CN113175405A - 一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法，涉及摩托车技术领域，本发明采用启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构组成双电启动系统，其中二合一磁电机启动机构具有实现怠速启停和混合动力输出的功能，启动电机启动机构采用可实现动力单向传递的结构设计，本发明通过采集发动机温度或外界环境温度作为判断启动模式的条件，采用高温状态下二合一磁电机启动优先，低温状态下采用启动电机优先启动的启动电机工作逻辑，低温状态下采用双电启动模式时将蓄电池荷电状态作为先决判断条件等，本发明具有结构简便，启动效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

Description

一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法

技术领域

本发明涉及摩托车技术领域，具体涉及一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法。

背景技术

已知的，自1885年德国戴姆勒发明制造出世界上第一辆以汽油发动机为动力的摩托车以来，摩托车的发展已经历了100多年的沧桑巨变。摩托车经历百年风雨，正在向着更新、更快和更安全的方向发展。

现有摩托车启动控制系统为在靠电池提供电能进行旋转的驱动马达的驱动力的作用下经由变速箱对后轮进行驱动，同时以由内燃机驱动的发电机对上述电池进行充电的驱动式车辆已经公知。

现有主流的电启动方式，是仅以启动马达作为动力源启动大、中、小排量的摩托车。个别小排量的摩托车也有采用装配于曲轴上的二合一磁电机启动的方式。大排量的摩托车（250CC及以上）均采用启动马达的方式启动。

摩托车启动后，装配于发动机曲轴上的二合一磁电机发电给蓄电池充电，同时满足整车电器负载工作需求。

摩托车启动时的阻力大小受多种因素的影响，其中以外界环境温度的变化影响最大，特别在低温状态下，发动机的阻力随油脂的润滑效果变差而明显加大。一般大排量发动机采用较大功率的启动电机，就是为满足低温启动性能，在常温状态或环境温度较高时，小功率的启动电机1也可启动大排量的发动机，启动电机1启动时一般采用齿轮结构达到降速增扭的作用，该结构启动声音大，用户体验感差。常规启动电机方式的启动结构如图1所示，启动时，启动电机1运转，启动电机1带动设置在双联齿轮固定轴3上的双联齿轮2旋转，双联齿轮2带动盘齿轮6运转，盘齿轮6经过超越离合器5带动二合一磁电机4的飞轮运转，进而带动曲轴7运转引燃发动机。启动后启动电机1脱开，二合一磁电机4作为发电机给蓄电池充电及给整车电器负载提供电能。启动电机1为高转速，经双联齿轮2降速增扭，拖动曲轴7运转，通过调整啮合齿轮速比和启动电机1的功率来满足发动机在不同温度下的启动要求。

采用二合一磁电机4启动时启动声音小，但对大排量摩托车来说装配于曲轴7上的二合一磁电机4驱动扭矩无法满足低温条件下发动机启动要求。若采用更大功率的二合一磁电机4，需要发动机的壳体尺寸增大，会造成发动机外轮廓增加较大；同时二合一磁电机4在运行过程中为了实现其它功能，如怠速启停、混动等，需要二合一磁电机4在正向运转与反向运转状态下进行切换，原启动电机1的转动结构无法实现怠速启动中的二合一磁电机4的正反自如旋转要求等。

现有二合一磁电机方式的启动结构如图2所示，启动时直接由二合一磁电机4驱动曲轴7旋转从而引燃发动机，启动后二合一磁电机4做为发电机工作。二合一磁电机4在发动机运转后可满足发动机怠速启停和混合动力功能的使用要求。二合一磁电机4在启动或怠速启停过程中需进行反向运转寻找停机的最佳位置，反向运转过程中只能带动曲轴7运转，若有其他机械机构（如启动电机1的转动）的阻力，会影响到正常启动或怠速启停功能等。

那么如何提供一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法，本发明采用二合一磁电机和启动电机组成的双电启动系统结构，采用二合一磁电机满足了整车的怠速启停及混合动力功能等。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述控制方法具体包括如下步骤：

第一步、首先按照设计方案调试双电启动控制系统；

第二步、接上步，捏刹车按启动开关后，一体机控制器根据采集到的发动机温度确认优先使用启动方式，若发动机温度大于设定温度值A，则优先采用二合一磁电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入启动电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度A且大于设定温度B，则优先采用启动电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入二合一磁电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度值B，在判断电池电压大于设定电压值V0或设定蓄电池的容量值时，采用启动电机启动和二合一磁电机联合启动的方式进行发动机启动，若电池电压小于设定电压值V0，则采用启动电机启动的方式。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第一步中双电启动控制系统包括启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构，所述启动电机启动机构中启动电机主轴上的齿轮与直驱直齿轮啮合，所述直驱直齿轮固定在传动轴的左端头，在传动轴的外缘面上固定有驱动斜齿轮，所述驱动斜齿轮的轮齿与套接在驱动斜齿轮外缘面上滑动棘齿轮内缘面上的轮齿啮合，在滑动棘齿轮右侧传动轴的外缘面上固定有棘齿直齿轮，在所述棘齿直齿轮与滑动棘齿轮之间设有分离弹簧，所述棘齿直齿轮上的直轮齿与盘齿轮的轮齿啮合，所述盘齿轮连接超越离合器，所述超越离合器连接二合一磁电机启动机构中的二合一磁电机，所述二合一磁电机连接曲轴形成所述的用于大排量摩托车的双电启动控制系统。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第一步中启动电机工作时，启动电机转动并驱动直驱直齿轮转动，所述直驱直齿轮与传动轴的左端固连，当直驱直齿轮转动时，设置在传动轴上的驱动斜齿轮同步转动，当驱动斜齿轮转动时，驱动斜齿轮驱动滑动棘齿轮发生轴向滑动和转动，当滑动棘齿轮发生向右滑动和转动时，滑动棘齿轮上的棘齿与棘齿直齿轮上的棘齿相咬合，滑动棘齿轮驱动棘齿直齿轮发生转动，棘齿直齿轮上的直齿部分驱动盘齿轮转动，转动的盘齿轮驱动超越离合器发生单向转动，由于二合一磁电机与超越离合器固联在一起，当超越离合器发生单向转动时，带动二合一磁电机发生转动，转动的二合一磁电机发生转动时，由于二合一磁电机与曲轴固联在一起，二合一磁电机带动曲轴转动直至发动机发生点火，若启动电机停止转动，直驱直齿轮、驱动斜齿轮和滑动棘齿轮的动力源切断，启动时啮合的滑动棘齿轮与棘齿直齿轮在分离弹簧的弹力作用下，滑动棘齿轮与棘齿直齿轮发生分离，此时二合一磁电机带动曲轴转动直至发动机发生点火。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述直驱直齿轮的内孔为扁方孔，扁方孔与传动轴左端的扁方轴相配合实现直驱直齿轮与传动轴的连接。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述超越离合器为单向超越离合器。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第二步中设定温度值A大于设定温度值B。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第二步中设定温度值A为10℃。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第二步中设定温度值B为0℃。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第二步中设定电压值V0为12.5V。

所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述第二步中设定蓄电池的容量值为总容量的80%。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明采用启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构组成双电启动系统，其中二合一磁电机启动机构具有实现怠速启停和混合动力输出的功能，启动电机启动机构采用可实现动力单向传递的结构设计，本发明通过采集发动机温度或外界环境温度作为判断启动模式的条件，采用高温状态下二合一磁电机启动优先，低温状态下采用启动电机优先启动的启动电机工作逻辑，低温状态下采用双电启动模式时将蓄电池荷电状态作为先决判断条件等，本发明具有结构简便，启动效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1为现有启动电机方式的启动结构示意图；

图2为现有二合一磁电机方式的启动结构示意图；

图3为本发明实施例中启动电机侧接合示意图；

图4为本发明实施例中启动电机侧失效示意图；

图5为本发明实施例中启动电机侧的机械结构示意图；

图6为本发明实施例中双电启动控制系统的原理图；

图7为本发明实施例中双电启动控制系统的工作逻辑图A；

图8为本发明实施例中双电启动控制系统的工作逻辑图B；

图9为本发明实施例中双电启动控制系统的工作逻辑图C；

在图中：1、启动电机；2、双联齿轮；3、双联齿轮固定轴；4、二合一磁电机；5、超越离合器；6、盘齿轮；7、曲轴；8、直驱直齿轮；9、驱动斜齿轮；10、滑动棘齿轮；11、传动轴；12、棘齿直齿轮；13、分离弹簧。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；

首先需要说明的是，本实用新型在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合附图1～9所述的一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法，所述控制方法具体包括如下步骤：

第一步、首先按照设计方案调试双电启动控制系统；

实施时，如图3、4、5所示，所述双电启动控制系统包括启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构，所述启动电机启动机构中启动电机1主轴上的齿轮与直驱直齿轮8啮合，所述直驱直齿轮8固定在传动轴11的左端头，在传动轴11的外缘面上固定有驱动斜齿轮9，所述驱动斜齿轮9的轮齿与套接在驱动斜齿轮9外缘面上滑动棘齿轮10内缘面上的轮齿啮合，在滑动棘齿轮10右侧传动轴11的外缘面上固定有棘齿直齿轮12，在所述棘齿直齿轮12与滑动棘齿轮10之间设有分离弹簧13，所述棘齿直齿轮12上的直轮齿与盘齿轮6的轮齿啮合，所述盘齿轮6连接超越离合器5，所述超越离合器5连接二合一磁电机启动机构中的二合一磁电机4，所述二合一磁电机4连接曲轴7形成所述的用于大排量摩托车的双电启动控制系统；

进一步，如图3所示，当本发明中的启动电机启动机构接合时，所述启动电机1工作时，启动电机1转动并驱动直驱直齿轮8转动，所述直驱直齿轮8与传动轴11的左端固连，实施时，所述直驱直齿轮8的内孔为扁方孔，扁方孔与传动轴11左端的扁方轴相配合实现直驱直齿轮8与传动轴11的连接；当直驱直齿轮8转动时，设置在传动轴11上的驱动斜齿轮9同步转动，当驱动斜齿轮9转动时，驱动斜齿轮9驱动滑动棘齿轮10发生轴向滑动和转动，当滑动棘齿轮10发生向右滑动和转动时，滑动棘齿轮10上的棘齿与棘齿直齿轮12上的棘齿相咬合，滑动棘齿轮10驱动棘齿直齿轮12发生转动，棘齿直齿轮12上的直齿部分驱动盘齿轮6转动，转动的盘齿轮6驱动超越离合器5发生单向转动，所述超越离合器5为单向超越离合器，由于二合一磁电机4与超越离合器5固联在一起，当超越离合器5发生单向转动时，带动二合一磁电机4发生转动，转动的二合一磁电机4发生转动时，由于二合一磁电机4与曲轴7固联在一起，二合一磁电机4带动曲轴7转动直至发动机发生点火；整体传动流程为：启动电机1→直驱直齿轮8→驱动斜齿轮9→滑动棘齿轮10→棘齿直齿轮12→盘齿轮6→超越离合器5→二合一磁电机4→曲轴7→发动机启动；

如图4所示，当本发明中的启动电机启动机构失效时，及滑动棘齿轮10与棘齿直齿轮12发生分离时，启动电机1停止转动，直驱直齿轮8、驱动斜齿轮9和滑动棘齿轮10的动力源切断，启动时啮合的滑动棘齿轮10与棘齿直齿轮12在分离弹簧13的弹力作用下，滑动棘齿轮10与棘齿直齿轮12发生分离，此时二合一磁电机4带动曲轴7转动直至发动机发生点火，驱动流程为：二合一磁电机4→曲轴7→发动机启动。。

第二步、接上步，捏刹车按启动开关后，一体机控制器根据采集到的发动机温度确认优先使用启动方式，若发动机温度大于设定温度值A，则优先采用二合一磁电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入启动电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度A且大于设定温度B，则优先采用启动电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入二合一磁电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度值B，在判断电池电压大于设定电压值V0或设定蓄电池的容量值时，采用启动电机启动和二合一磁电机联合启动的方式进行发动机启动，若电池电压小于设定电压值V0，则采用启动电机启动的方式。

进一步，所述设定温度值A大于设定温度值B。具体实施时，所述设定温度值A优选为10℃，设定温度值B优选为0℃；设定电压值V0优选为12.5V；设定蓄电池的容量值优选为总容量的80%。

如图6所示，本发明的工作原理为在点火开关打开后捏刹车按启动按钮启动发动机的时候，有三种启动模式可供选择，其一为闭合启动继电器1通过一体机控制器控制二合一磁电机4带动发动机启动；其二为闭合启动继电器2通过启动电机1带动发动机启动；其三为同时闭合启动继电器1和启动继电器2，二合一磁电机4（一体机控制器控制）和启动电机1同时工作带动发动机启动。

本发明的工作逻辑如图7～9所示，在具体实施时，打开整车点火开关，捏刹车按启动按钮启动时，一体机控制器采集发动机温度信号，当发动机温度大于设定温度A时，优先控制二合一磁电机4启动工作，实现静音启动功能；当发动机温度小于设定温度A而大于设定温度B时，优先控制启动电机工作，实现较低温启动性能；当发动机温度小于设定温度B,同时判断电池电压大于设定电压值V0时，控制二合一磁电机4和启动电机1同时工作，实现低温启动。通过上述控制逻辑，可实现发动机在不同运行工况下的启动需求。

本发明采用启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构组成双电启动系统，其中二合一磁电机启动机构具有实现怠速启停和混合动力输出的功能，启动电机启动机构采用可实现动力单向传递的结构设计，本发明通过采集发动机温度或外界环境温度作为判断启动模式的条件，采用高温状态下（发动机温度大于等于设定温度A）二合一磁电机启动优先（静音启动），低温状态下（发动机温度小于设定温度B）采用启动电机优先启动的启动电机工作逻辑。低温状态下采用双电启动模式时将蓄电池荷电状态作为先决判断条件。进一步，本发明还可以将设定单一温度值和设定两个温度值，发动机温度大于等于设定温度时，优先采用二合一磁电机启动模式，启动效果不佳时，启动电机模式介入辅助；发动机温度小于设定温度时，优先采用启动电机启动模式，启动效果不佳时，二合一磁电机模式介入辅助等。本发明可以实现在二合一磁电机4反转时不产生阻力的功能。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述控制方法具体包括如下步骤：

第一步、首先按照设计方案调试双电启动控制系统；

第二步、接上步，捏刹车按启动开关后，一体机控制器根据采集到的发动机温度确认优先使用启动方式，若发动机温度大于设定温度值A，则优先采用二合一磁电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入启动电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度A且大于设定温度B，则优先采用启动电机启动的方式，若启动性能未达到预期，则同时引入二合一磁电机启动方式进行辅助启动；若发动机温度小于设定温度值B，在判断电池电压大于设定电压值V0或设定蓄电池的容量值时，采用启动电机启动和二合一磁电机联合启动的方式进行发动机启动，若电池电压小于设定电压值V0，则采用启动电机启动的方式。

2.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第一步中双电启动控制系统包括启动电机启动机构和二合一磁电机启动机构，所述启动电机启动机构中启动电机（1）主轴上的齿轮与直驱直齿轮（8）啮合，所述直驱直齿轮（8）固定在传动轴（11）的左端头，在传动轴（11）的外缘面上固定有驱动斜齿轮（9），所述驱动斜齿轮（9）的轮齿与套接在驱动斜齿轮（9）外缘面上滑动棘齿轮（10）内缘面上的轮齿啮合，在滑动棘齿轮（10）右侧传动轴（11）的外缘面上固定有棘齿直齿轮（12），在所述棘齿直齿轮（12）与滑动棘齿轮（10）之间设有分离弹簧（13），所述棘齿直齿轮（12）上的直轮齿与盘齿轮（6）的轮齿啮合，所述盘齿轮（6）连接超越离合器（5），所述超越离合器（5）连接二合一磁电机启动机构中的二合一磁电机（4），所述二合一磁电机（4）连接曲轴（7）形成所述的用于大排量摩托车的双电启动控制系统。

3.根据权利要求2所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述启动电机（1）工作时，启动电机（1）转动并驱动直驱直齿轮（8）转动，所述直驱直齿轮（8）与传动轴（11）的左端固连，当直驱直齿轮（8）转动时，设置在传动轴（11）上的驱动斜齿轮（9）同步转动，当驱动斜齿轮（9）转动时，驱动斜齿轮（9）驱动滑动棘齿轮（10）发生轴向滑动和转动，当滑动棘齿轮（10）发生向右滑动和转动时，滑动棘齿轮（10）上的棘齿与棘齿直齿轮（12）上的棘齿相咬合，滑动棘齿轮（10）驱动棘齿直齿轮（12）发生转动，棘齿直齿轮（12）上的直齿部分驱动盘齿轮（6）转动，转动的盘齿轮（6）驱动超越离合器（5）发生单向转动，由于二合一磁电机（4）与超越离合器（5）固联在一起，当超越离合器（5）发生单向转动时，带动二合一磁电机（4）发生转动，转动的二合一磁电机（4）发生转动时，由于二合一磁电机（4）与曲轴（7）固联在一起，二合一磁电机（4）带动曲轴（7）转动直至发动机发生点火，若启动电机（1）停止转动，直驱直齿轮（8）、驱动斜齿轮（9）和滑动棘齿轮（10）的动力源切断，启动时啮合的滑动棘齿轮（10）与棘齿直齿轮（12）在分离弹簧（13）的弹力作用下，滑动棘齿轮（10）与棘齿直齿轮（12）发生分离，此时二合一磁电机（4）带动曲轴（7）转动直至发动机发生点火。

4.根据权利要求3所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述直驱直齿轮（8）的内孔为扁方孔，扁方孔与传动轴（11）左端的扁方轴相配合实现直驱直齿轮（8）与传动轴（11）的连接。

5.根据权利要求3所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述超越离合器（5）为单向超越离合器。

6.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第二步中设定温度值A大于设定温度值B。

7.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第二步中设定温度值A为10℃。

8.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第二步中设定温度值B为0℃。

9.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第二步中设定电压值V0为12.5V。

10.根据权利要求1所述的用于大排量摩托车的双电启动控制方法，其特征是：所述第二步中设定蓄电池的容量值为总容量的80%。

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