JPS58140467A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用エンジン（主として内燃機関）の制却
装置に関し、特にエンジンの停止と始動とを自動的゛に
制御する装置に関する。

近年、信号待ちや交通渋滞時等の停嘔時におけるアイド
リンクによる燃料消費を節約し、燃費を低減させるため
、自動車が停止するとエンジンを停止し２発進時にエン
ジンを始動する装置が開発されて因る。

例えば特公昭５１−９０８５号公報に記載されている装
置は、自動車の発進時にアクセルペダルを操作すること
によってエンジンを自動的に始動させ、停車時には、イ
グニション回路の通電を運転者の手動操作で遮断するこ
とによってエンジンを停止するように構成されている。

また自ｄ、［工学（鉄道日本社刊）１９８１年１１月号
第７２頁乃至第７８頁に記載されている装置は、自動東
が停止すると自動的にエンジンを停止し２発進時には運
転者がクラッチペダルを踏むと自動的にエンジンを始動
するように構成されて−る。

上記のように従来の装置においては、アクセルペダルや
クラッチペダルを踏むという始動条件が満載されるとス
タータモータを駆動し、始動が完了してエンジンが自立
運転に入ると、それをエンジンの回転数等で検知してス
タータモータを自動的に停止させるように構成されてい
た。

そのためエンジンが不調で、スタータモータを駆動して
も、なかなかエンジンが始動しないときには、スタータ
モータが長時間連続して駆動されたままになるので、バ
ッテリの電力が消尽されていわゆるバッテリがあがった
状態になり、始動不本発明は上記のごとき従来技術の問
題点を解決するためになされたものであり、エンジン不
調の場合でもバッテリあがりを生じるおそれのないエン
ジン制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明においては。

スタータモータが連続して駆動される時間を所定時間に
制限し、その所定時間が経過すると始動が完了していな
い場合でもスタータモータを停止させるように構成して
いる。

また本発明において、上記所定時間をエンジン冷却水温
や外気温度等に応じた値に自動的に設定するように構成
することにより、低温でエンジンが始動しにくい場合に
も確実に始動させることが出来るようにしている。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路図であり、第２図は第
１図の回路の信号波形図である。

第１図において、Ｓｌは駐車ブレーキ信号であり後に詳
述するごとき駐車ブレーキがかげられているときは１”
、かけられていないときはＯ”になる。

またＳ２はイグニ／ヨンスイノチ信号であり、イグニ／
ヨンスイノチがオンのとき１”となる。

またＳ３はＩＪ　ＩＪ−ス信号であり、後に詳述するご
とき駐車ブレーキのリリースボタンが押されているおい
だ１″になる。

またＳ４はスタータ信号であり、スタータモータを動作
させるためのスタータスインチがオンのあいだ“１″と
なる。

またＳ５は回転数１言号であり、エンジンの回転数に比
例した電圧の信号である。この回転数信号Ｓ５としては
１例えばオルタネータの中性点電圧を用いてもよいし、
あるいはエンジンのクランク角が所定角度回転するごと
にパルスを出力するクランク角センサを有するエンジン
においては、上記パルスの周液数を電圧に変換したもの
を用いてもよい。

また８１４はスタータ駆動信号であり、この信号が１”
のあいだスタータモータが作動する。また８１５はツー
ニルカット信号であり、この信号が“１″のあいだエン
ジンへの燃料供給が遮断される。

次に１．２．３．４及び５はそれぞれワンショットマル
チバイブレータであり、入力信号が立上った時点で巾の
狭いトリガ信号ｓ６．　ｓ、、　ｓ８．　ｓ、。

及び８１５をそれぞれ出力する（なお８１３に関しては
詳細後述）。

また６、ｉ及び８はそれぞれオア回路、９及び１０はフ
リップフロップ、１１はアンド回路である。

また１２は比較器であり１回転数信号Ｓ５の値が予め定
められた基準電圧７８未満のときは“１″。

以上のときは“０”になる信号Ｓ９を出力する。基準電
圧Ｖｓの値はエンジンが自立回転したときの最低の値１
例えば４００　ｒｐｍに対応した値に設定しておく。し
たがって信号Ｓ９が１”のときはエンジン停止もしくは
クランキング中を示し、０″のときはエンジン作動中（
始動が完了し自立運転中）であることを示す。

また１３は、信号Ｓ９を反転して出力するインバーク、
１４はタイマであり、信号Ｓ１゜が立上った時点から可
変抵抗Ｒ，で設定された所定時間のあいだ１”になるス
タータ駆動信号Ｓ１４を出力する。なおタイマ１４は、
リセット端子Ｒに信号Ｓ１ｏが与えられるとりセットさ
れ、信号８１４は直ちに“０”になる。

次に前記の駐車ブレーキ信号Ｓ１とリリース信号Ｓ５と
を出力する装置について説明する。

第６図は駐車ブレーキを操作する駐車ブレーキ操作装置
の一例図である。

第６図において、２０は車体のツーロアパネルであり、
駐車ブレーキプラケット２１がフロアパネル２０にボル
ト止めされている。また２２は駐車゛レーｑ”　　　　
、ｚｉに設げである歯、２３は−μル−キレバー、２４
は駐車フレーキレパー２６のロックを解除するリリース
ボタン、２５は上記の歯２２と噛み合い、駐車ブレーキ
レバー２６を圧意の位置にロックする爪、２６はリリー
スボタン２４と爪２５とを連結するロッド、２７はリタ
ーンスプリングであり、リリースボタン２４゜ロッド２
６及び爪２５を常に図面左方に押している。２８はリタ
ーンスプリング２７の止め金であり、駐車ブレーキレパ
ニ２６に固着されている。

また２９は爪２５を駐車ブレーキレバー２３に支持する
ピン、３０はロッド２６と爪２５とを連結するピン、６
１は駐車ブレーキレバー２３を回転自在に支持するピン
、６２は駐車ブレーキケーブル、６３は駐車ブレーキレ
バー２３に固定されたスイッチ、３４はフロアパネル２
０に固定されたスイッチ、３５は駐車ブレーキレバー２
６の一部で、スイッチ３４のボタンを押す押圧部である
。

次に作用を説明する。

第６図に示す状態は、駐車ブレーキが全くかけられてい
ない状態である。

この状態から運転者が駐車ブレーキレバー２６を図面上
方に引上げると、駐車ブレーキケーブル６２が図面左方
に引かれて図示しない駐車ブレーキがかかる。そして爪
２５が歯２２と噛み合うため、駐車ブレーキレバー２６
は引上げられた位置に保持される。また、このとき押圧
部３５がスイッチろ４のボタンを押す状態になっている
ので。

スイッチ５４はオンになり、前記第１図の駐車ブレーキ
信号Ｓ１が°°１″になる。

一方、リリースボタン２４が運転者によって図面右方に
押されると、爪２５と歯２２との噛み合いがはずされる
ため、駐車ブレーキレバー２６は引下げ可能になる。こ
の状態で駐車ブレーキレバー２３を引下げれば、駐車ブ
レーキケーブル６２が図面右方に戻り１図示しない駐車
ブレーキが解除されると共に、スイッチ６４がオフにな
るので駐車ブレーキ信号Ｓ１はＯ″になる。

またすＩＪ−スボタン２４が図面右方に押されている間
は、爪２５の上部がスイッチ６６のボタンを押している
ので、スイッチろ６がオンになり。

前記第１図のＩＪ　ＩＪ−ス信号Ｓ５が１”になる。

運転者がＩＪ　ＩＪ−スボタン２４を押すのをやめれば
、リターンスプリング２７の力で爪２５は以前の位置に
慢帰するので、スイッチ６３がオフになり、リリース信
号Ｓ５は”ｏ”になる。

上記のように、：駐車ブレーキがかけられている間′は
、駐車ブレーキ信号Ｓ１は“１″になり、またＩＪ　Ｉ
Ｊ−スボタン２４が押されている間は、リリース信号Ｓ
３は“１”になる。なｉ上記の説明から判るように、一
旦かけられた駐車ブレーキを解除する際には、必ずリリ
ースボタン２４を押す必要があり。

したがって駐車ブレーキを解除するときには、必ずリリ
ース信号Ｓ５は“１″になる。

なお第６図の例は、駐車ブレーキとしていわゆるサイド
ブレーキを用いた場合を例示したが、その他の方式の駐
車ブレーキ、例えば運転席の前方に設けられ、運転者が
手前に引くことによって駐車ブレーキをかげる方式のも
のでも、全く同様に本発明を適用することが出来る。

以下第２図を参照しながら第１図の回路の作用について
詳細に説明する。

まずエンジンが全く停止している状態から、第２図の時
点ｔ１において、イグニションスイッチがオンにされる
と、イグニションスイッチ信号ｓ２が“１”になる。そ
のためワンショットマルチバイブレータ２がトリガ信号
Ｓ７を出力し、この信号がオア回路６と７とを介してそ
れぞれフリップフロップ９，１０のリセット端子Ｒに与
えられる。そのためフリップフロップ９，１０は共にリ
セットされ、Ｑ出力（９のＱ出力はＳ１５，１ｏのＱ出
力はＳｌ、）は共に０”になる。この状態においてはス
タータ駆動信号８１４及びフーエルカノト信号Ｓ＋ｓは
共に°０”であり、始動準備完了の状態にある。

次に時点ｔ２でスタータスイッチがオンにされ。

スタータ信号Ｓ４が”１”になると、この信号がオア回
路８を介してワンショットマルチバイブレータ６に与え
られ、ワンショットマルチパイプレーク３はトリガ信号
Ｓ８を出力する。

このトリガ信号Ｓ８はフリップフロップ１ｏのセント端
子Ｓに与えられ、そのためＱ出力の信号Ｓ１１は１”に
なる。なおこのトリガ信号Ｓ８は、オア回′＠６を介し
てフリップフロップ９のリセット端子１（にも与えられ
るから、トリガ信号Ｓ８が出力されたときは、フーエル
カノト信号８１５は必ず０”になり、燃料供給可能な状
態になる。

一方１時点ｔ２においては、エンジンが停止して−るの
で回転数信号Ｓ５は低レベルであり、そのため比較器１
２の信号Ｓ９は“１”になっている。

上記のように信号Ｓ１１と信号Ｓ９との両方が１″であ
るから、アンド回路１１の信号８１２は１”になり、そ
のためタイマ１４がセットされてスタータ駆動信号８１
４が所定時間τ、のあいだ“１”になる。

スタータ駆動信号８１４が“１”の間は１図示しないス
タータモータ駆動装置が作動してスタータモータが回転
し、エンジンを始動する。なおこの時。

削記のごとくフーエルカノト信号８１５は０”であるか
ら１図示しない燃料噴射装置は正常に作動し。

燃料を供給している。

またスタータ駆動信号８１４が１”になると、その時点
からやや遅れてワンショットマルチバイブレータ５がト
リガ信号Ｓ１５を出力する。このトリガ信号８１３によ
ってフリップフロップ１０がリセットされ、信号８１１
及びＳ１２は“０”に復帰する。

なお上記のごとく信号Ｓ１４が立上った時点からやや遅
れて信号８１５を出力させるためには１例えばワンショ
ットマルチバイブレータ５として二つのワンショットマ
ルチバイブレータを直列に接続したものを用い、信号Ｓ
１４が立上った時点で最初のワンショットマルチバイブ
レータをトリガし、そのワンショットマルチバイブレー
タの出力が立下った時点で次のワンショットマルチバイ
ブレータをトリガするように構成すれば良い。

次に、前記の所Ｙ時間τ１以内に始動が完了してエンジ
ンが自立運転を始めれば、エンジンの回転数は次第に上
昇し１時点ｔ５において回転数信号Ｓ５が基準電圧７８
以上になる。そのため比較器１２の信号Ｓ９が０”にな
り、インバータ１３の出力が“１になるので、ワンショ
ットマルチバイブレータ４がトリガ信号Ｓ１ｏを出力す
る。

このトリガ信号８１０がタイマ１４のリセット端子に与
えられ、タイマ１４は前記の所定時間１１以内であって
もリセットされ、スタータ駆動信号８１４は“０”に復
帰する。

なおトリガ信号８１０はオア回路７を介してフリップフ
ロップ１０のリセット端子Ｒにも与えられるので、フリ
ップフロップ１０もリセットされる。

次に自動車を発進させる際、駐車ブレーキをはずすため
２時点ｔ４においてリリースボタンが押され、リリース
信号Ｓ５が“１”になる。この信号がオア回路８を介し
てワンショットマルチバイブレータ６に与えられ、その
結果、トリガ信号Ｓ８が１″になるのでフリップフロッ
プ１０がセントされ。

信号８１１が“１″になる。しかしこのときには、既に
エンジンが作動しており、信号Ｓ９は”０″になってい
るので、アンド回路１１から出力される信号８４２は′
０”のままである。そのためタイマ１４はセントされな
いので、スタータ駆動信号８１４は”０′であり、した
がってスタータモータは駆動されない。

次に、駐車ブレーキが解除（駐車ブレーキ信号Ｓ１が０
”になる）されたのち２時点ｔ５においてリリースボタ
ンが戻され、リリース信号Ｓ５は“Ｄ″になる。

この状態で最初のエンジン始動が完了し、自動車は走行
可能になる。

なお上記の説明では、最初の始動をスタータ信号８４　
（スタータスイッチをオン）によって行なう場合を例示
したが、第１図から判るように、スタータ信号Ｓ４とリ
リース信号Ｓ３とは、オア回路８を介して全く同一に用
いられているから、リリース信号Ｓ５（’Ｊ　’Ｊ−ス
ボタンを押す）によって最初の始動を行なうことも出来
る。

次に、駐車ブレーキによってエンジンを停止させる場合
を説明する。

まず時点ｔ６において、駐車ブレーキがかけられると駐
車ブレーキ信号Ｓ１が１”になり、マルチバイブレータ
１がトリガ信号Ｓ６を出力する。そのためフリップフロ
ップ９がセットされ、そのＱ出力すなわちツーニルカッ
ト信号８１５が”１″になる。

ツーニルカット信号８１５がパ１”になると１図示しな
いＰＭ噴射装置が燃料供給を遮断するので。

エンジンは停止する。

なおトリガ信号Ｓ６は、オア回路７を介してフリップフ
ロップ１０に与えられるので、フリップフロップ１０が
リセットされて信号Ｓ１１は“０″になる。

次にエンジンが停止して回転数が次第に低下し。

時点ｔ７において回転数信号Ｓ５が基準電圧７８未満に
なると、信号Ｓ９が１”になる。

次にリリースボタンによってエンジンを始動させる場合
を説明する。

まず時点ｔ８において、運転者が駐車ブレーキを解除す
るためリリースボタンを押すと、リリース信号Ｓ３が“
１″になる。

リリース信号Ｓ５が“１″になると、前記のごとくワン
ショットマルチバイブレータ６から出力されるトリガ信
号Ｓ８が“１”になる。

このトリガ信号Ｓ８はオア回路６を介してフリップフロ
ップ９のリセット端子Ｒに与えられる。そのためフリッ
プフロップ９はリセットされてツーニルカット信号８１
５は０″になり、燃料噴射可能な状態になる。　　・ またトリガ信号Ｓ８は、前記と同様にフリップフロップ
１０をセットするので信号Ｓ１１が“１”になり、かつ
、このときはエンジン停止中で信号Ｓ９が１”であるか
ら、アンド回路１１の信号８１２は“１”となり、その
ためタイマ１４がセットされてスタータ駆動信号８４４
は”１”となり、前記と同様にスタータモータが作動し
てエンジンが始動する。

また前記と同様に、タイマ１４でセットされた所定時間
１４以内に始動が完了して回転数信号Ｓ５が基準電圧７
８以上になれば、信号Ｓ９が“０”になり、スタータ駆
動信号Ｓ１４が０”となってスタータモータが停止する
。

次に、エンジンが不調で所定時間１１以内にエンジンが
始動しない場合について説明する。

まず時点ｔ９において、リリースボタンが押され。

ＩＪ　ＩＪ−ス信号Ｓ５が”１”になると、前記と同様
の作用によってタイマ１４がセットされ、所定時間τ１
のあいだスタータ駆動信号８１４が“１”になり、スタ
ータモータが駆動される。

しかし所定時間１１以内にエンジンが始動しなげれば、
所定時間τ、が経過した時点ｔｏｏでスタータ駆動信号
Ｓ１４は０′に復帰し、スタータモータは１亭止する。

そして再びリリースボタンが押されてリリース信号Ｓ５
（又はスタータ信号Ｓ４）が１”になれば。

上記と同様に所定時間τ、のあいだスタータモータが駆
動される。

なお上記の所定時間τ１の値は、エンジンが通常の状態
で始動されるに要する時間に多少の余裕を加味した値２
例えば数秒〜土数秒程度に設定する。

上記のように構成すれば、エンジンが不調でなかなか始
動しない場合でも、スタータモータが駆動されたままに
なってバッテリがあがってしまうという゛おそれがなく
なる。

次に、第４図は本発明の他の実施例の回路図である。

第４図の回路は、タイマ１４０所定時間τ１を設定する
ための抵抗としてサーミスタ１５を用い。

所定時間τ、の値を温度に応じて自動的に変化させるよ
うに構成したものである。上記以外の構成。

作用は第１図の回路と同様である。

周知のごとく、エンジンの始動に要する時間は。

温度によってかなり異なり、低温時には長くなるしたが
って第４図のように、所定時間τ１の値を温度に応じた
１直、すなわち低温時には長く、高温時には短い値に設
定してやれば、低温時にも確実に始動させることが出来
、また高温時には長時間の連続始動によってバッテリの
電力を無駄に消費するのを防止することが出来る。

なお上記の温度は、エンジンの燃焼室自体の温度を検出
出来れば理想的であるが、エンジンの冷却水温又は外気
温度でも十分有効である。上記のサーミスタ１５（又は
他の感温素子）は、温度を検出したい場所に応じて１例
えばエンジンのウォータジャケットに設置する。

また第１　（］及び第４図の実施例においては、駐車ブ
レーキをかけることによってエンジンを停止させ、駐車
ブレーキのリリースボタンを押すことによってエンジン
を始動させる装置に本発明を適用した場合を例示したが
、その他の方式たとえばアクセルペダルやクラッチペダ
ルを踏むことによってエンジンを始動させる方式につい
ても９本発明を適用することが出来ることは勿論である
。

なお第１図及び第４図の実捲例においては２通常のハー
ドウェアで本発明を構成した場合を例示したが、マイク
ロコンビーータを用いて同様の制御を行なうことが出来
ることは勿論であり１例えばマイクロコンビーータを用
いたエンジンの集中制御装置を備えた自動車に適用する
場合には、マイクロコンピュータのプログラムを変更す
るだけで本発明を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図の
回路の信号波形図、第３図は駐車ブレーキ操作装置の一
例図、第４図は本発明の他の実施例図である。 符号の説明 １〜５・・・ワンショットマルチバイブレータ６〜８・
・・オア回路 ９〜１０・・・フリップフロップ １１・・・アンド回路　　　１２・・・比較器１３・・
・インバータ　　　１４・・・タイマ１５・・・サーミ
スタ　　　Ｓｌ・・・駐車ブレーキ信号Ｓ２　・・イグ
ニ／ヨンスイノチ信号 Ｓ５・・・リリース信号　　　Ｓ４・・スタータ信号Ｓ
５・・・回転数信号　　　　８１４・・スタータ駆動信
号８１５・・・フユエルカノト信号 代理人弁理士　中村純之助

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　所定の停止条件が満足されるとエンジンを自動的
   に停止さす、また所定の始動条件が満足されるとスター
   タモータを駆動し、始動が完了するとスタータモータを
   停止させるように構成されたエンジン制御装置において
   、スタータモータが連続して駆動される時間を所定時間
   以内に制限する手段を１ｓえ、上記所定時間が経過する
   と始動が完了していない場合でもスタータモータを停止
   させることを特Ｉ敷とするエンジン制御装置。 ２　所定の停止条件が満足されるとエンジンを自動的に
   停止させ、また所定の始動条件が満足されるとスタータ
   モータを駆動し、始動が完了するとスタータモータを停
   止させるように構成されたエンジン制御装置において、
   スタータモータが連続して鳴動される時間を所定時間以
   内に制限する第１の手段と、上記の所定時間を温度に応
   じた値に設定する第２の手段とを備え、温度に応じて設
   定された所定時間が経過すると始動が完了して−ない場
   合でもスタータモータを停止させることを特徴とするエ
   ンジン制御装置。 ３、　上記第２の手段は、エンジンの冷却水温又は外気
   温度に応じて上記所定時間の値を設定するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のエンジン制
   御装置。