JP4645771B1 - エンジン始動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スタータ1は、ピニオンギヤ6を押し出す機能を有するピニオン押出用ソレノイド8と、モータ回路のメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチ10とを有し、アイドルストップが実施された時に、エンジンが停止する過程の減速期間中に再始動条件が成立すると、ECUの制御により、ピニオン押出用ソレノイド8への作動タイミングから所定の遅延時間(例えば40ms)を経過した時点でモータ通電用スイッチ10に通電される。この場合、ピニオンギヤ6がリングギヤ25に噛み合うまでは、モータ3が回転することはないので、両ギヤ6、25の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減できる。
【選択図】図1
Description
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、このピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、ピニオン押出手段及びメイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えるエンジン始動装置であって、エンジンを再始動させる際に、ピニオン押出手段を作動させる第1の作動タイミングに対し、メイン接点開閉手段を作動させる第2の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、ピニオン押出手段によりピニオン移動体が押し出されて、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤに噛み合った後、メイン接点開閉手段がメイン接点を閉じてモータに通電される様に、エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの遅延時間と、エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの遅延時間との何れかを再始動前のエンジンの状況に応じて設定するものであって、前記エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの前記遅延時間を前記エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの前記遅延時間以上としたことを特徴とする。
請求項1に記載したエンジン始動装置において、エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの遅延時間と、エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの遅延時間とが異なることを特徴とする。
請求項1または2に記載したエンジン始動装置において、タイミング遅延手段は、第1の作動タイミングと第2の作動タイミングとの間に30ms以上の遅延時間を設定することを特徴とする。
請求項1〜3に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオン押出手段は、通電時に第1の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動してピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、メイン接点開閉手段は、通電時に第2の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動してメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成され、制御手段は、ピニオン押出用ソレノイドの作動及びモータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御できると共に、タイミング遅延手段を構成する遅延機能を内蔵していることを特徴とする。
実施例1に示すエンジン始動装置は、例えば、交差点での信号停止や渋滞等による一時停止の際にエンジン(図示せず)を自動停止させ、その後、ユーザによる発進操作に応答してエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ装置を有する車両に搭載され、エンジンの始動を行うスタータ1(図1参照)と、このスタータ1の作動を制御する電子制御装置であるECU2(図3参照)とを備えている。
本実施例のエンジン始動装置は、アイドルストップの実施によりエンジンへの燃料カット及び吸気カットが行われた後、エンジンの回転が完全に停止する前の減速期間中(例えば、エンジンの揺動中)であっても、再始動条件が成立した場合は、スタータ1を起動して速やかにエンジンを再始動させることができる。この時、ECU2は、ピニオンギヤ6がリングギヤ25に噛み合うまでは、モータ通電用スイッチ10が作動しない(メイン接点がオンしない)ように、第1の作動タイミングと第2の作動タイミングとの間に所定の遅延時間を設定している。具体的には、第1の作動タイミングより第2の作動タイミングを30ms以上(好ましくは40ms以上)遅らせている。これにより、ピニオンギヤ6がリングギヤ25に噛み合うまでは、モータ3が回転することはないので、両ギヤ6、25の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、且つ、噛み合い時の信頼性、耐久性を向上できる。
実施例1では、ピニオン押出用ソレノイド8を作動させる第1の作動タイミングと、モータ通電用スイッチ10を作動させる第2の作動タイミングとをECU2により制御する一例を記載したが、この実施例2は、第1の作動タイミングと第2の作動タイミングとの間の遅延時間を遅延回路46により設定する一例である。
この実施例3は、ピニオン押出用ソレノイド8を作動させる第1の作動タイミングと、モータ通電用スイッチ10を作動させる第2の作動タイミングとの間に遅延時間を設定する手段として、上記の実施例2と同様に、遅延回路46を用いた他の一例である。
この実施例4は、図7に示す様に、ピニオンギヤ6を押し出す機能と、メイン接点を開閉する機能とを一つの電磁スイッチ50に持たせた一般的なピニオン押出し式スタータ1に本発明を適用した一例を説明する。
実施例5に示すエンジン始動装置は、実施例4に記載した従来の電磁スイッチ50を搭載するピニオン押出し式スタータ1と、モータ通電用リレー53(図8参照)とを組み合わせた構成を有する一例である。
実施例6〜9に示すエンジン始動装置は、実施例5と同様に、電磁スイッチ50を搭載するスタータ1と、モータ通電用リレー53とを有する他の例である。
実施例10に示すエンジン始動装置は、実施例5と同様に、電磁スイッチ50を搭載するスタータ1と、モータ通電用リレー53とを有する、その他の一例である。
実施例11、12のエンジン始動装置は、実施例2と同様に、第1の作動タイミングと第2の作動タイミングとの間に設定される遅延時間をECU2ではなく、遅延回路46によって設定する二つの例である。
この実施例13に示すエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にピニオンギヤ6をリングギヤ25に噛み合わせ、その後、ECU2に再始動信号が入力されるまで、モータ通電用リレー53の作動を遅延させる一例である。
本実施例は、図17に示す様に、実施例5〜13に記載したモータ通電用リレー53をスタータハウジング11に取り付けた場合の一例である。
本発明に係る実施例1〜13では、エンジンが停止する過程の減速期間中にピニオンギヤ6をリングギヤ25に噛み合わせているが、リングギヤ25の回転数が高い時にピニオンギヤ6を押し込むと、噛み合い時の衝撃が大きくなることも考えられるため、ピニオンギヤ6をリングギヤ25に噛み合わせる時は、リングギヤ25の回転数がアイドリング回転数より低い回転数(例えば、300rpm以下)で行うことにより、噛み合い時の衝撃を低減できる。
2 ECU(タイミング遅延手段、制御手段、制御装置)
3 モータ
4 出力軸
5 クラッチ(ピニオン移動体)
6 ピニオンギヤ(ピニオン移動体)
7 シフトレバー
8 ピニオン押出用ソレノイド(ピニオン押出手段)
9 バッテリ
10 モータ通電用スイッチ(メイン接点開閉手段)
11 スタータハウジング
12 ピニオン押出用ソレノイドのソレノイドケース
14 ピニオン押出用ソレノイドのソレノイドコイル(第1の電磁石)
14a 吸引コイル
14b 保持コイル
16 ピニオン押出用ソレノイドのプランジャ
20 スタータリレー
25 リングギヤ
26 モータ通電用スイッチのリレーケース
28 モータ通電用スイッチのリレーコイル(第2の電磁石)
29 モータ通電用スイッチの可動鉄心
31 B端子ボルト(端子ボルト)
32 M端子ボルト(端子ボルト)
33 固定接点(メイン接点)
34 可動接点(メイン接点)
40 モータのリード線
46 遅延回路(タイミング遅延手段)
47 1本の電気配線
47a 第1のリレー配線
47b 第2のリレー配線
48 第1のリレー
49 第2のリレー
50 電磁スイッチ
51 電磁スイッチのスイッチコイル
51a 吸引コイル
51b 保持コイル
52 電磁スイッチのプランジャ
53 モータ通電用リレー
53a 固定接点(リレー接点)
53c 可動接点(リレー接点)
54 モータ通電用サブリレー
55 端子間コネクタ
Claims (4)
- バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
このピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、
前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記ピニオン押出手段及び前記メイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記ピニオン押出手段を作動させる第1の作動タイミングに対し、前記メイン接点開閉手段を作動させる第2の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記ピニオン押出手段により前記ピニオン移動体が押し出されて、前記ピニオンギヤが静止位置から前記リングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進して前記リングギヤに噛み合った後、前記メイン接点開閉手段が前記メイン接点を閉じて前記モータに通電される様に、前記エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの前記遅延時間と、前記エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの前記遅延時間との何れかを再始動前の前記エンジンの状況に応じて設定するものであって、前記エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの前記遅延時間を前記エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの前記遅延時間以上としたことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1に記載したエンジン始動装置において、
前記エンジンの回転が完全に停止した後に再始動するときの前記遅延時間と、前記エンジンの回転が完全に停止する前に再始動するときの前記遅延時間とが異なることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1または請求項2に記載したエンジン始動装置において、
前記タイミング遅延手段は、前記第1の作動タイミングと前記第2の作動タイミングとの間に30ms以上の前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜3に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出手段は、通電時に第1の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、
前記メイン接点開閉手段は、通電時に第2の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動して前記メイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成
され、
前記制御手段は、前記ピニオン押出用ソレノイドの作動及び前記モータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御できると共に、前記タイミング遅延手段を構成する遅延機能を内蔵していることを特徴とするエンジン始動装置。
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