JP2000035824A - 車両用発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気熱を電気エネルギに変換する熱電変換素
子を利用した車両用発電装置において、熱電変換素子の
温接点の温度を適宜に制御できるようにして発電効率を
向上させる。 【解決手段】 発熱部材１３３の温度が上昇し、熱電変
換素子１４２の耐熱温度の上限値に近付くと、バイメタ
ル変形部材１４４が変形して曲率半径が小さくなる。こ
の結果、温接点側熱接続部材１４３が発熱部材１３３か
ら離間されて両者の機械的な接触が断たれる。このた
め、発熱部材１３３の熱は温接点側熱接続部材１４３に
伝導されず、熱電変換素子１４２の温度上昇が制限され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気熱を利用して
熱起電力を発生する熱電変換素子を利用した車両用発電
装置に係り、特に、熱電変換素子の温接点の温度を適宜
に制御できるようにした車両用発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境への配慮や省エネルギの観点から、
特にアイドリング時の排気ガスや燃料消費を抑えるため
に、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状
態からスロットルグリップが捻られて発進が指示される
と、エンジンを自動的に再始動して車両を発進させるエ
ンジン停止始動制御装置が、特開昭６３−７５３２３号
公報に記載されている。このようなエンジン停止始動制
御装置を搭載した車両では、エンジン始動が頻繁に行わ
れて電力消費量が増えるため、バッテリの充電量を常に
十分に保っておくことが望ましい。

【０００３】一方、従来から用いられている、エンジン
回転を電気エネルギに変換するオルタネータとは別に、
エンジンが発生する排気熱を電気エネルギに変換する車
両用熱電変換装置が、例えば実開平３−１２０６９５号
公報に開示されている。

【０００４】このような車両用熱電変換装置を用いれ
ば、オルタネータと合わせて十分な発電量が得られるの
で、バッテリの充電量を常に十分に保つことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した熱電変換素子
は、良く知られるように、熱電変換素子を利用して温接
点と冷接点との温度差に応じた熱起電力を発生するた
め、温接点を接触させる発熱部位の温度は高いほど望ま
しい。しかしながら、実際には熱電変換素子の耐熱温度
との関係で、最高温度が熱電変換素子の耐熱温度以下で
ある発熱部位に設置せざるを得ない。

【０００６】しかも、エンジンの排気熱はエンジンの運
転状態に大きく依存し、最大負荷時と低負荷時とでは各
発熱部位の到達温度に大きな差が生じる。ここで、熱電
変換素子は最大負荷時の到達温度が耐熱温度以下である
発熱部位に設置する必要がある。しかしながら、このよ
うな発熱部位は通常運転での温度が熱電変換素子の耐熱
温度を大幅に下回ってしまうため、十分な熱起電力を得
られないという課題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の課題
を解決し、十分な熱起電力を得られる車両用発電装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、熱電変換素子に温接点と冷接点との
温度差に応じた熱起電力を発生させる熱起電力発生ユニ
ットを備えた車両用発電装置において、車両上の発熱部
と熱電変換素子の温接点とを熱導電的に結合する熱接続
手段と、前記温接点の温度を制御する温接点温度制御手
段を具備したことを特徴とする。

【０００９】上記した構成によれば、熱電変換素子の温
度を、発熱部の温度にかかわらず所望の温度に制限する
ことができるので、熱電変換素子を、最高温度が熱電変
換素子の耐熱温度を超えるような発熱部へも装着するこ
とができる。したがって、温接点が高温状態に維持され
る時間が長くなって発電効率が向上し、十分な熱起電力
を得られるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるエン
ジン停止始動制御装置が搭載されるスクータ型自動二輪
車１の全体側面図である。

【００１１】車体前部２と車体後部３とは低いフロア部
４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレ
ームは、概ねダウンチューブ６とメインパイプ７とから
構成される。燃料タンクおよび収納ボックス（共に図示
せず）はメインパイプ７により支持され、その上方にシ
ート８が配置されている。

【００１２】一方、車体前部２では、ステアリングヘッ
ド５に軸支されて上方にハンドル１１が設けられ、下方
にフロントフォーク１２が延び、その下端に前輪１３が
軸支されている。ハンドル１１の上部は計器板を兼ねた
ハンドルカバー３３で覆われている。メインパイプ７の
立ち上がり部下端にはブラケット１５が突設され、この
ブラケット１５には、リンク部材１６を介してスイング
ユニット１７が揺動自在に連結支持されている。

【００１３】スイングユニット１７には、その前部に単
気筒の２ストロークエンジン２００が搭載されている。
このエンジン２００から後方にかけてベルト式無段変速
機３５が構成され、その後部に遠心クラッチを介して設
けられた減速機構３８に後輪２１が軸支されている。こ
の減速機構３８の上端と前記メインパイプ７の上部屈曲
部との間にはリヤクッション２２が介装されている。ス
イングユニット１７の上部には、エンジン２００のシリ
ンダヘッド３２の上部から延出した吸気管２３に接続さ
れた気化器２４および同気化器２４に連結されるエアク
リーナ２５が配設されている。

【００１４】ユニットスイングケース３１の下部に突設
されたハンガーブラケット１８には、メインスタンド２
６が枢着されており、ベルト式無段変速機３５の伝動ケ
ースカバー３６から突出したキック軸２７にキックアー
ム２８の基端が固着され、キックアーム２８の先端にキ
ックペダル２９が設けられている。

【００１５】図２は、前記自動二輪車１の計器盤回りの
平面図であり、ハンドルカバー３３の計器盤９０内に
は、スピードメータ９１と共にスタンバイインジケータ
５６およびバッテリインジケータ７６が設けられてい
る。このスタンバイインジケータ５６は、後に詳述する
ように、エンジンの停止始動制御中におけるエンジン停
止時に点滅し、スロットルを開ければ直ちにエンジンが
始動されて発進し得る状態にあることを運転者に警告す
る。バッテリインジケータ７６は、バッテリ電圧が低下
すると点灯してバッテリの充電不足を運転者に警告す
る。

【００１６】ハンドルカバー３３には、アイドリングを
許可または制限するためのアイドルスイッチ５３および
スタータモータを起動するためのスタータスイッチ５８
が設けられている。ハンドル１１の右端部には、スロッ
トルグリップ９２およびブレーキレバー９３が設けられ
ている。なお、左右のスロットルグリップの付根部分等
には、従来の二輪車と同様にホーンスイッチやウインカ
スイッチを備えているが、ここでは図示を省略する。

【００１７】図３は、図１に破線丸印で示した、シート
８前部のヒンジ部分の構造を模式的に示した図である。
本実施形態では、シート８の裏面前方にはヒンジ部材８
１が固定されている。このヒンジ部材８１には、垂直方
向に沿って長手状の開口８２が形成され、車両本体側に
固定されたヒンジ軸８５が当該長手状開口８２を貫通
し、シート８は当該ヒンジ軸８５を中心に揺動自在かつ
上下動自在に軸支される。前記ヒンジ部材８１の裏面と
対向する車両本体側には、押子８３ａを弾発するコイル
スプリング８３および着座スイッチ５４が設けられてい
る。

【００１８】このような構成において、運転者がシート
８に着席していない非着座状態では、同図(a) に示した
ように、ヒンジ軸８５が長手状開口８２の下側端部に当
接するまで、シート８がコイルスプリング８３によって
押し上げられるので、着座スイッチ５４はオフ状態とな
る。

【００１９】これに対して、運転者がシート８に着席す
る着座状態では、同図(b) に示したように、シート８が
コイルスプリング８３の弾性力に抗して押し下げられる
ので、着座スイッチ５４はオン状態となる。したがっ
て、着座スイッチ５４の状態を監視すれば、運転者が着
座しているか否かを認識することができる。また、本実
施形態ではシート８の前側に着座スイッチ５４を設けた
ので、運転者が小柄であっても着座しているか否か確実
に検知することができる。

【００２０】図４は、前記スロットルグリップ９２の主
要部の断面図であり、同図(b) は同図(a) のＩ−Ｉ線で
の断面図である。ハンドルパイプ１８１には、同図(a)
に示したように、スロットルグリップ本体１８２が回動
自在に挿貫され、スロットルグリップ本体１８２の周囲
はグリップカバー１８３で覆われている。スロットルグ
リップ本体１８２は、その円周に沿ってフランジ部１８
２ａを具備し、同図(b) に示したように、このフランジ
部１８２ａにスロットルワイヤ１８５の一端１８５ａが
係止されている。スロットルグリップ本体１８２は、ス
プリング１８４の弾性力によって常にスロットル閉側へ
弾発されており、運転者がスプリング１８４の弾性力に
抗してスロットルグリップ本体１８２を開方向へ捻る
と、スロットルワイヤ１８５が巻き込まれてスロットル
が開く。

【００２１】また、本実施形態では、スロットルグリッ
プが全閉状態で接点を閉じ（または開き）、スロットル
グリップが予定角度だけ開いたときに接点を開く（また
は閉じる）スロットルスイッチ５２が設けられている。
前記スロットルスイッチ５２は、スロットルが実際に開
き始める前の遊び範囲の角度θ内で接点が開く（または
閉じる）ように構成されている。このような構成によれ
ば、スロットルを開くことなくスロットルスイッチ５２
をオンにすることができる。したがって、停車状態でも
エンジンを運転者の意思で運転させておくことが可能に
なる。

【００２２】また、遊び角度範囲が終了して実際にスロ
ットルが開き始める角度（＞θ）へ突入する際は、スロ
ットルスプリング（図示せず）の弾性力が新たに付加さ
れるので、遊び角度範囲内のみでのスロットルスイッチ
５２の開閉が容易になる。

【００２３】図５は、図１におけるエンジン２００をＩ
Ｉ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。エンジン２
００は、左右水平方向に指向したクランク軸２０１を回
転自在に支持する左右のクランクケース２０２Ｌ、２０
２Ｒを合体したクランクケース２０２に、シリンダブロ
ック２０３およびシリンダヘッド２０４が順次組合わさ
れ、シリンダブロック２０３には、図示しない排気通路
のほかシリンダボアに開口する掃気ポートから掃気通路
２０５が形成されてクランクケース２０２のクランク室
と連通している。

【００２４】シリンダヘッド２０４には、点火プラグ２
０６が燃焼室に向け嵌着され、この点火プラグ２０６の
露出部を除き、シリンダヘッド２０４およびシリンダブ
ロック２０３はファンシェラウド２０７で覆われる。

【００２５】シリンダブロック２０３の排気ポートに連
結された排気管２５５には、排気熱を利用して熱起電力
を発生する車両用発電装置７８が、シリンダブロック近
傍の外周部を覆うように取り付けられている。この発電
装置７８には、後に詳述するように、シリンダブロック
２０３内の水ジャケット２１３から配管７８ａを介して
冷却水が供給される。発電装置７８内を循環した冷却水
は、配管７８ｂを介してシリンダヘッド２０４に戻され
る。

【００２６】左クランクケース２０２Ｌは、ベルト式無
段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース２０２
Ｌを貫通して延びたクランク軸２０１にはベルト駆動プ
ーリ２１０が共に回転可能に設けられている。ベルト駆
動プーリ２１０は、固定側プーリ半体２１０Ｌと可動側
プーリ半体２１０Ｒとからなり、固定側プーリ半体２１
０Ｌはクランク軸２０１の左端部にボス２１１を介して
固着され、その右側に可動側プーリ半体２１０Ｒがクラ
ンク軸２０１にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体
２１０Ｌに接近・離反することができる。両プーリ半体
２１０Ｌ、２１０Ｒ間にはＶベルト２１２が挟まれて巻
き掛けられる。

【００２７】可動側プーリ半体２１０Ｒの右側ではカム
プレート２１５がクランク軸２０１に固着されており、
その外周端に設けたスライドピース２１５ａが、可動側
プーリ半体２１０Ｒの外周端で軸方向に形成したカムプ
レート摺動ボス部２１０Ｒａに摺動自在に係合してい
る。可動側プーリ半体２１０Ｒのカムプレート２１５側
側面は、カムプレート２１５側に向けてテーパしてお
り、同テーパ面内側にカムプレート２１５に挟まれてド
ライウェイトローラ２１６が収容されている。

【００２８】したがって、クランク軸２０１の回転速度
が増加すると、可動側プーリ半体２１０Ｒとカムプレー
ト２１５間にあって共に回転するドライウェイトローラ
２１６が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プー
リ半体２１０Ｒは同ドライウェイトローラ２１６に押圧
されて左方に移動して固定側プーリ半体２１０Ｌに接近
し、両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間に挟まれたＶベ
ルト２１２を遠心方向に移動させ巻き掛け径を大きくす
るように構成されている。かかるベルト駆動プーリ２１
０に対応して、後方の図示しないベルト被動プーリにＶ
ベルト２１２が巻き掛けられて、動力が自動調整されて
後方の減速機構等に遠心クラッチを介して伝達され、後
輪を駆動する。

【００２９】かかるベルト式無段変速機室を左側から覆
う伝動ケースカバー２２０は、前方のベルト駆動プーリ
２１０から後方に延出して覆っており、前寄りに前記キ
ック軸２７が回動自在に貫通支持されており、同キック
軸２７の内側端部には駆動ヘリカルギヤ２２２が嵌着さ
れ、リターンスプリング２２３により付勢されている。
そして伝動ケースカバー２２０の前部内面には、クラン
ク軸２０１と同軸に摺動軸２２４が回転かつ軸方向の摺
動可能に支持されており、同摺動軸２２４には被動ヘリ
カルギヤ２２５が形成されて前記駆動ヘリカルギヤ２２
２と噛合すると共に、右端にはラチェットホイール２２
６が固着され、全体がフリクションスプリング２２７に
より左方に付勢されている。

【００３０】一方、クランク軸２０１側のボス２１１に
は、ラチェットホイール２２６に対向してラチェットが
形成されており、両者は摺動軸２２４の摺動で接離可能
である。したがって、前記キックペダル２９が踏み込ま
れ、キック軸２７がリターンスプリング２２３に抗して
回転すると、キック軸２７と一体に駆動ヘリカルギヤ２
２２が回転して、これと噛合する被動ヘリカルギヤ２２
５が摺動軸２２４と一体に回転しながらフリクションス
プリング２２７に抗して右方に摺動して、ラチェットホ
イール２２６がボス２１１のラチェットと噛み合ってク
ランク軸２０１を強制的に回転させエンジン２００を始
動することができる。

【００３１】一方、右クランクケース２０２Ｒは、クラ
ンク軸２０１を回転自在に支持する主軸受２０９の右側
に略円筒状をなして延出しており、その中心軸にクラン
ク軸２０１が突出している。この右クランクケース２０
２Ｒの円筒内には、スタータモータとしての機能と、Ａ
Ｃジェネレータ（ＡＣＧ）としての機能とを組み合わせ
た始動兼発電装置２５０が配設されている。

【００３２】クランク軸２０１の先端テーパ部にはイン
ナーロータ（回転内磁型ロータ）２５１が欺台され、ナ
ット２５３で固着されて一体に回転する。インナーロー
タ２５１の外周面には６か所の断面円弧状溝が形成さ
れ、各溝にネオジューム鉄ボロン製のマグネット２７１
が嵌着されている。

【００３３】インナーロータ２５１の外周囲に配設され
るアウターステータ２７０は、その外周縁部をクランク
ケース２０２の円筒壁２０２ａにボルト２７９により螺
着されて支持される。アウターステータ２７０のステー
タコアは、薄鋼板を積層してなり、外周縁の円環状部分
から中心方向に延出した複数のティースに発電コイル２
７２と始動コイル２７３とが巻回されている。この発電
コイル２７２と始動コイル２７３とは、クランク軸方向
の内側に偏らせてティースに巻き付けており、軸方向外
側への突出量を小さくしている。

【００３４】一方、クランクケース２０２の円筒壁２０
２ａ内を軸方向内側へ外側に比べ大きく突出した発電コ
イル２７２と始動コイル２７３とは、環状をなしてその
内側に内空間を形成しており、同内空間に整流ブラシ機
構２６３が構成されている。同内空間においてクランク
軸２０１に貫通されたブラシホルダ２６２は、クランク
軸２０１に対して周方向の相対的な回転を禁止し軸方向
の摺動のみを許して嵌合されており、インナーロータ２
５１との間にスプリング２７４が介装されてブラシホル
ダ２６２は軸方向内側へ付勢されている。

【００３５】ブラシホルダ２６２の内側面には、複数の
所定箇所にブラシ２６１がスプリングに付勢されて突出
している。このブラシホルダ２６２の内側面に対向して
整流子ホルダ２６５が、中央をクランク軸２０１に貫通
されて外周縁を前記軸方向内側へ大きく突出した発電コ
イル２７２と始動コイル２７３の部分に固定支持されて
いる。

【００３６】整流子ホルダ２６５のブラシホルダ２６２
に対向する面の所定箇所に整流子片２６７が同心円状に
配設されている。固定された整流子ホルダ２６５に対し
てクランク軸２０１と共に回転するブラシホルダ２６２
が離接し、接近したときはブラシ２６１が所要の整流子
片２６７に接触する。

【００３７】ー方、インナーロータ２５１のクランク軸
方向外側は、クランク軸２０１の先端に螺合されたナッ
ト２５３の周囲を覆う内円筒部２３１と、その外側を覆
う同心の外円筒部２３２とが軸方向外方に延出してお
り、ここにガバナ機構２３０が構成される。すなわち、
外円筒部２３２は、内周面にテーパが形成されてガバナ
アウタを構成しており、内円筒部２３１の外周に軸方向
に摺動自在にガバナインナ２３３が嵌合され、ガバナイ
ンナ２３３と外円筒部２３２との間にガバナウエイトで
あるボール２３４が介装されている。

【００３８】このガバナ機構２３０の軸方向に摺動する
ガバナインナ２３３に一端を固着された連結軸２３５が
インナーロータ２５１をクランク軸２０１と平行に貫通
し、先端をブラシホルダ２６２に嵌着している。連結軸
２３５は、ガバナインナ２３３とブラシホルダ２６２と
を連結して互いに一体としてクランク軸方向に移動でき
るようにしている。

【００３９】クランク軸２０１が停止しているときは、
ブラシホルダ２６２がスプリング２２３の付勢力により
軸方向内方に移動していてブラシ２６１が整流子片２６
７に接触する。したがって、バッテリから電流が供給さ
れるとブラシ２６１と整流子片２６７との接触を経て始
動コイル２７３に流れインナーロータ２５１に回転トル
クを生じ、クランク軸２０１を回転させてエンジン２０
０を始動させることができる。

【００４０】そして、機関回転数が上がると遠心力によ
りボール２３４が外円筒部２３２のテーパ内面を外周方
向に移動することでガバナインナ２３３を軸方向外方へ
摺動させ、連結軸２３５を介して一体にブラシホルダ２
６２も軸方向外方に移動し、所定回転数を越えるとブラ
シ２６１が整流子片２６７から自動的に離れ、以後は発
電コイル２７２によりバッテリへの充電がなされる。

【００４１】上記ガバナ機構２３０を構成する外円筒部
２３２の端縁部にクランク角検出用の円環板状のロータ
２４０が、その内周縁を嵌着して一体に設けられてお
り、ロータ２４０の外周縁に近接して角度センサ４９が
所定位置に配設されている。クランク軸２０１とインナ
ーロータ２５１を介して一体に回転するロータ２４０の
外周縁に形成された刻みを角度センサ４９が検出してク
ランク角を判断する。円環板状のロータ２４０は、アウ
ターステータ２７０の発電コイル２７２および始動コイ
ル２７３を外側から覆っている。そして、ロータ４０の
軸方向外側にエンジン強制空冷用のファン部材２８０が
一体に設けられている。

【００４２】ファン部材２８０は、その中央円錐部２８
０ａの裾部分をボルト２４６によりインナーロータ２５
１の外円筒部２３２に固着されており、その外周に設け
られたファン２８０ｂはロータ２４０より外側方に立設
するような構造となっている。ファン部材２８０はファ
ンカバー２８１で覆われている。

【００４３】本実施形態に係るエンジン始動兼発電装置
は以上のように構成され、インナーロータ２５１の軸方
向内側に整流ブラシ機構２６３を配設し、軸方向外側に
は整流ブラシ機構２６３と切り離してガバナ機構２３０
を配設したので、クランク軸外方向への膨出量が小さく
抑えられる。

【００４４】また、アウターステータ２７０のステータ
コアのヨークに巻回される発電コイル２７２および始動
コイル２７３の巻回状態が軸方向内側に偏って外側への
突出量を小さくしているので、その外側のロータ２４０
やファン部材２８０を軸方向外側に位置させずにすみ、
クランク軸外方向への膨出量をより一層小さく抑えるこ
とができる。

【００４５】ファン２８０ｂの回転によりファンカバー
２８１の外気吸入口２８１ａから導入された外気は、中
央円錐部２８０ａに沿って外周に広がるが、ロータ２４
０が導入空気を遮断して始動兼発電装置２５０側への侵
入を防止しているので、始動兼発電装置２５０よりさら
に奥側（軸方向内側）にある整流ブラシ機構２６３には
外気が侵入しにくく、したがって外気に含まれる塵埃の
影響を整流ブラシ機構２６３が受けることを防止してい
る。

【００４６】図６は、上記のクランク軸２０１を直接回
転させる始動兼発電装置２５０を備えたエンジン２００
における始動停止制御システムの全体構成を示したブロ
ック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分
を表している。

【００４７】本実施形態のエンジン停止始動システム
は、アイドリングが制限される動作モードと許可される
動作モードとを備えている。さらに具体的にいえば、車
両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態でス
ロットルグリップが操作されるとエンジンを自動的に再
始動して車両を発進させる“停止発進モード（アイドリ
ング制限モード）”と、エンジン始動時の暖気運転等を
目的としてアイドリングを許可する“始動モード（アイ
ドリング許可モード）”とを備えている。

【００４８】エンジン２００のクランク軸２０１には、
これと同軸状に始動兼発電装置２５０が連結されてい
る。始動兼発電装置２５０は、スタータモータ部７１お
よびＡＣジェネレータ（ＡＣＧ）部７２によって構成さ
れ、ＡＣジェネレータ部７２による発電電力は、レギュ
レータ・レクティファイア６７を介してバッテリ６８に
充電される。前記バッテリ６８は、スタータリレー６２
が導通されるとスタータモータ部７１へ駆動電流を供給
すると共に、メインスイッチ７３を介して各種の一般電
装品７４および主制御部６０等に負荷電流を供給する。

【００４９】排気管２５５のマフラ２５６よりエンジン
２００側の周囲には、排気熱を利用して熱起電力を発生
する車両用発電装置７８が取り付けられている。車両用
発電装置７８が発生する熱起電力は、トランス７９によ
り昇圧されて、またはそのままバッテリ６８に供給され
る。なお、車両用発電装置７８には、内蔵する熱電変換
素子の冷接点を冷却するための冷却水が供給されるが、
ここでは図示を省略する。

【００５０】前記主制御装置６０には、エンジンの回転
角度を検知する角度センサ４９と、スロットル開度を検
知するスロットルセンサ５０と、エンジン回転数Ｎｅを
検知するＮｅセンサ５１と、スロットル開度が予定開度
を越えると接点を閉じるスロットルスイッチ５２と、エ
ンジン２００のアイドリングを許可または制限するアイ
ドルスイッチ５３と、運転者が運転席に着座すると接点
を閉じる着座スイッチ５４と、車速を検知する車速セン
サ５５と、後述する停止発進モードでの停車中に点滅す
るスタンバイインジケータ５６と、前照灯６９を点灯／
消灯させるための前照灯スイッチ５７と、始動兼発電装
置２５０のスタータモータ部７１を駆動してエンジン２
００を始動するためのスタータスイッチ５８と、ブレー
キ操作に応答して接点を閉じるストップスイッチ５９
と、バッテリ６８の電圧が予定値（例えば、１０Ｖ）以
下になると点灯して充電不足を運転者に警告するバッテ
リインジケータ７６とが接続されている。

【００５１】さらに、前記主制御装置６０には、点火プ
ラグ２０６を点火させる点火制御装置（イグニッション
コイルを含む）６１と、前記スタータモータ部７１に電
力を供給するスタータリレー６２の制御端子と、前記前
照灯６９に電力を供給する前照灯リレー６３の制御端子
と、キャブレタ６６に装着されたバイスタータ６５に電
力を供給するバイスタータリレー６４の制御端子と、運
転者がメインスイッチ７３を遮断せずに車両から離れた
り、前記前照灯６９が自動消灯される前に警報音を発生
して注意を促すブザー７５とが接続されている。

【００５２】図７は、前記主制御装置６０の構成を具体
的に示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一
または同等部分を表している。なお、図８には主制御装
置６０の主要動作を一覧表として示している。

【００５３】動作モード切換部３００は、当該エンジン
停止始動制御装置の動作モードを、アイドルスイッチ５
３の状態および車両の状態に応じて、アイドリングを許
可する前記“始動モード”およびアイドリングを制限す
る前記“停止発進モード”のいずれかに切り換える。

【００５４】この動作モード切換部３００では、前記ア
イドルスイッチ５３の状態信号が動作モード信号出力部
３０１およびインバータ３０２に入力される。アイドル
スイッチ５３の状態信号は、オフ状態（アイドリング制
限）では“Ｌ”レベル、オン状態（アイドリング許可）
では“Ｈ”レベルを示す。インバータ３０２は、アイド
ルスイッチ５３の状態信号を反転して出力する。

【００５５】車速継続判定部３０３はタイマ３０３ａを
備え、予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検
知されると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路
３０４は、前記判定部３０３の出力信号とインバータ３
０２の出力信号との論理積を動作モード信号出力部３０
１へ出力する。

【００５６】前記動作モード信号出力部３０１は、前記
メインスイッチ７３がオンにされると、アイドリングが
許可される“始動モード”を起動する。さらに、この
“始動モード”時にＡＮＤ回路３０４の出力が“Ｈ”レ
ベルになる、すなわちアイドルスイッチ５３がオフにさ
れて予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検知
されると、動作モードを前記“始動モード”から、アイ
ドリングが制限される“停止発進モード”へ移行する。
さらに、この“停止発進モード”においてアイドルスイ
ッチ５３が再びオンにされると、動作モードを“停止発
進モード”から“始動モード”へ移行する。この動作モ
ード信号出力部３０１から出力される動作モード信号Ｓ
₃₀₁ は、“始動モード”中は“Ｌ”レベル、“停止発進
モード”中は“Ｈ”レベルとなる。

【００５７】スタータリレー制御部４００は、動作モー
ドに応じて、所定の条件下で前記スタータリレー６２を
手動または自動的に起動する。このスタータリレー制御
部４００では、前記Ｎｅセンサ５１の検知信号がアイド
リング以下判定部４０１へ供給される。判定部４０１
は、エンジン回転数が所定のアイドリング回転数（例え
ば、８００ｒｐｍ）以下であると“Ｈ”レベルの信号を
出力する。ＡＮＤ回路４０２は、前記判定部４０１の出
力信号と、前記ストップスイッチ５９の状態信号と、前
記スタータスイッチ５８の状態信号との論理積を出力す
る。ＡＮＤ回路４０３は、前記ＡＮＤ回路４０２の出力
信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁ の反転信号との論理積
を出力する。

【００５８】ＡＮＤ回路４０４は、前記アイドリング以
下判定部４０１の出力信号と、前記スロットルスイッチ
５２の状態信号と、前記着座スイッチ５４の状態信号と
の論理積を出力する。ＡＮＤ回路４０５は、前記ＡＮＤ
回路４０４の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁ との
論理積を出力する。ＯＲ回路４０６は、前記各ＡＮＤ回
路４０３、４０５の論理和をスタータリレー６２へ出力
する。

【００５９】このような構成において、“始動モード”
中は動作モード信号Ｓ₃₀₁ が“Ｌ”レベルなのでＡＮＤ
回路４０３がイネーブル状態となる。したがって、エン
ジン回転数がアイドリング以下であり、かつストップス
イッチ５９がオン状態（ブレーキ操作中）のときにスタ
ータスイッチ５８が運転者によりオンされると、スター
タリレー６２が導通してスタータモータ部７１が起動さ
れる。

【００６０】これとは逆に、“停止発進モード”中はＡ
ＮＤ回路４０５がイネーブル状態となる。したがって、
エンジン回転数がアイドリング以下であり、着座スイッ
チがオン状態（運転者が運転席に着座中）でスロットル
が開かれると、スタータリレー６２が導通してスタータ
モータ部７１が起動される。

【００６１】バイスタータ制御部５００では、Ｎｅセン
サ５１からの出力信号がＮｅ判定部５０１に入力され
る。このＮｅ判定部５０１は、エンジン回転数が予定の
設定回転数以上であると“Ｈ”レベルの信号を出力して
バイスタータリレー６４を閉じる。このような構成によ
れば、いずれの動作モードにおいても、エンジン回転数
が予定の設定回転数以上であれば燃料を濃くすることが
できる。

【００６２】インジケータ制御部６００では、Ｎｅセン
サ５１からの出力信号がＮｅ判定部６０１に入力され
る。このＮｅ判定部６０１は、エンジン回転数が設定回
転数以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮ
Ｄ回路６０２は、前記着座スイッチ５４の状態信号と前
記Ｎｅ判定部６０１の出力信号との論理積を出力する。
ＡＮＤ回路６０３は、前記ＡＮＤ回路６０２の出力信号
と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁ との論理積をスタンバイイ
ンジケータ５６に出力する。スタンバイインジケータ５
６は、入力信号が“Ｌ”レベルであると消灯し、“Ｈ”
レベルであると点滅する。

【００６３】すなわち、スタンバイインジケータ５６は
“停止発進モード”中の停車時に点滅するので、運転者
はスタンバイインジケータ５６が点滅していれば、エン
ジンが停止していてもスロットルグリップを開きさえす
れば直ちに発進できることを認識することができる。

【００６４】点火制御部７００は、各動作モードごと
に、所定の条件下で前記点火制御装置６１による点火動
作を許可または禁止する。この点火制御部７００では、
車速センサ５５の検知信号が走行判定部７０１に入力さ
れる。前記走行判定部７０１は、検知信号に基づいて車
両が走行状態にあると判断されると“Ｈ”レベルの信号
を出力する。ＯＲ回路７０２は、前記走行判定部７０１
の出力信号と前記スロットルスイッチ５２の状態信号と
の論理和を出力する。ＯＲ回路７０３は、前記ＯＲ回路
７０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁ の反転信
号との論理和を点火制御装置６１へ出力する。点火制御
装置６１は、入力信号が“Ｈ”レベルであれば所定のタ
イミングごとに点火動作を実行し、“Ｌ”レベルであれ
ば点火動作を中止する。

【００６５】このような構成によれば、始動モードでは
動作モード信号Ｓ₃₀₁ の反転信号が“Ｈ”レベルなの
で、ＯＲ回路７０３からは常に“Ｈ”レベルの信号が出
力される。したがって、“始動モード”では点火制御装
置６１が常に点火動作を実行する。これに対して、停止
発進モードでは、車両走行中であるか、あるいはスロッ
トルが開かれていることを条件に点火動作が実行され
る。これとは逆に、停止状態であり、かつスロットルが
閉じていれば点火動作が禁止される。

【００６６】前照灯／ブザー制御部８００では、動作モ
ードごとに、車両の走行状態や運転者の着座状態に応じ
て前照灯を自動的に点灯または消灯すると共に、運転者
に種々の注意を促すための警告を、ブザー音として発す
る。

【００６７】非着座継続判定部８０１には着座スイッチ
５４の状態信号が入力される。非着座継続判定部８０１
は運転者の非着座時間を計時する２つのタイマ８０１
１、８０１２を備え、各タイマ８０１１、８０１２がタ
イムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号
Ｓ₈₀₁₁、Ｓ₈₀₁₂を出力する。なお、本実施形態では各タ
イマ８０１１、８０１２が、それぞれ３秒および１秒で
タイムアウトする。

【００６８】非点火継続判定部８０２は、エンジンの非
点火時間を計時する２つのタイマ８０２１、８０２２を
備え、非点火状態では直ちに“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₃
を出力すると共に、各タイマ８０２１、８０２２がタイ
ムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₁、
Ｓ₈₀₂₂を出力する。なお、本実施形態では各タイマ８０
２１、８０２２が、それぞれ３．５分および３分でタイ
ムアウトする。

【００６９】ＡＮＤ回路８１２は、前記非着座継続判定
部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₁と非点火継続判定部８０２の
出力信号Ｓ₈₀₂₃との論理積を出力する。ＯＲ回路８０４
は、前記非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₁と前
記ＡＮＤ回路８１２の出力信号との論理和を出力する。
ＡＮＤ回路８０５は、前記ＯＲ回路８０４の出力信号と
動作モード信号Ｓ₃₀₁ との論理積をフリップフロップ８
１０のリセット端子Ｒに出力する。

【００７０】ＡＮＤ回路８０７は、スロットルスイッチ
５２の状態信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁ との論理積を出
力する。Ｎｅ判定部８０６にはＮｅセンサ５１の出力信
号が入力され、エンジン回転数が設定回転数以下である
と“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路８０８
は、前記Ｎｅ判定部８０６の出力信号と動作モード信号
Ｓ₃₀₁ の反転信号との論理積を出力する。ＯＲ回路８０
９は、各ＡＮＤ回路８０７、８０８の論理和をフリップ
フロップ８１０のセット端子Ｓに出力する。ＡＮＤ回路
８１１は、フリップフロップ８１０のＱ出力と前照灯ス
イッチ５７の状態信号との論理積８１１を前照灯リレー
６３の制御端子へ出力する。前照灯リレー６３は、
“Ｈ”レベルの信号が入力されると前記前照灯６９を点
灯し、“Ｌ”レベルの信号が入力されると消灯する。

【００７１】このような構成によれば、始動モードでは
動作モード信号Ｓ₃₀₁ の反転信号が“Ｈ”レベルなので
ＡＮＤ回路８０８がイネーブル状態となる。したがっ
て、エンジン回転数が設定回転数以上であれば、フリッ
プフロップ８１０がセットされるので、前照灯スイッチ
５７がオンであれば前照灯が点灯する。

【００７２】一方、停止発進モードでは動作モード信号
Ｓ₃₀₁ が“Ｈ”レベルなのでＡＮＤ回路８０５、８０７
がイネーブル状態となる。したがって、ＯＲ回路８０４
の出力が“Ｈ”レベルであればフリップフロップ８１０
がリセットされて前照灯が自動的に消灯する。

【００７３】すなわち、停止発進モードにおける前照灯
は、非点火状態がタイマ８０２１のタイムアウト時間
（本実施形態では、３．５分）以上継続して出力信号Ｓ
₈₀₂₁が“Ｈ”レベルになるか、あるいは非点火状態での
非着座がタイマ８０１１のタイムアウト時間（本実施形
態では、３秒）以上継続してＡＮＤ回路８１２の出力信
号が“Ｈ”レベルになると消灯される。

【００７４】発明者等の調査によれば、信号待ちや交差
点内での右折待ちは３０秒ないし２分程度であり、この
時間を超える停車は信号待ちや右折待ち以外の停車、す
なわち前照灯を点灯させておく必要のない停車状態であ
る可能性が高い。したがって、本実施形態のように、非
点火状態が予定時間（例えば３．５分）を超えるまでは
前照灯を点灯させておくようにすれば、信号待ちや右折
待ちのための停車状態では前照灯を点灯させ続ける事が
できる。また、停車時間が３．５分を超えると自動消灯
するので、バッテリの無駄な電力消費を抑える事ができ
る。

【００７５】さらに、停車後に運転者の非着座が検知さ
れた場合も信号待ちや右折待ち以外の停車である可能性
が高い。但し、交差点での停車直後に運転者が車両を跨
いだままの状態で一時的に立ち上がるような場合も経験
的に多いため、非着座の検知と同時に自動消灯すること
は望ましくない。そこで、本実施形態では非点火状態で
の非着座時間を計時し、運転者が車両から離れたと推定
される予定時間（本実施形態では３秒）の経過を条件に
自動消灯するようにした。

【００７６】なお、この停止発進モード中の停車状態か
らスロットルが開かれれば、ＡＮＤ回路８０７の出力が
“Ｈ”レベルとなってフリップフロップ８１０がセット
されるので、前照灯が自動的に点灯する。

【００７７】前照灯／ブザー制御部８００のＡＮＤ回路
８１３は、非着座継続判定部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₂、
非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₃、および動作
モード信号Ｓ₃₀₁ の論理積をブザー駆動部８１４へ出力
する。ＡＮＤ回路８１５は、非点火継続判定部８０２の
出力信号Ｓ₈₀₂₂、動作モード信号Ｓ₃₀₁ 、および前照灯
スイッチ５７の状態信号の論理積をブザー駆動部８１４
へ出力する。

【００７８】ブザー駆動部８１４は、ＡＮＤ回路８１３
の出力信号が“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進
モードにおいて非点火状態での非着座がタイマ８０１２
のタイムアウト時間（本実施形態では１秒）以上継続す
ると、０．２秒間のオンと１．５秒間のオフとを繰り返
すブザー駆動信号を出力する。なお、この際のブザー駆
動信号は、メインスイッチ７３が遮断されるか、あるい
は運転者が再び着座するまで継続して出力される。

【００７９】一方、ＡＮＤ回路８１５の出力信号が
“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進モードにおい
て前照灯スイッチ５７がオン状態であり、かつ非点火状
態がタイマ８０２２のタイムアウト時間（本実施形態で
は３分）以上継続すると、前記と同じブザー駆動信号
を、今度はタイマ８１４１がタイムアウトするまでの予
定時間だけ出力する。このようにすれば、ブザーを停止
させるための操作が不要になる。

【００８０】本実施形態によれば、エンジンが自動停止
された際に、メインスイッチが遮断されないまま１秒以
上の非着座が検知されると、運転者がメインスイッチを
切り忘れたまま車両から離れようとしているものと判断
してブザー７５が鳴動されるので、運転者はメインスイ
ッチの切り忘れを認知できる。

【００８１】さらに、本実施形態によれば、前記停車時
の自動消灯条件（非点火状態が３．５分以上）が成立す
る前（非点火状態が３分以上）にブザー７５が鳴動され
るので、運転者は前照灯が自動消灯される旨を事前に認
識することができ、運転者の知らない間に自動消灯され
てしまうことが防止できる。

【００８２】なお、上記の実施形態では、エンジンが自
動停止された際に主電源が遮断されないまま１秒以上の
非着座が検知されると、メインスイッチ７３が遮断され
るか、あるいは運転者が再び乗車するまでブザーを鳴動
させ続けるものとして説明したが、例えば、配達業務や
集金業務等に用いられる場合のように、メインスイッチ
７３を遮断することなく運転者が車両から離れることを
前提にしている場合には、予定時間の経過後にブザーが
自動的に停止されるようにしても良い。

【００８３】さらに、上記の実施形態では、点火オフ状
態や運転者の非着座が予定時間以上継続した際に前照灯
を自動的に消灯するものとして説明したが、消灯する代
わりに供給電流を減じて減光したり、あるいは前照灯を
消灯し、その代わりにポジションランプを点灯するよう
にしても良い。

【００８４】図９は、本発明の他の実施形態における始
動停止制御システムの全体構成を示したブロック図であ
り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表してい
る。本実施形態では、ＡＣジェネレータ部７２による発
電電力が、レギュレータ・レクティファイア６７を介し
て２つのバッテリ６８Ａ、６８Ｂに充電されるようにし
ている。前記バッテリ６８Ａはエンジン始動専用であ
り、スタータリレー６２が導通されると、スタータモー
タ部７１へ駆動電流を供給する。前記バッテリ６８Ｂ
は、メインスイッチ７３を介して各種の電装品７４およ
び主制御部６０等に負荷電流を供給する。

【００８５】このように、本実施形態ではバッテリ６８
Ａがエンジン始動専用であり、その電力消費量は十分に
小さく、常に満充電状態に維持されるので、バッテリ６
８Ｂの充電量とは無関係に常に良好なエンジン始動が可
能になる。

【００８６】次いで、上記した熱起電力発生ユニット１
４０について、その基本構成および動作原理を説明す
る。本発明の熱起電力発生ユニット１４０は、これが設
置される発熱部位の温度にかかわらず、熱電変換素子の
温接点の温度を適宜に制御できるようにした点に特徴が
ある。

【００８７】図１０、１１は、前記排気熱を利用して熱
起電力を発生する発電装置７８の主要部である、熱起電
力発生ユニット１４０の第１の基本構成（１４０Ａ）を
示した断面図である。

【００８８】熱起電力発生ユニット１４０Ａは、冷却部
材１３１および温接点側熱接続部材１４３と、各部材１
３１、１４３により挟持された熱電変換素子１４２と、
温度により変形するバイメタル変形部材１４４と、前記
バイメタル変形部材１４４の中央部を、例えば排気管の
ような、車両上の発熱部材１３３の主面に固定するアン
カ−ピン１４５と、前記バイメタル変形部材１４４の両
端部を前記温接点側熱接続部材１４３に保持する端部押
え部材１４６とによって構成される。

【００８９】前記熱電変換素子１４２は、冷接点基板１
４２ａおよび温接点基板１４２ｂと、各基板１４２ａ、
１４２ｂ間で交互に立設されたｐ脚部およびｎ脚部から
なる半導体脚部１４２ｃとによって構成される。なお、
このような熱電変換素子１４２による熱起電力の発生原
理は周知なので、その説明は省略する。前記冷却部材１
３１には、冷却水を流すための複数の水ジャケット１３
１ａが貫通している。前記バイメタル変形部材１４４
は、その形状が前記熱電変換素子１４２の耐熱温度の上
限近傍で変形するように、各メタル素材が選択されてい
る。

【００９０】このような構成において、発熱部材１３３
の温度が低く、温接点側熱接続部材１４３の温度が熱電
変換素子１４２の耐熱温度を十分に下回っていると、図
１０に示したように、前記バイメタル変形部材１４４は
変形せず、その曲率半径は十分に大きいままである。し
たがって、温接点側熱接続部材１４３と発熱部材１３３
との機械的な接触が維持され、発熱部材１３３の熱が温
接点側熱接続部材１４３を介して熱電変換素子１４２の
温接点基板１４２ｂに伝導される。

【００９１】このとき、冷却部材１３１は水ジャケット
１３１ａを流れる冷却水によって十分に冷却され、熱電
変換素子１４２の冷接点基板１４２ａが十分に冷却され
るので、熱起電力発生ユニット１４０Ａでは、冷接点基
板１４２ａと温接点基板１４２ｂとの温度差が大きくな
る。熱起電力発生ユニット１４０Ａは、温接点側熱接続
部材１４３と冷却部材１３１との温度差に応答した熱起
電力を発生する。

【００９２】一方、発熱部材１３３の温度が上昇し、熱
電変換素子１４２の耐熱温度の上限値に近付くと、図１
１に示したように、前記バイメタル変形部材１４４が変
形して曲率半径が小さくなる。この結果、温接点側熱接
続部材１４３が発熱部材１３３から離間されて両者の機
械的な接触が断たれる。このため、発熱部材１３３の熱
は温接点側熱接続部材１４３に伝導されず、熱電変換素
子１４２の温度上昇が制限される。

【００９３】このように、第１の基本構成では、熱電変
換素子１４２の温接点の温度を制御する手段として、温
度に応答して機械的に変形することにより車両上の発熱
部位と温接点との熱伝導的な接続を解除する熱変形部材
（バイメタル変形部材１４４）を採用した点に特徴があ
る。

【００９４】図１２は、前記排気熱を利用して熱起電力
を発生する発電装置７８の主要部である熱起電力発生ユ
ニットの第２の基本構成（１４０Ｂ）を示した断面図で
あり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表して
いる。

【００９５】熱起電力発生ユニット１４０Ｂでは、熱電
変換素子１４２の温接点基板１４２ｂ側に、冷接点基板
１４２ａ側と同様の冷却部材１３２を熱伝導的に接続し
た点に特徴がある。

【００９６】各冷却部材１３１、１３２の各水ジャケッ
ト１３１ａ、１３２ａは、図１３に示したように、冷却
水供給路１４９に連結される。水ジャケット１３２ａの
入口側および出口側には、冷却水が沸騰した際の逆流を
防止するための一方向弁１４９ａが設けられている。

【００９７】制御部１５１は熱電変換素子１４２の温度
を監視する。熱電変換素子１４２の温度は、熱電変換素
子１４２の出力電圧や、その近傍に予め配置した温度セ
ンサ等に基づいて直接的に求めても良いし、あるいはエ
ンジン回転数やスロットル開度で熱電変換素子１４２の
温度を代表するようにしても良い。

【００９８】このような構成において、制御部１５１は
熱電変換素子１４２の温度が耐熱温度よりも十分に低い
間は、冷却水が冷却部材１３１の水ジャケット１３１ａ
のみに供給されるように電磁弁１５０を制御する。

【００９９】一方、熱電変換素子１４２の温度が、その
耐熱温度付近まで上昇すると、制御部１５１は、冷却水
が冷却部材１３１の水ジャケット１３１ａおよび冷却部
材１３２の水ジャケット１３２ａの双方へ供給されるよ
うに電磁弁を１５０を制御する。

【０１００】このように、第２の基本構成では、熱電変
換素子１４２の温接点の温度を制御する手段として、温
接点を積極的に冷却する手段（冷却部材１３２）を採用
した点に特徴がある。

【０１０１】図１４は、熱電変換素子を利用した前記発
電装置７８の第１実施形態の構成を示した図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本
実施形態は、上記した各基本構成を組合せた構造になっ
ている。

【０１０２】排気管２５５の周囲には、温接点側アタッ
チメント１７１が高い熱導電性を保って密着固定され、
温接点側アタッチメント１７１の外周に、冷接点側アタ
ッチメント１７２により予定の間隙を保って覆われい
る。各アタッチメント１７１、１７２は、排気管２５５
に対してボルト１６８およびナット１６９により共締め
されている。

【０１０３】前記温接点側アタッチメント１７１の外表
面と冷接点側アタッチメント１７２の内表面の数箇所に
はそれぞれ、熱起電力発生ユニット１４０Ｃを収納する
ための凹部１７１ａ、１７２ａが相互に対向するように
形成されている。温接点側アタッチメント１７１の内部
には、冷却水を流すための多数の水ジャケット１７１ｂ
が排気管２５５に沿って形成されている。同様に、冷接
点側アタッチメント１７２の内部にも多数の水ジャケッ
ト１７２ｂが排気管２５５に沿って形成されている。

【０１０４】図２０は、前記各アタッチメント１７１、
１７２内での水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂの経路を
模式的に示した図であり、排気管２５５にそって延設さ
れた各水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂの両端は、それ
ぞれ水ジャケット１７１ｃ（１７２ｃ）によって共通結
合されて給排水ノズル１７１ｄ、１７１ｅ（１７２ｄ、
１７２ｅ）に結合されている。

【０１０５】図１４に示したように、前記冷却水は、ラ
ジエタ４５１で冷却された後にポンプ４５２で加圧され
てエンジンへ供給される。エンジンを冷却した冷却水
は、冷接点側アタッチメント１７２の各水ジャケット１
７２ｂへは直接、温接点側アタッチメント１７１の各水
ジャケット１７１ｂへは、電磁弁４５４を介して供給さ
れる。電磁弁４５４、４５５の開閉は主制御装置６０に
より制御される。

【０１０６】各水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂを通過
した冷却水は、再びエンジンを経由してサーモ弁４５３
へ供給される。サーモ弁４５３は冷却水の温度に応答し
て水路を切り換え、冷却水の温度が高ければ、これを前
記ラジエタ４５１へ供給して冷却し、冷却水の温度が低
ければ、前記ラジエタ４５１をバイパスしてポンプ４５
２へ供給する。

【０１０７】図１５、１６は、前記温接点側アタッチメ
ント１７１および冷接点側アタッチメント１７２の各凹
部１７１ａ、１７２ｂ内に設置される熱起電力発生ユニ
ット１４０Ｃの構成および動作を示した断面図であり、
前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

【０１０８】前記熱起電力発生ユニット１４０Ｃは、冷
接点側熱接続部材１４１および温接点側熱接続部材１４
３と、各熱接続部材１４１、１４３により挟持された熱
電変換素子１４２と、温度により変形するバイメタル変
形部材１４４と、前記バイメタル変形部材１４４の中央
部を凹部１７１ａの底部である加熱面に固定するアンカ
−ピン１４５と、前記バイメタル変形部材１４４の両端
部を前記温接点側熱接続部材１４３に保持する端部押え
部材１４６とによって構成される。

【０１０９】前記バイメタル変形部材１４４は、前記熱
電変換素子１４２の耐熱温度付近で変形するように、各
バイメタル素材が選択される。前記熱電変換素子１４２
では、図１７に示したように、そのｐ脚部１４２ｐおよ
びｎ脚部１４２ｎが排気管２５５に沿って交互に立設配
置されている。

【０１１０】このような構成において、主制御装置６０
は熱電変換素子１４２の温度Ｔを常時監視する。熱電変
換素子１４２の温度は、熱電変換素子１４２の出力電圧
や、その近傍に予め配置した温度センサ等に基づいて直
接的に求めても良いし、あるいはエンジン回転数やスロ
ットル開度で熱電変換素子１４２の温度を代表するよう
にしても良い。

【０１１１】主制御装置６０は、熱電変換素子１４２の
温度が耐熱温度を十分に下回っていると、各電磁弁４５
４、４５５を閉じて冷却水を冷接点側アタッチメント１
７２の水ジャケット１７２ｂのみへ供給する。この結
果、熱電変換素子１４２では温接点と冷接点との温度差
が大きくなって発電効率が向上する。

【０１１２】一方、熱電変換素子１４２の温度が上昇し
て耐熱温度に近付くと、主制御装置６０は各電磁弁４５
４、４５５を開いて冷却水を温接点側アタッチメント１
７１の水ジャケット１７１ｂへも供給する。この結果、
熱電変換素子１４２の温接点の温度が耐熱温度以下に保
持される。

【０１１３】さらに、熱起電力発生ユニット１４０Ｃで
は、温接点側アタッチメント１７１の温度が耐熱温度を
十分に下回っていると、図１５に示したように、前記バ
イメタル変形部材１４４が変形しない。したがって、熱
起電力発生ユニット１４０Ｃの温接点側熱接続部材１４
３と温接点側アタッチメント１７１との機械的な接触が
維持され、温接点側アタッチメント１７１の熱が温接点
側熱接続部材１４３を介して熱電変換素子１４２の温接
点側へ伝導される。したがって、熱起電力発生ユニット
１４０は、温接点側アタッチメント１７１と冷接点側ア
タッチメント１７２との温度差に応答した熱起電力を発
生する。

【０１１４】一方、温接点側アタッチメント１７１の温
度が上昇し、熱電変換素子１４２の耐熱温度に近付く
と、図１６に示したように、前記バイメタル変形部材１
４４が変形して曲率半径が小さくなり、温接点側熱接続
部材１４３が温接点側アタッチメント１７１から離間さ
れて両者の機械的な接触が断たれる。このため、温接点
側アタッチメント１７１の熱は温接点側熱接続部材１４
３に伝導されず、熱電変換素子１４２の温度上昇が制限
される。

【０１１５】このように、本実施形態によれば、熱電変
換素子１４２の温度を、熱起電力発生ユニット１４０が
設置される発熱部の温度にかかわらず所望の温度に制限
することができるので、熱起電力発生ユニット１４０Ｃ
を、最高到達温度が耐熱温度を超えるような発熱部へも
装着することができる。

【０１１６】ここで、図１８に示したように、最高温度
が高い発熱部の温度上昇カーブＡと、最高温度が低い発
熱部の温度上昇カーブＢとを比較すると、一般的に、最
高温度の高い発熱部の方が、最高温度の低い発熱部より
も素早く温度が上昇する。そして、本実施形態を採用す
れば、熱起電力発生ユニット１４０Ｃを、その耐熱温度
を越えるような高温度の発熱部位へも設置することが可
能になるので、高温状態に保たれる時間が長くなって発
電効率が向上する。

【０１１７】さらに、最高温度の高い部位は低い部位に
比べて、エンジン停止後も高温状態を長く維持でき、そ
の間も有用な熱起電力を発生し続けることができる。し
たがって、エンジンの再始動時やエンジン停止中の電気
負荷への給電が可能になってバッテリの負担を軽減する
ことができる。

【０１１８】図１９は、前記熱電変換素子を利用した発
電装置の他の一例の構成を示した図であり、前記と同一
の符号は同一または同等部分を表している。

【０１１９】上記した実施形態では、熱電変換素子１４
２の温接点が熱伝導的に接続される凹部１７１ａの底面
が、前記排気管２５５から放射状に延長した仮想線と直
交していたが、本実施形態では、温接点側アタッチメン
ト１９１の表面に、より多くの熱起電力発生ユニット１
４０を設けられるようにするため、温接点側アタッチメ
ント１９１の外周断面および冷接点側アタッチメント１
９２の内周断面を、相互に噛み合う鋸刃状にし、熱電変
換素子１４２の温接点が熱伝導的に接続される発熱面
が、前記仮想線と直交しないようにした。

【０１２０】冷接点側アタッチメント１９２の内部に
は、多数の水ジャケット１９２ａが排気管２５５に沿っ
て形成されている。各水ジャケット１９２ａは共に、給
排水ノズル１７２ｄ、１７２ｅに結合されている。各熱
起電力発生ユニット１４０は、図示したようにリード線
１６７により直列接続され、引き出し配線１６６に接続
されている。

【０１２１】図１４と比較すれば明らかなように、本実
施形態によれば、熱源である排気管２５５の表面から実
質的に等距離である空間に多数の発熱面を形成すること
ができる。したがって、排気管２５５の表面から各熱電
変換素子１４２までの距離を長くすることなく、多数の
熱電変換素子１４２を配置することができ、発電効率を
さらに向上させることができる。

【０１２２】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば以下の
ような効果が達成される。 (1) 熱電変換素子の温度を、発熱部の温度にかかわらず
所望の温度に制限することができるので、熱起電力発生
ユニットを、最高温度が熱電変換素子の耐熱温度を超え
るような発熱部へも装着することができる。したがっ
て、温接点が高温状態に維持される時間が長くなって発
電効率が向上する。 (2) 最高温度の高い部位は低い部位に比べて、エンジン
停止後も高温状態を長く維持でき、その間も有用な熱起
電力を発生し続けることができる。したがって、本発明
を適用して、熱起電力発生ユニットを最高温度が耐熱温
度を超えるような発熱部へ装着すれば、エンジンの再始
動時やエンジン停止中の電気負荷への給電が可能になっ
てバッテリの負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したエンジン停止始動制御システ
ムが搭載されるスクータ型自動二輪車の全体側面図であ
る。

【図２】スクータ型自動二輪車の計器盤回りの平面図で
ある。

【図３】シート前部のヒンジ部分の構造を模式的に示し
た図である。

【図４】スロットルグリップの主要部の断面図である。

【図５】図１のエンジンをＩＩ−ＩＩ線に沿って裁断し
た断面図である。

【図６】始動停止制御システムの一例の全体構成を示し
たブロック図である。

【図７】主制御装置の機能を示したブロック図である。

【図８】主制御装置の主要動作を一覧表として示した図
である。

【図９】始動停止制御システムの他の一例の全体構成を
示したブロック図である。

【図１０】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生
ユニット１４０の第１の基本構成（１４０Ａ）の断面図
である。

【図１１】熱起電力発生ユニット１４０の第１の基本構
成（１４０Ａ）の高温時における断面図である。

【図１２】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生
ユニット１４０の第２の基本構成（１４０Ｂ）の断面図
である。

【図１３】熱起電力発生ユニット１４０Ｂの利用方法を
示した図である。

【図１４】本発明の一実施形態である発電装置の構成を
示した図である。

【図１５】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生
ユニット１４０Ｃの構成および動作を示した断面図であ
る。

【図１６】熱起電力発生ユニット１４０Ｃの構成および
動作を示した断面図である。

【図１７】熱電変換素子１４２の構成を示した図であ
る。

【図１８】本発明の効果を説明するための図である。

【図１９】本発明の他の実施形態である発電装置の構成
を示した図である。

【図２０】水ジャケットの構成を示した図である。

【符号の説明】

２…車体前部、３…車体後部、４…フロア部、６…ダウ
ンチューブ、７…メインパイプ、８…シート、１１…ハ
ンドル、１２…フロントフォーク、１３…前輪、１５…
ブラケット、１６…リンク部材、１７…スイングユニッ
ト、１８…ハンガーブラケット、２１…後輪、２２…リ
ヤクッション、２３…吸気管、２４…気化器、２５…エ
アクリーナ、２６…メインスタンド、２７…キック軸、
２８…キックアーム、２９…キックペダル、７８…発電
装置、１４２…熱電変換素子、１４０…熱起電力発生ユ
ニット、２００…エンジン、２０１…クランク軸、２０
２…クランクケース、２０３…シリンダブロック、２０
４…シリンダヘッド、２０６…点火プラグ、２１０…ベ
ルト駆動プーリ、２１１…ボス、２１２…Ｖベルト、２
５０…発電電動装置、２５１…インナーロータ、３００
…動作モード切換部、４００…スタータリレー制御部、
５００…バイスタータ制御部、６００…インジケータ制
御部、７００…点火制御部、８００…前照灯／ブザー制
御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｌ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電変換素子に温接点と冷接点との温度
   差に応じた熱起電力を発生させる熱起電力発生ユニット
   を備えた車両用発電装置において、 車両上の発熱部と前記熱電変換素子の温接点とを熱伝導
   的に接続する熱接続手段と、 前記温接点の温度を制御する温接点温度制御手段を具備
   したことを特徴とする車両用発電装置。
2. 【請求項２】 前記温接点温度制御手段は、温度に応答
   して機械的に変形することで前記熱接続手段による発熱
   部と温接点との熱伝導的な接続を解除する熱変形部材で
   あることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電装
   置。
3. 【請求項３】 前記温接点温度制御手段は、 前記熱電変換素子の温度を検知する温度検知手段と、 前記温接点を冷却する冷却手段と、 前記検知された温度が予定温度より高いと前記冷却手段
   を付勢する制御手段とを含むことを特徴とする請求項１
   または２に記載の車両用発電装置。
4. 【請求項４】 前記温度検知手段は、車両に搭載された
   エンジンの回転数およびスロットル開度の少なくとも一
   方で前記熱電変換素子の温度を代表することを特徴とす
   る請求項３に記載の車両用発電装置。
5. 【請求項５】 スロットルを開閉するスロットルグリッ
   プが全閉かつ停車状態ではエンジンを停止させ、スロッ
   トルグリップが全閉以外でエンジンを始動する、ベルト
   式無段階変速機および遠心クラッチを搭載した車両に適
   用されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   に記載の車両用発電装置。