[發明專利]發動機起動系統

有效

• 申請號: 201680034493.8
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107683370B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 仙波大助;荒卷典之;野口建;大久保雅通
• 申請（專利權）人: 株式會社美姿把
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08;F02N11/04;H02K7/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉楊

使用開關磁阻電機的起動機(1)的轉子(21)直接連結于發動機(2)的曲軸(31)。轉子(21)和曲軸(31)設定成：在活塞(32)位于上死點等位置時，轉子(21)的凸極(26a、26c)與U相磁極(13U)相向，以使在發動機(2)的最大跨越轉矩位置起動機(1)的輸出轉矩達到最大。在使發動機(2)停止時，向U相線圈(15U)通電，從而使凸極(26a、26c)與U相磁極(13U)相向而停止，使活塞(32)停止在最大跨越轉矩位置。在發動機起動時，向與U相線圈(15U)鄰接的W相線圈(15W)通電，能夠以最大輸出跨越最大摩擦轉矩。

技術領域

本發明涉及使用電動機的發動機起動系統。

背景技術

以往，發動機的起動使用了利用電動機的發動機起動機。例如，專利文獻1記載了使用開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor)的發動機的起動機、發電機。近年來，作為發動機起動用的電機，著眼于結構簡單且堅固的開關磁阻電機。特別是開關磁阻電機由于轉子不使用永磁體，因此在稀土價格的上漲的背景下擴大了開關磁阻電機的利用。專利文獻1的起動機、發電機經由離合器、減速器等將電機的旋轉軸連結于發動機的曲軸，在發動機停止時發揮起動機(動力機)的作用，在發動機起動后發揮發電機(generator)的作用。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001－28851號公報

發明內容

發明要解決的課題

另一方面，發動機存在旋轉摩擦，旋轉摩擦還具有周期性的變動(脈動)。因此，發動機在起動時，根據氣缸內的活塞位置，使曲軸旋轉的轉矩(起動轉矩)產生差異。對此，在以往的使用磁鐵轉子的起動機電機中，對于發動機摩擦轉矩的脈動，利用電機的輸出余力來應對。

但是，作為驅動源的電動機也具有轉矩脈動。特別是開關磁阻電機具有轉矩脈動比磁鐵電機大的傾向。如前所述，在以往的發動機起動機中，利用輸出余力來應對發動機側的轉矩脈動，沒有怎么考慮電機自身的轉矩脈動。因此，若電機和發動機的轉矩脈動相反，則有可能電機轉矩低于起動轉矩，無法起動發動機。

當如圖4的P部那樣發動機摩擦轉矩的脈動的波峰位于電機轉矩的脈動的波谷時，若借助輸出余力，則電機轉矩有可能低于起動轉矩。即，電機轉矩無法超過跨越發動機起動時的第一次壓縮過程(在四沖程發動機中為壓縮過程，在二沖程發動機中為吸入、壓縮過程)的上死點時的跨越轉矩(日文：乗越し轉矩)(最大跨越轉矩)，有可能產生工作故障。在該情況下，只要將電機轉矩的波谷設定成超過發動機摩擦轉矩的波峰，就沒有這樣的擔憂。但是，產生如下問題：為了使電機轉矩增大，無論如何電機都將大型化。

用于解決課題的手段

本發明的發動機起動系統是一種通過電動機來進行發動機的起動的發動機起動系統，其中，上述電動機具有定子以及與該定子同軸配置的轉子，上述定子具備多個磁極以及卷繞于各個該磁極的線圈，上述轉子連結于上述發動機的曲軸，與上述曲軸同步旋轉，上述轉子和上述曲軸連結成：在上述發動機的活塞位于上死點或稍微超過上死點的位置時，規定的上述磁極與上述轉子的規定的位置相向。

在本發明中，活塞和轉子的位置關系機械地設定成：在發動機的活塞位于上死點或稍微超過上死點的位置時，規定的上述磁極與上述轉子的規定位置相向。在發動機的活塞位于上死點或稍微超過上死點的位置時，發動機起動時的摩擦轉矩達到最大。因此，能夠以最大輸出跨越最大摩擦轉矩，能夠通過最小限度的輸出的電機來起動發動機。

在上述發動機起動系統中，也可以在使上述發動機停止時，向規定的上述線圈通電，從而使上述轉子的規定的位置與上述規定的磁極相向而停止，使上述活塞停止在上死點或稍微超過上死點的位置。而且，也可以在上述發動機起動時，向與上述發動機停止時通電的上述線圈不同的上述線圈通電來驅動上述電動機。