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JP2003161238A - エンジン始動装置 - Google Patents

エンジン始動装置

Info

Publication number
JP2003161238A
JP2003161238A JP2002126718A JP2002126718A JP2003161238A JP 2003161238 A JP2003161238 A JP 2003161238A JP 2002126718 A JP2002126718 A JP 2002126718A JP 2002126718 A JP2002126718 A JP 2002126718A JP 2003161238 A JP2003161238 A JP 2003161238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
torque
speed
driven member
fuel supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002126718A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Soki
高広 左右木
Akira Kato
章 加藤
Masaru Kamiya
勝 神谷
Keisuke Tani
恵亮 谷
Kazuo Masaki
和雄 正木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2002126718A priority Critical patent/JP2003161238A/ja
Priority to US10/209,909 priority patent/US6768215B2/en
Priority to EP02018789A priority patent/EP1293665B1/en
Priority to DE60232847T priority patent/DE60232847D1/de
Publication of JP2003161238A publication Critical patent/JP2003161238A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0844—Circuits specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop with means for restarting the engine directly after an engine stop request, e.g. caused by change of driver mind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/006—Assembling or mounting of starting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/023—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the overrunning type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/026—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the centrifugal type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料供給を停止されたエンジンが燃料供給を
復帰しても自力で再始動できない低回転領域でも、速や
かにエンジン始動を実行できるエンジン始動装置を提供
すること。 【解決手段】 本実施例のエンジン始動装置１は、回転
力を出力する駆動軸５とエンジンのクランク軸とが常時
連結されており、エンジン始動後にアーマチャのオーバ
ランを防止するために一方向クラッチを具備している。
この一方向クラッチは、エンジン回転数が低下する過程
で内輪１９と外輪２０とが分離状態から連結状態に移行
する時の連結回転数が、燃料供給を停止されたエンジン
が燃料供給の復帰によって自力で再始動できるエンジン
回転数の下限値以上に設定されている。これにより、燃
料供給を復帰してもエンジンが自力始動できない低回転
領域でも常にエンジンの再始動が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両走行時（定常
走行中や減速走行中）に所定の停止条件が満たされると
エンジンへの燃料供給を停止するエンジン自動停止シス
テムを有する車両に搭載されるエンジン始動装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃料消費量の低減を図るため
に、車両の定常走行中や減速走行中に所定の条件が満た
されるとエンジンへの燃料供給を停止するシステムがあ
る。但し、このシステムは、エンジン回転数が所定の領
域内にある時のみ燃料供給を停止するだけで、エンジン
回転数が所定の領域以下まで低下した時は、エンジンス
トールを防止するために燃料供給を復帰している。この
場合、燃料供給を停止されたエンジンが燃料供給の復帰
によって自力で再始動できるエンジン回転数を維持する
必要があるため、燃料消費量の低減には限界があった。
【０００３】これに対し、燃料供給を停止されたエンジ
ンが燃料供給の復帰により自力で再始動できない領域ま
でエンジン回転数が落ち込んだ場合、つまり更なる燃料
消費量の低減を図るために、エンジンが自力で再始動で
きない領域まで燃料供給を停止させた場合は、スタータ
で再始動させる必要がある。しかし、エンジンの始動装
置として一般的なピニオン飛び込み式のスタータでは、
エンジン回転中に始動できないため、エンジンの回転停
止を待って再始動させることになり、始動応答性が悪化
する。そこで、エンジン回転中に再始動させるために
は、例えばUS-5959385に示される様に、ベルト等の動力
伝達手段を用いてエンジンを始動させるエンジン始動装
置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のエンジン始動装
置は、モータの回転を出力する駆動軸がエンジンのクラ
ンク軸とベルトを介して常時連結されているため、アー
マチャのオーバランを防止するために一方向クラッチを
具備している。この一方向クラッチは、エンジンが始動
して従動側（駆動軸側）の回転が駆動側（モータ側）の
回転を上回ると、従動側と駆動側との間が切り離される
ことにより、動力伝達を遮断してエンジンからの連れ回
り（アーマチャのオーバラン）を防止している。
【０００５】ところが、一方向クラッチが切り離される
時の回転数が、燃料供給の復帰によりエンジンが自力で
再始動できるエンジン回転数の下限値より低い場合は、
燃料供給の復帰によりエンジンが自力で再始動すること
ができず、且つエンジン始動装置による再始動もできな
い領域が存在する。この場合、一方向クラッチが係合で
きる回転数（動力伝達が可能な回転数）までエンジン回
転数の落ち込みを待ってエンジンの再始動を行う必要が
あるため、やはり始動応答性の点で問題があった。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、燃料供給を停止されたエンジンが燃料供給の復帰に
よって自力で再始動できない領域においても、速やかに
エンジン始動を実行できるエンジン始動装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）本発
明のエンジン始動装置は、エンジンを始動させるために
必要な回転力を発生する電動機と、この電動機の回転を
クラッチを介してエンジンのクランク軸へ伝達する動力
伝達機構とを備えている。クラッチは、エンジン回転数
が低下する過程で、駆動部材と従動部材とが分離状態か
ら連結状態に移行できる回転数の上限値（連結回転数と
呼ぶ）が、燃料供給を停止されたエンジンが燃料供給の
復帰によって自力で再始動できるエンジン回転数の下限
値（自力始動可能な最低回転数と呼ぶ）以上に設定され
ている。
【０００７】この構成によれば、エンジンへの燃料供給
が停止された後、例えば再加速の要求があってエンジン
を再始動させようとした場合に、燃料供給の復帰により
エンジンが自力で再始動できるエンジン回転数を確保し
ていれば、そのまま燃料供給の復帰によってエンジンの
自力再始動が可能である。また、エンジン始動装置に具
備されるクラッチは、駆動部材と従動部材とが分離状態
から連結状態に移行する連結回転数が、エンジンの自力
始動可能な最低回転数以上に設定されているので、エン
ジン回転数が自力始動可能な最低回転数まで低下する前
に、エンジン始動装置によるエンジンの再始動が可能と
なる。これにより、燃料供給を停止されたエンジンが燃
料供給の復帰によって自力で再始動できない領域におい
ても速やかにエンジン始動を実行でき、良好な始動応答
性を確保できる。
【０００８】（請求項２の発明）請求項１に記載したエ
ンジン始動装置において、クラッチは、駆動部材から従
動部材にトルク伝達を行う時のみ連結状態を形成し、駆
動部材の回転数より従動部材の回転数の方が高くなる
と、駆動部材と従動部材とが分離状態を形成して従動部
材から駆動部材へのトルク伝達を阻止できる一方向クラ
ッチである。この構成によれば、エンジンが始動して従
動部材の回転数が駆動部材の回転数を上回ると、駆動部
材と従動部材とが切り離されて分離状態となることによ
り、両者間のトルク伝達が遮断される。その結果、エン
ジンの回転が従動部材から駆動部材に伝達されることを
防止できる。
【０００９】（請求項３の発明）請求項２に記載したエ
ンジン始動装置において、一方向クラッチは、駆動部材
のトルク出力面と従動部材のトルク入力面との間に配置
され、トルク出力面及びトルク入力面との摩擦係合によ
って駆動部材から従動部材へトルクを伝達するトルク伝
達部材と、このトルク伝達部材をトルク出力面に当接さ
せてトルク伝達が成される方向へ付勢する付勢部材とを
備え、連結回転数は、従動部材の回転によりトルク伝達
部材に作用する遠心力と、トルク伝達部材を付勢する付
勢部材の付勢力とが釣り合う回転数で設定され、従動部
材の回転数が連結回転数を上回ると、トルク出力面に対
してトルク伝達部材が非接触状態となるように構成され
ている。
【００１０】この構成によれば、電子的及び機械的な制
御を要することなく、トルク伝達部材に作用する遠心力
と付勢部材（例えばスプリング）の付勢力とが釣り合う
回転数で連結回転数を設定することができる。これによ
り、適切な回転数でトルク出力面に対するトルク伝達部
材の非接触状態を容易に実現できる。
【００１１】（請求項４の発明）請求項２または３に記
載したエンジン始動装置において、一方向クラッチは、
エンジン回転数が上昇する過程で、駆動部材と従動部材
とが連結状態から分離状態に移行する回転数を分離回転
数と呼ぶ時に、連結回転数と分離回転数とがヒステリシ
スを持って設定されている。
【００１２】この構成によれば、例えばエンジン始動時
（再始動時も含む）等の低回転時において、エンジン回
転数の変動に伴うクラッチの作動回数を低減できる。つ
まり、連結回転数と分離回転数とにヒステリシスが設定
されていないと、エンジン回転数の変動に伴ってクラッ
チの駆動部材と従動部材とが分離状態と連結状態とを繰
り返すため、クラッチの作動時（特に分離状態から連結
状態に移行する際）に過大な衝撃が発生してクラッチが
破損する虞がある。これに対し、本発明によれば、エン
ジン回転数の変動に伴うクラッチの作動を防止できるの
で、クラッチの作動時に生じる過大な衝撃を抑制でき
る。
【００１３】（請求項５の発明）請求項２〜４に記載し
た何れかのエンジン始動装置において、一方向クラッチ
は、トルク伝達部材を複数個有し、エンジン回転数が低
下する過程で駆動部材と従動部材とが分離状態から連結
状態に移行する際に、所定数以上のトルク伝達部材が駆
動部材のトルク出力面に接触した状態を連結状態と見做
すことを特徴とする。
【００１４】一方向クラッチに複数個のトルク伝達部材
が使用される場合は、製造上あるいは組み付け上の誤差
やバラツキのため、駆動部材と従動部材とが分離状態か
ら連結状態へ移行する際に、複数個のトルク伝達部材が
駆動部材のトルク出力面に対し同時に接触状態となるこ
とは極めて稀である（厳密には同時に接触することはな
い）。このため、トルク出力面に対して少数個（例えば
１個）のトルク伝達部材の接触状態をクラッチの連結状
態と判断すると、駆動負荷トルクを少数個（例えば１
個）のトルク伝達部材で伝達することになり、クラッチ
が破損する虞がある。
【００１５】そこで、本発明では、所定数以上のトルク
伝達部材が駆動部材のトルク出力面に接触した状態を連
結状態と見做すことにより、トルク伝達を確実に行うこ
とができ、クラッチの破損を防止できる。なお、所定数
以上とは、トルクを伝達するのに十分な（確実にトルク
伝達できる）数であり、例えば１個のトルク伝達部材が
駆動部材のトルク出力面に接触した状態でも確実にトル
ク伝達が可能であれば、それ（１個のトルク伝達部材が
トルク出力面に接触した状態）によって連結状態と見做
すことも可能である。
【００１６】（請求項６の発明）請求項１〜５に記載し
た何れかのエンジン始動装置において、所定のエンジン
停止条件が成立した後、エンジン回転数が低下する過程
でエンジンを再始動させる場合、従動部材の回転数が連
結回転数以下になった時に電動機への通電を行う。これ
により、クラッチに衝撃力を発生させることなく、適切
に電動機の動力をエンジンに伝達できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 （第１実施例）図１はエンジン始動装置１の内部構造
（モータ部以外）を示す断面図である。本実施例のエン
ジン始動装置１は、車両走行時に所定のエンジン停止条
件が満たされるとエンジン２への燃料供給を停止するエ
ンジン自動停止システムを有する車両に搭載されるもの
で、図２に示す様に、エンジン２の始動を行うだけでな
く、エンジン停止中に補機３（発電機やエアコン用のコ
ンプレッサ等）を駆動するためにも使用される。
【００１８】このエンジン始動装置１は、エンジン２を
始動させるために必要な回転力を発生するモータ４と、
このモータ４の回転を減速してトルクを増大させる減速
機構（下述する）と、この減速機構で減速された回転を
出力する駆動軸５と、減速機構と駆動軸５との間に設け
られるクラッチ（後述する）等より構成される。モータ
４は、周知の直流電動機であり、内蔵するアーマチャ
（図示しない）が通電を受けて回転力を発生する。な
お、モータ４は直流電動機以外の回転機、例えば交流電
動機でもよい。
【００１９】減速機構は、モータ４のアーマチャ軸６に
設けられるサンギヤ７、このサンギヤ７と径方向に対向
してハウジング８の内周に固定されるインターナルギヤ
９、及びサンギヤ７とインターナルギヤ９との間で両者
に噛み合う遊星ギヤ１０等より構成される遊星歯車減速
装置である。この減速機構は、アーマチャの回転により
サンギヤ７が回転すると、サンギヤ７とインターナルギ
ヤ９とに噛み合う遊星ギヤ１０が自転運動しながらサン
ギヤ７の外周を公転運動し、その公転運動がアーマチャ
の回転より減速されて、遊星ギヤ１０を軸支するピン１
１に回転動力として伝達される。
【００２０】駆動軸５は、アーマチャ軸６と同軸上に配
置され、ベアリング１２を介してハウジング８に回転自
在に支持されている。駆動軸５の一端側には、駆動プー
リ１３がナット１４により固定されて駆動軸５と一体に
回転可能に設けられている。即ち、駆動軸５は、図２に
示す様に、自身に取り付けられた駆動プーリ１３とエン
ジン２のクランク軸１５に取り付けられたクランクプー
リ１６、及び補機３に取り付けられたプーリ１７とがＶ
ベルト１８により連結されることにより、クランク軸１
５と常時連結されている。
【００２１】クラッチは、図３に示す様に、内輪１９、
外輪２０、スプラグ２１、保持器２２、ガータスプリン
グ２３等より構成される。内輪１９（本発明の駆動部
材）は、駆動軸５の他端側にベアリング２４（図１参
照）を介して回転自在に支持され、遊星ギヤ１０を軸支
するピン１１が圧入されている。従って、この内輪１９
は、アーマチャが回転すると、遊星ギヤ１０の公転運動
がピン１１を介して伝達されることにより、駆動軸５を
中心として回転する。
【００２２】外輪２０（本発明の従動部材）は、駆動軸
５と一体に設けられ（あるいは駆動軸５と別体に設けて
駆動軸５に固定しても良い）、内輪１９と径方向に対向
して配置されている。スプラグ２１（本発明のトルク伝
達部材）は、図３に示す様に、平面形状が略まゆ型を有
する板体で、内輪１９のトルク出力面１９ａと外輪２０
のトルク入力面２０ａとの間で周方向に複数個配置さ
れ、それぞれ保持器２２に保持されている。保持器２２
は、スプラグ２１の姿勢が大きく変化しない様に、つま
りスプラグ２１が所定の範囲で揺動できる状態に保持し
ている。
【００２３】ガータスプリング２３（本発明の付勢部
材）は、リング状に設けられており、スプラグ２１に形
成された溝に挿入されて、スプラグ２１を内輪１９のト
ルク出力面１９ａに当接させてトルク伝達が成される方
向へ付勢している。このクラッチは、スプラグ２１を介
して内輪１９と外輪２０とが連結状態を形成する時のみ
内輪１９から外輪２０へトルク伝達を行うことができ、
内輪１９の回転数より外輪２０の回転数の方が高くなる
と、内輪１９と外輪２０とが分離状態を形成する（連結
状態が解除される）ことにより、内輪１９から外輪２０
へのトルク伝達が阻止される一方向クラッチを構成して
いる。
【００２４】なお、燃料供給の停止によりエンジン回転
数が低下する過程で、エンジン２を再始動するためにモ
ータ４に通電した場合、外輪２０が回転している状態で
クラッチを繋ぐことになる。この場合、内輪１９と外輪
２０とが分離状態から連結状態へ移行できる回転数の上
限値を連結回転数と呼ぶと、この連結回転数は、燃料供
給を停止されたエンジン２が燃料供給の復帰によって自
力で再始動できるエンジン回転数の下限値以上に設定さ
れている（図４参照）。
【００２５】上記の連結回転数は、外輪２０の回転によ
ってスプラグ２１に作用する遠心力と、スプラグ２１を
付勢するガータスプリング２３の付勢力とが釣り合う回
転数で設定される。従って、外輪２０の回転数が連結回
転数を上回っている時は、内輪１９のトルク出力面１９
ａに対してスプラグ２１が非接触状態となり、内輪１９
と外輪２０とが分離状態を形成してトルク伝達が行われ
ないように構成されている。なお、本実施例のクラッチ
は、エンジン始動時（エンジン回転数が上昇する過程）
に、内輪１９と外輪２０とが連結状態から分離状態に移
行する回転数を分離回転数と呼ぶ時、上記の連結回転数
と分離回転数とがヒステリシスを持って設定されてい
る。
【００２６】次に、エンジン始動装置１の動作について
説明する。 ａ）エンジン始動時 モータ４への通電によりアーマチャが回転すると、減速
機構の機能によりアーマチャの回転が減速されてクラッ
チの内輪１９に伝達される。図３において、内輪１９が
矢印方向へ回転すると、内輪１９の外周面にβ点にて当
接しているスプラグ２１に反時計方向のモーメントが付
与されるため、スプラグ２１は、摩擦抗力を生じる外輪
２０との当接点であるα点を中心として可能な範囲で反
時計方向に揺動する。
【００２７】この結果、スプラグ２１の姿勢が起き上が
ってくるため、スプラグ２１と内輪１９のトルク出力面
１９ａ及び外輪２０のトルク入力面２０ａとの接触圧が
増大して、内輪１９と外輪２０とがスプラグ２１を介し
て連結状態となる。これにより、内輪１９の回転が外輪
２０へ伝達され、その外輪２０が一体に設けられた駆動
軸５が回転することにより、駆動プーリ１３、Ｖベルト
１８、クランクプーリ１６を介してエンジン２のクラン
ク軸１５に回転力が伝達されてエンジン２をクランキン
グする。この時、内輪１９と外輪２０の回転数は同じで
あるが、その後、エンジン２が自力運転を始めて外輪２
０の回転数が内輪１９の回転数を上回ると、図３におい
て、内輪１９に対し相対的に外輪２０が時計方向に回転
する。
【００２８】これにより、スプラグ２１は、外輪２０に
対して摩擦抗力を生じるα点を中心として時計方向に揺
動し、スプラグ２１の姿勢が倒れてくるため、スプラグ
２１と内輪１９のトルク出力面１９ａ及び外輪２０のト
ルク入力面２０ａとの接触圧が低下して、内輪１９と外
輪２０との連結状態が解除される（分離状態となる）。
その結果、内輪１９と外輪２０との間でトルク伝達が遮
断されて、アーマチャのオーバランが防止される。
【００２９】その後、更にエンジン２が高速回転する
と、スプラグ２１の重心Ｇに対し遠心力が作用する。こ
の時、重心Ｇがα点と軸心とを結ぶ線より後ろ側（図３
では左側）にずれているため、重心Ｇに作用する遠心力
は、α点を中心としてスプラグ２１を時計方向へ揺動さ
せる力となる。これにより、スプラグ２１の姿勢が更に
倒れるため、スプラグ２１が内輪１９のトルク出力面１
９ａから浮き上がり、内輪１９との接触が完全に遮断さ
れる。
【００３０】ｂ）車両走行時（定常走行中や減速走行
中）にエンジン２への燃料供給が停止された後、再加速
の要求があってエンジン２を再始動させる場合。燃料供
給の復帰によってエンジン２が自力始動できる領域（図
４に示す自力始動可能な最低回転数以上の領域）にエン
ジン回転数があれば、そのまま燃料供給の復帰によって
自力でエンジン２を再始動することができる。また、エ
ンジン２が燃料供給を復帰しても自力で再始動できない
領域までエンジン回転数が低下した場合は、エンジン始
動装置１によりエンジン２の再始動を行うことができ
る。
【００３１】即ち、エンジン始動装置１に具備されるク
ラッチは、エンジン回転数が低下する過程で内輪１９と
外輪２０とが分離状態から連結状態へ移行する連結回転
数が、燃料供給を停止されたエンジン２が燃料供給の復
帰によって自力始動可能な最低回転数以上に設定されて
いるので、図４に示す様に、エンジン回転数が自力始動
できない領域まで落ち込んでも、その時点でエンジン始
動装置１を起動する（モータ４に通電する）ことにより
クラッチを連結できるので、速やかにエンジン２を再始
動させることができる。
【００３２】（本実施例の効果）本実施例のエンジン始
動装置１は、少なくともエンジン２が自力始動可能な最
低回転数以下であれば、クラッチの内輪１９と外輪２０
との連結状態を維持できる。即ち、エンジン２が自力始
動可能な最低回転数と、クラッチの連結回転数との間に
エンジン始動できない領域が存在していない（図４参
照）。これにより、燃料供給を復帰してもエンジン２が
自力始動できない低回転領域（自力始動可能な最低回転
数より低い領域）でも常にエンジン２の再始動が可能で
ある。その結果、良好な始動応答性を確保でき、且つ燃
料供給を停止できる領域を拡げることが可能であり、燃
費を向上できる効果がある。
【００３３】また、本実施例のクラッチは、連結回転数
と分離回転数とにヒステリシスを設定しているので、エ
ンジン始動時（再始動時も含む）等にエンジン回転数の
変動に伴ってクラッチの内輪１９と外輪２０とが分離状
態と連結状態とを繰り返すことがない。これにより、ヒ
ステリシスが設定されていない場合と比較して、クラッ
チに作用する過大な衝撃を抑制できる。
【００３４】なお、エンジン回転数が低下する過程で内
輪１９と外輪２０とが分離状態から連結状態へ移行する
際に、所定数以上のスプラグ２１が内輪１９のトルク出
力面１９ａに接触した状態を連結状態と見做すことによ
り、トルク伝達を確実に行うことができるので、クラッ
チの破損を防止できる。但し、所定数以上とは、トルク
を伝達するのに十分な（確実にトルク伝達できる）数で
あり、例えば１個のスプラグ２１が内輪１９のトルク出
力面１９ａに接触した状態でも確実にトルク伝達が可能
であれば、それ（１個のスプラグ２１がトルク出力面１
９ａに接触した状態）によって連結状態と見做すことも
できる。
【００３５】また、本実施例では、所定のエンジン停止
条件が成立した後、エンジン回転数が低下する過程でエ
ンジン２を再始動させる場合に、外輪２０の回転数が連
結回転数以下になった時にモータ４への通電を行う様に
すれば、クラッチに衝撃力を発生させることなく、適切
にモータ４の動力をエンジン２に伝達できる。
【００３６】（変形例）本実施例のエンジン始動装置１
は、エンジン２の始動を行うだけでなく、エンジン停止
中に補機３を駆動するためにも使用されると記載した
が、エンジン２の始動だけを行うものでも良い。本実施
例では、ベルト伝導による動力伝達方式を説明したが、
Ｖベルト１８の代わりにチェーンやタイミングベルト等
を使用しても良い。あるいは、ベルト等による動力伝達
方式以外の構成を採用することもできる。即ち、クラン
ク軸１５とエンジン始動装置１の駆動軸５とが常時連結
されている構造であれば、ベルト等を使用した動力伝達
方式でなくても、ギヤ等を介して駆動軸５とクランク軸
１５とが常時連結されるシステムでも良い。
【００３７】（第２実施例）図５はエンジン始動システ
ムの全体図である。本実施例のエンジン始動装置１は、
クラッチの構成が第１実施例とは異なり、ローラ式の一
方向クラッチを採用した一例である。なお、動力伝達機
構は、第１実施例と同様に、駆動プーリ１３とクランク
プーリ１６とをＶベルト１８で連結し、そのＶベルト１
８を介して動力伝達を行う方式である。
【００３８】クラッチは、図５に示す様に、駆動プーリ
１３の内径側に配置され、ローラ２５を介して径方向に
対向するインナ２６とアウタ２７とを有し、インナ２６
が回転軸２８の外周に結合されて回転軸２８と一体に回
転可能に設けられ、アウタ２７が駆動プーリ１３と一体
に設けられている。なお、回転軸２８は、遊星歯車減速
装置２９を介してモータ４の出力軸（アーマチャ軸６）
と同軸上に配置され、アーマチャの回転が減速装置２９
により減速されて伝達される。
【００３９】インナ２６とアウタ２７は、ローラ２５の
軸方向両側に配置された軸受３０（ボールベアリング）
を介して相対回転可能に支持されている。ローラ２５
は、インナ２６のトルク出力面とアウタ２７のトルク入
力面との間に形成される略くさび状のカム室に収容さ
れ、図示しないスプリングによってインナ２６のトルク
出力面に当接させてトルク伝達が成される方向へ付勢し
ている。このクラッチは、第１実施例と同様に、連結回
転数と分離回転数とがヒステリシスを持って設定されて
いる。
【００４０】また、本実施例のローラ式クラッチにおい
ても、連結回転数（インナ２６とアウタ２７とが分離状
態から連結状態へ移行できる回転数の上限値）が、燃料
供給を停止されたエンジン２が燃料供給の復帰によって
自力で再始動できるエンジン回転数の下限値以上に設定
されている。即ち、エンジン２が自力始動可能な最低回
転数と、クラッチの連結回転数との間にエンジン始動で
きない領域が存在していない。これにより、燃料供給を
復帰してもエンジン２が自力始動できない低回転領域
（自力始動可能な最低回転数より低い領域）でも常にエ
ンジン２の再始動が可能である。
【００４１】（第３実施例）図６はエンジン始動システ
ムの全体図である。本実施例のエンジン始動装置は、図
６に示す様に、モータの出力軸（アーマチャ軸６）とク
ラッチの駆動部材３１とをギヤ３２（またはベルト、チ
ェーン等のトルク伝達要素）を介して連結した場合の一
例である。この構成によれば、クラッチ（一方向クラッ
チ）をモータ４側ではなく、エンジン２側（クランクプ
ーリやトランスミッションケース３３等）に設置できる
ので、エンジン停止中には、アーマチャ軸６とクラッチ
の駆動部材３１とを連結するギヤ３２等のトルク伝達要
素が停止するため、耐久上有利にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン始動装置の内部構造（モータ部以外）
を示す断面図である（第１実施例）。
【図２】本実施例の動力伝達方式を示す模式図である。
【図３】一方向クラッチの構成を示す断面図である。
【図４】エンジンが自力始動可能な最低回転数とクラッ
チの連結回転数との関係を示す特性図である。
【図５】エンジン始動システムの全体図である（第２実
施例）。
【図６】エンジン始動システムの全体図である（第３実
施例）。
【符号の説明】
１ エンジン始動装置 ２ エンジン ４ モータ（電動機） ６ アーマチャ軸（電動機の出力軸） １５ クランク軸 １９ 内輪（駆動部材：第１実施例） ２０ 外輪（従動部材：第１実施例） ２１ スプラグ（トルク伝達部材：第１実施例） ２３ ガータスプリング（付勢部材：第１実施例） ２５ ローラ（トルク伝達部材：第２実施例） ２６ インナ（駆動部材：第２実施例） ２７ アウタ（従動部材：第２実施例） ３１ 駆動部材（第３実施例）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｎ 11/00 Ｆ０２Ｎ 11/00 Ｎ 15/02 15/02 Ｄ Ｆ１６Ｄ 41/07 Ｆ１６Ｄ 41/07 Ｚ (72)発明者 神谷 勝 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 谷 恵亮 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 正木 和雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA29 CA01 CA06 CA09 DA02 DA05 DA15 FA33 FA36 3G093 AA01 BA21 CA02 DB01 EA03 EC02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両走行時に所定のエンジン停止条件が満
    たされるとエンジンへの燃料供給を停止するエンジン自
    動停止システムを有する車両に搭載され、前記エンジン
    の始動を行うエンジン始動装置であって、 前記エンジンを始動させるために必要な回転力を発生す
    る電動機と、 この電動機の回転をクラッチを介して前記エンジンのク
    ランク軸へ伝達する動力伝達機構とを備え、 前記クラッチは、少なくとも前記電動機の出力軸に連結
    された駆動部材と前記クランク軸に連結された従動部材
    とから構成され、前記駆動部材と前記従動部材とが連結
    状態を形成することにより前記駆動部材から前記従動部
    材へトルク伝達でき、前記駆動部材と前記従動部材とが
    分離状態を形成することにより前記駆動部材から前記従
    動部材へのトルク伝達を遮断できるものであり、 エンジン回転数が低下する過程で、前記駆動部材と前記
    従動部材とが分離状態から連結状態に移行できる回転数
    の上限値を連結回転数と呼ぶ時に、 この連結回転数は、燃料供給を停止されたエンジンが燃
    料供給の復帰によって自力で再始動できるエンジン回転
    数の下限値以上に設定されていることを特徴とするエン
    ジン始動装置。
  2. 【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、 前記クラッチは、前記駆動部材から前記従動部材にトル
    ク伝達を行う時のみ連結状態を形成し、前記駆動部材の
    回転数より前記従動部材の回転数の方が高くなると、前
    記駆動部材と前記従動部材とが分離状態を形成して前記
    従動部材から前記駆動部材へのトルク伝達を阻止できる
    一方向クラッチであることを特徴とするエンジン始動装
    置。
  3. 【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、 前記一方向クラッチは、前記駆動部材のトルク出力面と
    前記従動部材のトルク入力面との間に配置され、前記ト
    ルク出力面及びトルク入力面との摩擦係合によって前記
    駆動部材から前記従動部材へトルクを伝達するトルク伝
    達部材と、このトルク伝達部材を前記トルク出力面に当
    接させてトルク伝達が成される方向へ付勢する付勢部材
    とを備え、 前記連結回転数は、前記従動部材の回転に
    より前記トルク伝達部材に作用する遠心力と、前記トル
    ク伝達部材を付勢する前記付勢部材の付勢力とが釣り合
    う回転数で設定され、 前記従動部材の回転数が前記連結回転数を上回ると、前
    記トルク出力面に対して前記トルク伝達部材が非接触状
    態となるように構成されていることを特徴とするエンジ
    ン始動装置。
  4. 【請求項４】請求項２または３に記載したエンジン始動
    装置において、 前記一方向クラッチは、エンジン回転数が上昇する過程
    で、前記駆動部材と前記従動部材とが連結状態から分離
    状態に移行する回転数を分離回転数と呼ぶ時に、前記連
    結回転数と前記分離回転数とがヒステリシスを持って設
    定されていることを特徴とするエンジン始動装置。
  5. 【請求項５】請求項２〜４に記載した何れかのエンジン
    始動装置において、 前記一方向クラッチは、前記トルク伝達部材を複数個有
    し、 エンジン回転数が低下する過程で前記駆動部材と前記従
    動部材とが分離状態から連結状態に移行する際に、所定
    数以上の前記トルク伝達部材が前記駆動部材のトルク出
    力面に接触した状態を連結状態と見做すことを特徴とす
    るエンジン始動装置。
  6. 【請求項６】請求項１〜５に記載した何れかのエンジン
    始動装置において、 前記所定のエンジン停止条件が成立した後、エンジン回
    転数が低下する過程で前記エンジンを再始動させる場
    合、前記従動部材の回転数が前記連結回転数以下になっ
    た時に前記電動機への通電を行うことを特徴とするエン
    ジン始動装置。
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