JP2002147320A - スタータ制御システム - Google Patents
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- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
- F02N11/0851—Circuits 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N2250/00—Problems related to engine starting or engine's starting apparatus
- F02N2250/02—Battery voltage drop at start, e.g. drops causing ECU reset
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
- F02N2300/10—Control related aspects of engine starting characterised by the control output, i.e. means or parameters used as a control output or target
- F02N2300/102—Control of the starter motor speed; Control of the engine speed during cranking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
- H01H50/541—Auxiliary contact devices
- H01H50/543—Auxiliary switch inserting resistor during closure of contactor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/02—Non-polarised relays
- H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
- H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
- H01H51/065—Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 停車中にエンジンを停止するエコランシステ
ムでは、アクセルが踏まれるとすぐ走行できるように、
静かに素早くエンジンを始動させることが要求される。 【解決手段】 スタータモータ３の通電回路には、初期
の回転速度を通常回転速度よりも遅い低回転速度で回す
通電抑制手段１０が設けられている。この通電抑制手段
１０は、抵抗器１３と通電切替リレー１４で構成される
可変手段１１と、この通電切替リレー１４を制御するＥ
ＣＵ１２とからなる。ＥＣＵ１２は、通電切替リレー１
４を制御し、エンジンの状態（温度）に基づいて低回転
速度で回す時間を可変する。静止慣性の大きいエンジン
の始動時、低速回転で助走させてから通常の回転速度に
することにより、エンジンの回転速度が素早く上昇し、
始動（完爆）を短縮できる。また、低速回転で噛み合う
ため噛合音が小さくなるとともに、エンジンの回転変動
で生じる騒音が小さくなる。
ムでは、アクセルが踏まれるとすぐ走行できるように、
静かに素早くエンジンを始動させることが要求される。 【解決手段】 スタータモータ３の通電回路には、初期
の回転速度を通常回転速度よりも遅い低回転速度で回す
通電抑制手段１０が設けられている。この通電抑制手段
１０は、抵抗器１３と通電切替リレー１４で構成される
可変手段１１と、この通電切替リレー１４を制御するＥ
ＣＵ１２とからなる。ＥＣＵ１２は、通電切替リレー１
４を制御し、エンジンの状態（温度）に基づいて低回転
速度で回す時間を可変する。静止慣性の大きいエンジン
の始動時、低速回転で助走させてから通常の回転速度に
することにより、エンジンの回転速度が素早く上昇し、
始動（完爆）を短縮できる。また、低速回転で噛み合う
ため噛合音が小さくなるとともに、エンジンの回転変動
で生じる騒音が小さくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン始動用の
スタータを制御するシステムに関するものである。
スタータを制御するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両の燃費向上、排気ガス低減等
の目的のために、停車中にはエンジンを停止するエコラ
ンシステムが実施されている。このエコランシステム
は、車速、アクセル開度、ブレーキ状態等を監視して、
車両の停車時にエンジンを停止させるものであり、ブレ
ーキが外されてアクセルが踏まれるとスタータを始動さ
せてエンジンを始動し、車両を発進させるシステムであ
る。
の目的のために、停車中にはエンジンを停止するエコラ
ンシステムが実施されている。このエコランシステム
は、車速、アクセル開度、ブレーキ状態等を監視して、
車両の停車時にエンジンを停止させるものであり、ブレ
ーキが外されてアクセルが踏まれるとスタータを始動さ
せてエンジンを始動し、車両を発進させるシステムであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エコランシステムの場
合、信号待ちから発進までの間にエンジン始動時間が必
要になるが、信号待ちから発進までの時間がかかると、
車両台数が多い都市部では渋滞が予測されるという警察
庁の研究結果が報告されている。このため、信号待ちか
ら発進までの時間がかかるエコランシステムでは、エコ
ランシステムそのものが法律や条例等で規制されてしま
う可能性があり、エンジン始動時間を短縮させることが
急務となっている。
合、信号待ちから発進までの間にエンジン始動時間が必
要になるが、信号待ちから発進までの時間がかかると、
車両台数が多い都市部では渋滞が予測されるという警察
庁の研究結果が報告されている。このため、信号待ちか
ら発進までの時間がかかるエコランシステムでは、エコ
ランシステムそのものが法律や条例等で規制されてしま
う可能性があり、エンジン始動時間を短縮させることが
急務となっている。
【０００４】また、エコランシステムの場合、頻繁にエ
ンジンが始動されるために、一般的な車両ユーザにとっ
ては、始動時に発生する騒音が既存車両（エコラン以外
の車両）と比べて気になるため、始動時の騒音を抑える
必要がある。吸音材や遮音材等での対策では騒音低減の
限度があり、また吸音材等を増やすと車両重量が増えて
本来の目的である燃費向上に背反する結果となるので、
騒音の発生源を小さくすることが必要となっている。
ンジンが始動されるために、一般的な車両ユーザにとっ
ては、始動時に発生する騒音が既存車両（エコラン以外
の車両）と比べて気になるため、始動時の騒音を抑える
必要がある。吸音材や遮音材等での対策では騒音低減の
限度があり、また吸音材等を増やすと車両重量が増えて
本来の目的である燃費向上に背反する結果となるので、
騒音の発生源を小さくすることが必要となっている。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、エンジン始動時間の短縮、お
よび始動騒音の低減を果たすことのできるスタータ制御
システムの提供にある。
ものであり、その目的は、エンジン始動時間の短縮、お
よび始動騒音の低減を果たすことのできるスタータ制御
システムの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】〔請求項１の手段〕請求
項１の手段を採用し、エンジンをスタータで駆動して始
動する際、スタータモータの初期の回転速度を通常回転
速度よりも遅い低回転速度で回すことにより、次の効果
を得ることができる。
項１の手段を採用し、エンジンをスタータで駆動して始
動する際、スタータモータの初期の回転速度を通常回転
速度よりも遅い低回転速度で回すことにより、次の効果
を得ることができる。
【０００７】静止慣性の大きいエンジンを動かす際に、
スタータが高回転でいきなりエンジンに噛み合っても、
スタータ側に衝撃負荷が発生してエンジンを回転駆動さ
せるにはかえって時間がかかってしまう。そこで請求項
１の発明を採用し、エンジンを低速回転で助走させてか
ら通常の回転で駆動させるほうがエンジンの回転速度が
素早く上昇するため、スタータによるエンジンの駆動か
ら始動（完爆）までの時間を既存のスタータシステムよ
りも短縮できる。
スタータが高回転でいきなりエンジンに噛み合っても、
スタータ側に衝撃負荷が発生してエンジンを回転駆動さ
せるにはかえって時間がかかってしまう。そこで請求項
１の発明を採用し、エンジンを低速回転で助走させてか
ら通常の回転で駆動させるほうがエンジンの回転速度が
素早く上昇するため、スタータによるエンジンの駆動か
ら始動（完爆）までの時間を既存のスタータシステムよ
りも短縮できる。
【０００８】スタータの起動時に、スタータが低速回転
でエンジンに噛み合うため、噛合時の衝突音が小さくな
る。また、慣性の大きいエンジンを低速回転で助走させ
てから通常の回転速度で駆動するため、エンジンの回転
変動（即ちピストンの下死点から上死点移動での回転負
荷変動）で生じる騒音を小さくできる。このように、既
存のスタータシステムに比較して、噛合時の衝撃音およ
びエンジンの変動騒音を小さくすることができる。
でエンジンに噛み合うため、噛合時の衝突音が小さくな
る。また、慣性の大きいエンジンを低速回転で助走させ
てから通常の回転速度で駆動するため、エンジンの回転
変動（即ちピストンの下死点から上死点移動での回転負
荷変動）で生じる騒音を小さくできる。このように、既
存のスタータシステムに比較して、噛合時の衝撃音およ
びエンジンの変動騒音を小さくすることができる。
【０００９】〔請求項２の手段〕請求項２の手段を採用
し、エンジンの状態に基づいて低回転速度で回す時間を
可変するように設けたことにより、エンジン始動に最適
な助走時間が得られ、短時間でエンジンを始動させるこ
とができる。
し、エンジンの状態に基づいて低回転速度で回す時間を
可変するように設けたことにより、エンジン始動に最適
な助走時間が得られ、短時間でエンジンを始動させるこ
とができる。
【００１０】〔請求項３の手段〕請求項３の手段を採用
し、エンジンの状態に基づいて初期の回転速度を可変す
るように設けたことにより、エンジン始動に最適な助走
速度が得られ、短時間でエンジンを始動させることがで
きる。
し、エンジンの状態に基づいて初期の回転速度を可変す
るように設けたことにより、エンジン始動に最適な助走
速度が得られ、短時間でエンジンを始動させることがで
きる。
【００１１】〔請求項４の手段〕請求項４の手段を採用
し、スタータモータの回転速度を可変する手段として、
可変抵抗器を用いた可変手段、もしくは通電電子素子の
通電率を可変させる可変手段を用いても良い。
し、スタータモータの回転速度を可変する手段として、
可変抵抗器を用いた可変手段、もしくは通電電子素子の
通電率を可変させる可変手段を用いても良い。
【００１２】〔請求項５の手段〕請求項５の手段を採用
し、エンジンの状態を検出する手段として、エンジンの
温度を直接的あるいは間接的に検出する検出手段を用い
ても良い。
し、エンジンの状態を検出する手段として、エンジンの
温度を直接的あるいは間接的に検出する検出手段を用い
ても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、複数の実
施例と変形例を用いて説明する。 ［第１実施例］図１はスタータ１の通電回路図を示す。
このスタータ１は、マグネットスイッチ２とスタータモ
ータ３を備えるものであり、この実施例におけるスター
タモータ３は、固定子側で起磁力を発生する励磁コイル
４と電機子コイルを搭載したアーマチャ５よりなる周知
構造のものである。
施例と変形例を用いて説明する。 ［第１実施例］図１はスタータ１の通電回路図を示す。
このスタータ１は、マグネットスイッチ２とスタータモ
ータ３を備えるものであり、この実施例におけるスター
タモータ３は、固定子側で起磁力を発生する励磁コイル
４と電機子コイルを搭載したアーマチャ５よりなる周知
構造のものである。
【００１４】マグネットスイッチ２のコイル（プルイン
コイルとホールディングコイルからなる）２ａは、キー
スイッチ６、スタータリレー７を介して車載バッテリ８
に接続されるものであり、キースイッチ６がON操作され
ると、スタータリレー７のコイル７ａが通電されて常開
可動接点であるスタータリレー７がONして、マグネット
スイッチ２のコイル２ａが通電されるように設けられて
いる。そして、マグネットスイッチ２のコイル２ａが通
電される状態では、常開可動接点であるマグネットスイ
ッチ２がONする。
コイルとホールディングコイルからなる）２ａは、キー
スイッチ６、スタータリレー７を介して車載バッテリ８
に接続されるものであり、キースイッチ６がON操作され
ると、スタータリレー７のコイル７ａが通電されて常開
可動接点であるスタータリレー７がONして、マグネット
スイッチ２のコイル２ａが通電されるように設けられて
いる。そして、マグネットスイッチ２のコイル２ａが通
電される状態では、常開可動接点であるマグネットスイ
ッチ２がONする。
【００１５】スタータモータ３の通電回路には、エンジ
ン（図示しない）の状態に基づいてスタータモータ３の
初期の回転速度を通常回転速度よりも遅い低回転速度で
回すことを可能にする通電抑制手段１０が設けられてい
る。この通電抑制手段１０は、スタータモータ３の通電
電圧あるいは通電電流を変化させるための可変手段１１
と、この可変手段１１を制御する制御手段（以下、ＥＣ
Ｕ）１２とから構成される。
ン（図示しない）の状態に基づいてスタータモータ３の
初期の回転速度を通常回転速度よりも遅い低回転速度で
回すことを可能にする通電抑制手段１０が設けられてい
る。この通電抑制手段１０は、スタータモータ３の通電
電圧あるいは通電電流を変化させるための可変手段１１
と、この可変手段１１を制御する制御手段（以下、ＥＣ
Ｕ）１２とから構成される。
【００１６】この実施例に示す可変手段１１は、図１に
示すように、抵抗器１３と通電切替リレー１４とによっ
て構成されるものであり、マグネットスイッチ２がONし
た際に、常開可動接点である通電切替リレー１４がOFF
の場合は、スタータモータ３は抵抗器１３を介して通電
されて低速回転で駆動され、通電切替リレー１４がONす
るとスタータモータ３は抵抗器１３をバイパスして通電
されて通常の回転速度で駆動される。
示すように、抵抗器１３と通電切替リレー１４とによっ
て構成されるものであり、マグネットスイッチ２がONし
た際に、常開可動接点である通電切替リレー１４がOFF
の場合は、スタータモータ３は抵抗器１３を介して通電
されて低速回転で駆動され、通電切替リレー１４がONす
るとスタータモータ３は抵抗器１３をバイパスして通電
されて通常の回転速度で駆動される。
【００１７】通電切替リレー１４のコイル１４ａは、Ｅ
ＣＵ１２によって制御されるものであり、スタータモー
タ３の始動時、初期の回転速度を低回転速度で回した後
に、通常回転速度で回すように制御される。この実施例
のＥＣＵ１２は、エンジンの状態に基づいて低回転速度
で回す時間を可変するように通電切替リレー１４を制御
するように設けられている。
ＣＵ１２によって制御されるものであり、スタータモー
タ３の始動時、初期の回転速度を低回転速度で回した後
に、通常回転速度で回すように制御される。この実施例
のＥＣＵ１２は、エンジンの状態に基づいて低回転速度
で回す時間を可変するように通電切替リレー１４を制御
するように設けられている。
【００１８】なお、エンジンの状態を検出する手段とし
て、この実施形態ではエンジンの温度を直接的あるいは
間接的に検出する検出手段（図示しない）を用いてい
る。具体的な検出手段の一例を示すと、エンジンの温度
を検出する手段として冷却水温度やエンジン温度等を温
度センサ（図示しない）で読み取り、そのセンサ信号か
らエンジンの温度を検出している。
て、この実施形態ではエンジンの温度を直接的あるいは
間接的に検出する検出手段（図示しない）を用いてい
る。具体的な検出手段の一例を示すと、エンジンの温度
を検出する手段として冷却水温度やエンジン温度等を温
度センサ（図示しない）で読み取り、そのセンサ信号か
らエンジンの温度を検出している。
【００１９】ＥＣＵ１２は、エンジンの温度に基づいて
低回転速度で回す時間を決定するマップを搭載してい
る。このマップはエンジンの温度が低い時は低回転速度
で回す時間を長く、逆にエンジンの温度が高い時は低回
転速度で回す時間を短く設定するものである。
低回転速度で回す時間を決定するマップを搭載してい
る。このマップはエンジンの温度が低い時は低回転速度
で回す時間を長く、逆にエンジンの温度が高い時は低回
転速度で回す時間を短く設定するものである。
【００２０】スタータ１における電流制御を図２のフロ
ーチャートを参照して説明する。ステップ１０１におい
て、キースイッチ６がON操作（スタータ１の起動操作）
されると、そのエンジン始動開始信号がＥＣＵ１２に入
力される。すると、ＥＣＵ１２は、エンジンの温度に基
づいて低回転速度でスタータモータ３を回す時間（低速
回転時間）を決定する。ステップ１０２において、スタ
ータモータ３が抵抗器１３を介して通電される。これに
よって、スタータモータ３が通常回転速度よりもゆっく
り回転し、スタータ１のピニオンギヤ（図示しない）が
エンジンのリングギヤ（図示しない）にゆっくり噛み合
うとともに、エンジンを通常よりも低回転速度で回転駆
動する。
ーチャートを参照して説明する。ステップ１０１におい
て、キースイッチ６がON操作（スタータ１の起動操作）
されると、そのエンジン始動開始信号がＥＣＵ１２に入
力される。すると、ＥＣＵ１２は、エンジンの温度に基
づいて低回転速度でスタータモータ３を回す時間（低速
回転時間）を決定する。ステップ１０２において、スタ
ータモータ３が抵抗器１３を介して通電される。これに
よって、スタータモータ３が通常回転速度よりもゆっく
り回転し、スタータ１のピニオンギヤ（図示しない）が
エンジンのリングギヤ（図示しない）にゆっくり噛み合
うとともに、エンジンを通常よりも低回転速度で回転駆
動する。
【００２１】ステップ１０１で決定された時間（低速回
転時間）が経過すると、ステップ１０３において、常開
可動接点である通電切替リレー１４をONし、抵抗器１３
をバイパスしてスタータモータ３を通電させる。これに
よって、スタータモータ３が通常の回転速度で回る。エ
ンジンがスタータ１によって回転駆動されて始動（完
爆）して、キースイッチ６がOFF 操作（スタータ１の停
止操作）されると、ステップ１０４においてスタータモ
ータ３への通電は停止する。
転時間）が経過すると、ステップ１０３において、常開
可動接点である通電切替リレー１４をONし、抵抗器１３
をバイパスしてスタータモータ３を通電させる。これに
よって、スタータモータ３が通常の回転速度で回る。エ
ンジンがスタータ１によって回転駆動されて始動（完
爆）して、キースイッチ６がOFF 操作（スタータ１の停
止操作）されると、ステップ１０４においてスタータモ
ータ３への通電は停止する。
【００２２】次に、この実施例における作動および特徴
を述べる。キースイッチ６がON操作されると、スタータ
リレー７、マグネットスイッチ２がONする。この時、通
電切替リレー１４は、起動後の所定時間に亘ってOFF 状
態にされるため、スタータモータ３は抵抗器１３を介し
て車載バッテリ８と通電されて低速回転する。ＥＣＵ１
２によって決定された所定時間が経過すると、通電切替
リレー１４は、ＥＣＵ１２によってONされるため、スタ
ータモータ３は車載バッテリ８から大電流を受けて通常
速度で回転する。
を述べる。キースイッチ６がON操作されると、スタータ
リレー７、マグネットスイッチ２がONする。この時、通
電切替リレー１４は、起動後の所定時間に亘ってOFF 状
態にされるため、スタータモータ３は抵抗器１３を介し
て車載バッテリ８と通電されて低速回転する。ＥＣＵ１
２によって決定された所定時間が経過すると、通電切替
リレー１４は、ＥＣＵ１２によってONされるため、スタ
ータモータ３は車載バッテリ８から大電流を受けて通常
速度で回転する。
【００２３】このように、静止慣性の大きいエンジンを
始動する際は、エンジンを低速回転で助走させてから通
常の回転速度で駆動させるほうがエンジンの回転速度が
素早く上昇する。このため、スタータ１によるエンジン
の駆動から始動（完爆）までの時間を、これまでのスタ
ータシステムよりも短縮することができる。
始動する際は、エンジンを低速回転で助走させてから通
常の回転速度で駆動させるほうがエンジンの回転速度が
素早く上昇する。このため、スタータ１によるエンジン
の駆動から始動（完爆）までの時間を、これまでのスタ
ータシステムよりも短縮することができる。
【００２４】一方、スタータ１の起動時に、スタータ１
のピニオンギヤ（図示しない）が低速回転でエンジンの
リングギヤ（図示しない）に噛み合うため、噛合時の衝
突音が小さくなる。また、慣性の大きいエンジンを低速
回転で助走させてから通常の回転速度で駆動するため、
エンジンの回転変動で生じる騒音を小さくできる。この
ように、これまでのスタータシステムに比較して、噛合
時の衝撃音およびエンジンの変動騒音を小さくすること
ができる。つまり、エンジン始動時における騒音の発生
源を小さくできる。
のピニオンギヤ（図示しない）が低速回転でエンジンの
リングギヤ（図示しない）に噛み合うため、噛合時の衝
突音が小さくなる。また、慣性の大きいエンジンを低速
回転で助走させてから通常の回転速度で駆動するため、
エンジンの回転変動で生じる騒音を小さくできる。この
ように、これまでのスタータシステムに比較して、噛合
時の衝撃音およびエンジンの変動騒音を小さくすること
ができる。つまり、エンジン始動時における騒音の発生
源を小さくできる。
【００２５】次に、エンジンを低速回転で助走させてか
ら通常の回転速度で駆動させるほうが、低速回転で助走
させない場合（従来のスタータシステム）よりも、エン
ジンの始動時間を短縮できる実験データを示す。なお、
下記の実験データはエンジン冷間始動時のデータであ
る。図３（ａ）は低速回転で助走させない場合（従来の
スタータシステム）におけるスタータモータ３に流れる
電流値を示すグラフであり、図３（ｂ）は抵抗器１３の
抵抗値を適度な値（例えば２５〜５０ｍΩ）に設定した
場合におけるスタータモータ３に流れる電流値を示すグ
ラフであり、図３（ｃ）は抵抗器１３の抵抗値を大きな
値（例えば１００〜∞ｍΩ）に設定した場合におけるス
タータモータ３に流れる電流値を示すグラフである。な
お、図３中に示すはクランキング時に発生する山数を
示すものであり、図３中に示すはエンジンの始動に要
する時間を示すものである。
ら通常の回転速度で駆動させるほうが、低速回転で助走
させない場合（従来のスタータシステム）よりも、エン
ジンの始動時間を短縮できる実験データを示す。なお、
下記の実験データはエンジン冷間始動時のデータであ
る。図３（ａ）は低速回転で助走させない場合（従来の
スタータシステム）におけるスタータモータ３に流れる
電流値を示すグラフであり、図３（ｂ）は抵抗器１３の
抵抗値を適度な値（例えば２５〜５０ｍΩ）に設定した
場合におけるスタータモータ３に流れる電流値を示すグ
ラフであり、図３（ｃ）は抵抗器１３の抵抗値を大きな
値（例えば１００〜∞ｍΩ）に設定した場合におけるス
タータモータ３に流れる電流値を示すグラフである。な
お、図３中に示すはクランキング時に発生する山数を
示すものであり、図３中に示すはエンジンの始動に要
する時間を示すものである。
【００２６】次の表１に、低速回転時間（抵抗器１３を
介してスタータモータ３を低速回転させる時間）と、抵
抗器１３の抵抗値との関係における、クランキング時に
発生する電流値の山数および始動時間の関係を示
す。
介してスタータモータ３を低速回転させる時間）と、抵
抗器１３の抵抗値との関係における、クランキング時に
発生する電流値の山数および始動時間の関係を示
す。
【表１】
【００２７】上記の表１の最下段に示すように、低速回
転で助走させない場合（従来のスタータシステム）は、
山数が４で、始動時間が７８３ｍｓｅｃであった。
これに対し、低速回転時間を５０ｍｓｅｃに設定し、抵
抗器１３の抵抗値を２５〜５０ｍΩの範囲で設定するこ
とにより、山数を４より少なく、且つ始動時間を７
８３ｍｓｅｃより短くできることが明らかになった。特
に、抵抗器１３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定するこ
とにより、山数が３、始動時間が５５１、５６５ｍ
ｓｅｃとなり、従来のスタータシステムに比較して極め
てエンジンの始動時間を短縮できることが明らかになっ
た。
転で助走させない場合（従来のスタータシステム）は、
山数が４で、始動時間が７８３ｍｓｅｃであった。
これに対し、低速回転時間を５０ｍｓｅｃに設定し、抵
抗器１３の抵抗値を２５〜５０ｍΩの範囲で設定するこ
とにより、山数を４より少なく、且つ始動時間を７
８３ｍｓｅｃより短くできることが明らかになった。特
に、抵抗器１３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定するこ
とにより、山数が３、始動時間が５５１、５６５ｍ
ｓｅｃとなり、従来のスタータシステムに比較して極め
てエンジンの始動時間を短縮できることが明らかになっ
た。
【００２８】また、低速回転時間を１００ｍｓｅｃに設
定し、抵抗器１３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定する
ことにより、山数を４より少なく、且つ始動時間を
７８３ｍｓｅｃより短くできることが明らかになった。
特に、抵抗器１３の抵抗値を５０ｍΩに設定することに
より、山数が３、始動時間が６２０ｍｓｅｃとな
り、従来のスタータシステムに比較して極めてエンジン
の始動時間を短縮できることが明らかになった。さら
に、低速回転時間を２００ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１
３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定することにより、山
数を４より少なく、且つ始動時間を７８３ｍｓｅｃ
より短くできることが明らかになった。
定し、抵抗器１３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定する
ことにより、山数を４より少なく、且つ始動時間を
７８３ｍｓｅｃより短くできることが明らかになった。
特に、抵抗器１３の抵抗値を５０ｍΩに設定することに
より、山数が３、始動時間が６２０ｍｓｅｃとな
り、従来のスタータシステムに比較して極めてエンジン
の始動時間を短縮できることが明らかになった。さら
に、低速回転時間を２００ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１
３の抵抗値を３３、５０ｍΩに設定することにより、山
数を４より少なく、且つ始動時間を７８３ｍｓｅｃ
より短くできることが明らかになった。
【００２９】つまり、上記表１に示すデータからは、低
速回転時間を５０ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１３の抵抗
値を３３、５０ｍΩに設定するか、低速回転時間を１０
０ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１３の抵抗値を５０ｍΩに
設定することにより、従来のスタータシステムに比較し
て極めてエンジンの始動時間を短縮できることが明らか
になった。なお、上記に示す数値は、実験によって得ら
れた一例の数値であって、搭載されるエンジンやスター
タによって、最適な低速回転時間や抵抗器１３の抵抗値
が異なることが予想される。
速回転時間を５０ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１３の抵抗
値を３３、５０ｍΩに設定するか、低速回転時間を１０
０ｍｓｅｃに設定し、抵抗器１３の抵抗値を５０ｍΩに
設定することにより、従来のスタータシステムに比較し
て極めてエンジンの始動時間を短縮できることが明らか
になった。なお、上記に示す数値は、実験によって得ら
れた一例の数値であって、搭載されるエンジンやスター
タによって、最適な低速回転時間や抵抗器１３の抵抗値
が異なることが予想される。
【００３０】一方、スタータ１の起動時に、スタータ１
のピニオンギヤ（図示しない）が低速回転でエンジンの
リングギヤ（図示しない）に噛み合うため、噛合時の衝
突音が小さくなる。また、慣性の大きいエンジンを低速
回転で助走させてから通常の回転速度で駆動するため、
エンジンの回転変動で生じる騒音を小さくできる。この
ように、これまでのスタータシステムに比較して、噛合
時の衝撃音およびエンジンの変動騒音を小さくすること
ができる。つまり、エンジン始動時における騒音の発生
源を小さくできる。
のピニオンギヤ（図示しない）が低速回転でエンジンの
リングギヤ（図示しない）に噛み合うため、噛合時の衝
突音が小さくなる。また、慣性の大きいエンジンを低速
回転で助走させてから通常の回転速度で駆動するため、
エンジンの回転変動で生じる騒音を小さくできる。この
ように、これまでのスタータシステムに比較して、噛合
時の衝撃音およびエンジンの変動騒音を小さくすること
ができる。つまり、エンジン始動時における騒音の発生
源を小さくできる。
【００３１】［第２実施例］上記の第１実施例では、通
電切替リレー１４として常開可動接点を用いた機械式の
スイッチング素子を用いたが、この第２実施例は、機械
式のスイッチング素子に代えて、ＭＯＳ−ＦＥＴなど電
子式のスイッチング素子（図示しない）を用いたもので
ある。
電切替リレー１４として常開可動接点を用いた機械式の
スイッチング素子を用いたが、この第２実施例は、機械
式のスイッチング素子に代えて、ＭＯＳ−ＦＥＴなど電
子式のスイッチング素子（図示しない）を用いたもので
ある。
【００３２】［第３実施例］上記の第１実施例では、エ
ンジンの状態に基づいて低回転速度で回す時間を可変す
るように設けたが、この第３実施例は、エンジンの状態
に基づいてスタータモータ３の初期の回転速度を可変す
るものである。なお、第１実施例と第３実施例を組み合
わせ、エンジンの状態に基づいて、低回転速度で回す時
間を可変するとともに、スタータモータ３の初期の回転
速度を可変するようにしても良い。
ンジンの状態に基づいて低回転速度で回す時間を可変す
るように設けたが、この第３実施例は、エンジンの状態
に基づいてスタータモータ３の初期の回転速度を可変す
るものである。なお、第１実施例と第３実施例を組み合
わせ、エンジンの状態に基づいて、低回転速度で回す時
間を可変するとともに、スタータモータ３の初期の回転
速度を可変するようにしても良い。
【００３３】スタータモータ３の初期の回転速度を決定
する手段としては、エンジンの温度に基づいて初期の回
転速度を決定するマップをＥＣＵ１２に搭載し、始動時
のエンジンの温度が低い時の方が温度が高い時よりも回
転速度を低く設定する手段を採用している。また、スタ
ータモータ３の回転速度を可変する手段としては、可変
抵抗器を用いた機械的な抵抗値の可変手段を用いても良
いし、通電電子素子の通電率を可変させる可変手段（Ｉ
ＧＢＴ）を用いても良い。
する手段としては、エンジンの温度に基づいて初期の回
転速度を決定するマップをＥＣＵ１２に搭載し、始動時
のエンジンの温度が低い時の方が温度が高い時よりも回
転速度を低く設定する手段を採用している。また、スタ
ータモータ３の回転速度を可変する手段としては、可変
抵抗器を用いた機械的な抵抗値の可変手段を用いても良
いし、通電電子素子の通電率を可変させる可変手段（Ｉ
ＧＢＴ）を用いても良い。
【００３４】［変形例］上記の実施例では、始動時にお
けるエンジンの状態を検出する手段としてエンジンの温
度を検出する例を示したが、エンジンの停止後の時間を
タイマー等でカウントして、始動時におけるエンジンの
状態を検出しても良い。
けるエンジンの状態を検出する手段としてエンジンの温
度を検出する例を示したが、エンジンの停止後の時間を
タイマー等でカウントして、始動時におけるエンジンの
状態を検出しても良い。
【００３５】上記の実施例では、キースイッチ６の操作
によってスタータ１が起動する例を示したが、キースイ
ッチ６とは別に、ＥＣＵ１２によってON-OFFできるスイ
ッチを設けて、スタータ１の作動を制御するように設け
ても良い。つまり、本発明をエコランシステムに適用し
ても良い。上記の実施例で示した回路やスタータ１の構
成等は、実施例を説明するための一例であって、適宜変
更可能なものである。
によってスタータ１が起動する例を示したが、キースイ
ッチ６とは別に、ＥＣＵ１２によってON-OFFできるスイ
ッチを設けて、スタータ１の作動を制御するように設け
ても良い。つまり、本発明をエコランシステムに適用し
ても良い。上記の実施例で示した回路やスタータ１の構
成等は、実施例を説明するための一例であって、適宜変
更可能なものである。
【図１】スタータの通電回路図である。
【図２】スタータにおける電流制御のフローチャートで
ある。
ある。
【図３】エンジン始動時における電流値の変化を示した
グラフである。
グラフである。
１ スタータ ３ スタータモータ １０ 通電抑制手段 １１ 可変手段 １２ ＥＣＵ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｎ 11/00 Ｆ０２Ｎ 11/00 Ｆ (72)発明者 大見 正昇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 長田 正彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G084 BA03 BA28 CA01 DA09 DA20 FA20 FA36 3G092 AC03 BA03 DF05 DG08 EA11 FA14 FA30 FA31 FA32 GA01 GB01 HE08Z HF05X HF19X 3G093 BA21 BA32 CA01 CA02 CB05 DA05 DA12 EA03 EC02
Claims (5)
- 【請求項１】エンジン始動のためのスタータモータを備
えるスタータと、 前記スタータモータの始動時、エンジンの状態に基づい
て前記スタータモータの初期の回転速度を通常回転速度
よりも遅い低回転速度で回すことの可能な通電抑制手段
とを具備するスタータ制御システム。 - 【請求項２】請求項１のスタータ制御システムにおい
て、 前記通電抑制手段は、前記エンジンの状態に基づいて前
記低回転速度で回す時間を可変する制御手段を備えるこ
とを特徴とするスタータ制御システム。 - 【請求項３】請求項１または請求項２のスタータ制御シ
ステムにおいて、 前記通電抑制手段は、前記エンジンの状態に基づいて前
記初期の回転速度を可変する制御手段を備えることを特
徴とするスタータ制御システム。 - 【請求項４】請求項３のスタータ制御システムにおい
て、 前記通電抑制手段は、前記スタータモータの回転速度を
可変する手段として、可変抵抗器を用いた可変手段、も
しくは通電電子素子の通電率を可変させる可変手段を用
いたことを特徴とするスタータ制御システム。 - 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかのスタ
ータ制御システムにおいて、 前記通電抑制手段は、前記エンジンの状態を検出する手
段として、前記エンジンの温度を直接的あるいは間接的
に検出する検出手段を用いたことを特徴とするスタータ
制御システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131377A JP4378895B2 (ja) | 2000-08-30 | 2001-04-27 | スタータ制御システム |
| DE10141340A DE10141340B4 (de) | 2000-08-30 | 2001-08-23 | Anlassersteuersystem für ein Automobil |
| US09/940,646 US6653807B2 (en) | 2000-08-30 | 2001-08-29 | Starter control system for automotive vehicle |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP2000-261110 | 2000-08-30 | ||
| JP2001131377A JP4378895B2 (ja) | 2000-08-30 | 2001-04-27 | スタータ制御システム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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