JPH09324709A - エンジンの始動補助回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン回転中、あるいは車両が走行状態に
あるよう本来的に必要のない状態で吸気加熱用の電気ヒ
ータに通電が行われないようにする。 【解決手段】 車両が走行状態にあることを検出し、こ
の検出出力があるときには吸気通路を加熱するヒータと
電気的に直列に接続されたヒータ・リレーに供給する電
源回路を遮断する。 【効果】 バッテリの無駄な消耗を防止することができ
るとともに、電気ヒータの回路に何らかの故障が発生し
て通電状態となるようなことがあっても自動的に電源が
遮断されるので安全性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン（内燃機
関）の吸気加熱装置に利用する。本発明は、エンジンの
吸気加熱装置が必要ない時間に作動することを防止する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】気温が低い状態でエンジンを始動させる
ために、吸気通路に電気ヒータを設け吸気を加熱する装
置が広く利用されている。この装置は、一般に始動キー
の操作にしたがって通電される。すなわち、始動キーが
「オフ」位置から「オン」位置に操作され、さらに「プ
レヒート」位置に操作されたときにこの電気ヒータに通
電される。そしてこの電気ヒータは、タイマ回路により
加熱に必要な時間が経過したとき、あるいは始動キーの
操作により、通電が解除される。

【０００３】この電気ヒータは、一般に短時間定格に設
計されていて、長時間にわたり使用すると、バッテリの
消耗がはげしく、また吸気管路やその継ぎ目の損傷を早
めるなどの悪い影響がある。このために、異常な長時間
にわたり通電状態にあるときに強制的に通電状態を解除
する回路（実開平３−６５８５１号公報参照）や、異常
な長時間にわたり通電されたときに警報を発生する回路
（実開平６−４３５４号公報参照）などを設けてバッテ
リの消耗や装置の損傷を防ぐ技術が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術は、
いずれもタイマ装置を用いたものであり、吸気を加熱す
る電気ヒータに長時間の通電があったときに作動するも
のであって、本来的に通電の必要がない状態で、電気ヒ
ータに供給する電源を遮断するものではない。したがっ
て、この電気ヒータの回路に何らかの故障が発生して通
電状態となってしまったときには、タイマ装置が作動す
るまでの一定時間が経過するまで遮断されない。安全性
を高くするためにこのタイマ装置の設定時間を短くして
おくと、寒冷地で運転する場合に、長時間のプレヒート
を行おうとしてもこのタイマ装置が作動してしまい、連
続的な加熱が不可能になることがある。

【０００５】したがって、タイマ装置を用いて吸気加熱
用の電気ヒータを遮断する安全装置は、そのタイマ装置
の設定時間を長くしておき、最終的な危険防止のための
装置としておくことが望ましく、エンジンが正常に回転
中であるとか、車両がすでに走行状態にあるとかなど、
本来的に必要のない状態で吸気加熱用の電気ヒータに通
電が行われることのないようにしておきたい。

【０００６】本発明はこのような背景に行われたもので
あり、本来的に必要のない状態で吸気加熱用の電気ヒー
タに通電が行われることのない装置を提供することを目
的とする。本発明は、バッテリの無駄な消耗を防止する
ことができる装置を提供することを目的とする。本発明
は安全性の向上を目的とする。本発明は、コンピュータ
技術を利用して合理的な安全装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの吸
気加熱装置が必要のないときに作動することを防止する
ことを特徴とする。

【０００８】すなわち、本発明の第一の観点は、吸気通
路を加熱するヒータと電気的に直列に接続されたヒータ
・リレーを始動キーの操作にしたがってオン状態に制御
する制御回路を備えたエンジンの始動補助回路におい
て、車両が走行状態にあることを検出する検出手段と、
この検出手段に出力があるときには前記ヒータ・リレー
に供給する電源回路を遮断する手段とを備えたことを特
徴とする。

【０００９】制御回路は車両が走行状態にあるか否かを
示す検出出力を取込み、走行状態にあるときにはヒータ
・リレーに供給する電源回路を遮断する。これによりか
りにヒータに通電されていても吸気通路の加熱は停止さ
れ、本来的に必要のない状態での通電を防止するととも
に、バッテリの無駄な消耗をなくし、電気ヒータ回路に
何らかの故障が発生して通電状態になるようなことがあ
ってもその安全性を保つことができる。

【００１０】車両が走行状態にあることは、パーキング
・ブレーキに連動するスイッチ手段の出力、または車速
が所定値以上であることを検出する手段の出力を取込む
ことによって検出することができる。

【００１１】本発明の第二の観点は、吸気通路を加熱す
るヒータと電気的に直列に接続されたヒータ・リレーを
始動キーの操作にしたがってオン状態に制御する制御回
路を備えたエンジンの始動補助回路において、エンジン
が正常な回転状態にあることを検出する検出手段と、こ
の検出手段に出力があるときには前記ヒータ・リレーに
供給する電源回路を遮断する手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１２】車両が停止状態にあってもエンジンが正常
な回転状態にあれば、吸気通路の加熱は不必要である。
制御回路はエンジンが正常な回転状態にあることを検出
する手段からの検出出力を取込み、正常な回転状態にあ
るときにはヒータ・リレーに供給する電源回路を遮断す
る。エンジンが正常な回転状態にあることは、エンジン
回転センサから所定以上の出力があること、エンジンに
連結された多相交流発電機の中点と車体接地との間に発
生している電位の周波数からエンジンの回転速度が所定
以上であること、またはプログラム制御回路を備え、こ
のプログラム制御回路が取込んだエンジンの油圧信号と
始動キーの操作位置の組合せが時間の経過にしたがって
適正に推移したことを判断することによって検出するこ
とができる。

【００１３】本発明の第三の観点は、吸気通路を加熱す
るヒータと電気的に直列に接続されたヒータ・リレーを
始動キーの操作にしたがってオン状態に制御する制御回
路を備えたエンジンの始動補助回路において、プログラ
ム制御回路を備え、このプログラム制御回路には、前記
始動キーの操作位置履歴を記憶する手段と、この手段に
記憶された履歴が「スタート」位置を経由した後に「オ
ン」位置にあるときには前記ヒータ・リレーに供給する
電源回路を遮断する手段とを備えたことを特徴とする。
前記プログラム制御回路は、エンジンの始動完了後に前
記ヒータ・リレーの状態を監視する手段と、その監視す
る手段により前記ヒータ・リレーがオン状態にあるとき
には前記ヒータ・リレーに供給する電源回路を強制的に
遮断する手段とを備えることが望ましい。

【００１４】プログラム制御回路が始動キーの操作位置
履歴を記憶しておき、始動キーが「スタート」位置を経
由し「オン」位置にあるときには、エンジンは始動され
た状態にあるので、ヒータ・リレーに供給する電源回路
を遮断し不必要な加熱を防止することができる。

【００１５】エンジンの始動が完了しヒータ・リレーへ
の電源供給が遮断されても、何らかの原因により通電す
ることがあると、プログラム制御回路がある時間間隔を
もってヒータ・リレーの状態を監視し、遮断状態にある
べきヒータ・リレーに電源が供給されている場合には、
ヒータ・リレーに供給する電源回路を強制的に遮断す
る。これにより異常状態が発生しても安全性を確実に維
持することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

【００１７】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１８】（第一実施例）図１は本発明第一実施例の
要部の構成を示すブロック図、図２は本発明第一実施例
に係わるヒータの内部構造の一例を示す図である。

【００１９】本発明第一実施例は、吸気通路１を加熱す
るヒータ２と電気的に直列に接続されたヒータ・リレー
３を始動キー４の操作にしたがってオン状態に制御する
制御回路５とが備えられ、さらに、車両が走行状態にあ
ることを検出する検出手段と、この検出手段に出力があ
るときにはヒータ・リレー３に供給する電源回路を遮断
する手段とが備えられる。車両が走行状態にあること
は、パーキング・ブレーキに連動するパーキング・ブレ
ーキ・スイッチ７の出力によって検出される。

【００２０】ヒータ２は、図２に示すように、ケース２
１と、このケース２１に固定された（＋）端子２２およ
び接地端子２３と、この（＋）端子２２および接地端子
２３とに電気的に接続され通電時に発熱するコイル２４
とにより構成される。

【００２１】図３は本発明第一実施例に係わる始動キー
の位置と端子位置との接続関係を説明する図である。図
中、Ｂはバッテリ端子、Ｍはオン端子、Ｐはプリヒート
端子、Ｓはスタート端子である。始動キー４が「オフ」
の位置ではどの端子にも接続されず電源断の状態にあ
る。始動キー４が運転者の操作により「オン」の位置に
回されると、オン端子Ｍに接続され電源が供給される。
この位置では始動キー４から手を離してもそのまま「オ
ン」の位置にある。始動キー４が「プリヒート」の位置
に回されるとプリヒート端子Ｐに接続され、「オン」の
状態が維持されたままヒータ２に電源が供給される。こ
の位置で始動キー４から手を離すと、自動的に「オン」
の位置に戻される。始動キー４が「スタート」の位置に
回されると、スタート端子Ｓに接続され、図外の始動電
動機に電源が供給されエンジン始動が行われる。この位
置で手を離した場合も自動的に「オン」の位置に戻され
る。

【００２２】ここで、このように構成された本発明第一
実施例の動作について説明する。

【００２３】パーキング・ブレーキ・スイッチ７は、車
両が停車状態にあって、パーキング・ブレーキが操作さ
れているときはオン状態にある。パーキング・ブレーキ
の操作が解除されるとオフ状態となる。車両が停車状態
にあってパーキング・ブレーキが操作されると、パーキ
ング・ブレーキ・スイッチ７がオン状態となって電源リ
レー８をオン状態にする。制御回路５はこの出力を取込
み車両が走行状態にないと判断する。

【００２４】このとき始動キー４が操作され「オフ」の
位置から「オン」の位置を経て「プリヒート」の位置に
回されると、ヒータ・リレー３がオン状態になり制御回
路５はその状態を維持する。これによりバッテリからの
電源はヒータ・リレー３を経由してヒータ２に供給され
吸気通路１が加熱される。

【００２５】始動キー４がさらに「スタート」の位置Ｓ
に回されて始動操作が行われ、エンジンが始動し、始動
キー４から手が離されると始動キー４は自動的に「オ
ン」の位置に戻る。ここで、車両を発進させるためにパ
ーキング・ブレーキが操作されると、パーキング・ブレ
ーキ・スイッチ７がオフ状態となり、電源リレー８をオ
フ状態にする。これにより制御回路５に供給されている
電源電流がなくなるのでヒータ・リレー３はオフ状態に
なる。これにともなってヒータ２への電源供給は遮断さ
れ、走行できる状態あるいは走行状態にあるときには吸
気通路１の加熱は自動的に停止される。

【００２６】なお、制御回路５は、始動キー４の端子Ｐ
Ｈからオン信号を取込んだときに、内蔵されているタイ
マをセットし、所定時間が経過したときにヒータ・リレ
ー３をオフ状態にする。これは何んらかの原因でヒータ
２への電源供給が長びくようなことがあった場合に二重
に安全を確保するために行われる。

【００２７】（第二実施例）図４は本発明第二実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００２８】本発明第二実施例では、車両が走行状態に
あることが車速を検出する車速センサ９の出力によって
検出される。その他は第一実施例同様に構成される。

【００２９】本第二実施例の場合は、始動キー４が操作
され「オフ」の位置から「オン」の位置を経て「プリヒ
ート」の位置に回されると、制御回路５はヒータ・リレ
ー３のオン状態を維持する。これによりバッテリからの
電源はヒータ・リレー３を経由してヒータ２に供給され
吸気通路１が加熱される。

【００３０】始動キー４がさらに「スタート」の位置Ｓ
に回されて始動操作が行われ、エンジンが起動したとき
に始動キー４は「オン」の位置に戻される。制御回路５
は車速センサ９からの検出出力を取込み、車両が発進し
てその検出値が所定値（例えば５ｋｍ／ｈ）を越えたと
きにヒータ・リレー３をオフ状態にする。これによりヒ
ータ２への電源供給がなくなり吸気通路１の加熱は自動
的に停止される。

【００３１】（第三実施例）図５は本発明第三実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００３２】本発明第三実施例では、エンジンが正常な
回転状態にあることがエンジンの回転速度を検出するエ
ンジン回転センサ１０の出力によって検出される。その
他は第一実施例同様に構成される。

【００３３】本第三実施例の場合は、制御回路５はエン
ジン回転センサ１０からの検出出力を取込み、エンジン
が起動しその検出値が所定時間にわたり正常な回転状
態、例えば２００ｒｐｍ±５０ｒｐｍの状態が３０秒継
続する状態に達したときにヒータ・リレー３をオフ状態
にする。これにともなって第一実施例同様に吸気通路１
の加熱は停止される。

【００３４】（第四実施例）図６は本発明第四実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００３５】本発明第四実施例では、エンジンが直結さ
れた多相交流発電機１１からの出力を取込み、その中点
と車体接地との間に発生している電位の周波数からエン
ジンの回転速度が所定以上であることが検出される。そ
の他は第一実施例同様に構成される。

【００３６】始動キー４の操作によりエンジンが起動す
ると、エンジンに直結された多相交流発電機１１と車体
接地との間には交流電位が発生する。制御回路５はこの
発生した電位の周波数を取込み、この周波数が所定値を
越えたときにエンジンが正常な回転状態にあるものとし
て、ヒータ・リレー３をオフ状態にする。これにより吸
気通路１の加熱は停止される。

【００３７】（第五実施例）図７は本発明第五実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００３８】本発明第五実施例は、プログラム制御回路
１２が備えられ、このプログラム制御回路１２がエンジ
ン油圧スイッチ１３からエンジンの油圧信号を取込み、
その油圧信号と始動キー４の操作位置の組合せが時間の
経過にしたがって適正に推移することを判断することに
よって、エンジンが正常な回転状態にあることが検出さ
れる。その他は第一実施例同様に構成される。

【００３９】図８は本発明第五実施例の動作の流れを示
すフローチャートである。

【００４０】プログラム制御回路１２は始動キー４の操
作位置を取込み、オンＭの位置にあるか否かを確認す
る。オンＭの位置にあれば始動操作が行われたものとし
て、エンジン油圧スイッチ１３から油圧信号を入力し、
油圧が０．５ｋｇ／ｃｍ² 以下であるか否かを判定す
る。油圧が０．５ｋｇ／ｃｍ² 以下であればエンジンは
作動していないので、始動キー４の操作位置を入力し、
その位置がプリヒート位置ＰＨにありかつ２秒経過した
か否かを判定する。始動キー４がプリヒートＰＨの位置
にあって２秒経過していれば始動補助の意図があるもの
として、ヒータ・リレー３をオン状態に維持しヒータ２
への通電を継続する。

【００４１】エンジン始動が行われ始動キー４がオンＭ
の位置に戻されたことを示す信号を受けたときに、エン
ジン油圧スイッチ１３から油圧信号を入力し、油圧が
０．５ｋｇ／ｃｍ² を越えたか否かを判定する。油圧が
その値を越えていればエンジンは起動したものとして、
所定の予熱時間Ｔ（例えば６０秒）が経過したか否かを
判定する。経過していればヒータ・リレー３をオフ状態
にする。これによりヒータ２への電源供給が遮断され
る。

【００４２】この実施例５は従来装置のプログラム制御
回路１２に実装されているソフトウェアを追加すること
により、ハードウェアの変更を行うことなく実施するこ
とができる利点がある。

【００４３】（第六実施例）図９は本発明第六実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００４４】本発明第六実施例は、プログラム制御回路
１２を備え、このプログラム制御回路１２には、始動キ
ー４の操作位置履歴を記憶する手段と、この手段に記憶
された履歴が「スタート」位置Ｓを経由した後に「オ
ン」位置Ｍにあるときにはヒータ・リレー３に供給する
電源回路を遮断する手段と、エンジンの始動完了後にヒ
ータ・リレー３の状態を監視する手段と、その監視する
手段によりヒータ・リレー３がオン状態にあるときには
ヒータ・リレー３に供給する電源回路を強制的に遮断す
る手段とが備えられる。その他は第一実施例同様に構成
される。

【００４５】本第六実施例は、吸気通路１の加熱操作が
行われた履歴がある場合に、再度その操作が行われるよ
うなことがあっても加熱されないようにすることを特徴
とするものである。図１０は本発明第六実施例の動作の
流れを示すフローチャートである。

【００４６】プログラム制御回路１２は始動キー４の操
作位置を入力し、その位置がオンＭにあるか否かを判定
する。オンＭにあれば再度始動キー４の操作位置を入力
し、始動キー４の位置がプリヒートＰＨにあるか否かを
判定する。プリヒートＰＨの位置にあれば所定時間Ｔ秒
（例えば２秒）経過したか否かを判定する。Ｔ秒経過し
ていればフラグＰを立て、ヒータ・リレー３のオン状態
を維持してヒータ２に通電を行い、始動キー４の操作位
置を入力する。始動キー４がプリヒートＰＨの位置でＴ
秒経過していない場合も同様に始動キー４の操作位置を
入力する。

【００４７】次いで、始動キー４の位置がスタートＳの
位置にあるか否かを判定し、Ｓの位置にあれば始動モー
タに通電を行いエンジンを始動するとともにフラグＳを
立てる。さらに、プログラム制御回路１２は始動キー４
の操作位置を入力し、その位置がスタートＳであるか否
かを判定する。Ｓであれば始動動作を継続する。Ｓでな
ければ始動動作を停止し、始動キー４の位置がオンＭに
あるか否かを判定する。オンＭの位置になければ遮断手
段６に動作信号を送出し、ヒータ・リレー３をオフ状態
にしてヒータ２への電源を遮断しフラグをリセットす
る。

【００４８】始動キー４がオンＭの位置にあれば、立て
たフラグを取込み、プリヒートを示すフラグＰおよびス
タートを示すフラグＳが立てられた履歴があるか否かを
判定する。そのいずれかのフラグが立てられていなけれ
ば、予熱または始動の操作は行われなかったものとし
て、ヒータ・リレー３をオフ状態にしヒータ２への電源
供給を遮断する。

【００４９】フラグＰおよびフラグＳが立てられた履歴
があれば、予熱および始動の操作が行われたものとして
ヒータ２への通電を継続し、所定時間ｔ（例えば２秒）
経過したか否かを判定する。所定時間ｔが経過していれ
ばヒータ・リレー３をオフ状態にしヒータ２への電源供
給を遮断する。このとき車両は定常走行状態となる。

【００５０】プログラム制御回路１２は始動キーの操作
位置を入力し、始動キー４がオフの状態にあるか否かを
判定する。オフの状態になければオフ状態になるまでヒ
ータ２への通電遮断を継続し、オフ状態になったときに
立てられたフラグをリセットする。

【００５１】この実施例についても、ハードウェアを何
ら変更することなくソフトウェアを追加することにより
実施することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジンの回転中、あるいは車両が走行状態にあるような
本来的に必要のない状態のときには、吸気加熱用の電気
ヒータに通電を行わないようにすることができる。これ
にともなってバッテリの無駄な消耗を防止することがで
きるとともに、電気ヒータ回路に何らかの故障が発生し
て通電状態となるようなことがあっても自動的に電源が
遮断されるので安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明第一実施例に係わるヒータの内部構造の
一例を示す図。

【図３】本発明第一実施例に係わる始動キーと端子位置
との接続関係を説明する図。

【図４】本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図５】本発明第三実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図６】本発明第四実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図７】本発明第五実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図８】本発明第五実施例の動作の流れを示すフローチ
ャート。

【図９】本発明第六実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図１０】本発明第六実施例の動作の流れを示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１ 吸気通路 ２ ヒータ ３ ヒータ・リレー ４ 始動キー ５ 制御回路 ７ パーキング・ブレーキ・スイッチ ８ 電源リレー ９ 車速センサ １０ エンジン回転センサ １１ 多相交流発電機 １２ プログラム制御回路 １３ エンジン油圧スイッチ ２１ ケース ２２ （＋）端子 ２３ 接地端子 ２４ コイル

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路を加熱するヒータと電気的に直
   列に接続されたヒータ・リレーを始動キーの操作にした
   がってオン状態に制御する制御回路を備えたエンジンの
   始動補助回路において、 車両が走行状態にあることを検出する検出手段と、この
   検出手段に出力があるときには前記ヒータ・リレーに供
   給する電源回路を遮断する手段とを備えたことを特徴と
   するエンジンの始動補助回路。
2. 【請求項２】 前記車両が走行状態にあることを検出す
   る手段は、パーキング・ブレーキに連動するスイッチ手
   段を含む請求項１記載のエンジンの始動補助回路。
3. 【請求項３】 前記車両が走行状態にあることを検出す
   る手段は、車速が所定以上であることを検出する手段を
   含む請求項１記載のエンジンの始動補助回路。
4. 【請求項４】 吸気通路を加熱するヒータと電気的に直
   列に接続されたヒータ・リレーを始動キーの操作にした
   がってオン状態に制御する制御回路を備えたエンジンの
   始動補助回路において、 エンジンが正常な回転状態にあることを検出する検出手
   段と、この検出手段に出力があるときには前記ヒータ・
   リレーに供給する電源回路を遮断する手段とを備えたこ
   とを特徴とするエンジンの始動補助回路。
5. 【請求項５】 前記エンジンが正常な回転状態にあるこ
   とを検出する検出手段は、エンジン回転センサに所定以
   上の出力があることを検出する手段を含む請求項４記載
   のエンジンの始動補助回路。
6. 【請求項６】 前記エンジンが正常な回転状態にあるこ
   とを検出する検出手段は、エンジンに連結された多相交
   流発電機の中点と車体接地との間に発生している電位の
   周波数からエンジンの回転速度が所定以上であることを
   検出する手段を含む請求項４記載のエンジンの始動補助
   回路。
7. 【請求項７】 前記エンジンが正常な回転状態にあるこ
   とを検出する検出手段は、エンジンの油圧信号を取り込
   む手段と、その油圧信号と前記始動キーの操作位置の組
   合せが時間の経過にしたがって適正に推移することを判
   断するプログラム制御回路とを含む請求項４記載のエン
   ジンの始動補助装置。
8. 【請求項８】 吸気通路を加熱するヒータと電気的に直
   列に接続されたヒータ・リレーを始動キーの操作にした
   がってオン状態に制御する制御回路を備えたエンジンの
   始動補助回路において、 プログラム制御回路を備え、 このプログラム制御回路には、前記始動キーの操作位置
   履歴を記憶する手段と、この手段に記憶された履歴が
   「スタート」位置を経由した後に「オン」位置にあると
   きには前記ヒータ・リレーに供給する電源回路を遮断す
   る手段とを備えたことを特徴とするエンジンの始動補助
   回路。
9. 【請求項９】 前記プログラム制御回路は、エンジンの
   始動完了後に前記ヒータ・リレーの状態を監視する手段
   と、その監視する手段により前記ヒータ・リレーがオン
   状態にあるときには前記ヒータ・リレーに供給する電源
   回路を強制的に遮断する手段とを備えた請求項８記載の
   エンジンの始動補助装置。