JP2797547B2

JP2797547B2 - エンジン始動装置

Info

Publication number: JP2797547B2
Application number: JP29172789A
Authority: JP
Inventors: 俊文越沢; 彰宏白田; 修星野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH03151565A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、スタータスイッチと連動して自動車のエン
ジンを始動させるエンジン始動装置に関する。

（従来の技術）通常の自動車は、エンジン始動用のスタータモータに
大電力を供給するために、走行時に発電機（オルタネー
タ）から鉛蓄電池などのバッテリを充電している。しか
し、鉛蓄電池は使用するにしたがいその内部抵抗が増加
し、かつ自己放電も増加するので、その寿命はほぼ一年
程度と云われている。このような古いバッテリを使用し
ていると、エンジン始動時にスタータモータに大電流を
供給することができず、いわゆるバッテリ上がりを生じ
る。

そこで、発明者らは大容量のコンデンサを電源回路に
採用して、バッテリの充電状態にかかわらず一旦バッテ
リに蓄電されている電荷をコンデンサにゆるやかに蓄電
し、エンジンスタート時に該コンデンサの蓄積電荷を瞬
時に放電制御しスタータモータを駆動する電源装置の発
明について、既に特許出願をしている（特開昭63−3298
46号）。そしてこの出願に係る発明では、コンデンサと
バッテリとは並列に接続されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、コンデンサにはそれが完全な充電状態
にあってもわずかな漏れ電流（リーク電流）が流れる。
このため、上述した先行する発明装置では、バッテリが
常にコンデンサに接続された状態になっていることによ
り、バッテリに他の負荷が接続されていなくても、コン
デンサのリーク電流によってバッテリ上りが発生すると
いう問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、大容量コンデンサの自己放電が極力少なくして確実
なエンジン始動を可能にするエンジン始動装置を提供す
ることを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、車載バッテリからコンデンサに充電
された電力を使用してスタータモータを駆動せしめるエ
ンジン始動装置において、運転者の車両への乗り込みを
検知する検知手段と、この検知信号により前記コンデン
サを所定電圧まで充電する充電制御手段と、前記バッテ
リからコンデンサを含む付属回路を常時電気的に分離状
態にし、運転者の乗込みを検出した時にコンデンサと前
記バッテリとを接続するとともに、コンデンサが所定電
圧に蓄電されたとき該コンデンサとバッテリとを電気的
に分離せしめる開閉手段とを具備することを特徴とする
エンジン始動装置を提供できる。

（作用）本発明のエンジン始動装置では、エンジン始動の直前
にコンデンサを電源手段に接続して所定の電圧まで充電
し、コンデンサが所定電圧に蓄電されたとき該コンデン
サに蓄電された電荷をスタータモータに放電せしめるよ
うにしている。

第１図は、コンデンサＣに蓄積せしめた電荷をスター
タモータＭに放電せしめて該スタータモータを駆動せし
めるエンジン始動装置の概略構成を示しており、第２図
に示すように、エンジンＥの始動の直前T₀にスイッチSW
₂を投入してコンデンサＣを電源手段Ｂに接続し、所定
の電圧Csまで充電されるとき（T₁）、更にスイッチSW₁
を投入してコンデンサＣに蓄電された電荷をスタータモ
ータに放電せしめるようにしている。

第３図は、スイッチSW₃により電源手段Ｂとコンデン
サＣとの間を常時開状態にした構成のエンジン始動装置
を示している。この場合には、T₀のタイミングでスイッ
チSW₃を投入してコンデンサＣを電源手段Ｂに接続し、
所定の電圧Csまで充電されるとき（T₁）、スイッチSW₃
を開いて電源手段ＢをコンデンサＣと分離し、その後に
スイッチSW₁を投入してコンデンサＣに蓄電された電荷
をスタータモータに放電せしめるようにしている。

さらに本発明のエンジン始動装置では、エンジンＥの
始動の直前T₀に投入されるスイッチSW₂、スイッチSW₃な
どを、キースイッチと連動させることでそれがオンする
ことによってのみコンデンサの充電を開始するのではな
く、キースイッチのオンに先立つ、運転者の乗車に伴な
うドアの開操作のタイミングで開始することにより、運
転者のエンジン始動までの待ち時間を短縮するようにし
ている。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

第４図は、本発明のエンジン始動装置の一例を示すブ
ロック図で、車両が駐車している状態、つまり運転者が
乗車する前の、スイッチおよびリレーの状態を示してい
る。

コンデンサに電荷を蓄積する電源手段としてのバッテ
リ１は、エンジンにより駆動される発電機（ACG:オール
タネータ）２と接続され、そこで発電された電力を直流
に変換して充電されるもので、さらにキースイッチ21を
介して車両の他の電気負荷とも接続される。31は、バッ
テリ１の＋側ライン41に設けられ、運転者の車両への乗
り込みを検知するべくドアに設けられ、そのドアが開い
た状態でオンするドアスイッチである。このドアスイッ
チ31には、順方向接続されたダイオード32と抵抗33を介
してスイッチングトランジスタ34のベースが接続されて
いる。

５は大容量コンデンサであり、たとえば車両用の電子
装置のバックアップ電源に使用される電気二重層コンデ
ンサの規模を大きくしたものが採用される。このコンデ
ンサ５は、一方電極がリレー６のリレー接点61を介して
バッテリ１の＋極と接続され、他方電極が接地ライン42
と接続され、第３図のSW₃に対応するこのリレー６によ
ってコンデンサとの間を常時開状態にしており、例えば
10F（ファラッド）程度の静電容量を持つ。このコンデ
ンサ５とリレー６の接続点はスタータユニット７と接続
されている。

このリレー６のスイッチを構成する可動片61は、電磁
コイル62の電磁力によりオン制御される常開接点（N.
O.）であり、バッテリ１からコンデンサ５および後述す
る充電制御回路８を電気的に遮断して、充電動作以外の
時は両者を電気的に分離している。上記電磁コイル62の
一端はバッテリ１と、他端は上記スイッチングトランジ
スタ34のコレクタ、エミッタを介して接地されている。
また上記スタータユニット７は、スタータリレー71、ス
タータモータ72およびスタータコイル73を有し、このス
タータリレー71を介してコンデンサ５はスタータモータ
72と接続され、またスタータコイル73の中間端子は上記
キースイッチ21と同様に運転者によって操作されるスタ
ータスイッチ22と接続されている。

８は、定電圧電源回路81およびコンパレータ82を含
み、上記コンデンサ５の充電状態を監視し制御する充電
制御回路であって、このコンパレータ82から出力される
検知信号により上記コンデンサ５を所定電圧まで充電し
ている。すなわちこのコンパレータ82には、その一側に
コンデンサ５の充電電圧Vcが供給され、その＋側に抵抗
83,84の直列回路によって形成される基準電圧Vrefが供
給されている。また、このコンパレータ82の出力端子
は、抵抗85を介してスイッチングトランジスタ86のベー
スに接続されるとともに、順方向接続されたダイオード
35と上記抵抗33を介してスイッチングトランジスタ34の
ベースにも接続されている。

なお、87は充電表示ランプであり、トランジスタ86の
コレクタ側に接続されている。このトランジスタ86は、
上記コンデンサ５が所定の設定電圧に充電されるまでオ
ン状態が保持されるから、充電表示ランプ87はトランジ
スタ86がオンしている間に点灯され、かつ終了時に消灯
して、運転者に充電完了を知らせることができる。

次に上記構成のエンジン始動装置の作動について説明
する。

運転者が乗車しようとしてドアを開けると、ドアスイ
ッチの接点31がオンとなる。この結果、トランジスタ34
はオンになって、リレー６が作動し、リレー接点61がオ
ンするから、コンデンサ５への充電が開始され、かつ定
電圧電源回路81にも電源供給される。

コンデンサ５が未充電の間には、コンパレータ82の完
全充電判定電圧Vrefよりも、コンデンサ５の両端電圧Vc
の方が低電圧である。このため、コンパレータ82から
は、定電圧電源回路81の出力電圧と略々等しい電圧が出
力される。この結果、スイッチングトランジスタ34及び
86にオン信号が出力されることになる。この後に、ドア
が閉じられても、ドアスイッチ31はオフするが、コンパ
レータ82の出力信号によってスイッチングトランジスタ
34はオン状態を保持し、リレー６の作動が接続する。

なお、完全充電判定電圧Vrefは、抵抗83を可変抵抗で
構成することにより、車両の外部環境に応じて運転者が
手動で、あるいは自動的に変更することも可能である。

コンデンサ５の充電が完了すると、コンデンサ５の充
電電圧Vcが完全充電判定電圧Vrefよりも高くなり、コン
パレータ82の出力は反転する。これによってスイッチン
グトランジスタ34及び86はオフとなる。この結果、リレ
ー６は非作動状態になって、コンデンサ５への充電が終
了し、かつ定電圧電源回路81への電源供給も停止され
る。また、スイッチングトランジスタ86がオフすること
によって、充電表示ランプ87が消灯し、完全充電状態に
なったことを表示し、運転者にエンジン始動の準備が完
了した旨を知らせる。そこで、運転者がスタータスイッ
チ22をオンにすれば、コンデンサ５に蓄積された電荷が
放電されてスタータモータ72を回転せしめ、エンジンが
始動される。

このように、エンジン始動用の電源として自己放電電
流の大きい電気二重層コンデンサを使用した場合でも、
その容量値をそれ程大きくせずに、したがってその容
積、重量を大きくすることなく、確実にスタータモータ
を駆動してエンジンの始動が可能になる。またドアの開
操作によって、コンデンサへの充電を開始するようにし
たので、運転者がエンジン始動のために、スタータスイ
ッチをオンにするときには、既にコンデンサは完全充電
状態になっており、迅速なエンジン始動が可能になる。
しかも、駐車した状態では、運転者の降車時のドア操作
によって、コンデンサへの充電も開始されるが、しか
し、完全充電のあとには、コンデンサを含む充電制御回
路をバッテリから切り離すことになるから、漏れ電流や
暗電流によるバッテリ上りも確実に防止される。

以上、この発明をある程度詳細にその最も好ましい実
施態様について説明したが、その好ましい実施態様の説
明は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範
囲に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な
変形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更するこ
とができることは明らかである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、エンジン始動
用の電源として自己放電電流の大きい電気二重層コンデ
ンサを使用した場合でも、その容量値をそれ程大きくせ
ずに、したがってその容積、重量を大きくすることな
く、確実、かつ迅速にスタータモータを駆動してエンジ
ンの始動が可能になり、しかもバッテリ上がりにより始
動不能となることもないエンジン始動装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジン始動装置の概略構成を示す図、第２
図は、その動作を説明する図、第３図は、開閉手段によ
り電源手段とコンデンサとの間を常時開状態にした構成
のエンジン始動装置を示す図、第４図は、本発明のエン
ジン始動装置の一実施例を示すブロック図である。１……バッテリ、31……ドアスイッチ、５……コンデン
サ、６……リレー、７……スタータユニット、72……ス
タータモータ、82……コンパレータ、87……充電表示ラ
ンプ。

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−18665（ＪＰ，Ａ) 特開平２−259277（ＪＰ，Ａ) 特開平２−259276（ＪＰ，Ａ) 特開平２−175350（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−146644（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−41344（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02N 11/08 B60R 11/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車載バッテリからコンデンサに充電された
電力を使用してスタータモータを駆動せしめるエンジン
始動装置において、運転者の車両への乗り込みを検知す
る検知手段と、この検知信号により前記コンデンサを所
定電圧まで充電する充電制御手段とを具備することを特
徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】前記コンデンサの充電状態を監視する手段
を設け、充電状態に応じて前記検知信号により開始され
る充電動作を終了させることを特徴とする請求項（１）
に記載のエンジン始動装置。
【請求項３】前記車載バッテリからコンデンサおよび充
電制御手段を電気的に遮断する遮断手段を設け、充電動
作以外の時は両者を電気的に分離しておくことを特徴と
する請求項（１）に記載のエンジン始動装置。
【請求項４】前記検知手段は、車両のドアに設けられて
おり、それによって、車両ドアの開扉状態を検知してい
ることを特徴とする請求項（１）乃至（３）に記載のエ
ンジン始動装置。