JP2010084754A - エンジン始動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンの再始動要求があっても、従来と異なり、ピニオンギヤを回転駆動せず、エンジン回転数が「設定回転数」以下になるのを待って(S100)、ピニオンギヤを連結位置へ移動させるよう出力を行う(S110)。もちろん、再始動要求があった時点でエンジン回転数が「設定回転数」以下であれば、即座にピニオンギヤを連結位置へ移動させるよう出力を行う(S100:YES、S110)。そして、ピニオンギヤとリングギヤとが噛み合うまでの待機期間の経過を待って(S150)、リレースイッチ12をONにして、スタータモータ11を回転駆動する(S160)。
【選択図】 図2
Description
そして、第2電力供給処理では、条件判断処理にて条件の成立が判断されると、スタータモータへの電力供給を行う。これにより、ピニオンギヤが回転駆動され、リングギヤを介したクランキングが開始される。
さらに、上述した目的を達成するためになされた請求項6に記載のエンジン始動装置は、エンジンの停止要求に続けて再始動要求があると、エンジンが完全停止する前にエンジンを再始動するものである。
そして、電力供給処理では、条件判断処理にて条件の成立が判断されると、スタータモータへの電力供給を行う。これにより、ピニオンギヤが回転駆動され、リングギヤを介したクランキングが開始される。
(第1実施形態)
図1に示す本形態のエンジン始動装置1は、エンジンを始動させるための装置であり、車両停止時などにエンジンを自動的に停止するアイドルストップシステムに用いられる。
スタータ10は、スタータモータ11、スタータモータ11への電力供給に関するリレースイッチ12、ピニオンギヤ13、ピニオンギヤ13を連結位置と非連結位置との間で移動させるソレノイド14を有している。
また、本形態では、ピニオンギヤ13がリングギヤ50に噛み合った状態においてリングギヤ50から受けるトルクを低減するために、衝撃吸収装置13aがスタータモータ11の軸に設けられている。これにより、エンジン始動装置1の信頼性のさらなる向上が図られる。
なお、以下の説明に対する理解を容易にする目的で、図1中では、ソレノイド14を「SL1」と示し、リレースイッチ12を「SL2」と示した。
一方、B駆動リレー32は、スタータ10のリレースイッチ12の制御端子に接続されている。これにより、ECU20によってB駆動リレー32がONにされると、リレースイッチ12がONとなり、バッテリ70からスタータモータ11へ電力が供給される。これにより、ピニオンギヤ13が回転駆動される。
図2は、エンジン始動処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU20によってエンジンの再始動要求があったときに実行される。
図1に示すピニオンギヤ13とリングギヤ50との回転数の差が大きい場合は両ギヤ13、50を噛み合わせることができないのであるが、エンジン回転数が一定回転数以下になると、ピニオンギヤ13を回転駆動しなくても両ギヤ13、50を噛み合わせることが可能となる。このときの一定回転数を本形態では「設定回転数」とした。すなわち、エンジン回転数が「設定回転数」以下になると、ピニオンギヤ13を回転駆動しなくても、リングギヤ50と噛み合わせることができる。この「設定回転数」は、図3に示すように、アイドル回転数以下で、かつ、スタータモータ11によるクランキングの際に脈動するエンジン回転数の極小値(記号Pで示す)以上の範囲に設定される。
図4は、エンジンの停止要求から再始動要求までの時間が比較的短い場合のエンジン始動装置1の動作を示すタイミングチャートである。
このとき、本形態では、エンジン回転数が「設定回転数」になるまで(図2中のS100)、次の動作を保留する。
まず、時刻S1にて、エンジン停止要求に基づき燃料噴射がカットされると、エンジン回転数が下がり始める(図5(a)参照)。その後、時刻S2で、再始動要求がなされている(図5(b)参照)。
まず、時刻U1にて、エンジン停止要求に基づき燃料噴射がカットされると、エンジン回転数が下がり始める(図6(a)参照)。その後、時刻U2で、再始動要求がなされている(図6(b)参照)。
このとき、エンジン回転数は「設定回転数」よりも小さくなっている。そこで、ECU20は、即座に(時刻U2で)SL1駆動指令を出力する(図2中のS100:YES、S110、図6(c)参照)。これにより、ピニオンギヤ13が連結位置へ押し出されることになる。ここまでは、上記図5に示す制御と同様となっている。
具体的に、図5〜図7中の期間t1、t2、t3を比べると、
t1=t2<t3
となっている。ここで、期間t1、t2が「待機期間」に相当し、期間t3が「長待機期間」に相当する。
本形態のエンジン始動装置1では、エンジンの再始動要求があっても(図4(b)参照)、従来と異なり、ピニオンギヤ13を回転駆動せず、エンジン回転数が「設定回転数」以下になるのを待って(図2中のS100)、ピニオンギヤ13を連結位置へ移動させるよう出力を行う(S110、図4(c)参照)。もちろん、再始動要求があった時点でエンジン回転数が「設定回転数」以下であれば、即座にピニオンギヤ13を連結位置へ移動させるよう出力を行う(図5(c)、図6(c)参照)。そして、ピニオンギヤ13とリングギヤ50とが噛み合うと(図2中のS150:YES)、リレースイッチ12をONにして、スタータモータ11を回転駆動する(S160、図4(d)、図5(d)参照)。
なお、本形態によれば、ピニオンギヤ13とリングギヤ50とが噛み合わせられる場合はエンジンの再始動要求があった場合に限定されるため、クランキング音にまぎれるため、噛み合いによって発生する金属音が気になることもない。
図7は、本形態のエンジン始動装置2を示す説明図である。なお、上記形態と同様の構成部位には同一の符号を付し、説明を割愛する。
加えて、B駆動リレー32がONになった後は第2ソレノイド14bに電流が流れなくなり、第1ソレノイド14aのみに電力が供給される。これにより、ソレノイド14の発熱を抑えることができ、発熱対策としての構成が必要なくなるため、ソレノイド14の体格が大きくなってしまうことがない。
これに対し、エンジンの再始動要求が特に早いタイミングであった場合、ピニオンギヤ13とリングギヤ50とが噛み合った後、さらに、エンジン回転数が有効にクランキングされる「有効回転数」となるまで待って、SL2駆動指令を出力するようにしてもよい。具体的には、図2中のS150とS160との間に、有効回転数以下であるか否かを判断する処理ステップを挿入することが例示される。このようにすれば、スタータモータ11への電力供給の無駄を極力なくすことができるため、スタータモータ11への電力供給による燃費悪化を一層抑制することができる。
Claims (10)
- エンジンの停止要求に続けて再始動要求があると、エンジンが完全停止する前にエンジンを再始動するエンジン始動装置において、
クランクシャフトに連動するリングギヤに噛み合う連結位置と、前記リングギヤに噛み合わない非連結位置とに移動可能なピニオンギヤと、
電力の供給によって前記ピニオンギヤを前記非連結位置から前記連結位置へ移動させるソレノイドと、
電力の供給によって前記ピニオンギヤを回転駆動するスタータモータと、
前記スタータモータと前記ピニオンギヤとの間に配置され、前記スタータモータを正回転駆動する場合に当該スタータモータから前記ピニオンギヤへの方向には動力を伝達し、前記ピニオンギヤから前記スタータモータへの方向には動力を伝達しないワンウェイクラッチと、
前記ソレノイド及び前記スタータモータへの電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、エンジンの再始動要求があると、
エンジン回転数が予め定められた噛合い可能回転数以下であるか否かを判断する判断処理、
前記判断処理にてエンジン回転数が前記噛合い可能回転数以下であると判断された場合、前記ソレノイドへの電力供給を行う第1電力供給処理、
前記第1電力供給処理の後、予め定められた条件の成立を判断する条件判断処理、
及び、前記条件判断処理にて条件の成立が判断されると、前記スタータモータへの電力供給を行う第2電力供給処理、
を実行することを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1に記載のエンジン始動装置において、
前記条件判断処理は、前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまでの待機期間が経過したことを判断するものであることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項2に記載のエンジン始動装置において、
前記条件判断処理は、エンジンの逆方向への回動が所定のタイミングで検出された場合、前記待機期間よりも長い長待機期間が経過したことを判断するものであることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項2又は3に記載のエンジン始動装置において、
前記条件判断処理は、前記待機期間が経過し、かつ、前記エンジン回転数がエンジンの始動に有効な有効回転数以下であることを判断するものであることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジン始動装置において、
前記ソレノイドは、前記第1電力供給処理によって電力供給される第1ソレノイド及び第2ソレノイドを有し、
前記第2ソレノイドは、その一端が前記スタータモータの高電位側に接続されており、前記第2電力供給処理によって、その両端が同電位となるように接続されていることを特徴とするエンジン始動装置。 - エンジンの停止要求に続けて再始動要求があると、エンジンが完全停止する前にエンジンを再始動するエンジン始動装置において、
クランクシャフトに連動するリングギヤに噛み合う連結位置と、前記リングギヤに噛み合わない非連結位置とに移動可能なピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤを前記非連結位置から前記連結位置へ移動させるピニオン押出手段と、
前記ピニオンギヤを回転駆動するスタータモータと、
前記スタータモータへの電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、エンジンの再始動要求があると、
エンジン回転数が予め定められた設定回転数以下であるか否かを判断する判断処理、
前記判断処理にてエンジン回転数が前記設定回転数以下であると判断された場合、前記ピニオン押出手段により前記ピニオンギヤを前記連結位置へ移動させるピニオン押出処理、
前記ピニオン押出処理の後、予め定められた条件の成立を判断する条件判断処理、
及び、前記条件判断処理にて条件の成立が判断されると、前記スタータモータへの電力供給を行う電力供給処理、
を実行することを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項6に記載のエンジン始動装置において、
前記条件判断処理は、前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまでの待機期間が経過したことを判断するものであることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項7に記載のエンジン始動装置において、
前記条件判断処理は、エンジンの逆方向への回動が所定のタイミングで検出された場合、前記待機期間よりも長い長待機期間が経過したことを判断するものであることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項6〜8のいずれか一項に記載のエンジン始動装置において、
前記設定回転数は、アイドル回転数以下で、かつ、前記スタータモータによってクランキングが行われる際に脈動するエンジン回転数の極小値以上に設定されていることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項6〜9のいずれか一項に記載のエンジン始動装置において、
前記スタータモータへの電力供給時に当該スタータモータへ作用するトルクを軽減する衝撃吸収手段を備えていることを特徴とするエンジン始動装置。
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