JP2524377B2 - スタ―タ保護装置 - Google Patents
スタ―タ保護装置Info
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- JP2524377B2 JP2524377B2 JP63012897A JP1289788A JP2524377B2 JP 2524377 B2 JP2524377 B2 JP 2524377B2 JP 63012897 A JP63012897 A JP 63012897A JP 1289788 A JP1289788 A JP 1289788A JP 2524377 B2 JP2524377 B2 JP 2524377B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの始動完了に伴ない、自動的に
スタータの駆動を終了することができるスタータ保護装
置に関するものである。
スタータの駆動を終了することができるスタータ保護装
置に関するものである。
第６図はたとえば、実公昭55−52064号公報に示され
た従来のスタータ保護装置の作用を説明する特性図であ
り、図において、実線はバッテリ端子電圧を示し、破線
は予め設定された設定電圧を示している。
た従来のスタータ保護装置の作用を説明する特性図であ
り、図において、実線はバッテリ端子電圧を示し、破線
は予め設定された設定電圧を示している。
まず、スタータが動作する前は実線V1の一定電圧値を
示すが、時間t1点において、スタータが動作すると、バ
ッテリ端子電圧はスタータに流入する大電流のために実
線V3のように低下し、その後、エンジンが自立運転可能
となると、端子電圧は実線V4のように上昇して、時間t2
点において破線で示す予め設定された設定電圧V2より高
くなって、図示しない比較器が制御出力を送出し、図示
しない自動スイッチ回路を作動させ、スタータへバッテ
リの電力供給を断つ。
示すが、時間t1点において、スタータが動作すると、バ
ッテリ端子電圧はスタータに流入する大電流のために実
線V3のように低下し、その後、エンジンが自立運転可能
となると、端子電圧は実線V4のように上昇して、時間t2
点において破線で示す予め設定された設定電圧V2より高
くなって、図示しない比較器が制御出力を送出し、図示
しない自動スイッチ回路を作動させ、スタータへバッテ
リの電力供給を断つ。
したがって、エンジの自立運転が可能になると、自動
スイッチ回路によりスタータへの給電は断たれ、自動的
にスタータを停止することができる。
スイッチ回路によりスタータへの給電は断たれ、自動的
にスタータを停止することができる。
〔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構成されてい
るので、たとえばバッテリ容量が低下していたりすると
エンジンは自立運転可能状態となっていても、端子電圧
V4が設定電圧V2をなかなか上回らなく、スタータが長時
間通電され、焼損する。
るので、たとえばバッテリ容量が低下していたりすると
エンジンは自立運転可能状態となっていても、端子電圧
V4が設定電圧V2をなかなか上回らなく、スタータが長時
間通電され、焼損する。
また、設定電圧V2は破線のようにしだいに低下するた
めエンジンの始動性が悪い場合スタータ動作時間（t1〜
t2）が長くなると、自立運転可能前にスタータがオフす
ることがあるなど、バッテリ状態や気温、エンジンコン
ディションなど外的要員によりその制御精度が影響され
るなどの問題点があった。
めエンジンの始動性が悪い場合スタータ動作時間（t1〜
t2）が長くなると、自立運転可能前にスタータがオフす
ることがあるなど、バッテリ状態や気温、エンジンコン
ディションなど外的要員によりその制御精度が影響され
るなどの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、バッテリ状態や気温、エンジンコンディ
ション等の外的要因の影響をうけることなく正確に始動
完了を判別でき、かつ、ガソリンエンジンのみでなく、
ディーゼル機関にも適用でき、汎用的で制御精度のよい
スタータ保護装置を得ることを目的とする。
されたもので、バッテリ状態や気温、エンジンコンディ
ション等の外的要因の影響をうけることなく正確に始動
完了を判別でき、かつ、ガソリンエンジンのみでなく、
ディーゼル機関にも適用でき、汎用的で制御精度のよい
スタータ保護装置を得ることを目的とする。
この発明に係るスタータ保護装置は、スタータ端子電
圧またはスタータ電流に重畳する、スタータ駆動トルク
の増減により生じるリップルの周波数からエンジンの自
立運転可能状態を判別し、エンジが自立運転可能状態に
なれば、スタータへの通電を終了させる演算回路を設け
たものである。
圧またはスタータ電流に重畳する、スタータ駆動トルク
の増減により生じるリップルの周波数からエンジンの自
立運転可能状態を判別し、エンジが自立運転可能状態に
なれば、スタータへの通電を終了させる演算回路を設け
たものである。
この発明における演算回路はスタータ端子電圧または
スタータ電流に重畳するリップルの周波数を演算し、こ
の周波数が予め定めた設定値以上になったとき、その演
算値に応じてバッテリからスタータへの通電の開閉を制
御する。
スタータ電流に重畳するリップルの周波数を演算し、こ
の周波数が予め定めた設定値以上になったとき、その演
算値に応じてバッテリからスタータへの通電の開閉を制
御する。
以下、この発明のスタータ保護装置の実施例を図につ
いて説明する。第１図はその一実施例の構成を示す回路
図であり、この第１図において、１はバッテリ、２はス
タータであり、スタータ２はスタータモータ３と電磁ス
イッチ４で構成されている。
いて説明する。第１図はその一実施例の構成を示す回路
図であり、この第１図において、１はバッテリ、２はス
タータであり、スタータ２はスタータモータ３と電磁ス
イッチ４で構成されている。
電磁スイッチ４は１対の固定接点4a,4bと可動接点4c
で常開の接点を構成しており、電流コイル4d、電圧コイ
ル4eからなる励磁コイルのＳ点に電圧を印加することに
より、常開の接点を閉路して、スタータモータ３とバッ
テリ１を接続するようになっている。
で常開の接点を構成しており、電流コイル4d、電圧コイ
ル4eからなる励磁コイルのＳ点に電圧を印加することに
より、常開の接点を閉路して、スタータモータ３とバッ
テリ１を接続するようになっている。
６はリレー装置で、１対の固定接点6a,6bと可動接点6
cにより常閉の接点を構成しており、コイル6dに通電さ
れることにより接点は開路する。バッテリ１から始動ス
イッチ７を通り、リレー装置６の常閉の接点を通り、電
磁スイッチ４のＳ点に電圧を印加する構成となってい
る。
cにより常閉の接点を構成しており、コイル6dに通電さ
れることにより接点は開路する。バッテリ１から始動ス
イッチ７を通り、リレー装置６の常閉の接点を通り、電
磁スイッチ４のＳ点に電圧を印加する構成となってい
る。
５は演算回路で、5aは始動スイッチ７と固定接点6bと
の接続点より演算回路５給電する電源線、5bはスタータ
端子電圧を演算回路に導入する信号線、5cは演算回路５
の演算結果により、リレー装置６のコイル6dに通電また
は非通電する出力線、5dは負極（アース）である。
の接続点より演算回路５給電する電源線、5bはスタータ
端子電圧を演算回路に導入する信号線、5cは演算回路５
の演算結果により、リレー装置６のコイル6dに通電また
は非通電する出力線、5dは負極（アース）である。
次に第２図について説明する。第２図はスタータ端子
電圧およびスタータ電流を示す詳細図であり、図中上側
の波形Ａがスタータ端子電圧、下側の波形Ｂがスタータ
電流を示している。
電圧およびスタータ電流を示す詳細図であり、図中上側
の波形Ａがスタータ端子電圧、下側の波形Ｂがスタータ
電流を示している。
まず、時間０〜t1の間はスタータ２はオフであり、ス
タータ端子電圧はV1を示している。もちろん、スタータ
電流はゼロ（I1＝０）である。
タータ端子電圧はV1を示している。もちろん、スタータ
電流はゼロ（I1＝０）である。
次に時間t1点でスタータがオンとなると、スタータ２
やバッテリ１の内部抵抗および配線抵抗などで定まる突
入電流I3が流れ、これにより端子電圧もV3に急峻に低下
し、その後スタータモータ３の回転上昇に伴ない、電流
は減少し、電圧は回復していく。
やバッテリ１の内部抵抗および配線抵抗などで定まる突
入電流I3が流れ、これにより端子電圧もV3に急峻に低下
し、その後スタータモータ３の回転上昇に伴ない、電流
は減少し、電圧は回復していく。
スタータモータ３の回転により、駆動されるエンジン
が時間t3点で自爆し、自ら回転数を上昇させるため、ス
タータモータ３の電流は減少し、それにより端子電圧も
上昇する。
が時間t3点で自爆し、自ら回転数を上昇させるため、ス
タータモータ３の電流は減少し、それにより端子電圧も
上昇する。
この発明はこのスタータ端子電圧、スタータ電流の変
化に注目してなされたもので、スタータ２がエンジンを
駆動（クランキング）しているとき、つまり、時間t1〜
t3間と、エンジンが自爆し、スタータ２の電流が減少し
たとき、つまり時間t3〜t2間の端子電圧またはスタータ
電流の交流成分（リップル）の周波数に差があることに
注目して、エンジンが自立運転可能となった状態を演算
回路５により演算し、スター２を制御するものである。
化に注目してなされたもので、スタータ２がエンジンを
駆動（クランキング）しているとき、つまり、時間t1〜
t3間と、エンジンが自爆し、スタータ２の電流が減少し
たとき、つまり時間t3〜t2間の端子電圧またはスタータ
電流の交流成分（リップル）の周波数に差があることに
注目して、エンジンが自立運転可能となった状態を演算
回路５により演算し、スター２を制御するものである。
なお、この大きな交流成分が発生する理由は、エンジ
ンの圧縮、爆発によるもので、圧縮時はスタータ２の所
要駆動トルクが増加し、スタータ電流は増加（端子電圧
は低下）し、爆発時はその逆となるために発生する。
ンの圧縮、爆発によるもので、圧縮時はスタータ２の所
要駆動トルクが増加し、スタータ電流は増加（端子電圧
は低下）し、爆発時はその逆となるために発生する。
つまり、この交流成分の周波数はすなわちエンジン回
転数を示すものである。したがって、クランキング時の
周期TCよりエンジ自力回転時の周期T0の方が周期が短く
（周波数が高く）、エンジンの回転数が上昇したことを
知ることができる。
転数を示すものである。したがって、クランキング時の
周期TCよりエンジ自力回転時の周期T0の方が周期が短く
（周波数が高く）、エンジンの回転数が上昇したことを
知ることができる。
このため、時間t2点でスタータ２をオフすることによ
り、エンジン始動とともに自動的にスタータ２をオフし
て、スタータの長時間通電やエンジンからの過回転を防
止することができる。
り、エンジン始動とともに自動的にスタータ２をオフし
て、スタータの長時間通電やエンジンからの過回転を防
止することができる。
なお、端子電圧とスタータ電流の間には図に示すよう
に凹凸の関係が逆になっていることや、その振巾に差が
あるが双方ともその周期には差がなく、どちらを検出し
てもエンジンの回転数を検出できることがわかる。
に凹凸の関係が逆になっていることや、その振巾に差が
あるが双方ともその周期には差がなく、どちらを検出し
てもエンジンの回転数を検出できることがわかる。
次に第１図に説明を戻す。第１図はスタータ端子電圧
を検出する例であり、その動作を説明する。始動スイッ
チ７を閉じると、リレー装置６の常閉の接点を通り、電
磁スイッチ４のＳ点に給電され、励磁コイル（電流コイ
ル4d、電圧コイル4e）は励磁され、常開の接点を閉路
し、スタータモータ３はバッテリ１に接続され、図示し
ないピニオンがエンジンのリングギヤ（図示せず）と噛
合し、エンジンを始動付勢する。
を検出する例であり、その動作を説明する。始動スイッ
チ７を閉じると、リレー装置６の常閉の接点を通り、電
磁スイッチ４のＳ点に給電され、励磁コイル（電流コイ
ル4d、電圧コイル4e）は励磁され、常開の接点を閉路
し、スタータモータ３はバッテリ１に接続され、図示し
ないピニオンがエンジンのリングギヤ（図示せず）と噛
合し、エンジンを始動付勢する。
これから先の端子電圧の変化は第２図で説明したとお
りであり、やがてエンジンが自力回転すると、周期が短
くなる（T0）。
りであり、やがてエンジンが自力回転すると、周期が短
くなる（T0）。
演算回路５には、スタータ端子電圧が信号線5bにより
導かれているので、その交流成分の周波数（1/周期）を
周波数−電圧変換して予め定めた設定電圧（エンジンが
自力回転を始めたときの交流成分の周波数を周波数−電
圧変換したときに生じる電圧）と比較することにより、
エンジンの自力回転を検出し、出力線5cに出力を送出
し、コイル6dを励磁し、常閉の接点を開路して電磁スイ
ッチ４の励磁を終了する。
導かれているので、その交流成分の周波数（1/周期）を
周波数−電圧変換して予め定めた設定電圧（エンジンが
自力回転を始めたときの交流成分の周波数を周波数−電
圧変換したときに生じる電圧）と比較することにより、
エンジンの自力回転を検出し、出力線5cに出力を送出
し、コイル6dを励磁し、常閉の接点を開路して電磁スイ
ッチ４の励磁を終了する。
これにより、可動接点4cは図のように復帰して、スタ
ータモータ３とバッテリ１の接続を終了させる。
ータモータ３とバッテリ１の接続を終了させる。
また、これとともに図示しないピニオンとエンジンの
リングギヤ（図示せず）の噛合も解除される。
リングギヤ（図示せず）の噛合も解除される。
次に演算開路５の一例を第３図により説明する。信号
線5bによりスタータ端子電圧が導入され、フィルタ51で
交流成分（リップル）を抽出する。ここでは整流火花な
どによるノイズも除去する。
線5bによりスタータ端子電圧が導入され、フィルタ51で
交流成分（リップル）を抽出する。ここでは整流火花な
どによるノイズも除去する。
次に波形整形回路52でリップルをパルスに変換し、微
分回路53で微分して、波形整形回路54でさらにパルスに
戻す。このようにすることにより、リップルの大小に影
響されず、リップルに対応した精度の良いパルス列を得
ることができる。
分回路53で微分して、波形整形回路54でさらにパルスに
戻す。このようにすることにより、リップルの大小に影
響されず、リップルに対応した精度の良いパルス列を得
ることができる。
次に積分回路55で積分し、これらにより、入力リップ
ルが周波数−電圧変換されたことになる。
ルが周波数−電圧変換されたことになる。
次に比較回路56で予め定めた設定電圧と比較し、周波
数−電圧変換した電圧値がこの設定電圧値を上回ってい
れば、出力回路57より出力を送出し、出力線5cによりリ
レー装置６を駆動する。
数−電圧変換した電圧値がこの設定電圧値を上回ってい
れば、出力回路57より出力を送出し、出力線5cによりリ
レー装置６を駆動する。
なお、電源線5aは第１図の実施例の場合、始動スイッ
チ７を介して給電するようにしたが、バッテリ１の正極
やキースイッチオン位置から給電しても良い。
チ７を介して給電するようにしたが、バッテリ１の正極
やキースイッチオン位置から給電しても良い。
始動スイッチ７から給電することにより、スタータ動
作時のリップルを検出することなり、たとえば直接バッ
テリ１の正極から給電するものに比べ、万一他のモータ
類のリップルの影響を受ける場合、その影響をなくする
ことができる。
作時のリップルを検出することなり、たとえば直接バッ
テリ１の正極から給電するものに比べ、万一他のモータ
類のリップルの影響を受ける場合、その影響をなくする
ことができる。
さらに、第４図のように信号線5bを電源スイッチ４の
固定接点4a側に接続しても良い。これにより、上記同様
他のモータ類の影響をなくすることができる。
固定接点4a側に接続しても良い。これにより、上記同様
他のモータ類の影響をなくすることができる。
第５図はスタータ電流を信号線5bで導入し演算する例
を示したものであり、電流検出用としてシャント８をバ
ッテリ１の正極と電磁スイッチ４の固定接点4bとの間に
接続し、このシャント８に信号線5bを接続し、演算回路
５において前述の説明と同様にそのリップルの周波数を
演算してスタータを制御するものである。
を示したものであり、電流検出用としてシャント８をバ
ッテリ１の正極と電磁スイッチ４の固定接点4bとの間に
接続し、このシャント８に信号線5bを接続し、演算回路
５において前述の説明と同様にそのリップルの周波数を
演算してスタータを制御するものである。
なお、以上の実施例においては、リップルの周波数を
周波数−電圧変換する演算例を示したが、波形整形後ま
たは微分回路後のパルスから周波数を計算して予め定め
た設定値（周波数）を上回ったときに出力を送出し、ス
タータ２をオフするようにしても良い。
周波数−電圧変換する演算例を示したが、波形整形後ま
たは微分回路後のパルスから周波数を計算して予め定め
た設定値（周波数）を上回ったときに出力を送出し、ス
タータ２をオフするようにしても良い。
また、第２図において、リップルの振巾がクランキン
グ時に比べてエンジン自力回転時の方が小となることを
利用することも考えられるが、この方法はリップルの振
巾がバッテリや充電発電機の状態、またノイズなどに影
響されるなどの問題があり、この発明はリップルの周波
数（周期）に着目している。
グ時に比べてエンジン自力回転時の方が小となることを
利用することも考えられるが、この方法はリップルの振
巾がバッテリや充電発電機の状態、またノイズなどに影
響されるなどの問題があり、この発明はリップルの周波
数（周期）に着目している。
以上のようにこの発明によれば、スタータ端子電圧ま
たはスタータ電流に重畳する、スタータ駆動トルクの増
減により生じるリップルの周波数を演算することによ
り、スタータを制御するように構成したので、バッテリ
やエンジン状態等の外的要因に影響されず、正確にエン
ジンの始動完了を判別することができ、また、ガソリン
エンジンのみでなく、ディーゼル機関にも適用でき、汎
用的で制御精度のよいスタータ保護装置を得ることがで
きるという効果がある。
たはスタータ電流に重畳する、スタータ駆動トルクの増
減により生じるリップルの周波数を演算することによ
り、スタータを制御するように構成したので、バッテリ
やエンジン状態等の外的要因に影響されず、正確にエン
ジンの始動完了を判別することができ、また、ガソリン
エンジンのみでなく、ディーゼル機関にも適用でき、汎
用的で制御精度のよいスタータ保護装置を得ることがで
きるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるスタータ保護装置の
回路図、第２図は同上実施例を説明するためのスタータ
端子電圧およびスタータ電流を示す特性図、第３図は同
上実施例におけ演算回路の構成を示すブロック図、第４
図および第５図はそれぞれこの発明のスタータ保護装置
の他の実施例の回路図、第６図は従来のスタータ保護装
置の作用を説明するための特性図である。 １……バッテリ、２……スタータ、４……電磁スイッ
チ、５……演算回路、６……リレー装置。 あお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
回路図、第２図は同上実施例を説明するためのスタータ
端子電圧およびスタータ電流を示す特性図、第３図は同
上実施例におけ演算回路の構成を示すブロック図、第４
図および第５図はそれぞれこの発明のスタータ保護装置
の他の実施例の回路図、第６図は従来のスタータ保護装
置の作用を説明するための特性図である。 １……バッテリ、２……スタータ、４……電磁スイッ
チ、５……演算回路、６……リレー装置。 あお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】バッテリを電源としてエンジンを始動付勢
するスタータ、このスタータの端子電圧またはスタータ
電流に重畳する、スタータ駆動トルクの増減により生じ
るリップルの周波数が所定値になると上記スタータの電
磁スイッチの励磁コイルを開閉する演算回路を備えたス
タータ保護装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012897A JP2524377B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | スタ―タ保護装置 |
| US07/289,894 US4947051A (en) | 1988-01-22 | 1988-12-27 | Starter protector for an engine |
| DE3900780A DE3900780A1 (de) | 1988-01-22 | 1989-01-12 | Schutzeinrichtung fuer den anlasser eines motors |
| FR898900712A FR2626417B1 (fr) | 1988-01-22 | 1989-01-20 | Protecteur de demarreur pour un moteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012897A JP2524377B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | スタ―タ保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190966A JPH01190966A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2524377B2 true JP2524377B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=11818178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012897A Expired - Lifetime JP2524377B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | スタ―タ保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524377B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3577298B2 (ja) * | 2001-10-03 | 2004-10-13 | 三菱電機株式会社 | スタ−タ制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2700982C2 (de) * | 1977-01-12 | 1984-03-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltanordnung für elektrische Andrehmotoren |
| JPS60175765A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Nippon Denso Co Ltd | スタ−タのオ−バ−ラン防止装置 |
| JPS62133965U (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012897A patent/JP2524377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01190966A (ja) | 1989-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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