JP3928828B2

JP3928828B2 - エンジン始動兼アシスト装置

Info

Publication number: JP3928828B2
Application number: JP19373498A
Authority: JP
Inventors: 尚司本舘; 聡本田; 正雪鳥山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: IT1308098B1; CN1244629A; JP2000013913A; ITTO990472A1; CN1168893C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動およびエンジンへのトルクアシストを共通のモータで行うエンジン始動兼アシスト装置に係り、特に、前記モータが、実質的にブラシモータおよびブラシレスモータとして選択的に機能するエンジン始動兼アシスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境への配慮や省エネルギの観点から、駆動源としてエンジンおよびモータを搭載し、エンジンのトルク不足をモータで補うエンジンアシスト装置を備えた車両が、例えば特開平４−３０３０３０号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
トルクアシスト用のモータには大きな駆動トルクが要求されず、供給電流も比較的小さい一方、比較的長時間にわたって駆動されることから、無接点で耐久性に優れたブラシレスモータが利用される。これに対して、エンジンを始動するスタータには、駆動時間は短いものの大きな駆動トルクが要求されることから、大電流の制御に適したブラシモータが利用される。
【０００４】
したがって、エンジンの始動およびエンジンへのトルクアシストを共通のモータで行おうとする際に、前記モータとしてブラシレスモータを採用すると、エンジン始動時に十分な駆動トルクが得られるようにモータ自身を大型化しなければならない。これに対して、前記モータとしてブラシモータを採用すると、モータを大型化することなく十分なトルクを得られる反面、車両走行中も常にブラシが摺動されるためにブラシ部分の劣化が急速に進んでしまう。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、エンジン始動時にはブラシモータとして機能し、それ以外のトルクアシスト時や発電時等にはブラシレスモータとして機能する発電電動装置を備えたエンジン始動兼アシスト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】
上記した目的を達成するために、本発明では、ロータがエンジンのクランク軸に連結され、ステータが多相巻線を有するモータを具備し、前記モータでエンジン始動およびエンジンに対するトルクアシストを行うエンジン始動兼アシスト装置において、クランク軸の回転角度を検知して角度信号を発生する回転角度検知手段と、前記角度信号に基づいて、前記モータの各ステータコイルと電源ラインとの接続を電気的に切り換えるブラシレス式通電制御手段と、クランク軸の回転運動を伝達され、クランク軸の回転角度に応じて、各ステータコイルと電源ラインとの接触をブラシで機械的に切り換えるブラシ式通電手段と、前記ブラシレス式通電手段を付勢して前記モータを駆動するアシスト制御手段とを具備し、前記ブラシ式通電手段は、各ステータコイルと電源ラインとの接触を、エンジン始動時には保持し、エンジン始動時以外では解除するようにした。
【０００７】
上記した構成によれば、エンジン始動時のように比較的大きな励磁電流を制御するタイミングでは、励磁すべきステータコイルの選択・切換がブラシ機構により行われるので、ブラシレス通電手段を構成する各スイッチング手段を大容量化する必要がない。また、エンジンアシスト時のようにエンジンが所定速度以上で回転しているタイミングでは、励磁すべきステータコイルの選択・切換がブラシレス通電手段により行われ、ブラシ機構を非接触状態に保つことができるので、ブラシの摩耗や劣化を防止できる。
【０００８】
【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１は、本発明の一実施形態であるエンジン停止始動制御装置が搭載されるスクータ型自動二輪車１の全体側面図である。
【０００９】
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。燃料タンクおよび収納ボックス（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。
【００１０】
一方、車体前部２では、ステアリングヘッド５に軸支されて上方にハンドル１１が設けられ、下方にフロントフォーク１２が延び、その下端に前輪１３が軸支されている。ハンドル１１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。メインパイプ７の立ち上がり部下端にはブラケット１５が突設され、このブラケット１５には、リンク部材１６を介してスイングユニット１７が揺動自在に連結支持されている。
【００１１】
スイングユニット１７には、その前部に単気筒の２ストロークエンジン２００が搭載されている。このエンジン２００から後方にかけてベルト式無段変速機３５が構成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減速機構３８に後輪２１が軸支されている。この減速機構３８の上端と前記メインパイプ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の上部には、エンジン２００のシリンダヘッド３２の上部から延出した吸気管２３に接続された気化器２４および同気化器２４に連結されるエアクリーナ２５が配設されている。
【００１２】
ユニットスイングケース３１の下部に突設されたハンガーブラケット１８には、メインスタンド２６が枢着されており、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軸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。
【００１３】
図２は、前記自動二輪車１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９０内には、スピードメータ９１と共にスタンバイインジケータ５６およびバッテリインジケータ７６が設けられている。このスタンバイインジケータ５６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７６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５３およびスタータモータを起動するためのスタータスイッチ５８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９２およびブレーキレバー９３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】
図３は、図１に破線丸印で示した、シート８前部のヒンジ部分の構造を模式的に示した図である。本実施形態では、シート８の裏面前方にはヒンジ部材８１が固定されている。このヒンジ部材８１には、垂直方向に沿って長手状の開口８２が形成され、車両本体側に固定されたヒンジ軸８５が当該長手状開口８２を貫通し、シート８は当該ヒンジ軸８５を中心に揺動自在かつ上下動自在に軸支される。前記ヒンジ部材８１の裏面と対向する車両本体側には、押子８３ａを弾発するコイルスプリング８３および着座スイッチ５４が設けられている。
【００１６】
このような構成において、運転者がシート８に着席していない非着座状態では、同図(a) に示したように、ヒンジ軸８５が長手状開口８２の下側端部に当接するまで、シート８がコイルスプリング８３によって押し上げられるので、着座スイッチ５４はオフ状態となる。
【００１７】
これに対して、運転者がシート８に着席する着座状態では、同図(b) に示したように、シート８がコイルスプリング８３の弾性力に抗して押し下げられるので、着座スイッチ５４はオン状態となる。したがって、着座スイッチ５４の状態を監視すれば、運転者が着座しているか否かを認識することができる。また、本実施形態ではシート８の前側に着座スイッチ５４を設けたので、運転者が小柄であっても着座しているか否か確実に検知することができる。
【００１８】
図４は、前記スロットルグリップ９２の主要部の断面図であり、同図(b) は同図(a) のＩ−Ｉ線での断面図である。ハンドルパイプ１８１には、同図(a) に示したように、スロットルグリップ本体１８２が回動自在に挿貫され、スロットルグリップ本体１８２の周囲はグリップカバー１８３で覆われている。スロットルグリップ本体１８２は、その円周に沿ってフランジ部１８２ａを具備し、同図(b) に示したように、このフランジ部１８２ａにスロットルワイヤ１８５の一端１８５ａが係止されている。スロットルグリップ本体１８２は、スプリング１８４の弾性力によって常にスロットル閉側へ弾発されており、運転者がスプリング１８４の弾性力に抗してスロットルグリップ本体１８２を開方向へ捻ると、スロットルワイヤ１８５が巻き込まれてスロットルが開く。
【００１９】
また、本実施形態では、スロットルグリップが全閉状態で接点を閉じ（または開き）、スロットルグリップが予定角度だけ開いたときに接点を開く（または閉じる）スロットルスイッチ５２が設けられている。前記スロットルスイッチ５２は、スロットルが実際に開き始める前の遊び範囲の角度θ内で接点が開く（または閉じる）ように構成されている。このような構成によれば、スロットルを開くことなくスロットルスイッチ５２をオンにすることができる。したがって、停車状態でもエンジンを運転者の意思で運転させておくことが可能になる。
【００２０】
また、遊び角度範囲が終了して実際にスロットルが開き始める角度（＞θ）へ突入する際は、スロットルスプリング（図示せず）の弾性力が新たに付加されるので、遊び角度範囲内のみでのスロットルスイッチ５２の開閉が容易になる。
【００２１】
図５は、図１におけるエンジン２００をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。エンジン２００は、左右水平方向に指向したクランク軸２０１を回転自在に支持する左右のクランクケース２０２Ｌ、２０２Ｒを合体したクランクケース２０２に、シリンダブロック２０３およびシリンダヘッド２０４が順次組合わされ、シリンダブロック２０３には、図示しない排気通路のほかシリンダボアに開口する掃気ポートから掃気通路２０５が形成されてクランクケース２０２のクランク室と連通している。
【００２２】
シリンダヘッド２０４には、点火プラグ２０６が燃焼室に向け嵌着され、この点火プラグ２０６の露出部を除き、シリンダヘッド２０４およびシリンダブロック２０３はファンシェラウド２０７で覆われる。左クランクケース２０２Ｌは、ベルト式無段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース２０２Ｌを貫通して延びたクランク軸２０１にはベルト駆動プーリ２１０が共に回転可能に設けられている。
【００２３】
ベルト駆動プーリ２１０は、固定側プーリ半体２１０Ｌと可動側プーリ半体２１０Ｒとからなり、固定側プーリ半体２１０Ｌはクランク軸２０１の左端部にボス２１１を介して固着され、その右側に可動側プーリ半体２１０Ｒがクランク軸２０１にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体２１０Ｌに接近・離反することができる。両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間にはＶベルト２１２が挟まれて巻き掛けられる。
【００２４】
可動側プーリ半体２１０Ｒの右側ではカムプレート２１５がクランク軸２０１に固着されており、その外周端に設けたスライドピース２１５ａが、可動側プーリ半体２１０Ｒの外周端で軸方向に形成したカムプレート摺動ボス部２１０Ｒａに摺動自在に係合している。可動側プーリ半体２１０Ｒのカムプレート２１５側側面は、カムプレート２１５側に向けてテーパしており、同テーパ面内側にカムプレート２１５に挟まれてドライウェイトローラ２１６が収容されている。
【００２５】
したがって、クランク軸２０１の回転速度が増加すると、可動側プーリ半体２１０Ｒとカムプレート２１５間にあって共に回転するドライウェイトローラ２１６が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体２１０Ｒは同ドライウェイトローラ２１６に押圧されて左方に移動して固定側プーリ半体２１０Ｌに接近し、両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間に挟まれたＶベルト２１２を遠心方向に移動させ巻き掛け径を大きくするように構成されている。かかるベルト駆動プーリ２１０に対応して、後方の図示しないベルト被動プーリにＶベルト２１２が巻き掛けられて、動力が自動調整されて後方の減速機構等に遠心クラッチを介して伝達され、後輪を駆動する。
【００２６】
かかるベルト式無段変速機室を左側から覆う伝動ケースカバー２２０は、前方のベルト駆動プーリ２１０から後方に延出して覆っており、前寄りに前記キック軸２７が回動自在に貫通支持されており、同キック軸２７の内側端部には駆動ヘリカルギヤ２２２が嵌着され、リターンスプリング２２３により付勢されている。そして伝動ケースカバー２２０の前部内面には、クランク軸２０１と同軸に摺動軸２２４が回転かつ軸方向の摺動可能に支持されており、同摺動軸２２４には被動ヘリカルギヤ２２５が形成されて前記駆動ヘリカルギヤ２２２と噛合すると共に、右端にはラチェットホイール２２６が固着され、全体がフリクションスプリング２２７により左方に付勢されている。
【００２７】
一方、クランク軸２０１側のボス２１１には、ラチェットホイール２２６に対向してラチェットが形成されており、両者は摺動軸２２４の摺動で接離可能である。したがって、前記キックペダル２９が踏み込まれ、キック軸２７がリターンスプリング２２３に抗して回転すると、キック軸２７と一体に駆動ヘリカルギヤ２２２が回転して、これと噛合する被動ヘリカルギヤ２２５が摺動軸２２４と一体に回転しながらフリクションスプリング２２７に抗して右方に摺動して、ラチェットホイール２２６がボス２１１のラチェットと噛み合ってクランク軸２０１を強制的に回転させエンジン２００を始動することができる。
【００２８】
一方、右クランクケース２０２Ｒは、クランク軸２０１を回転自在に支持する主軸受２０９の右側に略円筒状をなして延出しており、その中心軸にクランク軸２０１が突出している。この右クランクケース２０２Ｒの円筒内には、アシストモータとしての機能と、スタータモータとしての機能と、ＡＣジェネレータ（ＡＣＧ）としての機能とを組み合わせたアスシト兼始動兼発電装置（以下、単に発電電動装置と表現する場合もある）２５０が配設されている。
【００２９】
クランク軸２０１の先端テーパ部にはインナーロータ（回転内磁型ロータ）２５１が欺台され、ナット２５３で固着されて一体に回転する。インナーロータ２５１の外周面には６か所の断面円弧状溝が形成され、各溝にネオジューム鉄ボロン製のマグネット２７１が嵌着されている。
【００３０】
インナーロータ２５１の外周囲に配設されるアウターステータ２７０は、その外周縁部をクランクケース２０２の円筒壁２０２ａにボルト２７９により螺着されて支持される。アウターステータ２７０のステータコアは、薄鋼板を積層してなり、外周縁の円環状部分から中心方向に延出した複数のティースには、ステータコイルとして発電コイル２７２および始動コイル２７３が巻回されている。この発電コイル２７２と始動コイル２７３とは、クランク軸方向の内側に偏らせてティースに巻き付けており、軸方向外側への突出量を小さくしている。
【００３１】
一方、クランクケース２０２の円筒壁２０２ａ内を軸方向内側へ外側に比べ大きく突出した発電コイル２７２と始動コイル２７３とは、環状をなしてその内側に内空間を形成しており、同内空間に整流ブラシ機構２６３が構成されている。同内空間においてクランク軸２０１に貫通されたブラシホルダ２６２は、クランク軸２０１に対して周方向の相対的な回転を禁止し軸方向の摺動のみを許して嵌合されており、インナーロータ２５１との間にスプリング２７４が介装されてブラシホルダ２６２は軸方向内側へ付勢されている。
【００３２】
ブラシホルダ２６２の内側面には、複数の所定箇所にブラシ２６１がスプリングに付勢されて突出している。このブラシホルダ２６２の内側面に対向して整流子ホルダ２６５が、中央をクランク軸２０１に貫通されて外周縁を前記軸方向内側へ大きく突出した発電コイル２７２と始動コイル２７３の部分に固定支持されている。
【００３３】
整流子ホルダ２６５のブラシホルダ２６２に対向する面の所定箇所には整流子片２６７が同心円状に配設されている。固定された整流子ホルダ２６５に対してクランク軸２０１と共に回転するブラシホルダ２６２が離接し、接近したときはブラシ２６１が所要の整流子片２６７に接触する。
【００３４】
ー方、インナーロータ２５１のクランク軸方向外側は、クランク軸２０１の先端に螺合されたナット２５３の周囲を覆う内円筒部２３１と、その外側を覆う同心の外円筒部２３２とが軸方向外方に延出しており、ここにガバナ機構２３０が構成される。すなわち、外円筒部２３２は、内周面にテーパが形成されてガバナアウタを構成しており、内円筒部２３１の外周に軸方向に摺動自在にガバナインナ２３３が嵌合され、ガバナインナ２３３と外円筒部２３２との間にガバナウエイトであるボール２３４が介装されている。
【００３５】
このガバナ機構２３０の軸方向に摺動するガバナインナ２３３に一端を固着された連結軸２３５がインナーロータ２５１をクランク軸２０１と平行に貫通し、先端をブラシホルダ２６２に嵌着している。連結軸２３５は、ガバナインナ２３３とブラシホルダ２６２とを連結して互いに一体としてクランク軸方向に移動できるようにしている。
【００３６】
クランク軸２０１が停止しているときは、ブラシホルダ２６２がスプリング２２３の付勢力により軸方向内方に移動していてブラシ２６１が整流子片２６７に接触する。したがって、バッテリから電流が供給されるとブラシ２６１と整流子片２６７との接触を経て始動コイル２７３に流れインナーロータ２５１に回転トルクを生じ、クランク軸２０１を回転させてエンジン２００を始動させることができる。すなわち、電動装置２５０は始動コイル２７３をステータコイルとするブラシモータとして機能する。
【００３７】
そして、機関回転数が上がると遠心力によりボール２３４が外円筒部２３２のテーパ内面を外周方向に移動することでガバナインナ２３３を軸方向外方へ摺動させ、連結軸２３５を介して一体にブラシホルダ２６２も軸方向外方に移動し、所定回転数を越えるとブラシ２６１が整流子片２６７から自動的に離れ、以後は発電コイル２７２によりバッテリへの充電がなされる。すなわち、電電動装置２５０は始動コイル２７３をステータコイルとするブラシレスモータとして機能する。
【００３８】
上記ガバナ機構２３０を構成する外円筒部２３２の端縁部にクランク角検出用の円環板状のロータ２４０が、その内周縁を嵌着して一体に設けられており、ロータ２４０の外周縁に近接して角度センサ４９が所定位置に配設されている。クランク軸２０１とインナーロータ２５１を介して一体に回転するロータ２４０の外周縁に形成された刻みを角度センサ４９が検出してクランク角を判断する。円環板状のロータ２４０は、アウターステータ２７０の発電コイル２７２および始動コイル２７３を外側から覆っている。そして、ロータ４０の軸方向外側にエンジン強制空冷用のファン部材２８０が一体に設けられている。
【００３９】
ファン部材２８０は、その中央円錐部２８０ａの裾部分をボルト２４６によりインナーロータ２５１の外円筒部２３２に固着されており、その外周に設けられたファン２８０ｂはロータ２４０より外側方に立設するような構造となっている。ファン部材２８０はファンカバー２８１で覆われている。
【００４０】
本実施形態に係る車両用発電電動装置は以上のように構成され、インナーロータ２５１の軸方向内側に整流ブラシ機構２６３を配設し、軸方向外側には整流ブラシ機構２６３と切り離してガバナ機構２３０を配設したので、クランク軸外方向への膨出量が小さく抑えられる。
【００４１】
また、アウターステータ２７０のステータコアのヨークに巻回される発電コイル２７２および始動コイル２７３の巻回状態が軸方向内側に偏って外側への突出量を小さくしているので、その外側のロータ２４０やファン部材２８０を軸方向外側に位置させずにすみ、クランク軸外方向への膨出量をより一層小さく抑えることができる。
【００４２】
ファン２８０ｂの回転によりファンカバー２８１の外気吸入口２８１ａから導入された外気は、中央円錐部２８０ａに沿って外周に広がるが、ロータ２４０が導入空気を遮断して発電電動装置２５０側への侵入を防止しているので、発電電動装置２５０よりさらに奥側（軸方向内側）にある整流ブラシ機構２６３には外気が侵入しにくく、したがって外気に含まれる塵埃の影響を整流ブラシ機構２６３が受けることを防止している。
【００４３】
図６は、上記のクランク軸２０１を直接回転させる発電電動装置２５０を備えたエンジン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り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００４４】
本実施形態のエンジン停止始動システムは、アイドリングが制限される動作モードと許可される動作モードとを備えている。さらに具体的にいえば、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態でスロットルグリップが操作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“停止発進モード（アイドリング制限モード）”と、エンジン始動時の暖気運転等を目的としてアイドリングを許可する“始動モード（アイドリング許可モード）”とを備えている。
【００４５】
エンジン２００のクランク軸２０１には、これと同軸状に前記発電電動装置２５０が連結されている。発電電動装置２５０は、アシストモータ部７０と、スタータモータ部７１と、ＡＣジェネレータ（ＡＣＧ）部７２とによって構成される。ＡＣジェネレータ部７２による発電電力は、レギュレータ・レクティファイア６７を介してバッテリ６８に充電される。前記バッテリ６８は、スタータリレー６２が導通されるとスタータモータ部７１へ駆動電流を供給すると共に、メインスイッチ７３を介して各種の一般電装品７４および主制御部６０等に負荷電流を供給する。
【００４６】
前記主制御装置６０には、エンジンの回転角度を検知する角度センサ４９と、スロットル開度を検知するスロットルセンサ５０と、エンジン回転数Ｎｅを検知するＮｅセンサ５１と、スロットル開度が予定開度を越えると接点を閉じるスロットルスイッチ５２と、エンジン２００のアイドリングを許可または制限するアイドルスイッチ５３と、運転者が運転席に着座すると接点を閉じる着座スイッチ５４と、車速を検知する車速センサ５５と、後述する停止発進モードでの停車中に点滅するスタンバイインジケータ５６と、前照灯６９を点灯／消灯させるための前照灯スイッチ５７と、発電電動装置２５０のスタータモータ部７１を駆動してエンジン２００を始動するためのスタータスイッチ５８と、ブレーキ操作に応答して接点を閉じるストップスイッチ５９と、バッテリ６８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７６とが接続されている。
【００４７】
さらに、前記主制御装置６０には、点火プラグ２０６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）６１と、前記スタータモータ部７１に電力を供給するスタータリレー６２の制御端子と、前記前照灯６９に電力を供給する前照灯リレー６３の制御端子と、キャブレタ６６に装着されたバイスタータ６５に電力を供給するバイスタータリレー６４の制御端子と、運転者がメインスイッチ７３を遮断せずに車両から離れたり、前記前照灯６９が自動消灯される前に警報音を発生して注意を促すブザー７５とが接続されている。
【００４８】
図７は、前記主制御装置６０の構成を具体的に示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。なお、図８には主制御装置６０の主要動作を一覧表として示している。
【００４９】
動作モード切換部３００は、当該エンジン停止始動制御装置の動作モードを、アイドルスイッチ５３の状態および車両の状態に応じて、アイドリングを許可する前記“始動モード”およびアイドリングを制限する前記“停止発進モード”のいずれかに切り換える。
【００５０】
この動作モード切換部３００では、前記アイドルスイッチ５３の状態信号が動作モード信号出力部３０１およびインバータ３０２に入力される。アイドルスイッチ５３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。インバータ３０２は、アイドルスイッチ５３の状態信号を反転して出力する。
【００５１】
車速継続判定部３０３はタイマ３０３ａを備え、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。ＡＮＤ回路３０４は、前記判定部３０３の出力信号とインバータ３０２の出力信号との論理積を動作モード信号出力部３０１へ出力する。
【００５２】
前記動作モード信号出力部３０１は、前記メインスイッチ７３がオンにされると、アイドリングが許可される“始動モード”を起動する。さらに、この“始動モード”時にＡＮＤ回路３０４の出力が“Ｈ”レベルになる、すなわちアイドルスイッチ５３がオフにされ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、動作モードを前記“始動モード”から、アイドリングが制限される“停止発進モード”へ移行する。さらに、この“停止発進モード”においてアイドルスイッチ５３が再びオンにされると、動作モードを“停止発進モード”から“始動モード”へ移行する。この動作モード信号出力部３０１から出力される動作モード信号Ｓ₃₀₁は、“始動モード”中は“Ｌ”レベル、“停止発進モード”中は“Ｈ”レベルとなる。
【００５３】
スタータリレー制御部４００は、動作モードに応じて、所定の条件下で前記スタータリレー６２を手動または自動的に起動する。このスタータリレー制御部４００では、前記Ｎｅセンサ５１の検知信号がアイドリング以下判定部４０１へ供給される。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。ＡＮＤ回路４０２は、前記判定部４０１の出力信号と、前記ストップスイッチ５９の状態信号と、前記スタータスイッチ５８の状態信号との論理積を出力する。ＡＮＤ回路４０３は、前記ＡＮＤ回路４０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理積を出力する。
【００５４】
ＡＮＤ回路４０４は、前記アイドリング以下判定部４０１の出力信号と、前記スロットルスイッチ５２の状態信号と、前記着座スイッチ５４の状態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Ｓ₃₀₁との論理積を出力する。ＯＲ回路４０６は、前記各ＡＮＤ回路４０３、４０５の論理和をスタータリレー６２へ出力する。
【００５５】
このような構成において、“始動モード”中は動作モード信号Ｓ₃₀₁が“Ｌ”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５９がオン状態（ブレーキ操作中）のときにスタータスイッチ５８が運転者によりオンされると、スタータリレー６２が導通してスタータモータ部７１が起動される。
【００５６】
これとは逆に、“停止発進モード”中は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、着座スイッチがオン状態（運転者が運転席に着座中）でスロットルが開かれると、スタータリレー６２が導通してスタータモータ部７１が起動される。
【００５７】
バイスタータ制御部５００では、Ｎｅセンサ５１からの出力信号がＮｅ判定部５０１に入力される。このＮｅ判定部５０１は、エンジン回転数が予定の設定回転数以上であると“Ｈ”レベルの信号を出力してバイスタータリレー６４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の設定回転数以上であれば燃料を濃くすることができる。
【００５８】
インジケータ制御部６００では、Ｎｅセンサ５１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、エンジン回転数が設定回転数以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路６０２は、前記着座スイッチ５４の状態信号と前記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、前記ＡＮＤ回路６０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積をスタンバイインジケータ５６に出力する。スタンバイインジケータ５６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。
【００５９】
すなわち、スタンバイインジケータ５６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５６が点滅していれば、エンジンが停止していてもスロットルグリップ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。
【００６０】
点火制御部７００は、各動作モードごとに、所定の条件下で前記点火制御装置６１による点火動作を許可または禁止する。この点火制御部７００では、車速センサ５５の検知信号が走行判定部７０１に入力される。前記走行判定部７０１は、検知信号に基づいて車両が走行状態にあると判断されると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＯＲ回路７０２は、前記走行判定部７０１の出力信号と前記スロットルスイッチ５２の状態信号との論理和を出力する。ＯＲ回路７０３は、前記ＯＲ回路７０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理和を点火制御装置６１へ出力する。点火制御装置６１は、入力信号が“Ｈ”レベルであれば所定のタイミングごとに点火動作を実行し、“Ｌ”レベルであれば点火動作を中止する。
【００６１】
このような構成によれば、始動モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号が“Ｈ”レベルなので、ＯＲ回路７０３からは常に“Ｈ”レベルの信号が出力される。したがって、“始動モード”では点火制御装置６１が常に点火動作を実行する。これに対して、停止発進モードでは、車両走行中であるか、あるいはスロットルが開かれていることを条件に点火動作が実行される。これとは逆に、停止状態であり、かつスロットルが閉じていれば点火動作が禁止される。
【００６２】
前照灯／ブザー制御部８００では、動作モードごとに、車両の走行状態や運転者の着座状態に応じて前照灯を自動的に点灯または消灯すると共に、運転者に種々の注意を促すための警告を、ブザー音として発する。
【００６３】
非着座継続判定部８０１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２つのタイマ８０１１、８０１２を備え、各タイマ８０１１、８０１２がタイムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₁₁、Ｓ₈₀₁₂を出力する。なお、本実施形態では各タイマ８０１１、８０１２が、それぞれ３秒および１秒でタイムアウトする。
【００６４】
非点火継続判定部８０２は、エンジンの非点火時間を計時する２つのタイマ８０２１、８０２２を備え、非点火状態では直ちに“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₃を出力すると共に、各タイマ８０２１、８０２２がタイムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₁、Ｓ₈₀₂₂を出力する。なお、本実施形態では各タイマ８０２１、８０２２が、それぞれ３．５分および３分でタイムアウトする。
【００６５】
ＡＮＤ回路８１２は、前記非着座継続判定部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₁と非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₃との論理積を出力する。ＯＲ回路８０４は、前記非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₁と前記ＡＮＤ回路８１２の出力信号との論理和を出力する。ＡＮＤ回路８０５は、前記ＯＲ回路８０４の出力信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積をフリップフロップ８１０のリセット端子Ｒに出力する。
【００６６】
ＡＮＤ回路８０７は、スロットルスイッチ５２の状態信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積を出力する。Ｎｅ判定部８０６にはＮｅセンサ５１の出力信号が入力され、エンジン回転数が設定回転数以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路８０８は、前記Ｎｅ判定部８０６の出力信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理積を出力する。ＯＲ回路８０９は、各ＡＮＤ回路８０７、８０８の論理和をフリップフロップ８１０のセット端子Ｓに出力する。ＡＮＤ回路８１１は、フリップフロップ８１０のＱ出力と前照灯スイッチ５７の状態信号との論理積８１１を前照灯リレー６３の制御端子へ出力する。前照灯リレー６３は、“Ｈ”レベルの信号が入力されると前記前照灯６９を点灯し、“Ｌ”レベルの信号が入力されると消灯する。
【００６７】
このような構成によれば、始動モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号が“Ｈ”レベルなのでＡＮＤ回路８０８がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数が設定回転数以上であれば、フリップフロップ８１０がセットされるので、前照灯スイッチ５７がオンであれば前照灯が点灯する。
【００６８】
一方、停止発進モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁が“Ｈ”レベルなのでＡＮＤ回路８０５、８０７がイネーブル状態となる。したがって、ＯＲ回路８０４の出力が“Ｈ”レベルであればフリップフロップ８１０がリセットされて前照灯が自動的に消灯する。
【００６９】
すなわち、停止発進モードにおける前照灯は、非点火状態がタイマ８０２１のタイムアウト時間（本実施形態では、３．５分）以上継続して出力信号Ｓ₈₀₂₁が“Ｈ”レベルになるか、あるいは非点火状態での非着座がタイマ８０１１のタイムアウト時間（本実施形態では、３秒）以上継続してＡＮＤ回路８１２の出力信号が“Ｈ”レベルになると消灯される。
【００７０】
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、すなわち前照灯を点灯させておく必要のない停車状態である可能性が高い。したがって、本実施形態のように、非点火状態が予定時間（例えば３．５分）を超えるまでは前照灯を点灯させておくようにすれば、信号待ちや右折待ちのための停車状態では前照灯を点灯させ続ける事ができる。また、停車時間が３．５分を超えると自動消灯するので、バッテリの無駄な電力消費を抑える事ができる。
【００７１】
さらに、停車後に運転者の非着座が検知された場合も信号待ちや右折待ち以外の停車である可能性が高い。但し、交差点での停車直後に運転者が車両を跨いだままの状態で一時的に立ち上がるような場合も経験的に多いため、非着座の検知と同時に自動消灯することは望ましくない。そこで、本実施形態では非点火状態での非着座時間を計時し、運転者が車両から離れたと推定される予定時間（本実施形態では３秒）の経過を条件に自動消灯するようにした。
【００７２】
なお、この停止発進モード中の停車状態からスロットルが開かれれば、ＡＮＤ回路８０７の出力が“Ｈ”レベルとなってフリップフロップ８１０がセットされるので、前照灯が自動的に点灯する。
【００７３】
前照灯／ブザー制御部８００のＡＮＤ回路８１３は、非着座継続判定部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₂、非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₃、および動作モード信号Ｓ₃₀₁の論理積をブザー駆動部８１４へ出力する。ＡＮＤ回路８１５は、非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₂、動作モード信号Ｓ₃₀₁、および前照灯スイッチ５７の状態信号の論理積をブザー駆動部８１４へ出力する。
【００７４】
ブザー駆動部８１４は、ＡＮＤ回路８１３の出力信号が“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進モードにおいて非点火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出力する。なお、この際のブザー駆動信号は、メインスイッチ７３が遮断されるか、あるいは運転者が再び着座するまで継続して出力される。
【００７５】
一方、ＡＮＤ回路８１５の出力信号が“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進モードにおいて前照灯スイッチ５７がオン状態であり、かつ非点火状態がタイマ８０２２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、前記と同じブザー駆動信号を、今度はタイマ８１４１がタイムアウトするまでの予定時間だけ出力する。このようにすれば、ブザーを停止させるための操作が不要になる。
【００７６】
本実施形態によれば、エンジンが自動停止された際に、メインスイッチが遮断されないまま１秒以上の非着座が検知されると、運転者がメインスイッチを切り忘れたまま車両から離れようとしているものと判断してブザー７５が鳴動されるので、運転者はメインスイッチの切り忘れを認知できる。
【００７７】
さらに、本実施形態によれば、前記停車時の自動消灯条件（非点火状態が３．５分以上）が成立する前（非点火状態が３分以上）にブザー７５が鳴動されるので、運転者は前照灯が自動消灯される旨を事前に認識することができ、運転者の知らない間に自動消灯されてしまうことが防止できる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、エンジンが自動停止された際に主電源が遮断されないまま１秒以上の非着座が検知されると、メインスイッチ７３が遮断されるか、あるいは運転者が再び乗車するまでブザーを鳴動させ続けるものとして説明したが、例えば配達業務や集金業務等に用いられる場合のように、メインスイッチ７３を遮断することなく運転者が車両から離れることを前提にしている場合には、予定時間の経過後にブザーが自動的に停止されるようにしても良い。
【００７９】
さらに、上記の実施形態では、点火オフ状態や運転者の非着座が予定時間以上継続した際に前照灯を自動的に消灯するものとして説明したが、消灯する代わりに供給電流を減じて減光したり、あるいは前照灯を消灯し、その代わりにポジションランプを点灯するようにしても良い。
【００８０】
図９は、本発明の他の実施形態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り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、ＡＣジェネレータ部７２による発電電力が、レギュレータ・レクティファイア６７を介して２つのバッテリ６８Ａ、６８Ｂに充電されるようにしている。前記バッテリ６８Ａはエンジン始動専用であり、スタータリレー６２が導通されると、スタータモータ部７１へ駆動電流を供給する。前記バッテリ６８Ｂは、メインスイッチ７３を介して各種の電装品７４および主制御部６０等に負荷電流を供給する。
【００８１】
このように、本実施形態ではバッテリ６８Ａがエンジン始動専用であり、その電力消費量は十分に小さく、常に満充電状態に維持されるので、バッテリ６８Ｂの充電量とは無関係に常に良好なエンジン始動が可能になる。
【００８２】
図１０は、本発明の一実施形態であるエンジン始動兼アシスト装置として機能する前記発電電動装置２５０の主要部の構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００８３】
発電電動装置２５０のモータＭは、そのロータ（図示せず）がエンジン２００のクランク軸２０１に連結されている。クランク軸２０１の回転角度は角度センサ４９により検知されて主制御装置６０へ通知される。モータＭは、上記したようにステータコイルとして発電コイル２７２および始動コイル２７３を備えるが、ここでは、始動コイル２７３をステータコイルとして利用する際の動作に着目して説明する。
【００８４】
ブラシ式通電制御手段９０２は、クランク軸２０１の回転運動を伝達され、クランク軸２０１の回転角度に応じて、モータＭの各ステータコイル（始動コイル２７３）と電源ラインＬ1 との接触をブラシで機械的に切り換える。モータＭの各ステータコイルと電源ラインとの接触は、図５に関して詳述したように、ガバナ機構２３０によりエンジン始動時には保持され、エンジン始動時以外では解除される。ブラシレス式通電制御手段９０１は、モータＭの各ステータコイルと電源ラインＬ1 との接続を、主制御装置６０からの制御信号に応答して電気的に切り換える。
【００８５】
主制御装置６０は、前記モータＭが発電装置として機能するように前記ブラシレス式通電制御手段９０１を制御する発電制御部６０１と、前記モータＭがエンジンアシスト装置として機能するように前記ブラシレス式通電制御手段９０１を制御するアシスト制御部６０２とを有する。
【００８６】
前記アシスト制御部６０２は、エンジン２００にトルクアシストが必要になると、クランク軸２０１の回転角度に応じて前記ブラシレス式通電手段９０１を制御してトルクアシストを実行する。この際、アシスト制御部６０２は、角度センサ４９により検知されたクランク軸２０１の回転角度に基づいてモータＭの励磁すべきステータコイルを選択すると共に、スロットルセンサ５０によって検知されたスロットル開度に基づいて、その通電時間を決定する。ブラシレス式通電手段９０１は、前記アシスト制御部６０２によって選択されたステータコイルに対して、前記決定された通電時間だけバッテリ６８から励磁電流を供給する。
【００８７】
図１１は、前記モータＭとして単相６極モータを採用した一実施形態の回路構成を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００８８】
ブラシレス式通電手段９０１Ａでは、２つのパワーＦＥＴを直列接続してなるＦＥＴ対の６つが並列接続され、各ＦＥＴ対の共通接続部は、モータＭの各ステータコイルＬ１〜Ｌ６の一端および整流子ホルダ２６５の各整流子片２６７に接続されている。整流子ホルダ２６５の環状の正極整流子片２９８は、スタータリレー６２を介してバッテリ６８の正極と接続され、環状の負極整流子片２９９は、バッテリ６８の負極と直接接続されている。
【００８９】
このような構成において、エンジン回転数すなわちクランク軸２０１の回転数が低ければ、上記したように、ガバナ機構２３０によってブラシホルダ２６２が整流子ホルダ２６５側へ押しつけられるので、クランク軸２０１の回転角度に応じたステータコイルの一端側の整流子片２６７と正極整流子片２９８、および当該ステータコイルの他端側の整流子片２６７と負極整流子片２９９とが、それぞれブラシホルダ２６２の各ブラシ２６１によって順次接続される。したがって、モータＭは実質的にブラシモータとして機能することになる。
【００９０】
一方、スタータによるエンジン始動が完了してクランク軸２０１の回転数が高くなると、ブラシホルダ２６２が整流子ホルダ２６５から離間される。ここで、主制御装置６０のアシスト制御部６０２によるアシスト制御が開始されると、前記角度センサ４９により検知されたクランク軸２０１の回転角度に応じたステータコイルにバッテリ６８から励磁電流が選択的に供給されるように、ブラシレス通電手段９０１Ａの各ＦＥＴが、前記スロットルセンサ５０により検知されたスロットル開度に応じたデューティー比でチョッピング制御される。なお、上記した単相６極モータ用のブラシレス式通電手段９０１Ａによるインバータ動作は周知なので、その説明は省略する。
【００９１】
本実施形態によれば、エンジン始動時のように比較的大きな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がブラシ機構により行われるので、ブラシレス通電手段９０１Ａの各ＦＥＴを大容量化する必要がない。また、エンジンアシスト時のように比較的小さな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がブラシレス通電手段９０１ＡのパワーＦＥＴにより行われ、ブラシ機構を非接触状態に保つことができるので、ブラシ２６１の摩耗や劣化を防止できる。
【００９２】
さらに、一般的なブラシレスモータでは、その起動時に絶対角度を検知する必要があるために高精度の角度センサが必要となるが、本実施形態では、ブラシレスモータとして起動させる際にはロータが既に回転しているので厳密な角度検知が不要となり、角度センサに高精度が要求されない。このため、構成が簡単で安価な角度センサを用いることができる。
【００９３】
図１２は、前記モータＭとして３相モータを採用した他の一実施形態の回路構成を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００９４】
ブラシレス通電手段９０１Ｂでは、２つのパワーＦＥＴを直列接続してなるＦＥＴ対の３つが並列接続され、各ＦＥＴ対の共通接続部は、モータＭの各ステータコイルＬ１〜Ｌ３の一端および整流子ホルダ２６５の各整流子片２６７と接続されている。環状の正極整流子片２９８はスタータリレー６２を介してバッテリ６８の正極と接続され、環状の負極整流子片２９９はバッテリ６８の負極と直接接続されている。
【００９５】
このような構成において、エンジン回転数すなわちクランク軸２０１の回転数が低ければ、上記したように、ガバナ機構２３０によってブラシホルダ２６２が整流子ホルダ２６５側へ押しつけられるので、クランク軸２０１の回転角度に応じた一のステータコイルの整流子片２６７と正極整流子片２９８、および他の一のステータコイルの整流子片２６７と負極整流子片２９９とが、それぞれブラシホルダ２６２の各ブラシ２６１によって順次接続される。
【００９６】
一方、クランク軸２０１の回転数が高くなり、ブラシホルダ２６２が整流子ホルダ２６５から離間されると、前記検知されたクランク軸２０１の回転角度に応じて、所定のコイルにバッテリ６８から励磁電流が供給されるように、ブラシレス通電手段９０１Ｂの各ＦＥＴが、スロットル開度に応じたデューティー比でチョッピング制御される。なお、上記した３相モータ用のブラシレス式通電手段９０１Ｂによるインバータ動作も周知なので、その説明は省略する。
【００９７】
本実施形態でも前記と同様に、エンジン始動時のように比較的大きな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がブラシ機構により行われるので、ブラシレス通電手段９０１Ｂの各ＦＥＴを大容量化する必要がない。また、エンジンアシスト時のように比較的小さな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がブラシレス通電手段９０１ＢのパワーＦＥＴにより行われ、ブラシ機構を非接触状態に保つことができるので、ブラシ２６１の摩耗や劣化を防止できる。
【００９８】
なお、上記した実施形態では、発電電動装置２５０がステータコイルとして発電コイル２７２および始動コイル２７３を備え、スタータモータ７１としての機能は始動コイル２７３をステータコイルとするブラシモータにより達成し、アシストモータ７０としての機能は始動コイル２７３をステータコイルとするブラシレスモータにより達成し、ＡＣＧ７２としての機能は発電コイル２７２をステータコイルとするブラシレスモータにより達成するものとして説明した。
【００９９】
しかしながらが、発電電動装置２５０がアシストモータ７０として機能していない車両走行中に、主制御部６０がブラシレス通電手段９０１Ｂの各ＦＥＴのスイッチングタイミングを制御して始動コイル２７３を発電コイルとして機能させれば、前記発電コイル２７２を省略することができる。このとき、主制御部６０はバッテリ６８の端子電圧を適宜の手法により検知し、発電電動装置２５０の出力電圧がバッテリ６８の端子電圧を所定電圧だけ上回るように、前記各ＦＥＴをチョッピング制御するパルス信号のデューティー比を制御する。
【０１００】
次いで、図１３を参照して前記アシスト制御部６０２によるアシスト制御方法を説明する。
【０１０１】
上記したように、エンジン停止始動制御装置を搭載した車両では、時刻ｔ1 において運転者がスロットルグリップを開くと、前記発電電動装置２５０がスタータモータとして機能し、エンジンが始動される。その後、時刻ｔ2 においてエンジン回転数Ｎｅがクラッチの接続回転数Ｎinまで上昇すると、車両が発進すると同時にアシスト制御部６０２がブラシレス式通電手段９０１の制御を開始して発電電動装置２５０によるエンジンアシストが開始される。この結果、駆動輪にはエンジンが発生するトルクＴE と発電電動装置２５０が発生するトルクＴM との和（ＴE ＋ＴM ）が発生することになる。
【０１０２】
また、エンジン回転数がさらに上昇すると、エンジン自身が十分なトルクを発生することができるので、本実施形態では発電電動装置２５０によるアシスト量をエンジン回転数の上昇と共に漸次減少させ、エンジン回転数が予定の基準回転数Ｎref に達するとアシスト制御を終了させる。
【０１０３】
上記したように、本実施形態ではクラッチが接続されてからエンジンが十分なトルクを発生する基準回転Ｎref までトルクアシストが実行されるので、発進フィーリングの向上と省エネルギとを両立することができる。
【０１０４】
なお、上記した実施形態ではエンジン始動停止制御機能を備えた車両を例にして説明したが、従来のエンジン始動停止制御機能を備えない車両に適用する場合も、図１４に示したように、エンジン回転数がクラッチの接続回転数Ｎinに達した時点からアシスト制御が行われるようにすることが望ましい。
【０１０５】
図１５は、発電電動装置２５０に発生させるアシスト用の目標トルクＴtag を、スロットル開度θthおよびエンジン回転数Ｎｅをパラメータとして示した図であり、目標トルクＴtag はスロットル開度θthの増加と共に増加するように設定されている。
【０１０６】
発電電動装置２５０が発生するトルクＴM は前記ブラシレス通電手段９０１の各ＦＥＴをスイッチング制御するパルス信号のデューティー比に依存する。したがって、上記した目標トルクの代わりに、各ＦＥＴをスイッチング制御するパルス信号のデューティー比を前記スロットル開度θthおよびエンジン回転数Ｎｅの関数として制御すれば、所望のエンジンアシストが可能になる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン始動時のように比較的大きな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がブラシ機構により行われるので、スイッチング用のパワーＦＥＴを大容量化する必要がない。また、エンジンアシスト時のように比較的小さな励磁電流を制御するタイミングでは、ステータコイルへの給電がスイッチング用のパワーＦＥＴにより行われ、ブラシ機構を非接触状態に保つことができるので、ブラシの摩耗や劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したエンジン停止始動制御システム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２】スクータ型自動二輪車の計器盤回りの平面図である。
【図３】シート前部のヒンジ部分の構造を模式的に示した図である。
【図４】スロットルグリップの主要部の断面図である。
【図５】図１のエンジンをＩＩ−ＩＩ線に沿って裁断した断面図である。
【図６】始動停止制御システムの一例の全体構成を示したブロック図である。
【図７】主制御装置の機能を示したブロック図である。
【図８】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９】始動停止制御システムの他の一例の全体構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明を一実施形態であるエンジン始動兼アシスト装置として機能する発電電動装置の主要部の構成を示したブロック図である。
【図１１】単相６極モータへの適用例を示したブロック図である。
【図１２】３相モータへの適用例を示したブロック図である。
【図１３】アシスト制御方法の一例を示した図である。
【図１４】アシスト制御方法の他の一例を示した図である。
【図１５】発電電動装置によるアシスト量をスロットル開度およびエンジン回転数の関数として示した図である。
【符号の説明】
２…車体前部、３…車体後部、４…フロア部、６…ダウンチューブ、７…メインパイプ、８…シート、１１…ハンドル、１２…フロントフォーク、１３…前輪、１５…ブラケット、１６…リンク部材、１７…スイングユニット、１８…ハンガーブラケット、２１…後輪、２２…リヤクッション、２３…吸気管、２４…気化器、２５…エアクリーナ、２６…メインスタンド、２７…キック軸、２８…キックアーム、２９…キックペダル、２００…エンジン、２０１…クランク軸、２０２…クランクケース、２０３…シリンダブロック、２０４…シリンダヘッド、２０６…点火プラグ、２１０…ベルト駆動プーリ、２１１…ボス、２１２…Ｖベルト、２５０…発電電動装置、２５１…インナーロータ、３００…動作モード切換部、４００…スタータリレー制御部、５００…バイスタータ制御部、６００…インジケータ制御部、７００…点火制御部、８００…前照灯／ブザー制御部

Claims

ロータがエンジンのクランク軸に連結され、ステータが多相巻線を有するモータを具備し、前記モータでエンジン始動およびエンジンに対するトルクアシストを行うエンジン始動兼アシスト装置において、
クランク軸の回転角度を検知して角度信号を発生する回転角度検知手段と、
前記検知された角度信号に基づいて、前記モータの各ステータコイルと電源ラインとの接続を電気的に切り換えるブラシレス式通電制御手段と、
前記クランク軸の回転運動を伝達され、クランク軸の回転角度に応じて各ステータコイルと電源ラインとの接触をブラシで機械的に切り換えるブラシ式通電手段と、
前記ブラシレス式通電手段を付勢して前記モータを駆動するアシスト制御手段とを具備し、
前記ブラシ式通電手段は、各ステータコイルと電源ラインとの接触を、エンジン始動時には保持し、エンジン始動時以外では解除することを特徴とするエンジン始動兼アシスト装置。
前記ブラシ式通電制御手段は、
ステータの各コイルおよび電源ラインと接続された各整流子片がクランク軸を中心に配置され、クランク軸に同期して回転する整流子ホルダと、
クランク軸の回転角度に応じたステータコイルの整流子片を電源ラインの整流子片と接続するブラシが、クランク軸を中心に配置されたブラシホルダと、
前記整流子ホルダの整流子片とブラシホルダのブラシとを、クランク軸が所定速度未満で回転している間は弾性力で接触させ、クランク軸が所定速度以上で回転すると遠心力で前記弾性力に抗して離間するガバナ機構を具備したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動兼アシスト装置。
前記ブラシレス式通電手段を付勢して前記モータを発電機として機能させる発電制御手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン始動兼アシスト装置。
エンジン回転数を検知する手段と、
スロットル開度を検知する手段とをさらに具備し、
前記アシスト制御手段は、モータがアシスト用に発生するトルクを、前記検知されたエンジン回転数およびスロットル開度の関数として制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエンジン始動兼アシスト装置。
スロットルを開閉するスロットルグリップが全閉かつ停車状態ではエンジンを停止させ、スロットルグリップが全閉以外でエンジンを始動する、ベルト式無段階変速機および遠心クラッチを搭載した車両に適用されることを特徴とする請求項４に記載のエンジン始動兼アシスト装置。