WO2012124441A1 - 車両用エンジン始動装置 - Google Patents

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pinion gear
ring gear
gear
vehicle
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繁彦 小俣
中里　成紀
典男 柳川
慎悟 北島
敦史 佐伯
義秋 長澤
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • Y10T74/13—Machine starters
    • Y10T74/131—Automatic
    • Y10T74/137—Reduction gearing

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle engine starter.
  • the vehicle when a vehicle travels in a city area, the vehicle may stop at an intersection or a level crossing, etc. In such a case, when the engine is idled, fuel consumption is consumed because wasteful fuel is consumed. It will increase.
  • the engine of the vehicle is automatically stopped even while driving to cut the fuel consumption during temporary stopping of the vehicle, and then the predetermined condition is performed while the vehicle is stopping.
  • the engine is ready, there is an automatic stop / restart system for the engine to automatically start the engine again.
  • the pinion gear that transmits the power of the starter to the engine is pushed out by the solenoid coil to crank the engine, and the pinion gear is engaged with the ring gear connected to the engine cranking shaft to start the starter.
  • the engine is cranked by the power of and restarted.
  • the pinion gear is generally pushed out and engaged with the ring gear after the engine rotation is stopped, and the engine is stopped. Even if a restart request is generated while the engine rotation speed is falling, the restart can not be performed until the engine rotation speed is stopped, and a time delay occurs before the restart is performed.
  • the driver in this case requires an operation different from the operation when the pinion gear is engaged with the ring gear before starting the engine, but the driver determines that the pinion gear is not engaged with the ring gear. Is difficult and can not start the engine quickly.
  • An engine starting device is to be realized.
  • the present invention is configured as follows.
  • a pinion gear mounted on a starter motor is engaged with a ring gear of a crankshaft of an engine, and the pinion motor is rotated by the starter motor to start the engine.
  • the pinion gear approaches and separates from the ring gear.
  • the operation of the pinion gear moving means and the starter motor is controlled based on the pinion gear moving means to be driven, the engagement detection means for detecting whether or not the pinion gear is engaged with the ring gear, and the engagement detection signal from the engagement detection means. And control means.
  • FIG. 7 is an operation explanatory view in the case where an engine restart command is generated during an engine rotation speed effect in the embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of the method of detecting the biting to the ring gear of the pinion gear in the Example of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a vehicle engine starter according to an embodiment of the present invention.
  • a ring gear 3 is attached to a crankshaft 2 of an engine 1.
  • a pinion gear 8 integrally formed with the one-way clutch 7 is attached to the output shaft 6 of the starter 5 that generates rotational driving force for starting the engine 1.
  • the pinion gear 8 is configured to be capable of meshing with the ring gear 3 and releasing the meshing, and the pinion gear 8 meshes with the ring gear 3 to transmit the rotational driving force of the starter motor (motor) as the starter 5 to the engine 1 can do.
  • the output shaft 6 and the pinion gear 8 are provided with helical splines (not shown) facing each other, and the rotational driving force of the starter 5 is transmitted through the pinion gear 8 and the ring gear 3 by the meshing of the helical splines. By rotating the crankshaft 2, the engine 1 is started.
  • the starter 5 is provided with a rotational speed detection and meshing detection sensor 9 of the pinion gear 8.
  • a rotation sensor (not shown) may be provided on the outer peripheral portion of the ring gear 3 or an output from a crank angle sensor (not shown) of the engine 1 may be used.
  • An output from a rotation sensor (not shown) on the outer periphery of the ring gear 3 or a crank angle sensor for monitoring the engine rotational speed is connected to a signal line (not shown) to a control device 20 described later.
  • the starting apparatus for a vehicle engine includes: a starter 5 provided with an engine 1, a ring gear 3 fixed to a crankshaft 2 of the engine 1, a pinion gear 8 meshing with the ring gear 3; And a relay 4a, a rotational speed detection and engagement detection sensor 9, and a control device 20.
  • the control device 20 causes the engine 1 to be temporarily stopped when the condition for allowing temporary stop of the engine 1 is established during driving of the vehicle.
  • the starter 5 is rotated to restart the engine 1.
  • the control device 20 is connected to a signal line 9 a for transmitting a signal from the rotational speed detection and bite detection sensor 9. Further, a power supply line 10 for supplying power to the relay 4 a and a power supply line 22 for supplying power to the magnet switch 21 are connected from the drive unit (DRV) of the control device 20.
  • the solenoid in the magnet switch 21 is energized to move the one-way clutch 7 in the direction of the ring gear 3, and along with the movement of the clutch 7, the pinion gear 8 also moves in the direction of the ring gear 3 Be done. That is, the magnet switch 21 operates as a pinion gear moving means for causing the pinion gear 8 to approach and separate in the direction of the ring gear 3.
  • the rotational speed detection sensor and the meshing detection sensor are integrally configured as the sensor 9, the functions of the rotational speed detection of the pinion gear 8 and the meshing detection of the pinion gear 8 in the ring gear 3 are separately provided. It is also possible to configure so as to be performed by the detection means. Also, instead of the relay 4a, a semiconductor switch element may be used. Also, a semiconductor switch element may be used to supply power to the magnet switch 21.
  • FIG. 2 shows restart of the case where the pinion gear 8 bites into the ring gear 3 successfully. Restart is shown in FIG. First, with reference to FIG. 2, restart of the case where the pinion gear 8 is successfully engaged with the ring gear 3 will be described.
  • the control device 20 determines the speed and operating condition of the vehicle while the engine is operating, and when the conditions for idling the engine 1 are satisfied, the engine rotation stop operation is performed by a fuel cut or the like at the time indicated by circle 1 in FIG. Start it.
  • the battery 4 is operated by turning on the relay 4a for a short time by a signal from the control device 20. Then, the motor armature (not shown) of the starter 5 is energized (at the point shown by the circle 2 in FIG. 2), and the pinion gear 8 is rotated (indicated by the circle 3 in FIG. 2).
  • the control device 20 monitors the rotational speed of the pinion gear 8 and the engine rotational speed, and controls the pinion gear 8 to be engaged with the ring gear 3 at a timing (indicated by a circle 5 in FIG. 2).
  • the device 20 drives the magnet switch 21 (shown by circle 4 in FIG. 2).
  • the link gear (not shown) for pushing the pinion gear 8 toward the ring gear 3 completes the procedure for the pinion gear 8 to be engaged with the ring gear 3 and waits for a request for restarting the engine 1.
  • the energization to the magnet switch 21 at this time is disconnected after the engine 1 is completely stopped (indicated by a circle 6 in FIG. 2) (circle 7 in FIG. 2). In this case, the engagement between the pinion gear 8 and the ring gear 3 is maintained.
  • the pinion gear 8 is rotated to monitor the rotational speed of the pinion gear 8 and the engine rotational speed, and the magnet switch 21 is driven at a timing at which the rotational speeds of the two are approximately synchronized. Only the rotational speed of the engine 1 may be monitored, and the magnet switch 21 may be driven to engage the pinion gear 8 with the ring gear 3 before the engine rotational speed is stopped (for example, 50 r / min).
  • the engagement detection sensor 9 After the current supply to the magnet switch 21 is interrupted, it is detected by the engagement detection sensor 9 whether the engagement of the pinion gear 8 to the ring gear 3 is successful or unsuccessful (period indicated by a circle 8 in FIG. 2) ). During this period, if the pinion gear 8 is successfully engaged with the ring gear 3, the one-way clutch 7 integrally formed with the pinion gear 8 serving as the detection unit of the engagement detection sensor 9 moves in the axial direction of the clutch 7. Therefore, the output of the sensor 9 becomes zero (the state of "L").
  • the one-way clutch 7 integrally formed with the pinion gear 8 remains lapped in the axial direction of the meshing detection sensor 9 and the clutch 7 Is set, so that the output of the bite detection sensor 9 is maintained at a high ("H") state.
  • the output states “H” and “L” of the bite detection sensor 9 may be set to be in the reverse relationship to the above. A method of detecting whether or not the pinion gear 8 is engaged with the ring gear 3 will be described later.
  • the controller 20 determines that the pinion gear 8 has successfully bite into the ring gear 3 and, for example, the signal becomes blue.
  • the controller 20 simultaneously sends a signal to the magnet switch 21 and the relay 4a.
  • the magnet switch 21 is redriven (indicated by a circle 11 in FIG. 2), and the state in which the pinion gear 8 engaged with the ring gear 3 remains engaged is maintained.
  • the relay 4a operates to energize the armature 4 (not shown) of the starter 5 from the battery 4 (circle 10 in FIG. 2), and the pinion gear 8 engaged with the ring gear 3 cranks the engine 1 1 is restarted.
  • the bite sensor 9 transmits a signal of bite failure (when the output is not zero, that is, when the output is “H”) to the control device 20, the engine turns blue, for example, because the signal turns blue.
  • the magnet switch 21 is driven by first outputting a drive signal only to the magnet switch 21 from the control device 20 (circle 10 in FIG. 3). Is moved to the ring gear 3 side.
  • the control device 20 After the pinion gear 8 sufficiently moves to the ring gear 3 side (indicated by a circle 12 in FIG. 3 after a predetermined time ⁇ t), the control device 20 outputs a signal to the relay 4a to drive the relay 4a. Thereby, electricity is supplied from the battery 4 to the armature (not shown) of the starter 5 (circle 11 in FIG. 3), and the pinion gear 8 in a state of being engaged with the ring gear 3 or pressed against the ring gear 3 is engaged with the ring gear 3 Then, the pinion gear 8 is rotationally driven to crank and restart the engine 1.
  • step S1 of FIG. 4 the control device 20 monitors the output of the bite determination sensor 9 after stopping energization of the magnet switch 21 (corresponding to a period indicated by a circle 8 in FIGS. 2 and 3).
  • the process proceeds to step S2, and the control device 20 releases the brake of the vehicle (see FIG. Corresponds to 2 of 9)).
  • step S3 the control device 20 simultaneously energizes the motor of the starter 5 and the magnet switch 21 to start the engine 1.
  • step S1 if the engagement of the pinion gear 8 into the ring gear 3 fails, that is, if the output signal of the engagement sensor 9 is high ("H"), the process proceeds to step S4, and the control device 20 , Release the brakes of the vehicle (corresponding to circle 9 in FIG. 3). Subsequently, in step S5, the control device 20 energizes the magnet switch 21 to move the pinion gear 8 in the direction of the ring gear 3 (corresponding to the circle 10 in FIG. 3). Then, the process proceeds to step S6, and the control device 20 simultaneously energizes the motor of the starter 5 after the predetermined time ⁇ t has elapsed (corresponding to the period shown by circle 12 in FIG. 3) to start the engine 1 (FIG. 3). Corresponding to the circle 11).
  • the pinion gear 8 succeeds in biting into the ring gear 3. However, in the case where it fails, the engine is restarted quickly. If the driving and the driving of the relay 4a are simultaneously performed, the pinion gear 8 starts to rotate before the pinion gear 8 reaches the ring gear 3.
  • the magnet is firstly restarted when restarting the engine regardless of whether or not the pinion gear 8 is successfully bitten into the ring gear 3 in order to prevent engine restart impossibility and loud noise generation. It is necessary to drive the switch 21 and drive the relay 4a after a predetermined time ⁇ t. In this case, the engine restart is always delayed by a predetermined time ⁇ t, including the case where the pinion gear 8 is successfully engaged in the ring gear 3, and the engine can not be restarted quickly.
  • a case where a restart request is generated while the engine speed is lowered during stoppage of the engine will be described with reference to FIG.
  • the control device 20 determines the speed and driving condition of the vehicle, and starts the stopping operation of the engine 1 by fuel cut or the like as shown by a circle 1 in FIG.
  • the control device operates the relay 4a for a short period of time and the motor armature of the starter 5 from the battery 4 (not shown) (Shown as circle 2 in FIG. 5) and rotate the pinion gear 8 (shown as circle 3 in FIG. 5).
  • the control device 20 monitors the number of rotations of the pinion gear 8 and the number of rotations of the engine 1 so that the pinion gear 8 is engaged with the ring gear 3 at a timing (indicated by a circle 5 in FIG. 5). , Magnet switch 21 (shown by circle 4 in FIG. 5). Then, the procedure for engaging the pinion gear 8 with the ring gear 3 by the link bar (not shown) for pushing the pinion gear 8 to the ring gear 3 side is completed.
  • the control device 20 monitors the output of the engagement detection sensor 9 and the pinion gear 8 is engaged with the ring gear 3 Thus, after the output of the bite detection sensor 9 becomes zero (circle 6 in FIG. 5), the relay 4a is operated. When the output of the engagement detection sensor 9 is in the state of high "H", the control device 20 does not operate the relay 4a because the pinion gear 8 is not engaged with the ring gear 3.
  • the armature of the motor of the starter 5 is energized to rotate the pinion gear 8 when the number of revolutions of the engine 1 reaches 400 r / min regardless of whether the engine 1 is requested to be restarted.
  • the armature of the motor may be energized by other methods.
  • power may be supplied to the armature of the motor of the starter 5 to rotate the pinion gear 8, or without rotating the pinion gear 8.
  • the armature of the motor of the starter 5 may be energized.
  • the biting detection result of the pinion gear 8 to the ring gear 3 is used to bite
  • the engine can be restarted more quickly without waiting for the predetermined time ⁇ t.
  • the pinion gear 8 is first moved to the ring gear 3 side, and after the biting is successful, the starter 5 generates a rotational driving force, so that the engine 1 can be reliably restarted.
  • the engagement detection sensor 9 in the embodiment of the present invention is a magnetic type sensor, and in a stationary state in which the pinion gear 8 is not engaged with the ring gear 3, a one-way clutch 7 integrally formed with the pinion gear 8;
  • the engagement detection sensor 9 is disposed to face each other, and the axial position of the clutch 7 is substantially aligned.
  • the engagement detection sensor 9 In the state where the pinion gear 8 moves in the direction of the ring gear 3 and is engaged with the ring gear 3, the engagement detection sensor 9 is in a stationary state, so the engagement detection sensor 9 does not face the clutch 7 and one direction The axial positions of the clutch 7 are different from each other.
  • the pinion gear 8 By setting the arrangement relationship between the pinion gear 8 and the engagement detection sensor 9 as described above, the pinion gear 8 opposes the clutch 7 after the current supply to the magnet switch 21 shown in the circle 7 of FIG. 2 and the circle 7 of FIG. When in the stationary position, the output of the bite detection sensor 9 is "H".
  • the engine restart is automatically responded to the subsequent engine restart request promptly. It is possible to realize a vehicle engine starting device that can be
  • a magnetic type sensor is used as the bite detection sensor 9, but a light reflection sensor, a light transmission sensor, another sensor or the like may be used.

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Abstract

　エンジン停止途中にピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みが失敗した場合でも、その後のエンジン再始動要求に迅速に応答してエンジン再始動を自動的に行うことが可能な車両用エンジン始動装置が実現される。エンジンの回転停止過程で所定条件に達した時に制御装置からの信号によりピニオンギヤとエンジンとの回転数がほぼ同期するタイミング（丸５で示す）でピニオンギヤがリングギヤに噛み込む様にピニオンギヤを移動させる。噛み込みセンサが噛込失敗の信号「Ｈ」を制御装置へ送信している場合、エンジンの再始動が必要となった時（丸９で示す）、制御装置によりピニオンギヤをリングギヤ側に移動させ、ピニオンギヤがリングギヤ側に十分移動した後（所定の時間Δt後、丸１２で示す）、リングギヤに噛み込んでいるピニオンギヤが回転駆動されエンジンをクランキングして再始動させる。

Description

車両用エンジン始動装置
　本発明は、車両用エンジン始動装置に関する。
　一般に、車両が市街地走行を行う時などにおいては、交差点や踏切などで停止する場合があり、このようなときにエンジンをアイドル運転させたままの状態では無駄な燃料を消費するため燃料消費量が増加してしまう。
　このため、エンジン停止の条件が整ったときに、運転中であっても車両のエンジンを自動停止させて、車両の一時的停止中の燃料消費をカットさせ、その後、車両停止中に所定の条件が整ったときには、エンジンを再び自動始動させるエンジンの自動停止・再始動装置がある。
　エンジンを再始動する際には、エンジンをクランキングするためにスタータの動力をエンジンへ伝達するピニオンギヤをソレノイドコイルによって押し出して、ピニオンギヤをエンジンクランキング軸に連結されたリングギヤに噛み込ませて、スタータの動力にてエンジンをクランキングして再始動している。
　ここで、エンジン自動停止・再始動装置において、急な再始動要求を求められたとき、運転者の再始動要求に、俊敏なエンジンを再始動することが求められている。
　しかしながら、前記のような自動車用のエンジン自動停止・再始動装置においては、一般的に、エンジン回転が停止状態になってから、ピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み込ますようにしており、エンジン停止中のエンジン回転が降下中に再始動要求が発生しても、エンジン回転が停止状態になるまで再始動を行えず、再始動を行うまでに時間の遅れが発生してしまう。
　このため、特許文献１には、エンジン停止途中におけるエンジン回転降下中に再始動要求が発生したとき、スタータへ通電してピニオンギヤを空転させ、ピニオンギヤとリングギヤの回転速度を各々検出し、各々の回転が同期する時点でピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み込ますようにして、俊敏にエンジンの再始動を行う技術が記載されている。
特許第４２１４４０１号公報
　上記従来技術において、エンジン停止途中におけるエンジン回転降下中に、再始動要求が発生した場合、スタータへ通電してピニオンギヤを空転させ、ピニオンギヤとリングギヤの回転速度を各々検出し、各々の回転が同期する時点でピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み込ませて、エンジン始動の際に俊敏に再始動を行おうとしたとき、ピニオンギヤがリングギヤに確実に噛み込んでいれば良いが、ピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みを失敗している場合も考えられる。
　しかし、上記特許文献１に記載の技術では、ピニオンギヤがリングギヤへの噛み込み失敗のケースを想定していない。
　このため、ピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みを失敗している場合のエンジン再始動動作では、エンジンを迅速に再始動できないばかりか、ピニオンギヤが空転するのみであり、エンジンを自動再始動できない。この場合は、運転者が手動でエンジンの再始動動作を行わなければならないと事態が発生する。
　また、エンジン停止途中のエンジン回転降下中にスタータへ通電してピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み込ませる動作を行ってから、車両及びエンジンを停止した後に、エンジン再始動要求が発生したとき、ピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みを失敗しているケースも想定される。
　この場合、エンジン始動の際に、まずピニオンギヤをリングギヤ側へ押し出して、ピニオンギヤをリングギヤに噛み込ますまたは押し付けた状態になってからスタータへ通電する必要がある。この場合の運転者は、エンジン始動前にピニオンギヤがリングギヤに噛み込んでいる場合の操作とは異なる操作が要求されるが、ピニオンギヤがリングギヤに噛み込んでいない状態であることを運転者が判断することが困難であり、エンジンを俊敏に始動できない。
　本発明の目的は、エンジン停止途中にピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みが失敗した場合でも、その後のエンジン再始動要求に迅速に応答して、エンジン再始動を自動的に行うことが可能な車両用エンジン始動装置を実現することである。
　上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
　始動用電動機に装着されたピニオンギヤがエンジンのクランク軸のリングギヤに噛み合わされ、上記始動電動機によりピニオンギヤを回転させることにより、エンジンを始動させる車両用エンジン始動装置であって、ピニオンギヤをリングギヤに接近及び離間させるピニオンギヤ移動手段と、ピニオンギヤがリングギヤに噛み込んだか否かを検出する噛み込み検出手段と、噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、ピニオンギヤ移動手段及び始動用電動機の動作を制御する制御手段とを備えている。
　本発明によれば、エンジン停止途中にピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みが失敗した場合でも、その後のエンジン再始動要求に迅速に応答して、エンジン再始動を自動的に行うことが可能な車両用エンジン始動装置を実現することができる。
本発明が適用される車両用エンジン始動装置の全体構成図である。 本発明の実施例における、ピニオンギヤのリングギヤへの噛み込み成功時の動作説明図である。 本発明の実施例における、ピニオンギヤのリングギヤへの噛み込み失敗時の動作説明図である。 本発明の実施例における、エンジン始動動作概略フローチャートである。 本発明の実施例における、エンジン回転速度効果中にエンジン再始動指令が発生した場合の動作説明図である。 本発明の実施例におけるピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みを検出する手法の説明図である。
　以下、本発明に係る車両用エンジン始動装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の実施形態である車両用エンジン始動装置の概略構成図である。図１において、エンジン１のクランク軸２には、リングギヤ３が取り付けられている。一方、エンジン１を始動するための回転駆動力を発生するスタータ５の出力軸６には、一方向クラッチ７と一体に構成されたピニオンギヤ８が取り付けられている。
　このピニオンギヤ８は、リングギヤ３との噛み合い及び噛み合いの解除が可能なように構成され、ピニオンギヤ８がリングギヤ３と噛み合うことによって、スタータ５である始動電動機（モータ）の回転駆動力をエンジン１に伝達することができる。
　なお、出力軸６及びピニオンギヤ８にはそれぞれ相対するヘリカルスプライン（図示せず）が備わっており、ヘリカルスプライン同士の噛み合いによって、スタータ５の回転駆動力がピニオンギヤ８及びリングギヤ３を介してエンジン１のクランク軸２を回転させることによりエンジン１が始動する。
　また、スタータ５には、ピニオンギヤ８の回転速度検出及び噛込検出センサ９が設置されている。さらに、エンジン回転速度をモニタするために、リングギヤ３の外周部に回転センサ（図示せず）を備えるか、もしくはエンジン１のクランクアングルセンサ（図示せず）からの出力を用いても良い。エンジン回転速度をモニタするためのリングギヤ３外周部の回転センサ（図示せず）またはクランクアングルセンサからの出力は、後述する制御装置２０へ信号線（図示せず）に接続されている。
　本発明の実施形態である車両用エンジンの始動装置は、エンジン１と、エンジン１のクランク軸２に固定されたリングギヤ３と、このリングギヤ３に噛み合うピニオンギヤ８を備えるスタータ５と、スタータ５の電源であるバッテリ４と、リレー４ａと、回転速度検出及び噛込検出センサ９と、制御装置２０とを備える。
　また、車両用エンジン１を一時自動停止後、自動再始動させる場合は、制御装置２０は、車両の運転中にエンジン１の一時停止が許容される条件が成立したとき、エンジン１を一時停止させ、再始動条件が成立したとき、スタータ５を回転させてエンジン１を再始動させる機能を有する。
　制御装置２０には、回転速度検出及び噛込検出センサ９からの信号を伝送するための信号線９ａが接続されている。また、制御装置２０の駆動部（ＤＲＶ）から、リレー４ａへ電源を供給するための電源線１０と、マグネットスイッチ２１に電源を供給するための電源線２２が接続されている。マグネットスイッチ２１が駆動されると、マグネットスイッチ２１内部のソレノイドに通電されることにより一方向クラッチ７がリングギヤ３の方向に移動され、クラッチ７の移動に伴ってピニオンギヤ８もリングギヤ３の方向に移動される。つまり、マグネットスイッチ２１は、ピニオンギヤ８のリングギヤ３方向への接近及び離間させるピニオンギヤ移動手段として動作する。
　なお、回転速度検出センサと噛込検出センサはセンサ９として、一体構成としているが、ピニオンギヤ８の回転速度検出と、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛込検出との各々の機能を、別体の検出手段で行うように構成することも可能である。また、リレー４ａの代わりに、半導体スイッチ素子を用いても良い。また、マグネットスイッチ２１への電力供給にも半導体スイッチ素子を用いても良い。
　 上記構成において、車両及びエンジン１がある期間停止した後に、エンジン再始動要求が発生する場合、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込み成功のケースの再始動を図２に示し、噛み込み失敗のケースの再始動を図３に示す。 
　まず、図２を参照して、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込み成功のケースの再始動について説明する。
　制御装置２０は、エンジン動作中における車両の速度や運転状況を判断し、エンジン１をアイドルストップする条件が整った時に、図２の丸１で示す時点で、燃料カット等によりエンジン回転停止動作を開始させる。 エンジン１の回転停止過程において、ある所定の条件、例えばエンジン回転速度が４００ｒ／ｍｉｎに達した時に、制御装置２０からの信号により、リレー４ａを短期間動作させてオンとすることにより、バッテリ４からスタータ５のモータのアーマチャ（図示せず）に通電され（図２の丸２で示す時点）、ピニオンギヤ８が回転される（図２の丸３で示す）。
　このピニオンギヤ８の回転速度とエンジン回転速度とを制御装置２０がモニタし、両者の回転速度がほぼ同期するタイミング（図２の丸５で示す）でピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込む様に、制御装置２０はマグネットスイッチ２１を駆動する（図２の丸４で示す）。
　ピニオンギヤ８をリングギヤ３側に押し出す為のリンクバー（図示せず）によって、ピニオンギヤ８はリングギヤ３に噛み込む手順が完了し、エンジン１の再始動要求を待つ。この際のマグネットスイッチ２１への通電は、エンジン１が完全停止した（図２の丸６で示す）後に切断する（図２の丸７）。この場合、ピニオンギヤ８とリングギヤ３との噛み込み状態は持されている。
　なお、ピニオンギヤ８を回転させて、ピニオンギヤ８の回転速度とエンジン回転速度とをモニタし、両者の回転速度がほぼ同期するタイミングでマグネットスイッチ２１を駆動しているが、ピニオンギヤ８を回転させずにエンジン１の回転速度のみモニタし、エンジン回転速度が停止手前（例えば５０ｒ／ｍｉｎ）で、マグネットスイッチ２１を駆動してピニオンギヤ８をリングギヤ３に噛み込ませてもよい。
　ここで、マグネットスイッチ２１への通電遮断後に、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込みが成功しているか失敗しているかを、噛み込み検出センサ９にて検出する（図２の丸８で示す期間）。この期間では、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛込み成功していれば、噛込検出センサ９の検出部であるピニオンギヤ８と一体に構成された一方向クラッチ７がこのクラッチ７の軸方向に移動してセンサ９と対向する関係には無くなるため、センサ９の出力がゼロ（「Ｌ」の状態）となる。
　一方、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛込みが失敗したケースでは、ピニオンギヤ８と一体に構成された一方向クラッチ７が噛込検出センサ９とクラッチ７の軸方向でラップしたままの状態（対向関係を維持した状態）となるため、噛込検出センサ９の出力がハイ（「Ｈ」の状態）の状態を維持するように設定している。なお、噛込検出センサ９の出力の状態「Ｈ」、「Ｌ」は、上記と逆の関係になるように設定しても良い。ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んだか否かの検出手方法は後述する。
　噛み込み検出センサ９の出力がゼロの場合（図２の丸８で示す）は、制御装置２０はピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛込成功と判断し、例えば信号が青色になることなどにより、エンジン１の再始動が必要となった時（図２の丸９で示す）、制御装置２０からマグネットスイッチ２１とリレー４ａへ同時に信号を出す。これにより、マグネットスイッチ２１が再駆動（図２の丸１１で示す）され、リングギヤ３に噛み込んでいるピニオンギヤ８を噛み込んだままの状態を保持する。
　そして、リレー４ａが動作することによりバッテリ４からスタータ５のアーマチャ（図示せず）に通電され（図２の丸１０）、リングギヤ３に噛み込んでいるピニオンギヤ８がエンジン１をクランキングしてエンジン１が再始動される。
　次に、図３を参照して、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込み失敗のケースの再始動について説明する。
　噛み込みセンサ９が噛込失敗の信号（出力がゼロでない場合、つまり、出力が「Ｈ」の場合）を制御装置２０へ送信している場合は、例えば信号が青色になることなどにより、エンジンの再始動が必要となった時（図３の丸９）、制御装置２０から、まずマグネットスイッチ２１のみに駆動信号を出す事によりマグネットスイッチ２１が駆動され（図３の丸１０）、静止位置にあるピニオンギヤ８をリングギヤ３側に移動させる。
　このピニオンギヤ８がリングギヤ３側に十分移動した後（所定の時間Δt後、図３の丸１２で示す）、制御装置２０からリレー４ａへ信号を出す事によりリレー４ａが駆動される。これにより、バッテリ４からスタータ５のアーマチャ（図示せず）に通電され（図３の丸１１）、リングギヤ３に噛み込んでいるまたはリングギヤ３側に押し付けられた状態のピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んで、ピニオンギヤ８が回転駆動し、エンジン１をクランキングして再始動させる。
　なお、ピニオンギヤ８とリングギヤ３との噛込成功及び失敗のケースにおいて、エンジン停止（図２の丸１、図３の丸１）からマグネットスイッチ２１への通電遮断（図２の丸７、図３の丸７）までは同じ工程であるため、噛込失敗時のエンジン停止（図３の丸１）からマグネットスイッチ２１への通電遮断（図３の丸７）までの工程の説明は省略した。
　上記のうち、マグネットスイッチ２１への通電遮断（図２の丸７、図３の丸７）後の制御方法を、図４のフローチャートに示す。
　図４のステップＳ１において、制御装置２０は、マグネットスイッチ２１への通電停止後に、噛み込み判定センサ９の出力をモニタする（図２、図３の丸８に示す期間に対応する）。そして、噛み込みが成功した場合、つまり、噛み込みセンサ９の出力信号がゼロ（「Ｌ」）となっている場合は、ステップＳ２に進み、制御装置２０は、車両のブレーキを解除する（図２の丸９に対応する）。続いて、ステップＳ３において、制御装置２０は、スタータ５のモータへの通電と、マグネットスイッチ２１への通電とを同時に行い、エンジン１を始動する。
　ステップＳ１において、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込みが失敗し場合、つまり、噛み込みセンサ９の出力信号がハイ（「Ｈ」）となっている場合は、ステップＳ４に進み、制御装置２０は、車両のブレーキを解除する（図３の丸９に対応する）。続いて、ステップＳ５において、制御装置２０は、マグネットスイッチ２１への通電を行い、ピニオンギヤ８をリングギヤ３方向に移動させる（図３の丸１０に対応する）。そして、ステップＳ６に進み、制御装置２０は、所定時間Δｔ経過後（図３の丸１２に示す期間に対応する）、スタータ５のモータへの通電を同時に行い、エンジン１を始動する（図３の丸１１に対応する）。
　本発明の実施例による制御方法を行わない場合、ピニオンギヤ８がリングギヤ３への噛み込みを成功していれば良いが失敗している場合に、エンジンを迅速に再始動しようと、マグネットスイッチ２１の駆動とリレー４ａの駆動を同時におこなうと、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に到達する前にピニオンギヤ８が回転を開始してしまう。
　このため、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込む事が容易でなくなり、多くの場合は噛み込む事が出来ずエンジンを再始動できないばかりか、ピニオンギヤ８はリングギヤ３の端面上で回転を続けて大きな騒音を発生することが考えられる。
　本発明の制御方法を採用しない場合、エンジン再始動不能及び大きな騒音発生を防ぐためには、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込み成功の可否に関わらず、エンジンを再始動する際には、まずマグネットスイッチ２１を駆動し、所定の時間Δｔの後に、リレー４ａを駆動する必要がある。この場合、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛み込み成功の場合も含めて、常に、所定の時間Δｔだけエンジン再始動が遅れてしまい、エンジンを迅速に再始動することができない。
次に、エンジン停止途中におけるエンジン回転降下中に、再始動要求が発生した場合のケースを、図５を用いて説明する。
　制御装置２０は、車両の速度や運転状況を判断し、エンジン１をアイドルストップする条件が整った時に、図５の丸１に示すように、燃料カット等によりエンジン１の停止動作を開始させる。 エンジン１の停止過程において、ある所定の条件、例えばエンジン回転が４００ｒ／ｍｉｎに達した時に、制御装置は、リレー４ａを短期間動作させてバッテリ４からスタータ５のモータのアーマチャ（図示せず）に通電し（図５の丸２で示す）、ピニオンギヤ８を回転させる（図５の丸３に示す）。
　このピニオンギヤ８の回転数とエンジン１の回転数とを制御装置２０がモニタし、両者の回転数がほぼ同期するタイミング（図５の丸５で示す）でピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込むように、マグネットスイッチ２１を駆動する（図５の丸４で示す）。そして、ピニオンギヤ８をリングギヤ３側に押し出す為のリンクバー（図示せず）によって、ピニオンギヤ８をリングギヤ３に噛み込む手順が完了する。
　上記一連の過程において、エンジン回転停止動作の途中で、エンジン１の再始動要求が発生した場合、制御装置２０は、噛込検出センサ９の出力をモニタし、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んだことにより噛込検出センサ９の出力がゼロ（図５の丸６）になった後に、リレー４ａを動作する。制御装置２０は、噛込検出センサ９の出力がハイ「Ｈ」の状態である場合には、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んでいないので、リレー４ａを動作させない。
　これにより、バッテリ４からスタータ５のモータのアーマチャ（図示せず）に通電され（図５の丸７）、リングギヤ３に噛み込んでいるピニオンギヤ８がエンジン１をクランキングしてエンジン１が再始動される。
　なお、本説明の実施例においては、エンジン１の再始動要求の有無に関わらず、エンジン１の回転数が４００ｒ／ｍｉｎに達したときにスタータ５のモータのアーマチャに通電してピニオンギヤ８を回転させているが、他の方法により、上記モータのアーマチャに通電してもよい。
　例えば、エンジン１の回転停止途中のエンジン回転降下中に、再始動要求が発生した後に、スタータ５のモータのアーマチャに通電してピニオンギヤ８を回転させても良いし、ピニオンギヤ８を回転させずにリングギヤ３へ噛み込ませた後にスタータ５のモータのアーマチャに通電してもよい。
　本発明の実施例によるエンジン始動装置を用いる事により、車両及びエンジンがある期間停止した後に、エンジン再始動要求が発生する場合、ピニオンギヤ８のリングギヤ３への噛込検出結果を用いて、噛込成功時は所定の時間Δｔを待たず、より迅速にエンジンを再始動する事ができる。また、噛込失敗時は、まずピニオンギヤ８をリングギヤ３側へ移動させ、噛み込みを成功させた後に、スタータ５に回転駆動力を発生させるため、確実にエンジン１を再始動させることが出来る。
　また、エンジン停止途中のエンジン回転降下中に再始動要求が発生した場合でも、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んだ後に、スタータ５のモータのアーマチャに通電するため、確実に且つ迅速にエンジンを再始動することが出来る。
　次に、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んだか否かを検出するための手法の一例を、図６を参照して説明する。
　本発明の実施例における噛込検出センサ９は、磁気タイプのセンサであり、ピニオンギヤ８がリングギヤ３と噛み込まれていない静止状態では、ピニオンギヤ８と一体に構成されている一方向クラッチ７と、噛込検出センサ９とが互いに対向し、クラッチ７の軸方向位置がほぼ一致するように配置されている。
　ピニオンギヤ８がリングギヤ３の方向に移動し、リングギヤ３に噛み込んでいる状態では、噛込検出センサ９は静止した状態であるので、噛込検出センサ９は、クラッチ７と対向せず、一方向クラッチ７の軸方向位置は、互いに異なる位置となる。
　ピニオンギヤ８と、噛込検出センサ９の配置関係を上記配置とすることにより、図２の丸７及び図３の丸７に示すマグネットスイッチ２１への通電遮断後に、ピニオンギヤ８がクラッチ７と対向する静止位置に位置する場合は、噛込検出センサ９の出力は「Ｈ」となる。
　これに対して、ピニオンギヤ８がリングギヤに噛み込んだ状態では、噛込みセンサ９は出力を出さず、出力状態は「Ｌ」とする。
　従って、噛込検出センサ９の出力が「Ｈ」か「Ｌ」かを、判断することにより、ピニオンギヤ８がリングギヤ３に噛み込んでいる状態か否かを判断することができる。
　以上のように、本発明の１実施例によれば、エンジン停止途中にピニオンギヤのリングギヤへの噛み込みが失敗した場合でも、その後のエンジン再始動要求に迅速に応答して、エンジン再始動を自動的に行うことが可能な車両用エンジン始動装置を実現することができる。
　なお、上述した実施例では、噛込検出センサ９として、磁気タイプのセンサを用いているが、光反射式センサや光透過センサや他のセンサなどを用いても良い。
　１・・・エンジン、２・・・クランク軸、３・・・リングギヤ、４・・・バッテリ、４ａ・・・リレー、５・・・スタータ、６・・・スタータの出力軸、７・・・一方向クラッチ、８・・・ピニオンギヤ、９・・・回転速度検出及び噛み込み検出センサ、１０、２２・・・電源線、２０・・・制御装置、２１・・・マグネットスイッチ

Claims (10)

  1. 　始動用電動機に装着されたピニオンギヤがエンジンのクランク軸のリングギヤに噛み合わされ、上記始動電動機によりピニオンギヤを回転させることにより、エンジンを始動させる車両用エンジン始動装置において、
    　上記ピニオンギヤを上記リングギヤに接近及び離間させるピニオンギヤ移動手段と、
    　上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んだか否かを検出する噛み込み検出手段と、
    　上記噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、上記ピニオンギヤ移動手段及び上記始動用電動機の動作を制御する制御手段と、
    　を備えることを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  2. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記ピニオンギヤの回転速度検出手段を備え、上記制御手段は、上記ピニオンギヤの回転速度検出手段により検出されたピニオンギヤの回転速度と、上記エンジンの回転速度とに基づいて、上記ピニオンギヤ移動手段の動作を制御することを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  3. 　請求項２に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記噛み込み検出手段は、上記ピニオンギヤの回転速度検出手段と一体的に形成されていることを特徴とする車両用エンジンの始動装置。
  4. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記制御手段は、上記エンジンを始動させるとき、上記噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいると判断した場合、上記ピニオンギヤを回転させて上記エンジンを始動させた後に、上記ピニオンギヤ移動手段により、上記ピニオンギヤを上記リングギヤから移動させることを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  5. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記制御手段は、上記エンジンを始動させるとき、上記噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいないと判断した場合、上記ピニオンギヤ移動手段により、上記ピニオンギヤを上記リングギヤに移動させ、噛み込ませた後に、上記ピニオンギヤを回転させて上記エンジンを始動させることを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  6. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記エンジンの停止動作途中の上記エンジン回転速度が降下中に、エンジン再始動要求が発生した場合、上記制御手段は、上記噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいると判断した場合、上記ピニオンギヤを回転させて上記エンジンを始動させた後に、上記ピニオンギヤ移動手段により、上記ピニオンギヤを上記リングギヤから移動させることを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  7. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記エンジンの停止動作途中の上記エンジン回転速度が降下中に、エンジン再始動要求が発生した場合、上記制御手段は、上記噛み込み検出手段からの噛み込み検出信号に基づいて、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいないと判断した場合、上記ピニオンギヤ移動手段により、上記ピニオンギヤを上記リングギヤに移動させ、噛み込ませた後に、上記ピニオンギヤを回転させて上記エンジンを始動させることを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  8. 　請求項１に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記噛み込み検出手段は、上記ピニオンギヤ移動手段の移動位置を検出し、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んだか否かを検出することを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  9. 　請求項８に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記ピニオンギヤ移動手段は、ピニオンギヤを回転させるための一方向クラッチを有し、上記噛み込み検出手段は、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいない位置で上記一方向クラッチと対向し、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んでいる位置で上記一方向クラッチとは対向しない位置に配置され、上記一方向クラッチと対向するか否かにより、上記ピニオンギヤが上記リングギヤに噛み込んだか否かを検出することを特徴とする車両用エンジン始動装置。
  10. 　請求項９に記載の車両用エンジン始動装置において、
    　上記噛み込み検出手段は、上記ピニオンギヤの回転速度を検出する回転速度検出手段と一体的に形成されていることを特徴とする車両用エンジンの始動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5628714B2 (ja) * 2011-03-11 2014-11-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用エンジン始動装置
US20140096642A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Remy Technologies, Llc Starter motor
JP6062324B2 (ja) * 2013-06-14 2017-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン始動装置およびエンジン始動制御方法
JP6299293B2 (ja) * 2013-12-18 2018-03-28 株式会社デンソー エンジン始動装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214401A (en) 1978-11-24 1980-07-29 The Quaker Oats Company Simulated burner for a toy cooking range
JPS5642437Y2 (ja) * 1976-08-04 1981-10-05
JP4214401B2 (ja) * 2004-05-18 2009-01-28 株式会社デンソー エンジン自動停止再始動装置
JP2010190226A (ja) * 2010-06-07 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd スタータ
JP2011001947A (ja) * 2009-04-17 2011-01-06 Denso Corp 始動制御装置
JP2011074912A (ja) * 2009-09-04 2011-04-14 Denso Corp エンジン停止始動制御装置
JP2011094513A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Mitsubishi Electric Corp エンジン始動装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2470260A2 (fr) * 1978-12-12 1981-05-29 Paris & Du Rhone Contacteur de demarreur de moteur a combustion interne
JPS5642437A (en) 1979-09-14 1981-04-20 Matsushita Electric Works Ltd Radio receiver
JPS5988273U (ja) * 1982-12-03 1984-06-14 三菱電機株式会社 機関始動装置
US4586467A (en) * 1983-10-27 1986-05-06 General Motors Corporation Electric starting apparatus
FR2598753B1 (fr) * 1986-05-16 1988-08-26 Valeo Dispositif de demarrage pour moteur a combustion interne
FR2743026B1 (fr) * 1995-12-27 1998-02-13 Valeo Climatisation Dispositif de commande a mode fige, notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un vehicule automobile
US5713320A (en) * 1996-01-11 1998-02-03 Gas Research Institute Internal combustion engine starting apparatus and process
JP3775189B2 (ja) * 1999-12-28 2006-05-17 国産電機株式会社 内燃機関用スタータジェネレータ
EP1154153B1 (en) * 2000-05-09 2007-04-04 Denso Corporation Engine starting method in idling stop condition
JP2003214305A (ja) * 2002-01-23 2003-07-30 Denso Corp スタータ
JP3815441B2 (ja) * 2003-02-04 2006-08-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止始動制御装置
DE102005048598B4 (de) * 2005-10-06 2016-06-30 Robert Bosch Gmbh Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen
US20090314133A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Ravi Atluru Starter for Start-Stop Cranking System
DE102008040830A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine
JP5007839B2 (ja) * 2008-09-02 2012-08-22 株式会社デンソー エンジン自動停止始動制御装置
JP5369843B2 (ja) * 2009-04-02 2013-12-18 株式会社デンソー エンジン始動装置
US8299639B2 (en) 2009-04-17 2012-10-30 Denso Corporation Starter for starting internal combustion engine
JP5287472B2 (ja) * 2009-04-24 2013-09-11 株式会社デンソー エンジン始動装置
JP5094889B2 (ja) * 2010-01-14 2012-12-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料消費節約型車両制御装置
DE102010001773B4 (de) * 2010-02-10 2020-06-18 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Einspuren eines Andrehritzels in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine
WO2012008045A1 (ja) * 2010-07-16 2012-01-19 トヨタ自動車株式会社 エンジンの始動装置およびそれを搭載する車両
US9353693B2 (en) * 2010-09-13 2016-05-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
DE102010062241A1 (de) * 2010-12-01 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs
JP5554734B2 (ja) * 2011-02-17 2014-07-23 株式会社日立製作所 歯車連結装置及び歯車連結方法
JP5765974B2 (ja) * 2011-03-04 2015-08-19 株式会社ミツバ スタータ
JP5628714B2 (ja) * 2011-03-11 2014-11-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用エンジン始動装置
JP5849446B2 (ja) * 2011-06-13 2016-01-27 株式会社デンソー スタータ
JP5276697B2 (ja) * 2011-06-15 2013-08-28 三菱電機株式会社 車載エンジンの始動制御装置
JP5218618B2 (ja) * 2011-10-04 2013-06-26 三菱電機株式会社 エンジン始動装置
JP5644843B2 (ja) * 2012-11-21 2014-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US9435312B2 (en) * 2013-03-15 2016-09-06 Remy Technologies, Llc Diagnostic system and method for vehicle starter
JP6128000B2 (ja) * 2014-02-04 2017-05-17 株式会社デンソー スタータ用電磁スイッチ装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642437Y2 (ja) * 1976-08-04 1981-10-05
US4214401A (en) 1978-11-24 1980-07-29 The Quaker Oats Company Simulated burner for a toy cooking range
JP4214401B2 (ja) * 2004-05-18 2009-01-28 株式会社デンソー エンジン自動停止再始動装置
JP2011001947A (ja) * 2009-04-17 2011-01-06 Denso Corp 始動制御装置
JP2011074912A (ja) * 2009-09-04 2011-04-14 Denso Corp エンジン停止始動制御装置
JP2011094513A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Mitsubishi Electric Corp エンジン始動装置
JP2010190226A (ja) * 2010-06-07 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd スタータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2685084A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP2685084A1 (en) 2014-01-15
US20140053684A1 (en) 2014-02-27
JP5628714B2 (ja) 2014-11-19
CN103354870A (zh) 2013-10-16
US9422904B2 (en) 2016-08-23
CN103354870B (zh) 2015-11-25
JP2012189033A (ja) 2012-10-04
EP2685084A4 (en) 2015-02-11

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