JP2010270674A - スタータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピニオンギヤ13を非連結位置から連結位置へ移動させるソレノイド14(移動用アクチュエータ)と、ピニオンギヤ13を回転駆動させるスタータモータ11と、を備えるエンジンのスタータ10に適用されることを前提とする。そして、ソレノイド14への通電オンオフを切り替えるA駆動リレー31(移動用スイッチ手段)、及びスタータモータ11への通電オンオフを切り替えるモータ用スイッチ手段12、32をそれぞれ独立して備え、モータ用スイッチ手段31、32を、スタータモータ11への通電オンオフを切り替えるリレースイッチ12(第1リレー)、及びリレースイッチ12の作動を制御するB駆動リレー32(第2リレー)の2段で構成する。
【選択図】 図1
Description
図1に示す本形態のエンジン始動装置1は、エンジンを始動させるための装置であり、車両停止時などにエンジン(内燃機関)を自動的に停止するアイドルストップシステムに用いられる。
上記第1実施形態では、リレースイッチ12の作動を制御するB駆動リレー32(第2リレー)に、電磁ソレノイド32aへ励磁電流が流れることにより通電オン作動する機械式リレーを用いている。これに対し、図3に示す本形態では、リレースイッチ12の作動を制御するB駆動リレー320に、MOSトランジスタ(半導体リレー)を用いている。なお、スタータモータ11の作動を制御するリレースイッチ12については、本形態でも第1実施形態と同様にして機械式リレーを用いている。
ここで、上記第2実施形態の如く駆動リレーにMOSトランジスタ310、320(半導体リレー)を用いた場合には、機械式リレー31、32を用いる第1実施形態にはなかった以下の懸念が生じる。すなわち、ドライバ回路311、321からMOSトランジスタ310、320にゲート信号(通電指令電流)を出力してMOSトランジスタ310、320を通電オン状態にするにあたり、その通電オン状態に維持させるために必要となる通電指令電流の値は、機械式リレー31、32のソレノイドコイル31aへ供給する励磁電流に比べて高くなる。
図5に示す本形態では、上記第3実施形態にかかる瞬断用回路44に換えて、バッテリ電圧を昇圧するための昇圧回路45(電力供給回路)を備えている。なお、上記第3実施形態と本形態との回路構成上の違いは瞬断用回路44を昇圧回路45に換えた点のみであり、他の回路構成については同じである。
一般的にECU20は、バッテリ電圧が所定値以下となった場合のバックアップ電源として、瞬時用回路440又は昇圧回路450を備えている。瞬時用回路440は、バッテリ70からの電力を蓄電しておき、バッテリ電圧が所定値以下となった場合にECU20のバックアップ電源として機能する。また、昇圧回路450はバッテリ電圧を昇圧する回路であり、バッテリ電圧が所定値以下となった場合に、昇圧回路450から安定した電圧の電力をECU20へ供給するバックアップ電源として機能する。
図7に示す本実施形態では、上記第1実施形態にかかる機械式リレー31、32と、上記第2実施形態にかかる半導体リレー310、320とを組み合わせて構成しており、バッテリ電圧が所定値以下となることが想定される場合には、機械式リレー31、32を用いてソレノイド14及びスタータモータ11の駆動を制御し、バッテリ電圧が所定値以下にならないと想定される場合には、半導体リレー310、320を用いてソレノイド14及びスタータモータ11の駆動を制御する。
要するに、上記第6実施形態では、初回始動時と自動始動時とで機械式リレー31、32の使用と半導体リレー310、320の使用を切り替えているが、本形態では、エンジン始動時のエンジン温度に応じて、機械式リレー31、32の使用と半導体リレー310、320の使用を切り替えている。
上記第1実施形態では、A駆動リレー31の配線がソレノイド14の一端に接続されているのに対し、図9に示す本形態では、A駆動リレー31の配線がソレノイド14の中間部位に接続されている。すなわち、ソレノイド14が、第1ソレノイド14a及び第2ソレノイド14bから構成されている。ここで、第2ソレノイド14bの一端は、スタータモータ11の高電位側に接続されている。これは、リレースイッチ12(SL2)を介したスタータモータ11への電力供給に先立ちソレノイド14(SL1)へ電力供給が行われることを前提とした構成である。
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
Claims (17)
- クランクシャフトに連動するリングギヤに噛み合う連結位置と非連結位置とに移動可能なピニオンギヤと、電力の供給によって前記ピニオンギヤを前記非連結位置から前記連結位置へ移動させる移動用アクチュエータと、電力の供給によって前記ピニオンギヤを回転駆動させるスタータモータと、を備える内燃機関のスタータに適用され、
前記移動用アクチュエータへの通電オンオフを切り替える移動用スイッチ手段、及び前記スタータモータへの通電オンオフを切り替えるモータ用スイッチ手段をそれぞれ独立して備え、
前記モータ用スイッチ手段は、前記スタータモータへの通電オンオフを切り替える第1リレー、及び前記第1リレーの作動を制御する第2リレーを有して構成されていることを特徴とするスタータ制御装置。 - 前記第2リレーに半導体リレーを用いたことを特徴とする請求項1に記載のスタータ制御装置。
- 電子制御装置により駆動制御され、前記第2リレーへ通電指令電流を供給するドライバ回路を備え、
前記電子制御装置は、前記スタータモータへ電力供給するバッテリを駆動源として作動するものであり、
前記バッテリの電力を蓄電しておき、前記バッテリの電圧が瞬時的に所定値以下に低下した時に、前記通電指令電流として用いる電力を前記ドライバ回路へ供給する電力供給回路を備えることを特徴とする請求項2に記載のスタータ制御装置。 - 電子制御装置により駆動制御され、前記第2リレーへ通電指令電流を供給するドライバ回路を備え、
前記電子制御装置は、前記スタータモータへ電力供給するバッテリを駆動源として作動するものであり、
前記バッテリの電圧を昇圧して、前記通電指令電流として用いる電力を前記ドライバ回路へ供給する電力供給回路を備えることを特徴とする請求項2に記載のスタータ制御装置。 - 前記移動用スイッチ手段及び前記モータ用スイッチ手段の作動を制御するマイクロコンピュータを有した電子制御装置を備え、
前記電力供給回路には、前記電子制御装置に設けられている前記マイクロコンピュータ用の電力供給回路が用いられていることを特徴とする請求項3又は4に記載のスタータ制御装置。 - 前記モータ用スイッチ手段は、前記第2リレーに並列して前記第1リレーの作動を制御する第3リレーを有し、
前記第3リレーに機械式リレーを用いたことを特徴とする請求項2又は3に記載のスタータ制御装置。 - 自動停止要求が発生したときに前記内燃機関を自動停止させ、自動始動要求が発生したときに前記内燃機関を自動始動させるアイドルストップシステムを備えた車両に適用され、
運転者が始動操作することによる前記内燃機関の始動時には、前記第3リレーを作動させることにより前記スタータモータへ通電させ、前記自動始動時には、前記第2リレーを作動させることにより前記スタータモータへ通電させることを特徴とする請求項6に記載のスタータ制御装置。 - 前記内燃機関の温度が所定温度以下である低温時には、前記第3リレーを作動させることにより前記スタータモータへ通電させ、所定温度以上である高温時には、前記第2リレーを作動させることにより前記スタータモータへ通電させることを特徴とする請求項6に記載のスタータ制御装置。
- 前記ピニオンギヤの移動位置とは無関係に、前記モータ用スイッチ手段による前記スタータモータへの通電オンオフが切り替え可能に構成され、
前記スタータモータの駆動状態とは無関係に、前記移動用スイッチ手段による前記移動用アクチュエータへの通電オンオフが切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のスタータ制御装置。 - 前記移動用スイッチ手段は、前記移動用アクチュエータへの通電オンオフを切り替える第4リレーを有して構成され、
前記第4リレーに半導体リレーを用いたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載のスタータ制御装置。 - 前記移動用スイッチ手段は、前記第4リレーに並列して、前記移動用アクチュエータへの通電オンオフを切り替える第5リレーを有して構成され、
前記第5リレーに機械式リレーを用いたことを特徴とする請求項10に記載のスタータ制御装置。 - 自動停止要求が発生したときに前記内燃機関を自動停止させ、自動始動要求が発生したときに前記内燃機関を自動始動させるアイドルストップシステムを備えた車両に適用され、
運転者が始動操作することによる前記内燃機関の始動時には、前記第5リレーを作動させることにより前記移動用アクチュエータへ通電させ、前記自動始動時には、前記第4リレーを作動させることにより前記移動用アクチュエータへ通電させることを特徴とする請求項11に記載のスタータ制御装置。 - 前記内燃機関の温度が所定温度以下である低温時には、前記第5リレーを作動させることにより前記移動用アクチュエータへ通電させ、所定温度以上である高温時には、前記第4リレーを作動させることにより前記移動用アクチュエータへ通電させることを特徴とする請求項11に記載のスタータ制御装置。
- 自動停止要求が発生したときに前記内燃機関を自動停止させ、自動始動要求が発生したときに前記内燃機関を自動始動させるアイドルストップシステムを備えた車両に適用されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載のスタータ制御装置。
- 前記スタータモータへ通電させる前に前記移動用アクチュエータへ通電させておくことで、前記ピニオンギヤを回転駆動させるに先立ち前記ピニオンギヤを前記連結位置へ移動して待機させておくよう、前記移動用スイッチ手段及び前記モータ用スイッチ手段の作動を制御するプリセット制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載のスタータ制御装置。
- 前記移動用アクチュエータは、一端が前記スタータモータの高電位側に接続されたソレノイドコイルを有して構成されるとともに、前記ソレノイドコイルの中間部位に電力供給されるよう構成され、
前記移動用スイッチ手段とともに前記モータ用スイッチ手段を通電オン作動させている時には、前記ソレノイドコイルの一端と前記中間部位とは同電位となるよう構成されていることを特徴とする請求項15に記載のスタータ制御装置。 - 前記移動用アクチュエータへ通電させる前に前記スタータモータへ通電させておくことで、前記ピニオンギヤを前記連結位置へ移動させるに先立ち前記ピニオンギヤを予め回転駆動させておくよう、前記移動用スイッチ手段及び前記モータ用スイッチ手段の作動を制御する先回し制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載のスタータ制御装置。
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