JP2636426B2 - エンジンの始動及び停止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンが完全に停止していない間は、ス
タータの動作を不可とするエンジンの始動及び停止制御
装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 従来、圧縮熱により燃料を自己着火させて駆動するデ
ィーゼルエンジンなどでは、エンジンを停止させる場
合、ストップレバーなどを操作して燃料供給を強制的に
規制するか、あるいは、吸気系に設けられた開閉バルブ
を閉弁して吸入空気の供給を強制的に規制する手段が取
られている。

例えば、実開昭61−167436号公報、実開昭61−171843
号公報には、エンジンを停止させようとする場合、キー
スイッチをまずアクセサリ端子に接続することにより、
停止用ソレノイドをONさせ、燃料噴射ポンプのコントロ
ールラックを停止位置へ強制的に移動させる技術が開示
されている。

しかし、上記先行技術では、エンジンが停止するまで
キースイッチをアクセサリ端子に接続させておかねばな
らないため、戻し忘れなどによりエンジン停止後もキー
スイッチをアクセサリ端子に接続し続けておくと、バッ
テリの必要以上の電力消費を招き、再始動が困難になる
などの不都合がある。

これに対処するに、特公昭56−1464号公報に開示され
ているように、タイマ装置を採用してエンジンを停止さ
せるものがある。

すなわち、エンジン停止時にキースイッチをオフにす
ると、同時にタイマ装置が作動を開始し、ソレノイド制
御装置が上記タイマ装置が作動している間だけ作動して
ソレノイドに電源から電力を供給する。これにより、上
記ソレノイドが燃料カットレバーを駆動して燃料供給を
強制的に遮断し、エンジンを停止させる。

しかし、この従来例においては、上記タイマ装置の作
動時間を、燃料系統を遮断した後エンジンを停止させる
に必要な、しかもエンジンのバラツキを考慮した最長時
間に設定せねばならず、このタイマ装置の作動時間中、
完全にエンジンが停止していない状態で誤操作により上
記キースイッチをオンにした場合、上記タイマ装置は上
記キースイッチのオンにより優先的にその作動がリセッ
トされて上記ソレノイドを非導通とするよう構成されて
いるため、そのままスタータを作動させようとすると過
大な負荷が加わり、スタータが損傷する恐れがある。

また、ガソリンエンジンにおいても、アイドリング
中、あるいは、キースイッチオフ後エンジンが完全に停
止していないとき、誤操作によりスタータを作動させよ
うとすると同様の問題が発生する。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
が完全に停止していない間は、スタータの作動を不可と
して始動の際のトラブルを未然に防止することのできる
エンジンの始動及び停止制御装置を提供することを目的
としている。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明によるエンジンの始動及び停止制御装置は、キ
ースイッチがオフされたとき、エンジンの回転により発
生する回転信号に基づいてエンジン停止信号を出力し、
上記回転信号の出力が停止するまで自己保持動作を行な
う停止制御部と、上記回転信号が出力されている間、上
記キースイッチの状態にかかわらずスタータを非導通と
する始動制御部とを備えたものである。

上記構成により、キースイッチをオフすると、停止制
御部により、エンジンの回転により発生する回転信号に
基づいてエンジン停止信号が出力され自己保持される。
すなわち、エンジンが完全に停止して上記回転信号の出
力が停止するまで、上記エンジン停止信号が出力され
る。

また、エンジンが停止せず上記回転信号が出力されて
いる間は、始動制御部によってスタータが非導通の状態
に保たれ、上記キースイッチを操作してもスタータを作
動させることはできず、エンジンが完全に停止して初め
て上記スタータを作動させることができる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図面は本発明の一実式例を示し、第１図は始動及び停
止制御装置のブロック図、第２図は要部回路図、第３図
はガバナ装置の概略図である。

（システム構成） 図中の符号１はキースイッチで、このキースイッチ１
がOFF端子、ON端子、ST（スタータ）端子を有し、さら
に、これらの各端子に選択的に接続自在な可動接点1aを
有するＢ端子が、バッテリ２に接続されているとともに
整流器3aを介してマグネト４に接続され、電源ＶCCが供
給されている。

上記マグネト４のチャージコイル4aに接続されている
別の整流器3bには平滑コンデンサＣが接続されており、
上記マグネト４の交流出力が整流、平滑され、回転信号
として停止制御部５の停止回路5aに入力される。上記停
止回路5aには、ストップリレー６の励磁コイル6aが接続
されており、このストップリレー６のリレー接点6bの一
方の端子が上記キースイッチ１のＢ端子に接続され、他
方の端子がエンジン停止アクチュエータの一例であるソ
レノイド７に接続されている。

第３図に示すように、上記ソレノイド７は、プランジ
ャ7bが、燃料噴射ポンプ16の噴射量を設定するコントロ
ールラック16aに連設するガバナレバー17を停止位置
（図の実線で示す位置）に強制回動させるストップレバ
ー18に連設されている。

通常運転時の上記ソレノイド７のプランジャ7bは突出
状態にあり、上記ストップレバー18は図の一点鎖線で示
すように、上記ガバナレバー17から離間した位置にあ
る。

尚、上記ガバナレバー17を枢支するガバナシャフト19
に、エンジン回転に伴う遠心力でこのガバナシャフト19
を低速方向（第３図の時計回り方向）へ付勢するガバナ
ウエイト（図示せず）が対設されている。また、上記ガ
バナレバー17に連設するコントロールリンク20がコント
ロールレバー21にガバナスプリング22を介して連設され
ている。

一方、上記マグネト４のチャージコイル4aからの出力
は、始動制御部８に直接入力され、この始動制御部８で
は上記マグネト４からの回転信号を、波形整形回路９、
パルス数・電圧変換回路10を経て比較回路11に出力す
る。上記比較回路11では、比較基準電圧源11aからの比
較基準電圧に基づいて自己保持回路12へ信号を出力し、
この自己保持回路12からの信号と上記停止回路5aからの
信号とに基づいて始動回路13が動作する。

上記始動回路13には、始動リレー14の励磁コイル14a
が接続されており、この始動リレー14のリレー接点14b
の一方の端子が上記キースイッチ１のST端子に接続さ
れ、他方の端子がスタータ15に接続されている。

上記波形整形回路９は、例えばシュミット回路などか
ら構成され、上記マグネト４のチャージコイル4aからの
交流出力波形をパルスなどに整形変換し、このパルスを
次段のパルス数・電圧変換回路10に出力する。

上記パルス数・電圧変換回路10は、例えば、周波数−
電圧変換回路、あるいは、パルスレート回路などから構
成され、上記波形整形回路９からのパルスを、パルス数
に応じた電圧値ＶFに変換し、次段の比較回路11にて比
較が可能なようにする。

上記比較回路11は、例えばコンパレータなどで構成さ
れ、上記パルス数・電圧変換回路10にて変換された電圧
値ＶFを、比較基準電圧源11aからの比較基準電圧ＶBと
比較し、ＶF＞ＶBとなったとき、自己保持回路12に対す
る動作信号を、例えばハイレベルの信号として出力す
る。

上記比較基準電圧ＶBは、所定のエンジン回転数のと
きの上記マグネト４のチャージコイル4aからの出力に相
当する電圧であり、上記比較回路11にて、上記パルス数
・電圧変換回路10からの電圧値ＶFを、この比較基準電
圧ＶBと比較することによりエンジン回転数が所定の回
転数に達したか否かが判定できる。

尚、上記比較基準電圧源11aからの比較基準電圧ＶB
は、例えば、Ｃ−MOS回路のスレッシホールド電圧を利
用し、上記比較回路11に含有させても良い。

自己保持回路12は、例えば、デジタルICによるラッ
チ、あるいは、サイルスタなどから構成され、例えば上
記比較回路11からのハイレベルの動作信号により、その
出力ＶRをローレベルにしてその状態を保持する。

（回路構成） 次に、上記停止制御部５及び始動制御部８に係わる具
体的な回路構成の一例を第２図に示す。

上記停止回路5aは、上記キースイッチ１のON端子とST
端子とを、それぞれ、ダイオードD1,D2を介して接続
し、この接続点に抵抗R1が接続され、さらに、この抵抗
R1にダイオードD3を介してコンデンサC1が接続されてい
る。

また、上記コンデンサC1と上記ダイオードD3との接続
点に抵抗R2が接続され、この抵抗R2にNPN形トランジス
タＴR1のベースとバイアス抵抗R3とが接続されている。

さらに、上記マグネト４のチャージコイル4aに接続さ
れる整流器3bからの平滑コンデンサＣに抵抗R4が接続さ
れ、この抵抗R4に上記トランジスタＴR1のコレクタが接
続されている。上記抵抗R4と上記トランジスタＴR1のコ
レクタとの接続点には、抵抗R5が接続され、この抵抗R5
にNPN形トランジスタＴR2のベースとバイアス抵抗R6と
が接続されている。

一方、上記キースイッチ１のＢ端子にダイオードD4を
介してPNP形トランジスタＴR3のエミッタが接続され、
上記ダイオードD4の直列接続される抵抗R7,R8が上記ト
ランジスタＲR2のコレクタに接続されている。

上記トランジスタＴR3は、エミッタとベースとが上記
抵抗R7を介してバイアスされ、さらに、サージ吸収用ダ
イオードD5を並列に接続したストップリレー６の励磁コ
イル6aが、上記トランジスタＴR3のコレクタに接続され
ている。

また、上記キースイッチ１のON端子とST端子とを、そ
れぞれ、ダイオードD1,D2を介して接続する抵抗R1と上
記ダイオードD3との接続点に、NPN形トランジスタＴR4
のコレクタが接続され、このトランジスタＴR4のベース
に、バイアス抵抗R9が接続され、さらに抵抗R10を介し
て上記トランジスタＴR3のコレクタが接続されている。

上記始動回路13は、上記停止回路5aのトランジスタＴ
R4のコレクタにダイオードD6のカソードが接続され、こ
のダイオードD6のアノードが抵抗R11を介してNPN形トラ
ンジウタＴR5のベースに接続され、さらにこのトランジ
スタＴR5のベースにバイアス抵抗R12が接続されてい
る。

上記トランジスタＴR5のコレクタと上記キースイッチ
１のＢ端子との間には、サージ吸収用ダイオードD7を並
列に接続した始動リレー14の励磁コイル14aが接続さ
れ、上記トランジスタＴR5のエミッタが接地されてい
る。

また、上記始動回路13には、サイリスタSCRから構成
される自己保持回路12が接続され、このサイリスタSCR
のアノードが上記停止回路5aのダイオードD1,D2を介し
て上記キースイッチ１のON端子及びST端子に抵抗R13を
介して接続されるとともに、上記始動回路13のトランジ
スタＴR5のベースに上記抵抗R11を介して接続されてい
る。

さらに、上記サイリスタSCRのゲートが、抵抗R14を介
して上記比較回路11に接続され、上記キースイッチ１が
OFFとなるまで、上記比較回路11からの比較出力を保持
する。

（動 作） 次に、上記構成による本発明の実施例の動作を説明す
る。

（始動） まず、キースイッチ１のバッテリ２に接続するＢ端子
の接点1aをOFF端子からON端子に接続すると、停止制御
部５の停止回路5aにおいて、トランジスタＴR4がOFFし
ており、ダイオードD1から抵抗R1、ダイオードD3を経て
コンデンサC1に充電電流が流れ、このコンデンサC1の電
圧がトランジスタＴR1のベースに印加される。

これにより、上記トランジスタＴR1がONし、次段のト
ランジスタＴR2のベース電圧が、略アースレベルとなっ
て、上記トランジスタＴR2がOFFし、従って、最終段の
トランジスタＴR3もOFFして、ストップリレー6,ソレノ
イド７共にOFFの状態に保たれる。

このとき、始動制御部８では、エンジンが回転してお
らず、マグネト４のチャージコイル4aからは回転信号が
出力されていないため、パルス数・電圧変換回路10の出
力ＶFが０で比較回路11の出力がローレベルとなり、自
己保持回路12のサイリスタSCRがOFFしている。従って、
電源ＶCCから抵抗R13,R11を経てR12及びトランジスタＴ
R5のベースに電流が流れ、上記トランジスタＴR5がON
し、始動リレー14がONしている。

従って、上記キースイッチ１の接点1aをST端子に接続
すると、スタータ15が作動してエンジンが始動し、上記
接点1aがON端子接続に戻される。エンジンが始動すると
上記マグネト４のチャージコイル4aに交流電圧が発生
し、この交流電圧が整流器3aにて全波整流されるととも
に、上記バッテリ２に充電される。

このとき、他方の整流器3bの出力はコンデンサＣで平
滑されて上記停止回路5aに入力されるが、この停止回路
5aのダイオードD1、抵抗R1、ダイオードD3を経て同様に
上記トランジスタＴR1にベース電流が供給され、上記ト
ランジスタＴR1のONにより、上記コンデンサＣからの電
流は、抵抗R4、上記トランジスタＴR1を経てアースさ
れ、次段のトランジスタＴR2はOFFしたままとなる。

同時に、上記チャージコイル4aの出力は波形整形回路
９にてパルスに変換され、上記パルス数・電圧変換回路
10にてパルス数に応じた電圧ＶFに変換される。この電
圧ＶFは、上記比較回路11にて比較基準電圧ＶBと比較さ
れ、エンジン回転数が所定の回転数に達し、ＶF＞ＶBに
なると、上記比較回路11の出力がローレベルからハイレ
ベルに反転する。

上記比較回路11の出力は、上記自己保持回路12のサイ
リスタSCRのゲートに抵抗R14を介して印加され、上記サ
イリスタSCRがターンオフしてアノードの電圧ＶRを略ア
ースレベルに保持し、始動回路13のトランジスタＴR5を
OFFとする。

従って、上記始動リレー14がOFFとなり、以降、上記
スタータ15は非通電の状態に保持される。

（通常運転） そして、通常運転時は、ガバナシャフト19を、エンジ
ン回転数に伴う遠心力で付勢するフライウエイト（図示
せず）とガバナスプリング22との吊り合いで上記燃料噴
射ポンプ16のコントロールラック16aを動かし、エンジ
ン回転数を一定に制御する。

（停止時） 次に、エンジンを停止すべく上記キースイッチ１の接
点1aをON端子からOFF端子に接続すると、上記停止回路5
aのトランジスタＴR1のベース電流が断たれ、上記トラ
ンジスタＴR1がOFFする。

すると、上記整流器3bの出力が上記停止回路5aの抵抗
R4,R5,R6を経て流れ、上記抵抗R6によって上記トランジ
スタＴR2がバイアスされてベース電流が流れ、上記トラ
ンジスタＴR2がONする。

これにより、最終段のトランジスタＴR3がONして、ス
トップリレー６の励磁コイル6aにバッテリ２から電流が
供給され、リレー接点6bがONして上記バッテリ２の電流
がソレノイド７の励磁コイルに供給される。

その結果、上記ソレノイド７のプランジャ7bがストッ
プレバー18を第３図の時計回り方向へ引き、ガバナレバ
ー17を同方向、すなわち、停止方向へ強制的に回動さ
せ、このガバナレバー17に連設する燃料噴射ポンプ16の
コントロールラック16aを操作して燃料供給を遮断す
る。

同時に、上記ストップリレー６のONに伴ない、上記ト
ランジスタＴR3のコレクタがハイレベルとなり、このト
ランジスタＴR3のコレクタに接続されるトランジスタＴ
R4のベースに、抵抗R9を介してベースバイアス電圧が印
加され、上記トランジスタＴR4がONして、そのコレクタ
電圧ＶSが略アースレベルとなる。

やがて、エンジンの回転が低下し、上記マグネト４の
チャージコイル4aの出力が低下して、上記パルス数・電
圧変換回路10の出力ＶFが比較基準電圧ＶBよりも小さく
なり（ＶF＜ＶB）、上記比較回路11の出力がハイレベル
からローレベルに反転して、上記自己保持回路12のサイ
リスタSCRがOFFしても、上記停止回路5aのトランジスタ
ＴR4のONにより、このトランジスタＴR4のコレクタに接
続される上記始動回路13は、上記トランジスタＴR5のベ
ース電圧が略アースレベルに保たれる。

従って、エンジンが完全に停止する前に誤操作により
上記キースイッチ１の接点1aをON端子に接続しても、電
源ＶCCからダイオードD1を介して流れる電流が抵抗R1を
経て上記停止回路5aのトランジスタＴR4によりアースさ
れ、上記トランジスタＴR1がOFFされて上記トランジス
タＴR2,TR3がONに保たれ、ストップリレー６がONに保持
されエンジンが確実に停止する。

また、エンジンが完全に停止するまの間、上記キース
イッチ１の接点1aをST端子に接続しても、上記始動回路
13のトランジスタＴR5がOFFの状態に保たれているた
め、上記スタータ15への通電が阻止され上記スタータ15
の損傷を未然に防止する。

そして、エンジンが完全に停止し、上記チャージコイ
ル4aからの出力、すなわち、回転信号の出力が停止する
と、上記停止回路5aのトランジスタＴR2、ＴR3,TR4がOF
Fしてストップリレー６がOFFされ上記ソレノイド７の励
磁コイルに対する電流の供給が停止し、上記ソレノイド
７が初期位置に復帰する。

従って、エンジンが完全に停止した直後に上記ソレノ
イド７がOFFされるので、無駄に電力が消費されること
が防止されるとともに、上記キースイッチ１をONするこ
とにより上記始動回路13のトランジスタＴR5をONし、上
記始動リレー14をONして再始動が可能な状態とする。

尚、本発明は実施例に限定されるものではなく、エン
ジン停止アクチュエータは吸入空気を制限してエンジン
を停止させるものでも良く、また、電磁ソレノイドに限
らず油圧式アクチュエータであっても良く、さらに、エ
ンジン停止アクチュエータが燃料噴射ポンプ16のコント
ロールラック16aを直接停止方向へ付勢するようにして
も良い。

また、本発明は、エンジンはディーゼルエンジンのみ
ならずガソリンエンジンにも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、キースイッチが
オフされたとき、エンジンの回転により発生する回転信
号に基づいてエンジン停止信号を出力し、上記回転信号
の出力が停止するまで自己保持動作を行なう停止制御部
と、上記回転信号が出力されている間、上記キースイッ
チの状態にかかわらずスタータを非導電とする始動制御
部とを備えたため、エンジンが完全に停止するまでは上
記キースイッチを操作してもスタータが作動せず、始動
の際の誤操作などによるトラブルを未然に防止すること
ができるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は始動及び停止
制御装置のブロック図、第２図は要部回路図、第３図は
ガバナ装置の概略図である。 １……キースイッチ ５……停止制御部 ８……始動制御部 15……スタータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−18648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−128635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−125339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−24923（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−17160（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−139047（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−144138（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−190864（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−1464（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キースイッチがオフされたとき、エンジン
   の回転により発生する回転信号に基づいてエンジン停止
   信号を出力し、上記回転信号の出力が停止するまで自己
   保持動作を行なう停止制御部と、 上記回転信号が出力されている間、上記キースイッチの
   状態にかかわらずスタータを非導通とする始動制御部と
   を備えたことを特徴とするエンジンの始動及び停止制御
   装置。