JP2002339846A

JP2002339846A - エンジン始動装置の制御装置

Info

Publication number: JP2002339846A
Application number: JP2001147041A
Authority: JP
Inventors: Koichi Fushimi; 宏一伏見; Junya Tachikawa; 純也立川; Ryuichi Mori; 隆一森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】始動時間を短縮でき、始動性を向上させるこ
とができるとともに、騒音を低減させることができるエ
ンジン始動装置の制御装置を提供する。【解決手段】油圧モータ１４でピニオンギヤ１１を回
転駆動することによってエンジン２を始動する飛び込み
式のエンジン始動装置１０の制御装置１は、ＥＣＵ４を
備える。ＥＣＵ４は、回転駆動開始時間Ｔ１と噛み合い
開始時間Ｔ２とをそれぞれ算出し（ステップ３）、これ
らの時間Ｔ１，Ｔ２に基づいて、回転駆動開始タイミン
グ（時刻ｔ４）と噛み合い開始タイミング（時刻ｔ３）
とが所定の関係になるように、電磁弁駆動信号およびマ
グネットスイッチ駆動信号の出力タイミング（時刻ｔ
１，ｔ２）を決定し（ステップ７，１０）、決定された
タイミングで電磁弁駆動信号およびマグネットスイッチ
駆動信号を出力する（ステップ５，８，１６，１７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛び込み機構によ
り駆動ギヤをエンジン側の被駆動ギヤに噛み合わせた状
態で、油圧アクチュエータによりエンジンを始動するエ
ンジン始動装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気モータを用いたエンジン始動
装置の制御装置として、例えば特公昭６１−４８６３０
号公報に記載されたものが知られている。このエンジン
始動装置は、慣性摺動式のものであり、電気モータの回
転に伴い、電気モータの回転軸上のピニオンギヤがエン
ジンのリングギヤ側に摺動し、これに噛み合うことで、
電気モータの動力をエンジンに伝達し、それにより、エ
ンジンを始動する。

【０００３】この制御装置は、エンジン始動の際、電気
モータへの通電を、通電開始直後に一時的に停止した
後、再度実行する。そのため、電気モータおよびピニオ
ンギヤの回転はいずれも、通電開始直後に一時的に低下
した後、再度上昇するように制御される。また、ピニオ
ンギヤは、上記のように一時的な低回転状態にあるとき
にリングギヤと噛み合い始めるように構成されており、
これにより、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う際の
衝撃力および衝撃音が低減される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の制御装置に
よれば、ピニオンギヤが低回転に減速された状態でリン
グギヤと噛み合うものの、完全に停止した状態でないた
め、エンジン始動時の衝撃音が十分に低減されないとい
う問題がある。特に、環境および燃費対策として最近、
重要視されるようになっているアイドルストップが適用
される場合には、渋滞時などにエンジンの停止と始動が
頻繁に繰り返されるので、上記衝撃音の問題が顕著に現
われやすい。

【０００５】これを解消する手法として、例えば、上記
慣性摺動式のエンジン始動装置に代えて、飛び込み機構
によりピニオンギヤを回転させることなく、リングギヤ
に噛み合わせた後、電気モータでピニオンギヤを回転駆
動する、いわゆる飛び込み式のエンジン始動装置を用い
ることが考えられる。しかし、その場合、電気モータは
一般的に起動時の回転の立ち上がりが遅いので、ピニオ
ンギヤがリングギヤに噛み合った以降に電気モータを回
転させると、エンジンの始動に時間がかかるという問題
がある。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、始動時間を短縮でき、始動性を
向上させることができるとともに、騒音を低減させるこ
とができるエンジン始動装置の制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、飛び込み機構（（例えば実
施形態における（以下、この項において同じ）マグネッ
トスイッチ１３）により駆動ギヤ（ピニオンギヤ１１）
を移動させ、エンジン２と一体に回転可能な被駆動ギヤ
（リングギヤ３）に噛み合わせるとともに、作動油の油
圧を油圧供給機構（電磁弁２７）を介して油圧アクチュ
エータ（油圧モータ１４）に供給することにより油圧ア
クチュエータ（油圧モータ１４）で駆動ギヤ（ピニオン
ギヤ１１）を回転駆動することによって、エンジン２を
始動するエンジン始動装置１０の制御装置１であって、
エンジン２の始動時、飛び込み機構（マグネットスイッ
チ１３）および油圧供給機構（電磁弁２７）を駆動する
ための駆動信号（マグネットスイッチ駆動信号、電磁弁
駆動信号）を、飛び込み機構（マグネットスイッチ１
３）および油圧供給機構（電磁弁２７）にそれぞれ出力
する制御手段（ＥＣＵ４、ステップ５，８，１６，１
７）と、油圧供給機構（電磁弁２７）に駆動信号（電磁
弁駆動信号）が出力されてから油圧アクチュエータ（油
圧モータ１４）が駆動ギヤ（ピニオンギヤ１１）の回転
駆動を開始するまでの間の回転駆動開始時間Ｔ１と、飛
び込み機構（マグネットスイッチ１３）に駆動信号（マ
グネットスイッチ駆動信号）が出力されてから駆動ギヤ
（ピニオンギヤ１１）が被駆動ギヤ（リングギヤ３）と
の噛み合いを開始するまでの間の噛み合い開始時間Ｔ２
とをそれぞれ推定する推定手段（ＥＣＵ４、ステップ
３）と、推定された回転駆動開始時間Ｔ１および噛み合
い開始時間Ｔ２に基づいて、油圧アクチュエータ（油圧
モータ１４）による駆動ギヤ（ピニオンギヤ１１）の回
転駆動開始タイミング（図７の時刻ｔ４、図８の時刻ｔ
１４）と、駆動ギヤ（ピニオンギヤ１１）が被駆動ギヤ
（リングギヤ３）との噛み合いを開始する噛み合い開始
タイミング（図７の時刻ｔ３、図８の時刻ｔ１３）とが
所定の関係になるように、油圧供給機構（電磁弁２７）
への駆動信号（電磁弁駆動信号）の出力タイミング（図
７の時刻ｔ２、図８の時刻ｔ１１）および飛び込み機構
（マグネットスイッチ１３）への駆動信号（マグネット
スイッチ駆動信号）の出力タイミング（図７の時刻ｔ
１、図８の時刻ｔ１２）をそれぞれ決定するタイミング
決定手段（ＥＣＵ４、ステップ７，１０）と、を備える
ことを特徴とする。

【０００８】このエンジン始動装置の制御装置によれ
ば、エンジンの始動時、制御手段から飛び込み機構に駆
動信号が出力されることにより、駆動ギヤが被駆動ギヤ
側に移動し、これに噛み合うとともに、制御手段から油
圧供給機構に駆動信号が出力されることにより、油圧ア
クチュエータで駆動ギヤが回転駆動されることによっ
て、被駆動ギヤを介してエンジンが回転駆動され、始動
される。このように油圧アクチュエータで駆動ギヤを回
転駆動することによりエンジンを始動するので、電気モ
ータを用いた場合と比べて、エンジンの始動時間を短縮
でき、始動性を向上させることができる。

【０００９】また、推定手段により、油圧供給機構に駆
動信号が出力されてから油圧アクチュエータが駆動ギヤ
の回転駆動を開始するまでの間の回転駆動開始時間と、
飛び込み機構に駆動信号が出力されてから駆動ギヤが被
駆動ギヤとの噛み合いを開始するまでの間の噛み合い開
始時間とがそれぞれ推定される。さらに、タイミング決
定手段により、これらの回転駆動開始時間および噛み合
い開始時間に基づいて、油圧アクチュエータによる駆動
ギヤの回転駆動開始タイミングと、駆動ギヤが被駆動ギ
ヤとの噛み合いを開始する噛み合い開始タイミングとが
所定の関係になるように、油圧供給機構への駆動信号の
出力タイミングおよび飛び込み機構への駆動信号の出力
タイミングがそれぞれ決定される。これにより、駆動ギ
ヤの回転駆動開始タイミングを、駆動ギヤが被駆動ギヤ
に噛み合った以降の適切なタイミングに設定することが
可能になるので、駆動ギヤを、被駆動ギヤに噛み合う前
ではなく、被駆動ギヤとの噛み合いを開始した後のタイ
ミングで確実に回転駆動することができる。これによ
り、始動時の騒音を低減することができるとともに、始
動性を向上させることができる。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
エンジン始動装置１０の制御装置１において、所定の関
係は、噛み合い開始タイミングと、回転駆動開始タイミ
ングとが一致する関係であることを特徴とする。

【００１１】このエンジン始動装置の制御装置によれ
ば、駆動ギヤが被駆動ギヤに噛み合い始めると同時に、
油圧アクチュエータが駆動ギヤの回転駆動を開始するの
で、確実な噛み合いを確保しかつ騒音を十分に低減しな
がら、エンジンの始動時間を短縮できる。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に記載のエンジン始動装置の制御装置において、作動油
の温度ＴＯＩＬを検出する油温検出手段（油温センサ３
１）と、検出された温度に応じて（粘性抵抗ηに応じ
て）、回転駆動開始時間Ｔ１を補正する補正手段（ＥＣ
Ｕ４、ステップ３）と、をさらに備えることを特徴とす
る。

【００１３】一般に、油圧供給機構が作動してから、十
分な油圧が油圧アクチュエータに供給されるのに要する
時間は、作動油の温度変化に伴う粘性抵抗の変化に応じ
て変化する。この制御装置によれば、回転駆動開始時間
を、検出された作動油の温度に応じて補正するので、油
圧アクチュエータによる駆動ギヤの回転駆動の開始タイ
ミングを、作動油の温度変化に伴う粘性抵抗の変化に合
わせて、適切に設定することができる。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載のエンジン始動装置１０の制御装置１
において、油圧供給機構は電磁弁２７で構成され、電磁
弁２７のコイル温度ＴＣＯＩＬを検出するコイル温度検
出手段（ＥＣＵ４）と、検出されたコイル温度ＴＣＯＩ
Ｌに応じて、回転駆動開始時間Ｔ１を補正する第２補正
手段（ＥＣＵ４、ステップ３）と、をさらに備えること
を特徴とする。

【００１５】一般に、電磁弁の電磁力は、その電磁コイ
ルの温度変化に伴う電気抵抗の変化に応じて、変化す
る。この制御装置によれば、回転駆動開始時間を電磁弁
のコイル温度に応じて補正するので、油圧アクチュエー
タによる駆動ギヤの回転駆動の開始タイミングを、電磁
コイルの温度変化に伴う電磁力の変化に合わせて、適切
に設定することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る制御装置１およびこれを適用したエンジン始動装
置１０の概略構成を示している。同図に示すように、エ
ンジン２のクランク軸２ａには、フライホイール２ｂが
固定されている。また、このフライホイール２ｂの外周
面には、これに沿って、ヘリカルギヤから成るリングギ
ヤ３（被駆動ギヤ）が一体に形成されている。

【００１７】一方、エンジン始動装置１０は、リングギ
ヤ３に噛み合い可能なヘリカルギヤで構成されたピニオ
ンギヤ１１（駆動ギヤ）と、一端部にピニオンギヤ１１
を連結した出力軸１２と、エンジン２の始動時に、ピニ
オンギヤ１１をリングギヤ３側に移動させ、噛み合わせ
る飛び込み機構としてのマグネットスイッチ（図ではＭ
Ｇ・ＳＷと記す）１３と、エンジン始動時にピニオンギ
ヤ１１を回転駆動する油圧モータ１４（油圧アクチュエ
ータ）と、油圧モータ１４を駆動する油圧モータ駆動機
構２０と、補助駆動用の電気モータ１５などを備えてい
る。

【００１８】ピニオンギヤ１１は、出力軸１２と同軸上
にスプライン結合されたピニオン軸１１ａの一端部に固
定されており、それにより、出力軸１２に回転不能かつ
軸線方向に移動自在に連結されている。

【００１９】マグネットスイッチ１３は、プランジャ１
３ａ、および内蔵した励磁コイルや復帰ばね（いずれも
図示せず）などを備えたソレノイドで構成されている。
また、プランジャ１３ａは、出力軸１２と同軸上に配置
されている。以上の構成により、マグネットスイッチ１
３が非励磁状態にあるときには、プランジャ１３ａがピ
ニオンギヤ１１のピニオン軸１１ａと間隔を隔てて対向
することで、ピニオンギヤ１１はリングギヤ３と噛み合
わない非噛み合い位置に保持される（図１の状態）。一
方、マグネットスイッチ１３が後述するＥＣＵ４からの
マグネットスイッチ駆動信号（駆動信号）によって励磁
されたときには、プランジャ１３ａが突出し、ピニオン
軸１１ａを押圧することによって、ピニオンギヤ１１は
リングギヤ３に噛み合う噛み合い位置に駆動される（図
示せず）。

【００２０】油圧モータ１４は、油圧モータ駆動機構２
０から供給される油圧によって駆動されるものである。
その回転軸１４ａは、出力軸１２と平行に配置されると
ともに、回転軸１４ａと一体の出力ギヤ１６ａおよび中
間ギヤ１６ｂから成る増速ギヤ列１６と、ワンウェイク
ラッチ１７を介して、出力軸１２に連結されている。こ
のワンウェイクラッチ１７は、油圧モータ１４が駆動さ
れ、出力軸１２を駆動するときのみ、回転を伝達し、こ
れと逆の回転関係のときには、回転を遮断するように設
定されている。

【００２１】一方、電気モータ１５は、エンジン２が極
低温状態にあることで油圧モータ１４によるエンジン始
動に時間がかかるときなどに、油圧モータ１４に代わっ
てピニオンギヤ１１を回転駆動し、エンジン２の始動を
補助的に行うものである。この電気モータ１５の回転軸
１５ａもまた、出力軸１２と平行に配置されており、回
転軸１５ａと一体の出力ギヤ１８ａおよび中間ギヤ１８
ｂから成る減速ギヤ列１８と、ワンウェイクラッチ１９
を介して、出力軸１２に連結されている。このワンウェ
イクラッチ１９もまた、電気モータ１５が駆動され、出
力軸１２を駆動するときのみ、回転を伝達するように設
定されている。

【００２２】油圧モータ駆動機構２０は、オイルポンプ
２１と、オイルポンプ２１を駆動する蓄圧用の電気モー
タ２２と、オイルポンプ２１で昇圧された油圧を蓄圧す
るアキュムレータ２３などで構成されている。オイルポ
ンプ２１は、電気モータ２２の回転軸に直結されている
とともに、その吸込口はリザーブタンク２４に接続され
ている。オイルポンプ２１の吐出口は、油路２５を介し
て油圧モータ１４の入口ポート１４ｂに接続されてお
り、油路２５には逆止弁２６が設けられている。また、
油路２５の逆止弁２６よりも下流側からは分岐路２５ａ
が分岐しており、この分岐路２５ａにアキュムレータ２
３が設けられている。以上の構成により、電気モータ２
２の作動に伴ってオイルポンプ２１が駆動され、オイル
ポンプ２１で昇圧された油圧は、逆止弁２６を介してア
キュムレータ２３に送られ、蓄圧される。

【００２３】また、油路２５には、アキュムレータ２３
と油圧モータ１４との間に、電磁弁２７が設けられてい
る。この電磁弁２７（油圧供給機構）は、常閉型のもの
であり、すなわち、非励磁状態にあるときには油路２５
を閉鎖する一方、ＥＣＵ４からの電磁弁駆動信号（駆動
信号）によって励磁されたときに油路２５を開放し、ア
キュムレータ２３に蓄圧された油圧を油圧モータ１４に
供給する。油圧モータ１４に供給された作動油は、その
出口ポート１４ｃおよび戻り油路２８を介して、リザー
ブタンク２４に戻される。

【００２４】制御装置１は、ＥＣＵ４と、これにそれぞ
れ接続された３つのセンサ３０〜３２、イグニッション
・スイッチ（図ではＩＧ・ＳＷと記す）３３および駆動
回路５などで構成されている。

【００２５】油圧センサ３０は、油路２５の分岐路２５
ａに設けられており、アキュムレータ２３内の作動油の
油圧ＰＯＩＬを検出し、その検出信号をＥＣＵ４に出力
する。また、油温センサ３１（油温検出手段）は、油路
２５内の作動油の温度（以下「油温」という）ＴＯＩＬ
を検出し、その検出信号をＥＣＵ４に出力する。

【００２６】バッテリ電圧センサ３２は、バッテリ６に
接続されており、そのバッテリ電圧ＶＢを検出し、その
検出信号をＥＣＵ４に出力する。また、イグニッション
・スイッチ３３は、イグニッションキー（図示せず）の
操作状態を表す信号をＥＣＵ４に出力する。

【００２７】ＥＣＵ４（制御手段、推定手段、タイミン
グ決定手段、補正手段、コイル温度検出手段、第２補正
手段）は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭお
よびＲＯＭ（いずれも図示せず）などから成るマイクロ
コンピュータで構成されている。ＥＣＵ４は、各種のセ
ンサ３０〜３２からの検出信号およびイグニッション・
スイッチ３３からの信号に応じて、各種の駆動信号を駆
動回路５を介してマグネットスイッチ１３、電気モータ
１５，２２および電磁弁２７に出力することによって、
それらの動作を以下のように制御する。

【００２８】まず、エンジン２の運転時においては、油
圧センサ３０で検出された油圧ＰＯＩＬと、その所定値
ＰＯＩＬＬとを常時、比較する。この所定値ＰＯＩＬＬ
は、例えば、油圧モータ１４を駆動するのに十分な油圧
値として設定されている。そして、油圧ＰＯＩＬが所定
値ＰＯＩＬＬ以下に低下したときには、電気モータ２２
を駆動し、オイルポンプ２１を作動させる。これによ
り、オイルポンプ２１で昇圧された油圧がアキュムレー
タ２３に蓄圧される。また、油圧ＰＯＩＬが所定値ＰＯ
ＩＬＬよりも大きな所定の上限値ＰＯＩＬＨに達したと
きには、電気モータ２２およびオイルポンンプ２２を停
止する。以上の制御により、エンジン２の運転時には、
アキュムレータ２３内の油圧ＰＯＩＬが、油圧モータ１
４を駆動するのに十分な状態に制御されるとともに、エ
ンジン２の停止後は、逆止弁２６によってその油圧状態
が維持される。

【００２９】一方、油圧モータ１４によるエンジン２の
始動時には、図２および図３に示す始動制御処理が所定
時間ごとに実行される。まず、ステップ１（図では「Ｓ
１」と略す。以下同じ）で、タイマ作動中フラグＦ＿Ｔ
ＭＳＴＡＲＴが「１」であるか否かを判別する。この判
別結果がＮＯのときには、ステップ２に進み、始動信号
が入力されたか否かを判別する。この始動信号は、イグ
ニッションキーがＳＴＡＲＴ位置に操作されたときにイ
グニッション・スイッチ３３から入力されるものであ
る。

【００３０】この判別結果がＮＯのときには、そのまま
本処理を終了する一方、判別結果がＹＥＳのとき、すな
わちイグニッションキーがＳＴＡＲＴ位置に操作された
ときには、ステップ３に進み、下式（１），（２）によ
り回転駆動開始時間Ｔ１および噛み合い開始時間Ｔ２を
それぞれ算出する。この回転駆動開始時間Ｔ１は、ＥＣ
Ｕ４から電磁弁駆動信号が電磁弁２７に出力されてから
油圧モータ１４が回転し始めるまでの推定時間を表し、
噛み合い開始時間Ｔ２は、ＥＣＵ４からマグネットスイ
ッチ駆動信号がマグネットスイッチ１３に出力されてか
ら、ピニオンギヤ１１がリングギヤ３に噛み合い始める
までの推定時間を表している（図７および図８参照）。Ｔ１＝Ｔ１’＋（Ｔα＋Ｔβ＋Ｔγ） …… （１）Ｔ２＝Ｔ２’＋（Ｔα２＋Ｔβ２） …… （２）

【００３１】ここで、Ｔ１’およびＴ２’はそれぞれ、
回転駆動開始時間Ｔ１および噛み合い開始時間Ｔ２の基
準値であり、油温ＴＯＩＬおよびバッテリ電圧ＶＢが標
準の領域にあるときの値として予め設定されている。ま
た、Ｔα〜Ｔγはそれぞれ、第１コイル温度補正時間、
第１電圧補正時間および粘性抵抗補正時間であり、以下
のようにして算出される。さらに、Ｔα２，Ｔβ２はそ
れぞれ、第２コイル温度補正時間および第２電圧補正時
間であり、以下のようにして算出される。

【００３２】上記第１および第２コイル温度補正時間Ｔ
α，Ｔα２はそれぞれ、電磁弁２７およびマグネットス
イッチ１３の電磁石のコイル温度の変化を原因とする電
磁力の変化に応じて、回転駆動開始時間Ｔ１および噛み
合い開始時間Ｔ２を補正するための加算項である。具体
的には、第１コイル温度補正時間Ｔαは、油温ＴＯＩＬ
に基づいて電磁弁２７のコイル温度ＴＣＯＩＬを算出
し、このコイル温度ＴＣＯＩＬに応じて、図４に示すＴ
ＣＯＩＬ−Ｔαテーブルを検索することにより算出され
る。このテーブルでは、第１コイル温度補正時間Ｔα
は、コイル温度ＴＣＯＩＬが低いほど、より小さい値に
設定されており、このような設定により、回転駆動開始
時間Ｔ１は、コイル温度ＴＣＯＩＬが低いほど、より小
さい値に補正される。これは、コイル温度ＴＣＯＩＬが
低いほど、電磁コイルの抵抗値が小さくなる（すなわち
電磁コイルを流れる電流値が大きくなる）ことにより電
磁石の電磁力が大きくなることによって、電磁弁駆動信
号の出力後に電磁弁２７が実際に開弁するまでの時間が
より短くなることによる。

【００３３】また、第２コイル温度補正時間Ｔα２も、
第１コイル温度補正時間Ｔαと同様の上述した手法によ
り算出されるとともに、マグネットスイッチ１３のコイ
ル温度が低いほど、より小さい値として算出される。

【００３４】さらに、上記第１および第２電圧補正時間
Ｔβ，Ｔβ２はそれぞれ、バッテリ電圧ＶＢの変化を原
因とする電磁弁２７およびマグネットスイッチ１３の電
磁石の電磁力の変化に応じて、回転駆動開始時間Ｔ１お
よび噛み合い開始時間Ｔ２を補正するための加算項であ
る。具体的には、第１電圧補正時間Ｔβは、バッテリ電
圧ＶＢに応じて、図５に示すＶＢ−Ｔβテーブルを検索
することにより算出される。このテーブルでは、第１電
圧補正時間Ｔβは、バッテリ電圧ＶＢが小さいほど、よ
り大きい値に設定されており、このような設定により、
回転駆動開始時間Ｔ１は、バッテリ電圧ＶＢが小さいほ
ど、より大きい値に補正される。これは、バッテリ電圧
ＶＢが小さいほど、電磁コイルを流れる電流が小さくな
り、電磁石の電磁力が小さくなることによって、電磁弁
駆動信号の出力後に電磁弁２７が実際に開弁するまでの
時間がより長くなることによる。

【００３５】また、第２電圧補正時間Ｔβ２も、第１電
圧補正時間Ｔβと同様の上述した手法により算出される
とともに、バッテリ電圧ＶＢが小さいほど、より大きい
値として算出される。

【００３６】さらに、前記粘性抵抗補正時間Ｔγは、粘
性抵抗ηの変化に応じて回転駆動開始時間Ｔ１を補正す
るための加算項である。具体的には、粘性抵抗補正時間
Ｔγは、以下のように算出される。まず、油温ＴＯＩＬ
に応じて、図６（ａ）に示すＴＯＩＬ−ηテーブルを検
索することにより、粘性抵抗ηを算出する。このテーブ
ルでは、粘性抵抗ηは、作動油の物性に従って、油温Ｔ
ＯＩＬが大きいほど、より小さい値に設定されている。
次に、このように算出した粘性抵抗ηに応じて、図６
（ｂ）に示すη−Ｔγテーブルを検索することにより、
粘性抵抗補正時間Ｔγを算出する。このテーブルでは、
粘性抵抗補正時間Ｔγは、粘性抵抗ηが小さいほど、よ
り小さい値に設定されており、このような設定により、
回転駆動開始時間Ｔ１は、粘性抵抗ηが小さいほど、よ
り小さい値に補正される。これは、粘性抵抗ηが小さい
ほど（すなわち油温ＴＯＩＬが高いほど）、電磁弁２７
が開弁しやすくなることで、電磁弁駆動信号の出力後に
電磁弁２７が実際に開弁するまでの時間がより短くなる
ことによる。

【００３７】次に、ステップ４に進み、ステップ３で算
出した噛み合い開始時間Ｔ２が回転駆動開始時間Ｔ１以
上であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのと
き、すなわち電磁弁２７およびマグネットスイッチ１３
を同時に駆動開始すると仮定した場合に、油圧モータ１
４の回転開始タイミングがピニオンギヤ１１とリングギ
ヤ３の噛み合い開始タイミングよりも先である（同時も
含む）と推定されるときには、ステップ５に進み、マグ
ネットスイッチ駆動信号をマグネットスイッチ１３に出
力することにより、これを駆動する。次に、ステップ６
に進み、マグネットスイッチ１３を駆動済みであること
を表すために、電磁弁駆動フラグＦ＿ＳＯＬＯＮを
「０」にセットする。

【００３８】次いで、ステップ７に進み、下式（３）に
より、マグネットスイッチ駆動信号の出力タイミングに
対する電磁弁駆動信号の出力タイミングの遅延時間Ｔ３
を算出する。Ｔ３＝Ｔ２−Ｔ１＋ＴＣＭＰ …… （３）ここで、ＴＣＭＰは、ピニオンギヤ１１がリングギヤ３
に確実に噛み合った後に油圧モータ１４を回転させるた
めの補償時間であり、所定値に予め設定されている。

【００３９】一方、ステップ４の判別結果がＮＯで、Ｔ
２＜Ｔ１のとき、すなわち電磁弁２７およびマグネット
スイッチ１３を同時に駆動開始すると仮定した場合に、
油圧モータ１４の回転開始タイミングがピニオンギヤ１
１とリングギヤ３の噛み合い開始タイミングよりも後で
あると推定されるときには、ステップ８に進み、電磁弁
駆動信号を電磁弁２７に出力することにより、これを駆
動する。次に、ステップ９に進み、電磁弁２７を駆動済
みであることを表すために、電磁弁駆動フラグＦ＿ＳＯ
ＬＯＮを「１」にセットする。

【００４０】次いで、ステップ１０に進み、下式（４）
により、電磁弁駆動信号の出力タイミングに対するマグ
ネットスイッチ駆動信号の出力タイミングの遅延時間Ｔ
３を算出する。Ｔ３＝Ｔ１−Ｔ２−ＴＣＭＰ …… （４）

【００４１】次に、ステップ１１に進み、ステップ１０
またはステップ７で算出した遅延時間Ｔ３を、ダウンカ
ウント式のディレイタイマのタイマ値ｔｍとしてセット
し、このディレイタイマをスタートさせる。次に、ステ
ップ１２に進み、ディレイタイマが作動中であることを
表すために、タイマ作動中フラグＦ＿ＴＭＳＴＡＲＴを
「１」にセットする。これにより、次回以降のループに
おいて、前述したステップ１の判別結果がＹＥＳとな
り、その場合には、以上のステップ２〜１２をスキップ
して、図３のステップ１３に進む。

【００４２】このステップ１２またはステップ１に続く
図３のステップ１３では、ディレイタイマのタイマ値ｔ
ｍが値０であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯ
のときには、そのまま本処理を終了する。一方、判別結
果がＹＥＳのとき、すなわち電磁弁駆動信号またはマグ
ネットスイッチ駆動信号の一方が出力された後に遅延時
間Ｔ３が経過したときには、ステップ１４に進み、駆動
フラグＦ＿ＭＳＳＯＬＯＮが「１」であるか否かを判別
する。

【００４３】この判別結果がＮＯのときには、ステップ
１５に進み、電磁弁駆動フラグＦ＿ＳＯＬＯＮが「１」
であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、マグ
ネットスイッチ１３のみを駆動中であるときには、ステ
ップ１６に進み、電磁弁駆動信号を電磁弁２７に出力す
ることにより、これを駆動する。一方、ステップ１５の
判別結果がＹＥＳで、電磁弁２７のみを駆動中であると
きには、ステップ１７に進み、マグネットスイッチ駆動
信号をマグネットスイッチ１３に出力することにより、
これを駆動する。

【００４４】ステップ１６またはステップ１７に続くス
テップ１８では、電磁弁２７およびマグネットスイッチ
１３をいずれも駆動中であることを表すために、駆動フ
ラグＦ＿ＭＳＳＯＬＯＮを「１」にセットする。これに
より、次回以降のループにおいて、前述したステップ１
４の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、以上のス
テップ１５〜１８をスキップして、ステップ１９に進
む。

【００４５】ステップ１８またはステップ１４に続くス
テップ１９では、クランキングが終了したか否かを判別
する。この判別は、例えば始動信号の発生タイミングか
ら所定の時間が経過したか否に基づいて実行され、経過
したときにクランキングが終了したと判別される。この
判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する一方、判
別結果がＹＥＳで、クランキングが終了したときには、
ステップ２０に進み、電磁弁２７およびマグネットスイ
ッチ１３をいずれも停止する。このマグネットスイッチ
１３の停止により、ピニオンギヤ１１は噛み合い位置か
ら非噛み合い位置にスライドし、リングギヤ３から抜け
る。

【００４６】次に、ステップ２１に進み、電磁弁駆動フ
ラグＦ＿ＳＯＬＯＮ、タイマ作動中フラグＦ＿ＴＭＳＴ
ＡＲＴおよび駆動フラグＦ＿ＭＳＳＯＬＯＮをいずれも
「０」にセットした後、本処理を終了する。

【００４７】以上の始動制御処理によって得られるエン
ジン始動装置１０の動作の一例について、図７および図
８を参照しながら説明する。図７は、前記噛み合い開始
時間Ｔ２が前記回転駆動開始時間Ｔ１以上の場合、すな
わちマグネットスイッチ駆動信号が電磁弁駆動信号より
も先に出力される場合の例を、図８は、図７とは逆の場
合の例をそれぞれ示している。

【００４８】まず、図７の例について説明すると、同図
に示すように、始動信号の発生（時刻ｔ１）と同時に、
マグネットスイッチ駆動信号がマグネットスイッチ１３
に出力され、それにより、ピニオンギヤ１１は、リング
ギヤ３側に向かってスライドし始める。その後、始動信
号の発生タイミングから遅延時間Ｔ３が経過した時点
（時刻ｔ２）で、電磁弁駆動信号が電磁弁２７に出力さ
れ、それにより、電磁弁２７は油路２５を開放し始め
る。そして、マグネットスイッチ駆動信号の出力タイミ
ングから噛み合い開始時間Ｔ２が経過した時点（時刻ｔ
３）で、ピニオンギヤ１１がリングギヤ３に噛み合い始
め、その後、電磁弁駆動信号の出力タイミングから回転
駆動開始時間Ｔ１が経過した時点（時刻ｔ３から補償時
間ＴＣＭＰが経過した時点；時刻ｔ４）で、油圧モータ
１４が回転し始める。そして、クランキングが終了した
時点（時刻ｔ５）で、電磁弁２７およびマグネットスイ
ッチ１３が停止される。

【００４９】一方、図８に示す例では、始動信号の発生
（時刻ｔ１１）と同時に、電磁弁駆動信号が電磁弁２７
に出力されることにより、電磁弁２７が油路２５を開放
し始める。そして、始動信号の発生タイミングから遅延
時間Ｔ３が経過した時点（時刻ｔ１２）で、マグネット
スイッチ駆動信号がマグネットスイッチ１３に出力され
ることにより、ピニオンギヤ１１はリングギヤ３側に向
かってスライドし始める。その後、マグネットスイッチ
駆動信号の出力タイミングから噛み合い開始時間Ｔ２が
経過した時点（時刻ｔ１３）で、ピニオンギヤ１１がリ
ングギヤ３に噛み合い始める。その後、電磁弁駆動信号
の出力タイミングから回転駆動開始時間Ｔ１が経過した
時点（時刻ｔ１４）で、油圧モータ１４が回転し始め
る。そして、クランキングが終了した時点（時刻ｔ１
５）で、電磁弁２７およびマグネットスイッチ１３が停
止される。

【００５０】以上のように、本実施形態の制御装置１に
よれば、油圧モータ１４によりピニオンギヤ１１および
リングギヤ３を介してエンジン２を回転駆動し、これを
始動するので、電気モータを用いる従来の場合と比べ
て、エンジン２の始動時間を短縮でき、始動性を向上さ
せることができる。

【００５１】また、電磁弁駆動信号が電磁弁２７に対し
て出力されてから油圧モータ１４がピニオンギヤ１１の
回転駆動を実際に開始するまでの間の回転駆動開始時間
Ｔ１と、マグネットスイッチ駆動信号がマグネットスイ
ッチ１３に対して出力されてからピニオンギヤ１１がリ
ングギヤ３に噛み合い始めるまでの間の噛み合い開始時
間Ｔ２とに基づいて、ピニオンギヤ１１がリングギヤ３
に噛み合い始めてから補償時間ＴＣＭＰが経過した時点
で油圧モータ１４が回転し始めるように、電磁弁駆動信
号およびマグネットスイッチ駆動信号が出力される。し
たがって、ピニオンギヤ１１を、リングギヤ３に噛み合
う前ではなく、これに確実に噛み合った後に回転駆動す
ることができ、これにより、始動時の騒音を低減するこ
とができるとともに、始動性を向上させることができ
る。

【００５２】また、回転駆動開始時間Ｔ１および噛み合
い開始時間Ｔ２を、コイル温度ＴＣＯＩＬに基づいて算
出した第１および第２コイル温度補正時間Ｔα，Ｔα２
により補正するとともに、バッテリ電圧ＶＢに基づいて
算出した第１および第２電圧補正時間Ｔβ，Ｔβ２によ
っても補正する。したがって、油圧モータ１４のピニオ
ンギヤ１１の回転駆動開始タイミング、およびピニオン
ギヤ１１のリングギヤ３との噛み合い開始タイミング
を、電磁弁２７およびマグネットスイッチ１３のコイル
温度ＴＣＯＩＬの変化に伴う電磁力の変化と、バッテリ
電圧ＶＢの変化に伴う電磁力の変化とにそれぞれ合わせ
て、適切に設定することができる。

【００５３】さらに、回転駆動開始時間Ｔ１を、粘性抵
抗ηに応じて算出した粘性抵抗補正時間Ｔγにより補正
するので、油圧モータ１４のピニオンギヤ１１の回転駆
動開始タイミングを、粘性抵抗ηの変化に合わせて、適
切に設定することができる。

【００５４】なお、飛び込み機構は、実施形態のマグネ
ットスイッチ１３に限らず、駆動信号が入力されたとき
にピニオンギヤ１１をリングギヤ３に噛み合わせるもの
であればよい。例えば、飛び込み機構として、電磁弁と
油圧アクチュエータを組み合わせたものや、電磁弁と空
気アクチュエータを組み合わせたものを用いてもよい。
また、油圧アクチュエータは、実施形態の油圧モータ１
４に限らず、アキュムレータ２３から油圧を供給される
ことによりピニオンギヤ１１を回転駆動するものであれ
ばよい。

【００５５】さらに、実施形態では、遅延時間Ｔ３の算
出の際に補償時間ＴＣＭＰを用いることにより、ピニオ
ンギヤ１１がリングギヤ３に確実に噛み合った後に、油
圧モータ１４によるピニオンギヤ１１の回転駆動を開始
するように構成したが、この補償時間ＴＣＭＰを値０と
することにより、ピニオンギヤ１１がリングギヤ３に噛
み合い始めると同時に、油圧モータ１４によるピニオン
ギヤ１１の回転駆動を開始するようにしてもよい。

【００５６】また、実施形態では、コイル温度補正時間
Ｔα，Ｔα２の算出の際に、パラメータとして、油温Ｔ
ＯＩＬに基づいて算出したコイル温度ＴＣＯＩＬを用い
たが、これに代えて油温ＴＯＩＬそのものを用いてもよ
い。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
エンジン始動装置の制御装置によれば、油圧アクチュエ
ータで駆動ギヤを回転駆動することによりエンジンを始
動するので、電気モータを用いた場合と比べて、エンジ
ンの始動時間を短縮でき、始動性を向上させることがで
きる。また、駆動ギヤの回転駆動開始タイミングを、駆
動ギヤが被駆動ギヤに噛み合った以降の適切なタイミン
グに設定することが可能になるので、駆動ギヤを、被駆
動ギヤに噛み合う前ではなく、被駆動ギヤとの噛み合い
を開始した後のタイミングで確実に回転駆動することが
できる。これにより、始動時の騒音を低減することがで
きるとともに、始動性を向上させることができる。

【００５８】請求項２に係るエンジン始動装置の制御装
置によれば、確実な噛み合いを確保しかつ騒音を十分に
低減しながら、エンジンの始動時間を短縮できる。

【００５９】請求項３に係るエンジン始動装置の制御装
置によれば、回転駆動開始時間を、検出された作動油の
温度に応じて補正するので、油圧アクチュエータによる
駆動ギヤの回転駆動の開始タイミングを、作動油の温度
変化に伴う粘性抵抗の変化に合わせて、適切に設定する
ことができる。

【００６０】請求項４に係るエンジン始動装置の制御装
置によれば、回転駆動開始時間を電磁弁のコイル温度に
応じて補正するので、油圧アクチュエータによる駆動ギ
ヤの回転駆動の開始タイミングを、電磁コイルの温度変
化に伴う電磁力の変化に合わせて、適切に設定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置およびこれ
を適用したエンジン始動装置の概略構成を示す図であ
る。

【図２】エンジンの始動制御処理の内容を示すフローチ
ャートである。

【図３】図２の続きを示すフローチャートである。

【図４】第１コイル温度補正時間Ｔαの算出に用いるＴ
ＣＯＩＬ−Ｔαテーブルの一例を示す図である。

【図５】第１電圧補正時間Ｔβの算出に用いるＶＢ−Ｔ
βテーブルの一例を示す図である。

【図６】粘性抵抗補正時間Ｔγの算出に用いる（ａ）Ｔ
ＯＩＬ−ηテーブルの一例を示す図と（ｂ）η−Ｔγテ
ーブルの一例を示す図である。

【図７】図２および図３の始動制御処理を実行した際の
エンジン始動装置の動作の一例を示すタイミングチャー
トである。

【図８】図２および図３の始動制御処理を実行した際の
エンジン始動装置の動作の他の一例を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１制御装置２エンジン３リングギヤ（被駆動ギヤ）４ＥＣＵ（制御手段、推定手段、タイミング決定手
段、補正手段、コイル温度検出手段、第２補正手段）１０エンジン始動装置１１ピニオンギヤ（駆動ギヤ）１３マグネットスイッチ（飛び込み機構）１４油圧モータ（油圧アクチュエータ）２７電磁弁（油圧供給機構）３１油温センサ（油温検出手段）Ｔ１回転駆動開始時間Ｔ２噛み合い開始時間ＴＯＩＬ作動油の温度ＴＣＯＩＬコイル温度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森隆一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飛び込み機構により駆動ギヤを移動さ
せ、エンジンと一体に回転可能な被駆動ギヤに噛み合わ
せるとともに、作動油の油圧を油圧供給機構を介して油
圧アクチュエータに供給することにより当該油圧アクチ
ュエータで前記駆動ギヤを回転駆動することによって、
前記エンジンを始動するエンジン始動装置の制御装置で
あって、前記エンジンの始動時、前記飛び込み機構および前記油
圧供給機構を駆動するための駆動信号を、前記飛び込み
機構および前記油圧供給機構にそれぞれ出力する制御手
段と、前記油圧供給機構に前記駆動信号が出力されてから前記
油圧アクチュエータが前記駆動ギヤの回転駆動を開始す
るまでの間の回転駆動開始時間と、前記飛び込み機構に
前記駆動信号が出力されてから前記駆動ギヤが前記被駆
動ギヤとの噛み合いを開始するまでの間の噛み合い開始
時間とをそれぞれ推定する推定手段と、前記推定された回転駆動開始時間および噛み合い開始時
間に基づいて、前記油圧アクチュエータによる前記駆動
ギヤの回転駆動開始タイミングと、前記駆動ギヤが前記
被駆動ギヤとの噛み合いを開始する噛み合い開始タイミ
ングとが所定の関係になるように、前記油圧供給機構へ
の前記駆動信号の出力タイミングおよび前記飛び込み機
構への前記駆動信号の出力タイミングをそれぞれ決定す
るタイミング決定手段と、を備えることを特徴とするエンジン始動装置の制御装
置。
【請求項２】前記所定の関係は、前記噛み合い開始タ
イミングと、前記回転駆動開始タイミングとが一致する
関係であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン
始動装置の制御装置。
【請求項３】前記作動油の温度を検出する油温検出手
段と、当該検出された温度に応じて、前記回転駆動開始時間を
補正する補正手段と、をさらに備えることを特徴とする
請求項１または２に記載のエンジン始動装置の制御装
置。
【請求項４】前記油圧供給機構は電磁弁で構成され、当該電磁弁のコイル温度を検出するコイル温度検出手段
と、当該検出されたコイル温度に応じて、前記回転駆動開始
時間を補正する第２補正手段と、をさらに備えることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエンジ
ン始動装置の制御装置。