JP2015201960A - 鞍乗り型車両の始動兼発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの残容量の低下を抑制可能な鞍乗り型車両の始動兼発電システムを提供する。
【解決手段】始動兼発電機20にインバータ回路61が接続される。インバータ回路61は、電動ラインL1を介してバッテリ7に接続されるとともに、発電ラインL2を介してバッテリ7に接続される。電動ラインL1にはスタータリレーR1が設けられ、発電ラインL2にはチャージリレーR2が設けられる。また、発電ラインL2には、インバータ回路61からバッテリ7に供給される電圧を調整するDC−DCコンバータ62が設けられるとともに、負荷群G1,G2が接続される。
【選択図】図2
【解決手段】始動兼発電機20にインバータ回路61が接続される。インバータ回路61は、電動ラインL1を介してバッテリ7に接続されるとともに、発電ラインL2を介してバッテリ7に接続される。電動ラインL1にはスタータリレーR1が設けられ、発電ラインL2にはチャージリレーR2が設けられる。また、発電ラインL2には、インバータ回路61からバッテリ7に供給される電圧を調整するDC−DCコンバータ62が設けられるとともに、負荷群G1,G2が接続される。
【選択図】図2
Description
本発明は、鞍乗り型車両の始動兼発電システムに関する。
自動二輪車等の鞍乗り型車両においては、車両の軽量化およびエンジンの高効率で静粛な始動のため、スタータモータの機能を有する発電機(以下、始動兼発電機と呼ぶ)が用いられる。このような始動兼発電機においては、スタータモータとして機能するときに大きなトルクを発生する能力が必要であるため、発電機として機能するときに発電能力が過剰になることがある。
特許文献1に記載される自動二輪車用電動発電機の制御装置においては、三相巻線を有するACGスタータがインバータ回路に接続される。インバータ回路は、電動ラインを介して機能切替リレーに接続されるとともに、発電ラインを介して機能切替リレーに接続される。発電ラインは、DC−DCコンバータを含む。機能切替リレーは、電動ラインまたは発電ラインのいずれか一方を接続状態にかつ他方を非接続状態にする。それにより、バッテリが電動ラインまたは発電ラインのいずれか一方を介してインバータ回路に接続される。
ACGスタータが発電機として機能する場合、バッテリが発電ラインを介してインバータ回路に接続される。一方、ACGスタータが電動機(モータ)として機能する場合、バッテリが電動ラインを介してインバータ回路に接続される。これにより、発電時には、DC−DCコンバータによって過剰な発電が抑制される。
しかしながら、上記の制御装置では、メインスイッチがオフされている場合でも、インバータ回路またはDC−DCコンバータに接続される電解コンデンサにより、リーク電流経路が形成される。そのため、リーク電流の発生によりバッテリの残容量が低下する。
本発明の目的は、バッテリの残容量の低下を抑制可能な鞍乗り型車両の始動兼発電システムを提供することである。
(1)本発明に係る鞍乗り型車両の始動兼発電システムは、エンジンと、エンジンのクランク軸を回転させる機能およびクランク軸の回転により電力を発生する機能を有する始動兼発電機と、バッテリと、始動兼発電機に接続されるインバータ回路と、バッテリからインバータ回路に電力を供給するための電動用経路と、インバータ回路からバッテリに電力を供給するための発電用経路と、発電用経路に設けられ、インバータ回路からバッテリに供給される電圧を調整するDC−DCコンバータと、電動用経路に設けられ、バッテリがインバータ回路に電気的に接続される接続状態とバッテリがインバータ回路から電気的に切り離される非接続状態とに切り替えられる電動用切替部と、発電用経路に設けられ、バッテリがインバータ回路に電気的に接続される接続状態と、バッテリがインバータ回路から電気的に切り離される非接続状態とに切り替えられる発電用切替部と、発電用経路に電気的に接続される負荷とを備える。
この鞍乗り型車両においては、電動用切替部が接続状態に維持されかつ発電用切替部が非接続状態に維持されることにより、バッテリが電動用経路を介してインバータ回路に電気的に接続され、始動兼発電機に電力が供給される。それにより、始動兼発電機によりクランク軸が回転される。
エンジンの完爆後に、電動用切替部が非接続状態に維持されかつ発電用切替部が接続状態に維持されることにより、バッテリが発電用経路を介してインバータ回路に電気的に接続され、始動兼発電機により発生された電力がバッテリに供給される。完爆とは、始動兼発電機による駆動力を必要とせずに混合気の燃焼のみによってクランク軸が安定的に駆動される状態にエンジンが移行することである。この場合、インバータ回路からバッテリに供給される電圧がDC−DCコンバータにより調整される。そのため、弱め界磁制御による始動兼発電機の相電流の増大を抑制しつつ、バッテリに供給される電圧を適正に調整することができる。この場合、相電流による銅損を低減することができ、始動兼発電機による発電効率が向上する。それにより、燃費を低減することができる。
また、電動用経路および発電用経路に電動用切替部および発電用切替部がそれぞれ別個に設けられるので、電動用切替部および発電用切替部を接続状態および非接続状態に独立に切り替えることができる。この場合、エンジンの停止時に、電動用切替部および発電用切替部の両方を非接続状態に維持することができる。それにより、リーク電流経路の形成を防止することができ、リーク電流の発生によるバッテリの残容量の低下を抑制することができる。
また、バッテリとインバータ回路との間における電力の供給経路が電動用経路から発電用経路に切り替えられる際に、電動用切替部および発電用切替部の両方を一時的に接続状態に維持することができる。この場合、バッテリとインバータ回路とが電気的に切り離される期間が生じないので、一時的な電圧の上昇が防止される。そのため、例えばショートブレーキ(短絡制動)によって電圧の上昇を抑制する必要がなく、始動兼発電機がクランク軸の回転を変動させることが防止される。
また、発電用経路に負荷が電気的に接続されるので、始動兼発電機により発生される電力を継続的に負荷に供給することができる。それにより、ロードダンプ(バッテリ外れ)が発生した場合、または車両の走行中に運転者がメインスイッチをオフした場合でも、急激な電圧上昇が生じない。したがって、インバータ回路およびDC−DCコンバータの損傷が防止される。
(2)始動兼発電システムは、運転者により操作されるメインスイッチをさらに備え、DC−DCコンバータは、インバータ回路と発電用切替部との間に接続され、メインスイッチがオフされた状態で電動用切替部および発電用切替部の両方が非接続状態に維持されてもよい。
この場合、メインスイッチがオフされた状態では、バッテリがインバータ回路およびDC−DCコンバータと電気的に切り離される。それにより、リーク電流の発生が防止され、バッテリの残容量の低下が抑制される。
(3)始動兼発電システムは、電動用切替部および発電用切替部を制御する切替制御部をさらに備え、切替制御部は、エンジンが始動される第1の時点から予め定められた第1の条件が満たされる第2の時点まで電動用切替部が接続状態に維持されかつ発電用切替部が非接続状態に維持され、第2の時点から予め定められた第2の条件が満たされる第3の時点まで電動用切替部および発電用切替部の両方が接続状態に維持され、第3の時点から電動用切替部が非接続状態に維持されかつ発電用切替部が接続状態に維持されるように、電動用切替部および発電用切替部を制御してもよい。
この場合、第1の時点から第2の時点まで、バッテリが電動用経路を介してインバータ回路に電気的に接続される。その状態で、始動兼発電機によりクランク軸が回転される。続いて、第2の時点から第3の時点まで、一時的に電動用切替部および発電用切替部の両方が接続状態に維持される。その後、第3の時点からバッテリが発電用経路を介してインバータ回路に電気的に接続される。その状態で、始動兼発電機により発生される電力がバッテリに供給される。
このように、バッテリとインバータ回路との間における電力の供給経路が電動用経路から発電用経路に切り替えられる際に、電動用切替部および発電用切替部の両方が一時的に接続状態に維持されるので、バッテリとインバータ回路とが電気的に切り離されない。それにより、ショートブレーキによって電圧の上昇を抑制する必要がなく、始動兼発電機がクランク軸の回転を変動させることが防止される。
(4)始動兼発電システムは、クランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部をさらに備え、第1の条件は、回転速度検出部により検出される回転速度が予め定められた値に達することであってもよい。
この場合、クランク軸の回転速度が予め定められた値に達すると、発電用切替部が接続状態に切り替えられる。それにより、エンジンの動作が安定した時点で、電力の供給経路を切り替えることができる。
(5)第2の条件は、第2の時点から予め定められた時間が経過することであってもよい。
この場合、電力の供給経路の切り替え時に、予め定められた時間だけ電動用切替部および発電用切替部の両方が接続状態に維持される。これにより、ショートブレーキを行うことなく簡単な制御で電圧上昇を防止することができる。
(6)始動兼発電システムは、第3の時点から始動兼発動機における銅損が小さくなるようにDC−DCコンバータのデューティ比を調整するコンバータ制御部をさらに備えてもよい。
この場合、高効率でインバータ回路からバッテリに供給される電圧を安定に調整することができる。
(7)負荷は、DC−DCコンバータと発電用切替部との間で発電用経路に接続されてもよい。
この場合、始動兼発電機により電力が発生される状態で発電用切替部が非接続状態に切り替えられても、発生される電力が負荷に継続的に供給される。そのため、急激な電圧上昇が生じない。したがって、インバータ回路およびDC−DCコンバータの損傷が防止される。
(8)負荷は、エンジンの動作に関与しなくてもよい。
この場合、始動兼発電機により電力が発生される状態で発電用切替部が非接続状態に切り替えられると、負荷に継続的に電力が供給されつつエンジンの動作が停止される。それにより、エンジンの不安定な動作を防止しつつ、急激な電圧上昇によるインバータ回路およびDC−DCコンバータの損傷を防止することができる。
本発明によれば、バッテリの残容量の低下を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態に係る始動兼発電システムを有する自動二輪車について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る自動二輪車は、鞍乗り型車両の一例である。
(1)自動二輪車
図1は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す模式的側面図である。図1の自動二輪車100においては、車体1の前部にフロントフォーク2が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク2の上端にハンドル4が取り付けられ、フロントフォーク2の下端に前輪3が回転可能に取り付けられる。ハンドル4には、ブレーキレバー4aが設けられる。車体1の前端部には、ヘッドライトHLが設けられる。ハンドル4の下方に、メインスイッチSW1が設けられる。図示しないメインキーによってメインスイッチSW1のオンオフが切り替えられる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す模式的側面図である。図1の自動二輪車100においては、車体1の前部にフロントフォーク2が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク2の上端にハンドル4が取り付けられ、フロントフォーク2の下端に前輪3が回転可能に取り付けられる。ハンドル4には、ブレーキレバー4aが設けられる。車体1の前端部には、ヘッドライトHLが設けられる。ハンドル4の下方に、メインスイッチSW1が設けられる。図示しないメインキーによってメインスイッチSW1のオンオフが切り替えられる。
車体1の略中央上部にシート5が設けられる。シート5の下方にECU(Engine Control Unit;エンジン制御装置)6およびバッテリ7が配置される。また、これらの下方にエンジンユニットEUが設けられる。エンジンユニットEUは、エンジン10および後述の始動兼発電機20(図2)を含む。エンジン10には、回転速度検出部SE1が設けられる。回転速度検出部SE1により、エンジン10の回転速度(図2のクランク軸CSの回転速度)が検出される。車体1の後端下部には後輪8が回転可能に取り付けられる。エンジン10により発生される動力により後輪8が回転駆動される。
(2)電気系統
図2は、自動二輪車100の電気系統を示す回路図である。図2に示すように、自動二輪車100は、始動兼発電機20を含む。始動兼発電機20は、U相、V相およびW相のステータコイルU,V,Wを含み、エンジン10のクランク軸CSを回転させる三相同期電動機(スタータモータ)としての機能を有するとともに、エンジン10のクランク軸CSの回転により電力を発生する三相同期発電機としての機能を有する。
図2は、自動二輪車100の電気系統を示す回路図である。図2に示すように、自動二輪車100は、始動兼発電機20を含む。始動兼発電機20は、U相、V相およびW相のステータコイルU,V,Wを含み、エンジン10のクランク軸CSを回転させる三相同期電動機(スタータモータ)としての機能を有するとともに、エンジン10のクランク軸CSの回転により電力を発生する三相同期発電機としての機能を有する。
ECU6は、インバータ回路61、DC−DCコンバータ62、負荷群駆動回路63,64、リレー駆動回路65およびCPU(中央演算処理装置)30を含む。これらに加えて、ECU6は、ROM(リードオンリメモリ)およびRAM(ランダムアクセスメモリ)等の記憶部を含む。
インバータ回路61は、始動兼発電機20のステータコイルU,V,Wに接続される。また、インバータ回路61は、共通ラインLcを介してノードNDに接続される。ノードNDは、電動ラインL1を介してバッテリ7のプラス端子に接続されるとともに、発電ラインL2を介してバッテリ7のプラス端子に接続される。バッテリ7のマイナス端子は、グランドラインに接続される。
電動ラインL1は、スタータリレーR1を含む。発電ラインL2は、DC−DCコンバータ62、チャージリレーR2およびヒューズH1を含む。DC−DCコンバータ62はノードNDとノードNaとの間に接続され、チャージリレーR2はノードNaとノードNbとの間に接続される。ヒューズH1はノードNbとバッテリ7のプラス端子との間に接続される。共通ラインLcとグランドラインとの間に電解コンデンサC1が接続される。共通ラインLcには電流検出部SE2が設けられる。電流検出部SE2により、バッテリ7とインバータ回路61との間で流れる電流の値が検出される。
始動兼発電機20がスタータモータとして機能する場合、バッテリ7の電力が電動ラインL1を介してインバータ回路61に供給される。一方、始動兼発電機20が発電機として機能する場合、始動兼発電機20により発生される電力がインバータ回路61から発電ラインL2を介してバッテリ7および後述の負荷群G1,G2に供給される。発電ラインL2においては、インバータ回路61からバッテリ7に供給される電圧をDC−DCコンバータ62によって調整することができる。
発電ラインL2のノードNaに、ヒューズH2を介して負荷群G1が接続される。負荷群G1は、エンジン10の動作に関与しない種々の負荷を含む。例えば、負荷群G1は、ヘッドライトHL(図1)等を含む。ECU6の負荷群駆動回路63は、負荷群G1に含まれる各負荷を駆動する。
発電ラインL2のノードNbとノードNcとの間に、メインスイッチSW1が接続される。ノードNcとノードNdとの間にヒューズH3が接続され、ノードNdに負荷群G2が接続される。負荷群G2は、エンジン10の動作に関与する種々の負荷を含む。例えば、負荷群G2は、インジェクタおよび点火プラグ等を含む。ECU6の負荷群制御回路64は、負荷群G2に含まれる各負荷を駆動する。
ECU6のリレー駆動回路65は、リレーコイルT1を介してノードNcに接続されるとともに、リレーコイルT2を介してノードNcに接続される。リレー駆動回路65は、リレーコイルT1,T2への通電を制御することにより、スタータリレーR1およびチャージリレーR2のオンオフを切り替える。リレーコイルT1に通電されている場合にはスタータリレーR1がオンし、リレーコイルT1に通電されていない場合にはスタータリレーR1がオフする。同様に、リレーコイルT2に通電されている場合にはチャージリレーR2がオンし、リレーコイルT2に通電されていない場合にはチャージリレーR2がオフする。
CPU30は、入力端子IN1,IN2を有する。入力端子IN1は、ノードNdに接続される。入力端子IN2は、スタータスイッチSW2およびブレーキスイッチSW3を介してノードNcに接続される。スタータスイッチSW2は、図1のハンドル4に設けられ、運転者の操作によりオンされる。また、図1のブレーキレバー4aが運転者によって操作されることにより、ブレーキスイッチSW3がオンされる。
図3は、CPU30により実現される機能について説明するためのブロック図である。図3に示すように、CPU30は、メインオン検出部31、始動判定部32、リレー制御部33、インバータ制御部34、コンバータ制御部35および負荷群制御部36,37の機能を実現する。
メインオン検出部31は、図2のメインスイッチSW1がオンされたことを検出する。具体的には、図2のメインスイッチSW1がオンされると、バッテリ7の電圧が入力端子IN1に与えられる。それにより、入力端子IN1の電圧が上昇する。図3のメインオン検出部31は、入力端子IN1の電圧に基づいて、メインスイッチSW1がオンされたことを検出する。
図2のメインスイッチSW1がオンされることにより、バッテリ7からECU6への給電が行われる。それにより、CPU30、負荷群駆動回路63,64およびリレー駆動回路65がそれぞれ動作可能な状態になる。
メインスイッチSW1がオンされた状態で、ブレーキスイッチSW3がオンされ、かつスタータスイッチSW2がオンされると、エンジン10が始動される。図3の始動判定部32は、メインスイッチSW1がオンされた状態でのスタータスイッチSW2およびブレーキスイッチSW3のオンオフを判定する。具体的には、図2のメインスイッチSW1がオンされた状態で、スタータスイッチSW2およびブレーキスイッチSW3がオンされると、バッテリ7の電圧が入力端子IN2に与えられる。始動判定部32は、入力端子IN2の電圧に基づいて、スタータスイッチSW2およびブレーキスイッチSW3のオンオフを判定する。
図3のリレー制御部33は、回転速度検出部SE1の検出結果およびメインオン検出部31の検出結果に基づいて、リレー駆動回路65を制御する。インバータ制御部34は、始動判定部32による判定結果に基づいて、インバータ回路61を制御する。コンバータ制御部35は、回転速度検出部SE1および電流検出部SE2の検出結果に基づいて、DC−DCコンバータ62を制御する。負荷群制御部36,37は、負荷群駆動回路63,64をそれぞれ制御する。リレー駆動回路65、インバータ回路61およびDC−DCコンバータ62の制御については後述する。
(3)インバータ回路およびDC−DCコンバータ
図4は、インバータ回路61およびDC−DCコンバータ62を示す回路図である。図4に示すように、インバータ回路61は、スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6を含む。スイッチング素子Q1〜Q6の各々は例えばFET(電界効果トランジスタ)である。
図4は、インバータ回路61およびDC−DCコンバータ62を示す回路図である。図4に示すように、インバータ回路61は、スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6を含む。スイッチング素子Q1〜Q6の各々は例えばFET(電界効果トランジスタ)である。
共通ラインLcとノードN1,N2,N3との間にスイッチング素子Q1,Q3,Q5がそれぞれ接続される。ノードN1,N2,N3とグランドラインとの間にスイッチング素子Q2,Q4,Q6がそれぞれ接続される。ノードN1,N2,N3には、ステータコイルU,V,Wの一端が接続される。
図3のインバータ制御部34により、図4のスイッチング素子Q1〜Q6のオンオフが制御される。エンジン10の始動時には、始動兼発電機20が三相同期電動機として機能するようにスイッチング素子Q1〜Q6のオンオフが制御される。エンジン10の完爆後には、始動兼発電機20が三相同期発電機として機能するようにスイッチング素子Q1〜Q6のオンオフが制御される。ここで、完爆とは、始動兼発電機20による駆動力を必要とせずに混合気の燃焼のみによってクランク軸CSが安定的に駆動される状態にエンジン10が移行することである。
また、エンジン10の完爆後には、界磁制御により始動兼発電機20の発電電力が制御される。ここで、界磁制御とは、スイッチング素子Q1〜Q6の導通期間の位相を各相の誘起電圧の位相を基準として変化させることにより、始動兼発電機20の発電電力を制御することである。具体的には、界磁制御では、スイッチング素子Q1,Q2のオンオフの切替タイミング、スイッチング素子Q3,Q4のオンオフの切替タイミングおよびスイッチング素子Q5,Q6の切替タイミングがそれぞれU相、V相およびW相の誘起電圧の位相を基準として進角または遅角される。それにより、始動兼発電機20の発電電力が制御される。
本例では、エンジン10の完爆後、スイッチング素子Q1〜Q6のオンオフの切替タイミングの位相がそれぞれ進角されることにより発電電力が低下される。以下、このような発電電力を低下させるための界磁制御を弱め界磁制御と呼ぶ。また、弱め界磁制御時に流れる相電流を弱め界磁電流と呼ぶ。弱め界磁制御による発電電力の低下量が大きいほど、弱め界磁電流が大きい。
DC−DCコンバータ62は、スイッチング素子Q11,Q12およびインダクタLを含む。本例において、スイッチング素子Q11,Q12の各々はFETである。スイッチング素子Q11はノードNDとノードN4との間に接続され、インダクタLはノードN4とノードNaとの間に接続される。また、スイッチング素子Q12は、ノードN4とグランドラインとの間に接続される。
図3のコンバータ制御部35により、図4のスイッチング素子Q11,Q12のオンオフが制御される。スイッチング素子Q11,Q12のオンオフは周期的に切り替えられる。スイッチング素子Q11がオンされる期間にはスイッチング素子Q12がオフされ、スイッチング素子Q12がオンされる期間にはスイッチング素子Q11がオフされる。1周期に対するスイッチング素子Q12のオン期間の割合をDC−DCコンバータ62のデューティ比と呼ぶ。
(4)リレーの切り替え
スタータリレーR1およびチャージリレーR2の切り替えについて説明する。図5は、スタータリレーR1およびチャージリレーR2の切り替えについて説明するための図である。図5の上段には、エンジン10の回転速度の変化およびバッテリ7からインバータ回路61へ流れる電流(以下、駆動電流と呼ぶ)の変化が示される。横軸は時間を示し、縦軸はエンジン10の回転速度および駆動電流を示す。実線がエンジン10の回転速度の変化を表し、一点鎖線が駆動電流の変化を表す。クランク軸CS(図2)が正回転される場合、エンジン10の回転速度が正の値で表され、クランク軸CSが逆回転される場合、エンジン10の回転速度が負の値で表される。以下の説明において、クランク軸CSの正回転の方向のトルクを正回転トルクと呼び、クランク軸CSの逆回転の方向のトルクを逆回転トルクと呼ぶ。
スタータリレーR1およびチャージリレーR2の切り替えについて説明する。図5は、スタータリレーR1およびチャージリレーR2の切り替えについて説明するための図である。図5の上段には、エンジン10の回転速度の変化およびバッテリ7からインバータ回路61へ流れる電流(以下、駆動電流と呼ぶ)の変化が示される。横軸は時間を示し、縦軸はエンジン10の回転速度および駆動電流を示す。実線がエンジン10の回転速度の変化を表し、一点鎖線が駆動電流の変化を表す。クランク軸CS(図2)が正回転される場合、エンジン10の回転速度が正の値で表され、クランク軸CSが逆回転される場合、エンジン10の回転速度が負の値で表される。以下の説明において、クランク軸CSの正回転の方向のトルクを正回転トルクと呼び、クランク軸CSの逆回転の方向のトルクを逆回転トルクと呼ぶ。
始動兼発電機20によってクランク軸CSが駆動される場合、駆動電流が正の値となる。この場合、バッテリ7から始動兼発電機20に電流が供給される。一方、エンジン10内での混合気の燃焼によってクランク軸CSが駆動される場合、駆動電流が負の値となる。この場合、始動兼発電機20により電力が発生される。
図5の下段には、ピストン11(図2)が圧縮上死点に達するタイミングが上向きの矢印で示されるとともに、スタータリレーR1およびチャージリレーR2のオンオフ、ならびにDC−DCコンバータ62のデューティ比の変化が示される。
図5の例では、エンジン10の始動時に、クランク軸CSが一定の角度範囲内で逆回転された後に正回転される。この場合、ピストン11が圧縮上死点に達する直前で停止していても、クランク軸CSの逆回転によってピストン11が移動された後に、クランク軸CSの正回転が開始される。そのため、クランク軸CSの正回転が開始されてから、ピストン11が最初の圧縮上死点に達する前に、クランク軸CSの回転速度を高めることができる。したがって、ピストン11が最初の圧縮上死点に達しやすくなるため、エンジン10の始動性が高まる。
図5において、時点t1より前の期間には、メインスイッチSW1(図2)がオフにされている。上記のように、メインスイッチSW1がオフされた状態では、ECU6への給電が行われない。そのため、図2のリレー駆動回路65によるリレーコイルT1,T2への通電も行われず、電動ラインL1のスタータリレーR1および発電ラインL2のチャージリレーR2がそれぞれオフに維持される。
時点t1でメインスイッチSW1がオンされると、電動ラインL1のスタータリレーR1がオンされる。時点t2において、ブレーキスイッチSW3がオンされた状態でスタータスイッチSW2がオンされる。これにより、始動兼発電機20によるクランク軸CSの逆回転が開始されるように、インバータ回路61(図2)が制御される。この場合、駆動電流が急峻に上昇した後に緩やかに低下する。その後、ピストン11が圧縮上死点に近づくことにより、エンジン10の燃焼室内の圧力が高くなる。それにより、クランク軸CSの回転負荷が大きくなり、駆動電流が急峻に上昇する。
ピストン11が圧縮上死点に達する直前に、始動兼発電機20からクランク軸CSに与えられるトルクが、逆回転トルクから正回転トルクに切り替えられる。本例では、時点t3において、駆動電流が予め定められたしきい値を超えると、始動兼発電機20からクランク軸CSに与えられるトルクが、逆回転トルクから正回転トルクに切り替えられる。時点t3から時点t4までの期間には、慣性によってクランク軸CSが逆回転する。時点t4からクランク軸CSが正回転される。
クランク軸CSの正回転が開始された後、ピストン11が圧縮上死点に達するごとに駆動電流が一時的に大きくなる。時点t5において、ピストン11が圧縮上死点に達したときに燃焼室内の混合気に点火され、混合気の燃焼によりクランク軸CSが駆動される。この場合、クランク軸CSの回転速度が瞬時に上昇した後に緩やかに下降する。また、駆動電流が負の値に瞬時に低下した後に緩やかに上昇する。以下、クランク軸CSの正回転が開始された後に初めて混合気が燃焼されることを初爆と呼ぶ。
その後、ピストン11が圧縮上死点に達するごとに、混合気の燃焼によってクランク軸CSの回転速度が上昇する。これにより、クランク軸CSの回転速度が段階的に高くなる。また、混合気の燃焼ごとに、駆動電流が低下する。時点t6において、クランク軸CSの回転速度が予め定められたしきい値TH1を超える。しきい値TH1は、エンジン10の完爆が発生されるクランク軸CSの回転速度に相当する。
時点t6において、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされる。時点t6から予め定められた時間TMが経過した時点t7において、電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされる。DC−DCコンバータ62は、時点t5まで作動しない。この場合、図4のスイッチング素子Q11,Q12がそれぞれオフに維持される。時点t5でDC−DCコンバータ62が作動し、時点t5から時点t7までの期間に、DC−DCコンバータ62のデューティ比が0または0に近い値に維持される。スイッチング素子Q11,Q12のドライバ(図示せず)がブートストラップ式である場合、DC−DCコンバータ62のデューティ比を完全に0に維持することはできないので、デューティ比が0に近い値に維持される。
時点t7からDC−DCコンバータ62のデューティ比がエンジン10の回転速度の上昇とともに上昇され、始動兼発電機20の銅損が最小になるようにデューティ比が調整される。デューティ比が調整可能な上限値TH2に達した後には、エンジン10の回転速度が上昇しても、DC−DCコンバータ62のデューティ比が上限値TH2に維持される。
エンジン10が停止される際にメインスイッチSW1がオフされると、リレー駆動回路65(図2)によるリレーコイルT2への通電が停止される。そのため、発電ラインL2のチャージリレーR2がオフされる。また、電動ラインL1のスタータリレーR1は、オフに維持される。
このように、クランク軸CSが始動兼発電機20によって駆動される時点t2から時点t6までの期間においては、電動ラインL1のスタータリレーR1がオンに維持され、発電ラインL2のチャージリレーR2がオフに維持される。これにより、バッテリ7から電動ラインL1を介してインバータ回路61に電力が供給される。
エンジン10の完爆が発生される時点t6の後には、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンに維持される。これにより、インバータ回路61から発電ラインL2を介してバッテリ7に電力が供給される。この場合、発電ラインL2のDC−DCコンバータ62によってインバータ回路61からバッテリ7に供給される電圧を低く調整することができる。それにより、バッテリ7および負荷群G1,G2に含まれる種々の負荷に適正な電圧を安定に供給することができる。
また、時点t6で発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされた後、一定時間TMが経過した時点t7で電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされる。この場合、インバータ回路61とバッテリ7とが電気的に切り離される期間が生じないので、始動兼発電機20の一時的な電圧の上昇が防止される。そのため、例えばショートブレーキ(短絡制動)によって電圧の上昇を抑制する必要がなく、始動兼発電機20がクランク軸CSの回転を変動させることが防止される。
また、時点t7で電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされると、DC−DCコンバータ62のデューティ比がエンジン10の回転速度の上昇とともに上昇され、始動兼発電機20の銅損が最小になるようにデューティ比が調整される。この場合、発電ラインL2のみを介してバッテリ7に電圧が供給されるので、始動兼発電機20における銅損を抑制しつつバッテリ7および種々の負荷に供給される電圧を正確に調整することができる。
なお、自動的にアイドルストップを行う車両等においては、メインスイッチSW1がオフされることなく、エンジン10が停止される。この場合、エンジン10の回転速度に基づいて、アイドルストップ時におけるスタータリレーR1およびチャージリレーR2の切り替えが行われてもよい。例えば、図5のしきい値TH1よりも低い値が、エンジン10の停止判定のためのしきい値(以下、停止用しきい値と呼ぶ)として定められる。エンジン10の完爆後にエンジン10の回転速度が停止用しきい値よりも低くなると、エンジン10が停止されると判定され、チャージリレーR2がオフされる。
エンジン10の回転速度が停止用しきい値よりも低くなった時点で、チャージリレーR2がオフされるとともにスタータリレーR1がオンされてもよい。この場合、時点t2からのエンジン10の始動と同様に、アイドルストップ後のエンジン10の再始動を迅速に行うことができる。
(5)インバータ回路61によるインバータ電圧の調整
以下、図4のノードNDの電圧をインバータ電圧Viと呼ぶ。また、バッテリ7のプラス端子の電圧をバッテリ電圧Vbと呼ぶ。図6は、インバータ電圧の変化を示す図である。図6において、横軸は、エンジン10の回転速度を示し、縦軸は、電圧を示す。図6には、始動兼発電機20における誘起電圧(実効値)が一点鎖線で示される。
以下、図4のノードNDの電圧をインバータ電圧Viと呼ぶ。また、バッテリ7のプラス端子の電圧をバッテリ電圧Vbと呼ぶ。図6は、インバータ電圧の変化を示す図である。図6において、横軸は、エンジン10の回転速度を示し、縦軸は、電圧を示す。図6には、始動兼発電機20における誘起電圧(実効値)が一点鎖線で示される。
上記のように、エンジン10の回転開始時には、スタータリレーR1がオンしている。それにより、ノードNDがバッテリ7のプラス端子に接続されている。そのため、図6の例では、エンジン10の回転速度がP1に達するまで、バッテリ7の電圧V1がノードNDに印加され、インバータ電圧ViはV1となる。この場合、バッテリ電圧VbもV1である。回転速度P1は、初爆が発生される図5の時点t5での回転速度P1aよりも高い。DC−DCコンバータ62は、エンジン10の回転速度が回転速度P1aに達したときに作動される。この場合、DC−DCコンバータ62のデューティ比は、0または0に近い値に維持される。
始動兼発電機20における誘起電圧は、エンジン10の回転速度が増加するにつれて線形的に上昇する。エンジン10の回転速度がP1に達すると、誘起電圧がV1に達する。エンジン10の回転速度がP1に達してからP2に達するまで、誘起電圧の上昇に伴ってインバータ電圧Viが上昇する。回転速度P2は、完爆が発生される図5の時点t6での回転速度に相当する。スタータリレーR1がオンしているので、バッテリ電圧Vbはインバータ電圧Viとともに上昇する。エンジン10の回転速度がP1に達した後であってP2に達する前に、インバータ電圧ViがV2に達する。電圧V2は、バッテリ7の充電に適した電圧である。
エンジン10の回転速度がP2に達して完爆が発生すると、チャージリレーR2がオンする。エンジン10の回転速度がP2に達してからP3にするまでの期間において、スタータリレーR1およびチャージリレーR2がオンしている。回転速度P3は、完爆が発生してから一定時間TMが経過した図5の時点t7での回転速度に相当する。エンジン10の回転速度がP2以上P3以下の範囲にある場合(図5の時点t6から時点t7までの期間)、弱め界磁制御によりインバータ電圧Viが二点鎖線で示すようにV2に維持される。この範囲でも、DC−DCコンバータ62のデューティ比は0または0に近い値に維持される。
時点t7で回転速度がP3に達すると、スタータリレーR1がオフする。エンジン10の回転速度がP3以上P4以下の範囲にある場合、始動兼発電機20における銅損が最小となるように、DC−DCコンバータ62のデューティ比が調整される。例えば、エンジン10の回転速度とディーティ比との関係を示すマップ(以下、回転速度−デューティ比マップと呼ぶ)が予め記憶部に記憶される。回転速度−デューティ比マップは、始動兼発電機20における銅損が最小となるように設定される。図3のコンバータ制御部35は、回転速度−デューティ比マップから、回転速度検出部SE1によって検出される回転速度に対応するディーティ比を取得し、そのデューティ比でDC−DCコンバータ62を制御する。
回転速度P4は、DC−DCコンバータ62のデューティ比が上限値TH2に達する回転速度に相当する。エンジン10の回転速度がP3以上P4以下の範囲内にある場合、DC−DCコンバータ62により降圧された電圧がバッテリ電圧Vbとなる。そのバッテリ電圧VbがV2となるように、弱め界磁制御が行われる。
エンジン10の回転速度がP4より高い場合、DC−DCコンバータ62のデューティ比は図5の上限値TH2に維持される。そのため、DC−DCコンバータ62によりバッテリ電圧Vbとインバータ電圧Viとの比が一定に維持され、弱め界磁制御によりバッテリ電圧VbがV2に維持される。
このように、弱め界磁制御によりバッテリ電圧Vbが調整されかつDC−DCコンバータ62の降圧動作によりバッテリ電圧Vbとインバータ電圧Viとの比が調整されることにより、弱め界磁電流による銅損を低減しつつ、バッテリ電圧Vbを適正に調整することができる。それにより、始動兼発電機20の発電効率が向上される。
(6)エンジン始動処理
エンジン10の始動時には、図3のCPU30が、予め記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、エンジン始動処理を行う。図7および図8は、エンジン始動処理のフローチャートである。エンジン始動処理は、例えば図2のメインスイッチSW1がオンされることにより開始される。自動的にアイドリングストップが行われる車両においては、アイドリングストップ後の再始動時に図7のエンジン始動処理が行われてもよい。
エンジン10の始動時には、図3のCPU30が、予め記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、エンジン始動処理を行う。図7および図8は、エンジン始動処理のフローチャートである。エンジン始動処理は、例えば図2のメインスイッチSW1がオンされることにより開始される。自動的にアイドリングストップが行われる車両においては、アイドリングストップ後の再始動時に図7のエンジン始動処理が行われてもよい。
図7に示すように、メインスイッチSW1がオンされたことをメインオン検出部31が検出すると(ステップS1)、スタータリレーR1がオンされるように、リレー制御部23がリレー駆動回路65を制御する(ステップS2)。次に、始動判定部32が、ブレーキスイッチSW3がオンされた状態でスタータスイッチSW2がオンされたか否かを判定する(ステップS3)。スタータスイッチS2およびブレーキスイッチSW3がオンされていない場合、またはブレーキスイッチSW3がオンされることなくスタータスイッチSW2がオンされた場合、始動判定部32は、ステップS3の処理を繰り返す。
ブレーキスイッチSW3がオンされた状態でスタータスイッチSW2がオンされた場合、始動兼発電機20によってクランク軸CSが駆動されるように、インバータ制御部34がインバータ回路61を制御する(ステップS4)。具体的には、上記のように、クランク軸CSが逆回転されることにより、燃焼室内の圧力が高くなり、駆動電流が上昇する。電流検出部SE2による検出結果に基づいて、始動兼発電機20からクランク軸CSに与えられるトルクが、逆回転トルクから正回転トルクに切り替えられる。その後、排気、吸気および圧縮を含むエンジン10の動作が行われる。
次に、コンバータ制御部35が、エンジン10の初爆が発生したか否かを判定する(ステップS5)。具体的には、回転速度検出部SE1により検出されるエンジン10の回転速度が予め定められた値に達すると、初爆が発生したと判定される。エンジン10の回転速度の代わりに、電流検出部SE2により検出される駆動電流に基づいて、初爆が発生されたか否かの判定が行われてもよい。例えば、駆動電流が予め定められた値(例えば0)よりも小さくなった場合に、初爆が発生したと判定されてもよい。
初爆が発生していない場合、コンバータ制御部35はステップS5の処理を繰り返す。初爆が発生した場合、コンバータ制御部35は、DC−DCコンバータ62を作動させる(ステップS6)。この場合、DC−DCコンバータ62のデューティ比は、0または0に近い値に維持される。
次に、リレー制御部33が、回転速度検出部SE1による検出結果に基づいて、エンジン10の回転速度が予め定められたしきい値TH1(図5)に達したか否かを判定する(ステップS7)。エンジン10の回転速度がしきい値TH1より低い場合、リレー制御部33は、ステップS7の処理を繰り返す。エンジン10の回転速度がしきい値TH1に達した場合、リレー制御部33は、チャージリレーR2がオンされるように、リレー駆動回路65を制御する(ステップS8)。
次に、図8に示すように、リレー制御部33が、ステップS7でチャージリレーR2がオンされてから予め定められた時間TM(図5)が経過したか否かを判定する(ステップS9)。時間TMが経過していない場合、リレー制御部33は、ステップS9の処理を繰り返す。時間TMが経過した場合、リレー制御部33は、スタータリレーR1がオフされるように、リレー駆動回路65を制御する(ステップS10)。
次に、始動兼発電機20の銅損が最小になるように、コンバータ制御部35がDC−DCコンバータ62のデューティ比を制御する(ステップS11)。これにより、エンジン始動処理が終了する。
その後、バッテリ電圧が電圧V2となるように、インバータ制御部34がインバータ回路61を制御するとともに、コンバータ制御部35がDC−DCコンバータ62を制御する。それにより、バッテリ7および種々の負荷に適正な電圧が安定に供給される。
(7)効果
上記実施の形態に係る自動二輪車100においては、エンジン10の始動時に、バッテリ7が電動ラインL1を介してインバータ回路61に電気的に接続される。エンジン10の完爆後、始動兼発電機20により電力が発生される状態では、バッテリ7がDC−DCコンバータ62を含む発電ラインL2を介してインバータ回路61に電気的に接続される。
上記実施の形態に係る自動二輪車100においては、エンジン10の始動時に、バッテリ7が電動ラインL1を介してインバータ回路61に電気的に接続される。エンジン10の完爆後、始動兼発電機20により電力が発生される状態では、バッテリ7がDC−DCコンバータ62を含む発電ラインL2を介してインバータ回路61に電気的に接続される。
この場合、エンジン10の完爆後にインバータ回路61からバッテリ7および種々の負荷に供給される電圧が、DC−DCコンバータ62によって調整される。これにより、弱め界磁電流の増大を抑制しつつ、バッテリ電圧を適正に調整することができる。したがって、始動兼発電機20による発電効率を向上させることができる。
また、本実施の形態では、電動ラインL1のスタータリレーR1および発電ラインL2のチャージリレーR2のオンオフをそれぞれ独立に切り替えることができる。そのため、エンジン10の停止時には、スタータリレーR1およびチャージリレーR2の両方がオフに維持される。それにより、リーク電流経路の形成が防止され、リーク電流の発生によるバッテリ7の残容量の低下が防止される。
また、インバータ回路61とバッテリ7との間における電力の供給経路が電動ラインL1から発電ラインL2に切り替えられる際に、電動ラインL1のスタータリレーR1および発電ラインL2のチャージリレーR2の両方が一時的にオンされる。この場合、インバータ回路61とバッテリ7とが電気的に切り離される期間が生じないので、始動兼発電機20の一時的な電圧上昇が防止される。そのため、例えばショートブレーキ(短絡制動)によって電圧上昇を抑制する必要がなく、始動兼発電機20がクランク軸CSの回転を変動させることが防止される。
また、本実施の形態では、発電ラインL2に負荷群G1,G2が接続される。それにより、始動兼発電機20により発生される電力を負荷群G1,G2に継続的に供給することができる。そのため、ロードダンプ(バッテリ外れ)が発生した場合、または自動二輪車100の走行中に運転者がメインスイッチSW1をオフした場合でも、急激な電圧上昇が生じない。したがって、インバータ回路61およびDC−DCコンバータ62の損傷が防止される。
また、エンジン10の動作に関与しない負荷群G1がDC−DCコンバータ62とチャージリレーR2との間に接続され、エンジン10の動作に関与する負荷群G2がチャージリレーR2とバッテリ7との間に接続される。この場合、始動兼発電機20により電力が発生される状態でチャージリレーR2がオフされると、負荷群G1に継続的に電力が供給されつつ、負荷群G2への電力の供給は停止される。それにより、エンジン10の不安定な動作が防止されるとともに、負荷群G1への電力の供給によって急激な電圧上昇が防止される。
(8)他の実施の形態
(8−1)
上記実施の形態では、インバータ回路61とバッテリ7との間における電力の供給経路が電動ラインL1から発電ラインL2に切り替えられる際に、スタータリレーR1およびチャージリレーR2の両方が一時的にオンされるが、本発明はこれに限らない。始動兼発電機20における電圧の上昇が防止される場合またはその影響が軽微である場合には、チャージリレーR2がオンされると同時にスタータリレーR1がオフされてもよい。
(8−1)
上記実施の形態では、インバータ回路61とバッテリ7との間における電力の供給経路が電動ラインL1から発電ラインL2に切り替えられる際に、スタータリレーR1およびチャージリレーR2の両方が一時的にオンされるが、本発明はこれに限らない。始動兼発電機20における電圧の上昇が防止される場合またはその影響が軽微である場合には、チャージリレーR2がオンされると同時にスタータリレーR1がオフされてもよい。
(8−2)
上記実施の形態では、クランク軸CSの回転速度が予め定められたしきい値TH1を超えると発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされるが、他のタイミングでチャージリレーR2がオンされてもよい。例えば、駆動電流が一定値(例えば0)よりも低くなった時点でチャージリレーR2がオンされてもよく、またはエンジン10の初爆が発生されてから一定時間が経過した時点でチャージリレーR2がオンされてもよい。
上記実施の形態では、クランク軸CSの回転速度が予め定められたしきい値TH1を超えると発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされるが、他のタイミングでチャージリレーR2がオンされてもよい。例えば、駆動電流が一定値(例えば0)よりも低くなった時点でチャージリレーR2がオンされてもよく、またはエンジン10の初爆が発生されてから一定時間が経過した時点でチャージリレーR2がオンされてもよい。
(8−3)
上記実施の形態では、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされてから一定時間が経過した時点で電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされるが、他のタイミングでスタータリレーR1がオフされてもよい。例えば、エンジン10の回転速度が図5のしきい値TH1よりも高い一定の値に達した時点でスタータリレーR1がオフされてもよく、または上記のようにチャージリレーR2がオンされるとともにスタータリレーR1がオフされてもよい。
上記実施の形態では、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされてから一定時間が経過した時点で電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされるが、他のタイミングでスタータリレーR1がオフされてもよい。例えば、エンジン10の回転速度が図5のしきい値TH1よりも高い一定の値に達した時点でスタータリレーR1がオフされてもよく、または上記のようにチャージリレーR2がオンされるとともにスタータリレーR1がオフされてもよい。
(8−4)
上記実施の形態では、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされかつ電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされてからDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されるが、本発明はこれに限らない。バッテリ電圧を適正に調整可能である場合されるまたはバッテリ電圧のばらつきによる影響が軽微である場合には、他のタイミングでDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよい。例えば、チャージリレーR2がオンされるとともにDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよく、またはスタータリレーR1がオフされてから一定時間が経過した後にDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよい。
上記実施の形態では、発電ラインL2のチャージリレーR2がオンされかつ電動ラインL1のスタータリレーR1がオフされてからDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されるが、本発明はこれに限らない。バッテリ電圧を適正に調整可能である場合されるまたはバッテリ電圧のばらつきによる影響が軽微である場合には、他のタイミングでDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよい。例えば、チャージリレーR2がオンされるとともにDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよく、またはスタータリレーR1がオフされてから一定時間が経過した後にDC−DCコンバータ62のデューティ比が上昇されてもよい。
(8−5)
上記実施の形態は、本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動三輪車もしくはATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)等の他の鞍乗り型車両に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態は、本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動三輪車もしくはATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)等の他の鞍乗り型車両に本発明を適用してもよい。
(9)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態では、自動二輪車100が鞍乗り型車両の例であり、エンジン10がエンジンの例であり、始動兼発電機20が始動兼発電機の例であり、バッテリ7がバッテリの例であり、インバータ回路61がインバータ回路の例であり、電動ラインL1が電動用経路の例であり、発電ラインL2が発電用経路の例であり、DC−DCコンバータ62がDC−DCコンバータの例であり、スタータリレーR1が電動用切替部の例であり、チャージリレーR2が発電用切替部の例であり、負荷群G1が負荷の例である。
また、メインスイッチSW1がメインスイッチの例であり、CPU30が切替制御部およびコンバータ制御部の例であり、時点t2が第1の時点の例であり、時点t6が第2の時点の例であり、時点t7が第3の時点の例であり、回転速度検出部SE1が回転速度検出部の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
本発明は、種々の鞍乗り型車両に有効に利用することができる。
6 ECU
7 バッテリ
20 始動兼発電機
30 CPU
31 メインオン検出部
32 始動判定部
33 リレー制御部
34 インバータ制御部
35 コンバータ制御部
36,37 負荷群制御部
61 インバータ回路
62 DC−DCコンバータ
63,64 負荷群駆動回路
65 リレー駆動回路
100 自動二輪車
CS クランク軸
G1,G2 負荷群
L1 電動ライン
L2 発電ライン
Lc 共通ライン
R1 スタータリレー
R2 チャージリレー
SE1 回転速度検出部
SE2 電流検出部
U,V,W ステータコイル
7 バッテリ
20 始動兼発電機
30 CPU
31 メインオン検出部
32 始動判定部
33 リレー制御部
34 インバータ制御部
35 コンバータ制御部
36,37 負荷群制御部
61 インバータ回路
62 DC−DCコンバータ
63,64 負荷群駆動回路
65 リレー駆動回路
100 自動二輪車
CS クランク軸
G1,G2 負荷群
L1 電動ライン
L2 発電ライン
Lc 共通ライン
R1 スタータリレー
R2 チャージリレー
SE1 回転速度検出部
SE2 電流検出部
U,V,W ステータコイル
Claims (8)
- エンジンと、
前記エンジンのクランク軸を回転させる機能および前記クランク軸の回転により電力を発生する機能を有する始動兼発電機と、
バッテリと、
前記始動兼発電機に接続されるインバータ回路と、
前記バッテリから前記インバータ回路に電力を供給するための電動用経路と、
前記インバータ回路から前記バッテリに電力を供給するための発電用経路と、
前記発電用経路に設けられ、前記インバータ回路から前記バッテリに供給される電圧を調整するDC−DCコンバータと、
前記電動用経路に設けられ、前記バッテリが前記インバータ回路に電気的に接続される接続状態と、前記バッテリが前記インバータ回路から電気的に切り離される非接続状態とに切り替えられる電動用切替部と、
前記発電用経路に設けられ、前記バッテリが前記インバータ回路に電気的に接続される接続状態と、前記バッテリが前記インバータ回路から電気的に切り離される非接続状態とに切り替えられる発電用切替部と、
前記発電用経路に電気的に接続される負荷とを備えた、鞍乗り型車両の始動兼発電システム。 - 運転者により操作されるメインスイッチをさらに備え、
前記DC−DCコンバータは、前記インバータ回路と前記発電用切替部との間に接続され、
前記メインスイッチがオフされた状態で前記電動用切替部および前記発電用切替部の両方が前記非接続状態に維持される、請求項1記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。 - 前記電動用切替部および前記発電用切替部を制御する切替制御部をさらに備え、
前記切替制御部は、前記エンジンが始動される第1の時点から予め定められた第1の条件が満たされる第2の時点まで前記電動用切替部が前記接続状態に維持されかつ前記発電用切替部が前記非接続状態に維持され、前記第2の時点から予め定められた第2の条件が満たされる第3の時点まで前記電動用切替部および前記発電用切替部の両方が前記接続状態に維持され、前記第3の時点から前記電動用切替部が前記非接続状態に維持されかつ前記発電用切替部が前記接続状態に維持されるように、前記電動用切替部および前記発電用切替部を制御する、請求項1または2記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。 - 前記クランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部をさらに備え、
前記第1の条件は、前記回転速度検出部により検出される回転速度が予め定められた値に達することである、請求項3記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。 - 前記第2の条件は、前記第2の時点から予め定められた時間が経過することである、請求項3または4記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。
- 前記第3の時点から前記始動兼発動機における銅損が小さくなるように前記DC−DCコンバータのデューティ比を調整するコンバータ制御部をさらに備える、請求項3〜5のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。
- 前記負荷は、前記DC−DCコンバータと前記発電用切替部との間で前記発電用経路に接続される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。
- 前記負荷は、前記エンジンの動作に関与しない、請求項7記載の鞍乗り型車両の始動兼発電システム。
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