JPH0567553U - 内燃機関の電源供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】点火系とその他の電気系とで供給電圧が異なる
内燃機関におけるバッテリの寿命延長と機関始動性の向
上を目的とする。 【構成】機関始動時に、キースイッチ８のスタータＯＮ
動作でリレー24を励磁して常開接点24ａを閉として、第
１バッテリ９から第１電源供給ライン21を介して点火系
に電源を供給する。機関が始動してキースイッチ８をイ
グニッション位置にすると、リレー24が非励磁となり常
開接点24ａは開となるが常閉接点24ｂが閉となり、今度
は両バッテリ９，10の加算電圧を第２電源供給ライン22
を介してＤＣ−ＤＣコンバータ12で降圧して点火系に供
給する。また、その他の電気系には、第３電源供給ライ
ン23を介して両バッテリの加算電圧を供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の電源供給装置に関し、特に、点火系とその他の電気系へ の供給電圧が異なる電源供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、メタノール等のアルコール燃料を使用する内燃機関では、始動性向上 のため燃焼室に直接燃料を噴射し、点火プラグを用いて強制着火させるようにし ている（実願平２−１０１５２１号等）。 ところで、かかる内燃機関の電源供給装置として、点火系を12Ｖ仕様とし、他 の電気系を24Ｖ仕様とするように、点火系とその他の電気系とにそれぞれ異なる 電圧を供給するようにしたものがある。かかる電源供給装置の従来例としては、 例えば図２や図３に示すようなものがある。

【０００３】 図２において、機関本体１の燃焼室２に燃料噴射ノズル３と共に臨ませて配置 した点火プラグ４は、コントロールユニット５からの点火信号によってトランジ スタ６をＯＦＦさせ点火コイル７の２次側コイルに高電圧を発生させることで点 火されるようになっている。そして、かかる点火系及び図示しないその他の電気 系への電源供給は、キースイッチ８とアースとの間に直列に配置した２つの12Ｖ 仕様のバッテリ９，10によって行うよう構成されている。

【０００４】 即ち、アース側に位置するバッテリ９の正極側を、キースイッチ８のＯＮ動作 によって励磁されるリレー11を介して点火系に接続して12Ｖを供給する一方、キ ースイッチ８側に位置するバッテリ10の正極をキースイッチ８を介してその他の 電気系に接続して24Ｖを供給することで、点火系とその他の電気系とにそれぞれ 異なる電圧を供給するようにしている。

【０００５】 また、図３に示すものは、点火系には、２つのバッテリ９，10による24Ｖの電 圧をキースイッチ８のＯＮ動作によってＤＣ−ＤＣコンバータ12を介して12Ｖに 降圧して供給する一方、その他の電気系には、キースイッチ８を介して直接供給 するようにしている。 尚、図２及び図３におけるコントロールユニット５による点火時期の制御は、 燃料制御用コントロールレバー位置を検出する負荷センサ13からの機関負荷信号 Ｌと、クランク軸の回転を検出する回転センサ14からの機関回転速度信号Ｎとに 基づいてその時の機関運転状態に見合った所定点火時期に点火信号が発生するよ う構成されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図２に示す従来装置では、アース側のバッテリ９の負担が大き く他方のバッテリ10に比べて消耗が激しく片減りし、別個に定置式により充電を 頻繁に行わねばならなくなる。また、図３に示す従来装置では、バッテリ電圧が 約18Ｖぐらいまで低下すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ12の特性上、出力が零にな ってしまうため、クランキングは可能だが点火系への電源供給がなく機関の始動 が不能になるという問題がある。

【０００７】 尚、車載電気負荷への供給電圧を切り換える構成の電源装置としては、例えば 実開昭６３−１５１９７４号公報及び実開昭６３−１５４７７２号公報等に開示 されたものがある。 本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、点火系とその他の電気系に異なる 電圧を供給するものにおいて、バッテリの寿命を延ばすことができ、また、機関 の始動性を向上できる内燃機関の電源供給装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は、燃焼室内に配置された点火プラグに点火信号を供給する点 火系とその他の電気系とにそれぞれ異なる電圧を供給する構成の内燃機関におい て、キースイッチとアース間に第１バッテリと第２バッテリとを直列接続し、ア ース側に位置する第１バッテリの正極を前記点火系に接続する第１電源供給ライ ンと、キースイッチ側に位置する第２バッテリの正極をキースイッチを介して点 火系に接続する前記第１電源供給ラインと並列の第２電源供給ラインと、同じく 第２バッテリの正極をキースイッチを介してその他の電気系に接続する第３電源 供給ラインとを設け、前記キースイッチのスタータのＯＮ期間のみＯＮとなる第 １スイッチを前記第１電源供給ラインに介装すると共に、キースイッチを介して 供給される電圧を前記第１バッテリの正極と略同じ電圧に降圧するＤＣ−ＤＣコ ンバータ及び前記キースイッチのスタータのＯＮ期間はＯＦＦとなる第２スイッ チを前記第２電源供給ラインに直列に介装する構成の電源供給装置とした。

【０００９】

【作用】

かかる構成において、キースイッチのスタータがＯＮされると、そのクランキ ング信号によって第電源供給ラインに介装される第１スイッチがＯＮとなる一方 第２電源供給ラインに介装される第２スイッチがＯＦＦとなる。従って、アース 側のバッテリから点火系に電圧が供給され、点火動作が行われる。この時、第２ スイッチがＯＦＦであるため第２電源供給ラインのＤＣ−ＤＣコンバータからは 点火系に電圧は供給されない。また、その他の電気系には、２つのバッテリの加 算電圧がキースイッチを介して供給される。

【００１０】 機関が始動してキースイッチのスタータがＯＦＦされると、第１スイッチがＯ ＦＦとなり、第２スイッチがＯＮとなる。従って、機関の始動後は、第１電源供 給ラインがオープンとなり、第２電源供給ラインにより２つのバッテリの加算電 圧をＤＣ−ＤＣコンバータで降圧した電圧が点火系に供給されるようになる。 これにより、アース側のバッテリは機関始動時だけ点火系に電圧を供給するの で消耗度を軽減できる。また、始動後は車両に搭載されている充電装置でバッテ リの充電が行われるので、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧不足を防止できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１に基づいて説明する。尚、従来と同一要素には 同一符号を付して説明を省略する。 本実施例を示す図１において、キースイッチ８とアース間に従来と同様に直列 に配置される例えば12Ｖの第１バッテリ９と第２バッテリ10のうちアース側に位 置する第１バッテリ９の正極を、第１電源供給ライン21を介して点火系に接続す る。また、キースイッチ８側に位置する第２バッテリ10の正極は、両バッテリ９ ，10の加算電圧（24Ｖ）を12Ｖに降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ12が介装された 第２電源供給ライン22を介して点火系に接続されると共に、第３電源供給ライン 23によってその他の電気系（スタータモータ，照明，充電装置等）に接続される 。前記第１〜第３電源供給ラインは互いに並列になっている。

【００１２】 また、前記第１電源供給ライン21には、キースイッチ８のスタータのＯＮによ り発生するクランキング信号によって励磁されるリレー24の非励磁時開である常 開接点24ａが介装されている。一方、第２電源供給ラインのＤＣ−ＤＣコンバー タ12の出力側には、前記リレー24の常開接点24ａと連動し非励磁時閉である常閉 接点24ｂが介装されている。ここで、前記常開接点24ａが第１スイッチに相当し 、常閉接点24ｂが第２スイッチに相当する。

【００１３】 次に動作を説明する。 機関始動時、キースイッチ８をスタータ位置すると、スタータのＯＮによって 発生するクランキング信号によってリレー24のコイルが励磁され、第１電源供給 ライン21に介装された常開接点24ａが閉となり、第２電源供給ライン22に介装さ れた常閉接点24ｂが開となる。これにより、第１バッテリ９の12Ｖの電圧が第１ 電源供給ラインを介して点火系に印加される。また、キースイッチ８のＯＮ動作 に伴って第３電源供給ライン23からスタータモータを含むその他の電気系には、 第１及び第２バッテリ９，10の加算電圧である24Ｖの電圧が供給される。これに より、スタータモータの駆動と点火系の作動によって機関が始動する。

【００１４】 機関の始動後、キースイッチ８をスタータ位置からイグニッション位置にする と、クランキング信号が消滅してリレー24が非励磁となり、第１電源供給ライン 21の常開接点24ａが開となり、第２電源供給ライン22の常閉接点24ｂが閉となる 。このため、機関の始動後は、第１電源供給ライン21からではなく第２電源供給 ライン22によって、第１及び第２バッテリ９，10の加算電圧をＤＣ−ＤＣコンバ ータ12で降圧して点火系に12Ｖの電圧が印加され、点火系の作動は継続して行わ れる。

【００１５】 このように構成すれば、第１バッテリ９による点火系への電源供給は、機関の 始動時のみであるため、第１バッテリ９の消耗が少なく頻繁に定置式による充電 を行う必要がなくなり、第１バッテリ９の寿命を延ばすことができる。また、バ ッテリ電圧が低下しても始動時の点火系への電源は確保でき、ＤＣ−ＤＣコンバ ータ方式のようにバッテリの電圧低下による始動不能を防止できる。更に、バッ テリ電圧が低下していても、機関の始動によって充電装置によりバッテリ９，10 が充電されるので、始動後にＤＣ−ＤＣコンバータに切り換えても点火系への電 源供給が停止されることはなくなんら支障はない。

【００１６】 尚、本実施例では、第１スイッチ及び第２スイッチを連動するリレー接点とし たが、これに限らず、例えばトランジスタ等のその他のスイッチング素子を使用 してもよいことは言うまでもない。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、機関始動時のみ低圧側のバッテリから点 火系に電源供給を行い、始動後は２つのバッテリの加算電圧をＤＣ−ＤＣコンバ ータで降圧して点火系に供給する構成としたので、低圧側バッテリの寿命を延ば すことができ、また、確実に機関始動時の点火系への電源を確保でき、機関始動 性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す回路図

【図２】従来例の回路図

【図３】別の従来例の回路図

【符号の説明】

４ 点火プラグ ５ コントロールユニット ６ トランジスタ ７ 点火コイル ８ キースイッチ ９ 第１バッテリ 10 第２バッテリ 12 ＤＣ−ＤＣコンバータ 21 第１電源供給ライン 22 第２電源供給ライン 23 第３電源供給ライン 24 リレー 24ａ 常開接点 24ｂ 常閉接点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室内に配置された点火プラグに点火信
   号を供給する点火系とその他の電気系とにそれぞれ異な
   る電圧を供給する構成の内燃機関において、キースイッ
   チとアース間に第１バッテリと第２バッテリとを直列接
   続し、アース側に位置する第１バッテリの正極を前記点
   火系に接続する第１電源供給ラインと、キースイッチ側
   に位置する第２バッテリの正極をキースイッチを介して
   点火系に接続する前記第１電源供給ラインと並列の第２
   電源供給ラインと、同じく第２バッテリの正極をキース
   イッチを介してその他の電気系に接続する第３電源供給
   ラインとを設け、前記キースイッチのスタータのＯＮ期
   間のみＯＮとなる第１スイッチを前記第１電源供給ライ
   ンに介装すると共に、キースイッチを介して供給される
   電圧を前記第１バッテリの正極と略同じ電圧に降圧する
   ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記キースイッチのスタータ
   のＯＮ期間はＯＦＦとなる第２スイッチを前記第２電源
   供給ラインに直列に介装する構成としたことを特徴とす
   る内燃機関の電源供給装置。