(57)【要約】【課題】スタータリレーの交換を適切に判定できるようにする。【解決手段】エンジン２を始動させるためのスタータ１０への電流の供給を制御するスタータリレー５０の交換を判定するスタータリレー交換判定装置１において、スタータ１０を始動して、スタータ１０によりエンジン２のクランクシャフト３が所定角度を超えて回転されたか否かを判定する動作確認部６１と、スタータリレー５０の劣化を示す累積劣化度を管理し、スタータ１０を始動してクランクシャフト３が所定角度を超えて回転されなかったと判定された場合における劣化度を、クランクシャフト３が所定角度を超えて回転されたと判定された場合における劣化度よりも高い劣化度として、累積劣化度に反映させる累積劣化度算出部６２と、累積劣化度が所定の閾値を超える場合に、スタータリレー５０の交換が必要であると判定する交換判定部６３と、を備えるようにする。【選択図】図１
2017218905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを始動させるためのスタータへの電流の供給を制御するスタータリレーの交換を判定するスタータリレー交換判定装置であって、
前記スタータを始動することにより、前記スタータにより前記エンジンのクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたか否かを判定するスタータ動作判定手段と、
前記スタータリレーの劣化を示す累積劣化度を管理し、前記スタータを始動して前記クランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定された場合における劣化度を、前記クランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定された場合における劣化度よりも高い劣化度として、前記累積劣化度に反映させる劣化度管理手段と、
前記累積劣化度が所定の閾値を超える場合に、前記スタータリレーの交換が必要であると判定する交換判定手段と、
を備えるスタータリレー交換判定装置。
【請求項２】
前記劣化度管理手段は、前記スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定された第１回数と、前記スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定された第２回数とを管理し、前記第２回数の１回に対する劣化度を前記第１回数の１回の劣化度よりも大きくして、前記累積劣化度を算出する
請求項１に記載のスタータリレー交換判定装置。
【請求項３】
前記交換判定手段により、前記スタータリレーの交換が必要であると判定された場合に、前記スタータリレーの交換が必要である旨の警告を出力する警告出力手段を更に備える
請求項１又は請求項２に記載のスタータリレー交換判定装置。
【請求項４】
前記スタータは、
ピニオンギヤを回転させる動力を発生するモータと、
バッテリと接続される第１固定接点と、
前記モータと接続されている第２固定接点と、
前記第１固定接点と前記第２固定接点との間を電気的に開閉可能な可動接点と、
一端が前記スタータリレーに接続され、他端が前記モータに接続され、前記スタータを始動させる際に前記スタータリレーから電流が供給されるコイルと、
一端に前記可動接点が取り付けられ、前記コイルによる磁界により、前記可動接点を前記第１固定接点と前記第２固定接点との間を電気的に閉じる方向に移動可能であるとともに、前記ピニオンギヤを前記エンジンのクランクシャフトに接続されたリングギヤと噛合う方向に移動可能であるプランジャと、を備える
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のスタータリレー交換判定装置。
【請求項５】
前記スタータは、
前記プランジャが、前記ピニオンギヤを前記リングギヤとの噛合いが開始される位置に移動させた状態においては、前記第１固定接点と前記第２固定接点とは、前記可動接点により電気的に接続されていない
請求項４に記載のスタータリレー交換判定装置。
【請求項６】
前記スタータリレーから前記スタータに供給される電流を測定する電流計を更に備え、
前記スタータ動作判定手段は、前記スタータリレーから前記スタータに供給される電流値が前記コイルを介して前記モータに供給される電流値を含んでいるか否かを判定し、
前記劣化度管理手段は、前記スタータを始動して前記クランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定され、且つ前記電流値に前記コイルを介して前記モータに供給される電流値を含んでいる場合における劣化度を、前記クランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定された場合における劣化度よりも高い劣化度として、前記累積劣化度に反映させる
請求項４又は請求項５に記載のスタータリレー交換判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動に用いるスタータに電流を供給させるスタータリレーの交換を判断するスタータリレー交換判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの始動に用いるスタータを動作させる際には、スタータリレーを用いてバッテリからの電力の供給を開始させている。
【０００３】
例えば、スタータ自体の劣化を判定する技術としては、ドライバの手動のエンジン始動時の負荷と、自動のエンジン始動時の負荷との違いを考慮して、スタータの劣化状況を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６５４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スタータのモータ等が劣化していない場合であっても、スタータリレーが劣化してしまい、スタータリレーの接点が溶着してしまうことがある。このような場合には、スタータに対して連続して電流が供給されてしまい、スタータの劣化を早めてしまう虞がある。
【０００６】
したがって、スタータリレーについても交換を判定できることが非常に重要となっている。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、スタータリレーの交換を適切に判定することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係るスタータリレー交換判定装置は、エンジンを始動させるためのスタータへの電流の供給を制御するスタータリレーの交換を判定するスタータリレー交換判定装置であって、スタータを始動して、スタータによりエンジンのクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたか否かを判定するスタータ動作判定手段と、スタータリレーの劣化を示す累積劣化度を管理し、スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定された場合における劣化度を、クランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定された場合における劣化度よりも高い劣化度として、累積劣化度に反映させる劣化度管理手段と、累積劣化度が所定の閾値を超える場合に、スタータリレーの交換が必要であると判定する交換判定手段と、を備える。
【０００９】
上記スタータリレー交換判定装置において、劣化度管理手段は、スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定された第１回数と、スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定された第２回数とを管理し、第２回数の１回に対する劣化度を第１回数の１回の劣化度よりも大きくして、累積劣化度を算出するようにしてもよい。
【００１０】
また、上記スタータリレー交換判定装置において、交換判定手段により、スタータリレーの交換が必要であると判定された場合に、スタータリレーの交換が必要である旨の警告を出力する警告出力手段を更に備えるようにしてもよい。
【００１１】
また、上記スタータリレー交換判定装置において、スタータは、ピニオンギヤを回転させる動力を発生するモータと、バッテリと接続される第１固定接点と、モータと接続されている第２固定接点と、第１固定接点と第２固定接点との間を電気的に開閉可能な可動接点と、一端がスタータリレーに接続され、他端がモータに接続され、スタータを始動させる際にスタータリレーから電流が供給されるコイルと、一端に可動接点が取り付けられ、コイルによる磁界により、可動接点を第１固定接点と第２固定接点との間を電気的に閉じる方向に移動可能であるとともに、ピニオンギヤをエンジンのクランクシャフトに接続されたリングギヤと噛合う方向に移動可能であるプランジャと、を備えるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記スタータリレー交換判定装置において、スタータは、プランジャが、ピニオンギヤをリングギヤとの噛合いが開始される位置に移動させた状態においては、第１固定接点と第２固定接点とは、可動接点により電気的に接続されていなくてもよい。
【００１３】
また、上記スタータリレー交換判定装置において、スタータリレーからスタータに供給される電流を測定する電流計を更に備え、スタータ動作判定手段は、スタータリレーからスタータに供給される電流を測定する電流計を更に備え、スタータ動作判定手段は、スタータリレーからスタータに供給される電流値がコイルを介してモータに供給される電流値を含んでいるか否かを判定し、劣化度管理手段は、スタータを始動してクランクシャフトが所定角度を超えて回転されなかったと判定され、且つ電流値にコイルを介してモータに供給される電流値を含んでいる場合における劣化度を、クランクシャフトが所定角度を超えて回転されたと判定されたにおける劣化度よりも高い劣化度として、累積劣化度に反映させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スタータリレーの交換を適切に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが開始される直前の状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが成功した状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータリレー交換判定処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置を示す模式的な構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータリレー交換判定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて、本発明のいくつかの実施形態に係るスタータリレー交換判定装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置を示す模式的な構成図である。
【００１８】
スタータリレー交換判定装置１は、エンジン２と、クランクシャフト３と、クランクシャフト３に一体回転可能に接続されたリングギヤ４と、直流電流を供給可能なバッテリ５と、キースイッチ６と、エンジン２のクランクシャフト３を回転させてエンジン２を始動させるためのスタータ１０と、スタータ１０を始動させるための電流の断接を行うスタータリレー５０と、ＥＣＵ（コントロールユニット）６０と、エンジン回転角センサ７１と、を備えている。
【００１９】
キースイッチ６は、スタータ１０を始動させる際にオン（スタータオン）に設定されるスイッチであり、例えば、運転者によりイグニッションキーがスタート位置まで回されることによりオン（スタータオン）となる。キースイッチ６がオンされると、バッテリ５から供給される電流がスタータリレー５０に供給される。なお、キースイッチ６に代えて、運転者により押下されるとオンとなるスタータ始動用のスイッチ（スタートスイッチ）を備えるようにしてもよい。
【００２０】
スタータリレー５０は、一端がキースイッチ６の一方の端子に接続され、他端が接地されているコイル５１と、バッテリ５と電線を介して接続されている固定接点５２と、スタータ１０の後述するＳ端子１２と接続されている固定接点５３と、固定接点５２及び固定接点５３と対向するように配置され、固定接点５２と固定接点５３との間を電気的に開閉可能な可動接点５４と、一端に可動接点５４が接続され、コイル５１の内周側に配置されるプランジャ５５とを備える。
【００２１】
スタータリレー５０では、キースイッチ６がオンに設定されて、バッテリ５からの電流がコイル５１の一端側に供給されると、コイル５１を電流が流れて、プランジャ５５を図面左方向に移動させようとする磁界が生成される。これにより、プランジャ５５が左方向に移動されると、プランジャ５５に接続された可動接点５４が、固定接点５２及び固定接点５３と接触して、固定接点５２と固定接点５３との間を電気的に接続する。この結果、バッテリ５からの電流が固定接点５２、可動接点５４、及び固定接点５３を介して、スタータ１０のＳ端子１２に供給されるようになる。
【００２２】
スタータ１０は、マグネットスイッチ２０と、回転駆動部３０とを備える。スタータ１０は、Ｂ端子１１と、Ｓ端子１２と、Ｍ端子１３とを備える。Ｂ端子１１は、バッテリ５と電線を介して接続される。Ｓ端子１２は、スタータリレー５０の固定接点５３と電線を介して接続される。Ｍ端子１３は、マグネットスイッチ２０と、回転駆動部３０とを電気的に接続する。
【００２３】
マグネットスイッチ２０は、Ｂ端子１１とＭ端子１３との間の電気的な断接を行うと共に、ピニオンギヤ３９を移動させる。マグネットスイッチ２０は、Ｂ端子１１と接続されている固定接点２１と、Ｍ端子１３と接続されている固定接点２２と、固定接点２１及び固定接点２２と対向するように配置され、固定接点２１及び固定接点２２との間を電気的に開閉可能な可動接点２６と、一端に可動接点２６が接続されると共に、他端に後述するシフトレバー２７の一端が接続され、所定方向に移動可能なプランジャ２３と、一端がＳ端子１２に接続されるとともに他端がＭ端子１３と接続され、プランジャ２３の外周側に巻回される吸引コイル２４と、一端がＳ端子１２に接続されるとともに他端が接地され、プランジャ２３の外周側に巻回される保持コイル２５と、を備えている。
【００２４】
吸引コイル２４は、Ｓ端子１２側からＭ端子１３側に電流が流れると、プランジャ２３を図面左側に移動させる磁界を発生させる方向に巻回されている。一方、保持コイル２５は、Ｓ端子１２側から電流が流れると、プランジャ２３を図面左側に移動させる磁界を発生させる方向に巻回されている。
【００２５】
マグネットスイッチ２０によると、Ｓ端子１２にスタータリレー５０から電流が供給されると、電流が吸引コイル２４と、保持コイル２５とに電流が流れ、それぞれのコイルにより、プランジャ２３を図面左方向に移動させる磁界が発生する。この結果、プランジャ２３が図面左側に移動されることとなる。
【００２６】
プランジャ２３が左側に移動されると、シフトレバー２７を介して後述するピニオンギヤ３９がリングギヤ４と噛合う方向に移動される。また、プランジャ２３が最も左側まで移動されると、プランジャ２３に接続された可動接点２６が、固定接点２１及び固定接点２２と接触して、固定接点２１と固定接点２２との間を電気的に接続する。この結果、バッテリ５からＢ端子１１に供給される電流が、固定接点２１、可動接点２６、及び固定接点２２を介して、Ｍ端子１３に供給されるようになる。
【００２７】
回転駆動部３０は、回転駆動力を出力するモータ３１と、モータ３１の出力軸３６の一端に一体回転可能に接続された出力ギヤ３７と、リングギヤ４と噛合い可能なピニオンギヤ３９と、一端にピニオンギヤ３９が一体回転可能に接続されるピニオン軸３８と、出力軸３６からピニオン軸３８への一方向への動力伝達が可能なワンウェイクラッチ４０と、一端がプランジャ２３に接続され、他端がピニオン軸３８のピニオンギヤ３９とは反対側の端部に対向して配置されているシフトレバー２７と、シフトレバー２７を時計回り方向に回転するように付勢するトーションスプリング２９と、を備えている。
【００２８】
シフトレバー２７は、中間部２８を支点として回動可能に接続されている。シフトレバー２７は、プランジャ２３が左側に移動すると、反時計回り方向に回動し、ピニオン軸３８を図面右側、すなわち、ピニオンギヤ３９がリングギヤ４と噛合う方向に押し出す。本実施形態のスタータ１０は、プランジャ２３に取り付けられた可動接点２６と、固定接点２１及び固定接点２２とが接していない位置にプランジャ２３がある場合に、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４との噛合いが開始される構成、所謂補助噛み構成となっている。
【００２９】
モータ３１は、例えば、直流直巻方式のモータであり、フィールドコイル３２と、ブラシ３４，３５と、アーマチュアコイル３３と、出力軸３６とを備える。フィールドコイル３２は、一端がＭ端子１３に接続され、他端がブラシ３４に接続されている。アーマチュアコイル３３は出力軸３６に取り付けられている。アーマチュアコイル３３は、ブラシ３４とブラシ３５とに電気的に接続されており、ブラシ３４から電流が供給される。ブラシ３５の一端は、接地されている。
【００３０】
モータ３１においては、Ｍ端子１３からフィールドコイル３２に電流が供給されると、フィールドコイル３２により、回転軸３６の周方向に、異なる複数の磁極が交互に形成される。また、フィールドコイル３２を流れた電流はブラシ３４を介してアーマチュアコイル３３に流れる。アーマチュアコイル３３では複数の磁極が形成されるので、アーマチュアコイル３３は、フィールドコイル３２により形成される磁極との関係に応じて所定の方向に出力軸３６とともに回転する。
【００３１】
ワンウェイクラッチ４０は、インナーレース４１と、インナーレース４１の外周側に形成されたアウターレース４２と、インナーレース４１とアウターレース４２との間に設けられたローラ４３とを備える。
【００３２】
インナーレース４１は、内周側において、ピニオン軸３８の外周と、例えばヘリカルスプライン嵌合している。ピニオン軸３８は、所定方向（図面左右方向）に移動可能となっているとともに、インナーレース４１からの回転駆動力が伝達可能となっている。
【００３３】
アウターレース４２は、外周に出力ギヤ３７と噛合うギヤが形成されている。したがって、出力ギヤ３７からの回転駆動力がアウターレース４２に伝達可能となっている。インナーレース４１とアウターレース４２との間には、ローラ４３を含む公知の構成物が設けられており、これら構成物により、アウターレース４２からインナーレース４１への一方向のみの駆動力の伝達が可能となっている。
【００３４】
エンジン回転角センサ７１は、エンジン２のクランクシャフト３の回転角及び回転数を検出し、検出結果をＥＣＵ６０に出力する。本実施形態では、エンジン回転角センサ７１による回転角や回転数により、スタータ１０のピニオンギヤ３９とリングギヤ４との噛合いが成功し、スタータ１０によりクランクシャフト３が回転されたことを把握することができる。
【００３５】
ＥＣＵ６０は、スタータリレー５０の交換の必要性を判断する装置であり、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、ＥＣＵ６０は、スタータ動作判定手段の一例としての動作確認部６１と、劣化度管理手段の一例としての累積劣化度算出部６２と、交換判定手段の一例としての交換判定部６３と、警告出力手段の一例としての警告処理部６４と、を一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ６０に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００３６】
動作確認部６１は、キースイッチ６がオン（例えば、イグニッションキーがスタート位置）とされてスタータ１０の始動が開始され、キースイッチ６がオフ（例えば、イグニッションキーがオン位置）とされてスタータ１０の始動が終了されるまでに、エンジン回転角センサ７１により検出されるクランクシャフト３の始動開始後の回転角が所定時間以内（例えば、５秒）に所定角度（例えば、０度）を超えたか否かを判定し、回転角が所定角度を超えている場合には、スタータ１０がクランクシャフト３を適切に回転させていることを示しているので、ＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶されている成功回数（第１回数）に１を加算する一方、回転角が所定角度を超えていない場合には、スタータ１０がクランクシャフト３を適切に回転させておらず、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４とが不噛合いになっている可能性が高いので、ＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶されている不噛合い発生回数（第２回数）に１を加算する。
【００３７】
累積劣化度算出部６２は、スタータリレー５０の劣化を示す累積劣化度、成功回数、不噛合い回数を管理しており、成功回数と、不噛合い回数とに基づいて、累積劣化度を算出する。本実施形態では、不噛合い回数の１回に対する劣化度を、成功回数の１回に対する劣化度よりも大きくしている。これは、不噛合いが発生した際におけるスタータリレー５０の劣化に与える影響の方が、成功した際におけるスタータリレー５０の劣化に与える影響よりも大きいからである。具体的には、累積劣化度算出部６２は、成功回数と、不噛合い回数にｋ（ｋ＞１）を乗算した値とを加算することにより累積劣化度を算出している。
【００３８】
交換判定部６３は、累積劣化度算出部６２により算出された累積劣化度が所定の閾値を超えているか否かを判定し、累積劣化度が所定の閾値を超えている場合には、スタータリレー５０の交換が必要であると判定し、判定結果を警告処理部６４に通知する。ここで、所定の閾値としては、スタータリレー５０の交換が必要であると考えられる場合における累積劣化度として想定される値であり、例えば、スタータリレー５０を用いた耐久試験を実行することにより推定することができる。
【００３９】
警告処理部６４は、交換判定部６３からスタータリレー５０の交換が必要であるとの判定結果を受けると、スタータリレー５０の交換が必要であることをＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶するとともに、スタータリレー５０の交換が必要であることを、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する。これにより、運転者は、スタータリレー５０を交換する必要があることを把握することができる。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態に係るスタータ１０の動作について説明する。
【００４１】
図２は本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが開始される直前の状態を示す図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータのピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが成功した状態を示す図である。なお、図２及び図３においては、配線、コイル等を、その部位に流れる電流が大きいほど太い線として表示している。
【００４２】
まず、スタータ１０の始動を開始して、ピニオンギヤと、リングギヤとの噛合いが開始される直前となるまでの各構成の動作について図２を参照して説明する。
【００４３】
運転者によりキースイッチ６がオンに設定された場合には、バッテリ５からの電流がスタータリレー５０のコイル５１に流れる。この結果、コイル５１による磁界により磁力を受けてプランジャ５５が図面左側に移動することとなり、可動接点５４が固定接点５２及び固定接点５３の間を閉状態とする（なお、この状態をスタータリレー５０の接点が閉状態ということとする）。
【００４４】
スタータリレー５０の接点が閉状態になると、バッテリ５からの電流が、固定接点５２、可動接点５４、及び固定接点５３を介してＳ端子１２に供給される。これにより、Ｓ端子１２に接続されている吸引コイル２４の一端及び保持コイル２５の一端に電流が供給される。吸引コイル２４においては、電流は、Ｍ端子１３側に流れる一方、保持コイル２５においては、電流は、接地側に流れる。この結果、吸引コイル２４及び保持コイル２５によりプランジャ２３を図面左側に移動させる磁界が生じる。
【００４５】
この磁界により、プランジャ２３は、図面左側に移動を開始する。これにより、プランジャ２３に接続されているシフトレバー２７が中間部２８を中心に反時計回り方向に回動し、ピニオン軸３８をピニオンギヤ３９がリングギヤ４に近づくように押し出す。これにより、ピニオンギヤ３９は、リングギヤ４と噛合う直前の位置に到達する。この際には、可動接点２６は、固定接点２１及び固定接点２２とは接触していない状態となっている。
【００４６】
この状態においては、吸引コイル２４を通ってＭ端子１３に流れた電流は、フィールドコイル３２、ブラシ３４、アーマチュアコイル３３、ブラシ３５を通って流れる。これにより、モータ３１のアーマチュアコイル３３、出力軸３６、及び出力ギヤ３７が回転を開始する。なお、この状態において、モータ３１が回転していれば、モータ３１に供給される電流は比較的小さい。
【００４７】
次に、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４とが噛合う直前の位置に到達した後のスタータ１０に関わる動作について説明する。
【００４８】
図２に示すように、ピニオンギヤ３９がリングギヤ４と噛合う直前の位置に到達した後には、更にプランジャ２３は、左方向に移動しようとし、その結果、ピニオンギヤ３９は、リングギヤ４と噛合う方向に更に押し出されることとなる。
【００４９】
ここで、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４との噛合いがうまく行われると、図３に示すように、プランジャ２３が最も左側まで移動され、プランジャ２３に接続された可動接点２６が固定接点２１及び固定接点２２と接触して、固定接点２１と固定接点２２との間を電気的に接続する。
【００５０】
この結果、Ｂ端子１１からＭ端子１３に流れる電流がモータ３１に供給されるようになり、Ｓ端子１２から吸引コイル２４を介してＭ端子１３へ電流が流れないようになる。これにより、モータ３１には、Ｂ端子１１を介してバッテリ５からの電流が供給され、モータ３１の回転駆動力がピニオンギヤ３９、リングギヤ４を介してエンジン２のクランクシャフト３に伝達され、エンジン２が始動されることとなる。
【００５１】
一方、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４とが適切に噛み合わない状態である不噛合いが発生してしまうと、例えば、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４との側面が引っ掛かってしまって、ピニオンギヤ３９が回転できなくなり、モータ３１が回転できなくなる。このため、モータ３１の回転駆動力をエンジン２のクランクシャフト３に伝達することができず、エンジン２を始動させることができない。
【００５２】
この場合には、モータ３１の負荷が上昇してしまって大きな電流が流れようとすることとなるが、図２に示すように固定接点２１，２２と可動接点２６とが接していない状態となっているので、図３に示す場合に比して、スタータリレー５０の固定接点５２、可動接点５４、及び固定接点５３を介してＳ端子１２に供給される電流が非常に大きくなってしまう。この状態で、キースイッチ６をオフにすると、スタータリレー５０の可動接点５４と、固定接点５２，５３との間にアークが発生し、接点を損傷させてしまい、接点間を溶着させてしまう虞がある。この場合において接点の劣化に与える影響は、不噛合いが発生していないときに、キースイッチ６をオフにする場合に比して大きい。
【００５３】
次に、本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定処理について説明する。
【００５４】
図４は、本発明の第１実施形態に係るスタータリレー交換判定装置によるスタータリレー交換判定処理のフローチャートである。
【００５５】
スタータリレー交換判定処理は、例えば、キースイッチ６においてイグニッションキーがオン位置となった後に実行が開始される。
【００５６】
動作確認部６１は、キースイッチ６がオン（スタータオン）になったか否か、すなわち、スタータ始動開始となったか否かを判定する（ステップＳ１１）。この結果、スタータ始動開始となっていない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、動作確認部６１は、ステップＳ１１を再び実行する。
【００５７】
一方、スタータ始動開始となった場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、動作確認部６１は、キースイッチ６がオフ（イグニッションキーがオン位置）になったか否か、すなわち、スタータ始動終了となったか否かを判定する（ステップＳ１２）。この結果、スタータ始動終了となっていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、動作確認部６１は、ステップＳ１２を再び実行する。
【００５８】
一方、スタータ始動終了となった場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、動作確認部６１は、エンジン回転角センサ７１により検出されていた、クランクシャフト３のスタータ始動時（スタータ始動開始からスタータ始動終了までの間）における回転角が所定角度（例えば、０度）を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５９】
この結果、スタータ始動時のクランクシャフト３の回転角が所定角度を超えている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、スタータ１０がクランクシャフト３を適切に回転させていることを示しているので、累積劣化度算出部６２は、ＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶されている成功回数に１を加算する（ステップＳ１４）一方、回転角が所定角度を超えていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、スタータ１０がクランクシャフト３を適切に回転させておらず、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４とが不噛合いになっている可能性が高いので、累積劣化度算出部６２は、ＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶されている不噛合い発生回数に１を加算する（ステップＳ１５）。
【００６０】
ステップＳ１４又はステップＳ１５を実行した後、累積劣化度算出部６３は、成功回数と、不噛合い発生回数とに基づいて、累積劣化度を算出する（ステップＳ１６）。
【００６１】
次いで、交換判定部６３は、算出された累積劣化度が所定の閾値を超えるか否かを判定し（ステップＳ１７）、累積劣化度が所定の閾値を超える場合（ステップ１７：ＹＥＳ）には、スタータリレー５０の交換が必要であると判定し、判定結果を警告処理部６４に通知し、通知を受けた警告処理部６４は、スタータリレー５０の交換が必要であることをＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶するとともに、スタータリレー５０の交換が必要であることを、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する（ステップＳ１８）。これにより、運転者は、スタータリレー５０を交換する必要があることを把握することができる。
【００６２】
一方、累積劣化度が所定の閾値を超えない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）には、交換判定部６３は、処理をステップＳ１１に進める。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係るスタータリレー交換判定装置１によると、累積劣化度算出部６２が、スタータリレー５０の劣化を示す累積劣化度を管理し、スタータ１０を始動してクランクシャフト３が所定角度を超えて回転されなかったと判定された場合における劣化度を、クランクシャフト３が所定角度を超えて回転されたと判定された場合における劣化度よりも高い劣化度として、累積劣化度に反映させ、交換判定部６３が、累積劣化度が所定の閾値を超える場合に、スタータリレー５０の交換が必要であると判定するようにしたために、スタータリレー５０の想定される実際の劣化に基づいて、適切にスタータリレーの５０の交換の必要性を判定することができる。
【００６４】
次に、第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置について説明する。
【００６５】
図５は、本発明の第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置を示す模式的な構成図である。
【００６６】
第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置１は、図１に示すスタータリレー交換判定装置において、固定接点５３とＳ端子１２との間に、電流計８０を備えると共に、動作確認部６１、総劣化算出部６２、交換判定部６３、及び警告処理部６４の処理の一部を変えるようにしたものである。
【００６７】
電流計８０は、固定端子５３とＳ端子１２との間を流れる電流の電流値を測定し、測定結果をＥＣＵ６０に出力する。
【００６８】
動作確認部６１、総劣化算出部６２、交換判定部６３、及び警告処理部６４による処理については、以下のフローチャートにおいて説明する。
【００６９】
図６は、本発明の第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置におけるスタータリレー交換判定処理のフローチャートである。なお、図３と同一の処理については、同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中心に説明する。
【００７０】
スタータ１０の始動時におけるクランクシャフト１３の回転角が所定角度を超えていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、スタータ１０がクランクシャフト３を適切に回転させていないことを示しているので、動作確認部６１は、電流計８０からの電流値を取得し、取得した電流値により原因を推定し、それに応じた処理を各部に実行させるようにする（ステップＳ１９）。
【００７１】
すなわち、電流計８０からの電流値が、吸引コイル２４を介して停止しているモータ３１に流れる電流（Ａ１）と、保持コイル２５に流れる電流（Ａ２）とを合わせた電流値に相当する場合（ステップＳ１９：Ａ１＋Ａ２）には、不噛合いが発生し、モータ３１の負荷が増加して、大電流が流れているので、累積劣化度算出部６２は、ＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶されている不噛合い発生回数に１を加算する（ステップＳ１５）。
【００７２】
また、電流計８０からの電流値が、保持コイル２５に流れる電流（Ａ２）に近い電流値に相当する場合（ステップＳ１９：Ａ２）には、不噛合いでは無く、モータ３１がピニオンギヤ３９を空回りさせている又はその他のスタータ１０の故障であると考えられるので、交換判定部６３は、スタータ１０の検査を行うことが必要であると判定し、判定結果を警告処理部６４に通知し、通知を受けた警告処理部６４は、スタータ１０の検査等が必要であることをＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶するとともに、スタータ１０の検査等が必要であることを、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する（ステップＳ２０）。これにより、運転者は、スタータ１０の検査等を交換する必要があることを把握することができる。
【００７３】
また、電流計８０からの電流値が、ゼロ（０）である場合（ステップＳ１９：０）には、スタータリレー５０から電流が供給されていないこと、すなわち、スタータリレー５０が開状態のままであること示しているので、交換判定部６３は、スタータリレー５０の交換が必要であると判定し、判定結果を警告処理部６４に通知し、通知を受けた警告処理部６４は、スタータリレー５０の交換が必要であることをＥＣＵ６０の図示しないメモリに記憶するとともに、スタータリレー５０の交換が必要であることを、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する（ステップＳ２１）。これにより、運転者は、スタータリレー５０を交換する必要があることを把握することができる。
【００７４】
以上説明したように、第２実施形態に係るスタータリレー交換判定装置１によると、スタータ１０を始動してクランクシャフト３が所定角度を超えて回転されなかったと判定された場合において、スタータリレー５０からスタータ１０への電流値に応じて原因を推測して処理を変えるようにしたので、状況に応じて適切な処理を行うことができる。例えば、不噛合いにより、スタータリレー５０に大電流が流れていることを適切に把握でき、スタータリレー５０に大電流が流れた回数を適切に数えることができ、スタータリレー５０の累積劣化度を精度よく求めることができる。
【００７５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、運転者の操作により、キースイッチ６をオンにしてスタータ１０の始動を開始させる場合に適用した例を示していたが、本発明はこれに限られず、例えば、ＥＣＵの制御信号によりスタータ１０への電流の供給を開始させてスタータ１０の始動を開始させる場合、又は、運転者の操作による場合及びＥＣＵの制御による場合の両方がある場合にも適用することができる。
【００７７】
また、上記実施形態では、スタータリレー５０をプランジャ５５がコイル５１の内周側に配置されたリレーとしていたが、本発明はこれに限られず、コイル内周側にプランジャが配置されていないリレーとしてもよく、要は、コイルに供給される電流に応じて、固定接点と可動接点との電気的な接続を制御することにより、Ｓ端子１２への電流の供給を制御できる構成であれば、任意の構成でよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  スタータリレー交換判定装置
２  エンジン
３  クランクシャフト
４  リングギヤ
５  バッテリ
６  キースイッチ
１０  スタータ
１１  Ｂ端子
１２  Ｓ端子
１３  Ｍ端子
２０  マグネットスイッチ
２１，２２  固定接点
２３  プランジャ
２４  吸引コイル
２５  保持コイル
２６  可動接点
２７  シフトレバー
２８  中間部
２９  トーションスプリング
３０  回転駆動部
３１  モータ
３２  フィールドコイル
３３  アーマチュアコイル
３４  ブラシ
３５  ブラシ
３６  出力軸
３７  出力ギヤ
３８  ピニオン軸
３９  ピニオンギヤ
４０  ワンウェイクラッチ
４１  インナーレース
４２  アウターレース
４３  ローラ
５０  スタータリレー
５１  コイル
５２，５３  固定接点
５４  可動接点
５５  プランジャ
６０  ＥＣＵ
６１  動作確認部
６２  累積劣化度算出部
６３  交換判定部
６４  警告処理部
７１  エンジン回転角センサ
８０  電流計
【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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