JP2013189917A - エンジン始動電動機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７押し出し手段と電動機への接点開閉手段を行う従来の始動電動機用マグスイッチ構造を用いて、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、ピニオン７がエンジンのリングギヤ８に確実に噛み込んだ直後に始動電動機に通電することより、確実に、且つ俊敏にエンジンを再始動することができるエンジン始動電動機装置を提供する。
【解決手段】第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電を制御する制御手段を備えたエンジン始動電動機装置であって、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイル１７にのみ通電してエンジンを再始動させることを特徴とするエンジン始動装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンが停止する過程での惰性回転中にエンジンを再始動させることができるエンジン始動電動機装置に関する。

環境対策及びエネルギー資源の節約のために、自動車を運転中にエンジンの一時停止が許容される所定条件が成立したときに、エンジンに供給する燃料を遮断することによりアイドリングを自動的にストップさせることが考えられており、既に一部の自動車において実施されている。

このアイドルストップにおいて、エンジンが完全に停止した後の再始動を行う際は、エンジンのリングギヤも完全に停止しており、従来の公知のエンジン始動装置にてエンジンを再始動させることが容易に行える。

ところが、アイドルストップが実施された後のエンジンが惰性回転中に、例えば交差点の信号が青色となり、運転者による発進操作（一例としてブレーキペダルの解除）が行われた場合、エンジンのリングギヤが完全に停止しないとエンジンの再始動が行えず、運転者の再始動要求に俊敏に対応できないばかりか、後続車等の周りの交通期間に迷惑を掛けてしまう恐れがある。

これに対し、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、まずピニオンを押し出してリングギヤに噛み込ませてから、電動機に通電してエンジンを再始動させる技術が示されている（特許文献１）。

特許第４６４５７７１号公報

ところが特許文献１に示される従来の技術では、まずピニオン押し出し手段を作動させてリングギヤに噛み込ます第一のタイミングと、ピニオンがリングギヤに噛み込んだ後に電動機へ通電する第二のタイミングを、ある所定の遅延時間で設定しており、ある所定時間未満でピニオンがリングギヤに噛み込んだ場合でもある所定時間に到達するまで電動機に通電されないため、エンジンの再始動に俊敏に対応できないと言う問題、及びある所定時間経過以内にピニオンがリングギヤに噛み込むことを想定しているが、ある所定時間経過後にピニオンがリングギヤに噛み込んでいない可能性を排除できず、仮にある所定時間経過後にピニオンがリングギヤへの噛み込みを完了していない状態で電動機に通電を開始すると、惰性回転中のエンジンのリングギヤ回転数は減速しているのに対し、電動機に通電後のピニオン回転数は増速するため、ピニオンがいつまでもリングギヤへ噛み込むことができず、エンジンを再始動できない恐れがある。また従来の公知の始動電動機用マグネットスイッチの構造に対し、ピニオン押し出し手段と接点開閉手段とを、各々の電磁ソレノイドで行う必要があり、従来の公知の始動電動機用マグネットスイッチの構造に対し複雑となり、小型軽量の弊害となるばかりか、廉価に供給することの弊害となっている。

本発明は、上記のような事態回避を目的になされたものであり、その目的は、一対の可動鉄心と固定鉄心でピニオン押し出し手段と電動機への接点開閉手段を行う従来の始動電動機用マグスイッチ構造を用いて、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、ピニオンがエンジンのリングギヤに確実に噛み込んだ直後に始動電動機に通電することにより、確実に、俊敏に、且つ廉価に、エンジンを再始動することができるエンジン始動電動機装置を提供することにある。

請求項１の発明によるエンジン始動電動機装置は、始動電動機の回転力が伝達されて回転する出力軸と、出力軸上に形成されたヘリカルスプラインを介して始動電動機の回転駆動力をエンジンのクランク軸のリングギヤに伝達し且つ出力軸上を軸方向に移動可能なピニオンと、ピニオンをリングギヤに押し出して噛み込ますリンク棒と、ピニオンのリングギヤへの噛み込み力を発生するドライブスプリングと、電磁コイルへの通電による励磁により一つの可動鉄心が磁化された一つの固定鉄心側に吸引されることにより、リンク棒を駆動してピニオンを軸方向リングギヤ側に押し出す手段と、始動電動機回路に設けられる接点を開閉する手段とを有し、電磁コイルは第一の電磁コイルと第二の電磁コイルで構成されたマグスイッチであり、第一の電磁コイルにのみ通電したときに発生する可動鉄心の吸引力は、ピニオンをリングギヤ側に押し出すことができ、ピニオンのリングギヤ側端面とリングギヤのピニオン側端面が衝突せずにピニオンがリングギヤにスムーズに噛み込む場合は、可動鉄心が固定鉄心まで移動して始動電動機の接点を閉路可能であるが、ピニオンがリングギヤ側に押し出された後、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に当接した状態では、そこからドライブスプリングを更に撓まして可動鉄心が固定鉄心側に移動することにより始動電動機の接点を閉路とできない仕様とし、第二の電磁コイルに通電した場合に発生する吸引力は、少なくとも、前記第一の電磁コイルに通電してピニオン端面がリングギヤ端面に当接した状態から、更にドライブスプリングを撓ましながら可動鉄心を固定鉄心まで移動させて始動電動機装置の接点を閉路できる吸引力以上とし、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルへの通電を制御する制御手段と、エンジンまたはエンジンのリングギヤの回転数を検出する手段を備えたエンジン始動電動機装置であって、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイルに通電してエンジンを再始動させることを特徴とする。

本発明では、一つの可動鉄心でピニオン押し出し手段と電動機への接点開閉手段を行う従来の始動電動機用マグスイッチを用いて、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、ピニオンがエンジンのリングギヤに確実に噛み込んだ直後に始動電動機に通電することにより、確実に、且つ俊敏にエンジンを再始動することができるエンジン始動電動機装置を提供することにある。

本発明の実施例１を示すエンジン始動電動機装置の回路図。 本発明の実施例１を示すエンジン始動電動機の全体図。 本発明の実施例１を示すマグスイッチの断面図。 本発明の実施例６を示すエンジン始動電動機装置の回路図。 本発明の実施例７を示すエンジン始動電動機装置の回路図。 本発明の実施例１２を示すエンジン始動電動機装置の回路図。

以下、本発明の実施例１を図１、図２、図３に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の装置の一例を示すエンジン始動電動機装置の回路図であり、エンジン始動電動機１は配線２によりバッテリ３に接続されており、通電によりモータ４の回転力を出力軸５を介してヘリカルスプイライン（図示せず）により係合された一方向クラッチ６に一体構成されたピニオン７と、ピニオン７をエンジンクランク軸（図示せず）のリングギヤ８に噛み合うように移送するためのリンク棒９と、リンク棒９を介してピニオン７をリングギヤ８へ噛み込ます力を発生するドライブスプリング１０と、モータ４への通電を行う接点（後述する）を備え、且つリンク棒９を駆動する役割と接点を閉路とする役割を備えた可動鉄心１５と、可動鉄心１５を固定鉄心（後述する）側に吸引するための吸引力を発生させる第一の電磁コイル１７と第一の電磁コイル１７の外部接続端子３０と、第二の電磁コイル１８と第二の電磁コイル１８の外部接続端子３１を備えたマグスイッチ１１と、第一の電磁コイル１７への通電を行うリレー３２と、第二の電磁コイルへ通電を行うリレー３３と、リレー３２とリレー３３の動作を制御する制御装置３４により構成される。

ピニオン７は一方向クラッチ６に一体構成されているが、一方向クラッチ６に一体的に構成されなくてもよく、またモータ４と出力軸５の間に、モータ４のトルクを増幅するための減速機を設けても良い。

モータ４は、マグスイッチ１１に構成された固定接点１２に電圧が印加されると、リードセン３５を介してアーマチャ（図示せず）に設置された整流子（図示せず）を介して通電されることにより回転力を発生させる周知のモータである。

図２は、始動電動機の全体図であり、モータ４およびマグスイッチ１１は、ボルトなどにより、ギヤケース３６に固定されており、出力軸５はギヤケース３６に周方向に自由に回転できるように保持されているが、必ずしも出力軸５はギヤケース先端に保持されなくてもよい。この場合、従来の公知の始動電動機の様に、一方向クラッチ部に設置した軸受け（一般的にはボールベアリング）を介して、ギヤケース３６に保持される。

マグスイッチ１１の詳細を、以下図３に基づき説明する。
第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８は、樹脂製の巻き枠２０に２層状態で巻回されて、コイルケース１９内部に収納され、第一の電磁コイル１７や第二の電磁コイル１８に通電されて磁化する固定鉄心１６と、軸方向に移動可能な可動鉄心１５と、可動接点１４と、固定接点１２と固定接点１３を固定する樹脂ケース４４とで構成される。

樹脂ケース４４に固定された固定接点１３は、配線２を介してバッテリ３に接続され、固定接点１２はリードセン３５を介してモータ４に接続されている。

なお可動接点１４を支持・軸方に移動・電気的に絶縁するための、ブッシュ２２・ブッシュ２３・可動接点シャフト２１・ブッシュ２４・接点押しバネ２６や、固定接点１２と固定接点１３を樹脂ケース４４に固定するためのトメワ２８・トメワ２９や、接点を開路とする際の接点戻しバネ２７や、巻き枠２０と固定鉄心１６と樹脂ケース４４を一体的に構成し、磁気回路の一部となるコイルケース１９は、従来の公知のマグスイッチと同じ構成と機能のため、その説明を省略する。

制御装置３４は、エンジンや車両の運転状況からアイドルストップ条件が整った時点でエンジンをアイドルストップさせ、ブレーキ解除などによる運転者の再始動要求などによりエンジンを再始動させることを制御するＥＣＵ（図示せず）と交信し、ＥＣＵからの再始動指示に基づいて、リレー３２やリレー３３を作動させる機能を有している。なお制御装置３４は、ＥＣＵに内蔵してもよい。

第一の電磁コイル１７は、＋電位側は外部接続端子３０を介し、リレー３２の−側端子に接続され、制御装置３４の指示によりリレー３２が作動すると、バッテリ３からリレー３２の＋側端子を介して通電され、もう一方の端部（−電位側）は固定鉄心１６に溶接などで固定され、コイルケース１９およびギヤケース３６を介して、電気的にアース側に接続されている。

制御装置３４の指示にてリレー３２が作動し第一の電磁コイル１７に通電された時に発生する可動鉄心１５の吸引力は、ピニオン７をリングギヤ８側に押し出すことができ、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面が衝突せずにピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込む場合は、可動鉄心１５が固定鉄心１６まで移動して始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路可能であるが、ピニオン７がリングギヤ８側に押し出された後、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態では、そこからドライブスプリング１０を更に撓まして可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動することにより始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできない仕様とする。

第二の電磁コイル１８は、＋電位側は外部接続端子３１を介し、リレー３３の−側端子に接続され、制御装置３４の指示によりリレー３３が作動すると、バッテリ３からリレー３３の＋側端子を介して通電され、もう一方の端部（−電位側）はモータ４へ通電するための固定接点１２に電気的に接続されている。なおもう一方の端部（−電位側）は、固定鉄心１６に溶接などで固定され、コイルケース１９およびギヤケース３６を介して、電気的にアース側に接続されてもよい。

制御装置３４の指示にてリレー３３が作動し第二の電磁コイル１８に通電された時に発生する可動鉄心１５の吸引力は、少なくとも、第一の電磁コイル１７に通電し、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に当接した状態から、更にドライブスプリング１０を撓ましながら可動鉄心１５を固定鉄心１６まで移動させて始動電動機装置の接点（１２，１３，１４）を閉路できる仕様とする。

上記構成において、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、エンジンを再始動させる際のエンジン始動電動機装置の動作を説明する。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、例えば信号が青色に変わった場合、運転者は車両の減速中または車両が停止した状態から、ブレーキを解除しアクセルペダルを踏む動作に移行する。この動作を運転者の再始動要求と捕らえたＥＣＵは、制御装置３４に対し、エンジン始動電動機を動作させるように指示を出す。指示を受けた制御装置３４は、第一の電磁コイル１７へ通電するべく、リレー３２を動作させることにより、バッテリ３からリレー３２を介して第一の電磁コイル１７の外部接続端子３０に電圧が印加され、第一の電磁コイル１７に通電される。通電された第一の電磁コイル１７が励磁されることにより、固定鉄心１６が磁化され、可動鉄心１５が固定鉄心１６側へと吸引される。この可動鉄心１５の固定鉄心１６側への吸引により、リンク棒９はドライブスプリング１０を略支点とした回転運動を開始し、一方向クラッチ６と一体に構成されたピニオン７を軸方向リングギヤ８側へと押し、ピニオン７のリングギヤ８側端面はリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突し、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７と噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。この噛み合いの過程中で、第一の電磁コイル１７への通電で発生する励磁にて固定鉄心１６を磁化させ、可動鉄心１５を固定鉄心１６側に吸引させて、リンク棒９を介してピニオン７がリングギヤ８へ噛み込みを開始するため、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ます必要がないために固定鉄心１６側に更に移動することができ、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）を閉路として、モータ４が回転することにより、エンジンがクランキングされ再始動することができる。

またはエンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させるとき、第一の電磁コイル１７への通電による励磁にて、磁化された固定鉄心１６側へ可動鉄心１５側が吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込む場合、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ます必要がないために、固定鉄心１６側へと移動することができ、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）を閉路とし、モータ４が回転することにより、エンジンを再始動することができる。

実施例１の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６にて、ピニオン７のリングギヤ８側への押し出し手段と始動電動機回路に設けられる接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電制御を行うことで、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中であっても、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込む過程、または完全に噛み込んでから始動電動機を回転開始できるため、ある所定時間経過後に始動電動機に通電を開始する場合に比べより迅速にエンジンの再始動が可能となり、また仮にある所定時間経過後にピニオン７がリングギヤ８に噛み込んでいない状態でモータ４に通電してしまう恐れもないため、ギヤの噛み合い時に発生する騒音や衝撃を低減できるので、信頼性及び耐久性が向上でき、従来の公知のマグスイッチ構造を用いているため、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動できるにも関わらず従来と変わらずエンジン始動電動機を車両に搭載可能となり、且つ廉価なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第２の実施例について、以下説明する。
第１の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、第一の電磁コイル１７に通電して、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込んだ後に、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４が回転してエンジンを始動させるが、本実施例２では、第一の電磁コイル１７に通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電して、エンジンを始動させる一例である。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、まず第一の電磁コイル１７に通電され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。とはいっても、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイル１７に通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、第一の電磁コイル１７に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、第一の電磁コイル１７への通電により発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、まず第一の電磁コイル１７に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、ある所定時間後に第二の電磁コイル１８に通電し、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点でエンジンが停止しリングギヤ８が回転停止していたとしても、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８双方に通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。

実施例２の効果として、エンジンのアイドルストップ後の惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電制御を行うことで、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に再始動を行う際に、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点でリングギヤ８の回転が停止していたとしても、確実にエンジンの再始動が可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第３の実施例について、以下説明する。
第２の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、第一の電磁コイル１７に通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電してエンジンを始動させるが、本実施例３では、第一の電磁コイル１７に通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動させる一例である。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、まず第一の電磁コイル１７に通電され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。とはいっても、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイル１７に通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、第一の電磁コイル１７に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、第一の電磁コイル１７への通電により発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、第一の電磁コイル１７に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、エンジンのリングギヤ８回転検出計４２でエンジンの回転数を検出し、エンジンが停止している状態を検出した時点で、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３３を作動させ、第二の電磁コイル１８に通電し、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態であっても、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８双方に通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。なおエンジンの回転数を検出するためにリングギヤ８の回転数を検出しているが、リングギヤ８ではなく、他の回転数検出手段（例えばクランクアングルセンサー）を用いても良い。

実施例３の効果として、エンジンのアイドルストップ後の惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電制御を行うことで、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に再始動を行う際に、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点でリングギヤ８の回転が停止していたとしても、確実にエンジンの再始動が可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第４の実施例について、以下説明する。
第１の実施例、及び第２の実施例、及び第３の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジンの惰性回転中のエンジン再始動について記述したが、第４の実施例では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動についての一例である。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３２とリレー３３を同時に作動させると、通電された第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８の双方が励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７がリングギヤ８側に押し出される。ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ場合、可動鉄心１５が固定鉄心１６までスムーズに移動することにより、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４に通電されることにより、エンジンがクランキングされてエンジンを始動することができる。

リンク棒９を介してピニオン７がリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した場合は、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８の双方に通電されているため、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ましながら固定鉄心１６まで移動し、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４に通電されることにより、エンジンがクランキングされてエンジンを始動することができる。

なお上述の記述は、アイドルストップ後のエンジンが完全に停止した後の再始動についての説明であるが、エンジンの通常始動においてもエンジンが完全に停止した状態での始動であるために、上述の記載と同じ説明であり省略する。

実施例４の効果として、エンジンのアイドルストップ後完全に停止したエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電制御を行い、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８に同時通電を行うことで、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動において、ピニオン７をリングギヤ８側へ押し出す手段と、エンジン始動電動機１の接点を開閉手段とを備え、ピニオン７をリングギヤ８側へ押し出してから、ある所定時間経過後にエンジン始動電動機１の接点を閉路としてエンジンを始動するのに比べ、実施例４を用いることによりある所定時間経過を待つ必要がなく、より俊敏にエンジンを再始動または通常始動可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第５の実施例について、以下説明する。
実施例４では、エンジンが完全に停止した状態での再始動または通常の始動の際に、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８の双方に同時通電してエンジンを再始動または始動させることについて記述したが、第５の実施例では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動について、第一の電磁コイル１７への通電タイミングに対し、ある所定の時間経過後に第二の電磁コイル１８へ通電させて、エンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例である。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジン再始動させるとき、または車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動するとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３２を作動させることにより、通電された第一の電磁コイル１７が励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が回転停止しているリングギヤ８側に押し出される。

この場合、モータ４へ通電していないので、回転停止中のリングギヤ８のピニオン７側端面に、モータ４の回転駆動力を伴わないピニオン７のリングギヤ８側端面が衝突した場合、ピニオン７はリングギヤ８に噛み込めないが、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電することにより、可動鉄心１５が固定鉄心１６側にドライブスプリング１０を撓ましながら移動することによりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動する。その一方、第一の電磁コイル１７に通電しピニオン７がリングギヤ８側に押し出される際に、ピニオン７は出力軸上に形成されたヘリカルスプライン上を滑って軸方向リングギヤ８側に移動する際に、ピニオン７はヘリカルスプラインの角度分は回転することができるため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突した際にもピニオン７が若干回転しているためにリングギヤ８にスムーズに噛み込めるケースもある。実験によれば、第一の電磁コイル１７のみ通電した場合、ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ後にエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路されてエンジンが始動できたケースと、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突して噛み込めないケースを比較すると、前者と後者の比率は略５０％対５０％となる。

ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電するより前に、第一の電磁コイル１７のみ通電した段階でピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ後にエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となりエンジンを始動するケースを前者とし、第一の電磁コイル１７に通電してピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込めず、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電してエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路としてエンジンを始動するケースを中者とし、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８に同時に通電してエンジンを始動するケースを後者とすると、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込む際の衝撃力と衝突音を比較において、前者はエンジン始動電動機１に通電開始前にスムーズに噛み込むために衝撃力と衝突音は軽微となり、中者は少なくともピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突する時の衝突力と衝突音は、第一の電磁コイル１７にのみ通電した状態で発生するため、スムーズに噛み込む前者よりは大きな衝撃力と衝突音となるが、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８に同時通電し、第一の電磁コイル１７が発生する吸引力と第二の電磁コイル１８が発生する吸引力の合力により可動鉄心が吸引され、リンク棒９を介したピニオン７の軸方向リングギヤ８側への移動速度が他者よりも大きくなる後者よりは軽微な衝撃力と衝突音となる。

なお前者の場合、第一の電磁コイル１７に通電してピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んで、且つ可動鉄心１５の固定鉄心１６側への移動によりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路になった以降に第二の電磁コイル１８に通電することになるが、第二の電磁コイル１８に通電しても、すでにエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となっていることから、第二の電磁コイル１８が発生する吸引力に起因する衝撃力や衝突音の発生はない。

実施例５の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルへの通電制御を行うことで、完全に停止した後のエンジンの再始動または通常のエンジン始動において、まず第一の電磁コイル１７にのみ通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電するが、第二の電磁コイル１８に通電するより前の第一の電磁コイル１７に通電した段階で、略５０％の確率でピニオン７がスムーズにリングギヤ８に噛み込むため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突する際に発生する衝撃力や衝突音が軽微で済むため、静音化及び信頼性及び耐久性が向上でき、且つ廉価なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第６の実施例について、以下説明する。
実施例２では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、第一の電磁コイル１７に通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電してエンジンを始動させる一例を説明し、実施例５では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動について、第一の電磁コイル１７への通電タイミングに対し、ある所定の時間経過後に第二の電磁コイル１８へ通電させて、エンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例を説明したが、本実施例６ではエンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動とにおいて、第一の電磁コイル１７に通電するタイミングに対し第二の電磁コイル１８に通電するタイミングは、ある所定時間経過後としているが、エンジン惰性回転中の再始動の際のある所定時間と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際のある所定時間を、同じ所定時間としてエンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例である。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動、及びエンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、エンジンを再始動または通常のエンジンを始動する条件が整った時点で、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、まず第一の電磁コイル１７に通電され励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出される。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動では、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができるが、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイル１７に通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、第一の電磁コイル１７に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、第一の電磁コイル１７への通電により発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、まず第一の電磁コイル１７に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３３を作動させたある所定時間後に第二の電磁コイル１８に通電し、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、エンジンが停止しリングギヤ８が回転停止していたとしても、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８双方に通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、または車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動するとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３２を作動させることにより、通電された第一の電磁コイル１７が励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が回転停止しているリングギヤ８側に押し出される。

この場合、モータ４へ通電していないので、回転停止中のリングギヤ８のピニオン７側端面に、モータ４の回転駆動力を伴わないピニオン７のリングギヤ８側端面が衝突した場合、ピニオン７はリングギヤ８に噛み込めないが、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電することにより、可動鉄心１５が固定鉄心１６側にドライブスプリング１０を撓ましながら移動することによりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動する。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、第一の電磁コイル１７への通電タイミングに対し、常に同じ所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電すれば、前述の如く、エンジンは再始動もしくは通常の始動が可能となる。
なお所定時間とは、おおむね数１０msecが好ましい。

実施例６の効果として、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８への通電タイミングを指示する制御手段は、エンジンの運転状況などをモニターする必要がなく、エンジンの運転状況に関わらず、第一の電磁コイル１７への通電から、一定のある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電すればよく、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中の再始動、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、及び車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常のエンジン始動において、簡素な制御手段のみでアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動、及び通常始動できるエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第７の実施例について、以下説明する。
実施例６では、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動、エンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、ＥＣＵからの指示に基づいて、制御装置３４は、まずリレー３２を作動させて第一の電磁コイル１７に通電し、ある所定時間後にリレー３３を作動させて第二の電磁コイル１８への通電を行っていたが、本実施例７では、ＥＣＵから制御装置３４を介してのリレーの作動は、一系統のみで、第一の電磁コイル１７に通電し、ある所定時間後に第二の電磁コイル１８への通電にさせてエンジンを始動・再始動させる場合の一例を図４を用いて説明する。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動、及びエンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、エンジンを再始動または通常のエンジンを始動する条件が整った時点で、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、第一の電磁コイル１７に通電されて励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出される。

ここで、通電タイマー４３を外部接続端子３０に接続し、第一の電磁コイル１７に通電する際の外部接続端子３０に印加される電圧を検出する。第一の電磁コイル１７への通電電圧を検出した通電タイマー４３は第二の電磁コイル１８にも接続されており、外部接続端子３０の電圧を検出してから、ある所定時間後に第二の電磁コイル１８にも通電するように構成された通電タイマー４３を介して、ある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８に通電を行い、前述の如く、エンジンは再始動もしくは通常の始動が可能となる。

なお本実施例７では、通電タイマー４３をマグスイッチ１１に一体的に構成して内臓しているが、通電タイマー４３はマグスイッチ１１とは別体に構成してエンジン始動電動機１にボルトなどで固定しても良いし、車両側のリレー・ヒューズボックス内などに設置しても良い。

実施例７の効果は、第一の電磁コイル１７へ通電された時点で、その第一の電磁コイル１７への通電を検知する手段を有し、第一の電磁コイル１７への通電を検知してからある所定時間経過後に第二の電磁コイル１８へ通電するタイマー手段を備えていることから、第一の電磁コイル１７へ通電してから、ある所定時間後に第二の電磁コイル１８へ通電行うにも関わらず、従来の自動車と同じく、ＥＣＵや制御装置３４は、一系統のみ制御すればよく、新たにＥＣＵや制御装置３４の出力ポートを追加する必要はないばかりか、従来の自動車のエンジン始動電動機の制御手段（一系統）のまま配線やリレー等の変更する必要がなく、容易に車両搭載することができる、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動できるエンジン始動電動機装置を供給することができる。

以下、本発明の実施例８を図５に基づき詳細に説明する。
本発明の装置の一例を示すエンジン始動電動機装置の回路図であり、エンジン始動電動機１は配線２によりバッテリ３に接続されており、通電によりモータ４の回転力を出力軸５を介してヘリカルスプイライン（図示せず）により係合された一方向クラッチ６に一体構成されたピニオン７と、ピニオン７をエンジンクランク軸（図示せず）のリングギヤ８に噛み合うように移送するためのリンク棒９と、リンク棒９を介してピニオン７をリングギヤ８へ噛み込ます力を発生するドライブスプリング１０と、モータ４への通電を行う接点を備え、且つリンク棒９を駆動する役割と接点を閉路とする役割を備えた可動鉄心１５と、可動鉄心１５を固定鉄心側に吸引するための吸引力を発生させる電磁コイル４０と電磁コイル４０の外部接続端子３０とを備えたマグスイッチ１１と、電磁コイル４０への通電を制限する抵抗体３７と、制限された電流を電磁コイル４０へ通電するリレー３８と、制限されない電流を電磁コイル４０へ通電するリレー３９と、リレー３８とリレー３９の動作を制御する制御装置３４により構成される。

ピニオン７は一方向クラッチ６に一体構成されているが、一方向クラッチ６に一体的に構成されなくてもよく、またモータ４と出力軸５の間に、モータ４のトルクを増幅するための減速機を設けても良い。

モータ４は、マグスイッチ１１に構成された固定接点１２に電圧が印加されると、リードセン３５を介してアーマチャ（図示せず）に設置された整流子（図示せず）を介して通電されることにより回転力を発生させる周知のモータである。

モータ４およびマグスイッチ１１は、ボルトなどにより、ギヤケース３６に固定されており、出力軸５はギヤケース３６に周方向に自由に回転できるように保持されているが、必ずしも出力軸５はギヤケースに保持されなくてもよい。この場合、従来の公知の始動電動機の様に、一方向クラッチ部に設置した軸受け（一般的にはボールベアリング）を介して、ギヤケース３６に保持される。

制御装置３４は、エンジンや車両の運転状況からアイドルストップ条件が整った時点でエンジンをアイドルストップさせ、ブレーキ解除などによる運転者の再始動要求などによりエンジンを再始動させることを制御するＥＣＵ（図示せず）と交信し、ＥＣＵからの再始動指示に基づいて、リレー３８やリレー３９を作動させる機能を有している。なお制御装置３４は、ＥＣＵに内蔵してもよい。

電磁コイル４０は二つのコイルで構成され、一つ目の電磁コイル４０は、＋電位側は外部接続端子３０を介し、リレー３８とリレー３９の−側端子に接続され、もう一方の端部（−電位側）は固定鉄心１６に溶接などで固定され、コイルケース１９およびギヤケース３６を介して、電気的にアース側に接続されている。

二つ目の電磁コイル４０は、＋電位側は外部接続端子３０を介し、リレー３８とリレー３９の−側端子に接続され、もう一方の端部（−電位側）はモータ４への通電するための固定接点１２に電気的に接続されている。なおもう一方の端部（−電位側）は、固定鉄心１６に溶接などで固定され、コイルケース１９およびギヤケース３６を介して、電気的にアース側に接続されてもよい。もしくは、電磁コイル４０は、一つ目の電磁コイルのみで構成されてもよい。

制御装置３４の指示にてリレー３８が作動し、抵抗体３７を介した制限された電流が電磁コイル４０に通電された時に発生する可動鉄心１５の吸引力は、ピニオン７をリングギヤ８側に押し出すことができ、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面が衝突せずにピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込む場合は、可動鉄心１５が固定鉄心１６まで移動して始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路可能であるが、ピニオン７がリングギヤ８側に押し出された後、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態では、そこからドライブスプリング１０を更に撓まして可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動することにより始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできない仕様とする。

制御装置３４の指示にてリレー３９が作動し、制限されない電流が電磁コイル４０に通電された時に発生する可動鉄心１５の吸引力は、少なくとも、制限された電流が電磁コイル４０に通電され、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態から、更にドライブスプリング１０を撓ましながら可動鉄心１５を固定鉄心１６まで移動させて始動電動機装置の接点（１２，１３，１４）を閉路できる仕様とする。

上記構成において、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、エンジンを再始動させる際のエンジン始動電動機装置の動作を説明する。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、例えば信号が青色に変わった場合、運転者は車両の減速中または車両が停止した状態から、ブレーキを解除しアクセルペダルを踏む動作に移行する。この動作を運転者の再始動要求と捕らえたＥＣＵは、制御装置３４に対し、エンジン始動電動機を動作させるように指示を出す。指示を受けた制御装置３４は、制限された電流を電磁コイル４０へ通電するべく、リレー３８を動作させることにより、バッテリ３から抵抗体３７及びリレー３８を介して、制限された電流が電磁コイル４０の外部接続端子３０に電圧が印加され、制限された電流が電磁コイル４０に通電される。制限された電流が通電された電磁コイル４０が励磁されることにより、固定鉄心１６が磁化され、可動鉄心１５が固定鉄心１６側へと吸引される。この可動鉄心１５の固定鉄心１６側への吸引により、リンク棒９はドライブスプリング１０を略支点とした回転運動を開始し、一方向クラッチ６と一体に構成されたピニオン７を軸方向リングギヤ８側へと押し、ピニオン７のリングギヤ８側端面はリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突し、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７と噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。この噛み合いの過程中で、電磁コイル４０への制限された通電で発生する励磁にて固定鉄心１６を磁化させ、可動鉄心１５を固定鉄心側に吸引させて、リンク棒９を介してピニオン７がリングギヤ８へ噛み込みを開始するため、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ます必要がないために固定鉄心１６側に更に移動することができ、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）を閉路として、モータ４が回転することにより、エンジンがクランキングされ再始動することができる。

またはエンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させるとき、電磁コイル４０への制限された電流の通電による励磁にて、磁化された固定鉄心１６側へ可動鉄心１５側が吸引させて、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込む場合、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ます必要がないために、固定鉄心１６側へと移動することができ、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）を閉路とし、モータ４が回転することにより、エンジンを再始動することができる。

実施例８の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６にて、ピニオン７のリングギヤ８側への押し出し手段と始動電動機回路に設けられる接点を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、電磁コイル４０への通電制御を行うことで、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中であっても、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込む過程、または完全に噛み込んでから始動電動機を回転開始できるため、ある所定時間経過後に始動電動機に通電を開始する場合に比べより迅速にエンジンの再始動が可能となり、また仮にある所定時間経過後にピニオン７がリングギヤ８に噛み込んでいない状態でモータ４に通電してしまう恐れもないため、ギヤの噛み合い時に発生する騒音や衝撃を低減できるので、信頼性及び耐久性が向上でき、従来の公知のマグスイッチ構造を用いているため、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動できるにも関わらず従来と変わらずエンジン始動電動機を車両に搭載可能となり、且つ廉価なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第９の実施例について、以下説明する。
第８の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させ、制限された電流を電磁コイル４０に通電して、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込んだ後に、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４が回転してエンジンを始動させるが、本実施例９では、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電し、ある所定時間経過後に制限されない電流を電磁コイル４０に通電して、エンジンを始動させる一例である。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジン再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させ、まず抵抗体３７を介した制限された電流を電磁コイル４０に通電し励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。とはいっても、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、電磁コイル４０に制限された電流を通電開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、制限された電流を電磁コイル４０に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、制限された電流による電磁コイル４０への通電により発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、ある所定時間後にＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３９を作動させ制限されない電流を電磁コイル４０に通電し、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、エンジンが停止しリングギヤ８が回転停止していたとしても、制限されない電流を電磁コイル４０に通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。

実施例９の効果として、エンジンのアイドルストップ後の惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、電磁コイル４０への通電電流制御を行うことで、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に再始動を行う際に、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点でリングギヤ８の回転が停止していたとしても、確実にエンジンの再始動が可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第１０の実施例について、以下説明する。
第８の実施例、及び第９の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジンの惰性回転中にエンジンを再始動について記述したが、第１０の実施例では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動について一例である。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３９を作動させると、電磁コイル４０に制限されていない電流が通電されることにより励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出される。
ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ場合、可動鉄心１５が固定鉄心１６までスムーズに移動することにより、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４に通電されることにより、エンジンがクランキングされてエンジンが始動することができる。

リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態場合は、電磁コイル４０に制限されていない電流が通電されているため、可動鉄心１５は更にドライブスプリング１０を撓ましながら固定鉄心１６まで移動し、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４に通電されることにより、エンジンがクランキングされてエンジンが始動することができる。

なお上述の記述は、アイドルストップ後のエンジンが完全に停止した後の再始動についての説明であるが、エンジンの通常始動においてもエンジンが完全に停止した状態での始動であるために、上述の記載と同じ説明であり省略する。

実施例１０の効果として、エンジンのアイドルストップ後の惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、電磁コイル４０へ制限されていない電流を通電制御することで、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動において、ピニオン７をリングギヤ８側へ押し出す手段と、エンジン始動電動機１の接点を開閉手段とを備え、ピニオン７をリングギヤ８側へ押し出してから、ある所定時間経過後にエンジン始動電動機１の接点を閉路としてエンジンを始動するのに比べ、実施例９を用いることによりある所定時間経過を待つ必要がなく、より俊敏にエンジンを再始動または通常始動可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第１１の実施例について、以下説明する。
実施例１０では、エンジンが完全に停止した状態での再始動または通常の始動の際に、電磁コイル４０に制限されていない電流を通電してエンジンを再始動または始動させることについて記述したが、第１１実施例では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動について、抵抗体３７を介した制限された電流を電磁コイル４０へ通電するタイミングに対し、ある所定の時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０へ通電させて、エンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例である。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、または車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動するとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３８を作動させることにより、抵抗体３７を介した制限された電流通電により電磁コイル４０が励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が回転停止しているリングギヤ８側に押し出される。

この場合、モータ４へ通電していないので、回転停止中のリングギヤ８のピニオン７側端面に、モータ４の回転駆動力を伴わないピニオン７のリングギヤ８側端面が衝突した場合、ピニオン７はリングギヤ８に噛み込めないが、ある所定時間経過後に制御装置３４からの指示にて、リレー３９をさせることにより、制限されていない電流通電により電磁コイル４０が励磁され、可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側にドライブスプリング１０を撓ましながら移動することによりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動する。その一方、抵抗体を介した制限された電流が電磁コイル４０に通電され、可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に移動することにより、ピニオン７がリングギヤ８側に押し出される際に、ピニオン７は出力軸上に形成されたヘリカルスプライン上を滑って軸方向リングギヤ８側に移動する際に、ピニオン７はヘリカルスプラインの角度分は回転することができるため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突した際にもピニオン７が若干回転しているためにリングギヤ８にスムーズに噛み込めるケースもある。実験によれば、第一の電磁コイル１７のみ通電した場合、ピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ後にエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路されてエンジンが始動できたケースと、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突して噛み込めないケースを比較すると、前者と後者の比率は略５０％対５０％となる。

ある所定時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電するより前に、制限された電流を電磁コイル４０に通電した段階でピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んだ後にエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となりエンジンを始動するケースを前者とし、制限された電流を電磁コイル４０に通電しピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込めず、ある所定時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電してエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路としてエンジンを始動するケースを中者とし、最初から制限されていない電流を電磁コイル４０に通電してエンジンを始動するケースを後者とすると、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込む際の衝撃力と衝突音を比較において、前者はエンジン始動電動機１に通電開始前にスムーズに噛み込むために衝撃力と衝突音は軽微となり、中者は少なくともピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突する時の衝突力と衝突音は、制限された電流を電磁コイル４０に通電した状態で発生するため、スムーズに噛み込む前者よりは大きな衝撃力と衝突音となるが、最初から制限されていない電流を電磁コイル４０に通電するため、電磁コイルが発生する最大の吸引力により可動鉄心が吸引され、リンク棒９を介したピニオン７の軸方向リングギヤ８側への移動速度が他者よりも大きくなる後者よりは軽微な衝撃力と衝突音となる。

なお前者の場合、制限された電流を第一の電磁コイル１７に通電してピニオン７がリングギヤ８にスムーズに噛み込んで、且つ可動鉄心１５の固定鉄心１６側への移動によりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路になった以降に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電することになるが、制限されていない電流を電磁コイル４０に通電しても、すでにエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となっていることから、制限されない電流を通電したときの電磁コイルが発生する追加吸引力に起因する衝撃力や衝突音の発生はない。

実施例１１の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、電磁コイル４０を通電制御を行うことで、完全に停止した後のエンジンの再始動または通常のエンジン始動において、制限された電流を電磁コイル４０に通電し、ある所定時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電するが、制限されていない電流を電磁コイル４０に通電するより前の制限された電流を電磁コイル４０に通電した段階で、略５０％の確率でピニオン７がスムーズにリングギヤ８に噛み込むため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突する際に発生する衝撃力や衝突音が軽微で済むため、静音化及び信頼性及び耐久性が向上でき、且つ廉価なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第１２の実施例について、以下説明する。
実施例９では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、制限された電流を電磁コイル４０に通電し、ある所定時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電してエンジンを始動させる一例を説明し、実施例１１では、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、またはアイドルストップ後の再始動ではなく、車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動について、制限された電流を電磁コイル４０への通電タイミングに対し、ある所定の時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０へ通電させて、エンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例を説明したが、本実施例１２ではエンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動とにおいて、制限された電流を電磁コイル４０に通電するタイミングに対し制限されていない電流を電磁コイル４０に通電するタイミングは、ある所定時間経過後としているが、エンジン惰性回転中の再始動の際のある所定時間と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際のある所定時間を、同じ所定時間としてエンジンを再始動または通常始動をさせる場合の一例である。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動、及びエンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、エンジンを再始動または通常のエンジンを始動する条件が整った時点で、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させ、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電することにより励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出される。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動では、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができるが、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、制限された電流を電磁コイル４０に通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、制限された電流を電磁コイル４０に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、制限された電流を電磁コイル４０へ通電することにより発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させたある所定時間後にＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３９を作動させ制限されていない電流を電磁コイル４０に通電し、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、エンジンが停止しリングギヤ８が回転停止していたとしても、制限されていない電流を電磁コイル４０を通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。

エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全停止した後に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、または車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常始動するとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にて、リレー３８を作動させることにより、制限された電流が通電された電磁コイル４０が励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が回転停止しているリングギヤ８側に押し出される。

この場合、モータ４へ通電していないので、回転停止中のリングギヤ８のピニオン７側端面に、モータ４の回転駆動力を伴わないピニオン７のリングギヤ８側端面が衝突した場合、ピニオン７はリングギヤ８に噛み込めないが、ある所定時間経過後に制限されていない電流を電磁コイル４０に通電することにより、可動鉄心１５が固定鉄心１６側にドライブスプリング１０を撓ましながら移動することによりエンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動する。

アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動及び通常のエンジン始動を含んだ全てのエンジン始動とエンジン再始動において、電磁コイル４０への制限された電流の通電タイミングに対し、常に同じ所定時間経過後に、制限されていない電流を電磁コイル４０に通電すれば、前述の如く、エンジンは再始動もしくは通常の始動が可能となる。

なお所定時間とは、おおむね数１０msecが好ましい。
実施例１２の効果として、制限された電流と制限されていない電流を電磁コイル４０へ通電するタイミングを指示する制御手段は、エンジンの運転状況などをモニターする必要がなく、エンジンの運転状況に関わらず、電磁コイル４０への制限された電流通電から、一定のある所定時間経過後に、電磁コイル４０に制限されていない電流通電すればよく、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中の再始動、エンジンのアイドルストップ後にエンジンが完全に停止した後の再始動、及び車両が運行を開始する際に、運転者がＫｅｙ操作などで完全に回転停止したエンジンを始動する意である通常のエンジン始動において、簡素な制御手段のみでアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動、及び通常始動できるエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第１３の実施例について、図６を用いて、以下説明する。
実施例８、実施例９、実施例１０、実施例１１、実施例１３では、電磁コイルへの電流を制限する手段として、バッテリ３と電磁コイル４０間に抵抗体３７を設置しているのに対し、本実施例１２では、バッテリ３と電磁コイル４０間に、半導体スイッチング素子４１を設置する。

本構成において、半導体スイッチング素子をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、電磁コイル４０へ、制限された電流、もしくは制限されない電流を通電することが可能となる。

実施例１３の効果として、まったく従来の公知のマグスイッチを用いながら、半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより、アイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジンを再始動、アイドルストップ後のエンジン停止後の再始動、及び通常のエンジン始動を行うことができ、またマグスイッチの電磁コイルへの配線は、従来の公知のマグスイッチと同じく、一系統の配線でよく、廉価で且つ車両へ容易に搭載することができる。また従来のリレー３８、リレー３９は、アイドルストップ車両へ適用する場合はリレーの使用回数が大幅に増加するため、リレー接点部の磨耗により寿命が懸念されるが、半導体スイッチング素子を使うことにより、一般的には大幅な長寿命が期待できるため、アイドルストップを適用した車両へ、より適したエンジン始動電動機装置を供給することができる。

本発明の第１４の実施例について、以下説明する。
第９の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電し、ある所定時間経過後に制限されない電流を電磁コイル４０に通電して、エンジンを始動させるが、本実施例１４では、制限された電流を電磁コイル４０に通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、制限されない電流を電磁コイル４０に通電して、エンジンを始動させる一例である。

エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、運転者のブレーキ解除などによるエンジンの再始動要求が発生し、エンジンを再始動する条件が整った時点でエンジンを再始動させるとき、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させ、まず抵抗体３７を介した制限された電流を電磁コイル４０に通電し励磁され、固定鉄心１６が磁化されることにより可動鉄心１５が固定鉄心１６側に吸引され、リンク棒９を介してピニオン７が惰性回転中のリングギヤ８側に押し出され、ピニオン７のリングギヤ８側端面とリングギヤ８のピニオン７側端面同士が衝突した状態でも、リングギヤ８が惰性回転しているために、リングギヤ８がピニオン７に噛み込める位置まで回転した時点で、ピニオン７がリングギヤ８に噛み合うことができる。とはいっても、極低頻度であるが、確率の上では、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、電磁コイル４０に制限された電流を通電開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでには、制限された電流を電磁コイル４０に通電して発生する吸引力により可動鉄心１５が磁化された固定鉄心１６側に吸引されて、リンク棒９を介してピニオン７が出力軸上をリングギヤ８側に移動するために略数１０msの時間を要するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点で、既にエンジンが停止してしまう可能性がある。この場合、制限された電流による電磁コイル４０への通電により発生する吸引力では始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とできず、ピニオン７がリングギヤ８の噛み込み可能な位置まで回転できず、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態のまま、エンジンを再始動できない恐れがあり、これを回避するために、まず制限された電流を電磁コイル４０に通電してエンジンの再始動を行う傍らで、エンジンのリングギヤ８回転検出計４２でエンジンの回転数を検出し、エンジンが停止している状態を検出した時点で、制限されない電流を電磁コイル４０に通電し、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した状態であっても、制限されない電流を電磁コイル４０に通電することになるため、ドライブスプリング１０を更に撓ませながら可動鉄心１５が固定鉄心１６側に移動し始動電動機の接点（１２，１３，１４）を閉路とすることができ、モータ４の回転駆動力がピニオン７に伝達されてピニオン７が回転することによりピニオン７がリングギヤ８に噛み込み可能な位置まで回転してリングギヤ８に噛み込んで、エンジンを再始動することができる。

実施例１４の効果として、エンジンのアイドルストップ後の惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６でピニオン７の押し出し手段と接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、電磁コイル４０への通電電流制御を行うことで、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に再始動を行う際に、仮にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に当接した時点でリングギヤ８の回転が停止していたとしても、確実にエンジンの再始動が可能なエンジン始動電動機装置を供給できる。

本発明の第１５の実施例について、以下説明する。
第１の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３２を作動させ、第一の電磁コイル１７に通電して、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込んだ後に、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４が回転してエンジンを始動させるが、本実施例１５では、まず第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８に通電し、その後第一の電磁コイルのみ通電して、エンジンを始動させる一例である。

以下、エンジンを再始動させる際のエンジン始動電動機装置の動作を説明する。
エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、例えば信号が青色に変わった場合、運転者は車両の減速中または車両が停止した状態から、ブレーキを解除しアクセルペダルを踏む動作に移行する。この動作を運転者の再始動要求と捕らえたＥＣＵは、制御装置３４に対し、エンジン始動電動機を動作させるように指示を出す。指示を受けた制御装置３４はある所定の短時間のみ第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８へ通電するべく、リレー３２とリレー３３を動作させることにより、バッテリ３からリレー３２とリレー３３を介して、第一の電磁コイル１７の外部接続端子３０と第二の電磁コイル１８の外部接続端子３１に電圧が印加され、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイルに通電される。

ある所定の短時間とは、通電された第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８が励磁されることにより、固定鉄心１６が磁化され、可動鉄心１５が固定鉄心１６側へと吸引される。この可動鉄心１５の固定鉄心側への吸引により、リンク棒９はドライブスプリング１０を略支点とした回転運動を開始し、一方向クラッチ６と一体に構成されたピニオン７を軸方向リングギヤ８側へと押し、ピニオン７のリングギヤ８側端面はリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突または衝突するよりも短い時間に設定し、ある所定の短時間が経過以降は第二の電磁コイル１８への通電を停止し、第一の電磁コイルへのみ通電する。

なおある所定の短時間をピニオン７がリングギヤ８に衝突または衝突する以前に設定するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突した以降は、実施例１に記載と同じ動作となるため、説明を省略する。

実験によれば、第一の電磁コイル１７のみ通電した場合を前者とし、第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８に通電し、その後第一の電磁コイルのみ通電する場合を後者とすると、通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでの時間を比較すると、前者の略数１０msに対し、後者は前者の半分程度の時間で済む。

実施例１５の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６にて、ピニオン７のリングギヤ８側への押し出し手段と始動電動機回路に設けられる接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、まず第一の電磁コイル１７と第二の電磁コイル１８へ通電し、ピニオン７がリングギヤ８に衝突するより以前に第一の電磁コイルのみ通電することにより、実施例１または実施例２または実施例３に記載した第一の電磁コイル１７のみ通電した場合のピニオン７がリングギヤ８に衝突するのに要する時間よりも短時間でピニオン７がリングギヤ８に衝突するため、より俊敏にピニオン７がリングギヤ８まで移動でき、ピニオン７がリングギヤ８に到達した時点で、エンジンが停止してしまう可能性も減ることより、実施例１または実施例２または実施例３で記載したエンジンのアイドルストップ後の惰性回転中のエンジン再始動よりも、より俊敏に、より確実にエンジンのアイドルストップ後の惰性回転中のエンジン再始動を行うことができる。

本発明の第１６の実施例について、以下説明する。
第８の実施例では、エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる際に、ＥＣＵからの指示に基づき、制御装置３４からの指示にてリレー３８を作動させ、制限された電流を電磁コイル４０に通電して、ピニオン７がリングギヤ８に噛み込んだ後に、エンジン始動電動機１の接点（１２，１３，１４）が閉路となり、モータ４が回転してエンジンを始動させるが、本実施例１６では、まず制限されない電流を電磁コイル４０に通電し、その後制限された電流を電磁コイル４０に通電して、エンジンを始動させる一例である。

以下、エンジンを再始動させる際のエンジン始動電動機装置の動作を説明する。
エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中に、例えば信号が青色に変わった場合、運転者は車両の減速中または車両が停止した状態から、ブレーキを解除しアクセルペダルを踏む動作に移行する。この動作を運転者の再始動要求と捕らえたＥＣＵは、制御装置３４に対し、エンジン始動電動機を動作させるように指示を出す。指示を受けた制御装置３４はある所定の短時間のみ制限されない電流を電磁コイル４０へ通電するべくリレー３９を動作させることにより、バッテリ３からリレー３９を介して、電磁コイル４０の外部接続端子３０に電圧が印加され、制限されない電流が電磁コイル４０に通電される。

ある所定の短時間とは、通電された電磁コイル４０が励磁されることにより、固定鉄心１６が磁化され、可動鉄心１５が固定鉄心１６側へと吸引される。この可動鉄心１５の固定鉄心側への吸引により、リンク棒９はドライブスプリング１０を略支点とした回転運動を開始し、一方向クラッチ６と一体に構成されたピニオン７を軸方向リングギヤ８側へと押し、ピニオン７のリングギヤ８側端面はリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突する時間または衝突するよりも短い時間に設定し、ある所定の短時間が経過以降はリレー３８を動作させ、制限された電流を電磁コイル４０へ通電する。

なおある所定の短時間をピニオン７がリングギヤ８に衝突または衝突する以前に設定するため、ピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に衝突した以降は、実施例８に記載と同じ動作となるため、説明を省略する。

実験によれば、制限された電流を電磁コイル４０に通電した場合を前者とし、制限されない電流を電磁コイル４０に通電し、その後制限された電流を電磁コイル４０に通電する場合を後者とすると、通電を開始してから、実際にピニオン７のリングギヤ８側端面がリングギヤ８のピニオン７側端面に移動するまでの時間を比較すると、前者の略数１０msに対し、後者は前者の半分程度の時間で済む。

実施例１６の効果として、一対の可動鉄心１５と固定鉄心１６にて、ピニオン７のリングギヤ８側への押し出し手段と始動電動機回路に設けられる接点（１２，１３，１４）を開閉する手段を備えた従来の公知のマグスイッチ構造を用いながら、まず制限されない電流を電磁コイル４０へ通電し、ピニオン７がリングギヤ８に衝突するまたは衝突より以前に制限された電流を電磁コイル４０を通電することにより、実施例８または実施例９に記載した制限された電流を電磁コイル４０へ通電した場合のピニオン７がリングギヤ８に衝突するのに要する時間よりも短時間でピニオン７がリングギヤ８に衝突するため、より俊敏にピニオン７がリングギヤ８まで移動でき、ピニオン７がリングギヤ８に到達した時点で、エンジンが停止してしまう可能性も減ることより、実施例８または実施例９で記載したエンジンのアイドルストップ後の惰性回転中のエンジン再始動よりも、より俊敏に、より確実にエンジンのアイドルストップ後の惰性回転中のエンジン再始動を行うことができる。

１ エンジン始動電動機
２ 配線
３ バッテリ
４ モータ
５ 出力軸
６ 一方向クラッチ
７ ピニオン
８ リングギヤ
９ リンク棒
１０ ドライブスプリング
１１ マグスイッチ
１２，１３ 固定接点
１４ 可動接点
１５ 可動鉄心
１６ 固定鉄心
１７ 第一の電磁コイル
１８ 第二の電磁コイル
１９ コイルケース
２０ 巻き枠
２１ 可動接点シャフト
２２，２３，２４ ブッシュ
２５ 可動鉄心戻しバネ
２６ 接点押しバネ
２７ 接点戻しバネ
２８，２９ トメワ
３０，３１ 外部接続端子
３２，３３，３８，３９ リレー
３４ 制御装置
３５ リードセン
３６ ギヤケース
３７ 抵抗体
４０ 電磁コイル
４１ 半導体スイッチング素子
４２ エンジンのリングギヤ回転検出計
４３ 通電タイマー
４４ 樹脂ケース

Claims (24)

1. 始動電動機の回転力が伝達されて回転する出力軸と、出力軸上に形成されたヘリカルスプラインを介して始動電動機の回転駆動力をエンジンのクランク軸のリングギヤに伝達し且つ出力軸上を軸方向に移動可能なピニオンと、ピニオンをリングギヤに押し出して噛み込ますリンク棒と、ピニオンのリングギヤへの噛み込み力を発生するドライブスプリングと、電磁コイルへの通電による励磁により一つの可動鉄心が磁化された一つの固定鉄心側に吸引されることにより、リンク棒を駆動してピニオンを軸方向リングギヤ側に押し出す手段と、始動電動機回路に設けられる接点を開閉する手段とを有し、電磁コイルは第一の電磁コイルと第二の電磁コイルで構成されたマグスイッチであり、第一の電磁コイルにのみ通電したときに発生する可動鉄心の吸引力は、ピニオンをリングギヤ側に押し出すことができ、ピニオンのリングギヤ側端面とリングギヤのピニオン側端面が衝突せずにピニオンがリングギヤにスムーズに噛み込む場合は、可動鉄心が固定鉄心まで移動して始動電動機の接点を閉路可能であるが、ピニオンがリングギヤ側に押し出された後、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に当接した状態では、そこからドライブスプリングを更に撓まして可動鉄心が固定鉄心側に移動することにより始動電動機の接点を閉路とできない仕様とし、第二の電磁コイルに通電した場合に発生する吸引力は、少なくとも、前記第一の電磁コイルに通電してピニオン端面がリングギヤ端面に当接した状態から、更にドライブスプリングを撓ましながら可動鉄心を固定鉄心まで移動させて始動電動機装置の接点を閉路できる吸引力以上とし、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルへの通電を制御する制御手段と、エンジンまたはエンジンのリングギヤの回転数を検出する手段を備えたエンジン始動電動機装置であって、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイルに通電してエンジンを再始動させることを特徴とするエンジン始動電動機装置。
2. 請求項１において、
   エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まず第一の電磁コイルにのみ通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
3. 請求項１において、
   エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、第一の電磁コイルに通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
4. 請求項１において、
   エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際に、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルを同時に通電してエンジンを再始動または始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
5. 請求項１において、
   エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際に、まず第一の電磁コイルにのみ通電し、ある所定時間経過後に第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
6. 請求項１において、
   エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動とにおいて、
   第一の電磁コイルに通電するタイミングに対し第二の電磁コイルに通電するタイミングは、ある所定時間経過後としているが、エンジン惰性回転中の再始動の際のある所定時間は、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際の所定時間に対し、同じ所定時間として設定したことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
7. 請求項２において、
   電磁コイルへの通電制御は、第一の電磁コイルへのみの制御とし、第一の電磁コイルへ通電された時点で、その第一の電磁コイルへの通電を検知する手段を有し、第一の電磁コイルへの通電を検知してからある所定時間経過後に第二の電磁コイルへ通電するタイマー手段を備えたことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
8. 請求項７において、第一の電磁コイルへの通電を検知してからある所定時間経過後に第二の電磁コイルへ通電するタイマー手段を、始動電動機のマグスイッチに一体的に構成、または始動電動機にボルトなどで固定されたことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
9. 始動電動機の回転力が伝達されて回転する出力軸と、出力軸上に形成されたヘリカルスプラインを介して始動電動機の回転駆動力をエンジンのクランク軸のリングギヤに伝達し且つ出力軸上を軸方向に移動可能なピニオンと、ピニオンをリングギヤに押し出して噛み込ますリンク棒と、ピニオンのリングギヤへの噛み込み力を発生するドライブスプリングと、電磁コイルへの通電による励磁により一つの可動鉄心が磁化された一つの固定鉄心側に吸引されることにより、リンク棒を駆動してピニオンを軸方向リングギヤ側に押し出す手段と、始動電動機回路に設けられる接点を開閉する手段とを有し、電磁コイルに流れる電流量を制御する手段を有し、ある制限された電流を電磁コイルに通電した際に発生する可動鉄心の吸引力は、ピニオンをリングギヤ側に押し出すことができ、ピニオンのリングギヤ側端面とリングギヤのピニオン側端面が衝突せずにピニオンがリングギヤにスムーズに噛み込む場合は、可動鉄心が固定鉄心まで移動して始動電動機の接点を閉路可能であるが、ピニオンがリングギヤ側に押し出された後、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に当接した状態では、そこからドライブスプリングを更に撓まして可動鉄心が固定鉄心側に移動することにより始動電動機の接点を閉路とできない仕様とし、電磁コイルに制限しない電流を通電した場合に発生する吸引力は、少なくとも、前記の制限された電流を電磁コイルに通電してピニオン端面がリングギヤ端面に当接した状態から、更にドライブスプリングを撓ましながら可動鉄心を固定鉄心まで移動させて始動電動機装置の接点を閉路できる吸引力以上とし、エンジンまたはエンジンのリングギヤの回転数を検出する手段を備えたエンジン始動電動機装置であって、エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、ある制限された電流のみ電磁コイルに通電してエンジンを再始動させることを特徴とするエンジン始動電動機装置。
10. 請求項９において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まず制限された電流を電磁コイルに通電し、ある所定時間経過後に制限されない電流を電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
11. 請求項９において、
    エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際に、制限されない電流を電磁コイルに通電してエンジンを再始動または始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
12. 請求項９において、
    エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際に、まず制限された電流を電磁コイルにのみ通電し、ある所定時間経過後に制限されない電流を電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
13. 請求項９において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中のエンジン再始動と、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動とにおいて、制限された電流を電磁コイルに通電するタイミングに対し制限されない電流を電磁コイルに通電するタイミングは、ある所定時間経過後としているが、エンジン惰性回転中の再始動の際のある所定時間は、エンジンが完全に停止した後の再始動または通常のエンジン始動の際の所定時間に対し、同じ所定時間として設定したことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
14. 請求項９において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、ある制限された電流のみ電磁コイルに通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、制限されない電流を電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
15. 請求項１において、
    エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まずある所定の短時間、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルに通電して、その後第一の電磁コイルにのみ通電して、エンジンを再始動させることを特徴とするエンジン始動電動機装置。
16. 請求項１において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まず所定の短時間、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルに通電して、その後第一の電磁コイルにのみ通電し、その後ある所定時間経過後に第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
17. 請求項１において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まず所定の短時間、第一の電磁コイルと第二の電磁コイルに通電して、その後第一の電磁コイルにのみ通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、第二の電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
18. 請求項９において、
    エンジンアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まずある所定の短時間、制限されない電流を電磁コイルに通電して、その後制限された電流を電磁コイルに通電して、エンジンを再始動させることを特徴とするエンジン始動電動機装置。
19. 請求項９において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まずある所定の短時間、制限されない電流を電磁コイルに通電して、その後制限された電流を電磁コイルに通電して、ある所定時間経過後に制限されない電流を電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
20. 請求項９において、
    エンジンのアイドルストップ後のエンジン惰性回転中にエンジンを再始動させる時に、まずある所定の短時間、制限されない電流を電磁コイルに通電して、その後制限された電流を電磁コイルに通電し、エンジンのリングギヤ回転数検出結果より、エンジンが停止している状態を検出した場合、制限されない電流を電磁コイルに通電して、エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動電動機装置。
21. 請求項９において、電磁コイルへの通電電流を制御する手段を、半導体スイッチング素子を用いたことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
22. 請求項１５から２０のいずれかにおいて、
    ある所定の短時間とは、電磁コイルへ通電を開始してから、ピニオンが軸方向リングギヤ側に移動し、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に到達するまでの時間または、ピニオンのリングギヤ側端面がリングギヤのピニオン側端面に到達するよりも短い時間に設定したことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
23. 電動機と、
    前記電動機の回転が伝達される出力軸と、
    前記出力軸の軸方向に移動可能で、前記出力軸の回転をエンジンのリングギヤに伝達するピニオンと、
    前記ピニオンを前記リングギヤに押し出して噛み込ませるリンク棒と、
    前記ピニオンに前記リングギヤへの噛み込み力を発生させるドライブスプリングと、
    閉路することにより前記電動機への通電を行う接点と、
    電磁コイルへの通電による励磁により一つの可動鉄心が磁化されて一つの固定鉄心側に吸引されることにより、前記リンク棒の押し出しと前記接点の閉路とを行うマグスイッチと、
    を備えたエンジン始動電動機装置において、
    前記電磁コイルは独立に通電可な第一の電磁コイルと第二の電磁コイルからなり、
    前記第一の電磁コイルに通電して前記リンク棒を前記リングギアへ押し出した後に、前記第二の電磁コイルに通電して前記接点の閉路を行う通電制御手段を備えたことを特徴とするエンジン始動電動機装置。
24. 請求項２３において、
    前記通電制御手段は、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み込んだ場合には、前記第二の電磁コイルへの通電を行わないことを特徴とするエンジン始動電動機装置。