JPH10318106A - スタータ保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタータスイッチを操作している間は始動用
モータの動作を継続させることでエンジンを確実に始動
させるとともに、エンジン回転中ならびに停止直後は始
動用モータの始動を抑制することで、回転中のリングギ
ヤにスタータピニオンが飛び込むのを防止してエンジン
始動系を保護する。 【解決手段】 スタータスイッチ８とストップスイッチ
９とが共にオン操作されると、始動用リレー１０を起動
して始動用モータ１３へ給電する。各スイッチ８，９の
何れか一方がオフされるまで、始動用モータ１３の運転
を継続する。その後、パルサ１２の出力を波形整形回路
２２で波形整形して得たクランク回転位置信号２２ａを
タイマ３２へ供給する。タイマ３２は、クランク回転中
ならびに回転停止時点からタイマ時間が経過するまでタ
イマ出力３２ａを保持する。タイマ出力３２ａによりク
ランク回転状態での始動用モータ１３の再始動を抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動二輪車等の
車両用エンジンを始動させるための始動用モータ（セル
モータ）の保護装置に係り、詳しくは、スタータスイッ
チ（スタートスイッチ）を操作している間は始動用モー
タの動作を継続させることでエンジンを確実に始動させ
るようにするとともに、エンジン回転中ならびにエンジ
ン停止後一定時間内は始動用モータの始動を抑制するこ
とで、回転中のリングギヤにスタータピニオンが飛び込
むのを防止して、エンジン始動系を保護するようにした
スタータ保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実開昭５３−３７８３８号公報には、ス
タータスイッチでスタータを動作させる回路において、
スタータスイッチを一旦開放すると或る一定時間はスタ
ータ（始動用モータ）が動作できないようにしたスター
タ保護装置が記載されている。

【０００３】特公昭５３−４１３００号公報には、スタ
ータの補助端子と直流電源間に挿入接続した接点および
接点を駆動するコイルを有するスタータリレーと、車載
交流発電機の交流電圧を入力とし交流電圧の周波数が一
定値以上になったときスタータリレーの接点を開放させ
る周波数検出回路と、交流電圧が消滅後も或る時間だけ
スタータリレーの接点を開放するように周波数検出回路
の出力段トランジスタを制御する遅延手段とを備えるこ
とで、エンジン始動を良好に達成させるとともに、スタ
ータ保護機能を備えた車両用スタータ保護装置が記載さ
れている。

【０００４】特公昭５４−４０６９８号公報には、スタ
ータの補助端子と直流電源間に挿入接続した接点および
接点を駆動するコイルを有するスタータリレーと、車載
交流発電機の交流電圧を入力とし交流電圧の周波数が一
定値以上になったときスタータリレーの接点を開放させ
る周波数検出回路と、スタータリレーのコイルの通電回
路を断続するスタータスイッチと、スタータスイッチの
非電源側と接地間に接続したコンデンサと、このコンデ
ンサに電圧を周波数検出回路に導く電路とを備え、スタ
ータスイッチを再閉成した時に所定時間内は周波数検出
回路を作動させないようにした車両用スタータ保護装置
が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実開昭５３−３７８３
８号公報に記載されたスタータ保護装置は、スタータス
イッチを一旦開放すると或る一定時間はスタータを動作
させることができないので、先のスタータスイッチの操
作によってエンジンが始動できなかった場合、エンジン
が完全に停止した状態であっても、一定時間が経過する
まではエンジンを再始動させることができない。

【０００６】特公昭５３−４１３００号公報ならびに特
公昭５４−４０６９８号公報に記載された車両用スター
タ保護装置は、交流発電機で発電された交流電圧の周波
数に基づいてエンジンの回転数を検出し、設定回転数以
上になった場合は始動系が切り離される（始動用モータ
が停止する）構成であるため、このような構成の車両用
スタータ保護装置を二輪車に適用した場合、エンジンの
初爆等で設定回転数を上回った際に始動用モータが停止
してしまうために、始動性が低下したり使い勝手上の違
和感を与えることがある。例えば、エンジンが始動し難
い場合、スタータスイッチを操作している間は始動用モ
ータの駆動力を継続的に供給させてエンジンを確実に始
動させるようにしたいが、エンジン回転数検出（交流電
圧の周波数検出）によって始動用モータが停止してしま
うために始動用モータの駆動力を最後まで有効に利用す
ることができない。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、スタータスイッチを操作している間は始
動用モータの動作を継続させることでエンジンを確実に
始動させるようにするとともに、エンジン回転中ならび
にエンジン停止直後にスタータスイッチを操作しても始
動用モータの動作を抑制することで、回転中のリングギ
ヤにスタータピニオンが飛び込むのを防止して、エンジ
ン始動系を保護するようにしたスタータ保護装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るスタータ保護装置は、クランク軸に固定
されたリングギヤと、このリングギヤに噛合する慣性飛
び込み式のスタータピニオンと、この慣性飛び込み式の
スタータピニオンに回動力を供給するための始動用モー
タと、この始動用モータの運転を制御する始動制御ユニ
ットとを備えたものにおいて、始動制御ユニットはクラ
ンク回転に伴う信号とスタータスイッチの信号が入力さ
れるとともにクランク回転に伴う信号に対し一定時間出
力を持続するタイマを備え、タイマの出力が停止してい
る状態でスタータスイッチがオンされた場合はスタータ
スイッチがオンされている間は始動用モータを運転さ
せ、タイマの出力がある状態でスタータスイッチがオン
された場合はタイマの出力が停止されるまで始動用モー
タの運転を抑制するよう構成したことを特徴とする。

【０００９】なお、この発明に係るスタータ保護装置
は、始動制御ユニットは点火ユニットと一体化され、点
火パルサからの信号を前記クランク回転に伴う信号とし
て使用する構成とするのが望ましい。

【００１０】この発明に係るスタータ保護装置は、タイ
マの出力が停止している状態でスタータスイッチがオン
された場合、スタータスイッチを操作している間は始動
用モータの動作を継続させることができるので、エンジ
ンを確実に始動させることができる。また、エンジン回
転中ならびにエンジン停止時点から一定時間が経過する
まで間にスタータスイッチを操作しても、タイマ出力に
基づいて始動用モータの動作を抑制するので、回転中の
リングギヤにスタータピニオンが飛び込むのを防止し
て、エンジン始動系を保護することができる。

【００１１】なお、始動用モータの運転を制御する始動
制御ユニットとエンジンの点火を制御する点火ユニット
とを一体化して構成し、点火パルサからの信号をクラン
ク回転に伴う信号として利用する構成にすることで、ス
タータ保護装置の小型化ならびに経済化を図ることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るスター
タ保護装置を備えた始動・点火系のブロック構成図であ
る。図１に示す始動・点火系１は、図示しないエンジン
の点火を制御するＣＤＩユニット（コンデンサ容量放電
式点火制御ユニット）２内に、始動モータの運転を制御
する始動制御ユニット３を一体的に構成している。

【００１３】始動・点火系１は、バッテリ４と、ＡＣＧ
（交流発電機）５と、ＲＥＧ／ＲＥＣ（電圧調整／整流
回路）６を備える。ＡＣＧ５は、図示しないエンジンの
クランク軸に接続されている。エンジン回転状態におい
てＡＣＧ５によって発電された交流電力はＲＥＧ／ＲＥ
Ｃ６で整流ならびに電圧調整がなされ、直流電力に変換
されてバッテリ４を充電するとともに、各負荷へ供給さ
れる。なお、ＲＥＧ／ＲＥＣ６内にはバッテリ４の電力
がＲＥＧ／ＲＥＣ６側に供給されるのを防止するための
逆流防止ダイオード等を備えている。

【００１４】バッテリ４の直流電源は、ヒューズ７を介
してＣＤＩユニット２内の電源回路２１へ供給されると
ともに、スタータスイッチ（始動スイッチ）８の一端側
ならびにストップスイッチ９の一端側へ供給される。バ
ッテリ４の直流電源は、始動用リレー（スタータリレ
ー）１０の接点１０ａの一端側へ供給される。

【００１５】スタータスイッチ８は、例えば始動ボタン
（図示しない）の押下等の始動操作によって閉成され、
始動ボタンの押下等が継続されている間は閉成状態が継
続される。始動操作によってスタータスイッチ８が閉成
されると、バッテリ４の直流電源は始動制御ユニット３
内の２入力アンド（論理積）回路３１の一方の入力端
子、ならびに、始動用リレー１０の励磁巻線１０ａの一
端側へ供給される。

【００１６】ストップスイッチ９は、ブレーキ操作に連
動して閉成される。ブレーキ操作がなされストップスイ
ッチ９が閉成されると、バッテリ４の直流電源は始動制
御ユニット３内の２入力アンド（論理積）回路３１の他
方の入力端子へ供給されると共に、バッテリ４の直流電
源はストップライト（ストップランプ）１１へ供給され
る。これにより、ブレーキ操作時にはストップライト１
１が点灯してブレーキ操作状態にあることを可視表示す
る。

【００１７】エンジンのクランク軸（図示しない）の回
転位置は、パルサ（クランク回転位置検出器）１２によ
って検出される。図１では、クランク軸の所定位置また
はＡＣＧ５の回転軸の所定位置に固定された磁石からの
磁束を検出するパルサコイルを備えたパルサ１２を用い
た例を示している。このパルサ（クランク回転位置検出
器）１２によって検出されたクランク回転位置検出信号
１２ａは、ＣＤＩユニット２内の波形整形回路２２へ供
給される。

【００１８】ＣＤＩユニット２は、電源回路２１と、波
形整形回路２２と、コンバータ２３と、点火制御回路２
４と、メインコンデンサ２５と、サイリスタ（ＳＣＲ）
２６と、始動制御ユニット３と、を備える。

【００１９】電源回路２１は、バッテリ４ならびにエン
ジン回転中においてはＡＣＧ５によて発電されＲＥＧ／
ＲＥＣ６を介して供給される直流電力を入力として、バ
ッテリ電圧よりも低い電圧で安定化された回路用電源Ｖ
ＣＣを生成して出力する。回路用電源ＶＣＣは、波形整
形回路２２，コンバータ２３，点火制御回路２４，始動
制御ユニット３等の各回路部へ供給される。

【００２０】波形整形回路２２は、パルサ１２から供給
されるクランク回転位置検出信号１２ａに波形整形を施
して２値レベルのクランク回転位置信号２２ａを生成し
て出力する。クランク回転位置信号２２ａは、点火制御
回路２４ならびに始動制御ユニット３へ供給される。

【００２１】コンバータ２３は、昇圧型のＤＣ−ＤＣコ
ンバータ（直流−直流変換器）を用いて構成されてお
り、回路用電源ＶＣＣよりも充分に高い昇圧電圧２３ａ
を生成して出力する。コンバータ２３から出力された昇
圧電圧２３ａは、メインコンデンサ２５と点火用コイル
（イグニッションコイル）２７の１次巻線２７ａとから
なる直列回路へ供給され、昇圧電圧２３ａによってメイ
ンコンデンサ２５を充電する。

【００２２】点火制御回路２４は、波形整形回路２２か
ら供給されるクランク回転位置信号２２ａに基づいてク
ランク回転位置を認識するとともに、クランク回転位置
信号２２ａの周期（または単位時間当りのクランク回転
位置信号２２ａの発生回数）に基づいてエンジンの回転
周期（エンジンの回転数）を認識し、エンジンの回転周
期（エンジンの回転数）に基づいて点火タイミングの進
角，遅角調整を行なって、進角，遅角調整を施した点火
タイミングでトリガパルス信号２４ａを生成して出力す
る。

【００２３】トリガパルス信号２４ａは、サイリスタ２
６のゲートへ供給される。このトリガパルス信号２４ａ
に基づいてサイリスタ２６が導通状態に駆動される。サ
イリスタ２６の導通によって、メインコンデンサ２５に
充電された電荷が、点火用コイル２７の１次巻線２７ａ
−メインコンデンサ２５−サイリスタ２６からなる閉ル
ープによって急速放電される。そして、この急速放電に
よって点火用コイル２７の２次巻線２７ｂに誘起された
高電圧が点火プラグ２８へ供給され、図示しないエンジ
ンの点火がなされる。

【００２４】始動制御ユニット３は、スタータスイッチ
８ならびにストップスイッチ９の各操作情報をそれぞれ
入力とする２入力アンド（論理積）回路３１と、クラン
ク回転位置信号２２ａを入力として作動するタイマ３２
と、このタイマ回路３２に対するクランク回転位置信号
２２ａの入力を禁止するタイマ入力阻止用ＮＰＮトラン
ジスタ３３と、タイマ３２の出力３２ａに基づいて始動
用リレー１０を駆動する始動リレー駆動用ＮＰＮトラン
ジスタ３４と、タイマ出力３２ａの論理レベルを反転す
るインバータ（反転回路）３５と、このインバータ（反
転回路）３５の出力に基づいて２入力アンド（論理積）
回路３１の出力がＮＰＮトランジスタ３３のベースへ供
給されるのを禁止する再始動阻止用ＮＰＮトランジスタ
３６と、各トランジスタのベース抵抗３７〜４０とを備
える。

【００２５】タイマ３２は、クランク回転位置信号２２
ａに基づいてタイマ時間設定用コンデンサ４１を急速充
電する急速充電用ＮＰＮトランジスタ４２と、タイマ時
間設定用コンデンサ４１に並列に接続されてタイマ時間
設定用コンデンサ４１の放電時定数を設定する放電用抵
抗４３と、タイマ時間設定用コンデンサ４１の充電電圧
を入力として２値レベルのタイマ出力信号３２ａを発生
するタイマ出力用インバータ４４とを備える。なお、タ
イマ出力用インバータ回路４４は、出力がＬレベルから
Ｈレベルへ変化するときの入力電圧しきい値と、出力が
ＨレベルからＬレベルへ変化するときの入力電圧しきい
値とが異なるシュミットトリガ型のインバータを用いて
いる。

【００２６】図１に示す始動系・点火系１は、スタータ
スイッチ８とストップスイッチ９とが同時に操作された
場合、即ち、ブレーキ操作がなされている状態で始動操
作がなされた場合に、エンジンを始動できるようにして
いる。スタータスイッチ８とストップスイッチ９とがと
もに閉成されると、２入力アンド回路３１の出力はＨレ
ベルとなる。この２入力アンド回路３１の出力はベース
抵抗３７を介してタイマ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ
３３のベースへ供給される。

【００２７】図示しないエンジンが停止している状態で
は、パルサ１２からクランク回転位置検出信号１２ａが
出力されないので、波形整形回路２２からクランク回転
位置信号２２ａが出力されることはない。このため、タ
イマ３２内のタイマ時間設定用コンデンサ４１の電荷は
放電用抵抗４３を介して放電されて、タイマ出力用イン
バータ４４の入力電圧はしきい値電圧以下となっている
ので、タイマ出力用インバータ４４の出力であるタイマ
出力信号３２ａはＨレベルとなっている。

【００２８】タイマ出力信号３２ａがＨレベルである
と、インバータ３５の出力はＬレベルとなるので、再始
動阻止用ＮＰＮトランジスタ３５のベースはＬレベルと
なり、再始動阻止用ＮＰＮトランジスタ３５はオフ（非
導通）状態にある。従って、２入力アンド回路３１の出
力に基づいてベース抵抗３７をタイマ入力阻止用ＮＰＮ
トランジスタ３３にベース電流が供給され、このタイマ
入力阻止用ＮＰＮトランジスタ３３がオン（導通）状態
となる。

【００２９】一方、スタータスイッチ８が閉成されたこ
とによって、このスタータスイッチ８を介して始動用リ
レー１０の励磁巻線１０ｂの一端側にバッテリ４の直流
電圧が供給される。始動用リレー１０の励磁巻線１０ｂ
の他端側は、始動リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ３４
のコレクタに接続されている。そして、タイマ３２の出
力信号３２ａがＨレベルの場合は、ベース抵抗３９を介
して始動リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ３４にベース
電流が供給され、始動リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ
３４がオン状態にあるので、バッテリ４−ヒューズ７−
スタータスイッチ８−始動用リレー１０の励磁巻線１０
ｂ−始動リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ３４の経路
で、始動用リレー１０の励磁巻線１０ｂに励磁電流が供
給され、始動用リレー１０の接点１０ａが閉成される。
始動用リレー１０の接点１０ａが閉成されると、バッテ
リ４−始動用リレー１０の接点１０ａ−始動用モータ１
３の経路で、始動用モータ１３にバッテリ４の直流電源
が供給され、始動用モータ１３が起動される。なお、始
動用モータ１３は直流モータを用いている。

【００３０】始動用モータ１３が起動されると、後述す
るように慣性飛び込み式のスタータピニオンがクランク
軸に固定されたリングギヤと噛合して、始動用モータ１
３の回転動力をクランク軸へ伝達して、クランク軸を回
動させる。クランク軸が回転駆動されると、そのクラン
ク軸の回転位置がパルサ１２によって検出され、パルサ
１２からクランク回転位置検出信号１２ａが出力され
る。波形整形回路２２は、クランク回転位置検出信号１
２ａに波形整形を施してクランク回転位置信号２２ａを
出力する。点火制御回路２４は、クランク回転位置信号
２２ａに基づいてトリガパルス信号２４ａを生成して、
エンジンの点火制御を行なう。

【００３１】一方、波形整形回路２２から出力されたク
ランク回転位置信号２２ａは、ベース抵抗３３を介して
タイマ３２の入力へ供給されるが、スタータスイッチ８
ならびにストップスイッチ９が共に操作されている始動
状態では、２入力アンド回路３１のＨレベル出力によっ
てタイマ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ３３がオン状態
になっているので、タイマ３２内の急速充電用トランジ
スタ４２のベース電位はＬレベルに固定される。すなわ
ち、スタータスイッチ８ならびにストップスイッチ９が
共に操作されている始動状態では、タイマ入力阻止用Ｎ
ＰＮトランジスタ３３によって、クランク回転位置信号
２２ａがタイマ３２へ供給されるのを阻止している。こ
のため、スタータスイッチ８ならびにストップスイッチ
９が共に操作されている始動状態では、タイマ３２の出
力信号３２ａはＨレベルの状態を保持するので、始動用
リレー１０を介して始動用モータ１３へ電源供給が継続
され、始動用モータ１３の回転駆動が継続される。従っ
て、スタータスイッチ８ならびにストップスイッチ９が
共に操作されている始動状態では、始動用モータ１３の
回転駆動を継続させて、エンジンを確実に始動させるこ
とができる。

【００３２】エンジンの始動状態で、スタータスイッチ
８もしくはストップスイッチ９のいずれか一方、また
は、スタータスイッチ８ならびにストップスイッチ９を
共にオフすると、２入力アンド回路３１の出力はＬレベ
ルになるので、タイマ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ３
３はオフ状態となる。このタイマ入力阻止用ＮＰＮトラ
ンジスタ３３がオフ状態になると、波形整形回路２２か
ら出力されるクランク回転位置信号２２ａがベース抵抗
３３を介して急速充電用ＮＰＮトランジスタ４２のベー
スへ供給される。このベース電流の供給によって急速充
電用ＮＰＮトランジスタ４２はオン状態に駆動される。

【００３３】急速充電用ＮＰＮトランジスタ４２がオン
状態になると、回路用電源ＶＣＣが急速充電用ＮＰＮト
ランジスタ４２を介してタイマ時間設定用コンデンサ４
１へ供給され、タイマ時間設定用コンデンサ４１が急速
充電される。タイマ時間設定用コンデンサ４１が急速充
電されると、タイマ出力用インバータ４４の出力はＬレ
ベルとなるので、始動リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ
３４に対するベース電流の供給が停止され、始動リレー
駆動用ＮＰＮトランジスタ３４はオフ状態となる。これ
により、始動用リレー１０の励磁巻線１０ｂへ電流供給
が遮断されて、始動用リレー１０の接点１０ａがオフさ
れて、始動用モータ１３へ給電が遮断される。なお、図
１に示した回路では、スタータスイッチ８を介して始動
用リレー１０の励磁巻線１０ｂへ給電する構成をとって
いるため、スタータスイッチ８がオフされた時点で、始
動用リレー１０の励磁巻線１０ｂへの給電が遮断され、
始動用リレー１０の接点１０ａがオフされて、始動用モ
ータ１３への給電が遮断される。

【００３４】タイマ３２は、クランク回転位置信号２２
ａに基づいてＬレベルのタイマ出力３２ａを発生した時
点から予め設定したタイマ時間の間は、Ｌレベルのタイ
マ出力３２ａを継続するよう構成している。タイマ時間
は、数１００ミリ秒（例えば０．５秒）程度に設定して
いる。従って、クランク軸が極めて低速で回転している
場合であって、クランク回転位置信号２２ａの周期が極
めて長い場合であっても、タイマ出力信号３２ａはＬレ
ベルを保持し、クランク軸の回転が停止して（エンジン
が停止して）クランク回転位置信号２２ａが出力されな
くなって時点から数１００ミリ秒（例えば０．５秒）程
度経過した時点で、タイマ出力信号３２ａはＨレベルに
復帰するよう構成している。

【００３５】タイマ出力信号３２ａがレベルの間はイン
バータ３５の出力はＨレベルとなり、ベース抵抗４０を
介して再始動阻止用ＮＰＮトランジスタ３６へベース電
流が供給されるので、再始動阻止用ＮＰＮトランジスタ
３６はオン状態となる。再始動阻止用ＮＰＮトランジス
タ３６がオン状態になると、２入力アンド回路３１の出
力がタイマ入力用ＮＰＮトランジスタ３３へ供給される
のを阻止する。このため、タイマ出力信号３２ａがＬレ
ベルの間に（言い換えれば、クランク軸が回転中または
クランク軸の回転が停止した時点からタイマ時間が経過
するまでの間に）、スタータスイッチ８ならびにストッ
プスイッチ９の双方をオンさせる再始動操作を行なって
も、始動用モータ１３を起動することができない。

【００３６】なお、図１に示した回路構成では、タイマ
出力信号３２ａがＨレベルである状態でスタータスイッ
チ８をオン状態に操作すると、始動用リレー１０が動作
して始動用モータ１３に給電されて始動用モータ１３が
起動されるが、始動用モータ１３の回動出力によってク
ランク軸が回転駆動され、クランク回転位置信号２２ａ
に基づいてタイマ３２の出力信号３２ａがＬレベルにな
った時点で始動用リレー駆動用ＮＰＮトランジスタ３４
がオフされるので、始動用リレー１０が復旧して始動用
モータ１３への給電をタイマ時間の間阻止することがで
きる。しかしながら、スタータスイッチ８がオン状態に
保持され続けた場合は、タイマ時間の周期で始動用モー
タ１３への給電が間欠的になされるので、不要な電力消
費となり望ましくない。

【００３７】そこで、図２に示すように、ストップスイ
ッチ９の後段にスタータスイッチ８を直列に接続し、ス
トップスイッチ９とスタータスイッチ８とが共にオン状
態に操作された場合に、始動用リレー１０の励磁巻線１
０ｂへ給電するとともに、ベース抵抗３７を介してタイ
マ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ３３へベース電流を供
給する回路構成にすることで、スタータスイッチ８のみ
が操作された状態では始動用モータ１３への給電がなさ
れないようにすることができる。なお、図２に示した回
路では、ストップスイッチ９とスタータスイッチ８と直
列接続することで各スイッチの論理積出力を得る構成と
しているので、図１に示した２入力アンド回路３１を削
除することができる。

【００３８】図３はこの発明に係るスタータ保護装置を
備えた始動・点火系のさらに他の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。図３に示す始動制御ユニット３０
は、３入力アンド回路３０Ａと、タイマを構成するリト
リガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂと、ゲート駆動
回路３０Ｃとを備える。

【００３９】リトリガブルモノマルチバイブレータ３０
Ｂは、イネーブル入力端子３０Ｄに供給される信号の論
理レベルがＬレベルの場合は、トリガ入力端子３０Ｅに
供給されるクランク回転位置信号２２ａに基づいて出力
端子３０ＦからＬレベルのモノマルチ出力信号（タイマ
出力信号）３０ｆが予め設定したタイマ時間の間出力さ
れる。なお、このリトリガブルモノマルチバイブレータ
３０Ｂは、モノマルチ出力信号（タイマ出力信号）３０
ｆを出力している間に、トリガ入力端子３０Ｅに次のク
ランク回転位置信号２２ａが供給された場合は、そのク
ランク回転位置信号２２ａが供給された時点から更に予
め設定したタイマ時間の間、Ｌレベルのモノマルチ出力
信号（タイマ出力信号）３０ｆを継続するよう構成され
ている。ここで、リトリガブルモノマルチバイブレータ
３０Ｂは、例えば０．５秒程度に設定している。また、
このリトリガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂは、イ
ネーブル入力端子３０Ｄに供給される信号の論理レベル
がＨレベルの場合は、モノマルチバイブレータとしての
動作を停止するとともに、出力端子３０ＦからＨレベル
のモノマルチ出力信号（タイマ出力信号）３０ｆを出力
するよう構成している。

【００４０】３入力アンド回路３０Ａには、スタータス
イッチ８が操作された時にＨレベルとなるスタータスイ
ッチ操作信号と、ストップスイッチ９が操作された時に
Ｈレベルとなるストップスイッチ操作信号と、リトリガ
ブルモノマルチバイブレータ３０Ｂのモノマルチ出力信
号（タイマ出力信号）３０ｆとがそれぞれ入力される。
３入力アンド回路３０Ａの論理積出力信号３０ａは、リ
トリガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂのイネーブル
入力端子３０Ｄ、ならびに、ゲート駆動回路３０Ｃへ供
給される。

【００４１】ゲート駆動回路３０Ｃは、３入力アンド回
路３０ＡからＨレベルの論理積出力信号３０ａが供給さ
れると、始動用モータ駆動用電界効果トランジスタ１４
のゲートへ始動用モータ駆動用電界効果トランジスタ１
４を導通させるためのゲート電力を供給する。そして、
始動用モータ駆動用電界効果トランジスタ１４が導通状
態になると、始動用モータ１３にバッテリ４の直流電源
が供給されて、始動用モータ１３が回転駆動される構成
としている。

【００４２】以上の構成であるから、リトリガブルモノ
マルチバイブレータ３０Ｂのモノマルチ出力信号（タイ
マ出力信号）３０ｆがＨレベルにある状態で、すなわ
ち、クランク軸が回転していない状態で、スタータスイ
ッチ８およびストップスイッチ９が共に操作されると、
３入力アンド回路３０Ａの論理積出力３０ａがＨレベル
となり、このＨレベルの論理積出力３０ａによってゲー
ト駆動回路３０Ｃから始動用モータ駆動用電界効果トラ
ンジスタ１４へゲート電力が供給され、始動用モータ駆
動用電界効果トランジスタ１４が導通状態に駆動され、
始動用モータ１３の回転駆動がなされる。

【００４３】また、Ｈレベルの論理積出力３０ａはリト
リガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂのイネーブル入
力端子３０Ｄに供給されるので、リトリガブルモノマル
チバイブレータ３０Ｂはモノマルチバイブレータとして
の動作が停止されるとともに、Ｈレベルのモノマルチ出
力信号（タイマ出力信号）３０ｆを出力を継続する。こ
のため、始動用モータ１３が駆動された状態であって
も、スタータスイッチ８およびストップスイッチ９が共
に操作された状態が継続している限り、３入力アンド回
路３０Ａの論理積出力３０ａはＨレベルを保持するの
で、ゲート駆動回路３０Ｃならびに始動用モータ駆動用
電界効果トランジスタ１４を介して始動用モータ１３の
運転状態を維持することができる。

【００４４】スタータスイッチ８またはストップスイッ
チ９のいずれかがオフ状態になると３入力アンド回路３
０Ａの論理積出力３０ａはＬレベルになるので、始動用
モータ駆動用電界効果トランジスタ１４はオフ状態に制
御され、始動用モータ１３の運転が停止される。また、
３入力アンド回路３０Ａの論理積出力３０ａはＬレベル
になると、リトリガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂ
のイネーブル入力端子３０ＤがＬレベルになるので、リ
トリガブルモノマルチバイブレータ３０Ｂは動作状態と
なる。

【００４５】これにより、波形整形回路２２から出力さ
れるクランク回転位置信号２２ａに基づいてリトリガブ
ルモノマルチバイブレータ３０Ｂのモノマルチ出力信号
（タイマ出力信号）３０ｆはＬレベルになる。このＬレ
ベルのモノマルチ出力信号（タイマ出力信号）３０ｆ
は、クランク軸回転中（エンジン回転中）ならびにクラ
ンク軸の回転が停止された時点（エンジンが停止した時
点）からタイマ時間が経過するまで保持される。

【００４６】従って、モノマルチ出力信号（タイマ出力
信号）３０ｆがＬレベルの期間に、スタータスイッチ８
ならびにストップスイッチ９と共に操作しても、３入力
アンド回路３０Ａの論理積出力がＨレベルになることは
なく、クランク軸回転中（エンジン回転中）ならびにク
ランク軸の回転が停止された時点（エンジンが停止した
時点）からタイマ時間が経過するまでの間は、始動用モ
ータ１３を再運転させることを防止することができる。

【００４７】図４は始動用モータ，慣性飛び込み式のス
タータピニオンならびにクランク軸に固定されたリング
ギヤの一具体例を示す断面構造図である。始動用モータ
１３が駆動されると、始動用モータ１３の出力軸１３１
の先端に形成された始動用モータピニオンギヤ１３２に
噛合する入力ギヤ１１６を介して始動用モータ１３の回
動出力が飛び込みギヤ機構１１５へ伝達され、慣性飛び
込み式のスタータピニオンギヤ１１７が図示の左方へ飛
び出して、固定側プーリ半体７７の外周部に形成された
リングギヤ７７ａに噛み込み、固定側プーリ半体７７を
クランク軸１４０とともに回転させて、エンジン１５０
を始動させる。

【００４８】なお、図４において、符号１１１はアウタ
ステータの磁石、符号１１２はインナロータのコイルで
ある。符号７８は可動側プーリ半体である。符号１２７
はキック軸であり、このキック軸１２７に図示しないキ
ックアームを介して連結された図示しないキックペダル
が踏み込まれ、キック軸１２７がリターンスプリング１
０１に抗して回転すると、キック軸１２７と一体に駆動
ヘリカルギヤ１００が回転して、これと噛合する被動ヘ
リカルギヤ１０３が摺動軸１０２と一体に回転しながら
フリクションスプリング１０５に抗して右方に摺動し
て、ラチェットホイール１０４がボス７９のラチェット
７９ａと噛み合ってクランク軸１４０を強制的に回転さ
せエンジン１５０を始動することができる。

【００４９】図５は図１に示した始動制御装置の動作を
示すタイミングチャートである。図５（ａ）はスタータ
スイッチ８の操作状態を、図５（ｂ）はストップスイッ
チ９の操作状態を、図５（ｃ）は始動用モータ１３の動
作状態を示している。図５（ｄ）はエンジンの動作状態
を、図５（ｅ）はパルサ１２によって検出されたクラン
ク回転位置検出信号１２ａを、図５（ｆ）は波形整形回
路２２の出力であるクランク回転位置信号２２ａを、図
５（ｇ）はタイマ３２の出力信号３２ａを示している。

【００５０】クランク軸が回転していない状態（エンジ
ンが停止している状態）で、図５（ａ）ならびに図５
（ｂ）に示すように、スタータスイッチ８ならびにスト
ップスイッチ９が共にオン状態に操作されると、各スイ
ッチ８，９が共にオン状態になった時刻ｔ１から、図５
（ｃ）に示すように始動用モータ１３の運転が開始され
る。始動用モータ１３が回転駆動されると、図４に示し
たように、慣性式飛び込みギヤ機構１１５のスタータピ
ニオンギヤ１１７が飛び出して固定側プーリ半体７７の
外周部に形成されたリングギヤ７７ａに噛合する。固定
側プーリ半体７７はクランク軸１４０に固定されている
ので、始動用モータ１３の回転動力によってクランク軸
１４０を回転駆動して、図５（ｄ）に示すように、エン
ジン１５０を始動させることができる。

【００５１】クランク軸１４０が回転駆動されると、ク
ランク軸１４０の回転がパルサ１２によって検出され、
クランク軸１４０の回転位置が特定の位置になるたび
に、図５（ｅ）に示すように、クランク回転位置検出信
号１２ａがパルサ１２から出力される。波形整形回路２
２は、クランク回転位置検出信号１２ａに波形整形を施
して、図５（ｆ）に示すクランク回転位置信号２２ａを
出力する。スタータスイッチ８とストップスイッチ９と
が共にオン状態に操作されている場合は、２入力アンド
回路３１の論理積出力（Ｈレベル）によってタイマ入力
阻止用ＮＰＮトランジスタ３３がオン状態に駆動され、
これによってクランク回転位置信号２２ａがタイマ３２
へ入力されるのを阻止しているので、タイマ３２の出力
はＬレベルの状態にある。

【００５２】時刻ｔ２で、スタータスイッチ８とストッ
プスイッチ９がオフ状態に操作されると、２入力アンド
回路３１の論理積出力はＬレベルとなり、タイマ入力阻
止用ＮＰＮトランジスタ３３はオフ状態になり、クラン
ク回転位置信号２２ａがタイマ３２へ入力されるので、
タイマ出力信号３２ａはＬレベルに変化する。タイマ出
力信号３２ａがＬレベルになると、始動リレー駆動用Ｎ
ＰＮトランジスタ３４はオフ状態になり、始動用リレー
１０の接点１０ａはオフ状態になるので、始動用モータ
１３への電源供給が遮断されて、始動用モータ１３の運
転が停止される。

【００５３】タイマ３２は、クランク回転位置信号２２
ａが入力された時点から予め設定したタイマ時間の間は
Ｈレベルのタイマ出力３２ａを保持するので、エンジン
が動作中はＬレベルのタイマ出力３２ａを継続する。そ
して、エンジンが停止する際の最後のクランク回転位置
検出信号２２ａが時刻ｔ４で入力されたとすると、その
時刻ｔ４から予め設定したタイマ時間が経過した時刻ｔ
５でタイマ出力信号３２ａはＨレベルとなる。

【００５４】時刻ｔ２で始動操作を一旦解除した後に、
タイマ出力信号３２ａがＬレベルとなっている期間（始
動モータ再始動禁止期間）中の例えば時刻ｔ３で、スタ
ータスイッチ８とストップスイッチ９とが共にオン状態
する操作がなされても、始動制御ユニット３は、タイマ
出力信号３２ａがＬレベルとなっている間は、始動用リ
レー１０をオフ状態に保持しているので、始動用モータ
１３が始動されることがない。また、始動制御ユニット
３は、タイマ出力信号３２ａがＬレベルとなっている間
は、再始動阻止用ＮＰＮトランジスタ３３をオンさせる
ことで、２入力アンド回路３１の論理積出力によってタ
イマ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ３３がオン状態に駆
動されるのを阻止しているので、クランク回転位置信号
２２ａが供給されている限りタイマ３２の出力信号３２
ａがＨレベルに変化することはない。

【００５５】従って、エンジン回転中ならびにエンジン
が停止した時点からタイマ時間が経過するまでの間は、
始動用モータ１３の再始動が制限される。このため、エ
ンジン回転中ならびにエンジンが停止した時点からタイ
マ時間が経過するまでの間（例えば時刻ｔ３）に、スタ
ータスイッチ８とストップスイッチ９とが共にオン状態
する操作がなされその状態が継続されていた場合は、タ
イマ出力３２ａがＨレベルに変化した時刻ｔ５になっ
て、始動用モータ１３が再始動される。

【００５６】このようにこの発明に係る始動制御ユニッ
ト３は、エンジン回転中ならびにエンジンが停止した時
点からタイマ時間が経過するまでの間（図５に示す始動
モータ再始動禁止期間）、始動用モータ１３の始動を制
限するので、クランク軸に固定されたリングギヤ７７ａ
が回転している状態で、慣性飛び込み式のスタータピニ
オンギヤ１１７がリングギヤ７７ａ側へ飛び込むことを
防止することができる。よって、慣性飛び込み式のスタ
ータピニオンギヤ１１７が回転中のリングギヤ７７ａ側
へ飛び込む際に、リングギヤ７７ａへ衝突して異音を発
生させたり、スタータピニオンギヤ１１７やリングギヤ
７７ａが傷付くことを防止できる。

【００５７】また、この発明に係る始動制御ユニット３
は、スタータスイッチ８とストップスイッチ９とを共に
オン操作した状態を保持している場合は、始動用モータ
１３の運転を継続する構成としているので、エンジンが
始動し難い場合であっても、始動用モータ１３の駆動力
を有効に利用してエンジンを確実に始動させることがで
きる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るスタ
ータ保護装置は、タイマの出力が停止している状態でス
タータスイッチがオンされた場合、スタータスイッチが
操作されている間は始動用モータの動作を継続させる構
成としたので、エンジンがかかりにくい場合であって
も、始動用モータの駆動力を有効に利用してエンジンを
確実に始動させることができる。また、エンジン回転中
ならびにエンジン停止時点から一定時間が経過するまで
間にスタータスイッチを操作しても、タイマ出力に基づ
いて始動用モータの動作を抑制する構成としたので、回
転中のリングギヤにスタータピニオンが飛び込むのを防
止して、エンジン始動系を保護することができる。

【００５９】なお、始動用モータの運転を制御する始動
制御ユニットとエンジンの点火を制御する点火ユニット
とを一体化して構成し、点火パルサからの信号をクラン
ク回転に伴う信号として利用する構成にしたので、スタ
ータ保護装置の小型化ならびに経済化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスタータ保護装置を備えた始動
・点火系の一実施の形態を示すブロック構成図

【図２】この発明に係るスタータ保護装置を備えた始動
・点火系の他の形態を示すブロック構成図

【図３】この発明に係るスタータ保護装置を備えた始動
・点火系のさらに他の形態を示すブロック構成図

【図４】始動用モータ，慣性飛び込み式のスタータピニ
オンならびにクランク軸に固定されたリングギヤの一具
体例を示す断面構造図

【図５】始動制御装置の動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１…始動・点火系、２…ＣＤＩユニット、３，３０…始
動制御ユニット、８…スタータスイッチ（スタートスイ
ッチ）、９…ストップスイッチ、１０…始動用リレー、
１２…パルサ、１３…始動用モータ、１４…始動用モー
タ駆動用電界効果トランジスタ、２２…波形整形回路、
３０Ｆ…タイマを構成するリトリガブルマルチバイブレ
ータ、３１…２入力アンド回路、３２…タイマ、３３…
タイマ入力阻止用ＮＰＮトランジスタ、３４…始動用リ
レー駆動用ＮＰＮトランジスタ、３６…再始動阻止用Ｎ
ＰＮトランジスタ、４１…タイマ時間設定用コンデン
サ、４２…急速充電用ＮＰＮトランジスタ、４３…タイ
マ時間設定用の放電用抵抗、７７ａ…リングギヤ、１１
５…飛び込みギヤ機構、１１７…慣性飛び込み式のスタ
ータピニオン、１４０…クランク軸。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸に固定されたリングギヤと、
   このリングギヤに噛合する慣性飛び込み式のスタータピ
   ニオンと、この慣性飛び込み式のスタータピニオンに回
   動力を供給するための始動用モータと、この始動用モー
   タの運転を制御する始動制御ユニットとを備え、 前記始動制御ユニットは、クランク回転に伴う信号とス
   タータスイッチの信号が入力されるとともに、前記クラ
   ンク回転に伴う信号に対し一定時間出力を持続するタイ
   マを備え、 前記タイマの出力が停止している状態でスタータスイッ
   チがオンされた場合は、スタータスイッチがオンされて
   いる間前記始動用モータを運転させ、 前記タイマの出力がある状態でスタータスイッチがオン
   された場合は、前記タイマの出力が停止されるまで始動
   用モータの運転を抑制するよう構成したことを特徴とす
   るスタータ保護装置。
2. 【請求項２】 前記始動制御ユニットは点火ユニットと
   一体化され、点火パルサからの信号を前記クランク回転
   に伴う信号として使用する構成としたことを特徴とする
   請求項１記載のスタータ保護装置。