专利名称：起动器保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为了使摩托车等车用发动机起动的起动电动机(起动马达)的保护装置，具体来说，是关于如下所述的起动器保护装置。在起动器开关(起动开关)被操作期间，使起动电动机的动作持续，从而使发动机可靠地起动，与此同时，在发动机转动之中和发动机停止后的一定时间内，对起动电动机的起动进行阻止，防止起动器小齿轮跳入到转动中的齿圈上，以对发动机起动系统进行保护。
在实开昭53-37838号公报中，记载了一种起动器保护装置，该装置在用起动器开关对起动器进行起动动作的电路上，起动器开关一旦断开，使其一定时间内不能进行起动(起动电动机)动作。
在特公昭53-41300号公报中，记载了一种车用起动器保护装置，该装置具有起动器继电器，它具有在起动器的辅助端子与直流电源之间插入连接的接点以及对接点进行驱动的线圈；频率检测电路，它将车载交流发电机的交流电压作为输入，当交流电压的频率成为一定值以上时，使起动器继电器的接点断开；延时装置，它对频率检测电路的输出级晶体管进行控制，以使交流电压消失后一定时间起动器继电器的接点仍断开，因此，该装置在达到良好的发动机起动的同时，还具有起动器保护机能。
在特公昭54-40698号公报中，记载了一种车用起动器保护装置，该装置具有起动器继电器，它具有在起动器的辅助端子与直流电源之间插入连接的接点以及对接点进行驱动的线圈；频率检测电路，它将车载交流发电机的交流电压作为输入，当交流电压的频率达到一定值以上时，使起动器继电器的接点断开；起动器开关，用于对起动器继电器线圈的电流回路进行接通或断开；电容器，它连接于起动器继电器的非电源侧与接地之间；引导电路，用于将此电容器上的电压引导到频率检测电路，以使在起动器继电器进行了再次闭合时，使频率检测电路在规定时间内不动作。
实开昭53-37838号公报中记载的起动器保护装置，由于起动器开关一旦断开，使其一定时间内不能进行起动动作，在前面的起动器开关的操作没能够使发动机起动的情况下，即使发动机处于完全停止的状态，在经过了一定时间之前，是不能够使发动机进行再起动的。
特公昭53-41300号公报及特公昭54-40698号公报中记载的车用起动器保护装置，由于在构成上，是根据交流发电机所发的交流电的频率对发动机的转速进行检测，在达到设定转速以上时，切断起动系统(起动电动机停止)，所以，在将此种构成的车用起动器保护装置用于摩托车时，因发动机的初爆等造成超过设定转速时，导致起动电动机停止，从而使起动性能降低，令人感到使用不便。
例如，在发动机难于起动时，在起动器开关操作期间，希望持续地供给起动电动机的驱动力，以使发动机可靠地起动。然而，因为是根据发电机转速(交流电压的频率)的检测，使起动电动机停止下来，因此，使得起动电动机的驱动力不能够被有效地利用到最后。
本发明是为了解决这样的课题所进行的，目的是提供一种起动器保护装置，该装置在起动器开关被操作期间，使起动电动机的动作持续，从而使发动机可靠地起动，与此同时，在发动机转动之中和发动机刚刚停止之后，即使操作起动器开关，因对起动电动机的起动进行阻止，通过防止起动器小齿轮跳入到转动中的齿圈上，使发动机起动系统得到保护。
为解决上述课题的关于本发明的起动器保护装置，其特征在于该装置在构成上具有齿圈，它固定在曲轴上；惯性跳入式起动器小齿轮，它与上述齿圈相啮合；起动电动机，用于给上述惯性跳入式起动器小齿轮提供转动力；起动控制单元，它对上述起动电动机的运转进行控制；在该装置上，起动控制单元具有定时器，它在与曲轴转动相伴的信号和启动器开关信号被输入的同时，相对于与曲轴转动相伴的信号保持一定时间输出，在定时器停止输出的状态下，起动器开关接通时，在起动器开关被接通期间，让起动电动机运转，在定时器有输出的状态下，起动器开关接通时，到定时器的输出停止之前，抑制起动电动机的运转。
再有，关于本发明的起动器保护装置在构成上最好是起动控制单元与点火单元为一体化，将点火脉冲发生器输出的信号作为上述与曲轴转动相伴的信号进行使用。
关于本发明的起动器保护装置，在定时器的输出为停止状态下，起动器开关接通时，在起动器开关操作期间，由于能够继续使起动电动机动作，所以使发动机能够可靠地起动。
另外，在发动机的转动中和从发动机停止开始经一定时间为止的期间，即使操作起动器开关，由于根据定时器输出，起动电动机的动作被制止，因此能够防止起动器小齿轮跳入到转动中的齿圈上，对发动机起动系统进行保护。
再有，由于在构成上，对起动电动机的运转进行控制的起动控制单元和对发动机的点火进行控制的点火单元为一体化构成，将点火脉冲发生器输出的信号作为与曲轴转动相伴的信号进行使用，因此，能够有利于起动器保护装置的小型化和经济化。
附图简要说明
图1所示为具有关于本发明的起动器保护装置的起动·点火系统的构成方框图。
图2所示为具有关于本发明起动器保护装置的起动·点火系统的另一形态的构成方框图。
图3所示为具有关于本发明起动器保护装置的起动·点火系统的再一形态的构成方框图。
图4所示为起动电动机、惯性跳入式起动器小齿轮以及固定于曲轴上的齿圈的一具体例的构造剖视图。
图5所示为起动控制装置的动作时间图。
1… 起动·点火系统；2…CDI单元；3，30…起动控制单元；8…起动器开关(起动开关)；9…停止开关；10…起动用继电器；12…脉冲发生器；13…起动电动机；14…起动电动机驱动用场效应晶体管；22…波形整形电路；30B…构成定时器的再触发式单稳态多谐振荡器；31…2输入与门电路；32…定时器；33…阻止定时器输入用NPN晶体管；34…起动继电器驱动用NPN晶体管；36…再起动阻止用NPN晶体管；41…定时器时间设定用电容器；42…急速充电用NPN晶体管；43…定时器时间设定用放电电阻；77a…齿圈；115…跳入齿轮机构；117…惯性跳入式起动器小齿轮；140…曲轴。
以下参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1为具有关于本发明的起动器保护装置的起动·点火系统的构成方框图。
图1所示的起动·点火系统1是在图中未示出的对发动机的点火进行控制的CDI单元(电容放电式点火控制单元)2内，将对起动电动机的运转进行控制的起动控制单元3一体化构成的。
起动·点火系统1具有电池4、ACG(交流发电机)5和REG/REC(电压调整/整流电路)6。
ACG5与图中未示出的发动机的曲轴相连接。
在发动机的转动状态，利用ACG发出的交流电，利用REG/REC6进行整流和电压调整，变换为直流电，在给电池4进行充电的同时，供给各负载。
再有，在REG/REC6内，具有反向电流防止二极管等，用来防止电池4的电功率供给到REG/REC6侧。
电池4的直流电源通过熔断器7供给到CDI单元2内的电源电路21，与此同时，还供给起动器开关(起动开关)8的一端和停止开关9的一端。
电池4的直流电源供给到起动用继电器(起动继电器)10的接点10a的一端。
起动器开关8根据例如按下起动按钮(图中未示出)等起动操作而闭合，在起动按钮按下的持续时间内，持续为闭合状态。
根据起动操作，起动器开关8一旦闭合，电池4的直流电源提供给起动控制单元3内的2输入与门(逻辑积)电路31的一个输入端、和起动继电器10的励磁线圈10a的一端。
停止开关9与制动操作相连动被闭合，一旦进行制动操作，停止开关9被闭合，电池4的直流电源就提供给起动控制单元3内的2输入与门(逻辑积)电路31的另一个输入端，与此同时，电池4的直流电源还提供给停止信号灯(停止灯)11。
由此，在制动操作时，停止信号灯11发光，对处于制动操作状态进行可视显示。
发动机的曲轴(图中未示出)的转动位置利用脉冲发生器(曲轴转动位置检测器)12进行检测。
图1中示出使用具有脉冲发生器线圈的脉冲发生器12的例子，该脉冲发生器线圈用来对在曲轴的规定位置上或ACG5的转动轴规定位置上固定的磁铁发出的磁通进行检测。
利用此脉冲发生器(曲轴转动位置检测器)12检测的曲轴转动位置检测信号12a供给到CDI单元2内的波形整形电路22。
CDI单元2具有电源电路21、波形整形电路22、变换器23、点火控制电路24、主电容器25、晶体闸流管(SCR)26、起动控制单元3。
电源电路21将电池4和在发动机转动中利用ACG5发电再通过REG/REC6供给的直流电作为输入，以比电池电压还低的电压，生成稳定的电路用电源VCC进行输出。
电路用电源VCC供给至波形整形电路22、变换器23、点火控制电路24、起动控制单元3等各个电路部分。
波形整形电路22对由脉冲发生器12给出的曲轴转动位置检测信号12a实行整形，生成2值电平的曲轴转动位置信号22a而进行输出。
曲轴转动位置信号22a提供给点火控制电路24和起动控制单元3。
变换器23利用升压型DC-DC变换器(直流-直流变换器)构成，生成比电路用电源VCC充分高的升压电压23a而进行输出。
从变换器23输出的升压电压23a供给到由主电容器25和点火用线圈(点火线圈)27的一次线圈27a构成的串联电路，利用升压电压23a给主电容器25充电。
点火控制电路24根据由波形整形电路22供给的曲轴转动位置信号22a，在对曲轴转动位置进行识别的同时，根据曲轴转动位置信号22a的周期(或单位时间内曲轴转动位置信号22a产生的次数)对发动机的转动周期(发动机的转速)进行识别，根据发动机的转动周期(发动机的转速)，实行点火定时的提前角、滞后角的调整，利用调整了提前角、滞后角的点火定时来生成触发脉冲信号24a而进行输出。
触发脉冲信号24a供给到晶体闸流管26的控制极。根据此触发脉冲信号24a，晶体闸流管26被驱动为导通状态。
由于晶体闸流管26的导通，主电容器25上所充有的电荷利用由点火用线圈27的一次线圈27a-主电容器25-晶体闸流管26构成的闭合回路进行急速放电。
并且，将此急速放电在点火用线圈27的二次线圈27b上感应出的高电压供给到火花塞28，实行图中未示出的发动机的点火。
起动控制单元3具有2输入与门(逻辑积)电路31，它将起动器开关8和停止开关9的各操作信息分别作为输入；定时器32，它将曲轴转动位置信号22a作为输入信号而进行动作；阻止定时器输入用NPN晶体管33，它禁止曲轴转动位置信号22a对定时器电路32的输入；起动继电器驱动用NPN晶体管34；倒相器(反相电路)35，用于将定时器输出32a的逻辑电平进行倒相；再起动阻止用NPN晶体管36，它根据此倒相器(反相电路)35的输出，禁止2输入与门(逻辑积)电路31的输出供给到NPN晶体管33的基极；各个晶体管的基极电阻37～40。
定时器32具有急速充电用NPN晶体管42，用于根据曲轴转动位置信号22a对定时器时间设定用电容器41进行急速充电；
放电电阻43，它与定时器时间设定用电容器41并联连接，对定时器时间设定用电容器41的放电时间常数进行设定；定时器输出用倒相器44，它将定时器时间设定用电容器41的充电电压作为输入，产生2值电平的定时器输出信号32a。
再有，定时器输出用倒相器44使用的是施密特触发器型的变换器，其输出从L电平向H电平变化时的输入电压阈值与其输出从H电平向L电平变化时的输入电压阈值不相同。
图1所示起动·点火系统1，在起动器开关8和停止开关9同时操作的情况下，即，在进行了制动操作的状态下，进行起动操作时，发动机能够起动。
在起动器开关8和停止开关9同时闭合时，2输入与门电路31的输出为H电平。
此2输入与门电路31的输出通过基极电阻37供给到阻止定时器输入用NPN晶体管33的基极。
在图中未示出的发动机停止状态，由于从脉冲发生器12不能输出曲轴转动位置检测信号12a，从波形整形电路22也就没有曲轴转动位置信号22a的输出。
因此，定时器32内的定时器时间设定用电容器41的电荷通过放电电阻43被放电，因定时器输出用倒相器44的输入电压达到阈值以下，作为定时器输出用倒相器44的输出的定时器输出信号32a成为H电平。
一旦定时器输出信号32a成为H电平，倒相器35的输出则成为L电平，因此，再起动阻止用NPN晶体管36的基极成为L电平，再起动阻止用NPN晶体管36成为截止(非导通)状态。
因此，根据2输入与门电路31的输出，经基极电阻37，将基极电流供给到阻止定时器输入用NPN晶体管33，此阻止定时器输入用NPN晶体管33成为导通状态。
另一方面，由于起动器开关8的闭合，通过此起动器开关8电池4的直流电压供给到起动继电器10的励磁线圈10b的一端。
起动继电器10的励磁线圈10b的另一端与起动继电器驱动用NPN晶体管34的集电极相连接。
并且，定时器32的输出信号32a成为H电平时，经基极电阻39，将基极电流供给到起动继电器驱动用NPN晶体管34，此起动继电器驱动用NPN晶体管34成为导通状态，所以，电池4沿熔断器7-起动器开关8-起动继电器10的励磁线圈10b-起动继电器驱动用NPN晶体管34的路径，向起动继电器10的励磁线圈10b供给励磁电流，使起动继电器10的接点10a闭合。
起动继电器10的接点10a一旦闭合，沿着电池4-起动继电器10的接点10a-起动电动机13的路径，电池4的直流电源供给到起动电动机13，起动电动机13被起动。
再有，起动电动机13所使用的是直流电动机。
起动电动机13一旦被起动，如后面所述的惯性跳入式起动器小齿轮与固定在曲轴上的齿圈相啮合，将起动电动机的转动动力传递给曲轴，使曲轴进行转动。
曲轴一旦被驱动进行转动，曲轴的转动位置被脉冲发生器12进行检测，从脉冲发生器12输出曲轴转动位置检测信号12a。
波形整形电路22对曲轴转动位置检测信号12a实行整形，输出曲轴转动位置信号22a。
点火控制电路24根据曲轴转动位置信号22a，生成触发脉冲信号24a，实行发动机的点火控制。
另一方面，波形整形电路22输出的曲轴转动位置信号22a通过基极电阻38供给到定时器32的输入，在起动器开关8和停止开关9同时被操作的起动状态下，根据2输入与门电路31的H电平输出，阻止定时器输入用NPN晶体管33处于导通状态，因此，定时器32内的急速充电用NPN晶体管42的基极电位被固定于L电平。
即，在起动器开关8和停止开关9同时被操作的起动状态下，利用阻止定时器输入用NPN晶体管33，阻止曲轴转动位置信号22a供给到定时器32。
因此，在起动器开关8和停止开关9同时被操作的起动状态下，定时器32的输出信号32a保持为H电平的状态，所以，能够持续地通过起动继电器10向起动电动机13供电。使起动电动机13的转动驱动能够持续。
所以，在起动器开关8和停止开关9同时被操作的起动状态下，让起动电动机13的转动驱动持续，能够使发动机可靠地进行起动。
在发动机的起动状态下，起动器开关8或停止开关9的任何一个，或起动器开关8和停止开关9两者同时为断开时，2输入与门电路31的输出成为L电平，因此，阻止定时器输入用NPN晶体管33成为截止状态。
一旦此阻止定时器输入用NPN晶体管33成为截止状态，波形整形电路22输出的曲轴转动位置信号22a通过基极电阻38供给到急速充电用NPN晶体管42的基极。
由于此基极电流的供给，急速充电用NPN晶体管42被驱动为导通状态。
一旦急速充电用NPN晶体管42成为导通状态，电路用电源VCC通过急速充电用NPN晶体管42供给到定时器时间设定用电容器41，定时器时间设定用电容器41被急速充电。
一旦定时器时间设定用电容器41被急速充电，定时器输出用倒相器44的输出成为L电平，因此，对起动继电器驱动用NPN晶体管34供给的基极电流被停止，起动继电器驱动用NPN晶体管34成为截止状态。
由此，切断了起动继电器10的励磁线圈10b励磁电流的供给，使起动继电器10的接点10a断开，切断了起动电动机13的电源供给。
再有，在图1所示的电路中，由于在构成上，是通过起动器开关8给起动继电器10的励磁线圈10b供电，因此，在起动器开关断开的时间内，给起动继电器10的励磁线圈10b供给的电源被切断，使起动继电器10的接点10a断开，切断了起动电动机13的电源供给。
定时器32在构成上，是从根据曲轴转动位置信号22a产生L电平的定时器输出32a的时间开始，在预先设定的定时器时间的期间，保持L电平的定时器输出32a。定时器时间设定为数百毫秒(例如0.5秒)。
因此，在构成上，尽管在曲轴以极其低的转速进行转动的情况下，曲轴转动位置信号22a的周期极其长时，定时器输出32a仍保持L电平，从曲轴转动停止(发动机停止)，曲轴转动位置信号22a的输出消失起，在经过数百毫秒(例如0.5秒)左右之时，定时器输出32a恢复为H电平。
在定时器输出32a为L电平的期间，倒相器35的输出为H电平，通过基极电阻40向再起动阻止用NPN晶体管36供给基极电流，因此，再起动阻止用NPN晶体管36成为导通状态。
一旦再起动阻止用NPN晶体管36成为导通状态，对2输入与门电路31向定时器输入用NPN晶体管33提供的输出进行阻止。
因此，在定时器输出32a为L电平的期间(也就是说，在曲轴在转动之中，或者从曲轴转动停下来的时刻开始到经过了定时器时间为止的期间)，即使进行了起动器开关8和停止开关9的双方都被接通的再起动操作，起动电动机13也不能够进行起动。
再有，在图1所示的电路构成中，在定时器输出32a为H电平的状态下，若操作起动器开关8使其为闭合状态时，起动继电器10进行动作，起动电动机13被加电，起动电动机13能够起动，然而由于起动电动机13的转动输出，使曲轴被驱动而转动，在根据曲轴转动位置信号22a，使定时器32的输出信号32a变为L电平之时，由于起动继电器驱动用NPN晶体管34成为截止状态，使起动继电器10恢复，能够在定时器时间的期间对起动电动机13的加电进行阻止。
但是，在起动器开关8的闭合状态持续保持的情况下，由于给起动电动机13的供电是以定时器时间为周期，间歇地进行，所以，形成了不需要的电力消耗，这是所不希望的。
因此，如图2所示那样，在停止开关9的后面将起动器开关8串联连接，在起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态的情况下，在给起动继电器10的励磁线圈10b供给电源的同时，构成了通过基极电阻37给阻止定时器输入用NPN晶体管33提供基极电流的回路，所以，能够在单独操作了起动器开关8的状态下，使起动电动机13的供电不能实行。
再有，在图2所示的电路中，由于停止开关9与起动器开关8串联连接，在构成上形成各开关的逻辑积输出，因此，可以将图1所示的2输入与门电路31去掉。
图3所示为具有关于本发明起动器保护装置的起动·点火系统的其他的实施例的构成方框图。
图3所示的起动控制单元30具有3输入与门电路30A、构成定时器的再触发式单稳态多谐振荡器30B、栅极激励电路30C。
再触发式单稳态多谐振荡器30B，当其起动信号输入端30D上所供给的信号的逻辑电平为L电平时，根据触发输入端30E上所供给的曲轴转动位置信号22a，在预先设定的定时器时间期间内，从输出端30F输出L电平的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f。
再有，在构成上，再触发式单稳态多谐振荡器30B，在单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f被输出的期间，如果触发输入端30E上被供给了下一个曲轴转动位置信号22a时，从此曲轴转动位置信号22a被供给的时间开始重新在预先设定了的定时器时间内，保持L电平的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器信号)30f。
这里，再触发式单稳态多谐振荡器30B被设定为例如0.5秒左右。
另外，在构成上，再触发式单稳态多谐振荡器30B，当其起动信号输入端30D上所供给信号的逻辑电平为H电平时，在作为单稳态多谐振荡器的动作停止的同时，从输出端30F输出H电平的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f。
在3输入与门电路30A上，起动器开关8被操作时变为H电平的起动器开关操作信号、停止开关9被操作时变为H电平的停止开关操作信号、再触发式单稳态多谐振荡器30B的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f被分别输入。
3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a供给到再触发式单稳态多谐振荡器30B的起动信号输入端30D以及栅极激励电路30C。
栅极激励电路30C，当接受来自3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a是H电平的逻辑积输出信号时，提供给起动电动机驱动用场效应晶体管14的栅极以用来使起动电动机驱动用场效应晶体管14导通的栅极电压。
而且，在构成上，一旦起动电动机驱动用场效应晶体管14成为导通状态，电池4的直流电源就供给到起动电动机13，起动电动机13被驱动而转动。
由于以上的构成，在再触发式单稳态多谐振荡器30B的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f处于H电平的状态下，即，曲轴没有转动的状态下，若起动器开关8及停止开关9同时被操作时，3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a成为H电平，根据此H电平的逻辑积输出信号30a由栅极激励电路30C供给起动电动机驱动用场效应晶体管14的栅极以栅极电压，起动电动机驱动用场效应晶体管14被驱动为导通状态，实施起动电动机13的转动驱动。
另外，由于H电平的逻辑积输出信号30a供给到再触发式单稳态多谐振荡器30B的起动信号输入端30D，再触发式单稳态多谐振荡器30B作为单稳态多谐振荡器的动作被停止，与此同时，持续输出H电平的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f。
因此，即使起动电动机13处于被驱动的状态，只要起动器开关8及停止开关9同时继续处于被操作的状态，由于3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a保持为H电平，通过栅极激励电路30C和起动电动机驱动用场效应晶体管14，能够维持起动电动机13的运转状态。
由于起动器开关8或停止开关9的任何一个成为断开状态时，3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a则变为L电平，因此，起动电动机驱动用场效应晶体管14被控制为截止状态，使起动电动机13的运转停止。
另外，由于一旦3输入与门电路30A的逻辑积输出信号30a变为L电平，再触发式单稳态多谐振荡器30B的起动信号输入端30D成为L电平，因此，再触发式单稳态多谐振荡器30B成为动作状态。
由此，根据从波形整形电路22输出的曲轴转动位置信号22a，再触发式单稳态多谐振荡器30B的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f成为L电平。
此L电平的单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f，在曲轴转动之中(发动机转动之中)，以及从曲轴转动停下来的时刻(发动机停止的时刻)开始到经过了定时器时间为止的期间被保持。
因此，在单稳态多谐振荡器输出信号(定时器输出信号)30f为L电平的期间，即使起动器开关8及停止开关9同时被操作，3输入与门电路30A的逻辑积输出也不会成为H电平，在曲轴转动之中(发动机转动之中)，以及从曲轴转动停下来的时刻(发动机停止的时刻)开始到经过了定时器时间为止的期间，能够防止让起动电动机13进行再运转。
图4所示为起动电动机、惯性跳入式起动器小齿轮以及固定于曲轴上的齿圈的一具体例的构造剖视图。
一旦起动电动机13受到驱动，通过与在起动电动机13的输出轴131的前端被形成的起动电动机小齿轮132相啮合的输入齿轮116，起动电动机13的转动输出被传递给跳入齿轮机构115，使惯性跳入式起动器小齿轮117向图示的左方弹出，与固定半滑轮体77的外圆部形成的齿圈77a相啮合，使固定半滑轮体77与曲轴140一同转动，使发动机150进行起动。
再者，在图4中，符号111为外侧定子的磁铁，符号112为内部转子的绕组。
符号78为可动半滑轮体。
符号127为起动轴，当通过图中未示出的起动臂与此起动轴127连接的图中未示出的脚蹬起动踏板被踩下，起动轴127反抗复位弹簧101进行转动时，主动斜齿轮100与起动轴127一体进行转动，与其相啮合的被动斜齿轮103一边与滑动轴102一体进行转动，一边反抗摩擦弹簧向右方进行滑动，棘轮104与轮毂79的棘爪79a相啮合，能够强制地使曲轴140转动，从而使发电机150进行起动。
图5所示为图1所示的起动控制装置的动作时序图。图5(a)表示起动器开关8的操作状态。图5(b)表示停止开关9的操作状态。图5(c)表示起动电动机13的动作状态。图5(d)表示发动机的动作状态。图5(e)表示根据脉冲发生器12检测出的曲轴转动位置检测信号12a。图5(f)表示作为波形整形电路22的输出的曲轴转动位置信号22a。图5(g)表示定时器32的输出信号32a。
在曲轴未转动的状态(发动机停止的状态)，如图5(a)和图5(b)所示那样，起动器开关8和停止开关9一同被操作为闭合状态时，从开关8、9共同成为闭合状态的时刻t1开始，如图5(c)所示那样，起动电动机13开始运转。
起动电动机13一旦开始运转，如图4所示那样，使惯性跳入齿轮机构115的起动器小齿轮117弹出，与固定半滑轮体77的外圆部形成的齿圈77a相啮合。
由于固定半滑轮体77固定于曲轴140上，因此，受起动电动机13的回转动力驱动，曲轴140进行转动，如图5(d)所示那样，能够使发动机150起动。
曲轴140一旦被驱动转动，曲轴140的转动被脉冲发生器12检测出来，每当曲轴140的转动位置到达特定的位置时，如图5(e)所示那样，从脉冲发生器12输出曲轴转动位置检测信号12a。
波形整形电路22对曲轴转动位置检测信号12a施行波形整形，如图5(f)所示那样，输出曲轴转动位置信号22a。
在起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态的情况下，根据2输入与门电路31的逻辑积输出(H电平)，阻止定时器输入用NPN晶体管33被置为导通状态，这样一来，阻止了曲轴转动位置信号22a向定时器32的输入，因此，定时器32的输出处于L电平。
在时刻t2，起动器开关8和停止开关9被操作为断开的状态时，2输入与门电路31的逻辑积输出变为L电平，阻止定时器输入用NPN晶体管33成为截止状态，由于曲轴转动位置信号22a被输入到定时器32，使定时器输出信号32a变为L电平。
一旦定时器输出信号32a变为L电平，起动继电器驱动用NPN晶体管34变为截止状态，起动继电器10的接点10a成为断开的状态，因此，切断了起动电动机13的电源，使起动电动机13的运转停止。
定时器32在以输入曲轴转动位置信号22a的时刻开始的预先设定了的定时器时间的期间内保持H电平的定时器输出信号32a，因此，在发动机动作中保持L电平的定时器输出信号32a。
而且，在发动机停止时的最后的曲轴转动位置信号22a在时刻t4被输入时，在从时刻t4开始经过了预先设定的定时器时间之后的时刻t5，定时器输出信号32a变为H电平。
在时刻t2，一旦解除了起动操作之后，在定时器输出信号32a为L电平的期间(禁止起动电动机再起动的期间)中的例如时刻t3，即使起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态，起动控制单元3在定时器输出信号32a为L电平的期间，保持起动继电器10的断开状态，因此，起动电动机13不能够被起动。
另外，起动控制单元3在定时器输出信号32a为L电平的期间，再起动阻止用NPN晶体管36被置为导通状态，因此，根据2输入与门电路31的逻辑积输出，对阻止定时器输入用NPN晶体管33被置为导通状态进行阻止，因此，只要供给曲轴转动位置信号22a，定时器32的输出信号32a就不会向H电平变化。
因此，在发动机转动之中和从发动机停止的时刻开始到经过了定时器时间为止的期间(例如时刻t3)，起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态，且此状态被保持时，直到定时器输出信号32a变为H电平的时刻t5，起动电动机13才能够再起动。
如上所述的关于本发明的起动控制单元3，在发动机转动之中和从发动机停止的时刻开始到经过了定时器时间为止的期间(图5所示的禁止起动电动机再起动的期间)，对起动电动机13的起动进行限制，因此，能够防止在固定于曲轴上的齿圈77a的转动状态下，惯性跳入式起动器小齿轮117跳入到齿圈77a上。
由此，能够防止在惯性跳入式起动器小齿轮117跳入到转动中的齿圈77a上时撞击齿圈77a而发生的异常噪声，或损伤起动器小齿轮117及齿圈77a。
另外，关于本发明的起动控制单元3，由于在构成上，当起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态，此状态被持续的情况下，起动电动机13持续运转，因此，即使在发动机难于起动时，也能够有效地利用起动电动机13的驱动力，使发动机可靠地起动。
如上所述的关于本发明的起动保护装置，在定时器的输出停止的状态下，起动器开关接通时，在起动器开关操作着的期间，由于在构成上，继续使起动电动机动作，所以即使是发动机起动困难时，也能够有效地利用起动电动机的驱动力，使发动机可靠地起动。
另外，在构成上，在发动机的转动中和从发动机停止开始经一定时间为止的期间，即使操作起动器开关，由于根据定时器输出，起动电动机的动作被制止，因此能够防止起动器小齿轮跳入到转动中的齿圈上，对发动机起动系统进行保护。
再有，由于在构成上，对起动电动机的运转进行控制的起动控制单元和对发动机的点火进行控制的点火单元为一体化构成，将点火脉冲发生器输出的信号作为与曲轴转动相伴的信号进行使用，因此，可以有利于起动器保护装置的小型化和经济化。
权利要求
1.一种起动器保护装置，其特征在于包括齿圈，它固定在曲轴上；惯性跳入式起动器小齿轮，它与上述齿圈相啮合；起动电动机，用于给上述惯性跳入式起动器小齿轮提供转动力；起动控制单元，它对上述起动电动机的运转进行控制；上述起动控制单元具有定时器，它在与曲轴转动相伴的信号和启动器开关信号被输入的同时，相对于上述与曲轴转动相伴的信号保持一定时间输出，在上述定时器停止输出的状态下，起动器开关接通时，在起动器开关被接通期间，让上述起动电动机运转，在上述定时器有输出的状态下，起动器开关接通时，在上述定时器的输出停止之前，抑制起动电动机的运转。
2.如权利要求1所述的起动器保护装置，其特征在于上述起动控制单元与点火单元为一体化，将点火脉冲发生器输出的信号作为上述与曲轴转动相伴的信号进行使用。
全文摘要
起动器开关8和停止开关9同时被操作为闭合状态时,起动继电器10动作,接通起动电动机13的电源。在开关8、9的任何一个断开之前,起动电动机13持续运转。之后,在波形整形电路22对脉冲发生器12的输出进行波形整形,将所得到的曲轴转动位置信号22a提供给定时器32。定时器32在曲轴的转动中和从转动停止的时刻开始经定时器时间为止的期间,保持定时器输出32a。利用定时器输出32a,对曲轴在转动状态下起动电动机13的再起动进行阻止。
文档编号F02N11/08GK1199820SQ9810545
公开日1998年11月25日 申请日期1998年3月12日 优先权日1997年5月20日
发明者小平茂, 西村诚司, 石诚 申请人:本田技研工业株式会社