(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１）のクランク軸（１ａ）に連結されて回転力を発生することで前記クランク軸を駆動できる第１の始動機（２）と、
ソレノイド（ＳＬ）が発生する電磁力によってピニオン（９）を前記エンジンのリングギヤ（１０）に向けて押し出す機能を有する第２の始動機（３）とを備え、
前記エンジンをクランキングする際に最初の圧縮上死点を乗り越すのに必要なトルクを初回乗り越しトルクと呼び、
前記エンジンの始動要求が発生した時に、前記第１の始動機が前記クランク軸を前記初回乗り越しトルクより小さいトルクで回転させ、前記第２の始動機が前記ピニオンを前記リングギヤに向けて押し出し、
前記第１始動機が与える、初回乗り越しトルクより小さいトルクにより前記リングギヤが回転することで前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合う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、
前記第１の始動機は、電源周波数に応じて回転数を可変する交流機であり、前記交流機に印加する周波数を可変するインバータ（５）を有し、
このインバータは、バッテリ（６）に接続される複数のスイッチング素子（５ａ）と、これらのスイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御回路（５ｂ）とを有し、前記バッテリの直流を交流に変換して周波数を変えることにより前記第１の始動機の回転数を制御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２に記載したエンジン始動装置において、
前記インバータは、前記エンジンの始動要求に応答して前記第１の始動機の動作タイミングと前記第２の始動機の動作タイミングとを制御する機能を有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１または２に記載したエンジン始動装置において、
前記エンジンの始動要求に応答して前記第１の始動機の動作タイミングと前記第２の始動機の動作タイミングとを制御する制御装置（１５）を有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４に記載したエンジン始動装置において、
前記制御装置は、前記第１の始動機の回転数または前記回転数に相関する物理量に基づいて前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合ったか否かを判定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４に記載したエンジン始動装置において、
前記制御装置は、前記ソレノイドに通電された後、一定時間経過した時点で前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合ったと判定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２に記載したエンジン始動装置において、
前記エンジンの始動要求に応答して前記第１の始動機の動作タイミングと前記第２の始動機の動作タイミングとを制御する制御装置（１５）を有し、
前記制御装置は、前記インバータが前記第１の始動機の動作制御のために管理している物理量に基づいて前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合ったか否かを判定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４〜７のいずれか一項に記載したエンジン始動装置において、
前記第２の始動機は、前記ピニオンを回転駆動するモータ（７）を有し、
前記制御装置は、前記第１の始動機が前記クランク軸を回転できない状態を検出した時に、前記ソレノイドが発生する電磁力を大きくして前記ピニオンを前記エンジンのリングギヤに向けて押し出すことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項９】
請求項４〜７のいずれか一項に記載したエンジン始動装置において、
前記第２の始動機は、前記ピニオンを回転駆動するモータ（７）を有し、
前記第１の始動機が正常に動作できる動作温度の下限値が設定され、
前記制御装置は、前記第１の始動機の温度に関し、前記動作温度の下限値より低い温度を検出した時に、前記ソレノイドが発生する電磁力を大きくして前記ピニオンを前記エンジンのリングギヤに向けて押し出すことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載したエンジン始動装置において、
前記ソレノイドのコイル巻き数が少ない状態で通電する第１の通電ライン（Ｌ１）と、
前記ソレノイドのコイル巻き数が多い状態で通電する第２の通電ライン（Ｌ２）と、
前記第１の通電ラインと前記第２の通電ラインのどちらか一方を選択的に切り替える切替スイッチ（１８、１９）とを有し、
前記制御装置は、前記切替スイッチの動作を制御して前記第１の通電ラインから前記第２の通電ラインへ切り替えることで前記ソレノイドが発生する電磁力を大きくすることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１１】
請求項８または９に記載したエンジン始動装置において、
前記ソレノイドの通電ライン（Ｌ）に設けられる半導体スイッチ（２０）を有し、
前記制御装置は、前記半導体スイッチのオンオフ動作をＰＷＭ制御して前記ソレノイドが発生する電磁力を大きくすることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか一項に記載したエンジン始動装置において、
前記第２の始動機は、前記モータの通電経路に設けられるメイン接点（１４）を開閉して前記モータへの通電をオンオフする機能と、前記ピニオンを前記リングギヤに向けて押し出す機能とを独立して制御できるタンデムソレノイドスタータであ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、回転力を発生する二つの始動機によってエンジンの始動を行うエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両が交差点等で一時停止した際にエンジンを自動的に停止させるアイドリングストップが知られている。エンジンが停止した状態から運転者が発進操作（例えば、ブレーキペダルから足を離す動作）を行うと、スタータが作動してエンジンを再始動させることができる。アイドリングストップからスタータによりエンジンを迅速に再始動させる方法として特許文献1が公知である。
特許文献１には、エンジンが停止した状態で電磁スイッチのソレノイドに通電してピニオンを押し出す予備過程を行い、その後、発進時にモータを回転させてピニオンをリングギヤに噛み合わせることでエンジンの再始動を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２３２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献1のエンジン始動方法では、予備過程で押し出されたピニオンがリングギヤに当接した後、モータを回転させてピニオンをリングギヤに噛み合わせる際に、電磁スイッチに内蔵されるドライブスプリングの反力が利用される。すなわち、ピニオンがリングギヤに当接した後、モータの回転を受けてピニオンがリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転すると、それまでに蓄えられたドライブスプリングの反力によりピニオンが押し込まれてリングギヤとの噛み合いが成立する。このため、ソレノイドが発生する電磁力は、ピニオンがリングギヤに当接した状態でドライブスプリングを圧縮できるだけの強さを有している。このため、ピニオンを押し出す力が大きくなり、予備過程で押し出されたピニオンがリングギヤに当接する際に生じる当接音が大きくなる。
【０００５】
また、モータに回転駆動されるピニオンのイナーシャが小さいため、モータの回転を受けてピニオンがリングギヤに噛み合う時の回転速度が高くなる。言い換えると、ピニオンとリングギヤとの相対回転数差が大きいため、ピニオンがリングギヤに噛み合う時の衝撃が大きくなり、噛み合い時に生じる噛み合い音も大きくなる。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、ピニオンがリングギヤに当接する際に生じる当接音およびピニオンとリングギヤとの噛み合い時に生じる噛み合い音を低減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】
【０００６】
請求項１に係る本発明のエンジン始動装置は、エンジンのクランク軸に連結されて回転力を発生することで前記クランク軸を駆動できる第１の始動機と、ソレノイドが発生する電磁力によってピニオンを前記エンジンのリングギヤに向けて押し出す機能を有する第２の始動機とを備え、前記エンジンをクランキングする際に最初の圧縮上死点を乗り越すのに必要なトルクを初回乗り越しトルクと呼び、前記エンジンの始動要求が発生した時に、前記第１の始動機が前記クランク軸を前記初回乗り越しトルクより小さいトルクで回転させ、前記第２の始動機が前記ピニオンを前記リングギヤに向けて押し出し、前記第１始動機が与える、初回乗り越しトルクより小さいトルクにより前記リングギヤが回転することで前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合うことを特徴とする。
【０００７】
本発明のエンジン始動装置は、エンジンの始動要求が発生した時に、第１の始動機によりクランク軸を回転させ、第２の始動機によりピニオンを押し出すことでピニオンをリングギヤに噛み合わせることができる。第１の始動機は、エンジンの初回乗り越しトルクより小さいトルクによってクランク軸を回転させるので、第１の始動機がクランク軸を回転させてもエンジンが自立回転することはない。言い換えると、第１の始動機は、エンジンが自立回転しない程度の低速度でクランク軸を回転させるので、特許文献１に記載されたエンジン始動方法と比較してピニオンがリングギヤに噛み合う時の相対回転数差を小さくできる。これにより、ピニオンがリングギヤに噛み合う時の衝撃が小さくなるため、噛み合い音を小さくできる。なお、第１の始動機と第２の始動機は、どちらを先に作動させても良い。つまり、第１の始動機を第２の始動機より先に作動させる、あるいは第２の始動機を第１の始動機より先に作動させることもできる。
【０００８】
第２の始動機によって押し出されたピニオンがリングギヤに当接すると、リングギヤがピニオンと噛み合い可能な位置まで回転することでピニオンとリングギヤとの噛み合いが成立する。この場合、従来スタータに用いられるドライブスプリングの反力でピニオンを押し込む必要はないので、仮に第２の始動機がドライブスプリングを有する構成であっても、そのドライブスプリングが実質機能しないようにできる。もしくは、第２の始動機からドライブスプリングを廃止することも可能である。これにより、第２の始動機は、ピニオンがリングギヤに当接した後、ドライブスプリングを圧縮する必要がないので、従来スタータと比較してソレノイドが発生する電磁力を小さくできる。その結果、ピニオンを押し出す力が小さくなるため、ピニオンがリングギヤに当接する際に生じる当接音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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に係るエンジン始動装置の動作説明図である。
【図３】実施例１に係る第１の始動機のインバータ構成図である。
【図４】実施例２に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図５】実施例２の動作手順を示す第１のフローチャートである。
【図６】実施例２の動作手順を示す第２のフローチャートである。
【図７】実施例３に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図８】実施例３の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例３に係るエンジン始動装置の他の構成図である。
【図１０】実施例４に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図１１】実施例４の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例５に係るエンジン始動装置の構成図である。
【図１３】実施例５に係るエンジン始動装置の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
〔実施例１〕
実施例１のエンジン始動装置は、図1に示すように、回転力を発生してエンジン１の始動を行う第１の始動機２と第２の始動機３を備える。
第１の始動機２は、例えば、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータであり、ロータ軸２ａとエンジン１のクランク軸１ａとが互いのプーリ（図示せず）に掛け渡されるベルト４を介して連結される。電動機として働くモータジェネレータは、インバータ５（図３参照）よりステータ巻線２ｂに三相交流が印加されて回転磁界を発生し、その回転磁界にロータ（図示せず）が吸引されて回転する。
インバータ５は、図３に示すように、バッテリ６に接続される複数のスイッチング素子５ａと、スイッチング素子５ａのオンオフ動作を制御する制御回路５ｂとを有し、バッテリ６の直流を交流に変換して周波数を変えることにより第１の始動機２の回転数を任意に制御できる。
【００１２】
第２の始動機３は、回転力を発生するモータ７と、このモータ７に駆動される出力軸８と、この出力軸８の軸上を移動可能に配置されるピニオン９と、このピニオン９をエンジン１のリングギヤ１０に向けて押し出すピニオン押出機構等より構成される。リングギヤ１０は、クランク軸１ａに取り付けられるＡＴ車のドライブプレートまたはＭＴ車のフライホイールの外周に設けられる。
ピニオン押出機構は、ソレノイドＳＬを内蔵する電磁スイッチ１１によって構成される。電磁スイッチ１１は、ソレノイドＳＬが発生する電磁力によりプランジャ１２を駆動し、このプランジャ１２に連結されるレバー１３を介してピニオン９を押し出すと共に、モータ回路に設けられるメイン接点１４を開閉してモータ電流をオンオフする働きを有する。
【００１３】
〔実施例１の作用および効果〕
実施例１のエンジン始動装置は、二つの始動機（第１の始動機２と第２の始動機３）によってエンジン１の始動を行う。すなわち、エンジン１の始動要求が発生して第１の始動機２及び第２の始動機３に対し駆動指令が出力されると、第１の始動機２がクランク軸１ａを回転させ、第２の始動機３がソレノイドＳＬの電磁力によりピニオン９を押し出してリングギヤ１０に噛み合わせる。この時、第１の始動機２は、エンジン１が最初の圧縮上死点を乗り越すのに必要な初回乗り越しトルクより小さいトルクでクランク軸１ａを回転させる。第２の始動機３は、図２に示すように、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合った状態でメイン接点１４を閉成する。言い換えると、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合うまでの間、メイン接点１４が閉成することはない。
【００１４】
第１の始動機２がクランク軸１ａを回転させてリングギヤ１０を回すので、ピニオン９をリングギヤ１０に噛み合わせる過程で第２の始動機３のモータ回転力を利用する必要はない。つまり、ソレノイドＳＬの電磁力によって押し出されたピニオン９がリングギヤ１０に当接した場合、モータ７によってピニオン９を回転させなくても、リングギヤ１０が回転することでピニオン９とリングギヤ１０との噛み合いが成立する。
ここで、第１の始動機２のロータ軸２ａに掛かる慣性モーメントは、第２の始動機３の出力軸８に掛かる慣性モーメントより大きいので、モータ７によりピニオン９を回転させる従来スタータと比較してピニオン９とリングギヤ１０との相対回転数差を小さくできる。その結果、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合う時の衝撃が低減されて噛み合い音を小さくできる。
【００１５】
また、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合うまではモータ７によってピニオン９を回す必要がないので、ピニオン９がリングギヤ１０に当接した後、メイン接点１４を閉成するためにドライブスプリング（図示せず）を圧縮する必要はない。すなわち、ドライブスプリングの反力でピニオン９を押し込む必要はないので、ドライブスプリングを実質機能しないようにできる。もしくは、第２の始動機３からドライブスプリングを廃止することも可能である。これにより、ソレノイドＳＬが発生する電磁力を小さくできるので、ピニオン９を押し出す力が小さくなってピニオン９がリングギヤ１０に当接する際に生じる当接音を低減できる。また、リングギヤ１０に噛み合ったピニオン９は、出力軸８に設けられるストッパ（図示せず）に当接することで軸方向の移動が規制されるが、ピニオン９を押し出す力が小さいので、ピニオン９がストッパに当接する時に生じるストッパ当接音も低減できる。
さらに、第１の始動機２は、エンジン１の初回乗り越しトルクより小さいトルクでクランク軸１ａを回転させるので、第１の始動機２の体格を小さくすることが可能である。
【００１６】
以下、本発明に係る他の実施例について説明する。
なお、実施例１と共通する部品および構成を示すものは、実施例１と同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。
〔実施例２〕
実施例２では、エンジン１の始動要求により第１の始動機２及び第２の始動機３が動作を開始してピニオン９がリングギヤ１０に噛み合うまでの流れを図５に示すフローチャートに沿って説明する。第１の始動機２及び第２の始動機３の動作タイミングは、制御装置であるＥＣＵ１５（図４参照）によって制御される。
【００１７】
ＥＣＵ１５は、アイドリングストップが実行された後、所定の再始動条件が成立してエンジン１の始動要求が発生すると、第１の始動機２及び第２の始動機３に対し駆動指令を出力する。なお、所定の再始動条件とは、例えば、運転者がブレーキペダルを緩める、シフトレバーをＮレンジからＤレンジに入れる等の動作が行われた時に成立する。
下記のステップＳ１〜Ｓ１０は、図５に示すフローチャートの各ステップに付したＳ１〜Ｓ１０に該当する。
ステップＳ１…クランク軸１ａの回転が停止している、つまりエンジン回転数＝０であることを確認してステップＳ２へ進む。
ステップＳ２…エンジン１の始動要求が発生したか否かを判定する。始動要求が発生した時（判定結果ＹＥＳ）にステップＳ３へ進む。
【００１８】
ステップＳ３…第１の始動機２に対する駆動指令を出力する。
ステップＳ４…第１の始動機２が動作を開始する。この時、第１の始動機２は、エンジン１が最初の圧縮上死点を乗り越すのに必要な初回乗り越しトルクより小さいトルクでクランク軸１ａを回転させる。
ステップＳ５…第１の始動機２に発生する回転力がクランク軸１ａに伝達されてリングギヤ１０が回転する。
ステップＳ６…第２の始動機３に対する駆動指令を出力する。
ステップＳ７…電磁スイッチ１１のソレノイドＳＬに通電される。
ステップＳ８…ソレノイドＳＬが発生する電磁力によりレバー１３が駆動されてピニオン９が押し出される。
【００１９】
ステップＳ９…ピニオン９とリングギヤ１０との噛み合い判定を行う。具体的には、ソレノイドＳＬに通電された後、一定時間経過したか否かを判定する。あるいは、インバータ５が第１の始動機２の動作制御のために管理している物理量に基づいて噛み合い判定を行う。第１の始動機２の動作制御のために管理している物理量とは、例えば、第１の始動機２に印加される電流または電圧、第１の始動機２が発生するトルク（電流より換算可能）、第１の始動機２の回転数、電流値に相関する第１の始動機２の温度などである。
【００２０】
ステップＳ１０…ソレノイドＳＬに通電後、一定時間経過した時点でピニオン９とリングギヤ１０との噛み合いが完了したと判定する。あるいは、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合うと、第１の始動機２のロータ軸２ａに掛かる慣性モーメントが増大して前記物理量に変化が生じるため、その物理量の変化が検出された時に噛み合いが完了したと判定する。物理量の変化とは、電流値の上昇、電圧値の低下、トルク値の上昇、回転数の低下、温度の上昇などである。
【００２１】
なお、図５に示すフローチャートでは、ＥＣＵ１５からの駆動指令を受けて第１の始動機２の方が第２の始動機３より先に動作を開始するが、図６のフローチャートに示すように、第２の始動機３の方が第１の始動機２より先に動作を開始しても良い。つまり、図５のフローチャートのステップＳ６〜Ｓ８が図６のフローチャートのステップＳ３〜Ｓ５へ移り、同様に、図５のフローチャートのステップＳ３〜Ｓ５が図６のフローチャートのステップＳ６〜Ｓ８へ移る。
また、ＥＣＵ１５は、第１の始動機２に対する駆動指令と、第２の始動機３に対する駆動指令とを同一タイミングで出力することもできる。
上記のように、第１の始動機２と第２の始動機３の動作タイミングを一つのＥＣＵ１５が制御するので、エンジン１の始動要求に応答して速やかにピニオン９をリングギヤ１０に噛み合わせることができる。
【００２２】
〔実施例３〕
実施例３のエンジン始動装置は、バッテリ６からソレノイドＳＬに通電する二系統の通電ラインを有し、その通電ラインを切り替えることでソレノイドＳＬが発生する電磁力を可変する一例である。
ソレノイドＳＬは、図７に示すように、直列に接続される第１コイル１６と第２コイル１７とを有する。ソレノイドＳＬへの通電ラインは、第１コイル１６のみ通電する第１の通電ラインＬ１と、第１コイル１６と第２コイル１７の両方に通電する第２の通電ラインＬ２とが設けられる。
第１の通電ラインＬ１と第２の通電ラインＬ２には、それぞれ電磁石によって接点を開閉する機械式スイッチが設けられ、ＥＣＵ１５より出力される制御信号によって電磁石のオンオフ状態が制御される。以下、第１の通電ラインＬ１に設けられる機械式スイッチを通常始動用スイッチ１８と呼び、第２の通電ラインＬ２に設けられる機械式スイッチを低温始動用スイッチ１９と呼ぶ。
【００２３】
以下、実施例３の動作手順を図８に示すフローチャートを基に説明する。
ステップＳ１…クランク軸１ａの回転が停止している、つまりエンジン回転数＝０であることを確認してステップＳ２へ進む。
ステップＳ２…エンジン１の始動要求が発生したか否かを判定する。始動要求が発生した時（判定結果ＹＥＳ）にステップＳ３へ進む。
ステップＳ３…第１の始動機２が実質的に動作できない低温状態であるか否かを判定する。第１の始動機２が実質的に動作できない低温状態とは、第１の始動機２が正常に動作できる動作温度の下限値より低い温度状態を言う。判定結果がＮＯ（第１の始動機２が正常に動作できる温度）の場合はステップＳ４へ進み、判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ５へ進む。
【００２４】
ステップＳ４…通常始動用スイッチ１８をオン制御してステップＳ６へ進む。
ステップＳ５…低温始動用スイッチ１９をオン制御してステップＳ９へ進む。
ステップＳ６…第１の始動機２に対する駆動指令を出力する。
ステップＳ７…第１の始動機２が動作を開始する。
ステップＳ８…第１の始動機２に発生する回転力がクランク軸１ａに伝達されてリングギヤ１０が回転する。
ステップＳ９…第２の始動機３に対する駆動指令を出力する。
【００２５】
ステップＳ１０…電磁スイッチ１１のソレノイドＳＬに通電される。
ステップＳ１１…ソレノイドＳＬが発生する電磁力によりレバー１３が駆動されて、ピニオン９がリングギヤ１０に向けて押し出される。
ステップＳ１２…ピニオン９とリングギヤ１０との噛み合い判定を行う（実施例１と同じ）。
ステップＳ１３…ピニオン９とリングギヤ１０との噛み合いが完了する（実施例１と同じ）。
【００２６】
この実施例３では、通常始動用スイッチ１８をオンすると、ソレノイドＳＬの第１コイル１６のみ通電されるため、ソレノイドＳＬが発生する電磁力を小さくできる。また、低温始動用スイッチ１９をオンすると、ソレノイドＳＬの第１コイル１６と第２コイル１７の両方に直列に通電されるため、ソレノイドＳＬが発生する電磁力を大きくできる。従って、第１の始動機２が正常に動作できない低温状態の時は、低温始動用スイッチ１９をオンしてソレノイドＳＬが発生する電磁力を大きくすることにより、第２の始動機３のみでピニオン９をリングギヤ１０に噛み合わせることができる。
ここで、低温始動用スイッチ１９をオンした状態で生じるソレノイドＳＬの電磁力は、ピニオン９がリングギヤ１０に当接した後、ドライブスプリングを圧縮しながらプランジャ１２を吸引してメイン接点１４を閉成できるだけの強さを有する。これにより、第１の始動機２がクランク軸１ａを回転できなくても、ピニオン９がモータ７に駆動されてリングギヤ１０と噛み合い可能な位置まで回転することでリングギヤ１０に噛み合うことができる。
【００２７】
なお、第１の始動機２が低温状態で実質的に動作できない場合とは、第１の始動機２が故障して動作できないのではなく、低温状態で正常に動作できなくなっているに過ぎない。これに対し、第１の始動機２が故障を含む何らかの不具合により動作できない場合も考えられる。そこで、低温状態であるか否かを判定する代わりに、例えば、第１の始動機２に対する駆動指令が出力されたにも係わらず、第１の始動機２が動作しない、あるいはクランク軸１ａが回転しないことを検出した時に低温始動用スイッチ１９をオンすることも有効である。この場合、第１の始動機２が低温状態で実質的に動作できない場合だけでなく、故障を含む何らかの不具合により動作できない場合にも対応できるので、信頼性の向上に寄与する。
実施例３の通常始動用スイッチ１８および低温始動用スイッチ１９は、図７に示す機械式スイッチに替えて、図９に示す半導体スイッチを用いることもできる。
【００２８】
〔実施例４〕
実施例４は、図１０に示すように、ソレノイドＳＬの通電ラインＬに半導体スイッチ２０を設け、その半導体スイッチ２０のオンオフ動作をＰＷＭ制御することでソレノイドＳＬが発生する電磁力を可変する一例である。
実施例４の動作手順を図１１に示すフローチャートを基に説明する。
ステップＳ１〜Ｓ３は実施例３と同じである。
ステップＳ４…半導体スイッチ２０を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を小さくする。
ステップＳ５…半導体スイッチ２０を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を大きくする。
ステップＳ６〜Ｓ１３は実施例３と同じである。
【００２９】
半導体スイッチ２０を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を小さくしてソレノイドＳＬへの通電量を低減することにより、ソレノイドＳＬが発生する電磁力を小さくできる。一方、ＰＷＭ信号のデューティ比を大きくしてソレノイドＳＬへの通電量を増大することにより、ソレノイドＳＬが発生する電磁力を大きくできる。よって、第１の始動機２が正常に動作できない低温状態の時は、ＰＷＭ信号のデューティ比を大きくしてソレノイドＳＬが発生する電磁力を大きくすることにより、第２の始動機３のみでピニオン９をリングギヤ１０に噛み合わせることができる。
また、低温状態であるか否かを判定する代わりに、第１の始動機２に対する駆動指令が出力されたにも係わらず、第１の始動機２が動作しない、あるいはクランク軸１ａが回転しないことを検出した時にＰＷＭ信号のデューティ比を大きくすることも有効である。
【００３０】
〔実施例５〕
実施例５に示すエンジン始動装置は、第２の始動機３をタンデムソレノイドスタータとする一例である。
タンデムソレノイドスタータは、図１２に示すように、ピニオン９を押し出すためのソレノイドＳＬ１と、メイン接点１４を開閉するためのソレノイドＳＬ２とを有し、図１３に示すＥＣＵ１５によって両ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２の動作を独立に制御できる。
ＥＣＵ１５は、エンジン１の始動要求が発生すると、第１の始動機２とソレノイドＳＬ１に対し駆動指令を出力し、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合った後、ソレノイドＳＬ２に対し駆動指令を出力する。
【００３１】
ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合うまでの動作は、例えば、実施例１と同じである。すなわち、第１の始動機２がクランク軸１ａを回転させ、ソレノイドＳＬ１がピニオン９を押し出すことでピニオン９をリングギヤ１０に噛み合わせることができる。これにより、実施例１と同様に、ピニオン９とリングギヤ１０との相対回転数差を小さくできるので、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合う時の噛み合い音を小さくできる。また、ピニオン９を押し出すソレノイドＳＬ１の電磁力を小さくできるので、ピニオン９がリングギヤ１０に当接する際に生じる当接音及びストッパに当接する際に生じるストッパ当接音を低減できる。
【００３２】
さらに、両ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２の動作を独立に制御できるので、ピニオン９がリングギヤ１０に噛み合った後、第１の始動機２の動作を停止してソレノイドＳＬ２を駆動することにより、モータ７の回転力によってエンジン１をクランキングできる。この場合、第１の始動機２の動作を停止してソレノイドＳＬ２への駆動指令を出力する際に、その切替タイミングを時間ロスなく制御できる。
【００３３】
〔変形例〕
本発明のエンジン始動装置は、第１の始動機２に直流モータを使用する構成でも良い。
実施例２では、第１の始動機２の動作タイミングと第２の始動機３の動作タイミングとをＥＣＵ１５が制御しているが、両始動機２、３の動作タイミングをインバータ５によって管理することも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジン                              １ａクランク軸
２  第１の始動機                          ３  第２の始動機
５  インバータ                            ７  モータ
９  ピニオン                            １０  リングギヤ
１１  電磁スイッチ                        １５  ＥＣＵ（制御装置）
１８  通常始動用スイッチ（切替スイッチ）
１９  低温始動用スイッチ（切替スイッチ）
２０  半導体スイッチ                      ＳＬ  ソレノイド
Ｌ１  第１の通電ライン                    Ｌ２  第２の通電ライン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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