JP2009191653A - 車両用スタータ保護装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者の誤ったキー操作によるリングギヤとスタータのピニオンとの噛み合い不良を未然に防止し得る車両用スタータ保護装置を提供する。
【解決手段】スタータスイッチ６のオン時でもスタータ１への通電を適宜に遮断し得るようスタータブロックリレー７を始動回路内に設け、エンジンＥＣＵ８でエンジン回転数が検出されている基本条件、再始動時にエンジンＥＣＵ８で認識できるエンジン回転数が零となってから第一ディレー時間が未だ経過していない第一条件、再始動時にキースイッチ１０がオンとなってから第二ディレー時間が未だ経過していない第二条件、再始動時にスタータスイッチ６がオフとなってから第三ディレー時間が未だ経過していない第三条件の少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７を制御してスタータ１への通電を遮断し得るように構成する。
【選択図】図１
【解決手段】スタータスイッチ６のオン時でもスタータ１への通電を適宜に遮断し得るようスタータブロックリレー７を始動回路内に設け、エンジンＥＣＵ８でエンジン回転数が検出されている基本条件、再始動時にエンジンＥＣＵ８で認識できるエンジン回転数が零となってから第一ディレー時間が未だ経過していない第一条件、再始動時にキースイッチ１０がオンとなってから第二ディレー時間が未だ経過していない第二条件、再始動時にスタータスイッチ６がオフとなってから第三ディレー時間が未だ経過していない第三条件の少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７を制御してスタータ１への通電を遮断し得るように構成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、車両用スタータ保護装置に関するものである。
一般的に、自動車のイグニッションキーシリンダにエンジンキーを挿し込んで回すと、一段目でステアリングロックが解除され、二段目でラジオ等のアクセサリ類に電流が流れ、三段目でキースイッチがオンとなって点火装置に電流が流れ、更にもう一段回すと、スタータスイッチがオンとなってスタータが作動し、これによりエンジンが始動されるようになっている。
このスタータはエンジンを始動する装置で、スタータスイッチがキー操作によりオンとなった時に、ピニオンを押し出してフライホイール外周のリングギヤと噛合せしめ、次いで、モータの動力でエンジンをクランキングし、エンジンの始動後にピニオンを引き戻してリングギヤから離脱させるようになっている。
図５は従来のスタータによるエンジンの始動回路の一例を示すもので、図中１はスタータ、２は進退動可能なピニオン、３はエンジン側のフライホイール外周に装着されたリングギヤ、４はスタータリレー、５はバッテリ、６はスタータスイッチを示し、該スタータスイッチ６がキー操作によりオンになると、スタータリレー４が通電されて励磁されることにより接点が閉じ、これによりスタータ１にバッテリ５から通電が成されてスタータ１が作動し、ピニオン２が押し出されてリングギヤ３と噛み合うようになっている。
尚、この種のスタータによるエンジン始動システムに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１や特許文献２等がある。
特公平６−６０６１６号公報
特開２００３−８３２１３号公報
しかしながら、図５の如き始動回路にあっては、運転者がスタータスイッチ６をキー操作すれば必ずスタータ１が作動されてしまうため、運転者の誤ったキー操作により、静止していないリングギヤ３にピニオン２が飛び込んで噛み合い不良を起こす可能性があり、これによって、リングギヤ３やピニオン２を損傷したり、両者の異常噛み込みにより始動不良を起こしたりする虞れがあった。
即ち、スタータスイッチ６をキー操作してもエンジンが始動しなかった場合には、ある程度のインターバルをあけ、リングギヤ３の惰性回転が完全に停止した頃合を見計らって再始動するのが適切なキー操作であるが、スタータスイッチ６のキー操作を十分なインターバルをとらずに連続して繰り返してしまうと、未だ惰性回転を続けているリングギヤ３に対してスタータ１のピニオン２が飛び込むという状況が起こり得た。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、運転者の誤ったキー操作によるリングギヤとスタータのピニオンとの噛み合い不良を未然に防止し得る車両用スタータ保護装置を提供することを目的とする。
本発明は、スタータスイッチのオン時でもスタータへの通電を適宜に遮断し得るようスタータブロックリレーを始動回路内に設け、エンジンＥＣＵでエンジン回転数が検出されている基本条件、再始動時にエンジンＥＣＵで認識できるエンジン回転数が零となってから第一ディレー時間が未だ経過していない第一条件、再始動時にキースイッチがオンとなってから第二ディレー時間が未だ経過していない第二条件、再始動時にスタータスイッチがオフとなってから第三ディレー時間が未だ経過していない第三条件の少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵによりスタータブロックリレーを制御してスタータへの通電を遮断し得るように構成したことを特徴とする車両用スタータ保護装置、に係るものである。
而して、このようにすれば、基本条件及び第一条件から第三条件までの少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵによりスタータブロックリレーが制御されてスタータへの通電が遮断されるので、静止していないリングギヤにピニオンが飛び込んで噛み合い不良を起こす虞れが未然に回避されることになる。
即ち、基本的には、エンジンＥＣＵでエンジン回転数が検出されているか否かを監視すれば、リングギヤが静止しているか否かが判定できることになるので、エンジンＥＣＵでエンジン回転数が検出されている条件下では当然にしてスタータへの通電を遮断するべきであるが、既存の回転センサによるエンジン回転数の検出では、極低回転域を認識することができないため、単純にエンジンＥＣＵで認識されるエンジン回転数が零となった時点でリングギヤが静止していると想定してスタータの作動を許可するのは危険であり、第一条件に該当している場合には、エンジンＥＣＵでエンジン回転数が認識されていなくてもリングギヤが未だ惰性回転している可能性がある。
また、エンジンを再始動するに際し、キースイッチがオフとなるまでエンジンキーの回転位置を戻してしまうと、エンジンＥＣＵへの通電が断たれてエンジン回転数を全く認識できなくなるため、スタータスイッチを再びオンとするためのキー操作の途中でキースイッチがオンとなってエンジンＥＣＵの通電が復帰しても、該エンジンＥＣＵが瞬間的に起動してエンジン回転数を把握し且つスタータへの通電の可否を判定するというところまで到らない可能性が高く、第二条件に該当している場合には、リングギヤが未だ惰性回転している可能性がある。
更に、エンジンを再始動するに際し、運転者がスタータスイッチのキー操作を十分なインターバルをとらずに連続して繰り返してしまうと、リングギヤの惰性回転が完全に停止しないうちにスタータのピニオンが飛び込む可能性が高まるため、第三条件に該当している場合には、適切なインターバルを経過しないうちに行われたスタータスイッチのキー操作を効かないようにする必要がある。
依って、基本条件及び第一条件から第三条件までの少なくとも何れかに該当しているか否かを確認し、全ての条件がクリアとなるのを待ってスタータの作動を許可するようにすれば、確実に静止したリングギヤにピニオンを飛び込ませることが可能となる。
また、本発明においては、エンジンＥＣＵで判定される条件に、該エンジンＥＣＵでスタータスイッチの所定時間以上の連続的なオン状態が検出されている第四条件を加えることが好ましく、このようにすれば、運転者がスタータスイッチを所定時間を超えて連続的にオンにし続けるような無理なキー操作が未然に回避される。
更に、本発明においては、エンジンＥＣＵで判定される条件に、該エンジンＥＣＵでエンジンの非ニュートラル状態が検出されている第五条件を加えることが好ましく、このようにすれば、非ニュートラル状態で運転者が誤ってスタータスイッチを作動させてしまう事態が未然に回避される。
上記した本発明の車両用スタータ保護装置によれば、運転者の誤ったキー操作によるリングギヤとスタータのピニオンとの噛み合い不良を未然に防止することができるので、リングギヤやピニオンの損傷を防止することができ、リングギヤとピニオンとの異常噛み込みによる始動不良を未然に防ぐこともでき、更には、スタータに無理な負荷がかからないようにして該スタータの長寿命化を図ることができるという優れた効果を奏し得る。
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
図１に示す如く、本形態例においては、先に図５で説明した従来の始動回路内に、スタータスイッチ６のオン時でもスタータリレー４への通電を適宜に遮断し得るように接点を備えたスタータブロックリレー７を始動回路内に設け、該スタータブロックリレー７の励磁・非励磁をエンジンＥＣＵ８で制御し得るようにしてあり、ここに図示している例では、エンジンＥＣＵ８でスタータブロックリレー７を励磁した時に接点が閉じ且つ非励磁とした時に接点が開くようにしてある。
そして、エンジンＥＣＵ８においては、回転センサ９からの検出信号に基づきエンジン回転数が認識されるようになっており、エンジン回転数が検出されているという基本条件が確認され、この基本条件に該当しているとエンジンＥＣＵ８で判定された場合に、該エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持されるようになっている。
更に、図２に示す如く、再始動時にエンジンＥＣＵ８で認識できるエンジン回転数が零となってから第一ディレー時間Ｄ1が未だ経過していない第一条件が確認され、この第一条件に該当しているとエンジンＥＣＵ８で判定された場合に、該エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持されるようになっている。
また、エンジンＥＣＵ８においては、キースイッチ１０のオン・オフが認識されるようになっており、図３に示す如く、再始動時にキースイッチ１０がオンとなってから第二ディレー時間Ｄ2が未だ経過していない第二条件が確認され、この第二条件に該当しているとエンジンＥＣＵ８で判定された場合に、該エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持されるようになっている。
更に、エンジンＥＣＵ８においては、スタータスイッチ６のオン・オフが認識されるようになっており、図４に示す如く、再始動時にスタータスイッチ６がオフとなってから第三ディレー時間Ｄ3が未だ経過していない第三条件が確認され、この第三条件に該当しているとエンジンＥＣＵ８で判定された場合に、該エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持されるようになっている。
しかも、特に本形態例においては、エンジンＥＣＵ８で判定される条件に、スタータスイッチ６の所定時間以上の連続的なオン状態が検出されている第四条件と、ニュートラルスイッチ１１からのオン・オフ信号に基づきエンジンの非ニュートラル状態が検出されている第五条件とが加えられており、これらの条件の何れかに該当する場合も、エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持されるようになっている。
而して、このように車両用スタータ保護装置を構成すれば、基本条件及び第一条件から第四条件までの少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７が非励磁のまま放置されて接点が開いたままに保持され、これによりスタータリレー４も非励磁となって接点が開いたままに保持される結果、スタータスイッチ６のオン時でもスタータ１への通電が遮断されるので、静止していないリングギヤ３にスタータ１のピニオン２が飛び込んで噛み合い不良を起こす虞れが未然に回避されることになる。
即ち、基本的には、エンジンＥＣＵ８でエンジン回転数が検出されているか否かを監視すれば、リングギヤ３が静止しているか否かが判定できることになるので、エンジンＥＣＵ８でエンジン回転数が検出されている条件下では当然にしてスタータ１への通電を遮断するべきであるが、既存の回転センサ９によるエンジン回転数の検出では、極低回転域を認識することができないため、単純にエンジンＥＣＵ８で認識されるエンジン回転数が零となった時点でリングギヤ３が静止していると想定してスタータ１の作動を許可するのは危険であり、第一条件に該当しているとエンジンＥＣＵ８で判定された場合には、該エンジンＥＣＵ８でエンジン回転数が認識されていなくてもリングギヤ３が未だ惰性回転している可能性がある。
また、エンジンを再始動するに際し、キースイッチ１０がオフとなるまでエンジンキーの回転位置を戻してしまうと、エンジンＥＣＵ８への通電が断たれてエンジン回転数を全く認識できなくなるため、スタータスイッチ６を再びオンとするためのキー操作の途中でキースイッチ１０がオンとなってエンジンＥＣＵ８の通電が復帰しても、該エンジンＥＣＵ８が瞬間的に起動してエンジン回転数を把握し且つスタータ１への通電の可否を判定するというところまで到らない可能が高く、第二条件に該当している場合には、リングギヤ３が未だ惰性回転している可能性がある。
更に、エンジンを再始動するに際し、運転者がスタータスイッチ６のキー操作を十分なインターバルをとらずに連続して繰り返してしまうと、リングギヤ３の惰性回転が完全に停止しないうちにスタータ１のピニオン２が飛び込む可能性が高まるため、第三条件に該当している場合には、適切なインターバルを経過しないうちに行われたスタータスイッチ６のキー操作を効かないようにする必要がある。
尚、第四条件に該当している場合には、運転者がスタータスイッチ６を所定時間を超えて連続的にオンにし続けるような無理なキー操作を実行している可能性があり、第五条件に該当している場合には、非ニュートラル状態で運転者が誤ってスタータスイッチ６を作動させてしまった可能性がある。
依って、基本条件及び第一条件から第五条件までの少なくとも何れかに該当しているか否かを確認し、全ての条件がクリアとなるのを待ってエンジンＥＣＵ８によりスタータブロックリレー７を励磁させて接点を閉じさせ、これによりスタータ１の作動を許可するようにすれば、確実に静止したリングギヤ３にピニオン２を飛び込ませることが可能となり、運転者の誤ったキー操作によるリングギヤ３とスタータ１のピニオン２との噛み合い不良を未然に防止することができるので、リングギヤ３やピニオン２の損傷を防止することができ、リングギヤ３とピニオン２との異常噛み込みによる始動不良を未然に防ぐこともでき、更には、スタータ１に無理な負荷がかからないようにして該スタータ１の長寿命化を図ることができる。
尚、本発明の車両用スタータ保護装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、スタータブロックリレーはスタータスイッチのオン時でもスタータへの通電を適宜に遮断し得るように接点を備えて始動回路内に設けられていれば、必ずしも図１の図面通りに配置されていなくても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ スタータ
２ ピニオン
３ リングギヤ
４ スタータリレー
５ バッテリ
６ スタータスイッチ
７ スタータブロックリレー
８ エンジンＥＣＵ
９ 回転センサ
１０ キースイッチ
１１ ニュートラルスイッチ
２ ピニオン
３ リングギヤ
４ スタータリレー
５ バッテリ
６ スタータスイッチ
７ スタータブロックリレー
８ エンジンＥＣＵ
９ 回転センサ
１０ キースイッチ
１１ ニュートラルスイッチ
Claims (3)
- スタータスイッチのオン時でもスタータへの通電を適宜に遮断し得るようスタータブロックリレーを始動回路内に設け、エンジンＥＣＵでエンジン回転数が検出されている基本条件、再始動時にエンジンＥＣＵで認識できるエンジン回転数が零となってから第一ディレー時間が未だ経過していない第一条件、再始動時にキースイッチがオンとなってから第二ディレー時間が未だ経過していない第二条件、再始動時にスタータスイッチがオフとなってから第三ディレー時間が未だ経過していない第三条件の少なくとも何れかに該当する場合に、エンジンＥＣＵによりスタータブロックリレーを制御してスタータへの通電を遮断し得るように構成したことを特徴とする車両用スタータ保護装置。
- エンジンＥＣＵで判定される条件に、該エンジンＥＣＵでスタータスイッチの所定時間以上の連続的なオン状態が検出されている第四条件を加えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用スタータ保護装置。
- エンジンＥＣＵで判定される条件に、該エンジンＥＣＵでエンジンの非ニュートラル状態が検出されている第五条件を加えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用スタータ保護装置。
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