WO2002035087A1 - Commande de demarrage de moteur - Google Patents

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WO2002035087A1
WO2002035087A1 PCT/JP2001/009273 JP0109273W WO0235087A1 WO 2002035087 A1 WO2002035087 A1 WO 2002035087A1 JP 0109273 W JP0109273 W JP 0109273W WO 0235087 A1 WO0235087 A1 WO 0235087A1
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WO
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crankshaft
reverse
engine
reverse rotation
top dead
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PCT/JP2001/009273
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French (fr)
Inventor
Atsuo Ota
Satoshi Honda
Seiji Onozawa
Original Assignee
Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02N2019/007—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation using inertial reverse rotation

Definitions

  • the present invention relates to an engine start control device that starts an engine by cranking the engine with a starter motor, and more particularly to an engine start that improves crankability by cranking a crankshaft in a reverse direction to a predetermined position after the engine stops. It relates to a control device. Background art
  • crankshaft In order to reduce cranking torque when starting the engine and improve the startability of the engine, rotate the crankshaft back to the specified position before starting the engine and start the engine from the reverse rotation position.
  • a technique for improving the startability of the engine by doing so is disclosed in, for example, JP-A-6-64451 or JP-A-7-71350.
  • the crankshaft In the above-described conventional technology, the crankshaft is rotated in the reverse direction with a large cranking torque, so that the crankshaft is returned immediately before reaching the compression top dead center that has passed during the forward rotation. Therefore, when the reverse rotation of the drive (starter) motor is interrupted, the crankshaft moves forward due to the compression reaction force of the piston.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems of the related art, and to sufficiently improve the startability of an engine in a reverse rotation control that prepares for the next engine start by rotating the crankshaft to a predetermined position immediately after the engine is stopped. It is to make.
  • the present invention provides an engine start control device that reverses a crankshaft to a predetermined position after the engine is stopped and prepares for the next engine start.
  • the reverse rotation energization is terminated in response to the detection of an increase in the reverse rotation load, whichever is earlier.
  • crankshaft reaches the top dead center equivalent angle before the crankshaft reversal load increases, the position is predicted to be near the exhaust top dead center. Therefore, if the reverse rotation energization is stopped at this position, the crankshaft can be further reversed by inertia to return it to just before compression top dead center (at the time of reverse rotation). Can be.
  • FIG. 1 is an overall side view of a scooter type motorcycle to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the swing unit of FIG. 1 along a crankshaft.
  • Fig. 3 is a block diagram of the control system of the starter / generator.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of the ECU in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart of the swingback control.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the swingback control. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is an overall side view of a starter-type motorcycle to which the vehicle power generation control device of the present invention is applied.
  • a front portion of the vehicle body and a rear portion of the vehicle body are connected via a low floor portion 4 to form a vehicle skeleton.
  • the body frame to be formed generally includes a down tube 6 and a main pipe 7.
  • a fuel tank and a storage box (both not shown) are supported by a main pipe 7, and a seat 8 is disposed above the main pipe 7.
  • a handle 11 is provided above and supported by a steering head 5, a front fork 12 extends below, and a front wheel FW is supported at its lower end.
  • the upper part of the handle 11 is covered with a handle par 13 which also serves as an instrument panel.
  • a bra A bracket 15 protrudes, and a hanger placket 18 of the swing unit 2 is movably connected to and supported by the bracket 15 via a link member 16.
  • the Singunit 2 is equipped with a single-cylinder 4-cycle engine E in front of it.
  • a belt-type continuously variable transmission 10 is configured from the engine E to the rear, and a rear wheel RW is supported by a reduction mechanism 9 provided at a rear portion thereof via a centrifugal clutch.
  • a reaction 3 is interposed between the upper end of the speed reduction mechanism 9 and the upper bent portion of the main pipe 7.
  • a carburetor 17 connected to an intake pipe 19 extending from the engine E and an air cleaner 14 connected to the carburetor 17 are provided at the front of the swing unit 2.
  • FIG. 2 is a sectional view of the swing cut 2 taken along a crankshaft 201, and the same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts.
  • the swing unit 2 is covered by a crankcase 202 formed by combining left and right crankcases 202 L and 202 R, and the crankshaft 201 is fixed to the crankcase 202 R. It is rotatably supported by bearings 208 and 209. A crank (not shown) is connected to the crankshaft 201 via a crankpin 21.
  • the left crankcase 202 L also serves as a belt-type continuously variable transmission case, and a belt drive burley 210 is rotatably mounted on the crankshaft 201 extending to the left crankcase 202 L.
  • the belt-driven bully 210 consists of a fixed-side half bulge 210 L and a movable-side bulge half 210 R, and the fixed-side pulley half 210 L is the left end of the crankshaft 201.
  • the movable pulley half 210 R is spline-fitted to the crankshaft 201 on the right side of the boss 211, and approaches and separates from the fixed pulley half 210 L. Can be. V-belt between both pulley halves 210 L, 21 OR 2 1 2 is wound.
  • a cam plate 215 is fixed to the crankshaft 201, and a slide piece 215a provided on the outer peripheral end thereof is connected to the movable pulley half 221. It is slidably engaged with a cam plate sliding boss portion 210a formed in the axial direction at the outer peripheral end of the 0R.
  • the cam plate 2 15 of the movable pulley half 2 1 OR has a tapered surface that is inclined toward the outer periphery toward the cam plate 2 15 side, and the tapered surface and the movable pulley half 2 10 R A dry weight pole 2 16 is housed in the space between them.
  • a driven pulley (not shown) corresponding to the belt driving pulley 210 is provided at a rear portion of the vehicle, and the V-belt 212 is wound around the driven pulley.
  • the power of the engine E is automatically adjusted by this belt transmission mechanism, transmitted to the centrifugal clutch, and drives the rear wheel RW via the speed reduction mechanism 9 and the like.
  • a starter / generator 1 combining a starter motor and an AC generator is disposed in the right crankcase 202R.
  • an outer rotor 60 is fixed to a tapered portion of a tip end of a crankshaft 201 by screws 25 3.
  • the inner stator 50 disposed inside the outer rotor 60 is screwed and supported on the crankcase 202 by the port 279.
  • Fan 280 has its central conical portion 280a affixed to the outer rotor 60 by bolts 246 at the bottom, and fan 280 is provided with fan cover 280 via radiator 282. Covered by one.
  • a sprocket 23 1 is fixed between the starter / generator 1 and the bearing 209, and the sprocket 23 1 A chain for driving (not shown) is wound.
  • the sprocket 23 is integrally formed with a gear 23 for transmitting power to a pump for circulating lubricating oil.
  • FIG. 3 is a block diagram of a control system of the starter / generator 1, and the same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts.
  • the ECU has a three-phase full-wave rectification bridge circuit 400 that performs full-wave rectification of the three-phase alternating current generated by the generator function of the starter / generator 1, and the output of the full-wave rectification bridge circuit 400.
  • a regulator 100 that limits the voltage to a single voltage (regulator operating voltage: 14.5 V, for example) and a swing knock controller 700 that reverses the crankshaft 201 to a predetermined position after the engine stops. are provided.
  • the ECU is connected to the rotor angle sensor 29, ignition coil 21, throttle sensor 23, fuel sensor 24, seat switch 25, idle switch 26, cooling water temperature sensor 27 and ignition pulser 30. Then, detection signals are input to the ECU from each unit.
  • the ignition plug 22 is connected to the secondary side of the ignition coil 21.
  • the ECU includes a starter relay 34, a starter switch 35, a stop switch 36, 37, a standby indicator 38, a fuel indicator 39, a speed sensor 40, an auto noiser 41, and ⁇ Head light 42 is connected.
  • Headlights 42 include Dimmer Switches 43 are provided.
  • a current is supplied from the battery 46 to each of the above-described parts via the main fuse 44 and the main switch 45.
  • the notation 46 has a circuit that is directly connected to the ECU by the star relay 34, but is connected to the ECU only through the main fuse 44 without passing through the main switch 45.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a main part relating to the swingback control of the ECU.
  • the three-phase full-wave rectification bridge circuit 400 is configured by connecting three sets of two FETs connected in series in parallel. It is composed.
  • the stage determination unit 73 converts one rotation of the crankshaft 201 into 36 stages of stages # 0 to # 35 based on the output signal of the rotor angle sensor 29.
  • the current stage is determined using the detection timing of the pulse signal generated by the ignition pulser 30 as the reference stage (stage # 0).
  • the stage transit time detecting unit 74 detects the transit time ⁇ tn of the stage based on the time from when the stage judging unit 73 judges a new stage to when the next stage is judged.
  • the reverse rotation control unit 75 generates a reverse rotation drive command based on the determination result by the stage determination unit 73 and the passage time ⁇ tn detected by the stage passage time detection unit 74.
  • Duty ratio setting unit 72 dynamically controls the duty ratio of the gate voltage supplied to each power FET of the full-wave rectification bridge circuit 400 based on the determination result by the stage determination section 73.
  • the driver 71 supplies a drive pulse having the set duty ratio to each power FET of the full-wave rectification bridge circuit 400.
  • step S11 When the engine stop is detected in step S11, in steps S12 and S13, the current stage that has already been determined by the stage determination unit 73 is referred to.
  • the current stage is any of stages # 0 to # 11, proceed to step S14, and if any of stages # 12 to # 32, proceed to step S15. Otherwise (ie, any of stages # 33 to # 35), go to step S16.
  • steps S14 and S16 the duty ratio of the drive pulse is set to ⁇ 0% in the duty ratio setting section 77, and in step S15 it is set to 80%.
  • such a dynamic control of the duty ratio is performed by sufficiently increasing the angular velocity of the crankshaft 201 at the time of reverse rotation before the angle corresponding to the compression top dead center at which cranking torque increases (at the time of reverse rotation). This is done to reduce the speed and to enable quick reverse rotation at other angles.
  • step S17 the driver 71 controls each power FET of the full-wave rectification bridge circuit 400 at the set duty ratio to start reverse rotation energization.
  • step S 18 the energization time t n of the passed stage #n is measured by the stage transit time detector 74.
  • step S19 the reverse rotation control unit 75 determines whether or not the crankshaft 201 has passed through the stage # 0, that is, near the top dead center. If it has not passed through stage # 0, then in step S21, the transit time ⁇ tn of the stage #n that just passed and the stage that passed before The ratio [ ⁇ t ⁇ / ⁇ tn_l] of # (n ⁇ 1) to the transit time ⁇ tn ⁇ 1 is compared with a reference value Rref (4Z3 in this embodiment). If the transit time ratio [ ⁇ t ⁇ / ⁇ tn-1] does not exceed the reference value Rref, the process returns to step S12 to engage in reverse rotation driving. In parallel with this, the above-described processes are repeated. It is.
  • the engine stop position that is, the reverse rotation start position
  • the crankshaft will move from exhaust top dead center (during normal rotation) to compression top dead center.
  • the axis can pass through stage # 0 (exhaust top dead center). Therefore, this is detected in step S19, and the process proceeds to step S20, where it is determined whether or not crankshaft 201 has reached stage # 32. If it is determined that the crankshaft 201 has reached the stage # 32, the reverse rotation energization is stopped in step S22. Thereafter, the crankshaft is further reversely rotated by the inertial force and then stopped.
  • the reverse start position is closer to the previous compression top dead center than the intermediate position between the previous and next compression top dead centers, in other words, In the process of reaching the top dead center of the exhaust after passing through the compression top dead center (at the time of rotation), the reverse load is reduced because the starter / generator 1 is driven reversely at a duty ratio of 70%.
  • the angular velocity of the crankshaft 201 sharply decreases.
  • step S21 If it is determined in step S21 that the passing time ratio [mm t ⁇ / ⁇ t n-1] is equal to or more than 4/3 of the reference value, the reverse rotation energization is stopped in step S22, and the crank is stopped.
  • the reverse rotation of the shaft stops almost simultaneously with the stop of energization.
  • the angular velocity of the crankshaft 201 is detected based on the output of the rotor angle sensor 29 that detects the rotor angle of the starter / generator 1 (that is, the stage). There is no need to separately provide a sensor for detecting the angle of the crankshaft 201.
  • crankshaft If it is detected that the crankshaft reaches the top dead center equivalent angle before the rise in the reverse load of the crankshaft is detected, the position can be predicted to be near the exhaust top dead center. By stopping the reverse rotation, the torque shaft can be further returned to a desired position by inertia force.
  • the position is set just before the compression top dead center (at the time of reverse rotation). Since the compression reaction force is low, the crankshaft can be stopped at a position where the compression reaction force is low by stopping the reverse rotation energization here.

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Description

明 細 書 エンジン始動制御装置 技術分野
本発明は、 エンジンをスタータモータによりクランキングして始動す るヱンジン始動制御装置に係り、 特に、 エンジン停止後にクランク軸を 逆方向へ所定の位置までクランキングして始動性を改善するエンジン始 動制御装置に関する。 背景技術
エンジンを始動する際のクランキングトルクを低減させてエンジンの 始動性を向上させるために、 エンジンを始動する前にクランク軸を逆回 転させて所定の位置まで戻し、 当該逆転位置からエンジンを始動するこ とによりエンジンの始動性を改善する技術が、 例えば特開平 6 - 6 4 4 5 1号公報あるいは特開平 7— 7 1 3 5 0号公報に開示されている。 上記した従来技術では、 クランク軸が大きなクランキングトルクで逆 転されるため、 クランク軸は正転時に通過した圧縮上死点に至る直前ま で戻される。 このため、 駆動 （スタータ） モータへの逆転通電が断じら れると、 クランク軸はビストンの圧縮反力によって正転方向へ進んでし まう。
ここで、 上記した従来技術のように、 クランク軸をエンジン始動時に 逆転させ、 その後直ちに正転させる制御方式では、 前記圧縮反力とスタ ータモータによる正転駆動力とが同時にクランク軸へ伝わるので、 前記 圧縮反力によりクランク軸が正転方向へ進んでも、 これにより始動性が 損なわれることはない。 これに対して、 クランク軸をエンジン始動時ではなくエンジン停止直 後に所定の位置まで逆転させて次のェンジン始動に備えるシステムでは、 クランク軸がビス トンの圧縮反力によって正転方向へ進んでしまうと、 次のエンジン始動時には助走距離が短くなるために所望の慣性力が得ら れず、 エンジンの始動性を十分に改善することができないという問題が あった。
本発明の目的は、 上記した従来技術の課題を解決し、 エンジン停止直 後にクランク軸を所定の位置まで逆転させて次のエンジン始動に備える 逆転制御において、 エンジンの始動性を十分に改善できるようにするこ とにある。
発明の開示
上記した目的を達成するために、 本発明は、 エンジン停止後に、 その クランク軸を所定の位置まで逆転させて次のエンジン始動に備えるェン ジン始動制御装置において、 クランク軸を正転および逆転させるスター タモータと、 エンジン停止後にスタータモータへの逆転通電を開始する 逆転制御手段と、 逆転するクランク軸がビス トンの上死点相当角に到達 したことを検知するクランク角検知手段と、 クランク軸の逆転負荷を検 知する逆転負荷検知手段とを含み、 前記逆転制御手段は、 クランク角検 知手段によりクランク軸の上死点相当角への到達が検知されたこと、 お よび逆転負荷検知手段により逆転負荷の上昇が検知されたこと、 のいず れか早い方に応答して逆転通電を終了することを特徴とする。
上記した特徴によれば、 クランク軸の逆転負荷が上昇するよりも前に クランク軸が上死点相当角へ到達すると、 当該位置は排気上死点近傍と 予測される。 したがって、 当該位置で逆転通電を停止すれば、 クランク 軸を慣性力でさらに逆転させて圧縮上死点の手前 （逆転時） まで戻すこ とができる。
一方、 クランク軸が上死点相当角へ到達するよりも前にクランク軸の 逆転負荷が上昇すると、 当該位置は既に圧縮上死点の手前 （逆転時） な ので、 ここで逆転通電を停止すれば、 クランク軸を、 圧縮上死点の手前 (逆転時） であって圧縮反力の小さい位置で停止させることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明を適用したスクータ型自動二輪車の全体側面図である。 図 2は、 図 1 のスィングュ二ッ トのクランク軸に沿った断面図である。 図 3は、 スタータ兼ジェネレータの制御系のブロック図である。
図 4は、 図 3の E C Uの主要部の構成を示したプロック図である。
図 5は、 スィングバック制御のフローチヤ一トである。
図 6は、 スイングバック制御の動作説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明を詳細に説明する。 図 1は、 本発明の車 両用発電制御装置を適用したスタータ型自動二輪車の全体側面図である 車体前部と車体後部とは低いフロア部 4を介して連結されており、 車 体の骨格をなす車体フレームは、 概ねダウンチューブ 6とメインパイプ 7とから構成される。 燃料タンクおよび収納ボックス （共に図示せず） はメインパイプ 7により支持され、 その上方にシート 8が配置されてい る。
車体前部では、 ステアリ ングへッド 5に軸支されて上方にハンドル 1 1が設けられ、 下方にフロントフォーク 1 2が延び、 その下端に前輪 F Wが軸支されている。 ハンドル 1 1 の上部は計器板を兼ねたハンドル力 パー 1 3で覆われている。 メインパイプ 7の立ち上がり部下端にはブラ ケット 1 5が突設され、 このブラケッ ト 1 5には、 スイングユニッ ト 2 のハンガープラケット 1 8がリンク部材 1 6を介して摇動自在に連結支 持されている。
スィングュニッ ト 2には、 その前部に単気筒の 4サイクルエンジン E が搭載されている。 このエンジン Eから後方にかけてベルト式無段変速 機 1 0が構成され、 その後部に遠心クラッチを介して設けられた減速機 構 9に後輪 R Wが軸支されている。 この減速機構 9の上端とメインパイ プ 7の上部屈曲部との間にはリャクッショ ン 3が介装されている。 スィ ングュニット 2の前部にはエンジン Eから延出した吸気管 1 9に接続さ れた気化器 1 7および同気化器 1 7に連結されるエアクリーナ 1 4が配 設されている。
図 2は、 前記スイングュ-ッ ト 2をクランク軸 2 0 1に沿って切断し た断面図であり、 前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。 スィングュニッ ト 2は、 左右のクランクケース 2 0 2 L 2 0 2 Rを 合体して構成されるクランクケース 2 0 2に覆われ、 クランク軸 2 0 1 は、 クランクケース 2 0 2 Rに固定された軸受け 2 0 8、 2 0 9により 回転自在に支持されている。 クランク軸 2 0 1には、 クランクピン 2 1 3を介してコンロッ ド （図示せず） が連結されている。
左クランクケース 2 0 2 Lは、 ベルト式無段変速室ケースを兼ねてお り、 左クランクケース 2 0 2 Lまで延びたクランク軸 2 0 1にはベルト 駆動ブーリ 2 1 0が回転可能に設けられている。 ベルト駆動ブーリ 2 1 0は、 固定側ブーリ半体 2 1 0 Lと可動側ブーリ半体 2 1 0 Rとからな り、 固定側プーリ半体 2 1 0 Lはクランク軸 2 0 1の左端部にボス 2 1 1を介して固着され、 その右側に可動側プーリ半体 2 1 0 Rがクランク 軸 2 0 1にスプライン嵌合され、 固定側プーリ半体 2 1 0 Lに接近 '離 反することができる。 両プーリ半体 2 1 0 L、 2 1 O R間には Vベルト 2 1 2が巻き掛けられている。
可動側プーリ半体 2 1 0 Rの右側ではカムプレート 2 1 5がクランク 軸 2 0 1に固着されており、 その外周端に設けたスライ ドピース 2 1 5 aが、 可動側プーリ半体 2 1 0 Rの外周端で軸方向に形成したカムプレ 一ト摺動ボス部 2 1 0 R aに摺動自在に係合している。 可動側プーリ半 体 2 1 O Rのカムプレート 2 1 5は、 外周寄りがカムプレート 2 1 5側 に傾斜したテーパ面を有しており、 該テーパ面と可動プーリ半体 2 1 0 Rとの間の空所にドライウェイ トポール 2 1 6が収容されている。
クランク軸 2 0 1の回転速度が増加すると、 可動側プーリ半体 2 1 0 Rとカムプレート 2 1 5との間にあって共に回転する前記ドライウェイ トポール 2 1 6が、 遠心力により遠心方向に移動し、 可動側プーリ半体 2 1 0 Rはドライウェイ トポール 2 1 6に押圧されて左方に移動して固 定側プーリ半体 2 1 0 Lに接近する。 その結果、 両プーリ半体 2 1 0 L、 2 1 0 R間に挟まれた Vベルト 2 1 2は遠心方向に移動し、 その巻き掛 け径が大きくなる。
車両の後部には前記ベルト駆動プーリ 2 1 0に対応する被動プーリ (図示せず） が設けられ、 Vベルト 2 1 2はこの被動プーリに卷き掛け られている。 このベルト伝達機構により、 エンジン Eの動力は自動調整 されて遠心クラツチに伝えられ、 前記減速機構 9等を介して後輪 R Wを 駆動する。
右クランクケース 2 0 2 R内には、 スタータモータと A Cジエネレー タとを組み合わせたスタータ兼ジェネレータ 1が配設されている。 スタ ータ兼ジェネレータ 1では、 クランク軸 2 0 1の先端テーパ部にァウタ 一ロータ 6 0がネジ 2 5 3により固定されている。 アウターロータ 6 0 の内側に配設されるインナステータ 5 0は、 クランクケース 2 0 2にポ ルト 2 7 9により螺着されて支持される。 ファン 2 8 0は、 その中央円錐部 2 8 0 aの裾部分をボルト 2 4 6に よりアウターロータ 6 0に固着されており、 ファン 2 8 0はラジェタ 2 8 2を介してファンカバー 2 8 1により覆われている。
クランク軸 2 0 1上には、 前記スタータ兼ジエネレータ 1と軸受け 2 0 9との間にスプロケッ ト 2 3 1が固定されており、 このスプロケッ ト 2 3 1にはクランク軸 2 0 1からカムシャフト （図示せず） を駆動する ためのチヱ一ンが卷き掛けられている。 なお、 前記スプロケッ ト 2 3 1 は、 潤滑オイルを循環させるポンプに動力を伝達するためのギヤ 2 3 2 と一体的に形成されている。
図 3は、 前記スタータ兼ジェネレータ 1の制御系のブロック図であり、 前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
E C Uには、 スタータ兼ジエネレータ 1のジエネレータ機能が発生す る三相交流を全波整流する 3相全波整流プリッジ回路 4 0 0と、 全波整 流プリッジ回路 4 0 0の出力を予定のレギユレ一ト電圧 （レギュレータ 作動電圧：例えば、 1 4 . 5 V ) に制限するレギユレータ 1 0 0と、 ェ ンジン停止後にクランク軸 2 0 1を所定の位置まで逆転させるスィング ノ ック制御部 7 0 0とが設けられる。
E C Uには、 ロータ角度センサ 2 9、 点火コイル 2 1、 スロッ トルセ ンサ 2 3、 フユ一ェルセンサ 2 4、 シートスイッチ 2 5、 アイ ドルスィ ツチ 2 6、 冷却水温センサ 2 7および点火パルサ 3 0が接続され、 各部 から検出信号が E C Uに入力される。 点火コイル 2 1の二次側には点火 プラグ 2 2が接続されている。
さらに、 E C Uには、 スタータリ レー 3 4、 スタータスイッチ 3 5、 ス トップスィッチ 3 6 , 3 7、 スタンバイインジケータ 3 8、 フユ一ェ ノレインジケータ 3 9、 スピードセンサ 4 0、 オートノ イスタ 4 1、 およ ぴへッドライ ト 4 2が接続される。 ヘッドライ ト 4 2には、 ディマース イッチ 4 3が設けられる。
上記の各部には、 メインヒューズ 4 4およびメインスィッチ 4 5を介 してバッテリ 4 6から電流が供給される。 なお、 ノ ッテリ 4 6は、 スタ 一タリ レー 3 4によって E C Uに直接接続される一方、 メインスィッチ 4 5を介さず、 メインヒューズ 4 4だけを介して E C Uに接続される回 路を有する。
図 4は、 前記 E C Uのスィングバック制御に係る主要部の構成を示し た図であり、 3相全波整流ブリッジ回路 4 0 0は、 直列接続された 2つ の F E Tの 3組を並列接続して構成される。
スイングパック制御部 7 0 0において、 ステージ判定部 7 3は、 ロー タ角度センサ 2 9の出力信号に基づいてクランク軸 2 0 1の 1回転をス テージ # 0〜# 3 5の 3 6ステージに分割し、 点火パルサ 3 0が発生す るパルス信号の検知タイミングを基準ステージ （ステージ # 0 ) として 現在のステージを判定する。
ステージ通過時間検知部 7 4は、 前記ステージ判定部 7 3が新たなス テージを判定してから次のステージを判定するまでの時間に基づいて当 該ステージの通過時間 Δ t n を検知する。 逆転制御部 7 5は、 前記ステ ージ判定部 7 3による判定結果および前記ステージ通過時間検知部 7 4 により検知された通過時間 Δ t n とに基づいて逆転駆動指令を発生する c デューティー比設定部 7 2は、 前記ステージ判定部 7 3による判定結 果に基づいて、 全波整流プリッジ回路 4 0 0の各パワー F E Tに供給す るゲート電圧のデューティー比を動的に制御する。 ドライバ 7 1は、 前 記設定されたデューティー比の駆動パルスを全波整流プリッジ回路 4 0 0の各パワー F E Tへ供給する。
次いで、 上記したスイングバック制御部 7 0 0の動作を、 図 5のフロ 一チヤ一トおよぴ図 6の動作説明図を参照して説明する。 図 6 (a) は、 クランク軸 2 0 1を逆転するのに要するクランキングトルク (逆転負 荷） とクランク角度との関係を示しており、 クランキングトルクは圧縮 上死点に至る直前 （逆転時） で急激に上昇する。 同図（b) は、 クランク 角度とステージとの関係を示し、 同図（c) は、 逆転時におけるクランク 軸の角速度の変化を示している。
ステップ S 1 1でェンジン停止が検知されると、 ステップ S 1 2、 S 1 3では、 ステージ判定部 7 3において既に判定されている現在のステ ージが参照される。 ここで、 現在ステージがステージ # 0〜# 1 1のい ずれかであればステップ S 1 4へ進み、 ステージ # 1 2〜 # 3 2のいず れかであればステップ S 1 5へ進み、 それ以外 （すなわち、 ステージ # 3 3〜# 3 5のいずれか） であればステップ S 1 6へ進む。 ステップ S 1 4 , S 1 6では、 デューティー比設定部 7 7において、 駆動パルスの デューティー比が Ί 0 %に設定され、 ステップ S 1 5では 8 0 %に設定 される。
このようなデューティー比の動的制御は、 後に詳述するように、 逆転 時にクランク軸 2 0 1の角速度を、 クランキングトルクが増大する圧縮 上死点相当角の手前 （逆転時） で十分に低下させると共に、 それ以外の 角度では素早い逆転駆動を可能にするために行われる。
ステップ S 1 7では、 ドライバ 7 1が前記設定されたデューティー比 で全波整流プリッジ回路 4 0 0の各パワー F E Tを制御して逆転通電を 開始する。 ステップ S 1 8では、 通過したステージ # nの通電時間厶 t n が前記ステージ通過時間検知部 7 4により計測される。
ステップ S 1 9では、 逆転制御部 7 5において、 クランク軸 2 0 1が ステージ # 0すなわち上死点近傍を通過したか否かが判定される。 ステ —ジ # 0を通過していなければ、 ステップ S 2 1において、 直前に通過 した前記ステージ # nの通過時間 Δ t nと、 その前に通過したステージ # (n— 1 ) の通過時間 Δ t n- 1との比 [Δ t η/Δ t n_l] が基準値 Rref (本実施形態では、 4Z3) と比較される。 前記通過時間比 [Δ t η/Δ t n-1] が基準値 Rref を上回っていなければ、 前記ステップ S 1 2へ戻って逆転駆動が係属され、 これと平行して上記した各処理が 繰り返される。
ここで、 エンジン停止位置すなわち逆転開始位置が、 図 6 (c) に曲線 Aで示したように、 前回および次回の圧縮上死点の中間位置よりも次回 の圧縮上死点に近い側、 換言すれば、 排気上死点を通過 （正転時） して から圧縮上死点に至る過程であると、 スタータ兼ジエネレータ 1が 70 %のデューティー比で逆転駆動されているにもかかわらず、 クランク軸 はステージ # 0 (排気上死点） を通過できる。 したがって、 これがステ ップ S 1 9において検知されてステツプ S 20へ進み、 クランク軸 20 1がステージ # 3 2に到達したか否かが判定される。 クランク軸 20 1 がステージ # 32に到達したと判定されると、 ステップ S 22において、 前記逆転通電が停止されるので、 その後、 クランク軸は慣性力でさらに 逆回転した後に停止する。
一方、 逆転開始位置が、 図 6 (c) に曲線 Bで示したように、 前回およ び次回の圧縮上死点の中間位置よりも前回の圧縮上死点に近い側、 換言 すれば、 圧縮上死点を通過 （芷転時） してから排気上死点に至る過程で あると、 スタータ兼ジェネレータ 1が 70%のデューティー比で逆転駆 動されているので、 逆転負荷が、 図 6 (a) に示したように、 ステージ # 0に至る手前 （逆転時） で上昇すると、 クランク軸 20 1の角速度が急 激に低下する。 そして、 ステップ S 2 1において、 前記通過時間比 [厶 t η/Δ t n-1] が基準値の 4/ 3以上と判定されると、 ステップ S 2 2において前記逆転通電が停止され、 クランク軸の逆転は、 通電の停止 とほぼ同時に停止する。 このように、 本実施形態ではエンジン停止後の逆転駆動時に、 クラン ク軸が上死点相当角を通過したか否か、 およびクランク軸の角速度が低 下したか否かを監視し、 クランク軸が逆転時に上死点を通過すると、 そ の直後に逆転通電を終了し、 クランク軸の角速度が逆転負荷の増大によ り低下した場合も逆転通電を終了するので、 逆転開始位置にかかわらず、 クランク軸を前回の圧縮上死点の手前 （逆転時） であって圧縮反力の低 い位置まで戻すことができる。
' さらに、 本実施形態ではクランク軸 2 0 1の角速度を、 スタータ兼ジ エネレータ 1のロータ角度 （すなわち、 ステージ） を検知するロータ角 度センサ 2 9の出力に基づいて検知するようにしたので、 クランク軸 2 0 1の角度を検知するためのセンサを別途に設ける必要がない。
産業上の利用可能性
本発明によれば、 以下のような効果が達成される。
(1) クランク軸の逆転負荷の上昇が検知されるよりも前にクランク軸 の上死点相当角への到達が検知されると、 当該位置は排気上死点近傍と 予測できるので、 ここで逆転通電を停止することにより、 慣性力でタラ ンク軸を所望の位置 でさらに戻すことができる。
また、 クランク軸の上死点相当角への到達が検知されるよりも前にク ランク軸の逆転負荷の上昇が検知されると、 当該位置は圧縮上死点の手 前 （逆転時） であって圧縮反力が低い位置なので、 ここで逆転通電を停 止することにより、 クランク軸を圧縮反力の低い位置で停止させること ができる。
(2) スタータモータの逆転駆動トルクを、 上死点およびその近傍では それ以外の位置よりも低下させたので、 逆転するクランク軸の角速度を 圧縮上死点の手前で減速させることができる。 したがって、 クランク軸 が圧縮上死点相当角を越えてしまうことを防止できるのみならず、 クラ ンク軸が圧縮上死点の手前に達したことの検知が容易になる。
(3) クランク軸が逆転時に上死点を通過すると、 その直後に逆転通電 を停止し、 その後は慣性力を利用してクランク軸をさらに逆転させるの で、 スタータモータへの通電時間を短縮することができ、 電力消費量の 低減が可能になる。
(4) クランク軸の角速度を、 スタータモータのロータ角度を検知する センサの出力に基づいて検知するようにしたので、 クランク軸 2 0 1の 角度を検知するためのセンサを別途に設ける必要がない。

Claims

請 求 の 範 囲
1. エンジン停止後に、 そのクランク軸を所定の位置まで逆転させて次 のエンジン始動に備えるエンジン始動制御装置において、
クランク軸 （2 0 1 ) を正転および逆転させるスタータモータ （ 1 ) と、
ェンジン停止後にスタータモータへの逆転通電を開始する逆転制御手 段 （7 5) と、
逆転するクランク軸がビストンの上死点相当角に到達したことを検知 するクランク角検知手段 （7 3) と、
前記クランク軸の逆転負荷を検知する逆転負荷検知手段 （7 4) とを 含み、
前記逆転制御手段 （7 5) は、
前記クランク角検知手段 （3 0) によりクランク軸の上死点相当角へ の到達が検知されたこと、 および前記逆転負荷検知手段 （7 4) により 逆転負荷の上昇が検知されたこと、 のいずれか早い方に応答して前記逆 転通電を終了することを特徴とするエンジン始動制御装置。
2. 前記スタータモータを逆転させる際の駆動トルクを、 クランク軸が 前記上死点相当角およびその近傍域を通過する間は、 クランク軸が他の 角度域を通過する間よりも減じることを特徴とする請求項 1に記載のェ ンジン始動制御装置。
3. 前記逆転負荷検知手段 （74) は、 逆転するクランク軸の角速度の 変化に基づいて逆転負荷を検知することを特徴とする請求項 1に記載の エンジン始動制御装置。
4. 前記スタータモータ （ 1 ) は、 その回転角度を検知する回転角検知 手段 （7 3) を含み、 前記逆転負荷検知手段 （74) は、 前記回転角検知手段 （7 3) によ り検知されるスタータモータの角速度の変化で前記クランク軸の角速度 の変化を代表することを特徴とする請求項 3に記載のエンジン始動制御
5. 前記エンジンは 4サイクルエンジンであり、 前記クランク角検知手 段は、 点火タイミングを検知する点火用パルサ （30) であることを特 徴とする請求項 1ないし 4のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
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