(57)【要約】【課題】エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に再始動要求が発生しても速やかにエンジンＥ／Ｇの再始動を行うことができ、且つ、メイン接点６の寿命低下およびブラシ１０の摩耗による寿命低下を抑制できるエンジン始動装置を提供する。【解決手段】エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に再始動要求が発生すると、モータ通電制御が実行されてピニオン３の回転数が上昇し、ピニオン３とリングギヤ５との周速度差が小さくなった時点でピニオン押出制御および電流バイパスＯＦＦが実行される。電流バイパスＯＦＦが実行されると、補助スイッチ８によりバイパス接点１８が開成するため、モータ２の駆動電圧が抵抗体７によって抑制される。これにより、モータ回転数の上昇が制限されるため、ピニオン３とリングギヤ５との周速度差を維持しながら、ピニオン３をリングギヤ５に噛み合わせることができる。【選択図】図１
2014114701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のエンジン停止条件が成立した時に前記エンジン（Ｅ／Ｇ）を自動停止させるためのアイドリングストップを実施する車両に適用され、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の再始動要求が発生した時に前記エンジン（Ｅ／Ｇ）を再始動させるエンジン始動装置であって、
前記エンジン（Ｅ／Ｇ）のリングギヤ（５）にピニオン（３）を噛み合わせ、モータ（２）に発生する回転力を前記ピニオン（３）から前記リングギヤ（５）に伝達して前記エンジン（Ｅ／Ｇ）を始動するスタータ（１）と、
バッテリ（Ｂ）より前記モータ（２）に通電するためのモータ回路に設けられて前記モータ（２）の駆動電圧を抑制するための抵抗体（７）と、
この抵抗体（７）の両端を短絡する電流バイパス機能を有し、内蔵するコイル（１６）の励磁／非励磁に応じて前記電流バイパス機能をオンオフする補助スイッチ（８）と、
前記スタータ（１）および前記補助スイッチ（８）の作動を制御する制御装置（９）とを備え、
前記スタータ（１）は、
通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用して前記ピニオン（３）を前記リングギヤ（５）側へ押し出すピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）と、
通電によって電磁石を形成し、この電磁石のオンオフ制御によって前記モータ回路に設けられるメイン接点（６）を開閉するモータ通電用ソレノイド（ＳＬ２）とを備え、
前記補助スイッチ（８）の前記コイル（１６）に通電して前記電流バイパス機能をオフするための制御を電流バイパスＯＦＦと呼ぶ時に、
前記制御装置（９）は、前記アイドリングストップにより前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の回転が停止するまでの惰性回転中に前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の再始動要求が発生した時に、前記ピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）の作動および前記モータ通電用ソレノイド（ＳＬ２）の作動を個別に制御すると共に、少なくとも前記ピニオン（３）が前記リングギヤ（５）に当接する以前に、前記電流バイパスＯＦＦを実行して前記モータ（２）の駆動電圧を抑制することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジン始動装置において、
前記ピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）に通電して前記ピニオン（３）を前記リングギヤ（５）側へ押し出すための制御をピニオン押出制御と呼び、
前記モータ通電用ソレノイド（ＳＬ２）に通電して前記メイン接点（６）を閉成することにより前記モータ（２）への通電を開始するための制御をモータ通電制御と呼ぶ時に、  前記制御装置（９）は、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の再始動要求に応答して、前記リングギヤ（５）と前記ピニオン（３）との周速度差を第１の判定値と比較する第１の判定手段を有し、
この第１の判定手段の判定結果が前記周速度差≧前記第１の判定値の時は、前記モータ通電制御を前記ピニオン押出制御および前記電流バイパスＯＦＦより先に実行し、
前記第１の判定手段の判定結果が前記周速度差＜前記第１の判定値の時は、前記ピニオン押出制御および前記電流バイパスＯＦＦを前記モータ通電制御より先に実行することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したエンジン始動装置において、
前記制御装置（９）は、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の惰性回転中に生じるエンジン回転数の上下動に対し、前記エンジン回転数の降下中に前記電流バイパスＯＦＦを実行することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
請求項２に記載したエンジン始動装置において、
前記制御装置（９）は、前記第１の判定手段の判定結果が前記周速度差＜前記第１の判定値となった後、前記リングギヤ（５）と前記ピニオン（３）との周速度差を前記第１の判定値より更に小さい第２の判定値と比較する第２の判定手段を有し、
この第２の判定手段の判定結果が前記周速度差＜前記第２の判定値になる以前に、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）の惰性回転中に生じるエンジン回転数の脈動に対し、前記エンジン回転数の降下中に前記電流バイパスＯＦＦを実行することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項５】
請求項１〜３に記載した何れか一項のエンジン始動装置において、
前記制御装置（９）より出力される制御指令によってオンオフ制御される駆動リレー（１２）を有し、この駆動リレー（１２）を前記ピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）と前記補助スイッチ（８）とで共有することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項６】
請求項１〜３、５に記載した何れか一項のエンジン始動装置において、
前記補助スイッチ（８）は、前記電流バイパス機能のオンオフを切り換える駆動回路（１７）を有することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項７】
請求項１〜３、５、６に記載した何れか一項のエンジン始動装置において、
前記制御装置（９）は、前記ピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）に通電するための制御指令を出力してから前記ピニオン（３）が前記リングギヤ（５）に当接するまでの間、前記電流バイパスＯＦＦを継続して実行することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項８】
請求項１〜３、５、６に記載した何れか一項のエンジン始動装置において、
前記制御装置（９）は、前記ピニオン駆動用ソレノイド（ＳＬ１）に通電するための制御指令を出力してから前記ピニオン（３）が前記リングギヤ（５）に噛み合うまでの間、前記電流バイパスＯＦＦを継続して実行することを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエンジン停止条件が成立した時にアイドリングストップを実施する車両に適用され、エンジンの回転が停止するまでの惰性回転中に再始動要求が発生した時に、その再始動要求に応答してエンジンを再始動させるエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策におけるＣＯ２削減策の一つとして、車両のアイドリングストップ技術が重要な手段とされている。このアイドリングストップ技術は、例えば、交差点での信号停止や道路上での渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料噴射をカットしてエンジンを自動的に停止させるシステムであり、燃費向上に効果がある。
このアイドリングストップ技術を広く普及させるためには、エンジンの始動性を向上させる必要がある。すなわち、エンジンの惰性回転中でも、運転者による発進操作（例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が行われてエンジンの再始動要求が発生した時には、出来るだけ速やかにエンジンを再始動させることが要求される。
【０００３】
ところで、ピニオンをエンジンのリングギヤに飛び込ませる方式のスタータ（以下、飛び込み式スタータと呼ぶ）は、エンジンのリングギヤが停止した状態で使用されることが一般的である。従って、エンジンの惰性回転中に飛び込み式スタータを作動させると、回転中のリングギヤにピニオンが衝突することで、ピニオンに過大な衝撃が加わる。このため、ピニオンおよびリングギヤの摩耗が進行する、あるいは、ピニオンおよびリングギヤの歯が欠ける等の損傷を生じることがある。
これに対し、特許文献１では、例えば、エンジンの停止と共に駆動モータのスイッチをオンし、リングギヤとピニオンとの周速度を十分に近づけた後、ピニオンをリングギヤに噛み合わせる技術が開示されている。これにより、エンジンの惰性回転中でもエンジンの再始動を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２９１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に係る従来技術では、駆動モータのスイッチをオンした後、ピニオンの回転速度が所定の閾値に達した時に駆動モータのスイッチを一旦オフしている。つまり、駆動モータのスイッチをオフした後、リングギヤとピニオンとの周速度差が噛み合いに適した時にピニオンを押し出してリングギヤに噛み合わせている。このため、エンジンを再始動させるためには、ピニオンをリングギヤに噛み合わせた後、再度、駆動モータのスイッチをオンする必要がある。
ところで、スタータのモータには、エンジン始動に必要なトルクを得るために過大な電流を流す場合が多いため、駆動モータのスイッチをオフする際に接点間にアークが発生する恐れがある。このため、駆動モータのスイッチをオフした後、短時間内に再度オンすると、アークによる接点寿命の低下が懸念される。
【０００６】
従って、接点寿命の低下を抑制するためには、駆動モータのスイッチをオフした後、再度オンするまでの間に所定のインターバルを取る必要がある。このため、エンジンの惰性回転中に再始動要求が発生した時に、リングギヤとピニオンとの周速度を近づけて噛み合わせることができても、インターバルが経過するまでエンジン始動を待つ必要があり、結果的に速やかなエンジン始動が出来なくなる。
また、一般に整流子モータを採用するスタータでは、モータの起動時に始動電流あるいは突入電流と呼ばれる大電流が流れるため、ブラシの摩耗に影響する。ところが、特許文献１では、リングギヤとピニオンとの周速度を近づけるために１回目のモータ通電を行い、ピニオンがリングギヤに噛み合った後に２回目のモータ通電を行っている。つまり、１回のエンジン始動において、駆動モータのスイッチを２回オンするため、突入電流が駆動モータに２回流れることになり、ブラシの摩耗促進による寿命低下が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、アイドリングストップによるエンジンの惰性回転中であっても、エンジンの再始動要求が発生した時に速やかにエンジンの再始動を行うことができ、且つ、モータの通電電流を断続するメイン接点の溶着を防止できると共に、ブラシの摩耗による寿命低下を抑制できるエンジン始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定のエンジン停止条件が成立した時にエンジンを自動停止させるためのアイドリングストップを実施する車両に適用され、エンジンの再始動要求が発生した時にエンジンを再始動させるエンジン始動装置であって、エンジンのリングギヤにピニオンを噛み合わせ、モータに発生する回転力をピニオンからリングギヤに伝達してエンジンを始動するスタータと、バッテリよりモータに通電するためのモータ回路に設けられてモータの駆動電圧を抑制するための抵抗体と、この抵抗体の両端を短絡する電流バイパス機能を有し、内蔵するコイルの励磁／非励磁に応じて電流バイパス機能をオンオフする補助スイッチと、スタータおよび補助スイッチの作動を制御する制御装置とを備える。
【０００９】
スタータは、通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用してピニオンをリングギヤ側へ押し出すピニオン駆動用ソレノイドと、通電によって電磁石を形成し、この電磁石のオンオフ制御によってモータ回路に設けられるメイン接点を開閉するモータ通電用ソレノイドとを備え、補助スイッチのコイルに通電して電流バイパス機能をオフするための制御を電流バイパスＯＦＦと呼ぶ時に、制御装置は、アイドリングストップによりエンジンの回転が停止するまでの惰性回転中にエンジンの再始動要求が発生した時に、ピニオン駆動用ソレノイドの作動およびモータ通電用ソレノイドの作動を個別に制御すると共に、少なくともピニオンがリングギヤに当接する以前に、電流バイパスＯＦＦを実行してモータの駆動電圧を抑制することを特徴とする。
【００１０】
本発明のエンジン始動装置は、ピニオン駆動用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドを独立に制御できるので、リングギヤの回転速度に対しピニオンの回転速度を近づけることが可能である。よって、エンジンの惰性回転中に再始動要求が発生した場合でも、回転中のリングギヤにピニオンを噛み合わせることができ、短時間にエンジンの再始動を行うことができる。
また、少なくともピニオンがリングギヤに当接する以前に電流バイパスＯＦＦを実行する、つまり、補助スイッチの電流バイパス機能をオフすることで、モータの駆動電圧が抵抗体によって抑制される。
【００１１】
上記の制御によれば、惰性回転中のリングギヤに対し、ピニオンの回転数上昇を抑制できるので、ピニオンとリングギヤとの周速度差を維持しながらピニオンをリングギヤに噛み合わせることが可能である。その結果、ピニオンとリングギヤとの噛み合い時に生じる衝撃および音を低減できると共に、リングギヤおよびピニオンの摩耗を低減できる。
さらに、電流バイパスＯＦＦを実行してモータの駆動電圧を抑制することにより、モータの起動時に流れる大電流（突入電流）を抑制できるので、モータの通電電流を断続するためのメイン接点の溶着を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図２】実施例１に係るＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】実施例１に係るアイドリングストップ制御のタイムチャートである。
【図４】実施例２に係るＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例３に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図６】実施例３に係るＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例３に係るアイドリングストップ制御のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）
実施例１のエンジン始動装置は、所定のエンジン停止条件が成立した時に、エンジンへの燃料噴射をカットしてエンジンを自動停止させるためのアイドリングストップを実施する車両に適用される。
このエンジン始動装置は、図１に示す様に、モータ２とピニオン３を備えるスタータ本体と、シフトレバー４を駆動してピニオン３をエンジンＥ／Ｇのリングギヤ５側（図示左側）へ押し出すピニオン駆動用ソレノイド（以下、ソレノイドＳＬ１と呼ぶ）と、バッテリＢよりモータ２に通電するためのモータ回路に設けられるメイン接点６を開閉するモータ通電用ソレノイド（以下、ソレノイドＳＬ２と呼ぶ）と、モータ２の駆動電圧を抑制するための抵抗体７を内蔵した補助スイッチ８と、両ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２および補助スイッチ８の作動を制御するアイドリングストップＥＣＵ（以下、ＥＣＵ９と呼ぶ）等を備える。
【００１５】
スタータ本体は、バッテリＢより電力の供給を受けてモータ２に回転力を発生し、その回転力を減速装置（図示せず）で減速してピニオン３に伝達する。このスタータ本体は、ソレノイドＳＬ１およびソレノイドＳＬ２と共に、請求項１に記載したスタータ１を構成している。
モータ２は、磁界を形成する永久磁石界磁と、電機子軸の軸上に整流子を備える電機子と、電機子の回転に伴って整流子の外周上を摺動するブラシ１０等より構成される周知の整流子電動機である。なお、永久磁石界磁に代えて電磁石界磁を採用することもできる。  ピニオン３は、モータ２に駆動されて回転する出力軸１１の軸上にクラッチ（図示せず）と一体に配置され、出力軸１１の回転がクラッチを介して伝達される。
クラッチは、出力軸１１の外周にヘリカルスプライン嵌合して出力軸１１の軸上をピニオン３と一体に移動可能に配置される。
【００１６】
ソレノイドＳＬ１は、駆動リレー１２を介してバッテリＢより励磁されるコイル（図示せず）と、このコイルの内周を可動するプランジャ１３とを備える。プランジャ１３は、コイルが励磁されて電磁石が形成されると、その電磁石に吸引されてコイルの内周を移動することにより、シフトレバー４を駆動してピニオン３をリングギヤ５側へ押し出す。
ソレノイドＳＬ２は、駆動リレー１４を介してバッテリＢより励磁されるコイル１５と、このコイル１５の内周を可動するプランジャ（図示せず）とを備え、このプランジャの移動に連動してメイン接点６を開閉する。
駆動リレー１２および駆動リレー１４は、ＥＣＵ９より出力される制御指令によってオンオフ制御される。
【００１７】
抵抗体７は、例えばニクロム線であり、補助スイッチ８の内部に配設されて、補助スイッチ８に設けられる２本の端子ボルト（図示せず）を介してモータ回路に接続される。
補助スイッチ８は、抵抗体７の両端を短絡する電流バイパス機能を有すると共に、内蔵するコイル１６の励磁／非励磁に応じて電流バイパス機能のＯＮ／ＯＦＦを切り換える駆動回路１７を備える。電流バイパス機能は、抵抗体７をバイパスしてモータ回路に接続されるバイパス接点１８によって形成される。
バイパス接点１８は、補助スイッチ８の非作動時（コイル１６が非励磁の時）に閉成し、補助スイッチ８の作動時（コイル１６が励磁された時）に開成する、いわゆる常閉接点である。従って、電流バイパス機能は、補助スイッチ８の非作動時に有効（ＯＮ）となり、補助スイッチ８の作動時に無効（ＯＦＦ）となる。
【００１８】
以下、ＥＣＵ９により、補助スイッチ８のバイパス接点１８を開成して電流バイパス機能を無効にするための制御を電流バイパスＯＦＦと呼び、補助スイッチ８のバイパス接点１８を閉成して電流バイパス機能を有効にすることを電流バイパスＯＮと呼ぶ。すなわち、電流バイパスＯＦＦが実行されると、バイパス接点１８が開成するため、モータ２の駆動電圧が抵抗体７によって抑制される。一方、電流バイパスＯＮが実行されると、バイパス接点１８が閉成するため、モータ２の駆動電圧が抵抗体７によって抑制されることなく、バッテリＢの全電圧がモータ２に印加される。
駆動回路１７は、駆動リレー１２より出力されるオン信号を受けて作動し、コイル１６への通電タイミングおよび通電時間をコントロールする。すなわち、駆動リレー１２がオン作動した後、電流バイパスＯＮ→電流バイパスＯＦＦ→電流バイパスＯＮへの切り換えを制御する。
【００１９】
ＥＣＵ９は、本発明に係る制御装置であり、アイドリングストップが実施された後、エンジンＥ／Ｇの再始動要求が発生した時に、その再始動要求に応答してエンジンＥ／Ｇを再始動するために、駆動リレー１２および駆動リレー１４を介して、両ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２および補助スイッチ８の作動を制御する。以下、ソレノイドＳＬ１によりピニオン３をリングギヤ５側へ押し出すための制御をピニオン押出制御と呼び、ソレノイドＳＬ２によりメイン接点６を閉成することによりモータ２への通電を開始するための制御をモータ通電制御と呼ぶ。
このエンジン再始動に係るＥＣＵ９の制御手順を図２に示すフローチャートを基に説明する。なお、図２に示すフローチャートには、各ステップ毎に「Ｓ」の記号を付している。つまり、ステップ１００の場合はＳ１００と表記している。また、判断を示すステップでは、判定結果がＹＥＳの場合に「Ｙ」、判定結果がＮＯの場合に「Ｎ」の記号を付している。
【００２０】
まず、ステップ１００でエンジンＥ／Ｇの再始動要求が発生したか否かを判断する。再始動要求が発生したと判定された場合（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ１０１でリングギヤ５とピニオン３との周速度差が大きいか否かを判断する。具体的には、リングギヤ５とピニオン３との周速度差を第１の判定値と比較し、周速度差≧第１の判定値（判定結果ＹＥＳ）の時は、モータ通電制御をピニオン押出制御より先に実行する。一方、周速度差＜第１の判定値（判定結果ＮＯ）の時は、モータ通電制御より先にピニオン押出制御を実行する。すなわち、ステップ１０１は、本出願の請求項２および請求項４に記載した第１の判定手段であり、モータ通電制御をピニオン押出制御より先に実行するか否かを判断している。なお、第１の判定値は、エンジンＥ／Ｇの機種によって異なるため、当該エンジンＥ／Ｇに対して事前に設定した判定値を使用する。
【００２１】
モータ通電制御をピニオン押出制御より先に実行する場合（ステップ１０１の判定結果がＹＥＳの場合）は、ステップ１０２でモータ通電中か否かを判断し、モータ通電中でない場合（判定結果ＮＯ）は、ステップ１０３でモータ通電制御を実行する。
この後、再度、ステップ１０１でリングギヤ５とピニオン３との周速度差を第１の判定値と比較し、その判定結果がＮＯ（周速度差＜第１の判定値）になると、ステップ１０４でピニオン押し出し済みか否かを判断する。つまり、ピニオン押出制御が実行されているか否かを判断する。判定結果がＮＯの場合は、ステップ１０５でピニオン押し出し可能か否かを判断する。
【００２２】
ステップ１０５では、例えば、リングギヤ５とピニオン３との周速度差を第２の判定値と比較してピニオン押し出し可能か否かを判断できる。すなわち、周速度差＜第２の判定値（判定結果ＹＥＳ）の時にピニオン押し出し可能と判断し、周速度差≧第２の判定値（判定結果ＮＯ）の時にピニオン押し出し不可と判断する。但し、第２の判定値は、ステップ１０１で用いる第１の判定値より更に小さい値である。よって、ステップ１０１で周速度差＜第１の判定値となっても、ステップ１０５で周速度差＜第２の判定値になるまでは、ピニオン押し出し不可となる。このステップ１０５は、本出願の請求項４に記載した第２の判定手段に該当する。
ステップ１０５でピニオン押し出し可能と判定された時（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ１０６でピニオン押出制御を実行し、続いて、ステップ１０７で電流バイパスＯＦＦを実行する。
【００２３】
ステップ１０６でピニオン押出制御を実行することにより、次回のステップ１０４の判定結果がＹＥＳになると、ステップ１０８でピニオン３がリングギヤ５に当接しているか否かを判断する。ピニオン３がリングギヤ５に当接している場合（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ１０９でモータ通電中か否かを判断する。このステップ１０９の処理は、上記ステップ１０１からステップ１０２へ移行することなく、ステップ１０１から直接ステップ１０４へ進んだ場合を想定して実施される。つまり、最初のステップ１０１で判定結果がＮＯとなる場合は、ステップ１０１から直接ステップ１０４へ進んでいるので、ステップ１０９の判定結果がＮＯの場合は、ステップ１１０でモータ通電制御を実行する。
【００２４】
一方、ステップ１０９の判定結果がＹＥＳの場合、つまり、モータ通電制御が既に実行されている場合は、ステップ１１１で電流バイパスＯＮを実行する。
次に、ステップ１１２でエンジン始動が完了したか否かを判断する。この判断は、例えば、エンジン回転数が完爆回転数まで到達したか否かによって判定できる。なお、先の判定値と同様に、エンジンＥ／Ｇの完爆回転数も機種によって異なるので、当該エンジンＥ／Ｇの完爆回転数を事前に計測し、そのデータをＥＣＵ９に記憶させて判定する。
エンジン始動が完了していると判定された場合（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ１１３でモータ通電制御を終了し、続いて、ステップ１１４でピニオン押出制御を終了する。
【００２５】
次に、実施例１の作用および効果を図３に示すタイムチャートを参照して説明する。
なお、図３のタイムチャートは、モータ通電制御をピニオン押出制御より先に実行した場合の事例を示している。つまり、図２のフローチャートにおいて、ステップ１０１からステップ１０２へ進んだ場合である。
図３に示す時刻ｔ１でアイドリングストップが開始されると、エンジンＥ／Ｇへの燃料噴射がカットされることでエンジンＥ／Ｇが惰性回転する。この時、エンジン回転数（＝リングギヤ５の回転数）は、図３のグラフに示すように、脈動的な上下動を繰り返しながら次第に低下していく。
【００２６】
エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に時刻ｔ２で再始動要求が発生すると、その再始動要求に応答してモータ通電制御が実行される。これにより、ピニオン３の回転数が上昇して、ピニオン３とリングギヤ５との周速度差が小さくなる（周速度差＜第２の判定値）と、時刻ｔ３でピニオン押出制御が実行されてピニオン３がリングギヤ５側へ押し出される。このピニオン押出制御と同一タイミングで補助スイッチ８による電流バイパスＯＦＦが実行される。電流バイパスＯＦＦが実行されると、バイパス接点１８が開成するため、バッテリＢよりモータ２に印加される駆動電圧が抵抗体７によって抑制される。これにより、モータ回転数の上昇が制限されるため、ピニオン３とリングギヤ５との周速度差を維持しながら、ピニオン３をリングギヤ５に噛み合わせることができる。
【００２７】
なお、電流バイパスＯＦＦは、補助スイッチ８に内蔵された駆動回路１７によって所定時間だけ実行される。図２のフローチャートに従えば、ソレノイドＳＬ１の駆動リレー１２に対し、制御指令（駆動リレー１２をオン作動させるための指令）を出力してからピニオン３がリングギヤ５に当接するまでの間、電流バイパスＯＦＦの状態が維持される。
従って、ピニオン３がリングギヤ５に噛み合うと、電流バイパスＯＦＦ→電流バイパスＯＮとなり、バッテリＢの全電圧がモータ２に印加されるので、クランキングに必要な回転力がピニオン３からリングギヤ５に伝達される。クランキングからエンジンＥ／Ｇの始動が完了すると、図３に示す時刻ｔ４でアイドリングストップ制御が終了する。
【００２８】
上記のように、エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に再始動要求が発生した場合に、モータ２に通電してピニオン３の回転数をリングギヤ５の回転数に近づけることで、惰性回転中のリングギヤ５にピニオン３を噛み合わせることができる。つまり、エンジンＥ／Ｇの回転が完全に停止するまでエンジンＥ／Ｇの再始動を待つ必要がないので、再始動要求が発生してから実際にエンジンＥ／Ｇを再始動するまでの時間を短縮できる。
また、リングギヤ５とピニオン３との周速度差が小さい状態（周速度差＜第２の判定値）でピニオン３をリングギヤ５に噛み合わせることにより、噛み合い時に生じる音および衝撃を低減できる。よって、リングギヤ５およびピニオン３の摩耗を抑制できる。
【００２９】
さらに、モータ２に通電した後、ピニオン３の回転数がリングギヤ５の回転数に近づいた時に、電流バイパスＯＦＦを実行することで、リングギヤ５とピニオン３との周速度差を略維持しながらピニオン３をリングギヤ５に噛み合わせることができる。この方法では、アイドリングストップ制御が行われている間（図３の時刻ｔ１−ｔ４の間）、モータ通電制御を１回行うだけで良い。つまり、従来技術である特許文献１では、駆動モータのスイッチを２回オンオフするので、ピニオン３がリングギヤ５に噛み合った後、駆動モータのスイッチを再度オンするまでの間にインターバルを取る必要がある。これに対し、実施例１のエンジン始動装置では、インターバルを取る必要がないので、より速やかなエンジン始動が可能となる。また、特許文献１と比較すると、モータ２への通電を１回行うだけで良いので、モータ２に突入電流が流れることによるブラシ１０の摩耗を抑制でき、ブラシ１０の寿命を延ばすことが可能である。
【００３０】
さらに、電流バイパスＯＦＦを実行してモータ２の駆動電圧を抑制することにより、モータ２の起動時に流れる突入電流を抑制できるので、モータ２の通電電流を断続するメイン接点６の溶着を防止できる。
また、実施例１のエンジン始動装置は、ソレノイドＳＬ１の駆動リレー１２がオン作動すると、その駆動リレー１２より出力されるオン信号を受けて補助スイッチ８の駆動回路１７が作動し、その駆動回路１７によって電流バイパス機能のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることができる。この構成によれば、ソレノイドＳＬ１と補助スイッチ８とで駆動リレー１２を共用できるので、補助スイッチ８のために専用の駆動リレーを設ける必要がない。これにより、部品点数の削減によるコスト低減が可能である。
【００３１】
以下、本発明に係る実施例２、３を説明する。
（実施例２）
この実施例２は、ピニオン押出制御を実施した後、電流バイパスＯＦＦ→電流バイパスＯＮへの切り換えタイミングが実施例１とは異なる。
以下、図４に示すフローチャートを参照してＥＣＵ９の制御手順を説明する。なお、実施例２のステップ２００〜２１０までの処理は、実施例１のステップ１００〜１１０までの処理と同一であり、説明は実施例１を参照する。
【００３２】
ステップ２０９の判定結果がＹＥＳの場合、つまり、既にモータ通電制御が実行されている場合は、ステップ２１１でピニオン３とリングギヤ５との噛み合いが完了したか否かを判断する。この判断は、当該エンジンＥ／Ｇにおいて、例えば、ステップ２０６でピニオン押出制御が開始された後、ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いが完了するまでの時間を予め計測しておき、そのデータを基に判定することができる。
ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いが完了した場合（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ２１２で電流バイパスＯＮを実行する。この後、ステップ２１３〜２１５は、実施例１のステップ１１２〜１１４と同じである。
【００３３】
上記のように、実施例２では、ピニオン押出制御が開始された後、ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いが完了するまでの間、電流バイパスＯＦＦを継続している。この場合、ピニオン３がリングギヤ５に噛み合うまでは、モータ２の駆動電圧が抑制されるので、ピニオン３がリングギヤ５に当接した後、リングギヤ５に飛び込む時の衝撃をより小さくできる。言い換えると、ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いをよりスムーズに行うことが可能であり、リングギヤ５およびピニオン３の摩耗を抑制できると共に、噛み合い時に発生する音も低減できる。
【００３４】
（実施例３）
この実施例３は、エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に生じるエンジン回転数の脈動に対応して電流バイパスＯＦＦを実施する一例である。
実施例３のエンジン始動装置は、図５に示す様に、補助スイッチ８の作動をオンオフする、言い換えると、コイル１６への通電電流を断続するための駆動リレー１９を備える。  先に記載した実施例１の補助スイッチ８は、ソレノイドＳＬ１の駆動リレー１２より出力されるオン信号を受けて起動する駆動回路１７を内蔵し、この駆動回路１７によって電流バイパスＯＦＦの実行時間をコントロールしている。これに対し、実施例３では、電流バイパスＯＦＦを複数回実行することもあるので、ＥＣＵ９により駆動リレー１９のオンオフ動作を制御することで、電流バイパス機能のＯＮ／ＯＦＦを切り換えている。
【００３５】
以下、実施例３に係るＥＣＵ９の制御手順を図６に示すフローチャートを参照して説明する。ステップ３００〜ステップ３０４までは、実施例１のステップ１００〜ステップ１０４および実施例２のステップ２００〜ステップ２０４と同じである。
ステップ３０４の判定結果がＮＯの場合は、ステップ３０５でエンジン回転数降下中か否かを判断する。なお、アイドリングストップにより燃料供給が停止されたエンジンＥ／Ｇは、図７のエンジン回転数を表すグラフで示す様に、惰性回転中であっても回転数に脈動を生じる。つまり、エンジン回転数は、脈動的な上下動を繰り返しながら次第に低下していく。ステップ３０５の「エンジン回転数降下中」の意味は、脈動的な上下動に対し降下している領域を言う。
ステップ３０５でエンジン回転数降下中と判定された場合（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ３０６で電流バイパスＯＦＦを実行する。一方、エンジン回転数降下中でないと判定された場合（判定結果ＮＯ）は、ステップ３０７で電流バイパスＯＮを実行する。
【００３６】
この後、ステップ３０８でピニオン押し出し可能か否かを判断する。このステップ３０８で判定結果がＮＯの間は、ステップ３０５の判定結果に応じて、ステップ３０６で電流バイパスＯＦＦまたはステップ３０７で電流バイパスＯＮを実行する。
ステップ３０８でピニオン押し出し可能と判定された時（判定結果ＹＥＳ）は、ステップ３０９でピニオン押出制御を実行し、続いて、ステップ３１０で電流バイパスＯＦＦを実行する。以後、ステップ３１１〜３１８は、実施例２のステップ２０８〜２１５の処理と同じである。なお、ステップ３１４では、実施例２と同様に、ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いが完了したか否かを判断しているが、ステップ３１４を省略して、実施例１と同様の制御手順を実行することもできる。
【００３７】
次に、実施例３の作用および効果を図７に示すタイムチャートを参照して説明する。
なお、図７のタイムチャートは、実施例１と同じく、モータ通電制御をピニオン押出制御より先に実行した場合の事例を示している。
図７に示す時刻ｔ１でアイドリングストップが開始された後、エンジンＥ／Ｇの惰性回転中に時刻ｔ２で再始動要求が発生すると、その再始動要求に応答してモータ通電制御が実行される。その後、エンジン回転数の降下中である時刻ｔ３で電流バイパスＯＦＦを所定時間だけ実行し、電流バイパスＯＮとなった後、エンジン回転数の降下中である時刻ｔ４でピニオン押出制御と同一タイミングで再度、電流バイパスＯＦＦを実行する。
【００３８】
電流バイパスＯＦＦが実行されている状態でピニオン３がリングギヤ５に噛み合うと、電流バイパスＯＦＦ→電流バイパスＯＮとなり、バッテリＢの全電圧がモータ２に印加されるので、クランキングに必要な回転力がピニオン３からリングギヤ５に伝達される。クランキングからエンジンＥ／Ｇが完爆してエンジン始動が完了すると、時刻ｔ５でアイドリングストップ制御を終了する。
上記のように、脈動に伴うエンジン回転数の降下中に合わせて電流バイパスＯＦＦを実行することで、リングギヤ５の回転数にピニオン３の回転数を追従させることが可能となる。これにより、リングギヤ５の回転速度が降下する際にピニオン３の回転速度を同期させることが容易となるため、ピニオン３とリングギヤ５との噛み合いをよりスムーズに行うことが可能である。
【００３９】
（変形例）
実施例１では、ソレノイドＳＬ１と補助スイッチ８とで駆動リレー１２を共用している、言い換えると、ソレノイドＳＬ１の駆動リレー１２の出力をトリガとして補助スイッチ８の駆動回路１７を起動している。この場合、ピニオン押出制御と電流バイパスＯＦＦとを同一タイミングで実行することもできるが、ピニオン押出制御の開始タイミングに対し一定の遅延時間を有して電流バイパスＯＦＦを実行することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１    スタータ
２    モータ
３    ピニオン
５    リングギヤ
６    メイン接点
７    抵抗体
８    補助スイッチ
９    ＥＣＵ（制御装置）
１７    駆動回路
１８    バイパス接点
Ｅ／Ｇ  エンジン
ＳＬ１  ピニオン駆動用ソレノイド
ＳＬ２  モータ通電用ソレノイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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