CN112714825A - 车辆用发动机起动装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆用发动机起动装置，其无需设置检测曲柄轴的转速的专用传感器，能够通过简单构造防止反冲。电机阶段判断部(801)基于向ACG起动电机(48)的各相流动的电流的流向而将该ACG起动电机(48)的角度范围作为电机阶段来判断。若作为ACG起动电机(48)而采用三相交流电机，则基于在U、V、W各相流动的电流的流向的组合来判断电机阶段。反转检测部(802)基于电机阶段的变化来检测曲柄轴(40)的旋转方向从正转转为反转的情况。点火禁止部(803)仅在发动机正转时在通常的点火定时实施发动机点火，当由所述反转检测部(802)检测到反转时禁止发动机点火。

Description

车辆用发动机起动装置
技术领域
本发明涉及适用于具有使发动机脚踏起动的脚踏起动部的车辆中的车辆用发动机的起动装置，尤其涉及防止脚踏起动发动机时的反冲的车辆用发动机起动装置。
背景技术
当脚踏起动发动机时，对于具有发电机兼起动机的车辆(例如踏板摩托车)，曲柄轴到达压缩上止点附近的位置时的瞬时发动机转速较低，若此时执行点火，则有时曲柄轴会反转。这种现象通常被称为“反冲(kickback)”，因同时具备各种条件而有时会发生。
在专利文献1中公开了一种发动机的点火控制装置的技术，该点火控制装置在向发动机的点火装置输出点火指令的规定曲柄角信号与在其紧前输出的曲柄角信号之间的时间为规定值以上时禁止点火指令的输出，其中，基于内燃机转速降低的起点、即下死点附近的内燃机转速来设定应与输出点火指令紧前的内燃机转速进行比较的阈值。
根据专利文献1，能够基于将内燃机转速降低程度正确反映的判断来判断是否发生了反冲，因此能够高精度判断是否发生了反冲，作为结果而能够更有效防止反冲的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第51488530号公报
发明内容
在专利文献1中构成为，在曲柄轴下死点附近的曲柄轴转速为规定值以下的情况下不进行点火控制。但是，实际是否发生了反冲需要计测压缩上止点附近的曲柄轴速度，希望进行必要的应对。
另外，专利文献1采取了由传感器计测曲柄轴的转速的构造，由此不得不设置检测曲柄轴的转速的专用传感器。因此，构造复杂化，存在如下课题：导致组装工数的增加和车重量的增加，进而引起成本上升。
另一方面，当发动机的燃料气体被点火而产生燃烧压力后，其成为对于发动机的启动扭矩的阻力。因此，若在曲柄角度超过压缩上止点(TDC)之前产生燃烧压力，则有可能发动机的启动扭矩无法抵抗燃烧压力而发生反冲。因此，希望在产生燃烧压力之前在曲柄角度超过TDC的定时执行发动机点火。
在此，根据发明人等的试验结果而辨认到：发动机的燃烧压力即使在由点火线圈使燃料气体点火后也不会立即上升，而是在一定延迟时间后开始上升，而且判明该延迟时间表示大致固定值。
本发明的第1目的为，为了解决上述的技术课题，提供一种车辆用发动机起动装置，其无需设置检测曲柄轴的转速的专用传感器，能够通过简单构造防止反冲。
本发明的第2目的为，为了解决上述的技术课题，考虑发动机的燃烧压力从发动机点火起在一定延迟时间后开始上升的情况，而提供一种车辆用发动机起动装置，其为了防止反冲而设定固有的点火定时。
为了实现上述目的，本发明的发动机起动装置具有：与发动机的曲柄轴连结而同步旋转的发电机兼起动机；使发动机脚踏起动的脚踏起动部；和使发动机点火的机构，其特征在于，还具有以下的机构。
(1)具有：对代表发电机兼起动机的旋转角度的阶段进行判断的机构；基于阶段的变化来检测发动机的反转的机构；和当检测到发动机的反转时禁止发动机的点火的机构。
(2)发电机兼起动机是三相无刷电机，检测发动机的反转的机构基于U、V、W各相的检测值来判断阶段。
(3)在发电机兼起动机安装有转子传感器，通过转子传感器的输出的状态来判断发电机兼起动机的各相的电流的流向。
(4)具有：基于电机阶段来判断曲柄轴是否处于压缩上止点附近的规定角度范围内的机构；和基于曲柄轴处于规定角度范围内时的发电机兼起动机的转速而禁止发动机的点火的点火禁止机构(803)。
(5)将转速作为瞬时转速。
(6)将压缩上止点附近的规定角度范围作为压缩上止点前方。
(7)规定角度范围处于点火定时前，点火禁止机构基于该角度范围的通过时间、以及从点火定时到压力上升为止的点燃延迟时间而禁止发动机的点火。
(8)点燃延迟时间作为常数。
发明效果
根据本发明，能够实现以下效果。
(1)本发明的发动机起动装置具有：与发动机的曲柄轴连结而同步旋转的发电机兼起动机；使发动机脚踏起动的脚踏起动部；和使发动机点火的机构，其还具有：对代表发电机兼起动机的旋转角度的阶段进行判断的机构；基于阶段的变化来检测发动机的反转的机构；和当检测到发动机的反转时禁止发动机的点火的机构。因此，根据本发明，无需另外设置检测曲柄轴的角度的专用传感器，就能够检测曲柄轴的反转，由此能够辨认到发生反冲的可能性高的状况，因此能够以简单且廉价的构成防止反冲。
(2)本发明中，发电机兼起动机是三相无刷电机，检测所述发动机的反转的机构基于转子传感器中的U、V、W各相的检测值(H/L)来进行判断。因此，根据本发明，无需另外设置检测曲柄轴的角度的专用传感器，仅监视阶段的变化，就能够辨认到发生反冲的可能性高的状况。
(3)本发明中，在电机兼起动机安装有转子传感器，通过所述转子传感器的输出的状态来判断所述发电机兼起动机的各相的电流的流向。因此，根据本发明，能够简单地检测向三相无刷电机的各相流动的电流的流向。
(4)本发明具有：基于电机阶段来判断曲柄轴是否处于压缩上止点附近的规定角度范围内的机构；和基于曲柄轴处于规定角度范围内时的发电机兼起动机的转速而禁止发动机的点火的点火禁止机构(803)。因此，根据本发明，能够基于压缩上止点附近的曲柄轴的速度来决定发动机点火的允许或禁止，能够根据发动机的状态而在恰当的定时进行点火，因此能够期待防止所谓的反冲。
(5)本发明中，转速作为瞬时转速，因此能够基于瞬时转速来判断是否进行点火，能够更进一步期待反冲的防止。
(6)本发明中，将压缩上止点附近的规定角度范围作为压缩上止点前方，因此能够正确计测在即使为正转中的发动机点火也有可能发生反冲的角度范围内的转速，基于计测结果，能够期待有效防止由正转中的发动机点火导致的反冲的发生。
(7)本发明中，规定角度范围处于点火定时前，点火禁止机构基于该角度范围的通过时间、以及从点火定时到压力上升为止的点燃延迟时间而禁止发动机的点火。因此，根据本发明，更加容易掌握易发生反冲的状况。
(8)本发明中，将点燃延迟时间作为常数，因此不需要与点燃延迟时间相应的计算处理。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的摩托车的侧视图。
图2是发动机的侧剖视图。
图3是发动机的剖视图。
图4是发动机的怠速停车控制系统的概略框图。
图5是怠速停车允许判断控制的流程图。
图6是怠速停车控制的流程图。
图7是组合式仪表的主视图。
图8是反冲防止部(80B)的功能框图。
图9是表示基于相电流来判断阶段的方法的图。
图10是表示相电流的组合与阶段之间的关系的图。
图11是点火控制的时序图。
图12是表示点火控制的顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1是具有本发明的一个实施方式的反冲防止装置的摩托车的侧视图，图2是该摩托车上搭载的发动机的剖视图。
车身架从头管2向斜后方朝下地延伸有一根主车架3，在主车架3的后端部向下方垂设有左右一对的枢轴板4、4，从主车架3的后部向斜后方朝上地延伸有左右一对的后车架5、5，在主车架3与后车架5、5之间架设有副车架6、6。在头管2上，能够使前叉8转向自如地安装有把手7，在前叉8的下端轴支承有前轮9。
在枢轴板4上，前端被枢轴10轴支承而能够上下摆动自如地连结有摆臂11，在该摆臂11的后端轴支承有后轮12。在该摆臂11与上方的后车架5之间夹装有后减震器13。在左右一对的后车架5、5的前部安装有收纳箱14，从该收纳箱14到后车架5、5的后部的范围内支承有燃料箱15，在该收纳箱15以及燃料箱15之上开闭自如地安装有座椅16。
发动机20支承在从主车架3中央的靠后部向下方突设的发动机吊钩17和枢轴板4上而被悬架。发动机20是单缸四冲程的空冷式发动机，具有离心式离合器51。
发动机20在使曲柄轴40指向左右方向的横置姿势下将气缸向前方大致水平地配置而搭载于车身架。即，从曲柄箱21向前方依次重叠地突出有气缸体22、缸头23、缸头盖24。
在曲柄箱21的后部，从传动室向左方突出有作为输出轴的副轴73，在其端部嵌装有传动链轮26，在与嵌装于后轮12的车轴上的从动链轮27之间卷绕有传动链28，发动机20的动力由后轮12传递(参照图2)。
从向前方大致水平配置的缸头23的上表面向上方延伸有进气管30，该进气管30经由一体具有燃料喷射阀95的节气门体31而与安装在主车架3上的空滤器32连接。从缸头23的下表面向下方延伸的排气管33弯折并向后方延伸，与在曲柄箱21的后方配置于车身右侧的排气管34连接。
参照图3，发动机20使曲柄轴40经由左右一对的主轴承41、41而旋转自如地支承于曲柄箱21，在气缸体22的缸膛内滑动自如地嵌合的活塞42的往复运动经由连结杆43转换为曲柄轴40的旋转运动。在活塞42的顶面与缸头23的顶面之间形成的燃烧室23a，面对着嵌入缸头23的顶壁的火花塞44顶端的电极。
在从曲柄轴40的左侧主轴承41向左方延伸的左轴侧部，从主轴承41侧朝向左方依次设有驱动链轮45、从动齿轮46、和作为兼具起动电机以及发电机的功能的起动机兼发电机的ACG起动电机48。在与曲柄轴40一体结合的驱动链轮45、和与旋转自如地支承于缸头23的动阀系统的凸轮轴35一体嵌装的凸轮链轮36之间，卷绕有正时链38，凸轮轴35以曲柄轴40的1/2转速旋转驱动，与凸轮轴35的吸气凸轮35i和排气凸轮35e分别相连而摆动的吸气摇臂38i和排气摇臂38e在规定的定时对吸气阀39i和排气阀39e进行开闭驱动来进行发动机20的吸排气。
经由滚针轴承旋转自如地轴支承于曲柄轴40的从动齿轮46与经由单向离合器47与曲柄轴40一体结合的ACG起动电机48的外转子48r连结。ACG起动电机48的内定子48s固定支承于发电机罩49。
另一方面，在从曲柄轴40的右侧主轴承41向右方延伸的右轴侧部，在右端部设有车辆出发用的离心式离合器51，在离心式离合器51与主轴承41之间旋转自如地轴支承有筒状部件56。
离心式离合器51具有与曲柄轴40一体旋转的传动盘52、和位于传动盘52的外侧并与筒状部件56一体旋转的碗状的离合器外构件53，在固定于传动盘52的三个支承轴52a上，分别摆动自如地支承有由三个离心式配重构成的离合器瓦54，在外侧面具有由摩擦材料构成的衬里的各离合器瓦54以使离合器瓦54的重心与支承轴52a的位置相比位于曲柄轴5的旋转方向上迟后侧的方式配置，与曲柄轴40的旋转一起旋转并通过离心力抵抗离合器弹簧(未图示)而向径向外侧摆动，当超过规定转速时，离合器瓦54与离合器外构件53接触而由摩擦力使离心式离合器51连接。
在筒状部件56的左端一体形成有驱动齿轮57。因此，曲柄轴40的旋转在超过规定转速之前，在离心式离合器51的截断状态下不会向下游的筒状部件56以后传递，但当超过规定的转速，则使离心式离合器51连接而向筒状部件56以及驱动齿轮57传递。
与驱动齿轮57啮合的被动齿轮58旋转自如地支承于常啮合齿轮式多级变速器70的主轴71，该被动齿轮58经由减震器而驱动连结至设在主轴71的从曲柄箱21向右方突出的右端部的变速离合器60的离合器外构件61。
变速离合器60是具有多个离合器片的摩擦式多片离合器，该多个离合器片通过由驾驶者操作的释放机构而执行摩擦接合或接合解除，当多个离合器片通过弹簧力而摩擦接合时，离合器外构件61的扭矩向与主轴71一体结合的离合器内构件62传递，变速离合器60成为连接状态，当多个离合器片的摩擦接合被解除时，扭矩从离合器外构件61向离合器内构件62的传递被截断，变速离合器60成为截断状态。
在曲柄箱21内配置于曲柄轴40的后方的多级变速器70是手动变速器，具有轴支承有主齿轮组72的主轴71以及轴支承有副齿轮组74的副轴73，当由变速操作机构使换挡鼓轮79(参照图2)旋转时，与换挡鼓轮79的凸轮槽卡合的换挡叉(未图示)使支承轴上的换挡齿轮向左右方向适当移动，与相邻的齿轮卡合而以使与变速操作对应的主齿轮组72的一个齿轮与副齿轮组74的一个齿轮之间的啮合有效地传递动力的方式进行选择来执行变速。副轴73是输出轴，在向左方贯穿曲柄箱21的左端嵌装有传动链轮26。
此外，在副轴73的附近，脚踏轴75与副轴73平行地旋转自如地轴支承于曲柄箱21，脚踏轴75的转动借助经由该脚踏轴75的犬牙式离合器76旋转自如地轴支承于副轴73的怠速齿轮77向形成在主轴71上的齿轮78传递，而且经由变速离合器60传递至曲柄轴40，发动机20能够通过脚踏操作而起动。
参照图2以及图3，在将副齿轮组74的后方覆盖的曲柄箱21的后壁21b上，在副齿轮组74中的与左端的副轴73一体旋转的变速被动齿轮74a的后方部位处，安装有车速传感器82。车速传感器82使检测部与变速被动齿轮74a的轮齿相对，突设于后壁21b。
因此，如图2所示，将左右一对的枢轴板4、4连结的连接板4c(图2的虚线部)与发动机安装部一起，以避开车速传感器82的方式形成凹部并从斜上后方以檐状覆盖，保护车速传感器82。
图4是用于说明以上那样概略构成的摩托车中的怠速停车以及反冲防止的各功能的框图，发动机20由ECU(发动机控制单元)80控制。ECU80包括怠速停车控制部80A以及反冲防止部80B。
对于ECU80，输入了由车速传感器82检测到的车速V、由发动机转速传感器83检测到的曲柄轴40的转速、即发动机转速NE、由节气门开度传感器84检测到的节气门阀的开度、即节气门开度θ、由油温传感器85检测到的润滑油的油温T、由挡位传感器86检测到的多级变速器70的挡位SP、和其他的表示发动机20的驾驶状态的检测信息。
而且，对于ECU80还输入了启动开关91和怠速停车开关92等供驾驶者操作的开关设备的操作信息。启动开关91当起动发动机20时被操作。怠速停车开关92当驾驶者希望怠速停车的执行时设为打开，当不需要怠速停车时设为关闭。
ECU80对与节气门体31一体设置的上述燃料喷射阀95、节气门体31内部的节气门阀96、火花塞44以及上述ACG起动电机48、和其他设备进行驱动控制。
接着，依照图5以及图6的流程图来说明由怠速停车控制部80A执行的怠速停车控制。
在图5所示的怠速停车(IS)允许判断程序中，步骤S1中，判断是否进入允许怠速停车的怠速停车允许模式。本实施方式中，基于怠速停车开关92来判断是否怠速停车被允许。若怠速停车开关92为关闭状态则向步骤S5前进，将怠速停车允许设为解除状态并将怠速停车允许标识F设为“0”。若怠速停车开关92为打开状态则向步骤S2前进。
步骤S2中，判断油温T是否为45度以上，若不足45度，则向步骤S5前进并作为怠速停车允许解除状态而将怠速停车允许标识F设为“0”。若油温T为45度以上则向步骤S3前进。
步骤S3中，判断车速V是否为10km/h以上，当不足10km/h时，向步骤S5前进并作为怠速停车允许解除状态而将怠速停车允许标识F设为“0”。若车速V是10km/h则向步骤S4前进，作为怠速停车允许模式而将怠速停车允许标识F设为“1”。
本实施方式中，步骤S1中，判断驾驶者是否要求了怠速停车，在步骤S2、S3中，判断摩托车是否处于要停车的状态。该结果为，仅在希望怠速停车且怠速停车开关92设为打开并处于要停车的状态时允许怠速停车，将怠速停车允许标识F设为“1”。
在图6所示的怠速停车控制程序中，从怠速停车允许标识F来判断是否在步骤S11中成为怠速停车允许模式。若没有成为怠速停车允许解除状态(F＝0)，不执行怠速停车而离开本程序返回步骤S11，重复上述的各处理。若是怠速停车允许模式(F＝1)，则向步骤S12前进。
在步骤S12中，判断车速V是否不足3km/h(包括0km/h)，若为3km/h以上，则不执行怠速停车而离开本程序。若车速V不足3km/h则向步骤S13前进，判断发动机转速NE是否为怠速转速。若不是怠速转速，则不执行怠速停车而离开本程序。若发动机转速NE是怠速转速则向步骤S14前进。
步骤S14中，判断挡位SP是否为空挡，即是否被排挡变更为空挡，若没有排挡变更为空挡，则不执行怠速停车而离开本程序。若排挡变更为空挡则向步骤S15前进，判断从排挡变更为空挡后是否经过了0.5秒。在经过0.5秒之前离开本程序，当经过了0.5秒时向步骤S16前进。步骤S16中，禁止火花塞44的点火以及燃料喷射阀95的燃料喷射等而执行怠速停车。
步骤S11至步骤S16的控制以处于怠速停车允许模式为前提，若车速V不足3km/h(包括0km/h)且发动机转速NE为怠速转速，则判断为处于停车或马上停车，此时，若排挡变更为空挡，则仅在0.5秒后执行怠速停车。
根据本实施方式，通过驾驶者将排挡变更为空挡的有意操作，无需等待经过如对信号的持续进行确认那样的预定时间，以0.5秒的极短时间进入怠速停车，由此能够尽量缩短怠速停车前的怠速时间而抑制燃料消耗。
怠速停车在从多级变速器排挡变更为空挡后经0.5秒后被执行，因此与排挡变更为空挡而立刻怠速停车相比，作为驾驶者不会有违和感，能够以更自然的感觉进入怠速停车。
此外，排挡变更为空挡而立刻怠速停车所产生的违和感是微妙的感觉，因此也可以为，排挡变更为空挡后不等待0.5秒，立刻进入怠速停车。
另外，通过驾驶者挂入空挡的有意操作而进入怠速停车，因此当停车后马上想使车辆出发时，不用排挡变更为空挡即可，能够避免如无意图地成为怠速停车而为了再起动花费时间那样的事态。
步骤S16中执行了怠速停车之后，向步骤S17前进，判断挡位SP是否排挡变更为空挡以外的挡位(in-gear)。若没有排挡变更为空挡以外的挡位，保持空挡状态的状态，则离开本程序而维持怠速停车状态。
在步骤S17中，若判断为排挡变更为空挡以外的挡位，则向步骤S18前进，判断节气门开度θ是否处于闭状态。若节气门开度θ处于闭状态，则向步骤S19前进，使发动机20自动起动并离开本程序。
当进入怠速停车时，离心式离合器51已经处于截断状态，因此怠速停车后，在多级变速器70的挡位SP排挡变更为空挡以外的挡位的紧后，即使发动机20自动起动也不会出发。因此，能够由简单的构成无障碍地自动起动。
通过驾驶者有意进行排挡变更的操作而进入怠速停车，且通过有意进行排挡变更的操作来进行发动机20的自动起动，因此能够进行符合驾驶者意思的怠速停车控制。
另外，本实施方式中，当排挡变更为空挡以外的挡位(步骤S17)，并在步骤S18中判断为节气门开度θ不是闭状态而处于开状态时，向步骤S20前进，将怠速停车允许标识F设为“0”并解除怠速停车允许模式，进一步向步骤S21前进而禁止发动机20的自动起动并离开本程序。
因此，当怠速停车后，能够防止摩托车1的出发，解除怠速停车允许状态，由此能够设为非怠速停车的通常的发动机停止状态。
在发动机20的自动起动被禁止的状态中，怠速停车允许状态被解除，处于非怠速停车的通常的发动机20的停止状态，由此能够通过基于启动开关91或脚踢踏板实现的起动操作使发动机20起动。
与以上的实施方式不同地，也可以为，在怠速停车控制程序中，将步骤S13的发动机转速NE是否为怠速转速的判断和步骤S14的挡位SP是否成为空挡的判断变更为节气门角度θ是否为闭状态的判断并不进行挡位的判断，若节气门角度θ为开状态则离开本程序，节气门角度θ为闭状态则向步骤S15前进。
该情况下，也可以将步骤S15的经过0.5秒的判断变更为经过3秒的判断。也可以为，经过3秒后，无论挡位为哪个都进入怠速停车，怠速停车中，切断喷射，熄灭头灯，将怠速停车标志点亮。
另外，也可以为，向上述实施方式的怠速停车控制程序中的步骤S13与步骤S14之间增加节气门角度θ是否为闭状态的判断，若节气门角度θ为开状态则离开本程序，若节气门角度θ为闭状态为向步骤S15前进。
并且，在怠速停车中，若节气门角度θ打开，则使起动继电器为打开而使发动机自动起动，解除头灯的熄灭，将待命标志设为关闭。
另外，也可以为，设置侧支架开关，当成为侧支架起立的状态后进入怠速停车，若侧支架倒下而成为收纳状态，则使发动机自动起动。也可以为，能够由切换开关来选择以上的各种怠速停车控制。
图7表示摩托车的车把罩上所设的组合式仪表100。
组合式仪表100是中央被圆形大面积占据的模拟车速表101，在其周围配置有各种标志。在组合式仪表100的左半部沿着模拟车速表101的外周配置有空挡标志102、1速标志103、2速标志104等，在右半部沿着模拟车速表101的外周配置有3速标志105、4速标志106以及表示怠速停车开关的打开及关闭状态的怠速停车允许标志107等。
在无论上述挡位为哪个都能够进入怠速停车的怠速停车控制的情况下，在怠速停车开关为打开状态下，图7的组合式仪表100的怠速停车允许标志107点亮，若当多级变速器为3速(或4速)挡而3速标志105点亮时进入怠速停车，则1速标志103和2速标志104闪烁。
这是因为当多级变速器为3速(或4速)挡时进入怠速停车是不恰当的，使1速标志103和2速标志104闪烁来引起驾驶者的注意，使得向易于确保发车扭矩的1速或2速降挡。
图8是表示上述反冲防止部80B的构成的功能框图，将电机阶段判断部801、反转检测部802及点火禁止部803作为主要构成。
电机阶段判断部801基于向ACG起动电机48的各相流动的电流的流向来判断该ACG起动电机48的角度范围并作为电机阶段(MSTAGE)。本实施方式中，作为ACG起动电机48而采用三相交流电机，如图9、10所示，基于在U、V、W各相流动的电流的流向的组合来判断电机阶段处于第0阶段至第5阶段的哪个阶段。
本实施方式中，作为用于对安装在ACG起动电机48的内构件转子上的永磁铁进行检测的转子传感器，而例如具有多个霍尔元件，检测在各相流动的电流的流向而作为霍尔元件的输出信号。并且，例如若U相为Lo电平，V相以及W相均为Hi电平，则电机阶段被判断为“0”。同样地，例如若U相为Hi电平，V相以及W相均为Lo电平，则电机阶段被判断为“3”。
反转检测部802基于电机阶段的变化来检测曲柄轴40的旋转方向从正转转为反转的情况。本实施方式中，当正转时，电机阶段如0→1→2→3→4→5→0那样地变化，但当反转时，电流的流向在三相中的两相被替换，由电机阶段例如2→3→4→5→4→3→2那样地变化。当电机阶段表示出这种反转时所固有的变化，则上述反转检测部11判断为ACG起动电机48的旋转方向、即发动机的旋转方向从正转转为反转。
点火禁止部803仅在发动机正转时在通常的点火定时实施发动机点火，当由上述反转检测部802检测到反转时，禁止发动机点火。
图11是基于ACG起动电机48的电机阶段以及转速来决定发动机点火的方法以及是否执行的点火控制的时序图，图12是表示其控制顺序的流程图。
步骤S31中，获取各转子传感器的输出信号。步骤S32中，通过上述电机阶段判断部801，基于各转子传感器的输出信号的组合，判断ACG起动电机48的现在的电机阶段。步骤S33中，判断是否到达了如下电机阶段，该电机阶段下决定将本次的发动机点火定时设为运算点火定时和固定点火定时中的哪个。
本实施方式中，相当于发动机的压缩上止点(TDC)前方50度的电机阶段为点火定时决定阶段，时刻t1中，若电机阶段是点火定时决定阶段，则向步骤S34前进。
步骤S34中，从TDC前方50度至40度的角度范围内的转速NE作为瞬时转速NEa而被计测。本实施方式中，第31电机阶段相当于该角度范围，因此第31电机阶段中的转速作为瞬时转速NEa被计测。步骤S35中，瞬时转速NEa与规定的基准转速NEref进行比较，若不是NEa＜NEref，则向规定的运算点火处理前进。
相对于此，若是NEa＜NEref，则向步骤S36以后前进。此外，上述步骤S33中，在判断为现在的电机阶段不是点火定时决定阶段的情况下，也同样地向步骤S36以后前进。
步骤S36中，基于上述步骤S32中的阶段判断的结果来判断现在阶段是否是本次的向点火线圈的通电开始定时。在图11的时刻t2中，若判断为是本次通电开始定时，则向步骤S43前进使向点火线圈的通电开始/持续。
另一方面，若在上述步骤S36中判断为不是本次通电开始阶段，则向步骤S37前进，判断是否处于将点火线圈点火的本次点火阶段。在本实施方式中，固定点火的点火定时被设定为TDC前方10度，时刻t3中，当电机阶段到达与该角度对应的第35阶段时，判断为是本次点火阶段而向步骤S38前进。
步骤S38中，通过上述反转检测部802基于电机阶段的变化来判断发动机是否反转。若电机阶段表示了反转时所固有的变化，则向步骤S41前进而中止本次的发动机点火。如判断为发动机没有反转，则向步骤S39前进，计测TDC接近阶段(本实施方式中，从TDC前方10度至20度的第34电机阶段)的通过时间Δt。在步骤S40中，上述接近阶段的通过时间Δt与反冲判断阈值Δtref进行比较。
根据本发明人等的试验，从发动机点火到燃料压力实际开始上升为止的点燃延迟时间Δd几乎固定，为了不发生反冲，希望在点火压力开始上升之前的点燃延迟时间Δd内使曲柄角度超过TDC。因此，在本实施方式中，将上述反冲判断阈值Δtref设定为上述点燃延迟时间Δd。并且，将成为点火定时的从TDC前方10度至到达TDC为止的通过时间Δt与反冲判断阈值Δtref进行比较，若Δt＜Δtref，则发生反冲的可能性低，因此向步骤S42前进而执行固定点火。相对于此，若Δt≥Δtref，则发生反冲的可能性不低，因此向步骤S41前进，由上述点火禁止部803禁止本次的发动机点火。
此外，上述步骤S40的判断也可以基于发动机转速来进行。例如，在点火定时为TDC前方10度，点燃延迟时间Δd固定为2.5ms的情况下，能够从点火定时用2.5ms将离TDC的10度通过的发动机转速为666.7rpm。因此，能够替换为如下控制：若TDC前方10度处的瞬时发动机转速不足670rpm，则禁止点火，若为670rpm以上则允许点火。
附图标记说明
1…摩托车，2…头管，3…主车架，4…枢轴板，5…后车架，8…前叉，20…发动机，40…曲柄轴，41…主轴承，42…活塞，48…ACG起动电机，51…离心式离合器，80…ECU，80A…怠速停车控制部，80B…反冲防止部，82…车速传感器，83…发动机转速传感器，84…节气门开度传感器，85…油温传感器，86…挡位传感器，91…启动开关，92…怠速停车开关，95…燃料喷射阀，96…节气门阀。

Claims (8)

1.一种车辆用发动机起动装置，其具有：
与发动机的曲柄轴连结而同步旋转的发电机兼起动机(48)；
使发动机脚踏起动的脚踏起动部(75)；和
使发动机点火的机构(44)，所述车辆用发动机起动装置的特征在于，具有：
对代表所述发电机兼起动机(48)的旋转角度的阶段进行判断的机构(801)；
基于所述阶段的变化来检测发动机的反转的机构(802)；和
当检测到发动机的反转时禁止所述点火的机构(803)。
2.根据权利要求1所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
所述发电机兼起动机(48)是三相无刷电机，
判断所述阶段的机构(801)基于U、V、W各相的检测值的组合来判断电机阶段。
3.根据权利要求2所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
在所述发电机兼起动机(48)安装有转子传感器，
判断所述阶段的机构(801)通过所述转子传感器的输出的状态来判断所述发电机兼起动机(48)的各相的电流的方向。
4.一种车辆用发动机起动装置，其具有：
与发动机的曲柄轴连结而同步旋转的发电机兼起动机(48)；
使发动机脚踏起动的脚踏起动部(75)；和
使发动机点火的机构(44)，所述车辆用发动机起动装置的特征在于，具有：
对代表所述发电机兼起动机(48)的旋转角度的电机阶段进行判断的机构(801)；
基于所述电机阶段来判断曲柄轴是否处于压缩上止点附近的规定角度范围内的机构；和
基于所述曲柄轴处于规定角度范围内时的所述发电机兼起动机(48)的转速而禁止发动机的点火的点火禁止机构(803)。
5.根据权利要求4所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
所述转速是瞬时转速。
6.根据权利要求4或5所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
所述压缩上止点附近的规定角度范围是压缩上止点前方。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
所述规定角度范围处于点火定时前，所述点火禁止机构(803)基于该角度范围的通过时间、以及从点火定时到压力上升为止的点燃延迟时间(Δd)而禁止发动机的点火。
8.根据权利要求7所述的车辆用发动机起动装置，其特征在于，
所述点燃延迟时间(Δd)是常数。
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