(57)【要約】【課題】バッテリを備えることなく少ないキック操作でエンジン始動を可能にしたエンジン始動装置を提供する。【解決手段】キックペダルのキック操作が行われたときキックペダルに連動して発電動作を行う交流発電機と、交流発電機の出力交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、整流手段の出力電圧をオン時に電源電圧としてエンジンコントロールユニットに供給するイグニッションスイッチと、整流手段の出力電圧が逆流防止用の一方向性素子を介して印加される始動用コンデンサと、イグニッションスイッチのオン時にオン操作されたとき始動用コンデンサの充電電圧を電源電圧としてエンジンコントロールユニットに供給する始動スイッチと、を備える。【選択図】図１
2007120377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単気筒内燃エンジンの動作を電子制御するためのエンジンコントロールユニットを備えた車両においてキックペダルのキック操作によってエンジン始動を行うエンジン始動装置であって、
前記キック操作が行われたとき前記キックペダルに連動して発電動作を行う交流発電機と、
前記交流発電機の出力交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
前記整流手段の出力電圧をオン時に電源電圧として前記エンジンコントロールユニットに供給するイグニッションスイッチと、
前記整流手段の出力電圧が逆流防止用の一方向性素子を介して印加される始動用コンデンサと、
前記イグニッションスイッチがオン状態にある時にオン操作されると前記始動用コンデンサの充電電圧を電源電圧として前記エンジンコントロールユニットに供給する始動スイッチと、を備えたことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
前記整流手段は、前記交流発電機の出力交流電圧を整流する整流器と、整流器の出力電圧を平滑して前記直流電圧として出力する平滑用コンデンサとを有することを特徴とする請求項１記載のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記始動用コンデンサには、前記イグニッションスイッチがオンとなる前における前記キックペダルのキック操作による前記交流発電機の発電動作によって前記整流手段の出力直流電圧が前記一方向性素子を介して印加され、それによって前記始動用コンデンサは充電されることを特徴とする請求項１記載のエンジン始動装置。
【請求項４】
前記イグニッションスイッチと前記始動スイッチとは同一の操作子によって操作され、前記イグニッションスイッチがオンにあるときに前記始動スイッチはオンに操作可能であることを特徴とする請求項１記載のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車等の車両に搭載された内燃エンジンの始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の車両においては、燃料ポンプモータによる燃料圧力、エンジンの燃料供給量や点火時期等のエンジン動作をＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）によって最適状態に制御するものがある。
【０００３】
このような車両においてエンジン始動を行うためにキックペダルをキック操作する方式が採用された場合には、車両にバッテリを備えることが一般的である。バッテリを設けない場合には、キックペダルの操作に連動して交流発電機が発電動作を開始し、その発電電圧がＥＣＵの最低作動電圧に達するまではＥＣＵによるエンジン制御動作は行われないので、少ないキック操作でエンジンの始動は不可能である。
【０００４】
エンジン始動時にバッテリによってＥＣＵを作動させる場合には、キックペダルの初回のキック操作でエンジンが吸気行程になったときであってもＥＣＵは正常な作動状態になっており燃料噴射を実行させることができるので、キックペダルの１回等の少ないキック操作でエンジン始動が可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジン始動のためだけにバッテリを備えることはコストアップを招き、また車両を重くすることになるので、バッテリを備えることなく少ないキック操作でエンジン始動を可能にするエンジン始動方法が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、バッテリを備えることなく少ないキック操作でエンジン始動を可能にしたエンジン始動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエンジン始動装置は、単気筒内燃エンジンの動作を電子制御するエンジンコントロールユニットを備えた車両においてキックペダルのキック操作によってエンジン始動を行うエンジン始動装置であって、前記キック操作が行われたとき前記キックペダルに連動して発電動作を行う交流発電機と、前記交流発電機の出力交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、前記整流手段の出力電圧をオン時に電源電圧として前記エンジンコントロールユニットに供給するイグニッションスイッチと、前記整流手段の出力電圧が逆流防止用の一方向性素子を介して印加される始動用コンデンサと、前記イグニッションスイッチのオン時にオン操作されたとき前記始動用コンデンサの充電電圧を電源電圧として前記エンジンコントロールユニットに供給する始動スイッチと、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
かかる本発明によるエンジン始動装置においては、エンジン始動の際にはイグニッションスイッチをオンする前にキックペダルのキック操作が行われ、それによって交流発電機が発電動作を行って始動用コンデンサには電荷が蓄電され、その後、イグニッションスイッチがオンとされ、更に、始動スイッチがオンとされることにより、始動用コンデンサから蓄電電荷による放電電流がエンジンコントロールユニットに流れてエンジンコントロールユニットが作動状態となる。よって、吸気行程直前の所定のクランク角度においてキックペダルのキック操作が開始されることにより、１回のキック操作によりエンジン始動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明によるエンジン始動装置を適用したレーシング用自動二輪車のエンジン制御システムを示している。このシステムは、交流発電機１、整流器２、平滑用コンデンサ３、ダイオード４、始動用コンデンサ５、イグニッションスイッチ６、始動スイッチ７、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）８、点火装置９、インジェクタ１０及び燃料ポンプモータ１１を備えている。
【００１１】
交流発電機１は自動二輪車に搭載された単気筒内燃エンジンのクランクシャフト（図示せず）の回転に連動すると共に自動二輪車のキックペダル１２に連動して発電して交流電圧を出力する。整流器２は交流発電機１の出力交流信号を整流して直流信号に変換する。整流器２は出力端子として正端子及び負端子を有している。その正端子はイグニッションスイッチ６の一端に接続され、負端子はグランドラインＧＬに接続されている。
【００１２】
平滑用コンデンサ３は、整流器２の正端子及び負端子間に接続され、整流器２の出力電圧を平滑する。ダイオード４は逆流防止用の一方向性素子であり、そのアノードは整流器２の正端子に接続され、カソードは始動用コンデンサ５の一端に接続されている。始動用コンデンサ５の他端はグランドラインＧＬに接続されている。平滑用コンデンサ３の容量は例えば、１００００μＦであり、始動用コンデンサ５の容量は平滑用コンデンサ３の容量より大きく、例えば、４４０００μＦである。
【００１３】
イグニッションスイッチ６の他端は正電源ラインＰＬを介してＥＣＵ８、インジェクタ１０及び燃料ポンプモータ１１に接続されている。すなわち、イグニッションスイッチ６がオンにあるとき整流器２の出力電圧がイグニッションスイッチ６を介してＥＣＵ８、インジェクタ１０及び燃料ポンプモータ１１に供給される。
【００１４】
始動スイッチ７は始動用コンデンサ５の一端と正電源ラインＰＬとの間に接続されており、内燃エンジンを始動させるために設けられている。始動スイッチ７は操作時だけオンとなる。
【００１５】
また、イグニッションスイッチ６と始動スイッチ７とを一体に形成し、同一の操作子によって操作されるようにしても良い。すなわち、その一体形成のスイッチは図２に示すように、イグニッションスイッチ用の固定接点６ａ、始動スイッチ用の固定接点７ａ、可動接点１３及び操作子１４とを備え、操作子１４の操作によって可動接点１３は矢印方向Ａに移動してイグニッションスイッチ用の固定接点６ａと接触してオン状態となり、更に操作すると、固定接点６ａとのオン状態を維持して始動スイッチ用の固定接点７ａと接触してオン状態となる。
【００１６】
ＥＣＵ８は点火装置９、インジェクタ１０及び燃料ポンプモータ１１各々の動作を制御するために設けられている。ＥＣＵ８は内燃エンジンの点火プラグ（図示せず）に火花放電させる点火時期を算出し、その点火時期を示すて点火指令を点火装置９に対して出力する。点火装置９はＥＣＵ８の点火指令に応じて点火プラグに火花放電のための高電圧を印加する。ＥＣＵ８は内燃エンジンの運転状態に応じて１サイクル毎にインジェクタ１０による燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応した噴射時間だけインジェクタ１０を駆動するための燃料噴射パルスを１サイクル毎の噴射タイミング（吸気行程）にて印加する。インジェクタ１０は燃料噴射パルスが供給されている期間だけ稼働して燃料を内燃エンジンの吸気系に噴射する。また、ＥＣＵ８はインジェクタ１０に燃料を圧送するために燃料ポンプモータ１１を制御する。燃料ポンプモータ１１はＥＣＵ８の制御指令に応じて内燃エンジンの燃料タンク（図示せず）内の燃料をインジェクタ１０へ圧送する。
【００１７】
なお、図示していないがＥＣＵ８には、吸気圧センサ、クランク角センサ等のエンジンの運転パラメータを検出するセンサが接続されている。ＥＣＵ８はそれらのセンサ出力に応じて点火時期、燃料噴射量及び燃料圧送の制御を行う。
【００１８】
次に、かかる構成のエンジン制御システムの始動動作について図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００１９】
先ず、ドライバ（運転者）が自動二輪車を運転するためには、エンジン始動の前のイグニッションスイッチ６及び始動スイッチ７が共にオフであるときにドライバはキックペダル１２を複数回操作する。これにより交流発電機１が発電動作を行い、交流発電機１から交流電圧が出力される。交流発電機１による発電出力は整流器２によって直流とされて平滑用コンデンサ３及び始動用コンデンサ５に蓄積される（ステップＳ１）。
【００２０】
その後、ドライバはイグニッションスイッチ６を操作してそれをオンとし（ステップＳ２）、キックペダル１２を操作してクランクシャフトの角度位置を吸気行程直前の所定のクランク角度にキック位置合わせを行う（ステップＳ３）。イグニッションスイッチ６のオン時に平滑用コンデンサ３に蓄積された電荷は放電し、放電電流としてイグニッションスイッチ６を介してＥＣＵ８に流れる。
【００２１】
そして、ドライバは始動スイッチ７を操作してそれをオンとする（ステップＳ４）。始動スイッチ７のオンにより始動用コンデンサ５に蓄積された電荷が放電し、放電電流として始動スイッチ７を介してＥＣＵ８に流れる。ＥＣＵ８は制御動作を開始する。制御動作の開始と同時に燃料ポンプモータ１１にも放電電流は流れ込むのでポンプ動作が開始される。
【００２２】
平滑用コンデンサ３の蓄積電荷量は小さいので、平滑用コンデンサ３からの放電電流だけではＥＣＵ８への印加電圧は制御動作を十分に実行する電圧レベル（最低作動電圧、例えば、６Ｖ）に達しない可能性がある。一方、始動用コンデンサ５の蓄積電荷量は大きいのでそれからの放電電流ではＥＣＵ８が制御動作を十分に実行する電圧レベルに達する。
【００２３】
ＥＣＵ８の制御動作の開始により、燃料ポンプモータ１１は内燃エンジンの燃料タンク内の燃料をインジェクタ１０へ圧送し、その結果、燃料圧力が上昇して燃料噴射に必要な燃料圧力が得られる。また、ＥＣＵ８は各種のセンサ出力に応じて点火時期及び燃料噴射量を算出する状態にある。
【００２４】
この状態で、ドライバがキックペダル１２をキック操作すると、吸気行程における噴射タイミングでＥＣＵ８からは燃料噴射パルスがインジェクタ１０に供給されるので、インジェクタ１０には駆動電圧（ＥＣＵ８への印加電圧に等しい）が印加され、インジェクタ１０は燃料を噴射する（ステップＳ５）。よって、キックペダル１２の１回のキック操作でのエンジン始動が可能となる。始動スイッチ７はエンジン始動後には操作されないのでオフとなる。
【００２５】
内燃エンジンの作動中には、クランクシャフトの回転に応じて交流発電機１が発電動作を行い、交流発電機１から交流電圧が出力される。交流発電機１による発電出力は整流器２によって直流とされて始動用コンデンサ５に蓄積される。
【００２６】
内燃エンジンがエンジンストールを起こした場合には、ドライバは再始動のために、上記のステップＳ３のキックペダル１２を操作して位置合わせを行い、そして、ステップＳ４の始動スイッチ７を操作してそれをオンとする。始動スイッチ７のオンにより始動用コンデンサ５に蓄積された電荷が放電し、放電電流として始動スイッチ７を介してＥＣＵ８に流れる。ＥＣＵ８は制御動作を再開するので、エンジン始動時と同様に始動用コンデンサ５の蓄積電荷を電源として始動動作が行われる（ステップＳ５）。すなわち、ＥＣＵ８の制御動作の再開により、燃料ポンプモータ１１からインジェクタ１０への燃料が圧送され、各種のセンサ出力に応じて点火時期及び燃料噴射量が算出する状態となる。そして、ドライバがキック位置合わせを行った後、キックペダル１２をキック操作すると、吸気行程における噴射タイミングでＥＣＵ８からは燃料噴射パルスがインジェクタ１０に供給されるので、インジェクタ１０には駆動電圧が印加され、インジェクタ１０は燃料を噴射する。よって、エンジン再始動が早急に可能となる。
【００２７】
なお、上記した実施例においては、車両として自動二輪車について説明したが、エンジン始動を行うためにキックペダルをキック操作する方式が採用された三輪車等の他の車両のエンジン始動装置として同様に本発明を適用することができる。
【００２８】
以上のように、本発明によれば、キックペダルをエンジン始動前に予めキック操作して始動用コンデンサに蓄電しておき、その蓄電電圧をエンジン始動時にＥＣＵに印加することによりバッテリを備えることなく少ないキック操作でエンジン始動が可能となる。また、エンジン稼働中には始動用コンデンサは蓄電されるので、エンジンストールを起こした直後のエンジン再始動時においてもその蓄電電圧をＥＣＵに印加することにより少ないキック操作でエンジン再始動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるエンジン始動装置を適用したエンジン制御システムを示す図である。
【図２】図１のシステム中のイグニッションスイッチと始動スイッチとを一体に形成した例を示す図である。
【図３】エンジン始動までの操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１  交流発電機
２  整流器
３  平滑用コンデンサ
５  始動用コンデンサ
６  イグニッションスイッチ
７  始動スイッチ
８  ＥＣＵ
【図１】
2007120377.tif 000003
【図２】
2007120377.tif 000004
【図３】
2007120377.tif 000005