JPH109101A - 自動車のスタータの遮断を制御する方法および装置 - Google Patents
自動車のスタータの遮断を制御する方法および装置Info
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-
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Abstract
オーバーランを防止する。 【解決手段】 電源信号内に新しい波が生じるたびに、
波の周波数が高くなるにつれて時間幅が短くなるモニタ
時間(Dc)を発生させ、最終モニタ時間に新しい波が
検出されなくなると、スタータを停止させる。
Description
が始動した後に、自動車のスタータを停止させる(切
る)ための方法および装置に関する。
による自動車のエンジンの始動を終了させるのが一般的
なやり方である。このようにするため、運転者は、エン
ジンがエンジン本来の作動を示す音を発するようになる
と、点火キーを解放する。しかしながら、自動車および
その他の自動車エンジンは、より静粛となるように製造
されており、このような静粛化の傾向により、運転者が
始動動作を成功裏に完了したかどうかを確認できるよう
にすることは、次第に困難となっている。従って、エン
ジンが始動してから点火キーを解放するまでに、スター
タが再度駆動されることがよくある。これによって、ス
タータに極めて過大な力が加えられることがある。
るまで充分に作動した後に、自動車のスタータを停止さ
せる装置は多く知られている。特にフランス国特許第2,
626,417号明細書は、スタータの両端の電圧の波、すな
わちスタータを流れる電流強度の周波数が所定のスレッ
ショルド値以上となった時に、スタータを切る制御装置
を開示している。電源からスタータに流れる電圧または
電流の振幅の変動から成るこの波は、エンジン始動時の
動作を示している。この装置は、エンジンの連続的に生
じる圧縮サイクルに対応するこれら波の周波数が、時間
と共に高くなるという特徴を利用している。しかしなが
ら、エンジンが正しく始動した直後にスタータを切るこ
とはできない。
値を得ることは、信号を充分に長い時間のインターバル
内で解析できることを前提としている。この結果、スレ
ッショルド周波数に達すると、周波数のスレッショルド
値よりも高い周波数を測定できる第1の時間インターバ
ルの終了時までに、スタータを停止するための指令が遅
れることとなる。
パラメータ、特にエンジン部品の摩耗状態、燃料噴射シ
ステム、および点火システムの特性によって決まり、ま
た周辺温度によってさえも決まる。ある場合には、スタ
ータが早期に停止する危険を防止するため、その値を越
えると、スタータを切るようになっているエンジン速度
のスレッショルド値は、エンジンが自ら作動し始める有
効エンジン速度よりも、一般に極めて高く設定されてい
る。そのため、多くの場合、スタータは、作動に必要以
上の時間がかかることとなっている。
電源の電圧波または電流波が消滅すると、スタータを切
るようにしたスタータ用制御装置を開示している。この
目的のため、電圧または電流信号は、2本の信号路に沿
って搬送され、一方の信号路の信号は、遅延されるよう
になっている。これら2本の信号路は、信号波が存在す
る限り、異なるレベルとなっている。信号波が消滅する
と、2本の信号路は同じレベルとなり、装置はスタータ
を停止させる。しかし、この構造では、前記信号路のう
ちの第2の信号路における遅延時間に対応する遅延時間
の後に、エンジンの自律的作動の感受に関連してスター
タを停止させる命令が生じるようになっている。
車のエンジンがエンジンの自律的作動をするスレッショ
ルド値に達した後、自動車のスタータを停止でき、更に
スタータが作動する時間を充分長い値となるよう、シス
テマティックに短くできる方法および装置を提供するも
のである。これにより、ユーザーにとっては、便利さお
よび快適さが改善され、またフライホイール機能を省略
することにより、スタータ自体を簡略化できる。
タータの電源電圧、またはこのスタータを通って流れる
電流強度のいずれかに対応する信号内の波を検出し、こ
の波がなくなったときに、スタータを切るようになって
いる自動車のスタータの遮断を制御する方法は、前記波
の周波数が高くなるにつれて時間幅が短くなるモニタ時
間を新しい波ごとに発生し、最終モニタ時間において新
しい波が検出されなくなるとスタータを切ることを特徴
としている。
タータの電源電圧、またはこのスタータを通って流れる
電流強度のいずれかに対応する信号内の波を検出するた
めの手段と、前記波がなくなったときに、スタータの遮
断を指令するための手段とを備える、自動車のスタータ
の遮断を制御する装置は、前記波の周波数が高くなるに
つれて時間幅が短くなるモニタ時間を新しい波ごとに発
生するための手段を含み、最終モニタ時間において新し
い波が検出されなくなると、スタータを切るための手段
により、スタータを停止させるようになっていることを
特徴としている。
検出するための手段は、モニタ時間をゼロに戻すゼロ化
パルスを、新しい波ごとに発生するための手段を含む。
記波と同じ時間を有する一定振幅の矩形信号に変換する
ための処理手段を含み、モニタ時間は、前記矩形信号の
基本パルスの時間幅に応じて決まるようにされる。
制御されるタイマーを含み、このタイマーの制御入力
は、前記矩形信号の供給されるコンデンサの電圧によっ
て制御され、かつゼロ化パルスごとに前記コンデンサを
放電するための手段を更に含んでいる。
パルスごとにリセットされるカウンタを更に含み、モニ
タ時間の長さは、新しいパルスごとに前記カウンタの値
に応じて決まるようにされる。
パルスをカウンタが受信する際に、このカウンタの値に
応じて決まる値にリセットされるリバースカウンタを更
に含んでいる。
ンタおよびリバースカウンタは、クロックタイマーから
の共通信号によって制御され、リバースカウンタがセッ
トされる値は、カウンタの値よりも大きくなるように選
択される。
がリセットされる前に、リバースカウンタをリセットす
るようにする。
て示した下記の本発明の好ましい実施例の詳細な説明を
読めば、本発明の上記以外の特徴および利点がより明ら
かとなろう。
のスタータDへの電力の供給を制御するための装置を示
す。スタータDは、電源の正のターミナルB+とアース
との間に接続されたスタータ用電動モータMを含む。タ
ーミナルB+は自動車のバッテリーに接続されている。
タータDとの間に接続されたコンタクタ1を含む。この
コンタクタ1は、リレーコイル2によって作動されるリ
レーである。リレーコイル2の一端は、電源ターミナル
B+に接続されており、その他端は、まずMOSFET
トランジスタ3のソースに接続され、第2にアースに接
続されたコイル5に接続されている。
ナルB+に接続されており、そのグリッドは、ユニット
4の出力端に接続されて、トランジスタ3は、この出力
端から電圧制御信号を受けるようになっている。トラン
ジスタ3は、当然ながら他の適当なタイプの遮断器と置
換できる。
第1に、波すなわち電源ターミナルB+の電圧に発生す
る振幅変化に応じ、第2に、コンタクタ(本明細書では
点火キーによって作動される点火スイッチであり、図1
では符号6で示してある)の位置に応じて、前記制御信
号を発生する。
照して、制御ユニット4によって実行される信号処理機
能について説明する。
ット4への入力電圧(すなわち電源ターミナルB+の電
圧)は、図3(a)に示されるタイプとなっている。エ
ンジンが自ら(自律的に)作動しない限り、この電圧
は、エンジン速度と共に周波数が高くなる波を示す。こ
の波は、一端エンジンが自律的に始動し始めると消滅す
る。
スフィルタ7によってフィルタ処理される。ステージ8
では、一方向(直流)成分が除去され、こうして得られ
た信号は、図3(b)に示すタイプとなり、この信号
は、図3(a)に示す信号の濾波された交流成分であ
る。
照)が続く。このステージ9では、図3(b)の交流信
号は、図3(c)に示すような矩形パルスから成る信号
に変換される。このようにするため、ステージ9は、ス
テージ8からの出力信号における負パルスと同じ時間幅
を有する一定振幅の正のパルスに変換する。このよう
に、ステージ9の出力端で得られた矩形パルス信号は、
第1にはパルス発生器10へ送られ、第2にはタイマー
11へ送られる。パルス発生器10は、図3(c)に示
すような入力信号のパルスの立ち上がりエッジにて、図
3(b)に示される短いパルスを発生する。この短いパ
ルスは、タイマー11によって発生される時間を0にリ
セットする。
生される新しい時間Tsiの長さは、あるパルスから別
のパルスに短くなるよう、ステージ9の出力端における
矩形基本信号の長さに従って変えられる。この長さTs
iは、最終基本矩形信号の長さTciの2倍以上となる
ように選択される。従って、制御ユニット4に入力され
る信号が波形を特徴とする限り、各時間の終了前に新し
い波が発生するので、タイマーは、この新しい波に対応
するパルスによって0にリセットされる。
り、上記のように前記時間が維持される限り、トランジ
スタ3のブロックを禁止するための手段12を更に含ん
でいる。トランジスタ3のグリッドにある制御電圧は、
トランジスタ3が閉じることを命令するレベル(すなわ
ち図3(e)におけるレベル1)にあるので、コイル2
は短絡し、コンタクタ1は閉じる。
ブロック回路は、図3(d)のゼロ化パルスによっても
禁止される。従って、タイマー11が再作動されるとき
に、事故によりスタータが停止されることはない。図3
(a)に示した波が消えると、すなわちエンジンが正し
く始動されるとすぐに、図3(d)のゼロ化パルスもな
くなり、タイミング動作は終了する。トランジスタ3の
ブロックも禁止されなくなるので、図3(e)に示した
信号はゼロレベルとなる。従って、コイル2は短絡され
なくなり、コンタクタ1は開状態となり、スタータは切
られる。
始動してからスタータを切るまでの遅延時間は、最後に
発生された時間Tsiの長さよりも短くなる。
例を示す図4を参照する。タイマー11は、電圧制御さ
れた時間制御のための入力端13aを有する標準タイプ
のタイミング用集積回路13を有している。この入力端
13aとアースとの間に、コンデンサCが接続されてい
る。コンデンサCは、ダイオードDおよび抵抗器Rを通
る基本矩形パルス信号によって充電され、コンデンサC
の両端の充電電圧Ucは、図示しないオプションの増幅
器を介して、入力端13aへ送られる。ダイオードD
は、基本矩形パルス信号がなくなったときにコンデンサ
Cが放電するのを防止するためのものである。
間に接続されたトランジスタTを制御する。この信号
は、トランジスタTを介してコンデンサCを急速放電さ
せる。
に対応し、受信した最終矩形基本パルス信号の時間Tc
に応じた電圧によって制御される。これについては、図
5(c)に示されている。図5(c)では、電圧Ucが
示されており、図5(a)および図5(b)では、矩形
パルス信号およびゼロ化パルスが示されている。図5
(c)では、電圧Ucの平均値は仮想線で示されてお
り、その振幅は2重の矢印で示されている。
入力端13b、およびその制御出力端13cをも示して
おり、制御出力端は、タイミング動作が終了していない
限り、トランジスタ3を閉じる制御電圧に、コンデンサ
C1によって維持される。タイミング動作が終了する
と、回路13はコンデンサC1を放電する。
および図7(a)〜(e)を参照する。図2に示され、
かつ図6にも示されている部品に、符号に100を加え
た符号で示してある。
ミナルB+(図7(a)参照)から取り出した電圧であ
る。この信号は、ローパスフィルタ107へ送られ、こ
のローパスフィルタは、入力信号のうちの寄生成分を除
去する。次のステージ108では、フィルタ処理された
信号の一方向成分を抑制し、図7(b)に示された交流
信号を発生する。ステージ108からの出力信号は、低
レベル検出器120へ送られ、この検出器120は、較
正された時間および振幅の一連の短いパルスを発生す
る。図7(c)に示したこのパルスは、カウンター12
1へ送られ、このカウンターは、クロックタイマー12
2からのインクリメント信号も受信する。各パルスは、
スタータDによって駆動されるエンジンにおける圧縮ス
トロークの終了を示している。
戻される。パルスによってその都度ゼロに戻される前
に、カウンターの到達する値は、エンジンの2つの連続
する圧縮ストロークの間の時間を示している。
パルスも、クロックタイーア122からのインクリメン
ト信号と共にリバースカウンタ124へ送られ、このリ
バースカウンタは、新しいパルスごとにリセットされ
る。リバースカウンタ124がリセットされる値は、カ
ウンター121によって測定される最終の2つのパルス
の間の時間に応じて決まる。
のカウントTcは、乗算器123へ送られ、乗算器は、
このカウント数に1よりも大きい値kを乗算する。この
乗算器123の出力端に生じる値は、リバースカウンタ
124へ送られる。従って、このようにリバースカウン
タ124によって実行されるカウントダウン動作によっ
て決められるモニタ時間は、自動車のエンジンの圧縮サ
イクルよりも長くなる。
図7(a)に示す入力信号内の波により連続して発生さ
れるパルスにより、モニタ期間終了前に、リバースカウ
ンタ124がリセットされる。従って、トランジスタ3
のブロックは、図7(e)に示すレベル1の信号をトラ
ンジスタ3に送る回路112により禁止される。
ータはトルクを伝達しなくなるので、図7(a)の信号
内の波およびパルスは消える。よって、モニタ期間中に
パルスがなくなることは、エンジンが正常に作動したこ
とを意味する。
ロに達すると、それ以上、制御トランジスタ3のブロッ
クを禁止しないように、ブロック禁止回路112が制御
されるので、図7(e)に示された信号はゼロレベルま
で変化し、コンタクタ1は開放状態に切り替わる。
間よりも長いモニタ期間で作動するので、エンジンの回
転速度のムラに起因するスタータの不正確な早期の停止
を防止することができることは理解されると思う。
スカウンタ124は、カウンタ121がゼロに戻される
前にリセットされる。このようにするために、カウンタ
121のゼロ化入力端に遅延回路を接続してもよい。別
の変形例として、パルスの立ち上がりエッジを利用し
て、リバースカウンタ124をリセットし、パルスの降
下エッジを利用して、カウンタ121をゼロにすること
も可能である。
の圧縮ストローク中に、トランジスタ3のブロック回路
を禁止するか、または、リバースカウンタ124に1つ
の値を初期ローディングするかのいずれかが必要であ
る。
前記実施例では、リバースカウンタによって行われるカ
ウントダウン動作を、カウント周波数よりも低い周波数
で実行すれば、乗算器を省略してもよい。このようにす
るために、クロックタイマー122とリバースカウンタ
124との間に、例えば双安定性フリップ/フロップを
備えた分周回路を設けてもよい。
る信号を、スタータまたはバッテリーの両端で利用でき
る電圧信号の代わりに、スタータDを通って流れる電流
強度に対応する信号とすることもできる。
(オーミック)特性を有する導電性素子における電圧降
下を測定することによって得られる。この素子は、例え
ばコンタクタ11の電力接点、コンタクタ11とスター
タDをリンクするケーブル、スタータDのアース復帰ケ
ーブル、およびバッテリーとスタータとの間の電源ケー
ブルと直列に接続される。
導電性素子のうちの1つを貫通する測定コイル内で誘導
される電圧の変動を測定することによって得るようにす
ることができる。
図7(c)に示す信号内のパルスを、フィルタ処理され
た信号の交流成分がゼロとなる時を検出する検出器によ
って発生できる。この検出器は、低レベルまたは高レベ
ル検出器の代わりとなる。
電源電圧または電流の微分(変化率)で示すことができ
る。スタータがエンジンを駆動している時の圧縮サイク
ル中は、電圧の微分は負となり、電流の微分は正とな
る。エンジンをスタータによって駆動する期間の開始時
または終了時のいずれかにおいて、単安定性フリップ−
フロップ回路により、信号をスタートすることが可能で
ある。
る一般的タイプの可変期間のタイミング動作により、ス
タータを停止させるような不適当または望ましくない命
令が発せられる危険を生じることなく、できるだけ初期
の時間でスタータを切ることができるようにしながら、
スタータをエンジンの特性に合わせることが可能とな
る。
段階の終了時、すなわちエンジンが自ら回転し始めるよ
うになった時の速度は、毎分300〜400回転の範囲
であり、2つの連続するパルス間の時間は0.07〜0.
1秒である。
ンジン始動時における速度は、毎分わずか約70回転に
しかならないことがある。この場合の連続するパルス間
の時間は0.43秒となる。
と、タイマーが切り替えられる前にゼロ化信号が生じる
ことはないので、エンジンの最初の回転前に、スタータ
を停止させる命令が与えられることとなる。
温時にエンジンを使用することが可能となるが、スター
タを停止するための命令は極めて遅くなる。特に、エン
ジンが高温となっている時で、エンジンが毎分1000
〜1500回転するような高速回転時で、毎分1200
0〜20000回転のスタータピニオン速度となってい
る時でも、停止命令が働くことがある。この速度では、
スタータは、特にノイズが大きく摩耗が加速される。更
にフライホイールを設ける必要がある。
を用いると、エンジンの停止は、エンジン自体の特性、
特に気筒数、燃料噴射および点火特性、エンジンの摩耗
またはチューニング状態、バッテリーの特性などとは無
関係となる。
となるという特徴を有し、自動車に取り付ける際に別の
電気配線は不要となる。
置と、そのオルタネータを含むアセンブリは、従来のス
タータシステムと交換可能なものである。
40アンペアの代わりに、わずか数ミリアンペアと極め
て小さくなっていることも理解できよう。この結果、本
発明に係わるスタータは、制御方法の種々の変形例を考
え付くことが可能であるような低電流制御手段と考える
ことができる。変形例としては、コードを入力したり、
アクセルペダルによる制御などがある。
のための遮断制御装置の回路図である。
一実施例を示す概略ブロック図である。
ジの出力端で得られる信号を示す図、(b)は、図2の
制御手段における処理ステージの出力端で得られる信号
を示す図、(c)は、図2の制御手段における処理ステ
ージの出力端で得られる信号を示す図、(d)は、図2
の制御手段における処理ステージの出力端で得られる信
号を示す図、(e)は、図2の制御手段における処理ス
テージの出力端で得られる信号を示す図である。
時間と共に、タイマーの一実施例を示す図である。
信号を示す図、(b)は、図4に示されたタイマーから
の制御信号を示す図、(c)は、図4に示されたタイマ
ーからの制御信号を示す図である。
の別の実施例を示す、図2に類似した概略図である。
理ステージの出力端で得られる信号を示す、図3(a)
に類似した図、(b)は、図6に示された制御手段にお
ける処理ステージの出力端で得られる信号を示す、図3
(b)に類似した図、(c)は、図6に示された制御手
段における処理ステージの出力端で得られる信号を示
す、図3(c)に類似した図である。(d)は、図6に
示された制御手段における処理ステージの出力端で得ら
れる信号を示す、図3(d)に類似した図、(e)は、
図6に示された制御手段における処理ステージの出力端
で得られる信号を示す、図3(e)に類似した図であ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 自動車のスタータ(D)の電源電圧、ま
たはこのスタータを通って流れる電流強度のいずれかに
対応する信号内の波を検出し、この波がなくなったとき
に、スタータを切るようになっている自動車のスタータ
(D)の遮断を制御する方法であって、 前記波の周波数が高くなるにつれて時間幅が短くなるモ
ニタ時間(Tc)を、新しい波ごとに発生し、最終モニ
タ時間(Tc)において新しい波が検出されなくなる
と、スタータ(D)を切ることを特徴とする、自動車の
スタータ(D)の遮断を制御するための方法。 - 【請求項2】 自動車のスタータ(D)の電源電圧、ま
たはこのスタータを通って流れる電流強度のいずれかに
対応する信号内の波を検出するための手段と、前記波が
なくなったときに、スタータの遮断を指令するための手
段とを備える、自動車のスタータ(D)の遮断を制御す
る装置であって、 この装置が、前記波の周波数が高くなるにつれて時間幅
が短くなるモニタ時間(Tc)を新しい波ごとに発生す
るための手段を含み、最終モニタ時間(Tc)において
新しい波が検出されなくなると、スタータ(D)を切る
ための手段によりスタータを停止させるようになってい
ることを特徴とする、自動車のスタータ(D)の遮断を
制御するための装置。 - 【請求項3】 前記波を検出するための手段が、モニタ
時間をゼロに戻すゼロ化パルスを、新しい波ごとに発生
するための手段を含むことを特徴とする、請求項2記載
の装置。 - 【請求項4】 前記信号の波を前記波と同じ時間を有す
る一定振幅の矩形信号に変換するための処理手段(9)
を含み、モニタ時間が、前記矩形信号の基本パルスの時
間幅に応じて決められるようにしたことを特徴とする、
請求項3記載の装置。 - 【請求項5】 時間が電圧制御されるタイマー(13)
を含み、このタイマーの制御入力が、前記矩形信号の供
給されるコンデンサ(C)の電圧によって制御され、か
つゼロ化パルスごとに前記コンデンサ(C)を放電する
ための手段を更に含むことを特徴とする、請求項4記載
の装置。 - 【請求項6】 新しいゼロ化パルスごとにリセットされ
るカウンタ(121)を更に含み、モニタ時間の長さ
(Tc)が、新しいパルスごとに前記カウンタ(12
1)の値に応じて決められるようにしたことを特徴とす
る、請求項5記載の装置。 - 【請求項7】 新しい各ゼロ化パルスをカウンタ(12
1)が受信する際に、このカウンタ(121)の値に応
じて決まる値にリセットされるリバースカウンタ(12
4)を更に含むことを特徴とする、請求項6記載の装
置。 - 【請求項8】 カウンタ(121)およびリバースカウ
ンタ(124)が、クロックタイマー(122)からの
共通信号によって制御され、かつリバースカウンタ(1
24)がセットされる値は、カウンタ(121)の値よ
りも大きくなるように選択されていることを特徴とす
る、請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 ゼロ化パルスごとにカウンタ(121)
がリセットされる前に、リバースカウンタ(124)を
リセットするようにしたことを特徴とする、請求項7記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9602464 | 1996-02-28 | ||
| FR9602464A FR2745336B1 (fr) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | Procede et dispositif pour la coupure d'un demarreur de vehicule automobile apres demarrage de son moteur thermique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109101A true JPH109101A (ja) | 1998-01-13 |
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