TW201814149A - 引擎單元及跨坐型車輛 - Google Patents

引擎單元及跨坐型車輛 Download PDF

Info

Publication number
TW201814149A
TW201814149A TW106131188A TW106131188A TW201814149A TW 201814149 A TW201814149 A TW 201814149A TW 106131188 A TW106131188 A TW 106131188A TW 106131188 A TW106131188 A TW 106131188A TW 201814149 A TW201814149 A TW 201814149A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
crank shaft
control
control device
instantaneous value
combustion
Prior art date
Application number
TW106131188A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI690652B (zh
Inventor
大庭辰誕
西川貴裕
Original Assignee
日商山葉發動機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商山葉發動機股份有限公司 filed Critical 日商山葉發動機股份有限公司
Publication of TW201814149A publication Critical patent/TW201814149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI690652B publication Critical patent/TWI690652B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/24Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0896Inverters for electric machines, e.g. starter-generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position

Abstract

本發明提供一種可一面抑制耗電之增大,一面縮短於燃燒停止指示之後至再啟動為止之時間的引擎單元及跨坐型車輛。 引擎單元具備四衝程單汽缸引擎本體、永久磁鐵式旋轉電機、具備開關部之反相器、及控制裝置,控制裝置於自燃燒動作停止至上述曲柄軸之正向旋轉停止為止上述曲柄軸之正向旋轉持續之期間之至少一部分期間,控制上述複數個開關部,藉此進行賦予對抗曲柄軸之正向旋轉之制動力之停止控制,並且,基於曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。

Description

引擎單元及跨坐型車輛
本發明係關於一種引擎單元及跨坐型車輛。
作為跨坐型車輛所具備之引擎有如下之四衝程單汽缸引擎,其於四衝程之間具有使引擎之曲柄軸旋轉之負載較大之高負載區域、及使曲柄軸旋轉之負載較小之低負載區域。四衝程單汽缸引擎為於引擎啟動時克服高負載區域而使曲柄軸旋轉,對啟動馬達要求較大之輸出轉矩。 於四衝程單汽缸引擎停止動作時,曲柄軸之旋轉之停止位置於每次引擎之動作停止時有所不同。即,曲柄軸之旋轉之停止位置產生偏差。若停止位置產生偏差,則於引擎啟動時(再啟動時)克服高負載區域而使曲柄軸旋轉所需之轉矩亦產生偏差。引擎啟動時,曲柄軸被啟動馬達驅動。若欲使啟動馬達之輸出轉矩以對應於轉矩之偏差之方式變大,則啟動馬達之耗電增大。啟動馬達係利用電池之電力而動作。就電池相對於跨坐型車輛之搭載性之觀點而言,期望抑制啟動馬達之耗電之增大。 例如,於專利文獻1中表示引擎啟動控制裝置。專利文獻1之引擎啟動控制裝置係當於燃燒動作停止之後在再啟動操作中節流閥打開時之引擎轉數為優先轉數以上時,藉由啟動馬達而使引擎曲柄軸立即正轉。於引擎轉數為優先轉數以下之情形時,即便對啟動馬達進行正轉之通電,亦難以克服壓縮衝程。因此,專利文獻1之引擎啟動控制裝置係當引擎轉數為優先轉數以下時,於曲柄軸之旋轉暫時停止之後,在引擎之再啟動之前,將曲柄軸定位於用於引擎啟動之預定位置。具體而言,引擎啟動控制裝置係對啟動馬達進行用於反轉之通電,使曲柄軸反轉至啟動時之旋轉負載較小之位置為止。之後引擎啟動控制裝置實施正向旋轉。因此,專利文獻1之引擎啟動控制裝置欲謀求抑制啟動馬達之耗電之增大。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利第4082578號公報
[發明所欲解決之問題] 專利文獻1之引擎啟動控制裝置於曲柄軸之旋轉暫時停止之後,使曲柄軸反轉至旋轉負載較小之位置為止,之後使曲柄軸正向旋轉。因此,於燃燒停止指示之後至引擎之再啟動為止之時間變長。 對於具備四衝程單汽缸引擎之引擎單元,期望一面抑制耗電之增大,一面縮短於燃燒停止指示之後至再啟動為止之時間。 本發明之目的在於提供一種可一面抑制耗電之增大,一面縮短於燃燒停止指示之後至再啟動為止之時間的引擎單元及跨坐型車輛。 [解決問題之技術手段] 本發明者對自引擎停止燃燒動作至再啟動為止之耗電、及至再啟動為止之時間進行了研究。 例如,專利文獻1之引擎啟動控制裝置於引擎啟動之前,暫時使曲柄軸反轉至旋轉負載較小之階段為止,此後使曲柄軸正向旋轉。 針對此,若於引擎之燃燒停止之後,曲柄軸停止於旋轉負載較小之位置,則可一面抑制耗電之增大,一面縮短再啟動之時間。 但是,為藉由使曲柄軸停止於旋轉負載較小之位置而一面抑制耗電之增大,一面縮短再啟動之時間,要求抑制曲柄軸之旋轉之停止位置之偏差。停止位置之偏差例如當引擎於共通之時序停止燃燒時亦會產生。例如,引擎停止燃燒時之引擎溫度影響到機油之黏度。又,引擎停止燃燒時之大氣壓影響到對活塞施加之空氣壓。因此,因引擎溫度及大氣壓而導致產生曲柄軸之停止位置之偏差。 為抑制曲柄軸之旋轉之停止位置之偏差,認為必須檢測作為引擎之動作環境之引擎溫度及大氣壓等,並基於檢測結果而進行用於旋轉停止之控制。 本發明者對又一條件詳細地研究與曲柄軸之停止位置之關係。其結果,本發明者發現以下內容。 曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者之組合例如較引擎溫度及大氣壓更直接地表現出曲柄軸位於該位置之時間點之四衝程單汽缸引擎本體之狀態。因此,曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者之組合更精密地表現出曲柄軸位於該位置之時間點之四衝程單汽缸引擎本體之狀態。因此,藉由基於燃燒動作停止之後之曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,可有效地抑制曲柄軸之停止位置之偏差。 於燃燒動作停止之後,基於停止控制中之曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,藉此,可對曲柄軸之正向旋轉賦予精密地反映出四衝程單汽缸引擎本體之狀態之制動力。又,藉由基於曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,可於適於抑制曲柄軸之停止位置之偏差之位置實施反映出四衝程單汽缸引擎本體之狀態之制動力之變更。若如此於賦予對曲柄軸之旋轉之制動力之停止控制中,使用曲柄軸之位置及旋轉速度之瞬時值進行制動力之變更,則即便於例如未使用溫度及大氣壓之情形時,亦可抑制單汽缸引擎之曲柄軸之停止位置的偏差。 本案發明基於上述見解而完成之發明。 為解決上述問題,本發明採用以下構成。 (1)一種引擎單元,其搭載於跨坐型車輛, 上述引擎單元具備: 四衝程單汽缸引擎本體,其具有1個汽缸及曲柄軸,且於四衝程之間具有使上述曲柄軸旋轉之負載較大之高負載區域、及使上述曲柄軸旋轉之負載小於上述高負載區域之負載之低負載區域; 永久磁鐵式旋轉電機,其具有永久磁鐵,且具有轉子及定子,且藉由上述跨坐型車輛所具備之電池而驅動,從而賦予對抗上述曲柄軸之旋轉之力,上述轉子係以相對於上述曲柄軸以固定之速度比旋轉之方式連接於上述曲柄軸; 反相器,其具備複數個開關部,該等複數個開關部係控制於上述電池與上述永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流;及 控制裝置,其包含旋轉電機控制部及燃燒控制部,該旋轉電機控制部係藉由控制上述反相器所具備之上述複數個開關部而控制於上述電池與上述永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流,該燃燒控制部係控制上述四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作;且 上述控制裝置於自上述四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作停止至上述曲柄軸之正向旋轉停止為止上述曲柄軸之正向旋轉持續之期間之至少一部分期間,控制上述複數個開關部,藉此進行使上述永久磁鐵式旋轉電機賦予對抗上述曲柄軸之正向旋轉之制動力之停止控制,並且, 至少基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。 (1)之引擎單元具備四衝程單汽缸引擎本體及永久磁鐵式旋轉電機。四衝程單汽缸引擎本體係於四衝程之間具有高負載區域及低負載區域。於低負載區域中使曲柄軸旋轉之負載小於高負載區域之負載。單汽缸引擎本體之低負載區域之負載與高負載區域之負載之差和具有2個以上之汽缸之引擎相比較大。即,於四衝程單汽缸引擎本體啟動之情形時,高負載區域中之負載相對於低負載區域之增大量與具有2個以上之汽缸之引擎相比較大。 控制裝置係控制四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作,並且控制反相器所具備之上述複數個開關部。藉此,可控制於電池與永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流,可利用永久磁鐵式旋轉電機賦予對曲柄軸之旋轉之制動力。 控制裝置於自四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作停止至曲柄軸停止為止之曲柄軸之正向旋轉持續的期間之至少一部分期間進行停止控制。控制裝置係藉由利用停止控制對複數個開關部加以控制,而使永久磁鐵式旋轉電機賦予對曲柄軸之旋轉之制動力。控制裝置於停止控制中進行制動力之變更。控制裝置係利用制動力之變更,基於曲柄軸之位置及該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而控制複數個開關部。 曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者之組合直接且精密地表現出曲柄軸位於該位置之時間點之四衝程單汽缸引擎本體之狀態。若於停止控制中基於曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,則可賦予精密地反映出四衝程單汽缸引擎本體之狀態之制動力。並且,反映出四衝程單汽缸引擎本體之狀態之制動力係針對曲柄軸之旋轉速度及所變更之制動力,於適於抑制偏差地停止曲柄軸之位置進行變更。因此,可抑制曲柄軸之停止位置之偏差。其結果,容易使曲柄軸停止於能夠減小為實現引擎啟動而令曲柄軸旋轉之情形時之旋轉負載的位置。因此,可抑制驅動曲柄軸之轉矩,且可抑制曲柄軸之驅動所需之電力。又,曲柄軸停止後,於引擎啟動時使曲柄軸正轉,藉此可使四衝程單汽缸引擎本體再啟動。因此,利用具有高負載區域及低負載區域之四衝程單汽缸引擎本體,可縮短燃燒動作停止之後至再啟動為止之時間。 本發明係於停止控制之中途基於曲柄軸之位置與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,藉此抑制曲柄軸之停止位置之偏差。藉此,一面抑制耗電之增大,一面縮短至再啟動為止之時間。該點不同於例如僅為了於燃燒動作停止後之較短之時間內使曲柄軸停止,不做與位置及旋轉速度相應之變更地賦予制動力之思想。再者,所謂高負載區域係指於四衝程單汽缸引擎本體之1燃燒循環中,負載轉矩較1燃燒循環中之負載轉矩之平均值高之區域。又,所謂低負載區域係指於四衝程單汽缸引擎本體之1燃燒循環中,負載轉矩較1燃燒循環中之負載轉矩之平均值低之區域。四衝程單汽缸引擎本體之1燃燒循環中之負載轉矩係例如設為於燃燒動作停止時利用外力使曲柄軸旋轉之情形時之轉矩進行測定。 再者,如下述實施形態般,停止控制可遍及自四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作停止至曲柄軸之正向旋轉停止為止曲柄軸之正向旋轉持續之整個期間實施,亦可於該期間之一部分實施。 又,制動力之變更例如可實施一次,亦可實施複數次,較佳為實施複數次。更佳為針對每一燃燒循環實施至少一次制動力之變更。進而較佳為針對每一衝程實施至少一次制動力之變更。特佳為每當檢測瞬時值時便實施制動力之變更。 (2)如(1)之引擎單元,其中 上述控制裝置具備預先記憶有變更資料之記憶裝置,該變更資料包含上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值與和上述複數個開關部之動作時序相關之條件之間的複數種對應關係, 上述控制裝置於進行上述制動力之變更時,基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值,參照上述變更資料而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此進行上述制動力之變更。 根據(2)之構成,可於曲柄軸隨著旋轉而通過之複數個位置,參照包含複數種對應關係之變更資料,基於曲柄軸之位置與旋轉速度之瞬時值而判定與制動力之變更相關之條件。於停止控制中,基於複數個曲柄軸之位置與各位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力,藉此,例如與基於模型公式之計算等之情形相比,可相對容易地更精度良好地控制制動力。又,藉由參照包含複數種對應關係之變更資料即時地變更複數個開關部之動作時序,而實施制動力之變更。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。因此,於為實現四衝程單汽缸引擎本體之啟動而使曲柄軸旋轉之情形時,容易自曲柄軸之旋轉負載較小之位置開始旋轉。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (3)如(1)或(2)之引擎單元,其中 上述控制裝置於進行上述停止控制之期間之至少一部分期間,以自上述電池對上述永久磁鐵式旋轉電機供給電流之方式控制上述複數個開關部,藉此,進行使上述永久磁鐵式旋轉電機賦予對上述曲柄軸之旋轉之制動力之電力消耗控制。 根據(3)之構成,藉由利用電池之電力之電力消耗控制,永久磁鐵式旋轉電機可對曲柄軸之旋轉賦予更強之制動力。因此,藉由基於曲柄軸之位置及旋轉速度之瞬時值之制動力之變更,可更精密地控制曲柄軸之旋轉。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。再者,電力消耗控制並無特別限定,可如下述實施形態般為正弦波通電驅動,亦可為矩形波通電驅動。開關部之動作時序之變更可以變更占空比之方式進行,亦可以變更前進角、滯後角之量(角度)之方式進行,且亦可藉由該等之組合而進行。 (4)如(3)之引擎單元,其中 上述控制裝置於上述電力消耗控制中,根據上述電池之電壓而控制自上述電池供給至上述永久磁鐵式旋轉電機之電流。 於電力消耗控制中,以自電池對永久磁鐵式旋轉電機供給電流之方式控制複數個開關部,藉此,可對永久磁鐵式旋轉電機賦予對曲柄軸之旋轉之制動力。因此,制動力容易受到電池之電壓之影響。根據(4)之構成,可根據電池之電壓而控制自電池供給至上述永久磁鐵式旋轉電機之電流。因此,可抑制由電池之電壓所引起之制動力之變動。其結果,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (5)如(1)至(4)中任一項之引擎單元,其中 上述永久磁鐵式旋轉電機具有與上述複數個開關部電性連接之繞組, 上述控制裝置於上述停止控制中,至少基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,以藉由上述繞組之短路而開始賦予對抗上述曲柄軸之正向旋轉之制動力的短路控制之方式即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此進行上述制動力之變更。 根據(5)之構成,於永久磁鐵式旋轉電機之繞組短路之情形時,藉由繞組自身產生之感應電壓而產生永久磁鐵式旋轉電機之制動力。因此,不根據曲柄軸及轉子之位置切換開關部之通電狀態及非通電,便可賦予對曲柄軸之旋轉之制動力。因此,例如即便於曲柄軸之位置之檢測精度伴隨曲柄軸之旋轉之低速而降低之情形時,亦可抑制曲柄軸之停止位置之偏差。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (6)如(5)之引擎單元,其中 上述控制裝置具備預先記憶有變更資料之記憶裝置,該變更資料包含上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之1燃燒循環中依序通過之複數個位置及於上述複數個位置之各者之上述曲柄軸之旋轉速度的瞬時值與和用以使上述繞組之短路開始之上述複數個開關部之動作時序相關的條件之間之複數種對應關係,且上述變更資料中之上述瞬時值係於自對應於上述瞬時值之位置使上述短路控制開始之情形時,可使上述曲柄軸停止於上述1燃燒循環中之特定之目標區域之速度的上限值, 上述控制裝置自上述複數個位置中之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值成為上述變更資料中之上述瞬時值以下時之上述變更資料中的對應於該瞬時值之位置,開始使上述複數個開關部令上述繞組短路之控制。 於(6)之構成中,於1燃燒循環中設定有複數個可開始使繞組短路之控制之位置。於記憶裝置中所記憶之變更資料中,複數個位置及於複數個位置之各者之曲柄軸之旋轉速度的瞬時值與和用以開始短路控制之複數個開關部之動作時序相關之條件對應。變更資料中之瞬時值係於自對應於該瞬時值之位置開始短路控制之情形時,可使曲柄軸停止於特定之目標區域之速度之上限值。控制裝置於曲柄軸在對應於複數個位置中之某一位置之變更資料之瞬時值以下通過該位置之情形時,自該位置開始使複數個開關部令上述繞組短路之控制。因此,於曲柄軸之位置與旋轉速度之瞬時值可使曲柄軸藉由繞組之短路停止於目標區域之情形時,使繞組之短路開始。 使繞組短路之控制中,無論曲柄軸之位置之檢測精度如何,均可賦予相應於曲柄軸之旋轉速度之制動力。使繞組短路之控制係於基於曲柄軸之位置及旋轉速度之瞬時值之兩者的適當之時序開始,藉此,曲柄軸容易停止於目標區域。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (7)如(1)至(6)中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置每當上述曲柄軸旋轉預先確定之測定角度時,獲取上述曲柄軸旋轉上述測定角度之期間之旋轉速度作為上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值。 根據(7)之構成,每當曲柄軸旋轉測定角度時,算出旋轉速度,基於所算出之旋轉速度而變更制動力。因此,可精密地控制曲柄軸之停止位置。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。再者,如下述實施形態般,於藉由用以獲取旋轉速度之複數個被檢測部而形成之複數個間隔之一與其他間隔不同之情形時,於該一個間隔中,每當旋轉測定角度時無法獲取曲柄軸之旋轉速度之瞬時值。但是,於該其他間隔中,可獲取瞬時值,故而此種構成亦相當於上述(7)。 (8)如(7)之引擎單元,其中 上述測定角度為30度。 根據(8)之構成,每當曲柄軸旋轉30度時,算出旋轉速度。因此,可更精密地控制曲柄軸之停止位置。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (9)如(7)之引擎單元,其中 上述測定角度為15度。 根據(9)之構成,每當曲柄軸旋轉15度時,算出旋轉速度。因此,可更精密地控制曲柄軸之停止位置。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (10)如(7)之引擎單元,其中 上述測定角度為10度。 根據(10)之構成,每當曲柄軸旋轉10度時,算出旋轉速度。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。由此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (11)如(1)至(10)中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置以使上述永久磁鐵式旋轉電機令上述曲柄軸之旋轉於上述四衝程單汽缸引擎本體之膨脹衝程及排氣衝程中之任一者停止之方式,基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。 根據(11)之構成,於存在啟動指示之輸入之情形時,曲柄軸自膨脹衝程及排氣衝程中之任一者開始正向旋轉。因此,即便馬達之輸出轉矩較小,亦可使曲柄軸之正向旋轉自容易使四衝程單汽缸引擎本體啟動之低負載區域開始。曲柄軸至少遍及自排氣衝程至壓縮衝程為止之較大之低負載區域進行正向旋轉,而到達高負載區域。即,可確保用於加速之較長之啟動區間,可於到達高負載區域之前提高曲柄軸之旋轉速度。因此,例如即便於未反轉之情形時,曲柄軸亦可利用伴隨較高之旋轉速度所產生之較大之慣性力而克服高負載區域。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (12)如(1)至(11)中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置基於上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之進氣衝程及壓縮衝程中之任一者旋轉時的上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。 根據(12)之構成,可基於進氣衝程及壓縮衝程中之任一者之曲柄軸之位置及旋轉速度之瞬時值此兩者而變更制動力。因此,可使曲柄軸容易停止於在進氣衝程及壓縮衝程之後到來之低負載區域。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 藉由即時地變更複數個開關部之動作時序而進行之制動力之變更例如包含將停止控制之方式變更為另一方式。又,制動力之變更例如包含變更規定動作時序之係數。 (13)如(1)至(12)中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置基於上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之進氣衝程中旋轉時之上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。 根據(13)之構成,可於更早之階段進行制動力之變更。因此,容易使曲柄軸停止於低負載區域。因此,可一面進一步抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (14)如(1)至(13)中任一項之引擎單元,其中 四衝程單汽缸引擎本體具備燃料噴射裝置及進氣閥, 上述控制裝置於藉由根據啟動指示之輸入控制上述複數個開關部,而使上述曲柄軸之旋轉開始之後,在旋轉預先確定之固定之角度時,使上述燃料噴射裝置噴射燃料,上述預先確定之固定之角度為自上述四衝程單汽缸引擎本體之壓縮上死點至上述進氣閥關閉之位置為止之角度以下。 根據(14)之構成,制動力可以曲柄軸之旋轉於目標區域停止之方式變更。因此,曲柄軸通常於目標區域停止。於曲柄軸之旋轉根據啟動指示之輸入而開始之後,在旋轉相當於至進氣閥關閉之位置為止之角度之前噴射燃料。根據(14)之構成,例如於曲柄軸根據啟動指示之輸入而開始旋轉之燃燒循環中,即便於未偵測到應噴射燃料之時序之情形時,燃料噴射裝置亦於與停止位置相同之燃燒循環內噴射燃料。因此,於曲柄軸之旋轉開始之後,燃料之燃燒開始容易於與停止位置相同之燃燒循環內發生。即,不易使燃料之燃燒開始延期至停止位置之下一燃燒循環。因此,可進一步縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 (15)一種跨坐型車輛,其 具備如(1)至(14)中任一項之引擎單元。 根據(15)之跨坐型車輛,可抑制為使引擎單元所具備之四衝程單汽缸引擎本體啟動而使曲柄軸旋轉之情形時的曲柄軸之驅動所需之電力。又,可抑制於曲柄軸之停止後必須使曲柄軸反轉至旋轉負載較小之位置為止之事態。因此,可一面抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 本發明之引擎單元係搭載於跨坐型車輛。本發明之跨坐型車輛例如包含機車、三輪機車、及ATV(All-Terrain Vehicle,全地形車輛)。 本發明之四衝程單汽缸引擎本體係四衝程引擎。四衝程單汽缸引擎本體係一面重複進氣衝程、壓縮衝程、燃燒衝程(膨脹衝程)及排氣衝程,一面動作。 本發明之永久磁鐵式旋轉電機係具有永久磁鐵之旋轉電機。本發明之永久磁鐵式旋轉電機具有定子及轉子。本發明之永久磁鐵式旋轉電機之轉子具有永久磁鐵。本發明之永久磁鐵式旋轉電機之轉子不具備繞組。本發明之永久磁鐵式旋轉電機之定子具備繞組。本發明之永久磁鐵式旋轉電機具備對應於複數相之繞組。定子之繞組例如捲繞定子芯部。轉子係以永久磁鐵介隔氣隙與定子芯部相對向之方式旋轉。本發明之永久磁鐵式旋轉電機包含徑向間隙型之旋轉電機、及軸向間隙型之旋轉電機。作為徑向間隙型之旋轉電機,本發明之永久磁鐵式旋轉電機包含:外轉子型之旋轉電機,其具備於定子之外側旋轉之轉子;及內轉子型之旋轉電機,其具備於定子之內側旋轉之轉子。 本發明之永久磁鐵式旋轉電機進行發電。本發明之永久磁鐵式旋轉電機包含具有作為馬達之功能之永久磁鐵式旋轉電機、及不具有作為馬達之功能之永久磁鐵式旋轉電機。 本發明之永久磁鐵式旋轉電機包含將轉子之永久磁鐵埋入於磁軛之埋入磁鐵型(IPM型)之旋轉電機、及永久磁鐵自磁軛露出之表面磁鐵型(SPM型)之旋轉電機。 永久磁鐵式旋轉電機例如亦可經由動力傳遞機構而安裝於曲柄軸。又,永久磁鐵式旋轉電機例如亦可不經由速度比可變之變速機或離合器中之任一者而與曲柄軸連接。 本發明之反相器具備控制於電池與永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流之複數個開關部。開關部例如為電晶體。開關部例如包含FET(Field Effect Transistor,場效電晶體)、閘流體、及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣閘雙極性電晶體)。反相器之功能包含整流功能。反相器例如具有輸出直流之功能。反相器對自永久磁鐵式旋轉電機輸出至電池及電力消耗機器之電流進行控制。反相器例如具有包括複數個開關部之橋接反相器。 本發明之控制裝置具有旋轉電機控制部、及燃燒控制部。旋轉電機控制部或燃燒控制部所實施之控制係控制裝置所實施之控制。旋轉電機控制部與燃燒控制部例如既可為獨立之裝置,亦可為一體化之裝置。本發明之控制裝置係進行使曲柄軸之旋轉停止之停止控制。於停止控制中,藉由控制複數個開關部而賦予對曲柄軸之旋轉之制動力。停止控制係藉由旋轉電機控制部而實施。又,四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作之停止係藉由燃燒控制部而實施。 本發明之停止控制例如包含正弦波通電控制、向量控制、相位控制、及使永久磁鐵式旋轉電機之繞組短路之控制。 本發明之複數個開關部之動作時序之變更例如包含重複動作之模式的變更。即,控制裝置以變更開關部之重複動作之模式的方式變更開關部之動作時序。 例如,於伴隨脈寬調變之正弦波通電控制中,開關部之接通/斷開之占空比係呈正弦波狀重複變化。即,占空比之變化之模式週期性地重複。於此情形時,動作時序之變更包含以1個週期模式之占空比與前一週期模式之占空比不同之方式進行變更。動作時序之變更例如包含於伴隨脈寬調變之正弦波通電控制中,變更利用正弦波之脈寬之調變度。又,動作時序之變更例如包含變更停止控制之種類。動作時序之變更例如包含將開關部之動作自不使繞組短路之控制變更為使繞組短路之控制。 本發明之曲柄軸之位置係曲柄軸之旋轉中之位置。曲柄軸之位置係表示四衝程引擎之1燃燒循環中之位置。例如以設置於曲柄軸或旋轉電機之轉子之被檢測部之檢測結果之方式而獲得曲柄軸之位置。曲柄軸之位置例如每當被檢測部通過檢測裝置之位置時被獲得。檢測曲柄軸之位置及旋轉速度之器件例如包含拾波線圈、霍爾IC(Integrated Circuit,積體電路)、及編碼器。 本發明之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值係較四衝程引擎之1燃燒循環短之期間之旋轉速度。曲柄軸之旋轉速度之瞬時值與作為四衝程引擎之1燃燒循環或較1燃燒循環長之期間之平均的旋轉速度不同。曲柄軸之旋轉速度之瞬時值於四衝程引擎之1燃燒循環中被檢測出複數次。於1燃燒循環中所檢測出之旋轉速度之瞬時值的數量例如相當於伴隨曲柄軸之旋轉而表現利用檢測裝置所進行之被檢測部之檢測之脈衝的數量。曲柄軸之位置上之上述曲柄軸之旋轉速度的瞬時值係例如藉由表示曲柄軸之位置之被檢測部之檢測與前一次檢測之間之時間而確定。 本發明之控制裝置至少基於曲柄軸之位置與上述位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更複數個開關部之動作時序。基於曲柄軸之位置與上述位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者之動作時序之變更例如包含基於參照包含位置與旋轉速度之間之複數種對應關係之資料而獲取之資訊的變更。又,基於曲柄軸之位置與上述位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者之動作時序之變更例如包含基於公式等之計算結果之變更。 本發明之控制裝置例如除基於曲柄軸之位置與上述位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值以外,亦可基於又一要素而變更複數個開關部之動作時序。 本發明之控制裝置例如與僅基於曲柄軸之位置而變更開關部之動作時序之裝置不同。又,本發明之控制裝置例如與僅基於曲柄軸之旋轉速度而變更開關部之動作時序之裝置不同。 於本發明中,在制動力之變更中,複數個開關部之動作時序較佳為即時地進行。關於複數個開關部之即時之變更,將基於所獲得之瞬時值之變更在獲得該瞬時值之下一瞬時值之前之時序實施。 本發明之變更資料係規定製動力之變更之條件之資料。變更資料包含曲柄軸之位置條件與曲柄軸之旋轉速度之瞬時值條件之間的複數種對應關係。變更資料例如包含將曲柄軸之位置條件與該位置上之曲柄軸之旋轉速度之瞬時值條件關聯而得之映射表。 [發明之效果] 根據本發明,對於引擎單元及跨坐型車輛,可一面抑制耗電之增大,一面縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。
以下,基於較佳之實施形態,一面參照圖式一面說明本發明。 圖1係模式性地表示本發明之第一實施形態之引擎單元EU之概略構成的局部剖視圖。再者,本實施形態之引擎單元EU係車輛用四衝程引擎單元。 引擎單元EU例如為搭載於跨坐型車輛1(參照圖12)之單元。引擎單元EU具備四衝程單汽缸引擎本體10、及永久磁鐵式旋轉電機20。四衝程單汽缸引擎本體10係具有1個汽缸之單汽缸之四衝程引擎。以下,將四衝程單汽缸引擎本體簡稱為引擎本體。引擎本體10具有圖2所示之曲柄角度位置與所需轉矩之關係。所需轉矩係指為使曲柄軸15旋轉所需之轉矩。 圖2係模式性地表示引擎啟動時之曲柄角度位置與所需轉矩之關係之說明圖。 引擎本體10係於四衝程之間具有使曲柄軸15旋轉之負載較大之高負載區域TH、及使曲柄軸15旋轉之負載小於高負載區域TH之負載之低負載區域TL。所謂高負載區域係指引擎本體10之1燃燒循環中之負載轉矩較1燃燒循環中之負載轉矩的平均值Av高之區域。若以曲柄軸15之旋轉角度為基準來看,則低負載區域TL較大而為高負載區域TH以上。更詳細而言,低負載區域TL較高負載區域TH大。換言之,相當於低負載區域TL之旋轉角度區域較相當於高負載區域TH之旋轉角度區域大。引擎本體10係一面重複進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程及排氣衝程,一面旋轉。壓縮衝程具有與高負載區域TH重疊之部分。 於引擎本體10之1燃燒循環中包含進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程及排氣衝程各1次。 引擎本體10具備曲柄軸箱11、汽缸12、活塞13、連桿14及曲柄軸15。活塞13往復移動自如地設置於汽缸12內。 曲柄軸15可旋轉地設置於曲柄軸箱11內。連桿14將活塞13與曲柄軸15連接。於汽缸12之上部安裝有汽缸頭16。藉由汽缸12、汽缸頭16及活塞13而形成燃燒室。曲柄軸15係經由一對軸承17以旋轉自如之態樣被支持於曲柄軸箱11。於曲柄軸15之一端部15a安裝有永久磁鐵式旋轉電機20。於曲柄軸15之另一端部15b安裝有變速機CVT(Continuously Variable Transmission,無段變速機)。變速機CVT變更輸出之旋轉速度相對於輸入之旋轉速度之比即變速比。 於引擎單元EU設置有進氣閥IV、節流閥SV及燃料噴射裝置18。於引擎單元EU亦設置有未圖示之排氣閥。節流閥SV調整供給至燃燒室之空氣之量。節流閥SV之開度係例如根據加速操作器8(參照圖12)之操作而進行調整。燃料噴射裝置18係藉由噴射燃料而對燃燒室供給燃料。進氣閥IV控制空氣向燃燒室之流入。進氣閥IV係根據曲柄軸15之位置而開閉。進氣閥IV係藉由成為打開狀態而將包含燃料之空氣供給至燃燒室。又,於引擎本體10設置有火星塞19。 引擎本體10係經由曲柄軸15而輸出旋轉動力。曲柄軸15之旋轉動力係經由變速機CVT而傳遞至車輪3b(參照圖12)。跨坐型車輛1(參照圖12)係藉由接收經由曲柄軸15自引擎本體10輸出之旋轉動力之車輪3b而被驅動。 圖3係表示圖1所示之永久磁鐵式旋轉電機20之與旋轉軸線垂直之剖面的剖視圖。參照圖1及圖3說明永久磁鐵式旋轉電機20。 永久磁鐵式旋轉電機20係永久磁鐵式三相無刷型發電機。永久磁鐵式旋轉電機20亦作為永久磁鐵式三相無刷型馬達而發揮功能。 永久磁鐵式旋轉電機20具有轉子30及定子40。本實施形態之永久磁鐵式旋轉電機20係徑向間隙型。永久磁鐵式旋轉電機20係外轉子型。即,轉子30為外轉子。定子40為內定子。 轉子30具有轉子本體部31。轉子本體部31例如包含強磁性材料。轉子本體部31具有有底筒狀。轉子本體部31具有筒狀凸座部32、圓板狀之底壁部33、及筒狀之背軛部34。底壁部33及背軛部34形成為一體。再者,底壁部33與背軛部34亦可分開地構成。底壁部33及背軛部34係經由筒狀凸座部32而固定於曲柄軸15。於轉子30未設置有供給電流之繞組。 轉子30具有永久磁鐵部37。轉子30具有複數個磁極部37a。複數個磁極部37a係藉由永久磁鐵部37而形成。複數個磁極部37a係設置於背軛部34之內周面。於本實施形態中,永久磁鐵部37具有複數個永久磁鐵。複數個磁極部37a設置於複數個永久磁鐵之各者。 再者,永久磁鐵部37亦可藉由1個環狀之永久磁鐵而形成。於此情形時,1個永久磁鐵係以複數個磁極部37a排列於內周面之方式被磁化。 複數個磁極部37a係以於永久磁鐵式旋轉電機20之圓周方向上交替地配置N極及S極之方式設置。於本實施形態中,與定子40對向之轉子30之磁極數為24個。所謂轉子30之磁極數係指與定子40對向之磁極數。於磁極部37a與定子40之間未設置有磁性體。轉子30之永久磁鐵與定子40僅介隔氣隙而對向。磁極部37a設置於永久磁鐵式旋轉電機20之徑向上之定子40的外側。背軛部34設置於徑向上之磁極部37a之外側。永久磁鐵式旋轉電機20具有較齒部43之數量多之磁極部37a。 於構成轉子30之底壁部33設置有冷卻風扇F。 定子40具有定子芯部ST及複數個定子繞組W。定子芯部ST具有隔開間隔而設置於圓周方向之複數個齒部(齒)43。複數個齒部43自定子芯部ST朝向徑向外側一體地延伸。於本實施形態中,合計18個齒部43隔開間隔而設置於圓周方向。換言之,定子芯部ST具有隔開間隔而形成於圓周方向之合計18個槽SL。齒部43係以等間隔配置於圓周方向。 轉子30具有數量較齒部43之數量多之磁極部37a。磁極部37a之數量為槽數之4/3。 於各齒部43之周圍繞有定子繞組W。即,複數相定子繞組W係以通過槽SL之方式設置。圖3中表示定子繞組W位於槽SL中之狀態。複數相定子繞組W分別屬於U相、V相、及W相中之任一相。定子繞組W例如以按U相、V相、及W相之順序排列之方式配置。定子繞組W之捲繞方法可為集中捲繞,亦可為分佈捲繞,並無特別限定,但較佳為集中捲繞。 於外轉子30之外表面,具備用於供檢測外轉子30之旋轉位置之複數個被檢測部38。複數個被檢測部38係藉由磁作用而被檢測出。複數個被檢測部38係於圓周方向上隔開間隔而設置於外轉子30之外表面。被檢測部38係由強磁性體形成。 於圖3中表示出對被檢測部38之各者分配之編號。編號係涵蓋引擎本體10之1燃燒循環即轉子30之2圈旋轉進行分配。於「0」之被檢測部38通過轉子位置檢測裝置50之位置之情形時,曲柄軸15位於壓縮上死點之位置。 轉子位置檢測裝置50係檢測轉子30之位置之裝置。轉子位置檢測裝置50設置於與複數個被檢測部38對向之位置。轉子位置檢測裝置50具備磁性檢測被檢測部38之未圖示之拾波線圈51。轉子位置檢測裝置50亦具備檢測用磁鐵52及芯部53。 永久磁鐵式旋轉電機20係與引擎本體10之曲柄軸15連接。詳細而言,使轉子30以相對於曲柄軸15按固定之速度比旋轉之方式與曲柄軸15連接。 於本實施形態中,轉子30以不經由動力傳遞機構(例如皮帶、鏈條、齒輪、減速機、及增速機等)之方式安裝於曲柄軸15。轉子30以1∶1之速度比相對於曲柄軸15旋轉。永久磁鐵式旋轉電機20係以於引擎本體10之燃燒動作時轉子30正向旋轉之方式構成。 永久磁鐵式旋轉電機20係於引擎啟動時使曲柄軸15正向旋轉而使引擎本體10啟動。又,永久磁鐵式旋轉電機20係當引擎本體10進行燃燒動作時,被引擎本體10驅動而發電。即,永久磁鐵式旋轉電機20兼具如下兩種功能:使曲柄軸15正向旋轉而使引擎本體10啟動;及當引擎本體10進行燃燒動作時,被引擎本體10驅動而發電。永久磁鐵式旋轉電機20係於引擎本體10之啟動後之期間之至少一部分,藉由曲柄軸15而正向旋轉,從而作為發電機發揮功能。 永久磁鐵式旋轉電機20係藉由跨坐型車輛所具備之電池4(參照圖4)而驅動並賦予對抗曲柄軸15之旋轉之力。永久磁鐵式旋轉電機20例如亦可藉由電池4而驅動,賦予與曲柄軸15之旋轉方向相反之方向之力即制動力。 此處,參照圖3,對轉子30之被檢測部38之配置進行說明。本實施形態之複數個被檢測部38設置於轉子30之外表面。轉子位置檢測裝置50設置於與複數個被檢測部38對向之位置。轉子位置檢測裝置50設置於在轉子30之旋轉過程中與複數個被檢測部38之各者對向之位置。轉子位置檢測裝置50並非同時與複數個被檢測部38對向,而是依序與複數個被檢測部38之各者對向。 被檢測部38係以30度之角度間隔設置於外轉子30之外表面。圖3之一點鏈線表示供設置被檢測部38之角度間隔。將相鄰之被檢測部38彼此所成之角度稱為測定角度θ。本實施形態之測定角度θ為30度。 轉子位置檢測裝置50每當轉子30旋轉測定角度時,對複數個被檢測部38之各者進行檢測。轉子位置檢測裝置50每當對被檢測部38之各者進行檢測時,輸出檢測信號。 本實施形態之複數個被檢測部38之各者相對於其等各自所對應之磁極面之對37p具有相互相同之相對位置關係。 於本實施形態中,於轉子30設置有11個被檢測部38。11個被檢測部38分別設置於以測定角度配置於轉子30之12個位置中之11處。 複數個被檢測部38等間隔或實質上等間隔地位於曲柄軸15之圓周方向。關於配置於每個測定角度之位置中之與未配置有被檢測部38之位置(缺漏位置「5」)於圓周方向上相鄰之2個位置的2個被檢測部38(例如「4」與「6」),於該等2個被檢測部38之間具有與剩餘之被檢測部38彼此之角度間隔相比為2倍之角度間隔。如此,藉由複數個被檢測部38而形成之複數個間隔中之一個間隔與其他間隔不同,故而可檢測出曲柄軸15之1圈旋轉中之基準位置。 圖4係表示包含引擎單元之跨坐型車輛之電性概略構成之方塊圖。 引擎單元EU具備反相器61。控制裝置60控制包含反相器61之跨坐型車輛1之各部。 於反相器61,連接有永久磁鐵式旋轉電機20及電池4。電池4自永久磁鐵式旋轉電機20接收電流。電池4係藉由利用永久磁鐵式旋轉電機20發電所得之電力而進行充電。 電池4係經由主開關5而與反相器61連接。 反相器61具備複數個開關部611~616。本實施形態之反相器61具有6個開關部611~616。 開關部611~616構成三相橋接反相器。定子繞組W與開關部611~616連接。複數個開關部611~616與複數相定子繞組W之各相連接。更詳細而言,複數個開關部611~616中之串聯連接之2個開關部構成半橋。各相之半橋相對於電池4並聯連接。構成各相之半橋之開關部611~616分別與複數相定子繞組W之各相連接。 開關部611~616切換複數相定子繞組W與電池4之間之電流之通過/阻斷。 詳細而言,於永久磁鐵式旋轉電機20作為馬達發揮功能之情形時,藉由開關部611~616之接通/斷開動作而切換針對複數相定子繞組W之各者之通電及通電停止。 又,於永久磁鐵式旋轉電機20作為發電機發揮功能之情形時,藉由開關部611~616之接通/斷開動作而切換定子繞組W之各者與電池4之間之電流的通過/阻斷。藉由依序切換開關部611~616之接通/斷開,而進行自永久磁鐵式旋轉電機20輸出之三相交流之整流及電壓之控制。開關部611~616對自永久磁鐵式旋轉電機20輸出至電池4及電力消耗機器之電流加以控制。 開關部611~616之各者具有開關元件。開關元件例如為電晶體,更詳細而言為FET。 於控制裝置60,連接有燃料噴射裝置18、火星塞19及電池4。 控制裝置60具備旋轉電機控制部62及燃燒控制部63。 控制裝置60之燃燒控制部63係控制引擎本體10。旋轉電機控制部62係控制永久磁鐵式旋轉電機20。旋轉電機控制部62係控制反相器61。 燃燒控制部63係控制引擎本體10之燃燒動作。燃燒控制部63係藉由控制引擎本體10之燃燒動作,而控制自引擎本體10輸出之旋轉動力。燃燒控制部63係藉由控制火星塞19及燃料噴射裝置18,而控制自引擎本體10輸出之旋轉動力。 旋轉電機控制部62係藉由控制反相器61所具備之複數個開關部611~616,而控制於電池4與上述永久磁鐵式旋轉電機20之間流動之電流。旋轉電機控制部62係藉由控制開關部611~616之各者之接通/斷開動作,而控制永久磁鐵式旋轉電機20之動作。旋轉電機控制部62包含開始控制部621、發電控制部622、及停止控制部623。 控制裝置60包括具有未圖示之中央處理裝置、及記憶裝置64之電腦。中央處理裝置基於控制程式而進行運算處理。記憶裝置64係記憶程式及與運算相關之資料。 包含開始控制部621、旋轉電機控制部622及停止控制部623之旋轉電機控制部62與燃燒控制部63係藉由未圖示之電腦及利用電腦所執行之控制程式而實現。因此,之後所說明之利用包含開始控制部621、旋轉電機控制部622及停止控制部623之旋轉電機控制部62與燃燒控制部63之各者之動作可謂控制裝置60之動作。 於控制裝置60,連接有啟動開關6。啟動開關6係於引擎本體10之啟動時,由駕駛者操作。主開關5係根據駕駛者之操作而對控制裝置60供給電力。 [引擎單元之動作] 圖5係說明圖1所示之引擎單元EU之動作之流程圖。 此處所說明之引擎單元EU之停止動作係自引擎單元EU之燃燒動作狀態開始(S11)。 燃燒動作狀態例如包含怠速狀態。怠速狀態例如為跨坐型車輛1(參照圖12)停車且引擎本體10動作之狀態。又,燃燒動作狀態例如包含跨坐型車輛1處於行駛過程中且引擎本體10正在動作之狀態。於燃燒動作狀態下,燃燒控制部63使引擎本體10動作。 於引擎本體10為燃燒動作狀態時(S11),若未輸入燃燒停止指示(S12:否(NO)),則控制裝置CT使燃燒動作持續。 若輸入燃燒停止指示(S12:是(YES)),則控制裝置CT使引擎之燃燒停止(S13)。更詳細而言,燃燒控制部63使引擎之燃燒停止。再者,燃燒停止指示亦可為藉由控制裝置60而產生之內部之指令。燃燒停止指示例如為因怠速停止之條件充足而產生之指示。又,燃燒停止指示例如亦可為由駕駛者輸入之外部之指令。 於引擎本體10之燃燒動作停止之後,曲柄軸15藉由慣性而持續旋轉。曲柄軸15之旋轉係藉由轉子位置檢測裝置50而檢測出。 控制裝置CT於自引擎本體10之燃燒動作停止至曲柄軸15之正向旋轉停止為止曲柄軸15之正向旋轉持續之期間,進行停止控制(S14~S22)。控制裝置CT於燃燒動作停止之後開始停止控制。詳細而言,於自利用燃燒控制部63之引擎本體10之燃燒動作停止至曲柄軸15之正向旋轉停止為止曲柄軸15之正向旋轉持續之期間,旋轉電機控制部62之停止控制部623進行停止控制。於停止控制中,控制裝置CT藉由控制複數個開關部611~616,而使永久磁鐵式旋轉電機20賦予對抗曲柄軸15之正向旋轉之制動力。 停止控制部623判斷曲柄軸15是否已旋轉測定角度(S14)。於藉由轉子位置檢測裝置50檢測出被檢測部38(參照圖4)之情形時,停止控制部623判斷曲柄軸15已旋轉測定角度。 於判斷曲柄軸15已旋轉測定角度之情形時(S14中為是),停止控制部623獲取曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值(S15)。停止控制部623每當曲柄軸15旋轉測定角度時,獲取曲柄軸15之位置及曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值。 停止控制部623係藉由將表示曲柄軸15之位置之計數值加上1,而獲取曲柄軸15之位置。於此情形時,曲柄軸15之位置被表示為被檢測部38之檢測數。曲柄軸15之位置係以相當於曲柄軸15之2圈旋轉之0至23之數字表示。表示曲柄軸15之位置之數字係根據被檢測部38之缺漏位置(例如「17」)之檢測,而被更新為作為理應於該缺漏位置之檢測時設定之值預設的值(例如「19」)。再者,表示曲柄軸15之位置之數字係例如根據設置於引擎本體10之未圖示之凸輪之旋轉位置、或未圖示之進氣路徑之空氣壓已滿足特定之條件,而被更新為預設作為理應於滿足該特定之條件時設定之值的值。 停止控制部623係獲取曲柄軸15旋轉測定角度之期間之旋轉速度,作為曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值。停止控制部623係例如根據前一次檢測出被檢測部38之時序與本次檢測出被檢測部38之時序之時間間隔而計算旋轉速度之瞬時值。 以此方式,控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度θ時,獲取曲柄軸15之位置、及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值。 控制裝置CT之停止控制部623基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值此兩者而進行制動力之變更(S16、S17)。 本實施形態之控制裝置CT藉由依序實施正弦波通電驅動及繞組短路之2種控制,而對曲柄軸15賦予制動力。 圖6係表示正弦波通電驅動之處理之概要之方塊圖。 於正弦波通電驅動中,以正弦波電流流入定子繞組W之方式控制反相器61之開關部611~616(參照圖4)。控制裝置CT之停止控制部623係利用經PWM(Pulse Width Modulation,脈寬調變)調變之3相正弦波信號,控制反相器61之開關部611~616。 如圖6所示,停止控制部623基於轉子位置檢測裝置50之檢測結果,而推定用以產生正弦波之電角度。電角度係將藉由永久磁鐵部37之永久磁鐵而形成之磁極面之對37p(參照圖3)的平均每對之角度設為360°之情形時之角度。 停止控制部623係以自電池4之正極對永久磁鐵式旋轉電機20供給電流之方式控制開關部611~616。詳細而言,停止控制部623係以於定子繞組W產生之感應電壓之最大值低於電池4之電壓之方式,對電角度之推定值進行偏移調整。藉此,一面自電池4之正極對永久磁鐵式旋轉電機20供給電流,一面賦予對抗曲柄軸15之正向旋轉之制動力。於此情形時,電池4之電力被供給至永久磁鐵式旋轉電機20。 利用正弦波通電驅動之控制係消耗電池4之電力之電力消耗控制。以下,亦將正弦波通電驅動稱為電力消耗控制。 旋轉電機控制部62輸出PWM信號,該PWM信號係將與所推定之電角度相應之正弦值和表示制動力的占空比係數之積設為占空比而得。利用PWM信號使反相器61之開關部611~616接通及斷開。其結果,可對定子繞組W施加正弦波電壓。又,藉由使用相對於電角度偏離之值,可輸出對應於其他相之PWM信號。 占空比係數控制涵蓋PWM信號整體之占空比。占空比係數例如可採用0%至100%為止之值。於占空比係數例如為0%之情形時,輸出為0。於此情形時,利用永久磁鐵式旋轉電機20所得之制動力成為0。於占空比係數例如為100%之情形時,輸出最大。於此情形時,利用永久磁鐵式旋轉電機20所得之制動力成為可設定之範圍內之最大。 於電力消耗控制(正弦波通電驅動)中,控制裝置CT基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值,參照變更資料。 圖7(A)係表示作為電力消耗控制之變更資料之映射表之圖。圖7(A)中表示出映射表之一部分。映射表包含曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值與和開關部611~616之動作時序相關之條件之間的對應關係。映射表包含複數種對應關係。 映射表之第1列係以被檢測部38之編號表示曲柄軸15之位置。於第1列表示出相當於引擎本體10之1燃燒循環之量、即四衝程之區間中之曲柄軸15之位置。「0」為壓縮上死點。「1」為自壓縮上死點前進測定角度即30度之位置。「2」為自壓縮上死點前進60度之位置。 映射表之第1行表示出曲柄軸15之旋轉速度。映射表之本體表示出電力消耗控制之占空比係數。映射表之值越大則輸出越強之制動力。例如於曲柄軸位置為0且旋轉速度為1300 rpm之情形時,獲取53作為占空比係數。占空比係數表現出制動力之大小。即,圖7(A)所示之映射表係表示出曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值與制動力之大小之間的對應關係。 圖7(A)所示之作為變更資料之映射表係預先記憶於記憶裝置64。映射表表示出用以使曲柄軸15之位置停止於目標區域之制動力。映射表之各值基於實測或模擬之結果而設定。 停止控制部623係於上述步驟S16中,基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值,參照變更資料之映射表而獲得占空比係數。 又,停止控制部623係於步驟S16中,根據電池4之電壓而修正占空比係數。停止控制部623係以電池4之電壓越低則應用於開關部611~616之占空比係數越大之方式進行修正。 具體而言,停止控制部623基於參照映射表而獲取之占空比係數和與電池之電壓之相應之電壓修正值的積,而控制開關部611~616之動作時序。電池4之電壓越低,則設定越大之值作為電壓修正值。於記憶裝置64,記憶有電池4之電壓與電壓修正值所對應之修正映射表。於修正映射表中,例如對於較標準之電壓低10%之電池4之電壓,設定1作為電壓修正值。又,對於標準之電池4之電壓,設定0.9作為電壓修正值。又,對於較標準之電壓高10%之電池4之電壓,設定0.85作為電壓修正值。 控制裝置CT參照修正映射表而獲取與電池4之電壓對應之電壓修正值。再者,電壓修正值例如亦可藉由對用以補償電池電壓之公式進行計算而獲取。藉由根據電池4之電壓之修正,可控制自電池4供給至永久磁鐵式旋轉電機20之電流。因此,可抑制電池4之狀態對制動力之影響。 於步驟S17中,停止控制部623基於所獲取之占空比係數而變更電力消耗控制之工作。控制裝置CT基於參照映射表所獲取之占空比係數而變更複數個開關部611~616之動作時序,藉此變更制動力。 其次,停止控制部623係參照短路控制開始映射表(參照圖7(B))(S18)。停止控制部623判斷短路控制開始之條件(S19)。 於短路控制開始之條件不充足之情形時(S19中為否),停止控制部623持續自上述步驟S14開始之處理。即,停止控制部623每當曲柄軸15旋轉測定角度時(S14中為是),基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更開關部611~616之動作時序。藉此,每當曲柄軸15旋轉測定角度時(S14中為是),變更制動力。 控制裝置CT於1燃燒循環內之複數個位置進行開關部611~616之動作時序之變更。 控制裝置CT即時地進行開關部611~616之動作時序之變更。即,控制裝置CT於曲柄軸15旋轉測定角度之前實施開關部611~616之動作時序之變更。 於短路控制開始之條件充足之情形時(S19中為是),控制裝置CT開始短路控制(S21)。控制裝置CT於利用電力消耗控制之停止控制中,基於曲柄軸15之位置及該位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者而開始短路控制。 圖7(B)係表示短路控制開始映射表之圖。 短路控制開始映射表係記憶於記憶裝置64。短路控制開始映射表亦為變更資料。 短路控制開始映射表包含曲柄軸15之位置及該位置上之旋轉速度之瞬時值與用以開始短路控制之條件之間的複數種對應關係。作為曲柄軸15之位置,與旋轉速度之瞬時值關聯地記憶有於引擎本體之1燃燒循環中上述曲柄軸依序通過之複數個位置。具體而言,與旋轉速度之瞬時值關聯地記憶有相當於曲柄軸15之2圈旋轉之0至23為止之位置。 開始短路控制之條件係某一位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值成為圖7(B)所示之映射表中的相符之位置之短路開始速度以下。再者,不開始短路控制之條件係使開始短路控制之條件不充足。因此,於短路控制開始映射表中,省略不開始短路控制之條件,而僅預設開始短路控制之條件。 短路控制開始映射表中之短路開始速度係當自與該短路開始速度對應之位置開始短路控制時,可使曲柄軸15停止於1燃燒循環中之特定之目標區域之速度的上限值。於本實施形態中,使曲柄軸15停止之目標區域係設定於引擎本體10之膨脹衝程及排氣衝程中之任一者。控制裝置CT以使曲柄軸15停止於膨脹衝程及排氣衝程中之任一者之方式進行停止控制。較佳為,目標區域係設定於引擎本體10之膨脹衝程。更詳細而言,目標區域係設定於自壓縮上死點前進30°之位置與自壓縮上死點前進60°之位置之間。 於圖7(B)所示之短路控制開始映射表中,與各位置對應之旋轉速度之瞬時值係用以實現曲柄軸15可藉由短路控制而停止於目標區域之速度。 圖8係表示引擎本體10之動作停止時之曲柄軸15之旋轉速度的變化之例之曲線圖。 曲線圖之橫軸表示曲柄軸15之位置。縱軸表示旋轉速度。粗線Vs表示曲柄軸15僅藉由短路控制而停止於目標區域之情形時之旋轉速度。利用短路控制所得之制動力係因定子繞組W之感應電壓而產生。因此,旋轉速度越大則制動力越大。旋轉速度越小則制動力越小。於各位置之曲柄軸15之旋轉速度較粗線Vs小之情形時,曲柄軸15可藉由短路控制而停止於目標區域。 於圖7(B)所示之映射表中,設定圖8之曲線圖之粗線Vs所示之位置及旋轉速度。 於上述步驟S15~S17中,在作為停止控制之電力消耗控制中,在短路控制開始之條件充足之情形時(S19中為是),控制裝置CT開始短路控制(S21)。作為短路控制開始之條件,控制裝置CT基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值此兩者而開始短路控制。控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度時,獲取曲柄軸15之位置及旋轉速度之瞬時值。控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度時,判斷短路控制開始之條件。 控制裝置CT於旋轉速度之瞬時值成為圖7(B)所示之映射表中之短路開始速度以下時,開始短路控制(S21)。控制裝置CT以使定子繞組W短路之方式變更開關部611~616之動作時序。具體而言,控制裝置CT使開關部612、614、616成為接通狀態。 控制裝置CT自1燃燒循環內之複數個位置中的曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值成為圖7(B)所示之變更資料中之短路開始速度以下的位置,使開關部開始短路控制。 控制裝置CT即時地變更開關部611~616之動作時序。即,控制裝置CT於短路控制開始之條件充足之情形時,在轉子位置檢測裝置50檢測下一被檢測部38之前,變更開關部611~616之動作時序。控制裝置CT於成為可使曲柄軸15停止於1燃燒循環中之目標區域之旋轉速度的時間點,開始短路控制(S21)。 短路控制(S21)持續至曲柄軸之旋轉停止為止(S22之否)。 控制裝置CT於曲柄軸15之旋轉停止時(步驟S22中為是),等待啟動指示、即再啟動之指示之輸入(步驟S23)。 再啟動之指示例如為怠速停止後之再啟動條件。再啟動之指示例如為由駕駛者進行之加速操作器8(參照圖12)之操作。又,再啟動之指示為啟動開關6(參照圖4)之操作。 當輸入啟動指示時(步驟S23中為是),控制裝置CT執行再啟動動作(S30)。控制裝置CT藉由使永久磁鐵式旋轉電機20令曲柄軸15旋轉而使引擎本體10啟動。 圖9係說明引擎單元EU之再啟動動作之流程圖。 於再啟動動作中,控制裝置CT使曲柄軸15之正向旋轉開始(S31)。控制裝置CT藉由控制開關部611~616,而令永久磁鐵式旋轉電機20使曲柄軸15之正向旋轉開始。藉此,根據啟動指示之輸入,曲柄軸15之正向旋轉開始。 控制裝置CT於使曲柄軸15之正向旋轉開始時,在預先確定之時序使複數個開關部611~616進行接通/斷開動作。於在曲柄軸15開始正向旋轉之後,轉子位置檢測裝置50檢測出被檢測部38之通過之情形時,控制裝置CT基於被檢測部38之通過時序而使開關部611~616進行接通/斷開動作。 控制裝置CT於再啟動動作中,對曲柄軸15開始旋轉後之旋轉角度進行計數。控制裝置CT於在預先確定之時序使開關部611~616進行接通/斷開動作之情形時、及基於被檢測部38之通過時序使開關部611~616進行接通/斷開動作之情形時之兩者持續地對曲柄軸15之旋轉角度進行計數。 控制裝置CT於曲柄軸15開始旋轉之後,旋轉初始角度時(S32中為是),進行燃料之噴射(S33)。 此處,初始角度係預先確定之固定之角度。初始角度被設定為自引擎本體10之壓縮上死點至進氣閥IV(參照圖1)關閉為止曲柄軸15所旋轉之角度以下。即,初始角度被設定為於曲柄軸15之旋轉角度中自壓縮上死點至進氣閥IV關閉之位置為止之角度以下。 更詳細而言,本實施形態之初始角度被設定為自膨脹衝程之中途至進氣閥IV(參照圖1)打開為止曲柄軸15所旋轉之角度。 繼而,控制裝置CT判斷是否檢測出曲柄軸15之基準位置(S34)。曲柄軸15之基準位置係未配置有被檢測部38之位置(缺漏位置)。於圖3所示之被檢測部38中,相當於「5」及「17」之位置為缺漏位置。 於檢測出曲柄軸15之基準位置之情形時(S34中為是),控制裝置CT基於基準位置之檢測時序而更新曲柄軸15之位置之計數值(S35)。曲柄軸15之基準位置係準確地表示曲柄軸15之位置之基準。於基於基準位置之檢測而更新曲柄軸15之位置之計數值之後,根據準確之曲柄軸15之位置而進行引擎本體10之精密之控制。 於未檢測出曲柄軸15之基準位置之情形時(S34中為否),不更新位置之計數值(S35)。 控制裝置CT進行正常啟動動作(S36)。於正常啟動動作中,控制裝置CT根據與計數值相應之曲柄軸15之位置而使燃料噴射裝置18及火星塞19動作。 控制裝置CT於曲柄軸15之旋轉速度超過啟動完成速度之情形時(S37中為是),結束再啟動動作。控制裝置CT於曲柄軸15之旋轉速度為啟動完成速度以下之情形時(S37中為否),持續正常啟動動作。 再次參照圖8,對燃燒動作停止後之曲柄軸15之行為進行說明。 圖8中之細線V1、V2係用以說明燃燒動作停止後之曲柄軸15之旋轉速度之例。 圖8中之旋轉速度V1、V2係表示如下情形時之旋轉速度,即,於在曲柄軸15通過壓縮上死點(0度)附近時產生燃燒之後,燃燒動作停止,且利用電力消耗控制而進行之停止控制開始。 關於引擎本體10之燃燒之狀態,每次燃燒時均不同。旋轉速度V1與旋轉速度V2係表示燃燒狀態互不相同之2個示例。 本實施形態之控制裝置CT於電力消耗控制(S14~S17)中,基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更開關部611~616之動作時序。藉此,變更利用永久磁鐵式旋轉電機20所得之制動力。 更詳細而言,控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度時,基於曲柄軸15之位置及該位置上之曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更開關部611~616之動作時序。 曲柄軸15之位置與該位置上之旋轉速度之瞬時值直接且精密地表現出引擎本體10之狀態。例如,於圖8中之燃燒之結束後、即緊隨旋轉速度之峰值後之位置,V2之情形時之曲柄軸15具有較V1之情形時之曲柄軸15大之旋轉能(rotational energy)。 電力消耗控制(S14~S17)中之制動力係例如根據基於該位置,參照圖7(A)所示之映射表所獲得之制動力(占空比係數)而變更。就電力消耗控制中所參照之映射表而言,於曲柄軸15無制動力地停止於目標區域之速度旋轉之情形時,以制動力成為「0」之方式進行設定。於旋轉速度更大之情形時設定較大之制動力。因此,於燃燒時之旋轉速度不同之V1、V2兩者之情形時,可抑制曲柄軸15之停止位置之差異。 本實施形態之控制裝置CT參照圖7(A)所示之包含複數種對應關係之變更資料之映射表,進行制動力之變更。因此,控制裝置CT於複數個位置,基於曲柄軸15之位置及旋轉速度之瞬時值,參照變更資料而判定與制動力之變更相關之條件。控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度θ即30°時,基於曲柄軸15之位置及旋轉速度之瞬時值,參照變更資料而判定與制動力之變更相關之條件。 因此,於V1、V2兩者之情形時,可抑制曲柄軸15之停止位置之差異。即,可抑制曲柄軸15之停止位置之偏差。 又,控制裝置CT基於曲柄軸15之位置及該位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者,開始藉由定子繞組W之短路而賦予對抗曲柄軸15之正向旋轉之制動力的短路控制(S21)。 詳細而言,控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度θ時,基於曲柄軸15之位置及該位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者,參照圖7(B)之短路控制開始映射表。而且,控制裝置CT自曲柄軸15之旋轉速度之瞬時值成為短路控制開始映射表中之瞬時值以下時的位置開始短路控制。例如,於圖8之曲線圖中,旋轉速度V1、V2分別於與旋轉速度Vs相交之位置開始短路控制。因此,如圖8所示之V1、V2之情形般,即便當於相同之位置具有不同之旋轉速度時,亦可於適於停止於目標區域之位置及旋轉速度之條件下開始短路控制。其結果,可抑制曲柄軸15之停止位置之偏差。 又,於停止控制中,電力消耗控制切換為短路控制。於本實施形態中,由於轉子位置檢測裝置50具有拾波線圈,故而曲柄軸15之位置之檢測精度伴隨曲柄軸15之旋轉速度之低速而降低。當位置之檢測精度降低時,利用電力消耗控制所得之制動力之精度降低。於此種情形時,可賦予利用短路控制所得之制動力。因此,可抑制曲柄軸之停止位置之偏差。 於本實施形態中,基於曲柄軸15在進氣衝程中旋轉時之曲柄軸15之位置與該位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者,而將開關部611~616之動作時序自利用電力消耗控制之動作時序變更為利用短路控制之時序。 於目標位置,曲柄軸15到達高負載區域,故而曲柄軸15之旋轉速度容易急速地降低。曲柄軸15之速度檢測之精度及利用電力消耗控制之制動力之控制之精度容易伴隨旋轉速度之低速而降低。藉由於曲柄軸15在進氣衝程中旋轉時變更動作時序,而於制動力之控制之精度較高的狀態下,使制動力變更為適當之量。再者,作為切換開關部611~616之動作時序之範圍,除進氣衝程以外,亦可包含壓縮衝程。 根據本實施形態,曲柄軸15以抑制偏差之方式停止於所設定之目標區域。 於本實施形態中,例如即便燃燒剛停止後之旋轉速度存在偏差,亦可抑制曲柄軸15之停止位置之偏差。又,於本實施形態中,即便於短路控制開始之位置存在偏差,亦可抑制曲柄軸15之停止位置之偏差。 曲柄軸15停止之目標區域例如被設定於進氣衝程內,藉此,為實現再啟動而使曲柄軸15正向旋轉之情形時之旋轉負載變小。其結果,利用引擎本體10可縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。於圖10所示之例中,於曲柄軸15自目標區域開始旋轉之情形時,在位於下一壓縮上死點(0°)之高負載區域之前,可確保較長之啟動區間。 [啟動動作] 圖10係模式性地表示曲柄軸15之位置與引擎本體10之事件之關係的曲線圖。 於圖10中,曲線圖之橫軸表示曲柄軸15之位置。曲柄軸15之位置係以相當於1燃燒循環之720度單位表示。縱軸表示作為事件之一之閥之開度。直線M1表示曲柄軸15之行為。COMB1~COMB3之期間表示燃燒衝程。但,於COMB2之期間中,未產生實際之燃燒。 於圖10所示之例中,於在COMB1結束燃燒之後,控制裝置CT進行停止控制。控制裝置CT基於曲柄軸15之位置及該位置上之旋轉速度之瞬時值此兩者而於停止控制中進行制動力之變更。藉此,控制裝置CT可使曲柄軸15停止於目標區域。於圖10之例中,目標區域係設定為燃燒衝程COMB2。詳細而言,曲柄軸15之目標區域為相當於「2」之被檢測部之區域。 於曲柄軸15停止之情形時,若存在再啟動之指示(圖5之S23中為是),則控制裝置CT使曲柄軸15之正向旋轉開始(圖9之S31)。於正向旋轉開始之情形時,控制裝置CT始終自作為初始值之「1」將曲柄軸15之位置進行計數。於圖10之「檢測」之欄表示控制裝置CT所計數之曲柄軸15之位置。於「實際」之欄表示曲柄軸15之實際之位置。 自作為初始值之「1」開始計數之原因在於考慮到於曲柄軸15之停止中因停車而導致控制裝置CT之電源停止之可能性、及曲柄軸15因外力而旋轉之可能性。 其結果,作為「實際」,於通過轉子位置檢測裝置50之被檢測部38之編號與控制裝置CT進行檢測及計數之被檢測部38之編號產生偏差。 藉由轉子位置檢測裝置50檢測出被檢測部38之缺漏位置、即對應於「5」或「17」之位置,而更新表示曲柄軸15之位置之數字。於圖10之例中,藉由轉子位置檢測裝置50檢測出「17」之缺漏位置,而更新計數值。但,由於缺漏位置之檢測產生延遲,故而計數值被更新為「19」。 可於曲柄軸15之正向旋轉開始後,基於開關部611~616之接通/斷開動作自身而進行計數。但是,曲柄軸15之正向旋轉剛開始後,曲柄軸15之旋轉速度較低。因此,有轉子位置檢測裝置50無法檢測出被檢測部38之缺漏位置之情形。於此情形時,表示曲柄軸15之數字未被更新。 例如,作為「實際」,對應於「5」之缺漏位置通過轉子位置檢測裝置50。但是,於該時間點曲柄軸15之旋轉速度較低,故而控制裝置CT無法檢測出缺漏位置。於曲柄軸15之正向旋轉開始後控制裝置CT最初檢測缺漏位置時係對應於「17」之缺漏位置通過轉子位置檢測裝置50時。即,控制裝置CT檢測出曲柄軸15之準確之位置係於對應於「17」之缺漏位置通過轉子位置檢測裝置50之後。 控制裝置CT之燃燒控制部63藉由使燃料噴射裝置18供給燃料,而使引擎本體10產生燃燒。若於燃燒衝程之前之進氣閥IV關閉之前的期間供給燃料,則於燃燒衝程產生燃燒。 如參照圖9所作說明般,本實施形態之控制裝置CT於曲柄軸15開始旋轉之後,旋轉預先確定之固定之初始角度之情形時(S32中為是),進行燃料之噴射(S33)。 該初始角度為自引擎本體10之壓縮上死點至進氣閥IV關閉為止曲柄軸15所旋轉之角度以下。 因此,控制裝置CT於曲柄軸15開始旋轉之後至進氣閥IV關閉為止之期間,使燃料噴射裝置18噴射燃料。於圖10所示之例中,控制裝置CT於IJ1之時序使燃料噴射裝置18噴射燃料。 其結果,引擎本體10可於曲柄軸15開始旋轉後,在1燃燒循環以內之燃燒衝程COMB3中進行燃燒。 例如,於控制裝置在進行對應於「17」之缺漏位置之檢測及位置資訊之計數值更新之後,實施燃料噴射之情形時,實際之燃燒係於燃燒衝程COMB3之下一燃燒循環之燃燒衝程中實施。於此情形時,於曲柄軸15開始旋轉之後至引擎本體10之啟動完成為止花費時間。 針對此,即便於未藉由缺漏位置之檢測更新計數之情形時,本實施形態之控制裝置CT亦於與停止位置相同之燃燒循環內使燃料噴射裝置18噴射燃料。因此,於曲柄軸15之旋轉開始之後,燃料之燃燒容易於與停止位置相同之燃燒循環內產生。因此,根據本實施形態,可進一步縮短燃燒動作停止後至再啟動為止之時間。 [第二實施形態] 繼而,對本發明之第二實施形態進行說明。於以下之第二實施形態之說明時,對與第一實施形態之各要素對應之要素附上相同之符號,主要說明與上述第一實施形態之不同點。 圖11係表示第二實施形態之永久磁鐵式旋轉電機20之與旋轉軸線垂直之剖面的剖視圖。 圖11所示之永久磁鐵式旋轉電機20之被檢測部38之配置間隔與圖3所示之第一實施形態相比成為一半。本實施形態之測定角度θ為15°。 控制裝置CT每當曲柄軸15旋轉測定角度θ即15°時,基於曲柄軸15之位置及旋轉速度之瞬時值,參照變更資料而判定與制動力之變更相關之條件。 根據本實施形態,可更精密地控制曲柄軸之停止位置。因此,可進一步抑制曲柄軸之停止位置之偏差。 再者,於上述第二實施形態中,測定角度θ為15°。但是,測定角度亦可為例如10°。例如,針對第1實施形態之構成,藉由將被檢測部38之配置間隔設為1/3,可將測定角度設為10°。又,例如,針對第1實施形態之構成,藉由設置3個轉子位置檢測裝置,可將測定角度θ設為15°。 又,作為轉子位置檢測裝置,藉由使用3個霍爾IC代替拾波線圈,可將測定角度θ設為15°。 [機車] 圖12係表示搭載有引擎單元EU之跨坐型車輛1之外觀圖。 圖12所示之跨坐型車輛1具備上述第一實施形態或第二實施形態之引擎單元EU、車體101、車輪3a、3b及電池4。搭載於跨坐型車輛1之引擎單元EU係藉由驅動作為驅動輪之車輪3b,使車輪3b旋轉,而使跨坐型車輛1行駛。 圖12所示之跨坐型車輛1可抑制為使引擎單元EU所具備之引擎本體10啟動而使曲柄軸15旋轉之情形時所需之電力。又,可抑制於曲柄軸15停止後必須使曲柄軸反轉至旋轉負載較小之位置為止之事態。 上述實施形態中所使用之用語及表達係用於說明,而非用於限定性地解釋。必須認識到並不排除此處所表示且敍述之特徵事項之任何均等物,亦容許本發明所申請之範圍內之各種變化。本發明能以多種不同之形態具體化。本揭示應被視作提供本發明之原理之實施形態者。該等實施形態並非意欲將本發明限定於此處所記載且/或圖示之較佳之實施形態,基於該瞭解,於此處記載了實施形態。並不限定於此處所記載之實施形態。本發明亦包含可由業者基於本揭示而理解之包含均等之要素、修正、刪除、組合、改良及/或變更之所有實施形態。 申請專利範圍之限定事項應基於該申請專利範圍中所使用之用語而廣義地解釋,不應限定於本說明書或本案之審批過程中所記載之實施形態。本發明應基於申請專利範圍中所使用之用語而廣義地解釋。
1‧‧‧跨坐型車輛
3a、3b‧‧‧輪
4‧‧‧電池
5‧‧‧主開關
6‧‧‧啟動開關
10‧‧‧四衝程單汽缸引擎本體
11‧‧‧曲柄軸箱
12‧‧‧汽缸
13‧‧‧活塞
14‧‧‧連桿
15‧‧‧曲柄軸
15a‧‧‧曲柄軸之一端部
15b‧‧‧曲柄軸之另一端部
16‧‧‧汽缸頭
17‧‧‧軸承
18‧‧‧燃料噴射裝置
19‧‧‧火星塞
20‧‧‧永久磁鐵式旋轉電機
30‧‧‧轉子
31‧‧‧轉子本體部
32‧‧‧筒狀凸座部
33‧‧‧底壁部
34‧‧‧背軛部
37‧‧‧永久磁鐵部
37a‧‧‧磁極部
37p‧‧‧磁極面之對
38‧‧‧被檢測部
40‧‧‧定子
43‧‧‧齒部
50‧‧‧轉子位置檢測裝置
51‧‧‧拾波線圈
52‧‧‧檢測用磁鐵
53‧‧‧芯部
60‧‧‧控制裝置
61‧‧‧反相器
62‧‧‧旋轉電機控制部
63‧‧‧燃燒控制部
64‧‧‧記憶裝置
611~616‧‧‧開關部
621‧‧‧開始控制部
622‧‧‧發電控制部
623‧‧‧停止控制部
Av‧‧‧1燃燒循環中之負載轉矩之平均值
COMB1~COMB3‧‧‧燃燒衝程
CT‧‧‧控制裝置
CVT‧‧‧變速機
EU‧‧‧引擎單元
F‧‧‧冷卻風扇
IV‧‧‧進氣閥
IJ1‧‧‧時序
M1‧‧‧直線
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S14‧‧‧步驟
S15‧‧‧步驟
S16‧‧‧步驟
S17‧‧‧步驟
S18‧‧‧步驟
S19‧‧‧步驟
S21‧‧‧步驟
S22‧‧‧步驟
S23‧‧‧步驟
S30‧‧‧步驟
S31‧‧‧步驟
S32‧‧‧步驟
S33‧‧‧步驟
S34‧‧‧步驟
S35‧‧‧步驟
S36‧‧‧步驟
S37‧‧‧步驟
SL‧‧‧槽
ST‧‧‧定子芯部
SV‧‧‧節流閥
TH‧‧‧高負載區域
TL‧‧‧低負載區域
V1‧‧‧旋轉速度
V2‧‧‧旋轉速度
Vs‧‧‧旋轉速度
W‧‧‧定子繞組
θ‧‧‧測定角度
圖1係模式性地表示本發明之第一實施形態之引擎單元之概略構成的局部剖視圖。 圖2係模式性地表示引擎啟動時之曲柄角度位置與所需轉矩之關係之說明圖。 圖3係表示圖1所示之永久磁鐵式旋轉電機之與旋轉軸線垂直之剖面的剖視圖。 圖4係表示包含引擎單元之跨坐型車輛之電性概略構成之方塊圖。 圖5係說明圖1所示之引擎單元之動作之流程圖。 圖6係表示電力消耗控制之處理之概要之方塊圖。 圖7(A)係表示作為電力消耗控制之變更資料之映射表之圖。(B)係表示作為變更資料之短路控制開始映射表之圖。 圖8係表示引擎本體之動作停止時之曲柄軸之旋轉速度的變化之例之曲線圖。 圖9係說明引擎單元之再啟動動作之流程圖。 圖10係模式性地表示曲柄軸之位置與引擎本體之事件之關係的曲線圖。 圖11係表示第二實施形態之永久磁鐵式旋轉電機之與旋轉軸線垂直之剖面的剖視圖。 圖12係表示搭載有引擎單元之跨坐型車輛之外觀圖。

Claims (15)

  1. 一種引擎單元,其搭載於跨坐型車輛, 上述引擎單元具備: 四衝程單汽缸引擎本體,其具有1個汽缸及曲柄軸,且於四衝程之間具有使上述曲柄軸旋轉之負載較大之高負載區域、及使上述曲柄軸旋轉之負載小於上述高負載區域之負載之低負載區域; 永久磁鐵式旋轉電機,其具有永久磁鐵,且具有轉子及定子,且藉由上述跨坐型車輛所具備之電池而驅動,從而賦予對抗上述曲柄軸之旋轉之力,上述轉子係以相對於上述曲柄軸以固定之速度比旋轉之方式連接於上述曲柄軸; 反相器,其具備複數個開關部,該等複數個開關部係控制於上述電池與上述永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流;及 控制裝置,其包含旋轉電機控制部及燃燒控制部,該旋轉電機控制部係藉由控制上述反相器所具備之上述複數個開關部而控制於上述電池與上述永久磁鐵式旋轉電機之間流動之電流,該燃燒控制部係控制上述四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作;且 上述控制裝置於自上述四衝程單汽缸引擎本體之燃燒動作停止至上述曲柄軸之正向旋轉停止為止上述曲柄軸之正向旋轉持續之期間之至少一部分期間,控制上述複數個開關部,藉此進行使上述永久磁鐵式旋轉電機賦予對抗上述曲柄軸之正向旋轉之制動力之停止控制,並且, 至少基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。
  2. 如請求項1之引擎單元,其中 上述控制裝置具備預先記憶有變更資料之記憶裝置,該變更資料包含上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值與和上述複數個開關部之動作時序相關之條件之間的複數種對應關係, 上述控制裝置於進行上述制動力之變更時,基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值,參照上述變更資料而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此進行上述制動力之變更。
  3. 如請求項1或2之引擎單元,其中 上述控制裝置於進行上述停止控制之期間之至少一部分期間,以自上述電池對上述永久磁鐵式旋轉電機供給電流之方式控制上述複數個開關部,藉此,進行使上述永久磁鐵式旋轉電機賦予對上述曲柄軸之旋轉之制動力之電力消耗控制。
  4. 如請求項3之引擎單元,其中 上述控制裝置於上述電力消耗控制中,根據上述電池之電壓而控制自上述電池供給至上述永久磁鐵式旋轉電機之電流。
  5. 如請求項1至4中任一項之引擎單元,其中 上述永久磁鐵式旋轉電機具有與上述複數個開關部電性連接之繞組, 上述控制裝置於上述停止控制中,至少基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,以藉由上述繞組之短路而開始賦予對抗上述曲柄軸之正向旋轉之制動力的短路控制之方式即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此進行上述制動力之變更。
  6. 如請求項5之引擎單元,其中 上述控制裝置具備預先記憶有變更資料之記憶裝置,該變更資料包含上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之1燃燒循環中依序通過之複數個位置及於上述複數個位置之各者之上述曲柄軸之旋轉速度的瞬時值與和用以開始上述短路控制之上述複數個開關部之動作時序相關的條件之間之複數種對應關係,且上述變更資料中之上述瞬時值係於自對應於上述瞬時值之位置使上述短路控制開始之情形時,可使上述曲柄軸停止於上述1燃燒循環中之特定之目標區域之速度的上限值, 上述控制裝置自上述複數個位置中之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值成為上述變更資料中之上述瞬時值以下時之上述變更資料中的對應於該瞬時值之位置,使上述複數個開關部開始上述短路控制。
  7. 如請求項1至6中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置每當上述曲柄軸旋轉預先確定之測定角度時,獲取上述曲柄軸旋轉上述測定角度之期間之旋轉速度作為上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值。
  8. 如請求項7之引擎單元,其中 上述測定角度為30度。
  9. 如請求項7之引擎單元,其中 上述測定角度為15度。
  10. 如請求項7之引擎單元,其中 上述測定角度為10度。
  11. 如請求項1至10中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置以使上述永久磁鐵式旋轉電機令上述曲柄軸之旋轉於上述四衝程單汽缸引擎本體之膨脹衝程及排氣衝程中之任一者停止之方式,基於上述曲柄軸之位置與上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。
  12. 如請求項1至11中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置基於上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之進氣衝程及壓縮衝程中之任一者旋轉時的上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。
  13. 如請求項1至12中任一項之引擎單元,其中 上述控制裝置基於上述曲柄軸於上述四衝程單汽缸引擎本體之進氣衝程中旋轉時之上述曲柄軸之位置及上述位置上之上述曲柄軸之旋轉速度之瞬時值此兩者,而即時地變更上述複數個開關部之動作時序,藉此於上述停止控制中進行至少一次上述制動力之變更。
  14. 如請求項1至13中任一項之引擎單元,其中 四衝程單汽缸引擎本體具備燃料噴射裝置及進氣閥, 上述控制裝置於藉由根據啟動指示之輸入控制上述複數個開關部,而使上述曲柄軸之旋轉開始之後,在旋轉預先確定之固定之角度時,使上述燃料噴射裝置噴射燃料,上述預先確定之固定之角度為自上述四衝程單汽缸引擎本體之壓縮上死點至上述進氣閥關閉之位置為止之角度以下。
  15. 一種跨坐型車輛,其具備如請求項1至14中任一項之引擎單元。
TW106131188A 2016-09-28 2017-09-12 跨坐型車輛 TWI690652B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP??2016-189633 2016-09-28
JP2016189633A JP2018053772A (ja) 2016-09-28 2016-09-28 エンジンユニット及び鞍乗型車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201814149A true TW201814149A (zh) 2018-04-16
TWI690652B TWI690652B (zh) 2020-04-11

Family

ID=59974232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106131188A TWI690652B (zh) 2016-09-28 2017-09-12 跨坐型車輛

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3315764B1 (zh)
JP (1) JP2018053772A (zh)
MY (1) MY190574A (zh)
PH (1) PH12017050055A1 (zh)
TW (1) TWI690652B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3825539A4 (en) * 2018-09-21 2021-09-08 Honda Motor Co., Ltd. ENGINE RESTART DEVICE
CN112228263B (zh) * 2019-12-20 2022-05-17 株式会社电装 怠速启停系统和怠速启停的控制方法
CN113982805B (zh) * 2021-11-15 2023-04-25 中国第一汽车股份有限公司 一种起机系统及控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4082578B2 (ja) 2002-10-04 2008-04-30 本田技研工業株式会社 エンジン始動制御装置
US9624859B2 (en) * 2013-04-22 2017-04-18 Mitsubishi Electric Corporation Engine stop control apparatus and engine stop control method
JP2017031808A (ja) * 2013-12-20 2017-02-09 ヤマハ発動機株式会社 エンジンユニット、及び車両
EP3705713A1 (en) * 2013-12-20 2020-09-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine unit and vehicle
JP2017031807A (ja) * 2013-12-20 2017-02-09 ヤマハ発動機株式会社 エンジンユニット、及び車両
GB201407765D0 (en) * 2014-05-02 2014-06-18 Cummins Generator Technologies Vehicle stop-start system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018053772A (ja) 2018-04-05
EP3315764A3 (en) 2018-05-30
MY190574A (en) 2022-04-27
TWI690652B (zh) 2020-04-11
PH12017050055A1 (en) 2018-08-06
EP3315764B1 (en) 2021-04-07
EP3315764A2 (en) 2018-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5035895B2 (ja) 発電制御装置
TWI551776B (zh) Engine unit and vehicle
TWI528680B (zh) Engine unit and vehicle
EP2959156B1 (en) Four-stroke engine unit for use in vehicle and vehicle
TWI690652B (zh) 跨坐型車輛
EP3051118B1 (en) Engine unit and vehicle
TWI663327B (zh) Engine unit and straddle type vehicle
JP2019152146A (ja) 鞍乗型車両用エンジンユニットおよび鞍乗型車両
TWI412225B (zh) Power generation control device
US9777605B2 (en) Motor control apparatus
US20220247332A1 (en) Method and system for determining crankshaft position in an electrical generating system
JP2017036666A (ja) エンジンユニット
TWI660118B (zh) vehicle
JP2021179203A (ja) エンジン始動制御装置
JP2023157535A (ja) 車両制御装置
JP2021080842A (ja) エンジン始動制御装置
JP2017036665A (ja) エンジンユニット
JP2023167603A (ja) 車両制御装置
JP2015117677A (ja) エンジンユニット、及び車両
JP2019161743A (ja) 鞍乗型車両用エンジンユニットおよび鞍乗型車両
JPH03141819A (ja) エンジンの制御装置
OA18847A (en) Four-stroke engine unit for use in vehicle and vehicle.