JP2022101980A - エンジン始動用バッテリーの保護制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動用バッテリーを過放電から適切に保護できるエンジン始動用バッテリーの保護制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン始動用バッテリーの保護制御装置は、エンジンをクランキングさせるセルモータの電源となるエンジン始動用バッテリーの保護制御装置であって、前記エンジン始動用バッテリーを構成する一又は二以上のバッテリーセルの充放電を制御する制御ＥＣＵと、前記一又は二以上のバッテリーセルの過充電及び過放電から前記一又は二以上のバッテリーセルを保護する保護回路と、を備え、前記制御ＥＣＵは、エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、前記セルモータへの電気の供給を制限する。
【選択図】 図８

Description

本開示は、エンジン始動用バッテリーの保護制御装置に関する。

特許文献１には、電源監視装置が開示されている。かかる電源監視装置は、車両のエンジンを始動する際の動力源となる蓄電池の残量を検出する残量検出手段と、蓄電池を動力源とする複数の車載機器毎に予め設定された複数の残量判定値を記憶する記憶手段とを備える。かかる電源監視装置は、蓄電池の残量が各残量判定値を下回る毎に、該残量判定値に対応する前記車載機器の動作を制限する。

特開２０１０－７６５０９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電源監視装置（エンジン始動用バッテリーの保護制御装置）は、蓄電池（エンジン始動用バッテリー）の過放電を好適に抑制することを目的とするものであって、蓄電池（エンジン始動用バッテリー）を過放電から適切に保護するものではない。

本開示は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、エンジン始動用バッテリーを過放電から適切に保護できるエンジン始動用バッテリーの保護制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係るエンジン始動用バッテリーの保護制御装置は、
エンジンをクランキングさせるセルモータの電源となるエンジン始動用バッテリーの保護制御装置であって、
前記エンジン始動用バッテリーを構成する一又は二以上のバッテリーセルの充放電を制御する制御ＥＣＵと、
前記一又は二以上のバッテリーセルの過充電及び過放電から前記一又は二以上のバッテリーセルを保護する保護回路と、
を備え、
前記制御ＥＣＵは、エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、前記セルモータへの電気の供給を制限する。

本開示のエンジン始動用バッテリーの保護制御装置によれば、制御ＥＣＵは、エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、セルモータへの電気の供給を制限するので、エンジン始動用バッテリーを過放電から適切に保護できる。

本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置が採用されたエンジンを示す斜視図である。 図１に示したエンジンの制御構成を概略的に示す回路図である。 図１に示したエンジンに搭載されるバッテリーユニットの正面図である。 図３に示したバッテリーユニットの左側面図である。 図３に示したバッテリーユニットの右側面図である。 図３に示したバッテリーユニットの制御構成を概略的に示す回路図である。 本開示の実施形態に係るバッテリーユニットの搭載構造を概略的に示す斜視図であって、カバーを取り外した状態を示す図である。 本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置の制御内容を概略的に示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置が採用されたエンジン１を示す斜視図であり、図２は、図１に示したエンジン１の制御構成を概略的に示す図である。

本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置は、エンジン１又はエンジン１が搭載された作業機械（図示せず）に搭載される。本開示の実施形態では、エンジン１に搭載されたエンジン始動用バッテリーの保護装置を例に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲にはエンジン１が搭載された作業機械に搭載されたエンジン始動用バッテリーの保護装置も含まれる。

本開示の実施形態に係るエンジン１は、単気筒又は２気筒で排気量が８０ｃｃから８００ｃｃクラスの空冷のガソリンエンジンであって、例えば、田植機、管理機、耕耘機、ポンプ、発電機等の作業機械に搭載される。

図１に示すように、本開示の実施形態に係るエンジン１はリコイルスタータ１２のほかにセルモータ３（図２参照）を備える。リコイルスタータ１２は、エンジン１を始動しようとする者がスターターグリップ１２１を握りプーリに巻き掛けられたロープを引くことでエンジン１のクランクシャフトに回転を与えエンジン１を始動する装置である。セルモータ３は、リコイルスタータ１２に代わりエンジン１のクランクシャフトに回転を与えるモータであり、本開示の実施形態に係るエンジン１ではバッテリーユニット６（図２参照）がセルモータ３を含む補機類の電気供給源である。

また、本開示の実施形態に係るエンジン１は、エンジンスイッチ２１及びエンジン始動操作スイッチ２２を備える。エンジンスイッチ２１は電源をオン／オフするためのスイッチであり、本開示の実施形態に係るエンジン１ではエンジン１の側面に配置されている。エンジンスイッチ２１は、例えば、ロッカースイッチ（シーソースイッチともいう）で構成され、エンジン１を始動する際にオンされ、エンジン１の運転を停止する際にオフされる。エンジン始動操作スイッチ２２はエンジン１を始動するためのスイッチであり、本開示の実施形態に係るエンジン１ではエンジン１の側面にエンジンスイッチ２１と並んで設置されている。エンジン始動操作スイッチ２２は、例えば、モメンタリプッシュスイッチで構成され、セルモータ３によりエンジン１を始動する際に押下操作される。

また、本開示の実施形態に係るエンジン１は、さらに外部機器用のスイッチ２３を備える。外部機器用のスイッチ２３は、例えば、チョーク切換スイッチ２３１であり、本開示の実施形態に係るエンジン１ではエンジン１の側面に配置されている。チョーク切換スイッチ２３１は、例えば、ロッカースイッチで構成され、オートチョーク／マニュアルチョークの切り換えが可能である。

図２に示すように、本開示の実施形態に係るエンジン１は、さらにセルモータリレー４のほかチャージコイル１３及び点火コイル１５を備える。セルモータリレー４は、バッテリーユニット６とセルモータ３との間に設けられた接点４１を開閉するリレー（マグネチックリレースイッチ）であり、接点４１が閉じられた場合にバッテリーユニット６からセルモータ３に電気が供給される。チャージコイル１３は、フライホイールの内側に設けられ、フライホイールの回転によって発電する発電用のコイルであり、チャージコイル１３で発電された電気はレギュレータ１４を介してバッテリーユニット６に供給されて充電される。チャージコイル１３は、エンジン１が回転しているときに必ず発電するため、例えばバッテリーユニット６において発電の有無を監視することで、エンジン１の運転状態を把握する機能を持たせてもよい。この機能により、エンジン１の始動を安全に行う等が可能となる。点火コイル１５は、フライホイールの外側に設けられ、フライホイールの回転によって点火コイル１５の内部で発生する電気を高電圧の電気に変換する発電機・変圧器一体装置であり、点火コイル１５で変換された高電圧の電気は点火プラグ１６で放電される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６は、上述したようにセルモータ３を含む補機類の電気供給源であって、エンジン１の始動時にセルモータ３に電気を供給する一方、エンジン１（チャージコイル１３）で発電された電気を充電する。

図３は、図１に示したエンジン１に搭載されるバッテリーユニット６の正面図である。図４は、図３に示したバッテリーユニット６の左側面図であり、図５は、図３に示したバッテリーユニット６の右側側面図である。また、図６は、図３に示したバッテリーユニット６の制御構成を示す回路図である。

図３に示すように、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６は、横長の略直方体形状であって、上方に突出する突起部６ａを有する。バッテリーユニット６は、例えば、突起部６ａを除くと、長さ２２０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、幅４５ｍｍの略直方体形状であって、その重量は８００ｇ以下に抑えられ、携帯性に優れている。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６は、バッテリーパック６１及びエンジンの始動制御装置７（図６参照）を備え、これらは、横長の略直方体形状であって、上方に突出する突起部６２ａを有する筐体６２に収容されている。

バッテリーパック６１は、例えば、リチウムイオンバッテリーで構成される。本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、バッテリーパック６１は、一又は二以上のバッテリーセル６１１で構成される。バッテリーセル６１１の単体電圧は３．０から４．２Ｖであり、総容量はバッテリーユニット６として携帯性が確保される６０００から２００００ｍＡＨであり、図６に示すように、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、例えば、四つのバッテリーセル６１１で構成される。

エンジンの始動制御装置７は、バッテリーパック６１の充放電を制御する制御ＥＣＵ７１（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成される。制御ＥＣＵ７１は、例えば、制御装置及び演算装置を含むプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリが搭載された制御基板で構成される。本開示の実施形態に係るエンジンの始動制御装置７では、制御ＥＣＵ７１において、バッテリーパック６１の温度（バッテリー温度）、バッテリーパック６１の電圧（全体電圧）及びバッテリーセルごとの電圧（セル電圧）が管理される。また、制御ＥＣＵ７１には、バッテリーセル６１１ごとに保護回路７１１によって、バッテリーセル６１１の過放電からバッテリーセル６１１を保護している。保護回路７１１は、例えば、保護ＩＣ（集積回路）によって構成される。

また、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、バッテリーユニット６に配線カプラ６３が接続される。配線カプラ６３には、対となる配線カプラ２４（図２参照）が着脱可能であり、対となる配線カプラ２４を装着することでバッテリーユニット６とバッテリーユニット６の外部に設けられた入出力機器とが接続される。バッテリーユニット６の外部に設けられた入出力機器は、例えば、上述したエンジンスイッチ２１やエンジン始動操作スイッチ２２、セルモータリレー４等であり、コントロールハーネス２５に含まれる二以上のワイヤーハーネスを介して上述した対となる配線カプラ２４に接続される。そして、上述した配線カプラ６３に該配線カプラ６３と対となる配線カプラ２４を装着することで、エンジンスイッチ２１やエンジン始動操作スイッチ２２、セルモータリレー４等の複数の入出力機器がバッテリーユニット６に一度に接続される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、エンジン充電入力端子７１２、電源検知端子７１３、エンジン始動操作検知端子７１４、セルモータリレー制御端子７１５、外部機器出力端子７１６及び常時電圧出力端子７１７がバッテリーユニット６に設けられる。エンジン充電入力端子７１２、電源検知端子７１３、エンジン始動操作検知端子７１４、セルモータリレー制御端子７１５及び外部機器出力端子７１６は制御ＥＣＵ７１に接続され、これら端子からの充放電電流は制御ＥＣＵ７１において管理される。常時電圧出力端子７１７はバッテリーパック６１に直接接続され、常時電圧出力端子７１７にはバッテリーパック６１のバッテリー電圧（全体電圧）が印加される。そして、これら端子がそれぞれ接続された配線カプラ６３が筐体６２の防水／防塵構造が採用された突起部６２ａ（図３参照）に設置される。

図２に示すように、バッテリーユニット６に接続される入出力機器は、チャージコイル１３に接続されたレギュレータ１４、エンジンスイッチ２１、エンジン始動操作スイッチ２２、セルモータリレー４、バルブコントロールユニット５１及びチョークバルブ５２等の外部機器５、及び、エンジンスイッチ２１（バッテリー電圧常時印加）であり、これらはエンジン充電入力線２５１、エンジンスイッチ操作検知線２５２、エンジン始動操作検知線２５３、セルモータリレー制御線２５４、バルブ機器出力線２５５及びバッテリー電圧常時印加線２５６を介してそれぞれ対となる配線カプラ２４に接続される。

そして、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、チャージコイル１３に接続されたレギュレータ１４からエンジン充電入力線２５１を通り制御ＥＣＵ７１に電気が供給され、制御ＥＣＵ７１は、バッテリーパック６１の温度及び電圧、並びに、バッテリーセル６１１ごとの電圧を管理しながらバッテリーセル６１１に均等に電気が充電される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、バッテリーユニット６の筐体６２にセルモータ給電端子６４が設けられている。セルモータ給電端子６４は、バッテリーパック６１からセルモータ３（セルモータリレー４）に電気を供給するための電力線（第１の電力線）６４１の着脱が可能な端子であり、例えば、バッテリーユニット６の筐体６２の左側面に設置され（図５参照）、ゴム製のカバーによって防水／防塵対策が施されている。

セルモータ給電端子６４とセルモータリレー４とを繋ぐ電力線６４１にはヒューズ６４２が設けられている。ヒューズ６４２は、バッテリーパック６１の過放電により電力線６４１に定格以上の過電流が流れた場合に、溶断することによりセルモータリレー４及びセルモータ３を保護する。これにより、ヒューズ６４２が過電流により溶断しても電力線６４１を交換することにより、セルモータリレー４及びセルモータ３が簡単に復旧できる。

図６に示すように、セルモータ給電端子６４とバッテリーパック６１との間にはバッテリー保護リレー６５が設けられている。バッテリー保護リレー６５は、バッテリーパック６１とセルモータ給電端子６４との間に接点が設けられ、制御ＥＣＵ７１からの指令により、バッテリーパック６１とセルモータ給電端子６４との間に設けられた接点が閉作動される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、バッテリーユニット６の筐体６２に外部充電入力端子６６が設けられる。外部充電入力端子６６は、外部電源からバッテリーユニット６に充電用の電気を供給するための電力線（第２の電力線）（図示せず）の着脱が可能な端子であり、例えば、バッテリーユニット６の筐体６２の右側面に設置され（図４参照）、ゴム製のカバーによって防水／防塵対策が施されている。

外部電源は、例えば、家庭用電源や自動車のバッテリーである。例えば、外部電源が家庭用電源の場合には専用の充電器の電力線が外部充電入力端子６６に装着されることで、家庭用電源から外部充電入力端子６６に充電用の電気が供給される。これにより、制御ＥＣＵ７１が待機状態から起動し、バッテリーパック６１の温度及び電圧、並びにバッテリーセル６１１ごとの電圧を管理しながらバッテリーセル６１１に均等に電気が充電される。また、例えば、外部電源が自動車のバッテリーの場合には自動車のシガーソケットに接続された電力線が外部充電入力端子６６に装着されることで、自動車のバッテリーから外部充電入力端子６６に充電用の電気が供給される。これにより、制御ＥＣＵ７１が待機状態から起動し、バッテリーパック６１の温度及び電圧、並びにバッテリーセル６１１ごとの電圧を管理しながらバッテリーセル６１１に均等に電気が充電される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、外部充電入力端子６６は制御ＥＣＵ７１に接続され、外部充電入力端子６６に供給された充電用の電気は制御ＥＣＵ７１で充電制御され、バッテリーパック６１を構成する一又は二以上のバッテリーセル６１１が均等に充電される。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、制御ＥＣＵ７１に充電出力端子６７が接続される。充電出力端子６７は、携帯機器に設けられた充電入力端子の着脱が可能な端子であり、携帯機器に設けられた充電入力端子を装着することで、バッテリーユニット６の内部に設けられた制御ＥＣＵ７１と筐体外部に設けられた携帯機器とが接続され、制御ＥＣＵ７１を介してバッテリーパック６１から携帯機器に電気が供給される。携帯機器は、例えば、スマートフォン等の携帯電話であり、充電出力端子６７は、例えば、ＵＳＢ出力端子６７１であり、ＴｙｐｅＡ，Ｂ又はＣのいずれかのメス端子であって、最大２Ａの出力が得られるものが用いられる。

本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、充電出力端子６７は、バッテリーユニット６の筐体６２に設けられた突起部６２ａからバッテリーユニット６の外部に延びるように設けられ、防水／防塵対策が施されている。

図３に示すように、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６では、バッテリーユニット６の筐体前面に、一又は二以上のインジケータ６８と、充電残量確認ボタン６９とを備えている。一又は二以上のインジケータ６８と充電残量確認ボタン６９は制御ＥＣＵ７１に接続されている。一又は二以上のインジケータ６８は、例えば、残充電量表示灯及び制御ＥＣＵ７１の状態表示灯を構成する。

残充電量表示灯は、例えば、３個から５個のＬＥＤランプで構成される。例えば、３個から５個のＬＥＤランプは、２個から４個の同色系のＬＥＤランプと１個の異なる色のＬＥＤランプで構成され、バッテリーパック６１の残充電量が減るに従い同色系のＬＥＤランプの点灯数が減り、最後に異なる色のＬＥＤランプが点灯するように制御され、制御ＥＣＵ７１が停止状態にある場合において充電残量確認ボタン６９が押下された場合に、制御ＥＣＵ７１が待機状態から起動され、一又は二以上のインジケータ６８にその時のバッテリーパック６１の充電残量を表示するように制御される。

また、制御ＥＣＵ７１の状態表示灯は、１個から３個の異なる色のＬＥＤランプで構成され、制御ＥＣＵ７１の状態に基づいて任意のＬＥＤランプを点灯するように制御される。例えば、エンジンスイッチ２１がオンされ、エンジン１の始動操作が可能な状態の場合には始動操作可能を通知するＬＥＤランプが点灯し、エンジン１の始動後はエンジン１が運転中であることを通知するＬＥＤランプが点灯する。

図７は、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６の搭載構造を概略的に示す斜視図であって、カバー９を取り外した状態を示す図である。

図７に示すように、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６の搭載構造では、バッテリーユニット６は、エンジン１の側面に搭載されるが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、エンジン１が搭載された作業機械の任意の位置に搭載されるもの含まれる。

本開示の実施形態に係るエンジンの始動制御装置７が採用されるエンジン１に搭載されるバッテリーユニット６の搭載構造は、上述したバッテリーユニット６のほかに、ケース８及びカバー９を備えている。

ケース８は、エンジン１又はエンジン１が搭載された作業機械に取り付けられる。ケース８は、例えば、エンジン１の前面に取り付けられる。ケース８は、前面が開口した箱状であって、バッテリーユニット６が収容される。ケース８は、例えば、前面が開口した横長の略直方体形状の箱状であって、その下方域にバッテリーユニット６が収容される収容領域が設けられ、その上方域に配線カプラ２４，６３の接続空間が設けられている。収容領域はバッテリーユニット６の体積よりも僅かに大きな容積を有し、バッテリーユニット６は収容領域に嵌め込まれるように収容される。接続空間は、配線カプラ６３と該配線カプラ６３と対になる配線カプラ２４とを接続するのに十分な容積を有し、接続空間の右側には上述したエンジンスイッチ２１及びエンジン始動操作スイッチ２２が設置され、接続空間の左側には上述した外部機器用のスイッチ２３、例えば、チョーク切換スイッチ２３１が設置されている。

カバー９は、ケース８に取り付けられてバッテリーユニット６が収容されたケース８の開口を塞ぐ。カバー９は、例えば、後面が開口した箱状であって、バッテリーユニット６が収容されたケース８と組み合わされてケース８の前面開口を塞ぐ。カバー９は、例えば、ケース８よりもケース８の長手方向にひとまわり大きく、ケース８の右側領域にバッテリーユニット６（セルモータ給電端子６４）とセルモータリレー４を接続する電力線６４１（図２参照）の配線空間が確保されている。

また、カバー９は、例えば、上述したエンジンスイッチ２１及びエンジン始動操作スイッチ２２に対応する領域が切り欠かれており、カバー９をケース８に取り付けた状態でエンジンスイッチ２１及びエンジン始動操作スイッチ２２がカバー９の外に露出する。また、カバー９は、例えば、外部機器用のスイッチ２３に対応する領域に矩形の窓９ａが設けられており、カバー９をケース８に取り付けた状態で外部機器用のスイッチ２３がカバー９の外に露出する。

また、カバー９は、例えば、一又は二以上のインジケータ６８と充電残量確認ボタン６９とに対応する領域に矩形の窓９ｂが設けられており、カバー９をケース８に取り付けた状態で一又は二以上のインジケータ６８と充電残量確認ボタン６９がカバー９の外に露出する。

また、カバー９は、長手方向一端部と他端部とにそれぞれ貫通穴が設けられており、該貫通穴を挿通したボルト９１がケース８に設けられたネジ穴に嵌め込まれることで、ケース８にカバー９が取り付けられる。貫通穴を挿通したボルト９１は、例えば、コインが嵌まるスリ割り溝が設けられたボルト又は蝶ボルトが採用されている。

尚、本開示の実施形態に係るバッテリーユニット６の搭載構造では、上述したバッテリーユニット６は、カバー９に対向する前面に緩衝材６ｂが貼り付けられている。これにより、エンジン１や作業機械からバッテリーユニット６に伝達される振動を抑制し、バッテリーユニット６を保護できる。

本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置は、エンジン１をクランキングさせるセルモータ３の電源となるエンジン始動用バッテリーの保護装置である。本開示の実施形態にかかるエンジン始動用バッテリーは、バッテリーユニット６が備えるバッテリーパック６１であり、エンジン始動用バッテリーの保護装置は、制御ＥＣＵ７１と保護回路７１１により構成される。

本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、上述したように、バッテリーパック６１を構成する一又は二以上のバッテリーセル６１１の充放電を制御し、本開示の実施形態に係る保護回路７１１は、一又は二以上のバッテリーセル６１１の過充電及び過放電から一又は二以上のバッテリーセル６１１を保護する。そして、本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、セルモータ３への電気の供給を遮断する。第１の所定値は、例えば、バッテリーパック６１の残充電量が３０％となる値であり、バッテリーパック６１の温度（バッテリー温度）によって変更可能である。第１の所定温度は、例えば、１２．９Ｖであり、例えば、０°Ｃ以下の場合に１２．７Ｖに変更される。

また、本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が第１の所定値よりも小さい予め定められた第２の所定値を下回る場合に、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力端子からの放電を制限する。第２の所定値は、例えば、バッテリーパック６１の残充電量が５％となる値であり、例えば、１２Ｖである。また、制御ＥＣＵ７１は、バッテリー電圧が第２の所定値を下回る状態を予め定めた所定時間（第１の所定時間）継続検知した場合に、残充電量表示灯（インジケータ６８）の下限状態を示すＬＥＤランプを点滅させる。そして、制御ＥＣＵ７１は、ＬＥＤランプの点滅から予め定めた所定時間（第２の所定時間）が経過すると、制御ＥＣＵ７１の電源をオフにする。

尚、バッテリー電圧が第２の所定値を下回り、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力端子からの放電を制限している場合であっても、エンジン１（チャージコイル１３）で発電された電気が制御ＥＣＵ７１に供給され、又は、外部電源から制御ＥＣＵ７１に電気が供給されると、制御ＥＣＵ７１が起動し、バッテリーパック６１への充電を開始する。

また、本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が第２の所定値よりも小さい予め定められた第３の所定値を下回る場合に、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断する。第３の所定値は、例えば、制御ＥＣＵ７１の消費電力が問題となる値であり、例えば、１０Ｖである。

尚、バッテリー電圧が第２の所定値を下回り、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断している場合であっても、エンジン１（チャージコイル１３）で発電された電気が制御ＥＣＵ７１に供給され、又は、外部電源から制御ＥＣＵ７１に電気が供給されると、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１の電気的な遮断を解消し、バッテリーパック６１への充電を開始する。そして、バッテリー電圧が第２の所定値まで回復する前に電気の供給が中断されると、再度、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断する。

また、本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、一又は二以上のバッテリーセル６１１の少なくとも一つの電圧（セル電圧）が予め定められた第４の所定値を下回る場合に、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断する。第４の所定値は、例えば、バッテリーセル６１１の過放電時における電圧であり、電源検知端子７１３を除く入出力端子と遮断され、エンジン１（チャージコイル１３）で発電された電気、外部電源からの電気の供給ができなくなる（保護回路７１１の作動）。

また、本開示の実施形態に係る制御ＥＣＵ７１は、バッテリーセル６１１の温度上昇率が予め定められた温度上昇率を超える場合に、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力を制限する。予め定められた温度上昇率は、バッテリーセル６１１の異常発熱を判定するためのものであり、例えば、過放電により発熱した時の温度上昇率を基に設定される。例えば、予め定められた温度上昇率は、３秒間でバッテリーセル６１１の温度３°Ｃ上昇する上昇率であり、３秒間でバッテリーセル６１１の温度が３°Ｃ上昇した場合に、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力を全て遮断する。

図８は、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置の制御内容を概略的に示すフローチャートである。

図８に示すように、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護装置では、エンジンスイッチ２１がオンされると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、電源がオンされ、制御ＥＣＵ７１が待機状態から起動状態に切り替わる（ステップＳ２２）。

次に、制御ＥＣＵ７１は、バッテリーパック６１のバッテリー電圧と第１の所定値とを比較する（ステップＳ２３）。バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第１の所定値を下回る場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）に、制御ＥＣＵ７１はセルモータ３への電気の供給を遮断する（ステップＳ２４）。これにより、エンジン始動操作スイッチ２２を始動操作してもセルモータ３に電気が供給されることはなく、セルモータ３がエンジン１のクランキングをすることもない。

バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第１の所定値を下回る場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）には、制御ＥＣＵ７１がバッテリーパック６１のバッテリー電圧と第２の所定値とを比較する（ステップＳ２５）。バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第２の所定値を下回る場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）に、制御ＥＣＵ７１は制御ＥＣＵ７１を経由する入出力端子からの放電を制限する（ステップＳ２６）。そして、バッテリー電圧が第２の所定値を下回る状態を予め定めた所定時間（第１の所定時間）継続検知した場合に、制御ＥＣＵ７１が残充電量表示灯（インジケータ６８）の下限状態を示すＬＥＤランプを点滅させる（ステップＳ２７）。そして、ＬＥＤランプの点滅から予め定めた所定時間（第２の所定時間）が経過すると、制御ＥＣＵ７１は制御ＥＣＵ７１の電源をオフにする（ステップＳ２８）。

バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第２の所定値を下回る場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）には、制御ＥＣＵ７１がバッテリーパック６１のバッテリー電圧と第３の所定値とを比較する（ステップＳ２９）。バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第３の所定値を下回る場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）に、制御ＥＣＵ７１はバッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断する（ステップＳ３０）。

バッテリーパック６１のバッテリー電圧が第３の所定値を下回らない場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）には、バッテリーセル６１１の電圧（セル電圧）と第４の所定値とを比較する（ステップＳ３１）。一又は二以上のバッテリーセル６１１の少なくとも一つの電圧（セル電圧）が予め定められた第４の所定値を下回る場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）に、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断する（ステップＳ３０）。

上述した本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護制御装置によれば、制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、セルモータ３への電気の供給を制限することで、エンジン始動用バッテリーを過放電から適切に保護できる。これにより、制御ＥＣＵ７１は、バッテリーパック６１（バッテリーセル６１１）の劣化を抑制でき、また、保護回路７１１の作動を抑制できる。

また、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護制御装置によれば、制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が第１の所定値よりも小さい予め定められた第２の所定値を下回る場合に、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力端子からの放電を制限することで、バッテリーパック６１（バッテリーセル６１１）を過放電から適切に保護できる。

また、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護制御装置によれば、制御ＥＣＵ７１は、エンジンスイッチ２１のオン時のバッテリー電圧が第２の所定値よりも小さい予め定められた第３の所定値を下回る場合に、バッテリーパック６１と制御ＥＣＵ７１を電気的に遮断することで、バッテリーパック６１を過放電から適切に保護できる。

また、本開示の実施形態に係るエンジン始動用バッテリーの保護制御装置によれば、制御ＥＣＵ７１は、バッテリーセル６１１の温度上昇率が予め定められた温度上昇率を超える場合に、制御ＥＣＵ７１を経由する入出力を制限することで、バッテリーセル６１１の異常発熱による発火等の事故を抑制できる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば、以下のように把握される。

［１］の態様に係るエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック）の保護制御装置は、
エンジン（１）をクランキングさせるセルモータ（３）の電源となるエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置であって、
前記エンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）を構成する一又は二以上のバッテリーセル（６１１）の充放電を制御する制御ＥＣＵ（７１）と、
前記一又は二以上のバッテリーセル（６１１）の過充電及び過放電から前記一又は二以上のバッテリーセル（６１１）を保護する保護回路（７１１）と、
を備え、
前記制御ＥＣＵ（７１）は、エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、前記セルモータ（３）への電気の供給を制限する。

本開示に係るエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置によれば、制御ＥＣＵ（７１）は、エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、セルモータ（３）への電気の供給を制限することで、エンジン始動用バッテリー（バッテリーパック）を過放電から適切に保護できる。

［２］別の態様に係るエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置は、［１］に記載のエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置であって、
前記制御ＥＣＵ（７１）は、前記エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が前記第１の所定値よりも小さい予め定められた第２の所定値を下回る場合に、前記制御ＥＣＵ（７１）を経由する入出力端子からの放電を制限する。

このような構成によれば、制御ＥＣＵ（７１）は、エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が第１の所定値よりも小さい予め定められた第２の所定値を下回る場合に、制御ＥＣＵ（７１）を経由する入出力端子からの放電を制限することで、エンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）を過放電から適切に保護できる。

［３］さらに別の態様に係るエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置は、［２］に記載のエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置であって、
前記制御ＥＣＵ（７１）は、前記エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が前記第２の所定値よりも小さい予め定められた第３の所定値を下回る場合に、前記一又は二以上のバッテリーセル（６１１）と前記制御ＥＣＵ（７１）を電気的に遮断する。

このような構成によれば、制御ＥＣＵ（７１）は、エンジンスイッチ（２１）のオン時のバッテリー電圧が第２の所定値よりも小さい予め定められた第３の所定値を下回る場合に、一又は二以上のバッテリーセル（６１１）と制御ＥＣＵ（７１）を電気的に遮断することで、一又は二以上のバッテリーセル（６１１）を過放電から適切に保護できる。

［４］さらに別の態様に係るエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置は、［１］から［３］のいずれか一つに記載のエンジン始動用バッテリー（バッテリーパック６１）の保護制御装置であって、
前記制御ＥＣＵ（７１）は、前記バッテリーセル（６１１）の温度上昇率が予め定められた温度上昇率を超える場合に、前記制御ＥＣＵ（７１）を経由する入出力を制限する。

このような構成によれば、制御ＥＣＵ（７１）は、バッテリーセル（６１１）の温度上昇率が予め定められた温度上昇率を超える場合に、制御ＥＣＵ（７１）を経由する入出力を制限することで、バッテリーセル（６１１）の異常発熱による発火等の事故を抑制できる。

１ エンジン
１２ リコイルスタータ
１２１ スターターグリップ
１３ チャージコイル
１４ レギュレータ
１５ 点火コイル
１６ 点火プラグ
２１ エンジンスイッチ
２２ エンジン始動操作スイッチ
２３ 外部機器用のスイッチ
２３１ チョーク切換スイッチ
２４ 配線カプラ
２５ コントロールハーネス
２５１ エンジン充電入力線
２５２ エンジンスイッチ操作検知線
２５３ エンジン始動操作検知線
２５４ セルモータリレー制御線
２５５ バルブ機器出力線
２５６ バッテリー電圧常時印加線
３ セルモータ
４ セルモータリレー
４１ 接点
５ 外部機器
５１ バルブコントロールユニット
５２ チョークバルブ
６ バッテリーユニット
６ａ 突起部
６ｂ 緩衝材
６１ バッテリーパック
６１１ バッテリーセル
６２ 筐体
６２ａ 突起部
６３ 配線カプラ
６４ セルモータ給電端子
６４１ 電力線（第１の電力線）
６４２ ヒューズ
６５ バッテリー保護リレー
６６ 外部充電入力端子
６７ 充電出力端子
６７１ ＵＳＢ出力端子
６８ インジケータ
６９ 充電残量確認ボタン
７ 始動制御装置
７１ 制御ＥＣＵ
７１１ 保護回路
７１２ エンジン充電入力端子
７１３ 電源検知端子
７１４ エンジン始動操作検知端子
７１５ セルモータリレー制御端子
７１６ 外部機器出力端子
７１７ 常時電圧出力端子
８ ケース
９ カバー
９ａ，９ｂ 窓
９１ ボルト

Claims (4)

1. エンジンをクランキングさせるセルモータの電源となるエンジン始動用バッテリーの保護制御装置であって、
   前記エンジン始動用バッテリーを構成する一又は二以上のバッテリーセルの充放電を制御する制御ＥＣＵと、
   前記一又は二以上のバッテリーセルの過充電及び過放電から前記一又は二以上のバッテリーセルを保護する保護回路と、
   を備え、
   前記制御ＥＣＵは、エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が予め定められた第１の所定値を下回る場合に、前記セルモータへの電気の供給を制限する、
   エンジン始動用バッテリーの保護制御装置。
2. 前記制御ＥＣＵは、前記エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が前記第１の所定値よりも小さい予め定められた第２の所定値を下回る場合に、前記制御ＥＣＵを経由する入出力端子からの放電を制限する、
   請求項１に記載のエンジン始動用バッテリーの保護制御装置。
3. 前記制御ＥＣＵは、前記エンジンスイッチのオン時のバッテリー電圧が前記第２の所定値よりも小さい予め定められた第３の所定値を下回る場合に、前記一又は二以上のバッテリーセルと前記制御ＥＣＵを電気的に遮断する、
   請求項２に記載のエンジン始動用バッテリーの保護制御装置。
4. 前記制御ＥＣＵは、前記バッテリーセルの温度上昇率が予め定められた温度上昇率を超える場合に、前記制御ＥＣＵを経由する入出力を制限する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン始動用バッテリーの保護制御装置。

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