JP4232069B2 - How to start the engine at idle stop - Google Patents

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    • F02N11/0855Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear during engine shutdown or after engine stop before start command, e.g. pre-engagement of pinion

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンスタータの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
環境保護、資源保護および燃料節減の目的から、自動車等の車両が信号待ち等の一時停止時にはエンジンをいったん停止させるアイドルストップを励行することが、エコランと呼ばれて奨励されている。そして、運転者が操作しなくても、自動的にアイドルストップ状態にし、運転者が発進操作を行うと自動的にエンジンを始動する技術が開発されつつある。このようなエコラン技術において、スタータには、渋滞を防ぐためにアイドルストップ状態から遅滞なく速やかにエンジンをかけることができる迅速性と、頻繁にエンジンを始動するので高い耐久性とが求められる。
【0003】
エンジン始動の迅速性を満足させるために最も容易に考えつく方法は、スタータのピニオンをエンジンのリングギヤに噛み合ったままの状態にしておくことであり、たとえば特開平8−26117号公報に開示されている。しかしながら、ピニオンとリングギヤとが常時噛み合っていたのでは、走行中に両ギヤの噛み合いによって騒音が生じるうえに、直径が小さく歯数が少ないピニオンの寿命が短くなってしまうという不都合が生じる。
【0004】
そこで、特開平11−30139号公報には、アイドルストップ状態でスタータのソレノイドコイルに通電してピニオンをリングギヤに噛み合わせておき、エンジンの始動時にはすでに噛み合っているピニオンをモータで回転駆動する旨が記載されている。しかしながら、同公報には、アイドルストップ状態で「スタータのピニオン噛合い制御用ソレノイドに通電し、ピニオンをリングギヤに噛合わせ」るとの記載があるのみである。
【0005】
ここで発明者らが問題にしたいのは、何らかの工夫なくしてはソレノイドに通電しただけではピニオンがリングギヤに噛み合わない場合が多いということである。すなわち、スタータのソレノイドに通電されるとピニオンが押し出されるが、ピニオンとリングギヤとの歯の位置が互いに合致していなければ、ピニオンはリングギヤと歯の端面同士で当接し、ピニオンはリングギヤに噛み合うに至らない。それゆえ、同公報に開示されているだけの情報では、当業者が特別な工夫をしない限り、確実にピニオンをリングギヤに噛み合わせてエンジン始動に備えることはできない。そうしてみると、同公報の発明は未完成である可能性が高く、少なくとも当業者に実施可能なレベルにまで技術が開示されているものとは考えがたい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ピニオン噛み合い時の衝撃が低減されており、スタータの耐久性と走行時の静粛性とを満足させながら、アイドルストップ状態から迅速にエンジンを始動することができる方法を提供することを解決すべき課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、発明者は以下の手段を発明した。
【0008】
(第1手段)
本発明の第1手段は、請求項1記載のアイドルストップ時のエンジン始動方法である。
【0009】
すなわち、本手段のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、予備過程、始動過程および復帰過程を順に行うエンジン始動方法である。第一の予備過程は、スタータのピニオンがエンジンのリングギヤに当接した状態または噛み合った状態になるように、押出手段によってこのピニオンを少なくとも途中まで押し出しておく過程である。ここで、ピニオンを押し出すとは、ピニオンをリングギヤに向かって軸長方向に移動させることを指し、モータの側から見てピニオンを押し出す場合だけではなく、モータの側にピニオンを引き込んでリングギヤに向かわせる場合をも含む。第二の始動過程は、スタータのモータによってこのピニオンを回転駆動し、回転するこのピニオンをこのリングギヤに噛み合った状態にしたうえで、エンジンを回転駆動し始動する過程である。第三の復帰過程は、このピニオンをこのリングギヤから離れた原位置に復帰させる過程である。
【0010】
本手段では、先ず、アイドルストップ状態になると、予備過程が行われ、スタータの押出手段によってピニオンがリングギヤに向かって少なくとも途中までは押し出しておかれる。すると、スタータのピニオンがエンジンのリングギヤに当接した状態または噛み合った状態になる。すなわち、多くの場合にはピニオンの歯とリングギヤの歯とは位置が合致していないので、ピニオンはリングギヤの端面に当接し、押出手段によってリングギヤに押圧付勢された状態になる。一方、ピニオンの歯とリングギヤの歯との位置が合致していた場合には、ピニオンはそのまま十分に深く押し出されてリングギヤと噛み合った状態に至る。
【0011】
次に、運転者がブレーキを解放するなどするとアイドルストップ状態が解除されて始動過程が行われ、スタータのモータによってピニオンが回転駆動される。すると、前述の予備過程でピニオンがリングギヤに当接した状態になっている場合には、ピニオンがワンピッチ分の回動をするうちにリングギヤと噛み合い、ピニオンはさらに押し込まれて十分に深くリングギヤに噛み合った状態に至る。ここで、ピニオンがリングギヤと噛み合うに至る際には、ピニオンはすでにリングギヤに押し当てられており、ピニオンが回転し始めた途端にリングギヤに噛み合うので、噛み合い時の衝撃は極めて小さく抑制されている。逆に、予備過程ですでにピニオンがリングギヤに噛み合っている場合には、そのままピニオンはリングギヤを回転駆動する。このように、ピニオンがリングギヤに噛み合った状態になったうえで、ピニオンおよびリングギヤを介してモータによってエンジンが回転駆動(クランキング)され、エンジンは始動されるに至る。
【0012】
最後に、エンジンが始動すると、復帰過程が行われ、スタータのピニオンは、エンジンのリングギヤから離れた原位置に復帰させられる。それゆえ、エンジンの自立運転中にはピニオンはリングギヤと離れており、ピニオンが噛み合い騒音を発生させたり摩耗したりするようなことはない。なお、復帰過程は原則としてエンジン始動後に行われる過程であるが、稀には始動過程を経てもエンジンが始動しない場合があり得るので、このような場合にも復帰過程が行われる場合があり得る。この場合には、速やかに再始動の手順が取られるように、スタータシステムは設計されていることが望ましい。
【0013】
本手段のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、以上のように作用するので、次のように三つの効果が得られる。
【0014】
第一に、予備過程において、ピニオンは、リングギヤの端面に当接した状態またはすでにリングギヤに噛み合った状態におかれている。それゆえ、始動過程においてピニオンが回転を始めても、噛み合い時の衝撃は極めて小さいか、あるいはすでに噛み合っていれば全く噛み合い時の衝撃が発生しない。その結果、アイドルストップ状態からのエンジン始動時に、ピニオンの噛み合い衝撃に起因する騒音や振動が小さいばかりではなく、ピニオンを含めてスタータ全体の耐久性が向上するという効果がある。
【0015】
第二に、前述のように予備過程でピニオンがリングギヤと当接した状態またはすでに噛み合った状態におかれている。それゆえ、始動過程においては、当接した状態から瞬時にピニオンがリングギヤに噛み合った状態に移行し、ピニオンはリングギヤを介してエンジンを回転駆動する。あるいは、予備過程ですでにピニオンがリングギヤに噛み合っている場合には、ピニオンが回転を始めるとそのままエンジンが回転駆動される。その結果、エンジンをいったん停止したアイドルストップ状態から、ほとんど遅滞なく迅速にエンジンを始動することができるようになるという効果がある。
【0016】
第三に、復帰過程によって、エンジン始動後にはピニオンは原位置に復帰し、リングギヤから離れるので、エンジンの自立運転中にはピニオンはリングギヤと離れている。それゆえ、エンジンの自立運転中にはピニオンは回転しないので、ピニオンを含むスタータの耐久性が向上するという効果がある。そればかりではなく、車両の走行時にもピニオンは噛み合い騒音を生じないので、走行時の静粛性も向上するという効果がある。
【0017】
したがって、本手段のアイドルストップ時のエンジン始動方法によれば、ピニオン噛み合い時の衝撃が低減されており、スタータの耐久性と走行時の静粛性とを満足させながら、アイドルストップ状態から迅速にエンジンを始動することができるという効果がある。
【0018】
(第2手段)
本発明の第2手段は、請求項2記載のアイドルストップ時のエンジン始動方法である。すなわち本手段は、前述の第1手段において、予備過程で、スタータのモータにごく短時間だけ通電し、ピニオンを少しだけ回動させることにより、ピニオンをリングギヤに噛み合った状態にしておく噛み合わせ過程を行うことを特徴とする。
【0019】
本手段では、予備過程でいったんはスタータのピニオンがエンジンのリングギヤの端面に当接した状態になっていても、噛み合わせ過程でスタータのモータにごく短時間だけ通電することにより、ピニオンをリングギヤに噛み合わせた状態にしておくことができる。すなわち、モータにごく短時間だけ通電されてピニオンを少しだけ回動すると、ピニオンはすでにリングギヤに押し当てられているので、ピニオンがリングギヤに噛み合う角度位置にまで回動し、両者は互いに噛み合うに至る。この際、ピニオンは一回転もする必要はなく、ピニオンの歯のワンピッチに相当するだけの角度位置だけ回動すれば十分である。あるいは、モータへの短時間通電を複数回にわたって繰り返すようにしてもよく、この場合にはピニオンの一回の回動角度がワンピッチ未満であってもかまわない。
【0020】
ここで、噛み合わせ過程では、モータへの通電時間がごく短いので、ピニオンの回動角速度は始動過程でのそれに比べて非常に遅く、ピニオンは緩やかに回動してリングギヤに噛み合う。それゆえ、噛み合い時の衝撃はほとんどなくなり、スタータの耐久性がよりいっそう向上するうえに、乗員にも全く感知されることがないので、噛み合い衝撃による不快感を乗員に与えることがなくなる。
【0021】
以上のように、予備過程で噛み合わせ過程が行われると、アイドルストップ状態が終わり始動過程が行われるときには、すでにピニオンがリングギヤに十分に深く噛み合った状態になっている。それゆえ、始動過程では噛み合い衝撃が全く発生しないので、エンジン始動時の騒音や衝撃が低減され、スタータの耐久性も向上する。そればかりではなく、ピニオンギヤがすでにリングギヤに噛み合っているので、始動過程が始まると即座にエンジンが回転駆動され、エンジン始動がよりいっそう迅速になる。
【0022】
したがって本手段によれば、前述の第1手段の効果に加えて、始動時の静粛性とスタータの耐久性とがなおいっそう向上し、加えてエンジン始動がよりいっそう迅速になるという効果がある。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明のアイドルストップ時のエンジン始動方法の実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるように、以下の実施例で明確かつ十分に説明する。
【0024】
[実施例1]
(実施例1の構成)
本発明の実施例1としてのアイドルストップ時のエンジン始動方法は、自動車の一時停止時にエンジンをいったん停止したアイドルストップ状態からエンジンを再び始動する方法である。すなわち本実施例は、図1に示す構成のスタータシステムを用いて、後述する予備過程、始動過程および復帰過程を順に行うことにより、アイドルストップ状態からエンジンを始動する方法である。
【0025】
ここで、本実施例で用いるスタータシステムは、同じく図1に示すように、マグネットスイッチ2を備えたスタータ1と、そのメイン接点2とバッテリBとの間を開閉するリレー3と、両者1,3を制御するコントローラ4とを有する。
【0026】
スタータ1は、軸長方向に移動可能に軸支されたピニオン12と、ピニオン12をエンジンEのリングギヤRに向かって押し出す押出手段としてのマグネットスイッチ2と、ピニオン12を回転駆動するモータ11とを有する。ここで、マグネットスイッチ2は、プルインコイルおよびホールディングコイルからなるソレノイドコイル22と、ソレノイドコイル22に吸引されるプランジャ23と、プランジャ23によって開閉されるメイン接点21とをもつ。プランジャ23の一端には、図示しないドライブスプリングが付属したドライブレバー13の一端が機械的に接続されている。それゆえ、マグネットスイッチ2は、ドライブレバー13を介してピニオン12をリングギヤRに向かって押し出したり、リングギヤRから引っ込めたりする。また、マグネットスイッチ2がプランジャ23を吸引し、ピニオン12がリングギヤRの端面に当接した状態では、前述のドライブスプリングの付勢力によってピニオン12はリングギヤRに向かって押圧付勢される。
【0027】
リレー3は、バッテリBの正極端子とメインスイッチ21のバッテリ端子との間を開閉するノーマリーオフタイプの継電器であり、コントローラ4によってリレーコイル32に通電されている間のみ、リレー接点31を閉じる。
【0028】
コントローラ4は、マイクロコンピュータを内蔵した制御装置であって、エンジンの回転信号やブレーキペダルの位置信号などからなる各種信号に基づき、スタータ1のマグネットスイッチ2と、リレー3とを制御する。
【0029】
さて、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、前述のように、予備過程、始動過程および復帰過程を順に行うことにより、アイドルストップ状態からエンジンを始動する方法である。そこで次に、予備過程、始動過程および復帰過程について要点を説明する。
【0030】
先ず、予備過程は、スタータ1のピニオン12がエンジンEのリングギヤRに当接した状態または噛み合った状態になるように、押出手段としてのマグネットスイッチ2によってピニオン12を少なくとも途中まで押し出しておく過程である。
【0031】
次に、始動過程は、スタータ1のモータ11によってピニオン12を回転駆動し、回転するピニオン12をリングギヤRに噛み合った状態にしたうえで、エンジンを回転駆動し始動する過程である。
【0032】
最後に、復帰過程は、マグネットスイッチ2を復帰させることにより、ピニオン12をこのリングギヤRから離れた原位置に復帰させる過程であって、この過程ではモータ11への通電が遮断される。
【0033】
以上の各過程については、次の実施手順の項とさらに次の作用効果の項とで、さらに詳しく説明する。
【0034】
(実施例1の実施手順)
本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、図2に示すフローチャートの手順に従って実施される。
【0035】
すなわち、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法が実施される前に、判断ステップS1,S2によって、キースイッチKのイグニッションスイッチが入ったままの状態で車両が停止したことが確認される。続いて、判断ステップS3,S4では、エンジンEを自動停止させる指令信号を待ってエンジンEが自動的に停止され、アイドルストップ状態に入ったことが確認される。
【0036】
すると、即座に処理ステップS5,S6で予備過程が行われ、マグネットスイッチ2が作動してドライブスプリング付きのドライブレバー13を介し、ピニオン12がリングギヤRに押し当てられる。そして、この状態のまま、運転者がブレーキペダルから足を離すなどすると発生するエンジンEを自動始動させる指令信号を待ちながら、判断ステップS7では、予備過程が終わった待機状態が保たれる。
【0037】
判断ステップS7でエンジンEを自動始動する信号が検知されると、処理ステップS8〜S10で、始動過程が行われる。すなわち、前述の予備過程でマグネットスイッチ2が作動しており、メイン接点21はすでに閉じられているので、処理ステップS8でリレーコイル32に通電されてリレー接点31が閉じられると、処理ステップS9でモータ11に通電される。すると、ドライブレバー13に付設されたドライブスプリングによって付勢されているピニオン12が回動してリングギヤRに噛み合ってはまりこみ、さらにモータ11がピニオン12を回転駆動してエンジン始動に至る。ここで、エンジン始動をより確実にする方法としては、始動に十分な長さに設定された所定時間だけモータ11に通電する方法や、エンジンのイグニッションパルスや回転センサの出力を検知して始動を判定する方法などがある。
【0038】
処理ステップS10でエンジンが始動してしまうと、最後に復帰過程が行われる。すなわち、処理ステップS11で、マグネットスイッチ2のソレノイドコイル22への通電が停止される。そして、図示しないリターンスプリングによってプランジャ23が戻ると、ドライブレバー13を介してピニオン12も原位置に復帰し、リングギヤRとは離れる。併せて、処理ステップS12でリレーコイル32への通電が遮断され、リレー接点31が元の開いた位置に復帰して、一連のアイドルストップ時のエンジン始動方法が完了する。
【0039】
この後は、図2での判定ロジックは再びスタートへと回帰し、次回のアイドルストップ状態を待つことになる。
【0040】
(実施例1の作用効果)
本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、前述のように構成されており以上のような手順で実施されるので、以下のような作用効果を発揮する。
【0041】
先ず、アイドルストップ状態になると、予備過程(処理ステップS5,S6)が行われ、スタータ1のマグネットスイッチ2によってピニオン12がリングギヤRに向かって少なくとも当接するまで押し出しておかれる。すると、スタータ1のピニオン12がエンジンEのリングギヤに当接した状態または噛み合った状態になる。すなわち、多くの場合にはピニオン12の歯とリングギヤRの歯とは位置が合致していないので、ピニオン12はリングギヤRの端面に当接し、マグネットスイッチ2およびドライブスプリングによって、リングギヤRに押圧付勢された状態になる。一方、ピニオン12の歯とリングギヤRの歯との位置が合致していた場合には、ピニオン12はそのまま十分に深く押し出されてリングギヤRと噛み合った状態に至る。
【0042】
次に、運転者がブレーキを解放するなどするとアイドルストップ状態が解除されて始動過程(処理ステップS8〜S10)が行われ、スタータ1のモータ11によってピニオン12が回転駆動される。すると、前述の予備過程でピニオン12がリングギヤRに当接した状態になっている場合には、ピニオン12がワンピッチ分の回動をするうちにリングギヤRと噛み合い、ピニオン12はさらに押し込まれて十分に深くリングギヤに噛み合った状態に至る。ここで、ピニオン12がリングギヤRと噛み合うに至る際には、ピニオン12はすでにリングギヤRに押し当てられており、ピニオン12が回転し始めた途端にリングギヤRに噛み合うので、噛み合い時の衝撃は極めて小さく抑制されている。逆に、予備過程ですでにピニオン12がリングギヤRに噛み合っている場合には、そのままピニオン12はリングギヤRを回転駆動する。このように、ピニオン12がリングギヤRに噛み合った状態になったうえで、ピニオン12およびリングギヤRを介してモータ11によってエンジンEが回転駆動(クランキング)され、エンジンEは始動されるに至る。
【0043】
最後に、エンジンEが始動すると、復帰過程(処理ステップS11,12)が行われ、スタータ1のピニオン12は、エンジンEのリングギヤRから離れた原位置に復帰させられる。それゆえ、エンジンEの自立運転中にはピニオン12はリングギヤRと離れており、ピニオン12が噛み合い騒音を発生させたり摩耗したりするようなことはない。
【0044】
本手段のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、以上のように作用するので、次のように三つの効果が得られる。
【0045】
第一に、予備過程において、ピニオン12は、リングギヤRの端面に当接した状態またはすでにリングギヤRに噛み合った状態におかれている。それゆえ、始動過程においてピニオン12が回転を始めても、噛み合い時の衝撃は極めて小さいか、あるいはすでに噛み合っていれば全く噛み合い時の衝撃が発生しないかである。その結果、アイドルストップ状態からのエンジン始動時に、ピニオン12の噛み合い衝撃に起因する騒音や振動が小さいばかりではなく、ピニオン12を含めてスタータ1の耐久性が向上するという効果がある。
【0046】
第二に、前述のように予備過程でピニオン12がリングギヤRと当接した状態またはすでに噛み合った状態におかれている。それゆえ、始動過程においては、当接した状態から瞬時にピニオン12がリングギヤRに噛み合った状態に移行し、ピニオン12はリングギヤRを介してエンジンEを回転駆動する。あるいは、予備過程ですでにピニオン12がリングギヤRに噛み合っている場合には、ピニオン12が回転を始めるとそのままエンジンEが回転駆動される。その結果、エンジンEをいったん停止したアイドルストップ状態から、ほとんど遅滞なく迅速にエンジンEを始動することができるようになるという効果がある。
【0047】
第三に、復帰過程によって、エンジン始動後にはピニオン12は原位置に復帰し、リングギヤRから離れるので、エンジンEの自立運転中にはピニオン12はリングギヤRから離れている。それゆえ、エンジンEの自立運転中にはピニオン12は回転しないので、ピニオン12を含むスタータ1の耐久性が向上するという効果がある。そればかりではなく、車両の走行時にもピニオン12は噛み合い騒音を生じないので、走行時の静粛性も向上するという効果がある。
【0048】
したがって、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法によれば、ピニオン12とリングギヤRとの噛み合い時の衝撃が低減されており、スタータ1の耐久性と走行時の静粛性とを満足させながら、アイドルストップ状態から迅速にエンジンEを始動することができるという効果がある。
【0049】
(実施例1の変形態様1)
本実施例の変形態様1として、予備過程において、スタータ1のモータ11にごく短時間だけ通電し、ピニオン12を少しだけ回動させることにより、ピニオン12をリングギヤRに噛み合った状態にしておく噛み合わせ過程を行うアイドルストップ時のエンジン始動方法の実施が可能である。
【0050】
本変形態様では、予備過程でいったんはスタータ1のピニオン12がエンジンEのリングギヤRの端面に当接した状態になっていても、噛み合わせ過程でスタータ1のモータ11にごく短時間だけ通電することにより、ピニオン12をリングギヤRに噛み合わせた状態にしておくことができる。すなわち、モータ11にごく短時間だけ通電してピニオン12を少しだけ回動すると、ピニオン12はすでにリングギヤRに押し当てられていおり、ドライブスプリングによって付勢されているので、ピニオン12がリングギヤRに噛み合う角度位置にまで回動し、両者12,Rは互いに噛み合うに至る。この際、ピニオン12は一回転もする必要はなく、ピニオン12の歯のワンピッチに相当するだけの角度位置だけ回動すれば十分である。あるいは、モータ11への短時間通電を複数回にわたって繰り返すようにしてもよく、この場合にはピニオン12の一回の回動角度がワンピッチ未満であってもかまわない。
【0051】
ここで、噛み合わせ過程では、モータ11への通電時間がごく短いので、ピニオン12の回動角速度は始動過程でのそれに比べて非常に遅く、ピニオン12は緩やかに回動してリングギヤRに噛み合う。それゆえ、噛み合い時の衝撃はほとんどなくなり、スタータ1の耐久性がよりいっそう向上するうえに、乗員にも全く感知されることがないので、噛み合い衝撃による不快感を乗員に与えることがなくなる。
【0052】
以上のように、予備過程で噛み合わせ過程が行われると、アイドルストップ状態が終わり始動過程が行われるときには、すでにピニオン12がリングギヤRに十分に深く噛み合った状態になっている。それゆえ、始動過程では噛み合い衝撃が全く発生しないので、エンジン始動時の騒音や衝撃が低減され、スタータ1の耐久性も向上する。そればかりではなく、ピニオン12がすでにリングギヤRに噛み合っているので、始動過程が始まると即座にエンジンEが回転駆動され、エンジン始動がよりいっそう迅速になる。
【0053】
したがって本変形態様によれば、前述の実施例1の効果に加えて、始動時の静粛性とスタータ1の耐久性とがなおいっそう向上し、加えてエンジン始動がよりいっそう迅速になるという効果がある。
【0054】
[実施例2]
(実施例2のシステム構成)
実施例2としてのアイドルストップ時のエンジン始動方法で使用されるスタータシステムは、図3に示すように、リレー3が常閉(ノーマリーオン)リレーであり、リレーコイル32に通電されないときにはリレー接点31が閉じている点が前述の実施例1で用いたスタータシステムと異なっている。また、本実施例で用いるスタータシステムは、キースイッチKの構成もやや異なり、スタート位置ではマグネットスイッチ2のソレノイドコイル22にバッテリBから直接通電できるようになっている。このような構成の違いに伴って、コントローラ4の制御ロジックも適正に実施例1とは改修されている。その他の点については、本実施例で用いるスタータシステムは、前述の実施例1で用いるそれと基本的に同一である。
【0055】
このような構成の違いにより、万が一コントローラ4が故障し、リレー3のリレーコイル32に通電できなくなった場合にも、エンジンEを始動することが可能になっている。すなわち、リレー接点31は閉じているので、手動でキースイッチKを操作し、バッテリBから直接マグネットスイッチ2を作動させてエンジンEを始動することができる。
【0056】
(実施例2の始動方法)
本発明の実施例2としてのアイドルストップ時のエンジン始動方法は、予備過程、始動過程および復帰過程を順に有し、予備過程の初期段階に噛み合わせ過程が含まれている。以下に図4のフローチャートを参照して手順を追いつつ、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法について説明する。
【0057】
本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、判断ステップS1〜S4でアイドルストップ状態に入ったと判定されるまで、実施例1と同様である。アイドルストップ状態に入ると、予備過程に入り、処理ステップS5でマグネットスイッチ2が作動し、ピニオン12がリングギヤRに当接した状態または噛み合った状態になるように、ピニオン12が少なくとも途中まで押し出しておかれる。
【0058】
この際、リレー3のリレー接点31は閉じているので、マグネットスイッチ2のメイン接点21が閉じると、処理ステップS51でスタータ1のモータ11にごく短時間だけ通電される。すなわち、続く処理ステップS52で所定時間の後にリレーコイル32に通電され、リレー接点31が開くまで、モータ11に通電されピニオン12が少しだけ回動される。すると、ピニオン12はリングギヤRに噛み合い、マグネットスイッチ2およびドライブレバー13によってより深く押し込まれてリングギヤRとしっかりと噛み合うに至る。すなわち、予備過程の初期段階において、モータ1にごく短時間だけ通電してピニオン12を少しだけ回動させることにより、ピニオン12をリングギヤに噛み合った状態にしておく噛み合わせ過程が行われる。
【0059】
リレー3が開いて、スタータ1のモータ11への通電が遮断された後は、判断ステップS7でアイドルストップ状態からエンジンEを自動始動する指令信号を待つ。そして、この自動始動指令信号が検知されると、処理ステップS71で常閉リレー3のリレーコイル32への通電が停止され、リレー接点31が閉じてスタータ1のモータ11に通電される。その結果、処理ステップS10でエンジンEが始動し、続く処理ステップS11ではマグネットスイッチ2のソレノイドコイル22への通電が停止され、マグネットスイッチ2およびピニオン12は、原位置に復帰する。
【0060】
すなわち、処理ステップS71〜S10では、モータ11によってこのピニオン12を回転駆動しリングギヤRに噛み合ったピニオン12を介してエンジンEを回転駆動し始動する始動過程が行われる。続いて、処理ステップS11では、実施例1と同様に、ピニオン12をリングギヤRから離れた原位置に復帰させる復帰過程が行われる。
【0061】
(実施例2の効果)
以上詳述したように、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法によれば、前述の実施例1の変形態様1と同様の効果が得られる。すなわち、ピニオン12とリングギヤRとの噛み合い時の衝撃が低減されており、スタータ1の耐久性と走行時の静粛性とを満足させながら、アイドルストップ状態から迅速にエンジンEを始動することができるという効果がある。また、予備過程ですでにピニオン12がリングギヤRに噛み合っているので、始動時の静粛性とスタータ1の耐久性とがなおいっそう向上し、加えてエンジン始動がよりいっそう迅速になるという効果がある。
【0062】
そればかりではなく、前述のように、万が一コントローラ4が故障し、リレー3のリレーコイル32に通電できなくなった場合にも、リレー接点31は閉じているので、キースイッチKによってバッテリBから直接マグネットスイッチ2を作動させてエンジンEを始動することができる。
【0063】
なお、本実施例および前述の実施例1においては、大量生産されている普及した型式のスタータ1をスタータシステムで使うことができ、新たな構成のスタータを要しないので、すでにある生産設備を有効利用することができるという効果もある。
【0064】
[実施例3]
(実施例3のスタータシステム)
本発明の実施例3としてのアイドルストップ時のエンジン始動方法で使用されるスタータシステムは、図5に示すように、実施例1のマグネットスイッチ2がメイン接点21をもたない吸引ソレノイド2’によって置換された構成である。その他の点では実施例1のスタータシステムと構成は変わらず、コントローラ4がもつソレノイドコイル22およびリレー3の制御ロジックも、実施例1と同様である。
【0065】
このような構成のスタータシステムにおいては、スタータ1はマグネットスイッチ2に替えてメイン接点21がない吸引ソレノイド2’を採用しているので、その分だけスタータ1を安価に製造することができるようになるという効果がある。
【0066】
(実施例3のエンジン始動方法)
本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法は、実施例1とほとんど同様である。そして、その実施手順も、処理ステップS5,S11でマグネットスイッチ2を吸引ソレノイド2’に置換することにより、図2のフローチャートに従って行われる。
【0067】
その結果、本実施例のアイドルストップ時のエンジン始動方法によっても、実施例1と同様の効果がえられる。すなわち、ピニオン12とリングギヤRとの噛み合い時の衝撃が低減されており、スタータ1の耐久性と走行時の静粛性とを満足させながら、アイドルストップ状態から迅速にエンジンEを始動することができるという効果がある。
【0068】
(実施例3の変形態様1)
本実施例の変形態様1として、実施例1の変形態様1に対応して噛み合わせ過程をもつアイドルストップ時のエンジン始動方法の実施が可能である。本変形態様によっても、実施例1の変形態様1と同様の効果が得られる。すなわち、本実施例の効果に加えて、予備過程ですでにピニオン12がリングギヤRに噛み合っているので、始動時の静粛性とスタータ1の耐久性とがなおいっそう向上し、加えてエンジン始動がよりいっそう迅速になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1で用いるスタータシステムの構成を示す回路図
【図2】 実施例1の実施手順を示すフローチャート
【図3】 実施例2で用いるスタータシステムの構成を示す回路図
【図4】 実施例2の実施手順を示すフローチャート
【図5】 実施例3で用いるスタータシステムの構成を示す回路図
【符号の説明】
1:スタータ
11:モータ 12:ピニオン
13:ドライブスプリング付きのドライブレバー
2:マグネットスイッチ(押出手段として)
2’:吸引ソレノイド
21:メイン接点 22:ソレノイドコイル 23:プランジャ
3:リレー
31:リレー接点 32:リレーコイル
4:コントローラ
B:バッテリ K:キースイッチ
E:エンジン R:リングギヤ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of engine starters.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of environmental protection, resource protection, and fuel saving, it is called eco-run that encourages an idle stop that temporarily stops the engine when a vehicle such as an automobile is temporarily stopped, such as waiting for a signal. Further, a technique is being developed in which an idle stop state is automatically set even when the driver does not operate, and the engine is automatically started when the driver performs a starting operation. In such an eco-run technology, the starter is required to be able to start the engine quickly without delay from the idle stop state in order to prevent traffic congestion and to have high durability because the engine is started frequently.
[0003]
The most easily conceivable method for satisfying the quick start of the engine is to keep the starter pinion engaged with the ring gear of the engine, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-26117. . However, if the pinion and the ring gear are always meshed with each other, the meshing of both gears causes noise during traveling, and the life of the pinion with a small diameter and a small number of teeth is shortened.
[0004]
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-30139 discloses that the solenoid coil of the starter is energized in the idling stop state and the pinion is engaged with the ring gear, and the already engaged pinion is rotated by the motor when the engine is started. Are listed. However, the publication only mentions that “the energization of the starter pinion meshing control solenoid is energized and the pinion meshes with the ring gear” in the idle stop state.
[0005]
Here, the inventors want to make a problem that the pinion often does not mesh with the ring gear just by energizing the solenoid without any contrivance. That is, when the starter solenoid is energized, the pinion is pushed out, but if the tooth positions of the pinion and the ring gear do not match each other, the pinion contacts the ring gear and the end surfaces of the teeth, and the pinion meshes with the ring gear. It does n’t come. Therefore, with information only disclosed in the publication, it is impossible to prepare for engine start by reliably engaging the pinion with the ring gear unless a person skilled in the art makes a special contrivance. In that case, the invention of the publication is likely to be incomplete, and it is difficult to think that the technology is disclosed at least to a level that can be implemented by those skilled in the art.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a method in which the impact at the time of pinion engagement is reduced, and the engine can be started quickly from the idling stop state while satisfying the durability of the starter and the quietness during running. Is a problem to be solved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the inventors have invented the following means.
[0008]
(First means)
The first means of the present invention is the engine starting method at the time of idling stop according to claim 1.
[0009]
That is, the engine starting method at the time of idling stop of this means is an engine starting method in which a preliminary process, a starting process and a returning process are sequentially performed. The first preliminary process is a process in which the pinion is pushed out at least halfway by the pushing means so that the starter pinion is in contact with or engaged with the ring gear of the engine. Here, pushing out the pinion refers to moving the pinion in the axial direction toward the ring gear, and not only when pushing out the pinion when viewed from the motor side, but also pulling the pinion toward the motor side and moving toward the ring gear. Including the case to dodge. The second starting process is a process in which the pinion is rotationally driven by a starter motor and the rotating pinion is engaged with the ring gear, and then the engine is rotationally driven to start. The third return process is a process of returning the pinion to the original position away from the ring gear.
[0010]
In this means, first, when the idle stop state is set, a preliminary process is performed, and the pinion is pushed out at least partway toward the ring gear by the pushing means of the starter. Then, the starter pinion comes into contact with or meshes with the ring gear of the engine. That is, in many cases, the positions of the pinion teeth and the ring gear teeth do not match, so the pinion comes into contact with the end face of the ring gear and is pressed against the ring gear by the pushing means. On the other hand, if the positions of the pinion teeth and the ring gear teeth coincide with each other, the pinion is pushed out sufficiently deep as it is and meshes with the ring gear.
[0011]
Next, when the driver releases the brake, the idling stop state is canceled and the starting process is performed, and the pinion is rotationally driven by the motor of the starter. Then, when the pinion is in contact with the ring gear in the preliminary process described above, the pinion meshes with the ring gear while rotating by one pitch, and the pinion is further pushed in and meshes with the ring gear sufficiently deeply. It reaches the state. Here, when the pinion comes into mesh with the ring gear, the pinion is already pressed against the ring gear and meshes with the ring gear as soon as the pinion starts to rotate, so the impact at the time of meshing is suppressed to a very small level. . Conversely, if the pinion is already meshed with the ring gear in the preliminary process, the pinion rotates the ring gear as it is. Thus, after the pinion is engaged with the ring gear, the engine is rotationally driven (cranked) by the motor via the pinion and the ring gear, and the engine is started.
[0012]
Finally, when the engine is started, a return process is performed and the starter pinion is returned to its original position away from the engine ring gear. Therefore, the pinion is separated from the ring gear during the self-sustained operation of the engine, and the pinion does not mesh and generate noise or wear. In principle, the return process is a process that is performed after the engine is started. However, in rare cases, the engine may not start even after the start process, and in this case, the return process may be performed. . In this case, it is desirable that the starter system is designed so that the restart procedure can be promptly taken.
[0013]
Since the engine starting method during idling stop of this means operates as described above, the following three effects can be obtained.
[0014]
First, in the preliminary process, the pinion is in contact with the end face of the ring gear or already engaged with the ring gear. Therefore, even when the pinion starts rotating in the starting process, the impact at the time of meshing is very small, or if it is already meshed, the impact at the time of meshing does not occur at all. As a result, when starting the engine from the idling stop state, not only noise and vibration due to the meshing impact of the pinion are small, but there is an effect that the durability of the entire starter including the pinion is improved.
[0015]
Second, as described above, the pinion is brought into contact with the ring gear or already engaged in the preliminary process. Therefore, in the starting process, the state in which the pinion is in contact with the ring gear is instantaneously changed from the contacted state, and the pinion rotationally drives the engine via the ring gear. Alternatively, when the pinion is already meshed with the ring gear in the preliminary process, the engine is rotated as it is when the pinion starts rotating. As a result, there is an effect that the engine can be started quickly with almost no delay from the idling stop state in which the engine is once stopped.
[0016]
Thirdly, the pinion returns to the original position after the engine is started by the returning process and is separated from the ring gear, so that the pinion is separated from the ring gear during the self-sustained operation of the engine. Therefore, since the pinion does not rotate during the engine self-sustained operation, there is an effect that the durability of the starter including the pinion is improved. Not only that, the pinion does not generate meshing noise even when the vehicle is traveling, so that there is an effect of improving the quietness during traveling.
[0017]
Therefore, according to the engine starting method at the time of idling stop of this means, the impact at the time of pinion engagement is reduced, and the engine can be quickly operated from the idling stop state while satisfying the durability of the starter and the quietness at the time of running. There is an effect that can be started.
[0018]
(Second means)
The second means of the present invention is the engine starting method at the time of idling stop according to claim 2. That is, this means is a meshing process in which the pinion is engaged with the ring gear by energizing the starter motor for a very short time and rotating the pinion a little in the preliminary process in the first means described above. It is characterized by performing.
[0019]
In this means, even if the starter pinion is once in contact with the end face of the engine ring gear in the preliminary process, the pinion is turned into the ring gear by energizing the starter motor for a very short time in the meshing process. It can be kept in mesh. That is, when the motor is energized for a very short time and the pinion is rotated slightly, the pinion is already pressed against the ring gear, so that the pinion rotates to the angular position where it meshes with the ring gear, and the two mesh with each other. . At this time, it is not necessary for the pinion to rotate once, and it is sufficient to rotate the pinion by an angular position corresponding to one pitch of the pinion teeth. Alternatively, short-time energization of the motor may be repeated a plurality of times, and in this case, the rotation angle of the pinion once may be less than one pitch.
[0020]
Here, since the energization time to the motor is very short in the meshing process, the rotational angular velocity of the pinion is very slow compared to that in the starting process, and the pinion rotates gently to mesh with the ring gear. Therefore, there is almost no impact at the time of meshing, the durability of the starter is further improved, and the passenger is not perceived at all.
[0021]
As described above, when the meshing process is performed in the preliminary process, when the idle stop state is finished and the starting process is performed, the pinion is already in a sufficiently deep meshed state with the ring gear. Therefore, since no meshing impact is generated in the starting process, noise and impact at the time of starting the engine are reduced, and durability of the starter is improved. Not only that, but the pinion gear is already meshed with the ring gear, so that the engine is driven to rotate as soon as the starting process starts, and the engine starts even more quickly.
[0022]
Therefore, according to this means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that the quietness at the time of starting and the durability of the starter are further improved, and in addition, the engine can be started more quickly.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiments of the engine starting method at the time of idling stop of the present invention will be described clearly and sufficiently in the following examples so that a person skilled in the art can understand which can be implemented.
[0024]
[Example 1]
(Configuration of Example 1)
The engine start method at the time of idling stop as Example 1 of the present invention is a method of restarting the engine from an idling stop state in which the engine is temporarily stopped when the automobile is temporarily stopped. That is, this embodiment is a method of starting the engine from the idle stop state by sequentially performing a preliminary process, a starting process, and a returning process, which will be described later, using the starter system having the configuration shown in FIG.
[0025]
Here, as shown in FIG. 1, the starter system used in this embodiment includes a starter 1 having a magnet switch 2, a relay 3 for opening and closing between the main contact 2 and the battery B, 3 and a controller 4 for controlling 3.
[0026]
The starter 1 includes a pinion 12 that is pivotally supported so as to be movable in the axial direction, a magnet switch 2 as an extruding means that pushes the pinion 12 toward the ring gear R of the engine E, and a motor 11 that rotationally drives the pinion 12. Have. Here, the magnet switch 2 has a solenoid coil 22 composed of a pull-in coil and a holding coil, a plunger 23 attracted by the solenoid coil 22, and a main contact 21 opened and closed by the plunger 23. One end of a drive lever 13 to which a drive spring (not shown) is attached is mechanically connected to one end of the plunger 23. Therefore, the magnet switch 2 pushes the pinion 12 toward the ring gear R via the drive lever 13 or retracts it from the ring gear R. When the magnet switch 2 attracts the plunger 23 and the pinion 12 is in contact with the end face of the ring gear R, the pinion 12 is pressed and urged toward the ring gear R by the urging force of the drive spring.
[0027]
The relay 3 is a normally-off type relay that opens and closes between the positive terminal of the battery B and the battery terminal of the main switch 21, and closes the relay contact 31 only while the relay coil 32 is energized by the controller 4. .
[0028]
The controller 4 is a control device with a built-in microcomputer, and controls the magnet switch 2 and the relay 3 of the starter 1 based on various signals such as an engine rotation signal and a brake pedal position signal.
[0029]
As described above, the engine starting method at the time of idling stop according to the present embodiment is a method of starting the engine from the idling stop state by sequentially performing the preliminary process, the starting process, and the returning process. Next, the main points of the preliminary process, start-up process, and return process will be described.
[0030]
First, the preliminary process is a process in which the pinion 12 is pushed out at least halfway by the magnet switch 2 as the pushing means so that the pinion 12 of the starter 1 is in contact with or engaged with the ring gear R of the engine E. is there.
[0031]
Next, the starting process is a process in which the pinion 12 is rotationally driven by the motor 11 of the starter 1 and the rotating pinion 12 is engaged with the ring gear R, and then the engine is rotationally driven to start.
[0032]
Finally, the return process is a process of returning the pinion 12 to the original position away from the ring gear R by returning the magnet switch 2. In this process, the energization of the motor 11 is interrupted.
[0033]
Each of the above processes will be described in more detail in the next section of the implementation procedure and further in the next section of action and effect.
[0034]
(Execution procedure of Example 1)
The engine starting method at the time of idling stop of the present embodiment is performed according to the procedure of the flowchart shown in FIG.
[0035]
That is, before the engine starting method at the time of idling stop according to the present embodiment is performed, it is confirmed by the determination steps S1 and S2 that the vehicle has stopped with the ignition switch of the key switch K kept on. Subsequently, in determination steps S3 and S4, it is confirmed that the engine E is automatically stopped after entering a command signal for automatically stopping the engine E, and an idle stop state is entered.
[0036]
Then, a preliminary process is immediately performed in processing steps S5 and S6, the magnet switch 2 is operated, and the pinion 12 is pressed against the ring gear R via the drive lever 13 with a drive spring. In this state, while waiting for a command signal for automatically starting the engine E that is generated when the driver lifts his foot from the brake pedal or the like, in the determination step S7, the standby state in which the preliminary process is completed is maintained.
[0037]
When a signal for automatically starting the engine E is detected in the determination step S7, a starting process is performed in processing steps S8 to S10. That is, since the magnet switch 2 is operating in the preliminary process described above and the main contact 21 is already closed, if the relay coil 32 is energized and the relay contact 31 is closed in process step S8, the process step S9. The motor 11 is energized. Then, the pinion 12 urged by the drive spring attached to the drive lever 13 rotates and engages with the ring gear R, and the motor 11 rotates the pinion 12 to start the engine. Here, as a method for making the engine start more reliable, the motor 11 is energized only for a predetermined time set to a length sufficient for the start, or the engine ignition pulse and the output of the rotation sensor are detected to start the engine. There is a method of judging.
[0038]
When the engine is started in the process step S10, a return process is finally performed. That is, energization to the solenoid coil 22 of the magnet switch 2 is stopped in the processing step S11. When the plunger 23 is returned by a return spring (not shown), the pinion 12 is also returned to the original position via the drive lever 13 and separated from the ring gear R. At the same time, energization of the relay coil 32 is cut off in the processing step S12, the relay contact 31 is returned to the original open position, and the engine start method at the time of a series of idle stops is completed.
[0039]
After this, the determination logic in FIG. 2 returns to the start again and waits for the next idle stop state.
[0040]
(Operational effect of Example 1)
Since the engine starting method at the time of idling stop of the present embodiment is configured as described above and is performed by the above procedure, the following operational effects are exhibited.
[0041]
First, in the idle stop state, a preliminary process (processing steps S5 and S6) is performed, and the pinion 12 is pushed out toward the ring gear R at least by the magnet switch 2 of the starter 1. Then, the pinion 12 of the starter 1 is brought into contact with or engaged with the ring gear of the engine E. That is, in many cases, the teeth of the pinion 12 and the teeth of the ring gear R do not match, so the pinion 12 abuts against the end surface of the ring gear R and is pressed against the ring gear R by the magnet switch 2 and the drive spring. It will be in a state of power. On the other hand, when the positions of the teeth of the pinion 12 and the teeth of the ring gear R match, the pinion 12 is pushed out sufficiently deep as it is and is engaged with the ring gear R.
[0042]
Next, when the driver releases the brake or the like, the idle stop state is released, the starting process (processing steps S8 to S10) is performed, and the pinion 12 is rotationally driven by the motor 11 of the starter 1. Then, when the pinion 12 is in contact with the ring gear R in the preliminary process described above, the pinion 12 meshes with the ring gear R while the pinion 12 is rotated by one pitch, and the pinion 12 is further pushed in and is sufficient. Deeply engaged with the ring gear. Here, when the pinion 12 comes into mesh with the ring gear R, the pinion 12 is already pressed against the ring gear R, and meshes with the ring gear R as soon as the pinion 12 starts to rotate. It is extremely small. On the contrary, when the pinion 12 is already meshed with the ring gear R in the preliminary process, the pinion 12 rotates the ring gear R as it is. As described above, after the pinion 12 is engaged with the ring gear R, the engine E is rotationally driven (cranked) by the motor 11 via the pinion 12 and the ring gear R, and the engine E is started.
[0043]
Finally, when the engine E is started, a return process (processing steps S11 and S12) is performed, and the pinion 12 of the starter 1 is returned to the original position away from the ring gear R of the engine E. Therefore, the pinion 12 is separated from the ring gear R during the self-sustained operation of the engine E, and the pinion 12 does not generate meshing noise or wear.
[0044]
Since the engine starting method during idling stop of this means operates as described above, the following three effects can be obtained.
[0045]
First, in the preliminary process, the pinion 12 is in a state where it abuts against the end face of the ring gear R or is already engaged with the ring gear R. Therefore, even if the pinion 12 starts rotating in the starting process, the impact at the time of meshing is very small, or if it is already meshed, the impact at the time of meshing is not generated at all. As a result, when starting the engine from the idling stop state, not only noise and vibration due to the meshing impact of the pinion 12 are reduced, but also the durability of the starter 1 including the pinion 12 is improved.
[0046]
Secondly, as described above, the pinion 12 is in contact with the ring gear R or already meshed in the preliminary process. Therefore, in the starting process, the pinion 12 is instantaneously shifted from the contacted state to the state in which the pinion 12 is engaged with the ring gear R, and the pinion 12 rotates the engine E via the ring gear R. Alternatively, when the pinion 12 is already meshed with the ring gear R in the preliminary process, the engine E is rotated as it is when the pinion 12 starts rotating. As a result, there is an effect that the engine E can be started quickly with almost no delay from the idle stop state in which the engine E is once stopped.
[0047]
Thirdly, the pinion 12 is returned to the original position after the engine is started and separated from the ring gear R by the returning process, so that the pinion 12 is separated from the ring gear R during the self-sustaining operation of the engine E. Therefore, the pinion 12 does not rotate during the self-sustained operation of the engine E, so that the durability of the starter 1 including the pinion 12 is improved. Not only that, the pinion 12 does not generate meshing noise even when the vehicle is traveling, so that there is an effect of improving the quietness during traveling.
[0048]
Therefore, according to the engine start method at the time of idling stop of the present embodiment, the impact at the time of meshing between the pinion 12 and the ring gear R is reduced, while satisfying the durability of the starter 1 and the quietness during traveling. The engine E can be quickly started from the idle stop state.
[0049]
(Modification 1 of Example 1)
As a variation 1 of the present embodiment, in the preliminary process, the motor 11 of the starter 1 is energized for a very short time and the pinion 12 is slightly rotated to keep the pinion 12 engaged with the ring gear R. It is possible to implement an engine start method at the time of idling stop that performs the matching process.
[0050]
In this modification, even if the pinion 12 of the starter 1 is once in contact with the end face of the ring gear R of the engine E in the preliminary process, the motor 11 of the starter 1 is energized for a very short time in the meshing process. Thus, the pinion 12 can be kept in mesh with the ring gear R. That is, when the motor 11 is energized for a very short time and the pinion 12 is rotated a little, the pinion 12 is already pressed against the ring gear R and is biased by the drive spring. It rotates to the angle position which meshes, and both 12 and R come to mesh with each other. At this time, it is not necessary for the pinion 12 to rotate once, and it is sufficient to rotate it by an angular position corresponding to one pitch of the teeth of the pinion 12. Alternatively, short-time energization to the motor 11 may be repeated a plurality of times, and in this case, the single rotation angle of the pinion 12 may be less than one pitch.
[0051]
Here, since the energization time to the motor 11 is very short in the meshing process, the rotational angular velocity of the pinion 12 is very slow compared to that in the starting process, and the pinion 12 rotates gently and meshes with the ring gear R. . Therefore, the impact at the time of meshing is almost eliminated, the durability of the starter 1 is further improved, and the passenger is not perceived at all.
[0052]
As described above, when the meshing process is performed in the preliminary process, the pinion 12 is already sufficiently meshed with the ring gear R when the idle stop state ends and the start process is performed. Therefore, since no meshing impact is generated in the starting process, noise and impact at the start of the engine are reduced, and the durability of the starter 1 is improved. In addition, since the pinion 12 is already engaged with the ring gear R, the engine E is driven to rotate as soon as the starting process is started, so that the engine starts more quickly.
[0053]
Therefore, according to this modification, in addition to the effects of the first embodiment, the quietness at the start and the durability of the starter 1 are further improved, and in addition, the engine can be started more quickly. is there.
[0054]
[Example 2]
(System configuration of Example 2)
As shown in FIG. 3, the starter system used in the engine start method at the time of idling stop as the second embodiment is a relay contact when the relay 3 is a normally closed (normally on) relay and the relay coil 32 is not energized. The point 31 is different from the starter system used in the first embodiment. Further, the starter system used in this embodiment has a slightly different configuration of the key switch K, and can directly energize the solenoid coil 22 of the magnet switch 2 from the battery B at the start position. With such a difference in configuration, the control logic of the controller 4 is also appropriately modified from the first embodiment. In other respects, the starter system used in the present embodiment is basically the same as that used in the first embodiment.
[0055]
Due to such a difference in configuration, the engine E can be started even if the controller 4 fails and the relay coil 32 of the relay 3 cannot be energized. That is, since the relay contact 31 is closed, the key switch K can be manually operated, and the magnet switch 2 can be directly operated from the battery B to start the engine E.
[0056]
(Starting method of Example 2)
The engine start method at the time of idling stop as Example 2 of the present invention has a preliminary process, a start process and a return process in order, and the meshing process is included in the initial stage of the preliminary process. The engine starting method at the time of idling stop according to the present embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.
[0057]
The engine starting method at the time of idling stop of the present embodiment is the same as that of the embodiment 1 until it is determined in the determination steps S1 to S4 that the idling stop state has been entered. When the idle stop state is entered, a preliminary process is entered, and in step S5, the magnet switch 2 is operated, and the pinion 12 is pushed out at least halfway so that the pinion 12 is in contact with or engaged with the ring gear R. I'm left.
[0058]
At this time, since the relay contact 31 of the relay 3 is closed, when the main contact 21 of the magnet switch 2 is closed, the motor 11 of the starter 1 is energized for a very short time in processing step S51. That is, in the subsequent processing step S52, the relay coil 32 is energized after a predetermined time, and the motor 11 is energized and the pinion 12 is slightly rotated until the relay contact 31 is opened. Then, the pinion 12 meshes with the ring gear R, and is pushed deeper by the magnet switch 2 and the drive lever 13 to be firmly meshed with the ring gear R. That is, in the initial stage of the preliminary process, an engagement process is performed in which the motor 1 is energized for a very short time and the pinion 12 is slightly rotated to keep the pinion 12 engaged with the ring gear.
[0059]
After the relay 3 is opened and the energization of the motor 11 of the starter 1 is interrupted, a command signal for automatically starting the engine E from the idle stop state is waited for in a determination step S7. When this automatic start command signal is detected, energization to the relay coil 32 of the normally closed relay 3 is stopped in processing step S71, the relay contact 31 is closed, and the motor 11 of the starter 1 is energized. As a result, the engine E is started in the processing step S10, and in the subsequent processing step S11, the energization to the solenoid coil 22 of the magnet switch 2 is stopped, and the magnet switch 2 and the pinion 12 are returned to the original positions.
[0060]
That is, in processing steps S71 to S10, a starting process is performed in which the pinion 12 is rotationally driven by the motor 11 and the engine E is rotationally driven via the pinion 12 meshed with the ring gear R. Subsequently, in the processing step S11, as in the first embodiment, a return process for returning the pinion 12 to the original position away from the ring gear R is performed.
[0061]
(Effect of Example 2)
As described above in detail, according to the engine start method at the time of idling stop of the present embodiment, the same effect as that of the modified embodiment 1 of the above-described first embodiment can be obtained. That is, the impact at the time of meshing between the pinion 12 and the ring gear R is reduced, and the engine E can be quickly started from the idling stop state while satisfying the durability of the starter 1 and the quietness during traveling. There is an effect. Further, since the pinion 12 is already engaged with the ring gear R in the preliminary process, the quietness at the start and the durability of the starter 1 are further improved, and in addition, the engine can be started more quickly. .
[0062]
In addition, as described above, even if the controller 4 fails and the relay coil 32 of the relay 3 cannot be energized, the relay contact 31 is closed. The engine E can be started by operating the switch 2.
[0063]
In the present embodiment and the above-described first embodiment, a popular type of starter 1 that is mass-produced can be used in the starter system, and a starter having a new configuration is not required. There is also an effect that it can be used.
[0064]
[Example 3]
(Starter system of Example 3)
As shown in FIG. 5, the starter system used in the engine starting method at the time of idling stop as the third embodiment of the present invention is such that the magnet switch 2 of the first embodiment has a suction solenoid 2 ′ having no main contact 21. It is a replaced configuration. In other respects, the configuration is the same as that of the starter system of the first embodiment, and the control logic of the solenoid coil 22 and the relay 3 of the controller 4 is the same as that of the first embodiment.
[0065]
In the starter system having such a configuration, the starter 1 employs a suction solenoid 2 'having no main contact 21 instead of the magnet switch 2, so that the starter 1 can be manufactured at a lower cost. There is an effect of becoming.
[0066]
(Engine starting method of Example 3)
The engine starting method at the time of idling stop of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment. And the implementation procedure is also performed according to the flowchart of FIG. 2 by replacing the magnet switch 2 with the suction solenoid 2 ′ in the processing steps S5 and S11.
[0067]
As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained also by the engine starting method at the time of idling stop of the present embodiment. That is, the impact at the time of meshing between the pinion 12 and the ring gear R is reduced, and the engine E can be quickly started from the idling stop state while satisfying the durability of the starter 1 and the quietness during traveling. There is an effect.
[0068]
(Modification 1 of Example 3)
As a variation 1 of the present embodiment, it is possible to implement an engine start method at an idle stop having a meshing process corresponding to the variation 1 of the first embodiment. Also by this modification, the same effect as that of Modification 1 of Example 1 can be obtained. That is, in addition to the effect of the present embodiment, since the pinion 12 is already meshed with the ring gear R in the preliminary process, the quietness at the start and the durability of the starter 1 are further improved, and in addition, the engine can be started. It has the effect of becoming even faster.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a starter system used in Embodiment 1;
FIG. 2 is a flowchart showing an implementation procedure of the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a starter system used in the second embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing an implementation procedure of the second embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a starter system used in Embodiment 3;
[Explanation of symbols]
1: Starter
11: Motor 12: Pinion
13: Drive lever with drive spring
2: Magnet switch (as extrusion means)
2 ': Suction solenoid
21: Main contact 22: Solenoid coil 23: Plunger
3: Relay
31: Relay contact 32: Relay coil
4: Controller
B: Battery K: Key switch
E: Engine R: Ring gear

Claims (1)

車両の一時停止時にエンジンをいったん停止したアイドルストップ状態から、このエンジンを再び始動する方法であって、
軸長方向に移動可能に軸支されたピニオンと、このピニオンを前記エンジンのリングギヤに向かって押し出す押出手段と、このピニオンを回転駆動するモータとを有するスタータを用い、
前記押出手段によってこのピニオンを少なくとも途中まで押し出しておき、この状態でこのピニオンの歯のワンピッチに相当する角度だけこのピニオンを回転させるに足る時間、前記モータに通電してこのピニオンを回動させることにより、このピニオンを前記リングギヤに噛み合った状態にしておく予備過程と、
前記モータによってこのピニオンを回転駆動し、回転するこのピニオンをこのリングギヤに噛み合った状態にしたうえで、前記エンジンを回転駆動し始動する始動過程と、
このピニオンをこのリングギヤから離れた原位置に復帰させる復帰過程と、
を順に行うことを特徴とするアイドルストップ時のエンジン始動方法。
A method of starting the engine again from an idle stop state where the engine is temporarily stopped when the vehicle is temporarily stopped.
Using a starter having a pinion pivotally supported so as to be movable in the axial direction, an extrusion means for pushing the pinion toward the ring gear of the engine, and a motor for rotationally driving the pinion,
The aft extruding at least part way to the pinion by pushing means, this angle corresponding to Wanpitchi teeth of the pinion time sufficient to rotate the pinion to rotate the pinion by supplying an electric current to the motor in this state A preliminary process for keeping the pinion engaged with the ring gear ;
The motor is driven to rotate the pinion, and the rotating pinion is engaged with the ring gear, and then the engine is driven to rotate and start.
A return process for returning the pinion to the original position away from the ring gear;
The engine starting method at the time of idle stop characterized by performing in order.
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