JP2003343404A - エンジン始動装置 - Google Patents

エンジン始動装置

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JP2003343404A
JP2003343404A JP2002147619A JP2002147619A JP2003343404A JP 2003343404 A JP2003343404 A JP 2003343404A JP 2002147619 A JP2002147619 A JP 2002147619A JP 2002147619 A JP2002147619 A JP 2002147619A JP 2003343404 A JP2003343404 A JP 2003343404A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動時に大きい慣性トルクを得るための位置
決めを正確にする。特に、位置決めのためにモータでエ
ンジンを逆回転させて停止させたときの揺り戻しを抑制
する。 【解決手段】 始動時に第1逆回転部111でモータを
付勢して上死点近傍の位置までエンジンを逆回転させ
る。第2逆回転部113は第1逆回転部111による逆
回転の後、モータに対する励磁電流を小さくして、小ト
ルクでさらに逆回転方向へエンジンを付勢する。励磁電
流は高負荷の予定位置まで逆回転させて停止したときの
揺り戻しを小さくするためのブレーキ作用が得られる程
度に設定される。停止位置は直前の圧縮上死点と排気弁
の開閉動作範囲との間に予め設定され、停止位置に到達
したか否かはクランク角によって判断できる。

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、小さいトルクのスタータモータでも圧縮
行程の高負荷域を容易に乗り越すことができるエンジン
始動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの圧縮行程では、スタータモー
タに大きい負荷がかかる。上死点前は特に高負荷域とな
るため、スタータモータにはこの高負荷域を乗り越える
ことができるトルクが必要とされる。従来、小さいトル
クのスタータモータによっても高負荷域を乗り越えるよ
うに、始動時に、正回転方向で軽負荷となる領域、つま
り逆回転方向の上死点手前までクランク軸を逆回転さ
せ、その位置から正回転させることが考えられている。
このような軽負荷域からの始動によってエンジンの持つ
慣性力を十分に利用でき、始動性を高めることができ
る。
【0003】しかし、エンジンオイルの温度変化等の影
響によるエンジンフリクションの変化によって逆回転後
の停止位置にばらつきが生じるので、所望の軽負荷位置
にクランク軸を正確に停止させることができない。この
不具合を解消するため、例えば、特開2000−303
938号公報には、エンジン温度に基づいてフリクショ
ンを推定し、このフリクションが大きいときは逆回転時
間を長くする一方、フリクションが小さいときは逆回転
時間を短くするエンジン始動装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、ク
ランク軸の逆回転開始位置に応じて逆回転時間を決定し
なければならないので、クランク軸の回転位置検出が複
雑となる。また、逆回転させて停止させる軽負荷位置
は、上死点手前であるので、逆回転方向へのモータの付
勢を停止させた後、正回転方向に揺り戻しがある。この
揺り戻しが大きい場合には所望の位置に正確にクランク
軸を停止させることが困難であり、慣性力を十分に利用
して始動性を高めることができない。
【0005】本発明の目的は、上記要望に鑑み、逆転開
始位置との兼ね合いで逆転時間を決定する等の複雑な構
成をとらず、しかも、揺り戻しを小さくして所望の位置
にクランク軸を停止させることにより、始動時に大きい
慣性エネルギを発生させることができるエンジン始動装
置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンジン始動操作に応答して直前の圧縮
上死点と排気弁の開閉動作範囲との間に予め設定された
位置までエンジンを逆回転させるべくスタータモータを
駆動した後に停止させる制御手段を具備した点に第1の
特徴がある。
【0007】また、本発明は、エンジン停止時に、直前
の圧縮上死点と排気弁の開閉動作範囲との間に予め設定
された位置までエンジンを逆回転させるべくスタータモ
ータを駆動した後に停止させる制御手段を具備した点に
第2の特徴がある。
【0008】また、本発明は、前記制御手段が、前記位
置までエンジンを逆回転させた後、さらに前記スタータ
モータを小トルクで駆動して前記エンジンを逆回転方向
に付勢するように構成された点に第3の特徴がある。
【0009】さらに、本発明は、前記位置までエンジン
が逆回転されたことを、前記スタータモータに対する通
電電流が所定値を超えたことによって判断する手段をさ
らに具備した点に第4の特徴がある。
【0010】また、前記位置までエンジンが逆回転され
たことを、前記クランク角検出手段で検出されたクラン
ク角の変化に基づき、該変化の速度が所定値まで下がっ
たことによって判断する検出手段を具備した点に第5の
特徴がある。
【0011】第1および第2の特徴によれば、圧縮上死
点近傍の高負荷域に設定された位置までエンジンを逆回
転して停止させることができる。特に、第1の特徴によ
れば、始動操作に伴ってエンジンを高負荷域まで逆回転
させる動作を行わせることができる。また、第2の特徴
によれば、エンジン停止に伴ってエンジンを高負荷域ま
で逆回転させる動作を行わせることができるので、次の
エンジン始動時の始動性を高めることができる。
【0012】また、第3の特徴によれば、逆回転して予
定の位置で停止させる動作をさせた後、さらにスタータ
モータをエンジンの逆回転方向に付勢することで、高負
荷域で付勢を解除したときの揺り戻しを抑制することが
できる。なお、スタータモータは小出力トルクで駆動さ
れるので、揺り戻しだけが抑制され、逆転を停止させた
位置よりも高負荷域にエンジンが回転されることはな
い。
【0013】さらに、第4の特徴によれば、通電電流が
所定値を超えたことを検出する簡単な構成で予定の位置
に到達したことを判断することができる。第5の特徴に
よれば、クランク角検出手段の出力によって求めること
ができる角速度が予定の値、まで減速されたときに予定
の位置まで逆転したことを検出することができる。
【0014】
【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、本発明のエンジン始動装置を適
用したペダル付き自動二輪車の側面図である。同図にお
いて、車体フレーム4には、パワーユニット2が懸架さ
れる。パワーユニット2は前部に4サイクルのエンジン
Eおよび踏力駆動部を搭載し、後部には後輪RWを支持
する。さらに、パワーユニット2は、エンジンEと後輪
RWとの間にあってエンジンEの出力を変速・減速して
後輪RWに伝達するための変速機および減速機構(いず
れも詳細は後述)を有する。踏力駆動部は、人力(踏
力)で後輪RWを駆動するため、エンジン駆動系統とは
別に設けられる駆動系であり、踏力入力手段としてペダ
ル軸3およびペダル7が設けられる。
【0015】車体フレーム4の前部に形成されるヘッド
パイプ部6には、操舵軸7が回動自在に支持され、操舵
軸7の上部には左右に延びるハンドル8が取り付けら
れ、操舵軸7の下部にはフロントフォーク9が結合され
る。フロントフォーク9の下端には前輪FWが支持され
る。操舵軸7およびヘッドパイプ部6の前方には、ヘッ
ドライト11、荷物用バスケット12、およびバッテリ
13が設けられる。
【0016】車体フレーム4の後方にはシートポスト1
4が取り付けられ、やや斜め上後方に延びるシートポス
ト14の上にはシート15が取り付けられる。シート1
5の後部下方には、収納ケース16が設けられ、この収
納ケース16内には燃料タンク17やエアクリーナ(図
示せず)等が収納される。さらに、収納ケース16の後
部には方向指示器18や後部表示灯19が取り付けられ
る。
【0017】エンジンEの上方には気化器5が設けら
れ、この気化器5には、燃料タンク17およびエアクリ
ーナが結合される。気化器5で空気と混合された燃料は
吸気管20を通ってエンジンEに供給される。エンジン
Eには排気管21が結合されていて、エンジンEの排気
は排気管21および消音器22を通って後方に排出され
る。
【0018】図3は、図2のA−A断面図、図4は、そ
の部分拡大図である。パワーユニット2は、ユニットケ
ース23に支持されるペダル軸3、エンジンEのクラン
ク軸24、中間軸25、後車軸26を備える。ペダル軸
3は、軸受27,28によって、ユニットケース23に
支持され、クランク軸24は軸受29,30によってユ
ニットケース23に支持される。また、中間軸25は軸
受31,32によって、後車軸26は軸受33,34に
よってそれぞれユニットケース23に支持される。ペダ
ル軸3の両端にはクランク35が結合され、クランク3
5の先端にはペダル36が取り付けられる。ペダル軸3
には、踏力伝達用の駆動スプロケット37が結合され
る。さらに、踏力クランク軸3にはスリーブ38を介し
て冷却ファン39および冷却ファンを回転させるための
ギヤ40が設けられる。スリーブ38は軸受41,42
を介してユニットケース23に支持される。
【0019】クランク軸24には、図示しないクランク
ピンを介してコンロッド43が連結される。クランク軸
24に一端には、ベルト式無段変速機のベルト駆動プー
リ44が回転可能に設けられる。ベルト駆動プーリ44
は、固定側プーリ部分45と可動側プーリ部分46とか
らなる。固定側プーリ部分45はクランク軸24に固着
され、可動側プーリ部分46はクランク軸24に対して
軸方向に変位できるようにスプライン嵌合される。ベル
ト駆動プーリ44にはVベルト47が巻き掛けられ、こ
のVベルト47はベルト従動プーリ48にも巻き掛けら
れる。
【0020】可動側プーリ部分46に隣接して、カムプ
レート49がクランク軸24に固着される。可動側プー
リ部分46の外側つまりVベルトと接しない側は、外周
寄りがカムプレート49側に傾斜したテーパ面を有して
おり、このテーパ面と可動プーリ部分46との間の空所
にドライウェイト50が収容される。
【0021】クランク軸24の他端にはスタータモータ
とACジェネレータとを組み合わせたスタータ兼ジェネ
レータ(ACGスタータ)1のアウタロータ51が結合
される。アウタロータ51の内側にはユニットケース2
3に固定されるステータ52が設けられる。アウタロー
タ51の外周にはギヤ53が設けられていて、ギヤ53
は前記ギヤ40と噛み合って冷却ファン39に駆動力を
与える。ACGスタータ1の詳細はさらに後述する。
【0022】中間軸25に設けられる従動プーリ48も
駆動プーリ44と同様、固定プーリ部分54と可動プー
リ部分55とを備える。固定プーリ部分54は中間軸2
5に結合され、可動プーリ部分55は、中間軸25の軸
方向に変位可能なよう、固定プーリ部分54にスプライ
ン嵌合される。可動プーリ部分55はバネ56によって
固定プーリ部分54との間隔が狭められる方向に付勢さ
れる。中間軸25の端部には従動プーリ48と中間軸2
5とを係合させる遠心クラッチ87が設けられる。
【0023】後車軸26には、スポーク57を介して後
輪RWを支持するハブ58が結合される。また、後車軸
26の一端には従動スプロケット59が、その内側には
減速ギヤ60が、それぞれ、ワンウェイクラッチ61,
62を介して設けられる。減速ギヤ60は中間軸25に
結合されるピニオン63に噛み合う。中間軸25または
後車軸26の周囲には、これらの軸の回転数を検出する
ためのセンサ(図示せず)が設けられる。このセンサは
車速を検出するためのセンサとして使用される。また、
従動スプロケット59は、チェーン64によって駆動ス
プロケット37と連結される。ハブ58の内側にはブレ
ーキ65が係合する。
【0024】ユニットケース23内には、ACGスター
タ1の制御装置66が収納される。この制御装置66に
は、整流素子が設けられるので、冷却のためフィンを設
けたケース部分に装着される。
【0025】ペダル36を漕いで、ペダル軸3を回転さ
せると駆動スプロケット37が回転し、その回転はチェ
ーン64によって従動スプロケット59に伝達される。
従動スプロケット59の回転はワンウェイクラッチ61
を介して後車軸26に伝達される。ペダル36を漕ぐの
を止めると、後車軸26に与えられる踏力はなくなる
が、ワンウェイクラッチ61は、従動スプロケット59
が止まっても後輪RWの前進方向回転は許容するので、
後輪RWは惰性で回転可能である。
【0026】エンジンEはACGスタータ1で始動され
る。前記バッテリ13から制御装置66を介してACG
スタータ1のステータ52に電流が供給されるとアウタ
ロータ51が回転してエンジンEが始動される。エンジ
ンEが一旦始動するとACGスタータ1は発電機として
働く。また、アウタロータ51の回転により、ギヤ53
を介してギヤ40が回転し、冷却ファン39が付勢され
る。
【0027】エンジンEが回転し、クランク軸24の回
転速度が増加すると、ドライウェイト50が、遠心力に
より放射方向に移動する。そうすると、可動側プーリ部
分46はドライウェイト50に押圧されて変位して固定
側プーリ部分45に接近する。その結果、Vベルト47
はプーリ44の外周に向かって移動し、その巻き掛け径
が大きくなる。
【0028】駆動プーリ44に対するVベルト47の巻
き掛け径が大きくなると、それに対応して車両の後部に
設けられた従動プーリ48の可動プーリ部分55が変位
する。すなわち、従動プーリ48に対するVベルト47
の巻き掛け径が小さくなるように可動プーリ部分55は
バネ56に抗して変位する。このように、エンジンEの
動力は自動調整されて中間軸25に伝達され、従動プー
リ48の回転速度が増大すると遠心クラッチ87によっ
て中間軸25に回転が伝達される。中間軸25の回転
は、減速ギヤ63,60で減速されて後車軸26に伝達
される。エンジンEが停止すると、後車軸26に与えら
れるエンジンEの動力はなくなるが、ワンウェイクラッ
チ62は、ギヤ60の回転が止まっても後輪RWの前進
方向回転は許容するので、後輪RWは惰性で回転可能で
ある。
【0029】図4において、ACGスタータ1では、ク
ランク軸24の先端テーパ部にアウターロータ51がボ
ルト67により固定される。アウタロータ51の内周側
に配設されるステータ52はボルト68によってユニッ
トケース23のボスに固定される。ステータ52の内周
にはセンサケース69が嵌め込めらる。このセンサケー
ス69内には、アウタロータ51のボスの外周に沿って
等間隔でロータ角度センサ(磁極センサ)70およびパ
ルサセンサ(点火パルサ)71が設けられる。
【0030】ロータ角度センサ70は、ACGスタータ
1のステータコイルに対する通電制御を行うためのもの
である。点火パルサ71はエンジンEの点火制御のため
のものであり、1つだけ設けられる。ロータ角度センサ
70および点火パルサ71は、いずれもホールICまた
は磁気抵抗(MR)素子等で構成することができる。
【0031】ロータ角度センサ70および点火パルサ7
1のリード線は基板72に接続され、さらに基板72に
はワイヤハーネス73が結合される。アウタロータ51
のボスの外周には、ロータ角度センサ70および点火パ
ルサ71のそれぞれに磁気作用を及ぼすよう2段着磁さ
れたマグネットリング74が嵌め込まれる。
【0032】ロータ角度センサ70に対応するマグネッ
トリング74の一方の着磁帯には、ステータ52の磁極
に対応して、円周方向に30°幅間隔で交互に配列され
たN極とS極が形成され、点火パルサ71に対応するマ
グネットリング74の他方の着磁帯には、円周方向の1
か所に15°ないし40°の範囲で着磁部が形成され
る。
【0033】ACGスタータ1は、エンジン始動時には
スタータモータ(同期モータ)として機能し、バッテリ
から供給される電流でクランク軸24を回動させてエン
ジンEを始動させる。エンジン始動後は同期発電機とし
て機能し、発電した電流でバッテリを充電し、かつ各電
装部に電流を供給する。
【0034】図5は、ACGスタータ1を含む電装系統
のブロック図である。制御装置66内に設けられるEC
U75はモータドライブ回路81を備える。モータドラ
イブ回路81は、例えばMOS−FETで構成され、A
CGスタータ1が発生する三相交流を全波整流するとと
もに、モータとして作動させるときはバッテリ13から
の電流をACGスタータ1に供給する。
【0035】ECU75には、ロータ角度センサ70、
点火パルサ71、スロットルセンサ79、および油温セ
ンサ80が接続され、各センサの検出信号がECU75
に供給される。また、ECU75には点火コイル77が
接続され、点火コイル77の二次側には点火プラグ78
が接続される。
【0036】さらに、ECU75には、スタータスイッ
チ76、スタータリレー88、ストップスイッチ89,
90、ストップライト91、スタンバイインジケータ9
2、バッテリインジケータ98、オートバイスタ99、
およびヘッドライト11が接続される。ヘッドライト1
1には、ディマースイッチ100が設けられる。
【0037】上記の各部にはメインヒューズ101およ
びメインスイッチ102を介してバッテリ13から電流
が供給される。バッテリ13は、スタータリレー88に
よってECU75に直接接続される一方、メインスイッ
チ102を介さず、メインヒューズ101だけを介して
ECU75に接続される回路を有する。
【0038】また、ECU75にはストップ・アンド・
ゴー制御部84、始動時逆転制御部85、および停止時
逆転制御部86が設けられる。ストップ・アンド・ゴー
制御部84は、エンジンの自動停止および再始動の制御
を行う。始動時逆転制御部85は、スタータスイッチ7
6によるエンジン始動時にクランク軸24を所定の位置
まで逆転させ、その後正転させる。停止時逆転制御部8
6は、エンジン自動停止時にクランク軸24を所定位置
まで逆転させる。これら逆転制御部85,86は次のエ
ンジン始動性を向上させるために設けられる。このよう
に、クランク軸24を次の始動時に備えて逆転させるこ
とをスイングバックと呼ぶ。
【0039】ストップ・アンド・ゴー制御部84は、車
両が停止したとき、又は走行中に予定の停止条件を満た
したときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停
止後、スロットル弁が開かれる等の再始動条件を満たし
たときに、ACGスタータ1を自動的に駆動させてエン
ジンを再始動させる。
【0040】次に、スイングバックを説明する。ECU
75の始動時逆転制御部85は、スタータスイッチ76
によるエンジン始動時に、クランク軸24を正回転時の
負荷トルクが小さくなる位置まで一旦逆回転させて停止
させた後、改めてACGスタータ1を正回転方向に駆動
してエンジンEを始動させる。始動までに次の動作が行
われる。まず、上死点の直前であって排気弁の開閉動作
範囲に設定された停止位置までクランク軸24を逆回転
させる。この停止位置は爆発行程が終わって排気のため
に排気弁が開かれる位置、逆回転方向でみれば排気弁が
閉じられてピストンを上死点まで上昇させるための負荷
が増大する位置に設定される。具体的には後述する。
【0041】次いで、前記停止位置までの逆回転時より
小さい出力でACGモータ1を逆回転方向に付勢する。
この後者の逆回転方向への付勢により、逆回転を停止さ
せたときの揺り戻しを抑制して、所望の位置でクランク
軸24を停止させることができる。
【0042】この動作を図によって説明する。図6は、
クランキングトルクとクランク角度との関係を示す図で
ある。図示のように、クランキングトルクは上死点つま
りクランク角0°および720°近傍でそれぞれ最大と
なる。また、逆回転時と正回転時とでは、クランキング
トルクの最大位置と最小位置とが逆になる。つまり、逆
回転時にクランキングトルクが最大となる位置と、正回
転時にクランキングトルクが最小となる位置とはほぼ一
致する。したがって、クランキングトルクが最小となる
位置から正回転寄りの範囲でクランク軸24を停止させ
ることができれば正回転による始動を容易に行えるし、
クランキングトルクが最大位置までの回転角を大きくと
れるので、大きい慣性トルクにより上死点を乗り越すこ
とができる。
【0043】そこで、本実施形態では、始動のための最
終停止位置がクランク角度60°〜180°の範囲にな
るように、揺り戻しを考慮してこの範囲と圧縮上死点と
の間に停止位置を設定する。爆発行程でクランク角が約
60°のときに排気弁が開き始め、クランク角が約18
0°で排気弁が完全に開く。すなわち、上記クランク角
度60°〜180°の範囲は排気弁が開閉動作を行って
いる期間に対応する。
【0044】図7はクランク角度とACGモータ1の回
転数との関係を示す図である。同図において、クランク
軸24の位置A,B,Cから逆回転を開始させ、停止位
置Dで逆回転のための駆動を停止する。停止位置Dで逆
回転の駆動を停止させると揺り戻しのために予定の停止
範囲でクランク軸24を停止させることができない。そ
こで、停止位置Dまで逆回転させて停止させたときに揺
り戻しを抑制させるためにACGモータ1を逆回転させ
る。この逆回転時には揺り戻しに抗するだけの小さいト
ルクをACGモータ1から出力させればよい。これによ
り、大きい揺り戻しは防止されてクランク軸24は予定
の停止範囲内の最終停止位置Fで停止される。
【0045】図8は従来の始動動作を示す図である。位
置Aa,Ba,Caからクランク軸24を逆回転を開始
させて、予定の位置で逆回転を停止すると、位置Aa,
Ba,Caと停止位置との距離に応じた揺り戻しがあ
り、それぞれ、Ab,Bb,Cbで最終的にクランク軸
24は停止する。停止位置までの距離が短い位置Caか
ら逆回転させたときは揺り戻しが小さいために所望の停
止範囲にクランク軸24は停止しているが、その他の位
置から逆回転させたときは揺り戻しが大きいために所望
の停止範囲にクランク軸24は停止しない。本実施形態
によれば、このような従来技術の不安定さは解消され、
常に所望の範囲に正確にクランク軸24を停止させるこ
とができる。
【0046】なお、クランク軸24が予定の位置に至っ
たことは、ロータ角度センサ70で検出することができ
るクランク角に基づいて判断することができる。
【0047】次に、エンジン始動時の逆回転制御を説明
する。図9はエンジン始動時の逆回転制御のフローチャ
ートである。ステップS10では、エンジン始動指令が
あったか否かが判断される。スタータスイッチ76がオ
ンになったときにステップS10は肯定となり、ステッ
プS11に進む。ステップS11ではクランク軸24を
逆回転する。ステップS12ではクランク軸24が停止
位置まで逆回転したか否かが判断される。停止位置は上
死点(クランク角0°)から60°進んだ位置に設定さ
れる。
【0048】ステップS12が肯定になれば、ステップ
S13でACGモータ1の駆動を停止する。ステップS
14では、再びクランク軸24を逆回転させるようにA
CGモータ1を駆動する。この再度の逆回転では、AC
Gモータ1を制御するモータドライブ回路81を構成す
るMOS−FETのオンデューティを、停止位置までの
逆回転時のときより小さくして出力トルクを小さくす
る。ステップS15では小出力トルクによる逆回転を予
定時間行ったか否かが判断され、この判断が肯定であれ
ばACGモータ1の付勢を停止して始動時逆回転を終え
る。逆回転制御は、エンジン始動時に行われるだけでな
く、エンジン停止時にも行うことができる。例えば、ス
トップ・アンド・ゴー制御では、スロットル開度が開か
れたときに直ちに点火動作が行われなければならない。
したがって、スロットル弁を開く動作に応答して迅速に
点火動作が行われるように、ストップ・アンド・ゴー制
御のもとで、エンジン停止時に始動のためのクランク軸
24の逆回転を行っておけば、次の始動操作時には迅速
にエンジン始動させることができる。
【0049】図10は、停止時逆回転制御のフローチャ
ートである。ステップS21では、エンジンが停止した
か否かが判断される。エンジンが停止したときにステッ
プS21は肯定となり、ステップS22に進む。ステッ
プS22ではクランク軸24を逆回転する。ステップS
23ではクランク軸24が停止位置まで逆回転したか否
かが判断される。ステップS23が肯定になれば、ステ
ップS24でACGモータ1の駆動を停止する。ステッ
プS25では、再びクランク軸24を逆回転させるよう
にACGモータ1を駆動する。この再度の逆回転でドラ
イブ回路81を構成するMOS−FETのオンデューテ
ィを小さくするのは始動時逆回転制御と同様である。ス
テップS26では小出力トルクによる逆回転を予定時間
行ったか否かが判断され、この判断が肯定であればAC
Gモータ1の付勢を停止してエンジン停止時の逆回転を
終える。
【0050】図1は始動時および停止時の逆回転制御の
ための機能を示すブロック図である。始動検出部110
はスタータスイッチ76がオンになったのを検出してエ
ンジン始動動作があったことを検出し、第1逆回転部1
11を付勢する。第1逆回転部11はモータドライブ回
路81にACGモータ1を逆回転させる指令を出力す
る。この指令に応答してACGモータ1は逆回転され
る。第1逆回転停止部112は逆回転が開始されると予
定の停止位置までクランク軸24が回転したかどうかを
監視し、停止位置までクランク軸24が回転したときに
第1逆回転部111に逆回転停止指令を出力する。停止
位置までクランク軸24が回転したかどうかはロータ角
度センサ70の出力によって認識できるクランク角に基
づいて判断することができる。
【0051】また、クランク角度センサ70の出力信号
の間隔つまりクランクパルス間隔がクランク軸24の角
速度の関数であることから、第1逆回転停止部112
を、クランクパルス間隔の長短に基づいてクランク軸2
4の位置が逆転停止位置に至ったかどうかを判断するよ
うに構成できる。すなわち、高負荷域になれば、クラン
ク角速度は小さくなるので、角速度が予定の値まで低下
したことを検出して、高負荷域に達したことを判断する
ことができる。
【0052】これ以外にも、逆回転時間が所定時間経過
したのをタイマ115により監視したり、ACGモータ
1の電流値がロック電流まで上昇したのを電流検出部1
16により監視したりすることで判断することができ
る。停止位置まで逆回転すると予測される時間より長い
時間を予め設定し、その時間、上死点の乗り越しトルク
より小さいトルクで逆回転させることにより高負荷の停
止位置でクランク軸24を停止させることができる。こ
の場合、設定された時間が経過するまでに高負荷域に到
達したとしても上死点を乗り越えないような小さいトル
クでACGモータ1を駆動する。また、高負荷域になれ
ば、ACGモータ1にロック電流が流れるので、このロ
ック電流が検出されたときにACGモータ1を停止させ
ればクランク軸24を高負荷の停止位置に停止させるこ
とができる。
【0053】第1逆回転停止部112による逆回転停止
指令は第2逆回転部113に、第2の逆回転つまり揺り
戻し抑制のための逆回転指令として入力される。第2逆
回転部113は、第1逆回転部111からの指令による
逆回転より小さいトルクでACGモータ1を逆回転させ
る指令をモータドライブ回路81に出力する。第2逆回
転停止部114は第2逆回転部113の指令による逆回
転が開始されると予定時間が経過したかどうかをタイマ
117により監視し、この予定時間が経過したときに第
2逆回転部113に逆回転停止指令を出力する。
【0054】上述の実施形態では、ペダル付き自動二輪
車に搭載されるエンジンの始動装置に本発明を適用し
た。しかし、本発明は、この実施形態に限定されず、圧
縮行程の高負荷域を乗り越して始動させる必要がある4
サイクルエンジンに広く適用することができる。
【0055】
【発明の効果】請求項1および請求項2の発明によれ
ば、圧縮上死点近傍の高負荷域までエンジンを逆回転し
て停止させることができる。特に、請求項1の発明によ
れば、始動操作に伴ってエンジンを高負荷域まで逆回転
させる動作を行わせることができる。また、請求項2の
発明によれば、エンジン停止に伴ってエンジンを高負荷
域まで逆回転させる動作を行わせることができるので、
次のエンジン始動時の始動性を高めることができる。
【0056】また、請求項3の発明によれば、逆回転し
て予定の位置で停止させる動作をさせた後、さらにスタ
ータモータをエンジンの逆回転方向に付勢することで、
高負荷域で付勢を解除したときの揺り戻しを抑制するこ
とができる。なお、スタータモータは小出力トルクで駆
動されるので、揺り戻しだけが抑制され、停止位置より
も高負荷域にエンジンが回転されることはなく、所望位
置に正確にエンジンを停止させることができる。
【0057】さらに、請求項4の発明によれば、通電電
流が所定値を超えたことを検出する簡単な構成で停止位
置に到達したことを判断することができる。請求項5の
発明によれば、クランク角の角速度が小さくなって予定
の値まで低下したときに停止位置に到達したと判断する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エンジン停止制御のための要部機能を示すブ
ロック図である。
【図2】 本発明を適用した自動二輪車の全体側面図で
ある。
【図3】 図2のA−A断面図である。
【図4】 図3の部分拡大図である。
【図5】 ACGスタータを含む電装系統のブロック図
である。
【図6】 エンジン始動時のクランク角度位置と乗越ト
ルクとの関係を示す図である。
【図7】 異なる逆回転開始位置毎の正回転および逆回
転動作を示す図である。
【図8】 従来技術に係る正回転および逆回転動作を示
す図である。
【図9】 始動時逆回転のフローチャートである。
【図10】 停止時逆回転のフローチャートである。
【符号の説明】
1…スタータ兼発電機(ACGスタータ)、 2…パワ
ーユニット、 24…クランク軸、 51…アウタロー
タ、 52…ステータ、 75…ECU、 70…ロー
タ角度センサ、 71…点火パルサ、 81…モータド
ライブ回路、 110…始動検出部、 111…第1逆
回転部、 112…第1回転停止部、 113…第2逆
回転部、 114…第2逆回転停止部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンを正逆回転させることができる
    スタータモータと、 エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段
    と、 エンジン始動操作に応答して直前の圧縮上死点と排気弁
    の開閉動作範囲との間に予め設定された位置までエンジ
    ンを逆回転させるべく前記スタータモータを駆動した後
    に停止させる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】 エンジンを正逆回転させることができる
    スタータモータと、 エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段
    と、 エンジン停止時に、直前の圧縮上死点と排気弁の開閉動
    作範囲との間に予め設定された位置までエンジンを逆回
    転させるべく前記スタータモータを駆動した後に停止さ
    せる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。
  3. 【請求項3】 前記制御手段が、前記位置までエンジン
    を逆回転させた後、さらに前記スタータモータを小トル
    クで駆動して前記エンジンを逆回転方向に付勢するよう
    に構成されたことを特徴とする請求項1または2記載の
    エンジン始動装置。
  4. 【請求項4】 前記位置までエンジンが逆回転されたこ
    とを、前記スタータモータに対する通電電流が所定値を
    超えたことによって判断する検出手段を具備したことを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン始
    動装置。
  5. 【請求項5】 前記位置までエンジンが逆回転されたこ
    とを、前記クランク角検出手段で検出されたクランク角
    の変化に基づき、該変化の速度が所定値まで下がったこ
    とによって判断する検出手段を具備したことを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン始動装置。
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