JPH10196501A - 内燃機関始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の始動時に始動用電動機がロックされ
たときに、過大なロック電流が継続的に流れて電動機が
焼損するのを防止する。 【解決手段】スタータリレー２の励磁電流を制御するス
イッチ回路６と、直流電源１の出力電圧の変化から始動
用電動機３の回転状態を検出する回転検出回路７と、回
転検出回路７の出力に応じてスイッチ回路６を制御する
スイッチ制御回路８とを設ける。スタータスイッチ５が
閉じた時にスイッチ回路６に駆動信号Ｖ2を与えてリレ
ー２を励磁し、回転検出回路７が電動機３の停止を検出
している状態が所定時間の間継続したときに駆動信号Ｖ
2 の供給を一定時間の間停止させた後駆動信号Ｖ2 の供
給を再開させ、スタータスイッチ５が開かれた時に駆動
信号Ｖ2 の供給を停止させるようにスイッチ制御回路８
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源から駆動
電源が与えられる始動用電動機により内燃機関を始動さ
せるようにした内燃機関始動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ピストン式内燃機関の始動装置の一種と
して、機関を始動させる際にバッテリ等の直流電源から
リレー接点を通して駆動電流が与えられる電動機により
機関のクランク軸を回転駆動して、機関が点火されて自
力運転の状態になったときに電動機の駆動電流を切って
始動を完了させるようにしたものがある。

【０００３】図９は従来のこの種の内燃機関始動装置の
回路を示したもので、同図において、１は負極が接地さ
れたバッテリからなる直流電源、２は励磁コイル２０１
と該励磁コイルに励磁電流が与えられたときに閉じる常
開接点２０２を有するスタータリレー、３は直捲界磁コ
イル形まは永久磁石界磁形の直流電動機からなってい
て、直流電源１からスタータリレーの接点２０２を通し
て駆動電流が与えられて回転する内燃機関始動用電動
機、５は内燃機関を始動させる際に手動で閉じられるス
タータスイッチである。スタータスイッチ５は、モーメ
ンタリスイッチからなっていて、該スイッチが閉じられ
たとき直流電源１からスタータリレーの励磁コイル２０
１に励磁電流が供給される。

【０００４】上記の回路において、内燃機関を始動する
際にスタータスイッチ５を閉じると、スタータリレー２
の励磁コイル２０１に励磁電流が供給されて該リレーの
接点２０２が閉じる。これにより直流電源１から接点２
０２を通して始動用電動機３に駆動電流が流れるため、
始動用電動機３が回転を開始する。始動用電動機３が回
転すると該電動機の出力軸に設けられたピニオンが機関
のクランク軸に結合されているリングギアに噛み合っ
て、始動用電動機３により機関を回転駆動する。機関が
点火されて自力運転に入り、該機関の回転速度が上昇し
ていくと、始動用電動機のピニオンと機関のリングギア
との噛み合いが解除される。スタータスイッチ５を開く
と始動用電動機３が停止して機関の始動動作が完了す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】始動時に始動用電動機
によりクランク軸が回転駆動されるピストン式内燃機関
では、ピストンが圧縮行程にある過程で上死点に近づく
につれて駆動トルクが増大していく。混合気が点火され
ると気筒内圧力は更に急上昇していくが、正規点火時期
に点火が行われる通常の状態では、始動用電動機の出力
トルクと回転部の慣性とによりピストンが上死点をのり
越えて回転が継続されていく。

【０００６】しかしながら、機関が過熱状態にあるとき
に該機関を再始動しようとする場合には、気筒内面の熱
により正規の点火時期よりも進んだ時期に混合気が着火
される、いわゆる早期着火の現象が生ずることがある。
このような場合には、早期着火により上昇した気筒内圧
力によりピストンを押し戻す方向の大きな力が生ずるた
め、始動用電動機はこれに打勝って機関の回転を継続さ
せることができなくなり、該電動機がロック状態になる
ことがある。

【０００７】従来の内燃機関始動装置では、機関の早期
着火により始動用電動機がロック状態になったときに、
スタータスイッチが閉じられていると電動機にロック電
流が供給され続けるため、スタータスイッチが閉じられ
たままの状態が長時間継続すると、始動用電動機に大き
なロック電流が流れ続けて該電動機のコイルが焼損した
り、電源であるバッテリが過放電状態になったりするお
それがあった。

【０００８】本発明の目的は、始動用電動機がロック状
態になった場合に、大きなロック電流が流れ続けて該電
動機が損傷するのを防ぐことができるようにした内燃機
関始動装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源と、
励磁コイルと該励磁コイルに励磁電流が与えられたとき
に閉じる接点とを有するスタータリレーと、直流電源か
らスタータリレーの接点を通して駆動電流が与えられる
内燃機関始動用電動機と、内燃機関を始動する際にスタ
ータリレーの励磁コイルに励磁電流を供給する励磁電流
供給回路とを備えた内燃機関始動装置に係わるものであ
る。

【００１０】本発明においては、上記励磁電流供給回路
が、内燃機関を始動する際に閉じられるスタータスイッ
チと、駆動信号が与えられた際に導通して直流電源から
スタータリレーの励磁コイルに励磁電流を流す励磁電流
制御用スイッチ回路と、直流電源の出力電圧の変化から
始動用電動機の回転状態を検出する回転検出回路と、回
転検出回路の出力に応じて前記スイッチ回路を制御する
スイッチ制御回路とにより構成される。

【００１１】ここでスイッチ制御回路は、スタータスイ
ッチが閉じられた際にスイッチ回路に駆動信号を与え、
スタータスイッチが閉じている状態で回転検出回路によ
り始動用電動機が第１の設定時間の間停止していること
が検出されたときにスイッチ回路への駆動信号の供給を
第２の設定時間の間停止して該第２の設定時間が経過し
たときにスイッチ回路への駆動信号の供給を再開させ、
スタータスイッチが開かれたときにスイッチ回路への駆
動信号の供給を停止するように構成される。

【００１２】上記の内燃機関始動装置において、スター
タスイッチを閉じると、スイッチ制御回路が励磁電流制
御用スイッチ回路に駆動信号を与えるため、該スイッチ
回路が導通状態になり、直流電源からスタータリレーの
接点を通して始動用電動機に駆動電流が供給される。こ
れにより機関のクランク軸が回転させられる。

【００１３】内燃機関のピストンが上死点に向けて変位
する過程で早期着火が生じると、ピストンが押し戻され
るため、始動用電動機の回転が妨げられ、該電動機がロ
ックすることがある。電動機がロックした後、第１の設
定時間が経過すると、スイッチ制御回路が第２の設定時
間の間スイッチ回路への駆動信号の供給を停止する。ス
イッチ回路への駆動信号の供給が停止すると、スタータ
リレーの接点が開いて始動用電動機への駆動電流の供給
を停止するため、該電動機に大きなロック電流が流れ続
けるのが防止される。始動用電動機が停止した後、第２
の設定時間が経過すると、スイッチ制御回路がスイッチ
回路への駆動信号の供給を再開するため、スタータリレ
ーの接点が閉じて始動用電動機への駆動電流の供給が再
開される。これにより始動用電動機が再駆動され、機関
の始動操作が行われる。機関の始動操作が再開された
後、再び始動用電動機がロックした場合には、上記と同
様の動作によりスイッチ回路への駆動信号の供給が停止
され、ロック電流が遮断される。

【００１４】本発明によれば、上記のように、始動用電
動機を起動した後、該電動機がロックしたときにスター
タリレーの接点を開いてロック電流を遮断できるため、
始動用電動機に大きなロック電流が流れ続けて該電動機
が損傷するのを防ぐことができる。

【００１５】始動用電動機の駆動電流は該電動機が回転
し始めると減少していくため、直流電源から得られる電
源電圧は、スタータスイッチを閉じた直後に大きく落ち
込んだ後、始動用電動機の回転速度の上昇に伴って上昇
していく。機関のピストンが上死点に近付く際には、始
動用電動機の負荷が増大するため、該電動機の駆動電流
が増大し、電源電圧は低下していく。機関のピストンが
上死点に近付いていく過程で早期着火が生じて電動機が
ロックすると、それまで増大していた駆動電流は減少し
てほぼ一定のロック電流値に落ち着く。ロック電流が流
れる状態では、電源電圧はほぼ一定の値に保持される。
このように、電源電圧は始動用電動機の回転の状態に応
じて変化するため、この電源電圧の波形を利用して始動
用電動機の回転の状態を検出することができる。

【００１６】上記回転検出回路は、例えば、直流電源か
ら与えられる電源電圧を入力として、該電源電圧の上昇
を検出しているときに第１の回転検出信号を出力し、電
源電圧の低下を検出しているとき及び該電源電圧が一定
値を保持していることを検出しているときに第２の回転
検出信号を出力するように構成することができる。この
ような回転検出回路は例えば、スタータスイッチを通し
て直流電源の正極端子に一端が接続されたコンデンサと
抵抗との直列回路を備えた微分回路により構成すること
ができる。

【００１７】回転検出回路が上記のように第１及び第２
の回転検出信号を出力するように構成される場合、上記
スイッチ制御回路は、スタータスイッチが閉じていると
きに直流電源から与えられる電源電圧を入力として一定
の制御用直流電圧を出力する制御電源回路と、該制御用
直流電圧で積分コンデンサを一定の時定数で充電して該
積分コンデンサの両端に積分電圧を発生する積分回路
と、回転検出回路が第１の回転検出信号を出力している
ときに導通して積分コンデンサに蓄積されている電荷を
放電させる放電用スイッチを備えたリセット回路と、積
分電圧を第１の基準電圧と比較して、積分電圧が第１の
基準電圧よりも低いときに第１の駆動指令信号を出力す
る第１の駆動指令信号発生回路と、積分電圧を第１の基
準電圧よりも高い第２の基準電圧と比較して、積分電圧
が第２の基準電圧を超えたときに第２の駆動指令信号を
出力する第２の駆動指令信号発生回路と、第１の駆動指
令信号または第２の駆動指令信号が発生したときにスイ
ッチ回路に駆動信号を与える駆動信号供給回路とにより
構成することができる。

【００１８】この場合、積分コンデンサの充電が開始さ
れた後積分電圧が第１の基準電圧に達するまでに要する
時間が第１の設定時間となる。また積分電圧が第１の基
準電圧を超えた後、第２の基準電圧に達するまでの時間
が第２の設定時間となる。

【００１９】上記スイッチ制御回路はまた、スタータス
イッチが閉じているときに直流電源から与えられる電源
電圧を入力として一定の制御用直流電圧を出力する制御
電源回路と、制御用直流電圧で積分コンデンサを一定の
時定数で充電して該積分コンデンサの両端に積分電圧を
発生する積分回路と、回転検出回路が第１の回転検出信
号を出力しているときに導通して積分コンデンサに蓄積
されている電荷を放電させる放電用スイッチを備えたリ
セット回路と、基準電圧を発生する基準電圧発生回路
と、積分電圧を基準電圧と比較して、積分電圧が基準電
圧よりも低いときにスイッチ回路に駆動信号を与え、積
分電圧が基準電圧以上になったときに駆動信号の供給が
停止するとともに、該積分電圧が基準電圧以上になって
いる期間積分コンデンサに蓄積された電荷を第２の時定
数で放電させる駆動信号供給制御回路とにより構成する
こともできる。この場合、基準電圧発生回路は、駆動信
号が発生しているときに基準電圧を第１の大きさとし、
駆動信号が消滅したときに基準電圧を第１の大きさより
も小さい第２の大きさとするように構成される。

【００２０】上記駆動信号供給制御回路は、積分電圧及
び基準電圧がそれぞれ反転入力端子及び非反転入力端子
に入力された比較器と、該比較器の出力端子側にカソー
ドを向けたダイオードを通して前記積分コンデンサの正
極性側の端子と前記比較器の出力端子との間に接続され
た放電用抵抗とにより構成できる。この場合、基準電圧
発生回路は、制御電源回路の出力端子間に接続された第
１及び第２の分圧用抵抗器の直列回路と、比較器の出力
端子と第１及び第２の分圧用抵抗器の接続点との間に接
続された帰還用抵抗器とにより構成できる。

【００２１】この場合、積分コンデンサの充電が開始さ
れた後、積分電圧が第１の大きさの基準電圧に達するま
でに要する時間が第１の設定時間になる。また積分コン
デンサが第１の大きさの基準電圧を超えた後、積分コン
デンサの電荷が放電用抵抗を通して放電することによ
り、積分電圧が第２の大きさの基準電圧まで低下するの
に要する時間が第２の設定時間になる。

【００２２】本発明で用いるスイッチ制御回路はまた、
スタータスイッチが閉じているときに前記直流電源から
与えられる電源電圧を入力として一定の制御用直流電圧
を出力する制御電源回路と、制御用直流電圧で第１の積
分コンデンサを第１の時定数で充電して該積分コンデン
サの両端に第１の積分電圧を発生する第１の積分回路
と、回転検出回路が第１の回転検出信号を出力している
ときに導通して前記第１の積分コンデンサに蓄積されて
いる電荷を放電させる放電用スイッチを備えたリセット
回路と、導通信号が与えられたときに導通する充電制御
用スイッチと、制御用直流電圧により充電制御用スイッ
チを通して瞬時に充電される第２の積分コンデンサと、
第２の積分コンデンサを一定の時定数で放電させる放電
回路とを備えて前記第２の積分コンデンサの両端に第２
の積分電圧を発生させる第２の積分回路と、第１の積分
電圧を基準電圧と比較して、第１の積分電圧が基準電圧
以上になったときに第２の積分回路の充電制御用スイッ
チに導通信号を与える積分制御回路と、第２の積分電圧
を基準電圧と比較して、第２の積分電圧が基準電圧より
も低いときにスイッチ回路に駆動信号を与え、第２の積
分電圧が基準電圧以上になったときにスイッチ回路への
駆動信号の供給を停止する駆動信号供給制御用比較器と
により構成できる。

【００２３】この場合は、第１の積分コンデンサの充電
が開始された後第１の積分電圧が基準電圧に達するまで
に要する時間が第１の設定時間になり、第１の積分電圧
が基準電圧に達して、第２の積分コンデンサが瞬時に充
電された後、該第２の積分コンデンサが放電回路を通し
て放電することにより第２の積分電圧が基準電圧まで低
下するのに要する時間が第２の設定時間になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる内燃機関始
動装置の基本的回路構成をブロック図で示したもので、
該内燃機関始動装置は、直流電源１と、励磁コイル２０
１及び該励磁コイルに励磁電流が与えられたときに閉じ
る接点２０２を有するスタータリレー２と、直流電源１
からスタータリレーの接点２０２を通して駆動電流が与
えられる内燃機関始動用電動機３と、内燃機関を始動す
る際にスタータリレーの励磁コイル２０１に励磁電流を
供給する励磁電流供給回路４とを備えている。

【００２５】励磁電流供給回路４は、内燃機関を始動す
る際に閉じられるスタータスイッチ５と、駆動信号Ｖ2
が与えられた際に導通して直流電源１からスタータリレ
ーの励磁コイル２０１に励磁電流を流す励磁電流制御用
スイッチ６と、直流電源１の出力電圧ＶB の変化から始
動用電動機３の回転状態を検出する回転検出回路７と、
該回転検出回路の出力信号Ｖ1 に応じて前記スイッチ回
路６を制御するスイッチ制御回路８とにより構成されて
いる。

【００２６】上記スイッチ制御回路８は、スタータスイ
ッチ５が閉じられた際にスイッチ回路６に駆動信号Ｖ2
を与え、スタータスイッチ５が閉じている状態で回転検
出回路７により始動用電動機３が第１の設定時間の間停
止していることが検出されたときにスイッチ回路６への
駆動信号Ｖ2 の供給を第２の設定時間の間停止させ、ス
タータスイッチ５が開かれたときにスイッチ回路６への
駆動信号Ｖ2 の供給を停止するように構成されている。

【００２７】また、回転検出回路７は、後記する具体例
に見られるように、電源電圧ＶB の上昇を検出している
ときに第１の回路検出信号Ｖ11（例えば高レベルの電
圧）を出力し、電源電圧ＶB の低下を検出しているとき
及び該電源電圧が一定値を保持していることを検出して
いるときに第２の回路検出信号Ｖ12（例えば零レベルの
電圧）を出力するように構成されている。

【００２８】図２は、上記の内燃機関始動装置により機
関を始動する際のスタータスイッチ５及びスタータリレ
ーの接点２０２の開閉（ＯＦＦ，ＯＮ）動作と、電源電
圧ＶB 及び始動用電動機３の駆動電流ＩM の波形と、回
転検出回路７から出力される回転検出信号Ｖ1 及び励磁
電流制御用スイッチ回路６に与えられる駆動信号Ｖ2の
波形とを時間ｔの経過に対して示したものである。

【００２９】図２の時刻ｔ1 でスタータスイッチ５が閉
じられる（図２Ａ）と、スイッチ制御回路８が励磁電流
制御用スイッチ回路６に駆動信号Ｖ2 （図２Ｆ）を与え
るため、該スイッチ回路６が導通状態になり、直流電源
１からスタータリレー２に励磁電流が供給される。これ
により時刻ｔ2 で接点２０２が閉じる（図２Ｂ）。接点
２０２が閉じると、該接点２０２を通して始動用電動機
３に大きな起動電流が流れ（図２Ｄ）、電源電圧ＶB は
急落する（図２Ｃ）。始動用電動機３が回転し始める
と、機関のクランク軸の回転が開始される。機関のピス
トンが下降する過程では始動用電動機３の回転速度は上
昇して該電動機の駆動電流ＩM が減少していくととも
に、電源電圧ＶB が上昇していく。時刻ｔ3 でピストン
が上死点に向けて変位する過程に入ると、気筒内圧力の
上昇に伴って始動用電動機３の駆動電流ＩM が上昇して
電源電圧ＶB が低下していく。

【００３０】機関の圧縮行程でピストンが上死点に向け
て変位する過程における時刻ｔ4 で早期着火が生ずる
と、ピストンを押し戻そうとする圧力が生ずるので、始
動用電動機３の回転が妨げられて該電動機の駆動電流Ｉ
M が急上昇し、電源電圧ＶB は更に低下する。時刻ｔ5
で該電動機３がロック状態になると、駆動電流ＩM はほ
ぼ一定のロック電流値に落ち着き、電源電圧ＶB もほぼ
一定値に保持される。

【００３１】電源電圧ＶB が上昇している状態では、回
転検出回路７の出力信号Ｖ1 が、高電位の第１の回転検
出信号Ｖ11となり、電源電圧ＶB が低下している状態、
及び始動用電動機３がロックされて電源電圧ＶB が一定
値を保持している状態では、回転検出回路７の出力信号
Ｖ1 が、零電位の第２の回転検出信号Ｖ12となる（図２
Ｅ）。

【００３２】始動用電動機３が時刻ｔ5 でロックされて
回転が停止させられた状態が第１の設定時間Ｔ1 の間継
続すると、スイッチ制御回路８から励磁電流制御用スイ
ッチ回路６に供給されていた駆動信号Ｖ2 が時刻ｔ6 で
停止（図２Ｆ）して、スタータリレーの接点２０２が開
くので、始動用電動機３の駆動電流ＩM は遮断されて該
電動機に大きなロック電流が流れ続けるのが防止され
る。

【００３３】始動用電動機３のロック電流が遮断された
後第２の設定時間Ｔ2 が経過した時刻ｔ7 においてスイ
ッチ制御回路８がスイッチ回路６への駆動信号Ｖ2 の供
給を再開する。これにより、スタータリレーの接点２０
２が再び閉じられて始動用電動機３の回転が再開され
る。

【００３４】図２に示した例では、始動用電動機３のロ
ックが再度発生することがなく、機関が始動して、時刻
ｔ8 でスタータスイッチ５が開かれると、始動用電動機
３が停止して始動動作が終了する。

【００３５】時刻ｔ7 で始動電動機３の回転が再開され
た後、再度ロック現象が生じた場合には、上記に示した
時刻ｔ5 以降の動作と同様の動作が繰り返される。

【００３６】図３は、図１に示した励磁電流供給回路４
の各部を具体的にした、本発明の第１の実施形態を示し
たものである。図３に示した例においては、スタータス
イッチ５と、励磁電流制御スイッチ回路６と、回転検出
回路７と、スイッチ制御回路８とにより励磁電流供給回
路４が構成され、スイッチ制御回路８は、制御電源回路
９と、積分回路１０と、リセット回路１１と、第１の駆
動指令信号発生回路１２と、第２の駆動指令信号発生回
路１３と、駆動信号供給回路１４とにより構成されてい
る。

【００３７】なお、図３に示した例では、内燃機関始動
用電動機３として、直捲界磁コイル３０１と電機子３０
２とを備えた直捲界磁コイル形直流電動機が用いられて
いる。

【００３８】励磁電流制御用スイッチ回路６は、ＰＮＰ
トランジスタＴr1と、ＮＰＮトランジスタＴr2と、ダイ
オードＤ1 と、抵抗Ｒ1 及びＲ2 とからなっている。こ
のスイッチ回路においては、スタータスイッチ５が閉じ
られているときにトランジスタＴr2のベースに駆動信号
Ｖ2 が与えられて該トランジスタが導通する。トランジ
スタＴr2が導通すると、トランジスタＴr1にベース電流
が流れて該トランジスタＴr1が導通するため、直流電源
１からトランジスタＴr1のエミッタコレクタ間を通して
スタータリレー２の励磁コイル２０１に励磁電流が供給
される。これにより、スタータリレーの接点２０２が閉
じて始動用電動機３に駆動電流ＩM が供給される。

【００３９】回転検出回路７は、スタータスイッチ５を
通して直流電源１の正極端子に一端が接続されたコンデ
ンサＣ1 と抵抗Ｒ3 との直列回路と、該直列回路の抵抗
Ｒ3側の端部にカソードが接続され、アノードが接地さ
れたダイオードＤ2 とからなる微分回路により構成され
ていて、抵抗Ｒ3 とダイオードＤ2 のカソードとの接続
点と接地間に回転検出信号Ｖ1 を出力する。この回転検
出信号Ｖ1 は、電源電圧ＶB が上昇している時には正の
高電位の第１の回転検出信号Ｖ11となり、電源電圧ＶB
が低下している時及び電源電圧ＶB が一定値を保持して
いる時にはほぼ零電位の第２の回転検出信号Ｖ12とな
る。

【００４０】制御電源回路９は、抵抗Ｒ4 とダイオード
Ｄ3 とツェナーダイオードＤＺ1 とからなっていて、ス
タータスイッチ５が閉じられているときに直流電源１か
ら与えられる電源電圧ＶB を入力として、ツェナーダイ
オードＤＺ1 のツェナー電圧で定まる一定の制御用直流
電圧を出力する。

【００４１】積分回路１０は、充電抵抗Ｒ5 と積分コン
デンサＣ2 とダイオードＤ4 とからなっていて、制御電
源回路９から得られる制御用直流電圧で積分コンデンサ
Ｃ2を一定の時定数で充電して該積分コンデンサの両端
間に積分電圧Ｖ3 を発生する。

【００４２】リセット回路１１は、積分コンデンサＣ2
の両端間にコレクタエミッタ回路が並列接続されたトラ
ンジスタＴr3からなる放電用スイッチと、該トランジス
タのベース回路に設けられたダイオードＤ5 ないしＤ7
及び抵抗Ｒ6 とからなっている。このリセット回路にお
いては、トランジスタＴr3にベース電流が与えられたと
きに、該トランジスタが導通して積分コンデンサＣ2 に
蓄積されている電荷を瞬時に放電させて積分回路１０を
リセットする。

【００４３】第１の駆動指令信号発生回路１２は、比較
器ＣＭ1 と、制御電源回路９の出力電圧を分圧して第１
の基準電圧Ｖr1を得る分圧用抵抗Ｒ7 及びＲ8 とからな
っている。比較器ＣＭ1 は、積分電圧Ｖ3 を第１の基準
電圧Ｖr1と比較して、積分電圧Ｖ3 が第１の基準電圧Ｖ
r1よりも低いときに第１の駆動指令信号Ｖ4 を出力す
る。図示の例では、比較器ＣＭ1 の出力端子にリセット
回路１１のダイオードＤ6 のカソードを接続することに
より、積分電圧Ｖ3 が第１の基準電圧Ｖr1以上となって
比較器ＣＭ1 の出力が低レベル（比較器ＣＭ1 の出力端
子が接地された状態）になったときに、回転検出回路７
から出力される第１の回転検出信号Ｖ11を比較器ＣＭ1
の出力端子と接地回路とを通してトランジスタＴr3から
側路して、該第１の回転検出信号がトランジスタＴr3の
ベースに加わらないようにしている。

【００４４】なお、第１の駆動指令信号発生回路１２に
おいて、分圧用抵抗Ｒ8 の抵抗Ｒ7と反対側の端子は、
比較器ＣＭ1 の出力端子の電位が低レベル（接地レベ
ル）の状態にあるときに該比較器ＣＭ1 の出力段を通し
て接地され、比較器ＣＭ1 の出力端子の電位が高レベル
の状態にあるときには、抵抗Ｒ13とダイオードＤ8 とト
ランジスタＴr2のベースエミッタ間回路とを通して接地
される。

【００４５】第２の駆動指令信号発生回路１３は、比較
器ＣＭ2 と、トランジスタＴr4と、抵抗Ｒ9 ないしＲ12
とからなっている。この第２の駆動指令信号発生回路に
おいては、抵抗Ｒ9 とＲ10の接続点に、第１の基準電圧
Ｖr1よりは高い値に設定された第２の基準電圧Ｖr2が得
られる。比較器ＣＭ2 は積分電圧Ｖ3 を第２の基準電圧
Ｖr2と比較し、積分電圧Ｖ3 が第２の基準電圧Ｖr2を超
えたときにその出力端子の電位を低レベルにしてトラン
ジスタＴr4を遮断させることにより、第２の駆動指令信
号Ｖ5 を出力させる。

【００４６】なお、トランジスタＴr4のコレクタはリセ
ット回路の抵抗Ｒ6 及びダイオードＤ7 を通してトラン
ジスタＴr3のベースに接続されていて、トランジスタＴ
r4が遮断状態になったときにトランジスタＴr3が導通す
るようになっている。

【００４７】第２の駆動指令信号発生回路１３において
は、比較器ＣＭ2 の出力端子の電位が低レベル（接地レ
ベル）のときに抵抗Ｒ10の抵抗Ｒ9 と反対側の端子が比
較器ＣＭ2 の出力段を通して接地されて、抵抗Ｒ9 及び
Ｒ10により分圧回路が構成される。また比較器ＣＭ2 の
出力端子の電位が高レベルのときには、抵抗Ｒ12のトラ
ンジスタＴr4側の端子が該トランジスタＴr4のベースエ
ミッタ間を通して接地されて、抵抗Ｒ9 ，Ｒ10及びＲ12
により分圧回路が構成される。

【００４８】駆動信号供給回路１４は、カソードが共通
接続されたダイオードＤ8 及びＤ9とダイオードＤ8 の
アノードと第１の駆動指令信号発生回路１２の出力端子
との間に接続された抵抗Ｒ13と、ダイオードＤ9 のアノ
ードと第２の駆動指令信号発生回路１３の出力端子との
間に接続された抵抗Ｒ14とにより構成されたＯＲ回路か
らなっていて、第１の駆動指令信号Ｖ4 または第２の駆
動指令信号Ｖ5 が発生したときに励磁電流制御用スイッ
チ回路６に駆動信号Ｖ2 を与える。

【００４９】図３に示した例では、積分コンデンサＣ2
の充電が開始された後積分電圧Ｖ3が第１の基準電圧Ｖr
1に達するまでに要する時間が第１の設定時間Ｔ1 とな
る。また積分電圧Ｖ3 が第１の基準電圧Ｖr1を超えた
後、第２の基準電圧Ｖr2に達するまでの時間が第２の設
定時間Ｔ2 となる。

【００５０】図４は図３の回路の各部の信号波形を時間
ｔに対して示したもので、同図を参照して図３に示した
装置の動作を説明する。

【００５１】内燃機関を始動するために時刻ｔ1 でスタ
ータスイッチ５を閉じたとする。このとき積分回路１０
から出力される積分電圧Ｖ3 （図４Ｂ）は第１の基準電
圧Ｖr1よりも低いので、第１の駆動指令信号発生回路１
２から高レベルの第１の駆動指令信号Ｖ4 （図４Ｃ）が
出力されて、駆動信号供給回路１４から励磁電流制御用
スイッチ回路６に駆動信号Ｖ2 （図４Ｅ）が与えられ
る。これによりスイッチ回路６のトランジスタＴr2及び
Ｔr1が導通し、スタータリレー２の励磁コイル２０１に
励磁電流が供給されて接点２０２が閉じる。従って、直
流電源１から始動用電動機３に駆動電流が供給されて該
始動用電動機が回転し始める。

【００５２】時刻ｔ4 で早期着火が生じ、時刻ｔ5 で始
動用電動機３がロックされると、回転検出回路７の出力
信号Ｖ1 （図４Ａ）はほぼ零電位の第２の回転検出信号
Ｖ12となる。このとき積分電圧Ｖ3 は第２の基準電圧Ｖ
r2よりも低く、比較器ＣＭ2の出力端子の電位は高レベ
ルの状態にあるため、トランジスタＴr4は導通状態にあ
る。そのため、トランジスタＴr3にはベース電流が流れ
ず、該トランジスタＴr3は遮断状態にある。従って時刻
ｔ5 から積分コンデンサＣ2 が一定の時定数で充電され
て積分電圧Ｖ3 が上昇していく（図４Ｂ）。

【００５３】時刻ｔ5 で始動用電動機３がロックされて
から第１の設定時間Ｔ1 が経過した時刻ｔ6 で積分電圧
Ｖ3 が第１の基準電圧Ｖr1に達すると、比較器ＣＭ1 の
出力端子の電位が低レベルの状態になるため、第１の駆
動指令信号Ｖ4 の出力が停止する。このときトランジス
タＴr4は未だ導通状態にあって第２の駆動指令信号Ｖ5
が発生していないので、駆動信号供給回路１４からスイ
ッチ回路６に与えられていた駆動信号Ｖ2 は零になる
（図４Ｅ）。そのため、トランジスタＴr2及びＴr1遮断
状態になり、スタータリレー２の励磁コイル２０１への
通電が停止されるため、接点２０２が開いて始動用電動
機３が停止する。

【００５４】始動用電動機３が停止した状態では、電源
電圧ＶB が一定値に保持されるので、回転検出回路７
は、零レベルの第２の回転検出信号Ｖ12を出力してい
る。そのためトランジスタＴr3は遮断状態を保持してい
る。トランジスタＴr3が遮断状態を保持しているため、
積分コンデンサＣ2 の充電が継続され、積分電圧Ｖ3 は
第１の基準電圧Ｖr1を超えてさらに上昇していく（図４
Ｂ）。時刻ｔ6 から第２の設定時間Ｔ2 が経過して時刻
ｔ7 になると、積分電圧Ｖ3 が第２の基準電圧Ｖr2に達
する。積分電圧Ｖ3 が第２の基準電圧Ｖr2に達すると、
比較器ＣＭ2 の出力が低レベルになってトランジスタＴ
r4が遮断状態になるので、第２の駆動指令信号Ｖ5 が発
生する（図４Ｄ）。トランジスタＴr4が遮断状態になる
と、制御電源回路９の出力電圧により抵抗Ｒ11、Ｒ6 及
びダイオードＤ7 を通してトランジスタＴr3にベース電
流が与えられるため、該トランジスタＴr3が導通する。
トランジスタＴr3が導通すると、積分コンデンサＣ2 の
電荷がトランジスタＴr3のコレクタエミッタ間を通して
瞬時に放電し、積分回路１０がリセットされる。これに
より、第２の駆動指令信号Ｖ5 は零になるが、第１の駆
動指令信号発生回路１２から第１の駆動指令信号Ｖ4 が
発生しているので、駆動信号供給回路１４から駆動信号
Ｖ2 が再び出力されて始動用電動機３が再び回転を始め
る。

【００５５】機関が始動したのち時刻ｔ8 でスタータス
イッチ５が開かれると、スタータリレー２の励磁電流が
遮断されて接点２０２が開くので、始動用電動機３が停
止して始動動作が終了する。

【００５６】上記の例において、第１の設定時間Ｔ1 の
設定値は、抵抗Ｒ7 ，Ｒ8 の抵抗値の選定により第１の
基準電圧Ｖr1の大きさを加減することにより調節するこ
とができる。また、第２の設定時間Ｔ2 の設定値は、抵
抗Ｒ9 ，Ｒ10の抵抗値の選定により第２の基準電圧Ｖr2
の大きさを加減することにより調節することができる。
第１及び第２の設定時間Ｔ1 及びＴ2 の設定値はまた、
充電抵抗Ｒ5 の抵抗値の選定によっても加減することが
できる。

【００５７】図５は、スイッチ制御回路８の具体的構成
を図３に示した例と異ならせた本発明の第２の実施形態
を示したもので、この例では制御電源回路９と積分回路
１０とリセット回路１１と基準電圧発生回路１５と駆動
信号供給制御回路１６とによりスイッチ制御回路８が構
成されている。

【００５８】図５に示した例において、制御電源回路９
は、図３に示したものと同様に構成され、スタータスイ
ッチ５が閉じているときに直流電源１から与えられる電
源電圧ＶB を入力として一定の制御用直流電圧を出力す
る。

【００５９】積分回路１０は、積分コンデンサＣ2 と、
抵抗Ｒ15，Ｒ16及びダイオードＤ10の直列回路からなる
充電回路とにより構成され、制御電源回路９から出力さ
れる制御用直流電圧で充電回路を通して積分コンデンサ
Ｃ2 を第１の時定数で充電して該積分コンデンサの両端
に積分電圧Ｖ3 を発生させる。

【００６０】リセット回路１１は、積分コンデンサＣ2
の両端にコレクタエミッタ間回路が並列に接続されたト
ランジスタＴr3からなる放電用スイッチと、該トランジ
スタのベースと回転検出回路７の出力端子との間にカソ
ードをトランジスタＴr3側に向けて接続されたダイオー
ドＤ5 と、アノードがダイオードＤ5 のアノードに接続
されカソードが駆動信号供給制御回路１６の比較器ＣＭ
3 の出力端子に接続されたダイオードＤ6 とからなり、
比較器ＣＭ3 の出力端子の電位が高レベルの状態にある
ときに回転検出回路７から高レベルの第１の回転検出信
号Ｖ11が出力されると、トランジスタＴr3が導通して積
分コンデンサＣ2 に蓄積されている電荷を瞬時に放電さ
せる。

【００６１】基準電圧発生回路１５は、制御電源回路９
の出力端子間に接続された第１及び第２の分圧用抵抗器
Ｒ17及びＲ18の直列回路と、駆動信号供給制御回路１６
の比較器ＣＭ3 の出力端子と第１及び第２の分圧用抵抗
器Ｒ17及びＲ18の接続点との間に接続された帰還用抵抗
器Ｒ19とからなり、抵抗器Ｒ17とＲ18の接続点に基準電
圧Ｖr が得られる。

【００６２】駆動信号供給制御回路１６は、積分電圧Ｖ
3 及び基準電圧Ｖr がそれぞれ反転入力端子及び非反転
入力端子に入力された比較器ＣＭ3 と、該比較器の出力
端子側にカソードを向けたダイオードＤ11を通して積分
コンデンサＣ2 の正極性側の端子と比較器ＣＭ3 の出力
端子との間に接続された放電用抵抗Ｒ20と、比較器ＣＭ
3 の出力端子と励磁電流制御用スイッチ回路６のトラン
ジスタＴr2のベースとの間に接続された抵抗Ｒ21とによ
り構成されている。比較器ＣＭ3 は、積分電圧Ｖ3 を基
準電圧Ｖr と比較して、積分電圧Ｖ3 が基準電圧Ｖr よ
りも低いときにその出力端子の電位を高レベルにして励
磁電流制御用スイッチ回路６に駆動信号Ｖ2 を与える。

【００６３】比較器ＣＭ3 の出力端子の電位が高レベル
になって駆動信号Ｖ2 を出力しているときには、基準電
圧Ｖr は制御用直流電圧を第１及び第２の分圧用抵抗器
Ｒ17及びＲ18で分圧して得られる第１の大きさの基準電
圧Ｖr1となる。積分電圧Ｖ3が基準電圧Ｖr 以上になっ
て比較器ＣＭ3 の出力端子の電位が低レベル（接地レベ
ル）になると、駆動信号Ｖ2 が停止する。このとき、帰
還用抵抗器Ｒ19が第２の分圧用抵抗器Ｒ18に並列接続さ
れた状態となるため、基準電圧Ｖr は第１の大きさの基
準電圧Ｖr1よりも小さい第２の大きさの基準電圧Ｖr2と
なる。積分電圧Ｖ3 が基準電圧Ｖr （第２の大きさの基
準電圧Ｖr2）以上になっている期間、積分コンデンサＣ
2 に蓄積された電荷は放電用抵抗Ｒ20及びダイオードＤ
11を通して第２の時定数で放電するため、積分電圧Ｖ3
が低下していく。積分電圧Ｖ3 が第２の大きさの基準電
圧Ｖr2まで低下すると、比較器ＣＭ3 の出力端子の電位
が高レベルになって励磁電流制御用スイッチ回路６に再
び駆動信号Ｖ2 が与えられる。このとき基準電圧Ｖr は
再び第１の大きさの基準電圧Ｖr1となる。

【００６４】図５に示した例では、積分コンデンサＣ2
の充電が開始された後積分電圧Ｖ3が第１の大きさの基
準電圧Ｖr1に達するまでに要する時間が第１の設定時間
Ｔ1となる。また積分電圧Ｖ3 が第１の大きさの基準電
圧Ｖr1を超えた後、積分コンデンサＣ2 の電荷が放電用
抵抗Ｒ20を通して放電することにより該積分電圧が第２
の大きさの基準電圧Ｖr2まで低下するのに要する時間が
第２の設定時間Ｔ2 となる。

【００６５】第１の設定時間Ｔ1 の設定値は、充電回路
の抵抗Ｒ16の抵抗値の選定により第１の時定数を変えた
り、第１及び第２の分圧用抵抗器Ｒ17及びＲ18の抵抗値
の選定により第１の大きさの基準電圧Ｖr1の大きさを変
えたりすることによって調節することができる。また第
２の設定時間Ｔ2 の設定値は、放電用抵抗Ｒ20の抵抗値
の選定により第２の時定数を変えたり、帰還用抵抗器Ｒ
19の抵抗値の選定により第２の大きさの基準電圧Ｖr2の
大きさを変えたりすることにより調節することができ
る。

【００６６】次に、図５の回路の各部の信号波形を示し
た図６を参照して図５に示した装置の動作を説明する。

【００６７】時刻ｔ1 でスタータスイッチ５が閉じられ
ると、スイッチ制御回路８から励磁電流制御用スイッチ
回路６に駆動信号Ｖ2 （図６Ｃ）が与えられてスタータ
リレー２の接点２０２が閉じ、始動用電動機３が回転を
開始する。時刻ｔ5 で始動用電動機３がロックされて回
転が停止すると、回転検出回路７から出力される回転検
出信号Ｖ1 （図６Ａ）が第２の回転検出信号Ｖ12となる
ため、リセット回路１１のトランジスタＴr3（放電用ス
イッチ）が遮断状態となる。これにより積分コンデンサ
Ｃ2 が第１の時定数で充電され、積分電圧Ｖ3 が上昇し
ていく（図６Ｂ）。時刻ｔ5 から第１の設定時間Ｔ1 が
経過して時刻ｔ6 になると、積分電圧Ｖ3 が第１の大き
さの基準電圧Ｖr1に達する。積分電圧Ｖ3 が第１の大き
さの基準電圧Ｖr1に達すると、比較器ＣＭ3 の出力端子
の電位が低レベルになり、励磁電流制御用スイッチ回路
６への駆動信号Ｖ2 の供給が停止して始動用電動機３の
大きなロック電流が遮断される。このとき積分コンデン
サＣ2 の電荷は放電用抵抗Ｒ20を通して第２の時定数で
放電するため、積分電圧Ｖ3 は低下していく。時刻ｔ6
で比較器ＣＭ3 の出力端子の電位が低レベルになると、
帰還用抵抗器Ｒ19が第２の分圧用抵抗器Ｒ18に並列に接
続された状態になるため、基準電圧Ｖr が第２の大きさ
の基準電圧Ｖr2となる。

【００６８】時刻ｔ6 で始動用電動機の駆動電流が遮断
されてから第２の設定時間Ｔ2 が経過した時刻ｔ7 で積
分電圧Ｖ3 が第２の大きさの基準電圧Ｖr2まで低下する
と、比較器ＣＭ3 の出力端子の電位が再び高レベルにな
って駆動信号Ｖ2 が再び発生する。このとき基準電圧Ｖ
r は再び第１の大きさの基準電圧Ｖr1に戻る。そのた
め、第２の設定時間Ｔ2 の間停止していた始動用電動機
３は、時刻ｔ7 で再び駆動される。時刻ｔ7 で始動用電
動機３の回転が再開されると、電源電圧ＶB は急降下し
たのち上昇していくので、回転検出回路７から第１の回
転検出信号Ｖ11が出力されててトランジスタＴr3が導通
する。このトランジスタＴr3の導通により積分回路１０
がリセットされる。

【００６９】始動用電動機３が再びロックされた場合に
は、時刻ｔ5 以降と同様の動作が繰返されるが、始動用
電動機３のロックが再び発生することなく内燃機関が始
動した場合（図６の例の場合）には、時刻ｔ8 でスター
タスイッチ５が開かれて始動動作が終了する。

【００７０】図７は、励磁電流制御用スイッチ回路６と
スイッチ制御回路８の具体的構成を図５に示した第２の
実施形態と異ならせた本発明の第３の実施形態を示した
もので、図７に示した例では、制御電源回路９と第１の
積分回路１７とリセット回路１１と第２の積分回路１８
と積分制御回路１９と駆動信号供給制御用比較器２０と
によりスイッチ制御回路８が構成されている。

【００７１】図７に示した例においては、励磁電流制御
用スイッチ６が、ＰＮＰトランジスタＴr1と抵抗Ｒ1 及
びＲ2 とダイオードＤ1 とからなっていて、スイッチ制
御回路８から低レベル（接地電位）の駆動信号Ｖ2 が出
力されたときに、トランジスタＴr1が導通して、スター
タリレーの励磁コイル２０１に電流を流す。

【００７２】制御電源回路９は図３及び図５に示した例
で用いられたものと同じ構成であって、スタータスイッ
チ５が閉じられているときに直流電源１から与えられる
電源電圧ＶB を入力として一定の制御用直流電圧を出力
する。

【００７３】第１の積分回路１７は、第１の積分コンデ
ンサＣ3 と充電抵抗Ｒ22とからなり、制御用直流電圧で
第１の積分コンデンサＣ3 を第１の時定数で充電して該
積分コンデンサの両端に第１の積分電圧Ｖ6 を発生させ
る。

【００７４】リセット回路１１は、コレクタエミッタ間
回路が第１の積分コンデンサＣ3 に並列に接続され、ベ
ースが回転検出回路７の出力端子に接続されたトランジ
スタＴr3からなる放電用スイッチと、ダイオードＤ5 と
により構成され、回転検出回路７が第１の回転検出信号
Ｖ11を出力しているときにトランジスタＴr3が導通して
第１の積分コンデンサＣ3 に蓄積されている電荷を瞬時
に放電させる。

【００７５】第２の積分回路１８は、制御電源回路９の
出力端子間に接続された充電制御用スイッチとしてのト
ランジスタＴr5と、該トランジスタＴr5のエミッタコレ
クタ間回路に対して直列に接続された第２の積分コンデ
ンサＣ4 と、トランジスタＴr5のベース回路に設けられ
た抵抗Ｒ25及びＲ26と、第２の積分コンデンサＣ4 に並
列に接続された抵抗Ｒ27とからなる放電回路とにより構
成されている。トランジスタＴr5に導通信号が与えられ
ると、第２の積分コンデンサＣ4 は瞬時に充電された
後、抵抗Ｒ27を通して一定の時定数で放電し、該積分コ
ンデンサＣ4 の両端に第２の積分電圧Ｖ8 が発生する。

【００７６】積分制御回路１９は、制御用直流電圧を抵
抗Ｒ23及びＲ24により分圧して基準電圧Ｖr を得る分圧
回路と、基準電圧Ｖr 及び第１の積分電圧Ｖ6 がそれぞ
れ非反転入力端子及び反転入力端子に入力された比較器
ＣＭ4 とからなっている。比較器ＣＭ4 は、第１の積分
電圧Ｖ6 を基準電圧Ｖr と比較して、第１の積分電圧Ｖ
6 が基準電圧Ｖr 以上になったときに第２の積分回路１
８のトランジスタＴr5に導通信号を与える。

【００７７】駆動信号供給制御用比較器２０は、基準電
圧Ｖr 及び第２の基準電圧Ｖ8 がそれぞれ反転入力端子
及び非反転入力端子に入力された比較器ＣＭ5 からなっ
ていて、第２の積分電圧Ｖ8 を基準電圧Ｖr と比較し
て、第２の積分電圧Ｖ8 が基準電圧Ｖr よりも低いとき
に低レベル（接地レベル）の信号電圧を駆動信号Ｖ2 と
して励磁電流制御用スイッチ回路６に与える。また第２
の積分電圧Ｖ8 が基準電圧Ｖr 以上になったときに比較
器ＣＭ5 の出力端子の電位を高レベルにして駆動信号Ｖ
2 の供給を停止する。

【００７８】図７に示した例では、第１の積分コンデン
サＣ3 の充電が開始された後、第１の積分電圧Ｖ6 が基
準電圧Ｖr に達するまでに要する時間が第１の設定時間
Ｔ1となり、第２の積分コンデンサＣ4 が瞬時に充電さ
れた後該第２の積分コンデンサが放電回路としての抵抗
Ｒ27を通して放電することにより第２の積分電圧Ｖ8が
基準電圧Ｖr まで低下するのに要する時間が第２の設定
時間Ｔ2 となる。

【００７９】第１の設定時間Ｔ1 の設定値は、第１の積
分回路１７の充電抵抗Ｒ22の抵抗値や、基準電圧Ｖr を
得る分圧回路の抵抗Ｒ23及びＲ24の抵抗値の選定により
調節することができる。また第２の設定時間Ｔ2 の設定
値は、第２の積分回路の放電回路を構成する抵抗Ｒ27の
抵抗値や、前記分圧回路の抵抗Ｒ23及びＲ24の抵抗値の
選定により調節することができる。

【００８０】次に、図７の回路の各部の信号波形を示し
た図８を参照して図７に示した装置の動作を説明する。

【００８１】内燃機関を始動させる際に、時刻ｔ1 でス
タータスイッチ５を閉じると、励磁電流制御スイッチ回
路６に低レベルの駆動信号Ｖ2 が与えられて該スイッチ
回路６のトランジスタＴr1が導通するため、スタータリ
レー２の接点２０２が閉じて始動用電動機３が回転を開
始する。

【００８２】時刻ｔ5 で始動用電動機３がロックされて
該電動機の回転が停止すると、回転検出回路７から第２
の回転検出信号Ｖ12が出力される（図８Ａ）ため、トラ
ンジスタＴr3が遮断状態になって時刻ｔ5 から第１の積
分コンデンサＣ3 の充電が開始される。従って第１の積
分電圧Ｖ6 が一定の時定数で上昇していく（図８Ｂ）。

【００８３】時刻ｔ5 から第１の設定時間Ｔ1 が経過し
た時刻ｔ6 で第１の積分電圧Ｖ6 が基準電圧Ｖr 以上に
なると、比較器ＣＭ4 の出力端子に得られる信号Ｖ7
（図８Ｃ）が低レベルになってトランジスタＴr5が導通
するので、該トランジスタを通して第２の積分コンデン
サＣ4 が瞬時に充電されて第２の積分電圧Ｖ8 が基準電
圧Ｖr を超える値に急上昇する（図８Ｄ）。そのため比
較器ＣＭ5 の出力信号が高レベルになって励磁電流制御
用スイッチ回路６への駆動信号Ｖ2 （図８Ｅ）の供給が
停止される。これによりスタータリレーの接点２０２が
開くので、始動用電動機３に流れていた大きなロック電
流が遮断される。始動用電動機３のロック電流が遮断さ
れると電源電圧ＶB が急上昇した後、一定値に保持され
るので、回転検出回路７からは瞬時的に第１の回転検出
信号Ｖ11が出力されたのち再び第２の回転検出信号Ｖ12
が出力される（図８Ａ）。回転検出回路７から瞬時的に
第１の回転検出信号Ｖ11が出力されると、トランジスタ
Ｔr3が瞬時的に導通して第１の積分コンデンサＣ3 に蓄
積されていた電荷を瞬時に放電させるので、第１の積分
電圧Ｖ6 は急降下する（図８Ｂ）。そのため比較器ＣＭ
4 の出力信号Ｖ7 は再び高レベルになって（図８Ｃ）ト
ランジスタＴr5が遮断状態になる。トランジスタＴr5が
遮断状態になると、第２の積分コンデンサＣ4 は抵抗Ｒ
27を通して一定の時定数で放電するため、第２の積分電
圧Ｖ8 は一定の時定数で低下していく（図８Ｄ）。

【００８４】時刻ｔ6 から第２の設定時間Ｔ2 が経過し
た時刻ｔ7 で第２の積分電圧Ｖ8 が基準電圧Ｖr よりも
低くなると、比較器ＣＭ5 から低レベルの駆動信号Ｖ2
が出力されて（図８Ｅ）スイッチ回路６のトランジスタ
Ｔr1が導通するので、始動用電動機３は再び回転を開始
して機関を駆動する。

【００８５】始動用電動機３が再度ロックされた場合に
は上記の時刻ｔ5 以降の動作が繰返されるが、機関の始
動が成功した場合には時刻ｔ8 でスタータスイッチ５が
開かれるため、始動用電動機３が停止し、始動動作が終
了する。

【００８６】上記の各実施形態においては、スイッチ制
御回路８がアナログ回路で構成されているが、該スイッ
チ制御回路を制御電源回路９から出力される制御用直流
電圧を電源として動作するマイクロコンピュータと所定
のプログラムとにより実現することもできる。この場
合、マイクロコンピュータは、スタータスイッチ５が閉
じられた際に励磁電流制御用スイッチ回路６に駆動信号
Ｖ2 を与え、スタータスイッチ５が閉じている状態で回
転検出回路７により始動用電動機３が第１の設定時間Ｔ
1 の間停止していることが検出されたときにスイッチ回
路６への駆動信号Ｖ2 の供給を第２の設定時間Ｔ2 の間
停止して、該第２の設定時間が経過したときにスイッチ
回路６への駆動信号Ｖ2 の供給を再開させ、スタータス
イッチ５が開かれたときにスイッチ回路６への駆動信号
の供給を停止させるように、スイッチ回路６への駆動信
号の供給を制御する。

【００８７】以上の各実施形態において、第１の設定時
間Ｔ1 の設定値は、回転検出回路７から出力されている
第２の回転検出信号Ｖ12が始動用電動機３のロックによ
るものと判断できるために必要な該第２の回転検出信号
の最短継続時間よりは長く、かつ始動用電動機３にロッ
ク電流が流れ続けて該電動機が損傷するおそれが生ずる
時間より十分短い値に設定する。

【００８８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内燃機
関を始動する際に始動用電動機がロックされて、ロック
状態が第１の設定時間の間継続したときに、第２の設定
時間の間始動用電動機の駆動電流を遮断するようにした
ので、始動用電動機に大きなロック電流が流れ続けて始
動用電動機が損傷したり、始動用電動機の電源であるバ
ッテリが過放電状態になったりするのを防止することが
できる。また本発明によれば、スタータスイッチが閉じ
られたままの状態で第２の設定時間が経過したときに始
動用電動機を再駆動して機関を始動させるようにしたの
で、スタータスイッチをいちいちオン、オフさせる必要
がないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関始動装置の基本的回路構成を
一部ブロック図で示した回路図である。

【図２】図１の回路におけるスイッチの開閉動作と、各
部の電流、電圧及び信号の波形とを示した波形図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施形態を示した回路図であ
る。

【図４】図３の回路の各部の信号波形を示した波形図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施形態を示した回路図であ
る。

【図６】図５の回路の各部の信号波形を示した波形図で
ある。

【図７】本発明の第３の実施形態を示した回路図であ
る。

【図８】図７の回路の各部の信号波形を示した波形図で
ある。

【図９】従来の内燃機関始動装置の回路を示した回路図
である。

【符号の説明】

１ 直流電源 ２ スタータリレー ３ 内燃機関始動用電動機 ４ 励磁電流供給回路 ５ スタータスイッチ ６ 励磁電流制御用スイッチ回路 ７ 回転検出回路 ８ スイッチ制御回路 ９ 制御電源回路 １０ 積分回路 １１ リセット回路 １２ 第１の駆動指令信号発生回路 １３ 第２の駆動指令信号発生回路 １４ 駆動信号供給回路 １５ 基準電圧発生回路 １６ 駆動信号供給制御回路 １７ 第１の積分回路 １８ 第２の積分回路 １９ 積分制御回路 ２０ 駆動信号供給制御用比較器 Ｔr1，Ｔr2，Ｔr4 トランジスタ Ｔr3 トランジスタ（放電用スイッチ） Ｔr5 トランジスタ（充電制御用スイッチ） ＣＭ1 〜ＣＭ5 比較器 Ｃ1 コンデンサ Ｃ2 積分コンデンサ Ｃ3 第１の積分コンデンサ Ｃ4 第２の積分コンデンサ ＤＺ1 ツェナーダイオード Ｄ1 〜Ｄ11 ダイオード Ｒ1 〜Ｒ16，Ｒ21〜Ｒ26 抵抗 Ｒ17 第１の分圧用抵抗器 Ｒ18 第２の分圧用抵抗器 Ｒ19 帰還用抵抗器 Ｒ20 放電用抵抗器 Ｒ27 抵抗（放電回路）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と、励磁コイルと該励磁コイル
   に励磁電流が与えられたときに閉じる接点とを有するス
   タータリレーと、前記直流電源からスタータリレーの前
   記接点を通して駆動電流が与えられる内燃機関始動用電
   動機と、内燃機関を始動する際に前記スタータリレーの
   励磁コイルに励磁電流を供給する励磁電流供給回路とを
   備えた内燃機関始動装置において、 前記励磁電流供給回路は、 内燃機関を始動する際に閉じられるスタータスイッチ
   と、 駆動信号が与えられた際に導通して前記直流電源から前
   記スタータリレーの励磁コイルに励磁電流を流す励磁電
   流制御用スイッチ回路と、 前記直流電源の出力電圧の変化から前記始動用電動機の
   回転状態を検出する回転検出回路と、 前記スタータスイッチが閉じられた際に前記スイッチ回
   路に駆動信号を与え、前記スタータスイッチが閉じてい
   る状態で前記回転検出回路により前記始動用電動機が第
   １の設定時間の間停止していることが検出されたときに
   前記スイッチ回路への駆動信号の供給を第２の設定時間
   の間停止して該第２の設定時間が経過したときに前記ス
   イッチ回路への駆動信号の供給を再開させ、前記スター
   タスイッチが開かれたときに前記スイッチ回路への駆動
   信号の供給を停止するように前記スイッチ回路への駆動
   信号の供給を制御するスイッチ制御回路とを具備したこ
   とを特徴とする内燃機関駆動装置。
2. 【請求項２】 直流電源と、励磁コイルと該励磁コイル
   に励磁電流が与えられたときに閉じる接点とを有するス
   タータリレーと、前記直流電源からスタータリレーの前
   記接点を通して駆動電流が与えられる内燃機関始動用電
   動機と、内燃機関を始動する際に前記スタータリレーの
   励磁コイルに励磁電流を供給する励磁電流供給回路とを
   備えた内燃機関始動装置において、 前記励磁電流供給回路は、 内燃機関を始動する際に閉じられるスタータスイッチ
   と、 駆動信号が与えられた際に導通して前記直流電源から前
   記スタータリレーの励磁コイルに励磁電流を流す励磁電
   流制御用スイッチ回路と、 前記直流電源から与えられる電源電圧を入力として、該
   電源電圧の上昇を検出しているときに第１の回転検出信
   号を出力し、前記電源電圧の低下を検出しているとき及
   び該電源電圧が一定値を保持していることを検出してい
   るときに第２の回転検出信号を出力する回転検出回路
   と、 前記スタータスイッチが閉じているときに前記直流電源
   から与えられる電源電圧を入力として一定の制御用直流
   電圧を出力する制御電源回路と、 前記制御用直流電圧で積分コンデンサを一定の時定数で
   充電して該積分コンデンサの両端に積分電圧を発生する
   積分回路と、 前記回転検出回路が第１の回転検出信号を出力している
   ときに導通して前記積分コンデンサに蓄積されている電
   荷を放電させる放電用スイッチを備えたリセット回路
   と、 前記積分電圧を第１の基準電圧と比較して、積分電圧が
   第１の基準電圧よりも低いときに第１の駆動指令信号を
   出力する第１の駆動指令信号発生回路と、 前記積分電圧を前記第１の基準電圧よりも高い第２の基
   準電圧と比較して、積分電圧が第２の基準電圧を超えた
   ときに第２の駆動指令信号を出力する第２の駆動指令信
   号発生回路と、 前記第１の駆動指令信号または第２の駆動指令信号が発
   生したときに前記スイッチ回路に駆動信号を与える駆動
   信号供給回路とを具備したことを特徴とする内燃機関始
   動装置。
3. 【請求項３】 直流電源と、励磁コイルと該励磁コイル
   に励磁電流が与えられたときに閉じる接点とを有するス
   タータリレーと、前記直流電源からスタータリレーの前
   記接点を通して駆動電流が与えられる内燃機関始動用電
   動機と、内燃機関を始動する際に前記スタータリレーの
   励磁コイルに励磁電流を供給する励磁電流供給回路とを
   備えた内燃機関始動装置において、 前記励磁電流供給回路は、 内燃機関を始動する際に閉じられるスタータスイッチ
   と、 駆動信号が与えられた際に導通して前記直流電源から前
   記スタータリレーの励磁コイルに励磁電流を流す励磁電
   流制御用スイッチ回路と、 前記直流電源から与えられる電源電圧を入力として、該
   電源電圧の上昇を検出しているときに第１の回転検出信
   号を出力し、前記電源電圧の低下を検出しているとき及
   び該電源電圧が一定値を保持していることを検出してい
   るときに第２の回転検出信号を出力する回転検出回路
   と、 前記スタータスイッチが閉じているときに前記直流電源
   から与えられる電源電圧を入力として一定の制御用直流
   電圧を出力する制御電源回路と、 前記制御用直流電圧で積分コンデンサを一定の時定数で
   充電して該積分コンデンサの両端に積分電圧を発生する
   積分回路と、 前記回転検出回路が第１の回転検出信号を出力している
   ときに導通して前記積分コンデンサに蓄積されている電
   荷を放電させる放電用スイッチを備えたリセット回路
   と、 基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、 前記積分電圧を基準電圧と比較して、積分電圧が基準電
   圧よりも低いときに前記スイッチ回路に駆動信号を与
   え、前記積分電圧が基準電圧以上になったときに前記駆
   動信号の供給が停止するとともに、該積分電圧が基準電
   圧以上になっている期間前記積分コンデンサに蓄積され
   た電荷を第２の時定数で放電させる駆動信号供給制御回
   路とを具備し、 前記基準電圧発生回路は、前記駆動信号が発生している
   ときに前記基準電圧を第１の大きさとし、前記駆動信号
   が消滅したときに前記基準電圧を前記第１の大きさより
   も小さい第２の大きさとするように構成されていること
   を特徴とする内燃機関始動装置。
4. 【請求項４】 前記駆動信号供給制御回路は、前記積分
   電圧及び基準電圧がそれぞれ反転入力端子及び非反転入
   力端子に入力された比較器と、該比較器の出力端子側に
   カソードを向けたダイオードを通して前記積分コンデン
   サの正極性側の端子と前記比較器の出力端子との間に接
   続された放電用抵抗とからなり、 前記基準電圧発生回路は、前記制御電源回路の出力端子
   間に接続された第１及び第２の分圧用抵抗器の直列回路
   と、前記比較器の出力端子と前記第１及び第２の分圧用
   抵抗器の接続点との間に接続された帰還用抵抗器とから
   なっている請求項３に記載の内燃機関始動装置。
5. 【請求項５】 直流電源と、励磁コイルと該励磁コイル
   に励磁電流が与えられたときに閉じる接点とを有するス
   タータリレーと、前記直流電源からスタータリレーの前
   記接点を通して駆動電流が与えられる内燃機関始動用電
   動機と、内燃機関を始動する際に前記スタータリレーの
   励磁コイルに励磁電流を供給する励磁電流供給回路とを
   備えた内燃機関始動装置において、 前記励磁電流供給回路は、 内燃機関を始動する際に閉じられるスタータスイッチ
   と、 駆動信号が与えられた際に導通して前記直流電源から前
   記スタータリレーの励磁コイルに励磁電流を流す励磁電
   流制御用スイッチ回路と、 前記直流電源から与えられる電源電圧を入力として、該
   電源電圧の上昇を検出しているときに第１の回転検出信
   号を出力し、前記電源電圧の低下を検出しているとき及
   び該電源電圧が一定値を保持していることを検出してい
   るときに第２の回転検出信号を出力する回転検出回路
   と、 前記スタータスイッチが閉じているときに前記直流電源
   から与えられる電源電圧を入力として一定の制御用直流
   電圧を出力する制御電源回路と、 前記制御用直流電圧で第１の積分コンデンサを第１の時
   定数で充電して該積分コンデンサの両端に第１の積分電
   圧を発生する第１の積分回路と、 前記回転検出回路が第１の回転検出信号を出力している
   ときに導通して前記第１の積分コンデンサに蓄積されて
   いる電荷を放電させる放電用スイッチを備えたリセット
   回路と、 導通信号が与えられたときに導通する充電制御用スイッ
   チと、前記制御用直流電圧により前記充電制御用スイッ
   チを通して瞬時に充電される第２の積分コンデンサと、
   前記第２の積分コンデンサを一定の時定数で放電させる
   放電回路とを備えて前記第２の積分コンデンサの両端に
   第２の積分電圧を発生させる第２の積分回路と、 前記第１の積分電圧を基準電圧と比較して、第１の積分
   電圧が基準電圧以上になったときに前記第２の積分回路
   の充電制御用スイッチに導通信号を与える積分制御回路
   と、 前記第２の積分電圧を基準電圧と比較して、第２の積分
   電圧が基準電圧よりも低いときに前記スイッチ回路に駆
   動信号を与え、前記第２の積分電圧が基準電圧以上にな
   ったときに前記スイッチ回路への駆動信号の供給を停止
   する駆動信号供給制御用比較器とを具備していることを
   特徴とする内燃機関始動装置。
6. 【請求項６】 前記回転検出回路は、前記スタータスイ
   ッチを通して前記直流電源の正極端子に一端が接続され
   たコンデンサと抵抗との直列回路を備えた微分回路から
   なっていて、該コンデンサと抵抗との直列回路を通して
   前記第１及び第２の回転検出信号を出力していることを
   特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の内
   燃機関始動装置。