发动机单元和车辆制造技术

本发明专利技术提供了一种具有高负载区域及低负载区域、且能够在四冲程发动机本体的燃烧停止后减小曲柄轴的旋转停止的位置偏差的发动机单元等。发动机单元包括：四冲程发动机本体，其具有高负载区域及低负载区域；三相无刷马达，其启动四冲程发动机本体，且在四冲程发动机本体启动后进行发电；逆变器，其包括多个开关部；以及控制装置。在四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且曲柄轴正转时，控制装置配置成以使多个绕组的端子短路的方式控制多个开关部，因此对曲柄轴的正转施加阻力，并且从而使曲柄轴的正转在四冲程发动机本体的压缩冲程期间停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括在四冲程期间具有高负载区域和低负载区域的四冲程发动机本体的发动机单元，并且还涉及装配有该发动机单元的车辆。
技术介绍
安装到车辆的发动机的类型包括如下的四冲程发动机(例如单缸发动机)，其在四冲程期间具有使发动机的曲柄轴旋转的负载较大的高负载区域以及使曲柄轴旋转的负载较小的低负载区域。该四冲程发动机对启动马达要求较大的输出转矩，以在发动机启动时克服高负载区域而使曲柄轴旋转。在该四冲程发动机中，在发动机停止时曲柄轴的旋转停止的位置会产生偏差。即，曲柄轴的旋转停止的位置在每次发动机停止时是不同的。曲柄轴的旋转停止的位置的偏差导致例如对启动马达要求的输出转矩的偏差，以在发动机启动时(再启动时)使曲柄轴旋转。为了应对该偏差可以考虑使启动马达的输出转矩变大，但是这涉及启动马达的尺寸增大，从而导致发动机单元对车辆的可安装性降低。专利文献1(PTL1)公开了一种发动机启动装置，其通过在驱动曲柄轴暂时反转之后停止并且随后驱动曲柄轴正转，来使发动机启动。由如专利文献1所示的发动机启动装置启动的发动机在其运转期间如果接收到燃烧停止指令，则停止燃烧。随后，曲柄轴的旋转停止。在专利文献1中，发动机启动装置响应于发动机启动操作而驱动启动马达，以使发动机的曲柄轴反转至预先设定的位置，并且继而使曲柄轴停止。如专利文献1所示的发动机启动装置意图通过使曲柄轴反转至预先设定的位置并且继而停止反转，而在发动机停止时减小曲柄轴的旋转停止的位置的偏差的影响。引用列表专利文献PTL1：日本专利申请特开No.2003-343404
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供发动机单元及装配有该发动机单元的车辆，该发动机单元包括在四冲程期间具有高负载区域及低负载区域的四冲程发动机本体，并且能够在四冲程发动机本体的燃烧停止后减小曲柄轴旋转停止的位置的偏差。解决问题的技术手段为了解决上述目的，本专利技术采用如下配置。(1)一种发动机单元，其能够安装到车辆，该发动机单元包括：四冲程发动机本体，其在四冲程期间具有使曲柄轴旋转的负载较大的高负载区域以及使该曲柄轴旋转的负载小于该高负载区域的负载的低负载区域；三相无刷马达，其包括与三相对应的多个绕组，该三相无刷马达能够由设置在该车辆中的电池驱动，该三相无刷马达配置为通过响应于启动指令的接收驱动该曲柄轴正转，而使该四冲程发动机本体启动，该三相无刷马达配置为通过在该四冲程发动机本体启动后与该曲柄轴的旋转连动地旋转，而用作产生对该电池充电的电流的发电机；逆变器，其包括控制在该电池与该三相无刷马达之间流动的电流的多个开关部；以及控制装置，其包括启动马达控制器及燃烧控制器，该启动马达控制器配置成控制该逆变器中所包括的该多个开关部，以控制在该电池与该三相无刷马达之间流动的电流，该燃烧控制器配置成控制该四冲程发动机本体的燃烧动作；该控制装置配置成在该四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且该曲柄轴正转时控制多个开关部，以使该多个绕组的端子短路，使得对该曲柄轴的正转施加阻力，从而迫使该曲柄轴在该四冲程发动机本体的压缩冲程中停止正转。在(1)的发动机单元中，三相无刷马达响应于启动指令的输入而驱动曲柄轴正转，以使四冲程发动机本体启动，并且通过在四冲程发动机本体启动之后与曲柄轴的旋转连动地旋转，来产生用于对电池充电的电流。控制装置在四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且曲柄轴正转时控制多个开关部，以使多个绕组的端子短路，从而对曲柄轴的正转施加阻力。结果，曲柄轴的旋转与所施加的阻力对应地减速。由于绕组的短路所致的阻力起因于绕组的感应电压，因此随着曲柄轴的旋转速度增大则阻力增大，并且曲柄轴的旋转速度减小则阻力减小。因此，当曲柄轴的旋转速度较大时，阻力较大，使得曲柄轴的旋转迅速减速。伴随曲柄轴的旋转速度的减小，阻力减小。同时，四冲程发动机本体具有高负载区域及低负载区域，并且曲柄轴在压缩冲程中受到由于压缩反作用力引起的其旋转的阻力。随着正转的曲柄轴接近压缩上死点，该阻力压缩反作用力引起的阻力增大。伴随曲柄轴的旋转速度的减小，压缩反作用力引起的阻力减小。通过使绕组短路而施加阻力的根据(1)的发动机单元能够使曲柄轴的旋转速度降低至曲柄轴的旋转不停止的程度，这能够抑制曲柄轴因压缩反作用力而回弹，并且能够防止曲柄轴克服压缩冲程。根据(1)的发动机单元能够通过利用多个绕组的端子的短路所致的阻力的特性及压缩反作用力所致的阻力的特性，来减小曲柄轴的正转停止的位置的偏差。(2)根据(1)的发动机单元，其中该控制装置配置成：在该四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且到达该压缩冲程之前控制该多个开关部，以使该多个绕组的端子开始短路，使得对该曲柄轴的正转施加阻力，从而迫使该曲柄轴在该四冲程发动机本体的压缩冲程中停止正转。在根据(2)的配置中，在四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且压缩冲程之前，开始多个绕组的端子的短路。在进入压缩冲程后，对正转施加压缩反作用力所致的阻力。因此，根据(2)的配置在压缩冲程中，在对正转施加压缩反作用力所致的阻力的期间内，使多个绕组的端子的短路所致的阻力被更可靠地施加一段时间。结果，可进一步减小曲柄轴的正转停止的位置的偏差。(3)根据(1)或(2)的发动机单元，其中该控制装置配置成：在通过利用该多个绕组的端子的短路对该曲柄轴的正转施加阻力而使该曲柄轴的正转在该压缩冲程中停止之后控制该多个开关部，以驱动该曲柄轴正转，从而使该四冲程发动机本体启动。根据(3)的配置能够在四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后利用多个绕组的端子的短路所致的阻力的特性及压缩反作用力所致的阻力的特性，以实现较小的曲柄轴的正转停止的位置的偏差。因此，在驱动曲柄轴正转以使四冲程发动机本体启动的配置中，曲柄轴开始正转的位置的偏差变化不大。因此，为了使四冲程发动机本体启动而对三相无刷马达要求的转矩的偏差能够减小。(4)根据(1)或(2)的发动机单元，其中该控制装置配置成：在由于通过该多个绕组的端子的短路对该曲柄轴的正转施加阻力而使该曲柄轴的正转在该压缩冲程中停止之后控制该多个开关部，以驱动该曲柄轴反转，并且继而在反转之后驱动该曲柄轴正转，以使该四冲程发动机本体启动。根据(4)的配置能够在四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后利用多个绕组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机单元，其能够安装到车辆，所述发动机单元包括：四冲程发动机本体，其在四冲程期间具有使曲柄轴旋转的负载较大的高负载区域以及使所述曲柄轴旋转的负载小于所述高负载区域的负载的低负载区域；三相无刷马达，其包括与三相对应的多个绕组，所述三相无刷马达能够由设置在所述车辆中的电池驱动，所述三相无刷马达配置为通过响应于启动指令的接收驱动所述曲柄轴正转，而使所述四冲程发动机本体启动，所述三相无刷马达配置为通过在所述四冲程发动机本体启动后与所述曲柄轴的旋转连动地旋转，而用作产生对所述电池充电的电流的发电机；逆变器，其包括控制在所述电池与所述三相无刷马达之间流动的电流的多个开关部；以及控制装置，其包括启动马达控制器及燃烧控制器，所述启动马达控制器配置成控制所述逆变器中所包括的所述多个开关部，以控制在所述电池与所述三相无刷马达之间流动的电流，所述燃烧控制器配置成控制所述四冲程发动机本体的燃烧动作；所述控制装置配置成在所述四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且所述曲柄轴正转时控制所述多个开关部，以使所述多个绕组的端子短路，使得对所述曲柄轴的正转施加阻力，从而迫使所述曲柄轴在所述四冲程发动机本体的压缩冲程中停止正转。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 JP 2013-263308;2013.12.20 JP 2013-263301.一种发动机单元，其能够安装到车辆，所述发动机单元包括：
四冲程发动机本体，其在四冲程期间具有使曲柄轴旋转的负载较大的
高负载区域以及使所述曲柄轴旋转的负载小于所述高负载区域的负载的低
负载区域；
三相无刷马达，其包括与三相对应的多个绕组，所述三相无刷马达能
够由设置在所述车辆中的电池驱动，所述三相无刷马达配置为通过响应于
启动指令的接收驱动所述曲柄轴正转，而使所述四冲程发动机本体启动，
所述三相无刷马达配置为通过在所述四冲程发动机本体启动后与所述曲柄
轴的旋转连动地旋转，而用作产生对所述电池充电的电流的发电机；
逆变器，其包括控制在所述电池与所述三相无刷马达之间流动的电流
的多个开关部；以及
控制装置，其包括启动马达控制器及燃烧控制器，所述启动马达控制
器配置成控制所述逆变器中所包括的所述多个开关部，以控制在所述电池
与所述三相无刷马达之间流动的电流，所述燃烧控制器配置成控制所述四
冲程发动机本体的燃烧动作；
所述控制装置配置成在所述四冲程发动机本体的燃烧动作停止之后且
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川贵裕，日野阳至，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP