JPH0349539A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ この発明は電力供給システム、特に、自動車のバッテリ
ーから電力を供給して、自動車の始私照明、燃焼点火に
用いる（以下このバッテリーをＳＬＩバッテリーという
）電力供給システムに関する。

［発明の背景］ 従来のＳＬＩバッテリーは、通常２．　２ｖの酸化鉛に
よる電池６個を直列に接続して構成されている。自動車
に用いるバッテリー及びその電力供給システムの本来の
機能１４　　内燃機関エンジンを始動させることができ
るようヲ気　　短時間で大きな電流を供給することであ
る。また電力供給システムは、エンジンの点火に用いる
電流をコイルに供給しなければならない。

更に備えるべきもう一つの重要な機能は、自動車の発Ｋ
ｍが動作していないときでも、その自動車の照明や点火
に必要な電流を保存できることである。

スタータモータに必要な電流ｉ４　　自動車の補助的機
能、例えば照明や点火の場合と大きく異なる。

すなわち、始動回転においては、始動モータが内燃機関
エンジンを、シリンダの圧力に対抗して回転させるため
に、大量の電流を比較的短時間必要とするが、点火その
他の補助的機能においては、少量の電流を長時間必要と
する。

従来のＳＬＩバッテリー及びそれにともなう電力供給シ
ステムは、従って先ず第一に　始動回転に充分な電力を
供、給し　第二に、発電機が動作していないときでも、
自動車の補助的機能に電流を供給できるように設計され
ている。このもう一つの機能は、発電機が動作している
とき、自動車の電気回路系の一部として、電圧平均化用
の負荷となることである。

従来のＳＬＩバッテリーは、本質的には始動バッテリー
ということができる。しかし　自動車が更に電気的に洗
練されてきており、補助的機能における電力要求が増大
し　その結Ｌ　　ＳＬＩバッテリーが補助的機能部の回
路から、何度も予期せぬ放電をされる可能性が生じてい
る。

エンジン始動は、始動回転に必要な容量を充分供給でき
るように、大きな表面積のバッテリー電極板を必要とす
る。このためＳＬＩバッテリーは、始動回転に充分な大
電流を放電できるように、多層の薄い電極板を用いた電
池構造となっている。

自動車内部の空間の制限により、大きなあるいは厚い電
極板は採用できない。薄い電極板（転　急速な放電や充
電に都合よいが、補助的機能の電力使用により生じるよ
うな、長時間でゆっくり獣より深い放電に対しては適さ
ない。

薄い電極板は、補助的機能部の回路による偶発的放電に
より、過放電となりやすく、その結果よじれたり、活性
剤を消失する可能性がある。従来のＳＬＩバッテリーで
用いられている陽極の電極板では、更に活性剤の混合ペ
ーストを用いている。

このペーストは電極板からの急速放電の機能を増大させ
るが、過放電の状態から電極板が回復する機能を低下さ
せる。

このような問題を解決するための試みは多数の人々によ
り行われている。米国特許４０６，８２２においては、
デイは、内部の分割板により２つの電池のグループに分
けられたバッテリーを示している。バターソンによる米
国特許１，９２４，９５９は４個の電池を示しており、
そのうちの２個は直列にし　他の２個はスイッチの投入
により直列または並列の何れかに構成できるようになっ
ている。これらの電池は完全に別個のものとなっている
。ストライダーによる米国特許３．０２９．３０１は、
６ボルト及び１２ボルトの電源が供給できるようべ　２
個のバッテリ一部が直列に接続される構成を示している
。米国特許３，２４２，００９においてシルキーは、２
個のバッテリ一部の構成を示しているが、これは多数の
異なる電圧を供給するためのものである。米国特ｉｉ′
ｆ３，４７５，２２１でジョーダンは、　１つの容器に
納められた２つの別個のバッテリーを示している。

トースによる米国特許３、　７５８，３４５は、主電極
板に構成された凹み内に小さな補助バッテリーを設けた
構成を示している。米国特許３，８８３，３６８におい
てコーデッシュは、異なるタイプの電極板を用いて、２
以上の電流レートを供給する構成を示しており、米国特
許４，６８４，５８０においてクレイマーは、第２のま
たは補助的なバッテリーを備えるためのポケットまたは
凹みを有するケースの構成を示している。

これらの特許のいずれも、単一のバソテリーによるシス
テム構成で、始動回転に必要な大容量、小時間の電流を
供給し　かつ小容量、長時間の電流を補助的機能部に供
給する、という問題に対処できる構成を示していない。

前記米国特許３，８８３，３６８は確かに異なる電流レ
ートに対応できるバッテリーを開示している八　これは
単に異なる電極板により達戒しているにすぎず、ＳＬＩ
バッテリーに用いるには適当ではない。また前記米国特
許４，　　６　８　４．　　５　８　０　１４　　異な
った電流の引き出しができる構戊を提供しているが、こ
れは一方が他方上に搭載できるようにした、明確に異な
った別個の２個のバッテリーを用いてのみ達或できるに
すぎない。このような重複バッテリー構成は、自動車の
電気構造の大幅な変更を必要と狐また製造上で高価にな
る。

いくつかのバッテリーシステムは、このような偶発的な
バッテリー放電に起因する自動車ユーザの不便さを克服
するように設計されている。例え（ｆ１　２個または多
数のバッテリーを自動車内に配置して、可能な能力を増
大させている。また、２重バッテリーシステムも開発さ
れている。このような２重バッテリーシステム（戴　主
バッテリーと控えバッテリーが一つの構成内に納められ
るような、゜　１個に２バッテリー”のコンセプトに基
づいているが、主バッテリーと控えバッテリーとの間に
は、大掛かりなスイッチと阻止用ダイオードを必要とす
る。この阻止用ダイオードは、控えバッテリーの放電を
阻止するとともＥ，　　同時に、その控えバッテリーに
充電電流を供給するために使用する。２個のバッテリー
間で用いるスイッチは、自動車を始動回転させるための
負荷を流せるものでなければならない。したがって、そ
のスイッチは大きく、２個のバッテリーを電気的に並列
にするには、手動操作を必要とする。このようなバッテ
リー構成は、大電流用のダイオードとスイッチを必要と
するため、製造上で高価になる。

最近＋ｉ．この偶発的放電の問題を克服するために、バ
ッテリーの寸法を増大させてきている。補助的機能部に
おける電力増大要求に対処できるように、多数の多層電
極板を用いた大始動回転電流ノハッテリー八　自動車に
搭載されるようになってきている。

電極板が薄くなるほど、　ｌの電池における電極板の、
数を増加させることができる。しがしこれは問題を適切
に解決することならず、実際には、自動車の補助的機能
における電力の増大により生じろ過放電に耐えるには、
薄すぎる結果となる。

上記のよう◆ｔ　従来技術においては、自動車用愈　例
えは　始動回転用電流と補助的機能部用電流の異なる電
流を、偶発的放電による始動回転電流の損失を伴わずに
供給できる用愈　として用いる為の現実的な電力供給シ
ステムを提供すること６丸　全く不威功であったという
ことができる。すなわち、これらの問題を克服できる電
力供給システムを得る事眠　従来においては困難であっ
たといえる。

［発明の目的］ したがって、本発明の目的は上記の不具合を、少なくと
も防止するか又は最小化することにある。

したがって、本発明は最新の自動車において同一のバッ
テリーに要求される、異なる電流要求という問題を克服
するものである。本発明は、自動車の電気的構成に大き
な変更をすることなく、頑丈で大掛かりなスイッチを用
いることなく、バッテリー内のセルの放電及び充電管理
ができる電力供給システムを有するものである。自動車
における電流要求の変化という問題に対処するには、２
個またはそれ以上のバッテリーを備えれば可能ではある
が、消費者に対する価格の点で不都合であり、また多く
の自動車ではスペースの制限があり、現実的でない。

したがって、本発明の他の目的（丸　消費者に価格上で
有利な代替手段を提供することにある。

［発明の概要］ したがって、この発明の１の態様においては、内部に少
なくとも１個の陽極電極板と少なくとも１個の陰極電極
板を有する電池を１個ないし２個以上有獣　少なくとも
いくつかの上記電極板が多層構造となっており、かつ１
個の容器により或るバッテリーを用いている。本発明に
おける電力供給システムに用いることができる、そのよ
うなバッテリーは、本発明の出願人の所有する米国特許
４，　　８８３，　　７２８に開示されている。この特
許に開示されているバッテリーは、　少なくとも２個の
分離した陽極端子かまたは、２個の分離した陰極端子を
有し　これらの各分離した端子とそれに対する反対極性
端子により電力源を構成している。

また代わりとして、２個以上の別個のバッテリーを用い
、その各々を別個の電力源として構成してもよい。

本発明のシステムを構成するに適したバッテリーは、米
国特Ｙ＋４，８８３．７２８のｌの実施例のバッテリー
としても開示されており、その構成は　電気化学電池を
複数個有する１個のハウジングと、上記複数の電池は、
　第１の陽極端子電池及びそれに伴う陽極端子に電気的
に直列接続される第１組の電池と、第２の陽極端子電池
及びそれに伴う陽極端子に電気的に直列接続される第２
組の電池と、共通の陰極端子電池及びそれに伴う陰極端
子とを有し　この陰極端子に上記第１組及び第２組の電
池とが並列に接続さ也　かつ、それらの電池の各々が内
部に陽極及び陰極の複数の電極板とそれら電極板に接触
した電解質を有している。

好ましい１実施例で眠　第１組の電池は第２組の電池と
異なる放電特性を持っている。これは例え眠　第１組の
電池の電極板を第２組の電池の電極板よりも厚くするこ
とにより達或できる。

好まし＜　ＩＬ　　少なくともいくつかの電極板は、過
放電サイクルに対応できるような密度を有する活性却Ｌ
　すなわち急速放電用に設計された電極板に用いるもの
よりは、密度の高い活性剤を用いる。

この発明における電力供給システムは、上記で説明した
バッテリーと、自動車内に始動回転回路と補助的機能回
路を有し　バッテリーの陰極端子は接地として自動車の
シャーシに電気的に接続され、　第１の陽極端子は始動
回転回路に電気的に接続され、　第２の陽極端子は補助
的機能回路に電気的に接続され、　このようにして、少
なくとも補助的機能回路の１つの動作について、第２の
陽極端子が補助的機能回路にのみ接続され始動回転回路
には接続されない構成になっている。更に、好まし＜　
ＩＬ　　補助的機能回路と第１の陽極端子を電気的に接
続するためのスイッチを備えている。好ましいｌ実施例
ではこのスイッチは自動車のアクセルの踏み込みに応答
して動作し　また（転　自動車が起動し又はすぐに起動
を開始することを示す他の徴｛Ｉｔ　　例えば振動ノイ
ズ、自動車のドアの開放、あるいは運転席の椅子の圧力
で動作する。必要に応じて、陽極端子間に過電流回路プ
レイカースイッチが用いられる。

実施例の１つでは、始動回転回路を起動させる為に、ス
タータリレーを電力供給システム回路中に供え、その電
力供給システム回路からそのスタータリレーに　第１及
び第２の陽極端子からの電流を与えるようにされている
。好ましい実施例においては、電力供給システムはイグ
ニッションスイッチを含へ　そのイグニッションスイッ
チＩＬ第１陽極端子と第２陽極端子間を接続できるよう
なスイッチ位置を有している。

更に本発明の別の態様において＋１　　自動車の電気系
システムにおいて、バッテリーの陰極端子と自動車のア
ース間を接続する第１の大電流用導電ケーブルと、バッ
テリーの１または２以上の陽極端子と第１の電流スイッ
チとを接続する第２の導電ケーブルを持ち、その電流ス
イッヂは自動車のスタータモータに接続されており、バ
ンテリーの１または２以上の陽極端子と自動車の補助的
機能回路間を接続する第３の導電ケーブルと、上記第２
の導電ケーブルと接続されていないバッテリー陽極端子
に接続された第４の導電ケーブルを持ち、その第４の導
電ケーブルは自動車の発電機からの共通導電ケーブルと
なり、かつ、その先で第２のスイッチに接続されており
、上記第２のスイッチと上記第２の導電ケーブルと接続
されているバッテリー陽極端子との間を接続する第５の
導電ケーブルとを有して構成されている。

好ましい実施例において、本発明による自動車の電力供
給システム（ム　自動車の接地として接続された陰極端
子と、低速で深い放電及び充電が可能な直列接続された
電池に接続された第１の陽極端子と、急速放電と充電が
可能な第２の陽極端子とにより構成されるバッテリーに
より構成される。

低抵抗で大電流の導電ケーブルがスタータリレーと上記
第１の陽極端子間を接続している。スタータリレーはそ
の大電流導電ケーブルをスタータモータに接続するよう
に動作する。高抵抗で小電流の導電ケーブルが第１の陽
極端子と自動車のイグニッション回路及び補助的機能回
路を接続する。

中電流用スイッチが一対の低抵抗導電ケーブルを経由し
て第１と第２の端子間に接続されている。

このスイッチは自動車が起動しまたはただちに起動開始
することを示す徴イ久　　例えば振動やノイズに応答す
る電気回路によって起動される。この電気回路により、
そのスイッチは閉じらへ　上記第１と第２の陽極端子か
ら正の電流を、始動回転用及び補助的機能部　イグニッ
ションに供給する。

このスイッチは自動車の起動スイッチがオフになり、回
路が停止したことを示す振詠　ノイズ等の後も所定時間
中は閉じられたままとなっている。

スイッチはその所定時間経過後オープンとなり、第１陽
極端子と第２陽極端子を分離し　これにより、第２陽極
端子から高抵抗導電ケーブルを経由して、イグニッショ
ンや補助的機能部に放電されないようになる。

更に他の実施例において本発明％ム　上記で述べたバッ
テリーを有し　高抵抗で小電流の導電ケーブルカ一　第
１の低速で深い放電用陽極端子と、補助的機能及びイグ
ニッションを接続するように構成される。低抵抗で大電
流の導電ケーブル力｛、バッテリーの急速放電陽極端子
をスタータリレー間に接続し、更にスタータリレーのオ
ンによりスタータモータに接続される。スイッチ力一　
低抵抗導電ケーブルと高抵抗導電ケーブルの間に接続さ
れ、自動車が起動しまたは直ちに起動することを、振動
やノイズから検出する電気回路からの信号に応答して、
その両方の導電ケーブルを共通接続する。

この振動やノイズその他の外部的現象を検出する電気回
路ｉ転　エンジンの停止後も、さらに好ましくは運転者
が自動車を離れた後もそのままスイッチをオン状態に維
持する。予め定めた時間の経過後、電気回路はスイッチ
を開放し　第１陽極端子と第２陽極端子を分離する。

他の好ましい実施例では、低抵抗導電ケーブルと高抵抗
導電ケーブルとの間のスイッチ眠　自動車の補助的機能
部に供給する高抵抗導電ケーブルの、電圧降下を検出す
る回路により閉じられる。

この電圧降下は例えばイグニッションスイッチがスター
ト位置に入れられたときに生じる。この電圧降下に応答
して、低抵抗導電ケーブルと高抵抗導電ケーブルとの間
のスイッチは閉じらｆｚ　　／（ッテリーの第１及び第
２の陽極端子間が、エンジンの始動回転の時間にわたり
接続される。所定時間経過後、スイッチは再びオープン
となり、次の電圧または電流の検出により、第１及び第
２の端子を経由して、これらの電源に充電する状態であ
ることを示す指示があるまでその状態を維持する。

この状態になると、スイッチは再度閉じられて、充電が
完了するかエンジンが停止するまで、この状態を維持す
る。このスイッチの検出部分は、電圧降下とは異なり、
物理的な状態、例えば振詠傾き、加速　あるいは運転者
が自動車に乗り込んだりドアを閉じたときに生じる自動
車の動きを検出するようにすることも可能である。この
実施例の場合でも、上記回路は両方の陽極端子の充電を
開始できるようＥ，　　上記電圧降下検出を行う。

上記の全ての好ましい実施例において、重要な特徴は、
第２の陽極端子（急速放電）が大量の、例えば２０アン
ペア以上の電流を第１の陽極端子（低速放７Ｍ．）から
引き出そうとするとき、例えばこれはスタータモータに
よりエンジンを始動回転する場合において、補助的機能
部に接続されている第１の端子から放電されていない状
態のとき生じるが、これら第１と第２の端子を分離させ
る回路を備えていることである。この回路の動作により
、第１端子から補助的機能に供給されている電圧は、第
２の端子に与えられたスタータモータの始動回転　ある
いはそれと等価な電流要求による負荷によっては、減少
しない効果を有する。この機能を電力供給システムの回
路内に、または別の回路断続器（自己回復型の）として
、設けることにより、エンジン始動工程において、起動
が容易でかつ、イグニノションシステムやエンジン管理
コンピュータ等の自動車の全ての補助的機能に、最適な
電力の供給ができる。

上記に説明した回路は、自動車内の所定位置まタハエン
ジン自体レこ配置された、センサに応Ｓｔ−ることがで
きる。あるいは、その回蹄とセンサをバッテリーのハウ
ジング自体の内部に設け、バッテリーの取付けを容易に
するとともＧ″−　自動車及びその電気系統の変更を最
小にすることが出来る。

この発明においては、酸化鉛バッテリーを用いることが
でき、その酸化鉛バッテリーは、正及び負の端子電池を
含む複数の電池を有しており、各電池は陽極電極板と陰
極電極板を交互に複数持ち、その電極板はセバレータに
より分離されていることにより、電池要素の積み重ねの
構造となっている。各電極板は活性剤のペーストを有す
るグリッドで構成されている。電池の正の電極板は互い
に電気的に接続されており、同様１；　負の電極板も互
い＆へ　電気的に接続されている。各電池の電極板は電
気的に直並列接紘　すなわち、いくつかの電池は直列に
接続され、　それと他のいくつかの直列接続された電池
とは並列にかつ、負の端子間を共通接続して構成してい
る。

半数の電池は好ましくは薄いｔ極板を多層にした厚い陽
極電極板を有し、　他の半数の電池は薄い陽極板を有し
ている。全ての陰極電極板は同じ薄い寸法である。

したがってこの発明は、直並列に構成された２組の電池
を備えることにより、陽極端子から２組またはより多数
の種類の電流を供給できるようにしている。薄い陽極電
極板を有する一連の電池は、陽極端子から短時間で大容
量の電流を送出する。

他の一連の電池は、厚い陽極電極板を持つので体積当り
の電極板は少ないが、長時間で低速のバッテリーの放電
においては、電流容量は薄い電極板を有する電池と同一
である。厚い電極板における活性剤の量は、薄い電極板
の場合よりも多いほうが好ましい。

不発明は自動車の生産者及び所有者に、２種または多種
の電流による電力供給システムを提供し、始動回転の際
は、薄い陽極電極板の電池から大篭流を短い時間供給で
きるようにしている。

また小容量でより長い時間にわたる′Ｍ．流は、厚い多
層陽極電極板を持つ電池から供給できるようにしている
。始動回転のときは両方の一連の電池を接続し、自動車
の補助的機能部に対しては、厚い多層電極板の電池のみ
を接続して低速で長時間の放電を与えるようにしてもよ
い。

電池の充電の際には、すべての電池が電気的に接続され
、　したがって従来の酸化鉛バッテリーと同様に反転サ
イクルを行う。これはすべての電池の陰極端子を共通に
しているため可能となっている。この２個の電力源の接
続及び分離を制御する回路は、操作者を介在することな
く機能するため、操作の容易性が増大する。バッテリー
のハウジング内に電気制御システムを納めることができ
るため、電力供給システムの融通性を大幅に高めること
ができるとともに、自動車及びその配線系統に極めて僅
かの変更のみで、電力供給システムを自動車内に取りつ
けることができる。

本発明の属する技術分野の専門家であれＩｆ，　　特許
請求の範囲に示した本発明の範囲をこえることなく、本
発明の多数の構成上の変更や異なる実施例や応用例が可
能である。ここで開示しがっ説明したものは、純粋に表
現のためのものであり、いかなる意味においても制限的
なものではない。

く実施例〉 本発明は好ましい実施例に関連して説明する力＼本発明
はその実施例に限定されるものであることを意図するの
でないことを理解すべきである。むしろ、この発明の精
神及び範囲に含まれる全ての変仇　変更及び均等物は本
出願の特許請求範囲に含まれることを意図するものであ
る。したがって、本発明は、ＳＬＩ自動車バッテリーに
関連して記述されているが、他のいかなる酸化鉛バッテ
リーの使用にも適用できるものであることを認識すべき
である。

本発明の実施は特に、２つの電力源から高い始動回転用
電力と低速で長時間の電力の双方を供給できる能力を必
要とする応用例モ気　　さらに山　その２つの電力源は
分離された端子を有するバッテリーであり、従来のＳＬ
Ｉバッテリーと同様の寸法で１つのハウジングに納めら
れるような応用例に有利である。

本発明はしたがって、自動車の始動回転に必要とする大
放電容量能力を、自動車の補助的機能部に長時間低速の
放電をすることにより、阻害するという問題を解決する
ものである。

本発明は、急速放電用電力源とは電気的に別の低速放電
用の電力源を用いることにより始動回転能力の低下を最
小にするものであり、電気スイッチを使用して、例えば
、従来のＳＬＩバッテリーと同様に、電力源の全部の能
力を日常の使用にできるようにすることも可能である。

電気回路の設計により、低速で長時間用に最適に電極板
が設計されたバッテリーの部分を、自動車の始動回転の
用途から切り離すことが可能である。スイッチまたは回
路設計により、本発明は自動車における補助的機能回路
により始動回転用能力が低下するのを防ぐことができる
。

第１図を参照して、本発明のより詳細な説明を行う。図
１では米国特許４，８８３．７２８で述べられたバッテ
リー１を用いている。もちろん他のバッテリー構成であ
っても、本発明の本質的特徴から離れることなく置き換
えることができる。

バッテリー１はアース端子１８を通じてアースないしは
接地されている。バッテリーｌは２つの陽極リード１９
及び２０を有している。陽極りードｌ９はイグニッショ
ンスイッチ２２の共通端子２１に接続されている。イグ
ニッションスイッチ２２はスペア端子２３を有しており
、例えば自動車キーをはずしてもラジオが聞けるようを
；　例えばキーを逆回転して導線２５に接続する。すな
わち、キーをはずした位置でも電気接続ができるように
している。

端子２６からのりード３６は、自動車の補助的機能及び
イグニッション回路のために用いられる。

発電８！４０が陽極リ一ドｌ９に直結されている。

端子２７からリード２８を経由し，てソレノイド３１に
電流を供給し　ソレノイド３１はそれより起動されて、
リード３８を経由してスタータモータ３０に電流を印加
する。リード３２は予備であり、第２の陽極端子から更
に大電流を流す場合に用いる。このリードが用いられる
ことにより、バッテリーの２つの部分を並列に接続する
ことができ、スタータモータ３０に更に大きな電流容量
を供給できる。リード３２が備えられていない場合に１
戯端子断続スイッチ３３を用いることが望ましい。

イグニッションスイッチ２２の端子３５と、陽極リード
２０を結ぶリード３４中にソレノイドスイッチを用いる
こともできる。発ｔ′ｊｆＬ　　オルタネータまたは同
様な充電源４０カ＼　リード４ｌを通して自動車の補助
的機能用のバッテリ一端子に接続される。スイッチ３９
６転　例え１！、自動車のアクセルの動作、油圧スイッ
チ、電圧レギュレータ、その他の所望のアクセルに関す
る項目により、アクセルが踏み込まれたとき、スイッチ
の接続状態となる。スイッチ３９は充電源４０を、スタ
ータモータ３０に用いるバッテリーの陽極端子側に接続
するもので、使用中のバッテリーを再充電できるように
するととも＆へ　回路中にダイオードを用いる必要を無
くしている。リード２４は一般的にアクセサリー用で、
イグニッションスイッチとは独立に自動車のアクセサリ
ーに電流を供給する。

第２図におけるバッテリー１、イグニッションスイッチ
２２、陽極リード１９及び２０の構成は上記と同様であ
る。陽極リード１９と２０の間にダイオード３７が接続
さ也　第１図におけるスイッチ３９やリード３２を用い
ることなく、標準的使用において、バッテリーの２つの
部分＆へ　従来よりよく知られている方法で充電できる
ようにする。

第３図ではバッテリー５０は、上記のバッテリーｌと実
質的に同一の構成となっている。バッテリー５０は２個
の陽極端子５２及び５４をそれぞれ有獣　陰極端子５６
は接地されている。しかし当技術分野の専門家であれ！
ｆ１　　それぞれが陽極端子と陰極端子を持つ２個の別
個のバッテリーを使用しても、同様に動作させることが
できることを認識するであろう。さら｛；　第３図の電
力供給システムで、バッテリー５０の全ての陽極端子か
らの各種の負荷に対する電気接続は、単一の端子からの
導線の接続によっても行うことができることは明らかで
あろう。したがって、第３図の電力供給システムＩＬ　
　従来の自動車バッテリーのような単一の陽極端子を有
する電源をも採用することができる。

バッテリー５０は好ましく屯　例えばバッテリーの半分
の電池は多数回にわたる深い放電及び充電が可能な電極
板構造を持ち、あとの半分の電池は急速放電が可能な電
極板構造をもっている。

端子５６はバッテリーの陰極電池端子に接続された低抵
抗端子であり、接地例えば自動車のフレームに接続され
ている。端子５４は陽極端子であり、好ましくは深い放
電及び充電が可能な電池に接続され、　一方、端子５２
は急速放電が可能な電池に接続された陽極端子である。

導電ケーブル５８は自動車の補助的機能部＆；バッテリ
ーから電流を供給する為に用いる典型的な導電ケーブル
としての抵抗を有し　バッテリーの陽極端子５４から補
助的機能システム及びイグニッションスイッチ２２の共
通端子２　１　Ｅ，　　第１図に示されたと同様の方法
で接続されている。

低抵抗導電ケーブル６０が陽極端子５４に接続され、　
これを通じてソレノイド３１に電流を供給し　ソレノイ
ド３１は起動したとき、スタータモータ３０にリード３
８を経由して電流を供給する。

導電ケーブル６０は　自動車のスタータモータに電流を
伝えるための自動車電気系統に用いる導線が有する、典
型的な抵抗値を有している。

陽極端子５４はさらに　スイッチ６４を接続するための
、低抵抗導電ケーブル６２が接続されている。スイッチ
６４はそのもう一方の端子に、低抵抗導電ケーブル６６
がつながれてバッテリーの陽極端子５２に接続される。

自動車が動作していないときは、スイッチ６４は通常オ
ープンであり、自動車が動作しているときは、クローズ
となり陽極端子５２と５４を接続状態にする。スイッチ
６４が閉じられると、これらの導電ケーブルは陽極端子
５２と５４間で６００アンペアの電流を流すことができ
る。

スイッチ６４の操作は数値６８で示すスイッチ制御回路
により行うことができる。特に、このスイッチ制御回路
６８は、自動車のスタータモータが動作する前にスイッ
チ６４を閉じさせ、さらに自動車のスタータモータが動
作後で、ある時間経過後に開放位置に戻るように制御す
る。スタータモータが動作前にスイッチ６４を閉じ、動
作後に開放することにより、このスイッチ６４は、従来
においてスタータモータを起動する際に用いられた、大
容量のスイッチではなく、中容量のスイッチですむ。さ
らに具体的には、スイッチ６４はスタータモータへの電
流の起動あるいは断続としては使用しないので、スイッ
チ６４の接触点の圧力は、スタータソレノイド３１の接
触点よりも低くすることができ、なおかつスイッチ６４
の接触点は、ソレノイドスイッチの導電容量と同等とな
る。

スイッチ制御回路６８に印加するための電力は、陽極端
子５２からライン７０を通じて、抵抗７２を経由して供
給さね　この抵抗７２の抵抗値は、好ましい実施例でｉ
ｌｌ，２２オームである。スイッチ７４は動作センサ、
振動泳　振動楓　その他の類似のスイッチを用いること
ができ、本実施例では通常閉じられている。好ましい実
施例でほ　このスイッチ７４１１　　米国においてはレ
ディオシャクストアから．カタログ番号４９５２１，”
セイフハウス“　とじて表示される振動検出スイッチで
構成されている。スイッチ７４が閉じた位置にあると、
ライン７０からの電流は、抵抗７２及び１４キロオーム
の抵抗７６、スイッチ７４をそれぞれ通じてグランド７
８に流れる。

例えば誰かが自動車のドアを開ける等の場合シ≧スイッ
チ７４は短時間開放になり、　１６ボルトで４７マイク
ロファラッドのコンデンサが、抵抗７２及び７６、ダイ
オード８２を通じて充電される。

コンデンサ８０から、３３０キロオームの抵抗８４を通
して、トランジスタ８６のベースに電流が流れる。この
抵抗８４が有るために　コンデンサ８０からの電流（４
　ある長さの時間、コンデンサ８０と抵抗８４の値を適
当に選ぶことにより、例えば３０秒にわたり流れる。

トランジスタ８６のベースに流れた電流により、トラン
ジスタ８６のエミッタから、大きな電流がトランジスタ
８８のベースに流れる。この電流はトランジスタ８８に
より更に増幅されて、９０で示されるリレーをスイッチ
として動作させるに充分な電流を、　トランジスタ８８
から印加する。

トランジスタ８８がオフのときは、そのベース電位がゼ
ロとなるよう眠　１５キロオームの抵抗９２が用いられ
ており、これによりスパイク電圧に対する降伏電圧を高
めている。抵抗７２と１８ボルトのツエナーダイオード
９４も、　トランジスタ８６及び８８に対するスパイク
保護として機能する。他の方法として、ツエナーダイオ
ードを酸化金属バリスタまたはコンデンサに置き換えて
もよい。リレー９０に並列に接続されているダイオード
９６＋Ｌ｝ランジスタ８８が導通を停止したとき、リレ
ー９０のコイルに生じる逆電圧をバイパスさせるもので
、その結果トランジスタ８８の保護として働く。

スイッチ制御回路６８は、外部からの刺激、例えば運転
者が自動車内に入る等の際の振動に応答獣　これにより
スイッチ６４を閉じて、陽極端子５２と５４を接続する
。自動車が継続して動作している間、スイッチ７４はオ
ープンの状態を維持し　これにより、スイッチ制御回路
６８は継続して、スイッチ６４を閉じた状態に維持する
。例えば運転者が自動車を離れる等のように、外部から
の刺激が無くなると、スイッチ制御回路６８は、スイッ
チ６４を閉じたままの状態を所定時間、すなわち、抵抗
８４を経由してコンデンサ８０から電流が流れることに
より作られる遅延時間が終了するまで維持する。この経
過後スイッチ６４は開放にされて、陽極端子５２と５４
を分離して、自動車の補助的機能でまだ動作している部
分がある場合（例えば間違ってライトが点灯したまま等
）、バッテリー５０の低速放電用の陽極端子５４のみか
ら、電力が引き出され、　バッテリー５０の急速放電部
分は充分に充電された状態を維持でき、したがって、自
動車の次の使用の際に自動車の始動回転電力を供給でき
る。

図では自動車の補助的機能部は、バッテリー５０の低速
放電部分とのみ接続された場合を示したが、急速放電端
子５２から補助的機能の非常に小電鳳　例えば約１５ミ
リアンペア以下の電流を使用する装置へ接続してもよい
。このような接続は時計やメモリのような小電流で、か
つ低速放電側の電力の偶発的喪失により、蓄積した情報
が失われるような装置に行うと特に効果がある。このよ
うな低電流装置に急速放電部分を接続すると、その低電
流装置によりバッテリーから事実上無視できる程度の電
力が引き出され、　かつこれら装置はバッテリー５０の
低速放電部分の過放電による、情報喪失の危険から分離
することができる。

もちろム　スイッチ制御回路６８は、スイッチ６４を選
択した条件の検出に応答して制御する、多数の実施例の
中の単なる１例であることは当業者の認識するところで
ある。

第４図において、第１図から第３図に関して説明したも
のと同等のバッテリー５０を有する電力供給システムが
示されている。電力供給システムの構成は、第１図にお
ける予備的リード３２がここではスイッチシステム１０
０に置き換えられている他は、第１図と実質上同一であ
り、このスイッチシステム１００は陽極リードｌ９と２
０の間に電気的に接続されて、これらの陽極リードを選
択した条件の検出に応答して接続する。さらに第１図に
おけるスイッチ３つは、第２図のダイオード３７に置き
換えられているが、これＩＬ　　これらの充電制御が互
換できることを示すためである。

もちろん　当業者であれ（ｆ、バッテリー５０の急速放
電部に、陽極端子５Ｚを通して充電する他の方法を認識
できるであろう。

スイッチシステム１００において、この実施例では、陽
極リード１９と２０をスタータモータ３０による始動回
転の前に接続するために、その検出を振動検出により行
うための、振動検出スイッチシステムを構成している。

これにより、急速及び低速放電端子７５｛、初期始動回
転電流を供給するためへ　相互に接続される。これら陽
極リードは自動車の運転の間もその接続状態を維持して
、バッテリーの充電をするとともに、補助的機能部に電
力を供給する。スイッチシステム１００は、監視してい
る条件がもう存在しない、すなわち、自動車が動作を停
止したことを検出するまで、陽極リードｌ９と２０の接
続状態を維持する。この後、陽極リードはふたたび分離
され、　補助的機能部分の電力要求により、バッテリー
の急速放電部分が放電されるのを防止する。もちろム　
図示されたスイッチシステム１　０　０　は、　　振軌
　動仏　傾き、アクセル操作　その他の運転者が自動車
の乗り込みまたは自動車から離れたことを示す他の条件
に応答する、多数の実施例の中の単なる１例であること
は当業者の認識するところである。

自動車の始動回転の間、補助的機能に供給する電圧を充
分維持するために、陽極リード１９は自動車の補助的機
能に電力を供給するために、典型的に用いられるのと同
じタイプの高抵抗導線になっている。一方、陽極リード
２０は大電流を通すために設計された低抵抗の回路であ
り、自動車の始動回転回路に電力を供給するために典型
的に用いられるものである。このような相互の関係にお
いて、陽極リード１９と２０の相対的抵抗は、始動回転
のとき、陽極端子５２からの電圧１３．１ボルトはおよ
そ８ボルトに降下し　一方陽極端子５４からの電圧１３
．１ボルトは単に約１２ボルトに降下する関係となって
いる。この陽極端子５４における電圧降下（４　白動車
の電気回路系に典型的に含まれる、コンピュータ回路等
の動作と完全性を維持する為に許容できる値である。

スイッチシステム１００！Ｌ　　陽極リード１９と直列
に抵抗１０２とダイオード１０４を有しており、これに
より、これらの素子を通じて、陽極リード１９から本回
路に必要な小量の電力を得ている。この抵抗１０２とダ
イオード１０４に流れる電流は、スイッチを閉じさせる
には充分な大きさではない。センサ素子１６は例え｛ｆ
１　　振動スイソチであり、米国においてはレディオシ
ャックより入手できる、カタログ番号４９５２１　“セ
イフハウス゜型振動検出器である。センサ素子１６は例
えば運転者が、自動車に乗り込む等の条件により生じる
振動を検出する。振動の検出により、電流が陽極リード
２０からライン１０８、センサ１０６を経由して、リレ
ーコイル１１０に供給される。

リレーコイル１１０は電流の印加に応答して、低電流ス
イッチ１１２を閉じ、これにより陽極端子５２から陽極
リード２０及びライン１０８、スイッチ１１２を経由し
て大電流リレーのコイル１１４に、電流が供給されるよ
うにする。電流が流されることにより、コイル１１４は
通常開いているスイッチ１１６を閉じさせ、陽極リード
ｌ９と２０の接続を完了する。

スイッチ１１６は振動検出が停止するまで閉じた状態と
なり、振動が終わるとセンサ１０６を経由したコイル１
１０へ電流が停止し　スイッチ１１２を開放し　これに
よりスイッチ１１６を開放させる。

抵抗１０２とダイオード１０４はコイル１１４の両端の
電圧が１３，　１ボルトを越えたとき、通過電流を流す
ことにより、本スイッチシステム１００を保護するよう
に機能する。スイッチシステム１００の動作（九　コイ
ル１１０にもうけられたタイマー１１８を用いて停止さ
せることもできる。

このタイマーは熱検出装置を用いることができ、所定の
温度条件のもとで、電流がコイル１１０を流れるのを阻
止する。他の手段として、熱検出ではない通常のタイマ
ー回路により、振動停止を検出後所定時間経過すると時
間終了信号を出して、コイル１ｌ○のｔ流の流れを阻止
することにより、センサ１０６をスイッチさせることが
できる。このようにしてスタータモータ３０の動作の前
に陽極リードｌ９と２０間の接続を完了し　エンジン操
作が終了するまで、この接続状態を維持する。

この状態において、スイッチ１１６は中容量のスイノチ
として構成することができ、　したがって、バッテリー
５０のハウジング内に収納して動作させることができる
。

第５図は、第４図の陽極リードｌ９と２０の間に挿入し
て、例えば第４図のスイッチシステムｌＯＯと置き換え
ることができる、制御回路のブロック図である。特に、
第５図の制御回路は、第３図や第４図の回路に関して説
明した、振動等の機械的条件を検出するのと異なり、電
力供給システム内の電気的条件を検出して、それに応答
して機能するものである。いずれにしても、この回路は
、スタータモータの始動回転をする前に起こる、例えば
イグニッションスイッチの投入等の条件を検出する点に
おいて、同一の目的を達戒するものである。選択された
条件の検出に応答して、この回路は第３図及び第４図の
回路に関連して説明したのと同じように動作し　バノテ
リ−５０の陽極端子５２と５４を電気的に接続する。こ
の回路はさらに、電力供給システム内の電圧及び電流レ
ベル７５｛、許容値の範囲内にあるかを検出するために
用いら札　バッテリーの陽極端子５２と端子５４の接続
及び分離が適切となるように応答する。例えＩｆ，　　
も獣　始動回転の間スタータモータへの電流の流出が、
補助的機能部への電圧を許容レベル以下にしてしまう場
合、第４図の回路は端子５２と５４を分離させ、これに
より、補助的機能部分の始動回転スタータとは分離した
電力源がら電流が供給され、　したがって、その電圧は
スタータ系統に影響されないように作用する。同様に始
動回転ノ後、エンジンが作動状態になり発ｔ８！がバッ
テリー５０を充電できる状態になるとこの回路はその状
態を検出して、端子５２と５４を接続し、双方のバッテ
リーの電池に充電できるようにする。

第５図の回路はさらに、エンジン動作が終了したとき、
端子５２と端子５４の分離を時間遅延させて行うように
している。

この回路は第５図の各ブロソクを参照すると最も理解が
容易である。第５図の回路を動作させるための電源は、
始動回転用端子５２から印加されブロック１５０で示す
スパイク保護スムーザにより、スパイクから保護される
とともに平滑される。

補助的機能端子５４に対する補助的機能部の負荷が、例
え１！、イグニッションスイッチが゜バイアス′位置に
入れられた場合のように、増加して電圧が降下すると、
小振幅のマ、イナスパルスが発生される。このパルスは
差動増幅器１５２で増幅され極性変換されて、正帰還回
路を有するパルス伸長増幅器１５４に送られる。この回
路はＡＣ結合となっているので、急速な変化をする電圧
のみに応答する。このようにして、パルス伸長増幅器１
５４は印加された信号を、時間遅延回路１５６が動作す
るのに充分な信号となるように、増幅するとともに時間
伸長し　その結気　時間遅延回路１５６から、約３０秒
持続する電圧出力を発生する。

この電圧出力１ム　比較器１５８により、２つのレベル
のスイッチ電圧となり、リレー制御トランジスタ１６０
のベースに印加される。これにより、そのトランジスタ
に流れる電流を増加し　その結果、主制御リレー１６２
を起動して、陽極端子５２と５４の間のスイッチを閉じ
させる。結果として、端子５４の負荷が増加すると、主
制御リレー１６２が約３０秒間閉医　この回路の他の部
品による制御に従属する。

スタータモータの始動回転が終了獣　エンジンが通常の
動作を行っている間、バッテリーの補助的部分の充電ζ
転　オルタネータ４０（第４図）から端子５４を通して
実行される。第４図において、ダイオード３７とサーマ
ルスイッチ３３が、始動回転用のバッテリ一部分の充電
をするために設けられている。しかし　第５図から第８
図の説明おいては、ダイオード３７とサーマルスイッチ
３３｝ム　回路中に含まれていないものと仮定している
。

エンジンの動作中において、もし補助的端子５４に印加
される充電電圧があらかじめ設定した電圧限界、例えば
１３，　６ボルトを超えると、変化電圧センサ１６４力
Ｃ、その電圧変化を検出し　変動持続遅延回路１６６に
供給する電圧を発生する。

この遅延回路１６６は約１０秒間゜持続”する出力信号
を発生する。この持続信号は遅延回路１６６から比較器
１５８に印加され、　比較器１５８から主制御リレー１
６２を動作させるようにトランジスタ１６０に信号を送
り、端子５２と５４との間のスイッチ１１６を閉じるよ
うにさせ、少なくとも持続信号の存在する間、バッテリ
ーの双方に充電させるようにする。

この変動保持遅延回路１６６の目的は、　主制御リレー
１６２を閉じる前の始動回転用端子５２の電圧が低く、
それからその主制御リレー１６２を閉じてスイッチ１１
６を閉じると、補助的機能端子５４の電圧が１３．　６
ボルトをはるかに下回ることになるおそれがあることを
理解すれば明白になろう。これにより、上記のよう＆ス
　端子５２の低電圧の検出に応答して、主制御リレー１
６２を開放し、かつスイッチ１１６を開放する。これに
より、端子５２を経由してバッテリーの始動回転部分へ
の充電が妨げられる。しかし　この問題は主制御リレー
１６２を約１０秒間保持させるように機能する、変動保
持遅延回路１６６を用いることにより解決できる。この
サイクルＩＬ　　主制御リレー１６２が開放し　この回
路の他の部分により無効にされるに従い、繰り返される
。

もしエンジンの始動回転の間、始動回転端子５２の電圧
が、補助的機能端子５４の電圧よりも充分低くなり、始
動回転用端子５２から補助的機能端子５４へ電流が流へ
　補助的機能端子５４の電圧を低下させる。このような
端子５４から端子５２への電流の流れは、　電流検出回
路１６８により検出され、　これにより、次にリレー保
持遅延回路１７０を操作レ　比較器１５８に電圧を印加
することにより、他の回路部分を無効にし、これにより
主制御リレー１６２を１０秒間開放状態にする。

もし　必要であれほ　このサイクルが繰り返される。

ロックアウト保持遅延回路１７２が設けらへ主制御リレ
ー１６２が端子５２と５４を分離したとき、電圧降下や
パルス信号の発生により、この回路の繰り返しが生じな
いように動作する。これＩＬ　　主制御リレー１６２が
開放になった後、　１秒間にわたり、パルス伸長増幅器
１５４によって、如何なる信号が通過することも増幅さ
れることも禁止することにより行われる。

負荷検出抵抗１７４は、約５ミリアンペアの電流を、始
動回転用端子５ｚから補助的機能端子５４へ供給するよ
うに機能する。これ１４　　自動車の補助的機能に接続
されている端子５４が完全に放電してしまった場合でも
、電流及び電圧が端子５４から得られるようにし　これ
により本回路が動作するように、必要な大きさの信号を
、差動増幅器１５２に伝達できるようにするためである
。

第５図に示した回路ブロック構成と動作の双方に対応す
る、回路構成の好ましい実施例を第６図に示す。第５図
に規定した回路ブロックと、第６図の回路素子との対応
は、テーブル１を参照するとよく理解できる。ここで、
各素子を表示する為に用いられている、文字は一般に以
下の部品の部品を表している。すなわち、Ｒは抵志　Ｃ
はコンデンサ、Ｄはダイオード、Ｔはトランジスタ、Ｒ
Ｘはリレー　ＶＲは可変抵抗あるいはボテンショメー夕
、　ＩＣは増幅器である。

テーブルｌ 第６図における素子Ｒ５及び７は予備的であり、主に回
路の動作表示に用いるものである。さらＥ，増幅器ＩＣ
ＩＡからＩＣＩＤはＣＡ３２４を用いている。抵抗Ｒ２
３を除きすべての抵抗は４分の１のワットであり、Ｒ２
３は５０アンペアの電流容量で、０．０２オームの抵抗
値を有し　直径１５ミリメータで長さ６０ミリメータの
抵抗線で構成している。さらに可変抵抗器ＶＲＩＩＬ　
　端子５４の電圧が１３．６ボルトまたはそれ以上（プ
ラス・マイナス０．　　３ボルト）のときに　リレーの
閉鎖ができるよう＆へ　ツエナーダイオード（Ｄ６）と
の関係でその値を調整した２個の抵抗で置き換えること
ができる。

第６図におけるリレーコイルの抵抗は１５５オームであ
る。第６図の回路における各種の素子の値は以下である
。

テーブル２ 素子 値 素子 値 ６８０オーム １００オーム １８０オーム ２２　オーム ＩＫ　オーム ＩＭ　オーム １Ｍ　オーム ４７Ｋオーム ＩＭ　オーム １０Ｋオーム ４７Ｋオーム ４７Ｋオーム ３．３Ｍオーム ３．３Ｍオーム １．８Ｋオーム １０Ｋオーム ３．３Ｍオーム ０．Ｌマイクロファラッド ０．１マイクロファラット′ １０　マイクロファラット゛．１６ホ゛ルト０．１マイ
クロフ７ラット゛ ０．１マイクロファラット゛ ０．１マイクロフ１ラット１ ４．７マイクロファラット゛，１６ホ゛ルト１，０マイ
クロファラット゛．１６ネ゛ルト０．ｌマイクロファラ
ット′ １．０マイクロファラット゛，１６ｖルト０．１マイク
ロファラット゛ １８＊’ル｝ツｚｔ−，Ｖ１８ＺＡ３　　ＭＯＶＩＮ４
００４ １Ｎ９１４ １Ｎ９１４ １Ｎ９１４ ３．３ネ゛ルトツエナー Ｒ１９ Ｒ２０ Ｒ２１ Ｒ２２ Ｒ２３ Ｒ２４ ＬＥＤ ＩＮ９１４ ＣＡ３２４ ＣＡ３２４ ３．３Ｍオーム　　　　　Ｄ７ ４７Ｋオーム　　　　　Ｄ８ ３８０Ｋオーム　　　　　ＩＣＩＡ ３．３Ｍオーム　　　　　ＩＣＩＢ ０．０２オーム．１８ワット ＩＣＩＣ　　　ＣＡ３２４ ３３０オーム　　　　　　ＩＣＩＤ　　　ＣＡ３２４Ｔ
Ｉ　　　　　ＢＣ１７７ Ｔ２　　　　　ＢＤ１３９ 第７図は、端子５２と端子５４の間の切換をする、スイ
ッチ１１６の制御をするための第４図に示す回路１００
と、置き換えることができる別のプロックダイアグラム
を示している。第７図の回路は第５図で説明した回路と
端子５４における補助的機能用電圧が、例え（ｆ、１３
．　５ボルトを越えたとき、主制御リレーを閉じてスイ
ッチ１１６を閉じ　これにより補助的機能端子５４と始
動回転端子５２を接続させて始動回転用電池に充電でき
るように、端子５４の電圧を検出する方法を用いる点で
同様である。しかし　第５図において、エンジンの起動
にあたり、電気的負荷検出を行っているのに対し、第７
図においてｌｅｔ，　　センサスインチの接触における
瞬時的変化　例えば、開放から閉鎖または閉鎖から開放
時の一時的変化に応答して、主リレーを閉じるようにし
ている。この回路はさらに、端子５２と端子５４間の接
続を維持するようペ　センサスイッチが瞬時的変化を検
出して停止した後、約３０秒の遅延時間保持を行う。

この回路で用いているセンサ鷹　物理的条件を検出する
もので、例え眠　振詠　傾き、アクセルの動き、その他
の運転者が自動車の乗り込へ　あるいはドアを閉めたこ
とにより生じる他のいかなる動作について検出する。こ
のセンサは例えば小型の単一または多数のまたは他の素
子との組合せによる振動子、スプリング、あるいは、球
状または一滴の水銀が転がるように受皿にいへ　その受
皿にその水銀が転がれるような櫛形の接点を有するグリ
ッドを設けたもの等が使用できる第７図において、回路
の動作に必要な電力は始動回転用端子５２からスパイク
保護スムーザ２００を経由して供給され、　このスパイ
ク保護スムーザ２００により、信号が滑らかにされると
ともに、回路に対するスパイク保護が行われる。開閉動
作センサ２０２は、スイノチがオンからオフまたはその
反対の動作をしたとき、電圧パルスを発生する。このパ
ルスはＡＣ増幅パルス伸長器２０４に伝遅され、　ここ
で増幅伸長される。このＡＣ増幅パルス伸長器２０４か
らの信号（気　遅延時間保持回路２０６に与えら瓢　こ
こで約３０秒間継続するために充分な大きさと長さの電
圧出力を得るように、さらに増中点　　伸長が行われる
。この電圧出力は比較器２０８に供給され、　比較供給
２０８は信号が印加されたことを検出し　検出信号をリ
レー制御トランジスタ２１０に伝達＼　これにより、主
リレー２１２が第４図のスイッチ１１６を閉じる。遅延
時間保持回路２０６があるために、主リレー２１２は約
３０秒間閉じた状態を維持する。

始動回転の後エンジン動作の間、発電機から充電されて
いる、保持的機能用端子５４が、所定の電圧例えば１３
．　６ボルトを越えた場合、充電電圧センサ２１４がこ
の電圧を検出獣　充電持続遅延回路２１６に信号を伝達
する。充電持続遅延回路２１６は出力信号を発生してこ
れを比較器２０８に伝えるととも＆ス　この出力信号を
約ｌＯ秒間維持する。この信号は比較器２０８からリレ
ー制御トランジスタ２１０に印加さ也　これにより主リ
レー２１２を閉ユ　したがって、第４図に示すスイッチ
１１６を閉じさせる。これにより、バッテリーの補助的
機能部と 始動回転部の双方に、充電が可能になる。

充電持続遅延回路２１６を用いる理由は、もし端子５２
の始動回転用バッテリー電圧が低いと、主リレー２１２
を閉じると補助的機能端子５４の電圧も低下し、この電
圧低下はあらかじめ規定した最小電圧よりも下回るおそ
れがあり、これにより主リレー２１２が直ちに開放にな
り、バッテリーの充電を禁止してしまうからである。し
かし、充電持続遅延回路２１６があると、主リレー２１
Ｚを１０秒間閉じるので、充電が可能となる。このサイ
クルは主リレーが開放になったときは、その開放が回路
の他の部分により無効にされて、繰り返される。

もし　始動回転の間に　始動回転用端子５２の電圧が、
補助的機能端子５４の電圧よりもはるかに下回った場合
に眠　補助的機能端子５４から電流が始動回転用端子５
２に引き出され、　補助的機能端子５４の電圧を引き下
げる。この端子５２と端子５４間の電流は、電流検出回
路２１８により検出されて、信号がリレー開放遅延回路
２２０に送られる。リレー開放遅延回路２２０は比較器
２０８に　本回路の他の部分からの影響を無効にして、
比較器２０８からリレー制御トランジスタ２１０に信号
を送出するのに充分な大きさの電圧を与え、これにより
、主リレー２１２は開放状態を１０秒間持続し　したが
って、端子５２と５４が電気的に分離した状態が維持さ
れる。必要があれ（ｆ１　　このサイクルは繰り返され
る。

第８図は第７図で示したブロック図の好ましい回路実施
例である。第８図の回路は素子の構成及び機能の双方と
もに第７図と対応するものである。

第７図のブロックと第８図の部品の関係は、テーブル３
を参照すると理解が容易であろう。

テーブル３ 第８図における各素子の値を以下のテーブル４に示す。

素子 値 テーブル４ 素子 値 ０．０２オーム １８　ワット １８０オーム １０Ｋ　　オーム ３．３Ｋオーム ４７Ｋオーム ２．２Ｍオーム ４７Ｋオーム １．８Ｋオーム ４７Ｋオーム ２．２Ｍオーム １０Ｋオーム １Ｍ　オーム ２．２Ｍオーム Ｃ３１ Ｃ３２ Ｃ３３ Ｃ３４ Ｃ３５ Ｃ３６ Ｃ３７ Ｄ３１ Ｄ３２ Ｄ３３ Ｄ３４ Ｄ３５ Ｔ３１ Ｔ３２ ０．１マイクロフ７ラット゛ ２２　マイクロファラッド，１６ホ゛ルト０．１マイク
ロファラット゛ ０．１マイクロファラット゛ ３．３マイクロファラット゛，１６ホ１ルト１．０マイ
クロフ７ラット゛，１６ホ゛ルト０．２マイクロファラ
ット゛ ＩＮｉ００４ １Ｎ９１４ １Ｎ９１４ ３．３，ｉ’ルトツエナー ＬＥＤ ＢＣ１７７ ＢＤ１３９ Ｒ４５　　　２．２Ｋオーム　　　　　ＩＣＥ　　　　
　ＬＭ５４８Ｒ４６　　　　　　　オーム　　　　　Ｉ
ＣＦ　　　　　ＬＭ５４８Ｒ４７　　　　１Ｋ　　オー
ム　　　　　ＦＹ　　　　　　メイク／ＴレイクＶＲＩ
　　　ＩＯＫ　　オーム 上記のバッテリー構成と回路構成｛Ｌ　好ましい実施例
で１４　　単一のハウジング区　例えば自動車のエンジ
ン収容部の、バッテリー設置部分に納めるようにしてい
る。

第９図は、　本電力供給システムに用いる、センサ及び
スイッチの他の実施例を示しており、スイッチ回路とセ
ンサはバッテリーから分離されており、図の実施例では
エンジン収納部内のケーブルに確保されている。

より其体的に眠　第９図のスイッチ装置｝転　ハウジン
グ２５０の内部にそのスイッチ回路が収納されている。

振動器２５４のようなセンサは振動素子２５５と２５７
を有しており、第４図の１１０と１１２と同様に　それ
らが周囲の動作に応答して、導伝板２５９に接触して、
電流を導伝板２５９から振動素子２５５，　　２５７を
通じてスイッチに短時間伝達する。

もちろん当業者であれ１ｆ、多数の他の振動あるいはメ
カニカルセンサを第９図に示すように用いることができ
ること＋４　　理解できるであろう。

ハウジング２５旧丸　　自動車のエンジン収納部に設置
される前＆ス　中央から開けられるようにしてある。

図に示す実施例はハウジングはアクセルケーブル２５３
を、両端を通して挾み込むようにして、そのケーブル上
に保持されるようにしてある。

アクセルケーブル２５３が選ばれるのＩＬ　　エンジン
収納部の他の多数の部品よりも前をも　振動を受ける可
能性があるからである。

これ眠　通常、運転者がスタータモータを始動させる前
に、アクセルペダルに足を乗せて、踏み込み動作を行う
からである。

このようなアクセルペダルの動作は、アクセルケーブル
を経由して、センサ２５４に伝えられる。

電力コネクタ２５６はバッテリーの端子５２に接続さ也
　もう１つの電力コネクタ２５８はバッテリーの端子５
４に接続されて、これらの２つの端子の接続眠コネクタ
２５６と２５８の接続により実現される。

電力コネクタ２６０１Ｌ　　ハウジング内のスイッチ回
路に、バッテリーのいずれかの端子から、電力を供給す
るように接続するように接続する。

したがって、コネクタ２６０ｊ＆　　始動回転用端子５
２に接続さ也　補助的機能端子から予期しない放電があ
った為、その端子５４から電力が得られない場合でも、
ハウジング内のスイッチ回路に電力が供給されるように
するのが好ましい。

本発明による電力供給システムは、始動回転の目的のた
めには、　大電流で急速な放電電力源を必要とＬ　補助
的機能装置に用いる場合は、少電流で低速の放電が必要
とされるような、自動車またはそれに類似する用途に用
いるバッテリーに関連する。長い期間にわたる問題点を
克服することにより、当技術分野に大きな進歩をもたら
すものである。本発明眠　好ましくは単一のバッテリー
構成で、両方のタイプの電力源をもたらす電力供給シス
テムであり、バッテリーからエンジンへの電力分配効率
を最大にするととも＆ス　不安定な補助的機能回路に対
しては保護を与える電気回路構成を有するものである。

この電力供給システムは自動車またはその配線系統に殆
ど無視できる程度の変更をするのみで、バッテリーを自
動車内に設置することができるように、単一のハウジン
グ内に納めることができる。

本電力供給システムはさらヲス　　自動車の補助的機能
システム、例えばライトが過誤により点灯されたままと
なり、補助的機能部分のバッテリーが放電してしまって
も、始動回転用の電力を保存することができる。

始動回転の電力を得るための、両方の電力源間の切替え
、及びこれらへの＊．ｔｉＬ　　操作者を介在すること
なく、自動的に行うことができる。

本発明の精神的及び本質的特徴から離れることなく、本
発明を他の形態による実施構成とすることが可能である
。

上記の実施例は、あらゆる意味において、説明の為のも
のであり、制限的なものではない。

したがって、本発明の範囲は　これまで述べた説明によ
るよりはむしろ、特許請求の範囲により定められるもの
である。

特許請求の範囲の意味及び領域と等価な範囲での全ての
変形は、本権利範囲内に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図６丸　本発明による電力供給システムの、１の好
ましい実施例を示す電気回路図である。 第２図眠　本発明による電力供給システムの、他の好ま
しい実施例を示す電気回路図である。 第３図屯　本発明による電力供給システムの、さらに他
の好ましい実施例を示す電気回路図である。 第４図眠　本発明による電力供給システムの、さらに他
の好ましい実施例を示す電気回路図である。 第５図眠　第４図に示した電力供給システムの、バッテ
リー陽極端子間のスイッチの動作を制御する制御回路の
ブロック図である。 第６図＋４　　第５図に示した制御回路の詳細な電気回
路図である。 第７図は、第４図に示した電力供給システムの、バッテ
リー陽極端子間のスイッチの動作を制御する他の好まし
い実施例による制御回路のブロック図である。 第８図＆も　第７図に示した制御回路の詳細な電気回路
図である。 第９図は、　本発明による電力供給システムの１部とし
て用いるメカニルセンサのハウジングの１の好ましい実
施例を示す斜視図である。

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の電力源から第１の負荷に電力を供給するた
   めの第１の電線と、 その第１の電線から電気的に分離され、第２の電力源か
   ら第２の負荷に電力を供給する第２の電線と、 外部からの刺激に応答して、その外部刺激の存在により
   定まる時間にわたり、上記第１の電線と第２の電線を接
   続し、これにより上記第１の電力源と第２の電力源の双
   方から上記第１の負荷に上記時間にわたり電力を供給す
   る手段と、 より構成される電力供給システム。
2. （２）制御スイッチと、 この制御スイッチに応答して、上記第２の電線と上記第
   ２の負荷とを接続し、これによりその制御スイッチによ
   り定められた時間にわたり、上記第２の電力源から上記
   第２の負荷に電力を供給する手段と、 を有する特許請求の範囲第１項記載の電力供給システム
   。
3. （３）上記第２の負荷と上記第２の電線を接続する手段
   は、さらに上記制御スイッチにより定められた時間にわ
   たり、上記第１の電線と上記第２の負荷とを接続する、
   特許請求の範囲第１項記載の電力供給システム。
4. （４）上記第１の電力源は、従来の自動車の補助的機能
   による電気負荷に印加するに充分な放電率を持つ電池を
   有する直流源で構成される、特許請求の範囲第１項記載
   の電力供給システム。
5. （５）上記第１の負荷は、従来の自動車の補助的機能装
   置による電気負荷により構成される、特許請求の範囲第
   ４項記載の電力供給システム。
6. （６）上記第２の電力源は、従来の自動車のスタータモ
   ータに、そのエンジンの起動において、スタータモータ
   を始動回転するに充分な電力を供給できる放電率を持つ
   電池を有する直流源で構成される、特許請求の範囲第１
   項記載の電力供給システム。
7. （７）上記第２の負荷は、従来の自動車のスタータモー
   タによる電気負荷により構成される、特許請求の範囲第
   ６項記載の電力供給システム。
8. （８）上記第１の電線と上記第２の電線を接続する上記
   手段は、 上記第１の電線と接続された第１の端子と、上記第２の
   電線と接続された第２の端子とを有し、それが閉じたと
   き上記第１及び第２の電線が互いに接続されるようにす
   るスイッチと、 そのスイッチを外部からの刺激に応答して、その開閉を
   制御するスイッチ制御回路と、により構成される、特許
   請求の範囲第１項記載の電力供給システム。
9. （９）上記スイッチ制御回路は、 上記スイッチの開閉を制御するように接続された第１の
   リレーと、 外部の刺激を検出するセンサと、 上記第１または第２の電力源のいずれかに接続され、そ
   のセンサによる外部刺激の検出に応答して、その電力を
   上記第１のリレーに供給し、これにより上記第１のリレ
   ーが上記スイッチを閉じさせて、上記第１及び第２の電
   力源が互いに接続されるようにする第２のリレーと、 により構成される、特許請求の範囲第８項記載の電力供
   給システム。
10. （１０）上記スイッチ制御回路は、さらに　上記センサ
    により外部刺激の検出が終了した後選択された時間にわ
    たり、上記スイッチの開放を上記第１のリレーにより遅
    延させるために、上記第１または第２のリレーのいずれ
    かに接続されたタイミング手段を有する、特許請求の範
    囲第９項記載の電力供給システム。
11. （１１）上記外部刺激は機械的条件により成る、特許請
    求の範囲第１項記載の電力供給システム。
12. （１２）上記外部刺激は機械的振動により成る、特許請
    求の範囲第１１項記載の電力供給システム。
13. （１３）上記外部刺激はノイズにより成る、特許請求の
    範囲第１１項記載の電力供給システム。
14. （１４）上記外部刺激は選択した目的物の動作により成
    る、特許請求の範囲第１１項記載の電力供給システム。
15. （１５）上記外部刺激は指定した領域の温度変化により
    成る、特許請求の範囲第１１項記載の電力供給システム
    。
16. （１６）上記外部刺激は電気的条件により成る、特許請
    求の範囲第１０項記載の電力供給システム。
17. （１７）上記外部刺激は電力供給システムの指定した位
    置におる電圧変化により成る、特許請求の範囲第１６項
    記載の電力供給システム。
18. （１８）上記外部刺激は電力供給システムの指定した素
    子における電流変化により成る、特許請求の範囲第１６
    項記載の電力供給システム。
19. （１９）上記第１の電線は、自動車の補助的機能装置に
    バッテリーから電力を供給するために使用する従来の自
    動車のケーブルと同等の抵抗を有し、上記第２の電線は
    、自動車のスタータモータにバッテリーから電力を供給
    するために使用する従来の自動車のケーブルと同等の抵
    抗を有する、特許請求の範囲第１項記載の電力供給シス
    テム。
20. （２０）上記第１の電線が接続され、上記第１の電力源
    と第２の電力源を充電するために、上記第１の電線と第
    ２の電線が接続されるとき、上記第２の電線がそれを経
    由して接続される手段と、電力供給システムの選択され
    た条件を検出する手段と、 その検出手段に応答して、その選択された条件の検出に
    続き、上記第２の電線から充電手段を分離する手段と、 により構成される、特許請求の範囲第１項記載の電力供
    給システム。
21. （２１）上記充電手段が従来の自動車用発電機により成
    る、特許請求の範囲第２０項記載の電力供給システム。
22. （２２）上記選択された条件は、電力供給システムの規
    定位置における電圧値の選択された限界の超過であり、
    上記充電手段を第２の電線から分離する上記分離手段は
    、上記第１と第２の電線を分離するように上記接続手段
    を制御するためにその接続手段に接続された回路である
    、特許請求の範囲第２０項記載の電力供給システム。
23. （２３）従来の自動車における補助的機能装置によりも
    たらされる種類の負荷に電力を印加するための第１の電
    力源と、 従来の自動車におけるスタータモータによりもたらされ
    る種類の負荷に電力を印加するための第２の電力源と、 上記第１の電力源から第１の負荷に電力を供給するため
    の第１の導体と、 上記第２の電力源から第２の負荷に電力を供給するため
    の第２の導体と、 上記第１と第２の導体間に接続され、選択された物理的
    条件の存在または不存在の検出に応答して、その選択さ
    れた物理的条件の存在の検出により定められた時間にわ
    たり上記第１の導体と上記第２の導体を接続し、これに
    より、電力が上記時間にわたり上記第１の電力源と上記
    第２の電力源の双方から上記第１の負荷に供給されるよ
    うに動作するスイッチシステムと、を有する電力供給シ
    ステム。
24. （２４）上記第１の電力源は、従来の自動車の補助的機
    能装置に電流を供給するために、低速の放電特性を得る
    ように構成した第１の一連のバッテリー電池であり、上
    記第２の電力源は、従来の自動車のスタータモータに電
    流を供給するために、急速の放電特性を得るように構成
    した第２の一連のバッテリー電池である、特許請求の範
    囲第２３項記載の電力供給システム。
25. （２５）上記第１及び第２の一連のバッテリー電池は、
    それらの陽極端子から２系統の電流を供給できるように
    、直並列に配列された２組の電池を構成する、特許請求
    の範囲第２４項記載の電力供給システム。
26. （２６）上記第１及び第２の電力源と上記スイッチシス
    テムを収納する１のハウジングより成る、特許請求の範
    囲第２５項記載の電力供給システム。
27. （２７）制御スイッチと、 その制御スイッチに応答して上記第２の導体と上記第２
    の負荷とを接続し、これにより、その制御スイッチによ
    り定められた時間にわたり、上記第２の電力源から上記
    第２の負荷に電力を供給する回路と、 を有する、特許請求の範囲第２３項記載の電力供給シス
    テム。
28. （２８）上記スイッチシステムは、 電力供給システム内の選択された条件を検出する手段と
    、 その検出手段に応答して上記第１と第２の導体を、上記
    選択した条件の検出後選択した時間にわたり分離する手
    段と、 により成る、特許請求の範囲第２７項記載の電力供給シ
    ステム。
29. （２９）上記検出手段は電気回路により構成され、上記
    選択された条件は電力供給システムの規定された位置に
    おける電圧値の選択された限界を超越した電圧値により
    成る、特許請求の範囲第２８項記載の電力供給システム
    。
30. （３０）上記検出手段は電気回路により構成さえ、上記
    選択された条件は電力供給システムの規定された位置に
    おける電流値の選択された限界を超越した電流値により
    成る、特許請求の範囲第２８項記載の電力供給システム
    。
31. （３１）第１の電力源から第１の負荷に電力を供給する
    ための第１の電線を備えるステップと、第２の電力源か
    ら第２の負荷に電力を供給するための第２の電線を備え
    るステップと、 選択された物理的条件の存在を検出するステップと、 選択された物理的条件の存在により定められた時間にわ
    たり、上記第２の電線と上記第１の電線を接続し、これ
    により、上記第１及び第２の電力源の双方から上記第１
    の負荷に上記時間にわたり電力を供給するステップと、 により成り、上記第１及び第２の電力源から上記第１及
    び第２の負荷に電力を供給する、電力供給方法。
32. （３２）制御スイッチによる検出操作ステップと、 上記第２の電線と上記第２の負荷とを接続して、上記制
    御スイッチで規定された時間にわたり、上記第２の電力
    源から上記第２の負荷に電力を供給するステップと、 により成る、特許請求の範囲第３１項記載の電力供給方
    法。
33. （３３）選択された物理的条件の存在を検出するステッ
    プと、 上記選択された物理的条件の不存在を検出した後選択さ
    れた時間にわたり、上記第１と第２の電線間の接続を継
    続するステップと、 上記選択された時間の経過後、上記第１と第２の電線を
    分離するステップと、より成る、特許請求の範囲第３１
    項記載の電力供給方法。
34. （３４）電力供給システムの選択された条件を検出する
    ステップと、 上記選択された条件の検出に応答して、上記第１と第２
    の電線を分離するステップと、により成る、特許請求の
    範囲第３１項記載の電力供給方法。
35. （３５）上記選択された条件を検出するステップは、電
    力供給システムの規定された位置における電圧値の選択
    された限界を超越した電圧値を検出するステップにより
    成る、特許請求の範囲第３４項記載の電力供給方法。
36. （３６）上記選択された条件を検出するステップは、電
    力供給システムの規定された位置における電流値の選択
    された限界を超越した電流値を検出するステップにより
    成る、特許請求の範囲第３４項記載の電力供給方法。