JP2007181281A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電機の多相交流電力を整流して第1負荷(FIシステム)に供給するためのダイオードD11,D12,D13と、多相交流電力の一部の相を整流して第2負荷(バッテリ)に供給するためのサイリスタスイッチS4,S5と、発電機の回転数が所定値に到達したことを条件にサイリスタスイッチS4,S5を導通させるスイッチ制御回路122と、出力電圧が一定値を保つように発電機の出力を短絡制御する電圧制御回路121とを備える。これにより、キックペダルによるクランキング中に第2負荷には電力が供給されず、多層交流電力の全相が第1負荷に供給される。従って、第2負荷の影響を受けることなく第1負荷に対する給電が有効に行われ、キック始動が可能になる。
【選択図】図1
Description
この電装システムは、発電機710、レギュレータ720、コンビスイッチ730、FIシステム740、バッテリ750、及びDC負荷760から構成される。このうち、FIシステム740は、エンジンコントロールユニット(ECU)741、イグニッション(IGN)742、インジェクション(INJ)743、フューエルポンプ(F/P)744から構成される。発電機710はエンジンにより駆動される。
なお、本願に関連する先行出願として、本願出願時には未公開の本願出願人による特願2005−178757号が存在する。
そこで、このような事態に陥った場合に備えて、FI仕様の自動二輪車においても、通常のセルモーターによるエンジン始動機能に加え、キック始動機能が望まれている。
この構成によれば、発電機が発電していない状態であっても、バッテリの電力がエンジンコントローラに供給され、エンジンコントローラが動作することが可能になる。
[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態に係る電力変換装置120の適用例を示す。この例は、自動二輪車の電装システムへの適用例を示している。本実施形態の自動二輪車は、FI仕様であり、セルモーターによるエンジン始動が可能であると共に、キック始動機能も備えている。
なお、図1において、前述の図7に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
スイッチ制御回路122は、上記サイリスタスイッチS4,S5の各導通状態を制御するものであり、このスイッチ制御回路122には、上記発電機710が発電した3相交流電力の各相が与えられる。
(1)バッテリ端子電圧が低下した状態にある場合の動作(キック始動)
図2及び図3を参照しながら、図4に示すフローチャートに沿って、バッテリ750の端子電圧が、FIシステム740を構成するECU741のリセット電圧(例えば6V)よりも低い電圧(例えば4V)にまで低下した状態にある場合の動作を説明する。
なお、上述のU相およびV相が供給されるバッテリ750が満充電状態になると、その余剰電力はダイオードD7を介して電解コンデンサC1に供給される。
以上により、バッテリ750の端子電圧が低下した状態にある場合の動作を説明した。
バッテリ750の端子電圧が正常である場合には、FIシステム740が正常に給電され、その制御の下、図示しないセルモーターによりクランキングが行われてエンジンが始動される。即ち、運転者がコンビスイッチ130を閉じると、バッテリ750から、スイッチ131、ダイオードD7、スイッチ132を介してFIシステム740に電力が供給され、FIシステムが動作して点火タイミングや燃料の制御が行われる。この状態で、図示しないセルモーターが作動してエンジンをクランキングし、エンジンを始動させる。
以上のように、バッテリ電圧が正常である場合、FIシステム740は、エンジンの始動前は、バッテリ750から電力が供給されて動作し、エンジンの始動後は、バッテリ750からの電力、または発電機710の余剰電力が供給されて動作する。
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態に係る電力変換装置520を説明する。
同図において、上述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
本実施形態の電力変換装置520は、上述の図1に示す第1実施形態の構成において、サイリスタスイッチS4,S5に代えてダイオードD4,D5を備えると共に、これらダイオードのカソードと、バッテリ750が接続された第2出力端子TO2との間に接続された常閉型(ノーマリ・オン型)のスイッチ523を備えて構成される。本実施形態は、上述の図1に示す第1実施形態の構成において、サイリスタスイッチS4,S5のスイッチ機能をスイッチ523に置き換えて手動化したものに相当する。
なお、本実施形態では、第1実施形態のサイリスタスイッチS4,S5に代えてダイオードD4,D5を採用したので、サイリスタスイッチS4,S5の導通状態を制御するためのスイッチ制御回路122が不要である。
なお、電圧制御回路121は、上述の第1実施形態と同様に、第1出力端子TO1を介して出力される電圧と、第2出力端子TO2を介して出力される電圧が、それぞれ所望の一定値になるように、サイリスタスイッチS1〜S3の導通状態を制御して発電機710の出力を適切なタイミングで短絡する。
また、上述の第1実施形態と同様に、バッテリの端子電圧の影響を受けることなく、キックペダルによるクランキング中にFIシステム740を機能させ、このFIシステム740の制御の下にエンジンを始動させることができる。
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る電力変換装置620を説明する。
同図において、上述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
本実施形態の電力変換装置620は、上述の図1に示す第1実施形態の構成において、サイリスタスイッチS4,S5に代えて、ダイオードD4,D5を備えると共に、図1に示すダイオードD11,D12を削除した構成となっている。本実施形態でも、図1に示すサイリスタスイッチS4,S5を備えないので、これらの導通状態を制御するためのスイッチ制御回路122は不要である。
例えば、上述の実施形態では、バッテリ750の端子電圧が低下した場合を例としてキック始動する場合の動作を説明したが、そもそもバッテリ750を搭載しないFI仕様の自動二輪車の電装システムに適用することもできる。
また、上述の図1に示す第1実施形態では、サイリスタスイッチS4,S5を用いたが、これらに代えてトランジスタを用いもよい。
また、上述の第1乃至第3実施形態を組み合わせてもよい。
更に、本発明は、図1、図5、図6に示す各構成要素を備えた電装システムとして表現することもできる。
121…電圧制御回路
122…スイッチ制御回路
130…コンビスイッチ
710…発電機
740…FIシステム
750…バッテリ
760…DC負荷
523…常閉型スイッチ
C1…電解コンデンサ
D1〜D5,D7…ダイオード
D11,D12,D13…ダイオード
S1〜S6…サイリスタスイッチ
T1〜T3…入力端子
TO1…第1出力端子
TO2…第2出力端子
Claims (5)
- 発電機が発生する多相交流電力を整流して第1負荷に供給するための整流手段と、
前記多相交流電力の一部の相を整流して第2負荷に供給するためのスイッチ手段と、
前記発電機の回転数を検出し、該回転数が所定値に到達したことを条件に前記スイッチ手段を導通させる第1制御手段と、
前記第1及び第2負荷に供給される各電圧が一定値を保つように前記発電機の出力を短絡制御する第2制御手段と
を備えた電力変換装置。 - 発電機が発生する多相交流電力を整流して第1負荷に供給するための第1整流手段と、
前記多相交流電力の一部の相を整流して第2負荷に供給するための第2整流手段と、
前記第2整流手段と前記第2負荷との間に設けられた常閉型スイッチ手段と、
前記第1及び第2負荷に供給される各電圧が一定値を保つように前記発電機の出力を短絡制御する制御手段と
を備えた電力変換装置。 - 発電機が発生する多相交流電力の一部の相を整流して第1負荷に供給する第1整流手段と、
前記多相交流電力の残りの相を整流して第2負荷に供給する第2整流手段と、
前記第1及び第2負荷に供給される各電圧が一定値を保つように前記発電機の出力を短絡制御する制御手段と
を備えた電力変換装置。 - アノードが前記第2負荷側に接続されると共にカソードが前記第1負荷側に接続された整流手段を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の電力変換装置。
- 前記第1負荷は、自動二輪車に搭載されたフューエルインジェクションシステムを構成するエンジンコントロールユニットであり、前記第2負荷は、前記自動二輪車に搭載されたバッテリであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の電力変換装置。
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