JP2011047363A - 車両の電気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサに供給される電圧の変動に対策を講じた車両の電気装置を提供することを課題とする。
【解決手段】車両の電気装置５０は、例えば、車両の傾斜状態を検知する傾斜センサ３０と、エンジンに燃料を供給する燃料噴射装置５１と、この燃料噴射装置５１に燃料を供給する燃料ポンプ５２と、供給された燃料によりエンジンの点火を行う点火装置５３と、傾斜センサ３０からの検知情報に基づいて、燃料噴射装置５１と燃料ポンプ５２と点火装置５３の作動を制御する制御部５４と、傾斜センサ３０と燃料噴射装置５１と燃料ポンプ５２と点火装置５３と制御部５４に電力を供給する電力供給部５５とからなる。
【効果】電気装置は、点火装置が点火を行っているときには、検知センサからの検知情報を無視する制御部を備えている。制御部は、センサにかかる出力電圧が動作保証電圧を下回ってしまう場合に発生しうる誤検知に関する情報を無視することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の電気装置に関する。

車両には、エンジンの点火を行う点火装置や、外気温度、冷却水温度、傾斜センサなどの車両に関する情報を検知する検知センサや、この検知センサ及び点火装置に一括して電力を供給する電力供給部などからなる電気装置が、備えられているのが一般的である。

車両の状態を検知する検知センサの１つである傾斜センサの作用が開示されている（例えば、特許文献１（図６）参照。）。

特許文献１の図６において、符号５がホールＩＣであり、車両の傾斜に応じて、ホールＩＣから電圧が出力される。そこで、ホールＩＣの出力電圧と予め設定した基準電圧とを比較することによって、車両の傾斜状態を検知することができる。

傾斜センサに供給される電圧が、安定している場合には、上記比較により車両の傾斜状態を検知することができるが、傾斜センサに供給される電圧に変動が生じた場合には、検知精度に課題が生ずることがある。つまり、従来例には、センサに供給される電圧が変動、例えばセンサの供給電圧が動作保証電圧以下になった場合等に対応する技術思想が存在しない。

特開２００１−３１１６２０公報

本発明は、センサに供給される電圧の変動があったとしても、センサの検出に関して対策を講じた車両の電気装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明では、車両の駆動源であるエンジンの点火を行う点火装置と、車両に関する情報を検知する検知センサと、この検知センサ及び前記点火装置に一括して電力を供給する電力供給部と、を含む車両の電気装置において、
前記電気装置は、前記点火を所定のタイミングで行うように前記点火装置を制御すると共に、この点火装置が点火を行っている所定期間には、前記検知センサからの検知情報を無視する制御部を、備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、検知センサは、車両の傾斜状態を検知する傾斜センサであり、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに点火装置の作動を停止させることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、電力供給部から延びる給電線に、燃料噴射装置が取付けられており、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに燃料噴射装置の作動を停止させることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、電力供給部から延びる給電線に、燃料ポンプが取付けられており、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに燃料ポンプの作動を停止させることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、電力供給部は、バッテリと、エンジンにより駆動され発電する発電機とからなることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、バッテリの残容量が規定値以上であるときには、検知センサからの検知情報を常に読み込む制御部を、備えていることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、傾斜センサは、ヘッドパイプの前方でかつヘッドライトの後方に取り付けられることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、傾斜センサは、樹脂製のエアクリーナボックスに取り付けられることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、電気装置は、点火装置が点火を行っている所定期間には、検知センサからの検知情報を無視する制御部を備えている。制御部は、センサにかかる出力電圧が動作保証電圧を下回ってしまう場合に発生しうる誤検知に関する情報を無視することができる。

請求項２に係る発明では、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに、点火装置の作動を停止させる。車両の傾斜状態に応じて、エンジンを停止させることができるので、傾斜状態に適した対応を行うことができる。

請求項３に係る発明では、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに、燃料噴射装置の作動を停止させる。請求項２の効果に加えて、傾斜状態により適した対応を行うことができる。

請求項４に係る発明では、制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに、燃料ポンプの作動を停止させる。請求項２の効果に加えて、傾斜状態により適した対応を行うことができる。

請求項５に係る発明では、電力供給部は、バッテリと、エンジンにより駆動され発電する発電機とからなる。発電機とバッテリを相互に利用することによって、安定した電力を供給することができる。

請求項６に係る発明では、電気装置は、バッテリの残容量が規定値以上のときに、検知センサからの検知情報を常に読み込む制御部を備えている。バッテリの残容量が多い場合には、点火装置による電圧変動が起こり難いので、点火のタイミングであっても検知情報を読み込ませる。検知情報を連続して読み込ませることができるため、センサからの検知情報を有効的に活用することができる。

請求項７に係る発明では、傾斜センサは、ヘッドパイプの前方でかつヘッドライトの後方に取り付けられる。傾斜センサのメンテナンスが容易になるとともに、取付性の向上が期待できる。

請求項８に係る発明では、傾斜センサは、樹脂製のエアクリーナボックスに取り付けられる。樹脂製のエアクリーナボックスが振動の影響を吸収するので、傾斜センサに対する振動の影響を低減させることができる。

車両の斜視図である。 図１の要部拡大図である。 傾斜センサの取付け位置を説明する図である。 本発明における傾斜センサの構成図である。 本発明における傾斜センサの作用を説明する図である。 本発明における車両の電気装置の構成図である。 本発明における検知情報の読み取りタイミングを説明する図である。 図１の変更例を示す図である。 図２の変更例を示す図である。 図３の変更例を示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両１０は、例えば、車体フレーム１１の前部に操舵自在なフロントフォーク１２を備え、このフロントフォーク１２に回転自在に前輪１３を備え、フロントフォーク１２の上部にヘッドライト１４を備え、フロントフォーク１２の上端にステアリングハンドル１５を備え、このステアリングハンドル１５の後方にエアクリーナボックス１６及びヘルメットが収納可能な収納ボックス１７をこの順に備え、車体フレーム１１にエンジン１８を懸架し、このエンジン１８から排気管１９を延ばし、車体フレーム１１の後部下部からスイングアーム２１を後方へ延ばし、このスイングアーム２１の後端に後輪２２を備え、車体フレーム１１の後部上部からシートレール２３、２３を後上方へ延ばし、これらのシートレール２３、２３で燃料タンク２４を挟み、シートレール２３、２３の後端にリヤコンビネーションライト２５を備えてなる自動二輪車である。

便宜上、シートは省略したが、シートは燃料タンク２４を覆うようにして、シートレール２３、２３に載せられる。

図２に示すように、エアクリーナボックス１６と収納ボックス１７との間に、レギュレータ２６が取付けられている。図２からエアクリーナボックス１６を外すと、レギュレータ２６の取付形態が明確になる。

すなわち、図３に示すように、収納ボックス１７の前面にステー２７が略水平に巻かれ、このステー２７に、レギュレータ２６と、検知センサの一つである傾斜センサ３０とが取付けられている。傾斜センサ３０は車幅方向略中央にあり、且つエアクリーナボックス（図２、符号１６）の真後ろにある。傾斜センサ３０はエアクリーナボックス１６で保護されており、このエアクリーナボックス１６は、好ましくは樹脂製である。
また、レギュレータ２６は車幅方向左側に配置され、走行風が当たる位置に配置されている。

次に、傾斜センサ３０の構成について説明する。
図４に示すように、傾斜センサ３０は、略Ｖ字状の案内路３１が設けられている箱形のセンサケース３２と、案内路３１に移動自在に収納されている移動体３３と、案内路３１の左右端に各々設けられ移動体３３を検出するコイル３４、３５とからなる。

移動体３３は、磁性を帯びた磁性体３７と、この磁性体３７を覆うように形成された弾性部材３８とで構成されており、弾性部材３８の外表面には、多数の突起部３９が備えられている。移動体３３が案内路３１内を回転して移動する時には、突起部３９と案内路３１とが接触する為、移動体３３の移動時や振動等によって案内路３１との接触時に発生する音を抑制させることができる。

次に、傾斜センサ３０の作用について説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）の上図は車両１０の傾斜状態を示し、下図は傾斜センサ３０の傾斜状態を示す。また、上図に記載の車両１０の中心線Ｙは、下図に記載の傾斜センサ３０の中心線Ｘに対応している。

（ａ）は車両１０が直立した状態を示す。このとき、移動体３３は案内路３１の中央にあって、傾斜センサ３０の中心線Ｘは路面に対する鉛直線４１である。
（ｂ）は車両１０が鉛直線４１に対して角度α（所定値γ＜α）だけ傾斜した状態を示す。このとき、移動体３３は、案内路３１の傾斜路４２の中央付近まで移動する。しかし、移動体３３とコイル３５との距離は十分離れている為、コイル３５内の磁界が変化することはほとんどなく、傾斜センサ３０にかかる出力電圧が変化することもほとんどない。
（ｃ）は車両１０が鉛直線４１に対して角度β（所定値γ≧β）だけ傾斜した状態を示す。このとき、移動体３３は傾斜路４２の端部まで移動する。その結果、コイル３５内の磁界の変化により、傾斜センサ３０にかかる出力電圧は変化する。

次に、車両の電気装置５０の構成について説明する。
図６に示すように、車両の電気装置５０は、例えば、車両（図１、符号１０）の傾斜状態を検知する傾斜センサ３０と、エンジン（図１、符号１８）に燃料を供給する燃料噴射装置５１と、この燃料噴射装置５１に燃料を供給する燃料ポンプ５２と、供給された燃料によりエンジンの点火を行う点火装置５３と、傾斜センサ３０からの検知情報に基づいて、燃料噴射装置５１と燃料ポンプ５２と点火装置５３の作動を制御する制御部５４と、傾斜センサ３０と燃料噴射装置５１と燃料ポンプ５２と点火装置５３と制御部５４に電力を供給する電力供給部５５とからなる。
また、電力供給部５５は、エンジンより駆動され発電する発電機５６と、この発電機５６によって充電されるバッテリ５７と、このバッテリ５７の残容量を検知するバッテリセンサ５８とを備えている。

車両の状態を検知する検知センサは、検知センサの外、外気温センサ、吸気温センサ、水温センサ、加速度センサ等であってもよく、種類は問わない。

次に、車両の電気装置５０の作動について説明する。
まず、バッテリ５７に充電されている電源電圧によって、制御部５４に電力が供給される。電力供給された制御部５４は、燃料ポンプ５２に制御信号Ｓ_Ｃ３を送信すると共に、燃料噴射装置５１に制御信号Ｓ_Ｃ１を送信することで、エンジン内に燃料を供給する。続いて、制御部５４は、点火装置５３に制御信号Ｓ_Ｃ２を送信することで点火のタイミングを制御して、エンジンを駆動させる。
また、発電機５６はこのエンジンの駆動により発電され、給電線５９を介して、傾斜センサ３０と燃料噴射装置５１と燃料ポンプ５２と点火装置５３と制御部５４とに電力を供給する。

電力が供給された傾斜センサ３０は、車両の傾斜状態に関する検知信号Ｓ_Ｓを制御部５４に送信して、車両の傾斜状態を知らせる。
検知信号Ｓ_Ｓを受信した制御部５４は、車両の傾斜状態の判定を行い、燃料ポンプ５２に制御信号Ｓ_Ｃ３を、燃料噴射装置５１に制御信号Ｓ_Ｃ１を、点火装置５３に制御信号Ｓ_Ｃ２を、それぞれ再送信して、各装置の制御を行う。
具体的には、例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両１０の傾斜が所定値γ未満であるときには、制御信号Ｓ_Ｃ１〜Ｓ_Ｃ３によって作動を継続させ、図５（ｃ）に示すように、車両１０の傾斜が所定値γ以上であるときには、制御信号Ｓ_Ｃ１〜Ｓ_Ｃ３によって作動を停止させる。

さらに、図６に示すバッテリセンサ５８は、バッテリ５７の残容量を監視しており、バッテリ５７の容量に関する信号（バッテリ容量信号Ｓ_Ｂ）を制御部５４に送信する。制御部５４は、バッテリ容量信号Ｓ_Ｂによってバッテリ５７の残容量を把握することができ、この残容量に基づいて制御を行うことができる。

次に、制御部５４による検知信号Ｓ_Ｓの読み込みタイミングについて説明する。
図７（ａ）は、制御部（図６、符号５４）から点火装置（図６、符号５３）に送信される制御信号Ｓ_Ｃ２の出力波形である。この制御信号Ｓ_Ｃ２がＬｏｗレベルであるｔ_１の期間が、点火のタイミングであって、制御部（図６、符号５４）は、この制御信号Ｓ_Ｃ２に基づいて点火のタイミングを制御する。

なお、傾斜センサの傾斜（車両の傾斜）が所定値以上になると、傾斜センサからの検知信号Ｓ_Ｓを受信した制御部は、Ｈｉｇｈレベルのみの制御信号Ｓ_Ｃ２を送信して、点火を行わないように制御する。

図７（ｂ）は、制御信号Ｓ_Ｃ２を受信した点火装置にかかる出力電圧Ｖ_Ｉの波形である。点火装置は、（ａ）に示す制御信号Ｓ_Ｃ２がＬｏｗレベルに立ち下がったタイミングで通電を開始する。
点火の際は、コイル内に急激な磁束の変化が起こり、高電圧（Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３）が発生する。

図７（ｃ）は、傾斜センサにかかる出力電圧Ｖ_Ｓの波形である。この出力電圧Ｖ_Ｓは、車両の傾斜状態を示す値である為、安定した値が期待される。しかしながら、出力電圧Ｖ_Ｓは、（ｂ）に示す高電圧（Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３）の影響を受けて、一時的に電圧低下（Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６）が起こる。

図７（ｄ）は、傾斜センサから制御部に送信される検知信号Ｓ_Ｓの読込みタイミングを示した波形である。点火が終了してから一定期間（ｔ_２の期間）、制御部は、検知信号Ｓ_Ｓを無視する。
このｔ_２の期間は、高電圧（Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３）によって低下したＶ_Ｓが、予め定めた電圧Ｖ_１に到達するまでにかかる時間である。また、このとき、エンジン内では、燃焼済みのガスが排気されて（排気行程）、燃料噴射装置により新たな燃料が供給される（吸気行程）。

一定期間（ｔ_２の期間）が経過すると、Ｖ_Ｓは電圧Ｖ_１に到達する。そこで、制御部は、検知信号Ｓ_Ｓの読込みを再び開始し、（ａ）に示す制御信号Ｓ_Ｃ２がＬｏｗレベルになるまでの期間（ｔ_３の期間）読込みを続ける。
このようにして、制御部は、点火のタイミングを制御すると共に、点火装置が点火を行っているときには、傾斜センサからの検知信号Ｓ_Ｓを無視する。

以上により、制御部は、センサにかかる出力電圧が動作保証電圧を下回ってしまう場合に発生しうる誤検知に関する情報を無視することができる。すなわち、本発明により、センサに供給される電圧の変動があったとしても、センサの検出に関して対策を講じた車両の電気装置が提供される。

ところで、図６に示す通り、車両の電気装置５０は、バッテリ５７の残容量を検知するバッテリセンサ５８を備えている。バッテリの残容量が多い場合には、点火装置による電圧変動が起こり難いので、点火のタイミングであっても検知情報を読み込ませることが可能となるこの場合に、制御部５４へ検知情報を連続して読み込ませるようにしてもよい。そうすれば、センサからの検知情報を有効的に活用することができる。
なお、電圧変動を生じさせるものは、点火装置のみならず燃料噴射装置その他の電気負荷によるものでもよい。

次に、図１〜図３の変更例を、図８〜図１０に基づいて説明する。なお、共通の要素には同一の符号を付した。

図８に示すように、車両１０Ｂは、例えば、車体フレーム１１の前部に操舵自在なフロントフォーク１２を備え、このフロントフォーク１２に回転自在に前輪１３を備え、フロントフォーク１２の上部にヘッドライト１４を備え、フロントフォーク１２の上端にステアリングハンドル１５を備え、車体フレーム１１にエンジン１８を懸架し、このエンジン１８から排気管１９を延ばし、車体フレーム１１の後部下部からスイングアーム２１を後方へ延ばし、このスイングアーム２１の後端に後輪２２を備え、車体フレーム２１の後部上部からシートレール２３、２３を後上方へ延ばし、これらのシートレール２３で車両長手方向に前後に配置されるエアクリーナ１７及び燃料タンク２４を挟み、シートレール２３の後端又は燃料タンク２４の後端にリヤコンビネーションライト２４を備えてなる自動二輪車である。

便宜上、シートは省略したが、シートは、収納ボックス１７及び燃料タンク２４を覆うようにして、シートレール２３、２３に載せられる。

図９に示すように、車体フレーム１１の前端にヘッドパイプ２８が設けられており、このヘッドパイプ２８にフロントフォーク１２が操舵可能に取付けられ、このフロントフォーク１２にヘッドライト１４及びメータユニット２９が取付けられている。
図９からヘッドライト１４を外したものを、次図に示す。

図１０に示すように、ヘッドパイプ２８の前面に検知センサの一つである傾斜センサ３０が取付けられている。傾斜センサ３０はメータユニット２９の下方に配置され、且つヘッドライト（図９、符号１４）の真後ろにある。傾斜センサ３０はヘッドライト及びメータユニット２９で保護されている。

尚、本発明は、二輪車に適用したが、四輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明は、自動二輪車の電気装置に好適である。

１０、１０Ｂ…車両、１４…ヘッドライト、１６…エアクリーナボックス、１８…エンジン、２８…ヘッドパイプ、３０…傾斜センサ、５０…車両の電気装置、５１…燃料噴射装置、５２…燃料ポンプ、５３…点火装置、５４…制御部、５５…電力供給部、５６…発電機、５７…バッテリ、５８…バッテリセンサ、５９…給電線、Ｓ_Ｓ…検知信号、γ…所定値。

Claims (8)

1. 車両の駆動源であるエンジンの点火を行う点火装置と、車両に関する情報を検知する検知センサと、この検知センサ及び前記点火装置に一括して電力を供給する電力供給部と、を含む車両の電気装置において、
   前記電気装置は、前記点火を所定のタイミングで行うように前記点火装置を制御すると共に、この点火装置が点火を行っている所定期間には、前記検知センサからの検知情報を無視する制御部を、備えていることを特徴とする車両の電気装置。
2. 前記検知センサは、車両の傾斜状態を検知する傾斜センサであり、前記制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに前記点火装置の作動を停止させることを特徴とする請求項１記載の車両の電気装置。
3. 前記電力供給部から延びる給電線に、燃料噴射装置が取付けられており、前記制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに前記燃料噴射装置の作動を停止させることを特徴とする請求項２記載の車両の電気装置。
4. 前記電力供給部から延びる給電線に、燃料ポンプが取付けられており、前記制御部は、車両の傾斜が所定値以上であるときに前記燃料ポンプの作動を停止させることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両の電気装置。
5. 前記電力供給部は、バッテリと、前記エンジンにより駆動され発電する発電機とからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１記載の車両の電気装置。
6. 前記バッテリの残容量が規定値以上であるときには、前記検知センサからの検知情報を常に読み込む制御部を、備えていることを特徴とする請求項５記載の車両の電気装置。
7. 前記傾斜センサは、ヘッドパイプの前方でかつヘッドライトの後方に取り付けられることを特徴とする請求項２記載の車両の電気装置。
8. 前記傾斜センサは、樹脂製のエアクリーナボックスに取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の車両の電気装置。

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