JP2013072329A - Starter of internal combustion engine, internal combustion engine equipped with the starter, method for controlling starter of internal combustion engine, and method for controlling idling stop system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a starter of an internal combustion engine capable of shortening an amount of starting time by generating braking torque caused by electric generation in the process of stopping the internal combustion engine to stop a piston and a crankshaft at an optimal crank angle, and further provide an internal combustion engine equipped with the starter, a method for controlling the starter of internal combustion engine, and a method for controlling an idling stop system.SOLUTION: In the process of stopping the engine 1, a meshing section 12a of a pinion gear 12 is equipped with an electric generation mechanism 40 for generating electricity by an electromagnetic induction action generated by preliminarily meshing the pinion gear 12 and a ring gear 3 with each other to drive the pinion gear 12 by the ring gear 3. Further, there is provided an ECU4 for controlling an amount of the electricity generated by the electric generation mechanism 40 to thereby regulate braking torque generated by this electric generation and then stop the piston and crankshaft of the engine 1 at a given position.

Description

本発明は、内燃機関の停止過程に発電による制動トルクを発生させて、ピストンとクランクシャフトを最適なクランクアングルに停止して、始動時間を短縮する内燃機関のスタータ、それを備える内燃機関、内燃機関のスタータの制御方法、及びアイドリングストップシステムの制御方法に関する。   The present invention relates to a starter for an internal combustion engine that generates a braking torque by power generation during a stop process of the internal combustion engine and stops a piston and a crankshaft at an optimal crank angle to shorten a start time, and an internal combustion engine including the starter The present invention relates to an engine starter control method and an idling stop system control method.

エンジン(内燃機関)の始動には、クランクシャフトに駆動トルクを与えて吸入、圧縮、膨張、及び排出というエンジンサイクルを発起させる始動補助装置が必要である。この始動補助装置として、アーマチャ(電気モータ)を利用したスタータが広く採用されている。中でもピニオンギアをソレノイドで軸方向に押し出し、エンジンのフライホイール外周に設置されたリングギアに嵌合する飛び込み式スタータが主流である。   In order to start the engine (internal combustion engine), a start assist device is required that applies a driving torque to the crankshaft to generate an engine cycle of suction, compression, expansion, and discharge. As this starting assisting device, a starter using an armature (electric motor) is widely adopted. In particular, a jump-in starter that pushes the pinion gear in the axial direction with a solenoid and fits into a ring gear installed on the outer periphery of the flywheel of the engine is the mainstream.

従来の飛び込み式スタータは前述のソレノイドによりピニオンギアを押し出すと同時に、押し出し機構に設けられたメーン接点でアーマチャへの通電回路を閉じてアーマチャシャフトの回転を開始させる。ピニオンギアとリングギアが嵌合してエンジンが回転を始め、燃焼が開始されるとエンジンは自立して回転を上げる。スタータの回転数(ピニオンギアとリングギアのギア比からエンジン回転数に換算)がエンジンの回転数以下の状態(以下、アシスト領域という)では、ピニオンギアはオーバーランニングクラッチおよびアーマチャシャフトと一体で回転して駆動トルクを伝達する。   The conventional dive starter pushes out the pinion gear by the solenoid described above, and simultaneously closes the energization circuit to the armature at the main contact provided in the pushing mechanism to start the rotation of the armature shaft. When the pinion gear and the ring gear are engaged with each other, the engine starts rotating, and when combustion starts, the engine self-supports and rotates. When the speed of the starter (converted into the engine speed from the gear ratio of the pinion gear and the ring gear) is below the engine speed (hereinafter referred to as the assist region), the pinion gear rotates together with the overrunning clutch and armature shaft. Then, driving torque is transmitted.

一方、エンジンの回転数がスタータの回転数を上回った状態(以下、自立運転領域)では、ローラによるロックが解除されてピニオンギアの回転はオーバーランニングクラッチ及びアーマチャシャフトの回転とは独立し、フライホイールイのリングギアと共に連れ回る。その後、エンジン始動指令が解除(スタートOFF)されるとピニオンギアを引き戻し、嵌合を解除する。   On the other hand, when the engine speed exceeds the starter speed (hereinafter referred to as the self-sustained operation region), the lock by the roller is released and the rotation of the pinion gear is independent of the rotation of the overrunning clutch and the armature shaft. Along with the wheel ring gear. Thereafter, when the engine start command is released (start OFF), the pinion gear is pulled back to release the fitting.

最近では燃費改善を狙ったアイドリングストップシステムを搭載した車両での高度なエンジン始動停止動作を実現させる目的で、前述のピニオンギア押し出しと回転を独立して制御出来るスタータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。アイドリングストップシステムはエンジン停止による燃費改善効果が得られる一方で、ドライバーの発進の意志を認識する動作によって即座にエンジンを再始動し、短時間で発進準備を完了する必要がある。この装置はエンジンの停止過程に予めピニオンギアをリングギアに嵌合させて、再始動にかかる時間を短縮することができる。   Recently, for the purpose of realizing advanced engine start / stop operation in a vehicle equipped with an idling stop system aimed at improving fuel efficiency, a starter that can independently control the pinion gear extrusion and rotation has been proposed (for example, Patent Document 1). While the idling stop system can improve fuel efficiency by stopping the engine, it needs to restart the engine immediately by recognizing the driver's intention to start and complete preparation for starting in a short time. This device can shorten the time required for restarting by previously engaging the pinion gear with the ring gear during the engine stop process.

しかしながら、発進意志の認識からエンジンが運転可能な状態になるまでの始動時間は、実社会の交通流における運転で安全、且つストレス無くシステムが動作するように設定される必要があり、アイドリングストップシステムでは、より一層、始動時間を短縮する必要がある。   However, it is necessary to set the start time from recognition of the intention to start until the engine is ready to operate in a real-world traffic flow so that the system can operate safely and without stress. Further, it is necessary to shorten the start-up time.

始動時間の短縮には、スタータ出力の向上や燃焼開始の早期化などの始動時の技術改善だけでなく、停止時に次の始動開始に最適なクランクアングルにピストン、及びクランクシャフトを停止させる技術が必要になる。その課題に対して、オルタネータなどの電動機を用いてエンジンの停止時に制動トルクを与える装置が提案されている(例えば、特許文献2、及び特許文献3参照)。この装置はエンジンに取り付けられた発電機を利用し、発電量の調整によって運動エネルギを電気エネルギに変換してエンジン回転を制動している
。しかしながら、電動機とエンジンとを常に噛み合わせていると燃費が悪くなることや、噛み合い部の劣化が激しく、損傷してしまう恐れがある。
In order to shorten the start-up time, not only improvements in start-up technology such as improved starter output and early start of combustion, but also technology that stops the piston and crankshaft at the optimal crank angle for the next start-up when stopped. I need it. In response to this problem, a device that applies a braking torque when the engine is stopped using an electric motor such as an alternator has been proposed (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). This device uses a generator attached to the engine, converts kinetic energy into electric energy by adjusting the amount of power generation, and brakes engine rotation. However, if the electric motor and the engine are always meshed with each other, there is a possibility that the fuel consumption is deteriorated and the meshing portion is severely deteriorated and damaged.

特許第4232069号Japanese Patent No. 42332069 特開2001−027171号公報JP 2001-027171 A 特開2007−085238号公報JP 2007-085238 A

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の停止過程に発電による制動トルクを発生させ、ピストンとクランクシャフトを最適なクランクアングルに停止して、始動時間を短縮することができる内燃機関のスタータ、それを備える内燃機関、内燃機関のスタータの制御方法、及びアイドリングストップシステムの制御方法を提供することである。また、内燃機関の停止時の振動を抑制することができる内燃機関のスタータ、それを備える内燃機関、内燃機関のスタータの制御方法、及びアイドリングストップシステムの制御方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to generate a braking torque by power generation in the stopping process of the internal combustion engine, stop the piston and the crankshaft at an optimal crank angle, and start time It is possible to provide a starter for an internal combustion engine, an internal combustion engine including the starter, a control method for the starter of the internal combustion engine, and a control method for the idling stop system. Another object of the present invention is to provide a starter for an internal combustion engine that can suppress vibration when the internal combustion engine is stopped, an internal combustion engine including the starter, a control method for the starter of the internal combustion engine, and a control method for the idling stop system.

上記の目的を解決するための本発明の内燃機関のスタータは、内燃機関の始動時に内燃機関のリングギアをピニオンギアによって駆動し、内燃機関の停止過程に、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合する内燃機関のスタータにおいて、内燃機関の停止過程に、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行う発電機構を、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えると共に、前記発電機構の発電量を制御することで、この発電によって生じる制動トルクを調整して、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させる制御装置を備えて構成される。   The starter of the internal combustion engine of the present invention for solving the above-mentioned object drives the ring gear of the internal combustion engine with the pinion gear when starting the internal combustion engine, and uses the pinion gear as the ring gear in advance during the stop process of the internal combustion engine. In the starter of the internal combustion engine to be fitted, a power generation mechanism for generating power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear in the stop process of the internal combustion engine is provided in the meshing portion of the pinion gear, and By controlling the power generation amount of the power generation mechanism, the braking torque generated by the power generation is adjusted, and the control device is configured to stop the piston and the crankshaft of the internal combustion engine at predetermined positions.

この構成によれば、内燃機関の始動時と停止時にのみピリオンギアをリングギアに嵌合するスタータのピニオンギアの噛み合い部に発電機構を備え、その発電量を制御することで、発電に伴って発生する制動トルクを調整する。これにより、目的のクランクアングルにピストンとクランクシャフトを停止して、次回の始動時間を短縮することができる。また、内燃機関の制動に必要なエネルギを電気エネルギとして回収することができ、回収したエネルギを始動時に使用することで、エネルギ損失を改善することができる。   According to this configuration, the power generation mechanism is provided in the meshing portion of the pinion gear of the starter that engages the pillion gear with the ring gear only when the internal combustion engine is started and stopped, and the generated power is controlled by controlling the power generation amount. Adjust the braking torque. Thereby, a piston and a crankshaft can be stopped at the target crank angle, and the next starting time can be shortened. Further, the energy required for braking the internal combustion engine can be recovered as electric energy, and the energy loss can be improved by using the recovered energy at the time of starting.

また、上記の内燃機関のスタータにおいて、前記発電機構を、前記ピニオンギアの内部に設ける電磁石と、前記ピニオンギアの外側に設けるコイルとから構成し、前記制御装置が、前記電磁石に供給される電流を制御することで、磁束密度を調整して、前記発電量を調整する手段を備える。   Further, in the starter of the internal combustion engine, the power generation mechanism includes an electromagnet provided inside the pinion gear and a coil provided outside the pinion gear, and the control device supplies a current supplied to the electromagnet. By controlling the magnetic flux density and adjusting the power generation amount.

この構成によれば、上記のスタータは、ピニオンの押し出しと回転を独立して制御できるスタータであり、そのスタータのピニオンギアの噛み合い部に発電機構を設けることで、スタータの動作に影響を与えることなく、エンジンの停止過程に発電を行うことができる。これにより、モータに発電機構を備えた場合に発生するスタータの制御への悪影響、特にピニオンの押し出しの制御への悪影響を防ぐことができる。   According to this configuration, the starter is a starter that can independently control the push-out and rotation of the pinion, and the starter's operation is affected by providing the power generation mechanism at the meshing portion of the pinion gear of the starter. In addition, power can be generated during the engine stop process. Thereby, it is possible to prevent an adverse effect on the starter control, particularly an adverse effect on the pinion extrusion control, which occurs when the motor is provided with the power generation mechanism.

なお、アーマチャシャフトに設けたスリップリングを介して、電磁石に供給される電流の制御をレギュレータによって行い、磁束密度を調整して、発電量を調整することができる。また、得られた電力は整流器によって直流に変換され、バッテリに充電することができる。   Note that the amount of power generation can be adjusted by controlling the current supplied to the electromagnet through a slip ring provided on the armature shaft, and adjusting the magnetic flux density. Moreover, the obtained electric power is converted into direct current by the rectifier, and the battery can be charged.

加えて、上記の内燃機関において、前記制御装置が、前記内燃機関を含むパワープラントと該パワープラントの支持装置におけるロール振動の共振が発生する回転数の近傍の共振回転数領域内に前記内燃機関の回転数があるときに、前記発電機構の発電量を増加する手段と、圧縮圧力によるピストンの逆回転が起きないように、前記内燃機関の完全停止直前に前記発電機構の発電量を増減する手段と、を備える。   In addition, in the above-described internal combustion engine, the control device includes the internal combustion engine in a resonance rotational speed region in the vicinity of a rotational speed at which resonance of roll vibration occurs in a power plant including the internal combustion engine and a support device for the power plant. The power generation amount of the power generation mechanism is increased or decreased immediately before the internal combustion engine is completely stopped so that the reverse rotation of the piston due to the compression pressure does not occur and the means for increasing the power generation amount of the power generation mechanism Means.

この構成によれば、停止時に、エンジンマウントの共振を励起しやすい回転数の領域で、制動トルクを大きくすることで、その領域でのエンジンの回転数の低下が急速となり、その領域を素早く通過することで、停止時の振動を抑制することができる。また、エンジン回転の制動により完全停止する直前に、シリンダ内の圧縮圧力による逆回転現象を抑制して揺り返し振動も抑制することができる。   According to this configuration, when stopping, increasing the braking torque in a region where the engine mount resonance is likely to excite resonance causes a rapid decrease in the engine speed in that region and quickly passes through that region. By doing so, the vibration at the time of a stop can be suppressed. Further, immediately before the engine is completely stopped by braking the engine rotation, the reverse rotation phenomenon due to the compression pressure in the cylinder can be suppressed to suppress the backlash vibration.

上記の問題を解決するための内燃機関は、上記に記載の内燃機関のスタータを備えて構成される。この構成によれば、ピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止することができるので、特にアイドリングストップシステムを搭載した車両の再始動時間を短縮することができる。   An internal combustion engine for solving the above problem is configured to include the starter of the internal combustion engine described above. According to this configuration, since the piston and the crankshaft can be stopped at predetermined positions, the restart time of the vehicle equipped with the idling stop system can be shortened.

上記の問題を解決するための内燃機関のスタータの制御方法は、内燃機関の始動時に内燃機関のリングギアをピニオンギアによって駆動し、内燃機関の停止過程に、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合する内燃機関のスタータの制御方法において、内燃機関の停止過程に、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えた発電機構が、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行い、制動トルクを発生させて、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させることを特徴とする方法である。   An internal combustion engine starter control method for solving the above-described problem is that when the internal combustion engine is started, the ring gear of the internal combustion engine is driven by the pinion gear, and the pinion gear is used as the ring gear in advance during the stop process of the internal combustion engine. In the control method of the starter of the internal combustion engine to be fitted, during the stop process of the internal combustion engine, the power generation mechanism provided in the meshing portion of the pinion gear generates power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear. And generating a braking torque to stop the piston and crankshaft of the internal combustion engine at predetermined positions.

この方法によれば、ピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止することができ、再始動時間を短縮することができる。また、ピニオンギアの噛み合い部に発電機構を備えているため、スタータのピニオン押し出しと回転の制御に影響なく、発電することができる。加えて、回転速度が高いピニオンギアに発電機構を設けることで、より大きな制動トルクをエンジンに与えることができる。   According to this method, the piston and the crankshaft can be stopped at predetermined positions, and the restart time can be shortened. Moreover, since the power generation mechanism is provided in the meshing portion of the pinion gear, power generation can be performed without affecting the control of the starter pinion pushing and rotation. In addition, a larger braking torque can be applied to the engine by providing the power generation mechanism in the pinion gear having a high rotational speed.

上記の問題を解決するためのアイドリングストップシステムの制御方法は、上記に記載の内燃機関のスタータを備える車両のアイドリングストップシステムの制御方法であって、内燃機関の停止過程で、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合し、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えた発電機が、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行い、制動トルクを発生させて、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させることを特徴とする方法である。   An idling stop system control method for solving the above-described problem is a control method for an idling stop system for a vehicle including the starter for an internal combustion engine as described above. A generator fitted to the ring gear and provided in the meshing portion of the pinion gear generates power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear to generate a braking torque, thereby generating the internal combustion engine. The engine piston and crankshaft are stopped at predetermined positions.

この方法によれば、上記の作用効果から、アイドリングストップシステムを搭載した車両の始動時間の短縮や、停止時の振動を低減といった課題を解決することができる。   According to this method, it is possible to solve the problems such as shortening the start time of the vehicle equipped with the idling stop system and reducing the vibration at the time of stopping from the above-described effects.

本発明によれば、内燃機関の停止過程に発電による制動トルクを発生させ、ピストンとクランクシャフトを最適なクランクアングルに停止して、始動時間を短縮することができる。また、内燃機関の停止時の振動を抑制することもできる。   According to the present invention, it is possible to reduce the starting time by generating a braking torque by power generation in the stopping process of the internal combustion engine and stopping the piston and the crankshaft at the optimum crank angle. It is also possible to suppress vibration when the internal combustion engine is stopped.

本発明に係る実施の形態の内燃機関のスタータを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the starter of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関のスタータの動作を示した図である。It is the figure which showed operation | movement of the starter of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention. 図1の一部を拡大した概略図である。It is the schematic which expanded a part of FIG. 図1の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of FIG. 1. 本発明に係る実施の形態の内燃機関のスタータの制御方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control method of the starter of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関のスタータ、それを備える内燃機関、内燃機関のスタータの制御方法、及びアイドリングストップシステムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、ディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定せずに、ガソリンエンジンにも適用することができる。   Hereinafter, a starter of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, an internal combustion engine including the starter, a control method for the starter of the internal combustion engine, and a control method for the idling stop system will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a diesel engine will be described as an example. However, the present invention is not limited to a diesel engine but can be applied to a gasoline engine.

まず、本発明に係る実施の形態の内燃機関について、図1及び図2を参照しながら説明する。エンジン(内燃機関)1は、クランクシャフト(図示しない)に固着されたフライホイール2、その外周に配置されたリングギア3、及びスタータ(始動補助装置)10を備える。スタータ10は、ハウジング11、ピニオンギア12、回転機構20、押し出し機構30、及び発電機構40を備える。また、それらと接続されるバッテリ13、メーン接点14、コンタクトプレート15、及びフィールドコイル16も備える。   First, an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The engine (internal combustion engine) 1 includes a flywheel 2 fixed to a crankshaft (not shown), a ring gear 3 disposed on the outer periphery thereof, and a starter (starting assisting device) 10. The starter 10 includes a housing 11, a pinion gear 12, a rotation mechanism 20, an extrusion mechanism 30, and a power generation mechanism 40. Moreover, the battery 13, the main contact 14, the contact plate 15, and the field coil 16 connected with them are also provided.

回転機構20は、アーマチャシャフト21、アーマチャ22、及びコンミテータ23を備える。この回転機構20は、図示しないECU(制御装置)により回転を制御され、ドライバーの発進の意志を認識する動作、つまりエンジン1の始動命令により、メーン接点14がコンタクトプレート15に接することで、コンミテータ23に電力が供給されて、アーマチャシャフト21に固定されたピニオンギア12を回転させることができる。   The rotation mechanism 20 includes an armature shaft 21, an armature 22, and a commutator 23. The rotation mechanism 20 is controlled in rotation by an unillustrated ECU (control device) and recognizes the driver's intention to start, that is, the main contact 14 comes into contact with the contact plate 15 in response to a start command of the engine 1. The electric power is supplied to 23 and the pinion gear 12 fixed to the armature shaft 21 can be rotated.

押し出し機構30は、プランジャ31、ソレノイドコイル32、リターンスプリング33、ドライブレバー34、オーバーランニングクラッチ35、ローラストッパ36、及びスイッチ37を備える。この押し出し機構30は、ECUによりスイッチ37を制御され、プランジャ31に電力が供給されると、プランジャ31の直動により、ドライブレバー34が稼働して、オーバーランニングクラッチ35を押し出す。これにより、ピニオンギア12を押し出し、リングギア3と嵌合させることができる。   The pushing mechanism 30 includes a plunger 31, a solenoid coil 32, a return spring 33, a drive lever 34, an overrunning clutch 35, a roller stopper 36, and a switch 37. In the push-out mechanism 30, when the switch 37 is controlled by the ECU and electric power is supplied to the plunger 31, the drive lever 34 is operated by pushing the plunger 31 and pushes the overrunning clutch 35. Thereby, the pinion gear 12 can be pushed out and fitted with the ring gear 3.

オーバーランニングクラッチ35は、スプラインを介してアーマチャシャフト21の軸方向に摺動可能かつトルク伝達可能な円筒状に形成され、その内面にはスプリング(図示しない)により押し付け方向が規定されたローラストッパ36が設置されており、スタータ10の回転数(ピニオンギア12とリングギア3のギア比からエンジン1の回転数に換算)がエンジン1の回転数以下の状態であるアシスト領域ではピニオンギア12をアーマチャシャフト21にロックする。また、エンジン1の回転数がスタータ10の回転数を上回った状態である自立運転領域ではそのロックが解除されてピニオンギア12がエンジン1に駆動(リングギア3の回転により駆動)されるように作動する。   The overrunning clutch 35 is formed in a cylindrical shape that is slidable in the axial direction of the armature shaft 21 via a spline and capable of transmitting torque, and has a roller stopper 36 whose inner surface has a pressing direction defined by a spring (not shown). In the assist region where the rotation speed of the starter 10 (converted into the rotation speed of the engine 1 from the gear ratio of the pinion gear 12 and the ring gear 3) is equal to or lower than the rotation speed of the engine 1 Lock to the shaft 21. Further, in the self-sustained operation region where the rotational speed of the engine 1 exceeds the rotational speed of the starter 10, the lock is released and the pinion gear 12 is driven by the engine 1 (driven by the rotation of the ring gear 3). Operate.

上記の回転機構20と押し出し機構30は、それぞれ独立してECUにより制御することができ、ピニオンギア12を押し出して、リングギア3を回転駆動できれば、上記の構成に限定しない。例えば、ピニオンギアがギア機構を介して回転するように、プランジャの軸線上に設けて、プランジャの直動により直接ピニオンギアが押し出される構成でもよい。   The rotating mechanism 20 and the pushing mechanism 30 can be independently controlled by the ECU, and the configuration is not limited to the above as long as the pinion gear 12 can be pushed out and the ring gear 3 can be rotationally driven. For example, the pinion gear may be provided on the axis of the plunger so that the pinion gear rotates via a gear mechanism, and the pinion gear may be directly pushed out by the direct movement of the plunger.

この回転機構20と押し出し機構30の動作について、図2を参照しながら説明する。エンジン1の通常稼働時、及び完全停止時は、図2の(a)に示すように、メーン接点14とコンタクトプレート15が接しておらず、通電していないため、ピニオンギア12と
リングギア3は嵌合していない。エンジン1の始動指令、又は停止指令を受けると、図2の(b)に示すように、メーン接点14とコンタクトプレート15とが接触して、回転機構20と押し出し機構30に電力が供給され、ピニオンギア12をリングギア3に嵌合する。
Operations of the rotating mechanism 20 and the pushing mechanism 30 will be described with reference to FIG. During normal operation and complete stop of the engine 1, as shown in FIG. 2A, the main contact 14 and the contact plate 15 are not in contact and are not energized, so the pinion gear 12 and the ring gear 3 Are not mated. When a start command or a stop command for the engine 1 is received, as shown in FIG. 2B, the main contact 14 and the contact plate 15 come into contact with each other, and electric power is supplied to the rotating mechanism 20 and the pushing mechanism 30. The pinion gear 12 is engaged with the ring gear 3.

ソレノイドコイル32に電力が供給され、スイッチ37を閉じて、プランジャ31に磁力を発生させる。これにより、プランジャ31が図中の右側に摺動して、ドライブレバー34を介してオーバーランニングクラッチ36をリングギア3側に押し付ける。これによりピニオンギア12をリングギア3に嵌合する。   Electric power is supplied to the solenoid coil 32, the switch 37 is closed, and a magnetic force is generated in the plunger 31. As a result, the plunger 31 slides to the right side in the drawing and presses the overrunning clutch 36 to the ring gear 3 side via the drive lever 34. As a result, the pinion gear 12 is engaged with the ring gear 3.

上記の構成により、スタータ10は、回転機構20と押し出し機構30とをそれぞれ独立してECUにより制御することができるので、エンジン1の停止過程で、予めピニオンギア12をリングギア3に嵌合することができる。これにより、再始動時にピニオンギア12をリングギア3に嵌合する動作を省略することができ、再始動時間を短縮することができる。   With the above configuration, the starter 10 can control the rotation mechanism 20 and the push-out mechanism 30 independently of each other by the ECU, so that the pinion gear 12 is fitted to the ring gear 3 in advance while the engine 1 is stopped. be able to. Thereby, the operation | movement which fits the pinion gear 12 to the ring gear 3 at the time of restart can be abbreviate | omitted, and restart time can be shortened.

次に、本発明の発電機構40について、図3を参照しながら説明する。発電機構40は、電磁石41とステータコイル42とを備える。また、それらに接続される整流器43、レギュレータ44、及び各スリップリング45が設けられ、前述の回転機構20と押し出し機構30とからなる回路と接続する。加えて、これらをエンジン1の回転数を検出するクランク角センサ5などのセンサと接続されるECU4と接続する。   Next, the power generation mechanism 40 of the present invention will be described with reference to FIG. The power generation mechanism 40 includes an electromagnet 41 and a stator coil 42. Moreover, the rectifier 43 connected to them, the regulator 44, and each slip ring 45 are provided, and it connects with the circuit which consists of the above-mentioned rotation mechanism 20 and the extrusion mechanism 30. FIG. In addition, these are connected to an ECU 4 connected to a sensor such as a crank angle sensor 5 that detects the rotational speed of the engine 1.

本発明のピニオンギア12を、リングギア3よりも幅広に形成する。これにより、噛み合い部12aのオーバーランニングクラッチ35側に、リングギア3と嵌合しない部分を設けることができ、その部分に円筒状に形成された電磁石41を配置することができる。この電磁石41は、アーマチャシャフト21の内部に配設された各スリップリング45を介して、レギュレータ44から電力を受け取る。   The pinion gear 12 of the present invention is formed wider than the ring gear 3. Thereby, the part which does not fit with the ring gear 3 can be provided in the overrunning clutch 35 side of the meshing part 12a, and the electromagnet 41 formed in the cylindrical shape can be arrange | positioned in the part. The electromagnet 41 receives electric power from the regulator 44 through each slip ring 45 disposed inside the armature shaft 21.

ステータコイル42は、ハウジング11の内部又は内周面に設けられており、上記の電磁石41と発電機構40を形成する。このステータコイル42を設けるため、ハウジング11をピニオンギア12の噛み合い部12aに接近するように形成する。   The stator coil 42 is provided inside or on the inner peripheral surface of the housing 11 and forms the above-described electromagnet 41 and the power generation mechanism 40. In order to provide the stator coil 42, the housing 11 is formed so as to approach the meshing portion 12a of the pinion gear 12.

ピニオンギア12の噛み合い部12aに電磁石41を設け、その外側にステータコイル42を設ける構成によって、回転機構20と押し出し機構30とを独立して制御するスタータ10に発電機構40を設けることができる。前述したように、スタータ10はエンジン1の回転の始動を補助する役割を持つため、ピニオンギア12は、アシスト領域ではアーマチャシャフト21と一体に回転するが、自立運転領域ではローラストッパ36によりロックが解除されて、アーマチャシャフト21と一体に回転することができない。よって、上記のように構成することで、エンジン1の始動を補助するスタータ10に発電機能を備えることができる。   With the configuration in which the electromagnet 41 is provided in the meshing portion 12a of the pinion gear 12 and the stator coil 42 is provided on the outside thereof, the power generation mechanism 40 can be provided in the starter 10 that controls the rotation mechanism 20 and the push-out mechanism 30 independently. As described above, since the starter 10 has a role of assisting the start of the rotation of the engine 1, the pinion gear 12 rotates integrally with the armature shaft 21 in the assist region, but is locked by the roller stopper 36 in the self-supporting operation region. It is released and cannot rotate integrally with the armature shaft 21. Therefore, with the configuration as described above, the starter 10 that assists the start of the engine 1 can be provided with a power generation function.

この発電機構40を含むスタータ10の回路図を、図4に示す。コンデンサ46を境にして、図1に示す始動補助装置としての回路と、図3に示す発電機構40を含む発電回路とに分岐している。発電機構40を含む発電回路は、自立運転領域において、アーマチャシャフト21とのロックを解除されてリングギア3の回転によりピニオンギア12が回転駆動して、電磁石41を回転させることで電磁誘導を生じる。これらの構成は自動車用として一般的な三相交流発電機と同様であり、得られた電力は整流器43によって直流に変換され、バッテリ13を充電することができる。また、この発電機構40の発電量は電磁石41への供給電力をレギュレータ44で制御し、その磁束密度を変化させることで、調整することができる。   A circuit diagram of the starter 10 including the power generation mechanism 40 is shown in FIG. The capacitor 46 is used as a boundary to branch into a circuit as a start assisting device shown in FIG. 1 and a power generation circuit including the power generation mechanism 40 shown in FIG. In the self-sustaining operation region, the power generation circuit including the power generation mechanism 40 is released from the lock with the armature shaft 21, and the pinion gear 12 is rotationally driven by the rotation of the ring gear 3, thereby generating electromagnetic induction by rotating the electromagnet 41. . These configurations are the same as those of a general three-phase AC generator for automobiles, and the obtained electric power is converted into direct current by the rectifier 43 and the battery 13 can be charged. The power generation amount of the power generation mechanism 40 can be adjusted by controlling the power supplied to the electromagnet 41 with the regulator 44 and changing the magnetic flux density.

この発電機構40は、ピニオンギア12の噛み合い部12aに設けられ、ピニオンギア12の回転により発電することができれば、上記の構成に限定しない。なお、発電機構40に接続する整流器43、レギュレータ44、及び同心円状に配置された環状の電路45aとブラシ45bとからなる各スリップリング45は、周知の技術のものを使用する。   The power generation mechanism 40 is not limited to the above configuration as long as the power generation mechanism 40 is provided in the meshing portion 12a of the pinion gear 12 and can generate power by the rotation of the pinion gear 12. The slip ring 45 composed of the rectifier 43 connected to the power generation mechanism 40, the regulator 44, and the annular electric path 45a and the brush 45b concentrically used is a well-known technique.

ECU4は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってエンジン1の制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラである。オートマチック車においては、ECU4に全ての運転状態における最適制御値を記憶させ、その時々の状態をセンサで検出し、センサからの入力信号により、記憶しているデータの中から最適値を選出し各機構を制御している。   The ECU 4 is a control device called an engine control unit, and is a microcontroller that comprehensively performs electrical control in charge of controlling the engine 1 by an electric circuit. In an automatic vehicle, the ECU 4 stores optimum control values in all driving states, detects the state at that time with a sensor, selects an optimum value from the stored data according to an input signal from the sensor, and The mechanism is controlled.

また、このECU4は、アイドリングストップシステムも備えており、車両の停止時間などに応じてエンジン1を停止する手段を備えると共に、回転機構20を制御する手段、押し出し機構30を制御する手段、及びレギュレータ44を制御して、発電機構40の発電量を調整する手段も備える。   The ECU 4 also includes an idling stop system. The ECU 4 includes a means for stopping the engine 1 according to a stop time of the vehicle, a means for controlling the rotating mechanism 20, a means for controlling the pushing mechanism 30, and a regulator. Means for controlling the power generation amount of the power generation mechanism 40 by controlling 44 is also provided.

次に、このスタータ10の動作について説明する。エンジン1の停止過程において、ECU4が回転機構20と押し出し機構30を制御して、ピニオンギア12をリングギア3に嵌合する。このときアーマチャシャフト21は回転していないので、自立運転領域と同様に、ローラストッパ36によりピニオンギア12とアーマチャシャフト21とのロックは解除され、リングギア3によりピニオンギア12は回転する。   Next, the operation of the starter 10 will be described. In the process of stopping the engine 1, the ECU 4 controls the rotating mechanism 20 and the pushing mechanism 30 to engage the pinion gear 12 with the ring gear 3. At this time, since the armature shaft 21 is not rotated, the pinion gear 12 and the armature shaft 21 are unlocked by the roller stopper 36 and the pinion gear 12 is rotated by the ring gear 3 as in the self-supporting operation region.

その後、ECU4はレギュレータ44を制御して、電磁石41へ電力を供給する。ピニオンギア12と共に電磁石41が回転して、ステータコイル42との間の磁束が変化することで、電磁誘導作用による発電を行う。この発電によりエンジン1の回転を停止させる制動トルクが発生する。発電機構40の発電量を制御することにより、制動トルクを調整して、エンジン1の図示しないピストンとクランクシャフトを、再始動時に最適なクランクアングルに停止することができる。この最適なクランクアングルは、次回始動時の1圧縮目に着火温度に達することができる位置であり、好ましくは下死点から行程中間部の間である。   Thereafter, the ECU 4 controls the regulator 44 to supply electric power to the electromagnet 41. When the electromagnet 41 rotates together with the pinion gear 12 and the magnetic flux between the stator coil 42 changes, power is generated by electromagnetic induction. This power generation generates a braking torque that stops the rotation of the engine 1. By controlling the power generation amount of the power generation mechanism 40, the braking torque can be adjusted, and the piston and crankshaft (not shown) of the engine 1 can be stopped at the optimum crank angle at the time of restart. This optimum crank angle is a position where the ignition temperature can be reached at the first compression at the next start, and preferably between the bottom dead center and the middle of the stroke.

上記の動作によれば、エンジン1の始動時と停止時にピニオンギア12をリングギア3に嵌合するスタータ10を用いて、エンジン1の停止過程において、発電機構40の発電により発生する制動トルクで、ピストンとクランクシャフトを再始動時に最適なクランクアングルに停止することができる。そのため、エンジン1の再始動時にかかる時間を短縮することができる。また、そのエンジン1の制動に必要なエネルギを電気エネルギとして回収することができ、回収したエネルギを始動時に使用することで、エネルギ損失を改善することができる。   According to the above operation, the starter 10 that engages the pinion gear 12 with the ring gear 3 at the start and stop of the engine 1 is used to generate the braking torque generated by the power generation of the power generation mechanism 40 during the stop process of the engine 1. The piston and crankshaft can be stopped at the optimum crank angle when restarting. Therefore, the time required for restarting the engine 1 can be shortened. Further, the energy required for braking the engine 1 can be recovered as electric energy, and the energy loss can be improved by using the recovered energy at the time of starting.

加えて、上記のスタータ10は、回転機構20と押し出し機構30とを独立して制御して、エンジン1の停止過程にピニオンギア12をリングギア3に嵌合するスタータである。そのため、発電機構40をピニオンギア12の噛み合い部12aに設けることで、そのスタータ10の動作に影響を与えることなく、エンジン1の停止過程に発電して、制動トルクを発生することができる。   In addition, the starter 10 described above is a starter that controls the rotation mechanism 20 and the push-out mechanism 30 independently to fit the pinion gear 12 to the ring gear 3 while the engine 1 is stopped. Therefore, by providing the power generation mechanism 40 in the meshing portion 12 a of the pinion gear 12, it is possible to generate electric power during the stop process of the engine 1 and generate braking torque without affecting the operation of the starter 10.

さらに、従来の方法と比べると、クランクプーリーからベルト駆動される発電機のプーリー比の1:3程度に対して、リングギア3とピニオンギア12のギア比は10:1程度と比較的大きいため、電磁石41の回転速度が高くなり、同一磁束密度、及び同一コイル長の場合は起電力を高くすることができる。その上、発電による発生トルクが同一の場合
は、ギア比が大きい方がより大きな制動トルクをエンジン1に与えることができる。
Furthermore, compared with the conventional method, the gear ratio of the ring gear 3 and the pinion gear 12 is relatively large, such as about 10: 1, compared with the pulley ratio of the generator driven by the belt from the crank pulley. When the rotation speed of the electromagnet 41 is increased and the same magnetic flux density and the same coil length are used, the electromotive force can be increased. In addition, when the torque generated by power generation is the same, a larger braking torque can be applied to the engine 1 when the gear ratio is larger.

次に、スタータ10の制御方法について、図5を参照しながら説明する。制御方法S10は、先ず、スタートすると、車両の停止指令があったか否かを判断するステップS11を行う。このエンジン1の停止指令は、運転手の停止操作によるものとアイドリングストップシステムによるものとがある。エンジン1の停止指令があると判断されると、次に、ピニオンギア12をリングギア3に嵌合するステップS12を行う。   Next, a control method of the starter 10 will be described with reference to FIG. First, when the control method S10 starts, the control method S10 performs step S11 to determine whether or not a vehicle stop command has been issued. There are two types of stop commands for the engine 1 by the driver's stop operation and by the idling stop system. If it is determined that there is a command to stop the engine 1, then step S12 for fitting the pinion gear 12 to the ring gear 3 is performed.

このステップS12では、ピニオンギア12を回転機構20により回転駆動し、クランクシャフトの回転速度の低下を予測して、その回転速度がピニオンギア12の回転速度と略同一になったときに、押し出し機構30によりピニオンギア12を押し出して、リングギア3に嵌合する方法などを用いることができる。このステップS12はエンジン1の停止過程において、ピニオンギア12をリングギア3に嵌合することができれば、上記の方法に限定しない。   In this step S12, the pinion gear 12 is driven to rotate by the rotation mechanism 20, and a decrease in the rotation speed of the crankshaft is predicted. When the rotation speed becomes substantially the same as the rotation speed of the pinion gear 12, the push-out mechanism For example, a method of pushing the pinion gear 12 by 30 and fitting it into the ring gear 3 can be used. This step S12 is not limited to the above method as long as the pinion gear 12 can be fitted to the ring gear 3 in the process of stopping the engine 1.

次に、レギュレータ44から電磁石41に電力を供給して、発電を開始するステップS13を行う。その後、クランク角センサ5で検知されるエンジン1の回転数が、振動制御回転範囲の下限よりも小さいか否かを判断するステップS14を行う。この振動制御回転範囲とは、エンジン1を含むパワープラントを支持するラバーマウントとのマウント共振周波数とローリング起振モーメントの主成分が一致するエンジン1の回転数(以下、共振回転数という)が、0からアイドリング回転数の範囲にあり、この共振回転数の近傍で、共振現象が顕著となるエンジン1の回転数の範囲のことをいう。このステップS13では、振動制御回転範囲を予め定めて、ECU4に登録しておく。   Next, step S13 is performed in which power is supplied from the regulator 44 to the electromagnet 41 to start power generation. Thereafter, step S14 is performed to determine whether or not the rotation speed of the engine 1 detected by the crank angle sensor 5 is smaller than the lower limit of the vibration control rotation range. This vibration control rotation range is the rotation speed of the engine 1 (hereinafter referred to as the resonance rotation speed) in which the main component of the mounting vibration frequency of the rubber mount that supports the power plant including the engine 1 and the rolling excitation moment match. It is in the range of 0 to idling rotational speed, and means the rotational speed range of the engine 1 in which the resonance phenomenon becomes prominent in the vicinity of the resonant rotational speed. In step S13, a vibration control rotation range is determined in advance and registered in the ECU 4.

ステップS14でエンジン1の回転数が、振動制御回転範囲の下限より大きいと判断されると、電磁石41へ供給される電力の電圧を上げ、磁束密度を大きくするステップS15を行う。これにより、発電量が大きくなりと共に、それにより発生する制動トルクも大きくなる。そのため、エンジン1の回転数の低下が急速になり、振動や騒音の原因となっている振動制御回転範囲をその領域を素早く通過することで、停止時の振動を抑制することができる。   If it is determined in step S14 that the rotation speed of the engine 1 is greater than the lower limit of the vibration control rotation range, step S15 is performed to increase the voltage of the power supplied to the electromagnet 41 and increase the magnetic flux density. As a result, the power generation amount increases, and the braking torque generated thereby increases. Therefore, the rotational speed of the engine 1 is rapidly decreased, and vibration at the time of stopping can be suppressed by quickly passing through the vibration control rotation range that causes vibration and noise.

このステップS14とS15をエンジン1の回転数が、振動制御回転数範囲の下限よりも小さくなるまで行う。次に、ピストンとクランクシャフトが始動時に最適なクランクアングルで停止するか否かを判断するステップS16を行う。   Steps S14 and S15 are performed until the rotational speed of the engine 1 becomes smaller than the lower limit of the vibration control rotational speed range. Next, step S16 is performed to determine whether or not the piston and the crankshaft are stopped at the optimum crank angle at the time of starting.

従来エンジン1が停止するときは、停止直前に圧縮行程にある気筒のピストンがクランク回転運動及びピストン往復運動の慣性力により押し上げられ、それに伴って上昇した筒内圧が慣性力と釣り合ったところで運動方向を変えて逆回転を始める。その後、筒内圧の持つ内部エネルギを逆回転の運動エネルギと機関フリクションで消費して完全停止していた。   Conventionally, when the engine 1 is stopped, the piston of the cylinder in the compression stroke is pushed up by the inertial force of the crank rotation motion and the piston reciprocating motion immediately before the stop, and the direction of motion when the increased in-cylinder pressure is balanced with the inertial force. Change to start reverse rotation. After that, the internal energy of the in-cylinder pressure was consumed by the reverse rotation kinetic energy and engine friction, and the cylinder was completely stopped.

そこで、上記のステップS16で、クランク回転運動及びピストン往復運動の慣性力と筒内圧の差分を算出し、その差分が、最適なクランクアングルとなるピストンの停止位置で発電機構40の発生する制動トルクと釣り合うか否かを判断する。   Therefore, in step S16 described above, the difference between the inertial force of the crank rotation motion and the piston reciprocating motion and the in-cylinder pressure is calculated, and the difference is the braking torque generated by the power generation mechanism 40 at the piston stop position at which the optimum crank angle is obtained. Judge whether or not to balance.

差分よりも制動トルクが小さいと判断されると電磁石へ供給される電力の電圧を上げ、磁束密度を大きくするステップS17を行って、制動トルクを大きくする。また、差分よりも制動トルクが大きいと判断されると電磁石41へ供給される電力の電圧を下げ、磁束密度を小さくするステップS18を行って、制動トルクを小さくする。上記のステップS16〜S18を差分と制動トルクが最適なクランクアングルで釣り合うまで行う。そして
、ピストンが最適なクランクアングルで停止するステップS19を行い、この制御方法S10は完了する。
If it is determined that the braking torque is smaller than the difference, step S17 is performed to increase the voltage of the electric power supplied to the electromagnet and increase the magnetic flux density, thereby increasing the braking torque. If it is determined that the braking torque is greater than the difference, step S18 is performed to reduce the braking torque by reducing the voltage of the power supplied to the electromagnet 41 and reducing the magnetic flux density. The above steps S16 to S18 are performed until the difference and the braking torque are balanced at the optimum crank angle. Then, step S19 in which the piston stops at the optimum crank angle is performed, and this control method S10 is completed.

上記の制御方法S10によれば、上記の作用効果に加えて、停止時に、エンジンマウントの共振を励起しやすい回転数の領域である振動制御回転数範囲内で、制動トルクを特に大きくすることで、その領域でのエンジン1の回転数の低下が急速となり、その領域を素早く通過するので、停止時の振動を抑制することができる。また、エンジン1の回転の制動により完全停止直前に、シリンダ内の圧縮圧力による逆回転現象を抑制できるので、揺り返し振動も抑制することができる。加えて、スタータ10のピニオンギア12をリングギア3に常時嵌合することがないため、燃費の悪化を防止し、またピニオンギア12とリングギア3の劣化を防止することができる。   According to the control method S10 described above, in addition to the above-described effects, the braking torque is particularly increased within a vibration control rotation speed range that is an area of the rotation speed that easily excites resonance of the engine mount when stopped. Since the speed of the engine 1 decreases rapidly in that region and quickly passes through that region, vibration during stoppage can be suppressed. In addition, since the reverse rotation phenomenon due to the compression pressure in the cylinder can be suppressed immediately before the complete stop by braking the rotation of the engine 1, it is also possible to suppress the backlash vibration. In addition, since the pinion gear 12 of the starter 10 is not always fitted to the ring gear 3, it is possible to prevent deterioration in fuel consumption and to prevent deterioration of the pinion gear 12 and the ring gear 3.

この制御方法S10を、アイドリングストップシステムが搭載された車両に適用すると、アイドリングストップシステムを搭載した車両の始動時間の短縮、及び停止時の振動を低減するといった課題を解決することができる。   When this control method S10 is applied to a vehicle equipped with an idling stop system, it is possible to solve the problems of shortening the starting time of the vehicle equipped with the idling stop system and reducing vibration at the time of stopping.

本発明の内燃機関は、内燃機関の通常稼働時にはピニオンギアとリングギアの嵌合を外すスタータを用いて、内燃機関の始動時にかかる時間を短縮することができるため、特にアイドリングストップシステムを搭載した車両に利用することができる。   The internal combustion engine of the present invention is equipped with an idling stop system in particular because the time required for starting the internal combustion engine can be shortened by using a starter that disengages the pinion gear and the ring gear during normal operation of the internal combustion engine. It can be used for vehicles.

1 エンジン(内燃機関)
2 フライホイール
3 リングギア
4 ECU(制御装置)
10 スタータ
11 ハウジング
12 ピニオンギア
13 バッテリ
14 メーン接点
15 コンタクトプレート
20 回転機構
21 アーマチャシャフト
22 アーマチャ
23 コンミテータ
30 押し出し機構
31 プランジャ
32 ソレノイドコイル
33 リターンスプリング
34 ドライブレバー
35 オーバーランニングクラッチ
36 ローラストッパ
40 発電機構
41 電磁石
42 ステータコイル
43 整流器
44 レギュレータ
45 スリップリング
1 engine (internal combustion engine)
2 Flywheel 3 Ring gear 4 ECU (control device)
10 Starter 11 Housing 12 Pinion Gear 13 Battery 14 Main Contact 15 Contact Plate 20 Rotating Mechanism 21 Armature Shaft 22 Armature 23 Commutator 30 Pushing Mechanism 31 Plunger 32 Solenoid Coil 33 Return Spring 34 Drive Lever 35 Overrunning Clutch 36 Roller Stopper 40 Power Generation Mechanism 41 Electromagnet 42 Stator coil 43 Rectifier 44 Regulator 45 Slip ring

Claims (6)

内燃機関の始動時に内燃機関のリングギアをピニオンギアによって駆動し、内燃機関の停止過程に、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合する内燃機関のスタータにおいて、
内燃機関の停止過程に、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行う発電機構を、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えると共に、
前記発電機構の発電量を制御することで、この発電によって生じる制動トルクを調整して、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させる制御装置を備えることを特徴とする内燃機関のスタータ。
In the starter of the internal combustion engine in which the ring gear of the internal combustion engine is driven by the pinion gear at the start of the internal combustion engine, and the pinion gear is fitted to the ring gear in advance in the stopping process of the internal combustion engine.
A power generation mechanism for generating power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear in the stopping process of the internal combustion engine is provided in the meshing portion of the pinion gear,
An internal combustion engine comprising: a control device that controls a power generation amount of the power generation mechanism to adjust a braking torque generated by the power generation and to stop a piston and a crankshaft of the internal combustion engine at predetermined positions. Starter.
前記発電機構を、前記ピニオンギアの内部に設ける電磁石と、前記ピニオンギアの外側に設けるコイルとから構成し、
前記制御装置が、前記電磁石に供給される電流を制御することで、磁束密度を調整して、前記発電量を調整する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のスタータ。
The power generation mechanism comprises an electromagnet provided inside the pinion gear and a coil provided outside the pinion gear,
2. The starter for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device includes means for adjusting the power generation amount by adjusting a magnetic flux density by controlling a current supplied to the electromagnet.
前記制御装置が、前記内燃機関を含むパワープラントと該パワープラントの支持装置におけるロール振動の共振が発生する回転数の近傍の共振回転数領域内に前記内燃機関の回転数があるときに、前記発電機構の発電量を増加する手段と、
圧縮圧力によるピストンの逆回転が起きないように、前記内燃機関の完全停止直前に前記発電機構の発電量を増減する手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関のスタータ。
When the control device has a rotational speed of the internal combustion engine in a resonance rotational speed region in the vicinity of a rotational speed at which resonance of roll vibration occurs in a power plant including the internal combustion engine and a support device of the power plant, Means for increasing the power generation amount of the power generation mechanism;
The internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for increasing or decreasing the amount of power generated by the power generation mechanism immediately before the internal combustion engine is completely stopped so as not to cause reverse rotation of the piston due to compression pressure. Starter.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関のスタートを備えることを特徴とする内燃機関。   An internal combustion engine comprising the start of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3. 内燃機関の始動時に内燃機関のリングギアをピニオンギアによって駆動し、内燃機関の停止過程に、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合する内燃機関のスタータの制御方法において、
内燃機関の停止過程に、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えた発電機構が、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行い、制動トルクを発生させて、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させることを特徴とする内燃機関のスタータの制御方法。
In the starter control method for an internal combustion engine in which the ring gear of the internal combustion engine is driven by the pinion gear at the start of the internal combustion engine, and the pinion gear is fitted to the ring gear in advance during the stop process of the internal combustion engine.
During the stop process of the internal combustion engine, the power generation mechanism provided in the meshing portion of the pinion gear generates power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear to generate a braking torque, thereby generating the internal combustion engine. A starter control method for an internal combustion engine, wherein the piston and the crankshaft of the engine are stopped at predetermined positions.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関のスタータを備える車両のアイドリングストップシステムの制御方法であって、
内燃機関の停止過程で、予め前記ピニオンギアを前記リングギアに嵌合し、前記ピニオンギアの噛み合い部に備えた発電機が、前記リングギアによる前記ピニオンギアの駆動で発生する電磁誘導作用によって発電を行い、制動トルクを発生させて、前記内燃機関のピストンとクランクシャフトを所定の位置に停止させることを特徴とするアイドリングストップシステムの制御方法。
A control method for an idling stop system of a vehicle comprising the starter for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
In the process of stopping the internal combustion engine, the pinion gear is fitted into the ring gear in advance, and the generator provided in the meshing portion of the pinion gear generates electric power by electromagnetic induction generated by driving the pinion gear by the ring gear. And a brake torque is generated to stop the piston and crankshaft of the internal combustion engine at predetermined positions.
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