JP2008190324A - エンジン始動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車のエンジン始動を行うエンジン始動装置に関し、バッテリが大型化するという課題を解決し、小型高性能のエンジン始動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】発電機2により充電されるバッテリ3とキャパシタバンク4とを有し、このキャパシタバンク4は主に制動エネルギにより充電され、このキャパシタバンク4にバッテリ3を直列接続してスタータモータ5を駆動するように構成されたエンジン始動装置において、バッテリ3を収納するケース内にキャパシタバンク4とエンジン制御部10を一体化した構成により、取付スペースの効率化を図って小型高性能化を図ることができる。
【選択図】図1
【解決手段】発電機2により充電されるバッテリ3とキャパシタバンク4とを有し、このキャパシタバンク4は主に制動エネルギにより充電され、このキャパシタバンク4にバッテリ3を直列接続してスタータモータ5を駆動するように構成されたエンジン始動装置において、バッテリ3を収納するケース内にキャパシタバンク4とエンジン制御部10を一体化した構成により、取付スペースの効率化を図って小型高性能化を図ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明はアイドリングストップ機能を備えた自動車に最適なエンジン始動装置に関するものである。
近年、地球環境保護の流れを受け、特に自動車においてはその技術革新は顕著なものが見られ、既にハイブリッド自動車が市販されている。また、自動車が走行していない場合に、ある一定の条件が整えばエンジンを一時的に停止させてしまい、再び自動的に再起動させるアイドリングストップ機能を備えた自動車が開発され、これも既に市販されている。
このような技術を支える重要な部品の一つとして電気二重層コンデンサがあり、この電気二重層コンデンサは従来から用いられている鉛蓄電池と併用して使用されるのが一般的であり、この電気二重層コンデンサを充電する方法として制動エネルギを使用することが提案されている(特許文献1)。
また、電気二重層コンデンサに鉛蓄電池を直列接続してスタータを駆動してエンジンを始動させるようにすることにより、鉛蓄電池の負荷を軽減して長寿命化を図るということが提案されている(特許文献2)。
特許第3400319号公報
特開平2−259276号公報
しかしながら上記従来のエンジン始動装置では、鉛蓄電池はイグニッションキー(スタータリレーを動作する信号)をOFFにした状態でも、アクセサリ電源を供給する必要があり(例えばキーレスエントリーのように、車両が停止し、かつ車両がロックされた状態においても電流が流れる:これを暗電流という)、車両が約30日、60日等の日数を掛けて船で輸出される場合でも、この暗電流は流れ続けることになり、この間は車両のエンジンを始動することはできない。そのために、約30日、60日等の間、暗電流が流れていても、次に車両を船から降ろす際にエンジンを始動するだけの電荷を鉛蓄電池に残しておかなければならないという問題があった。
そして、この時のエンジン始動には非常に多くの電流を必要とし、このために鉛蓄電池の電極を大きくして対応するという方法しかないのが実情であり、鉛蓄電池が大型化するという問題に繋がっていた。
さらに、鉛蓄電池に加えて電気二重層コンデンサを使用する構成の場合には、既に余裕スペースがないエンジンルーム内に電気二重層コンデンサの取付スペースを新たに確保することが難しく、また、電気二重層コンデンサには大電流が印加されるために室内には設置できないという課題があった。
本発明はこのような従来の課題を解決し、小型高性能化が可能なエンジン始動装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために本発明は、車載発電機により充電されるバッテリと電気二重層コンデンサとを有し、この電気二重層コンデンサは主に制動エネルギにより充電され、この電気二重層コンデンサにバッテリを直列接続してスタータモータを駆動するように構成されたエンジン始動装置において、バッテリを収納するケース内に電気二重層コンデンサを一体で収納した構成にしたものである。
以上のように本発明によるエンジン始動装置は、バッテリと電気二重層コンデンサを一体化したことにより、取付スペースの効率化を図って小型高性能化を図ることが可能になるという効果が得られるものである。
(実施の形態)
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
図1は本発明の一実施の形態によるエンジン始動装置の構成を示した回路図であり、図1において、1はエンジン、2はこのエンジン1と連動して駆動される発電機である。3は一般に鉛蓄電池と呼ばれるバッテリであり、定格14Vのものである。4は電気二重層コンデンサを複数個連結して構成されたキャパシタバンクであり、定格2.5Vのものを5個直列接続して1ユニットとし、これを複数ユニット用いて構成されている(バッテリ3とキャパシタバンク4の一体化品についての詳細は後述する)。
5はエンジン1の始動を行うスタータモータ、6は通常走行時と後述するアイドリングストップ後の再起動時とによって回路の切替を行う切替スイッチ、7はDC/DCコンバータ、8はスタータリレー、9はリレーである。10はエンジン制御部、11は本実施の形態によるエンジン始動装置全体の制御を行う充放電制御部である。
このように構成された本実施の形態によるエンジン始動装置において、まず、エンジン始動について説明すると、リレー9をONにし、スタータリレー8をONする(イグニッションキーを回す)ことによりバッテリ3から電力が供給されてスタータモータ5が駆動し、これによりエンジン1が回転して稼動を続ける。なお、このエンジン始動時のスタータモータ5を駆動させるために必要なバッテリ3からの供給電力は約600Aである。
次に、エンジン1が稼動中に行われる充電動作について説明すると、切替スイッチ6は通常走行時は図中の下方向に接続された状態になっており、エンジン1の回転に連動して駆動される発電機2からの電力はDC/DCコンバータ7を介してバッテリ3に充電されると共に、キャパシタバンク4にも充電が行われる。
また、車両走行時にブレーキをかけて自動車を停止させる際に発生する制動エネルギは200AMaxと極めて大きなエネルギであるためにバッテリ3では全てを充電するだけの能力がなく、このために、この大きな制動エネルギの殆どはキャパシタバンク4に充電されて回生されるようになるものである。
次に、自動車が走行していない場合に、エンジン制御部10によって、アクセル、ブレーキ、車速、水温等の情報を基に、ある一定の条件が整ったと判断した場合にエンジン1を一時的に停止させるアイドリングストップを行った場合、このアイドリングストップ後のエンジン1の再起動時について説明すると、リレー9をOFFにすると共に、切替スイッチ6を図中の上方向に接続した状態にすることによりキャパシタバンク4にバッテリ3を直列接続し、この状態でスタータリレー8をONすることによって電圧が倍増した状態のキャパシタバンク4から電力が供給されてスタータモータ5が駆動し、これによりエンジン1が再起動して再び稼動を続けることができるようになるものである。
次に、上記バッテリ3とキャパシタバンク4の一体化品について説明すると、図2は同エンジン始動装置に使用されるバッテリとキャパシタバンク一体化品を示した概念図、図3(a)〜(c)はこのバッテリとキャパシタバンク一体化品を構成するバッテリと、キャパシタバンクと、エンジン制御部を示した斜視図であり、本実施の形態においては、バッテリ3の小型化を図ることによってバッテリ3を収納したケース内に余裕スペースを確保し、この余裕スペース内にキャパシタバンク4とエンジン制御部10を一体で収納した構成にしたものである。
このようなバッテリ3の小型化は、上記発明が解決しようとする課題の項で説明した船便による輸出の際に、約30日、60日等経過後のエンジン始動のために、暗電流で電荷が低下したバッテリ3にエンジンを始動するだけの電荷を残しておかなければならないために電極を大きくして対応する必要がないために容易にできるものである。すなわち、バッテリ3の電圧が所定の値以下になり、スタータモータ5の初期駆動ができない場合に、バッテリ3によりキャパシタバンク4を充電し、この充電されたキャパシタバンク4によりスタータモータ5の初期駆動を行うようにすれば良い構成のものであるためである。
このように本実施の形態によるエンジン始動装置は、バッテリ3とキャパシタバンク4を設け、バッテリ3の電圧が所定の値以下になり、スタータモータ5の初期駆動ができない場合に、バッテリ3によりキャパシタバンク4を充電し、この充電されたキャパシタバンク4によりスタータモータ5の初期駆動を行うようにすることによってバッテリ3を小型化し、これにより生じた余裕スペースを利用して、バッテリ3内にキャパシタバンク4とエンジン制御部10を一体で収納した構成にすることができるようになり、小型高性能化を容易に実現することができるようになるものである。
本発明によるエンジン始動装置は、小型高性能化を図ることができるという効果を有し、ハイブリッド自動車や、アイドリングストップ機能を有した自動車用等として有用である。
1 エンジン
2 発電機
3 バッテリ
4 キャパシタバンク
5 スタータモータ
6 切替スイッチ
7 DC/DCコンバータ
8 スタータリレー
9 リレー
10 エンジン制御部
11 充放電制御部
2 発電機
3 バッテリ
4 キャパシタバンク
5 スタータモータ
6 切替スイッチ
7 DC/DCコンバータ
8 スタータリレー
9 リレー
10 エンジン制御部
11 充放電制御部
Claims (2)
- 車載発電機により充電されるバッテリと電気二重層コンデンサとを有し、この電気二重層コンデンサは主に制動エネルギにより充電され、この電気二重層コンデンサにバッテリを直列接続してスタータモータを駆動するように構成されたエンジン始動装置において、バッテリを収納するケース内に電気二重層コンデンサを一体で収納したエンジン始動装置。
- エンジン始動装置を制御する制御部をバッテリを収納するケース内に一体で収納した請求項1に記載のエンジン始動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140921A JP2008190324A (ja) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | エンジン始動装置 |
PCT/JP2006/309249 WO2006121005A1 (ja) | 2005-05-13 | 2006-05-08 | エンジン始動装置とそれを用いた自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140921A JP2008190324A (ja) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | エンジン始動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008190324A true JP2008190324A (ja) | 2008-08-21 |
Family
ID=39750662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005140921A Pending JP2008190324A (ja) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | エンジン始動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008190324A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010119176A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 車載用電源装置 |
JP2010208461A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両用電源装置 |
JP2011050222A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Autonetworks Technologies Ltd | 車両用電源装置 |
JP2014088171A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Lsis Co Ltd | 車両の初期始動装置及びその方法 |
JP2016028955A (ja) * | 2010-03-16 | 2016-03-03 | リット モーターズ コーポレイション | ジャイロ安定化車両 |
JP2017162817A (ja) * | 2012-03-13 | 2017-09-14 | マックスウェル テクノロジーズ インコーポレイテッド | キャパシタと電池との結合体 <クロスリファレンス> 本出願は、2012年3月13日にそれぞれ提出された、米国仮出願(出願番号61/610425号、名称「電池と電気二重層キャパシタとの結合体」)、米国仮出願(出願番号61/610417号、名称「スイッチング電力管理システムを伴うウルトラキャパシタと電池との結合体」)、及び米国仮出願(出願番号61/610399号、名称「電圧管理システムを伴うキャパシタと電池との結合体」)を基礎とする優先権を主張する。これらの先願に係る開示は、参照されることにより本開示の一部又はその全体にわたって考慮される。 |
-
2005
- 2005-05-13 JP JP2005140921A patent/JP2008190324A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010208461A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両用電源装置 |
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JP2016028955A (ja) * | 2010-03-16 | 2016-03-03 | リット モーターズ コーポレイション | ジャイロ安定化車両 |
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JP2014088171A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Lsis Co Ltd | 車両の初期始動装置及びその方法 |
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