(57)【要約】【課題】エンジンの始動時に負荷駆動タイマがタイマ動作を行っている間だけ負荷に通電するようにしたエンジン付属負荷の駆動装置において、タイマ動作が行われている間にキースイッチが始動位置に切り換えられたときにも負荷の駆動を正常に行わせること。【解決手段】負荷駆動タイマ４は、キースイッチ３がオン位置から始動位置に切り換えられた後一定の遅延時間が経過したときにタイマ動作を開始して一定時間の間タイマ動作を行うように構成する。負荷駆動タイマ４がタイマ動作を行っている間負荷駆動スイッチ５をオン状態にしてバッテリ２から負荷１に通電し、負荷駆動タイマ４がタイマ動作を行っている間に負荷の動作を完了させる。キースイッチが始動位置に切り換わった後負荷駆動タイマがタイマ動作を開始するまでの遅延時間は、スタータ６への通電開始により低下したバッテリの電圧が回復するのに要する時間よりも僅かに長く設定する。【選択図】    図２
2005113785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ電圧が印加される可動接点を有して、エンジン停止時の位置であるオフ位置とエンジン運転時の位置であるオン位置とエンジン始動時に始動用電動機に通電する際の位置である始動位置とに前記可動接点が切り換えられるキースイッチと、
前記キースイッチの可動接点が前記オン位置から始動位置に切り換えられてから一定の遅延時間が経過したときにタイマ動作を開始して一定の動作時間の間タイマ動作を行う負荷駆動タイマと、
エンジンに付属する負荷と前記バッテリとの間に設けられて前記負荷駆動タイマがタイマ動作を行っている間オン状態になる負荷駆動スイッチとを備え、
前記遅延時間は、前記始動用電動機への通電開始により設定値未満に低下した前記バッテリの電圧が前記設定値まで回復するのに要する時間よりも僅かに長く設定され、
前記負荷駆動タイマの動作時間は、前記負荷の動作を完了させるのに必要な長さに設定されているエンジン付属負荷の駆動装置。
【請求項２】
前記負荷駆動タイマは、
前記キースイッチの可動接点がオフ位置からオン位置に切り換えられたときに前記バッテリから前記キースイッチを通して電源電圧が与えられて動作可能な状態になってタイマ起動指令が与えられたときにタイマ動作を開始する負荷駆動タイマ回路と、
前記キースイッチの可動接点が前記オン位置から前記始動位置に切り換えられた時に前記遅延時間を計時するタイマ動作を開始して該遅延時間を計時するタイマ動作が完了したときに前記負荷駆動タイマ回路に前記タイマ起動指令を与える遅延タイマ回路とを備えている請求項１に記載のエンジン付属負荷の駆動装置。
【請求項３】
前記負荷駆動スイッチは駆動信号が与えられている間オン状態を保持し、該駆動信号が除去されたときにオフ状態になるスイッチ素子からなり、
前記負荷駆動タイマ回路は、前記キースイッチの可動接点が前記オン位置にあるとき及び前記始動位置にあるときに前記バッテリの電圧が前記キースイッチと第１の充電時定数設定用抵抗器を通して印加されるように設けられた負荷駆動タイマ用コンデンサと、前記キースイッチの可動接点がオン位置及び始動位置にあって前記起動指令が与えられていないときにオン状態を保持して前記バッテリから前記第１の充電時定数設定用抵抗器を通して前記負荷駆動タイマ用コンデンサに与えられる充電電流を該負荷駆動タイマ用コンデンサから側路することにより前記負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を阻止し、前記タイマ起動指令が与えられたときにオフ状態になって前記負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を開始させるように設けられた負荷駆動タイマ制御スイッチと、前記負荷駆動スイッチに与える駆動信号をオンオフするように設けられた出力スイッチと、前記負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧を第１の設定電圧と比較して、該負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が第１の設定電圧よりも低いときに前記出力スイッチをオン状態にし、前記負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が前記第１の設定電圧よりも高くなったときに前記出力スイッチをオフ状態にするように前記出力スイッチを制御する第１の比較器とを備えていて、タイマ起動指令が与えられて負荷駆動タイマ制御スイッチがオフ状態にされたときに前記出力スイッチをオン状態にするとともに前記負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を開始して前記タイマ動作を開始し、前記負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が前記第１の設定電圧以上になったときに前記タイマ動作を終了して前記出力スイッチをオフ状態にするように構成され、
前記遅延タイマ回路は、前記キースイッチの可動接点がオン位置及び始動位置にあるときに第２の充電時定数設定用抵抗器を通して電源電圧が印加されるように設けられた遅延タイマ用コンデンサと、前記キースイッチの可動接点がオン位置に切り換えられたときにオン状態になって前記第２の充電時定数設定用抵抗器を通して前記遅延タイマ用コンデンサに与えられる充電電流を該遅延タイマ用コンデンサから側路するように設けられた遅延タイマ制御スイッチと、前記キースイッチの可動接点が前記オン位置から前記始動位置に切り換えられたときに前記遅延タイマ制御スイッチをオフ状態にして前記遅延タイマ用コンデンサの充電を開始させるように設けられたスイッチ制御回路と、前記遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧を設定された大きさを有する第２の設定電圧と比較して、前記遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧が第２の設定電圧を超えたときに前記タイマ起動指令を発生する第２の比較器とを備えてなり、
前記遅延タイマ用コンデンサの充電が開始されてから前記遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧が前記第２の設定電圧を超えるまでの時間が前記遅延時間に等しくなるように前記遅延タイマ用コンデンサの充電時定数が設定されていること、
を特徴とする請求項２に記載のエンジン付属負荷の駆動装置。
【請求項４】
前記負荷は、エンジンへの燃料の供給を制御するバルブを開状態にする際に励磁されるソレノイドである請求項１，２または３に記載のエンジン付属負荷の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに付属する電装品負荷の内、エンジンの始動時に一定時間だけ駆動される負荷を駆動するエンジン付属負荷の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）は、始動時に一定の時間だけ駆動される負荷を備えていることがある。この種の負荷は、多くの場合、始動時に一定時間だけ駆動することによりその動作を完了させることが必要とされる。
【０００３】
エンジンの始動時に一定時間だけ駆動される負荷としては、例えば、ディーゼルエンジンへの燃料の供給を制御する燃料供給制御用バルブを駆動する、燃料供給制御用ソレノイドがある。
【０００４】
燃料噴射ポンプを用いて燃料を供給するディーゼルエンジンにおいては、燃料タンクから燃料噴射ポンプに燃料を供給する燃料供給経路の途中に、燃料供給制御用ソレノイドによりオンオフ制御される燃料供給制御用バルブを設けて、エンジンの運転時には該バルブを開くことにより燃料噴射ポンプによる燃料の供給を可能とし、エンジンを停止する際に該バルブを閉じることにより燃料噴射ポンプによる燃料の供給を停止させるようにしている。エンジンの始動を可能とし、始動したエンジンの運転を支障なく行わせるためには、燃料供給制御用ソレノイドを一定時間の間駆動した際に、燃料供給制御用バルブを確実に開状態にする必要がある。
【０００５】
燃料供給制御用ソレノイドを駆動する駆動装置は、例えば特許文献１に示されている。図５は、特許文献１に示された駆動装置の構成を概略的に示したもので、同図において、１は燃料供給制御用ソレノイド（負荷）、２は負極端子が接地されたバッテリ、３はキースイッチ、４´は負荷駆動タイマ、５はバッテリ２とソレノイド１との間に設けられた負荷駆動スイッチ、６はエンジンを始動するスタータである。
【０００６】
燃料供給制御用ソレノイド１は、燃料の供給を制御する（オンオフする）バルブを開く際に励磁されるプル（ＰＵＬＬ）コイル１ａと、エンジンの運転中バルブを開状態に保持するために励磁状態に保持されるホールド（ＨＯＬＤ）コイル１ｂとからなっている。
【０００７】
キースイッチ３は、図示しないキーにより操作される可動接点３ａと、固定接点であるオフ接点３ｂ、オン接点（ＯＮ接点）３ｃ及び始動接点（ＳＴ接点）３ｄとを有する公知のスイッチで、このキースイッチの可動接点３ａは、図示しないキーにより操作されて、オフ接点３ｂのみに接触した状態になるオフ位置と、オフ接点３ｂから離れてオン接点３ｃのみに接触した状態になるオン位置と、オン接点３ｃに接触した状態を保ちつつ始動接点３ｄに接触した状態になる始動位置とに切り換えられる。可動接点３ａのオフ位置はエンジン停止時の位置であり、オン位置はエンジン運転中の位置である。また可動接点３ａの始動位置は、エンジンを始動する際の位置である。
【０００８】
キースイッチ３の可動接点３ａはバッテリ２の正極端子に接続され、始動接点３ｄはスタータ６に接続されている。またオン接点３ｃは負荷駆動タイマ４´に接続されるとともに、図示しない電装品に電源電圧を供給する電源ラインに接続されている。
【０００９】
スタータ６は、エンジン始動用電動機やこの電動機の駆動電流をオンオフする電磁接触子等を備えた公知のもので、キースイッチの可動接点３ａが始動接点３ｄに接触させられて、バッテリ２から可動接点３ａ及び始動接点３ｄを通して駆動電流が与えられたときに始動用電動機を回転させてエンジンを始動させる。
【００１０】
負荷駆動スイッチ５は、ソレノイド（エンジンに付属する負荷）１とバッテリ２との間に設けられて、オン状態にされたときにバッテリの電圧を負荷に印加するスイッチで、図示の例では、この負荷駆動スイッチとして、励磁コイルＲＹと、常開接点Ｒｙａとを有するリレーが用いられている。励磁コイルＲＹはタイマ４´の出力端子間に接続され、接点Ｒｙａはバッテリ２の正極端子とプルコイル１ａの一端との間に接続されている。
【００１１】
プルコイル１ａの他端は、ホールドコイル１ｂの一端とともに接地され、ホールドコイル１ｂの他端はキースイッチ３のオン接点３ｃに接続されている。
【００１２】
負荷駆動タイマ４´は、キースイッチ３の可動接点３ａがオフ位置からオン位置に切り換えられてバッテリ２の電圧が印加されたときにタイマ動作を開始して設定された動作時間の間タイマ動作を行い、タイマ動作を行っている間負荷駆動スイッチ５を構成するリレーの励磁コイルＲＹに駆動信号を印加する。負荷駆動タイマ４´が駆動信号を出力している間、励磁コイルＲＹが励磁され、接点Ｒｙａがオン状態になる。
【００１３】
図６（Ａ）ないし（Ｄ）は図５に示した負荷駆動装置の動作を示したタイミングチャートである。図６において、（Ａ）はキースイッチの状態の変化を示し、（Ｂ）はバッテリ電圧ＥB の変化を示している。また（Ｃ）はリレーの接点Ｒｙａの状態の変化を示し、（Ｄ）はソレノイドのプルコイル１ａに流れる電流を示している。エンジンを始動するため、時刻ｔ1 において、キースイッチ３の可動接点をオフ位置（ＯＦＦ）からオン位置（ＯＮ）に切り換えると、負荷駆動タイマ４´がタイマ動作を開始して、励磁コイルＲＹを励磁するため、リレー接点Ｒｙａがオン状態になる。これによりソレノイドのプルコイル１ａが励磁される。また時刻ｔ1 でキースイッチ３の可動接点がオン位置に切り換えられることにより、ソレノイドのホールドコイル１ｂが励磁される。負荷駆動タイマ４´は、設定された動作時間Ｔ1 の間タイマ動作を行い、時刻ｔ2 において動作時間Ｔ1 が経過したときにタイマ動作を終了して励磁コイルＲＹを非励磁状態にする。これによりリレーの接点Ｒｙａがオフ状態になり、プルコイル１ａが非励磁状態にされる。プルコイル１ａが励磁されている間に図示しない燃料供給制御用のバルブが開く。ソレノイド１のホールドコイル１ｂは、キースイッチ３の可動接点３ａがオフ位置に切り換えられるまで励磁状態に保持され、ホールドコイル１ｂが励磁されている間燃料供給制御用バルブが開状態に保持されて、エンジンへの燃料の供給が許容される。
【００１４】
時刻ｔ2 でタイマ動作が終了した後、時刻ｔ3 でキースイッチの可動接点３ａが始動位置（ＳＴ）に切り換えられると、スタータ６に通電されて、エンジンが始動させられる。エンジンが始動した後、時刻ｔ4 でキースイッチの可動接点をオン位置に戻すと、スターターへの通電が停止する。バッテリの電圧（図６Ｂ）は、スタータ６への通電が開始された際に大きく落ち込むがその後上昇し、スタータへの通電が停止するまでの間脈動波形を示す。
【特許文献１】特開平８−６１１１６号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に示されたように、キースイッチをオフ状態からオン状態にした時にタイマコンデンサを充電するタイマ動作を開始する負荷駆動タイマを設けて、このタイマがタイマ動作を行なっている一定時間の間だけソレノイドに通電するように構成された負荷駆動装置において、図６に示したように、キースイッチ３の可動接点３ａをオン位置（ＯＮ）に切り換えた後、該可動接点を始動位置（ＳＴ）に切り換えるまでの時間ＴA が、負荷駆動タイマの動作時間Ｔ1 よりも長い場合には、上記の説明から明らかなように、負荷駆動タイマの動作時間Ｔ1 の間プルコイル１ａへの通電を支障なく行わせてバルブを開状態にする（負荷の動作を完結させる）ことができる。
【００１６】
ところが、特許文献１に示された構成では、キースイッチの可動接点３ａをオン位置に切り換えた後、該可動接点を始動位置に切り換えるまでの時間ＴA が、負荷駆動タイマ４´の動作時間Ｔ1 よりも短い場合に、スタータ６への通電により生じるバッテリ電圧の落ち込みによりソレノイドのプルコイル１ａに供給される電流が減少し、負荷駆動タイマ４´がタイマ動作を行っている間にバルブを開くことができなくなるおそれがある。
【００１７】
図７は、図５に示した負荷駆動装置において、キースイッチの可動接点３ａをオン位置（ＯＮ）に切り換えた後、始動位置（ＳＴ）に切り換えるまでの時間ＴA が、負荷駆動タイマの動作時間Ｔ1 よりも短かった場合の動作を示すタイミングチャートであり、図７において（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ、キースイッチの状態の変化、バッテリ電圧ＥB の変化、リレーの接点Ｒｙａの状態の変化及びソレノイドのプルコイル１ａに流れる電流の変化を示している。
【００１８】
図７の時刻ｔ1 において、キースイッチ３の可動接点がオン位置に切り換えられると、負荷駆動タイマ４´がタイマ動作を開始し、バッテリ２から励磁コイルＲＹに電流が流れる。負荷駆動タイマ４´がタイマ動作を行っている時間Ｔ１内の時刻ｔ2´でキースイッチ３の可動接点３ａが始動位置（ＳＴ）に切り換えられると、バッテリ２からキースイッチ３を通してスタータ６に大きな突入電流が流れるため、バッテリ電圧ＥBが大きく落ち込む。このとき負荷駆動タイマ４´は所定の動作時間Ｔ１の間タイマ動作を行うが、バッテリ電圧ＥBの落ち込みが激しいため、ソレノイドのプルコイル１ａ及びホールドコイル１ｂに流れる電流は大幅に減少し、ソレノイドの吸引力が低下する。その結果、燃料供給用バルブの開位置への変位速度が低下し、負荷駆動タイマ４´がタイマ動作を行っている時間内に燃料供給制御用バルブを開状態にすることができなくなる。このような状態が生じると、バルブが閉状態のままで、または完全に開かないままの状態で負荷駆動タイマ４´のタイマ動作が終了してプルコイル１ａへの通電が停止されることがある。タイマ動作が終了した時点でバルブが閉状態または閉状態に近い状態にある場合には、燃料噴射ポンプに燃料が供給されないため、エンジンを始動させることができない。またタイマ動作が終了した時点でバルブの開き方が不完全である場合には、燃料噴射ポンプに供給される燃料が不足するため、仮にエンジンを始動させることができたとしても、その後エンジンの運転をまともに行うことができない。
【００１９】
上記のような現象は、大電流通電時のバッテリ電圧の低下が激しい、低温環境下で特に起こりやすい。
【００２０】
上記の説明では、エンジンの始動時に一定時間駆動する負荷として、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプへの燃料の供給を制御するバルブを駆動するソレノイドを例にとったが、他の負荷を駆動する場合にも、特許文献１に示されたような構成をとった場合には、キースイッチの可動接点をオン位置から始動位置に切り換えるタイミングが早過ぎた場合に、その負荷の駆動を正常に行うことができなくなるという問題が生じる。
【００２１】
本発明の目的は、エンジンの始動時に負荷駆動タイマがタイマ動作を行っている間だけ負荷に通電するようにした負荷の駆動装置において、キースイッチの可動接点をオン位置に切り換えてから始動位置に切り換えるまでの時間がタイマの正規の動作時間よりも短い場合でも、負荷の駆動を正常に行わせることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係わるエンジン付属負荷の駆動装置は、バッテリ電圧が印加される可動接点を有して、エンジン停止時の位置であるオフ位置とエンジン運転時の位置であるオン位置とエンジン始動時に始動用電動機に通電する際の位置である始動位置とに可動接点が切り換えられるキースイッチと、キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられてから一定の遅延時間が経過したときにタイマ動作を開始して一定の動作時間の間タイマ動作を行う負荷駆動タイマと、エンジンに付属する負荷とバッテリとの間に設けられて負荷駆動タイマがタイマ動作を行っている間オン状態になる負荷駆動スイッチとを備えている。
【００２３】
キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられてから負荷駆動タイマが動作を開始するまでの遅延時間は、始動用電動機への通電開始により設定値未満に低下したバッテリの電圧が設定値まで回復するのに要する時間よりも僅かに長く設定される。また負荷駆動タイマの動作時間は、負荷の動作を完了させるのに必要な時間に設定される。
【００２４】
上記のように、キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられた後一定の遅延時間が経過した時に負荷駆動タイマのタイマ動作を開始させるようにすると、始動用電動機への通電開始によりバッテリの電圧が大きく落ち込む期間を避けて負荷駆動タイマを動作させることができるため、キースイッチの可動接点をオン位置に切り換えてから直ぐに始動位置に切り換えた場合でも、バッテリの電圧の落ち込みの影響を受けることなく負荷を正常に駆動してその動作を完了させることができる。従って、エンジンの始動時に動作させるべき負荷の動作が未完のままで負荷の駆動が停止して、エンジンを始動させることができなくなったり、エンジンの運転に不都合を来したりするのを防ぐことができる。
【００２５】
上記負荷駆動タイマは、キースイッチの可動接点がオフ位置からオン位置に切り換えられたときにバッテリからキースイッチを通して電源電圧が与えられて動作可能な状態になってタイマ起動指令が与えられたときにタイマ動作を開始する負荷駆動タイマ回路と、キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられた時に遅延時間を計時するタイマ動作を開始して該遅延時間を計時するタイマ動作が完了したときに負荷駆動タイマ回路にタイマ起動指令を与える遅延タイマ回路とにより構成することができる。
【００２６】
上記負荷駆動スイッチとしては、オンオフ制御が可能なスイッチ素子、即ち、駆動信号が与えられている間オン状態を保持し、該駆動信号が除去されたときにオフ状態になるスイッチ素子（例えばリレー）を用いる。
【００２７】
本発明の好ましい態様で用いる負荷駆動タイマ回路は、キースイッチの可動接点がオン位置にあるとき及び始動位置にあるときにバッテリの電圧がキースイッチと第１の充電時定数設定用抵抗器を通して印加されるように設けられた負荷駆動タイマ用コンデンサと、キースイッチの可動接点がオン位置及び始動位置にあって起動指令が与えられていないときにオン状態を保持してバッテリから第１の充電時定数設定用抵抗器を通して負荷駆動タイマ用コンデンサに与えられる充電電流を該負荷駆動タイマ用コンデンサから側路することにより負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を阻止し、タイマ起動指令が与えられたときにオフ状態になって負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を開始させるように設けられた負荷駆動タイマ制御スイッチと、負荷駆動スイッチに与える駆動信号をオンオフするように設けられた出力スイッチと、負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧を第１の設定電圧と比較して、該負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が第１の設定電圧よりも低いときに出力スイッチをオン状態にし、負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が第１の設定電圧よりも高くなったときに出力スイッチをオフ状態にするように出力スイッチを制御する第１の比較器とを備えていて、タイマ起動指令が与えられて負荷駆動タイマ制御スイッチがオフ状態にされたときに出力スイッチをオン状態にするとともに負荷駆動タイマ用コンデンサの充電を開始させてタイマ動作を開始し、負荷駆動タイマ用コンデンサの両端の電圧が第１の設定電圧以上になったときにタイマ動作を終了させて出力スイッチをオフ状態にするように構成される。
【００２８】
また遅延タイマ回路は、キースイッチの可動接点がオン位置及び始動位置にあるときに第２の充電時定数設定用抵抗器を通して電源電圧が印加されるように設けられた遅延タイマ用コンデンサと、キースイッチの可動接点がオン位置に切り換えられたときにオン状態になって第２の充電時定数設定用抵抗器を通して遅延タイマ用コンデンサに与えられる充電電流を該遅延タイマ用コンデンサから側路するように設けられた遅延タイマ制御スイッチと、キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられたときに遅延タイマ制御スイッチをオフ状態にして遅延タイマ用コンデンサの充電を開始させるように設けられたスイッチ制御回路と、遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧を設定された大きさを有する第２の設定電圧と比較して、遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧が第２の設定電圧を超えたときにタイマ起動指令を発生する第２の比較器とにより構成される。この場合、遅延タイマ用コンデンサの充電が開始されてから遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧が第２の設定電圧を超えるまでの時間を遅延時間に等しくするように、遅延タイマ用コンデンサの充電時定数が設定される。
【００２９】
本発明は、上記負荷が、エンジンへの燃料の供給を制御するバルブを開状態にする際に励磁される燃料供給制御用ソレノイドのように、エンジンを運転するためにエンジンの始動時に動作を完了させておくことが必要不可欠な負荷である場合に特に有用である。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられた後一定の遅延時間が経過した時にタイマ動作を開始するように負荷駆動タイマを構成したので、始動用電動機への通電開始によりバッテリの電圧が大きく落ち込む期間を避けて負荷駆動タイマを動作させることができ、キースイッチの可動接点をオン位置に切り換えてから直ぐに始動位置に切り換えた場合でも、バッテリの電圧の落ち込みの影響を受けることなく負荷を正常に駆動してその動作を完了させることができる。従って、エンジンの始動時に動作させるべき負荷の動作が未完のままで負荷の駆動が停止して、エンジンを始動させることができなくなったり、エンジンの運転に不都合を来したりするのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施形態の構成を概略的に示したもので、この例で駆動する負荷は、図５に示した例と同様に、ディーゼルエンジンを始動する際に開かれる燃料供給制御用バルブを駆動する燃料供給制御用ソレノイドである。
【００３３】
図１において１は燃料供給制御用ソレノイド、２は負極端子が接地されたバッテリ、３はキースイッチ、４は負荷駆動タイマ、５はバッテリ２とソレノイド１との間に設けられた負荷駆動スイッチ、６はエンジンを始動するスタータである。
【００３４】
燃料供給制御用ソレノイド１は、図５に示した例で用いられていたものと同様に、燃料の供給を制御する（オンオフする）バルブを開く際に励磁されるプル（ＰＵＬＬ）コイル１ａと、エンジンの運転中バルブを開状態に保持するために励磁状態に保持されるホールド（ＨＯＬＤ）コイル１ｂとからなっている。
【００３５】
キースイッチ３は、図示しないキーにより操作される可動接点３ａと、固定接点であるオフ接点３ｂ、オン接点（ＯＮ接点）３ｃ及び始動接点（ＳＴ接点）３ｄとを有するスイッチである。キースイッチ３の可動接点３ａは、図示しないキーにより操作されて、オフ接点３ｂのみに接触した状態になるオフ位置と、オフ接点３ｂから離れてオン接点３ｃのみに接触した状態になるオン位置と、オン接点３ｃに接触した状態を保ちつつ始動接点３ｄに接触した状態になる始動位置とに切り換えられる。
【００３６】
キースイッチの可動接点３ａのオフ位置はエンジン停止時の位置であり、オン位置はエンジン運転中の位置である。また可動接点の始動位置は、エンジンを始動する際の位置である。このキースイッチには、始動位置に変位させられた可動接点３ａをオン位置に復帰させるように付勢する復帰バネが設けられていて、可動接点を始動位置に切り換えてエンジンを始動させた後、キーから手を離すか、キーに加える力を弱めると、可動接点３ａが始動位置からオン位置に自動的に復帰するようになっている。
【００３７】
キースイッチの可動接点３ａはバッテリ２の正極端子に接続され、オン接点３ｃは負荷駆動ユニット４に接続されるとともに、図示しない電装品に電源電圧を供給する電源ラインに接続されている。また始動接点３ｄは、スタータ６に接続されるとともに、負荷駆動タイマ４にも接続されている。
【００３８】
スタータ６は、エンジン始動用電動機やこの電動機の駆動電流をオンオフする電磁接触子等を備えた公知のもので、キースイッチの可動接点３ａが始動接点３ｄに接触させられて、バッテリ２から可動接点３ａ及び始動接点３ｄを通して駆動電流が与えられたときに始動用電動機を回転させてエンジンを始動させる。
【００３９】
負荷駆動スイッチ５は、ソレノイド１のプルコイル１ａ（エンジンに付属する負荷）とバッテリ２との間に設けられて、オン状態にされたときにバッテリの電圧をプルコイルに印加するスイッチで、この負荷駆動スイッチとしては、駆動信号が与えられている間オン状態を保持し、駆動信号が除去されたときにオフ状態になるスイッチ素子を用いる。本実施形態では、この負荷駆動スイッチとして、励磁コイルＲＹと、常開接点Ｒｙａとを有するリレーが用いられ、接点Ｒｙａの一端及び他端がそれぞれキースイッチのオン接点３ｃ及びプルコイル１ａの一端に接続されている。プルコイル１ａの他端はホールドコイル１ｂの一端とともに接地され、ホールドコイル１ｂの他端はキースイッチのオン接点３ｃに接続されている。
【００４０】
本発明で用いる負荷駆動タイマ４は、キースイッチ３の可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられてから一定の遅延時間が経過したときにタイマ動作を開始して一定の動作時間の間タイマ動作を行うように構成されている。キースイッチの可動接点がオン位置から始動位置に切り換えられたことを示す信号を負荷駆動タイマ４に与えるため、始動接点３ｄが負荷駆動タイマ４に接続されている。
【００４１】
上記遅延時間は、スタータ６に設けられているエンジン始動用電動機への通電開始により設定値未満に低下したバッテリ２の電圧が設定値まで回復するのに要する時間よりも僅かに長く設定される。また負荷駆動タイマの動作時間は、燃料供給制御用ソレノイド（負荷）１の動作を完了させるのに必要な長さに設定されている。
【００４２】
図１の各部を具体的にした実施形態を図２に示した。図２に示した負荷駆動タイマ４は、電源回路４Ａと、キースイッチの可動接点３ａがオフ位置からオン位置に切り換えられたときにバッテリ２からキースイッチ３を通して電源電圧が与えられて動作可能な状態になってタイマ起動指令が与えられたときにタイマ動作を開始する負荷駆動タイマ回路４Ｂと、キースイッチ３の可動接点３ａがオン位置から始動位置に切り換えられた時に遅延時間を計時するタイマ動作を開始して該遅延時間を計時するタイマ動作が完了したときに負荷駆動タイマ回路４Ｂにタイマ起動指令を与える遅延タイマ回路４Ｃとにより構成されている。
【００４３】
電源回路４Ａは、バッテリ２の電圧がキースイッチのオン接点３ｃとダイオードＤ1とを通して印加された電源コンデンサＣoと、コンデンサＣoの非接地側端子に一端が接続された抵抗器Ｒ1と、抵抗器Ｒ1の他端と接地間にアノードを接地側に向けて接続されたツェナーダイオードＺＤ1とからなっていて、ツェナーダイオードＺＤ1のカソードから導出された正極性側出力端子４ａと接地間に、ツェナーダイオードＺＤ1のツェナー電圧以下に制限された直流電圧Ｖccを出力する。
【００４４】
負荷駆動用タイマ回路４Ｂは、キースイッチ３の可動接点３ａがオン位置にあるとき及び始動位置にあるときにバッテリの電圧がキースイッチと第１の充電時定数設定用抵抗器Ｒ2を通して印加されるように設けられた負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1と、キースイッチの可動接点３ａがオン位置及び始動位置にあって起動指令が与えられていないときにオン状態を保持してバッテリ２から第１の充電時定数設定用抵抗器Ｒ2を通して負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1に与えられる充電電流を該負荷駆動タイマ用コンデンサから側路することにより負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の充電を阻止し、タイマ起動指令が与えられたときにオフ状態になって負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の充電を開始するように設けられた負荷駆動タイマ制御スイッチ４０１と、負荷駆動スイッチ５に与える駆動信号（図示の例ではリレーの励磁コイルＲＹに流す励磁電流）をオンオフするように設けられた出力スイッチ４０２と、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1を第１の設定電圧Ｖ1と比較して、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1が第１の設定電圧Ｖ1よりも低いときに出力スイッチ４０２をオン状態にし、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1が第１の設定電圧Ｖ1よりも高くなったときに出力スイッチ４０２をオフ状態にするように出力スイッチ４０２を制御する第１の比較器ＣＭ1とを備えていて、タイマ起動指令が与えられて負荷駆動タイマ制御スイッチ４０１がオフ状態にされたときに出力スイッチ４０２をオン状態にするとともに負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の充電を開始させてタイマ動作を開始し、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1が第１の設定電圧Ｖ1以上になったときにタイマ動作を終了して出力スイッチ４０２をオフ状態にするように構成されている。
【００４５】
また遅延タイマ回路４Ｃは、キースイッチの可動接点３ａがオン位置及び始動位置にあるときに第２の充電時定数設定用抵抗器Ｒ15を通して電源電圧が印加されるように設けられた遅延タイマ用コンデンサＣ2と、キースイッチの可動接点３ａがオン位置に切り換えられたときにオン状態になって第２の充電時定数設定用抵抗器Ｒ15を通して遅延タイマ用コンデンサＣ2に与えられる充電電流を該遅延タイマ用コンデンサから側路するように設けられた遅延タイマ制御スイッチ４０３と、キースイッチの可動接点３ａがオン位置から始動位置に切り換えられたときに遅延タイマ制御スイッチ４０３をオフ状態にして遅延タイマ用コンデンサの充電を開始させるように設けられたスイッチ制御回路４０４と、遅延タイマ用コンデンサの両端の電圧を設定された大きさを有する第２の設定電圧Ｖ2と比較して、遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端の電圧Ｖc2が第２の設定電圧Ｖ2を超えたときにタイマ起動指令を発生する第２の比較器ＣＭ2とを備えていて、遅延タイマ用コンデンサＣ2の充電が開始されてから該遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端の電圧が第２の設定電圧を超えるまでの時間が遅延時間に等しくなるように遅延タイマ用コンデンサＣ2の充電時定数が設定されている。
【００４６】
更に図２の各部を詳細に説明すると、同図に示した例では、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の一端が接地され、該コンデンサＣ1の他端が第１の時定数設定用抵抗器Ｒ2を通してツェナーダイオードＺＤ１のカソード（電源回路の出力端子４ａ）に接続されている。抵抗器Ｒ2の両端には、タイマ用コンデンサＣ1の放電回路の一部を構成するダイオードＤ2が、そのアノードをコンデンサＣ1側に向けた状態で接続されている。
【００４７】
またツェナーダイオードＺＤ1の両端に抵抗Ｒ3とＲ4との直列回路からなる分圧回路が接続され、この分圧回路の抵抗Ｒ4の両端に得られる第１の設定電圧Ｖ1が、第１の比較器ＣＭ１の非反転入力端子に入力されている。比較器ＣＭ１の反転入力端子には、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ１の両端の電圧Ｖc1が入力されている。比較器ＣＭ１の出力端子と非反転入力端子との間に帰還抵抗Ｒ５が接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード（電源回路の出力端子）と比較器ＣＭ１の出力端子との間にプルアップ抵抗Ｒ６が接続されている。
【００４８】
図示の例では、ソースが接地されたＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1により出力スイッチ４０２が構成され、該ＭＯＳＦＥＴのドレインにリレーの励磁コイルＲＹの一端が接続されている。リレーの励磁コイルＲＹの他端はダイオードＤ1のカソードに接続され、ＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1がオン状態になったときにバッテリ２からキースイッチ３とダイオードＤ１とＭＯＳＦＥＴ  Ｆ１のドレイン・ソース間とを通して励磁コイルＲＹに励磁電流（駆動信号）が流れるようになっている。
【００４９】
励磁コイルＲＹの両端には、カソードを励磁コイルＲＹの一端側に向けたツェナーダイオードＺＤ2と、アノードをツェナーダイオードＺＤ2のアノード側に向けたダイオードＤ3との直列回路が並列に接続されている。ダイオードＤ3とツェナーダイオードＺＤ2との直列回路は、励磁コイルＲＹの励磁電流を遮断した際に該励磁コイルに誘起する高い電圧を吸収するために設けられている。またＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1のゲートに過電圧が印加されるのを防ぐため、該ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に双方向性ツェナーダイオードＺＤ3が接続されている。なおＤfはＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1のドレインソース間に形成された寄生ダイオードである。
【００５０】
負荷駆動タイマ制御スイッチ４０１は、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ1と該トランジスタＴＲ1のベースエミッタ間に接続された抵抗器Ｒ9と、該トランジスタＴＲ1のベースに一端が接続された抵抗器Ｒ10とからなっていて、トランジスタＴＲ1のコレクタが、ダイオードＤa及びＤbのカソードに共通接続されている。ダイオードＤaのアノードは抵抗器Ｒ11を通して負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の非接地側端子に接続され、ダイオードＤbのアノードは比較器ＣＭ1の出力端子に接続されている。
【００５１】
図示の負荷駆動タイマ制御スイッチ４０１は、オン状態にあるときに負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の充電電流を該コンデンサＣ1から側路してコンデンサＣ1の充電を阻止すると同時に、第１の比較器ＣＭ1の出力端子の電位をほぼ接地電位まで強制的に低下させることにより、出力スイッチ４０２への駆動信号の供給を阻止して該出力スイッチ４０２をオフ状態に保持するように設けられている。
【００５２】
一方遅延タイマ回路４Ｃにおいては、遅延タイマ用コンデンサＣ2の一端が接地され、該コンデンサＣ2の他端が第２の時定数設定用抵抗器Ｒ15を通して電源回路４Ａの出力端子４ａに接続されている。遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端にはアノードを接地側に向けたダイオードＤ4が接続され、該ダイオードＤ4のカソードはアノードを該ダイオードＤ4側に向けたダイオードＤ5を通して電源回路４Ａの出力端子４ａに接続されている。遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端の電圧Ｖc2は、第２の比較器ＣＭ2の反転入力端子に入力されている。
【００５３】
また電源回路４Ａの出力電圧が抵抗器Ｒ16及びＲ17と抵抗器Ｒ17の両端に接続されたコンデンサＣ4とからなる分圧回路に印加され、この分圧回路の抵抗器Ｒ17の両端に得られる第２の設定電圧Ｖ2が第２の比較器ＣＭ2の非反転入力端子に入力されている。第２の比較器ＣＭ2の出力端子と非反転入力端子との間には帰還抵抗器Ｒ18が接続され、第２の比較器ＣＭ2の出力端子と電源回路４Ａの出力端子４ａとの間にプルアップ抵抗器Ｒ19が接続されている。
【００５４】
またエミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ2のコレクタが遅延タイマ用コンデンサＣ2の非接地側端子に抵抗器Ｒ20を通して接続され、該トランジスタＴＲ2のベース・エミッタ間に抵抗器Ｒ21が接続されている。更にエミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ3が設けられて、該トランジスタＴＲ3のコレクタが抵抗器Ｒ22を通してトランジスタＴＲ2のベースに接続されている。トランジスタＴＲ3のコレクタは電源回路４Ａの出力端子４ａに抵抗器Ｒ23を通して接続され、トランジスタＴＲ3のベースエミッタ間には抵抗器Ｒ24が接続されている。トランジスタＴＲ3のベースは、アノードが接地されたダイオードＤ6のカソードと、ダイオードＤ7のカソードとに抵抗器Ｒ25を通して接続され、ダイオードＤ7のアノードは、アノードを該ダイオードＤ7側に向けたツェナーダイオードＺＤ4と抵抗器Ｒ26と、カソードを抵抗器Ｒ26側に向けたダイオードＤ8とを通して端子４ｂに接続され、端子４ｂがキースイッチ３の始動接点３ｄに図示しない配線を通して接続されている。ツェナーダイオードＺＤ4のカソードと接地間には抵抗器Ｒ27とコンデンサＣ3とが並列に接続されている。
【００５５】
図示の例では、トランジスタＴＲ2と抵抗器Ｒ21及びＲ22とにより、キースイッチの可動接点３ａがオン位置に切り換えられたときにオン状態になって第２の充電時定数設定用抵抗器Ｒ15を通して遅延タイマ用コンデンサＣ2に与えられる充電電流を該遅延タイマ用コンデンサから側路する遅延タイマ制御スイッチ４０３が構成されている。
【００５６】
またトランジスタＴＲ3と、抵抗器Ｒ24ないしＲ27と、ダイオードＤ6ないしＤ8と、コンデンサＣ３と、ツェナーダイオードＺＤ4とにより、キースイッチの可動接点３ａがオン位置から始動位置に切り換えられたときに遅延タイマ制御スイッチ４０３をオフ状態にして遅延タイマ用コンデンサの充電を開始させるスイッチ制御回路４０４が構成されている。
【００５７】
図２に示した負荷駆動装置の動作を図３に示したタイムチャートにより説明する。時刻ｔ1において、キースイッチ３の可動接点３ａがオン接点３ｃに接触する始動位置に切り換えられると、バッテリ２からキースイッチ３とダイオードＤ1と抵抗器Ｒ1と抵抗器Ｒ2とを通して負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1に電圧が印加される。このとき図３（Ｃ）に示したようにトランジスタＴＲ3がオフ状態にあり、図３（Ｂ）に示したようにトランジスタＴＲ2がオン状態になっているため、図３（Ｄ）に示したように遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端の電圧Ｖc2は第２の設定電圧Ｖ2よりも低い値（ほぼ０Ｖ）に保持されている。そのため図３（Ｅ）に示すように第２の比較器ＣＭ2の出力Ｖo2がハイレベル（Ｈレベル）の状態にあり、同図（Ｆ）に示すようにトランジスタＴＲ1がオン状態（タイマ起動指令が与えられていない状態）にある。
【００５８】
次いで時刻ｔ2においてキースイッチの可動接点３ａが始動接点３ｄに接触する始動位置に切り換えられると、ダイオードＤ8と抵抗かＲ26と、ツェナーダイオードＺＤ4とダイオードＤ7とを通してトランジスタＴＲ3にベース電流が流れるため、図３（Ｃ）に示すようにトランジスタＴＲ3がオン状態になり、同図（Ｂ）に示すようにトランジスタＴＲ2がオフ状態になる。これにより、遅延タイマ用コンデンサＣ2の充電が開始され、図３（Ｄ）に示すようにコンデンサＣ2の両端の電圧Ｖc2が上昇していく。
【００５９】
キースイッチの可動接点が始動位置に切り換えられた時刻ｔ2から遅延時間Ｔdが経過した時刻ｔ3になると、遅延タイマ用コンデンサＣ2の両端の電圧Ｖc2が第２の設定電圧Ｖ2を超えるため、第２の比較器ＣＭ2の出力電圧Ｖo2がローレベル（Ｌレベル）になる。このとき比較器ＣＭ2の出力電圧が帰還抵抗器Ｒ18を通して該比較器の非反転入力端子にフィードバックされるため、第２の基準電圧Ｖ2が低下させられる。
【００６０】
上記遅延時間Ｔdは、スタータ６の始動用電動機への通電開始により設定値未満に低下したバッテリ２の電圧が設定値まで回復するのに要する時間よりも僅かに長く設定される。
【００６１】
時刻ｔ3で第２の比較器ＣＭ2の出力電圧Ｖo2（図３Ｅ）がＬレベルになると、トランジスタＴＲ1（負荷駆動タイマ制御スイッチ）がオフ状態（タイマ起動指令が与えられた状態）になるため、負荷駆動用タイマ用コンデンサＣ1の充電が開始される。またトランジスタＴＲ1がオフ状態になることにより、比較器ＣＭ1の出力Ｖo1（図３Ｈ）がＨレベルになるため、ＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1（出力スイッチ）がオン状態になり、負荷駆動スイッチ５を構成するリレーの励磁コイルＲＹに励磁電流が供給され、図３（Ｉ）に示すようにリレー接点Ｒyaがオン状態にされる。これによりソレノイド１のプルコイル１ｂに通電され、燃料供給制御用バルブが開側に駆動される。
【００６２】
キースイッチ３の可動接点が始動位置に切り換えられた後遅延時間Ｔdが経過した時の時刻ｔ3から一定のタイマ動作時間Ｔ1が経過して時刻ｔ4になると、負荷駆動タイマ用コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1が第１の設定電圧Ｖ1を超えるため、第１の比較器ＣＭ1の出力電圧Ｖo1がＬレベルになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1（出力スイッチ）がオフ状態にされる。これによりリレーの励磁コイルＲＹに流れていた励磁電流が遮断されるため、リレー接点Ｒyaが開状態になり、プルコイル１ｂへの通電が停止される。
【００６３】
図２に示した負荷駆動装置のキースイッチ３の状態の変化と、バッテリ電圧ＥBの変化と、リレー接点Ｒyaの状態の変化と、ソレノイドのプルコイルに流れる電流の変化と、ソレノイドの動作とを模式的に示したタイミングチャートを図３に示した。
【００６４】
本発明に係わる負荷駆動装置においては、キースイッチの可動接点が時刻ｔ1でオン位置（ＯＮ）に切り換えられた後、時刻ｔ2で始動位置（ＳＴ）に切り換えられたときに遅延タイマ回路４Ｃに遅延時間Ｔdの間タイマ動作を行わせ、時刻ｔ2から遅延時間Ｔdが経過した時刻ｔ3において負荷駆動タイマ回路にタイマ動作を開始させるため、遅延時間Ｔdを、始動用電動機への通電開始により設定値未満に低下したバッテリの電圧ＥBが設定値まで回復するのに要する時間Ｔr（図４Ｂ参照）よりも僅かに長く設定しておくことにより、始動用電動機への通電により生じるバッテリ電圧ＥBの大きな落ち込みの影響を受けることなく、負荷駆動タイマの動作時間Ｔ1内で負荷の動作（上記の例では燃料供給制御用バルブの開動作）を完了させることができる。
【００６５】
時刻ｔ4で負荷駆動タイマがタイマ動作を完了し、負荷駆動スイッチ５がオフ状態になった後は、バッテリ２からキースイッチのオン接点３ｃを通してホールドコイル１ｂに保持電流が供給されるため、ソレノイド１はキースイッチ３の可動接点がオフ位置に切り換えられるまでの間（エンジンの運転中）燃料供給制御用バルブを開状態に保持する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態の全体的な構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した実施形態の各部の具体的構成例を示した回路図である。
【図３】図２に示した回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図２に示した回路の動作を説明するための他のタイミングチャートである。
【図５】従来の負荷駆動装置の全体的な構成を示したブロック図である。
【図６】図５の負荷駆動装置において、キースイッチの可動接点をオン位置に切り換えた後オフ位置に切り換えるまでの時間が負荷駆動タイマの動作時間よりも長い場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図５の負荷駆動装置において、キースイッチの可動接点をオン位置に切り換えた後オフ位置に切り換えるまでの時間が負荷駆動タイマの動作時間よりも短い場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１  ソレノイド（負荷）
１ａ  プルコイル
１ｂ  ホールドコイル
２  バッテリ
３  キースイッチ
４  負荷駆動タイマ
４Ａ  電源回路
４Ｂ  負荷駆動タイマ回路
４Ｃ  遅延タイマ回路
４０１  負荷駆動タイマ制御スイッチ
４０２  出力スイッチ
４０３  遅延タイマ制御スイッチ
４０４  スイッチ制御回路
５  負荷駆動スイッチ
６  スタータ
ＣＭ1  第１の比較器
ＣＭ2  第２の比較器
Ｃ1  負荷駆動タイマ用コンデンサ
Ｃ2  遅延タイマ用コンデンサ
Ｒ2  第１の時定数設定用抵抗器
Ｒ15 第２の時定数設定用抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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