JPH07332123A - エンジン自動停止・始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の条件が満たされたときエンジンの自動
停止を行うと共に別の所定条件が満たされたときエンジ
ンを自動始動させるエンジン自動停止・始動装置に関
し、バッテリへの充電機器が作動していない場合にはエ
ンジンの自動停止を行わないようにする。 【構成】 エンジン回転数が該停止条件のアイドル回転
数になっているときにバッテリの充電用機器の出力電圧
によって作動する発電検出手段が作動していないか又は
この逆に該エンジン回転数が停止状態なっているときに
該発電検出手段が作動していれば該オルタネータが異常
であるとして該エンジンを自動停止させないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジン自動停止・始動
装置に関し、特に自動車等の車両に於いて所定の条件が
整った時にエンジンを自動停止させ且つ自動始動させる
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両が市街地走行を行う時などに
おいては交差点や踏切などで停車する場合があり、この
ような時にエンジンをアイドル運転させると燃料を消費
するため燃料消費率が低下してしまう。

【０００３】この為、車両が停止するなど一定の条件が
整った時にエンジンを停止させて一時的な停車中の燃料
消費量をカットさせると共にその後に所定の条件が整っ
た時にはエンジンを再び自動始動させるエンジンの自動
停止・始動装置が既に提案されている。

【０００４】この様なエンジン自動停止・始動装置にお
ける停止条件及び始動条件が図６に示されている。

【０００５】まずエンジンの自動停止条件に関しては同
図（ａ）に示すように下記の８項目が必要となる。 車速がほぼ０Km/hであること。 エンジン回転数が実質的なアイドル回転数（空吹かし
していない回転数）８００rpm 以下であること。 ギアがニュートラルであること。 クラッチペダルが踏まれていないこと。 エンジンの冷却水温が４０°Ｃ以上であること。 空気圧が６４kPa 以上であること。 システムがＯＮとなってから１０Km/h以上の車速が検
出されたこと。 故障診断により故障が発見されなかったこと。

【０００６】即ち、停車状態で、エンジンがアイド
リング回転になっており、ギヤがニュートラルで、
クラッチペダルが踏まれておらず、エンジンが温まっ
ており、エンジン自動停止の為のエアシリンダ（図１
参照）のためのエアタンクの空気圧が充分あること、
少なくとも１回の車両走行が確認されたこと、そして
故障がないこと、というエンジン自動停止条件が整った
とき上記のエアシリンダによってインテークシャッタ
（図１参照）を閉じてエンジンの吸気を閉じることによ
りエンジンを自動停止させ無駄な燃料の消費を無くして
排気ガスや騒音の低減を目指している。

【０００７】一方、上記の様にエンジン自動停止が行わ
れた後、エンジンを再び始動させるための条件は図６
（ｂ）に示すように、 (1) エンジン回転数が０rpm であること。 (2) ギアニュートラルであること。 (3) クラッチが踏み込まれていること。 の３つの周知の項目が必要である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のエンジン
自動停止・始動装置においては、エンジンの停止・始動
を頻繁に繰り返すものであり、始動時にはスタータを通
電し、かなりの負担をバッテリーに掛けている。

【０００９】従って、バッテリーの充電が確実に行われ
ないと、いずれはバッテリーがスタミナ切れを起こし、
上記の自動停止条件を満たして路上にて自動停止した場
合、上記の自動始動条件が整っても自動始動が行えず立
ち往生してしまうという問題点があった。

【００１０】従って本発明は、所定の条件が満たされた
ときエンジンの自動停止を行うと共に別の所定条件が満
たされたときエンジンを自動始動させるエンジン自動停
止・始動装置において、バッテリへの充電機器が作動し
ていない場合にはエンジンの自動停止を行わないように
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るエンジン自動停止・始動装置は、バッ
テリの充電用機器の出力電圧によって作動する発電検出
手段を設け、エンジン回転数が該停止条件のアイドル回
転数以上になっているときに該発電検出手段が作動して
いないか又はこの逆に該エンジン回転数が該自動停止条
件のアイドル回転数になっておらず停止しているときに
該発電検出手段が作動していれば該オルタネータが異常
であるとして該エンジンを自動停止させないことを特徴
としたものである。

【００１２】また、上記のエンジン自動停止・始動装置
において、該停止条件は、冷却水温検出手段とエンジン
のインテークシャッターのためのエアシリンダへの空気
圧検出手段と車速検出手段とエンジン回転数検出手段と
クラッチ検出手段とニュートラル検出手段の各出力信号
から停車状態にありエンジンが実質的なアイドル回転数
以下でクラッチペダルが踏まれておらず冷却水温が所定
値以上であり該空気圧が所定値以上であり該車速から１
回の走行が確認できたときに満たされたとコントローラ
によって判定され得る。

【００１３】さらに上記のエンジン自動停止・始動装置
において、該充電用機器は、エンジンに結合されたオル
タネータである。

【００１４】

【作用】本発明においては、例えばオルタネータが起電
力を発生させて整流し、車載機器への電源供給並びにバ
ッテリへの充電を行うことが一般的であることに着目
し、バッテリへの充電用機器としてオルタネータを用い
る。また、このオルタネータの出力電圧によって作動す
る発電検出手段を設ける。

【００１５】そして、エンジン回転数が上記の停止条件
に示されたようにアイドル回転数になっているときに他
の停止条件が整っていてもオルタネータの状態を判定し
てから自動停止させるか否かを決定する。

【００１６】即ち、エンジン回転数がアイドル回転数以
上になっていてもオルタネータが正常な出力電圧を発生
させておらず以て該発電検出手段が作動していないとき
には、オルタネータが異常であるとしてエンジンを自動
停止させないようにする。

【００１７】或いはこの逆に該エンジン回転数が該自動
停止条件のアイドル回転数になっておらず停止状態にあ
るときに該発電検出手段が作動していれば、この時も該
オルタネータが異常であるとして該エンジンを自動停止
させないようにする。

【００１８】なお、このような動作は冷却水温検出手段
とエンジンのインテークシャッターのためのエアシリン
ダへの空気圧検出手段と車速検出手段とエンジン回転数
検出手段とクラッチ検出手段とニュートラル検出手段と
これらの各検出手段に接続されたコントローラによって
実行され得るものであり、各検出手段の各出力信号から
停車状態にありエンジンが実質的なアイドル回転数以下
でクラッチペダルが踏まれておらず冷却水温が所定値以
上であり該空気圧が所定値以上であり該車速から１回の
走行が確認できたときに上記の停止条件が満たされたと
コントローラによって判定されることとなる。

【００１９】その後、オルタネータが正常になり且つ上
記のエンジン自動停止条件〜が満たされればエンジ
ンが自動停止され、このエンジン自動停止した後には所
定の条件を満たせばエンジンを再び自動始動させること
となる。

【００２０】このようにして、バッテリ充電用機器が作
動していないときはエンジンの自動停止を行わないよう
にしている。

【００２１】

【実施例】図１は本発明に係るエンジン自動停止・始動
装置の実施例を示したもので、図中、１は例えば車輪に
取付けられた円盤歯車１ａの回転から車速を検出する手
段としての車速センサ、２は例えばエンジンのクランク
軸に取付けられた円盤歯車２ａの回転からエンジン回転
数を検出する手段としてのエンジン回転数センサ、３は
クラッチペダルＣＰを踏み込んだか否かを検出するため
のクラッチ検出手段としてのクラッチスイッチ、４はシ
フトレバーＳＬによるギヤのニュートラル位置を検出す
る手段としてのニュートラルスイッチ、５はエンジンＥ
ＮＧの冷却水温を検出する手段としての冷却水温セン
サ、そして、６はエアタンク１０の空気圧を検出する手
段としての空気圧センサである。

【００２２】さらに、２１はバッテリ充電用機器として
のオルタネータを示し、中性点Ｎからステータコイル２
２が星形（Ｙ）結線されており、ダイオード構成の全波
整流部２３から所定の直流電圧（各ステータコイル２２
の発生電圧の√３倍の電圧）を発生して車載機器及びバ
ッテリ（図示せず）に電源電圧（例えば２８Ｖ）を供給
している。

【００２３】また、このオルタネータ２１の中性点Ｎと
接地電位（車体ボディ）との間にはリレー２４のコイル
２４ａが接続されており、このコイル２４ａには励磁さ
れたときに可動する接点２４ｂが組み合わされてバッテ
リの充電用機器の出力電圧によって作動する発電検出手
段を構成している。

【００２４】なお、このときのオルタネータ２１の中性
点Ｎと接地電位との間の電圧はオルタネータ２が正常に
接続されていれば上記の全波整流部２３の出力電圧の１
／√３である。

【００２５】このオルタネータ２１とコントローラ７と
の接続関係は図２に示すような例でもよい。即ち、中性
点Ｎの電圧ではなく、整流部２３の整流電圧をダイオー
ド部２５によってＬ端子に直流電圧（全波整流部２３の
出力電圧と同じ電圧）を出力させ、これをリレー２４の
コイル２４ａに与えて励磁し、接点２４ｂを駆動してＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号をコントローラ７へ与えるようにしても
同様の動作を呈する。

【００２６】また、７はコントローラでありセンサ１，
２，５，６の出力信号及びスイッチ３及び４の出力信号
並びにリレー２４の接点２４ｂのＯＮ／ＯＦＦ信号を取
り込む入力ポート７１と、この入力ポート７１の出力信
号を受けてメモリ（ＲＯＭ）に格納された制御プログラ
ムに従ってメモリ（ＲＡＭ）７４と相互接続されてデー
タ処理を行う中央演算装置（以下、ＣＰＵと言う）７２
と、このＣＰＵ７２の出力信号を外部に送出するための
出力ポート７５とで構成されている。

【００２７】更に１１は電磁バルブ（Ｍ／Ｖ）であり、
エアタンク１０のエアをエアシリンダ１２に与えてい
る。そして、１３はこのエアシリンダ１２からのエアに
よりエンジンＥＮＧの吸気を遮断してエンジンＥＮＧを
停止させるためのインテークシャッターである。尚、１
４は出力ポート７５の出力信号により始動を行うための
スタータモーターであり、１５はドライバーに対して警
報を与える作動灯である。

【００２８】この様な状態でコントローラ７のＣＰＵ７
２は図３乃至図５に示す制御プログラムによって処理を
実行する。

【００２９】まず、図３に示すメインプログラムにおい
て、ＣＰＵ７２は入力ポート７１よりセンサ１，２，
５，６とスイッチ３，４とリレー接点２４ｂの各出力信
号を読み込む（ステップＳ１）。

【００３０】次に、ＣＰＵ７２はこれらの入力信号の
内、センサ１，２からの出力信号に基づき、車速及びエ
ンジン回転数Ｎ_E を計算する（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００３１】そして、自動停止判定処理（ステップＳ
４）、自動始動判定処理（ステップＳ５）及びオルタネ
ータ判定処理（ステップＳ６）を実行する。なお、この
うち、自動停止判定処理とオルタネータ判定処理は後述
するが、自動始動判定処理は図６（ｂ）に示した始動条
件を実行するものであるので特にここでは説明しない。

【００３２】この後、その他の故障判定（自己診断）処
理を行って（ステップＳ７）終了する。

【００３３】次に図４に示した自動停止判定処理につい
て説明する。ここでは、まず、オルタネータ２１が断線
等の故障をしていないかどうかを判定する（ステップＳ
４１）。この判定は、後述する図５のステップＳ６４で
決定した故障判定フラグが立っているか否かによって判
定することができる。

【００３４】この判定の結果、故障が有ることが分かっ
たときには、ＣＰＵ７２は出力ポート７５より作動灯１
５を点灯させてオルタネータ２１が故障であることをド
ライバーに警報する。

【００３５】判定の結果、故障が無いことが分かったと
きには、図６（ａ）においても説明したように、センサ
１によって検出された車速がほぼ０Km/hか否かを判定し
（ステップＳ４３）、次にセンサ２によって検出された
エンジン回転数Ｎ_E が空吹かししていない実質的なアイ
ドル回転数である８００rpm 以下であるかを判定し（ス
テップＳ４４）、スイッチ４によって検出されたギアが
ニュートラルか否かを判定し（ステップＳ４５）、スイ
ッチ３によって検出されたクラッチペダルが踏み込まれ
ているか否かを判定し（ステップＳ４６）、センサ５に
よって検出された冷却水温が４０°Ｃ以上であるか否か
を判定し（ステップＳ４７）、センサ６によって検出さ
れた空気圧が６４ｋＰａ以上であるか否かを判定し（ス
テップＳ４８）、そして１回の走行であるか否かの確認
を行う（ステップＳ４９）。

【００３６】そして、これらのステップＳ４３〜ステッ
プＳ４９が全て「ＹＥＳ」であると判定した時のみ、Ｃ
ＰＵ７２は出力ポート７５より電磁バルブ１１をＯＮに
制御する。なお、上記のステップＳ４７〜Ｓ４９は、特
願平5-256647号において本出願人が開示したように、工
場出荷前等のメモリに所定のデータが格納されていない
状態では自動停止条件から除外することが好ましい。

【００３７】これにより、エアタンク１０のエアは電磁
バルブ１１を通りエアシリンダ１２に与えられるので、
このエアシリンダ１２はインテークシャッター１３を図
示の状態に移動させることになりエンジンＥＮＧの吸気
を遮断してエンジンＥＮＧを自動停止させることとなる
（ステップＳ５０）。

【００３８】尚、この様にエンジンを自動停止させた後
の自動始動の条件は上記の図６（ｂ）に示した条件と同
様のもので良い。

【００３９】図５に示すオルタネータ判定処理において
は、まずエンジン回転数Ｎ_E がアイドル回転数４００rp
m 以下であるかを判定する（ステップＳ６１）。この結
果、Ｎ_E ≧４００rpm であることが判ったときには、エ
ンジンは回転していることを示しているので、ここで、
図１又は図２に示したオルタネータ２１に接続されたリ
レー２４のリレー接点２４ｂがＯＮになっているか否か
を判定する（ステップＳ６２）。

【００４０】この結果、リレー接点２４ｂがＯＮになっ
ていればオルタネータ２１は正常である。即ち、図１の
場合にはオルタネータ２１から直流出力電圧の約１／２
の電圧が発生されていることを示し、図２の場合にはオ
ルタネータ２１から直流出力電圧そのものが発生されて
いることを示している。

【００４１】一方、リレー接点２４ｂがＯＦＦであると
きには、オルタネータ２１から正常な直流出力電圧が発
生されておらず、オルタネータ２１との接続線が断線状
態等に在ることを示しているので、一定時間（Ｔ秒）経
過後も同じくリレー接点２４ｂがＯＦＦであれば（ステ
ップＳ６３）、異常であるのでオルタネータ２１は故障
していると判定し故障判定フラグを立てる（ステップＳ
６４）。

【００４２】一方、ステップＳ６１において、Ｎ_E ＜４
００rpm であることが判ったときには、エンジンは回転
していないことを示しているので、このエンジン回転数
が“０”であるか否かを判定し（ステップＳ６５）、
“０”となっているときには、エンジンが回転していな
いことを示しているので、ここでもリレー接点２４ｂが
ＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ６
６）。

【００４３】この結果、リレー接点２４ｂがＯＦＦにな
っていれば、上記の通りエンジンが回転していないので
あるからオルタネータ２１は当然正常であるが、ＯＮで
あるときには、一定時間（Ｔ秒）経過後も同じくリレー
接点２４ｂがＯＮであれば（ステップＳ６７）、エンジ
ンが回転していないにも関わらずオルタネータ２１から
出力電圧が発生している異常状態にあるのでオルタネー
タ２１は故障していると判定し故障判定フラグを立てる
（ステップＳ６４）。

【００４４】この故障判定フラグは、上述の通り、図４
におけるステップＳ４１での判定処理に用いられる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジン自動停止・始動装置によれば、エンジン回転数が該
停止条件のアイドル回転数になっているときにバッテリ
の充電用機器の出力電圧によって作動する発電検出手段
が作動していないか又はこの逆に該エンジン回転数が停
止状態なっているときに該発電検出手段が作動していれ
ば該オルタネータが異常であるとして該エンジンを自動
停止させないように構成したので、バッテリ充電機器が
異常でもエンジンを自動停止させることがないようにし
以て該自動停止後の自動始動時におけるバッテリの消耗
を防止し、自動始動時の立ち往生を無くすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン自動停止・始動装置の実
施例を示したブロック図である。

【図２】本発明に係るエンジン自動停止・始動装置にお
いてオルタネータの別の実施例を示した回路図である。

【図３】本発明に係るエンジン自動停止・始動装置のＣ
ＰＵに格納され且つ実行されるメインプログラムを示し
たフローチャート図である。

【図４】本発明に係るエンジン自動停止・始動装置のＣ
ＰＵに格納され且つ実行されるエンジン自動停止判定処
理を示したフローチャート図である。

【図５】本発明に係るエンジン自動停止・始動装置にお
けるＣＰＵに格納され且つ実行されるオルタネータ判定
処理を示したフローチャート図である。

【図６】従来から知られているエンジン自動停止・始動
装置の停止条件と始動条件を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 車速センサ ２ エンジン回転数センサ ３ クラッチスイッチ ４ ニュートラルスイッチ ５ 冷却水温センサ ６ 空気圧センサ ７ コントローラ １０ エアタンク １１ 電磁バルブ（Ｍ／Ｖ） １２ エアシリンダ １３ インテークシャッター ＥＮＧ エンジン １４ スターターモーター １５ 作動灯 ２１ オルタネータ ２４ リレー 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の停止条件が満たされたときエンジ
   ンを自動停止させると共に別の所定の始動条件が満たさ
   れたとき該エンジンを自動始動させるエンジン自動停止
   ・始動装置において、 バッテリの充電用機器の出力電圧によって作動する発電
   検出手段を設け、エンジン回転数が該停止条件のアイド
   ル回転数以上になっているときに該発電検出手段が作動
   していないか又はこの逆に該エンジン回転数が該自動停
   止条件のアイドル回転数になっておらず停止していると
   きに該発電検出手段が作動していれば該オルタネータが
   異常であるとして該エンジンを自動停止させないことを
   特徴としたエンジン自動停止・始動装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエンジン自動停止・始
   動装置において、該停止条件が、冷却水温検出手段とエ
   ンジンのインテークシャッターのためのエアシリンダへ
   の空気圧検出手段と車速検出手段とエンジン回転数検出
   手段とクラッチ検出手段とニュートラル検出手段の各出
   力信号から停車状態にありエンジンが実質的なアイドル
   回転数以下でギヤがニュートラルでありクラッチペダル
   が踏まれておらず冷却水温が所定値以上であり該空気圧
   が所定値以上であり該車速から１回の走行が確認できた
   ときに満たされたとコントローラによって判定されるこ
   とを特徴としたエンジン自動停止・始動装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のエンジン自動停
   止・始動装置において、該充電用機器が、エンジンに結
   合されたオルタネータであることを特徴としたエンジン
   自動停止・始動装置。