JP4072640B2

JP4072640B2 - エンジンの始動補助装置

Info

Publication number: JP4072640B2
Application number: JP2002100299A
Authority: JP
Inventors: 努山崎; 健一郎村本
Original assignee: アクソンデータマシン株式会社
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003293919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車や、建設機械、レジャーボートなどの各種の機械装置のエンジンを始動させる際に用いる可搬形のエンジンの始動補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを原動機とする機械装置には、始動用のバッテリが搭載されており、始動用のバッテリによってスタータを起動させ、エンジンを始動させるのが普通である。
【０００３】
始動用のバッテリは、エンジンによって駆動する発電機を利用して常時充電し、過放電に至らないように工夫されているが、劣化や、長期間のエンジン休止などにより、過放電となってエンジンが始動不能となることも少なくない。そこで、このような事態に備えて、エンジンの始動補助装置を使用することがある。
【０００４】
従来の始動補助装置は、商用電源を整流する直流電源であって、エンジンの始動用のバッテリを充電することができる。すなわち、始動用のバッテリが過放電になると、始動補助装置を使用して始動用のバッテリを再充電し、エンジンを始動させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、始動補助装置は、単なる充電用の直流電源であるから、エンジンのスタータ用の大電流を直接供給することができず、始動用のバッテリを充電してエンジンを始動させるまでに長時間を要する上、商用電源を使用するため、商用電源がない場所では使用不可能であり、充電のために始動用のバッテリを移動しなければならず、不便であり、始動用のバッテリの液漏れの危険もあるという問題が避けられなかった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、補助バッテリと警報回路とを内蔵することによって、商用電源の有無に拘らず、便利に、しかも安全に使用することができるエンジンの始動補助装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、正極と負極とを外部端子に引き出す補助バッテリと、警報回路とを内蔵してなり、警報回路は、補助バッテリをエンジンの始動用のバッテリに並列接続するとき、補助バッテリと始動用のバッテリとの電圧差の絶対値が過大であることを検出して警報を発することをその要旨とする。
【０００８】
なお、補助バッテリは、複数のバッテリを直列接続し、外部端子として複数の電圧用の端子を備えることができる。
【０００９】
また、補助バッテリには、充電回路を付設してもよい。
【００１０】
さらに、補助バッテリに直列に使用スイッチを介装し、警報回路は、開放時の使用スイッチの両端の電圧を検出することができる。
【００１１】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、補助バッテリは、正極と負極とが外部端子に引き出されているから、必要時に適当な接続ケーブルを介してエンジンの始動用のバッテリの正極、負極に接続し、始動用のバッテリに並列接続することにより、エンジンのスタータに十分大きな電流を通電してエンジンを始動させることができる。ただし、補助バッテリは、始動用のバッテリと同一の定格端子電圧を有するものを始動用のバッテリに正しく並列接続するものとする。一方、このときの警報回路は、補助バッテリと始動用のバッテリとの電圧差が過大であることを検出し、始動用のバッテリの電圧違いや極性違い、始動用のバッテリの短絡などを適確に検出して外部に警報することができる。
【００１２】
なお、ここでいう電圧違いとは、たとえば１２Ｖと２４Ｖのように、補助バッテリ、始動用のバッテリの定格端子電圧が明らかに相違している場合の他、たとえば定格端子電圧１２Ｖの始動用のバッテリが端子電圧６Ｖ以下にまで極端に劣化している場合をいう。また、極性違いとは、各バッテリの正極を正極に、負極を負極に正しく並列接続していないことをいう。
【００１３】
補助バッテリは、複数のバッテリを直列接続し、外部端子として複数の電圧用の端子を備えることにより、たとえば１２Ｖ、２４Ｖなどの複数の定格端子電圧の始動用のバッテリに使い分けることができる。すなわち、補助バッテリを６Ｖ×２とすれば、６Ｖ、１２Ｖの始動用のバッテリに使い分け可能であり、６Ｖ×４とすれば、６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖに使い分け可能であり、１２Ｖ×２とすれば、１２Ｖ、２４Ｖに使い分け可能である。
【００１４】
補助バッテリに充電回路を付設すれば、補助バッテリを充電することにより、多数回の繰返し使用が可能である。ただし、充電回路は、複数のバッテリを直列接続して補助バッテリとするとき、各電圧用の端子に対応するバッテリのそれぞれに対して個別に設けることが好ましい。
【００１５】
補助バッテリに直列に介装する使用スイッチは、それを閉じることにより、始動用のバッテリに対する補助バッテリの並列接続を完成してスタータを起動可能にする。また、警報回路は、開放時の使用スイッチの両端の電圧を検出することにより、補助バッテリと始動用のバッテリとの電圧差を検出することができる。前者の電圧は、後者の電圧差にそのまま対応しているからである。
【００１６】
警報回路は、電圧差の絶対値を検出することにより、電圧差が正方向、負方向のいずれかに過大であるときに警報を発し、たとえば、電圧違い、極性違い、始動用のバッテリの極端な劣化、始動用のバッテリの短絡のすべてのケースに対し、確実に警報を発することができる。なお、警報回路は、たとえばブリッジ整流回路を使用することにより、電圧差の絶対値を簡単に検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
エンジンの始動補助装置は、補助バッテリＥと、警報回路１１とを内蔵してなる（図１）。なお、始動補助装置は、全体としてコンパクトな可搬形に構成されている。
【００１９】
補助バッテリＥは、定格端子電圧１２Ｖの２個のバッテリＥ1 、Ｅ2 を直列接続して構成されている。補助バッテリＥの負極は、使用スイッチＳＷを介して端子Ｔo に引き出されており、バッテリＥ1 、Ｅ2 の各正極は、それぞれ１２Ｖ用の端子Ｔ1 、２４Ｖ用の端子Ｔ2 に引き出されている。すなわち、補助バッテリＥの正極、負極は、それぞれ複数の端子Ｔ1 、Ｔ2 と、端子Ｔo として、外部端子に引き出されており、使用スイッチＳＷは、補助バッテリＥに直列に介装されている。
【００２０】
バッテリＥ1 、Ｅ2 には、それぞれ逆流防止用のダイオードＤ1 、Ｄ2 を介し、個別の充電回路１２が付設されている。充電回路１２、１２の入力側は、並列接続され、ヒューズＦ、Ｆ、電源スイッチＳ、プラグＰＧを介し、商用電源ＡＣに接続可能である。そこで、バッテリＥ1 、Ｅ2 は、電源スイッチＳを投入することにより、充電回路１２、１２を介して充電することができる。ただし、各充電回路１２は、それぞれ過充電防止回路を内蔵しているものとする。
【００２１】
使用スイッチＳＷの両端は、警報回路１１のブリッジ整流回路ＢＤに接続されている（図１、図２）。また、ブリッジ整流回路ＢＤの出力側には、抵抗Ｒを介してリレーＲＹのコイルが接続されている。なお、リレーＲＹの常開接点は、警報用のブザＢＺと直列にして、一方のバッテリＥ1 の正極、負極に接続されている。ただし、図１、図２において、警報回路１１の端子符号１、２…４は、それぞれ対応する端子を表示している。そこで、警報回路１１は、ブリッジ整流回路ＢＤを介し、開放時の使用スイッチＳＷの電圧Ｖの絶対値│Ｖ│（以下、単に電圧│Ｖ│という）を検出し、リレーＲＹ、ブザＢＺを介し、過大な電圧│Ｖ│を検出したときの警報を発することができる。
【００２２】
定格端子電圧２４Ｖのエンジンの始動用のバッテリＢが不調である場合、使用スイッチＳＷを開放し、始動用のバッテリＢの負極を端子Ｔo 、正極を２４Ｖ用の端子Ｔ2 に接続して始動用のバッテリＢを補助バッテリＥに並列接続する（図１）。ただし、補助バッテリＥを構成するバッテリＥ1 、Ｅ2 は、充電回路１２、１２を介し、あらかじめ十分に充電しておき、したがって、補助バッテリＥの端子電圧Ｖe ≒２４Ｖであるものとする。
【００２３】
そこで、始動用のバッテリＢの無負荷時の端子電圧Ｖb ≒２４Ｖであるとき、開放時の使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│＝│Ｖe −Ｖb │≒０Ｖであり、警報回路１１は、何ら作動することがない。すなわち、始動用のバッテリＢの無負荷時の端子電圧Ｖb が正常であり、始動用のバッテリＢが補助バッテリＥに正しく並列接続されているとき、警報回路１１は、何ら警報を発することがない。そこで、このときは、使用スイッチＳＷを投入した上、エンジンのスタータスイッチＳＴを投入してスタータＭを起動し、補助バッテリＥを利用して図示しないエンジンを始動させることができる。なお、エンジンが始動したら、使用スイッチＳＷを開いた上、始動用のバッテリＢを端子Ｔo 、Ｔ2 から切り離す。その後の始動用のバッテリＢは、エンジンに付属の発電機により、十分に充電される。
【００２４】
一方、補助バッテリＥに並列接続する際に始動用のバッテリＢの極性を誤ると、使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│＝│Ｖe −Ｖb │≒２４−（−２４）≒４８Ｖとなる。そこで、このときの警報回路１１は、リレーＲＹが作動し、ブザＢＺが鳴動して極性違いの警報を外部に発することができる。また、始動用のバッテリＢが極端に劣化して端子電圧Ｖb ≪２４Ｖである場合も、使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│＝│Ｖe −Ｖb │が過大となり、警報回路１１は、電圧違いの警報を発する。始動用のバッテリＢが短絡している場合も全く同様である。
【００２５】
さらに、端子電圧Ｖb ≒２４Ｖの始動用のバッテリＢを誤って１２Ｖ用の端子Ｔ1 、端子Ｔo 間に接続した場合にも、警報回路１１は、電圧│Ｖ│＝│Ｖe ／２−Ｖb │が過大であることを検出して電圧違いの警報を発することができる。警報回路１１は、ブリッジ整流回路ＢＤを使用することにより、電圧Ｖが正方向、負方向のいずれかに過大な場合、リレーＲＹを作動させることができるからである。
【００２６】
したがって、警報回路１１は、開放時の使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│を検出することにより、補助バッテリＥと始動用のバッテリＢとの過大な電圧差Ｖe −Ｖb （またはＶe ／２−Ｖb ）の絶対値を検出し、極性違い、電圧違いに加えて、始動用のバッテリＢの劣化や短絡のすべてについて、外部に警報を発することができる。
【００２７】
定格端子電圧１２Ｖの始動用のバッテリＢの場合は、１２Ｖ用の端子Ｔ1 、端子Ｔo を利用して補助バッテリＥのバッテリＥ1 に始動用のバッテリＢを並列接続することにより、警報回路１１は、同様にして、極性違い、電圧違い、始動用のバッテリＢの劣化、短絡のすべてを検出して警報を発することができる。すなわち、１２Ｖ×２のバッテリＥ1 、Ｅ2 を使用する補助バッテリＥは、１２Ｖ用の端子Ｔ1 、２４Ｖ用の端子Ｔ2 を使い分けることにより、定格端子電圧１２Ｖ、２４Ｖの始動用のバッテリＢに使い分けることができる。
【００２８】
なお、警報回路１１のリレーＲＹは、たとえば開放時の使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│≧６Ｖにより作動する電圧リレーを使用することが好ましい。また、ブザＢＺの作動用の電圧は、バッテリＥ1 、Ｅ2 の一方の端子電圧を利用するに代えて、補助バッテリＥの端子電圧Ｖe を利用することができる（図１の点線）。
【００２９】
【他の実施の形態】
警報回路１１は、リレーＲＹ、ブザＢＺに代えて、コンパレータ１１ａ、警報出力回路１１ｂ、スピーカＳＰをブリッジ整流回路ＢＤの出力側に縦続して構成することができる（図３）。コンパレータ１１ａは、開放時の使用スイッチＳＷの両端の電圧│Ｖ│が過大であることを検出して警報出力回路１１ｂを起動し、警報出力回路１１ｂは、スピーカＳＰを介して外部に警報を発することができる。なお、図３において、コンパレータ１１ａ、警報出力回路１１ｂの電源の負極側は、接地されている。
【００３０】
また、警報回路１１は、ブザＢＺやスピーカＳＰによる警報に代えて、ランプ表示による警報としてもよい。また、警報回路１１は、過大な電圧│Ｖ│を検出して警報するとともに、電圧│Ｖ│が適正であることを併せて表示してもよい。
【００３１】
図１において、補助バッテリＥを構成するバッテリＥ1 、Ｅ2 は、定格端子電圧１２Ｖとするに代えて、定格端子電圧６Ｖとしてもよい。このとき、端子Ｔ1 、Ｔ2 は、それぞれ６Ｖ用、１２Ｖ用となり、補助バッテリＥは、定格端子電圧６Ｖ、１２Ｖの始動用のバッテリＢに使い分けることができる。
【００３２】
また、補助バッテリＥは、単一のバッテリＥ1 によって構成してもよい（図４（Ａ））。バッテリＥ1 の定格端子電圧と同一の定格端子電圧の始動用のバッテリＢに適用することができる。すなわち、バッテリＥ1 は、たとえば定格端子電圧６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖのいずれかにして、定格端子電圧６Ｖ、１２Ｖ、または２４Ｖの始動用のバッテリＢ用に使用することができる。
【００３３】
補助バッテリＥは、定格端子電圧６ＶのバッテリＥ1 、Ｅ2 …Ｅ4 を直列接続してもよい（同図（Ｂ））。補助バッテリＥは、６Ｖ用、１２Ｖ用、２４Ｖ用の端子Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を外部端子として引き出すことにより、定格端子電圧６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖの始動用のバッテリＢに使い分けることができる。なお、図４（Ｂ）において、補助バッテリＥ用の充電回路１２、１２…は、各電圧用の端子Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 に対応するバッテリＥ1 、バッテリＥ2 、バッテリＥ3 、Ｅ4 のそれぞれに対して個別に設けられている。
【００３４】
以上の説明において、補助バッテリＥを構成するバッテリＥi （ｉ＝１、２…）は、再充電可能であり、内部抵抗が低く、液漏れしないバッテリであって、たとえば密閉形鉛蓄電池、リテーナ式小形シール鉛蓄電池、カーボンリチウム二次電池、セラミック電池（ベータ電池）などを使用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、正極と負極とを外部端子に引き出す補助バッテリと、補助バッテリと始動用のバッテリとの電圧差が過大であることを検出する警報回路とを設けることによって、警報回路は、始動用のバッテリを補助バッテリに並列接続する際の電圧違い、極性違い、始動用のバッテリの劣化、短絡のすべてを確実に検出して警報することができるから、商用電源の有無に拘らず、便利に、しかも安全に使用することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成接続図
【図２】要部接続図
【図３】他の実施の形態を示す図２相当図
【図４】他の実施の形態を示す要部構成説明図
【符号の説明】
Ｅ…補助バッテリ
Ｅi （ｉ＝１、２…）…バッテリ
Ｂ…始動用のバッテリ
ＳＷ…使用スイッチ
Ｔi （ｉ＝１、２…）…端子
Ｖ…電圧
１１…警報回路
１２…充電回路

Claims

正極と負極とを外部端子に引き出す補助バッテリと、警報回路とを内蔵してなり、該警報回路は、前記補助バッテリをエンジンの始動用のバッテリに並列接続するとき、前記補助バッテリと始動用のバッテリとの電圧差の絶対値が過大であることを検出して警報を発することを特徴とするエンジンの始動補助装置。
前記補助バッテリは、複数のバッテリを直列接続し、前記外部端子として複数の電圧用の端子を備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの始動補助装置。
前記補助バッテリには、充電回路を付設することを特徴とする請求項１または請求項２記載のエンジンの始動補助装置。
前記補助バッテリに直列に使用スイッチを介装し、前記警報回路は、開放時の前記使用スイッチの両端の電圧を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のエンジンの始動補助装置。