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JP2004044435A - Belt driven engine starter - Google Patents

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Publication number
JP2004044435A
JP2004044435A JP2002201168A JP2002201168A JP2004044435A JP 2004044435 A JP2004044435 A JP 2004044435A JP 2002201168 A JP2002201168 A JP 2002201168A JP 2002201168 A JP2002201168 A JP 2002201168A JP 2004044435 A JP2004044435 A JP 2004044435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
belt
starter motor
starting device
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002201168A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Kato
加藤 稔
Hatsuo Nakao
中尾 初男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2002201168A priority Critical patent/JP2004044435A/en
Publication of JP2004044435A publication Critical patent/JP2004044435A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

【課題】ベルトを駆動してエンジンを起動するエンジン起動装置において、ベルトに耐久範囲を超えた張力がかからないような工夫を施すことを目的とする
【解決手段】エンジン10の回転運動を伝えるベルト16を駆動する直流型のスタータモータ32の出力調整ができるように、鉛蓄電池26から供給される入力電流と電圧を変化させうる回路を設置する。センサ34によって検出したエンジン10の回転状況によって、コントローラ36が、回路に抵抗器38を含めるべきか否かを判断し、第1リレー40と第2リレー42に適切な指令を出す。
【選択図】    図2
In an engine starting device that starts an engine by driving a belt, a belt that transmits a rotational motion of an engine is provided so that a tension exceeding a durability range is not applied to the belt. A circuit capable of changing the input current and the voltage supplied from the lead storage battery 26 is provided so that the output of the DC starter motor 32 that drives the power supply can be adjusted. Based on the rotation state of the engine 10 detected by the sensor 34, the controller 36 determines whether or not the resistor 38 should be included in the circuit, and issues an appropriate command to the first relay 40 and the second relay 42.
[Selection] Fig. 2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト駆動型エンジン起動装置、特に直流型のスタータモータ(エンジン起動モータ)を用いたエンジン起動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの起動は、一般に、スタータモータの回転動力をエンジンに伝えることによって行われる。スタータモータは、通常の場合、エンジンのクランクシャフト部分に設置され、直接またはギヤを介してクランクシャフトを駆動する。しかし、この手段には、回転エネルギーの伝達が容易になる利点がある反面、振動や騒音を生じやすい欠点もある。したがって、乗車中にエンジンを頻繁に再起動する必要があるアイドリングストップ機能を取り入れた自動車等においては、エンジンのクランクシャフトに掛け渡されたベルトを駆動するようにスタータモータを設置して静寂性を確保することがある。ただし、このように構成された装置では、エンジンの起動に必要なトルクはベルトの張力を通じて伝達されるため、特に起動初期にベルトに大きな負担がかかる点が問題となる。
【0003】
この問題を解決する手段のひとつが、特許第3129268号に開示されている。すなわち、オートテンショナと、複数のプーリ(滑車)を組み合わせて用いることで、ベルトの張力を適切に保ち、ベルトの耐久性とエンジンの迅速な起動を両立させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許第3129268号に記載された手段では、オートテンショナ及び複数のプーリを用いるため、装置が大きくなってしまう問題があった。また、機械的に制御されているため、電気的な装置を用いた制御に比べ、張力の調整を緻密に行うことが難しいという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第1の発明のエンジン起動装置は、エンジンの回転運動を伝達するベルトを駆動しエンジンを起動させるエンジン起動装置であって、ベルトを駆動する直流型のスタータモータと、エンジンの回転状況を検出するセンサと、センサの検出結果に応じてスタータモータの出力を変化させる出力制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0006】
また、第2の発明は、第1の発明の特徴に加え、センサはエンジン回転の位相を検出することを特徴とする。
【0007】
また、第3の発明は、第1の発明の特徴に加え、センサはエンジン回転の角速度を検出することを特徴とする。
【0008】
また、第4の発明は、第1の発明の特徴に加え、出力制御手段は、スタータモータの出力をベルトの耐久許容範囲かつエンジンの迅速な起動可能範囲に導くように、電磁型リレーを用いてスタータモータへの入力電流と電圧を変化させる手段であることを特徴とする。
【0009】
また、第5の発明は、第1の発明の特徴に加え、出力制御手段は、スタータモータの出力をベルトの耐久許容範囲かつエンジンの迅速な起動可能範囲に導くように、トランジスタを用いてスタータモータへの入力電流と電圧を変化させる手段であることを特徴とする。
【0010】
なお、スタータモータの出力を制御する試みについては、特開昭61−200377の手段が知られている。ここでは、エンジンのクランクシャフトに直結して設置した発電機兼用のスタータモータを用いる構成の下で、エンジン起動を容易とすることを目的として、エンジン回転数に応じた最適な起動トルクを与えるよう調節する手段が記載されている。モータは交流モータであり、出力調整は多相交流の位相を調整することで行われている。これに対し、本発明は、ベルト駆動型のスタータモータを用いる構成の下で、エンジンを駆動するトルクを確保しつつベルトにかかる張力を抑制することを目的としている。また、スタータモータは直流電源を用いる直流モータであり、その制御手段も当然ながら異なっている。
【0011】
また、実開平1−88076には、エンジン温度に応じて最適なトルクをエンジンに与えるスタータ制御装置が記載されている。しかし、この制御装置で用いられている制御手段は、スタータモータの回転動力をギヤを介してクランクシャフトに伝達する際に、ギヤの組み合わせを切り替えてクランキング回転数を調節するものであり、本発明の手段とは異なっている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を、図面を用いて説明する。図中、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0013】
図1は、本発明の概要を示すブロック図であり、エンジン10が自動車に搭載されている際の周辺機器との対応関係を表している。エンジン10で生成された回転運動は、クランクシャフトから変速機(トランスミッション)14に伝えられ、さらに図示していない駆動系に伝達される。同時に、回転運動は、クランクシャフトからベルト16にも伝えられる。そしてこのベルト16には、回転エネルギーを電気エネルギーに変換する交流発電機(オルタネータ)18、エンジン10の冷却を行う冷却水を循環させるウォータポンプ20、そしてクラッチ22aを挟んで接続されたエアコンディショナ22などが設置されている。また、テンショナ24は、ベルト16に適当な張力を与えて振動を抑制する役割を果たしている。
【0014】
エンジン10を最初に起動する際には、変速機14に取り付けられた初期起動用スタータモータ26が用いられる。初期起動用スタータモータ26の回転は、クランクシャフトからエンジン10に伝えられ、エンジン10が起動される。エンジン10が起動した後は、初期起動用スタータモータ26は、リレー28によって、電力供給源である鉛蓄電池(バッテリ)30から切り離される。この鉛蓄電池30には、前記交流発電機18によって、電力が供給されている。
【0015】
エンジン10は、自動車が赤信号等で停止している場合や、電気エネルギーのみによって走行しているような場合に、運動を停止されることがある。そのあとで、エンジン10の動力が必要となる場合には、エンジン10を速やかに、かつ、滑らかに再起動することが望ましい。そこで、初期起動時とは異なり、スタータモータ32を用いて、ベルト16を駆動し、その回転運動をクランクシャフトからエンジン10に伝えるベルト駆動型エンジン起動装置が設けられている。これにより、余計な振動や騒音を発生させることなく、エンジン10の再起動が可能となる。
【0016】
しかし、その一方で、スタータモータ32を用いてエンジン10を駆動すると、特に駆動開始直後にベルト16に非常に大きな張力がかかる問題が生じる。これを解決するために、スタータモータ32の出力を単純に減少させると、エンジン10の再起動を迅速に行うのに必要なトルクを与えることができなくなってしまう。また、ベルト16の幅を広くして耐久許容範囲を拡大するのでは、搭載スペース上の問題が発生してしまう。そこで、本発明では、このエンジン起動装置に、コントローラ36を設置してスタータモータ32の出力制御を行っている。なお、スタータモータ32は、直流電源である鉛蓄電池30が供給する電力を使いやすさを考え、直流モータを想定している。
【0017】
ここで、エンジン起動装置について、図2のブロック図を用いて、詳細に説明する。エンジン10は、鉛蓄電池30の電気エネルギーが供給されるスタータモータ32によって駆動される。後で示すように、この時のベルト16の張力は、駆動開始直後に急激に最大となり、その後次第に小さくなる。また、その値は、エンジン10のピストン位置にも依存する。そこで、エンジン10の回転角速度または回転位相を検出するセンサ34を設置し、検出情報をコントローラ36に送信する。コントローラ36は、この情報に基づいて、スタータモータ32の出力をどのように変化させるべきか判定する。そして、出力を抑制すべしと判定した場合には、電磁式の第1リレー40を接続し、第2リレー42を切り離す指令を出し、回路中に抵抗器38を挿入する。また、出力を増大させるべしと判定した場合には、第2リレー42を接続する信号を発する。なお、当然ながら、電磁式リレー及び抵抗器を含む回路は、複数設けることで多段階の制御を行うことができる。
【0018】
図3のフローチャートは、センサ34がエンジン10の回転角速度を検出する場合について、スタータモータ32の出力制御過程を示したものである。はじめ、第1リレー40と第2リレー42は切り離された状態にあるが、エンジン10の起動が開始されると、第1リレー40が接続され、スタータモータ32がベルトを起動しはじめる。この時には、電気エネルギーの一部が抵抗器38によって消費されるため、スタータモータ32の出力は抑制される。この状態は、センサ34の検出するエンジンの回転角速度が適当な閾値未満である間継続される。回転角速度がこの閾値以上になり、その後、エンジンの回転角速度の時間変化量が減少したと認められる場合には、ベルト16の張力が過大となる期間は終了したとみなされ、第2リレー42が接続される。この結果、電流は抵抗器38を介さない回路を通ってスタータモータ32に流れ込み、回転出力が増大する。やがて、エンジンが起動を完了すると、第1リレー40と第2リレー42はともに切り離され、スタータモータ32はその働きを終える。
【0019】
スタータモータ32の回転角速度と回転出力の関係を図4に示した。横軸はモータの回転をエンジンの回転角速度(単位;rpm)で表したものであり、縦軸は出力されるトルク(単位;Nm)をクランクシャフトにおいて測定したものである。このトルクは、ベルト16にかかる張力と比例する。破線で示した従来の例では、出力トルクは、回転角速度が0(rpm)の時に150(Nm)弱であり、回転角速度が増大するにつれ単調減少し、回転角速度が1000(rpm)に近づくとほぼ0(Nm)になっている。これから、回転を始めた直後には、非常に大きなトルクが出力されることがわかる。一方、実線は、スタータモータ32への入力電力を、図2の抵抗器38を用いて抑制した場合の出力トルクを示している。図3の出力制御手段のフローチャートにおけるエンジン回転角速度の閾値を160(rpm)としているので、回転角速度が0(rpm)から160(rpm)までの間は入力電力が抑制され、トルク出力が小さく抑えられている。その値は、回転角速度が0(rpm)の時には90(Nm)弱であり、回転角速度が160(rpm)の時には50(Nm)強になっている。そして、回転角速度が160(rpm)を超えた時点で入力電力の制限が取り払われ、出力トルクは従来例と同じ90(Nm)程度に増大する。したがって、全回転角速度を通じて、出力トルクは約90(Nm)以下に保たれることになり、対応するベルト張力も抑えることが可能になる。なお、ここでは、閾値を160(rpm)としたが、適切な閾値はスタータモータやエンジンの特性によって異なってくる。
【0020】
図5には、エンジン起動装置を起動してからの、ベルト張力とエンジン回転角速度の時間変化の測定結果を示した。横軸は経過時間(単位;ms)であり、左縦軸はベルト張力(単位;N)、右縦軸は回転角速度(単位;rpm)である。破線は、従来のベルト張力を初期から経過時間160(ms)程度までを模式的に示したものである。ベルト張力は、起動してから急激に増大し、経過時間30(ms)頃に3500(N)を超える最大値をとる。さらに、経過時間120(ms)頃に再び大きな値を示すが、この後の図示していない経過時間には急速に値を下げ、エンジン回転の位相に伴う振動を繰り返しながら減少する。一方、実線で示した本発明の出力制御手段を用いた場合には、ベルト張力は、経過時間20(ms)付近で最大値1300(N)弱であり、従来例の三分の一程度の値にまで減少していることがわかる。この後、ベルト張力は一旦減少した後、経過時間140(ms)付近で再び1200(N)を超える値をとり、経過時間200(ms)付近以降では、300(N)から1100(N)程度の範囲で振動しながら減衰している。対応する太実線で示した本発明の場合のエンジン回転角速度は、エンジン回転位相変化にともなう振動を含みつつ0(rpm)から上昇し、経過時間500(ms)付近では550(rpm)程度にまで達している。この間、経過時間190(ms)付近で160(rpm)を超えており、さらに経過時間210(ms)過ぎには増加が続きつつもその時間変化率は減少に転じている。これを受けて、図3のフローチャートで示したように、リレー42が接続され、スタータモータ32の出力が強化される。そして、先に示したように、ベルト張力は、従来例と同程度の範囲で振動するようになる。
【0021】
次に、本発明の出力制御手段を他の方式で実現した例を図6に示す。この実施形態は、図2に示した発明とほぼ同様の構成をしているが、出力制御手段を、電磁式リレーではなく、トランジスタ44を用いて実現している。トランジスタ44の種類は、特に制限されないが、ここでは一例としてディプレッション形のMOS FETを用いた場合について説明する。この場合、コントローラ36がトランジスタ44のゲート電圧を変更することで、ドレイン電流量を変化させ、スタータモータ32への入力電力も変化させることができる。ドレイン電流量はゲート電圧の変化に応じて無段階に変化するため、緻密な制御が可能となる。したがって、この場合には、図3のフローチャートよりも、細かな制御を行ってもよい。
【0022】
以上に示した例においては、センサ34はエンジン10の回転角速度を検出するものとしてきたが、エンジン10の回転状況が把握できる他の量を検出しても良い。例えば、クランクシャフト12の回転角度等を測定しエンジン10の回転位相を検出する手段を出力制御手段に組み込むことができる。図5に示したように、ベルト16の張力は、エンジン10の回転位相、すなわちエンジン10のシリンダ位置によって大きく変わってくる。したがって、張力が大きくなる位相の時はスタータモータ32の出力を抑制し、張力が小さくなる位相の時はスタータモータ32の出力を増大させるような基準を設けることで、一層緻密な制御が可能となる。
【0023】
なお、ここで行った説明は、自動車に搭載されたエンジン10を前提として行ってきたが、当然ながら、ベルト駆動型のエンジン起動装置を搭載した動機一般に適用できる。
【0024】
【発明の効果】
上で述べたように、本出願の第1の発明によれば、ベルト幅を広げて耐久性を高めることをせずとも、エンジンを速やかに起動できるエンジン起動装置を実現できる。結果として、装置全体の大きさが増大するのを防ぐこともできる。
【0025】
本出願の第2と3の発明によれば、それぞれエンジンの回転位相回転とエンジンの回転角速度に基づいてきめ細かな出力制御を行うことが可能となる。
【0026】
本出願の第4と5の発明によれば、スタータモータの出力を、それぞれ電磁式リレーとトランジスタを用いることで、容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】リレーを用いたエンジン起動装置の概要を表す回路図である。
【図3】エンジン起動装置の動作を示すフローチャートである。
【図4】スタータモータの出力特性を示す図である。
【図5】エンジン回転角速度とベルト張力の時間変化を示す図である。
【図6】トランジスタを用いたエンジン起動装置の概要を表す回路図である。
【符号の説明】
10 エンジン、16 ベルト、30 鉛蓄電池、32 スタータモータ、34 センサ、36 コントローラ、40 第1リレー、42 第2リレー、44
トランジスタ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt-driven engine starting device, and more particularly to an engine starting device using a DC starter motor (engine starting motor).
[0002]
[Prior art]
The start of the engine is generally performed by transmitting the rotational power of a starter motor to the engine. The starter motor is usually installed on the crankshaft portion of the engine, and drives the crankshaft directly or via a gear. However, while this means has the advantage of facilitating the transmission of rotational energy, it also has the disadvantage of being prone to vibration and noise. Therefore, in vehicles that incorporate the idling stop function that requires the engine to be restarted frequently during riding, a starter motor is installed to drive the belt that is stretched over the crankshaft of the engine to reduce silence. May be secured. However, in the device configured as described above, since the torque required for starting the engine is transmitted through the tension of the belt, there is a problem in that a heavy load is applied to the belt particularly at the initial stage of starting.
[0003]
One means for solving this problem is disclosed in Japanese Patent No. 3129268. That is, by using the auto tensioner in combination with a plurality of pulleys (pulleys), the belt tension is appropriately maintained, and both the durability of the belt and the quick start of the engine are achieved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the means described in Japanese Patent No. 3129268, there is a problem that the size of the apparatus becomes large because an auto tensioner and a plurality of pulleys are used. In addition, there is a problem that it is difficult to precisely adjust the tension as compared with the control using an electric device because the control is performed mechanically.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an engine starting device according to a first aspect of the present invention is an engine starting device that drives a belt that transmits a rotational motion of the engine to start the engine, and includes a DC starter motor that drives the belt. And a sensor for detecting a rotation state of the engine, and output control means for changing an output of the starter motor in accordance with a detection result of the sensor.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the features of the first aspect, the sensor detects a phase of the engine rotation.
[0007]
According to a third aspect, in addition to the features of the first aspect, the sensor detects an angular velocity of engine rotation.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the features of the first aspect, the output control means uses an electromagnetic relay so as to guide the output of the starter motor to an allowable range of belt durability and a quick startable range of the engine. Means for changing the input current and voltage to the starter motor.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the features of the first aspect, the output control means uses a starter by using a transistor so as to guide the output of the starter motor to an allowable range of belt durability and a quick startable range of the engine. It is a means for changing the input current and voltage to the motor.
[0010]
As for an attempt to control the output of the starter motor, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-200377 is known. Here, under a configuration using a starter motor that also serves as a generator, which is installed directly connected to the crankshaft of the engine, for the purpose of facilitating engine startup, an optimal startup torque corresponding to the engine speed is given. Means for adjusting are described. The motor is an AC motor, and the output is adjusted by adjusting the phase of the polyphase AC. On the other hand, an object of the present invention is to suppress a tension applied to a belt while securing a torque for driving an engine under a configuration using a belt-driven starter motor. The starter motor is a DC motor using a DC power supply, and its control means is naturally different.
[0011]
Further, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-88076 describes a starter control device that gives an optimum torque to an engine according to the engine temperature. However, the control means used in this control device switches the combination of gears when transmitting the rotational power of the starter motor to the crankshaft via gears, and adjusts the cranking rotation speed. It differs from the means of the invention.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the present invention, and shows a correspondence relationship with peripheral devices when an engine 10 is mounted on an automobile. The rotational motion generated by the engine 10 is transmitted from a crankshaft to a transmission 14 and further transmitted to a drive system (not shown). At the same time, the rotational movement is transmitted from the crankshaft to the belt 16. The belt 16 has an AC generator (alternator) 18 for converting rotational energy into electric energy, a water pump 20 for circulating cooling water for cooling the engine 10, and an air conditioner connected with a clutch 22a interposed therebetween. 22 and the like are installed. Further, the tensioner 24 plays a role of applying an appropriate tension to the belt 16 to suppress vibration.
[0014]
When starting the engine 10 for the first time, an initial starter motor 26 attached to the transmission 14 is used. The rotation of the starter motor 26 for initial startup is transmitted from the crankshaft to the engine 10, and the engine 10 is started. After the engine 10 is started, the starter motor 26 for initial startup is separated by a relay 28 from a lead storage battery (battery) 30 which is a power supply source. Power is supplied to the lead storage battery 30 by the AC generator 18.
[0015]
The movement of the engine 10 may be stopped when the vehicle is stopped at a red light or the like, or when the vehicle is running only by electric energy. After that, when the power of the engine 10 is required, it is desirable to restart the engine 10 promptly and smoothly. Therefore, unlike the initial start-up, a belt-driven engine starter is provided which drives the belt 16 using the starter motor 32 and transmits the rotation of the belt 16 to the engine 10 from the crankshaft. As a result, the engine 10 can be restarted without generating unnecessary vibration or noise.
[0016]
However, on the other hand, when the engine 10 is driven using the starter motor 32, there is a problem that a very large tension is applied to the belt 16 particularly immediately after the start of driving. If the output of the starter motor 32 is simply reduced to solve this, the torque required to quickly restart the engine 10 cannot be provided. In addition, if the width of the belt 16 is widened to extend the allowable durability range, a problem in mounting space occurs. Therefore, in the present invention, the output of the starter motor 32 is controlled by installing the controller 36 in the engine starting device. The starter motor 32 is assumed to be a DC motor in consideration of the ease of using the power supplied by the lead storage battery 30 which is a DC power supply.
[0017]
Here, the engine starting device will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. The engine 10 is driven by a starter motor 32 to which electric energy of a lead storage battery 30 is supplied. As will be described later, the tension of the belt 16 at this time suddenly reaches a maximum immediately after the start of driving, and gradually decreases thereafter. The value also depends on the piston position of the engine 10. Therefore, a sensor 34 for detecting the rotational angular velocity or rotational phase of the engine 10 is provided, and the detection information is transmitted to the controller 36. The controller 36 determines how to change the output of the starter motor 32 based on this information. If it is determined that the output should be suppressed, a command to connect the first electromagnetic relay 40 and disconnect the second relay 42 is issued, and the resistor 38 is inserted into the circuit. If it is determined that the output should be increased, a signal for connecting the second relay 42 is issued. In addition, as a matter of course, by providing a plurality of circuits including the electromagnetic relay and the resistor, multi-stage control can be performed.
[0018]
The flowchart of FIG. 3 shows an output control process of the starter motor 32 when the sensor 34 detects the rotational angular velocity of the engine 10. First, the first relay 40 and the second relay 42 are in a disconnected state, but when the start of the engine 10 is started, the first relay 40 is connected, and the starter motor 32 starts to start the belt. At this time, since a part of the electric energy is consumed by the resistor 38, the output of the starter motor 32 is suppressed. This state is maintained while the rotational angular velocity of the engine detected by the sensor 34 is less than an appropriate threshold. If the rotational angular velocity becomes equal to or greater than this threshold value and thereafter, it is recognized that the amount of change over time in the rotational angular velocity of the engine has decreased, it is considered that the period in which the tension of the belt 16 is excessive has ended, and the second relay 42 is turned off. Connected. As a result, the current flows into the starter motor 32 through a circuit that does not pass through the resistor 38, and the rotational output increases. Eventually, when the engine finishes starting, the first relay 40 and the second relay 42 are both disconnected, and the starter motor 32 ends its operation.
[0019]
FIG. 4 shows the relationship between the rotational angular velocity of the starter motor 32 and the rotational output. The horizontal axis represents the rotation of the motor in terms of the rotational angular speed of the engine (unit: rpm), and the vertical axis represents the output torque (unit: Nm) measured at the crankshaft. This torque is proportional to the tension applied to the belt 16. In the conventional example shown by the broken line, the output torque is slightly less than 150 (Nm) when the rotational angular velocity is 0 (rpm), monotonically decreases as the rotational angular velocity increases, and when the rotational angular velocity approaches 1000 (rpm). It is almost 0 (Nm). From this, it can be seen that a very large torque is output immediately after starting the rotation. On the other hand, the solid line shows the output torque when the input power to the starter motor 32 is suppressed using the resistor 38 in FIG. Since the threshold value of the engine rotation angular velocity in the flowchart of the output control means of FIG. 3 is set to 160 (rpm), the input power is suppressed and the torque output is reduced during the rotation angular velocity from 0 (rpm) to 160 (rpm). Have been. The value is slightly less than 90 (Nm) when the rotational angular velocity is 0 (rpm), and slightly greater than 50 (Nm) when the rotational angular velocity is 160 (rpm). When the rotational angular velocity exceeds 160 (rpm), the restriction on the input power is removed, and the output torque increases to about 90 (Nm), which is the same as the conventional example. Accordingly, the output torque is maintained at about 90 (Nm) or less throughout the entire rotation angular velocity, and the corresponding belt tension can be suppressed. Here, the threshold is set to 160 (rpm), but an appropriate threshold varies depending on the characteristics of the starter motor and the engine.
[0020]
FIG. 5 shows a measurement result of the time change of the belt tension and the engine rotation angular velocity after the engine starting device is started. The horizontal axis represents elapsed time (unit: ms), the left vertical axis represents belt tension (unit: N), and the right vertical axis represents rotational angular velocity (unit: rpm). The broken line schematically shows the conventional belt tension from the initial time to the elapsed time of about 160 (ms). The belt tension sharply increases after the start, and reaches a maximum value exceeding 3500 (N) around the elapsed time of 30 (ms). Further, the value again increases around the elapsed time 120 (ms). However, the value rapidly decreases during the subsequent elapsed time (not shown), and decreases while repeating the vibration accompanying the engine rotation phase. On the other hand, when the output control means of the present invention shown by the solid line is used, the belt tension is less than the maximum value of 1300 (N) near the elapsed time of 20 (ms), which is about one third of the conventional example. It can be seen that it has decreased to the value. Thereafter, the belt tension temporarily decreases, and then takes a value exceeding 1200 (N) again near the elapsed time 140 (ms), and after 300 (N), approximately 300 to 1100 (N) after the elapsed time 200 (ms). It attenuates while vibrating in the range. The corresponding engine rotation angular velocity in the case of the present invention shown by a thick solid line rises from 0 (rpm) while including vibration accompanying a change in the engine rotation phase, and reaches about 550 (rpm) near an elapsed time of 500 (ms). Has reached. During this period, the elapsed time exceeds 160 (rpm) near the elapsed time 190 (ms), and after the elapsed time 210 (ms), the rate of change with time continues to increase but decreases. In response, as shown in the flowchart of FIG. 3, the relay 42 is connected, and the output of the starter motor 32 is strengthened. As described above, the belt tension vibrates in the same range as that of the conventional example.
[0021]
Next, FIG. 6 shows an example in which the output control means of the present invention is realized by another method. This embodiment has substantially the same configuration as the invention shown in FIG. 2, but the output control means is realized using a transistor 44 instead of an electromagnetic relay. Although the type of the transistor 44 is not particularly limited, a case where a depletion type MOS FET is used as an example will be described here. In this case, by changing the gate voltage of the transistor 44 by the controller 36, the amount of drain current can be changed, and the input power to the starter motor 32 can also be changed. Since the amount of drain current changes steplessly in accordance with the change in gate voltage, precise control is possible. Therefore, in this case, finer control may be performed than in the flowchart of FIG.
[0022]
In the example described above, the sensor 34 detects the rotational angular velocity of the engine 10, but may detect another amount by which the rotational state of the engine 10 can be grasped. For example, a unit that measures the rotation angle of the crankshaft 12 and detects the rotation phase of the engine 10 can be incorporated in the output control unit. As shown in FIG. 5, the tension of the belt 16 greatly changes depending on the rotation phase of the engine 10, that is, the cylinder position of the engine 10. Therefore, by setting a reference that suppresses the output of the starter motor 32 during the phase in which the tension increases, and increases the output of the starter motor 32 during the phase in which the tension decreases, more precise control can be achieved. Become.
[0023]
Although the description given here has been made on the assumption that the engine 10 is mounted on an automobile, it is needless to say that the present invention can be applied to general motives equipped with a belt-driven engine starting device.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the first invention of the present application, it is possible to realize an engine starting device that can start the engine quickly without increasing the belt width and increasing the durability. As a result, it is possible to prevent the size of the entire apparatus from increasing.
[0025]
According to the second and third aspects of the present application, it is possible to perform fine output control based on the rotation phase rotation of the engine and the rotation angular velocity of the engine, respectively.
[0026]
According to the fourth and fifth aspects of the present application, the output of the starter motor can be easily controlled by using the electromagnetic relay and the transistor, respectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an outline of an engine starting device using a relay.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the engine starting device.
FIG. 4 is a diagram showing output characteristics of a starter motor.
FIG. 5 is a diagram showing a change over time of an engine rotation angular velocity and a belt tension.
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an outline of an engine starting device using a transistor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 engine, 16 belt, 30 lead storage battery, 32 starter motor, 34 sensor, 36 controller, 40 first relay, 42 second relay, 44
Transistor.

Claims (5)

エンジンの回転運動を伝達するベルトを駆動しエンジンを起動させるエンジン起動装置であって、
ベルトを駆動する直流型のスタータモータと、
エンジンの回転状況を検出するセンサと、
センサの検出結果に応じてスタータモータの出力を変化させる出力制御手段と
を備えていることを特徴とするエンジン起動装置。
An engine starting device that drives a belt that transmits the rotational motion of the engine to start the engine,
A DC starter motor for driving the belt,
A sensor for detecting the rotation state of the engine,
An engine starting device comprising: output control means for changing an output of a starter motor according to a detection result of a sensor.
請求項1記載のエンジン起動装置であって、
センサはエンジン回転の位相を検出することを特徴とするエンジン起動装置。
The engine starting device according to claim 1, wherein
An engine starting device, wherein the sensor detects a phase of engine rotation.
請求項1記載のエンジン起動装置であって、
センサはエンジン回転の角速度を検出することを特徴とするエンジン起動装置。
The engine starting device according to claim 1, wherein
An engine starting device, wherein the sensor detects an angular speed of engine rotation.
請求項1記載のエンジン起動装置であって、
出力制御手段は、スタータモータの出力をベルトの耐久許容範囲かつエンジンの迅速な起動可能範囲に導くように、電磁型リレーを用いてスタータモータへの入力電流と電圧を変化させる手段であることを特徴とするエンジン起動装置。
The engine starting device according to claim 1, wherein
The output control means is a means for changing the input current and voltage to the starter motor using an electromagnetic relay so as to guide the output of the starter motor to the belt endurable range and the quick startable range of the engine. Characteristic engine starting device.
請求項1記載のエンジン起動装置であって、
出力制御手段は、スタータモータの出力をベルトの耐久許容範囲かつエンジンの迅速な起動可能範囲に導くように、トランジスタを用いてスタータモータへの入力電流と電圧を変化させる手段であることを特徴とするエンジン起動装置。
The engine starting device according to claim 1, wherein
The output control means is means for changing the input current and the voltage to the starter motor using a transistor so as to guide the output of the starter motor to the belt endurable range and the rapid startable range of the engine. Engine starting device to do.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007071073A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Honda Motor Co Ltd Load drive device and engine start control device
JP2008510099A (en) * 2004-08-17 2008-04-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Starter for an internal combustion engine having separate coupling and starting processes
JP2017129013A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社デンソー Control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008510099A (en) * 2004-08-17 2008-04-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Starter for an internal combustion engine having separate coupling and starting processes
US7665438B2 (en) 2004-08-17 2010-02-23 Robert Bosch Gmbh Starter device for an internal combustion engine having separate engaging process and starting process
JP2007071073A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Honda Motor Co Ltd Load drive device and engine start control device
JP2017129013A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社デンソー Control device

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