(57)【要約】      （修正有）【課題】回転電機の大型化を避けつつ、エンジンの再始動をより短時間で行うことができるエンジンユニットを提供すること。【解決手段】車両に搭載されるエンジンユニットである４ストロークエンジン本体と、車両が備えるバッテリから電力の供給を受けてクランクシャフトを回転させることができ、且つクランクシャフトの回転に伴う発電によりバッテリを充電できるように構成された回転電機と、バッテリと回転電機との間を流れる電流を制御するためのインバータと、インバータと回転電機と４ストロークエンジン本体とを制御する制御装置とを備え、制御装置は、エンジンの燃焼停止後、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて回転電機に対してベクトル制御を行うことによりクランクシャフトの回転を制御してクランクシャフトの回転を停止させる。【選択図】図６
2017036665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるエンジンユニットであって、
前記エンジンユニットは、
燃焼停止状態での４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有し、前記高負荷領域においてクランクシャフトを回転させる負荷は、前記低負荷領域において前記クランクシャフトを回転させる負荷よりも大きい、４ストロークエンジン本体と、
前記車両が備えるバッテリから電力の供給を受けて前記クランクシャフトを回転させることができ、且つ前記クランクシャフトの回転に伴う発電により前記バッテリを充電できるように構成された回転電機と、
前記バッテリと前記回転電機との間を流れる電流を制御するためのインバータと、
前記回転電機と前記４ストロークエンジン本体とを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記４ストロークエンジン本体の燃焼停止後、前記クランクシャフトの回転速度及び前記クランクシャフトの位置に応じて前記回転電機に対してベクトル制御を行うことにより前記クランクシャフトの回転を制御して前記クランクシャフトの回転を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンユニットは、自動二輪車等の車両に搭載される。エンジンユニットは、例えば、モータ及びジェネレータとしての機能を有する回転電機を備えている。
【０００３】
このような回転電機は、エンジン始動時に、スタータモータとして機能する。回転電機は、エンジン始動時に、車両が備えるバッテリにより駆動され、クランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる。エンジン始動時では、圧縮行程におけるシリンダ内の気体の圧縮に伴い、圧縮行程でのクランクシャフトの回転抵抗が大きくなる。従って、回転電機は、圧縮行程の高負荷領域を乗り越えてクランクシャフトを回転させなければならない。
【０００４】
また、回転電機は、自動二輪車等の車両に搭載されるので、車両への搭載に適していなければならない。具体的には、回転電機は、例えば、車両への搭載に適したサイズでなければならない。車両搭載性及び走行性能の観点から、回転電機は小さいことが望ましい。
【０００５】
しかし、通常、回転電機が小型化されると、回転電機の出力トルクが低下する。そのため、速やかなエンジン始動が困難になる。これは、エンジンを停止させた後にエンジンを再始動する車両にとって好ましくない。従って、エンジンを停止させた後にエンジンを再始動する車両は、回転電機の小型化と、エンジンの再始動に要する時間の短縮化との両方を必要とする。
【０００６】
特許文献１は、スタータモータの小型化と、エンジンの燃焼を停止させた後のエンジンの再始動の短時間化とを図るエンジン始動制御装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１のエンジン始動制御装置は、回転電機の大型化を避けつつ、エンジンの再始動の充分な短時間化を実現することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされた発明である。本発明の目的は、回転電機の大型化を避けつつ、エンジンの再始動をより短時間で行うことができるエンジンユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１）  車両に搭載されるエンジンユニットであって、
前記エンジンユニットは、
燃焼停止状態での４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有し、前記高負荷領域においてクランクシャフトを回転させる負荷は、前記低負荷領域において前記クランクシャフトを回転させる負荷よりも大きい、４ストロークエンジン本体と、
前記車両が備えるバッテリから電力の供給を受けて前記クランクシャフトを回転させることができ、且つ前記クランクシャフトの回転に伴う発電により前記バッテリを充電できるように構成された回転電機と、
前記バッテリと前記回転電機との間を流れる電流を制御するためのインバータと、
前記インバータと前記回転電機と前記４ストロークエンジン本体とを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記４ストロークエンジン本体の燃焼停止後、前記クランクシャフトの回転速度及び前記クランクシャフトの位置に応じて前記回転電機に対してベクトル制御を行うことにより前記クランクシャフトの回転を制御して前記クランクシャフトの回転を停止させる。
【００１１】
（１）の構成によれば、制御装置は、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて、例えばクランクシャフトの回転を加速する制御又はクランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御を行う。ベクトル制御によれば、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて加速又は抵抗の程度を制御することができる。これによって、４ストロークエンジン本体が再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置にクランクシャフトを停止させることができる。従って、クランクシャフトが停止してから、ストロークエンジン本体の再始動までの時間を短縮することができる。ここで、エンジンの再始動時のクランクシャフトの回転は、エンジンの再始動前のクランクシャフトの停止位置から行われてもよい。また、エンジンの再始動時のクランクシャフトの回転は、上記停止位置からクランクシャフトがさらに移動した後の位置から、行われてもよい。いずれの場合においても、（１）の構成によれば、再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置にクランクシャフトを停止させることができる。従って、（１）の構成によれば、回転電機の大型化を必要とせずに、エンジンの燃焼停止からエンジンの再始動までの時間を短縮できる。
【００１２】
なお、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて回転電機に対して行われるベクトル制御は、特に限定されないが、例えば、以下のように行われてもよい。制御装置は、ベクトル制御を開始する時点のクランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて、クランクシャフトの回転の制御内容を決定する。制御装置は、制御内容を決定した後、決定された制御内容に基づいて、オープンループ制御で、クランクシャフトの回転を制御し、クランクシャフトの回転を停止させる。
【００１３】
また、上記ベクトル制御は、例えば、以下のように行われてもよい。制御装置は、ベクトル制御を行う期間、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じてフィードバック制御を行う。この場合、制御装置は、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて制御内容を変更しつつ、変更された制御内容に基づいて、クランクシャフトの回転を制御し、クランクシャフトの回転を停止させる。さらに、上記ベクトル制御が行われる期間のうち、一部の期間でフィードバック制御が行われ、残りの期間でオープンループ制御が行われてもよい。
【００１４】
また、ベクトル制御によるクランクシャフトの回転の制御は、４ストロークエンジン本体の燃焼停止後からクランクシャフトの回転が停止するまでの期間の少なくとも一部において行われればよい。例えば、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置を検出可能なクランクシャフトの回転速度の下限値が０（ｒｐｍ）を超える車両においては、ベクトル制御によるクランクシャフトの回転が以下の期間に行われてもよい。即ち、エンジンの燃焼停止後から、クランクシャフトの回転速度の低下に伴ってクランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置の少なくとも一方が検出されなくなる時点までの期間の少なくとも一部において、ベクトル制御によるクランクシャフトの回転が行われてもよい。この場合、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置の少なくとも一方が検出されなくなる時点から、クランクシャフトの回転が停止するまでの期間では、ベクトル制御によるクランクシャフトの回転の制御が行われなくてもよい。
【００１５】
また、クランクシャフトの回転の制御は、例えば、クランクシャフトの回転を加速する制御、及びクランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御の少なくとも一方を含む。クランクシャフトの回転の制御では、クランクシャフトの回転を加速する制御、及びクランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御の少なくとも一方が行われればよい。例えば、クランクシャフトの回転の制御が行われる期間に、クランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御と、クランクシャフトの回転を加速する制御との両方が行われてもよい。また、クランクシャフトの回転を加速する制御のみが行われてもよい。この場合、例えば、クランクシャフトの回転を加速する制御を行った後、クランクシャフトの回転が停止するまで、クランクシャフトの惰性回転が行われる。このような態様であっても、上記（１）の構成によれば、クランクシャフトの回転速度及びクランクシャフトの位置に応じてベクトル制御によりクランクシャフトの回転が制御されるため、再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置にクランクシャフトを精度良く停止させることができる。その結果、再始動に要する時間が短縮され得る。しかし、クランクシャフトの回転の制御では、少なくとも、クランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御が行われることが好ましい。再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置にクランクシャフトを精度良く且つ短時間で停止させることができるからである。
【００１６】
クランクシャフトの回転の加速について説明する。クランクシャフトの回転は、４ストロークエンジンの燃焼停止後、慣性により一時的に継続される。クランクシャフトの回転速度は、クランクシャフトの回転が継続する期間において徐々に低下する。クランクシャフトの回転の加速は、徐々に低下するクランクシャフトの回転速度と比べて相対的にクランクシャフトの回転が加速することをいう。従って、クランクシャフトの回転速度の低下を抑制する制御、即ちクランクシャフトの回転速度の低下量を減らす制御は、クランクシャフトの回転を加速する制御に該当する。また、クランクシャフトの回転速度を維持してクランクシャフトの回転速度の低下量を０又は実質的に０とする制御は、クランクシャフトの回転を加速する制御に該当する。また、クランクシャフトの回転速度を増加させる制御も、クランクシャフトの回転を加速させる制御に該当する。
【００１７】
クランクシャフトの回転への抵抗の付与は、クランクシャフトの回転の低下を促進する制御、即ちクランクシャフトの回転速度の低下量を増やす制御である。上記（１）の好ましい実施形態において、クランクシャフトの回転への抵抗の付与は、例えば、蓄電部から回転電機への電力が供給される期間が生じるように行われる。これにより、制動力をより高めることができ、再始動に要する時間がより短縮される。なお、蓄電部は、バッテリと、バッテリとインバータとの間に設けられたキャパシタとを含む。
【００１８】
また、上記（１）の好ましい実施形態において、クランクシャフトの回転への抵抗の付与は、例えば、回転電機が発電してバッテリを充電する期間が生じるように行われる。これにより、電力消費を抑えつつ、再始動に要する時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回転電機の大型化を避けつつ、エンジンの再始動をより短時間で行うことができるエンジンユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る空冷型のエンジンユニットの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【図２】エンジン始動時のクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。
【図３】図１における回転電機及びその近傍部分を拡大して示した拡大断面図である。
【図４】図３に示す回転電機の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。
【図５】図１に示すエンジンユニットに係る電気的な基本構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示すエンジンユニットの動作を説明するフローチャートである。
【図７】第一実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートである。
【図８】本発明の第二実施形態に係るエンジンユニットの動作を説明するフローチャートである。
【図９】（ａ）は、第二実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートであり、（ｂ）は、第三実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートである。
【図１０】エンジンユニットが搭載される車両を示す外観図である。
【図１１】本発明に係る水冷型のエンジンユニットの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［エンジンユニット］
図１は、本発明の第一実施形態に係る空冷型のエンジンユニットＥＵの概略構成を模式的に示す部分断面図である。なお、本実施形態におけるエンジンユニットＥＵは、車両用４ストロークエンジンユニットである。
【００２２】
エンジンユニットＥＵは、車両の一例である自動二輪車（図１０参照）に設けられている。エンジンユニットＥＵは、４ストロークエンジン本体Ｅと、回転電機ＳＧとを備える。４ストロークエンジン本体Ｅは、単気筒の４ストロークエンジンである。４ストロークエンジン本体Ｅは、図２に示すクランク角度位置と必要トルクとの関係を有している。
【００２３】
図２は、エンジン始動時のクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。
【００２４】
４ストロークエンジン本体Ｅは、４ストロークの間に、クランクシャフト５を回転させる負荷が大きい高負荷領域と、クランクシャフト５を回転させる負荷が高負荷領域の負荷より小さい低負荷領域とを有する。クランクシャフト５の回転角度を基準として見ると、低負荷領域は高負荷領域よりも広い。低負荷領域に相当する回転角度領域は、高負荷領域に相当する回転角度領域よりも広い。より詳細には、４ストロークエンジン本体Ｅは、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の４工程を繰り返しながら回転する。図２に示すように、圧縮行程は、高負荷領域に含まれ、低負荷領域に含まれない。本実施形態の４ストロークエンジン本体Ｅにおいて、高負荷領域は圧縮行程と略重なる領域であり、低負荷領域は、吸気行程、膨張行程、及び排気行程と略重なる領域である。ただし、高負荷領域及び低負荷領域のそれぞれの境界は、上記の各行程の境界と一致している必要はない。
【００２５】
図１に示すように、エンジンユニットＥＵは、回転電機ＳＧを備えている。回転電機ＳＧは、三相ブラシレス型の回転電機である。回転電機ＳＧは、エンジン始動時には、クランクシャフト５を回転させて４ストロークエンジン本体Ｅを始動させる。また、回転電機ＳＧは、少なくとも４ストロークエンジン本体Ｅの始動後には、クランクシャフト５により回転されてジェネレータとして機能する。なお、回転電機ＳＧがジェネレータとして機能する場合において、回転電機ＳＧは、エンジンの燃焼開始後、必ずしも、常にジェネレータとして機能する必要はない。例えば、エンジンの燃焼が開始した後、回転電機ＳＧが直ちにジェネレータとして機能せず、所定の条件が満たされた場合に、回転電機ＳＧがジェネレータとして機能してもよい。そのような所定の条件としては、例えば、エンジン回転速度が所定速度に到達したこと、エンジンの燃焼が開始してから所定時間が経過したこと等が挙げられる。また、エンジンの燃焼開始後に、回転電機ＳＧがジェネレータとして機能する期間と回転電機ＳＧがモータ（例えば、車両駆動用モータ）として機能する期間とが含まれていてもよい。
【００２６】
回転電機ＳＧは、４ストロークエンジン本体Ｅのクランクシャフト５に取り付けられている。本実施形態では、回転電機ＳＧが、クランクシャフト５に、動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機、増速機等）を介さずに取り付けられている。但し、本発明においては、回転電機ＳＧが、回転電機ＳＧの回転によりクランクシャフト５を回転させるように構成されていればよい。従って、回転電機ＳＧが、クランクシャフト５に、動力伝達機構を介して取り付けられていてもよい。なお、本発明においては、回転電機ＳＧの回転軸線と、クランクシャフト５の回転軸線とが略一致していることが好ましい。また、本実施形態のように、回転電機ＳＧが動力伝達機構を介さずにクランクシャフト５に取り付けられていることが好ましい。
【００２７】
４ストロークエンジン本体Ｅは、クランクケース１（エンジンケース１）と、シリンダ２と、ピストン３と、コネクティングロッド４と、クランクシャフト５とを備えている。シリンダ２は、クランクケース１から所定方向（例えば斜め上方）に突出する態様で設けられている。ピストン３は、シリンダ２内に往復移動自在に設けられている。クランクシャフト５は、クランクケース１内に回転可能に設けられている。コネクティングロッド４の一端部（例えば上端部）は、ピストン３に連結されている。コネクティングロッド４の他端部（例えば下端部）は、クランクシャフト５に連結されている。シリンダ２の端部（例えば上端部）には、シリンダヘッド６が取り付けられている。クランクシャフト５は、クランクケース１に、一対のベアリング７を介して、回転自在な態様で支持されている。クランクシャフト５の一端部５ａ（例えば右端部）は、クランクケース１から外方に突出している。クランクシャフト５の一端部５ａには、回転電機ＳＧが取り付けられている。
【００２８】
クランクシャフト５の他端部５ｂ（例えば左端部）は、クランクケース１から外方に突出している。クランクシャフト５の他端部５ｂには、無段変速機ＣＶＴのプライマリプーリ２０が取り付けられている。プライマリプーリ２０は、固定シーブ２１と可動シーブ２２とを有する。固定シーブ２１は、クランクシャフト５の他端部５ｂの先端部分に、クランクシャフト５と共に回転するように固定されている。可動シーブ２２は、クランクシャフト５の他端部５ｂにスプライン結合されている。従って、可動シーブ２２は、軸方向Ｘに沿って移動可能であり、固定シーブ２１との間隔が変更される態様で、クランクシャフト５と共に回転する。プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ（図示せず）とには、ベルトＢが掛けられている。クランクシャフト５の回転力が自動二輪車（図８参照）の駆動輪に伝達される。本実施形態の４ストロークエンジン本体Ｅは、空冷型エンジンである。
【００２９】
図３は、図１における回転電機ＳＧ及びその近傍部分を拡大して示した拡大断面図である。また、図４は、図３に示す回転電機ＳＧの回転軸線Ｊに垂直な断面を示す断面図である。
【００３０】
回転電機ＳＧは、アウターロータ３０と、インナーステータ４０と、磁気センサユニット（図示せず）とを有する。アウターロータ３０は、アウターロータ本体部３１を有する。アウターロータ本体部３１は、例えば強磁性材料からなる。アウターロータ本体部３１は、有底筒状を有する。アウターロータ本体部３１は、筒状ボス部３２と、円板状の底壁部３３と、筒状のバックヨーク部３４とを有する。筒状ボス部３２は、クランクシャフト５の一端部５ａに挿入された状態で、クランクシャフト５に固定されている。底壁部３３は、筒状ボス部３２に固定されており、クランクシャフト５の径方向Ｙに広がる円板形状を有する。バックヨーク部３４は、底壁部３３の外周縁からクランクシャフト５の軸方向Ｘに延びる筒形状を有する。バックヨーク部３４は、クランクケース１に近づく方向に延びている。
【００３１】
底壁部３３及びバックヨーク部３４は、例えば金属板をプレス成形することにより一体的に形成されている。なお、本発明では、底壁部３３とバックヨーク部３４とは別体に構成されていてもよい。即ち、アウターロータ本体部３１において、バックヨーク部３４は、アウターロータ本体部３１を構成する他の部分と一体的に構成されていてもよく、アウターロータ本体部３１を構成する他の部分と別体に構成されていてもよい。バックヨーク部３４と他の部分とが別体に構成されている場合、バックヨーク部３４が、強磁性材料からなればよく、他の部分は、強磁性材料以外の材料からなっていてもよい。
【００３２】
筒状ボス部３２には、クランクシャフト５の一端部５ａを挿入するためのテーパ状挿入孔３２ａが、クランクシャフト５の軸方向Ｘに沿って形成されている。テーパ状挿入孔３２ａは、クランクシャフト５の一端部５ａの外周面に対応するテーパ角を有する。挿入孔３２ａにクランクシャフト５の一端部５ａを挿入したときに、一端部５ａの外周面が挿入孔３２ａの内周面に接触し、クランクシャフト５が挿入孔３２ａに固定される。これにより、ボス部３２が、クランクシャフト５の軸方向Ｘに対して位置決めされる。この状態で、クランクシャフト５の一端部５ａの先端部分に形成された雄ねじ部５ｃに、ナット３５がねじ込まれる。これにより、クランクシャフト５に筒状ボス部３２が固定される。
【００３３】
筒状ボス部３２は、筒状ボス部３２の基端部（図中では筒状ボス部３２の右部）に径大部３２ｂを有する。筒状ボス部３２は、径大部３２ｂの外周面に、径方向外側に向かって延びた鍔部３２ｃを有する。アウターロータ本体部３１の底壁部３３の中央部に形成された孔部３３ａに、筒状ボス部３２の径大部３２ｂが挿入されている。この状態において、鍔部３２ｃが底壁部３３の外周面（図中、右側面）に接している。筒状ボス部３２の鍔部３２ｃとアウターロータ本体部３１の底壁部３３とが、アウターロータ本体部３１の周方向の複数個所において、鍔部３２ｃと底壁部３３とを貫通するリベット３６で一体的に固定されている。
【００３４】
アウターロータ本体部３１のバックヨーク部３４には、バックヨーク部３４の内周面に、複数の永久磁石部３７が設けられている。各永久磁石部３７は、Ｓ極とＮ極とが回転電機ＳＧの径方向に並ぶように設けられている。
【００３５】
複数の永久磁石部３７は、回転電機ＳＧの周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるように設けられている。本実施形態では、インナーステータ４０と対向するアウターロータ３０の磁極数が２４個である。アウターロータ３０の磁極数とは、インナーステータ４０と対向する磁極数をいう。ステータコアＳＴの歯部４３と対向する永久磁石部３７の磁極面の数は、アウターロータ３０の磁極数に相当する。アウターロータ３０が有する磁極１つあたりの磁極面は、インナーステータ４０と対向する永久磁石部３７の磁極面に相当する。永久磁石部３７の磁極面は、永久磁石部３７とインナーステータ４０との間に設けられた非磁性体（図示せず）により覆われている。永久磁石部３７とインナーステータ４０との間には磁性体が設けられていない。非磁性体としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼材が挙げられる。本実施形態において、永久磁石部３７は、フェライト磁石である。但し、本発明において、永久磁石としては、ネオジボンド磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石等の従来公知の磁石が採用され得る。永久磁石部３７の形状は、特に限定されない。なお、アウターロータ３０は、永久磁石部３７が磁性材料に埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ型）であってもよいが、本実施形態のように、永久磁石部３７が磁性材料から露出した表面磁石型（ＳＰＭ型）であることが好ましい。
【００３６】
上述のように、クランクシャフト５に取り付けられ、クランクシャフト５と共に回転するように取り付けられたアウターロータ３０は、クランクシャフト５のイナーシャを増加させるための回転体である。また、アウターロータ３０を構成する底壁部３３の外周面（図１及び図３における右側面）には、複数枚の羽根部Ｆａを有する冷却ファンＦが設けられている。冷却ファンＦは、固定具（複数本のボルトＦｂ）で、底壁部３３の外周面に固定されている。
【００３７】
インナーステータ４０は、ステータコアＳＴと複数相のステータ巻線Ｗとを有する。ステータコアＳＴは、例えば薄板状のケイ素鋼板を軸方向に沿って積層することにより形成される。ステータコアＳＴは、ステータコアＳＴの中心部に、アウターロータ３０の筒状ボス部３２の外径よりも大きな内径の孔部４１を有する。また、ステータコアＳＴは、径方向外側に向かって一体的に延びた複数の歯部４３を有する（図４参照）。本実施形態においては、合計１８個の歯部４３が周方向に間隔を空けて設けられている。換言すると、ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて形成された合計１８個のスロットＳＬ（図４参照）を有する。
【００３８】
各歯部４３の周囲には、ステータ巻線Ｗが巻き付けられている。複数相のステータ巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。ステータ巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。
【００３９】
図３に示すように、インナーステータ４０には、回転電機ＳＧの径方向の中央部分に孔部４１が形成されている。孔部４１内には、クランクシャフト５及びアウターロータ３０の筒状ボス部３２が、孔部４１の壁面（インナーステータ４０）から間隔を空けて配置されている。この状態で、インナーステータ４０は、４ストロークエンジン本体Ｅのクランクケース１に取り付けられている。インナーステータ４０の歯部４３の端部（先端面）は、アウターロータ３０を構成する永久磁石部３７の磁極面（内周面）から間隔を空けて配置されている。この状態で、アウターロータ３０は、クランクシャフト５の回転と連動して回転する。アウターロータ３０は、クランクシャフト５と一体で回転する。
【００４０】
図４を参照して、アウターロータ３０についてさらに説明する。永久磁石部３７は、回転電機ＳＧの径方向におけるインナーステータ４０の外側に設けられている。バックヨーク部３４は、径方向における永久磁石部３７の外側に設けられている。永久磁石部３７は、インナーステータ４０に対向する面に、周方向に複数の磁極面３７ａを備えている。磁極面３７ａは、回転電機ＳＧの周方向に並んでいる。磁極面３７ａのそれぞれは、Ｎ極又はＳ極である。Ｎ極とＳ極とは、回転電機ＳＧの周方向に交互に配置されている。永久磁石部３７の磁極面３７ａは、インナーステータ４０に向いている。本実施形態では、複数の磁石が回転電機ＳＧの径方向に配置されており、複数の磁石のそれぞれが、Ｓ極とＮ極とを回転電機ＳＧの径方向に向けた姿勢で配置されている。周方向に隣り合う１つのＳ極と１つのＮ極とによって磁極対が構成される。磁極対の数は、磁極面３７ａの数の１／２である。本実施形態では、アウターロータ３０に、インナーステータ４０と対向する２４個の磁極面３７ａが設けられており、アウターロータ３０の磁極対の数は１２個である。なお、図には、１２個の磁極対３７ｐが示されている。ただし、図の見やすさのため、３７ｐの符号は、１つの対のみを指している。
【００４１】
アウターロータ３０の外面には、アウターロータ３０の回転位置を検出させるための複数の被検出部３８が備えられている。複数の被検出部３８は、磁気作用によって検出される。複数の被検出部３８は、周方向に間隔を空けてアウターロータ３０の外面に設けられている。本実施形態において、複数の被検出部３８は、周方向に間隔を空けてアウターロータ３０の外周面に設けられている。複数の被検出部３８は、筒状のバックヨーク部３４の外周面に配置されている。複数の被検出部３８のそれぞれは、バックヨーク部３４の外周面から回転電機ＳＧの径方向Ｙにおける外向きに突出している。底壁部３３、バックヨーク部３４、及び被検出部３８は、例えば鉄等の金属板をプレス成形することにより一体的に形成されている。つまり、被検出部３８は、強磁性体で形成されている。被検出部３８の配置の詳細については、後に説明する。
【００４２】
ロータ位置検出装置５０は、アウターロータ３０の位置を検出する装置である。ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８と対向する位置に設けられている。つまり、ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８がロータ位置検出装置５０と順次対向するような位置に配置されている。ロータ位置検出装置５０は、アウターロータ３０の回転に伴い被検出部３８が通過する経路に対向している。ロータ位置検出装置５０は、インナーステータ４０とは離れた位置に配置されている。本実施形態において、ロータ位置検出装置５０は、クランクシャフト５の径方向においてロータ位置検出装置５０とインナーステータ４０及びステータ巻線Ｗとの間にアウターロータ３０のバックヨーク部３４及び永久磁石部３７が位置するように配置されている。ロータ位置検出装置５０は、回転電機ＳＧの径方向における、アウターロータ３０よりも外側に配置されており、アウターロータ３０の外周面に向いている。
【００４３】
ロータ位置検出装置５０は、検出用巻線５１、検出用磁石５２及びコア５３を有している。検出用巻線５１は、被検出部３８を検出するピックアップコイルとして機能する。コア５３は、例えば鉄製の棒状に延びた部材である。検出用巻線５１は、被検出部３８を磁気的に検出する。ロータ位置検出装置５０は、クランクシャフト５の回転の開始後に、アウターロータ３０の回転位置の検出を開始する。なお、ロータ位置検出装置５０には、上述した、被検出部３８の通過に伴う起電力によって発生する電圧が変化するタイプ以外の構成も採用可能である。例えば、ロータ位置検出装置５０には、検出用巻線５１に常時通電を行い、被検出部３８の通過に伴うインダクタンスの変化により通電電流が変化するタイプの構成も採用可能である。また、ロータ位置検出装置５０は、特に限定されず、ホール素子又はＭＲ素子を備えていてもよい。本実施形態のエンジンユニットＥＵ（図１参照）は、ホール素子又はＭＲ素子を備えていてもよい。
【００４４】
ここで、図４を参照して、アウターロータ３０における被検出部３８の配置について説明する。本実施形態における複数の被検出部３８は、アウターロータ３０の外面に設けられ、磁極面の対３７ｐに対する相対位置が同一となる位置に設けられている。また、ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８と対向する位置に設けられている。図４には、周方向に隣り合う２つの磁極（Ｓ極及びＮ極）によって構成された磁極対３７ｐにおける、予め定められた周方向の規定位置が、一点鎖線で示されている。なお、本実施形態では、アウターロータ３０に、規定位置の数よりも１つ少ない１１個の被検出部３８が設けられている。１１個の被検出部３８は、１２ヶ所の規定位置のうち１１ヶ所にそれぞれ設けられている。
【００４５】
図５は、図１に示すエンジンユニットＥＵに係る電気的な基本構成を示すブロック図である。
エンジンユニットＥＵは、４ストロークエンジン本体Ｅ、回転電機ＳＧ、及び制御装置ＣＴを備えている。制御装置ＣＴには、回転電機ＳＧ、点火プラグ２９、及びバッテリ１４が接続されている。
【００４６】
制御装置ＣＴは、複数相のステータ巻線Ｗと接続され、車両が備えるバッテリ１４から複数相のステータ巻線Ｗへの電流を供給する。制御装置ＣＴは、回転電機制御部６２と、燃焼制御部６３と、複数のスイッチング部６１１〜６１６とを備えている。本実施形態における制御装置ＣＴは、６個のスイッチング部６１１〜６１６を有する。スイッチング部６１１〜６１６は、三相ブリッジインバータを構成している。複数のスイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相と接続され、複数相のステータ巻線Ｗとバッテリ１４との間の電流の通過／遮断を切替える。より具体的には、回転電機ＳＧがスタータモータとして機能する場合、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれに対する通電及び通電停止が切替えられる。また、回転電機ＳＧが発電機として機能する場合、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって、ステータ巻線Ｗのそれぞれとバッテリ１４との間の電流の通過／遮断が切替えられる。スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフが順次切替えられることによって、回転電機ＳＧから出力される三相交流の整流及び電圧の制御が行われる。なお、本明細書では、制御装置ＣＴがスイッチング部６１１〜６１６のオン動作によってバッテリ１４の電流をステータ巻線Ｗに供給する動作を「通電」と称し、発電時における、スイッチング部６１１〜６１６のオン動作によって複数相のステータ巻線Ｗとバッテリ１４との間の電流の通過させる動作と区別する。
【００４７】
スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれは、スイッチング素子を有する。スイッチング素子は、例えばトランジスタであり、より詳細にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ただし、スイッチング部６１１〜６１６には、ＦＥＴ以外に、例えばサイリスタ及びＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）も採用可能である。
【００４８】
回転電機制御部６２は、スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれのオン・オフ動作を制御することによって、回転電機ＳＧの動作を制御する。回転電機制御部６２は、停止制御部６２１と、位置決め部６２２と、再始動時制御部６２３とを含む。回転電機制御部６２と、燃焼制御部６３とは、図示しないコンピュータハードウェアとコンピュータハードウェアで実行される制御ソフトウェアとによって実現される。ただし、回転電機制御部６２と、燃焼制御部６３との一部又は全部は、電子回路であるハードウェア回路によって実現することも可能である。また、回転電機制御部６２及び燃焼制御部６３は、例えば互いに別の装置として互いに離れた位置に構成されてもよく、また、一体に構成されるものであってもよい。
【００４９】
停止制御部６２１は、エンジンの燃焼停止後、回転電機ＳＧに対してベクトル制御を行うことによりクランクシャフト５の回転を制御してクランクシャフト５の回転を停止させるための処理を行う。位置決め部６２２は、エンジンの燃焼とクランクシャフト５の回転とが停止した後、クランクシャフト５を回転させ、クランクシャフト５を位置決めする。
再始動時制御部６２３は、再始動の指令を受けた場合、回転電機ＳＧを制御することによりクランクシャフト５の回転を開始させるための処理を行う。
【００５０】
燃焼制御部６３は、点火プラグ２９に点火動作を行わせることによって、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼動作を制御する。４ストロークエンジン本体Ｅが、シリンダ２（図１参照）の燃焼室に空気を導く通路内に燃料を噴射し混合気を生成する燃料噴射装置を備える場合には、燃焼制御部６３は、燃料噴射装置の噴射も制御することによって、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼動作を制御する。
【００５１】
回転電機制御部６２には、４ストロークエンジン本体Ｅを始動させるためのスタータスイッチ１６が接続されている。スタータスイッチ１６は、４ストロークエンジン本体Ｅの始動の際、運転者によって操作される。また、制御装置ＣＴの回転電機制御部６２は、バッテリ１４の電圧を検出することによって、バッテリ１４の充電状態を検出する。ただし、バッテリ１４の充電状態の検出には、バッテリ１４の電圧を検出する構成以外にも、例えば、充電状態でバッテリ１４に流れる電流を検出する構成が採用可能である。
【００５２】
制御装置ＣＴは、回転電機制御部６２により、インバータ６１を制御する。制御装置ＣＴは、インバータ６１の動作を通じて、回転電機ＳＧを制御する。なお、本実施形態では、インバータ６１と、バッテリ１４との間には、キャパシタ（図示せず）が設けられ、バッテリ１４とキャパシタとによって蓄電部が構成されている。
【００５３】
図６は、図１に示すエンジンユニットＥＵの動作を説明するフローチャートである。
ここで説明するエンジンユニットＥＵの停止動作は、エンジンユニットＥＵの燃焼動作状態から開始される（ステップＳ１１）。
【００５４】
燃焼動作状態は、例えばアイドリング状態である。アイドリング状態は、停車し且つエンジンが回転している状態をいう。アイドリング状態では、エンジンは無負荷状態であり、且つ最低限の回転数で稼働している。なお、アイドリング状態において加速指令が入力され、これにより、アイドリング状態が終了し、車両の走行が開始される場合の動作の説明は省略する。以降、アイドリング状態の例を用いて燃焼状態を説明する。
【００５５】
なお、停車中にエンジンが停止する車両では、通常、車両が停止してから所定時間が経過した後に、停車したと判断され、エンジンが停止する。この場合、車両が停止してから停車したと判断されるまでの期間、車両は、停車し且つエンジンが停止している状態、即ちアイドリング状態である。
【００５６】
また、停車中にエンジンが停止する車両の中には、停車中にバッテリ残量が少なくなるとエンジンが稼働することによりバッテリの充電を行うように構成されている車両がある。ここでいうエンジンの稼働は、発電のための稼働であるともいえる。しかし、ここでいうエンジンの稼働中、車両は、停車し且つエンジンが回転している状態、即ちアイドリング状態である。このように、アイドリング状態は、停車時に発電のために開始されることもあり得る。
【００５７】
エンジンユニットＥＵがアイドリング状態すなわち燃焼動作状態である時（ステップＳ１１）、燃焼停止指令が入力されなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、燃焼動作状態を継続する。例えば、エンジンユニットＥＵがアイドリング状態である時（ステップＳ１１）、燃焼停止指令が入力されなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、アイドリング状態を継続する。一方、燃焼停止指令が入力されれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、エンジンの燃焼を停止させる（ステップＳ１３）。なお、燃焼停止指令は、車両が停止したと制御装置ＣＴにより判断された時に生成される内部的な指令であってもよい。また、燃焼停止指令は、運転者によって入力される外部的な指令であってもよい。エンジンの燃焼を停止しても、クランクシャフト５は、慣性により一時的に回転を継続する。クランクシャフト５の回転は、ロータ位置検出装置５０により検出される。なお、本実施形態のロータ位置検出装置５０は、被検出部３８の通過に伴う起電力の変化を検出する。従って、本実施形態のロータ位置検出装置５０は、クランクシャフト５の回転が遅くなり、起電力の変化が小さくなると、クランクシャフト５の回転を検出できない。しかし、少なくともロータ位置検出装置５０によりクランクシャフト５の回転が検出されている時には、クランクシャフト５は回転しているといえる。ロータ位置検出装置５０は、本実施形態の例に限定されず、例えば、クランクシャフト５の回転が停止するまで、クランクシャフト５の回転を検出するように構成されていてもよい。
【００５８】
エンジンの燃焼を停止した後（ステップＳ１３の後）、制御装置ＣＴは、ベクトル制御を行うことによりクランクシャフト５の回転を制御して、クランクシャフト５の回転を停止させる（ステップＳ１４）。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて回転電機に対してベクトル制御を行う。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転速度及びクランクシャフト５の位置に応じてフィードバックしながら、クランクシャフトの回転を加速する制御又はクランクシャフトの回転に抵抗を付与する制御を行う。
【００５９】
ベクトル制御は、ＰＷＭ変調された信号により、複数のスイッチング部６１１〜６１６をオン・オフさせる制御である。ベクトル制御では、デューティ比が、電気角１８０°の中で動的に変化する。これにより、ステータ巻線Ｗに正弦波の電流が流れる。ここで、正弦波の電流には、複数のスイッチング部６１１〜６１６のオン・オフに伴うリプル電流を有する電流も含まれる。
【００６０】
ベクトル制御によるクランクシャフトの回転への抵抗の付与は、例えば、ステータ巻線Ｗの誘起電圧の正弦波に同期するように、この正弦波の向きに沿って電流を流すことにより実現される。言い換えれば、ベクトル制御によるクランクシャフトの回転への抵抗の付与は、例えば、誘起電圧による電流の向きに、更に誘起電流を強制的に引き出すことにより実現される。
【００６１】
ベクトル制御によるクランクシャフト５の回転の加速は、例えば、ステータ巻線Ｗの誘起電圧の正弦波に同期するように、この正弦波の向きと反対の向きの電流を流すことにより実現される。言い換えれば、ベクトル制御によるクランクシャフト５の回転の加速は、例えば、ステータ巻線Ｗの誘起電圧に打ち勝つように、バッテリ１４からステータ巻線Ｗに電流を流すことにより実現される。
【００６２】
ベクトル制御によるクランクシャフトの回転の制御は、ステータ巻線Ｗに流す電流の位相や振幅を制御することによって行える。ベクトル制御によれば、クランクシャフト５の回転速度及びクランクシャフトの位置に応じて加速又は抵抗の程度を緻密に制御することができる。
【００６３】
また、スイッチング素子６１１〜６１６がＰＷＭ制御によりオン・オフすることにより、スイッチング素子６１１〜６１６及び複数相のステータ巻線Ｗが、チョッパ回路として機能する。これにより、ステータ巻線Ｗからスイッチング素子６１１〜６１６を通過してバッテリ１４に向けて流れる電流が昇圧される。従って、アイドリング時の回転数が低くても（例えば約１０００ｒｐｍ）、複数相のステータ巻線Ｗから電流を引き出すことができる。その結果、強い制動力が得られる。また、ステータ巻線Ｗの誘起電圧がバッテリ１４の電圧よりも低くても、チョッパ回路の作用により、バッテリ１４への充電も可能である。回転数がアイドリング時の回転数よりもエンジン停止時の回転数に近い状態では、バッテリ１４の電力が消費されるが、依然として、ベクトル制御によるクランクシャフト５の回転への抵抗の付与は、クランクシャフト５の回転に対して、強い制動力を生じさせる。
【００６４】
制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転速度及びクランクシャフト５の位置に応じてクランクシャフト５の回転を制御する。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置に応じて加速又は抵抗の程度を制御する。例えば、制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転速度が高いほど、クランクシャフトの回転へ高い抵抗を付与する制御を行う。また、例えば、制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置が、停止の目標位置に近いほど、クランクシャフトの回転へ高い抵抗を付与する制御を行う。
【００６５】
制御装置ＣＴは、ロータ位置検出装置５０からの信号によってクランクシャフト５の位置及び回転速度を検出する。ただし、制御装置ＣＴは、例えば、燃焼制御部６３等のロータ位置検出装置５０以外の装置又はセンサからの信号によって、クランクシャフト５の位置及び回転速度を検出してもよい。
【００６６】
制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置及び回転速度を、周期的にクランクシャフト５の回転の制御に反映する。制御装置ＣＴがクランクシャフト５の位置及び回転速度を、クランクシャフト５の回転の制御に反映する頻度は、１回以上である。例えば、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の回転速度及びクランクシャフト５の位置に応じてクランクシャフト５の回転を制御する制御方式も採用可能である。ただし、制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置及び回転速度を、連続的にクランクシャフト５の回転の制御に反映するものであってもよい。
【００６７】
制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転を制御してクランクシャフト５の回転を停止させることによって、目標位置又は目標位置の付近にクランクシャフトを停止させる。目標位置は、４ストロークエンジン本体Ｅが再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置として予め設定された位置である。目標位置については、後に説明する。
【００６８】
クランクシャフト５が停止した後（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、再始動の指令が入力された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置ＣＴは、クランクシャフト５を回転させる（ステップＳ１８）。その後に、制御装置ＣＴは、エンジンを再始動する（ステップＳ１８）。
【００６９】
図７は、本実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートである。
図７には、本実施形態における４ストロークエンジン本体に設定された目標位置として目標位置Ｐ１が示されている。目標位置Ｐ１は、４ストロークエンジン本体Ｅにおいて、クランクシャフト５の停止状態から、再始動するまでにかかる時間を短縮するのに適した位置である。目標位置Ｐ１は、４ストロークエンジン本体Ｅの圧縮行程に設定されている。
【００７０】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼停止後、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の回転速度及び位置に応じて回転電機ＳＧに対してベクトル制御を行う。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転を制御してクランクシャフト５の回転を目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近に停止させる。
【００７１】
再始動の指令が入力された場合、制御装置ＣＴは、目標位置Ｐ１からクランクシャフト５を回転させる。その後に、制御装置ＣＴは、エンジンを再始動する。
【００７２】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、例えば４ストロークエンジン本体の燃焼停止後、クランクシャフトの回転が制御されずに、クランクシャフト５が目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近以外の位置で止まる場合と比較して、再始動するまでにかかる時間が短縮する。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、回転電機の大型化を必要とせずに、エンジンの燃焼停止からエンジンの再始動までの時間を短縮できる。
【００７４】
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。以下の第二実施形態の説明にあたっては、第一実施形態における各要素と対応する要素には同一の符号を付し、上述した第一実施形態との相違点を主に説明する。
【００７５】
図８は、本発明の第二実施形態に係るエンジンユニットＥＵの動作を説明するフローチャートである。
【００７６】
本実施形態における制御装置ＣＴは、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼が停止した後（ステップＳ１３の後）、ベクトル制御によりクランクシャフト５の回転を制御することによって（ステップＳ２１４）、クランクシャフト５を、上記逆回転の開始に適した目標位置に停止させる。また、制御装置ＣＴは、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼と、クランクシャフト５の回転とが停止した後（ステップＳ１５：ＹＥＳ）であって、再始動の指令が入力される前（ステップＳ１７の前）に、クランクシャフト５の位置決めを行う（ステップＳ２１６）。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置決めにおいて、クランクシャフト５を逆回転させる。すなわち、クランクシャフト５の位置決めにおいて、クランクシャフト５は、エンジン燃焼時の正回転とは反対向きに回転する。
【００７７】
図９（ａ）は、第二実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートである。図９（ａ）に示す目標位置Ｐ１は、本実施形態の４ストロークエンジン本体Ｅにおいて、クランクシャフト５の位置決めを開始するのに適した位置である。
【００７８】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼停止後、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の回転速度及び位置に応じて回転電機ＳＧに対してベクトル制御を行う。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転を制御してクランクシャフト５の回転を目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近に停止させる。
【００７９】
その後、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５を、目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近から、別の位置Ｐ２まで逆回転させる。再始動の指令が入力された場合、制御装置ＣＴは、位置Ｐ２からクランクシャフト５を正回転させる。
【００８０】
クランクシャフト５は、位置Ｐ２まで逆回転することによって、再始動指示の入力に応じて回転を開始した場合、膨張行程から圧縮行程までの低負荷領域のほぼ全域に渡って正回転した後、圧縮行程にある高負荷領域に到達する。そのため、高負荷領域に到達する前にクランクシャフト５の回転速度を高めることができる。そして、高い回転速度に伴う大きな慣性力と回転電機ＳＧの出力トルクの両方を利用して、圧縮行程の高負荷領域を乗り越えることができる。目標位置Ｐ１は、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の位置Ｐ２までの逆回転を開始させるのに適した位置である。
【００８１】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、例えば４ストロークエンジン本体の燃焼停止後、クランクシャフトの回転が制御されずに、クランクシャフト５が目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近以外の位置（例えばＰ１’）で止まる場合と比較して、再始動するまでにかかる時間が短縮される。
【００８２】
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
第三実施形態における制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の位置決めにおいて、クランクシャフト５を正回転させる点、及び、クランクシャフト５を停止させる位置が第三実施形態における制御装置ＣＴと異なる。
【００８３】
図９（ｂ）は、第三実施形態のエンジンユニットＥＵにおけるエンジン燃焼停止からエンジン再始動までのクランクシャフトの動きを説明するチャートである。目標位置Ｐ１は、本実施形態の４ストロークエンジン本体Ｅにおいて、クランクシャフト５の位置決めを開始するのに適した位置である。
【００８４】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、４ストロークエンジン本体Ｅの燃焼停止後、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の回転速度及び位置に応じて回転電機ＳＧに対してベクトル制御を行う。制御装置ＣＴは、クランクシャフト５の回転を制御してクランクシャフト５の回転を目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近に停止させる。
【００８５】
その後、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５を、目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近から、別の位置Ｐ２まで正回転させる。再始動の指令が入力された場合、制御装置ＣＴは、位置Ｐ２からクランクシャフト５を正回転させる。
【００８６】
クランクシャフト５は、位置Ｐ２まで正回転することによって、再始動指示の入力に応じて回転を開始した場合、圧縮行程の高負荷領域を低速で乗り越えることができる。この後クランクシャフト５は、膨張行程から次の圧縮行程までの低負荷領域のほぼ全域に渡って正回転した後、圧縮行程にある２回目の高負荷領域に到達する。そのため、高負荷領域に到達する前にクランクシャフト５の回転速度を高めることができる。そして、高い回転速度に伴う大きな慣性力と回転電機ＳＧの出力トルクの両方を利用して、圧縮行程の高負荷領域を乗り越えることができる。目標位置Ｐ１は、制御装置ＣＴが、クランクシャフト５の位置Ｐ２までの正回転を開始させるのに適した位置である。
【００８７】
本実施形態のエンジンユニットＥＵでは、例えば４ストロークエンジン本体の燃焼停止後、クランクシャフトの回転が制御されずに、クランクシャフト５が目標位置Ｐ１又は目標位置Ｐ１の付近以外の位置（例えばＰ１’）で止まる場合と比較して、再始動するまでにかかる時間が短縮される。
【００８８】
［自動二輪車］
図１０は、第一実施形態から第三実施形態に係るエンジンユニットＥＵが搭載される車両を示す外観図である。
図１０に示す車両Ａは、エンジンユニットＥＵと、車体１０１と、車輪１０２，１０３と、バッテリ１４とを備えている。車両Ａに搭載されたエンジンユニットＥＵは、駆動輪である車輪１０３を駆動し、車輪１０３を回転させることによって、車両Ａを走行させる。
【００８９】
図１０に示す車両Ａは、早期始動性を確保しつつ耐熱性があり、しかもシンプルな構造で車両搭載性の高いエンジンユニットを搭載したので、車両Ａ全体をコンパクト化できる。
【００９０】
図１０に示す車両Ａは、自動二輪車である。ただし、本発明の車両は、自動二輪車に限られない。本発明の車両は、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、ＡＴＶ（Ａｌｌ−Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。また、本発明に係る車両は、鞍乗型車両に限定されず、車室を有する４輪車両等であってもよい。
【００９１】
また、本実施形態では、スタータモータの一例として三相ブラシレス回転電機を示した。ただし、本発明のスタータモータのステータ巻線の構成は、三相構成に限られず、例えば、二相構成、又は四相以上の構成であってもよい。
【００９２】
また、本実施形態では、４ストロークエンジン本体Ｅの例として、空冷型の４ストロークエンジン本体Ｅについて説明した。ただし、４ストロークエンジン本体Ｅは、空冷型に限られない。
【００９３】
図１１は、水冷型のエンジンユニットＥＵの概略構成を模式的に示す部分断面図である。本発明は、図９に示す水冷型の４ストロークエンジン本体Ｅを備えたエンジンユニットＥＵにも適用可能である。
【００９４】
また、本実施形態では、４ストロークエンジン本体Ｅが単気筒エンジンである場合について説明した。しかし、本発明のエンジンユニットは、高負荷領域と低負荷領域とを有するエンジンユニットであれば、特に限定されない。即ち、多気筒エンジンであってもよい。本実施形態以外の例としては、例えば、直列単気筒、並列二気筒、直列二気筒、Ｖ型二気筒、水平対向二気筒等のエンジンが挙げられる。多気筒エンジンの気筒数は特に限定されず、多気筒エンジンは、例えば、四気筒エンジンであってもよい。但し、四気筒エンジンには、各気筒の圧縮行程が等間隔に生じる四気筒エンジン（等間隔爆発を行う四気筒エンジン）のように、低負荷領域を有していないエンジンユニットもある。このように低負荷領域を有していないエンジンユニットは、本発明のエンジンユニットに該当しない。
【００９５】
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。
【００９６】
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきである。それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
【００９７】
本発明の図示実施形態を幾つかここに記載した。本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではない。そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、この開示において、「好ましくは」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
【符号の説明】
【００９８】
Ａ    車両
ＣＴ    制御装置
Ｅ    ４ストロークエンジン本体
ＥＵ    エンジンユニット
ＳＧ    回転電機
５    クランクシャフト
５０    ロータ位置検出装置
６１    インバータ
６１１〜６１６    スイッチング部
【図１】
2017036665.tif 000003
【図２】
2017036665.tif 000004
【図３】
2017036665.tif 000005
【図４】
2017036665.tif 000006
【図５】
2017036665.tif 000007
【図６】
2017036665.tif 000008
【図７】
2017036665.tif 000009
【図８】
2017036665.tif 000010
【図９】
2017036665.tif 000011
【図１０】
2017036665.tif 000012
【図１１】
2017036665.tif 000013