JP3228000B2 - エンジン始動装置 - Google Patents
エンジン始動装置Info
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- JP3228000B2 JP3228000B2 JP11455094A JP11455094A JP3228000B2 JP 3228000 B2 JP3228000 B2 JP 3228000B2 JP 11455094 A JP11455094 A JP 11455094A JP 11455094 A JP11455094 A JP 11455094A JP 3228000 B2 JP3228000 B2 JP 3228000B2
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- Japan
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気二重層コンデンサ
の電荷を放電してスタータを駆動し、エンジンを始動す
るエンジン始動装置に関するものである。
の電荷を放電してスタータを駆動し、エンジンを始動す
るエンジン始動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】配送車等のように、始動と停止を頻繁に
繰り返す車両では、始動の回数が多くなる。一般に、車
両のエンジンの始動は、バッテリよりスタータに瞬間的
に大電流を流して行う。バッテリからの電流は、化学反
応によって発生されるので、瞬間的な大電流を頻繁に取
り出すことは、バッテリの寿命を短くする。
繰り返す車両では、始動の回数が多くなる。一般に、車
両のエンジンの始動は、バッテリよりスタータに瞬間的
に大電流を流して行う。バッテリからの電流は、化学反
応によって発生されるので、瞬間的な大電流を頻繁に取
り出すことは、バッテリの寿命を短くする。
【0003】そこで、バッテリと並列に大容量のコンデ
ンサ(例、電気二重層コンデンサ)を設け、バッテリか
らこのコンデンサにいったん充電しておき、始動時には
コンデンサからスタータへ放電するようにしたエンジン
始動装置が提案されている(例、特願昭63−3298
64号)。また、スタータの電圧仕様がバッテリ電圧よ
り高い場合には、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに
充電するようにしたエンジン始動装置も提案されている
(例、特開平2−259277号公報)。
ンサ(例、電気二重層コンデンサ)を設け、バッテリか
らこのコンデンサにいったん充電しておき、始動時には
コンデンサからスタータへ放電するようにしたエンジン
始動装置が提案されている(例、特願昭63−3298
64号)。また、スタータの電圧仕様がバッテリ電圧よ
り高い場合には、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに
充電するようにしたエンジン始動装置も提案されている
(例、特開平2−259277号公報)。
【0004】図3は、そのような従来のエンジン始動装
置である。図3において、1はキースイッチ部、1−1
はキースイッチ、1−2はスイッチ、2はバッテリ、3
は昇圧回路、4はスタータリレー、5,6は抵抗、7,
8はコンデンサ、9は発電機部、、10はエンジン11
はスタータである。コンデンサ7,8は大容量のコンデ
ンサであり、例えば電気二重層コンデンサが用いられ
る。
置である。図3において、1はキースイッチ部、1−1
はキースイッチ、1−2はスイッチ、2はバッテリ、3
は昇圧回路、4はスタータリレー、5,6は抵抗、7,
8はコンデンサ、9は発電機部、、10はエンジン11
はスタータである。コンデンサ7,8は大容量のコンデ
ンサであり、例えば電気二重層コンデンサが用いられ
る。
【0005】発電機部9は、エンジン10と機械的に連
結されており、エンジン10に駆動されて発電を行う。
そして、走行時には、コンデンサ7,8を充電するほ
か、図示しない車両負荷への給電を行う。バッテリ2の
電圧は昇圧回路3によって昇圧され、コンデンサ7,8
に充電される。抵抗5,6は、コンデンサ7,8の充電
電圧がアンバランスにならないようにするための、電圧
バランス用の抵抗である。この抵抗がないと、特定のコ
ンデンサの充電電圧が過大となり、損傷してしまうこと
がある。
結されており、エンジン10に駆動されて発電を行う。
そして、走行時には、コンデンサ7,8を充電するほ
か、図示しない車両負荷への給電を行う。バッテリ2の
電圧は昇圧回路3によって昇圧され、コンデンサ7,8
に充電される。抵抗5,6は、コンデンサ7,8の充電
電圧がアンバランスにならないようにするための、電圧
バランス用の抵抗である。この抵抗がないと、特定のコ
ンデンサの充電電圧が過大となり、損傷してしまうこと
がある。
【0006】キースイッチ部1のスイッチ1−2は、昇
圧回路3に作動信号を送るためのスイッチである。昇圧
回路3は、この作動信号によって昇圧動作を開始する。
作動信号は、始動の少し前に発せられる。その理由は、
常時、昇圧回路3を動作させてコンデンサ7,8を充電
状態にしておくと、少しづつ放電してしまし、電力を無
駄に失うからである。
圧回路3に作動信号を送るためのスイッチである。昇圧
回路3は、この作動信号によって昇圧動作を開始する。
作動信号は、始動の少し前に発せられる。その理由は、
常時、昇圧回路3を動作させてコンデンサ7,8を充電
状態にしておくと、少しづつ放電してしまし、電力を無
駄に失うからである。
【0007】図2は、昇圧回路の1例を示す図である。
これは、公知のDC−DC変換回路である。図2におい
て、3−1は入力端子、3−2は発振回路、3−3はス
イッチングトランジスタ、3−4は昇圧トランス、3−
5は整流回路、3−6は出力端子である。入力端子3−
1には、バッテリ電圧が印加される。
これは、公知のDC−DC変換回路である。図2におい
て、3−1は入力端子、3−2は発振回路、3−3はス
イッチングトランジスタ、3−4は昇圧トランス、3−
5は整流回路、3−6は出力端子である。入力端子3−
1には、バッテリ電圧が印加される。
【0008】スイッチ1−2からの作動信号が発振回路
3−2に与えられると、スイッチングトランジスタ3−
3がオンオフする。バッテリ電圧が、スイッチングトラ
ンジスタ3−3にオン,オフされることにより出来た交
流が、昇圧トランス3−4の1次巻線に供給される。昇
圧トランス3−4の2次巻線には、昇圧された交流が発
生し、それが、整流回路3−5で整流される。出力端子
3−6から出る電圧が、コンデンサ7,8の充電に用い
られる。
3−2に与えられると、スイッチングトランジスタ3−
3がオンオフする。バッテリ電圧が、スイッチングトラ
ンジスタ3−3にオン,オフされることにより出来た交
流が、昇圧トランス3−4の1次巻線に供給される。昇
圧トランス3−4の2次巻線には、昇圧された交流が発
生し、それが、整流回路3−5で整流される。出力端子
3−6から出る電圧が、コンデンサ7,8の充電に用い
られる。
【0009】次に、図3のエンジン始動装置での始動動
作を説明する。始動に先立ち、スイッチ1−2をオンす
る。昇圧回路3が作動を開始し、コンデンサ7,8を充
電するが、その充電が完了した頃を見計らって、キース
イッチ1−1のST端子をオンする。すると、スタータ
リレー4がオンされ、コンデンサ7,8からスタータ1
1に放電電流が流れ、エンジン10が始動される。
作を説明する。始動に先立ち、スイッチ1−2をオンす
る。昇圧回路3が作動を開始し、コンデンサ7,8を充
電するが、その充電が完了した頃を見計らって、キース
イッチ1−1のST端子をオンする。すると、スタータ
リレー4がオンされ、コンデンサ7,8からスタータ1
1に放電電流が流れ、エンジン10が始動される。
【0010】なお、前記のようなエンジン始動装置に関
する従来の文献としては、例えば、特開平2−2592
77号公報、特開平5−99105号公報等がある。
する従来の文献としては、例えば、特開平2−2592
77号公報、特開平5−99105号公報等がある。
【0011】
(問題点)前記した従来のエンジン始動装置では、コン
デンサ7,8に電圧バランス用抵抗5,6が常時並列接
続されているので、走行中にせっかく発電機部9よりコ
ンデンサ7,8が充電されても、その後は抵抗5,6を
通じて少しづつ放電してしまうという問題点があった。
デンサ7,8に電圧バランス用抵抗5,6が常時並列接
続されているので、走行中にせっかく発電機部9よりコ
ンデンサ7,8が充電されても、その後は抵抗5,6を
通じて少しづつ放電してしまうという問題点があった。
【0012】(問題点の説明)始動時に放電したコンデ
ンサ7,8は、車両が走行を開始すると、発電機部9で
の発電により充電される。しかしながら、エンジンを停
止してから次の始動までの間に、充電された電荷は並列
に接続された抵抗5,6を通って、少しづつ放電してし
まう。これでは、せっかく充電したエネルギーをみすみ
す失うことになり、エネルギー効率上好ましくない。こ
の放電量が多いと、次回の始動時にバッテリ2より充電
する充電量も多くしなければならず、バッテリの消耗に
もつながる。本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題とするものである。
ンサ7,8は、車両が走行を開始すると、発電機部9で
の発電により充電される。しかしながら、エンジンを停
止してから次の始動までの間に、充電された電荷は並列
に接続された抵抗5,6を通って、少しづつ放電してし
まう。これでは、せっかく充電したエネルギーをみすみ
す失うことになり、エネルギー効率上好ましくない。こ
の放電量が多いと、次回の始動時にバッテリ2より充電
する充電量も多くしなければならず、バッテリの消耗に
もつながる。本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、電圧バランス用の抵抗がそれぞれ並列
接続され、直列接続された複数個のコンデンサを具え、
該コンデンサに充電した電荷をスタータに放電すること
によりエンジンを始動するエンジン始動装置において、
前記抵抗の各々にスイッチ手段を直列接続し、バッテリ
または発電機部から前記コンデンサへの充電を行ってい
る時にのみ該スイッチ手段をオンすることとした。
め、本発明では、電圧バランス用の抵抗がそれぞれ並列
接続され、直列接続された複数個のコンデンサを具え、
該コンデンサに充電した電荷をスタータに放電すること
によりエンジンを始動するエンジン始動装置において、
前記抵抗の各々にスイッチ手段を直列接続し、バッテリ
または発電機部から前記コンデンサへの充電を行ってい
る時にのみ該スイッチ手段をオンすることとした。
【0014】
【作 用】直列接続されたコンデンサの各々に、スイ
ッチ手段を介して電圧バランス用の抵抗を並列接続す
る。そして、バッテリまたは発電機部からコンデンサへ
の充電が行われている時には、そのスイッチ手段をオン
して抵抗を並列接続し、充電が行われていない時には、
スイッチ手段をオフして並列接続を解除する。このよう
にすることにより、充電時には充電電圧のバランスを取
り、充電状態で放置されている時には、放電を防止する
ことが可能となる。
ッチ手段を介して電圧バランス用の抵抗を並列接続す
る。そして、バッテリまたは発電機部からコンデンサへ
の充電が行われている時には、そのスイッチ手段をオン
して抵抗を並列接続し、充電が行われていない時には、
スイッチ手段をオフして並列接続を解除する。このよう
にすることにより、充電時には充電電圧のバランスを取
り、充電状態で放置されている時には、放電を防止する
ことが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明のエンジン始動装置であ
る。符号は図3のものに対応し、12,13はリレー、
14,15はダイオードである。構成上、図3の従来例
と相違する点は、抵抗5,6を、充電を行っている時の
みコンデンサ7,8に並列接続するようにした点であ
る。
に説明する。図1は、本発明のエンジン始動装置であ
る。符号は図3のものに対応し、12,13はリレー、
14,15はダイオードである。構成上、図3の従来例
と相違する点は、抵抗5,6を、充電を行っている時の
みコンデンサ7,8に並列接続するようにした点であ
る。
【0016】即ち、リレー12,13のリレー接点を、
それぞれ抵抗5,6に直列となるよう接続し、バッテリ
2または発電機部9から充電を行っている時のみオン
し、充電を行っていない時にはオフする構成とした。バ
ッテリ2からの充電はスイッチ1−2のオンによって検
知し、発電機部9からの充電はL端子の出力電圧によっ
て検知する。
それぞれ抵抗5,6に直列となるよう接続し、バッテリ
2または発電機部9から充電を行っている時のみオン
し、充電を行っていない時にはオフする構成とした。バ
ッテリ2からの充電はスイッチ1−2のオンによって検
知し、発電機部9からの充電はL端子の出力電圧によっ
て検知する。
【0017】具体的には、スイッチ1−2がオンされた
時にリレー12,13のリレーコイルに付勢電流が流れ
るよう接続構成すると共に、発電機部9が発電を開始す
ると出力電圧が現れるL端子(後で図4で示す)を、リ
レー12,13のリレーコイルに接続する。これらの接
続経路中のダイオード14,15は、逆方向に電流が流
れるのを阻止するためのものである。なお、ダイオード
14,15で、OR回路を形成していると言うことも出
来る。
時にリレー12,13のリレーコイルに付勢電流が流れ
るよう接続構成すると共に、発電機部9が発電を開始す
ると出力電圧が現れるL端子(後で図4で示す)を、リ
レー12,13のリレーコイルに接続する。これらの接
続経路中のダイオード14,15は、逆方向に電流が流
れるのを阻止するためのものである。なお、ダイオード
14,15で、OR回路を形成していると言うことも出
来る。
【0018】図4は、発電機部9の構成の1例を示す図
である。9−1は発電コイル、9−2は界磁コイル、9
−3は整流回路、9−4はレギュレータ、LはL端子、
Bは出力端子、Fは界磁端子である。発電コイル9−1
からの発電電圧は、整流回路9−3で整流され、その整
流出力は2つの端子B,Lから取り出される。L端子か
らの出力は、レギュレータ9−4にも送られる。本発明
では、このL端子の電圧を、図1のリレー12,13の
リレーコイルの付勢にも利用する。
である。9−1は発電コイル、9−2は界磁コイル、9
−3は整流回路、9−4はレギュレータ、LはL端子、
Bは出力端子、Fは界磁端子である。発電コイル9−1
からの発電電圧は、整流回路9−3で整流され、その整
流出力は2つの端子B,Lから取り出される。L端子か
らの出力は、レギュレータ9−4にも送られる。本発明
では、このL端子の電圧を、図1のリレー12,13の
リレーコイルの付勢にも利用する。
【0019】次に、動作を説明する。始動時には、まず
スイッチ1−2がオンされる。すると、昇圧回路3に作
動信号が送られて昇圧動作を開始すると共に、リレー1
2,13に付勢電流が供給される。リレー12,13の
リレー接点はオンし、抵抗5,6がコンデンサ7,8に
並列接続される。従って、昇圧回路3の出力電圧による
充電時には、コンデンサ7,8の電圧バランスが保た
れ、一方のコンデンサの電圧が異常に高くなるなどとい
うことは起こらない。バッテリ2からの充電を行う時
は、昇圧回路3を作動させる時に他ならないから、スイ
ッチ1−2のオンによって検知することが出来る。従っ
て、スイッチ1−2からの電流を、ダイオード14を介
してリレー12,13に流す。
スイッチ1−2がオンされる。すると、昇圧回路3に作
動信号が送られて昇圧動作を開始すると共に、リレー1
2,13に付勢電流が供給される。リレー12,13の
リレー接点はオンし、抵抗5,6がコンデンサ7,8に
並列接続される。従って、昇圧回路3の出力電圧による
充電時には、コンデンサ7,8の電圧バランスが保た
れ、一方のコンデンサの電圧が異常に高くなるなどとい
うことは起こらない。バッテリ2からの充電を行う時
は、昇圧回路3を作動させる時に他ならないから、スイ
ッチ1−2のオンによって検知することが出来る。従っ
て、スイッチ1−2からの電流を、ダイオード14を介
してリレー12,13に流す。
【0020】コンデンサ7,8が充分に充電されたと思
われる頃に、キースイッチ1−1のST端子がオンさ
れ、スタータリレー4がオンされる。コンデンサ7,8
の放電電流がスタータ11に流れ、エンジン10が始動
される。エンジン10の始動と共に、発電機部9が発電
を開始する。
われる頃に、キースイッチ1−1のST端子がオンさ
れ、スタータリレー4がオンされる。コンデンサ7,8
の放電電流がスタータ11に流れ、エンジン10が始動
される。エンジン10の始動と共に、発電機部9が発電
を開始する。
【0021】エンジンの始動を終えると、ST端子もス
イッチ1−2もオフされる。スイッチ1−2のオフによ
りバッテリ2からの充電は停止されるが、それと同時に
リレー12,13の付勢も停止され、抵抗5,6は並列
接続から切り離される。一方、発電機部9の発電電圧に
より、コンデンサ7,8は充電されるようになる。この
時には発電機部9のL端子からの電流がリレー12,1
3に流れて来て付勢し、再び抵抗5,6を並列接続とす
る。なお、スイッチ1−2のオフが少し遅めにされた場
合には、スイッチ1−2をオフする時には既にL端子か
らの電流が流れて来ているので、抵抗5,6は並列接続
されたままの状態を連続して維持する。
イッチ1−2もオフされる。スイッチ1−2のオフによ
りバッテリ2からの充電は停止されるが、それと同時に
リレー12,13の付勢も停止され、抵抗5,6は並列
接続から切り離される。一方、発電機部9の発電電圧に
より、コンデンサ7,8は充電されるようになる。この
時には発電機部9のL端子からの電流がリレー12,1
3に流れて来て付勢し、再び抵抗5,6を並列接続とす
る。なお、スイッチ1−2のオフが少し遅めにされた場
合には、スイッチ1−2をオフする時には既にL端子か
らの電流が流れて来ているので、抵抗5,6は並列接続
されたままの状態を連続して維持する。
【0022】車両が停止され、発電機部9の発電が停止
すると、L端子からの電流はなくなるので、リレー1
2,13は消勢され、抵抗5,6は並列接続から切り離
される。抵抗5,6を経由しての放電経路がなくなるの
で、コンデンサ7,8の放電は少なくなる。そのため、
次の始動時までの時間が長くても、充電されたエネルギ
ーの殆どを保持することが出来る。
すると、L端子からの電流はなくなるので、リレー1
2,13は消勢され、抵抗5,6は並列接続から切り離
される。抵抗5,6を経由しての放電経路がなくなるの
で、コンデンサ7,8の放電は少なくなる。そのため、
次の始動時までの時間が長くても、充電されたエネルギ
ーの殆どを保持することが出来る。
【0023】なお、前記した実施例では、抵抗5,6の
切り離しを行うスイッチ手段として、リレーを用いた
が、半導体スイッチ等の他のスイッチ手段を用いること
も出来る。また、発電機部9の発電状態を検知する対象
としてL端子の電圧に着目したが、発電状態を検知でき
さえすればよいから、他の電気量(他の部分の電圧なり
電流なり)を検知対象とすることも可能である。スター
タの電圧仕様が、バッテリ電圧で直接駆動できるもので
ある場合には、昇圧回路3は不用である。
切り離しを行うスイッチ手段として、リレーを用いた
が、半導体スイッチ等の他のスイッチ手段を用いること
も出来る。また、発電機部9の発電状態を検知する対象
としてL端子の電圧に着目したが、発電状態を検知でき
さえすればよいから、他の電気量(他の部分の電圧なり
電流なり)を検知対象とすることも可能である。スター
タの電圧仕様が、バッテリ電圧で直接駆動できるもので
ある場合には、昇圧回路3は不用である。
【0024】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のエンジン始動
装置によれば、スタータ駆動用の直列接続されたコンデ
ンサの各々に、スイッチ手段を介して電圧バランス用の
抵抗を並列接続する。そして、バッテリまたは発電機部
からコンデンサへの充電が行われている時には、そのス
イッチ手段をオンして抵抗を並列接続し、充電が行われ
ていない時には、スイッチ手段をオフして並列接続を解
除する。従って、充電時には電圧バランスを取り、充電
状態で放置されている時には、放電を防止することが出
来る。
装置によれば、スタータ駆動用の直列接続されたコンデ
ンサの各々に、スイッチ手段を介して電圧バランス用の
抵抗を並列接続する。そして、バッテリまたは発電機部
からコンデンサへの充電が行われている時には、そのス
イッチ手段をオンして抵抗を並列接続し、充電が行われ
ていない時には、スイッチ手段をオフして並列接続を解
除する。従って、充電時には電圧バランスを取り、充電
状態で放置されている時には、放電を防止することが出
来る。
【図1】 本発明のエンジン始動装置
【図2】 昇圧回路の1例を示す図
【図3】 従来のエンジン始動装置
【図4】 発電機部の構成の1例を示す図
1…キースイッチ部、1−1…キースイッチ、1−2…
スイッチ、3…バッテリ、3…昇圧回路、3−1…入力
端子、3−2…発振回路、3−3…スイッチングトラン
ジスタ、3−4…昇圧トランス、3−5…整流回路、3
−6…出力端子、4…スタータリレー、5,6…抵抗、
7,8…コンデンサ、9…発電機部、9−1…発電コイ
ル、9−2…界磁コイル、9−3…整流回路、9−4…
レギュレータ、10…エンジン、11…スタータ、1
2,13…リレー、14,15…ダイオード
スイッチ、3…バッテリ、3…昇圧回路、3−1…入力
端子、3−2…発振回路、3−3…スイッチングトラン
ジスタ、3−4…昇圧トランス、3−5…整流回路、3
−6…出力端子、4…スタータリレー、5,6…抵抗、
7,8…コンデンサ、9…発電機部、9−1…発電コイ
ル、9−2…界磁コイル、9−3…整流回路、9−4…
レギュレータ、10…エンジン、11…スタータ、1
2,13…リレー、14,15…ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−314132(JP,A) 特開 平3−159528(JP,A) 特開 平2−271072(JP,A) 実開 平4−37873(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02N 11/08
Claims (1)
- 【請求項1】 電圧バランス用の抵抗がそれぞれ並列接
続され、直列接続された複数個のコンデンサを具え、該
コンデンサに充電した電荷をスタータに放電することに
よりエンジンを始動するエンジン始動装置において、前
記抵抗の各々にスイッチ手段を直列接続し、バッテリま
たは発電機部から前記コンデンサへの充電を行っている
時にのみ該スイッチ手段をオンすることを特徴とするエ
ンジン始動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11455094A JP3228000B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | エンジン始動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11455094A JP3228000B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | エンジン始動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07293407A JPH07293407A (ja) | 1995-11-07 |
JP3228000B2 true JP3228000B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14640602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11455094A Expired - Fee Related JP3228000B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | エンジン始動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3228000B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3866499B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2007-01-10 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電力供給装置 |
EP4033648A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-27 | ABB Schweiz AG | Ups device with passive balancing |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP11455094A patent/JP3228000B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07293407A (ja) | 1995-11-07 |
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