(57)【要約】  【課題】寒冷下で起電力が低下する電池を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができるエンジン始動装置を提供する。  【解決手段】寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池１でスタータモータ２を起動するに当たり、始動スイッチ３の接点として、始動補助接点４と始動接点５とを設け、始動補助接点４に電気抵抗６を備えた始動補助回路７を接続し、始動接点５にスタータモータ２を備えた始動回路８を接続し、始動スイッチ３で始動補助接点４への接続操作を行った場合には、電池１から始動補助回路７の電気抵抗６に通電がなされるようにし、始動スイッチ３で始動接点５への接続操作を行った場合には、電池１から始動回路８のスタータモータ２に通電がなされるようにした。【選択図】図１
2009068352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動するに当たり、
始動スイッチ(３)の接点として、始動補助接点(４)と始動接点(５)とを設け、始動補助接点(４)に電気抵抗(６)を備えた始動補助回路(７)を接続し、始動接点(５)にスタータモータ(２)を備えた始動回路(８)を接続し、
始動スイッチ(３)で始動補助接点(４)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにし、
始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされるようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジン始動装置において、
始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合にも、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動するに当たり、
始動スイッチ(３)とスタータモータ(２)とを備えた始動回路(８)と、タイマ(９)と電気抵抗(６)とを備えた始動補助回路(７)を設け、
始動スイッチ(３)を接続操作した場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされると同時に、スタータモータ(２)への通電時間とは無関係に、上記接続操作からタイマ(９)で設定された所定時間、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされ、寒冷下で低下した電池(１)の起電力が回復するようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
請求項３に記載したエンジン始動装置において、
始動補助回路(７)に感温作動スイッチ(１０)を設け、電池(１)の周辺温度が所定温度未満の場合にのみ感温作動スイッチ(１０)が接続状態となって、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電が可能となるようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載したエンジン始動装置において、
始動補助回路(７)の電気抵抗(６)を電池(１)の収容部(１１)に配置し、電気抵抗(６)の通電で生じる発熱を電池(１)に吸熱させるようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載したエンジン始動装置において、
電池(１)がニッケル水素二次電池である、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動装置に関し、詳しくは、寒冷下で起電力が低下する電池を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができるエンジン始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ニッケル水素二次電池は容量が大きく、ハイブリッドカーのモータの電源として用いられている(例えば、特許文献１参照)。
しかし、ニッケル水素二次電池は、寒冷化で起電力が低下するため、使い勝手が悪く、エンジン始動装置の電源として用いられた例はなく、そのような文献公知発明も知らない。
本発明の発明者は、ニッケル水素二次電池には、所定時間の放電により起電力が回復する性質があることに気付き、本発明の先立ち、既存のエンジン始動装置の電源としてニッケル水素二次電池を用いることを試案した。
しかし、既存のエンジン始動装置の電源を単にニッケル水素二次電池に置き換えるだけでは、後述する問題が生じることが分かった。
なお、所定時間の放電により起電力が回復するのは、放電による電池内の化学反応によって電池の電極の温度が上昇するためと考えられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８７１６０号公報(第２頁の請求項３参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題》  冷始動が成功するまでの始動操作回数が多くなる。
既存のエンジン始動装置の電源を単にニッケル水素二次電池に置き換えた場合、寒冷下で始動スイッチを接続操作し、スタータモータに通電しても、電池の起電力が低下しているため、始動に失敗し、短時間で操作者が始動スイッチを切ってしまう。このため、何度も始動スイッチを接続操作しなければ、電池の放電時間が起電力が回復する所定の時間に到達せず、冷始動が成功するまでの始動操作回数が多くなる。
例えば、火花点火式エンジンの場合には、２回以内の始動操作で冷始動が成功するよう要請されているが、このような要請には、答えられない。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決することができるエンジン始動装置、すなわち、寒冷下で起電力が低下する電池を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができるエンジン始動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１または図２に例示するように、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動するに当たり、
始動スイッチ(３)の接点として、始動補助接点(４)と始動接点(５)とを設け、始動補助接点(４)に電気抵抗(６)を備えた始動補助回路(７)を接続し、始動接点(５)にスタータモータ(２)を備えた始動回路(８)を接続し、
始動スイッチ(３)で始動補助接点(４)への接続操作を行った場合には、その接続操作の間、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に継続的に通電がなされるようにし、
始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされるようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【０００７】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動するに当たり、
始動スイッチ(３)とスタータモータ(２)とを備えた始動回路(８)と、タイマ(９)と電気抵抗(６)とを備えた始動補助回路(７)を設け、
始動スイッチ(３)を接続操作した場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされると同時に、スタータモータ(２)への通電時間とは無関係に、上記接続操作からタイマ(９)で設定された所定時間、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に継続的に通電がなされ、寒冷下で低下した電池(１)の起電力が回復するようにした、ことを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１に係る発明）
《効果》  寒冷下で起電力が低下する電池を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができる。
図１または図２に例示するように、始動スイッチ(３)で始動補助接点(４)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにし、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされるようにしたので、寒冷時は電気抵抗(６)への通電によって電池(１)の起電力を回復させた後に始動接点(５)への接続操作を行えば、冷始動の成功率が極めて高い。このため、寒冷下で起電力が低下する電池(１)を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができる。
例えば、火花点火式エンジンの場合には、２回以内の始動操作で冷始動が成功するよう要請されているが、このような要請には、答えることができる。
【０００９】
(請求項２に係る発明)
《効果》  請求項１の上記効果がより確実となる。
図１に示すように、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合にも、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにしたので、スタータモータ(２)への通電中も電気抵抗(６)への通電がなされ、電池(１)の起電力の回復をより確実なものにできる。このため、請求項１の上記効果をより確実なものにできる。
【００１０】
（請求項３に係る発明）
《効果》  寒冷下で起電力が低下する電池を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができる。
図３に例示するように、始動スイッチ(３)を接続操作した場合には、その接続操作の間、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされると同時に、スタータモータ(２)への通電時間とは無関係に、上記接続操作からタイマ(９)で設定された所定時間、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に継続的に通電がなされ、寒冷下で低下した電池(１)の起電力が回復するようにしたので、一回目の始動スイッチ(３)の接続操作では電池(１)の起電力不足により始動に失敗しても、二回目の始動スイッチ(３)の接続操作までの間に電池(１)の起電力が回復し、二回目の始動スイッチ(３)の接続操作による始動の成功が期待できる。このため、寒冷下で起電力が低下する電池(１)を用いながら、冷始動が成功するまでの始動操作回数を少なくすることができる。
例えば、火花点火式エンジンの場合には、２回以内の始動操作で冷始動が成功するよう要請されているが、このような要請には、答えることができる。
【００１１】
《効果》  操作者にスタータモータ故障の疑念を抱かせることない。
図３に例示するように、始動スイッチ(３)を接続操作した場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされるので、電池(１)の起電力が回復してない間もスタータモータ(２)が回り、操作者にスタータモータ故障の疑念を抱かせることがない。
電池(１)の起電力が回復してない間はスタータモータ(２)への通電を停止する構成を採用した場合には、始動スイッチ(３)を接続操作してもスタータモータ(２)が回らないため、操作者にスタータモータ故障の疑念を抱かせる不具合がある。
【００１２】
（請求項４に係る発明）
請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  無駄な電力の消費を防止することができる。
図３に例示するように、始動補助回路(７)に感温作動スイッチ(１０)を設け、電池(１)の周辺温度が所定温度未満の場合にのみ感温作動スイッチ(１０)を接続状態となって、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電が可能となるようにしたので、寒冷時以外の始動時には電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされることはなく、無駄な電力の消費を防止することができる。
【００１３】
（請求項５に係る発明）
請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  電気抵抗の発熱を有効利用することができる。
図１〜図３に例示するように、始動補助回路(７)の電気抵抗(６)を電池(１)の収容部(１１)に配置し、電気抵抗(６)の通電で生じる発熱を電池(１)に吸熱させるようにしたので、電気抵抗(６)の通電で生じる発熱を有効利用することができる。
【００１４】
（請求項６に係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  上記各効果が顕在化する。
電池(１)がニッケル水素二次電池である場合には、寒冷下で起電力が低下するが、所定時間の放電により起電力が回復する傾向が高いので、上記各効果が顕在化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るエンジン始動装置を説明する図、図２は本発明の第２実施形態に係るエンジン始動装置を説明する図、図３は本発明の第３実施形態に係るエンジン始動装置を説明する図である。これらの実施形態では、電気着火式エンジン始動装置について説明する。
【００１６】
図１に示す本発明の第１実施形態の概要は、次の通りである。
図１に示すように、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動する。電池(１)はニッケル水素二次電池である。複数の電池(１)を直列接続で収容部(１１)に収容する。
始動スイッチ(３)の接点として、始動補助接点(４)と始動接点(５)とを設け、始動補助接点(４)に電気抵抗(６)を備えた始動補助回路(７)を接続し、始動接点(５)にスタータモータ(２)を備えた始動回路(８)を接続する。
電気抵抗(６)はグローコイルである。この始動補助回路(７)の電気抵抗(６)を電池(１)の収容部(１１)に配置し、電気抵抗(６)の通電で生じる発熱を電池(１)に吸熱させる。電池(１)は、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復するものであれば、ニッケル水素二次電池以外のものであってもよい。
【００１７】
図１に示すように、始動スイッチ(３)で始動補助接点(４)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにし、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされるようにしている。
電気抵抗(６)への通電は、始動スイッチ(３)で始動補助接点(４)への接続操作を行っている間、継続的に行われる。スタータモータ(２)への通電は、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行っている間、継続的に行われる。
また、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行った場合にも、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされるようにしている。
電気抵抗(６)への通電は、始動スイッチ(３)で始動接点(５)への接続操作を行っている間、継続的に行われる。
【００１８】
図２に示す第２実施形態では、始動スイッチ(３)を切り換えて、始動接点(５)への接続操作を行った場合には、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされない点のみが図１に示す第１実施形態と相違する。他の構成と機能は第１実施形態と同じであり、図２中、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付しておく。
【００１９】
図３に示す本発明の第３実施形態の概要は、次の通りである。
図３に示すように、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復する電池(１)でスタータモータ(２)を起動する。電池(１)はニッケル水素二次電池である。複数の電池(１)を直列接続で収容部(１１)に収容する。
始動スイッチ(３)とスタータモータ(２)とを備えた始動回路(８)と、タイマ(９)と電気抵抗(６)とを備えた始動補助回路(７)を設けている。
電気抵抗(６)はグローコイルである。この始動補助回路(７)の電気抵抗(６)を電池(１)の収容部(１１)に配置し、電気抵抗(６)の通電で生じる発熱を電池(１)に吸熱させる。電池(１)は、寒冷下で起電力が低下し、所定時間の放電により起電力が回復するものであれば、ニッケル水素二次電池以外のものであってもよい。
【００２０】
始動スイッチ(３)を接続操作した場合には、電池(１)から始動回路(８)のスタータモータ(２)に通電がなされると同時に、スタータモータ(２)への通電時間とは無関係に、上記接続操作からタイマ(９)で設定された所定時間、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電がなされ、寒冷下で低下した電池(１)の起電力が回復するようにしている。
【００２１】
始動補助回路(７)に感温作動スイッチ(１０)を設け、電池(１)の周辺温度が所定温度未満の場合にのみ感温作動スイッチ(１０)が接続状態となって、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電が可能となるようにしている。
【００２２】
始動補助回路の詳細は、次の通りである。
図３に示すように、始動補助回路(７)に感温作動スイッチ(１０)を設け、電池(１)の周辺温度が所定温度未満の場合にのみ感温作動スイッチ(１０)が接続状態となって、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電が可能となるようにしている。
【００２３】
始動補助回路(７)は、始動スイッチ(３)の始動接点(５)からリレー(１２)のコイル(１２ａ)に通電を行うコイル通電回路(１３)と、リレー(１２)のスイッチ(１２ｂ)を介して電気抵抗(６)に通電を行う抵抗通電回路(１４)と、抵抗通電回路(１４)からリレー(１２)のコイル(１２ａ)に通電を行う自己保持回路(１５)とを備え、コイル通電回路(１３)に感温作動性スイッチ(１０)を設け、抵抗通電回路(１４)にタイマ(９)を設けている。
【００２４】
始動スイッチ(３)を始動接点(５)に接続操作すると、コイル通電回路(１３)を介してリレー(１２)のコイル(１２ａ)に通電がなされるとともに、自己保持回路(１５)を介して電気抵抗(６)に通電がなされ、リレー(１２)のスイッチ(１２ｂ)が接続状態になると、リレー(１２)のスイッチ(１２ｂ)を介して電気抵抗(６)に通電がなされ、自己保持回路(１５)を介してリレー(１２)のコイル(１２ａ)に通電がなされ、始動スイッチ(３)の接続操作が解除されても、リレー(１２)のリレー(１２)のスイッチ(１２ｂ)が接続状態に保持され、電気抵抗(６)への通電が継続され、タイマ(９)による設定時間が経過すると、タイマ(９)で電気抵抗(６)の通電が解除される。なお、電池(１)の周辺温度が所定温度を越える場合には、感温作動スイッチ(１０)が非接続状態となっているため、始動スイッチ(３)を始動接点(５)に接続操作しても、電池(１)から始動補助回路(７)の電気抵抗(６)に通電はなされない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジン始動装置の説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るエンジン始動装置の説明図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るエンジン始動装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
(１) 電池
(２) スタータモータ
(３) 始動スイッチ
(４) 始動補助接点
(５) 始動接点
(６) 電気抵抗
(７) 始動補助回路
(８) 始動回路
(９) タイマ
(１０) 感温作動スイッチ
(１１) 収容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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