JPH0616981Y2 - 内燃機関の始動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動二輪車、自動車等に搭載される内燃機関
の始動操作に関するものである。

［従来技術及び考案が解決しようとする問題点］ 一般に、この種内燃機関は、スタータスイツチのＯＮ操
作によりマグネツトスイツチを切換えてスタータモータ
を駆動せしめることで始動せしめられるようにしたもの
がある。しかるにこのものにおいて、スタータモータを
０．１〜０．３秒程度の極めて短時間しか駆動させなか
つた様な場合に、内燃機関は始動せず、しかも内燃機関
のクランク軸が上死点を越えるに至らずそのまま逆に戻
つてしまうことがある。

この様なとき、マグネツトスイツチも極く短時間でＯＮ
−ＯＦＦ切換えがなされることになつてマグネツトスイ
ツチの接点間にアークが発生し、接点を損傷してしまう
惧れがあるうえ、スタータモータの駆動が、内燃機関の
最初の圧縮行程においてクランク軸が上死点を越えるに
至らない状態で停止したとき、該最初の圧縮行程の途中
でクランク軸が逆戻りすることになり、このときの逆戻
り衝撃によつて始動ギア系統に悪影響を及ぼすことにな
り、しかもこの動作を何度も繰り返した場合、始動ギア
系統が損傷する等の惧れがあり問題になる。

さらにＯＮ操作したスタータスイツチを、内燃機関が始
動する以前にＯＦＦ操作した場合、内燃機関側のリング
ギアは、クランク軸が上死点越えしなかつたため逆戻り
回転するか、あるいは上死点越えしたため順回転すると
いう不安定状態になつて、直ちに停止することが無く、
この様な不安定状態のとき前記ＯＦＦ操作したスタータ
スイツチをすぐまたＯＮ操作すると、前記不安定回転し
ているリングギアに、スタータモータの駆動に基づきピ
ニオンギアが噛合するよう作動することとなつて、ギア
噛合が円滑に成されない許りでなく、スタータモータの
起動電流が大きくなり、そしてこの状態で再度スタータ
スイツチをＯＦＦ操作した場合にはスイツチ接点にアー
クが発生し、これら部品の早期摩耗や破損を誘発すると
いう惧れがあり問題になつている。

［問題を解決するための手段］ 本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる内燃機関の始動装置を提供することを目
的として創案されたものであつて、スタータスイツチが
ＯＮ操作されたことに連繋してマグネツトスイツチを閉
成させ、これに基づきスタータモータを駆動させて内燃
機関の始動を行うための内燃機関に、スタータスイツチ
のＯＮ操作信号およびこれと同じ論理値信号の入力によ
り信号出力をするアンド回路と、該アンド回路からの出
力が入力するように接続され、該回路からの出力があつ
たことを判別するスイツチ入力判定回路と、該スイツチ
入力判定回路からの出力が入力するように接続され、該
回路からの出力によりトリガ信号を出力するトリガ回路
と、該トリガ回路からの出力が入力するように接続さ
れ、トリガ信号の入力に基づいて起動し、内燃機関始動
に伴いクランク軸が最初に上死点を越えるまでの時間に
対応するよう予め定められた第一の時定数のあいだ信号
出力をする第一の単安定回路と、該第一の単安定回路お
よび前記アンド回路からの出力が入力するようにそれぞ
れ接続され、これら回路からの入力信号の論理値が異な
つていると判断した場合に信号を出力するオア回路と、
該オア回路からの出力が入力するように接続され、該回
路からのＯＮ信号に基づき前記マグネツトスイツチを閉
成してスタータモータの駆動をする駆動回路とを設け、
さらに、第一の単安定回路には、内燃機関始動に伴う最
初の点火検知に基づいて出力して第一の単安定回路をリ
セツトするためのリセツト回路を接続して、ＯＮ操作し
たスタータスイツチをＯＦＦ操作することに伴うマグネ
ツトスイツチの開成を、第一の単安定回路の作動停止
か、あるいはリセツト回路からの出力で前記第一の単安
定回路がリセツトされたことによるオア回路からの出力
信号で駆動回路が停止することに基づくものにすると共
に、さらに、オア回路からの出力が入力し、かつアンド
回路に信号出力をするようそれぞれ接続され、オア回路
からの信号が切換つてスタータモータが停止することに
基づいて起動し、スタータモータの停止直後のスタータ
スイツチのＯＮ操作に基づくスタータモータの駆動規制
をすべく予め定められた第二の時定数のあいだ前記アン
ド回路に対してスタータスイツチのＯＮ操作信号とは異
なる論理値の信号を出力する第二の単安定回路を設け
て、ＯＮからＯＦＦ操作されたスタータスイツチを再度
ＯＮ操作したことに伴うマグネツトスイツチの閉成を、
第二の時定数に対応する時間が経過するまでは規制する
ように構成したことを特徴とするものである。

そして本考案は、この構成によつて、スタータモータの
所定時間の駆動を保証すると共に、スタータモータが停
止した直後にスタータスイツチをＯＮ操作しても、所定
時間経過後でなければ再駆動しない様にしたものであ
る。

［実施例］ 次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、Ｍは内燃機関（エンジン）始動用のスター
タモータ、ＳＷはスタータスイツチ、３はマグネツトス
イツチであり、前記スタータモータＭは、スタータスイ
ツチＳＷをＯＮとすることに連繋して後述するようにマ
グネツトコイル部３ａに電流が流れ、スイツチ接点３ｂ
が閉成することで駆動し、内燃機関の始動を行うもので
あるが、そのスタータスイツチ回路は、本実施例におい
ては第１図に示すような回路構成によつて実施されてい
る。

即ちこのものは、スタータスイツチ回路を、スタータス
イツチＳＷからスイツチ入力判定回路１、トリガ回路
２、第一の単安定回路Ａを経る回路からの出力信号と、
スタータスイツチＳＷから直接接続される回路からの出
力信号とがオア回路４に入力するようになつており、さ
らにこのオア回路４から駆動回路５を経て前記マグネツ
トスイツチ３に至る回路で基本的には構成している。そ
してスタータスイツチＳＷをＯＮ操作するとマグネツト
スイツチ３が切換つてスタータモータＭが駆動すること
となるが、この場合に、第一の単安定回路Ａの働きによ
り、スタータスイツチＳＷがチヨン押し操作等によつて
極く短い時間ｔ（該時間ｔは、スタータスイツチＳＷの
ＯＮ時間であつて、かつクランク軸が最初の上死点に達
することのない短い時間）だけＯＮ操作された場合に、
第一の単安定回路Ａが起動し、そして第一の単安定回路
Ａによつて予め定められる第一の時定数に相当する所定
時間Ｔ₁（該時間、つまり第一の時定数Ｔ₁は、内燃機関
始動に伴いクランク軸が最初の上死点に達するまでの時
間）のあいだだけ駆動回路５側に作動指令を出力し、こ
の間、スタータモータＭの駆動を維持し、エンジンのク
ランク軸が少なくとも最初の上死点を積極的に越える状
態となるまで駆動を維持するように配慮している。

さらにこのものにおいて、スタータスイツチＳＷとスイ
ツチ入力判定回路１との間にアンド回路６が接続され
て、スタータスイツチＳＷからの信号が入力するように
なつているが、このアンド回路６には、オア回路４側か
らの出力信号が、インバータ７を経て第二の単安定回路
Ｂに入力してこれを起動し、そして、後述するように予
め定められた第二の時定数に対応する時間Ｔ₂（該時
間、つまり第二の時定数Ｔ₂は、スタータモータ停止直
後のクランク軸が動いているあいだ等、内燃機関が安定
化するまでの時間）のあいだだけ作動する第二の単安定
回路Ｂ、インバータ８を経由して入力するように配線さ
れている。

そして前述したスタータスイツチＳＷをＯＮ操作したこ
とに基づくスタータモータＭの駆動は次のように設定さ
れる。つまり、スタータスイツチＳＷを初めにＯＮ操作
する以前の段階においては第二の単安定回路Ｂは働いて
いないため、ここから出力される論理値は「０」、従つ
てインバータ８を介してアンド回路６には論理値「１」
が入力する。この待機状態で、スタータスイツチＳＷを
ＯＮ操作してアンド回路６にスイツチ出力の「１」が入
力すると、アンド回路６からは論理値「１」がスイツチ
入力判定回路１側に出力することになり、これによつて
前述したようにマグネツトスイツチ３がＯＮ駆動してス
タータモータＭが駆動する。このときオア回路４から出
力される論理値「１」は、第二の単安定回路Ｂ側にも出
力されるが、この論理値「１」は、インバータ７によつ
て論理値「０」、つまり作動していない状態と同じもの
に変換されて第二の単安定回路Ｂに入力することにな
り、而して、スタータモータＭは、スタータスイツチＳ
ＷをＯＮ操作しているあいだ、あるいは第一の単安定回
路Ａによつて定められた時定数に相当する時間Ｔ₁のあ
いだは少なくとも駆動する。

これに対し、エンジン始動に基づきスタータスイツチＳ
ＷをＯＦＦしたか、あるいは第一の単安定回路Ａの時定
数相当時間Ｔ₁が経過すると、オア回路４から出力され
る信号は論理値「０」となって、駆動回路５は停止状態
になり、これによつてスタータモータＭの駆動が停止す
ると共に、この論理値「０」がインバータ７を経ること
によつて論理値「１」に変換されて第二の単安定回路Ｂ
に入力する。そうすると第二の単安定回路Ｂは起動して
論理値「１」の出力信号を、前記予め定められた第二の
時定数に相当する時間Ｔ₂のあいだだけ出力し、この論
理値「１」がインバータ８によつて論理値「０」に変換
されてアンド回路６に入力する。従つて、以降、時間Ｔ
₂が経過して、インバータ８からの出力信号が論理値
「１」、つまりスタータスイツチＳＷのＯＮ操作信号と
同じ論理値信号となるまでのあいだ（つまり時間Ｔ₂の
あいだ）は、スタータスイツチＳＷをＯＮ操作してもア
ンド回路６からは論理値「１」が出力することは無く、
この間、スタータモータＭの駆動が規制されることにな
る。

さらにこのものにおいて、第一の単安定回路Ａの積極的
なリセツトを、エンジンの点火があつた場合に、本考案
のリセツト回路Ｃを構成している点火検知回路９、波形
整形回路１０、遅延回路１１を経て入力することで行う
ようにして、エンジン始動と共に、スタータスイツチＳ
ＷをＯＦＦ操作した後、さらに第一の単安定回路Ａの第
一の時定数による時間Ｔ₁のあいだの出力信号に基づく
スタータモータＭの無駄な駆動を規制するように設定し
ている。

叙述のごとく構成された本考案の実施例において、エン
ジン始動を行うべくスタータスイツチＳＷをＯＮ操作し
た場合に、これに基づき駆動回路５が駆動してマグネツ
トスイツチ３がＯＮ状態となり、スタータモータＭが駆
動することになるが、いま、スタータスイツチのＯＮ時
間ｔが極めて短時間であつて、エンジンクランク軸が最
初の圧縮行程で上死点を越えない範囲のものであつたと
き、エンジン始動が成されないことは勿論であり、そし
て従来のものでは、圧縮反力によつて急激に逆方向に負
荷を受けることになるが、本考案では、スタータスイツ
チＳＷを極く短い時間ｔの範囲でＯＦＦ操作しても、第
一の単安定回路Ａによる第一の時定数によつて定められ
た時間Ｔ₁のあいだは駆動回路５はそのまま駆動し続け
て、スタータモータＭは、クランク軸が最初の上死点を
越えるまでのあいだは駆動する。このため、クランク軸
が圧縮反力を受けて急激に逆回転するという不具合が無
くなつて、ギア噛合に悪影響を及ぼすことを確実に回避
できることになる。

一方、上記ＯＦＦ操作したスタータスイツチＳＷを、そ
の直後に再びＯＮ操作しても、今度は第二の単安定回路
Ｂで設定される第二の時定数に対応する時間Ｔ₂が経過
するまでは、アンド回路６に第二の単安定回路Ｂからの
作動信号が出力されることになつて、アンド回路６は、
スタータモータＭが停止した直後に、仮令スタータスイ
ツチＳＷをＯＮ操作してもこの時間Ｔ₂のあいだはゲー
トを閉じて出力信号が出されないことになり、これによ
つてモータ駆動出力がオフされることになって、スター
タモータＭが停止した直後でクランク軸が動いている
等、内燃機関が安定化していない状態においてスタータ
スイツチＳＷをＯＮ操作した場合のスタータモータの駆
動規制が確実にできて、内燃機関が安定した状態になつ
てからのスタータモータＭの駆動を行うことができる。

さらに、スタータスイツチＳＷのＯＮ操作に基づきエン
ジン始動した場合、点火検知回路９がこれを検知するこ
とになるが、これに基づく遅延回路１１からの信号で第
一の単安定回路Ａはリセツトされ、従つてスタータスイ
ツチＳＷをＯＦＦ操作することに伴い、直ちにスタータ
モータＭは停止することになつて、第一の単安定回路Ａ
の時定数のあいだ駆動するようなことが無く、極く自然
なスタータモータＭの駆動が保証されることになる。

［作用効果］ 以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたものであ
るから、エンジン始動を行うためのスタータスイツチの
ＯＮ操作時間が極めて短時間であつて、クランク軸が最
初の上死点を越えない範囲のものであつたとき、エンジ
ン始動は成されず、さらに圧縮反力によつて逆方向に負
荷を受けて急激に戻ろうとするが、このとき、第一の単
安定回路による第一の時定数によつて定められた時間の
あいだは駆動回路は駆動し続けて、スタータモータを、
クランク軸が最初の上死点を越えるまでのあいだは駆動
させる。このため、クランク軸が圧縮反力を受けて急激
に逆回転する不具合が無くなつて、ギア噛合の悪影響を
及ぼすことを確実に回避できることになる。

一方、上記ＯＦＦ操作したスタータスイツチを、その直
後に再びＯＮ操作しても、今度は第二の単安定回路で設
定される第二の時定数で定められる時間が経過するまで
は、アンド回路に第二の単安定回路からの作動信号が出
力されることになつて、アンド回路は、仮令スタータス
イツチをＯＮ操作してもゲートを閉じて出力信号を出す
ことがなく、モータ駆動出力はオフ状態に維持され、而
して、スタータモータＭが停止した直後でクランク軸が
動いている等、内燃機関が未だ安定していない状態でス
タータスイツチＳＷをＯＮ操作した場合におけるスター
タモータの駆動規制ができることとなる。

さらにスタータスイツチのＯＮ操作に基づきエンジンが
点火して始動した場合、この検知に基づくリセツト回路
からの信号で第一の単安定回路はリセツトされることに
なり、従つてエンジン始動後、スタータスイツチをＯＦ
Ｆ操作することに伴い、直ちにスタータモータは停止す
ることになつて、第一の単安定回路の時定数のあいだ駆
動するようなことが無く、極く自然なスタータモータの
駆動が保証されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る内燃機関の始動装置の実施例を示
したものであつて、第１図は実施例のブロツク回路図、
第２図はそのタイミングチヤート図である。 図中、Ｍはスタータモータ、ＳＷはスタータスイツチ、
１はスイツチ入力判定回路、２はトリガ回路、３はマグ
ネツトスイツチ、４はオア回路、５は駆動回路、６はア
ンド回路、７、８はインバータ、９は点火検知回路、１
１は遅延回路、Ａは第一の単安定回路、Ｂは第二の単安
定回路、Ｃはリセツト回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スタータスイツチ（ＳＷ）がＯＮ操作され
   たことに連繋してマグネツトスイツチ（３）を閉成さ
   せ、これに基づきスタータモータ（Ｍ）を駆動させて内
   燃機関の始動を行うための内燃機関に、スタータスイツ
   チ（ＳＷ）のＯＮ操作信号およびこれと同じ論理値信号
   の入力により信号出力をするアンド回路（６）と、該ア
   ンド回路（６）からの出力が入力するように接続され、
   該回路（６）からの出力があつたことを判別するスイツ
   チ入力判定回路（１）と、該スイツチ入力判定回路
   （１）からの出力が入力するように接続され、該回路
   （１）からの出力によりトリガ信号を出力するトリガ回
   路（２）と、該トリガ回路（２）からの出力が入力する
   ように接続され、トリガ信号の入力に基づいて起動し、
   内燃機関始動に伴いクランク軸が最初に上死点を越える
   までの時間に対応するよう予め定められた第一の時定数
   のあいだ信号出力をする第一の単安定回路（Ａ）と、該
   第一の単安定回路（Ａ）および前記アンド回路（６）か
   らの出力が入力するようにそれぞれ接続され、これら回
   路からの入力信号の論理値が異なつていると判断した場
   合に信号を出力するオア回路（４）と、該オア回路
   （４）からの出力が入力するように接続され、該回路
   （４）からのＯＮ信号に基づき前記マグネツトスイツチ
   （３）を閉成してスタータモータ（Ｍ）の駆動をする駆
   動回路（５）とを設け、さらに、第一の単安定回路
   （Ａ）には、内燃機関始動に伴う最初の点火検知に基づ
   いて出力して第一の単安定回路をリセツトするためのリ
   セツト回路（Ｃ）を接続して、ＯＮ操作したスタータス
   イツチをＯＦＦ操作することに伴うマグネツトスイツチ
   （３）の開成を、第一の単安定回路（Ａ）の作動停止
   か、あるいはリセツト回路（Ｃ）からの出力で前記第一
   の単安定回路（Ａ）がリセツトされたことによるオア回
   路（４）からの出力信号で駆動回路（５）が停止するこ
   とに基づくものにすると共に、さらに、オア回路（４）
   からの出力が入力し、かつアンド回路（６）に信号出力
   をするようそれぞれ接続され、オア回路（４）からの信
   号が切換つてスタータモータ（Ｍ）が停止することに基
   づいて起動し、スタータモータ（Ｍ）の停止直後のスタ
   ータスイツチ（ＳＷ）のＯＮ操作に基づくスタータモー
   タ（Ｍ）の駆動規制をすべく予め定められた第二の時定
   数のあいだ前記アンド回路（６）に対してスタータスイ
   ツチ（ＳＷ）のＯＮ操作信号とは異なる論理値の信号を
   出力する第二の単安定回路（Ｂ）を設けて、ＯＮからＯ
   ＦＦ操作されたスタータスイツチ（ＳＷ）を再度ＯＮ操
   作したことに伴うマグネツトスイツチ（３）の閉成を、
   第二の時定数に対応する時間が経過するまでは規制する
   ように構成したことを特徴とする内燃機関の始動装置。