JP2518594Y2 - 自動車用エンジン自動始動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、使用者の設定した時刻
に、あるいは使用者の設定操作時点から設定時間を経過
したときに、自動車に搭載のエンジンを自動的に始動さ
せる装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】気温が下がる程、自動車のエンジン始動
後の暖気運転時間は長めに取る必要がある。そのため、
特に冬の寒い朝等、長い間、冷えた車内で待つ不便を解
消するため、従来からも、スタータ・タイマと略称され
るエンジン自動始動装置が提供されている。すなわちこ
れは、使用者（運転者）が設定した設定時刻になるか、
または使用者による設定操作から設定時間を経過する
と、タイマがスタータ駆動回路を稼働させて、通常は運
転者が手動操作するキー・スイッチがエンジン始動位置
に向けて回転操作されなくても、自動車搭載のバッテリ
からスタータ・モータに自動的に通電してこれを回し、
エンジンを自動始動する装置である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】そして、従来の自動車
用エンジン自動始動装置の中にも、設定時刻に至った時
点または設定時間を経過した時点（以降、これら時点を
総称して予約開始時刻と呼ぶ）になったとき、自動車搭
載のバッテリ電圧が低下していた場合には、自動始動時
の大電力消費により、それでなくとも電力容量が低下し
ていたバッテリが完全に放電し、全くにして再使用不能
な状態になってしまうことを避けるため、自動始動時に
バッテリ電圧を検出し、バッテリ電圧が所定のしきい値
以下であった場合には自動始動を禁止するものもあっ
た。

【０００４】しかし、従来は、このように自動始動がで
きない程にバッテリ電圧が低下していたことを使用者に
知らせる手段がなく、そのため、自動始動が始まって十
分エンジンが暖まっただろうと思って自動車の所にやっ
て来た使用者は、自動始動が行なわれていないことに気
付きはするが、何故自動始動しなかったのか、その原因
は直ちには分からない。もしかすると、自分がタイマ設
定を忘れたのかとも思い兼ねない。こうした場合使用者
は、キーをキー・スイッチに差し込み、手動で一回なら
ず何回もエンジンを掛けようとすることが考えられ、そ
うであると、それでなくても放電していたバッテリは、
それがまだ回復可能な状態にあったとしても、回復不能
な程に放電し切ってしまうこともある。

【０００５】本考案はこの点に鑑みなされたもので、タ
イマのタイムアップによりエンジンの自動始動を図った
際、バッテリ電圧が始動に適当でない程に低下していた
場合には、当該自動始動を禁止することはもちろんのこ
と、使用者にその旨表示する機能を持った自動車用エン
ジン自動始動装置を提供せんとするものである。

【０００６】ただし、タイマのタイムアップ時にバッテ
リ電圧の低下異常を検出したとき、そのときから直ちに
異常表示を出し続けるのは具合が悪い。それがまたバッ
テリを消費し続けてしまうからである。そこで本発明で
は、この点の解決を図ることもまた目的の一つとしてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案では上記目的達成
のため、上記したようなタイマを持つ自動車用エンジン
自動始動装置における改良として、バッテリ電圧を検出
可能なバッテリ電圧検出回路を設け、タイマがタイムア
ップしてスタータ・モータを自動始動させる前に、バッ
テリ電圧検出回路により検出されたバッテリ電圧が所定
のしきい値電圧未満または以下であった場合には、タイ
マによるスタータ・モータの自動始動を禁止するタイマ
制御回路を設けることを提案する。

【０００８】さらに加えて、本考案では、上記のように
タイマ制御回路が自動始動を禁止するときにはバッテリ
電圧低下異常情報を記憶手段に記憶させ、タイマ制御回
路による上記の自動始動の禁止後、自動車のキー・スイ
ッチが操作されたときに、上記の記憶手段にバッテリ電
圧低下異常情報が記憶されていた場合には、表示部にて
バッテリ電圧低下異常の表示をなす。なお、上記したタ
イマやタイマ制御回路は、原理的にはそれぞれ別個独立
なハードウエアとして構成しても良いものの、昨今の技
術では、それらは実質的にマイクロコンピュータによっ
て簡単に構成することができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に即し、本考案に従って構成
された自動車用エンジン自動始動装置の望ましい実施例
につき説明するが、図１において、符号１１，１２，１
３，１４，１５は、自動車に通常搭載されている部品ま
たは装置を示している。すなわち、車両搭載のバッテリ
１１の出力電圧は運転者（使用者）が手動操作するキー
・スイッチ１４に導かれ、当該キー・スイッチ１４に
は、少なくともオフ位置（図中、ＯＦＦと例示）、オー
ディオ機器やパワー・ウインドゥ等、各種電装品を駆動
可能なアクセサリ位置（図中、ＡＣＣ．と例示）、点火
コイルを含む点火回路に電源を供給し、エンジン運転を
継続させるための点火回路駆動位置（図中、ＩＧと例
示）、そしてエンジンの停止状態からスタータ・モータ
１２に通電し、エンジンを始動させるエンジン始動位置
（図中、ＳＴと例示）の少なくとも四つの接点位置があ
る。

【００１０】使用者の手動操作によりキー・スイッチ１
４がスタート位置に付けられると、車両搭載のバッテリ
１１の電力はスタータ駆動回路１３に与えられる。図示
されているスタータ駆動回路１３は、一般的に用いられ
ているマグネット・スイッチ１３により構成されてお
り、この電磁コイル部分に通電されることで連係接点が
閉じ、もってスタータ・モータ１２に通電されるように
なっている。なお、アクセサリ接点や点火回路接点に接
続した、本考案に直接の関係のない上述の各種電装品や
点火回路は、本図中ではまとめて負荷１５として示して
ある。

【００１１】しかるに、本考案による自動車用エンジン
自動始動装置は、タイマ（図１には示さず）を内蔵し、
制御するタイマ制御回路２１を有している。タイマ制御
回路２１の構成例は図３に示されているが、後に詳しく
触れるように、これには内蔵のタイマに対し、設定時
刻、または操作時からの設定時間を入力するため、使用
者により操作される操作部２３と、必要に応じ現在時刻
を表示したり、あるいはまたタイマ設定時刻または設定
時間を表示し、さらにはバッテリ電圧の低下異常を表示
するための表示部２４が電気的に結合している。タイマ
に対する時刻ないし時間の設定の仕方は、一般家庭にお
いても種々見ることのできる各種電子、電気機器類に採
用のタイマ設定手法と同様で良く、操作部２３に設けら
れている各種スイッチ類（図示せず）を使用者が操作す
ることで、タイマ制御回路２１に内蔵のタイマには、タ
イムアップすべき設定時刻、ないし操作時から設定時間
を経たときにタイムアップ信号を出力するための時間情
報が入力される。もちろん、タイマは計時機能ないし時
計機能を有する必要があるが、これに関する初期設定と
して、使用開始時点の現在時刻を入力する手法や回路装
置も、公知既存のタイマに倣うことができる。

【００１２】以降、図２も参照すると、使用者の操作部
２３による設定時刻入力操作時か、または当該操作時点
から所定の経過時間を設定する入力操作時である予約設
定時点から、所定の時間が経過し、設定時刻に至るか、
または設定時間を途過して予約開始時刻となると、タイ
マはタイムアップ信号を出力し、これによりタイマ制御
回路２１はトランジスタＱ１，Ｑ２をターンオンさせ、
リレーＲＹ１，ＲＹ２を励磁する。

【００１３】これらリレーＲＹ１，ＲＹ２の励磁により
閉じられる常開リレー接点Ｃ１，Ｃ２は、それぞれキー
・スイッチ１４のアクセサリ接点ＡＣＣ．と点火回路駆
動接点ＩＧを短絡するもので、この動作により、各種電
装品と点火回路から成る負荷１５にバッテリ電力が与え
られる。この状態は、図２中では、それぞれのリレー接
点Ｃ１，Ｃ２がオフからオンになる遷移で示されてい
る。

【００１４】しかるに、本考案ではまず、タイマがタイ
ムアップしたからといって、無条件でスタータ駆動回路
１３にバッテリ電力を供給することはしない。すなわ
ち、この実施例に即して言えば、本考案に従い設けられ
たバッテリ電圧検出回路２２は、少なくともスタータ駆
動回路１３に通電する前に、バッテリ１１の出力電圧
（バッテリ両端電圧）を検出する。この検出に要する時
間は、予約開始時刻からの時間として図２中、ｔ１で示
されている。

【００１５】この一方で、タイマ制御回路２１は、当該
バッテリ電圧検出回路２２の検出した電圧を、あらかじ
め定められているしきい値電圧と比較する。例えばバッ
テリ１１が一般の自家用自動車用の１２Ｖ型である場合
には、しきい値電圧は１０Ｖに定めることができる。こ
こで、図２中に「検出電圧≧しきい値電圧」と示されて
いる場合Ａのように、例えばバッテリ電圧検出回路２２
が検出した電圧がこのしきい値電圧１０Ｖ以上であった
場合（検出電圧＞しきい値電圧，つまりしきい値を越え
ていた場合でも良い）には、タイマ制御回路２１は第三
のトランジスタＱ３をターンオンさせて第三のリレーＲ
Ｙ３を励磁し、その常開リレー接点Ｃ３を閉じさせて、
キー・スイッチ１４の矢印Ａで示される連係関係のよう
にエンジン始動接点ＳＴを短絡し、スタータ駆動回路１
３に通電してスタータ・モータ１２にバッテリ電力を与
える。

【００１６】この状態を予定の時間ｔ２の間継続する
か、あるいはエンジン始動を検出した場合には（したが
って、後者の場合には時間ｔ２は原則として不定とな
る：ただし、タイムリミットを設けても良い）、タイマ
制御回路２１は既存のスタータ・タイマと同様、あらか
じめ定められている時間の間、エンジンのアイドリング
を継続させる。このアイドリング継続時間も操作部２３
を介し使用者により設定可能になっていても良いし、メ
ーカ・サイドで固定にしておいても良い。また、時間的
な設定ではなく、冷却水温度情報等を取り込み、これが
所定の温度に至ったならばトランジスタＱ３をターンオ
フさせるように構成しても良い。さらに、これもまた既
存の構成に認められるように、タイマ制御回路２１は、
所定の時間以内にエンジン始動をなすのに失敗した場合
には、再度、エンジン始動を試みるように構成されてい
ても良い。

【００１７】このように、バッテリ電圧検出回路２２が
検出したバッテリ電圧が所定のしきい値電圧以上あった
ということは、既存のスタータ・タイマと同様の動作に
より、エンジン始動を試みても何等差し支えないことを
意味している。本考案が有用なのは、これと異なり、図
２中の時間ｔ１の間にバッテリ電圧検出回路２２が検出
したバッテリ電圧がしきい値電圧以下または未満（図示
の例では未満）であった場合で、このときには、タイマ
制御回路２１は図２中、連係関係を示す符号Ｂの矢印の
ように、トランジスタＱ３をターンオンさせることはな
く、仮想線の直線で示されるように対応するリレー接点
Ｃ３もオフのままを保つ。したがって、当然のことなが
らスタータ駆動回路１３ないしスタータ・モータ１２に
バッテリ電力が与えられることはなく、電圧の低下して
いるバッテリ１１をさらに放電させてしまう恐れは防ぐ
ことができる。また、この実施例では、同様に図２中、
矢印Ｂで示すもう一つの連係関係のように、トランジス
タＱ１，Ｑ２もターンオフさせ、先にオンとしていたリ
レー接点Ｃ１，Ｃ２も開いて、各種電装品及び点火回路
を含む負荷１５への給電もそこで停止する。

【００１８】タイマ制御回路２１は、昨今の技術をすれ
ばマイクロコンピュータにより等価的に実現することが
できるが、そうした場合に代表されるように、タイマ制
御回路２１は内蔵のメモリ（図示せず）を有し、上述の
ように時間ｔ１の間にバッテリ電圧検出回路２２が検出
したバッテリ電圧がしきい値電圧以下ないし未満であっ
た場合には、その旨（すなわちバッテリ電圧低下異常）
を特定の情報形態で記憶し、電気的に結合している表示
部２４にバッテリ電圧の低下異常（寿命警告と考えても
良い）を表示可能とする。

【００１９】ただし、直ちに表示するのではなく、図１
中には示していないが、タイマ制御回路２１はアクセサ
リ接点または点火回路駆動接点以降の電源線路電位を監
視しており、メモリ内に上述の異常情報を記憶した時点
以降、使用者がキー・スイッチ１４を手動操作し、少な
くともアクセサリ接点または点火回路駆動接点以降の電
源線路電位がバッテリ電圧近くにまで上昇したときに、
表示部２４に対し、異常表示を発する。この時の表示の
仕方自体は公知既存のディスプレイ手法を任意に援用し
て差し支えなく、例えば液晶ディスプレイによる文字な
いし英数字表示が可能な表示部２４であるならば、当該
異常を言語表記で表しても良いし、また例えば、簡単な
手法として、専用の表示装置として特定の発光ダイオー
ド等を設け、これを発光表示や点滅表示させることによ
り、バッテリ電圧の低下表示をなしても良い。なお、バ
ッテリ電圧検出回路２２にはバッテリ１１から常時稼働
電力が与えられているのではなく、予約開始時刻におい
て当初、アクセサリ類や点火回路に対しバッテリ電力が
与えられて始めて、それにもバッテリ電力が与えられる
ように構成することができ、そうすればバッテリの節約
になる。

【００２０】タイマ制御回路２１や、内蔵のタイマ自体
は、先に少し述べたように、昨今では十分安価、小型に
なったマイクロコンピュータにより構成することができ
る。そのような観点からタイマ制御回路２１を書き替え
てみたのが図３である。

【００２１】タイマ制御回路２１であるマイクロコンピ
ュータ２１はハードウエア的に書き起こせばタイマ３１
を内蔵しているが、このタイマ３１は通常の各種のタイ
マ装置と同様に時計機能ないしは計時機能を有し、操作
部２３を介して使用者が設定した設定時刻に至るか、あ
るいは設定時間を経過すると、まずはアクセサリ接点閉
成装置２５と点火回路接点閉成装置２６に対し指令を発
してこれを稼働させ、負荷１５（図１）にバッテリ電力
を与えて稼働可能な状態にする。ここで、アクセサリ接
点閉成装置２５は図１に示したトランジスタＱ１とリレ
ーＲＹ１を含む回路に、また点火回路接点閉成装置２６
は図１に示したトランジスタＱ２とリレーＲＹ２を含む
回路にそれぞれ相当すると考えて良い。

【００２２】次に、タイマ制御回路２１ないしマイクロ
コンピュータ２１は、バッテリ電圧検出回路２２を稼働
させ、その検出電圧を取り込み、これもハードウエア的
に示すならば判断回路３３にて当該検出電圧が所定のし
きい値電圧以下ないし未満であるか否かの判断をなし、
そうでなかった場合には、キー・スイッチ１４の状態に
係りなく（運転者がこれを操作することなく、接点ＳＴ
が開いた状態になっていても）、スタータ・モータ１２
に対し、バッテリ１１からの稼働電力を与えるべく、タ
イマ出力に基づきスタータ駆動回路１３に指令してこれ
を稼働させる。

【００２３】これに対し、マイクロコンピュータ２１の
ソフト的な工夫により実現できる判断回路３３が、バッ
テリ電圧検出回路２２の検出電圧がしきい値電圧以下ま
たは未満であると判断した場合には、これもマイクロコ
ンピュータ２１に対するソフト的な工夫により実現でき
るタイマ禁止回路３２が稼働し、タイマ３１によるスタ
ータ・モータ１２の駆動を阻止し、またアクセサリ接点
閉成装置２５と点火回路接点閉成装置２６に対しオフ指
令を発してこれを休止させる。

【００２４】他の機能については既に説明した所と同様
であるが、バッテリ電圧検出回路２２の検出する電圧が
しきい値以下ないし未満であるか否かの判断は、タイマ
のタイムアップ時点である予約開始時刻以降において行
っており、かつ、負荷１５への給電がなされた後にスタ
ータ駆動回路１３に給電するか否かの判断動作がなされ
ている。確かにこれにより、すでに述べたように、バッ
テリ電圧検出回路２２や判断回路３３の動作電力をアク
セサリ接点位置または点火回路接点位置以降の電源線路
から取り出すことができるので、タイマ待機中の消費電
力を減らせる長所はある。しかし、そうでなく、タイマ
待機中にも常時または間欠的にあらかじめバッテリ電圧
の監視をなすか、タイマのタイムアップに伴ってとりあ
えずバッテリ電圧検出をなすように変更しても良い。そ
うした場合には、少なくとも予約開始時刻の到達直前に
おいてすでにタイマ制御回路２１はスタータ駆動回路１
３に給電すべきか否かを判断しておけるので、バッテリ
電圧がしきい値電圧以下または未満であった場合には、
アクセサリ接点や点火回路接点への閉成動作も阻止する
ように構成可能である。その他、本考案の要旨構成に即
した種々の改変は自由である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、タイマ動作を基本とす
る自動エンジン始動装置に対し、従来になかったバッテ
リ保護機能を付加することができる。バッテリ電圧が大
きく低下していた場合には、タイムアップに伴うスター
タへの電力供給を阻止することで、バッテリを完全放電
させてしまう恐れを回避できる。これは換言すれば、自
動エンジン始動装置としての商品信頼性の向上にも繋が
り、使用者の利便のみならず、メーカ側にとっても市場
競争力の増強に役立つ。

【００２６】さらに、自動始動が禁止される程にバッテ
リ電圧が低下していた場合、その旨を使用者に知らせる
ことができ、しかも、このバッテリ電圧低下異常表示
は、自動始動が禁止されたからといって直ちになされる
のではなく、その後に使用者がキー・スイッチを手動操
作して始めてなされるので、使用者が自動車の所に来る
前に無駄に表示をし続け、バッテリをさらに放電させて
しまうような不都合がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従って構成された自動エンジン始動装
置の一実施例における概略構成図である。

【図２】本考案自動エンジン始動装置の一実施例の動作
例に関する説明図である。

【図３】本考案自動エンジン始動装置のタイマ制御回路
の構成例に関する概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 自動車搭載のバッテリ，１２ スタータ・モー
タ，１３ スタータ駆動回路の一例としてのマグネット
・スイッチ，１４ キー・スイッチ，１５ 負荷，２１
タイマ制御回路，２２ バッテリ電圧検出回路，２３
タイマ操作部，２４ バッテリ電圧低下異常の表示
部，３１ タイマ，３２ タイマ動作禁止回路，３３
判断回路．

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の設定した設定時刻に至るか、ま
   たは使用者の設定操作から設定時間を経過したとき、自
   動車搭載のバッテリからエンジン始動用のスタータ・モ
   ータに通電して自動始動させるタイマを持つ自動車用エ
   ンジン自動始動装置であって； 上記自動車搭載のバッテリ電圧を検出可能なバッテリ電
   圧検出回路と； 上記タイマが上記スタータ・モータを自動始動させる前
   に、上記バッテリ電圧検出回路により検出されたバッテ
   リ電圧が所定のしきい値電圧未満または以下であった場
   合、該タイマによる上記スタータ・モータの自動始動を
   禁止するタイマ制御回路と；該タイマ制御回路が上記スタータ・モータの自動始動を
   上記禁止するときにはバッテリ電圧低下異常情報を記憶
   する記憶手段と； 上記タイマ制御回路による上記自動始動の禁止後、自動
   車のキー・スイッチが操作されたとき、上記記憶手段に
   上記バッテリ電圧低下異常情報が記憶されていた場合、
   バッテリ電圧低下異常の表示をなす表示部と； を有する自動車用エンジン自動始動装置。