CN100376077C - 车辆用电力供给装置 - Google Patents
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Abstract
一种搭载于车辆的车辆用电力供给装置，所述车辆具备作为驱动源且含有燃料喷射装置(26)的内燃机、以及电气负载(19、70)。该车辆用电力供给装置包括：电池(16)，其为前述电气负载(19、70)供电；交流发电机(11)，其为前述电池(16)充电，而且向前述电气负载(19、70)供给电力；电力供给装置(12)，其将从前述交流发电机(11)输出的电力供给至前述燃料喷射装置(26)，并使前述燃料喷射装置(26)工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆用电力供给装置。
背景技术
以往，如下所述的车辆电力供给装置为众所知，例如，通过可由操作者的脚踏操作而旋转驱动的交流发电机使内燃机起动时，断开交流发电机与电池间的连接，使交流发电机的发电电力不供给至电池，而是向燃料供给系统(燃料泵)和点火系统的零件供给(例如，参照日本专利公开公报特开2002-98032号公报)。
然而，采用上述以往技术的车辆用电力供给装置中，通过交流发电机的发电电力使内燃机起动时，例如在操作者的脚踏操作的强度相对较弱等情况下，便有可能无法确保使内燃机起动所需电力。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种车辆用电力供给装置，例如即使在操作者的脚踏操作的强度相对较弱等情况下，也能容易地进一步提高内燃机的起动性。
为了达到解决上述课题的目的，本发明提供一种可搭载于车辆上的车辆用电力供给装置，所述车辆具备作为驱动源且含有燃料喷射装置的内燃机、以及电气负载，该车辆用电力供给装置具备：电池，其为前述电气负载供电；交流发电机，其为前述电池充电，而且向前述电气负载供给电力；电力供给装置，其将从前述交流发电机输出的电力供给至前述燃料喷射装置，并使前述燃料喷射装置工作。
采用上述结构的车辆用电力供给装置，即使在电池处于异常状态，或电池的充电状态未到达规定状态的情况下，也能够通过操作者的脚踏操作等使交流发电机旋转驱动，并通过从交流发电机输出的发电电力使燃料喷射装置工作。
另外，本发明提供一种可搭载于车辆上的车辆用电力供给装置，该车辆具备作为驱动源的内燃机、以及电气负载，该车辆用电力供给装置具备：电池，其为前述电气负载供电；交流发电机，其为前述电池充电，而且向前述电气负载供给电力；电容器，在通过操作者的脚踏操作使前述交流发电机旋转驱动，即脚踏起动时，其用于贮蓄从前述交流发电机输出的电力。
采用上述结构的车辆用电力供给装置，由操作者的脚踏操作而从交流发电机被输出的交流波形电力，例如被整流为直流波形电力而贮蓄在电容器中。而且，由此电容器，例如，为控制燃料供给的控制装置和燃料喷射装置等所组成的燃料供给系统供给电力，可以进一步提高电力供给。
另外，本发明提供一种可搭载于车辆上的车辆用电力供给装置，该车辆具备作为驱动源并含有燃料喷射装置的内燃机、以及电气负载，该车辆用电力供给装置具备：电池，其为前述电气负载供电；交流发电机，其为前述电池充电，而且向前述电气负载供给电力；断开装置，其在前述电池的蓄电状态未到达规定状态的情况下，断开从前述交流发电机到前述电池的电力供给；电力供给装置，其将从前述交流发电机输出的电力供给至前述燃料喷射装置，并使该燃料喷射装置工作。
采用上述结构的车辆用电力供给装置，例如即使在电池的充电状态未到达规定状态的情况下，也可以防止相应于操作者的脚踏操作等而使从交流发电机输出的发电电力被供给至电池，并可通过从交流发电机输出的发电电力使燃料喷射装置工作。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的车辆用电力供给装置的构成图。
图2是流程图，表示图1所示的车辆用电力供给装置的动作，尤其是对负载控制用继电器的ON/OFF切换处理。
图3是曲线图，(A)-(F)部分依次表示起动内燃机时的PC信号、喷嘴电压、点火器电压、FI系统电压、发动机转数以及燃压的各时间变化。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明车辆用电力供给装置的一个实施方式进行说明。
本实施方式的车辆用电力供给装置10，例如可搭载在自动二轮车等车辆上。车辆用电力供给装置10，例如，如图1所示，包括：交流发电机(ACG)11、整流·电压控制回路(REG·REC；整流器)12、灯泡负载13、电池控制用继电器14、主熔断器15、电池16、副熔断器17、负载控制用继电器18、车载直流负载19、逆流防止回路20、主开关21、ECU(电子控制装置)24、点火器(IG)25、喷嘴(IN)26、燃料泵用继电器27、燃料泵(F/P)28、指示器29。
使交流发电机11，例如，与内燃机(省略图示)相连接可被旋转驱动，并且也可由操作者的脚踏操作等被旋转驱动，交流发电机11所具备的2个端子中，一个端子被接地，另一个端子被用作输出端子11a，并从此输出端子11a将交流波形电力输出。
整流·电压控制回路12，例如，具备整流回路31、过压保护回路32和电容器33。
整流回路31将从交流发电机被输出的交流波形电力例如经半波整流变换为直流波形电力而输出，具备例如由晶闸管等制成的第1整流元件41和第2整流元件42。
而且，第1整流元件41的阳极和第2整流元件42的阴极连接至交流发电机11的输出端子11a，第2整流元件42的阳极与例如头灯等的灯泡负载13相连接。
过压保护回路32，可防止例如内燃机起动后稳定运转等时，从被内燃机旋转驱动的交流发电机11输出的过剩高电压被施加到车载电气设备上，例如，其包括：由晶闸管等制成的第3整流元件51、第1二极管52、第2二极管53、第3二极管54以及电压检测回路55。
而且，在整流回路3 1的第1整流元件41、第2整流元件42与交流发电机11之间，第3整流元件5 1的阳极与交流发电机11的输出端子11a相连接，阴极被接地。
另外，第1二极管52和第2二极管53的阳极，与整流回路31的第1整流元件41的阴极相连接，此外，第2二极管53的阴极与第3二极管54的阳极相连接，第3二极管54的阴极与第1二极管52的阴极相连接。
而且，第1二极管52和第3二极管54的阴极连接至电压检测回路55。
电压检测回路55对从第1二极管52和第3二极管54的阴极输出的电压，即对从整流回路31输出的电压进行检测，而且使此电压处在规定电压(例如，峰值电压为15.0±0.5V，实效电压为14.5±0.5V等)以下，并将控制第1整流元件41和第3整流元件51的开/关的各门信号输出到整流回路31的第1整流元件41和第3整流元件51的各门极处。
另外，电压检测回路55，例如可在车辆停止时等，检测电池16的端子间电压，并按照此检测结果输出用以控制第1整流元件41和第3整流元件51的开/关的各门信号。
而且，由例如电解电容等制成的电容器33，被配置在第2二极管53的阴极与被接地的第3整流元件51的阴极之间。
在此整流·电压控制回路12内，从交流发电机11被输出的交流波形电力中，负的半波通过第2整流元件42被供给至灯泡负载13，正的半波通过第1整流元件41被供给至车载电气设备，而且被电容器33贮蓄。
而且，例如在内燃机起动时等，第1整流元件41被设定为开状态，第3整流元件51被设定为关状态，从交流发电机11输出的交流波形电力经半波整流而成的直流波形电力可被供给至车载电气设备。
此外，例如内燃机起动后稳定运转时等，当由电压检测回路55所检测到的电压超过规定电压时，第1整流元件41被设定为关状态，第3整流元件51被设定为开状态，从交流发电机11输出的交流波形电力经半波整流而成的直流波形电力可向外部放电。
此外，例如内燃机起动时，以及例如给实行内燃机内的点火动作的点火器25通电时等，贮蓄在电容器33中的直流波形电力可被供给至车载电气设备。
过压保护回路32的第2二极管53的阳极，通过电池控制用继电器14，与主熔断器15和副熔断器17相连接。
电池控制用继电器14，例如，包括：第1固定接点14a，其与过压保护回路32的第2二极管53的阳极相连接；第2固定接点14b，其与主熔断器15和副熔断器17相连接；第1可动接点14c，其如后所述，借助ECU24的控制可将第1固定接点14a和第2固定接点14b连接(ON)/断开(OFF)；第1线圈14d，其使第1可动接点14c变位。
如后所述，在例如内燃机起动时等，电池控制用继电器14将来自整流·电压控制回路12的电力向与其通过主熔断器15相连接的电池16的供给断开。
此外，副熔断器17通过负载控制用继电器18，与例如喇叭、信号装置、停车灯等车载直流负载19相连接。
负载控制用继电器18，例如，包括：第3固定接点18a，其与电池控制用继电器14的第2固定接点14b相连接；第4固定接点18b，其与车载直流负载19相连接；第2可动接点18c，其如后所述，借助ECU24的控制可将第3固定接点18a和第4固定接点18b连接(ON)/断开(OFF)；第2线圈18d，其使第2可动接点18c变位。
如后所述，例如在内燃机起动时等，负载控制用继电器18将来自整流·电压控制回路12的电力向车载直流负载19的供给断开。
另外，过压保护回路32的第2二极管53的阴极通过逆流防止回路20，与电池控制用继电器14的第2固定接点14b也就是与主熔断器15和电池16相连接，并与主开关21相连接。
逆流防止回路20，例如，包括第5二极管61和第6二极管62，第5二极管61和第6二极管62的阳极连接至主熔断器15，阴极与过压保护回路32的第2二极管53的阴极以及主开关21相连接。
总而言之，逆流防止回路20在断开从整流·电压控制回路12到电池16的通过逆流防止回路20的电力供给的同时，如后所述，在例如电池16为正常状态时等，使从电池16到主开关21的电力供给成为可能。
其中，上述电池控制用继电器14和负载控制用继电器18各自的线圈14d、18d，与逆流防止回路20的第5二极管61和第6二极管62的阴极相连接，可由整流·电压控制回路12或电池16供给电力。
而且，主开关21，例如，与燃料供给系统70相连接，所述燃料供给系统70包括：ECU24、点火器25、喷嘴26、燃料泵用继电器27及燃料泵28、指示器29。
主开关21，例如，包括：第5固定接点21a，其与逆流防止回路20的第5二极管61和第6二极管62的阴极，以及过压保护回路32的第2二极管53的阴极相连接；第6固定接点21b；第3可动接点21c，其可在例如由操作者的操作起动内燃机时等，将第5固定接点21a和第6固定接点21b相连接，或者，可在车辆停止等时，将第5固定接点21a和第6固定接点21b断开。
而且，第6固定接点21b与以下部分相连接，即：ECU24、实行内燃机内的点火动作的点火器25、向内燃机喷射供给燃料的喷嘴26、燃料泵用继电器27、报告例如燃料供给系统70的正常状态或异常状态等的指示器29。
其中，燃料泵用继电器27，例如，包括：第9固定接点27a，其与第6固定接点21b相连接；第10固定接点27b，其与燃料泵28相连接；第5可动接点27c，其如后所述，借助ECU24的控制可将第9固定接点27a和第10固定接点27b连接(ON)/断开(OFF)；第4线圈27d，其使第5可动接点27c变位。其中，第4线圈27d与第9固定接点27a相连接，通过开关21可由整流·电压控制回路12或电池16供给电力。
燃料泵用继电器27，例如除车辆停止时等，在由ECU24所设定的规定状态下，断开从整流·电压控制回路12或电池16到燃料泵28的电力供给。
ECU24，例如按照车辆的状态，对电池控制用继电器14、负载控制用继电器18以及燃料泵用继电器27各自的ON/OFF进行控制。
例如在内燃机起动时电池16为正常状态的情况下，ECU24，例如将电池控制用继电器14、负载控制用继电器18以及燃料泵用继电器27设定为ON状态。此状态下，例如一旦由操作者的操作使主开关21被设定为ON状态，则由来自电池16的电力供给使燃料供给系统70被起动。
因此，例如通过操作者对交流发电机11的脚踏操作，以及例如通过由电池16的电力供给而旋转驱动的起动发动机(省略图示)，可使内燃机的曲柄轴旋转驱动，通过来自燃料供给系统70的燃料供给以及点火动作可使内燃机起动。
另外，例如在内燃机起动时电池16为异常状态的情况下，或者，电池16的充电状态未到达规定状态的情况下，ECU24，例如将电池控制用继电器14和负载控制用继电器18设定为OFF状态，此状态下，例如，一旦由操作者的操作使主开关21被设定为ON状态时，则燃料供给系统70由直流波形电力被起动，其中，所述直流波形电力是由操作者对交流发电机的脚踏操作而被发电的交流波形电力经整流而成的。
此外，此时，由于直流波形电力被贮蓄在整流·电压控制回路12的电容器33中，可实现对燃料供给系统70的稳定的电力供给。
以下，对于ECU24的动作，例如对负载控制用继电器18的ON/OFF的切换处理进行说明。
例如，图2所示的步骤S01中，判定判断终止标志的标志值是否被设定为″1″。
此判定结果为″YES″的情况下，终止一连串的处理。
相反，此判定结果为″NO″的情况下，进入步骤S02。
其中，判断终止标志，在例如内燃机的工作停止时以及对ECU24的电力供给开始时等，其标志值被重置为0。
步骤S02中，判定从对ECU24的电力供给开始时(IGP ON)起，是否经过了规定时间#T1(例如，110ms等)以上。
此判定结果为″NO″的情况下，终止一连串的处理。
相反，此判定结果为″YES″的情况下，进入步骤S03。
步骤S03中，判断从对ECU24的电力供给开始时(IGP ON)起到经过规定时间#T1(例如，110ms等)的期间内，是否有例如表示内燃机的转数(发动机转数)在规定的转数(例如，60rpm等)以上的PC信号被输入。其中，PC信号是检测例如发动机转数和离合器位置的脉冲信号。
此判定结果为″YES″的情况下，进入后述的步骤S07。
相反，此判定结果为″NO″的情况下，进入步骤S04。
步骤S04中，判断被供给至燃料供给系统70的FI系统电压是否在规定电压(例如，9V)以上。
此判定结果为″NO″的情况下，进入后述的步骤S07。
相反，此判定结果为″YES″的情况下，进入步骤S05。
步骤S05中，将负载控制用继电器18设定为ON状态，进入步骤S06，步骤S06中，将判断终止标志的标志值设定为″1″并终止一连串的处理。
另外，步骤S07中，判断内燃机的转数(发动机转数)是否在规定转数(例如，1200rpm)以上。
此判定结果为″NO″的情况下，进入步骤S08，将负载控制用继电器18设定为OFF状态，终止一连串的处理。
相反，此判定结果为″YES″的情况下，进入步骤S09。
步骤S09中，判断发动机转数在规定转数(例如，1200rpm)以上的状态是否已持续了规定时间#T2(例如，2s等)以上。
此判定结果为″NO″的情况下，进入上述的步骤S08。
相反，此判定结果为″YES″的情况下，进入步骤S10，将负载控制用继电器18设定为ON状态，进入步骤S11，在步骤S11中，将判断终止标志的标志值设定为″1″，终止一连串的处理。
也就是说，当电池16为异常状态，以及充电状态未到达规定状态的情况下，当发动机转数即与操作者对交流发电机的脚踏操作相关的发电量少于规定量的状态持续规定时间以上时，将负载控制用继电器18设定为OFF状态，并将其设定为可确保对燃料供给系统70的期望供给电力。另一方面，在内燃机起动，交流发电机11的发电量在规定量以上的情况下，将负载控制用继电器18设定为ON状态，与燃料供给系统70一同向车载直流负载19供给电力。
以下，说明起动自动二轮车内燃机的试验的试验结果，所述自动二轮车是使用本实施方式的车辆用电力供给装置10的车辆。
首先，对例如在电池16处于异常状态，由来自电池16的电力供给使燃料供给系统70起动存在困难的情况下，由操作者对交流发电机11的1次脚踏操作使内燃机起动的试验结果进行说明。
图3的(A)部分表示在t0时刻开始1次脚踏操作，伴随此脚踏操作的实行，表示发动机转数在规定的转数(例如，60rpm等)以上的PC信号被输出，而且如图3的(E)部分所示发动机转数Ne作增大倾向变化，如图3的(D)部分所示，由整流·电压控制回路12向燃料供给系统70供给的FI系统电压作增大倾向变化。
而且，在图3的(E)部分所示时刻t1，发动机转数Ne处于已到达规定转数#Ne(例如，1000rpm等)的状态，如图3的(B)部分所示，喷嘴26在适宜的时机开始燃料喷射。
而且，在图3的(C)部分所示时刻t2，排气死点处的点火(抛火)通过点火器25被实行后，如图3的(F)部分所示时刻t3，当由燃料泵28供给至燃料喷射阀(省略图示)的燃料的压力(燃压)到达规定压力(例如，175kpa等)时，如图3的(B)部分所示，燃料被从喷嘴26喷射。接着，如图3的(C)部分所示时刻t4，通过点火器25被点火(本火)从而内燃机起动，如图3的(E)部分所示发动机转数Ne增大，如图3的(D)部分所示FI系统电压增大。
其中，此实验中，操作者对交流发电机11的脚踏操作的强度，属于对曲柄轴的旋转驱动力相对较弱的弱脚踏(例如，发动机转数Ne的峰值为约1000rpm等)。而且，通过这样的1次脚踏操作，可能着火的点火被实行1次(时刻t4)，在此次点火被实行前的时点，1次以上的燃料喷射被实行(本例中为2次)，由于燃料喷射时的燃压在规定燃压(例如，100kpa等)以上，可能着火的机会的次数变为1次以上，可知，只需实行1次相对较弱的弱脚踏，便可确实地使内燃机起动。
如以上说明，使用本实施方式提供的车辆用电力供给装置10，例如在具有通过来自电池16的电力供给使内燃机的曲柄轴旋转驱动的起动发动机，并具备通过操作者的脚踏操作可使曲柄轴旋转驱动并发电的交流发电机11的车辆中，可确实地使内燃机起动。
同时，由于由脚踏操作被发电的交流波形电力经整流而成的直流波形电力被贮蓄在整流·电压控制回路12的电容器33中，可由电容器33向燃料供给系统70供给稳定的电力。
工业实用性
本发明提供一种车辆用电力供给装置，使用本发明的车辆用电力供给装置，可通过由操作者的脚踏操作等而由交流发电机输出的发电电力使燃料喷射装置工作。另外，使用本发明的车辆用电力供给装置，通过由电容器，向例如包括控制燃料供给的控制装置和燃料喷射装置等的燃料供给系统供给电力，可进一步提高电力供给。此外，可防止相应于操作者的脚踏操作等而由交流发电机输出的发电电力被供给至电池，而是通过由交流发电机输出的发电电力使燃料喷射装置工作。
Claims (2)
1.一种搭载于车辆的车辆用电力供给装置，所述车辆具备作为驱动源且具有燃料喷射装置的内燃机以及电气负载，并通过脚踏操作使上述内燃机起动，其特征在于，
包括：电池，其为前述电气负载供电；
交流发电机，其为前述电池充电，而且向前述电气负载供给电力；
电容器，在通过操作者的脚踏操作旋转驱动上述交流发电机的脚踏起动中，贮蓄从上述交流发电机输出的电力，并向燃料供给系统提供电力；
断开装置，其在前述电池的蓄电状态未到达规定状态的情况下，断开从前述交流发电机到前述电池的电力供给；
电力供给装置，其将从前述交流发电机输出的电力供给至前述燃料喷射装置，并使该燃料喷射装置工作；
从切断向上述电气负载的电力供给的状态开始，前述内燃机的转数为第1规定转数以上的状态持续规定时间以上的情况下，实施对前述电气负载的电力供给。
2.如权利要求1所述的车辆用电力供给装置，其特征在于，在上述内燃机的转数比设定得比上述第1规定转数低的第2规定转数低的情况下，并且供给到上述燃料供给系统的电压为规定电压以上的情况下，实施对上述电气负载的电力供给。
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