JP2001517756A - バッテリが不要な燃料噴射式のロープ始動型エンジン・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 バッテリを必要とせずに燃料噴射式エンジンにロープ始動の能力を与えるシステム。このシステムは、電子式燃料噴射装置及び点火装置を動作させる電力をオルタネータから直接に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、一般に、バッテリを必要とせずにロープで始動でき、かつ、ロープ
始動速度でインジェクタ及び点火装置に最適の速度対出力特性を提供する低速用
巻線と、通常の走行速度で最適の速度対出力特性を提供する高速用巻線とを備え
たオルタネータを有する燃料噴射式のエンジンに関連する。

【０００２】

【従来の技術】

通常、電子式燃料噴射では、エンジンを始動するためにバッテリを必要とする
。これは、エンジンを始動させるときには、電子式燃料噴射装置及び点火装置を
動かすのに大量のエネルギが必要であるが、始動時の速度では標準のオルタネー
タからは殆ど出力がない。そのため、バッテリからエネルギを得る必要があるか
らである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

燃料噴射式エンジンに、バッテリを必要とせずにロープで始動できる能力を備
え、システムが電子式燃料噴射装置及び点火装置を動作させる電力をオルタネー
タから直接に供給できるようにすることは、有効である。これは、小型エンジン
やそれよりも小さいエンジンにおけるバッテリの必要性を排除できるので、望ま
しい。 本発明は、燃料噴射式エンジンがロープ始動できるようにし、バッテリの必要
性を排除し、電子式燃料噴射装置及び点火装置を動作させる電力をオルタネータ
から直接に供給するシステムを開示する。本発明は、特定のエンジンに制限して
適用されるものではなく、スノーモビル、自動二輪車、及び船舶のエンジンを含
む広範囲の種類のエンジンに適用可能である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本発明の無バッテリのロープ始動型のオルタネータ／レギュレータ・システム
は、３相永久磁石フライホイール／カスタム・ステータ組立体と、特別に設計さ
れたレギュレータとを備えている。このシステムは、標準の改変されていない電
子制御ユニット、電子式燃料噴射装置、点火システム、及び、エンジンが動作中
にユーザ・アクセサリへ電力を供給するオプションの１２ボルト出力に対して、
エネルギを提供する。 オルタネータは、永久磁石フライホイールとステータとを備え、ステータは、
クランク時、即ち、ロープ始動時に噴射装置及び点火装置に対しての最適の速度
対出力特性を提供する３相低速用巻線と、通常の走行速度で最適の速度対出力特
性を提供する３相高速用巻線とを有する。エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によ
り制御されるリレーが、オルタネータの各脚部の全巻線と高速用巻線との間で切
り替えを行うことができる。

【０００５】 始動動作の期間中に、第１回路は、正電圧パルスを始動用巻線からキャパシタ
の一側へ印加し、第２回路は、負電圧パルスをオルタネータの始動用巻線からキ
ャパシタの他側へ印加する。キャパシタが、燃料噴射装置、点火回路、電子制御
ユニットなどの電力消費ユニットを動作させるのに十分な電圧に充電されると、
第２回路が不動作状態（ディスエーブル)にされ、第３回路が、不動作状態にさ れた第２回路と並列に結合されて、オルタネータの負のパルスをキャパシタの他
側に供給し、通常のエンジン動作の期間中は、電圧レギュレータとして作用する
。 即ち、本発明の目的は、燃料噴射式エンジンに対してのシステムであって、バ
ッテリを使用せず、ロープで始動するオルタネータ／レギュレータ・システムを
提供することである。

【０００６】 本発明の別の目的は、燃料噴射装置、点火システム、電子制御ユニットなどの
エンジン電力(パワー)消費ユニットを動作させるのに十分なだけの電力を始動の
間にキャパシタに充電する始動用巻線と、通常のエンジン動作のときに電圧を供
給する第２組の巻線とを備えるオルタネータを提供することである。 本発明の更に別の目的は、通常のエンジン動作の間にキャパシタが充電される
電圧量を調整する電圧レギュレータ回路を提供することである。

【０００７】 すなわち、本発明は、ロープ始動動作と通常走行動作とを行う、バッテリを用
いない燃料噴射式の内燃機関に関連する。エンジンの電力消費ユニットは、点火
システム、燃料噴射システム、及び、エンジン制御ユニットを含んでいる。オル
タネータは、ロープ始動動作と通常走行動作との両方の動作中に回転するロータ
ーを有し、正及び負の電圧パルスを発生する。充電キャパシタは、電圧消費ユニ
ットに結合され、第１及び第２の対向するプレートを有し、電力消費ユニットを
動作させるのに十分な電圧をオルタネータから充電する。第１回路及び第２回路
が、オルタネータと充電キャパシタとの間に結合されている。第１回路は、充電
キャパシタの第１プレートに結合され、ロープ始動動作及び通常走行動作の両方
の期間中に、正電圧パルスでキャパシタを充電する。第２回路は、キャパシタの
第２プレートに結合され、ロープ始動動作の期間中にのみ、オルタネータから負
電圧パルスでキャパシタを充電する。第３回路は、第２回路と並列にキャパシタ
の第２プレートに結合され、通常走行動作の期間中にのみ、調整可能な負電圧パ
ルスでキャパシタを充電する。 本発明の上記及び他の特徴は、以下の好適な実施形態の詳細な説明に、より完
全に開示されており、この説明において、同様の参照符号は同様のエレメントを
表している。

【０００８】

【発明の実施の形態】

本発明の新規な無バッテリ燃料噴射式内燃機関を、図を用いて説明する。エン
ジン１０は、エンジンのロープ始動動作と通常走行動作の期間中に回転して、正
と負の電圧パルスを発生するロータ３８を有するオルタネータ１２を含んでいる
。永久磁石のオルタネータが電圧を発生する方法は、当該技術では古くから知ら
れたものである。充電キャパシタＣ１は、オルタネータ１２に結合され、また、
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３６、電子燃料噴射装置３７、及び点火コイル３９
を含む電力消費ユニット３５に結合されている。充電キャパシタＣ１は、当該技
術では良く知られた第１と第２の対向するプレートを有し、電力消費ユニット３
５を動作させるのに十分な電圧を蓄積する。第１回路４４及び第２回路４６が、
オルタネータ１２と充電キャパシタＣ１との間に結合されている。第１回路４４
は、キャパシタの第１プレートに結合され、エンジンのロープ始動動作と通常走
行動作との両方の動作中禁中に、キャパシタＣ１を正の電圧パルスで充電する。
第２回路４６は、グランド６６を通じてキャパシタの第２プレートに結合され、
ロープ始動動作中にのみ、キャパシタＣ１を負の電圧パルスで充電する。第３回
路４８もまた、キャパシタの第２プレート及びオルタネータ１２へ、第２回路４
６と並列に結合され、通常走行動作中にのみ、キャパシタＣ１を負の電圧パルス
で充電する。

【０００９】 オルタネータ１２は、特別製の三相巻線１４を更に含み、該三相巻線は、エン
ジンのロープ始動動作中に第１の最適の電圧を供給する全巻線タップと、エンジ
ンの通常走行動作中に第２の異なる最適の電圧を供給する部分巻線タップとを備
えている。 ３極２位置のリレー１８は、該リレー１８の３つの極２０、２２、２４が接続
可能な第１接点２８を有し、該第１接点２８は、各相の巻線における全巻線タッ
プ１４のうちの対応するものに接続され、第１の最適電圧を受け取る。リレー１
８の極２０、２２、２４が接続可能な第２接点３０は、各相の巻線における部分
巻線タップ１６のうちの対応するものに接続され、第２の最適電圧を受け取る。
リレー１８の３つの極２０、２２、２４における接点アーム２６は、第１リレー
接点２８又は第２リレー接点３０の何れかにおける対応するものに選択的に接続
され、ロープ始動動作中に、正及び負の両方の第１の最適電圧パルスを受け取り
、エンジンの通常走行動作中に、正及び負の両方の第２の最適電圧パルスを受け
る。リレー・コイル３２がライン３４でＥＣＵ３６に結合され、それによって、
リレーの３つの接点アーム２６が、第１接点２８と第２接点３０との間で選択的
に切り替えられる。

【００１０】 第１回路４４は、第１ダイオード５０、第２ダイオード５２、第３ダイオード
５４（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）からなる第１組のダイオードを備える。これらダイオ
ード５０、５２、５４はそれぞれ、リレーの３つの接点アーム２６に接続された
正極端子５６と、キャパシタの一端に結合された負極端子５８とを有し、第１及
び第２の最適の電圧を供給して、キャパシタＣ１を充電する。 第２回路４６は、第１ダイオードＤ４、第２ダイオードＤ５、第３ダイオード
Ｄ６からなる第２組のダイオードを備え、これらダイオードはそれぞれ、リレー
の３つの接点アーム２６に接続された負極端子６２と、正極端子６４とを備えて
いる。スイッチ手段は、トランジスタＴ３の形式であり、第２組のダイオードＤ
４、Ｄ５、Ｄ６の各正極端子６４とキャパシタＣ１の他端との間に、グランド６
６を介して結合される。

【００１１】 スイッチ活性化手段は抵抗Ｒ４及びＲ５を含み、これら抵抗は、キャパシタＣ
１及びスイッチ手段Ｔ３に結合され、ロープ始動動作中に、スイッチ手段Ｔ３を
ターン・オンする。スイッチ不活性化手段７０は、トランジスタＴ１、フォトト
ランジスタＴ２、及びツェナー・ダイオードＺを含み、キャパシタＣ１及びスイ
ッチ手段Ｔ３に結合され、十分な電圧がキャパシタＣ１に蓄積されたときに、ス
イッチ手段をターン・オフすることにより、電圧レギュレータ７２を動作させる
ようにする。

【００１２】 第３回路４８は、第１、第２及び第３のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）７２、
７４、７６を含んでいる。これらシリコン制御整流器はそれぞれ、第１の負極端
子を有し、該負極端子は、第１組のダイオードの第１、第２、第３ダイオード５
０、５２、５４の正極入力５６に結合される。これらシリコン制御整流器はまた
、キャパシタＣ１の他端にグランド６６を介して接続された第２の正極端子を有
する。電圧レギュレータ７２はドライバ７８に結合され、ドライバ７８の出力は
、それぞれのシリコン制御整流器７２、７４、７６のゲート端子８０に結合され
、該ゲート端子が電圧レギュレータ７２からの信号を受信するようにされている
。これによって、シリコン制御整流器７２、７４、７６が、電気的導通状態であ
る第１の状態になるようにして、通常動作状態の期間中に、シリコン制御整流器
７２、７４、７６及び第１組のダイオード５０、５２、５４の両方を通じてキャ
パシタＣ１に充電することを可能とする。また、コンパレータ７２が、シリコン
制御整流器７２、７４、７６を電気的非導通状態である第２の状態とし、これに
より負の導電経路を開き、通常走行動作中にキャパシタＣ１に充電されるのを妨
げることによって、キャパシタＣ１への電圧の充電を規制する。

【００１３】 トランジスタＴ３は、第２組のダイオード４６の正極端子６４に結合されたソ
ースＳと、グランド端子６６を通じてキャパシタＣ１の他端に接続されたドレイ
ンＤと、スイッチ作動手段７０に接続されたゲートＧとを有する。 スイッチ活性化手段６８は、トランジスタＴ３のソースと電力消費ユニット３
５との間においてライン６９により結合された直列接続の抵抗Ｒ４及びＲ５を含
んでいる。トランジスタのゲートＧは、第１及び第２の直列接続された抵抗Ｒ４
及びＲ５の接続点に結合され、エンジンのロープ始動動作における第１及び第２
の抵Ｒ４及びＲ５を通じての電流がゲートＧに電圧を発生させ、トランジスタＴ
３をオンにし、キャパシタＣ１が第１組及び第２組のダイオード４４及び４６を
通じて充電されるようにする。

【００１４】 キャパシタＣ１が、電圧レギュレータ７２を動作させるのに十分なだけ充電さ
れると、スイッチ非活性化手段７０はトランジスタＴ３をオフにする。スイッチ
非活性化手段７０は、トランジスタＴ３のソースに結合されたエミッタを有し、
トランジスタＴ３のゲートＧに結合されたコレクタを有する光電トランジスタを
含んでいる。トリガ回路はツェナー・ダイオードＺを含み、このツェナー・ダイ
オードは、電圧レギュレータ７２を動作させるのに十分な電圧にキャパシタＣ１
が十分に充電されると導通する。トリガ回路はまた、トリガ・トランジスタＴ１
を含み、このトリガ・トランジスタは、ツェナー・ダイオードによって動作させ
られて、ツェナー・ダイオードが導通するときに光電トランジスタが導通するよ
うにし、これにより、トランジスタＴ３のソースＳとゲートＧとを電気的に接続
して、トランジスタＴ３をオフにする。

【００１５】 電圧レギュレータ７２はコンパレータであり、キャパシタＣ１に接続され、キ
ャパシタの充電電圧を受け取る。基準電圧７３は、内部基準電圧やＥＣＵ３６に
より供給される基準電圧でよく、この基準電圧は、コンパレータ７２により使用
され、コンパレータ７２を動作させるために十分なキャパシタＣ１の電圧充電を
表している。ＳＣＲドライバ回路７８は、ＳＣＲのゲート８０とコンパレータ７
２との間に結合され、ＳＣＲ７２、７４、７６をオフ／オンにして、キャパシタ
の充電電圧をコンパレータを動作させる程度に調節する。

【００１６】 オルタネータ１２は、標準の１５０馬力の６個のセラミック磁石をもつフライ
ホイールと１８極ステータを備え、図に示すように、タップ型３相構成に線が特
別に巻かれている。前述のように、３相ステータの各脚（レッグ）の巻線上にタ
ップ１６があり、各脚に巻かれた巻数の有効数を変化させる手段を提供する。全
巻線１４は低速用巻線として用いられ、クランキング、即ち、ロープ始動の速度
で、噴射装置３７及び点火コイル３９に対しての最適の速度対出力特性を提供す
る。この種のオルタネータでは、巻数が多くなるほど低速での出力が増加するこ
とは、当業者には知られている。即ち、前述のように、リレー・ユニット１８は
、電子制御ユニット３６からの指令により、オルタネータの各レッグの全巻線１
４と高速用タップ１６との間で切り替えを行う。エンジンが始動すると、高速用
タップは、リレー１８により切り替えられると、オルタネータの巻線を、通常走
行速度で最適の速度対出力特性となるようにし、このようにして、始動時での最
適な巻線と速度時での最適な巻線とを有する２段オルタネータを提供する。

【００１７】 リレー１８はＥＣＵ制御の下にあり、プログラムされた所定の速度でＥＣＵ３
６により切り替えられるので、多くの場合、ＥＣＵが、高速用巻線から低速用巻
線へ切り替えるよりも速いエンジン速度で、リレーを低速用巻線から高速用巻線
へ切り替えるようにするのが好適であり(ヒステリシス)、これにより、エンジン
速度が切替点に近づいたときに、リレー１８がチャタリングを起こすことがない
。リレー１８を切り替えるための他の手段も可能であり、例えば、電子ガバナー
の出力を用いることもできる。 オルタネータ２のＡＣ出力は、第１ダイオード回路４４及びシリコン制御整流
器回路４８により整流され、これらを介しての出力は、ライン６０、ライン６９
、及びグランド端子６６上の蓄積キャパシタＣ１を充電するために用いられる。
Ｃ１は大容量のキャパシタであり、オルタネータのエネルギの貯蔵部であり、点
火システム３９、燃料噴射装置３７、又はＥＣＵ３６がエネルギを必要とする時
に、使用される。

【００１８】 蓄積キャパシタＣ１の両端の電圧量は、コンパレータ７２、ＳＣＲドライバ７
８、及び３個のＳＣＲ７２、７４、７６により調節される。コンパレータ７２は
、ライン６９上のキャパシタＣ１の電圧と基準電圧７３とを比較する。上述のよ
うに、基準電圧は、内部基準電圧又はＥＣＵ３６からの基準電圧とすることがで
きる。キャパシタＣ１の電圧が基準値より下の場合には、コンパレータ７２はＳ
ＣＲドライバ７８をターン・オンし、それによって、ＳＣＲ７２、７４、７６が
導通し、オルタネータ１２及びダイオード５０、５２、５４からキャパシタＣ１
を充電するための完全な経路が形成される。この経路は、正のサイクルで、ダイ
オード５０、５２、５４（Ｄ１〜Ｄ３）を通じてキャパシタＣ１に通じ、負のサ
イクルで、ＳＣＲ７２、７４、７６を通じてグランド６６へ行きオルタネータ１
２へ戻る。コンパレータ７２が、キャパシタＣ１の電圧が基準電圧７３より上で
あると判定すると、ＳＣＲドライバ７８はシャット・オフし、オルタネータ１２
は完全な電流経路を持たなくなり、オルタネータはキャパシタＣ１へのエネルギ
の供給を中止する。この電圧調節プロセスの最終的な結果として、キャパシタＣ
１が、エンジンのすべての負荷に対しての電圧調節されたエネルギ源となる。

【００１９】 ３個のダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６と、トランジスタＴ３と、活性化回路６８
とを備える第２回路４６は、自己始動型ブートストラップ回路を形成し、キャパ
シタＣ１が充電されていない時に、レギュレータ７２を始動するための初期エネ
ルギを提供する。このようなキャパシタの無充電状態は、エンジンのロープ始動
の期間中、フライホイールが最初に回転を始めるときに生じる。ＳＣＲ７２、７
４、７６は、電力をオルタネータ１２からキャパシタＣ１へ流すために、ゲート
８０をターン・オンするためのエネルギを必要とし、また、キャパシタＣ１は初
期には充電されていないので、レギュレータ７２を始動させるエネルギは、示さ
れたブートストラップ回路により供給される。ブートストラップ回路の機能は、
キャパシタＣ１が十分に充電されるようにして、コンパレータ７２及びＳＣＲド
ライバ７８が機能できるようにすることである。この回路は、３個のＳＣＲ７２
、７４、７６をダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６と並列にすることにより動作し、こ
れにより、グランド６６すなわちキャパシタＣ１の他端に接続する。即ち、ロー
プ始動動作の間、キャパシタＣ１の他端からグランド６６への別の経路は、リレ
ー接点アーム２６からダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６、トランジスタＴ３を通じて
グランド６６へのものとなる。Ｔ３がターン・オンされたときに、ＳＣＲ７２、
７４、７６がターン・オンされていなくとも、キャパシタＣ１及び負荷ユニット
３５への完全な回路経路が形成されることに留意されたい。エンジンがロープ始
動動作のときに最初に回転し始めるときに、回路がキャパシタＣ１の充電を開始
するために最初に行われねばならないことは、トランジスタＴ３をオンにするこ
とである。これが起こるのは、トランジスタＴ３が最初にオフであるときには、
ダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６に対しての唯一の電流経路は、負荷ユニット３５を
通じてグランドへ続く抵抗Ｒ４及びＲ５を備える活性化回路６８を通じてのもの
であるからである。抵抗Ｒ４の両端の電圧降下は、Ｔ３をフォワード・バイアス
する方向にあり、フォワード・バイアスに対してゲートはソースと相対的に正に
され、ターン・オンすることによりキャパシタの充電を開始する。

【００２０】 抵抗Ｒ５がキャパシタＣ１の正側で負荷ユニット３５に接続されるので、トラ
ンジスタＴ３のフォワード・バイアスは、容量電圧が上昇し始めると増加して、
トランジスタＴ３を迅速にオンにする。これは、可能な限り早くキャパシタＣ１
の充電を開始して、システムが迅速に動作を開始するようにし、それによりロー
プ始動動作を支援することになるので、重要である。回路が動作する方法に別の
観点は、トランジスタＴ３のソースが充電回路の負の端末に実質的に接続されて
おり、ゲートＧが正の端末に実質的に接続されており、これにより、トランジス
タＴ３に対してフォワード・バイアスを与えるということに留意すべきである。

【００２１】 レギュレータ回路７２が通常モードで機能することが可能なようにキャパシタ
Ｃ１が十分に充電されると、Ｔ３はターン・オフされねばならない。これは非活
性化回路７０を用いて行われる。非活性化回路は、基本的に、ツェナー・ダイオ
ードＺ、トランジスタＴ１、及びフォトカプラＴ２を備えている。キャパシタＣ
１の両端間の電圧が、ツェナー・ダイオードをオンにするのに十分な高いレベル
になると、電流が抵抗Ｒ３を通じて流れ、トランジスタＴ１がオンになる。トラ
ンジスタＴ１がオンになると、電流がＤ７を通じて流れることが可能となる。Ｄ
７は発光ダイオードであり、これは光学カプラ・トランジスタＴ２の一部である
。これにより、光電トランジスタがオンにされて、トランジスタＴ３のゲートを
ソースに接続し、その結果、トランジスタＴ３をオフにして回路をディスエーブ
ルにする。

【００２２】 このシステムは非常に柔軟性があり、多種のエンジンで使用することができる
。リワインド・スターター（ロープ始動）を用いて容易に始動できる小型エンジ
ンへの何種類かの取り付けでは、スターターに低速用巻線と高速用巻線が必要で
はない場合がある。なぜなら、クランキング速度が十分に速く、低速用巻線と高
速用巻線が全く同一でもよいからである。また、幾つかのエンジンでは、オルタ
ネータを、上述のようにシステムの基本的動作に影響を及ぼさない単相構成のも
のとすることも可能である。 特許請求の範囲に示したすべての手段又はステップ及び機能エレメントに対応
する構造、材料、動作及び等価物は、特許請求の範囲に示した他のエレメントと
組み合わせて機能を行うためのあらゆる構造、材料、又は動作を含むことを意図
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子システムの概略を示す図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１２月７日（２０００．１２．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープ始動動作と通常走行動作とを行う無バッテリの燃料噴
   射式内燃機関において、 点火システム、燃料噴射システム、及びエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）を含
   む電力消費ユニットと、 前記ロープ始動動作と前記通常走行動作との両方の期間中に回転し、正と負の
   電圧パルスを発生するローターを有するオルタネータと、 前記オルタネータ及び前記電力消費ユニットに結合され、対向する第１プレー
   ト及び第２プレートを有して、前記電力消費ユニットを動作させるのに十分な電
   圧を蓄積する充電キャパシタと、 前記オルタネータと前記充電キャパシタの間に結合された第１回路及び第２回
   路であって、第１回路は、前記第１プレートに結合され、前記ロープ始動動作と
   前記通常走行動作との両方の期間中に、前記キャパシタを正の電圧パルスで充電
   し、第２回路は、前記第２プレートに結合され、前記ロープ始動動作の期間中に
   のみ、前記キャパシタを負の電圧パルスで充電する、第１回路及び第２回路と、 前記キャパシタの前記第２プレートに結合され、前記通常走行動作の期間中に
   のみ、前記キャパシタを前記負の電圧パルスで充電する第３回路と を備えることを特徴とする機関。
2. 【請求項２】 請求項１記載の機関において、 前記オルタネータは更に、三相の巻線を備え、 各相の巻線は、この機関のロープ始動動作の期間中に、第１の最適電圧を供給
   する全巻線タップを有し、 各相の巻線は、この機関の通常走行動作の期間中に、第２の異なる最適電圧を
   供給する部分巻線タップを有する ことを特徴とする機関。
3. 【請求項３】 請求項２記載の機関において、該機関はさらに、 ３極２位置のリレーと、 前記リレーの各極の第１接点であって、各相の巻線における前記全巻線タップ
   の対応するものに接続され、前記第１の最適電圧を受け取る第１接点と、 前記リレーの各極の第２接点であって、各相の巻線における前記部分巻線タッ
   プの対応するものに接続され、前記第２の最適電圧を受け取る第２接点と、 前記リレーの各極の接点アームであって、前記リレーの第１接点又は第２接点
   の何れかに選択的に接続され、ロープ始動動作の期間中に、前記第１の最適電圧
   の正及び負の両方の電圧パルス受け取り、また、通常走行動作の期間中に、前記
   第２の最適電圧の正及び負の電圧パルス受け取る接点アームと、 前記ＥＣＵに結合され、前記リレーの前記接点アームが、前記第１接点と前記
   第２接点との間で選択的に移動するようにするためのリレー・コイルと を備えることを特徴とする機関。
4. 【請求項４】 請求項３記載の機関において、前記第１回路が、 第１、第２、第３ダイオードを含む第１組のダイオードであって、各ダイオー
   ドが、リレーの各接点アームの対応するものに結合された正極端子と、前記キャ
   パシタの一端に結合された負極端子とを有しており、前記充電キャパシタに前記
   第１の最適電圧及び第２の最適電圧を供給する第１組のダイオードを備える ことを特徴とする機関。
5. 【請求項５】 請求項４記載の機関において、前記第３回路が、 第１、第２、第３のシリコン制御整流器であって、各シリコン制御整流器が、
   前記第１、第２、第３ダイオードを含む前記第１組のダイオードの対応するもの
   の正極入力に結合された第１の負極端子と、前記キャパシタの他端に結合された
   第２の正極端子とを有している、第１、第２、第３のシリコン制御整流器と、 前記キャパシタ及び前記シリコン制御整流器に結合された電圧レギュレータと
   、 前記の各シリコン制御整流器のゲート端子であって、前記電圧レギュレータか
   ら信号を受信して、前記シリコン制御整流器を、通常走行動作の期間中に、前記
   シリコン制御整流器と前記第１組のダイオードとの両方を通じての前記キャパシ
   タの充電を可能にする第１の導電状態にし、通常走行動作の期間中に、前記キャ
   パシタへの電圧の充電を調節するために前記キャパシタへの充電を妨げる第２の
   非導電状態とにするゲート端子と を備えることを特徴とする機関。
6. 【請求項６】 請求項５記載の機関において、前記第２回路が、 第１、第２、第３ダイオードを含む第２組のダイオードであって、各ダイオー
   ドが、前記リレーの各接点アームの対応するものに結合された負極端子と、正極
   端子とを有する、第２組のダイオードと、 前記第２組のダイオードの各正極端子と前記キャパシタの他端との間に結合さ
   れたスイッチ手段と、 前記キャパシタ及びスイッチ手段に結合され、前記ロープ始動動作の期間中に
   、前記スイッチ手段をターンオンにするスイッチ活性化手段と、 前記キャパシタ及び前記スイッチ手段に結合され、前記電圧レギュレータを動
   作させるのに十分な電圧が前記キャパシタに蓄積されたときに、前記スイッチ手
   段をターンオフにするスイッチ非活性化手段と を備えることを特徴とする機関。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の機関において、前記スイッチ手段はトラン
   ジスタであり、該トランジスタは、前記第２組のダイオードの正極端子に接続さ
   れたソースと、前記キャパシタの他側に接続されたドレインと、前記スイッチ活
   性化手段に結合されたゲートとを有することを特徴とする機関。
8. 【請求項８】 請求項７記載の機関において、 前記スイッチ活性化手段は、前記トランジスタのソースと前記電力消費ユニッ
   トとの間に結合された第１及び第２の直列接続された抵抗を備え、 前記トランジスタのゲートは、前記第１及び第２の直列接続された抵抗の接合
   部に結合され、前記機関のロープ始動動作の期間中に前記第１及び第２の抵抗を
   介して流れる電流が前記ゲートに電圧を供給して、前記トランジスタをターンオ
   ンにし、前記キャパシタが前記第１組及び第２組のダイオードを通じて充電され
   るようにする ことを特徴とする機関。
9. 【請求項９】 請求項８記載の機関において、前記スイッチ非活性化手段が
   、 前記第１トランジスタのソースとゲートとに結合されたエミッタ及びコレクタ
   を有する光電トランジスタと、 前記光電トランジスタと前記キャパシタとの間に結合されたとりが回路であっ
   て、前記キャパシタが前記電圧レギュレータが動作するのに十分に充電されたと
   きに、前記光電トランジスタが導通するようにし、前記第１トランジスタのソー
   スとゲートを電気的に接続させて前記トランジスタをターンオフするトリガ回路
   と を備えることを特徴とする機関。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の機関において、前記トリガ回路が、 前記キャパシタが十分に充電されると導通するツェナー・ダイオードと、 前記ツェナー・ダイオードの導通により作動され、該ツェナー・ダイオードが
    導通するときに前記光電トランジスタが導通するようにするトリガ・トランジス
    タと を備えることを特徴とする機関。
11. 【請求項１１】 請求項６記載の機関において、前記電圧レギュレータは、 コンパレータであって、前記キャパシタに接続されて、前記キャパシタの電圧
    充電を受け取るコンパレータと、 前記コンパレータにより用いられ、該コンパレータが動作するに十分な、前記
    キャパシタの電圧充電を表す基準電圧と、 前記シリコン制御整流器のゲートと前記コンパレータとの間に結合され、前記
    シリコン制御整流器をターンオン及びターンオフして、前述キャパシタの電圧充
    電を、前記コンパレータを動作させるに十分なように調節するシリコン制御整流
    器ドライバ回路と を備えることを特徴とする機関。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の機関において、前記基準電圧は、前記コ
    ンパレータの外部で発生されることを特徴とする機関。