JP2004044461A

JP2004044461A - エンジン始動システム

Info

Publication number: JP2004044461A
Application number: JP2002202083A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Osada; 長田　正彦; Tsutomu Shiga; 志賀　孜; Mikio Tsukada; 塚田　美樹夫
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12
Also published as: FR2842259A1; DE10330600A1

Abstract

【課題】スタータ回路２に使用される配線の信頼性向上、及び配線の容易化を実現する。
【解決手段】スタータ回路２は、バッテリ３とスタータ１とを接続する１本の電力線４を有し、スタータ１を始動するための始動信号を電力線４に乗せて送信する通電短絡回路５を備えている。一方、スタータ１は、モータへの通電を制御する通電制御装置７を備えている。この通電制御装置７は、電力線４を通じて送信される始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、始動信号検出回路で始動信号が検出されて始動条件が整った時にスイッチ手段をＯＮするスイッチ制御回路とを備える。
この構成によれば、始動信号を送信するための専用の信号線を廃止でき、１本の電力線４で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータによりエンジンの始動を行うエンジン始動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジン始動システムに使用される一般的なスタータ回路を図５に示す。このエンジン始動システムは、スタータ回路のメイン接点ＭＳをＯＮ／ＯＦＦする電磁スイッチ１００　を備えるもので、ＩＧスイッチ２００　がスタート位置（ＳＴ）に投入されると、リレー３００　を介して電磁スイッチ１００　（コイル１１０　）に通電されることにより、電磁スイッチ１００　がメイン接点ＭＳをＯＮして、バッテリ電流がスタータ４００　に通電される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のスタータ回路では、バッテリ５００　とスタータ４００　とを繋ぐ電力線６００　の他に、ＩＧスイッチ２００　を介してリレーコイル３１０　に接続される信号線７００　、電力線６００　からリレー端子３２０　を介して電磁スイッチ１００　のコイル１１０　に接続される接続線８００　などが必要であり、配線を複雑化させている。このため、配線の信頼性が低下し、且つ回路損失が増加するという問題があった。
【０００４】
特に、最近の制御化やエコランシステムへの適合では、上記の問題がクローズアップされると共に、スタータやオルタネータの体格アップ、電力線の大径化、信号線のノイズ対策などが必要となることから、車両配線及び車両搭載性の改善が必要となっている。
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、スタータ回路に使用される配線の信頼性向上、及び配線の容易化を実現できるエンジン始動システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、モータの回転力をエンジンに伝達してエンジンを始動するスタータと、バッテリとスタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介してスタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
スタータ回路は、スタータを始動するための始動信号を電力線に乗せて送信する始動信号送信手段を備え、スタータは、電力線を通じて送信される始動信号を検出してモータへの通電を開始する通電制御装置を具備していることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、スタータの始動信号を送信するための専用の信号線を廃止でき、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。これにより、スタータ回路の配線を容易化できると共に、バッテリとスタータとの間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリの電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したエンジン始動システムにおいて、
通電制御装置は、始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを備え、始動信号検出回路で始動信号が検出されると、始動条件が整った状態でスイッチ手段をＯＮすることを特徴とする。
この構成では、スタータ自身に始動信号検出回路とスイッチ手段とを持たせることにより、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。なお、「始動条件が整った状態」とは、例えばバッテリ電圧、スタータ温度などが適正な状態にあることを言う。
【０００８】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
始動信号送信手段は、スタータスイッチがＯＮされた時に、電力線が接続されるバッテリ端子に電圧降下を発生させる通電短絡回路を有し、バッテリ端子での電圧降下を始動信号として送信することを特徴とする。
この構成によれば、始動信号を送信するための専用の信号線が不要であり、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項３に記載したエンジン始動システムにおいて、
通電短絡回路は、スタータスイッチがＯＮされた時に、バッテリ端子での電圧降下を連続して複数回発生させることを特徴とする。
この構成によれば、スタータ以外の電気機器を作動させた時に生じるバッテリの電圧降下とスタータの始動信号とを区別できるので、スタータの誤作動を防止できる。
【００１０】
（請求項５の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
始動信号送信手段は、スタータスイッチがＯＮされた時に、交流信号を発生させ、その交流信号を始動信号として電力線に乗せて送信することを特徴とする。
この構成によれば、始動信号を送信するための専用の信号線が不要であり、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。
【００１１】
（請求項６の発明）
本発明は、モータの回転力をエンジンに伝達してエンジンを始動するスタータと、バッテリとスタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介してスタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
スタータ回路は、スタータスイッチがＯＮされた時に、スタータの始動信号を無線で発信する発信回路を有し、スタータは、発信回路より発信された始動信号を受信できる受信回路と、この受信回路で始動信号を受信してからモータへの通電を開始する通電制御装置とを具備していることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、スタータの始動信号を送信するための専用の信号線を廃止できる。これにより、スタータ回路の配線を容易化できると共に、バッテリとスタータとの間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリの電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。
更に、本発明では、スタータの遠隔始動が可能となる。
【００１３】
（請求項７の発明）
請求項１〜６に記載したエンジン始動システムにおいて、
スタータは、モータへの通電を停止する条件が整ったか否かを判定する通電停止判定回路を有し、通電制御装置は、通電停止判定回路で停止条件が整ったと判定された時に、スイッチ手段をＯＦＦ　してモータへの通電を停止することを特徴とする。
この構成では、スタータ自身でモータへの通電停止を判定して、停止条件が整った時にモータへの通電を停止できるので、スタータ以外に通電を停止するためのスイッチ等を設ける必要がない。
【００１４】
（請求項８の発明）
本発明は、モータの回転力をエンジンに伝達してエンジンを始動するスタータと、バッテリとスタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介してスタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
スタータ回路は、スタータの始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを有し、始動信号検出回路とスイッチ手段が、バッテリの＋側端子と電力線のバッテリ側端子との間に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、スタータの始動信号を送信するための専用の信号線を廃止でき、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。これにより、スタータ回路の配線を容易化できると共に、バッテリとスタータとの間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリの電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。
更に、本発明では、始動信号検出回路とスイッチ手段をスタータに持たせる必要がないので、スタータの構成を簡易化できる。また、バッテリ電圧が常時スタータ端子に印加されることを防止できる効果もある。
【００１６】
（請求項９の発明）
本発明は、モータの回転力をエンジンに伝達してエンジンを始動するスタータと、バッテリとスタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介してスタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
スタータ回路は、スタータの始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを有し、始動信号検出回路とスイッチ手段が、バッテリの内部に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、スタータの始動信号を送信するための専用の信号線を廃止でき、１本の電力線で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。これにより、スタータ回路の配線を容易化できると共に、バッテリとスタータとの間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリの電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。
【００１８】
【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はスタータ回路図である。
本実施例のエンジン始動システムは、エンジン（図示しない）を始動するためのスタータ１と、このスタータ１にバッテリ電流を通電するスタータ回路２とを備える。
スタータ１は、極めて周知な構成を有するもので、エンジンを始動するために必要な回転力を発生するモータ（図示しない）と、このモータの回転力をエンジンに伝達する動力伝達機構（図示しない）とを備えている。
【００１９】
スタータ回路２は、図１に示す様に、バッテリ３とスタータ１とを接続する１本の電力線４を有し、スタータ１を始動するための始動信号を電力線４に乗せて送信する通電短絡回路５を備えている。
この通電短絡回路５は、バッテリ３の＋側端子に接続される内部抵抗（図示しない）と、ＩＧスイッチ６がスタート位置（ＳＴ）に投入された時に、バッテリ端子に電圧降下を連続して所定回数（例えば３回）発生させる制御回路（図示しない）とを内蔵している。
【００２０】
一方、スタータ１は、電力線４を通じて送信される始動信号を検出してモータへの通電を開始する通電制御装置７を具備している。
この通電制御装置７は、始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、始動信号検出回路で始動信号が検出された後、始動条件が整った時（例えばバッテリ電圧やスタータ温度などが適正な状態）にスイッチ手段をＯＮするスイッチ制御回路とを備える。
始動信号検出回路は、電力線４が接続されるスタータ端子での電圧降下回数が所定回数（例えば３回）検出された時に始動信号と判定する。なお、上記の通電短絡回路５によって発生するバッテリ端子での電圧降下量は、始動信号検出回路で検出できる電圧レベルであることは言うまでもない。
【００２１】
次に、本実施例の作動を説明する。
ＩＧスイッチ６がスタート位置（ＳＴ）に投入されると、バッテリ３から通電短絡回路５の内部抵抗に通電される。これにより、バッテリ３の端子電圧が低下するため、電力線４が接続されるスタータ端子の電圧も低下する。ここで、スタータ１に具備される通電制御装置７は、始動信号検出回路によりスタータ端子での電圧降下が所定回数検出されると、始動信号と判断して、始動条件が整った時にスイッチ手段をＯＮする。その結果、電力線４を通じてバッテリ電流がモータに通電される。
【００２２】
（第１実施例の効果）
本実施例では、バッテリ３の電圧降下をスタータ１の始動信号とすることにより、その始動信号を電力線４に乗せて送信することができる。その結果、始動信号を送信するための専用の信号線を廃止でき、１本の電力線４で始動信号の送信とモータへの通電を行うことができる。これにより、従来のスタータ回路と比較して配線を容易化できると共に、バッテリ３とスタータ１との間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリ３の電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。
【００２３】
本実施例のエンジン始動システムは、交差点や渋滞等で一時停止した際にエンジンを自動停止させ、再始動時にエンジンを自動始動させるエコランシステムにも対応できる。つまり、エンジンを自動停止してから所定の再始動条件が成立すると、エコランシステムを制御するエンジンＥＣＵ８（電子制御装置）が通電短絡回路５に所定回数通電して始動信号を発生させ、その始動信号を受けてスタータ１がエンジンを自動始動させる。
【００２４】
なお、バッテリ３の電圧降下が所定回数連続して発生する場合、一種の交流信号として考えることができる。そこで、バッテリ３の電圧降下だけでなく、始動信号として交流信号を電力線４に乗せてスタータ１に送信することも可能である。この場合、スタータ１の始動信号検出回路は、電力線４を介して送信された交流信号の周波数や振幅等により始動信号か否かを判定することができる。
【００２５】
また、スタータ１は、モータへの通電を停止する条件が整ったか否かを判定する通電停止判定回路（図示しない）を備え、この通電停止判定回路で停止条件が整ったと判定された時に、スイッチ制御回路によりスイッチ手段をＯＦＦ　してモータへの通電を停止しても良い。この場合、スタータ自身でモータへの通電停止を実施できる。
なお、通電停止判定回路は、例えばエンジン回転数からエンジンが完爆したか否かを判定し、完爆した時にモータへの停止条件が整ったと判定することができる。
【００２６】
（第２実施例）
図２はスタータ回路図である。
本実施例のエンジン始動システムは、スタータ１の始動信号を無線で通信する発信回路９と受信回路１０とを備える一例である。
エンジンＥＣＵ８は、ＩＧスイッチ６がスタート位置（ＳＴ）に投入されると、スタータ１の始動信号を無線で発信する発信回路９を内蔵している。
一方、スタータ１は、発信回路９より発信された始動信号を受信できる受信回路１０と、モータへの通電を制御する通電制御装置１１とを具備している。この通電制御装置１１は、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、受信回路１０で始動信号を受信した後、所定の始動条件が整った時にスイッチ手段をＯＮするスイッチ制御回路とを有する。
【００２７】
本実施例の構成によれば、スタータ１の始動信号を無線で発信するので、当然の如く信号線は不要である。その結果、第１実施例の場合と同様に、従来のスタータ回路と比較して配線を容易化できると共に、バッテリ３とスタータ１との間に中間端子を設ける必要がないので、その中間端子によるバッテリ３の電圧降下を無くすことができる。また、始動やノイズに弱い信号線がないため、配線の信頼性を向上できる。更に、本実施例の場合は、スタータ１の遠隔始動が可能である。
【００２８】
（第３実施例）
図３はスタータ回路図である。
本実施例のエンジン始動システムは、図３に示す様に、バッテリ３の＋側端子と電力線４のバッテリ側端子との間にスタータ１の通電制御装置１２を設けた場合の一例である。
通電制御装置１２は、スタータ１の始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを備え、ＩＧスイッチ６がスタート位置（ＳＴ）に投入されると、始動信号検出回路が始動信号を検出してスイッチ手段をＯＮする。これにより、電力線４を通じてスタータ１にバッテリ電流が通電される。
【００２９】
この構成では、通電制御装置１２をスタータ１に設ける必要がないので、スタータ１の構成を簡易化できる。また、スイッチ手段をバッテリ３の＋側端子に接続して設けることにより、バッテリ電圧が常時スタータ端子に印加されることを防止できるので、安全性の高いシステムを構成できる。
【００３０】
（第４実施例）
図４はスタータ回路図である。
本実施例のエンジン始動システムは、図４に示す様に、スタータ１の通電制御装置１２をバッテリ３の内部に設けた場合の一例である。
通電制御装置１２は、第３実施例と同様に、スタータ１の始動信号を検出する始動信号検出回路と、モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを備え、その始動信号検出回路とスイッチ手段とがバッテリ３の内部に配置されている。
また、バッテリ３には、オルタネータ１３への接続端子も内蔵されている。
本実施例の構成でも、第３実施例の場合と同じく、スタータ１の構成を簡易化でき、且つ安全性の高いシステムを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタータ回路図である（第１実施例）。
【図２】スタータ回路図である（第２実施例）。
【図３】スタータ回路図である（第３実施例）。
【図４】スタータ回路図である（第４実施例）。
【図５】スタータ回路図である（従来技術）。
【符号の説明】
１　スタータ
２　スタータ回路
３　バッテリ
４　電力線
５　通電短絡回路（始動信号送信手段）
６　ＩＧスイッチ（スタータスイッチ）
７　通電制御装置（第１実施例）
９　発信回路
１０　受信回路
１１　通電制御装置（第２実施例）
１２　通電制御装置（第３、４実施例）

Claims

モータの回転力をエンジンに伝達して前記エンジンを始動するスタータと、
バッテリと前記スタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介して前記スタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
前記スタータ回路は、前記スタータを始動するための始動信号を前記電力線に乗せて送信する始動信号送信手段を備え、
前記スタータは、前記電力線を通じて送信される前記始動信号を検出して前記モータへの通電を開始する通電制御装置を具備していることを特徴とするエンジン始動システム。
請求項１に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記通電制御装置は、前記始動信号を検出する始動信号検出回路と、前記モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを備え、前記始動信号検出回路で前記始動信号が検出されると、始動条件が整った状態で前記スイッチ手段をＯＮすることを特徴とするエンジン始動システム。
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動信号送信手段は、スタータスイッチがＯＮされた時に、前記電力線が接続されるバッテリ端子に電圧降下を発生させる通電短絡回路を有し、前記バッテリ端子での電圧降下を前記始動信号として送信することを特徴とするエンジン始動システム。
請求項３に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記通電短絡回路は、前記スタータスイッチがＯＮされた時に、前記バッテリ端子での電圧降下を連続して複数回発生させることを特徴とするエンジン始動システム。
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記始動信号送信手段は、スタータスイッチがＯＮされた時に、交流信号を発生させ、その交流信号を前記始動信号として前記電力線に乗せて送信することを特徴とするエンジン始動システム。
モータの回転力をエンジンに伝達して前記エンジンを始動するスタータと、
バッテリと前記スタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介して前記スタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
前記スタータ回路は、スタータスイッチがＯＮされた時に、前記スタータの始動信号を無線で発信する発信回路を有し、
前記スタータは、前記発信回路より発信された始動信号を受信できる受信回路と、この受信回路で前記始動信号を受信してから前記モータへの通電を開始する通電制御装置とを具備していることを特徴とするエンジン始動システム。
請求項１〜６に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記スタータは、前記モータへの通電を停止する条件が整ったか否かを判定する通電停止判定回路を有し、
前記通電制御装置は、前記通電停止判定回路で停止条件が整ったと判定された時に、前記スイッチ手段をＯＦＦ　して前記モータへの通電を停止することを特徴とするエンジン始動システム。
モータの回転力をエンジンに伝達して前記エンジンを始動するスタータと、
バッテリと前記スタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介して前記スタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
前記スタータ回路は、前記スタータの始動信号を検出する始動信号検出回路と、前記モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを有し、前記始動信号検出回路と前記スイッチ手段が、前記バッテリの＋側端子と前記電力線のバッテリ側端子との間に設けられていることを特徴とするエンジン始動システム。
モータの回転力をエンジンに伝達して前記エンジンを始動するスタータと、
バッテリと前記スタータとを接続する１本の電力線を有し、この電力線を介して前記スタータにバッテリ電流を通電するスタータ回路とを備えるエンジン始動システムであって、
前記スタータ回路は、前記スタータの始動信号を検出する始動信号検出回路と、前記モータへの通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段とを有し、前記始動信号検出回路と前記スイッチ手段が、前記バッテリの内部に設けられていることを特徴とするエンジン始動システム。