CN1384281A - 发动机起动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的发动机起动装置,用小型起动马达确保良好的发动机起动性,可兼得发动机起动性和运转性能。在发动机停止后,使曲轴逆转到规定位置,准备下一次的发动机起动。起动马达的最大发生力矩为发动机起动时活塞越过压缩行程所需的最大转动曲轴力矩的约60%以下、并且在活塞进行压缩行程以外所需的转动曲轴力矩以上。
Description
本发明涉及用起动马达转动曲轴而将发动机起动的发动机起动装置。特别涉及并用包含曲轴的旋转系统的惯性力和起动马达的驱动力矩，即使用低转矩的起动马达，也能良好地进行发动机起动的发动机起动装置。
发动机起动时的曲轴转动力矩，当活塞即将达到压缩上死点(TDC)时，显示出最大值(越过力矩)，为了越过该TDC，现有技术中是采用比较大的起动马达，该起动马达产生的最大产生力矩、即制动力矩在上述最大曲轴转动力矩以上。
起动马达的驱动力矩越大，发动机的起动性越好。但是，在起动马达与发动机曲轴直接连接的构造中，起动马达的旋转部分起着惯性量的作用，所以，采用驱动力矩大的大型起动马达时，尤其在起步加速等时运转性能降低。
例如，一般的小型机动两轮车采用的100cc以下的4冲程发动机中，其最大转动曲辆轴力矩达到1.3kgfm。但是，把最大发生力矩为1.3kgfm的起动马达与曲轴直接连接时，其惯性量为40kgcm，大大超过最适当惯性量即28至33kgcm。即，发动机的起动性和运转性能是相背离的关系，难以两全其美。
本发明的目的是为了解除上述现有技术的问题，提供一种能用小型起动马达确保良好的发动机起动性，兼得发动机起动性和运转性能的发动机起动装置。
为了实现上述目的，本发明的发动机起动装置，在发动机停止后，使曲轴逆转到规定位置，准备下一次的发动机起动，其特征在于，备有使曲轴正转和逆转的起动马达、和在发动机停止后使起动马达逆转的逆转控制装置；上述起动马达的最大发生力矩为发动机起动时活塞越过压缩行程所需的最大转动曲轴力矩的约60％以下，并且在活塞进行压缩行程以外所需的转动曲轴力矩以上。
根据上述特征，活塞在达到压缩行程前被充分加速，可得到比较大的惯性力，所以，只要该惯性力和起动马达的驱动力矩的合力达到最大转动曲轴力矩，即使起动马达本身的最大发生力矩小于最大转动曲轴力矩，活塞也能越过压缩行程。
图1是采用本发明的小型摩托车型机动两轮车的整体侧视图。
图2是沿图1中的摆动单元的曲轴的断面图。
图3是图2的局部放大图。
图4是起动器兼发电机的控制系统的框图。
图5是表示图4的ECU的主要部构造的框图。
图6是转向反向控制的流程图。
图7是转向反向控制的动作说明图。
图8是发动机起动控制的时间图。
图9是转动曲轴力矩的迁移例的图。
图10是ACG发电控制处理的流程图。
图11是表示ACG通电控制时的定子线圈的相电流和转子角度传感器的输出的时间图。
图12是以发动机转速作为参数的通电负荷的图。
图13是表示发动机转速Ne和转动曲轴力矩Tcnk的时间变化的图。
图14是表示起动马达的驱动力矩Tdrv、包含曲轴的旋转系统的惯性力矩Tine、以及驱动力矩Tdrv和惯性力矩Tine的合成力矩Tadd的时间变化的图。
图15是表示ACG起动器1中的惯性量和最大发生力矩的关系的图。
下面，参照附图详细说明本发明。图1是采用本发明发动机起动装置的小型摩托车型机动两轮车的整体侧面图。该车辆具有发动机自动停止起动功能，即，车辆停止时，自动使发动机停止，然后，当进行了发动操作(风门手柄被打开或者起动开关被接通等)时，自动地驱动起动马达，使发动机再起动。
车身前部和车身后部通过低底板部4连接着，作为车身构架的车架大致由下管6和主管7构成。燃料箱和收容箱(均图未示)支承在主管7上，在其上方配置着车座18。
在车身前部，在上方设有轴支在转向头5上的把手11，在下方设有前叉12，在其下端轴支着前轮FW。把手11的上部，由兼作仪表板的把手罩13覆盖着。在主管7的立起部下端突设着托架15，摆动单元2的吊架18通过连杆部件16可摆动地连接在该托架15上。
在摆动单元2上，在其前部搭载着单气缸50cc的4冲程发动机E。从该发动机E到后方构成皮带式无级变速机10，在其后部，通过离心离合器设有减速机构9，后轮RW轴支在该减速机构9上。在该减速机构9的上端与主管7的上部弯曲部之间夹设着后缓冲器3。在摆动单元2的前部配设着与从发动机E伸出的吸气管19连接着的气化器17、和与该气化器17连接着的空气滤清器14。
图2是沿曲轴201将摆动单元2剖切的断面图，图3是其局部放大图，与上述相同的标记表示同一或同等的部分。
摆动单元2由合体左右的曲柄箱202L、202R构成的曲柄箱202覆盖着，曲轴201由固定在曲柄箱202R上的轴承208、209可旋转地支承着。在曲轴201上，通过曲柄销213连接着连杆(图未示)。
左曲柄箱202L兼作皮带式无级变速室箱，在一直延伸到左曲柄箱202L的曲轴201上，设有可旋转的皮带驱动轮210。皮带驱动轮210由固定侧皮带轮半体210L和可动侧皮带轮半体210R构成，固定侧皮带轮半体210L通过轮毂211固接在曲轴210的左端部，在其右侧，可动侧皮带轮半体210R花键嵌合在曲轴201上，可接近或远离固定侧皮带轮半体210L。在两皮带轮半体210L、210R间绕挂着V形皮带212。
在可动侧皮带轮半体2 10R的右侧，凸轮板215固接在曲轴201上，设在其外周端的滑动件215a，可滑动地与凸轮板滑动凸起部210Ra(该凸轮板滑动凸起部210Ra在可动侧皮带轮半体210R的外周端，形成在轴方向)接合着。可动侧皮带轮半体210R的凸轮板215其靠外周部分具有朝凸轮板215侧倾斜的锥面，在该锥面与可动板半体210R间的空间内收容着干重球216。
当曲轴201的旋转速度增加时，在可动侧皮带轮半体210R与凸轮板215间一起旋转的上述干重球216，在离心力作用下朝离心方向移动，可动侧皮带轮半体210R被干重球216推压而朝左方移动，接近固定侧皮带轮半体210L。结果，挟在两皮带轮半体210L、210R间的V形皮带212朝离心方向移动，其卷绕直径变大。
在车辆的后部设有与皮带驱动皮带轮210对应的被动皮带轮(图未示)，V形皮带212绕挂在被动皮带轮上。借助该皮带传递机构，发动机E的动力被自动调整后传递给离心离合器，通过上述减速机构9等驱动后轮RW。
在右曲柄箱202R内配设着将起动马达和AC发电机组合而成的起动器兼发电机(ACG起动器)1。在ACG起动器1中，外转子60用螺丝253固定在曲轴201的前端锥部。
配设在外转子60内周侧的内定子50用螺栓279固定在曲柄箱202上。在外转子60上设有用螺栓246固定着的风扇280。与风扇280相邻地设有散热器282，散热器282被风扇罩281覆盖着。
如图3所示，在定子50的内周嵌入着传感器壳28。在该传感器壳28内，沿着外转子60的凸部60a的外周等间隔地设有转子角度传感器(磁极传感器)29和脉冲传感器(点火脉冲发生器)30。转子角度传感器29用于对ACG起动器1的定子线圈进行通电控制，分别与ACG起动器1的U相、V相、W相对应地各设有1个。点火脉冲发生器30控制发动机的点火，只设有1个。转子角度传感器29和点火脉冲发生器30，均可由霍耳元件IC或磁阻(MR)元件构成。
转子角度传感器29和点火脉冲发生器30的导线与基板31连接，在基板31还结合着电线束32。在外转子60的凸部60a的外周嵌合着2段磁化的磁铁环33，该磁铁环33分别对转子角度传感器39和点火脉冲发生器30上作用磁作用。
在与转子角度传感器29对应的磁铁环33的一方着磁带上，与定子50的磁极对应地、在圆周方向以30°间隔形成交替排列着的N极和S极。在与点火脉冲发生器30对应的磁铁环33的另一方磁化带上，在圆周方向的一个部位，以15°至40°的范围形成磁化部。
上述ACG起动器1，在发动机起动时，具有起动马达(同步马达)的功能，被电池供给的电流驱动，使曲轴201旋转，将发动机起动。在发动机起动后，具有同步发电机的功能，用发电的电流对电池充电，并且将电流供给到各电气部。
再如图2所示，在曲轴201上，在上述ACG起动器1与轴承209之间固定着链轮231，在该链轮231上绕挂着从曲轴201驱动凸轮轴(图未示)用的链。上述链轮231与齿轮232一体形成，该齿轮232把动力传递给使润滑油循环的泵。
图4是包含ACG起动器1的电气系统的框图。ECU3包含3相全波整流桥电路300和调节器100。3相全波整流桥电路30b对ACG起动器1发电时产生的三相交流进行全波整流。调节器100把全波整流桥电路300的输出限制为规定的调节电压(调节器作动电压：例如14.5V)。
另外，本实施例中的ECU3，还备有转向反向控制部700、起动控制部500和发电控制部400。转向反向控制部700，在发动机停止后立即使曲轴逆转到规定位置，提高下一次发动机的起动性。起动控制部500，使发动机起动时的转动曲轴力矩降低。发电控制部400，当发动机转速在规定的低旋转区域时，使发电量增加。
在ECU3上连接着点火线图21，在点火线圈21的二次侧连接着点火火花塞22。另外，在ECU3上还连接着油门传感器23、燃料传感器24、车座开关25、空转开关26、冷却水温传感器27、转子角度传感器29和点火脉冲发生器30，从各部出来的检测信号输入到ECU。
在ECU3上还连接着起动继电器34、起动开关35、停止开关36、37、备用指示器38、燃料指示器39、速度传感器40、自动操作起动阀的起动机式起动系统(オ-ドバイスタ)41和头灯42。在头灯42上，设有变光开关43。
电流从电池2通过主保险丝44和主开关45供给上述各部。电池2具有借助起动继电器34直接与ECU3连接、和不通过主开关45仅通过主保险丝44与ECU3连接的电路。
下面，参照图5的框图说明上述ECU3的转向反向控制部700、起动控制部500和发电控制部400的动作。
在转向反向控制部700中，阶段判断部73，根据转子角度传感器29的输出信号将曲轴201的1个回转分割为阶段#0～#35这样36个阶段，把点火脉冲发生器30产生的脉冲信号的检测时间作为基准阶段(阶段#0)来判断现在的阶段。
阶段通过时间检测部74，根据上述阶段判断部73在判断新的阶段后到判断下一个阶段前的时间，检测该阶段的通过时间Δtn。逆转控制部75，根据上述阶段判断部73的判断结果和上述阶段通过时间检测部74检测的通过时间Δtn，发出逆转驱动指令。
占空比设定部72，根据上述阶段判断部73的判断结果自动地控制供给全波整流桥电路300的各动力FET的栅极电压占空比。驱动器80把上述设定的占空比的驱动脉冲供给全波整流桥电路300的各动力FET。
下面，参照图6的流程图和图7的动作说明图说明上述转向反向控制部700的动作。图7(a)中，表示使曲轴201逆转所需的转动曲轴力矩(逆转负荷)与曲柄角度的关系。转动曲轴力矩在压缩上死点前(逆转时)急剧上升。图7(b)中，表示曲柄角度与阶段的关系。图7(c)中，表示逆转时曲轴的角速度的变化。
在步骤S61，检测到发动机停止时，在步骤S62、S63，参照被阶段判断部73判断的现在阶段。当现在阶段如果是阶段#0～#11中的任一个时，进入步骤S64。如果是阶段#12～#32中的任一个时，进入步骤S65。如果是上述以外(即、是阶段#33～#35中的任一个)时，进入步骤S66。在步骤S64、S66，在占空比设定部72中，驱动脉冲的占空比设定为70％，在步骤S65中，设定为80％。
该占空比的动态控制如后所述，逆转时，在转动曲轴力矩增大的压缩上死点相当角距前(逆转时)，将逆转时的曲轴201的角速度充分降低，同时，在其以外的角度，可进行快速的逆转驱动。
在步骤S67，驱动器80用上述设定的占空比控制全波整流桥电路300的各动力FET，开始逆转通电。在步骤S68，通过的阶段#n的通电时间Δtn由上述阶段通过时间检测部74检测。
在步骤S69，在逆转控制部75中，判断曲轴201是否通过了阶段#0、即上死点附近。如果未通过阶段#0，在步骤S71，将刚刚通过的上述阶段#0的通过时间Δtn与之前通过的阶段#(n-1)的通过时间Δn-1的比(Δtn/Δtn-1)与基准值Rref(本实施例中是4/3)相比。如果上述通过时间比(Δtn/Δtn-1)不超过基准值Rref，则返回步骤S62，进行逆转驱动，与此平行地反复上述各处理。
发动机停止位置、即逆转开始位置，如图7(c)中曲线A所示，其比前次和下次的压缩上死点的中间位置更接近下次的压缩上死点的侧，换言之，是通过了排气上死点(正转时)后到到达压缩上死点的过程时，尽管ACG起动器1以70％的占空比被逆转驱动，但曲轴仍能通过阶段#0(排气上死点)。因此，在步骤S69中检测到这一点，进入步骤S70，判断曲轴201是否已到达阶段#32。如果判断为曲轴201已到达阶段#32，在步骤72，上述逆转通电停止，然后，曲轴借助惯性力进一步逆转后停止。
逆转开始位置，如图7(c)中曲线B所示，是比前次和下次的压缩上死点的中间位置更接近前次的压缩上死点，换言之，是通过压缩上死点(正转)后到到达排气上死点的过程时，ACG起动器1以70％的占空比被逆转驱动，所以，逆转负荷如图7(a)所示，在到达阶段#0跟前(逆转时)上升，曲轴201的角速度急剧下降。然后，在步骤S71，判断为上述通过时间比(Δtn/Δtn-1)在基准值4/3以上时，在步骤S72，上述逆转通电停止，曲轴的逆转与通电停止的同时停止。
这样，本实施例的转向反向控制中，在发动机停止后的逆转驱动时，监视曲轴是否通过了上死点相当角，以及曲轴的角速度是否降低，当曲轴逆转时通过上死点时，立即结束逆转通电，曲轴的角速度因逆转负荷的增大而降低时，也结束逆转通电。所以，尽管在逆转开始位置，也可将曲轴返回到前次压缩上死点跟前(逆转时)、即压缩反力低的位置。
另外，本实施例的转向反向控制中，根据检测ACG起动器1的转子角度(即阶段)的转子角度传感器29的输出，检测曲轴201的角速度，所以，不需要另外设置用于检测曲轴角速度的传感器。
再如图5所示，起动控制部500，为了使发动机起动时的转动曲轴力矩降低，只在刚刚起动后强制地使排气阀打开，降低压缩行程的气缸内压。
在起动控制部500，发动机转速判断部52，根据点火脉冲发生器30的检测信号和发电电压的频率信号等判断发动机转速。减压驱动部51检测到起动开关35被按下后，使ACG起动器1起动，同时，以规定的时间对减压螺线管63励磁，该减压螺线管63使排气阀强制打开。
发动机起动时的转动曲轴力矩，如图8所示，在到达TDC的压缩行程时上升，作为ACG起动器，其最大发生力矩，要求在压缩行程中的最大转动曲轴力矩Tmax以上。为此，本实施例中，在发动机起动时，打开排气阀，抑制压缩行程中的气缸内压上升，将最大转动曲轴力矩抑低。
图9是表示上述减压驱动部51的动作的流程图。在步骤S51，检测到起动开关35被按下时，在步骤S52，将发动机转速Ne与规定的基准转速Nref比较。这里，由于发动机尚未停止，发动机旋转Ne在基准转速Nref以下，所以进入步骤S53。
在步骤S53，燃料喷射被禁止，在步骤S54，减压螺线管63被励磁，排气阀被强制打开。在步骤S55，ACG起动器1被驱动。
然后，发动机转速Ne上升，超过了上述基准转速Nref，在步骤S52检测这一点时，在步骤S56，开始燃料喷射。在步骤S57，减压螺线管63的励磁被中止。
当在步骤S51检测到起动开关35解除按下时，在步骤S58，减压螺线管63被off，在步骤S59，ACG起动器被off。
这样，本实施例中，在发动机起动时，强制地打开排气阀，抑制压缩行程中气缸内压的上升，将最大转动曲轴力矩Tmax抑低，所以，即使采用最大发生力矩小的小型起动器，也能确保良好的起动性。
再如图5所示，发电控制部400除了具有通常的控制发电量(电压)的功能外，还具有从电池2对ACG起动器1的各相定子线圈进行滞后角通电以增加发电量(以下称为“ACG通电控制”)的功能。
这里所说的滞后角通电，是指从转子角度传感器29检测到的上述磁化带33的磁极变化时的检测信号，延迟相当于规定的电气角，向定子线圈通电。但是，为了防止发动机旋转不稳定(该不稳定是在低旋转区由调节100的动作而产生的负荷急变而引起的)，全波整流器桥电路300的输出电压(电池电压)，控制在调节电压以下的规定电压范围内。
在发电控制部400中，发动机转速判断部48，例如根据点火脉冲发生器30的检测信号检测发动机转速，如果该发动机转速在规定的发电控制区域内，将滞后角指令供给驱动器80。接收到滞后角指令的驱动器80，从滞后角量设定部49读出预先设定的通电滞后角量，进行滞后角通电。通电占空比从占空比设定部47供给到驱动器80。
每当转子角度传感器29输出磁极信号、即，每当传感器29检测到与外转子60的磁极对应的磁铁环33的磁化带时，驱动器80检测on开始信号。然后，从该信号的开始使相当通电滞后角量程度滞后角，向全波整流桥电路300的各FET输出PWM控制信号。
电池电压判断部46，将电池电压Vb与规定电压控制范围的控制电压最大值VMaxt和控制电压最小值VMin比较，根据比较结果，增减占空比设定部47设定的通电负荷，将电池电压Vb收容在上述控制范围内。即，如果电池电压Vb达到控制电压最大值VMax，将通电负荷只减低规定的微小值(例如1％)。如果电池电压Vb达到控制电压最小值VMin，将通电负荷只增加同样微小值(例如1％)。
图10是表示发电控制部400的动作的流程图，在上述起动控制部500对发动机起动控制的结束后起动。
在步骤S41，判断发动机转速是否在发电控制区域。发电控制区域例如设定在1000rpm以上3500rpm以下。如果发动机转速存在于发电控制区域，进入步骤S42，判断表示发动机转速存在于发电控制区域的标志FACG是否设立(＝1)。如果标志FACG未设立，进入步骤S43，设立标志FACG。在步骤S44，将通电滞后量acgagl设定为规定值ACGAGL。规定值ACGAGL可预先适当设定，本实施例中例如是电气角60°。
接着，在步骤S45，把通电负荷acduty设定为初期值ACDUTY。该初期值ACDUTY也可以预先适当地设定，本实施例中例如是40％。若步骤S43～S45结束了，则进入步骤S47。在步骤S42如果是肯定，则越过步骤S43～S45，进入步骤S47。如果上述发动机转速不在发电控制区域，在步骤S46将标志FACG清除(＝0)后，进入步骤S47。
在步骤S47，判断标志FACG是否被设立。如果标志FACG已设立，在步骤S48判断电池电压Vb是否在控制电压最大值VMax以上。控制电压最大值VMax是比调节电压低的值，例如设定为13.5V。如果电池电压Vb不在控制电压最大值VMax以上，进入步骤S49，判断电池电压Vb是否在控制电压最小值VMin以下。控制电压最小值VMin例如设定为13.0V。
在步骤S49，如果电池电压Vb不在控制电压最小值VMin以下，判断为进入设定为比调节器调节电压低值的ACG通电电压范围内，进入步骤S50，按照上述通电滞后量acgagl和通电负荷acduty，进行ACG通电控制。
在步骤S48，如果判断为电池电压Vb在控制电压最大值VMax以上，则进入步骤S51，将通电负荷acduty仅减小微小值DDUTY。微小值DDUTY例如为1％。另外，在步骤S49，如果电池电压Vb在控制电压最小值VMin以下，则进入步骤S52，将通电负荷acduty仅增加微小值DDUTY。在步骤S52、S52的处理后，进入步骤S50。
另外，在增大和减小通电负荷aceuty时的上述微小值acduty，可以是不相同的，也可以与控制电压最大值VMax或控制电压最小值VMin与现在值的差成正比地变化微小值DDUTY。
在步骤S47，如果标志FACG未设立，由于不是发电控制区域，所以进入步骤S53，停止ACG通电控制。
图11是表示ACG通电控制时，流到定子线圈各相的电流(相电流)和转子角度传感器29的输出的时间图。在不进行滞后角通电控制的通常情况时，应答转子角度传感器29的检测输出的正负(NS)变化，电流供给到定子线圈的U、V、W各相。另一方面，进行滞后角通电控制时，从转子角度传感器29的检测输出的正负(NS)变化时，仅滞后规定的滞后量d(＝60°)，将电流供给到定子线圈的U、V、W各相。
图11中，占空交流变换的通电角T是180°，但也可利用从占空比设定部47供给驱动器80的通电负荷，决定在180°以内。
图12是把发动机转速Ne、即ACG起动器1的转速作为参数设定的通电负荷的图。检测发动机转速，决定与发动机转速相应的通电负荷。
这样，根据本实施例的发电控制，在低旋转区域，在不使通常的电压调节器动作的情况下可稳定地增加发电量。因此，在空转运转等时，减少发动机的负荷变动，极力减小发动机旋转的变动，可进行稳定的空转动。
下面，说明本实施例中的ACG起动器1的规格和与其规格相关的最大发生力矩。
发动机起动时，用外力使曲轴201转动所需的力矩、即转动曲轴的力矩，如上述8所示，在活塞即将达到压缩上死点(TDC)时显示最大值Tmax。因此，在曲轴201上必须产生上述最大转动曲轴力矩Tmax以上的力矩。
但是，由于发动机起动性和驱动能力是相悖的关系，如本实施例这样将ACG起动器1与曲轴201直接连接的构造中，ACG起动器1作为曲轴210的惯性量进行作用，所以，采用驱动力矩大的大型起动马达时，加速性能降低。
为此，如本实施例这样的、在发动机停止后使曲轴逆转到规定位置的发动机起动装置中，下一次发动机起动时，活塞在达到压缩行程前的助跑距离长，在该助跑期间中，发动机转速比上述已有技术中的上升，所以，包含曲轴201的旋转系统，可得到比较大的惯性。
图13是表示发动机转速Ne(实线)和转动曲轴力矩Tcnk(虚线)的时间变化的图。图14是表示起动马达本身的驱动力矩Tdrv(实线)、包含曲轴的旋转系统的惯性力矩Tine(点划线)、以及驱动力矩Tdrv和惯性力矩Tine的合成力矩Tadd(虚线)的时间变化的图。
本实施例中，如图13所示，在时刻tmax，转动曲轴力矩Tcnk显示最大值1.3kgm，所以，活塞为了越过压缩上死点，至少需要1.3kgm以上的驱动力矩。因此，按照已有技术，ACG起动器1必须要采用最大发生力矩为1.3kgcm以上的大型马达。
但是，本实施例中，由于在发动机停止后，将曲轴逆转到规定位置，所以，如图13所示，在下一次的发动机起动时，在压缩上死点前的发动机转速达到700至900rpm。因此，如图14所示，包含曲轴210的旋转系统的惯性力矩Tine增大，所以，即使ACG起动器1只产生在最大转动曲轴力矩Tmax以下的驱动力矩Tdrv，惯性力矩Tine和驱动力矩Tdrv的合成力矩Tadd，也可超过上述最大转动曲轴力矩Tmax(本实施例中是1.3kgfm)。即，ACG起动器1可以小型轻量化。
但是，ACG起动器1，至少要产生活塞进行压缩行程以外时所需的转动曲轴力矩Tcnk。根据本发明者的试验结果，该值相发于活塞越过压缩行程所需最大转动曲轴力矩Tmax的约20％。因此，本实施例中的ACG起动器1的最大发生力矩，至少要在最大转动曲轴力矩Tmax的约20％以上。
另外，如本实施例这样的、ACG起动器1与曲轴201直接连接的构造中，ACG起动器1作为惯性量对于发动机进行作用。从加速时的驱动能力等观点考虑，如本实施例所示的、最大转动曲轴力矩为1.3kgm的发动机中，上述惯性量的值为28～33kgcm较适宜。
图15是表示ACG起动器1中的惯性量与最大发生力矩的关系的图。惯性量为28～33kgcm的ACG起动器1中，其最大发生力矩是0.5～0.8kgfm。该值相当于最大转动曲轴力矩Tmax的约40～60％，惯性量大于该值以上的ACG起动器1，虽然发动机起动性良好，但是加速时的运转性能降低。
从以上观点考虑，本实施例中的ACG起动器1，采用其最大发生力矩为最大转动曲轴力矩Tmax的20～60％的小型起动马达。换言之，ACG起动器1的最大发生力矩这样选择：使与该起动器1直接连接着的曲轴201的惯性量为其最适当范围的上限。
根据本发明，由于活塞在到达压缩行程前被充分加速，可得到比较大的惯性力，所以，只要该惯性力和起动马达的驱动力矩的合力达到最大转动曲轴力矩，即使起动马达本身的最大发生力矩小于最大转动曲轴力矩，活塞也能越过压缩行程。因此，起动马达可比现有技术小型化，从而可不有损起动性地提高运转性能。
Claims (5)
1.发动机起动装置，在发动机停止后，使曲轴逆转到规定位置，准备下一次的发动机起动，其特征在于，备有使曲轴正转和逆转的起动马达、和在发动机停止后使起动马达逆转的逆转控制机构；上述起动马达的最大发生力矩为发动机起动时活塞越过压缩行程所需的最大转动曲轴力矩的约60％以下、并且在活塞进行压缩行程以外所需的转动曲轴力矩以上。
2.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，上述起动马达的最大发生力矩这样选择：使与该起动马达直接连接的曲轴的惯性量为其最适当范围的上限。
3.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，上述起动马达的最大发生力矩是上述最大转动曲轴力矩的约20％以上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，备有在发动机起动时、仅在发动机转速为规定的基准转速以下期间使压缩行程中的气缸内压力减低的机构。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，活塞即将达到压缩行程时的发动机转速是700至900rpm。
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