(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数が接続開始回転数以上になったときにエンジン（２１）の動力を車輪（１６）へ伝達するクラッチ手段（３）に結合されるエンジンの始動装置において、
ブレーキ操作によりブレーキ信号を発生するブレーキスイッチ（５３Ｌ、５３Ｒ）と、
スタート信号を発生するスタータスイッチ（３４）と、
スロットル開度（θＴＨ）を検出して該スロットル開度を示す信号を出力するスロットルセンサ（３１３ａ）と、
エンジンの回転数（Ｎｅ）を検出するエンジン回転数センサ（２１ｂ）と、
ブレーキ信号およびスタート信号がオンのときに始動されるスタータ（２１ｃ）と、
前記ブレーキ信号およびスタート信号がオンのときに、前記スロットル開度（θＴＨ）が基準開度（θＴＨＡ）を超過しているか否かを判断する開度判断手段と、
前記スロットル開度が基準開度（θＴＨＡ）を超過しているときに、エンジン回転数（Ｎｅ）を予定回転数（ＮｅＣＬ）以下に制限するとともに、スロットル開度（θＴＨ）が前記基準開度（θＴＨＡ）より小さい第２の基準開度（θＴＨＢ）以下になるまで、前記エンジン回転数の制限を継続する点火制御回路と、
前記スロットルセンサ（３１３ａ）からの前記スロットル開度を示す信号の有無を判別して、該信号が無い場合は故障と判断して前記スタータ（２１ｃ）の回転を禁止する手段とを備えていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項２】
前記予定回転数（ＮｅＣＬ）が、前記クラッチ手段（３）の接続開始回転数以上で、ブレーキレバーが握られた状態で、エンジン（２１）を駆動源とする車両（１０）の発進を抑制可能な値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載されたエンジンの始動装置。
【請求項３】
前記エンジン回転数（Ｎｅ）を予定回転数（ＮｅＣＬ）以下に制限するため、基準回転数（ＮｅＣＬ）に対するエンジン回転数（Ｎｅ）の超過程度に応じて大きく設定される点火間引き率で点火間引きを行う点火間引部（１０４）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたエンジンの始動装置。
【請求項４】
前記エンジン回転数（Ｎｅ）を予定回転数（ＮｅＣＬ）以下に制限するため、一定の点火間引き率で点火回路（１０１）による点火を間引く点火間引部（１０４）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたエンジンの始動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動装置に関し、特に、予定回転数以上でエンジンから車輪への動力伝達が可能となる自動発進クラッチとともに使用されるエンジンの始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの回転数を予定の発進回転数以上にすると、クラッチがつながってエンジンから車輪へ動力が伝達されるようにした自動発進クラッチを有する自動二輪車が知られる。このような自動二輪車において、暖機が完了していないエンジンの回転を急に上昇させることがないよう、前記発進回転数以下において、基準値以上のエンジン回転数のときに点火回路を不作動にする失火回路を有する車両が開示されている（特公昭６４−７２２１号公報）。この車両では、ブレーキ操作をすれば、前記失火回路は不作動になり、エンジン回転が上昇して発進が可能になる。
【０００３】
また、ブレーキレバーに連動するスイッチを設け、このスイッチがオンになったときにスタータを始動可能にする自動二輪車も知られる（特開平１０−２９７３６４号公報）。この自動二輪車では、ブレーキレバーに連動するスイッチを２段にし、一段目のスイッチがオンになったときにストップランプを点灯させ、さらにブレーキレバーを強く握って２段目のスイッチを作動させると、ブレーキがかかってスタータの始動が可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の車両に設けられる始動制御装置では、ブレーキスイッチのオン操作に基づいてスタータの始動が可能になるようにしている。しかし、運転者は、スタータ始動時に、発進力に抗するためにブレーキレバーを強く握る必要があり、始動のつど強い握力による操作が強いられるのは好ましくない。また、ブレーキレバーにスイッチを二段で設けるのは構造が複雑であるため、スイッチの簡素化が要望されている。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、ブレーキレバーを強く握らなくても、発進時の駆動力に抗することができるとともに、ブレーキスイッチの構造を複雑にしないで始動時のエンジン回転数を制御することができるエンジンの始動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、回転数が接続開始回転数以上になったときにエンジンの動力を車輪へ伝達するクラッチ手段に結合されるエンジンの始動装置において、ブレーキ操作によりブレーキ信号を発生するブレーキスイッチと、スタート信号を発生するスタータスイッチと、スロットル開度を検出するスロットルセンサと、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、ブレーキ信号およびスタート信号がオンのときに始動されるスタータと、前記ブレーキ信号およびスタート信号がオンのときに、前記スロットル開度が基準開度を超過しているか否かを判断する開度判断手段と、前記スロットル開度が基準開度を超過しているときに、エンジン回転数を予定回転数以下に制限する点火制御回路とを具備した点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記点火制御回路が、スロットル開度が前記基準開度より小さい第２の基準開度以下になるまで、前記エンジン回転数の制限を継続するよう構成されている点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記予定回転数が、前記クラッチ手段の接続開始回転数以上の値に設定されている点に第３の特徴がある。
【０００９】
第１〜第３の特徴によれば、ブレーキ操作をしてスタータを始動させたときに、スロットルが大きく開いていれば、点火制御回路がエンジン回転数を予定回転数以下に制限するように動作する。したがって、スロットル開度にかかわらず、エンジンは駆動力を抑制された状態で始動される。
【００１０】
第２の特徴によれば、スロットル開度が第２の基準開度以下になればエンジン回転数の制限は解除されるので、第２の基準開度以下での暖機運転は可能であるし、エンジン始動後にブレーキを解除してスロットルを開けば、円滑に発進させられる。
【００１１】
また、第３の特徴によれば、クラッチが接続開始されるよりも高い回転数ではエンジン回転数の上昇が抑制される。一方、クラッチが接続開始されるより低い回転数ではエンジン回転数の上昇は制限されない。したがって、低い接続開始回転数でクラッチをつないで緩やかな発進をすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」は運転者から見た方向を示し、前側Ｆｒ、後側Ｒｒ、左側Ｌ、右側Ｒは車両の進行方向に対する位置を示す。
【００１３】
図４は本発明に係るエンジン始動装置を搭載した自動二輪車の側面図である。スクータ型車両である自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１のヘッドパイプ１１ａに取付けたフロントフォーク１２と、フロントフォーク１２に取付けた前輪１３と、フロントフォーク１２に連結したハンドル１４と、車体フレーム１１の後部に上下スイング可能に取付けたパワーユニット１５と、パワーユニット１５に取付けた後輪１６と、パワーユニット１５の後端部を懸架したリヤクッションユニット１７と、車体フレーム１１の後部上部に取付けた収納ボックス（ラゲッジボックス）１８と、収納ボックス１８の上に配置されて開閉可能に取付けられたシート１９とを有する。ラゲッジボックス１８には、ヘルメットＨｅが収容される。
【００１４】
ハンドル１４には、左・右のハンドルグリップ５１Ｌ，５１Ｒ、左・右のブレーキレバー５２Ｌ，５２Ｒ、並びに左・右のブレーキレバー５２Ｌ，５２Ｒで操作するスイッチとしてのブレーキスイッチ５３Ｌ，５３Ｒが設けられる。
【００１５】
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１１ａを一体成型したダイキャスト製フロントフレーム１１Ｆと、ダイキャスト製リヤフレーム１１Ｒとが連結部１１Ｘで連結されてなる。パワーユニット１５は、エンジン（内燃エンジン）２１と遠心クラッチ付きベルト式無段変速機２２とからなる。エンジン２１は、シリンダブロック３０７とシリンダヘッド３０８とヘッドカバー３１１、すなわちシリンダ部分を収納ボックス１８と燃料タンク３５との間に臨ませ、略水平方向に傾斜した水冷式４サイクルエンジンである。エンジン２１のクランク軸には、エンジン２１を始動するためのスタータモータ（以下、単に「スタータ」という）が結合される。
【００１６】
燃料タンク３５には、錠付き給油キャップ３５ａが設けられ、給油用リツド９１を前上方へ開放したときに現れてここから給油が可能になる。燃料タンク３５には、燃料の残量を検知するために抵抗器を主たる構成要素としたフューエルユニット５６が設けられる。
【００１７】
車体フレーム１１はボディカバー２４で覆われる。ボディカバー２４は、ヘッドパイプ１１ａの前部を覆うフロントカバー２８と、ヘッドパイプ１１ａを挟みフロントカバー２８の後部を覆うとともに運転者の脚部前方を覆うレッグシールド２６と、運転者の足を載せるステップフロア（低床式足載板）２７と、ステップフロア２７の外縁から下方へ延ばした左右一対のフロアサイドカバー２８と、これらフロアサイドカバー２８の下縁間を覆うアンダカバー２９と、シート１９下周りの前部を覆うシート下部カバー３１と、シート１９下後部と後輪１６の上方を覆うリヤカバー３２と、左右一対のサイドカバー３３とからなる。
【００１８】
レッグシールド２６の部分にはメインスイッチ３４が配置され、ステップフロア２７の下には燃料タンク３５および燃料ポンプ３６が配置される。また、車体フレーム１１の後部上端部にはラジエータ用リザーブタンク３７、バッテリ３８および制御ユニット３９が配置される。自動二輪車１０には、車速、残燃料量、走行距離、および運転者とのコミュニケーション用メッセージ等を表示する液晶表示装置６０が搭載される。前記メインスイッチ３４は、車両の主電源をオンにするスイッチ位置と、エンジン２１のスタータを始動させるスタート位置とを有する。
【００１９】
自動二輪車１０には、車体左側に設けたエアクリーナ４１、キャブレータ４２、エンジン２１のクランク軸２１ａの右端に設けたエンジン冷却用ラジエータ４３、エンジン用排気管４４、車体右側に設けた排気用マフラ４５、フロントフォーク１２と共に回動するフロントフェンダ４６、リヤフェンダ４７、ヘッドランプ４８、ミラー９２、左・右のフロントウインカ９３Ｌ，９３Ｒ、前側ハンドルカバー９４Ｆ、後側ハンドルカバー９４Ｒ、フロントカバー２５内に設けたホーン９５、左右一対のエンジンハンガ９６、エンジン始動用キックペダル９７、メインスタンド９８、キャリア９９、シリンダブロック３０７、シリンダヘッド３０８、ヘッドカバー３１１、吸気管３１２、インテークマニホールド３１３が設けられる。インテークマニホールド３１３にはスロットル弁が設けられ、スロットル弁にはスロットル弁開度を検出するためのスロットルセンサが設けられる（図示しない）。
【００２０】
エンジン２１にはエンジン２１の水温を検知する水温センサ５４や、クランク軸２１ａの回転数つまりエンジン回転数を検出する回転センサが設けられる。変速機２２の後輪１６側にはスピードセンサ５５が設けられる。スピードセンサ５５は、好ましくはホール素子を用いたホールセンサである。車体後部にはストップランプ５７並びに左・右のリヤウインカ５９Ｌ，５９Ｒが設けられ、車体前部にはストップランプ５７を点灯させる点灯回路ユニット５８が設けられる。
【００２１】
図５は、上記自動変速機２２の断面図である。同図において、エンジン２１の出力はＶベルト式自動変速装置２２を介して遠心クラッチ３に伝達され、この遠心クラッチ３を介してさらに後輪（駆動輪）１６に伝達される。エンジン１の出力軸つまりクランク軸２１ａには、固定フェイス２１２と、駆動軸２１ａに対してその軸方向に変位自在な可動フェイス２１３と、ランプ（傾斜）プレート２１４と、可動フェイス２１３およびランププレート２１４間に配置されて遠心力の大きさに応じて可動フェイス２１３の半径方向で変位するウェイトローラ２１５とが設けられる。固定フェイス２１２および可動フェイス２１３は駆動側Ｖプーリを構成する。
【００２２】
後輪側の軸つまりドリブンシャフト３３１の一端には、椀状のクラッチアウタ３３２が固定され、クラッチアウタ３３２のハブ３３３には、ドリブンシャフト３３１の周方向で回動自在なボス３３４が設けられる。ボス３３４の一端には固定フェイス３２１が固定される。また、ボス３３４の長手方向つまりドリブンシャフト３３１の軸方向に変位自在な可動フェイス３２２が設けられ、可動フェイス３２２はコイルスプリング３２３によって固定フェイス３２１側に付勢される。ボス３３４の他端には、クラッチインナプレート３３５が固定され、クラッチインナプレート３３５には、クラッチシュー３３６が取り付けられる。固定フェイス３２１および可動フェイス３２２は被動側Ｖプーリを構成する。駆動側Ｖプーリと被動側Ｖプーリとの間にはＶベルト３２４が掛けわたされる。
【００２３】
ドリブンシャフト３３１はギヤトレイン５を介して後輪１６の軸１６１に連結される。ギヤトレイン５のファイナルシャフト５ａに設けられたファイナルギヤ５ｂの外周面つまり歯に対向して車速センサ５５が設けられる。車速センサ５５はファイナルギヤ５ｂの歯の凹凸に対応し、歯先部が対向するときと、歯底が対向するときとで異なる信号を出力する。すなわち、ファイナルギヤ５ｂの回転に伴って、歯の形状に応じて変化する信号を出力する。この信号は図示しない制御部でしきい値に従って２値化され、結果的にファイナルギヤ５ｂの回転に従ったパルス信号列に変換される。このパルス信号の予定期間内の数は車速の関数として車速を代表する。なお、エンジン２１内には駆動軸２１ａの回転数を検出するエンジン回転数センサ（図示せず）が設けられる。
【００２４】
動作時、エンジン１の回転数に応じてウェイトローラ２１５に遠心力が作用し、ウェイトローラ２１５が駆動側Ｖプーリの半径方向に変位すると駆動側Ｖプーリの固定フェイス２１２および可動フェイス２１３の間隔が変化する。この間隔に応じて駆動側Ｖプーリおよび被動側Ｖプーリに対するＶベルト３２４の巻き掛け径が変わり、変速比が変化する。
【００２５】
エンジン１の回転数が上がり、被動側Ｖプーリの回転数が上昇して接続開始回転数（クラッチイン回転数：例えば３２００±１００rpm）に達すると、クラッチシュー３３６がクラッチアウタ３３２に所定値以上の力で当接してドルブンシャフト３３１に回転が伝達され、後輪１６が駆動される。さらに、ウェイトローラ２１５の遠心力がコイルスプリング３２３による抑止力を超えるようなエンジン回転数に達すると、ウェイトローラ２１５が変位を始め、変速比が変化する。
【００２６】
上記自動変速装置を搭載した自動二輪車の始動制御を説明する。図２は、始動制御装置のハード構成を示すブロック図である。同図において、点火制御回路１００は、ブレーキスイッチ５３Ｌ，５３Ｒ、メインスイッチ３４、スロットルセンサ３１３ａ、およびエンジン回転数センサ２１ｂの出力信号を読み込み、ブレーキレバーが操作されているか、メインスイッチ３４がスタート位置になっているか、スロットルセンサの出力が予定のスロットル開度範囲内にあるか、エンジン回転数が予定回転数であるかを判断する。そして、後述のアルゴリズムに従い、エンジン回転数を抑制するための指示を点火回路１０１に出力する。エンジン回転数を抑制するため、本実施形態では点火の間引きを行う。好ましくは、間引き率をどの程度にするかも判断し、指示を行う。点火制御回路１００はマイクロコンピュータによって構成でき、前記間引き率や、エンジン回転数の基準値やスロットル開度の基準値を設定するための記憶装置を含むことができる。
【００２７】
図３は、始動制御装置の処理内容を示すフローチャートである。同図において、ステップＳ１では、ブレーキスイッチ５３Ｌまたは５３Ｒがオンか否かを判断して、この判断が肯定ならばステップＳ２に進み、エンジン２１のスタータがオンか否か、つまりメインスイッチ３４がスタート位置に切り替えられたか否かを判断する。メインスイッチ３４がスタート位置に切り替えられたら、スタータが回転し、エンジン２１は始動される。
【００２８】
スタータがオンになったと判断された場合は、ステップＳ３に進み、スロットルセンサ３１３ａの出力に基づき、スロットル開度θTHが第１の基準開度θTHA（例えば３０％）より大きいか否かを判断する。スロットル開度θTHが基準開度θTHAより大きい場合、スロットル開度θTHが大きい状態の始動操作が行われたと判断される。この場合は、ステップＳ４に進み、スロットル開度θTHが第２の基準開度θTHB（<θTHA、例えば５％）より小さいか否かを判断する。つまり、スロットルを閉じる操作が行われたか、開かれたままかを判断する。スロットルが開かれたままであれば、ステップＳ４は否定となり、ステップＳ５に進む。
【００２９】
ステップＳ５では、エンジン回転数Ｎeが基準回転数ＮeCL以上か否かを判断する。基準回転数ＮeCLは、前記クラッチイン回転数以上、例えば、４０００rpmに設定することができる。エンジン回転数が、基準回転数ＮeCLより高い場合、ステップＳ６に進み、点火制御を行う。点火制御では、例えば、予定の間隔で点火を間引くことにより行われる。点火制御はスロットル開度θTHが前記第２の基準開度θTHBより小さくなったとき（ステップＳ４が肯定）まで続けられる。また、点火制御は、エンジン回転数Ｎeが基準回転数ＮeCLを超過しているときに（ステップＳ５が肯定）行われるので、エンジン回転数Ｎeは基準回転数ＮeCLに制限される。
【００３０】
こうして、ブレーキ操作が行われていて、スタータがオンになり、かつスロットル開度θTHが大きい状態では、エンジン回転数Ｎeが基準値ＮeCLに制限されて始動時の駆動力が抑制されるので、ブレーキレバー５２Ｌ，５２Ｒは軽く握っている状態でエンジン２１を始動することができる。特に、基準回転数ＮeCLをクラッチイン回転数以上に設定しておくことにより、クラッチ接続時の結合力を小さくできるので、接続動作が緩やかになり、加速が緩やかなものとなる。したがって、発進時の乗り心地を良くすることができる。
【００３１】
点火を間引く場合の間引き率は、一定値であってもよいが、エンジン回転数に応じて変化させるものでもよい。例えば、基準回転数ＮeCLに対するエンジン回転数Ｎeの偏差（正方向の）が大きいほど間引き率を高くするのがよい。
【００３２】
なお、前記スロットルセンサ３１３ａからの信号の有無を判別して、この信号がない場合は、スタータが回転しないように構成することができる。これにより、スロットルセンサ３１３ａが故障したときに、スロットル開度θTHの判断を正しく行わないままエンジン２１が始動されることが回避される。
【００３３】
図１は、上記点火制御回路１００の要部機能を示すブロック図である。同図において、ブレーキスイッチ５３Ｌ，５３Ｒのうち少なくとも一方がオンになり、メインスイッチ３４がスタータ位置に切り替えられたときに、エンジンのスタータ２１ｃが付勢されるとともに、スロットル判断部１０２とエンジン回転数判断部１０３とが付勢される。スロットル判断部１０２は、スロットルセンサ３１３ａの出力であるスロットル開度θTHが、第１の基準開度θTHA以上になったあと、第２の基準開度θTHB以上に保持されている間は、検出信号ｓ１を出力する。
【００３４】
また、エンジン回転数判断部１０３は、エンジン回転数センサ２１ｂの出力であるエンジン回転数Ｎeが、基準回転数ＮeCL以上であるときに検出信号ｓ２を出力する。これらの信号ｓ１，ｓ２の双方が出力されているときに、点火間引き部１０４が付勢されて、予定の間引き率で点火を間引くための間引き信号が点火回路１０１に出力される。
【００３５】
本実施形態においては、点火を間引くことによってエンジンの回転数の上昇を抑制するようにしたが、点火時期制御により点火時期を遅角させてエンジンの出力を低下させ、結果的にエンジン回転数の上昇を抑制するように変形することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜請求項３の発明によれば、エンジン始動時にスロットル開度が大きく開かれていても、エンジン回転数の上昇は制限されるので、アクセル位置を気にせずに迅速な始動を行える。また、ブレーキ操作のみならずスロットル開度を監視するようにしているので、ブレーキスイッチを２段にする必要がなくなる。さらに、エンジン回転数の上昇が抑制して駆動力を小さくできるので、発進を押さえるためのブレーキ操作に要する操作力を小さくすることができる。
【００３７】
特に、請求項２の発明では、スロットル開度を第２の基準開度より小さくした状態では暖機運転を行うことができる。また、請求項３の発明では、クラッチが接続開始されるよりも高い回転数ではエンジン回転数の上昇が抑制される一方、クラッチが接続開始されるより低い回転数ではエンジン回転数の上昇は制限されない。したがって、低い接続開始回転数でクラッチをつないで緩やかな発進をすることができ、発進時の乗り心地を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る始動装置の要部機能を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る始動装置のハード構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る始動装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の一実施形態に係る始動装置を搭載した自動二輪車の側面図である。
【図５】  自動発進クラッチを有する自動変速機の断面図である。
【符号の説明】
３…遠心クラッチ、  １０…自動二輪車、  １６…後輪、  ２１…エンジン、  ２２…自動変速機、  ３４…メインスイッチ、  ５３Ｌ，５３Ｒ…ブレーキスイッチ、  １０１…点火回路、  １０２…スロットル判断部、  １０３…エンジン回転数判断部、  ３１３ａ…スロットルセンサ
【図１】
0004509427.tif 000002
【図２】
0004509427.tif 000003
【図３】
0004509427.tif 000004
【図４】
0004509427.tif 000005
【図５】
0004509427.tif 000006