JPH11190267A - スタータ保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実質的にキ−スイッチからの信号のみで作動
し、オルタネ−タ等からの配線が不要である標準化、小
型化が可能なスタ−タ保護装置を得る。 【解決手段】 エンジンを始動するためのスタ−タ
（２）を保護するために所定の条件下でスタ−タ補助ス
イッチ（５）を開状態として、スタ−タ（２）を非作動
状態とするスタ−タ保護装置であって、キースイッチ
（６）の投入で閉成してスタータ補助スイッチ（５）を
閉状態とするスイッチ回路（７１６）と、キ−スイッチ
（６）の投入と同時に動作を開始するタイマ回路（７１
５）と、キースイッチ（６）の投入解除と同時に動作を
開始するタイマ回路（７１０）とを備え、第１および第
２のタイマ回路の出力に基づいてスイッチ回路（７１
６）の開閉を制御する。

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、スタ−タの連続
通電およびエンジンまたはスタ−タの惰性回転時のスタ
−タ飛び込みを防止してスタ−タを保護するようにした
スタ−タ保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンを始動させるスタ−タ
は、キ−スイッチのスタ−トスイッチオンの操作により
始動し、エンジンが着火され始動する。エンジンが着火
され始動した後キ−スイッチのスタ−トスイッチオフの
操作によりスタ−タは停止する。このとき、キ−スイッ
チの戻り不良等の要因のためにスタ−トスイッチオフが
操作されずエンジンが着火された後もスタ−タが動作し
ているとスタ−タは熱的に損傷を受ける。また、キ−ス
イッチのスタ−トスイッチオンしたときエンジンが即着
火せず一度キ−スイッチのスタ−トスイッチオフした
後、即スタ−トスイッチオンすると、エンジンまたはス
タ−タの惰性回転中にスタ−タは始動することになりエ
ンジンのリングギヤおよびスタ−タを傷めることにな
る。そのため、エンジンの回転数をオルタネ−タの発電
電圧等を利用してエンジンの始動状態を検出し、スタ−
タを保護するスタ−タ保護装置等が従来使用されてい
る。

【０００３】図６はこの種の従来の車両用スタ−タ保護
装置を示す構成図である。図において、車載用バッテリ
１の両端にはスタータ２が接続され、このスタータ２は
主スイッチ３とモータ４からなる。主スイッチ３はコイ
ル３ａ，３ｂと接点３ｃを有し、接点３ｃの一端はバッ
テリ１の正極側に接続され、他端はモータ４を介してバ
ッテリ１の負極側に接続される。コイル３ａおよび３ｂ
は直列接続されてモータ４の両端に並列接続され、コイ
ル３ａおよび３ｂの共通接続点がスタータ補助スイッチ
５の接点５ｂを介してバッテリ１の正極側およびキース
イッチ６の可動端子に接続される。キースイッチ６はＯ
ＦＦ端子，ＩＧ端子（ＯＮ端子），ＳＴ端子の固定端子
と可動端子を有し、可動端子はバッテリ１の正極側に接
続される。

【０００４】スタータ補助スイッチ５を制御してスター
タ２を保護するスタータ保護装置７は、オルタネータ８
のエンジン回転に応じて発生する交流電圧の周波数を直
流電圧に変換する周波数−電圧変換器（以下、Ｆ−Ｖ変
換器という）７０１と、その出力電圧が反転入力端子に
供給され、非反転入力端子に予め印加されている所定値
と比較する比較器７０２とを備える。この比較器７０２
の所定値は分圧抵抗器７０３および７０４で設定され
る。比較器７０２の出力端子は出力トランジスタ７０５
のベースに接続される。

【０００５】スタータ保護装置７は、またキースイッチ
６のＩＧ端子に接続された電源回路７０６と、この電源
回路７０６より電源が与えられるタイマ回路７１０を備
える。電源回路７０６からの電源は、またＦ−Ｖ変換器
７０１と比較器７０２にも与えられるようになされてい
る。電源回路７０６の出力側には平滑用のコンデンサ７
０７が接続される。タイマ回路７１０の入力側には主ス
イッチ３と補助スイッチ５の共通接続点がインバータ７
０８を介して接続され、またその共通接続点は抵抗器７
０９を介して接地される。タイマ回路７１０の出力側は
インバータ７１１を介して出力トランジスタ７０５のベ
ースに接続されると共に抵抗器７１２を介してキースイ
ッチ６のＩＧ端子に接続される。出力トランジスタ７０
５のコレクタは並列接続の補助スイッチ５のコイル５ａ
およびダイオード７１３をそれぞれ介してキースイッチ
６のＳＴ端子に接続され、そのエミッタは接地される。
ダイオード７１３は出力トランジスタ７０５がオフした
とき、補助スイッチ５のコイル５ａに発生するサージ電
圧を抑制するためのいわゆるフライホィールダイオード
である。

【０００６】次に、動作について説明する。キースイッ
チ６をＩＧ端子側に投入すると、バッテリ１の電圧がス
タータ保護装置７の電源回路７０６に印加されると共
に、出力トランジスタ７０５のベースに印加され、出力
トランジスタ７０５が導通可能状態となる。次に、キー
スイッチ６をＳＴ端子側に投入すると、スタータ補助ス
イッチ５のコイル５ａおよび出力トランジスタ７０５を
通してバッテリ１から電流が流れ、これにより補助スイ
ッチ５のコイル５ａが付勢され、その接点５ｂが閉成す
る。接点５ｂが閉成したことにより、スタータ２の主ス
イッチ３のコイル３ａが給電されその接点３ｃが閉成
し、バッテリ１の電圧がスタータ２のモータ４に印加さ
れ、モータ４が回転をし始め、エンジン（図示せず）を
始動する。

【０００７】エンジンの回転上昇に伴い、オルタネータ
８は発電を開始し、Ｆ−Ｖ変換器７０１の入力であるオ
ルタネータ８の交流電圧の周波数は、エンジン回転数の
上昇と共に増加し、Ｆ−Ｖ変換器７０１の出力も、入力
に比例して増加する。エンジン回転数がスタータ切り離
し回転数に達すると、Ｆ−Ｖ変換器７０１の出力は所定
値を越え、比較器７０２は導通状態、つまりその出力の
レベルがローレベル“Ｌ”に切り換わる。これにより、
出力トランジスタ７０５がオフとなり、補助スイッチ５
のコイル５ａが消勢状態となり、その接点５ｂが開き、
スタータ２の主スイッチ３への給電が停止してスタータ
２のモータ４が停止し、スタータ２はエンジンから切り
離され、連続通電が防止される。

【０００８】一方、上述の如く、キースイッチ６をＯＦ
Ｆ端子からＩＧ端子、ＳＴ端子と切り換えて出力トラン
ジスタ７０５をオンし、スタータ２のモータ４を回転さ
せてエンジンを始動させる一連の動作において、出力ト
ランジスタ７０５がオフするまでの間にキースイッチ６
をＳＴ端子から離すとキースイッチ６はＩＧ端子に戻
り、スタータ補助スイッチ５のコイル５ａが消勢されて
その接点５ｂが開き、スタータ２の主スイッチ３のコイ
ル３ａおよび３ｂに流れる電流が遮断されるので、スタ
ータ補助スイッチ５と主スイッチ３の共通接続点即ちイ
ンバータ７０８の入力側の電位は実質的にローレベル
“Ｌ”となり、タイマ回路７１０の入力側にはインバー
タ７０８で反転されたハイレベル“Ｈ”の入力信号が供
給される。

【０００９】タイマ回路７１０はこの入力信号の印加に
同期して動作を開始し、その出力側に所定時間ハイレベ
ル“Ｈ”の出力信号を発生する。このハイレベル“Ｈ”
はインバータ７１１で反転されてローレベル“Ｌ”の信
号となり、出力トランジスタ７０５のベースに供給され
る。従って、キースイッチ６を再度ＳＴ端子側に投入し
てもタイマ回路７１０が動作している所定時間の間は出
力トランジスタ７０５はオフ状態を保持する。つまり、
スタータ通電停止後タイマ回路７１０の動作している所
定時間の間はキースイッチ６をＳＴ端子側に投入して
も、主スイッチ３のコイル３ａ，３ｂには電流が流れ
ず、接点３ｃは開いた状態であるので、スタータ２は動
作しない。以て、エンジンまたはスタータ２のモータ４
の惰性回転中の飛び込みが防止される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
なオルタネ−タの発電電圧によりエンジンの始動状態を
検出する従来のスタータ保護装置は、オルタネ−タを装
着していないエンジンについてはスタ−タ保護装置を採
用することができないという問題点があった。また、上
述のような従来のスタータ保護装置は、オルタネータや
キースイッチのＩＧ端子からスタータ保護装置への配線
が必要となる問題点があった。この発明は上記のような
間題点を解消するためになされたもので、実質的にキ−
スイッチからの信号のみで作動し、オルタネ−タ等から
の配線が不要であるスタ−タ保護装置を提供することを
目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によるス
タータ保護装置は、エンジンを始動するためのスタ−タ
を保護するために所定の条件下でスタ−タ補助スイッチ
を開状態として、上記スタ−タを非作動状態とするスタ
−タ保護装置であって、上記キースイッチの投入で閉成
して上記スタータ補助スイッチを閉状態とするスイッチ
手段と、上記キ−スイッチの投入と同時に動作を開始す
る第１のタイマ回路と、上記キースイッチの投入解除と
同時に動作を開始する第２のタイマ回路とを備え、上記
第１および第２のタイマ回路の出力に基づいて上記スイ
ッチ手段の開閉を制御するようにしたものである。

【００１２】請求項２の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１の発明において、上記スイッチ手段は、上
記第１のタイマ回路が動作している所定時間経過後に開
状態となり、上記第２のタイマ回路の動作している所定
時間中開状態を持続するものである。

【００１３】請求項３の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１または２の発明において、上記スイッチ手
段は、上記キースイッチの投入と同時に導通する第１の
スイッチング素子を含む漏れ電流防止回路と、該第１の
スイッチング素子の導通と同時に導通する第２のスイッ
チング素子および該第２のスイッチング素子の制御電極
と上記第１および第２のタイマ回路との間に設けられた
ブリッジ回路を含むスイッチ回路とからなるものであ
る。

【００１４】請求項４の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１〜３のいずれかの発明において、上記スイ
ッチ手段に接続され、上記キースイッチの投入と同時に
作動して上記第１および第２のタイマ回路に電源を供給
する電源回路を備えたものである。

【００１５】請求項５の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１〜４のいずれかの発明において、上記第１
および第２ののタイマ回路の少なくとも一方を間欠型の
充放電回路で構成したものである。

【００１６】請求項６の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１〜５のいずれかの発明において、上記スタ
ータ補助スイッチと、該スタータ補助スイッチ以外の回
路部分を一体化構造としたものである。

【００１７】請求項７の発明によるスタータ保護装置
は、請求項１〜６のいずれかの発明において、上記キー
スイッチの動きをチェックするＣＰＵを備え、該ＣＰＵ
からの制御信号に基づいて、上記第１および第２のタイ
マ回路と上記スイッチ手段を制御するものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
よるスタータ保護装置を、図６と同様に車両に適用した
場合を例にとり、図を参照して説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるス
タータ保護装置を示す構成図である。同図において、図
６と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を
省略する。図において、スタータ２、スタータ補助スイ
ッチ５、キースイッチ６およびオルタネータ８は、バッ
テリ１に対して図６の場合と同様に接続されている。本
実施の形態におけるスタータ保護装置７Ａは、電源回路
７０６およびエンジンまたはスタータ惰性回転時の飛び
込み防止用のタイマ回路７１０の外に連続通電防止用の
タイマ回路７０５と、これらタイマ回路７１０および７
１５の出力により制御されるスイッチ回路７１６と、漏
れ電流防止回路７２１とを備える。なお、スイッチ回路
７１６と漏れ電流防止回路７２１はスイッチ手段を構成
する。また、本実施の形態では、スタータ補助スイッチ
５は、スタータ保護装置７Ａ内に含まれ、実質的に一体
化される。

【００１９】スタータ保護装置７Ａのスイッチ回路７１
６は、出力トランジスタ７１５と、ブリッジ回路７２６
を構成する複数個のダイオード７１７〜７２０とを有
し、ダイオード７１７および７１９の各アノードの共通
接続点が出力トランジスタ７０５のベースに接続される
と共に、抵抗器７１２を介して電源回路７０６の入力側
に接続される。また、ダイオード７１８および７２０の
各アノードの共通接続点が抵抗器７１４を介して第１の
タイマ回路としてのタイマ回路７１５の入力側に接続さ
れると共に、インバータ７０８を介して第２のタイマ回
路としてのタイマ回路７１０の入力側に接続される。抵
抗器７１４とタイマ回路７１５の共通接続点Ｐ１が抵抗
器７０９を介して接地されると共に、キースイッチ６の
ＳＴ端子に接続される。

【００２０】漏れ電流防止回路７２１は、バッテリ１側
から電源回路７０６側に流れ込む漏れ電流（暗電流）を
防止するもので、インバータ７１１の出力側に接続され
たインバータ７２２と、このインバータ７２２の出力側
にその一方の入力端が接続され、その他方の入力端が抵
抗器７１４とタイマ回路７１５の共通接続点Ｐ１に接続
されたノア回路７２３と、そのベースが抵抗器７２４を
介してノア回路７２３の出力側に接続され、そのエミッ
タがバッテリ１の正極側に接続され、そのコレクタが電
源回路７０６の入力側に接続されたトランジスタ７２５
とを有する。

【００２１】電源回路７０６の出力側に接続されたコン
デンサ７０７はここでは実質的に電源のバックアップ用
として用いられる。また、出力トランジスタ７０５のコ
レクタはダイオード７１３を介してキースイッチ６のＳ
Ｔ端子に接続され、そのエミッタは接地される。さら
に、ここでは、キースイッチ６のＩＧ端子はスタータ保
護装置７Ａには接続されず、図示せずも本来のエンジン
制御を行うコンピュータやオーディオ機器等の補器類に
接続されている。

【００２２】次に、動作について、図２の波形を参照し
ながら説明する。キースイッチ６をＯＦＦ端子からＩＧ
端子（イグニッションスイッチオン）（図２Ａ）を経て
ＳＴ端子側（スタートスイッチオン）（図２Ｂ）に投入
すると、共通接続点Ｐ１の電位がハイレベル“Ｈ”とな
り、漏れ電流防止回路７２１のノア回路７２３の出力が
ローレベル“Ｌ”となり、この結果トランジスタ７２５
がオンするので、バッテリ１の電圧が電源回路７０６に
印加されると共に、出力トランジスタ７０５のベースに
抵抗器７１２を介して印加され、出力トランジスタ７０
５がオンする。

【００２３】これにより、スタータ補助スイッチ５のコ
イル５ａおよび出力トランジスタ７０５を通してバッテ
リ１から電流が流れ、スタータ補助スイッチ５のコイル
５ａが付勢され、その接点５ｂが閉成する。接点５ｂが
閉成（図２Ｃ）したことにより、スタータ２の主スイッ
チ３のコイル３ａおよび３ｂが給電されその接点３ｃが
閉成し、バッテリ１の電圧がスタータ２のモータ４に印
加され、モータ４が回転をし始め、エンジン（図示せ
ず）を始動する。

【００２４】また、共通接続点Ｐ１の電位がハイレベル
“Ｈ”となると、この信号がタイマ回路７１５に入力さ
れ、タイマ回路７１５はこの入力信号の印加に同期して
動作を開始し（図２Ｄ）、その出力側には所定時間例え
ば数十秒の間ハイレベル“Ｈ”の出力信号を発生され
（図２Ｄの連続通電時間）、スイッチ回路７１６のブリ
ッジ回路７２６に供給される。一方、共通接続点Ｐ１か
らのハイレベル“Ｈ”の信号は抵抗器７１４を通り、イ
ンバータ７０８で反転されてタイマ回路７１０に入力さ
れる。従って、タイマ回路７１０の出力信号はローレベ
ル“Ｌ”であり、この信号がインバータ７１１で反転さ
れてハイレベル“Ｈ”の信号となり、同様にスイッチ回
路７１６のブリッジ回路７２６に供給される。この状態
では、スイッチ回路７１６のブリッジ回路７２６を構成
するダイオード７１７〜７２０はいずれも非導通状態で
あり、出力トランジスタ７０５はオン状態にある。

【００２５】そして、タイマ回路７１５は所定時間経過
すると、動作を停止し、その出力信号はローレベル
“Ｌ”となる。この結果スイッチ回路７１６のダイオー
ド７１７および７１８が導通して、出力トランジスタ７
０５のベース電位がローレベル“Ｌ”となり、出力トラ
ンジスタ７０５がオフとなるので、スタータ補助スイッ
チ５のコイル５ａを流れる電流が遮断されてコイル５ａ
が消勢状態となり、その接点５ｂが開き、スタータ２の
主スイッチ３への給電が停止してスタータ２のモータ４
が停止し、スタータ２はエンジンから切り離され、連続
通電が防止される（図２の時間ｔ５以降）。以て、スタ
−タ２を自動的に停止させ、熱的損傷からスタ−タ２を
保護することができる。

【００２６】このようにして、タイマ回路７１５が所定
時間ハイレベル“Ｈ”の出力信号を発生している間は、
スタータ２は動作しているが、その所定時間が経過する
途中でキースイッチ６をＳＴ端子から離すとキースイッ
チ６はＩＧ端子に戻り（図２Ｂの時間ｔ２とｔ３の
間）、共通接続点Ｐ１の電位が実質的にローレベル
“Ｌ”となり、タイマ回路７１５の入力信号がローレベ
ル“Ｌ”になるので、タイマ回路７１５の出力信号は強
制的にローレベル“Ｌ”となり、この結果スイッチ回路
７１６のダイオード７１７および７１８が導通して、出
力トランジスタ７０５のベース電位がローレベル“Ｌ”
となり、出力トランジスタ７０５がオフとなる。

【００２７】このとき、ダイオード７１８を介してイン
バータ７０８の入力側もローレベル“Ｌ”になるので、
この信号の反転信号即ちハイレベル“Ｈ”に同期してタ
イマ回路７１０が動作を開始し（図２Ｅ）、その出力側
に所定時間例えば数秒の間ハイレベル“Ｈ”の出力信号
が発生され（図２Ｅの時間ｔ２〜ｔ４の間）、この信号
がインバータ７１１で反転されてローレベル“Ｌ”の信
号となり、この結果ダイオード７１９および７２０が導
通して、出力トランジスタ７０５のベース電位がローレ
ベル“Ｌ”となり、出力トランジスタ７０５がオフとな
り、この状態がタイマ回路７１０がハイレベル“Ｈ”の
出力信号を発生している所定時間継続する。

【００２８】従って、キースイッチ６を再度ＳＴ端子側
に投入してもタイマ回路７１０が動作している所定時間
の間はインバータ７１１の出力がローレベル“Ｌ”であ
るので、ダイオード７２０を通してインバータ７０８の
入力側がローレベル“Ｌ”の状態に保持される。よっ
て、スタータ通電停止後タイマ回路７１０の動作してい
る所定時間の間はキースイッチ６をＳＴ端子側に投入し
ても、主スイッチ３のコイル３ａ，３ｂには電流が流れ
ず、接点３ｃは開いた状態であるので、スタータ２は動
作しない。以て、エンジンまたはスタータ２のモータ４
の惰性回転中の飛び込みが防止される（図２の時間ｔ２
とｔ４の間）。以て、エンジンまたはスタ−タの惰性回
転時の飛び込みによる衝撃からリングギヤ（図示せず）
およびスタ−タ２を保護することができる。そして、タ
イマ回路７１０の動作している所定時間経過後にはイン
バータ７１１の出力がハイレベル“Ｈ”になるので、出
力トランジスタ７０５がオンとなり、スタータ２を作動
することが可能になる。

【００２９】ところで、共通接続点Ｐ１の電位がハイレ
ベル“Ｈ”で漏れ電流防止回路７２１のトランジスタ７
２５がオンとなり、バッテリ１から電源回路７０１への
電源を取り出すことができるが、上述の如く、タイマ回
路７１０を動作させるときに共通接続点Ｐ１の電位がロ
ーレベル“Ｌ”となってしまい、結果として出力トラン
ジスタ７０５がオフして実質的にタイマ回路７１０がハ
イレベル“Ｈ”の出力信号を所定時間発生している間バ
ッテリ１から電源回路７０６への電源を確保できない。

【００３０】そこで、ここでは、共通接続点Ｐ１の電位
がハイレベル“Ｈ”からローレベル“Ｌ”になったら、
結果として得られるタイマ回路７１０の出力側にあるイ
ンバータ７１１のローレベル“Ｌ”の出力信号をインバ
ータ７２２で反転してノア回路７２３に供給してその出
力側にローレベル“Ｌ”の信号を取り出し、これにより
トランジスタ７２５をオンし、タイマ回路７１０の動作
している所定時間経過後までバッテリ１から電源回路７
０６への電源を確保している。なお、この際の電源回路
７０６への電源が確保されるまでの動作は、実質的に電
源回路７０６の出力側にあるコンデンサ７０７に充電さ
れた電圧で行っている。

【００３１】図３はこの発明の実施の形態１による車両
用スタータ保護装置の外形を概略的に示す斜視図であ
る。図において、スタータ保護装置７Ａの本体から配線
１０および１１が取り出され、配線１０はスタータ保護
装置７Ａ内の漏れ電流防止回路７２１のトランジスタ７
２５とバッテリ１の正極とを接続し、配線１１は補助ス
イッチ５のコイル５ａの一端とスイッチ回路７１６の出
力トランジスタ７０５のコレクタおよびフライホィール
ダイオード７１３の共通接続点とを接続し、配線１２は
補助スイッチ５のコイル５ａの他端と共通接続点Ｐ１と
を接続するものである。スタータ補助スイッチ５の接点
５ｂの各固定端子１３および１４が、それぞれ主スイッ
チ３のコイル３ａおよび３ｂの接続部と、キースイッチ
６およびバッテリ１の接続部とに電気的に係合されるよ
うになされている。スタータ補助スイッチ５のコイル５
ａに接続された端子１５はキースイッチ６のＳＴ端子に
接続される。かくして、スタータ保護装置７Ａのスター
タ補助スイッチ５とそれ以外の回路部分とを構造的に一
体化し、スタータ本体にはフランジネジ１６で固定す
る。

【００３２】このように、本実施の形態では、エンジン
の回転数をオルタネ−タの発電電圧等を利用してエンジ
ンの始動状態を検出する必要がないので、オルタネータ
とスタータ保護装置を接続する配線（ハーネス線）が不
要になり、また、スタータ保護装置を実質的にキースイ
ッチのＳＴ端子からの信号のみで作動させるようにして
いるので、キースイッチのＩＧ端子からスタータ保護装
置への配線（ハーネス線）も不要になり、以て、装置の
取り付け等が容易となり、作業性が向上し、また、他の
装置との整合が不要なため標準化が計れ、小型化が可能
となり、しかも、コスト的にも廉価となる。

【００３３】また、例えば非常用発電機のようにオルタ
ネ−タを装着していないエンジンについても適用でき、
使用用途の汎用性を拡大でき、またスペース的に有利で
ある。また、スタータ補助スイッチとそれ以外の回路部
分を実質的に一体化構造とすることにより容易にスタ−
タ本体に装着することができ、しかも、スタータ補助ス
イッチは慣用のものを流用でき、製品に互換性を持たせ
ることができる。

【００３４】実施の形態２．また、上述のスタ−タ保護
装置７Ａのタイマ回路、特に連続通電防止用のタイマ回
路７１５のように比較的長時間タイマ回路が必要な場合
には、発振回路の信号を受けて断続されるトランジスタ
と、このトランジスタの断続により間欠制御される抵抗
とコンデンサからなる間欠型の充放電回路を採用するこ
とによりコンデンサの容量を小さくするようにしてもよ
い。図４はその一例を示す構成図である。図において、
タイマ回路は、基準電圧回路２０と、その出力端子とグ
ランド間に設けられたトランジスタ２１と、基準電圧回
路２０の出力端子とパルス信号を発生する発振回路２２
との間にダイオード２３を介して設けられた間欠型の充
放電回路２４とを備える。トランジスタ２１のコレクタ
は基準電圧回路２０の出力端子に接続され、そのエミッ
タは接地され、そのベースはタイマ回路の入力端子Ｔ１
に接続される。

【００３５】充放電回路２４は、所定の時定数に設定さ
れたコンデンサ２４ａおよび抵抗器２４ｂと、トランジ
スタ２４ｃとからなり、コンデンサ２４ａの一端と抵抗
器２４ｂの一端は共通接続されてダイオード２３のカソ
ードに接続されると共にタイマ回路の出力端子Ｔ２に接
続される。また、コンデンサ２４ａの他端は接地され、
抵抗器２４ｂの他端はトランジスタ２４ｃのコレクタに
接続される。そして、トランジスタ２４ｃのベースは発
振回路２２の出力端子に接続され、そのエミッタは接地
される。なお、このタイマ回路を図１のタイマ７１５と
して用いる場合には、入力端子Ｔ１が共通接続点Ｐ１に
接続され、出力端子Ｔ２がスイッチ回路７１６のダイオ
ード７１７および７１８のカソード側に接続される。

【００３６】次に、動作について説明する。トランジス
タ２１の入力端子Ｔ１の電位がローレベル“Ｌ”のとき
には、トランジスタ２１がオフ状態にあるので、基準電
圧回路２０からの電圧がダイオード２３を介してコンデ
ンサ２４ａに印加され、基準電圧回路２０からの電流に
より充放電回路２４のコンデンサ２４ａが充電される。
従って、出力端子Ｔ２の電位もコンデンサ２４ａの充電
に伴って、所定の電位まで上昇される。一方、入力端子
Ｔ１の電位がハイレベル“Ｈ”なると、トランジスタ２
１がオン状態となり、これにより基準電圧回路２０より
流れ出す電流はトランジスタ２１で短絡され、コンデン
サ２４ａに充電された電荷は抵抗器２４ｂおよびトラン
ジスタ２４ｃを介して放電するようになる。このとき、
トランジスタ２４ｃは発振回路２２からのパルス信号に
より駆動されるので、コンデンサ２４ａの放電は間欠放
電される（図２Ｆ参照）。

【００３７】従って、発振回路２２およびトランジスタ
２４ｃを用いないで、コンデンサ２４ａと抵抗器２４ｂ
からなる通常の充放電回路（図示せずも、図１のタイマ
回路７１５および７１０は、相互にその時定数は異なる
けれども、その回路構成は実質的にこれに相当する）の
場合に比べて、この図４の間欠型の充放電回路２４は間
欠放電するので、放電時間が長くなり、長時間タイマ回
路として使用できる。また、発振回路２２からのパルス
信号のデューティ比を小さくしてトランジスタ２４ｃを
駆動することにより、さらに、長時間放電が可能にな
る。

【００３８】このようにして、本実施例では、タイマ回
路に使用されるコンデンサを間欠放電させる構成とする
ことにより、通常の充放電回路に使用されているコンデ
ンサの場合に比し、その容量を小さいものとすることが
でき、回路の小型が可能になる。なお、上述は、このタ
イマ回路を一例として、図１の連続通電防止用のタイマ
回路７１５に適用した場合であるが、エンジンまたはス
タータ惰性回転時の飛び込み防止用のタイマ回路７１０
にも同様に適用できる。また、コンデンサは間欠充電さ
せる構成としてもよい。

【００３９】実施の形態３．なお、上述した実施の形態
において、図示せずも、キースイッチ６の動きをチェッ
クするＣＰＵを設け、このＣＰＵからの制御信号に基づ
いて、スタータ保護装置７Ａ内のタイマ７１０および７
１５とスイッチ回路７１６とを制御するようにしてもよ
い。図５はその際のＣＰＵの制御動作に関連したフロー
チャートの一例を示すものである。次に、この場合のＣ
ＰＵの制御動作について説明する。まず、ステップＳ１
において、キ−スイッチ６がＳＴ端子に投入されている
か否かを判別し、投入されてなければ投入されるまで待
機し、投入されていればステップＳ２に移行して連続通
電防止用タイマ回路７１５を作動開始し、ステップＳ３
においてスイッチ回路７１６を導通してスタータ２を動
作させる。

【００４０】次に、ステップＳ４において、キ−スイッ
チ６がＳＴ端子から離れてＩＧ端子に戻ったか否かを判
別し、戻っていなければ、つまり、キースイッチ６がＳ
Ｔ端子に投入され続けていればステップＳ５に移行し、
タイマ回路７１５の所定時間が経過したか否かを判別
し、経過していなければ、ステップＳ３に戻って上述の
動作を繰り返し、経過していれば、ステップＳ６に移行
してスイッチ回路７１６を非導通にし、スタータ２を非
動作状態を保持したまま動作を終了する。これにより、
スタータ２はエンジンから切り離され、連続通電が防止
される。

【００４１】また、ステップＳ４でキ−スイッチ６がＳ
Ｔ端子から離れてＩＧ端子に戻ったならばステップＳ７
に移行し、エンジンまたはスタ−タ惰性回転時の飛び込
み防止用タイマ回路７１０を作動開始する。そして、ス
テップＳ８において、タイマ回路７１０の所定時間が経
過したか否かを判別し、経過してなければステップＳ９
においてスイッチ回路７１６を非導通に移行し、ステッ
プＳ８に戻って上述の動作を繰り返す。つまり、スター
タ通電停止後このタイマ回路７１０の動作している所定
時間の間はキースイッチ６をＳＴ端子側に投入しても、
スタータ２は動作せず、以て、エンジンまたはスタータ
２のモータの惰性回転中の飛び込みが防止される。一
方、ステップＳ８でスタ−タ惰性回転時の飛び込み防止
用タイマ回路７１０の所定時間が経過すればステップＳ
１に戻り、上述の動作を繰り返す。

【００４２】このように、本実施の形態では、連続通電
防止用のタイマ回路や惰性回転時の飛び込み防止用のタ
イマ回路、或いはスイッチ回路をマイコン制御するよう
にすことにより、より精度の高いスタータの保護動作
と、回路構成の簡略化を達成できる。

【００４３】実施の形態４．なお、上述の各実施例で
は、この発明を車両に適用した場合を例に説明したが、
これに限定することなく、スタータで起動されるエンジ
ンを搭載した装置、例えば、非常用発電機等にも同様に
適用でき、同様の効果を奏する。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、エンジンを始動するためのスタ−タを保護するため
に所定の条件下でスタ−タ補助スイッチを開状態とし
て、上記スタ−タを非作動状態とするスタ−タ保護装置
であって、キースイッチの投入で閉成してスタータ補助
スイッチを閉状態とするスイッチ手段と、キ−スイッチ
の投入と同時に動作を開始する第１のタイマ回路と、キ
ースイッチの投入解除と同時に動作を開始する第２のタ
イマ回路とを備え、第１および第２のタイマの出力に基
づいてスイッチ手段の開閉を制御するようにしたので、
オルタネータを装着したエンジンの場合には、そのオル
タネータとスタータ保護装置を接続する配線やキースイ
ッチのＩＧ端子からスタータ保護装置への配線が不要に
なり、以て、装置の取り付け等が容易となり、作業性が
向上し、また、他の装置との整合が不要なため標準化が
計れ、小型化が可能となり、しかも、コスト的にも廉価
となるという効果がある。また、オルタネ−タを装着し
ていないエンジンについても適用でき、使用用途の汎用
性を拡大でき、またスペース的に有利になるという効果
がある。

【００４５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、スイッチ手段は、第１のタイマ回路が動作し
ている所定時間経過後に開状態となり、第２のタイマ回
路の動作している所定時間中開状態を持続するので、連
続通電が防止されて熱的損傷からスタ−タを保護するこ
とができ、また、エンジンまたはスタ−タの惰性回転時
の飛び込みが防止されてその飛び込みによる衝撃からリ
ングギヤおよびスタ−タを保護することができるという
効果がある。

【００４６】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の発明において、スイッチ手段は、キースイッチの投
入と同時に導通する第１のスイッチング素子を含む漏れ
電流防止回路と、この第１のスイッチング素子の導通と
同時に導通する第２のスイッチング素子およびこの第２
のスイッチング素子の制御電極と第１および第２のタイ
マ回路との間に設けられたブリッジ回路を含むスイッチ
回路とからなるので、バッテリ側からスタータ保護装置
へ漏れる暗電流を防止できると共に、スタータ補助スイ
ッチを確実に制御できるという効果がある。

【００４７】請求項４の発明によれば、請求項１〜３の
いずれかの発明において、スイッチ手段に接続され、キ
ースイッチの投入と同時に作動して第１および第２のタ
イマ回路に電源を供給する電源回路を備えたので、第１
および第２のタイマ回路を確実に作動させることができ
るという効果がある。

【００４８】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
いずれかの発明において、第１および第２ののタイマ回
路の少なくとも一方を間欠型の充放電回路で構成したの
で、使用されるコンデンサを小容量のものとすることが
でき、装置の小型化が可能になるという効果がある。

【００４９】請求項６の発明によれば、請求項１〜５の
いずれかの発明において、スタータ補助スイッチと、こ
のスタータ補助スイッチ以外の回路部分を一体化構造と
したので、スタ−タ本体への装着が容易となり、しか
も、スタータ補助スイッチに慣用のものを流用でき、製
品に互換性を持たせることができるという効果がある。

【００５０】請求項７の発明によれば、請求項１〜６の
いずれかの発明において、キースイッチの動きをチェッ
クするＣＰＵを備え、このＣＰＵからの制御信号に基づ
いて、第１および第２のタイマ回路とスイッチ手段を制
御するので、より精度の高いスタータの保護動作と、回
路構成の簡略化を達成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態１の動作説明に供する
ための波形図である。

【図３】 この発明の実施の形態１の一体化構造を示す
斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態３を示すフローチャー
トである。

【図６】 従来の車両用スタ−タ保護装置を示す構成図
である。

【符号の説明】

１ バッテリ、２ スタータ、３ 主スイッチ、４ モ
ータ、５ スタータ補助スイッチ、６ キースイッチ、
７Ａ スタータ保護装置、７１６ スイッチ回路、７２
１ 漏れ電流防止回路、８ オルタネータ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを始動するためのスタ−タを保
   護するために所定の条件下でスタ−タ補助スイッチを開
   状態として、上記スタ−タを非作動状態とするスタ−タ
   保護装置であって、 上記キースイッチの投入で閉成して上記スタータ補助ス
   イッチを閉状態とするスイッチ手段と、 上記キ−スイッチの投入と同時に動作を開始する第１の
   タイマ回路と、 上記キースイッチの投入解除と同時に動作を開始する第
   ２のタイマ回路とを備え、上記第１および第２のタイマ
   回路の出力に基づいて上記スイッチ手段の開閉を制御す
   るようにしたことを特徴とするスタ−タ保護装置。
2. 【請求項２】 上記スイッチ手段は、上記第１のタイマ
   回路が動作している所定時間経過後に開状態となり、上
   記第２のタイマ回路の動作している所定時間中開状態を
   持続することを特徴とする請求項１記載のスタ−タ保護
   装置。
3. 【請求項３】 上記スイッチ手段は、上記キースイッチ
   の投入と同時に導通する第１のスイッチング素子を含む
   漏れ電流防止回路と、該第１のスイッチング素子の導通
   と同時に導通する第２のスイッチング素子および該第２
   のスイッチング素子の制御電極と上記第１および第２の
   タイマ回路との間に設けられたブリッジ回路を含むスイ
   ッチ回路とからなることを特徴とする請求項１または２
   記載のスタ−タ保護装置。
4. 【請求項４】 上記スイッチ手段に接続され、上記キー
   スイッチの投入と同時に作動して上記第１および第２の
   タイマ回路に電源を供給する電源回路を備えたことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスタ−タ保護
   装置。
5. 【請求項５】 上記第１および第２のタイマ回路の少な
   くとも一方を間欠型の充放電回路で構成したことを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載のスタ−タ保護装
   置。
6. 【請求項６】 上記スタータ補助スイッチと、該スター
   タ補助スイッチ以外の回路部分を一体化構造としたこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスタータ
   保護装置。
7. 【請求項７】 上記キースイッチの動きをチェックする
   ＣＰＵを備え、該ＣＰＵからの制御信号に基づいて、上
   記第１および第２のタイマ回路と上記スイッチ手段を制
   御するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいず
   れかに記載のスタ−タ保護装置。