(57)【要約】【課題】小容量の発電機の使用が可能で且つエンジンが容易に始動できるとともに稼働時の電気的な負荷エネルギーにも対応できて小形化・軽量化を可能なリコイル型の汎用エンジンを提供する。【解決手段】少なくともエンジン１の始動に必要な点火装置５１に接続されるとともに継電器６に接続された発電機３の出力回路４と、出力回路４に接続された電圧検出回路８１により検出された出力回路４の電圧により継電器６をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路８と、継電器６を介して発電機３の出力回路４および点火装置５１を含むエンジン１の負荷５に接続された電気二重層コンデンサ７とを有し、発電機３の出力回路４に電圧が生じていないエンジン始動時に継電器６をＯＦＦ作動させてリコイル２により回転する発電機３によりエンジンを始動し、エンジン１が始動して発電機３の出力回路４に所定の電圧が生じたときに継電器６をＯＮ作動させて電気二重層コンデンサ７を充電し、その電力をエンジン１の負荷に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動中はエンジンが必要とする電力をエンジンに付設した発電機で発生させるリコイルを有する汎用エンジンであって、少なくとも前記エンジンの始動に必要な点火装置に接続されるとともに継電器に接続された発電機の出力回路と、前記出力回路に接続された電圧検出回路により検出された前記出力回路の電圧により前記継電器をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路と、前記継電器を介して前記発電機の出力回路および前記点火装置を含むエンジン負荷に接続された電気二重層コンデンサとを有し、前記発電機の出力回路に電圧が生じていないエンジン始動時に前記継電器をＯＦＦ作動させて前記リコイルにより回転する発電機によりエンジンを始動し、エンジンが始動して発電機の出力回路に流れる電流が所定の電圧以上となったときに前記継電器をＯＮ作動させて電気二重層コンデンサを充電し、その電力を前記エンジンの負荷に供給することを特徴とする汎用エンジン。
【請求項２】
前記エンジンが停止して前記発電機の出力回路に流れる電流が所定の電圧に低下したときに、前記前記継電器をＯＦＦ作動させることを特徴とする請求項１記載の汎用エンジン。
【請求項３】
前記電気二重層コンデンサにイグニッションスイッチを介して接続されたスタータが前記エンジンに付設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の汎用エンジン。
【請求項４】
前記エンジンの始動前に前記電気二重層コンデンサの電圧または残存電力の検出手段を有することを特徴とする請求項３に記載の汎用エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、発電機、草刈機、農耕機、スノーモビルなどに幅広く用いられている汎用エンジン、殊に、バッテリレス式の汎用エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汎用エンジンは、例えば、発電機、草刈機、農耕機、スノーモビルなどに幅広く用いられており、軽量化、康価化などを図る目的で、バッテリにより駆動するスタータを使用するものに代わって、所謂、リコイル型といわれる手動で始動するとともに、始動後はエンジンにより駆動する発電機により電力を得てエンジンの回転を維持するタイプのものが増加している。
【０００３】
リコイル型の汎用エンジンはスタータ（セルモータ）を始動させるための容量の大きなバッテリを使用しないことから取り扱いが容易であるという利点を有しているが、反面、エンジン稼働時に使用するの全ての電力が発電機により供給されることから、大きな容量の発電機が必要であった。
【０００４】
そこで、例えば実開平４−４２２４２号公報や特開平５−３２１７９８号公報、特開２００５−３０２５０号公報に提示されているように、主電源である発電機にコンデンサからなる蓄電手段やニッケルカドミウム電池などのバックアップ電源を備えたリコイル型エンジンが提示されている。
【０００５】
ところが、前記公報に提示されているような従来のリコイル型エンジンは、通常時におけるエンジン回転用の電力などの負荷は発電機により発生させて供給するものであり、コンデンサからなる蓄電手段はエンジンの低回転時など発電機の出力が不足した際の電力を補うものである。
【０００６】
従って、発電機自体を小容量のものにすることができず、また、蓄電手段は電圧回路からの所定の電圧低下があったときに電流を供給するとともに所定の電圧以下の場合には充電状態にある。そのため、蓄電手段が放電状態か或いは残存電圧が低く充電可能な状態の場合には、スタート時におけるリコイルにより発電する電力が蓄電手段の充電にも使用されることから発電機に充電電力の余分な負荷トルクが掛かることになりエンジン始動を困難にする場合もある。
【特許文献１】実開平４−４２２４２号公報
【特許文献２】特開平５−３２１７９８号公報
【特許文献３】特開２００５−３０２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、小容量の発電機の使用が可能で且つエンジンが容易に始動できるとともに稼働時の電気的な負荷エネルギーにも対応できて小形化・軽量化を可能な汎用エンジンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、エンジン駆動中はエンジンが必要とする電力をエンジンに付設した発電機で発生させるリコイルを有する汎用エンジンであって、少なくとも前記エンジンの始動に必要な点火装置に接続されるとともに継電器に接続された発電機の出力回路と、前記出力回路に接続された電圧検出回路により検出された前記出力回路の電圧により前記継電器をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路と、前記継電器を介して前記発電機の出力回路および前記点火装置を含むエンジン負荷に接続された電気二重層コンデンサとを有し、前記発電機の出力回路に電圧が生じていないエンジン始動時に前記継電器をＯＦＦ作動させて前記リコイルにより回転する発電機によりエンジンを始動し、エンジンが始動して発電機の出力回路に所定の電圧が生じたときに前記継電器をＯＮ作動させて電気二重層コンデンサを充電し、その電力を前記エンジンの負荷に供給することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記エンジンが停止して前記発電機の出力回路に流れる電流が所定の電圧に低下したときに、前記前記継電器をＯＦＦ作動させることにより電気二重層コンデンサに電力を残存させておく場合には始動時に発電機だけでなく電気二重層コンデンサからも始動電力を供給することになり、更に始動がし易くなる。
【００１０】
更に、本発明において、前記電気二重層コンデンサにイグニッションスイッチを介して接続されたスタータが前記エンジンに付設されている場合にはリコイルによりエンジンを始動するだけでなく、電気二重層コンデンサに残存する電力によりスタータによってエンジンを始動させることもでき、このとき、エンジンの始動前に前記電気二重層コンデンサの電圧または残存電力の検出手段を有する場合には、スターターによるエンジンの始動が可能かどうかを容易に判断できることからスターターによるかリコイルによるかを瞬時に且つ確実に判断することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、大型で重量のあるバッテリーを搭載しなくてもエンジン始動時に必要な電力を供給することができるリコイルを有する汎用エンジンにおいて、更に、小容量の発電機を用いることが可能であるとともに始動も容易な小型化・軽量の汎用エンジンを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明における汎用エンジンの電気系統についてのブロック配置図を示すものであり、エンジン本体１はバッテリーレス式であり、エンジン１には例えばワイヤーやペタルなどのリコイル２と交流形の発電機（ジェネレータ）３が付設されており、前記発電機３の出力回路４（図示しない整流回路を含む）はエンジン１の負荷５の一部である点火装置６１に接続されている。
【００１４】
そして、発電機３の出力回路４には継電器（リレー）６を介して電気二重層コンデンサ７が接続されている。
【００１５】
また、前記継電器６は前記出力回路４に接続された制御回路８の電圧検出回路８１からの信号によりＯＮ／ＯＦＦ作動する。尚、図面中、符号９は前記発電機３とエンジンの点火装置５１を含む負荷５とを接続する出力回路４に配置されたイグニッションスイッチである。
【００１６】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００１７】
まず、エンジン１の始動前はイグニッションスイッチ９がＯＦＦ状態であるとともに発電機３が停止していることから継電器６もＯＦＦ状態であり、電気二重層コンデンサ７の電気の流れはなく停止状態にある。
【００１８】
そして、操作者がイグニッションスイッチ９をＯＮ作動させると、発電機３の出力回路４と点火装置５１を含む負荷５とがＯＮ状態になる。ここで、リコイル２を操作してエンジン１を回転させると、エンジン１に付設されてる発電機３が発電して電力が出力回路４から点火装置５１に送られてエンジン１が回転する。
【００１９】
このとき、本実施の形態では、例えば図２に示す出力回路４における電圧と継電器６の作動状態の関係図に示すように、発電機３が回転していない状態又は回転し始めて発電が行われても出力回路４へ流れる電圧が予め定めたエンジン１が通常運転状態に移行した状態での発電機３が発する電圧であるＶ２以下にある場合には、その電圧を電圧検出回路８１が検出して制御回路８により継電器６はＯＦＦ状態にあり、発電機３により発電された電力は電気二重層コンデンサ７の充電に使用されることがなく、全て出力回路４から点火装置５１に送られてエンジン１の始動に費やされるので始動が容易となる。
【００２０】
そして、エンジン１が始動して正常な回転を続け、前記発電機３に接続された出力回路４へ供給される電力が図２に示した電圧Ｖ２を超えたことを電圧検出回路８１が検出すると、制御回路８が継電器６をＯＮ作動させて出力回路４へ供給される電力が電気二重層コンデンサ７に供給されて充電が開始され、充電されると負荷５がこの電気二重層コンデンサ７からの電力により駆動される。従って、エンジン１の駆動時には発電機３により負荷を駆動する従来の方式の発電機に比べて小容量の発電機を用いていることができるばかりか、ラッシュカレントのようなピーク電流が流れることにより生じる負荷変動にも耐えることができる。
【００２１】
また、本実施例においては、エンジン１を停止して前記出力回路４へ供給される電力が予め定めた所定の電圧Ｖ１に低下したときに、継電器６をＯＦＦ作動させて電気二重層コンデンサ７が所定の残存電圧を有した状態で停止させることができる。従って、次回、始動時に電気二重層コンデンサ７に残存する電力を始動電力に付加することにより始動をより容易にすることができる。
【００２２】
以上、述べたように、本発明によりエンジンシステムについてバッテリーなしでもエンジンを始動できるようになり、小形化・軽量化を可能なものとした。
【００２３】
図３は本発明の異なる実施の形態を示すものであり、全体の構成や動作については前記図１に示した実施の形態とほぼ同様であり、詳細な説明は省略するが、特に、前記電気二重層コンデンサ７にイグニッションスイッチ９を介して接続されたスタータ１０がエンジン１に付設されている点が異なり、始動時に、電気二重層コンデンサ７に所定の電力が残存している場合にはリコイルによらずにスタータ１０によってエンジン１を始動させることもできる。
【００２４】
また、始動前に、前記電気二重層コンデンサ７の電圧または残存電力の検出手段（図示せず）を有している場合には、エンジン１の始動をリコイル２によるかセルモータ１０にするかの判断を即座にすることができる。尚、電気二重層コンデンサ７の電圧または残存電力の検出手段としては、例えば電力計などが適用されるが、これに限るものでなく、例えば検出した電圧により点灯する表示灯など他の周知の手段を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック配置図。
【図２】図１の実施の形態についての出力回路における電圧と継電器の作動状態の関係図。
【図３】本発明の異なる実施の形態を示すブロック配置図。
【符号の説明】
【００２６】
１ エンジン、２  スタータ、３  発電機、４  出力回路、５  負荷、６  継電器、７  電気二重層コンデンサ、８  制御回路、９  イグニッションスイッチ、１０  スタータ、５１  点火装置、８１  電圧検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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