JP2002106447A - スタータ保護装置 - Google Patents
スタータ保護装置Info
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- JP2002106447A JP2002106447A JP2000301922A JP2000301922A JP2002106447A JP 2002106447 A JP2002106447 A JP 2002106447A JP 2000301922 A JP2000301922 A JP 2000301922A JP 2000301922 A JP2000301922 A JP 2000301922A JP 2002106447 A JP2002106447 A JP 2002106447A
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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 or control means specially adapted for starting of engines
- F02N11/0848—Circuits or control means specially adapted for starting of engines with means for detecting successful engine start, e.g. to stop starter actuation
-
- 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
- F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
- F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
- F02N2200/063—Battery voltage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリ電圧変動周期のバラツキやノイズな
どが存在しても、オーバーラン開始状態（エンジン始動
開始タイミング）を正確に判定して、エンジンが始動し
た後のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止し
たスタータ保護装置を得る。 【解決手段】 スタータモータ４のオーバーラン開始状
態を判定するオーバーラン判定部１５と、スタータモー
タ４のオーバーラン開始状態が判定されたときにメイン
コンタクタ３を遮断するスタータモータ停止手段とを含
み、オーバーラン判定部１５は、スタータスイッチ４の
投入後のバッテリ電圧ＶＢの時間変化を検出し、バッテ
リ電圧ＶＢの増減状態が所定時間にわたって変化しない
場合に、スタータモータ４のオーバーラン開始状態を判
定する。
どが存在しても、オーバーラン開始状態（エンジン始動
開始タイミング）を正確に判定して、エンジンが始動し
た後のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止し
たスタータ保護装置を得る。 【解決手段】 スタータモータ４のオーバーラン開始状
態を判定するオーバーラン判定部１５と、スタータモー
タ４のオーバーラン開始状態が判定されたときにメイン
コンタクタ３を遮断するスタータモータ停止手段とを含
み、オーバーラン判定部１５は、スタータスイッチ４の
投入後のバッテリ電圧ＶＢの時間変化を検出し、バッテ
リ電圧ＶＢの増減状態が所定時間にわたって変化しない
場合に、スタータモータ４のオーバーラン開始状態を判
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、クランキング時
に用いられる車両用スタータの保護装置に関し、特にク
ランキング時のバッテリ電圧変動周期のバラツキやノイ
ズなどが存在してもオーバーランを正確に判定し、エン
ジン始動後の不必要なオーバーランによるスタータモー
タの損傷を防止したスタータ保護装置に関するものであ
る。
に用いられる車両用スタータの保護装置に関し、特にク
ランキング時のバッテリ電圧変動周期のバラツキやノイ
ズなどが存在してもオーバーランを正確に判定し、エン
ジン始動後の不必要なオーバーランによるスタータモー
タの損傷を防止したスタータ保護装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車エンジンを始動する際に
は、運転者がスタータスイッチをオンすると同時にエン
ジン発生音を聞いており、エンジン始動開始時の特徴的
な音を感知したときに、スタータスイッチをオフするよ
うになっている。
は、運転者がスタータスイッチをオンすると同時にエン
ジン発生音を聞いており、エンジン始動開始時の特徴的
な音を感知したときに、スタータスイッチをオフするよ
うになっている。
【０００３】しかしながら、近年のエンジンの高性能化
にともない、エンジン発生音は静粛になりつつあるた
め、運転者がエンジン発生音を正確に聞き分けることが
極めて困難な場合も多い。
にともない、エンジン発生音は静粛になりつつあるた
め、運転者がエンジン発生音を正確に聞き分けることが
極めて困難な場合も多い。
【０００４】また、トラックなどの大形車両の場合に
は、運転席からエンジンまでの距離が長いため、エンジ
ン発生音そのものを聞き取ることが極めて困難であり、
エンジン始動開始時に速やかにスタータスイッチをオフ
してオーバーラン状態を回避することも困難になる。
は、運転席からエンジンまでの距離が長いため、エンジ
ン発生音そのものを聞き取ることが極めて困難であり、
エンジン始動開始時に速やかにスタータスイッチをオフ
してオーバーラン状態を回避することも困難になる。
【０００５】このようなスタータモータのオーバーラン
（エンジンが自立運転を開始しているのにスタータを運
転し続ける状態）によるモータ損傷などを防止するため
に、従来より、種々のスタータ保護装置が提案されてい
る。
（エンジンが自立運転を開始しているのにスタータを運
転し続ける状態）によるモータ損傷などを防止するため
に、従来より、種々のスタータ保護装置が提案されてい
る。
【０００６】たとえば、特開平１０−１８４５０３号公
報に参照される従来装置の場合は、クランキング時のバ
ッテリ電圧波形の変動周期から、エンジン始動開始タイ
ミングを自動的に検知してスタータモータをオフさせて
いる。
報に参照される従来装置の場合は、クランキング時のバ
ッテリ電圧波形の変動周期から、エンジン始動開始タイ
ミングを自動的に検知してスタータモータをオフさせて
いる。
【０００７】すなわち、始動時においては、まず、バッ
テリ電圧が急減した後、エンジン気筒の圧縮行程に相当
する角度位置で周期的にスタータモータの負荷が増大す
ることから、クランキング時には周期的なバッテリ電圧
の変動波形が得られる。
テリ電圧が急減した後、エンジン気筒の圧縮行程に相当
する角度位置で周期的にスタータモータの負荷が増大す
ることから、クランキング時には周期的なバッテリ電圧
の変動波形が得られる。
【０００８】その後、エンジンが始動を開始すると、ス
タータモータの負荷が急減するとともにオルタネータが
発電状態になるので、バッテリ電圧の変動波形の周期が
長くなるとともに、バッテリ電圧が上昇していく。
タータモータの負荷が急減するとともにオルタネータが
発電状態になるので、バッテリ電圧の変動波形の周期が
長くなるとともに、バッテリ電圧が上昇していく。
【０００９】したがって、バッテリ電圧の変動波形の周
期を計測し、所定周期以上に達した時点でオーバーラン
開始状態を判定し、スタータモータをオフさせることが
できる。すなわち、エンジン始動時にスタータへの通電
により発生するバッテリ電圧変動から、エンジンが自立
運転状態に入ったか否かを検出し、エンジン自立運転時
にスタータ運転を強制中断させることができる。
期を計測し、所定周期以上に達した時点でオーバーラン
開始状態を判定し、スタータモータをオフさせることが
できる。すなわち、エンジン始動時にスタータへの通電
により発生するバッテリ電圧変動から、エンジンが自立
運転状態に入ったか否かを検出し、エンジン自立運転時
にスタータ運転を強制中断させることができる。
【００１０】これにより、スタータの過剰なオーバーラ
ン状態によるスタータ内部構成部品（スタータモータ）
のダメージを防止することができる。
ン状態によるスタータ内部構成部品（スタータモータ）
のダメージを防止することができる。
【００１１】しかしながら、クランキング時におけるバ
ッテリ電圧の変動波形は、エンジン始動時の冷機状態な
どによって周期が長くなるなどのバラツキが大きいう
え、ノイズ重畳による影響によっても変動周期の判定結
果が異なるので、上記従来装置によるオーバーラン判定
の信頼性は低く、十分なスタータ保護機能を得ることは
困難である。
ッテリ電圧の変動波形は、エンジン始動時の冷機状態な
どによって周期が長くなるなどのバラツキが大きいう
え、ノイズ重畳による影響によっても変動周期の判定結
果が異なるので、上記従来装置によるオーバーラン判定
の信頼性は低く、十分なスタータ保護機能を得ることは
困難である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来のスタータ保護装
置は以上のように、始動時のエンジン状態やノイズなど
の影響によりオーバーラン開始状態を正確に判定するこ
とができないので、十分なスタータ保護機能を得ること
ができないという問題点があった。
置は以上のように、始動時のエンジン状態やノイズなど
の影響によりオーバーラン開始状態を正確に判定するこ
とができないので、十分なスタータ保護機能を得ること
ができないという問題点があった。
【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、バッテリ電圧変動周期のバラツ
キやノイズなどが存在してもオーバーラン開始状態（エ
ンジン始動開始タイミング）を正確に判定することによ
り、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオーバ
ーランを確実に防止したスタータ保護装置を得ることを
目的とする。
ためになされたもので、バッテリ電圧変動周期のバラツ
キやノイズなどが存在してもオーバーラン開始状態（エ
ンジン始動開始タイミング）を正確に判定することによ
り、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオーバ
ーランを確実に防止したスタータ保護装置を得ることを
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るスタータ保護装置は、車載のバッテリからバッテリ電
圧が供給されるＥＣＵと、バッテリの出力端子に接続さ
れたスタータスイッチと、スタータスイッチの投入に応
答してＥＣＵの制御下で駆動されるメインコンタクタ
と、メインコンタクタの投入によりバッテリ電圧が供給
されて駆動されるスタータモータとを備え、ＥＣＵは、
スタータモータのオーバーラン開始状態を判定するオー
バーラン判定部と、スタータモータのオーバーラン開始
状態が判定されたときにメインコンタクタを遮断するス
タータモータ停止手段とを含み、オーバーラン判定部
は、スタータスイッチの投入後のバッテリ電圧の時間変
化を検出し、バッテリ電圧の増減状態が所定時間にわた
って変化しない場合に、スタータモータのオーバーラン
開始状態を判定するものである。
るスタータ保護装置は、車載のバッテリからバッテリ電
圧が供給されるＥＣＵと、バッテリの出力端子に接続さ
れたスタータスイッチと、スタータスイッチの投入に応
答してＥＣＵの制御下で駆動されるメインコンタクタ
と、メインコンタクタの投入によりバッテリ電圧が供給
されて駆動されるスタータモータとを備え、ＥＣＵは、
スタータモータのオーバーラン開始状態を判定するオー
バーラン判定部と、スタータモータのオーバーラン開始
状態が判定されたときにメインコンタクタを遮断するス
タータモータ停止手段とを含み、オーバーラン判定部
は、スタータスイッチの投入後のバッテリ電圧の時間変
化を検出し、バッテリ電圧の増減状態が所定時間にわた
って変化しない場合に、スタータモータのオーバーラン
開始状態を判定するものである。
【００１５】また、この発明の請求項２に係るスタータ
保護装置は、請求項１において、オーバーラン判定部
は、バッテリ電圧の変動波形値を時間ステップで記憶す
る記憶手段と、バッテリ電圧の現在の電圧値と記憶手段
内に記憶された過去の電圧値との大小関係を時間ステッ
プに沿って順次比較する比較手段と、比較手段による比
較結果が所定時間にわたって同一結果を示す場合にオー
バーラン開始状態を示すオーバーラン判定信号を生成す
る判定信号生成手段とを含むものである。
保護装置は、請求項１において、オーバーラン判定部
は、バッテリ電圧の変動波形値を時間ステップで記憶す
る記憶手段と、バッテリ電圧の現在の電圧値と記憶手段
内に記憶された過去の電圧値との大小関係を時間ステッ
プに沿って順次比較する比較手段と、比較手段による比
較結果が所定時間にわたって同一結果を示す場合にオー
バーラン開始状態を示すオーバーラン判定信号を生成す
る判定信号生成手段とを含むものである。
【００１６】また、この発明の請求項３に係るスタータ
保護装置は、請求項２において、記憶手段は、バッテリ
電圧の変動波形値を互いに異なる複数の時間ステップで
記憶し、比較手段は、現在の電圧値と記憶手段内に記憶
された複数の過去の電圧値との大小関係を個々に比較す
る複数の比較手段を含み、オーバーラン判定部は、複数
の比較手段による各比較結果の論理和をとる論理演算手
段を含み、判定信号生成手段は、論理演算手段の出力レ
ベルが所定時間にわたって同一結果を示す場合にオーバ
ーラン判定信号を生成するものである。
保護装置は、請求項２において、記憶手段は、バッテリ
電圧の変動波形値を互いに異なる複数の時間ステップで
記憶し、比較手段は、現在の電圧値と記憶手段内に記憶
された複数の過去の電圧値との大小関係を個々に比較す
る複数の比較手段を含み、オーバーラン判定部は、複数
の比較手段による各比較結果の論理和をとる論理演算手
段を含み、判定信号生成手段は、論理演算手段の出力レ
ベルが所定時間にわたって同一結果を示す場合にオーバ
ーラン判定信号を生成するものである。
【００１７】また、この発明の請求項４に係るスタータ
保護装置は、請求項３において、記憶手段は、複数の過
去の電圧値として、少なくとも、１０ｍｓ前の電圧値と
２０ｍｓ前の電圧値とを記憶するものである。
保護装置は、請求項３において、記憶手段は、複数の過
去の電圧値として、少なくとも、１０ｍｓ前の電圧値と
２０ｍｓ前の電圧値とを記憶するものである。
【００１８】また、この発明の請求項５に係るスタータ
保護装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにお
いて、所定時間は、５００ｍｓに初期設定されているも
のである。
保護装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにお
いて、所定時間は、５００ｍｓに初期設定されているも
のである。
【００１９】また、この発明の請求項６に係るスタータ
保護装置は、請求項１から請求項５までのいずれかにお
いて、オーバーラン判定部は、所定時間を演算する所定
時間演算手段を含み、所定時間演算手段は、比較手段に
よる比較結果の転移周期の実績値に基づいて所定時間を
可変設定するものである。
保護装置は、請求項１から請求項５までのいずれかにお
いて、オーバーラン判定部は、所定時間を演算する所定
時間演算手段を含み、所定時間演算手段は、比較手段に
よる比較結果の転移周期の実績値に基づいて所定時間を
可変設定するものである。
【００２０】また、この発明の請求項７に係るスタータ
保護装置は、請求項６において、所定時間は、比較結果
の転移周期の実績値の１．５倍〜２倍に設定されるもの
である。
保護装置は、請求項６において、所定時間は、比較結果
の転移周期の実績値の１．５倍〜２倍に設定されるもの
である。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１の全体構成を概略
的に示す回路ブロック図、図２は図１内のオーバーラン
判定部の具体的構成を示す機能ブロック図、図３は図１
内のオーバーラン判定部の動作を示すタイミングチャー
トである。
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１の全体構成を概略
的に示す回路ブロック図、図２は図１内のオーバーラン
判定部の具体的構成を示す機能ブロック図、図３は図１
内のオーバーラン判定部の動作を示すタイミングチャー
トである。
【００２２】図１において、１は車載のバッテリ、１０
０はバッテリ１からのバッテリ電圧ＶＢが供給されるＥ
ＣＵ（電子制御ユニット）、２はバッテリ１の出力端子
（スタータのＢ端子）に接続されたスタータスイッチで
ある。ＥＣＵ１００は、車両用スタータに隣接配置また
は隔離配置され得る。
０はバッテリ１からのバッテリ電圧ＶＢが供給されるＥ
ＣＵ（電子制御ユニット）、２はバッテリ１の出力端子
（スタータのＢ端子）に接続されたスタータスイッチで
ある。ＥＣＵ１００は、車両用スタータに隣接配置また
は隔離配置され得る。
【００２３】３はソレノイドからなるメインコンタクタ
であり、スタータスイッチ２の投入に応答してＥＣＵ１
００の制御下で駆動される。メインコンタクタ３は、図
示されたように、バッテリ１とスタータモータ４との間
を選択的に開閉するための接触子３ａと、接触子３ａを
開閉駆動する２つのソレノイドコイル３ｂとにより構成
される。
であり、スタータスイッチ２の投入に応答してＥＣＵ１
００の制御下で駆動される。メインコンタクタ３は、図
示されたように、バッテリ１とスタータモータ４との間
を選択的に開閉するための接触子３ａと、接触子３ａを
開閉駆動する２つのソレノイドコイル３ｂとにより構成
される。
【００２４】４はエンジン始動用のスタータモータであ
り、メインコンタクタ３の投入によりバッテリ電圧ＶＢ
が供給されて駆動される。ＥＣＵ１００は、メインコン
タクタ３への給電を制御し、メインコンタクタ３は、ス
タータモータ４への給電を制御する。
り、メインコンタクタ３の投入によりバッテリ電圧ＶＢ
が供給されて駆動される。ＥＣＵ１００は、メインコン
タクタ３への給電を制御し、メインコンタクタ３は、ス
タータモータ４への給電を制御する。
【００２５】メインコンタクタ３には、スタータモータ
４をエンジン出力軸に選択的に連結させるためのスター
タピニオンギヤ（図示せず）が一体的に設けられてお
り、メインコンタクタ３は、投入時にスタータピニオン
ギヤをエンジン出力軸に連結させるようになっている。
４をエンジン出力軸に選択的に連結させるためのスター
タピニオンギヤ（図示せず）が一体的に設けられてお
り、メインコンタクタ３は、投入時にスタータピニオン
ギヤをエンジン出力軸に連結させるようになっている。
【００２６】５および６はＥＣＵ１００内の入力インタ
フェイス、７はＥＣＵ１００内の電源インタフェイス、
８はＥＣＵ１００内のドライバインタフェイス、９はド
ライバインタフェイス８の出力端子とグランドとの間に
挿入されたゼナーダイオード、１０はＥＣＵ１００内の
マイコンである。
フェイス、７はＥＣＵ１００内の電源インタフェイス、
８はＥＣＵ１００内のドライバインタフェイス、９はド
ライバインタフェイス８の出力端子とグランドとの間に
挿入されたゼナーダイオード、１０はＥＣＵ１００内の
マイコンである。
【００２７】入力インタフェイス５は、スタータスイッ
チ２を介したバッテリ電圧ＶＢを始動信号としてマイコ
ン１０に入力する。入力インタフェイス６は、電気的ノ
イズ除去用のコンデンサ（図示せず）を含むフィルタ回
路を有し、電圧波形モニタ対象となるバッテリ電圧ＶＢ
を常にマイコン１０に入力する。
チ２を介したバッテリ電圧ＶＢを始動信号としてマイコ
ン１０に入力する。入力インタフェイス６は、電気的ノ
イズ除去用のコンデンサ（図示せず）を含むフィルタ回
路を有し、電圧波形モニタ対象となるバッテリ電圧ＶＢ
を常にマイコン１０に入力する。
【００２８】電源インタフェイス７は、給電用のバッテ
リ電圧ＶＢからマイコン１０の電源電圧（たとえば、３
Ｖ）を生成して、常にマイコン１０に供給する。ドライ
バインタフェイス８は、半導体スイッチを含み、マイコ
ン１０からのスタータ制御信号をソレノイドコイル３ｂ
の接続点に出力する。
リ電圧ＶＢからマイコン１０の電源電圧（たとえば、３
Ｖ）を生成して、常にマイコン１０に供給する。ドライ
バインタフェイス８は、半導体スイッチを含み、マイコ
ン１０からのスタータ制御信号をソレノイドコイル３ｂ
の接続点に出力する。
【００２９】入力インタフェイス５、６、電源インタフ
ェイス７、ドライバインタフェイス８、ゼナーダイオー
ド９およびマイコン１０は、スタータ保護回路として機
能するＥＣＵ１００を構成している。
ェイス７、ドライバインタフェイス８、ゼナーダイオー
ド９およびマイコン１０は、スタータ保護回路として機
能するＥＣＵ１００を構成している。
【００３０】ＥＣＵ１００は、スタータスイッチ２を介
したハーネスと、バッテリ１の出力端子（スタータのＢ
端子）と、メインコンタクタ３のソレノイドコイル３ｂ
の電力上位端子と、グランドとに、それぞれ電気的に接
続されている。
したハーネスと、バッテリ１の出力端子（スタータのＢ
端子）と、メインコンタクタ３のソレノイドコイル３ｂ
の電力上位端子と、グランドとに、それぞれ電気的に接
続されている。
【００３１】マイコン１０は、スタータ制御部１１、電
圧監視入力ポート１２、駆動信号認識部１３、Ａ／Ｄ変
換入力ポート１４、オーバーラン判定部１５、電源入力
ポート１６および電圧制御出力ポート１７を備えてい
る。
圧監視入力ポート１２、駆動信号認識部１３、Ａ／Ｄ変
換入力ポート１４、オーバーラン判定部１５、電源入力
ポート１６および電圧制御出力ポート１７を備えてい
る。
【００３２】スタータ制御部１１は、メインコンタクタ
３を介してスタータモータ４への給電およびスタータピ
ニオンギヤ位置を制御する。電圧監視入力ポート１２
は、入力インタフェイス５からの入力電圧（始動信号）
を監視する。
３を介してスタータモータ４への給電およびスタータピ
ニオンギヤ位置を制御する。電圧監視入力ポート１２
は、入力インタフェイス５からの入力電圧（始動信号）
を監視する。
【００３３】駆動信号認識部１３は、電圧監視入力ポー
ト１２を介した始動信号をメインコンタクタ３の駆動信
号として認識し、スタータ制御部１１に入力する。Ａ／
Ｄ変換入力ポート１４は、入力インタフェイス６からの
バッテリ電圧ＶＢをデジタル変換してオーバーラン判定
部１５に入力する。
ト１２を介した始動信号をメインコンタクタ３の駆動信
号として認識し、スタータ制御部１１に入力する。Ａ／
Ｄ変換入力ポート１４は、入力インタフェイス６からの
バッテリ電圧ＶＢをデジタル変換してオーバーラン判定
部１５に入力する。
【００３４】オーバーラン判定部１５は、バッテリ電圧
ＶＢの波形に基づいてスタータモータ４のオーバーラン
開始状態を判定し、オーバーラン開始状態が判定された
場合にオーバーラン判定信号Ｄを生成し、スタータ制御
部１１に入力する。
ＶＢの波形に基づいてスタータモータ４のオーバーラン
開始状態を判定し、オーバーラン開始状態が判定された
場合にオーバーラン判定信号Ｄを生成し、スタータ制御
部１１に入力する。
【００３５】すなわち、オーバーラン判定部１５は、ス
タータスイッチ２の投入後のバッテリ電圧ＶＢの時間変
化を検出し、バッテリ電圧ＶＢの増減状態が所定時間に
わたって変化しない場合に、スタータモータ４のオーバ
ーラン開始状態を判定する。
タータスイッチ２の投入後のバッテリ電圧ＶＢの時間変
化を検出し、バッテリ電圧ＶＢの増減状態が所定時間に
わたって変化しない場合に、スタータモータ４のオーバ
ーラン開始状態を判定する。
【００３６】スタータ制御部１１は、スタータモータ４
のオーバーラン開始状態が判定されたときに、オーバー
ラン判定信号Ｄに応答してメインコンタクタ３を遮断す
るスタータモータ停止手段を含む。
のオーバーラン開始状態が判定されたときに、オーバー
ラン判定信号Ｄに応答してメインコンタクタ３を遮断す
るスタータモータ停止手段を含む。
【００３７】電源入力ポート１６は、電源インタフェイ
ス７からのバッテリ電圧ＶＢをマイコン１０の電源とし
て取り込む。電圧制御出力ポート１７は、スタータ制御
部１１とドライバインタフェイス８との間に挿入され、
メインコンタクタ３に対する出力電圧を制御する。
ス７からのバッテリ電圧ＶＢをマイコン１０の電源とし
て取り込む。電圧制御出力ポート１７は、スタータ制御
部１１とドライバインタフェイス８との間に挿入され、
メインコンタクタ３に対する出力電圧を制御する。
【００３８】図２において、オーバーラン判定部１５
は、バッテリ電圧ＶＢの変動波形値を時間ステップで記
憶する記憶手段１５０と、第１比較手段１５１および第
２比較手段１５２と、第１パルスＰ１および第２パルス
Ｐ２（各比較結果）の論理和をとる論理演算手段１５３
と、論理和パルスＰ３に基づいてオーバーラン判定信号
Ｄを生成する単安定マルチ１５４と、論理和パルスＰ３
に基づいて所定時間Ｔを演算する所定時間演算手段１５
５とを備えている。
は、バッテリ電圧ＶＢの変動波形値を時間ステップで記
憶する記憶手段１５０と、第１比較手段１５１および第
２比較手段１５２と、第１パルスＰ１および第２パルス
Ｐ２（各比較結果）の論理和をとる論理演算手段１５３
と、論理和パルスＰ３に基づいてオーバーラン判定信号
Ｄを生成する単安定マルチ１５４と、論理和パルスＰ３
に基づいて所定時間Ｔを演算する所定時間演算手段１５
５とを備えている。
【００３９】記憶手段１５０は、バッテリ電圧ＶＢの変
動波形値ＶＢ（ｔ）を互いに異なる複数の時間ステップ
（ｔ−１）、（ｔ−２）、・・・で記憶する。たとえ
ば、記憶手段１５０は、複数（この場合、２つ）の過去
の電圧値ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）として、少な
くとも、１０ｍｓ前の電圧値と２０ｍｓ前の電圧値とを
記憶する。
動波形値ＶＢ（ｔ）を互いに異なる複数の時間ステップ
（ｔ−１）、（ｔ−２）、・・・で記憶する。たとえ
ば、記憶手段１５０は、複数（この場合、２つ）の過去
の電圧値ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）として、少な
くとも、１０ｍｓ前の電圧値と２０ｍｓ前の電圧値とを
記憶する。
【００４０】ここで、過去の電圧値ＶＢ（ｔ−１）、Ｖ
Ｂ（ｔ−２）として好ましい時間（１０ｍｓ前、２０ｍ
ｓ前）は、たとえば、クランキング時のエンジン回転周
期の１／２以下に設定される。
Ｂ（ｔ−２）として好ましい時間（１０ｍｓ前、２０ｍ
ｓ前）は、たとえば、クランキング時のエンジン回転周
期の１／２以下に設定される。
【００４１】第１比較手段１５１、第２比較手段１５２
は、バッテリ電圧ＶＢの現在の電圧値ＶＢ（ｔ）と記憶
手段１５０内に記憶された複数の過去の電圧値ＶＢ（ｔ
−１）、ＶＢ（ｔ−２）との大小関係を、時間ステップ
に沿って順次に且つ個々に比較する。
は、バッテリ電圧ＶＢの現在の電圧値ＶＢ（ｔ）と記憶
手段１５０内に記憶された複数の過去の電圧値ＶＢ（ｔ
−１）、ＶＢ（ｔ−２）との大小関係を、時間ステップ
に沿って順次に且つ個々に比較する。
【００４２】単安定マルチ１５４は、判定信号生成手段
を構成しており、第１比較手段１５１および第２比較手
段１５２による各比較結果（第１パルスＰ１および第２
パルスＰ２）の論理和パルスＰ３（論理演算手段１５３
の出力レベル）が所定時間にわたって同一結果を示す場
合に、オーバーラン開始状態を示すオーバーラン判定信
号Ｄを生成する。
を構成しており、第１比較手段１５１および第２比較手
段１５２による各比較結果（第１パルスＰ１および第２
パルスＰ２）の論理和パルスＰ３（論理演算手段１５３
の出力レベル）が所定時間にわたって同一結果を示す場
合に、オーバーラン開始状態を示すオーバーラン判定信
号Ｄを生成する。
【００４３】所定時間演算手段１５５は、論理和パルス
Ｐ３の転移周期τを常に計測しており、転移周期の実績
値τに基づいて、オーバーラン判定に適切な所定時間Ｔ
を可変設定し、可変設定後の所定時間Ｔで単安定マルチ
１５４を動作させる。
Ｐ３の転移周期τを常に計測しており、転移周期の実績
値τに基づいて、オーバーラン判定に適切な所定時間Ｔ
を可変設定し、可変設定後の所定時間Ｔで単安定マルチ
１５４を動作させる。
【００４４】たとえば、図３において、所定時間Ｔは、
５００ｍｓに初期設定されている。また、所定時間Ｔ
は、各比較手段１５１、１５２による比較結果または論
理和パルスＰ３の転移周期の実績値τに基づいて可変設
定される。
５００ｍｓに初期設定されている。また、所定時間Ｔ
は、各比較手段１５１、１５２による比較結果または論
理和パルスＰ３の転移周期の実績値τに基づいて可変設
定される。
【００４５】このとき、所定時間Ｔは、オーバーラン開
始状態の誤判定を回避するために、転移周期の実績値τ
の１．５倍〜２倍程度に設定されることが望ましい。
始状態の誤判定を回避するために、転移周期の実績値τ
の１．５倍〜２倍程度に設定されることが望ましい。
【００４６】次に、図１および図２とともに、図３のタ
イミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態１による具体的な動作について説明する。まず、エン
ジン始動時においては、運転者による操作または外部ユ
ニットの制御により、スタータスイッチ２がオン状態と
なる。
イミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態１による具体的な動作について説明する。まず、エン
ジン始動時においては、運転者による操作または外部ユ
ニットの制御により、スタータスイッチ２がオン状態と
なる。
【００４７】スタータスイッチ２の投入状態は、ＥＣＵ
１００のマイコン１０内の駆動信号認識部１３により認
識され、スタータ制御部１１は、駆動信号認識部１３の
認識結果およびオーバーラン判定部１５の判定結果に基
づいて、スタータ運転の可否を判定する。
１００のマイコン１０内の駆動信号認識部１３により認
識され、スタータ制御部１１は、駆動信号認識部１３の
認識結果およびオーバーラン判定部１５の判定結果に基
づいて、スタータ運転の可否を判定する。
【００４８】このとき、初期においては、オーバーラン
判定部１５がオーバーラン判定信号Ｄを出力していない
ので、スタータ制御部１１は、スタータ運転が可能であ
ると判定し、ドライバインタフェイス８を駆動状態にす
るための印加電圧制御を実行する。
判定部１５がオーバーラン判定信号Ｄを出力していない
ので、スタータ制御部１１は、スタータ運転が可能であ
ると判定し、ドライバインタフェイス８を駆動状態にす
るための印加電圧制御を実行する。
【００４９】次に、マイコン１０内のスタータ制御部１
１は、電圧制御出力ポート１７を介して、ドライバイン
タフェイス８を駆動する。これにより、メインコンタク
タ３の２つのソレノイドコイル３ｂへの給電が開始し、
メインコンタクタ３がオン状態になってスタータモータ
４への給電が開始し、エンジンのクランキングが開始す
る。
１は、電圧制御出力ポート１７を介して、ドライバイン
タフェイス８を駆動する。これにより、メインコンタク
タ３の２つのソレノイドコイル３ｂへの給電が開始し、
メインコンタクタ３がオン状態になってスタータモータ
４への給電が開始し、エンジンのクランキングが開始す
る。
【００５０】エンジンのクランキング中において、前述
のように断続的なエンジン圧縮行程により、スタータＢ
端子（バッテリ１からの入力端子）に、図３内の実線波
形に示すようなバッテリ電圧ＶＢの周期的変動ＶＢ
（ｔ）が発生する。
のように断続的なエンジン圧縮行程により、スタータＢ
端子（バッテリ１からの入力端子）に、図３内の実線波
形に示すようなバッテリ電圧ＶＢの周期的変動ＶＢ
（ｔ）が発生する。
【００５１】このとき、スタータＢ端子に接続されたＥ
ＣＵ１００内のオーバーラン判定部１５は、入力インタ
フェイス６およびＡ／Ｄ変換入力ポート１４を介して、
バッテリ電圧変動ＶＢ（ｔ）をモニタする。
ＣＵ１００内のオーバーラン判定部１５は、入力インタ
フェイス６およびＡ／Ｄ変換入力ポート１４を介して、
バッテリ電圧変動ＶＢ（ｔ）をモニタする。
【００５２】また、オーバーラン判定部１５内の記憶手
段１５０は、図３内の破線波形および一点鎖線に示すよ
うに、所定時間（たとえば、１０ｍｓ、２０ｍｓ）前の
複数の電圧変動ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）を時間
ステップで記憶する。
段１５０は、図３内の破線波形および一点鎖線に示すよ
うに、所定時間（たとえば、１０ｍｓ、２０ｍｓ）前の
複数の電圧変動ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）を時間
ステップで記憶する。
【００５３】ここで、第１比較手段１５１は、最新の電
圧値ＶＢ（ｔ）と１０ｍｓ前の電圧値ＶＢ（ｔ−１）と
の大小関係を比較して、ＶＢ（ｔ）＜ＶＢ（ｔ−１）を
満たす場合に「Ｈ」レベルとなる第１パルスＰ１を生成
する。
圧値ＶＢ（ｔ）と１０ｍｓ前の電圧値ＶＢ（ｔ−１）と
の大小関係を比較して、ＶＢ（ｔ）＜ＶＢ（ｔ−１）を
満たす場合に「Ｈ」レベルとなる第１パルスＰ１を生成
する。
【００５４】また、第２比較手段１５２は、最新の電圧
値ＶＢ（ｔ）と２０ｍｓ前の電圧値ＶＢ（ｔ−２）との
大小関係を比較して、ＶＢ（ｔ）＜ＶＢ（ｔ−２）を満
たす場合に「Ｈ」レベルとなる第２パルスＰ２を生成す
る。
値ＶＢ（ｔ）と２０ｍｓ前の電圧値ＶＢ（ｔ−２）との
大小関係を比較して、ＶＢ（ｔ）＜ＶＢ（ｔ−２）を満
たす場合に「Ｈ」レベルとなる第２パルスＰ２を生成す
る。
【００５５】さらに、論理演算手段１５３は、第１パル
スＰ１および第２パルスＰ２からなる各比較結果の論理
和をとって、図３のように論理和パルスＰ３を生成す
る。論理和パルスＰ３は、単安定マルチ１５４に入力さ
れ、「Ｈ」論理が入力される毎に所定時間Ｔだけ「Ｈ」
レベルが保持される。
スＰ１および第２パルスＰ２からなる各比較結果の論理
和をとって、図３のように論理和パルスＰ３を生成す
る。論理和パルスＰ３は、単安定マルチ１５４に入力さ
れ、「Ｈ」論理が入力される毎に所定時間Ｔだけ「Ｈ」
レベルが保持される。
【００５６】つまり、所定時間Ｔ以内に、論理和パルス
Ｐ３が再び「Ｈ」レベルとなれば、図３に示すように、
単安定マルチ１５４の出力レベルは「Ｈ」のままであ
り、オーバーラン判定信号Ｄ（「Ｌ」レベル）は生成さ
れない。
Ｐ３が再び「Ｈ」レベルとなれば、図３に示すように、
単安定マルチ１５４の出力レベルは「Ｈ」のままであ
り、オーバーラン判定信号Ｄ（「Ｌ」レベル）は生成さ
れない。
【００５７】すなわち、論理和パルスＰ３の「０、１」
論理が５００ｍｓ（初期値）以内で反転していれば、オ
ーバーラン判定部１５は、「スタータモータ４がオーバ
ーラン開始状態ではない」と判定する。
論理が５００ｍｓ（初期値）以内で反転していれば、オ
ーバーラン判定部１５は、「スタータモータ４がオーバ
ーラン開始状態ではない」と判定する。
【００５８】また、論理和パルスＰ３の「０、１」論理
が５００ｍｓ（初期値）以上にわたって反転しなければ
（同一論理を継続すれば）、単安定マルチ１５４の出力
レベルは「Ｌ」となり、オーバーラン判定部１５は、
「スタータモータ４がオーバーラン開始状態であるこ
と」を示すオーバーラン判定信号Ｄ（「Ｌ」レベル）を
出力する。
が５００ｍｓ（初期値）以上にわたって反転しなければ
（同一論理を継続すれば）、単安定マルチ１５４の出力
レベルは「Ｌ」となり、オーバーラン判定部１５は、
「スタータモータ４がオーバーラン開始状態であるこ
と」を示すオーバーラン判定信号Ｄ（「Ｌ」レベル）を
出力する。
【００５９】一方、論理和パルスＰ３は、所定時間演算
手段１５５に入力され、「０、１」論理の反転周期τが
計測されている。所定時間演算手段１５５は、論理和パ
ルスＰ３の論理レベルの転移周期の実績値τの最新（最
小）値の１．５倍〜２倍に所定時間Ｔを設定する。
手段１５５に入力され、「０、１」論理の反転周期τが
計測されている。所定時間演算手段１５５は、論理和パ
ルスＰ３の論理レベルの転移周期の実績値τの最新（最
小）値の１．５倍〜２倍に所定時間Ｔを設定する。
【００６０】たとえば、所定時間Ｔを転移周期τの２倍
に可変設定する場合、転移周期τが１００ｍｓであれ
ば、所定時間Ｔは２００ｍｓとなる。これにより、単安
定マルチ１５４の動作周期は、変更後の所定時間Ｔに更
新される。
に可変設定する場合、転移周期τが１００ｍｓであれ
ば、所定時間Ｔは２００ｍｓとなる。これにより、単安
定マルチ１５４の動作周期は、変更後の所定時間Ｔに更
新される。
【００６１】オーバーラン判定部１５からオーバーラン
判定信号Ｄが出力されると、スタータ制御部１１は、ス
タータモータ４がオーバーラン開始状態（運転不可の状
態）であることを検知し、ドライバインタフェイス８の
駆動を中断し、メインコンタクタ３をオフにして、スタ
ータモータ４を停止させるとともに、スタータピニオン
ギヤをエンジン出力軸から解放させる。
判定信号Ｄが出力されると、スタータ制御部１１は、ス
タータモータ４がオーバーラン開始状態（運転不可の状
態）であることを検知し、ドライバインタフェイス８の
駆動を中断し、メインコンタクタ３をオフにして、スタ
ータモータ４を停止させるとともに、スタータピニオン
ギヤをエンジン出力軸から解放させる。
【００６２】このように、車両用スタータを制御するＥ
ＣＵ１００は、クランキングによるバッテリ電圧ＶＢ
（スタータＢ端子電圧）の変動波形を時間ステップで記
憶し、現在の電圧値ＶＢ（ｔ）と過去の電圧値ＶＢ（ｔ
−１）、ＶＢ（ｔ−２）との大小関係を比較して、比較
結果が所定時間Ｔに渡って同一結果であることを判定し
たときに、スタータモータ４の運転を停止させてオーバ
ーランを回避することができる。
ＣＵ１００は、クランキングによるバッテリ電圧ＶＢ
（スタータＢ端子電圧）の変動波形を時間ステップで記
憶し、現在の電圧値ＶＢ（ｔ）と過去の電圧値ＶＢ（ｔ
−１）、ＶＢ（ｔ−２）との大小関係を比較して、比較
結果が所定時間Ｔに渡って同一結果であることを判定し
たときに、スタータモータ４の運転を停止させてオーバ
ーランを回避することができる。
【００６３】このとき、現在の電圧値ＶＢ（ｔ）と比較
される過去の電圧値として、互いに時刻の異なる少なく
とも２つの電圧値ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）が用
いられており、第１パルスＰ１および第２パルスＰ２の
論理和パルスＰ３が冗長性を有しているので、オーバー
ラン開始状態の誤判定を招くおそれはほとんどない。
される過去の電圧値として、互いに時刻の異なる少なく
とも２つの電圧値ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）が用
いられており、第１パルスＰ１および第２パルスＰ２の
論理和パルスＰ３が冗長性を有しているので、オーバー
ラン開始状態の誤判定を招くおそれはほとんどない。
【００６４】たとえば、スタータモータ４がオーバーラ
ンに至る前の時刻において、第１パルスＰ１および第２
パルスＰ２のうちの一方が、ノイズなどの影響で「Ｌ」
レベルのままであったとしても、他方が「Ｈ」レベルを
繰り返していれば、オーバーラン判定信号Ｄが出力され
ることはない。
ンに至る前の時刻において、第１パルスＰ１および第２
パルスＰ２のうちの一方が、ノイズなどの影響で「Ｌ」
レベルのままであったとしても、他方が「Ｈ」レベルを
繰り返していれば、オーバーラン判定信号Ｄが出力され
ることはない。
【００６５】さらに、少なくとも２つの過去の電圧値Ｖ
Ｂ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）を、１０ｍｓ前と２０ｍ
ｓ前とに設定することにより、通常のクランキング時の
バッテリ電圧ＶＢの変動周期に対して十分に小さい範囲
で、図３のように異なる２点のシフト波形を確実に比較
することができる。
Ｂ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）を、１０ｍｓ前と２０ｍ
ｓ前とに設定することにより、通常のクランキング時の
バッテリ電圧ＶＢの変動周期に対して十分に小さい範囲
で、図３のように異なる２点のシフト波形を確実に比較
することができる。
【００６６】また、所定時間Ｔを十分に長い５００ｍｓ
に初期設定することにより、バッテリ電圧ＶＢの変動周
期が未知の初期状態において、オーバーラン判定信号Ｄ
を誤出力するおそれを確実に回避することができる。
に初期設定することにより、バッテリ電圧ＶＢの変動周
期が未知の初期状態において、オーバーラン判定信号Ｄ
を誤出力するおそれを確実に回避することができる。
【００６７】また、バッテリ電圧ＶＢの変動周期が検出
された後において、所定時間Ｔは、大小関係の比較結果
の転移周期τ（実績値）に基づいて最適（１．５倍〜２
倍）に更新されるので、転移周期τに応じて迅速にオー
バーラン判定信号Ｄを出力することができる。
された後において、所定時間Ｔは、大小関係の比較結果
の転移周期τ（実績値）に基づいて最適（１．５倍〜２
倍）に更新されるので、転移周期τに応じて迅速にオー
バーラン判定信号Ｄを出力することができる。
【００６８】したがって、バッテリ電圧ＶＢに関する種
々のバラツキ要因やノイズなどが存在しても、エンジン
始動後のスタータモータ４の不必要なオーバーランを速
やかに且つ確実に防止することができ、オーバーランに
起因する故障を大幅に低減させることができる。
々のバラツキ要因やノイズなどが存在しても、エンジン
始動後のスタータモータ４の不必要なオーバーランを速
やかに且つ確実に防止することができ、オーバーランに
起因する故障を大幅に低減させることができる。
【００６９】また、車両に既存のエンジン回転数パルス
を用いることなく、バッテリ電圧ＶＢの変動周期のみを
用いて、エンジンの自立運転開始を検出することができ
るので、その他の用途（たとえば、リモコンスタータの
後付）に対して適用することも容易であり、有効性は極
めて高いものである。
を用いることなく、バッテリ電圧ＶＢの変動周期のみを
用いて、エンジンの自立運転開始を検出することができ
るので、その他の用途（たとえば、リモコンスタータの
後付）に対して適用することも容易であり、有効性は極
めて高いものである。
【００７０】なお、ここでは、オーバーランの誤判定を
確実に防止するために、２つの過去の電圧値ＶＢ（ｔ−
１）、ＶＢ（ｔ−２）に基づく第１パルスＰ１および第
２パルスＰ２の論理和パルスＰ３を用いたが、３つ以上
の過去の電圧値に基づく論理和パルスを用いてもよい。
確実に防止するために、２つの過去の電圧値ＶＢ（ｔ−
１）、ＶＢ（ｔ−２）に基づく第１パルスＰ１および第
２パルスＰ２の論理和パルスＰ３を用いたが、３つ以上
の過去の電圧値に基づく論理和パルスを用いてもよい。
【００７１】また、過去の電圧値として、１０ｍｓ前お
よび２０ｍｓ前の電圧値を用いたが、必要に応じて、他
の時刻の電圧値を用いてもよい。
よび２０ｍｓ前の電圧値を用いたが、必要に応じて、他
の時刻の電圧値を用いてもよい。
【００７２】また、論理和パルスＰ３の転移周期を計測
して所定時間Ｔを可変設定したが、第１パルスＰ１およ
び第２パルスＰ２の少なくとも一方の転移周期を計測し
てもよい。
して所定時間Ｔを可変設定したが、第１パルスＰ１およ
び第２パルスＰ２の少なくとも一方の転移周期を計測し
てもよい。
【００７３】また、論理和パルスＰ３の転移周期に基づ
いてオーバーランを判定したが、第１パルスＰ１または
第２パルスＰ２の転移周期に基づいてオーバーランを判
定してもよい。
いてオーバーランを判定したが、第１パルスＰ１または
第２パルスＰ２の転移周期に基づいてオーバーランを判
定してもよい。
【００７４】また、迅速なオーバーラン判定を実現する
ために、所定時間Ｔを転移周期の実績値τの１．５倍〜
２倍に設定したが、所定時間Ｔを転移周期の２倍以上に
設定して誤判定の防止を優先させてもよい。
ために、所定時間Ｔを転移周期の実績値τの１．５倍〜
２倍に設定したが、所定時間Ｔを転移周期の２倍以上に
設定して誤判定の防止を優先させてもよい。
【００７５】さらに、バッテリ電圧ＶＢの変動周期に対
応した転移周期に基づいて所定時間Ｔを可変設定した
が、所定時間Ｔを更新せずに、初期値（たとえば、５０
０ｍｓ）のままで固定してもよい。
応した転移周期に基づいて所定時間Ｔを可変設定した
が、所定時間Ｔを更新せずに、初期値（たとえば、５０
０ｍｓ）のままで固定してもよい。
【００７６】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、車載のバッテリからバッテリ電圧が供給されるＥ
ＣＵと、バッテリの出力端子に接続されたスタータスイ
ッチと、スタータスイッチの投入に応答してＥＣＵの制
御下で駆動されるメインコンタクタと、メインコンタク
タの投入によりバッテリ電圧が供給されて駆動されるス
タータモータとを備え、ＥＣＵは、スタータモータのオ
ーバーラン開始状態を判定するオーバーラン判定部と、
スタータモータのオーバーラン開始状態が判定されたと
きにメインコンタクタを遮断するスタータモータ停止手
段とを含み、オーバーラン判定部は、スタータスイッチ
の投入後のバッテリ電圧の時間変化を検出し、バッテリ
電圧の増減状態が所定時間にわたって変化しない場合
に、スタータモータのオーバーラン開始状態を判定する
ようにしたので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノ
イズなどが存在しても、オーバーラン開始状態（エンジ
ン始動開始タイミング）を正確に判定して、エンジンが
始動した後のスタータの不必要なオーバーランを確実に
防止したスタータ保護装置が得られる効果がある。
れば、車載のバッテリからバッテリ電圧が供給されるＥ
ＣＵと、バッテリの出力端子に接続されたスタータスイ
ッチと、スタータスイッチの投入に応答してＥＣＵの制
御下で駆動されるメインコンタクタと、メインコンタク
タの投入によりバッテリ電圧が供給されて駆動されるス
タータモータとを備え、ＥＣＵは、スタータモータのオ
ーバーラン開始状態を判定するオーバーラン判定部と、
スタータモータのオーバーラン開始状態が判定されたと
きにメインコンタクタを遮断するスタータモータ停止手
段とを含み、オーバーラン判定部は、スタータスイッチ
の投入後のバッテリ電圧の時間変化を検出し、バッテリ
電圧の増減状態が所定時間にわたって変化しない場合
に、スタータモータのオーバーラン開始状態を判定する
ようにしたので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノ
イズなどが存在しても、オーバーラン開始状態（エンジ
ン始動開始タイミング）を正確に判定して、エンジンが
始動した後のスタータの不必要なオーバーランを確実に
防止したスタータ保護装置が得られる効果がある。
【００７７】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、オーバーラン判定部は、バッテリ電圧の
変動波形値を時間ステップで記憶する記憶手段と、バッ
テリ電圧の現在の電圧値と記憶手段内に記憶された過去
の電圧値との大小関係を時間ステップに沿って順次比較
する比較手段と、比較手段による比較結果が所定時間に
わたって同一結果を示す場合にオーバーラン開始状態を
示すオーバーラン判定信号を生成する判定信号生成手段
とを含むので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノイ
ズなどが存在しても、オーバーラン開始状態を正確に判
定して、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオ
ーバーランを確実に防止したスタータ保護装置が得られ
る効果がある。
項１において、オーバーラン判定部は、バッテリ電圧の
変動波形値を時間ステップで記憶する記憶手段と、バッ
テリ電圧の現在の電圧値と記憶手段内に記憶された過去
の電圧値との大小関係を時間ステップに沿って順次比較
する比較手段と、比較手段による比較結果が所定時間に
わたって同一結果を示す場合にオーバーラン開始状態を
示すオーバーラン判定信号を生成する判定信号生成手段
とを含むので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノイ
ズなどが存在しても、オーバーラン開始状態を正確に判
定して、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオ
ーバーランを確実に防止したスタータ保護装置が得られ
る効果がある。
【００７８】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、記憶手段は、バッテリ電圧の変動波形値
を互いに異なる複数の時間ステップで記憶し、比較手段
は、現在の電圧値と記憶手段内に記憶された複数の過去
の電圧値との大小関係を個々に比較する複数の比較手段
を含み、オーバーラン判定部は、複数の比較手段による
各比較結果の論理和をとる論理演算手段を含み、判定信
号生成手段は、論理演算手段の出力レベルが所定時間に
わたって同一結果を示す場合にオーバーラン判定信号を
生成するようにしたので、バッテリ電圧変動周期のバラ
ツキやノイズなどが存在しても、オーバーラン開始状態
を正確に判定して、エンジンが始動した後のスタータの
不必要なオーバーランを確実に防止したスタータ保護装
置が得られる効果がある。
項２において、記憶手段は、バッテリ電圧の変動波形値
を互いに異なる複数の時間ステップで記憶し、比較手段
は、現在の電圧値と記憶手段内に記憶された複数の過去
の電圧値との大小関係を個々に比較する複数の比較手段
を含み、オーバーラン判定部は、複数の比較手段による
各比較結果の論理和をとる論理演算手段を含み、判定信
号生成手段は、論理演算手段の出力レベルが所定時間に
わたって同一結果を示す場合にオーバーラン判定信号を
生成するようにしたので、バッテリ電圧変動周期のバラ
ツキやノイズなどが存在しても、オーバーラン開始状態
を正確に判定して、エンジンが始動した後のスタータの
不必要なオーバーランを確実に防止したスタータ保護装
置が得られる効果がある。
【００７９】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、記憶手段は、複数の過去の電圧値とし
て、少なくとも、１０ｍｓ前の電圧値と２０ｍｓ前の電
圧値とを記憶するようにしたので、バッテリ電圧変動周
期のバラツキやノイズなどが存在しても、オーバーラン
開始状態を正確に判定して、エンジンが始動した後のス
タータの不必要なオーバーランを確実に防止したスター
タ保護装置が得られる効果がある。
項３において、記憶手段は、複数の過去の電圧値とし
て、少なくとも、１０ｍｓ前の電圧値と２０ｍｓ前の電
圧値とを記憶するようにしたので、バッテリ電圧変動周
期のバラツキやノイズなどが存在しても、オーバーラン
開始状態を正確に判定して、エンジンが始動した後のス
タータの不必要なオーバーランを確実に防止したスター
タ保護装置が得られる効果がある。
【００８０】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれかにおいて、所定時間
は、５００ｍｓに初期設定されているので、バッテリ電
圧変動周期のバラツキやノイズなどが存在しても、オー
バーラン開始状態を正確に判定して、エンジンが始動し
た後のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止し
たスタータ保護装置が得られる効果がある。
項１から請求項４までのいずれかにおいて、所定時間
は、５００ｍｓに初期設定されているので、バッテリ電
圧変動周期のバラツキやノイズなどが存在しても、オー
バーラン開始状態を正確に判定して、エンジンが始動し
た後のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止し
たスタータ保護装置が得られる効果がある。
【００８１】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１から請求項５までのいずれかにおいて、オーバーラ
ン判定部は、所定時間を演算する所定時間演算手段を含
み、所定時間演算手段は、比較手段による比較結果の転
移周期の実績値に基づいて所定時間を可変設定するよう
にしたので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノイズ
などが存在しても、オーバーラン開始状態を正確に判定
して、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオー
バーランを確実に防止したスタータ保護装置が得られる
効果がある。
項１から請求項５までのいずれかにおいて、オーバーラ
ン判定部は、所定時間を演算する所定時間演算手段を含
み、所定時間演算手段は、比較手段による比較結果の転
移周期の実績値に基づいて所定時間を可変設定するよう
にしたので、バッテリ電圧変動周期のバラツキやノイズ
などが存在しても、オーバーラン開始状態を正確に判定
して、エンジンが始動した後のスタータの不必要なオー
バーランを確実に防止したスタータ保護装置が得られる
効果がある。
【００８２】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、所定時間は、比較結果の転移周期の実績
値の１．５倍〜２倍に設定されるので、バッテリ電圧変
動周期のバラツキやノイズなどが存在しても、オーバー
ラン開始状態を正確に判定して、エンジンが始動した後
のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止したス
タータ保護装置が得られる効果がある。
項６において、所定時間は、比較結果の転移周期の実績
値の１．５倍〜２倍に設定されるので、バッテリ電圧変
動周期のバラツキやノイズなどが存在しても、オーバー
ラン開始状態を正確に判定して、エンジンが始動した後
のスタータの不必要なオーバーランを確実に防止したス
タータ保護装置が得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１の全体構成を概略的
に示す回路ブロック図である。
に示す回路ブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるオーバーラン
判定部の具体的構成を示す機能ブロック図である。
判定部の具体的構成を示す機能ブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるオーバーラン
判定部の動作を示すタイミングチャートである。
判定部の動作を示すタイミングチャートである。
１ バッテリ、２ スタータスイッチ、３ メインコン
タクタ、４ スタータモータ、１０ マイコン、１１
スタータ制御部、１５ オーバーラン判定部、１００
ＥＣＵ、１５０ 記憶手段、１５１ 第１比較手段、１
５２ 第２比較手段、１５３ 論理演算手段、１５４
単安定マルチ（判定信号生成手段）、１５５ 所定時間
演算手段、Ｄ オーバーラン判定信号、Ｐ１ 第１パル
ス（比較結果）、Ｐ２ 第２パルス（比較結果）、Ｐ３
論理和パルス（比較結果）、Ｔ 所定時間、ＶＢ バ
ッテリ電圧、ＶＢ（ｔ） 現在の電圧値、ＶＢ（ｔ−
１）、ＶＢ（ｔ−２） 過去の電圧値、τ 転移周期の
実績値。
タクタ、４ スタータモータ、１０ マイコン、１１
スタータ制御部、１５ オーバーラン判定部、１００
ＥＣＵ、１５０ 記憶手段、１５１ 第１比較手段、１
５２ 第２比較手段、１５３ 論理演算手段、１５４
単安定マルチ（判定信号生成手段）、１５５ 所定時間
演算手段、Ｄ オーバーラン判定信号、Ｐ１ 第１パル
ス（比較結果）、Ｐ２ 第２パルス（比較結果）、Ｐ３
論理和パルス（比較結果）、Ｔ 所定時間、ＶＢ バ
ッテリ電圧、ＶＢ（ｔ） 現在の電圧値、ＶＢ（ｔ−
１）、ＶＢ（ｔ−２） 過去の電圧値、τ 転移周期の
実績値。
Claims (7)
- 【請求項１】 車載のバッテリからバッテリ電圧が供給
されるＥＣＵと、 前記バッテリの出力端子に接続されたスタータスイッチ
と、 前記スタータスイッチの投入に応答して前記ＥＣＵの制
御下で駆動されるメインコンタクタと、 前記メインコンタクタの投入により前記バッテリ電圧が
供給されて駆動されるスタータモータとを備え、 前記ＥＣＵは、 前記スタータモータのオーバーラン開始状態を判定する
オーバーラン判定部と、 前記スタータモータのオーバーラン開始状態が判定され
たときに前記メインコンタクタを遮断するスタータモー
タ停止手段とを含み、 前記オーバーラン判定部は、前記スタータスイッチの投
入後の前記バッテリ電圧の時間変化を検出し、前記バッ
テリ電圧の増減状態が所定時間にわたって変化しない場
合に、前記スタータモータのオーバーラン開始状態を判
定することを特徴とするスタータ保護装置。 - 【請求項２】 前記オーバーラン判定部は、 前記バッテリ電圧の変動波形値を時間ステップで記憶す
る記憶手段と、 前記バッテリ電圧の現在の電圧値と前記記憶手段内に記
憶された過去の電圧値との大小関係を前記時間ステップ
に沿って順次比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果が前記所定時間にわたって
同一結果を示す場合に、前記オーバーラン開始状態を示
すオーバーラン判定信号を生成する判定信号生成手段と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のスタータ保護
装置。 - 【請求項３】 前記記憶手段は、前記バッテリ電圧の変
動波形値を互いに異なる複数の時間ステップで記憶し、 前記比較手段は、前記現在の電圧値と前記記憶手段内に
記憶された複数の過去の電圧値との大小関係を個々に比
較する複数の比較手段を含み、 前記オーバーラン判定部は、前記複数の比較手段による
各比較結果の論理和をとる論理演算手段を含み、 前記判定信号生成手段は、前記論理演算手段の出力レベ
ルが前記所定時間にわたって同一結果を示す場合に前記
オーバーラン判定信号を生成することを特徴とする請求
項２に記載のスタータ保護装置。 - 【請求項４】 前記記憶手段は、前記複数の過去の電圧
値として、少なくとも、１０ｍｓ前の電圧値と２０ｍｓ
前の電圧値とを記憶することを特徴とする請求項３に記
載のスタータ保護装置。 - 【請求項５】 前記所定時間は、５００ｍｓに初期設定
されていることを特徴とする請求項１から請求項４まで
のいずれかに記載のスタータ保護装置。 - 【請求項６】 前記オーバーラン判定部は、前記所定時
間を演算する所定時間演算手段を含み、 前記所定時間演算手段は、前記比較手段による比較結果
の転移周期の実績値に基づいて前記所定時間を可変設定
することを特徴とする請求項１から請求項５までのいず
れかに記載のスタータ保護装置。 - 【請求項７】 前記所定時間は、前記比較結果の転移周
期の実績値の１．５倍〜２倍に設定されることを特徴と
する請求項６に記載のスタータ保護装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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2001
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- 2001-09-27 US US09/963,413 patent/US6681736B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-01 FR FR0112593A patent/FR2814781B1/fr not_active Expired - Fee Related
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