JP2000283012A - エンジン始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン始動時の負荷による影響を小さくし
て始動性を向上させること。 【解決手段】 カムセンサ１５５はカムシャフト６９の
位置によってクランク角を検出し、クランク角度位置が
始動時負荷の少ない正転領域にあるか該負荷の大きい逆
転領域にあるかを判別する。逆転領域にある場合は、運
転者による発進操作に先立ち、スタータモータ１７１を
逆転させて正転領域にクランク角度位置を変更してお
く。これにより、発進操作に迅速に応答して車両を発進
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン始動装置
に関し、特に、始動時に負荷トルクの影響を小さくして
始動性を向上させるのに好適なエンジン始動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】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（特開昭６３
−７５３２３号公報）。

【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（特開平７−７１３５
０号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】セルモータの回転方向
を制御して始動性を高める上記エンジン始動装置では、
クランク軸を一旦逆転させてから正転させるので、通常
の始動方法と違って、逆転の分だけ始動までに時間が余
分にかかる。特に、車両が停止したときにエンジンを自
動停止させる上記エンジン停止始動制御装置では、スロ
ットルグリップの操作に応答して迅速にエンジンが始動
して車両が発進することが望ましい。しかしながら、従
来の始動装置ではこの要望に十分に応えられない。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、始動時の負荷トルクの影響をなくすると共に、発進
までの時間を短縮することができるエンジン始動装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、エンジン始動操作時に、クランク角度
位置が正転領域にある場合にはスタータモータを正転さ
せる一方、クランク角度位置が逆転領域にある場合は、
クランク角度位置が前記正転領域に入るまでスタータモ
ータを逆転させた後正転させるようにしたエンジン始動
装置において、車両停止時にエンジンを停止させ、運転
者による発進操作に応答してエンジンを始動させるエン
ジン停止始動制御手段と、前記車両停止時に、クランク
角度位置が前記逆転領域にある場合は、前記発進操作が
行われる前にクランク角度位置を前記正転領域に変化さ
せるスタータモータ制御手段とを具備した点に第１の特
徴がある。

【０００７】この第１の特徴によれば、車両停止に伴う
エンジン停止時にクランク角度位置が逆転領域にある場
合は、発進操作に先立ってクランク角度位置を変更して
正転領域に移動させておくことができる。これにより、
発進操作に即座に応答してスタータモータを正転させて
エンジンを始動させることができる。

【０００８】また、本発明は、カムシャフト位置を検出
するカムセンサを具備し、前記カムセンサの出力信号に
基づいて前記正転領域および前記逆転領域を検出する点
に第２の特徴がある。この第２の特徴によれば、カムシ
ャフトの位置によって、クランク角度位置が正転領域に
あるか逆転領域にあるかを容易に認識することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図２は、本発明の一実施形態であるエン
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。同図において、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。

【００１０】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１１
Ａ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。

【００１１】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２
４に連結されたエアクリーナ２５が配設されている。

【００１２】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）。

【００１３】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。

【００１４】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１１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。

【００１５】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９の蓋を兼ねているシート８は、該ラゲッジボックス
９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９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。

【００１６】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８
ａとの間には着座スイッチ１５６が設けら、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。

【００１７】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、前記メインパ
イプ７に保持されるハンガ３７を備えたスイングユニッ
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。クランク室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のイ
ンナロータ１５が設けられている。

【００１８】インナロータ１５はロータボス１６および
ロータボス１６の外周面に嵌着された永久磁石１９を有
する。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。ロータボス１６はその中心部
でクランクシャフト１２の先端テーパ部に嵌合してい
る。ロータボス１６の一端（クランクシャフト１２とは
反対側の端）にはフランジ部材３９が配置され、ロータ
ボス１６はこのフランジ部材３９とともにボルト２０で
クランクシャフト１２に固定されている。

【００１９】ロータボス１６には、前記フランジ部材３
９側に突出した小径円筒部４０が形成されており、円筒
部４０の外周には、この円筒部４０に対して摺動自在に
ブラシホルダ４１が設けられている。ブラシホルダ４１
は圧縮コイルばね４２で前記フランジ部材３９方向に付
勢されている。ブラシホルダ４１には圧縮コイルばね４
３で付勢されたブラシ４４が設けられている。ロータボ
ス１６にはクランクシャフト１２の中心軸と平行に延び
た連結ピン４５が貫通しており、その一端は前記ブラシ
ホルダ４１に固結されているとともに、他端はガバナ
（詳細は後述）のプレート４６に連結されている。

【００２０】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はボルト４９によっ
て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とが巻回されていて、ステータコア４
９から延出した円筒部４９ｂは前記ブラシホルダ４１を
覆っている。円筒部４９ｂの端部には整流子ホルダ５２
が連結されており、この整流子ホルダ５２には前記ブラ
シ４４と摺動するように整流子片５３が固定されてい
る。すなわち、前記圧縮コイルばね４３で付勢されてい
るブラシ４４と対向する位置に整流子片５３が配置され
ている。

【００２１】なお、図５では１個のブラシ４４しか示さ
れていないが、この１個だけでなく、インナロータ１５
の回転方向に必要数設けられているのはもちろんであ
る。ブラシおよび整流子片の個数や形状の一例は、本出
願人による先願（特開平９−２１５２９２号）の明細書
に記載されている。また、後述のガバナによってブラシ
ホルダ４１がクランクシャフト１２側に偏倚させられた
とき、ブラシ４４が整流子片５３から離れるように、ブ
ラシ４４のストロークは所定量に制限されている。スト
ローク制限のためにブラシホルダ４１とブラシ４４との
間には図示しない係止手段が設けられる。

【００２２】前記ロータボス１６の端部つまりクランク
シャフト１２との嵌合部側には始動モードと発電モード
とを自動的に切換えるガバナ５４が設けられている。ガ
バナ５４は前記プレート４６と、このプレート４６をク
ランクシャフト１２の中心軸方向に偏倚させるためのガ
バナウェイトとしてのローラ５５とを含んでいる。ロー
ラ５５は金属製の芯に樹脂カバーを設けたものが好まし
いが、樹脂カバーを儲けないもの、または全体が樹脂で
形成されているものであってもよい。ロータボス１６に
は前記ローラ５５を収容するポケット５６が形成されて
おり、このポケット４５は図示のようにアウタステータ
４７側ですぼんだテーパ状断面を成している。

【００２３】前記フランジ部材３９にはラジエータファ
ン５７が取付けられていて、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。また、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が固定されていて、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６参照）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５
９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。ギヤ６１は、
後述するギヤポンプの駆動軸に固定されたギヤに動力を
伝達する。

【００２４】上記構成において、スタータスイッチを押
してバッテリ（図示しない）により整流子片５３に電圧
を印加すると、ブラシ４４を通じて始動コイル５１に電
流が流れ、インナロータ１５が回転する。その結果、イ
ンナロータ１５と結合されているクランクシャフト１２
が回転させられエンジン２００が始動される。エンジン
２００の回転数が増大すると、ガバナウェイト５５は遠
心力を受け、ポケット５６内でロータボス１６の外周方
向に移動して図中鎖線で示した位置に至る。

【００２５】ガバナウェイト５５が移動すると、プレー
ト４６およびプレート４６と係合している連結ピン４５
も鎖線で示したように偏倚する。この連結ピン４６の他
端はブラシホルダ４１と係合しているので、同様にブラ
シホルダ４１も偏倚する。ブラシ４４のストロークは上
述のように制限されているので、このストロークよりも
ブラシホルダ４１が大きく偏倚すると、ブラシ４４と整
流子片５３との接触は絶たれる。ブラシ４４が整流子片
５３から離れた後は、エンジン駆動でクランクシャフト
１２が回転し、その結果、発電コイル５１によって発電
され、バッテリへ電流が供給される。

【００２６】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。

【００２７】シリンダヘッド３２内の、前記シリンダ６
２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１
２の回転がカムシャフト６９に伝達される。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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、クランク軸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。

【００３１】シリンダヘッド３２には水ポンプベース７
４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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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１
２５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。

【００３５】前記固定プーリ片１３２ａのスリーブ１３
５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１
３６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。

【００３６】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１
４４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２１ｂが前記出力シ
ャフト１４５に固定されている。

【００３７】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１
０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１
４０によって内方に引き込まれているのでクラッチ板１
３４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。

【００３８】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１３
４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。

【００３９】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８
２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８
３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。

【００４０】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８
３ａ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。

【００４１】さらに、カバー３６にはキックシャフト２
７が回動自在に支持されていて、このキックシャフト２
７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。

【００４２】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２
７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。

【００４３】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室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１
５０を通過し、クランク室内に吐出される。

【００４４】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。

【００４５】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１
２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。特に、始動と発電とを自動的に切換えるガバナ機構
のガバナウェイト５５を軸受１１にに近接して配置し
た。

【００４６】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。

【００４７】続いて、エンジン停止始動システムについ
て説明する。このシステムでは、アイドリング制限モー
ドとアイドリング許可モードとを備えている。具体的に
いうと、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、停止状態でアクセルが操作さ
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）。また、
アイドリング許可モードには２種類あり、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」という）。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」という）。

【００４８】図１４は、エンジン２００における始動停
止制御システムの全体構成を示したブロック図である。
同図において、クランク軸１２と同軸に設けられた始動
兼発電装置２５０は、スタータモータ１７１とＡＣジェ
ネレータ（ＡＣＧ）１７２とによって構成され、ＡＣＧ
１７２による発電電力は、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、始動兼発電装置
２５０の出力電圧を、１２Ｖないし１４．５Ｖに制御す
る。バッテリ１６８は、スタータリレー１６２が導通さ
れるとスタータモータ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１
７４および主制御装置１６０等に負荷電流を供給する。

【００４９】主制御装置１６０には、エンジン回転数Ｎ
ｅを検知するＮｅセンサ２５１と、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と、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と、
車速を検知する車速センサ２５５と、停止発進モードで
点滅するスタンバイインジケータ２５６と、スロットル
開度θを検知するスロットルセンサ２５７と、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と、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と、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とが接続されている。

【００５０】さらに、主制御装置１６０には、クランク
軸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と、
スタータモータ１７１に電力を供給するスタータリレー
１６２の制御端子と、前照灯１６９に電力を供給する前
照灯リレー１６３の制御端子と、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の制御端子と、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とが接続され
ている。

【００５１】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Ｆ
ＥＴ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
ティー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。

【００５２】図１５、図１６は、主制御装置１６０の構
成を機能的に示したブロック図（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。また、図１７には、後述するスタータリレー制御部
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。

【００５３】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。

【００５４】動作切換部３００の動作切換信号出力部３
０１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。

【００５５】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Ｓ_８０２１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Ｓ
_３０１ａ、Ｓ_３０１ｂ、Ｓ_３０１ｃを出力する。

【００５６】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１６
０がリセットされるか、あるいはアイドルスイッチ２５
３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Ｓ_３０１ａを出力する。

【００５７】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３
０１ａの動作モード信号Ｓ_３０１ａ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
Ｓ_３０１ｂは“Ｌ”レベルとなる。

【００５８】「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
Ｓ_３０１ｂは“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルへ遷移す
る。

【００５９】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３０１
ｂの動作パターン信号Ｓ_{３０ １ｂ}は“Ｈ”レベルから
“Ｌ”レベルへ遷移する。

【００６０】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１
６９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。

【００６１】一方、メインスイッチ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３０１
ｃから出力される動作モード信号Ｓ_３０１ｃ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。

【００６２】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Ｓ_３０１ａは“Ｌ”レベルになって「始動モ
ード」が起動される。

【００６３】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Ｓ_３０１ａ、Ｓ_３０１ｂ、Ｓ_３０１Ｃ、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。

【００６４】なお、前照灯リレー１６３の代わりにＦＥ
Ｔ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ー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。

【００６５】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、１５００ｒ
ｐｍ）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。

【００６６】なお、前照灯リレー１６３の代わりにＦＥ
Ｔ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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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７０
１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。

【００７０】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Ｓ
_{３０ １ａ}の反転信号、動作パターン信号Ｓ_３０１ｂおよ
び動作モード信号Ｓ_３０１ｃ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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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８０
１には着座スイッチ５４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Ｓ_８０１２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。

【００７４】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Ｓ_８０２３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Ｓ_８０２１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。

【００７５】ブザー制御部８０５は、各動作モード（パ
ターン）信号Ｓ_３０１ａ、Ｓ_{３０１ ｂ}、Ｓ_３０１Ｃ、非
着座継続信号Ｓ_８０１２、点火オフ継続信号
Ｓ_８０２１、点火オフ信号Ｓ_８０２３、走行判定部７０
１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。

【００７６】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１７
５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５５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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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１
２．０Ｖへ低下させる。

【００８０】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。

【００８１】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、７００
０ｒｐｍ）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１４．５
Ｖへ戻す。

【００８２】図１６において、スタータリレー制御部４
００は、前記各動作モードや動作パターンに応じて、所
定の条件下でスタータリレー１６２を起動する。Ｎｅセ
ンサ２５１の検知信号が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、８０
０ｒｐｍ）以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力す
る。ＡＮＤ回路４０２は、アイドリング以下判定部４０
１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、４
０４の出力信号の論理和を出力する。

【００８３】ＯＲ回路４０９は、動作モード信号Ｓ
_３０１ｃと動作モード信号Ｓ_３０１ａの反転信号との論
理和を出力する。ＡＮＤ回路４０３は、ＡＮＤ回路４０
２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Ｓ_３０１ａと、前記
動作パターン信号Ｓ_３０１ｂの反転信号との論理積を出
力する。ＡＮＤ回路４０７は、前記動作モード信号Ｓ
_３０１ａ、動作パターン信号Ｓ_３０１ｂ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
をスタータリレー１６２へ出力する。

【００８４】このようなスタータリレー制御によれば、
「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、スタータリ
レー１６２が導通してスタータモータ１７１が起動され
る。

【００８５】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”レベルとなり、スタータリレー１６２が導通
してスタータモータ１７１が起動される。

【００８６】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、スタータリレー１６２が導
通してスタータモータ１７１が起動される。

【００８７】停止時クランク角制御部１０００は、エン
ジン停止時のカムセンサ１５５の検出信号、つまりクラ
ンク角度位置に応じてスタータリレー１６２および逆転
リレー１６２ａを制御し、後述する所望のクランク角度
位置でエンジンを停止させる。カムセンサ１５５はクラ
ンク角度位置が逆転領域にある場合は信号“Ｈ”、正転
領域にある場合は信号“Ｌ”を出力する。カムセンサ１
５５で検出されたクランク角度位置検出信号は停止判定
タイマ１００１に入力される。停止判定タイマ１００１
はクランク角度位置が逆転領域にあることを示す信号
“Ｈ”が予定の時間Ｔｘの間維持されたときに判定信号
をＡＮＤ回路１００２に入力する。

【００８８】比較部１００３にはＮｅセンサ２５１の検
知信号が入力され、この比較部１００３では、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
さく設定された基準回転数Ｎref とエンジン回転数Ｎｅ
とが比較される。エンジン回転数Ｎｅが基準回転数Ｎre
f 以上のときにはエンジン状態オンを表す信号“Ｌ”を
出力する。また、エンジン回転数Ｎｅが基準回転数Ｎre
f 未満のときにはエンジン状態オフを表す信号“Ｈ”を
出力する。比較部１００３からの信号はＡＮＤ回路１０
０２に入力される。

【００８９】また、停止判定タイマ１００１のタイムア
ウト信号はさらに逆転許可タイマ１００４に入力され
る。逆転許可タイマ１００４は停止判定タイマ１００１
からのタイムアウト信号に応答して予定の時間Ｔｙが経
過するまで、出力信号を“Ｈ”に維持する。

【００９０】ＡＮＤ回路１００２および逆転許可タイマ
１００４の出力信号、ならびにカムセンサ１５５の検出
信号はＡＮＤ回路１００５に入力され、ＡＮＤ回路１０
０５はこれらの出力信号の論理和を出力し、この論理和
はインバータ１００６で反転されて逆転リレー１６２ａ
に供給される。

【００９１】さらに、逆転許可タイマ１００４の出力信
号は、ＡＮＤ回路１００７に入力される。ＡＮＤ回路１
００７の他方の入力には、インバータ１００８を介して
カムセンサ１５５の検出信号が接続される。ＡＮＤ回路
１００７の出力はスタータリレー制御部４００のＯＲ回
路４０６に入力される。なお、この停止時クランク角制
御部１０００の動作はさらに後述する。

【００９２】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。この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Ｓ_３０１ａおよび動作パターン信号Ｓ_３０１ｂ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】次に、始動時および停止時のスタータモー
タ１７１の制御を詳細に説明する。本実施形態のエンジ
ンでは、そのままクランクシャフトを正転させたならば
負荷トルクが増大する位置にピストンがある場合に、正
転時の負荷トルクが小さい位置まで一旦クランクシャフ
ト逆転させた後、改めてスタータモータを正転方向に駆
動してエンジンを始動させる。しかし、上述のように、
一旦クランクシャフトを逆転させると発進までに時間が
かかるという問題点がある。そのため、車両停止時のク
ランク角度位置が予め定めた逆転領域にあるときは、車
両停止後から、その次の発進操作までの間にクランクシ
ャフトを予定の正転位置まで回転させておく。そうする
ことによって、一旦停止時の再始動時には、ただちにク
ランクシャフトを正転させて発進させることができる。

【００９６】図１９は、スタータモータ１７１起動時の
クランク位置と乗越トルクつまり上死点を越える時に必
要なトルクとの関係を示す図である。同図において、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の手前では乗越トルクが小さい。

【００９７】そこで、本実施形態では、圧縮上死点Ｃ／
Ｔの手前９０度から排気上死点Ｏ／Ｔ手前９０度まで、
つまりカムセンサの出力が“Ｌ”の区間を正転領域と
し、排出上死点Ｏ／Ｔの手前９０度から圧縮上死点Ｃ／
Ｔ手前９０度まで、つまりカムセンサ１５５の出力が
“Ｈ”の区間を逆転領域とする。そして、始動動作とし
て図示したように、エンジン停止時にクランク角度位置
が正転領域にあるときは、次の始動時にはそのクランク
位置からスタータモータ１７１を回転させてエンジンを
始動させる。一方、エンジン停止時にクランク角が逆転
領域にあるときは、図示のように、エンジンを停止させ
た後、スタータモータ１７１を逆転させて前記正転領域
までクランク角度位置を変化させる。こうして、次の始
動時には前記正転領域からスタータモータ１７１を回転
させてエンジンを始動させることができるようにしてお
く。

【００９８】次に、エンジン停止時のスタータモータ１
７１の動作のための構成を説明する。図１は、スタータ
モータ１７１の正逆転回路、図２０，図２１は同タイミ
ングチャートである。図１において、カムセンサ１５５
はカムシャフト６９のリラクタ７２ａに対向して配置さ
れている。図１６に関して説明したように、カムセンサ
１５５の検出信号およびＮｅセンサ２５１の検出信号は
停止時クランク角制御部１０００に入力される。また、
スタータリレー制御部４００にはストップスイッチ２５
９およびスタータスイッチ２５８のオン・オフ信号が入
力される。これら、停止時クランク角制御部１０００お
よびスタータリレー制御部４００の出力によってそれぞ
れ逆転リレー１６２ａ（以下、「リレーＲｙＢ」とい
う）、およびスタータリレー１６２（以下、「リレーＲ
ｙＡ」という）が制御される。

【００９９】一方、スタータモータ１７１はリレーＲｙ
Ｂの第１の接点Ｒｙｂ１を介してリレーＲｙＡの接点Ｒ
ｙａに接続されていると共に、リレーＲｙＢの第２の接
点Ｒｙｂ２および抵抗Ｒを介してリレーＲｙＡの接点Ｒ
ｙａに接続されている。リレーＲｙＡの接点Ｒｙａの他
端はバッテリ１６８のプラス端子に接続され、さらに、
バッテリ１６８のマイナス端子は前記第１の接点Ｒｙｂ
１の常閉(NC)側およびＲｙｂ２の常開(NO)側に接続され
ている。

【０１００】この構成において、リレーＲｙＡがオン
で、リレーＲｙＢがオフの場合は、スタータモータ１７
１には矢印ＲＲ方向に電流が流れてモータ１７１は逆転
する。一方、リレーＲｙＡがオンで、リレーＲｙＢがオ
ンの場合は、第１および第２の接点Ｒｙｂ１，Ｒｙｂ２
が図示とは反対側に切換えられ、スタータモータ１７１
には矢印ＲＦ方向に電流が流れてモータ１７１は正転す
る。リレーＲｙＡがオフのときはスタータモータ１７１
は回転しない。なお、逆転の場合は、抵抗Ｒを通じて電
流が流れるため、正転の場合よりは電流が制限されるの
で、逆転時は正転時より回転速度が小さくなる。

【０１０１】図２０，図２１において、カムセンサ１５
５からの逆転領域検出信号の立上がりから予定時間Ｔｘ
（例えば１秒）経過するまで逆転領域検出信号“Ｈ”が
継続していれば前記停止判定タイマ１００１はタイムア
ウトしてエンジン状態表示信号がオンになる。そして、
その時から予定時間Ｔｙ（例えば１秒）は前記タイマ１
００４がオンになって逆転許可信号が出力され、リレー
ＲｙＡがオンになる。このときクランク角度位置は逆転
領域であるため、リレーＲｙＢはオフになっており、ス
タータモータ１７１にはマイナスの電圧が印加されてモ
ータ１７１逆転する。スタータモータ１７１が回転して
クランク角度位置が正転領域になったならばカムセンサ
１５５は正転領域検出信号つまり信号“Ｌ”を出力し、
その結果、リレーＲｙＡはオフになるとともに、前記Ａ
ＮＤ回路１００５の入力の一つが“Ｌ”になってリレー
ＲｙＢはオンになる。つまり正転側に切り替えられる。

【０１０２】さらに、本実施形態では、エンジン停止時
にスタータモータ１７１を逆転させる場合、次のような
追加の制御を行うことができる。図２２は追加の制御の
概念を示す図である。同図において、エンジン回転によ
りクランクパルスＰＣが出力されており、正転領域に近
い位置で逆転領域においてもクランクパルスＰＣが出力
されている。本実施形態では、逆転開始からクランクパ
ルスＰＣを検出するまでの時間Ｔｐｃが予定時間ＴＡ
（例えば０．１秒）よりも長い場合、この逆転領域内の
クランクパルスＰＣを検出したならば直ちにスタータモ
ータ１７１を停止させる（図２２（ｂ））。一方、逆転
開始からクランクパルスＰＣを検出するまでの時間Ｔｐ
ｃが予定時間ＴＡより短い場合は、この逆転領域内のク
ランクパルスＰＣを検出した後、さらに時間ＴＢの間ス
タータモータ１７１を駆動して停止させる（図２２
（ｃ））。

【０１０３】逆転時のクランクパルスＰＣの検出時と正
転領域との距離は予め知ることができるし、エンジン回
転速度と回転時間とにより、惰性で変化するクランク角
も予め知ることができる。したがって、クランクパルス
ＰＣ検出位置から正転領域に至るまでクランク角が変化
する時間をエンジン停止時の惰性により求めることがで
きる。そこで、この惰性を生じるまでの時間を時間ＴＡ
として設定することにより、時間ＴＡ以上の逆転により
クランク角は正転領域に到達し得る。同様に、逆転の時
間がＴＡに満たないうちにエンジンを停止したのでは、
惰性が十分に得られずクランク角が正転領域に至らな
い。そこで、この場合はさらに時間ＴＢの間逆転を継続
してクランク角が正転領域に至るようにした。なお、ク
ランクパルスＰＣの検出よりも先に正転領域に達したと
きは直ちにスタータモータ１７１を停止させる。

【０１０４】このような追加の制御により、正転領域に
達した時点でエンジンの惰性の大小にかかわらずスター
タモータ１７１を停止させるのと違い、逆転領域により
近い正転領域でエンジンの始動を待機できる。その結
果、スタータモータ１７１のオン操作から短時間でエン
ジンを始動できるので運転者に始動遅れによる違和感を
抱かせることがない。

【０１０５】続いて、上記制御を図２３のフローチャー
トを参照してさらに説明する。このフローチャートの処
理は、メインスイッチ１７３がオン操作されると実行さ
れ、始動制御はスタータスイッチ２５８がオンで、かつ
ストップスイッチ２５９がオンになれば開始される。ま
ず、ステップＳ１では、カムセンサ１５５の出力により
クランク角度位置が逆転領域か正転領域かが判別され
る。正転領域であればステップＳ２〜ステップＳ６でク
ランクシャフト１２を正転させる。すなわち、ステップ
Ｓ２ではリレーＲｙＢをオンにして正転回路への切換え
を行う。ステップＳ３ではタイマＴｐをスタートさせ
る。ステップＳ４ではリレーＲｙＢの接点保護のための
時間ｔ１が経過したか否かを判断する。時間ｔ１が経過
したならばステップＳ５でタイマＴｐをリセットする。
ステップＳ６ではリレーＲｙＡをオンにする。これによ
ってクランクシャフト１２は正転する。

【０１０６】一方、クランク角度位置が逆転領域にあれ
ばステップＳ１からステップＳ７に進み、リレーＲｙＡ
をオンにする。これによってクランクシャフト１２を逆
転させる。ステップＳ８ではカムセンサ１５５の出力に
よりクランク角度位置が正転領域になるまで逆転された
か否かを判別する。正転領域まで逆転されたならばステ
ップＳ９に進み、リレーＲｙＢをオンにして正転を開始
する。

【０１０７】ステップＳ１０ではスタータスイッチ２５
８がオフか否かが判断され、運転者がスタートスイッチ
２５８を離すと、この判断が肯定となってステップＳ１
１に進む。ステップＳ１１ではリレーＲｙＡをオフに
し、ステップＳ１２ではタイマＴｐをスタートさせる。
ステップＳ１３ではリレーＲｙＢの接点保護のための時
間ｔ１が経過したか否かを判断する。時間ｔ１が経過し
たならばステップＳ１４でリレーＲｙＢをオフにする。
ステップＳ１５ではタイマＴｐをリセットする。

【０１０８】始動制御が終われば、次の制御種類を判別
し（ステップＳ１６）、それぞれの制御、つまり点火制
御（ステップＳ１７）、充電制御（ステップＳ１８）、
前照灯制御（ステップＳ１９）、およびブザー制御（ス
テップＳ２０）等が繰り返されて車両は走行を続ける。
走行中に、予定の条件が成立したならば、始動制御のた
めにステップＳ１に進むか、エンジン停止制御（後述）
に移行する。

【０１０９】次に、エンジン停止制御の処理を説明す
る。図２４のフローチャートにおいて、ステップＳ２１
ではカムセンサ１５５の出力によりクランク角度位置が
逆転領域か正転領域かが判別される。正転領域であれば
ステップＳ２２に進み、リレーＲｙＡをオフにする。一
方、逆転領域であればステップＳ２３に進み、リレーＲ
ｙＡをオンにする。

【０１１０】ステップＳ２２に続いて、ステップＳ２４
ではエンジン始動条件が成立したか否か、つまりスター
タスイッチ２５８がオンで、かつストップスイッチ２５
９がオンならばエンジン始動条件が成立する。エンジン
始動条件が成立したならばステップＳ２４ａに進む。ス
テップＳ２４ａではクランク角度位置が正転領域か逆転
領域かを判断し、正転領域ならばステップＳ２５に進
み、逆転領域ならばステップＳ７（図２３）に進む。ス
テップＳ２４ａの処理によりエンジン停止後、１回だけ
逆転制御を行ってクランクを動かすことにより、常にク
ランク角度位置を検出していないので、消費電力が少な
くてすむ。また、逆転制御後、運転者がキックでクラン
ク角を動かした場合でもこの判別を行って必要に応じて
逆転させてから正転始動するのでエンジンの始動も確実
となる。ステップＳ２５〜ステップＳ２８はステップＳ
２〜Ｓ６と同一の処理であるので説明は省略する。ステ
ップＳ３０ではエンジンが始動されたか否かが判別さ
れ、エンジンが始動されたならばステップＳ１１（図２
３）に進む。

【０１１１】また、ステップＳ２１で逆転と判別されて
ステップＳ２３でリレーＲｙＡをオンにしたならば、ス
テップＳ３１に進む。ステップＳ３１では逆転開始から
クランクパルスつまりクランクセンサ１５３の検出出力
があるまでの時間を検出するためのタイマＴｃをスター
トさせる。ステップＳ３２ではクランクパルスを検出し
たか否かを判別する。

【０１１２】クランクパルスを検出したならばステップ
Ｓ３３に進み、タイマＴｃを停止させる。ステップＳ３
４ではタイマＴｃの値が予め設定した値ＴＡを経過して
いるか否かを判別する。ステップＳ３４が肯定、つまり
逆転開始から予定時間よりも長い時間が経過した後にク
ランクパルスを検出したのであれば、ステップＳ３５に
進み、リレーＲｙＡをオフにする。リレーＲｙＡがオフ
になれば、スタータモータ１７１は停止する。モータ１
７１が停止した後、惰性によってクランクシャフト１２
は回転して停止する。このように逆転開始から予定時間
ＴＡが経過した後にクランクパルスを検出してスタータ
モータ１７１を停止させた場合は、上述のように、クラ
ンク角度位置が正転領域となるようにエンジンが停止す
る。ステップＳ３６ではタイマＴｃをリセットする。

【０１１３】一方、ステップＳ３３が否定の場合、つま
り逆転開始から短時間でクランクパルスを検出した場合
は、ステップＳ３７に進んでタイマＴｃをリセットし、
新たにタイマＴｃをスタートさせる。ステップＳ３８で
はタイマＴｃの値が予め設定した値ＴＢを経過したか否
かを判別する。ステップＳ３８が肯定、つまり逆転開始
から予定時間ＴＢが時間が経過ならば、ステップＳ３５
に進み、リレーＲｙＡをオフにする。リレーＲｙＡがオ
フになれば、スタータモータ１７１は停止する。モータ
１７１が停止した後、惰性によってクランクシャフト１
２は回転して停止する。このように逆転開始から予定時
間ＴＡが経過する前にクランクパルスを検出した場合
は、最初の逆転による惰性では正転領域に至ることがで
きないので、さらに時間ＴＢだけスタータモータ１７１
を回転させてクランクシャフト１２を正転領域に到達さ
せる。

【０１１４】なお、ステップＳ３２が否定の場合、つま
りクランクパルサの有無を判別してクランクパルスを検
出しなかった場合はステップＳ３９に進み、正転領域に
達したか否かの判別を行う。そして、この判断が否定な
らばステップＳ３２に進む。が、一方、ステップＳ３９
が肯定ならば、スタータモータ１７１を停止させるた
め、ステップＳ３５にジャンプしてリレーＲｙＡをオフ
にする。

【０１１５】上述の実施形態では、カムシャフト６９の
位置を検出するカンセンサ１５５の出力に基づいてクラ
ンク角度位置が正転領域にあめか逆転領域にあるかを判
別するようにした。しかし、クランク角度位置の検出手
段はこれに限定されず、クランクシャフトの回転位置を
検出し、これによってクランク角度位置を判別してもよ
い。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２の発
明によれば、車両停止に伴って停止したエンジンのクラ
ンク角度位置が、そのままスタータモータを正転した場
合に不適当な領域（逆転領域）にあったときは、その後
に続く発進操作に先立ってクランク角度位置を適当な領
域（正転領域）に移動させておくことができるので、発
進操作によるエンジン始動を速やかに行うことができ
る。したがって、例えば、交差点等で一時停止したとき
に、運転者の発進意思に素早く応答することができる。

【０１１７】また、長時間の車両停止によってクランク
角度位置が変化した場合であっても、そのときのクラン
ク角度位置に応じて、逆転が必要ならば、逆転をした後
に正転するという始動手順を確保することができる。

【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トルクとの関係を
示した図である。

【図２０】 クランク角度位置制御のタイミングチャー
トである。

【図２１】 クランク角度位置制御のタイミングチャー
トである。

【図２２】 クランク角度位置制御の動作説明図であ
る。

【図２３】 始動制御のフローチャートである。

【図２４】 エンジン停止制御のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２…車体前部、 ３…車体後部、 ８…シート、 ８ａ
…フレーム、 ９…ラゲッジボックス、 １２…クラン
クシャフト、 ６９…カムシャフト、 ７２ａ…リラク
タ、 １６２…スタータリレー（リレーＲｙＡ）、 １
６２ａ…逆転リレー（リレーＲｙＢ）、 １５５…カム
センサ、 １７１…スタータモータ、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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン始動操作時に、クランク角度位
   置が正転領域にある場合にはスタータモータを正転させ
   る一方、クランク角度位置が逆転領域にある場合は、ク
   ランク角度位置が前記正転領域に入るまでスタータモー
   タを逆転させた後正転させるようにしたエンジン始動装
   置において、 車両停止時にエンジンを停止させ、運転者による発進操
   作に応答してエンジンを始動させるエンジン停止始動制
   御手段と、 前記車両停止時に、クランク角度位置が前記逆転領域に
   ある場合は、前記発進操作が行われる前にクランク角度
   位置を前記正転領域に変化させるスタータモータ制御手
   段とを具備したことを特徴とするエンジン始動装置。
2. 【請求項２】 カムシャフト位置を検出するカムセンサ
   を具備し、 前記カムセンサの出力信号に基づいて前記正転領域およ
   び前記逆転領域を検出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。