JP2647187B2 - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

エンジンの始動制御装置

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は動力用のデイゼルエンジン等の始動及び停止
をマイクロコンピュータで制御する制御装置に関し、特
にマイクロコンピュータの動作始動タイミングを制御す
る回路を付加したエンジンの始動制御装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
一般的に、エンジン始動時はスタータ・モータ起動電
流が過大であるため装置の電源電圧が低下し、最悪条件
の場合にはマイクロコンピュータの通常動作電圧である
5V以下に電源電圧が低下し、マイクロコンピュータが誤
動作する欠点がある。
この欠点を解決する為に、従来装置は所謂『スーパー
キャパキタ』なる大容量のコンデンサを主電源のバック
アップ用電源として用いている。
しかしながら、大容量コンデンサは内部抵抗が高く充
電が完了するまでに長時間必要である為に、エンジン始
動時間に対応できない欠点がある。
特に、エンジン始動時の頻繁はスイッチのON,OFFには
到底対応できない欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本願発明はこの点を改良するもので、マイクロコンピ
ュータの誤動作を防止することができ、しかもマイクロ
コンピュータの停止期間を表示するこたができるエンジ
ンの始動制御装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本願発明はエンジン始動信号を一時ラッチする回路
と、このラッチ期間を表示する回路とを備えることを特
徴とする。
〔作用〕
これにより、電源回路に接続された大容量コンデンサ
の充電が完了するまでエンジン始動制御を行うマイクロ
コンピュータの動作を停止し、低電圧下でのマイクロコ
ンピュータの誤動作を防止することができ、しかも該マ
イクロコンピュータの停止期間を表示する為運転者がエ
ンジン始動装置の故障と誤解することを防止する事がで
きる。
〔第一実施例〕
本発明の第一実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明の一実施例の要部ブロック構成図を示す。
第1図において、1は電源を示し、この電源1はキー
スイッチで構成された電源スイッチ2及び押しボタンス
イッチで構成されたエンジン始動スイッチ3を介して本
発明の特徴である始動タイミング制御回路4に接続され
ている。この始動タイミング制御回路4の出力はマイク
ロコンピュータ(以下、単にCPUと言う)5のP1−1端
子に接続されている。
また、前記電源1は電源スイッチ2及、フィルタ6及
び定電圧回路(AVR)7を介しバックアップ用の大容量
のコンデンサ8(例えば、0.47Fのコンデンサが適す
る)に接続され、このコンデンサ8は前記CPU5の電源端
子Vccに接続されている。このCPU5の▲▼端
子には前記始動タイミング制御回路4の他の出力が接続
されている。また、前記始動タイミング制御回路4には
前記コンデンサ8が接続されている。
また、第1図中、10は油圧スイッチ、11は水温スイッ
チ、12は空気温スイッチ、13はソレノイドバルプ、14は
発電機(ACG)、15は外気温スイッチ、16は予熱中表示
ランプ、17は暖機中表示ランプ、18は水温オーバ表示ラ
ンプ、19は空気オーバ表示ランプ、20はヒータリレー、
21はスタータリレーおよび22は空気電磁弁をそれぞれ示
し、CPU5の各端子にそれぞれ図示する如く接続されてい
る。
第2図は本発明の特徴である前記始動タイミング制御
回路4の詳細を示すブロック図である。第2図で26は前
記コンデンサ8が前記CPU5の動作電圧である5Vまで充電
されるまでの充電時間を与えるための遅延回路であり、
遅延時間TRSは2.5secに設定されている。この遅延回路2
6は本発明の特徴である(この遅延回路26は第1の手段
に対応する)。この遅延回路26の出力は反転回路28を介
して前記CPU5の▲▼端子およびナンド回路29に
接続されている。この反転回路28は第2の手段に対応す
る。
また、第2図で30は前記エンジン始動スイッチ3から
の入力を保持するためのフリップフロップを示す(この
フリップフロップ30は第3の手段に対応する)。このフ
リップフロップ30の出力は前記ナンド回路29に接続さ
れ、このナンド回路29の出力は前記CPU5のP1−1端子に
接続されている。また、フリップフロップ30の出力はア
ンド回路31に接続されている。このアンド回路31のもう
一方の入力端子には前記反転回路28の出力が接続されて
いる。このアンド回路31の出力は遅延回路32に接続さ
れ、この遅延回路32の出力は前記フリップフロップ30の
リセット端子に接続されている。ここで、前記遅延回路
32の遅延時間は0.6secに設定されている。この遅延回路
32は第4の手段に対応する。
第3図および第4図は本実施例の動作タイムチャート
示し、第3図は本発明の特徴である始動タイミング制御
回路の動作タイムチャートを示し、第4図は一般的なエ
ンジン始動動作の動作タイムチャートを示す。
〔動作〕
この様な構成において本発明の特徴ある動作を説明す
る。ここでは、最初に第1図、第2図および第3図を参
照して本発明の特徴である始動タイミング制御回路4の
動作を説明する。
第3図の各々の信号は第1図および第2図に×印で示
す点の信号波形をそれぞれ示す。
電源スイッチ2が入力されると(第3図に示す波形
a、以下単に波形aと言う)、遅延回路26が動作する。
この遅延回路26が2.5secを計時する期間はHレベルの信
号dを出力する(波形d)。この遅延時間2.5secは上述
の如く前記コンデンサ8の充電電圧が前記CPU5の動作電
圧である5Vに達成するまでに必要とされるコンデンサ8
の充電時間である。
第3図中にで示す様に、遅延回路26の計時期間内に
エンジン始動スイッチ3が押されると(波形b)、この
エンジン始動信号bはフリップフロップ30で自己保持さ
れ(波形cのHレベル)エンジンの始動タイミングが以
下の通りに制御される。
即ち、前記遅延回路26が遅延時間を計時中は前記信号
dを反転した反転信号eはLレベルであり(波形e)、
このLレベルの信号が前記CPU5の▲▼端子に
出力され、CPU5は否動作状態とされる。この状態では、
エンジンは始動されずエンジン始動信号bはフリップフ
ロップ30に保持された状態となる。この状態で、前記遅
延回路26が2.5secを計時した後は前記反転信号eはHレ
ベル(波形e)となり、このHレベルの反転信号eはが
CPU5の▲▼端子に入力し、CPU5は動作状態と
なる。即ち、CPU5はコンデンサ8の充電電圧が該CPU5の
動作電圧5Vに達成した後動作状態とされ、これは本発明
の特徴である。
この状態で、前記遅延回路32が0.6sec計時して前記フ
リップフロップ30をリセットする場合、ナンド回路29か
らの出力信号fはLレベルであり(波形f)になり、CP
U5のP1−1端子に入力される。これにより、CPU5は自己
保持されているエンジン始動信号を0.6secの間サンプリ
ング動作で取り込み後述する様な動作でエンジンを始動
させる。
更に本発明では、エンジン始動信号bが入力され、こ
れがフリップフロップ30に保持されると予熱ランプ16が
点灯され(波形gのLレベル)、上記エンジン始動信号
のCPU5への取り込み中は予熱ランプを一時消灯(波形g
のHレベル)することにより、運転者にエンジン始動の
動作状態をモニターさせエンジン始動待機中を故障と誤
解すること或は無用な不安を防止している。
また、第3図中にで示す様に、電源スイッチ2の入
力後に遅延回路26が2.5secを計時した後にエンジン始動
スイッチ3が押されると(波形b)、このエンジン始動
信号bは前記遅延回路32が0.6sec計時する間フリップフ
ロップ30に自己保持される。この場合には、CPU5は既に
動作状態にあるので(波形eはHレベル)、CPU5はサン
プリング動作でエンジン始動信号bを取り込む。CPU5は
0.1secのサンプリング周期でエンジン始動信号(b)に
入力をサンプリングしており、該エンジン始動信号
(b)の0.6secの保持期間に該エンジン始動信号(b)
がCPU5に取り込まれる。
次ぎに、第4図を参照してエンジンの一般的な始動動
作を説明する。
電源スイッチ2およびエンジン始動スイッチ3が入力
され、上述の如くエンジン始動信号bが自己保持されコ
ンデンサ8の充電電圧がCPU5の動作信号5Vに到達して、
CPU5によりエンジン始動信号bが取り込まれると、CPU5
の制御下において以下の様な動作が行われる。
即ち、燃料用ソレノイド13(第4図SV)とヒータリレ
ー20(第4図 H)とが動作する。次ぎに、スタータモ
ータ用リレー21(第4図ST)が動作し、エンジンが始動
する。発電機14が立ち上がり、R端子の出力電圧がV1
達すると(第4図ACG−R)、エンジンの始動が完了し
たものとしてスタータリレー21(第4図ST)が停止し、
CPU5は後熱へと動作を移していく。
ここで、第4図中T1はエンジン予熱時間で外気温セン
サーにより設定値が変化される。T2はエンジン始動後も
燃料用ソレノイドバルブ13が継続して動作する時間を示
す。T3は後熱時間を示す。T4は暖機表示ランプ17(第4
図L2)表示時間を示す。また、第4図中、L1は予熱表示
ランプを示す。
〔第二実施例〕
第5図に本発明の第二実施例の要部回路構成図を示
す。
第2図に示した第一実施例ではコンデンサ8の充電電
圧の検出は、充電時間を計時する遅延回路26を用いる場
合を示した。しかし、本第二実施例に前記遅延回路26に
代えて比較回路を使用する場合である。
即ち、第5図において、ダイオードD、コンデンサ
C、分圧抵抗R1、R2による基準電圧発生回路40が構成さ
れる。この基準電圧発生回路40の出力を比較回路41の基
準電圧端子に接続する。この比較回路41の被比較端子に
は前記コンデンサ8の充電電圧を接続する。この比較回
路41は第1の手段に対応する。
第5図のおいて、第1図と同一の符号は第1図と同一
のものをそれぞれ示す。
〔動作〕
この様に構成することにより、電源スイッチ2が入力
されると基準電圧発生回路40で基準電圧4,8Vが発生され
る。比較回路41においてコンデンサ8の充電電圧が前記
基準電圧と比較されコンデンサ8の充電電圧が4.8V以上
となると比較出力信号Dが第一実施例での遅延回路出力
信号dの代わりに出力され、以下第一実施例と同様な処
理が行われる。
〔効果〕
以上説明した様に本発明によれば、マイクロコンピュ
ータによりエンジンの始動が自動的に制御されるエンジ
ンの始動制御装置において、マイクロコンピュータのバ
ックアツプ様のコンデンサの充電電圧がマイクロコンピ
ュータの動作電圧に達成するまで、エンジン始動信号を
自己保持し且つ自己保持期間経過後に該マイクロコンピ
ュータを動作状態にして該エンジン始動信号を取り込む
様に構成した。さらに、該自己保持期間を運転者に表示
する様に構成した。
したがって、マイクロコンピュータが動作電圧以下で
動作することが防止でき、マイクロコンピュータの誤動
作を防止することができる。しかも、マイクロコンピュ
ータの動作準備時間を運転者が目視により認識すること
ができるので、マイクロコンピュータの動作準備期間を
装置の故障と誤解することを防止することができ、更に
運転者に不要な不安を与えることが無い等の優れた効果
を有する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第一実施例の要部回路構成図。 第2図は本発明の第一実施例の始動タイミング回路の詳
細を示すブロック図。 第3図および第4図は本発明実施例の動作タイムタチャ
ート 第5図は本発明第二実施例の要部回路構成図。 1……電源 2……電源スイッチ 3……エンジン始動スイッチ 4……始動タイミング制御回路 5……マイクロコンピュータ(CPU) 26、32……遅延回路 30……フリップフロップ 41……基準電圧発生回路 42……比較回路

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バッテリイに接続された電源スイッチと、 エンジン始動信号を発生するためのエンジン始動スイッ
    チと、 前記エンジン始動スイッチにより前記エンジン始動出力
    が発生された場合にエンジンの始動動作をプログラマブ
    ルに制御するマイクロコンピュータと、 前記マイクロコンピュータの動作電圧を供給するための
    コンデンサと、 を備えたエンジンの始動制御装置において、 前記電源スイッチがONにされた場合にこれに応答して前
    記コンデンサの充電電圧が前記マイクロコンピュータの
    動作電圧に達したかを監視する第1の手段(26、41)
    と、 前記第1の手段が前記充電電圧が前記動作電圧に到達し
    たことを出力するまで前記マイクロコンピュータを非動
    作状態にする第2の手段(28)と、 少なくとも前記マイクロコンピュータの非動作状態が解
    除された動作状態になるまで前記エンジン始動スイッチ
    からのエンジン始動信号を保持する第3の手段(30)
    と、 を備えたことを特徴とするエンジンの始動制御装置。
  2. 【請求項2】前記第3の手段による前記エンジン始動信
    号の保持期間中を運転者に表示する表示手段を含むこと
    を特徴とする請求項1に記載のエンジンの始動制御装
    置。
  3. 【請求項3】前記第3の手段が前記マイクロコンピュー
    タが前記エンジン始動信号を取り込むためのサンプリン
    グ期間中前記エンジン始動信号を保持する第4の手段
    (32)を更に含むことを特徴とする請求項1または2に
    記載のエンジンの始動制御装置。
  4. 【請求項4】前記第1の手段が所定の設定時間を計時す
    る計時回路である請求項1乃至3のいずれかに記載のエ
    ンジンの始動制御装置。
  5. 【請求項5】前記第1の手段が予め設定された基準電圧
    と前記充電電圧とを比較する比較回路を含む請求項1乃
    至3のいずれかに記載のエンジンの始動制御装置。
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