(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリの補助電源としてのコンデンサなどの蓄電体の小型化、軽量化、低コスト化を図り、機械的接点を不要とし信頼性を向上させ、始動時における蓄電体の破損を防止し、始動不良を未然に防止する。また、メインとなる第１のバッテリの補助電源として第２のバッテリの小型化、軽量化、低コスト化を図り、より簡易な構成を実現する。【解決手段】バッテリ２０と蓄電体２とが電気的に直列に接続され、これらバッテリ２０および蓄電体２とスタータ６とがスタータスイッチ５を介して電気的に接続されている。バッテリ２０に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として、蓄電体２に電力を蓄えるよう動作するチャージャ４が設けられる。蓄電体２に対して、電気的に並列に接続され、バッテリ２０からスタータ６に流れる電流の方向と同方向に通電されるよう配置されたダイオード３が設けられる。【選択図】図１
2005188444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
バッテリ（２０）と蓄電体（２）とが電気的に直列に接続され、これらバッテリ（２０）および蓄電体（２）とスタータ（６）とがスタータスイッチ（５）を介して電気的に接続されており、
バッテリ（２０）を電源として、蓄電体（２）に電力を蓄えるよう動作するチャージャ（４）と、
蓄電体（２）に対して、電気的に並列に接続され、かつバッテリ（２０）からスタータ（６）に流れる電流の方向と同方向に通電されるよう配置されたダイオード（３）と
を備えた始動用電源装置。
【請求項２】
スイッチ投入に応じて、バッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるキーインスイッチ（１０）
を設けたことを特徴とする請求項１記載の始動用電源装置。
【請求項３】
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
スタータ（６）の電源として、バッテリ（２０）と蓄電体（２）とが備えられており、
バッテリ（２０）を電源として、蓄電体（２）に電力を蓄えるよう駆動するチャージャ（４）と、
スイッチ投入に応じて、バッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるキーインスイッチ（１０）と、
キーインスイッチ（１０）の投入に応じてバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるか、キーインスイッチ（１０）の投入にかかわらずバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるかを選択する選択スイッチ（１１）と
を備えた始動用電源装置。
【請求項４】
温度を検出する温度検出手段（１２）が設けられ、
前記選択スイッチ（１１）は、
温度検出手段（１２）で検出された温度に基づいて、キーインスイッチ（１０）の投入に応じてバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるか、キーインスイッチ（１０）の投入にかかわらずバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるかの選択動作が行われること
を特徴とする請求項３記載の始動用電源装置。
【請求項５】
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
第１のバッテリ（２０）と第２のバッテリ（２１）とが電気的に直列に接続され、これら第１のバッテリ（２０）および第２のバッテリ（２１）とスタータ（６）とがスタータスイッチ（５）を介して電気的に接続されており、
第１のバッテリ（２０）を電源として、第２のバッテリ（２１）に電力を蓄えるよう動作するチャージャ（４）
を備えた始動用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動用電源装置に関し、特に、冷間時にエンジンをスタータモータによって始動させる場合に適用して好適な装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械などの作業用車両は、とりわけ過酷な寒冷地において作業を行うことが多く、建設機械に搭載されているエンジン（ディーゼルエンジン）の始動を、寒冷地においても始動不良なく確実に行うことが要請されている。
【０００３】
建設機械には、始動用電源装置が搭載されており、一般的には、スタータスイッチが投入されることにより、バッテリ（たとえば定格２４Ｖ）から電力がスタータモータに供給されるように構成されている。スタータモータが回転すると、エンジンのクランクシャフトに連結されたギヤが回転し、これによりエンジンが着火してエンジンが始動する。
【０００４】
しかし、寒冷地等においてエンジンが極端に冷間状態になっているときにスタータスイッチを投入すると、バッテリの電圧降下が大きくなり、スタータモータに充分な電力を供給することができなくなる。このためエンジンの始動が困難になることがある。
【０００５】
そこで、寒冷地等におけるエンジン始動不良の対策として、大容量のバッテリを搭載してスタータモータに充分な電力を供給することが考えられるが、バッテリが重く、大きくなるとともに、高コストになるという問題が招来する。
【０００６】
また毎回バッテリを取り外して暖めた上でスタータモータの始動を行うことが考えられるが、作業が面倒であり、それ故に実現性に乏しく、始動の確実さを欠く。
【０００７】
このようにエンジンの始動を確実に行うことができることが必要であって、しかもスタータモータの電源としては小型化、軽量化、低コスト化が求められている。
【０００８】
以下、始動用電源装置に関する一般的技術水準について説明する。
【０００９】
（従来技術１）
後掲する特許文献１には、同じ定格電圧（たとえば１２Ｖ）の一対のバッテリを車両に搭載し、通常運転中は一対のバッテリを負荷や発電機に対して並列に接続して発電機によってこれら一対のバッテリを充電し、始動時には、一対のバッテリの並列接続を、リレーなどの機械的接点によって直列接続に切換え、通常運転時よりも高い電圧（２４Ｖ）をスタータモータに印加して、エンジンの始動を確実に行わせるという発明が記載されている。
【００１０】
（従来技術２）
後掲する特許文献２には、バッテリに加え、バッテリの補助電源としてコンデンサを車両に搭載し、バッテリとコンデンサをスタータモータに対して並列に接続して、バッテリに蓄積された電力に加え、コンデンサに蓄積された電力（電荷）をスタータモータに供給することによって、バッテリの電圧低下を防ぎ、エンジンの始動を確実に行わせるという発明が記載されている。
【００１１】
また後掲する特許文献３にも、同様にバッテリとコンデンサをスタータモータに対して並列に接続した構成が記載されている。
【００１２】
（従来技術３）
後掲する特許文献４には、バッテリに加え、バッテリの補助電源としてコンデンサを車両に搭載し、始動時には、バッテリとコンデンサをスタータモータに対して直列に接続して、バッテリに蓄積された電力に加え、コンデンサに蓄積された電力（電荷）をスタータモータに供給することによって、バッテリの電圧低下を防ぎ、エンジンの始動を確実に行わせ、通常運転時には、バッテリとコンデンサの直列接続を、リレーなどの機械的接点によって切り離し、バッテリの電圧のみを負荷に印加するという発明が記載されている。
【００１３】
（従来技術４）
上記特許文献２には、キーインスイッチが投入され負荷に電力が供給された時点から、バッテリを電源としてコンデンサの充電を開始し、コンデンサが充電された時点でスタータスイッチを自動的に投入してスタータモータに電力を供給するという発明が記載されている。
【００１４】
（従来技術５）
上記特許文献３には、エンジンの最初の始動時に、まずバッテリ単独の電力のみをスタータモータに供給して始動を試み、その結果、エンジンの回転数をチェックすることで始動不能であると判断した場合に、バッテリを電源としてコンデンサの充電を開始し、以後の再始動はバッテリの電力に加えコンデンサの補助電力をスタータモータに供給することで行うという発明が記載されている。
【特許文献１】特許第２６５０４３０号公報
【特許文献２】特許第２７９７５５１号公報
【特許文献３】特開平５−１１６５７１号公報
【特許文献４】特開２００３−２０６８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記従来技術１は、通常運転中は一対のバッテリを並列接続しているために、同じ定格電圧のバッテリを２個用意しなければならず、全体として電源が大きく重くなるとともに、高コストを招く。しかも一対のバッテリの並列接続から直列接続への切換えは、機械的接点を用いて行われるため、信頼性が低く、高コストを招く。
【００１６】
また上記従来技術２は、バッテリとコンデンサとがスタータモータに対して並列に接続された構成となっているため、コンデンサとしては、バッテリの定格電圧以上の耐圧のものが必要となる。このため、大きな静電容量を有し、大きく重いコンデンサを用意しなければならなくなり、高コストを招く。
【００１７】
また上記従来技術３は、バッテリとコンデンサとがスタータモータに対して直列に接続された構成となっているため、従来技術２と異なり、コンデンサの耐圧は、バッテリの定格電圧よりもはるかに小さくすることができ、小さな静電容量のコンデンサを用いることができる。
【００１８】
しかし、通常運転時には、機械的接点を用いてコンデンサをバッテリから切り離すようにしているため、上記従来技術１と同様に、低信頼性、高コストという問題は避けられない。
【００１９】
さらに始動時には、スタータモータに対して、バッテリとコンデンサとが単に直列接続されているだけであり、バッテリからスタータモータに流れる電流を逃がす回路を有しない。このためコンデンサが充電されていない状態つまり蓄積電荷を有しない状態で、始動すると、逆極性でバッテリによって充電されることになり、コンデンサの破損を招くおそれがある。
【００２０】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、バッテリの補助電源としてのコンデンサなどの蓄電体の小型化、軽量化、低コスト化を図るとともに、機械的接点を不要とし信頼性を向上させ、更に始動時における蓄電体の破損を防止することを第１の解決課題とするものである。
【００２１】
上記従来技術４は、運転者がキーインスイッチを投入してからコンデンサの充電を終えるまでの間の一定時間はスタータスイッチが投入されないため、一定時間、一律に始動を待たなければならない。
【００２２】
ところが、エンジンが既に暖まっているときなどは、コンデンサの補助電力を要せずに、バッテリの電力のみで始動が可能である。
【００２３】
一方、上記従来技術５にあっては、最初の始動は、一律に、コンデンサの補助電力を用いずにバッテリ単独の電力のみで行われるため、始動不良が発生するおそれがある。
【００２４】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、エンジンの暖気状態、気温などの状況に応じて、コンデンサの補助電力を用いるべきか、バッテリ単独の電力のみで行うべきかを適宜使いわけることで、始動を即座に行えるようにするとともに、始動不良を未然に防止することを、第２の解決課題とするものである。
【００２５】
更に本発明は、メインとなる第１のバッテリの補助電源として第２のバッテリの小型化、軽量化、低コスト化を図り、より簡易な構成を実現することを第３の解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
第１発明は、
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
バッテリ（２０）と蓄電体（２）とが電気的に直列に接続され、これらバッテリ（２０）および蓄電体（２）とスタータ（６）とがスタータスイッチ（５）を介して電気的に接続されており、
バッテリ（２０）を電源として、蓄電体（２）に電力を蓄えるよう動作するチャージャ（４）と、
蓄電体（２）に対して、電気的に並列に接続され、かつバッテリ（２０）からスタータ（６）に流れる電流の方向と同方向に通電されるよう配置されたダイオード（３）と
を備えたことを特徴とする。
【００２７】
第２発明は、第１発明において、
スイッチ投入に応じて、バッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるキーインスイッチ（１０）
を設けたことを特徴とする。
【００２８】
第３発明は、
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
スタータ（６）の電源として、バッテリ（２０）と蓄電体（２）とが備えられており、
バッテリ（２０）を電源として、蓄電体（２）に電力を蓄えるよう駆動するチャージャ（４）と、
スイッチ投入に応じて、バッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるキーインスイッチ（１０）と、
キーインスイッチ（１０）の投入に応じてバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるか、キーインスイッチ（１０）の投入にかかわらずバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるかを選択する選択スイッチ（１１）と
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
第４発明は、第３発明において、
温度を検出する温度検出手段（１２）が設けられ、
前記選択スイッチ（１１）は、
温度検出手段（１２）で検出された温度に基づいて、キーインスイッチ（１０）の投入に応じてバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるか、キーインスイッチ（１０）の投入にかかわらずバッテリ（２０）をチャージャ（４）に電気的に接続させてチャージャ（４）を動作させるかの選択動作が行われること
を特徴とする。
【００３０】
第５発明は、
スタータスイッチ（５）が投入されることにより、バッテリ（２０）から電力をスタータ（６）に供給する始動用電源装置において、
第１のバッテリ（２０）と第２のバッテリ（２１）とが電気的に直列に接続され、これら第１のバッテリ（２０）および第２のバッテリ（２１）とスタータ（６）とがスタータスイッチ（５）を介して電気的に接続されており、
第１のバッテリ（２０）を電源として、第２のバッテリ（２１）に電力を蓄えるよう動作するチャージャ（４）
を備えたことを特徴とする。
【００３１】
第１発明の装置は、たとえば始動用電源回路１として図１のように構成されている。
【００３２】
このため図５に示すように、キーインスイッチ１０を投入した直後の時刻ｔ2でスタータスイッチ５を投入したとすると（図５（ｂ））、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０が大きく電圧降下することなく、エンジンを確実に始動させることができる。
【００３３】
また蓄電体２の蓄積電荷が放電され蓄電体２の両端電圧（充電電圧）が基準電圧より小さくなっている（図５（ｃ）の時刻ｔ6）ときに、スタータスイッチ５を投入して始動を行ったとしても（図５（ｂ）の時刻ｔ7）、蓄電体２と並列に接続されたダイオード３にバッテリ２０から電流が流れ、スタータモータ６に通電される。
【００３４】
このように、蓄電体２が充電されていない状態つまり蓄積電荷を有しない状態で、スタータスイッチ５が投入されたとしても、バッテリ２０から電流は蓄電体２ではなく、ダイオード３に流れるため、蓄電体２０は逆極性でバッテリ２０によって充電されるようなことがなく、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【００３５】
第２発明の装置は、たとえば始動用電源回路１として図２のように構成されている。
【００３６】
このため図６に示すように、キーインスイッチ１０の投入時点ｔ1で、チャージャ４はバッテリ２０に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【００３７】
やがてキーインスイッチ１０の投入時点ｔ11から所定時間が経過した時点ｔ12で、蓄電体２の両端電圧が基準電圧以上に達し（図６（ｃ））、スタータスイッチ５を投入する（図６（ｂ）の時刻ｔ13）。これによりバッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０が大きく電圧降下することなく、エンジンを確実に始動させることができる。
【００３８】
キーインスイッチ１０の投入時点では蓄電体２の蓄積電荷は放電されているため蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は基準電圧より小さくなっている（図６（ｃ）の時刻ｔ11）。このような状態でスタータスイッチ５を投入して始動を行うと（図６（ｂ）の時刻ｔ18）、蓄電体２と並列に接続されたダイオード３にバッテリ２０から電流が流れ、スタータモータ６に通電される。
【００３９】
このように第２発明によれば、蓄電体２が充電されていない状態つまり蓄積電荷を有しない状態で、スタータスイッチ５が投入されたとしても、バッテリ２０から電流は蓄電体２ではなく、ダイオード３に流れるため、蓄電体２０は逆極性でバッテリ２０によって充電されるようなことがなく、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【００４０】
第３発明の装置は、たとえば始動用電源回路１として図３のように構成されている。
【００４１】
たとえば運転者が建設機械を運転しようとする直前、あるいは前日などに、エンジンの暖気状態や外気温などを勘案して、選択スイッチ１１を投入すべき投入を解除したままにしておくか判断する。
【００４２】
エンジンが暖気状態であったり外気温が高い場合などには、選択スイッチ１１は投入解除のままにしておかれる。
【００４３】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入に応じて制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【００４４】
しかしエンジンが暖気状態であったり外気温が高いため、蓄電体２の補助電力を要せずにバッテリ２０の電力のみで大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることができる状態になっている。
【００４５】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０の投入後、蓄電体２への充電が充分ではなくとも、即座にスタータスイッチ５を投入することで、エンジンを確実に始動させることができる。
【００４６】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合などには、選択スイッチ１１は、予め投入されておかれる。
【００４７】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入時点で既に選択スイッチ１１が投入され既にバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されているため、蓄電体２は基準電圧以上の電圧で充電されている。
【００４８】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合であっても、キーインスイッチ１０の投入時点で蓄電体２で充分な補助電力が確保されているため、この充分な補助電力とバッテリ２０の電力を合わせて電力で、大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることが状態になっている。
【００４９】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０を投入した時点で、即座に、スタータスイッチ５を投入することで、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給して、エンジンを確実に始動させることができる。
【００５０】
第４発明の装置は、たとえば始動用電源回路１として図４のように構成されている。
【００５１】
エンジンが暖気状態であったり外気温が高い場合などには、温度センサ１２で検出された温度が所定温度以上になっており、選択スイッチ１１は投入解除位置に選択動作されている。
【００５２】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入に応じて制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【００５３】
しかしエンジンが暖気状態であったり外気温が高いため、蓄電体２の補助電力を要せずにバッテリ２０の電力のみで大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることができる状態になっている。
【００５４】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０の投入後、蓄電体２への充電が充分ではなくても、即座にスタータスイッチ５を投入することで、エンジンを確実に始動させることができる。
【００５５】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合などには、温度センサ１２で検出された温度が所定温度よりも小さくなっており、選択スイッチ１１は投入位置に選択動作されている。
【００５６】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入時点で既に選択スイッチ１１が投入され既にバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されているため、蓄電体２は基準電圧以上の電圧で充電されている。
【００５７】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合であっても、キーインスイッチ１０の投入時点で蓄電体２で充分な補助電力が確保されているため、この充分な補助電力とバッテリ２０の電力を合わせて電力で、大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることが状態になっている。
【００５８】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０を投入した時点で、即座に、スタータスイッチ５を投入することで、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給して、エンジンを確実に始動させることができる。
【００５９】
第５発明の装置は、たとえば始動用電源回路１として図７のように構成されている。
【００６０】
スタータスイッチ５が投入されると、第１バッテリ２０の両端電圧に、第２バッテリ２１の両端電圧を加えた電圧がスタータモータ６に印加されるため、スタータモータ６は充分な電力で大きな電圧降下なく起動され、エンジンが確実に始動される。
【００６１】
エンジンの始動が確認され、スタータスイッチ５の投入を解除する操作が行われ、負荷通電用スイッチ１５が投入される。
【００６２】
これにより第１バッテリ２０の両端電圧が負荷７に印加されて、負荷７が駆動される。なお第１バッテリ２０は発電機８によって充電される。
【００６３】
また負荷通電用スイッチ１５の投入に応じて第１バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されるため、第２バッテリ２１は、第１バッテリ２０を電源としてチャージャ４によって充電される。
【００６４】
このようにエンジンの始動時のみに、第１バッテリ２０の電力に、第２バッテリ２１の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、エンジンを確実に始動させることができる。
【発明の効果】
【００６５】
第１発明によれば、バッテリ２０と蓄電体２を直列接続したため、バッテリ２０の補助電源としての蓄電体２の容量を小さくすることができるため、蓄電体２を小型化し軽量化しコストを低減させることができる。
【００６６】
しかもバッテリ２０と蓄電体２を直列接続して構成し、何らこれらの接続を解除したり並列接続に切り換えるための機械的接点を有しない。このため信頼性が向上しコストが低下する。
【００６７】
また蓄電体２と並列にダイオード３を配置し、バッテリ２０からスタータモータ６に流れる電流を、蓄電体２からダイオード３側へ逃がすようにしたため、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【００６８】
加えて第１発明によれば、キーインスイッチ１０の投入、投入解除の如何にかかわらず、バッテリ２０をチャージャ４に常時電気的に接続してチャージャ４によって蓄電体２を常時充電するようにしているため、キーインスイッチ１０を投入した時点で即座にスタータスイッチ５を投入したとしても、バッテリ２０の電力に基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給することができるようになり、バッテリ２０が大きく電圧降下することなくエンジンを確実に始動させることができる。
【００６９】
第２発明によれば、第１発明と同様に、バッテリの補助電源としてのコンデンサなどの蓄電体を小型化し、軽量化し、低コスト化することができる。また機械的接点を不要となり信頼性が向上する。また始動時における蓄電体の破損を未然に防止することができる。
【００７０】
加えて第２発明によれば、キーインスイッチ１０の投入中のみにバッテリ２０をチャージャ４に電気的に接続し蓄電体２への充電を行うようにしたため、バッテリ２０の無駄な消耗を防ぐことができバッテリ２０の寿命が向上する。
【００７１】
第３発明によれば、エンジンの暖気状態、外気温などの状況に応じて、蓄電体２の補助電力を用いるべきか、バッテリ２０単独の電力のみで行うべきかを適宜使いわけるようにしたので、始動が即座に行われ、しかも即座に始動操作を行った場合であっても始動不良を回避することができる。
【００７２】
第４発明によれば、温度センサ１２で検出された温度に基づいて、蓄電体２の補助電力を用いるべきか、バッテリ２０単独の電力のみで行うべきかを正確に判断できるようにしたので、始動が即座に行われ、しかも即座に始動操作を行った場合であっても始動不良を確実に回避することができる。
【００７３】
第５発明によれば、第１バッテリ２０と補助電源としての第２バッテリ２１とを直列接続するようにしたので、第２バッテリ２１の定格電圧、容量を小さくすることができる。これにより補助電源としての第２バッテリ２１の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００７４】
加えて第５発明によれば、キャパシタではなく、バッテリを補助電源（第２バッテリ２１）として使用したので、逆極性状態でのキャパシタへの充電を回避するためにダイオード３を用いた保護回路を設ける必要がなく、回路構成を簡易なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下図面を参照して本発明に係る始動用電源装置の実施の形態について説明する。
【００７６】
以下の説明では、各実施例の始動用電源回路１が、ディーゼルエンジンを搭載した建設機械に搭載された場合を想定している。
【００７７】
すなわち、各実施例の始動用電源回路１のスタータスイッチ５が投入されることにより、電力がスタータモータ６に供給される。スタータモータ６が回転すると、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されたギヤが回転し、これによりエンジンが着火してエンジンが始動する。
【００７８】
なお本明細書では、蓄電体を、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の蓄電池としてのバッテリ、静電気として電力を蓄積するコンデンサ等のキャパシタを含む意味で使用する。ただし以下の説明では、蓄電体２としてコンデンサを想定している。
【００７９】
（実施例１）
図１は実施例１の始動用電源回路１を示している。
【００８０】
同図１に示すように、バッテリ２０と、このバッテリ２０の補助電源としての蓄電体２とは電気的に直列に接続されている。これらバッテリ２０および蓄電体２と、スタータモータ６とは、リレー９を介して電気的に接続されている。
【００８１】
バッテリ２０は、キーインスイッチ１０、スタータスイッチ５を介してリレー９に電気的に接続されている。このためキーインスイッチ１０が投入され、かつスタータスイッチ５が投入（オン）されると、バッテリ２０からリレー９に給電がなされ、リレー９が付勢されて、バッテリ２０および蓄電体２とスタータモータ６とが電気的に接続され、バッテリ２０の両端電圧および蓄電体２の両端電圧（充電電圧）を加え合わせた電圧がスタータモータ６に印加される。キーインスイッチ１０が投入され、かつスタータスイッチ５が投入（オン）されていない状態では、バッテリ２０からリレー９への給電が遮断されるため、リレー９が消勢されて、バッテリ２０および蓄電体２とスタータモータ６との電気的な接続が遮断される。
【００８２】
チャージャ４は、バッテリ２０に電気的に接続されており、バッテリ２０を電源として、蓄電体２に電力を蓄えるよう動作する。
【００８３】
すなわちチャージャ４は、バッテリ２０に電気的に接続されているため常時動作しており、コンデンサとしての蓄電体２を常時、電荷を供給し、充電している。
【００８４】
蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は、図示しないコンパレータに入力され、基準電圧と比較され、現在の両端電圧が基準電圧以上であるには、始動準備が終了したことを示す始動準備終了信号が出力される。
【００８５】
また建設機械の運転席の近くには、オペレータが視認できる場所、たとえば運転席前面のパネル上に、始動準備終了信号の入力に応じて点灯するＬＥＤ等の表示灯が設けられている。
【００８６】
ダイオード３は、蓄電体２に対して、電気的に並列に接続されている。またダイオード３は、バッテリ２０からスタータモータ６に流れる電流の方向と同方向に通電されるよう配置されている。つまりダイオード３は、スタータモータ６への通電方向が順方向となるように配置されている。
【００８７】
灯火類、エアコンデショナなどの負荷７は、キーインスイッチ１０を介して、バッテリ２０に対して電気的に並列に接続されている。同様に、オルタネータなどの発電機８は、同じくキーインスイッチ１０を介して、バッテリ２０に対して電気的に並列に接続されている。
【００８８】
キーインスイッチ１０が投入（オン）されると、バッテリ２０と負荷７とが電気的に接続され、バッテリ２０の両端電圧が負荷７に印加される。同様にキーインスイッチ１０が投入（オン）されると、バッテリ２０と発電機８とが電気的に接続され、発電機８で発電された電力がバッテリ２０に蓄積される。なお発電機８は、エンジンが回転することによって発電作用する。
【００８９】
以下、図５を併せ参照して図１の始動用電源回路１の動作について説明する。
【００９０】
図５は、キーインスイッチ１０の状態、スタータスイッチ５の状態、蓄電体２の両端電圧（充電電圧）、始動準備終了信号（表示灯）の状態の変化を示すタイムチャートである。
【００９１】
図５（ａ）はキーインスイッチ１０の投入（オン）、投入解除（オフ）の状態の変化を示し、図５（ｂ）はスタータスイッチ５の投入（オン）、投入解除（オフ）の変化を示し、図５（ｃ）は蓄電体２の両端電圧（充電電圧）の変化を示し、図５（ｄ）は始動準備終了信号（表示灯）の出力（点灯）、出力オフ（消灯）の変化を示している。
【００９２】
同図５（ａ）に示すように、時刻ｔ1で運転者がキーインスイッチ１０を投入したとする。これによりバッテリ２０が負荷７および発電機８に電気的に接続され、バッテリ２０から負荷７に電力が供給される。
【００９３】
ここでキーインスイッチ１０の投入時点ｔ1以前より、チャージャ４はバッテリ２０に電気的に接続されており、バッテリ２０を電源として蓄電体２に電荷を蓄積し充電するように動作している。したがってキーインスイッチ１０の投入時点ｔ1で、蓄電体２の両端電圧は基準電圧以上に達しており（図５（ｃ））、始動準備終了信号が出力され、表示灯が点灯している（図５（ｄ））。このためキーインスイッチ１０を投入した時点で、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給できる状態になっている。
【００９４】
そこで、運転者としては、キーインスイッチ１０を投入した直後の時刻ｔ2でスタータスイッチ５を投入し（図５（ｂ））、エンジンが始動したことを確認した時点（時刻ｔ3）でスタータスイッチ５の投入を解除する（図５（ｂ））。
【００９５】
これによりバッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０が大きく電圧降下することなく、エンジンを確実に始動させることができる。
【００９６】
通常は、上述した最初の始動操作でエンジンは始動するが、仮にエンジンの始動に失敗したとする。
【００９７】
この場合、最初の始動操作で蓄電体２の蓄積電荷は放電されるため蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は基準電圧より小さくなってしまうが（図５（ｃ）の時刻ｔ3）、最初のスタータスイッチ５の投入解除時点ｔ3より蓄電体２の蓄積電荷が徐々に増加するため、やがて時刻ｔ4で蓄電体２の両端電圧は基準電圧以上に達し（図５（ｃ））、始動準備終了信号が再度出力され、表示灯が再度点灯する（図５（ｄ））。
【００９８】
運転者は、表示灯の点灯をもって、再始動のタイミングを最短の時間で明確に把握することができ、再度、時刻ｔ5でスタータスイッチ５を投入する（図５（ｂ））。そしてエンジンが始動したことを確認した時点（時刻ｔ6）でスタータスイッチ５の投入を解除する（図５（ｂ））。
【００９９】
これによりバッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０が大きく電圧降下することなく、エンジンを確実に再始動させることができる。
【０１００】
ところで、再始動を行う場合、運転者としては、表示灯の点灯を待たずに、あるいは確認せずに連続してスタータスイッチ５を操作することがある。
【０１０１】
すなわち始動操作で蓄電体２の蓄積電荷は放電されるため蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は基準電圧より小さくなっている（図５（ｃ）の時刻ｔ6）。このとき始動準備終了信号は出力されておらず表示灯は消灯されている（図５（ｄ）の時刻ｔ6）。このような状態でスタータスイッチ５を再投入して再始動を連続して行うと（図５（ｂ）の時刻ｔ7）、蓄電体２と並列に接続されたダイオード３にバッテリ２０から電流が流れ、スタータモータ６に通電される。
【０１０２】
このように本実施例によれば、蓄電体２が充電されていない状態つまり蓄積電荷を有しない状態で、スタータスイッチ５が投入されたとしても、バッテリ２０から電流は蓄電体２ではなく、ダイオード３に流れるため、蓄電体２０は逆極性でバッテリ２０によって充電されるようなことがなく、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【０１０３】
以上のように本実施例によれば、バッテリ２０と蓄電体２を直列接続したため、バッテリ２０の補助電源としての蓄電体２の容量を小さくすることができるため、蓄電体２を小型化し軽量化しコストを低減させることができる。
【０１０４】
しかもバッテリ２０と蓄電体２を直列接続して構成し、何らこれらの接続を解除したり並列接続に切り換えるための機械的接点を有しない。このため信頼性が向上しコストが低下する。
【０１０５】
また蓄電体２と並列にダイオード３を配置し、バッテリ２０からスタータモータ６に流れる電流を、蓄電体２からダイオード３側へ逃がすようにしたため、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【０１０６】
また本実施例によれば、キーインスイッチ１０の投入、投入解除の如何にかかわらず、バッテリ２０をチャージャ４に常時電気的に接続してチャージャ４によって蓄電体２を常時充電するようにしているため、キーインスイッチ１０を投入した時点で即座にスタータスイッチ５を投入したとしても、バッテリ２０の電力に基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給することができるようになり、バッテリ２０が大きく電圧降下することなくエンジンを確実に始動させることができる。
【０１０７】
また本実施例によれば、仮にエンジン始動に失敗したとしても、蓄電体２の充電終了（始動準備終了信号）を表示灯で運転者に知らしめるようにしたので、最短の時点で確実に再始動を行うことができる。
【０１０８】
（実施例２）
ところで蓄電体２は、コンデンサであるため、漏れ電流があり、自己放電する。上述した実施例１に示すように、建設機械の運転中（キーインスイッチ１０の投入中）に、絶えずチャージャ４によって蓄電体２を充電する構成にすると自己放電を補うためにバッテリ２０からチャージャ４を介して蓄電体２に電力が絶えず供給されることになり、バッテリ２０が消耗しバッテリ２０の寿命が短くなるおそれがある  また車両の運転中以外にバッテリ２０から絶えずチャージャ４に給電される電気回路は、回路構成上、望ましくない
そこで、つぎに建設機械の運転中（キーインスイッチ１０の投入中）のみにチャージャ４によって蓄電体２を充電する実施例２について説明する。
【０１０９】
図２は実施例２の始動用電源回路１を示している。
【０１１０】
以下図１の始動用電源回路１と同じ構成要素については適宜説明を省略し、異なる構成要素について説明する。
【０１１１】
図２に示すように、チャージャ４は、図１と同様にバッテリ２０を電源として、蓄電体２を充電させるよう動作するものであり、キーインスイッチ１０を介してバッテリ２０に電気的に接続されている。したがってキーインスイッチ１０が投入（オン）されることによってバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、チャージャ４が動作し、バッテリ２０を電源として、蓄電体２に電荷が蓄積され（電力が蓄えられ）、充電される。
【０１１２】
以下、図６を併せ参照して図２の始動用電源回路１の動作について説明する。
【０１１３】
図６は、図５と同様に、キーインスイッチ１０の状態、スタータスイッチ５の状態、蓄電体２の両端電圧（充電電圧）、始動準備終了信号（表示灯）の状態の変化をタイムチャートで示している。
【０１１４】
同図６（ａ）に示すように、時刻ｔ11で運転者がキーインスイッチ１０を投入したとする。これによりバッテリ２０が負荷７および発電機８に電気的に接続され、バッテリ２０から負荷７に電力が供給される。
【０１１５】
キーインスイッチ１０の投入時点ｔ1で、チャージャ４はバッテリ２０に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【０１１６】
やがてキーインスイッチ１０の投入時点ｔ11から所定時間が経過した時点ｔ12で、蓄電体２の両端電圧が基準電圧以上に達し（図６（ｃ））、始動準備終了信号が出力され、表示灯が点灯される（図６（ｄ））。
【０１１７】
運転者は、表示灯の点灯をもって、始動のタイミングを最短の時間で明確に把握することができる。
【０１１８】
運転者が表示灯の点灯を確認すると、スタータスイッチ５を投入し（図６（ｂ）の時刻ｔ13）、エンジンが始動したことを確認した時点（時刻ｔ14）でスタータスイッチ５の投入を解除する（図６（ｂ））。
【０１１９】
これによりバッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０が大きく電圧降下することなく、エンジンを確実に始動させることができる。
【０１２０】
通常は、上述した最初の始動操作でエンジンは始動するが、仮にエンジンの始動に失敗したとする。
【０１２１】
この場合、最初の始動操作で蓄電体２の蓄積電荷は放電されるため蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は基準電圧より小さくなってしまうが（図６（ｃ）の時刻ｔ14）、最初のスタータスイッチ５の投入解除時点ｔ14より蓄電体２の蓄積電荷が徐々に増加するため、やがて時刻ｔ15で蓄電体２の両端電圧は基準電圧以上に達し（図６（ｃ））、始動準備終了信号が再度出力され、表示灯が再度点灯する（図６（ｄ））。
【０１２２】
運転者は、表示灯の点灯をもって、再始動のタイミングを最短の時間で明確に把握することができ、再度、時刻ｔ16でスタータスイッチ５を投入する（図６（ｂ））。そしてエンジンが始動したことを確認した時点（時刻ｔ17）でスタータスイッチ５の投入を解除する（図６（ｂ））。
【０１２３】
これによりバッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、バッテリ２０の大きな電圧降下がなく、エンジンを確実に再始動させることができる。
【０１２４】
ところで、キーインスイッチ１０の投入した際、運転者としては、表示灯の点灯を待たずに、あるいは確認せずに、スタータスイッチ５を操作することがある。
【０１２５】
すなわちキーインスイッチ１０の投入時点では蓄電体２の蓄積電荷は放電されているため蓄電体２の両端電圧（充電電圧）は基準電圧より小さくなっている（図６（ｃ）の時刻ｔ11）。このとき始動準備終了信号は出力されておらず表示灯は消灯されている（図６（ｄ）の時刻ｔ11）。このような状態でスタータスイッチ５を投入して始動を行うと（図６（ｂ）の時刻ｔ18）、蓄電体２と並列に接続されたダイオード３にバッテリ２０から電流が流れ、スタータモータ６に通電される。
【０１２６】
このように本実施例によれば、蓄電体２が充電されていない状態つまり蓄積電荷を有しない状態で、スタータスイッチ５が投入されたとしても、バッテリ２０から電流は蓄電体２ではなく、ダイオード３に流れるため、蓄電体２０は逆極性でバッテリ２０によって充電されるようなことがなく、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【０１２７】
以上のように本実施例によれば、前述した実施例１と同様に、バッテリ２０と蓄電体２を直列接続したため、バッテリ２０の補助電源としての蓄電体２の容量を小さくすることができるため、蓄電体２を小型化し軽量化しコストを低減させることができる。
【０１２８】
しかもバッテリ２０と蓄電体２を直列接続して構成し、何らこれらの接続を解除したり並列接続に切り換えるための機械的接点を有しない。このため信頼性が向上しコストが低下する。
【０１２９】
また蓄電体２と並列にダイオード３を配置し、バッテリ２０からスタータモータ６に流れる電流を、蓄電体２からダイオード３側へ逃がすようにしたため、蓄電体２の破損を未然に防止することができる。
【０１３０】
また本実施例によれば、キーインスイッチ１０の投入中のみにバッテリ２０をチャージャ４に電気的に接続し蓄電体２への充電を行うようにしたため、バッテリ２０の無駄な消耗を防ぐことができバッテリ２０の寿命が向上する。
【０１３１】
また本実施例によれば、キーインスイッチ１０の投入後に、蓄電体２の充電が終了（始動準備終了信号）したことを表示灯で運転者に知らしめるようにしたので、最短の時点で確実に始動を行うことができる。
【０１３２】
また本実施例によれば、仮にエンジン始動に失敗したとしても、蓄電体２の充電終了（始動準備終了信号）を表示灯で運転者に知らしめるようにしたので、最短の時点で確実に再始動を行うことができる。
【０１３３】
（実施例３）
上述した実施例２では、運転者がキーインスイッチ１０を投入してから蓄電体２の充電を終えるまでの間の一定時間は、蓄電体２で充分な補助電力を確保できないため、キーインスイッチ１０の投入後、表示灯の点灯があるまでの一定時間は、始動を待たなければならない。
【０１３４】
ところが、エンジンが既に暖気状態になっているときや、外気温が高いときなどは、蓄電体２の補助電力を要せずに、バッテリ２０の電力のみで充分に始動が可能なこともある。
【０１３５】
一方で、実施例２を採用したときには、逆にエンジンの冷間時や外気温が低い場合には、キーインスイッチ１０の投入後に即座にスタータスイッチ５を投入すると、蓄電体２の補助電力が充電でないままバッテリ２０単独の電力のみでスタータモータ６が起動されるため、始動不良が発生するおそれがある。
【０１３６】
以下に述べる実施例３は、エンジンの暖気状態、外気温などの状況に応じて、蓄電体２の補助電力を用いるべきか、バッテリ２０単独の電力のみで行うべきかを適宜使いわけることで、始動を即座に行えるようにするとともに、始動不良を未然に防止しようとするものである。
【０１３７】
図３は実施例３の始動用電源回路１を示している。
【０１３８】
以下図１の始動用電源回路１と同じ構成要素については適宜説明を省略し、異なる構成要素について説明する。
【０１３９】
図３に示すように、チャージャ４は、選択スイッチ１１を介してバッテリ２０に電気的に接続されている。したがって選択スイッチ１０が投入（オン）され、かつ選択スイッチ１１が投入（オン）されることによってバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、チャージャ４が動作し、バッテリ２０を電源として、蓄電体２に電荷を蓄積し（電力を蓄え）、充電が行われる。
【０１４０】
選択スイッチ１１は、手動で操作され投入されるスイッチでもあり、キーインスイッチ１０の投入に応じて投入されるスイッチでもある。
【０１４１】
すなわち選択スイッチ１１が手動で投入（オン）位置に選択操作された場合には、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続される。また選択スイッチ１１が手動で投入解除（オフ）位置に選択操作された場合には、バッテリ２０とチャージャ４との電気的な接続が遮断される。
【０１４２】
またキーインスイッチ１０が投入された場合には、リレー等の制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続される。
【０１４３】
以下、図３の始動用電源回路１の動作について説明する。
【０１４４】
たとえば運転者が建設機械を運転しようとする直前、あるいは前日などに、エンジンの暖気状態や外気温などを勘案して、選択スイッチ１１を投入すべき投入を解除したままにしておくか判断する。
【０１４５】
エンジンが暖気状態であったり外気温が高い場合などには、選択スイッチ１１は投入解除のままにしておかれる。
【０１４６】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入に応じて制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【０１４７】
しかしエンジンが暖気状態であったり外気温が高いため、蓄電体２の補助電力を要せずにバッテリ２０の電力のみで大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることができる状態になっている。
【０１４８】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０の投入後、蓄電体２への充電が充分ではなく、表示灯が点灯する前であっても、即座にスタータスイッチ５を投入することで、エンジンを確実に始動させることができる。
【０１４９】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合などには、選択スイッチ１１は、予め投入されておかれる。
【０１５０】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入時点で既に選択スイッチ１１が投入され既にバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されているため、蓄電体２は基準電圧以上の電圧で充電されている。
【０１５１】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合であっても、キーインスイッチ１０の投入時点で蓄電体２で充分な補助電力が確保されているため、この充分な補助電力とバッテリ２０の電力を合わせて電力で、大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることが状態になっている。
【０１５２】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０を投入した時点で、即座に（表示灯は既に点灯している）、スタータスイッチ５を投入することで、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給して、エンジンを確実に始動させることができる。
【０１５３】
以上のように本実施例によれば、エンジンの暖気状態、外気温などの状況に応じて、蓄電体２の補助電力を用いるべきか、バッテリ２０単独の電力のみで行うべきかを適宜使いわけるようにしたので、始動が即座に行われ、しかも即座に始動操作を行った場合であっても始動不良を回避することができる。
【０１５４】
なお、この実施例３によれば、前述した実施例１、実施例２で得られる効果と同様な効果が得られる。
【０１５５】
なお図３では、バッテリ２０と蓄電体２とを直列接続し、ダイオード３を設ける構成を前提として説明したが、選択スイッチ１１の選択操作に応じてチャージャ４を適宜動作させるという構成については、バッテリ２０と蓄電体２とを並列に接続した構成、ダイオード３の配設を省略した構成にも適用することができる。つまりバッテリ２０の補助電源として蓄電体２が用いられ、チャージャ４によって蓄電体２が充電される構成であれば、実施例３で説明した、選択スイッチ１１の選択操作に応じてチャージャ４を適宜動作させるという構成を適用することができる。
【０１５６】
（実施例４）
上述した実施例３では、手動操作で選択スイッチ１１を操作するようにしているが、選択スイッチ１１を自動的に選択動作させる実施も可能である。
【０１５７】
図４は実施例４の始動用電源回路１を示している。
【０１５８】
以下図３の始動用電源回路１と異なる部分について説明する。
【０１５９】
図４に示す選択スイッチ１１は、温度センサ１２の検出結果に基づいて選択動作され投入されるスイッチでもあり、キーインスイッチ１０の投入に応じて投入されるスイッチでもある。
【０１６０】
温度センサ１２は、たとえばエンジンの冷却水の温度を検出するセンサである。また温度センサ１２を、エンジンの周囲に設け、エンジンの雰囲気温度を検出してもよい。また温度センサ１２を建設機械の車体の外部に設け、外気温を検出してもよい。
【０１６１】
温度センサ１２で検出された温度が所定の温度以上である場合には、選択スイッチ１１は、投入解除（オフ）の位置に選択動作される。また温度センサ１２で検出された温度が上記所定温度よりも小さい場合には、選択スイッチ１１は、投入（オン）の位置に選択動作される。
【０１６２】
選択スイッチ１１が投入（オン）位置に選択動作された場合には、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続される。また選択スイッチ１１が投入解除（オフ）位置に選択動作された場合には、バッテリ２０とチャージャ４との電気的な接続が遮断される。
【０１６３】
またキーインスイッチ１０が投入された場合には、リレー等の制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続される。
【０１６４】
以下、図４の始動用電源回路１の動作について説明する。
【０１６５】
エンジンが暖気状態であったり外気温が高い場合などには、温度センサ１２で検出された温度が所定温度以上になっており、選択スイッチ１１は投入解除位置に選択動作されている。
【０１６６】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入に応じて制御器１４を介して選択スイッチ１１が投入され、バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、バッテリ２０を電源として蓄電体２への充電が開始される。
【０１６７】
しかしエンジンが暖気状態であったり外気温が高いため、蓄電体２の補助電力を要せずにバッテリ２０の電力のみで大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることができる状態になっている。
【０１６８】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０の投入後、蓄電体２への充電が充分ではなく、表示灯が点灯する前であっても、即座にスタータスイッチ５を投入することで、エンジンを確実に始動させることができる。
【０１６９】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合などには、温度センサ１２で検出された温度が所定温度よりも小さくなっており、選択スイッチ１１は投入位置に選択動作されている。
【０１７０】
この場合は、建設機械の運転を開始すべく、キーインスイッチ１０が投入されると、その投入時点で既に選択スイッチ１１が投入され既にバッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されているため、蓄電体２は基準電圧以上の電圧で充電されている。
【０１７１】
エンジンが冷間状態であったり外気温が低い場合であっても、キーインスイッチ１０の投入時点で蓄電体２で充分な補助電力が確保されているため、この充分な補助電力とバッテリ２０の電力を合わせて電力で、大きな電圧降下なくスタータモータ６を起動させてエンジンを始動させることが状態になっている。
【０１７２】
したがって、運転者は、キーインスイッチ１０を投入した時点で、即座に（表示灯は既に点灯している）、スタータスイッチ５を投入することで、バッテリ２０の電力に、基準電圧以上になっている蓄電体２の補助電力を加えた充分な電力をスタータモータ６に供給して、エンジンを確実に始動させることができる。
【０１７３】
以上のように本実施例によれば、温度センサ１２で検出された温度に基づいて、蓄電体２の補助電力を用いるべきか、バッテリ２０単独の電力のみで行うべきかを正確に判断できるようにしたので、始動が即座に行われ、しかも即座に始動操作を行った場合であっても始動不良を確実に回避することができる。
【０１７４】
なお、この実施例４によれば、前述した実施例１、実施例２で得られる効果と同様な効果が得られる。
【０１７５】
上述した実施例１〜４では、蓄電体２としてコンデンサなどのキャパシタを想定して説明した。しかし蓄電体２としては、蓄電池としてのバッテリを用いてもよい。上述した各実施例では、バッテリ２０と蓄電体２とを直列接続するようにしたので、蓄電体２がバッテリであっても定格電圧が小さく容量が小さなものを使用して充分な電力を確保することができるため、補助電源としての蓄電体２の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【０１７６】
なお図４では、バッテリ２０と蓄電体２とを直列接続し、ダイオード３を設ける構成を前提として説明したが、温度センサ１２の検出結果に基づいて選択スイッチ１１の選択動作させチャージャ４を適宜動作させるという構成については、バッテリ２０と蓄電体２とを並列に接続した構成、ダイオード３の配設を省略した構成にも適用することができる。つまりバッテリ２０の補助電源として蓄電体２が用いられ、チャージャ４によって蓄電体２が充電される構成であれば、実施例４で説明した、温度センサ１２の検出結果に基づいて選択スイッチ１１の選択動作させチャージャ４を適宜動作させるという構成を適用することができる。
【０１７７】
（実施例５）
つぎにバッテリ２０の補助電源として同じバッテリを使用した実施例について説明する。
【０１７８】
図７は実施例５の始動用電源回路１を示している。
【０１７９】
同図７に示すように、第１バッテリ２０と第２バッテリ２１は電気的に直列に接続されている。
【０１８０】
第１バッテリ２０および第２バッテリ２１は、スタータスイッチ５を介してスタータモータ６に電気的に接続されている。したがってスタータスイッチ５が投入されることによって、第１バッテリ２０および第２バッテリ２１が、スタータモータ６に電気的に接続され、第１バッテリ２０の両端電圧に、第２バッテリ２１の両端電圧を加えた電圧がスタータモータ６に印加され、スタータモータ６が起動される。
【０１８１】
チャージャ４は、第１バッテリ２０を電源として第２バッテリ２１を充電するよう動作するものであり、負荷通電用スイッチ１５を介して第１バッテリ２０に電気的に接続されている。したがって負荷通電用スイッチ１５が投入されることによって第１バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続され、チャージャ４が動作し、第１バッテリ２０を電源として、第２バッテリ２１への充電が行われる。
【０１８２】
灯火類、エアコンデショナなどの負荷７は、負荷通電用スイッチ１５を介して、第１バッテリ２０に対して電気的に並列に接続されている。同様に、オルタネータなどの発電機８は、同じく負荷通電用スイッチ１５を介して、第１バッテリ２０に対して電気的に並列に接続されている。
【０１８３】
負荷通電用スイッチ１５が投入されると、第１バッテリ２０と負荷７とが電気的に接続され、第１バッテリ２０の両端電圧が負荷７に印加される。同様に負荷通電用スイッチ１５が投入されると、第１バッテリ２０と発電機８とが電気的に接続され、発電機８で発電された電力が第１バッテリ２０に蓄積される。なお発電機８は、エンジンが回転することによって発電作用する。
【０１８４】
負荷通電用スイッチ１５は、スタータスイッチ５の投入を解除する操作に応じて、投入されるように制御される。たとえばスタータスイッチ５が投入されその後解除される操作が行われると（エンジンが始動すると）、これに連動してリレー等の制御器１３が作動し、負荷通電用スイッチ１５が投入位置に付勢される。
【０１８５】
以下、図７の始動用電源回路１の動作について説明する。
【０１８６】
スタータスイッチ５が投入されると、第１バッテリ２０の両端電圧に、第２バッテリ２１の両端電圧を加えた電圧がスタータモータ６に印加されるため、スタータモータ６は充分な電力で大きな電圧降下なく起動され、エンジンが確実に始動される。
【０１８７】
エンジンの始動が確認され、スタータスイッチ５の投入を解除する操作が行われ、負荷通電用スイッチ１５が投入される。
【０１８８】
これにより第１バッテリ２０の両端電圧が負荷７に印加されて、負荷７が駆動される。なお第１バッテリ２０は発電機８によって充電される。
【０１８９】
また負荷通電用スイッチ１５の投入に応じて第１バッテリ２０がチャージャ４に電気的に接続されるため、第２バッテリ２１は、第１バッテリ２０を電源としてチャージャ４によって充電される。
【０１９０】
このようにエンジンの始動時のみに、第１バッテリ２０の電力に、第２バッテリ２１の補助電力を加えた充分な電力がスタータモータ６に供給されるため、エンジンを確実に始動させることができる。しかも建設機械の運転中には、第１バッテリ２０のみで負荷７を駆動し（発電機８によって第１バッテリ２０は充電され）、第２バッテリ２１の充電を行うようにしたので、第２バッテリ２１の消耗を抑制でき、始動時に充分な充電状態を確保することができる。
【０１９１】
また前述した実施例１〜４と同様に、第１バッテリ２０と補助電源としての第２バッテリ２１とを直列接続するようにしたので、第２バッテリ２１の定格電圧、容量を小さくすることができる。これにより補助電源としての第２バッテリ２１の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【０１９２】
しかも実施例１〜４と異なり、コンデンサなどのキャパシタではなく、バッテリを補助電源（第２バッテリ２１）として使用したので、前述した逆極性状態でのキャパシタへの充電を回避するためにダイオード３を用いた保護回路を設ける必要がなく、回路構成を簡易なものにすることができる。
【０１９３】
なお、上述した各実施例では、スタータモータ６の回転数、エンジンの回転数については不問としたが、上述した各実施例によれば、スタータモータ６に充分な電力を供給することが確保されたため、スタータモータ６の回転数を上昇したり、スタータモータ６とエンジンのクランクシャフトとを連結するギヤのギヤ比を変更するなどして、スタータモータ６の起動時におけるエンジン回転数を従来の回転数よりも上昇させるようにしてもよい。
【０１９４】
たとえば建設機械にはディーゼルエンジンが多く搭載されている。
【０１９５】
ディーゼルエンジンは、冷間時、外気温が低い場合には、気筒内温度が低く、断熱圧縮による着火性能が低下している。この場合、始動時におけるエンジン回転数を上昇させることによって、着火性能を向上させ、更に始動性を向上させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は、建設機械等の作業車両のみならず、一般乗用車等の各種車両に適用してもよく、更にはエンジンだけではなく、スタータによって始動を行う始動対対象機器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】図１は実施例１の始動用電源回路を示す図である。
【図２】図２は実施例２の始動用電源回路を示す図である。
【図３】図３は実施例３の始動用電源回路を示す図である。
【図４】図４は実施例４の始動用電源回路を示す図である。
【図５】図５は実施例１に対応するタイムチャートである。
【図６】図６は実施例２に対応するタイムチャートである。
【図７】図７は実施例５の始動用電源回路を示す図である。
【符号の説明】
【０１９８】
１  始動用電源回路
２  蓄電体
３  ダイオード
４  チャージャ
５  スタータスイッチ
６  スタータモータ
１０  キーインスイッチ
１１  選択スイッチ
１２  温度センサ
２０  バッテリ（第１バッテリ）
２１  第２バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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