(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関の始動時の外部ノイズ等の影響により、始動用電動機の駆動と発電電動機の駆動との連動性が悪化することを抑制できる内燃機関の始動装置を提供する。【解決手段】始動用電動機３の駆動状態を表すスイッチ信号が、発電電動機４に入力され、発電電動機４は、入力されたスイッチ信号が、始動用電動機３が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生する内燃機関２の始動装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、
前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、
前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生する内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機の巻線に電力供給する場合にオン状態になる、前記始動用電動機が発生する電力供給状態信号であり、
前記スイッチ信号としての前記電力供給状態信号は、前記始動用電動機と前記発電電動機との間を接続する専用接続線を介して、前記始動用電動機から前記発電電動機に入力される請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記スイッチ信号は、前記内燃機関の制御装置を介して前記発電電動機に入力される請求項１又は２に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号であり、
前記スイッチ信号としての前記駆動指令信号は、前記駆動指令信号を前記始動用電動機に入力する駆動指令信号線から分岐した分岐信号線を介して、前記発電電動機に入力される請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項５】
前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから前記力行トルクを発生する請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項６】
前記発電電動機は、前記力行トルクを発生する際に、前記内燃機関の制御装置から伝達された前記内燃機関の制御情報に基づいて、前記力行トルクを変化させる請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項７】
前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置から伝達された前記内燃機関の回転速度が、予め設定された許可回転速度以上である場合に、前記力行トルクを発生する請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項８】
前記始動用電動機は、歯車噛み合い式の直流整流子電動機である請求項１から７のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項９】
前記発電電動機は、ベルト及びプーリ機構により前記内燃機関に連結される請求項１から８のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項１０】
前記発電電動機は、直結式の歯車機構により前記内燃機関に連結される請求項１から８のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項１１】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、１つのバッテリとされている請求項１から１０のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項１２】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、２つ以上のバッテリとされている請求項１から１０のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような内燃機関の始動装置について、下記の特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１の技術では、始動状態判定回路２０が、始動用電動機の駆動と発電電動機の駆動とを個別に判定し、始動用電動機の駆動指令信号Ｍ１と発電電動機の駆動信号Ｍ２とを個別の信号線で、始動用電動機又は発電電動機に伝達するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２８５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の始動時は、急激に内燃機関の状態が変化するため、良好な始動性を得るためには、始動用電動機の駆動と発電電動機の駆動とを正確に連動させる必要がある。しかしながら、始動用電動機の駆動時には、電圧変動が大きく、電磁ノイズの発生量が増加する。特許文献１の技術では、始動用電動機の駆動指令信号Ｍ１と発電電動機の駆動信号Ｍ２とが個別の信号とされているため、始動用電動機の駆動指令信号Ｍ１と発電電動機の駆動信号Ｍ２とに、異なる電磁ノイズ等の影響が生じるおそれがある。例えば、始動用電動機の駆動指令信号Ｍ１は電磁ノイズの影響が小さいため、指令通りに始動用電動機の駆動が開始されるが、発電電動機の駆動信号Ｍ２は電磁ノイズの影響が大きいため、指令に対して発電電動機の駆動が遅延する場合が生じる。そのため、始動用電動機の駆動と、発電電動機の駆動とを、正確に連動させることができず、内燃機関２の始動性が悪化するおそれがあった。
【０００５】
また、始動状態判定回路２０の処理遅延により、始動用電動機の駆動指令信号Ｍ１の発生時期と、発電電動機の駆動信号Ｍ２の発生時期とに、ずれが生じ、始動用電動機の駆動と発電電動機の駆動とを正確に連動させることができない場合があった。特に、始動用電動機の駆動時は、電圧変動が大きいため、始動状態判定回路２０の動作が不安定になり、処理遅延の影響が大きくなる場合がある。
【０００６】
そこで、内燃機関の始動時の外部ノイズ等の影響により、始動用電動機の駆動と発電電動機の駆動との連動性が悪化することを抑制できる内燃機関の始動装置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の始動装置は、内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の始動装置によれば、発電電動機に、始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が入力されるため、発電電動機は、スイッチ信号により始動用電動機の駆動状態を正確に検出することができる。また、発電電動機は、スイッチ信号がオン状態になった後、力行トルクを発生するように構成されている。従って、内燃機関の始動時の外部ノイズによる誤動作の影響を受け難くなっており、始動用電動機の駆動に正確に連動して、発電電動機を駆動することができる。よって、始動用電動機及び発電電動機の連動した駆動により、内燃機関の始動を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る内燃機関の始動装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態２に係る内燃機関の始動装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．実施の形態１
実施の形態１に係る内燃機関２の始動装置１（以下、単に始動装置１と称す）について図面を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る始動装置１の概略構成図である。始動装置１は、内燃機関２を駆動する始動用電動機３及び発電電動機４を備えている。本実施の形態では、始動用電動機３及び発電電動機４の電源は、１つのバッテリ６とされている。
【００１１】
＜始動用電動機３＞
本実施の形態では、始動用電動機３は、歯車噛み合い式の直流整流子電動機とされており、いわゆるスタータとされている。ロータには、巻線１５と整流子が設けられ、ステータには、永久磁石が設けられている。始動用電動機３の出力軸に設けられたピニオンギヤ２７は、内燃機関２のクランク軸２５と一体回転するフライホイールに設けられたリングギヤ２６に噛み合う。
【００１２】
始動用電動機３には、駆動指令信号線１０を介して、始動用電動機３に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号が入力される。駆動指令信号がオン状態になると、始動用電動機３は駆動力（力行トルク）を発生し、駆動指令信号がオフ状態になると、始動用電動機３は駆動力（力行トルク）を発生しない。
【００１３】
始動用電動機３は、バッテリ６から電動機（ロータ）の巻線１５への電力供給をオンオフする開閉スイッチ７を備えている。開閉スイッチ７は、バッテリ６から巻線１５への電力供給路を開閉する開閉接点８と、当該開閉接点８を開閉駆動する電磁コイル９と、を有している。開閉接点８の正側端子は、バッテリ６の正極に接続され、開閉接点８の負側端子は、電動機の巻線１５（整流子）に接続されている。電磁コイル９の負側端子は、グラウンドに接続され、電磁コイル９の正側端子は、駆動指令信号線１０に接続されている。
【００１４】
駆動指令信号線１０を伝達する駆動指令信号がオン状態（例えば、５ｖ）になると、電磁コイル９に電力が供給され、開閉接点８が閉路する（オンする）。駆動指令信号がオフ状態（例えば、０Ｖ）になると、電磁コイル９に電力が供給されず、開閉接点８が開路する（オフする）。
【００１５】
本実施の形態では、駆動指令信号線１０の他端は、内燃機関２の制御装置５に接続されており、内燃機関２の制御装置５が、駆動指令信号を生成するように構成されている。内燃機関２の制御装置５は、内燃機関２の始動条件が成立した場合に、駆動指令信号をオン状態にし、内燃機関２の始動条件が成立していない場合に、駆動指令信号をオフ状態にする。始動条件は、イグニッションスイッチがオンになった場合、アイドリングストップ後の再始動条件が成立した場合、ハイブリッド車両においてバッテリ６の充電量が低下する等した場合等に成立する。なお、駆動指令信号線１０の他端は、イグニッションスイッチに接続されてもよい。
【００１６】
電磁コイル９は、リンク機構を介して、ピニオンギヤ２７をリングギヤ２６側に押し出して、ピニオンギヤ２７をリングギヤ２６に噛み合わせる押し出し機構の電動アクチュエータとしても機能する。よって、電磁コイル９に電力が供給されると、ピニオンギヤ２７がリングギヤ２６に噛み合うと共に、始動用電動機３が駆動力（力行トルク）を発生し、始動用電動機３の駆動力が内燃機関２に伝達される。電磁コイル９への電力供給が停止すると、ピニオンギヤ２７のリングギヤ２６への噛み合いが解除されると共に、始動用電動機３が駆動力を発生しない状態となる。
【００１７】
始動用電動機３は、始動用電動機３の巻線１５に電力供給する場合にオン状態になる電力供給状態信号を発生する。本実施の形態では、始動用電動機３は、電力供給状態信号を発生する状態出力回路１１を備えている。状態出力回路１１は、開閉接点８の負側端子に接続されている。状態出力回路１１は、コンパレータ等からなるパルス信号生成回路とされており、開閉接点８が閉路状態になり、開閉接点８の負側端子の電圧が高くなると、オン状態（例えば５Ｖ）の電力供給状態信号を出力し、開閉接点８が開路状態になり、開閉接点８の負側端子の電圧が低くなるとオフ状態（例えば０Ｖ）の電力供給状態信号を出力する。なお、状態出力回路１１は、開閉接点８の負側端子の電圧に比例した電圧を出力する回路とされてもよい。
【００１８】
よって、電力供給状態信号がオン状態になると、始動用電動機３の巻線１５に電力が供給され、始動用電動機３が駆動力（力行トルク）を発生する状態となる。電力供給状態信号がオフ状態になると、始動用電動機３の巻線１５に電力が供給されておらず、始動用電動機３が駆動力（力行トルク）を発生しない状態となる。
【００１９】
本実施の形態では、始動用電動機３（状態出力回路１１）が発生する電力供給状態信号が、始動用電動機３の駆動状態を表すスイッチ信号とされている。そして、スイッチ信号としての電力供給状態信号は、始動用電動機３と発電電動機４との間を接続する専用接続線１２を介して、始動用電動機３から発電電動機４に入力されるように構成されている。
【００２０】
スイッチ信号とされる電力供給状態信号は、始動用電動機３の駆動状態となる始動用電動機３の巻線１５への電力供給状態を正確に表す信号である。また、スイッチ信号を伝達する信号線が、専用接続線１２とされているので、外部ノイズによる誤動作、内燃機関２の制御装置５の処理遅延の影響を受け難くなっている。従って、始動用電動機３の駆動状態を、発電電動機４に正確に入力することができる。
【００２１】
＜発電電動機４＞
発電電動機４は、発電機の機能及び電動機の機能の双方を有している。発電電動機４は、３相交流の同期機とされている。本実施の形態では、発電電動機４は、巻線界磁式の同期機とされており、ロータには、界磁巻線が設けられ、ステータには、３相巻線が設けられている。ロータの回転軸は、ベルト２８及びプーリ２９機構により内燃機関２のクランク軸２５に連結されている。
【００２２】
発電電動機４は、バッテリ６の直流電力と３相巻線の交流電力とを変換するインバータ２０と、インバータ２０を制御するモータ制御装置２１と、を備えている。また、発電電動機４は、ロータの回転角度を検出する回転センサ、界磁巻線に流れる電流を検出する電流センサ、電源電圧を検出する電圧センサ等の各種のセンサを備えており、各種のセンサの出力信号は、モータ制御装置２１に入力される。
【００２３】
インバータ２０は、バッテリ６の正極端子に接続される正極側のスイッチング素子（上アーム）と、バッテリ６の負極端子に接続される負極側のスイッチング素子（下アーム）と、が直列接続された直列回路（レッグ）を、３相各相の巻線に対応して３セット設けている。各スイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されている。また、インバータ２０は、バッテリ６から界磁巻線への電力供給をオンオフするスイッチング素子を設けている。各スイッチング素子には、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等が用いられる。
【００２４】
モータ制御装置２１は、インバータ２０が備えた各スイッチング素子をオンオフ制御して、発電電動機４に力行トルク又は回生トルクを出力させる。力行トルクを出力させる場合について説明する。本実施の形態では、モータ制御装置２１は、３相各相のスイッチング素子を電気角１８０度又は１２０度の間、オンにする矩形波通電制御を行う。また、モータ制御装置２１は、界磁巻線用のスイッチング素子をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によりオンオフする。そして、モータ制御装置２１は、目標力行トルク及び発電電動機４の回転速度に基づいて、ロータの磁極位置に対する矩形波の位相、及びＰＷＭ制御のオンデューティ比の一方又は双方を変化させる。
【００２５】
モータ制御装置２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置（コンピュータ）、演算処理装置とデータのやり取りする記憶装置、演算処理装置に外部の信号を入力する入力回路、演算処理装置から外部に信号を出力する出力回路、及び内燃機関２の制御装置５等の外部装置とデータ通信を行う通信装置等を備えている。入力回路は、各種のセンサの出力信号やスイッチ信号を演算処理装置に入力するＡ／Ｄ変換器等からなる。出力回路は、各スイッチング素子のゲート端子にオンオフ駆動信号を出力するゲート駆動回路等からなる。通信装置は、通信線１４を介してＣＡＮ（Controller Area Network）等に基づくデータ通信を行う。モータ制御装置２１の各制御は、演算処理装置が、記憶装置に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置、入力回路、出力回路、通信装置等のモータ制御装置２１の他のハードウェアと協働することにより実現される。
【００２６】
発電電動機４（モータ制御装置２１）は、入力されたスイッチ信号が、始動用電動機３が駆動力（力行トルク）を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生するように構成されている。
【００２７】
上記のように、発電電動機４は、スイッチ信号により始動用電動機３の駆動状態を正確に検出することができる。発電電動機４は、スイッチ信号がオン状態になった後、力行トルクを発生するように構成されている。そのため、始動用電動機３の駆動時の外部ノイズによる誤動作、内燃機関２の制御装置５の処理遅延の影響を受け難くなっており、始動用電動機３の駆動に正確に連動して、発電電動機４を駆動することができる。よって、始動用電動機３及び発電電動機４の連動した駆動により、内燃機関２の始動を良好に行うことができる。
【００２８】
本実施の形態では、発電電動機４は、スイッチ信号がオン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから力行トルクを発生するように構成されている。この構成によれば、発電電動機４への電力供給によって、発電電動機４の電力供給の開始直後に、バッテリ６の電圧降下量が大きくなることを防止し、始動用電動機３の駆動力の低下を抑制できる。待機時間は、例えば、０．１秒に設定される。
【００２９】
本実施の形態では、モータ制御装置２１は、通信線１４を介したデータ通信により内燃機関２の制御装置５から内燃機関２の制御情報を取得するように構成されている。モータ制御装置２１は、力行トルクを発生する際に、内燃機関２の制御装置５から伝達された内燃機関２の制御情報に基づいて、力行トルクを変化させるように構成されている。この構成によれば、内燃機関２の状態に応じた適切な力行トルクを出力させて、内燃機関２の始動を適切化することができる。
【００３０】
例えば、モータ制御装置２１は、内燃機関２の回転速度に応じて、力行トルクを変化させるように構成される。例えば、内燃機関２の回転速度が低いほど、力行トルクが大きくされる。また、モータ制御装置２１は、内燃機関２の水温に応じて、力行トルクを変化させるように構成される。例えば、内燃機関の水温が低いほど、力行トルクが大きくされる。
【００３１】
また、モータ制御装置２１は、スイッチ信号がオン状態になった後、内燃機関２の制御装置５から伝達された内燃機関２の回転速度が、予め設定された許可回転速度以上である場合に、力行トルクを発生するように構成されてもよい。この構成によれば、内燃機関２の回転速度が低い場合は、低回転速度時の力行トルクが大きい始動用電動機３の駆動力により、内燃機関２の回転速度を上昇させる。そして、内燃機関２の回転速度が高くなると、発電電動機４の駆動力により、力行トルクが低下した始動用電動機３をアシストし、回転速度の上昇を良好にすることができる。
【００３２】
モータ制御装置２１は、力行トルクを発生しない場合は、界磁巻線に通電しないように構成されている。そのため、界磁巻線の通電による電圧降下を防止でき、始動用電動機３の駆動力の低下を防止できる。
【００３３】
一方、始動用電動機３の駆動時の外部ノイズ、電圧降下の影響により、内燃機関２の制御装置５とデータ通信を正常に行えない場合がある。モータ制御装置２１は、スイッチ信号がオン状態になった後、内燃機関２の制御装置５とデータ通信を正常に行えない場合は、予め設定された計画に従って、力行トルクを変化させるように構成される。具体的には、モータ制御装置２１は、スイッチ信号がオン状態になった後の経過時間と、目標力行トルクとの関係が予め設定された計画データを用い、スイッチ信号がオン状態になった後の実際の経過時間に対応する目標力行トルクを算出する。
【００３４】
モータ制御装置２１は、スイッチ信号がオン状態になった後、内燃機関２の制御装置５とデータ通信を正常に行えない場合は、内燃機関２の回転速度と比例する発電電動機４の回転速度に基づいて、力行トルクを変化させるように構成されてもよい。また、モータ制御装置２１は、発電電動機４の回転速度が、予め設定された許可回転速度以上である場合に、力行トルクを発生するように構成されてもよい。
【００３５】
或いは、モータ制御装置２１は、初めから内燃機関２の制御装置５との通信により取得した内燃機関２の回転速度を用いずに、発電電動機４の回転速度に基づいて、力行トルクを変化させるように構成されてもよい。
【００３６】
２．実施の形態２
実施の形態２に係る始動装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。図２は、実施の形態２に係る始動装置１の概略構成図である。本実施の形態に係る始動装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、スイッチ信号とされる信号と、スイッチ信号を発電電動機４に伝達する信号線とが、実施の形態１と異なる。
【００３７】
本実施の形態では、スイッチ信号は、始動用電動機３に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号とされている。駆動指令信号は、駆動指令信号線１０を介して、始動用電動機３に入力される。実施の形態１と同様に、内燃機関２の制御装置５が、駆動指令信号を生成するように構成されており、駆動指令信号線１０は、内燃機関２の制御装置５と始動用電動機３との間を接続している。駆動指令信号は、駆動指令信号線１０を介して、内燃機関２の制御装置５から始動用電動機３に入力される。
【００３８】
本実施の形態では、スイッチ信号としての駆動指令信号は、駆動指令信号を始動用電動機３に入力する駆動指令信号線１０から分岐した分岐信号線１３を介して、発電電動機４に入力される。分岐信号線１３は、駆動指令信号線１０と発電電動機４との間を接続している。駆動指令信号は、駆動指令信号線１０及び分岐信号線１３を介して、内燃機関２の制御装置５から発電電動機４に入力される。
【００３９】
スイッチ信号とされる駆動指令信号は、始動用電動機３に対して駆動力の発生を指令する信号であるため、始動用電動機３の駆動状態を正確に表す信号である。また、駆動指令信号が、駆動指令信号線１０から分岐した分岐信号線１３を介して、発電電動機４に入力されているので、外部ノイズによる誤動作、内燃機関２の制御装置５の処理遅延の影響を受け難くなっている。従って、始動用電動機３の駆動状態を、発電電動機４に正確に入力することができる。
【００４０】
そのため、上記の実施の形態１と同様に、始動用電動機３の駆動に正確に連動させて、発電電動機４を駆動することができる。始動用電動機３及び発電電動機４の連動した駆動により、内燃機関２の始動を良好に行うことができる。
【００４１】
〔その他の実施の形態〕
最後に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００４２】
（１）上記の各実施の形態においては、始動用電動機３は、ピニオンギヤ２７をリングギヤ２６に押し出して、ピニオンギヤ２７をリングギヤ２６に噛み合わせる押し出し機構を備えており、電磁コイル９が押し出し機構を駆動する電動アクチュエータとして機能するように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、始動用電動機３は、ピニオンギヤ２７がリングギヤ２６に常時噛み合う機構とされ、始動用電動機３は、ピニオンギヤ２７と始動用電動機３の出力軸とを連結又は連結解除するクラッチ機構を備え、電磁コイル９がクラッチ機構を駆動する電動アクチュエータとして機能するように構成されてもよい。
【００４３】
（２）上記の各実施の形態においては、発電電動機４のロータの回転軸は、ベルト２８及びプーリ２９機構により内燃機関２のクランク軸２５に連結されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、発電電動機４のロータの回転軸は、直結式の歯車機構により内燃機関２のクランク軸２５に連結されてもよい。
【００４４】
（３）上記の各実施の形態においては、発電電動機４は、巻線界磁式の同期機とされている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、発電電動機４は、永久磁石式の同期機とされてもよい。この場合は、ロータには、永久磁石が設けられ、ステータには、３相巻線が設けられる。モータ制御装置２１は、発電電動機４が目標力行トルクを出力するように、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御により、インバータ２０のスイッチング素子をオンオフ制御するように構成される。
【００４５】
（４）上記の各実施の形態においては、始動用電動機３及び発電電動機４の電源は、１つのバッテリ６とされている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、始動用電動機３及び発電電動機４の電源は、２つ以上のバッテリとされていてもよい。例えば、定格電圧の異なる複数のバッテリが、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して接続されていてもよく、始動用電動機３及び発電電動機４は、それぞれ、任意のバッテリに接続されていてもよい。
【００４６】
（５）上記の実施の形態１においては、始動用電動機３が発生するスイッチ信号としての電力供給状態信号が、始動用電動機３と発電電動機４との間を接続する専用接続線１２を介して、始動用電動機３から発電電動機４に直接入力されるように構成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、始動用電動機３が発生するスイッチ信号としての電力供給状態信号が、内燃機関２の制御装置５を介して発電電動機４に入力されるように構成されてもよい。例えば、始動用電動機３が発生する電力供給状態信号が内燃機関２の制御装置５に入力される。そして、内燃機関２の制御装置５が、電力供給状態信号がオン状態であるかオフ状態であるかを判定し、ＣＡＮ等の通信線１４を介して、電力供給状態信号のオン状態又はオフ状態の情報を、発電電動機４に伝達するように構成されてもよい。
【００４７】
或いは、始動用電動機３が発生する電力供給状態信号が、内燃機関２の制御装置５に入力された後、制御装置５内で分岐され、分岐接続線を介して発電電動機４に入力されてもよい。
【００４８】
（６）上記の実施の形態２においては、分岐信号線１３が、内燃機関２の制御装置５の外部で駆動指令信号線１０から分岐している場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、分岐信号線１３が、内燃機関２の制御装置５の内部で駆動指令信号線１０から分岐してもよい。
【００４９】
或いは、内燃機関２の制御装置５は、駆動指令信号線１０に出力する駆動指令信号と同じ信号を、ＣＡＮ等の通信線１４又は専用信号線を介して、発電電動機４に伝達するように構成されてもよい。この場合であっても、内燃機関２の制御装置５は、駆動指令信号線１０に駆動指令信号を出力する場合は、同時に、通信線１４又は専用信号線に駆動指令信号を出力することができる。よって、始動用電動機３の駆動時の外部ノイズによる誤動作、内燃機関２の制御装置５の処理遅延の影響を受け難くなり、始動用電動機３及び発電電動機４を正確に連動させて駆動させることができる。
【００５０】
（７）上記の各実施の形態においては、装置間の信号伝達は、信号線を用いて行っている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、装置間の信号伝達は、一部又は全部について、無線通信により行われてもよい。
【００５１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
この発明は、内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  内燃機関の始動装置、２  内燃機関、３  始動用電動機、４  発電電動機、５  内燃機関の制御装置、６  バッテリ、７  開閉スイッチ、８  開閉接点、９  電磁コイル、１０  駆動指令信号線、１１  状態出力回路、１２  専用接続線、１３  分岐信号線、２０  インバータ、２１  モータ制御装置
【図１】
2017218947.tif 000003
【図２】
2017218947.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月26日(2017.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、
前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、
前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生し、
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機の巻線に電力供給する場合に前記オン状態になる、前記始動用電動機が発生する電力供給状態信号であって、当該電力供給状態信号は、前記始動用電動機と前記発電電動機との間を接続する専用接続線を介して、前記始動用電動機から前記発電電動機に入力される、或いは、
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号であって、当該駆動指令信号は、前記駆動指令信号を前記始動用電動機に入力する駆動指令信号線から分岐した分岐信号線を介して、前記発電電動機に入力され、
前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから前記力行トルクを発生する内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行える場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記内燃機関の制御装置から伝達された前記内燃機関の回転速度に基づいて、前記力行トルクを変化させ、
前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行えない場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記スイッチ信号がオン状態になった後の経過時間と目標力行トルクとの関係が予め設定された計画データを用い、実際の前記経過時間に基づいて前記目標力行トルクを算出し、前記力行トルクを変化させる請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記発電電動機は、前記力行トルクを発生する際に、前記発電電動機の回転速度に基づいて前記力行トルクを変化させる請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記始動用電動機は、歯車噛み合い式の直流整流子電動機である請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項５】
前記発電電動機は、ベルト及びプーリ機構により前記内燃機関に連結される請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項６】
前記発電電動機は、直結式の歯車機構により前記内燃機関に連結される請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項７】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、１つのバッテリとされている請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項８】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、２つ以上のバッテリとされている請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の始動装置は、内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生し、前記スイッチ信号は、前記始動用電動機の巻線に電力供給する場合に前記オン状態になる、前記始動用電動機が発生する電力供給状態信号であって、当該電力供給状態信号は、前記始動用電動機と前記発電電動機との間を接続する専用接続線を介して、前記始動用電動機から前記発電電動機に入力される、或いは、前記スイッチ信号は、前記始動用電動機に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号であって、当該駆動指令信号は、前記駆動指令信号を前記始動用電動機に入力する駆動指令信号線から分岐した分岐信号線を介して、前記発電電動機に入力され、前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから前記力行トルクを発生するものである。
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月6日(2017.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、
前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、
前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生し、
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機の巻線に電力供給する場合に前記オン状態になる、前記始動用電動機が発生する電力供給状態信号であって、当該電力供給状態信号は、前記始動用電動機と前記発電電動機との間を接続する専用接続線を介して、前記始動用電動機から前記発電電動機に入力される、或いは、
前記スイッチ信号は、前記始動用電動機に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号であって、当該駆動指令信号は、前記駆動指令信号を前記始動用電動機に入力する駆動指令信号線から分岐した分岐信号線を介して、前記発電電動機に入力され、
前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから前記力行トルクを発生し、
前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行える場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記内燃機関の制御装置から伝達された前記内燃機関の回転速度に基づいて、前記力行トルクを変化させ、
前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行えない場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記スイッチ信号がオン状態になった後の経過時間と目標力行トルクとの関係が予め設定された計画データを用い、実際の前記経過時間に基づいて前記目標力行トルクを算出し、前記力行トルクを変化させる内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記始動用電動機は、歯車噛み合い式の直流整流子電動機である請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記発電電動機は、ベルト及びプーリ機構により前記内燃機関に連結される請求項１又は２に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記発電電動機は、直結式の歯車機構により前記内燃機関に連結される請求項１又は２に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項５】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、１つのバッテリとされている請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項６】
前記始動用電動機及び前記発電電動機の電源は、２つ以上のバッテリとされている請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の始動装置は、内燃機関を駆動する始動用電動機及び発電電動機を備えた内燃機関の始動装置であって、前記始動用電動機の駆動状態を表すスイッチ信号が、前記発電電動機に入力され、前記発電電動機は、入力された前記スイッチ信号が、前記始動用電動機が駆動力を発生するオン状態になった後、力行トルクを発生し、前記スイッチ信号は、前記始動用電動機の巻線に電力供給する場合に前記オン状態になる、前記始動用電動機が発生する電力供給状態信号であって、当該電力供給状態信号は、前記始動用電動機と前記発電電動機との間を接続する専用接続線を介して、前記始動用電動機から前記発電電動機に入力される、或いは、前記スイッチ信号は、前記始動用電動機に対して駆動力の発生を指令する駆動指令信号であって、当該駆動指令信号は、前記駆動指令信号を前記始動用電動機に入力する駆動指令信号線から分岐した分岐信号線を介して、前記発電電動機に入力され、前記発電電動機は、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、予め設定された待機時間が経過してから前記力行トルクを発生し、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行える場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記内燃機関の制御装置から伝達された前記内燃機関の回転速度に基づいて、前記力行トルクを変化させ、前記スイッチ信号が前記オン状態になった後、前記内燃機関の制御装置とデータ通信を正常に行えない場合は、前記力行トルクを発生する際に、前記スイッチ信号がオン状態になった後の経過時間と目標力行トルクとの関係が予め設定された計画データを用い、実際の前記経過時間に基づいて前記目標力行トルクを算出し、前記力行トルクを変化させるものである。