JP2020199858A - Two-wheeled motor vehicle and electrical system for the same and method of starting engine of two-wheeled motor vehicle - Google Patents

Two-wheeled motor vehicle and electrical system for the same and method of starting engine of two-wheeled motor vehicle Download PDF

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Abstract

To stably start an engine even when the charging of a battery is somewhat insufficient.SOLUTION: In an electrical system 100 of a two-wheeled motor vehicle, a power source line 106 is connected via an ignition switch ISW to a battery BTR. A power source control circuit 120 connected between the power source line 106 and a headlight HL supplies voltage of the power source line 106 to the headlight HL during the off-state of a starter switch SSW. The power source control circuit 120 shuts down or reduces power to be supplied to the headlight HL during the on-state of the starter switch SSW.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、自動二輪車およびその電装システムならびに自動二輪車のエンジンの始動方法に関する。 The present disclosure relates to a motorcycle, its electrical system, and a method of starting the engine of the motorcycle.

特許第５２１４７３５号公報（特許文献１）は、車両用電源装置を開示する。この車両用電源装置において、エンジンに連動する発電機が発電した電力は、車両に搭載された各負荷に供給されると共に、バッテリに充電される。エンジンが停止しているとき、バッテリから各負荷に電力が供給される。 Japanese Patent No. 5214735 (Patent Document 1) discloses a power supply device for vehicles. In this vehicle power supply device, the electric power generated by the generator linked to the engine is supplied to each load mounted on the vehicle and charged to the battery. When the engine is stopped, the battery powers each load.

さらに、上記の特許文献の車両用電源装置は、電気二重層キャパシタを備える。スタータスイッチがオンになることによってスタータモータが始動するとき、スタータモータには、バッテリと電気二重層キャパシタとの両方から電源が供給される。 Further, the vehicle power supply device of the above patent document includes an electric double layer capacitor. When the starter motor is started by turning on the starter switch, the starter motor is powered by both the battery and the electric double layer capacitor.

特許第５２１４７３５号公報Japanese Patent No. 5214735

自動二輪車では、夜間のみでなく昼間においても被視認性の向上のためにヘッドライトを点灯するＡＨＯ（Automatic Headlight On）機能の搭載義務が、各国の法規制で定められつつある。この場合、イグニッションスイッチがオンされると、バッテリからの電源供給によって自動的にヘッドライトが点灯する。 In motorcycles, the obligation to install the AHO (Automatic Headlight On) function that turns on the headlights to improve visibility not only at night but also in the daytime is being stipulated by the laws and regulations of each country. In this case, when the ignition switch is turned on, the headlights are automatically turned on by the power supply from the battery.

ところが、自動二輪車には基本的に小型のバッテリが搭載される。このため、バッテリの状態によっては、ヘッドライトへの電源供給を常時行っているため、エンジンの始動のためにスタータモータに供給する電流が確保できないことがある。なお、自動二輪車においては、スペースおよび燃費性能の観点から、上記の特許文献に開示されているような電気二重層キャパシタを搭載することは現実的でない。 However, motorcycles are basically equipped with a small battery. Therefore, depending on the state of the battery, since the power is always supplied to the headlights, the current supplied to the starter motor for starting the engine may not be secured. From the viewpoint of space and fuel efficiency, it is not realistic to mount an electric double layer capacitor as disclosed in the above patent document in a motorcycle.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other challenges and novel features will become apparent from the description and accompanying drawings herein.

一実施形態による自動二輪車の電装システムにおいて、電源線はイグニッションスイッチを介してバッテリと接続される。上記電源線とヘッドライトとの間に接続された電源制御回路は、スタータスイッチがオフ状態の間、電源線の電圧をヘッドライトに供給する。電源制御回路は、スタータスイッチがオン状態の間、ヘッドライトに供給する電力を遮断するか又は低減する。 In the motorcycle electrical system according to one embodiment, the power line is connected to the battery via an ignition switch. The power control circuit connected between the power line and the headlight supplies the voltage of the power line to the headlight while the starter switch is off. The power control circuit cuts off or reduces the power supplied to the headlights while the starter switch is on.

上記の実施形態によれば、バッテリの充電が多少不足していても、安定的にエンジンを始動できる。 According to the above embodiment, the engine can be started stably even if the battery charge is slightly insufficient.

第１の実施形態における自動二輪車の電装システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of the electrical system of a motorcycle in 1st Embodiment. 自動二輪車の全体構成の一例を示す左側面図である。It is a left side view which shows an example of the whole structure of a motorcycle. 図１のスイッチング回路の第１の具体例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st specific example of the switching circuit of FIG. 図１のスイッチング回路の第２の具体例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd specific example of the switching circuit of FIG. 図１の電装システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the electrical system of FIG. 図１の各部の電流波形を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the current waveform of each part of FIG. 第２の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electrical system in 2nd Embodiment. 図７のパルス生成回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the pulse generation circuit of FIG. 図７の電装システムの動作を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the operation of the electrical system of FIG. 第３の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electrical system in 3rd Embodiment. 図１０の電装システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the electrical system of FIG. 図１０の電装システムの動作を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the operation of the electrical system of FIG. 図１２のフェーズＢ’の部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part of the phase B'of FIG. 第４の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electrical system in 4th Embodiment. 図１４の電装システムの変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the electrical system of FIG. 図１４および図１５の電装システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the electrical system of FIG. 14 and FIG.

以下、各実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

＜第１の実施形態＞
［自動二輪車の電装システムの構成例］
図１は、第１の実施形態における自動二輪車の電装システムの構成例を示すブロック図である。図１では、ヘッドライトＨＬおよびスタータモータＳＭへの電源供給に関係する部分の構成の一例が示されている。実際には、図１に示した構成以外に、センサおよびファンモータなど多くの電装機器が設けられるが、これらの電装機器については図示していない。 <First Embodiment>
[Example of configuration of an electrical system for a motorcycle]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an electrical system for a motorcycle according to the first embodiment. FIG. 1 shows an example of the configuration of parts related to power supply to the headlight HL and the starter motor SM. Actually, in addition to the configuration shown in FIG. 1, many electrical devices such as sensors and fan motors are provided, but these electrical devices are not shown.

図１に示すように、電装システム１００ａは、バッテリＢＴＲと、イグニッションスイッチＩＳＷと、電源線１０６と、オルタネータＡＬＴとを備える。電装システム１００ａは、さらに、スタータスイッチＳＳＷと、電源制御回路１１０，１２０と、スタータモータＳＭと、ヘッドライトＨＬと、ディマースイッチＤＳとを備える。 As shown in FIG. 1, the electrical system 100a includes a battery BTR, an ignition switch ISW, a power supply line 106, and an alternator ALT. The electrical system 100a further includes a starter switch SSW, power supply control circuits 110 and 120, a starter motor SM, a headlight HL, and a dimmer switch DS.

バッテリＢＴＲは、イグニッションスイッチＩＳＷを介して電源線１０６に接続される。したがって、イグニッションスイッチＩＳＷをオンすることによって、まず、バッテリＢＴＲから電源線１０６に電源電圧が供給される。そして、電源線１０６を介して各電装機器が通電される。また、ＡＨＯ（Automatic Headlight On）の法制化に従って、イグニッションスイッチＩＳＷがオンになると、ヘッドライトＨＬが点灯する。なお、イグニッションスイッチＩＳＷと電源線１０６との間に、電流制限のためのヒューズが設けられていてもよい。 The battery BTR is connected to the power line 106 via the ignition switch ISW. Therefore, by turning on the ignition switch ISW, the power supply voltage is first supplied from the battery BTR to the power supply line 106. Then, each electrical device is energized via the power line 106. Further, according to the legislation of AHO (Automatic Headlight On), when the ignition switch ISW is turned on, the headlight HL is turned on. A fuse for limiting the current may be provided between the ignition switch ISW and the power supply line 106.

ヘッドライトＨＬは、たとえば、ハロゲンランプを含む。ハロゲンランプに代えて、ＨＩＤ（High-Intensity Discharge）ランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプであってもよい。発光原理の違いにより、ＨＩＤランプおよびＬＥＤランプの点灯時の消費電流は、ハロゲンランプの消費電流よりも小さいという特徴がある。しかし、その消費電流は、ＥＣＵなどの他の電装機器の消費電流に比べて大きいことには変わりない。 The headlight HL includes, for example, a halogen lamp. Instead of the halogen lamp, a HID (High-Intensity Discharge) lamp or an LED (Light Emitting Diode) lamp may be used. Due to the difference in the light emitting principle, the current consumption when the HID lamp and the LED lamp are lit is smaller than the current consumption of the halogen lamp. However, the current consumption is still larger than the current consumption of other electrical equipment such as an ECU.

イグニッションスイッチＩＳＷは、たとえば、キースイッチであるが、これに限定されない。イグニッションスイッチＩＳＷの一方の端子１０１はバッテリＢＴＲの正電極に接続され、イグニッションスイッチＩＳＷの他方の端子１０２は電源線１０６に接続される。バッテリＢＴＲの負電極は接地電圧ＧＮＤを与える基準電圧ノードに接続される。以下、接地電圧ＧＮＤを与えるノードを基準電圧ノードＧＮＤと称する場合がある。 The ignition switch ISW is, for example, a key switch, but is not limited thereto. One terminal 101 of the ignition switch ISW is connected to the positive electrode of the battery BTR, and the other terminal 102 of the ignition switch ISW is connected to the power line 106. The negative electrode of the battery BTR is connected to a reference voltage node that provides a ground voltage GND. Hereinafter, the node that gives the ground voltage GND may be referred to as a reference voltage node GND.

オルタネータＡＬＴは、ＡＣジェネレータＧＥＮとレギュレート・レクティファイヤＲＣＴとを含む。ＡＣジェネレータＧＥＮは、図示しないエンジンに連動して交流電力を発電する。レギュレート・レクティファイヤＲＣＴは、オルタネータＡＬＴが発電した交流電圧を直流電圧に変換する。レギュレート・レクティファイヤＲＣＴは、変換された直流電圧を、電源線１０６を介して、他の電装機器に供給するとともに、充電のためにバッテリＢＴＲに供給する。図１では、他の電装機器の一例として複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）のうちの１つ（ＥＣＵ１６０）が示されている。 The alternator ALT includes an AC generator GEN and a regulated rectify RCT. The AC generator GEN generates AC power in conjunction with an engine (not shown). The regulated rectify RCT converts the AC voltage generated by the alternator ALT into a DC voltage. The regulated rectify RCT supplies the converted DC voltage to other electrical equipment via the power line 106 and also to the battery BTR for charging. In FIG. 1, one of a plurality of ECUs (Electronic Control Units) (ECU 160) is shown as an example of other electrical equipment.

スタータスイッチＳＳＷは、端子１０３と端子１０４との間を導通状態および非導通状態の一方に切り替える。たとえば、スタータスイッチＳＳＷを押している間だけ端子１０３と端子１０４との間が導通する。スタータスイッチＳＳＷは、エンジンのスタータモータＳＭを起動するときに利用される。スタータスイッチＳＳＷの端子１０３は電源線１０６に接続され、スタータスイッチＳＳＷの端子１０４は、抵抗分圧回路１１２を介して接地ノードＧＮＤに接続される。したがって、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のとき、端子１０４における電圧は電源線１０６における電圧にほぼ等しい。スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のとき、端子１０４における電圧は接地電圧ＧＮＤにほぼ等しい。なお、抵抗分圧回路１１２は、たとえば、互いに直列接続された抵抗体１１３，１１４を含む。 The starter switch SSW switches between the terminal 103 and the terminal 104 in either a conductive state or a non-conducting state. For example, the terminals 103 and 104 are electrically connected only while the starter switch SSW is pressed. The starter switch SSW is used when starting the engine starter motor SM. The terminal 103 of the starter switch SSW is connected to the power supply line 106, and the terminal 104 of the starter switch SSW is connected to the ground node GND via the resistance voltage dividing circuit 112. Therefore, when the starter switch SSW is on, the voltage at the terminal 104 is substantially equal to the voltage at the power line 106. When the starter switch SSW is off, the voltage at terminal 104 is approximately equal to the ground voltage GND. The resistance voltage dividing circuit 112 includes, for example, resistors 113 and 114 connected in series with each other.

電源制御回路１１０は、スタータモータＳＭに供給する電源電圧を制御する。電源制御回路１１０は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のときに、電源線１０６からの電圧をスタータモータＳＭに供給することによって、スタータモータＳＭを回転駆動する。電源制御回路１１０は、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のときに、電源線１０６からの電圧をスタータモータＳＭに供給しない。 The power supply control circuit 110 controls the power supply voltage supplied to the starter motor SM. The power supply control circuit 110 rotationally drives the starter motor SM by supplying the voltage from the power supply line 106 to the starter motor SM when the starter switch SSW is on. The power control circuit 110 does not supply the voltage from the power supply line 106 to the starter motor SM when the starter switch SSW is in the off state.

より詳細には、電源制御回路１１０は、スイッチング回路１１１と抵抗分圧回路１１２とを含む。スイッチング回路１１１は、電源ノードＶＣＣ３、接地ノードＧＮＤ３、出力ノードＯＵＴ３、および制御入力ノードＩＮ３を含む。図１に示すように、電源ノードＶＣＣ３は、電源線１０６と接続されることによって、バッテリＢＴＲの出力電圧を受ける。接地ノードＧＮＤ３は、基準電圧ノードＧＮＤに接続される。出力ノードＯＵＴ３は、スタータモータＳＭに接続される。制御入力ノードＩＮ３は、抵抗体１１３と抵抗体１１４との接続ノードである分圧ノード１１５に接続される。 More specifically, the power supply control circuit 110 includes a switching circuit 111 and a resistance voltage divider circuit 112. The switching circuit 111 includes a power supply node VCS3, a ground node GND3, an output node OUT3, and a control input node IN3. As shown in FIG. 1, the power node VCS3 receives the output voltage of the battery BTR by being connected to the power line 106. The ground node GND3 is connected to the reference voltage node GND. The output node OUT3 is connected to the starter motor SM. The control input node IN3 is connected to the voltage dividing node 115, which is a connection node between the resistor 113 and the resistor 114.

スイッチング回路１１１は、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧がハイレベルのとき、電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間を導通状態にする。スイッチング回路１１１は、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧がローレベルのとき、電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間を非導通状態にする。 The switching circuit 111 makes the power supply node VCS3 and the output node OUT3 conductive when the input voltage of the control input node IN3 is at a high level. The switching circuit 111 puts the power supply node VCC3 and the output node OUT3 in a non-conducting state when the input voltage of the control input node IN3 is low.

ここで、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のとき、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧は、電源線１０６における電圧を分圧することによって得られるハイレベルの電圧である。したがって、電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間が導通状態となり、スタータモータＳＭは、バッテリＢＴＲからの電圧によって駆動される。一方、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のとき、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧は接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧である。したがって、電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間は非導通状態となり、スタータモータＳＭは回転駆動されない。 Here, when the starter switch SSW is in the ON state, the input voltage of the control input node IN3 is a high-level voltage obtained by dividing the voltage in the power supply line 106. Therefore, the power supply node VCS3 and the output node OUT3 are in a conductive state, and the starter motor SM is driven by the voltage from the battery BTR. On the other hand, when the starter switch SSW is in the off state, the input voltage of the control input node IN3 is a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND. Therefore, the power supply node VCS3 and the output node OUT3 are in a non-conducting state, and the starter motor SM is not rotationally driven.

電源制御回路１２０は、ヘッドライトＨＬに供給する電源電圧を制御する。電源制御回路１２０は、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のときに、電源線１０６からの電圧を、ディマースイッチＤＳを介してヘッドライトＨＬに供給することによって、ヘッドライトＨＬを点灯させる。ここで、ディマースイッチＤＳは、ヘッドライトの光軸を上向きおよび下向きの一方に切り替えるためのスイッチである。スタータスイッチＳＳＷは、エンジンの点火時にスタータモータＳＭを回転駆動させるときにオンされるので、初期状態ではオフ状態である。したがって、イグニッションスイッチＩＳＷがオン状態になると同時に、ヘッドライトＨＬは点灯する。一方、電源制御回路１２０は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のときに、電源線１０６からの電圧をヘッドライトＨＬに供給しない。これにより、ヘッドライトＨＬは消灯する。 The power supply control circuit 120 controls the power supply voltage supplied to the headlight HL. The power supply control circuit 120 turns on the headlight HL by supplying the voltage from the power supply line 106 to the headlight HL via the dimmer switch DS when the starter switch SSW is in the off state. Here, the dimmer switch DS is a switch for switching the optical axis of the headlight to either upward or downward. Since the starter switch SSW is turned on when the starter motor SM is rotationally driven at the time of ignition of the engine, it is in the off state in the initial state. Therefore, the headlight HL is turned on at the same time when the ignition switch ISW is turned on. On the other hand, the power supply control circuit 120 does not supply the voltage from the power supply line 106 to the headlight HL when the starter switch SSW is on. As a result, the headlight HL is turned off.

より詳細には、電源制御回路１２０は、インバータ素子１２６と、スイッチング回路１２１と抵抗分圧回路１２２とを含む。インバータ素子１２６の入力ノードＩＮ１はスタータスイッチＳＳＷの端子１０４に接続される。したがって、インバータ素子１２６は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のとき、ほぼ接地電圧ＧＮＤに等しいローレベルの電圧を出力ノードＯＵＴ１から出力する。一方、インバータ素子１２６は、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のとき、電源線１０６における電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧を出力ノードＯＵＴ１から出力する。 More specifically, the power supply control circuit 120 includes an inverter element 126, a switching circuit 121, and a resistance voltage dividing circuit 122. The input node IN1 of the inverter element 126 is connected to the terminal 104 of the starter switch SSW. Therefore, when the starter switch SSW is in the ON state, the inverter element 126 outputs a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND from the output node OUT1. On the other hand, when the starter switch SSW is in the off state, the inverter element 126 outputs a high level voltage substantially equal to the voltage in the power supply line 106 from the output node OUT1.

スイッチング回路１２１は、電源ノードＶＣＣ４、接地ノードＧＮＤ４、出力ノードＯＵＴ４、および制御入力ノードＩＮ４を含む。図１に示すように、電源ノードＶＣＣ４は、電源線１０６と接続されることによって、バッテリＢＴＲの出力電圧およびオルタネータＡＬＴのうちの少なくとも一方の出力電圧を受ける。接地ノードＧＮＤ４は、基準電圧ノードＧＮＤに接続される。出力ノードＯＵＴ４は、ヘッドライトＨＬに接続される。制御入力ノードＩＮ４は、抵抗体１２３と抵抗体１２４との接続ノードである分圧ノード１２５に接続される。 The switching circuit 121 includes a power supply node VCS4, a ground node GND4, an output node OUT4, and a control input node IN4. As shown in FIG. 1, the power node VCS4 receives the output voltage of the battery BTR and the output voltage of at least one of the alternator ALT by being connected to the power line 106. The ground node GND4 is connected to the reference voltage node GND. The output node OUT4 is connected to the headlight HL. The control input node IN4 is connected to the voltage dividing node 125, which is a connection node between the resistor 123 and the resistor 124.

スイッチング回路１２１は、制御入力ノードＩＮ４の入力電圧がハイレベルのとき、電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間を導通状態にする。スイッチング回路１２１は、制御入力ノードＩＮ４の入力電圧がローレベルのとき、電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間を非導通状態にする。 The switching circuit 121 makes the power supply node VCS4 and the output node OUT4 conductive when the input voltage of the control input node IN4 is at a high level. When the input voltage of the control input node IN4 is low, the switching circuit 121 puts the power supply node VCS4 and the output node OUT4 in a non-conducting state.

ここで、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のとき、制御入力ノードＩＮ４の入力電圧は、電源線１０６における電圧を分圧することによって得られるハイレベルの電圧である。したがって、電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間が導通状態となり、ヘッドライトＨＬは、バッテリＢＴＲからの電圧によって点灯する。一方、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のとき、制御入力ノードＩＮ４の入力電圧は接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧である。したがって、電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間は非導通状態となり、ヘッドライトＨＬは点灯されない。 Here, when the starter switch SSW is in the off state, the input voltage of the control input node IN4 is a high-level voltage obtained by dividing the voltage in the power supply line 106. Therefore, the power supply node VCS4 and the output node OUT4 are in a conductive state, and the headlight HL is turned on by the voltage from the battery BTR. On the other hand, when the starter switch SSW is in the ON state, the input voltage of the control input node IN4 is a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND. Therefore, the power supply node VCS4 and the output node OUT4 are in a non-conducting state, and the headlight HL is not turned on.

［自動二輪車の構成例］
図２は、自動二輪車の全体構成の一例を示す左側面図である。図２では、図１に示す構成要素のうちの一部の概略的な配置が示されている。図２において、図解を容易にするために、電源線１０６を含むケーブル２１２および電源制御回路１１０，１２０は透視して示される。ＡＣジェネレータＧＥＮ、レギュレート・レクティファイヤＲＣＴ、およびバッテリＢＴＲの配置位置は破線で示される。さらに、ハンドル２０２の近傍部分の平面図が示される。 [Example of motorcycle configuration]
FIG. 2 is a left side view showing an example of the overall configuration of a motorcycle. FIG. 2 shows a schematic arrangement of some of the components shown in FIG. In FIG. 2, the cable 212 including the power line 106 and the power control circuits 110, 120 are shown see-through for ease of illustration. The locations of the AC generator GEN, regulated rectify RCT, and battery BTR are indicated by broken lines. Further, a plan view of the vicinity of the handle 202 is shown.

図２を参照して、ヘッドライトＨＬは、フロントフォーク２０４の上部に取り付けられる。ヘッドライトＨＬは、電源制御回路１２０を介して電源線１０６に接続される。イグニッションスイッチＩＳＷ、およびスタータスイッチＳＳＷは、ハンドル２０２に取り付けられる。バッテリＢＴＲは、運転者が着座するシート２１４の下部に設けられる。ＡＣジェネレータＧＥＮは、エンジン２１０のクランクシャフトと同軸に配置される。レギュレート・レクティファイヤＲＣＴは、たとえば、シート２１４の下部で通気性の良いところに設けられる。スタータモータＳＭは、エンジン２１０の近傍に取り付けられている。スタータモータＳＭは電源制御回路１１０を介して電源線１０６に接続される。 With reference to FIG. 2, the headlight HL is mounted on top of the front fork 204. The headlight HL is connected to the power supply line 106 via the power supply control circuit 120. The ignition switch ISW and the starter switch SSW are attached to the handle 202. The battery BTR is provided below the seat 214 on which the driver sits. The AC generator GEN is arranged coaxially with the crankshaft of the engine 210. The regulated rectify RCT is provided, for example, in a well-ventilated place under the seat 214. The starter motor SM is mounted in the vicinity of the engine 210. The starter motor SM is connected to the power supply line 106 via the power supply control circuit 110.

［スイッチング回路の構成例］
図３は、図１のスイッチング回路の第１の具体例を示す構成図である。図３では、図１のスイッチング回路１１１の例として、リレー１１１Ａの構成が示されている。なお、図１のスイッチング回路１２１の構成も同様である。 [Example of switching circuit configuration]
FIG. 3 is a configuration diagram showing a first specific example of the switching circuit of FIG. In FIG. 3, the configuration of the relay 111A is shown as an example of the switching circuit 111 of FIG. The configuration of the switching circuit 121 in FIG. 1 is also the same.

図３に示すようにリレー１１１Ａは、電磁石１３０と、電磁石１３０による電磁力によってオン状態に変化するスイッチ１３１とを含む。電磁石１３０を構成するコイルは、制御入力ノードＩＮ３と接地電圧ＧＮＤ３との間に接続される。スイッチ１３１は、電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間に接続される。 As shown in FIG. 3, the relay 111A includes an electromagnet 130 and a switch 131 that changes to an on state by an electromagnetic force generated by the electromagnet 130. The coil constituting the electromagnet 130 is connected between the control input node IN3 and the ground voltage GND3. The switch 131 is connected between the power supply node VCS3 and the output node OUT3.

図４は、図１のスイッチング回路の第２の具体例を示す構成図である。図４では、図１のスイッチング回路１１１の例として、インテリジェントパワーデバイス（ＩＰＤ：Intelligent Power Device）１１１Ｂの構成例が示されている。なお、図１のスイッチング回路１２１の構成も同様である。 FIG. 4 is a configuration diagram showing a second specific example of the switching circuit of FIG. In FIG. 4, as an example of the switching circuit 111 of FIG. 1, a configuration example of an intelligent power device (IPD) 111B is shown. The configuration of the switching circuit 121 in FIG. 1 is also the same.

図４に示すように、ＩＰＤ１１１Ｂは、半導体スイッチング素子１４１と、ダイオード１４２と、制御論理１４３と、診断／保護回路１４４とを含む。 As shown in FIG. 4, the IPD111B includes a semiconductor switching element 141, a diode 142, a control logic 143, and a diagnostic / protection circuit 144.

図４では、半導体スイッチング素子１４１としてＮＭＯＳ（N-channel Metal Oxide Semiconductor）トランジスタが例示的に示されている。無論、半導体スイッチング素子１４１は、他の種類の半導体スイッチング素子であってもよい。半導体スイッチング素子１４１の第１主電極および第２主電極は、電源ノードＶＣＣ３および出力ノードＯＵＴ３にそれぞれ接続される。たとえば、ＮＭＯＳトランジスタの場合、第１主電極はドレインに対応し、第２主電極はソースに相当する。 In FIG. 4, an NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor is exemplified as the semiconductor switching element 141. Of course, the semiconductor switching element 141 may be another type of semiconductor switching element. The first and second main electrodes of the semiconductor switching element 141 are connected to the power supply node VCS3 and the output node OUT3, respectively. For example, in the case of an NMOS transistor, the first main electrode corresponds to the drain and the second main electrode corresponds to the source.

ダイオード１４２は、半導体スイッチング素子１４１と並列かつ逆バイアス方向に接続される。具体的に、ダイオード１４２のカソードは電源ノードＶＣＣ３に接続され、１４２のアノードは出力ノードＯＵＴ３に接続される。 The diode 142 is connected to the semiconductor switching element 141 in parallel and in the reverse bias direction. Specifically, the cathode of the diode 142 is connected to the power node VCS3 and the anode of the 142 is connected to the output node OUT3.

制御論理１４３は、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧の論理レベルに応じた論理レベルの制御電圧を、半導体スイッチング素子１４１の制御電極に供給する。たとえば、半導体スイッチング素子１４１がＮＭＯＳトランジスタの場合について説明する。この場合、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧がハイレベルのとき、制御論理１４３は、ハイレベルの制御電圧を半導体スイッチング素子１４１の制御電極に出力する。これによって、半導体スイッチング素子１４１は導通状態になる。また、制御入力ノードＩＮ３の入力電圧がローレベルの場合に、制御論理１４３は、ローレベルの制御電圧を半導体スイッチング素子１４１の制御電極に出力する。これによって、半導体スイッチング素子１４１は非導通状態になる。なお、制御論理１４３は、電源ノードＶＣＣ３と接地電圧ＧＮＤ３との間に接続されることにより、図１の電源線１０６に供給された電圧によって動作する。 The control logic 143 supplies a control voltage having a logic level corresponding to the logic level of the input voltage of the control input node IN3 to the control electrode of the semiconductor switching element 141. For example, the case where the semiconductor switching element 141 is an NMOS transistor will be described. In this case, when the input voltage of the control input node IN3 is high level, the control logic 143 outputs the high level control voltage to the control electrode of the semiconductor switching element 141. As a result, the semiconductor switching element 141 becomes conductive. Further, when the input voltage of the control input node IN3 is low level, the control logic 143 outputs the low level control voltage to the control electrode of the semiconductor switching element 141. As a result, the semiconductor switching element 141 is put into a non-conducting state. The control logic 143 operates by the voltage supplied to the power supply line 106 of FIG. 1 by being connected between the power supply node VCS3 and the ground voltage GND3.

診断／保護回路１４４は、種々のセンサ（不図示）および検出回路（不図示）によって過熱、過電流、過電圧、および断線などの異常を検出する。診断／保護回路１４４は、異常を検出した場合には、半導体スイッチング素子１４１がオフ状態となるように制御電圧を遮断する。さらに、診断／保護回路１４４は、自己診断結果をセンス出力として外部のＥＣＵなどに出力する。なお、診断／保護回路１４４は、電源ノードＶＣＣ３と接地電圧ＧＮＤ３との間に接続されることにより、図１の電源線１０６に供給された電圧によって動作する。 The diagnostic / protection circuit 144 detects anomalies such as overheating, overcurrent, overvoltage, and disconnection with various sensors (not shown) and detection circuits (not shown). When the diagnosis / protection circuit 144 detects an abnormality, the diagnosis / protection circuit 144 cuts off the control voltage so that the semiconductor switching element 141 is turned off. Further, the diagnosis / protection circuit 144 outputs the self-diagnosis result as a sense output to an external ECU or the like. The diagnosis / protection circuit 144 operates by the voltage supplied to the power supply line 106 in FIG. 1 by being connected between the power supply node VCS3 and the ground voltage GND3.

［電装システムの動作］
図５は、図１の電装システムの動作を示すフローチャートである。駐車状態からエンジンを始動させる場合であっても、アイドリングストップの状態から再度エンジンを始動させる場合であっても、電装システム１００ａの動作は基本的には同様である。 [Operation of electrical system]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the electrical system of FIG. The operation of the electrical system 100a is basically the same regardless of whether the engine is started from the parked state or the engine is started again from the idling stop state.

図６は、図１の各部の電流波形を示すタイミング図である。図６のタイミング図は、図５のフローチャートに対応している。図５および図６において、相互に対応する部分を時系列順にフェーズＡ、フェーズＢ、およびフェーズＣとして示している。以下、図５および図６を参照しつつ、各フェーズごとに、図１の電装システム１００ａの動作について説明する。 FIG. 6 is a timing diagram showing the current waveform of each part of FIG. The timing diagram of FIG. 6 corresponds to the flowchart of FIG. In FIGS. 5 and 6, the parts corresponding to each other are shown as Phase A, Phase B, and Phase C in chronological order. Hereinafter, the operation of the electrical system 100a of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 for each phase.

（フェーズＡ）
まず、図６の時刻ｔ１０において、自動二輪車の乗車者は、イグニッションスイッチＩＳＷをオンする（図５のステップＳ１０）。これにより、図６に示すように、イグニッションスイッチＩＳＷは、オフ（ＯＦＦ）状態からオン（ＯＮ）状態に切り替わる。 (Phase A)
First, at time t10 in FIG. 6, the passenger of the motorcycle turns on the ignition switch ISW (step S10 in FIG. 5). As a result, as shown in FIG. 6, the ignition switch ISW is switched from the off (OFF) state to the on (ON) state.

イグニッションスイッチＩＳＷがオンされると、電源制御回路１２０を構成するスイッチング回路１２１の電源ノードＶＣＣ４には、電源線１０６を介してバッテリＢＴＲからの電圧が印加される。一方、時刻ｔ１０の時点では、スタータスイッチＳＳＷはオフ状態である。したがって、スイッチング回路１２１の制御入力ノードＩＮ４には、接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧が入力される。この結果、スイッチング回路１２１の電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間は導通状態となるので、バッテリＢＴＲからの電圧によってヘッドライトＨＬが点灯する（ステップＳ１１）。 When the ignition switch ISW is turned on, the voltage from the battery BTR is applied to the power supply node VCS4 of the switching circuit 121 constituting the power supply control circuit 120 via the power supply line 106. On the other hand, at time t10, the starter switch SSW is in the off state. Therefore, a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND is input to the control input node IN4 of the switching circuit 121. As a result, the power supply node VCS4 and the output node OUT4 of the switching circuit 121 are in a conductive state, so that the headlight HL is turned on by the voltage from the battery BTR (step S11).

より詳細には、図６に示すように、ヘッドライトＨＬには最初に突入電流ＩＣ１が流れる。この理由は、イグニッションスイッチＩＳＷがオンされたとき、ヘッドライトＨＬ内のフィラメント温度と環境温度とが同等であるので、ヘッドライトＨＬは実効的に低抵抗負荷となっているためである。その後、ヘッドライトＨＬに電流が流れることによってフィラメント温度が上昇するので、ヘッドライトＨＬの抵抗値が増加する。この結果、ヘッドライトＨＬの電流値は減少し、やがて、定常電流ＳＣ１に達する。その定常電流ＳＣ１の値は、ハロゲンランプなどのヘッドライトバルブのワット数とバッテリＢＴＲの電圧によって決まる。なお、突入電流ＩＣ１がピーク値となる時刻は、スイッチング回路１２１が有する遅延時間により、時刻ｔ１０よりも若干遅れる。 More specifically, as shown in FIG. 6, the inrush current IC1 first flows through the headlight HL. The reason for this is that when the ignition switch ISW is turned on, the filament temperature in the headlight HL and the environmental temperature are equivalent, so that the headlight HL effectively has a low resistance load. After that, the filament temperature rises due to the current flowing through the headlight HL, so that the resistance value of the headlight HL increases. As a result, the current value of the headlight HL decreases and eventually reaches the steady current SC1. The value of the steady-state current SC1 is determined by the wattage of a headlight bulb such as a halogen lamp and the voltage of the battery BTR. The time when the inrush current IC1 reaches the peak value is slightly delayed from the time t10 due to the delay time of the switching circuit 121.

さらに、ヘッドライトＨＬの消費電流の変化に応じて、バッテリＢＴＲにも電圧降下が発生する。フェーズＡでは、まだエンジンが始動していないために、オルタネータＡＬＴは動作していない。したがって、バッテリＢＴＲのみがヘッドライトＨＬに給電し、また、バッテリＢＴＲの充電も生じないことが、バッテリＢＴＲの電圧降下の原因である。 Further, a voltage drop also occurs in the battery BTR according to the change in the current consumption of the headlight HL. In Phase A, the alternator ALT is not operating because the engine has not started yet. Therefore, it is the cause of the voltage drop of the battery BTR that only the battery BTR supplies power to the headlight HL and the battery BTR is not charged.

具体的には、図６に示すように、ヘッドライトＨＬに突入電流ＩＣ１が流れると、バッテリＢＴＲの電圧も瞬時的に大きく低下する。その後、ヘッドライトＨＬのフィラメント温度が安定すると、ヘッドライトＨＬに流れる電流が定常電流ＳＣ１に落ち着く。そして、この定常電流ＳＣ１に応じた電圧降下ΔＶ１がバッテリＢＴＲに発生する。前述のように、ヘッドライトＨＬにおける定常電流ＳＣ１の値は、ヘッドライトバルブのワット数に応じて決まる。したがって、ヘッドライトバルブのワット数が大きいほど、バッテリＢＴＲの電圧降下ΔＶ１も大きくなる。なお、図６において、無負荷のときのバッテリＢＴＲの出力電圧をＶＢとする。 Specifically, as shown in FIG. 6, when the inrush current IC1 flows through the headlight HL, the voltage of the battery BTR also drops significantly instantaneously. After that, when the filament temperature of the headlight HL stabilizes, the current flowing through the headlight HL settles down to the steady current SC1. Then, a voltage drop ΔV1 corresponding to the steady current SC1 is generated in the battery BTR. As described above, the value of the steady current SC1 in the headlight HL is determined according to the wattage of the headlight bulb. Therefore, the larger the wattage of the headlight bulb, the larger the voltage drop ΔV1 of the battery BTR. In FIG. 6, the output voltage of the battery BTR when there is no load is VB.

さらに、イグニッションスイッチＩＳＷがオンされると、電源線１０６を介して、ＥＣＵ１６０およびインストルメント・クラスタ（不図示）などの他の電装機器が給電される（ステップＳ１２）。これにより、これらの他の電装機器が起動する。なお、ヘッドライトＨＬ以外の電装機器に消費電流は、ヘッドライトＨＬに比べて小さいので、バッテリＢＴＲの電圧に及ぼす影響は小さい。 Further, when the ignition switch ISW is turned on, power is supplied to other electrical equipment such as the ECU 160 and the instrument cluster (not shown) via the power line 106 (step S12). As a result, these other electrical devices are activated. Since the current consumption of the electrical equipment other than the headlight HL is smaller than that of the headlight HL, the influence on the voltage of the battery BTR is small.

（フェーズＢ）
次に、図６の時刻ｔ２０において、自動二輪車の乗車者は、エンジンを始動させるため、スタータスイッチＳＳＷをオンする（ステップＳ２０）。これにより、図６に示すようにスタータスイッチＳＳＷは、オフ（ＯＦＦ）状態からオン（ＯＮ）状態に切り替わる。 (Phase B)
Next, at time t20 in FIG. 6, the occupant of the motorcycle turns on the starter switch SSW in order to start the engine (step S20). As a result, as shown in FIG. 6, the starter switch SSW switches from the off (OFF) state to the on (ON) state.

スタータスイッチＳＳＷがオンされると、抵抗分圧回路１１２によって分圧されたバッテリ電圧であるハイレベルの電圧が、スイッチング回路１１１の制御入力ノードＩＮ３に入力される（ステップＳ２２）。これによって、スイッチング回路１１１の電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間は導通状態になるので、バッテリＢＴＲからの電圧がスタータモータＳＭに印加される。この結果、スタータモータＳＭが動作を開始する（ステップＳ２３）。 When the starter switch SSW is turned on, a high level voltage, which is the battery voltage divided by the resistance voltage divider circuit 112, is input to the control input node IN3 of the switching circuit 111 (step S22). As a result, the power supply node VCS3 and the output node OUT3 of the switching circuit 111 are in a conductive state, so that the voltage from the battery BTR is applied to the starter motor SM. As a result, the starter motor SM starts operating (step S23).

スタータモータＳＭには、かなり大きなモータ電流が必要である。この理由は、小型でありながら、エンジンの始動に必要な回転数までクランクシャフトを駆動するため、大トルクが必要となるからである。特に、エンジン始動時に必要な回転トルクは極めて大きい。このため、図６に示すように、スタータモータＳＭにはその初動時に１００Ａ近い突入電流ＩＣ２が流れる。この電流変化によって、バッテリＢＴＲの電圧が大きく低下する。なお、突入電流ＩＣ２がピーク値となる時刻は、スイッチング回路１１１が有する遅延時間により、時刻ｔ２０よりも若干遅れる。 The starter motor SM requires a fairly large motor current. The reason for this is that despite its small size, a large torque is required to drive the crankshaft to the number of revolutions required to start the engine. In particular, the rotational torque required when starting the engine is extremely large. Therefore, as shown in FIG. 6, an inrush current IC2 of nearly 100 A flows through the starter motor SM at the time of its initial operation. Due to this change in current, the voltage of the battery BTR drops significantly. The time when the inrush current IC2 reaches the peak value is slightly delayed from the time t20 due to the delay time of the switching circuit 111.

このように、スタータモータＳＭの初動時には１００Ａ近い電流を流す必要がある。このため、自動二輪車に搭載されるような小型かつ小容量バッテリについては、充電量および周囲環境によってはスタータモータＳＭを起動するために十分な電流が確保できない場合がある。たとえば、鉛バッテリの場合には、環境温度の低い状況下では出力特性が劣化するので、バッテリ充電量に対する注意が特に必要である。さらに、自動二輪車の場合には前述のように、イグニッションスイッチＩＳＷがオンされたと同時に、バッテリＢＴＲはヘッドライトＨＬにも給電する。このため、エンジンの始動時にもヘッドライトＨＬがオンし続けていた場合には、バッテリＢＴＲの負担はさらに大きくなる。 As described above, it is necessary to pass a current of nearly 100 A at the time of initial operation of the starter motor SM. Therefore, for a small and small capacity battery mounted on a motorcycle, it may not be possible to secure a sufficient current for starting the starter motor SM depending on the charge amount and the surrounding environment. For example, in the case of a lead battery, the output characteristics deteriorate under a low environmental temperature condition, so it is necessary to pay particular attention to the battery charge amount. Further, in the case of a motorcycle, as described above, the battery BTR also supplies power to the headlight HL at the same time when the ignition switch ISW is turned on. Therefore, if the headlight HL is kept on even when the engine is started, the load on the battery BTR becomes even greater.

そこで、本実施形態の電装システム１００ａでは、スタータスイッチＳＳＷがオンされると、ヘッドライトＨＬは消灯するように制御される（ステップＳ２１）。具体的には、スタータスイッチＳＳＷが導通することによって、インバータ素子１２６の入力ノードＩＮ１には、ハイレベルの電圧が入力される。これにより、インバータ素子１２６は、ほぼ接地電圧ＧＮＤに等しいローレベルの電圧を出力するので、スイッチング回路１２１の制御入力ノードＩＮ４にはローレベルの電圧が入力される。この結果、スイッチング回路１２１において電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間が非導通となり、ヘッドライトＨＬへの給電が停止する。バッテリＢＴＲからの電圧は、主として、スタータモータＳＭに供給されるので、エンジン始動時のバッテリＢＴＲの負担を軽減することができる。また、バッテリＢＴＲの周囲環境が多少劣悪であったり、充電量が多少不十分であったりしても、エンジンが始動できる。 Therefore, in the electrical system 100a of the present embodiment, when the starter switch SSW is turned on, the headlight HL is controlled to be turned off (step S21). Specifically, a high level voltage is input to the input node IN1 of the inverter element 126 by conducting the starter switch SSW. As a result, the inverter element 126 outputs a low-level voltage substantially equal to the ground voltage GND, so that the low-level voltage is input to the control input node IN4 of the switching circuit 121. As a result, in the switching circuit 121, the power supply node VCS4 and the output node OUT4 become non-conducting, and the power supply to the headlight HL is stopped. Since the voltage from the battery BTR is mainly supplied to the starter motor SM, the load on the battery BTR at the time of starting the engine can be reduced. Further, the engine can be started even if the surrounding environment of the battery BTR is slightly poor or the charge amount is slightly insufficient.

なお、エンジンの回転トルクはスタータモータＳＭによる回転の始動時に最大であるが、回転を始めると回転トルクは急激に減少する。このため、図６に示すようにスタータモータＳＭに流れる電流も大きく減少し、これに伴い、バッテリＢＴＲの出力電圧も増加する。 The rotational torque of the engine is maximum at the start of rotation by the starter motor SM, but the rotational torque sharply decreases when the rotation is started. Therefore, as shown in FIG. 6, the current flowing through the starter motor SM is also greatly reduced, and the output voltage of the battery BTR is also increased accordingly.

図６の時刻ｔ２５において、エンジンが始動すると、オルタネータＡＬＴが動作を開始するために、バッテリＢＴＲの充電が開始される。これによって、バッテリＢＴＲの出力電圧は無負荷時の出力電圧ＶＢに戻る。 When the engine is started at the time t25 of FIG. 6, charging of the battery BTR is started in order to start the operation of the alternator ALT. As a result, the output voltage of the battery BTR returns to the output voltage VB when there is no load.

（フェーズＣ）
次に、図６の時刻ｔ３０において、自動二輪車の乗車者もしくはＥＣＵは、エンジンの始動を認識したことに基づいて、スタータスイッチＳＳＷをオフする（ステップＳ３０）。これにより、図６に示すようにスタータスイッチＳＳＷは、オン（ＯＮ）状態からオフ（ＯＦＦ）状態に切り替わる。なお、従前の自動二輪車のスタータスイッチＳＳＷは、乗車者がスタータスイッチＳＳＷを押し続けている間だけ、オン状態となるように構成されている。最近の自動二輪車では、乗車者はエンジンの始動時にスタータスイッチＳＳＷを一度押すだけでよい構造の自動二輪車もあり、その場合、ＥＣＵがエンジンの始動を判断してスタータスイッチＳＳＷをオフ状態に切り替える。 (Phase C)
Next, at time t30 in FIG. 6, the passenger or the ECU of the motorcycle turns off the starter switch SSW based on the recognition of the start of the engine (step S30). As a result, as shown in FIG. 6, the starter switch SSW switches from the on (ON) state to the off (OFF) state. The starter switch SSW of the conventional motorcycle is configured to be turned on only while the passenger keeps pressing the starter switch SSW. In recent motorcycles, there is also a motorcycle having a structure in which the passenger only needs to press the starter switch SSW once when starting the engine. In that case, the ECU determines the start of the engine and switches the starter switch SSW to the off state.

スタータスイッチＳＳＷがオフ状態となると、スイッチング回路１１１の制御入力ノードＩＮ３には接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧が入力される。これにより、スイッチング回路１１１はスタータモータＳＭへの電圧供給を遮断するので、スタータモータＳＭは動作を停止する。また、インバータ素子１２６によって論理レベルが反転されることにより、スイッチング回路１２１の制御入力ノードＩＮ４にはハイレベルの電圧が入力される。これにより、スイッチング回路１２１を介してヘッドライトＨＬに給電されるので、ヘッドライトＨＬが再点灯する（ステップＳ３１）。 When the starter switch SSW is turned off, a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND is input to the control input node IN3 of the switching circuit 111. As a result, the switching circuit 111 cuts off the voltage supply to the starter motor SM, so that the starter motor SM stops operating. Further, the logic level is inverted by the inverter element 126, so that a high level voltage is input to the control input node IN4 of the switching circuit 121. As a result, power is supplied to the headlight HL via the switching circuit 121, so that the headlight HL is turned on again (step S31).

図６に示すように、ヘッドライトＨＬの再点灯時における突入電流ＩＣ３は、フェーズＡにおける突入電流ＩＣ１よりも小さい。この理由は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態になる直前までヘッドライトＨＬが点灯していたので、ヘッドライトＨＬの再点灯時には既にフィラメント温度が上昇しているからである。 As shown in FIG. 6, the inrush current IC3 when the headlight HL is turned on again is smaller than the inrush current IC1 in the phase A. The reason for this is that since the headlight HL was lit until just before the starter switch SSW was turned on, the filament temperature had already risen when the headlight HL was turned on again.

［第１の実施形態の効果］
自動二輪車の電装システムでは、ＡＨＯ（Automatic Headlight On）の法制化により、イグニッションスイッチＩＳＷがオンされるとヘッドライトＨＬが点灯する。一般的に、自動二輪車のヘッドライトには３５〜５５Ｗのハロゲンランプが使われる。したがって、ハロゲンランプのフィラメント発熱させるため、３〜５Ａの定電流が必要とされる。ここで、エンジン始動前にはオルタネータが始動していないので、ヘッドライトＨＬの点灯に必要な電流はバッテリＢＴＲから供給される。また、自動二輪車では搭載スペースの都合上、小型で小容量のバッテリＢＴＲが採用されている。このため、バッテリＢＴＲの内部抵抗により、バッテリＢＴＲの出力電圧は無負荷の場合に比べて低下する。 [Effect of the first embodiment]
In the electric system of a motorcycle, the headlight HL is turned on when the ignition switch ISW is turned on due to the legislation of AHO (Automatic Headlight On). Generally, a 35-55W halogen lamp is used for the headlight of a motorcycle. Therefore, a constant current of 3 to 5 A is required to heat the filament of the halogen lamp. Here, since the alternator is not started before the engine is started, the current required for turning on the headlight HL is supplied from the battery BTR. Further, in motorcycles, a small and small capacity battery BTR is adopted because of the space for mounting. Therefore, due to the internal resistance of the battery BTR, the output voltage of the battery BTR is lower than that in the case of no load.

その後、スタータスイッチＳＳＷがオンされることにより、スタータモータＳＭが始動する。スタータモータＳＭは、その特性上、始動時に突入電流が流れる。突入電流のピーク電流はスタータモータの大きさに依存するが、スタータモータの回転時に流れる定常電流の数十倍の電流が始動時に突入電流として流れる。 After that, when the starter switch SSW is turned on, the starter motor SM is started. Due to the characteristics of the starter motor SM, an inrush current flows at the time of starting. The peak current of the inrush current depends on the size of the starter motor, but a current several tens of times the steady current that flows when the starter motor rotates flows as an inrush current at the start.

特に従来の電装システムの場合、ヘッドライトＨＬが点灯したままでスタータモータＳＭに電流が流れる。このため、メンテナンスが不十分であるなどの原因により、バッテリＢＴＲの充電が不十分な場合、ヘッドライトＨＬの点灯とスタータモータＳＭの始動との両方に必要な電流を供給できないことがある。この結果、エンジンを始動できないという問題が生じる。また、ヘッドライトＨＬとバッテリＢＴＲとの両方に供給する電流によって、バッテリＢＴＲの出力電圧が著しく低下した場合には、ＥＣＵ等のその他の電装機器が正常に動作しなくなることがある。 In particular, in the case of a conventional electrical system, a current flows through the starter motor SM while the headlight HL is lit. Therefore, when the battery BTR is insufficiently charged due to insufficient maintenance or the like, it may not be possible to supply the current required for both lighting the headlight HL and starting the starter motor SM. As a result, there arises a problem that the engine cannot be started. Further, when the output voltage of the battery BTR is remarkably lowered due to the current supplied to both the headlight HL and the battery BTR, other electrical equipment such as the ECU may not operate normally.

本実施形態では、電源制御回路１１０，１２０は、スタータスイッチＳＳＷの接続状態に応じて、スタータモータＳＭおよびヘッドライトＨＬのうち一方にのみ給電する。これにより、スタータモータＳＭの始動時には、ヘッドライトＨＬへの給電は停止され、ヘッドライトＨＬへの電流供給によってバッテリは消耗されない。この結果、バッテリの充電が多少不十分であっても、スタータモータＳＭに十分な電流を供給でき、安定的にエンジンを始動できる。さらに、ＥＣＵ等、他の電装機器への悪影響を抑制できる。 In the present embodiment, the power supply control circuits 110 and 120 supply power to only one of the starter motor SM and the headlight HL according to the connection state of the starter switch SSW. As a result, when the starter motor SM is started, the power supply to the headlight HL is stopped, and the battery is not consumed by the current supply to the headlight HL. As a result, even if the battery is slightly insufficiently charged, a sufficient current can be supplied to the starter motor SM, and the engine can be started stably. Further, it is possible to suppress an adverse effect on other electrical equipment such as an ECU.

電源制御回路１１０，１２０を構成するスイッチング回路１１１，１２１として、メカニカルリレーの他、ＩＰＤを用いることができる。ＩＰＤを用いることによって、スイッチ部を無接点化できるだけなく、電流制限回路、過熱検知回路、断線検知回路などの保護回路をスイッチング回路１１１，１２１に実装できる。さらに、保護回路による自己診断結果をＥＣＵなどに通知できる。 As the switching circuits 111 and 121 constituting the power supply control circuits 110 and 120, an IPD can be used in addition to the mechanical relay. By using the IPD, not only the switch portion can be made non-contact, but also protection circuits such as a current limiting circuit, an overheat detection circuit, and a disconnection detection circuit can be mounted on the switching circuits 111 and 121. Further, the self-diagnosis result by the protection circuit can be notified to the ECU or the like.

本実施形態の電装システムによるヘッドライトＨＬの制御は、ハロゲンランプのように消費電流の大きいヘッドライトバルブの場合に特に有効である。無論、ＨＩＤランプおよびＬＥＤランプなどの場合にも同様の効果を奏する。 The control of the headlight HL by the electrical system of the present embodiment is particularly effective in the case of a headlight bulb having a large current consumption such as a halogen lamp. Of course, the same effect can be obtained in the case of HID lamps and LED lamps.

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の電装システム１００ｂでは、電源制御回路１２０は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のときには、パルス状の駆動電圧をヘッドライトＨＬに出力する。これによって、ヘッドライトＨＬを減光させ、その消費電力を抑制する。以下、図７〜図９を参照して詳しく説明する。 <Second embodiment>
In the electrical system 100b of the second embodiment, the power supply control circuit 120 outputs a pulsed drive voltage to the headlight HL when the starter switch SSW is on. As a result, the headlight HL is dimmed and its power consumption is suppressed. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIGS. 7 to 9.

［電装システムの構成例］
図７は、第２の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。図７の電装システム１００ｂにおいて電源制御回路１２０は、インバータ素子１２６に代えてパルス生成回路１２７を含む点で、図１の電装システム１００ｂにおける電源制御回路１２０と異なる。 [Example of electrical system configuration]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the electrical system according to the second embodiment. In the electrical system 100b of FIG. 7, the power supply control circuit 120 is different from the power supply control circuit 120 in the electrical system 100b of FIG. 1 in that the pulse generation circuit 127 is included instead of the inverter element 126.

パルス生成回路１２７は、スタータスイッチＳＳＷがオフ状態のとき、すなわち、入力ノードＩＮ２にローレベルの電圧が入力されているときにはハイレベルの電圧を出力する。パルス生成回路１２７は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態のとき、すなわち、入力ノードＩＮ２にハイレベルの電圧が入力されているときには、パルス発振器として動作する。したがって、この場合、パルス生成回路１２７の出力ノードＯＵＴ２から、電源線１０６の電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧と、接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧とが交互に出力される。 The pulse generation circuit 127 outputs a high level voltage when the starter switch SSW is in the off state, that is, when a low level voltage is input to the input node IN2. The pulse generation circuit 127 operates as a pulse oscillator when the starter switch SSW is on, that is, when a high level voltage is input to the input node IN2. Therefore, in this case, the output node OUT2 of the pulse generation circuit 127 alternately outputs a high level voltage substantially equal to the voltage of the power supply line 106 and a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND.

図８は、図７のパルス生成回路１２７の構成例を示すブロック図である。図８を参照して、パルス生成回路１２７は、選択回路１５０とパルス発振器１５１とを含む。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the pulse generation circuit 127 of FIG. With reference to FIG. 8, the pulse generation circuit 127 includes a selection circuit 150 and a pulse oscillator 151.

選択回路１５０は、入力ノードＩＮ２の入力電圧に応じて、出力を切り替える。具体的に、選択回路１５０は、入力ノードＩＮ２の入力電圧がローレベルのときには、電源線１０６の電圧に基づく定電圧を出力する。選択回路１５０は、入力ノードＩＮ２の入力電圧がハイレベルのときには、パルス発振器１５１の出力電圧を出力する。 The selection circuit 150 switches the output according to the input voltage of the input node IN2. Specifically, the selection circuit 150 outputs a constant voltage based on the voltage of the power supply line 106 when the input voltage of the input node IN2 is low level. The selection circuit 150 outputs the output voltage of the pulse oscillator 151 when the input voltage of the input node IN2 is at a high level.

パルス発振器１５１は、パルス信号として、電源線１０６の電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧と、接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧とを交互に出力する。パルス発振器１５１は、パルス信号の通電率が変更可能なように構成されていてもよい。 The pulse oscillator 151 alternately outputs a high level voltage substantially equal to the voltage of the power supply line 106 and a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND as a pulse signal. The pulse oscillator 151 may be configured so that the energization rate of the pulse signal can be changed.

図７のその他の構成は図１の場合と同様であるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 Since the other configurations of FIG. 7 are the same as those of FIG. 1, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description is not repeated.

［電装システムの動作］
図９は、図７の電装システムの動作を示すタイミング図である。以下、図７および図９を参照して、第２の実施形態の電装システム１００ｂの動作について説明する。 [Operation of electrical system]
FIG. 9 is a timing diagram showing the operation of the electrical system of FIG. 7. Hereinafter, the operation of the electrical system 100b of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 9.

図９の時刻ｔ１０よりも前には、イグニッションスイッチＩＳＷもスタータスイッチＳＳＷもオフ状態である。したがって、パルス生成回路１２７の入力ノードＩＮ２の電圧、パルス生成回路１２７の出力ノードＯＵＴ２の電圧はいずれも接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧である。また、スイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４の電圧もローレベルの電圧である。 Before the time t10 in FIG. 9, both the ignition switch ISW and the starter switch SSW are in the off state. Therefore, the voltage of the input node IN2 of the pulse generation circuit 127 and the voltage of the output node OUT2 of the pulse generation circuit 127 are both low-level voltages substantially equal to the ground voltage GND. Further, the voltage of the output node OUT4 of the switching circuit 121 is also a low level voltage.

時刻ｔ１０において、自動二輪車の乗車者は、イグニッションスイッチＩＳＷをオンする。これにより、バッテリＢＴＲの出力電圧が電源線１０６に供給される。この状態では、スタータスイッチＳＳＷはオフ状態であるので、パルス生成回路１２７の入力ノードＩＮ２に入力される電圧は、接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧である。したがって、パルス生成回路１２７の出力ノードＯＵＴ２から出力されて、スイッチング回路１２１の制御入力ノードＩＮ４に入力される電圧は、電源線１０６の電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧になる。これにより、スイッチング回路１２１の電源ノードＶＣＣ４と出力ノードＯＵＴ４との間は導通状態となる。この結果、スイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４からハイレベルの電圧がヘッドライトＨＬに印加され、ヘッドライトＨＬは点灯する。 At time t10, the motorcycle occupant turns on the ignition switch ISW. As a result, the output voltage of the battery BTR is supplied to the power supply line 106. In this state, since the starter switch SSW is in the off state, the voltage input to the input node IN2 of the pulse generation circuit 127 is a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND. Therefore, the voltage output from the output node OUT2 of the pulse generation circuit 127 and input to the control input node IN4 of the switching circuit 121 becomes a high level voltage substantially equal to the voltage of the power supply line 106. As a result, the power supply node VCS4 and the output node OUT4 of the switching circuit 121 are in a conductive state. As a result, a high level voltage is applied to the headlight HL from the output node OUT4 of the switching circuit 121, and the headlight HL is turned on.

次の時刻ｔ２０において、自動二輪車の乗車者は、エンジンを始動させるため、スタータスイッチＳＳＷをオンする。これにより、パルス生成回路１２７の入力ノードＩＮ２に入力される電圧は、電源線１０６の電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧になる。したがって、パルス生成回路１２７の出力ノードＯＵＴ２から出力される電圧波形は、繰り返しパル波形となる。これにより、スイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４からヘッドライトＨＬに印加される電圧波形も、繰り返しパルス波形となる。この結果、ヘッドライトＨＬに流れる電流は、時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの間よりも減少し、ヘッドライトＨＬは減光され、ヘッドライトＨＬの消費電力は減少する。 At the next time t20, the occupant of the motorcycle turns on the starter switch SSW to start the engine. As a result, the voltage input to the input node IN2 of the pulse generation circuit 127 becomes a high level voltage substantially equal to the voltage of the power supply line 106. Therefore, the voltage waveform output from the output node OUT2 of the pulse generation circuit 127 becomes a repetitive pulse waveform. As a result, the voltage waveform applied to the headlight HL from the output node OUT4 of the switching circuit 121 also becomes a repetitive pulse waveform. As a result, the current flowing through the headlight HL is smaller than that between the time t10 and the time t20, the headlight HL is dimmed, and the power consumption of the headlight HL is reduced.

一方、図６で説明したように、スタータスイッチＳＳＷがオンされると、スイッチング回路１１１の制御入力ノードＩＮ３にはハイレベルの電圧が入力される。したがって、スイッチング回路１１１の電源ノードＶＣＣ３と出力ノードＯＵＴ３との間は導通状態になるので、バッテリＢＴＲからの電圧がスタータモータＳＭに印加される。この結果、スタータモータＳＭが動作を開始する。 On the other hand, as described with reference to FIG. 6, when the starter switch SSW is turned on, a high level voltage is input to the control input node IN3 of the switching circuit 111. Therefore, since the power supply node VCS3 and the output node OUT3 of the switching circuit 111 are in a conductive state, the voltage from the battery BTR is applied to the starter motor SM. As a result, the starter motor SM starts operating.

その次の時刻ｔ３０において、自動二輪車の乗車者もしくはＥＣＵは、エンジンの始動を認識したことに基づいて、スタータスイッチＳＳＷをオフする。これにより、パルス生成回路１２７の入力ノードＩＮ２に入力される電圧は、接地電圧ＧＮＤにほぼ等しいローレベルの電圧になる。したがって、パルス生成回路１２７の出力ノードＯＵＴ２から出力されて、スイッチング回路１２１の制御入力ノードＩＮ４に入力される電圧は、電源線１０６の電圧にほぼ等しいハイレベルの電圧になる。この結果、スイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４からハイレベルの電圧がヘッドライトＨＬに印加され、ヘッドライトＨＬは通常の点灯状態に戻る。 At the next time t30, the occupant of the motorcycle or the ECU turns off the starter switch SSW based on the recognition that the engine has started. As a result, the voltage input to the input node IN2 of the pulse generation circuit 127 becomes a low level voltage substantially equal to the ground voltage GND. Therefore, the voltage output from the output node OUT2 of the pulse generation circuit 127 and input to the control input node IN4 of the switching circuit 121 becomes a high level voltage substantially equal to the voltage of the power supply line 106. As a result, a high level voltage is applied to the headlight HL from the output node OUT4 of the switching circuit 121, and the headlight HL returns to the normal lighting state.

［第２の実施形態の効果］
上記のとおり、第２の実施形態の電装システムによれば、スタータスイッチＳＳＷがオンされたときヘッドライトＨＬには、パルス状の電圧が供給される。これにより、ヘッドライトＨＬによるバッテリＢＴＲの消費電流が抑制される。したがって、バッテリの充電が多少不十分であっても、スタータモータＳＭに十分な電流を供給でき、安定的にエンジンを始動できる。さらに、ＥＣＵ等、他の電装機器への悪影響を抑制できる。 [Effect of the second embodiment]
As described above, according to the electrical system of the second embodiment, a pulsed voltage is supplied to the headlight HL when the starter switch SSW is turned on. As a result, the current consumption of the battery BTR by the headlight HL is suppressed. Therefore, even if the battery is slightly insufficiently charged, a sufficient current can be supplied to the starter motor SM, and the engine can be started stably. Further, it is possible to suppress an adverse effect on other electrical equipment such as an ECU.

第２の実施形態によれば、自動二輪車のエンジンを始動するときに、ヘッドライトＨＬは減光されるけれども完全に消灯しない。したがって、第１の実施形態の場合に比べて、夜間に自動二輪車のエンジンを始動するときの被視認性を良くできるというメリットがある。 According to the second embodiment, when the engine of the motorcycle is started, the headlight HL is dimmed but not completely turned off. Therefore, as compared with the case of the first embodiment, there is an advantage that the visibility when starting the engine of the motorcycle at night can be improved.

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態の電装システム１００ｃでは、スタータスイッチＳＳＷがオンされたときに、ヘッドライトＨＬの消灯のタイミングよりもスタータモータＳＭの始動のタイミングを遅らせる。このために、電源制御回路１１０において、スイッチング回路１１１の入力側に遅延回路１１２Ａが設けられる。以下、図面を参照して詳しく説明する。 <Third embodiment>
In the electrical system 100c of the third embodiment, when the starter switch SSW is turned on, the start timing of the starter motor SM is delayed from the turn-off timing of the headlight HL. For this purpose, in the power supply control circuit 110, a delay circuit 112A is provided on the input side of the switching circuit 111. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to the drawings.

［電装システムの構成例］
図１０は、第３の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。図１０の電装システム１００ｃにおいて電源制御回路１１０Ａは、抵抗分圧回路１１２に代えて遅延回路１１２Ａを含む点で、図１の電源制御回路１１０と異なる。遅延回路１１２Ａは、スタータスイッチＳＳＷがオンされたときに、電源線１０６の電圧を分圧した電圧を生成するとともに、分圧電圧が定常値に至る時間を遅延させる。 [Example of electrical system configuration]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the electrical system according to the third embodiment. In the electrical system 100c of FIG. 10, the power supply control circuit 110A is different from the power supply control circuit 110 of FIG. 1 in that the delay circuit 112A is included in place of the resistance voltage dividing circuit 112. The delay circuit 112A generates a voltage obtained by dividing the voltage of the power supply line 106 when the starter switch SSW is turned on, and delays the time for the divided voltage to reach a steady value.

たとえば、遅延回路１１２Ａは、互いに直列接続された抵抗体１１３，１１４を含む。抵抗体１１３，１１４は、この並び順で、スタータスイッチＳＳＷの端子１０４と基準電圧ノードＧＮＤとの間に接続される。さらに、遅延回路１１２Ａは、抵抗体１１４と並列に接続されたキャパシタ１１６を含む。 For example, the delay circuit 112A includes resistors 113, 114 connected in series with each other. The resistors 113 and 114 are connected between the terminal 104 of the starter switch SSW and the reference voltage node GND in this order. Further, the delay circuit 112A includes a capacitor 116 connected in parallel with the resistor 114.

スイッチング回路１２１をＩＰＤで構成した場合、ハイサイドの半導体スイッチング素子には、数百マイクロ秒から１ミリ秒弱のオン遅延およびオフ遅延がある。スイッチング回路１２１をメカニカルリレーで構成した場合にも同程度の遅延がある。したがって、遅延回路１１２Ａの遅延時間を、スイッチング回路１２１の遅延時間と同程度かそれよりも長く、たとえば、１ミリ秒程度に設計する。 When the switching circuit 121 is configured by IPD, the high-side semiconductor switching element has an on-delay and an off-delay of several hundred microseconds to a little less than one millisecond. When the switching circuit 121 is composed of a mechanical relay, there is a similar delay. Therefore, the delay time of the delay circuit 112A is designed to be about the same as or longer than the delay time of the switching circuit 121, for example, about 1 millisecond.

図１０のその他の構成は図１の場合と同様であるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 Since the other configurations of FIG. 10 are the same as those of FIG. 1, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description is not repeated.

［電装システムの動作］
図１１は、図１０の電装システムの動作を示すフローチャートである。図１１のフローチャートは図５のフローチャートに対応している。ただし、フェーズＢがフェーズＢ’に変更されている。 [Operation of electrical system]
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the electrical system of FIG. The flowchart of FIG. 11 corresponds to the flowchart of FIG. However, Phase B has been changed to Phase B'.

図１２は、図１０の電装システムの動作を示すタイミング図である。図１３は、図１２のフェーズＢ’の部分の拡大図である。図１２および図１３のタイミング図は、図１１のフローチャートに対応している。以下、図１１〜図１３を参照しつつ、各フェーズごとに、図１０の電装システム１００ｃの動作について説明する。 FIG. 12 is a timing diagram showing the operation of the electrical system of FIG. FIG. 13 is an enlarged view of a portion of phase B'in FIG. The timing diagrams of FIGS. 12 and 13 correspond to the flowchart of FIG. Hereinafter, the operation of the electrical system 100c of FIG. 10 will be described for each phase with reference to FIGS. 11 to 13.

（フェーズＡ）
フェーズＡにおける電装システム１００ｃの動作は、第１の実施形態における図５および図６の場合と同様であるので、説明を繰り返さない。 (Phase A)
Since the operation of the electrical system 100c in the phase A is the same as that of FIGS. 5 and 6 in the first embodiment, the description will not be repeated.

（フェーズＢ’）
図１２および図１３の時刻ｔ２０において、自動二輪車の乗車者は、エンジンを始動させるため、スタータスイッチＳＳＷをオンする（ステップＳ２０）。これによって、図１３に示すように、スタータスイッチＳＳＷは、オフ（ＯＦＦ）状態からオン（ＯＮ）状態に切り替わる。 (Phase B')
At time t20 in FIGS. 12 and 13, the occupant of the motorcycle turns on the starter switch SSW to start the engine (step S20). As a result, as shown in FIG. 13, the starter switch SSW is switched from the off (OFF) state to the on (ON) state.

時刻ｔ２０にスタータスイッチＳＳＷがオンされると、スイッチング回路１２１の遅延時間が経過した時刻ｔ２１に、ヘッドライトＨＬの電流が減少し始める。これによって、ヘッドライトＨＬが消灯する（ステップＳ２１）。 When the starter switch SSW is turned on at time t20, the current of the headlight HL starts to decrease at time t21 when the delay time of the switching circuit 121 has elapsed. As a result, the headlight HL is turned off (step S21).

さらに、時刻ｔ２０から遅延回路１１２Ａの遅延時間が経過した時刻ｔ２２に、スイッチング回路１１１の制御入力ノードＩＮ３にハイレベルの電圧が入力される（ステップＳ２２）。時刻ｔ２２からスイッチング回路１１１の遅延時間が経過した時刻ｔ２３に、スタータモータＳＭに電流が流れ始める。これにより、スタータモータＳＭが動作を開始する（ステップＳ２３）。このように、ヘッドライトＨＬの電流が完全に遮断された後に、スタータモータＳＭへの電流供給が開始される。これにより、バッテリＢＴＲの負担をより減らすことができる。 Further, a high level voltage is input to the control input node IN3 of the switching circuit 111 at the time t22 when the delay time of the delay circuit 112A has elapsed from the time t20 (step S22). A current starts to flow in the starter motor SM at the time t23 when the delay time of the switching circuit 111 elapses from the time t22. As a result, the starter motor SM starts operating (step S23). In this way, after the current of the headlight HL is completely cut off, the current supply to the starter motor SM is started. As a result, the load on the battery BTR can be further reduced.

エンジンが回転し始めると、スタータモータＳＭのトルクは急激に減少するので、スタータモータＳＭに流れる電流も大きく減少する。図１２の時刻ｔ２５において、エンジンが始動すると、オルタネータＡＬＴが動作を開始するために、バッテリＢＴＲの充電が開始される。これによって、バッテリＢＴＲの出力電圧は無負荷時の出力電圧ＶＢに戻る。 When the engine starts to rotate, the torque of the starter motor SM decreases sharply, so that the current flowing through the starter motor SM also decreases significantly. At time t25 in FIG. 12, when the engine is started, charging of the battery BTR is started in order to start the operation of the alternator ALT. As a result, the output voltage of the battery BTR returns to the output voltage VB when there is no load.

（フェーズＣ）
次に、図６の時刻ｔ３０において、自動二輪車の乗車者もしくはＥＣＵは、エンジンの始動を認識したことに基づいて、スタータスイッチＳＳＷをオフする（ステップＳ３０）。時刻ｔ３０からスイッチング回路１２１の遅延時間が経過すると、ヘッドライトＨＬが再点灯する（ステップＳ３１）。 (Phase C)
Next, at time t30 in FIG. 6, the passenger or the ECU of the motorcycle turns off the starter switch SSW based on the recognition of the start of the engine (step S30). When the delay time of the switching circuit 121 elapses from the time t30, the headlight HL is turned on again (step S31).

なお、スタータモータＳＭの動作停止は、遅延回路１１２Ａの遅延時間だけ遅れる。しかし、このときには、既にオルタネータＡＬＴが動作しているので問題にならない。 The operation stop of the starter motor SM is delayed by the delay time of the delay circuit 112A. However, at this time, since the alternator ALT is already operating, there is no problem.

［第３の実施形態の効果］
上記のとおり、第３の実施形態の電装システム１００ｃによれば、スタータモータＳＭ用のスイッチング回路１１１の制御入力ノードＩＮ３の前段に遅延回路１１２Ａが設けられる。これにより、スタータスイッチＳＳＷがオンされた場合、ヘッドライトＨＬの電流が完全に遮断された後に、スタータモータＳＭへの電流供給が開始される。このため、第１の実施形態の場合によりも、さらに安定的にエンジンを始動できる。なお、第３の実施形態は、第１〜第２の実施形態のいずれとも組み合わせることができる。 [Effect of the third embodiment]
As described above, according to the electrical system 100c of the third embodiment, the delay circuit 112A is provided in front of the control input node IN3 of the switching circuit 111 for the starter motor SM. As a result, when the starter switch SSW is turned on, the current supply to the starter motor SM is started after the current of the headlight HL is completely cut off. Therefore, the engine can be started more stably than in the case of the first embodiment. The third embodiment can be combined with any of the first to second embodiments.

＜第４の実施形態＞
自動二輪車の乗車車が降車のためにエンジンを停止させた後、時間があまり経過しないうちにエンジンを再始動する場合を想定する。この場合、エンジン温度はまだ高温であるので、エンジンのオーバーヒートを防止するためにラジエータ用のファンモータＦＭが動作していることがある。オルタネータＡＬＴは動作していないので、スタータスイッチＳＳＷがオンされると、バッテリＢＴＲからの電圧がファンモータＦＭとスタータモータＳＭとの両方に供給される。この結果、バッテリＢＴＲの充電状態および周囲環境によっては、バッテリＢＴＲから十分な電流を供給できずにエンジンが始動できないことがある。 <Fourth Embodiment>
It is assumed that a motorcycle rider stops the engine for getting off and then restarts the engine within a short time. In this case, since the engine temperature is still high, the fan motor FM for the radiator may be operating in order to prevent the engine from overheating. Since the alternator ALT is not operating, when the starter switch SSW is turned on, the voltage from the battery BTR is supplied to both the fan motor FM and the starter motor SM. As a result, depending on the state of charge of the battery BTR and the surrounding environment, the engine may not be able to start because sufficient current cannot be supplied from the battery BTR.

そこで、第４の実施形態の電装システム１００ｄでは、スタータモータＳＭの始動時にラジエータ用のファンモータＦＭが動作している場合には、その動作を停止する。以下、図面を参照して詳しく説明する。 Therefore, in the electrical system 100d of the fourth embodiment, if the fan motor FM for the radiator is operating when the starter motor SM is started, the operation is stopped. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to the drawings.

［電装システムの構成例］
図１４は、第４の実施形態における電装システムの構成例を示すブロック図である。図１４の電装システム１００ｄは、温度センサＴＨと、メカニカルリレー１６１と、ファンモータＦＭをさらに含む点で、図１０の電装システム１００ｃと異なる。なお、図１４において、オルタネータＡＬＴの図示は省略されている。 [Example of electrical system configuration]
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of the electrical system according to the fourth embodiment. The electrical system 100d of FIG. 14 is different from the electrical system 100c of FIG. 10 in that it further includes a temperature sensor TH, a mechanical relay 161 and a fan motor FM. In FIG. 14, the alternator ALT is not shown.

温度センサＴＨは、ラジエータの温度を計測する。メカニカルリレー１６１は、電磁石１６２によって開閉するスイッチ１６３を含む。 The temperature sensor TH measures the temperature of the radiator. The mechanical relay 161 includes a switch 163 that is opened and closed by an electromagnet 162.

ファンモータＦＭは、ラジエータを冷却するために設けられる。ファンモータＦＭは、メカニカルリレー１６１のスイッチ１６３を介してスイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４に接続される。 The fan motor FM is provided to cool the radiator. The fan motor FM is connected to the output node OUT4 of the switching circuit 121 via the switch 163 of the mechanical relay 161.

ＥＣＵ１６０は、温度センサＴＨの検出値に基づいてメカニカルリレー１６１を制御する。温度センサＴＨが閾値温度を超えている場合に、ＥＣＵ１６０は、メカニカルリレー１６１のスイッチ１６３を導通させる。これにより、電源制御回路１２０は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態でない限り、ファンモータＦＭに電源電圧を供給し、ファンモータＦＭを回転駆動させる。 The ECU 160 controls the mechanical relay 161 based on the detected value of the temperature sensor TH. When the temperature sensor TH exceeds the threshold temperature, the ECU 160 conducts the switch 163 of the mechanical relay 161. As a result, the power supply control circuit 120 supplies the power supply voltage to the fan motor FM and rotationally drives the fan motor FM unless the starter switch SSW is in the ON state.

図１５は、図１４の電装システムの変形例を示すブロック図である。図１５の電装システム１００ｅは、サーモスイッチＴＳとファンモータＦＭとをさらに含む点で、図１０の電装システム１００ｃと異なる。なお、図１５において、オルタネータＡＬＴおよびＥＣＵ１６０の図示は省略されている。 FIG. 15 is a block diagram showing a modified example of the electrical system of FIG. The electrical system 100e of FIG. 15 is different from the electrical system 100c of FIG. 10 in that it further includes a thermoswitch TS and a fan motor FM. In FIG. 15, the alternator ALT and the ECU 160 are not shown.

サーモスイッチＴＳは、ラジエータの温度を計測し、ラジエータの温度が閾値温度を超えている間、導通状態になる。ファンモータＦＭは、ラジエータを冷却するために設けられる。ファンモータＦＭは、サーモスイッチＴＳを介してスイッチング回路１２１の出力ノードＯＵＴ４に接続される。 The thermoswitch TS measures the temperature of the radiator and is in a conductive state while the temperature of the radiator exceeds the threshold temperature. The fan motor FM is provided to cool the radiator. The fan motor FM is connected to the output node OUT4 of the switching circuit 121 via the thermoswitch TS.

したがって、ラジエータの温度が閾値温度を超えていると、電源制御回路１２０は、スタータスイッチＳＳＷがオン状態でない限り、ファンモータＦＭに電源電圧を供給する。 Therefore, when the radiator temperature exceeds the threshold temperature, the power supply control circuit 120 supplies the power supply voltage to the fan motor FM unless the starter switch SSW is in the ON state.

図１４および図１５のその他の点は図１０の場合と共通するので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付すことにより説明を繰り返さない。 Since the other points of FIGS. 14 and 15 are common to those of FIG. 10, the description will not be repeated by assigning the same reference numerals to the same or corresponding parts.

［電装システムの動作］
図１６は、図１４および図１５の電装システムの動作を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、図１１のフローチャートを変形したものである。図１６のフェーズＡ’、フェーズＢ”、フェーズＣ’は、図１１のフェーズＡ、フェーズＢ’、フェーズＣにそれぞれ対応する。以下では、図１１と異なる点を説明し、図１１と共通する点については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 [Operation of electrical system]
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the electrical system of FIGS. 14 and 15. The flowchart of FIG. 16 is a modification of the flowchart of FIG. Phases A', B', and C'of FIG. 16 correspond to Phase A, Phase B', and Phase C of FIG. 11, respectively. The differences from FIG. 11 will be described below and are common to FIG. The points will not be repeated with the same reference numerals.

図１６のフェーズＡ’において、自動二輪車の乗車者は、イグニッションスイッチＩＳＷをオンする（ステップＳ１０）。これにより、電源制御回路１２０は、ヘッドライトＨＬに電源電圧を供給することにより、ヘッドライトＨＬを点灯させる（ステップＳ１１）。さらに、ラジエータの温度によって図１４のメカニカルリレー１６１が導通状態になっていたり、図１５のサーモスイッチＴＳが導通状態になっていたりする場合がある。この場合には、電源制御回路１２０からの電源電圧の供給により、ファンモータＦＭが動作する（ステップＳ１３）。 In Phase A'of FIG. 16, the motorcycle occupant turns on the ignition switch ISW (step S10). As a result, the power supply control circuit 120 turns on the headlight HL by supplying a power supply voltage to the headlight HL (step S11). Further, depending on the temperature of the radiator, the mechanical relay 161 of FIG. 14 may be in a conductive state, or the thermoswitch TS of FIG. 15 may be in a conductive state. In this case, the fan motor FM operates by supplying the power supply voltage from the power supply control circuit 120 (step S13).

図１６のフェーズＢ”において、自動二輪車の乗車者は、エンジンを始動させるため、スタータスイッチＳＳＷをオンする（ステップＳ２０）。これにより、電源制御回路１２０は電源電圧の供給を停止する。この結果、ヘッドライトＨＬが消灯する（ステップＳ２１）とともに、ファンモータＦＭが動作中の場合には、ファンモータＦＭの動作が停止する（ステップＳ２４）。 In Phase B ”of FIG. 16, the motorcycle occupant turns on the starter switch SSW to start the engine (step S20), which causes the power control circuit 120 to stop supplying the power supply voltage. , The headlight HL is turned off (step S21), and when the fan motor FM is operating, the operation of the fan motor FM is stopped (step S24).

図１６のフェーズＣ’において、自動二輪車の乗車者もしくはＥＣＵは、エンジンの始動を認識したことに基づいて、スタータスイッチＳＳＷをオフする（ステップＳ３０）。これにより、電源制御回路１２０は、電源電圧の供給を再開する。この結果、ヘッドライトＨＬが再点灯する（ステップＳ３１）とともに、ラジエータ温度が閾値温度を超えている場合には、ファンモータＦＭが動作を再開する（ステップＳ３２）。 In phase C'of FIG. 16, the motorcycle occupant or the ECU turns off the starter switch SSW based on recognizing the start of the engine (step S30). As a result, the power supply control circuit 120 restarts the supply of the power supply voltage. As a result, the headlight HL is turned on again (step S31), and when the radiator temperature exceeds the threshold temperature, the fan motor FM resumes operation (step S32).

［第４の実施形態の効果］
上記のとおり、第４の実施形態の電装システム１００ｄ，１００ｅによれば、スタータスイッチＳＳＷがオンされると、ヘッドライトＨＬが消灯するとともに、動作中のファンモータＦＭが停止する。このため、スタータモータＳＭの始動のためのバッテリＢＴＲ電流を十分に確保することができ、安定的にエンジンを始動できる。なお、第４の実施形態は第１〜第３の実施形態のいずれとも組み合わせることができる。 [Effect of Fourth Embodiment]
As described above, according to the electrical system 100d, 100e of the fourth embodiment, when the starter switch SSW is turned on, the headlight HL is turned off and the operating fan motor FM is stopped. Therefore, a sufficient battery BTR current for starting the starter motor SM can be secured, and the engine can be started stably. The fourth embodiment can be combined with any of the first to third embodiments.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.

１００ａ〜１００ｅ 電装システム、１０１〜１０４ 端子、１０６ 電源線、１１０，１１０Ａ，１２０ 電源制御回路、１１１，１２１ スイッチング回路、１１１Ａ リレー、１１２，１２２ 抵抗分圧回路、１１２Ａ 遅延回路、１１６ キャパシタ、１２６ インバータ素子、１２７ パルス生成回路、１４１ 半導体スイッチング素子、１４２ ダイオード、１４３ 制御論理、１４４ 保護回路、１５０ 選択回路、１５１ パルス発振器、１６１ メカニカルリレー、２０２ ハンドル、２０４ フロントフォーク、２１０ エンジン、２１２ ケーブル、２１４ シート、ＡＬＴ オルタネータ、ＢＴＲ バッテリ、ＤＳ ディマースイッチ、ＧＥＮ ＡＣジェネレータ、ＧＮＤ 基準電圧ノード、ＨＬ ヘッドライト、ＩＳＷ イグニッションスイッチ、ＲＣＴ レギュレート・レクティファイヤ、ＳＭ スタータモータ、ＳＳＷ スタータスイッチ、ＴＨ 温度センサ、ＴＳ サーモスイッチ。 100a-100e Electrical system, 101-104 terminals, 106 power line, 110, 110A, 120 power control circuit, 111, 121 switching circuit, 111A relay, 112, 122 resistance voltage divider circuit, 112A delay circuit, 116 capacitor, 126 inverter Elements, 127 pulse generators, 141 semiconductor switching elements, 142 diodes, 143 control logic, 144 protection circuits, 150 selection circuits, 151 pulse oscillators, 161 mechanical relays, 202 handles, 204 front forks, 210 engines, 212 cables, 214 seats. , ALT Inverter, BTR Battery, DS Dimmer Switch, GEN AC Generator, Diode Reference Voltage Node, HL Headlight, ISW Ignition Switch, RCT Regulatory Rectifier, SM Starter Motor, SSW Starter Switch, TH Temperature Sensor, TS Thermo Switch ..

Claims (11)

バッテリと、
電源線と、
前記バッテリと前記電源線との間に接続されたイグニッションスイッチと、
前記電源線と基準電圧ノードとの間に接続されたスタータスイッチと、
エンジンを始動させるためのスタータモータと、
前記電源線と前記スタータモータとの間に接続され、前記スタータスイッチがオン状態の間、前記電源線の電圧を前記スタータモータに供給する第１の電源制御回路と、
ヘッドライトと、
前記電源線と前記ヘッドライトとの間に接続され、前記スタータスイッチがオフ状態の間、前記電源線の電圧を前記ヘッドライトに供給し、前記スタータスイッチがオン状態の間、前記ヘッドライトに供給する電力を遮断するか又は低減する第２の電源制御回路とを備える、自動二輪車の電装システム。 With the battery
Power line and
An ignition switch connected between the battery and the power line,
A starter switch connected between the power line and the reference voltage node,
A starter motor to start the engine and
A first power supply control circuit that is connected between the power supply line and the starter motor and supplies the voltage of the power supply line to the starter motor while the starter switch is on.
With headlights
It is connected between the power supply line and the headlight, supplies the voltage of the power supply line to the headlight while the starter switch is off, and supplies the headlight while the starter switch is on. An electrical system for motorcycles, comprising a second power control circuit that cuts off or reduces the power generated. 前記第２の電源制御回路は、前記スタータスイッチがオン状態の間、前記ヘッドライトに電力を供給しないことにより、前記ヘッドライトを消灯させる、請求項１に記載の自動二輪車の電装システム。 The electric system for a motorcycle according to claim 1, wherein the second power supply control circuit turns off the headlights by not supplying electric power to the headlights while the starter switch is on. 前記スタータスイッチは、
前記電源線に接続された第１端子と、
前記基準電圧ノードに抵抗体を介在して接続される第２端子とを含み、
前記第１の電源制御回路は、
前記第２端子の電圧または前記第２端子の電圧の分圧電圧に基づいて、前記電源線と前記スタータスイッチとの間を導通または非導通に切り替える、第１のスイッチング回路を含む、請求項２に記載の自動二輪車の電装システム。 The starter switch is
The first terminal connected to the power line and
A second terminal connected to the reference voltage node via a resistor is included.
The first power supply control circuit
2. The second aspect of the present invention includes a first switching circuit that switches between conducting and non-conducting between the power supply line and the starter switch based on the voltage of the second terminal or the divided voltage of the voltage of the second terminal. The electrical system for motorcycles described in. 前記第２の電源制御回路は、
前記第２端子の電圧または前記第２端子の電圧の分圧電圧が入力されるインバータ素子と、
前記インバータ素子の出力電圧に基づいて、前記電源線と前記ヘッドライトとの間を導通または非導通に切り替える第２のスイッチング回路とを含む、請求項３に記載の自動二輪車の電装システム。 The second power supply control circuit
An inverter element to which the voltage of the second terminal or the divided voltage of the voltage of the second terminal is input, and
The electrical system for a motorcycle according to claim 3, further comprising a second switching circuit that switches between the power supply line and the headlights to be conductive or non-conductive based on the output voltage of the inverter element. 前記第２の電源制御回路は、前記スタータスイッチがオン状態の間、前記ヘッドライトに繰り返しパルス形状の電圧を供給することにより、前記ヘッドライトを減光させる、請求項１に記載の自動二輪車の電装システム。 The motorcycle according to claim 1, wherein the second power supply control circuit dims the headlights by repeatedly supplying a pulse-shaped voltage to the headlights while the starter switch is on. Electrical system. 前記スタータスイッチは、
前記電源線に接続された第１端子と、
前記基準電圧ノードに抵抗体を介在して接続される第２端子とを含み、
前記第１の電源制御回路は、
前記第２端子の電圧または前記第２端子の電圧の分圧電圧に基づいて、前記電源線と前記スタータスイッチとの間を導通または非導通に切り替える、第１のスイッチング回路を含む、請求項５に記載の自動二輪車の電装システム。 The starter switch is
The first terminal connected to the power line and
A second terminal connected to the reference voltage node via a resistor is included.
The first power supply control circuit
5. The fifth aspect of the present invention includes a first switching circuit that switches between conducting and non-conducting between the power supply line and the starter switch based on the voltage of the second terminal or the divided voltage of the voltage of the second terminal. The electrical system for motorcycles described in. 前記第２の電源制御回路は、
前記第２端子の電圧または前記第２端子の電圧の分圧電圧が制御入力電圧として入力されるパルス生成回路と、
前記パルス生成回路の出力電圧に基づいて、前記電源線と前記ヘッドライトとの間を導通または非導通に切り替える第２のスイッチング回路とを含み、
前記パルス生成回路は、前記制御入力電圧がローレベルの間、前記電源線の電圧に基づく定電圧を出力し、前記制御入力電圧がハイレベルの間、前記繰り返しパルス形状の電圧を出力する、請求項６に記載の自動二輪車の電装システム。 The second power supply control circuit
A pulse generation circuit in which the voltage of the second terminal or the divided voltage of the voltage of the second terminal is input as a control input voltage.
A second switching circuit that switches between conductive or non-conductive between the power supply line and the headlight based on the output voltage of the pulse generation circuit is included.
The pulse generation circuit outputs a constant voltage based on the voltage of the power supply line while the control input voltage is at a low level, and outputs a voltage having a repeating pulse shape while the control input voltage is at a high level. Item 6. The electrical system for a motorcycle according to Item 6. 前記第１の電源制御回路は、
前記第２端子の電圧または前記第２端子の電圧の分圧電圧を遅延させる遅延回路をさらに含み、
前記第１のスイッチング回路は、前記遅延回路によって遅延された電圧に基づいて、前記電源線と前記スタータスイッチとの間を非導通状態から導通状態に切り替える、請求項３、４、６、および７のいずれか１項に記載の自動二輪車の電装システム。 The first power supply control circuit
It further includes a delay circuit that delays the voltage divider of the second terminal voltage or the second terminal voltage.
The first switching circuit switches between a non-conducting state and a conductive state between the power supply line and the starter switch based on the voltage delayed by the delay circuit, claims 3, 4, 6, and 7. The electrical system for motorcycles according to any one of the above. 前記第１の電源制御回路を介して供給された前記電源線の電圧に基づいて回転駆動するファンモータをさらに備える、請求項１に記載の自動二輪車の電装システム。 The electrical system for a motorcycle according to claim 1, further comprising a fan motor that is rotationally driven based on the voltage of the power supply line supplied via the first power supply control circuit. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電装システムを備えた自動二輪車。 A motorcycle provided with the electrical system according to any one of claims 1 to 9. イグニッションスイッチがオンされたことによって、第１の電源制御回路が電源電圧を供給することによりヘッドライトを点灯させるステップと、
エンジンを始動させるためにスタータスイッチがオンされたことによって、前記第１の電源制御回路が前記ヘッドライトに供給する電力を遮断するか又は低減するステップと、
前記スタータスイッチがオンされたことによって、第２の電源制御回路がスタータモータに電源電圧を供給することにより、前記スタータモータを始動させるステップと、
前記スタータスイッチがオフされたことによって、前記第１の電源制御回路が前記ヘッドライトに供給する電力を元に戻すステップと、
前記スタータスイッチがオフされたことによって、前記第２の電源制御回路が前記スタータモータへの電源電圧の供給を停止するステップとを備える、自動二輪車のエンジンの始動方法。 When the ignition switch is turned on, the first power supply control circuit supplies the power supply voltage to turn on the headlights.
The step of cutting off or reducing the power supplied to the headlight by the first power supply control circuit by turning on the starter switch to start the engine.
When the starter switch is turned on, the second power supply control circuit supplies a power supply voltage to the starter motor to start the starter motor.
The step of returning the electric power supplied to the headlight by the first power supply control circuit by turning off the starter switch, and
A method of starting an engine of a motorcycle, comprising: that the second power supply control circuit stops supplying a power supply voltage to the starter motor when the starter switch is turned off.
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