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JPH061067B2 - エンジン始動装置 - Google Patents

エンジン始動装置

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Publication number
JPH061067B2
JPH061067B2 JP1093361A JP9336189A JPH061067B2 JP H061067 B2 JPH061067 B2 JP H061067B2 JP 1093361 A JP1093361 A JP 1093361A JP 9336189 A JP9336189 A JP 9336189A JP H061067 B2 JPH061067 B2 JP H061067B2
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JP
Japan
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capacitor
engine
starter
battery
circuit
Prior art date
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JP1093361A
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善信 土屋
研 倉林
彰宏 白田
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862—Circuits specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866—Circuits 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0885—Capacitors, e.g. for additional power supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/063—Battery voltage

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンのスタータを駆動してエンジンを始動
させるエンジン始動装置に関する。
（従来の技術） 車両の動力源となる内燃式のエンジンを始動させるに
は、通常、スタータモータとして直流直巻式のモータが
使用されて、車載されているバッテリからの電力がスタ
ータモータに供給されると同時に、エンジンの回転軸の
リングギヤにスタータモータ側のピニオンを噛合わせ、
エンジンを回転させて始動が行われる。
そして、エンジン始動時のバッテリからの供給電流は短
時間ではあるが、例えば１００Ａ以上となり、この始動
時の電力や、他の補機類へのバッテリからの供給電力
は、走行中の車両のオルタネータからの発電電力によ
り、バッテリが充電されてその蓄電量が補われている。
一方、自動車用電源装置の提案として、直流電源に対
し、エンジンスタータとスタータスイッチとの直列回路
と、単一方向性素子とコンデンサとの直列回路とを並列
接続し、該コンデンサの両端を負荷に接続して負荷に電
力を供給する提案が実開昭５６−１４６６４４号公報に
開示されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の車載用のバッテリには二次電池として周知の鉛バ
ッテリが使用されて、電極と電解液との化学作用により
充放電が行われる。そして、エンジンの始動時のように
短時間内では大電流の放電は可能であるが、充電の場合
は例えば１０Ａ以下の電流を長時間供給して徐々に化学
変化を行わせて充電するもので、始動時のような大電流
を充電用に供給するとバッテリの発熱や電極の変形が生
じて破損に至る虞がある。
したがって、走行距離が短く、乗車時間の少ない通勤車
両や、停車や発進の繰返しの多い宅配車両では、エンジ
ンの始動回数の多い割合に乗車時間が少ないため、始動
時のバッテリの放電電力を補うような充電が行われず、
蓄電量が減少してエンジンの始動が行えないということ
が生ずる。
また、上述の自動車用電源装置の提案においては、電気
二重層コンデンサを用いた大容量コンデンサを電源回路
に採用しているが、この大容量コンデンサは補機類など
の負荷用のもので、エンジン始動時にはダイオードによ
ってスタータ回路と切離され、エンジンの始動用には考
慮されていないものである。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はバッテリの蓄電量が多少減じていても、エン
ジンの始動を容易に行おうとするエンジン始動装置を提
供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、バッテリの電気エネルギーによりスタ
ータを駆動してエンジンを始動させるエンジン始動装置
において、バッテリに接続されて充電された電荷をスタ
ータに通電する複数個の大容量コンデンサと、該コンデ
ンサの通電中の端子電圧の低下を検出して他の充電され
たコンデンサに切換えるとともに低下したコンデンサを
バッテリに接続する切換制御手段とを備えたエンジン始
動装置が提供される。
（作用） 本発明では、バッテリから充電される大容量コンデンサ
を複数個使用して、エンジン始動時には蓄えられた電荷
をスタータに供給するが、スタータに供給中のコンデン
サの端子電圧の低下を検出して、所定値まで低下すると
他の充電されたコンデンサに切換えるとともに、低下し
たコンデンサをバッテリに接続して充電を行う切換作動
を順次に繰返えし、したがってコンデンサから所定電圧
以上の電力がスタータに供給されてエンジンの始動が行
われる。
（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。
同図において、１はスタータで、周知の直巻のモータ１
１とマグネットスイッチ１２を有するもので、マグネッ
トスイッチ１２はプルインコイルｐとホールディングコ
イルｈとを備えている。そして、スタータスイッチ２の
接点２１が閉じられ、これらのコイルｐ，ｈに通電され
ると、その吸引力によりマグネットスイッチ１２の主接
点１３が閉じてモータ１１に大電流が供給され、図示し
ていないエンジンのクランク軸を回転して始動させるよ
う構成されている。
３はＡコンデンサ、４はＢコンデンサであり、ともに静
電容量の大きなものが使用され、電子装置のメモリのバ
ックアップ用電源などに使用されている電気二重層コン
デンサの大規模のもので、例えば１００Ｆ（ファラッ
ド）程度の静電容量を有しており、その充電時には極め
て短時間に多量の電気エネルギーが蓄えられるものであ
る。そして両コンデンサ３，４は後述する切換制御回路
によって、車載のバッテリ５から充電されて電気エネル
ギーを蓄えたり、また、この蓄えた電気エネルギーをス
タータ１に供給してエンジンを始動させるよう構成され
ている。なおバッテリ５は通常の鉛バッテリで、エンジ
ントルクにより駆動されるオルタネータ６から充電され
る。
切換制御回路７は大電流の切換可能な二回路二接点の切
換回路を有し、制御装置８からの指令によって、二組の
単極双投形のスイッチ回路が同時切換作動するものであ
る。
そして、片方のスイッチ回路Ｉの共通接点７１はバッテ
リ５の＋端子に接続され、その上方の接点７２はＢコン
デンサ４に、下方の接点７３はＡコンデンサ３の各＋端
子にそれぞれ接続されている。また他方のスイッチ回路
IIの共通接点７４はスタータ１のｂ端子に接続され、そ
の上方の接点７５はＡコンデンサ３に、下方の接点７６
はＢコンデンサ４の各＋端子にそれぞれ接続されてい
る。したがって、ＡまたはＢコンデンサのうち片方がバ
ッテリ５に接続されているときは、他の片方のコンデン
サは必ずスタータ１のｂ端子に接続されていることにな
る。
なお、制御装置８にはＡおよびＢコンデンサから端子電
圧の電圧信号がそれぞれ入力されており、いずれかのコ
ンデンサの端子電圧が予め設定した所定電圧より低下す
ると、この低下を検出して電圧低下したコンデンサの側
をバッテリ５に接続するように切換制御回路７に発令さ
れ、両スイッチ回路Ｉ，IIの切換作動によりバッテリ５
から充電が行われると同時に他方のコンデンサを放電用
の回路に接続するよう構成されており、したがって、
Ａ，Ｂコンデンサともに常時は所定量の電気エネルギー
が蓄えられている。
第２図はエンジン始動時の各部の波形図で、（ａ）はス
タータスイッチ２の接／断を示し、（ｂ）はスイッチ回
路Ｉの切換を示し、（ｃ）はスイッチ回路IIの切換を示
すものであり、これらスイッチ回路Ｉ，IIの切換えによ
って変化するＡコンデンサ３の端子電圧を（ｄ）に、Ｂ
コンデンサ４の端子電圧を（ｅ）に、またスタータ２の
駆動電流を（ｆ）に示したものである。
つぎに、第１図、第２図を用いて本実施例の作動を説明
する。
エンジンを始動するため、まず時間イ点にてスタータス
イッチ２を閉じると、第１図に示す切換制御回路７の接
点位置の状態ではＡコンデンサ３に蓄えられた電気エネ
ルギーがスイッチ回路IIの接点７５，７４を介してスタ
ータ１のＣ端子に供給され、コイルｐ，ｈに通電されて
主接点１３が閉じられる。ついで、主接点１３を介して
モータ１１にＡコンデンサ３から電気エネルギーが供給
されるが、第２図（ｄ）に示すように放電途中のロ点に
て、予め設定された所定電圧値より端子電圧が低下する
と、この低下を検出した制御装置８は直ちに指令を発
し、第２図（ｂ，ｃ）のように接点が切換えられる。そ
して瞬時にロ点からはＢコンデンサ４の放電が開始され
てモータ２１の駆動を継続するとともに、Ａコンデンサ
３はバッテリ５に接続されてその充電が第２図（ｄ）の
ロ〜ハ点間のように行われる。
つぎに、ハ点にてＢコンデンサ４の端子電圧が所定電圧
値を割ると、前述のロ点の場合に準じて、今度は充電さ
れたＡコンデンサ３からの放電に切変ってモータ２１に
は第２図（ｆ）のような鋸歯状の電流の供給が続くこと
になり、このような電流にて駆動されてエンジンの始動
が行われることになる。そしてエンジンの始動後は、ス
タータスイッチ２の開操作により、両コンデンサ３，４
からの放電は終了して、制御装置８からの指令によって
常に所定量の電気エネルギーが蓄えられることになる。
第３図は上述のような動作を行うスイッチ回路に半導体
を使用した場合の一例を示す回路図で、第４図はその制
御装置の回路図である。
これらの回路図において、Ｑ１〜Ｑ４はコンデンサ３，
４の充放電電流を切換える大電流用のＭＯＳＦＥＴで、
Ｑ１，Ｑ３の組が前述のスイッチ回路Ｉに、Ｑ２，Ｑ４
の組がスイッチ回路IIに相当するものであり、これらの
ＦＥＴのゲート回路はそれぞれ制御装置８に接続され、
制御用のＡ〜Ｄ信号により導通が制御される。
８１，８２は電圧の比較器であり、バッテリ５からの電
圧信号ＥＢと、ＡまたはＢコンデンサの端子電圧信号Ｅ
ａまたはＥｂとを比較して、コンデンサ側の電圧が所定
値より低下すると出力を発し、接続されたアンド回路８
３または８４に信号を送信する。そしてアンド回路８
３，８４の片方の入力にはスタータ１のｃ端子からのＳ
信号が接続されており、該Ｓ信号と比較器８１または８
２からの出力信号とが入力されると、制御用のＡ信号ま
たはＢ信号をＦＥＴに発信するものである。なお、８
５，８６はインバータであり、アンド回路の出力とは逆
極性の信号をＦＥＴに発して、コンデンサの充放電の切
換を正しく円滑に行わせるものであり、Ｒｈはヒステリ
シス設定用の抵抗で比較器８１または８２の動作時にヒ
ステリシスを持たせるものである。
以上のように、第３，４図の回路を使用したエンジン始
動装置においては、スタータスイッチの投入により、コ
ンデンサからの電気エネルギーがスタータに供給され、
放電による電圧の低下を比較器が検出し、ＦＥＴによる
スイッチ回路を作動させて充電に切換えられるととも
に、スタータへの通電は他方のコンデンサが行うことを
繰返えして、エンジンの始動が行われることになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、走行距離が短くて乗車時間の少ない車
両や、停車や発進の繰返えしが多い車両などで、バッテ
リの充電状態が不十分の場合でも、放電時には大電力が
供給できる大容量コンデンサを二個用い、制御装置とス
イッチ回路を使用してコンデンサの端子電圧に基づいて
充電／放電の動作を切換え、常に交互に切換られるコン
デンサから所定電圧以上の電力がスタータに供給される
ので、スタータモータが力強く駆動されて十分にエンジ
ン始動が行われるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロック回路図、第２
図はエンジン始動時の各部の波形図、第３図はスイッチ
回路に半導体を使用した一例を示す回路図、第４図はそ
の制御装置の回路図である。 １…スタータ、３…Ａコンデンサ、４…Ｂコンデンサ、
５…バッテリ、７…切換制御回路、８…制御装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】バッテリの電気エネルギーによりスタータ
    を駆動してエンジンを始動させるエンジン始動装置にお
    いて、バッテリに接続されて充電された電荷をスタータ
    に通電する複数個の大容量コンデンサと、該コンデンサ
    の通電中の端子電圧の低下を検出して他の充電されたコ
    ンデンサに切換えるとともに低下したコンデンサをバッ
    テリに接続する切換制御手段とを備えたことを特徴とす
    るエンジン始動装置。
  2. 【請求項２】前記大容量コンデンサに電気二重層コンデ
    ンサを使用したことを特徴とする請求項（１）記載のエ
    ンジン始動装置。
JP1093361A 1989-04-13 1989-04-13 エンジン始動装置 Expired - Lifetime JPH061067B2 (ja)

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