(57)【要約】【課題】エンジン始動装置において、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立する。【解決手段】エンジン始動装置の第１判定手段は、ピニオン駆動指令の出力を維持しながらモータ駆動指令の出力を停止するか否かを決める。また、第２判定手段は、第１判定手段による決定に基づきモータ駆動指令の出力を停止した後、ピニオン駆動指令の出力を停止するか否かを決める。これにより、ピニオン駆動部は、電動モータへの通電停止後も通電状態を維持してピニオンに前進側推力を与え続けるので、ピニオンは、電動モータへの通電停止後もリングギヤに噛み合い続ける。このため、失火によりエンジン回転数が低下した場合、電動モータへの通電を再開することで、直ちにリングギヤを回すことができる。したがって、エンジン始動装置において、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立することができる。【選択図】図５
2014092114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直進駆動されてエンジン（２）のリングギヤ（７）に突き当たり、さらに回転駆動されて前記リングギヤ（７）に噛み合うとともに前記リングギヤ（７）を回すピニオン（８）と、
前記エンジン（２）を始動する要求に応じて通電され、前記ピニオン（８）を直進駆動する推力を発生する電磁ソレノイド（３５）と、
前記エンジン（２）を始動する要求に応じて通電され、前記ピニオン（８）を回転駆動するトルクを発生する電動モータ（９）と、
前記電磁ソレノイド（３５）への通電を維持しながら前記電動モータ（９）への通電を停止するか否かを決める第１判定手段（６５）と、
この第１判定手段（６５）による決定に基づき前記電動モータ（９）への通電を停止した後、前記電磁ソレノイド（３５）への通電を停止するか否かを決める第２判定手段（６６）とを備えるエンジン始動装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記第１判定手段（６５）による決定に基づき前記電動モータ（９）への通電を停止した後、前記第２判定手段（６６）による決定に基づき前記電磁ソレノイド（３５）への通電を停止する前に、前記電動モータ（９）への通電を再開するか否かを決める第３判定手段（６７）を備えることを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記エンジン（２）の回転数を検出するエンジン回転数検出手段（６０）を備え、
前記第１判定手段（６５）は、前記エンジン回転数検出手段（６０）による検出値が所定の閾値（α１）よりも大きくなったときに、前記電動モータ（９）への通電停止を決定することを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記第１判定手段（６５）による決定に基づき前記電動モータ（９）への通電を停止した後、前記第２判定手段（６６）による決定に基づき前記電磁ソレノイド（３５）への通電を停止する前に、前記電動モータ（９）への通電を再開するか否かを決める第３判定手段（６７）を備え、
前記第３判定手段（６７）は、前記エンジン回転数検出手段（６０）による検出値が所定の閾値（α３）よりも小さくなったときに、前記電動モータ（９）への通電再開を決定し、
前記第３判定手段（６７）の閾値（α３）は前記第１判定手段（６５）の閾値（α１）に等しいことを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項５】
請求項３に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記第１判定手段（６５）による決定に基づき前記電動モータ（９）への通電を停止した後、前記第２判定手段（６６）による決定に基づき前記電磁ソレノイド（３５）への通電を停止する前に、前記電動モータ（９）への通電を再開するか否かを決める第３判定手段（６７）を備え、
前記第３判定手段（６７）は、前記エンジン回転数検出手段（６０）による検出値が所定の閾値（α３）よりも小さくなったときに、前記電動モータ（９）への通電再開を決定し、
前記第３判定手段（６７）の閾値（α３）は前記第１判定手段（６５）の閾値（α１）よりも小さいことを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記電動モータ（９）の負荷を推定するモータ負荷推定手段を備え、
前記第１判定手段（６５）は、前記モータ負荷推定手段による推定値が所定の閾値（α５）よりも小さくなったときに、前記電動モータ（９）への通電停止を決定することを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記エンジン（２）の回転数を検出するエンジン回転数検出手段（６０）を備え、
前記第１判定手段（６５）は、前記エンジン回転数検出手段（６０）による検出値の時間的変化率が所定の閾値（α４）よりも大きくなったときに、前記電動モータ（９）への通電停止を決定することを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載のエンジン始動装置（１）において、
前記第１判定手段（６５）は、点火プラグの電圧印加が行われたときに、前記電動モータ（９）への通電停止を決定することを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の内のいずれか１つに記載のエンジン始動装置（１）において、
前記エンジン（２）の回転数を検出するエンジン回転数検出手段（６０）を備え、
前記第２判定手段（６６）は、前記エンジン回転数検出手段（６０）による検出値が所定の閾値（α２）よりも大きくなったときに、前記電磁ソレノイド（３５）への通電停止を決定することを特徴とするエンジン始動装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スタータおよび電子制御ユニット（ＥＣＵ）を備えるエンジン始動装置に関するものであり、主に、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立することができる構成に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジン始動装置では、スタータによる消費電力を抑制するため、エンジンの始動が完了する前にスタータへの通電を停止する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。そして、特許文献１によれば、例えば、スタータへの通電開始後エンジン回転数が上昇し、ピニオンが電動モータに対して空転状態になった後、エンジンの始動完了を待たずに直ちにスタータへの通電を停止するべく、種々の基準が提案されている。なお、エンジンの始動完了は、例えば、エンジン回転数がアイドリング時の回転数に近い数値まで上昇したことをもって判定することができる。
【０００３】
ところで、エンジンの始動完了を待たずにスタータへの通電を停止する場合、次のような課題がある。
すなわち、スタータへの通電停止後にエンジンが失火した場合、直ちにスタータへの通電を再開すると、ピニオンは、回転を停止していないリングギヤに向かい直進駆動されて飛び込む。そして、回転中のリングギヤに向けてピニオンを飛び込ませると、スタータへの衝撃やエンジンの始動不良が生じる虞が高まるので、エンジンが失火した場合、リングギヤが完全に停止した後にスタータへの通電を再開する方が好ましい。このため、エンジンの始動完了までスタータへの通電を停止しない場合に比べ、エンジンが失火した場合に、エンジン始動要求の発生からエンジンの始動完了までに要する時間が長くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジン始動装置において、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、エンジン始動装置は、以下に説明するピニオン、電磁ソレノイド、電動モータ、第１判定手段および第２判定手段を備える。
まず、ピニオンは、直進駆動されてエンジンのリングギヤに突き当たり、さらに回転駆動されてリングギヤに噛み合うとともにリングギヤを回す。また、電磁ソレノイドは、エンジンを始動する要求に応じて通電され、ピニオンを直進駆動する推力を発生する。また、電動モータは、エンジンを始動する要求に応じて通電され、ピニオンを回転駆動するトルクを発生する。
【０００７】
そして、第１判定手段は、電磁ソレノイドへの通電を維持しながら電動モータへの通電を停止するか否かを決め、第２判定手段は、第１判定手段による決定に基づき電動モータへの通電を停止した後、電磁ソレノイドへの通電を停止するか否かを決める。
これにより、電磁ソレノイドは、電動モータへの通電停止後も通電状態を維持してピニオンに推力を与え続けるので、ピニオンは、電動モータへの通電停止後もリングギヤに噛み合い続ける。このため、失火によりエンジン回転数が低下した場合、電動モータへの通電を再開することで、直ちにリングギヤを回すことができる。
【０００８】
以上により、電動モータへの通電停止を電磁ソレノイドへの通電停止に先行させることで消費電力を抑制することができるとともに、電動モータへの通電停止後も電磁ソレノイドへの通電を維持することで失火時に早期にリングギヤを回すことができる。
このため、エンジン始動装置において、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スタータの全体構成を示す部分断面図である。
【図２】エンジン始動装置の全体構成を示す回路構成図である。
【図３】エンジン始動装置による制御方法を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は失火なしのエンジン回転数およびモータ回転数の経時変化を示すタイムチャートであり、（ｂ）は失火なしのピニオン駆動指令の出力の経時変化を示すタイムチャートであり、（ｃ）は失火なしのモータ駆動指令の出力の経時変化を示すタイムチャートである。
【図５】（ａ）は失火ありのエンジン回転数およびモータ回転数の経時変化を示すタイムチャートであり、（ｂ）は失火ありのピニオン駆動指令の出力の経時変化を示すタイムチャートであり、（ｃ）は失火ありのモータ駆動指令の出力の経時変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態のエンジン始動装置を実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例の構成〕
実施例のエンジン始動装置１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
エンジン始動装置１は、車両（図示せず。）のエンジンルーム内に搭載されてエンジン２を始動するものであり、以下に示すスタータ３および電子制御ユニット（ＥＣＵ）５等を備える。
【００１２】
スタータ３は、エンジン２のリングギヤ７に噛み合うピニオン８、ピニオン８を回転駆動するトルクを発生する電動モータ９、および電動モータ９への通電をオンオフするとともにピニオン８をリングギヤ７に向けて直進駆動する電磁継電器１０等を備える。
ここで、電動モータ９が有するアーマチャ１２、電磁継電器１０が有する２つのコイル１３、１４およびスイッチ１５等は、バッテリ１６の電力を利用してスタータ３によりエンジン２を始動するためのスタータ回路１７を構成している。
【００１３】
ピニオン８は、エンジン２のリングギヤ７に向かい直進駆動されてリングギヤ７に軸方向に突き当たり、さらに回転駆動されてリングギヤ７に噛み合うとともにリングギヤ７を回す。また、ピニオン８は、一方向クラッチ１９の出力側の回転体であるインナ２０との一体物として設けられ、一方向クラッチ１９とともに電磁継電器１０により直進駆動されて押し出される。
【００１４】
ここで、一方向クラッチ１９は、エンジン２の始動後にピニオン８と電動モータ９との間のトルクの伝達を禁止し、ピニオン８を電動モータ９に対して空転させるものである。  より具体的に、一方向クラッチ１９は、入力側の回転体であるアウタ２１とインナ２０との間に楔状空間を形成し、クラッチスプリング（図示せず。）によりローラ２２を楔状空間の狭い方に付勢して押し込み、ローラ２２を介してインナ２０とアウタ２１とをロックすることで構成されている。
【００１５】
また、アウタ２１の内周には、ネジスプライン２３が設けられ、駆動軸２４の外周に設けられたネジスプライン２５と嵌合している。ここで、駆動軸２４は、電動モータ９の出力軸（図示せず。）と同軸に組み付けられ、電動モータ９から伝わったトルクをネジスプライン２３、２５同士の嵌合により一方向クラッチ１９およびピニオン８に伝達するものである。そして、駆動軸２４は、ハウジング２６等によって軸受２７を介して回転自在に支持されている。また、ピニオン８およびインナ２０の一体物と駆動軸２４との間にも軸受２８が介挿されている。
【００１６】
これにより、ピニオン８および一方向クラッチ１９はシフトレバー２９を介して電磁継電器１０から伝わる推力により軸方向に前進し、ピニオン８はリングギヤ７に軸方向に突き当たる。さらに、ピニオン８および一方向クラッチ１９は電動モータ９から駆動軸２４に伝わるトルクにより回転駆動され、ピニオン８はリングギヤ７に噛み合うとともにリングギヤ７を回す。この結果、エンジン２が始動する。このとき、電動モータ９からアウタ２１に伝わったトルクがローラ２２を介してインナ２０およびピニオン８に伝わり、エンジン２の始動に利用される。
【００１７】
また、エンジン２の始動後、エンジン２から伝わるトルクにより、ピニオン８およびインナ２０はアウタ２１よりも高速で回転するようになる。このため、ローラ２２は、クラッチスプリングを圧縮しつつ楔状空間の広い方に移動し、インナ２０とアウタ２１とをロックしなくなる。この結果、ピニオン８およびインナ２０はアウタ２１に対して空転し、ピニオン８および一方向クラッチ１９は電磁継電器１０から伝わる逆方向の推力により軸方向に後退し、ピニオン８はリングギヤ７から離脱する。
【００１８】
なお、電動モータ９の出力軸から駆動軸２４へのトルクの伝達には、公知の遊星歯車式の減速機（図示せず。）が介在する。また、駆動軸２４には、軸方向に関して軸受２７とリングギヤ７との間にピニオン８の前進を規制するストッパ３０が組み付けられている。
電動モータ９は、アーマチャ１２、フィールド（図示せず。）、コンミテータ３２およびブラシ３３等を有する直流モータであり（図２参照。）、電磁継電器１０のスイッチ１５によりアーマチャ１２への通電がオンオフされる。
【００１９】
電磁継電器１０は、ピニオン８を軸方向に進退させるピニオン駆動部３５と、電動モータ９への通電をオンオフするモータ駆動部３６とを個別に形成するものである。そして、ピニオン駆動部３５およびモータ駆動部３６は、それぞれ個別のコイル１３、１４を有し、コイル１３、１４は、独立に通電制御することが可能であって個別の磁気回路を形成する。
【００２０】
また、ピニオン駆動部３５およびモータ駆動部３６は互いに同軸に組み付けられ、ピニオン駆動部３５およびモータ駆動部３６の軸は電動モータ９および駆動軸２４の軸と平行であり、さらに、ピニオン駆動部３５はモータ駆動部３６の軸方向先端側に組み付けられている。なお、コイル１３、１４の軸方向の間には、コイル１３、１４のそれぞれが形成する磁束を両方とも通す共通の固定鉄心３７が配置されている。また、コイル１３、１４の外径側に配置されるヨーク３８は、コイル１３、１４の両方を外径側で覆う一体物である。
【００２１】
ピニオン駆動部３５は、コイル１３、固定鉄心３７およびヨーク３８以外に、可動鉄心４０、リターンスプリング４１、ジョイント４２およびドライブスプリング４３等を有する。
可動鉄心４０は、コイル１３の内径側に配置されてコイル１３への通電により、固定鉄心３７の方に磁気的に吸引されて軸方向後端側に移動する。そして、固定鉄心３７と可動鉄心４０との間に作用する磁気的な吸引力は、シフトレバー２９を介してピニオン８に伝わり、ピニオン８をリングギヤ７の方に前進させる推力（以下、前進側推力と呼ぶことがある。）となる。
【００２２】
リターンスプリング４１は、固定鉄心３７と可動鉄心４０との間で圧縮されてセットされ、可動鉄心４０を固定鉄心３７から軸方向に離間させるように軸方向先端側に付勢する。そして、リターンスプリング４１の付勢力は、シフトレバー２９を介してピニオン８に伝わり、ピニオン８をリングギヤ７から離脱させて後退させる推力（以下、後退側推力と呼ぶことがある。）となる。
【００２３】
ジョイント４２は、先端においてシフトレバー２９の一端に係合し、可動鉄心４０に設けられた嵌合穴４４に収容されて先端が嵌合穴４４から突出する。また、ジョイント４２は、可動鉄心４０に対し軸方向に相対移動可能となるように嵌合穴４４に収容されている。
【００２４】
ドライブスプリング４３は、可動鉄心４０と一体化された係止部４５とジョイント４２の後端に設けられた係止部４６との間に圧縮されてセットされ、ジョイント４２を軸方向後端側に付勢して係止部４６を嵌合穴４４の底面（後端面）４６ａに当接させている。
そして、ドライブスプリング４３は、ピニオン８がリングギヤ７に突き当たった後、回転駆動されたピニオン８をさらに軸方向先端側に付勢して前進させ、リングギヤ７に噛み合せる。
【００２５】
すなわち、ピニオン８がリングギヤ７に突き当たった後も、固定鉄心３７と可動鉄心４０との間に作用する磁気的な吸引力により、可動鉄心４０は、さらに軸方向後端側に移動する。これにより、係止部４６が底面４６ａから軸方向に離間し、ドライブスプリング４３は、さらに軸方向に圧縮されて、より強くピニオン８を軸方向先端側に付勢する。このため、ピニオン８が回転駆動されると、ドライブスプリング４３の付勢力により、ピニオン８がさらに軸方向に前進してリングギヤ７に噛み合う。このとき、ピニオン８は、ストッパ３０に当接するまで軸方向に前進する。
【００２６】
モータ駆動部３６は、コイル１４、固定鉄心３７およびヨーク３８以外に、可動鉄心４８、リターンスプリング４９、ならびにスイッチ１５を形成する可動接点５０および固定接点５１等を有する。
【００２７】
可動鉄心４８は、コイル１４の内径側に配置されてコイル１４への通電により、固定鉄心３７の方に磁気的に吸引されて軸方向先端側に移動する。また、可動鉄心４８は、樹脂製のロッド５２により可動接点５０と一体化されており、可動鉄心４８が固定鉄心３７の方に磁気的に吸引されて移動することにより、可動接点５０が固定接点５１に当接してスイッチ１５が閉じる。
【００２８】
リターンスプリング４９は、コイル１４の内径側で固定鉄心３７と可動鉄心４８との間で圧縮されてセットされ、可動鉄心４８を固定鉄心３７から軸方向に離間させるように軸方向後端側に付勢する。そして、コイル１４への通電が停止されて可動鉄心４８が固定鉄心３７の方に磁気的に吸引されなくなると、リターンスプリング４９の付勢力により、可動接点５０が固定接点５１から離間してスイッチ１５が開く。
【００２９】
なお、可動接点５０は、スイッチ１５が閉状態であるときに接点圧スプリング５３により軸方向先端側に付勢されて所定の当接圧により固定接点５１に当接している。また、固定接点５１には、バッテリ１６の側およびアーマチャ１２の側に導通するための端子ボルト５４が電気的に接続している。さらに、スイッチ１５が形成される空間は、軸方向後端側を樹脂製のカバー５５により封鎖されている。
【００３０】
ＥＣＵ５は、各種センサから検出信号の入力を受けて演算、制御処理を実行するとともに、各種の指令信号を出力するように構成されている。そして、ＥＣＵ５は、例えば、乗員によるイグニッションオン操作等によりエンジン２を始動する要求（以下、エンジン始動要求と略すことがある。）が発生すると、スタータ３を動作させるための指令信号を出力する。なお、ＥＣＵ５に検出信号を出力するセンサとは、例えば、エンジン２の回転数（以下、エンジン回転数と略すことがある。）を検出するエンジン回転数センサ６０等である。
【００３１】
また、スタータ回路１７には、コイル１３、１４への通電をオンオフするスイッチ６２、６３が組み入れられており、ＥＣＵ５は、エンジン始動要求が発生すると、スイッチ６２、６３をオンするための指令信号を出力する。これにより、ピニオン８がリングギヤ７に向かい直進駆動されてリングギヤ７に軸方向に突き当たり、さらに回転駆動されてリングギヤ７に噛み合うとともにリングギヤ７を回し、エンジン２が始動される（以下、ＥＣＵ５からスイッチ６２、６３に出力される指令信号をそれぞれピニオン駆動指令、モータ駆動指令と呼ぶことがある。）。
【００３２】
そして、エンジン２の始動に伴う消費電力の抑制とエンジン２の失火時の早期対応との両立を目的として、ＥＣＵ５は、以下に説明する第１、第２、第３判定手段６５、６６、６７としての機能を有する。
【００３３】
第１判定手段６５は、コイル１３への通電を維持しながらアーマチャ１２への通電を停止するか否かを決める機能である。すなわち、第１判定手段６５は、ピニオン駆動部３５によるピニオン８への前進側推力の付与を維持しながら、電動モータ９によるトルクの発生を停止してピニオン８へのトルクの付与を停止するか否かを決定する。
【００３４】
すなわち、第１判定手段６５は、より早期にアーマチャ１２への通電を停止して消費電力を抑制することを目的として、電動モータ９によるトルク付与が不要になったか否かを判定し、トルク付与が不要と判定したときにアーマチャ１２への通電停止を決定する。つまり、ピニオン８が電動モータ９に対し空転すると、エンジン２の始動に対する電動モータ９のアシストが不要になるので、第１判定手段６５は、電動モータ９のアシストが不要になったか否かを基準として、アーマチャ１２への通電を停止するか否かを決める。
【００３５】
そして、第１判定手段６５は、電動モータ９のアシストが不要になったか否かを決める際に、エンジン回転数センサ６０による検出値（以下、エンジン回転数の検出値と呼ぶことがある。）を利用する。より具体的に、第１判定手段６５は、エンジン回転数の検出値が所定の閾値α１よりも大きくなったときに電動モータ９のアシストが不要になったものとみなし、アーマチャ１２への通電停止を決定する。なお、閾値α１は、例えば、空転時の電動モータ９の回転数（以下、モータ回転数と略して呼ぶことがある。）に若干の数値幅をプラスした値である。
【００３６】
また、第１判定手段６５は、失火時の早期対応を目的として、アーマチャ１２への通電停止を決定してもコイル１３への通電を維持する。つまり、コイル１３への通電を停止すると、ピニオン駆動部３５は前進側推力を発生しなくなり、後退側推力によりピニオン８がリングギヤ７から離脱する。このため、失火の発生に伴いリングギヤ７を回す必要が生じたときに、再度、ピニオン８をリングギヤ７に向けて前進させリングギヤ７に噛み合せる必要がある。
【００３７】
これに対し、アーマチャ１２への通電停止後もコイル１３への通電を維持することにより、ピニオン８はリングギヤ７に噛み合い続ける。このため、失火が発生してもアーマチャ１２への通電を再開することで、直ちにリングギヤ７を回すことができるので、失火発生時に、より早期に対応することができる。
【００３８】
第２判定手段６６は、第１判定手段６５による決定に基づきアーマチャ１２への通電を停止した後、コイル１３への通電を停止するか否かを決める機能である。すなわち、第２判定手段６６は、エンジン２の始動が完了してピニオン８への前進側推力の付与が不要になったか否かを判定し、前進側推力の付与が不要と判定したときにコイル１３への通電停止を決定する。
【００３９】
そして、第２判定手段６６は、前進側推力の付与が不要になったか否かを決める際にエンジン回転数の検出値を利用する。より具体的に、第２判定手段６６は、エンジン回転数の検出値が所定の閾値α２よりも大きくなったときに前進側推力の付与が不要になったものとみなし、コイル１３への通電停止を決定する。なお、閾値α２は、例えば、アイドリング時のエンジン回転数から若干の数値幅をマイナスした値である。
【００４０】
第３判定手段６７は、第１判定手段６５による決定に基づきアーマチャ１２への通電を停止した後、第２判定手段６６による決定に基づきコイル１３への通電を停止する前に、アーマチャ１２への通電を再開するか否かを決める機能である。すなわち、第３判定手段６７は、エンジン２の始動に対する電動モータ９のアシストを停止した後、エンジン２の始動が完了する前に、電動モータ９によるトルクの発生を再開してエンジン２の始動に対するアシストを再開するか否かを決定する。
【００４１】
つまり、第３判定手段６７は、失火時の早期対応を目的として、失火が発生したか否かを判定し、失火が発生したと判定したときにアーマチャ１２への通電再開を決定する。そして、第３判定手段６７は、失火が発生したか否かを決める際にエンジン回転数の検出値を利用する。より具体的に、第３判定手段６７は、エンジン回転数の検出値が所定の閾値α３よりも小さくなったときに失火が発生したものとみなし、アーマチャ１２への通電再開を決定する。なお、閾値α３は、例えば、第１判定手段６５の閾値α１と等しく、空転時のモータ回転数に若干の数値幅をプラスした値である。
【００４２】
〔実施例の制御方法〕
実施例のエンジン始動装置１による制御方法を図３のフローチャートに基づき説明する。
まず、ステップＳ１でエンジン始動要求が発生したか否かを判定する。エンジン始動要求は、例えば、乗員のイグニッションオン操作により発生する。そして、ステップＳ１でエンジン始動要求が発生したと判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２に進んでピニオン駆動指令の出力を開始し、さらにステップＳ３に進んでモータ駆動指令の出力を開始する。
【００４３】
これにより、コイル１３およびアーマチャ１２への通電が始まり、エンジン２の始動が始まる。
また、ステップＳ１でエンジン始動要求が発生していないと判定すれば（ＮＯ）、ステップＳ１に戻ってエンジン始動要求の発生を再度判定する。
【００４４】
次に、ステップＳ４でエンジン２の始動に対する電動モータ９のアシストが不要になったか否かを判定する。ステップＳ４は、第１判定手段６５の機能を担うものであり、より早期にアーマチャ１２への通電を停止して消費電力を抑制することを目的とし、電動モータ９のアシストが不要になったか否かを基準として、アーマチャ１２への通電を停止するか否かを決める。
【００４５】
そして、エンジン回転数の検出値が閾値α１よりも大きくなったときに電動モータ９のアシストが不要になったものとみなし（ＹＥＳ）、アーマチャ１２への通電停止を決定してステップＳ５に進み、モータ駆動指令の出力を停止する。
また、エンジン回転数の検出値が閾値α１以下であるときには、電動モータ９のアシストが不要になっていないものとみなし（ＮＯ）、アーマチャ１２への通電維持を決定してステップＳ４に戻り、電動モータ９のアシストが不要になったか否かを再度判定する。
【００４６】
次に、ステップＳ６でエンジン２の始動に対する電動モータ９のアシストが再度必要になったか否かを判定する。ステップＳ６は、第３判定手段６７の機能を担うものであり、ステップＳ４での決定に基づきアーマチャ１２への通電を停止した後、コイル１３への通電を停止する前に、アーマチャ１２への通電を再開するか否かを決める。
【００４７】
つまり、ステップＳ６は、失火時の早期対応を目的とするものであり、失火が発生したか否かを基準として、電動モータ９のアシストが再度必要になったか否かを判定する。そして、エンジン回転数の検出値が閾値α３よりも小さくなったときに失火が発生して電動モータ９のアシストが再度必要になったものとみなし（ＹＥＳ）、アーマチャ１２への通電再開を決定してステップＳ５に進み、モータ駆動指令の出力を再開する。また、エンジン回転数の検出値が所定の閾値α３以上であるときには、失火が発生しておらず電動モータ９のアシストが必要になっていないものとみなし（ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
【００４８】
ステップＳ７では、エンジン２の始動が完了したか否かを判定する。ステップＳ７は、第２判定手段６６の機能を担うものであり、ステップＳ４での決定に基づきアーマチャ１２への通電を停止した後、コイル１３への通電を停止するか否かを決める。
【００４９】
そして、ステップＳ７では、エンジン回転数の検出値が閾値α２よりも大きくなったときにエンジン２の始動が完了したものとみなし（ＹＥＳ）、ステップＳ８に進んでピニオン駆動指令の出力を停止し、このフローを終了する。また、エンジン回転数の検出値が閾値α２以下であるときには、エンジン２の始動が完了していないものとみなし（ＮＯ）、ステップＳ６に戻って、再度、エンジン２の始動に対する電動モータ９のアシストが必要になったか否かを判定する。
【００５０】
〔実施例の動作〕
実施例のエンジン始動装置１の動作を図４および図５のタイムチャートに基づき説明する。
ここで、図４は、失火なしでエンジン２の始動が完了する場合のタイムチャートであり、図５は、失火ありでエンジン２の始動が完了する場合のタイムチャートである。
【００５１】
まず、図４のタイムチャートによれば、時間ｔ０で、エンジン始動要求が発生してピニオン駆動指令およびモータ駆動指令の出力が始まる。これに伴い、時間ｔ１で、電動モータ９のトルクによりリングギヤ７が回され始め、エンジン回転数は、モータ回転数に同期して上昇し始める。
【００５２】
やがて、エンジン回転数の時間的上昇率がモータ回転数の時間的上昇率よりも大きくなり、時間ｔ２で、エンジン回転数の検出値が閾値α１を上回ってモータ駆動指令の出力が停止され、電動モータ９はエンジン２の始動をアシストしなくなる。その後、エンジン回転数は、閾値α３を下回ることなく上下に変動しながら上昇する。そして、時間ｔ３で、エンジン回転数の検出値が閾値α２を上回り、エンジン２の始動が完了したものとみなされてピニオン駆動指令の出力が停止される。
【００５３】
次に、図５のタイムチャートによれば、時間ｔ２のモータ駆動指令の出力停止後、失火が発生し、時間ｔ４で、エンジン回転数の検出値が閾値α３を下回ってモータ駆動指令の出力が再開される。
【００５４】
その後、再度、エンジン回転数の時間的上昇率がモータ回転数の時間的上昇率よりも大きくなり、時間ｔ５で、再度、エンジン回転数の検出値が閾値α１を上回ってモータ駆動指令の出力が停止され、電動モータ９はエンジン２の始動をアシストしなくなる。その後、エンジン回転数は、閾値α３を下回ることなく上下に変動しながら上昇する。そして、時間ｔ６で、エンジン回転数の検出値が閾値α２を上回り、エンジン２の始動が完了したものとみなされてピニオン駆動指令の出力が停止される。
【００５５】
〔実施例の効果〕
実施例のエンジン始動装置１によれば、第１判定手段６５は、ピニオン駆動部３５への通電（コイル１３への通電）を維持しながら電動モータ９への通電（アーマチャ１２への通電）を停止するか否かを決める。また、第２判定手段６６は、第１判定手段６５による決定に基づき電動モータ９への通電を停止した後、ピニオン駆動部３５への通電を停止するか否かを決める。さらに、第３判定手段６７は、第１判定手段６５による決定に基づき電動モータ９への通電を停止した後、第２判定手段６６による決定に基づきピニオン駆動部３５への通電を停止する前に、電動モータ９への通電を再開するか否かを決める。
【００５６】
これにより、ピニオン駆動部３５は、電動モータ９への通電停止後も通電状態を維持してピニオン８に前進側推力を与え続けるので、ピニオン８は、電動モータ９への通電停止後もリングギヤ７に噛み合い続ける。このため、失火によりエンジン回転数が低下した場合、電動モータ９への通電を再開することで、直ちにリングギヤ７を回すことができる。
【００５７】
以上により、電動モータ９への通電停止をピニオン駆動部３５への通電停止に先行させることで消費電力を抑制することができるとともに、電動モータ９への通電停止後もピニオン駆動部３５への通電を維持することで失火時に早期にリングギヤ７を回すことができる。このため、エンジン始動装置１において、消費電力抑制と失火時の早期対応とを両立することができる。
【００５８】
また、第１〜第３判定手段６５〜６７は、エンジン回転数の検出値に対してそれぞれに設定された閾値α１〜α３を有し、エンジン回転数の検出値と閾値α１〜α３とを比較することで判定機能を実行する。
これにより、エンジン回転数センサ６０による検出値を利用することで、第１〜第３判定手段６５〜６７の機能を実行することができる。このため、新規にセンサ等を追加しなくても、第１〜第３判定手段６５〜６７の機能を実行することができる。
さらに、閾値α３は閾値α１と等しいので、ＥＣＵ５の記憶装置における空き容量を増やすことができる。
【００５９】
〔変形例〕
エンジン始動装置１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例のエンジン始動装置１によれば、第１判定手段６５は、エンジン回転数の検出値に対する閾値α１を設定し、エンジン回転数の検出値が閾値α１を上回ったら、モータ駆動指令の出力を停止していたが、第１判定手段６５の態様はこのようなものに限定されない。例えば、エンジン回転数の検出値の時間的変化率に対する閾値α４を設定し、エンジン回転数の時間的変化率が閾値α４を上回ったら、モータ駆動指令の出力を停止するようにしてもよい。
【００６０】
また、エンジン始動装置１に、電動モータ９の負荷を推定するモータ負荷推定手段を設け、負荷の推定値に対する閾値α５を設定し、負荷の推定値が閾値α５よりも小さくなったときにモータ駆動指令の出力を停止するようにしてもよい。この場合、モータ負荷推定手段は、例えば、電動モータ９への通電量を測定する電流測定器や、電動モータ９における電圧降下を測定する電圧測定器として設けることができる。
【００６１】
さらに、エンジン２がガソリンエンジンの場合、点火プラグの電圧印加が行われたときにモータ駆動指令の出力を停止するようにしてもよい。
また、閾値α３は閾値α１と等しいものであったが、閾値α３を閾値α１よりも小さくしてもよい。この場合、失火発生の判定に対する精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  エンジン始動装置  ２  エンジン  ７  リングギヤ  ８  ピニオン  ９  電動モータ
３５  ピニオン駆動部（電磁ソレノイド）  ６５  第１判定手段  ６６  第２判定手段
【図１】
2014092114.tif 000003
【図２】
2014092114.tif 000004
【図３】
2014092114.tif 000005
【図４】
2014092114.tif 000006
【図５】
2014092114.tif 000007