JPH07293407A

JPH07293407A - エンジン始動装置

Info

Publication number: JPH07293407A
Application number: JP11455094A
Authority: JP
Inventors: Satoru Tozawa; 知戸澤; Teruhiro Shirata; 彰宏白田; Masaru Sakai; 勝坂井
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-07
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JP3228000B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大容量のコンデンサ７，８の電荷をスタータ
１１に放電してエンジン１０を始動するエンジン始動装
置に関するものである。【構成】コンデンサ７，８の各々に並列接続する電圧
バランス用の抵抗５，６を、リレー１２，１３を介して
接続する。始動時にはキースイッチ部１のスイッチ１−
２から昇圧回路３を動作させて、コンデンサ７，８を充
電するが、この時は、スイッチ１−２を通してのバッテ
リ２からの電圧で、リレー１２，１３を付勢して抵抗
５，６を並列接続し、電圧バランスを取る。始動して発
電機部９が発電を開始すると、発電機部９からコンデン
サ７，８への充電が行われるが、この時には、発電機部
９のＬ端子からの電圧でリレー１２，１３を付勢して、
電圧バランスを取る。バッテリ２からも発電機部９から
も充電が行われていない時は、リレー１２，１３はオフ
されるので、コンデンサ７，８が抵抗５，６を通じて放
電することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気二重層コンデンサ
の電荷を放電してスタータを駆動し、エンジンを始動す
るエンジン始動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】配送車等のように、始動と停止を頻繁に
繰り返す車両では、始動の回数が多くなる。一般に、車
両のエンジンの始動は、バッテリよりスタータに瞬間的
に大電流を流して行う。バッテリからの電流は、化学反
応によって発生されるので、瞬間的な大電流を頻繁に取
り出すことは、バッテリの寿命を短くする。

【０００３】そこで、バッテリと並列に大容量のコンデ
ンサ（例、電気二重層コンデンサ）を設け、バッテリか
らこのコンデンサにいったん充電しておき、始動時には
コンデンサからスタータへ放電するようにしたエンジン
始動装置が提案されている（例、特願昭６３−３２９８
６４号）。また、スタータの電圧仕様がバッテリ電圧よ
り高い場合には、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに
充電するようにしたエンジン始動装置も提案されている
（例、特開平２−２５９２７７号公報）。

【０００４】図３は、そのような従来のエンジン始動装
置である。図３において、１はキースイッチ部、１−１
はキースイッチ、１−２はスイッチ、２はバッテリ、３
は昇圧回路、４はスタータリレー、５，６は抵抗、７，
８はコンデンサ、９は発電機部、、１０はエンジン１１
はスタータである。コンデンサ７，８は大容量のコンデ
ンサであり、例えば電気二重層コンデンサが用いられ
る。

【０００５】発電機部９は、エンジン１０と機械的に連
結されており、エンジン１０に駆動されて発電を行う。
そして、走行時には、コンデンサ７，８を充電するほ
か、図示しない車両負荷への給電を行う。バッテリ２の
電圧は昇圧回路３によって昇圧され、コンデンサ７，８
に充電される。抵抗５，６は、コンデンサ７，８の充電
電圧がアンバランスにならないようにするための、電圧
バランス用の抵抗である。この抵抗がないと、特定のコ
ンデンサの充電電圧が過大となり、損傷してしまうこと
がある。

【０００６】キースイッチ部１のスイッチ１−２は、昇
圧回路３に作動信号を送るためのスイッチである。昇圧
回路３は、この作動信号によって昇圧動作を開始する。
作動信号は、始動の少し前に発せられる。その理由は、
常時、昇圧回路３を動作させてコンデンサ７，８を充電
状態にしておくと、少しづつ放電してしまし、電力を無
駄に失うからである。

【０００７】図２は、昇圧回路の１例を示す図である。
これは、公知のＤＣ−ＤＣ変換回路である。図２におい
て、３−１は入力端子、３−２は発振回路、３−３はス
イッチングトランジスタ、３−４は昇圧トランス、３−
５は整流回路、３−６は出力端子である。入力端子３−
１には、バッテリ電圧が印加される。

【０００８】スイッチ１−２からの作動信号が発振回路
３−２に与えられると、スイッチングトランジスタ３−
３がオンオフする。バッテリ電圧が、スイッチングトラ
ンジスタ３−３にオン，オフされることにより出来た交
流が、昇圧トランス３−４の１次巻線に供給される。昇
圧トランス３−４の２次巻線には、昇圧された交流が発
生し、それが、整流回路３−５で整流される。出力端子
３−６から出る電圧が、コンデンサ７，８の充電に用い
られる。

【０００９】次に、図３のエンジン始動装置での始動動
作を説明する。始動に先立ち、スイッチ１−２をオンす
る。昇圧回路３が作動を開始し、コンデンサ７，８を充
電するが、その充電が完了した頃を見計らって、キース
イッチ１−１のＳＴ端子をオンする。すると、スタータ
リレー４がオンされ、コンデンサ７，８からスタータ１
１に放電電流が流れ、エンジン１０が始動される。

【００１０】なお、前記のようなエンジン始動装置に関
する従来の文献としては、例えば、特開平２−２５９２
７７号公報、特開平５−９９１０５号公報等がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）前記した従来のエンジン始動装置では、コン
デンサ７，８に電圧バランス用抵抗５，６が常時並列接
続されているので、走行中にせっかく発電機部９よりコ
ンデンサ７，８が充電されても、その後は抵抗５，６を
通じて少しづつ放電してしまうという問題点があった。

【００１２】（問題点の説明）始動時に放電したコンデ
ンサ７，８は、車両が走行を開始すると、発電機部９で
の発電により充電される。しかしながら、エンジンを停
止してから次の始動までの間に、充電された電荷は並列
に接続された抵抗５，６を通って、少しづつ放電してし
まう。これでは、せっかく充電したエネルギーをみすみ
す失うことになり、エネルギー効率上好ましくない。こ
の放電量が多いと、次回の始動時にバッテリ２より充電
する充電量も多くしなければならず、バッテリの消耗に
もつながる。本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、電圧バランス用の抵抗がそれぞれ並列
接続され、直列接続された複数個のコンデンサを具え、
該コンデンサに充電した電荷をスタータに放電すること
によりエンジンを始動するエンジン始動装置において、
前記抵抗の各々にスイッチ手段を直列接続し、バッテリ
または発電機部から前記コンデンサへの充電を行ってい
る時にのみ該スイッチ手段をオンすることとした。

【００１４】

【作用】直列接続されたコンデンサの各々に、スイ
ッチ手段を介して電圧バランス用の抵抗を並列接続す
る。そして、バッテリまたは発電機部からコンデンサへ
の充電が行われている時には、そのスイッチ手段をオン
して抵抗を並列接続し、充電が行われていない時には、
スイッチ手段をオフして並列接続を解除する。このよう
にすることにより、充電時には充電電圧のバランスを取
り、充電状態で放置されている時には、放電を防止する
ことが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明のエンジン始動装置であ
る。符号は図３のものに対応し、１２，１３はリレー、
１４，１５はダイオードである。構成上、図３の従来例
と相違する点は、抵抗５，６を、充電を行っている時の
みコンデンサ７，８に並列接続するようにした点であ
る。

【００１６】即ち、リレー１２，１３のリレー接点を、
それぞれ抵抗５，６に直列となるよう接続し、バッテリ
２または発電機部９から充電を行っている時のみオン
し、充電を行っていない時にはオフする構成とした。バ
ッテリ２からの充電はスイッチ１−２のオンによって検
知し、発電機部９からの充電はＬ端子の出力電圧によっ
て検知する。

【００１７】具体的には、スイッチ１−２がオンされた
時にリレー１２，１３のリレーコイルに付勢電流が流れ
るよう接続構成すると共に、発電機部９が発電を開始す
ると出力電圧が現れるＬ端子（後で図４で示す）を、リ
レー１２，１３のリレーコイルに接続する。これらの接
続経路中のダイオード１４，１５は、逆方向に電流が流
れるのを阻止するためのものである。なお、ダイオード
１４，１５で、ＯＲ回路を形成していると言うことも出
来る。

【００１８】図４は、発電機部９の構成の１例を示す図
である。９−１は発電コイル、９−２は界磁コイル、９
−３は整流回路、９−４はレギュレータ、ＬはＬ端子、
Ｂは出力端子、Ｆは界磁端子である。発電コイル９−１
からの発電電圧は、整流回路９−３で整流され、その整
流出力は２つの端子Ｂ，Ｌから取り出される。Ｌ端子か
らの出力は、レギュレータ９−４にも送られる。本発明
では、このＬ端子の電圧を、図１のリレー１２，１３の
リレーコイルの付勢にも利用する。

【００１９】次に、動作を説明する。始動時には、まず
スイッチ１−２がオンされる。すると、昇圧回路３に作
動信号が送られて昇圧動作を開始すると共に、リレー１
２，１３に付勢電流が供給される。リレー１２，１３の
リレー接点はオンし、抵抗５，６がコンデンサ７，８に
並列接続される。従って、昇圧回路３の出力電圧による
充電時には、コンデンサ７，８の電圧バランスが保た
れ、一方のコンデンサの電圧が異常に高くなるなどとい
うことは起こらない。バッテリ２からの充電を行う時
は、昇圧回路３を作動させる時に他ならないから、スイ
ッチ１−２のオンによって検知することが出来る。従っ
て、スイッチ１−２からの電流を、ダイオード１４を介
してリレー１２，１３に流す。

【００２０】コンデンサ７，８が充分に充電されたと思
われる頃に、キースイッチ１−１のＳＴ端子がオンさ
れ、スタータリレー４がオンされる。コンデンサ７，８
の放電電流がスタータ１１に流れ、エンジン１０が始動
される。エンジン１０の始動と共に、発電機部９が発電
を開始する。

【００２１】エンジンの始動を終えると、ＳＴ端子もス
イッチ１−２もオフされる。スイッチ１−２のオフによ
りバッテリ２からの充電は停止されるが、それと同時に
リレー１２，１３の付勢も停止され、抵抗５，６は並列
接続から切り離される。一方、発電機部９の発電電圧に
より、コンデンサ７，８は充電されるようになる。この
時には発電機部９のＬ端子からの電流がリレー１２，１
３に流れて来て付勢し、再び抵抗５，６を並列接続とす
る。なお、スイッチ１−２のオフが少し遅めにされた場
合には、スイッチ１−２をオフする時には既にＬ端子か
らの電流が流れて来ているので、抵抗５，６は並列接続
されたままの状態を連続して維持する。

【００２２】車両が停止され、発電機部９の発電が停止
すると、Ｌ端子からの電流はなくなるので、リレー１
２，１３は消勢され、抵抗５，６は並列接続から切り離
される。抵抗５，６を経由しての放電経路がなくなるの
で、コンデンサ７，８の放電は少なくなる。そのため、
次の始動時までの時間が長くても、充電されたエネルギ
ーの殆どを保持することが出来る。

【００２３】なお、前記した実施例では、抵抗５，６の
切り離しを行うスイッチ手段として、リレーを用いた
が、半導体スイッチ等の他のスイッチ手段を用いること
も出来る。また、発電機部９の発電状態を検知する対象
としてＬ端子の電圧に着目したが、発電状態を検知でき
さえすればよいから、他の電気量（他の部分の電圧なり
電流なり）を検知対象とすることも可能である。スター
タの電圧仕様が、バッテリ電圧で直接駆動できるもので
ある場合には、昇圧回路３は不用である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のエンジン始動
装置によれば、スタータ駆動用の直列接続されたコンデ
ンサの各々に、スイッチ手段を介して電圧バランス用の
抵抗を並列接続する。そして、バッテリまたは発電機部
からコンデンサへの充電が行われている時には、そのス
イッチ手段をオンして抵抗を並列接続し、充電が行われ
ていない時には、スイッチ手段をオフして並列接続を解
除する。従って、充電時には電圧バランスを取り、充電
状態で放置されている時には、放電を防止することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン始動装置

【図２】昇圧回路の１例を示す図

【図３】従来のエンジン始動装置

【図４】発電機部の構成の１例を示す図

【符号の説明】

１…キースイッチ部、１−１…キースイッチ、１−２…
スイッチ、３…バッテリ、３…昇圧回路、３−１…入力
端子、３−２…発振回路、３−３…スイッチングトラン
ジスタ、３−４…昇圧トランス、３−５…整流回路、３
−６…出力端子、４…スタータリレー、５，６…抵抗、
７，８…コンデンサ、９…発電機部、９−１…発電コイ
ル、９−２…界磁コイル、９−３…整流回路、９−４…
レギュレータ、１０…エンジン、１１…スタータ、１
２，１３…リレー、１４，１５…ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧バランス用の抵抗がそれぞれ並列接
続され、直列接続された複数個のコンデンサを具え、該
コンデンサに充電した電荷をスタータに放電することに
よりエンジンを始動するエンジン始動装置において、前
記抵抗の各々にスイッチ手段を直列接続し、バッテリま
たは発電機部から前記コンデンサへの充電を行っている
時にのみ該スイッチ手段をオンすることを特徴とするエ
ンジン始動装置。