JPS6249449B2

JPS6249449B2 -

Info

Publication number: JPS6249449B2
Application number: JP10241581A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Harada
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1987-10-20
Also published as: JPS585419A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関の起動異常検出装置、特に
エンジンにおける油圧等の異常を警報する回路自
体が正常に動作しているか否かをチエツクできる
ようにした内燃機関の起動異常検出装置に関する
ものである。

一般に、内燃機関には各部の機能が正常である
か否かを警報表示する回路が付加されており、こ
の表示によつて点検が行なわれている。そして内
燃機関の場合には、例えば油圧，水圧，油温，水
温，排温等の警報表示がなされることが普通であ
る。又、油圧の警報表示の場合には、従来、エン
ジンが正常回転数状態になり、油圧ポンプが作動
した後の運転状態になつて初めて油圧が正常であ
るか否かが判定されていた。この点を改良してエ
ンジン始動初期から正常回転数状態に達するまで
の立上りの各段階において、各回転数段階に対応
した油圧異常を検知してエンジンに与える損傷も
少なくする起動異常検出装置を提案した。しかし
上記した起動異常検出装置をもうけてエンジン異
常を監視するにしても、前記起動異常検出装置が
正常に動作しているかどうかを前もつて監視する
必要がある。

本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、エンジン始動に先立つて
エンジンを始動しない状態の下で起動異常検出装
置自体がすべて正常機能を有していることを確認
した後にエンジンを始動するようにした内燃機関
の起動異常を検出する装置を提供することを目的
としている。

以下第１図を参照しつつ本発明の原理構成を説
明し、次いで第２図を参照して実施例を説明す
る。第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発
明による内燃機関の起動異常検出装置の一実施例
回路構成図を示す。

第１図において、１は回転センサ、２３は油圧
センサの接点、２９は排温検出端子、３７はスト
ツプ・ソレノイドを表わしている。

まず内燃機関が実際に起動された場合の動作を
簡単に述べておく。

エンジンが起動された場合には、回転センサ１
からの信号の周波数が逐次上昇してゆく。この間
に、即ちエンジンの回転数が或る回転数に達した
時点において、油圧も上昇してゆき或る油圧以上
になると油圧センサの接点２３が出力「０」を発
する。しかし、エンジンの回転数が或る回転数に
達した時点において上記或る油圧以下のままであ
ると油圧センサの接点２３は非所望に出力「１」
を発したままである。

このために、油圧が正常であれば、アンド回路
１０は出力「１」を発することなく、フリツプ・
フロツプ２１もオンされず、ストツプ・ソレノイ
ド３７が動作して、エンジンを停止してしまうこ
とがない。しかし、油圧が非所望に或る値以下で
あると、ストツプ・ソレノイド３７が動作し、エ
ンジンを停止する。

またエンジンが起動された際に、排温検出端子
２９からの信号によつて、温度が正しい範囲にあ
る場合にはフリツプ・フロツプ３２がオンし、表
示灯３５によつて温度が正しい範囲にあることを
通知する。言うまでもなく、正しい範囲になつた
場合には、表示灯３５が点灯しない。

以上のようにして、内燃機関が実際に起動され
た際に、油圧などが正常でない時には、エンジン
を停止せしめたり警報を発したりして起動異常を
検出するようにされる。しかし、上記の如き起動
異常検出機能をもうけていても、当該機能自体が
異常な場合には、かえつて非所望なこととなり、
当該機能自体の異常を、内燃機関を実際に起動す
ることなく、チエツクする必要がある。

このために、次の如くチエツクが行われる。

Ａ回転センサ１が非所望に短絡していないか、
また非所望に断線していないかのチエツク。

スイツチ３９をオンすることによつて、もし
も回転センサ１が短絡したり断線したりしてい
ないと、抵抗４０の値R₁と抵抗４１の値R₂と
回転センサ１の抵抗値R₃とで決まる所望レベ
ルの範囲の電圧が点ｂに現われるはずである。
この電圧がコンパレータ７と８とでチエツクさ
れ、所望のレベルの範囲にあれば、アンド回路
１６を介して、表示灯３５が点灯される。回転
センサ１が短絡していたり断線していたりする
と、表示灯３５は点灯しない。勿論、排温検出
端子２９が接続されている所のフリツプ・フロ
ツプ３２や表示灯３５に異常があれば、表示灯
３５は点灯しない。

Ｂストツプ・ソレノイド３７の動作チエツク。

上記スイツチ３９をオンすることによつて、
フリツプ・フロツプ２２がオンされ、発振器４
２が起動される。当該発振器４２からの出力周
波数は、エンジンが起動されて、いわば定格回
転数以上にあるときの回転センサ１からの出力
周波数にある。このために、コンパレータ３は
出力「１」を発することになる。しかし、エン
ジンは実際には起動されていないのであること
から、油圧センサの接点２３は出力「１」のま
まであり、アンド回路１０を介してストツプ・
ソレノイド３７が動作するように働らく。この
結果、接点３８が閉じる。そして上述の如く、
フリツプ・フロツプ３２がオンしていれば、ア
ンド回路１５―３を介して、表示灯３６が点灯
される。即ち、ストツプ・ソレノイド３７が、
正常に、エンジンを停止せしめ得ることについ
て、チエツクが行われる。

以上の如くして、内燃機関を実際に起動しない
状態において、起動異常検出機能自体をチエツク
できる。

以下、第２図を参照して具体的に説明する。

先づ当該起動異常検出装置自体の構成とその動
作とについて説明しておく。

図においてＡ部はエンジン回転初期からの各回
転数段階毎に油圧の異常を検出する回路に相当す
る部分である。図中１は回転センサであり、エン
ジンの回転数に比例したパルス数によりエンジン
の回転数が検出される。２は波形整形回路、３な
いし８はコンパレータであつて、例えば前記コン
パレータ３は入力電圧が7V以下になると出力が
「０」から「１」になる如く設定されている。同
様にして前記コンパレータ４，５，６は夫々入力
電圧が5V，3V，1V以下になると出力が「０」か
ら「１」になる。９は周波数―電圧コンバータで
あつて、例えばワンシヨツト・マルチバイブレー
タと積分回路とからなる。１０ないし１６は論理
積回路、１７，１８は論理和回路、１９，２０は
遅延素子、２１，２２はフリツプ・フロツプ回
路、２３ないし２５は夫々油圧センサの接点、２
３′ないし２５′は夫々インタフエース回路であ
り、例えば油圧センサの接点２３はエンジンのク
ランキング状態において最小限必要とされる油圧
（0.1Kg）にセツトされ、前記必要油圧以上であれ
ばインタフエース回路２３′から出力「０」が発
生するよう設定されている（なお0.1Kg以下であ
る場合には出力「１」となつている）。同じく油
圧センサの接点２４はアイドリング状態において
最小限必要とされる油圧（1.5Kg）に、同じく油
圧センサの接点２５は定格回転数において必要と
される油圧（４Kg）に夫々設定されている。２６
は水圧センサの接点、２６′はインタフエース回
路であつて、定格回転数時において必要とされる
水圧（0.1Kg）に設定される。したがつて、論理
積回路１０は、コンパレータ３の入力電圧が7V
以下（クランキング状態）の下で油圧が0.1Kg以
下にあるとき論理「１」を発する。また論理積回
路１１は、コンパレータ３の入力電圧が5V以下
（アイドリング状態）の下で油圧が1.5Kg以下にあ
るとき論理「１」を発する。更に論理積回路１２
は、コンパレータ３の入力電圧が3V以下（定格
回転数）の下で油圧が４Kg以下にあるとき論理
「１」を発する。また論理積回路１３は、コンパ
レータ３の入力電圧が3V以下（定格回転数）の
下で水圧が0.1Kg以下であるとき論理「１」を発
することとなる。

２７は油温接点、２８は水温接点、２７′，２
８′はインタフエース回路であつて、夫々回転数
に関係なく設定される。２９は排温検出端子、２
９′はインタフエース回路であつて、例えば熱電
対からなり550℃に設定される。３０ないし３２
はフリツプ・フロツプ回路、３３ないし３６は表
示灯、３７はストツプ・ソレノイド、３８は可動
接点、３９はチエツク用押ボタン・スイツチ、４
０，４１は抵抗、４２は発振器、４３，４４，４
５は夫々ドライバである。

次にエンジンが正常状態である場合における油
圧等の異常検出装置の動作を説明する。まずエン
ジンの回転初期、即ち、クランキング状態である
が、この場合にはクランキング回転数に応じたパ
ルスが回転センサ１によつて検出され、波形整形
回路２を介してコンバータ９に導入される。そし
て前記コンバータ９からは回転数の上昇に応じ
て、例えばクランキング時、7Vの電圧がａ点に
出力され、以下順次回転数の上昇にしたがい、
5V，3V，……と降下する電圧を出力するよう構
成される。したがつてクランキング状態において
コンバータ９からの電圧が上記7Vまで低下する
とコンパレータ３は出力「１」を導出し、次段の
論理積回路１０に導入される。正常状態において
は、当該状態のもとで油圧が既に正常値0.1Kgを
保つているため、油圧インタフエース回路２３′
からは出力「０」が導出され前記論理積回路１０
に導入される。したがつて論理積回路１０からの
出力はない。

次に回転数が上昇しアイドリング状態に達する
と、回転センサ１はアイドリング回転数に応じた
パルスを検出し、コンバータ９からはａ点に対し
て電圧5Vを出力する。したがつてコンパレータ
４は出力「１」を導出し、遅延素子１９を介して
論理積回路１１に導入される。この状態において
油圧が既に正常値1.5Kgを保つているため、油圧
インタフエース回路２４′からは出力「０」が導
出され前記論理積回路１１に導入される。したが
つて論理積回路１１からは出力が存在しない。

次に回転数が更に上昇し定格回転数に達する
と、回転センサ１は前記定格回転数に応じたパル
スを検出し、コンバータ９からはａ点電圧3Vを
出力する。したがつてコンパレータ５は出力
「１」を導出し遅延素子２０を介して論理積回路
１２に導入される。この状態において油圧は既に
正常値4.0Kgを保つているため、油圧インタフエ
ース回路２５′からは出力「０」が導出され前記
論理積回路１２に導入される。したがつて論理積
回路１２からの出力はない。なお、コンパレータ
６は過速状態において出力を導出するものである
が、エンジンが正常動作を行なつている場合には
前記コンパレータ６が「１」を出力することはな
い。

以上説明した如くエンジン状態が正常である場
合については、エンジンの始動から定格回転数に
達するまでのいずれの段階においても各論理積回
路１０，１１，１２，１３，１４，１５からは出
力がなく、したがつて論理和回路１７，１８を経
由した出力も存在せず、ストツプ・ソレノイド３
７は動作しない。そして定格回転数における運転
状態ではａ点電圧が、例えば3V以下に降下する
よう設定されていて、各アンプ３，４，５は夫々
出力「１」を維持しているが、各油圧接点も夫々
正常値を保持していて各出力は「０」であるた
め、各論理積回路１０ないし１５からの出力は存
在しない。

次に定格回転数以前の、例えばクランキング状
態において、前記回転数に対応した所望の油圧が
存在しない場合（0.1Kg以下）について説明す
る。

この場合はクランキング時に応じた回転数を回
転センサ１が検出し、前記同様の操作によつてａ
点電圧7Vを検出する。したがつてコンパレータ
３は出力「１」を導出し論理積回路１０に導入す
る。しかし油圧センサの接点２３は正常値0.1Kg
以下であるため油圧インタフエース回路２３′は
出力「１」を導出し論理積回路１０に導入する。
そこで前記論理積回路１０は出力を導出し、論理
和回路１７，１８を介してフリツプ・フロツプ回
路２１を反転しストツプ・ソレノイド３７を動作
して可動接点３８を吸引し、その結果エンジンを
ストツプさせる。この油圧異常状態はクランキン
グ時に限るものではなく、例えばアイドリング状
態では論理積回路１１が、同じく定格回転状態で
は論理積回路１２が夫々出力を導出し、前記同様
に論理和回路１７，１８を介してストツプ・ソレ
ノイド３７を動作させてエンジンを停止させる。

以上が定格回転数に達するまでの各回転数段階
における異常検出動作を説明したが、定格回転数
以後において、エンジンが何らかの原因により過
速状態となると、コンパレータ６が出力「１」を
導出し、論理和回路１８を介してストツプ・ソレ
ノイド３７を動作させることは、上記した各油圧
の場合の説明と全く同一である。

次に定格回転数に達した後あるいは回転数に関
係なく動作する異常検出の場合を説明する。

エンジン運転状態において水圧が下ると、水圧
接点２６の動作により水圧インタフエース回路２
６′が異常信号「１」を導出し、該異常信号
「１」が論理積回路１３に導入される。一方、エ
ンジンは運転状態であるため、コンパレータ５か
らの出力「１」信号が遅延素子２０を介して論理
積回路１３に導入されている。したがつて論理積
回路１３からの出力は論理和回路１８を介してス
トツプ・ソレノイド３７を動作させる。

又、油圧，水温，排温についてはエンジン回転
数の各段階に関係なく、各接点２７，２８及び検
出端子２９からの出力により、各インタフエース
回路２７′，２８′及び２９′を介して各フリツ
プ・フロツプ３０，３１，３２を作動させ、表示
灯３３，３４，３５によつて警報表示が行なわれ
る。

以上油圧等の異常検出の様子を説明したが、こ
れらの異常を検出する異常検出装置自身が常に正
しく機能していることが不可欠である。このため
当該異常検出装置を前もつてチエツクできること
が必要である。以下本発明において、当該チエツ
クを如何に行うかについての説明に入る。

それにはまず回路全体のチエツクに先だち回転
センサ１が正しく動作しているか否かを検討しな
ければならない。即ち、回転センサ１が断線ある
いは短絡しているか否かをチエツクすることが必
要となる。このためチエツク用押ボタン・スイツ
チ３９をオンせしめて試験を行なう。図から明ら
かなように、抵抗４０及び４１による分圧点ｂは
回転センサ１の出力点ｃ点に結線されている。そ
こで前記回転センサの抵抗値をR₃とし、抵抗４
０，４１の抵抗値を夫々R₁，R₂とすると、フリ
ツプ・フロツプ２２の出力からコンパレータ７，
８に対して供給される入力電圧は抵抗R₁，R₂，
R₃による関係から決定されることとなる。

即ち、回転センサ１が短絡状態であれば分圧点
ｂの電圧は０であり、これが断線していれば抵抗
R₁及びR₂のみによる分圧電圧であり、更に正常
であれば前記各抵抗R₁，R₂，R₃によつて決まる
電圧が発生する。この正常時の電圧は0Vと抵抗
値R₁，R₂によつて決まる電圧値との中間値とな
るはずである。したがつてコンパレータ７，８の
入力電圧が上記中間値によつて出力を導出するよ
う各バイアス値を決定しておけば、回転センサの
異常が検出できる。即ち、回転センサ１が正常で
あればコンパレータ７，８が共にオン状態とな
り、論理積回路１６が出力を導出する。回転セン
サ１が断線あるいは短絡しているとコンパレータ
７，８が共にオンすることはない。

一方上記チエツク用押ボタン・スイツチ３９を
オンせしめてフリツプ・フロツプをセツトすると
発振器４２が起動され、前記発振出力がｃ点に印
加される。この場合の発振周波数は十分高い周波
数とされ、エンジンが過速状態にある場合に回転
センサ１から出力されるであろう高い周波数の信
号を模擬できるようにされる。このような高い周
波数の信号をＣ点に印加することによつて、コン
パレータ３，４，５，６が夫々出力「１」を発す
るようにされる。したがつて、もしコンパレータ
３，４，５，６が夫々正常であれば（過速度状態
が模擬されたことになるため）、前記各コンパレ
ータからは出力「１」が導出されて、これらのコ
ンパレータに対応する各論理積回路１０，１１，
１２，１３，１４，１５から出力が導出されるこ
とになる。即ち、論理積回路１０，１１，１２に
はもう一方の入力として各油圧センサの接点２
３，２４，２５からの入力が導入されているが、
エンジン回転前であるため前記各油圧センサから
は油圧が所定レベルに達していないことを表わす
信号「１」が夫々導入されているために、前記各
論理積回路１０，１１，１２からは出力が導出さ
れているからである。同様に論理積回路１３に対
しては水圧インタフエース回路２６′からの信号
「１」が導入されているからである。したがつ
て、論理積回路１５からの出力とストツプ・ソレ
ノイド３７の可動接点３８の動作とによつて論理
積回路１５―１が論理「１」を出力することによ
つて、ストツプ・ソレノイド３７を作動せしめる
系についての正常性を判定することができる。な
お、図示遅延素子１９，２０がもうけられている
のは、次の理由による。即ち、図示コンパレータ
４や５は回転数が夫々所定値に達した際に即時に
出力「１」を発するものであるが、一方油圧セン
サの接点２４や２５の動きはエンジンが夫々所定
の回転数に達した際に即時に対応できない（所定
の回転数に達した状態で所定の油圧状態に移行す
るのに時間遅れがある）。したがつて、この時間
遅れを考慮して、上記遅延素子１９，２０がもう
けられている。

更に前述したように、回転センサ１自体の正常
性をチエツクした論理積回路１６が論理「１」を
出力したとき、該出力はドライバ４３，４４，４
５を介して油温インタフエース回路２７′、水温
インタフエース回路２８′、排温インタフエース
回路２９′に対して夫々模擬信号を供給する。こ
れによつて各フリツプ・フロツプ３０ないし３２
がセツトされ、表示灯３３ないし３５を点灯す
る。即ち油温，水温，排温の各警報系が正常に動
作することをチエツクする。このとき同時に論理
積回路１５―２が論理「１」を出力し、前述の如
く論理積回路１５―１が論理「１」を出力してい
ることを条件に論理積回路１５―３が論理「１」
を出力してフリツプ・フロツプ２２―１をセツト
する。そしてすべての系が正常であることを表示
灯３６の点灯によつて通知する。このとき、あわ
せて発振器４２は発振状態を停止される。

したがつてエンジンの始動に先立つてチエツク
用押ボタン・スイツチ３９を押下し、すべての系
が正常であることを検知し、その後にエンジンを
始動し、上記した一連の動作によつてエンジンの
異常を検出するようになされている。

以上説明した如く、本発明によればエンジンの
始動初期から定格回転状態に達するまでの各回転
段階においてエンジン異常を検出するようにされ
た起動異常検出装置に、エンジンの過速時状態を
模擬する発振出力を印加し、エンジンを始動する
前に、すべての異常検出装置からの異常信号を検
出することによつてすべての作動が正常であるこ
とを確認して後、エンジン始動が行なわれるよう
な構成としている。このために警報表示されたエ
ンジンの異常検出を信頼することが可能となる。
そして、油圧検出などにおいて異常検出手段を増
加した結果、かえつて非所望に異常検出が行なわ
れる危険性が増大するが、この危険性増大を未然
に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明
による内燃機関の起動異常検出装置の一実施例回
路構成図である。図中、１は回転センサ、２は波形整形回路、３
ないし８はコンパレータ、９は周波数―電圧コン
バータ、１０ないし１６は論理積回路、１７，１
８は論理和回路、１９，２０は遅延素子、２３，
２４，２５は油圧センサの接点、２６は水圧セン
サの接点、２７は油温接点、２８は水温接点、２
９は排温検出端子、３３ないし３６は表示灯、３
７はストツプ・ソレノイド、３８は可動接点、３
９はチエツク用押ボタン・スイツチ、４０，４１
は抵抗、４２は発振器を表わしている。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジン始動時におけるエンジンの回転数を
検出する回転センサをそなえ、当該回転センサか
らの出力に対応して上記エンジン始動時の回転数
の上昇を抽出し、当該上昇中の複数個の異なる回
転数状態の下で、夫々の回転数に対応したエンジ
ン潤滑系の油圧を検出する複数個の油圧検出部を
有する内燃機関の起動異常検出装置において、エ
ンジンの始動以前における上記回転センサからの
出力が発生していない状態の下で、上記回転セン
サのインピーダンスを測定する回転センサ異常チ
エツク部をそなえると共に、上記回転センサから
の出力が発生していない状態の下で、エンジンの
過速状態において上記回転センサが発するであろ
うエンジン過速状態を模擬する周波数の信号を上
記回転センサの出力端に供給する発振器をそな
え、上記エンジンの始動以前において、上記回転
センサ異常チエツク部によるチエツクを行うよう
構成すると共に、上記発振器からの出力を上記回
転センサの出力端に供給して上記複数個の油圧検
出部が夫々異常出力を発生するか否かを検出する
よう構成したことを特徴とする内燃機関の起動異
常検出装置。