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技術 汎用エンジン

出願人 株式会社ニッキ
発明者 清野恒一高橋静男
出願日 2008年8月29日 (12年4ヶ月経過) 出願番号 2008-220893
公開日 2010年3月11日 (10年9ヶ月経過) 公開番号 2010-053802
状態 未査定
技術分野 内燃機関の始動装置 人力操作始動装置、始動装置細部 動力操作始動装置
主要キーワード 負荷エネルギー ブロック配置図 農耕機 ラッシュカレント 残存電圧 スノーモビル 残存電力 エンジン稼働
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年3月11日)のものです。
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図面 (4)

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。

概要

背景

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。

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。

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。

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。

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。
実開平4−42242号公報
特開平5−321798号公報
特開2005−30250号公報

概要

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。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。

目的

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。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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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。

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。
実開平4−42242号公報
特開平5−321798号公報
特開2005−30250号公報

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

本発明の実施の形態を示すブロック配置図。
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。
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

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