JP2012072709A - Starter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スタータに係り、特にエンジンのアイドリングストップ機構の始動制御をするスタータに関する。 The present invention relates to a starter, and more particularly, to a starter that controls starting of an engine idling stop mechanism.
車両には、スタータによって始動制御されるアイドリングストップ機構を備えたエンジンを搭載しているものがある。
スタータは、エンジンのリングギヤと、このリングギヤとピニオンとが噛み合った状態でリングギヤヘ回転を伝達するスタータモータとを備え、ピニオンとマグネットスイッチのプランジャとをアームで連結し、マグネットスイッチに通電することによりリングギヤとピニオンとが噛み合い、マグネットスイッチを非通電にすることによりリングギヤとピニオンとの噛み合いを解除するものである。
Some vehicles have an engine equipped with an idling stop mechanism that is controlled by a starter.
The starter includes an engine ring gear and a starter motor that transmits rotation to the ring gear in a state where the ring gear and the pinion mesh with each other. The pinion and the plunger of the magnet switch are connected by an arm, and the ring gear is energized by energizing the magnet switch. And the pinion are engaged with each other, and the engagement between the ring gear and the pinion is released by de-energizing the magnet switch.
特許文献1に係るエンジン始動装置は、エンジンの始動指示に基づき、リングギヤとピニオンとの噛み合わせ状態でスタータモータによりピニオンを回転させてリングギヤを回転させ、エンジンが所定の回転数以上のときには、リングギヤとピニオンとの噛み合わせを解除させるものである。
特許文献2に係る車両用始動装置は、アイドリングストップ時に、ピニオンをリングギヤに予め噛み合わせることによって、アイドリングストップからエンジンの始動時間の短縮を図るとともに、電力消費を抑制するものである。
An engine starter according to Patent Document 1 rotates a ring gear by rotating a pinion by a starter motor in a meshed state of the ring gear and the pinion based on an engine start instruction. And the pinion are released.
The vehicle starter according to
ところで、図9に示すように、スタータにおいて、ピニオンがリングギヤに噛み合った状態を維持するためには、マグネットスイッチに通電したままになるので、電力消費が増大する。そこで、通常は、マグネットスイッチを非通電にしておく方法が採られていた。そして、エンジンの始動指令があり、マグネットスイッチに通電を開始して(時間t1)、ピニオンとリングギヤとの噛み合いが完了するまでの時間が経過してからスタータモータを駆動するので、スタータモータの駆動まで(時間t2)には、遅れ分Tが生じて、エンジン回転数が速やかに高くならないという不都合があった。
このため、スタータモータによりアイドリングストップ機構を作動してエンジンを再始動する際には、再始動の指令が来てからエンジンの始動が完了するまでの時間をなるべく短縮することが望まれていた。
上記の特許文献1、2は、エンジンの再始動指令が来てからエンジンの始動が完了するまでの時間を短縮するものである。
また、上記の特許文献1では、その構造上、プランンジャストッパが突出してしまうという不都合があった。
更に、上記の特許文献2では、マグネットスイッチを廃止し、バネの作用でピニオンがリングギヤに噛み合う構造なので、信頼性が低く、部品の共通化が困難になるという不都合があった。
By the way, as shown in FIG. 9, in the starter, in order to maintain the state in which the pinion is engaged with the ring gear, the magnet switch remains energized, so that power consumption increases. Therefore, usually, a method of keeping the magnet switch in a non-energized state has been adopted. Then, there is an engine start command, the energization of the magnet switch is started (time t1), and the starter motor is driven after the time until the meshing between the pinion and the ring gear is completed. Until (time t2), there is a disadvantage that a delay T occurs and the engine speed does not increase rapidly.
For this reason, when the engine is restarted by operating the idling stop mechanism by the starter motor, it has been desired to shorten the time from when the restart command is received until the start of the engine is completed as much as possible.
In
Moreover, in said patent document 1, there existed a problem that a plan jar stopper protruded on the structure.
Further, in the above-mentioned
そこで、この発明の目的は、エンジンの始動時間を短縮し、また、電力消費を抑え、更に、一方向へ突出せず、しかも、信頼性があり、部品の共通化を図るスタータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a starter that shortens the engine start time, reduces power consumption, does not protrude in one direction, and is reliable and that can share parts. It is in.
この発明は、エンジンのリングギヤと、このリングギヤとピニオンとが噛み合った状態で前記リングギヤヘ回転を伝達するスタータモータとを備え、前記ピニオンとマグネットスイッチのプランジャとをアームで連結し、前記マグネットスイッチに通電することにより前記リングギヤと前記ピニオンとが噛み合い、前記マグネットスイッチを非通電にすることにより前記リングギヤと前記ピニオンとの噛み合いを解除するスタータにおいて、
前記マグネットスイッチのプランジャにカムを配置し、このカムのカム軸にステッパモータを連結し、前記リングギヤと前記ピニオンとが噛み合った状態で前記マグネットスイッチのプランジャを前記カムにより保持するように前記ステッパモータを駆動することを特徴とする。
The present invention includes an engine ring gear and a starter motor that transmits rotation to the ring gear in a state where the ring gear and the pinion mesh with each other. The pinion and a plunger of the magnet switch are connected by an arm, and the magnet switch is energized. In the starter that meshes the ring gear and the pinion, and releases the meshing of the ring gear and the pinion by deenergizing the magnet switch,
A cam is arranged on the plunger of the magnet switch, a stepper motor is connected to the cam shaft of the cam, and the stepper motor is held by the cam while the ring gear and the pinion are engaged with each other. It is characterized by driving.
この発明のスタータは、エンジンの始動時間を短縮し、また、電力消費を抑え、更に、一方向へ突出せず、しかも、信頼性があり、部品の共通化を図ることができる。 The starter of the present invention shortens the engine start time, reduces power consumption, does not protrude in one direction, is reliable, and can share parts.
この発明は、エンジンの始動時間を短縮し、また、電力消費を抑え、更に、一方向へ突出せず、しかも、信頼性があり、部品の共通化を図る目的を、マグネットスイッチのプランジャにカムを配置し、このカムのカム軸にステッパモータを連結し、リングギヤとピニオンとが噛み合った状態でマグネットスイッチのプランジャをカムにより保持するようにステッパモータを駆動して実現するものである。 This invention shortens the engine start time, reduces power consumption, and does not protrude in one direction, and has the purpose of being reliable and making parts common to the plunger of the magnet switch. The stepper motor is connected to the cam shaft of the cam, and the stepper motor is driven so that the plunger of the magnet switch is held by the cam while the ring gear and the pinion are engaged with each other.
図1〜図8は、この発明の実施例を示すものである。
図3において、1は車両に搭載されてアイドルストップ機構を備えたエンジン、2はこのエンジン1を始動するためのスタータである。
エンジン1は、所定のエンジン停止条件が成立するとアイドルストップ制御されるものであって、接続軸3に取り付けられたリングギヤ4を備えている。
スタータ2は、スタータモータケース5内のスタータモータ6と、このスタータモータ6に連結するスイッチケース7内のマグネットスイッチ8とを備えている。モータケース6は、エンジン1に取り付けられる。スイッチケース7は、モータケース6に取り付けられる。
1 to 8 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 3, reference numeral 1 is an engine mounted on a vehicle and provided with an idle stop mechanism, and 2 is a starter for starting the engine 1.
The engine 1 is subjected to idle stop control when a predetermined engine stop condition is satisfied, and includes a ring gear 4 attached to the connecting shaft 3.
The
スタータモータ6は、モータ本体9と、このモータ本体9に対して軸方向で引っ込み・押し出し可能なスタータモータ軸10とからなる。このスタータモータ軸10は、先端部位がスタータモータケース5の一部に保持され、モータ本体9側のモータ側アーム係合用溝11と先端側のピニオン12とを備えている。
マグネットスイッチ8は、スイッチ本体13と、このスイッチ本体13に対して軸方向で引っ込み・押し出し可能なスイッチ軸14とからなる。このスイッチ軸14は、先端部にプランジャ15を備えるとともに、このプランジャ15よりもスイッチ本体13側でスイッチ側アーム係合用溝16を備えている。
スタータモータ6のモータ側アーム係合用溝11とマグネットスイッチ8のスイッチ側アーム係合用溝16とには、スタータモータケース5に支持された支持軸17を中心に揺動するアーム18のモータ側係合片19とスイッチ側係合片20とが係合している。従って、スタータモータ6のスタータモータ軸10のピニオン12とマグネットスイッチ8のスイッチ軸14のプランジャ15とは、アーム18で連結される。また、スタータモータ6は、エンジン1のリングギヤ4とスタータモータ軸10のピニオン12とが噛み合った状態でリングギヤ4ヘ回転を伝達する。
The starter motor 6 includes a motor main body 9 and a
The
The motor side
マグネットスイッチ8には、スイッチ本体13への通電又は非通電に制御する信号としてのマグネットスイッチ信号を出力する制御手段21が連絡している。また、この制御手段21は、スタータモータ6に連絡し、スタータモータ信号を出力してスタータモータ6を駆動する。
制御手段21は、エンジン1にも連絡してエンジン1をアイドルストップ制御等の駆動制御をするものであり、クランク角センサ、水温センサ、吸気温センサ等の各種センサ類に連絡している。
マグネットスイッチ8では、通電されると、スイッチ軸14がスイッチ本体13内に引き込まれ、アーム18のスイッチ側係合片20が支持軸17を中心にしてスイッチ本体13側に揺動する。その後、アーム18のモータ側係合片19が支持軸17を中心にして先端側に揺動し、スタータモータ6では、スタータモータ軸10がスタータモータ本体9から引き出されるように先端側に移動すると、スタータモータ軸10のピニオン12がエンジン1のリングギヤ4に噛み合った状態となり、リングギヤ4ヘ回転を伝達する。
スタータ2では、マグネットスイッチ8に通電することによりリングギヤ4とピニオン12とが噛み合い、マグネットスイッチ8を非通電にすることによりリングギヤ4とピニオン12との噛み合いを解除する。
Control means 21 for outputting a magnet switch signal as a signal for controlling energization or non-energization of the
The control means 21 also communicates with the engine 1 to drive the engine 1 such as idle stop control, and communicates with various sensors such as a crank angle sensor, a water temperature sensor, and an intake air temperature sensor.
When the
In the
スタータ2においては、図4〜図6に示すように、マグネットスイッチ8のプランジャ15にカム22を配置するとともに、このカム22のカム軸23にはステッパモータ24のステッパモータ軸25を連結する。このステッパモータ24は、制御手段21によって駆動される。
この場合、スタータモータ6のスタータモータ軸10とマグネットスイッチ8のスイッチ軸14とステッパモータ24とが三角形を成すように、ステッパモータ24を配置している。ステッパモータ軸25は、プランジャ15が設けられているスイッチ軸14に対して直交方向に延びている。カム22は、図5に示すように、ステッパモータ24のステッパモータ軸25に取り付けられ、マグネットスイッチ8がオン(通電)してプランジャ15が引っ込んだ状態で90度のカム作動範囲αで回転することにより、マグネットスイッチ8のプランジャ15を軸方向で保持する。
そして、リングギヤ4とピニオン12とが噛み合った状態でマグネットスイッチ8のプランジャ15をカム22により保持するように、ステッパモータ24を駆動する。
In the
In this case, the
Then, the
このような構造により、アイドルストップのエンジン停止条件が成立したエンジン1の停止時に、スタータモータ6のピニオン12がエンジン1のリングギヤ4に噛み合った状態で待機するため、エンジン1の始動時間を短縮することができ、しかも、電力消費を抑えることができる。
つまり、エンジン1が停止した後に、ピニオン12とリングギヤ4とが噛み合った状態を保持しておき、エンジン1の再始動にかかる時間を短縮できる。制御上は、同一の動作をしているが、ハード的な動作は、プランジャ15を動かす時間を短縮できる。また、プランジャ15(ピニオン12とリングギヤ4とのかみ合い状態)は、ステッパモータ24の小さな電力で保持できるので、燃費の悪化がほとんどない。
また、スタータモータ6のスタータモータ軸10とマグネットスイッチ8のスイッチ軸14とステッパモータ24とが三角形を成すようにステッパモータ24を配置するため、スタータ2が一方向へ突出しない構造にすることができ、これにより、上述の特許文献1の記載のような突出部分がなくなる。
更に、マグネットスイッチ8を用いることは従来と同じなので、マグネットスイッチを廃止した上述の特許文献2とは異なり、信頼性があり、部品の共通化を図ることができる。
With such a structure, when the engine 1 that satisfies the engine stop condition of idle stop is stopped, the
That is, after the engine 1 is stopped, the state in which the
Further, since the
Furthermore, since the use of the
また、この実施例においては、図7、図8に示すように、カムを省略して、ステッパモータ24のみを設ける。
このステッパモータ24は、図8に示すように、ステッパモータ軸25に取り付けられたロータ(磁石)26と、このロータ26の外周に固定されたステータ(電磁石)27と、このステータ27に巻き付けられたコイル28とで構成され、このコイル28にパルス電流を流すと、磁力が発生し、ロータ26が引きつけられることでステッパモータ軸25を軸方向移動するものである。
そして、マグネットスイッチ8がオン(通電)してプランジャ15が引っ込んだ状態でステッパモータ軸25が押進動することにより、リングギヤ4とピニオン12とが噛み合った状態でマグネットスイッチ8のプランジャ15を保持する。
この場合、スタータモータ6とピニオン12とを合わせた長さよりもマグネットスイッチ8の長さの方が短いことを前提として、マグネットスイッチ8のスイッチ軸14の延長線上に、ステッパモータ24を配置する。
これにより、アイドルストップのエンジン停止条件が成立したエンジン1の停止時、スタータモータ6のピニオン12がリングギヤ4に噛み合った状態で待機するため、エンジン1の始動時間を短縮することができ、しかも、電力消費を抑えることができる。
また、一般に、スタータモータ6とピニオン12とを合わせた長さよりもマグネットスイッチ8の長さの方が短く、マグネットスイッチ8のスイッチ軸14の延長線上にステッパモータ24を配置するため、スタータ2が一方向へ突出しない構造にすることができる。
更に、マグネットスイッチ8を用いることは従来と同じなので、信頼性があり、部品の共通化を図ることができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the cam is omitted and only the
As shown in FIG. 8, the
The
In this case, on the assumption that the length of the
Thereby, when the engine 1 in which the engine stop condition of the idle stop is satisfied, the engine 1 waits in a state where the
In general, the length of the
Furthermore, since the use of the
次に、この実施例に係るスタータ2の制御を、図1のフローチャートに基づいて説明する。
図1に示すように、制御手段21のプログラムがスタートすると(ステップA01)、先ず、車両が停止か否かを判断し(ステップA02)、このステップA02がNOの場合には、この判断を継続する。
このステップA02がYESの場合には、エンジン停止条件が成立してアイドルストップになったか否かを判断する(ステップA03)。
このステップA03がYESの場合には、マグネットスイッチ8をオン(通電)とし(ステップA04)、また、ステッパモータ24を作動し(ステップA05)、その後、マグネットスイッチ8をオフ(非通電)とする(ステップA06)。
そして、エンジン1の再始動条件が成立したか否かを判断する(ステップA07)。
このステップA07がNOの場合には、ステッパモータ24をそのまま維持して(ステップA08)、再度、エンジン1の再始動条件が成立したか否かを判断する(ステップA07)。
一方、このステップA07がYESの場合には、マグネットスイッチ8をオン(通電)とし(ステップA09)、ステッパモータ24を解除し(ステップA10)、そして、スタータモータ6をオンしてエンジン1を始動する(ステップA11)。
このステップA11の処理後、又は、前記ステップA03がNOの場合には、プログラムをエンドとする(ステップA12)。
これにより。アーム18がピニオン12を押し出して、リングギヤ4に噛み合ってエンジン1が回転し、エンジン1の再始動時には、この動作が繰り返される。
Next, the control of the
As shown in FIG. 1, when the program of the control means 21 is started (step A01), it is first determined whether or not the vehicle is stopped (step A02). If this step A02 is NO, this determination is continued. To do.
If this step A02 is YES, it is determined whether or not the engine stop condition is satisfied and the engine is in idling stop (step A03).
When this step A03 is YES, the
And it is judged whether the restart conditions of the engine 1 were satisfied (step A07).
If this step A07 is NO, the
On the other hand, if this step A07 is YES, the
After the process of step A11 or when the step A03 is NO, the program is ended (step A12).
By this. The
次いで、この実施例に係るスタータ2の制御を、図2のタイムチャートに基づいて説明する。
図2に示すように、エンジン1がアイドルストップ状態になって、マグネットスイッチ8をオン(通電)とし(時間t1)、ステッパモータ24がマグネットスイッチ8のプランジャ15を保持したら、マグネットスイッチ8をオフ(非通電)とし(時間t2)、そして、エンジン1の再始動で始動指令があると(時間t3)、マグネットスイッチ8及びスタータモータ24をオン(通電)とし、このとき、エンジン回転数が直ちに高くなり始め、そして、スタータモータ6をオフ(非通電)とし(時間t4)、その直後に、マグネットスイッチ8をオフ(非通電)とする(時間t5)。つまり、リングギヤ4とピニオン12とが噛み合った状態なので、マグネットスイッチ8をオン(通電)してからステッパモータ24をオン(通電)するまでの待ち時間を設ける必要がない。
これにより、図9の従来の場合に比較して、エンジン回転数の立ち上がりを速くして、エンジン1の始動時間を短縮することができ、しかも、電力消費を抑えることができる。
Next, the control of the
As shown in FIG. 2, when the engine 1 is in an idle stop state, the
Thereby, compared with the conventional case of FIG. 9, the start-up time of the engine speed can be increased, the start time of the engine 1 can be shortened, and power consumption can be suppressed.
この発明のスタータは、各種車両のエンジンに適用可能である。 The starter of the present invention is applicable to various vehicle engines.
1 エンジン
2 スタータ
4 リングギヤ
6 スタータモータ
8 マグネットスイッチ
10 スタータモータ軸
12 ピニオン
14 スイッチ軸
15 プランジャ
18 アーム
21 制御手段
22 カム
23 カム軸
24 ステッパモータ
25 ステッパモータ軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010218272A JP2012072709A (en) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | Starter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010218272A JP2012072709A (en) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | Starter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012072709A true JP2012072709A (en) | 2012-04-12 |
Family
ID=46169128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010218272A Pending JP2012072709A (en) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | Starter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012072709A (en) |
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2010
- 2010-09-29 JP JP2010218272A patent/JP2012072709A/en active Pending
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