JPH07508083A - 帰還制御式エンジン始動装置 - 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】 帰還制御式エンジン始動装置 発明の背景 本発明は、一般的にいえばエンジン始動装置に関し、さらに具体的にいえば、車 両などに載せて用いる空気スタータのための始動装置に関する。従来の空気始動 装置においては、圧力流体は、スタータに加えられ、スタータは、利用可能な空 気圧力及びスタータの機械的設計によって制限された自己調節速度で作動される 。多くの場合に、これは、利用可能な空気圧力を有効に利用できず、製造者の推 奨値を超えるクランク速度を時折生じさせた。

前述のことは、現在の装置と方法にあると知られている限界を例示して（する。

したがって、上述の限界の一つ以上を克服することを目的とした代替品を提供す ることが有益であることは明らかである。それゆえに、あとでさらに完全喜こ開 示する特徴を備える適当な代替品を提供する。

発明の概要 本発明の一つの面において、これは、エンジンの回転速度（ＲＰＭ）を検知する 手段と、エンジンオフ状態の回転速度（ＲＰＭ）を定める手段と、最小クランキ ング回転速度（ＲＰＭ）を定める手段と、最大クランキング回転速度（ＲＰＭ） を定める手段と、エンジン駆動回転速度（ＲＰＭ）を定める手段と、所望のエン ジンクランキング及び始動シーケンスを上にあげた手段の状態を検知された逐次 応答に応じて設定する制御手段とを備えたエンジンスタータ用スタータ制御装置 を提供することによって達成される。

前述及びその他の面は、添付図面と関連させて考えるとき、本発明の以下の詳細 な説明から明らかになる。

図面の簡単な説明 図１は、車両スタータに適用される本発明の実施例を例示する略図であり、図２ は、本発明によるエンジンスタータ用制御回路を示す部分略図であり、図３は、 本発明によるスタータ制御弁の断面図であり、図４は、本発明の制御回路の有る 場合と無い場合のスタータの動作を動作回転速度とタンク圧力対時間に関して表 わしたグラフであり、図５は、エンジン始動装置のための略制御線図である。

詳細な説明 図１を参照すると、ピニオン歯車７に出力を有し、弁組立体３を介して連結され ているホース又はバイブ５によって圧力流体源すなわちタンク２に接続された空 気圧力流体によって駆動されるスタータ１を備える車両用空気圧又は空気始動装 置が示されている。ホースフランジ接続部４及びタンクフランジ接続部６か組　 立の便宜上水されている。他のホース又はパイプ接続方式を利用できると分るは ずである。

従来の代表的始動装置においては、運転者が押しボタンなどを用いて弁を作動さ せることによって圧力流体がスタータ１に到達できるようにしている。したがっ て、代表的な従来の装置において、スタータの出力は、運転者によって直接に制 御され、スタータの動作速度は、運転者の判断とタンク日の圧力流体の利用可能 な圧力によっである程度左右された。従来の装置の設計は、未熟な運転者が非効 率的始動を試みをして利用可能な圧力流体をかなり浪費するのを許した。

本発明によれば、始動装置は、エンジン製造業者の推奨仕様の範囲内で十分に調 整されて利用可能な圧力流体をはるかによく利用でき、それによって始動サイク ルの数又は持続時間を著しく伸ばす始動サイクルの選択を可能にする。

本発明によれば、本発明の始動装置の主要構成要素か図５に示され、エンジンは ずみ車５０を駆動するピニオン７に出力を有するスタータモータ１を備えている 。近接ピックアップセンサ１５がエンジンはずみ車の回転を検出し、周波数信号 を中央処理装置２０に入っている周波数−電圧変換装置２２へ送る。エンジン回 転速度を表わす周波数信号は、中央処理装置へ送られ、制御信号が、あとで説明 するように、制御弁３又は電気スタータの場合に電圧調整装置へ送られるように 作られる。制御弁は、原動力を蓄積エネルギー装置（タンク２又は電池）からス タータモータへ選択的に伝達する。

図２は、相互接続された制御信号を示している。１．２ボルト電力源１２が押し ボタン１０を用いて制御装置２０に加えられる。このために、接地１３も設けら れている。近接センサ１５は、パルス信号をエンジンの回転信号（ＲＰＭ）に変 換する周波数−電圧変換装置２２ヘパルス信号を送り、エンジンの回転信号はエ ンジン回転に応じて制御装置２０へ送られる。制御装置は、後述のシーケンスに 従って圧力信号１４と排気信号１５を弁組立体３へ送る。

図３は本発明による制御弁３を示している。制御弁はタンク２から圧力流体を受 ける入口３１と圧力流体を弁体３３内に入っているスタータに与える出口３２を 備えている。弁要素３５が弁要素を保持し案内するために設けられた端キャップ ３８の中で圧力流体の入口と出口の間に配置されている。弁ばね３９が弁要素３ ５を閉位置へ片寄せるために設けられている。弁棒４０が制御隔膜３６と協動し て弁要素を圧力流体流量制御のために位置決めする。隔膜３６は、弁体３３内の 室を上部空洞４２と下部空洞４３に分割している。

下部空洞は出口流体圧力に通している。上部空洞は、圧力流体を圧力流体入口か ら制御圧力導管３７及び制御圧力導管に通じているパイロットプランジャ弁４１ を有するソレノイド３４を備えた電磁弁を介して受ける。プランジャ弁４１ｅ（ 図示なし）を備えた対応する電磁制御弁３４Ｃ（図２参照）が排気通路４７（図 ３に鎖線で示されている）を上部空洞から大気へ選択的に通じさせる。弁は制御 装置２０によってソレノイド３４及び３４ｅに以下のように発せられる指令に従 って作動する。

動作について説明する。始動押ボタン１０がいったん押されると、電子制御装置 は、受けた信号をいくつかの基準値に比較する。これらの基準値は、（ａ）例え ば、２５ＲＰＭより小さいＲＰＭ信号を含むエンジンオフ、（ｂ）最小所望クラ ンキングＲＰＭ、（Ｃ）最大所望クランキングＲＰＭ及び（ｄ）エンジン駆動Ｒ ＰＭ　（例えば、３００ＲＰＭ超）である。

電子制御装置２０は、上述の４基準値に関するＲＰＭ信号で作動する。第１に、 押ボタンを押して１．２ボルト電力源を加えると、制御装置は信号をエンジンオ フ（基準値）に比較する。エンジンが回転していないと、箱は、圧力ソレノイド ３４のコイル（常閉）及び排気ソレノイド弁（常開）を起動させる。これは、次 に、調整器弁の上部空洞４２を加圧して空気がスタータに流れられるようにする 。

第２に、信号ＲＰＭが最小クランキング速度を超えると、制御装置は、圧力ツレ ノイド３４を除勢し、調整器の上部空洞４２の中に空気圧を閉じ込める。この態 様では調整器が一定圧力をスタータに供給するので、制御装置は働いていない。

第３に、信号ＲＰＭが最大クランキングＲＰＭを超えると、制御装置は排気ソレ ノイド３４ｅを除勢して、調整器の上部窓？ｔ４４２が排気できるようにして調 整器が閉位置の方へ動けるようにする。

第４に、エンジンが始動すると、エンジンは、その調整アイドルスピード（普通 は、３００ＲＰＭ以上）まで加速し、信号は、エンジン駆動基準値を指示する。

この時点で、制御装置は、エンジンが動いている間に誤って始動させることのな いようにロックアウトする。この装置は、ＲＰＭ信号がエンジンオフ基準値以下 に戻った後にリセットされるだけである。

図４を参照すると、従来技術による代表的始動シーケンスＲＰＭが参照数字５０ によって表わされた曲線によって示されている。本発明による調整エンジンＲＰ Ｍは、参照数字５１によって表わされた曲線によって示されている。従来技術の 状態に対応するタンク圧力は、参照数字５２によって表わされた曲線によって示 されている。本発明によるタンク圧力は、参照数字５３によって表わされた曲線 によって示されている。

当業者には分るように、エンジンの実効クランキング速度が例えば１５０ＲＰＭ 以上であれば、始動の実効時間は、約２５秒から実効始動時間のほぼ４０％の増 加を表わす約３５秒に増大される。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジン回転速度を検知する手段と、エンジンオフ状態の回転速度を求める 手段と、最小クランキング回転速度を求める手段と、最大クランキング回転速度 を求める手段と、エンジン駆動回転速度を求める手段と、上にあげた各手段の状 態を検知された逐次応答に応じて所望のエンジンクランキング及び始動シーケン スを設定する制御手段とを備え、前記エンジン回転速度を検知する手段がエンジ ン回転数をパルスで記録する近接センサを備え、 前記パルスが回転速度に比例する電圧に変換されるエンジンスクータ用スタータ 制御装置。
2. ２．前記各回転速度を求める前記各手段が電圧基準比較を備えている請求項１に 記載のエンジンスタータ用スタータ制御装置。
3. ３．前記エンジンオフ状態が最初に検知されるまで所望のエンジン始動シーケン スを繰返しできない請求項１に記載のエンジンスタータ用スタータ制御装置。
4. ４．エンジン回転速度の検知されて逐次応答に応じて圧力流体の流量を制御する 弁装置を備えるエンジン始動装置用制御弁。
5. ５．前記原動力が圧縮空気からなる請求項４に記載のエンジン始動装置用制御弁 。
6. ６．前記弁装置が加圧された隔膜に応答して動作する請求項４に記載のエンジン 始動装置用制御弁。
7. ７．前記隔膜が圧力流体の源と通じている第１の電磁弁によって加圧され、大気 と通じている第２の電磁弁によって減圧される請求項６に記載のエンジン始動装 置用制御弁。