲程之后在燃烧冲程中的起点时间开始空气和燃料的气体混合物的燃烧。还可以在引擎起动辅助处理之后在压缩冲程之前将气体混合物喷射到引擎的气缸中,并且随后在压缩冲程期间开始点火处理。
根据第二示例性实施例的控制装置执行图6中所示的流程图中的相同的步骤S20、步骤S22、步骤S24、步骤S26和步骤32。这里为了简要省略了相同步骤的说明。
(第一和第二示例性实施例的其他修改)
控制装置可以具有如下修改方案。
(关于从燃料切断控制返回的辅助处理)
当执行转矩辅助处理时,根据第一示例性实施例的控制装置56使用返回旋转速度N4。在引擎怠速控制处理期间该返回旋转速度N4不大于目标旋转速度Ni。本发明的概念不限于此。例如,对于控制装置,可以使用略高于目标旋转速度Ni的旋转速度。
此外,对于控制装置,可以在从燃料切断控制返回的辅助处理中根据车载电池46的SOC使用连续改变的旋转速度,而非使用固定旋转速度。在该控制中,当车载电池46具有低的SOC时,优选的是将返回辅助处理的旋转速度增加到控制装置不请求执行返回辅助处理的值。
当引擎10的旋转速度NE达到在引擎怠速控制处理中使用的目标旋转速度Ni并且在目标旋转速度Ni下旋转时,根据第一和第二示例性实施例的控制装置56开始燃烧控制。本发明的概念不限于该控制。例如,对于控制装置,当引擎10的旋转速度NE在没有来自起动器发电机40的辅助的情况下达到或超过自持旋转速度时,可以开始燃烧控制。在该情况下,对于控制装置56,即便引擎10的旋转速度未达到目标旋转速度Ni,当控制装置56开始执行燃烧控制时,仍可以结束转矩辅助处理(加速辅助处理)以增加引擎10的转矩。
在引擎10的旋转速度减小期间,由于起动器发电机46生成电力,因此起动器发电机46改变车载电池46。控制装置56在引擎10的旋转速度减小期间执行燃料切断控制。因此,对于控制装置56,可以总是在燃料切断控制之后执行转矩辅助转矩处理(或者加速辅助处理),而与车载电池46的SOC的幅值无关。
对于控制装置56,可以基于针对图1中所示的摩托车的刹车82的操作,而非基于节气阀16的开放比θ,来检测驾驶员对驱动转矩的请求是否不大于预定值。
(关于引擎怠速停止控制)
对于控制装置56,当引擎10的旋转速度变得不小于0并且不大于指定值(指定值>NE>0)而非等于零时,可以开始引擎怠速停止控制。
根据第一和第二示例性实施例的控制装置56基于节气阀16的开放率θ的改变来检测摩托车的驾驶员是否想要起动摩托车。控制装置56基于其检测结果执行自动引擎起动控制。然而,本发明的概念不限于此。例如,对于控制装置,可以基于针对安装到摩托车的自动起动指示开关的操作以及驾驶员对摩托车的操作来检测驾驶员是否想要起动摩托车,并且基于检测结果来检测是否开始自动引擎起动控制。
(关于意图改变辅助处理)
第一和第二示例性实施例使用用于调整执行意图改变辅助处理所需的时间长度T的部件,即转矩辅助转矩控制。然而,本发明的概念不限于该控制。例如,可以基于引擎10的旋转速度NE来改变时间长度T。
根据第一和第二示例性实施例的控制装置基于车载电池46的SOC在意图改变辅助处理期间使用执行转矩辅助转矩控制所需的可变时间长度(或者可变部件)。然而,本发明的概念不限于该控制,例如,还可以在燃烧控制期间使用引擎10的旋转速度达到自持旋转速度的固定时间长度。
(关于加速请求检测部件)
当如下检测结果(a-2)和(c-2)的逻辑积为真时,控制装置检测是否存在驾驶员执行加速的请求:
(a-2)引擎10的旋转速度NE的改变量ΔNE是否不大于预定值Δth;以及(b-2)节气阀16的开放比θ是否不小于预定阈值开放比θth。
然而,本发明的概念不限于该控制。例如,对于控制装置,当节气阀16的开放比θ不小于预定阈值开放比θth时可以基于条件(b-2)来检测执行加速的请求的存在,并且基于该检测结果执行加速辅助处理。
(关于加速辅助部件)
根据第一和第二示例性实施例的控制装置56检测是否生成请求。该请求基于车载电池46的SOC检测是否执行加速辅助处理。
然而,本发明的概念不限于该控制。例如,可以基于车载电池46的SOC的幅值连续地或者在不小于2的若干个步骤中改变执行加速辅助处理所需的时间长度。如果执行加速辅助处理所需的时间长度为0,则禁止加速辅助处理的执行。
(关于引擎起动辅助部件)
根据第一示例性实施例的控制装置基于时间长度执行引擎起动辅助处理。然而,本发明的概念不限于该控制。例如,对于控制装置,可以基于引擎10的旋转速度NE的阈值来确定执行引擎起动辅助处理的时间长度。引擎10的旋转速度NE的阈值增加得越多,则执行引擎起动辅助处理的时间长度就越长。
此外,当施加到引擎10的曲柄轴30的负载转矩变为由压缩冲程中的上死点(TDC)(例如,360°BTDC)引起的最大值时,根据第二示例性实施例的控制装置立即使用开始车载电池的升压器处理所需的时间。
对于控制装置,还可以基于起动器发电机40的上限值Tmax开始升压器处理。
(关于极限转矩施加部件)
本发明的概念不限于如下控制。
车载电池46的正电极和负电极两者均连接到逆变器INV的输入端子,并且通过180度电角度电流提供处理(或方波控制)和120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)来驱动起动器发电机40。可以使用120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制),而非使用180度电角度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)。
此外,可以使用180度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制),而非使用120度电角度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)。
即便车载电池46电连接到起动器发电机40的定子绕组的中性点,由于PWM处理降低转矩的作用大于升压器处理基于升压器处理的占空比增加转矩的作用,因此仍可以在通过占空控制将转矩限制为不大于上限值Tmax的同时执行转矩辅助处理。
(关于用于转矩辅助的人机接口)
在第一和第二示例性实施例中,摩托车的驾驶员操作取消开关62以取消加速辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理的执行。然而,本发明的概念不限于该控制。例如,对于摩托车的驾驶员,可以仅取消它们中的一个。此外,可以取消意图改变辅助转矩控制,并且添加用于扩展开始引擎起动辅助处理所需的、不小于最小时间长度的时间周期的处理。还可以从根据本发明的控制装置消除具有该取消功能所需的结构。
为了向小型摩托车的驾驶员提供信息,可以使用各种类型的装置,例如用于生成音频语音的音频装置,而非使用显示单元70。
本发明的概念不限于在加速辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理期间提供关于转矩辅助处理的执行的信息。例如,可以添加扩展开始引擎起动辅助处理所需的最小时间长度的处理。可以在通过起动器发电机40的输出转矩辅助引擎的曲柄轴30的旋转的处理期间提供关于转矩辅助处理的执行的信息。
本发明的概念不限于通过使用如下两个消息来提供关于转矩辅助处理的执行的信息的方法:一个消息提供关于转矩辅助处理的执行的信息并且另一消息提供关于转矩辅助处理的不执行的信息。例如,可以使用仅提供关于转矩辅助处理的执行的信息的方法。
可以总是提供如下消息:基于车载电池46的SOC提供关于转矩辅助处理的执行可能性的信息。
(关于用于起动器发电机的转矩控制)
根据第一和第二示例性实施例的控制装置通过180度电力提供处理(或者升压器处理)和120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)之一来执行转矩控制。然而,本发明的概念不限于该控制。例如,对于控制装置,还可以通过使用正弦波驱动来执行转矩控制。在该情况下,控制装置执行升压器控制,用于例如基于下臂的短路周期与上臂的短路周期和下臂的短路周期的和周期之间的时间比来调整升压比,如专利文献,即日本专利公开公布第2010-18941号中公开的那样。
(关于升压器控制部件)
本发明的概念不限于上文所述的用于提升车载电池的电压的部件。例如,如上文所述,还可以使用如上文在部分“(关于用于起动器发电机的转矩控制)”中描述的用于起动器发电机的转矩控制。
(关于将定子绕组的中性点N连接到车载电池46的方法)
例如,可以具有如下连接结构,其中车载电池46的正电极端子连接到逆变器INV的正电极输入端子,并且电容布置在定子绕组的中性点N和逆变器INV的负电极输入端子之间。该连接结构可以消除电容42,并且连接到逆变器INV的输入端子对的DC电源变为车载电池46和电容之间的串联连接部分。因此,升压控制增加针对电容的充电电压以便增加DC电源的电压。在该情况下,控制装置执行PWM处理以便在接通上臂中的开关元件S¥p所需的周期期间提升电压。
(关于开关部件和开关控制部件)
对于控制装置,可以不具有用于将车载电池46的正电极端子和负电极端子连接到逆变器INV的输入端子的第二结构(或开关部件)。在该情况下,为了改变车载电池46,可以具有用于将中性点N和逆变器INV的一个输入端子连接到车载电池46的端子的第一连接状态。可以使用半导体开关而非电磁继电器48作为开关部件。
(关于内燃机)
可以使用双引擎或者多缸引擎而非单缸引擎。这增加了起动引擎所需的转矩的幅值。在该情况下,为了在起动器发电机40的尺寸不超过生成电力所需的最小尺寸时进行引擎起动控制,有必要使用如上文在第一和第二示例性实施例中描述的方法生成的提升的电压。该控制机构可应用于其他技术领域,例如气缸喷射引擎和压缩点火引擎(柴油机)。气缸喷射引擎是诸如汽油机的火花点火引擎,或者使用与汽油相对的气态燃料的气体引擎,该气体引擎使用火花塞来点燃空气燃料混合物。压缩点火引擎(柴油机)是使用压缩的热来开始点火以引燃喷射到燃烧室中的燃料的内燃机。
(关于起动器发电机)
第一和第二示例性实施例使用能够输出超过从停止状态变换到引擎的压缩冲程所需的转矩的上限Tmax的转矩的起动器发电机。
然而,本发明的概念不限于此。例如,可以使用能够输出小于上限Tmax的转矩的起动器电机。
此外,可以使用能够以大于目标旋转速度Ni的旋转速度旋转的起动器发电机,即便在没有任何升压控制的情况下在起动器发电机的转矩变为零时的最小旋转速度小于目标旋转速度Ni。在该情况下,可以执行升压控制以便增加引擎起动能力并且降低燃料消耗,同时获得起动器发电机的尺寸减小。
第一和第二示例性实施例使用表面永磁体(SPM)同步电机作为定子电机40。此外,可以使用内部永磁体(IPM)电机等。
(关于起动器发电机的转子和曲柄轴之间的连接)
第一和第二示例性实施例具有起动器发电机的转子和引擎的曲柄轴之间的旋转速度比1。然而,本发明的概念不限于此。例如,即便起动器发电机具有数目减少的极,仍可以使用另一旋转速度比,只要转子的旋转速度高于曲柄轴30的旋转速度。这使得可以容易地执行起动辅助处理。
(关于起动器发电机的转矩的上限Tmax)
第一和第二示例性实施例已说明了难于通过允许在起动器发电机40中流动的电流生成不小于上限Tmax的转矩。然而,本发明的概念不限于此。例如,由于当电流超过与转矩的上限Tmax对应的电流(连续额定电流)时,逆变器INV中的开关元件S¥#达到热限并且起动器发电机的可靠性降低,因此可接受的是,将在起动器发电机中流动的电流调整到不大于转矩的上限Tmax。优选的是,防止逆变器INV的连续额定电流超过考虑到逆变器INV的尺寸减小的情况下当起动器发电机生成电力时所需的电流。
由于基于连续额定电流确定起动器发电机的转矩的上限Tmax,因此可以在引擎10起动之后在逆变器INV中生成的热能达到上限之前的短时间周期内生成不小于上限Tmax的转矩。为此原因,在其中上限Tmax恒定的旋转速度的范围期间,可以通过升压器处理生成超过上限Tmax的转矩以便以通过压缩冲程中的上死点TDC的方式来增加引擎10的起动能力。
在该情况下,由于难于继续转矩辅助处理,因此优选的是在压缩冲程中的上死点(TDC)引起的曲柄轴30的最大负载转矩之前在通过TDC之后的周期期间,执行转矩辅助处理。
当立即通过TDC的引擎10的旋转速度NE过低时,存在难于平滑地执行燃烧控制的可能性。在该情况下,优选的是在每个指定的周期中通过转矩辅助处理来加速曲柄轴30的旋转,并且当曲柄轴30的旋转速度NE达到可以平滑地执行燃烧控制的旋转速度时开始燃烧控制。
(关于DC-AC转换电路)
在作为DC-AC转换电路的逆变器INV中,可以将P沟道MOS场效应晶体管用作逆变器INV中的上臂中的开关元件S¥p。此外,可以将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)而非该MOS场效应晶体管用作逆变器INV中的开关元件S¥#。
(关于检测车载电池的SOC的幅值的方法)
根据上文所述的第一示例性实施例和第二示例性实施例中的每个的控制装置基于车载电池46的端电压检测车载电池46的充电率,即车载电池46的SOC的幅值。然而,本发明的概念不限于该方法。例如,可以基于当点火开关52接通时的车载电池46的端电压Vb以及在点火开关52接通之后的车载电池的充电电流和放电电流的总和来检测车载电池46的SOC的幅值。
可以使用作为车载电池46的开路电压的、当点火开关52接通时的车载电池46的端电压Vb。
由于当点火开关52接通时的车载电池46的端电压Vb不受因车载电池46中的极化或内阻引起的压降的影响,因此这种当点火开关52接通时的车载电池46的端电压Vb变为用于检测车载电池46的SOC的高度精确的参数。
因此可以基于车载电池46的端电压Vb检测作为SOC的初始值的车载电池46的SOC的幅值,并且可以基于车载电池的充电电流和放电电流的和将SOC的初始值更新为车载电池46的当前SOC。
第一和第二示例性实施例使用当点火开关52接通的定时以便检测车载电池46的端电压Vb,其近似等于开路电压。然而,本发明的概念不限于使用该定时。例如,可以使用回摆控制处理开始的定时或者起动器发电机的转子在回摆控制处理之后正向旋转的定时。就是说,在上述的回摆控制处理的定时,来自车载电池56的放电电流相对小。
此外,可以基于在执行回摆控制处理的定时或者在起动器发电机的旋转速度在回摆控制处理之后正向旋转的定时的起动器发电机的旋转速度NE,而非使用直接检测的并且近似等于车载电池46的开路电压的车载电池的端电压Vb,来间接地检测车载电池46的端电压Vb。这意味着当使用诸如上文所述的被称为120度电流提供处理的使用比的固定电压时,起动器发电机的旋转速度NE和旋转速度NE的改变率基于逆变器INV的输入电压的改变而改变。
每当车载电池46的端电压Vb变得近似等于开路电压时,可以更新车载电池的SOC的幅值,而非使用当引擎起动时的车载电池的SOC的初始值。
车载电池的SOC变得近似等于开路电压的时间是在图5中所示的步骤S18中执行零转矩控制的时间。在该情况下,优选的是,满足其中机动车辆的驾驶员关闭诸如头灯的一个或更多个灯的条件。
不同于使用以上条件,可以基于车载电池46的端电压Vb的多个采样值来确定车载电池46的SOC的幅值。例如,可以将检测车载电池46的端电压Vb所需的预定时间周期期间的最大值、最小值、平均值以及最大值和最小值之间的差的改变值中的一个选作采样值。还可以使用车载电池46的充电期间的车载电池46的电压上升速率作为采样值。在该情况下,可以基于上升速率等于预定值所需的时间周期或者基于预定时间周期期间的电压上升速率来检测这种车载电池46的电压上升速率的幅值。
(关于车辆)
在第一和第二示例性实施例中,控制装置被应用于摩托车。本发明的概念不限于该应用。例如,可以将根据本发明的控制装置应用于三轮车,即具有三个车轮的车辆。这种针对三轮车的控制装置的应用使得除了用于对车载电池46充电的功能以外,当起动器发电机用于引擎起动时,可以避免增加起动器发电机的尺寸。
(其他)
可以具有用于切换起动器发电机40和逆变器INV之间的通路的断开状态和接通状态的断开/接通部件。在该结构中,当起动器发电机没有生成电力时,断开/接通部件被切换到断开状态。该控制使得可以消除从起动器发电机传送到引擎的曲柄轴的转矩(除了机械生成的转矩之外)。此外,当控制装置延迟用于在引擎起动辅助处理等中执行燃烧控制的时间时,当燃料消耗相对高时,可以阻止执行燃烧控制。该控制使得可以降低引擎的总燃料消耗。
本发明的概念不限于图5中所示的用于执行电力生成处理的条件。例如,可以使用不小于指定旋转速度的图5中所示的步骤S10中的引擎10的旋转速度NE,该指定旋转速度高于目标旋转速度Ni。
第三示例性实施例
将参照图12至图19A和图19B给出根据本发明的第三示例性实施例的、用于安装到诸如小型摩托车的摩托车的旋转电机的控制装置56-1的描述。
图12是示出根据本发明的第三示例性实施例的、用于控制作为安装到摩托车的旋转电机的起动器发电机40的操作的控制装置56-1的系统结构的视图。
将使用相同的附图标记表示第三示例性实施例和第一示例性实施例中的相同的部件。
如图12中所示,摩托车配备有作为火花点火内燃机的单缸引擎10。更详细地,引擎10是具有其中节气阀16布置在进气通道12中的结构的四冲程引擎。节气阀16机械连接到摩托车的节气门手柄58。节气阀16结合摩托车的驾驶员对节气门手柄58的操作来调整引擎10的进气通道12的通道面积。
节气门传感器18检测节气阀16的开放比θ。电子控制类型的燃料喷射阀20布置在进气通道12中的节气阀的下游处。
当进气阀22打开时进气通道12与燃烧室24连通在一起。火花塞26布置在燃烧室24处。当火花塞26放电时,在燃烧室24中执行燃料和新鲜空气组成的气体混合物的燃烧。通过进气通道12引入新鲜空气。通过燃料喷射阀20喷射燃料。通过引擎10的活塞28的往复运动将燃烧室24中的燃料燃烧生成的燃烧能量变换成曲柄轴30(或输出轴)的旋转能量。就是说,曲柄角度传感器32布置在曲柄轴30周围以便检测曲柄轴30的旋转角度。
燃烧室24与排气通道38连通。在燃烧室24中的气体混合物的燃料燃烧期间,该结构允许从燃烧室24排出的废气通过排气通道38排放到引擎10外部。对于引擎10优选的是,具有压缩释放机构以便打开和关闭引擎10的排气阀36。
另一方面,如图12中所示,起动器发电机40具有转子40a。转子40a机械连接到曲柄轴30。起动器发电机40是交流发电机,其将曲柄轴30的旋转能量变换成电能。更详细地,起动器发电机40的转子40a配备有永磁体。起动器发电机40的定子配备有定子绕组40u、40v和40w。这些定子绕组40u、40v和40w在中性点N处连接在一起。
第三示例性实施例将表面永磁(SPM)同步电机用作定子电机40。曲柄轴30和定子电机40的转子40a按1的旋转比相对彼此机械连接。
另一方面,起动器发电机40具有不少于4个极(例如,12个极)。因此,用于起动器发电机40的电角度小于用于曲柄轴30的一个旋转角度。
起动器发电机40的中性点N以外的端子电连接到逆变器INV。逆变器INV配备有三个串联连接部分。每个串联单元包括开关元件S¥p和S¥n(其中,¥=u、v和w)。每个串联连接部分的连接端子分别连接到起动器发电机40的U相、V相和W相。
第三示例性实施例将N沟道MOS场效应晶体管用作开关元件S¥#(¥=u、v和w;#=p、n)。二极管D¥#(¥=u、v和w;#=p、n)反并联地连接到每个开关元件S¥#。将开关元件S¥#的体二极管用作二极管S¥#是可接受的。
逆变器INV的一对输入端子连接到作为直流电压源(DC电源)的电容42。车载电池46的负电极连接到逆变器INV的负电极端子(在摩托车电位侧)。车载电池46是可再充电电池(或者蓄电池组),其变为安装到摩托车的其他装置的电源。例如,车载电池46具有不超过18伏的端电压(约12伏作为理想电压)。可以使用铅酸电池等作为车载电池46。
电磁继电器48通过主继电器54电连接到车载电池46的正电极端子。根据第三示例性实施例的图12示出了活动铁芯式继电器的电磁继电器48。
电磁继电器48切换车载电池46的正电极端子和中性点N或者逆变器INV的正电极的输入端子之间的电连接。
对于电磁继电器48优选的是,在没有提供电力时,电连接逆变器INV的正电极处的输入端子和车载电池46的正电极端子。
电磁继电器48的线圈的一个端子通过断开/接通控制开关元件50而接地。电磁继电器48的线圈的另一端子通过主继电器54电连接到车载电池46的正电极端子。点火开关52连接在主继电器54的线圈的一个端子和车载电池46的正电极之间。诸如摩托车的驾驶员的用户操纵点火开关52。主继电器54的另一端子接地。当用户接通点火开关52时,主继电器54切换到断开,即关闭。
控制装置56-1控制引擎10和起动器发电机40的操作。优选的是在同一电路基板上形成控制装置56-1和逆变器INV。
控制装置56-1接收从诸如节气门传感器18、曲柄角度传感器32、旋转角度传感器66、车辆速度传感器67、电压传感器68的各种检测传感器传送的各种检测信号。节气门传感器18检测节气阀16的开放比θ。曲柄角度传感器32检测曲柄轴30的旋转角度。旋转角度传感器66包括霍尔效应传感器,用于检测起动器发电机40的转子40a的旋转角度。速度传感器67检测摩托车的车辆速度。电压传感器68检测车载电池46的端电压。此外,控制装置56-1接收从后面将说明的取消开关62传送的操作信号。控制装置56-1基于接收到的检测信号控制燃料喷射阀20和火花塞26的操作以便调整引擎10的输出转矩。此外,控制装置56-1生成用于开关元件S¥#的各种操作控制信号g¥#以便基于操作控制信号g¥#操作开关元件S¥#。
起动器发电机40基本上用作将曲柄轴30的旋转能量变换成电能并且将所生成的电能提供给车载电池46的发电机。
除了该功能之外,起动器发电机40起动引擎10的操作。通常,摩托车具有用于在其上安装起动器发电机40的有限的空间。例如,诸如小型摩托车的小尺寸的摩托车具有直径φ=130mm并且轴尺寸不超过40mm的有限空间。当起动器电机用作起动器发电机时,小尺寸的起动器发电机具有有限的输出转矩以及低的起动能力。将给出当起动器发电机40具有小尺寸时引起的这些缺陷的描述。
图13是示出起动器发电机的旋转速度和输出转矩之间的关系的视图。在图13中,交替的长和短的虚线表示当具有端电压Vb的车载电池46电连接到逆变器INV的输入端子对时的、起动器发电机40的旋转速度NE和可生成的输出转矩之间的关系。(如前文所述,由于曲柄轴30和转子40a按旋转速度比1(=1)机械连接在一起,因此引擎10和起动器发电机具有相同的旋转速度)。
如图13中所示,在低旋转速度NE期间,起动器发电机40生成的输出转矩具有恒定值,其上限是Tmax。在低旋转速度以外的范围期间根据旋转速度NE的增加来减少起动器发电机生成的输出转矩。
这意味着在起动器发电机40中流动的电流基本上与[(Vm-E)/√(r^2+(ωL)^2)]的值成比例,其中E是在定子绕组40u、40v和40w中因转子40a的永磁体的磁通量生成的逆电动势,Vm是供电电压,r是起动器发电机的电阻,L表示起动器发电机的电感,并且ω是与转子的旋转速度对应的频率。
就是说,转子的旋转速度越快,输出转矩T减少得越大。
在第三示例性实施例中,当输出转矩变为零时的转子40a(即起动器发电机)的旋转速度NE的上限是小于目标旋转速度Ni(例如,在1300至1800rpm的范围内,更优选地,在1400至1700rpm的范围内)的速度。该目标旋转速度Ni是当引擎10处于怠速状态时的速度。因此,如果控制装置56-1不执行任何燃烧控制,则起动器发电机40难于将其旋转速度NE从零增加到目标旋转速度Ni。
另一方面,起动器发电机在低旋转速度期间具有输出转矩的上限值Tmax的原因在于,起动器发电机因受到尺寸减小的起动器发电机的机械结构的限制的电流而生成热能。就是说,这种有限的结构尺寸还降低了在起动器发电机中流动的最大电流。
就是说,为了满足起动器发电机40用作发电机的要求,有必要在其怠速状态期间(其间起动器发电机生成小的电能)将预定电压(例如,14伏)提供给车载电池46并且使预定电流(例如,1安(1A))在起动器发电机中流动。
为了增加起动器发电机的电力和电流的幅值,有必要增加绕组数目,即定子绕组40u、40v和40w的匝数。另一方面,增加定子绕组40u、40v和40w的匝数还引起了起动器发电机的整体尺寸的增加。因此有必要减小每个定子绕组的直径并且增加定子绕组的匝数以便满足对定子发电机的要求,例如增加在定子发电机的怠速状态期间生成的电压和电流。
另一方面,考虑到电动机的功能,有必要增加在起动器发电机中流动的电流以便增加起动器发电机的输出转矩。然而,需要具有大直径的定子绕组40u、40v和40w以便进一步增加定子发电机的电流和输出转矩。
为了满足具有发电机的功能的要求以及需要具有电动机的功能的要求,起动器发电机40有必要具有大尺寸。然而,考虑到电动机的功能,起动器发电机具有大尺寸是不合需要的。
例如,为了较之起动器发电机的整体尺寸尽可能减小起动器发电机的尺寸以仅满足发电机的功能,每个定子绕组40u、40v和40w的直径受到限制。该结构降低了基于起动器发电机40的热限制能够在起动器发电机中流动的可允许的电流的上限。即便转子40a的旋转速度NE降低到小于预定值,该结构仍具有起动器发电机40不改变最大输出转矩的范围。
当引擎10开始旋转时阻碍曲柄轴30的旋转的负载转矩具有周期性改变。在压缩冲程中的上死点TDC时负载转矩具有最大值。在第三示例性实施例中,克服极限转矩(或最大转矩)所需的转矩(作为当停止的引擎10重新起动时生成的负载转矩)具有大于上限转矩Tmax的值。
当起动器发电机40具有零旋转速度NE(NE=0)时的起动器发电机克服负载转矩的输出转矩变得小于当由于曲柄轴30和活塞28等具有大的动能而具有高旋转速度时的输出转矩。
特别地,根据第三示例性实施例的控制装置56-1可以控制起动器发电机40以使输出转矩继续转子40a的正旋转,即便阻碍曲柄轴30旋转的负载转矩在大于零并且小于目标旋转速度Ni的旋转速度范围内、在引擎10的压缩冲程期间具有最大值。
然而,由于当引擎10停止时的引擎10的曲柄轴30的旋转角度在压缩冲程期间有时变为小的值,因此这不能充分加速曲柄轴30并且起动器发电机40不能生成克服由引擎10的压缩冲程生成的曲柄轴30的负载转矩的输出转矩。
在曲柄轴30的该小的旋转角度中,控制装置56-1执行回摆控制处理以便增加在引擎10的压缩冲程中的曲柄轴30的旋转速度NE,其中曲柄轴30临时反向旋转,并且随后正向旋转。
然而,当逆变器INV的输入电压是车载电池46的端电压Vb时,由于当输出转矩降低时起动器发电机46的旋转速度NE是小的,因此有必要反向增加曲柄轴30的旋转角度或者扩展执行回摆控制处理所需的时间周期。
为了避免该缺陷,根据第三示例性实施例的控制装置56-1控制车载电池46的正电极端子电连接到定子绕组的中性点N以便提升逆变器INV的输入电压,如图2中所示的实线所标明的那样。该控制使得可以扩展起动器发电机40生成输出转矩的范围。
图14A和图14B是示出图12中所示的控制装置56-1中使用的升压器电路的操作的基本概念的视图。在图14A和图14B中所示的升压器处理中,定子绕组40#(#=u、v、w)用作升压器斩波电路的电抗器以便向电容42提供车载电池46的提升的端子电压Vd。
就是说,如图14A中所示,当控制装置56-1使开关元件S¥n接通时,电流在由车载电池46、定子绕组40#和开关元件S¥n组成的回路中流动并且定子绕组40#存储能量。
接下来,如图14B中所示,当控制装置56-1使开关元件S¥n断开时,电流在车载电池46、定子绕组40#、二极管D¥p和电容42组成的回路中流动,并且定子绕组40#将所存储的能量输出到电容42。
图15示出了由图12中所示的控制装置56-1生成的操作信号的波形的时序图。
具体地,如图15中所示,控制装置56-1执行方波控制(即180度电角度电流提供处理)以便控制开关元件S¥#。就是说,控制装置56-1按周期Tc使开关元件S¥n接通和断开。周期Tc短于接通下臂中的开关元件S¥n的周期(180度的电角度作为基本接通周期)。
在作为方波控制的180度电角度电流提供处理中,开关元件S¥p和开关元件S¥n按每个180度的电角度交替接通和断开,并且按相的接通处理的相位相对彼此偏移120度。
该控制可以按接通周期与周期Tc的时间比(占空D)来限制提升的电压。180度电角度电流提供处理的使用使控制装置具有简单的结构并且具有最大电压使用。就是说,在引擎10起动时根据第三示例性实施例的控制装置在有限的时间周期期间将起动器发电机40用作电动机。由于作为内燃机的引擎10是摩托车的主引擎,因此起动器发电机40没有任何转矩波纹。控制装置56-1控制起动器发电机40生成并输出最大输出转矩。为了实现以上目的,控制装置56-1执行具有最大电压使用的180度电角度电流提供处理。
在180度电角度电流提供处理中可以通过执行开关元件S¥#的开关条件的相切换来改变起动器发电机40的输出转矩。根据第三示例性实施例的控制装置控制开关状态的开关相位δ(逆变器INV的输出电压的相位)以结合起动器发电机40的转子40a的旋转速度NE来切换开关元件S¥#。
此外,如前文所述,较之180度电角度电流提供处理(或方波控制)中的电压利用比,当控制装置56-1接通和断开下臂中的开关元件S¥n时,实际的电压利用比降低。在具体示例中,当具有不执行正弦曲线控制的简单结构的控制装置使用120度电流提供处理或者180度电角度电流提供处理时,该控制装置在接通开关元件所需的周期期间执行脉宽调制处理(PWM处理)以便限制电流流动。
然而,根据第三示例性实施例的控制装置针对占空D和PWM处理设定相位以便通过PWM处理增加起动器发电机的输出转矩,使得因提升的车载电池的电压而增加的输出转矩克服通过PWM处理减少的转矩。
当额外的升压器斩波电路布置在逆变器INV和车载电池46之间时,可以提升逆变器INV的输入电压,使其大于车载电池46的电压,并且还可以实现180度电角度电流提供处理生成的电压使用。然而,由于额外的升压器斩波电路的存在需要增加的安装空间,因此难于满足内燃机的有限的安装空间。
较之包含引擎起动的摩托车的驱动周期,该时间周期(将起动器发电机的输出转矩传送到曲柄轴30并且使曲柄轴30正向旋转所需的时间周期)过短。考虑到成本效率,避免在控制装置中安装用于该过短的时间周期的额外的升压器斩波电路。
如图13中的实线所示,根据第三示例性实施例的控制装置使得可以将具有最大转矩的上限Tmax的范围扩展到由旋转速度Nt指示的范围并且进一步使得可以减少重新起动引擎10所需的时间周期。由于根据第三示例性实施例的控制装置56-1增加了起动器发电机10的输出转矩,因此控制装置10可以执行除了当引擎10起动和重新起动时的处理以外的引擎10的各种辅助处理。
(生成电力的处理)
现将给出电力生成处理以及例如引擎起动辅助处理和电磁继电器48的切换处理等的各种类型的转矩辅助处理的描述。
图16是示出由图12中所示的控制装置56-1执行的生成起动器发电机40的电力的处理的流程图。例如,控制装置56-1按预定周期重复地执行图5中所示的电力生成处理。
在步骤S10中,控制装置56-1执行第一检测(a),即起动器发电机40的旋转速度NE是否小于目标旋转速度Ni。在步骤S10中,控制装置56-1进一步执行第二检测(b),即是否存在执行转矩辅助处理(将在后面说明)的请求。控制装置56-1进一步执行第三检测(c),即第一检测(a)的结果和第二检测(b)的结果的逻辑和是否为真。
当第三检测(c)的检测结果是否定时(步骤S10中的“否”),操作流程去往步骤S12。
在图16中所示的步骤S12中,控制装置56-1通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极端子连接到逆变器INV的正输入端子。该控制使得可以通过逆变器INV的输入端子对将起动器发电机40生成的电力变换到车载电池46。
此时,控制装置56-1不通过起动器发电机40的定子绕组40u、40v和40w的中性点N执行车载电池46的电力充电。由于当通过逆变器INV的输入端子将电力充电到车载电池46时,在与起动器发电机40的三相U、V和W对应的定子绕组40u、40v和40w中流动的电流的和被提供给车载电池46,因此该控制使得可以减少进入车载电池46的充电电流的波纹。
操作流程去往步骤S14。在步骤S14中,控制装置56-1检测车载电池46的端电压Vb是否持续不小于上限电压Vth。就是说,步骤S14中的处理检测是否可以将电力充电到车载电池46中。
车载电池46的端电压Vb对应于车载电池46的充电状态(SOC)。SOC由车载电池46中的当前电量与满电量的比限定。
尽管存在SOC和车载电池46中的开路电压(OCV)之间的强相关性,但是第三示例性实施例将车载电池46的端电压Vb用作车载电池46的SOC。
在第三示例性实施例中,确定上限电压Vth以便检查车载电池46是否处于满充电状态。
此外,后面将说明步骤S14中的处理检测车载电池46的端电压Vb是否持续不小于上限电压Vth的原因。
当步骤S14中的检测结果指示否定时(图16中所示的步骤S14中的“否”),控制装置56-1检测到车载电池46未处于满充电状态。操作流程去往步骤S16。
在步骤S16中,控制装置56-1执行电力生成处理。就是说,如上文所述,控制装置56-1基本上执行180度电角度电流提供处理,作为图4中所示的方波控制。特别地,控制装置56-1不执行逆变器INV中的下臂中的开关元件S¥n的任何PWM处理。
当车载电池46的端电压Vb在电力生成处理期间不小于上限电压Vth时,控制装置56-1通过切换开关元件使逆变器INV的输出电压的相位提前以便降低电力生成量。
该控制可以继续其中车载电池46的端电压Vb不小于上限电压Vth的状态。结果,步骤S14中的检测结果指示肯定(步骤S14中的“是”)。
当步骤S14中的检测结果指示肯定时(步骤S14中的“是”),操作流程去往步骤S18。在步骤S18中,控制装置56-1执行零转矩控制处理以便节约功耗。
就是说,为了具有简单的结构,根据第三示例性实施例的控制装置56-1未配备有用于中断逆变器INV和起动器发电机40之间的连接的任何部件并且未配备有用于释放曲柄轴30和起动器发电机40的转子40a之间的连接的任何部件。因此,即便控制装置56-1断开逆变器INV中的所有开关元件S¥#,只要起动器发电机40正在旋转,电流仍通过定子绕组40#中的逆电动势流过开关元件S¥#的二极管D¥#,并且施加到曲柄轴3的负载转矩使引擎10的燃料消耗增加。
顺便提及,由于与定子绕组40#交叉的永磁体的磁通量周期性地改变,因此在定子绕组40#中生成逆电动势。
即便控制装置56-1断开逆变器INV的上臂中的所有开关元件S¥p以及下臂中的所有开关元件S¥n,由于负载转矩被施加到曲柄轴30,因此仍增加了功耗。
因此,在图16中所示的步骤S18中,控制装置56-1控制逆变器INV中的开关元件S¥#,使得起动器发电机40的输出转矩变为零。
在该控制中,由于控制装置56-1操作逆变器INV,因此出现了特定量的电功耗。然而,该功耗量小于在长的时间周期内由负载转矩引起的功耗量。
当步骤S16中的处理完成时或者当步骤S18中的处理完成时,控制装置56-1结束图16中所示的处理的执行。此外,当步骤S10中的检测结果指示否定时,控制装置56-1结束图16中所示的处理的执行。
(引擎起动辅助处理)
现将参照图17给出由控制装置56-1执行的引擎起动辅助处理的描述。
图17是示出由图12中所示的控制装置执行的引擎起动辅助处理的流程图。
例如,控制装置56-1按预定周期重复地执行图17中所示的引擎起动辅助处理。
在图17中所示的引擎起动辅助处理中的步骤S20中,控制装置56-1基于结合点火开关52的起动器开关的开关状态(诸如接通状态或断开状态)检测是否存在起动请求。
当步骤S20中的判断结果指示肯定时(图17中所示的步骤S20中的“是”),操作流程去往步骤S22。
在步骤S22中,控制装置56-1检测起动器发电机40的旋转速度NE是否不大于下限速度NthL。步骤S22中的该检测处理检查是否有必要执行升压器处理。
就是说,当逆变器INV的输入端子输入车载电池46的端电压Vb时,在起动器发电机40中流动的电流的上限值对应于由热限值确定的最大转矩。在该情况下,起动器发电机40的上限电流在低旋转速度的范围期间变为恒定值(连续额定电流)。因此,控制装置56-1在低旋转速度的范围期间限制将提供给起动器发电机40的电压的有效值以便将在起动器发电机40中流动的电流调整到上限值。就是说,控制装置56-1在低旋转速度的范围期间不执行任何升压器处理。当逆变器INV输入车载电池46的端电压Vb作为输入电压时,当起动器发电机40生成的转矩从上限Tmax下降时,在旋转速度处确定下限速度NthL。
当步骤S22中的检测结果指示肯定时(图17中所示的步骤S22中的“是”),操作流程去往步骤S24。
在步骤S24中,控制装置56-1通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极连接到逆变器INV的正电极输入端子。此外,在步骤S24中,控制装置46在低旋转速度的范围期间执行已知的120度电流提供处理。当起动器发电机的旋转速度增加时,控制装置56-1执行180度电流提供处理。为了以高精度将在起动器发电机40中流动的电流调整到上限值,对于控制装置56-1优选的是在120度电流提供处理或180度电流提供处理的周期期间执行PWM处理以接通逆变器INV中的开关元件。
此外,在步骤S24中,控制装置56-1执行回摆控制处理,其间曲柄轴30暂时反向旋转并且随后正向旋转,以便在曲柄轴30的负载转矩在引擎10的压缩冲程期间具有最大值的定时处增加曲柄轴30的旋转速度NE。
另一方面,当步骤S22中的检测结果指示否定时(步骤S22中的“否”),操作流程去往步骤S26。
在步骤S26中,控制装置56-1通过断开/接通控制开关元件50操作电磁继电器48以便将车载电池46的正电极端子连接到起动器发电机40的绕组的中性点N。控制装置46通过如上文所述的以及图15中所示的处理来操作逆变器INV中的开关元件S¥#。
操作流程去往步骤S28。在步骤S28中,控制装置56-1执行定时器处理,其从升压器处理开始的定时处开始对时间长度进行计数。
操作流程去往步骤S30。在步骤S30中,控制装置56-1执行第一检测(a-1),即计数值T是否小于预定阈值时间Tth。控制装置56-1进一步基于针对节气门手柄58的操作执行第二检测(b-1),即怠速控制是否完成。控制装置56-1进一步执行第三检测(c-1),即第一检测(a-1)的结果和第二检测(b-1)的结果的逻辑和是否为真。
控制装置56-1执行步骤S30中的检测处理以便判断是否执行燃烧控制以及升压器处理是否完成。根据第三示例性实施例的控制装置56-1使用根据车载电池46的端电压Vb的增加而增加的阈值时间Tth。车载电池46的端电压Vb是与车载电池46的充电状态(SOC)相关的值。该控制使得可以在曲柄轴30的旋转速度(其等于曲柄轴30和起动器发电机40的转子40a的旋转速度)超过引擎10的目标旋转速度Ni之后,仅允许通过起动器发电机40来旋转曲柄轴30。此外,该控制使得可以在车载电池46的SOC较高时,进一步扩展开始燃烧控制所需的时间长度。这使得可以降低在考虑长的周期的摩托车的引擎10的整体燃料消耗。
就是说,引擎10的燃料消耗在由引擎10的旋转速度和起动器发电机40的输出转矩确定的每个操作点处变化。特别地,引擎10的燃料消耗通常在低负载和低旋转速度的范围期间增加。为了避免高燃料消耗的范围期间的该燃烧控制的执行,对于控制装置56-1优选的是,当引擎10开始旋转时具有通过起动器发电机40使曲柄轴30旋转所需的长的时间周期。
尽管引擎10的燃料消耗在其中引擎10的旋转速度NE高于目标旋转速度Ni的周期期间相对降低,但是车载电池46的电力被如上文所述的图16中的步骤S18中所示的控制装置56-1执行的零转矩控制消耗。
然而,根据第三示例性实施例的控制装置56-1使车载电池46的SOC降低特定量以便扩展控制装置56-1开始执行零转矩控制处理的时间。该控制使得可以改进引擎10的功耗的减少。
另一方面,当步骤S30中的检测结果指示肯定时(图17中所示的步骤S30中的“是”),操作流程去往步骤S32。
在步骤S32中,控制装置56-1开始执行燃烧控制。控制装置56-1进一步完成引擎起动辅助处理,并且将起动器发电机40用作电动机。当电磁继电器48被切换时,控制装置56-1结束升压器处理的执行以便使电容42的充电电压降低到不大于预定电压。就是说,对于控制装置56-1优选的是,在电容42的充电电压不大于预定电压之后,当电磁继电器48中流动的电流不大于预定值时,切换电磁继电器48。
如图17中所示,当步骤S32中的处理完成时或者当步骤S20中的检测结果指示否定时(步骤S20中的“否”),控制装置56-1暂时结束图17中所示的引擎起动辅助处理的执行。
(切换电磁继电器48的处理)
在引擎起动辅助处理结束之后,控制装置56-1切换电磁继电器48以便开始执行电力生成处理。在切换处理期间,大电流在电磁继电器48中流动,并且该大电流使电磁继电器48的电接触熔化并且生成并增加浪涌电流。
在第三示例性实施例中,当在电磁继电器48中流动的电流不大于指定电流值时,在引擎起动辅助处理结束之后,控制装置56-1切换电磁继电器48以便开始执行电力生成处理。特别地,指定电流值不大于电流的上限值。指定电流值避免电磁开关48熔化,并且进一步避免增加浪涌电流的幅值。
图18是示出在图16中所示的流程图中的步骤S12中的电池和逆变器连接处理的子处理的视图。
在图18中所示的子处理中,控制装置56-1等待执行切换处理,直至电容42的充电电压Vc达到第一局部最小值。
图19A和19B是图18中所示的流程图中使用的电流、电压和控制信号的时序图。
现将参照图19A和图19B给出第一局部最小值的描述。
图19A示出了在定子绕组的中性点N中流动的和在电磁继电器48中流动的中性点电流的变换。图19B示出了电池46的充电电压Vc的变换。
如图19A和图19B中所示,其间中性点电流具有局部最小值的周期是其间充电电压Vc具有局部最小值的周期的两倍。因此,当控制装置56-1预先了解中性点电流具有局部最小值的相位和充电电压具有局部最小值的相位之间的相位差时,可以基于充电电压具有局部最小值的时间来估计中性点电流具有局部最小值的时间。
然而,为了基于充电电压Vc具有局部最小值的定时来估计中性点电流具有局部最小值的定时,有必要指定在中性点电流的一个周期期间出现的第一局部最小值或第二局部最小值。
根据第三示例性实施例的控制装置检测到第一局部最小值和第二局部最小值交替出现,其中如图19B中所示,第二局部最小值大于第一局部最小值。换言之,对于控制装置56-1,可以基于最小值的串行时间数据来指定一个周期期间的第一局部最小值和第二局部最小值。在指定充电电压Vc的第一局部最小值和第二局部最小值的处理之后,可以检测到到来的局部最小值是第一局部最小值或第二局部最小值。
其间中性点电流具有局部最小值的周期和其间充电电压Vc具有局部最小值的周期之间的关系可以改变。例如,可以改变上述关系,使得其间中性点电流具有局部最小值的周期变为其间充电电压Vc具有局部最小值的周期的三倍。就是说,这些周期之间的上述关系根据起动器发电机40的定子绕组40¥(¥=u、v和w)的电感的幅值和电容42的容量的幅值以及占空比D而改变。然而,可以基于充电电压Vc具有局部最小值的定时来估计中性点电流具有局部最小值的定时。
在图18中所示的步骤S12a中,控制装置56-1检测电池46的充电电压Vc是否具有第一局部最小值。控制装置56-1继续步骤S12a中的检测,直至电池46的充电电压Vc具有第一局部最小值。当步骤S12a中的检测结果指示肯定时(步骤12a中的“是”),操作流程去往步骤S12b。
在图18中所示的步骤S12b中,当电池46的充电电压Vc具有第一局部最小值时,控制装置56-1指令时间计数器(未示出)开始对从第一局部最小值的时间起经过的时间进行计数。操作流程去往步骤S12c。
在图18中所示的步骤S12c中,控制装置56-1检测计数器的计数值T是否达到切换时间值Ttrg。该切换时间值Ttrg是当与第一局部最小值对应的中性点电流降低到不大于预定值(优选地降低到0)时的延迟时间。控制装置56-1可以基于占空比D调整切换时间值Ttrg。
对于控制装置56-1优选的是,进一步基于起动器发电机40的旋转速度NE调整切换时间值Ttrg。
当步骤S12c中的检测结果指示计数器的计数值T达到切换时间值Ttrg时(步骤S12c中的“是”),操作流程去往步骤S14d。
在步骤S14d中,控制装置56-1切换电磁继电器48。
当步骤S14d中的处理完成时,控制装置56-1结束图20中所示的系列处理的执行。
控制装置56-1继续执行升压器处理直至电磁继电器48被切换的原因如下。
当控制装置56-1停止升压器处理时,存在电流从中性点N通过电磁继电器48流到电池46的可能性。该电流具有比上文所述的并且在图14A和图14B中所示的电力生成处理中流动的电流的波纹大的波纹。此外,当升压器处理所提升的电压的幅值降低时,电流通过电磁继电器48从起动器发电机40的定子绕组的中性点N流到电池46。在该情况下,充电效率变低。
第四示例性实施例
现将参照图20给出根据第四示例性实施例的控制装置的描述。
图20是示出在图16中所示的流程图中的步骤S12中的连接车载电池46和逆变器INV的处理的另一子处理的视图。
图20和图18中所示的处理中的相同的步骤将由相同的步骤编号来表示。
控制装置56-1等待切换电磁继电器48直至针对上臂中的开关元件S¥p的操作信号g¥p切换到接通状态(步骤S12e)。
当从这些操作信号g¥p切换到接通状态的时间起计数的计数值T达到切换时间值Ttrg时,控制装置56-1切换电磁继电器48的状态(步骤S12b至步骤S12d)。
在图19中所示的情况下,如上文所述,针对上臂中的开关元件S¥p的操作信号g¥p从接通状态切换到断开状态的定时是充电电压Vc变为第一最小值的定时。因此可以基于切换时间值Ttrg在针对电磁继电器48的切换操作期间将在电磁继电器48中流动的电流调整到不大于预定值,其中切换时间值Ttrg等于直到中性点电流变得不大于操作信号g¥p从接通状态切换到断开状态的预定值(优选地,变为0)的延迟时间周期。
(其他修改)
可以如下修改根据第三和第四示例性实施例的控制装置。
(关于连接控制部件)
在第三示例性实施例中,控制装置56-1基于充电电压Vc具有第一局部最小值的定时来确定电磁继电器48的切换定时。本发明的概念不限于第三示例性实施例。例如,可以基于充电电压Vc具有第二局部最小值的定时来确定电磁继电器48的切换定时。
还可以基于充电电压Vc具有在中性点电流的局部最小值的一个周期期间生成的成对的第一局部最小值和第二局部最小值中的较大的一个或较小的一个的定时来确定电磁继电器48的切换定时。
图12中所示的根据第三示例性实施例的系统具有除了检测电池46的端电压Vb的电压传感器68以外的、检测电容42的充电电压Vc的电压传感器69。本发明的概念不限于图12中所示的结构。例如,对于该系统,可以仅具有电压传感器69。在该结构中,当电池46的正电极端子电连接到逆变器INV的正电极输入端子时,电压传感器69可以检测电池46的端电压Vb。因此,对于图12中所示的系统,可以具有电压传感器69而非电压传感器68。
此外,由于存在电池46的端电压Vb和起动器发电机40的定子绕组的中性点N的波纹电流之间的相关性,因此可以使用电压传感器69的检测值来获得电容42的充电电压Vc。
在第四示例性实施例中,控制装置56-1基于从逆变器INV的上臂中的开关元件S¥p从接通状态切换到断开状态的定时起计数的经过的时间来切换电磁继电器48。然而,本发明的概念不限于该结构。可以基于从针对上臂中的开关元件S¥p的操作信号g¥p从断开状态切换到接通状态的时间(当充电电压Vc具有第二局部最小值的定时)起计数的经过的时间来切换电磁继电器48。
对于控制装置56-1,可以基于直接检测的电磁继电器48的电流来执行电磁继电器48的切换操作。
(关于开关部件)
第三示例性实施例和第四示例性实施例具有第一连接状态和第二连接状态之一。在第一连接状态中,电池46的正电极端子连接到起动器发电机40的定子绕组的中性点N。在第二连接状态中,电池46的正电极端子连接到逆变器INV的正电极输入端子。
然而,本发明的概念不限于这些连接状态。例如,可以具有不同于第一连接状态和第二连接状态的第三连接状态。就是说,在控制装置56-1从第一连接状态释放直流/交流转换电路、旋转电机和车载电池之间的连接之后,控制装置56-1继续第三连接状态,直至电容42的电压在第二连接状态之前达到预定电压。
可以使用半导体开关而非电磁继电器48。在该情况下,控制装置56-1可以有效地应用于该情况,因为当电池46的正电极端子和定子绕组的中性点N之间的电连接在大电流流过起动器发电机40的定子绕组的中性点N期间中断时,大的浪涌电压流过。
在部分“关于旋转电机”中将说明各种开关部件。
根据第三示例性实施例的控制装置56-1基于时间确定引擎起动辅助处理的执行周期。然而,本发明的概念不限于此。例如,可以基于引擎10的旋转速度NE来确定引擎起动辅助处理的执行周期。在该情况下,引擎10的旋转速度NE的阈值越高,执行引擎起动辅助处理的执行周期就扩展得越大。
(关于极限转矩施加部件)
本发明的概念不限于如下控制。
车载电池46的正电极和负电极两者连接到逆变器INV的输入端子,并且通过180度电角度电流提供处理(或方波控制)和120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)来驱动起动器发电机40。可以使用120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制),而非使用180度电角度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)。
此外,可以使用180度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制),而非使用120度电角度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)。
即便车载电池46电连接到起动器发电机40的定子绕组的中性点,由于PWM处理降低转矩的作用大于升压器处理基于升压器处理的占空比增加转矩的作用,因此仍可以在通过占空控制将转矩限制为不大于上限值Tmax的同时执行转矩辅助处理。
(关于旋转电机的转矩控制)
如上文所述,根据第三和第四示例性实施例的控制装置56-1通过诸如起动器发电机40的旋转电机的180度电力提供处理(或者升压器处理)和120度电流提供处理(其包含PWM处理的电流限制)之一来执行转矩控制。然而,本发明的概念不限于该控制。例如,对于控制装置,还可以通过使用正弦波驱动来执行转矩控制。在该情况下,控制装置执行升压器控制,用于例如基于下臂的短路周期与上臂的短路周期和下臂的短路周期的和周期之间的时间比来调整升压比,如专利文献,即日本专利公开公布第2010-18941号中公开的那样。
(关于升压器控制部件)
本发明的概念不限于上文所述的用于提升车载电池的电压的部件。例如,如上文所述,还可以使用如上文在部分“(关于用于旋转电机的转矩控制)”中描述的用于起动器发电机的转矩控制。
(关于将定子绕组的中性点N连接到车载电池46的方法)
例如,可以具有如下连接结构,其中车载电池46的正电极端子连接到逆变器INV的正电极输入端子,并且电容布置在定子绕组的中性点N和逆变器INV的负电极输入端子之间。该连接结构可以消除电容42,并且连接到逆变器INV的输入端子对的DC电源变为车载电池46和电容之间的串联连接部分。因此,升压控制增加针对电容的充电电压以便增加DC电源的电压。在该情况下,控制装置执行PWM处理以便在接通上臂中的开关元件S¥p所需的周期期间提升电压。
(关于内燃机)
可以使用双引擎或者多缸引擎而非单缸引擎。这增加了起动引擎所需的转矩的幅值。在该情况下,为了在起动器发电机40的尺寸不超过生成电力所需的最小尺寸时提供引擎起动控制,有必要使用如上文在第三和第四示例性实施例中描述的方法生成的提升的电压。该控制机构可应用于其他技术领域,例如气缸喷射引擎和压缩点火引擎(柴油机)。气缸喷射引擎是诸如汽油机的火花点火引擎,或者使用与汽油相对的气态燃料的气体引擎,该气体引擎使用火花塞来点燃空气燃料混合物。压缩点火引擎(柴油机)是使用压缩的热来开始点火以引燃喷射到燃烧室中的燃料的内燃机。
(关于旋转电机)
第三和第四示例性实施例使用能够输出超过从停止状态变换到引擎的压缩冲程所需的转矩的上限Tmax的转矩的起动器发电机40。
然而,本发明的概念不限于此。例如,可以使用能够输出小于上限Tmax的转矩的起动器电机。
此外,可以使用能够以大于目标旋转速度Ni的旋转速度旋转的起动器发电机,即便在没有任何升压控制的情况下在起动器发电机的转矩变为零时的最小旋转速度小于目标旋转速度Ni。在该情况下,可以执行升压控制以便增加引擎起动能力并且降低燃料消耗,同时获得起动器发电机的尺寸减小。
第三和第四示例性实施例使用表面永磁体(SPM)同步电机作为定子电机40。此外,可以使用内部永磁体(IPM)电机等。
(关于旋转电机的转子和曲柄轴之间的连接)
第三和第四示例性实施例具有作为旋转电机的起动器发电机的转子和引擎的曲柄轴之间的旋转速度比1。然而,本发明的概念不限于此。例如,即便起动器发电机具有数目减少的极,仍可以使用另一旋转速度比,只要转子的旋转速度高于曲柄轴30的旋转速度。这使得可以容易地执行起动辅助处理。
(关于旋转电机的转矩的上限Tmax)
第三和第四示例性实施例已说明了难于通过允许在作为旋转电机的起动器发电机40中流动的电流生成不小于上限Tmax的转矩。然而,本发明的概念不限于此。例如,由于当电流超过与转矩的上限Tmax对应的电流(连续额定电流)时,逆变器INV中的开关元件S¥#达到热限并且起动器发电机的可靠性降低,因此可接受的是,将在起动器发电机中流动的电流调整到不大于转矩的上限Tmax。优选的是,防止逆变器INV的连续额定电流超过考虑到逆变器INV的尺寸减小的情况下当起动器发电机生成电力时所需的电流。
由于基于连续额定电流确定起动器发电机的转矩的上限Tmax,因此可以在引擎10起动之后在逆变器INV中生成的热能达到上限之前的短时间周期内生成不小于上限Tmax的转矩。为此原因,在其中上限Tmax恒定的旋转速度的范围期间,可以通过升压器处理生成超过上限Tmax的转矩以便以通过压缩冲程中的上死点TDC的方式来增加引擎10的起动能力。
在该情况下,由于难于继续转矩辅助处理,因此优选的是在压缩冲程中的上死点(TDC)引起的曲柄轴30的最大负载转矩之前在通过TDC之后的周期期间,执行转矩辅助处理。
当紧接通过TDC之后的引擎10的旋转速度NE过低时,存在难于平滑地执行燃烧控制的可能性。在该情况下,优选的是在每个指定的周期中通过转矩辅助处理来加速曲柄轴30的旋转,并且当曲柄轴30的旋转速度NE达到可以平滑地执行燃烧控制的旋转速度时开始燃烧控制。
(关于DC-AC转换电路)
在作为DC-AC转换电路的逆变器INV中,可以将P沟道MOS场效应晶体管用作逆变器INV中的上臂中的开关元件S¥p。此外,可以将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)而非该MOS场效应晶体管用作逆变器INV中的开关元件S¥#。
(关于摩托车和车辆)
在第三和第四示例性实施例中,控制装置56-1被应用于摩托车。除此之外,可以将根据本发明的控制装置应用于三轮车,即具有三个车轮的车辆。这种针对三轮车的控制装置的应用使得除了用于对车载电池46充电的功能以外,当起动器发电机用于引擎起动时,可以避免增加起动器发电机的尺寸。
(其他)
可以具有用于切换起动器发电机40和逆变器INV之间的通路的断开状态和接通状态的断开/接通部件。在该结构中,当起动器发电机没有生成电力时,断开/接通部件被切换到断开状态。该控制使得可以消除从起动器发电机传送到引擎的曲柄轴的转矩(除了机械生成的转矩之外)。此外,当控制装置延迟用于在引擎起动辅助处理等中执行燃烧控制的时间时,当燃料消耗相对高时,可以阻止执行燃烧控制。该控制使得可以降低引擎的总燃料消耗。
本发明的概念不限于图16中所示的用于执行电力生成处理的条件。例如,可以使用不小于指定旋转速度的图16中所示的步骤S10中的引擎10的旋转速度NE,该指定旋转速度高于目标旋转速度Ni。
第五示例性实施例
将参照图21至图32给出根据本发明的第五示例性实施例的控制装置的描述。第五示例性实施例示出了其中将控制装置应用于作为摩托车的小型摩托车的示例,其中该小型摩托车配备有作为四冲程引擎的单缸引擎。
图21是示出根据第五示例性实施例的控制装置的系统结构的视图。在图21中所示的系统结构中,电控制单元150具有用作根据第五示例性实施例的控制装置的微计算机152。ECU150中的微计算机152控制作为安装到诸如小型摩托车的摩托车的旋转电机的起动器发电机136的操作。
图21中所示的引擎110是四冲程引擎。就是说,引擎110执行由进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程组成的燃烧循环(720°曲柄角度=720°CA)。
节气阀114布置在引擎110的进气通道12中。节气阀114调整提供给引擎110的燃烧室116的新鲜空气量。就是说,当小型摩托车的驾驶员已操作作为操作部件的加速器手柄118以便调整引擎110的输出转矩时,由于针对加速器手柄118的操作,调整了节气阀114的开放比。更详细地,小型摩托车的驾驶员转动加速器手柄118越大,节气阀114的节气门开放比增加得越大,并且引擎的输出转矩增加得越大。
图21中所示的小型摩托车的引擎10使用节气阀开放比调整机构,其中节气阀114通过线路等机械连接到加速器手柄118。
节气门传感器120布置在节气阀114附近。节气门传感器120检测节气阀114的开放比。
燃料喷射阀122布置在进气通道112中的节气阀14的下游侧的进气口附近。更详细地,燃料喷射阀122是电磁类型的进气口喷射阀。燃料喷射阀122将新鲜空气和从燃料箱提供的燃料的气体混合物喷射到接近进气口的进气通道112中。当进气阀124打开时,通过燃料喷射阀122喷射的气体混合物被提供给燃烧室116内部。
通过火花塞126的火花点燃在燃烧室116中提供的气体混合物。该火花塞126从燃烧室116的顶部投射到燃烧室内部。在燃烧室116中通过气体混合物的燃烧生成的燃烧能量通过引擎110的活塞被变换成曲柄轴130的旋转能量。当排气阀132打开时燃料燃烧之后的废气从燃烧室116排放到排气通道134中。
作为旋转电机的起动器发电机136的转子130连接到曲柄轴130。起动器发电机136向引擎110的曲柄轴130提供初始旋转能量以便通过曲柄轴130开始引擎110的初始旋转。该操作被称为“执行起动”。就是说,起动器发电机136具有如下三个功能,执行起动的第一功能、生成电力的第二功能、以及作为后面将说明的转矩辅助转矩功能的第三功能。
起动器发电机136是诸如表面永磁体同步电机(SPMSM)和内部永磁体同步电机(IPMSM)的永磁体同步电机。起动器发电机136具有定子、转子138以及霍尔元件142u、142v和142w。定子具有U相线圈140u、V相线圈140v和W相线圈140w。转子130具有永磁体。霍尔元件142u、142v和142w对应于U相、V相和W相。定子线圈140u、140v和140w连接到中性点N。当转子138的北极接近霍尔元件时,每个定子线圈140u、140v和140w输出逻辑高电平信号(H信号),并且当北极与霍尔元件隔开预定长度时,每个定子线圈140u、140v和140w输出逻辑低电平信号(L信号)。
引擎110的曲柄轴130和起动器发电机136的转子138通过传动组件144机械连接到摩托车的驱动轮146。更详细地,传动组件144具有传动装置(自动传动装置或变速箱)和离心离合器。传动装置基于传动齿轮比(或改变比)改变引擎110的曲柄轴130的旋转速度。
在第五示例性实施例中,起动器发电机136的转子138同轴布置在引擎110的曲柄轴130上并且起动器发电机136的转子138直接连接到引擎110的曲柄轴130。因此引擎110的曲柄轴130具有与起动器发电机136的转子138相同的旋转速度。换言之,曲柄轴130的旋转速度(引擎旋转速度)等于转子138的旋转速度(电机旋转速度)。
该小型摩托车配备有显示仪表148。显示仪表148是显示小型摩托车的驾驶状态的驾驶条件显示装置。就是说,显示仪表148具有速度显示部分148a、一对转向信号显示部分148b、报警灯148c、燃料指示器148d和怠速停止显示部分148e(IS停止显示部分148e)。速度显示部分148a显示小型摩托车的驾驶速度。转向信号显示部分148b指示小型摩托车的转向指示器(未示出)的状态,即诸如右或左的小型摩托车的转向方向。当用于冷却引擎110的冷却水的温度变得过高时,报警灯148c点亮或闪烁。燃料指示器148d指示燃料箱(未示出)中存储的燃料的状态。怠速停止显示部分148e指示怠速停止操作的执行。将在后面说明怠速停止操作。
电控制单元(ECU)150中的微计算机152控制引擎110、起动器发电机136和显示仪表148的操作。就是说,如图21中所示,ECU150具有逆变器INV和微计算机52。逆变器INV用作直流/交流转换电路。
逆变器INV的一对输入端子并联连接到电容154。电容154是存储电能的电力储存部件。电容154具有阻止逆变器INV的输入电压的波动的功能。
此外,逆变器INV的输入端子对并联连接到电池156。更详细地,电池156的正电极端子通过主继电器157和开关158(例如,电磁继电器158)连接到逆变器INV的输入端子中的一个(例如,正电极端子)。另一方面,电池156的负电极端子连接到逆变器INV的输入端子中的另一个(例如,负电极端子)。
第五示例性实施例将具有预定电压(例如,12伏)的铅酸电池用作电池156。电压传感器160布置在电池156附近。电压传感器160检测电池156的电压。电池156的负电极端子接地。
作为开关的电磁继电器158有选择地使电池136的正电极端子与逆变器INV的正电极端子或者起动器发电机136的定子线圈的中性点N连接。
逆变器INV具有并联的三个串联连接部分。每个串联连接部分包括高电压侧的开关元件Sjp(j=u、v、w)和低电压侧的开关元件Sjn。这些开关元件是功率元件。
高电压侧的开关元件和低电压侧的开关元件之间的连接节点连接到起动器发电机136的相应的相。
更详细地,开关元件Sup和Sun之间的连接节点连接到起动器发电机136的U相线圈140u。开关元件Svp和Svn之间的连接节点连接到起动器发电机136的V相线圈140v。开关元件Swp和Swn之间的连接节点连接到起动器发电机136的W相线圈140w。
每个开关元件Sjp和Sjn包括N沟道MOS晶体管。
续流二极管Djp连接在高电压侧的每个开关元件Sjp的输入和输出端子(源极和漏极)之间。相似地,续流二极管Djn连接在低电压侧的每个开关元件Sjn的输入和输出端子(源极和漏极)之间。
更详细地,每个续流二极管Djp、Djn的阳极连接到开关元件的源极,其阴极连接到开关元件的漏极。
微计算机132接收从座位开关152,节气门传感器120,霍尔元件142u、142v和142w,电压传感器160等传送的检测信号。微计算机132控制引擎110的操作,驱动起动器发电机136并且控制起动器发电机136的电力生成,并且指令显示仪表148基于接收到的检测信号显示必要的信息。
将给出引擎110的燃烧控制的描述。
ECU150中的微计算机152用作执行诸如燃烧控制(例如,引擎起动控制)、通常燃料喷射控制、燃料切断控制、怠速停止控制和转矩辅助转矩控制的控制装置。燃料切断控制停止通过燃料喷射阀122的燃料喷射。
现将给出引擎起动控制的描述。
当小型摩托车的驾驶员接通点火开关164和起动器开关166时,主继电器157接通,并且开关158进行电池156的正电极端子和逆变器INV的正电极端子之间的电连接。这使得可以将电池156的电力通过逆变器INV提供给起动器发电机136。起动器发电机136从而执行起动处理。在起动处理期间,燃料喷射阀122将燃料和新鲜空气的气体混合物喷射到引擎的气缸内部并且通过火花塞126点燃引擎110的气缸中的气体混合物。这使得可以将引擎110的旋转速度增加到怠速旋转速度。这完成了引擎起动处理。对于ECU150中的微计算机152,可以基于从霍尔元件142u、142v和142w传送的输出信号来计算引擎110的旋转速度。
现将给出通常燃料喷射控制的描述。
首先,ECU150中的微计算机152基于从节气门传感器120传送的输出信号计算节气阀114的开放比。ECU150中的微计算机152基于霍尔元件142u、142v和142w的输出信号获得引擎110的旋转速度。为了将新鲜空气和燃料组成的气体混合物的空气燃料比(AFR)调整到目标空气燃料比(例如,理论空气燃料比),ECU150中的微计算机152基于节气阀114的开放比和引擎110的旋转速度计算气体混合物的基本喷射量。更详细地,ECU150通过使用指示引擎110的旋转速度和节气阀114的开放比之间的关系的映射(αN映射)来计算气体混合物的基本喷射量。
ECU150中的微计算机152通过补偿处理调整所计算的气体混合物的基本喷射量以便获得气体混合物的指令喷射量。ECU150中的微计算机152基于所计算的气体混合物的指令喷射量来控制喷射气体混合物的燃料喷射阀122。
现将给出燃料切断控制的描述。
在第五示例性实施例中,当如下条件(a-6)和(b-6)的逻辑积为真时,ECU150中的微计算机152执行燃料切断控制:
(a-6)小型摩托车的驾驶员未操作加速器手柄118;以及
(b-6)引擎110的旋转速度高于预定燃料切断旋转速度。
对于ECU150中的微计算机152,可以基于节气阀114的开放比是否低于预定开放比(略大于0)来检测小型摩托车的驾驶员是否已操作加速器手柄118。
此外,当如下条件(a-7)和(b-7)的逻辑积为真时,ECU150中的微计算机152停止燃料切断控制:
(a-7)小型摩托车的驾驶员已操作加速器手柄118;以及
(b-7)引擎110的旋转速度低于阈值,该阈值低于预定燃料切断旋转速度。
现将给出引擎怠速停止控制的描述。
在引擎怠速停止控制中,当满足预定停止条件时,ECU150中的微计算机152指令燃料喷射阀122停止喷射气体混合物以便自动停止引擎110,并且当满足预定重新起动条件时,ECU150中的微计算机152指令燃料喷射阀122重新开始气体混合物的喷射以便自动重新起动引擎110。
在第五示例性实施例中,预定停止条件是当小型摩托车的停止状态持续预定的时间周期时(例如,在经过三分钟之后)的条件。预定重新起动条件是当如下条件(a-8)和(b-8)的逻辑积为真时的条件:
(a-8)小型摩托车的驾驶员已操作加速器手柄118;以及
(b-8)座位开关162输出指示驾驶员正坐在小型摩托车的座位上的检测信号。
在引擎怠速停止控制的自动引擎停止期间,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e点亮。小型摩托车的驾驶员识别到引擎怠速停止控制自动停止引擎110的操作。
接下来,将说明针对起动器发电机136的驱动控制。
在针对起动器发电机136的驱动控制中,ECU150中的微计算机152生成操作信号gjp和gjn,并且将所生成的操作信号gjp和gjn输出到逆变器INV中的开关元件的栅极端子。该控制谁都可以接通和断开逆变器INV中的开关元件。
在第五示例性实施例中,ECU150中的微计算机152执行作为方波控制的180度电角度电流提供处理。在180度电角度电流提供处理期间,ECU150中的微计算机152控制开关元件,使得高电压侧的开关元件Sjp和低电压侧的开关元件Sjn不同时接通,并且对于180电度的每个周期,开关元件Sjp和Sjn从断开状态切换到接通状态或者从接通状态切换到断开状态,并且每个相中的开关元件的接通和断开切换定时在每个相中偏移120电角度。
ECU150中的微计算机152执行中性点驱动处理。在中性点驱动处理中,微计算机152增加将提供给起动器发电机136的输入电压以便增加起动器发电机136的输出转矩,并且增加的输出转矩被提供给引擎110的曲柄轴130。
现将给出中性点驱动处理的描述。就是说,将说明升压方法。升压方法提升提供给起动器发电机136的电压。
图22A和图22B示出了车载系统的结构,特别地,示出了逆变器INV和起动器发电机136附近的结构。从图22A和图22B中省略了主继电器157。换言之,图22A和图22B是示出提升安装到图21中所示的摩托车的车载电池156的电压的示意性方法的视图。
该升压方法使用升压器电路,该升压器电路包括逆变器INV中的低电压侧的开关元件Sjn和高电压侧的续流二极管Fjp以及起动器发电机136的线圈。
该升压器电路提升车载电池156的电压。
现将给出其中升压器电路使用W相中的开关元件Swn的线圈充电处理的描述。
如图22A中所示,车载电池156的正电极端子通过开关158连接到起动器发电机136的线圈的中性点N。在该情况下,当低电压侧的开关元件Swn接通时,车载电池156、开关158、W相中的线圈40w以及开关元件Swn构成封闭环路。电流从车载电池156通过该封闭环路流到W相中的线圈40w。从而电磁能被存储在W相中的线圈40w中。
在图22A中所示的线圈充电处理之后,开关元件Swn断开,W相中的线圈40w中存储的电磁能通过高电压侧的续流二极管Dwp放电到电容154。这使得可以将车载电池156的提升的电压提供给电容154。
在提升车载电池156的电压时,ECU150中的微计算机152通过提升的电压使起动器发电机136旋转(以下执行“中性点驱动处理”)。中性点驱动处理增加在起动器发电机136中流动的电流并且增加起动器发电机136的输出转矩。在第五示例性实施例中,中性点驱动处理使车载电池136的电压增加两倍(例如,增加到24伏)。
第五示例性实施例示出了通过操作W相中的开关元件的中性点驱动处理。然而,本发明的概念不限于此。例如,可以通过以相同的方式操作U相或V相中的开关元件来执行中性点驱动处理。
在实际情况中,仅当通过180度电角度电流提供处理驱动开关元件Sjp和Sjn时,执行中性点驱动处理。更详细地,当在执行180度电角度电流提供处理时断开高电压侧的开关元件Sjp时,在该周期期间,ECU150按预定占空对低电压侧的开关元件Sjn执行接通和断开操作。该占空是低电压侧的开关元件的接通周期与预定周期α的比Ton/Tα。就是说,占空增加得越高,车载电池156的电压的升压比就增加得越高。
现将参照图23给出当执行中性点驱动处理时获得的增加起动器发电机136的输出转矩的效果的描述。
图23是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150执行的中性点驱动处理的效果的视图。
如图23中所示的实线所指示的,当ECU150执行中性点驱动处理时,较之不执行中性点驱动处理时的输出转矩,起动器发电机136的输出转矩增加。就是说,当作为控制装置的ECU150中的微计算机152将起动器发电机136用作电动机时,中性点驱动处理可以提高起动器发电机136的旋转速度的上限。
接下来,现将给出由用作根据第五示例性实施例的控制装置的ECU150中的微计算机152执行的转矩辅助处理的描述。
转矩辅助处理在小型摩托车的各个驱动状态期间执行中性点驱动处理以便降低引擎110的燃料消耗。当ECU150执行转矩辅助处理时,第五示例性实施例将呈现如下四个驱动状态。
(引擎起动辅助处理)
ECU150执行引擎起动辅助处理(或者引擎初始启动辅助处理)。引擎起动辅助处理是当小型摩托车的驾驶员推动或操作起动器开关166并且内燃机由此起动时(在引擎110的初始启动时间)执行的中性点驱动处理。此外,该引擎起动辅助处理是当怠速停止处理重新起动引擎110时执行的中性点驱动处理。
就是说,当引擎110启动或重新起动时,引擎起动辅助处理降低燃料消耗,即通过燃料喷射阀122喷射的气体混合物的数量。将参照图24说明引擎起动辅助处理。
图24是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150执行的引擎110的初始启动时的引擎起动辅助处理的示意图。
为了将引擎110从停止状态切换到自驱动状态,有必要将引擎110的旋转速度NE增加到怠速旋转速度Nidl。如果ECU110不执行起动器发电机136的中性点驱动处理,则如图24中所示的虚线标明的,在时间t1执行引擎起动处理之后,不可能仅通过起动器发电机136将引擎100的旋转速度NE增加到怠速旋转速度Nidl。
在从引擎起动开始的时间t1到引擎110的初始启动完成的时间t4的时间周期ΔT2期间,燃料喷射阀122喷射燃料和新鲜空气组成的气体混合物并且执行点火控制。特别地,由于来自燃料喷射阀122的燃料喷射量趋向于在引擎启动时增加,因此引擎启动处理的燃料喷射量趋向于在ECU110不执行引擎起动辅助处理时增加。
另一方面,如图24中所示的实线所标明的,当ECU110执行起动器发电机136的中性点驱动处理,即执行引擎起动辅助处理时,在小型摩托车的驾驶员在时间t1接通起动器开关166之后,可以仅通过起动器发电机136使引擎110的旋转速度NE快速增加到怠速旋转速度Nidl。此外,在从时间t2到时间t3计数的时间周期ΔT1期间,执行燃料喷射以便起动引擎110。该引擎起动辅助处理使得可以将引擎启动处理中的燃料喷射时间周期从周期ΔT2减少到周期ΔT1。这使得可以减少引擎启动处理时的引擎110的燃料消耗。
(加速辅助处理)
加速辅助处理是当小型摩托车的驾驶员操作加速器手柄118以便使小型摩托车的速度从引擎怠速状态加速时由ECU150中的微计算机152执行的中性点驱动处理。
图25是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150执行的加速辅助处理的示意图。具体地,如图25中所示,从小型摩托车的驾驶员操作加速器手柄118以增加小型摩托车的驾驶速度的时间t1到引擎110的旋转速度NE超过引擎110的上旋转速度Nα的时间t2,执行加速辅助处理。加速辅助处理可以维持小型摩托车的加速功能并且降低燃料喷射量,即小型摩托车的加速周期期间的燃料消耗。
(从燃料切断控制返回的辅助处理)
从燃料切断控制返回的辅助处理是在燃料切断控制停止之后当重新开始引擎110的燃料燃烧时执行的中性点驱动处理。在从燃料切断控制返回的辅助处理中,只要有可能就执行燃料切断处理,以便降低引擎110的燃料消耗。
就是说,作为停止执行燃料切断控制的各种条件之一,用于确定引擎110的旋转速度NE小于阈值旋转速度Nγ的条件是考虑到避免引擎停转的用于确定能够从燃烧停止状态重新开始燃料燃烧的引擎110的旋转速度NE的下限值条件。
当重新起动引擎时,可以通过起动器发电机136的中性点驱动处理增加起动器发电机136的输出转矩。
图26是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150执行的从燃料切断控制返回的辅助处理的流程图。
如图26中所示,当ECU150执行起动器发电机136的中性点驱动处理时,较之其中ECU150不执行任何中性点驱动处理的情况,可以降低阈值旋转速度Nγ并且扩展执行燃料切断控制所需的执行时间周期。因此,从燃料切断控制返回的辅助处理的执行使得可以降低引擎110的燃料消耗。
(CM辅助处理)
图27是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150中的微计算机152执行的CM辅助处理的示意图。
如图27中所示,CM辅助处理是当小型摩托车的驾驶员在引擎110的旋转速度NE在时间t2达到0之前,在引擎怠速停止控制在时间t1进行自动引擎停止之后,操作加速器手柄118时执行的中性点驱动处理。
例如,当小型摩托车的驾驶员在交通信号灯处使小型摩托车停止时,ECU150中的微计算机152执行引擎怠速停止处理。在该情况下,紧接引擎怠速停止处理使小型摩托车的引擎停止之后,当小型摩托车的驾驶员因为交通信号灯从红色(停止)切换到绿色(通行)而操作加速器手柄118时,ECU150中的微计算机152执行CM辅助处理。
与上文所述的引擎起动辅助处理相似,引擎重新起动辅助处理使得可以降低重新起动小型摩托车的引擎110时的引擎110的燃料消耗。
顺便提及,如上文所述,当满足预定条件时,与小型摩托车的驾驶员的意愿无关,ECU150中的微计算机152自动执行转矩辅助处理。然而,当ECU150中的微计算机152通过例如显示单元向小型摩托车的驾驶员提供关于消息“转矩辅助处理现正在执行”的信息时,可以向驾驶员提供舒适的驾驶。
在第五示例性实施例中,ECU150中的微计算机152执行辅助信息处理以便向小型摩托车的驾驶员提供消息“转矩辅助处理现正在执行”。
现将参照图28至图32给出信息辅助处理的描述。
(信息辅助处理和引擎起动辅助处理)
图28是示出由图21中所示的作为控制装置的ECU150执行的引擎初始启动时的信息辅助处理的流程图。
例如,当通过驾驶员针对点火开关164的接通操作向微计算机152提供电力时,重复地执行信息辅助处理。信息辅助处理向摩托车的驾驶员提供便利和安全的驾驶。
在图28中所示的引擎初始启动时的信息辅助处理中,ECU150中的微计算机152检测是否满足执行引擎起动辅助处理的执行条件(步骤S110)。第五示例性实施例使用如下执行条件,其中基于电压传感器160的输出值计算的车载电池156的电压Vbat不小于预定值Vα。
执行条件使用车载电池156的电压Vbat的原因在于避免引擎110基于起动器发电机136的输出转矩的幅值而正确起动。考虑到通过引擎起动辅助处理(或者转矩辅助处理)充分获得燃料消耗的减少的效果,确定了预定值Vα。
当步骤S110中的检测结果指示肯定时(步骤S110中的“是”),就是说,当满足执行条件时,操作流程去往步骤S112。
在步骤S112中,ECU150中的微计算机152在执行引擎起动辅助处理之前执行信息辅助处理。
在第五示例性实施例中,ECU150中的微计算机152指令IS(怠速停止)显示部分148e闪烁。当看到IS显示部分148e闪烁时,小型摩托车的驾驶员获知引擎起动辅助处理现正在执行。
图29A和图29B是示出在信息辅助处理期间安装到小型摩托车的作为驾驶状态显示装置的仪表中的IS显示部分148e的闪烁状态的视图。
通过使用IS显示部分148e的图29A中所示的信息辅助处理,对于小型摩托车的驾驶员,可以正确地识别通过引擎起动辅助处理获得的引擎110的燃料消耗减少效果。
第五示例性实施例在引擎起动辅助处理之前执行信息辅助处理的原因在于向小型摩托车的驾驶员通知在不久的将来将执行引擎起动辅助处理。
就是说,在该定时可以容易地预测到在不久的将来将开始执行引擎起动辅助处理。就是说,当步骤S110中的检测结果指示肯定时(步骤S110中的“是”),存在小型摩托车的驾驶员接通起动器开关66并且ECU150中的微计算机152执行引擎起动控制的高度的可能性。
操作流程去往步骤S114。在步骤S114中,当小型摩托车的驾驶员接通起动器开关166时,操作流程去往步骤S116。步骤S114中的处理检测小型摩托车的驾驶员是否通过起动器开关116指令ECU150中的微计算机152开始引擎110的燃烧。
操作流程去往步骤S116。在步骤S116中,ECU150中的微计算机152在引擎起动时开始燃料喷射控制和点火控制。仅当引擎110已通过引擎起动辅助处理正确起动时,操作流程去往步骤S118。
在步骤S118中,ECU150中的微计算机152结束引擎起动辅助处理和信息辅助处理的执行。ECU150指令IS显示部分149e熄灭。
另一方面,如果步骤S110中的检测结果是否定(步骤S110中的“否”),则操作流程去往步骤S120。在步骤S120中,ECU150中的微计算机152执行向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”的处理。该信息辅助处理可以避免当ECU150中的微计算机152不执行引擎起动辅助处理并且IS显示部分148e不闪烁时小型摩托车的驾驶员具有不舒适的感受。
就是说,当车载电池156的电压小于预定电压Vα时,由于不满足执行引擎起动辅助处理的条件,因此ECU150中的微计算机152不通过IS显示部分148e执行信息辅助处理。在该情况下,存在小型摩托车的驾驶员认为在IS显示部分148e中发生故障的高度的可能性。为了消除小型摩托车的驾驶员具有的不舒适的感受,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”。
例如,对于IS显示部分148e,可以闪烁以便向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”。
当步骤S118中的处理或者步骤S120中的处理完成时,ECU150中的微计算机152结束图28中所示的处理的执行。
(信息辅助处理和加速辅助处理)
接下来,现将参照图30给出当执行加速辅助处理时的信息辅助处理的描述。
图30是示出当由图21中所示的作为控制装置的ECU150中的微计算机152执行加速辅助处理时的信息辅助处理的流程图。
就是说,图30示出了当小型摩托车加速时的信息辅助处理的过程。ECU150中的微计算机152按预定周期重复地执行信息辅助处理。
图28和图30中所示的流程图中的相同的步骤将由相同的附图标记表示。
在图30中所示的步骤S22中,ECU150中的微计算机152检测是否满足如下执行加速辅助处理的条件(a-9)、(b-9)和(c-9)。就是说,ECU150中的微计算机152在步骤S122中检测如下条件(a-9)、(b-9)和(c-9)的逻辑积是否为真。
(a-9)引擎110的旋转速度NE不小于怠速旋转速度Nidl并且不大于上限旋转速度Nα。该条件(a-9)是确定执行加速辅助处理的可允许范围的条件,因为中性点驱动处理的执行的可用范围受到起动器发电机136的旋转速度的限制。
(b-9)其中节气阀114的开放比Tht低于预定开放比Sα的状态持续预定的周期(例如,持续20秒)。该条件用于检测小型摩托车的驾驶员是否已操作加速器手柄118。预定开放比Sα用于检测小型摩托车的驾驶员是否已操作加速器手柄118。
(c-9)其中节气阀114的开放比的增加速度ΔThr超过预定增加速度γ的状态持续预定的周期(例如,持续20秒)。
当步骤S122中的检测结果为真时(步骤S122中的“是”),即当同时满足执行条件(a-9)、(b-9)和(c-9)时,操作流程去往步骤S124。
在步骤S124中,ECU150中的微计算机152检测车载电池156的电压Vbat是否小于预定电压Vα。
当步骤S124中的检测结果指示肯定时(步骤S124中的“是”),操作流程去往步骤S126。
在步骤S126中,ECU150中的微计算机152开始执行信息辅助处理和加速辅助处理两者。
步骤S126中的信息辅助处理是避免小型摩托车的驾驶员在小型摩托车加速时具有不舒适的感受。
就是说,小型摩托车的驾驶员具有的骑行感受基于当驾驶员操纵加速器手柄118以便加速小型摩托车时获得的驾驶员的过去的体验以及当小型摩托车加速时的小型摩托车的响应。
如果当前加速感受不同于关于驾驶员通常操作加速器手柄118以执行加速辅助处理的通常加速感受,则小型摩托车的驾驶员将感受到不安全的感觉。
特别地,由于大部分小型摩托车不具有任何带一个或更多个的门的车厢,因此较之大型机动车辆,小型摩托车的驾驶员具有更直接的驾驶感受。因此,信息辅助处理使得可以向小型摩托车的驾驶员提供舒适的驾驶,并且避免小型摩托车的驾驶员具有任何不舒服的驾驶感受。
第五示例性实施例提供了如下信息辅助处理:较之引擎起动辅助处理期间的消息,在加速辅助处理期间向小型摩托车的驾驶员提供强调的消息。
如图29B中所示,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e以比如图29A中所示的引擎起动辅助处理期间的闪烁速度高的闪烁速度显示消息。
图29中所示的信息辅助处理使得可以确定地和正确地向小型摩托车的驾驶员通知消息。
如上文所述,可以容易地预测是否执行引擎起动辅助处理。另一方面,难于预测是否满足执行加速辅助处理所需的条件。
为了解决该缺陷,用作根据第五示例性实施例的控制装置的ECU150中的微计算机152同时执行加速辅助处理和信息辅助处理。在其中同时执行加速辅助处理和信息辅助处理的情况下,难于在实际执行加速辅助处理之前通过信息辅助处理向小型摩托车的驾驶员提供信息。因此,较之引擎起动辅助处理中的情况,存在变得难于向小型摩托车的驾驶员提供正确信息“加速辅助处理的执行”的可能性。
如图29B中所示,当IS显示部分148e的闪烁周期减小时,IS显示部分148e的熄灭状态的时间间隔是短的,并且小型摩托车的驾驶员必须在短的时间周期内识别通过IS显示部分148e显示的信息。因此,可以在加速辅助处理期间提供强调的信息或消息,而非在引擎起动辅助处理期间提供信息或消息。
出于该原因,作为根据第五示例性实施例的控制装置的ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e在加速辅助处理期间以高闪烁速度闪烁。
操作流程去往步骤S128。在步骤S128中,操作流程停留在步骤S128中直至如下条件(a-10)和(b-10)的逻辑和为真;(a-10)引擎110的旋转速度NE大于上旋转速度No;以及(b-10)在加速辅助处理期间从开关158接通的时间起经过预定的时间周期。
关于开关158的条件(b-10)是用于避免车载电池156中的电力被加速辅助处理的执行过渡消耗的处理。
当步骤S128中的检测结果指示肯定时,即当逻辑和变为真时(步骤S128中的“是”),操作流程去往步骤S130。
在步骤S130中,ECU150中的微计算机152结束加速辅助处理和信息辅助处理的执行。此时,IS显示部分148e关闭。
另一方面,当步骤S124中的检测结果是否定时(步骤S124中的“否”),操作流程去往步骤S120。
在步骤S120中,ECU150执行向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”的处理。
当步骤S122中的检测结果指示否定时(步骤S122中的“否”),当步骤S120中的处理或者当步骤S130中的处理完成时,作为控制装置的ECU150中的微计算机152结束图30中所示的处理的执行。(信息辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理)
现将参照图31给出在从燃料切断控制返回的辅助处理的执行期间的信息辅助处理的描述。
图31是示出当图21中所示的控制装置执行从燃料切断控制返回的辅助处理时的信息辅助处理的流程图。
作为控制装置的ECU150中的微计算机152按预定的时间间隔重复地执行图31中所示的处理。
图28中所示的流程图和图31中所示的流程图之间的相同的步骤将由相同的附图标记表示。
在图31中所示的步骤S132中,ECU150中的微计算机152检测如下用于执行燃料切断控制的条件(a-11)和(b-11)的逻辑积是否为真:
(a-11)小型摩托车的驾驶员不操作加速器手柄118;以及
(b-11)引擎110的旋转速度NE高于燃料切断控制的旋转速度Nβ。
当步骤S132中的逻辑积为真时(步骤S132中的“是”),操作流程去往步骤S134。
在步骤S134中,ECU150中的微计算机152检测车载电池156的电压Vbat是否不小于预定电压Vα。
当步骤S134中的检测结果指示否定时(步骤S134中的“否”),ECU150中的微计算机152不执行从燃料切断控制返回的辅助处理。操作流程去往步骤S120。
在步骤S120中,ECU150中的微计算机152执行向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”的处理。操作流程去往步骤S136。
在步骤S136中,ECU150中的微计算机152执行从燃料切断控制返回的辅助处理以便重新开始引擎110的燃烧。当返回辅助处理完成时,ECU150中的微计算机152结束向小型摩托车的驾驶员提供信息“电池电压低”的信息辅助处理的执行。
另一方面,当步骤S134中的检测结果指示肯定时(步骤S134中的“是”),操作流程去往步骤S138。
在步骤S138中,ECU150中的微计算机152检测引擎110的旋转速度NE是否小于阈值旋转速度Nγ,即是否满足停止燃料切断控制的条件。阈值旋转速度Nγ低于上限旋转速度Nα。此外,步骤S138中使用的阈值旋转速度Nγ低于在步骤S132中的检测处理中使用的旋转速度Nβ。
当步骤S138中的检测结果指示否定时(步骤S138中的“否”),操作流程去往步骤S134。
另一方面,当步骤S138中的检测结果指示肯定时(步骤S138中的“是”),操作流程去往步骤S140。
顺便提及,当在引擎110的旋转速度NE下降到阈值旋转速度Nγ之前,ECU150中的微计算机152检测到小型摩托车的驾驶员已操作加速器手柄118时,操作流程从步骤S134通过步骤S120移至步骤S136。
在步骤S140中,ECU150中的微计算机152在执行从燃料切断控制返回的辅助处理之前执行信息辅助处理。
如图29A中所示,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e闪烁以便向小型摩托车的驾驶员提供信息。
该信息辅助处理允许小型摩托车的驾驶员识别当引擎110重新起动时的燃料消耗减少效果的出现。
由于从燃料切断控制返回的辅助处理使用尽可能降低的阈值旋转速度Nγ,因此当引擎110重新起动时,小型摩托车的驾驶员感受到引擎110的旋转速度过低。该情况具有引起引擎停转并且小型摩托车的驾驶员具有不舒服的驾驶感受的可能性。为了避免这一点,信息辅助处理预先向小型摩托车的驾驶员提供信息“执行从燃料切断控制返回的辅助处理”。该处理消除了这种驾驶员的不舒服的驾驶感受。
在执行从燃料切断控制返回的辅助处理之前执行信息辅助处理的原因在于如上文所述的加速辅助处理中的信息那样,预先向小型摩托车的驾驶员提供信息“怠速停止结束”,换言之,“将在不久的将来执行从燃料切断控制返回的辅助处理”。小型摩托车的驾驶员可以识别关于在不久的将来执行从燃料切断控制返回的辅助处理的正确信息。
在步骤S142中,ECU150中的微计算机152开始执行燃料喷射控制和点火控制,并且等待执行下一步骤直至引擎10通过从燃料切断控制返回的辅助处理恢复到通常燃烧状态。
在步骤S144中,ECU150中的微计算机152结束从燃料切断控制返回的辅助处理和信息辅助处理的执行。该处理关闭IS显示部分149e。
当步骤S132中的检测结果指示否定时(步骤S132中的“否”),或者当步骤S144中的处理完成时,作为控制装置的ECU150中的微计算机152结束图31中所示的处理的执行。
(引擎怠速停止控制期间的信息辅助处理和引擎起动辅助处理)
现将参照图32给出在引擎怠速停止控制期间的信息辅助处理和引擎起动辅助处理的描述。
图32是示出当图21中所示的作为控制装置的ECU150中的微计算机152执行引擎重新起动辅助处理和引擎重新起动控制处理时的信息辅助处理的流程图。
ECU150中的微计算机152按预定的时间间隔重复地执行图32中所示的处理。
图28中所示的流程图和图32中所示的流程图之间的相同的步骤将由相同的附图标记表示。
当小型摩托车的驾驶员通过IS选择开关选择不执行引擎怠速停止控制时,ECU150中的微计算机152不执行图32中所示的处理。
在图32中所示的步骤S146中,根据第五示例性实施例的ECU150中的微计算机152检测自动引擎停止标志F是否具有1(F=1)。自动引擎停止标志F的值1(F=1)指示ECU150中的微计算机152发出关于自动引擎停止的指令。另一方面,自动引擎停止标志F的值0(F=0)指示ECU150中的微计算机152不发出关于自动引擎停止的指令。自动引擎停止标志F具有初始值0(F=0)。
当步骤S146中的检测结果指示肯定时(步骤S146中的“是”),操作流程去往步骤S148。
在步骤S148中,ECU150中的微计算机152检测是否满足自动引擎停止的条件。
当步骤S148中的检测结果指示肯定时(步骤S148中的“是”),即当满足自动引擎停止的条件时,操作流程去往步骤S150。
在步骤S150中,ECU150中的微计算机152执行自动引擎停止处理,并且将自动引擎停止标志F设定为1(F=1)。具体地,在自动引擎停止处理的执行中,燃料喷射阀122停止喷射燃料和新鲜空气组成的气体混合物以便停止引擎110。
当步骤S146中的检测结果指示肯定时(步骤S146中的“是”)或者当步骤S150中的处理完成时,操作流程去往步骤S152。
在步骤S152中,ECU150中的微计算机152检测车载电池156的电压Vbat是否不小于预定电压Vα。
当步骤S152中的检测结果指示否定时(步骤S152中的“否”),ECU150中的微计算机152不执行引擎起动辅助处理。操作流程去往步骤S154。
在步骤S154中,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e闪烁以便向小型摩托车的驾驶员提供信息“通过引擎怠速停止控制的自动引擎停止”。
另一方面,当步骤S152中的检测结果指示肯定时(步骤S152中的“是”),操作流程去往步骤S156。
在步骤S156中,ECU150中的微计算机152在执行引擎起动辅助处理(将在步骤S164中说明)之前开始执行信息辅助处理。
在步骤S156中的信息辅助处理中,ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e闪烁以便提供如图29A中所示的处理那样的信息。如上文所述的各种信息辅助处理那样,IS显示部分148e的闪烁处理避免小型摩托车的驾驶员具有不舒服的驾驶感受。
在执行引擎起动辅助处理之前执行信息辅助处理的原因在于如上文所述的图28中所示的引擎起动辅助处理的情况那样,预先向小型摩托车的驾驶员提供信息“将在不久的将来执行引擎起动辅助处理”。小型摩托车的驾驶员可以识别关于在不久的将来执行引擎起动辅助处理的正确信息。
就是说,可以在该定时容易地预测将在不久的将来开始执行引擎起动辅助处理。就是说,当引擎110自动停止时,存在小型摩托车的驾驶员将接通加速器手柄118以便重新起动引擎110的高度的可能性。
在步骤S158中,ECU150中的微计算机152检测在将引擎110的旋转速度降低到零的周期中是否满足引擎重新起动条件。
处理S138是在通过引擎怠速停止控制的自动引擎停止之后检测小型摩托车的驾驶员是否想要重新起动引擎110的处理。
当S158中的检测结果指示否定时(步骤S158中的“否”)或者当步骤S154中的处理完成时,操作流程去往步骤S160。
在步骤S160中,ECU150中的微计算机152检测是否满足重新起动引擎110的条件。
当步骤S160中的检测结果指示肯定时(步骤S160中的“是”),操作流程去往步骤S162。
在步骤S162中,ECU150中的微计算机152将自动引擎停止标志F设定为0(F=0)。操作流程去往步骤S164。
在步骤S164中,ECU150中的微计算机152开始燃料喷射控制和点火控制。操作流程等待执行如下步骤直至引擎重新起动完成。
顺便提及,当在执行步骤S154、步骤S160和步骤S162中的处理之后执行步骤S164中的处理时,ECU150中的微计算机152执行通常引擎重新起动处理,而不执行引擎起动辅助处理。操作流程去往步骤S166。
在步骤S166中,ECU150中的微计算机152结束引擎起动辅助处理和信息辅助处理的执行,并且关闭IS显示部分148e。
顺便提及,当在执行步骤S154、步骤S160和步骤S162以及步骤S164中的处理之后执行步骤S166中的处理时,ECU150中的微计算机152停止IS显示部分148e的打开状态。
另一方面,当步骤S158中的检测结果指示肯定时(步骤S158中的“是”),ECU150中的微计算机152确定执行CM辅助处理。操作流程去往步骤S168。
在步骤S168中,ECU150中的微计算机152执行信息辅助处理。如加速辅助处理中执行的信息辅助处理那样,步骤S168中的信息辅助处理的执行使得可以避免小型摩托车的驾驶员具有不舒服的驾驶感受。在步骤S168中,ECU150中的微计算机152将自动引擎停止标志F设定为0(F=0)。
在CM辅助处理中,如上文在图29B中所示,作为根据第五示例性实施例的控制装置的ECU150中的微计算机152指令IS显示部分148e以高于引擎起动辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理期间的IS显示部分148e的闪烁速度的高的闪烁速度闪烁。
就是说,由于难于预测是否满足执行CM辅助处理的条件,ECU150中的微计算机152向小型摩托车的驾驶员准确地提供信息“执行CM辅助处理”。操作流程去往步骤S170。
在步骤S170中,ECU150中的微计算机152开始执行燃料喷射控制和点火控制,并且等待去往如下步骤直至CM辅助处理完成引擎起动。当引擎起动处理完成时,操作流程去往步骤S172。
在步骤S172中,ECU150中的微计算机152结束CM辅助处理和信息辅助处理的执行。ECU150中的微计算机152关闭IS显示部分148e。
当步骤S148中的检测结果指示否定时,当步骤S160中的检测结果指示否定时,当步骤S166中的处理完成时,或者当步骤S172中的处理完成时,ECU150中的微计算机152结束执行图32中所示的处理。
第五示例性实施例具有如下效果(1)至(8)。
(1)在初始引擎起动中,作为控制装置的ECU150中的微计算机152在执行引擎起动辅助处理之前执行信息辅助处理。这使得当引擎110重新起动时,对于小型摩托车的驾驶员,可以准确地识别执行燃料消耗减少处理。这还使得在初始引擎起动处理期间,对于驾驶员,可以注意燃料消耗减少效果。
(2)在通过引擎怠速停止控制重新开始引擎110的燃烧时,在执行引擎起动辅助处理之前执行信息辅助处理。这使得可以避免当引擎110重新起动时小型摩托车的驾驶员具有因执行引擎起动辅助处理引起的不舒服的感受。
(3)当检测到使小型摩托车的驾驶速度加速的指令的存在时,ECU150中的微计算机152同时执行加速辅助处理和提供信息“执行加速辅助处理”的信息辅助处理两者。这使得可以避免当引擎110加速时小型摩托车的驾驶员具有因执行加速辅助处理引起的不舒服的感受。
(4)当ECU150中的微计算机152执行CM辅助处理时,ECU150中的微计算机152同时执行CM辅助处理和信息辅助处理两者。这使得可以避免小型摩托车的驾驶员具有因执行CM辅助处理引起的不舒服的感受。
(5)当满足执行燃料切断控制的条件时,ECU150中的微计算机152执行提供信息“在燃料切断控制之后执行返回辅助处理”的信息辅助处理。这使得可以准确地向小型摩托车的驾驶员提供信息“提供燃料消耗减少处理执行引擎起动”。这还使得在引擎起动处理期间,对于驾驶员,可以注意燃料消耗减少效果。
此外,信息辅助处理的执行避免了小型摩托车的驾驶员具有诸如想到引擎已停转的不舒服的驾驶感受。
(6)加速辅助处理和CM辅助处理期间的IS显示部分148e的闪烁速度高于引擎起动辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理期间的IS显示部分148e的闪烁速度。这使得可以准确地向小型摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行和CM辅助处理的执行的消息。
(7)当车载电池156的电池Vbat小于预定电压Vα时,ECU150中的微计算机152禁止执行转矩辅助处理。除了其中IS显示部分148e因引擎怠速停止控制而点亮(其在图32中所示的步骤S154中执行)的情况之外,ECU150中的微计算机152向小型摩托车的驾驶员提供信息或消息“车载电池的电压低”。这使得可以避免小型摩托车的驾驶员具有不舒适的驾驶感受。
ECU150中的微计算机152通过使用IS显示部分148e执行信息辅助处理。这使得可以在不增加任何额外部件的情况下向小型摩托车的驾驶员提供必要的和正确的信息,并且避免作为控制装置的ECU150中的微计算机152的整体尺寸增加。这还使得可以防止小型摩托车的制造成本增加。
(其他修改)
对于根据本发明的控制装置,可以具有如下修改。
如图29B中所示,在第五示例性实施例中,当执行加速辅助处理等时,ECU150中的微计算机152增加IS显示部分148e的闪烁速度以便准确地向小型摩托车的驾驶员提供信息。然而,本发明的概念不限于此。例如,使用显示部分替换IS显示部分148e,并且ECU150中的微计算机152指令该显示部分输出具有连续发光强度的光或者具有按阶段改变的发光强度的光。当执行加速辅助处理时,ECU150中的微计算机152指令该显示部分提供发光强度大于在引擎起动辅助处理期间使用的彩色光的发光强度的彩色光。在该情况下,例如,优选的是在加速辅助处理期间使用发光强度高于在引擎起动辅助处理使用的彩色光的发光强度的彩色光。就是说,优选的是在加速辅助处理期间使用更易于被小型摩托车的驾驶员识别的彩色光,而非在引擎起动辅助处理中使用的彩色光。
本发明的概念不限于向小型摩托车的驾驶员提供关于转矩辅助处理的执行的信息的上述方法。
此外,可以使用另一方法向小型摩托车的驾驶员提供关于转矩辅助处理的执行的信息。例如,可以使用针对诸如引擎起动处理、加速辅助处理、从燃料切断控制返回的辅助处理和CM辅助处理的每个处理改变输出颜色的IS显示部分。
此外,可以使用多个IS显示部分(四个IS显示部分),其分别对应于引擎起动处理、加速辅助处理、从燃料切断控制返回的辅助处理和CM辅助处理。在该情况下,ECU150中的微计算机152基于相应的处理指令IS显示部分闪烁或点亮。
此外,例如,可以具有车载导航系统,并且通过车载导航系统的显示部分向小型摩托车的驾驶员提供关于辅助处理的信息。
此外,可以使用音频声音而非使用视觉光,以便向小型摩托车的驾驶员提供关于转矩辅助处理的执行的信息。当使用音频声音时,小型摩托车的驾驶员戴上具有扬声器的头盔。作为控制装置的ECU150中的微计算机152将音频信号传送到头盔的扬声器以便提供关于转矩辅助处理的执行的信息。
与上文所述的和图29A和29B中所示的处理相似,例如,不同于当执行引擎起动辅助处理和从燃料切断控制返回的辅助处理时的情况,当执行加速辅助处理和CM辅助处理时,作为控制装置的ECU150中的微计算机152增加音频信号的幅值。ECU150中的微计算机152向头盔的扬声器传送音频信号。就是说,对于ECU150中的微计算机152,可以基于每个辅助处理的重要程度指令扬声器改变音量。
此外,可以使用振动生成器向小型摩托车的驾驶员提供关于转矩辅助处理的执行的信息。具体地,使用安装到小型摩托车的车载振动生成器是足用的,或者小型摩托车的驾驶员戴上便携类型的振动生成器是足用的。在该情况下,ECU150中的微计算机152基于每个辅助处理的重要性指令振动生成器改变振动幅度。
本发明的概念不限于如上文所述的中性点驱动处理。例如,当通过针对低电压侧的开关元件Sjn的接通/断开操作来提升车载电池156的电压时,可以接通高电压侧的开关元件Sjp。该控制使得可以阻止当电流在续流二极管Djp中流动时引起的电力损失。
本发明的概念不限于如上文所述的在执行从燃料切断控制返回的辅助处理期间的信息辅助处理。例如,可以在满足停止燃料切断控制的条件的定时执行信息辅助处理。在该情况下,由于可以提供从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息,因此这使得可以阻止小型摩托车的驾驶员具有不舒服的感受。
考虑到维持车载电池156中存储的电能,可以在执行转矩辅助处理之后计数的恒定时间周期内禁止执行转矩辅助处理。在该情况下,优选的是向小型摩托车的驾驶员提供关于“暂时停止执行转矩辅助处理”的信息。
本发明的概念不限于如上文通过图30中所示的步骤S122中的处理说明的、基于针对加速器手柄118的操作检测是否发出加速指令的方法。例如,可以具有能够检测针对加速器手柄118的操作量的加速器传感器,并且基于从加速器传感器传送的检测信号检测加速器指令的发出。
当在引擎110的怠速操作期间车载电池156的电压Vbat不小于预定电压Vα时,可以使用控制逻辑继续在执行引擎起动辅助处理期间使用的信息辅助处理。该控制使得可以准确地提供用于实现加速辅助处理的执行的信息,并且可以增强小型摩托车的驾驶员的驾驶能力。
本发明的概念不限于如上文所述的当小型摩托车从引擎110的怠速状态加速时执行加速辅助处理。例如,当小型摩托车从引擎110的通常驱动状态(而非从引擎110的怠速状态)加速时,当起动器发电机136具有作为中性点驱动处理的可执行旋转速度的旋转速度的高的上限值时,可以执行加速辅助处理。
第五示例性实施例使用如上文在图22A和22B中示出的具有可变切换状态(CST1)的电路配置。然而,本发明的概念不限于该可变切换状态(CST1)。例如,可以具有带另一可变切换状态(CST2)的电路配置。
在可变切换状态(CST1)中,车载电池156、电容154和起动器发电机136的线圈的中性点N之间的连接改变以便将车载电池156的正电极连接到起动器发电机136的线圈的中性点N。
在可变切换状态(CST2)中,车载电池156的正电极端子连接到逆变器INV的正电极端子,车载电池156的负电极端子从逆变器INV的负端子断开连接,并且车载电池156的负电极端子连接到起动器发电机156的线圈的中性点N。在可变切换状态(CST2)中,当在其中低电压侧的开关元件Sjn断开的周期期间断开高电压侧的开关元件Sjp时,可以提升车载电池156的电压。
在该电路配置中,可以选择另一可变切换状态,其中电容154连接到车载电池156的负电极端子和逆变器IV的负电极端子。
此外,可以具有另一可变切换状态,其中电容154连接到逆变器IV的正电极端子和起动器发电机136的线圈的中性点N之间的节点。
在执行图28中所示的步骤S110中的引擎起动辅助处理的条件中和在图31中所示的步骤S134中的处理中,可以使用车载电池的充电状态(SOC)而非使用车载电池156的电压Vbat。
具体地,检测车载电池156的SOC是否不小于预定值是足用的。通过使用电流传感器检测车载电池156的SOC。该电流传感器检测流入和流出车载电池156的电流。ECU150中的微计算机152基于电流传感器和电压传感器160的检测值来计算车载电池156的SOC。
第五示例性实施例使用如上文所述的执行燃料切断控制的条件。然而,本发明的概念不限于该条件。例如,除了图31中所示的步骤S132中的条件之外,可以添加车载电池156的电压Vbat是否不小于预定电压Vα的条件。在该情况下,可以避免执行图31中所示的步骤S134、步骤S120和步骤S136中的处理。
第五示例性实施例使用如上文所述的用于与所有转矩辅助处理中的每个对应的信息辅助处理的控制逻辑处理,其中转矩辅助处理诸如引擎起动辅助处理、加速辅助处理、从燃料切断控制返回的辅助处理和CM辅助处理。
然而,本发明的概念不限于以上控制逻辑处理。例如,可以使用用于与一部分转矩辅助处理对应的信息辅助处理的另一控制逻辑处理,例如,该控制逻辑处理仅对应于引擎起动辅助处理和加速辅助处理。
可接受的是,执行在图32中所示的步骤S154中的提供关于“车载电池的电压低”的信息的处理。
本发明的概念不限于诸如具有如上文所述的怠速停止功能的小型摩托车的摩托车。例如,可以将本发明的概念应用于机动车辆和其他类型的没有任何怠速停止功能的摩托车。在该情况下,在通过引擎怠速停止控制停止引擎之后在引擎重新起动处理中执行引擎起动辅助处理和CM辅助处理。
第五示例性实施例将电磁继电器158用作断开和接通车载电池156的正电极端子和起动器发电机136的线圈的中性点N之间的电路径的开关。然而,本发明的概念不限于使用电磁继电器158。可以将例如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的半导体开关元件用作开关158。
逆变器IV具有作为开关元件的MOSFET。然而,本发明的概念不限于使用MOSFET。可以使用双极型晶体管或者IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。
第五示例性实施例使用作为方波控制的180度电角度电流提供处理。然而,本发明的概念不限于使用180度电角度电流提供处理。例如,可以使用120度电流提供处理。
第五示例性实施例将作为控制装置的ECU150应用于单缸引擎。然而,本发明的概念不限于此。例如,除了单缸引擎之外,可以将根据本发明的控制装置应用于各种类型的多缸引擎。
此外,除了诸如汽油机的火花点火引擎之外,可以将根据本发明的控制装置应用于诸如柴油机的压缩点火引擎。
除了小型摩托车之外,可以将根据本发明的控制装置应用于其他类型的摩托车。
(本发明的其他作用和效果)
根据本发明的另一方面的控制装置进一步具有引擎怠速旋转速度控制部件。引擎怠速旋转速度控制部件在引擎怠速状态期间将曲柄轴的旋转速度调整到目标旋转速度。当直流/交流转换电路的输入电压等于电池的端电压,即提供给电池的端电压时,引擎怠速旋转速度控制部件控制起动器发电机、定子和直流/交流转换电路,使得在引擎怠速状态期间所生成的起动器发电机的转矩小于使曲柄轴的旋转速度从0增加到曲柄轴的目标旋转速度所需的转矩。
当电池的端电压作为输入电压被直接提供给直流/交流转换电路的端子时,当起动器发电机用作电动机时获得的转矩变得过小。因此较之没有升压器控制部件的功能和转矩提供部件的功能的、仅具有电力生成功能的起动器发电机的尺寸,可以获得尺寸减小的起动器发电机和直流/交流转换电路。在该情况下,当不足的转矩将另外提供给曲柄轴时,升压器控制部件和转矩提供部件可以将所需的转矩提供给曲柄轴。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有停止部件和返回部件。当驱动摩托车所需的转矩不大于预定转矩时,基于来自摩托车的驾驶员的请求,停止部件停止针对内燃机的燃烧控制。在通过停止部件停止燃烧控制期间,当内燃机的旋转速度变得不大于返回旋转速度时,返回部件开始针对内燃机的燃烧控制。在控制装置中,转矩提供部件具有燃料控制返回辅助部件。当返回部件开始燃烧控制时,燃料控制返回辅助部件执行针对燃料控制的返回辅助处理以便向内燃机的曲柄轴提供转矩。
对于返回旋转速度,有必要具有如下速度:当针对内燃机的燃烧控制重新开始时,通过该速度,内燃机的曲柄轴具有稳定的旋转速度。
较之当不执行针对燃料控制的返回辅助处理时的曲柄轴的旋转速度,当执行针对燃料控制的返回辅助处理时,可以具有曲柄轴的低旋转速度。该控制使得可以减少内燃机的燃料消耗以及从内燃机排放的废气总量。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,当电池的充电状态高时,返回部件降低返回旋转速度。
返回旋转速度降低得越多,执行针对燃料控制的返回辅助处理所需的电力就增加得越多。因此,如果返回旋转速度将极低,尽管电池具有低SOC,执行针对燃料控制的返回辅助处理所消耗的电力量仍增加。该状态引起对使用电池电力的驱动电子装置的不利影响。然而,由于根据本发明的控制装置基于电池的SOC的幅值确定返回旋转速度,因此可以在降低返回旋转速度的同时避免对驱动电装置的任何不利影响。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有引擎怠速旋转速度控制部件。当引擎处于引擎怠速状态时,引擎怠速旋转速度控制部件将曲柄轴的旋转速度调整到目标旋转速度。当如下条件(A)和(B)的逻辑和变为真时,返回部件停止针对燃料控制的返回辅助处理:(A)当曲柄轴的旋转速度持续等于目标旋转速度时;以及(B)当摩托车的驾驶员想要增加用于驱动摩托车的转矩时。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有自动停止处理部件和自动引擎起动处理部件。当驾驶员的请求指示停止摩托车时,自动停止处理部件执行停止针对内燃机的燃烧控制的自动引擎停止处理。当摩托车的驾驶员想要起动摩托车时,自动引擎起动处理部件执行自动引擎起动处理以便开始针对内燃机的燃烧控制。转矩提供部件具有意图改变辅助部件。当通过自动引擎停止处理使曲柄轴的旋转速度朝向0减小时,当存在执行自动引擎起动处理的请求时,意图改变辅助部件执行意图改变辅助处理以便向曲柄轴提供转矩。
当在自动引擎停止处理降低内燃机的旋转速度时生成摩托车的驾驶员的起动摩托车的请求时,存在难于快速响应摩托车的驾驶员请求的引擎重新起动的可能性。然而,根据本发明的控制装置执行意图改变辅助处理以便通过使用起动器发电机的快速响应能力来快速增加内燃机的旋转速度。这满足了摩托车的驾驶员快速起动摩托车的请求并且向摩托车的驾驶员提供了舒适的驾驶。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,意图改变辅助部件具有转矩提供限制部件。转矩提供限制部件执行用于通过将起动器发电机用作电动机来向内燃机的曲柄轴提供转矩的转矩提供限制处理,(C)当曲柄轴的旋转速度不小于预定旋转速度时,起动器发电机使用通过升压器控制部件提升的直流电压源的电压,以及(D)当曲柄轴的旋转速度小于预定旋转速度时,直流电压源的电压因意图改变辅助处理而受到限制,并且起动器发电机使用受限的电压。
在起动器发电机中流动的电流的幅值对应于由直流/交流转换电路施加到起动器发电机的电压和在起动器发电机中生成的逆电动势的电压之间的差。因此,如果起动器发电机的旋转速度变得极低,则过度的电流将在起动器发电机中流动。这将降低起动器发电机和直流/交流转换电路的操作的可靠性,并且增加电功耗。然而,根据本发明的控制装置中的转矩提供限制部件避免了该缺陷。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,意图改变辅助部件包括用于改变执行意图改变辅助处理所需的时间周期,使得电池的充电状态越大,则该时间周期扩展得越大的改变部件。
执行意图改变辅助处理所需的执行时间周期越长,则执行意图改变辅助处理所需的电力就增加得越多。因此,如果执行时间周期极长,尽管电池的SOC是低的,执行意图改变辅助处理所消耗的电力量仍将增加。该情况具有引起对使用电池电力的电子装置的不利影响的可能性。然而,由于根据本发明的控制装置基于电池的SOC的幅值确定执行时间周期,因此可以在增加执行时间周期的同时避免对驱动电装置的任何不利影响。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有加速请求检测部件。加速请求检测部件检测是否存在增加驱动摩托车的转矩的请求。转矩提供部件具有加速辅助部件。当加速请求检测部件的检测结果指示存在增加驱动摩托车的转矩的请求时,加速辅助部件执行向曲柄轴提供转矩的加速辅助处理。
当内燃机仅响应增加驱动摩托车的转矩的请求时,存在扩展增加内燃机生成的燃烧能量所需的时间周期的趋势。就是说,该情况降低了摩托车的加速能力。然而,由于根据本发明的控制装置通过使用起动器发电机执行加速辅助处理,因此可以提高摩托车的加速能力。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有禁止部件。当电池的充电状态低时,禁止部件禁止执行加速辅助处理。
加速辅助处理的执行消耗电池中存储的电力。如果在电池的SOC低的情况下执行加速辅助处理,则将存在引起对使用电池电力的电子装置的不利影响的可能性。然而,由于根据本发明的控制装置具有禁止部件,因此可以避免对驱动电装置的任何不利影响。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,转矩提供部件具有引擎起动辅助部件。引擎起动辅助部件基于开始内燃机的燃烧的请求执行用于向曲柄轴提供转矩的引擎起动辅助处理。
当内燃机起动时,在使用升压器控制部件提升的电压的同时向内燃机的曲柄轴提供转矩。这使得可以在不使用大尺寸的起动器发电机的情况下向曲柄轴提供所需的转矩,以便除了电力发电机的功能之外,满足电动机的功能。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,引擎起动辅助部件具有转矩提供限制部件。转矩提供限制部件执行通过将起动器发电机用作电动机来向内燃机的曲柄轴提供转矩的转矩提供限制处理,(E)当曲柄轴的旋转速度不小于预定旋转速度时,起动器发电机使用通过升压器控制部件提升的直流电压源的电压,以及(F)当曲柄轴的旋转速度小于预定旋转速度时,直流电压源的电压因引擎起动辅助处理而受到限制,并且起动器发电机使用受限的电压。
在起动器发电机中流动的电流的幅值对应于由直流/交流转换电路提供给起动器发电机的电压和在起动器发电机中生成的逆电动势的电压之间的差。因此,如果起动器发电机的旋转速度极低,则过度的电流将在起动器发电机中流动。这将降低起动器发电机和直流/交流转换电路的操作的可靠性,并且增加电功耗。然而,根据本发明的控制装置中的转矩提供限制部件避免了该缺陷。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,引擎起动辅助部件具有改变部件。改变部件改变执行起动辅助处理所需的时间周期,使得电池的充电状态越高,则该时间周期扩展得越大。
起动辅助处理所需的执行时间周期越长,则起动辅助处理所需的电力就增加得越多。因此,如果执行时间周期极长,尽管电池的SOC是低的,执行起动辅助处理所消耗的电力量仍将增加。该状态具有引起对使用电池电力的电子装置的不利影响的可能性。然而,由于根据本发明的控制装置基于电池的SOC的幅值确定执行时间周期,因此可以在增加执行时间周期的同时避免对驱动电装置的任何不利影响。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,内燃机是四冲程引擎。当施加到曲柄轴的负载转矩已通过其中负载转矩的幅值具有由四冲程引擎的压缩冲程引起的最大转矩的时间长度时,引擎起动辅助部件结束引擎起动辅助处理的执行。
阻止内燃机的曲柄轴的旋转的负载转矩在内燃机的活塞的周期性运动的压缩冲程期间变为最大值。因此,在压缩冲程之后,小的驱动转矩可以稳定地使内燃机的曲柄轴旋转。考虑到该特征,起动辅助部件使用结束引擎起动辅助处理的条件。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有切换部件和切换控制部件。切换部件在第一连接状态和第二连接状态之间切换。切换控制部件控制切换部件的操作,使得当曲柄轴的旋转能量被变换成电力并且通过所生成的电力对电池充电时,切换部件实现第二连接状态,并且在升压器控制部件提升直流电压源的电压之前,切换部件实现第一连接状态。在第一连接状态中,中性点和直流电压源的正电极输入端子和负电极输入端子中的一个连接到电池的正电极端子和负电极端子。此外,在第二连接状态中,直流电压源的正电极输入端子和负电极输入端子连接到电池的成对的正电极端子和负电极端子。
在中性点N处连接在一起的定子绕组中的每个中流动的电流周期性地改变并且具有不同的相位。从定子绕组的每个端子输出到直流/交流转换电路的电流的和的改变小于来自起动器发电机的每个端子的输出电流的改变。因此,较之其中在第一连接状态期间起动器发电机用作电动机的情况,在其中电池端子连接到直流/交流转换电路的输入端子的第二连接状态期间,将起动器发电机用作电动机使得可以减少电池的输入电流波纹。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,每个定子绕组具有相同的长度并且每个定子绕组属于定子发电机的各个相。升压器控制部件在常通(base-on)周期期间周期性地接通和断开连接到直流电压源的正电极输入端子的开关元件以及连接到直流电压源的负电极输入端子的开关元件之一。该常通周期指示连接到直流电压源的正电极输入端子的开关元件和连接到直流电压源的负电极输入端子的开关元件中的每个的接通状态。
如上文所述,当使用方波控制替换正弦波驱动方法时,通过对直流/交流转换电路中的开关元件执行周期性的接通/断开操作,在开关元件的断开状态期间降低了电压使用比。通常,在方波控制期间,在常通周期期间执行针对开关元件的接通/断开操作以便限制起动器发电机的输出转矩。
另一方面,本发明的发明人发现可以控制起动器发电机,使得通过提升针对直流/交流转换电路的输入电压导致的起动器发电机的转矩增加大于由电压使用比引起的起动器发电机的转矩的减少。这使得可以在避免增加部件数目并且避免起动器发电机的任何设计改变的同时,将起动器发电机的输出转矩增加到大于当直流/交流转换电路的输入电压用作电池的端电压时获得的转矩。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,旋转电机机械连接到作为摩托车的主引擎的内燃机的曲柄轴。电池是安装到摩托车的车载电池。在第二连接状态中,旋转电机将内燃机的曲柄轴的旋转能量变换成电能,并且通过该电能对车载电池充电。
在控制装置中,升压器控制部件在第一连接状态期间操作直流/交流转换电路中的开关元件以便将直流电压源的电压提升到车载电池的电压。当通过升压器控制部件使直流电压源的电压高于车载电池的电压时,转矩提供部件操作直流/交流转换电路中的开关元件以便将具有电动机的功能的旋转电机的转矩提供给内燃机的曲柄轴。
在第一连接状态中,旋转电机的定子绕组和直流/交流转换电路中的开关元件构成升压器斩波电路以便将直流电压源的电压提升到车载电池的端电压。该结构使得可以在不增加系统的部件数目的情况下增加直流/交流转换电路的输入电压。由于该结构使得当旋转电机用作电动机时可以增加旋转电机的转矩,因此可以通过使用具有发电机的功能和电动机的功能的旋转电机来提供使引擎的曲柄轴旋转所需的转矩。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有连接控制部件。当通过转矩提供部件提供转矩的处理转换成将曲柄轴的旋转能量变换成电能并且利用从旋转能量变换的电能对车载电池充电的处理时,当在旋转电机的定子绕组的中性点和车载电池之间的流动的电流变得不大于预定值时,连接控制部件从第一连接状态释放直流/交流转换电路、旋转电机和车载电池之间的连接。
当在定子绕组的中性点N和车载电池之间流动的电流不大于预定值时,释放直流/交流转换电路、旋转电机和车载电池之间的第一连接状态。这使得可以降低电流增加速率以避免因大的浪涌电压损坏部件。这使得可以在电流具有大的下降速度时阻止生成浪涌电压。此外,这使得可以避免电磁继电器的电接触在第一连接状态期间熔化。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,旋转电机的每个定子绕组具有相同的长度,并且旋转电机的每个定子绕组属于旋转电机的每个相。升压器控制部件在常通周期期间周期性地接通和断开连接到直流电压源的正电极输入端子的开关元件以及连接到直流电压源的负电极输入端子的开关元件之一,其中常通周期指示连接到直流电压源的正电极输入端子的开关元件和连接到直流电压源的负电极输入端子的开关元件中的所有开关元件的接通状态。
当使用方波控制替换使用正弦曲线控制时,在常通周期期间,在周期性的接通和断开控制期间降低电压占空比。为了避免这一点,仅在常通周期期间或者仅当转矩正受到限制时,执行在方波控制中在常通周期期间针对开关元件的接通和断开操作。
顺便提及,本发明的发明人发现如下事实。就是说,对于控制装置,可以控制(m-1)通过直流/交流转换电路的提升的输入电压增加的旋转电机的转矩的幅值大于(m-2)由于电压利用比的降低而降低的转矩的幅值。
因此,对于控制装置,较之通过将直流/交流转换电路的输入电压用作车载电池的端电压而获得的电机的转矩,可以在没有设计改变并且不增加部件数目的情况下增加旋转电机的转矩。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,除了常通周期期间的接通和断开操作的切换定时之外,在从开关元件的切换定时起经过预定的时间周期之后,连接控制部件在升压器控制部件的控制期间从第一连接状态释放连接到直流电压源的正电极端子的开关元件或者连接到直流电压源的负电极端子的开关元件。
当升压器控制部件执行升压器控制处理时,可以预先预测如下条件(m-3)和(m-4)之间的相位差:
(m-3)除了常通周期期间的接通和断开切换操作之外,连接到直流电压源的正电极端子的开关元件或者连接到直流电压源的负电极端子的开关元件的切换定时;以及
(m-4)在旋转电机的定子绕组的中性点和车载电池之间流动的电流具有局部最小值的定时。
因此,基于切换定时和电流变得不大于预定值的定时之间的相位差来确定预定时间,并且在电流不大于预定值的定时可以释放第一连接状态。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,在升压器控制部件的控制期间,连接控制部件输入直流电压源的电压检测值,并且在从电压检测值具有极限值的时间起计数的预定的时间周期之后,从第一连接状态释放直流/交流转换电路、旋转电机和车载电池之间的连接。
当升压器控制部件执行升压器控制处理时,可以预先估计如下定时(m-5)和(m-6)之间的相位差:
(m-5)在旋转电机的中性点和车载电池之间流动的电流具有极限值的定时;以及
(m-6)直流电压源的电压具有极限值的定时。
因此,基于直流电压源的电压具有极限值的定时和在定子绕组的中性点和车载电池之间流动的电流量不大于预定值的定时之间的差来确定预定的时间周期。因此在定子绕组的中性点和车载电池之间流动的电流量不大于预定值的定时,可以从第一连接状态释放直流/交流转换电路、旋转电机和车载电池之间的连接。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有引擎怠速旋转速度控制部件。在引擎怠速状态期间,引擎怠速旋转速度控制部件将曲柄轴的旋转速度调整到目标旋转速度。特别地,旋转电机生成的转矩小于使内燃机的曲柄轴的旋转速度从0增加到目标旋转速度所需的转矩。
当旋转电机用作电动机并且直流/交流转换电路的输入电压用作车载电池的端电压时生成的转矩变为过小的值。
因此,较之被设计为发电机的旋转电机的整体尺寸,根据本发明的控制装置使用尺寸减小的旋转电机以及尺寸减小的直流/交流转换电路。此外,控制装置中的升压器控制部件和转矩施加部件可以提供使内燃机的曲柄轴充分旋转所需的转矩。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,当内燃机起动时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的引擎起动辅助处理。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。
在起动器发电机向内燃机的曲柄轴提供旋转能量时,在作为燃料和新鲜空气组成的气体混合物的燃料被提供给内燃机之后,在内燃机的曲柄轴的旋转速度达到预定的稳定旋转速度(怠速旋转速度)之前,不会完成引擎起动控制。
通常,在引擎起动时提供给内燃机的燃料量大于执行内燃机的通常燃烧所需的燃料量。为了降低引擎起动处理时的燃料量,控制装置执行作为中性点驱动处理的引擎起动辅助处理。该控制使得可以在引擎起动处理期间在将输出轴的旋转速度增加到怠速旋转速度所需的能量中,增加从起动器发电机提供给内燃机的曲柄轴的旋转能量。这使得可以增强在开始内燃机的燃烧的处理期间减少燃料消耗的效果。
根据本发明的控制装置向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。该控制通过具有燃料消耗减少效果的控制方法允许摩托车的驾驶员识别引擎起动。这还允许摩托车的驾驶员注意燃料消耗减少效果。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,摩托车包括加速器手柄,摩托车的驾驶员通过该加速器手柄指令控制装置调整内燃机的输出转矩。控制装置进一步包括怠速停止控制部件,当满足预定的停止条件时并且在引擎停止之后,该怠速停止控制部件自动停止内燃机的燃烧。当满足预定的引擎重新起动条件时,引擎怠速停止控制部件重新开始内燃机的燃烧,其中预定的引擎重新起动条件包括当摩托车的驾驶员操作加速器手柄时的条件。引擎起动辅助处理是当引擎怠速停止控制部件重新开始内燃机的燃烧时的中性点驱动处理。
就是说,在引擎怠速停止控制的自动引擎停止之后,当引擎怠速停止控制部件重新开始内燃机的燃烧时,控制装置执行引擎起动辅助处理。这使得可以降低重新起动内燃机时的内燃机的燃料消耗。
顺便提及,当在自动引擎停止之后开始驾驶摩托车时,摩托车的驾驶员基于他/她过去的驾驶体验来识别针对摩托车的加速器手柄的操作和摩托车的加速状态之间的关系。
当控制装置基于驾驶员针对加速器手柄的通常操作来执行引擎起动辅助处理时,当机动车辆加速时,较之没有执行任何引擎起动辅助处理的情况,驾驶员的感受变得不同。特别地,较之驾驶员驾驶具有四个车轮的机动车辆的情况,驾驶员驾驶摩托车时的驾驶感受变高。当控制装置不向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的任何信息时,驾驶员具有不舒服的感受。
另一方面,当内燃机重新起动时,根据本发明的控制装置向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。该控制使得可以避免摩托车的驾驶员具有不舒服的感受,即便当内燃机重新起动时执行引擎起动辅助处理。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,摩托车包括加速器手柄,摩托车的驾驶员通过该加速器手柄向控制装置指令输出内燃机的转矩。控制装置进一步具有用于基于摩托车的驾驶员针对加速器手柄的操作状态检测是否生成加速摩托车的驾驶速度的加速指令的检测部件。当检测部件的检测结果指示存在加速指令时,当存在加速指令时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的加速辅助处理。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的信息。
控制装置基于针对加速器手柄的操作执行作为中性点驱动处理的加速辅助处理。该控制使得可以在维持摩托车的加速能力的同时降低当摩托车加速时的燃料消耗。
顺便提及,当摩托车加速时,摩托车的驾驶员基于他过去的驾驶体验来识别针对摩托车的加速器手柄的操作和摩托车的加速状态之间的关系。
当控制装置基于驾驶员针对加速器手柄的通常操作来执行加速辅助处理时,当机动车辆加速时,较之没有执行任何加速辅助处理的情况,驾驶员的感受变得不同。特别地,较之驾驶员驾驶具有四个车轮的机动车辆的情况,驾驶员驾驶摩托车时的驾驶感受变为极易受控制的。当控制装置不向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的任何信息时,驾驶员具有不舒服的感受。
根据本发明的控制装置向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的信息。该控制使得可以避免摩托车的驾驶员具有不舒服的感受,即便执行加速辅助处理。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,当存在开始内燃机的燃烧的指令时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的引擎起动辅助处理。在执行内燃机的燃烧之前,信息部件向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。特别地,控制装置进一步包括信息强调部件,当执行加速辅助处理时,而非当执行引擎起动辅助处理时,该信息强调部件强调信息。
由于可以容易地预测在不久的将来是否将执行引擎起动辅助处理,因此在生成开始内燃机的燃烧的指令之前,根据本发明的控制装置提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。该控制处理使得可以准确地向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。另一方面,由于难于预测加速摩托车的指令的生成,因此当执行加速辅助处理时,根据本发明的控制装置同时向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的信息。
由于在实际执行加速辅助处理之前不可能向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的信息,因此存在控制装置难于向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的执行的正确信息的可能性。
另一方面,当执行加速辅助处理时,控制装置中的信息强调部件强调关于加速辅助处理的执行的信息。因此较之关于引擎起动辅助处理的执行的信息,对于摩托车的驾驶员,可以准确地和迅速地识别关于加速辅助处理的执行的信息。
作为本发明的另一方面的控制装置进一步具有燃料切断控制部件,当摩托车的驾驶员不操作加速器手柄并且内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,该燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料,并且在停止提供燃料之后,当内燃机的旋转速度不大于比第一旋转速度低的第二旋转速度时,该燃料切断控制部件重新开始向内燃机提供燃料。当燃料切断部件重新开始提供燃料时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的从燃料切断控制返回的辅助处理。在燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料之后,信息部件向摩托车的驾驶员提供关于由燃料切断控制部件执行的从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。当执行加速辅助处理时,信息部件同时提供关于加速辅助处理的执行的信息。控制装置进一步具有信息强调部件。当执行加速辅助处理时,而非当执行从燃料切断控制返回的辅助处理时,该信息强调部件强调信息。
控制装置执行从燃料切断控制返回的辅助处理以便增加燃料消耗减少的效果。由于控制装置相对容易地预测在不久的将来是否将执行从燃料切断控制返回的辅助处理,因此当燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料时,控制装置向摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。就是说,在控制装置实际执行从燃料切断控制返回的辅助处理之前,控制装置向摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。该控制使得可以准确地向摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。
另一方面,通常难于预测加速摩托车的指令的生成,因此当控制装置实际执行加速辅助处理时,根据本发明的控制装置同时提供关于加速辅助处理的执行的信息。
在上述信息方法中,对于控制装置,不可能在执行加速辅助处理之前提供关于加速辅助处理的执行的信息。因此,较之关于从燃料切断控制返回的辅助处理的信息,存在难于向摩托车的驾驶员提供关于加速辅助处理的正确信息的执行的可能性。
另一方面,根据本发明的控制装置中的信息强调部件强调关于在不久的将来执行加速辅助处理的信息。因此较之关于从燃料切断控制返回的辅助处理的信息,对于摩托车的驾驶员,可以准确地和迅速地识别关于加速辅助处理的执行的强调信息。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,摩托车具有加速器手柄,摩托车的驾驶员通过该加速器手柄指令控制装置调整内燃机的输出转矩。控制装置进一步具有引擎怠速停止控制部件和自动停止检测部件。当满足预定停止条件时,引擎怠速停止控制部件自动停止内燃机的燃烧。在自动引擎停止之后,当满足预定的引擎重新起动条件时,引擎怠速停止控制部件重新开始内燃机的燃烧,其中预定的引擎重新起动条件包括当摩托车的驾驶员操作加速器手柄时的条件。
在引擎怠速停止控制部件自动停止内燃机的燃烧之后,在内燃机的输出轴的旋转速度达到0之前,自动停止检测部件检测是否满足预定的引擎重新起动条件。
当自动停止检测部件判断满足引擎重新起动条件时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的紧接自动引擎停止之后的辅助处理。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于作为中性点驱动处理的紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。
根据本发明的控制装置具有引擎怠速停止控制部件以便增加内燃机的燃料消耗减少的效果。存在如下可能性:在引擎怠速停止控制部件自动停止内燃机的燃烧之后,当摩托车的驾驶员操作加速器手柄时,重新开始内燃机的燃烧。为了在该情况下增加燃料消耗减少的效果,在内燃机的输出轴的旋转速度达到0之前并且在引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止之后,当满足引擎重新起动条件时,控制装置执行作为中性点驱动处理的接着自动引擎停止之后的辅助处理。
顺便提及,基于他/她过去的驾驶体验,摩托车的驾驶员具有他/她的关于当开始驾驶摩托车时的针对加速器手柄的操作的感受和当摩托车加速时的感受之间的关系的知识。
在引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止之后当执行辅助处理时的驾驶员的感受不同于不执行辅助处理的感受。这使得摩托车的驾驶员具有不舒服的驾驶感受。
特别地,较之驾驶员驾驶具有四个车轮的机动车辆的情况,驾驶员驾驶摩托车时的驾驶感受是较易受控制的。当控制装置不向摩托车的驾驶员提供关于辅助处理的执行的任何信息时,驾驶员具有不舒服的感受。
另一方面,在引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止之后,根据本发明的控制装置提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。该控制使得可以避免摩托车的驾驶员具有不舒服的驾驶感受,即便当内燃机重新起动时执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,当内燃机的输出轴的旋转速度达到0时,当重新开始内燃机的燃烧时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的引擎起动辅助处理。在指令开始内燃机的燃烧之前,信息部件向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。在执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理的同时,信息部件向摩托车的驾驶员提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。特别地,控制装置进一步具有信息强调部件。当执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,而非当执行引擎起动辅助处理时,该信息强调部件强调信息。
由于可以容易地预测在不久的将来是否执行引擎起动辅助处理,因此在出现开始内燃机的燃烧的指令之前,根据本发明的控制装置向摩托车的驾驶员提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。
这使得摩托车的驾驶员可以准确地识别在不久的将来将执行引擎起动辅助处理。
另一方面,由于在紧接引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止之后通常难于正确地预测摩托车的驾驶员是否操作加速器手柄,因此当执行引擎起动辅助处理时,根据本发明的控制装置同时提供关于引擎起动辅助处理的执行的信息。
由于在实际执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理之前不可能向摩托车的驾驶员提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息,因此存在控制装置难于向摩托车的驾驶员提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的正确信息的可能性。
另一方面,控制装置中的信息强调部件强调关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。因此较之关于引擎起动辅助处理的执行的信息,对于摩托车的驾驶员,可以准确地和迅速地识别关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,控制装置进一步具有燃料切断控制部件。当摩托车的驾驶员不操作加速器手柄并且内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料。在停止提供燃料之后,当内燃机的旋转速度不大于比第一旋转速度低的第二旋转速度时,燃料切断控制部件重新开始向内燃机提供燃料。当燃料切断部件重新开始提供燃料时,转矩辅助部件执行作为中性点驱动处理的从燃料切断控制返回的辅助处理。在燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料之后,信息部件向摩托车的驾驶员提供关于由燃料切断控制部件执行的从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。当执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,信息部件同时提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。控制装置进一步具有信息强调部件。当执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,而非当执行从燃料切断控制返回的辅助处理时,该信息强调部件强调信息。
由于可以容易地预测在不久的将来是否将执行从燃料切断控制返回的辅助处理,因此在其中燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料的情况下,信息部件向摩托车的驾驶员通知关于在不久的将来执行从燃料切断控制返回的辅助处理的信息。就是说,在实际执行从燃料切断控制返回的辅助处理之前,控制装置中的信息部件向摩托车的驾驶员提供关于在不久的将来执行从燃料切断控制返回的辅助处理的信息。该控制使得可以向摩托车的驾驶员准确地提供关于在不久的将来执行从燃料切断控制返回的辅助处理的信息。
另一方面,由于在自动引擎停止之后通常难于检测摩托车的驾驶员是否操作加速器手柄,因此当执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,信息部件向摩托车的驾驶员同时提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。
由于在实际执行紧接自动引擎停止之后的辅助处理之前不可能向摩托车的驾驶员提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息,因此存在控制装置难于向摩托车的驾驶员提供关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的正确信息的可能性。
另一方面,控制装置中的信息强调部件强调关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。因此较之关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息的情况,对于摩托车的驾驶员,可以准确地和迅速地识别关于紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,摩托车具有加速器手柄,摩托车的驾驶员通过该加速器手柄指令控制装置调整内燃机的输出转矩。控制装置进一步具有燃料切断控制部件,当摩托车的驾驶员不操作加速器手柄并且内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,该燃料切断控制部件停止向内燃机提供燃料。在停止提供燃料之后,当内燃机的旋转速度不大于比第一旋转速度低的第二旋转速度时,燃料切断控制部件重新开始向内燃机提供燃料。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。
控制装置执行作为当燃料切断控制部件重新开始向内燃机提供燃料时的燃料切断控制的中性点驱动处理。因此,较之仅利用从车载电池提供的电力的起动器发电机的输出转矩的情况,当控制装置重新开始内燃机的燃烧时,根据本发明的控制装置可以增加起动器发电机的输出转矩并且将增加的输出转矩传送到内燃机的输出轴。如上文所述,这使得可以进一步降低比第一旋转速度低的第二旋转速度。因此可以扩展停止向内燃机提供燃料所需的时间周期。这使得可以降低内燃机的燃料消耗。
如上文所述,当控制装置执行从燃料切断控制返回的辅助处理时,根据本发明的控制装置中的信息部件向摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。该控制使得摩托车的驾驶员可以识别通过具有燃料消耗高度减少的效果的方法重新开始内燃机的燃烧。该控制处理还允许摩托车的驾驶员注意燃料消耗减少效果。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,转矩辅助部件具有禁止部件。当车载电池的充电状态不大于预定值时,禁止部件禁止执行中性点驱动处理。信息部件向摩托车的驾驶员提供关于禁止部件禁止执行中性点驱动处理的信息。
通常,当车载电池的SOC低时,中性点驱动处理提供起动器发电机的输出转矩的低速率增加。该情况降低了内燃机的燃料消耗减少效果以及通过中性点驱动处理获得的效果。为了避免该缺陷,当车载电池的SOC不大于预定值时,根据本发明的控制装置中的禁止部件禁止执行中性点驱动处理。
当禁止部件禁止执行中性点驱动处理时,信息部件不向摩托车的驾驶员提供关于中性点驱动处理的执行的信息。这可能使摩托车的驾驶员认为在控制装置中的信息部件的信息功能中发生故障。存在摩托车的驾驶员感觉有些异常的可能性。
另一方面,根据本发明的控制装置中的信息部件向摩托车的驾驶员提供关于当前禁止执行中性点驱动处理的信息。该控制处理使得可以避免摩托车的驾驶员具有不舒服的感受,即便执行加速辅助处理。
在作为本发明的另一方面的控制装置中,控制装置进一步具有引擎怠速停止控制部件。当满足预定停止条件时,引擎怠速停止控制部件自动停止内燃机的燃烧。在自动引擎停止之后,当满足预定的引擎重新起动条件时,引擎怠速停止控制部件重新开始内燃机的燃烧。摩托车具有显示灯。显示灯向摩托车的驾驶员提供关于引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止的信息。控制部件基于关于引擎怠速停止控制处理的自动引擎停止的信息以及关于中性点驱动处理的执行的信息,指令显示灯切换显示状态。
根据本发明的控制装置指令信息部件向摩托车的驾驶员提供关于通过上文所述的过程执行中性点驱动处理的信息。因此可以通过显示灯提供关于中性点驱动处理的执行的正确信息。该显示灯还用于显示关于引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止的信息。这使得可以避免形成包括控制装置和摩托车的系统的部件的总数目增加。
尽管已详细描述了本发明的具体实施例,但是本领域技术人员将认识到,在本公开的整体教导的范围内可以进行针对这些细节的各种修改和替换。因此,所公开的特定布置仅是说明性的,并非限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求及其等同物的完整范围限定。
Claims (33)
1.一种用于控制起动器发电机的操作的控制装置,所述起动器发电机包括定子和定子绕组以及转子,所述起动器发电机能够将内燃机的曲柄轴的旋转能量变换成电能并且将所变换的电能充电到电池,所述起动器发电机的定子绕组在中性点处连接在一起,
所述起动器发电机连接到直流/交流转换电路,所述直流/交流转换电路配备有开关元件,并且所述开关元件断开和接通所述起动器发电机的定子绕组、电容以及直流电压源的正电极输入端子和负电极输入端子之间的连接通路,
所述控制装置包括:
升压器控制部件,当所述起动器发电机的定子绕组的中性点连接到所述电池时,所述升压器控制部件通过操作所述直流/交流转换电路中的开关元件将所述直流电压源的电压提升到所述电池的电压;
转矩提供部件,当使用所述升压器控制部件将所述直流电压源的电压提升到高于所述电池的电压时,所述转矩提供部件操作所述直流/交流转换电路中的开关元件以便将用作电动机的所述起动器发电机的转矩提供给所述内燃机的曲柄轴;以及
引擎怠速旋转速度控制部件,所述引擎怠速旋转速度控制部件在引擎怠速状态期间将所述曲柄轴的旋转速度调整到目标旋转速度,其中当所述直流/交流转换电路的输入电压是所述电池的端电压时,所述引擎怠速旋转速度控制部件控制所述起动器发电机、所述定子和所述直流/交流转换电路,使得在所述引擎怠速状态期间所述起动器发电机的转矩小于使所述曲柄轴的旋转速度从0增加到所述曲柄轴的目标旋转速度所需的转矩。
2.根据权利要求1所述的控制装置,进一步包括:
停止部件,当基于来自摩托车的驾驶员的请求的驱动所述摩托车所需的转矩不大于预定转矩时,所述停止部件停止针对所述内燃机的燃烧控制;以及
返回部件,在通过所述停止部件停止燃烧控制期间,当所述内燃机的旋转速度变得不大于返回旋转速度时,所述返回部件开始针对所述内燃机的燃烧控制,
其中所述转矩提供部件具有燃料控制返回辅助部件,当所述返回部件开始燃烧控制时,所述燃料控制返回辅助部件执行针对燃料控制的返回辅助处理以便向所述内燃机的曲柄轴提供转矩。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中当所述电池的充电状态高时,所述返回部件降低所述返回旋转速度。
4.根据权利要求2所述的控制装置,其中
当如下条件(A)和(B)的逻辑和变为真时,所述返回部件停止针对燃料控制的返回辅助处理:
(A)当所述曲柄轴的旋转速度持续等于所述目标旋转速度时;以及
(B)当所述摩托车的驾驶员想要增加用于驱动摩托车的转矩时。
5.根据权利要求1所述的控制装置,进一步包括:
自动停止处理部件,当驾驶员想要停止摩托车时,所述自动停止处理部件执行停止针对所述内燃机的燃烧控制的自动引擎停止处理;以及
自动引擎起动处理部件,当所述摩托车的驾驶员想要起动所述摩托车时,所述自动引擎起动处理部件执行自动引擎起动处理以便开始针对所述内燃机的燃烧控制,
其中所述转矩提供部件包括意图改变辅助部件,当通过所述自动引擎停止处理使所述曲柄轴的旋转速度朝向0减小时,当存在执行所述自动引擎起动处理的请求时,所述意图改变辅助部件执行意图改变辅助处理以便向所述曲柄轴提供转矩。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其中所述意图改变辅助部件包括转矩提供限制部件,
其中所述转矩提供限制部件执行用于通过将所述起动器发电机用作电动机来向所述内燃机的曲柄轴提供转矩的转矩提供限制处理,(C)当所述曲柄轴的旋转速度不小于预定旋转速度时,所述起动器发电机使用通过所述升压器控制部件提升的所述直流电压源的电压;以及
(D)当所述曲柄轴的旋转速度小于所述预定旋转速度时,所述直流电压源的电压因所述意图改变辅助处理而受到限制并且所述起动器发电机使用受限的电压。
7.根据权利要求5或6所述的控制装置,其中所述意图改变辅助部件包括改变部件,所述改变部件用于改变执行所述意图改变辅助处理所需的时间周期,使得所述电池的充电状态越高,则所述时间周期扩展得越大。
8.根据权利要求1所述的控制装置,进一步包括加速请求检测部件,所述加速请求检测部件用于检测是否存在增加驱动摩托车的转矩的请求,其中
所述转矩提供部件包括加速辅助部件,当所述加速请求检测部件的检测结果指示存在增加驱动所述摩托车的转矩的请求时,所述加速辅助部件执行向所述曲柄轴提供转矩的加速辅助处理。
9.根据权利要求8所述的控制装置,进一步包括禁止部件,当所述电池的充电状态低时,所述禁止部件禁止执行所述加速辅助处理。
10.根据权利要求1所述的控制装置,其中所述转矩提供部件包括引擎起动辅助部件,所述引擎起动辅助部件用于基于开始所述内燃机的燃烧的请求执行向所述曲柄轴提供转矩的引擎起动辅助处理。
11.根据权利要求10所述的控制装置,其中所述引擎起动辅助部件包括转矩提供限制部件,其中所述转矩提供限制部件执行通过将所述起动器发电机用作电动机来向所述内燃机的曲柄轴提供转矩的转矩提供限制处理,
(E)当所述曲柄轴的旋转速度不小于预定旋转速度时,所述起动器发电机使用通过所述升压器控制部件提升的所述直流电压源的电压;以及
(F)当所述曲柄轴的旋转速度小于所述预定旋转速度时,所述直流电压源的电压因所述引擎起动辅助处理而受到限制,并且所述起动器发电机使用受限的电压。
12.根据权利要求10或11所述的控制装置,其中所述引擎起动辅助部件包括改变部件,所述改变部件用于改变执行所述起动辅助处理所需的时间周期,使得所述电池的充电状态越高,则所述时间周期扩展得越大。
13.根据权利要求10或11所述的控制装置,其中所述内燃机是四冲程引擎,以及
当施加到所述曲柄轴的负载转矩已通过其中所述负载转矩的幅值具有由所述四冲程引擎的压缩冲程引起的最大转矩的时间长度时,所述引擎起动辅助部件结束所述引擎起动辅助处理的执行。
14.根据权利要求1所述的控制装置,进一步包括:
切换部件,所述切换部件用于在第一连接状态和第二连接状态之间切换;以及
切换控制部件,所述切换控制部件用于控制所述切换部件的操作,使得当所述曲柄轴的旋转能量被变换成电力并且通过所生成的电力对所述电池充电时,所述切换部件建立所述第二连接状态,并且在所述升压器控制部件提升所述直流电压源的电压之前,所述切换部件建立所述第一连接状态,
其中在所述第一连接状态中,所述中性点和所述直流电压源的正电极输入端子和负电极输入端子中的一个连接到所述电池的正电极端子和负电极端子,以及
在所述第二连接状态中,所述直流电压源的正电极输入端子和负电极输入端子连接到所述电池的成对的正电极端子和负电极端子。
15.根据权利要求1所述的控制装置,其中所述起动器发电机的每个定子绕组具有相同的长度,并且所述起动器发电机的每个定子绕组属于定子发电机的每个相,以及其中
所述升压器控制部件在常通周期期间周期性地接通和断开连接到所述直流电压源的正电极输入端子的开关元件以及连接到所述直流电压源的负电极输入端子的开关元件之一,其中所述常通周期指示连接到所述直流电压源的正电极输入端子的开关元件和连接到所述直流电压源的负电极输入端子的开关元件中的每个的接通状态。
16.根据权利要求1所述的控制装置,进一步包括切换部件,所述切换部件用于切换所述直流/交流转换电路和所述电池之间的第一连接状态和第二连接状态,其中
在所述第一连接状态中,所述定子绕组的中性点和所述直流/交流转换电路的一个输入端子连接到所述电池的端子对,以及
在所述第二连接状态中,所述直流/交流转换电路中的输入端子连接到所述电池的端子。
17.根据权利要求16所述的控制装置,其中所述起动器发电机机械连接到作为摩托车的主引擎的所述内燃机的曲柄轴,
在所述第二连接状态中,所述起动器发电机将所述内燃机的曲柄轴的旋转能量变换成电能,并且通过所述电能对所述电池充电,以及
其中所述升压器控制部件在所述第一连接状态期间操作所述直流/交流转换电路中的开关元件以便将所述直流电压源的电压提升到所述电池的电压,以及
当通过所述升压器控制部件使所述直流电压源的电压高于所述电池的电压时,所述转矩提供部件操作所述直流/交流转换电路中的开关元件以便将具有电动机的功能的所述起动器发电机的转矩提供给所述内燃机的曲柄轴。
18.根据权利要求17所述的控制装置,进一步包括连接控制部件,当通过所述转矩提供部件提供转矩的处理转换成将所述曲柄轴的旋转能量变换成电能并且利用从旋转能量变换的电能对所述电池充电的处理时,当在所述起动器发电机的定子绕组的中性点和所述电池之间的流动的电流变得不大于预定值时,所述连接控制部件释放所述第一连接状态。
19.根据权利要求17所述的控制装置,其中所述起动器发电机的每个定子绕组具有相同的长度,并且所述起动器发电机的每个定子绕组属于所述起动器发电机的每个相,以及其中
所述升压器控制部件在常通周期期间周期性地接通和断开连接到所述直流电压源的正电极输入端子的开关元件以及连接到所述直流电压源的负电极输入端子的开关元件之一,其中所述常通周期指示连接到所述直流电压源的正电极输入端子的开关元件和连接到所述直流电压源的负电极输入端子的开关元件中的所有开关元件的接通状态。
20.根据权利要求19所述的控制装置,其中除了所述常通周期期间的接通和断开操作的切换定时之外,在从所述开关元件的切换定时起经过预定的时间周期之后,所述连接控制部件在所述升压器控制部件的控制期间从所述第一连接状态释放连接到所述直流电压源的正电极端子的开关元件或者连接到所述直流电压源的负电极端子的开关元件。
21.根据权利要求19所述的控制装置,其中在所述升压器控制部件的控制期间,所述连接控制部件输入所述直流电压源的电压检测值,并且在从所述电压检测值具有局部最大值的时间起计数的预定的时间周期之后,从所述第一连接状态释放所述直流/交流转换电路、所述起动器发电机和所述电池之间的连接。
22.一种用于摩托车的控制装置,
所述摩托车配备有内燃机,起动器发电机与所述内燃机的输出轴连通以便执行所述起动器发电机和所述内燃机之间的动力传输,逆变器布置在所述起动器发电机和电池之间以便控制所述起动器发电机的操作,所述起动器发电机包括定子,定子线圈和转子,所述逆变器包括一个或更多个串联连接部分和整流器部件,每个串联连接部分包括高电压侧的开关元件和低电压侧的开关元件,
所述整流器部件并联连接到所述开关元件,使得所述整流器部件仅允许电流从所述串联连接部分中的低电压侧的开关元件流到高电压侧的开关元件,
高电压侧的开关元件和低电压侧的开关元件之间的连接节点连接到所述起动器发电机的相中的定子线圈,
其中所述控制装置包括:
升压器部件、转矩辅助部件和信息部件,其中
所述升压器部件通过断开和接通升压器电路中的开关元件来提升所述电池的电压,所述升压器电路包括存储部件、所述定子线圈、所述开关元件和所述整流器部件,所述存储部件连接到所述逆变器的输入端子,
所述转矩辅助部件执行如下中性点驱动处理:通过在所述升压器部件提升所述电池的电压的同时提供所述起动器发电机的提升的电压来使所述起动器发电机旋转,并且将来自所述起动器发电机的旋转能量提供给所述内燃机的输出轴,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于是否正在执行所述中性点驱动处理的信息。
23.根据权利要求22所述的控制装置,其中当所述内燃机起动时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的引擎起动辅助处理,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述引擎起动辅助处理的执行的信息。
24.根据权利要求23所述的控制装置,其中所述摩托车包括加速器手柄,所述摩托车的驾驶员通过所述加速器手柄指令所述控制装置调整所述内燃机的输出转矩,以及
所述控制装置进一步包括怠速停止控制部件,当满足预定的停止条件时并且在所述引擎停止之后,所述怠速停止控制部件自动停止所述内燃机的燃烧,当满足预定的引擎重新起动条件时,所述引擎怠速停止控制部件重新开始所述内燃机的燃烧,其中所述预定的引擎重新起动条件包括当所述摩托车的驾驶员操作所述加速器手柄时的条件,以及
所述引擎起动辅助处理是当所述引擎怠速停止控制部件重新开始所述内燃机的燃烧时的所述中性点驱动处理。
25.根据权利要求22所述的控制装置,其中所述摩托车包括加速器手柄,所述摩托车的驾驶员通过所述加速器手柄向所述控制装置指令所述内燃机的输出转矩,
所述控制装置进一步包括用于基于所述摩托车的驾驶员针对所述加速器手柄的操作状态检测是否生成加速所述摩托车的驾驶速度的加速指令的检测部件,以及
当所述检测部件的检测结果指示存在所述加速指令时,当存在所述加速指令时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的加速辅助处理,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述加速辅助处理的执行的信息。
26.根据权利要求25所述的控制装置,其中当存在开始所述内燃机的燃烧的指令时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的引擎起动辅助处理,
在执行所述内燃机的燃烧之前,所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述引擎起动辅助处理的执行的信息,
其中所述控制装置进一步包括信息强调部件,当执行所述加速辅助处理时,而非当执行所述引擎起动辅助处理时,所述信息强调部件强调所述信息。
27.根据权利要求25所述的控制装置,其中所述控制装置进一步包括燃料切断控制部件,当所述摩托车的驾驶员不操作所述加速器手柄并且所述内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,所述燃料切断控制部件停止向所述内燃机提供燃料,并且在停止提供燃料之后,当所述内燃机的旋转速度不大于比所述第一旋转速度低的第二旋转速度时,所述燃料切断控制部件重新开始向所述内燃机提供燃料,以及
其中当所述燃料切断部件重新开始提供燃料时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的从燃料切断控制返回的辅助处理,
在所述燃料切断控制部件停止向所述内燃机提供燃料之后,所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于由所述燃料切断控制部件执行的所述从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息,并且当执行所述加速辅助处理时,所述信息部件同时提供关于所述加速辅助处理的执行的信息,以及
所述控制装置进一步包括信息强调部件,当执行所述加速辅助处理时,而非当执行所述从燃料切断控制返回的辅助处理时,所述信息强调部件强调所述信息。
28.根据权利要求22所述的控制装置,其中所述摩托车包括加速器手柄,所述摩托车的驾驶员通过所述加速器手柄指令所述控制装置调整所述内燃机的输出转矩,
所述控制装置进一步包括:
怠速停止控制部件,当满足预定停止条件时,所述怠速停止控制部件自动停止所述内燃机的燃烧,并且在自动引擎停止之后,当满足预定的引擎重新起动条件时,所述引擎怠速停止控制部件重新开始所述内燃机的燃烧,其中所述预定的引擎重新起动条件包括当所述摩托车的驾驶员操作所述加速器手柄时的条件;以及
自动停止检测部件,在所述引擎怠速停止控制部件自动停止所述内燃机的燃烧之后,在所述内燃机的输出轴的旋转速度达到0之前,所述自动停止检测部件检测是否满足所述预定的引擎重新起动条件;
其中当所述自动停止检测部件判断满足引擎重新起动条件时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的紧接自动引擎停止之后的辅助处理,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息。
29.根据权利要求28所述的控制装置,其中当所述内燃机的输出轴的旋转速度达到0时,当重新开始所述内燃机的燃烧时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的引擎起动辅助处理,
在指令开始所述内燃机的燃烧之前,所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述引擎起动辅助处理的执行的信息,并且当执行所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息,以及
其中所述控制装置进一步包括信息强调部件,当执行所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,而非当执行所述引擎起动辅助处理时,所述信息强调部件强调所述信息。
30.根据权利要求28所述的控制装置,其中控制装置进一步包括燃料切断控制部件,当所述摩托车的驾驶员不操作所述加速器手柄并且所述内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,所述燃料切断控制部件停止向所述内燃机提供燃料,在停止提供燃料之后,当所述内燃机的旋转速度不大于比所述第一旋转速度低的第二旋转速度时,所述燃料切断控制部件重新开始向所述内燃机提供燃料,以及
其中当所述燃料切断部件重新开始提供燃料时,所述转矩辅助部件执行作为所述中性点驱动处理的从燃料切断控制返回的辅助处理,
在所述燃料切断控制部件停止向所述内燃机提供燃料之后,所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于由所述燃料切断控制部件执行的所述从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息,并且当执行所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,所述信息部件同时提供关于所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理的执行的信息,以及
所述控制装置进一步包括信息强调部件,当执行所述紧接自动引擎停止之后的辅助处理时,而非当执行所述从燃料切断控制返回的辅助处理时,所述信息强调部件强调所述信息。
31.根据权利要求22所述的控制装置,其中所述摩托车包括加速器手柄,所述摩托车的驾驶员通过所述加速器手柄指令所述控制装置调整所述内燃机的输出转矩,以及
所述控制装置进一步包括燃料切断控制部件,当所述摩托车的驾驶员不操作所述加速器手柄并且所述内燃机的输出轴的旋转速度不小于第一旋转速度时,所述燃料切断控制部件停止向所述内燃机提供燃料,并且在停止提供燃料之后,当所述内燃机的旋转速度不大于比所述第一旋转速度低的第二旋转速度时,所述燃料切断控制部件重新开始向所述内燃机提供燃料,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于从燃料切断控制返回的辅助处理的执行的信息。
32.根据权利要求22所述的控制装置,其中所述转矩辅助部件包括禁止部件,当所述电池的充电状态不大于预定值时,所述禁止部件禁止执行所述中性点驱动处理,以及
所述信息部件向所述摩托车的驾驶员提供关于所述禁止部件禁止执行所述中性点驱动处理的信息。
33.根据权利要求22所述的控制装置,其中所述控制装置进一步包括引擎怠速停止控制部件,当满足预定停止条件时,所述引擎怠速停止控制部件自动停止所述内燃机的燃烧,并且在自动引擎停止之后,当满足预定的引擎重新起动条件时,所述引擎怠速停止控制部件重新开始所述内燃机的燃烧,
所述摩托车包括显示灯,所述显示灯用于向所述摩托车的驾驶员提供关于所述引擎怠速停止控制部件的自动引擎停止的信息,以及
所述控制部件基于关于引擎怠速停止控制处理的自动引擎停止的信息;以及关于所述中性点驱动处理的执行的信息,指令所述显示灯切换显示状态。
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