JP4027706B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃費、エミッション、騒音の低減のために所定条件下で車両走行中にエンジンを停止させることができるエンジンの制御装置に関し、特に、このエンジン停止によって運転者の走行フィーリングを向上させつつ経済運転領域を拡大するのに好適なエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交差点等での信号待ちの間や、交通渋滞による停車時に自動的にエンジンを停止させて燃費、エミッション、騒音等の低減を図る経済運転方法が知られている。また、エンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車においては、エンジンを停止させてモータの駆動力のみで走行させることも知られている。
【０００３】
特開平１０−１３１７７９号公報には、走行時のエンジン停止条件として、車速が設定車速を超える場合はスロットル弁が全閉操作されている時、車速が設定車速以下の場合はスロットル弁が全閉でかつ制動操作時とする車両用エンジン制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
走行時にエンジンを自動停止させる従来の車両では、エンジンを停止させても惰性によって車両がスムーズな走行状態を確保できることが前提とされている。このために、エンジン停止の条件つまり経済運転開始条件となる車速は比較的高めに設定されていて、惰性走行がスムーズでない低車速では経済運転が行われない。しかし、経済運転を実効的なものとするには、低車速域においても経済運転できることが望ましい。したがって、低車速域において良好な走行性を維持しつつ経済運転を行うことができるエンジン制御装置が望まれる。
【０００５】
本発明の目的は、上記要望に鑑み、低車速域において良好な走行性を維持しつつエンジン停止による惰性走行を行うことができるエンジンの制御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、本発明は、エンジンの減速操作時に駆動輪に対するエンジン出力の伝達を断つことができる動力伝達機構を有する車両に搭載されるエンジンの制御装置において、車速検出手段と、スロットル全閉検出手段と、スロットル弁の全閉に応答し、車速に応じて決定される停止制限時間後にエンジンを停止させるエンジン停止手段とを具備した点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記停止制限時間が、複数の車速域毎に設定されている点に第２の特徴があり、前記停止制限時間が、停車時と安定走行車速域とに対応して設定され、安定走行車速域では、高車速であるほど短時間とした点に第３の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、点火を停止することによりエンジン停止する点に第４の特徴があり、前記動力伝達機構が、ワンウェイクラッチを含む点に第５の特徴がある。
【０００９】
さらに、前記エンジン停止後、前記車両に設けられるスタータモータを駆動して正転時の負荷トルクが小さくなる位置にクランク軸を回動させる制御手段を具備した点に第６の特徴がある。
【００１０】
上記特徴によれば、スロットル全閉により減速操作がなされたことを検出し、この減速操作からエンジン停止までの時間を車速に応じて変えることができる。例えば、第３の特徴では、安定した惰性走行が期待できる高速域では、全閉操作から短時間のうちにエンジンを停止させる一方、安定度が高くない低速域では、全閉操作からやや時間をおいてエンジンを停止させる。
【００１１】
また、第４の特徴によれば、確実にエンジンを停止できるし、第５の特徴によれば、簡単な構成で減速時にエンジン出力の伝達を断つことができる。
【００１２】
さらに、第６の特徴によれば、予めクランク軸を容易に正転できる位置に移動させることで、エンジン停止後のエンジン再始動までの時間を短縮することができる。
【００１３】
【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、本発明のエンジン制御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。
【００１４】
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。
【００１５】
車体フレーム４の後方にはシートポスト１４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１５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。
【００１６】
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。
【００１７】
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３５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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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２３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。
【００２１】
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２５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２５とを係合させる遠心クラッチ８７が設けられる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
ロータ角度センサ７０および点火パルサ７１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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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ＥＣＵ７５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、ＡＣＧ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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９２、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１１には、ディマースイッチ１００が設けられる。
【００３６】
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。
【００３７】
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、エンジンのアイドルや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７６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８６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。
【００３８】
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。ストップ・アンド・ゴー制御では、エンジンのアイドル運転に関して、「始動モード」、および「ストップ・アンド・ゴーモード」のいずれかのモードでエンジンが制御される。始動モードでは、エンジン始動時の暖機運転等を目的として、最初のエンジン始動後の一時期だけアイドリングが許可される。
【００３９】
次に、スイングバックを説明する。ＥＣＵ７５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を正転時の負荷トルクが小さくなる位置まで一旦逆転させた後、改めてＡＣＧスタータ１を正転方向に駆動してエンジンＥを始動させる。但し、ＡＣＧスタータ１を一定の時間逆転させただけでは、エンジンＥの回転フリクションの相違によって、所望のクランク角度位置から正転を開始させることができない。そこで、エンジンＥを逆転させる際にエンジンオイルの温度（油温）を検知し、油温に応じてＡＣＧスタータ１の逆転時間を決定する。つまり、油温が高いほど逆転時間を短くする。これによって、一旦停止時の再始動時には、負荷トルクの影響を避けて即座に始動発進させることができる。
【００４０】
図６は、エンジン始動時のクランク角度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。クランク角度位置が圧縮上死点Ｃ／Ｔの手前４５０度〜６３０度の範囲つまり排気上死点Ｏ／Ｔの手前９０度〜２７０度の範囲（低負荷範囲）では乗越トルクは小さい。一方、圧縮上死点Ｃ／Ｔの手前９０度〜４５０度の範囲（高負荷範囲）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、乗越トルクはおおよそ圧縮上死点Ｃ／Ｔの手前では大きくなり、おおよそ排気上死点Ｏ／Ｔの手前では小さくなる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、ＡＣＧスタータ１をクランク軸２４の逆転方向に付勢した場合、前記低負荷範囲でクランク軸２４が停止するようにこの付勢時間を決定した。このようにクランク軸２４を低負荷範囲まで逆転させ、その位置からＡＣＧスタータ１を正転方向に付勢させれば、小さい乗越トルクで圧縮上死点Ｃ／Ｔを越えさせることができる。
【００４２】
ところで、エンジンＥを停止させた時、圧縮上死点Ｃ／Ｔ近傍（逆転方向側では圧縮上死点Ｃ／Ｔから手前約１４０度までの範囲）にはクランクが止まらないことが多い（ハッチングを施した範囲）。そこで、圧縮上死点Ｃ／Ｔの手前約１４０度から前記低負荷範囲の前端部、つまり排気上死点Ｏ／Ｔの手前９０度までクランク角度位置を変化させるのに要する時間、ＡＣＧスタータ１を逆転方向に付勢する。
【００４３】
特に、圧縮上死点Ｃ／Ｔおよび排気上死点Ｏ／Ｔ間をクランク軸２４が回転するのに要する時間以上、つまりクランク角度位置が３６０度変化する時間以上逆転させれば、逆転開始時にクランク軸２４がどこに位置していても、３６０度以上逆転させた後のクランク角度位置は、排気上死点Ｏ／Ｔの手前、つまり低負荷範囲に含まれる。
【００４４】
図７は、ＡＣＧスタータ１の目標逆転時間Ｔrevと油温との関係を示した図である。本実施形態では、油温が高くなるほど、つまり回転フリクションが小さくなるほど目標逆転時間Ｔrevを小さくしている。
【００４５】
次に、ストップ・アンド・ゴー制御部で制御された車両の動作例を、図を参照して説明する。図８は車速とエンジン停止までの時間の関係を示す図である。本実施形態ではスロットルセンサ７９が出力するスロットル開度値が所定値以下になってから予定時間（停止制限時間）Ｔが経過した時に点火動作を停止する。この時間Ｔは車速Ｖに関連させて決定する。
【００４６】
図８において、走行不安定な低速域（車速Ｖが２〜１３ｋｍ／ｈ）では、点火は停止させない。一方、車速Ｖが基準車速（エンジン停止しても安定走行できる最低車速：ここでは１３ｋｍ／ｈ）Ｖstp以上では、スロットル弁が閉じられてから時間Ｔ経過後に点火を停止させる。時間Ｔは車速Ｖに応じて２段階に設定する。車速Ｖが１３〜３０ｋｍ／ｈのときの時間Ｔ１３と、車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以上のときの時間Ｔ３０とは異なる。例えば、時間Ｔ１３は４．５秒、時間Ｔ３０は３．０秒とする。なお、時間Ｔは車速Ｖに応じて段階的に変化する値ではなく、車速Ｖに応じて連続的に変化する（小さくなる）値であってもよい。すなわち、車速Ｖが大きいほど時間Ｔは短く、車速Ｖが小さいほど時間Ｔは長くなるように設定される。また、実質的に車両が停止している状態（ここでは車速Ｖが２ｋｍ／ｈ以下）での時間Ｔ２は３．０秒とする。
【００４７】
図９は、車両の動作を示すタイミングチャートである。同図において、タイミングｔ１でスタータスイッチ７６が投入されると点火コイル７７に通電され、点火プラグ７８により点火される。なお、点火に先立ち、始動時逆転制御部８５によってクランク軸２４はスイングバックされる。点火され、タイミングｔ２でスロットル弁が開かれるとエンジン回転数Ｎｅはスロットル開度に応じて増大する。初期アイドル期間を経て、タイミングｔ３でクラッチ８７がつながり、車両は発進して車速Ｖも徐々に増大する。
【００４８】
タイミングｔ４でスロットル弁を閉じる操作（減速操作）が行われると、スロットルセンサ７９はスロットル閉に相当する値を出力する。このとき、車速Ｖがエンジン停止のための基準車速Vstpを超えているかどうかが判断される。この例では車速Ｖは基準車速Ｖstp以上であるので、点火を停止してエンジンを停止する。ここで、車速Ｖの判断が行われてから停止制限時間Ｔが経過した時に点火は停止される。スロットル弁を閉じてから安定した惰行までの時間を確保するためである。
【００４９】
なお、時間Ｔが経過した時点で、エンジン回転数Ｎｅが所定の値（例えば２５００ｒｐｍ）以下に下がっていない場合は、エンジン回転数Ｎｅがこの所定エンジン回転数まで下がるのを待って点火を停止するのがよい。所定エンジン回転数までエンジン回転数が低下するのを待って点火を停止するのが触媒等の保護の観点から望ましいからである。但し、点火停止とともに燃料供給も同時に停止するようにすれば、点火停止タイミングにエンジン回転数を考慮しなくてもよい。図９の例では、エンジン回転数が２５００ｒｐｍになった時点つまりタイミングｔ５で点火が停止されている。点火をオフにした後、再始動に備えて停止時逆転制御部８６によりスイングバックが行われる。
【００５０】
タイミングｔ６で、スロットル弁が開かれると、これに応答して直ちにエンジンは点火され、スロットル開度θＴＨの増大に応じて再びエンジン回転数Ｎｅは増大する。タイミングｔ７でスロットル弁を閉じると、ここでも車速Ｖは基準車速Ｖstpと比較されるが、このとき、車速Ｖは基準車速Ｖstpを下回っているので、点火はオフにしない。
【００５１】
タイミングｔ８でスロットル弁が開かれてエンジン回転数Ｎｅが増大する。タイミングｔ９で再びスロットル弁は閉じ、ここでも車速Ｖは基準車速Ｖstpと比較されるが、このとき、車速Ｖは基準車速（１３ｋｍ／ｈ）を下回っているので、点火はオフにしない。
【００５２】
タイミングｔ１０では、スロットル弁が閉じられている状態で、しかも車速Ｖがエンジン停止をしない走行不安定領域以下（２ｋｍ／ｈ以下）になっているので点火を停止させる。点火をオフにした後、再始動に備えて停止時逆転制御部８６によりスイングバックが行われる。
タイミングｔ１１で点火がオンになり、スロットル弁が開かれるとアイドル期間をおかず、直ちにエンジン回転数は上昇して発進し、車速Ｖが増大する。
【００５３】
図１は、エンジン停止制御のための要部機能ブロック図である。車速検出部１１０は車速センサの出力に基づいて車速Ｖを検出する。全閉検出部１１１はスロットル弁が全閉か否かをスロットルセンサ７９の出力に基づいて検出する。車速判定部１１２は、車速Ｖと全閉検出信号に従って、車速Ｖが、実質的に車両停止状態に対応する第１車速か、走行不安定な低速域に対応する第２車速か、走行安定な中速域に対応する第３車速か、高速域に対応する第４車速かを判断する。タイマ値記憶部１１３には、各車速に対応する時間Ｔがタイマ値として記憶されている。時間Ｔの例は図８に示した。タイマ１１４には時間Ｔがセットされ、このタイマ１１４にセットされた時間Ｔが経過すると、点火停止指示部１１５が付勢され、点火停止指示部１１５が点火停止指示を出力する。なお、前記第２車速ではエンジンを停止させないので、第２車速の判定結果が得られた場合は、点火停止指示部１１５は付勢されない。
【００５４】
次いで、エンジン停止制御を、図１０、図１１のフローチャートを参照して詳細に説明する。図１０において、ステップＳ２０では、初期フラグFiniおよび車速判定フラグFvをそれぞれ初期化（＝０）する。初期フラグFiniは、車両が一旦走行したときに「１」にセットされる。例えば、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上になったときに、走行したと判断される。また、車速判定フラグFvは、図１１に関して後述するように、予定された車速範囲毎に、２ｋｍ／ｈ以下（第１車速）では「０」が、２〜１３ｋｍ／ｈ（第２車速）では、「１」が、１３〜３０ｋｍ／ｈ（第３車速）では、「２」が、３０ｋｍ／ｈ（第４車速）以上では「３」が、それぞれセットされる。
【００５５】
ステップＳ２１では、スロットル開度θTHおよびエンジン回転数Ｎｅを読み込む。ステップＳ２２では、初期フラグFiniが「０」か否かが判別される。初期フラグFiniが「０」ならば、ステップＳ２３に進んで車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上か否かが判断される。車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上になるまではステップＳ２１に進む。車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上になったならばステップＳ２４に進んでフラグFiniに「１」がセットされる。フラグFiniに「１」がセットされるとステップＳ２２は否定となってステップＳ２５に進む。
【００５６】
ステップＳ２５ではスロットル開度θTHがスロットル全閉を示す値か否かが判断される。スロットル全閉と判断されればステップＳ２４に進み、エンジン停止フラグ（以下、単に「停止フラグ」という）Fstpが「１」か否かが判別される。停止フラグFstpは、図１１の車速判定処理で、車速Ｖが前記第１車速、第３車速、第４車速であって、その各車速の範囲に予定時間維持されたときに「１」にセットされる。また、スロットル弁が開かれると「０」にセットされる（ステップＳ２９）。停止フラグFstpが「１」でない場合は、ステップＳ２７の車速判定処理（図１１に関して後述する）に進む。
【００５７】
スロットル弁が開いている場合は、ステップＳ２５が否定となり、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、停止フラグFstpが「１」か否かが判別される。停止フラグFstpが「１」であれば、ステップＳ２９で停止フラグFstpを「０」にセットする。ステップＳ３０では、エンジンを始動する。エンジン始動制御は図１２に関して後述する。
【００５８】
ステップＳ２６が肯定のときはステップＳ３１に進み、エンジン回転数Ｎｅが触媒等保護のための予定回転数、例えば２５００ｒｐｍ以下か否かを判断する。エンジン回転数Ｎｅが２５００ｒｐｍ以下であれば、ステップＳ３２に進んで、エンジン停止指令つまり点火停止指示を出力する。ステップＳ３３ではクランク軸２４を予め所定の位置まで逆転させる「停止時逆転制御」を行う。エンジン回転数Ｎｅが２５００ｒｐｍ以上であれば、ステップＳ３２はスキップされる。つまり触媒等保護のためエンジン回転数が低下するまでは点火停止しない。
【００５９】
次に、図１１を参照して前記車速判定処理（ステップＳ２５）をさらに説明する。ステップＳ１０１において、車速Ｖを読み込む。ステップＳ１０４では、車速Ｖが２ｋｍ／ｈ以下（第１車速）か否かを判断する。車速Ｖが２ｋｍ／ｈ以下、つまり実質的に停車していると判断されたならば、ステップＳ１０５に進んで、車速判定フラグFvが「０」か否かを判断する。車速判定フラグFvが「０」でなければ、ステップＳ１０６に進んで車速判定フラグFvを「０」にするとともに、タイマＴをクリアする。車速フラグFvが「０」のときは、ステップＳ１０７に進み、タイマＴが３秒つまりＴ２以上になったか否かを判断する。タイマＴが３秒以上になったならば、ステップＳ１０８に進み、停止フラグFstpを「１」にする。タイマＴが３秒以下であれば、ステップＳ１０９に進んでタイマＴをインクリメントする。このように、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈを一旦超えた後（ステップＳ１０３で初期フラグFini＝「１」）、第１車速に低下し、かつ３秒経過した場合に、停止フラグFstpが「１」にセットされる。
【００６０】
車速Ｖが２ｋｍ／ｈ以上であれば、ステップＳ１０４は否定となってステップＳ１１０に進み、車速Ｖが１３ｋｍ／ｈ以下（第２車速）か否かを判断する。ステップＳ１１０が肯定つまり車速Ｖが２ｋｍ／ｈ以上１３ｋｍ／ｈ以下（第２車速）であれば、ステップＳ１１１に進み、車速判定フラグFvを「１」にするとともに、タイマＴをクリアする。車速Ｖが１３ｋｍ／ｈ以下でなければ、ステップＳ１１２に進んで車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以下か否かを判断する。
【００６１】
ステップＳ１１２が肯定つまり車速Ｖが１３ｋｍ／ｈ以上３０ｋｍ／ｈ以下（第３車速）と判断されたならば、ステップＳ１１３に進んで、車速判定フラグFvが「２」か否かを判断する。車速判定フラグFvが「２」でなければ、ステップＳ１１４に進んで車速判定フラグFvを「２」にするとともに、タイマＴをクリアする。車速フラグFvが「２」のときは、ステップＳ１１５に進み、タイマＴが４．５秒を超えているかつまりＴ２以上になったか否かを判断する。タイマＴが４．５秒以上であれば、ステップＳ１１６に進み、停止フラグFstpを「１」にする。タイマＴが４．５秒以下であれば、ステップＳ１１７に進んでタイマＴをインクリメントする。
【００６２】
車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以下でない（第４車速である）と判断されたならば、ステップＳ１１８に進んで、車速判定フラグFvが「３」か否かを判断する。車速判定フラグFvが「３」でなければ、ステップＳ１１９に進んで車速判定フラグFvを「３」にするとともに、タイマＴをクリアする。車速フラグFvが「３」のときは、ステップＳ１２０に進み、タイマＴが３秒を超えているかつまりＴ３以上になったか否かを判断する。タイマＴが３秒以上であれば、ステップＳ２１に進み、停止フラグFstpを「１」にする。タイマＴが３秒以下であれば、ステップＳ２２に進んでタイマＴをインクリメントする。
【００６３】
図１２はエンジン始動制御のフローチャートである。図１２において、ステップＳ１０では、始動モードでエンジン始動指令が検知されたかどうかが判断される。スタータスイッチ７６がオンにされると、エンジン回転制御部８４が始動モードで起動される。これらのモードでエンジン始動指令が発せられるとステップＳ１０が肯定となり、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、クランク軸２４が所定位置まで逆転する「始動時逆転制御」が行われる。始動時逆転制御は図１３に関して後述する。
【００６４】
ステップＳ１０が否定のとき、つまりスタータスイッチ７６のオン操作以外で始動指令が検知されたときはステップＳ１２に進む。上述したように、クランク軸２４はエンジン停止時に所定位置に逆転されているので、ステップＳ１２では直ちにＡＣＧスタータ１に正転通電が開始されてエンジンが正転方向へクランキングされる。ステップＳ１３では、例えばエンジン回転数に基づいてエンジン始動が完了したか否かが判定される。エンジン始動が完了したと判定されると、ステップＳ１４において正転通電が停止される。
【００６５】
図１３は、「始動時逆転制御」のフローチャートであり、ＥＣＵ７５の始動時逆転制御部８５で実行される。ステップＳ１１０１では、油温センサ８０の出力に基づいてエンジンオイルの温度が検知される。ステップＳ１１０２では、検知された油温に対応する目標逆転時間Ｔrevがデータテーブルから読み出される。本実施形態では、図７に関して説明したように、目標逆転時間Ｔrevが油温の関数として与えられる。ステップＳ１１０３では、ＡＣＧスタータ１による逆転通電が開始され、逆転時間を計時する逆転時間タイマＴ１がスタートする。 ステップＳ１１０４では、逆転時間タイマＴ１と前記目標逆転時間Ｔrevとが比較され、逆転時間タイマＴ１が目標逆転時間Ｔrevに達するまでは逆転通電が継続される。逆転時間タイマＴ１が目標逆転時間Ｔrevに達すると、ステップＳ１１０５において逆転通電が中止される。
【００６６】
図１４は、「停止時逆転制御」の機能ブロック図である。停止時逆転制御部８６において、エンジン停止検知部８６１はエンジン停止を検知すると、その検知信号を逆転制御部８６２に入力する。逆転制御部８６２はこの検知信号に応答してドライバ８６３に逆転駆動指令を発生する。デューティ比設定部８６４には、圧縮上死点直前の高負荷トルク域で駆動トルクがバランスしてエンジンが停止するようにＡＣＧスタータ１を駆動するためのデューティ比が予め設定される。ドライバ８６３は、供給されるデューティ比でモータドライブ回路８１の各ＭＯＳ−ＦＥＴを制御する。すなわち、デューティ比に基づいてモータドライブ回路８１の各ＭＯＳ−ＦＥＴに供給されるゲート電圧が決定され、このゲート電圧によってＡＣＧスタータ１の出力トルクが得られる。上述のように、出力トルクが圧縮上死点直前の高負荷トルクとバランスするようにここでのデューティ比が決定されているので、エンジンは圧縮上死点直前まで逆転して停止する。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１〜請求項６の発明によれば、車速に応じて減速操作からエンジン停止までの時間つまり停止制限時間を異ならせたので、比較的低速域まで、ドライバビリティを確保しつつ経済運転できる領域を拡大できる。特に、請求項２の発明では、段階的に区分される車速毎に停止制限時間を設定することにより制御の簡素化を図ることができる。
【００６８】
また、請求項３の発明では、低速域では、高速域より停止制限時間を長くしたので、惰性走行が期待できる高速走行時はもちろん、例えば、交差点等での減速後すぐに加速するような場合を除き、緩い下り坂等、スロットル弁を全閉にしても惰性走行を期待できるような走行状態で経済走行することができる。
【００６９】
さらに、請求項３の発明では、減速操作してから、エンジンが停止するまで（惰性回転も終了するまで）の時間に対応する走行距離をほぼ一定にできるので、減速するけれども停車はしないで通過できるカーブの走行や、すぐに発車することができる右左折時等で必要以上にエンジンが停止されない。すなわち、運転者は一般に右左折等をする位置までの距離に応じて減速を開始する。したがって、右左折等の位置から同じ距離手前で減速操作開始した場合、低速、高速いずれの場合も、エンジン停止せずに右左折等位置を通過できるように、低速時にはエンジン停止までの時間を長くし、高速時にはエンジン停止までの時間を短くすることができる。
【００７０】
また、請求項６の発明によれば、再始動が容易になるので、低速域まで経済運転範囲を拡大しても高いドライバビリティを確保できる。
【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】 本発明を適用したスクータ型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】 ＡＣＧスタータの目標逆転時間Ｔrevとエンジンオイル温度との関係を示した図である。
【図８】 車速とエンジン停止までの時間の関係を示す図である。
【図９】 車両の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】 エンジン停止制御のフローチャートである。
【図１１】 車速判定制御のフローチャートである。
【図１２】 エンジン始動制御のフローチャートである。
【図１３】 始動時逆転制御のフローチャートである。
【図１４】 停止時逆転制御の機能ブロック図である。
【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…車速検出部、 １１１…全閉検出部、 １１２…車速判定部、 １１３…タイマ値記憶部、 １１４…タイマ、 １１５…点火停止指示部

Claims (6)

1. エンジンの減速操作時に駆動輪に対するエンジン出力の伝達を断つことができる動力伝達機構を有する車両に搭載されるエンジンの制御装置において、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
   スロットル弁の全閉を検出するスロットル全閉検出手段と、
   スロットル弁の全閉に応答して停止制限時間後にエンジンを停止させるエンジン停止手段とを具備し、
   前記停止制限時間が、スロットル弁全閉時の車速に応じて決定されているとともに、
   実質的な車両停止状態に対応する停車領域と、車両の中速域および高速域に亘る安定走行車速領域とに対応して設定され、前記安定走行車速領域では、高速であるほど短時間になるように設定され、かつ前記停車領域では、前記安定走行車速の中速域よりも短時間に設定されることを特徴とするエンジンの制御装置。
2. エンジン停止は、点火を停止することにより行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
3. 前記動力伝達機構が、ワンウェイクラッチを含むことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
4. 前記エンジン停止後、前記車両に設けられるスタータモータを駆動して正転時の負荷トルクが小さくなる位置にクランク軸を回動させる制御手段を具備したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
5. 前記停車領域と安定走行車速領域との間に、スロットル弁の全閉時にエンジンを停止させない低車速領域を設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
6. 前記停止制限時間経過時に、エンジン回転数が所定値よりも低下したかどうかを判断する手段をさらに具備し、
   前記エンジン停止手段によるエンジンの停止が、前記停止制限時間後にエンジン回転数が所定のエンジン回転数よりも低下したと判断されているときに実行されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。

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