JP6104310B2 - エンジン始動装置及びエンジン始動方法 - Google Patents
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Description
また、アイドリングストップを行うシステムにおいては、エンジンの再始動性能を確保するため、リングギアの回転中にもピニオンギアをリングギアと噛み合わせることがある。
そこでピニオンギアとリングギアの噛み合わせロス時間の短縮だけでなく、スタータモータでエンジンをアイドリング回転数に達する時間を短縮する必要がある。
また、モータの巻線コイルに対してエンジンの負荷変動に応じてコイルの通電を制御する制御素子を制御することで迅速に始動させ、トルク変動に伴うピニオンギアとリングギアの噛み合わせ騒音を小さくするスタータ制御システムがある(例えば、特許文献2参照。)
さらに、エンジンの始動性の向上と、大きなバッテリー電流がモータに流れるのを防止するため、直巻コイルをバイパスする回路を流れる電流量をモータの回転状態に応じて制御するエンジン始動装置がある(例えば、特許文献3参照。)。
以下、本発明の実施の形態1によるエンジン始動装置を図に基づいて詳細に説明する。
図1に示す本発明の実施の形態1によるエンジン始動装置は、概略的には、モータ部10と、出力軸20と、ピニオン移動体部30と、ソレノイドスイッチ部40と、プランジャ50と、レバー60と、ブラケット70と、内部減速部90とを備えている。
エンジン始動信号が発生されると、2極通電時としてスイッチ(又は接点)40bがオンにされる。このとき、2極通電時の入力部12から界磁巻線12a及び12bが通電され、2極モータとして回転を始める。ピニオンギア31とリングギア80が噛み合った後には4極通電時に移行し、スイッチ40bに加えてスイッチ(又は接点)40aをオンにすると、4極通電時の入力部11から界磁巻線11a及び11bも併せて通電され、4極モータとして回転する。
まず、スイッチ40bがオンにされるとき、これに対応して吸引コイル43が付勢されるので、プランジャ50及びレバー60を経由してピニオン移動体部30が、図5(A)の矢印の方向にピニオンギア部31を押し出す。これにより、上述したように、ピニオンギア部31がリングギア80と端面部で当接した、図5(A)に示す状態となる。
すなわち、ソレノイドスイッチ部40のスイッチ40aがオンとなり、すなわち吸引コイル44に通電することで、バッテリー100から出力部41及びモータ入力部11を経由して界磁巻線11a,11bが通電されることにより、ロータ部14の回転をさらに加速させてエンジンを迅速に始動させることになる。
すなわち、最初の2極通電時には、2極通電時のトルク−回転数の特性100bの実線部分を辿り、そして、切替時の特性100cの実線部分を辿って、4極通電時のトルク−回転数の特性100aの実線部分を辿る。
このように極数を切り替えることが可能なモータを制御することにより、2極通電時のトルク特性が抑制できるので、図5(C)に発生する騒音とギア先端の摩耗が抑制できる。従って、始動性を改善するために出力を上げる手法として、または入力の電圧を上げる際の摩耗の抑制として効果を発揮できる。
その場合は、2極通電時の界磁巻線12a及び12bを2つに分け、その一部の界磁巻線12a1,12b1を2極通電用に残し、他方の界磁巻線12a2,12b2を4極通電時の界磁巻線11a及び11bに割り振るように結線状態を変えればよい。
Claims (5)
- 選択可能な複数の極数を有するモータ部と、
前記モータ部の出力軸に設けられたピニオンギア部と、
前記モータ部の出力軸に設けられ、軸方向に移動可能なピニオン移動体部と、
前記ピニオンギア部が、エンジンに結合されたリングギアと噛み合うように前記ピニオン移動体部を移動させる押出機構部と、
前記複数の極数の内、少ない方の極数又は多い方の極数を選択して前記モータ部への通電電流をオン/オフするソレノイドスイッチ部であって、前記少ない方の極数を選択して前記通電電流をオンするとき前記押出機構部が駆動されて前記ピニオンギア部が前記リングギアに当接し、その後、前記ピニオンギア部と前記リングギアとが前記当接した時から噛み合うまでの時間遅れで、前記多い方の極数に切り替えるソレノイドスイッチ部とを備えた
エンジン始動装置。 - 前記モータ部は、回転子と、継鉄と、前記継鉄の内側に前記回転子の回転方向に並べて配置された複数の磁極鉄心と、前記複数の磁極鉄心の各々に巻回された界磁巻線とで構成されており、前記界磁巻線は極数によって巻線が異なる
請求項1に記載のエンジン始動装置。 - 前記少ない極数の側の界磁巻線と直列に抵抗を設けて、前記少ない極数では常に低い電流が通電される
請求項1に記載のエンジン始動装置。 - 前記少ない方の極数の側の界磁巻線の一部を、前記多い方の極数の側の界磁巻線に割り振るように結線状態を変えた
請求項2に記載のエンジン始動装置。 - ソレノイドスイッチ部により、モータ部への通電電流をオンにするとき、複数の極数の内、少ない方の極数を選択して前記モータ部の出力軸に設けられたピニオンギア部を、押出機構部により、エンジンに結合されたリングギアに当接させ、
その後、前記ピニオンギア部と前記リングギアとが前記当接した時から噛み合うまでの時間遅れで、前記複数の極数の内、多い方の極数に切り替える
エンジン始動方法。
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