JP4334117B2 - 原動機用セルフスタータモータ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルフスタータ付きエンジンを始動する原動機用セルフスタータモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原動機用セルフスタータモータ制御装置としては、図４に示すように、メインスイッチ１００をオン状態にした後に、スタータスイッチ１０１を押してオン状態にすると、スタータリレー１０２の接点１０２ａがオン状態になり、スタータスイッチ１０１を押している間、スタータモータ１０３を回転するようにしている。なお、１０４はバッテリー、１０５はヒューズである。
また、スタータリレー１０２を励磁する条件として、スタータスイッチ１０１のオン・オフ状態のほかに、ブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン・オフ状態を、始動条件としてスタータスイッチ１０１と直列にして追加することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術においては、原動機が始動するまでスタータスイッチ１０１をオン状態、即ち押し続けなければならないため、操作する者によって押す時間が異なり、押す時間によっては始動しない場合がある。
また、原動機が始動しているにも拘らずスタータスイッチ１０１をオン状態にしたり、オン状態のままにしておくと、スタータモータ１０３が回転したり、回転しつづけるため、電力を無駄に消費してバッテリー１０４の寿命を低下させたりする場合がある。
【０００４】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、始動操作を容易にして確実に原動機を始動させることができる原動機用セルフスタータモータ制御装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、原動機用セルフスタータモータを原動機始動時に駆動させるための制御装置であって、始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が出力状態にある時に、スタータスイッチをオン状態にすると、前記始動許可信号と前記未始動信号とが出力状態にある時にのみ、スタータモータに電力を供給するスタータリレーを所定時間だけオン状態にする制御手段を備え、前記制御手段は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時に作動信号を出力する判定回路と、この判定回路の作動信号により所定時間だけ信号を出力するタイマ回路と、このタイマ回路の出力信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時にスタータリレーの励磁コイルに励磁信号を出力するリレー駆動回路とからなり、前記タイマ回路は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態を維持しつづける場合に、オン信号とオフ信号を繰り返し出力するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図、図２は制御手段の構成図、図３はタイミングチャートである。
【０００９】
本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置は、図１に示すように、スタータモータ１にバッテリー２からの電力を供給するスタータリレー３と、スタータリレー３を所定時間だけオン状態にする制御手段４と、制御手段４に始動許可信号を出力する始動制限手段５と、制御手段４に未始動信号を出力する始動検出手段６と、使用者が操作するスタータスイッチ７を備えてなる。
【００１０】
また、スタータリレー３は、制御手段４の出力信号により励磁される励磁コイル３ａと、励磁コイル３ａが励磁されることによりオン状態になるノーマルオープン接点３ｂからなる。なお、８はメインスイッチ、９はヒューズである。
【００１１】
更に、制御手段４は、図２に示すように、スタータスイッチ７のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が全て出力状態にある時に作動信号を出力する判定回路１０と、この判定回路１０の作動信号により起動して所定時間Ｔ１だけオン信号を出力するタイマ回路１１と、このタイマ回路１１のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が全て出力状態にある時にスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流を出力するリレー駆動回路１２からなる。
【００１２】
また、始動制限手段５の始動許可信号としては、ブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン信号が考えられる。
更に、始動検出手段６の未始動信号としては、原動機の回転パルス信号又は点火信号を用いて原動機回転数に変換して生成することもできるし、また原動機のアイドル回転数以上を検出するセンサの検出信号を用いてもよい。
【００１３】
なお、タイマ回路１１は、スタータスイッチ７のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が、全て最初のオン時間Ｔ１を超えて出力状態を維持し続ける場合に、最初のオン時間Ｔ１経過後、オフ時間Ｔ２を経て再度オン時間Ｔ１となり、以後これを繰り返す。
【００１４】
以上のように構成した原動機用セルフスタータモータ制御装置の動作について、図３に示すタイミングチャートにより説明する。ここでは、始動時における主な動作状況を、第１の場合（Ａ）〜第５の場合（Ｅ）に分けて説明する。
【００１５】
先ず、第１の場合（Ａ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号のいずれか一方又は両方が、判定回路１０に出力されていない状態で、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にした場合である。始動の三条件（始動許可信号、未始動信号、スタータスイッチ７のオン信号）が、揃っていないので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力されず、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されない。
【００１６】
従って、スタータリレー３の接点３ｂはオン状態にならず、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給されず、スタータモータ１は回転しない。
【００１７】
第２の場合（Ｂ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号のいずれもが、判定回路１０に出力されている状態で、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にした場合である。始動の三条件が、揃っているので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力される。なお、スタータスイッチ７がオン状態になっている時間の長さは問わない。
【００１８】
従って、スタータリレー３の接点３ｂは所定時間Ｔ１だけオン状態になり、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給され、スタータモータ１は所定時間Ｔ１だけ回転する。なお、第２の場合（Ｂ）は、所定時間Ｔ１以上スタータモータ１が回転しても、始動検出手段６による原動機の始動が確認されない場合を示している。
【００１９】
第３の場合（Ｃ）とは、第２の場合（Ｂ）と同様に始動の三条件が揃って、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されて接点３ｂがオン状態になり、スタータモータ１が回転を開始した後、所定時間Ｔ１内に、始動検出手段６により原動機の始動が確認された場合である。
【００２０】
従って、原動機が始動したことによって始動検出手段６から始動信号が出力され、判定回路１０から作動信号が出力されなくなり、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、スタータリレー３の接点３ｂはオフ状態になり、スタータモータ１にバッテリー２からの電力が供給されなくなる。原動機の始動が確認されれば、スタータモータ１にバッテリー２から電力を供給する必要がないからである。
【００２１】
第４の場合（Ｄ）とは、第２の場合（Ｂ）と同様に始動の三条件が揃って、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されて接点３ｂがオン状態になり、スタータモータ１が回転を開始した後、所定時間Ｔ１内に、始動制限手段５から始動許可信号が出力されなくなった場合である。
【００２２】
従って、始動制限手段５から始動許可信号が出力されなくなると、判定回路１０から作動信号が出力されなくなって、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、スタータリレー３の接点３ｂはオフ状態になり、スタータモータ１にバッテリー２からの電力が供給されなくなる。始動制限手段５から始動許可信号が出力されていない状態で、原動機を始動するのは望ましくないからである。
【００２３】
第５の場合（Ｅ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が出力状態を維持している時に、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にしたにも拘らず、スタータモータ１が回転しないため、所定時間Ｔ１経過後もスタータスイッチ７が押し続けられている場合である。
【００２４】
始動の三条件が、揃っているので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力される。
しかし、所定時間Ｔ１経過後、直ちにリレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、所定時間Ｔ１が経過した後に所定時間Ｔ２だけ待機してから、再度励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力され、スタータリレー３がオン状態になり、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給される。
【００２５】
以後このような状態が続けば、タイマ回路１１によりスタータリレー３はオン（Ｔ１）・オフ（Ｔ２）を繰り返す。これにより、スタータモータ１の故障防止とバッテリー２の寿命低下防止が図られる。
【００２６】
なお、本発明においては、スタータスイッチ７を必須の構成要件としているが、始動制限手段５の始動許可信号としてのブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン信号をスタータスイッチ７のオン信号として考えれば、スタータスイッチ７を廃止することも可能である。
【００２７】
また、始動検出手段６の未始動信号と背反する始動信号は、点火装置と密接な関係があるため、制御手段４を点火装置内に付加することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、スタータスイッチを操作してオン状態にすれば、スタータスイッチの操作時間の長さに拘らず、所定時間スタータモータを駆動させることができるので、安定した原動機の始動特性が得られる。
また、始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が出力状態でなければ、スタータモータを駆動させないようにしたので、スタータモータの故障防止及びバッテリーの寿命低下防止が図られる。
【００２９】
また、安定した原動機の始動特性が得られる原動機用セルフスタータモータの制御装置を、簡便に構成することができる。
【００３０】
更に、原動機の始動が確認されない状態で、スタータスイッチを押し続けても、ある時間間隔をあけて所定時間だけスタータモータにバッテリーから電力が供給されるので、スタータモータの故障防止とバッテリーの寿命低下防止が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図
【図２】制御手段の構成図
【図３】タイミングチャート
【図４】従来の原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図
【符号の説明】
１…スタータモータ、２…バッテリー、３…スタータリレー、３ａ…励磁コイル、４…制御手段、５…始動制限手段、６…始動検出手段、７…スタータスイッチ、１０…判定回路、１１…タイマ回路、１２…リレー駆動回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルフスタータ付きエンジンを始動する原動機用セルフスタータモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原動機用セルフスタータモータ制御装置としては、図４に示すように、メインスイッチ１００をオン状態にした後に、スタータスイッチ１０１を押してオン状態にすると、スタータリレー１０２の接点１０２ａがオン状態になり、スタータスイッチ１０１を押している間、スタータモータ１０３を回転するようにしている。なお、１０４はバッテリー、１０５はヒューズである。
また、スタータリレー１０２を励磁する条件として、スタータスイッチ１０１のオン・オフ状態のほかに、ブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン・オフ状態を、始動条件としてスタータスイッチ１０１と直列にして追加することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術においては、原動機が始動するまでスタータスイッチ１０１をオン状態、即ち押し続けなければならないため、操作する者によって押す時間が異なり、押す時間によっては始動しない場合がある。
また、原動機が始動しているにも拘らずスタータスイッチ１０１をオン状態にしたり、オン状態のままにしておくと、スタータモータ１０３が回転したり、回転しつづけるため、電力を無駄に消費してバッテリー１０４の寿命を低下させたりする場合がある。
【０００４】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、始動操作を容易にして確実に原動機を始動させることができる原動機用セルフスタータモータ制御装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、原動機用セルフスタータモータを原動機始動時に駆動させるための制御装置であって、始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が出力状態にある時に、スタータスイッチをオン状態にすると、前記始動許可信号と前記未始動信号とが出力状態にある時にのみ、スタータモータに電力を供給するスタータリレーを所定時間だけオン状態にする制御手段を備え、前記制御手段は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時に作動信号を出力する判定回路と、この判定回路の作動信号により所定時間だけ信号を出力するタイマ回路と、このタイマ回路の出力信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時にスタータリレーの励磁コイルに励磁信号を出力するリレー駆動回路とからなり、前記タイマ回路は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態を維持しつづける場合に、オン信号とオフ信号を繰り返し出力するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図、図２は制御手段の構成図、図３はタイミングチャートである。
【０００９】
本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置は、図１に示すように、スタータモータ１にバッテリー２からの電力を供給するスタータリレー３と、スタータリレー３を所定時間だけオン状態にする制御手段４と、制御手段４に始動許可信号を出力する始動制限手段５と、制御手段４に未始動信号を出力する始動検出手段６と、使用者が操作するスタータスイッチ７を備えてなる。
【００１０】
また、スタータリレー３は、制御手段４の出力信号により励磁される励磁コイル３ａと、励磁コイル３ａが励磁されることによりオン状態になるノーマルオープン接点３ｂからなる。なお、８はメインスイッチ、９はヒューズである。
【００１１】
更に、制御手段４は、図２に示すように、スタータスイッチ７のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が全て出力状態にある時に作動信号を出力する判定回路１０と、この判定回路１０の作動信号により起動して所定時間Ｔ１だけオン信号を出力するタイマ回路１１と、このタイマ回路１１のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が全て出力状態にある時にスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流を出力するリレー駆動回路１２からなる。
【００１２】
また、始動制限手段５の始動許可信号としては、ブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン信号が考えられる。
更に、始動検出手段６の未始動信号としては、原動機の回転パルス信号又は点火信号を用いて原動機回転数に変換して生成することもできるし、また原動機のアイドル回転数以上を検出するセンサの検出信号を用いてもよい。
【００１３】
なお、タイマ回路１１は、スタータスイッチ７のオン信号と始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が、全て最初のオン時間Ｔ１を超えて出力状態を維持し続ける場合に、最初のオン時間Ｔ１経過後、オフ時間Ｔ２を経て再度オン時間Ｔ１となり、以後これを繰り返す。
【００１４】
以上のように構成した原動機用セルフスタータモータ制御装置の動作について、図３に示すタイミングチャートにより説明する。ここでは、始動時における主な動作状況を、第１の場合（Ａ）〜第５の場合（Ｅ）に分けて説明する。
【００１５】
先ず、第１の場合（Ａ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号のいずれか一方又は両方が、判定回路１０に出力されていない状態で、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にした場合である。始動の三条件（始動許可信号、未始動信号、スタータスイッチ７のオン信号）が、揃っていないので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力されず、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されない。
【００１６】
従って、スタータリレー３の接点３ｂはオン状態にならず、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給されず、スタータモータ１は回転しない。
【００１７】
第２の場合（Ｂ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号のいずれもが、判定回路１０に出力されている状態で、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にした場合である。始動の三条件が、揃っているので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力される。なお、スタータスイッチ７がオン状態になっている時間の長さは問わない。
【００１８】
従って、スタータリレー３の接点３ｂは所定時間Ｔ１だけオン状態になり、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給され、スタータモータ１は所定時間Ｔ１だけ回転する。なお、第２の場合（Ｂ）は、所定時間Ｔ１以上スタータモータ１が回転しても、始動検出手段６による原動機の始動が確認されない場合を示している。
【００１９】
第３の場合（Ｃ）とは、第２の場合（Ｂ）と同様に始動の三条件が揃って、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されて接点３ｂがオン状態になり、スタータモータ１が回転を開始した後、所定時間Ｔ１内に、始動検出手段６により原動機の始動が確認された場合である。
【００２０】
従って、原動機が始動したことによって始動検出手段６から始動信号が出力され、判定回路１０から作動信号が出力されなくなり、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、スタータリレー３の接点３ｂはオフ状態になり、スタータモータ１にバッテリー２からの電力が供給されなくなる。原動機の始動が確認されれば、スタータモータ１にバッテリー２から電力を供給する必要がないからである。
【００２１】
第４の場合（Ｄ）とは、第２の場合（Ｂ）と同様に始動の三条件が揃って、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されて接点３ｂがオン状態になり、スタータモータ１が回転を開始した後、所定時間Ｔ１内に、始動制限手段５から始動許可信号が出力されなくなった場合である。
【００２２】
従って、始動制限手段５から始動許可信号が出力されなくなると、判定回路１０から作動信号が出力されなくなって、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、スタータリレー３の接点３ｂはオフ状態になり、スタータモータ１にバッテリー２からの電力が供給されなくなる。始動制限手段５から始動許可信号が出力されていない状態で、原動機を始動するのは望ましくないからである。
【００２３】
第５の場合（Ｅ）とは、始動制限手段５の始動許可信号と始動検出手段６の未始動信号が出力状態を維持している時に、スタータスイッチ７を押してスタータスイッチ７をオン状態にしたにも拘らず、スタータモータ１が回転しないため、所定時間Ｔ１経過後もスタータスイッチ７が押し続けられている場合である。
【００２４】
始動の三条件が、揃っているので、判定回路１０からタイマ回路１１とリレー駆動回路１２に作動信号が出力され、リレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力される。
しかし、所定時間Ｔ１経過後、直ちにリレー駆動回路１２からスタータリレー３の励磁コイル３ａに励磁電流が出力されず、所定時間Ｔ１が経過した後に所定時間Ｔ２だけ待機してから、再度励磁電流が所定時間Ｔ１だけ出力され、スタータリレー３がオン状態になり、スタータモータ１にバッテリー２から電力が供給される。
【００２５】
以後このような状態が続けば、タイマ回路１１によりスタータリレー３はオン（Ｔ１）・オフ（Ｔ２）を繰り返す。これにより、スタータモータ１の故障防止とバッテリー２の寿命低下防止が図られる。
【００２６】
なお、本発明においては、スタータスイッチ７を必須の構成要件としているが、始動制限手段５の始動許可信号としてのブレーキスイッチやギヤポジションスイッチなどのオン信号をスタータスイッチ７のオン信号として考えれば、スタータスイッチ７を廃止することも可能である。
【００２７】
また、始動検出手段６の未始動信号と背反する始動信号は、点火装置と密接な関係があるため、制御手段４を点火装置内に付加することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、スタータスイッチを操作してオン状態にすれば、スタータスイッチの操作時間の長さに拘らず、所定時間スタータモータを駆動させることができるので、安定した原動機の始動特性が得られる。
また、始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が出力状態でなければ、スタータモータを駆動させないようにしたので、スタータモータの故障防止及びバッテリーの寿命低下防止が図られる。
【００２９】
また、安定した原動機の始動特性が得られる原動機用セルフスタータモータの制御装置を、簡便に構成することができる。
【００３０】
更に、原動機の始動が確認されない状態で、スタータスイッチを押し続けても、ある時間間隔をあけて所定時間だけスタータモータにバッテリーから電力が供給されるので、スタータモータの故障防止とバッテリーの寿命低下防止が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図
【図２】制御手段の構成図
【図３】タイミングチャート
【図４】従来の原動機用セルフスタータモータ制御装置の構成図
【符号の説明】
１…スタータモータ、２…バッテリー、３…スタータリレー、３ａ…励磁コイル、４…制御手段、５…始動制限手段、６…始動検出手段、７…スタータスイッチ、１０…判定回路、１１…タイマ回路、１２…リレー駆動回路。
Claims (1)
- 原動機用セルフスタータモータを原動機始動時に駆動させるための制御装置であって、始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が出力状態にある時に、スタータスイッチをオン状態にすると、前記始動許可信号と前記未始動信号とが出力状態にある時にのみ、スタータモータに電力を供給するスタータリレーを所定時間だけオン状態にする制御手段を備え、前記制御手段は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時に作動信号を出力する判定回路と、この判定回路の作動信号により所定時間だけ信号を出力するタイマ回路と、このタイマ回路の出力信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態にある時にスタータリレーの励磁コイルに励磁信号を出力するリレー駆動回路とからなり、前記タイマ回路は、スタータスイッチのオン信号と始動制限手段の始動許可信号と始動検出手段の未始動信号が全て出力状態を維持しつづける場合に、オン信号とオフ信号を繰り返し出力することを特徴とする原動機用セルフスタータモータ制御装置。
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