JP2002303232A - エンジン始動装置 - Google Patents

エンジン始動装置

Info

Publication number
JP2002303232A
JP2002303232A JP2001102830A JP2001102830A JP2002303232A JP 2002303232 A JP2002303232 A JP 2002303232A JP 2001102830 A JP2001102830 A JP 2001102830A JP 2001102830 A JP2001102830 A JP 2001102830A JP 2002303232 A JP2002303232 A JP 2002303232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plunger
coil
engine
movement
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001102830A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Osada
正彦 長田
Mikio Saito
幹男 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2001102830A priority Critical patent/JP2002303232A/ja
Publication of JP2002303232A publication Critical patent/JP2002303232A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02N11/087Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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】 システムが複雑化することなく、簡単な構成
でエンジンの始動時間を短縮できること。 【解決手段】 エコラン自動停止モードに入ると、EC
U2から出力される制御信号を受けて制御回路10が制
御素子9をONし、その制御素子9をPWM制御してコ
イル3に流れる電流を徐々に増加させる。その後、プラ
ンジャ4の移動に連動して押し出されたピニオンギヤ6
をリングギヤに当接した位置で保持できる様に、プラン
ジャ4を移動途中で停止させる。この場合、コイル3に
流れる電流を抑制し、プランジャ4に対する吸引力を制
限することでプランジャ4を停止させる。その後、エコ
ラン自動始動モードに入ると、コイル3に流れる電流を
増加してプランジャ4を移動させ、接点7を閉じてアー
マチャ8に通電する。これにより、アーマチャ8の回転
がピニオンギヤ6からリングギヤに伝達されてエンジン
が始動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの自動停
止、及び自動始動を行うエンジン始動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、車両が交差点等で停止した場合
に、一旦エンジンを停止させ、その後、所定の始動条件
が整った時に、再びエンジンを自動始動させる技術(エ
ンジン始動装置と呼ぶ)がある。このエンジン始動装置
は、エンジンを始動させる際に、ドライバが行うペダル
操作(ブレーキペダルから足を離してアクセルペダルを
踏み込むまでのペダル操作)の間にエンジン始動を完了
させる必要があるため、始動時間を短縮する必要があっ
た。この対策として、予めスタータのピニオンギヤをリ
ングギヤに噛み合わせておく方法が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、マグネット
スイッチの吸引力を利用してピニオンギヤを押し出す方
式のスタータでは、始動モータを通電する接点がマグネ
ットスイッチに内蔵されている。つまり、ピニオンギヤ
を押し出す動作と接点を閉じる動作の両方をマグネット
スイッチが行っている。このため、従来のスタータで
は、始動モータの接点を開いたままピニオンギヤをリン
グギヤに噛み合わせておくことができない。
【0004】これを実現するためには、既存のマグネッ
トスイッチとは異なる別のソレノイドまたは通電リレー
を新たに設ける必要があり、システムが複雑になってし
まうという問題があった。本発明は、上記事情に基づい
て成されたもので、その目的は、システムが複雑化する
ことなく、簡単な構成でエンジンの始動時間を短縮でき
るエンジン始動装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)制御
装置は、エンジンを自動停止させた後、所定の始動条件
が満たされる前に、予め電磁スイッチのコイルに通電
し、その通電電流を電流制御手段を介して制御すること
により、プランジャを移動途中で保持させる。この構成
によれば、プランジャが途中まで移動することにより、
そのプランジャの移動に連動してピニオンギヤが押し出
される。その結果、ピニオンギヤをリングギヤに当接さ
せて保持することが可能である。なお、プランジャが移
動途中で保持されるため、始動モータの接点が完全に閉
じることはなく、アーマチャが回転することはない。
【0006】(請求項2の手段)請求項1に記載したエ
ンジン始動装置において、電流制御手段は、プランジャ
が吸引されて移動を開始する時の初期速度を抑えるため
に、コイルに流れる電流を徐々に増加させ、且つプラン
ジャの移動途中でプランジャの移動が停止するレベルま
でコイルに流れる電流を抑制する。
【0007】コイルに通電する初期電流が大きいと、プ
ランジャが勢い良く飛び出すため、プランジャを移動途
中で停止させることが極めて困難である。これに対し、
コイルに流れる電流を徐々に増加させることで、プラン
ジャが移動を開始する時の初期速度を抑えることができ
るので、プランジャの飛び出しを防止でき、プランジャ
を移動途中で停止させることができる。
【0008】(請求項3の手段)請求項1または2に記
載したエンジン始動装置において、制御装置は、エンジ
ンを自動始動させる時に、電流制御手段によりコイルに
流れる電流を増加させて、移動途中で保持されていたプ
ランジャを再移動させる。これにより、始動モータの接
点が閉じてアーマチャが回転し、それまでリングギヤに
当接していたピニオンギヤがリングギヤと噛み合うこと
ができる。この場合、予めピニオンギヤがリングギヤに
当接しているので、コイルへの電流増加に伴って短時間
でピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができ
る。
【0009】(請求項4の手段)請求項1〜3に記載し
た何れかのエンジン始動装置において、電流制御手段
は、制御値に応じてコイルに流れる電流を可変し、制御
装置は、バッテリ電圧またはコイルの温度に応じて、電
流制御手段の制御値を変える。
【0010】例えば、バッテリ電圧が低下しても電流制
御手段の制御値(例えばデューティ比)が同じである
と、バッテリ電圧が低下した分、コイルに流れる電流も
低下するため、電磁スイッチの動作が不安定になる。そ
こで、バッテリ電圧またはコイルの温度に応じて電流制
御手段の制御値を変えることにより、コイルに流れる電
流の変動を抑制でき、電磁スイッチの動作を安定させる
ことができる。
【0011】(請求項5の手段)請求項1〜4に記載し
た何れかのエンジン始動装置において、制御装置は、プ
ランジャを移動途中で保持している時に、コイルへの通
電開始から所定時間経過した場合は、コイルへの通電を
停止する。
【0012】プランジャが移動途中で保持されている間
は、始動モータの接点が閉じていないため、コイルが短
絡されることはなく、コイルに電流が流れ続けている。
この状態で、エンジン自動始動までの時間が長くなる
と、コイルが溶損する可能性がある。そこで、コイルへ
の通電開始から所定時間経過した場合は、コイルへの通
電を停止することにより、コイルの溶損を防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1はエンジン始動装置1の電気回
路図である。エンジン始動装置1は、所定の停止条件が
満たされた時にエンジンを自動停止させ、その後、所定
の始動条件が満たされた時にスタータ(下述する)を起
動してエンジンを自動始動させるものであり、ECU2
(本発明の制御装置)により制御される。
【0014】スタータは、図1に示す様に、内蔵するコ
イル3が通電されて発生する磁力によりプランジャ4を
駆動する電磁スイッチ5と、プランジャ4の移動に連動
してピニオンギヤ6を押し出す機構(周知であり図示し
ない)と、プランジャ4が所定量移動して接点7が閉じ
ると通電されてアーマチャ8に回転力を発生する始動モ
ータ(図示しない)と、コイル3に流れる電流を制御す
る電流制御手段等を備えている。この電流制御手段は、
電磁スイッチ5のコイル3と直列に接続された制御素子
9(FET)と、この制御素子9をデューティ制御する
制御回路10とで構成される。
【0015】次に、ECU2による本実施例の作動を図
2に示すフローチャートに基づいて説明する。Step100
…所定の停止条件が満たされるとエコラン自動停止モー
ドとなる。なお、所定の停止条件として、例えば以下の
項目が適用される。 車速が0km/hである。 ブレーキペダルが踏まれている。 ギヤがニュートラルである。
【0016】Step110 …エコラン自動停止モードに基づ
いてエンジンを停止させる。 Step120 …電磁スイッチ5のコイル3を通電する。ここ
では、ECU2から出力される制御信号を受けて制御回
路10が制御素子9をONし、その制御素子9をPWM
制御してコイル3に流れる電流を徐々に増加させる。こ
れにより、プランジャ4が吸引されて移動を開始する時
の初期速度を抑えることができ、プランジャ4の急激な
飛び出しを防止できる。
【0017】Step130 …ピニオンギヤ6をエンジン側の
リングギヤ(図示しない)に当接させて保持する。ここ
では、プランジャ4の移動に連動してピニオンギヤ6が
押し出され、そのピニオンギヤ6をリングギヤに当接し
た位置で保持できる様に、プランジャ4を移動途中で停
止させる。この場合、コイル3に流れる電流を抑制し、
図3の破線で示す様に、プランジャ4に対する吸引力を
制限することでプランジャ4を停止させる。
【0018】なお、図3に示すスプリング特性は、電磁
スイッチ5の吸引力を受けてピニオンギヤ6を押し出す
力を蓄えるドライブスプリング(図示しない)の荷重特
性であり、プランジャ4の移動ストロークが短くなる
程、ドライブスプリングに蓄えられる荷重(反力)が増
大する。従って、図3の破線で示す様に、吸引力特性が
スプリング特性を下回ると、その時点でプランジャ4を
移動させることができなくなり、プランジャ4の移動が
停止する。
【0019】Step140 …所定の始動条件が満たされると
エコラン自動始動モードとなる。なお、所定の始動条件
として、例えば以下の項目が適用される。 ブレーキペダルが踏まれていない。 アクセルペダルが踏まれている。 ギヤ操作が行われる(オートマチック車の場合)。
【0020】Step150 …電磁スイッチ5のコイル3に流
れる電流を増加する。ここでは、プランジャ4を停止さ
せるために抑制していたコイル3の通電電流を復帰させ
ることにより、図3の実線で示す吸引力特性が得られ
る。 Step160 …始動モータの接点7が投入される。ここで
は、コイル3の通電電流が増加して吸引力特性がスプリ
ング特性を上回ることにより、それまで停止していたプ
ランジャ4が再び移動して、接点7を完全に閉じること
ができる。 Step170 …アーマチャ8に通電する。接点7が閉じるこ
とでアーマチャ8が通電されて回転する。
【0021】Step180 …エンジンを始動する。アーマチ
ャ8の回転により、ピニオンギヤ6がリングギヤと噛み
合い、アーマチャ8の回転力がピニオンギヤ6からリン
グギヤに伝達されてエンジンが始動する。 Step190 …電磁スイッチ5のコイル3への通電を停止す
る。ここでは、制御素子9をOFFしてコイル3への通
電を停止する。 Step200 …始動モータへの通電を停止する。コイル3へ
の通電停止によってプランジャ4が初期位置へ押し戻さ
れるため、接点7が開いてアーマチャ8への通電が停止
する。
【0022】(本実施例の効果)本実施例のエンジン始
動装置1は、エコラン自動停止モードに入ると、電磁ス
イッチ5のコイル3に通電し、その通電電流を制御素子
9を介して制御することにより、プランジャ4を移動途
中で保持することができる。その結果、プランジャ4の
移動に連動してピニオンギヤ6が押し出され、そのピニ
オンギヤ6をリングギヤに当接させることができる。つ
まり、エンジンが停止している間、ピニオンギヤ6をリ
ングギヤに当接させた状態で保持できるので、その後、
エコラン自動始動モードに入ると、直ちにピニオンギヤ
6をリングギヤに噛み合わせることができるので、エン
ジンの始動時間を短縮できる。
【0023】このエンジン始動装置1では、従来のスタ
ータに制御回路10を追加するだけの簡単な構成で始動
時間の短縮が可能となり、電磁スイッチ5とは異なる別
のソレノイドや通電リレーを設定する必要がないので、
システムの複雑化を招くことはない。
【0024】なお、上記実施例では、制御回路10によ
り制御素子9をPWM制御しているが、バッテリ電圧ま
たはコイル3の温度が変化すると、コイル3に流れる電
流値が変化して安定した電磁スイッチ5の動作ができな
くなる。そこで、バッテリ電圧またはコイル3の温度に
応じて制御素子9に対するデューティ比を適宜変更する
ことにより、コイル3に流れる電流の変動を抑制でき、
電磁スイッチ5の動作を安定させることが可能となる。
【0025】また、上記実施例において、プランジャ4
を移動途中で保持している時に、コイル3への通電開始
から所定時間経過した場合は、コイル3への通電を停止
し、エコラン自動始動モードに入った時に、改めてスタ
ータを起動してエンジンを始動させることが望ましい。
これは、プランジャ4が移動途中で保持されている間
は、始動モータの接点7が閉じていないため、コイル3
が短絡されることはなく、コイル3に電流が流れ続けて
いる。この状態で、エンジン始動までの時間が長くなる
と、コイル3が溶損する可能性がある。そこで、コイル
3への通電開始から所定時間経過した場合は、コイル3
の溶損を防止するために、コイル3への通電を停止す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジン始動装置の電気回路図である。
【図2】本実施例の動作手順を示すフローチャートであ
る。
【図3】電磁スイッチの吸引力特性とドライブスプリン
グのスプリング特性を示す図面である。
【符号の説明】
1 エンジン始動装置 2 ECU(制御装置) 3 コイル 4 プランジャ 5 電磁スイッチ 6 ピニオンギヤ 7 接点 8 アーマチャ 9 制御素子(電流制御手段) 10 制御回路(電流制御手段)
フロントページの続き Fターム(参考) 3G092 AC03 CA02 DG07 EC08 FA30 HF02Z HF08Z HF12Z HF13Z HF21Z HF26Z 3G093 BA21 BA22 DA06 DB05 DB09 DB11 DB12 DB15 DB19 EB00 EC01 FA14 FB01 FB05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の停止条件が満たされた時にエンジン
    を自動停止させ、所定の始動条件が満たされた時にエン
    ジンを自動始動させるエンジン始動装置であって、 内蔵するコイルが通電されて発生する磁力によりプラン
    ジャを駆動する電磁スイッチと、 前記プランジャの移動に連動してピニオンギヤを押し出
    す機構と、 前記プランジャが所定量移動して接点が閉じると通電さ
    れてアーマチャに回転力を発生する始動モータと、 前記電磁スイッチのコイルに流れる電流を制御する電流
    制御手段と、 前記エンジンの自動停止及び自動始動を制御する制御装
    置とを備え、 この制御装置は、エンジンを自動停止させた後、前記所
    定の始動条件が満たされる前に、予め前記電磁スイッチ
    のコイルに通電し、その通電電流を前記電流制御手段を
    介して制御することにより、前記プランジャを移動途中
    で保持させることを特徴とするエンジン始動装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載したエンジン始動装置にお
    いて、 前記電流制御手段は、前記プランジャが吸引されて移動
    を開始する時の初期速度を抑えるために、前記コイルに
    流れる電流を徐々に増加させ、且つ前記プランジャの移
    動途中で前記プランジャの移動が停止するレベルまで前
    記コイルに流れる電流を抑制することを特徴とするエン
    ジン始動装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載したエンジン始動
    装置において、 前記制御装置は、前記エンジンを自動始動させる時に、
    前記電流制御手段により前記コイルに流れる電流を増加
    させて、移動途中で保持されていた前記プランジャを再
    移動させることを特徴とするエンジン始動装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3に記載した何れかのエンジン
    始動装置において、 前記電流制御手段は、制御値に応じて前記コイルに流れ
    る電流を可変し、 前記制御装置は、バッテリ電圧または前記コイルの温度
    に応じて、前記電流制御手段の制御値を変えることを特
    徴とするエンジン始動装置。
  5. 【請求項5】請求項1〜4に記載した何れかのエンジン
    始動装置において、 前記制御装置は、前記プランジャを移動途中で保持して
    いる時に、前記コイルへの通電開始から所定時間経過し
    た場合は、前記コイル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。
JP2001102830A 2001-04-02 2001-04-02 エンジン始動装置 Pending JP2002303232A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001102830A JP2002303232A (ja) 2001-04-02 2001-04-02 エンジン始動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001102830A JP2002303232A (ja) 2001-04-02 2001-04-02 エンジン始動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002303232A true JP2002303232A (ja) 2002-10-18

Family

ID=18955975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001102830A Pending JP2002303232A (ja) 2001-04-02 2001-04-02 エンジン始動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002303232A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121648A (ja) * 2006-11-16 2008-05-29 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2008163818A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Hitachi Ltd スタータ
JP2010190226A (ja) * 2010-06-07 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd スタータ
JP2011196389A (ja) * 2011-06-10 2011-10-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の制御装置
JP2013002333A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp 車載エンジンの始動制御装置
JP2014224538A (ja) * 2014-07-22 2014-12-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 スタータ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121648A (ja) * 2006-11-16 2008-05-29 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2008163818A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Hitachi Ltd スタータ
CN102269091A (zh) * 2006-12-28 2011-12-07 株式会社日立制作所 起动机
JP2010190226A (ja) * 2010-06-07 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd スタータ
JP2011196389A (ja) * 2011-06-10 2011-10-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の制御装置
JP2013002333A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp 車載エンジンの始動制御装置
US8833325B2 (en) 2011-06-15 2014-09-16 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle engine start control apparatus
JP2014224538A (ja) * 2014-07-22 2014-12-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 スタータ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4321796B2 (ja) スタータ制御方法
US7218010B2 (en) Engine restart apparatus and method
US6651603B2 (en) Engine starting method in idling stop condition
US7665438B2 (en) Starter device for an internal combustion engine having separate engaging process and starting process
JP4466309B2 (ja) エンジン始動補助システム
US20090020091A1 (en) Starting device for internal combustion engines in motor vehicles
JP2002147320A (ja) スタータ制御システム
JP2011144797A (ja) エンジン始動装置
JP2004308645A (ja) エンジン始動装置
JP3829684B2 (ja) エンジン始動装置
JP5059907B2 (ja) エンジン始動装置
US4873607A (en) Method of and apparatus for controlling the opertion of electromagnetic switches
US8872369B2 (en) Starter machine system and method
JP4239425B2 (ja) エンジン始動装置
JP4428186B2 (ja) エンジン始動補助システム
JP2009030449A (ja) スタータ
JP2002303232A (ja) エンジン始動装置
CN105275706B (zh) 发动机起动装置
JP2000097139A (ja) 車両のスタータ装置
JP3942401B2 (ja) エンジン始動システム
JP5846976B2 (ja) エンジン始動電動機装置
JP5910476B2 (ja) エンジン始動装置
JPH0742909B2 (ja) 始動電動機のスイツチ制御装置
JP6113329B1 (ja) スタータ及びスタータ制御方法
JP2002227750A (ja) スタータ