CN105247778A - 用于控制启动发电机的设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种发动机单元等，包括具有负载变化的四冲程发动机，其中改善了快速启动能力和车辆安装性能而无论冷却方式如何。发动机单元包括四冲程发动机主体、启动马达和控制装置。控制装置包括：设置在外转子的外表面上的多个检测对象件；包括与定子绕组分开设置的检测用绕组的转子位置检测装置；以及多个开关部件。控制装置从用于启动曲轴的旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的旋转的控制模式。在用于启动曲轴的旋转的控制模式中，在预定义的定时执行多个开关部件的开/关操作。在用于加速曲轴的旋转的控制模式中，在定时执行多个开关部件的开/关操作，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号。电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

Description

用于控制启动发电机的设备

技术领域

本发明涉及一种在车辆中使用的四冲程发动机单元，并且还涉及一种车辆。

背景技术

安装到诸如摩托车等的车辆的发动机单元通常包括启动马达。在发动机启动时，启动马达由设置在车辆中的电池供应电力并驱动，以使曲轴旋转从而启动发动机。在发动机启动时，气缸中的气体在压缩冲程中被压缩，与此相伴随，对曲轴旋转的阻力在压缩冲程中增加。启动马达需要克服压缩冲程的高负载区域使曲轴旋转。

由于启动马达被安装到诸如摩托车等的车辆，因此启动马达适合于安装到车辆是必要的。更具体而言，例如，启动马达应该具有适合于安装到车辆的尺寸。从车辆安装性能等的角度看，期望启动马达具有较小尺寸。

因此，需要启动马达满足以下两个要求：启动马达应该适合于安装到车辆并且启动马达应该能够输出克服压缩冲程的高负载区域使曲轴旋转所需的扭矩。

专利文献1(PTL1)公开了一种四冲程发动机单元，该发动机单元在四个冲程期间产生显著的负载变化，使得高负载区域中的负载和低负载区域中的负载有很大差别。专利文献1提出采用三相无刷马达作为发动机单元的启动马达。专利文献1中公开的发动机单元包括检测启动马达的转子的位置的霍尔集成电路(HallIC)。专利文献1中公开的发动机单元包括控制设备，其通过基于HallIC所检测的转子位置信息控制马达中的导通来启动发动机。在专利文献1中，HallIC布置在启动马达的定子中。面向HallIC的磁环布置在启动马达的转子中。磁环包括沿圆周方向以固定间隔交替布置的N极和S极。控制设备基于HallIC根据磁环的磁极生成的信号来检测转子位置。控制设备给予转子位置控制定子绕组的导通。

HallIC利用霍尔效应来检测磁场。因此，控制设备即使在转子停止时也能够检测转子位置。即，包括HallIC的控制设备即使在转子停止时也能够在适当的导通时间控制定子绕组的导通。这使得包括HallIC的控制设备能够在启动马达停止的状态下生成高扭矩。因此，包括HallIC的控制设备能够加快启动马达的旋转速度的增加。结果，在发动机点火之前花费较短的时间。因此，专利文献1的控制设备通过设置HallIC来改善发动机的快速启动的能力。

近来，要求能够引起发动机的加速启动的控制设备安装在风冷式发动机以及水冷式发动机上。

专利文献2(PTL2)公开了一种风冷式发动机单元，其中安装了包括HallIC的控制设备。发动机单元具有设置在电路板上的HallIC，其中电路板布置在发动机壳体和启动马达之间。

引用列表

专利文献

PTL1：日本专利申请特开号：2003-343404

PTL1：日本专利申请特开号：2013-72358

发明内容

技术问题

风冷式发动机是这样的发动机，其配置成使热量散发到来自设置在发动机的外表面上的散热片的空气中。风冷式发动机单元(其中不进行利用冷却剂的冷却)有时候可能达到超过HallIC的上限温度的温度。为了保护HallIC不受发动机的高温环境的伤害，专利文献2中的控制设备采用了以下配置。其中布置有电路板的壳体设置有散热片。在电路板和发动机壳体之间设置隔热材料。另外，在电路板和壳体之间形成通道，该通道允许由设置到发动机曲轴的鼓风机产生的风通过其中。在专利文献2中公开的控制设备，结合其结构设计，确保了HallIC的耐热性，以改善发动机的快速启动的能力。

然而，专利文献2中公开的发动机单元的结构由于需要保护HallIC而变得复杂。这虽然可以确保启动性能和耐热性，但导致车辆安装性能的降低。

本发明的目的是一种在车辆中使用的四冲程发动机单元，其中改善了具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力和车辆安装能力，而不论冷却发动机的方式如何。本发明的另一个目的是提供装备有这样的四冲程发动机的车辆。

问题的解决方案

为了解决上述问题，本发明采用了以下配置。

(1)一种安装到车辆的发动机单元，该发动机单元包括：

四冲程发动机主体，其在燃烧停止的四个冲程期间包括高负载区域和低负载区域，其中在高负载区域中使曲轴旋转的负载高，并且在低负载区域中使曲轴旋转的负载低于高负载区域，高负载区域包括压缩冲程，低负载区域不包括压缩冲程，低负载区域比高负载区域宽或者等于高负载区域；

启动马达，其包括内定子和外转子，内定子包括定子铁芯和多相定子绕组，定子铁芯包括在圆周方向上间隔设置的多个齿，多相定子绕组缠绕在多个齿上，外转子包括永磁铁件和背轭部分，永久磁铁件相对于径向方向布置在内定子的外侧，永磁铁件在其面向内定子的表面上包括沿圆周方向布置的多个磁极面，背轭部分相对于径向方向布置在永久磁铁件的外侧，外转子随着曲轴的旋转而旋转；以及

控制装置，其连接到内定子的多相定子绕组，控制装置从包括在车辆中的电池向多相定子绕组供应电流，

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上并且在圆周方向上间隔布置，

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，转子位置检测装置包括与定子绕组分开设置的检测用绕组，以及

多个开关部件，其连接到多相定子绕组，所述多个开关部件通过其开/关操作进行切换，以允许和阻断多相定子绕组与电池之间的电流，

控制装置从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的旋转的控制模式，用于启动曲轴的正向旋转的控制模式是这样的模式，其中在曲轴停止的状态下，通过在预定义的定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流来启动曲轴的旋转，用于加速曲轴的旋转的控制模式是这样的模式，其中通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

根据(1)的安装到车辆的发动机单元包括四冲程发动机主体，该四冲程发动机主体在燃烧停止的四个冲程期间包括高负载区域和低负载区域。高负载区域是使曲轴旋转的负载高的旋转角区域。高负载区域包括压缩冲程。低负载区域是使曲轴旋转的负载低于高负载区域的旋转角区域。低负载区域不包括压缩冲程。在四个冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机主体具有如下特性，其中使曲轴旋转所需要的扭矩变化明显。看待此特点的另一种方式是具有低负载区域(比高负载区域宽或等于高负载区域)的四冲程发动机主体具有如下特性，其中在比高负载区域宽的低负载区域中扭矩变化小。

在(1)的配置中，控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号控制启动马达，该电信号根据由设置在外转子上的多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。在具有这样的配置的转子位置检测装置中，在检测用绕组中流动的电信号在检测对象件停止的状态下通常不变化。检测对象件停止的状态意味着检测对象件不运动的状态。检测用绕组与定子绕组分开设置，并且因此检测用绕组不受需要确保启动马达的性能(例如发动机的快速启动能力)所涉及的结构限制。因此，设计检测用绕组的结构以实现如下配置，其中即使在刚开始旋转后转速极低时该配置也能够使电信号在检测用绕组中流动。由于多个检测对象件设置在外转子的外表面上，因此即使在旋转刚开始之后曲轴的转速极低时也能够得到检测对象件的大的运动。这使得即使在刚开始旋转后转速极低时该配置也能够使电信号在检测用绕组中流动。

在(1)的配置中，在曲轴停止的状态下，通过在预定义的定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流来启动曲轴的正向旋转。然后，通过基于在检测用绕组中的电信号向多相定子绕组供应电流，使具有负载变化的四冲程发动机的曲轴旋转，该电信号随着曲轴的正向旋转而变化。因此，一旦曲轴开始正向旋转，即使当转速低时，也能够确保与包括HallIC的发动机的快速启动能力相当的快速启动能力。

这里，“正向旋转”是指沿着在四冲程发动机主体燃烧时曲轴旋转的方向的旋转。

由于采用了包括与定子绕组分开设置的检测用绕组的转子位置检测装置，(1)的配置具有优良的耐热性。此外，多个检测对象件设置在外转子的外表面上，并且包括与定子绕组分开设置的检测用绕组的转子位置检测装置设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处。这增加了安装转子位置检测装置的地方的设计自由度。因此，可以简化用于冷却包括检测用绕组的转子位置检测装置的结构。

(1)的配置能够改善具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力和车辆安装性能，而不论冷却发动机的方式如何。

(2)根据(1)的发动机单元，其中

控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号，从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式，该电信号根据由多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(2)的配置中，一旦曲轴开始旋转，即使当转速低时，也基于在检测用绕组中的变化的电信号转变控制模式。这使得可以在较早的阶段转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力。

(3)根据(1)或(2)的发动机单元，其中

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，多个检测对象件各个相对于磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系，磁极面对各个包括一对磁极面；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件各个相对于磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系，转子位置检测装置包括与定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件各个相对于磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系。

在(3)的配置中，多个检测对象件各个相对于磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系。换句话说，检测对象件的各个对应于磁极面对的各个。检测对象件与磁极面对之间的相对位置关系对于全部多个检测对象件来说是相同的。因此，将检测用绕组中的电信号的变化与启动马达的电角度相关联是容易的。这使得可以根据检测用绕组中的电信号的变化供应电流。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力。

(4)根据(1)至(3)中任一项的发动机单元，其中

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔布置；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔设置在外转子的外表面上，转子位置检测装置包括与多相定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]角度间隔设置在外转子的外表面上。

在(4)的配置中，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]角度间隔布置。因此，将检测用绕组中的电信号的变化与启动马达的电角度相关联是容易的。这使得可以根据检测用绕组中的电信号的变化供应电流。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力。

(5)根据(1)至(4)中任一项的发动机单元，其中

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开，转子位置检测装置包括与定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开。

在(5)的配置中，在将多个检测对象件彼此分开的多个间隔当中，一个间隔与其他间隔不同。这使得即使检测用绕组中的电信号的变化与启动马达的电角度不是一一对应，也可以检测曲轴的一转中的参考位置。因此，基于检测用绕组中的电信号的变化，将检测用绕组中的电信号的变化与启动马达的电角度相关联是容易的，该电信号根据当至少大间隔和小间隔通过时引起的磁状态的变化而变化。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机的快速启动能力。

(6)根据(1)至(5)中任一项的发动机单元，其中

控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号，通过在对应于120度导通的定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(6)的配置中，在对应于120度导通的定时执行多个开关部件的开/关操作。由于多个开关部件的开/关操作是在对应于120度导通的定时执行的，电流被供应到多相定子绕组，同时对多相定子绕组的各个相重复供应电流和不供应电流，对一个相的供应电流和不供应电流移相到对另一个相的供应电流和不供应电流。控制装置控制两种情形，即供应电流和不供应电流。该配置与例如在供应时间段内动态地改变电流的配置相比，能够通过简单的过程执行控制。因此，曲轴的正向旋转能够通过具有简单配置的控制装置来加速。

(7)根据(1)至(5)中任一项的发动机单元，其中

控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号，通过利用矢量控制执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(7)的配置中，多个开关部件的开/关操作通过矢量控制来执行。通过矢量控制来执行多个开关部件的开/关操作使正弦电流被供应到多相定子绕组的各相中。到多相定子绕组的各相的正弦电流的供应减小了启动马达的扭矩变化，这引起启动马达的电源效率的改进。启动马达被供应以来自设置在车辆中的电池的店里。启动马达的电源效率的改进抑制了存储在电池中的电力的消耗。

(8)根据(1)至(7)中任一项的发动机单元，其中

控制装置包括燃烧控制器，其控制四冲程发动机主体的燃烧，

在从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式之后，控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号控制燃烧控制器，该电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(8)的配置中，检测对象件和转子位置检测转子也用于发动机控制定时的检测。这能够进一步简化包括车辆发动机启动器和发动机的车辆的结构。

(9)根据(1)至(8)中任一项的发动机单元，其中

在从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式并且启动四冲程发动机主体的燃烧之后，控制装置通过基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号执行多个开关部件的开/关操作来控制从多个定子绕组供应到电池的电流，该电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(9)的配置中，启动四冲程发动机主体的启动发动机能够在四冲程发动机主体的燃烧开始之后还用作发电机。该配置与例如包括用于单一目的的发电机相比可以减小发动机单元的尺寸。结果，改善了车辆安装性能。还用作发电机的启动发动机在发动机主体启动时输出增强的扭矩，这涉及其中多相定子线圈产生不期望的高功率的情形。在这一方面，多个开关部件以及原本在启动时使用的检测用绕组被用来在不损害车辆安装性能的情况下实现对从多个定子绕组W供应到电池的电流的有效控制。

(10)根据(1)至(9)中任一项的发动机单元，其中

在启动四冲程发动机主体的燃烧之后的预定时间段内，控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由运动引起的磁状态的变化而变化。

在(10)的配置中，启动马达在四冲程发动机主体处于燃烧状态的同时加速曲轴的正向旋转。因此，能够使由四冲程发动机主体的燃烧引起的曲轴的正向旋转稳定。而且，在使车辆加速时，能够更快地使由四冲程发动机主体的燃烧引起的曲轴的正向旋转加速。

(11)一种包括根据(1)至(10)中任一项的发动机单元的车辆。

(11)的车辆由于其包括如下用于车辆的四冲程发动机单元而可以紧凑为一体，其中该四冲程发动机单元以简单的结构改善了车辆安装性能，并且还在确保快速启动能力的情况下具有耐热性。

本发明的有益效果

本发明提供了一种用于车辆的四冲程发动机单元以及车辆。在具有负载变化的四冲程发动机单元中，改善了四冲程发动机的快速启动能力和车辆安装性能，而无论冷却发动机的方式如何。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的一个实施例的空冷发动机单元的一部分的概要配置。

图2是示意性地示出了在发动机启动时曲轴角度位置与所需扭矩之间的关系的示意图。

图3是以放大比例示出了图1所示的启动马达及其周边的剖面图。

图4是示出了从垂直于启动马达的旋转轴线的平面所取的图3所示的启动马达的横截面的剖面图。

图5是示出了图1所示的发动机单元的基本电配置的框图。

图6是说明图5所示的发动机单元的操作的流程图。

图7是示出了在四冲程发动机主体启动时的示例性电流和电压的时序图。

图8是示出了从垂直于启动马达的旋转轴线的平面所取的根据本发明的第二实施例的发动机单元的启动马达的横截面的剖面图。

图9(a)是以放大比例示出了根据本发明的第三实施例的发动机单元的启动马达及其周边的剖面图；以及图9(b)示出了沿曲轴的旋转轴线方向看见的外转子。

图10是示出了根据第一至第三实施例的任一者的发动机单元被安装到的车辆的外观的示图。

图11是示意性地示出了根据本发明的水冷发动机单元的一部分的总体配置的剖面图。

具体实施方式

将描述本发明人对启动马达的控制已经进行的研究。

如之前所述，根据由HallIC检测的转子位置来控制定子绕组的导通需要复杂的机构，以抑制四冲程发动机主体的热量对具有较低耐热性的HallIC的影响。除了HallIC以外，磁阻传感器(MR传感器)也是已知的能够检测磁场的传感器之一。MR传感器与HallIC类似，包括半导体元件，并且因此MR传感器的耐热性与HallIC一样低。

用于在不使用HallIC或MR传感器的情况下控制定子绕组的导通的已知方法包括：检测定子绕组中的感应电压，以检测永久磁铁部件的位置，其意味着转子的位置；以及根据由此检测到的位置控制导通。更具体而言，在该方法中，在没有电流被供应用于驱动的时间周期内，检测由转子的靠近定子绕组的磁铁在定子绕组中引起的感应电压。在定子绕组中引起的感应电压取决于转子的转速以及定子绕组的匝数。当转速低时，不能从定子绕组中检测到感应电压，但这对于控制导通来说是必要的。换句话说，激活基于感应电压的导通控制需要花费时间。这导致四冲程发动机主体的延迟启动。

例如，增加定子绕组的匝数允许感应电压在较低的转速下可检测到。然而，增加定子绕组的匝数引起不能输出启动四冲程发动机主体所需的扭矩的问题。这是因为扭矩取决于从电源供应的电流，并且电源能够供应的电流取决于电源电压和感应电压之间的差。即，随着转速增大，感应电压增大，这使得电源电压和感应电压之间的差减小。结果，电源能够供应到定子绕组的电流减小。由于定子绕组的匝数的增加导致感应电压的增大，电源能够供应到定子绕组的电流进一步减小。结果，转速的增大引起输出扭矩的减小。

例如，在适合于仅需要低输出扭矩的马达中，增加定子绕组的匝数是允许的，这使得感应电压即使在低转速下也能够被检测。然而，这样的具有低输出扭矩的马达，不能提供足以使四冲程发动机主体启动的输出扭矩。

此外，包括检测定子绕组的感应电压的方法涉及感应电压的检测即使在高转速区域中也很困难的问题。该方法在其中没有电流被供应的时间周期内检测定子绕组中的感应电压。这里，定子绕组具有电感。因此，与在驱动期间已经被供应的电流的方向具有相同方向的电流即使在电流供应停止之后仍然在定子绕组中流动。虽然由电感引起的电流随时间减小，但由电感引起的电流的减小花费时间。因此，当转速高时，并且换句话说当导通发生在高频时，原本应该是其中电流供应停止以允许电压检测的时间周期的时间周期，由于其中电流因电感而继续流动的时间周期的出现而减小。这使得感应电压的检测即使在高转速区域内也变得困难。在包括检测定子绕组中的感应电压的方法中，如上所述，由于为了使得能够在低转速下检测感应电压而增加定子绕组的匝数，电感增大，使得在高转速下的检测更加困难。

本发明人已经发现：通过使用与定子绕组分开的检测用绕组来检测转子位置可以确保足够的匝数，这是因为用于检测的绕组不受与输出扭矩的相关的限制，因此转子位置在低转速下可检测，使得根据转子位置信息控制导通能够在启动开始后的早期阶段激活，同时抑制输出扭矩的减小。用于驱动的电流未供应到与定子绕组分开设置的检测用绕组。因此，由电感引起的电流继续流动的问题不太可能出现。即，即使当电感增大时，阻碍检测的问题也不太可能出现。因此，检测用绕组的使用可以确保使得能够在低转速下检测的匝数。包括这样的检测用绕组的转子位置检测装置能够通过基于使定子绕组在预定时刻导通的控制启动转子的旋转，在低转速下检测转子位置。

与HallIC或MR传感器不同，通过使用检测用绕组来检测转子位置的转子位置检测装置不一定包括半导体元件，因此具有高耐热性。因此，可以利用简单的结构确保耐热性。

以下，将参考附图基于优选实施例描述本发明。

图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施例包括启动马达SG的发动机单元EU的一部分的剖面图。发动机单元EU是在车辆中使用的四冲程发动机单元。

发动机单元EU安装在作为车辆的示例的摩托车中。对摩托车没有施加特别的限制。摩托车的示例包括踏板型摩托车、机动脚踏型摩托车、越野型摩托车以及公路型摩托车。车辆不限于摩托车，并且例如可以是ATV(全地形车)。根据本发明的车辆不限于跨骑型车辆，并且例如可以是包括客厢的四轮车辆。

发动机单元EU包括四冲程发动机主体E和启动马达SG。四冲程发动机主体E是具有单缸的四冲程发动机。在四冲程发动机主体E中，在曲轴角度位置和所需的扭矩之间建立如图2所示的关系。

图2是示意性地示出了在发动机启动时曲轴角度位置与所需的扭矩之间的关系的示例图。四冲程发动机主体在四冲程期间包括其中高负载被施加在曲轴5的旋转上的高负载区域TH，以及其中施加在曲轴5的旋转上的负载低于高负载区域TH的低负载区域TL。从曲轴5的旋转角度的角度来看，低负载区域TL比高负载区域TH宽。更具体而言，四冲程发动机主体E旋转，同时重复进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。如图2所示，压缩冲程包括在高负载区域TH中，并且未包括在低负载区域TL中。在该实施例的四冲程发动机主体E中，高负载区域TH是与压缩冲程大致重叠的区域，并且低负载区域TL是与进气冲程、膨胀冲程和排气冲程大致重叠的区域。高负载区域TH的边界和低负载区域TL的边界与相应冲程的边界一致是不必要的。

如图1所示，发动机单元EU包括启动马达SG。启动马达SG是三相无刷马达。在发动机启动时，启动马达SG使曲轴5沿正向旋转以启动四冲程发动机主体E。至少在四冲程发动机主体E启动之后的期间的一部分中，启动马达SG通过曲轴而沿正向旋转，以用作发电机。在启动马达SG用作发电机的情况下，启动马达SG在发动机的燃烧开始之后一直用作发电机并不是必不可少的。在可接受的示例中，SG在发动机的燃烧开始之后没有立即用作发电机，并且启动马达SG在满足预定条件时用作发电机。预定条件的示例包括发动机的转速达到预定速度的条件以及在发动机的燃烧开始之后经过了预定时间周期的条件。在发动机的燃烧开始之后，启动马达SG用作发电机的时间周期和启动马达SG用作马达(诸如车辆驱动马达等)的时间周期都存在也是可接受的。

启动马达SG连接到四冲程发动机主体E的曲轴5。在该实施例中，启动马达SG在没有插入动力传递机构(诸如皮带、链条、齿轮、减速器或增速器等)的情况下连接到曲轴5。然而，在本发明中，启动马达SG配置成使得曲轴5通过启动马达SG的正向旋转而沿正向旋转就足够了。启动马达SG可以在插入动力传递机构的情况下连接到曲轴5。在本发明中，优选地，启动马达SG的旋转轴线与曲轴5的旋转轴线基本一致。同样优选地是，如在本实施例中所述，启动马达SG在没有插入动力传递机构的情况下连接到曲轴5。

四冲程发动机主体E包括曲轴壳体1(发动机壳体1)、气缸2，活塞3，连杆4及曲轴5。气缸2布置成沿预定方向(例如斜向上)从曲轴壳体1伸出。活塞3布置在气缸2中，使得活塞3可以自由地往复运动。曲轴5可旋转地布置在5中。连杆4的一个端部(例如，上端部)连接到活塞3。连杆4的另一个端部(例如，下端部)连接到曲轴5。气缸盖6连接到气缸2的端部(例如，上端部)。曲轴5以可自由旋转的方式经由轴承对7支撑在曲轴壳体1上。曲轴5的一个端部5a(例如，右端部)伸出于曲轴壳体1之外。启动马达SG连接到曲轴5的一个端部5a。

曲轴5的另一个端部5b(例如，左端部)伸出于曲轴壳体1之外。无级变速器CVT的初级带轮20连接到曲轴5的另一个端部5b。初级带轮20包括固定轮21和可动轮22。固定轮21以与曲轴5一起旋转的方式固定到曲轴5的另一个端部5b的远端部分。可动轮22花键嵌合刀曲轴5的另一个端部5b。因此，可动轮22沿轴向方向X可移动。可动轮22配置成在可动轮22与固定轮21之间的间隔可变的情况下随曲轴5一起旋转。带B缠绕在初级带轮20和次级带轮(未示出)上。曲轴5的旋转力被传送到摩托车(参见图10)的驱动轮。该实施例的四冲程发动机主体E是空冷发动机。

图3是以放大比例示出了图1所示的启动马达SG及其周边的剖面图。图4是沿垂直于图3所示的旋转轴J的平面所取得启动马达SG的横截面的剖面图。

启动马达SG包括外转子30、内定子40和磁传感器部(未示出)。外转子30包括外转子主体部31。外转子主体部31由例如铁磁性材料制成。外转子主体部31呈带底部的圆筒状。外转子主体部31包括圆筒形凸台部分32、圆盘形底壁部分33以及具有圆筒形状的背轭部分34。圆筒形凸台部分32在曲轴5的一个端部5a容纳在圆筒形凸台部分32中的状态下固定到5。固定到圆筒形凸台部分32的底壁部分33具有沿曲轴5的径向方向Y延伸的圆盘形状。背轭部分34具有从底壁部分33的外周边缘沿曲轴5的轴向方向X延伸的圆筒形状。背轭部分34朝向曲轴壳体1延伸。

底壁部分33和背轭部分34通过例如在金属板上进行的冲压工序一体地形成。然而，在本发明中，底壁部分33和背轭部分34形成为分开的部件是可接受的。更具体而言，在外转子主体部31中，背轭部分34可以与外转子主体部31的其他部分一体地形成，或者可以形成为与外转子主体部31的其他部件分开的部件。在背轭部分34与其他部分形成为分开的部件的情况下，背轭部分34由铁磁性材料制成就足够了，并且其他部分可以由不同于铁磁性材料的材料制成。

圆筒形凸台部分32具有用于容纳曲轴5的一个端部5a的锥形容纳孔32a。锥形容纳孔32a沿曲轴5的轴向方向X延伸。锥形容纳孔32a具有与曲轴5的一个端部5a的外周表面对应的锥角。当曲轴5的一个端部5a进入容纳孔32a时，一个端部5a的外周表面与容纳孔32a的内周表面接触，并且曲轴5固定到容纳孔32a。结果，凸台部分32的位置相对于曲轴5的轴向方向X固定下来。在这种状态下，将螺母35拧到在曲轴5的一个端部5a的远端部分中形成的外螺纹部5c上。以这种方式，将圆筒形凸台部分32固定到曲轴5。

圆筒形凸台部分32具有设置在圆筒形凸台部分32的近端部分(在图3中，在右侧)中的大直径部32b。圆筒形凸台部分32具有形成在大直径部32b的外周表面上的凸缘部32c。凸缘部32c径向向外延伸。圆筒形凸台部分32的大直径部32b容纳在孔33a中，孔33a形成在外转子主体部31的底壁部分33的中心区域中。在这种状态下，凸缘部32c与底壁部分33的外周表面(图3中的右手侧)接触。圆筒形凸台部分32的凸缘部32c以及外转子主体部31的底壁部分33在相对于外转子主体部31的圆周方向的多个位置处通过铆钉36固定一体地固定。铆钉36贯穿凸缘部32c和底壁部分33。

多个永磁铁件37设置在外转子主体部31的背轭部分34的内周表面上。永磁铁件37的各个设置成使得S极和N极沿启动马达SG的径向方向并排布置。

多个永磁铁件37以N极和S极相对于启动马达SG的圆周方向交替出现的方式布置。在本实施例中，外转子30面向内定子40的磁极数目是24。外转子30的磁极数目是指面向内定子40的磁极数目。永磁铁件37的面向定子铁芯ST的齿43的磁极面的数目等于外转子30的磁极数目。包括在外转子30的各个磁极中的磁极面对应于永磁铁件37的面向内定子40的磁极面。永磁铁件37的磁极面被布置在永磁铁件37和内定子40之间的非磁性材料(未示出)覆盖。没有磁性材料布置在永磁铁件37和40之间。对非磁性材料没有限制，并且其示例包括不锈钢材料。在本实施例中，永磁铁件37是铁氧体磁体。在本发明中，包括钕粘结磁体、钐钴磁体、钕磁体等的以往公知的磁体对于永磁铁件来说都是可采用的。永磁铁件37的形状没有特别的限制。虽然外转子30可以是构造成使得永磁铁件37嵌入在磁性材料中的内永磁型(IPM型)，但是优选的是，如在本实施例中所说明的，外转子30是配制成使得永磁铁件37从磁性材料暴露的表面永磁型(SPM型)。

如上所述，外转子30是用于增加曲轴5的惯性的旋转元件，其中外转子30连接到曲轴5使其可与曲轴5一起旋转。包括多个叶片Fa的冷却风扇F设置到外转子30的底壁部分33的外周表面(在图2和图3中的右侧)。冷却风扇F通过固定件(多个铆钉Fb)固定到底壁部分33的外周表面。

内定子40包括定子铁芯ST和多相定子绕组W。定子铁芯ST通过例如沿轴向方向堆叠的薄硅钢片获得。定子铁芯ST在其中心区域具有孔41，孔41的内径大于外转子30的圆筒形凸台部分32的外径。定子铁芯ST包括一体地径向向外延伸的多个齿43(参见图4)。在本实施例中，沿圆周方向间隔布置了共18个齿43。换句话说，定子铁芯ST具有在圆周方向上间隔布置的总共18个槽SL(参见图4)。多个齿43在圆周方向上以等间隔布置。

各个定子绕组W缠绕在各个齿43上。即，多相定子绕组W布置成穿过槽SL。图4示出了其中定子绕组W在槽SL中的状态。各个多相定子绕组W属于U相、V相和W相中的任一者。定子绕组W例如以U相、V相和W相的顺序布置。

如图3所示，内定子40具有相对于启动马达SG的径向方向形成在内定子40的中心区域的孔41。曲轴5和外转子30的圆筒形凸台部分32在与限定孔41的(内定子40的)壁表面之间存在间隙的状态下布置在孔41中。在该状态下，内定子40连接到四冲程发动机主体E的曲轴壳体1。内定子40的齿43布置成使得齿43的端部(远端表面)与30的37的磁极面(内周表面)相间隔。在该状态下，外转子30随着曲轴5的旋转而旋转。30与5一体地旋转。换句话说，外转子30的转速等于曲轴5的转速。

将参考图4给出外转子30的进一步描述。永磁铁件37相对于启动马达SG的径向方向设置在内定子40的外侧。背轭部分34相对于径向方向设置在永磁铁件37的外侧。永磁铁件37在其面向内定子40的表面中包括多个磁极面37a。磁极面37a沿启动马达SG的圆周方向布置。N极和S极相对于启动马达SG的圆周方向交替布置。永磁铁件37的磁极面37a面向40。在本实施例中，多个磁体沿SG的圆周方向布置，并且多个磁体的各个布置成其S极和N极沿启动马达SG的径向并排布置。在圆周方向上彼此相邻的单个S极和单个N极构成磁极面对37p。磁极面对37p的数目是磁极面37a的数目地一半。在本实施例中，外转子30设置有面向内定子40的24个磁极面37a，并且包括在外转子30中的磁极面对37p的数目为12。图4中示出了对应于12个磁体对的磁极面对37p。然而，为了附图的清晰，仅对一对标注了参考标记37p。包括在启动马达SG中的磁极面37a的数目大于齿43的数目的2/3。包括在启动马达SG中的磁极面37a的数目等于或大于齿43的数目的4/3。

外转子30在其外表面上包括多个检测对象件38，其用于检测外转子30的旋转位置。使用磁效应检测多个检测对象件38。多个检测对象件38在圆周方向上间隔设置在30的外表面上。在本实施例中，多个检测对象件38在圆周方向上间隔设置在外转子30的外周表面上。多个检测对象件38布置在具有圆筒形状的背轭部分34的外周表面上。多个检测对象件38的各个沿启动马达SG的径向方向Y从34的外周表面向外突出。底壁部分33、背轭部分34和检测对象件38通过例如在诸如铁板等金属板上进行的冲压工序一体地形成。即，检测对象件38由铁磁性材料制成。稍后将描述检测对象件38的布置的细节。

转子位置检测装置50是检测外转子30的位置的装置。转子位置检测装置50设置在被允许面向多个检测对象件38的位置处。更具体而言，转子位置检测装置50布置在允许多个检测对象件38相继与转子位置检测装置50相对的位置处。转子位置检测装置50面向检测对象件38随着外转子30的转动而移动通过的路径。转子位置检测装置50布置在远离内定子40的位置处。在本实施例中，转子位置检测装置50布置成使得外转子30的背轭部分34和永磁铁件37相对于曲轴5的径向方向位于转子位置检测装置50和具有定子绕组W的内定子40之间。转子位置检测装置50相对于启动马达SG径向方向布置在外转子30的外侧。转子位置检测装置50面向外转子30的外周表面。

转子位置检测装置50包括检测用绕组51。检测用绕组51是与包括在内定子40中的W分开的绕组。用于通过电磁力驱动启动马达SG的外转子30的电流被供应到定子绕组W。另一方面，用于驱动启动马达SG的外转子30的电流并不供应到检测用绕组51。换句话说，虽然定子绕组W产生驱动30的磁通量，但51不产生驱动30的磁通量。此外，虽然在发电时在定子绕组W中产生的电流被供应到电池14，在检测用绕组51中产生的电流不供应到电池14。转子位置检测装置50不包括Hall元件也不包括MR元件。本实施例的发动机单元EU(参见图1)不包括Hall元件也不包括MR元件。利用检测用绕组51检测外转子30的位置的转子位置检测装置50不包括半导体元件。转子位置检测装置50比使用半导体元件检测位置的HallIC或MR传感器具有更高的耐热性。

在检测用绕组51中流动的电信号根据当多个检测对象件38随着曲轴5的旋转而运动时引起的磁状态的变化而变化。转子位置检测装置50还包括检测用磁体52和铁芯53。检测用绕组51缠绕在铁芯53上。52布置在53的一个端部中，并且铁芯53的另一个端部面向外转子30的背轭部分34的外周表面。检测用绕组51用作检测检测对象件38的拾取线圈(pickupcoil)。由在检测用绕组51中产生的电动势引起的电压根据当设置在背轭部分34的外周表面上的检测对象件38随着外转子30的旋转而靠近或远离铁芯53时引起的、与检测用绕组51相关联的磁通量的变化而变化。检测用绕组51利用该机制来磁性地检测检测对象件38。检测用绕组51在外转子30的旋转开始之后检测检测对象件38。即，转子位置检测装置50在曲轴5的旋转开始之后开始检测外转子30的旋转位置。当外转子30正在转动时，转子位置检测装置50通过检测用绕组51相继磁性地检测检测对象件38。转子位置检测装置50的检测用绕组51将检测新型号输出到控制装置CT(参见图5)。代替其中由电动势引起的电压随着检测对象件38的经过而变化的上述配置，转子位置检测装置50也可采用其他配置。转子位置检测装置50可采用的该其他配置的示例包括如下配置，其中检测用绕组51不断地被导通并且导通电流根据伴随检测对象件38的经过而引起的电感的变化而变化。

[检测对象件和转子位置检测装置的布局]

参考图4，将给出外转子30的检测对象件38的布局的描述。在本实施例中，多个检测对象件38设置在外转子30的外周表面上。多个检测对象件38的各个布置成相对于磁极面对37p中的对应一者符合基本相同的位置关系。转子位置检测装置50设置在允许与多个检测对象件38相对的位置处。转子位置检测装置50设置于在外转子30的旋转期间面对多个检测对象件38的各个的位置处。在某个时刻(在给定时刻)，转子位置检测装置50不是面对多个检测对象件38，而是面对多个检测对象件38中的一者。在图4中，点划线指示预先定义的、在圆周方向上的指定位置。各个指定位置是包括在圆周方向上彼此相邻的两个磁极(S极和N极)的磁极面对37p中的位置。指定位置在多个磁极面对37p中的对应一者中的位置方面基本一致。指定位置在磁极面对37p的相应一者中代表相同的电相位角。电相角是基于磁极面对37p的重复周期的旋转角。全部磁极面对37p对应于360度的电相角。多个检测对象件38的各个布置在各个磁极面对37p的指定位置处。由于多个检测对象件38相对于磁极面对37p具有基本相同的位置关系，因此将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG的电相角相关联是容易的。布置多个检测对象件38的指定位置与图4中所示的那些指定位置不同是可接受的，即，指定位置可以从图4中的点划线所指示的位置偏移，只要多个检测对象件38相对于37p具有基本相同的位置关系即可。如图4所示，不是所有的检测对象件38以等间隔布置。存在以等间隔布置的位置(指定位置)以及没有检测对象件38布置在其中的位置(缺失位置)。

在本实施例中，设置在外转子30的外表面上的多个检测对象件38在圆周方向上具有[360度/磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1]的角度间隔。360度指示机械角度。转子位置检测装置50设置于在外转子30的旋转期间面对多个检测对象件38的各个的位置处。多个检测对象件38在圆周方向上以[360度/磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1]的角度间隔，设置在外转子30的外表面上。在图4所示的示例中，等于磁极面对的数目的数字被选为磁极面对的数目的大于1的正除数。因此，设置在外转子30的外表面上的多个检测对象件38在圆周方向上具有[360度/(磁极面对的数目)]的角度间隔。在图4所示的示例中，磁极面对的数目是12，因此设置在外转子30的外表面上的多个检测对象件38具有[360度/12]，即30度的角度间隔。图4中点划线所指示的指定位置表现了30度的角度间隔。由于多个检测对象件38在圆周方向上以[360度/磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1]的角度间隔设置，将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG的电相角相关联是容易的。

在本实施例中，外转子30设置有11个检测对象件38，检测对象件38的数目比指定位置的数目少1。11个38分别布置在12个指定位置的11个处。即，设置在外转子30的外表面上的多个检测对象件38设置在由多个大致相等的间隔和与多个大致相等的间隔不同的一个间隔隔开的位置处。与多个大致相等的间隔不同的一个间隔比多个间隔中的各个间隔宽。转子位置检测装置50设置于在外转子30的旋转期间面对多个检测对象件38的各个的位置处。多个检测对象件38由多个相等间隔和一个不同间隔隔开。在图4所示的示例中，11个检测对象件38布置在由多个30度间隔和不同于多个30度间隔的60度间隔隔开的位置处。即，外转子30的外表面上的多个(12个)指定位置相对于曲轴5的圆周方向具有相同间隔或者大致相同的间隔。布置在多个指定位置中的分别与其中没有布置检测对象件38的位置相邻的两个指定位置的两个检测对象件38之间的角度间隔，是其他检测对象件38的任一者之间的角度间隔的两倍。以这样的方式，多个检测对象件38的多个间隔中的一者不同于其他间隔。这样的配置使得能够检测曲轴的旋转一圈中的参考位置。

[电配置]

图5是示出了图1所示的发动机单元EU的基本电配置。

发动机单元EU包括四冲程发动机主体E、启动马达SG和控制装置CT。启动马达SG、火花塞29和电池14连接到控制装置CT。

控制装置CT、转子位置检测装置50和多个检测对象件38的组合对应于本发明中的控制装置的示例。

控制装置CT连接到多相定子绕组W，并且将电流从设置在车辆中的电池14供应到多相定子绕组W。控制装置CT包括启动发电机控制器62、燃烧控制器63和多个开关部件611至616。在本实施例中，开关部件611至616构成三相桥逆变器。多个开关部件611至616可选地允许或阻断定子绕组W和14之间的电流的通过，其中开关部件611至616的各个连接到多相定子绕组W的各个相。更具体而言，当启动马达SG用作启动马达时，使定子绕组W导通和停止导通之间的切换通过开关部件611至616的开/关操作来实现。当启动马达SG用作发电机时，允许和阻断各个定子绕组W与电池14之间的电流的通过的切换由开关部件611至616的各个开/关操作来实现。相继打开/关闭开关部件611至616允许从启动马达SG输出的三相交流电的整流和电压控制。

开关部件611至616的各个包括开关元件。开关元件例如是晶体管，并且更具体而言是FET(场效应晶体管)。代替FET，开关部件611至616还可以采用例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。

启动发电机控制器62控制开关部件611至616的各个开/关操作，以控制启动马达SG的操作。启动发电机控制器62包括启动控制部621、加速控制部622、开/关操作存储部623以及初始操作部624。燃烧控制器63和包括启动控制部621和加速控制部622的启动发电机控制器62以计算机(未示出)以及在计算机中运行的控制软件来实现。这里，燃烧控制器63和包括启动控制部621和加速控制部622的启动发电机控制器62部分或全部以作为电子电路的有线逻辑来实现也是可接受的。此外，例如，启动发电机控制器62和燃烧控制器63可以配置为分开的设备并且彼此分开布置，或者可替换地，两者可以配置为集成设备。

开/关操作存储部623例如由存储器形成。开/关操作存储部623存储与多个开关部件611至616的开/关操作有关的数据。更具体而言，开/关操作存储部623存储描述信息图的软件以及用于控制控制装置CT的信息，以控制启动马达SG和四冲程发动机主体E。初始操作部624由电子电路形成。当曲轴5停止时初始操作部624产生用于执行多个开关部件611至616的开/关操作的电信号。控制装置CT可以并行地使开/关操作存储部623和初始操作部624两者操作，或者可以使开/关操作存储部623和初始操作部624中的一者操作。

燃烧控制器63使火花塞29执行点火操作，从而控制四冲程发动机主体E的燃烧操作。在四冲程发动机主体E包括燃料喷射器的情况下，燃烧控制器63还控制燃料喷射器的喷射，并且从而控制四冲程发动机主体E的燃烧操作，其中燃料喷射器喷射燃料以产生混合气体。

用于启动四冲程发动机主体E的启动开关16连接到启动发电机控制器62。启动开关16由骑车人操作以启动四冲程发动机主体E。控制装置CT的62检测14的电压，并且从而检测电池14的电荷状态。对于电池14的电荷状态的检测，不仅可以检测14的电压，例如还可以检测在充电状态下在电池14中流动的电流。

控制装置CT经由逆变器61、启动发电机控制器62和燃烧控制器63的操作控制启动马达SG。

[启动发动机单元的操作]

图6是说明图5所示的发动机单元EU的操作的流程图。

响应于启动指令的接收(S11)，控制装置CT使启动马达SG沿正向旋转曲轴5，以启动四冲程发动机主体E(S12至S15)。在启动四冲程发动机主体E时，控制装置CT从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)转变为用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)。更具体而言，启动控制部621(图5)执行旋转启动处理(S12)，并且然后622执行加速处理(S14)。

如果曲轴5的转速高于预定可点燃转速，则控制装置CT启动四冲程发动机主体E的燃烧操作(S17)。

一旦四冲程发动机主体E开始燃烧(S17)，启动马达SG被四冲程发动机主体E驱动，以用作发电机。即，在控制装置CT从用于启动曲轴5的旋转的控制模式(S12)转变为用于加速曲轴5的旋转的控制模式(S14)并且然后四冲程发动机主体E开始燃烧之后，控制装置CT基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号，执行多个开关部件611至616的开/关操作。该电信号根据由设置在外转子30上的多个检测对象件38的旋转运动引起的磁状态的变化而变化。以这种方式，控制装置CT控制从多个定子绕组W供应到电池14的电流。

用于启动四冲程发动机主体E的启动马达SG在四冲程发动机主体E的燃烧开始之后还用作发电机。该配置与例如包括用于单一目的的发电机的配置相比，能够减小发动机单元EU的尺寸。结果，改善车辆的搭载性。还用作发电机的启动马达SG在发动机主体启动时需要输出增强的扭矩，这涉及到多相定子绕组产生不期望的高功率的情况。在这一方面，多个开关部件以及原本在启动时使用的检测用绕组用于实现对从多个定子绕组W供应到电池14的电流的有效控制。

将描述四冲程发动机主体E的启动。

CT从用于使停止的曲轴5开始正向旋转的控制模式(S12)转变为用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)。

在用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)中，控制装置CT在曲轴5停止的状态下以预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作。因此，控制装置CT向多相定子绕组W供应电流以启动曲轴5的正向旋转。更具体而言，在曲轴5停止的状态下，启动控制部621在预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作。因此，启动控制部621向多相W供应电流，以启动曲轴5的正向旋转。

在用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)中，控制装置CT执行用于开关部件611至616的开/关操作开环控制。即，控制装置CT使得多相W相继导通，而不执行基于外转子30的位置的反馈控制。

通过在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作，控制装置CT在不使用关于外转子30的位置的信息的情况下执行开关部件611至616的开/关操作。

例如，通过在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作，控制装置CT在不基于从转子位置检测装置50输出的信号的情况下执行开关部件611至616的开/关操作。通过在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作，控制装置CT在不使用具有内置半导体元件的任何磁传感器的情况下执行开关部件611至616的开/关操作。

不考虑关于外转子30的位置的信息而开关部件611至616的开/关操作的定时。

在图6的步骤S12处，控制装置CT在基于存储于开/关操作存储部623中的数据的预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，以供应多相定子绕组W中的电流，从而启动曲轴5的正向旋转。

开/关操作存储部623存储与开关部件611至616的开/关操作有关的数据。例如，开/关操作存储部623存储指示开关部件611至616的状态和顺序之间的对应关系的映射(设定表格)。或者，开/关操作存储部623可以存储指示开关部件611至616的状态和时间之间的对应关系的映射。CT从开/关操作存储部623读取数据，并且从而在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作。用于执行开关部件611至616的开/关操作的定时的周期随时间变短。

代替开关部件611至616的状态，其中开关部件611至616的状态改变的周期(频率)以及改变量可以存储在开/关操作存储部623中。在这种情况下，控制装置CT从开/关操作存储部623读取周期和周期的改变量，并且因此在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作。

或者，控制装置CT可以在不从开/关操作存储部623读取数据的情况下执行多个开关部件611至616的开/关操作。例如，关于多个开关的状态和时间的信息可以结合在控制装置CT的程序中。又或者，控制装置可以通过计算代表定时的数学公式在预定定时执行多个开关部件的开/关操作。又或者，控制装置可以通过使用电子电路(有线罗辑)在预定定时执行多个开关部件的开/关操作。初始操作部624是电子电路，其产生指示用于执行多个开关部件611至616的开/关操作的定时的信号。初始操作部624输出信号时的定时出现在随时间变短的周期中。初始操作部624可以输出用于引起多个开关部件611至616的开/关操作的信号。即，控制装置CT可以基于从初始操作部624输出的信号在预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作。

在曲轴5停止的状态下，基于存储在开/关操作存储部623中的数据在预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，以向多相定子绕组W供应电流，从而启动曲轴5的正向旋转。因此，曲轴5的正向旋转即使在曲轴5停止的状态下也能够被启动。

控制装置CT以使外转子30正向旋转的模式相继打开/关闭开关部件611至616。该模式是例如其中在与U相、V相和W相的各个对应的各个定子绕组W中流动的电流的路径相继被切换的模式。在各相的定子绕组W中，例如，使得在对应于电相角120度的时间段导通并且在对应于电相角60度的时间段暂停导通。到多相定子绕组W的电流供应使得外转子30和曲轴5开始正向旋转。

在用于启动曲轴5的旋转的控制模式(S12)中，控制装置CT能够根据设置经由初始操作部624启动曲轴5的正向旋转。更具体而言，控制装置CT在曲轴5停止的状态下基于由初始操作部624产生的电信号在预定定时执行开关部件611至616的开/关操作，并且向多相定子绕组W供应电流，以便启动曲轴5的正向旋转。

基于由初始操作部624产生的电信号执行开/关操作使得即使在检测用绕组51种的电信号没有变化的状态下，即，在曲轴5停止的状态下，也能够使能曲轴5的正向旋转。

优选地，控制装置CT执行多个开关部件611至616的开/关操作，并且在缩短到多相定子绕组W的电流供应的时间间隔的同时使曲轴5沿正向旋转。

由于控制装置CT在缩短到多相定子绕组W的电流供应的时间间隔的同时使曲轴5沿正向旋转，曲轴5的转速可以逐渐增大。

在曲轴5和外转子30停止的状态下，在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号不变化。换句话说，在曲轴5和外转子30停止的状态下，转子位置检测装置50不输出信号。

多个检测对象件38随着曲轴5的旋转的运动引起在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号的变化。

控制装置CT从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)转变为用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)。此时，控制装置CT基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)转变为用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)，其中电信号根据由多个检测对象件38的旋转运动引起的磁状态的变化而变化(S13)。在用于加速正向旋转的控制模式(S14)中，控制装置CT加速在用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)中已经启动的曲轴5的正向旋转。

在用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)中，控制装置CT在基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号的定时，执行多个开关部件611至616的开/关操作。准确地说，加速控制部622在基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号的定时，执行多个开关部件611至616的开/关操作。在检测用绕组51中流动的电信号是根据由多个检测对象件38随着曲轴5的正向旋转的运动而引起的磁状态的变化而变化。基于此，控制装置CT向多相定子绕组W供应电流，以加速曲轴5的正向旋转。由于多个检测对象件38的多个间隔中的一个(60度)与其他间隔(30度)不同，控制装置CT能够基于检测用绕组51中的电信号检测曲轴5的一转中的参考位置。

优选地，在用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)中，控制装置CT在对应于120度导通的定时执行多个开关部件611至616的开/关操作。具体的说，控制装置CT基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号在对应于120度导通的定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，其中该电信号根据由多个检测对象件38的随着曲轴5的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。控制装置CT通过向多相定子绕组W供应电流来加速曲轴5的正向旋转，同时对多相定子绕组W的各个相重复供应电流和不供应电流，对一个相的供应电流和不供应电流移相到(beingphase-shifted)对另一个相的供应电流和不供应电流。对于120度导通，导通中止时间段设置在多相定子绕组W的各个相中，使得导通以小于180度的导通角间歇性地出现。导通中止时间段在多相定子绕组W的一个相到另一个相中相继地发生。控制装置CT控制两种情形，即供应电流(导通)和不供应电流(未导通)。这种配置使得与例如在供应时间段动态地改变电流的配置相比，能够通过简单的程序进行控制。因此，曲轴5的正向旋转可以通过具有简单配置的控制装置来加速。

同样优选地是，控制装置CT通过用矢量控制方法代替120度导通在对应定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，来加速曲轴5的正向旋转。在这种情况下，控制装置CT基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号，通过矢量控制方法在对应的定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，其中电信号根据由多个检测对象件38随着曲轴5的正向旋转而引起的磁状态的变化而变化。以这种方式，控制装置CT向多相定子绕组W的每个相供应电流，以加速曲轴5的正向旋转。在矢量控制方法中，多个定子绕组W的每个相被导通而没有导通中止时间段。矢量控制方法是180度导通方法。在矢量控制方法中，使导通发生，以使得正弦电流在多相定子绕组W的各个相中流动。通过执行多个开关部件611至616的开/关操作使得正弦电流被供应到多相定子绕组W的各个相。正弦电流到多相定子绕组W的各个相的供应减小了转矩的变化，这引起启动马达SG的电源效率和输出转矩的改善。启动马达SG从设置在车辆中的电池14被供应以电力。启动马达SG的电源效率的改善实现了对存储在电池14中的电力的消耗的抑制。

在本实施例的转子位置检测装置50中，检测用绕组51与定子绕组W分开设置，并且因此不受需要确保启动马达的性能所涉及的结构性限制。因此，设计检测用绕组51的结构导致实现如下配置，该配置即使在刚开始旋转之后转速极低时也能够使电信号在检测用绕组51中流动。

例如，在启动马达SG用作启动马达时，定子绕组W的匝数由于需要抑制由感应电压的升高引起的转矩减小，换句话说，由于需要确保发动机的快速启动能力而受到限制。在启动马达SG用作发电机的情况下，在抑制过大感应电压的产生方面也对定子绕组W的匝数的受限施加影响。另一方面，检测用绕组51对启动马达中转矩的产生或者对发电机中发电电压的产生没有直接贡献。与在定子绕组W中不同，在检测用绕组51中没有流动用于转矩输出或者用于发电的电流。与定子绕组W不同，检测用绕组51不受需要确保启动马达SG的性能所涉及的结构限制。因此，检测用绕组51的匝数可以比定子绕组W的匝数大。在一个示例中，检测用绕组51的匝数大于定子绕组W的匝数。在另一个示例中，检测用绕组51的匝数是定子绕组W的匝数的十倍。这使得即使在旋转刚开始之后转速极低时电信号也能够在检测用绕组51中流动。

由于多个检测对象件38设置在外转子30的外表面上，即使当旋转刚开始之后转速极低时也获得检测对象件38的大的移动。这使得即使当旋转刚开始之后转速极低时电信号也能够在检测用绕组51中流动。

在曲轴5停止的状态下，控制装置CT在预定定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，以向多相定子绕组W供应电流，从而启动曲轴5的正向旋转。然后，控制装置CT基于检测用绕组51中的电信号向多相定子绕组W供应电流，其中电信号随曲轴5的正向旋转而变化。因此，控制装置CT使具有负载变化的四冲程发动机主体E的曲轴5的正向旋转加速。一旦曲轴5开始正向旋转，即使在转速很低时也能够进行外转子30的位置检测，并且控制模式转变为用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式。因此，本实施例的发动机单元EU能够确保与例如包括HallIC的发动机相当的快速启动的能力。

在曲轴5的正向旋转开始到四冲程发动机主体E的燃烧开始的阶段中，控制装置CT通过基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号执行多个开关部件611至616的开/关操作以向多相定子绕组W供应电流，而转换到加速四冲程发动机主体E的曲轴5的正向旋转的控制模式。

本实施例的控制装置CT在不使用具有内置半导体元件的任何磁性传感器来启动曲轴的正向旋转。本实施例的控制装置CT在不使用任何具有内置半导体元件的任何磁性传感器的情况下从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转换到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式。

本实施例采用了包括与定子绕组W分开设置的检测用绕组51的转子位置检测装置50。这与例如HallIC相比提供了更好的耐热性。而且，在本实施例中，多个检测对象件38设置在外转子30的外表面上，并且包括与定子绕组W分开设置的检测用绕组51的转子位置检测装置50布置于在外转子30的转动期间面向各个检测对象件38的位置处。这增加了安装转子位置检测装置50的地方的设计自由度。例如，转子位置检测装置50可以布置在与发动机壳体1与外转子30之间的地方相比具有更低温度的地方。因此，能够简化用于冷却包括检测用绕组51的转子位置检测装置50的结构。这可以减小发动机单元EU的尺寸。

在本实施例中，能够改善具有负载变化的四冲程发动机主体E的快速启动能力和车辆安装性能，而无论冷却四冲程发动机主体E的方式如何。

在本实施例中，控制模式从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(S12)到用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(S14)的转变是基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号的，其中电信号根据由多个检测对象件38的旋转运动引起的磁状态的变化而变化。因此，一旦曲轴5开始正向旋转，即使当转速很低时，控制模式也基于检测用绕组51中的变化的电信号而被转变。这使得可以在较早的阶段进行到用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式的转变。因此，无论冷却四冲程发动机主体E的方式如何，在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机主体E的快速启动能力。

图7是示出了在四冲程发动机主体E启动时示例性电流和电压的时序表。图7示出了在W相定子绕组W中流动的电流Iw，在V相定子绕组W中流动的电流Iv，以及在U相定子绕组W中流动的电流Iu。图7示出了检测信号Vp和表示为电压水平的电角度推定值AGL。检测信号Vp表示转子位置检测装置50检测到外转子30的检测对象件38。电角度推定值AGL是控制装置CT的推定电角度。这些波形在共同的时间轴(水平轴)上绘制。在图7中，P1表示旋转启动控制模式的时间段，并且P2表示加速控制模式的时间段。P3表示四冲程发动机主体E的燃烧操作开始之后的时间段。电角度推定值AGL表示由控制装置CT计算的外转子30的位置。电角度推定值AGL是由控制装置CT的启动发电机控制器62测量并计算的内部变量。

在时刻Ta处，控制装置CT启动曲轴5的旋转(图6中的S12)。控制装置CT测量随时间的电角度推定值，并且当电角度推定值达到预定值时，根据预定模式切换导通状态。结果，多个开关部件611至616的开/关操作在预定定时执行，以向多相定子绕组W供应电流。从图7所示的电流Iw、Iv、Iu的周期可见，在旋转启动控制(P1)中启动发电机控制器62使定子绕组W相继导通的周期长度，大于在随后执行的加速控制(P2)中启动发电机控制器62使绕组相继导通的周期长度。这使得外转子30容易地在导通之后开始旋转。在旋转启动控制(P1)中，启动发电机控制器62执行以下控制，其中使多相定子绕组W以逐渐减小的间隔在定时相继导通。

在外转子30开始旋转之后，转子位置检测装置50的检测用绕组51检测检测对象件38。根据检测对象件38的检测输出检测信号Vp。控制装置CT基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号，从用于启动曲轴5的旋转的控制模式转换到用于加速曲轴5的旋转的模式，其中电信号根据由多个检测对象件38的运动引起的磁状态的变化而变化。例如，控制装置CT判断检测用绕组51的检测信号的间隔(其根据由多个检测对象件38的运动引起的磁状态的变化而变化)是否等于多相定子绕组W被相继导通时的定时的间隔。这里，“等于”包括考虑到外转子30的转速偏差的误差容许量。为了判断是否允许用于加速曲轴5的旋转的控制模式，包括判断外转子30的转速是否高于预定参考值的方法以及包括定时间隔之间的比较的方法是可采用的。外转子30的转速可以基于检测对象件38被检测用绕组51检测到的定时的间隔来计算。

在时刻Tb处，控制装置CT转变到用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(P2)。控制装置CT在基于电信号的定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，其中电信号在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动，电信号根据由随着曲轴5的正向旋转的多个检测对象件38的运动引起的磁状态的变化而变化。

在用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(P2)中，在例如转子位置检测装置50检测到检测对象件38的定时，控制装置CT将电角度推定值AGL重新设置到预定值。而且，控制装置CT根据检测对象件38的检测间隔调节计算电角度推定值AGL的速度。控制装置CT根据电角度推定值AGL的值执行开关部件611至616的开/关操作，以使得多相定子绕组W相继导通。因此，在发动机点火之前的加速控制时间段中，基于转子位置检测装置50的检测用绕组51相继地检测到多个检测对象件38的时间间隔，多相定子绕组W被相继导通以使得四冲程发动机主体E的曲轴5旋转。

在用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(P2)中，多相定子绕组W在根据外转子30的旋转位置的定时被相继导通。与旋转启动控制模式相比，该控制模式提供增加的转矩。因此，加速曲轴5的正向旋转。

如图4所示，本实施例的多个检测对象件38设置在外转子30的外表面上，并且布置成相对于磁极面对37p满足相同的位置关系。由于多个检测对象件38相对于磁极面对37p具有相同的位置关系，因此将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG的电角度相关联是容易的。更具体而言，检测用绕组51中的电信号的变化总是表示在电角度中外转子30的特定位置。一旦检测用绕组51中的电信号发生变化，控制装置CT能够在不检测曲轴5的一转中的参考位置的情况下确定外转子30的位置。这使得控制装置CT能够根据外转子30的旋转位置使多相定子绕组W导通。因此，获得具有负载变化的四冲程发动机主体E的快速启动能力的进一步改进。控制装置CT在四冲程发动机主体E的燃烧操作开始之前从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式。

多个检测对象件38在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔设置。因此，将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG的电角度相关联是容易的。因此，无论冷却发动机的方式如何，都能够在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的四冲程发动机主体E的快速启动能力。

启动发电机控制器62在步骤S14中执行上述加速控制，并且然后在步骤S15中判断30是否正在旋转，即，外转子30是否停止或者外转子30的失步是否正在发生。

如果外转子30正在沿正向正常地旋转(图6中的步骤S15)并且超过了可点燃转速(S16)，控制装置CT的燃烧控制器63控制火花塞29，从而启动四冲程发动机主体E的燃烧操作。在图7所示的示例中，四冲程发动机主体E的燃烧操作在时刻Tz2处开始。

在从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式转变到用于加速5的正向旋转的控制模式之后，控制装置CT基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号控制燃烧控制器63，电信号根据由设置在外转子30上的多个检测对象件38的运动引起的磁状态的变化而变化。更具体而言，燃烧控制器63基于来自检测用绕组51的电信号检测外转子30的旋转位置。在图7所示的示例性检测信号Vp中，图4中所示的12个指定位置当中没有布置检测对象件38的一个位置(缺失位置)在Ts1和Ts2时刻处经过。在多个检测对象件38的多个间隔当中，一个间隔不同于其他间隔。这使得控制装置CT能够检测曲轴5的一转中的参考位置。如果基于用作旋转位置的参考的缺失位置，燃烧控制器63判断外转子30和曲轴5处于靠近压缩上止点的目标点火位置处，则燃烧控制器63使火花塞29点火，从而开始四冲程发动机主体E的燃烧操作。在发动机单元EU包括燃料喷射器的情况下，燃烧控制器63还基于检测用绕组51中的电信号控制燃料喷射器的喷射。

检测对象件38和转子位置检测装置50也用于发动机控制定时的检测。这能够使发动机单元EU的结构进一步简化。

四冲程发动机主体E的燃烧操作的开始包括确认燃烧操作是否正常执行的操作。燃烧操作是否正常执行是根据曲轴5的转速是否超过针对正常燃烧操作设置的预定值来判断。

在四冲程发动机主体E的燃烧操作开始(图6中的S17)并且四冲程发动机主体E的启动完成之后，启动马达SG由四冲程发动机主体E驱动，以用作发电机。控制装置CT控制发电(图6中的S18)。

本实施例的控制装置CT即使在四冲程发动机主体E的启动完成(图6的S17)之后也能够加速曲轴5的正向旋转。控制装置CT通过在定时执行多个开关部件611至616的开/关操作以在预定时间段向多相定子绕组W供应电流，来加速曲轴5的正向旋转，其中定时是基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号的，电信号根据由多个检测对象件38随着曲轴5的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。以这样的方式，控制装置CT使启动马达SG动力运转。启动马达SG的动力运转使得沿正向的扭矩从启动马达SG供应到曲轴5。结果，至少与仅通过四冲程发动机主体E的燃烧操作获得的正向旋转相比，加强了曲轴5的正向旋转的加速。

在四冲程发动机主体E的燃烧操作开始之后，曲轴5的旋转稳定性可能有时较低。在四冲程发动机主体的燃烧开始之后，启动马达SG持续地加速曲轴5的正向旋转。结果，使得由四冲程发动机主体的燃烧引起的曲轴5的正向旋转稳定。在这种情况下，将足以使曲轴5的旋转稳定的时间长度设置为预定时间段。预定时间段例如是在曲轴5的转速达到怠速转速之前所需要的时间段。

例如，当四冲程发动机主体E的燃烧开始之后车辆需要加速时，曲轴5的正向旋转被加速，以便帮助车辆的加速。在当启动马达SG发电的同时需要加速的情况下，控制装置CT将启动马达SG的控制从发电控制切换到动力运转控制，从而加速曲轴5的正向旋转。

如上所述，在四冲程发动机主体E的启动完成之后控制装置CT在预定时间段加速曲轴5的正向旋转。因此，能够使由四冲程发动机主体E的燃烧操作引起的曲轴5的正向旋转稳定。而且，能够更快地加速曲轴5的正向旋转。控制装置CT在定时执行多个开关部件611至616的开/关操作，以向多相定子绕组W供应电流，所述定时是基于在转子位置检测装置50的检测用绕组51中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件38随着曲轴5的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以使得曲轴5的正向旋转稳定。因此，加强了曲轴5的正向旋转的加速。

[发电控制]

在从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式(图6中的S12)转变到用于加速曲轴5的正向旋转的控制模式(图6中的S14)并且然后四冲程发动机主体E的燃烧开始(图6中的S17)之后，控制装置CT控制从多个定子绕组W供应到电池14的电流。此时，控制装置CT基于转子位置检测装置50的检测用绕组51中的电信号执行多个开关部件611至616的开/关操作，该电信号根据由设置在外转子30上的多个检测对象件38的运动引起的磁状态的变化而变化。

例如，在四冲程发动机主体E的燃烧开始之后，控制装置CT以与四冲程发动机主体E的燃烧操作启动之前相同的方式，在检测到检测对象件38的定时将电角度推定值AGL(参见图7)重新设置到预定值。然后，控制装置CT测量电角度推定值AGL。当电角度推定值AGL达到预定值时，控制装置CT切换多个开关部件611至616的开/关操作，从而控制来自定子绕组W的电流。开关部件611至616的打开/关闭允许对在多相定子绕组W中产生的三相交流电进行整流并且将其供应到电池14。

在本实施例中，启动四冲程发动机主体E的启动马达SG能够在四冲程发动机主体E的燃烧开始之后还用作发电机。该配置与例如包括用于单一目的的发电机配置相比可以减小发动机单元EU的尺寸。结果，改善了车辆安装性能。还用作发电机的启动马达SG在四冲程发动机主体启动时需要输出增强的扭矩，这倾向于导致多相定子绕组W产生不希望的高功率的情形。在这一方面，与使用二极管的情形相比，原本用在启动四冲程发动机主体E时的检测用绕组51以及多个开关部件611至616被利用来实现从多个定子绕组W供应到电池14的电流的有效控制。

在本实施例中，作为在圆周方向上以[360度/磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1]的角度间隔设置的多个检测对象件的示例，说明了在圆周方向上以[360度/磁极面对37p的数目；12]的角度间隔设置在外转子30上的检测对象件38。然而，这并不限制本发明的检测对象件。例如，在磁极面对37p的数目是12的情况下，大于1的磁极面对的数目的正除数可以是2、3、4和6中任意一者。

[第二实施例]

下面，将描述本发明的第二实施例。在下面的第二实施例的描述中，对与第一实施例的那些元件相同的元件采用相同的附图标记，并且将主要描述与上述第一实施例的区别。

图8是示出了从垂直于启动马达SG2的旋转轴线的平面所取的、根据本发明的第二实施例的启动马达SG2的横截面的剖面图。

在第二实施例中，包括在启动马达SG2中的多个检测对象件238的数目大于磁极面对237p的数目。各个磁极面对237p由在圆周方向上彼此相邻的一对磁极面237a构成。换句话说，包括在启动马达SG2中的磁极面对237p的数目小于多个检测对象件238的数目。为了附图清楚，仅对六个磁极面对237p中的一个施加指示磁极面对的附图标记237p。图8中所示的示例性启动马达SG2包括6个磁极面对237p以及11个检测对象件238。在本实施例中，与第一实施例类似，多个检测对象件238布置在由多个间隔和一个不同间隔分开的位置处。与多个相同间隔不同的一个间隔比多个相同间隔中的各个宽。在图8所示的示例中，11个检测对象件238布置在由多个30度间隔和一个不同的60度间隔分开的位置处。在图8中，点划线指示预先定义的在圆周方向上的指定位置。各个指定位置是在磁极面对237p中的位置，磁极面对237p包括在圆周方向上彼此相邻的两个磁体(S极和N极)。

本实施例的启动马达SG2包括检测对象件238，其中检测对象件238的数目大于磁极面对237p的数目。因此，检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达的电角度并不是一一对应的。存在布置在由表示指定电角度相位的点划线所指示的位置处的检测对象件238，以及布置在与点划线所指示的位置不同的位置处的检测对象件238。这里，多个检测对象件238的多个间隔中的一个(60度)不同于其他间隔(30度)。这使得可以检测在曲轴5的一转中的参考位置。因此，基于根据由至少大间隔(60度)和小间隔(30度)的经过引起的磁状态的变化而变化的检测用绕组51中的电信号，将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG2的电角度相关联是容易的。例如，在图8所示的说明性情形中，根据设计值或测量值，与布置在由附图标记Q所指示的位置处的检测对象件238对应的电角度相位是已知的。对应于布置在与附图标记Q所指示的位置相邻的位置处的检测对象件238的电角度相位也是已知的。布置在附图标记Q所指示的位置处的检测对象件238随着外转子30的转动在不同于其他间隔(30度)的间隔(60度)处被检测到。然后，布置在相邻位置处的检测对象件238被检测到。因此，将检测用绕组51中的电信号的变化与启动马达SG2的电角度相关联是容易的。

此外，由于包括在启动马达SG2中的检测对象件238的数目大于磁极面对237p的数目，因此检测用绕组中的电信号在启动马达SG2的360度的电角度期间变化。这使得能够实现更精确的控制。因此，能够进一步改善具有低负载区域的四冲程发动机主体E的快速启动能力。因此，无论冷却发动机的方式如何，可以在改善车辆安装性能的情况下进一步改善具有负载变化的发动机单元EU的快速启动能力。

[第三实施例]

上述实施例说明了其中多个检测对象件设置在外转子的外圆周表面上的示例性配置。下面，将描述第三实施例，其中多个检测对象件设置在与外转子的外圆周表面不同的位置处。在下面的第三实施例的描述中，与第一实施例的那些元件相同的元件采用相同的附图标记，并且将主要描述与上述第一实施例的区别。

图9(a)是以放大比例示出了根据本发明的第三实施例的发动机单元的启动马达及其周围的剖面图。图9(b)示出了沿曲轴的旋转轴线的方向看见的外转子。

在本实施例中，多个检测对象件338设置在外转子330的外表面上。更具体地，多个检测对象件338设置在外转子330的外侧表面上。外转子330的外侧表面在与曲轴5的轴线相交的平面中。多个检测对象件338设置在外转子330的底壁部分333上。转子位置检测装置350设置于在外转子330的旋转期间面向多个检测对象件338的各个的位置处。转子位置检测装置350面向外转子330的底壁部分333。

与第一实施例的发动机单元EU类似，包括图9(a)和9(b)中所示的启动马达SG3的发动机单元能够基于检测用绕组51中的电信号向多相定子绕组W供应电流，该电信号随着曲轴5的旋转而变化。因此，可以确保与包括例如HallIC的发动机单元相当的快速启动能力。

[摩托车]

图10是示出了根据第一至第三实施例的任一者的发动机单元被安装到的车辆的外观的示意图。

图10所示的车辆A包括根据上述第一至第三实施例的任一者的发动机单元EU、车体101、车轮102和103以及电池14。安装到车辆A的发动机单元EU驱动作为驱动轮的车轮103，从而通过使103旋转而使车辆A行驶。

在图10所示的车辆A中，安装了用于车辆的四冲程发动机单元。四冲程发动机单元具有改善的车辆安装性能且具有简单的结构，并且还在确保快速启动能力的情况下具有耐热性。因此，车辆A可以紧凑为一体。

图10所示的车辆是摩托车。本发明的车辆不限于摩托车。本发明的车辆的示例包括踏板式摩托车、机动脚踏型摩托车、越野型摩托车和公路型摩托车(on-roadtypemotorcycle)。除摩托车以外的跨骑式车辆也是可接受的。例如，ATV(全地形车)是可接受的。本发明的车辆不限于跨骑式车辆，也可以是包括例如乘客车厢的四轮车辆。

在实施例中，当测量电角度推定值达到预定值时根据预定义模式切换导通状态的控制装置CT被示出为在预定定时执行多个开关部件的开/关操作的控制装置的示例。然而，这并不限制本发明的控制装置。在可设想的示例中，当启动马达SG停止时，控制设备使得具有低水平以致于马达不能转动的电流流动，基于电流的上升特性检测外转子的停止位置，并且根据所检测的位置按照模式启动导通。

实施例描述了基于检测用绕组51中的电信号从用于启动曲轴5的正向旋转的控制模式转变到用于加速旋转的控制模式的控制装置CT。然而，这并不限制本发明的控制装置。例如，转变可以从控制装置启动曲轴的旋转过去了预定时间段之后进行。

在实施例中，相对于磁极面对37p具有相同位置关系的多个检测对象件38被示出为多个检测对象件的示例描述了。然而，这并不限制本发明的多个检测对象件。例如，多个检测对象件相对于磁极面对37p的位置关系彼此不同也是可接受的，只要多个检测对象件中的各个相对于磁极面对37p的位置关系是预先已知的即可。

在实施例中，与铁制的轭部一体形成的检测对象件38被示出为磁性可检测的多个检测对象件的示例。然而，本发明的检测对象件并不限制于突起。例如，它可以是凹陷或开口。此外，本发明的检测对象件可以是与轭部分开的部件。本发明的检测对象件不一定由铁制成。它可以是磁体。在这种情况下，包括磁体的转子位置检测装置不是必要的。本发明的多个检测对象件不限于由多个对象形成。多个检测对象件可以由物理上的单一对象形成。多个检测对象件可以由包括多个磁化部分的对象形成，其中多个磁化部分布置成其极性在圆周方向上交替。

在实施例中，在沿外转子30的圆周方向延伸的线上布置的检测对象件38被示出为多个检测对象件的示例。然而，在本发明中，多个检测对象件布置在沿外转子30的圆周方向延伸的线上不是必不可少的。例如，其中检测对象件相对于转子的旋转轴线的方向部分未对齐的交错布置也是可接受的。

在实施例中，使多相定子绕组W在间隔逐渐减小的定时相继导通的控制装置CT被示出为控制装置的示例。然而，这并不限制本发明的控制装置。例如，使多相定子绕组W在具有预定的等间隔的定时相继导通也是可接受的。或者，间隔可以随时间过去减小或增大。

在实施例中，作为多个检测对象件的示例描述了以下多个检测对象件38，该多个检测对象件38布置成并不是全部多个检测对象件都是等间隔的，而是存在等间隔位置(例如，指定位置)和其中没有布置检测对象件的位置(缺失位置)。然而，这并不限制本发明的多个检测对象件。多个检测对象件的全部可以是以等间隔布置。

在实施例中，三相无刷旋转电机被示出为启动马达的示例。然而，启动马达的定子绕组具有三相配置不是必不可少的。例如，可以采用二相、四相或更多相等。

虽然实施例示出了启动马达SG还用作发电机的情况，但是在本发明中启动马达SG可能不一定用作发电机。例如，启动马达SG可以是专用于发动机启动的装置。

在实施例中，空冷四冲程发动机主体E被示出为四冲程发动机主体E的示例。然而，在本发明中，四冲程发动机主体不限于空冷四冲程发动机主体。

图11是示出了包括水冷四冲程发动机主体E的发动机单元的部分的剖面图。本发明可适用于包括图11所示的水冷四冲程发动机主体E的发动机单元。

实施例示出了四冲程发动机主体E是单缸发动机的情况。然而，本发明的发动机没有特别的限制，只要发动机具有高负载区域和低负载区域即可。因此，多个发动机也是可采用的。多缸发动机的示例包括直单缸发动机、平行双缸发动机、直双缸发动机、V型双缸发动机和水平对置的双缸发动机。包括在多气缸发动机汽缸数没有特别的限制。包括在多缸发动机中的气缸的数目没有特别的限制。多缸发动机可以是例如四缸发动机。这里，一些四缸发动机没有低负载区域。例如，可能提及配置成气缸的压缩冲程以等间隔发生的四缸发动机(配置成点火以等间隔发生的四缸发动机)。没有低负载区域的这样的四缸发动机不符合本发明的发动机的定义。

本发明不限于上述示例。例如，以下配置(12)至(17)是可采用的。上述实施例可以作为以下配置(12)至(17)的实施例的示例提及。

(12)根据(1)至(4)中任一者的发动机单元，其中

控制装置包括开/关操作存储部，其存储与多个开关部件的开/关操作相关的数据，

控制装置从用于启动曲轴的旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式，用于启动曲轴的正向旋转的控制模式是这样的模式，其中在曲轴停止的状态下，通过在预定义的定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流来启动曲轴的正向旋转，该预定义的定时是基于开/关操作存储部中的数据的，用于加速曲轴的正向旋转的控制模式是这样的模式，其中通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(12)的配置中，设置了开/关操作存储部。开/关操作存储部存储与多个开关部件的开/关操作相关的数据。数据包括例如操作定时、自身频率、用于计算和修改操作定时和频率的算法、初始值和系数的数据。在曲轴停止的状态下，基于存储在开/关操作存储部中的数据执行多个开关部件的开/关操作，以向多相定子绕组供应电流，从而启动曲轴的正向旋转。因此，即使当曲轴停止时，也能够启动曲轴的正向旋转。通常，在基于这样的预存储数据的控制中，增加旋转速度是不容易的，这是因为这样的控制目的是避免失步。在这一方面，(12)的控制装置被配置成在至少从曲轴的正向旋转的启动开始并且在四冲程发动机主体的燃烧开始之前的阶段中，基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号来执行多个开关部件的开/关操作，该电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动而引起的磁状态的变化而变化。即，控制装置通过基于检测用绕组中的电信号向多相定子绕组供应电流而转变到加速四冲程发动机的曲轴的正向旋转的控制模式。因此，在最大限度地减少基于预存储数据的控制的情况下，能够转变到基于检测用绕组中的电信号的变化的控制模式。结果，能够确保与包括HallIC的发动机单元的快速启动能力相当的快速启动能力。

(13)根据(1)至(3)中任一者的发动机单元，其中

控制装置包括初始操作部，其至少在曲轴停止的状态下产生用于引起多个开关部件的开/关操作的电信号，

控制装置通过基于由初始操作部产生的电信号执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来启动曲轴的正向旋转，并且在从曲轴的正向旋转开始到四冲程发动机主体的燃烧开始的阶段中，控制装置通过基于转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来转变到加速四冲程发动机的曲轴的正向旋转的控制模式，其中检测用绕组中的电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

(13)的配置包括至少在曲轴停止的状态下产生用于引起多个开关部件的开/关操作的电信号。在曲轴停止的状态下，通过基于初始操作部产生的电信号执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来启动曲轴的正向旋转。这使得即使在检测用绕组中的电信号不变化，即，在曲轴停止的状态下，也能够启动曲轴的正向旋转。通常，在基于由这样的初始操作部产生的电信号的控制中，增加转速是不容易的，因为这样的控制目的是避免失步。在这一方面，(13)的控制装置配置成，在至少从曲轴的正向旋转的启动开始并且在四冲程发动机主体的燃烧开始之前的阶段中，基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号来执行多个开关部件的开/关操作，该电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动而引起的磁状态的变化而变化。即，控制装置通过基于检测用绕组中的电信号向多相定子绕组供应电流而转变到加速四冲程发动机的曲轴的正向旋转的控制模式。因此，在最大限度地减少基于初始操作部所产生的信号的控制的情况下，能够转变到基于检测用绕组中的电信号的变化的控制模式。结果，能够确保与包括HallIC的发动机单元的快速启动能力相当的快速启动能力。

(14)根据(13)的发动机单元，其中

在曲轴停止的状态下，控制装置通过基于由初始操作部产生的电信号执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来启动曲轴的正向旋转；然后，控制装置通过基于由初始操作部产生的电信号以减小的间隔执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来使曲轴沿正向旋转；并且在从曲轴的正向旋转的启动到四冲程发动机主体的燃烧开始的阶段中，控制装置通过基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来转变到加速四冲程发动机的曲轴的正向旋转的控制模式，在检测用绕组中的电信号根据由设置在转子上的多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

在(14)的配置中，在减小向多相定子绕组的电流供应的间隔的同时，基于由初始操作部产生的电信号执行多个开关部件的开/关操作，以使得曲轴沿正向旋转。这使得曲轴的转速能够逐渐增加。因此，进一步改善快速启动能力。

(15)根据(2)的发动机单元，其中

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，该多个检测对象件相对于磁极面对具有相同的位置关系；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件各个相对于磁极面对具有相同的位置关系，转子位置检测装置包括与定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置基于转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号，从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式，电信号根据由多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件相对于磁极面对具有相同的位置关系，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件相对于磁极面对具有相同的位置关系。

(16)根据(2)或(3)的发动机单元，

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔布置；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔设置在外转子的外表面上，转子位置检测装置包括与多相定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号，从用于启动曲轴的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式，电信号根据由多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔设置在外转子的外表面上，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，该正除数大于1)]的角度间隔设置在外转子的外表面上。

(17)根据(2)至(4)中任一项的发动机单元，

控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在外转子的外表面上，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开；以及

转子位置检测装置，其设置于在外转子的旋转期间面向多个检测对象件的各个的位置处，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开，转子位置检测装置包括与定子绕组分开设置的检测用绕组，

控制装置基于在转子位置检测装置的检测用绕组中的电信号，从用于启动曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速曲轴的正向旋转的控制模式，该电信号根据由多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开，

控制装置通过在定时执行多个开关部件的开/关操作以向多相定子绕组供应电流，来加速曲轴的正向旋转，该定时是基于在转子位置检测装置的检测用绕组中流动的电信号的，该电信号根据由多个检测对象件随着曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开。

应该理解，本文所使用的术语和表述用于说明并且无意以受限的方式被解释，不排除本文所示出和所提及的特征的任何等同物，并且允许落在本发明的所要求范围内的各种修改。

本发明可以实现为很多不同的形式。本公开内容应被认为提供本发明的原理的示例。本文描述了说明性实施例，应该理解这些示例无意将本发明限制为本文所描述和/或本文所说明的优选实施例。

虽然本文已经描述了本发明的一些说明性实施例，但本发明不限于本文所描述的优选实施例。本发明包括如本领域技术人员基于本公开内容将理解的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，跨各个实施例的特征的组合)、改编和/变更的任何和全部实施例。权利要求中的限制将基于权利要求中所采用的语言宽泛地解释，并且不限于本说明书中或者申请的审查期间描述的示例，这些示例将被解释为非排他性的。例如，在本公开内容中，术语“优选地”是非排他性的并且意思是“优选地，但不限于”。

附图标记列表

A车辆

CT控制装置

E四冲程发动机主体

EU发动机单元

SG、SG2、SG3启动马达

SL槽

W定子绕组

5曲轴

30、330外转子

37a、237a磁极面

37p、237p磁极面对

38、238、338检测对象件

40内定子

50、350转子位置检测装置

51检测用绕组

61逆变器

611至616开关部件

623开/关操作存储部

624初始操作部

Claims (11)

1.一种安装到车辆的发动机单元，所述发动机单元包括：

四冲程发动机主体，其在燃烧停止的四个冲程期间包括高负载区域和低负载区域，在所述高负载区域中使曲轴旋转的负载高，在所述低负载区域中使所述曲轴旋转的负载低于所述高负载区域，所述高负载区域包括压缩冲程，所述低负载区域不包括压缩冲程，所述低负载区域比所述高负载区域宽或者等于所述高负载区域；

启动马达，其包括内定子和外转子，所述内定子包括定子铁芯和多相定子绕组，所述定子铁芯包括在圆周方向上间隔设置的多个齿，所述多相定子绕组缠绕在所述多个齿上，所述外转子包括永磁铁件和背轭部分，所述永久磁铁件在径向方向上布置在所述内定子的外侧，所述永磁铁件在其面向所述内定子的表面上包括沿圆周方向布置的多个磁极面，所述背轭部分在径向方向上布置在所述永久磁铁件的外侧，所述外转子随着所述曲轴的旋转而旋转；以及

控制装置，其连接到所述内定子的所述多相定子绕组，所述控制装置从包括在所述车辆中的电池向所述多相定子绕组供应电流，

所述控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在所述外转子的外表面上并且在圆周方向上间隔布置，

转子位置检测装置，其设置于在所述外转子的旋转期间面向所述多个检测对象件的各个的位置处，所述转子位置检测装置包括与所述定子绕组分开设置的检测用绕组，以及

多个开关部件，其连接到所述多相定子绕组，所述多个开关部件通过其开/关操作进行切换，以允许和阻断所述多相定子绕组与所述电池之间的电流，

所述控制装置从用于启动所述曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速所述曲轴的旋转的控制模式，用于启动所述曲轴的正向旋转的控制模式是这样的模式，其中在所述曲轴停止的状态下，通过在预定义的定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流来启动所述曲轴的旋转，用于加速所述曲轴的旋转的控制模式是这样的模式，其中通过在定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流来加速所述曲轴的正向旋转，所述定时是基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号的，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的发动机单元，其中

所述控制装置基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中的电信号，从用于启动所述曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速所述曲轴的正向旋转的控制模式，所述电信号根据由所述多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

3.根据权利要求1或2所述的发动机单元，其中

所述控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在所述外转子的外表面上，所述多个检测对象件各个相对于磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系，所述磁极面对各个包括一对所述磁极面；以及

转子位置检测装置，其设置于在所述外转子的旋转期间面向所述多个检测对象件的各个的位置处，所述多个检测对象件各个相对于所述磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系，所述转子位置检测装置包括与所述定子绕组分开设置的检测用绕组，

所述控制装置通过在定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述定时是基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，所述多个检测对象件各个相对于所述磁极面对中的对应一者具有相同的位置关系。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机单元，其中

所述控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在所述外转子的外表面上，所述多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，所述正除数大于1)]的角度间隔布置；以及

转子位置检测装置，其设置于在所述外转子的旋转期间面向所述多个检测对象件的各个的位置处，所述多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，所述正除数大于1)]的角度间隔设置在所述外转子的所述外表面上，所述转子位置检测装置包括与所述多相定子绕组分开设置的检测用绕组，

所述控制装置通过在定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述定时是基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，所述多个检测对象件在圆周方向上以[360度/(磁极面对的数目的正除数，所述正除数大于1)]角度间隔设置在所述外转子的所述外表面上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的发动机单元，其中

所述控制装置包括：

多个检测对象件，其设置在所述外转子的外表面上，所述多个检测对象件由多个基本相同的间隔和与所述多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开；以及

转子位置检测装置，其设置于在所述外转子的旋转期间面向所述多个检测对象件的各个的位置处，所述多个检测对象件由所述多个基本相同的间隔和与所述多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开，所述转子位置检测装置包括与所述定子绕组分开设置的检测用绕组，

所述控制装置通过在定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述定时是基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化，所述多个检测对象件由所述多个基本相同的间隔和与所述多个基本相同的间隔不同的一个间隔分开。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机单元，其中

所述控制装置基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，通过在对应于120度导通的定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机单元，其中

所述控制装置基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，通过利用矢量控制执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述电信号根据由所述多个检测对象件随着所述曲轴的正向旋转的运动引起的磁状态的变化而变化。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发动机单元，其中所述控制装置包括燃烧控制器，其控制所述四冲程发动机主体的燃烧，

在从用于启动所述曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速所述曲轴的正向旋转的控制模式之后，所述控制装置基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中的电信号控制所述燃烧控制器，所述电信号根据由设置在所述转子上的所述多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的发动机单元，其中

在从用于启动所述曲轴的正向旋转的控制模式转变到用于加速所述曲轴的正向旋转的控制模式并且启动所述四冲程发动机主体的燃烧之后，所述控制装置基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中的电信号，通过执行所述多个开关部件的开/关操作控制从所述多个定子绕组供应到所述电池的电流，所述电信号根据由设置在所述转子上的所述多个检测对象件的运动引起的磁状态的变化而变化。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的发动机单元，其中

在启动所述四冲程发动机主体的燃烧之后的预定时间段内，所述控制装置通过在定时执行所述多个开关部件的开/关操作以向所述多相定子绕组供应电流，来加速所述曲轴的正向旋转，所述定时是基于在所述转子位置检测装置的所述检测用绕组中流动的电信号，所述电信号根据由运动引起的磁状态的变化而变化。

11.一种包括根据权利要求1至10中任一项所述的发动机单元的车辆。