(57)【要約】  エンジン停止後にクランクシャフトを逆転させて次の始動に備える際、大気圧の変動に関わらずエンジンを圧縮上死点手前の位置に停止させる。  制御部(160)は、車速に基づいて車両の停止が検知されるとアイドルストップを行い、エンジンを再始動する際に、クランクシャフトを逆転させた後に正転させるアイドルストップ制御を行う。制御部(160)は、大気圧測定部(252)による大気圧の測定結果に応じて、クランクシャフト(12)を始動機兼発電機(171)で逆転させる速度を制御する。大気圧はエンジンの吸気圧センサの検出値を基準に測定することもできる。制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて始動機の駆動デューティ比を変化させる。大気圧と駆動デューティ比との対応関係はマップ形式(307)で記憶され、制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいてマップを参照することで駆動デューティ比を決定する。
2020059233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(200)のクランクシャフト(12)に連結された始動機(250)と、
車速を検知する車速検知部(255)と、
エンジンを点火する点火部(65)と、
検知された車速に基づいて前記始動機および点火部を制御する制御部(160)とを具備し、
前記制御部が、車速に基づいて車両の停止が検知されるとアイドルストップを行い、エンジンを再始動する際に、クランクシャフトを逆転させた後に正転させるエンジン再始動装置において、
大気圧を測定する大気圧測定部(252)を具備し、
前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に応じて、前記クランクシャフトを逆転させる速度を制御することを特徴とするエンジン再始動装置。
【請求項２】
前記大気圧測定部(252)は、エンジンの吸気圧センサの検出値を基準に大気圧を測定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン再始動装置。
【請求項３】
前記始動機が三相ブラシレスの始動機兼発電機(171)であり、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記始動機の駆動デューティ比を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン再始動装置。
【請求項４】
前記大気圧と駆動デューティ比との関係を記憶する記憶手段(307)を具備し、
前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記記憶手段を参照することで駆動デューティ比を決定することを特徴とする請求項３に記載のエンジン再始動装置。
【請求項５】
前記記憶手段(307)が、大気圧と駆動デューティ比との対応関係をマップ形式で記憶し、
前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記マップを参照することで駆動デューティ比を決定することを特徴とする請求項４に記載のエンジン再始動装置。
【請求項６】
前記制御部(160)は、クランクシャフトを逆転させる速度を、大気圧が低くなるほど遅くすることを特徴とする請求項５記載のエンジン再始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを自動停止後に再始動させるエンジン再始動装置に係り、特に、自動停止後にエンジンをスウィングバックさせてから再始動することで始動性を向上させるエンジン再始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境への配慮や省エネルギの観点から、特にアイドリング時の排気ガスや燃料消費を抑えるために、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態からスロットルグリップが操作されて発進が指示されると、エンジンを自動的に再始動して車両を発進させるエンジン停止始動制御装置が知られている（特許文献１）。【０００３】
一方、始動時の負荷トルクの影響を小さくするため、一旦、負荷トルクの減少方向へスタータモータ（セルモータ）を逆回転させた後、正規のエンジン回転方向（正転方向）にセルモータを回転させるようにしたエンジン始動装置が知られている（特許文献２）。【０００４】
特許文献３には、車両停止に伴って停止したエンジンのクランク角度位置に応じて、その後に続く発進操作に先立ってクランク角度位置を逆転により移動させておくことで、発進操作による速やかなエンジン始動を可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−７５３２３号公報
【特許文献２】特開平７−７１３５０号公報
【特許文献３】特許第４０５５９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
クランクシャフトを一旦逆転させてから正転させるようにセルモータの回転方向を制御して始動性を高めるエンジン再始動装置では、エンジン停止後にクランクシャフトを逆転させた際、通常は圧縮上死点の手前で大きな乗越えトルクが生じ、これがエンジンを逆転させる駆動トルクを上回るのでエンジンを圧縮上死点手前の位置に停止させることができる。【０００７】
しかしながら、特に高地走行時には大気圧が低下し、これに伴って圧縮上死点の乗越えトルクが低下する。そのため、逆転トルクが乗越えトルクを上回ってしまい、エンジンを圧縮上死点手前の位置に停止させることができず、逆転が継続されてしまう場合がある。【０００８】
本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、エンジン停止後にエンジンを逆転させて次の始動に備える際、大気圧の変動に関わらず、エンジンを圧縮上死点手前の位置に停止させることができるエンジン再始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、エンジン(200)のクランクシャフト(12)に連結された始動機(250)と、車速を検知する車速検知部(255)と、エンジンを点火する点火部(65)と、検知された車速に基づいて前記始動機および点火部を制御する制御部(160)とを具備し、前記制御部が、車速に基づいて車両の停止が検知されるとアイドルストップを行い、エンジンを再始動する際に、クランクシャフトを逆転させた後に正転させるエンジン再始動装置において、以下の構成を具備した点に特徴がある。【００１０】
(1) 大気圧を測定する大気圧測定部(252)を具備し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に応じて、前記クランクシャフトを逆転させる速度を制御することを第１の特徴とする。【００１１】
(2) 大気圧測定部(252)は、エンジンの吸気圧センサの検出値を基準に大気圧を測定することを第２の特徴とする。【００１２】
(3) 始動機が三相ブラシレスの始動機兼発電機(171)であり、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記始動機の駆動デューティ比を変化させることを第３特徴とする。【００１３】
(4) 大気圧と駆動デューティ比との関係を記憶する記憶手段(307)を具備し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記記憶手段を参照することで駆動デューティ比を決定することを第４の特徴とする。【００１４】
(5) 前記記憶手段(307)が、大気圧と駆動デューティ比との対応関係をマップ形式で記憶し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記マップを参照することで駆動デューティ比を決定することを第５の特徴とする。【００１５】
(6) 前記制御部(160)は、クランクシャフトを逆転させる速度を、大気圧が低くなるほど遅くすることを第６の特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
(1) 本発明のエンジン再始動装置は、大気圧を測定する大気圧測定部(252)を具備し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に応じて、前記クランクシャフトを逆転させる速度を制御することを特徴とする。したがって、高地でのアイドルストップ後、あるいは通常のエンジン始動時におけるスイングバック時に、クランクシャフトが逆転し続けることを防止できる。【００１７】
(2) 本発明のエンジン再始動装置は、大気圧測定部(252)が、エンジンの吸気圧センサの検出値を基準に大気圧を測定することを特徴とする。したがって、大気圧センサを設けることなく大気圧を測定できるのでコストを低減することができる。【００１８】
(3) 本発明のエンジン再始動装置は、始動機が三相ブラシレスの始動機兼発電機(171)であり、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記始動機の駆動デューティ比を変化させることを特徴とする。したがって、スイングバック時の逆転速度や逆転トルクを自由に制御することができる。【００１９】
(4) 本発明のエンジン再始動装置は、大気圧と駆動デューティ比との関係を記憶する記憶手段(307)を具備し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記記憶手段を参照することで駆動デューティ比を決定することを特徴とする。したがって、アイドルストップ後にクランクシャフトを所定位置まで正確に逆転させることが可能となり、その後のエンジンの速やかな再始動が可能になる。【００２０】
(5) 本発明のエンジン再始動装置は、前記記憶手段(307)が、大気圧と駆動デューティ比との対応関係をマップ形式で記憶し、前記制御部(160)は、大気圧の測定結果に基づいて前記マップを参照することで駆動デューティ比を決定することを特徴とする。したがって、大気圧と駆動デューティ比との対応関係を都度計算する処理が不要となり、マップを参照するという低い処理負荷でスイングバックを行えるようになる。【００２１】
(6) 本発明のエンジン再始動装置は、前記制御部(160)が、クランクシャフトを逆転させる速度を大気圧が低くなるほど遅くすることを特徴とする。したがって、大気圧の状態に応じて適切にスイングバックを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる始動装置の要部機能ブロック図である。
【図２】本発明を適用したエンジン再始動装置が搭載されるスクータ型自動二輪車の全体側面図である。
【図３】スクータ型自動二輪車の計器盤回りの平面図である。
【図４】着座検出装置の概要を示す模式図である。
【図５】図２に示したエンジンのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】エンジンのシリンダヘッド周辺の側面断面図である。
【図７】エンジンのシリンダヘッド周辺の正面断面図である。
【図８】エンジンのシリンダヘッド周辺の背面断面図である。
【図９】自動変速装置の駆動側断面図である。
【図１０】自動変速装置の従動側断面図である。
【図１１】オイル循環装置を示す断面図である。
【図１２】クランクセンサの配置を示す側面断面図である。
【図１３】クランクセンサの配置を示す正面断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態である始動停止制御システムの全体構成を示したブロック図である。
【図１５】主制御装置の機能を示したブロック図（その１）である。
【図１６】主制御装置の機能を示したブロック図（その２）である。
【図１７】主制御装置の主要動作を一覧表として示した図である。
【図１８】動作モードおよび動作パタ−ンの切り換え条件を示した図である。
【図１９】クランク角度位置と乗越えトルクとの関係を示した図である。
【図２０】乗越えトルクと大気圧との関係を示した図である。
【図２１】本発明の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るエンジン始動装置を搭載した自動二輪車の全体側面図である。車体前部２と車体後部３とは低いフロア部４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームは、概ねダウンチューブ６とメインパイプ７とから構成される。燃料タンクおよびラゲッジボックス（共に図示せず）はメインパイプ７により支持され、その上方にシート８が配置されている。シート８はその下部に設けられるラゲッジボックスの蓋を兼ねることができ、ラゲッジボックスの開閉のため、その前部ＦＲに設けられた図示しないヒンジ機構により回動可能に支持されている。
【００２４】
一方、車体前部２ではダウンチューブ６にステアリングヘッド５が設けられ、このステアリングヘッド５によってフロントフォーク１２Ａが軸支されている。フロントフォーク１２Ａから上方に延びた部分にはハンドル１１Ａが取付けられる一方、下方に延びた部分の先端には前輪１３Ａが軸支されている。ハンドル１１Ａの上部は計器板を兼ねたハンドルカバー３３で覆われている。
【００２５】
メインパイプ７の途中にはリンク部材（ハンガ）３７が回動自在に軸支され、このハンガ３７によりスイングユニット１７がメインパイプ７に対して揺動自在に連結支持されている。スイングユニット１７には、その前部に単気筒の４サイクルエンジン２００が搭載されている。エンジン２００から後方にかけてベルト式無段変速機３５が構成され、この無段変速機３５には後述する遠心クラッチ機構を介して減速機構３８が連結されている。そして減速機構３８には後輪２１が軸支されている。減速機構３８の上端とメインパイプ７の上部屈曲部との間にはリヤクッション２２が介装されている。スイングユニット１７の前部には、エンジン２００のシリンダヘッド３２から延出した吸気管２３が接続され、さらに吸気管２３には気化器２４および同気化器２４に連結されたエアクリーナ２５が配設されている。
【００２６】
ベルト式無段変速機３５の伝動ケースカバー３６から突出したキックシャフト２７にキックアーム２８の基端が固着され、キックアーム２８の先端にキックペダル２９が設けられている。スイングユニットケース３１の下部に設けられた枢軸１８にはメインスタンド２６が枢着されており、駐車に際してはこのメインスタンド２６を立てる（鎖線で図示）。
【００２７】
図３は、前記自動二輪車の計器盤回りの平面図であり、ハンドルカバー３３の計器盤１９２内には、スピードメータ１９３と共にスタンバイインジケータ２５６およびバッテリインジケータ２７６が設けられている。スタンバイインジケータ２５６は、後に詳述するように、エンジンの停止始動制御中におけるエンジン停止時に点滅し、スロットルを開ければ直ちにエンジンが始動されて発進し得る状態にあることを運転者に警告する。バッテリインジケータ２７６は、バッテリ電圧が低下すると点灯してバッテリの充電不足を運転者に警告する。
【００２８】
ハンドルカバー３３には、アイドリングを許可または制限するためのアイドルスイッチ２５３およびスタータモータ（セルモータ）を起動するためのスタータスイッチ２５８が設けられている。ハンドル１１Ａの右端部には、スロットルグリップ１９４およびブレーキレバー１９５が設けられている。なお、左右のスロットルグリップの付根部分等には、従来の二輪車と同様にホーンスイッチやウインカスイッチを備えているが、ここでは図示を省略する。
【００２９】
次に、シート８を開閉するためのヒンジ部とそのヒンジ部近傍に配設された着座スイッチの構成を説明する。図４はシート８の開閉のためのヒンジ部の構造を示す模式図である。同図において、ラゲッジボックス１６の蓋を兼ねているシート８は、該ラゲッジボックス１６に対して矢印Ａの方向に開閉自在に設けられている。シート８を開閉可能にするため、ラゲッジボックス１６にはヒンジ軸１０２およびヒンジ軸１０２を中心に揺動自在なリンク部材１００が設けられている。一方、リンク部材１００の他端つまりヒンジ軸１０２と結合されている側とは反対側の端部はシート８のフレーム８ａに設けられた第２のヒンジ軸１１０に対して回動自在に結合されている。したがって、シート８はヒンジ軸１０２を中心に矢印Ａの方向に揺動できるとともに、第２のヒンジ軸１１０を中心に矢印Ｂの方向にも揺動可能である。
【００３０】
リンク部材１００と前記フレーム８ａとの間にはスプリング１０３が介装されていて、シート８を第２のヒンジ軸１１０を中心として図中時計方向に付勢している。さらに、リンク部材１００と前記フレーム８ａとの間には着座スイッチ２５４が設けられ、運転者が着座してフレーム８ａが第２のヒンジ軸１１０を中心に図中反時計方向に所定量回動したときにオン動作して着座状態を検出する。
【００３１】
続いて、前記エンジン２００について詳細に説明する。図５はエンジンのクランクシャフトに連結される始動兼発電装置の断面図であり、図２におけるＡ−Ａ位置で断面図である。図５において、スイングユニットケース３１には主軸受１０，１１で回転自在に支持されたクランクシャフト１２が設けられていて、このクランクシャフト１２にはクランクピン１３を介してコンロッド１４が連結されている。クランクボックス９から張出したクランクシャフト１２の一端部には、始動兼発電装置２５０の主要部であるブラシレスのACGスタータモータ１７１を構成するインナロータ１５が設けられている。インナロータ１５は、フランジ部材３９と共にボルト２０によりクランクシャフト１２の一端に固定されている。
【００３２】
インナロータ１５の外周面には永久磁石１９が嵌着されている。永久磁石１９は、例えばネオジウム鉄ボロン系であり、クランクシャフト１２を中心として等角度間隔で６か所に設けられている。インナロータ１５の外周に配設されたアウタステータ４７のステータコア４８はスイングユニットケース３１に固定されている。このステータコア４９のヨーク４９ａには、発電コイル５０と始動コイル５１とが巻回されている。
【００３３】
前記フランジ部材３９にはラジエータファン５７が取付けられ、このラジエータファン５７に対向してラジエータ５８が設けられている。クランクシャフト１２上には、インナロータ１５および主軸受１１間にスプロケット５９が固定されており、このスプロケット５９にはクランクシャフト１２からカムシャフト（図示せず）を駆動するための動力を得るためのチェーン６０が掛けられている。なお、スプロケット５９は潤滑オイルを循環させるポンプに動力を伝達するためのギヤ６１と一体的に形成されている。
【００３４】
スイングユニットケース３１の一端側面３１ａの内側には、基板５５がネジ４１によりクランクシャフト１２と平行に固定され、基板５５の内側表面には、前記インナロータ１５の外周面に装着された永久磁石１９を検知するためのロータセンサ５６が設けられている。前記ロータセンサ５６は、複数のホール素子をインナロータ１５と同軸に所定の間隙を設けて円弧状に配置することで構成される。
【００３５】
続いて、エンジン２００のヘッド周辺の構造を説明する。図６はエンジンのヘッド周辺の側面断面図、図７は同正面断面図、図８は同背面断面図である。シリンダ６２内に配置されているピストン６３は、ピストンピン６４を介してコンロッド１４のスモールエンド側に連結されている。シリンダヘッド３２には点火プラグ６５が螺着されていて、その電極部がピストン６３のヘッドとシリンダヘッド３２との間に形成された燃焼室に臨んでいる。シリンダ６２の周りは水ジャケット６６で囲まれている。
【００３６】
シリンダヘッド３２内の、前記シリンダ６２の上方には、軸受６７，６８によって回転自在に支持されたカムシャフト６９が設けられている。カムシャフト６９にはアタッチメント７０が嵌合しており、このアタッチメント７０には、カムスプロケット７２とカムセンサ１５５に関連してカムパルスを発生させるためのリラクタ部７２ａとがボルト７１による共締めで固定されている。カムスプロケット７２にはチェーン６０が掛けられている。このチェーン６０によって、前記スプロケット５９（図５参照）の回転つまりクランクシャフト１２の回転がカムシャフト６９に伝達される。
【００３７】
カムシャフト６９の上部にはロッカアーム７３が設けられていて、このロッカアーム７３はカムシャフト６９の回転に伴いカムシャフト６９のカム形状に応じて揺動する。カムシャフト６９のカム形状は、４サイクルエンジンの所定の行程に応じて吸気弁９５および排気弁９６が開閉されるように決定されている。吸気弁９５によって吸気管２３が開閉され、排気弁９６によって排気管９７が開閉される。
【００３８】
カムシャフト６９には一体的に排気カムおよび吸気カムが形成されているが、これらのカムに隣接し、カムシャフト６９に対して逆転方向にのみ係合しているデコンプカム９８が設けられている。デコンプカム９８はカムシャフト６９の逆転時にカムシャフト６９の回転に追従して排気カムの外周形状よりも突出した位置に回動する。
【００３９】
したがって、カムシャフト６９の正転時に排気弁９６をわずかにリフトした状態にすることができ、エンジンの圧縮工程での負荷を軽減することができる。これにより、クランクシャフトを始動されるときのトルクを小さくできるので、４サイクルエンジンのスタータとしては小型のものを使うことができる。その結果、クランク周りをコンパクトにでき、バンク角を大きくできるという利点がある。なお、カムがしばらく正転することにより、デコンプカム９８の外形は排気カムの外周形状内に戻る。
【００４０】
シリンダヘッド３２には水ポンプベース７４と水ポンプハウジング７５とで囲まれたポンプ室７６が形成されている。ポンプ室７６内にはインペラ７７を有するポンプシャフト７８が配置されている。ポンプシャフト７８はカムシャフト６９の端部に嵌合され、軸受７９によって回転自在に保持されている。ポンプシャフト７８の駆動力はカムスプロケット７２の中心部に係合するピン８０によって得られる。
【００４１】
ヘッドカバー８１には、エアリードバルブ９４が設けられている。このエアリードバルブ９４は、排気管９７に負圧が生じたときにエアを吸入してエミッションを改善する。なお、ポンプ室７６の周辺の随所にはシール部材が設けられているが、個々の説明は省略する。
【００４２】
続いて、エンジン２００の回転を変速して後輪に伝達する自動変速機を説明する。図９，図１０はエンジンの自動変速機部分の断面図であり、それぞれ図９が駆動側、図１０が従動側である。図９において、クランクシャフト１２上の、前記始動兼発電装置のインナロータ１５が設けられた側とは反対側の端部にはＶベルト８２を巻き掛けるためのプーリ８３が設けられている。プーリ８３はクランクシャフト１２に対して回転方向および軸方向の動きが固定された固定プーリ片８３ａとクランクシャフト１２に対して軸方向に摺動自在な可動プーリ片８３ｂとからなる。可動プーリ片８３ｂの背面つまりＶベルト８２と当接しない面にはホルダプレート８４が取付けられている。ホルダプレート８４はクランクシャフト１２に対して回転方向および軸方向の双方にその動きが規制されていて一体で回転する。ホルダプレート８４と可動プーリ片８３ｂとによって囲まれた空所はガバナウェイトとしてのローラ８５を収容するポケットを形成している。
【００４３】
一方、後輪２１に動力をつなぐクラッチ機構は次のように構成されている。図１０において、クラッチのメインシャフト１２５はケース１２６に嵌合された軸受１２７およびギヤボックス１２８に嵌合された軸受１２９で支持されている。このメインシャフト１２５には軸受１３０および１３１よってプーリ１３２の固定プーリ片１３２ａが支持されている。メインシャフト１２５の端部にはナット１３３によってカップ状のクラッチ板１３４が固定されている。
【００４４】
前記固定プーリ片１３２ａのスリーブ１３５には、プーリ１３２の可動プーリ片１３２ｂがメインシャフト１２５の長手方向に摺動自在に設けられている。可動プーリ片１３２ｂは、メインシャフト１２５の周りで一体的に回転できるようにディスク１３６に係合している。ディスク１３６と可動プーリ片１３２ｂとの間には、両者間の距離を拡張する方向に反発力が作用する圧縮コイルばね１３７が設けられている。また、ディスク１３６にはピン１３８で揺動自在に支持されたシュー１３９が設けられている。シュー１３９はディスク１３６の回転速度が増大したときに遠心力が作用して外周方向に揺動し、クラッチ板１３４の内周に当接する。なお、ディスク１３６が所定の回転速度に達したときにシュー１３９がクラッチ板１３４に当接するように、ばね１４０が設けられている。
【００４５】
メインシャフト１２５にはピニオン１４１が固定されていて、このピニオン１４１はアイドルシャフト１４２に固定されたギヤ１４３に噛合っている。さらに、アイドルシャフト１４２に固定されたピニオン１４４は出力シャフト１４５のギヤ１４６に噛合っている。後輪２１はリム２１ａとリム２１ａの周囲に嵌込まれたタイヤ２１ｂとからなり、リム２１ａが前記出力シャフト１４５に固定されている。
【００４６】
上記構成において、エンジン回転数がアイドリング時のものである場合、ローラ８５は図９の実線で示した位置にあり、Ｖベルト８２はプーリ８３の最小径部分に巻き掛けられている。プーリ１３２の可動プーリ片１３２ｂは圧縮コイルばね１３７に付勢された図１０の実線の位置に偏倚させられていて、Ｖベルト８２はプーリ１３２の最大径部分に巻き掛けられている。この状態では、遠心クラッチのメインシャフト１２５はアイドル回転数で回転させられるため、ディスク１３６に加わる遠心力は小さいものであり、シュー１３９はばね１４０によって内方に引き込まれているのでクラッチ板１３４に当接しない。つまり、エンジンの回転がメインシャフト１２５に伝達されず、車輪２１は回転されない。
【００４７】
その後、エンジン回転数が上昇するとディスク１３６に加わる遠心力は増大し、シュー１３９はばね１４０に打ち勝って外方に張出し、クラッチ板１３４に当接する。その結果、エンジンの回転がメインシャフト１２５に伝達され、ギヤトレインを介して車輪２１に動力が伝わる。
【００４８】
一方、エンジン回転数がさらに大きくなるとローラ８５が遠心力で外周方向に偏倚する。図９の鎖線で示した位置がその場合のローラ８５の位置である。ローラ８５が外周方向に偏倚すると、可動プーリ８３ｂは固定プーリ８３ａ側に押しやられるため、Ｖベルト８２はプーリ８３の最大径寄りに移動する。そうすると、遠心クラッチ側では、圧縮コイルばね１３７に打ち勝って可動プーリ片１３２ｂが偏倚し、Ｖベルト８２はプーリ１３２の最小径寄りに移動する。こうして、エンジンの回転数に応じて、クランクシャフト１２側のプーリ８３および遠心クラッチ側のプーリ１３２に対するＶベルト８２の巻き掛け径が変化し、変速作用が果たされる。
【００４９】
上述のように、エンジン始動時は始動コイル５１に通電してエンジンを付勢することができるが、本実施形態では、足踏み動作によってエンジン２００を始動するキック始動装置を併用している。さらに図９を参照してキック始動装置を説明する。前記固定プーリ８３ａの背面にはキック始動用の従動ドッグギヤ８６が固定されている。一方、カバー３６側には、ヘリカルギヤ８７を有する支持軸８８が回転自在に支持されている。支持軸８８の端部にはキャップ８９が固定されていて、このキャップ８９の端面には前記従動ドッグギヤ８６と噛合する駆動ドッグギヤ９０が形成されている。
【００５０】
さらに、カバー３６にはキックシャフト２７が回動自在に支持されていて、このキックシャフト２７には、前記ヘリカルギヤ８７と噛合されるセクタヘリカルギヤ９１が溶接されている。キックシャフト２７の端部つまりカバー３６から外部へ突出している部分にはスプラインが形成されていて、このスプラインにはキックアーム２８（図１０参照）に設けられたスプラインが係合される。なお、符号９２はフリクションスプリング、符号９３は戻しばねである。
【００５１】
上記構成において、キックペダル２９を踏み込むと、戻しばね９３に打ち勝ってキックシャフト２７およびセクタヘリカルギヤ９１が回動する。ヘリカルギヤ８８およびセクタヘリカルギヤ９１は、セクタヘリカルギヤ９１がキックペダルの踏み込みによって回動した場合にプーリ８３側に支持軸８７を付勢する推力が生じるように互いのねじれ方向が設定されている。したがって、キックペダル２９を踏み込むと支持軸８７がプーリ８３側に偏倚し、キャップ８９の端面に形成された駆動ドッグギヤ９０が従動ドッグギヤ８６と噛合う。その結果、クランクシャフト１２は回転させられ、エンジン２００の始動が可能となる。エンジンが始動すると、キックペダル２９の踏み込みを弱め、戻しばね９３によってセクタヘリカルギヤ９１を反転させると、駆動ドッグギヤ９０と従動ドッグギヤ８６との係合が解除される。
【００５２】
次に、図１１を参照して潤滑オイルの供給系を説明する。オイル供給部はクランクボックス９の下部に設けられる。オイルパン１４７には、オイルを導入するための管路１４８が形成されていて、矢印Ｄ１に従ってトロコイドポンプ１４９にオイルは吸入される。トロコイドポンプ１４９に吸入されたオイルは圧力が高められて管路１５０に排出され、矢印Ｄ２，Ｄ３に従って管路１５０を通過し、クランク室内に吐出される。
【００５３】
ここで、トロコイドポンプ１４９のポンプシャフト１５１にはギヤ１５２が結合されており、さらに、このギヤ１５２にはクランクシャフト１２に結合されたギヤ６１が噛合っている。すなわち、トロコイドポンプ１４９はクランクシャフト１２の回転に従って駆動され、潤滑のためのオイルを循環させている。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、カムシャフト６９を駆動させるためのスプロケット５９やオイルポンプ用駆動用のギヤ６１を、クランクシャフト１２を支持する軸受１１に隣接してクランクシャフト１２上に取付けた。そして、これらスプロケット５９やギヤ６１に近接した位置、つまり軸受１１から遠くない位置に、永久磁石１９を含むインナロータ１５を配置した。
【００５５】
次に、クランクパルスを出力するセンサの配置を説明する。図１２はクランクパルスを発するセンサ（クランクパルサ）の配置を示すクランクシャフト周りの側面断面図であり、図１３は同正面断面図である。これらの図において、クランクケースは前クランクケース９９Ｆおよび後クランクケース９９Ｒからなり、クランクパルサ１５３は後クランクケース９９Ｒ側にあって、クランクシャフト１２に直交するように設けられている。そして、その検出用端部１５３ａが左クランクウェブ１２Ｌの外周エッジに対向して配置されている。前記左クランクウェブ１２Ｌの外周には凸部つまりリラクタ部１５４が形成されていて、クランクパルサ１５３はこのリラクタ部１５４と磁気的に結合してクランク角の検出信号を出力する。
【００５６】
続いて、エンジン停止始動システムについて説明する。本実施形態のエンジン停止始動システムは、アイドリング制限モードおよびアイドリング許可モードを備える。アイドリング制限モードでは、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態で発進操作が検知されるとエンジンが自動的に再始動して車両の発進が可能になる（以下、「停止発進モード」ともいう）。
【００５７】
アイドリング許可モードは２つの動作モードを備え、その１つでは、エンジン始動時の暖気運転等を目的として、最初のエンジン始動後に一時的にアイドリングを許可する（以下、「始動モード」）。他の１つでは、運転者の意思（スイッチによる設定）で常にアイドリングを許可する（以下、「アイドルスイッチモード」）。
【００５８】
図１４は、エンジン始動停止システムの全体構成を示したブロック図である。クランクシャフト１２と同軸に設けられた始動兼発電装置２５０は、エンジン２００のクランキングを行うスタータモータとしての機能と、車両の走行中に発電してバッテリ１６８を充電する機能とを備えた三相交流発電スタータモータ（以下、ACGスタータモータ）１７１により構成される。ACGスタータモータ１７１の発電電力は、レギュレータ・レクティファイア１６７を介してバッテリ１６８に充電される。レギュレータ・レクティファイア１６７は、ACGスタータモータ１７１の出力電圧を、１２Ｖないし１４．５Ｖに制御する。バッテリ１６８は、エンジン始動時にACGスタータモータ１７１へ駆動電流を供給すると共に、メインスイッチ１７３を介して各種の一般電装品１７４および主制御装置１６０等に負荷電流を供給する。
【００５９】
主制御装置１６０には、エンジン回転数Neを検知するNeセンサ２５１、大気圧Paを測定する大気圧センサ２５２、エンジン２００のアイドリングを手動で許可または制限するためのアイドルスイッチ２５３、運転者がシートに着座すると接点を閉じて"H"レベルを出力する着座スイッチ２５４、車速を検知する車速センサ２５５、停止発進モードで点滅するスタンバイインジケータ２５６、スロットル開度θを検知するスロットルセンサ２５７、ACGスタータモータ１７１を駆動してエンジン２００を始動するスタータスイッチ２５８、ブレーキ操作に応答して"H"レベルを出力するストップスイッチ２５９およびバッテリ１６８の電圧が予定値（例えば、１０Ｖ）以下になると点灯して充電不足を運転者に警告するバッテリインジケータ２７６が接続されている。
【００６０】
主制御装置１６０には更に、クランクシャフト１２の回転に同期して点火プラグ６５を点火させる点火制御装置（イグニッションコイルを含む）１６１、ACGスタータモータ１７１を正転又は逆転させるインバータ１６２、前照灯１６９に電力を供給する前照灯リレー１６３、キャブレタ１６６に装着されたバイスタータ１６５に電力を供給するバイスタータリレー１６４および所定条件下で警報音を発生して運転者に注意を促すブザー１７５が接続されている。
【００６１】
なお、前照灯１６９への給電制御は前照灯リレー１６３によるオンまたはオフの切り換え制御に限定されない。たとえば、前照灯リレー１６３に代えてFET等のスイッチング素子を採用し、給電をオフにする代わりに、スイッチング素子を所定の周期およびデューティ比で断続させて前照灯１６９への印加電圧を実質的に低下させる、いわゆるチョッピング制御を採用することができる。
【００６２】
図１５、図１６は、前記主制御装置１６０の構成を示した機能ブロック図（その１、その２）であり、図１４と同符号は同一または同等部分を表している。図１７には、後述する始動制御部４００の制御内容、バイスタータ制御部９００の制御内容、スタンバイインジケータ制御部６００の制御内容、点火制御部７００の制御内容、動作切換部３００の制御内容、警告ブザー制御部８００の制御内容および充電制御部５００の制御内容を一覧表示している。
【００６３】
図１５の動作切換部３００は、アイドルスイッチ２５３の状態および車両の状態等が所定の条件のときに、「始動モード」、「停止発進モード」および「アイドルスイッチモード」のいずれかに切り換える共に、「停止発進モード」を更に、アイドリングを一切禁止する第１の動作パターン（以下、「第１パターン」という）、およびアイドリングを所定条件下で例外的に許可する第２の動作パターン（以下、「第２パターン」という）のいずれかに切り換える。第２パターンは、前照灯１６９を点灯させた状態でエンジンを長時間停止させる場合のバッテリ上がりを防止する、バッテリ上がり防止モードとして好適である。
【００６４】
動作切換部３００の動作切換信号出力部３０１には、アイドルスイッチ２５３の状態信号が入力される。アイドルスイッチ２５３の状態信号は、オフ状態（アイドリング制限）では"L"レベル、オン状態（アイドリング許可）では"H"レベルを示す。車速継続判定部３０３はタイマ３０３ａを備え、車速センサ２５５において予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検知されると"H"レベルの信号を出力する。
【００６５】
動作切換信号出力部３０１は、アイドルスイッチ２５３および車速継続判定部３０３の出力信号、ならびにエンジンの点火オフ状態が所定時間（本実施形態では、３分）以上継続すると"H"レベルとなる点火オフ信号Ｓ８０２３に応答して、主制御装置１６０の動作モードおよび動作パターンを切換えるための信号Ｓ３０１ａ、Ｓ３０１ｂ、Ｓ３０１ｃを出力する。
【００６６】
図１８は、動作切換信号出力部３０１による動作モードおよび動作パターンの切り換え条件を模式的に示した図である。動作切換信号出力部３０１では、前記メインスイッチ１７３が投入されて主制御装置１６０がリセットされるか、あるいはアイドルスイッチ２５３がオフにされる（条件が成立）と、動作モード切換部３０１ａにより「始動モード」が起動される。このとき、動作モード切換部３０１ａは"L"レベルの動作モード信号Ｓ３０１ａを出力する。
【００６７】
さらに、この「始動モード」において予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検知される（条件が成立）と、動作モード切換部３０１ａにより、動作モードが「始動モード」から「停止発進モード」へ切り換えられる。このとき、動作モード切換部３０１ａの動作モード信号Ｓ３０１ａは"L"レベルから"H"レベルへ遷移する。前記「始動モード」から移行した直後は動作パターン切換部３０１ｂにより「第１パターン」が起動され、アイドリングが禁止される。このとき、動作パターン切換部３０１ｂの動作パターン信号Ｓ３０１ｂは"L"レベルとなる。
【００６８】
「第１パターン」において、後に詳述する点火オフ継続判定部８０２（図１５）により、点火オフが３分以上継続していると判定される（条件が成立）と、動作パターン切換部３０１ｂにより、「停止発進モード」における動作パターンが、「第１パターン」から「第２パターン」へ切り換えられる。このとき、動作パターン切換部３０１ｂから出力される動作パターン信号Ｓ３０１ｂは"L"レベルから"H"レベルへ遷移する。
【００６９】
さらに、「第２パターン」において前記条件が成立すると、動作パターン切換部３０１ｂにより動作パターンが「第２パターン」から「第１パターン」へ切換えられる。このとき、動作パターン切換部３０１ｂの動作パターン信号Ｓ３０１ｂは"H"レベルから"L"レベルへ遷移する。
【００７０】
本発明者等の調査によれば、信号待ちや交差点内での右折待ちは３０秒ないし２分程度であり、この時間を超える停車は信号待ちや右折待ち以外の停車、例えば道路工事による片側通行規制や交通渋滞等である可能性が高い。そこで、本実施形態では、「停止発進モード」で走行中に前照灯を点灯させたまま長時間（本実施形態では、３分以上）の停車すなわちエンジン停止を強いられると、動作パターンを「第１パターン」から「第２パターン」に切り換えてアイドリングが許可されるようにした。したがって、運転者がスタータスイッチ２５８を投入すればエンジンを再始動することができ、アイドリング状態での停車が可能となるので、前照灯１６９を長時間点灯させ続けることによるバッテリ上がりを防止できる。
【００７１】
一方、メインスイッチ１７３がオフからオンに切換えられたときに、アイドルスイッチ２５３がオンである（条件が成立）と、アイドルスイッチモード起動部３０１ｃから出力される動作モード信号Ｓ３０１ｃは"L"レベルから"H"レベルへ遷移し、「アイドルスイッチモード」が起動される。なお、「停止発進モード」では「第１パターン」および「第２パターン」にかかわらず、アイドルスイッチ２５３が投入されて条件が成立すると「アイドルスイッチモード」が起動される。
【００７２】
また、「アイドルスイッチモード」においてアイドルスイッチ２５３がオフにされる（条件が成立）と、動作モード切換部３０１ａから出力される動作モード信号Ｓ３０１ａは"L"レベルになって「始動モード」が起動される。
【００７３】
図１５に戻り、Ne判定部３０６にはNeセンサ２５１の出力信号が入力され、エンジン回転数が予定回転数を超えると"H"レベルの信号を前照灯制御部３０５へ出力する。Ne判定部３０６は、ひとたびエンジン回転数が予定回転数を超えると、メインスイッチ１７３が遮断されるまでその出力を"H"レベルに維持する。前照灯制御部３０５は、前記各動作モード（パターン）信号Ｓ３０１ａ、Ｓ３０１ｂ、Ｓ３０１Ｃ、Ne判定部３０６の出力信号および走行判定部７０１の出力信号に基づいて、前照灯リレー１６３の制御端子に"H"レベルまたは"L"レベルの制御信号を出力する。前照灯リレー１６３に"H"レベルの信号が入力されると前照灯１６９が点灯される。
【００７４】
なお、前照灯リレー１６３の代わりにFET等のスイッチング素子を採用する場合、前照灯制御部３０５は"L"レベルの制御信号を出力する代わりに、所定の周期およびデューティ比のパルス信号を出力して前照灯１６９への給電をチョッピング制御する。
【００７５】
前照灯制御部３０５は、図１７に示したように、「始動モード」以外では常にオン信号を出力する。すなわち、「始動モード」では、Ne判定部３０６により所定の設定回転数（本実施形態では、１５００rpm）以上のエンジン回転数が検知されるか、あるいは走行判定部７０１により車速が０kmより大きいと判定されたときにオン信号を出力する。
【００７６】
なお、前照灯リレー１６３の代わりにFET等のスイッチング素子を採用する場合、「停止発進モード」の「第１パターン」では、後に詳述する点火制御に応じてスイッチング素子の開閉をチョッピング制御することでバッテリの放電を最小限に抑えることができる。
【００７７】
すなわち、車両停止に応答して点火制御が中断（オフ）され、エンジンが自動停止すると、前照灯制御部３０５は、前照灯１６９への印加電圧が常時オン時の電圧（例えば、１３．１Ｖ）から所定の減光時電圧（例えば、８．６Ｖ）まで実質的に低下するように、所定の周期およびデューティ比のパルス信号でスイッチング素子をチョッピング制御して前照灯１６９を減光させる。その後、発進操作に応答して点火制御が再開され、エンジンが再始動されると、前照灯制御部３０５は直流の"H"レベル信号をスイッチング素子へ出力する。
【００７８】
このように、エンジンの自動停止時には前照灯１６９を消灯することなく、減光させることによってバッテリの放電を抑制できる。したがって、後の発進時には発電機からバッテリへの充電量を減じることができ、その結果、発電機の電気負荷が減少するので発進時の加速性能が向上する。
【００７９】
点火制御部７００は、前記各動作モード、動作パターン毎に、所定の条件下で点火制御装置１６１による点火動作を許可または禁止する。走行判定部７０１は車速センサ２５５から入力される検知信号に基づいて車両が走行状態にあるか否かを判別し、走行状態にあると"H"レベルの信号を出力する。
【００８０】
OR回路７０２は、走行判定部７０１の出力信号とスロットルセンサ２５７の状態信号との論理和を出力する。OR回路７０４は、前記動作モード信号Ｓ３０１ａの反転信号、動作パターン信号Ｓ３０１ｂおよび動作モード信号Ｓ３０１ｃの論理和を出力する。OR回路７０３は、前記各OR回路７０２、７０４の出力信号の論理和を点火制御装置１６１へ出力する。点火制御装置１６１は、入力信号が"H"レベルであれば所定のタイミング毎に点火動作を実行し、"L"レベルであれば点火動作を中断する。
【００８１】
点火制御部７００は、図１７に示したように、「始動モード」、「停止発進モードの第２パターン」および「アイドルスイッチモード」のいずれかであれば、OR回路７０４の出力信号が"H"レベルになるので、OR回路７０３からは常に"H"レベルの信号が出力される。すなわち、「始動モード」、「停止発進モードの第２パターン」または「アイドルスイッチモード」では、点火制御装置１６１が常に作動する。
【００８２】
これに対して、「停止発進モードの第１パターン」では、OR回路７０４の出力信号が"L"レベルなので、走行判定部７０１により車両走行中と判定されるか、あるいはスロットルが開かれてOR回路７０２の出力が"H"レベルになったことを条件に点火動作が実行される。これとは逆に、停車状態であり、かつスロットルが閉じていれば点火動作が中断される。
【００８３】
警告ブザー制御部８００は、動作モードおよび動作パターン毎に、車両の走行状態や運転者の着座状態に応じて、運転者に種々の注意を促すための警告として、例えばブザー音を発する。非着座継続判定部８０１には着座スイッチ２５４の状態信号が入力される。非着座継続判定部８０１は運転者の非着座時間を計時するタイマ８０１２を備え、タイマ８０１２がタイムアウトすると"H"レベルの非着座継続信号Ｓ８０１２を出力する。なお、本実施形態のタイマ８０１２は、１秒でタイムアウトするように予め設定されている。
【００８４】
点火オフ継続判定部８０２は、エンジンの点火オフ時間を計時するタイマ８０２１を備え、点火オフ状態が検知されると直ちに、"H"レベルの点火オフ信号Ｓ８０２３を出力すると共にタイマ８０２１をスタートさせる。タイマ８０２１がタイムアウトすると、"H"レベルの点火オフ継続信号Ｓ８０２１を出力する。本実施形態では、タイマ８０２１が３分でタイムアウトするように設定されている。
【００８５】
ブザー制御部８０５は、各動作モード（パターン）信号Ｓ３０１ａ、Ｓ３０１ｂ、Ｓ３０１Ｃ、非着座継続信号Ｓ８０１２、点火オフ継続信号Ｓ８０２１、点火オフ信号Ｓ８０２３、走行判定部７０１の出力信号およびスロットルセンサ２５７の出力信号に基づいて、ブザー１７５のオン／オフを決定し、オンさせる場合は"H"レベルの信号をブザー駆動部８１４へ出力する。
【００８６】
ブザー制御部８０５は、図１７に示したように、動作モードが「始動モード」であればブザー１７５を常にオフとする。「停止発進モードの第１パターン」では、点火オフ状態での非着座がタイマ８０１２のタイムアウト時間（本実施形態では１秒）以上継続するか、あるいは点火オフ状態がタイマ８０２１のタイムアウト時間（本実施形態では３分）以上継続すると、ブザー１７５をオンにする。「停止発進モードの第２パターン」では、点火されておらず（点火オフ）で、スロットルセンサ２５７からの入力信号によりスロットル開度が"０"であり、かつ車速センサ２５５からの入力信号により走行判定部７０１で車速が０kmと判定されると、ブザー１７５をオンにする。「アイドルスイッチモード」では、点火オフかつ非着座が１秒以上継続すると、ブザー１７５をオンにする。ブザー駆動部８１４は、ブザー制御部８０５の出力信号が"H"レベルになると、０．２秒間のオンと１．５秒間のオフとを繰り返すブザー駆動信号をブザー１７５へ出力する。
【００８７】
このように、本実施形態のブザー制御では、「停止発進モード」での走行中に、例えば道路工事による片側交通規制等で前照灯を点灯させたまま長時間（本実施形態では、３分以上）の停車（エンジン停止）を強いられると、「停止発進モード」の動作パターンが「第１パターン」から「第２パターン」へ遷移するのと同時に、アイドリングを許可する旨がブザー１７５により運転者に通知される。したがって、運転者はブザーに応答してスタータスイッチ２５８を投入するだけで、前照灯１６９を長時間点灯させ続けることによるバッテリ上がりを防止できる。
【００８８】
充電制御部５００の加速操作検知部５０２では、スロットルセンサ２５７からの入力信号と車速センサ２５５からの入力信号により、車速が０キロより大きく、かつスロットルが全閉状態から全開状態まで開かれる時間が、例えば０．３秒以内であると、加速操作があったと認識して１ショットの加速操作検知パルスを発生する。
【００８９】
発進操作検知部５０３は、車速が０キロでエンジン回転数が所定の設定回転数（本実施形態では、２５００rpm）以下のときにスロットルが"開"であれば、発進操作があったと認識して１ショットの発進操作検知パルスを発生する。充電制限部５０４は、前記加速検知パルス信号を検出すると６秒タイマ５０４ａをスタートし、当該６秒タイマ５０４ａがタイムアウトするまで、レギュレータ・レクティファイア１６７を制御してバッテリ１６８の充電電圧を常時の１４．５Ｖから１２．０Ｖへ低下させる。
【００９０】
上記充電制御によれば、運転者がスロットルを急激に開いて急加速した時や、停止状態からの発進時には充電電圧が低下し、始動兼発電装置２５０の電気負荷が一時的に低減される。したがって、始動兼発電装置２５０によりもたらされるエンジンの２００の機械的負荷も低減されて加速性能が向上する。また、エンジンの自動停止時にはFET等のスイッチング素子をチョッピング制御して前照灯１６９を減光し、バッテリの放電を最小限に抑えるようにすれば、始動兼発電装置２５０の負荷がさらに低減されるので加速性能の更なる向上が可能になる。
【００９１】
なお、充電制限部５０４は、図１７に示したように、６秒タイマ５０４ａがタイムアウトするか、エンジン回転数が設定回転数（本実施形態では、７０００rpm）を超えるか、あるいはスロットル開度が減少すると、充電制御を停止して充電電圧を常時の１４．５Ｖへ戻す。
【００９２】
図１６において、バイスタータ制御部９００では、Neセンサ２５１からの出力信号がNe判定部９０１に入力される。Ne判定部９０１は、エンジン回転数が予定値以上であると"H"レベルの信号を出力してバイスタータリレー１６４を閉じる。このような構成によれば、いずれの動作モードにおいても、エンジン回転数が予定値以上であれば燃料を濃くすることができる。
【００９３】
インジケータ制御部６００では、Neセンサ２５１からの出力信号がNe判定部６０１に入力される。このNe判定部６０１は、エンジン回転数が予定値以下であると"H"レベルの信号を出力する。AND回路６０２は、着座スイッチ２５４の状態信号とNe判定部６０１の出力信号との論理積を出力する。AND回路６０３は、AND回路６０２の出力信号、前記動作モード信号Ｓ３０１ａおよび動作パターン信号Ｓ３０１ｂの反転信号の論理積をスタンバイインジケータ２５６に出力する。スタンバイインジケータ２５６は、入力信号が"L"レベルであると消灯し、"H"レベルであると点滅する。
【００９４】
すなわち、スタンバイインジケータ２５６は「停止発進モード」中の停車時に点滅するので、運転者はスタンバイインジケータ２５６が点滅していれば、エンジンが停止していてもアクセルを開きさえすれば直ちに発進できることを認識することができる。
【００９５】
始動制御部４００および逆転制御部１０００は、図１にその概要を示したように、ACGスタータモータ１７１をエンジン始動時に正転駆動させ、エンジン停止後に逆転駆動させるようにインバータ１６２を制御する。
【００９６】
図１において、インバータ１６２は、ACGスタータモータ１７１のステータコイルU，V，Wに接続された６つのパワーFET（Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6）を含み、FETを２つずつ直列接続された３組のパワーFET対を並列接続して構成されるFETブリッジ構造であり、双方向の直交電力変換を行う。インバータ１６２は、エンジン始動時にはバッテリ１６８の出力電圧を交流に変換してACGスタータモータ１７１へ供給する一方、エンジン始動後はACGスタータモータ１７１で発電された交流電力を直流に変換し、DC-DCコンバータ（図示省略）および平滑コンデンサ１５５を介してバッテリ１６８や電装負荷（１７４，１６９）に供給する。
【００９７】
前記始動制御部４００は、ストップスイッチ２５９およびスタータスイッチ２５８の出力信号に応答して始動指令を発する。逆転制御部１０００は、大気圧センサ２５２の測定結果に基づいてデューティ比マップ３０７を参照することで現在の大気圧に対応した逆転駆動用のデューティ比を探索し、Neセンサ２５１の出力に基づいて、前記デューティ比での逆転指令を発する。
【００９８】
図１６へ戻り、始動制御部４００は、前記各動作モードや動作パターンに応じてインバータ１６２を制御し、所定の条件下でACGスタータモータ１７１を正転駆動させてエンジンを始動する。Neセンサ２５１の検知信号はアイドリング以下判定部４０１へ供給される。アイドリング以下判定部４０１は、エンジン回転数が所定のアイドリング回転数（例えば、８００rpm）以下であると"H"レベルの信号を出力する。
【００９９】
AND回路４０２は、アイドリング以下判定部４０１の出力信号と、ストップスイッチ２５９の状態信号と、スタータスイッチ２５８の状態信号との論理積を出力する。AND回路４０４は、アイドリング以下判定部４０１の出力信号と、スロットルセンサ２５７の検出信号と、着座スイッチ２５４の状態信号との論理積を出力する。OR回路４０８は、前記各AND回路４０２、４０４の出力信号の論理和を出力する。
【０１００】
OR回路４０９は、動作モード信号Ｓ３０１ｃと動作モード信号Ｓ３０１ａの反転信号との論理和を出力する。AND回路４０３は、AND回路４０２の出力信号とOR回路４０９の出力信号との論理積を出力する。AND回路４０５は、前記AND回路４０４の出力信号と、前記動作モード信号Ｓ３０１ａと、前記動作パターン信号Ｓ３０１ｂの反転信号との論理積を出力する。
【０１０１】
AND回路４０７は、前記動作モード信号Ｓ３０１ａ、動作パターン信号Ｓ３０１ｂおよびOR回路４０８の出力信号の論理積を出力する。OR回路４０６は、前記各AND回路４０３、４０５、４０７の論理和を始動指令としてインバータ１６２へ出力する。インバータ１６２は、前記始動指令に応答して、ACGスタータモータ１７１を正転させるインバータ制御を実施する。
【０１０２】
このようなエンジン始動制御によれば、「始動モード」および「アイドルスイッチモード」中はOR回路４０９の出力信号が"H"レベルなのでAND回路４０３がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数がアイドリング以下であり、かつストップスイッチ２５９がオン状態（ブレーキ操作中）のときにスタータスイッチ２５８が運転者によりオンされてAND回路４０２の出力が"H"レベルになると、インバータ１６２によりACGスタータモータ１７１が正転駆動されてエンジンが始動される。
【０１０３】
また、「停止発進モードの第１パターン」では、AND回路４０５がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数がアイドリング以下であり、着座スイッチ２５４がオン状態（運転者がシートに着座中）でスロットルが開かれると、AND回路４０４の出力が"H"レベルとなる。その結果、インバータ１６２によりACGスタータモータ１７１が正転駆動されてエンジンが始動される。
【０１０４】
さらに、「停止発進モードの第２パターン」では、AND回路４０７がイネーブル状態となる。したがって、前記各AND回路４０２、４０４のいずれかが"H"レベルとなると、インバータ１６２によりACGスタータモータ１７１が正転駆動されてエンジンが始動される。
【０１０５】
逆転制御部１０００は、エンジン停止後に、大気圧に応じた速度又はトルクでACGスタータモータ１７１を逆転駆動させることで、クランク角度を参照することなく、エンジンを再始動に好適なクランク角度位置まで逆転させる。
【０１０６】
図１９は、エンジン始動時のクランク位置と乗越えトルクすなわち上死点を越える際に必要なトルクとの関係を示した図であり、クランク角度が圧縮上死点C/Tの手前４５０度〜６３０度までの範囲では乗越えトルクは小さい。しかし、圧縮上死点C/Tの手前９０度〜４５０度では乗越えトルクは大きく、特に圧縮上死点C/Tの手前１８０度では乗越えトルクが最大となっている。すなわち、おおよそ圧縮上死点C/Tの手前では乗越えトルクが大きく、おおよそ排気上死点O/Tの手前では乗越えトルクが小さい。
【０１０７】
そこで、本実施形態ではエンジン停止後にACGスタータモータ１７１を逆転駆動させ、次のエンジン始動時に、乗越えトルクが最大となる角度位置までの助走期間を十分に確保することでエンジンの始動性を向上させるようにしている。
【０１０８】
一方、逆転時も正転時と同様に圧縮上死点C/Tの近傍で乗越えトルクが最大となる。したがって、逆転時にACGスタータモータ１７１のトルクや速度を乗越えトルク以下に抑えられるようにインバータ１６２を制御すれば、逆転時にクランク角度を検知することなく、ACGスタータモータ１７１が逆転できなくなる位置まで逆転駆動を継続するだけで、クランク位置を助走距離が十分となる角度位置まで戻すことができる。
【０１０９】
しかしながら、図２０に示したように、逆転時の乗越えトルクは大気圧に依存する。このため、平地での大気圧に合わせて逆転時の速度やトルクを設定すると、大気圧の低い高地では、逆転トルクが乗越えトルクを上回ってしまい、エンジンを所望位置で停止させることができない。そこで、本実施形態ではエンジン停止後に大気圧を測定し、大気圧の測定結果に対応した速度やトルクでACGスタータモータ１７１を逆転させるようにしている。
【０１１０】
デューティ比マップ３０７には、前記逆転時の乗越えトルクと大気圧との関係に基づいて計算された、逆転時の大気圧とインバータ１６２の駆動デューティ比との関係がマップ形式で予め登録されている。駆動デューティ比は、逆転トルクが大気圧に応じた乗越えトルクを上回らない範囲内で十分に大きな値に設定されている。
【０１１１】
比較部３０８は、Neセンサ２５１の検知信号（エンジン回転数）と基準回転数Nrefとを比較する。基準回転数Nrefは、エンジンのクランキングの回転数より大きく、かつアイドル回転数よりも小さな適宜の値に設定されている。比較部３０８は、エンジン回転数Neが基準回転数Ｎref未満であると逆転指令を出力する。
【０１１２】
逆転制御部１０００において、大気圧取得部１００１は、大気圧センサ２５２から大気圧の測定値を取得する。マップ探索部１００２は、前記取得した大気圧の測定値に対応するデューティ比を前記デューティ比マップ３０７上で探索する。デューティ比制御部１００３は、前記決定したデューティ比でインバータ１６２の各スイッチを駆動することでACGスタータモータ１７１を逆転駆動する。
【０１１３】
図２１は、前記始動制御部４００および逆転制御部１０００によるACGスタータモータ１７１の駆動制御の手順を示したフローチャートである。
【０１１４】
ステップＳ１において、車両が停止してアイドルストップが検知されると、ステップＳ２では、クランクが逆転済みか否か判断される。アイドルストップの直後は逆転済みではないと判断されるのでステップＳ３へ進む。
【０１１５】
ステップＳ３では、大気圧センサ２５２の測定値Paが取り込まれる。ステップＳ４では、前記測定値Paに基づいてデューティ比マップ３０７が探索されて前記測定値に対応するデューティ比が抽出される。ステップＳ５では、前記デューティ比でインバータ１６２が制御され、ACGスタータモータ１７１が大気圧に応じた適正回転数又は適正トルクで逆転駆動される。その結果、本実施形態ではクランクシャフトが圧縮上死点近傍に相当する角度化まで戻された時点でトルク不足により停止する。ステップＳ６では、逆転駆動が終了する。
【０１１６】
ステップＳ７では、エンジン２００の再始動条件が成立したか否かが判断される。再始動条件が成立していなければ、ステップＳ１へ戻って上記の各処理が繰り返される。再始動条件が成立するとステップＳ８へ進み、前記始動制御部４００によりインバータ１６２が制御され、ACGスタータモータ１７１が正転駆動されてエンジンが始動される。
【０１１７】
なお、上記の実施形態では大気圧センサ２５２を用いて大気圧を測定するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、エンジンの吸気負圧Pbが大気圧と一定の関係を示すことを利用して、吸気負圧Pbを所定の関数式に適用することで大気圧を推定するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１８】
２…車体前部，３…車体後部，８…シート，８ａ…フレーム，９…クランクボックス，１２…クランクシャフト，１６…ラゲッジボックス，６９…カムシャフト，７２ａ…リラクタ，１７１…ACGスタータモータ，２５０…始動兼発電装置，２５４…着座スイッチ，２５８…スタータスイッチ，２５９…ストップスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年3月12日(2021.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
上記構成において、キックペダル２９を踏み込むと、戻しばね９３に打ち勝ってキックシャフト２７およびセクタヘリカルギヤ９１が回動する。ヘリカルギヤ８７およびセクタヘリカルギヤ９１は、セクタヘリカルギヤ９１がキックペダルの踏み込みによって回動した場合にプーリ８３側に支持軸８８を付勢する推力が生じるように互いのねじれ方向が設定されている。したがって、キックペダル２９を踏み込むと支持軸８８がプーリ８３側に偏倚し、キャップ８９の端面に形成された駆動ドッグギヤ９０が従動ドッグギヤ８６と噛合う。その結果、クランクシャフト１２は回転させられ、エンジン２００の始動が可能となる。エンジンが始動すると、キックペダル２９の踏み込みを弱め、戻しばね９３によってセクタヘリカルギヤ９１を反転させると、駆動ドッグギヤ９０と従動ドッグギヤ８６との係合が解除される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
上記充電制御によれば、運転者がスロットルを急激に開いて急加速した時や、停止状態からの発進時には充電電圧が低下し、始動兼発電装置２５０の電気負荷が一時的に低減される。したがって、始動兼発電装置２５０によりもたらされるエンジン２００の機械的負荷も低減されて加速性能が向上する。また、エンジンの自動停止時にはFET等のスイッチング素子をチョッピング制御して前照灯１６９を減光し、バッテリの放電を最小限に抑えるようにすれば、始動兼発電装置２５０の負荷がさらに低減されるので加速性能の更なる向上が可能になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
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【国際調査報告】
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