JP2017227180A - Starter relay protection device - Google Patents

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JP2017227180A
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浩司 夏目
Koji Natsume
浩司 夏目
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a starter relay protection device capable of appropriately reducing damage to a starter relay.SOLUTION: A starter relay protection device 1 includes a starter 10 which includes a motor 31, a movable contact 26 capable of electrically opening/closing the communication of a fixed contact 21 and a fixed contact 22, a suction coil 24 to which a current is supplied from a starter relay 50, and a plunger 23 using a magnetic field generated by the suction coil 24 to move the movable contact 26 in the direction of closing the communication of the first fixed contact 21 and the second fixed contact 22 and also move a pinion gear 39 in the direction of a ring gear 4. It further includes a variable resistor 60 arranged between a battery 5 and the starter relay 50, an operation confirmation part 81 for detecting that the start of the starter 10 begins, and determining whether a crankshaft 3 is rotated exceeding a predetermined angle or not when continuing it for a predetermined time, and a resistance control part 82 for, when the determination is made that it is not rotated exceeding the predetermined angle, increasing a resistance value of the variable resistor 60.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの始動に用いるスタータに電源を供給するスタータリレーを保護するスタータリレー保護装置に関する。   The present invention relates to a starter relay protection device that protects a starter relay that supplies power to a starter used to start an engine.

従来、エンジンの始動に用いるスタータを動作させる際には、スタータリレーを用いてバッテリからの電力の供給を開始させている。   Conventionally, when a starter used for starting an engine is operated, supply of electric power from a battery is started using a starter relay.

例えば、スタータ自体の劣化を判定する技術としては、ドライバの手動のエンジン始動時の負荷と、自動のエンジン始動時の負荷との違いを考慮して、スタータの劣化状況を判定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, as a technique for determining the deterioration of the starter itself, a technique for determining the deterioration state of the starter in consideration of the difference between the load at the time of manual engine start of the driver and the load at the time of automatic engine start is known. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2001−65440号公報JP 2001-65440 A

例えば、スタータには、スタータリレーを介して供給される電流により、ピニオンギヤをエンジンのクランクシャフトに接続されているリングギヤに噛合わせるように移動させるものが知られているが、ピニオンギヤとリングギヤとがうまく噛合わない状態、すなわち、不噛合いが発生する可能性がある。   For example, there are known starters that use a current supplied via a starter relay to move the pinion gear to mesh with a ring gear connected to the crankshaft of the engine, but the pinion gear and the ring gear work well. There is a possibility that non-engagement, that is, disengagement will occur.

不噛合いが発生した場合には、ピニオンギヤとリングギヤとが引っ掛かって、ピニオンギヤが回転せず、スタータのモータが回転しない状態が発生する虞があり、スタータの構成によっては、このような不噛合いが発生している場合において、スタータのモータに対して、スタータリレーから供給されている電流のみが供給されている状態になっている可能性がある。   If disengagement occurs, the pinion gear and ring gear may be caught, causing the pinion gear not to rotate and the starter motor not to rotate. Depending on the starter configuration, such disengagement may occur. When this occurs, there is a possibility that only the current supplied from the starter relay is supplied to the motor of the starter.

このように、スタータリレーからの供給されている電流のみがモータに供給されている場合においては、モータが回転しないことによる負荷の増加により、スタータリレーの接点には、大電流が流れてしまうこととなる。   Thus, when only the current supplied from the starter relay is supplied to the motor, a large current flows through the contact of the starter relay due to an increase in load due to the motor not rotating. It becomes.

このような状況下において、キースイッチをオフにする等してスタータリレーの接点を開状態にすると、スタータリレーからスタータへの電流の供給が遮断されることとなるが、大電流が流れている状態でスタータリレーの接点を開状態にするようにすると、大電流の影響により、アークが発生し、接点に対して損傷を与え、場合によっては、接点を溶着させてしまう虞がある。   Under such circumstances, when the starter relay contact is opened by turning off the key switch or the like, the supply of current from the starter relay to the starter is interrupted, but a large current flows. If the contact of the starter relay is opened in this state, an arc is generated due to the influence of a large current, causing damage to the contact, and possibly causing the contact to be welded.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、スタータリレーの損傷を低減することのできる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of reducing damage to a starter relay.

上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係るスタータリレー保護装置は、エンジンを始動させるスタータと、スタータに電流を供給するスタータリレーとを備えるスタータリレー保護装置であって、スタータは、エンジンのクランクシャフトに接続されたリングギヤと噛合わせ可能なピニオンギヤを回転させる動力を発生するモータと、バッテリと接続される第1固定接点と、モータと接続される第2固定接点と、第1固定接点と第2固定接点との間を電気的に開閉可能な可動接点と、一端がスタータリレーに接続され、他端がモータに接続され、スタータを始動させる際にスタータリレーから電流が供給されるコイルと、一端に可動接点が取り付けられ、コイルによる磁界により、可動接点を第1固定接点と第2固定接点との間を電気的に閉じる方向に移動可能であるとともに、ピニオンギヤをリングギヤと噛合う方向に移動可能であるプランジャと、を備え、バッテリからスタータリレーを介してモータに至る電線に配置された可変抵抗器を備える。   In order to achieve the above-described object, a starter relay protection device according to an aspect of the present invention is a starter relay protection device including a starter that starts an engine and a starter relay that supplies current to the starter. A motor that generates power for rotating a pinion gear that can mesh with a ring gear connected to an engine crankshaft, a first fixed contact connected to a battery, a second fixed contact connected to the motor, and a first fixed A movable contact that can be electrically opened and closed between the contact and the second fixed contact, one end is connected to the starter relay, the other end is connected to the motor, and current is supplied from the starter relay when starting the starter A movable contact is attached to one end of the coil, and the movable contact is moved between the first fixed contact and the second fixed contact by a magnetic field generated by the coil. A plunger that is movable in the direction to close the air and that can move the pinion gear in a direction to mesh with the ring gear, and includes a variable resistor disposed on the electric wire from the battery to the motor via the starter relay. .

上記スタータリレー保護装置において、スタータの始動の開始を検出する始動開始検出手段と、スタータの始動を所定の時間継続して行った際に、スタータによりエンジンのクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたか否かを判定するスタータ動作判定手段と、スタータ動作判定手段によりクランクシャフトが所定角度を超えて回転されていないと判定された場合に、可変抵抗器の抵抗値を増加させる抵抗制御手段と、を備えるようにしてもよい。   In the starter relay protection device, when the starter is continuously started for a predetermined time and the starter detecting means for detecting the start of the starter, the starter rotates the crankshaft of the engine beyond a predetermined angle. A starter operation determining means for determining whether or not the crankshaft is not rotated beyond a predetermined angle by the starter operation determining means, and a resistance control means for increasing the resistance value of the variable resistor, You may make it provide.

上記スタータリレー保護装置において、スタータは、プランジャが、ピニオンギヤをリングギヤとの噛合いが開始される位置に移動させた状態においては、第1固定接点と第2固定接点とは、可動接点により電気的に接続されていなくてもよい。   In the starter relay protection device, the starter is electrically connected to the first fixed contact and the second fixed contact by the movable contact when the plunger moves the pinion gear to a position where the engagement with the ring gear is started. It does not have to be connected to.

また、上記スタータリレー保護装置において、抵抗制御手段により可変抵抗器の抵抗値が増加された後に、スタータリレーからコイルへの電流の供給を停止させる電流供給制御手段を更に備えるようにしてもよい。   The starter relay protection device may further include current supply control means for stopping supply of current from the starter relay to the coil after the resistance value of the variable resistor is increased by the resistance control means.

また、上記スタータリレー保護装置において、可変抵抗器は、バッテリと、スタータリレーのバッテリ側の固定接点との間に配置されていてもよい。   In the starter relay protection device, the variable resistor may be disposed between the battery and a fixed contact on the battery side of the starter relay.

また、上記スタータリレー保護装置において、可変抵抗器は、バッテリと、スタータリレーのバッテリ側の固定接点との間に配置されていてもよい。   In the starter relay protection device, the variable resistor may be disposed between the battery and a fixed contact on the battery side of the starter relay.

また、上記スタータリレー保護装置において、可変抵抗器は、スタータリレーからコイルに電流が供給されているが、可動接点と、第1固定接点及び第2固定接点とが電気的に閉じていない状態が所定時間以上経過すると、自身の抵抗値が前記スタータリレーからコイルへ供給される電流値が所定以下となるように変化するように構成されていてもよい。   In the starter relay protection device, the variable resistor has a state in which a current is supplied from the starter relay to the coil, but the movable contact, the first fixed contact, and the second fixed contact are not electrically closed. When a predetermined time or more elapses, the resistance value of itself may be changed so that the current value supplied from the starter relay to the coil becomes equal to or less than a predetermined value.

本発明によれば、スタータリレーの損傷を適切に低減することができる。   According to the present invention, damage to the starter relay can be appropriately reduced.

本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置を示す模式的な構成図である。It is a typical lineblock diagram showing a starter relay protection device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが開始される直前の状態を示す図である。It is a figure which shows the state just before the meshing | engagement with the pinion gear of the starter and ring gear in the starter relay protection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが成功した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which meshing | engagement with the pinion gear of the starter and ring gear in the starter relay protection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention was successful. 本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータリレー保護処理のフローチャートである。It is a flowchart of the starter relay protection process in the starter relay protection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置における可変抵抗器の抵抗値を増加させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which increased the resistance value of the variable resistor in the starter relay protection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータカットリレーを開状態にした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which made the starter cut relay in the starter relay protection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention open. 本発明の変形例に係るスタータリレー保護装置を示す模式的な構成図である。It is a typical block diagram which shows the starter relay protection apparatus which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るスタータリレー保護装置の発熱抵抗体の性質を示す図である。It is a figure which shows the property of the heating resistor of the starter relay protection apparatus which concerns on the modification of this invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, based on an accompanying drawing, a starter relay protection device concerning one embodiment of the present invention is explained. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置を示す模式的な構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a starter relay protection device according to an embodiment of the present invention.

スタータリレー保護装置1は、エンジン2と、クランクシャフト3と、クランクシャフト3に一体回転可能に接続されたリングギヤ4と、直流電流を供給可能なバッテリ5と、キースイッチ6と、エンジン2のクランクシャフト3を回転させてエンジン2を始動させるためのスタータ10と、スタータ10を始動させるための電流の断接を行うスタータリレー50と、可変抵抗器60と、スタータリレー50の接点の断接を制御するスタータカットリレー70と、ECU(コントロールユニット)80と、エンジン回転角センサ91と、を備えている。   The starter relay protection device 1 includes an engine 2, a crankshaft 3, a ring gear 4 connected to the crankshaft 3 so as to be integrally rotatable, a battery 5 capable of supplying a direct current, a key switch 6, and a crank of the engine 2. The starter 10 for starting the engine 2 by rotating the shaft 3, the starter relay 50 for connecting / disconnecting the current for starting the starter 10, the variable resistor 60, and the connection / disconnection of the contact of the starter relay 50 are connected. A starter cut relay 70 to be controlled, an ECU (control unit) 80, and an engine rotation angle sensor 91 are provided.

キースイッチ6は、スタータ10を始動させる際にオン(スタータオン)に設定されるスイッチであり、例えば、運転者によりイグニッションキーがスタート位置まで回されることによりオン(スタータオン)となる。キースイッチ6がオンされると、バッテリ5から供給される電流がスタータリレー50に供給される。なお、キースイッチ6に代えて、運転者により押下されるとオンとなるスタータ始動用のスイッチ(スタートスイッチ)を備えるようにしてもよい。   The key switch 6 is a switch that is set to on (starter on) when the starter 10 is started. For example, the key switch 6 is turned on (starter on) when the driver turns the ignition key to the start position. When the key switch 6 is turned on, the current supplied from the battery 5 is supplied to the starter relay 50. Instead of the key switch 6, a starter start switch (start switch) that is turned on when pressed by the driver may be provided.

スタータリレー50は、一端がキースイッチ6の一方の端子に接続され、他端が後述するスタータカットリレー70の一方の固定接点72に接続されているコイル51と、バッテリ5と可変抵抗器60を介して接続されている固定接点52と、スタータ10の後述するS端子12と接続されている固定接点53と、固定接点52及び固定接点53と対向するように配置され、固定接点52と固定接点53との間を電気的に開閉可能な可動接点54と、一端に可動接点54が接続され、コイル51の内周側に配置されるプランジャ55とを備える。   The starter relay 50 includes a coil 51, one end connected to one terminal of the key switch 6, and the other end connected to one fixed contact 72 of a starter cut relay 70 described later, the battery 5, and the variable resistor 60. The fixed contact 52 is connected to the S terminal 12 (described later) of the starter 10, and the fixed contact 52 and the fixed contact 53 are arranged so as to face each other. A movable contact 54 that can be electrically opened / closed with 53 and a plunger 55 connected to one end of the movable contact 54 and disposed on the inner peripheral side of the coil 51 are provided.

スタータリレー50では、スタータカットリレー70の接点が閉状態の場合には、キースイッチ6がオンに設定されて、バッテリ5からの電流がコイル51の一端側に供給されると、コイル51を電流が流れて、プランジャ55を図面左方向に移動させようとする磁界が生成される。これにより、プランジャ55が左方向に移動されると、プランジャ55に接続された可動接点54が、固定接点52及び固定接点53と接触して、固定接点52と固定接点53との間を電気的に接続する。この結果、バッテリ5からの電流が固定接点52、可動接点54、及び固定接点53を介して、スタータ10のS端子12に供給されるようになる。   In the starter relay 50, when the contact of the starter cut relay 70 is closed, the key switch 6 is set to ON, and when the current from the battery 5 is supplied to one end side of the coil 51, Flows to generate a magnetic field that attempts to move the plunger 55 in the left direction of the drawing. As a result, when the plunger 55 is moved in the left direction, the movable contact 54 connected to the plunger 55 comes into contact with the fixed contact 52 and the fixed contact 53, and an electrical connection is made between the fixed contact 52 and the fixed contact 53. Connect to. As a result, the current from the battery 5 is supplied to the S terminal 12 of the starter 10 via the fixed contact 52, the movable contact 54, and the fixed contact 53.

一方、スタータカットリレー70の接点が開状態の場合には、スタータリレー50では、キースイッチ6がオンに設定されていても、バッテリ5からの電流がコイル51の一端側に供給されず、コイル51により、プランジャ55を図面左方向に移動させようとする磁界が生成されなくなる。これにより、図示しないプランジャ55が右方向に移動され、プランジャ55に接続された可動接点54が、固定接点52及び固定接点53と離れて、固定接点52と固定接点53との間が電気的に切断される。この結果、バッテリ5からの電流が固定接点52、可動接点54、及び固定接点53を介して、スタータ10のS端子12に供給されない状態となる。   On the other hand, when the contact of the starter cut relay 70 is open, in the starter relay 50, even if the key switch 6 is set to ON, the current from the battery 5 is not supplied to one end side of the coil 51, and the coil 51 prevents a magnetic field from moving the plunger 55 leftward in the drawing. Thereby, the plunger 55 (not shown) is moved in the right direction, the movable contact 54 connected to the plunger 55 is separated from the fixed contact 52 and the fixed contact 53, and the fixed contact 52 and the fixed contact 53 are electrically connected. Disconnected. As a result, the current from the battery 5 is not supplied to the S terminal 12 of the starter 10 via the fixed contact 52, the movable contact 54, and the fixed contact 53.

スタータカットリレー70は、一端がECU80に接続され、他端がバッテリ5と接続されているコイル71と、スタータリレー50のコイル51の一端と接続されている固定接点72と、接地されている固定接点73と、固定接点72及び固定接点73と対向するように配置され、固定接点72と固定接点73との間を電気的に開閉可能な可動接点74と、一端に可動接点74が接続され、コイル71の内周側に配置されるプランジャ75とを備える。   The starter cut relay 70 has one end connected to the ECU 80 and the other end connected to the battery 5, a fixed contact 72 connected to one end of the coil 51 of the starter relay 50, and a stationary fixed. The movable contact 74 is disposed so as to face the contact 73, the fixed contact 72, and the fixed contact 73, and can be electrically opened and closed between the fixed contact 72 and the fixed contact 73, and the movable contact 74 is connected to one end. And a plunger 75 disposed on the inner peripheral side of the coil 71.

スタータカットリレー70では、コイル71の一端側に接続されたECU80により、コイル71の一端側が接地されると、バッテリ5からの電流がコイル71の一端側に供給され、コイル71を電流が流れて、プランジャ75を図面左方向に移動させようとする磁界が生成される。これにより、プランジャ75が左方向に移動されると、プランジャ75に接続された可動接点74が、固定接点72及び固定接点73から離れて、開状態、すなわち、固定接点52と固定接点53との間を電気的に切断した状態となる。この結果、固定接点72が、可動接点74、及び固定接点73を介して、接地されていない状態となる。   In the starter cut relay 70, when one end side of the coil 71 is grounded by the ECU 80 connected to one end side of the coil 71, the current from the battery 5 is supplied to one end side of the coil 71, and the current flows through the coil 71. A magnetic field is generated to move the plunger 75 leftward in the drawing. As a result, when the plunger 75 is moved in the left direction, the movable contact 74 connected to the plunger 75 moves away from the fixed contact 72 and the fixed contact 73 and is in an open state, that is, between the fixed contact 52 and the fixed contact 53. The space is electrically disconnected. As a result, the fixed contact 72 is not grounded via the movable contact 74 and the fixed contact 73.

可変抵抗器60は、バッテリ5からの電線がスタータリレー50の固定接点52側に分岐した部分以降に配置されている。可変抵抗器60は、ECU80の制御により、抵抗値を変更することができる。可変抵抗器60の抵抗値が大きくなると、バッテリ5からスタータリレー50の固定接点52に供給される電流が小さくなる。   The variable resistor 60 is disposed after the portion where the electric wire from the battery 5 branches to the fixed contact 52 side of the starter relay 50. The variable resistor 60 can change the resistance value under the control of the ECU 80. When the resistance value of the variable resistor 60 increases, the current supplied from the battery 5 to the fixed contact 52 of the starter relay 50 decreases.

スタータ10は、マグネットスイッチ20と、回転駆動部30とを備える。スタータ10は、B端子11と、S端子12と、M端子13とを備える。B端子11は、バッテリ5と電線を介して接続される。S端子12は、スタータリレー50の固定接点53と電線を介して接続される。M端子13は、マグネットスイッチ20と、回転駆動部30とを電気的に接続する。   The starter 10 includes a magnet switch 20 and a rotation drive unit 30. The starter 10 includes a B terminal 11, an S terminal 12, and an M terminal 13. The B terminal 11 is connected to the battery 5 via an electric wire. The S terminal 12 is connected to the fixed contact 53 of the starter relay 50 via an electric wire. The M terminal 13 electrically connects the magnet switch 20 and the rotation drive unit 30.

マグネットスイッチ20は、B端子11とM端子13との間の電気的な断接を行うと共に、ピニオンギヤ39を移動させる。マグネットスイッチ20は、B端子11と接続されている固定接点21(第1固定接点)と、M端子13と接続されている固定接点22(第2固定接点)と、固定接点21及び固定接点22と対向するように配置され、固定接点21及び固定接点2との間を電気的に開閉可能な可動接点26と、一端に可動接点26が接続されると共に、他端に後述するシフトレバー27の一端が接続され、所定方向に移動可能なプランジャ23と、一端がS端子12に接続されるとともに他端がM端子13と接続され、プランジャ23の外周側に巻回される吸引コイル24と、一端がS端子12に接続されるとともに他端が接地され、プランジャ23の外周側に巻回される保持コイル25と、を備えている。   The magnet switch 20 makes an electrical connection / disconnection between the B terminal 11 and the M terminal 13 and moves the pinion gear 39. The magnet switch 20 includes a fixed contact 21 (first fixed contact) connected to the B terminal 11, a fixed contact 22 (second fixed contact) connected to the M terminal 13, a fixed contact 21 and a fixed contact 22. And a movable contact 26 that can be electrically opened and closed between the fixed contact 21 and the fixed contact 2, a movable contact 26 connected to one end, and a shift lever 27 described later on the other end. A plunger 23 having one end connected and movable in a predetermined direction; a suction coil 24 having one end connected to the S terminal 12 and the other end connected to the M terminal 13 and wound around the outer periphery of the plunger 23; A holding coil 25 having one end connected to the S terminal 12 and the other end grounded, and wound around the outer periphery of the plunger 23.

吸引コイル24は、S端子12側からM端子13側に電流が流れると、プランジャ23を図面左側に移動させる磁界を発生させる方向に巻回されている。一方、保持コイル25は、S端子12側から電流が流れると、プランジャ23を図面左側に移動させる磁界を発生させる方向に巻回されている。   The suction coil 24 is wound in a direction to generate a magnetic field that moves the plunger 23 to the left side of the drawing when a current flows from the S terminal 12 side to the M terminal 13 side. On the other hand, the holding coil 25 is wound in a direction to generate a magnetic field that moves the plunger 23 to the left side of the drawing when a current flows from the S terminal 12 side.

マグネットスイッチ20によると、S端子12にスタータリレー50から電流が供給されると、吸引コイル24と、保持コイル25とに電流が流れ、それぞれのコイルにより、プランジャ23を図面左方向に移動させる磁界が発生する。この結果、プランジャ23が図面左側に移動されることとなる。   According to the magnet switch 20, when a current is supplied to the S terminal 12 from the starter relay 50, a current flows through the suction coil 24 and the holding coil 25, and the magnetic field that moves the plunger 23 leftward in the drawing by the respective coils. Will occur. As a result, the plunger 23 is moved to the left side of the drawing.

プランジャ23が左側に移動されると、シフトレバー27を介して後述するピニオンギヤ39がリングギヤ4と噛合う方向に移動される。また、プランジャ23が最も左側まで移動されると、プランジャ23に接続された可動接点26が、固定接点21及び固定接点22と接触して、固定接点21と固定接点22との間を電気的に接続する。この結果、バッテリ5からB端子11に供給される電流が、固定接点21、可動接点26、及び固定接点22を介して、M端子13に供給されるようになる。   When the plunger 23 is moved to the left side, a pinion gear 39 to be described later is moved via the shift lever 27 in a direction to mesh with the ring gear 4. In addition, when the plunger 23 is moved to the leftmost side, the movable contact 26 connected to the plunger 23 comes into contact with the fixed contact 21 and the fixed contact 22, and electrically between the fixed contact 21 and the fixed contact 22. Connecting. As a result, the current supplied from the battery 5 to the B terminal 11 is supplied to the M terminal 13 via the fixed contact 21, the movable contact 26, and the fixed contact 22.

回転駆動部30は、回転駆動力を出力するモータ31と、モータ31の出力軸36の一端に一体回転可能に接続された出力ギヤ37と、リングギヤ4と噛合い可能なピニオンギヤ39と、一端にピニオンギヤ39が一体回転可能に接続されるピニオン軸38と、出力軸36からピニオン軸38への一方向への動力伝達が可能なワンウェイクラッチ40と、一端がプランジャ23に接続され、他端がピニオン軸38のピニオンギヤ39とは反対側の端部に対向して配置されているシフトレバー27と、シフトレバー27を時計回り方向に回転するように付勢するトーションスプリング29と、を備えている。   The rotation drive unit 30 includes a motor 31 that outputs a rotation driving force, an output gear 37 that is connected to one end of an output shaft 36 of the motor 31 so as to be integrally rotatable, a pinion gear 39 that can mesh with the ring gear 4, and one end. A pinion shaft 38 to which a pinion gear 39 is connected so as to rotate integrally, a one-way clutch 40 capable of transmitting power in one direction from the output shaft 36 to the pinion shaft 38, one end connected to the plunger 23, and the other end to the pinion A shift lever 27 disposed opposite to the end of the shaft 38 opposite to the pinion gear 39, and a torsion spring 29 that urges the shift lever 27 to rotate clockwise are provided.

シフトレバー27は、中間部28を支点として回動可能に配置されている。シフトレバー27は、プランジャ23が左側に移動すると、反時計回り方向に回動し、ピニオン軸38を図面右側、すなわち、ピニオンギヤ39がリングギヤ4と噛合う方向に押し出す。本実施形態のスタータ10は、プランジャ23に取り付けられた可動接点26と、固定接点21及び固定接点22とが接していない位置にプランジャ23がある場合に、ピニオンギヤ39とリングギヤ4との噛合いが開始される構成、所謂補助噛み構成となっている。   The shift lever 27 is rotatably arranged with the intermediate portion 28 as a fulcrum. When the plunger 23 moves to the left side, the shift lever 27 rotates counterclockwise and pushes the pinion shaft 38 to the right side of the drawing, that is, the direction in which the pinion gear 39 is engaged with the ring gear 4. In the starter 10 of the present embodiment, when the plunger 23 is in a position where the movable contact 26 attached to the plunger 23 is not in contact with the fixed contact 21 and the fixed contact 22, the pinion gear 39 and the ring gear 4 are engaged with each other. The configuration to be started is a so-called auxiliary biting configuration.

モータ31は、例えば、直流直巻方式のモータであり、フィールドコイル32と、ブラシ34,35と、アーマチュアコイル33と、出力軸36とを備える。フィールドコイル32は、一端がM端子13に接続され、他端がブラシ34に接続されている。アーマチュアコイル33は出力軸36に取り付けられている。アーマチュアコイル33は、ブラシ34とブラシ35とに電気的に接続されており、ブラシ34から電流が供給される。ブラシ35の一端は、接地されている。   The motor 31 is, for example, a direct current motor, and includes a field coil 32, brushes 34 and 35, an armature coil 33, and an output shaft 36. The field coil 32 has one end connected to the M terminal 13 and the other end connected to the brush 34. The armature coil 33 is attached to the output shaft 36. The armature coil 33 is electrically connected to the brush 34 and the brush 35, and current is supplied from the brush 34. One end of the brush 35 is grounded.

モータ31においては、M端子13からフィールドコイル32に電流が供給されると、フィールドコイル32により、回転軸36の周方向に、異なる複数の磁極が交互に形成される。また、フィールドコイル32を流れた電流はブラシ34を介してアーマチュアコイル33に流れる。アーマチュアコイル33では複数の磁極が形成されるので、アーマチュアコイル33は、フィールドコイル32により形成される磁極との関係に応じて所定の方向に出力軸36とともに回転する。   In the motor 31, when current is supplied from the M terminal 13 to the field coil 32, a plurality of different magnetic poles are alternately formed in the circumferential direction of the rotating shaft 36 by the field coil 32. Further, the current flowing through the field coil 32 flows to the armature coil 33 via the brush 34. Since the armature coil 33 is formed with a plurality of magnetic poles, the armature coil 33 rotates together with the output shaft 36 in a predetermined direction according to the relationship with the magnetic poles formed by the field coil 32.

ワンウェイクラッチ40は、インナーレース41と、インナーレース41の外周側に形成されたアウターレース42と、インナーレース41とアウターレース42との間に設けられたローラ43とを備える。   The one-way clutch 40 includes an inner race 41, an outer race 42 formed on the outer peripheral side of the inner race 41, and a roller 43 provided between the inner race 41 and the outer race 42.

インナーレース41は、内周側において、ピニオン軸38の外周と、例えばヘリカルスプライン嵌合している。このような構成により、ピニオン軸38は、所定方向(図面左右方向)に移動可能となっているとともに、インナーレース41からの回転駆動力が伝達可能となっている。   The inner race 41 is engaged with the outer periphery of the pinion shaft 38 on the inner peripheral side, for example, by a helical spline. With such a configuration, the pinion shaft 38 can move in a predetermined direction (the left-right direction in the drawing) and can transmit the rotational driving force from the inner race 41.

アウターレース42は、外周に出力ギヤ37と噛合うギヤが形成されている。したがって、出力ギヤ37からの回転駆動力がアウターレース42に伝達可能となっている。インナーレース41とアウターレース42との間には、ローラ43を含む公知の構成物が設けられており、これら構成物により、アウターレース42からインナーレース41への一方向のみの駆動力の伝達が可能となっている。   The outer race 42 has a gear that meshes with the output gear 37 on the outer periphery. Therefore, the rotational driving force from the output gear 37 can be transmitted to the outer race 42. Known components including a roller 43 are provided between the inner race 41 and the outer race 42, and these components allow transmission of driving force in only one direction from the outer race 42 to the inner race 41. It is possible.

エンジン回転角センサ91は、エンジン2のクランクシャフト3の回転角及び回転数を検出し、検出結果をECU80に出力する。本実施形態では、エンジン回転角センサ91による回転角や回転数により、スタータ10のピニオンギヤ39とリングギヤ4との噛合いが成功し、スタータ10によりクランクシャフト3が回転されたことを把握することができる。   The engine rotation angle sensor 91 detects the rotation angle and rotation speed of the crankshaft 3 of the engine 2 and outputs the detection result to the ECU 80. In the present embodiment, it is possible to grasp that the engagement between the pinion gear 39 of the starter 10 and the ring gear 4 has been successful and the crankshaft 3 has been rotated by the starter 10 based on the rotation angle and the rotation speed of the engine rotation angle sensor 91. it can.

ECU80は、スタータリレー50を保護するための制御を行う装置であり、公知のCPU、ROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、ECU80は、開始始動検出手段及びスタータ動作判定手段の一例としての動作確認部81と、抵抗制御手段の一例としての抵抗制御部82と、電流供給制御手段の一例としての電流供給制御部83と、を一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるECU80に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。   The ECU 80 is a device that performs control for protecting the starter relay 50, and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like. The ECU 80 also includes an operation confirmation unit 81 as an example of a start start detection unit and a starter operation determination unit, a resistance control unit 82 as an example of a resistance control unit, and a current supply control unit 83 as an example of a current supply control unit. And as a part of functional elements. Each of these functional elements will be described as being included in the ECU 80 which is an integral hardware, but any one of them can be provided in separate hardware.

動作確認部81は、キースイッチ6がオン(例えば、イグニッションキーがスタート位置)になったこと(スタータ始動開始)を検出する。動作確認部81は、スタータ始動開始から所定時間以上スタータ10の始動を継続している場合に、エンジン回転角センサ91により検出されるクランクシャフト3の回転角(スタータ始動開始からの回転角)が所定角度(例えば、0度)を超えたか否かを判定する。動作確認部81は、クランクシャフト3の回転角が所定角度を超えていない場合には、スタータ10がクランクシャフト3を適切に回転させておらず、ピニオンギヤ39とリングギヤ4とが不噛合いになっている可能性が高いので、クランクシャフト3の回転角が所定角度を超えていない旨を抵抗制御部82に通知する。   The operation confirmation unit 81 detects that the key switch 6 is turned on (for example, the ignition key is at the start position) (starter start start). When the starter 10 has been started for a predetermined time or more from the starter start start, the operation check unit 81 determines the rotation angle of the crankshaft 3 (rotation angle from the starter start start) detected by the engine rotation angle sensor 91. It is determined whether or not a predetermined angle (for example, 0 degree) has been exceeded. When the rotation angle of the crankshaft 3 does not exceed the predetermined angle, the operation check unit 81 does not properly rotate the crankshaft 3 and the pinion gear 39 and the ring gear 4 are disengaged. Therefore, the resistance control unit 82 is notified that the rotation angle of the crankshaft 3 does not exceed the predetermined angle.

抵抗制御部82は、動作確認部81から、クランクシャフト3の回転角が所定角度を超えていない旨の通知を受けると、可変抵抗器60の抵抗値を増加させるように制御する。   When receiving a notification from the operation confirmation unit 81 that the rotation angle of the crankshaft 3 does not exceed the predetermined angle, the resistance control unit 82 controls the resistance value of the variable resistor 60 to be increased.

電流供給制御部83は、抵抗制御部82により可変抵抗器60の抵抗値が増加された後に、スタータカットリレー70を制御して、スタータリレー50によるスタータ10への電流の供給を遮断する。具体的には、本実施形態では、電流供給制御部83は、スタータカットリレー70のコイル75の一端を接地させることにより、スタータカットリレー70のコイル71にバッテリ5からの電流を流すようにする。この結果、スタータカットリレー70の接点が開状態となり、スタータリレー50のコイル51の一端が接地されていない状態となる。これにより、スタータリレー50においては、コイル51に電流が流れず、接点が開状態となり、バッテリ5からのスタータリレー50を介してスタータ10への電流の供給が遮断される。   The current supply control unit 83 controls the starter cut relay 70 after the resistance value of the variable resistor 60 is increased by the resistance control unit 82, and interrupts the supply of current to the starter 10 by the starter relay 50. Specifically, in the present embodiment, the current supply control unit 83 causes the current from the battery 5 to flow through the coil 71 of the starter cut relay 70 by grounding one end of the coil 75 of the starter cut relay 70. . As a result, the contact of the starter cut relay 70 is opened, and one end of the coil 51 of the starter relay 50 is not grounded. Thereby, in the starter relay 50, no current flows through the coil 51, the contact is opened, and the supply of current from the battery 5 to the starter 10 is interrupted via the starter relay 50.

次に、本発明の一実施形態に係るスタータ10の動作について説明する。   Next, operation | movement of the starter 10 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.

図2は、本発明の一実施形態に係るスタータ保護装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが開始される直前の状態を示す図である。図3は、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが成功した状態を示す図である。なお、図2、図3においては、配線、コイル等を、その部位に流れる電流が大きいほど太い線で表示している。   FIG. 2 is a diagram showing a state immediately before the starter meshes with the pinion gear of the starter and the ring gear in the starter protection device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a state where the engagement between the starter pinion gear and the ring gear in the starter relay protection device according to the embodiment of the present invention is successful. In FIGS. 2 and 3, wirings, coils, and the like are indicated by thicker lines as the current flowing through the portion increases.

まず、スタータ10の始動を開始して、ピニオンギヤ39と、リングギヤ4との噛合いが開始される直前となるまでの動作について図2を参照して説明する。   First, the operation from the start of the starter 10 until immediately before the engagement between the pinion gear 39 and the ring gear 4 is started will be described with reference to FIG.

運転者によりキースイッチ6がオンに設定された場合には、初期状態では、スタータカットリレー70は、閉状態となっているので、バッテリ5からの電流がスタータリレー50のコイル51に流れる。この結果、コイル51による磁界により磁力を受けてプランジャ55が図面左側に移動することとなり、可動接点54が固定接点52及び固定接点53の間を閉状態とする(なお、この状態をスタータリレー50の接点が閉状態ということとする)。   When the key switch 6 is turned on by the driver, in the initial state, the starter cut relay 70 is in the closed state, so that the current from the battery 5 flows to the coil 51 of the starter relay 50. As a result, the plunger 55 moves to the left in the drawing under the magnetic force generated by the magnetic field of the coil 51, and the movable contact 54 closes between the fixed contact 52 and the fixed contact 53 (this state is referred to as the starter relay 50). The contact point is closed).

スタータリレー50の接点が閉状態になると、バッテリ5からの電流が、可変抵抗器60、固定接点52、可動接点54、及び固定接点53を介してS端子12に供給される。なお、可変抵抗器60の抵抗値は、初期状態では、ゼロ又は比較的低い値となっている。この結果、S端子12に接続されている吸引コイル24の一端及び保持コイル25の一端に電流が供給される。吸引コイル24においては、電流は、M端子13側に流れる一方、保持コイル25においては、電流は、接地側に流れる。この結果、吸引コイル24及び保持コイル25によりプランジャ23を図面左側に移動させる磁界が生じる。   When the contact of the starter relay 50 is closed, the current from the battery 5 is supplied to the S terminal 12 via the variable resistor 60, the fixed contact 52, the movable contact 54, and the fixed contact 53. Note that the resistance value of the variable resistor 60 is zero or a relatively low value in the initial state. As a result, current is supplied to one end of the suction coil 24 and one end of the holding coil 25 connected to the S terminal 12. In the suction coil 24, current flows to the M terminal 13 side, while in the holding coil 25, current flows to the ground side. As a result, a magnetic field for moving the plunger 23 to the left side of the drawing is generated by the suction coil 24 and the holding coil 25.

この結果、プランジャ23は、図面左側に移動を開始する。これにより、プランジャ23に接続されているシフトレバー27が中間部28を中心に反時計回り方向に回動し、ピニオン軸38をピニオンギヤ39がリングギヤ4に近づくように押し出す。これにより、ピニオンギヤ39は、リングギヤ4と噛合う直前の位置に到達する。この際には、可動接点26は、固定接点21及び固定接点22とは接触していない状態となっている。   As a result, the plunger 23 starts to move to the left side of the drawing. As a result, the shift lever 27 connected to the plunger 23 rotates counterclockwise about the intermediate portion 28 and pushes the pinion shaft 38 so that the pinion gear 39 approaches the ring gear 4. As a result, the pinion gear 39 reaches the position immediately before meshing with the ring gear 4. At this time, the movable contact 26 is not in contact with the fixed contact 21 and the fixed contact 22.

この状態においては、吸引コイル24を通ってM端子13に流れた電流は、フィールドコイル32、ブラシ34、アーマチュアコイル33、ブラシ35を通って流れる。これにより、モータ31のアーマチュアコイル33、出力軸36、及び出力ギヤ37が回転を開始する。なお、この状態において、モータ31が回転している状態であれば、モータに供給される電流は比較的小さい。   In this state, the current flowing through the suction coil 24 to the M terminal 13 flows through the field coil 32, the brush 34, the armature coil 33, and the brush 35. Thereby, the armature coil 33, the output shaft 36, and the output gear 37 of the motor 31 start rotating. In this state, if the motor 31 is rotating, the current supplied to the motor is relatively small.

次に、ピニオンギヤ39とリングギヤ4とが噛合う直前の位置に到達した後のスタータ10に関わる動作について説明する。   Next, an operation related to the starter 10 after reaching the position immediately before the pinion gear 39 and the ring gear 4 mesh with each other will be described.

図2に示すように、ピニオンギヤ39がリングギヤ4と噛合う直前の位置に到達した後には、プランジャ23は、更に左方向に移動しようとし、その結果、ピニオンギヤ39は、リングギヤ4と噛合う方向に更に押し出されることとなる。   As shown in FIG. 2, after reaching the position immediately before the pinion gear 39 meshes with the ring gear 4, the plunger 23 tries to move further leftward. As a result, the pinion gear 39 moves in the direction meshing with the ring gear 4. It will be pushed out further.

ここで、ピニオンギヤ39とリングギヤ4との噛合いがうまく行われると、図3に示すように、プランジャ23が最も左側の位置まで移動され、プランジャ23に接続された可動接点26が固定接点21及び固定接点22と接触して、固定接点21と固定接点22との間を電気的に接続する。   Here, when the engagement between the pinion gear 39 and the ring gear 4 is successfully performed, as shown in FIG. 3, the plunger 23 is moved to the leftmost position, and the movable contact 26 connected to the plunger 23 is connected to the fixed contact 21 and In contact with the fixed contact 22, the fixed contact 21 and the fixed contact 22 are electrically connected.

この結果、B端子11からM端子13に流れる電流がモータ31に供給されるようになり、S端子12から吸引コイル24を介してM端子13へ電流が流れないようになる。これにより、モータ31には、B端子11を介してバッテリ5からの電流が供給され、モータ31の回転駆動力がピニオンギヤ39、リングギヤ4を介してエンジン2のクランクシャフト3に伝達され、エンジン2が始動されることとなる。   As a result, the current flowing from the B terminal 11 to the M terminal 13 is supplied to the motor 31, and no current flows from the S terminal 12 to the M terminal 13 via the suction coil 24. As a result, current from the battery 5 is supplied to the motor 31 via the B terminal 11, and the rotational driving force of the motor 31 is transmitted to the crankshaft 3 of the engine 2 via the pinion gear 39 and the ring gear 4. Will be started.

一方、ピニオンギヤ39とリングギヤ4とが適切に噛み合わない状態である不噛合いが発生してしまうと、例えば、ピニオンギヤ39とリンギギヤ4との側面が引っ掛かってしまって、ピニオンギヤ39が回転できなくなり、モータ31が回転できなくなる。このため、モータ31の回転駆動力をエンジン2のクランクシャフト3に伝達することができず、エンジン2を始動させることができない。   On the other hand, if disengagement occurs in a state where the pinion gear 39 and the ring gear 4 are not properly meshed with each other, for example, the side surfaces of the pinion gear 39 and the ring gear 4 are caught, and the pinion gear 39 cannot be rotated. 31 cannot be rotated. For this reason, the rotational driving force of the motor 31 cannot be transmitted to the crankshaft 3 of the engine 2 and the engine 2 cannot be started.

この場合には、モータ31の負荷が上昇してしまって大きな電流が流れようとすることとなるが、図2に示すように固定接点21,22と可動接点26とが接していない状態となっているので、図3に示す場合に比して、スタータリレー50の固定接点52、可動接点54、及び固定接点53を介してS端子12に供給される電流が非常に大きくなってしまう。なお、この状態で、キースイッチ6をオフにすると、スタータリレー50の固定接点と、可動接点との間にアークが発生し、接点を損傷させてしまい、接点間を溶着させてしまう虞がある。   In this case, the load of the motor 31 rises and a large current tends to flow, but the fixed contacts 21 and 22 and the movable contact 26 are not in contact with each other as shown in FIG. Therefore, as compared with the case shown in FIG. 3, the current supplied to the S terminal 12 through the fixed contact 52, the movable contact 54, and the fixed contact 53 of the starter relay 50 becomes very large. If the key switch 6 is turned off in this state, an arc is generated between the fixed contact of the starter relay 50 and the movable contact, which may damage the contact and cause welding between the contacts. .

本実施形態に係るスタータリレー保護装置1は、以下に示すようなスタータリレー保護処理を実行することにより、スタータリレー50の接点に発生する損傷を低減するようにしている。   The starter relay protection device 1 according to the present embodiment is configured to reduce damage that occurs at the contact of the starter relay 50 by executing a starter relay protection process as described below.

本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護処理について説明する。   A starter relay protection process according to an embodiment of the present invention will be described.

図4は、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置によるスタータリレー保護処理のフローチャートである。図5は、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置における可変抵抗器の抵抗値を増加させた状態を示す図である。図6は、本発明の一実施形態に係るスタータリレー保護装置におけるスタータカットリレーを開状態にした状態を示す図である。なお、図5、図6においては、配線、コイル等を、その部位に流れる電流が大きいほど太い線で表示している。   FIG. 4 is a flowchart of starter relay protection processing by the starter relay protection device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the resistance value of the variable resistor in the starter relay protection device according to the embodiment of the present invention is increased. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the starter cut relay in the starter relay protection device according to the embodiment of the present invention is in an open state. In FIGS. 5 and 6, wirings, coils, and the like are indicated by thicker lines as the current flowing through the portion increases.

スタータリレー保護処理は、例えば、キースイッチ6が通常のオン(イグニッションキーがオン位置)となった後に実行が開始される。   The starter relay protection process is started after the key switch 6 is normally turned on (the ignition key is in the on position), for example.

動作確認部81は、キースイッチ6がオン(スタータオン)になったか否か、すなわち、スタータ始動開始となったか否かを判定する(ステップS11)。この結果、スタータ始動開始となっていない場合(ステップS11:NO)には、動作確認部81は、ステップS11を再び実行する。   The operation confirmation unit 81 determines whether or not the key switch 6 is turned on (starter on), that is, whether or not the starter start is started (step S11). As a result, when the starter start is not started (step S11: NO), the operation check unit 81 executes step S11 again.

一方、スタータ始動開始となった場合(ステップS11:YES)には、動作確認部81は、キースイッチ6がオフか否か(ここでは、イグニッションキーがスタート位置から通常
のオン位置に変更されたか否か)、すなわち、スタータ始動終了になったか否かを判定する(ステップS12)。
On the other hand, when the starter start is started (step S11: YES), the operation check unit 81 determines whether or not the key switch 6 is turned off (in this case, whether the ignition key is changed from the start position to the normal on position). No), that is, it is determined whether or not the starter start has been completed (step S12).

この結果、スタータ始動終了となった場合(ステップS12:YES)には、動作確認部81は処理をステップS11に進める。一方、スタータ始動終了となっていない場合(ステップS12:NO)には、動作確認部81は、スタータ始動開始から所定時間経過したか否かを判定する(ステップS13)。   As a result, when the starter start is finished (step S12: YES), the operation check unit 81 advances the process to step S11. On the other hand, when the starter start has not been completed (step S12: NO), the operation check unit 81 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the start of the starter start (step S13).

この結果、スタータ始動開始から所定時間経過していない場合(ステップS13:NO)には、動作確認部81は、処理をステップS12に進める。一方、スタータ始動開始から所定時間経過している場合(ステップS13:YES)には、動作確認部81は、エンジン回転角センサ91により検出されるクランクシャフト3の回転角(スタータ始動開始からの回転角)が所定角度を超えたか否かを判定する(ステップS14)。   As a result, when the predetermined time has not elapsed since the start of the starter start (step S13: NO), the operation check unit 81 advances the process to step S12. On the other hand, when a predetermined time has elapsed since the start of the starter start (step S13: YES), the operation check unit 81 detects the rotation angle of the crankshaft 3 detected by the engine rotation angle sensor 91 (the rotation from the start of the starter start). It is determined whether or not (angle) exceeds a predetermined angle (step S14).

この結果、クランクシャフト3の回転角が所定角度を超えた場合(ステップS14:YES)には、スタータ10によりクランクシャフト3が回転されており、ピニオンギヤ39と、リングギヤ4とが不噛合いとなっていないことを意味しているので、動作確認部81は、処理をステップS11に進める。   As a result, when the rotation angle of the crankshaft 3 exceeds a predetermined angle (step S14: YES), the crankshaft 3 is rotated by the starter 10, and the pinion gear 39 and the ring gear 4 are not in mesh. Since it means that there is no, the operation check unit 81 advances the process to step S11.

一方、クランクシャフト3の回転角が所定角度を超えていない場合(ステップS14:NO)には、ピニオンギヤ39と、リングギヤ4とが不噛合いとなっている可能性が高く、スタータリレー50の接点に大電流が流れている可能性が高いので、抵抗制御部82は、可変抵抗器60の抵抗値を増加させる(ステップS15)。これにより、図5に示すように、スタータリレー50の接点に流れる電流値を、図2に示す状態よりも低減することができる。   On the other hand, when the rotation angle of the crankshaft 3 does not exceed the predetermined angle (step S14: NO), there is a high possibility that the pinion gear 39 and the ring gear 4 are disengaged, and the contact of the starter relay 50 is Since there is a high possibility that a large current is flowing, the resistance control unit 82 increases the resistance value of the variable resistor 60 (step S15). Thereby, as shown in FIG. 5, the value of the current flowing through the contact of starter relay 50 can be reduced as compared with the state shown in FIG.

次いで、電流供給制御部83が、スタータカットリレー70の接点を遮断(開状態に)する(ステップS16)。具体的には、電流供給制御部83は、コイル71の一端を接地させることにより、スタータカットリレー70のコイル71にバッテリ5からの電流を流すようにする。この結果、スタータカットリレー70の接点が開状態となり、スタータリレー50のコイル51の一端が接地されていない状態となる。これにより、図6に示すように、スタータリレー50においては、コイル51に電流が流れず、接点が開状態となり、バッテリ5からのスタータリレー50を介してスタータ10への電流の供給が遮断される。なお、ステップS16の処理の後に、電流供給制御部83は、処理をステップS11に進める。   Next, the current supply control unit 83 blocks (opens) the contact of the starter cut relay 70 (step S16). Specifically, the current supply control unit 83 causes the current from the battery 5 to flow through the coil 71 of the starter cut relay 70 by grounding one end of the coil 71. As a result, the contact of the starter cut relay 70 is opened, and one end of the coil 51 of the starter relay 50 is not grounded. Accordingly, as shown in FIG. 6, in the starter relay 50, no current flows through the coil 51, the contact is opened, and the supply of current from the battery 5 to the starter 10 is cut off via the starter relay 50. The In addition, after the process of step S16, the electric current supply control part 83 advances a process to step S11.

以上説明したように、本実施形態に係るスタータリレー保護装置1によると、動作確認部81により、スタータ10の始動の開始を検出し、スタータ10の始動が所定の時間継続して行われた際に、クランクシャフト3が所定角度を超えて回転されたか否かを判定し、クランクシャフト3が所定角度を超えて回転されていないと判定された場合に、抵抗制御部82により、可変抵抗器60の抵抗値を増加させるようにしたので、スタータリレー50の固定接点52、可動接点54、及び固定接点53を流れる電流の大きさを低減することができる。このため、この後に、スタータリレー50の接点を開状態にする場合において、アークの発生を低減でき、接点の損傷や、接点の溶着の発生を低減することができる。   As described above, according to the starter relay protection device 1 according to the present embodiment, when the start of the starter 10 is detected by the operation check unit 81 and the starter 10 is continuously started for a predetermined time. Then, it is determined whether or not the crankshaft 3 has been rotated beyond a predetermined angle, and when it is determined that the crankshaft 3 has not been rotated beyond the predetermined angle, the resistance controller 82 causes the variable resistor 60 to be rotated. Therefore, the magnitude of the current flowing through the fixed contact 52, the movable contact 54, and the fixed contact 53 of the starter relay 50 can be reduced. For this reason, after that, when the contact of the starter relay 50 is opened, the generation of arc can be reduced, and the damage of the contact and the occurrence of welding of the contact can be reduced.

次に、本発明の変形例に係るスタータリレー保護装置について説明する。   Next, a starter relay protection device according to a modification of the present invention will be described.

図7は、本発明の変形例に係るスタータリレー保護装置を示す模式的な構成図である。なお、図1に示すスタータリレー保護装置と、同様の部位には同一の符号を付している。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a starter relay protection device according to a modification of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same site | part as the starter relay protection apparatus shown in FIG.

変形例に係るスタータリレー保護装置は、上記実施形態のスタータリレー保護装置において、可変抵抗器60に変えて、可変抵抗器の一例としての発熱抵抗体61を備えるようにし、抵抗制御部82を備えないようにしたものである。   The starter relay protection device according to the modified example includes a heating resistor 61 as an example of a variable resistor in place of the variable resistor 60 in the starter relay protection device of the above embodiment, and includes a resistance control unit 82. It is something that is not.

発熱抵抗体61は、流れる電流値が大きいほど発熱し、その抵抗値を増加させる性質を有している。   The heating resistor 61 has the property of generating heat as the flowing current value increases and increasing the resistance value.

図8は、本発明の変形例に係るスタータリレー保護装置の発熱抵抗体の性質を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing the properties of the heating resistor of the starter relay protection device according to the modification of the present invention.

発熱抵抗体61は、正常時、すなわち、可動接点26と、固定接点21及び固定接点22とが電気的に閉じている場合には、自身を流れる電流、すなわち、スタータリレー50からスタータ10へ供給される電流は比較的小さいので、発熱量が抑えられて自身の抵抗値は比較的小さくなっており、供給される電流値をあまり変化させない。一方、不噛合いが発生している時、すなわち、可動接点26と、固定接点21及び固定接点22とが電気的に閉じていない場合には、発熱抵抗体61は、自身を流れる電流が比較的大きいので、発熱量が増加して自身の抵抗値が徐々に大きくなり、その結果、供給される電流値を大きく低減させる。発熱抵抗体61は、例えば、電流供給制御部83により、スタータリレー50によるスタータ10への電流の供給を遮断する時点となった場合(例えば、スタータ10の始動から所定の時間が経過した場合)に、遮断した際にスタータリレー50の接点に与える影響が抑えられると想定される所定の電流値以下に変化するように構成されている。発熱抵抗体61は、例えば、不噛合い発生時の場合には、数秒で電流値が10分の1程度に減少し、噛合い時の場合には、数十秒でもプランジャ23の位置を維持するのに十分な電流値を確保できるように構成するようにしてもよい。   The heating resistor 61 is supplied to the starter 10 from the starter relay 50 when it is normal, that is, when the movable contact 26 and the fixed contact 21 and the fixed contact 22 are electrically closed. Since the generated current is relatively small, the amount of heat generation is suppressed and the resistance value of the current is relatively small, so that the supplied current value does not change much. On the other hand, when disengagement occurs, that is, when the movable contact 26 and the fixed contact 21 and the fixed contact 22 are not electrically closed, the heating resistor 61 compares the current flowing through itself. Therefore, the amount of heat generation increases and its own resistance value gradually increases. As a result, the supplied current value is greatly reduced. For example, when the current supply controller 83 cuts off the supply of current to the starter 10 by the starter relay 50 (for example, when a predetermined time has elapsed since the starter 10 was started). In addition, it is configured to change to a predetermined current value or less that is assumed to suppress the influence on the contact of the starter relay 50 when shut off. For example, when the disengagement occurs, the heating resistor 61 reduces the current value to about 1/10 in several seconds. When the engagement occurs, the position of the plunger 23 is maintained even for several tens of seconds. It may be configured to ensure a current value sufficient to do so.

変形例に係るスタータリレー保護装置によると、ECU80において、抵抗値を変更するための制御をすることなく、不噛合い発生時に、スタータリレー50による電流の供給を遮断するまでに、スタータリレー50の接点に流れる電流の値を適切に低減することができ、遮断時における接点の損傷を低減することができる。   According to the starter relay protection device according to the modification, the ECU 80 controls the starter relay 50 before the supply of current by the starter relay 50 is interrupted when the meshing occurs without performing control for changing the resistance value. The value of the current flowing through the contact can be appropriately reduced, and damage to the contact at the time of interruption can be reduced.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.

例えば、上記実施形態では、運転者の操作により、キースイッチ6をオンにしてスタータ10の始動を開始させる場合に適用した例を示していたが、本発明はこれに限られず、例えば、ECUの制御信号によりスタータ10への電流の供給を開始させてスタータ10の始動を開始させる場合、又は、運転者の操作による場合及びECUの制御による場合の両方がある場合にも適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, an example is shown in which the key switch 6 is turned on and the starter 10 is started by the driver's operation. However, the present invention is not limited to this example. The present invention can also be applied to the case where the start of the starter 10 is started by starting the supply of current to the starter 10 by the control signal, or the case where both the case of operation by the driver and the case of control by the ECU are present.

また、上記実施形態では、可変抵抗器60を、バッテリ5からの電線における固定接点52へ分岐した部分に配置するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、固定接点53と吸引コイル24との間や、吸引コイル24とモータ31との間に配置するようにしてもよく、要は、バッテリ5からスタータリレー50を介してモータ31に至る電線の任意の位置に配置すればよい。   Further, in the above embodiment, the variable resistor 60 is arranged at the portion of the electric wire from the battery 5 that branches to the fixed contact 52. However, the present invention is not limited to this, and for example, the fixed contact 53 and the suction It may be arranged between the coil 24 or between the suction coil 24 and the motor 31. In short, if it is arranged at an arbitrary position of the electric wire from the battery 5 to the motor 31 via the starter relay 50. Good.

また、上記実施形態では、スタータカットリレー70をスタータリレー50のコイル51のバッテリ5から遠い側(下流側)に接続するようにしていたが、本発明はこれに限られず、スタータリレー50のコイル51のバッテリ5に近い側(上流側)に配置するようにしてもよい。   In the above embodiment, the starter cut relay 70 is connected to the side (downstream side) of the coil 51 of the starter relay 50 far from the battery 5, but the present invention is not limited to this, and the coil of the starter relay 50 is not limited thereto. You may make it arrange | position to the side (upstream side) of the battery 5 of 51.

また、上記実施形態では、スタータリレー50をプランジャ55がコイル51の内周側に配置され、プランジャ55を移動させることで接点を開閉するリレーとしていたが、本発明はこれに限られず、コイルに供給される電流に応じて、固定接点と可動接点との電気的な接続を制御することにより、S端子12への電流の供給を制御できる構成であれば、任意の構成でよい。   In the above embodiment, the starter relay 50 is a relay in which the plunger 55 is arranged on the inner peripheral side of the coil 51 and the contact is opened and closed by moving the plunger 55. However, the present invention is not limited to this, and the coil is not limited to this. Any configuration may be used as long as the supply of current to the S terminal 12 can be controlled by controlling the electrical connection between the fixed contact and the movable contact in accordance with the supplied current.

1 スタータリレー保護装置
2 エンジン
3 クランクシャフト
4 リングギヤ
5 バッテリ
6 キースイッチ
10 スタータ
11 B端子
12 S端子
13 M端子
20 マグネットスイッチ
21,22 固定接点
23 プランジャ
24 吸引コイル
25 保持コイル
26 可動接点
27 シフトレバー
28 中間部
29 トーションスプリング
30 回転駆動部
31 モータ
32 フィールドコイル
33 アーマチュアコイル
34 ブラシ
35 ブラシ
36 出力軸
37 出力ギヤ
38 ピニオン軸
39 ピニオンギヤ
40 ワンウェイクラッチ
41 インナーレース
42 アウターレース
43 ローラ
50 スタータリレー
51 コイル
52,53 固定接点
54 可動接点
55 プランジャ
60 可変抵抗器
61 発熱抵抗体
70 スタータカットリレー
71 コイル
72,73 固定接点
74 可動接点
75 プランジャ
80 ECU
81 動作確認部
82 抵抗制御部
83 電流供給制御部
91 エンジン回転角センサ
1 Starter Relay Protection Device 2 Engine 3 Crankshaft 4 Ring Gear 5 Battery 6 Key Switch 10 Starter 11 B Terminal 12 S Terminal 13 M Terminal 20 Magnet Switch 21, 22 Fixed Contact 23 Plunger 24 Suction Coil 25 Holding Coil 26 Movable Contact 27 Shift Lever 28 Intermediate part 29 Torsion spring 30 Rotation drive part 31 Motor 32 Field coil 33 Armature coil 34 Brush 35 Brush 36 Output shaft 37 Output gear 38 Pinion shaft 39 Pinion gear 40 One-way clutch 41 Inner race 42 Outer race 43 Roller 50 Starter relay 51 Coil 52 , 53 Fixed contact 54 Movable contact 55 Plunger 60 Variable resistor 61 Heating resistor 70 Starter cut relay 71 Le 72, 73 fixed contacts 74 movable contact 75 plunger 80 ECU
81 Operation Confirming Unit 82 Resistance Control Unit 83 Current Supply Control Unit 91 Engine Rotation Angle Sensor

Claims (6)

エンジンを始動させるスタータと、前記スタータに電流を供給するスタータリレーとを備えるスタータリレー保護装置であって、
前記スタータは、
前記エンジンのクランクシャフトに接続されたリングギヤと噛合わせ可能なピニオンギヤを回転させる動力を発生するモータと、
バッテリと接続される第1固定接点と、
前記モータと接続される第2固定接点と、
前記第1固定接点と前記第2固定接点との間を電気的に開閉可能な可動接点と、
一端が前記スタータリレーに接続され、他端が前記モータに接続され、前記スタータを始動させる際に前記スタータリレーから電流が供給されるコイルと、
一端に前記可動接点が取り付けられ、前記コイルによる磁界により、前記可動接点を前記第1固定接点と前記第2固定接点との間を電気的に閉じる方向に移動可能であるとともに、前記ピニオンギヤを前記リングギヤと噛合う方向に移動可能であるプランジャと、を備え、
前記バッテリから前記スタータリレーを介して前記モータに至る電線に配置された可変抵抗器を備える
スタータリレー保護装置。
A starter relay protection device comprising a starter for starting an engine and a starter relay for supplying current to the starter,
The starter is
A motor for generating power for rotating a pinion gear meshable with a ring gear connected to the crankshaft of the engine;
A first fixed contact connected to the battery;
A second fixed contact connected to the motor;
A movable contact that can be electrically opened and closed between the first fixed contact and the second fixed contact;
A coil having one end connected to the starter relay, the other end connected to the motor, and a current supplied from the starter relay when starting the starter;
The movable contact is attached to one end, and the movable contact can be moved in a direction to electrically close between the first fixed contact and the second fixed contact by a magnetic field generated by the coil, and the pinion gear is A plunger movable in a direction to mesh with the ring gear,
A starter relay protection device comprising a variable resistor disposed on an electric wire extending from the battery to the motor via the starter relay.
前記スタータの始動の開始を検出する始動開始検出手段と、
前記スタータの始動を所定の時間継続して行った際に、前記スタータにより前記エンジンのクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたか否かを判定するスタータ動作判定手段と、
前記スタータ動作判定手段により前記クランクシャフトが所定角度を超えて回転されていないと判定された場合に、前記可変抵抗器の抵抗値を増加させる抵抗制御手段と、を更に備える
請求項1に記載のスタータリレー保護装置。
Start-start detecting means for detecting the start of the starter;
Starter operation determination means for determining whether or not the crankshaft of the engine has been rotated beyond a predetermined angle by the starter when the starter is continuously started for a predetermined time;
2. The resistance control unit according to claim 1, further comprising a resistance control unit configured to increase a resistance value of the variable resistor when it is determined by the starter operation determination unit that the crankshaft is not rotated beyond a predetermined angle. Starter relay protection device.
前記スタータは、
前記プランジャが、前記ピニオンギヤを前記リングギヤとの噛合いが開始される位置に移動させた状態においては、前記第1固定接点と前記第2固定接点とは、前記可動接点により電気的に接続されていない
請求項2に記載のスタータリレー保護装置。
The starter is
In a state where the plunger moves the pinion gear to a position where the engagement with the ring gear is started, the first fixed contact and the second fixed contact are electrically connected by the movable contact. The starter relay protection device according to claim 2 which is not present.
前記抵抗制御手段により前記可変抵抗器の抵抗値が増加された後に、前記スタータリレーから前記コイルへの電流の供給を停止させる電流供給制御手段を更に備える
請求項2又は請求項3に記載のスタータリレー保護装置。
4. The starter according to claim 2, further comprising a current supply control unit that stops supply of current from the starter relay to the coil after the resistance value of the variable resistor is increased by the resistance control unit. 5. Relay protection device.
前記可変抵抗器は、前記バッテリと、前記スタータリレーの前記バッテリ側の固定接点との間に配置されている
請求項1から請求項4の何れか一項に記載のスタータリレー保護装置。
The starter relay protection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the variable resistor is disposed between the battery and a fixed contact on the battery side of the starter relay.
前記可変抵抗器は、前記スタータリレーから前記コイルに電流が供給されているが、前記可動接点と、前記第1固定接点及び前記第2固定接点とが電気的に閉じていない状態が所定時間以上経過すると、自身の抵抗値が前記スタータリレーから前記コイルへ供給される電流値が所定以下となるように変化するように構成されている
請求項1に記載のスタータリレー保護装置。
The variable resistor is supplied with current from the starter relay to the coil, but the movable contact, the first fixed contact, and the second fixed contact are not electrically closed for a predetermined time or more. 2. The starter relay protection device according to claim 1, wherein when the current value elapses, the resistance value of the starter relay changes such that a current value supplied from the starter relay to the coil becomes equal to or less than a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019088167A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 住友ベークライト株式会社 Purification agent for sugar chain or glycopeptide, and use thereof
CN115453349A (en) * 2022-10-08 2022-12-09 江苏德菲勒智能科技有限公司 Relay protection equipment operation and fault information monitoring and analyzing device

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