【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動させるための始動制御装置及びその始動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンの始動制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、回転駆動力を発生するモータと、モータにより回転駆動され、エンジンのリングギヤにモータの回転駆動力を伝達するピニオンと、ピニオンとエンジンのリングギヤとの噛み合いを制御するピニオン駆動ソレノイドとを有するスタータと、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及びピニオン駆動ソレノイドを制御するコントローラとを備えたエンジンの始動制御装置が開示されている（例えば特許文献１の第４頁及び第１図乃至第３図を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４５９２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のエンジン始動制御装置では、複製されたキーの使用によるエンジンの不正な始動及び車両の盗難防止などについてまでは考慮されていなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複製されたキーの使用によるエンジンの不正な始動及び車両の盗難を防止して、セキュリティの高いエンジンの始動制御装置及びその始動制御方法を提供する。
【０００６】
本発明は、回転駆動力を発生する電動機と、電動機により回転駆動され、エンジンのリングギヤに電動機の回転駆動力を伝達するピニオンとを有するエンジンの始動制御装置に、携帯機との識別情報の照合を行う識別情報認識装置を具備し、識別情報認識装置からの指示を受けてピニオンをリングギヤに噛み合わせるようにしたものである。このように構成された本発明のエンジンの始動制御装置によれば、複製されたキーの使用によるエンジンの不正な始動及び車両の盗難を防止することができる。
【０００７】
また、エンジンの始動制御装置は、ピニオンを出力回転軸上で摺動させるピニオン駆動手段と、ピニオンとリングギヤとの噛み合い状態を保持する噛み合い保持手段と、エンジンの始動指示を受けて電動機，ピニオン駆動手段及び噛み合い保持手段を制御するコントローラとを有しており、エンジンの始動指示を受けて電動機及びピニオン駆動手段を制御して、ピニオンを出力回転軸上で摺動させてピニオンとエンジンのリングギヤとを噛み合わせ、この噛み合い状態を保持させている。さらに、エンジンの始動制御装置は、ピニオンとリングギヤとを噛み合わせた状態で、イグニッションキーシリンダにより、エンジンの始動が指示されたとき、電動機によりピニオンを回転させてリングギヤを回転させ、エンジンの始動後でエンジンの運転中、ピニオンとリングギヤとの噛み合いを解除させるようになっている。
【０００８】
このように構成された本発明のエンジンの始動制御装置によれば、コントローラが、携帯機との識別情報の照合を行う識別情報認識装置からの指示を受けたときのみ、エンジンの停止中に前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせることができるので、識別情報を確認してエンジンの不正な始動および車両の盗難を防止することができる。
【０００９】
また、上述のように構成された本発明のエンジンの始動制御装置によれば、エンジンの停止中にピニオンとリングギヤを噛み合わせて保持手段によってその状態を保持し、エンジンの始動指示を受けたときに、電動機でピニオンを回転駆動してエンジンを始動し、エンジンの始動後、エンジンの運転中には、ピニオンとリングギヤの噛み合いを解除することができる。これにより、本発明のエンジンの始動制御装置では、直ちにエンジンを始動するという状態ではないエンジンの停止中に、ピニオンをリングギヤ側に移動させて噛み合わせることができ、その移動速度を十分に抑えて緩やかな噛み合いを実現することができる。また、本発明のエンジンの始動制御装置では、エンジンの始動時に既にピニオンとリングギヤが噛み合っており、その状態でピニオンを回転させることができるので、ピニオンの歯とリングギヤの歯の衝突による衝撃を最小に抑えることができ、かつエンジンを短時間で始動させることができる。従って、本発明のエンジンの始動制御装置によれば、ピニオンとリングギヤとの噛み合いの繰り返しによる摩耗の進行及び騒音の発生を抑制することができると共に、噛み合いミスを防止することができ、かつ速やかなエンジンの始動を行うことができる。
【００１０】
近年、自動車分野においては、耐環境性，地球温暖化抑制の観点から、信号待ちなどで車両が停止した際にエンジンを停止させるアイドリングストップシステムの検討が進められている。アイドリングストップシステムでは、エンジンの始動回数が増加するので、これまでと同型のスタータを使って要求仕様を満足するためには、スタータの寿命をこれまで以上に向上させる必要がある。また、エンジンの再始動時に速やかなエンジン始動が要求される。この点、上述のように構成された本発明のエンジンの始動制御装置によれば、スタータの寿命向上及び速やかなエンジン始動を可能とすることができ、アイドルストップシステムに好適な始動システムを提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例であるエンジンの始動制御装置の構成を示す。エンジン１の動力伝達部であるクランク軸２には、リングギヤ３が取付けられている。リングギヤ３の回転数は、回転センサ４により検出される。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。スタータ１０は、動力を発生するモータ１１と、ピニオン１７と、ピニオン駆動ソレノイド１３と、保持手段であるプランジャストッパ１９とを備えたものであって、ボルトでエンジン１に装着固定されている。ピニオン１７は、モータ１１の動力をエンジン１のリングギヤ３に伝達するものである。ピニオン駆動ソレノイド１３は、ピニオン１７とリングギヤ３との噛み合いを制御するものである。プランジャストッパ１９は、ピニオン駆動ソレノイド１３を作動状態で保持するものであって、ピニオン１７とリングギヤ３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。
【００１２】
コントローラ３０は、入力部３０１と、メモリであるＲＯＭ３０２と、メモリであるＲＡＭ３０３と、中央演算処理装置であるＣＰＵ３０４と、出力部３０５とを備えた、コンピュータを主体とするものであって、イモビライザＥＣＵ５０のピニオン噛み合い指示及びイグニッションキーシリンダ５によるエンジンの始動指示を受けて、ピニオン駆動ソレノイド１３，モータ１１及びプランジャストッパ１９を制御する。
【００１３】
入力部３０１は、回転センサ４，イグニッションキーシリンダ５及びイモビライザＥＣＵ５０からの出力信号をコントローラ３０内に取込むためのものである。ＣＰＵ３０４は、入力部３０１からの信号を受け、ＲＯＭ３０２に格納されている制御プログラムに従ってＲＡＭ３０３と相互に接続され、データ処理を行うものである。出力部３０５は、ＣＰＵ３０４の出力信号を外部に送信するものである。出力部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にそれぞれ供給される。
【００１４】
車両用識別情報認識装置は、ドアキーシリンダ６と、照合装置であるイモビライザＥＣＵ５０から構成されている。運転者が携帯する当該車両のキー７がドアキーシリンダ６に差し込まれると、その状態で、キー７に設定されている識別情報（キー側識別情報）がイモビライザＥＣＵ５０に読み込まれる。イモビライザＥＣＵ５０は、自身に設定された識別情報（イモビライザ側識別情報）とキー側識別情報との照合を行う。
【００１５】
ドアキーシリンダ６は、キー７が差し込まれるシリンダ部６ａと、シリンダ部６ａにキー７が差し込まれた状態で、キー７との間で通信（信号の送受信）を行う送受信部６ｂと、キー７がシリンダ部６ａに差し込まれた状態にあるか否かを検出するキー挿入スイッチ６ｃから構成されている。送受信部６ｂはアンテナコイル及び増幅器（いずれも図示省略）から構成されている。アンテナコイルはイモビライザＥＣＵ５０によって励磁される。
【００１６】
キー７にはトランスポンダ７ａが埋め込まれている。トランスポンダ７ａは識別情報発生部と、ドアキーシリンダ６との間で通信（信号の送受信）を行う送受信部（いずれも図示省略）から構成されている。キー７がドアキーシリンダ６に差し込まれた状態でアンテナコイルが励磁されると、トランスポンダ７ａの識別情報発生部からキー側識別情報が読み出され、送受信部から送信される。キー７から送信されたキー側識別情報はドアキーシリンダ６の送受信部６ｂを介してイモビライザＥＣＵ５０に入力される。
【００１７】
イモビライザＥＣＵ５０は、入力部５１，出力部５６，中央演算処理装置であるＣＰＵ５５，メモリであるＥＥＰＲＯＭ５２，メモリであるＲＯＭ５３，メモリであるＲＡＭ５４などからなる、コンピュータを主体とするものである。入力部５１にはドアキーシリンダ６の送受信部６ｂが接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５２にはイモビライザ側識別情報が記憶されている。ＲＯＭ５３には識別情報照合プログラムなどが格納されている。イモビライザＥＣＵ５０では、ＥＥＰＲＯＭ５２に記憶されたイモビライザ側識別情報と、キー７から送信されたキー側識別情報とが一致するか否かの照合が行われる。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置の制御部の構成を示す。エンジン始動制御装置は、スタータ１０と、コントローラ３０と、バッテリ７０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ストッパ制御リレー４３と、抵抗６０とを備えて構成されている。
【００１９】
中央演算処理装置であるＣＰＵ３０４，メモリであるＲＯＭ３０２，メモリであるＲＡＭ３０３などからなるハードウエアと、これらメモリに格納され、中央演算処理装置で実行される制御プログラムなどからなるソフトウエアを備えてなるコントローラ３０は、機能的に、エンジン運転状態判定部３１０と、モータ制御部３１２と、ピニオン制御部３１４と、保持手段制御部３１６から構成されている。
【００２０】
エンジン運転状態判定部３１０は、エンジン１の回転センサ４及びイグニッションキーシリンダ５からの出力信号に基づいて、エンジン１が停止しているか否か、エンジンが運転中の場合、エンジンの回転数は所定値以上かなどのエンジンの運転状態を判定し、その判定結果を各制御部に出力する。
【００２１】
ピニオン制御部３１４は、エンジン１が停止した状態で、イモビライザＥＣＵ５０のピニオン噛み合い指示を受けて、ピニオン１７がリングギヤ３に噛み合うように、ピニオン制御リレー４１を制御し、ピニオン駆動ソレノイド１３に供給される電流を制御する。
【００２２】
モータ制御部３１２は、ピニオン１７とリングギヤ３の噛み合った状態で、イグニッションキーシリンダ５からエンジン１の始動指示を受けて、ピニオン１７を回転駆動させ、この回転駆動力がリングギヤ３に伝達されてエンジン１が始動するように、モータ制御リレー４２を制御し、モータ１１に供給される電流を制御する。
【００２３】
保持手段制御部３１６は、エンジン１が所定の回転数以上に達したとき、ピニオン１７とリングギヤ３との噛み合いを解除するように、プランジャストッパ制御リレー４３を制御し、プランジャストッパ１９に供給される電流を制御する。
【００２４】
尚、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、その他方端がモータ制御リレー４２とモータ１１との間に接続されている。後述するように抵抗６０は、ピニオン１７がリングギヤ３に噛み合うときのモータ１１への通電開始時の電流を抑えて、モータ１１の回転角加速度を小さくするためのものである。
【００２５】
図３は、本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置に用いられているスタータの構成を示す。図３においてスタータ１０は、自動車に搭載されたバッテリ７０からの電力供給を受けて動作し、エンジン１を始動させるための回転駆動力を発生する始動装置である。スタータ１０は機能上、三つの部位に大別される。すなわちエンジン始動用の回転駆動力を発生するモータ１１で構成された回転駆動力発生部と、モータ１１の回転駆動力をエンジン１のリングギヤ３に伝達するローラクラッチ１６，ピニオン１７などで構成された回転駆動力伝達部と、ローラクラッチ１６，ピニオン１７を回転軸方向に摺動させる動力源であるピニオン駆動ソレノイド１３とプランジャストッパ１９で構成された回転駆動力伝達制御部から構成されている。
【００２６】
モータ１１，ピニオン駆動ソレノイド１３及びプランジャストッパ１９は、ボルトなどの固定手段によってフロントブラケット１４に固定されている。ローラクラッチ１６とピニオン１７は、フロントブラケット１４内で回転可能に支承されている。
【００２７】
モータ１１の外郭を構成する円筒状の継鉄（ヨーク）１１ａの内周側には、継鉄１１ａと共に磁気回路を構成する界磁固定子（界磁極）１１ｂが設けられている。界磁固定子１１ｂの内周側には、所定の空隙を介して回転子（電機子）１２が回転可能に支承され設けられている。回転子１２は、磁気回路を構成する磁気鉄心（回転子鉄心）１２ａを備えている。磁気鉄心１２ａの外周部にはスロットが複数形成されている。スロットの各々には電機子コイル（回転子巻線）１２ｂが挿入されている。
【００２８】
磁気鉄心１２ａの一端側（ピニオン１７側とは反対側）には、整流子（コンミテータ）１２ｃが設けられている。整流子１２ｃは電機子コイル１２ｂに電気的に接続されている。磁気鉄心１２ａ及び整流子１２ｃは出力軸１２ｄに固定されている。出力軸１２ｄの先端（整流子１２ｃの反対側）にはローラクラッチ１６及びピニオン１７が軸方向に摺動可能に設けられている。出力軸１２ｄの両端は軸受１４ｂ，１５ａによって回転自在に支承されている。
【００２９】
整流子１２ｃの外周円筒面にはブラシ１１ｃが複数摺動接触している。ブラシ１１ｃは、バッテリ７０から供給された電力を整流子１２ｃに供給するもの（＋側ブラシ）と、＋側ブラシ及び整流子１２ｃを介して電機子コイル１２ｂに供給された電力を車両のアース側に放電するもの（−側ブラシ）から構成されている。ブラシ１１ｃの各々には、電力供給線であるブラシリード線（図示せず）の一方側が一体成形されている。
【００３０】
継鉄１１ａの一端側（整流子１２ｃ側）には、ブラシ１１ｃの各々を保持すると共に、ブラシ１１ｃの各々を整流子１２ｃの外周円筒面に押圧接触させるブラシ保持器１１ｄが設けられている。また、継鉄１１ａの一端側（整流子１２ｃ側）には、ブラシ保持器１１ｄを覆うと共に、ブラシ保持器１１ｄを固定するリヤブラケット（リヤカバー）１５が設けられている。
【００３１】
リヤブラケット１５には、出力軸１２ｄを支持する軸受１５ａが設けられている。モータ１１の出力軸１２ｄは、フロントブラケット１４のノーズ部１４ａに設けられた軸受１４ｂと、リヤブラケット１５の軸受１５ａとにより支持されている。出力軸１２ｄには、ローラクラッチ１６とピニオン１７が、摺動可能に支持されている。
【００３２】
ピニオン駆動ソレノイド（電磁ソレノイド）１３はモータ１１の外側に並設されたものであり、ピニオン１７を回転軸方向に移動させる駆動力を発生し、エンジン１のリングギヤ３への回転駆動力伝達を制御するものである。円筒状の枠体であるコイルケース１３ｄは、ピニオン駆動ソレノイド１３の磁気回路の一部を構成している。コイルケース１３ｄの内側には、通電によって磁力を発生する励磁コイル（巻線）１３ｃが設けられている。励磁コイル１３ｃの内周側には、軸方向に摺動可能な可動部材であるプランジャ（可動コア）１３ａが配置されている。励磁コイル１３ｃの内周側の後端側（図３の左方向）には、磁気回路（固定コア）の一部を構成するボス１３ｅが配置されている。ピニオン駆動ソレノイド１３の後端側（図３の左方向）には接続端子１３ｆが配置されている。ピニオン駆動ソレノイド１３のプランジャ１３ａは、スプリング１３ｂによって付勢されている。
【００３３】
プランジャ１３ａの前端（図４の右方向）の突出部には角穴部１３ｇが設けられている。角穴部１３ｇはピニオン１７側の方向にピニオン駆動ソレノイド１３の端部から突出している。プランジャ１３ａの角穴部１３ｇには、シフトレバー１８のプランジャ係合部１８ｂが挿入され係合されている。これにより、プランジャ１３ａとシフトレバー１８は連結される。シフトレバー１８の中間には支点部１８ｃが設けられている。支点部１８ｃにはレバー保持部材１８ｄが係合されている。レバー保持部材１８ｄはシフトレバー１８の支点部１８ｃを中心にシフトレバー１８を回動可能に支持する。レバー保持部材１８ｄはシフトレバー１８の動作の支点となる。シフトレバー１８の他端（ピニオン１７側）はローラクラッチ１６の後端部と係合している。
【００３４】
プランジャストッパ１９は、ピニオン駆動ソレノイド１３の外側に並設されたものであり、ピニオン駆動ソレノイド１３を動作状態に保持する機能を有する電磁ソレノイドで構成され、エンジン１のリングギヤ３への回転駆動力伝達を制御する部品である。コイルケース１９ｄは円筒状の枠体であり、プランジャストッパ１９の磁気回路の一部（固定コア）を構成するものである。コイルケース１９ｄの内側には、通電によって磁力を発生する励磁コイル（巻線）１９ｃが設けられている。励磁コイル１９ｃの内周側には、軸方向に摺動可能な可動部材であるプランジャ保持部材（可動コア）１９ａが配置されている。励磁コイル１９ｃの内周の上端側（図３の上方向）には、磁気回路の一部（固定コア）を構成するボス１９ｅが配置されている。プランジャストッパ１９の上端側には接続端子１９ｆが配置されている。プランジャストッパ１９のプランジャ保持部材１９ａは押しバネ１９ｂによってピニオン駆動ソレノイド１３のプランジャ１３ａ側に押されている。
【００３５】
ローラクラッチ１６は、外周側にクラッチアウタ１６ａ、内周側にクラッチインナ１６ｃがそれぞれ配置され、内部にローラ及びスプリングを備えた動力伝達装置であり、モータ１１の回転駆動力をピニオン１７に伝達し、ピニオン１７の回転はモータ１１に伝達しない一方向クラッチである。
【００３６】
ピニオン１７は、ローラクラッチ１６を介して伝達されたモータ１１の回転駆動力をリングギヤ３に伝達する動力伝達機構であり、ローラクラッチ１６と一体にモータ１１の出力軸１２ｄ上で摺動可能及び回転可能に構成されている。出力軸１２ｄの外周には、クラッチアウタ１６ａの後端内周に設けられたヘリカルスプライン１６ｂと係合してモータ１１の回転駆動力をローラクラッチ１６に伝達するヘリカルスプライン１２ｅが設けられている。出力軸１２ｄのヘリカルスプライン１２ｅとローラクラッチ１６のヘリカルスプライン１６ｂによりローラクラッチ１６とピニオン１７は、出力軸１２ｄ上で摺動可能であると共に回転駆動力の伝達が可能に係合されている。
【００３７】
ローラクラッチ１６とピニオン１７は、ピニオン駆動ソレノイド１３の動力によって、シフトレバー１８を介して出力軸１２ｄの軸方向に摺動される。ピニオン１７がリングギヤ３に噛み合うと、スタータ１０の回転駆動力がエンジン１に伝達される。
【００３８】
エンジン１に設けられたスタータ取付部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がボルト２０によって固定されている。これにより、スタータ１０はエンジン１に装着される。
【００３９】
図４は、本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置の動作を示す。図５は、本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置に用いられているスタータの動作状態を示す。
【００４０】
運転者がキー７で車両のドアロックを解除する際、キー７がドアキーシリンダ６に挿入されると、キー挿入スイッチ６ｃによってドアキーシリンダ６にキー７が差し込まれたか否かが判定される（ステップＳ１）。キー７の挿入が検出されると、ドアキーシリンダ６の送受信部６ｂのアンテナコイルが励磁され（ステップＳ２）、キー７のトランスポンダ７ａからイモビライザＥＣＵ５０に識別情報が送信される（ステップＳ３）。送信された識別情報はイモビライザＥＣＵ５０で受信され読み取られる（ステップＳ４）。イモビライザＥＣＵ５０は、読み込んだキー側識別情報とイモビライザ側識別情報が一致するか否かを判定する（ステップＳ５）される。判定の結果、お互いの識別情報が一致しない場合は、判定がＮＯとなり、ピニオンの噛み合い指示は送信されず、エンジンの始動制御プログラムは終了する。
【００４１】
判定の結果、お互いの識別情報が一致した場合は、判定がＹＥＳとなり、イモビライザＥＣＵ５０からピニオンの噛み合い指示がコントローラ３０に送信される（ステップＳ６）。コントローラ３０がイモビライザＥＣＵ５０からのピニオンの噛み合い指示を受信する（ステップＳ７）と、コントローラ３０のエンジン運転状態判定部３１０は、回転センサ４からの出力信号に基づいてエンジン１が停止状態であるか否かを判定する（ステップＳ８）。判定の結果、エンジンが運転状態である場合には、判定がＮＯとなり、エンジンの始動制御プログラムは終了する。
【００４２】
判定の結果、エンジン１が停止状態である場合には、判定がＹＥＳとなり、コントローラ３０のピニオン制御部３１４は、ピニオン制御リレー４１をオンさせる（ステップＳ９）。これにより、スタータ１０のピニオン駆動ソレノイド１３に通電が開始される。
【００４３】
バッテリ７０からピニオン駆動ソレノイド１３に通電が開始されると、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がリングギヤ３側に移送され、ピニオン１７が飛び出す（ステップＳ１０）。
【００４４】
ここで、本実施例では、ピニオン駆動ソレノイド１３の吸引力が、小さく設定されており、さらに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のブレーキ効果によってプランジャ１３ａの移動速度が小さくなるように設定されている。従って、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る。このとき、モータ１１の回転トルクが小さく、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。これにより、リングギヤ３に対するピニオン１７の相対的な周方向位置がずれ、ピニオン１７の歯部とリングギヤ３の歯部間（凹部）が合致した（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た）時点でピニオン１７とリングギヤ３は、図５に示すように噛み合う。
【００４５】
本実施例によれば、エンジン１の停止状態で、すなわち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状態でピニオン１７とリングギヤ３を噛み合わせるので、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。
【００４６】
また、本実施例によれば、上述したように、エンジン１の停止状態で、すなわち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状態でピニオン１７とリングギヤ３を噛み合わせるので、モータ１１の回転トルクを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。
【００４７】
図５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側に移動し、プランジャ１３ａが元の位置に戻るのを阻止してピニオン１７とリングギヤ３が噛み合ったままの状態を保持する（ステップ
Ｓ１１）。すなわちプランジャ保持部材１９ａのプランジャ１３ａ側端部には、切り欠きが形成され、この切り欠きとプランジャ１３ａの端面が係合する構造となっている。
【００４８】
次に、ピニオン制御部３１４は、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）を経過したか判定（ステップＳ１２）し、この結果、所定時間経過したことを判定した場合は、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Ｓ１３）。ピニオン駆動ソレノイド１３への通電が遮断されると、ピニオン１７はプランジャ保持部材１９ａによってリングギヤ３に噛み合った状態で保持される。
【００４９】
この後、運転者がイグニッションキーシリンダ５にキー７を差し込み、エンジンスタートの位置まで回す（ステップＳ１４）と、モータ制御リレー４２がオンとされ、ピニオン１７とリングギヤ３とが噛み合った状態で、モータ１１に通電され、モータ１１に回転駆動力が発生する（ステップＳ１５）。モータ１１の回転駆動力は、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。
【００５０】
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を駆動するようになるので、回転子１２とローラクラッチ１６のヘリカルスプライン１２ｅ，１６ｂ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。しかし、プランジャ保持部材１９ａが、プランジャ１３ａが元の位置に戻ろうとす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。
【００５１】
次に、エンジン始動後、エンジン運転状態判定部３１０は、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が始動したと判定する（ステップＳ１６）。
【００５２】
エンジン１が始動したと判定されると、モータ制御部３１２は、モータ制御リレー４２をオフとしてモータ１１への通電を遮断すると同時に、保持手段制御部３１６は、プランジャストッパ制御リレー４３をオンとしてプランジャストッパ１９に通電する（ステップＳ１７）。
【００５３】
モータ制御リレー４２がオフとなると、バッテリ７０からモータ１１への通電が遮断されてモータ１１が停止し、これと同時に、プランジャストッパ制御リレー４３がオンとなりプランジャストッパ１９の励磁コイル１９ｃに通電され、プランジャ保持部材１９ａが励磁される。これにより、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。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１３ｂのバネ力によって元の位置に戻る。すなわち図３に示すように、ピニオン１７とリングギヤ３が離間した状態に戻る（ステップＳ１８）。
【００５４】
次に、保持手段制御部３１６は、プランジャストッパ制御リレー４３をオフとし、プランジャストッパ１９の励磁コイル１９ｃへの通電を遮断する（ステップＳ１９）。これにより、プランジャ保持部材１９ａは押しバネ１９ｂのバネ力によって元の位置に戻る。すなわちプランジャ１３ａの側面を押圧している状態に戻る。そして、これらの一連の動作により、エンジン１の始動は完了する（ステップＳ２０）。
【００５５】
本実施例によれば、運転者がキー７で車両のドアロックを解除するとき、トランスポンダ７ａから識別情報が送信され、イモビライザＥＣＵ５０が識別情報を読み取る。そして、イモビライザ側識別情報と一致するか否かが判定される。識別情報が一致する場合には、イモビライザＥＣＵ５０からピニオン１７の噛み合い指示がコントローラ３０に送信される。従って、本実施例によれば、複製されたキーを使用した場合には、識別情報が一致せず、イモビライザＥＣＵ５０からピニオン１７の噛み合い指示が出ないため、ピニオン１７はリングギヤ３に噛み合わない。このため、イグニッションキーシリンダ５にキー７が差し込まれ、エンジンスタートの位置にキー７が回されてモータ１１が回転しても、その回転駆動力はピニオン１７からリングギヤ３には伝達されないので、エンジン１が始動されない。よって、本実施例によれば、エンジン１の不正な始動および車両の盗難を防止することができる。
【００５６】
図６は、本発明の第２実施例であるエンジン始動制御装置の構成を示す。本実施例においてスタータ１０，コントローラ３０などの構成については、第１実施例と同様なので、その詳細な説明は省略し、第１実施例と相違する点についてのみ説明する。
【００５７】
車両用識別情報認識装置は、イグニッションキーシリンダ５と、照合装置であるイモビライザＥＣＵ５０から構成される。運転者が携帯する当該車両のキー７がイグニッションキーシリンダ５に差し込まれると、その差し込まれた状態において、キー７に設定されたキー側識別情報がイモビライザＥＣＵ５０に読み込まれる。イモビライザＥＣＵ５０では、自身に設定されたイモビライザ側識別情報とキー側識別情報との照合を行う。
【００５８】
イグニッションキーシリンダ５は、運転者が携帯する当該車両のキー７が差し込まれるシリンダ部５ａと、シリンダ部５ａにキー７が差し込まれた状態で、キー７との間で通信（信号の送受信）を行う送受信部５ｂと、運転者が携帯する当該車両のキー７がシリンダ部５ａに差し込まれた状態にあるか否かを検出するキー挿入スイッチ５ｃから構成されている。送受信部５ｂはアンテナコイル及び増幅器（いずれも図示省略）から構成されている。アンテナコイルはイモビライザＥＣＵ５０によって励磁される。
【００５９】
キー７がイグニッションキーシリンダ５に差し込まれた状態で、アンテナコイルが励磁されると、トランスポンダ７ａの識別情報発生部からキー側識別情報が読み出されて送受信部から送信される。キー７から送信されたキー側識別情報はイグニッションキーシリンダ５の送受信部５ｂを介してイモビライザＥＣＵ５０に入力される。イモビライザＥＣＵ５０では、自身に設定されたイモビライザ側識別情報と、キー７から送信されたキー側識別情報が一致するか否かの照合が行われる。
【００６０】
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、複製されたキーを使用した場合には、識別情報が一致せず、イモビライザＥＣＵ５０からピニオン１７の噛み合い指示が出ないため、ピニオン１７はリングギヤ３に噛み合わない。このため、イグニッションキーシリンダ５にキー７が差し込まれ、エンジンスタートの位置にキー７が回されてモータ１１が回転しても、その回転駆動力はピニオン１７からリングギヤ３には伝達されないので、エンジン１が始動されない。よって、本実施例によれば、第１の実施例と同様に、エンジン１の不正な始動および車両の盗難を防止することができる。
【００６１】
以上説明した本実施例では、キー７がキーシリンダに差し込まれた状態でトランスポンダ７ａの識別情報発生部からキー側識別情報がイモビライザＥＣＵ５０に送信される場合について説明した。しかし、キー７が車両に接触しない状態でドアロックを解除できるように構成された車両もある。このような場合には、車両に接触しない状態でキー側識別情報がイモビライザＥＣＵ５０に読み込まれるようにすればよい。例えばドアロックを解除する操作が行われたとき（キーに付いているドアロック操作ボタンが押されたとき）、キー７からキー側識別情報がイモビライザＥＣＵ５０に送信されるように構成すればよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、複製されたキーの使用によるエンジンの不正な始動及び車両の盗難を防止することができるので、セキュリティの高いエンジン始動制御装置及び始動制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置の制御部のシステム構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置に用いられるスタータの構成を示す断面図。
【図４】本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置の動作を示すフローチャート図。
【図５】本発明の第１実施例であるエンジン始動制御装置に用いられるスタータの動作状態を示す断面図。
【図６】本発明の第２実施例であるエンジン始動制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…クランク軸、３…リングギヤ、４…回転センサ、５…イグニッションキーシリンダ、６…ドアキーシリンダ、７…キー、７ａ…トランスポンダ、１０…スタータ、１１…モータ、１２…回転子、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…イモビライザＥＣＵ、６０…抵抗、７０…バッテリ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a start control device for starting an engine and a start control method thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a conventional engine start control device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 discloses a motor that generates a rotational driving force, a pinion that is rotationally driven by the motor and transmits the rotational driving force of the motor to a ring gear of the engine, and a pinion drive solenoid that controls meshing between the pinion and the ring gear of the engine. An engine start control device is disclosed that includes a starter having the following configuration and a controller that controls a motor and a pinion drive solenoid in response to an engine start instruction by a key switch (for example, pages 4 and 5 of Patent Document 1). 1 to 3).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-45920
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional engine start control device, no consideration has been given to improper starting of the engine and prevention of theft of the vehicle by using the duplicated key.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an engine start control device and a start control method thereof that can prevent unauthorized starting of an engine and theft of a vehicle due to use of a duplicated key and have high security.
[0006]
The present invention relates to an engine start control device including an electric motor that generates a rotational driving force and a pinion that is rotationally driven by the electric motor and transmits the rotational driving force of the electric motor to a ring gear of the engine. And a pinion meshes with the ring gear in response to an instruction from the identification information recognition device. According to the engine start control device of the present invention configured as described above, it is possible to prevent the engine from being illegally started and the vehicle from being stolen due to the use of the duplicated key.
[0007]
The engine start control device includes a pinion drive unit that slides the pinion on the output rotation shaft, an engagement holding unit that maintains an engagement state between the pinion and the ring gear, an electric motor, a pinion drive unit that receives an engine start instruction. Means for controlling the engagement means and the engagement holding means, receives the instruction to start the engine, controls the electric motor and the pinion drive means, slides the pinion on the output rotary shaft, and rotates the pinion and the ring gear of the engine. Are held in engagement with each other. Further, the engine start control device rotates the pinion by the electric motor to rotate the ring gear when the engine is instructed by the ignition key cylinder in a state where the pinion and the ring gear are engaged with each other. Thus, during operation of the engine, the engagement between the pinion and the ring gear is released.
[0008]
According to the engine start control device of the present invention configured as described above, only when the controller receives an instruction from the identification information recognizing device that performs the collation of the identification information with the portable device, the controller can stop the engine while the engine is stopped. Since the pinion can be engaged with the ring gear, the identification information can be confirmed to prevent the engine from being illegally started and the vehicle from being stolen.
[0009]
Further, according to the engine start control device of the present invention configured as described above, when the pinion and the ring gear are engaged while the engine is stopped, the state is held by the holding means, and when the engine start instruction is received. In addition, the pinion is rotated by the electric motor to start the engine, and after the engine is started, the meshing between the pinion and the ring gear can be released while the engine is operating. Thus, in the engine start control device of the present invention, the pinion can be moved to the ring gear side and engaged while the engine is not in a state of immediately starting the engine, and the moving speed can be sufficiently suppressed. Loose meshing can be achieved. Further, in the engine start control device of the present invention, the pinion and the ring gear are already engaged when the engine is started, and the pinion can be rotated in that state, so that the impact due to the collision between the pinion teeth and the ring gear teeth is minimized. , And the engine can be started in a short time. Therefore, according to the engine start control device of the present invention, it is possible to suppress the progress of wear and the generation of noise due to the repetition of meshing between the pinion and the ring gear, to prevent meshing mistakes, and to quickly The engine can be started.
[0010]
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of automobiles, from the viewpoint of environmental resistance and suppression of global warming, an idling stop system for stopping an engine when a vehicle stops due to a signal or the like has been studied. In the idling stop system, the number of times of starting of the engine is increased. Therefore, in order to satisfy the required specifications by using a starter of the same type as before, it is necessary to further extend the life of the starter. In addition, prompt engine start is required when the engine is restarted. In this regard, according to the engine start control device of the present invention configured as described above, the life of the starter can be improved and the engine can be started quickly, and a start system suitable for an idle stop system is provided. be able to.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of an engine start control device according to a first embodiment of the present invention. A ring gear 3 is attached to a crankshaft 2 which is a power transmission unit of the engine 1. The rotation speed of the ring gear 3 is detected by a rotation sensor 4. The rotation speed of the engine 1 is detected from the detected rotation speed. The starter 10 includes a motor 11 for generating power, a pinion 17, a pinion drive solenoid 13, and a plunger stopper 19 serving as holding means, and is mounted and fixed to the engine 1 with bolts. The pinion 17 transmits the power of the motor 11 to the ring gear 3 of the engine 1. The pinion drive solenoid 13 controls the engagement between the pinion 17 and the ring gear 3. The plunger stopper 19 holds the pinion drive solenoid 13 in an operating state, and has a function of holding the meshing state when the pinion 17 and the ring gear 3 are meshed.
[0012]
The controller 30 is mainly composed of a computer and includes an input unit 301, a ROM 302 as a memory, a RAM 303 as a memory, a CPU 304 as a central processing unit, and an output unit 305. The pinion drive solenoid 13, the motor 11 and the plunger stopper 19 are controlled in response to the pinion meshing instruction and the engine start instruction by the ignition key cylinder 5.
[0013]
The input unit 301 is for taking output signals from the rotation sensor 4, the ignition key cylinder 5, and the immobilizer ECU 50 into the controller 30. The CPU 304 receives a signal from the input unit 301 and is mutually connected to the RAM 303 according to a control program stored in the ROM 302 to perform data processing. The output unit 305 transmits an output signal of the CPU 304 to the outside. An output signal from the output unit 305 includes 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 control relay 43 for controlling the plunger stopper 19. Respectively.
[0014]
The vehicle identification information recognition device includes a door key cylinder 6 and an immobilizer ECU 50 as a collation device. When the key 7 of the vehicle carried by the driver is inserted into the door key cylinder 6, the identification information (key-side identification information) set in the key 7 is read into the immobilizer ECU 50 in that state. The immobilizer ECU 50 checks the identification information (immobilizer-side identification information) set therein and the key-side identification information.
[0015]
The door key cylinder 6 includes a cylinder section 6a into which the key 7 is inserted, a transmission / reception section 6b for performing communication (transmission and reception of signals) with the key 7 in a state where the key 7 is inserted into the cylinder section 6a, It comprises a key insertion switch 6c for detecting whether or not it is inserted into the cylinder portion 6a. The transmission / reception unit 6b includes an antenna coil and an amplifier (both not shown). The antenna coil is excited by the immobilizer ECU 50.
[0016]
A transponder 7a is embedded in the key 7. The transponder 7a includes a transmission / reception unit (both not shown) for performing communication (transmission / reception of signals) between the identification information generation unit and the door key cylinder 6. When the antenna coil is excited while the key 7 is inserted into the door key cylinder 6, the key-side identification information is read from the identification information generation unit of the transponder 7a and transmitted from the transmission / reception unit. The key-side identification information transmitted from the key 7 is input to the immobilizer ECU 50 via the transmission / reception unit 6b of the door key cylinder 6.
[0017]
The immobilizer ECU 50 is mainly composed of a computer including an input unit 51, an output unit 56, a CPU 55 as a central processing unit, an EEPROM 52 as a memory, a ROM 53 as a memory, a RAM 54 as a memory, and the like. The transmission / reception unit 6b of the door key cylinder 6 is connected to the input unit 51. The EEPROM 52 stores immobilizer-side identification information. The ROM 53 stores an identification information collation program and the like. The immobilizer ECU 50 checks whether or not the immobilizer-side identification information stored in the EEPROM 52 matches the key-side identification information transmitted from the key 7.
[0018]
FIG. 2 shows a configuration of a control unit of the engine start control device according to the first embodiment of the present invention. The engine start control device includes a starter 10, a controller 30, a battery 70, a pinion control relay 41 for selecting whether to supply current to the pinion drive solenoid 13, and whether to supply current to the motor 11. , A plunger stopper control relay 43 for selecting whether or not to supply a current to the plunger stopper 19, and a resistor 60.
[0019]
A controller including hardware including a CPU 304 as a central processing unit, a ROM 302 as a memory, a RAM 303 as a memory, and software including a control program stored in these memories and executed by the central processing unit. Reference numeral 30 functionally includes an engine operating state determination unit 310, a motor control unit 312, a pinion control unit 314, and a holding unit control unit 316.
[0020]
The engine operating state determination unit 310 determines whether or not the engine 1 is stopped based on the output signals from the rotation sensor 4 and the ignition key cylinder 5 of the engine 1, and determines whether the engine speed is predetermined when the engine is operating. The operation state of the engine, such as whether it is equal to or more than the value, is determined, and the determination result is output to each control unit.
[0021]
When the engine 1 is stopped, the pinion control unit 314 receives a pinion meshing instruction from the immobilizer ECU 50, controls the pinion control relay 41 so that the pinion 17 meshes with the ring gear 3, and is supplied to the pinion drive solenoid 13. Control the current.
[0022]
The motor control unit 312 receives the start instruction of the engine 1 from the ignition key cylinder 5 in a state where the pinion 17 and the ring gear 3 are meshed with each other, and drives the pinion 17 to rotate. The motor control relay 42 is controlled so that the motor 1 starts, and the current supplied to the motor 11 is controlled.
[0023]
The holding means control section 316 controls the plunger stopper control relay 43 so as to release the engagement between the pinion 17 and the ring gear 3 when the engine 1 reaches a predetermined rotation speed or more, and is supplied to the plunger stopper 19. Control the current.
[0024]
The resistor 60 has one end connected between the pinion control relay 41 and the pinion drive solenoid 13 and the other end connected between the motor control relay 42 and the motor 11. As will be described later, the resistor 60 is for suppressing the current at the start of energization of the motor 11 when the pinion 17 meshes with the ring gear 3 to reduce the rotational angular acceleration of the motor 11.
[0025]
FIG. 3 shows a configuration of a starter used in the engine start control device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, a starter 10 is a starting device that operates by receiving power supply from a battery 70 mounted on an automobile and generates a rotational driving force for starting the engine 1. The starter 10 is roughly divided into three parts in terms of function. That is, it is constituted by a rotational driving force generating section composed of a motor 11 for generating a rotational driving force for starting the engine, a roller clutch 16 for transmitting the rotational driving force of the motor 11 to the ring gear 3 of the engine 1, a pinion 17, and the like. It comprises a rotational driving force transmitting unit, a rotational driving force transmitting control unit including a pinion driving solenoid 13 which is a power source for sliding the roller clutch 16 and the pinion 17 in the rotation axis direction, and a plunger stopper 19.
[0026]
The motor 11, the pinion drive solenoid 13, and the plunger stopper 19 are fixed to the front bracket 14 by fixing means such as bolts. The roller clutch 16 and the pinion 17 are rotatably supported in the front bracket 14.
[0027]
A field stator (field pole) 11b which forms a magnetic circuit together with the yoke 11a is provided on the inner peripheral side of the cylindrical yoke (yoke) 11a which forms the outer shell of the motor 11. A rotor (armature) 12 is rotatably supported and provided on the inner peripheral side of the field stator 11b via a predetermined gap. The rotor 12 includes a magnetic iron core (rotor iron core) 12a that forms a magnetic circuit. A plurality of slots are formed on the outer peripheral portion of the magnetic core 12a. An armature coil (rotor winding) 12b is inserted into each of the slots.
[0028]
A commutator (commutator) 12c is provided at one end of the magnetic core 12a (opposite to the pinion 17). The commutator 12c is electrically connected to the armature coil 12b. The magnetic core 12a and the commutator 12c are fixed to the output shaft 12d. A roller clutch 16 and a pinion 17 are provided at the tip of the output shaft 12d (the side opposite to the commutator 12c) so as to be slidable in the axial direction. Both ends of the output shaft 12d are rotatably supported by bearings 14b and 15a.
[0029]
A plurality of brushes 11c are in sliding contact with the outer peripheral cylindrical surface of the commutator 12c. The brush 11c supplies the power supplied from the battery 70 to the commutator 12c (+ brush) and the brush 11c supplies the power supplied to the armature coil 12b via the + brush and the commutator 12c to the ground side of the vehicle. (A negative brush). One side of a brush lead wire (not shown) serving as a power supply line is integrally formed with each of the brushes 11c.
[0030]
A brush holder 11d that holds each of the brushes 11c and presses and contacts each of the brushes 11c with the outer peripheral cylindrical surface of the commutator 12c is provided at one end side (commutator 12c side) of the yoke 11a. In addition, a rear bracket (rear cover) 15 that covers the brush holder 11d and fixes the brush holder 11d is provided on one end side (commutator 12c side) of the yoke 11a.
[0031]
The rear bracket 15 is provided with a bearing 15a for supporting the output shaft 12d. The output shaft 12 d of the motor 11 is supported by a bearing 14 b provided on a nose portion 14 a of the front bracket 14 and a bearing 15 a of the rear bracket 15. A roller clutch 16 and a pinion 17 are slidably supported on the output shaft 12d.
[0032]
A pinion drive solenoid (electromagnetic solenoid) 13 is arranged in parallel outside the motor 11, generates a driving force for moving the pinion 17 in the direction of the rotation axis, and controls transmission of the rotational driving force to the ring gear 3 of the engine 1. Is what you do. The coil case 13d, which is a cylindrical frame, forms a part of a magnetic circuit of the pinion drive solenoid 13. An excitation coil (winding) 13c that generates a magnetic force when energized is provided inside the coil case 13d. A plunger (movable core) 13a, which is a movable member slidable in the axial direction, is arranged on the inner peripheral side of the exciting coil 13c. A boss 13e that constitutes a part of a magnetic circuit (fixed core) is disposed on the rear end side (left side in FIG. 3) on the inner peripheral side of the exciting coil 13c. A connection terminal 13f is arranged on the rear end side (leftward in FIG. 3) of the pinion drive solenoid 13. The plunger 13a of the pinion drive solenoid 13 is urged by a spring 13b.
[0033]
A square hole 13g is provided at a protruding portion at the front end (right direction in FIG. 4) of the plunger 13a. The square hole 13 g protrudes from the end of the pinion drive solenoid 13 in the direction toward the pinion 17. The plunger engaging portion 18b of the shift lever 18 is inserted and engaged with the square hole 13g of the plunger 13a. Thereby, the plunger 13a and the shift lever 18 are connected. A fulcrum 18c is provided in the middle of the shift lever 18. A lever holding member 18d is engaged with the fulcrum 18c. The lever holding member 18d rotatably supports the shift lever 18 about a fulcrum 18c of the shift lever 18. The lever holding member 18d serves as a fulcrum for the operation of the shift lever 18. The other end (pinion 17 side) of the shift lever 18 is engaged with the rear end of the roller clutch 16.
[0034]
The plunger stopper 19 is arranged in parallel with the outside of the pinion drive solenoid 13, is constituted by an electromagnetic solenoid having a function of holding the pinion drive solenoid 13 in an operating state, and transmits rotational driving force to the ring gear 3 of the engine 1. Is the part that controls The coil case 19d is a cylindrical frame, and constitutes a part (fixed core) of the magnetic circuit of the plunger stopper 19. An excitation coil (winding) 19c that generates a magnetic force when energized is provided inside the coil case 19d. A plunger holding member (movable core) 19a, which is a movable member slidable in the axial direction, is arranged on the inner peripheral side of the exciting coil 19c. A boss 19e that constitutes a part (fixed core) of the magnetic circuit is arranged on the upper end side (upward in FIG. 3) of the inner circumference of the exciting coil 19c. A connection terminal 19 f is arranged on the upper end side of the plunger stopper 19. The plunger holding member 19a of the plunger stopper 19 is pushed toward the plunger 13a of the pinion drive solenoid 13 by a pushing spring 19b.
[0035]
The roller clutch 16 is a power transmission device in which a clutch outer 16a is arranged on an outer peripheral side and a clutch inner 16c is arranged on an inner peripheral side, and a roller and a spring are provided inside. The roller clutch 16 transmits the rotational driving force of the motor 11 to the pinion 17. , Is a one-way clutch that does not transmit the rotation of the pinion 17 to the motor 11.
[0036]
The pinion 17 is a power transmission mechanism that transmits the rotational driving force of the motor 11 transmitted through the roller clutch 16 to the ring gear 3, and is slidable and rotatable on the output shaft 12 d of the motor 11 integrally with the roller clutch 16. It is configured to be possible. On the outer periphery of the output shaft 12d, there is provided a helical spline 12e which engages with a helical spline 16b provided on the inner periphery of the rear end of the clutch outer 16a and transmits the rotational driving force of the motor 11 to the roller clutch 16. The helical spline 12e of the output shaft 12d and the helical spline 16b of the roller clutch 16 allow the roller clutch 16 and the pinion 17 to be slidable on the output shaft 12d and engaged so as to transmit a rotational driving force.
[0037]
The roller clutch 16 and the pinion 17 are slid in the axial direction of the output shaft 12 d via the shift lever 18 by the power of the pinion drive solenoid 13. When the pinion 17 meshes with the ring gear 3, the rotational driving force of the starter 10 is transmitted to the engine 1.
[0038]
The starter mounting portion 21 provided on the engine 1 is fitted to the spigot portion 14 c of the front bracket 14, and the flange portion 14 d of the front bracket 14 is fixed by bolts 20. Thus, the starter 10 is mounted on the engine 1.
[0039]
FIG. 4 shows the operation of the engine start control device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an operation state of the starter used in the engine start control device according to the first embodiment of the present invention.
[0040]
When the driver unlocks the door of the vehicle with the key 7, if the key 7 is inserted into the door key cylinder 6, it is determined whether or not the key 7 has been inserted into the door key cylinder 6 by the key insertion switch 6c (step). S1). When the insertion of the key 7 is detected, the antenna coil of the transmission / reception unit 6b of the door key cylinder 6 is excited (step S2), and the identification information is transmitted from the transponder 7a of the key 7 to the immobilizer ECU 50 (step S3). The transmitted identification information is received and read by the immobilizer ECU 50 (step S4). The immobilizer ECU 50 determines whether or not the read key-side identification information matches the immobilizer-side identification information (step S5). As a result of the determination, if the identification information does not match each other, the determination is NO, the pinion engagement instruction is not transmitted, and the engine start control program ends.
[0041]
As a result of the determination, when the identification information matches each other, the determination is YES, and the immobilizer ECU 50 transmits a pinion engagement instruction to the controller 30 (step S6). When the controller 30 receives the pinion meshing instruction from the immobilizer ECU 50 (step S7), the engine operation state determination unit 310 of the controller 30 determines whether the engine 1 is in the stopped state based on the output signal from the rotation sensor 4. Is determined (step S8). If the result of determination is that the engine is operating, the determination is NO, and the engine start control program ends.
[0042]
If the result of the determination is that the engine 1 is in the stopped state, the determination becomes YES, and the pinion control section 314 of the controller 30 turns on the pinion control relay 41 (step S9). Thereby, the power supply to the pinion drive solenoid 13 of the starter 10 is started.
[0043]
When energization of the pinion drive solenoid 13 is started from the battery 70, the plunger 13a is attracted to the pinion drive solenoid 13 side, the roller clutch 16 and the pinion 17 are transferred to the ring gear 3 side via the shift lever 18, and the pinion 17 is moved. Jump out (step S10).
[0044]
Here, in the present embodiment, the attraction force of the pinion drive solenoid 13 is set small, and the plunger holding member 19a is pushed toward the plunger 13a by the spring force of the pushing spring 19b. Is set so that the moving speed of the plunger 13a is reduced by the braking effect of. 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 comes into contact with the end face of the ring gear 3, a small current is supplied to the motor 11 via the resistor 60. At this time, since the rotation torque of the motor 11 is small and the angular acceleration at the start of rotation is small, the pinion 17 rotates gently. As a result, the relative circumferential position of the pinion 17 with respect to the ring gear 3 is shifted, and the tooth portions of the pinion 17 and the tooth portions (recesses) of the ring gear 3 match (the contact between the end face of the pinion 17 and the end face of the ring gear 3 is lost). At this point, the pinion 17 and the ring gear 3 mesh with each other as shown in FIG.
[0045]
According to the present embodiment, the pinion 17 meshes with the ring gear 3 in a state where the engine 1 is stopped, that is, in a state where the engine must not be started immediately, so that the movement when the pinion 17 is transferred to the ring gear 3 side. The speed can be sufficiently suppressed, and the impact force when the end face of the pinion 17 comes into contact with the end face of the ring gear 3 can be reduced.
[0046]
According to the present embodiment, as described above, the pinion 17 and the ring gear 3 are engaged with each other when the engine 1 is stopped, that is, in a state where the engine must not be started immediately. Can be reduced, the contact between the end surface of the pinion 17 and the end surface of the ring gear 3 is released, and the rotational impact force due to the contact of the tooth surface when the pinion 17 meshes with the ring gear 3 can be reduced.
[0047]
As shown in FIG. 5, 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 moves downward in the drawing by the spring force of the pressing spring 19b, and the plunger 13a returns to its original position. And the ring gear 3 is kept engaged with the pinion 17 (step
S11). 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 and the end face of the plunger 13a are engaged.
[0048]
Next, the pinion control unit 314 determines whether a predetermined time (for example, 1 to 2 seconds) has elapsed since the power supply to the pinion drive solenoid 13 was started (step S12), and as a result, determines that the predetermined time has elapsed. If so, the power supply to the pinion drive solenoid 13 is cut off (step S13). When the power supply to the pinion drive solenoid 13 is cut off, the pinion 17 is held in a state of being engaged with the ring gear 3 by the plunger holding member 19a.
[0049]
Thereafter, when the driver inserts the key 7 into the ignition key cylinder 5 and turns it to the engine start position (step S14), the motor control relay 42 is turned on, and the motor is engaged with the pinion 17 and the ring gear 3 engaged. 11 is energized, and a rotational driving force is generated in the motor 11 (step S15). The rotational driving force 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.
[0050]
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 splines 12e of the rotor 12 and the roller clutch 16 are used. An axial thrust proportional to the driving torque of the ring gear 3 is generated in the direction 16b in a direction in which the pinion 17 is separated from the ring gear 3 by the effect of the twist of the spline. However, since the plunger holding member 19a prevents the plunger 13a from returning to the original position, the pinion 17 is held via the shift lever 18 while meshing with the ring gear 3.
[0051]
Next, after the engine is started, the engine operating state determination unit 310 detects that the rotation speed of the engine 1 is equal to or higher than the rotation speed at which the rotation sensor 4 can determine that the start of the engine 1 has been completed, for example, 600 r / min or more. It is determined that the engine 1 has started (step S16).
[0052]
When it is determined that the engine 1 has started, the motor control unit 312 turns off the motor control relay 42 to cut off the power supply to the motor 11, and the holding unit control unit 316 turns on the plunger stopper control relay 43 to turn on the plunger. Power is supplied to the stopper 19 (step S17).
[0053]
When the motor control relay 42 is turned off, the power supply from the battery 70 to the motor 11 is cut off and the motor 11 is stopped. At the same time, the plunger stopper control relay 43 is turned on and the excitation coil 19c of the plunger stopper 19 is energized. The plunger holding member 19a is excited. As a result, the plunger 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. The plunger 13a, the roller clutch 16 and the pinion 17 return to their original positions by the spring force of the plunger return spring 13b. That is, as shown in FIG. 3, the state returns to the state where the pinion 17 and the ring gear 3 are separated (step S18).
[0054]
Next, the holding means control section 316 turns off the plunger stopper control relay 43 and cuts off the power supply to the exciting coil 19c of the plunger stopper 19 (step S19). Thereby, the plunger holding member 19a returns to the original position by the spring force of the pressing spring 19b. That is, the state returns to the state where the side surface of the plunger 13a is pressed. Then, by a series of these operations, the start of the engine 1 is completed (step S20).
[0055]
According to the present embodiment, when the driver releases the door lock of the vehicle with the key 7, the identification information is transmitted from the transponder 7a, and the immobilizer ECU 50 reads the identification information. Then, it is determined whether it matches the immobilizer-side identification information. If the identification information matches, the engagement instruction of the pinion 17 is transmitted from the immobilizer ECU 50 to the controller 30. Therefore, according to the present embodiment, when the duplicated key is used, the identification information does not match, and the engagement instruction of the pinion 17 is not issued from the immobilizer ECU 50. Therefore, the pinion 17 does not engage with the ring gear 3. For this reason, even if the key 7 is inserted into the ignition key cylinder 5 and the key 7 is turned to the engine start position and the motor 11 rotates, the rotational driving force is not transmitted from the pinion 17 to the ring gear 3, so that the engine 1 does not start. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent unauthorized starting of the engine 1 and theft of the vehicle.
[0056]
FIG. 6 shows a configuration of an engine start control device according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the configurations of the starter 10, the controller 30, and the like are the same as those of the first embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted, and only differences from the first embodiment will be described.
[0057]
The vehicle identification information recognizing device includes an ignition key cylinder 5 and an immobilizer ECU 50 as a collating device. When the key 7 of the vehicle carried by the driver is inserted into the ignition key cylinder 5, the key-side identification information set in the key 7 is read into the immobilizer ECU 50 in the inserted state. The immobilizer ECU 50 checks the immobilizer-side identification information set for itself and the key-side identification information.
[0058]
The ignition key cylinder 5 performs communication (transmission and reception of signals) between the cylinder portion 5a into which the key 7 of the vehicle carried by the driver is inserted and the key 7 in a state where the key 7 is inserted into the cylinder portion 5a. The transmission / reception unit 5b includes a key insertion switch 5c for detecting whether or not the key 7 of the vehicle carried by the driver is inserted into the cylinder unit 5a. The transmission / reception unit 5b includes an antenna coil and an amplifier (both are not shown). The antenna coil is excited by the immobilizer ECU 50.
[0059]
When the antenna coil is excited in a state where the key 7 is inserted into the ignition key cylinder 5, key-side identification information is read from the identification information generation unit of the transponder 7a and transmitted from the transmission / reception unit. The key-side identification information transmitted from the key 7 is input to the immobilizer ECU 50 via the transmission / reception unit 5b of the ignition key cylinder 5. The immobilizer ECU 50 checks whether or not the immobilizer-side identification information set for itself and the key-side identification information transmitted from the key 7 match.
[0060]
According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, when the duplicated key is used, the identification information does not match, and the engagement instruction of the pinion 17 is not issued from the immobilizer ECU 50. It does not mesh with the ring gear 3. For this reason, even if the key 7 is inserted into the ignition key cylinder 5 and the key 11 is turned to the engine start position and the motor 11 rotates, the rotational driving force is not transmitted from the pinion 17 to the ring gear 3, so that the engine 1 does not start. Therefore, according to the present embodiment, as in the first embodiment, unauthorized starting of the engine 1 and theft of the vehicle can be prevented.
[0061]
In the present embodiment described above, the case where the key-side identification information is transmitted from the identification information generation unit of the transponder 7a to the immobilizer ECU 50 in a state where the key 7 is inserted into the key cylinder has been described. However, some vehicles are configured such that the door lock can be released without the key 7 touching the vehicle. In such a case, the key-side identification information may be read into the immobilizer ECU 50 without touching the vehicle. For example, the key-side identification information may be transmitted from the key 7 to the immobilizer ECU 50 when an operation to release the door lock is performed (when a door lock operation button attached to the key is pressed).
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent the engine from being illegally started and the vehicle from being stolen due to the use of the duplicated key. Therefore, it is possible to provide an engine start control device and a start control method with high security.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an engine start control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a control unit of the engine start control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a starter used in the engine start control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the engine start control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing an operation state of a starter used in the engine start control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a system configuration of an engine start control device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Crankshaft, 3 ... Ring gear, 4 ... Rotation sensor, 5 ... Ignition key cylinder, 6 ... Door key cylinder, 7 ... Key, 7a ... Transponder, 10 ... Starter, 11 ... Motor, 12 ... Rotor, 13: Pinion drive solenoid, 17: Pinion, 19: Plunger stopper, 19a: Plunger holding member, 19b: Push spring, 19c: Exciting coil, 30: Controller, 41: Pinion control relay, 42: Motor control relay, 43: Plunger Stopper control relay, 50: Immobilizer ECU, 60: Resistance, 70: Battery.
