JP2014206136A - エンジン始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リングギアの磨耗を少なくして長寿命なエンジン始動装置を提供する。【解決手段】エンジン３０の惰性回転中にエンジン３０の始動を行う場合に、エンジン３０の所定の回転角度以外の回転角度に於いてピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合いを行なわせるように、ピニオンギア１４とリングギア１１の噛み合いを制御する制御手段１０を備えた。【選択図】 図４

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載されたエンジンの始動を行うエンジン始動装置、特に、所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンのアイドルストップを行い、その後、再始動条件が成立するとエンジンを再始動させる自動アイドルストップシステムに適用されるエンジン始動装置に関するものである。

従来、自動車の燃費改善及び環境負荷低減等を目的として、所定の条件が満たされると自動でアイドルストップを行う自動アイドルストップシステムが開発されてきた。しかしながら、燃料の供給が停止されてから、エンジンの回転が摩擦力により完全に停止するまでには時間がかかり、従来のアイドルストップシステムでは、この期間のエンジンの再始動が不可能であった。そこで、この課題を解決するため、例えば、エンジンの始動制御装置に於いて、エンジンの回転数が、回転駆動機構をエンジンに係合させることの可能な回転数に低下したことが始動回転数判定手段によって判定された場合に、回転駆動機構をエンジンに係合させてエンジンを回転駆動するようにしたエンジンの始動制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

又、従来、ピニオンギアを回転駆動するモータと、ピニオンギアをエンジンのクランク軸に連結されたリングギアに噛み合わせるアクチュエータとを、個別に作動させることが可能なスタータを備え、エンジンの自動停止によりエンジンの回転速度が降下するエンジン回転降下期間中に、エンジンの回転速度が所定の回転速度領域に於いてエンジン再始動要求が発生したときに、アクチュエータによりピニオンギアをリングギアに噛み合わせた後に、又はその噛み合わせの途中に、モータによりピニオンギアを回転させてスタータによるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしたエンジン自動停止始動制御装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−６５１９１号公報 特開２０１１−９９４５５号公報

特許文献１に開示された従来のエンジンの始動制御装置に於いては、エンジンが完全停止するまで待機してからピニオンギアとリングギアを噛み合わせて再始動するよりも早期にエンジンの再始動を行うことができる。しかしながら、そのエンジンの再始動時に於ける、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いを完了させるときのエンジンのクランク軸の回転角度に関しては、何ら考慮されていなかった。

周知のように、エンジンの完全停止時に於けるクランク軸の回転角度は、ピストンの負荷状態に起因して所定の回転角度となる確率が高く、エンジンの完全停止後にエンジンを再始動させる毎に、ピニオンギアはリングギアの特定の部位に噛み合うことが多くなる。従って、特許文献１に示された従来のエンジンの始動装置によれば、エンジンの完全停止までにエンジンを再始動させるとき、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いを完了させるときのエンジンのクランク軸の回転角度に関して考慮されていないので、エンジンの完全停止後にエンジンを再始動させる場合にリングギアと噛み合うことが多いリングギアの特定の部位に噛み合うことがあり、リングギアの特定の部位が他の部位に比べて磨耗が激しくなり、ピニオンギアによりリングギアを駆動してクランキングさせるときに異音が発生したり、更にはリングギアの寿命が短くなる等の課題があった。又、エンジンの完全停止後にエンジンを再始動させるとき、毎回、磨耗の激しいリングギアの特定の部位にリングギアを噛み合わせるため、ドライバの操作とは無関係に噛み合い音が発生し、ドライバに違和感を与えてしまう恐れがあった。

又、特許文献２に開示された従来のエンジン自動停止始動制御装置に於いても、エンジンの完全停止まで待機するよりも早期にエンジン再始動を実現可能であるが、エンジンの再始動時にピニオンギアとリングギアの噛み合いを完了させるときのクランク軸の回転角度に関して考慮されていないので、前述の特許文献１の場合と同様な課題がある。

この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、エンジンの再始動時に於けるピニオンギアとリングギアとの噛み合いを行わせるときのエンジンの回転角度を考慮し、より長寿命なエンジン始動装置を提供することを目的とする。

この発明によるエンジン始動装置は、
車両に搭載されたエンジンの始動を行なうエンジン始動装置であって、
前記車両に搭載されたスタータモータと、
前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと噛み合い、前記スタータモータの回転を前記リングギアを介して前記エンジンに伝達するピニオンギアと、
前記リングギアと前記ピニオンギアとの噛み合いを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記エンジンの惰性回転中に前記エンジンの始動を行う場合に、前記エンジンの所定の回転角度以外の回転角度に於いて前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いを行わせる、
ことを特徴とするものである。

この発明によるエンジン始動装置によれば、リングギアとピニオンギアとの噛み合いを制御する制御手段は、前ンジンの惰性回転中にエンジンの始動を行う場合に、エンジンの所定の回転角度以外の回転角度に於いて前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いを行わせるように構成されているので、エンジンの再始動時にピニオンギアがリングギアの特定の部位に噛み合うことが少なくなり、リングギアの特定の部位の磨耗が少なくなり、リングギアの長寿命化、ひいてはエンジン始動装置の長寿命化が可能となる。

この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置のスタータの断面図である。 この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、惰性回転中のエンジンの回転数の変化を示すグラフである。 エンジンの惰性回転終了後のエンジン完全停止状態に於ける、クランク軸の回転角度とエンジン完全停止位置の関係を説明する模式図である。 この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動の流れを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動制御の詳細を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動制御の詳細を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明によるエンジン始動装置を各実施の形態に従って図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置の概略構成を示すブロック図、図２は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置のスタータの断面図であって、図１に於けるスタータ１００の構造を詳細に示している。図１及び図２に於いて、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置１は、スタータ１００と、エンジン３０のクランク軸３１に連結されたリングギア１１と、リレー１２と、車両に搭載された電源としてのバッテリ１６と、スタータ制御手段１０とを備えている。

スタータ１００は、スタータモータ１３と、このスタータモータ１３の回転子軸１３１に一体に形成されたスプライン軸に装着されたワンウェイクラッチ１３２を介して、軸方向に移動可能に装着されたピニオンギア１４と、スタータモータ１３に一体に固定されたソレノイド２２と、このソレノイド２２が付勢されたとき、その電磁力により吸引されて図の左方へ移動するプランジャ２１と、プランジャ２１が図の左方向へ移動するときプランジャ２１により駆動され、ワンウェイクラッチ１３２を介してリングギア１４を図の右方へ押し出すレバー２３と、プランジャ２１が図の左方へ移動したときプランジャ２１に押圧されて閉じるスイッチ１５とを備えている。プランジャ２１は、プランジャばね（図示せず）により常に図の右方向に付勢されており、ソレノイド２２が消勢されると、プランジャばねにより押圧されて図の右方向に移動し、図２の位置に復帰する。尚、ソレノイド２２とプランジャ２１とレバー２３は、ピニオンギア移動部２０を構成している。

ワンウェイクラッチ１３２は、ピニオンギア１４の回転速度がスタータモータ１３の回転速度よりも高くなった場合には空転し、そうでない場合には回転トルクをピニオンギア１４に伝達する。リレー１２は、スタータ制御手段１０からの指令に基づいて動作し、バッテリ１６からソレノイド２２に通電してソレノイド２２を付勢し、若しくはバッテリ１６からのソレノイド２２への通電を遮断してソレノイド２２を消勢する。

以上のように構成されたエンジン始動装置１に於いて、スタータ制御手段１０は、前述したように、バッテリ１６とソレノイド２２との間に設けられたリレー１２をオンとすることで、バッテリ１６からソレノイド２２への通電が行われる。これにより、プランジャ２１がソレノイド２２に吸引されて図の左方へ移動する。このプランジャ２１の移動により、プランジャ２１に一端が係合されているレバー２３の他端がワンウェイクラッチ１３２を介してピニオンギア１４を図の右方へ押圧して移動させ、ピニオンギア１４をリングギア１１と噛み合わせる。又、プランジャ２１の移動によりスイッチ１５が閉じ、スタータモータ１３はバッテリ１６から通電されて回転する。その結果、ピニオンギア１４は、スプライン軸を介してスタータモータ１３により駆動されて回転し、リングギア１１を介してスタータモータ１３の駆動力をエンジンに伝達し、エンジンを再始動させる。

エンジンの始動完了後に於いては、スタータ制御手段１０は、リレー１２をオフとしてソレノイド２２への通電を停止する。これにより、プランジャ２１は、前述のプランジャばねの押圧力により、ピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合いを解除する方向（図の右方向）に移動する。このプランジャ２１の移動によりレバー２３がその支軸を中心として図の時計方向に回転し、ワンウェイクラッチ１３２を介してピニオンギア１４を図の左方向に移動させる。その結果、ピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合いが解除される。又、前述のようにプランジャ２１が部の右方向に移動することにより、スイッチ１５がオフとなり、スタータモータ１３への通電が停止される。

エンジン３０には、エンジンの回転角度に対応したパルス信号を出力するクランク角度センサ（図示せず）が設けられており、クランク角度センサから出力されるパルス信号は、スタータ制御手段１０に入力される。クランク角度センサにより出力されるパルス信号の周期は、エンジン３０のクランク軸３１が所定角度回転するのに要する時間に相当する。従って、スタータ制御手段１０は、クランク角度センサから出力されるパルス信号の周期に基づいて、エンジンの回転速度（クランク軸の回転速度と同義）を算出することが可能となる。尚、本願に於いては、リングギア１１及びピニオンギア１４の回転速度は、全てクランク軸３１に於ける回転速度に換算した回転速度に統一するものとする。

尚、スタータ制御手段１０は、エンジン制御を行うエンジンＥＣＵにより構成されていてもよく、或いは、エンジンＥＣＵとは別に、エンジンの自動停止及び再始動を実行するＥＣＵとして構成されていてもよく、更には、これ等とは別に、スタータの制御専用のＥＣＵとして構成されていてもよい。

次に、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、アイドルストップ条件成立時のエンジン惰性回転の挙動に関して説明する。車両の走行中に自動停止条件、例えば、車速１５［ｋｍ／ｈ］以下で且つドライバがブレーキを踏んでいる等の条件、が成立した場合には、エンジン３０への燃料供給を停止し、エンジン３０を惰性回転させる。

図３は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、惰性回転中のエンジンの回転数の変化を示すグラフであって、縦軸はエンジン回転数［ｒｐｍ］、横軸は時刻である。図３に示すように、アイドルストップ条件が成立してエンジンへの燃料供給を停止したとすると、エンジンは惰性回転を続けながら次第に回転数が低下し、時刻ｔ１で０［ｒｐｍ］となり、その後、逆転、正転を繰り返して後、時刻ｔ２にて完全に停止する。このようにエンジンの惰性回転中には、エンジンのピストンに於ける圧縮・膨張サイクルによりトルク変動が発生し、エンジン回転数が脈動を起こしながら低下する。

図４は、エンジンの惰性回転終了後のエンジン完全停止状態に於ける、エンジン３０の回転角度とエンジン完全停止位置の関係を説明する模式図である。図４に示すように、第１気筒♯１、第２の気筒♯２、第３の気筒♯３、の３つの気筒を備えた３気筒の４サイクルエンジンに於いては、惰性回転終了後に、特定のエンジンの回転角度ＣＡ１〜ＣＡ２に於いて高頻度にエンジン３０が停止する。この実施の形態１では、その特定の回転角度ＣＡ１〜ＣＡ２は、各気筒♯１、♯２、♯３に於ける上死点前角度ＢＴＤＣ７０〜１００［ｄｅｇ］である。ここでは、この特定のエンジンの回転角度ＣＡ１〜ＣＡ２を、所定の回転角度と称する。この所定の回転角度は、エンジン３０の種類により異なり、或いは同一種類のエンジンであっても個別のエンジン毎に異なる場合がある。

エンジンのキー始動やアイドルストップからの再始動は、エンジンが停止しているこの所定の回転角度で行うことになる。そのため、図４に示すように、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いがこの所定の回転角度である停止角度で開始されることとなり、リングギアの摩耗がその所定の回転角度の部位に於いて他の部位よりも早く進行していくこととなる。

一方、エンジンの惰性回転中に再始動要求が発生した場合には、エンジンはまだ惰性回転しているため、前述の所定の回転角度以外の回転角度にてピニオンギアとリングギアの噛み合いを開始させることが可能となる。そこで、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置は、エンジンの惰性回転中での再始動に於いて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの開始を前述のエンジンの所定の回転角度の範囲以外で行うように制御するようにしたものである。

次に本実施の形態１におけるエンジン始動装置の具体的な動作について、図５を用いて詳細に説明する。図５は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動の流れを示すフローチャートである。図５に於いて、先ず始めに、ステップＳ１１０にてスタータ制御手段１０は、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する。そして、このステップＳ１１０に於いて、アイドルストップ条件が成立していないと判定した場合（ＮＯ）には、一連の処理を終了し、次の制御周期へと進む。

一方、ステップＳ１１０に於いて、アイドルストップ条件が成立していると判断した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１１に進み、スタータ制御手段１０はエンジン停止制御を行う。具体的にはスタータ制御手段１０は、エンジン３０への燃料供給を停止し、惰性回転により回転数を低下させる。次に、ステップＳ１１２に於いて、エンジン３０が惰性回転中か否かを判定する。エンジン３０の惰性回転中か否かの判定は、例えば、クランク角度センサからのパルス信号が所定時間（例えば３００［ｍｓ］）の間に検出されたか否かで判定され、クランク角度からのパルスが信号が所定時間の間に検出されなければ、エンジン３０が惰性回転していない（完全停止している）と判定（ＮＯ）して処理を終了し、次の周期へと進む。

尚、図示はしていないが、エンジン３０が完全停止した後に後述する再始動条件が成立した場合には、リレー１２を閉じてソレノイド２２へ通電し、スタータ１００による通常のエンジン３０の再始動を行う。

ステップＳ１１２に於いて、エンジン３０が惰性回転中と判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１３へと進み、スタータ制御手段１０は再始動条件が成立しているか否かを判定する。ステップＳ１１３にて再始動条件が成立していると判定された場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１１４へと進み、エンジン再始動制御を行う。又、ステップＳ１１３にて再始動条件が成立していないと判定された場合（ＮＯ）には処理を終了し、次の周期へと進む。

次に、図６を用いて前述の図５に於けるステップＳ１１４でのエンジン再始動制御の詳細について説明する。図６は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動制御の詳細を示すフローチャートである。図６に於いて、先ず、ステップＳ２１０にて、エンジン３０の再始動にスタータ１００が必要か否かを判定する。エンジン３０の回転数ＮＥが十分に高い場合には、スタータ１００を用いずに燃料噴射を再開することによりエンジン３０の再始動が可能となる。そこで、ステップＳ２１０に於いては、エンジン３０の回転数ＮＥが、燃料噴射再開のみでエンジン再始動が可能な第一の所定回転数Ｎ１（例えば９００［ｒｐｍ］）以下か否かを判定することにより、エンジン３０の再始動にスタータ１００が必要か否かを判定する。

ステップＳ２１０に於いてエンジン３０の回転数ＮＥが第一の所定回転数Ｎ１より大きいと判定された場合（ＮＯ）には、ステップＳ２１１へと進み、燃料噴射の再開のみでエンジンの再始動を行う。ステップＳ２１０に於いてエンジン３０の回転数ＮＥが第一の所定回転数Ｎ１以下であると判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２１２へと進む。ステップＳ２１２に進むと、エンジン３０の回転数ＮＥがピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合い許容回転数の範囲内か否かを判定する。

エンジン３０の回転数ＮＥがまだ高い場合や大きく逆転している場合に、リングギア１４とピニオンギア１１が噛み合った場合には、大きな騒音や各ギアの摩耗が発生してしまう場合がある。従って、ステップＳ２１２では、エンジン３０の回転数ＮＥが、ピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合い許容回転数の下限となる第２の所定回転数Ｎ２（例えば、―１５０［ｒｐｍ］）以上で、且つ噛み合い許容回転数の上限となる第３の所定回転数Ｎ３（例えば、４００［ｒｐｍ］）以下か否かを判定する。リングギア１１とピニオンギア１４が噛み合いを開始してから噛み合いが完了するまでには時間遅れＴ１があるため、第２の所定回転数Ｎ２及び第３の所定回転数Ｎ３は、この時間遅れＴ１を考慮して設定されている。

ステップＳ２１２に於いて、エンジン３０の回転数ＮＥが噛み合い許容回転数範囲外（ＮＥ＜Ｎ２若しくはＮ３＜ＮＥ）であると判定された場合（ＮＯ）には、処理を終了し、次の周期へと進む。一方、ステップＳ２１２に於いて、エンジン３０の回転数ＮＥが噛み合い許容回転数範囲内（Ｎ２≦ＮＥ≦Ｎ３）であると判断された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２１３へと進む。

ステップＳ２１３では、エンジン３０の回転角度ＣＡが前述の所定の回転角度の範囲内に存在するか否かを判定する。ここでエンジンの所定の回転角度範囲とは、前述したようにエンジン３０が惰性回転の後に停止する頻度の高い回転角度ＣＡ１〜ＣＡ２（例えばＢＴＤＣ７０〜１００［ｄｅｇ］）であり、エンジン３０の回転角度ＣＡがこの所定の回転角度ＣＡ１〜ＣＡ２内にあるか否かを判定する。

尚、一般的に自動車用エンジンでは、７２０［ｄｅｇ］回転で４行程１サイクルとなっており、その対称性により、３気筒エンジンの場合は等間隔の３ヶ所、４気筒エンジンの場合は等間隔の２ヶ所で停止する。この実施の形態１の対象とする３気筒エンジンでは、図４に示すように３ヶ所の停止角度が存在するが、簡単のため、以下の説明では、圧縮行程にある気筒のＢＴＤＣ（上死点前角度）２４０［ｄｅｇ］周期で考える。即ち、例えば、第１の気筒♯１を基準として図４に示すように停止角度がＢＴＤＣ８０［ｄｅｇ］、３２０［ｄｅｇ］、５６０［ｄｅｇ］となる場合には、エンジンの停止角度を示すエンジンの所定の回転角度は、圧縮行程にある気筒を基準としてＢＴＤＣ８０［ｄｅｇ］と表記する。

ステップＳ２１３に於いて、具体的には、エンジン３０の回転角度、即ちクランク角度ＣＡがＣ１以下、若しくはＣ２以上である場合（ＹＥＳ）には、リングギア１１とピニオンギア１４の噛み合いが停止角度外、即ち所定の回転角度以外、で行われると判断され、ステップＳ２１４へと進む。次に、ステップＳ２１３に於いて、エンジン３０の回転角度であるクランク角度ＣＡがＣ１より大きく、Ｃ２より小さい場合（ＮＯ）には、リングギア１１とピニオンギア１４の噛み合いがエンジンの所定の回転角度である停止角度で行われると判断され、処理を終了し、次の周期へと進む。

ステップＳ２１４では、ステータ制御手段１０はリレー１２をオンとしてソレノイド２２への通電を開始し、ピニオンギア１４とリングギア１１とを噛み合わせ、ステップＳ２１５へと進み、スタータモータ１３に通電し、クランキングによりエンジンを再始動する。

以上のように、この発明の実施の形態１によるエンジン始動装置は、ピニオンギアとリングギアの噛み合い時のエンジンの回転角が、前記エンジンが完全停止した時のエンジンの回転角以外となるように制御する。これにより、ピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合いが通常の再始動と異なるエンジンの回転角度で行われるため、リングギア１１の摩耗を抑え、長寿命化を達成することができる。

尚、以上述べたこの発明の実施の形態１によるエンジン始動装置では、３気筒エンジンの例について述べたが、異なる気筒数のエンジンに適用してもよく、例えば４気筒エンジンの場合には停止角度が２ヶ所となるため、その停止角度以外でリングギアとピニオンギ
アが噛み合うように制御すればよい。

実施の形態２．
ソレノイド２２への通電を開始し、ピニオンギア１４が移動してリングギア１１へと到達してから、実際に噛み合うまでには遅れが発生する場合があるが、この発明の実施の形態２では、その間に前述したエンジンの所定の回転角度Ｃ１〜Ｃ２の範囲とならないように、エンジンの回転角度ＣＡが所定の回転角度Ｃ１〜Ｃ２を通過（ＣＡ≦Ｃ１）してから、ピニオンギア１４とリングギア１１とを噛み合わせを行うように制御する。

図７は、この発明の実施の形態２によるエンジン始動装置に於ける、エンジンの再始動制御の詳細を示すフローチャートである。図７のステップＳ３１３に示すように、エンジンの回転角度ＣＡが所定の回転角度Ｃ１〜Ｃ２を通過したか否か（ＣＡ≦Ｃ１）を判定し、その判定の結果、ＣＡ≦Ｃ１であれば、つまり予め定められた回転角度範囲であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３１４に進む。図７のステップＳ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３１４、Ｓ３１５は、図６のステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１４、Ｓ２１５に夫々相当する。

この発明の実施の形態２によるエンジン始動装置によれば、より確実にピニオンギア１４とリングギア１１との噛み合いが通常の再始動と異なるエンジンの回転角で行われるため、リングギアの摩耗を抑え、更なる長寿命化を達成できる。

実施の形態３．
前述の実施の形態１では、３気筒エンジンの対称性によりエンジンの停止角度の範囲を夫々同じとしたが、この発明の実施の形態３によるエンジン始動装置では、車両の走行中のエンジンの惰性回転後の停止角度を学習し、それにより所定のエンジンの回転角度Ｃ１〜Ｃ２を決定する。尚、その際、各気筒に於けるエンジンの所定の回転角度Ｃ１〜Ｃ２を異なるように学習するようにしても良い。

この発明の実施の形態３によるエンジン始動装置によれば、エンジンの個体ばらつきや気筒毎のばらつきがある場合にも対応可能となり、リングギアの摩耗を抑え、更なる長寿命化を達成することができる。

実施の形態４．
ある程度リングギアの摩耗が発生するまでは実施の形態１乃至３の何れかの噛み合い制御を実施しないようにしてもよい。この発明の実施の形態４によるエンジン始動装置では、車両が新車の時点からエンジンの始動を所定回数、例えば３万回実施した後に、前記エンジンの惰性回転中に前記エンジンの始動を行う場合に於ける前記噛み合いの制御を行うようにしたものである。

この発明の実施の形態４によるエンジン始動装置によれば、リングギアの摩耗がある程度発生するまでは噛み合いを禁止することなく、噛み合いを行うため、リングギアの摩耗を抑え、かつ、より迅速にエンジンを再始動することで、長寿命化を達成することができる。

尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能であり、例えばピニオンギアとリングギアの噛み合いと、スタータモータの回転をそれぞれ独立に動作可能なスタータに適用してもよい。

１ エンジン始動装置、１００ スタータ、１０ スタータ制御手段、
１１ リングギア、１２ リレー、１３ スタータモータ、１４ ピニオンギア、１５ スイッチ、１６ バッテリ、２０ ピニオンギア移動部、２１ プランジャ、２２ ソレノイド、２３ レバー、３０ エンジン、３１ クランク軸、１３１ 回転子軸、１３２ ワンウェイクラッチ。

この発明によるエンジン始動装置は、
車両に搭載されたエンジンの始動を行うエンジン始動装置であって、
前記車両に搭載されたスタータモータと、
前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと噛み合い、前記スタータモータの回転を前記リングギアを介して前記エンジンに伝達するピニオンギアと、
前記リングギアと前記ピニオンギアとの噛み合いを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記エンジンの惰性回転中に前記エンジンの始動を行う場合に、前記エンジンの所定の回転角度以外の回転角度に於いて前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いを行わせるように構成され、
前記エンジンの所定の回転角度は、前記エンジンが完全停止したときのエンジンの回転角度である、
ことを特徴とするものである。

この発明によるエンジン始動装置によれば、リングギアとピニオンギアとの噛み合いを制御する制御手段は、エンジンの惰性回転中にエンジンの始動を行う場合に、エンジンの所定の回転角度以外の回転角度に於いてピニオンギアとリングギアとの噛み合いを行わせるように構成され、前記エンジンの所定の回転角度は、前記エンジンが完全停止したときのエンジンの回転角度であるように構成されているので、エンジンの再始動時にピニオンギアがリングギアの特定の部位に噛み合うことが少なくなり、リングギアの特定の部位の磨耗が少なくなり、リングギアの長寿命化、ひいてはエンジン始動装置の長寿命化が可能となる。

Claims (6)

1. 車両に搭載されたエンジンの始動を行うエンジン始動装置であって、
   前記車両に搭載されたスタータモータと、
   前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと噛み合い、前記スタータモータの回転を前記リングギアを介して前記エンジンに伝達するピニオンギアと、
   前記リングギアと前記ピニオンギアとの噛み合いを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記エンジンの惰性回転中に前記エンジンの始動を行う場合に、前記エンジンの所定の回転角度以外の回転角度に於いて前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いを行わせる、
   ことを特徴とするエンジン始動装置。
2. 前記エンジンの所定の回転角度は、前記エンジンが完全停止したときのエンジンの回転角度である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動装置。
3. 前記制御手段は、前記ピニオンギアと前記リングギアとの接触を開始させてから前記噛み合いを完了させるまでの間の前記エンジンの回転角度が前記所定の回転角度を通過しないように、前記噛み合いを制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン始動装置。
4. 前記制御手段は、前記エンジンの予め定められた回転角度範囲に基づいて、前記噛み合いを制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載のエンジン始動装置。
5. 前記制御手段は、前記エンジンが完全停止したときのエンジンの回転角度の学習値に基づいて、前記噛み合いを制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載のエンジン始動装置。
6. 前記制御手段は、前記車両が新車の時点からエンジンの始動を所定回数実施した後に、前記エンジンの惰性回転中に前記エンジンの始動を行う場合に於ける前記噛み合いの制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載のエンジン始動装置。