JP6007120B2 - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の始動制御装置に関する。

近年、環境への配慮や省エネルギーの観点から、車両の停止時等の所定の条件下でエンジンを自動停止させると共に、スロットルを開く等の所定の発進操作により自動的にエンジンを再始動させる、自動停止・始動制御（いわゆるアイドルストップ制御）を採用した内燃機関が増えている。
上記制御では、始動電動機兼用の発電機装置が活用されている。係る装置においては、エンジンの自動停止直後にクランクシャフトを所定位置まで逆転させ（スイングバック）、次のエンジン再始動に備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、エンジン再始動時のクランクシャフトの助走距離を伸ばし、圧縮上死点を乗り越えるためのトルクを極力削減するために有効である。

他方、小型車両用エンジンには、クランクシャフトから機関出力部への伝動経路に遠心クラッチを有し、遠心クラッチにおける機関出力部側の被動部材を、前記伝動経路の伝動軸上にワンウェイクラッチを介して支持したものがある（例えば、特許文献２参照）。ワンウェイクラッチは、機関運転時のクランクシャフトに連動する伝動軸の正転トルクは被動部材に伝達せず、伝動軸の逆転トルクは被動部材に伝達する。すなわち、被動部材の正転トルクでクランクシャフトを正転させることが可能であり、エンジンブレーキを利用可能になると共に、被動部材を用いたキックスターターを装備することが可能になる。

特開２００２−３３２９３８号公報 特開２００８−２７４８５５号公報

しかしながら、上記後者の構成で上記前者のスイングバック制御を行うと、クランクシャフトの逆転に連動する伝動軸の逆転トルクが被動部材に伝達され、遠心クラッチよりも機関出力部側の軸やギヤ等を駆動させたり、駆動車輪を後転させる力が伝達されるなど、発電機装置の逆転トルクをロスし易いという課題がある。
また、所定回転速度以上で逆転トルクを伝達可能とする、回転速度作動型のワンウェイクラッチを採用することも考えられるが、機械式の回転速度作動型ワンウェイクラッチの場合、スイングバック作動時に不測の状況によるワンウェイクラッチのロックも想定し、これを解除する手段を有してスイングバック動作の確実性を高めることが期待される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、アイドルストップ時に発電機装置の駆動によるスイングバックを行うと共に、クランクシャフトから機関出力部への伝動経路の伝動軸上に遠心クラッチの被動部材をワンウェイクラッチを介して支持した内燃機関の始動制御装置において、スイングバック時の発電機装置の逆転トルクのロスを抑えると共に、スイングバック動作の確実性を高めることを提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、始動電動機兼用の発電機装置（２７）と、クランクシャフト（９）から機関出力部（２３）への伝動経路に設けられる遠心クラッチ（２１）と、前記遠心クラッチ（２１）の前記機関出力部（２３）側の被動部材（２１ａ）を前記伝動経路の伝動軸（９ｄ）上に支持し、前記被動部材（２１ａ）に対する前記伝動軸（９ｄ）の正転時は前記被動部材（２１ａ）にトルクを伝達せず、前記被動部材（２１ａ）に対する前記伝動軸（９ｄ）の逆転時は前記被動部材（２１ａ）にトルクを伝達可能なワンウェイクラッチ（４０）と、前記発電機装置（２７）を駆動制御する制御装置（６０）と、を備える内燃機関（１）の始動制御装置であって、前記ワンウェイクラッチ（４０）は、機関停止後に前記クランクシャフト（９）を所定位置まで逆転させるスイングバック制御における前記伝動軸（９ｄ）の逆転時に、トルク伝達のためのロック作動を制限するロック作動制限装置（４７Ａ）を有し、前記制御装置（６０）は、前記スイングバック制御における前記発電機装置（２７）への逆転指示後、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記ワンウェイクラッチ（４０）のロック解除動作として、前記発電機装置（２７）を一旦正転させた後、前記発電機装置（２７）を再度逆転させるロック解除制御部（６８）を有することを特徴とする。
なお、本願における軸の正転とは、エンジン運転時の回転に相当する。
請求項２に記載した発明は、前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われたか否かを、前記発電機装置（２７）の回転速度の時間変化で判断することを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記回転速度の時間変化の判断は、前記スイングバック制御の初動の速度増加状況で判断することを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記発電機装置（２７）のローター角度センサー（２８）の出力信号に基づいて、前記クランクシャフト（９）の一回転を複数のステージに分割し、
前記速度増加状況の判断は、所定時間に前記初動から所定のステージを通過したか否かで判断し、通過しない場合に前記ロック解除動作を行うことを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記発電機装置（２７）は、前記クランクシャフト（９）に同軸に連結され、前記制御装置（６０）は、前記発電機装置（２７）のローター角度センサー（２８）の出力信号に基づいて、前記クランクシャフト（９）の一回転を複数のステージに分割して現在のステージを判定するステージ判定部（６４）と、前記ステージ判定部（６４）が新たなステージを判定してから次のステージを判定するまでの時間に基づいて、当該ステージの通過時間を検知するステージ通過時間検知部（６５）と、を有し、前記ロック解除制御部（６８）は、前記ステージ通過時間検知部（６５）により検知された通過時間に基づいて、当該通過時間の変化を演算し、この演算結果から前記クランクシャフト（９）の回転速度の変化を確認することにより、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われたか否かを判断することを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を特定数のステージ分だけ行うことを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、前記ステージ判定部（６４）は、前記クランクシャフト（９）の一回転を１８から７２の間の数のステージに分割し、前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を１又は２のステージ分だけ行うことを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を５度から１５度の間の角度分だけ行うことを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、ワンウェイクラッチがロック作動制限装置を有することで、クランクシャフトから機関出力部への伝動経路に遠心クラッチ及びワンウェイクラッチを有する既存の内燃機関の構成を大きく変えることなく、エンジンブレーキを利用可能とし、かつ遠心クラッチの被動部材を用いたキックスターターを装備可能としながら、始動電動機兼用の発電機装置によるスイングバック制御を、発電機装置の逆転トルクのロスを抑えた上で実施することができ、機関再始動時の発電機装置の始動トルク負荷を軽減することができる。
また、機械式の回転速度作動型ワンウェイクラッチの場合、スイングバック作動時に不測の状況によるワンウェイクラッチのロックも想定し、これを解除する手段を有してスイングバック動作の確実性を高めることが期待されるが、この場合にも、発電機装置を一旦正転させた後、再度発電機装置を逆転させることで、トルク伝達要素のロック状態を解除することが可能となり、発電機装置の逆転トルクのロスを抑え、スイングバック動作の確実性を高めることができる。
請求項２に記載した発明によれば、回転速度の低下のみの検出では、シリンダ内圧の上昇による回転速度の低下と区別できないが、ワンウェイクラッチの不測のロックでは回転速度が急に低下することから、回転速度の時間変化を監視することで、ロック発生判断の確実性を高めることができる。
請求項３，４に記載した発明によれば、スイングバック制御の初動からワンウェイクラッチの不測のロックが生じたことを想定し、ロック発生判断を行うことができる。
請求項５に記載した発明によれば、発電機装置の駆動制御に用いられるステージ判定部の判定結果やステージ通過時間検知部の検知情報を、前記のワンウェイクラッチのロックの検出にも有効に活用し、構成の簡略化を図ることができる。
請求項６，７，８に記載した発明によれば、前記のワンウェイクラッチのロック解除を図るためのクランクシャフトの正転を、必要角度のみに容易に制限することができる。

本発明の実施形態における自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車のエンジンの駆動軸方向に沿う展開断面図である。 本実施形態の主構成を含むブロック図である。 図２の要部拡大図である。 図２に示すワンウェイクラッチを軸方向から見た正面図である。 図５の要部拡大図である。 図６の作動説明図である。 上記エンジンのＥＣＵのスイングバック制御部の処理を示すフローチャートである。 上記スイングバック制御部が行うワンウェイクラッチロック解除確認工程の処理を示すフローチャートである。 （ａ）はクランク逆転トルクとクランク角度との関係を、（ｂ）はクランク角度とステージとの関係を、（ｃ）はクランク逆転時のクランク角速度の変化をそれぞれ示す。 （ａ）はクランク角度に対するシリンダ内圧の変化を、（ｂ）はワンウェイクラッチの通常作動でのクランク角度の変化を、（ｃ）及び（ｄ）はワンウェイクラッチの不測のロックに対応する作動をした場合のクランク角度の変化をそれぞれ示す。 上記ワンウェイクラッチのロック作動制限の設定概念を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示す自動二輪車（小型車両）１０１において、その車体フレーム１０２は複数種の鋼材を溶接等により一体に結合してなる。車体フレーム１０２は、前輪懸架系を操向可能に支持するヘッドパイプ１０３から下後方へ単一のメインチューブ１０８を延ばし、ヘッドパイプ１０３と乗員着座用のシート１０９との間を低部として跨り易さを向上させた所謂バックボーン型とされる。メインチューブ１０８の後端部の下方にはピボットブラケット１１０が延び、ピボットブラケット１１０には後輪懸架系のスイングアーム１１２の前端部が上下揺動可能に支持される。メインチューブ１０８の後端部の上後方にはシートフレーム１１３が延び、シートフレーム１１３上にシート１０９が配置されると共に、シートフレーム１１３とスイングアーム１１２との間には後輪懸架系のリアクッション１１４が配置される。図中符号１０４は前輪、符号１０５はフロントフォーク、符号１０６はステアリングステム、符号１０７は操向ハンドル、符号１１１は後輪をそれぞれ示す。

メインチューブ１０８の下方には、自動二輪車１０１の原動機であるエンジン（内燃機関）１が支持される。
図２を併せて参照し、エンジン１は、クランクシャフト９の回転中心軸線（クランク軸線）Ｃ１を左右方向に沿わせた空冷単気筒エンジンであり、クランクケース２の前端部から前方に向けてシリンダ３を略水平に（詳細にはやや前上がりに）突出させる。

クランクケース２は、左右方向に直交する分割面（例えば車体左右中心面）を境に左右ケース半体２ａ，２ｂに分割される。左右ケース半体２ａ，２ｂの外側方には、これらの一部をなす左右ケースカバー２４，２５が取り付けられる。図中符号ＣＬはエンジン１（及び車体）の左右中心線を示す。クランクケース２は、マニュアルトランスミッション（以下、単にトランスミッションという。）４を収容するミッションケースを兼ねる。クランクケース２を含むエンジン１の内部では、エンジンオイルが適宜循環、撹拌される。

シリンダ３は、クランクケース２側から順に、シリンダ本体３ａ、シリンダヘッド３ｂ及びヘッドカバー３ｃが連なる。シリンダ本体３ａのシリンダボア３ｄ内には、ピストン８が往復動可能に嵌装される。ピストン８は、コネクティングロッド８ａを介してクランクシャフト９のクランクピン９ａに連結される。
クランクシャフト９は、クランクピン９ａを支持する左右クランクウェブ９ｂと、左右クランクウェブ９ｂから左右外側に突出する左右ジャーナル部９ｃと、左右ジャーナル部９ｃからさらに左右外側に延びる左右延長軸９ｄと、を有する。

左延長軸９ｄの基端側にはカムドライブスプロケット１２が設けられ、このカムドライブスプロケット１２を含むチェーン式伝動機構を介して、シリンダヘッド３ｂ内のカムシャフト１１がクランクシャフト９と連動して駆動する。
図中符号１５はシリンダ３の左側部内に設けられるカムチェーン室、符号１７はシリンダヘッド３ｂに取り付けられる点火プラグ、符号１８はシリンダヘッド３ｂの上側（吸気側）に接続されるスロットルボディ、符号１９はシリンダヘッド３ｂの下側（排気側）に接続される排気管をそれぞれ示す。

クランクシャフト９の回転動力は、クランクケース２内右側に収容された二つのクラッチ２１，２２、及びクランクケース２内後部に収容されたトランスミッション４を介して、クランクケース２の後部左側の機関出力部２３に出力される。機関出力部２３は、駆動輪である後輪１１１とチェーン式伝動機構２３ａを介して連係される。以下、クランクシャフト９から機関出力部２３までの伝動経路において、クランクシャフト９側を上流側、機関出力部２３側を下流側ということがある

クランクシャフト９の右延長軸９ｄ上には、発進用クラッチである遠心クラッチ２１が同軸支持される。
遠心クラッチ２１は、右方に開放する有底円筒状をなしてクランクシャフト９の右端部に相対回転可能に支持されるクラッチアウター２１ａと、クラッチアウター２１ａの内周側でクランクシャフト９の右端部に一体回転可能に支持されるクラッチインナー２１ｂと、クラッチアウター２１ａの内周側でクラッチインナー２１ｂに拡開作動可能に支持される複数の遠心ウェイト２１ｃと、を有する。図中符号２６はクラッチインナー２１ｂの右側に形成される遠心分離式のオイルフィルタを示す。

各遠心ウェイト２１ｃは、クランクシャフト９の停止時及び低速回転時には、クラッチアウター２１ａの内周面から離間し、遠心クラッチ２１を動力伝達不能な切断状態とする。各遠心ウェイト２１ｃは、クランクシャフト９の回転数（回転速度）の上昇に伴い拡開作動し、所定回転数以上でクラッチアウター２１ａの内周面に摩擦係合して、遠心クラッチ２１を動力伝達可能な接続状態とする。

図２、図４を参照し、クラッチアウター２１ａの中心部で、円筒状の内周側カラー部４１が右側に突設される。内周側カラー部４１の外周には、ワンウェイクラッチ４０が外嵌される。ワンウェイクラッチ４０の外周には、クラッチインナー２１ｂの左側に突設された円筒状の外周側カラー部４２が外嵌される。外周側カラー部４２は、ワンウェイクラッチ４０における外輪４４を含む。このワンウェイクラッチ４０は、後述するロック作動制限装置４７Aを有している。

ワンウェイクラッチ４０は、クラッチアウター２１ａに先んじてクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９が正転（エンジン運転時の回転に相当）しようとしても、フリー状態となってトルク伝達をせず、クラッチアウター２１ａに対してクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９を空転させる。

ワンウェイクラッチ４０は、クラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９に先んじてクラッチアウター２１ａが正転しようとすると（又は、クラッチアウター２１ａに対してクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９が逆転しようとすると）、その回転速度が所定未満であれば、ロック作動制限装置４７Aが働いて、フリー状態を保ってトルク伝達をせず、クラッチアウター２１ａをクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９に対して空転させる。

一方、ワンウェイクラッチ４０は、前記回転速度が所定以上になると、後述するワンウェイ作動状態となり、この状態でクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９に先んじてクラッチアウター２１ａが正転しようとすると、後述するローラー４６が内外輪４３，４４間でトルク伝達可能になるようにロック作動する。これにより、クラッチアウター２１ａ、クラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９が一体に正転可能となる。

図２を参照し、クラッチアウター２１ａの中央部左側には、左方に延びる円筒状の伝動筒２１ｄが設けられる。伝動筒２１ｄの左端側には、プライマリドライブギヤ２１ｅが一体回転可能に設けられる。プライマリドライブギヤ２１ｅは、クランクシャフト９の後方に位置するメインシャフト５の右側部に相対回転可能に支持されたプライマリドリブンギヤ２２ｅに噛み合う。

クランクシャフト９の後方には、前側から順に、トランスミッション４のメインシャフト５及びカウンタシャフト６が配置される。メインシャフト５及びカウンタシャフト６は、それぞれの回転中心軸線Ｃ３，Ｃ４を左右方向に沿わせて（クランク軸線Ｃ１と平行にして）配置される。図中符号１６はカウンタシャフト６の後下方に配置されるキックスピンドルを示す。

メインシャフト５の右端部は遠心クラッチ２１の右端よりも左方で終端し、この右端部上に多板クラッチ２２が同軸支持される。
多板クラッチ２２は変速用クラッチであり、右方に開放する有底円筒状をなしてメインシャフト５の右端部に相対回転可能に支持されるクラッチアウター２２ａと、クラッチアウター２２ａの内周側に配置されてメインシャフト５の右端部に一体回転可能に支持されるクラッチインナー２２ｂと、クラッチアウター２２ａ及びクラッチインナー２２ｂ間で軸方向に積層される複数のクラッチ板２２ｃと、を有する。クラッチアウター２２ａの底壁左側には、プライマリドリブンギヤ２２ｅが一体回転可能に支持される。

多板クラッチ２２は、ダイヤフラムスプリング２２ｄの付勢力により各クラッチ板２２ｃを圧接して摩擦係合させる。多板クラッチ２２は、不図示のシフトペダルの変速操作に連動して各クラッチ板２２ｃの圧接を一時的に解除し、トランスミッション４のシフトチェンジをよりスムーズにする。

トランスミッション４は、メインシャフト５及びカウンタシャフト６と、両シャフト５，６に跨って支持される変速ギヤ群７と、を備える。クランクシャフト９の回転動力は、変速ギヤ群７の任意のギヤを介してメインシャフト５からカウンタシャフト６に伝達される。カウンタシャフト６の左端部は、クランクケース２の後部左側に突出して機関出力部２３となる。

変速ギヤ群７は、両シャフト５，６にそれぞれ支持された変速段数分のギヤで構成される。トランスミッション４は、両シャフト５，６間で変速ギヤ群７の対応するギヤ同士が常に噛み合った常時噛み合い式とされる。両シャフト５，６に支持された各ギヤは、自身を支持するシャフトに対して相対回転可能なフリーギヤと、自身を支持するシャフトに対して一体回転可能な固定ギヤと、自身を支持するシャフトにスプライン嵌合するスライドギヤと、に分類される。トランスミッション４は、不図示のチェンジ機構の作動によりスライドギヤを移動させ、変速段に応じたギヤ列を選定する。図２では、変速ギヤ群７の左側から順に、二速ギヤ列７ｂ、四速ギヤ列７ｄ、三速ギヤ列７ｃ及び一速ギヤ列７ａが並んで配置される。

クランクシャフト９の左延長軸９ｄの左端部上には、ＡＣＧスターター２７が同軸支持される。
ＡＣＧスターター２７は、三相交流式の発電電動機であり、エンジン１を始動するスターターモーターとして機能すると共に、エンジン１の運転に伴い発電する交流発電機としても機能する。ＡＣＧスターター２７の作動は、図３に示すＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０により制御される。

ＡＣＧスターター２７は、いわゆるアウタローター型のもので、左方に開放する有底円筒状をなしてクランクシャフト９の左端部に一体回転可能に支持されるアウタローター２７ａと、アウタローター２７ａの内周側に配置されて左ケース半体２ａの外側壁に固定的に支持されるステーター２７ｂと、を有する。アウタローター２７ａの内周側には、周方向で並ぶ複数のマグネット２７ｃが固定される。ステーター２７ｂの外周側には、周方向で並ぶ複数のコイル２７ｄが形成される。

図３を併せて参照し、ＡＣＧスターター２７は、例えばステーター２７ｂにネジ等の締結部材２８ａで取り付けられた、複数のローター角度センサー２８を保持するローター角度センサーユニット２８ｂを有する。ローター角度センサー２８は、ステーター２７ｂのコイル２７ｄに対する通電制御に用いられるもので、ＡＣＧスターター２７のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応して一つずつ設けられる。

ローター角度センサー２８は、アウタローター２７ａの周方向の一位置を点火タイミングとして検出する点火パルサー（パルサーセンサー）としても機能する。ローター角度センサー２８は、ホールＩＣ又は磁気抵抗（ＭＲ）素子で構成される。

ＡＣＧスターター２７は、エンジン始動時にはスターターモーターとして機能する。ＡＣＧスターター２７は、不図示のバッテリーからＥＣＵ６０のモータードライブ回路６１を介して電力が供給され、クランクシャフト９を回転（正転駆動）させてエンジン１のクランキングを行う。このとき、クランクシャフト９の回転数は遠心クラッチ２１の接続回転数未満であり、かつこの回転（正転）ではワンウェイクラッチ４０がトルク伝達をしない。したがって、遠心クラッチ２１の被動部材であるクラッチアウター２１ａよりも前記伝動経路下流側の多板クラッチ２２及びトランスミッション４等には、前記クランキングの回転動は伝達されない。

ＡＣＧスターター２７は、例えばクランクシャフト９の回転数がアイドリング相当以上になる等によりエンジン１の始動が確認されると、クランクシャフト９の回転により駆動して発電する交流発電機として機能する。この発電により、前記バッテリーの充電及び各種電装部品への電力供給がなされる。このとき、ワンウェイクラッチ４０はトルク伝達をしないが、クランクシャフト９の回転数が遠心クラッチ２１の接続回転数以上になれば、遠心クラッチ２１が接続状態となって前記伝動経路下流側にクランクシャフト９の回転動が伝達される。

クランクケース２の後部下側には、エンジン１のキックスターター１６Ａにおける左右方向に沿うキックスピンドル１６が配置される。キックスピンドル１６の右端部はクランクケース２の後部右側に突出し、この突出部にキックアーム１６ａの基端部が取り付けられる。キックスピンドル１６におけるクランクケース２内に臨む左側部上には、キックドライブギヤ１６ｂ及び噛合い機構１６ｃが同軸支持される。キックドライブギヤ１６ｂは、キックアーム１６ａの踏み降ろしによるキックスピンドル１６の一方向への回転時にのみ、噛合い機構１６ｃを介してキックスピンドル１６と一体回転する。

キックドライブギヤ１６ｂは、一速ギヤ列７ａのドリブンギヤに噛み合う。キックドライブギヤ１６ｂの回転動は、一速ギヤ列７ａ、メインシャフト５、多板クラッチ２２、プライマリドリブンギヤ２２ｅ及びプライマリドライブギヤ２１ｅを介して、遠心クラッチ２１のクラッチアウター２１ａに正転として入力される。この正転の回転数が前記所定以上であれば、ワンウェイクラッチ４０がワンウェイ作動状態となり、さらなる正転によりワンウェイクラッチ４０がロック作動すると、クラッチアウター２１ａからクラッチインナー２１ｂ及びクランクシャフト９に正転トルクを伝達可能となる。すなわち、キックスターター１６Ａによるエンジン１のクランキングが可能となる。
図１２に示すように、スイングバックの回転域より上の回転数で、かつキックスターター１６Ａの回転想定域内の回転数にて、後述するワンウェイクラッチ４０のロック作動の制限とワンウェイ作動状態とが切り替わるように設定される。

（ワンウェイクラッチ）
次に、上記した回転速度作動型のワンウェイクラッチ４０について、図４〜図７を参照して説明する。
図４、図５を参照し、ワンウェイクラッチ４０は、クランクシャフト９と同軸の円環状のもので、クラッチアウター２１ａの内周側カラー部４１に一体回転可能に外嵌する内輪４３と、クラッチインナー２１ｂの外周側カラー部４２に一体に設けられる外輪４４と、内外輪４３，４４間に配置される保持器４５と、を有する。以下、ワンウェイクラッチ４０の軸方向をクラッチ軸方向、径方向をクラッチ径方向、周方向をクラッチ周方向という。図中矢印Ｆはクランクシャフト９の正転方向、矢印Ｒはクランクシャフト９の逆転方向をそれぞれ示す。外輪４４が外周側カラー部４２と一体ではなく、外周側カラー部４２に一体回転可能に内嵌するものであってもよい。

保持器４５は、内外輪４３，４４間のトルク伝達要素である複数のローラー４６と、各ローラー４６を正転方向から逆転方向へ付勢する複数のコイルスプリング（以下、単にスプリングという。）４７と、内輪４３側の回転による遠心力を受けて各ローラー４６をクラッチ径方向外側へ押圧し、各ローラー４６をワンウェイクラッチ４０がワンウェイ作動する位置まで移動させる複数の錘体４８と、をクラッチ周方向で等間隔に保持する。
保持器４５は、複数の内周凸部４５ａを内輪４３の外周凹部４３ａに係合させることで、内輪４３と一体回転可能であり、この保持器４５と共に複数のローラー４６、スプリング４７及び錘体４８も内輪４３と一体的に回転する。

外輪４４は、平坦な内周円筒面４４ａを形成し、内輪４３は、内周円筒面４４ａとの間に転動しているローラー４６を、圧接して非転動状態（ロック状態）に導く複数の外周カム面４３ｂを形成する。各外周カム面４３ｂは、内輪４３の接線方向に対して、正転方向側ほど内周円筒面４４ａに近付くように僅かに傾斜し、ワンウェイを機能させる形状を形成する。内周円筒面４４ａと各外周カム面４３ｂとの間には、内輪４３の回転方向によってローラー４６を移動させて、ローラー４６を圧接せずに転動状態（解放状態）に置くか、ローラー４６に圧接して非転動状態（ロック状態）に置くかを切り替えることを可能とする楔状空間部４９が形成される。

各楔状空間部４９には、外輪４４に対する内輪４３の逆転（矢印Ｒ方向の回転、又は内輪４３に対する外輪４４の正転（矢印Ｆ方向の回転））によってローラー４６が前記ロック状態となり、これにより、複数のローラー４６を介して内外輪４３，４４間のトルク伝達が可能となる。外輪４４に対する内輪４３の正転（又は内輪４３に対する外輪４４の逆転）では、各楔状空間部４９でローラー４６が前記解放状態となり、内外輪４３，４４間のトルク伝達が不能になる。

保持器４５には、内輪回転時に遠心力を受ける各錘体４８を、クラッチ径方向外側に移動するほど正転方向に移動させるように案内する、複数の錘作動面５１が形成される。内輪４３の外周で、各錘作動面５１のクラッチ径方向内側に位置する部位には、錘体４８のクラッチ径方向内側を入り込ませる複数の凹部５２が形成される。

各凹部５２の内面、凹部５２の正転方向に隣接する外周カム面４３ｂ、錘作動面５１、及び外輪４４の内周円筒面４４ａに囲まれる部位は、ローラー４６及び錘体４８を移動可能に収容する収容空間部５３とされる。収容空間部５３の正転方向側は楔状空間部４９とされる。

各収容空間部５３に収容された錘体４８の、錘作動面５１に沿う移動方向の端部には、逆転方向に付勢されたローラー４６の端部が当接する。これにより、特定の回転数以下では、各錘体４８が、遠心力に抗するスプリング４７の付勢力によって凹部５２内に押し込まれる。
保持器４５の軸方向両側面には、環状の保持プレート５４が保持器結合部５４ａにより固定され、収容空間部５３内のローラー４６、錘体４８及びスプリング４７を脱落不能とする。

図６を参照し、各ローラー４６は、錘体４８から押圧されない状態では、スプリング４７の付勢力によって収容空間部５３の逆転方向側に押し込まれる。このとき、ローラー４６の外周面は、外周カム面４３ｂ及び内周円筒面４４ａの少なくとも一方との間に隙間を形成する。この状態で、内輪４３が正逆何れに回転しても、ローラー４６が楔状空間部４９で圧接されず、常に転動可能となる。すなわち、各ローラー４６が、収容空間部５３の逆転方向側に押し込まれた位置にあるときは、ワンウェイ作動する状態にない。

図７を参照し、内輪４３側の回転により各錘体４８に所定以上の遠心力が作用すると、各錘体４８が錘作動面５１に沿って外周側へ移動すると共に、対応するローラー４６をスプリング４７の付勢力に抗して正転方向へ移動させる。ローラー４６は、正転方向へ所定量移動し、外周カム面４３ｂの所定位置（ワンウェイ作動位置）に至ることで、楔状空間部４９で外周カム面４３ｂ及び内周円筒面４４ａに接した状態となる。この状態で、内輪４３が逆転方向に回転すると、ローラー４６が楔状空間部４９で圧接されて、非転動状態になる。

ここで、ローラー４６が、収容空間部５３の錘体４８のクラッチ径方向外側への移動による押圧により、正転方向へ所定量移動して外周カム面４３ｂの所定位置に至り、楔状空間部４９で外周カム面４３ｂ及び内周円筒面４４ａに接した状態を、ワンウェイクラッチ４０のワンウェイ作動状態という。また、ワンウェイ作動状態からさらに、外輪４４に対する内輪４３の逆転（又は内輪４３に対する外輪４４の正転）によって楔状空間部４９にローラー４６が圧接され非転動状態となり、内外輪４３，４４間のトルク伝達が可能になることを、ワンウェイクラッチ４０のロック作動という。なお、外輪４４に対する内輪４３の正転（又は内輪４３に対する外輪４４の逆転）では、前記ワンウェイ作動状態か否かによらず、各楔状空間部４９にローラー４６が圧接されず、常に転動可能となり（ワンウェイクラッチ４０がロック作動せず）、内外輪４３，４４間のトルク伝達が不能になる。

各ローラー４６をスプリング４７の付勢力に抗してワンウェイ作動状態となる位置まで移動させるほどの遠心力が各錘体４８に作用しない場合（クラッチアウター２１ａの回転停止時及び低速回転時に相当）には、ワンウェイクラッチ４０がワンウェイ作動状態にならず、外輪４４に対する内輪４３の逆転（又は内輪４３に対する外輪４４の正転）であっても楔状空間部４９にローラー４６が圧接されず、常に転動可能となり、内外輪４３，４４間のトルク伝達が不能になる。
錘体４８及びこの移動を導く内輪４３の凹部５２、スプリング４７及びこれを保持する保持器４５、そしてローラー４６は、内輪４３の回転速度に応じてワンウェイクラッチ４０のロック作動を制限するロック作動制限装置４７Ａを構成するといえる。

図１２は、本発明のワンウェイクラッチの作動制限の設定概念を示し、横軸をクランク軸の回転速度として、ワンウェイクラッチの作動制限のかかる領域と、スイングバックの回転速度と、キックによるクランク回転速度と、を示す。スイングバックの回転速度の幅は、クランクの位相等を考慮し、キックによるクランク回転速度の幅は、一般運転者のキックのばらつきも含めて想定したものである。なお、スイングバックは逆回転だが、遠心力を活用する回転作動型の場合は、正逆回転によらず、回転速度の絶対値によるので、横軸は、クランク軸の回転速度の絶対数値で設定概念を表している。

図１２に示すように、スイングバックの回転速度域より上の回転速度で、かつキックスターター１６Ａの回転想定域内の回転速度にて、ワンウェイクラッチのロック作動の制限とワンウェイ作動状態とが切り替わるように設定される。
このように設定することにより、遠心式の発進クラッチを有する小型車両用の内燃機関に、キックスターターを装備するために、伝動軸上にワンウェイクラッチを設けたものであっても、始動電動機兼用の発電機装置を装着し、高効率のスイングバック制御を行うことができる。

本実施形態では、キックスターターで始動するときには、キックスターター回転想定域のうち、ワンウェイ作動状態により上の回転速度域（実線で示す領域）でキック駆動を有効に働かせることができる。
なお、機械式の回転速度作動型のロック作動制限装置４７Ａに代わり、電気的にロック作動を制限する装置を採用することも可能である。この場合、スイングバックを行っていないときには、ロック作動の制限を行わず、常時ワンウェイ作動状態とすることが、電気的制御により可能であり、キックスターター回転想定域のすべて（点線も含む領域）でキック駆動を有効に働かせることも可能である。

（ＥＣＵ）
図３に示すように、ＥＣＵ６０は、ＡＣＧスターター２７の駆動及び発電を制御するモータードライブ回路６１と、エンジン１の自動停止（アイドルストップ）を行うアイドルストップ制御部６２と、アイドルストップ直後にＡＣＧスターター２７の逆転駆動によるクランクシャフト９の逆転（スイングバック）を行うスイングバック制御部６３と、を有する。

ＥＣＵ６０には、ローター角度センサー２８の他、スロットルボディ１８のスロットルバルブ（不図示）の開度を検出するスロットルセンサー３１、車輪の回転速度から車速を検出する車速センサー３２、エンジン１の暖気状態として油温を検出する温度センサー３３、前記バッテリーの充電状態としてバッテリー電流及び電圧を検出するバッテリーセンサー３４、が接続される。ローター角度センサー２８は、クランク回転数及び回転角度を検出するクランク角センサーを兼ねる。

ＥＣＵ６０には、ＡＣＧスターター２７の他に、点火プラグ１７を含む点火装置３５、スロットルボディ１８のインジェクタ１８ａを含む燃料噴射装置３６、が接続されると共に、アイドルストップ制御を行うか否かを乗員に選択させるアイドルストップスイッチ３７、アイドルストップ制御の選択時やアイドルストップ時に点灯するインジケーター３８、が接続される。

モータードライブ回路６１は、例えばパワーＦＥＴ（Field Effect Transistor）を含み、ＡＣＧスターター２７が発生する三相交流を全波整流すると共に、ＡＣＧスターター２７を駆動する際には前記バッテリーの電力を調圧して供給する。

アイドルストップ制御部６２は、アイドルストップ制御の選択時において、エンジン１の自動停止許可条件が整ったときには、点火プラグ１７の点火及びインジェクタ１８ａの燃料噴射を停止してエンジン１を自動停止させる（アイドルストップ）。

その後、アイドルストップ制御部６２は、エンジン１の再始動許可条件が整ったときに、ＡＣＧスターター２７を駆動させてエンジン１のクランキングを行うと共に、点火プラグ１７の点火及びインジェクタ１８ａの燃料噴射を再開し、エンジン１を自動で再始動させる。ＥＣＵ６０は、前記バッテリーの充電状態がエンジン１の再始動を行うのに十分であると認められるときのみ、アイドルストップ制御を実施する。

（スイングバック制御部）
スイングバック制御部６３は、アイドルストップ後のエンジン１の再始動性を向上させるために、ＡＣＧスターター２７を逆転駆動させ、クランクシャフト９をアイドルストップ直前の圧縮上死点の手前（逆転時）となる回転角度まで逆転させる（スイングバック）。

スイングバック制御部６３は、エンジン１の再始動時におけるクランクシャフト９の助走距離を伸ばし、圧縮上死点を乗り越えるための正転トルクが小さくて済む位置までクランクシャフト９を逆転させる。その後、アイドルストップ制御部６２がＡＣＧスターター２７を正転駆動させ、クランクシャフト９を改めて正転させると共に、点火装置３５及び燃料噴射装置３６を改めて作動させることで、エンジン１が再始動される。

スイングバック制御部６３は、ステージ判定部６４、ステージ通過時間検知部６５、逆転制御部６６、デューティー比設定部６７、及びロック解除制御部６８を有する。
ステージ判定部６４は、ローター角度センサー２８の出力信号に基づいて、クランクシャフト９の一回転をステージ＃０〜＃３５の３６ステージに分割し、ローター角度センサー２８が点火パルサーとして発生するパルス信号の検知タイミングを基準ステージ（ステージ＃０）として現在のステージを判定する。
ステージ通過時間検知部６５は、ステージ判定部６４が新たなステージを判定してから次のステージを判定するまでの時間に基づいて、当該ステージの通過時間Δｔｎを検知する。

逆転制御部６６は、ステージ判定部６４による判定結果及びステージ通過時間検知部６５により検知された通過時間Δｔｎに基づいて、ＡＣＧスターター２７の逆転駆動指令を発生する。
デューティー比設定部６７は、ステージ判定部６４による判定結果に基づいて、モータードライブ回路６１の各パワーＦＥＴに供給するゲート電圧のデューティー比を動的に制御する。
ロック解除制御部６８は、後述するワンウェイクラッチロック解除確認工程を行う。

次いで、スイングバック制御部６３の動作について、図８のフローチャート、及び図１０の動作説明図を参照して説明する。
図１０（ａ）は、クランクシャフト９を逆転するのに要するクランキングトルク（逆転負荷）とクランク角度との関係を示す。クランキングトルクは、圧縮上死点に至る直前（逆転時）で急に上昇する。図１０（ｂ）は、クランク角度とステージとの関係を示し、図１０（ｃ）は、逆転時におけるクランクシャフト９の角速度の変化を示す。

図８を参照し、スイングバック制御部６３は、まず、ステップＳ１でエンジン停止が検知されると、ステップＳ２，Ｓ３では、ステージ判定部６４において既に判定されている現在のステージが参照される。ここで、現在ステージがステージ＃０〜＃１１の何れかであればステップＳ４へ進み、ステージ＃１２〜＃３２の何れかであればステップＳ５へ進み、それ以外（すなわちステージ＃３３〜＃３５の何れか）であればステップＳ６へ進む。ステップＳ４，Ｓ６では、デューティー比設定部６７において、駆動パルスのデューティー比が７０％に設定され、ステップＳ５では、駆動パルスのデューティー比が８０％に設定される。

このようなデューティー比の動的制御は、クランクシャフト９の逆転時、クランクシャフト９の角速度を、クランキングトルクが増大する圧縮上死点相当角の手前（逆転時）で十分に低下させると共に、それ以外の角度では素早い逆転駆動を可能にするために行われる。

ステップＳ７では、モータードライブ回路６１が、ステップＳ４〜Ｓ６の何れかで設定されたデューティー比で、各パワーＦＥＴを制御して逆転通電を開始する。ステップＳ８では、通過したステージ＃ｎの通電時間Δｔｎが、ステージ通過時間検知部６５により計測される。

続くステップＳ９では、後に詳述するワンウェイクラッチロック解除確認工程が行われる。その後のステップＳ１０では、逆転制御部６６において、クランクシャフト９がステージ＃０（すなわち上死点近傍）を通過したか否かが判定される。ステージ＃０を通過していなければ、ステップＳ１２において、直前に通過したステージ＃ｎの通過時間Δｔｎと、さらにその直前に通過したステージ＃（ｎ−１）の通過時間Δｔｎ−１との比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」（以下、通過時間比という。）が、基準値（本実施形態では４／３）と比較される。通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が前記基準値を上回っていなければ、ステップＳ２へ戻って逆転駆動が係属され、これと平行して上記した各処理が繰り返される。

ここで、エンジン停止位置すなわち逆転開始位置が、図１０（ｃ）に曲線Ａで示すように、前回及び次回の圧縮上死点の間の中間位置（排気上死点）よりも次回の圧縮上死点に近い側、換言すれば、排気上死点を通過（正転時）してから圧縮上死点に至る過程にある場合には、ＡＣＧスターター２７が７０％のデューティー比で逆転駆動されているにもかかわらず、クランクシャフト９はステージ＃０（排気上死点）を通過できる。

この通過がステップＳ１０において検知されると、ステップＳ１１へ進み、クランクシャフト９がステージ＃３２に到達したか否かが判定される。クランクシャフト９がステージ＃３２に到達したと判定されると、ステップＳ１３において、前記逆転通電が停止されるので、その後、クランクシャフト９は慣性力でさらに逆回転した後に停止する。

一方、逆転開始位置が、図１０（ｃ）に曲線Ｂで示すように、前回及び次回の圧縮上死点の間の中間位置よりも前回の圧縮上死点に近い側、換言すれば、圧縮上死点を通過（正転時）してから排気上死点に至る過程にある場合には、ＡＣＧスターター２７が７０％のデューティー比で逆転駆動されているので、図１０（ａ）に示すように、逆転負荷がステージ＃０に至る手前（逆転時）で上昇し、クランクシャフト９の角速度が低下する。そして、ステップＳ１２において、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が基準値である４／３以上と判定されると、ステップＳ１３において前記逆転通電が停止され、これとほぼ同時にクランクシャフト９の逆転が停止する。

このように、本実施形態のスイングバック制御では、エンジン停止後の逆転駆動時に、クランクシャフト９が上死点相当角を通過したか否か、及びクランクシャフト９の角速度が低下したか否かを判定し、クランクシャフト９が逆転時に上死点を通過した場合は、その直後に逆転通電を終了し、クランクシャフト９の角速度が逆転負荷の増大により所定量低下した場合も、逆転通電を終了する。これにより、逆転開始位置にかかわらず、クランクシャフト９を前回の圧縮上死点の手前（逆転時）であって圧縮反力（シリンダ内圧）の低い位置まで戻すことができる。

さらに、本実施形態のスイングバック制御では、クランクシャフト９の角速度を、ＡＣＧスターター２７のローター角度（ステージ）を検知するローター角度センサー２８の出力に基づいて検知するので、クランクシャフト９の角度を検知するためのクランク角センサーを別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

（ワンウェイクラッチロック解除確認工程）
次に、図９、図１１を参照し、ロック解除制御部６８が行うワンウェイクラッチロック解除確認工程について説明する。
図９を参照し、ロック解除制御部６８は、まず、ステップＳ１９１で計時情報「Δｔ」をリセットすると共に、ステップＳ１９２でステージカウント情報「Δｎ」をリセットする。次いで、ステップＳ１９３において、「Δｔ」が所定時間Ｔ（例えば３５ｍｓｅｃ）を超えたか否かを判定する。「Δｔ」が所定時間Ｔを超えると、次いで、ステップＳ１９４で「Δｎ」が２を超えたか否かを判定する。すなわち、ＡＣＧスターター２７の逆転駆動指令後の所定時間Ｔ後に２ステージ分回転したか否かを判定する。
この判定が「ＹＥＳ」であれば、後述するステップＳ９１に進み、「ＮＯ」であれば、ステップＳ１９５に進む。ステップＳ１９５〜Ｓ１９９では、ワンウェイクラッチ４０がアイドルストップ時からロック状態にあるものとして、ステップＳ１９５で逆転通電を停止すると共に、ステップＳ１９６で正転通電を開始する。この正転通電は、クランクシャフト９の回転角度が現在のステージ＃ｎから少なくとも次のステージ＃ｎ＋１に至るまで行われる（ステップＳ１９７）。

この場合のワンウェイクラッチ４０のロック状態は、例えばエンジンブレーキ直後のアイドルストップ時等に、すでにローラー４６が楔状空間部４９で不測の状況で非転動状態になっていることを想定している。この場合、外輪４４に対して内輪４３を一旦正転させることで、ローラー４６の圧接が解除され、転動可能となる。したがって、ステップＳ１９７の正転通電により、クランクシャフト９と共に内輪４３を外輪４４に対して少なくとも所定角度θだけ正転させる（図１１（ｃ）参照）。
前記所定角度θは、ローラー４６の圧接を解除するのに十分な角度に設定される。本実施形態では、少なくともクランクシャフト９の一ステージ分の回転角度、すなわち少なくとも１０度の回転角度とされる。

この後、ステップＳ１９８で正転通電を停止すると共に、ステップＳ１９９で再度逆転通電を開始する。そして、ステップＳ１９１に戻り、ステップＳ１９１〜Ｓ１９４の処理を再度行う。ステップＳ１９４で「ＹＥＳ」となれば、ワンウェイクラッチ４０のアイドルストップ時のロックが解除されたことになる。ステップＳ１９４で「ＮＯ」のままであれば、再度ステップＳ１９５〜Ｓ１９９の処理を繰り返す。これらの処理を所定回数繰り返しても、ワンウェイクラッチ４０のアイドルストップ時のロックが解除されなければ、異常が生じているものとして不図示の告知手段を作動させる。
なお、アイドルストップ後、ステップＳ１９４の判定によらず、常にＡＣＧスターター２７を一ステージ分正転させてから逆転させ、以後ステップＳ１９１に戻る制御としてもよい。

ステップＳ９１〜Ｓ９６では、スイングバックの途中でワンウェイクラッチ４０がロックした場合の処理を行う。
ステップＳ９１では、逆転開始後のクランクシャフト９の角速度の低下が、圧縮上死点に至る手前（逆転時）に達したことによるものか、機械式のワンウェイクラッチ４０の不測のロック状態によるものなのかを、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘを上回っているか否かで判定する。第二基準値Ｘは、前記基準値（４／３）よりも大きい値（例えば２／１）であり、クランクシャフト９の角速度が比較的急に低下したことを示す。

図１１（ａ）に示すように、圧縮上死点の手前では、シリンダ内圧が上昇し、これによりクランクシャフト９の回転負荷が増大する。したがって、スイングバック時に、クランクシャフト９が上死点相当角に至る手前で逆転負荷が上昇したことを検出すれば、クランクシャフト９が圧縮上死点に至る過程にあることを検知できる。

しかし、機械式のワンウェイクラッチ４０が、何らかの不測の状況でローラー４６が非転動状態になり、ロック状態になることを見越すと、この場合、クランクシャフト９の逆転負荷が上昇することを想定しておく必要がある。このため、本実施形態では、クランクシャフト９の通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」を監視し、クランクシャフト９を所定角度まで逆転させる前に、ワンウェイクラッチ４０のロック状態が解除されているか否かを判定する。

すなわち、ワンウェイクラッチ４０がロック状態にある場合の逆転負荷の上昇は、クランクシャフト９が圧縮上死点に至る過程にあるときの逆転負荷の上昇よりも極めて急なので、後者の場合に予想される最大逆転負荷に基づく通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」に相当する第二基準値Ｘを設定することで、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」の実測値が第二基準値Ｘを上回っているか否かで、ワンウェイクラッチ４０のロック状態が解除されているか否かを判定できる。

そして、ステップＳ９１において、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘ以下と判定されると、ワンウェイクラッチ４０のロック状態が解除されているものとして、ステップＳ１０以降の処理が行われる。このときのクランクシャフト９の角度変化を図１１（ｂ）に示す。

一方、ステップＳ９１において、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘを上回ると判定されると、ワンウェイクラッチ４０がロック状態にあるものとして、ステップＳ９２で逆転通電を停止すると共に、ステップＳ９３で正転通電を開始する。この正転通電は、ステップＳ１９７同様、クランクシャフト９の回転角度が現在のステージ＃ｎから少なくとも次のステージ＃ｎ＋１に至るまで行われる（ステップＳ９４）。

外輪４４に対して内輪４３を一旦正転させることで、ローラー４６の圧接が解除され、転動可能となる。したがって、ステップＳ９４の正転通電により、クランクシャフト９と共に内輪４３を外輪４４に対して少なくとも所定角度θだけ正転させる（図１１（ｄ）参照）。

この後、ステップＳ９５で正転通電を停止すると共に、ステップＳ９６で再度逆転通電を開始する。そして、ステップＳ９１に戻り、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘを上回っているか否かを再度判定する。この判定で通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘ以下になっていれば、ワンウェイクラッチ４０のロック状態が解除されたものとして、ステップＳ６９以降の処理に移行する。このときのクランクシャフト９の角度変化を図１１（ｄ）に示す。
ステップＳ９１の再判定で、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘを上回ったままであれば、再度ステップＳ９２〜Ｓ９６の処理を繰り返す。これらの処理を所定回数繰り返しても、通過時間比「Δｔｎ／Δｔｎ−１」が第二基準値Ｘを上回ったままであれば、異常が生じているものとして不図示の告知手段を作動させる。

以上説明したように、上記実施形態における内燃機関の始動制御装置は、始動電動機兼用のＡＣＧスターター２７と、クランクシャフト９から機関出力部２３への伝動経路に設けられる遠心クラッチ２１と、遠心クラッチ２１の機関出力部２３側の被動部材であるクラッチアウター２１ａを伝動経路の伝動軸の一つである延長軸９ｄ上に支持し、クラッチアウター２１ａに対する延長軸９ｄの正転時はクラッチアウター２１ａにトルクを伝達せず、クラッチアウター２１ａに対する延長軸９ｄの逆転時はクラッチアウター２１ａにトルクを伝達可能なワンウェイクラッチ４０と、ＡＣＧスターター２７を駆動制御するＥＣＵ６０と、を備え、ワンウェイクラッチ４０は、機関停止後にクランクシャフト９を所定位置まで逆転させるスイングバック制御における延長軸９ｄの逆転時に、トルク伝達のためのロック作動を制限するロック作動制限装置４７Ａを有するものである。

この構成によれば、クランクシャフト９から機関出力部２３への伝動経路に遠心クラッチ２１及びワンウェイクラッチ４０を有する既存の内燃機関の構成を大きく変えることなく、エンジンブレーキを利用可能とし、かつ遠心クラッチ２１の被動部材を用いたキックスターター１６Ａを装備可能としながら、始動電動機兼用のＡＣＧスターター２７によるスイングバック制御を、ＡＣＧスターター２７の逆転トルクのロスを抑えた上で実施することができ、機関再始動時のＡＣＧスターター２７の始動トルク負荷を軽減することができる。

また、上記始動制御装置は、ＥＣＵ６０は、スイングバック制御におけるＡＣＧスターター２７への逆転指示後、ＡＣＧスターター２７の逆転が正常に行われない場合には、ワンウェイクラッチ４０のロック解除動作として、ＡＣＧスターター２７を一旦正転させた後、ＡＣＧスターター２７を再度逆転させるロック解除制御部６８を有するものである。

機械式の回転速度作動型ワンウェイクラッチ４０の場合、スイングバック動作時の不測の状況によるワンウェイクラッチ４０のロックも想定し、これを解除する手段を有してスイングバック動作の確実性を高めることが期待されるが、上記構成によれば、ＡＣＧスターター２７を一旦正転させた後、再度ＡＣＧスターター２７を逆転させることで、トルク伝達要素のロック状態を解除することが可能となり、ＡＣＧスターター２７の逆転トルクのロスを抑え、スイングバック動作の確実性を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、遠心クラッチ２１及びＡＣＧスターター２７の少なくとも一方がクランクシャフト９と同軸ではなく別軸に支持されてもよい。マニュアルトランスミッション４ではなく、有段式あるいは無段式のオートマチックトランスミッションを備えたエンジンに適用してもよい。
また、本実施形態においては、遠心クラッチ２１のクラッチアウター２１ａ側に、ワンウェイクラッチの内輪４３が外嵌され、クラッチインナー２１ｂ側に、ワンウェイクラッチの外輪４４が内嵌されているが、この配置に限定されず、遠心クラッチのクラッチインナー側にワンウェイクラッチの内輪が装着され、遠心クラッチのクラッチアウター側にワンウェイクラッチの外輪が装着されるものであってもよい。この場合において、回転速度によるロック作動制限装置に該当するものは、外輪側に設けられて外輪の回転速度が所定速度以上になったときにロック作動を可能にする機構に置き換えられる。
自動二輪車に限らず三輪又は四輪の小型車両に適用してもよい。クランクケースの前方にシリンダを突出させたエンジンに限らずクランクケースの上方にシリンダを起立させたエンジンに適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ エンジン（内燃機関）
９ クランクシャフト
９ｄ 延長軸（伝動軸）
２１ 遠心クラッチ
２１ａ クラッチアウター（被動部材）
２３ 機関出力部
２７ ＡＣＧスターター（発電機装置）
２８ ローター角度センサー
４０ ワンウェイクラッチ
４７Ａ ロック作動制限装置
６０ ＥＣＵ（制御装置）
６４ ステージ判定部
６５ ステージ通過時間検知部
６８ ロック解除制御部

Claims (8)

1. 始動電動機兼用の発電機装置（２７）と、クランクシャフト（９）から機関出力部（２３）への伝動経路に設けられる遠心クラッチ（２１）と、前記遠心クラッチ（２１）の前記機関出力部（２３）側の被動部材（２１ａ）を前記伝動経路の伝動軸（９ｄ）上に支持し、前記被動部材（２１ａ）に対する前記伝動軸（９ｄ）の正転時は前記被動部材（２１ａ）にトルクを伝達せず、前記被動部材（２１ａ）に対する前記伝動軸（９ｄ）の逆転時は前記被動部材（２１ａ）にトルクを伝達可能なワンウェイクラッチ（４０）と、前記発電機装置（２７）を駆動制御する制御装置（６０）と、を備える内燃機関（１）の始動制御装置であって、
   前記ワンウェイクラッチ（４０）は、機関停止後に前記クランクシャフト（９）を所定位置まで逆転させるスイングバック制御における前記伝動軸（９ｄ）の逆転時に、トルク伝達のためのロック作動を制限するロック作動制限装置（４７Ａ）を有し、
   前記制御装置（６０）は、前記スイングバック制御における前記発電機装置（２７）への逆転指示後、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記ワンウェイクラッチ（４０）のロック解除動作として、前記発電機装置（２７）を一旦正転させた後、前記発電機装置（２７）を再度逆転させるロック解除制御部（６８）を有することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
2. 前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われたか否かを、前記発電機装置（２７）の回転速度の時間変化で判断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
3. 前記回転速度の時間変化の判断は、前記スイングバック制御の初動の速度増加状況で判断することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
4. 前記発電機装置（２７）のローター角度センサー（２８）の出力信号に基づいて、前記クランクシャフト（９）の一回転を複数のステージに分割し、
   前記速度増加状況の判断は、所定時間に前記初動から所定のステージを通過したか否かで判断し、通過しない場合に前記ロック解除動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
5. 前記発電機装置（２７）は、前記クランクシャフト（９）に同軸に連結され、
   前記制御装置（６０）は、前記発電機装置（２７）のローター角度センサー（２８）の出力信号に基づいて、前記クランクシャフト（９）の一回転を複数のステージに分割して現在のステージを判定するステージ判定部（６４）と、前記ステージ判定部（６４）が新たなステージを判定してから次のステージを判定するまでの時間に基づいて、当該ステージの通過時間を検知するステージ通過時間検知部（６５）と、を有し、
   前記ロック解除制御部（６８）は、前記ステージ通過時間検知部（６５）により検知された通過時間に基づいて、当該通過時間の変化を演算し、この演算結果から前記クランクシャフト（９）の回転速度の変化を確認することにより、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われたか否かを判断することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の内燃機関の始動制御装置。
6. 前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を特定数のステージ分だけ行うことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の始動制御装置。
7. 前記ステージ判定部（６４）は、前記クランクシャフト（９）の一回転を１８から７２の間の数のステージに分割し、
   前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を１又は２のステージ分だけ行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の始動制御装置。
8. 前記ロック解除制御部（６８）は、前記発電機装置（２７）の逆転が正常に行われない場合には、前記発電機装置（２７）の正転を５度から１５度の間の角度分だけ行うことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の内燃機関の始動制御装置。

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