JPS58140445A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用エンジン（主として内燃機関）の制御
装置に関し、特にエンジンの停止と始動とを自動的知制
御する装置に関する。

近年、１ｇ号待ちや交通渋滞時等の停車時におけるアイ
ドリンクによる燃料消費を節約し、燃費を低減させるた
め、自動車が停止するとエンジンを停止し１発進時にエ
ンジンを始動する装置が開発されている。

例えば自動車工学（鉄道日本社刊）１９８１年１１月号
第７２頁乃至第７８頁に記載されている装置は、自動車
が停車すると自動的にエンジンを停止し１発進時には運
転者がクラッチペダルを踏むと自動的にエンジンを始動
するように構成されている。

また北記の装置においては、安全対策旧、いくつかの安
全条件のうちの一つで満足されない場合には、装置全体
の機能を解除してしまうように構成されている。

例えば、スタータスインチがオンにされた時点から０４
秒後におけるバッテリ電圧が、８５■以下であると、装
置全体の機能を解除するように構成されている。

上記の解除機構は、バッテリに充電されている電力が低
下しているときに、自動停止、始動の機能を停止させる
ことにより、バッテリの過放電いわめるバッテリあがり
によってエンジンが始動不能になるのを防止するために
設けられたものであり、安全性向上のために有効なもの
である。

ところが実際には、エンジンの始動時すなわちスタータ
モータが作動しているクランキング時においては、スタ
ータモータに流れる電流の変動に応じて、バッテリ電圧
はかなり脈動する。

したがって前記のごとく、スタータスイッチがオンにさ
れた時点から一定時間後の一時点におけるバッテリ′亀
圧を判定の基準として用いたのでは。

バッテリの充電状態を正確に判定することは困難である
。

そのため、まだバッテリの電力が十分あるのに装置の機
能が解除されてしまったり、あるいは。

バッテリの電力が低下しているのに解除機構が作動せず
、バッテリがあがって始動不能になってしまうおそれが
あった。

本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、バッテリの充電状態を＋Ｆ−Ｊに
判定し、バッテリ電力が本当に低下している場合にのみ
、確実にエンジンの自動停止機能を解除することの出来
るエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明においては。

スタータモータを作動させるスタータ駆動信号が出力さ
れた時点から所定時間のあいだバッテリ電圧を積分し、
その積分値が予め定めた所定値以下である場合にバッテ
リの電力不足と判定し、自動停止機能を解除するように
構成している。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の装置全体を示す一実施例の回路図であ
り、第２図は第１図の回路の信号波形図である。

第１図において、Ｓｏはバッテリ判定信号であり後に詳
述するごとき判定回路５から出力され、バッテリ電力が
正常なときは１”、不足している場合は０”になる。

またＳｌは駐車ブレーキ信号であり、後に詳述するごと
き駐車ブレーキがかけられているときは１かけられてい
ないときは”０”になる。−またＳ２はイグニションス
イッチ信号であり、イグニションスイッチがオンのとき
“１″となる。

またＳ５はＩＪ　ＩＪ−ス信号であり、後に詳述するご
とき駐屯ブレーキのリリースボタンが押されているおい
だ”１″になる。

またＳ４はスタータ信号であり、スタータモータを動作
させるためのスタータスイッチがオンのあいだ１”とな
る。

またＳ５は回転数信号であり、エンジンの回転数に比例
した電圧の信号である。この回転数信号Ｓ５としては５
例えばオルタネータの中性点電圧を用いてもよいし、あ
るいはエンジンのクランク角力所定角度回転するごとに
パルスを出力するクランク角センサを有するエンジンに
おいては、上記パルスの周波数な電圧忙変喚したものを
用いてもよい。

またＳ＋２はスタータ駆動信号であり、この信号が１″
のあいだスタータモータが作動する。

またＳ１Ｓはフユエルカノト信号であり、この信号が１
”のあいだエンジンの燃料供給が遮断される。

次に１．２．３及び４は、それぞれワンショ７トマルチ
バイプレータであり、入力信号が立りっだ時点で巾の狭
いトリガ信号Ｓ６．　Ｓ、、　Ｓｏ及び８１０をそれぞ
れ出力する。

また６、７及び８はそれぞれオア（ロ）路、？及び１０
はフリップフロップ、１１及び１２はアンド回路である
〇 また１３は比軸器であり１回転数信号Ｓ５の直が予め定
められた基準電圧７８未満のときは”１”９以上のとき
は“０”になる信号Ｓ９を出力する。基準電圧Ｖｓの値
はエンジンが自立回転したときの最低の値１例えば４０
０　ｒｐｍに対応した咳に設定しておく。したがって信
号Ｓ９が“１”のときはエンジン停止もしくはクランキ
ング中を示し、０”のときはエンジン作動中（始動が完
了し自立運転中）であることを示す。

また１４は信号Ｓ９を反転して出力するインバータであ
る。

次に前記の駐車ブレーキ信号Ｓ１とすＩＪ−ス信号Ｓ５
とを出力する装置について説明する。

第６図は駐車ブレーキを操作する駐車ブレーキ操作装置
の一例図である。

第６図において、２０は車体のフロアパネルであり、駐
屯ブレーキブラケット２１がフロアパネル２０にボルト
止めされている。また２２は駐車ブレーキプラケット２
１に設けである歯、２６は駐屯ブレーキレバー、２４は
駐屯ブレーキレバー２３０ロツクを解除するりＩノース
ボタン、２５は上記の歯２２と噛み合い、駐車ブレーキ
レバー２６を任意の位］６にロックする爪、２６はリリ
ースボタン２４と爪２５とを連結するロッド、２７はリ
ターンスプリングであり、リリースボタン２４゜ロッド
２６及び爪２５を常に図面左方に押している。２８はリ
ターンスプリング２７の止め金であり、駐車ブレーキレ
バー２３に固着されている。

また２９は爪２５を駐屯ブレーキレバー２６に支持スる
ピン、３０はロッド２６と爪２５とを連結スルピン、３
１は・駐車ブレーキレバー２６を回転自在に支持す為ビ
ン、ろ２は駐車ブレーキケーブル、３６は駐屯ブレーキ
レバー２６に固定されたスイッチ、３４はフロアパネル
２０に量定されたスイッチ、６５は駐車ブレーキレバー
２３の一部で、スイッチ６４のボタンを押す抑圧部であ
る。

次に作用を説明する。

第３図に示す状態は、駐車ブレーキが全くかけられてい
ない状態である。

この状態から運転者が駐車ブレーキレバー２６を図面上
方に引上げると、駐屯ブレーキケーブル６２が図面左方
に引かれて図示しない駐車ブレーキがかかる。そして爪
２５が歯２２と噛み合うため、駐車ブレーキレバー２６
は引上げられた位置に保持される。また、このとき押圧
部６５がスイッチ６４のボタンを押す状態になっている
ので。

スイッチ３４はオンになり、前記第１図の駐車プルレー
キ信号Ｓ１が“１”になる。

一部、リリースボタン２４が運転者によって図面右方に
押されると、爪２５と歯２２との噛み合いがはずされる
ため、駐車ブレーキレバー２６は引下げ可能になる。こ
の状態で駐車ブレーキレバー２５を引下げれば、駐車ブ
レーキケーブル６２が図面右方に戻り１図示しない駐車
ブレーキが解除されると共に、スイッチろ４がオフにな
るので駐車ブレーキ信号Ｓ１は０”になる。

また＋１１１−スボタン２４が図面右方に押されている
間は、爪２５の上部がスイッチ６３のボタンを押してい
るので、スイッチ６３がオンになり。

前記第１図のＩＪ　ＩＪ−ス信号Ｓ５が１”になる。

運転者がリリースボタン２４を押すのをやめれば、リタ
ーンスプリング２７０力で爪２５は以前の位置に復帰す
るので、スイッチ３６がオフになり、リリース信号Ｓ５
はパ０”になる。

ｈ４ｃｕのように駐屯ブレーキがかけられている間は、
駐車ブレーキ信号Ｓ１は１”になり、またすＩＪ−スボ
タン２４が押されている間は、リリース信号Ｓ５は°１
”になる。なお上記の説明から判るように、一旦かけら
れた駐車ブレーキを解除する際には、必ず１１　リース
ボタン２４を押す必要があり。

したがって駐車ブレーキを解除するときには、必ず１１
１１−ス信号Ｓ３はパ１”になる。

なお第６図の例は、駐車ブレーキとしていわゆるサイド
ブレーキを用いた場合を例示したが、その池の方式の駐
屯ブレーキ、例えば・軍転席の前方に設けられ、運転者
が手前に引くことによって駐車ブレーキをかける方式の
ものでも、全く同様に本発明を適用することが出来る。

次に第４図は、バッテリの充電状態を判定する判定回路
５の一実施例の回路図である。

第４図において、タイマ４０は、スタータ駆動信号８１
２が“１”になった時点すなわちスタータモータが作動
を開始した時点から所定時間（たとえば０５秒）のあい
だ１”になる信号８１７　を出力する。

次に遅延回路４１は、信号８１７が０”に立下った時点
から微小時間遅れて信号８１Ｂを出力し、また遅埋回路
４２は、信号８１８より更に微小時間遅れて信号Ｓ１９
を出力する。

一部、アナログスイッチ４６は、信号８１７が“１１の
あいだオンになり、バッテリ電圧ＶＢを抵抗Ｒ１・とＲ
２とで分圧した電圧■ｏを積分器４４に送る。

積分器は、アナログスイッチ４３がオンのあいだ、すな
わちスタータ駆動信号８１２が１″になった時点から上
記の所定時間のあいだ電圧ｖｃを積分して出力する。

この積分器４４の出力電圧ＶＤを比較器４５で。

予め定めた俟準電圧Ｖ１と比較する。

比較器４５は、ＶＤ≧ｖ１の場合、すなわちバッテリ電
圧の積分値が所定値以上でバッテリの充電量が安全範囲
である場合には１”、　ＶＤ＜Ｖ、の場合。

すなわちバッテリの充電量が不足している場合は”　ｏ
　”の信号を出力する。

次に記憶回路４６は、信号８１Ｂが与えられる毎に、比
較器４５の信号を読み込んで記憶し、その信号をバッテ
リ判定信号Ｓｏとして出力する。

また積分器４４の値は、信号Ｓ１９が与えられる毎にリ
セットされる。

上記のように第４図のｆ４Ｊ定回路によれば、スタータ
モータが作動を開始した時点から所定時間のあいたバッ
テリ電圧を積分し、その積分した値が所宇１直より小さ
いときに充電峻不足と判定するように構成しているので
、スタータモータの作動時のようにバッテリ電圧が脈動
する場合でも、バッテリの充電状態を正確に判定するこ
とが出来る。

なおバッテリがあがりぎみになると、バッテリの内部抵
抗が増加し、そのためスタータモータ作動時のように大
電流が流れると電圧降下が大きくなり、充電状態を判定
するのが容易になる。

したがって上記の所定時間は１通常スタータモータが作
動を継続する時間より短い値１例えば０５秒に設定すれ
ば良い。

以下第２図を参照しながら第１図の回路の作用について
詳、（＋ｌＢに説明する。

まずエンジンが全く停止している状態から、第２図の時
点ｔ１において、イグニションスインチがオンにされる
と、イグニションスイッチ信号Ｓ２が“１”になる。そ
のためワンショットマルチバイブレータ２がトリガ信号
Ｓ７を出力し、この信号がオア回路６と７とを介してそ
れぞれフリップフロップ９，１０のリセット端子Ｒに与
えられる。そのためフリップフロップ９，１０は共にリ
セットされ、Ｑ出力（９のＱ出力はＳ、５，１０（７）
Ｑ出力は５１１）は共に”　ｏ　”になる。この状態に
おいてはスタータ駆動信号Ｓ１２及びフーエルヵノト信
号８４５は共に°゛０”であり、始動準備完了の状態に
ある。

次に時点ｔ２でスタータスイッチがオンにされ。

スタータ信号Ｓ４が１″になると、この信号がオア回路
８を介してワンショットマルチバイブレータ３に与えら
れ、ワンショットマルチパイプＶ　−ｐ６はトリガ信号
Ｓ８を出力する。

このトリガ信号Ｓ８はフリップフロップ１ｏのセット端
子Ｓに与えられ、そのためＱ出力の信号ｓ１１は“１”
になる。なおこのトリガ信号Ｓ８は、オア回路６を介し
てフリップフロップ９のリセット端子１ｔにも与えられ
るから、トリガ信号ｓ８が出力されたときは、フユエル
ヵノト信号ｓｒ５は必ず０”になり、燃１４洪給可能な
状態になる。

一方１時点ｔ２においては、エンジンが停止しているの
で回転数信号Ｓ５は低レベルであり、そのため比較器１
５の信号Ｓ９は”１”になっている。

上記のように信号Ｓ１１と信号Ｓ９との両方が”１”で
あるから、アンド回路１１から出力されるスタータ駆動
信号８１２も１”になる。

スタータ駆動信号８４２が“１”の間は１図示しないス
タータモータ駆動装置が作動してスタータモータが回転
し、エンジンを始動する。なおこの時。

前記のごとくフユエルカノト信号Ｓ１５は０”であるか
ら１図示しない燃料噴射装置は正常に作動し。

燃料を供給している。

次に、エンジンの回転数が次第に上昇し１時点ｔ５にお
いて回転数信号Ｓ５が基準電圧■ｓ以上になると、すな
わち始動が完了してエンジンが自立運転を始めると、信
号Ｓ９が０”になる。そのためアンド回路１１から出力
されるスタータ駆Ｏ信号８１２も”０”になり、スター
タモータは停止スる。

なお信号Ｓ９が”０″になると、インバータ１４の出力
は１”になり、そのためワンショットマルチバイブレー
タ４がトリガ信号８１０を出力する。

このトリガ信号Ｓ１ｏはオア回路７を介してフリップフ
ロップ１０のリセット端子Ｒに与えられるので、フリッ
プフロップ１ｏがリセットされ、信号Ｓ＋＋が°′０″
になる。

次に自動車を発進させる際、駐屯ブレーキをはずすため
２時点ｔ４においてＩＪ　ＩＪ−スボタンが押され、リ
リース信号Ｓ５が”１”になる。この信号がオア回路８
を介してワンショットマルチバイブレータ３に与えられ
、その結果、トリガ信号Ｓ８が１″になるのでフリップ
フロップ１０がセットされ。

信号Ｓ＋＋がパ１”になる。しかしこのときには、既に
エンジンが作動しており、信号Ｓ９は０″になっている
ので、アンド回路１１から出力されるスタータ駆動信号
８１２は”　ｏ　”のままになっている。したがってス
タータモータは作動しない。

次に、駐屯ブレーキが解除（駐屯ブレーキ信号Ｓ１が”
０”になる）されたのち２時点ｔ５において１１１１−
スボタンが戻され、リリース信号Ｓ３はパ０＃になる。

この状態で最初のエンジン始動が完了し、自動車は走行
可能になる。

なお上記の説明では、最初の始動をスタータ信号Ｓ４（
スタータスイッチをオン）によって行なう場合を例示し
たが、第１図から判るように、スタータ信号Ｓ４とリリ
ース信号Ｓ５とは、オア回路８を介して全く同一に用い
られているから、リリース信号Ｓ５（リリースボタンを
押す）によって最初の始動を行なうことも出来る。

次に、駐車ブレーキによってエンジンを停止させる場合
を説明する。

まず時点ｔ６において、駐車ブレーキがかけられると駐
車ブレーキ信号Ｓ、が１”になる。このとき前記のバッ
テリ判定信号Ｓｏが１”であれば、アンド回路１２の出
力が“１″になり、そのためワンショットマルチバイブ
レータ１がトリガ信号Ｓ６を出力する。

そのためフリップフロップ９がセットされ、そのＱ出力
の信号すなわちフーエルカノト信号８１５が１”になる
。

フーエルカノト信号Ｓ１５が１″になると９図示しない
燃料噴射装置が燃料供給を遮断するので。

エンジンは停止する。

なおトリガ信号Ｓ６は、オア回路７を介してフリノア’
７ｏノブ１０に与えられるので、フリップフロップ１０
がリセットされて信号Ｓ１１は０”になる。

次にエンジンが停止して回転数が次第に低下し。

時点ｔ７において回転数信号Ｓ５が基準電圧７８未満に
なると、信号Ｓ９が１″になる。

次にリリースボタンによってエンジンを始動させる場合
を説明する。

まず時点ｔ８において、運転者が駐車ブレーキを解除す
るためリリースボタンを押スと、す２ノ一ス信号Ｓ５が
１″になる。

リリース信号Ｓ５が°１″になると、前記のごとくワン
／ヨツトマルチバイブレータ６から出力されるトリガｆ
言号Ｓ８が１”になる。

このトリガ信号Ｓ８はオア回路６を介してフリップフロ
ップ９のリセット端子Ｒに与えられる。そのためフリッ
プフロップ９はりセットされてフーエルカノト信号８４
５は°′０”になり、燃料噴射可能な状態になる。

またトリガ信号Ｓ８は、前記と同様にフリップフロップ
１０をセットするので信号ＳＩＴが”１”になり、かつ
、このときはエンジン停止中で信号Ｓ９が”１″である
から、アンド回路１１から出力されるスタータ駆動信号
８１２は“１”となり、前記と同様にスタータモータが
作動してエンジンが始動する。

始動が完了して回転数信号Ｓ５が基準電Ｉ−Ｅｖｓ以上
になれば、信号Ｓ９が“０”になり、スタータ駆動を 信号８１２が”０”となっ、てスタータモータが停止す
ることは前記と同様である。

次にバッテリの充電量が低下している場合を説明する。

前記の第４図で説明したごとく、バッテリの充電量が低
下していれば、スタータ駆動信号Ｓ１２が“１″になっ
た時点ｔ８から、所定時間（０，５秒）後の時点ｔ９に
おいて、バッテリ判定信号Ｓｏが“０”になる。

この状態で１時点ｔｏｏで駐車ブレーキをかけた場合に
は、駐車ブレーキ信号Ｓ１が１”になっても。

バッテリ判定信号Ｓｏは“０″であるから、アンド回路
１２の出力は”０”のままであり、したがってワンショ
ットマルチバイブレータ１はトリガされず。

フリップフロップ９はセットされないので、フユエルカ
ノト信号Ｓ１３は“０″のままであり、エンジンは停止
しない。

上記のようにバッテリの充電量が低下しているときには
、エンジンを自動停止しないように構成しているので、
自動停止に伴う再始動時の電力消潰によってバッテリが
あがってしまい、始動不能になってしまうというおそれ
がなくなる。

なお第１図では図示を省略しているが、イグニショノス
イノチをオフにすれば点火装置の電源がＪｌ所されてエ
ンジンが停止することは１通常の自動本川エンジンと同
様である。

また第１図の実施例では、駐車ブレーキをかけるという
停止条件が満足されたときエンジンを停止させる装置に
本発明を適用した場合を例示したが、その池の方式、た
とえば自動車が停車したことや運転者のスイッチ操作と
いう停止条件をもつ装置についても３本発明を適用でき
ることは勿論以上説明したごとく本発明によれば、スタ
ータ駆動信号が出力された時点から所定時間のあいだバ
ッテリ電圧を積分した値が所定値以下の場合には、バッ
テリの充電量が低下したものと判定してエンジンの自動
停止を行なわせないように構成しているので、バッテリ
電圧の脈動に拘りなくバッテリの充電状態を正確に判定
することが出来る。

そのためエンジンの自動停止、始動機能を十分活用する
ことが出来ると共に、バッテリあがりによる始動不能を
なくすことが出来るという効果がある。

なお第１図の実施例においては２通常の−・−ドウエア
で本発明を構成した場合を例示したが、マイクロコンピ
ュータを用いて同様の・制御卸を行なうことが出来るこ
とは勿論であり２例えばマイクロコンピータを用いたエ
ンジンの集中制御装置を□ 備えた自動車に適用する場合には、マイクロコンピュー
タのプログラムを変更するだけで本発明を実現すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図の
回路の信号波形図、第６図は駐車ブレーキ操作装置の一
例図、第４図は本発明の判定回路の一実施例の回路図で
ある。 符号の説明 １〜４・・ワンショットマルチバイブレータ５・・・判
定回路 ６〜８・・・オア回路 ９〜１０・・フリップフロップ １１．１２・・・アンド回路 １５・・比較器 １４・・・インバータ ４０・・・タイマ ４１．４２・・・連通回路 ４６・・・アナログスイッチ ４４・・・積分器 ４５・・比較器 ４６・・ｄピ憶回路 Ｓｏ・・・バッテリ判定信号 Ｓｌ・・・駐車ブレーキ信号 Ｓ２・・・イグニションスイッチ信号 Ｓ３・・・リリース信号 Ｓ４・・・スタータ信号 Ｓ５・・・回転数信号 Ｓ１２・・・スタータ駆動信号 ＳＯ・・・フユエルカノト信号 代理人弁理士　中村純之助

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の停止条件が満足されるとエンジンを自動的に停止
   させ、また所定の始動条件が満足されるとエンジンを自
   動的に始動させるエンジン制御架Ｈ１において、スター
   タモータの駆動開始時点から所定寺間のあいだバッテリ
   電圧を積分し、その積分１直を予め定めた基準値と比較
   することによってバッテリの充電量を判定する手段を備
   え、該手段が充電峨不足と判定した場合には、他の停止
   条件が満足されてもエンジンを自動停止させないように
   構成したエンジン制御装置。