内燃機関の自動停止・始動装置
【課題】電力消費の少ない簡単な構成によって内燃機関を確実に再始動できるようにして、バッテリの小型化と製品コストの低減を図ることのできる内燃機関の自動停止・始動装置を提供する。
【解決手段】クランク軸１６の回転によって力を蓄える発条装置４３を設ける。エンジン１０の再始動時には、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させる。発条装置４３の蓄力状態を検出する蓄力センサ７９を設ける。ＥＣＵ７０は、蓄力センサ７９によって検出される蓄力が充分であることを少なくとも一つの停止許可条件として、エンジン１０を自動停止させる。
【解決手段】クランク軸１６の回転によって力を蓄える発条装置４３を設ける。エンジン１０の再始動時には、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させる。発条装置４３の蓄力状態を検出する蓄力センサ７９を設ける。ＥＣＵ７０は、蓄力センサ７９によって検出される蓄力が充分であることを少なくとも一つの停止許可条件として、エンジン１０を自動停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運転中に内燃機関の停止許可条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、その後に再始動許可条件が成立したときに内燃機関を再始動させる内燃機関の自動停止・始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、信号待ち等の一時停止時に内燃機関を自動停止することで、燃料の節約及び排出ガスの低減を図るようにした内燃機関の自動停止・始動装置（アイドルストップ制御装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の内燃機関の自動停止・始動装置においては、車両の速度やスロットル開度、変速ギヤ段等が所定の停止許可条件を満たすようになると、内燃機関を自動的に停止し、その後にスロットル操作等によって運転者の再発進の意思が検知されると、スタータモータを作動させて内燃機関を再始動させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の内燃機関の自動停止・始動装置では、内燃機関の再始動をスタータモータで行うため、バッテリの電力消費が大きく、バッテリの容量を確保しようとすると、バッテリが大きくなり易いうえ、始動のためのスタータモータを設けることが必須となり、製品コストも高価になり易い。
特に、自動二輪車のように車両スペースが限られている車両においては、バッテリをできる限り小型化することが望まれている。
【０００６】
そこでこの発明は、電力消費の少ない簡単な構成によって内燃機関を始動できるようにして、バッテリの小型化と製品コストの低減を図ることのできる内燃機関の自動停止・始動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る内燃機関の自動停止・始動装置では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、車両運転中に内燃機関（１０）の停止許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を自動的に停止させ、その後に前記内燃機関（１０）の再始動許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を再始動させる制御装置（７０）を備えた内燃機関の自動停止・始動装置であって、クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えるとともに、前記内燃機関（１０）の始動時に蓄力を解放することによって前記クランク軸（１６）を回転させる蓄力装置（４３）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出する蓄力状態検出手段（７９）と、を備え、前記制御装置（７０）は、前記蓄力状態検出手段（７９）によって検出された蓄力が所定以上であることを前記停止許可条件の少なくとも一つとして、前記内燃機関（１０）を自動停止させることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）は、車両のブレーキ装置の制動操作時に前記クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間には、前記ブレーキ装置の制動操作が行われていないときと、前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上になったときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間の動力伝達を遮断し、前記ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上に達しないときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間を接続する断接装置（５５）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記断接装置は、前記蓄力装置の蓄力が前記所定以上となったときは、前記ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、前記蓄力装置とクランク軸との間の動力伝達を遮断することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記断接装置（５５）は、前記クランク軸（１６）とともに回転するクランク側係合部材（５８）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材（５９）と、前記ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時に前記クランク側係合部材（５８）を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構（６０）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力の増大に応じて前記蓄力側係合部材（５９）を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構（６１）と、を備えて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力状態検出手段（７９）は、前記蓄力側係合部材（５９）の変位に基づいて前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、記蓄力装置（４３）の蓄力を保持する蓄力保持手段（４７）と、運転者によるクラッチ（１２）の接続解除操作を検出するクラッチ操作検出手段（７８）と、を備え、前記制御装置（７０）は、前記内燃機関（１０）の自動停止状態において、前記クラッチ操作検出手段（７８）が前記クラッチ（１２）の接続解除操作を検出したときに、前記蓄力保持手段（４７）による蓄力の保持を解除して、前記内燃機関（１０）を始動させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、記蓄力装置（４３）には、蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、前記回転軸（４４）には、クランク軸側の入力ギヤ（６８）から離反する方向にばね付勢され、当該回転軸（４４）の回転によって前記入力ギヤ（６８）方向に移動して当該入力ギヤ（６８）と噛合する飛び込み式ギヤ（６６）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項５または６に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）には、前記クランク軸（１６）と同軸であって蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）は、前記回転軸（４４）における前記クランク軸（１６）側の端部と逆側の端部寄りに配置され、前記クランク軸（１６）上のクランクウェブ（２３）よりも前記回転軸（４４）側寄りには、駆動ギヤ（２８）が設けられ、前記駆動ギヤ（２８）と噛合する従動ギヤ（５６）と前記クランク側係合部材（５８）とを有する第１巻上げ軸（５４）と、前記蓄力側係合部材（５９）を有する第２巻上げ軸（４８）と、が前記クランク軸（１６）と平行に、かつ前記クランクウェブ（２３）と前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）との間の軸方向領域に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記クランク軸（１６）の駆動ギヤ（２８）は、変速機（１１）に動力を伝達する出力ギヤを兼ねることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項９または１０に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記変速機（１１）のメイン軸（２９）が前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両後方側に配置され、前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とが前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両前方側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とがさらに前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも上方に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１３に係る発明は、請求項１〜９に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）は、金属ばねによって力を蓄える発条装置によって構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、クランク軸の回転力を蓄力装置に蓄え、蓄力装置による蓄力が所定以上であることを停止許可条件の少なくとも一つとして内燃機関を自動停止させるとともに、内燃機関の始動時には、蓄力装置の蓄力を解放することによってクランク軸を回転させるため、スタータモータを用いる場合に比較して電力消費を大幅に削減し、バッテリの小型化と製品コストの低減を図ることができる。
また、この発明によれば、蓄力装置による蓄力が所定以上であることを停止許可条件の少なくとも一つとして内燃機関を自動停止させるため、内燃機関を始動できるだけの充分な力が蓄力装置に蓄えられていない状態において、内燃機関が自動停止するのを未然に防止することができる。したがって、この発明によれば、内燃機関の始動性を高めることもできる。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、ブレーキ装置の制動操作時に、蓄力装置がクランク軸の回転によって力を蓄えるため、定速走行や加速時に蓄力の蓄え動作が行われるのを防ぐことを可能としながら、車両の停止前に予め蓄力装置に力を蓄えることができる。
【００２２】
請求項３に係る発明によれば、蓄力装置の蓄力が所定以上でない状況で、ブレーキ装置の制動操作が行われると、断接装置が蓄力装置とクランク軸を接続して、クランク軸の回転によって蓄力装置に蓄力の蓄え動作を行い、その状態から蓄力装置の蓄力が所定以上になると、断接装置が蓄力装置とクランク軸の間を遮断して、クランク軸による蓄力の蓄え動作を停止させることができる。したがって、この発明によれば、蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止することができるとともに、ブレーキ装置の非操作時や、蓄力装置が充分に蓄力された状態での、不要なフリクションの増大を抑制することができる。
【００２３】
請求項４に係る発明によれば、蓄力が十分に蓄えられている状態においては、ブレーキ装置が操作されても動力伝達を遮断するので、不要なフリクションの増大、及び蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明によれば、断接装置が、クランク軸とともに回転するクランク側係合部材と、蓄力装置の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材と、ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時にクランク側係合部材を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構と、蓄力の増大に応じて蓄力側係合部材を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構と、を備えた構成とされているため、センサや制御装置を用いない簡単な構成でありながら、蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止し、かつブレーキ装置が非操作時であるときと、蓄力装置が充分に蓄力されているときにおける不要なフリクションの増大を防止することができる。
【００２５】
請求項６に係る発明によれば、蓄力状態検出手段が、蓄力側係合部材の変位に基づいて蓄力状態を検出する構成とされているため、極めて簡単な構成によって蓄力装置の蓄力状態を検出することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明によれば、内燃機関の自動停止状態において、クラッチが運転者によって遮断操作されたことが検出されたときに、蓄力保持手段が蓄力装置の蓄力状態の保持を解除して内燃機関を始動させるため、クラッチによってクランク軸を変速機側と切り離したタイミングで内燃機関を迅速に始動させることができる。
【００２７】
請求項８に係る発明によれば、蓄力装置の回転軸には、クランク軸側の入力ギヤから離反する方向にばね付勢され、当該回転軸の回転によって入力ギヤ方向に移動して当該入力ギヤと噛合する飛び込み式ギヤが設けられているため、蓄力の解放による内燃機関の始動時以外の状況では、飛び込み式ギヤがばねの付勢力によって入力ギヤから離反し、蓄力装置の出力側とクランク軸の間を遮断状態に維持することができる。
【００２８】
請求項９に係る発明によれば、従動ギヤとクランク側係合部材とを有する第１巻上げ軸と、蓄力側係合部材を有する第２巻上げ軸とがクランク軸と平行に、かつクランクウェブと蓄力装置の本体部との間の軸方向領域に設けられているため、蓄力装置の入力側の断接装置の部品をクランク軸回りにコンパクトに配置することができる。
【００２９】
請求項１０に係る発明によれば、クランク軸の駆動ギヤが、変速機に動力を伝達する出力ギヤを兼ねるため、部品点数の削減と、クランク軸回りコンパクト化を図ることができる。
【００３０】
請求項１１に係る発明によれば、変速機のメイン軸がクランク軸の回転中心よりも車両後方側に配置され、第１巻上げ軸と第２巻上げ軸とがクランク軸の回転中心よりも車両前方側に配置されているため、クランク軸の前後の重量バランスを良好に保つことができる。
【００３１】
請求項１２に係る発明によれば、第１巻上げ軸と第２巻上げ軸とがさらに前記クランク軸の回転中心よりも上方に配置されているため、クランク軸の前方側の占有幅を狭め、内燃機関のブロック全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
請求項１３に係る発明によれば、蓄力装置が金属ばねを用いる発条装置によって構成されているため、製造の容易な極めて簡単な構造でありながら、クランク軸の回転力を効率良く蓄力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】同実施形態に係る自動二輪車のパワーユニットの部分断面側面図である。
【図３】同実施形態に係る自動二輪車のパワーユニットの展開断面図である。
【図４】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力保持手段（ストッパ）の構成を示す正面図である。
【図５】同実施形態に係る自動停止・始動装置の車両の通常走行時における作動状態を示す概略構成図である。
【図６】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力時の作動状態を示す概略構成図である。
【図７】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力完了時の作動状態を示す概略構成図である。
【図８】同実施形態に係る自動停止・始動装置のエンジン再始動時の作動状態を示す概略構成図である。
【図９】同実施形態に係る自動停止・始動装置の初期始動時の制御の流れを示すフローチャートである．
【図１０】同実施形態に係る自動停止・始動装置の自動停止許可判定の流れを示すフローチャートである。
【図１１】同実施形態に係る自動停止・始動装置の自動停止制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態に係る自動停止・始動装置の再始動制御の流れを示すフローチャートである。
【図１３】同実施形態に係る自動停止・始動装置の車両走行時の制御の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（車両構成）
図１は、この実施形態に係る内燃機関の自動停止・始動装置１００（図１においては、符号省略。）を採用した自動二輪車１の側面を示す図である。
この自動二輪車１は、車体前後方向の中央にパワーユニット２が搭載され、パワーユニット２の上方に乗員が着座するシート３が設けられ、シート３の前方に燃料タンク４が設けられている。
前輪Ｗｆは、フロントフォーク５に回転可能に支持され、フロントフォーク５の上部に操舵ハンドル６が設けられている。操舵ハンドル６の左側には、クラッチレバー（図１においては、図示省略。）が揺動可能に支持され、操舵ハンドル６の右側には、ブレーキレバーとスロットルグリップ（いずれも図示せず。）が配置されている。また、後輪Ｗｒは、スイングアーム７を介して車体フレームに揺動可能に支持されている。
【００３５】
（パワーユニット）
図２は、パワーユニット２の模式的な部分断面側面図であり、図３は、パワーユニット２の展開断面図である。なお、図２において、矢印ＦＲは、車両の前方を指し、矢印ＵＰは、車両の上方を指すものとする。
パワーユニット２は、内燃機関であるレシプロ式のエンジン１０と、多段式の変速機１１が一体ブロックとして構成され、エンジン１０と変速機１１がミッションクラッチ１２を介して動力伝達可能とされている。
【００３６】
エンジン１０は、シリンダブロック１３のシリンダボア内にピストン１４が摺動自在に嵌装され、ピストン１４がコンロッド１５を介してクランク軸１６に連結されている。クランク軸１６は、シリンダブロック１３の下端に一体に結合されたユニットケース１７に軸受１８を介して回転可能に支持されている。また、シリンダブロック１３の上部には、ピストン１４との間で燃焼室１９を形成するシリンダヘッド２０が取り付けられている。
なお、図３中２１は、燃焼室１９内に臨むようにシリンダヘッド２０に設置された点火装置であり、２２は、シリンダヘッド２０の上部に設けられ、クランク軸１６と連動して図示しない吸排気バルブを開閉駆動する動弁装置である。また、同図中２３は、クランク軸１３上のコンロッド１５との連結部（クランクピン）の軸方向両側に設けられたクランクウェブである。
【００３７】
クランク軸１６の軸方向の一端部（図３の紙面右側の端部）の外周（クランクウェブ２３よりも軸方向外側寄りの外周）には、ミッションクラッチ１２の入力ギヤ２７と噛合する出力ギヤ２８（駆動ギヤ）が一体に結合されている。
また、クランク軸１６の軸方向の他端側（図３の紙面左側）には、エンジン１０のクランク軸１６の回転によって発電を行う交流発電機２４が設けられている。
【００３８】
また、ユニットケース１７内のクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両後方側位置には、図２にも示すように、変速機１１のメイン軸２９とカウンタ軸３０がクランク軸１６と平行に設けられている。メイン軸２９とカウンタ軸３０はそれぞれ軸受３１，３２を介してユニットケース１７内に回転可能に支持され、メイン軸２９はクランク軸１６の車両後方側に隣接する位置に配置され、カウンタ軸３０はメイン軸２９の車両後方側に隣接する位置に配置されている。
【００３９】
変速機１１のメイン軸２９上にはメイン変速ギヤ群Ｍ１が配設され、カウンタ軸３０上にはメインギヤ群Ｍ１と噛合するカウンタギヤ群Ｍ２が配設されている。メイン軸２９の軸方向の一端部には前記のミッションクラッチ１２が設けられ、カウンタ軸３０の軸方向の他端部には出力スプロケット３３が取り付けられている。出力スプロケット３３には動力伝達用のチェーン３４が掛け回され、そのチェーン３４を介してカウンタ軸３０の回転が駆動輪である後輪Ｗｒに伝達されるようになっている。
変速機１１では、ユニットケース１７内に設けられた図示しないシフトドラムの回動操作によってメインギヤ群Ｍ１とカウンタギヤ群Ｍ２の駆動伝達ギヤが選択され、それによってニュートラルを含む任意の変速ギヤ段（ギヤポジション）が設定される。
【００４０】
ミッションクラッチ１２は、入力ギヤ２７とともにメイン軸２９に回転可能に支持された有底円筒状のクラッチアウタ３５と、メイン軸２９にスプライン嵌合された略円盤状のクラッチインナ３６と、クラッチアウタ３５に一体回転可能に係止された複数の駆動摩擦板３７と、クラッチインナ３６に一体回転可能に係止され駆動摩擦板３７と摩擦接触する複数の従動摩擦板３８と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８を圧接方向に付勢するクラッチスプリング３９と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリング３９の付勢力を解除操作する操作板４０と、を備えている。
【００４１】
クラッチアウタ３５側の駆動摩擦板３７とクラッチインナ３６側の従動摩擦板３８は、軸方向に交互に配置され、クラッチスプリング３９の付勢力を受けて相互に押し付けられることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を可能し、操作板４０によってクラッチスプリング３９の付勢力が解除操作されることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を遮断する。
【００４２】
また、操作板４０は、操舵ハンドル６上のクラッチレバー２５（図５参照。）と連動するリンク部材４１によって軸方向に進退操作され、クラッチレバー２５が把持操作されたときに、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリング３９の付勢力を解除し、それによってクランク軸１６とメイン軸２９の間の動力伝達を遮断する。なお、図３中４２は、リンク部材４１と操作板４０の間に介装されたレリーズベアリングである。
【００４３】
（自動停止・始動装置）
ユニットケース１７内のクランク軸１６の軸方向の一端部（図３の紙面右側の端部）に臨む位置には、蓄力装置の一形態である発条装置４３が設置されている。
発条装置４３は、ユニットケース１７に一体に固定されたケーシング（図示省略。）と、ケーシング内に収容されたゼンマイばね（図示省略。）と、ケーシングの軸心部に回転可能に配置された回転軸４４と、を備え、ゼンマイバネの外周側の端部がケーシングに固定され、内周側の端部が回転軸４４に固定されている。この発条装置４３は、回転軸４４を外力によって一方向に回転させることにより、ゼンマイばねに回転力を蓄え、その状態からゼンマイばねの蓄力を解放することにより、回転軸４４を逆方向に回転させる。
なお、図面においては、発条装置４３のケーシングとゼンマイばねの具体的な形状等は示していないが、ケーシングとゼンマイばねを含む発条装置４３の回転軸４４以外の主要部分を本体部として、符号４５を付してある。
【００４４】
発条装置４３の回転軸４４は本体部４５を軸方向に貫通し、クランク軸１６と同軸に配置されている。本体部４５を境にして回転軸４４におけるクランク軸１６側に突出する領域の外周面には、従動スプロケット４６が一体に取り付けられ、本体部４５を境にして回転軸４４におけるクランク軸１６側と逆側に突出する領域の端部の外周には、ラチェット式のストッパ４７（蓄力保持手段）が設けられている。なお、回転軸４４の本体部４５からの突出長さは、クランク軸１６方向の突出長さが逆方向の突出長さよりも長く設定されている。したがって、本体部４５は、回転軸４４におけるクランク軸１６側の端部と逆側の端部寄りに配置されている。
【００４５】
従動スプロケット４６は、後述する第２巻き上げ軸４８にチェーン４９を介して連動回転可能に接続され、第２巻上げ軸４８の回転力によって回転軸４４を回転させるようになっている。発条装置４３は、このときの回転軸４４の回転によってゼンマイばねに蓄力する。
【００４６】
発条装置４３は、クランク軸１６の通常回転方向と逆方向に回転軸４４が回転するときにゼンマイばねに力を蓄えるように設定されている。以下では、クランク軸１６の通常回転方向と逆方向の回転軸４４の回転方向を「巻き上げ方向」と呼び、それと逆方向、つまりクランク軸１６の通常回転方向と同方向の回転軸４４の回転方向を「解放方向」と呼ぶものとする。
【００４７】
図４は、蓄力保持手段であるストッパ４７を正面から（回転軸４４の軸方向から）見た図であり、図５は、エンジン１０の自動停止・始動装置１００の概略的な構成図である。
これらの図にも示すように、ストッパ４７は、回転軸４４の外周面に突設された複数のラチェット爪５０と、回転軸４４の軸方向と略直交する方向に進退自在に設けられ、ラチェット爪５０と回転軸４４の回転方向で当接するリリースピン５１と、リリースピン５１を回転軸４４方向に付勢する付勢ばね５２（図５参照。）と、リリースピン５１を後退させてラチェット爪５０との当接を解除するソレノイド５３（図５参照。）と、を備えている。
【００４８】
ラチェット爪５０は、ソレノイド５３が励磁されていない状態において、回転軸４４が巻き上げ方向に回転しようとするときに、リリースピン５１を付勢ばね５２の力に抗して後退方向に押し上げることにより、回転軸４４の巻き上げ方向の回転を許容し、回転軸４４が解放方向に回転しようとするときには、リリースピン５１の側面と当接することにより、回転軸４４の解放方向の回転を阻止するようになっている。
したがって、ストッパ４７は、発条装置４３の回転軸４４が巻き上げ方向の回転力を受けてゼンマイばねに蓄力した後に、巻き上げ方向の外力が解除され、若しくは、低下した場合には、リリースピン５１の側面がラチェット爪５０と当接することでゼンマイばねの蓄力を保持することができる。
ソレノイド５３は、発条装置４３が蓄力された状態で、励磁されることにより、リリースピン５１を強制的に後退させ、それによってゼンマイばねの蓄力を解放して回転軸４４を解放方向に回転させる。
【００４９】
また、ユニットケース１７内の、クランク軸１６の軸方向の一端側で、同クランク軸１６の車体前方、かつ上方側の領域（図２参照）には、クランク軸１６と平行に第１巻上げ軸５４と上記の第２巻上げ軸４８とが配置されている。第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、それぞれユニットケース１７内に回転可能に支持されている。そして、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、同軸に、かつ第１巻上げ軸５４側が第２巻上げ軸４８よりもクランクウェブ２３寄り（軸方向内側）となるように配置されている。
【００５０】
第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８の対向する側の端部間には、両軸５４，４８を接続状態と遮断状態とに切り換えるための断接装置５５が設けられている。第１巻上げ軸５４の断接装置５５と逆側の端部には、クランク軸１６上の出力軸２８と常時噛合される従動ギヤ５６が一体に設けられ、第１巻上げ軸５４がクランク軸１６と連動して相反方向に回転するようになっている。また、第２巻上げ軸４８の断接装置５５と逆側の端部には、前記のチェーン４９が掛け回される駆動スプロケット５７が一体回転可能に設けられ、発条装置４３の回転軸４４がチェーン４９を介して第２巻上げ軸４８と連動回転するようになっている。なお、第２巻上げ軸４８と回転軸４４とは、チェーン４９による連動により、常時同方向に回転する。
【００５１】
断接装置５５は、第１巻上げ軸５４に軸方向変位可能にスプライン係合された駆動側噛み合いリング５８（クランク側係合部材）と、第２巻上げ軸４８に軸方向変位可能にスプライン係合された従動側噛み合いリング５９（蓄力側係合部材）と、車両のブレーキ装置（図示せず）の操作に連動して制動操作時に駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させるブレーキ連動レバー６０（第１の断接操作機構）と、発条装置４３の蓄力状態に連動して、発条装置４３の蓄力の増大に応じて従動側噛み合いリング５９を駆動側噛み合いリング５８から離反する方向に変位させるカム機構６１（第２の断接操作機構）と、を備えている。
【００５２】
駆動側噛み合いリング５８と従動側噛み合いリング５９は相互の対向面に噛み合い部を有し、両者が近接方向に操作されて噛み合うことにより、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８を一体回転可能に接続する。また、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、駆動側噛み合いリング５８と従動側噛み合いリング５９が離反方向に操作されることにより、動力遮断状態とされる。なお、駆動側噛み合いリング５８は、従動側噛み合いリング５９から離反する方向にスプリング６２（図３参照。）によって付勢され、外部から操作力の加えられない初期状態では従動側噛み合いリング５９から離反している（動力遮断状態とされている）。
【００５３】
ブレーキ連動レバー６０は、駆動側噛み合いリング５８の背部側でユニットケース１７に揺動可能に支持されており、ブレーキ装置が制動方向に操作されたときに、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させる。
【００５４】
カム機構６１は、従動側噛み合いリング５９に一体回転可能に結合された移動カム部材６３と、ユニットケース１７側に一体に設けられ、移動カム部材６３が常時当接するカム面６４と、を備え、移動カム部材６３が第２巻上げ軸４８と一体に回転するときに、カム面６４のプロフィールにしたがって従動側噛み合いリング５９を軸方向に変位させるようになっている。
なお、図３においては、カム機構６１を模式的に示しているが、カム機構６１は、従動側噛み合いリング５９が駆動側噛み合いリング５８方向に最大に変位した初期状態から、移動カム部材６３と従動側噛み合いリング５９がクランク軸１６の通常回転方向と逆方向に所定角度（例えば、５〜６周）回転したときに、駆動側噛み合いリング５８との係合が確実に外れる位置まで従動側噛み合いリング５９を軸方向（カム面64側）に変位させるようになっている。また、従動側噛み合いリング５９がカム面６４方向に最大に変位した状態では、ブレーキ装置が制動方向に操作されてブレーキ連動レバー６０によって駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させても、従動側噛み合いリング５９とは係合できないような位置関係となるように、従動側噛み合いリング５９のカム面６４方向への変位量が設定されている。
第２巻上げ軸４８は、上述のようにチェーン４９を介して発条装置４３の回転軸４４と同方向に一体に回転するため、従動側噛み合いリング５９の軸方向の移動位置は回転軸４４の回転位置に応じたものとなる。そして、発条装置４３の回転軸４４の回転位置はゼンマイばねによる蓄力状態に略比例するため、従動側噛み合いリング５９の軸方向の移動位置は、発条装置４３の蓄力状態に応じたものとなる。
【００５５】
なお、従動ギヤ５６と駆動側噛み合いリング５８を支持する第１巻上げ軸５４と、従動側噛み合いリング５９を保持する第２巻上げ軸４８とは、図３に示すように、クランク軸１６と平行に、かつクランク軸１６上のクランクウェブ２３と発条装置４３の本体部４５との間の軸方向領域に配置されている。また、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とは、図２に示すように、クランク軸１６の回転中心Ｏに対して、車両前方、かつ上方側となる位置に配置されている。
【００５６】
また、発条装置４３の回転軸４４とクランク軸１６の対向する側の端部間には、発条装置４３の回転軸４４が解放方向に回転するときにのみ、回転軸４４とクランク軸１６を一体回転可能に接続する断接装置６５が設けられている。
断接装置６５は、回転軸４４に軸方向変位可能にスプライン係合された駆動側噛み合いリング６６と、この駆動側噛み合いリング６６をクランク軸１６から離反する方向に付勢するスプリング６７（図３参照。）と、クランク軸１６の端部に一体に固定された従動側噛み合いリング６８（入力ギヤ）と、を備えている。駆動側噛み合いリング６６と従動側噛み合いリング６８の相互に対向する面には噛み合い部が設けられ、駆動側噛み合いリング６６が従動側噛み合いリング６８方向に所定ストローク変位したときに、両者の噛み合い部が噛み合うようになっている。
駆動側噛み合いリング６６は、同リング６６が回転軸４４を介して発条装置４３から解放方向の回転力を受けたときに、回転軸４４と一体に回転しつつクランク軸１６方向に飛び出し、従動側噛み合いリング６８と噛合する飛び込み式ギヤとなっている。
【００５７】
ここで、断接装置５５，６５と発条装置４３の作動について、図５〜図８を参照して説明する。なお、図５は、自動停止・始動装置１００の車両の通常走行時（ブレーキ装置が制動操作されているときと、発条装置４３が蓄力されているときを除く。）における作動状態を示し、図６は、自動停止・始動装置１００の蓄力時の作動状態、図７は、自動停止・始動装置１００の蓄力完了時の作動状態、図８は、自動停止・始動装置１００のエンジン再始動時の作動状態を示している。
発条装置４３が蓄力されていない状態で車両が通常に走行しているときには、図５に示すように、ブレーキ装置が制動操作されていなければ、ブレーキ連動レバー６０が後退状態にあり、断接装置５５の駆動側噛み合いリング５８が従動側噛み合いリング５９に対して離反し、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とが遮断状態とされている。このため、第１巻上げ軸５４はクランク軸１６と連動回転しているが、その回転は第２巻上げ軸４８や発条装置４３には伝達されることがない。また、このとき発条装置４３の回転軸４４は非回転となっているため、断接装置６５は遮断状態に維持されている。
【００５８】
次に、この状態からブレーキ装置が制動操作されると、図６に示すように、ブレーキ連動レバー６０が断接装置５５方向に前進操作され、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向に移動させる。これにより、断接装置５５が接続状態に切り換わり、クランク軸１６と連動する第１巻上げ軸５４の回転が第２巻上げ軸４８に伝達され、さらにその回転がチェーン４９を介して発条装置４３の回転軸４４に巻上げ方向の回転として伝達される。この結果、発条装置４３には回転力が蓄えられる。
【００５９】
こうして、断接装置５５の従動側噛み合いリング５９が第２巻上げ軸４８とともに所定角度回転すると、図７に示すように、カム機構６１の作用によって従動側噛み合いリング５９が駆動側噛み合いリング５８から離反し、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８の間が再び遮断状態とされる。このとき、発条装置４３は、ストッパ４７によって解放方向の回転が規制され、充分に蓄力された状態が保持されている。
【００６０】
この状態からエンジン１０が停止し、その後にソレノイド５３が励磁されると、図８に示すように、ストッパ４７が解除されることにより、発条装置４３のゼンマイばねが解放されて、回転軸４４が急激に解放方向に回転する。この結果、回転軸４４上の駆動側噛み合いリング６６が前方に飛び出してクランク軸１６上の従動側噛み合いリング６８と噛合され、発条装置４３の回転軸４４の回転がクランク軸１６に伝達されることになる。エンジン１０は、このクランク軸１６の回転によって駆動されることとなる。
【００６１】
ところで、この自動二輪車１におけるエンジン１０の始動と停止は、基本的に、運転者によるメインキースイッチ（図示せず）のＯＮ・ＯＦＦとキックスタータ（図示せず）の操作によって行うことができるが、車両運転中にエンジン１０の停止許可条件が成立したときには、運転者による操作とは別に図５〜図８に示すＥＣＵ７０（Electrical Control Unit）がエンジン１０を自動的に停止させ、その後にエンジン１０の再始動許可条件が成立したときにエンジン１０を自動的に再始動させるようになっている。ただし、車両には、ＥＣＵ７０によるエンジン１０の自動停止と再始動を行うか否か（アイドルストップモード制御を行うか否か）を乗員が選択するアイドルストップ・スイッチ７１が設けられており、アイドルストップ・スイッチ７１が押されたときにのみＥＣＵ７０によるエンジン１０の自動停止と再始動の制御が実行されるようになっている。
【００６２】
図５〜図８に示すように、ＥＣＵ７０の入力側には、エンジン１０の回転速度を検出するクランク角センサ７２と、エンジン１０の暖気状態を検出する温度センサ７３と、変速器１１の変速状態がニュートラルであることを検出するニュートラルスイッチ７４と、スロットルバルブ７５の開度を検出するスロットルセンサ７６と、車両の走行速度を検出する速度センサ７７と、が接続されている。また、さらにＥＣＵ７０の入力側には、ミッションクラッチ１２の断接操作状態を検出するクラッチスイッチ７８（クラッチ操作検出手段）と、発条装置４３の蓄力状態を検出する蓄力センサ７９（蓄力状態検出手段）とが接続されている。
【００６３】
蓄力センサ７９は、第２巻上げ軸４８上を軸方向に変位する従動側噛み合いリング５９が所定の軸方向位置まで後退したか否かを検出する位置検出スイッチによって構成されている。従動側噛み合いリング５９は、前述のようにカム機構６１を介して発条装置４３の蓄力状態に応じた軸方向位置に変位するように構成されているため、蓄力センサ７９は、従動側噛み合いリング５９の軸方向位置に基づいて発条装置４３の蓄力状態を検出することができる。
【００６４】
一方、ＥＣＵ７０の出力側には、エンジン１０の点火装置２１とインジェクタ８０が接続されており、エンジン１０の自動停止許可条件が成立したときに、点火装置２１の停止とインジェクタ８０による燃料噴射を停止し、エンジン１０の再始動許可条件が整ったときに、点火装置２１の点火とインジェクタ８０による燃料噴射を再開するようになっている。また、ＥＣＵ７０の出力側には、発条装置４３がエンジン１０の再始動を行うのに充分な蓄力状態であるときに点灯するスタンバイインジケータ８１と、ストッパ４７のリリースピン５１を解除操作するためのソレノイド５３が接続されている。
【００６５】
以下、エンジン１０の初期始動時の制御と、エンジン１０の自動停止と再始動の制御について図９〜図１２のフローチャートに沿って説明する。
図９は、エンジン１０の初期始動時の制御を示すフローチャートである。
図９のステップＳ１０１においては、メインキースイッチがＯＮになったか否かを判定し、ＯＮの場合には次のステップＳ１０２に進み、ＯＦＦの場合にはリターンする。
ステップＳ１０２においては、車速履歴フラグF_VPSISに０を代入して初期化する。この車速履歴フラグF_VPSISは、メインキースイッチをＯＮにした後に車両速度が少なくとも１度所定速度以上（例えば、３km/h以上）になったか否かを記憶する判定フラグであり、後のエンジン１０の自動停止の許可判定で用いられる。
次のステップＳ１０３においては、ゼンマイ巻上げフラグF_ZENMが１（巻上げ完了）であるか否かを判定し、１の場合には、次のステップＳ１０４に進んでスタンバイインジケータ８１を点滅させ、１でない場合にはリターンする。
つづくステップＳ１０５においては、変速器１１の変速段がニュートラル状態であるか否かを判定し、ニュートラル状態の場合には次のステップＳ１０６に進み、ニュートラル以外の変速段である場合にはリターンする。
ステップＳ１０６においては、操舵ハンドル６に設けられた図示しない始動スイッチがＯＮ操作されたか否かを判定し、ＯＮ操作されている場合には次のステップＳ１０７に進み、ＯＮ操作されていない場合にはリターンする。
ステップＳ１０７では、点火装置２１による点火とインジェクタ８０による燃料供給とともに、発条装置４３のストッパ４７をソレノイド５３の励磁によって解除し、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させることにより、エンジン１０を始動させる。
なお、発条装置４３で充分に蓄力されていない場合には、発条装置４３によるエンジン１０の始動を行うことができないため、その場合には運転者がキックスタータによってエンジン１０を始動させる。
【００６６】
図１０は、エンジン１０の自動停止の許可判定の処理の流れを示すフローチャートである。
図１０のステップＳ２０１においては、アイドルストップ・スイッチ７１がＯＮになっているか否か（自動停止モードになっているか否か）を判定し、ＯＮの場合には、次のステップＳ２０２に進んでアイドルストップフラグF_ISSWを１に変え、ＯＦＦの場合にはリターンする。
つづくステップＳ２０３においては、車速履歴フラグF_VPSISが１であるか否か、つまり少なくとも一度車両の速度が所定速度以上になったか否かを判定し、ここでＹｅｓの場合にはステップＳ２０４に進み、Ｎｏの場合にはリターンする。ステップＳ２０４では、エンジン１０の暖気温度ＴＷが所定温度Ｔ１以上になったか否かを判定し、ステップＳ２０５では、蓄力センサ７９や温度センサ７３、車速センサ７７等を含むセンサ類の故障が無いか否かを判定し、ステップＳ２０６では、ヘッドライトスイッチがＯＦＦにされているか否かを判定する。そして、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の判定がすべてＹｅｓの場合にはステップＳ２０７に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ２０７においては、アイドルストップ許可フラグF_ISPMTを１にする。
なお、ステップＳ２０６で、ヘッドライトスイッチがＯＦＦにされているか否かを判定するのは、夜間等の周囲が暗い状況下でヘッドライトスイッチがＯＮになっているときに、エンジン１０が自動停止して、それ伴ってヘッドライトが消灯するのを未然に防止するためである。
【００６７】
図１１は、エンジン１０の自動停止制御の流れを示すフローチャートである。
図１１のステップＳ３０１においては、アイドルストップ許可フラグF_ISPMTが１であるか否か、つまり、エンジン１０の自動停止許可条件を満たしているか否かを判定し、満たしている場合には、次のステップＳ３０２に進み、満たしていない場合にはリターンする。
ステップＳ３０２では、車速が０km/hであるか否かを判定し、ステップＳ３０３では、スロットルバルブ７５が閉じられたか否かを、ステップＳ３０４では、変速機１１の変速状態がニュートラルであるか否かを、ステップＳ３０５では、ミッションクラッチ１２がＯＦＦ（遮断状態）からＯＮ（接続状態）、つまり、クラッチレバー２５が握られている状態から放された状態に切り換わったか否かをそれぞれ判定する。これらのステップＳ３０２〜Ｓ３０５の判定がすべてＹｅｓの場合には、ステップＳ３０６に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ３０６では、ゼンマイ巻上げフラグF_ZENMが１であるか否か、つまり、発条装置４３の蓄力が充分であるか否かを判定し、蓄力が充分である場合にのみ次のステップＳ３０７に進み、充分でない場合にはリターンする。
ステップＳ３０７では所定時間（例えば、０．５秒）待機し、その後に次のステップＳ３０８において点火装置２１の停止と燃料供給の停止を行い、それによってエンジン１０を停止する。
ステップＳ３０９では、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTを１にし、つづくステップＳ３１０では、スタンバイインジケータ８１を点滅させる。運転者は、このスタンバイインジケータ８１の点滅により、エンジン１０が自動停止中であることを認識するができる。
【００６８】
図１２は、エンジン１０の自動停止の後の再始動制御の流れを示すフローチャートである。
図１２のステップＳ４０１においては、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTが１であるか否か、つまり、自動停止制御が実行中であるか否かを判定し、実行中の場合には、次のステップＳ４０２に進み、実行中でない場合にはリターンする。
ステップＳ４０２では、エンジン１０が停止しているか否かを判定し、ステップＳ４０３では、変速機１１の変速状態がニュートラルであるか否かを、ステップＳ４０４では、ミッションクラッチ１２がＯＮ（接続状態）からＯＦＦ（遮断状態）、つまり、クラッチレバー２５が放されている状態から握った状態に切り換わったか否かをそれぞれ判定する。これらのステップＳ４０２〜Ｓ４０４の判定がいずれもＹｅｓの場合には、ステップＳ４０５に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ４０５では、点火装置２１による点火とインジェクタ８０による燃料供給とともに、発条装置４３のストッパ４７をソレノイド５３の励磁によって解除し、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させる。エンジン１０は、これにより再始動する。
ステップＳ４０６では、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTを０にし、つづくステップＳ４０７では、スタンバイインジケータ８１を消灯する。
【００６９】
図１３は、この実施形態に係るエンジン１０の自動停止・始動装置１００を採用した自動二輪車１が、アイドルストップモードで（アイドルストップ・スイッチ７１をＯＮにした状態で）運転しているときの様子を示すタイミングチャートである
同図において、時間Ｔ１に達するまでは、車両は一定速度で走行しており、時間Ｔ１に達した時点で、スロットルバルブ７５が閉じられるとともに、ブレーキ装置が制動操作される。これにより、エンジン１０の回転速度と車速が減速するとともに、ブレーキ連動レバー６０の作動によって発条装置４３の入力側の断接装置５５が接続され、発条装置４３に蓄力が行われる。そして、次の時間Ｔ２に達する前に発条装置４３の巻き上げ（蓄力）が完了する。
【００７０】
時間Ｔ２では、エンジン１０の回転速度がアイドリング回転になり、車両は車速が０となって停止する。
つづく時間Ｔ３では、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速状態がニュートラルに変更される。この後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮ（接続状態）に戻された後、所定の待機時間の経過後に、時間Ｔ４において、エンジン１０が自動停止される。
つづく時間Ｔ５において、運転者がクラッチレバー２５を把持してミッションクラッチ１２がＯＦＦ（遮断状態）にされると、所定時間の経過後に時間Ｔ６において、ソレノイド５３が励磁されて発条装置４３の蓄力が解放され、エンジン１０が再始動される。
時間Ｔ７においては、運転者によって変速機１１の変速段が変更された後にミッションクラッチ１２がＯＮ（接続状態）にされる。この後、スロットルバルブ７５が徐々に開かれることにより、エンジン１０の回転速度が上昇すると同時に車速も上昇する。
【００７１】
また、時間Ｔ８では、スロットルバルブ７５が閉じられるとともに、ブレーキ装置が制動操作され、時間Ｔ９では車速が０になるが、この時間８Ｔ〜Ｔ９の間では、発条装置４３に充分に蓄力ができていない。このため、時間Ｔ９で、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速状態がニュートラルに変更され、その後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮ（接続状態）に戻されても、エンジン１０は自動停止しない。したがって、時間Ｔ９から時間Ｔ１０の期間ａは、車両が停止してもエンジン１０の自動停止は行われない。
時間Ｔ１０の前後では、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速段が操作され、その後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮにされる。この後、スロットルバルブ７５が徐々に開かれることにより、車両が発進する。
【００７２】
以上のように、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００においては、エンジン１０の運転中にクランク軸１６の回転力を蓄力装置である発条装置４３に蓄え、発条装置４３の蓄力が充分であること（蓄力センサ７９が所定以上の蓄力を検知したこと）を停止許可条件の少なくとも一つとしてエンジン１０を自動停止させ、エンジン１０の再始動時には、発条装置４３の蓄力を解放することによってエンジン１０を始動させるため、エンジン１０の再始動時にスタータモータを使用する場合に比較して電力消費を大幅に削減することができる。
したがって、この自動停止・始動装置１００を用いることにより、車両に搭載するバッテリの小型化と、電動式のスタータモータの削減によって製品コストの低減を図ることができる。
【００７３】
そして、この自動停止・始動装置１００は、エンジン１０を自動停止させる前に、発条装置４３の蓄力状態を判定し、発条装置４３の蓄力が充分である場合にだけ、エンジン１０の自動停止を許可するようになっているため、エンジン１０が自動停止した場合の発条装置４３によるエンジン１０の再始動を確実なものとすることができる。
【００７４】
また、この自動停止・始動装置１００では、ブレーキ装置の制動操作時に、発条装置４３がクランク軸１６と接続されて力を蓄えるため、定速走行や加速時に発条装置４３での蓄力を蓄える動作を抑制しつつ、車両の停止前に予め発条装置４３に力を蓄えることができる。
【００７５】
また、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００においては、発条装置４３の入力側の動力伝達経路とクランク軸１６の間に、ブレーキ装置の非操作時と、発条装置４３が充分に蓄力されているときに動力伝達を遮断し、ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ発条装置４３の蓄力が不充分であるときに、動力伝達可能に接続する断接装置５５が設けられているため、断接装置５５によって発条装置４３の過剰な蓄力を防止することができ、しかも、ブレーキ装置の非操作時や、発条装置４３が充分に蓄力されている状況での不要なフリクションの増大を抑制することができる。
【００７６】
また、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００では、発条装置４３の蓄力が所定以上になったときには、ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、クランク軸と発条装置４３の入力側との動力伝達を遮断する構成とされているため、発条装置４３に力が充分に蓄えられている状態でブレーキ装置が操作されても、クランク軸１６と発条装置４３の間を遮断して、不要なフリクションの増大と、発条装置４３の過剰な蓄力の蓄え動作とを防止することができる。
【００７７】
特に、この実施形態の自動停止・始動装置１００では、断接装置５５が、クランク軸１６と常時連動回転する駆動側噛み合いリング５８と、発条装置４３の回転軸４４と連動回転する従動側噛み合いリング５９と、ブレーキ装置の制動操作時に、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９と噛み合う側に変位させるブレーキ連動レバー６０と、発条装置４３の蓄力の増大に応じて従動側噛み合いリング５９を駆動側噛み合いリング５８から離反する方向に変位させるカム機構６１と、を備えた構成とされているため、センサ類や複雑な制御装置を用いない簡単な構成でありながら、発条装置４３の過剰な蓄力を未然に防止することができる。
【００７８】
また、この実施形態で用いる蓄力センサ７９は、発条装置４３の回転軸４４の回転に連動して軸方向に変位する従動側噛み合いリング５９の変位に基づいて発条装置４３の蓄力状態を検出する構成とされているため、極めて簡単な構成によって発条装置４３の蓄力状態を正確に検出することができる。
【００７９】
さらに、この自動停止・始動装置１００においては、エンジン１０の自動停止時にクラッチスイッチ７８によってミッションクラッチ１２の遮断操作が検出されたときに、発条装置４３のストッパ４７が蓄力を解放してエンジン１０を始動させるため、ミッションクラッチ１２がクランク軸１６を変速機１１側と切り離したタイミングでエンジン１０を迅速に始動させることができる。
【００８０】
また、この自動停止・始動装置１００においては、発条装置４３の回転軸４４に、蓄力解放時にのみクランク軸１６側に飛び出してクランク軸１６側の従動側噛み合いリング６８と噛合する駆動側噛み合いリング６６が設けられているため、蓄力の解放によるエンジン始動時以外の状況では、発条装置４３をクランク軸１６から切り離してエンジン１０のフリクションの増大を防止することができる。
【００８１】
また、この自動停止・始動装置１００では、従動ギヤ５６と駆動側噛み合いリング５８とを支持する第１巻上げ軸５４と、従動側噛み合いリング５９を保持する第２巻上げ軸４８とが、クランク軸１６と平行に、かつクランク軸１６上のクランクウェブ２３と発条装置４３の本体部４５との間の軸方向領域に配置されているため、発条装置４３の入力側の断接装置５５の部品をクランク軸１６回りの限られたスペースにコンパクトに配置することができる。したがって、パワーユニット２の小型化を図ることができる。
【００８２】
また、この自動停止・始動装置１００では、クランク軸１６から変速機１１に動力を伝達する出力ギヤ２８が、クランク軸１６から第１巻上げ軸５４の従動ギヤ５６に動力を伝達する駆動ギヤを兼ねているため、ユニットケース１７内の部品点数の削減と、クランク軸１６回りのコンパクト化を図ることができる。
【００８３】
また、この自動停止・始動装置１００では、図２に示すように、変速機１１のメイン軸２９がクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両後方側に配置され、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とがクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両前方側に配置されているため、重量の嵩む第１，第２巻上げ軸５４，４８を、クランク軸１６の回転中心Ｏを挟んで変速機１１のメイン軸１６と車体前後方向で良好にバランスさせることができる。
【００８４】
さらに、この実施形態の自動停止・始動装置１００においては、図２に示すように、第１，第２巻上げ軸５４，４８がさらにクランク軸１６の回転中心Ｏよりも上方側に配置されているため、クランク軸１６の車両前方側の占有幅を狭め、パワーユニット２のブロック全体のコンパクト化を図ることができる。
【００８５】
また、この実施形態の自動停止・始動装置１００においては、クランク軸１６の回転力を蓄力する蓄力装置が、ゼンマイばねを有する発条装置４３によって構成されているため、製造の容易な極めて簡単な構造でありながら、クランク軸１６の回転力を効率良く蓄力することができる。
ただし、クランク軸１６の回転力を蓄力する蓄力装置は、この実施形態の発条装置４３に限らず、ゼンマイばね以外のばね部材を用いるものや、圧縮性流体を用いて力を蓄えるものであっても良い。
【００８６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、内燃機関の自動停止・始動装置を自動二輪車に採用しているが、自動停止・始動装置は四輪車両や三輪車両にも適用が可能である。また、蓄力センサは非接触型のセンサであっても接触型のセンサであっても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０…エンジン（内燃機関）
１１…変速機
１２…ミッションクラッチ
１６…クランク軸
２３…クランクウェブ
２８…出力ギヤ（駆動ギヤ）
２９…メイン軸
４３…発条装置（蓄力装置）
４４…回転軸
４５…本体部
４７…ストッパ（蓄力保持手段）
４８…第２巻上げ軸
５４…第１巻上げ軸
５５…断接装置
５６…従動ギヤ
５８…駆動側噛み合いリング（クランク側係合部材）
５９…従動側噛み合いリング（蓄力側係合部材）
６０…ブレーキ連動レバー（第１の断接操作機構）
６１…カム機構（第２の断接操作機構）
６６…駆動側噛み合いリング（飛び込み式ギヤ）
６８…従動側噛み合いリング（入力ギヤ）
７０…ＥＣＵ（制御装置）
７８…クラッチスイッチ（クラッチ操作検出手段）
７９…蓄力センサ（蓄力状態検出手段）
Ｏ…回転中心
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運転中に内燃機関の停止許可条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、その後に再始動許可条件が成立したときに内燃機関を再始動させる内燃機関の自動停止・始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、信号待ち等の一時停止時に内燃機関を自動停止することで、燃料の節約及び排出ガスの低減を図るようにした内燃機関の自動停止・始動装置（アイドルストップ制御装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の内燃機関の自動停止・始動装置においては、車両の速度やスロットル開度、変速ギヤ段等が所定の停止許可条件を満たすようになると、内燃機関を自動的に停止し、その後にスロットル操作等によって運転者の再発進の意思が検知されると、スタータモータを作動させて内燃機関を再始動させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の内燃機関の自動停止・始動装置では、内燃機関の再始動をスタータモータで行うため、バッテリの電力消費が大きく、バッテリの容量を確保しようとすると、バッテリが大きくなり易いうえ、始動のためのスタータモータを設けることが必須となり、製品コストも高価になり易い。
特に、自動二輪車のように車両スペースが限られている車両においては、バッテリをできる限り小型化することが望まれている。
【０００６】
そこでこの発明は、電力消費の少ない簡単な構成によって内燃機関を始動できるようにして、バッテリの小型化と製品コストの低減を図ることのできる内燃機関の自動停止・始動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る内燃機関の自動停止・始動装置では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、車両運転中に内燃機関（１０）の停止許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を自動的に停止させ、その後に前記内燃機関（１０）の再始動許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を再始動させる制御装置（７０）を備えた内燃機関の自動停止・始動装置であって、クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えるとともに、前記内燃機関（１０）の始動時に蓄力を解放することによって前記クランク軸（１６）を回転させる蓄力装置（４３）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出する蓄力状態検出手段（７９）と、を備え、前記制御装置（７０）は、前記蓄力状態検出手段（７９）によって検出された蓄力が所定以上であることを前記停止許可条件の少なくとも一つとして、前記内燃機関（１０）を自動停止させることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）は、車両のブレーキ装置の制動操作時に前記クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間には、前記ブレーキ装置の制動操作が行われていないときと、前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上になったときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間の動力伝達を遮断し、前記ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上に達しないときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間を接続する断接装置（５５）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記断接装置は、前記蓄力装置の蓄力が前記所定以上となったときは、前記ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、前記蓄力装置とクランク軸との間の動力伝達を遮断することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記断接装置（５５）は、前記クランク軸（１６）とともに回転するクランク側係合部材（５８）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材（５９）と、前記ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時に前記クランク側係合部材（５８）を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構（６０）と、前記蓄力装置（４３）の蓄力の増大に応じて前記蓄力側係合部材（５９）を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構（６１）と、を備えて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力状態検出手段（７９）は、前記蓄力側係合部材（５９）の変位に基づいて前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、記蓄力装置（４３）の蓄力を保持する蓄力保持手段（４７）と、運転者によるクラッチ（１２）の接続解除操作を検出するクラッチ操作検出手段（７８）と、を備え、前記制御装置（７０）は、前記内燃機関（１０）の自動停止状態において、前記クラッチ操作検出手段（７８）が前記クラッチ（１２）の接続解除操作を検出したときに、前記蓄力保持手段（４７）による蓄力の保持を解除して、前記内燃機関（１０）を始動させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、記蓄力装置（４３）には、蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、前記回転軸（４４）には、クランク軸側の入力ギヤ（６８）から離反する方向にばね付勢され、当該回転軸（４４）の回転によって前記入力ギヤ（６８）方向に移動して当該入力ギヤ（６８）と噛合する飛び込み式ギヤ（６６）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項５または６に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）には、前記クランク軸（１６）と同軸であって蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）は、前記回転軸（４４）における前記クランク軸（１６）側の端部と逆側の端部寄りに配置され、前記クランク軸（１６）上のクランクウェブ（２３）よりも前記回転軸（４４）側寄りには、駆動ギヤ（２８）が設けられ、前記駆動ギヤ（２８）と噛合する従動ギヤ（５６）と前記クランク側係合部材（５８）とを有する第１巻上げ軸（５４）と、前記蓄力側係合部材（５９）を有する第２巻上げ軸（４８）と、が前記クランク軸（１６）と平行に、かつ前記クランクウェブ（２３）と前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）との間の軸方向領域に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記クランク軸（１６）の駆動ギヤ（２８）は、変速機（１１）に動力を伝達する出力ギヤを兼ねることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項９または１０に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記変速機（１１）のメイン軸（２９）が前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両後方側に配置され、前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とが前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両前方側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とがさらに前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも上方に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１３に係る発明は、請求項１〜９に係る内燃機関の自動停止・始動装置において、前記蓄力装置（４３）は、金属ばねによって力を蓄える発条装置によって構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、クランク軸の回転力を蓄力装置に蓄え、蓄力装置による蓄力が所定以上であることを停止許可条件の少なくとも一つとして内燃機関を自動停止させるとともに、内燃機関の始動時には、蓄力装置の蓄力を解放することによってクランク軸を回転させるため、スタータモータを用いる場合に比較して電力消費を大幅に削減し、バッテリの小型化と製品コストの低減を図ることができる。
また、この発明によれば、蓄力装置による蓄力が所定以上であることを停止許可条件の少なくとも一つとして内燃機関を自動停止させるため、内燃機関を始動できるだけの充分な力が蓄力装置に蓄えられていない状態において、内燃機関が自動停止するのを未然に防止することができる。したがって、この発明によれば、内燃機関の始動性を高めることもできる。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、ブレーキ装置の制動操作時に、蓄力装置がクランク軸の回転によって力を蓄えるため、定速走行や加速時に蓄力の蓄え動作が行われるのを防ぐことを可能としながら、車両の停止前に予め蓄力装置に力を蓄えることができる。
【００２２】
請求項３に係る発明によれば、蓄力装置の蓄力が所定以上でない状況で、ブレーキ装置の制動操作が行われると、断接装置が蓄力装置とクランク軸を接続して、クランク軸の回転によって蓄力装置に蓄力の蓄え動作を行い、その状態から蓄力装置の蓄力が所定以上になると、断接装置が蓄力装置とクランク軸の間を遮断して、クランク軸による蓄力の蓄え動作を停止させることができる。したがって、この発明によれば、蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止することができるとともに、ブレーキ装置の非操作時や、蓄力装置が充分に蓄力された状態での、不要なフリクションの増大を抑制することができる。
【００２３】
請求項４に係る発明によれば、蓄力が十分に蓄えられている状態においては、ブレーキ装置が操作されても動力伝達を遮断するので、不要なフリクションの増大、及び蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明によれば、断接装置が、クランク軸とともに回転するクランク側係合部材と、蓄力装置の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材と、ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時にクランク側係合部材を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構と、蓄力の増大に応じて蓄力側係合部材を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構と、を備えた構成とされているため、センサや制御装置を用いない簡単な構成でありながら、蓄力装置の過剰な蓄力の蓄え動作を防止し、かつブレーキ装置が非操作時であるときと、蓄力装置が充分に蓄力されているときにおける不要なフリクションの増大を防止することができる。
【００２５】
請求項６に係る発明によれば、蓄力状態検出手段が、蓄力側係合部材の変位に基づいて蓄力状態を検出する構成とされているため、極めて簡単な構成によって蓄力装置の蓄力状態を検出することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明によれば、内燃機関の自動停止状態において、クラッチが運転者によって遮断操作されたことが検出されたときに、蓄力保持手段が蓄力装置の蓄力状態の保持を解除して内燃機関を始動させるため、クラッチによってクランク軸を変速機側と切り離したタイミングで内燃機関を迅速に始動させることができる。
【００２７】
請求項８に係る発明によれば、蓄力装置の回転軸には、クランク軸側の入力ギヤから離反する方向にばね付勢され、当該回転軸の回転によって入力ギヤ方向に移動して当該入力ギヤと噛合する飛び込み式ギヤが設けられているため、蓄力の解放による内燃機関の始動時以外の状況では、飛び込み式ギヤがばねの付勢力によって入力ギヤから離反し、蓄力装置の出力側とクランク軸の間を遮断状態に維持することができる。
【００２８】
請求項９に係る発明によれば、従動ギヤとクランク側係合部材とを有する第１巻上げ軸と、蓄力側係合部材を有する第２巻上げ軸とがクランク軸と平行に、かつクランクウェブと蓄力装置の本体部との間の軸方向領域に設けられているため、蓄力装置の入力側の断接装置の部品をクランク軸回りにコンパクトに配置することができる。
【００２９】
請求項１０に係る発明によれば、クランク軸の駆動ギヤが、変速機に動力を伝達する出力ギヤを兼ねるため、部品点数の削減と、クランク軸回りコンパクト化を図ることができる。
【００３０】
請求項１１に係る発明によれば、変速機のメイン軸がクランク軸の回転中心よりも車両後方側に配置され、第１巻上げ軸と第２巻上げ軸とがクランク軸の回転中心よりも車両前方側に配置されているため、クランク軸の前後の重量バランスを良好に保つことができる。
【００３１】
請求項１２に係る発明によれば、第１巻上げ軸と第２巻上げ軸とがさらに前記クランク軸の回転中心よりも上方に配置されているため、クランク軸の前方側の占有幅を狭め、内燃機関のブロック全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
請求項１３に係る発明によれば、蓄力装置が金属ばねを用いる発条装置によって構成されているため、製造の容易な極めて簡単な構造でありながら、クランク軸の回転力を効率良く蓄力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】同実施形態に係る自動二輪車のパワーユニットの部分断面側面図である。
【図３】同実施形態に係る自動二輪車のパワーユニットの展開断面図である。
【図４】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力保持手段（ストッパ）の構成を示す正面図である。
【図５】同実施形態に係る自動停止・始動装置の車両の通常走行時における作動状態を示す概略構成図である。
【図６】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力時の作動状態を示す概略構成図である。
【図７】同実施形態に係る自動停止・始動装置の蓄力完了時の作動状態を示す概略構成図である。
【図８】同実施形態に係る自動停止・始動装置のエンジン再始動時の作動状態を示す概略構成図である。
【図９】同実施形態に係る自動停止・始動装置の初期始動時の制御の流れを示すフローチャートである．
【図１０】同実施形態に係る自動停止・始動装置の自動停止許可判定の流れを示すフローチャートである。
【図１１】同実施形態に係る自動停止・始動装置の自動停止制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態に係る自動停止・始動装置の再始動制御の流れを示すフローチャートである。
【図１３】同実施形態に係る自動停止・始動装置の車両走行時の制御の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（車両構成）
図１は、この実施形態に係る内燃機関の自動停止・始動装置１００（図１においては、符号省略。）を採用した自動二輪車１の側面を示す図である。
この自動二輪車１は、車体前後方向の中央にパワーユニット２が搭載され、パワーユニット２の上方に乗員が着座するシート３が設けられ、シート３の前方に燃料タンク４が設けられている。
前輪Ｗｆは、フロントフォーク５に回転可能に支持され、フロントフォーク５の上部に操舵ハンドル６が設けられている。操舵ハンドル６の左側には、クラッチレバー（図１においては、図示省略。）が揺動可能に支持され、操舵ハンドル６の右側には、ブレーキレバーとスロットルグリップ（いずれも図示せず。）が配置されている。また、後輪Ｗｒは、スイングアーム７を介して車体フレームに揺動可能に支持されている。
【００３５】
（パワーユニット）
図２は、パワーユニット２の模式的な部分断面側面図であり、図３は、パワーユニット２の展開断面図である。なお、図２において、矢印ＦＲは、車両の前方を指し、矢印ＵＰは、車両の上方を指すものとする。
パワーユニット２は、内燃機関であるレシプロ式のエンジン１０と、多段式の変速機１１が一体ブロックとして構成され、エンジン１０と変速機１１がミッションクラッチ１２を介して動力伝達可能とされている。
【００３６】
エンジン１０は、シリンダブロック１３のシリンダボア内にピストン１４が摺動自在に嵌装され、ピストン１４がコンロッド１５を介してクランク軸１６に連結されている。クランク軸１６は、シリンダブロック１３の下端に一体に結合されたユニットケース１７に軸受１８を介して回転可能に支持されている。また、シリンダブロック１３の上部には、ピストン１４との間で燃焼室１９を形成するシリンダヘッド２０が取り付けられている。
なお、図３中２１は、燃焼室１９内に臨むようにシリンダヘッド２０に設置された点火装置であり、２２は、シリンダヘッド２０の上部に設けられ、クランク軸１６と連動して図示しない吸排気バルブを開閉駆動する動弁装置である。また、同図中２３は、クランク軸１３上のコンロッド１５との連結部（クランクピン）の軸方向両側に設けられたクランクウェブである。
【００３７】
クランク軸１６の軸方向の一端部（図３の紙面右側の端部）の外周（クランクウェブ２３よりも軸方向外側寄りの外周）には、ミッションクラッチ１２の入力ギヤ２７と噛合する出力ギヤ２８（駆動ギヤ）が一体に結合されている。
また、クランク軸１６の軸方向の他端側（図３の紙面左側）には、エンジン１０のクランク軸１６の回転によって発電を行う交流発電機２４が設けられている。
【００３８】
また、ユニットケース１７内のクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両後方側位置には、図２にも示すように、変速機１１のメイン軸２９とカウンタ軸３０がクランク軸１６と平行に設けられている。メイン軸２９とカウンタ軸３０はそれぞれ軸受３１，３２を介してユニットケース１７内に回転可能に支持され、メイン軸２９はクランク軸１６の車両後方側に隣接する位置に配置され、カウンタ軸３０はメイン軸２９の車両後方側に隣接する位置に配置されている。
【００３９】
変速機１１のメイン軸２９上にはメイン変速ギヤ群Ｍ１が配設され、カウンタ軸３０上にはメインギヤ群Ｍ１と噛合するカウンタギヤ群Ｍ２が配設されている。メイン軸２９の軸方向の一端部には前記のミッションクラッチ１２が設けられ、カウンタ軸３０の軸方向の他端部には出力スプロケット３３が取り付けられている。出力スプロケット３３には動力伝達用のチェーン３４が掛け回され、そのチェーン３４を介してカウンタ軸３０の回転が駆動輪である後輪Ｗｒに伝達されるようになっている。
変速機１１では、ユニットケース１７内に設けられた図示しないシフトドラムの回動操作によってメインギヤ群Ｍ１とカウンタギヤ群Ｍ２の駆動伝達ギヤが選択され、それによってニュートラルを含む任意の変速ギヤ段（ギヤポジション）が設定される。
【００４０】
ミッションクラッチ１２は、入力ギヤ２７とともにメイン軸２９に回転可能に支持された有底円筒状のクラッチアウタ３５と、メイン軸２９にスプライン嵌合された略円盤状のクラッチインナ３６と、クラッチアウタ３５に一体回転可能に係止された複数の駆動摩擦板３７と、クラッチインナ３６に一体回転可能に係止され駆動摩擦板３７と摩擦接触する複数の従動摩擦板３８と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８を圧接方向に付勢するクラッチスプリング３９と、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリング３９の付勢力を解除操作する操作板４０と、を備えている。
【００４１】
クラッチアウタ３５側の駆動摩擦板３７とクラッチインナ３６側の従動摩擦板３８は、軸方向に交互に配置され、クラッチスプリング３９の付勢力を受けて相互に押し付けられることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を可能し、操作板４０によってクラッチスプリング３９の付勢力が解除操作されることにより、クラッチアウタ３５とクラッチインナ３６の間の動力伝達を遮断する。
【００４２】
また、操作板４０は、操舵ハンドル６上のクラッチレバー２５（図５参照。）と連動するリンク部材４１によって軸方向に進退操作され、クラッチレバー２５が把持操作されたときに、駆動摩擦板３７と従動摩擦板３８の間に作用するクラッチスプリング３９の付勢力を解除し、それによってクランク軸１６とメイン軸２９の間の動力伝達を遮断する。なお、図３中４２は、リンク部材４１と操作板４０の間に介装されたレリーズベアリングである。
【００４３】
（自動停止・始動装置）
ユニットケース１７内のクランク軸１６の軸方向の一端部（図３の紙面右側の端部）に臨む位置には、蓄力装置の一形態である発条装置４３が設置されている。
発条装置４３は、ユニットケース１７に一体に固定されたケーシング（図示省略。）と、ケーシング内に収容されたゼンマイばね（図示省略。）と、ケーシングの軸心部に回転可能に配置された回転軸４４と、を備え、ゼンマイバネの外周側の端部がケーシングに固定され、内周側の端部が回転軸４４に固定されている。この発条装置４３は、回転軸４４を外力によって一方向に回転させることにより、ゼンマイばねに回転力を蓄え、その状態からゼンマイばねの蓄力を解放することにより、回転軸４４を逆方向に回転させる。
なお、図面においては、発条装置４３のケーシングとゼンマイばねの具体的な形状等は示していないが、ケーシングとゼンマイばねを含む発条装置４３の回転軸４４以外の主要部分を本体部として、符号４５を付してある。
【００４４】
発条装置４３の回転軸４４は本体部４５を軸方向に貫通し、クランク軸１６と同軸に配置されている。本体部４５を境にして回転軸４４におけるクランク軸１６側に突出する領域の外周面には、従動スプロケット４６が一体に取り付けられ、本体部４５を境にして回転軸４４におけるクランク軸１６側と逆側に突出する領域の端部の外周には、ラチェット式のストッパ４７（蓄力保持手段）が設けられている。なお、回転軸４４の本体部４５からの突出長さは、クランク軸１６方向の突出長さが逆方向の突出長さよりも長く設定されている。したがって、本体部４５は、回転軸４４におけるクランク軸１６側の端部と逆側の端部寄りに配置されている。
【００４５】
従動スプロケット４６は、後述する第２巻き上げ軸４８にチェーン４９を介して連動回転可能に接続され、第２巻上げ軸４８の回転力によって回転軸４４を回転させるようになっている。発条装置４３は、このときの回転軸４４の回転によってゼンマイばねに蓄力する。
【００４６】
発条装置４３は、クランク軸１６の通常回転方向と逆方向に回転軸４４が回転するときにゼンマイばねに力を蓄えるように設定されている。以下では、クランク軸１６の通常回転方向と逆方向の回転軸４４の回転方向を「巻き上げ方向」と呼び、それと逆方向、つまりクランク軸１６の通常回転方向と同方向の回転軸４４の回転方向を「解放方向」と呼ぶものとする。
【００４７】
図４は、蓄力保持手段であるストッパ４７を正面から（回転軸４４の軸方向から）見た図であり、図５は、エンジン１０の自動停止・始動装置１００の概略的な構成図である。
これらの図にも示すように、ストッパ４７は、回転軸４４の外周面に突設された複数のラチェット爪５０と、回転軸４４の軸方向と略直交する方向に進退自在に設けられ、ラチェット爪５０と回転軸４４の回転方向で当接するリリースピン５１と、リリースピン５１を回転軸４４方向に付勢する付勢ばね５２（図５参照。）と、リリースピン５１を後退させてラチェット爪５０との当接を解除するソレノイド５３（図５参照。）と、を備えている。
【００４８】
ラチェット爪５０は、ソレノイド５３が励磁されていない状態において、回転軸４４が巻き上げ方向に回転しようとするときに、リリースピン５１を付勢ばね５２の力に抗して後退方向に押し上げることにより、回転軸４４の巻き上げ方向の回転を許容し、回転軸４４が解放方向に回転しようとするときには、リリースピン５１の側面と当接することにより、回転軸４４の解放方向の回転を阻止するようになっている。
したがって、ストッパ４７は、発条装置４３の回転軸４４が巻き上げ方向の回転力を受けてゼンマイばねに蓄力した後に、巻き上げ方向の外力が解除され、若しくは、低下した場合には、リリースピン５１の側面がラチェット爪５０と当接することでゼンマイばねの蓄力を保持することができる。
ソレノイド５３は、発条装置４３が蓄力された状態で、励磁されることにより、リリースピン５１を強制的に後退させ、それによってゼンマイばねの蓄力を解放して回転軸４４を解放方向に回転させる。
【００４９】
また、ユニットケース１７内の、クランク軸１６の軸方向の一端側で、同クランク軸１６の車体前方、かつ上方側の領域（図２参照）には、クランク軸１６と平行に第１巻上げ軸５４と上記の第２巻上げ軸４８とが配置されている。第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、それぞれユニットケース１７内に回転可能に支持されている。そして、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、同軸に、かつ第１巻上げ軸５４側が第２巻上げ軸４８よりもクランクウェブ２３寄り（軸方向内側）となるように配置されている。
【００５０】
第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８の対向する側の端部間には、両軸５４，４８を接続状態と遮断状態とに切り換えるための断接装置５５が設けられている。第１巻上げ軸５４の断接装置５５と逆側の端部には、クランク軸１６上の出力軸２８と常時噛合される従動ギヤ５６が一体に設けられ、第１巻上げ軸５４がクランク軸１６と連動して相反方向に回転するようになっている。また、第２巻上げ軸４８の断接装置５５と逆側の端部には、前記のチェーン４９が掛け回される駆動スプロケット５７が一体回転可能に設けられ、発条装置４３の回転軸４４がチェーン４９を介して第２巻上げ軸４８と連動回転するようになっている。なお、第２巻上げ軸４８と回転軸４４とは、チェーン４９による連動により、常時同方向に回転する。
【００５１】
断接装置５５は、第１巻上げ軸５４に軸方向変位可能にスプライン係合された駆動側噛み合いリング５８（クランク側係合部材）と、第２巻上げ軸４８に軸方向変位可能にスプライン係合された従動側噛み合いリング５９（蓄力側係合部材）と、車両のブレーキ装置（図示せず）の操作に連動して制動操作時に駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させるブレーキ連動レバー６０（第１の断接操作機構）と、発条装置４３の蓄力状態に連動して、発条装置４３の蓄力の増大に応じて従動側噛み合いリング５９を駆動側噛み合いリング５８から離反する方向に変位させるカム機構６１（第２の断接操作機構）と、を備えている。
【００５２】
駆動側噛み合いリング５８と従動側噛み合いリング５９は相互の対向面に噛み合い部を有し、両者が近接方向に操作されて噛み合うことにより、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８を一体回転可能に接続する。また、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８は、駆動側噛み合いリング５８と従動側噛み合いリング５９が離反方向に操作されることにより、動力遮断状態とされる。なお、駆動側噛み合いリング５８は、従動側噛み合いリング５９から離反する方向にスプリング６２（図３参照。）によって付勢され、外部から操作力の加えられない初期状態では従動側噛み合いリング５９から離反している（動力遮断状態とされている）。
【００５３】
ブレーキ連動レバー６０は、駆動側噛み合いリング５８の背部側でユニットケース１７に揺動可能に支持されており、ブレーキ装置が制動方向に操作されたときに、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させる。
【００５４】
カム機構６１は、従動側噛み合いリング５９に一体回転可能に結合された移動カム部材６３と、ユニットケース１７側に一体に設けられ、移動カム部材６３が常時当接するカム面６４と、を備え、移動カム部材６３が第２巻上げ軸４８と一体に回転するときに、カム面６４のプロフィールにしたがって従動側噛み合いリング５９を軸方向に変位させるようになっている。
なお、図３においては、カム機構６１を模式的に示しているが、カム機構６１は、従動側噛み合いリング５９が駆動側噛み合いリング５８方向に最大に変位した初期状態から、移動カム部材６３と従動側噛み合いリング５９がクランク軸１６の通常回転方向と逆方向に所定角度（例えば、５〜６周）回転したときに、駆動側噛み合いリング５８との係合が確実に外れる位置まで従動側噛み合いリング５９を軸方向（カム面64側）に変位させるようになっている。また、従動側噛み合いリング５９がカム面６４方向に最大に変位した状態では、ブレーキ装置が制動方向に操作されてブレーキ連動レバー６０によって駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向にスライド変位させても、従動側噛み合いリング５９とは係合できないような位置関係となるように、従動側噛み合いリング５９のカム面６４方向への変位量が設定されている。
第２巻上げ軸４８は、上述のようにチェーン４９を介して発条装置４３の回転軸４４と同方向に一体に回転するため、従動側噛み合いリング５９の軸方向の移動位置は回転軸４４の回転位置に応じたものとなる。そして、発条装置４３の回転軸４４の回転位置はゼンマイばねによる蓄力状態に略比例するため、従動側噛み合いリング５９の軸方向の移動位置は、発条装置４３の蓄力状態に応じたものとなる。
【００５５】
なお、従動ギヤ５６と駆動側噛み合いリング５８を支持する第１巻上げ軸５４と、従動側噛み合いリング５９を保持する第２巻上げ軸４８とは、図３に示すように、クランク軸１６と平行に、かつクランク軸１６上のクランクウェブ２３と発条装置４３の本体部４５との間の軸方向領域に配置されている。また、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とは、図２に示すように、クランク軸１６の回転中心Ｏに対して、車両前方、かつ上方側となる位置に配置されている。
【００５６】
また、発条装置４３の回転軸４４とクランク軸１６の対向する側の端部間には、発条装置４３の回転軸４４が解放方向に回転するときにのみ、回転軸４４とクランク軸１６を一体回転可能に接続する断接装置６５が設けられている。
断接装置６５は、回転軸４４に軸方向変位可能にスプライン係合された駆動側噛み合いリング６６と、この駆動側噛み合いリング６６をクランク軸１６から離反する方向に付勢するスプリング６７（図３参照。）と、クランク軸１６の端部に一体に固定された従動側噛み合いリング６８（入力ギヤ）と、を備えている。駆動側噛み合いリング６６と従動側噛み合いリング６８の相互に対向する面には噛み合い部が設けられ、駆動側噛み合いリング６６が従動側噛み合いリング６８方向に所定ストローク変位したときに、両者の噛み合い部が噛み合うようになっている。
駆動側噛み合いリング６６は、同リング６６が回転軸４４を介して発条装置４３から解放方向の回転力を受けたときに、回転軸４４と一体に回転しつつクランク軸１６方向に飛び出し、従動側噛み合いリング６８と噛合する飛び込み式ギヤとなっている。
【００５７】
ここで、断接装置５５，６５と発条装置４３の作動について、図５〜図８を参照して説明する。なお、図５は、自動停止・始動装置１００の車両の通常走行時（ブレーキ装置が制動操作されているときと、発条装置４３が蓄力されているときを除く。）における作動状態を示し、図６は、自動停止・始動装置１００の蓄力時の作動状態、図７は、自動停止・始動装置１００の蓄力完了時の作動状態、図８は、自動停止・始動装置１００のエンジン再始動時の作動状態を示している。
発条装置４３が蓄力されていない状態で車両が通常に走行しているときには、図５に示すように、ブレーキ装置が制動操作されていなければ、ブレーキ連動レバー６０が後退状態にあり、断接装置５５の駆動側噛み合いリング５８が従動側噛み合いリング５９に対して離反し、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とが遮断状態とされている。このため、第１巻上げ軸５４はクランク軸１６と連動回転しているが、その回転は第２巻上げ軸４８や発条装置４３には伝達されることがない。また、このとき発条装置４３の回転軸４４は非回転となっているため、断接装置６５は遮断状態に維持されている。
【００５８】
次に、この状態からブレーキ装置が制動操作されると、図６に示すように、ブレーキ連動レバー６０が断接装置５５方向に前進操作され、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９方向に移動させる。これにより、断接装置５５が接続状態に切り換わり、クランク軸１６と連動する第１巻上げ軸５４の回転が第２巻上げ軸４８に伝達され、さらにその回転がチェーン４９を介して発条装置４３の回転軸４４に巻上げ方向の回転として伝達される。この結果、発条装置４３には回転力が蓄えられる。
【００５９】
こうして、断接装置５５の従動側噛み合いリング５９が第２巻上げ軸４８とともに所定角度回転すると、図７に示すように、カム機構６１の作用によって従動側噛み合いリング５９が駆動側噛み合いリング５８から離反し、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８の間が再び遮断状態とされる。このとき、発条装置４３は、ストッパ４７によって解放方向の回転が規制され、充分に蓄力された状態が保持されている。
【００６０】
この状態からエンジン１０が停止し、その後にソレノイド５３が励磁されると、図８に示すように、ストッパ４７が解除されることにより、発条装置４３のゼンマイばねが解放されて、回転軸４４が急激に解放方向に回転する。この結果、回転軸４４上の駆動側噛み合いリング６６が前方に飛び出してクランク軸１６上の従動側噛み合いリング６８と噛合され、発条装置４３の回転軸４４の回転がクランク軸１６に伝達されることになる。エンジン１０は、このクランク軸１６の回転によって駆動されることとなる。
【００６１】
ところで、この自動二輪車１におけるエンジン１０の始動と停止は、基本的に、運転者によるメインキースイッチ（図示せず）のＯＮ・ＯＦＦとキックスタータ（図示せず）の操作によって行うことができるが、車両運転中にエンジン１０の停止許可条件が成立したときには、運転者による操作とは別に図５〜図８に示すＥＣＵ７０（Electrical Control Unit）がエンジン１０を自動的に停止させ、その後にエンジン１０の再始動許可条件が成立したときにエンジン１０を自動的に再始動させるようになっている。ただし、車両には、ＥＣＵ７０によるエンジン１０の自動停止と再始動を行うか否か（アイドルストップモード制御を行うか否か）を乗員が選択するアイドルストップ・スイッチ７１が設けられており、アイドルストップ・スイッチ７１が押されたときにのみＥＣＵ７０によるエンジン１０の自動停止と再始動の制御が実行されるようになっている。
【００６２】
図５〜図８に示すように、ＥＣＵ７０の入力側には、エンジン１０の回転速度を検出するクランク角センサ７２と、エンジン１０の暖気状態を検出する温度センサ７３と、変速器１１の変速状態がニュートラルであることを検出するニュートラルスイッチ７４と、スロットルバルブ７５の開度を検出するスロットルセンサ７６と、車両の走行速度を検出する速度センサ７７と、が接続されている。また、さらにＥＣＵ７０の入力側には、ミッションクラッチ１２の断接操作状態を検出するクラッチスイッチ７８（クラッチ操作検出手段）と、発条装置４３の蓄力状態を検出する蓄力センサ７９（蓄力状態検出手段）とが接続されている。
【００６３】
蓄力センサ７９は、第２巻上げ軸４８上を軸方向に変位する従動側噛み合いリング５９が所定の軸方向位置まで後退したか否かを検出する位置検出スイッチによって構成されている。従動側噛み合いリング５９は、前述のようにカム機構６１を介して発条装置４３の蓄力状態に応じた軸方向位置に変位するように構成されているため、蓄力センサ７９は、従動側噛み合いリング５９の軸方向位置に基づいて発条装置４３の蓄力状態を検出することができる。
【００６４】
一方、ＥＣＵ７０の出力側には、エンジン１０の点火装置２１とインジェクタ８０が接続されており、エンジン１０の自動停止許可条件が成立したときに、点火装置２１の停止とインジェクタ８０による燃料噴射を停止し、エンジン１０の再始動許可条件が整ったときに、点火装置２１の点火とインジェクタ８０による燃料噴射を再開するようになっている。また、ＥＣＵ７０の出力側には、発条装置４３がエンジン１０の再始動を行うのに充分な蓄力状態であるときに点灯するスタンバイインジケータ８１と、ストッパ４７のリリースピン５１を解除操作するためのソレノイド５３が接続されている。
【００６５】
以下、エンジン１０の初期始動時の制御と、エンジン１０の自動停止と再始動の制御について図９〜図１２のフローチャートに沿って説明する。
図９は、エンジン１０の初期始動時の制御を示すフローチャートである。
図９のステップＳ１０１においては、メインキースイッチがＯＮになったか否かを判定し、ＯＮの場合には次のステップＳ１０２に進み、ＯＦＦの場合にはリターンする。
ステップＳ１０２においては、車速履歴フラグF_VPSISに０を代入して初期化する。この車速履歴フラグF_VPSISは、メインキースイッチをＯＮにした後に車両速度が少なくとも１度所定速度以上（例えば、３km/h以上）になったか否かを記憶する判定フラグであり、後のエンジン１０の自動停止の許可判定で用いられる。
次のステップＳ１０３においては、ゼンマイ巻上げフラグF_ZENMが１（巻上げ完了）であるか否かを判定し、１の場合には、次のステップＳ１０４に進んでスタンバイインジケータ８１を点滅させ、１でない場合にはリターンする。
つづくステップＳ１０５においては、変速器１１の変速段がニュートラル状態であるか否かを判定し、ニュートラル状態の場合には次のステップＳ１０６に進み、ニュートラル以外の変速段である場合にはリターンする。
ステップＳ１０６においては、操舵ハンドル６に設けられた図示しない始動スイッチがＯＮ操作されたか否かを判定し、ＯＮ操作されている場合には次のステップＳ１０７に進み、ＯＮ操作されていない場合にはリターンする。
ステップＳ１０７では、点火装置２１による点火とインジェクタ８０による燃料供給とともに、発条装置４３のストッパ４７をソレノイド５３の励磁によって解除し、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させることにより、エンジン１０を始動させる。
なお、発条装置４３で充分に蓄力されていない場合には、発条装置４３によるエンジン１０の始動を行うことができないため、その場合には運転者がキックスタータによってエンジン１０を始動させる。
【００６６】
図１０は、エンジン１０の自動停止の許可判定の処理の流れを示すフローチャートである。
図１０のステップＳ２０１においては、アイドルストップ・スイッチ７１がＯＮになっているか否か（自動停止モードになっているか否か）を判定し、ＯＮの場合には、次のステップＳ２０２に進んでアイドルストップフラグF_ISSWを１に変え、ＯＦＦの場合にはリターンする。
つづくステップＳ２０３においては、車速履歴フラグF_VPSISが１であるか否か、つまり少なくとも一度車両の速度が所定速度以上になったか否かを判定し、ここでＹｅｓの場合にはステップＳ２０４に進み、Ｎｏの場合にはリターンする。ステップＳ２０４では、エンジン１０の暖気温度ＴＷが所定温度Ｔ１以上になったか否かを判定し、ステップＳ２０５では、蓄力センサ７９や温度センサ７３、車速センサ７７等を含むセンサ類の故障が無いか否かを判定し、ステップＳ２０６では、ヘッドライトスイッチがＯＦＦにされているか否かを判定する。そして、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の判定がすべてＹｅｓの場合にはステップＳ２０７に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ２０７においては、アイドルストップ許可フラグF_ISPMTを１にする。
なお、ステップＳ２０６で、ヘッドライトスイッチがＯＦＦにされているか否かを判定するのは、夜間等の周囲が暗い状況下でヘッドライトスイッチがＯＮになっているときに、エンジン１０が自動停止して、それ伴ってヘッドライトが消灯するのを未然に防止するためである。
【００６７】
図１１は、エンジン１０の自動停止制御の流れを示すフローチャートである。
図１１のステップＳ３０１においては、アイドルストップ許可フラグF_ISPMTが１であるか否か、つまり、エンジン１０の自動停止許可条件を満たしているか否かを判定し、満たしている場合には、次のステップＳ３０２に進み、満たしていない場合にはリターンする。
ステップＳ３０２では、車速が０km/hであるか否かを判定し、ステップＳ３０３では、スロットルバルブ７５が閉じられたか否かを、ステップＳ３０４では、変速機１１の変速状態がニュートラルであるか否かを、ステップＳ３０５では、ミッションクラッチ１２がＯＦＦ（遮断状態）からＯＮ（接続状態）、つまり、クラッチレバー２５が握られている状態から放された状態に切り換わったか否かをそれぞれ判定する。これらのステップＳ３０２〜Ｓ３０５の判定がすべてＹｅｓの場合には、ステップＳ３０６に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ３０６では、ゼンマイ巻上げフラグF_ZENMが１であるか否か、つまり、発条装置４３の蓄力が充分であるか否かを判定し、蓄力が充分である場合にのみ次のステップＳ３０７に進み、充分でない場合にはリターンする。
ステップＳ３０７では所定時間（例えば、０．５秒）待機し、その後に次のステップＳ３０８において点火装置２１の停止と燃料供給の停止を行い、それによってエンジン１０を停止する。
ステップＳ３０９では、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTを１にし、つづくステップＳ３１０では、スタンバイインジケータ８１を点滅させる。運転者は、このスタンバイインジケータ８１の点滅により、エンジン１０が自動停止中であることを認識するができる。
【００６８】
図１２は、エンジン１０の自動停止の後の再始動制御の流れを示すフローチャートである。
図１２のステップＳ４０１においては、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTが１であるか否か、つまり、自動停止制御が実行中であるか否かを判定し、実行中の場合には、次のステップＳ４０２に進み、実行中でない場合にはリターンする。
ステップＳ４０２では、エンジン１０が停止しているか否かを判定し、ステップＳ４０３では、変速機１１の変速状態がニュートラルであるか否かを、ステップＳ４０４では、ミッションクラッチ１２がＯＮ（接続状態）からＯＦＦ（遮断状態）、つまり、クラッチレバー２５が放されている状態から握った状態に切り換わったか否かをそれぞれ判定する。これらのステップＳ４０２〜Ｓ４０４の判定がいずれもＹｅｓの場合には、ステップＳ４０５に進み、いずれかがＮｏの場合にはリターンする。
ステップＳ４０５では、点火装置２１による点火とインジェクタ８０による燃料供給とともに、発条装置４３のストッパ４７をソレノイド５３の励磁によって解除し、発条装置４３の蓄力を解放してクランク軸１６を回転させる。エンジン１０は、これにより再始動する。
ステップＳ４０６では、アイドルストップ実行フラグF_IDLSTを０にし、つづくステップＳ４０７では、スタンバイインジケータ８１を消灯する。
【００６９】
図１３は、この実施形態に係るエンジン１０の自動停止・始動装置１００を採用した自動二輪車１が、アイドルストップモードで（アイドルストップ・スイッチ７１をＯＮにした状態で）運転しているときの様子を示すタイミングチャートである
同図において、時間Ｔ１に達するまでは、車両は一定速度で走行しており、時間Ｔ１に達した時点で、スロットルバルブ７５が閉じられるとともに、ブレーキ装置が制動操作される。これにより、エンジン１０の回転速度と車速が減速するとともに、ブレーキ連動レバー６０の作動によって発条装置４３の入力側の断接装置５５が接続され、発条装置４３に蓄力が行われる。そして、次の時間Ｔ２に達する前に発条装置４３の巻き上げ（蓄力）が完了する。
【００７０】
時間Ｔ２では、エンジン１０の回転速度がアイドリング回転になり、車両は車速が０となって停止する。
つづく時間Ｔ３では、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速状態がニュートラルに変更される。この後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮ（接続状態）に戻された後、所定の待機時間の経過後に、時間Ｔ４において、エンジン１０が自動停止される。
つづく時間Ｔ５において、運転者がクラッチレバー２５を把持してミッションクラッチ１２がＯＦＦ（遮断状態）にされると、所定時間の経過後に時間Ｔ６において、ソレノイド５３が励磁されて発条装置４３の蓄力が解放され、エンジン１０が再始動される。
時間Ｔ７においては、運転者によって変速機１１の変速段が変更された後にミッションクラッチ１２がＯＮ（接続状態）にされる。この後、スロットルバルブ７５が徐々に開かれることにより、エンジン１０の回転速度が上昇すると同時に車速も上昇する。
【００７１】
また、時間Ｔ８では、スロットルバルブ７５が閉じられるとともに、ブレーキ装置が制動操作され、時間Ｔ９では車速が０になるが、この時間８Ｔ〜Ｔ９の間では、発条装置４３に充分に蓄力ができていない。このため、時間Ｔ９で、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速状態がニュートラルに変更され、その後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮ（接続状態）に戻されても、エンジン１０は自動停止しない。したがって、時間Ｔ９から時間Ｔ１０の期間ａは、車両が停止してもエンジン１０の自動停止は行われない。
時間Ｔ１０の前後では、ミッションクラッチ１２が一旦ＯＦＦ（遮断状態）にされて変速機１１の変速段が操作され、その後にミッションクラッチ１２が再度ＯＮにされる。この後、スロットルバルブ７５が徐々に開かれることにより、車両が発進する。
【００７２】
以上のように、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００においては、エンジン１０の運転中にクランク軸１６の回転力を蓄力装置である発条装置４３に蓄え、発条装置４３の蓄力が充分であること（蓄力センサ７９が所定以上の蓄力を検知したこと）を停止許可条件の少なくとも一つとしてエンジン１０を自動停止させ、エンジン１０の再始動時には、発条装置４３の蓄力を解放することによってエンジン１０を始動させるため、エンジン１０の再始動時にスタータモータを使用する場合に比較して電力消費を大幅に削減することができる。
したがって、この自動停止・始動装置１００を用いることにより、車両に搭載するバッテリの小型化と、電動式のスタータモータの削減によって製品コストの低減を図ることができる。
【００７３】
そして、この自動停止・始動装置１００は、エンジン１０を自動停止させる前に、発条装置４３の蓄力状態を判定し、発条装置４３の蓄力が充分である場合にだけ、エンジン１０の自動停止を許可するようになっているため、エンジン１０が自動停止した場合の発条装置４３によるエンジン１０の再始動を確実なものとすることができる。
【００７４】
また、この自動停止・始動装置１００では、ブレーキ装置の制動操作時に、発条装置４３がクランク軸１６と接続されて力を蓄えるため、定速走行や加速時に発条装置４３での蓄力を蓄える動作を抑制しつつ、車両の停止前に予め発条装置４３に力を蓄えることができる。
【００７５】
また、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００においては、発条装置４３の入力側の動力伝達経路とクランク軸１６の間に、ブレーキ装置の非操作時と、発条装置４３が充分に蓄力されているときに動力伝達を遮断し、ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ発条装置４３の蓄力が不充分であるときに、動力伝達可能に接続する断接装置５５が設けられているため、断接装置５５によって発条装置４３の過剰な蓄力を防止することができ、しかも、ブレーキ装置の非操作時や、発条装置４３が充分に蓄力されている状況での不要なフリクションの増大を抑制することができる。
【００７６】
また、このエンジン１０の自動停止・始動装置１００では、発条装置４３の蓄力が所定以上になったときには、ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、クランク軸と発条装置４３の入力側との動力伝達を遮断する構成とされているため、発条装置４３に力が充分に蓄えられている状態でブレーキ装置が操作されても、クランク軸１６と発条装置４３の間を遮断して、不要なフリクションの増大と、発条装置４３の過剰な蓄力の蓄え動作とを防止することができる。
【００７７】
特に、この実施形態の自動停止・始動装置１００では、断接装置５５が、クランク軸１６と常時連動回転する駆動側噛み合いリング５８と、発条装置４３の回転軸４４と連動回転する従動側噛み合いリング５９と、ブレーキ装置の制動操作時に、駆動側噛み合いリング５８を従動側噛み合いリング５９と噛み合う側に変位させるブレーキ連動レバー６０と、発条装置４３の蓄力の増大に応じて従動側噛み合いリング５９を駆動側噛み合いリング５８から離反する方向に変位させるカム機構６１と、を備えた構成とされているため、センサ類や複雑な制御装置を用いない簡単な構成でありながら、発条装置４３の過剰な蓄力を未然に防止することができる。
【００７８】
また、この実施形態で用いる蓄力センサ７９は、発条装置４３の回転軸４４の回転に連動して軸方向に変位する従動側噛み合いリング５９の変位に基づいて発条装置４３の蓄力状態を検出する構成とされているため、極めて簡単な構成によって発条装置４３の蓄力状態を正確に検出することができる。
【００７９】
さらに、この自動停止・始動装置１００においては、エンジン１０の自動停止時にクラッチスイッチ７８によってミッションクラッチ１２の遮断操作が検出されたときに、発条装置４３のストッパ４７が蓄力を解放してエンジン１０を始動させるため、ミッションクラッチ１２がクランク軸１６を変速機１１側と切り離したタイミングでエンジン１０を迅速に始動させることができる。
【００８０】
また、この自動停止・始動装置１００においては、発条装置４３の回転軸４４に、蓄力解放時にのみクランク軸１６側に飛び出してクランク軸１６側の従動側噛み合いリング６８と噛合する駆動側噛み合いリング６６が設けられているため、蓄力の解放によるエンジン始動時以外の状況では、発条装置４３をクランク軸１６から切り離してエンジン１０のフリクションの増大を防止することができる。
【００８１】
また、この自動停止・始動装置１００では、従動ギヤ５６と駆動側噛み合いリング５８とを支持する第１巻上げ軸５４と、従動側噛み合いリング５９を保持する第２巻上げ軸４８とが、クランク軸１６と平行に、かつクランク軸１６上のクランクウェブ２３と発条装置４３の本体部４５との間の軸方向領域に配置されているため、発条装置４３の入力側の断接装置５５の部品をクランク軸１６回りの限られたスペースにコンパクトに配置することができる。したがって、パワーユニット２の小型化を図ることができる。
【００８２】
また、この自動停止・始動装置１００では、クランク軸１６から変速機１１に動力を伝達する出力ギヤ２８が、クランク軸１６から第１巻上げ軸５４の従動ギヤ５６に動力を伝達する駆動ギヤを兼ねているため、ユニットケース１７内の部品点数の削減と、クランク軸１６回りのコンパクト化を図ることができる。
【００８３】
また、この自動停止・始動装置１００では、図２に示すように、変速機１１のメイン軸２９がクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両後方側に配置され、第１巻上げ軸５４と第２巻上げ軸４８とがクランク軸１６の回転中心Ｏよりも車両前方側に配置されているため、重量の嵩む第１，第２巻上げ軸５４，４８を、クランク軸１６の回転中心Ｏを挟んで変速機１１のメイン軸１６と車体前後方向で良好にバランスさせることができる。
【００８４】
さらに、この実施形態の自動停止・始動装置１００においては、図２に示すように、第１，第２巻上げ軸５４，４８がさらにクランク軸１６の回転中心Ｏよりも上方側に配置されているため、クランク軸１６の車両前方側の占有幅を狭め、パワーユニット２のブロック全体のコンパクト化を図ることができる。
【００８５】
また、この実施形態の自動停止・始動装置１００においては、クランク軸１６の回転力を蓄力する蓄力装置が、ゼンマイばねを有する発条装置４３によって構成されているため、製造の容易な極めて簡単な構造でありながら、クランク軸１６の回転力を効率良く蓄力することができる。
ただし、クランク軸１６の回転力を蓄力する蓄力装置は、この実施形態の発条装置４３に限らず、ゼンマイばね以外のばね部材を用いるものや、圧縮性流体を用いて力を蓄えるものであっても良い。
【００８６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、内燃機関の自動停止・始動装置を自動二輪車に採用しているが、自動停止・始動装置は四輪車両や三輪車両にも適用が可能である。また、蓄力センサは非接触型のセンサであっても接触型のセンサであっても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０…エンジン（内燃機関）
１１…変速機
１２…ミッションクラッチ
１６…クランク軸
２３…クランクウェブ
２８…出力ギヤ（駆動ギヤ）
２９…メイン軸
４３…発条装置（蓄力装置）
４４…回転軸
４５…本体部
４７…ストッパ（蓄力保持手段）
４８…第２巻上げ軸
５４…第１巻上げ軸
５５…断接装置
５６…従動ギヤ
５８…駆動側噛み合いリング（クランク側係合部材）
５９…従動側噛み合いリング（蓄力側係合部材）
６０…ブレーキ連動レバー（第１の断接操作機構）
６１…カム機構（第２の断接操作機構）
６６…駆動側噛み合いリング（飛び込み式ギヤ）
６８…従動側噛み合いリング（入力ギヤ）
７０…ＥＣＵ（制御装置）
７８…クラッチスイッチ（クラッチ操作検出手段）
７９…蓄力センサ（蓄力状態検出手段）
Ｏ…回転中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両運転中に内燃機関（１０）の停止許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を自動的に停止させ、その後に前記内燃機関（１０）の再始動許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を再始動させる制御装置（７０）を備えた内燃機関の自動停止・始動装置であって、
クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えるとともに、前記内燃機関（１０）の始動時に蓄力を解放することによって前記クランク軸（１６）を回転させる蓄力装置（４３）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出する蓄力状態検出手段（７９）と、を備え、
前記制御装置（７０）は、前記蓄力状態検出手段（７９）によって検出された蓄力が所定以上であることを前記停止許可条件の少なくとも一つとして、前記内燃機関（１０）を自動停止させることを特徴とする内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項２】
前記蓄力装置（４３）は、車両のブレーキ装置の制動操作時に前記クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項３】
前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間には、前記ブレーキ装置の制動操作が行われていないときと、前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上になったときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間の動力伝達を遮断し、前記ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上に達しないときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間を接続する断接装置（５５）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項４】
前記断接装置は、前記蓄力装置の蓄力が前記所定以上となったときは、前記ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、前記蓄力装置とクランク軸との間の動力伝達を遮断することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項５】
前記断接装置（５５）は、
前記クランク軸（１６）とともに回転するクランク側係合部材（５８）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材（５９）と、
前記ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時に前記クランク側係合部材（５８）を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構（６０）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力の増大に応じて前記蓄力側係合部材（５９）を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構（６１）と、
を備えて成ることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項６】
前記蓄力状態検出手段（７９）は、前記蓄力側係合部材（５９）の変位に基づいて前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項７】
前記蓄力装置（４３）の蓄力を保持する蓄力保持手段（４７）と、
運転者によるクラッチ（１２）の接続解除操作を検出するクラッチ操作検出手段（７８）と、を備え、
前記制御装置（７０）は、前記内燃機関（１０）の自動停止状態において、前記クラッチ操作検出手段（７８）が前記クラッチ（１２）の接続解除操作を検出したときに、前記蓄力保持手段（４７）による蓄力の保持を解除して、前記内燃機関（１０）を始動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項８】
前記蓄力装置（４３）には、蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、
前記回転軸（４４）には、クランク軸側の入力ギヤ（６８）から離反する方向にばね付勢され、当該回転軸（４４）の回転によって前記入力ギヤ（６８）方向に移動して当該入力ギヤ（６８）と噛合する飛び込み式ギヤ（６６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項９】
前記蓄力装置（４３）には、前記クランク軸（１６）と同軸であって蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、
前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）は、前記回転軸（４４）における前記クランク軸（１６）側の端部と逆側の端部寄りに配置され、
前記クランク軸（１６）上のクランクウェブ（２３）よりも前記回転軸（４４）側寄りには、駆動ギヤ（２８）が設けられ、
前記駆動ギヤ（２８）と噛合する従動ギヤ（５６）と前記クランク側係合部材（５８）とを有する第１巻上げ軸（５４）と、前記蓄力側係合部材（５９）を有する第２巻上げ軸（４８）と、が前記クランク軸（１６）と平行に、かつ前記クランクウェブ（２３）と前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）との間の軸方向領域に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１０】
前記クランク軸（１６）の駆動ギヤ（２８）は、変速機（１１）に動力を伝達する出力ギヤを兼ねることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１１】
前記変速機（１１）のメイン軸（２９）が前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両後方側に配置され、
前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とが前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両前方側に配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１２】
前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とがさらに前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１３】
前記蓄力装置（４３）は、金属ばねによって力を蓄える発条装置によって構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１】
車両運転中に内燃機関（１０）の停止許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を自動的に停止させ、その後に前記内燃機関（１０）の再始動許可条件が成立したときに前記内燃機関（１０）を再始動させる制御装置（７０）を備えた内燃機関の自動停止・始動装置であって、
クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えるとともに、前記内燃機関（１０）の始動時に蓄力を解放することによって前記クランク軸（１６）を回転させる蓄力装置（４３）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出する蓄力状態検出手段（７９）と、を備え、
前記制御装置（７０）は、前記蓄力状態検出手段（７９）によって検出された蓄力が所定以上であることを前記停止許可条件の少なくとも一つとして、前記内燃機関（１０）を自動停止させることを特徴とする内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項２】
前記蓄力装置（４３）は、車両のブレーキ装置の制動操作時に前記クランク軸（１６）の回転によって力を蓄えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項３】
前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間には、前記ブレーキ装置の制動操作が行われていないときと、前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上になったときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間の動力伝達を遮断し、前記ブレーキ装置の制動操作が行われ、かつ前記蓄力装置（４３）の蓄力が前記所定以上に達しないときに、前記蓄力装置（４３）とクランク軸（１６）の間を接続する断接装置（５５）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項４】
前記断接装置は、前記蓄力装置の蓄力が前記所定以上となったときは、前記ブレーキ装置の制動操作が行われている場合であっても、前記蓄力装置とクランク軸との間の動力伝達を遮断することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項５】
前記断接装置（５５）は、
前記クランク軸（１６）とともに回転するクランク側係合部材（５８）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力の蓄え動作に連動して回転する蓄力側係合部材（５９）と、
前記ブレーキ装置の操作に連動して制動操作時に前記クランク側係合部材（５８）を動力接続方向に変位させる第１の断接操作機構（６０）と、
前記蓄力装置（４３）の蓄力の増大に応じて前記蓄力側係合部材（５９）を動力遮断方向に変位させる第２の断接操作機構（６１）と、
を備えて成ることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項６】
前記蓄力状態検出手段（７９）は、前記蓄力側係合部材（５９）の変位に基づいて前記蓄力装置（４３）の蓄力状態を検出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項７】
前記蓄力装置（４３）の蓄力を保持する蓄力保持手段（４７）と、
運転者によるクラッチ（１２）の接続解除操作を検出するクラッチ操作検出手段（７８）と、を備え、
前記制御装置（７０）は、前記内燃機関（１０）の自動停止状態において、前記クラッチ操作検出手段（７８）が前記クラッチ（１２）の接続解除操作を検出したときに、前記蓄力保持手段（４７）による蓄力の保持を解除して、前記内燃機関（１０）を始動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項８】
前記蓄力装置（４３）には、蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、
前記回転軸（４４）には、クランク軸側の入力ギヤ（６８）から離反する方向にばね付勢され、当該回転軸（４４）の回転によって前記入力ギヤ（６８）方向に移動して当該入力ギヤ（６８）と噛合する飛び込み式ギヤ（６６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項９】
前記蓄力装置（４３）には、前記クランク軸（１６）と同軸であって蓄力によって回転する回転軸（４４）が設けられ、
前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）は、前記回転軸（４４）における前記クランク軸（１６）側の端部と逆側の端部寄りに配置され、
前記クランク軸（１６）上のクランクウェブ（２３）よりも前記回転軸（４４）側寄りには、駆動ギヤ（２８）が設けられ、
前記駆動ギヤ（２８）と噛合する従動ギヤ（５６）と前記クランク側係合部材（５８）とを有する第１巻上げ軸（５４）と、前記蓄力側係合部材（５９）を有する第２巻上げ軸（４８）と、が前記クランク軸（１６）と平行に、かつ前記クランクウェブ（２３）と前記蓄力装置（４３）の本体部（４５）との間の軸方向領域に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１０】
前記クランク軸（１６）の駆動ギヤ（２８）は、変速機（１１）に動力を伝達する出力ギヤを兼ねることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１１】
前記変速機（１１）のメイン軸（２９）が前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両後方側に配置され、
前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とが前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも車両前方側に配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１２】
前記第１巻上げ軸（５４）と第２巻上げ軸（４８）とがさらに前記クランク軸（１６）の回転中心（Ｏ）よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【請求項１３】
前記蓄力装置（４３）は、金属ばねによって力を蓄える発条装置によって構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止・始動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７２４２１（Ｐ２０１３−７２４２１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４３６１（Ｐ２０１１−２１４３６１）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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