JP2005113781A - エンジンの始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン回転が完全に停止する前に、ステータモータによるエンジン再始動を行う。
【解決手段】車両の運転状態に応じてエンジン１の自動停止・始動を行うアイドルストップ機能を備える車両において、ピニオンギヤ７をエンジン側に設けたリングギヤ２ａに嵌合させてエンジン１をクランキング駆動するスタータモータ６と、エンジン自動始動の失敗を判定する手段４と、始動失敗後の再始動時に前記スタータモータ６を駆動する制御手段４と、前記エンジン１のクランクシャフト１２の回転角を検知する手段１３と、を備え、前記制御手段４は、再始動時にクランクシャフト１２が回転している場合には、回転中に周期的に生じる回転の脈動に合わせて前記スタータモータ６を駆動することを特徴とするエンジンの始動装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スタータモータを用いたエンジン始動装置に関する。

アイドルストップ機能を備える車両において、エンジンの一時停止を決定してからエンジンが完全に停止する前に再始動が決定される場合、またはエンジンの始動に失敗した後に再始動する場合のようにエンジンが惰性で回転している間に再始動を行う場合には、エンジン側のドライブプレート上に設けられたリングギヤとスタータモータ側のピニオンギヤとに速度差があるためにピニオンギヤをリングギヤへ突入させることが困難であった。

この問題を解決する方法として、スタータモータの回転数とエンジンの回転数とを同期させるようスタータモータに通電（調速通電）を行う技術が特許文献１に開示されている。
特開２００２−７０６９９号

しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、スタータモータの回転数、調速通電用の電流等の制御を行う調速機構が必要となるので、このための装置を新たに設ける必要があり、コストが増大するという問題があった。

また、スタータモータに通電する際には常に調速機構を用いる構成となっているので、通常の初回始動時等にも前記調速機構に通電することとなり、消費電流が増大するという問題もあった。

そこで、本発明では新たな構成を追加することなく、エンジンが完全に停止していない状態でのエンジン再始動を確実に行うことを目的とする。

本発明のエンジンの始動装置は、車両の運転状態に応じてエンジンの自動停止・始動を行うアイドルストップ機能を備える車両において、ピニオンギヤをエンジン側に設けたリングギヤに嵌合させてエンジンをクランキング駆動するスタータモータと、エンジン自動始動の失敗を判定する手段と、始動失敗後の再始動時に前記スタータモータを駆動する制御手段と、前記エンジンのクランクシャフトの回転角を検知する手段と、を備え、前記制御手段は、再始動時にクランクシャフトが回転している場合には、回転中に周期的に生じる回転の脈動に合わせて前記スタータモータを駆動する。

本発明によれば、例えばアイドルストップ状態からの自動始動に失敗した直後のようにエンジンの回転が完全に停止していない場合であっても、エンジン回転低下中に周期的に生じる回転の脈動によって、リングギヤとピニオンギヤとの相対速度が小さくなったときにスタータモータを駆動するので、リングギヤとピニオンギヤとを嵌合させやすい。これによりエンジン回転が完全に停止するのを待つことなくエンジンの再始動を行うことが可能となる。また、これにあたって新たな装置を設ける必要が無いので、コストが増加することはない。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

第１実施形態について図１を用いて説明する。

図１は、本実施形態のシステムの構成を表している。１はエンジン、５はエンジン１の出力を図示しない車輪に伝達する変速機、２はエンジン１のクランクシャフト１２の端部に設けられたドライブプレート、１０は車載電装品の駆動源であるバッテリである。なお、ドライブプレート２の外周部にはリングギヤ２ａが設けられている。

６は通常のエンジン始動時や後述するエンジン自動始動失敗後のエンジン始動時に用いるスタータモータであり、スタータモータ３のシャフト先端部にはピニオンギヤ７が設けられる。

３は、エンジン１の先端部（車両進行方向側）付近に設置され、運転中に一定条件を満たしたときに行うエンジンの一時停止（アイドルストップ）の状態からエンジン再始動を行うときに用いる自動始動用モータである。自動始動用モータ３のシャフト先端部に設けられたモータプーリ１１とエンジン１のクランクシャフト１２の先端部に設けられたクランクプーリ８にはベルト９が掛けまわされている。

スタータモータ６、自動始動用モータ３の駆動はコントロールユニット（ＥＣＵ）４によって制御される。また、ＥＣＵ４にはクランク角度センサ１３の検出値が読み込まれる。

上記システムにおいて、アイドルストップ状態からの自動始動時には自動始動用モータ３がベルト９を介してクランクプーリ８を回転させ、強制的にエンジン１をクランキングさせて始動する。また、車両走行前の初回始動時や前記自動始動用モータ３による自動始動に失敗した後には、ピニオンギヤ７とリングギヤ２ａとを嵌合させ、スタータモータ６を駆動してドライブプレート２を回転させることによって、エンジン１を強制的にクランキングさせて始動する。

次にスタータモータ６の構成について図２を参照して説明する。

図２はスタータモータ６の構成の概略図である。

２８はＥＣＵ４からの信号によってＯＮ・ＯＦＦ制御されるスタータスイッチで、スタータモータ６はスタータスイッチ２８がＯＮになったときに駆動される。スタータモータ６にはシャフト２９上を摺動可能なピニオンギヤ７と、回転速度が過剰に高くなったときにピニオンギヤ７からシャフト２９への回転の伝達を遮断するオーバーランクラッチ２７が設けられる。

ピニオンギヤ７には支点２５を軸として回転可能なシフトレバー２４の一端が回転自由に連結されており、このシフトレバー２４が回転することによってピニオンギヤ７はシャフト２９上を摺動する。また、シフトレバー２４の他端は、プルインコイル２１、ホールディングコイル２２の２つのコイルを貫通しているプランジャ２３に回転自由に連結されている。

上記のように構成されたスタータモータ６の駆動について説明する。

まず、スタータスイッチ２８がＯＮになるとプルインコイル２１およびホールディングコイル２２にはバッテリ１０からの電流が通電され、それぞれアースされる。この通電により両コイル２１、２２には磁力が発生し、この磁力によってプランジャ２３がプルインコイル２１に吸着される。このとき、プランジャ２３に連結されたシフトレバー２４は支点２５周りに引き込まれるように（図２中右側へ）回転し、シフトレバー２４の他端に連結されたピニオンギヤ７はスタータモータ６のシャフト先端方向（図２中左側）に押し出され、リングギヤ２ａと嵌合する。

また、プランジャ２３はプルインコイル２１に吸着されて図２中右側に引き込まれたときにメーン接点２６と接触し、メーン接点２６をＯＮにする。これにより、スタータモータ６はバッテリ１０からの電流が通電されて回転を開始し、リングギヤ２ａを介してエンジン１をクランキングさせる。

なお、クランキング中はホールディングコイル２２の磁力によってプランジャ２３の位置が固定されており、スタータスイッチ２８がＯＦＦになると、ホールディングコイル２２への通電が遮断されるので、プランジャ２３は図示しないリターンスプリング等によって図２中左側へ戻され、シフトレバー２４が図２中左向きに回転し、ピニオンギヤ７は図２中右側へと引き込まれてリングギヤ２ａとの嵌合は解消される。

上述したように、本実施形態ではアイドルストップ後の再始動は自動始動用モータ３を駆動させて行い、この自動始動に失敗した際にスタータモータ６による始動を行う。しかし、エンジン１の自動始動に失敗した直後はエンジン１は完全に停止しておらず、リングギヤ２ａとピニオンギヤ７とに速度差がある。この状態でピニオンギヤ７をリングギヤ２ａに確実に嵌合させるために、本実施形態では、エンジン１の回転速度低下中に生じるクランクシャフト１２の角速度の周期的な脈動に合わせてスタータスイッチ２８をＯＮにしてピニオンギヤ７をリングギヤ２ａに突入させることとする。

具体的には、脈動によりクランクシャフト１２の角速度が小さくなったとき、つまりピニオンギヤ７とリングギヤ２ａとの相対速度が小さく、ピニオンギヤ７がリングギヤ２ａに嵌合できる可能性が高いときスタータスイッチ２８をＯＮにする。

ここで、クランクシャフト１２の角速度の脈動について図５〜図８を参照して説明する。

なお、以下は４気筒をモデルとして説明するが、他の６気筒、８気筒等においても同様の考え方を用いることができる。

図５の（１）〜（８）は任意の１気筒について、クランクシャフト１２が回転中の行程の推移を表しており、（１）、（２）は吸入行程、（３）、（４）は圧縮行程、（５）、（６）は膨張行程、（７）（８）は排気行程を表している。図６（ａ）〜（ｄ）はクランクシャフト１２の回転中の各気筒の圧力変化を表した図である。図７は各気筒の圧力を考慮した場合のクランクシャフト１２の角速度の変化を表す図である。図８はエンジン停止時のクランクシャフト１２の角速度の変化のタイムチャートである。

まず、吸気バルブ３１を開いてピストン３３を下降させることによってシリンダ３０内に空気と燃料の混合ガス（燃料噴射を行わないときは空気のみ）を吸い込む吸気行程を行う。このとき吸気抵抗分の吸気圧が生じる（図５（１））。この吸気圧は吸気行程中は常にかかり続け（図５（２））、エンジン回転に対しては、減速負荷として働く。

吸気行程が終了したら、吸気バルブ３１、排気バルブ３２をともに閉じた状態でピストン３３を上昇させて吸入したガスを圧縮する圧縮行程に移行する。ピストン３３が下死点付近にある場合（図５（３））は圧縮圧は小さく、ピストンが上死点に近づくにつれて（図５（４））圧縮圧は高くなる。この圧縮圧もエンジン回転に対しては減速負荷として働く。

圧縮行程終了付近でシリンダ３０内のガスに点火し、爆発させる膨張行程に移行する。爆発によって膨張したガスによりピストン３３は押し下げられる方向に力（膨張圧力）を受ける。この膨張圧力はピストン３３が上死点付近にある場合（図５（５））、つまり爆発直後に最大となり、ピストン３３の下降とともに膨張圧力も低下していく（図５（６））。膨張圧力はピストン３３を押し下げる方向に働くので、エンジン回転に対しては加速方向の力として働く。

膨張行程が終了したら、排気バルブ３２を開き（図５（７））、ピストン３３を上昇させることによって燃焼済みのガスを掃気する排気行程に移行する（図５（８））。この時、排気抵抗分の排気圧が生じる。この排気圧は排気行程中は常にかかり続け、エンジン回転に対しては、減速負荷として働く。

４サイクルのガソリンエンジンは、各気筒がそれぞれ上記の吸気、圧縮、膨張、排気という４つの行程を行いながら回転する。これは燃料噴射を行わない場合も同様の行程を行なう。また、シリンダ３０の壁面とピストン３３との間には、常にピストン３３の動きを妨げる方向に摺動抵抗が働く。

上記のように、ピストン３３の動きを助ける方向、つまりクランクシャフト１２の回転を加速させる方向に働くのは膨張行程における膨張圧力のみであり、その他の行程では減速負荷がかかる。

次に、エンジン１全体の動きについて図６（ａ）〜（ｄ）の、クランクシャフト１２が９０度回転する毎の各気筒の様子を表した図を参照して説明する。

図６（ａ）は、１番気筒が膨張行程、２番気筒が排気行程、３番気筒が圧縮行程、４番気筒が吸気行程をそれぞれ開始する直前を表している。このとき、１番気筒はピストン３３が上死点付近にあるため膨張圧力が最大となっている。２番気筒は膨張行程終了直後でピストン３３が下死点付近にあるため排気圧力のみがかかっている。３番気筒も同様にピストン３３が下死点付近にあり、ほとんど圧縮を行っていないので圧縮圧力は小さい。４番気筒はピストン３３が上死点付近にあり吸気行程開始直前であるので、吸気圧力のみがかかっている。

図６（ｂ）は、図６(ａ)の状態からクランクシャフト１２が９０度回転した状態を表している。１番気筒はピストン３３が下降したために膨張圧力は図６（ａ）に比べて小さくなっている。２番気筒は排気圧力に対向しながらピストン３３が上昇している。３番気筒圧縮圧力に対向しながらピストン３３が上昇しており、図６（ａ）に比べて圧縮圧力は大きくなっている。４番気筒は吸気圧力に対向しながらピストン３３が下降している。

図６（ｃ）は図６（ｂ）からクランクシャフト１２が９０度回転した状態であり、１番気筒は図６（ａ）の２番気筒と、２番気筒は同じく図６（ａ）の４番気筒と、３番気筒は図６（ａ）の１番気筒と、４番気筒は図６（ａ）の３番気筒とそれぞれ同じ状態である。

図６（ｄ）は図６（ｃ）からクランクシャフト１２が９０度回転した状態であり、１番気筒は図６（ｂ）の２番気筒と、２番気筒は図６（ｂ）の４番気筒と、３番気筒は図６（ｂ）の１番気筒と、４番気筒は図６（ｂ）の３番気筒とそれぞれ同じ状態である。

図６（ｄ）からさらにクランクシャフト１２を９０度回転させると図６（ａ）の状態に戻る。

図６において図６（ａ）、（ｃ）の場合に膨張圧力が大きく、圧縮圧力が小さいのでクランクシャフト１２は加速し、図６（ｂ）（ｄ）の場合には膨張圧力が小さく、圧縮圧力が大きいのでクランクシャフト１２は減速する。これを図にまとめると図７のように表せる。つまり、上死点から下降し始めるときは加速し、ピストン３３のストロークの略中間まで下降すると減速に変わり、下死点通過後に再び加速し、ストロークの略中間まで上昇すると再び減速に変わる。つまり、クランクシャフト１２が略９０度回転する毎に加速、減速を繰り返すことになり、エンジン停止時のクランクシャフト１２の角速度は図８に示すように、脈打ちながら時間とともに低下することとなる。

クランクシャフト１２の回転の加減速は、後述するように、吸気圧力、排気圧力、圧縮圧力の合計と膨張圧力の差に応じて定まる。

ここで、クランクシャフト１２の加速度について説明する。

まず、ピストン３３にかかる応力または負荷は以下のように求まる。

Ｆｐｅ＝Ｆｅ−Ｆｆ ・・・（１）
Ｆｐｉ＝Ｆｉ−Ｆｆ ・・・（２）
Ｆｐｏ＝Ｆｏ−Ｆｆ ・・・（３）
Ｆｐｃ＝Ｆｃ−Ｆｆ ・・・（４）
Ｆｐｅ：膨張によるピストンの応力 Ｆｅ：膨張圧力
Ｆｐｉ：吸気によるピストンの負荷 Ｆｉ：吸気抵抗
Ｆｐｏ：排気によるピストンの負荷 Ｆｏ：排気抵抗
Ｆｐｃ：圧縮によるピストンの負荷 Ｆｃ：圧縮圧力
Ｆｆ：ピストンと気筒壁面との摺動抵抗

上式（１）〜（４）で求めた応力、負荷から下式（５）のようにクランクシャフト１２の軸回転力、軸回転負荷を求める。

Ｆｔｅ＝Ｆｐｅｓｉｎθ×｛１＋ｃｏｓθ/（λ²−ｓｉｎ²θ）^1/2｝ ・・・（５）
Ｆｔｏ＝Ｆｐｏｓｉｎθ×｛１＋ｃｏｓθ/（λ²−ｓｉｎ²θ）^1/2｝ ・・・（６）
Ｆｔｉ＝Ｆｐｉｓｉｎθ×｛１＋ｃｏｓθ/（λ²−ｓｉｎ²θ）^1/2｝ ・・・（７）
Ｆｔｃ＝Ｆｐｃｓｉｎθ×｛１＋ｃｏｓθ/（λ²−ｓｉｎ²θ）^1/2｝ ・・・（８）
Ｆｔｅ：膨張によるクランクシャフトの軸回転力
Ｆｔｏ：排気によるクランクシャフトの軸回転負荷
Ｆｔｉ：吸気によるクランクシャフトの軸回転負荷
Ｆｔｃ：圧縮によるクランクシャフトの軸回転負荷
λ：ｒ（クランクアーム長さ）／Ｌ（コンロッド長さ）
θ：上死点よりの角度
上式中のクランクアーム長さｒ、コンロッド長さＬ、上死点よりの角度θについて図７を用いて説明する。コンロッド長さＬとは、ピストン３３とクランクシャフト１２とを連結するコネクティングロッド３４の、ピストン３３との連結部からクランクシャフト１２との連結部までの長さであり、クランクアーム長さｒとはクランクシャフト１２の回転軸からコネクティングロッド３４とクランクシャフト１２との連結部までの長さである。上死点よりの角度θは、ピストン３３が上死点位置にあるときをゼロ度として、そこからクランクシャフト１２が回転した角度である。

前述したようにクランクシャフト１２の回転トルクＦｔは、吸気によるクランクシャフト１２の軸回転負荷、排気によるクランクシャフト１２の軸回転負荷、圧縮によるクランクシャフト２の軸回転負荷の合計と膨張によるクランクシャフト１２の軸回転力との差により定まるので、下式（９）のように表すことができる。

Ｆｔ＝Ｆｔｅ−（Ｆｔｏ＋Ｆｔｉ＋Ｆｔｃ） ・・・（９）
回転体の回転トルクと加速度との関係は下式（１０）で表される。

Ｆｔ＝ＭＡ ・・・（１０）
Ｍ：慣性モーメント Ａ：角加速度
式（１０）を変形して式（１１）のように表す。

Ａ＝Ｆｔ／Ｍ ・・・（１１）
式（１１）に式（５）〜（８）を代入することによって、角加速度Ａを算出することができる。この角加速度Ａの値がマイナスとなる場合にクランクシャフト１２は減速し、プラスとなる場合に加速を行う。そして、この角加速度Ａの値の振れがクランクシャフト１２の回転脈動である。

また、クランクシャフト１２の実際の回転角加速度が前記加速度Ａ以上である場合に、ピニオンギヤ７がリングギヤ２ａに嵌合し、スタータモータ６がクランクシャフト１２を回転させていると判断できる。

そこで、本実施形態では後述する制御において、クランクシャフト１２の実際の角加速度と式（１１）で算出される角加速度Ａとを比較することでピニオンギヤ７とリングギヤ２ａとが嵌合しているか否かの判定を行う。

次に、本実施形態におけるエンジン始動失敗後の再始動時の制御について図３を参照して説明する。図３は本実施形態の制御フローチャートであり、エンジン始動失敗後、エンジン回転が完全に停止する前であっても確実にスタータモータ６のピニオンギヤ７をドライブプレート２の外周部に設けたリングギヤ２ａに突入させることによって速やかに再始動を行えるよう制御している。以下、各ステップにしたがって説明を行う。

ステップＳ１００ではエンジン始動に失敗したか否かの判定を行う。判定方法としては、例えば、エンジン１が始動した場合のエンジン回転数（完爆判定回転数）およびスタータモータ６始動からエンジン始動判定までの規定時間を予め設定しておき、クランク角度センサ１３により検出されるエンジン回転数が規定時間内に完爆判定回転数を超えたか否かによって判定し、達しているときは再始動成功、達していない場合には再始動失敗と判定する。

エンジン始動に成功した場合には処理を終了し、失敗した場合にはステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、エンジン１の回転が完全に止まっているか否かの判定を行い、エンジン回転が停止しているときはステップＳ１０２へ進み、スタータモータ６をＯＮにしてスタータモータ６によるクランキングを開始する。

ステップＳ１０１でエンジン回転が完全に停止していない場合にはステップＳ１０４に進み、クランクシャフト１２が上死点位置にあるか否かの判定を行う。クランクシャフト１２の上死点位置とは、４気筒のうちいずれかの気筒のピストン３３が上死点位置となるクランク角度をいう。したがって、図６（ａ）〜（ｄ）に示したように、１番気筒、４番気筒が上死点となったあと、クランクシャフト１２が１８０度回転すると、２番気筒、３番気筒が上死点となるので、クランクシャフト１２が１８０度回転する毎にクランクシャフト１２は上死点位置となる。判定方法としては、例えば、１番気筒のピストン３３が上死点位置にあるときのクランクシャフト１２の回転角度をゼロ度として、クランク角度センサ１３によって検出される角度と比較する。

なお、クランクシャフト１２が上死点位置にあるか否かを判定する替わりに、クランクシャフト１２が上死点付近に到達する時の角速度を予め測定しておき、この角速度以下になっているか否かで判定をしてもよい。

ステップＳ１０４でクランクシャフト１２が上死点位置にあると判定された場合にはステップＳ１０２へ進み、スタータモータ６をＯＮにしてスタータモータ６によるクランキングを開始する。上死点位置にはないと判定された場合にはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５ではクランクシャフト１２が上死点位置から規定角度（４５度）以上回転したか否かの判定を行う。規定角度以上回転していない場合にはステップＳ１０２へ進み、スタータモータ６をＯＮにしてクランキングを開始する。規定角度以上回転している場合にはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では実際のクランクシャフト１２の角加速度（実加速度）と式（１１）から求まる推定加速度とを比較する。これはスタータモータ６のピニオンギヤ７とドライブプレート２のリングギヤ２ａとが嵌合しているか否かを判定するためである。実加速度の方が大きければ嵌合していると判断してステップＳ１０２へ進み、スタータモータ６をＯＮにしてクランキングを開始する。推定加速度の方が大きければ嵌合していないと判断してステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０２でスタータモータ６をＯＮにした後、もしくはステップＳ１０７でスタータモータ６をＯＦＦにした後はステップＳ１０８に進み、エンジン始動が完了したか否かの判定を行う。判定方法は、ステップＳ１００と同様にエンジン回転数が規定時間以内に完爆判定回転数を超えたか否かを判定することによって行う。

上記のように、本実施形態ではエンジン始動に失敗した場合には、エンジン１が完全に停止しているかを判定し、完全に停止している場合にはそのまま再始動を行い、完全に停止していない場合にはクランクシャフト１２の角度を検出し、クランクシャフト１２の回転加速度が小さくなったときにスタータモータ６をＯＮにして再始動を開始する。

上記制御に従い、エンジン始動失敗後、２回目のクランクシャフト上死点で再始動に成功した場合のタイムチャートを図４に示す。

ｔ１で自動始動要求に従い、自動始動用モータ３を駆動してアイドルストップ状態からの再始動を開始している。再始動開始とともにエンジン回転数は上昇するが、規定時間として設定したｔ２までにエンジン回転数は完爆判定回転数に達していないので、自動始動用モータ３による再始動は失敗したと判定し、スタータモータ６による始動に切替えている。

ｔ３でクランクシャフト１２が上死点位置に到達したのでスタータモータ６の駆動を開始しているが、クランクシャフト１２が規定角度回転したｔ４において、クランクシャフト１２の角加速度が式（１１）から求まる推定加速度を超えていないので、スタータモータ６の駆動を停止している。

再びクランクシャフト１２が上死点位置に到達したｔ５でスタータモータ６を駆動し、クランクシャフト１２が規定角度回転したｔ６で角加速度が推定加速度を超えたのでピニオンギヤ７とリングギヤ２ａとが嵌合したと判定し、スタータモータ６を駆動し続ける。

そしてｔ７でエンジン回転数が完爆判定回転数を超えたので、エンジン始動が成功したと判定し、スタータモータ６の駆動を停止している。

以上により、本実施形態では、エンジン始動失敗後の再始動において、クランクシャフト１２の角加速度が回転脈動によって小さくなるとき、つまり、スタータモータ６のピニオンギヤ７をドライブプレート２のリングギヤ２ａに嵌合させやすいときにスタータモータ６をＯＮにするので、エンジン１の回転が停止する前であっても、再始動を開始することが可能である。

上記のスタータモータ６をＯＮにするタイミングの検出は、既存の装置のみで行うことが可能なので、本実施形態を適用することによるコスト増加を防止することが可能である。

エンジン始動失敗後、エンジンが完全に停止する前であってもスタータモータ６をＯＮにできるので、エンジン再始動時間を短縮することができる。

なお、本実施形態は自動始動用モータ３によるアイドルストップからの自動始動に失敗した後の再始動に限定されるわけではなく、自動始動用モータ３を設けずに、常にスタータモータ６による始動を行う場合にも適用可能である。

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明は、車両の始動装置に適用できる。特に、アイドルストップ機能を備える車両に適用することにより、迅速な再始動が可能となる。

本実施形態のシステムの構成図である。 スタータモータの構成図である。 本実施形態の制御フローチャートである。 本実施形態にしたがって制御を行った場合のタイムチャートである。 （１）〜（８）はクランクシャフト回転中の行程の推移を説明するための図である。 クランクシャフト回転中の各シリンダ内の圧力変化を説明するための図である。 クランクシャフト回転中の各シリンダ内の圧力変化を説明するための図であり、 からクランクシャフトを９０度回転した状態を表している。 クランクシャフト回転中の各シリンダ内の圧力変化を説明するための図であり、 からクランクシャフトを９０度回転した状態を表している。 クランクシャフト回転中の各シリンダ内の圧力変化を説明するための図であり、 からクランクシャフトを９０度回転した状態を表している。 クランクシャフトの回転脈動を説明するための図である。 エンジン停止に伴うクランクシャフトの角速度の変化を表す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ ドライブプレート
３ 自動始動用モータ
４ コントロールユニット（ＥＣＵ）
５ 変速機
６ スタータモータ
７ ピニオンギヤ
８ クランクプーリ
９ ベルト
１０ バッテリ
１１ モータプーリ
１２ クランクシャフト
１３ クランク角度センサ
２１ プルインコイル
２２ ホールディングコイル
２３ プランジャ
２４ シフトレバー
２５ 支点
２６ メーン接点
２７ オーバーランクラッチ
２８ スタータスイッチ
２９ モータシャフト

Claims (4)

1. 車両の運転状態に応じてエンジンの自動停止・始動を行うアイドルストップ機能を備える車両において、
   ピニオンギヤをエンジン側に設けたリングギヤに嵌合させてエンジンをクランキング駆動するスタータモータと、
   エンジン自動始動の失敗を判定する手段と、
   自動始動失敗後の再始動時に前記スタータモータを駆動する制御手段と、
   前記エンジンのクランクシャフトの回転角を検知する手段と、を備え、
   前記制御手段は、再始動時にクランクシャフトが回転している場合には、回転中に周期的に生じる回転の脈動に合わせて前記スタータモータを駆動することを特徴とするエンジンの始動装置。
2. 前記制御手段は、回転脈動に合わせて前記クランクシャフトの角加速度が所定値まで低下したときに前記スタータモータを駆動する請求項１に記載のエンジンの始動装置。
3. 前記制御手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒のピストンが上死点位置付近に到達したときに前記スタータモータを起動する請求項１に記載のエンジンの始動装置。
4. 前記制御手段は、前記スタータモータを駆動してから所定時間内に、前記クランクシャフトの角速度検知手段の検出値から算出される実際の角加速度が、前記エンジン内の圧縮圧力、膨張圧力、前記クランクシャフトにかかる負荷等に基づいて算出されるクランクシャフトの推定角加速度より大きくならない場合には、前記スタータモータのピニオンギヤと前記エンジン側に設けたリングギヤとが嵌合していないと判定し、前記スタータモータの駆動を停止する請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジンの始動装置。

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