JP2000045920A - Engine starting system, starting method and starter motor - Google Patents

Engine starting system, starting method and starter motor

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JP2000045920A
JP2000045920A JP10215283A JP21528398A JP2000045920A JP 2000045920 A JP2000045920 A JP 2000045920A JP 10215283 A JP10215283 A JP 10215283A JP 21528398 A JP21528398 A JP 21528398A JP 2000045920 A JP2000045920 A JP 2000045920A
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JP
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pinion
engine
ring gear
motor
plunger
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JP10215283A
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Japanese (ja)
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Yasuhiko Maruhashi
康彦 丸橋
Keisuke Nishidate
圭介 西舘
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F02N11/0855Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear during engine shutdown or after engine stop before start command, e.g. pre-engagement of pinion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/20Control related aspects of engine starting characterised by the control method
    • F02N2300/2006Control related aspects of engine starting characterised by the control method using prediction of future conditions

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable engine starting system which can prevent occurrence of wear and chipping of a pinion or the like through a gentle engagement between the pinion and a ring gear and which can perform optimum starting control of the engine, so that excellent durability and reduction of noise can be achieved. SOLUTION: When an engine operating condition detector of a controller detects the stop of an engine, a pinion control portion controls a pinion to be gently engaged with a pinion with a ring gear 3 portion. After lapse of a predetermined time, a pinion- driven solenoid 13 is de-energized. A motor control portion of the controller energizes a motor 11 when a driver turns a vehicle key switch on. The motor 11 is de-energized when the engine operating condition detector detects that the number of revolutions of the engine exceeds the number of revolutions from which it is decided that the starting of the engine has been completed. Simultaneously, a holding means control portion energizes a plunger stopper 19. Then, when the plunger stopper 19 is de- energized, the starting of the engine is completed. Again, the engine operating condition detector of the controller detects whether the engine has been stopped or not. Thereafter, the above-described operation is repeated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを始動す
るためのエンジン始動装置、始動方法及びスタータモー
タに関する。
The present invention relates to an engine starting device for starting an engine, a starting method, and a starter motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンを始動するためのスタータモー
タにおいては、マグネティックスイッチに大電流が通電
され、プランジャに作用する吸引力が大きいため、ピニ
オンが急激にリングギヤ方向に移送され、ピニオンとリ
ングギヤとが激しく衝突する。
2. Description of the Related Art In a starter motor for starting an engine, a large current is supplied to a magnetic switch, and a large attraction force acting on a plunger causes a pinion to be rapidly transferred in a ring gear direction, so that the pinion and the ring gear are separated from each other. Crash violently.

【0003】このピニオンとリングギヤとが激しく衝突
するのを回避する技術としては、例えば、実公昭63−
38382号公報に記載された電磁スイッチ装置があ
る。
As a technique for avoiding a violent collision between the pinion and the ring gear, for example, Japanese Utility Model Publication No.
There is an electromagnetic switch device described in Japanese Patent No. 38382.

【0004】前記公報においては、始動電動機の始動時
に、内燃機関の従動歯車(リングギヤ)と、始動電動機
側の駆動歯車(ピニオン)との噛み合い時に、衝撃力が
緩和された始動電動機の電磁スイッチ装置を提供するこ
とを目的としている。そして、この目的を達成するため
に、キースイッチの投入時点から前記駆動歯車と従動歯
車との接触時点まで、始動電動機への通電を遅延させる
遅延回路と、プランジャを移動させるためのコイルであ
って、キースイッチの投入により通電されるコイルと、
前記遅延回路からの出力信号により通電されるコイルと
に分け、プランジャの移動を、2段階とするコイルとが
電磁スイッチ装置に備えられている。
[0004] In the above-mentioned publication, the electromagnetic switch device of the starting motor in which the impact force is reduced when the driven gear (ring gear) of the internal combustion engine meshes with the driving gear (pinion) of the starting motor when the starting motor is started. It is intended to provide. In order to achieve this object, a delay circuit for delaying energization to the starting motor and a coil for moving the plunger from the time when the key switch is turned on to the time when the driving gear and the driven gear come into contact with each other, A coil that is energized by turning on a key switch,
The electromagnetic switch device is provided with a coil that is divided into a coil that is energized by an output signal from the delay circuit and that moves the plunger in two stages.

【0005】前記遅延回路により、始動電動機は、駆動
歯車と従動歯車とが接触した後に回転駆動されるので、
駆動歯車と従動歯車との噛み合い時の衝撃力が緩和され
る。また、プランジャを、2段階にわたり、徐々に移動
するように構成されることにより、駆動歯車の急速移動
による従動歯車への激しい衝突が回避される。
Since the starting motor is driven to rotate by the delay circuit after the driving gear and the driven gear come into contact with each other,
The impact force when the driving gear and the driven gear mesh with each other is reduced. Also, by virtue of the plunger being configured to move gradually in two stages, a sharp collision of the driven gear with the driven gear can be avoided.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では、エンジン始動時に、駆動歯車が従動歯車側に移動
しなければならないので、駆動歯車と従動歯車との激し
い衝突は回避されるものの、エンジン始動時における両
者の衝突自体は、避けることができなかった。
However, in the above prior art, when the engine is started, the drive gear must move to the driven gear side, so that a violent collision between the drive gear and the driven gear can be avoided, The collision itself at the time of starting could not be avoided.

【0007】また、前記従来技術では、上述したよう
に、始動電動機は、駆動歯車と従動歯車とが接触した後
に回転駆動されるので、駆動歯車と従動歯車との噛み合
い時の衝撃力が緩和されるものの、駆動歯車の回転の立
上がりの制御が考慮されておらず、回転衝撃力を、それ
以上低減することができなかった。
In the prior art, as described above, the starting motor is rotated after the driving gear and the driven gear come into contact with each other, so that the impact force at the time of engagement between the driving gear and the driven gear is reduced. However, control of the rise of the rotation of the drive gear is not taken into consideration, and the rotational impact force cannot be reduced further.

【0008】さらに、エンジン始動後、ピニオンを速や
かに離脱させることについても考慮されていなかった。
Further, no consideration has been given to quickly releasing the pinion after the engine is started.

【0009】本発明の目的は、前記点に着目してなされ
たもので、ピニオンとリングギヤとを穏やかに噛み合わ
せて、ピニオンやリングギヤの摩耗や欠けを防止すると
共に、エンジンの最適始動制御を行い、耐久性に優れ、
騒音が少なく、信頼性の高いエンジン始動装置、始動方
法及びスタータモータを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned point, and the pinion and the ring gear are gently engaged with each other to prevent wear and chipping of the pinion and the ring gear, and to perform optimal starting control of the engine. , Durable,
An object of the present invention is to provide an engine starting device, a starting method, and a starter motor with low noise and high reliability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成される。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

【0011】(1) エンジンに回転力を伝達するため
のリングギヤと、前記エンジンを始動させるための回転
力を発生させるモータと、該モータの出力回転軸に摺動
可能に支持され該出力回転軸の回転に従って回転し前記
リングギヤとの噛み合い及びその噛み合いの解除が可能
なピニオンと、該ピニオンを前記出力回転軸上で摺動さ
せるピニオン駆動手段とを備えるエンジン始動装置にお
いて、キースイッチによるエンジンの始動指示を受けて
前記モータ及び前記ピニオン駆動手段を制御するコント
ローラと、前記ピニオンと前記リングギヤとが噛み合わ
されたとき該噛み合い状態を保持する保持手段とを有
し、前記コントローラは、前記エンジンが停止した状態
で前記ピニオン駆動手段により前記ピニオンと前記リン
グギヤとを噛み合わせるように制御するピニオン制御部
と、前記エンジンの始動指示に基づき、該噛み合わせ状
態で前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記リ
ングギヤを回転させるモータ制御部と、前記エンジンが
所定の回転数以上のときに、前記保持手段による前記ピ
ニオンと前記リングギヤとの噛み合いを解除させる保持
手段制御部とを備える。
(1) A ring gear for transmitting a rotational force to an engine, a motor for generating a rotational force for starting the engine, and an output rotary shaft slidably supported by an output rotary shaft of the motor. A pinion that rotates in accordance with the rotation of the ring gear and is capable of meshing with the ring gear and releasing the meshing, and a pinion driving means for sliding the pinion on the output rotation shaft. A controller for controlling the motor and the pinion driving means in response to the instruction, and a holding means for holding the meshing state when the pinion and the ring gear are meshed, wherein the controller stops the engine. In the state, the pinion and the ring gear mesh with each other by the pinion driving means. A motor control unit for rotating the ring gear by rotating the pinion by the motor in the meshing state based on a start instruction of the engine, based on an instruction to start the engine, and A holding means control section for releasing the engagement between the pinion and the ring gear by the holding means.

【0012】エンジンが停止状態となったときに、ピニ
オンをリングギヤに向かって移動させ、互いに噛み合っ
た状態とし、この状態が保持手段により保持される。こ
の場合、直ちにエンジンを始動しなければならない状態
ではないので、ピニオンをリングギヤ側に移送するとき
の移動速度を充分抑えることができる。
When the engine is stopped, the pinion is moved toward the ring gear so as to mesh with each other, and this state is held by the holding means. In this case, since it is not necessary to start the engine immediately, the moving speed when the pinion is transferred to the ring gear can be sufficiently suppressed.

【0013】また、キースイッチにより、エンジンの始
動が指示されたときは、ピニオンとリングギヤとが既に
噛み合った状態から、ピニオンが回転されるので、ピオ
ニンの歯とリングギヤの歯との衝突による衝撃は、最小
のものに抑制されるとともに、エンジン始動が短時間で
行われる。
Further, when the start of the engine is instructed by the key switch, the pinion is rotated from the state where the pinion and the ring gear are already meshed, so that the impact due to the collision between the pionin teeth and the ring gear teeth is reduced. , And the engine is started in a short time.

【0014】(2)好ましくは、前記(1)において、
前記ピニオン駆動手段は、前記ピニオンを駆動するピニ
オン駆動ソレノイドと、該ピニオン駆動ソレノイドの動
作電力の供給及び停止を行うためのピニオン制御リレー
と、該ピニオン制御リレーと前記モータの間に接続され
る抵抗とを備え、前記保持手段は、電磁ソレノイドと、
該電磁ソレノイドにより駆動され前記ピニオン駆動手段
を固定する保持部材とを備える。
(2) Preferably, in the above (1),
The pinion driving means includes a pinion driving solenoid for driving the pinion, a pinion control relay for supplying and stopping operation power of the pinion driving solenoid, and a resistor connected between the pinion control relay and the motor. Wherein the holding means includes an electromagnetic solenoid,
A holding member driven by the electromagnetic solenoid to fix the pinion driving means.

【0015】(3)また、好ましくは、前記(1)又は
(2)において、前記コントローラは、前記エンジンの
回転センサ及びキースイッチからの出力信号に基づき、
該エンジンの運転状態を判定し、出力するエンジン運転
状態判定部を備えている。
(3) Also, preferably, in the above (1) or (2), the controller is configured to control the engine based on output signals from a rotation sensor and a key switch of the engine.
An engine operating state determining unit that determines and outputs the operating state of the engine is provided.

【0016】(4)また、モータの出力軸にローラクラ
ッチとピニオンとが摺動可能に支持され、該ローラクラ
ッチ及びピニオンが、ピニオン駆動ソレノイドによりシ
フトレバーを介して前記出力軸の軸方向に摺動可能に構
成され、前記出力軸と前記ローラクラッチとがヘリカル
スプラインで互いに係合しているスタータモータにおい
て、前記ピニオン駆動ソレノイドのプランジャに、電磁
ソレノイドを備えたプランジャストッパを設け、該プラ
ンジャーストッパのプランジャ保持部材を、押しバネで
前記プランジャ側に押しつけている。
(4) A roller clutch and a pinion are slidably supported on the output shaft of the motor, and the roller clutch and the pinion slide in the axial direction of the output shaft via a shift lever by a pinion drive solenoid. In a starter motor configured to be movable and the output shaft and the roller clutch are engaged with each other by a helical spline, a plunger stopper having an electromagnetic solenoid is provided on a plunger of the pinion drive solenoid, and the plunger stopper is provided. Is pressed against the plunger by a pressing spring.

【0017】(5)また、エンジンに回転力を伝達する
ためのリングギヤと、エンジンを始動させるための回転
力を発生させるモータと、このモータの出力回転軸に摺
動可能に支持され、前記出力回転軸の回転に従って回転
し、前記リングギヤとの、噛み合い及びその噛み合いの
解除が可能なピニオンと、このピニオンを前記出力回転
軸上で摺動させるピニオン駆動手段と、エンジンの始動
を指示するキースイッチとを備えるエンジン始動装置に
よるエンジンの始動方法において、前記エンジンが停止
した状態で、前記ピニオン駆動手段により前記ピニオン
とリングギヤとを噛み合わせ、該ピニオンとリングギヤ
とを噛み合わせた状態で、前記キースイッチにより、エ
ンジンの始動が指示されたとき、前記モータにより前記
ピニオンを回転させて、前記リングギヤを回転させ、前
記エンジンの始動後、該エンジンの運転中、前記保持手
段のピニオンとリングギヤとの噛み合いを解除させる。
(5) A ring gear for transmitting torque to the engine, a motor for generating torque for starting the engine, and a slidably supported output shaft of the motor. A pinion that rotates in accordance with the rotation of the rotating shaft and meshes with and releases the meshing with the ring gear; a pinion driving means for sliding the pinion on the output rotating shaft; and a key switch for instructing start of the engine. In the method for starting an engine by the engine starting device having the above, the key switch is meshed with the pinion and the ring gear by the pinion driving means while the engine is stopped, and the key switch is meshed with the pinion and the ring gear. When the start of the engine is instructed, the pinion is rotated by the motor. Te, rotating the ring gear, after the start of the engine, during operation of the engine, to release the engagement between the pinion and the ring gear of the holding means.

【0018】本発明によれば、ピニオンとリングギヤと
を穏やかに噛み合わせ、ピニオン等の摩耗や欠けを防止
すると共にエンジンの最適始動制御を行い、耐久性に優
れ、騒音が少なく、信頼性の高いエンジン始動装置、始
動方法及びスタータモータを提供することができる。
According to the present invention, the pinion and the ring gear are gently engaged with each other to prevent wear and chipping of the pinion and the like, and to perform optimal starting control of the engine. Thus, the durability, the noise, and the reliability are high. An engine starting device, a starting method, and a starter motor can be provided.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。まず、図1〜図6により、本発明の第1
の実施形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形
態のエンジン始動装置の概略構成図である。図1におい
て、エンジン1の動力伝達部のクランク軸2にはリング
ギヤ3が取付けられており、このリングギヤ3の回転数
が回転センサ4により検出され、検出された回転数か
ら、エンジン1の回転数が検出される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 to FIG.
An embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine starting device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a ring gear 3 is attached to a crankshaft 2 of a power transmission unit of an engine 1. The rotation speed of the ring gear 3 is detected by a rotation sensor 4, and the rotation speed of the engine 1 is determined based on the detected rotation speed. Is detected.

【0020】スタータ10は、ボルトでエンジン1に装
着固定されている。このスタータ10は、動力を発生す
るモータ11と、このモータ11の動力をエンジン1に
伝達するためのピニオン17と、このピニオン17とリ
ングギヤ3との噛み合いを制御するピニオン駆動ソレノ
イド13と、このピニオン駆動ソレノイド13を作動状
態で保持するためのプランジャストッパ(保持手段)1
9とを備えている。この保持手段は、ピニオンとリング
ギヤとが噛み合わされたときこの噛み合い状態を保持す
る機能を有するものである。
The starter 10 is mounted and fixed to the engine 1 with bolts. The starter 10 includes a motor 11 for generating power, a pinion 17 for transmitting the power of the motor 11 to the engine 1, a pinion drive solenoid 13 for controlling meshing between the pinion 17 and the ring gear 3, Plunger stopper (holding means) 1 for holding drive solenoid 13 in the operating state
9 is provided. The holding means has a function of holding the meshed state when the pinion and the ring gear are meshed.

【0021】また、30はコントローラであり、キース
イッチによるエンジンの始動指示を受けてモータ11及
び前記ピニオン駆動手段を制御する。このコントローラ
30は、回転センサ4及びキースイッチ5からの出力信
号を取り込む入力ポート301と、この入力ポート30
1からの信号を受けてメモリ(ROM)302に格納さ
れた制御プログラムに従って、メモリ(RAM)303
と相互接続されてデータ処理を行う中央演算処理装置
(CPU)304と、このCPU304の出力信号を外
部に送信するための出力ポート305とを備えている。
Reference numeral 30 denotes a controller, which controls the motor 11 and the pinion driving means in response to an instruction to start the engine by a key switch. The controller 30 has an input port 301 for receiving output signals from the rotation sensor 4 and the key switch 5,
1 according to the control program stored in the memory (ROM) 302 in response to the signal from
A central processing unit (CPU) 304 interconnected with the CPU and performing data processing, and an output port 305 for transmitting an output signal of the CPU 304 to the outside.

【0022】出力ポート305からの出力信号は、ピニ
オン駆動ソレノイド13を制御するためのピニオン制御
リレー41と、モータ11を制御するためのモータ制御
リレー42と、プランジャストッパ19を制御するため
のプランジャストッパ制御リレー43とに供給される。
An output signal from the output port 305 is supplied to a pinion control relay 41 for controlling the pinion drive solenoid 13, a motor control relay 42 for controlling the motor 11, and a plunger stopper for controlling the plunger stopper 19. It is supplied to the control relay 43.

【0023】図2は、第1の実施形態を、制御回路を主
体にして示したものである。図2において、エンジン始
動装置は、スタータ10と、コントローラ30と、バッ
テリ50と、ピニオン駆動ソレノイド13へ電流を供給
するか否かの選択を行うピニオン制御リレー41と、モ
ータ11へ電流を供給するか否かの選択を行うモータ制
御リレー42と、プランジャーストッパ19へ電流を供
給するか否かの選択を行うプランジャーストッパ制御リ
レー43と、抵抗60とを備えている。
FIG. 2 shows the first embodiment mainly with a control circuit. In FIG. 2, the engine starter supplies a current to the starter 10, the controller 30, the battery 50, a pinion control relay 41 for selecting whether or not to supply a current to the pinion drive solenoid 13, and a motor 11. A motor control relay 42 for selecting whether or not to supply current, a plunger stopper control relay 43 for selecting whether to supply current to the plunger stopper 19, and a resistor 60 are provided.

【0024】コントローラ30のCPU、メモリ及び制
御プログラムや等によって実行される機能を大別する
と、 エンジン運転状態判定部310、モータ制御部3
12、ピニオン制御部314及び保持手段制御部316
がある。
The functions executed by the CPU, the memory, the control program, and the like of the controller 30 are roughly classified into an engine operating state determination unit 310, a motor control unit 3
12, the pinion control unit 314 and the holding unit control unit 316
There is.

【0025】エンジン運転状態判定部310は、エンジ
ンの回転センサ4及びキースイッチ5からの出力信号に
基づき、エンジンが停止しているか否か、運転中の場合
回転数は所定値以上か等の運転状態を判定し、出力す
る。
The engine operating state determination unit 310 determines whether the engine is stopped based on output signals from the engine rotation sensor 4 and the key switch 5, and determines whether the engine speed is higher than a predetermined value during operation. Determine the status and output.

【0026】モータ制御部312は、エンジンが始動を
指示されている状態にあるときに、ピニオンとリングギ
ヤの噛み合わせ状態で、モータ11によりピニオンを回
転させてリングギヤを回転させる。
When the engine is instructed to start, the motor control unit 312 rotates the pinion by the motor 11 to rotate the ring gear in a state where the pinion and the ring gear are engaged.

【0027】ピニオン制御部314は、エンジンが停止
した状態で、ピニオン制御リレー41及びピニオン駆動
ソレノイド13により、ピニオンとリングギヤとを噛み
合わせるように制御する。
The pinion control section 314 controls the pinion control relay 41 and the pinion drive solenoid 13 so that the pinion meshes with the ring gear when the engine is stopped.

【0028】保持手段制御部316は、エンジンが所定
の回転数以上のときに保持手段によるピニオンとリング
ギヤとの噛み合いを解除させる。
The holding means control section 316 releases the engagement between the pinion and the ring gear by the holding means when the engine speed is equal to or higher than a predetermined number of revolutions.

【0029】なお、抵抗60は、その一方端がピニオン
制御リレー41とピニオン駆動ソレノイド13との間に
接続され、抵抗60の他方端は、モータ制御リレー42
とモータ11との間に接続されている。
The resistor 60 has one end connected between the pinion control relay 41 and the pinion drive solenoid 13, and the other end connected to the motor control relay 42.
And the motor 11.

【0030】図3は、上述したエンジン始動装置におけ
るスタータ10の構造を示したものである。図3におい
て、スタータ10のモータ11の出力軸12は、フロン
トブラケット14のノーズ部14aに設けた軸受部14
bとリヤブラケット15の軸受部15aとにより支持さ
れる。また、出力軸12には、ローラクラッチ16とピ
ニオン17とが、摺動可能に支持され、これらローラク
ラッチ16とピニオン17とは、ピニオン駆動ソレノイ
ド(電磁ソレノイド)13の動力によりシフトレバー1
8を介して出力軸12の軸方向に摺動される。
FIG. 3 shows the structure of the starter 10 in the above-described engine starter. In FIG. 3, an output shaft 12 of a motor 11 of a starter 10 is connected to a bearing 14 provided on a nose 14 a of a front bracket 14.
b and the bearing 15a of the rear bracket 15. A roller clutch 16 and a pinion 17 are slidably supported on the output shaft 12. The roller clutch 16 and the pinion 17 are connected to the shift lever 1 by the power of a pinion drive solenoid (electromagnetic solenoid) 13.
8 slides in the axial direction of the output shaft 12.

【0031】出力軸12とローラクラッチ16とは、回
転動力を伝達するためのヘリカルスプライン12a、1
6aで互いに係合している。
The output shaft 12 and the roller clutch 16 are connected to helical splines 12a, 1
6a engage each other.

【0032】ピニオン駆動ソレノイド13のプランジャ
13aには、励磁コイル19cを有する電磁ソレノイド
を備えたプランジャストッパ19が設けられている。こ
のプランジャーストッパ19のプランジャ保持部材19
aは、押しバネ19bでプランジャ13a側に押されて
いる。21はエンジンのスタータ取付部で、このスター
タ取付部21は、フロントブラケット14のインロー部
14cと嵌合し、フロントブラケット14のフランジ部
14dにボルト20により固定される。これにより、ス
タータ10が、エンジン1に装着される。
The plunger 13a of the pinion drive solenoid 13 is provided with a plunger stopper 19 having an electromagnetic solenoid having an exciting coil 19c. The plunger holding member 19 of the plunger stopper 19
a is pushed toward the plunger 13a by the pushing spring 19b. Reference numeral 21 denotes a starter mounting portion of the engine. The starter mounting portion 21 is fitted to the spigot portion 14c of the front bracket 14 and is fixed to the flange portion 14d of the front bracket 14 by bolts 20. Thus, the starter 10 is mounted on the engine 1.

【0033】次に、本発明の第1の実施形態の動作につ
いて説明する。エンジン運転状態判定部310が、回転
センサ4の信号により、エンジン1が動作状態から停止
状態となったことを検出すると、ピニオン制御部314
はピニオン制御リレー41をオンさせる。これにより、
スタータ10のピニオン駆動ソレノイド13に通電され
る。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. When the engine operation state determination unit 310 detects that the engine 1 has changed from the operation state to the stop state based on the signal of the rotation sensor 4, the pinion control unit 314
Turns on the pinion control relay 41. This allows
The pinion drive solenoid 13 of the starter 10 is energized.

【0034】バッテリ50からピニオン駆動ソレノイド
13に通電されると、プランジャ13aが、ピニオン駆
動ソレノイド13側に吸引され、シフトレバー18を介
してローラクラッチ16とピニオン17をリングギヤ3
側に移送する。
When power is supplied from the battery 50 to the pinion drive solenoid 13, the plunger 13 a is attracted to the pinion drive solenoid 13 and the roller clutch 16 and the pinion 17 are connected to the ring gear 3 via the shift lever 18.
Transfer to the side.

【0035】ここで、ピニオン駆動ソレノイド13の吸
引力は、小さく設定されており、また、プランジャ13
aには、プランジャ保持部材19aが、押しバネ19b
のバネ力でプランジャ13a側に押されているので、プ
ランジャ保持部材19aのブレーキ効果で、プランジャ
13aの移動速度は小さくなるように構成されている。
Here, the suction force of the pinion drive solenoid 13 is set small, and the plunger 13
a has a plunger holding member 19a and a pressing spring 19b.
, The moving speed of the plunger 13a is reduced by the braking effect of the plunger holding member 19a.

【0036】したがって、ピニオン17の移動速度も小
さくなる。このとき、ピニオン17の端面とリングギヤ
3の端面とが接触しない場合には、ピニオン17は、そ
のままリングギヤ3に噛み合う。また、ピニオン17の
端面とリングギヤ3の端面とが接触した場合には、抵抗
60を介してモータ11に小さな電流が通電されている
ので、モータ11の回転トルクは小さく、回転立上がり
の角加速度が小さいので、ピニオン17は穏やかに回転
する。
Therefore, the moving speed of the pinion 17 is also reduced. At this time, when the end face of the pinion 17 does not contact the end face of the ring gear 3, the pinion 17 meshes with the ring gear 3 as it is. When the end face of the pinion 17 and the end face of the ring gear 3 come into contact with each other, a small current is supplied to the motor 11 via the resistor 60, so that the rotational torque of the motor 11 is small and the angular acceleration at the start of rotation is small. Since small, the pinion 17 rotates gently.

【0037】ピニオン17の端面とリングギヤ3の端面
との接触が解除されると、図4に示すように、ピニオン
17はリングギヤ3と穏やかに噛み合う。
When the contact between the end face of the pinion 17 and the end face of the ring gear 3 is released, the pinion 17 gently meshes with the ring gear 3 as shown in FIG.

【0038】この場合、直ちにエンジンを始動しなけれ
ばならない状態ではないので、ピニオン17をリングギ
ヤ3側に移送するときの移動速度を充分抑えることがで
き、ピニオン17の端面とリングギヤ3の端面とが接触
した場合の衝撃力を低減することができる。
In this case, since the engine does not have to be started immediately, the moving speed when the pinion 17 is transferred to the ring gear 3 side can be sufficiently suppressed, and the end face of the pinion 17 and the end face of the ring gear 3 are separated. The impact force at the time of contact can be reduced.

【0039】また、上述したように、直ちにエンジンを
始動しなければならない状態ではないので、モータ11
の回転トルクは小さくでき、ピニオン17の端面とリン
グギヤ3の端面との接触が解除され、ピニオン17がリ
ングギヤ3に噛み合うときの歯面の接触による回転衝撃
力を低減することができる。
As described above, since the engine does not have to be started immediately, the motor 11
Can be reduced, the contact between the end face of the pinion 17 and the end face of the ring gear 3 is released, and the rotational impact force due to the contact of the tooth face when the pinion 17 meshes with the ring gear 3 can be reduced.

【0040】次に、図4に示すように、ピニオン17が
リングギヤ3に噛み合い、プランジャ13aが最大吸引
位置まで吸引されると、プランジャ保持部材19aが、
押しバネ19bのバネ力で図の下方に移動して、プラン
ジャ13aが元の位置に戻るのを阻止する。
Next, as shown in FIG. 4, when the pinion 17 meshes with the ring gear 3 and the plunger 13a is sucked to the maximum suction position, the plunger holding member 19a is
The plunger 13a moves downward in the drawing by the spring force of the pressing spring 19b, and prevents the plunger 13a from returning to its original position.

【0041】つまり、プランジャ保持部材19aのプラ
ンジャ13a側の端部には、切り欠きが形成され、この
切り欠きと、プランジャ13aの端面とが係合する構造
となっている。
That is, a cutout is formed at the end of the plunger holding member 19a on the side of the plunger 13a, and the cutout is configured to engage with the end face of the plunger 13a.

【0042】ピニオン駆動ソレノイド13に通電を開始
してから所定時間、例えば、1〜2秒が経過すると、自
動的に通電が遮断される。通電遮断後は、プランジャ保
持部材19aにより、ピニオン17はリングギヤ3に噛
合った状態で保持される。
When a predetermined time, for example, 1 to 2 seconds, has elapsed since the power supply to the pinion drive solenoid 13 was started, the power supply is automatically cut off. After the power is cut off, the pinion 17 is held by the plunger holding member 19a in a state of being meshed with the ring gear 3.

【0043】その後、ピニオン17とリングギヤ3とが
噛み合った状態で、運転者が自動車のキースイッチ5を
投入すると、モータ制御リレー42がオンとされ、モー
タ11に通電され、モータ11に回転動力が発生され
る。モータ11の回転動力は、ローラクラッチ16及び
ピニオン17を介してリングギヤ3に伝達され、エンジ
ン1を始動する。
Thereafter, when the driver turns on the key switch 5 of the automobile in a state where the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged with each other, the motor control relay 42 is turned on, the motor 11 is energized, and the motor 11 is supplied with rotational power. Generated. The rotational power of the motor 11 is transmitted to the ring gear 3 via the roller clutch 16 and the pinion 17, and starts the engine 1.

【0044】エンジン1が始動して、エンジン1の回転
速度がピニオン17の回転速度を超過した際には、リン
グギヤ3がピニオン17を駆動することになるので、出
力軸12とローラクラッチ16のヘリカルスプライン1
2a、16aには、スプラインのねじれの効果でピニオ
ン17をリングギヤ3から離脱させる方向に、リングギ
ヤ3の駆動トルクに比例する軸方向の推力が発生する。
When the engine 1 starts and the rotation speed of the engine 1 exceeds the rotation speed of the pinion 17, the ring gear 3 drives the pinion 17, so that the helical connection between the output shaft 12 and the roller clutch 16 is performed. Spline 1
An axial thrust proportional to the driving torque of the ring gear 3 is generated in the directions 2a and 16a in a direction in which the pinion 17 is separated from the ring gear 3 due to the effect of the twist of the spline.

【0045】しかし、プランジャー保持部材19aが、
プランジャ13aが元の位置に戻るのを阻止しているの
で、シフトレバー18を介してピニオン17は、リング
ギヤ3に噛み合ったままで保持される。
However, the plunger holding member 19a is
Since the plunger 13a is prevented from returning to the original position, the pinion 17 is held in engagement with the ring gear 3 via the shift lever 18.

【0046】エンジン始動後、エンジン1の回転数が回
転センサ4によりエンジン1の始動が完了したと判定で
きる回転数、例えば、600r/min以上の回転を検
出した時に、エンジン1が始動したと、コントローラ3
0のモータ制御部312が判定してモータ制御リレー4
2をオフとすると同時に、保持手段制御部316により
プランジャーストッパー制御リレー43をオンとする。
After the engine is started, when the rotation speed of the engine 1 is detected by the rotation sensor 4 at a rotation speed at which the start of the engine 1 can be determined to be completed, for example, at a rotation speed of 600 r / min or more, the engine 1 is started. Controller 3
0 is determined by the motor control unit 312 and the motor control relay 4
At the same time, the plunger stopper control relay 43 is turned on by the holding means controller 316.

【0047】モータ制御リレー42がオフとなると、バ
ッテリ50からモータ11への通電が遮断されてモータ
11が停止し、同時に、プランジャストッパ19の励磁
コイル19cに通電され、この励磁コイル19cによ
り、プランジャ保持部材19aは、押しバネ19bを圧
縮して吸引され、プランジャ13aの端面との係合が解
除される。
When the motor control relay 42 is turned off, the power supply from the battery 50 to the motor 11 is cut off, and the motor 11 is stopped. At the same time, power is supplied to the exciting coil 19c of the plunger stopper 19, and the exciting coil 19c The holding member 19a is compressed and sucked by the pressing spring 19b, and the engagement with the end face of the plunger 13a is released.

【0048】このため、プランジャ13a、ローラクラ
ッチ16及びピニオン17は、プランジャ戻しバネ13
bのバネ力で元の位置、つまり、図3に示すように、ピ
ニオン17とリングギヤ3とが、離間した状態に戻る。
For this reason, the plunger 13a, the roller clutch 16 and the pinion 17 are
Due to the spring force b, the pinion 17 and the ring gear 3 return to the separated position as shown in FIG.

【0049】その後、プランジャストッパ制御リレー4
3が、コントローラ30によりオフとされて、プランジ
ャストッパ19の励磁コイル19cへの通電が遮断さ
れ、プランジャ保持部材19aは、押しバネ19bのバ
ネ力で元の位置、つまり、プランジャ13aの側面を押
圧している状態に戻る。
Thereafter, the plunger stopper control relay 4
3 is turned off by the controller 30, the energization to the exciting coil 19c of the plunger stopper 19 is cut off, and the plunger holding member 19a presses the original position, that is, the side surface of the plunger 13a by the spring force of the pressing spring 19b. Return to the state where you are.

【0050】そして、上述したように、エンジン運転状
態判定部310が、回転センサ4の信号により、エンジ
ン1が動作状態から停止状態となったことを検出する
と、ピニオン制御部314は、シフトレバー18を介し
てローラクラッチ16とピニオン17をリングギヤ3側
に移送し、ピニオン17とリングギヤ3とを噛み合わせ
る。
Then, as described above, when the engine operating state determining unit 310 detects that the engine 1 has been changed from the operating state to the stopped state based on the signal of the rotation sensor 4, the pinion control unit 314 controls the shift lever 18 The roller clutch 16 and the pinion 17 are transferred to the side of the ring gear 3 via the ring gear 3, and the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged with each other.

【0051】上述したエンジン始動装置におけるエンジ
ン始動の動作フローチャートを図5に、またエンジン及
び始動装置の各要素の動作のタイムチャートを図6に、
概略的に示す。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the engine in the engine starting device described above, and FIG. 6 is a time chart showing the operation of each element of the engine and the starting device.
Shown schematically.

【0052】図5において、コントローラ30は、回転
センサ4からの出力信号に基づいて、エンジン1が停止
したことを検出すると(図5のステップS1、図6の時
間T4)、ピニオン制御リレー41を介して、ピニオン
駆動ソレノイド13に通電して(ステップS2)、ピニ
オン17を穏やかにリングギヤ3に噛合わせる(ステッ
プS3)。
In FIG. 5, when the controller 30 detects that the engine 1 has stopped based on the output signal from the rotation sensor 4 (step S1 in FIG. 5, time T4 in FIG. 6), the controller 30 turns the pinion control relay 41 on. Then, the pinion drive solenoid 13 is energized (step S2), and the pinion 17 is gently engaged with the ring gear 3 (step S3).

【0053】従って、エンジンの停止状態(図6のT4
−T5、あるいはT0−T1の状態)では、ピニオン17
とリングギヤ3は噛合った状態にある。
Accordingly, the engine is stopped (T4 in FIG. 6).
−T5 or T0−T1), the pinion 17
And the ring gear 3 are in mesh with each other.

【0054】ピニオン駆動ソレノイド13に通電を開始
してから所定時間経過後(ステップS4)、ピニオン駆
動ソレノイド13への通電を遮断する(ステップS
5)。
After a lapse of a predetermined time from the start of energization to the pinion drive solenoid 13 (step S4), the energization to the pinion drive solenoid 13 is cut off (step S4).
5).

【0055】その後、運転者が自動車のキースイッチ5
を投入したとき(ステップS6、図6のT5あるいはT
1)、モータ11に通電する(ステップS7)。そし
て、エンジン1の回転数が回転センサ4によりエンジン
1の始動が完了したと判定できる回転数Ns、例えば、
600r/min以上の回転数を検出したときに(ステ
ップS8、図6のT2)、エンジン1が始動したと判定
して、モータ11の通電を遮断すると共に、プランジャ
ストッパ19に通電する(ステップS9)。
Thereafter, the driver operates the key switch 5 of the automobile.
(Step S6, T5 or T5 in FIG. 6)
1) The motor 11 is energized (step S7). Then, the rotation speed Ns at which the rotation speed of the engine 1 can determine that the start of the engine 1 has been completed by the rotation sensor 4, for example,
When a rotational speed of 600 r / min or more is detected (step S8, T2 in FIG. 6), it is determined that the engine 1 has started, and the energization of the motor 11 is cut off and the plunger stopper 19 is energized (step S9). ).

【0056】その後、プランジャストッパ19への通電
を遮断して(ステップS10、図6のT3)、エンジン
1の始動を完了させる(ステップS11)。そして、処
理は、ステップS1に戻り、エンジン1が停止したか否
かを検出し、以降、ステップS2〜S11を実行する。
Thereafter, the power supply to the plunger stopper 19 is cut off (step S10, T3 in FIG. 6), and the start of the engine 1 is completed (step S11). Then, the process returns to step S1, detects whether or not the engine 1 has stopped, and thereafter executes steps S2 to S11.

【0057】以上のように、本発明の第1の実施形態に
よれば、エンジンが動作状態から停止状態となったとき
に、ピニオン17をリングギヤ3に向かって移動させ、
互いに噛み合った状態とし、この状態を保持する。この
場合、直ちにエンジンを始動しなければならない状態で
はないので、ピニオン17をリングギヤ3側に移送する
ときの移動速度を充分抑えることができるとともに、モ
ータ11の回転トルクを充分小さくすることができ、ピ
ニオン17の端面とリングギヤ3の端面とが接触した場
合の衝撃力を低減することができるばかりではなく、ピ
ニオン17がリングギヤ3に噛み合うときの歯面の接触
による回転衝撃力を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, when the engine is stopped from the operating state, the pinion 17 is moved toward the ring gear 3,
The meshing state is maintained, and this state is maintained. In this case, since the engine does not have to be started immediately, the moving speed when transferring the pinion 17 to the ring gear 3 side can be sufficiently suppressed, and the rotational torque of the motor 11 can be sufficiently reduced. Not only can the impact force when the end face of the pinion 17 comes into contact with the end face of the ring gear 3 be reduced, but also the rotational impact force due to the contact of the tooth faces when the pinion 17 meshes with the ring gear 3 can be reduced. .

【0058】従来は、図6に二点鎖線で示すように、
ピニオンとリングギヤの噛合い期間は、モータ11が起
動してからその停止後所定の時間までの短い期間に限ら
れており、 ピニオンとリングギヤが噛合っていない状
態でエンジンを起動するため、ピニオン17の端面とリ
ングギヤ3の端面とが接触した場合の衝撃力が大きかっ
た。
Conventionally, as shown by a two-dot chain line in FIG.
The meshing period between the pinion and the ring gear is limited to a short period from the start of the motor 11 to a predetermined time after the motor 11 is stopped. Since the engine is started in a state where the pinion and the ring gear are not meshed, the pinion 17 When the end face of the ring gear 3 comes into contact with the end face of the ring gear 3, the impact force is large.

【0059】また、運転者が自動車のキースイッチ5を
投入し、エンジンを始動しようとするときは、ピニオン
17とリングギヤ3とが噛み合った状態から、ピニオン
17が回転して、その回転動力がリングギヤ3に伝達さ
れ、エンジン1を始動する。
When the driver turns on the key switch 5 of the automobile and tries to start the engine, the pinion 17 is rotated from the state where the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged with each other, and the rotation power is transmitted to the ring gear. 3 and the engine 1 is started.

【0060】この場合、ピニオン17の回転開始時に
は、ピニオン17とリングギヤ3とは既に噛み合った状
態であるので、ピオニン17の歯とリングギヤ3の歯と
の衝突による衝撃は、最小のものに抑制することができ
る。
In this case, when the rotation of the pinion 17 starts, the pinion 17 and the ring gear 3 are already engaged with each other, so that the impact caused by the collision between the teeth of the pionin 17 and the teeth of the ring gear 3 is minimized. be able to.

【0061】また、ピニオン17とリングギヤ3とは既
に噛み合った状態であるので、従来のように、エンジン
始動は、ピニオンとリングギヤとが離間した状態から開
始される場合と比較して、エンジン始動を短時間で行う
ことができる。
Since the pinion 17 and the ring gear 3 are already engaged with each other, the engine start is performed in a shorter time than in the conventional case where the pinion and the ring gear are separated from each other. It can be done in a short time.

【0062】また、エンジン始動後、エンジン1の回転
数が回転センサ4によりエンジン1の始動が完了したと
判定できる回転数を検出した時に、エンジン1が始動し
たと、コントローラ30が判定して、ピニオン17を移
動し、リングギヤ3との係合を解除する。これにより、
エンジン1の始動が確実に行われた後に、ピニオン17
とリングギヤ3との係合を解除することができる。
After the engine is started, when the rotation speed of the engine 1 is detected by the rotation sensor 4 to determine that the start of the engine 1 has been completed, the controller 30 determines that the engine 1 has been started. The pinion 17 is moved to release the engagement with the ring gear 3. This allows
After the engine 1 is securely started, the pinion 17
And the ring gear 3 can be disengaged.

【0063】さらに、エンジン1の始動後、運転者が錯
誤によりキースイッチ5を投入したとしても、エンジン
1が回転している状態では、ピニオン17は、リングギ
ヤ3の方向に移送されることはない。つまり、本発明の
第1の実施形態においては、エンジン1が停止している
状態においてのみ、ピニオン17がリンギグギヤ3の方
向に移動し、噛み合わされるように構成されている。こ
れにより、エンジン始動後に、誤って、キースイッチ5
を投入したとしても、ピニオン17とリングギヤ3との
衝突を回避することができる。
Further, even if the driver turns on the key switch 5 by mistake after starting the engine 1, the pinion 17 is not transferred in the direction of the ring gear 3 while the engine 1 is rotating. . That is, in the first embodiment of the present invention, the pinion 17 is configured to move in the direction of the ring gear 3 and mesh with the ring gear 3 only when the engine 1 is stopped. As a result, after the engine is started, the key switch 5
, The collision between the pinion 17 and the ring gear 3 can be avoided.

【0064】したがって、ピニオンとリングギヤとを穏
やかに噛み合わせて、ピニオンやリングギヤの摩耗や欠
けを防止すると共に、エンジンの最適始動制御を行い、
耐久性に優れ、騒音が少なく、信頼性の高いエンジン始
動装置を実現することができる。
Accordingly, the pinion and the ring gear are gently engaged with each other to prevent wear and chipping of the pinion and the ring gear, and to perform optimal engine start control.
It is possible to realize a highly reliable engine starter that is excellent in durability, has low noise, and has high reliability.

【0065】次に本発明の第2の実施形態について図
7、図8で説明する。図7は、本発明の第2の実施形態
におけるスタータ10の構造を示したものである。な
お、回路構成等は、第1の実施形態と同様となるので、
詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a structure of a starter 10 according to the second embodiment of the present invention. Since the circuit configuration and the like are the same as in the first embodiment,
Detailed description is omitted.

【0066】また、スタータ10の構造については、第
1の実施形態と概略同様となるので、第1の実施形態と
の相違点についてのみ説明する。
Since the structure of the starter 10 is substantially the same as that of the first embodiment, only the differences from the first embodiment will be described.

【0067】図7において、第2の実施形態であるスタ
ータ10の構造は、第1の実施形態に対して、ローラク
ラッチ16を廃止した構造となっている。
In FIG. 7, the structure of the starter 10 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the roller clutch 16 is omitted.

【0068】出力軸12には、ピニオン17が、摺動可
能に支持され、出力軸12とピニオン17とは、回転動
力を伝達するためのヘリカルスプライン12a、17a
で互いに係合している。
A pinion 17 is slidably supported on the output shaft 12, and the output shaft 12 and the pinion 17 are connected to helical splines 12a, 17a for transmitting rotational power.
Are engaged with each other.

【0069】ピニオン17には、皿形状円盤17bが係
合しており、ピニオン17は、ピニオン駆動ソレノイド
(電磁ソレノイド)13の動力によりシフトレバー18
及び皿形状円盤17bを介して出力軸12の軸方向に摺
動される。
A dish-shaped disk 17 b is engaged with the pinion 17, and the pinion 17 is driven by a pinion drive solenoid (electromagnetic solenoid) 13 by a shift lever 18.
And slides in the axial direction of the output shaft 12 through the dish-shaped disk 17b.

【0070】ここで、皿形状円盤17bの外径は、フロ
ントブラケット14の内径部14eの内径と略等しい寸
法となっており、皿形状円盤17bとフロントブラケッ
ト14の内径部14eの間隙が小さくなるように構成さ
れている。
Here, the outer diameter of the dish-shaped disk 17b is substantially equal to the inner diameter of the inner diameter portion 14e of the front bracket 14, and the gap between the dish-shaped disk 17b and the inner diameter portion 14e of the front bracket 14 is reduced. It is configured as follows.

【0071】また、図8に示すように、ピニオン17が
リングギヤ3に噛み合った状態においても、皿形状円盤
17bとフロントブラケット14の内径部14eの間隙
が小さくなるように構成されている。
As shown in FIG. 8, even when the pinion 17 is engaged with the ring gear 3, the gap between the dish-shaped disk 17b and the inner diameter portion 14e of the front bracket 14 is reduced.

【0072】以上のように、本発明の第2の実施形態に
よれば、第1の実施形態によって得られる効果の他、ス
タータ10のローラクラッチ16を廃止して、スタータ
10の軸長短縮、軽量化を図り、コストを低減すること
ができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained by the first embodiment, the roller clutch 16 of the starter 10 is eliminated, and the axial length of the starter 10 can be reduced. The weight can be reduced and the cost can be reduced.

【0073】また、皿形状円盤17bにより、スタータ
10の内部に水や塵埃が浸入するのを防止することがで
きる。
The dish-shaped disk 17 b can prevent water and dust from entering the inside of the starter 10.

【0074】図9は、本発明の第3の実施形態のエンジ
ン始動装置におけるエンジン始動の動作フローチャート
である。なお、回路構成等は、第1の実施形態と同様と
なるので、詳細な説明は省略する。
FIG. 9 is an operation flowchart for starting the engine in the engine starting apparatus according to the third embodiment of the present invention. Note that the circuit configuration and the like are the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0075】図9において、この第3の実施形態の動作
フローチャートは、図5に示した動作フローチャートの
ステップS5とステップS6との間にステップS12
が、追加されており、他のステップは、図5に示したス
テップと同様となっている。
In FIG. 9, the operation flowchart of the third embodiment is different from the operation flowchart shown in FIG. 5 in that step S12 is performed between steps S5 and S6.
Are added, and the other steps are the same as the steps shown in FIG.

【0076】つまり、ステップS1からステップS5ま
での処理が行われた後、ステップS12において、コン
トローラ30は、ピニオン17とリングギヤ3とが噛み
合ったか否かを判断し、噛み合っていれば、ステップS
6に進む。
That is, after the processing from step S1 to step S5 is performed, in step S12, the controller 30 determines whether or not the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged.
Proceed to 6.

【0077】また、S12において、ピニオン17とリ
ングギヤ3とが噛み合っていなければ、ステップS1に
戻り、以降、ステップS1〜ステップS12を実行す
る。
If it is determined in step S12 that the pinion 17 and the ring gear 3 do not mesh with each other, the process returns to step S1, and thereafter, steps S1 to S12 are executed.

【0078】ピニオン17とリングギヤ3とが噛み合っ
たか否かの判断は、ピニオン17の位置を検出する手
段、又はプランジャ保持部材19aが初期状態からプラ
ンジャ保持状態に移動し、停止しているか否かを検出す
る手段を設けることにより行うことができる。
Whether the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged with each other is determined by detecting the position of the pinion 17 or by determining whether the plunger holding member 19a has moved from the initial state to the plunger holding state and has stopped. This can be achieved by providing a detecting means.

【0079】以上のように、本発明の第3の実施形態に
よれば、第1の実施形態によって得られる効果の他、ピ
ニオン17とリングギヤ3との噛み合いに、万が一、失
敗したとしても、これを検知し、ピニオン17とリング
ギヤ3とを確実に噛み合わせることができる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained by the first embodiment, even if the meshing between the pinion 17 and the ring gear 3 fails, even if the Is detected, and the pinion 17 and the ring gear 3 can be reliably engaged with each other.

【0080】なお、上述した例においては、ピニオン1
7をリングギヤ3方向に移動し、互いに噛み合わせる条
件を、エンジン停止の状態としたが、前記条件をその他
の条件、例えば、ドアの開閉、運転席のシートベルト装
着等と組合わせても良く、また、エンジンキーの挿入等
の条件に置き換えても有効である。
In the example described above, the pinion 1
7 is moved in the direction of the ring gear 3 and the condition for meshing with each other is set to the engine stopped state. However, the above conditions may be combined with other conditions, for example, opening and closing a door, wearing a seat belt in a driver's seat, and the like. It is also effective to replace the condition with the condition such as insertion of an engine key.

【0081】また、上述した例においては、プランジャ
保持部材により、プランジャ13aの移動を停止するよ
うに構成したが、他の部材により、プランジャ13aの
移動を停止するように構成することもできる。例えば、
シフトレバー18の移動を停止する部材により、プラン
ジャ13aの移動を停止させることもできる。
In the above-described example, the movement of the plunger 13a is stopped by the plunger holding member. However, the movement of the plunger 13a may be stopped by another member. For example,
The member that stops the movement of the shift lever 18 can also stop the movement of the plunger 13a.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果がある。
The present invention is configured as described above, and has the following effects.

【0083】ピニオンをリングギヤ側に移送するときの
移動速度を充分抑えることができるとともに、モータの
回転トルクを充分小さくすることができ、ピニオンの端
面とリングギヤの端面とが接触した場合の衝撃力を低減
することができるばかりではなく、ピニオンがリングギ
ヤに噛み合うときの歯面の接触による回転衝撃力を低減
することができる。
The moving speed at the time of transferring the pinion to the ring gear can be sufficiently suppressed, the rotational torque of the motor can be sufficiently reduced, and the impact force when the end face of the pinion comes into contact with the end face of the ring gear can be reduced. Not only can it be reduced, but also the rotational impact force due to the contact of the tooth surface when the pinion meshes with the ring gear can be reduced.

【0084】また、運転者が自動車のキースイッチを投
入し、エンジンを始動しようとするときは、ピニオンと
リングギヤ3とが噛み合った状態から、ピニオンが回転
されるので、ピオニンの歯とリングギヤの歯との衝突に
よる衝撃は、最小のものに抑制することができる。
When the driver turns on the key switch of the automobile and tries to start the engine, the pinion is rotated from the state in which the pinion and the ring gear 3 are engaged, so that the teeth of the pionin and the teeth of the ring gear are rotated. Can be suppressed to a minimum.

【0085】また、ピニオンとリングギヤとは既に噛み
合った状態であるので、エンジン始動を短時間で行うこ
とができる。
Further, since the pinion and the ring gear are already engaged with each other, the engine can be started in a short time.

【0086】つまり、ピニオンとリングギヤとを穏やか
に噛み合わせて、ピニオンやリングギヤの摩耗や欠けを
防止すると共に、エンジンの最適始動制御を行い、耐久
性に優れ、騒音が少なく、信頼性の高いエンジン始動装
置を実現することができる。
That is, the pinion and the ring gear are gently engaged with each other to prevent wear and chipping of the pinion and the ring gear, and to perform optimal starting control of the engine. A starting device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態であるエンジン始動装
置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine starting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態であるエンジン始動装置の回路
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit of the engine starting device according to the first embodiment;

【図3】第1の実施形態であるエンジン始動装置におけ
るスタータの構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of a starter in the engine starter according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態であるエンジン始動装置の動作
説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the engine starting device according to the first embodiment;

【図5】第1の実施形態であるエンジン始動装置におけ
るエンジン始動の動作フローチャートである。
FIG. 5 is an operation flowchart for starting the engine in the engine starting device according to the first embodiment;

【図6】第1の実施形態であるエンジン始動装置におけ
るエンジン動作のタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart of an engine operation in the engine starter according to the first embodiment.

【図7】第2の実施形態であるエンジン始動装置におけ
るスタータの構造を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a starter in an engine starter according to a second embodiment.

【図8】第2の実施形態であるエンジン始動装置の動作
説明図である。
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the engine starter according to the second embodiment.

【図9】本発明の第3の実施形態であるエンジン始動装
置におけるエンジン始動の動作フローチャートである。
FIG. 9 is an operation flowchart for starting the engine in the engine starting device according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 クランク軸 3 リングギヤ 4 回転センサ 5 キースイッチ 10 スタータ 11 モータ 12 出力軸 13 ピニオン駆動ソレノイド 17 ピニオン 19 プランジャストッパ 19a プランジャ保持部材 19b 押しバネ 19c 励磁コイル 30 コントローラ 41 ピニオン制御リレー 42 モータ制御リレー 43 プランジャストッパ制御リレー 50 バッテリ 60 抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Crank shaft 3 Ring gear 4 Rotation sensor 5 Key switch 10 Starter 11 Motor 12 Output shaft 13 Pinion drive solenoid 17 Pinion 19 Plunger stopper 19a Plunger holding member 19b Push spring 19c Excitation coil 30 Controller 41 Pinion control relay 42 Motor control relay 43 Plunger stopper control relay 50 Battery 60 Resistance

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンに回転力を伝達するためのリング
ギヤと、前記エンジンを始動させるための回転力を発生
させるモータと、該モータの出力回転軸に摺動可能に支
持され該出力回転軸の回転に従って回転し前記リングギ
ヤとの噛み合い及びその噛み合いの解除が可能なピニオ
ンと、該ピニオンを前記出力回転軸上で摺動させるピニ
オン駆動手段とを備えるエンジン始動装置において、 キースイッチによるエンジンの始動指示を受けて前記モ
ータ及び前記ピニオン駆動手段を制御するコントローラ
と、前記ピニオンと前記リングギヤとが噛み合わされた
とき該噛み合い状態を保持する保持手段とを有し、 前記コントローラは、前記エンジンが停止した状態で前
記ピニオン駆動手段により前記ピニオンと前記リングギ
ヤとを噛み合わせるように制御するピニオン制御部と、 前記エンジンの始動指示に基づき、該噛み合わせ状態で
前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記リング
ギヤを回転させるモータ制御部と、 前記エンジンが所定の回転数以上のときに、前記保持手
段による前記ピニオンと前記リングギヤとの噛み合いを
解除させる保持手段制御部とを備えていることを特徴と
するエンジン始動装置。
A ring gear for transmitting a rotational force to an engine, a motor for generating a rotational force for starting the engine, and a motor slidably supported by an output rotary shaft of the motor. An engine starter comprising: a pinion that rotates in accordance with the rotation to engage with the ring gear and release the engagement, and a pinion drive unit that slides the pinion on the output rotation shaft. And a controller for controlling the motor and the pinion driving means upon receipt of the signal, and holding means for holding the meshing state when the pinion and the ring gear are meshed with each other. The pinion driving means engages the pinion and the ring gear. A pinion control unit for controlling the rotation of the ring gear by rotating the pinion by the motor in the meshing state based on the start instruction of the engine; and An engine starting device, further comprising a holding unit control unit for releasing the engagement between the pinion and the ring gear by the holding unit.
【請求項2】請求項1記載のエンジン始動装置におい
て、前記ピニオン駆動手段は、前記ピニオンを駆動する
ピニオン駆動ソレノイドと、該ピニオン駆動ソレノイド
の動作電力の供給及び停止を行うためのピニオン制御リ
レーと、該ピニオン制御リレーと前記モータの間に接続
される抵抗とを備え、 前記保持手段は、電磁ソレノイドと、該電磁ソレノイド
により駆動され前記ピニオン駆動手段を固定する保持部
材とを備えることを特徴とするエンジン始動装置。
2. An engine starter according to claim 1, wherein said pinion drive means includes a pinion drive solenoid for driving said pinion, and a pinion control relay for supplying and stopping operation power of said pinion drive solenoid. Wherein the holding means includes an electromagnetic solenoid, and a holding member driven by the electromagnetic solenoid to fix the pinion driving means. Engine starting device.
【請求項3】請求項1又は2記載のエンジン始動装置に
おいて、前記コントローラは、前記エンジンの回転セン
サ及びキースイッチからの出力信号に基づき、該エンジ
ンの運転状態を判定し、出力するエンジン運転状態判定
部を備えていることを特徴とするエンジン始動装置。
3. The engine starting state according to claim 1, wherein the controller determines an operating state of the engine based on an output signal from a rotation sensor and a key switch of the engine, and outputs the determined operating state. An engine starter comprising a determination unit.
【請求項4】請求項1、2又は3のいずれかに記載のエ
ンジン始動装置において、前記ピニオン駆動手段は、電
磁ソレノイドと、該電磁ソレノイドによりピニオンを前
記出力回転軸上で摺動させる駆動部材とを有し、前記コ
ントローラのピニオン制御部は、前記ピニオン駆動手段
の前記電磁ソレノイドに通電開始後、所定の時間が経過
すると、前記ピニオン駆動手段の前記電磁ソイレノイド
への通電を停止することを特徴とするエンジン始動装
置。
4. The engine starting device according to claim 1, wherein said pinion driving means includes an electromagnetic solenoid, and a driving member for causing the pinion to slide on said output rotary shaft by said electromagnetic solenoid. Wherein the pinion control unit of the controller stops energizing the electromagnetic solenoid of the pinion driving unit when a predetermined time elapses after starting energizing the electromagnetic solenoid of the pinion driving unit. Engine starting device.
【請求項5】請求項3記載のエンジン始動装置におい
て、前記コントローラは、エンジン回転数検出手段によ
りエンジン回転数が所定の回転数よりも高くなったこと
が検出されると、前記モータの回転を停止させると共
に、前記保持手段のピニオンとリングギヤとの噛み合い
を解除させることを特徴とするエンジン始動装置。
5. The engine starting device according to claim 3, wherein the controller starts the rotation of the motor when the engine speed detecting means detects that the engine speed has become higher than a predetermined speed. An engine starting device, wherein the engine is stopped and the engagement between the pinion of the holding means and the ring gear is released.
【請求項6】請求項1、3又は5記載のエンジン始動装
置において、前記出力回転軸と前記ピニオンが直接に係
合し、前記ピニオンに前記出力回転軸上で摺動させるた
めの円盤手段を設けていることを特徴とするエンジン始
動装置。
6. An engine starting device according to claim 1, wherein said output rotating shaft and said pinion are directly engaged with each other, and said pinion has a disk means for sliding on said output rotating shaft. An engine starting device, which is provided.
【請求項7】モータの出力軸にローラクラッチとピニオ
ンとが摺動可能に支持され、該ローラクラッチ及びピニ
オンが、ピニオン駆動ソレノイドによりシフトレバーを
介して前記出力軸の軸方向に摺動可能に構成され、前記
出力軸と前記ローラクラッチとがヘリカルスプラインで
互いに係合しているスタータモータにおいて、 前記ピニオン駆動ソレノイドのプランジャに、電磁ソレ
ノイドを備えたプランジャストッパを設け、該プランジ
ャーストッパのプランジャ保持部材を、押しバネで前記
プランジャ側に押しつけていることを特徴とするスター
タモータ。
7. A roller clutch and a pinion are slidably supported on an output shaft of a motor, and the roller clutch and the pinion are slidable in the axial direction of the output shaft via a shift lever by a pinion drive solenoid. In the starter motor, wherein the output shaft and the roller clutch are engaged with each other by a helical spline, a plunger stopper provided with an electromagnetic solenoid is provided on a plunger of the pinion drive solenoid, and the plunger stopper is held by the plunger stopper. A starter motor, wherein a member is pressed against the plunger by a pressing spring.
【請求項8】モータの出力軸にピニオンが摺動可能に支
持され、該ピニオンが、ピニオン駆動ソレノイドにより
シフトレバーを介して前記出力軸の軸方向に摺動可能に
構成され、前記出力軸と前記ピニオンとが直接ヘリカル
スプラインで互いに係合しているスタータモータにおい
て、 前記ピニオンに前記出力回転軸上で摺動させるための円
盤手段を設け、 前記ピニオン駆動ソレノイドのプランジャに、電磁ソレ
ノイドを備えたプランジャストッパを設け、該プランジ
ャーストッパのプランジャ保持部材を、押しバネで前記
プランジャ側に押しつけていることを特徴とするスター
タモータ。
8. A pinion is slidably supported on an output shaft of the motor, and the pinion is slidable in the axial direction of the output shaft via a shift lever by a pinion drive solenoid. In a starter motor in which the pinion and the pinion are directly engaged with each other by a helical spline, a disk means for sliding on the output rotation shaft is provided on the pinion, and an electromagnetic solenoid is provided on a plunger of the pinion drive solenoid. A starter motor comprising a plunger stopper, wherein a plunger holding member of the plunger stopper is pressed against the plunger by a pressing spring.
【請求項9】エンジンに回転力を伝達するためのリング
ギヤと、エンジンを始動させるための回転力を発生させ
るモータと、このモータの出力回転軸に摺動可能に支持
され、前記出力回転軸の回転に従って回転し、前記リン
グギヤとの、噛み合い及びその噛み合いの解除が可能な
ピニオンと、このピニオンを前記出力回転軸上で摺動さ
せるピニオン駆動手段と、エンジンの始動を指示するキ
ースイッチとを備えるエンジン始動装置によるエンジン
の始動方法において、 前記エンジンが停止した状態で、前記ピニオン駆動手段
により前記ピニオンとリングギヤとを噛み合わせ、 該ピニオンとリングギヤとを噛み合わせた状態で、前記
キースイッチにより、エンジンの始動が指示されたと
き、前記モータにより前記ピニオンを回転させて、前記
リングギヤを回転させ、 前記エンジンの始動後、該エンジンの運転中、前記保持
手段のピニオンとリングギヤとの噛み合いを解除させる
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
9. A ring gear for transmitting torque to an engine, a motor for generating torque for starting the engine, and a motor slidably supported by an output shaft of the motor. A pinion that rotates in accordance with the rotation and is capable of meshing with and releasing the meshing with the ring gear; a pinion driving means for sliding the pinion on the output rotary shaft; and a key switch for instructing start of the engine. In the method of starting an engine by an engine starting device, the pinion driving means meshes the pinion and the ring gear in a state where the engine is stopped, and the key switch is used by the key switch in a state where the pinion and the ring gear are meshed. When the start of is instructed, the pinion is rotated by the motor, Ring gear is rotated, and after starting of the engine, during operation of the engine, the start process of the engine, characterized in that to release the engagement between the pinion and the ring gear of the holding means.
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