JPH0241689A - 始動電動機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動機によりエンジン出力軸を回転してエン
ジンを始動する始動電動機のための制御装置に関する。

（従来の技術） エンジンを始動するためには、スタータモータにより行
なうのか一般的である。このスタータモータ出力はギア
機構によりエンジンのクランク軸に伝えられ、エンジン
が始動される。また、車両には、バッテリー充電のため
に発電機（オルタネータ）が備えられている。近時、発
電機と電動機（モータ）の機構、動作原理の類似性に着
目して、電動機と発電機とを一体化した、言わば電動発
電機なるものが登場している（例えば、特公昭６１−５
４９４９号、特開昭６１−６１９２６号等）。

これらの従来技術に共通ずることは、クランク軸とこの
電動発電機の回転軸（ロータの）とを同軸化する。そし
て、この回転軸の周りに、回転磁界を発生させるステー
タを含むように構成されている。スター１へ時には、上
記回転磁界がロータのコイルに働く電磁力によるモータ
作用により、エンジンをスタートするものであり、また
、発電時には、エンジン出力によりロータか回転させら
れて発生したロータの回転磁界が、ステータコイルを横
切るときに発生ずる起電力を取り出して整流するという
ものである。

さらに言えば、特公昭６１−５４９４９号は、例えば特
公昭４　］、　−５９６２等の電動発電機が始動時にお
いて同期電動機として動作する故に、始動トルクが極め
て小さい点に着目し、同期電動機の代りに、無整流子電
動機（直流電動機の−ｆ！Ｉりを用いて始動トルクの向
上と、電動機軸とクランク軸との直結化を図ったもので
ある。

また、特開昭６１−６１．９２６号は、電動発電機を、
トルク増大時には発電機として使用し、ｌ・ルク減少時
には電動機として使用することにより、トルク変動を抑
制することを目的として提案されたものである。

（発明か解決しようとする課題） さて、上記従来の特公昭６１−５４９４９号、特開昭６
１−６１９２６号においては、始動時等のモータ作用時
には、ステータに３相交流を印加するようにしている。

」１記特公昭６１−５４９４９号においては、ロータに
３箇所の切り火きを設け、この切り欠きにより発生ずる
インダクタンス変化をセンサにより検出してタイミング
信号を生成している。即ち、上記センサ出力は必ずロー
タ回転と同期して発生ずるから、上記タイミング信号に
合わせて、ステータに印加する３相交流の周期を変化さ
せればロータは常に回転させられ続けられるのである。

ところが、あらゆる電動機に共通していることであるが
、ステータが発生する磁場とロータが発生ずる磁場とは
同期か取れていないことには、ロタの回転始動はうまく
いかない。この特公昭６１−５４９４９においては、上
記３つのセンサの出力自身は識別性はないから、もし、
エンジンを停止してから、スタートするときには、ロー
タがステータに対して、どの位置にあるか不明であるか
ら、ステータに流す電流とロータに流す電流との位相差
は不明である。このような場合には、」１記特公昭では
、ロータに対して勝手な位相差の３相交流をステータ巻
線に流すようにしている。もし、ロータの停止位置とス
テータに流れる交流とが同期していなければ、ロータが
回転しないから、次の騒周期目の３相交流がステータに
流れる。いつかは同期が取れる。しかし、最悪の場合に
は、％回転したところで初めて同期が取れることとなる
。特に、始動時には、ロータには大きな慣性がかかって
いるから、ステータに印加される３相交流の周期は長く
、即ち、ステータが形成する回転磁界の回転速度は低い
から、それたけ始動に要する時間は長くなる。

尚、上記の特開昭６１−６１９２６の場合は、クランク
角センサを１つ有しているだけなので、この場合も最悪
の場合は、クランク軸が一回転する間は同期が取れない
ことになる。

そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するだめに提
案されたものでその目的は、エンジンのクランク軸に接
続された始動電動機の制御装置において、始動性の良い
制御装置を提案するところにある。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明の構成は、第１Ａ図に示すように、エ
ンジン出力軸に接続されたロータと、エンジン本体に固
定されたステータとに供給される電流による磁場により
、エンジンに始動正トルクを与えるための電動機を制御
する電動機制御装置において、ロータとステータとに、
磁場発生用の電流を供給する電流供給手段と、エンジン
停止時におけるロータの停止位置の、ステータに対する
位相角度を検出する検出手段と、この検出された位相角
度を記憶する記憶手段と、エンジン始動時における、前
記ロータとステータとに印加される電流間の位相を、記
憶手段に記憶された前記位相角度に応じて設定されるよ
うに、前記電流供給手段を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

また、同じ課題を達成するだめの本発明の他の構成は、
第１Ｂ図に示すように、エンジン出力軸に接続されたロ
ータと、エンジン本体に固定されたステータとに供給さ
れる電流による磁場により、エンジンに始動正トルクを
与えるための電動機を制御する電動機制御装置において
、エンジンの停止を検出する停止検出手段と、ロータが
ステータに対して基準となる角度に達したことを検出す
る基準角度検出手段と、ロータとステータとに、磁場発
生用の電流を供給する電流供給手段と、エンジンの停止
が検出されると、前記電流供給手段を付勢して、上記基
準角度検出手段が前記基準角度を検出するまで、ロータ
を回転させるように、前記電流供給手段を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする。

（実施例） 以下添付図面を参照して、本発明の始動電動機制御装置
を自動車用ガソリンエンジンに適用した場合の実施例を
説明する。尚、この始動電動機には発電作用をも兼ね備
えるために、後述するように発電用磁気回路も設けられ
ている。

〈第１実施例〉 第２図乃至第７図は、本発明を、発電作用をも行なう始
動電動機に適用した第１実施例の構成を示すものである
。電動機装置及び発電装置として動作する構成の説明は
後述するとして、先ず、システム全体の構成を説明する
。

第２図において、クランクシャフト１に取付けられたフ
ライホイール２の外周と、その周囲の非回転部分とに、
発電装置および電気駆動装置を構成する電磁コイル７〜
９が配設されている。３は、内部に不図示のエンジンシ
リンダを格納したシリンダブロックである。１００は電
動機発電機装置であり、同時にクラッチ機能も有してい
る。

この電動機発電機装置１００の構造は第３図に関連して
後に説明する。

２０は変速機である。３１はバッテリー　３２は電子制
御ユニット（ＥＣＵ）であり、２８はＥＣＵ３２により
タイミング制御されて、ステータ（後述）側の電磁コイ
ル９に３相交流の電流を供給し、また、ロータ（後述）
側のコイル８．９に電流を供給するためのパワーコント
ローラである。２４はエンジンのクランク軸１に直結さ
れて回転するプーリであり、このプーリ２４には後述す
るようにクランク角センサ２５が設けられている。この
センサ２５出力（後述のＲ信号、２信号）は増幅器２６
により増幅される。

２２はエンジンシリンダに供給される空気量を調整する
スロットル弁、２３はこのスロットル弁２２の開度ＴＶ
Ｏを検出する開度センサである。

また、２４はクラッチペダルである。３０はキースイッ
チであり、スタートスイッチ３０ａとイグニッションス
イッチ３０ｂとを含む。２９はリレー回路であり、イグ
ニッションオン後のパワーコントローラ２８．ＥＣＵ３
２等への電源供給を制御する。即ち、イグニッションス
イッチ３０ｂのオンで、リレー回路２９が閉じて、パワ
ーコン１〜ローラ２８．ＥＣＵ３２への電源供給が行な
われる。このリレー回路はイグニッションオンしただけ
ではパワーコントローラ２８．ＥＣＵ３２への電源供給
を停止しないようになっており、後述するように、ＥＣ
Ｕ３２がプログラム制御でＯＦＦ信号によりこのリレー
回路２９を開くようになっている。

６１はバッテリー直結のＲＡＭメモリであり、イグニッ
ションオフ後でも記憶データが消えないように、バッテ
リバックアップ構成となっている。このメモリ６１に記
憶されるデータは、この第１実施例に特徴的なフライホ
イール２の停止位置を記憶している。

第３図は電動機発電機１００の内部を詳細に示した断面
図である。すなわち、シリンダブロック３の側方におい
てクランクシャフト１の側端にはフライホイール２が取
付けられ、その外方にクラッチ機構４が装備されるとと
もに、フライホイール２の周囲にはクラッチハウジング
５を取付ける取付部材６がシリンダブロック３に固着さ
れている。この部分において、上記取付部材６の内周面
にサポータ６ａを介して固定側電磁コイル（以下、「ス
テータコイル」という）７が装備される。ステータコイ
ル７と磁性体１８とでステータの磁気回路を構成する。

また、フライホイール２の外周面に２種類の回転側電磁
コイル（以下「モータ用コイル８」と「発電用コイル９
」いう）８．９および磁性体１０が装備されている。モ
ータ用コイル８若しくは発電用コイル９と、磁性体１０
とでロータの磁気回路を構成する。そして、ステータコ
イル７と磁性体１８とを、簡単のためステータと略称し
、コイル８．９と磁性体１０及びフライホイール２とを
簡単化のためロータと略称する。

また、フライホイール２の内方においてクランクシャフ
ト１の外周部には整流子１１およびスリップリング１２
が設けられ、それぞれにブツシュ１３．１４が接触して
いる。

ステータコイル７はモータとオルタネータの各々のコイ
ルの役目を兼ねるものである。その配線構造は、第５Ｂ
図、第６Ｂ図に概略的に表わすように、三相構造で蛇行
状に配設され、３相交流ＵｖＷはパワーコントローラ２
８から受ける。そして、後に詳述するように、このコン
トローラ２８において、ＥＣＵ３２の制御の下に、上記
ステータコイル７に接続される回路が電気駆動用と発電
用とに切換えられるようになっている。

また、フライホイール２の外周に装備された２種類のコ
イル８，９はそれぞれモータのアーマチュアコイルおよ
びオルネータのフィールドコイルの役目を果すものであ
り、モータ用コイル８は、第５Ａ図に示すようにモータ
のアーマチュアコイルと同等の所定の配線構造であり、
整流子１１を介してコントローラ２８に接続される。発
電用コイル９は、第６Ｂ図に示すように蛇行状に配設さ
れて、スリップリング１２を介してパワーコントローラ
２８に接続される。

第５Ｂ図は電動機発電機１００がモータ作用を行なうと
きのコイル電流の方向を示す。同図において、パワーコ
ントローラ２８から端子ａを介して、ステータコイル７
およびモータ用コイル８に通電されたときは、固定子側
（取付部材６の内周）と回転子側（フライホイール２の
外周）とが所定の極性で磁化されることにより、これら
がモータの役目を果し、クランクシャフト１に正トルク
を加える。即ち、モータ用コイル８には、第５Ｂ図に示
すように、紙面垂直に、上方から下方に流れる電流と、
逆に下方から上方に流れる電流とが交互に表われるよう
にコイルが配線されている。一方、ステータコイル７に
は、３組のコイルの各々に１２０度づつ位相がずれた交
流電流が流れ、このステータコイルによる合成磁界がモ
ータコイル８に電磁力を及ぼし、フライホイールに回転
力を与える。

また、第６Ｂ図は電動機発電機１００が発電機作用を行
なうときのコイル電流の方向を示す。同図に示すように
、端子すを介して発電用コイル９に通電されるとともに
ステータコイル７がパワーコントローラ２８内の電流回
路３０に接続されてときは、これらが発電装置１７を構
成し、発電用コイル９の回転に伴って発電が行われる。

この発電により、フライホイール２の回転エネルギーは
電力に変換され、結果的に、クランクシャフト】に逆ｌ
・ルクが加えられるようになっている。

第７図は、パワーコントローラ２８の回路構造を示して
おり、この図において、３０はスタートスイツヂ３０ａ
およびイグニッションスイッチ３ｏｂを含むキースイッ
チ、３１はバッテリである。この図に示すように、パワ
ーコントローラ２８は、キースイッチ３０を介してバッ
テリ３１に接続された切換回路４１と、この切換回路４
１に接続された第１駆動回路４７および第２駆動回路４
６と、この各駆動回路４７．４６の駆動タイミングをそ
れぞれ制御する各タイミング制御回路４８．４５と、モ
ータ駆動用および発電用の各電流調整回路４４．４３と
整流回路４２とを備えている。

また、ＥＣＵ３２には内部に不図示のＣＰＵとカウンタ
６０をと有し、このカウンタ６０はクランク角信号によ
り計数され、その計数値はＣＰＵにより読取り可能にな
っている。

上記第１駆動回路４７は、モータ駆動状態となったとき
に、タイミング制御回路４８により発生されたタイミン
グでステータコイル７と電流調整回路４４を接続して磁
界を発生させる。また、第１駆動回路４７は、電流調整
回路４４とモータ用コイル８とを接続して、このコイル
８に電流を流し、前記ステータコイル７により発生され
た磁界がコイル８に電気磁気作用を及ぼすようにしてい
る。

またこの第１駆動回路４７が非駆動状態にあるときには
、ステータコイル７が電流回路４２を介してバッテリ３
１に接続され、充電用の回路が形成されるようになって
いる。一方、第２駆動回路４６は駆動状態となったとき
に、発電用コイル９に通電し、従って、第１駆動回路４
７が非駆動状態にあって第２駆動回路４６が駆動状態と
なったとき、発電状態となる。即ち、コイル７に発生さ
れた誘起起電力は、全波整流回路４２により整流されて
、バッテリ３１に充電されるようになっている。

上記切換回路４１およびタイミング制御回路４８．４５
はＥＣＵ３２によって制御される。ＥＣ０３２にはクラ
ンク角センサ２５からのクランク角検出信号が増幅機２
６を介して入力され、また、スロットル開度ＴＶＯが開
度センサ２３から入力されている。そして、エンジンの
始動時には、電動機発電装置１００がスタータの役目を
果すように、切換回路４１を介して第１駆動回路４７が
バッテリ３１に接続される。また始動後は、各タイミン
グ制御回路４８．４５の出力に応じて各駆動回路４７．
４６が働くように各駆動回路４７．４６とバッテリ３１
との接続状態が切換えられ、ＥＣＵ３２により各タイミ
ング制御回路４８．４５を介して各駆動回路４７．４６
の駆動タイミングが制御されるようにしている。

第８Ａ図はプーリ２４に設けられたスリットの構成を示
している。このプーリ２４の外周には１２個のスリット
５０が、内周には１つのスリット５１が設けられている
。そして、第８Ｂ図に示すように、上記２種類のスリッ
トを通過する光を検知するだめの２つセンサ２５ａ、２
５ｂが設けられ、１２個のスリットがセンサ２５ａを通
過したときに得られる信号なＲとし、スリット５１がセ
ンサ２５ｂを通過して得られる信号を２とすると、クラ
ンク軸１が１回転すると、センサ２５ａからは１２発の
Ｒ信号パルスが得られ、センサ２５ｂからは１つのＺ信
号パルスが得られる。これらのパルスはＥＣＵ３２内の
カウンタ６０に入力される。

このカウンタ６０は第９図に示すように、４ビツトのカ
ウンタであり、Ｒ信号を計数し、２信号を人力するとリ
セットされる。即ち、カウンタ６０は１２進のカウンタ
を構成している。このカウンタ出力ＣＮＴはＥＣＵ３２
内のＣＰＵに読取られて、メモリ６１に書込まれる。ス
リット５１を検知するためのセンサ２５ｂの取付は位置
は、ロータコイル８，９に流れる電流（即ち、この電流
により形成される磁界の方向）と、ステータコイル７に
流れる３相交流の初期値との関係を規定する。即ち、カ
ウンタ値が°０°°のときは、クランク軸１（即ち、フ
ライホイール２２）が基準位置に一致していることを示
し、また、計数値ＣＮＴが”　１　”のときは、クラン
ク軸１が基準位置に対して時計方向に３０度ずれたこと
を示している。

同じようにして、計数値ＣＮＴが１１°°のときは、３
３０度ずれていることを示している。

第１０図は、モータ作用を行なうときの、ステータコイ
ル７に流れる３相交流（同図（ａ）及び（ｂ））と、そ
のコイルにより発生する磁場の変化（同図（Ｃ））を示
したものである。但し、第１０図においては、説明を簡
略化するために、ステータ巻線を２極巻線とした。即ち
、ステータ巻線を３本のコイルＡ−Ａ’　　（Ｕ相）、
Ｂ−Ｂ’（Ｖ相）、Ｃ−Ｃ’　　（Ｗ相）としている。

第１０図に示すように、３相交流の位相によって、ステ
ータコイル７により発生する磁界の位相は決ってしまう
。もし、始動時に圧縮負荷等があるために、ロータがス
テータが形成する回転磁界に対して例えば３０度遅れで
あるときに、最適にロータを回転始動できると仮定する
（実際には、この角度は気筒数により変化する）。更に
、前記センサ２５により、ロータが２位置よりも３０度
進んで停止（ＣＮＴ＝］、）していたとするならば、即
ち、スリット５１がセンサ２５ｂよりも３０度進んだ位
置にあるならば、始動を最適に行なうためには、第１０
図に示すように、Ｕ相には＋１□の電流を流し、Ｖ相及
びＷ相には−１，、／２の電流すようにすると、ロータ
に対してステータの回転磁界が３０度遅れて発生する。

このようにすると、ロータに対するステータの磁界はロ
ータに最大トルクが発生されるようになる。同じように
して、ロータの停止位置が９０度進んでいたならば（Ｃ
ＮＴ＝３）　、ステータコイル７に流される交流電流は
、第１０図の３番目に示しであるように、Ｕ相、■相に
は＋１□／２の電流を流し、Ｗ相には＝１．の電流すよ
うにする。

第１１図はイグニッションオフ時に実行されるＣＰＵの
制御ルーチンである。イグニッションオフが検知される
と、ステップＳ２からステップＳ４に進み、Ｒ信号の存
在を調べる。Ｒ信号がなければ、元のルーチンにリター
ンする。

再度、第１１図のプログラムを実行されて、そのときに
Ｒ信号が存在していたときは、ステップＳ６で、所定の
タイマＴＭをカウントアツプする。このタイマＴＭはエ
ンジン回転が完全に止ったことを確認するだめのタイマ
であり、エンジン始動時のステップＳ３６でリセットさ
れている。

ステップＳ８では、Ｚ信号が存在しているかをみる。２
信号があれば、ステップＳＩＯでタイマＴＭをクリアす
る。これは最後の１回転を検知するためである。もし、
２信号がなければ、ステップＳ１２に進み、一定時間が
経過したかを調べるために、タイマＴＭと所定の閾値ａ
とを比較する。

もし所定時間が経過していなければ、エンジンが完全に
停止していないと判断して、元のルーチンにリターンす
る。

何度か第１１図のプログラムを実行されたときに、Ｚ信
号が存在していたならば、ステップＳ６でタイマＴＭは
インクリメントされるが、その都度、ステップＳＩＯで
タイマＴＭはクリアされる。

やがて、エンジンか停止寸前になると、その時点では、
最後のＺ信号入力後の経過時間はタイマＴＭに格納され
ている。そして、以降はＺ信号は発生することはないか
ら、フライホイール２の回転が完全に停止してから何度
か第１１図のプログラムを実行されたならば、タイマＴ
Ｍは閾値ａよりも大きくなるから、ステップＳ１４に進
み、カウンタ６０の値ＣＮＴを読取る。そして、ステッ
プＳ１６で、そのカウンタ値ＣＮＴを不揮発メモリ６１
に書込む。ステップＳ１８では、ＥＣＵ３２を電源オフ
にするために、リレー回路２９にＯＦＦ信号を送る。

第１２図はエンジンスタート時の始動制御プログラムで
ある。スタートスイッチオンを検知すると、ステップＳ
３０で、メモリ６１内のデータＣＮＴを読取る。このデ
ータ値は前述したように、ロータの停止位置、即ち、ス
リット５１とセンサ２５ｂとの角度差を記憶しているか
ら、ステップＳ３２で、この読取った値に応じてステー
タコイル７の各相ＵＶＷに流ず電流の位相関係を設定す
る。前述したように、フライホイール２が９０度進んだ
位置に停止したならば、第１０図の３番目に示しである
ように、Ｕ相、■相には＋■イ／２の電流を流し、Ｗ相
には一■□の電流を流すようにする。これがＵＶＷ相に
流す３相交流の初期値であり、この初期値が現在のロー
タ（即ち、フライホイール２の）の停止位置に対する最
大始動トルクを与えるステータ電流となる。ステップＳ
３４では、第１駆動回路を介して、ステータコイル７に
電流を流す。こうして、ステータコイル７には、ロータ
の停止位置に応じた最適のタイミングの３相交流電流が
流れる。

ステークコイル７に電流が流れると、フライホイール２
が回転を始めるから、その回転に応じてＲ信号がセンサ
２５ａから生成される。第１駆動回路４７では、このＲ
信号に応じて、タイミング制御回路４８て発生されたタ
イミングに基づいて、第１０図の波形に示したよりな３
相交流を発生し、ステータコイル７に流す。即ち、この
３相交流の周期はＲ信号の発生周期に応じて変わり、フ
ライホイール２の回転が早くなると、ステータコイル７
の作る回転磁界の速度も早くなって、短時間でエンジン
始動が行なわれる。

く第２実施例〉 上記第１実施例はロータの停止位置をエンジンが完全に
停止する前にメモリ６１に記憶しておき、始動時に、そ
の記憶しておいた停止位置を読出してその値に適したス
テータコイルの電流を決定するというものであった。こ
の第２実施例は、停止位置を記憶する代りに、燃料の燃
焼によるエンジンの回転が停止したら、電動機発電装置
なモータとして作動させることにより、ロータの停止位
置を再始動に最適な位置まで強制的に移動させようとい
うものである。その結果、第１実施例のような停止位置
の記憶が不要になる。

この第２実施例の構成は第１図において、メモリ６１が
不要になり、第１１図、第１２図のプログラムに代り、
第１３図の制御プログラムが必要となる。その他の点で
は、第１実施例と同じである。

第１３図のフローヂャートにおいて、イブニラジョンス
イッチのオフが検出されると、ステ）ンフ。

Ｓ５２に進み、カウンタ６０の出力ＣＮＴが読取られる
。ステップＳ５４ては、このカラントイ直ＣＮＴが所定
の値Ｎ。に近いものであるかを調べる。即ち、 ＣＮＴ−ＮＯ＜ｂ であるかを調べる。このＮｏ値については後述する。ス
テップＳ５４で、 ＣＮＴ−Ｎｏｌ≧ｂ であるならば、このままではロータとステータとは同期
が取れていない位置で止ってしまうと判断されるので、
ステップＳ５６に進んで、イク゛二１ンションオフフラ
グを調べる。このフラグは、それまでのイグニッション
オンの状態からイブ二九ンションオフの状態への変化を
検出するフラグ゛である。このような変化時点では、ス
テップ３５８で、イグニッションオフフラグをセットし
ておき、ステップＳ６０で、ステップＳ５２でよみこん
でおいた現時点のフライホイール２の回転位置（＝カウ
ント値ＣＮＴ）に応じてステータコイル７の電流初期値
を設定し、モータとして駆動する。

次にステップＳ５２でカウント値をよみこんたときに、 ＣＮＴ−Ｎｏ　　≧ｂ である限りは、ステップＳ５６に進んで、更にステップ
Ｓ６２でモータとしての駆動を継続する。

やがて、 ＣＮＴ−Ｎ、　　＜ｂ となると、ステップＳ６４に進んで、第２駆動回路４６
を付勢して、発電作用を行ない、フライホイール２の回
転エネルギーを電気エネルギーに吸収して、フライホイ
ール２に対する負荷を増し、クランク軸ｌの回転を停止
させる。ステップ８６６では、ＥＣＵ３２の電源をオフ
する。

Ｎｏの値は次のようにして前もって決定する。

先ず、カウンタ６０がこのＮ。で停止するようなところ
で、ロータが停止したとすると、始動に３００ｍ５以上
はかからないような値であるようにして決める。即ち、
第１実施例のように、２信号発生位置に対して３０度ず
れている位置が最適タイミングであるとして、３０度以
上ずれて停止しても、始動に３００ｍ５以上かからない
のであればよしとするのである。この３００ｍ５は、始
動性のフィーリングから経験的に定めたものである。

更に、Ｎｏの値の最適値を次のようにして決める。エン
ジンを燃料燃焼によらないで回転した場合には、圧縮抵
抗のバラツキにより停止し易い位置が何か所かある。そ
こで、先ず、スリット５１の位置を、このような停止し
易いところに設定する。このように設定した上で、Ｎｏ
の値を、２信号発生位置に最も近い位置とするのである
。

尚、圧縮抵抗による停止位置のばらつきは、モータとし
ての駆動時にステータに流れる電流をモニタすることに
より検知される。

以上説明したように、第２実施例によれば、エンジン停
止時において、燃料の燃焼が停止しても、始動時におい
てロータとステータとが最適位置になるまで、ロータを
強制的に回転させるのて、始動時におけるロータとステ
ータとの同期が取れている。そのために始動性が向上す
る。

以上２つの実施例を説明したが、ロータコイルを固定側
に設けて、所謂無整流子型にしてもよい。

また、通常のセルモータ及びオルタネータを用いたエン
ジンの本発明を適用する場合は、このセルモータ及びオ
ルタネータの回転軸の位相角度を知るようにすればよい
。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の始動電動機制御装置によれ
ば、エンジン出力軸に接続されたロータと、エンジン本
体に固定されたステータとに供給される電流による磁場
により、エンジンに始動正トルクを与えるための電動機
を制御する電動機制御装置において、ロータとステータ
とに、磁場発生用の電流を供給する電流供給手段と、エ
ンジン停止時におけるロータの停止位置の、ステータに
対する位相角度を検出する検出手段と、この検出された
位相角度を記憶する記憶手段と、エンジン始動時におけ
る、前記ロータとステータとに印加される電流間の位相
を、記憶手段に記憶された前記位相角度に応じて設定さ
れるように、前記電流供給手段を制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。従って、エンジン始動時にお
けるロータ磁界に対するステータ磁界は、現在のロータ
停止位置に最適なタイミングで発生されるので、トルク
は大きく始動性が向上する。

また、他の構成による本発明の始動電動機制御装置によ
れば、エンジン出力に接続されたロータと、エンジン本
体に固定されたステータとに供給される電流による磁場
により、エンジンに始動正トルクを与えるための電動機
を制御する電動機制御装置において、エンジンの停止を
検出する停止検出手段と、ロータがステータに対して基
準となる角度に達したことを検出する基準角度検出手段
と、ロータとステータとに、磁場発生用の電流を供給す
る電流供給手段と、エンジンの停止が検出されると、前
記電流供給手段を付勢して、上記基準角度検出手段が前
記基準角度を検出するまで、０−夕を回転させるように
、前記電流供給手段を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

従って、エンジン停止時には、モータ作用によりクラン
ク軸が強制的に基準角度位置まで回転されるので、始動
時には、この基準角度位置からエンジンが始動される。

この基準角度位置は、ロータ磁界に対するステータ磁界
が、高い始動トルクを得るのに最適なタイミングである
ように設定されているために、始動性は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図は本発明に係る始動電動機制御装置
の構成を示す図、 第２図は第１実施例に係る制御装置の全体構成を示す図
、 第３図は第１実施例、第２実施例に共用される電動機発
電装置の断面図、 第４図はステータコイルとロータコイルの構成を示す断
面図、 第５Ａ図はロータのモータ用コイル８の巻線を示す図、 第５Ｂ図はステータコイル７とモータ用コイル８とに流
れる電流の関係を示す図、 第６Ａ図はロータの発電用コイル９の巻線を示す図、 第６Ｂ図はステータコイル７と発電用コイル９とに流れ
る電流の関係を示す図、 第７図はパワーコントローラ２８の内部構成を示す図、 第８Ａ図、第８Ｂ図は夫々、プーリ２４に設けられたス
リットとクランク角センサとの関係を示す図、 第９図はロータの停止位置を計数するカウンタの構成図
、 第１０図の（ａ）〜（ｄ）ステータコイルに流れる交流
とそれにより発生する磁界と、ロータの停止位置との関
係を説明する図、 第１１図、第１２図は第１実施例の制御に係るプログラ
ムのフローチャート、 第１３図は第２実施例の制御に係るプログラムのフロー
チャートである。 図中、 １・・・クランク軸、２・・・フライホイール、３・・
・エンジンシリンダブロック、４・・・クラッチ機構、
５・・・クラッチハウジング、７・・・ステータコイル
、８・・・モータ用ロータコイル、９・・・発電用ロー
タコイル、１０．１８・・・磁性体、１１・・・整流子
、１２・・・スリップリング、１３．１４・・・プラッ
シュ、２２・・・スロットル弁、２３・・・スロットル
開度センサ、２４−・・プーリ、２５．２５ａ、２５ｂ
−クランク角センサ、２６・・・増幅器、２８・・・パ
ワーコントローラ、２９・・・リレー回路、３０・・・
エンジンキー３１・・・バッテリー、３２・・・ＥＣＵ
、５０．５１・・・スリット、６０・・・カウンタ、６
１・・・メモリである。 第 図 第５Ａ図 第５Ｂ図 第 図 第６Ａ図 第６Ｂ図 工 昧 α 区 ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン出力軸に接続されたロータ と、エンジン本体に固定されたステータとに供給される
   電流による磁場により、エンジンに始動正トルクを与え
   るための電動機を制御する電動機制御装置において、 ロータとステータとに、磁場発生用の電流を供給する電
   流供給手段と、 エンジン停止時におけるロータの停止位置の、ステータ
   に対する位相角度を検出する検出手段と、 この検出された位相角度を記憶する記憶手段と、 エンジン始動時における、前記ロータとステータとに印
   加される電流間の位相を、記憶手段に記憶された前記位
   相角度に応じて設定されるように、前記電流供給手段を
   制御する制御手段とを備えたことを特徴とする始動電動
   機制御装置。
2. （２）エンジン出力軸に接続されたロータと、エンジン
   本体に固定されたステータとに供給される電流による磁
   場により、エンジンに始動正トルクを与えるための電動
   機を制御する電動機制御装置において、 エンジンの停止を検出する停止検出手段と、ロータがス
   テータに対して基準となる角度に達したことを検出する
   基準角度検出手段と、 ロータとステータとに、磁場発生用の電流を供給する電
   流供給手段と、 エンジンの停止が検出されると、前記電流供給手段を付
   勢して、上記基準角度検出手段が前記基準角度を検出す
   るまで、ロータを回転させるように、前記電流供給手段
   を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする始動電
   動機制御装置。