JPH0649770U - 自動車用エンジン自動始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定時刻に自動車のエンジンを自動始動する
自動エンジン始動装置において、自動車に搭載のバッテ
リの電圧が大きく低下していた場合には自動始動を禁止
し、バッテリを保護する。 【構成】 タイマのタイムアップに伴い、バッテリ11の
電圧をバッテリ電圧検出回路22により検出する。当該検
出電圧が所定のしきい値電圧を越えるか、それ以上であ
った場合には、タイマ制御回路21はスタータ・モータ12
にバッテリ電力を与え、エンジンの自動始動を図る。こ
れに対し、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、スタータ・モータ12に対し、バッテ
リ11からの給電を禁止する。

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】

しかし、従来の自動車用エンジン自動始動装置は、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） になると、例え自動車搭載のバッテリ電圧が低下していても、これには一切係わ りなく、無条件でスタータ・モータに通電していた。そのため、そうした自動始 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があった。特にこ の問題は、自動始動に失敗した場合に自動的に何回か再始動を試みるように構成 されている自動始動装置において顕著である。自動始動を繰り返す程、バッテリ の放電は加速してしまう。

【０００４】 しかも、現実問題として、こうなってしまう恐れはかなりあった。例えばラン プ類を消し忘れて自動車を長時間放置しておくこと等は日常的にも起こりがちな ことで、このようなときに、タイマにより自動始動さえしなければ、しかも何回 か自動始動を繰り返しさえしなければ回復可能であったのに、繰り返してしまっ たがためにバッテリを完全放電させてしまったということもあながち珍しいこと ではない。

【０００５】 本考案はこの点に鑑みなされたもので、バッテリの保護機能をも有する自動車 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】

【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。

【０００７】 また、本考案では上記の基本的な構成を満たした上で、タイマ制御回路が自動 始動を禁止すると判断した場合には、その後、使用者が手動操作でキー・スイッ チを操作し、アクセサリ位置か点火回路駆動位置に付けたときには、タイマ制御 回路に電気的に結合した表示部にて、当該バッテリ電圧が所定の値以下に低下し てしまったことを表す表示をなすことも提案する。

【０００８】 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、まず本考案第一の実施例として示され ている図１において、符号11，12，13，14，15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）により操作されるキー・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14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、本図には示されて いないタイマを内蔵し、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、さらに本考案の実施 例の一つとして後述するような、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、従来の自動エンジン始動装置では、これに併せて、スタータ駆動回 路（マグネット・スイッチ）13にも無条件でバッテリ電力が与えられていたこと は既述した。そのために、バッテリ11の電圧がかなり大きく低下していた場合、 それに伴うスタータ・モータ12へのバッテリ電力供給により、当該バッテリ11を 完全に放電させてしまう不都合を生じる恐れがあった。ところが本考案では、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RY3 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13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、後述の第二実施例のように、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が内蔵のメモリを有し、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、その旨を特定の情報形態で記憶するように構成すれば、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）を表示させることができる。

【００１９】 これには、図１中には示していないが、タイマ制御回路21がアクセサリ接点ま たは点火回路駆動接点以降の電源線路電位を監視するように構成し、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、異常表示を発するように構 成すれば良い。ただし、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 のような観点から本考案実施例を改変的に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】 以上、二つの実施例に即し説明したが、いずれの実施例でも、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13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。その他にも、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。

【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他の一実施例の
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 表示部， 31 タイマ， 32 タイマ動作禁止回路， 33 判断回路．

Claims (4)

【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；を有する自動車用エンジン自動始動
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用エンジン自動始
   動装置であって；上記タイマ制御回路は、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、該タイマ制御
   回路に結合した表示部においてバッテリ電圧が所定の値
   以下に低下したことを表す表示をなすこと；を特徴とす
   る自動車用エンジン自動始動装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自動車用エンジン自動始
   動装置であって；上記表示部における上記バッテリ電圧
   が所定の値以下に低下したことを表す表示は、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るに伴ってなされること；を特徴
   とする自動車用エンジン自動始動装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の自動車用エ
   ンジン自動始動装置であって；上記タイマ及び上記タイ
   マ制御回路は、マイクロコンピュータにより構成されて
   いること；を特徴とする自動車用エンジン自動始動装
   置。