CN105027378B - 内燃机控制电路以及内燃机控制方法 - Google Patents

Abstract

内燃机控制电路100控制内燃机60。内燃机控制电路100包括：电压检测电路20，对在通过发电机41所发出的电力被充电的同时将充电的电力提供给起动马达46的电容器C的电压进行检测，发电机41是通过内燃机60产生的驱动力以及通过外部驱动装置65被驱动而产生的驱动力来进行发电的；以及基于由电压检测电路20检测出的电容器C的电压，对由发电机41发出的提供给电容器C的电力进行控制从而仅给电容器C充电的控制部50。内燃机控制电路100还包括与发电机41和电容器C相连接，从由发电机41产生的电流生成恒定电流从而使用该恒定电流仅给电容器C充电的恒定电流电路10。

Description

内燃机控制电路以及内燃机控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制内燃机的内燃机控制电路以及内燃机控制方法。

背景技术

目前，作为引擎（engine）等内燃机的电力供应源，除蓄电池（battery）之外还使用电容器（capacitor）的情况是已知的（例如参考日本特开2010-083178号、日本特开2011-047380号、日本特开2010-259147号及日本特开2009-180125号）。另外，在蓄电池的电压低而不能将起动马达起动的情况下，通过驱动由两轮车的脚踏起动器（kick）等构成的外部驱动装置来起动引擎等内燃机这样的情况也是已知的。

另外，作为使用蓄电池的系统，可以举出图3中所记载的系统。如图3所示，与蓄电池B相连接的内燃机控制电路200包括：控制负载131的负载控制电路130；对由发电机141产生的电流进行整流的整流电路140；让起动马达146进行驱动的驱动电路145；以及与这些负载控制电路130、整流电路140及驱动电路145相连接从而对它们进行控制的控制部150。

在发电机与电容器单纯连接的状态下，可能会产生这样的问题：在对由两轮车的脚踏起动器等构成的外部驱动装置进行驱动从而将引擎等内燃机起动的情况下，当电容器的电压低时，由于驱动外部驱动装置而导致发电机产生的电力就会全部被用于电容器的充电，到电容器被充满电为止都不能起动内燃机。

对于这一点，也可以考虑用继电器（relay）等开关（switch）将电容器从发电机暂时分离，在这个分离状态下驱动外部驱动装置从而起动内燃机，在内燃机被起动后，为了对电容器进行充电而再次将发电机与电容器相连接。但是，在这种情况下，在将发电机与电容器连接时可能会有较大的充电电流急速地流向电容器。并且，一旦像这样地有较大的充电电流急速地流向电容器，则ECU等控制部的电压就会下降，可能会出现内燃机停止的情况。

发明内容

本发明提供一种内燃机控制电路以及内燃机控制方法，在具有由两轮车的脚踏起动器等构成的外部驱动装置以及电容器的装置中，通过对外部驱动装置进行驱动就能够立即起动内燃机，而且内燃机不会因为控制部的电压下降而停止。

本发明提供一种控制内燃机的内燃机控制电路，包括：电压检测电路，对电容器的电压进行检测，该电容器在通过发电机所发出的电力被充电的同时将充电的电力提供给起动马达，所述发电机是通过所述内燃机产生的驱动力以及通过外部驱动装置被驱动而产生的驱动力来进行发电的；控制部，基于由所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压，对由所述发电机发出的提供给所述电容器的电力进行控制从而仅给所述电容器充电；以及恒定电流电路，与所述发电机和所述电容器相连接，从由所述发电机产生的电流生成恒定电流从而使用该恒定电流仅给所述电容器充电。

在本发明的内燃机控制电路中，所述控制部在通过所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压未满预定电压时将与所述恒定电流电路并联连接在所述发电机和所述电容器之间的开关控制为关闭，并在通过所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压变为预定电压以上时将所述开关控制为打开。

在本发明的内燃机控制电路中，所述控制部在将仅给所述电容器充电的电力提供给所述起动马达时，将所述开关控制为打开。

在本发明的内燃机控制电路中，所述控制部基于通过所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压，对由所述恒定电流电路产生的所述恒定电流的大小进行控制。

本发明的内燃机控制电路还包括：二极管，该二极管与所述恒定电流电路并联连接在所述发电机和所述电容器之间，并且阴极与所述发电机相连接的同时阳极与所述电容器相连接。

本发明的内燃机控制电路还包括：驱动电路，该驱动电路与所述电容器相连接，使用仅给所述电容器充电的电力来使得所述起动马达进行驱动，其中，所述驱动电路通过仅给所述电容器充电的电力被驱动，所述控制部与所述驱动电路相连接，对所述驱动电路进行控制。

在本发明的内燃机控制电路中，所述电容器的容量为能够起动所述内燃机的容量。

本发明还提供一种控制内燃机的内燃机控制方法，包括：对电容器的电压进行检测的工序，该电容器在通过发电机发出的电力被充电的同时将充电的电力提供给起动马达，所述发电机是通过由所述内燃机产生的驱动力以及通过外部驱动装置被驱动而产生的驱动力来进行发电的；以及基于所述电容器的电压，对由所述发电机发出的提供给所述电容器的电力进行控制从而仅给所述电容器充电的工序，其中，由所述发电机产生的电流通过恒定电流电路变为恒定电流，该恒定电流仅给所述电容器充电。

发明效果

在本发明中，在发电机和电容器之间设有恒定电流电路，通过驱动由两轮车的脚踏起动器等构成的外部驱动装置而由发电机产生的电流在恒定电流电路中变为较小的恒定电流流向电容器从而为电容器充电。因此，通过对外部驱动装置进行驱动而产生的电力就不会全部被用于电容器的充电，就能够立即起动引擎等内燃机。并且，因为本来电容器就是通过恒定电流回路与发电机恒常地连接，所以在将发电机与电容器相连接时就不会有较大的充电电流急速地流向电容器。

附图说明

图1是显示本发明实施方式一的内燃机控制电路的结构的概略结构图；

图2是显示本发明实施方式二的内燃机控制电路的结构的概略结构图；

图3是显示以往的内燃机控制电路的结构的概略结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明涉及的内燃机控制电路以及内燃机控制方法的实施方式进行说明。

实施方式一

＜结构＞

图1是用于说明本发明的实施方式的图。

本实施方式中的内燃机控制电路100是用于对引擎（内燃机）60进行控制的电路。如图1所示，本实施方式中的内燃机控制电路100与可以储存电力的电容器C、可以发电的发电机41、使引擎60起动的起动马达46以及灯（lamp）等负载31相连接。本实施方式中没有使用蓄电池，储存电力的只有电容器C，由发电机41发出的电力仅给电容器C充电。另一方面，给电容器C充电的电力被提供给与该电容器C相连接的负载31、起动马达46等，从而使这些负载31、起动马达46等进行驱动。

内燃机控制电路100包括检测电容器C的电压的电压检测电路20以及ECU等控制部50，该控制部50基于由电压检测电路20检测出的电容器C的电压，对仅给电容器C充电的提供给起动马达46、负载31等的电力进行控制，并且对由发电机41发出的提供给电容器C的电力进行控制从而仅给电容器C充电。另外，电压检测电路20和控制部50与电容器C相连接，这些电压检测电路20和控制部50从电容器C被提供电力。

本实施方式的内燃机控制电路100还包括恒定电流电路10，该恒定电流电路10与发电机41和电容器C相连接，从由发电机41产生的电流生成恒定电流，并使用该恒定电流仅给电容器C充电。在发电机41和电容器C之间，连接有与这个恒定电流电路10并联的继电器（相当于权利要求书中的“开关”）70。另外，继电器70和电容器C之间连接有保险丝（fuse）75。

以下，对由本实施方式中的内燃机控制电路的100所控制的装置为两轮车时的结构进行说明。但是，这只是一例。即、本发明的内燃机控制电路100也能控制两轮车以外的装置。

如图1所示，本实施方式的引擎60与用于起动引擎60的外部驱动装置65相连接。另外，外部驱动装置65例如是脚踏起动器，是可以以起动马达46以外的部件来驱动引擎60的装置。

另外，上述的发电机41通过由引擎60所产生的驱动力以及通过外部驱动装置65被驱动而产生的驱动力来进行发电。另外，在通过自然放电而导致电容器C的电压未满为使得引擎60起动所必需的起动可能电压的情况下，可以通过使用外部驱动装置65来将引擎60起动。

本实施方式的电压检测电路20在引擎60被起动后也还继续对电容器C的电压进行监视，控制部50在通过电压检测电路20检测出的电容器C的电压未满预定电压时控制关闭（OFF）继电器70，而在通过电压检测电路20检测出的电容器C的电压变为预定电压以上时控制打开（ON）继电器70。另外，当本实施方式的控制部50将仅给电容器C充电的电力提供给起动马达46、负载31等时，控制继电器驱动电路71从而将继电器70控制为打开。另外，作为上述的“预定电压”，例如可以使用通过引擎60被驱动而由发电机41所产生的发电电压（例如12V～13V）。

负载31与控制负载31的负载控制电路30相连接。另外，这个负载控制电路30与控制部50相连接，负载控制电路30通过控制部50发送动作指令从而被控制。另外，负载控制电路30与电容器C相连接，通过仅给电容器C充电的电力被驱动。

发电机41与整流电路40相连接，该整流电路40对由发电机41产生的电流进行整流。并且，这个整流电路40与电容器C相连接，被整流电路40整流的电流被提供给电容器C从而仅给电容器C充电。

起动马达46与使起动马达46进行驱动的驱动电路45相连接。并且，这个驱动电路45与电容器C相连接，在引擎60的起动时，驱动电路45通过仅给电容器C充电的电力被驱动。

另外，整流电路40和驱动电路45分别与控制部50相连接，该控制部50通过发送动作指令来对整流电路40和驱动电路45进行控制。

另外，电容器C的容量为能够起动引擎60的容量。另外，作为可以使用的电容器C的一例，可以举出超级电容器（super capacitor）。另外，超级电容器是双电层电容器的总称。

另外，图1中显示了发电机41和起动马达46是不同个体的结构，但是不限于此，发电机41兼作起动马达46也是可以的。另外，本实施方式中的发电机41可以是单相发电机也可以是三相发电机等多相发电机。

另外，本实施方式中“仅给电容器C充电”的目的是作为起动引擎60的电力供应源，而作为引擎起动后进一步驱动引擎60的电力供应源，即便使用电容器C以外的电力供应来源，也不会脱离本发明的技术范围。

另外，在引擎60工作时，恒定电流电路10、电压检测电路20、负载控制电路30、负载31、整流电路40、驱动电路45、控制部50、继电器70及继电器驱动电路71等就会通过由发电机41发出的电力而被驱动。

＜作用及效果＞

其次，对通过上述结构所获得的本实施方式的作用和效果进行说明。

在本实施方式的内燃机控制电路100中，在发电机41和电容器C之间设有恒定电流电路10。因此，通过对两轮车的外部驱动装置65进行驱动而由发电机41产生的电流通过恒定电流电路10流向电容器C从而对电容器C进行充电。其结果，就不会出现由于对外部驱动装置65进行驱动而导致发电机41发出的电力全部被用于电容器C的充电的情况，就能够立即起动引擎60。

即，在发电机41与电容器C单纯连接的状态下，可能会产生这样的问题：在对外部驱动装置65进行驱动从而将引擎60等内燃机起动的情况下，通过对外部驱动装置65进行驱动而由发电机41所产生的电力就会全部被用于电容器C的充电，到电容器C被充满电为止都不能起动内燃机60。与此相对，根据本实施方式，由于在发电机41和电容器C之间设有使较小的恒定电流流过的恒定电流电路10，因此就不会出现由于对外部驱动装置65进行驱动而导致发电机41发出的电力全部被用于电容器C的充电的情况，也就不会产生这样的问题。

另外，在本实施方式中，由于电容器C通过恒定电流电路10与发电机41恒常地连接，因此在将发电机41与电容器C相连接时就不会有较大的充电电流急速地流向电容器C。

即，为了防止由发电机41发出的电力全部被用于电容器C的充电，也可以考虑在对外部驱动装置65进行驱动从而将引擎60起动时，用继电器等将电容器C从发电机41暂时分离，在这个分离状态下起动引擎60，在引擎60被起动后，为了给电容器C充电，再将发电机41与电容器C连接。但是，在这种情况下，在将发电机41与电容器C连接时可能会有较大的充电电流急速地流向电容器C，控制部50的电压就可能会下降，其结果，可能会产生引擎60停止的问题。与此相对，在本实施方式中，由于电容器C通过恒定电流电路10与发电机41恒常地连接，因此根本就不会产生这样的问题。

另外，在本实施方式中，电压检测电路20在引擎60被起动后也还继续对电容器C的电压进行监视，控制部50在通过电压检测电路20检测出的电容器C的电压未满预定电压时控制关闭继电器70，而在通过电压检测电路20检测出的电容器C的电压变为预定电压以上时控制打开继电器70。因此，一方面，在电容器C的电压未满预定电压时，可以使得由发电机41发出的电力所产生的电流通过恒定电流电路10流向电容器C，另一方面，在电容器C的电压变为预定电压以上时，可以使得由发电机41发出的电力所产生的电流通过继电器70流向电容器C。因此，一方面，在电容器C的电压未满预定电压时，可以使用通过恒定电流电路10产生的较小的恒定电流来给电容器C充电，另一方面，在电容器C的电压变为预定电压以上时，可以通过将继电器70打开从而使用较大的电流来给电容器C充电，因而能够提高电容器C的充电效率。

另外，在本实施方式中，控制部50在将仅给电容器C充电的电力提供给起动马达46、负载31等时，将继电器70控制为打开。因此，在使得起动马达46、负载31等进行驱动时，能够给这些起动马达46、负载31等提供较大的电流。

另外，根据本实施方式的内燃机控制电路100，由发电机41发出的电力仅给电容器C充电，并且，可以将仅给电容器C充电的电力提供给起动马达46从而起动引擎60或向负载31等提供电力，这样就可以不使用蓄电池而仅使用电容器C。并且，由于电容器C的寿命与蓄电池相比更长，因此没有必要将电容器C设置在两轮车上容易更换的位置，电容器C的安装位置就不会被限制。

即，如果像以往那样使用蓄电池，因为蓄电池2～3年左右寿命就会结束，所以需要定期更换蓄电池。因此，蓄电池需要设置在两轮车上容易更换的位置。与此相对，根据本实施方式，可以不使用蓄电池而仅使用与蓄电池相比寿命更长的电容器C。因为电容器C的寿命长，所以无需将电容器C设置在两轮车上容易更换的位置，电容器C的安装位置不会被限制。因此，根据本实施方式，能够获得可以提高两轮车的设计自由度这样非常有益的效果。

另外，如上所述，因为蓄电池的寿命短，所以如以往那样在使用蓄电池的两轮车等装置中需要定期更换蓄电池，而用户自己在更换蓄电池时，有可能会将蓄电池的正极（plus）和负极（minuses）连接错误。一旦像这样地将蓄电池的正极和负极连接错误，则内燃机控制电路100就会损坏。与此相对，根据本实施方式的内燃机控制电路100，由于可以仅使用更换需要较少的电容器C，因此也就根本不会产生这样的问题。

另外，作为蓄电池，一般使用铅蓄电池。如果使用这样的铅蓄电池，则由铅造成的对环境的负担就会比较大。而在本实施方式中，因为本来就不使用蓄电池，所以也就不会使用铅蓄电池。因此，根据本实施方式，与从前技术相比，能够减轻对环境的负担。

实施方式二

其次，使用图2对本发明的实施方式二进行说明。

在实施方式一中，是继电器70与恒定电流电路10并联连接在发电机41和电容器C之间的结构。与此相对，在本实施方式中，没有设置这样的继电器70，取而代之的是控制部50基于通过电压检测电路20检测出的电容器C的电压对由恒定电流电路10产生的恒定电流的大小进行控制。另外，本实施方式中，在发电机41和电容器C之间设有与恒定电流电路10并联连接的二极管15，这个二极管15的阴极（cathode）与发电机41相连接，阳极（anode）与电容器C相连接。

在实施方式二中，其他的结构与实施方式一的结构为大致相同的结构。在图2所示的实施方式二中，对与图1所示的实施方式一相同的部分给予相同的符号并省略详细的说明。

在本实施方式中，在发电机41和电容器C之间也设有恒定电流电路10。因此，与实施方式一同样，不会出现由于对外部驱动装置65进行驱动而导致发电机41发出的电力全部被用于电容器C的充电的情况，就能够立即起动引擎60。

另外，在本实施方式中，电容器C也是通过恒定电流电路10与发电机41恒常地连接，因此在发电机41与电容器C相连接时就不会有较大的充电电流急速地流向电容器C。

另外，在本实施方式中，控制部50基于由电压检测电路20检测出的电容器C的电压，对由恒定电流电路10产生的恒定电流的大小进行控制。因此，可以根据电容器C的电压的大小适当地对由恒定电流电路10产生的恒定电流的大小进行改变，从而可以提高电容器C的充电效率。

另外，在本实施方式中，设有与恒定电流电路10并联连接在发电机41和电容器C之间的二极管15，这个二极管15的阴极与发电机41相连接，阳极与电容器C相连接。因此，在使得起动马达46、负载31等进行驱动时，能够将较大的电流提供给这些起动马达46、负载31等。

另外，在本实施方式中，因为也是可以不使用蓄电池而仅使用电容器C，所以与实施方式一同样，由于无需将电容器C设置在两轮车上容易更换的位置因而电容器C的安装位置就不会被限制。另外，因为像这样地不使用蓄电池，所以也就不会产生更换蓄电池时将蓄电池的正极和负极错误连接而导致内燃机控制电路100损坏的问题。进一步，由于不使用铅蓄电池，因而可以减轻对环境的负担。

以上对使用二极管15的情况进行了说明，但也可以不设置这种二极管15开关而设置磁簧开关（reed switch）等。通过这样的结构也能起到与本实施方式相同的效果。

最后，上述实施方式的记载和附图的公开只是用于说明权利要求书中记载的发明的其中一例，权利要求书中记载的发明不应被上述实施方式的记载或附图的公开所限定。

符号说明

10···恒定电流电路

20···电压检测电路

30···负载控制电路

31···负载

40···整流电路

41···发电机

45···驱动电路

46···起动马达

60···引擎（内燃机）

65···外部驱动装置

70···继电器

71···继电器驱动电路

75···保险丝

100···内燃机控制电路

C···电容器

Claims (5)

1.一种控制内燃机的内燃机控制电路，其特征在于，包括：

电压检测电路，对电容器的电压进行检测，该电容器在通过发电机所发出的电力被充电的同时将充电的电力提供给起动马达，所述发电机是通过所述内燃机产生的驱动力以及通过两轮车的脚踏起动器被驱动而产生的驱动力来进行发电的；

控制部，基于由所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压，对由所述发电机发出的提供给所述电容器的电力进行控制从而仅给所述电容器充电；以及

恒定电流电路，分别与所述发电机和所述电容器恒常连接，从由所述发电机产生的电流生成恒定电流从而使用该恒定电流仅给所述电容器充电，

其中，所述控制部在通过所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压未满预定电压时，将与所述恒定电流电路并联连接在所述发电机和所述电容器之间的开关控制为关闭从而通过由所述恒定电流电路给所述电容器充电，来防止由于所述两轮车的所述脚踏起动器被驱动而导致所述发电机产生的电力全部被用于所述电容器的充电，所述控制部在由所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压变为预定电压以上时将所述开关控制为打开，从而通过所述开关给所述电容器充电。

2.根据权利要求1所述的内燃机控制电路，其特征在于：

其中，所述控制部在将仅给所述电容器充电的电力提供给所述起动马达时，将所述开关控制为打开。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机控制电路，其特征在于，还包括：

驱动电路，与所述电容器相连接，使用仅给所述电容器充电的电力来使得所述起动马达进行驱动，

其中，所述驱动电路通过仅给所述电容器充电的电力被驱动，

所述控制部与所述驱动电路相连接，对所述驱动电路进行控制。

4.根据权利要求1所述的内燃机控制电路，其特征在于：

其中，所述电容器的容量为能够起动所述内燃机的容量。

5.一种控制内燃机的内燃机控制方法，其特征在于，包括：

对电容器的电压进行检测的工序，该电容器在通过发电机发出的电力被充电的同时将充电的电力提供给起动马达，所述发电机是通过由所述内燃机产生的驱动力以及通过两轮车的脚踏起动器被驱动而产生的驱动力来进行发电的；以及

基于所述电容器的电压，对由所述发电机发出的提供给所述电容器的电力进行控制从而仅给所述电容器充电的工序，

其中，由所述发电机产生的电流通过分别与所述发电机和所述电容器恒常连接的恒定电流电路变为恒定电流，该恒定电流仅给所述电容器充电，

所述控制部在通过所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压未满预定电压时，将与所述恒定电流电路并联连接在所述发电机和所述电容器之间的开关控制为关闭从而通过由所述恒定电流电路给所述电容器充电，来防止由于所述两轮车的所述脚踏起动器被驱动而导致由所述发电机产生的电力全部被用于所述电容器的充电，所述控制部在由所述电压检测电路检测出的所述电容器的电压变为预定电压以上时将所述开关控制为打开，从而通过所述开关给所述电容器充电。