(57)【要約】【課題】内燃機関の仕事率を向上可能で、内燃機関を備える製品への取り付けが容易な内燃機関補助装置を提供する。【解決手段】駆動源である内燃機関と、内燃機関の作動によって蓄電される二次電池１１とを備えた内燃機関保有品に取り付けられる内燃機関補助装置１０であって、二次電池１１に接続される変圧器１２と、発光体２３、２４、複数の導電板１８〜２１、及び、複数の導電板１８〜２１の２つを接続するコイル２２を有し、内燃機関へ供給される空気が通る給気路２６内、又は、給気路２６の外側に取り付けられ、変圧器１２に接続された活性化機構１３とを備え、活性化機構１３は、変圧器１２を介して二次電池１１から給電されて、発光体２３、２４が発光し、複数の導電板１８〜２１、及び、コイル２２が通電されて、内燃機関の仕事率を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源である内燃機関と、前記内燃機関の作動によって蓄電される二次電池とを備えた内燃機関保有品に取り付けられる内燃機関補助装置であって、
前記二次電池に接続される変圧器と、
発光体、複数の導電板、及び、前記複数の導電板の２つを接続するコイルを有し、前記内燃機関へ供給される空気が通る給気路内、又は、該給気路の外側に取り付けられ、前記変圧器に接続された活性化機構とを備え、
前記活性化機構は、前記変圧器を介して前記二次電池から給電されて、前記発光体が発光し、前記複数の導電板、及び、前記コイルが通電されて、前記内燃機関の仕事率を向上させることを特徴とする内燃機関補助装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関補助装置において、振動を検出して、前記二次電池から前記活性化機構への給電を開始させる振動センサを、更に、備えることを特徴とする内燃機関補助装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関補助装置において、前記振動センサは、前記変圧器の筺体内に設けられることを特徴とする内燃機関補助装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関補助装置において、前記変圧器は、電圧を上昇させることを特徴とする内燃機関補助装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関補助装置において、前記変圧器は、定電圧変圧器であることを特徴とする内燃機関補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の仕事率を向上させる内燃機関補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両や船舶をはじめとする内燃機関を備える製品（内燃機関保有品）は、内燃機関の仕事率（出力）向上によってメリットを得ることができる。例えば、車両や船舶においては、内燃機関の仕事率向上により、円滑に加速することが可能となる。内燃機関の仕事率を向上させる各種装置として、例えば、特許文献１、２に開示されている車両用の装置が挙げられる。特許文献１に記載の装置は、電動コンプレッサの低周波回転変動を抑制するものであり、特許文献２に記載の装置は、エンジン冷間時の出力向上を図りつつ、不快なトルクショックの発生を防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に開示されたものを含め、この種の装置は、内燃機関を備える製品に対して、後付けすることが困難という課題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、内燃機関の仕事率を向上可能で、内燃機関を備える製品への取り付けが容易な内燃機関補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係る内燃機関補助装置は、駆動源である内燃機関と、前記内燃機関の作動によって蓄電される二次電池とを備えた内燃機関保有品に取り付けられる内燃機関補助装置であって、前記二次電池に接続される変圧器と、発光体、複数の導電板、及び、前記複数の導電板の２つを接続するコイルを有し、前記内燃機関へ供給される空気が通る給気路内、又は、該給気路の外側に取り付けられ、前記変圧器に接続された活性化機構とを備え、前記活性化機構は、前記変圧器を介して前記二次電池から給電されて、前記発光体が発光し、前記複数の導電板、及び、前記コイルが通電されて、前記内燃機関の仕事率を向上させる。
【０００６】
本発明に係る内燃機関補助装置において、振動を検出して、前記二次電池から前記活性化機構への給電を開始させる振動センサを、更に、備えるのが好ましい。
【０００７】
本発明に係る内燃機関補助装置において、前記振動センサは、前記変圧器の筺体内に設けられるのが好ましい。
【０００８】
本発明に係る内燃機関補助装置において、前記変圧器は、電圧を上昇させるのが好ましい。
【０００９】
本発明に係る内燃機関補助装置において、前記変圧器は、定電圧変圧器であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る内燃機関補助装置は、二次電池に接続される変圧器と、発光体、複数の導電板、及び、複数の導電板の２つを接続するコイルを有し、内燃機関へ供給される空気が通る給気路内、又は、給気路の外側に取り付けられ、変圧器に接続された活性化機構とを備えたものであるので、内燃機関保有品への取り付けを、内燃機関を含む内燃機関保有品の各種部品や各種機器に対する大掛かりな設計変更を要することなく、容易に行うことが可能である。
そして、活性化機構は、変圧器を介して二次電池から給電されて、発光体が発光し、複数の導電板、及び、コイルが通電されて、内燃機関の仕事率を向上させることができる。内燃機関の仕事率の向上は、実験的検証によって確認されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関補助装置の説明図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ活性化機構の取り付けの様子を示す説明図である。
【図３】比較例における内燃機関の仕事率の計測値を示すグラフである。
【図４】実施例における内燃機関の仕事率の計測値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る内燃機関補助装置１０は、駆動源である内燃機関と、内燃機関の作動によって蓄電される二次電池１１とを備えた内燃機関保有品に取り付けられて、内燃機関の仕事率（出力）を向上させるものである。以下、詳細に説明する。なお、内燃機関及び内燃機関保有品の図示化は、省略する。
【００１３】
本実施の形態において、内燃機関保有品とは、車両もしくは船舶であり、内燃機関の作動により駆動力を得て、前進、あるいは、後退する。
二次電池１１は、所謂、バッテリであり、内燃機関の動力を利用して発電する図示しない発電装置の作動によって充電され、蓄えた電気エネルギーを、内燃機関保有品の各種電気部品や各種電気機器に供給することができる。
【００１４】
内燃機関補助装置１０は、図１に示すように、二次電池１１に電気的に接続される変圧器１２と、変圧器１２を介して、二次電池１１に接続された活性化機構１３とを備えている。
二次電池１１は、プラス極１４及びマイナス極１５を有している。変圧器１２の入力側は、プラス極１４に対しては、ヒューズ１６を介して接続され、マイナス極１５に対しては、直接、接続されている。
【００１５】
変圧器１２の出力側は、活性化機構１３に接続され、本実施の形態においては、変圧器１２に、定電圧変圧器を採用して、二次電池１１から変圧器１２への入力電圧が異なっても、変圧器１２の出力電圧が安定するようにしている。従って、二次電池１１の出力電圧が変動しても、あるいは、二次電池１１の出力電圧として想定していた値と実際の値が異なっていても、活性化機構１３に対して、予め定められた値の入力電圧を与えることができる。
本実施の形態の変圧器１２は、二次電池１１から供給される電力を昇圧して、予め定められた電圧Ｌ（本実施の形態において、電圧Ｌは、１４〜１５ボルトの範囲の特定の値である）を活性化機構１３に出力する。
【００１６】
活性化機構１３は、絶縁性のベース板１７を備え、ベース板１７には、複数の矩形の銅板（導電板の一例）１８〜２１が間隔を空けて固定されている。銅板１８と銅板１９、銅板１９と銅板２０、銅板１８と銅板２１、及び、銅版２１と銅板２０はそれぞれ、コイル２２によって接続されている。即ち、本実施の形態では、一のコイル２２が、複数の銅板１８〜２１の２つを接続している。なお、複数の銅板において、全ての銅板が、他の２つの銅板に、必ずしもコイルによって接続されている必要はなく、他の２つの銅板にコイルを介することなく電気的に接続されている銅板があってもよい。
【００１７】
複数の銅板１８〜２１において、銅板１８、２０は、変圧器１２に接続され、銅板１９、２１は、銅板１８に対して並列に接続されている。
活性化機構１３は、ベース板１７、複数の銅板１８〜２１に加え、それぞれ変圧器１２に電気的に接続された発光ダイオード（発光体の一例）２３、２４を備えている。発光ダイオード２３、２４は、直列に接続され、発光ダイオード２３は、変圧器１２に、直接、接続され、発光ダイオード２４は、定電流ダイオード２５を介して、銅板２０に接続されている。なお、発光ダイオード２３、２４は、銅板１８〜２１のいずれにも接触していない。
活性化機構１３は、図２（Ａ）に示すように、内燃機関へ供給される空気が通る給気路２６の外側に取り付けてもよいし、図２（Ｂ）に示すように、給気路２６内に取り付けてもよい。
【００１８】
そして、変圧器１２の各種電子部品を収容する筺体２６ａ内には、振動を検出して、二次電池１１から内燃機関補助装置１０に対する給電を開始させ、あるいは、停止させる振動センサ２７が収容されている。
振動センサ２７は、内燃機関の作動を、振動によって検出し、二次電池１１から変圧器１２を介した活性化機構１３への給電を開始させる。そして、振動センサ２７は、内燃機関が停止したのを、振動が所定の範囲以下になったことによって検出し、二次電池１１から変圧器１２を介した活性化機構１３への給電を停止させる。これによって、内燃機関が作動していない際の二次電池１１からの放電を防止している。なお、振動センサ２７は、変圧器１２の筺体２６ａ内に収容されている必要はない。
【００１９】
変圧器１２を介して二次電池１１から活性化機構１３に給電が開始されると、発光ダイオード２３、２４が発光し、複数の銅板１８〜２１、及び、複数（本実施の形態では４つ）のコイル２２が通電される。各コイル２２は、通電されて、周囲に磁界を発生させる。
そして、活性化機構１３への給電により、結果として、内燃機関の仕事率が向上する。活性化機構１３による内燃機関の仕事率向上は、内燃機関保有品の修正馬力や計測馬力の上昇を実際に計測することによって確認している。仕事率向上は、発光ダイオード２３、２４の発光、複数の銅板１８〜２１への通電、及び、複数のコイル２２への通電による磁界の発生により、内燃機関に供給される空気に何らかの変化（例えば、イオンの発生）が生じたためであると考えられる。
【００２０】
また、本実施の形態の内燃機関補助装置１０は、変圧器１２に対して、活性化機構１３と並列に接続された排気清浄化機構２８を備えている。
排気清浄化機構２８は、絶縁性のベース板２９に固定された複数（本実施の形態では２つ）の銅板（導電板の一例）３０、複数の銅板３０を接続しているコイル３１、及び、複数（本実施の形態では２つ）の発光ダイオード（発光体の一例）３２を備えている。複数の発光ダイオード３２は直列に接続され、一の発光ダイオード３２は、定電流ダイオード３３を介して一の銅板３０に接続されている。
【００２１】
排気清浄化機構２８は、内燃機関から外部に排出されるガスが通る排気路内、もしくは、同排気路の外側に取り付けられる。変圧器１２を介して二次電池１１から排気清浄化機構２８への給電が開始されると、複数の発光ダイオード３２は発光し、複数の銅板３０及びコイル３１は通電される。その結果、内燃機関から排出されるガスに含まれる窒素化合物や一酸化炭素が減少することが実験的検証によって確認されている。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
車両において、修正馬力を含む各種の値を、内燃機関補助装置を取り付けない場合と、内燃機関補助装置を取り付けた場合とでそれぞれ計測した。内燃機関補助装置を取り付ける際、活性化機構は、内燃機関へ空気を供給する給気路の外側に固定され、給電された。
内燃機関補助装置を取り付けなかった際の計測結果を図３に示し、内燃機関補助装置を取り付けた際の計測結果を図４に示す。
【００２３】
図３、図４は、横軸が、車両の速度（単位はｋｍ／ｈ）であり、縦軸が、車両の速度に応じて計測された計測馬力（イ）、損失馬力（ロ）、修正馬力（ハ）、修正トルク（ニ）、空燃比（ホ）、ブースト圧（ヘ）及び排気温度（ト）である。
そして、図３、図４において、計測馬力、損失馬力及び修正馬力は、１００ＰＳごとに実線が引かれ、グラフの左に上から、「３００．０」、「２００．０」、「１００．０」、「０．０」、「−１００．０」と順に記載されたメモリを基に、測定値がそれぞれプロットされ、修正トルクは、１５．０ｋｇｍごとに実線が引かれ、グラフの左に上から、「３０．０」、「１５．０」、「０．０」と順に記載されたメモリを基に、測定値がプロットされている。
【００２４】
同じく図３、図４において、空燃比は、５．０ごとに実線が引かれ、グラフの左に上から、「３０．０」、「２５．０」、「２０．０」、「１５．０」、「１０．０」と順に記載されたメモリを基に、測定値がプロットされ、ブースト圧は、１．００ｋｇ／ｃｍごとに実線が引かれ、グラフの右に上から、「３．００」、「２．００」、「１．００」、「０．００」、「−１．００」と順に記載されたメモリを基に、測定値がプロットされ、排気温度は、３００℃ごとに実線が引かれ、グラフの右に上から、「１２００」、「９００」、「６００」、「３００」、「０」と順に記載されたメモリを基に、測定値がプロットされている。
【００２５】
図３、図４に示すように、内燃機関補助装置を取り付けない場合に、最大１５４．０ＰＳであった修正馬力が、内燃機関補助装置の取り付けによって、最大１６７．８ＰＳになったのが確認でき、内燃機関補助装置を取り付けない場合に、最大１３２．９ＰＳであった計測馬力が、内燃機関補助装置の取り付けによって、最大１３６．３ＰＳになったのが確認できた。従って、内燃機関補助装置を取り付けることによって、内燃機関の仕事効率の向上を図れることが確認された。
そして、図３、図４に示す実験結果より、内燃機関補助装置を取り付けない場合に、最大２２．２ｋｇｍであった修正トルクが、内燃機関補助装置の取り付けによって、最大２３．４ｋｇｍになったことも確認された。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、変圧器は、二次電池から供給される電力を昇圧するものに限定されず、二次電池の出力電圧等、内燃機関補助装置が取り付けられる内燃機関保有品の各種条件に応じて、電圧を降下させる変圧器を採用してもよい。
そして、振動センサは必ずしも必要ではなく、内燃機関が作動するのを検出して、二次電池から活性化機構への給電を開始させる電気回路を、振動センサの代わりに設けてもよい。
更に、排気清浄化機構は、省略することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０：内燃機関補助装置、１１：二次電池、１２：変圧器、１３：活性化機構、１４：プラス極、１５：マイナス極、１６：ヒューズ、１７：ベース板、１８〜２１：銅板、２２：コイル、２３、２４：発光ダイオード、２５：定電流ダイオード、２６：給気路、２６ａ：筺体、２７：振動センサ、２８：排気清浄化機構、２９：ベース板、３０：銅板、３１：コイル、３２：発光ダイオード、３３：定電流ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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