JPH05296128A - スタータ起動方法及びそのシステム - Google Patents

スタータ起動方法及びそのシステム

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JPH05296128A
JPH05296128A JP4102807A JP10280792A JPH05296128A JP H05296128 A JPH05296128 A JP H05296128A JP 4102807 A JP4102807 A JP 4102807A JP 10280792 A JP10280792 A JP 10280792A JP H05296128 A JPH05296128 A JP H05296128A
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JP
Japan
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starter
battery
capacity capacitor
boosted
voltage
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Application number
JP4102807A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Dogoshi
仁 堂腰
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Equos Research Co Ltd
Original Assignee
Equos Research Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0885Capacitors, e.g. for additional power supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0888DC/DC converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のスタータを起動するのに、バッテリ
が上がった場合でも安心してスタータを起動できる方法
及びそのシステムを提供する。 【構成】 バッテリ21、スタータ22、及び燃料電池
等の他のエネルギー源26が、切換えスイッチ23によ
り大容量コンデンサ25に選択的に連結されている。バ
ッテリ21から供給されて大容量コンデンサ25に蓄え
られた電力ではエンジンを回転させるだけのスタータ2
2の回転数が得られない場合には、端子T3と端子T2
とを連結し、DC−DCコンバータ27により昇圧され
た他のエネルギー源26からの電力で大容量コンデンサ
25を充電する。この大容量コンデンサ25の電力によ
りスタータ22が容易に起動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のスタータを起
動させる方法及びそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のスタータを起動するの
に、バッテリから供給される電力により直接起動する方
法、又はバッテリから供給される電気量をコンデンサに
蓄えてから、このコンデンサからの電力により起動する
方法があった。図1は従来のバッテリから供給される電
力によりスタータを直接起動するための回路を示したも
ので、1はバッテリ、2はスタータ、3はキーであり、
キー3によってバッテリ1とスタータ2との連結のオン
・オフを行い、バッテリ1からの電力を直接スタータ2
に供給することによってスタータ2を起動している。そ
してある程度の時間が経つと開放スイッチ4がオフされ
る仕組みとなっている。
【0003】図2は従来のコンデンサからの電力により
スタータを起動するための回路であり、バッテリ又はオ
ルタネータ11とスタータ12は直接連結されるように
なっていない。バッテリ又はオルタネータ11とスター
タ12との間には図1のように充放電切換えスイッチ1
3が挿入され、大容量コンデンサ15が充放電切換えス
イッチ13によりバッテリ又はオルタネータ11或いは
スタータ12へ連結されるようになっている。スタータ
12の起動方法は、充放電切換えスイッチ13でバッテ
リ又はオルタネータ11と大容量コンデンサ15とを連
結することにより、バッテリ又はオルタネータ11から
供給される電気量を一旦大容量コンデンサ15に蓄えて
おき、スタータ12の起動時には、充放電切換えスイッ
チ13により、大容量コンデンサ15から電力をスター
タ12へ供給することによって、スタータ12を起動さ
せる。そして、ある程度時間がたつと開放スイッチ14
がオフされる仕組みとなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記図1に示した従来
のバッテリから供給される電力によりスタータを直接起
動する方法においては、バッテリの充電電気量が多く且
つ電圧が12V以上に保持されていれば、バッテリの内
部抵抗を介して大電流を放出することができる。しかし
ながら、バッテリに蓄えられている電気量が減少してく
るとスタータを動かすための電力を加える事ができなく
なる。
【0005】さらに、前記図2に示した従来方法の大容
量コンデンサから供給される電力によりスタータを起動
する方法は、大容量コンデンサに予め必要量の電気量を
充電してから、スタータを起動するので、バッテリ自体
の電気量が不足してくるとそれだけではスタータを起動
できない場合がある。これらのバッテリ上がりの現象は
寒冷地においてよく発生し、またバッテリが寿命に近づ
いた時にもよく発生する現象である。
【0006】そこで本発明は、上記した問題点を解消
し、バッテリが上がった場合でも安心してスタータを起
動できるシステムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明は、バッテリにより大容量コンデンサ
を充電し、この大容量コンデンサからの電力によりスタ
ータを起動する方法において、バッテリの電圧値が所定
の値に下がった時点で、他のエネルギー源からの出力電
力で大容量コンデンサを充電することを特徴とするスタ
ータ起動方法とするものである。
【0008】本発明は、上記スタータ起動方法におい
て、他のエネルギー源からの出力電力を昇圧回路により
昇圧し、この昇圧された電力で大容量コンデンサを充電
することを特徴とするスタータ起動方法とするもので
あ。また本発明は、バッテリにより大容量コンデンサを
充電し、この大容量コンデンサからの電力によりスター
タを起動する方法において、バッテリの電圧値が所定の
電圧値に下がった時点で、バッテリの出力電力を昇圧回
路で昇圧し、該昇圧された電力で大容量コンデンサを充
電し、その後、昇圧回路の出口の電圧が所定の電圧に下
がった時点で、他のエネルギー源からの出力電力を昇圧
回路により昇圧し、この昇圧された電力で大容量コンデ
ンサを充電することを特徴とするスタータ起動方法とす
るものである。
【0009】また本発明は、バッテリ、スタータ及び他
のエネルギー源が切換えスイッチにより大容量コンデン
サに選択的に各々連結されているスタータ起動システム
とするものである。本発明は、上記スタータ起動システ
ムにおいて、バッテリ、又は他のエネルギー源が昇圧回
路を介して大容量コンデンサに連結されていることを特
徴とする。
【0010】上記の他のエネルギー源には、燃料電池、
一次電池、二次電池、太陽電池等を使用することができ
る。
【0011】
【実施例1】図3は本実施例1のスタータ起動システム
の回路を示したもので、バッテリから供給される電力及
び/又は他のエネルギー源から供給される電力により直
接スタータを起動するための回路である。この回路は、
バッテリ21及び他のエネルギー源26と、バッテリ2
1及び他のエネルギー源26に選択的に接続可能な大容
量コンデンサ25と、大容量コンデンサ25に接続され
るスタータ22と、開放スイッチ24とから構成され
る。
【0012】バッテリ21はその出力側に端子T1が接
続され、大容量コンデンサ25の入出力側に端子T2が
接続され、他のエネルギー源26に接続されたDC−D
Cコンバータ27の出力側に端子T3が接続され、スタ
ータ22の入力側に端子T4が接続されている。また、
大容量コンデンサ25の入出力側の端子T2は、バッテ
リ21の出力側の端子T1、DC−DCコンバータ27
の出力側に端子T3、スタータ22の入力側の端子T4
に切換えスイッチ23により選択的に各々接続可能に構
成されている。そして、これらの入出力端子群の接続は
図示しない制御装置により、制御されている。
【0013】さらに、バッテリ21には、図示しない電
圧センサが配設され、バッテリ21の出力電圧を検出し
ている。また、DC−DCコンバータ27の出力電圧
は、内蔵されるセンサにより検出可能な構成とされてい
る。大容量コンデンサ25にも、図示しない電圧センサ
が配設され、大容量コンデンサ25の充電電圧を検出し
ている。
【0014】大容量コンデンサ25には、例えば、電気
二重層キャパシタが使用される。他のエネルギー源26
には、例えば、燃料電池、一次電池、二次電池、太陽電
池等が使用される。これらの他のエネルギー源26は、
昇圧回路であるDC−DCコンバータ27に連結され、
このDC−DCコンバータ27により12Vまで電圧が
引き上げられ、大容量コンデンサ25に直流が供給され
る。
【0015】通常時においては切換えスイッチ23によ
り端子T1と端子T2が連結されて、バッテリ21から
の電力が、大容量コンデンサ25に供給され、充電され
る。スタータ22の起動時には切換えスイッチ23によ
り端子T2と端子T4とが連結されてスタータ22の起
動に必要な電力が供給される。その後、一定時間経過後
に開放スイッチ24がオフされる。
【0016】バッテリ21から供給されて大容量コンデ
ンサ25に蓄えられた電力ではエンジンを回転させるだ
けのスタータ22の回転数が得られない場合には、即
ち、通常の自動車のスタータの起動に必要な12Vに達
しない場合、端子T3と端子T2を連結し、DC−DC
コンバータ27で12Vに昇圧された他のエネルギー源
26から直流を大容量コンデンサ25に供給する。
【0017】しかしながら、大容量コンデンサ25に電
気量の蓄えが低い場合に、燃料電池等の他のエネルギー
源26からいきなり大容量コンデンサ25に充電する
と、充電に要する時間が非常に長くなるので、最初に、
端子T1と端子T2とを連結してバッテリ21から大容
量コンデンサ25に充電し、バッテリ21の電圧値が大
容量コンデンサ25の電圧値とほぼ同じになった時点
で、切換えスイッチ23により端子T2と端子T3を連
結して、前記他のエネルギー源26からの電気量を大容
量コンデンサ25に蓄える。次いで、切換えスイッチ2
3により端子T2と端子T4を連結してスタータ22に
電力を供給してエンジンを起動させるだけの回転数をス
タータ22に与える。このようにすると、比較的短時間
にスタータ22を起動することができる。
【0018】図4は、前記操作における時間に対する、
バッテリ電圧、コンデンサ電圧、スタータ電流の変化の
状態を示し、バッテリ電圧とコンデンサ電圧とが交わっ
た時点で、バッテリ21から大容量コンデンサ25への
電力の供給を他のエネルギー源26から供給する経路に
切換えている状態を示す。
【0019】
【実施例2】図5は、実施例2のスタータ起動システム
の回路を示したもので、前記実施例1のスタータ起動シ
ステムの回路において、バッテリ21、他のエネルギー
源26及びDC−DCコンバータ27の接続を変形した
ものである。図5中の装置のうち、実施例1で使用した
装置と同じものには、同一の番号が付与されている。
【0020】すなわち、本実施例2の回路は、バッテリ
21と、他のエネルギー源26と、バッテリ21及び他
のエネルギー源26に選択的に接続可能なDC−DCコ
ンバータ27と、該DC−DCコンバータ27及びバッ
テリ21に選択的に接続可能な大容量コンデンサ25
と、該大容量コンデンサ25に接続されるスタータ22
及び開放スイッチ24とから主として構成されており、
バッテリ21の出力側の第1番目の端子T1、大容量コ
ンデンサ25の入出力側の端子T2、DC−DCコンバ
ータ27の出力側の端子T3、及びスタータ22の入力
側の端子T4が切換えスイッチ23により選択的に各々
接続可能に構成されている。
【0021】本実施例2においては上記の構成に加え、
さらに、バッテリ21の出力側に第2番目の端子T5が
接続され、他のエネルギー源26の出力側に端子T6が
接続され、DC−DCコンバータ27の入力側に端子T
7が接続されている。これらの端子T5、端子T6、端
子T7は、切換えスイッチ28により各々接続可能に構
成されている。
【0022】さらに、バッテリ21には、図示しない電
圧センサが配設され、バッテリ21の出力電圧を検出し
ている。また、DC−DCコンバータ27の出力電圧
は、内蔵されるセンサにより検出可能な構成とされてい
る。通常時、即ち、バッテリ21の出力電圧が予め設定
された電圧以上の場合は、切換えスイッチ23により端
子T1と端子T2が連結されて、バッテリ21からの電
力は、直接大容量コンデンサ25に入力される。そし
て、スタータ22の起動時には切換えスイッチ23によ
り端子T2と端子T4とが連結されてスタータ22の起
動に必要な電力が供給される。その後、一定時間経過後
に開放スイッチ24がオフされる。
【0023】このように、端子T1と端子T2とを連結
してバッテリ21から大容量コンデンサ25に充電を繰
り返し続けていき、バッテリ21の電圧値が予め設定さ
れた電圧よりも低い場合、例えば、大容量コンデンサ2
5の電圧値とほぼ同じになった時点において、切換えス
イッチ23により端子T3と端子T2を連結すると同時
に、切換えスイッチ28により端子T5と端子T7を連
結して、昇圧回路であるDC−DCコンバータ27によ
りバッテリ21からの出力電力を昇圧し、昇圧された電
力で大容量コンデンサ25を充電する。
【0024】次いで、DC−DCコンバータ27からの
出力が予め設定された値よりも小さくなった場合には、
切換えスイッチ28により端子T5と端子T7の接続を
開放して、端子T6と端子T7を接続して、他のエネル
ギー源26からの出力電力をDC−DCコンバータ27
により昇圧し、この昇圧された電力で大容量コンデンサ
25に充電する。
【0025】大容量コンデンサ25が所定の電圧を有す
るようになった場合には、端子T2、端子T4を接続し
て、大容量コンデンサ25の電力によりスタータ22を
作動して、エンジンを起動する。以上の操作で、比較的
短時間にスタータ22を起動することができる。本実施
例2のスタータ起動システムの回路によれば、スタータ
22の作動は、常に大容量コンデンサ25の充電電力に
より行われるので、スタータ22の消費電力に基づい
て、バッテリ21の容量を決定する必要がなく、従来の
場合に比較して、例えば、バッテリ21の容量を半分と
することができるので、バッテリー21をコンパクトに
することができる。
【0026】また、バッテリ21の出力電圧が予め設定
された電圧よりも低い場合には、DC−DCコンバータ
27により昇圧された電力で大容量コンデンサ25を充
電している。このため、通常、バッテリ21単体では、
スタータ22を所定回転数で作動できない場合、例え
ば、電流量としては比較的出力可能であっても、出力電
圧が低くなるような低温雰囲気の場合であっても、DC
−DCコンバータ27により昇圧された電力で大容量コ
ンデンサ25を充電し、該大容量コンデンサ25からの
出力電力でスタータ22を容易に起動できる。
【0027】さらに、必要に応じて、他のエネルギー源
26からの出力電力をDC−DCコンバータ27で昇圧
し、この昇圧された電力をコンデンサ25に入力するこ
とが可能であるので、バッテリ21が消耗した場合にお
いてもスタータ22を起動させることができ、信頼性が
向上する。図6は、前記操作における時間に対する、バ
ッテリ電圧、コンデンサ電圧、スタータ電流の変化を示
し、バッテリ電圧とコンデンサ電圧とが交わった時点
で、バッテリ21から大容量コンデンサ25への電力の
供給を、バッテリ21からDC−DCコンバータ27を
介して供給する回路に切換えて行い、さらにDC−DC
コンバータ27からの出力が予め設定された値よりも小
さくなった場合には、他のエネルギー源26からDC−
DCコンバータ27で昇圧した電力の供給に切換える状
態を示している。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、スタータ
起動に必要なエネルギーを小型の燃料電池、一次電池、
二次電池又は太陽電池等の他のエネルギー源から大容量
コンデンサに供給するようにしたので、バッテリが上が
った場合でも、安心してスタータを短時間で起動するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のバッテリから供給される電力によりスタ
ータを直接起動する方法の回路を示す。
【図2】従来のコンデンサから供給される電力によりス
タータを起動する方法の回路を示す。
【図3】実施例1の、バッテリから供給される電力及び
/又は他のエネルギー源から供給される電力によりスタ
ータを直接起動するスタータ起動システムの回路を示
す。
【図4】実施例1のスタータ起動システムにおける、時
間に対する、バッテリ電圧、コンデンサ電圧、スタータ
電流の変化の状態を示す。
【図5】実施例2のスタータ起動システムの回路を示
す。
【図6】実施例2のスタータ起動システムにおける、時
間に対する、バッテリ電圧、コンデンサ電圧、スタータ
電流の変化の状態を示す。
【符号の説明】 21 バッテリ 22 スタータ 23,28 切換えスイッチ 24 開放スイッチ 25 大容量コンデンサ 26 他のエネルギー源 27 DC−DCコンバータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリにより大容量コンデンサを充電
    し、この大容量コンデンサからの電力によりスタータを
    起動する方法において、バッテリの電圧値が所定の値に
    下がった時点で、他のエネルギー源からの出力電力で大
    容量コンデンサを充電することを特徴とするスタータ起
    動方法。
  2. 【請求項2】 他のエネルギー源からの出力電力を昇圧
    回路により昇圧し、この昇圧された電力で大容量コンデ
    ンサを充電することを特徴とする請求項1記載のスター
    タ起動方法。
  3. 【請求項3】 バッテリにより大容量コンデンサを充電
    し、この大容量コンデンサからの電力によりスタータを
    起動する方法において、バッテリの電圧値が所定の電圧
    値に下がった時点で、バッテリの出力電力を昇圧回路で
    昇圧し、該昇圧された電力で大容量コンデンサを充電
    し、その後、昇圧回路の出口の電圧が所定の電圧に下が
    った時点で、他のエネルギー源からの出力電力を昇圧回
    路により昇圧し、該昇圧された電力で大容量コンデンサ
    を充電することを特徴とするスタータ起動方法。
  4. 【請求項4】 バッテリ、スタータ及び他のエネルギー
    源が切換えスイッチにより大容量コンデンサに選択的に
    各々連結されていることを特徴とするスタータ起動シス
    テム。
  5. 【請求項5】 バッテリ、又は他のエネルギー源が昇圧
    回路を介して大容量コンデンサに連結されている請求項
    4記載のスタータ起動システム。
JP4102807A 1992-04-22 1992-04-22 スタータ起動方法及びそのシステム Pending JPH05296128A (ja)

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JP4102807A JPH05296128A (ja) 1992-04-22 1992-04-22 スタータ起動方法及びそのシステム

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114039A (ja) * 1999-10-18 2001-04-24 Toyota Motor Corp 電源制御装置,電源装置異常検出装置および車両用ブレーキシステム
JP2008101505A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Nikki Co Ltd エンジンの始動用電力供給装置
JP2016037060A (ja) * 2014-08-05 2016-03-22 株式会社豊田自動織機 車両の電源装置

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