(57)【要約】【課題】エンジン負荷が軽い時の迅速且つ静粛な始動性と、エンジン負荷が重い時の始動性とを両立させると共に、始動装置の搭載自由度を高め、低コスト化を達成する。【解決手段】エンジン始動システムは、ピニオンギヤ７がリングギヤ６に常時噛み合っている第１のスタータ２と、ピニオンギヤ１３がリングギヤ６に噛み合い可能であり、電磁力を利用してピニオンギヤ１３をリングギヤ６に噛み合わせる第２のスタータ３とを有し、第１のスタータ２のモータ８からリングギヤ６までの総減速比の方が、第２のスタータ３のモータ１４からリングギヤ６までの総減速比より小さく設定されている。これにより、エンジン負荷の大小に応じて、第１のスタータ２と第２のスタータ３とを使い分けることができる。具体的には、エンジン負荷が軽い場合に第１のスタータ２でエンジン１を始動し、エンジン負荷が重い場合に第２のスタータ３でエンジン１を始動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に設けられる被駆動ギヤと、
この被駆動ギヤを回転駆動して前記エンジンを始動させる第１の始動装置および第２の始動装置とを有するエンジン始動システムであって、
前記第１の始動装置は、前記被駆動ギヤに直接または中間ギヤを介して常に噛み合っている第１の駆動ギヤと、この第１の駆動ギヤを回転駆動する第１のモータとを有する常時噛合い式スタータであり、
前記第２の始動装置は、前記被駆動ギヤと噛み合い可能な第２の駆動ギヤと、この第２の駆動ギヤを回転駆動する第２のモータとを有し、電磁力を利用して前記第２の駆動ギヤを前記被駆動ギヤに噛み合わせる電磁押し込み式スタータであり、
前記第１のモータから前記被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が、前記第２のモータから前記被駆動ギヤまでの間に設定される減速比より小さいことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記第１のモータから前記被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が１５〜３０であり、前記第２のモータから前記被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が３５以上であることを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記第１の始動装置は、前記第１のモータと前記第１の駆動ギヤとの間に動力の伝達を断続できるクラッチを有し、このクラッチは、前記第１のモータに発生する駆動トルクを前記第１の駆動ギヤに伝達すると共に、出力側の回転数が入力側の回転数を上回ると空転する一方向クラッチであることを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
停車時に前記エンジンを自動停止させると共に、その後、所定の発進操作に応答して前記エンジンの再始動を自動制御する始動制御装置を有し、
この始動制御装置は、前記所定の発進操作に応答して前記第１の始動装置を作動させ、その第１の始動装置によって前記エンジンの再始動を実施することを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項５】
請求項４に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動制御装置は、イグニッションスイッチのオン操作に応答して前記第２の始動装置を作動させ、その第２の始動装置によって前記エンジンの始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項６】
請求項４に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動制御装置は、イグニッションスイッチのオン操作に応答して前記第１の始動装置と前記第２の始動装置の両方を作動させ、その両始動装置によって前記エンジンの始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項７】
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記第１の始動装置と前記第２の始動装置の何方か一方または両方を作動させて前記エンジンの始動を制御する始動制御装置を有し、
この始動制御装置は、エンジン負荷が軽いか重いかを判定し、エンジン負荷が軽い場合には、前記第１の始動装置を作動させて前記エンジンの始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項８】
請求項７に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動制御装置は、エンジン負荷が重い場合に、前記第２の始動装置を作動させて前記エンジンの始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項９】
請求項７に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動制御装置は、エンジン負荷が重い場合に、前記第１の始動装置と前記第２の始動装置の両方を作動させて前記エンジンの始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記第１の始動装置と前記第２の始動装置は、前記エンジンを挟んで前記出力軸の径方向両側に分かれて配置されていることを特徴とするエンジン始動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常時噛合い式スタータと電磁押し込み式スタータとを有するエンジン始動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用エンジンの始動装置として、いわゆる電磁押し込み式スタータが良く知られている。この電磁押し込み式スタータは、エンジン始動時に電磁スイッチの電磁力を利用してピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせ、エンジン始動後にピニオンギヤをリングギヤから離脱させる方式である。この電磁押し込み式スタータでは、リングギヤの回転中にピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み合わせようとしても、リングギヤが回転しているため、確実にピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることが困難である。また、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うことができた場合でも、噛み合い時に大きな異音が発生する。
【０００３】
これに対し、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに直接または中間ギヤ等を介して常時噛み合わせた常時噛合い式スタータが公知である（特許文献１参照）。
この常時噛合い式スタータでは、エンジン駆動後、ピニオンギヤがリングギヤから離脱することなく、常時噛み合っているので、エンジンが完全に停止する前、つまり、リングギヤが回転中であっても、スタータを駆動してエンジンを再始動させることが可能である。また、エンジン始動時にギヤの噛み合い音が発生しないため、電磁押し込み式スタータと比較して、静音性の点でも優れている。
【０００４】
ところで、近年、環境問題や省エネルギの観点から、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動制御システム（エコランシステムと呼ぶ）が開発されている。このエコランシステムは、例えば、交差点や渋滞等で車両が一旦停止した時にエンジンを自動停止（アイドルストップと呼ぶ）させ、その後、所定の発進操作に応答してエンジンを自動的に再始動させる技術であり、多くの車両に搭載されている。このエコランシステムの方式としては、特許文献２に記載された電動発電機（ＭＧ）、あるいは特許文献３に記載されたベルト式スタータ等を利用する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３２４４４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１４５４９３号公報
【特許文献３】特開２００３−３２８９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、エコランシステムの方式として、電動発電機を利用する場合は、体格の大きな電動発電機を搭載するスペースを確保する必要があるため、それが可能な特定車種に限られる。また、体格の大きな電動発電機を搭載することは、車両全体の質量を増加させることになり、通常走行等の燃費悪化につながる。さらに、電動発電機が非常に高価であるという問題もある。
【０００６】
一方、エコランシステムの方式として、ベルト式スタータを利用する場合は、ベルト式スタータでクランクプーリを回転駆動させるため、必然的にエンジンのプーリ側にベルト式スタータを搭載する必要がある。しかし、エンジンのプーリ側には、発電機等の補機類が密集していることに加え、近年、車両システムの多様化、エンジンの小型、軽量化が進む中、あらゆる車両やエンジンにおいて、プーリ側の限られたスペースにベルト式スタータを搭載することは困難な場合が多い。また、ベルト式スタータを利用するために、プーリレイアウトの変更が必要となる場合もある。
【０００７】
ところで、エコランシステムに用いられる始動装置には、アイドルストップ後の再始動時に、ユーザに違和感を与えることなく、短時間でエンジンを再始動させる早期始動性が要求される。この要求に応えるためには、再始動時のエンジン負荷トルクに対し、始動装置を最大出力近傍で使用できる様に、ギヤ比やプーリ比を設定することが始動装置の大型化を避けることに繋がる。しかしながら、アイドルストップ後の再始動時におけるエンジン負荷トルクに対し、始動装置を最大出力近傍で使用できる様に、ギヤ比やプーリ比を設定すると、低温時などエンジンの負荷トルクが大きくなった場合に、エンジンを始動できなくなる問題が発生する。
【０００８】
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、エンジン負荷が軽い時の迅速且つ静粛な始動性と、エンジン負荷が重い時の始動性とを両立させると共に、始動装置の搭載自由度を高め、低コスト化を達成できるエンジン始動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（請求項１の発明）
本発明は、エンジンの出力軸に設けられる被駆動ギヤと、この被駆動ギヤを回転駆動してエンジンを始動させる第１の始動装置および第２の始動装置とを有するエンジン始動システムであって、第１の始動装置は、被駆動ギヤに直接または中間ギヤを介して常に噛み合っている第１の駆動ギヤと、この第１の駆動ギヤを回転駆動する第１のモータとを有する常時噛合い式スタータであり、第２の始動装置は、被駆動ギヤと噛み合い可能な第２の駆動ギヤと、この第２の駆動ギヤを回転駆動する第２のモータとを有し、電磁力を利用して第２の駆動ギヤを被駆動ギヤに噛み合わせる電磁押し込み式スタータであり、第１のモータから被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が、第２のモータから被駆動ギヤまでの間に設定される減速比より小さいことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、エンジン負荷の大小に応じて第１の始動装置と第２の始動装置を使い分けることができる。例えば、アイドルストップ後の再始動時の様にエンジン負荷が軽い場合は、減速比の小さい第１の始動装置を使用し、低温時等のエンジン負荷が重い場合は、減速比の大きい第２の始動装置を使用することにより、第１の始動装置と第２の始動装置とを、それぞれの最大出力近傍で使用することが可能である。
また、第１の始動装置は、第１の駆動ギヤがエンジン側の被駆動ギヤに直接または中間ギヤを介して常に噛み合っている常時噛合い式スタータであるため、例えば、アイドルストップ後の再始動を第１の始動装置によって実施する場合に、エンジンが完全に停止する前、つまり、被駆動ギヤが回転中であっても、第１の始動装置を駆動して再始動することが可能であり、アイドルストップ後の再始動を迅速に行うことができる。また、第１の駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。
【００１１】
一方、第２の始動装置は、エンジン始動時に第２の駆動ギヤがエンジン側の被駆動ギヤに噛み合い、エンジン始動後に第２の駆動ギヤが被駆動ギヤから離れるため、第１の始動装置によってエンジンを始動する際の負荷になることはない。また、第２の始動装置は、使用頻度の少ない低温時等のエンジン負荷が重い場合に使用されるため、第２の駆動ギヤが被駆動ギヤに常時噛み合っている必要はなく、エンジン始動後に第２の駆動ギヤが被駆動ギヤから離れる電磁押し込み式スタータを用いることができる。
更に、本発明の常時噛合い式スタータおよび電磁押し込み式スタータは、電動発電機と比較して体格が小さく、安価である。また、エンジンの出力軸上の任意の位置に被駆動ギヤを設けることにより、搭載位置を比較的自由に選定できる点で電動発電機やベルト式スタータよりも優れている。
【００１２】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したエンジン始動システムにおいて、第１のモータから被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が１５〜３０であり、第２のモータから被駆動ギヤまでの間に設定される減速比が３５以上であることを特徴とする。
例えば、アイドルストップ後の再始動時には、第１の始動装置の内部減速比×被駆動ギヤの歯数／第１の駆動ギヤの歯数を１５〜３０に設定することで、第１の始動装置を最大出力近傍で使用できるので、第１の始動装置の体格をアップさせることなく、再始動時の始動性を向上できる。
また、低温時等のエンジン負荷が重い場合には、第２の始動装置の内部減速比×被駆動ギヤの歯数／第２の駆動ギヤの歯数を３５以上に設定することで、第２の始動装置を最大出力近傍で使用できるので、第２の始動装置の体格をアップさせることなく、低温時等での始動性を向上できる。
【００１３】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、第１の始動装置は、第１のモータと第１の駆動ギヤとの間に動力の伝達を断続できるクラッチを有し、このクラッチは、第１のモータに発生する駆動トルクを第１の駆動ギヤに伝達すると共に、出力側の回転数が入力側の回転数を上回ると空転する一方向クラッチであることを特徴とする。
第１の始動装置がクラッチを有していない場合は、第２の始動装置によってエンジンを始動する際に、常時噛合い式スタータである第１の始動装置が負荷として働くため、見かけ上、エンジン負荷が増大することになる。これにより、低温時等の始動性を確保するためには、第２の始動装置の出力アップが必要となり、結果的に第２の始動装置の体格が大きくなり、コストアップに繋がるため、好ましくない。
【００１４】
これに対し、本発明では、第１の始動装置がクラッチを有しているので、第２の始動装置によってエンジンを始動する際に、クラッチが空転する、つまり第１の駆動ギヤと第１のモータとの間でクラッチが切り離されるため、第１の始動装置が負荷として働くことはない。その結果、低温時等の始動性を確保するために、第２の始動装置の出力を増大させる必要はなく、第２の始動装置の体格アップ及びコストアップを回避できる。
【００１５】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、停車時にエンジンを自動停止させると共に、その後、所定の発進操作に応答してエンジンの再始動を自動制御する始動制御装置を有し、この始動制御装置は、所定の発進操作に応答して第１の始動装置を作動させ、その第１の始動装置によってエンジンの再始動を実施することを特徴とする。
エコランシステムを搭載する車両では、アイドルストップを実施しない車両と比較した場合にエンジンの始動回数が多くなる。ここで、第２の始動装置は、エンジンを始動する際に、第２の駆動ギヤをエンジン側の被駆動ギヤに噛み合わせる必要があるため、アイドルストップ後の再始動を迅速に行うことが困難であるだけでなく、第２の駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合い音が発生するため、静音性の点でも不利である。
【００１６】
これに対し、第１の始動装置は、第１の駆動ギヤがエンジン側の被駆動ギヤに直接または中間ギヤを介して常に噛み合っている常時噛合い式スタータであるため、エンジンが完全に停止する前、つまり、被駆動ギヤが回転中であっても、第１の始動装置を駆動して再始動することが可能であり、アイドルストップ後の再始動を迅速に行うことができる。また、第１の駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。
【００１７】
（請求項５の発明）
請求項４に記載したエンジン始動システムにおいて、始動制御装置は、イグニッションスイッチのオン操作に応答して第２の始動装置を作動させ、その第２の始動装置によってエンジンの始動を行うことを特徴とする。
エコランシステムを搭載する車両では、アイドルストップの回数が多くなる程、必然的に再始動の回数も多くなるが、イグニッションスイッチのオン操作によってエンジンを始動させる回数は、アイドルストップを実施しない車両と同じであり、通常は最初の１回だけである。また、イグニッションスイッチのオン操作によるエンジン始動では、アイドルストップ後の再始動時の様に迅速な始動性が要求されることもないため、第２の始動装置である電磁押し込み式スタータを使用することができる。
【００１８】
（請求項６の発明）
請求項４に記載したエンジン始動システムにおいて、始動制御装置は、イグニッションスイッチのオン操作に応答して第１の始動装置と第２の始動装置の両方を作動させ、その両始動装置によってエンジンの始動を行うことを特徴とする。
この場合、第２の始動装置によるエンジン始動を第１の始動装置によってアシストできるので、イグニッションスイッチのオン操作によるエンジン始動性の向上、および第２の始動装置の小型、軽量化が可能である。
【００１９】
（請求項７の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、第１の始動装置と第２の始動装置の何方か一方または両方を作動させてエンジンの始動を制御する始動制御装置を有し、この始動制御装置は、エンジン負荷が軽いか重いかを判定し、エンジン負荷が軽い場合には、第１の始動装置を作動させてエンジンの始動を行うことを特徴とする。
エンジン負荷が軽い場合は、減速比の小さい第１の始動装置を使用することにより、第１の始動装置を最大出力近傍で使用することが可能である。
【００２０】
（請求項８の発明）
請求項７に記載したエンジン始動システムにおいて、始動制御装置は、エンジン負荷が重い場合に、第２の始動装置を作動させてエンジンの始動を行うことを特徴とする。
エンジン負荷が重い場合は、減速比の大きい第２の始動装置を使用することにより、第２の始動装置を最大出力近傍で使用することが可能である。
【００２１】
（請求項９の発明）
請求項７に記載したエンジン始動システムにおいて、始動制御装置は、エンジン負荷が重い場合に、第１の始動装置と第２の始動装置の両方を作動させてエンジンの始動を行うことを特徴とする。
この場合、第２の始動装置によるエンジン始動を第１の始動装置によってアシストできるので、低温時等のエンジン負荷が重い場合のエンジン始動性の向上、および第２の始動装置の小型、軽量化が可能である。
【００２２】
（請求項１０の発明）
請求項１〜９に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、第１の始動装置と第２の始動装置は、エンジンを挟んで出力軸の径方向両側に分かれて配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、２つの始動装置をエンジンに対してバランス良く配置できるので、エンジンを安定させることができ、エンジン振動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１はエンジン始動システムの全体構成図である。
実施例１に示すエンジン始動システムは、エンジン１を始動するための第１のスタータ２と第２のスタータ３、および両スタータ２、３への通電を制御する始動制御装置（以下ＥＣＵ４と呼ぶ）を備える。
第１のスタータ２（本発明の常時噛合い式スタータ）は、エンジン１の出力軸５に設けられたリングギヤ６（本発明の被駆動ギヤ）に常時噛み合うピニオンギヤ７と、このピニオンギヤ７を回転駆動するモータ８と、このモータ８とピニオンギヤ７との間に設けられる減速装置９及びクラッチ１０と、モータ８の通電回路に設けられるリレー１１等より構成される。
【００２５】
モータ８は、例えば、周知の直流電動機であり、ＥＣＵ４によってリレー１１が閉制御されると、バッテリ１２からモータ８に通電され、界磁により発生する電磁力の作用で電機子に回転力を発生する。
減速装置９は、例えば、遊星ギヤ式減速装置であり、モータ８とクラッチ１０との間に設けられている。
クラッチ１０は、減速装置９とピニオンギヤ７との間に設けられ、減速装置９の出力をピニオンギヤ７に伝達すると共に、エンジン１の回転によって出力側の回転数が入力側の回転数を上回ると、空転してトルクの伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。
【００２６】
第２のスタータ３（本発明の電磁押し込み式スタータ）は、リングギヤ６に噛み合い可能なピニオンギヤ１３と、このピニオンギヤ１３を回転駆動するモータ１４と、このモータ１４とピニオンギヤ１３との間に設けられる減速装置１５及びクラッチ１６と、モータ１４の通電回路に接続されるメイン接点（図示せず）を開閉操作すると共に、シフトレバー１７を介してクラッチ１６とピニオンギヤ１３を軸方向に移動させる働きを有する電磁スイッチ１８等より構成される。
モータ１４は、第１のスタータ２のモータ８と同様に、直流電動機であり、電磁スイッチ１８によってメイン接点が閉操作されると、電機子に回転力を発生する。
【００２７】
減速装置１５は、例えば、遊星ギヤ式減速装置であり、モータ１４とクラッチ１６との間に設けられている。
クラッチ１６は、減速装置１５とピニオンギヤ１３との間に設けられ、減速装置１５の出力をピニオンギヤ１３に伝達すると共に、エンジン１の回転によって出力側の回転数が入力側の回転数を上回ると、空転してトルクの伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。
電磁スイッチ１８は、バッテリ１２から通電されて電磁石を形成する励磁コイル（図示せず）と、電磁石に吸引されて移動するプランジャ（図示せず）とを備え、このプランジャが吸引されて移動することでメイン接点を閉操作すると共に、プランジャの動きがシフトレバー１７を介してクラッチ１６に伝達される。
【００２８】
上記の第１のスタータ２と第２のスタータ３は、両者の総減速比が異なり、モータ８からリングギヤ６までの総減速比が、モータ１４からリングギヤ６までの総減速比より小さく設定されている。すなわち、第１のスタータ２は、エンジン負荷が軽い時（例えば、アイドルストップ後の再始動時等）に最大出力を発生する様に、モータ８からリングギヤ６までの総減速比が設定されている。具体的には、減速装置９の減速比×リングギヤ６の歯数／ピニオンギヤ７の歯数によって算出される総減速比が１５〜３０に設定されている。  一方、第２のスタータ３は、エンジン負荷が重い時（例えば、低温始動時等）に最大出力を発生する様に、モータ１４からリングギヤ６までの総減速比が設定されている。具体的には、減速装置１５の減速比×リングギヤ６の歯数／ピニオンギヤ１３の歯数によって算出される総減速比が３５以上に設定されている。
【００２９】
ＥＣＵ４は、第１のスタータ２または第２のスタータ３、あるいは両スタータ２、３を駆動してエンジン始動を制御する。具体的には、エンジン負荷が軽い時、例えば、停車時にエンジン１を自動停止させるアイドルストップの後、エンジン１を再始動させる場合には、第１のスタータ２を駆動してエンジン１を始動させる。また、エンジン負荷が重い時、例えば、エンジンフリクションが大きい低温時（例えば氷点下）、あるいは摺動抵抗が増加する高温時（例えば油温８０度以上）でのエンジン始動には、第２のスタータ３を駆動してエンジン１を始動させる。なお、ＥＣＵ４は、エンジン１の冷却水温あるいは油温を検出する温度センサ（図示せず）より検出信号を入力し、そのセンサ情報（冷却水温あるいは油温）を基に、エンジン負荷の大小を判定することができる。
【００３０】
次に、エンジン始動システムの作動を説明する。
ａ）エンジン負荷が軽い場合
ＥＣＵ４は、第１のスタータ２を駆動してエンジン１を始動させる。
第１のスタータ２は、ＥＣＵ４によってリレー１１が閉制御され、バッテリ１２からモータ８に通電されることで、モータ８に回転力が発生し、その回転力がピニオンギヤ７に伝達されて、エンジン１のリングギヤ６を回転駆動する。
この時、第２のスタータ３は、ピニオンギヤ１３がリングギヤ６から離脱している（噛み合っていない）ため、第１のスタータ２を駆動してエンジン１を始動する際に、第２のスタータ３が負荷として働くことはない。
【００３１】
ｂ）エンジン負荷が重い場合
ＥＣＵ４は、第２のスタータ３を駆動してエンジン１を始動させる。
第２のスタータ３は、ＥＣＵ４によって電磁スイッチ１８の励磁コイルに通電されると、プランジャが電磁石に吸引されて移動することにより、シフトレバー１７を介してピニオンギヤ１３が反モータ方向（リングギヤ６側）へ押し出される。また、プランジャの移動によってモータ１４のメイン接点が閉じることで、バッテリ１２からモータ１４に通電されて、モータ１４に回転力が発生する。その結果、ピニオンギヤ１３がリングギヤ６に噛み合い、モータ１４の回転力がピニオンギヤ１３に伝達されて、エンジン１のリングギヤ６を回転駆動する。
【００３２】
この時、第１のスタータ２は、ピニオンギヤ７がリングギヤ６に常時噛み合っているため、エンジン１の出力軸５が第２のスタータ３に駆動されて回転すると、第１のスタータ２のピニオンギヤ７も回転する。しかし、第１のスタータ２には、ピニオンギヤ７と減速装置９との間にクラッチ１０が設けられているため、ピニオンギヤ７が回転しても、クラッチ１０が空転することにより、ピニオンギヤ７の回転がクラッチ１０の入力側（減速装置９およびモータ８）に伝達されることはない。従って、第１のスタータ２は、第２のスタータ３によるエンジン始動時にクラッチ１０の空転トルク分が負荷として作用するだけであり、始動性を悪化させる大きな要因にはならない。
【００３３】
（実施例１の効果）
実施例１に記載したエンジン始動システムは、第１のスタータ２と第２のスタータ３とを有し、第１のスタータ２のモータ８からリングギヤ６までの総減速比の方が、第２のスタータ３のモータ１４からリングギヤ６までの総減速比より小さく設定されている。これにより、エンジン負荷の大小に応じて、第１のスタータ２と第２のスタータ３とを使い分けることができる。すなわち、アイドルストップ後の再始動時の様に、エンジン負荷が軽い場合には、「第１のスタータ２の内部減速比（減速装置９の減速比）×リングギヤ６の歯数／ピニオンギヤ７の歯数」を１５〜３０に設定することで、第１のスタータ２を最大出力近傍で使用できるので、第１のスタータ２を体格アップすることなく、始動性を向上できる。
【００３４】
一方、低温時や高温時等のエンジン負荷が重い場合には、「第２のスタータ３の内部減速比（減速装置１５の減速比）×リングギヤ６の歯数／ピニオンギヤ１３の歯数」を３５以上に設定することで、第２のスタータ３を最大出力近傍で使用できるので、第２のスタータ３を体格アップすることなく、始動性を向上できる。
また、第１のスタータ２は、ピニオンギヤ７がリングギヤ６に常時噛み合っているため、アイドルストップ後の再始動を第１のスタータ２によって実施する場合に、エンジン１が完全に停止する前、つまり、リングギヤ６が回転中であっても、第１のスタータ２を駆動して再始動することが可能である。これにより、アイドルストップ後の再始動を短時間に行うことができ、例えば、交差点の右折時等において迅速な発進に対応できるので、安全性が向上する。更に、ピニオンギヤ７とリングギヤ６との噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。
【００３５】
また、第１のスタータ２および第２のスタータ３は、減速装置を持たない電動発電機と比較して体格が小さく、安価である。更に、既存のリングギヤ６以外に限らず、エンジン１の出力軸５上の任意の位置に被駆動ギヤを設けることにより、第１のスタータ２および第２のスタータ３の搭載位置を比較的自由に選定できる点でも電動発電機やベルト式スタータよりも優れている。
なお、実施例１では、エンジン負荷が重い場合に、第２のスタータ３を駆動してエンジン１を始動する一例を記載したが、第１のスタータ２と第２のスタータ３の両方を駆動してエンジン始動を行うこともできる。この場合、第２のスタータ３によるエンジン始動を第１のスタータ２によってアシストできるので、エンジン負荷が重い場合の始動性向上、および第２のスタータ３の小型、軽量化が可能である。
【実施例２】
【００３６】
実施例１では、エンジン負荷の大小に応じて第１のスタータ２と第２のスタータ３とを使い分ける例を記載したが、この実施例２では、アイドルストップ後の再始動を第１のスタータ２で行い、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン操作によるエンジン始動を第２のスタータ３で行うものとする。即ち、アイドルストップ後の再始動時には、エンジン負荷が軽い状態であると判断できるので、センサ情報を基にエンジン負荷を判定する必要はなく、ＥＣＵ４は、アイドルストップ後の発進操作に応答して第１のスタータ２を駆動する。
一方、イグニッションスイッチのオン操作によってエンジン１を始動する場合は、エンジン負荷の大小に係わり無く、つまり、エンジン負荷が軽い状態であっても、ＥＣＵ４は、イグニッションスイッチのオン操作に応答して第２のスタータ３を駆動する。
【００３７】
第１実施例にも記載した様に、第１のスタータ２は、ピニオンギヤ７がリングギヤ６に常時噛み合っているため、アイドルストップ後の再始動を迅速に行うことができ、且つピニオンギヤ７とリングギヤ６との噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。また、イグニッションスイッチのオン操作によるエンジン始動は、通常最初の１回だけであり、アイドルストップ後の再始動時の様に迅速な始動性が要求されることもないため、減速比の大きい第２のスタータ３（電磁押し込み式スタータ）を使用することで、確実にエンジン始動を行うができる。なお、イグニッションスイッチをオン操作してエンジン１を始動する場合は、第１のスタータ２と第２のスタータ３の両方を使用することもできる。
【実施例３】
【００３８】
図２はエンジン始動システムの軸方向正面図である。
この実施例３に示すエンジン始動システムは、図２に示す様に、第１のスタータ２（ピニオンギヤ７）と第２のスタータ３（ピニオンギヤ１３）が、エンジン１を挟んで出力軸５の径方向両側（図示左右両側）に分かれて配置されている。
この場合、第１のスタータ２と第２のスタータ３をエンジン１に対してバランス良く配置できるので、エンジン１に不必要な負荷が加わることがなく、エンジン１を安定させることができるので、エンジン振動を抑制できる効果がある。
なお、図２では、出力軸５の中心を通る中心線Ａ−Ａに対して、第１のスタータ２と第２のスタータ３とが線対称の位置に配置されているが、この配置に限定されるものではなく、エンジン１を挟んで中心線Ａ−Ａの両側（図示左右両側）に分かれて配置されていれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】エンジン始動システムの全体構成図である（実施例１、２）。
【図２】エンジン始動システムの軸方向正面図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジン
２  第１のスタータ（第１の始動装置、常時噛合い式スタータ）
３  第２のスタータ（第２の始動装置、電磁押し込み式スタータ）
４  ＥＣＵ（始動制御装置）
５  出力軸
６  リングギヤ（被駆動ギヤ）
７  ピニオンギヤ（第１の駆動ギヤ）
８  モータ（第１のモータ）
１０  第１のモータのクラッチ
１３  ピニオンギヤ（第２の駆動ギヤ）
１４  モータ（第２のモータ）
【図１】
2006348868.tif 000003
【図２】
2006348868.tif 000004