JPH0634147U

JPH0634147U - 内燃機関の始動操作判定装置，始動回路診断装置及び始動制御装置

Info

Publication number: JPH0634147U
Application number: JP7030892U
Authority: JP
Inventors: 尚己冨澤
Original assignee: 日本電子機器株式会社
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1994-05-06
Anticipated expiration: 2007-10-08
Also published as: JP2572307Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】始動制御システムのコストを低減すると共に、
始動回路の異常に対処する。【構成】回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以
上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出
されたら、始動操作判定手段が機関始動操作中であると
判定する。そして、回転速度検出手段からの検出信号が
所定値以上になった場合、又は、該回転速度検出信号が
所定時間以上検出されない場合には、始動操作終了判定
手段が機関始動操作が終了したと判定する。従って、始
動電動機からの起動信号が始動入力回路を経由して機関
の始動信号として検出されるものではないので、始動入
力回路が不要となりコストを軽減することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の始動操作判定装置，始動回路診断装置及び始動制御装置に関し、例えば、機関始動時の始動操作をコントロールユニットに認識させるための装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図８（ａ）に示すように、機関始動の開始及び終了時の始動信号をコントロールユニット１６に認識させるために、スタータモータ１１の起動信号をスタートＳＷ入力回路１５を経由してコントロールユニット１６内のＣＰＵ１６Ａの入力ポート１６ａへ入力していた。

【０００３】そして、通常、かかるスタータモータ１１の起動信号は、スタータモータ側はスタータ電流としてピーク時に１００Ａ以上の電流が流れることになりノイズ成分が多いため、スタータ駆動リレー１４のリレーコイル起動回路側１４ａより取るのが一般的である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかるスタータモータ１１の起動信号をスタータ駆動リレー１４のリレーコイル起動回路側１４ａより取った場合には、スタータ駆動リレー１４のコイルの逆起電圧により、図８（ｂ）に示すように、スタータ駆動リレー１４のＯＦＦ時に大きな（−）サージ電圧が発生することになるために、かかるサージ電圧を吸収するために、コントロールユニット１６内のスタートＳＷ入力回路１５には別途ダイオードＤ１，Ｄ２を付加する必要があり、その分コストが掛かるといった問題点があった。

【０００５】また、上記コントロールユニット１６内のスタートＳＷ入力回路１５等の始動回路内に異常が発生した場合には、コントロールユニット１６に機関の始動信号が入力されなかったり、誤信号が入力されたりして、機関の始動制御が困難となるといった問題点があった。そこで、本考案はかかる従来の問題点に鑑みなされたものであり、コストを低減すると共に、始動回路の異常に対処することができる内燃機関の始動操作判定装置，始動回路診断装置及び始動制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案に係る内燃機関の始動操作判定装置は、図１に示すように、機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出されたら、機関始動が操作中であると判定する始動操作判定手段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上になった場合、又は、該回転速度検出信号が所定時間以上検出されない場合には、機関始動操作が終了したと判定する始動操作終了判定手段と、を含んで構成される。

【０００７】また、請求項２に記載の考案に係る内燃機関の始動操作判定装置は、図２に示すように、機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、バッテリー電圧を検出する電圧検出手段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出され、且つ、前記電圧検出手段により検出されるバッテリー電圧が所定値未満に低下したら、機関始動が操作中であると判定する始動操作判定手段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上になった場合、又は、該回転速度検出信号が所定時間以上検出されない場合、又は、前記電圧検出手段により検出されるバッテリー電圧が所定値以下であった状態から所定値以上に変化した場合には、機関始動操作が終了したと判定する始動操作終了判定手段と、を含んで構成される。

【０００８】また、請求項３に記載の考案に係る内燃機関の始動回路診断装置は、始動電動機からの起動信号が始動回路を経由して機関の始動信号として検出される内燃機関の始動制御装置において、請求項１又は請求項２記載の内燃機関の始動操作判定装置による判定結果と前記機関の始動信号とが異なる場合には、前記始動回路が異常であると診断する始動回路診断手段、を含んで構成される。

【０００９】また、請求項４に記載の考案に係る内燃機関の始動制御装置は、請求項３記載の内燃機関の始動回路診断装置により始動回路が異常であると診断されたら、請求項１又は請求項２記載の始動操作判定装置による判定信号を始動信号として用いて、始動制御を行なうフェールセーフ始動制御手段を含んで構成される。

【００１０】

【作用】

かかる構成によれば、以下に示すような（１）〜（４）の作用を生じることができる。（１）請求項１に記載の考案によれば、回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出されたら、始動操作判定手段が機関始動操作中であると判定する。そして、回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上になった場合、又は、該回転速度検出信号が所定時間以上検出されない場合には、始動操作終了判定手段が機関始動操作が終了したと判定する。

【００１１】従って、始動電動機からの起動信号が始動入力回路を経由して機関の始動信号として検出されるものではないので、始動入力回路が不要となりコストを軽減することができる。また、始動電動機からの起動信号がコントロールユニットへ入力されるものではないので、ノイズの発生を防止することができる。（２）請求項２に記載の考案によれば、回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出され、且つ、電圧検出手段により検出されるバッテリー電圧が所定値未満に低下したら、始動操作判定手段が機関始動が操作中であると判定する。そして、回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上になった場合、又は、回転速度検出信号が所定時間以上検出されない場合、又は、電圧検出手段により検出されるバッテリー電圧が所定値以下であった状態から所定値以上に変化した場合には、始動操作終了判定手段により機関始動操作が終了したと判定される。

【００１２】従って、これにより、機関の始動操作判定の信頼性が向上する。（３）請求項３に記載の考案によれば、請求項１又は請求項２記載の内燃機関の始動操作判定装置による判定結果と、始動電動機からの起動信号が始動入力回路を経由して検出される機関の始動信号とが異なる場合には、始動回路診断手段により始動入力回路が異常であると診断される。（４）請求項４に記載の考案によれば、請求項３記載の内燃機関の始動回路診断装置により始動入力回路が異常であると診断されたら、請求項１又は請求項２記載の始動操作判定装置による判定信号を始動信号として用い、フェールセーフ始動制御手段により始動制御が行なわれる。

【００１３】これにより、機関の始動制御システム内の異常に対処でき、システムを安全側に作動させることができるので、機関の始動制御システムの信頼性を向上させることができる。

【００１４】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図３において、始動電動機としてのスタータモータ１１は、機関を始動させるためにクランク軸を一定回転数以上に回転させるもので、スタートＳＷ１２をＯＮとすることにより、バッテリ１３よりスタータ駆動リレー１４を介してスタータ電流が流れ作動する。

【００１５】コントロールユニット１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、始動操作判定、始動回路診断及び始動制御を行なう。回転速度検出手段としてのクランク角センサ１７は、基準角度位置毎の基準角度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の単位角度信号ＰＯＳを出力し、該基準角度信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内における単位角度信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関回転速度Ｎｅを算出することができる。

【００１６】電圧検出手段としてのテスター１８は、バッテリ１３電圧を測定し、該測定値はコントロールユニット１６に入力される。次に、図４に示すフローチャートに基づき、本考案に係る始動操作判定装置の動作を説明する。ここで、始動操作判定手段、始動操作終了判定手段としての機能は、コントロールユニット１６がソフトウエア的に備えている。

【００１７】先ず、ステップ１（以下「Ｓ１」という。）では、後述するようにスタートＳＷ１２のＯＮ，ＯＦＦ状態を示すフラグＦＳＳＷの値を判別する。初期状態ではＦＳＳＷ＝０となっているのでＳ２へ進む。次に、Ｓ２では、クランク角センサ１７から検出された基準角度位置毎の基準角度信号ＲＥＦパルスが１ｓｅｃ以上発生していないか、発生しているかを判定する。そして、１ｓｅｃ以上発生していなければ、Ｓ３に進み次の判定を行ない、１ｓｅｃ以上発生していれば、本フローを抜けて終了する。

【００１８】Ｓ３では、クランク角センサ１７からの初回の基準角度信号ＲＥＦパルスが発生したか否か、即ち、スタートＳＷ１２をＯＮとして、スタータモータ１１によりクランク軸が回転させられたか否かを判定する。そして、初回の基準角度信号ＲＥＦパルスが発生したと判定されたら、Ｓ４に進み次の判定を行ない、発生していなければ、本フローを抜けて終了する。

【００１９】Ｓ４では、テスター１８によりバッテリー１３電圧値を測定し、該電圧値が所定値、例えば、８Ｖ以上の値から８Ｖ以下の値に変化したか否か、即ち、スタートＳＷ１２をＯＮとして、スタータモータ１１の始動に基づく電圧降下が生じたか否かを判定する。そして、８Ｖ以下の値に電圧降下していたら、Ｓ５でスタートＳＷがＯＮと判定され、電圧降下がなければ、本フローを抜けて終了する。

【００２０】フラグＦＳＳＷ＝１であれば、Ｓ６以下に進み、Ｓ６では、クランク角センサ１７から検出値に基づく機関回転速度Ｎｅが所定値、例えば、４５０ｒｐｍ以上であるか否かを判定する。そして、所定値以上であれば、機関が完爆状態にあるため、Ｓ７でスタートＳＷがＯＦＦと判定され、所定値以下であれば、本フローを抜けて終了する。

【００２１】Ｓ７では、クランク角センサ１７から検出された基準角度位置毎の基準角度信号ＲＥＦパルスが１ｓｅｃ以上発生しているか否かを判定する。そして、１ｓｅｃ以上発生していれば、Ｓ８に進み、１ｓｅｃ以上発生していなければ、機関がエンスト状態にあり、それによって始動操作を終了していると判断できるので、Ｓ９でスタートＳＷがＯＦＦと判定される。

【００２２】Ｓ８では、テスター１８によりバッテリー１３電圧値を測定し、該電圧値が、所定値、例えば、８．５Ｖ以上の値へ変化したか否か、即ち、スタートＳＷ１２をＯＦＦとして、スタータモータ１１の始動停止に基づく電圧復帰が生じたか否かを判定する。そして、８．５Ｖ以下の値に変化していたら、Ｓ９でスタートＳＷがＯＦＦと判定され、変化がなければ、本フローを抜けて終了する。

【００２３】即ち、上記所定値は、Ｓ５における８Ｖに対して０．５Ｖ程度のヒステリシス差を設け、安定した判定を行えるようにする。ここで、Ｓ２〜Ｓ５は、始動操作判定手段として、Ｓ６〜Ｓ９は、始動操作終了判定手段としての機能を奏する。このように、スタータモータ１１からの起動信号が始動回路からスタートＳＷ入力回路１５を経由して機関の始動信号として検出されるものではないので、スタートＳＷ入力回路１５が不要となりコストを軽減することができる。

【００２４】また、スタータモータ１１からの起動信号がコントロールユニット１６へ入力されるものではないので、ノイズの発生を防止することができる。次に、図５に基づいて、他の実施例について説明する。このものは、前記図４によるソフトウエアでの始動操作判定を利用した始動回路診断装置及び始動制御装置の概略図を示す。

【００２５】図において、スタータモータ１１は、スタートＳＷ１２をＯＮとすることにより、バッテリ１３よりスタータ駆動リレー１４を介してスタータ電流が流れ作動する。そして、機関始動の開始及び終了時の始動信号をコントロールユニット１６に認識させるために、スタータモータ１１の起動信号は、スタータ駆動リレー１４のリレーコイル起動回路側１４ａより取られ、スタートＳＷ入力回路１５を経由してコントロールユニット１６内のＣＰＵ１６Ａの入力ポート１６ａへ入力されるようになっている。

【００２６】尚、その他の構成は、前記図３に示すものと同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。次に、図６に示すフローチャートに基づき、本考案に係る始動回路診断装置の動作を説明する。ここで、始動回路診断手段としての機能は、コントロールユニット１６がソフトウエア的に備えている。

【００２７】本実施例では、始動操作判定をスタートＳＷ１２のＯＮ，ＯＦＦを直接制御すると同時に前記図４によるソフトウエアでの始動操作判定を行ない、両者の比較によって最終的な判定を行なう。Ｓ１０では、スタータモータ１１からの起動信号の始動回路を経由して検出された機関の始動信号により、スタートＳＷ１２の状態がＯＮと検出されたかＯＦＦと検出されたかを判定する。そして、ＯＮであれば、Ｓ１１に進み、ＯＦＦであれば、Ｓ１２に進む。

【００２８】Ｓ１１では、前記図４のフローチャートに基づく始動操作の判別結果をフラグＦＳＳＷの値から判別する。そして、ＦＳＳＷが０でスタートＳＷ・ＯＦＦと判定されたら、Ｓ１０の始動信号（ＯＮ）と異なることになるので、Ｓ１３で始動回路に異常がある（ＮＧ）と診断し、始動操作判定がスタートＳＷ・ＯＮと判定されたら、Ｓ１４で始動回路に異常はない（ＯＫ）と診断する。

【００２９】同じく、Ｓ１２でも、前記図３のフローチャートに基づく始動操作の判別結果をフラグＦＳＳＷの値から判別する。そして、ＦＳＳＷが１でスタートＳＷ・ＯＮと判定されたら、Ｓ１０の始動信号（ＯＦＦ）と異なることになるので、Ｓ１３で始動回路に異常がある（ＮＧ）と診断し、始動判定がスタートＳＷ・ＯＦＦと判定されたら、始動信号（ＯＦＦ）と同じであるためＳ１４で始動回路に異常はない（ＯＫ）と診断する。

【００３０】ここで、Ｓ１０〜Ｓ１４は、始動回路診断手段としての機能を奏する。次に、図７に示すフローチャートに基づき、本考案に係る前記始動回路診断装置を利用した始動制御装置の動作を説明する。先ず、Ｓ１５では、前記図６のフローチャートに基づき始動回路の診断を行なう。そして、始動回路に異常がある（ＮＧ）と診断されたら、Ｓ１６に進み次の判定を行ない、始動回路に異常はない（ＯＫ）と診断されたら、本フローを抜けて終了する。

【００３１】Ｓ１６では、前記図４のフローチャートに基づく始動操作の判別結果をフラグＦＳＳＷの値から判別する。そして、ＦＳＳＷが１でスタートＳＷ・ＯＮと判定されたら、Ｓ１７でこの判定信号ＯＮを機関の始動信号として読みかえ、ＦＳＳＷが０でスタートＳＷ・ＯＦＦと判定されたら、Ｓ１８で判定信号ＯＦＦを機関の始動信号として読みかえ、かかる始動信号に基づき機関の始動制御を行なう。このように、機関の始動制御システム内の異常に対処でき、システムを安全側に作動させることができるので、機関の始動制御システムの信頼性を向上させることができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、以下に示すような（１）〜（３）の効果を生じることができる。（１）請求項１に記載の考案によれば、始動電動機からの起動信号が始動入力回路を経由して機関の始動信号として検出されるものではないので、始動入力回路が不要となりコストを軽減することができる。

【００３３】また、始動電動機からの起動信号がコントロールユニットへ入力されるものではないので、ノイズの発生を防止することができる。（２）請求項２に記載の考案によれば、更に、回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出され、且つ、電圧検出手段により検出されるバッテリー電圧が所定値未満に低下したら、機関始動が操作中であると判定する始動操作判定手段を備えたので、機関の始動操作判定の信頼性が向上する。（３）請求項３及び請求項４に記載の考案によれば、機関の始動制御システム内の異常に対処でき、システムを安全側に作動させることができるので、機関の始動制御システムの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本考案の他の実施例の構成を示すブロック
図。

【図３】本考案の一実施例の全体構成を示すシステム
図。

【図４】本考案に係る始動信号判定装置の動作を示す
フローチャート。

【図５】本考案の他の実施例の全体構成を示すシステ
ム図。

【図６】本考案に係る始動回路診断装置の動作を示す
フローチャート。

【図７】本考案に係る始動制御装置の動作を示すフロ
ーチャート。

【図８】（ａ）は、従来例の全体構成を示すシステム
図、（ｂ）は、スタータ駆動リレーＯＦＦ時に発生する
サージ電圧を説明するための説明図。

【符号の説明】

１１スタータモータ１２スタートＳＷ１３バッテリ１４スタータ駆動リレー１５スタートＳＷ入力回路１６コントロールユニット１６ＡＣＰＵ１６ａ入力ポート１７クランク角センサ１８テスター

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】機関の回転速度を検出する回転速度検出
手段と、該回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検出
されていない状態で、初回の回転速度信号が検出された
ら、機関始動が操作中であると判定する始動操作判定手
段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上にな
った場合、又は、該回転速度検出信号が所定時間以上検
出されない場合には、機関始動操作が終了したと判定す
る始動操作終了判定手段と、を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の始動操
作判定装置。
【請求項２】機関の回転速度を検出する回転速度検出
手段と、バッテリー電圧を検出する電圧検出手段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定時間以上検
出されていない状態で、初回の回転速度信号が検出さ
れ、且つ、前記電圧検出手段により検出されるバッテリ
ー電圧が所定値未満に低下したら、機関始動が操作中で
あると判定する始動操作判定手段と、前記回転速度検出手段からの検出信号が所定値以上にな
った場合、又は、該回転速度検出信号が所定時間以上検
出されない場合、又は、前記電圧検出手段により検出さ
れるバッテリー電圧が所定値以下であった状態から所定
値以上に変化した場合には、機関始動操作が終了したと
判定する始動操作終了判定手段と、を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の始動操
作判定装置。
【請求項３】始動電動機からの起動信号が始動回路を
経由して機関の始動信号として検出される内燃機関の始
動制御装置において、請求項１又は請求項２記載の内燃機関の始動操作判定装
置による判定結果と前記機関の始動信号とが異なる場合
には、前記始動回路が異常であると診断する始動回路診
断手段、を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の始動回
路診断装置。
【請求項４】請求項３記載の内燃機関の始動回路診断
装置により始動回路が異常であると診断されたら、請求
項１又は請求項２記載の始動操作判定装置による判定信
号を始動信号として用いて、始動制御を行なうフェール
セーフ始動制御手段を含んで構成されることを特徴とす
る内燃機関の始動制御装置。