ITTO20011022A1

ITTO20011022A1 - CONTROL EQUIPMENT FOR STARTING A MOTOR.

Info

Publication number: ITTO20011022A1
Application number: IT2001TO001022A
Authority: IT
Inventors: Satoshi Honda; Atsuo Ota; Seiji Onozawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-04-25
Also published as: CN1351226A; JP2002130095A; AR031038A1; BR0107303A; JP3824132B2; ES2244267A1; TW590918B; MY128858A; WO2002035087A1; BR0107303B1; CN1144945C; KR100648495B1; ES2244267B1; PE20020727A1; KR20020070985A

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Apparecchiatura di comando per l'avviamento di un motore" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Control equipment for starting an engine"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una apparecchiatura di comando per l'avviamento di un motore impiegata per avviare un motore facendolo trascinare da un motorino di avviamento. In particolare la presente invenzione riguarda una apparecchiatura di comando per l'avviamento di un motore nella quale dopo che il motore è stato arrestato l'albero motore viene spostato in direzione opposta fino ad una posizione prestabilita in modo da migliorare la capacità di avviamento . The present invention relates to a control apparatus for starting an engine used to start an engine by causing it to be driven by a starter motor. In particular, the present invention relates to a control apparatus for starting an engine in which after the engine has been stopped the driving shaft is moved in the opposite direction to a predetermined position so as to improve the starting capacity.

Una tecnica per far ruotare un albero motore in senso contrario fino ad una posizione prestabilita prima di avviare un motore e avviare un motore in tale posizione inversa, in modo da ridurre la coppia applicata sulla manovella al momento dell'avviamento del motore e in modo da migliorare la capacità di avviamento del motore è descritto ad esempio nei brevetti giapponesi pubblicati e non esaminati No. Hei 6-64451 o Hei 7-71350. A technique for rotating a crankshaft in the opposite direction to a predetermined position before starting an engine and starting an engine in that reverse position, in order to reduce the torque applied to the crank when starting the engine and to improving the starting ability of the engine is described for example in published and unexamined Japanese patents No. Hei 6-64451 or Hei 7-71350.

In base alla tecnica precedente appena indicata in precedenza dal momento che l'albero motore viene fatto ruotare in senso opposto con una elevata coppia applicata sulla manovella l'albero motore viene riportato in alto appena prima di arrivare ad un punto morto superiore di compressione che l'albero motore ha superato nella sua rotazione in avanti. Di conseguenza, quando si arresta l'alimentazione di energia elettrica per effettuare una rotazione inversa ad un motorino di comando (avviamento), l'albero motore avanza nella direzione in avanti per effetto di una forza di compressione di reazione di un pistone. On the basis of the previous technique just indicated above, since the crankshaft is rotated in the opposite direction with a high torque applied to the crank, the crankshaft is brought back up just before reaching a compression top dead center which l crankshaft has overtaken in its forward rotation. Consequently, when the electrical power supply is stopped to reverse a drive (starter) motor, the crankshaft advances in the forward direction due to a reaction compression force of a piston.

Nel procedimento di comando nel quale l'albero motore viene fatto ruotare in senso opposto al momento dell'avviamento di un motore e viene fatto ruotare in avanti subito dopo, come avveniva nella tecnica precedente sopra indicata, la forza di reazione di compressione sopra indicata e una forza di comando in avanti sviluppata dal motorino di avviamento vengono trasmessi contemporaneamente all'albero motore per cui anche se l'albero motore avanza nella direzione in avanti sotto la forza di reazione di compressione sopra indicata non viene compromessa da questo la capacità di avviamento del motore. In the drive process in which the crankshaft is rotated in the opposite direction at the moment of starting an engine and is rotated forward immediately thereafter, as was the case in the prior art referred to above, the aforementioned compression reaction force and a forward driving force developed by the starter motor is transmitted simultaneously to the crankshaft so that even if the crankshaft moves in the forward direction under the compression reaction force indicated above, the cranking capacity of the motor.

D'altra parte, in base ad un sistema nel quale l'albero motore viene fatto ruotare in senso contrario fino ad una posizione prestabilita subito dopo l'arresto di un motore e non al momento dell'avviamento del motore in modo da essere pronto per avviamento successivo del motore, se l'albero motore avanza nella direzione in avanti sotto una forza di reazione di compressione di un pistone, non si ottiene la forza di inerzia voluta quando il motore si deve avviare subito dopo poiché si riduce la distanza di avvicinamento e quindi produce il problema secondo il quale non si può migliorare in modo soddisfacente la capacità di avviamento del motore. On the other hand, based on a system in which the crankshaft is rotated in the opposite direction to a predetermined position immediately after stopping an engine and not at the moment of starting the engine in order to be ready for subsequent engine start-up, if the crankshaft moves in the forward direction under a compressive reaction force of a piston, the desired inertia force is not achieved when the engine has to start immediately afterwards as the approach distance is reduced and therefore it produces the problem according to which the starting capacity of the engine cannot be satisfactorily improved.

Uno scoop della presente invenzione è quello di risolvere il problema tradizionale di cui sopra ottenendo un miglioramento soddisfacente della capacità di avviamento del motore in una condizione di comando con rotazione inversa nel quale subito dopo l'arresto di un motore un albero motore viene fatto ruotare in senso contrario fino ad assumere una posizione prestabilita in modo da essere pronto per il successivo avviamento del motore. A scoop of the present invention is to solve the above traditional problem by obtaining a satisfactory improvement in the starting capability of the engine in a reverse rotation drive condition in which immediately after stopping an engine a crankshaft is rotated in a opposite direction until it assumes a predetermined position so as to be ready for the next engine start-up.

Per raggiungere lo scopo sopra citato secondo la presente invenzione viene fornita una apparecchiatura di comando per l'avviamento di un motore nella quale dopo l'arresto di un motore un albero del motore viene fatto ruotare in senso contrario fino ad assumere una posizione prestabilita in modo tale che da essere pronto per il successivo avviamento del motore, e l'apparecchiatura di comando per l'avviamento del motore comprende un motorino di avviamento per far ruotare l'albero motore in avanti e indietro, un mezzo di comando della rotazione inversa il quale fa avviare l'alimentazione di energia elettrica per effettuare la rotazione inversa ad un motorino di avviamento dopo l'arresto di un motore, un mezzo di rilevazione dell'angolo di manovella per rilevare che l'albero motore quando ruota in senso contrario ha raggiunto un angolo che corrisponde a un punto morto superiore di un pistone e un mezzo per rilevare un carico inverso impiegato per rilevare un carico inverso sull'albero motore, e il mezzo di comando della rotazione inversa termina l'alimentazione di energia elettrica per effettuare la rotazione inversa a seguito dell'arrivo dell'albero motore nell'angolo che corrisponde al punto morto superiore rilevato dal mezzo di regolazione dell'angolo di manovella oppure in risposta ad un aumento del carico inverso rilevato dal mezzo di rilevazione a seconda di quale dei due si verifica per primo. In order to achieve the aforementioned object according to the present invention, a control apparatus for starting an engine is provided in which, after stopping an engine, a motor shaft is made to rotate in the opposite direction until it assumes a predetermined position in such a way. such that it is ready for the next starting of the engine, and the control apparatus for starting the engine includes a starter motor for rotating the crankshaft forward and backward, a reverse rotation control means which initiates the power supply for reverse rotation to a starter after stopping an engine, a means of detecting the crank angle for detecting that the crankshaft when it rotates in the opposite direction has reached a angle corresponding to a top dead center of a piston and a means for detecting an inverse load used to detect an inverse load on the crankshaft re, and the reverse rotation control means terminates the power supply to effect the reverse rotation following the arrival of the drive shaft in the angle corresponding to the top dead center detected by the crank angle adjusting means or in response to an increase in reverse load detected by the sensing means whichever occurs first.

In base alla caratteristica di cui sopra, se l'albero motore attiva nell'angolo che corrisponde al punto morto superiore prima dell'aumento del carico inverso, la posizione relativa si presume vicina ad un punto morto superiore di scarico. Di conseguenza se si arresta l'alimentazione di energia elettrica per eseguire la rotazione inversa in questa posizione l'albero motore può venire ulteriormente fatto ruotare in senso contrario fino appena prima di raggiungere un punto morto superiore di compressione (con una rotazione inversa) con una forza di inerzia. Based on the above characteristic, if the crankshaft activates in the angle corresponding to top dead center before increasing reverse load, the relative position is assumed to be close to an exhaust top dead center. Consequently, if the power supply is stopped to perform the reverse rotation in this position the crankshaft can be further rotated in the opposite direction until just before reaching a compression top dead center (with a reverse rotation) with a force of inertia.

D'altra parte se il carico inverso sull'albero motore aumenta appena prima che l'albero motore arrivi nell'angolo che corrisponde al punto morto superiore, poiché la posizione relativa si trova già appena prima del punto morto superiore di compressione (nella rotazione inversa), se l'alimentazione di energia elettrica per eseguire la rotazione inversa viene arrestata in questo istante l'albero motore può venire arrestato in una posizione situata appena prima del punto morto superiore di compressione (nella rotazione inversa) e in tale posizione è ridotta la forza di reazione di compressione. On the other hand, if the reverse load on the crankshaft increases just before the crankshaft reaches the angle corresponding to the top dead center, since the relative position is already just before the compression top dead center (in reverse rotation ), if the power supply to perform the reverse rotation is stopped at this moment the crankshaft can be stopped in a position located just before the compression top dead center (in the reverse rotation) and in this position the compression reaction force.

La presente invenzione verrà ora descritta in dettaglio nel seguito con riferimento ai disegni. The present invention will now be described in detail below with reference to the drawings.

La figura 1 è una vista laterale completa di un veicolo a motore a due ruote tipo scooter al quale è applicata la presente invenzione; Figure 1 is a complete side view of a scooter-type two-wheeled motor vehicle to which the present invention is applied;

la figura 2 è una vista in sezione di una unità oscillante illustrata in figura 1 presa lungo un albero motore; Figure 2 is a sectional view of an oscillating unit illustrated in Figure 1 taken along a drive shaft;

la figura 3 è uno schema a blocchi di un sistema di comando per il gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore; Figure 3 is a block diagram of a control system for the combined starter / generator assembly;

la figura 4 è uno schema a blocchi che mostra la configurazione di una parte principale di una ECU; Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a main part of an ECU;

la figura 5 è uno schema dì flusso di un comando dell'oscillazione di ritorno; e 5 is a flow diagram of a return swing control; And

le figure da 6a a 6c sono diagrammi che spiegano il funzionamento del comando della oscillazione di ritorno. Figures 6a to 6c are diagrams explaining the operation of the return oscillation control.

Parti anteriori e posteriori di un corpo di un veicolo sono collegate insieme mediante una parte 4 inferiore di una base di appoggio per i piedi. Un telaio del corpo che serve da struttura del corpo del veicolo è formato grossolanamente da tubi verticali 6 e da tubi principali 7. Un serbatoio per il combustibile e un vano portaoggetti (nessuno dei due è illustrato) sono sostenuti dai tubi principali 7 e un sedile 8 è disposto tra di essi. Front and rear parts of a vehicle body are connected together by a lower part 4 of a foot rest. A body frame serving as the vehicle body structure is roughly formed from upright tubes 6 and main tubes 7. A fuel tank and glove box (neither shown) are supported by the main tubes 7 and a seat 8 is placed between them.

Nella parte anteriore del corpo del veicolo, un manubrio 11 è sostenuto e si trova al di sopra di una testa sterzante 5 mediante un albero mentre una forcella anteriore 12 si sviluppa verso il basso a partire dalla testa sterzante e una ruota anteriore FW è sostenuta mediante un asse in una estremità inferiore della forcella anteriore 12. Il manubrio 11 è coperto dalla parte superiore con un coperchio 13 che serve anche da quadro di strumentazione. Le staffe 15 si sporgono da estremità inferiori delle parti sollevate dei tubi principali 7 e staffe 18 di una unità oscillante 2 sono collegate rispettivamente e sostenute dalle staffe 15 con possibilità di inclinazione per mezzo di elementi a leva 16. At the front of the vehicle body, a handlebar 11 is supported and sits above a steering head 5 by a shaft while a front fork 12 extends downward from the steering head and a front wheel FW is supported by an axis in a lower end of the front fork 12. The handlebar 11 is covered from the top with a cover 13 which also serves as an instrument panel. The brackets 15 protrude from the lower ends of the raised parts of the main tubes 7 and the brackets 18 of an oscillating unit 2 are respectively connected and supported by the brackets 15 with the possibility of inclination by means of lever elements 16.

Un motore E monocilindrico a quattro tempi è montato su di una parte anteriore dell'unità oscillante 2. Una trasmissione 10 continuamente variabile del tipo a cinghia è realizzata verso la parte posteriore dal motore E e un meccanismo di riduzione 9 è collegato a una parte posteriore della trasmissione 10 continuamente variabile mediante una frizione centrifuga mentre una ruota posteriore RW è sostenuta dal meccanismo di riduzione 9 mediante un asse. Un cuscinetto posteriore 3 è disposto tra una estremità superiore del meccanismo di riduzione 9 ed una parte superiore ripiegata di un tubo principale 7. Nella parte anteriore dell'unità oscillante 2 è disposto un carburatore 17 collegato ad un tubo di aspirazione 19 sviluppato dal motore E e un filtro 14 dell'aria è collegato al carburatore 17. A four-stroke single cylinder E engine is mounted on a front of the oscillating unit 2. A continuously variable belt-type transmission 10 is made towards the rear by the E engine and a reduction mechanism 9 is attached to a rear of the transmission 10 continuously variable by means of a centrifugal clutch while a rear wheel RW is supported by the reduction mechanism 9 by means of an axle. A rear bearing 3 is arranged between an upper end of the reduction mechanism 9 and a folded upper part of a main tube 7. A carburetor 17 connected to an intake tube 19 developed by the engine E is arranged in the front part of the oscillating unit 2. and an air filter 14 is connected to the carburetor 17.

La figura 2 è una vista in sezione di una unità oscillante 2 presa lungo un albero motore 201 nella quale gli stessi numeri di riferimento o simboli impiegati in precedenza si riferiscono a parti uguali o equivalenti. Figure 2 is a sectional view of an oscillating unit 2 taken along a drive shaft 201 in which the same reference numbers or symbols used above refer to the same or equivalent parts.

L'unità oscillante 2 è coperta da un basamento 202 che è formato unendo insieme l'involucro sinistro e destro 202L, 202R del basamento l'uno con l'altro. L'albero motore 201 è sostenuto con possibilità di rotazione tramite cuscinetti 208 e 209 che sono fissati al basamento 202R. Una biella (non illustrata) è collegata all'albero motore 201 per mezzo di un perno di manovella 213. The rocking unit 2 is covered by a base 202 which is formed by joining together the left and right case 202L, 202R of the base with each other. The motor shaft 201 is supported with the possibility of rotation by means of bearings 208 and 209 which are fixed to the base 202R. A connecting rod (not shown) is connected to the crankshaft 201 by means of a crank pin 213.

Il basamento sinistro 202L serve anche come basamento per una trasmissione continuamente variabile del tipo a cinghia ed una puleggia 210 di trascinamento della cinghia è montata con possibilità di rotazione sull'albero motore 201 che si sviluppa verso l'alto fino al basamento di sinistra 202L. La puleggia 210 che trascina la cinghia è formata da una metà puleggia fìssa 210L e da una metà puleggia mobile 210R. La metà puleggia fissa 210L è fissata a una parte di estremità sinistra dell'albero motore 201 per mezzo di una borchia 211 e la metà mobile 210R della puleggia è provvista di scanalature rispetto all'albero motore 201 sul lato destro della metà fissa 210L della puleggia in modo da potersi spostare verso la metà fissa della puleggia oppure di potersi allontanare da questa. Una cinghia a V 212 viene trascinata tra le due metà 210L e 210R della puleggia. The left crankcase 202L also serves as a crankcase for a continuously variable transmission of the belt type and a belt drive pulley 210 is mounted with the possibility of rotation on the crankshaft 201 which extends upwards to the left crankcase 202L. The pulley 210 which drives the belt is formed by a fixed pulley half 210L and by a movable pulley half 210R. The fixed pulley half 210L is attached to a left end portion of the drive shaft 201 by means of a boss 211 and the movable pulley half 210R is provided with grooves relative to the drive shaft 201 on the right side of the fixed pulley half 210L so as to be able to move towards the fixed half of the pulley or to be able to move away from it. A V-belt 212 is driven between the two halves 210L and 210R of the pulley.

Sul lato destro della metà mobile 210R della puleggia una piastra 215 di una camma è fissata all'albero motore 201 e un elemento scorrevole 215a disposto su di una estremità periferica esterna della piastra 215 della camma si impegna con possibilità di scorrimento con una parte 210 Ra di una borchia scorrevole della piastra della camma formata in senso assiale su di una estremità periferica esterna della metà mobile 210R della puleggia. La piastra 215 della camma disposta sul lato destro della metà mobile 210R della puleggia ha una superficie periferica esterna conica inclinata verso la piastra 215 della camma e una sfera di un contrappeso 216 è disposta in uno spazio formato tra la superficie conica e una metà mobile 210R della puleggia. On the right side of the movable half 210R of the pulley a plate 215 of a cam is fixed to the crankshaft 201 and a sliding element 215a arranged on an outer peripheral end of the plate 215 of the cam engages with the possibility of sliding with a part 210 Ra a cam plate sliding boss formed axially on an outer peripheral end of the movable pulley half 210R. The cam plate 215 disposed on the right side of the movable pulley half 210R has a conical outer peripheral surface inclined towards the cam plate 215 and a ball of a counterweight 216 is disposed in a space formed between the conical surface and a movable half 210R pulley.

Aumentando la velocità di rotazione dell'albero motore 201 la sfera 216 del contrappeso situata tra la metà mobile 210R della puleggia e la piastra 215 della camma e che è in grado di ruotare insieme ad esse si sposta in una direzione centratura con una forza centrifuga e la metà mobile 21GR della puleggia viene spinta dalla sfera 216 del contrappeso che si sposta a sinistra avvicinandosi alla metà fissa 210L della puleggia. Dì conseguenza la cinghia a V 212 racchiusa tra le due metà 210L e 210R della puleggia si sposta in direzione centrifuga e aumenta il suo diametro di avvolgimento. By increasing the speed of rotation of the crankshaft 201 the ball 216 of the counterweight located between the movable half 210R of the pulley and the plate 215 of the cam and which is able to rotate together with them moves in a centering direction with a centrifugal force and the movable half 21GR of the pulley is pushed by the ball 216 of the counterweight which moves to the left approaching the fixed half 210L of the pulley. Consequently, the V-belt 212 enclosed between the two halves 210L and 210R of the pulley moves in the centrifugal direction and increases its winding diameter.

Nella parte posteriore del veicolo si trova una puleggia trascinata (non illustrata) in una relazione corrispondente rispetto alla puleggia 210 che trascina una cinghia e la cinghia a V 212 viene trascinata sulla puleggia trascinata. Con questo meccanismo di trascinamento della cinghia la potenza del motore E viene regolata automaticamente e viene trasmessa ad una frizione centrifuga in modo da comandare la ruota posteriore RW tramite il meccanismo di riduzione 9, etc. At the rear of the vehicle there is a driven pulley (not shown) in a corresponding relationship to the pulley 210 which drives a belt and the V-belt 212 is driven on the driven pulley. With this belt drive mechanism the power of the motor E is automatically adjusted and transmitted to a centrifugal clutch in order to drive the rear wheel RW by means of the reduction mechanism 9, etc.

Un dispositivo di avviamento/generatore 1 che forma una combinazione tra un motorino di avviamento e un generatore di corrente alternata è disposto all'interno del basamento destro 202R. Nel gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore 1, un rotore esterno 60 è fissato con una vite 253 a una parte conica di estremità anteriore dell'albero motore 201 e uno statore interno 50 che è disposto all'interno del rotore esterno 60 è fissato al basamento 202 tramite bulloni filettati 279. A starter / generator device 1 which forms a combination between a starter motor and an alternating current generator is arranged inside the right crankcase 202R. In the combined starter / generator assembly 1, an outer rotor 60 is secured with a screw 253 to a conical front end portion of the crankshaft 201 and an inner stator 50 which is disposed within the outer rotor 60 is secured to the base 202 by means of threaded bolts 279.

Un ventilatore 280 ha una parte centrale conica 280a una parte di una camicia della quale è fissata al rotore esterno 60 con bulloni 246 e il ventilatore 280 è coperto con un coperchio 281 mediante un radiatore 282. A fan 280 has a conical central part 280a a part of a jacket of which is fixed to the outer rotor 60 with bolts 246 and the fan 280 is covered with a cover 281 by a radiator 282.

Un pignone 231 è fissato sull'albero motore 201 in una posizione situata tra il gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore 1 e il cuscinetto 209 e una catena per trascinare un albero a camme (non illustrato) dall'albero motore 201 viene trascinata sul pignone 231. Il pignone 231 è incorporato con un ingranaggio 232 che serve per trasferire la potenza ad una pompa che fa circolare l'olio lubrificante. A pinion 231 is fixed on the crankshaft 201 in a position located between the combined starter / generator assembly 1 and the bearing 209 and a chain for driving a camshaft (not shown) from the crankshaft 201 is drawn on the pinion 231. Pinion 231 is incorporated with a gear 232 which serves to transfer power to a pump which circulates the lubricating oil.

La figura 3 è uno schema a blocchi di un sistema di comando per il gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore 1 nel quale gli stessi numeri di riferimento di cui sopra rappresentano parti uguali o equivalenti. Figure 3 is a block diagram of a control system for the combined unit of the starter motor / generator 1 in which the same reference numbers as above represent the same or equivalent parts.

In una ECU (unità elettrica di comando) è situato un circuito a ponte 400 di rettificazione a onda completa e trifase per rettificare a onda completa una corrente alternata trifase che viene generata dal generatore esistente nella combinazione del motorino di avviamento/generatore 1, un regolare 100 che riduce una uscita del circuito 400 a ponte di rettificazione a onda piena fino ad una tensione prestabilita di regolazione (tensione di funzionamento del regolatore: ad esempio 14,5 V) e un elemento di controllo oscillante 700 che fa ruotare l'albero motore 201 in senso inverso fino ad una posizione prestabilita dopo avere spento il motore. Located in an ECU (electric control unit) is a full-wave and three-phase rectification bridge circuit 400 for full-wave rectification of a three-phase alternating current that is generated by the existing generator in the starter / generator combination 1, a regular 100 which reduces an output of the full wave rectification bridge circuit 400 to a predetermined regulation voltage (regulator operating voltage: for example 14.5 V) and an oscillating control element 700 which rotates the motor shaft 201 in reverse to a predetermined position after turning off the engine.

Alla ECU è collegato un sensore 29 dell'angolo del rotore, una bobina di accensione 21, un sensore 23 di una valvola, un sensore 24 del combustibile, un interruttore 25 del sedile, un interruttore 26 di condizione in folle, un sensore 27 di temperatura dell'acqua di raffreddamento e un elemento pulsante di accensione 30 e i segnali di rilevazione sono introdotti da queste parti nella ECU. Una candela di accensione 22 è collegata al lato secondario della bobina di accensione 21. Connected to the ECU is a rotor angle sensor 29, an ignition coil 21, a valve sensor 23, a fuel sensor 24, a seat switch 25, a neutral condition switch 26, a sensor 27 cooling water temperature and an ignition button element 30 and the sensing signals are introduced from these parts into the ECU. A spark plug 22 is connected to the secondary side of the ignition coil 21.

E' anche è collegato alla ECU un relè di avviamento 34, un interruttore di avviamento 35, interruttori di arresto 36 e 37 e un indicatore di stand-by 38, un indicatore 39 del combustibile, un sensore di velocità 40, un dispositivo di avviamento automatico 41 e un proiettore 42. Un interruttore 43 di attenuazione della luce è disposto nel proiettore 42. Also connected to the ECU are a starter relay 34, a starter switch 35, stop switches 36 and 37 and a stand-by indicator 38, a fuel indicator 39, a speed sensor 40, a starter device 41 and a projector 42. A light attenuation switch 43 is disposed in the projector 42.

Una corrente elettrica viene alimentata alle varie parti sopra indicate da una batteria 46 per mezzo di un fusibile principale 44 e di un interruttore principale 45. La batteria 46 è collegata direttamente alla ECU mediante il relè di avviamento 34 mentre presenta un circuito per il collegamento con la ECU tramite il solo fusibile principale 44. An electric current is supplied to the various parts indicated above by a battery 46 by means of a main fuse 44 and a main switch 45. The battery 46 is connected directly to the ECU by means of the starting relay 34 while it has a circuit for connection with the ECU through the main fuse only 44.

La figura 4 illustra la configurazione di una parte principale relativa al comando della oscillazione di ritorno della ECU descritto in precedenza. Il circuito 400 a ponte di rettificazione a onda piena e a tre fasi è formata collegando in parallelo tre serie di due FET collegati in serie. Figure 4 illustrates the configuration of a main part relating to the control of the return oscillation of the ECU described above. The full-wave, three-phase rectification bridge 400 circuit is formed by parallel connecting three sets of two series-connected FETs.

In un elemento di comando 700 della oscillazione di ritorno una unità di comando a stadi 73 divide un giro dell'albero motore 201 in 36 stadi #0-#35 in conformità con un segnale di uscita fornito dal sensore 29 dell'angolo del rotore e determina lo stadio attuale con un tempo di rilevazione di un segnale impulsivo quale stadio di riferimento (numero 0) e tale segnale impulsivo è prodotto dall'elemento pulsante di accensione 30. In a return oscillation control element 700 a stage control unit 73 divides a revolution of the crankshaft 201 into 36 stages # 0- # 35 in accordance with an output signal provided by the rotor angle sensor 29 and determines the current stage with a detection time of an impulsive signal as the reference stage (number 0) and this impulsive signal is produced by the ignition pulsating element 30.

In base al tempo necessario a partire da quanto l'unità di regolazione 73 degli stadi determina un nuovo stadio fino a quando essa determina lo stadio successivo, un rilevatore 74 del tempo di passaggio di passaggio di uno stadio rileva un tempo di passaggio Δtn dello stadio relativo. Un elemento di comando 75 della rotazione inversa emette un comando di rotazione inversa in base al risultato ottenuto dall'unità 73 di comando dello stadio e il tempo di passaggio Δtn rilevato dal rilevatore 74. Based on the time required from when the stage control unit 73 determines a new stage until it determines the next stage, a stage transition time detector 74 detects a stage transition time Δtn relative. A reverse rotation control element 75 issues a reverse rotation command based on the result obtained by the stage control unit 73 and the passage time Δtn detected by the detector 74.

In base al risultato ottenuto dall'unità 73 di comando dello stadio una unità 72 di regolazione del rapporto tra le operazioni comanda dinamicamente il rapporto tra la tensione della porta che deve venire alimentata a ciascun FET di potenza nel circuito 400 a ponte di rettificazione a onda piena. Un elemento di comando 71 fornisce un impulso di comando secondo il rapporto appena regolato a ciascun FET di potenza nel circuito 400 a ponte di rettificazione a onda piena. Based on the result obtained from the stage control unit 73, an operation ratio adjustment unit 72 dynamically controls the gate voltage ratio to be fed to each power FET in the wave rectification bridge circuit 400 full. A drive 71 provides a drive pulse at the newly adjusted ratio to each power FET in the full wave rectification bridge circuit 400.

Verrà ora descritto il funzionamento dell'elemento di comando 700 della oscillazione di ritorno con riferimento ad uno schema di flusso della figura 5 di un diagramma che spiega tale funzionamento secondo le figure da 6(a) a 6(c). La figura 6(a) mostra la relazione tra una coppia applicata sull'albero motore (carico inverso) necessaria per far girare l'albero motore 201 in senso contrario e per un angolo di manovella. Come è illustrato in essa la coppia applicata sull'albero motore aumenta bruscamente appena prima di raggiungere il punto morto superiore di compressione (nella rotazione inversa). La figura 6(b) mostra la relazione tra l'angolo della manovella e lo stadio e la figura 6(c) mostra in che modo una velocità angolare dell'albero motore varia durante la rotazione inversa. The operation of the return oscillation control element 700 will now be described with reference to a flow chart of Figure 5 of a diagram explaining such operation according to Figures 6 (a) to 6 (c). Figure 6 (a) shows the relationship between a torque applied to the crankshaft (reverse load) required to turn the crankshaft 201 in the opposite direction and for a crank angle. As illustrated therein the torque applied to the crankshaft increases sharply just before reaching the compression top dead center (in reverse rotation). Figure 6 (b) shows the relationship between crank angle and stage and Figure 6 (c) shows how an angular velocity of the crankshaft varies during reverse rotation.

Quando si rileva un arresto del motore nella operazione SII si fa riferimento nelle operazioni S12 e S13 allo stadio attuale già determinato nella unità 73 di regolazione degli stadi. Se lo stadio attuale è un qualsiasi stadio compreso tra il #0 e il #11 il flusso avanza fino all'operazione S14, e se è un qualsiasi stadio compreso tra il #12 e il #32 il flusso avanza fino all'operazione S15 oppure se si tratta di qualsiasi altro stadio (ossia un qualsiasi stadio compreso tra il #33 e il #35),il flusso avanza fino all'operazione S16. Nelle operazioni S14 e S16 il rapporto tra le funzioni dell 'impulso di comando viene impostato sul 70% mentre nell'operazione S15 è impostato sull'80%, nella unità 77 che regola il rapporto tra le funzioni. When a motor stop is detected in operation SII, reference is made in operations S12 and S13 to the current stage already determined in the stage regulating unit 73. If the current stage is any stage between # 0 and # 11 the flow advances to operation S14, and if it is any stage between # 12 and # 32 the flow advances to operation S15 or if it is any other stage (ie any stage between # 33 and # 35), the flow advances to operation S16. In operations S14 and S16 the ratio between the functions of the command pulse is set to 70% while in operation S15 it is set to 80%, in unit 77 it adjusts the ratio between the functions.

Come verrà descritto in dettaglio, un tale comando dinamico del rapporto tra le funzioni viene effettuato per ridurre la velocità angolare dell'albero motore 201 in un tempo sufficiente appena prima che aumenti un angolo corrispondente al punto morto superiore di compressione nella quale aumenta la coppia applicata all'albero motore, nella rotazione inversa e per effettuare un rapido comando di tale rotazione inversa con qualsiasi altro angolo. As will be described in detail, such a dynamic control of the ratio of functions is carried out to reduce the angular velocity of the crankshaft 201 in sufficient time just before an angle corresponding to the compression top dead center increases at which the applied torque increases. to the motor shaft, in the reverse rotation and to perform a quick command of this reverse rotation with any other angle.

Nella operazione S17, il comando 71 comanda ciascun FET nel circuito 400 a ponte di rettificazione a onda piena con il rapporto tra le funzioni impostate in precedenza e avvia l'alimentazione di energia elettrica per effettuare la rotazione inversa. Nella operazione S18 il tempo di passaggio Δtn dello stadio #n che è stato passato dall'albero motore viene rilevato dal rilevatore 74 del tempo di passaggio dello stadio. In operation S17, the command 71 drives each FET in the full wave rectification bridge circuit 400 with the ratio of the previously set functions and starts the power supply to perform the reverse rotation. In operation S18 the passage time Δtn of the stage #n which has been passed by the crankshaft is detected by the passage time detector 74 of the stage.

Nella operazione S19 si valuta nell'elemento di comando 75 della rotazione inversa se l'albero motore 201 ha oltrepassato lo stadio #0 ossia se si trova vicino al punto morto superiore. Se la risposta è negativa allora nella operazione S21 il rapporto tra il tempo di passaggio Δtn dello stadio #n che è stato passato dall'albero motore appena prima del tempo di passaggio Δtn-l dello stadio #(n-1) che l'albero motore ha oltrepassato prima dello stadio #n è messo a confronto con un valore di riferimento Rref (4/3 in questa esecuzione). Se questo rapporto tra i tempi di passaggio [Δtn/Δtn-l] non supera il valore di riferimento Rref, il flusso ritorna alla operazione S12 in modo da continuare il comando in senso inverso e i processi diversi sopra indicati vengono corrispondentemente ripetuti. In operation S19 it is evaluated in the control element 75 of the reverse rotation if the driving shaft 201 has passed the stage # 0, that is, if it is close to the top dead center. If the answer is negative then in operation S21 the ratio of the passage time Δtn of stage #n that has been passed by the crankshaft just before the passage time Δtn-l of stage # (n-1) that the shaft motor has passed before stage #n is compared with a reference value Rref (4/3 in this execution). If this ratio between the passage times [Δtn / Δtn-l] does not exceed the reference value Rref, the flow returns to operation S12 in order to continue the command in the reverse direction and the different processes indicated above are correspondingly repeated.

Come indicato con una linea curva A in figura 6(c), se una posizione di arresto del motore, ossia una posizione di avviamento con rotazione inversa si trova sul lato più vicino al punto morto superiore di compressione più vicino piuttosto che in una posizione intermedia situata tra i punti morti superiori appena passato e successivo, e in altri termini se esso si trova durante il percorso di raggiungimento di un punto morto superiore di compressione dopo essere passato per un punto morto superiore di scarico (nella rotazione in avanti), l'albero motore può passare attraverso lo stadio #0 (punto morto superiore di scarico) malgrado che il gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore 1 sia stato trascinato in senso inverso con un rapporto di funzioni del 70%. Il fatto che l'albero motore abbia passato lo stadio #0 viene rilevato nell'operazione S19 e poi il flusso avanza fino all'operazione S20 nella quale si giudica se l'albero motore 201 ha raggiunto lo stadio #32. Se la risposta è affermativa l'alimentazione di energia elettrica per effettuare la rotazione inversa viene arrestata operazione S22 per cui l'albero motore si arresta dopo di che esso ruota nuovamente in senso inverso con una forza di inerzia. As indicated by a curved line A in Figure 6 (c), if an engine stop position, i.e. a reverse rotation starting position is on the side closest to the nearest compression top dead center rather than in an intermediate position located between the top dead center just past and next, and in other words if it is on the way to reach a compression top dead center after passing through an exhaust top dead center (in forward rotation), the crankshaft can pass through stage # 0 (exhaust top dead center) despite the combined starter / generator assembly 1 being driven in reverse with a 70% duty ratio. The fact that the crankshaft has passed stage # 0 is detected in step S19 and then the flow advances to step S20 where it is judged whether crankshaft 201 has reached stage # 32. If the answer is affirmative, the power supply to perform the reverse rotation is stopped operation S22 whereby the motor shaft stops after which it rotates again in the reverse direction with a force of inertia.

D'altra parte come indicato con una linea curva B in figura 6(c), se la posizione di avviamento con rotazione inversa si trovo sul lato più vicino al punto morto di compressione più recente passato piuttosto che nella posizione intermedia compresa tra i punti morti superiori di compressione appena passato e successivo, in altre parole se si trova nel corso del raggiungimento del punto morto superiore di scarico dopo aver passato un punto morto superiore di compressione (nella rotazione in avanti), poiché il gruppo combinato formato dal motorino di avviamento/generatore 1 viene trascinato in senso opposto con un rapporto di funzioni del 70%, la velocità angolare dell'albero motore 201 scende bruscamente se il carico inverso aumenta appena prima di raggiungere lo stadio #0 come illustrato nella figura 6(a). Inoltre se si determina nella operazione S21 che il rapporto tra i tempi di passaggio [Δtn/Δtn-l] è pari a 4/3 o più del valore di riferimento, allora nella operazione S22 l'alimentazione di energia elettrica per la rotazione inversa viene arrestata e la rotazione inversa dell'albero motore si arresta quasi contemporaneamente con l'arresto dell'alimentazione di energia. On the other hand as indicated by a curved line B in Figure 6 (c), if the reverse rotation starting position is on the side closest to the most recent past compression dead center rather than in the intermediate position between dead centers compression top dead center just passed and following, in other words if it is in the course of reaching the exhaust top dead center after passing a compression top dead center (in forward rotation), since the combined assembly formed by the starter / generator 1 is driven in the opposite direction with a 70% function ratio, the angular velocity of the crankshaft 201 drops sharply if the reverse load increases just before reaching stage # 0 as illustrated in FIG. 6 (a). Furthermore, if it is determined in operation S21 that the ratio between the passage times [Δtn / Δtn-l] is equal to 4/3 or more of the reference value, then in operation S22 the power supply for the reverse rotation is stopped and the reverse rotation of the motor shaft stops almost simultaneously with the shutdown of the power supply.

Quindi in questa esecuzione al momento del comando inverso dopo l'arresto del motore si controlla se l'albero motore ha passato un angolo che corrisponde a un punto morto superiore e se la velocità angolare dell'albero motore si è ridotta o meno, e l'alimentazione di energia elettrica per la rotazione inversa viene portata a termine appena dopo che l'albero motore ha oltrepassato un punto superiore nella rotazione inversa e viene anche terminata quando la velocità angolare dell'albero motore si è ridotta a causa di un aumento del carico inverso, per cui l'albero motore indipendentemente da una posizione di avviamento con rotazione inversa può essere riportato ad una posizione situata appena prima del punto morto superiore di compressione appena passato (nella rotazione inversa) e con una bassa forza di reazione di compressione. So in this execution at the time of the reverse command after stopping the engine it is checked whether the crankshaft has passed an angle corresponding to a top dead center and whether the angular velocity of the crankshaft has decreased or not, and the The power supply for reverse rotation is terminated just after the crankshaft has passed a higher point in reverse rotation and is also terminated when the angular speed of the crankshaft has decreased due to increased load inverse, whereby the crankshaft independently from a starting position with reverse rotation can be returned to a position located just before the compression top dead center just passed (in reverse rotation) and with a low compression reaction force.

In questa esecuzione inoltre dal momento che la velocità angolare dell'albero motore 201 viene rilevata sulla base dell'uscita di un sensore 29 dell'angolo del rotore il quale rileva un angolo del rotore (ossia uno stadio) del gruppo combinato del motorino di avviamento/generatore 1 non è necessario disporre separatamente un sensore per rilevare l'angolo dell'albero motore 201. In this embodiment, moreover, since the angular velocity of the crankshaft 201 is detected on the basis of the output of a rotor angle sensor 29 which detects a rotor angle (i.e. a stage) of the combined starter motor assembly / generator 1 it is not necessary to separately arrange a sensor to detect the angle of the crankshaft 201.

I seguenti effetti si raggiungono con la presente invenzione. The following effects are achieved with the present invention.

(1) Se l'arrivo dell'albero motore ad un angolo che corrisponde ad un punto morto superiore viene rilevato prima che venga rilevato un aumento del carico inverso sull'albero motore, la posizione relativa si può ritenere vicina ad un punto morto superiore di scarico per cui arrestando qui l'alimentazione di energia elettrica per la rotazione inversa l'albero motore può essere riportato ad una posizione voluta con una forza di inerzia. (1) If the arrival of the crankshaft at an angle corresponding to top dead center is detected before an increase in the reverse load on the crankshaft is detected, the relative position can be considered close to a top dead center of whereby by stopping the power supply here for reverse rotation, the motor shaft can be returned to a desired position with a force of inertia.

Se un aumento del carico inverso sull'albero motore viene rilevato prima che l'albero motore sia arrivato ad un angolo corrispondente ad un punto morto superiore, la posizione relativa si trova appena prima di un punto morto superiore di compressione (nella rotazione inversa) e ha una bassa forza di reazione di compressione per cui arrestando qui l'alimentazione di energia elettrica per la rotazione inversa l'albero motore può venire arrestato in una posizione con una bassa forza di reazione di compressione. If an increase in reverse load on the crankshaft is detected before the crankshaft has come to an angle corresponding to top dead center, the relative position is just before a compression top dead center (in reverse rotation) and has a low compressive reaction force whereby by stopping the electrical power supply here for reverse rotation the crankshaft can be stopped in a position with a low compressive reaction force.

(2) Poiché la coppia di comando della rotazione inversa del motore di avviamento viene impostata più bassa in un punto morto superiore e in prossimità di questo rispetto a qualsiasi altra posizione, la velocità angolare dell'albero motore che ruota in senso inverso può venire ridotta appena prima di arrivare ad un punto morto superiore di compressione per cui non soltanto si può impedire che l'albero motore vada oltre un angolo corrispondente al punto morto superiore di compressione bensì diventa anche più facile rilevare che l'albero motore abbia raggiunta una posizione appena prima del punto morto superiore di compressione. (2) Since the reverse rotation drive torque of the starter motor is set lower at and near top dead center than any other position, the angular velocity of the reverse crankshaft can be reduced just before reaching a compression top dead center so that not only can the crankshaft go beyond an angle corresponding to the compression top dead center but it also becomes easier to detect that the crankshaft has just reached a position before compression top dead center.

(3) Dal momento che l'alimentazione di energia elettrica viene arrestata subito dopo che l'albero motore è passato per un punto superiore con una rotazione inversa e poi l'albero motore viene lasciato ruotare ulteriormente in senso inverso, è possibile ridurre il tempo necessario per attivare il motorino di avviamento e quindi è possibile ridurre la quantità di energia elettrica consumata. (3) Since the power supply is stopped immediately after the motor shaft has passed a higher point with a reverse rotation and then the motor shaft is allowed to rotate further in the reverse direction, it is possible to reduce the time necessary to activate the starter motor and therefore it is possible to reduce the amount of electricity consumed.

(4) Dal momento che la velocità angolare dell'albero motore viene rilevata sulla base di una uscita del sensore che rileva un angolo del motorino di avviamento, non è necessario fornire separatamente un sensore per rilevare l'angolo dell'albero motore 201. (4) Since the angular velocity of the crankshaft is detected based on a sensor output which detects a starter angle, it is not necessary to separately supply a sensor to detect the angle of the crankshaft 201.

Claims

CLAIMS 1. - Control device for starting an engine in which, after stopping an engine, a motor shaft is rotated with an inverted movement to a predetermined position in order to be ready and a new engine start, which comprehends: a starter motor to rotate the shaft forwards and backwards; reverse rotation control means which actuates the electrical power supply to reverse rotation to a starter motor after stopping the engine; means for detecting the crank angle that the crankshaft when rotating in the opposite direction has reached an angle corresponding to the top dead center of a piston; And a means of detecting an inverse load on the motor shaft, and said reverse rotation control means terminates the power supply to effect a reverse rotation following the arrival of the drive shaft in the angle corresponding to the top dead center detected by said crank angle detection means or to followed by an increase in the reverse load detected on said corresponding detection means depending on which of the two occurs first. 2. A control apparatus for starting an engine according to claim 1 wherein a transmission torque in the reverse rotation of said starter motor is reduced as the shaft of the engine passes through the angle corresponding to the top dead center. and in the proximity of this compared with the period in which the motor shaft passes into the other angular zone. 3. A control apparatus for starting an engine according to claim 1 wherein said means for detecting an inverse load detects an inverse load based on a variation of the angular velocity of the crankshaft when it rotates in the reverse direction. 4. A control apparatus for starting an engine according to claim 3, wherein said starter motor comprises means for detecting an angle of rotation of the starter motor and said variation of the angular speed of the crankshaft employed by said means for detecting the reverse load is represented by a variation of the angular speed of the starter motor detected by said means for detecting the angle of rotation. 5. - Control apparatus for starting an engine according to any one of claims 1 to 4, in which said engine is a four-stroke engine and said means for detecting the crank angle is a pulsating device for ignition which detects an ignition time.