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JPH076469B2 - エンジン自動始動方法および装置 - Google Patents

エンジン自動始動方法および装置

Info

Publication number
JPH076469B2
JPH076469B2 JP62135739A JP13573987A JPH076469B2 JP H076469 B2 JPH076469 B2 JP H076469B2 JP 62135739 A JP62135739 A JP 62135739A JP 13573987 A JP13573987 A JP 13573987A JP H076469 B2 JPH076469 B2 JP H076469B2
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JP
Japan
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engine
electromagnetic switch
energization
starter
signal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62135739A
Other languages
English (en)
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JPS63297767A (ja
Inventor
京平 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP62135739A priority Critical patent/JPH076469B2/ja
Priority to US07/203,361 priority patent/US4862010A/en
Priority to KR1019880006233A priority patent/KR910004389B1/ko
Publication of JPS63297767A publication Critical patent/JPS63297767A/ja
Publication of JPH076469B2 publication Critical patent/JPH076469B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N11/0803Circuits specially adapted for starting of engines characterised by means for initiating engine start or stop
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    • F02N11/101Safety devices for preventing engine starter actuation or engagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/023Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/20Control related aspects of engine starting characterised by the control method
    • F02N2300/2011Control involving a delay; Control involving a waiting period before engine stop or engine start

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スタータ保護装置を含めた始動系の総合制
御を車載マイクロコンピユータで行い、自動車のエンジ
ンを自動的に始動させるエンジン自動始動方法および装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図はたとえば特公昭60−10187号公報に示された従
来のエンジン自動始動方法および装置を示す全体構成
図、第4図はマイクロコンピユータの演算処理を示すフ
ローチヤートである。
まず、第3図において、1は自動車に搭載されている車
載バツテリ、2はエンジンキースイツチで、2aは電源遮
断のためのOFF端子、2bは車載の各種電気アクセサリに
電源供給するためのACC端子、2cは点火系などの各種機
能電装品に電源供給するためのIG端子である。
キースイツチ2のACC端子2bに車載の電気アクセサリの
一つとなるカーラジオ3が接続されている。
また、点火回路4は機能電装品の一つとなるもので、キ
ースイツチ2のIG端子2cに接続している。
ハンドブレーキスイツチ5はブレーキの操作の有無に応
じてオン、オフ信号を発生するものであり、この信号は
マイクロコンピユータ9に送出するようになつている。
ニユートラルセンサ6は変速レバーがニユートラル位置
に入つているか否かに応じてオン、オフ信号を発生する
ものであり、このオン、オフ信号はマイクロコンピユー
タ9に送出するようにしている。
エンジン回転センサ7はエンジン回転数を検出する作動
センサをなすもので、その検出出力はマイクロコンピユ
ータ9に出力するようになつている。
エンジンの冷却水温を検出する冷却水温センサ8は自動
始動の制御形態を調整するものである。この冷却水温セ
ンサ8の検出出力もマイクロコンピユータ9に送出する
ようにしている。
マイクロコンピユータ9は予め定めたプログラムにした
がつてソフトウエアの演算処理を実行する演算手段とし
てのマイクロコンピユータで、エンジンキースイツチ2
のIG端子2cへの投入操作の信号を受けたときに、ハンド
ブレーキセンサ5およびニユートラルセンサ6よりの信
号をチエツクし、そのチエツクが不良のとき、準備不良
警報信号を発生する。
また、チエツクが良のとき通常のエンジン始動に要する
単位時間のスタータ通電を所定間隔にて繰り返すように
通電開始信号を発生し、前記エンジン回転センサ7より
の信号にてエンジンの始動完了を判定したとき、通電終
了信号を発生し、また、前記スタータ通電回数、前記単
位時間および間隔時間を冷却水温センサ8の信号にて調
整し、さらに前記スタータ通電の回数が所定値になつて
も始動不能のときスタータ通電を止めて始動不良警報信
号を発生するものである。
保持手段をなすR−Sフリツプフロツプ10は前記マイク
ロコンピユータ9よりの通電開始信号にてセツト状態と
なつて、その開始信号の保持延長を行い、前記通電終了
信号にてセツト状態を解除してリセツト状態に復帰する
ことにより、セツト状態の間のみ保持信号を発生するも
のである。
スタータ回路11はエンジンの始動駆動を行うスタータモ
ータを含むもので、前記R−Sフリツプフロツプ10の保
持信号が発生している間スタータ通電を行うものであ
る。
準備不良警報器12は始動準備が不良であることを警報す
るもので、前記マイクロコンピユータ9よりの準備不良
警報信号を記憶する記憶回路を含んで継続的に警報を発
生するものである。
始動不良警報器13は始動不良であることを警報するもの
で、前記マイクロコンピユータ9よりの始動不良警報信
号を記憶する記憶回路を含んで継続的に警報を発生する
ものである。
前記マイクロコンピユータ9は自動車における自動始動
以外の燃料噴射制御システム、点火時期制御システムな
どの種々のシステム制御における演算処理を同時に実行
しており、多くのシステム制御の演算処理の余裕時間を
利用して上記のエンジン自動始動の演算処理を行つてい
る。
上記構成においてその作動を第4図のフローチヤートと
ともに説明する。この第4図に示すフローチヤートはマ
イクロコンピユータ9に予め定めたプログラムにしたが
つてソフトウエアの演算処理を詳細に示している。
まず、自動車のエンジンキースイツチ2をOFF端子2aか
ら離してACC端子2bに投入すると、車載バツテリ1より
そのACC端子2bを通つてカーラジオ3に電源供給するた
め、このカーラジオ3の作動スイツチの投入にて作動を
開始する。
これと同時に、図示してない他の各種電気アクセサリに
も電源供給される。このとき、IG端子2cは未だ開放状態
のため自動車の各種機能電装品には電源は供給されてい
ない。
続いて、エンジンキースイツチ2をIG端子2cに投入する
と、車載バツテリ1よりACC端子2bを通してカーラジオ
3を含む各種電気アクセサリへの電源供給を継続すると
ともに、IG端子2cを通して点火回路4を含む各種機能電
装品に電源供給を開始するため、マイクロコンピユータ
9も作動状態となる。
前記エンジンキースイツチ2のIG端子2cへの投入操作に
よりマイクロコンピユータ9は第4図のキーオンステツ
プ101から自動始動のための演算処理を開始し、演算機
能自己チエツク判定ステツプ102に進む。
この判定ステツプ102にてマイクロコンピユータ9の基
本演算およびメモリに異常がないかどうかを予め定めた
自己チエツクプログラムにしたがつて自己チエツクし、
異常の場合にその判定がノー(NO)となつて準備不良警
報ステツプ105に進み、準備不良警報信号を発生し、準
備不良警報器12より警報を発する。
他方、判定ステツプ102にて演算機能が正常である場合
には、その判定がイエス(YES)となり、ハンドブレー
キ判定ステツプ103に進む。この判定ステツプ103にてハ
ンドブレーキセンサ5よりの信号を読み込んでハンドブ
レーキが効いているか否かをチエツクし、ハンドブレー
キが効いていない場合にはその判定がNOとなり、準備不
良警報ステツプ105に進み、準備不良警報信号を発生
し、準備不良警報器12により警報を発する。
他方、ハンドブレーキが効いている場合には、判定ステ
ツプ103の判定がYESとなり、ニユートラル判定ステツプ
104に進む。
この判定ステツプ104にてニユートラルセンサ6よりの
信号を読み込んで変速位置がニユートラルになつている
か否かをチエツクし、ニユートラルになつていない場合
にはその判定がNOとなり、準備不良警報ステツプ105に
進み、準備不良警報器12より警報を発する。
他方、変速位置がニユートラルになつている場合には判
定ステツプ104の判定がYESとなり、始動準備が整つたこ
とを判定して次の処理に進む。
すなわち、マイクロコンピユータ9の演算機能が正常で
あり、ハンドブレーキが効いており、かつ変速位置がニ
ユートラルになつている場合にエンジンの始動準備が整
つたことになり、冷却水温ステツプ106に進む。
このステツプ106にて冷却水温センサ8よりの信号を読
み込んで水温信号TWを得、次の関数設定ステツプ107に
進む。
この関数設定ステツプ107にて前記水温信号TWを変数と
してスタータ通電時間T1=f1(TW)、間隔時間T2=f
2(TW)、スタータ通電回数K=f3(TW)を設定する。
この関数設定において、スタータ通電時間T1および間隔
時間T2は冷却水温が低い場合に長くなり、冷却水温が高
くなるに応じて短かくなり、通電時間T1は5秒前後に定
め、間隔時間は10秒前後に定めている。
また、スタータ通電回数Kは階段状関数になり、冷却水
温が低い場合に多きな整数となり、冷却水温が高くなる
に応じて小さな係数になり、その回数Kは3回から5回
程度の範囲に定めている。
この関数設定ステツプ107において、スタータ通電時間T
1が5秒、間隔時間T2が10秒、スタータ通電回数Kが3
回に設定された状態にて始動不良の場合を説明する。
まず、T1タイマスタートステツプ108にて5秒のT1タイ
マがスタートし、T1タイマアツプ判定ステツプ109を通
つてスタータ通電オンステツプ110に進み、スタータ通
電の開始信号をR−Sフリツプフロツプ10に加えてセツ
ト状態に反転させ、その保持信号にてスタータ回路11へ
の通電を開始し、エンジン始動安定ステツプ111からT1
タイマアツプ判定ステツプ109にもどるループを繰り返
す。
これにより、エンジンが始動せずに5秒のスタータ通電
が経過すると、T1タイマアツプ判定ステツプ109の判定
がNOからYESに反転して、スタータ通電オフステツプ114
に進む。
このステツプ114にて、スタータ通電の終了信号をR−
Sフリツプフロツプ10に加え、そのセツト状態を解除し
てリセツト状態に復帰させ、その保持信号を解除してス
タータ回路11の通電を停止する。
これに続いて、T2タイマスタートステツプ115に進み、1
0秒のT2タイマがスタートし、T2タイマアツプ判定ステ
ツプ116にてリターンループを繰り返す。
10秒の間隔時間T2が経過すると、T2タイマアツプ判定ス
テツプ116の判定がNOからYESに反転して減算ステツプ11
7に進み、K=K−1の減算を処理してその回数を3回
から2回に変更し、回数判定ステツプ118を通してT1
イマスタートステツプ108にもどる。
このようにして、上記と同様の演算処理を3回繰り返し
ても、エンジンが始動しない場合には、回数判定ステツ
プ118の判定がNOからYESに反転し、始動不良警報ステツ
プ119に進み、始動不良警報信号を始動不良警報器13に
加え、この警報器13より始動不良の警報を発する。
次に、1回のスタータ通電にてエンジンが始動する場合
の作動を説明する。この場合にも上記と同様に関数設定
ステツプ107からT1タイマスタートステツプ108に進んで
T1タイマがスタートし、T1タイマアツプ判定ステツプ10
9を通つてスタータ通電オンステツプ110に進み、スター
タ通電の開始信号をR−Sフリツプフロツプ10に加えて
セツト状態に反転させ、その保持信号にてスタータ回路
11への通電を開始する。
次にエンジ始動判定ステツプ111にてエンジン回転セン
サ7よりの信号によるエンジン始動を判定し、T1タイマ
アツプ判定ステツプ109にもどるループを繰り返す。
T1タイマがタイムアツプする前にエンジンが始動する
と、エンジン回転センサ7よりの信号に基づいてエンジ
ン始動判定ステツプ111の判定がNOからYESに反転する。
これにより、スタータ通電オフステツプ112に進み、ス
タータ通電の終了信号をR−Sフリツプフロツプ10に加
え、そのセツト状態を解除してリセツト状態に復帰さ
せ、その保持信号を解除してスタータ回路11の通電を停
止し、始動終了ステツプ113に進み、自動始動の演算処
理を終える。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の自動始動方法および装置は以上のように構成され
ているので、 また、始動に支障が生じない各種状態のチエツクが良の
あとスタータに通電し、始動完了判定または始動不良警
報するまで通電するため、前記チエツク後に不良が生じ
ても通電を中止することができず、危険な場合があつ
た。
さらに、従来装置は保持手段によりスタータの通電を開
始・終了しているため、マイクロコンピユータを有効利
用してスタータの励磁電流を制御することができず、ス
タータ制御まで含めた始動装置を得る上で適さないなど
の問題点があつた。
また、スタータの保護装置として他に種々考案されてい
るが、それらは専用の制御回路を必要としたり、後述す
るこの発明のように車載のマイクロコンピユータを利用
して自動始動やスタータの保護を行うなどの始動系全体
の制御を効率よく行うのには適していなかつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、スタータの電磁スイツチへの通電処理を効率的に
できるとともに始動性を低下させることがなく、しかも
自動車の不慮の飛出しを防止でき、かつ始動系の総合制
御が車載マイクロコンピユータで行うことができ、専用
の制御回路を備える必要のないエンジン自動始動方法を
得ることを目的とする。
また、この発明の別の発明は、上記目的に加えてスター
タやリングギヤの耐久性の向上を期することができると
ともに、安全性の向上を期することができるエンジン自
動始動装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るエンジン自動始動方法は、キースイッチ
からのエンジン始動指令信号を受けて電磁スイッチの励
磁コイルに通電を開始及び継続して前記電磁スイッチを
閉路せしめる工程、前記電磁スイッチの励磁コイルに通
電を開始してから前記電磁スイッチが閉路するまでの間
に、前記エンジンの始動開始に支障が生じないか各種状
態を確認し、支障がある場合は前記電磁スイッチの励磁
コイルの通電を中止する工程、前記電磁スイッチの閉路
によりスタータに通電して前記エンジンを始動させる工
程、前記電磁スイッチが閉路してから前記エンジンの始
動完了までの間に、前記エンジンの始動継続に支障が生
じないか各種状態を確認し、支障がある場合は前記電磁
スイッチの励磁コイルの通電を中止する工程、前記エン
ジンの始動完了を判定したときに前記電磁スイッチの励
磁コイルの通電を停止する工程を導入したものである。
また、この発明の別の発明に係るエンジン自動始動装置
は、始動開始条件確認手段と始動継続条件確認手段と作
動センサと電磁スイッチと電磁スイッチ制御手段とを備
えたものであって、前記始動開始条件確認手段は、エン
ジンの始動開始に支障が生じないか各種状態を確認して
支障がある場合は中止信号を発するものであり、前記始
動継続条件確認手段は、前記エンジンの始動継続に支障
が生じないか各種状態を確認して支障がある場合は中止
信号を発生するものであり、前記作動センサは、前記エ
ンジンの作動状態から前記エンジンの始動完了を判定し
て始動完了信号を発するものであり、 前記電磁スイッチは、励磁コイルを有し、この励磁コイ
ルの通電が継続されたとき閉路してスタータに通電し、
前記エンジンを回転させ、前記励磁コイルの通電を停止
されたとき開路して前記スタータの通電を停止するもの
であり、 前記電磁スイッチ制御手段は、キースイッチからの始動
開始指令信号を受けて前記電磁スイッチの励磁コイルに
通電を開始及び継続して前記電磁スイッチを閉路せしめ
るとともに、前記電磁スイッチの励磁コイルに通電後前
記電磁スイッチが閉路するまでの間に前記始動開始条件
確認手段からの中止信号を受けたとき及び前記電磁スイ
ッチが閉路して前記エンジンの始動が完了するまでの間
に始動継続条件確認手段からの停止信号を受けたとき並
びに前記作動センサから始動完了信号を受けたとき前記
電磁スイッチの励磁コイルの通電を停止して前記電磁ス
イッチを開路せしめるものである。
〔作用〕
この発明におけるエンジン自動始動方法は、キースイッ
チからのエンジン始動指令信号を受けて電磁スイッチの
励磁コイルに通電を開始してから電磁スイッチが閉路す
るまでの間に、エンジンの始動開始に支障が生じないか
各種状態を確認し、支障がある場合は電磁スイッチの励
磁コイルの通電を中止し、また電磁スイッチの閉路によ
りスタータに通電してエンジンを始動完了させるまでの
間に、エンジンの始動継続に支障が生じないか各種状態
を確認し、支障がある場合は電磁スイッチの励磁コイル
の通電を中止して前記エンジンの始動完了を判定したと
きに電磁スイッチの励磁コイルの通電を停止するもので
ある。
また、この発明の別の発明におけるエンジン自動始動装
置は、始動開始条件確認手段と始動継続条件確認手段と
作動センサと電磁スイッチと電磁スイッチ制御手段とを
備え、電磁スイッチ制御手段はキースイッチからの始動
開始指令信号を受けて前記電磁スイッチの励磁コイルに
通電を開始及び継続して前記電磁スイッチを閉路せしめ
るとともに、前記電磁スイッチの励磁コイルに通電後前
記電磁スイッチが閉路するまでの間に前記始動開始条件
確認手段からの中止信号を受けたとき及び前記電磁スイ
ッチが閉路して前記エンジンの始動が完了するまでの間
に始動継続条件確認手段からの停止信号を受けたとき並
びに前記作動センサから始動完了信号を受けたとき前記
電磁スイッチの励磁コイルの通電を停止して前記電磁ス
イッチを開路して励磁電流の通電を停止せしめるもので
ある。
〔実施例〕
以下、この発明のエンジン自動始動方法および装置の実
施例を図について説明する。第1図はその一実施例の構
成を示すブロツク図である。この第1図において、第3
図と同一部分には同一符号を付して説明する。
この第1図において、1はバツテリ、21はキースイツチ
で、現在の一般的な構造となつている。このキースイツ
チ21は電源遮断のためのOFF端子21a、車載の各種電気ア
クセサリ(たとえばカーラジオ3)に電源を供給するた
めのACC端子21b、点火系などの各種機能電装品およびマ
イクロコンピユータ91に電源を供給するためのIG端子21
c、マイクロコンピユータ91にエンジン始動指令を与え
るST端子21dを有している。
なお、キースイツチ21はキー(図示せず)を挿入し、キ
ーを回転させることによりOFF→ACC→IG→STと順番に接
続されていく。ただし、IG位置では図のようにACC端子2
1bとも接続されており、IG位置はエンジンの始動後の通
常の位置である。
また、ST位置ではIG端子とも接続されており(このとき
はACC端子21bは接続されていない)、ST位置に1回接続
されることにより、マイクロコンピユータ91は始動指令
をうけて動作を開始するようになつている。
なお、ST位置まで回転させ、操作していた手をキーから
離すことにより、ばね(図示せず)により図の状態(IG
位置)に復帰する。
キースイツチ21のACC端子21bはリレー29の常閉の接点29
aを介してカーラジオ3に接続されており、この接点29a
は操作コイル29bにより開閉されるものであり、操作コ
イル29bはマイクロコンピユータ91により励磁、消磁の
制御が行われるようになつている。
上記IG端子21cはマイクロコンピユータ91および点火回
路41に接続されている。この点火回路41は機能電装品の
一つとなるものである。
ハンドブレーキ操作の有無に応じてオン、オフ信号を発
生するハンドブレーキセンサ5、変速レバーがニユート
ラル位置に入つているか否かに応じてオン、オフ信号を
発生するニユートラルセンサ6、エンジンの回転数を検
出するエンジン回転センサ7はそれぞれマイクロコンピ
ユータ91に出力を送出するようになつている。
スタータ回路センサ25はスタータ31の惰性回転中の発電
電圧により、スタータ31の回転を検出するもので、その
入力端は電磁スイツチ31の主接点16の固定接点16bに接
続され、出力端はマイクロコンピユータ91に接続されて
いる。
これらのハンドブレーキ5、ニユートラルセンサ6、エ
ンジン回転センサ7およびスタータ回転センサ25にてエ
ンジン始動に支障が生じない各種状態を検出する検出手
段を構成している。
また、エンジン回転センサ7はエンジンの作動状態を検
出する作動センサも兼ねている。
マイクロコンピユータ91はIG端子21cから電源を供給さ
れ、ST端子21dから始動指令を受けて、電磁スイツチ32
の励磁コイル15の駆動手段をなす半導体スイツチング素
子18(図ではパワーMOSFET)のゲートGを電磁電流が時
間の経過とともに増加するようスイツチング駆動し、こ
の後常開の主接点16が閉路するまでの間に始動に支障が
生じない各種状態をチエツクして、これが良のとき前記
励磁電流の増加を継続するようにしている。
また、マイクロコンピユータ91はこのとき吸気圧力セン
サ20により、吸気圧力(このときは大気圧)を読み込
み、主接点16が閉路した後は点火回路41、燃料噴射回路
22などを制御するほか、前記半導体スイツチング素子18
の駆動も継続し、エンジン回転センサ7の信号により始
動完了を判定したときは半導体スイツチング素子18の駆
動は終了するようにしている。
さらに、マイクロコンピユータ91は前記チエツクにより
エンジンの始動に支障があるときは、前記チエツク期間
を含んで、エンジン始動完了を判定するまでの間は半導
体スイツチング素子18の駆動を中止し、準備不良警報器
28を動作させるほか、前記励磁電流の通電の終了および
中止によつて操作コイル29bへの通電を終了して接点29a
を図のように閉路状態として各種電気アクセサリへの電
源供給を再開するなど、総合的な制御手段をなすもので
ある。
スタータ31は電磁スイッチ32とスタータモータ33とで構
成されている。なお、励磁電流を半導体スイツチング素
子で制御するため、励磁コイル通電用のリレーなどは不
用となる。
電磁スイツチ32の常開の主接点16は一対の固定接点16a,
16bと可動接点16cとで構成される。固定接点16aはバツ
テリ1の正極と接続され、固定接点16bはスタータモー
タ33と接続されている。
また、上記励磁コイル15は半導体スイツチング素子18に
より通電されてプランジヤ17を吸引(図示左方向)す
る。
スタータモータ33の電機子27はブラシ26a,26bにより給
電されて回転力を発生する。この電機子27のシヤフト27
aは電機子27の回転力をエンジン23のリングギヤ24に伝
達するピニオン34が前後摺動可能に装着されている。
レバー19の上端部19aはプランジヤ17と係合し、支点19b
を介した下端部19cはピニオン34と係合しており、プラ
ンジヤ17が吸引(図中左方向)されると、ピニオン34を
リングギヤ24の方向に移動させるように構成されてい
る。
なお、30はレバーばねであり、プランジヤ17の吸引によ
り前述のようにピニオン34がリングギヤ24の方向に移動
したとき、ピニオン34とリングギヤ24の端面同志が当接
してピニオン24とリングギヤ34が噛合しない場合、レバ
ーばね30は図中左方向に圧縮され、ピニオン34に図中右
方向の荷重を与えるとともに、プランジヤ17の左方向の
移動を可能にして主接点16の閉路を可能にするものであ
る。
次に、この発明の動作について第2図のフローチヤート
とともに説明する。まずキースイツチ21をOFF端子21aか
らACC端子21bに投入すると、バツテリ1よりACC端子21b
を通り、常閉の接点29aを通つてカーラジオ3に電源供
給するため、このカーラジオ3の作動スイツチの投入に
より作動を開始する。
これと同時に、図示していない他の各種電気アクセサリ
にも電源供給される。このとき、IG端子21cは未だ開放
状態のため、自動車の各種機能電装品には電源供給され
ていない。
続いて、キースイツチ21をIG端子21cに投入すると、バ
ツテリ1よりACC端子21bを通してカーラジオ3を含む各
種電気アクセサリへの電源供給を継続するとともに、IG
端子21cを通して点火回路41を含む各種機能電装品に電
源供給し、またマイクロコンピユータ91も電源が供給さ
れる。
次に、キースイツチ21をST端子21dに投入すると、バツ
テリ1よりACC端子21bへの電源供給はなくなり、IG端子
21cとST端子21dへの電源供給となる。ST端子21dからマ
イクロコンピユータ91はエンジン始動指令をうけ、第2
図のフローチヤートに示す制御を行う。電源投入ステツ
プ201はキースイツチ21がIG端子21c位置となつた状態で
あり電源投入操作をなす。
次に、ST端子21dの位置に回されると、始動指令ステツ
プ202でマイクロコンピユータ91は始動指令をうけ、判
定がYESとなり、始動指令をうけないとき(ST端子21dの
位置まで回されないとき)はNOとなり終了ステツプ217
へ進む。
始動指令をうけたときアクセサリ通電OFFステツプ203に
てマイクロコンピユータ91はリレー装置29の操作コイル
29bに通電して、常閉の接点29aを開路してカーラジオ3
などの始動に不要な各種電気アクセサリへの給電を停止
する。尚、始動指令をうけた時には、キースイッチ(2
1)は明細書19頁第19行ないし第20頁第1行に説明され
ているように、バネによってIG位置に復帰しているため
リレー29の常閉の接点29aにはキースイッチ21のACC端子
を介してバッテリ1の電源が給電されている。
次に、コイル通電開始ステツプ204に進み、マイクロコ
ンピユータ91は半導体スイツチング素子18の駆動を開始
し、励磁電流が時間の経過とともに増加するようデユー
テイ制御を開始する。
次に、エンジン回転ステツプ205に進みエンジン回転セ
ンサ7の信号をチエツクして、エンジン23が回転中であ
れば判定はYESとなり、回転中でなければ判定はNOとな
つて、次にスタータ回転ステツプ206に進む。
このステツプでは、スタータ回転センサ25の信号をチエ
ツクして、スタータ31の電機子27が回転中であれば、判
定はYESとなり、回転中でなければ判定はNOとなつて、
次にニユートラルステツプ207に進む。
このステツプでは、ニユートラルセンサ6の信号をチエ
ツクして、変速位置がニユートラルになつていない場
合、判定はNOとなり、ニユートラルであれば判定はYES
となり、ハンドブレーキステツプ208へ進む。
このステツプでは、ハンドブレーキセンサ5の信号をチ
エツクして、ハンドブレーキが効いていなければ判定は
NOとなり、ハンドブレーキが効いていれば判定はYESと
なり、コイル通電継続ステツプ209に進む。
このステツプでは、コイル通電開始ステツプ204にて励
磁電流の漸増を開始した後、始動に支障が生じない各種
状態チエツク(ステツプ205〜208)が良であつたため、
前記励磁電流の漸増を継続し、タイマスタートステツプ
210でタイマをスタートさせ、やがて主接点16は閉路す
る。
なお、励磁電流が時間の経過とともに増加するように制
御しているため、プランジヤ17の吸引力が次第に増加し
てプランジヤ17はスムーズに移動し、励磁コイルに始動
スイツチやリレーでいきなり電源印加する方法で生じて
いたプランジヤ17の急激な移動に伴なうピニオン34とリ
ングギヤ24の撃突が防止される。また、上記急激な移動
に伴ない、レバーばね30がたわみ(圧縮され)、ピニオ
ン34がリングギヤ24方向に十分移動しない間に主接点16
が閉路して電機子27が回転をし始め、ピニオン34が回転
した状態でリングギヤ24に衝突し、噛合不良を起こして
いた問題を解消することができ、ピニオン34とリングギ
ヤ24の噛合耐久性が向上する。
また、励磁電流通電開始から主接点16の閉路までの間に
吸気圧力センサ20の信号を読み込むため、主接点16の閉
路による突入電流により、バツテリの電圧降下が生じる
前に正確な吸気圧力(この場合は大気圧力)を読むこと
ができるため、燃料噴射制御などの精度が向上する。
以上は励磁電流を漸増させているために吸引力が次第に
増加してゆき、プランジヤ17が従来に比べゆつくりと移
動し、接点の閉路までに時間的なおくれがあり、この間
に前記始動に支障が生じない各種状態のチエツクや前記
吸気圧力の正確な読み込みが可能となるもので、そのプ
ランジヤ17のスムーズな移動による噛合耐久性の向上を
はかれるものである。
次に、エンジン始動ステツプ211では、エンジン回転セ
ンサ7の信号をチエツクして、エンジン始動完了を判定
したときはYESとなり、エンジンの始動が完了しないと
きはNOとなる。
なお、始動完了判定はたとえばエンジン回転数が600rpm
以上でこれを1秒以上継続したとき、始動完了の判定を
するなど確実に始動完了を判定できるようにすることが
望ましい。
エンジン始動ステツプ211で始動完了を判定したときはY
ESとなり、コイル通電終了ステツプ213に進み、マイク
ロコンピユータ91は半導体スイツチング素子18の駆動を
終了して励磁コイル15への通電を終了するため、図示し
ない復帰ばねにより可動接点16cおよびプランジヤ17は
図のように復帰して主接点16を開路するとともに、レバ
ー19を駆動してピニオン34をリングギヤ24から離脱さ
せ、図のように復帰させ数秒の惰性回転の後電機子27は
停止する。
エンジン始動ステツプ211で始動完了を判定しなかつた
ときはNOとなり、タイマアツプステツプ212でタイマス
タートステツプ210でタイマをスタートしてから設定時
間が経過したかどうかをチエツクし、設定時間が経過し
ているときはYESとなり、上述のようにコイル通電終了
ステツプ213で励磁コイル15への通電を終了し、設定時
間が経過していないときはNOとなり、再びエンジン始動
ステツプ211に戻る。
このように、エンジン始動ステツプ211、タイマアツプ
ステツプ212を繰り返し、エンジン始動ステツプ211で判
定がYESとなつたときはコイル通電終了ステツプ213へ、
また、タイマアツプステツプ212で設定時間が経過した
ときはエンジン始動完了の判定をしていなくても強制的
にコイル通電終了ステツプ213へ進ませる。なお、設定
時間は5秒前後に定める。
ところで、エンジン回転ステツプ205およびスタータ回
転ステツプ206で判定がYESとなつたとき、ニユートラル
ステツプ207およびハンドブレーキステツプ208で判定が
NOとなつたときは準備不良警報ステツプ214でマイクロ
コンピユータ91は準備不良警報信号を発して準備不良警
報器28を作動させて準備不良警報を行う。
なお、どの項目が始動に支障があるかを運転者に表示す
ることが望ましい。
マイクロコンピユータ91は準備不良警報信号を発した
後、直ちにコイル通電中止ステツプ215にて励磁コイル1
5への通電を中止して主接点16を閉路させない。
なお、エンジン回転ステツプ205はエンジン回転中に誤
つて始動操作を行つた場合などにスタータの作動を防止
するものである。
スタータ回転ステツプ206は電機子27が惰性回転中のと
き、スタータの作動を防止するものである。
エンジン始動ステツプ211はエンジン始動後速やかに始
動完了判定をしてリングギヤ24からピニオン34を介しス
タータモータ33が高回転で長時間のオーバラン(過回
転)を受けないように、オーバラン防止をするものであ
る。
また、タイマアツプステツプ212では、エンジンが始動
しないときの長時間運転により、スタータ31を焼損した
り、バツテリ1の過放電を防止するものであり、これら
によりピニオン34やリングギヤ24などの損傷を防止した
り、スタータの各機構部を衝撃的過負荷から保護し、ま
た電機子コイル(図示せず)の浮き上りや焼損、バツテ
リ過放電などを防止するなど、スタータ33の保護装置を
マイクロコンピユータ91のプログラム上で自動始動と両
立させ構成している。
なお、万一エンジン回転センサ7やスタータ回転センサ
25の信号が信号線の外れ、断線などでマイクロコンピユ
ータ91に入力されないときは、エンジン回転ステツプ20
5およびスタータ回転ステツプ206の判定はNOとなり、以
下のステツプを実行しエンジンが始動した場合でも、タ
イマアツプステツプ212を通り、設定時間後励磁コイル1
5の通電を終了し、始動可能かつスタータ停止を行うこ
とができる。
次に、ニュートラルステップ207やハンドブレーキステ
ップ208の判定がYESとなり、コイル通電継続ステップ20
9へ進み、更にタイマースタートステップ210でタイマー
をスタートさせ、次に電磁スイッチ閉路ステップ210Aで
電磁スイッチ32を閉路させた後もマイクロコンピュータ
91はセンサ信号入力ステップ210Bでニュートラルセンサ
6やハンドルブレーキセンサ5の信号をチェックしてい
る。エンジン始動ステップ211で始動完了を判定するま
での間に異常判定ステップ210C万一異常を判定し変速操
作やハンドブレーキを解除したときには準備不良信号を
発し、前述のように準備不良警報ステップ214を通り、
コイル通電中止ステップ215を実行する。
コイル通電終了ステツプ213またはコイル通電中止ステ
ップ215を実行したあと、アクセサリ通電オンステツプ2
16にて操作コイル29bの通電を終了し、常閉の接点29aを
図のように閉路状態に復帰させて、カーラジオ3などの
各種電気アクセサリへの電源供給を可能とし、始動指令
ステツプ202に戻る。
このとき、既にST端子21dへの接続がないとき(始動指
令がないとき)は判定はNOとなり、終了ステツプ217に
て始動制御を終了する。
始動しなかつたために再度始動指令を行つたり、始動完
了にもかかわらず誤つて始動指令を行つたときは、始動
指令ステツプ202がYESとなり、以下のステツプを実行す
る。
なお、前述の誤つて始動指令を行つたときはエンジン回
転ステツプ205でエンジン回転中の判定となるため、YES
となつてエンジン回転中の飛込は防止されることは既に
述べたとおりである。
また、通常マイクロコンピユータにはエンジン回転数信
号や吸気圧力信号など、この発明に利用する信号の多く
が既に入力されている場合が多く、若干のセンサ類およ
びプログラムの変更などで比較的容易にシステムを構成
することができる。
また、上記実施例では、始動指令をST端子21dより行つ
たが、電源投入操作後押しボタンスイツチなどにより始
動指令を与えてもよく、さらに所定のコードなどにより
始動指令を与えてもよい。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、エンジンの始動動作
中、即ち、電磁スイッチ通電開始後からエンジン始動の
間、エンジンの始動開始と始動継続に支障が生じないか
各種状態をチェックしているので、チエツク不良のとき
はエンジンの始動を完了するまでの間励磁電流の通電を
中止するようにしたので、処理の効率がよく、また、例
えば、クランキング中にシフトレバーを操作して自動車
が急に飛び出すような不慮の飛び出しを防止でき、安全
な自動始動をおこなうことができる効果がある。
さらに、自動始動とスタータ保護装置を一連のプログラ
ムの中に効率よく両立でき、始動系の総合制御が車載マ
イクロコンピユータを利用し、専用の制御回路をそれぞ
れ備えてなくても、あらかじめ定めたプログラムにより
実現できる。
また、この発明の別の発明は、キースイツチの電源投入
操作後にエンジン始動指令を受けると制御手段により電
磁スイツチへの励磁電流を漸増させて電磁スイツチが閉
路するまでの間検出手段にエンジンの始動の支障の有無
の検出の結果をチエツクし、チエツク良のとき電磁スイ
ツチの励磁電流を漸増させ、電磁スイツチを閉路してエ
ンジンの始動完了を判定し、励磁電流の通電を停止さ
せ、エンジンの始動に支障があるとき、始動完了の判断
をするまでの間励磁電流の通電を停止するようにしたの
で、上記効果に加えてピニオンの移動がスムーズにな
り、スタータやリングギヤの耐久性が向上する。
さらに、始動時は各種電気アクセサリへの給電を停止す
るため始動性を低下させることがないなどの極めてすぐ
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のエンジン自動始動装置の一実施例の
構成を示す図、第2図はこの発明のエンジン自動始動方
法の一実施例を説明するためのマイクロコンピユータの
処理を示すフローチヤート、第3図は従来のエンジン自
動始動装置の構成を示す図、第4図は従来のエンジン自
動始動装置の動作の流れを示すフローチヤートである。 3……カーラジオ、5……ハンドブレーキセンサ、6…
…ニユートラルセンサ、7……エンジン回転センサ、15
……励磁コイル、18……半導体スイツチング素子、21…
…キースイツチ、22……燃料噴射回路、23……エンジ
ン、25……スタータ回転センサ、29……リレー装置、31
……スタータ、91……マイクロコンピユータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キースイッチからのエンジン始動指令信号
    を受けて電磁スイッチの励磁コイルに通電を開始及び継
    続して前記電磁スイッチを閉路せしめる工程、 前記電磁スイッチの励磁コイルに通電を開始してから前
    記電磁スイッチが閉路するまでの間に、前記エンジンの
    始動開始に支障が生じないか各種状態を確認し、支障が
    ある場合は前記電磁スイッチの励磁コイルの通電を中止
    する工程、 前記電磁スイッチの閉路によりスタータに通電して前記
    エンジンを始動させる工程、 前記電磁スイッチが閉路してから前記エンジンの始動完
    了までの間に、前記エンジンの始動継続に支障が生じな
    いか各種状態を確認し、支障がある場合は前記電磁スイ
    ッチの励磁コイルの通電を中止する工程、 前記エンジンの始動完了を判定したときに前記電磁スイ
    ッチの励磁コイルの通電を停止する工程を含むことを特
    徴とするエンジン自動始動方法。
  2. 【請求項2】始動開始条件確認手段と始動継続条件確認
    手段と作動センサと電磁スイッチと電磁スイッチ制御手
    段とを備えたものであって、 前記始動開始条件確認手段は、エンジンの始動開始に支
    障が生じないか各種状態を確認して支障がある場合は中
    止信号を発するものであり、 前記始動継続条件確認手段は、前記エンジンの始動継続
    に支障が生じないか各種状態を確認して支障がある場合
    は中止信号を発するものであり、 前記作動センサは、前記エンジンの作動状態から前記エ
    ンジンの始動完了を判定して始動完了信号を発するもの
    であり、 前記電磁スイッチは、励磁コイルを有し、この励磁コイ
    ルの通電が継続されたとき閉路してスタータに通電し、
    前記エンジンを回転させ、前記励磁コイルの通電を停止
    されたとき開路して前記スタータの通電を停止するもの
    であり、 前記電磁スイッチ制御手段は、キースイッチからの始動
    開始指令信号を受けて前記電磁スイッチの励磁コイルに
    通電を開始及び継続して前記電磁スイッチを閉路せしめ
    るとともに、前記電磁スイッチの励磁コイルに通電後前
    記電磁スイッチが閉路するまでの間に前記始動開始条件
    確認手段からの中止信号を受けたとき及び前記電磁スイ
    ッチが閉路して前記エンジンの始動が完了するまでの間
    に始動継続条件確認手段からの停止信号を受けたとき並
    びに前記作動センサから始動完了信号を受けたとき前記
    電磁スイッチの励磁コイルの通電を停止して前記電磁ス
    イッチを開路せしめるものであることを特徴とするエン
    ジン自動始動装置。
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