JP5059907B2 - Engine starter - Google Patents

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    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches

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Description

この発明は、エンジンをスタータモータにて始動させるエンジン始動装置に関するものである。   The present invention relates to an engine starter that starts an engine with a starter motor.

エンジンを始動する場合、スタータスイッチのコイルに通電を行い、スタータスイッチの固定接点を閉路することにより、車両用電源よりスタータモータへ電力を供給しスタータモータに回転トルクを発生させ、噛合されたピニオンギヤとリングギヤを介しスタータモータの回転力をエンジンクランク軸へ伝えエンジンを始動させる。この時、スタータスイッチの閉路時にはまだスタータモータは静止状態であり、逆起電圧が発生していないため、極めて小さいスタータ内部抵抗により数百〜千数百アンペアの突入電流が流れる。
その時、車両用電源は内部の固有抵抗により端子電圧が低下する電圧降下を発生する。 When starting the engine, the starter switch coil is energized and the fixed contact of the starter switch is closed to supply power from the vehicle power supply to the starter motor, generating rotational torque in the starter motor, and the meshed pinion gear And the torque of the starter motor is transmitted to the engine crankshaft via the ring gear and the engine is started. At this time, when the starter switch is closed, the starter motor is still in a stationary state and no back electromotive force is generated. Therefore, an inrush current of several hundred to several hundreds of amps flows due to an extremely small starter internal resistance.
At that time, the vehicular power source generates a voltage drop in which the terminal voltage decreases due to the internal specific resistance.

このため、エンジンの始動時に於いて、スタータモータ起動時の電流による車両用電源の電圧降下により、車両の他の電気機器、例えばステレオ、ナビゲーションシステム、エアコン等の使用時に瞬断を引き起こす問題があった。この瞬断は、通常のエンジンの始動では特に問題にはならないが、アイドリングストップ機能の搭載された車両等では、アイドリングストップ後の再始動を行う際に瞬断が発生し、運転手及び同乗者に不快感を与えることが懸念される。
これに対し、スタータモータの起動時に流れる突入電流を抑制する手段を備えて瞬断の発生を防止するスタータが公知である（特許文献１参照）。 For this reason, when starting the engine, a voltage drop of the vehicle power supply due to the current at the start of the starter motor causes a problem of causing a momentary interruption when using other electric devices of the vehicle such as a stereo, a navigation system, and an air conditioner. It was. This momentary disconnection is not particularly a problem when starting an ordinary engine, but in vehicles equipped with an idling stop function, an instantaneous disconnection occurs when restarting after idling stop, and the driver and passenger There is concern that it may cause discomfort.
On the other hand, there is a known starter that includes a means for suppressing an inrush current that flows when the starter motor is started to prevent the occurrence of a momentary interruption (see Patent Document 1).

この特許文献１に示されるスタータは、モータ回路にメイン接点と直列に接続される抵抗体と、モータ回路に抵抗体と並列に接続される補助接点を有し、この補助接点を開閉する第２の電磁スイッチとを備え、第１の電磁スイッチに通電した後、第２の電磁スイッチに通電するまでの時間を抵抗体通電時間と呼ぶ時に、第２の電磁スイッチの通電時にモータに流れる最大電流値を、第１の電磁スイッチの通電時にモータに流れる最大電流値以下になるように、抵抗体通電時間が設定されている。
即ち、この特許文献１には、抵抗体通電時間を適宜に設定して、第２の電磁スイッチの通電時にモータに流れる最大電流値を、第１の電磁スイッチの通電時にモータに流れる最大電流値以下に制御することで、バッテリ端子電圧の電圧降下を安定的に抑制して瞬断の発生を防止できるようにしたスタータが開示されている。 The starter disclosed in Patent Document 1 includes a resistor connected in series with a main contact to a motor circuit, and an auxiliary contact connected in parallel to the resistor to the motor circuit, and a second that opens and closes the auxiliary contact. The maximum current that flows to the motor when the second electromagnetic switch is energized is referred to as the resistor energization time after the first electromagnetic switch is energized and the second electromagnetic switch is energized. The resistor energization time is set so that the value is equal to or less than the maximum current value that flows through the motor when the first electromagnetic switch is energized.
That is, in this Patent Document 1, the resistor energization time is appropriately set, and the maximum current value that flows to the motor when the second electromagnetic switch is energized is the maximum current value that flows to the motor when the first electromagnetic switch is energized. There is disclosed a starter that can stably control the voltage drop of the battery terminal voltage and prevent the occurrence of instantaneous interruption by controlling the following.

特開２００９−２８７４５９号公報JP 2009-287459 A

上記の公知技術（特許文献１）においては、抵抗体通電時間を制御するために第２の電磁スイッチがタイマ回路を有しており、第１の電磁スイッチを閉じて抑制された電流を通電した後に、ＩＧスイッチからの信号を受けたタイマ回路が所定の時間経過後に第２の電磁スイッチの励磁コイルに通電することで、回路中に設けられた抵抗体を短絡し、バッテリの全電圧をモータへ印加する構成となっている。
しかし、何らかの原因で、例えば雰囲気温度の上昇や静電気、あるいはサージ等の影響によりタイマ回路が正常に動作しなかった場合には、第２の電磁スイッチの励磁コイルに通電が行われず、電流抑制抵抗体を短絡できないことが考えられる。
この場合、スタータモータには電流抑制抵抗を介して通電が行われ続けるため、モータに流れる電流値が小さくエンジン始動に時間がかかってしまう、あるいは、エンジンを始動できない恐れがある。 In the above known technique (Patent Document 1), the second electromagnetic switch has a timer circuit to control the resistor energization time, and the suppressed current is supplied by closing the first electromagnetic switch. Later, the timer circuit that receives the signal from the IG switch energizes the exciting coil of the second electromagnetic switch after a predetermined time has elapsed, thereby short-circuiting the resistor provided in the circuit, It is the structure applied to.
However, for some reason, for example, when the timer circuit does not operate normally due to an increase in ambient temperature, static electricity, surge, or the like, the energizing coil of the second electromagnetic switch is not energized, and the current suppression resistor It is thought that the body cannot be short-circuited.
In this case, since the starter motor is continuously energized via the current suppression resistor, the current value flowing through the motor is small, and it may take a long time to start the engine, or the engine may not be started.

これに対しては、上記の公知技術（特許文献１）の第２の電磁スイッチを常時閉接点（Ｎ／Ｃ接点）とし、タイマ回路が正常に動作している場合には第２の電磁スイッチの駆動コイルに通電し、抵抗体に通電を行うことで抑制された電流を通電し、タイマ回路により抵抗体通電時間を制御することで、抵抗体を短絡し、バッテリの全電圧をモータへ印加することが考えられる。この場合、何らかの異常によりタイマ回路が正常に動作しない場合には、第２の電磁スイッチの駆動コイルに通電が行われない結果、電流抑制抵抗体が常時短絡された状態となり、バッテリ端子電圧の電圧降下を安定的に抑制して瞬断の発生を防止するという効果は得られないものの、従来のエンジン始動装置としての機能は維持できる。   For this, the second electromagnetic switch of the above-mentioned known technique (Patent Document 1) is a normally closed contact (N / C contact), and the second electromagnetic switch when the timer circuit is operating normally. The drive coil is energized, the current suppressed by energizing the resistor is energized, the resistor energization time is controlled by the timer circuit, the resistor is short-circuited, and the entire battery voltage is applied to the motor It is possible to do. In this case, if the timer circuit does not operate normally due to some abnormality, the current suppressing resistor is always short-circuited as a result of not supplying current to the drive coil of the second electromagnetic switch, and the voltage of the battery terminal voltage Although the effect of stably suppressing the descent and preventing the occurrence of instantaneous interruption cannot be obtained, the function as a conventional engine starting device can be maintained.

しかし、このような回路構成では、第１の電磁スイッチが閉じる前に第２の電磁スイッチをまず短絡状態から開放する必要があり、一方では第２の電磁スイッチの開閉タイミングは前記タイマ回路により自由に決定することができる。
従って、第１の電磁スイッチが閉じる時間が第２の電磁スイッチが開放される時間よりも早い組み合わせの場合は、第１の電磁スイッチに通電するタイミングも制御して、第２の電磁スイッチよりも遅れて短絡されるようにする必要があり、回路構成が煩雑になる。一方、機械的に第１の電磁スイッチに通電後閉じるまでの時間を遅らせるとすると、アイドリングストップ等で要求されている迅速始動に反する結果となる。 However, in such a circuit configuration, it is necessary to first open the second electromagnetic switch from the short-circuit state before the first electromagnetic switch is closed. On the other hand, the opening and closing timing of the second electromagnetic switch is freely controlled by the timer circuit. Can be determined.
Therefore, in the case of a combination in which the time when the first electromagnetic switch is closed is earlier than the time when the second electromagnetic switch is opened, the timing when the first electromagnetic switch is energized is also controlled, so that It is necessary to be short-circuited with a delay, and the circuit configuration becomes complicated. On the other hand, if the time until the first electromagnetic switch is mechanically delayed after being energized is delayed, the result is contrary to the quick start required for idling stop or the like.

この発明は、上記のような従来のエンジン始動装置における課題を解決するためになされたものであって、簡単且つ安価な構成により、何らかの要因により電流抑制抵抗を短絡する短絡スイッチの開閉制御ができなくなくなった場合においても、エンジン始動装置としての機能を損なうことがなく、また、バッテリ端子電圧の低下に起因する「瞬断」の発生を防止することができるようにしたエンジン始動装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the problems in the conventional engine starter as described above, and can control the opening and closing of a short-circuit switch that short-circuits the current suppression resistor due to some factor, with a simple and inexpensive configuration. Provided is an engine starter capable of preventing the occurrence of “instantaneous interruption” caused by a decrease in battery terminal voltage without impairing the function as an engine starter even when it disappears. It is for the purpose.

この発明に係るエンジン始動装置は、電源とスタータモータとの間に直列接続されたスタータスイッチと、前記スタータスイッチに直列接続された抵抗体と、前記抵抗体を短絡する短絡スイッチと、前記短絡スイッチの開閉を制御するタイマ回路とを備え、前記スタータスイッチを閉じることにより前記電源から前記スタータスイッチと前記抵抗体を介して抑制された電流を前記スタータモータに通電し、前記スタータスイッチが閉じてから遅延時間経過後に前記短絡スイッチを閉じて前記抵抗体を短絡するようにしたエンジン始動装置であって、前記短絡スイッチの接点が常時閉接点であり、前記短絡スイッチに通電を開始してから接点が開路されるまでの時間が、前記スタータスイッチに通電を開始してから接点が閉路されるまでの時間よりも短く構成され、エンジン始動要求により前記スタータスイッチを介して前記スタータモータに電流が流れ始めると同時に、前記エンジン始動要求が入力された前記タイマ回路により前記短絡スイッチに通電が開始され、前記スタータスイッチの接点が閉路される前に、前記短絡スイッチの接点が開路され、前記スタータスイッチの接点が閉路された後に、前記短絡スイッチの接点が閉路するよう構成したものである。 An engine starter according to the present invention includes a starter switch connected in series between a power source and a starter motor, a resistor connected in series to the starter switch, a short-circuit switch that short-circuits the resistor, and the short-circuit switch And a timer circuit for controlling the opening and closing of the power supply circuit, and by closing the starter switch, a current suppressed from the power source through the starter switch and the resistor is supplied to the starter motor, and the starter switch is closed. An engine starter that closes the short-circuit switch after a delay time has elapsed to short-circuit the resistor, wherein the contact of the short-circuit switch is a normally-closed contact, and the contact is The time until the circuit is opened is the time from when the starter switch is energized until the contact is closed. Rimotan rather consists, simultaneously with the engine start request via the starter switch current begins to flow to the starter motor, energizing the short-circuit switch is initiated by the engine start request is input the timer circuit, the The contact of the short circuit switch is opened before the contact of the starter switch is closed, and the contact of the short circuit switch is closed after the contact of the starter switch is closed .

この発明のエンジン始動装置によれば、何らかの原因によりタイマ回路が正常に動作
しない場合であっても、抵抗体を短絡する短絡スイッチが常時閉接点であることにより、抵抗体にはモータ電流が流れることがなく、これにより異常時においてもエンジン始動装置としての機能を損なうことはない。 According to the engine starting device of the present invention, even if the timer circuit does not operate normally due to some cause, the motor current flows through the resistor because the short-circuit switch for short-circuiting the resistor is a normally closed contact. Thus, the function as the engine starting device is not impaired even in an abnormal state.

一方、タイマ回路が正常時には、抵抗体により抑制された電流をモータに通電した後、所定のタイミングでバッテリの全電圧をモータへ印加することができ、バッテリ端子電圧の電圧降下を安定的に抑制することができ、バッテリ端子電圧の低下に起因する「瞬断」の発生を防止できる。加えて、エンジン始動要求によりスタータスイッチと短絡スイッチに同時に通電を開始する場合において、スタータスイッチへの通電を制御する必要がないので、簡単且つ安価な回路構成でエンジン始動装置を得ることができる効果がある。 On the other hand, when the timer circuit is normal, the current suppressed by the resistor is applied to the motor, and then the entire voltage of the battery can be applied to the motor at a predetermined timing, thus stably suppressing the voltage drop of the battery terminal voltage. It is possible to prevent occurrence of “instantaneous interruption” due to a decrease in battery terminal voltage. In addition, in the case of starting at the same time energizing the starter switch and short-circuit switch by the engine start request, it is not necessary to control the energization of the Sutatasui' Ji, it is possible to obtain an engine starting device in a simple and inexpensive circuit configuration effective.

上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。   The above-described and other objects, features, and effects of the present invention will become more apparent from the detailed description and the drawings in the following embodiments.

この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の電気回路図である。1 is an electric circuit diagram of an engine starter according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の作動に関わるタイムチャートである。It is a time chart in connection with the action | operation of the engine starting apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の電流電圧波形を示すグラフである。It is a graph which shows the current voltage waveform of the engine starting apparatus by Embodiment 1 of this invention.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の電気回路図、図２は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の作動に関わるタイミングチャートであり、横軸は時間を示す。
図１において、エンジン始動装置１は、エンジン（図示せず）を始動するスタータモータ２と、このスタータモータ２に電力を供給する電源であるバッテリ３と、スタータモータ２を始動させるバッテリ３に接続された始動スイッチ４と、スタータスイッチ５と、このスタータスイッチ５の接点端子５ｇ、５ｈを介してスタータモータ２に接続される固定接点５ｅ、５ｆと、この固定接点５ｅ、５ｆに直列に接続される電流抑制抵抗６と、この電流抑制抵抗６をエンジン始動要求が発生したときに短絡可能に設けられた短絡スイッチ７と、この短絡スイッチ７の駆動コイル７ｂに通電させるために短絡スイッチ７に内蔵されたタイマ回路８等により構成されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an electric circuit diagram of an engine starter according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a timing chart relating to the operation of the engine starter according to Embodiment 1 of the present invention, and the horizontal axis represents time. .
In FIG. 1, an engine starter 1 is connected to a starter motor 2 that starts an engine (not shown), a battery 3 that is a power source that supplies power to the starter motor 2, and a battery 3 that starts the starter motor 2. The start switch 4, the starter switch 5, the fixed contacts 5e and 5f connected to the starter motor 2 via the contact terminals 5g and 5h of the starter switch 5, and the fixed contacts 5e and 5f are connected in series. The current suppression resistor 6, the short-circuit switch 7 provided so that the current suppression resistor 6 can be short-circuited when an engine start request is generated, and the short-circuit switch 7 are energized to drive the drive coil 7 b of the short-circuit switch 7. The timer circuit 8 and the like are configured.

スタータスイッチ５は、スタータモータ２とバッテリ３との間に直列に接続された固定接点５ｅ、５ｆと、可動接点５ｉを駆動するための駆動コイル５ｂと、可動接点５ｉを固定接点５ｅ、５ｆに接触した位置に保持する保持コイル５ｃと、可動接点５ｉに固定されたプランジャ５ｄとを備えている。保持コイル５Ｃは、始動スイッチ４と接地端子ＧＮＤとの間に接続されている。   The starter switch 5 includes fixed contacts 5e and 5f connected in series between the starter motor 2 and the battery 3, a drive coil 5b for driving the movable contact 5i, and the movable contact 5i to the fixed contacts 5e and 5f. A holding coil 5c that holds the contacted position and a plunger 5d that is fixed to the movable contact 5i are provided. The holding coil 5C is connected between the start switch 4 and the ground terminal GND.

短絡スイッチ７は、スタータスイッチ５とスタータモータ２との間に接続された固定接点７ｅ、７ｆと、可動接点７ｉを駆動するための駆動コイル７ｂと、可動接点７ｉに固定されたプランジャ７ｄ、短絡スイッチ７の接点端子７ｇ、７ｈ間に両端子が接続されて短絡スイッチ７と並列に接続された電流抑制抵抗６、及び接点端子間の開閉を制御するタイマ回路８とを備える。駆動コイル７ｂは、短絡スイッチ７に内蔵されたタイマ回路８と接地端子ＧＮＤとの間に接続されており、可動接点７ｉは固定接点７ｅ、７ｆに接触した位置に保持されている常時閉接点である。   The short-circuit switch 7 includes a fixed contact 7e, 7f connected between the starter switch 5 and the starter motor 2, a drive coil 7b for driving the movable contact 7i, a plunger 7d fixed to the movable contact 7i, and a short circuit. Both terminals are connected between the contact terminals 7g and 7h of the switch 7, and a current suppressing resistor 6 connected in parallel with the short-circuit switch 7 and a timer circuit 8 for controlling opening and closing between the contact terminals are provided. The drive coil 7b is connected between the timer circuit 8 built in the short-circuit switch 7 and the ground terminal GND, and the movable contact 7i is a normally closed contact held at a position in contact with the fixed contacts 7e and 7f. is there.

次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の動作について説明する。
図１及び図２において、先ず、エンジン始動の第１ステップとして、時点Ｔ１においてエンジン始動要求により始動スイッチ４が閉路されると、バッテリ３から始動スイッチ４、スタータスイッチ５の駆動コイル５ｂを介して、スタータモータ２に電流が供給され始める。一方、前記通電と同時に、短絡スイッチ７におけるタイマ回路８にも始動要求が入力され、駆動コイル７ｂに電流が供給され始める。 Next, the operation of the engine starting device according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above will be described.
In FIG. 1 and FIG. 2, first, as a first step of engine start, when the start switch 4 is closed due to an engine start request at time T1, the battery 3 starts the start switch 4 and the starter switch 5 via the drive coil 5b. The current starts to be supplied to the starter motor 2. On the other hand, simultaneously with the energization, a start request is input also to the timer circuit 8 in the short-circuit switch 7, and current starts to be supplied to the drive coil 7b.

ここで、前記始動要求による駆動コイル５ｂへの通電により、スタータスイッチ５の可動接点５ｉはプランジャ５ｄを介して固定接点５ｅ、５ｆ側へ移動し始め、スタータスイッチ５を閉路しようとする。
一方、前記始動要求による駆動コイル７ｂへの通電により、短絡スイッチ７の可動接点７ｉはプランジャ７ｄを介して固定接点７ｅ、７ｆ側から離れるように移動し始め、短絡スイッチ７を開路しようとする。
各スイッチ５、７の駆動コイル５ｂ、７ｂに通電が開始されてから各スイッチ５、７が開閉するのに要する時間は、各スイッチの磁気特性、コイル仕様及び固定接点の開閉に必要な各ばね（図示せず）の仕様等により決定され、本発明においては、スタータスイッチ５の開閉時間が短絡スイッチ７の開閉時間よりも遅くなるように構成される。
即ち、図２に示すとおり、短絡スイッチ７の固定接点７ｅ、７ｆが開路された時点Ｔ２においては、まだスタータスイッチ５の固定接点５ｅ、５ｆは閉路されず、スタータスイッチ５ａは閉路されていない。 Here, when the drive coil 5b is energized by the start request, the movable contact 5i of the starter switch 5 starts to move toward the fixed contacts 5e and 5f via the plunger 5d, and tries to close the starter switch 5.
On the other hand, when the drive coil 7b is energized by the start request, the movable contact 7i of the short-circuit switch 7 starts to move away from the fixed contacts 7e and 7f via the plunger 7d, and tries to open the short-circuit switch 7.
The time required for the switches 5 and 7 to open and close after the energization of the drive coils 5b and 7b of the switches 5 and 7 is started depends on the magnetic characteristics of each switch, the coil specifications, and the springs required for opening and closing the fixed contacts. In the present invention, the open / close time of the starter switch 5 is configured to be later than the open / close time of the short-circuit switch 7.
That is, as shown in FIG. 2, at the time T2 when the fixed contacts 7e and 7f of the short circuit switch 7 are opened, the fixed contacts 5e and 5f of the starter switch 5 are not yet closed, and the starter switch 5a is not closed.

続いて、第２ステップとして、時点Ｔ３において固定接点５ｅ、５ｆが閉路されたことにより、スタータスイッチ５が閉路される。又、この時、バッテリ３から始動スイッチ４を介して保持コイル５ｃに通電され、プランジャ５ｄがその位置に保持される。
その結果、スタータスイッチ５の閉路が維持される。
スタータスイッチ５が閉路されることにより、バッテリ３から電流抑制抵抗６を介してスタータモータ２に電流が流れる。これにより、スタータモータ２は、回転トルクを発生し、スタータモータ２の回転子軸に一方向クラッチを介して結合されたピニオンギヤ（図示せず）を、エンジンのクランクシャフトに設けられたリングギヤ側へ移動させてリングギヤ（図示せず）に噛合させる。 Subsequently, as a second step, the starter switch 5 is closed by closing the fixed contacts 5e and 5f at time T3. At this time, the holding coil 5c is energized from the battery 3 via the start switch 4, and the plunger 5d is held in that position.
As a result, the starter switch 5 is kept closed.
When the starter switch 5 is closed, a current flows from the battery 3 to the starter motor 2 via the current suppression resistor 6. As a result, the starter motor 2 generates rotational torque, and a pinion gear (not shown) coupled to the rotor shaft of the starter motor 2 via a one-way clutch is moved toward the ring gear provided on the crankshaft of the engine. Move to mesh with a ring gear (not shown).

この時、スタータモータ２には、図３に示す様にバッテリ３の全電圧より低い電圧が印加され、電流抑制抵抗６により抑制された電流がスタータモータ２に流れることにより、スタータモータ２が低速度で回転する。
スタータスイッチ５が閉路されると、バッテリ３から駆動コイル５ｂに流れていた電流は、ほぼ消滅し、バッテリ３から閉路されたスタータスイッチ５、及び電流抑制抵抗６を流れる電流となる。 At this time, a voltage lower than the total voltage of the battery 3 is applied to the starter motor 2 as shown in FIG. 3, and the current suppressed by the current suppression resistor 6 flows to the starter motor 2. Rotates at speed.
When the starter switch 5 is closed, the current flowing from the battery 3 to the drive coil 5b is almost extinguished and becomes a current flowing through the starter switch 5 closed from the battery 3 and the current suppressing resistor 6.

続いて、第３ステップとして、始動要求があった時点Ｔ１から所定の遅延時間の経過後である時点Ｔ４にてタイマ回路８が動作し、短絡スイッチ７の固定接点７ｅ、７ｆを閉路するようにプランジャ７ｄが移動を開始する。その結果、時点Ｔ４から短絡スイッチ７の閉路に要する時間が経過した時点Ｔ５において、電流抑制抵抗６に並列接続されている短絡スイッチ７が閉路される。この短絡スイッチ７の閉路により電流抑制抵抗６が短絡される。   Subsequently, as a third step, the timer circuit 8 operates at a time T4 after a predetermined delay time has elapsed from the time T1 when the start request is made, and the fixed contacts 7e and 7f of the short-circuit switch 7 are closed. The plunger 7d starts moving. As a result, the short-circuit switch 7 connected in parallel to the current suppression resistor 6 is closed at time T5 when the time required to close the short-circuit switch 7 has elapsed from time T4. The current suppression resistor 6 is short-circuited by closing the short-circuit switch 7.

短絡スイッチ７が閉路することにより、バッテリ３からスタータスイッチ５、及び短絡スイッチ７を介してスタータモータ２へ通常のスタータ電流が供給される。このとき短絡スイッチ７が閉路され電流抑制抵抗６は短絡されているので、図３に示すようにスタータ電流は再び増加する。スタータモータ２は、供給された通常のスタータ電流により駆動され、その回転力を噛合したピニオンギヤとリングギヤを介してエンジンのクランク軸へ伝達してエンジンの始動を開始し、時点Ｔ６において始動要求を終了すると、プランジャ７ｄが移動する時間の経過後である時点Ｔ７においてエンジンの始動を完了する。   When the short-circuit switch 7 is closed, a normal starter current is supplied from the battery 3 to the starter motor 2 via the starter switch 5 and the short-circuit switch 7. At this time, since the short-circuit switch 7 is closed and the current suppressing resistor 6 is short-circuited, the starter current increases again as shown in FIG. The starter motor 2 is driven by the supplied normal starter current, and transmits the rotational force to the engine crankshaft via the meshed pinion gear and ring gear to start the engine. At time T6, the start request ends. Then, the start of the engine is completed at a time point T7 after the elapse of time for the plunger 7d to move.

前述の時点Ｔ１〜Ｔ２間の第１ステップでは、回路上にはバッテリ３の内部固有抵抗ＲＢ、駆動コイル５ｂの抵抗ＲＰ、スタータモータ２の内部抵抗ＲＳ、及び各配線抵抗ＲＷが存在する。時点Ｔ２〜Ｔ３間では、短絡スイッチ７が開路されているため、回路上にはバッテリ３の内部固有抵抗ＲＢ、駆動コイル５ｂの抵抗ＲＰ、電流抑制抵抗６の抵抗値ＲＳＲ、スタータモータ２の内部抵抗ＲＳ、及び各配線抵抗ＲＷが存在する。   In the first step between the time points T1 and T2 described above, the internal specific resistance RB of the battery 3, the resistance RP of the drive coil 5b, the internal resistance RS of the starter motor 2, and the wiring resistances RW exist on the circuit. Since the short-circuit switch 7 is opened between the time points T2 and T3, the internal specific resistance RB of the battery 3, the resistance RP of the drive coil 5b, the resistance value RSR of the current suppression resistor 6 and the internal value of the starter motor 2 are on the circuit. A resistor RS and each wiring resistor RW exist.

時点Ｔ３〜Ｔ５間では、スタータスイッチ５が閉路されているため、回路上にはバッテリ３の内部固有抵抗ＲＢ、電流抑制抵抗６の抵抗値ＲＳＲ、スタータモータ２の内部抵抗ＲＳ、及び各配線抵抗ＲＷが存在し、時点Ｔ５〜Ｔ７間では、短絡スイッチ７が閉路されているため、回路上にはバッテリ３の内部固有抵抗ＲＢ、スタータモータ２の内部抵抗ＲＳ、及び各配線抵抗ＲＷが存在する。   Since the starter switch 5 is closed between the time points T3 and T5, the internal specific resistance RB of the battery 3, the resistance value RSR of the current suppression resistor 6, the internal resistance RS of the starter motor 2, and each wiring resistance are on the circuit. Since RW exists and the short-circuit switch 7 is closed between the time points T5 and T7, the internal specific resistance RB of the battery 3, the internal resistance RS of the starter motor 2, and each wiring resistance RW exist on the circuit. .

始動スイッチ４が閉路されてから、短絡スイッチ７が一旦開路された後、再度閉路され電流抑制抵抗６の両端が短絡されるまでの遅延時間は、時点Ｔ３にてスタータスイッチ５が閉路し、電流抑制抵抗６を介してスタータモータ２へ電流が流れ、スタータモータ２が回転を開始してから所定の回転数に達するまでの時間で決まり、また、その所定の回転数は電圧低下をいくらまで許容するかによって決まる。即ち、目標とするバッテリの電圧低下量を大きく設定してもよければ遅延時間は小さくでき、電圧低下量を小さく設定しなければならなければ遅延時間は大きくする必要がある。許容されるバッテリ電圧の低下量は車載の電気機器を瞬断させない範囲内である必要がある。遅延時間と抵抗体の抵抗値は、バッテリの内部抵抗、スタータモータ仕様(内部抵抗)、配線抵抗と対象エンジンにより設定される。   The delay time from when the start switch 4 is closed to when the short-circuit switch 7 is once opened and then closed again to short-circuit both ends of the current suppression resistor 6 is such that the starter switch 5 is closed at time T3. The current flows to the starter motor 2 through the suppression resistor 6 and is determined by the time from when the starter motor 2 starts to rotate until it reaches a predetermined rotational speed, and the predetermined rotational speed allows a voltage drop to some extent. It depends on what you do. That is, if the target battery voltage drop amount can be set large, the delay time can be reduced. If the voltage drop amount must be set small, the delay time needs to be increased. The allowable amount of decrease in battery voltage needs to be within a range that does not cause an on-vehicle electrical device to be momentarily interrupted. The delay time and the resistance value of the resistor are set according to the internal resistance of the battery, the starter motor specification (internal resistance), the wiring resistance, and the target engine.

以上述べたように、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置によれば、スタータモータの起動時である時点Ｔ３において、先ず電源であるバッテリ３とスタータモータ２との間に設置された電流抑制抵抗６に通電して、低電流でスタータモータ２の始動を開始し、所定の遅延時間経過後に短絡スイッチ７にて電流抑制抵抗６を短絡させることにより、エンジンの始動開始時の電源の電圧低下が抑制され、バッテリ端子電圧の低下に起因する「瞬断」の発生を防止することができる。また、何らかの原因により短絡スイッチ７が開閉できない場合であっても、短絡スイッチ７が常時閉接点のため通常のスタータとしての機能を損なうこともない。   As described above, according to the engine starter according to Embodiment 1 of the present invention, at the time T3 when the starter motor is started, the current first installed between the battery 3 as the power source and the starter motor 2 By energizing the suppression resistor 6 and starting the starter motor 2 at a low current, the current suppression resistor 6 is short-circuited by the short-circuit switch 7 after a predetermined delay time has elapsed, whereby the voltage of the power supply at the start of engine start-up The decrease is suppressed, and the occurrence of “instantaneous interruption” due to the decrease in the battery terminal voltage can be prevented. Even if the short-circuit switch 7 cannot be opened or closed for some reason, the function as a normal starter is not impaired because the short-circuit switch 7 is normally closed.

尚、本実施の形態１においては、短絡スイッチ７はスタータスイッチ５とスタータモータ２との間に接続されるとしているが、短絡スイッチ７をバッテリ３とスタータスイッチ５との間に接続しても、同様の効果が得られる。   In the first embodiment, the short-circuit switch 7 is connected between the starter switch 5 and the starter motor 2, but the short-circuit switch 7 may be connected between the battery 3 and the starter switch 5. A similar effect can be obtained.

さらには、実施の形態１においては、短絡スイッチ７の開閉を制御するタイマ回路８は短絡スイッチ７に内蔵するとしているが、ＥＣＵ等によるスタータスイッチ５と短絡スイッチ７の一括制御、あるいは短絡スイッチ７のみの制御でも同様の効果が得られる。   Furthermore, in the first embodiment, the timer circuit 8 for controlling the opening / closing of the short-circuit switch 7 is incorporated in the short-circuit switch 7, but the starter switch 5 and the short-circuit switch 7 are collectively controlled by the ECU or the like, or the short-circuit switch 7. The same effect can be obtained with only control.

１ エンジン始動装置
２ スタータモータ
３ バッテリ
４ 始動スイッチ
５ スタータスイッチ
５ｂ 駆動コイル
５ｃ 保持コイル
５ｄ プランジャ
６ 電流抑制抵抗
７ 短絡スイッチ
７ｂ 駆動コイル
８ タイマ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine starter 2 Starter motor 3 Battery 4 Start switch 5 Starter switch 5b Drive coil 5c Holding coil 5d Plunger 6 Current suppression resistor 7 Short-circuit switch 7b Drive coil 8 Timer circuit

Claims (2)

電源とスタータモータとの間に直列接続されたスタータスイッチと、前記スタータスイッチに直列接続された抵抗体と、前記抵抗体を短絡する短絡スイッチと、前記短絡スイッチの開閉を制御するタイマ回路とを備え、前記スタータスイッチを閉じることにより前記電源から前記スタータスイッチと前記抵抗体を介して抑制された電流を前記スタータモータに通電し、前記スタータスイッチが閉じてから遅延時間経過後に前記短絡スイッチを閉じて前記抵抗体を短絡するようにしたエンジン始動装置であって、
前記短絡スイッチの接点が常時閉接点であり、前記短絡スイッチに通電を開始してから接点が開路されるまでの時間が、前記スタータスイッチに通電を開始してから接点が閉路されるまでの時間よりも短く構成され、エンジン始動要求により前記スタータスイッチを介して前記スタータモータに電流が流れ始めると同時に、前記エンジン始動要求が入力された前記タイマ回路により前記短絡スイッチに通電が開始され、前記スタータスイッチの接点が閉路される前に、前記短絡スイッチの接点が開路され、前記スタータスイッチの接点が閉路された後に、前記短絡スイッチの接点が閉路するよう構成したことを特徴とするエンジン始動装置。 A starter switch connected in series between a power source and a starter motor, a resistor connected in series to the starter switch, a short-circuit switch that short-circuits the resistor, and a timer circuit that controls opening and closing of the short-circuit switch And by closing the starter switch, a current suppressed from the power source through the starter switch and the resistor is supplied to the starter motor, and the short-circuit switch is closed after a delay time elapses after the starter switch is closed. An engine starter configured to short-circuit the resistor,
A contact at all times closed contacts of said short-circuit switch, to the contact from the start of energization before Symbol short-circuit switch is the time until the open, contacts from the start of energizing the starter switch is closed is short rather configured than the time, the same time via the starter switch current begins to flow to the starter motor, energizing the short-circuit switch is initiated by the engine start request is input the timer circuit by the engine start request, The engine start is characterized in that the contact of the short-circuit switch is opened before the contact of the starter switch is closed, and the contact of the short-circuit switch is closed after the contact of the starter switch is closed. apparatus. 前記遅延時間を制御するタイマ回路が短絡スイッチに内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動装置。   The engine starter according to claim 1, wherein a timer circuit for controlling the delay time is built in a short-circuit switch.
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