JP2003028033A - 内燃機関の始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機のブラシの摩耗および摩擦回転抵抗の
増大を防止でき、油圧アクチュエータおよび電動機の一
方が作動不能な状態の場合でも、他方で始動を支障なく
行える内燃機関の始動装置を提供する。 【解決手段】 油圧アクチュエータ１５と、油圧アクチ
ュエータ１５で回転駆動される第１回転軸１５ａと、電
動機１７と、第１回転軸１５ａに並列に配置され、電動
機１７で回転駆動される第２回転軸１７ａと、クランク
軸２と一体に回転する被駆動ギヤ４と、始動時に被駆動
ギヤ４に噛み合う駆動ギヤ１２と、駆動ギヤ１２に連結
された第３回転軸１３と、第１および第３の回転軸１５
ａ、１３を互いに遮断可能に連結し、第１回転軸１５ａ
の回転を第３回転軸１３に伝達する第１動力伝達機構１
９と、第２および第３の回転軸１７ａ、１３を互いに遮
断可能に連結し、第２回転軸１７ａの回転を第３回転軸
１３に伝達する第２動力伝達機構２１と、を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧アクチュエー
タおよび電動機により内燃機関を始動する内燃機関の始
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の始動装置として、例えば
実開昭５９−７３５７９号公報に記載されたものが知ら
れている。この始動装置は、電気モータおよび油圧モー
タを有し、内燃機関（以下「エンジン」という）の始動
を、両モータのいずれによっても行えるように構成され
ている。電気モータは、その回転軸にスプライン結合さ
れたピニオンを有し、始動時、このピニオンは、飛び込
み機構によって、エンジン側に向かって軸線方向にスラ
イドし、エンジンのクランク軸と一体のリングギヤに噛
み合わされる。一方、油圧モータは、電気モータの回転
軸の上記ピニオンと反対側に配置され、回転軸の同軸上
にワンウェイクラッチを介して直列に連結されている。
油圧モータは、アキュムレータに蓄圧された油圧によっ
て駆動され、油圧モータの作動・停止は、アキュムレー
タ内の油圧に応じ、アキュムレータとの間に設けた電磁
開閉弁の開閉によって制御される。

【０００３】この始動装置では、始動時、電気モータの
ピニオンが、飛び込み機構によってリングギヤに噛み合
わされるとともに、アキュムレータ内の油圧が所定値以
上のときに、油圧モータが駆動される。これにより、油
圧モータの回転が、ワンウェイクラッチを介して電気モ
ータの回転軸に伝達され、さらにピニオンからリングギ
ヤに伝達されることによって、エンジンが始動される。
一方、アキュムレータ内の油圧が上記所定値未満のとき
には、油圧モータが停止されるとともに、電気モータが
駆動されることによって、エンジンが始動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の始
動装置では、油圧モータが電気モータに直列に連結され
ているため、電気モータで始動する場合には、ワンウェ
イクラッチが空転することで、油圧モータには電気モー
タの回転が伝達されない一方、油圧モータで始動する場
合には、その回転がワンウェイクラッチを介して電気モ
ータに伝達され、電気モータが油圧モータと同じ回転数
で一緒に回転してしまう。このため、電気モータの回転
軸に常に接触しているブラシが摩耗しやすいという問題
がある。このブラシの摩耗の問題は、油圧モータがもつ
高トルク特性を利用して、アイドルストップ時の再始動
に適用し、これを短時間で行おうとした場合には、電気
モータによる場合よりも始動回転数が高くなるため、特
に顕著になる。そして、ブラシの摩耗が進むと、摩擦に
よる回転抵抗が大きくなってしまい、エンジン側への油
圧モータのトルクの伝達効率が低下するため、始動性に
悪影響を及ぼすとともに、油圧モータを出力の大きいも
のに設計する必要がある。

【０００５】また、油圧モータによる始動回転数の増大
に伴い、高回転に耐えられるよう、電気モータを、本来
の始動のためには必要でないにもかかわらず、堅牢な構
造に設計しなければならず、余分なコスト増を招く。さ
らに、電気モータが異物のかみ込みによる固着などによ
って作動不能な状態になった場合には、油圧モータによ
る始動も不能になる結果、始動がまったく不可能になっ
てしまう。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、油圧アクチュエータとの併用に
伴う電動機のブラシの摩耗、およびそれに起因する摩擦
回転抵抗の増大を防止できるとともに、油圧アクチュエ
ータおよび電動機の一方が作動不能な状態になった場合
でも、他方により始動を支障なく行うことができる内燃
機関の始動装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、クランク軸２を回
転駆動することによって内燃機関１を始動する内燃機関
の始動装置であって、油圧により駆動される油圧アクチ
ュエータ（実施形態における（以下、本項において同
じ）油圧モータ１５）と、油圧アクチュエータにより回
転駆動される第１回転軸（回転軸１５ａ）と、電動機
（電気モータ１７）と、第１回転軸に並列に配置され、
電動機により回転駆動される第２回転軸（回転軸１７
ａ）と、クランク軸２と一体に回転する被駆動ギヤ（リ
ングギヤ４）と、内燃機関１の始動時に被駆動ギヤに噛
み合う駆動ギヤ（ピニオンギヤ１２）と、駆動ギヤに連
結された第３回転軸（出力軸１３）と、第１および第３
の回転軸を互いに遮断可能に連結し、第１回転軸の回転
を第３回転軸に伝達する第１動力伝達機構（第１ワンウ
ェイクラッチ１９）と、第２および第３の回転軸を互い
に遮断可能に連結し、第２回転軸の回転を第３回転軸に
伝達する第２動力伝達機構（第２ワンウェイクラッチ２
１）と、を備えていることを特徴とする。

【０００８】この内燃機関の始動装置では、油圧アクチ
ュエータにより回転駆動される第１回転軸と、電動機に
より回転駆動される第２回転軸が、互いに並列に配置さ
れている。第１回転軸は、駆動ギヤを連結した第３回転
軸に、第１動力伝達機構によって遮断可能に連結され、
第２回転軸は、第３回転軸に第２の動力伝達機構によっ
て遮断可能に連結されている。そして、油圧アクチュエ
ータによる始動時には、クランク軸と一体の被駆動ギヤ
に駆動ギヤが噛み合うとともに、第１動力伝達機構を連
結状態とし且つ第２動力伝達機構を遮断状態とした状態
で、油圧アクチュエータが駆動される。これにより、油
圧アクチュエータの回転が、第１回転軸および第１動力
伝達機構を介して、第３回転軸に伝達され、さらに駆動
ギヤを介して被駆動ギヤに伝達されることによって、内
燃機関が始動される。この場合、第２回転軸が第２動力
伝達機構により第３回転軸に対して遮断されているの
で、電動機には、内燃機関および油圧アクチュエータの
動力はまったく伝達されず、電動機が回転させられるこ
とも、回転抵抗になることもない。

【０００９】一方、電動機による始動時には、被駆動ギ
ヤに駆動ギヤが噛み合うとともに、上記とは逆に、第１
動力伝達機構を遮断状態とし且つ第２動力伝達機構を連
結状態とした状態で、電動機が駆動される。これによ
り、電動機の回転が、第２回転軸および第２動力伝達機
構を介して、第３回転軸に伝達されることによって、内
燃機関が始動される。この場合もまた、第１回転軸が第
１動力伝達機構により第３回転軸に対して遮断されてい
るので、油圧アクチュエータには、内燃機関および電動
機の動力はまったく伝達されず、油圧アクチュエータが
回転させられることも、回転抵抗になることもない。

【００１０】以上のように、本発明の始動装置によれ
ば、油圧アクチュエータおよび電動機の動力を、相互間
の動力伝達を遮断した状態で、内燃機関に選択的に伝達
し、これを始動することができる。すなわち、油圧アク
チュエータおよび電動機のいずれによる始動の場合で
も、他方をまったく回転させることなく、互いに独立し
て、始動を行うことができる。その結果、油圧アクチュ
エータとの併用に伴う電動機のブラシの摩耗、およびそ
れに起因する摩擦回転抵抗の増大を防止することができ
る。また、油圧アクチュエータがもつ高回転特性に合わ
せて、電動機を堅牢化するなどの余分な設計も不要にな
る。さらに、油圧アクチュエータおよび電動機の一方が
作動不能な状態になった場合でも、他方によって始動を
支障なく行うことができる。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
内燃機関の始動装置において、第１および第２の動力伝
達機構は、第１および第２の回転軸が第３回転軸を駆動
する方向に回転するときのみ、第１および第２の回転軸
の回転を第３回転軸に伝達する第１および第２のワンウ
ェイクラッチ１９、２１でそれぞれ構成されていること
を特徴とする。

【００１２】この構成によれば、油圧アクチュエータに
よる始動時には、第１回転軸の回転が第１ワンウェイク
ラッチを介して第３回転軸に伝達される一方、その際、
第２ワンウェイクラッチは空転するので、第２および第
３の回転軸は互いに遮断状態になる。一方、電動機によ
る始動時には、上記とは逆に、第２回転軸の回転が第２
ワンウェイクラッチを介して第３回転軸に伝達され、第
１ワンウェイクラッチの空転によって、第２および第３
の回転軸が互いに遮断される。以上のように、本発明の
始動装置では、第１および第２動力伝達機構としてそれ
ぞれワンウェイクラッチを採用することにより、油圧ア
クチュエータおよび電動機の一方による始動時に、他方
の遮断状態を、単純な構成により、制御をまったく必要
とすることなく、容易に実現することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形
態による内燃機関の始動装置を示している。同図の符号
１は、内燃機関（以下「エンジン」という）（ＥＮＧ）
であり、そのクランク軸２には、フライホイール３が固
定されている。また、このフライホイール３の外周面に
は、これに沿って、ヘリカルギヤから成るリングギヤ４
が一体に形成されている。

【００１４】一方、始動装置１１は、上記リングギヤ４
（被駆動ギヤ）と、ピニオンギヤ１２（駆動ギヤ）と、
一端部にピニオンギヤ１２を連結した出力軸１３（第３
回転軸）と、エンジン１の始動時に、ピニオンギヤ１２
をリングギヤ４側に移動させ、噛み合わせるためのマグ
ネットスイッチ（ＭＧ・ＳＷ）１４と、始動時にピニオ
ンギヤ１２を回転駆動する油圧モータ１５（油圧アクチ
ュエータ）と、油圧モータ１５を駆動する油圧モータ駆
動機構１６と、補助駆動用の電気モータ１７（電動機）
と、油圧モータ１５などの作動を制御するＥＣＵ５など
を備えている。

【００１５】ピニオンギヤ１２は、リングギヤ４に噛み
合い可能なヘリカルギヤで構成されている。また、ピニ
オンギヤ１２は、出力軸１３と同軸上にスプライン結合
されたピニオン軸１２ａの一端部に固定されており、そ
れにより、出力軸１３に回転不能かつ軸線方向に移動自
在に連結されている。

【００１６】マグネットスイッチ１４は、プランジャ１
４ａ、および内蔵した励磁コイルや復帰ばね（いずれも
図示せず）などを備えたソレノイドで構成されている。
また、プランジャ１４ａは、出力軸１３と同軸上に配置
されている。以上の構成により、マグネットスイッチ１
４の非励磁状態では、プランジャ１４ａがピニオンギヤ
１２のピニオン軸１２ａと間隔を隔てて対向すること
で、ピニオンギヤ１２はリングギヤ４と噛み合わない非
噛み合い位置に保持される（図１の状態）。一方、マグ
ネットスイッチ１４が励磁されたときには、プランジャ
１４ａが突出し、ピニオン軸１２ａを押圧することによ
って、ピニオンギヤ１２はリングギヤ４に噛み合う噛み
合い位置に駆動される（図示せず）。

【００１７】油圧モータ１５は、例えば斜板式のもので
あり、油圧モータ駆動機構１６から供給される油圧によ
って駆動される。その回転軸１５ａ（第１回転軸）は、
出力軸１３と平行に配置されるとともに、回転軸１５ａ
と一体の出力ギヤ１５ｂおよび中間ギヤ１８ａ、１８ｂ
から成る増速ギヤ列１８と、第１ワンウェイクラッチ１
９（第１動力伝達機構）を介して、出力軸１３に連結さ
れている。この第１ワンウェイクラッチ１９は、油圧モ
ータ１５が駆動され、出力軸１３を駆動するときのみ、
回転を伝達し、これと逆の回転関係のときには、回転を
遮断するように設定されている。

【００１８】一方、電気モータ１７は、油圧モータ１５
による始動が不能または不適な場合に、油圧モータ１５
に代わってピニオンギヤ１２を回転駆動し、エンジン１
の始動を補助的に行うものである。例えばエンジン１が
極低温状態にある場合には、そのフリクションが大きい
ことで、エンジン１の始動性が低下しているため、始動
が完了するまでに時間がかかるのに対し、油圧モータ１
５は、その構造上、トルクの出力時間が比較的短いた
め、安定した始動を確保できない可能性があることか
ら、電気モータ１７による始動が行われる。この電気モ
ータ１７の回転軸１７ａ（第２回転軸）は、出力軸１３
と平行に且つ油圧モータ１５の回転軸１５ａと並列に配
置されており、回転軸１７ａと一体の出力ギヤ１７ｂお
よび中間ギヤ２０ａ、２０ｂから成る減速ギヤ列２０
と、第２ワンウェイクラッチ２１（第２動力伝達機構）
を介して、出力軸１３に連結されている。この第２ワン
ウェイクラッチ２１もまた、電気モータ１７が駆動さ
れ、出力軸１３を駆動するときのみ、回転を伝達するよ
うに設定されている。

【００１９】油圧モータ駆動機構１６は、オイルポンプ
２２と、オイルポンプ２２を駆動する蓄圧用の電気モー
タ２３と、オイルポンプ２２で昇圧された油圧を蓄圧す
るアキュムレータ２４などで構成されている。オイルポ
ンプ２２は、電気モータ２３の回転軸２３ａに直結され
ているとともに、その吸込口はリザーブタンク２５に接
続されている。オイルポンプ２２の吐出口は、油路２６
を介して油圧モータ１５の入口ポート１５ｃに接続され
ており、油路２６には逆止弁２７が設けられている。ま
た、油路２６の逆止弁２７よりも下流側からは分岐路２
６ａが分岐しており、この分岐管２６ａにアキュムレー
タ２４が設けられている。以上の構成により、電気モー
タ２３の作動に伴ってオイルポンプ２２が駆動され、オ
イルポンプ２２で昇圧された油圧は、逆止弁２７を介し
てアキュムレータ２４に送られ、蓄圧される。

【００２０】また、油路２６には、アキュムレータ２４
と油圧モータ１５との間に、電磁開閉弁２８が設けられ
ている。この電磁開閉弁２８は、常閉型のものであり、
すなわち、その非励磁状態では油路２６を閉鎖する一
方、ＥＣＵ５からの駆動信号によって励磁されたときに
油路２６を開放し、アキュムレータ２４に蓄圧された油
圧を油圧モータ１５に供給する。油圧モータ１５に供給
されたオイルは、その出口ポート１５ｄおよび戻り油路
２９を介して、リザーブタンク２５に戻される。さら
に、分岐路２６ａには、油圧センサ３０が設けられてい
る。この圧力センサ３０は、アキュムレータ２４内の油
圧ＰＯＩＬを検出し、その検出信号をＥＣＵ５に出力す
る。

【００２１】ＥＣＵ５は、Ｉ／Ｏインターフェース、Ｃ
ＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示せず）などか
ら成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ
５は、イグニッションキー（図示せず）の操作状態や油
圧センサ３０からの検出信号などに応じて、マグネット
スイッチ１４、電気モータ１７、２３および電磁開閉弁
２８に駆動信号を出力することによって、それらの動作
を制御する。

【００２２】次に、上記構成の始動装置１１の動作を説
明する。まず、エンジン１の運転時においては、油圧セ
ンサ３０で検出されたアキュムレータ２４内の油圧ＰＯ
ＩＬが、その所定値ＰＯＩＬＬ以下に低下したときに、
電気モータ２３が駆動され、オイルポンプ２２が作動す
る。これにより、オイルポンプ２２で昇圧された油圧が
アキュムレータ２４に蓄圧される。なお、この所定値Ｐ
ＯＩＬＬは、例えば、油圧モータ１５を駆動するのに十
分な油圧値として設定されている。また、油圧ＰＯＩＬ
が所定値ＰＯＩＬＬよりも大きな所定の上限値ＰＯＩＬ
Ｈに達したときには、電気モータ２３およびオイルポン
ンプ２２が停止される。以上により、エンジン１の運転
時には、アキュムレータ２４内の油圧ＰＯＩＬが、油圧
モータ１５を駆動するのに十分な状態に昇圧されるとと
もに、エンジン１の停止後は、逆止弁２７によってその
油圧状態が維持される。

【００２３】油圧モータ１５によるエンジン１の始動時
には、マグネットスイッチ１４が駆動されることによっ
て、ピニオンギヤ１２が噛み合い位置に移動し、リング
ギヤ４に噛み合わされるとともに、電磁開閉弁２８が励
磁され、油路２６を開放する。これにより、アキュムレ
ータ２４から油圧モータ１５に油圧が供給され、油圧モ
ータ１５が回転駆動される。油圧モータ１５の回転は、
増速ギヤ列１８で増速された後、第１ワンウェイクラッ
チ１９を介して出力軸１３に伝達され、さらにピニオン
ギヤ１２を介してリングギヤ４を回転させることによっ
て、エンジン１が始動される。この場合、出力軸１３と
電気モータ１７の回転軸１７ａとの間に第２ワンウェイ
クラッチ２１が設けられているため、出力軸１３の動力
は、電気モータ１７にはまったく伝達されない。

【００２４】また、電気モータ１７による始動時には、
電磁開閉弁２８が非励磁状態に保持されるとともに、電
気モータ１７が駆動される。電気モータ１７の回転は、
減速ギヤ列２０で減速された後、第２ワンウェイクラッ
チ２１を介して出力軸１３に伝達され、リングギヤ４を
回転させることによって、エンジン１が始動される。こ
の場合もまた、出力軸１３と油圧モータ１５の間に第１
ワンウェイクラッチ１９が設けられていることで、出力
軸１３の動力は、油圧モータ１５にはまったく伝達され
ない。さらに、エンジン１が始動されるのに伴い、リン
グギヤ４の回転数がピニオンギヤ１２の回転数を上回る
ようになった後には、第１および第２のワンウェイクラ
ッチ１９、２１によって、出力軸１３のみが空転するの
で、エンジン１の動力は、油圧モータ１５および電気モ
ータ１７のいずれにもまったく伝達されない。

【００２５】以上のように、本実施形態によれば、油圧
モータ１５の回転軸１５ａと電気モータ１７の回転軸１
７ａを互いに並列に配置するとともに、油圧モータ１５
および電気モータ１７の動力を、第１および第２ワンウ
ェイクラッチ１９、２１により出力軸１３に選択的に伝
達することによって、エンジン１を始動する。したがっ
て、両モータ１５、１７のいずれによる始動の場合で
も、両モータ１５、１７相互間の動力伝達を完全に遮断
した状態で、他方をまったく回転させることなく、互い
に独立して、エンジン１を始動することができる。その
結果、油圧モータ１５との併用に伴う電気モータ１７の
ブラシの摩耗、およびそれに起因する摩擦回転抵抗の増
大を防止することができる。また、油圧モータ１５がも
つ高回転特性に合わせて、電気モータ１７を堅牢化する
などの余分な設計も不要になる。さらに、油圧モータ１
５および電気モータ１７の一方の作動が不能または不適
の状態になった場合、例えば電気モータ１７が固着によ
る作動不能になった場合や、極低温状態のように油圧モ
ータ１５による始動が適さない場合でも、他方によって
始動を支障なく行うことができる。

【００２６】また、本実施形態では、油圧モータ１５の
回転軸１５ａおよび電気モータ１７の回転軸１７ａを、
第１および第２のワンウェイクラッチ１９、２１を介し
て、出力軸１３に連結しているので、油圧モータ１５お
よび電気モータ１７の一方による始動時に、他方の遮断
状態を、単純な構成により、制御をまったく必要とする
ことなく、容易に実現することができる。

【００２７】図２は、本発明の第２実施形態による始動
装置を示している。なお、以下の説明では、上述した第
１実施形態と同じまたは同等の構成要素については、同
一の参照番号を付し、その説明は適宜、省略するものと
する。同図に示すように、本実施形態の始動装置３１
は、第１実施形態の始動装置１１と比較し、第１および
第２のワンウェイクラッチ１９、２１を、油圧モータ１
５の回転軸１５ａおよび電気モータ１７の回転軸１７ａ
に、それぞれ同軸上に配置した点が異なるものである。

【００２８】具体的には、油圧モータ１５は、第１実施
形態のそれよりも高回転型（小型）のものが採用されて
おり、その回転軸１５ａ上に設けた第１ワンウェイクラ
ッチ１９、ならびにそれと一体の出力ギヤ３２ａおよび
出力軸１３と一体の入力ギヤ３２ｂから成る等速ギヤ列
３２を介して、出力軸１３に連結されている。一方、電
気モータ１７の回転軸１７ａは、同軸上に設けた第２ワ
ンウェイクラッチ２１、ならびにそれと一体の出力ギヤ
３３ａ、中間ギヤ３３ｂおよび出力軸１３と一体の入力
ギヤ３３ｃから成る減速ギヤ列３３を介して、出力軸１
３に連結されている。他の構成は、第１実施形態と同様
である。

【００２９】したがって、本実施形態においても、互い
に並列に配置した油圧モータ１５の回転軸１５ａおよび
電気モータ１７の回転軸１７ａの動力を、第１および第
２ワンウェイクラッチ１９、２１により、両モータ１
５、１７相互間の動力伝達を完全に遮断した状態で、出
力軸１３に選択的に伝達し、エンジン１を始動するの
で、上述した第１実施形態の効果をまったく同様に得る
ことができる。

【００３０】なお、出力軸１３に対するマグネットスイ
ッチ１４、油圧モータ１５や電気モータ１７の配置など
は、図１および図２に示したものに限らず、様々な態様
が可能である。図示しないが、例えば、電気モータ１７
を、プラネタリギヤセットを介して出力軸１３と同軸上
に減速状態で配置するとともに、マグネットスイッチ１
４を出力軸１３と平行にまたは同軸上に配置してもよ
い。あるいは、油圧モータ１５として、高回転型のもの
を採用し、出力軸１３と同軸上に配置することも可能で
あり、それにより、増速ギヤ列１８の省略によって、始
動装置１１をよりコンパクトに構成することができる。
また、電気モータ１７についても、低回転・高出力型の
ものを採用することで、プラネタリギヤセットを介さず
に出力軸１３と同軸上に配置することが可能であり、そ
れにより、減速ギヤ列を省略することができる。

【００３１】図３は、本発明の第３実施形態による始動
装置を示している。同図に示すように、本実施形態の始
動装置４１は、第１実施形態の始動装置１１と比較し、
次の点が異なる。すなわち、電気モータ１７の回転軸１
７ａは、第１電磁クラッチ４２を介して、オイルポンプ
２２に連結されている。また、電気モータ１７の回転軸
１７ａは、出力軸１３および油圧モータ１５の回転軸１
５ａと平行・並列に配置されるとともに、その減速ギヤ
列２０と出力軸１３の間には、第１実施形態の第２ワン
ウェイクラッチ２１に代えて第２電磁クラッチ４３（第
２動力伝達機構）が設けられている。これに伴い、第１
実施形態の蓄圧専用の電気モータ２３は省略されてい
る。これらの第１および第２電磁クラッチ４２、４３の
作動は、ＥＣＵ５によって制御される。他の構成は、第
１実施形態と同様である。

【００３２】この始動装置４１の動作は次のとおりであ
る。まず、エンジン１の運転時には、第２電磁クラッチ
４３を遮断状態に保持するとともに、油圧ＰＯＩＬが所
定値ＰＯＩＬＬ以下に低下したときに、電気モータ１７
を作動させるとともに第１電磁クラッチ４２を接続す
る。これにより、電気モータ１７の回転が第１電磁クラ
ッチ４２を介してオイルポンプ２２に伝達され、これを
駆動することによって、アキュムレータ２４への蓄圧が
行われる。また、油圧ＰＯＩＬが上限値ＰＯＩＬＨに達
したときに、電気モータ１７を停止するとともに第１電
磁クラッチ４２を遮断する。以上により、第１実施形態
の始動装置１１と同様、アキュムレータ２４内の油圧Ｐ
ＯＩＬが、油圧モータ１５を駆動するのに十分な状態に
維持される。

【００３３】一方、油圧モータ１５による始動時には、
第１実施形態と同様、マグネットスイッチ１４を駆動
し、電磁開閉弁２８を励磁するとともに、第２電磁クラ
ッチ４３を遮断状態にする。これにより、エンジン１が
始動されるとともに、出力軸１３の動力は、第２電磁ク
ラッチ４３で遮断され、電気モータ１７にはまったく伝
達されない。また、電気モータ１７による始動時には、
これを駆動するとともに、第２電磁クラッチ４３を接続
する一方、第１電磁クラッチ４２を遮断することによっ
て、電気モータ１７の回転をオイルポンプ２２および油
圧モータ１５に伝達することなく、エンジン１を始動す
ることができる。この場合にも、出力軸１３の動力は、
第１ワンウェイクラッチ１９で遮断され、油圧モータ１
５にはまったく伝達されない。

【００３４】以上のように、本実施形態の始動装置４１
によれば、電気モータ１７から出力軸１３に動力を伝達
する第２動力伝達機構として、第２電磁クラッチ４３を
用い、ＥＣＵ５で適宜、制御することによって、第１ワ
ンウェイクラッチ１９および第２電磁クラッチ４３によ
り、両モータ１５、１７相互間の動力伝達を完全に遮断
した状態で、エンジン１を始動でき、したがって、第１
および第２実施形態の効果を同様に得ることができる。
また、１つの電気モータ１７で、エンジン１の始動とア
キュムレータ２４への蓄圧を行うことができる。その結
果、２つの電気モータ１７、２３を必要とする第１実施
形態と比較し、始動装置４１をコンパクトにかつ安価に
構成することができる。

【００３５】なお、図示しないが、本実施形態の第１ワ
ンウェイクラッチ１９に代えて、電磁クラッチを用い、
これをＥＣＵ５で制御するようにしてもよい。あるい
は、本実施形態の第１および第２電磁クラッチ４２、４
３に代え、第３および第２のワンウェイクラッチをそれ
ぞれ設けるとともに、電気モータ１７を始動時と逆方向
に回転駆動する逆転回路を付加してもよい。この場合、
第２ワンウェイクラッチは、電気モータ１７の正転時に
のみ、回転を出力軸１３に伝達し、第３ワンウェイクラ
ッチは、電気モータ１７の逆転時のみ、回転をオイルポ
ンプ２２に伝達するように設定される。以上の構成によ
り、電気モータ１７を正転および逆転させることによっ
て、エンジン１の始動とアキュムレータ２４への蓄圧を
それぞれ行うことが可能である。つまり、動力伝達機構
は、動力の断続が本実施形態の要求を満たせるものであ
れば、ワンウェイクラッチや電磁クラッチに限るもので
はない。

【００３６】また、図３の例では、電気モータ１７の出
力軸１３と反対側に、第１電磁クラッチ４２およびオイ
ルポンプ２２を配置しているが、電気モータ１７の回転
軸１７ａと出力軸１３の間にこれらと平行に配置したア
イドラ軸にオイルポンプ２２を連結するとともに、回転
軸１７ａおよび出力軸１３に噛み合うアイドラギヤとア
イドラ軸とを、第１電磁クラッチ４２で断続するように
してもよい。この構成では、スペース上、アイドラギヤ
が必要とされる場合において、省スペース化と部品の共
用化を図ることができる。また、第１電磁クラッチ４２
と電気モータ１７を同軸上に配置するようにしてもよ
い。

【００３７】あるいは、電気モータ１７をオイルポンプ
２２に常時、連結するとともに、オイルポンプ２２の吐
出流路を、アキュムレータ２４側とリザーブタンク２５
側に切り換える流路切換機構を設けてもよい。この構成
では、電気モータ１７を駆動するとともに、流路切換機
構により、オイルポンプ２２の吐出流路をアキュムレー
タ２４側に切り換えることによって、蓄圧を行うことが
できる。また、電気モータ１７の始動時には、オイルポ
ンプ２２の吐出流路をリザーブタンク２５側に切り換
え、リリーフさせることで、電気モータ１７の負荷を軽
減できる。この構成では、電気モータ１７を始動および
蓄圧に共用化するための、第３実施形態における高価な
第１および第２電磁クラッチ４２、４３や逆転回路など
の動力切換手段が不要になるので、コスト上、有利であ
る。また、流路切換機構をマグネットスイッチ１４や油
圧モータ１５などの始動機構とは別個に配置できるの
で、レイアウト上も有利である。

【００３８】図４は、本発明の第４実施形態による始動
装置を示している。同図に示すように、本実施形態の始
動装置５１では、油圧モータ１５の入口ポート１５ｃと
アキュムレータ２４とを接続する油路２６の途中に、逆
止弁２７および電磁開閉弁２８が互いに並列に設けられ
ており、第１実施形態のオイルポンプ２２は省略されて
いる。また、電気モータ１７の回転軸１７ａは、プラネ
タリギヤ５２および第２ワンウェイクラッチ２１を介し
て、出力軸１３に連結されている。

【００３９】一方、油圧モータ１５の回転軸１５ａは、
第１ワンウェイクラッチ１９と、それと一体の出力ギヤ
１９ａ、中間ギヤ５４ａおよび出力軸１３と一体のギヤ
５４ｂから成る始動用ギヤ列５４とを介して、出力軸１
３に連結されている。また、油圧モータ１５の回転軸１
５ａの端部にはギヤ５５ａが設けられ、ピニオン軸１２
ａのピニオンギヤ１２と反対側の端部には、ギヤ５５ａ
と噛み合い可能なギヤ５５ｂが設けられている。これら
のギヤ５５ａ、５５ｂは、蓄圧用ギヤ列５５を構成して
おり、ピニオンギヤ１２がリングギヤ４との非噛み合い
位置にあるときに互いに噛み合う（図４の状態）一方、
ピニオンギヤ１２が噛み合い位置にあるときには、噛み
合いが外れるように配置されている。

【００４０】この始動装置５１の動作は次のとおりであ
る。まず、油圧モータ１５による始動時には、第１およ
び第３実施形態と同様、マグネットスイッチ１４を駆動
するとともに、電磁開閉弁２８を励磁する。これによ
り、ピニオンギヤ１２がリングギヤ４に噛み合うととも
に、油圧モータ１５の回転が、第１ワンウェイクラッチ
１９および始動用ギヤ列５４を介して出力軸１３に伝達
されることによって、エンジン１が始動される。この場
合、ピニオンギヤ１２が噛み合い位置に移動するのに伴
い、蓄圧用ギヤ列５５の噛み合いが外れるため、エンジ
ン１の始動には影響を及ぼさない。また、油圧モータ１
５の動力は、第２ワンウェイクラッチ２１で遮断され、
電気モータ１７にはまったく伝達されない。

【００４１】また、電気モータ１７による始動時には、
マグネットスイッチ１４を駆動し、電磁開閉弁２８を非
励磁状態に保持するとともに、電気モータ１７を駆動す
る。これにより、電気モータ１７の回転が、プラネタリ
ギヤ５２および第２ワンウェイクラッチ２１を介して出
力軸１３に伝達されることによって、エンジン１が始動
される。この場合には、蓄圧用ギヤ列５５の噛み合いが
外れた状態にあること、および第１ワンウェイクラッチ
１９によって、電気モータ１７の動力は油圧モータ１５
にはまったく伝達されない。

【００４２】一方、エンジン１の運転時には、マグネッ
トスイッチ１４を不作動とし、電磁開閉弁２８を非励磁
状態に保持するとともに、油圧ＰＯＩＬが所定値ＰＯＩ
ＬＬ以下に低下したときに、電気モータ１７を作動させ
る。これにより、電気モータ１７の回転が、始動時と同
様にして出力軸１３に伝達され、さらに噛み合い状態に
ある蓄圧用ギヤ列５５を介して、油圧モータ１５の回転
軸１５ａに伝達される。この電気モータ１７の回転は、
第１ワンウェイクラッチ１９によって、始動用ギヤ列５
４を介しては油圧モータ１５に伝達されない。したがっ
て、油圧モータ１５は、電気モータ１７により蓄圧用ギ
ヤ列５５を介して回転駆動される。また、始動用ギヤ列
５４と蓄圧用ギヤ列５５ではギヤ段数が１段、異なるの
で、このときの油圧モータ１５の回転軸１５の回転方向
は、始動時とは逆になる。その結果、油圧モータ１５の
逆回転により昇圧された油圧が、その入口ポート１５
ｃ、油路２６および逆止弁２７を介して、アキュムレー
タ２４に送られ、蓄圧される。また、油圧ＰＯＩＬが上
限値ＰＯＩＬＨに達したときに、電気モータ１７は停止
される。

【００４３】以上のように、本実施形態の始動装置５１
においても、第１および第２ワンウェイクラッチ１９、
２１により、両モータ１５、１７相互間の動力伝達を完
全に遮断した状態で、エンジン１を始動でき、したがっ
て、第１および第２実施形態の効果を同様に得ることが
できる。また、油圧モータ１５を、始動用ギヤ列５４お
よび蓄圧用ギヤ列５５によって、アキュムレータ２４内
の油圧により正転方向に駆動され、エンジン１を始動す
る状態と、電気モータ１７により逆転方向に駆動され、
アキュムレータ２４への蓄圧を行う蓄圧状態とに、切り
換えることができる。その結果、第１実施形態の蓄圧用
のオイルポンプ２２を省略でき、その分、始動装置５１
をさらにコンパクトにかつ安価に構成することができ
る。また、本実施形態は、第３実施形態で用いた、電気
モータ１７を始動および蓄圧に共用するための第１およ
び第２電磁クラッチ４２、４３などの動力切換手段は不
要になるので、この点においてもコスト上、有利であ
る。なお、本実施形態では、油圧モータ１５を逆回転さ
せることによって、オイルポンプとして用いているが、
油圧モータとして、例えば反転機構付きの斜板式のもの
を採用することで、これを逆回転させることなく、オイ
ルポンプとして用いるようにしてもよい。その場合に
は、油圧モータ１５を逆回転させるための本実施形態の
中間ギヤ５４ａが不要となり、その分、部品点数を削減
することが可能になる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１による
内燃機関の始動装置によれば、油圧アクチュエータおよ
び電動機の動力を、相互間の動力伝達を遮断した状態
で、内燃機関に選択的に伝達し、これを始動できるの
で、油圧アクチュエータとの併用に伴う電動機のブラシ
の摩耗、およびそれに起因する摩擦回転抵抗の増大を防
止でき、電動機を堅牢化するなどの余分な設計が不要に
なるとともに、油圧アクチュエータおよび電動機の一方
が作動不能な状態になった場合でも、他方によって始動
を支障なく行うことができる。また、請求項２の始動装
置によれば、第１および第２動力伝達機構としてそれぞ
れワンウェイクラッチを採用することにより、油圧アク
チュエータおよび電動機の一方による始動時に、他方の
遮断状態を、単純な構成により、制御をまったく必要と
することなく、容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による内燃機関の始動装
置の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の第２実施形態による内燃機関の始動装
置の概略構成を示す図である。

【図３】本発明の第３実施形態による内燃機関の始動装
置の概略構成を示す図である。

【図４】本発明の第４実施形態による内燃機関の始動装
置の概略構成を示す図である。

【符号の説明】 １ 内燃機関 ２ クランク軸 ４ リングギヤ（被駆動ギヤ） １１ 始動装置 １２ ピニオンギヤ（駆動ギヤ） １３ 出力軸（第３回転軸） １５ 油圧モータ（油圧アクチュエータ） １５ａ 油圧モータの回転軸（第１回転軸） １７ 電気モータ（電動機） １７ａ 電気モータの回転軸（第２回転軸） １９ 第１ワンウェイクラッチ（第１動力伝達機構） ２１ 第２ワンウェイクラッチ（第２動力伝達機構） ３１ 始動装置 ４１ 始動装置 ４３ 第２電磁クラッチ（第２動力伝達機構） ５１ 始動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伏見 宏一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸を回転駆動することによって
   内燃機関を始動する内燃機関の始動装置であって、 油圧により駆動される油圧アクチュエータと、 前記油圧アクチュエータにより回転駆動される第１回転
   軸と、 電動機と、 前記第１回転軸に並列に配置され、前記電動機により回
   転駆動される第２回転軸と、 前記クランク軸と一体に回転する被駆動ギヤと、 前記内燃機関の始動時に前記被駆動ギヤに噛み合う駆動
   ギヤと、 当該駆動ギヤに連結された第３回転軸と、 前記第１および第３の回転軸を互いに遮断可能に連結
   し、前記第１回転軸の回転を前記第３回転軸に伝達する
   第１動力伝達機構と、 前記第２および第３の回転軸を互いに遮断可能に連結
   し、前記第２回転軸の回転を前記第３回転軸に伝達する
   第２動力伝達機構と、 を備えていることを特徴とする内燃機関の始動装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の動力伝達機構は、
   前記第１および第２の回転軸が前記第３回転軸を駆動す
   る方向に回転するときのみ、前記第１および第２の回転
   軸の回転を前記第３回転軸に伝達する第１および第２の
   ワンウェイクラッチでそれぞれ構成されていることを特
   徴とする、請求項１に記載の内燃機関の始動装置。