JP2588765Y2 - エンジンの電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、制御用電源とランプ負荷などの電源とを独
立してマグネトに内蔵したエンジンの電源装置に関す
る。

［従来の技術と考案が解決しようとする課題］ 従来、スノーモビルなどに搭載される比較的小型のエ
ンジンでは、容量放電式点火装置（CDI）などの点火用
のマグネトに、ランプ、ヒータなどへ電源を供給するた
めの交流発電機が備えられており、また、バッテリを搭
載した車輌などでは、上記交流発電機により上記バッテ
リに充電するようになっている。

ところで、このようなマグネトを備えたエンジンには
２サイクルエンジンが多く、近年、エンジンが電子制御
化され、このエンジンの電子制御が、まず、４サイクル
エンジンにおいて実用化されると、次に、２サイクルエ
ンジンに電子制御装置を搭載し、燃料噴射制御などを行
なう試みが種々提案されており、例えば、特開昭63−25
5543号公報には、マグネトによるCDIを備えた２サイク
ルエンジンの燃料噴射制御に係わる技術が開示されてい
る。

この場合、上記マグネトから電気負荷に電源を供給す
る方式には、大別すると以下に示す２つの方式がある。

第２図に示すように、マグネト50の交流出力を電圧
レギュレータ51にて一定の電圧に調整した後、整流器52
により直流に変換し（全波整流）、この整流器52にラン
プ、ヒータなどの電気負荷53に接続するとともにバッテ
リ54に接続し、さらに、電子制御装置55に接統する方
式。

第３図に示すように、マグネト50の交流出力を電圧
レギュレータ51にて一定の電圧に調整し、ランプ、ヒー
タなどの電気負荷53を接続して交流電圧を供給する一
方、この交流電圧を整流器56にて直流に変換し（半波整
流）、バッテリに接続するとともに電子制御装置55に接
続する方式。

周知のように、上記マグネト50は、エンジン回転数に
よって出力が大幅に変化し、エンジン低回転域では出力
が小さいため、ランプ、ヒータなどの電気負荷53に電力
が消費されると上記バッテリ54への充電が行われず、逆
に、上記バッテリ54から放電の状態となる。これに対処
するには、上記バッテリ54を大容量のものとしなければ
ならず、重量増、設置スペースの増大を招き、上記マグ
ネト50自体の利用価値を失う。

また、スノーモビルなどにおいては、安全確保のた
め、昼夜を間わずランプを点灯することが多く、また、
ハンドウォーマなどのヒータの使用頻度が高いため、上
記バッテリ54が充電されず、電圧が大幅に低下して上記
電子制御装置55の動作が不安定となり、エンジン不調を
起こしてしまう。

［考案の目的］ 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、確実に
バッテリヘの充電を行なうことができ、電子制御系と別
に接続された電気負荷の影響を受けることなく常に安定
して上記電子制御系に電源を供給することのできるエン
ジンの電源装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成するため本考案によるエンジンの電源
装置は、エンジンの点火用マグネトに、点火用電源を供
給するエキサイタコイルと、燃料噴射電子制御系にのみ
電源を供給するバッテリだけを独立して充電するチヤー
ジコイルと、上記バッテリと切り離された別系統の電気
負荷に上記チャージコイルと独立して電源を供給する電
源コイルとを備えたものである。

すなわち、マグネトによってエンジンが点火され稼働
している状態では、バッテリから燃料噴射電子制御系に
のみ電源が供給されるとともに、上記バッテリが上記マ
グネトのチャージコイルによって充電され、一方、上記
バッテリと切り離された別系統の電気負荷に、上記マグ
ネトの電源コイルから電源が上記チャージコイルとは独
立して供給される。

［考案の実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示し、エンジン制御系の
概略図である。

図中、符号１は、エンジン本体であり、例えばスノー
モビルなどに搭載される３気筒２サイクルエンジンを示
す。このエンジン本体１のシリンダブロック２に、吸気
ポート2a、排気ポート2bが形成され、また、シリンダヘ
ッド３の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火
プラグ４が取付けられている。

また、上記エンジン本体１のクランクケース５にクラ
ンクケース温度センサ６が臨まされ、上記クランクケー
ス５、上記シリンダブロック２、及び、上記シリンダヘ
ッド３に、ウォータジャケット７が設けられている。

また、上記シリンダブロック２の各吸気ポート2aに、
インシュレータ８を介してインテークマニホルド９が連
通され、このインテークマニホルド９に設けられたスロ
ットルバルブ9aに、スロットル開度センサ10が連設さ
れ、さらに、上記インテークマニホルド９の各気筒の各
吸気ポート2aの直上流側に、インジェクタ11が配設され
ている。

また、上記インテークマニホルド９の上流側に、図示
しないエアクリーナが格納されたエアボックス12が連通
され、このエアボックス12に、吸気温センサ13が臨まさ
れている。

上記インジェクタ11は、燃料供給路14を介して燃料タ
ンク15に連通され、上記燃料供給路14には、上記燃料タ
ンク15側から燃料フィルタ16、燃料ポンプ17が介装され
ている。

さらに、図中、一点鎖線で示す如く、上記インジェク
タ11はプレッシャレギュレータ18の燃料室18aに連通し
ており、この燃料窒18a下流側が上記燃料タンク15に連
通されるとともに、上記プレッシャレギュレータ18の調
圧室18bが上記インテークマニホールド９に連通されて
いる。

すなわち、上記燃料タンク15から上記燃料フィルタ16
を経て上記燃料ポンプ17によって圧送される燃料が、上
記インジェクタ11及びプレッシャーレギュレータ18に至
り、上記インテークマニホールド９内圧力と燃料圧力と
の差圧が一定に保たれて上記インジェクタ11に供給さ
れ、上記インテークマニホールド９内圧力の変動によっ
て上記インジェクタ11からの燃料噴射量が変動しないよ
う制御されている。

一方、符号20はマイクロコンピュータからなる電子制
御装置（ECU）であり、このECU20のCPU（中央演算処理
装置）21,ROM22,RAM23、バックアップRAM24、および、I
/Oインターフェース25がバスライン26を介して互いに接
続されており、定電圧回路27から所定の安定化された電
圧が供給される。

上記定電圧回路27は、互いに並列に接続された２つの
リレー接点、ECUリレー28のリレー接点とセルフシャッ
トリレー29のリレー接点とを介してバッテリ30に接続さ
れて制御用電源が供給されるとともに、上記バッテリ30
に直接接続され、上記制御用電源OFF時に、上記バック
アップRAM24へのバックアップ電源を供給してデータを
保持する。

上記ECUリレー28は、２組のリレー接点を有し、その
電磁コイル28aがイグニッションスイッチ31及びキルス
イッチ32を介して上記バッテリ30に接続されている。上
記イグニッションスイッチ31及びキルスイッチ32は、各
ON端子が直列に接続されるとともに、各OFF端子が並列
に接続され、上記各スイッチ31,32が共にONされたと
き、上記ECUリレー28がONし、リレー接点の一方を介し
て上記定電圧回路27に制御用電源を供給する。

一方、上記イグニツションスイッチ31及びキルスイッ
チ32のいずれか一方がOFFのときには、点火装置であるC
DIユニット33からのラインを短絡し、点火カットを行な
う。

尚、上記キルスイッチ32は、図示しないスノーモビル
のグリップなどに設けられた停止用スイッチである。

さらに、上記バッテリ30には、上記セルフシャットリ
レー29の電磁コイル29a、インジェクタ11、及び、燃料
ポンプリレ一34の電磁コイル34aの各一端が接続される
とともに、上記燃料ポンプリレー34のリレー接点を介し
て燃料ポンプ17が接続されている。

上記セルフシャットリレー29は、上記イグニッション
スイッチ31及びキルスイッチ32のいずれか一方がOFFさ
れてエンジンが停止した後、予め設定された時間（例え
ば、10分）だけ上記ECU20に電源を供給するためのもの
で、エンジンが冷却していない状態での高温再始動時、
上記インジェクタ11からの始動時燃料噴射量が増量補正
され、空燃比がオーバーリッチとなって始動困難となる
ことを防止するためのものである。

また、上記ECU20のI/Oインターフェース25の入力ポー
トには、上記各センサ6,10,13が接続されるとともに、
上記ECU20に内蔵された大気圧センサ36が接続され、さ
らに、上記CDIユニット33からの信号ラインが接続され
てCDIパルスが入力されるとともに、上記ECUリレー28の
他方のリレー接点が接続されて上記バッテリ30の電圧Ｖ
Bがモニタされる。

また、上記I/Oインターフェ一ス25の入力ポートに、
上記ECU20の自己診断機能をＵチェックモード（ユーザ
ー使用モード）とＤチェックモード（ディーラチェック
モード）とに切換える故障診断モード切換用コネクタ37
が接続されるとともに、故障診断用コネクタ38が接続さ
れ、故障発生時、上記故障診断用コネクタ38に、図中２
点鎖線で示す車輌診断用シリアルモニタ39を接続して故
障診断を行なう。

尚、上記故障診断モード切換用コネクタ37は、通常、
Ｕチェックモードにされており、システムに異常が発生
すると、そのトラブルデータが上記バックアップRAM24
に記憶され保持されるようになっている。ディーラのサ
ービスステーションなどでは、上記シリアルモニタ39を
上記故障診断用コネクタ38を介して上記ECU20に接続
し、上記バックアップRAM24からトラブルデータを読出
し故障診断を行ない、また、上記故障診断モード切換用
コネクタ37をＤチェックモードに切換えて、より詳細な
故障診断を行なう。

また、上記I/Oインターフェース25の出力ポートに
は、上記インジェクタ11、上記燃料ポンプリレー34の電
磁コイル34a、及び、上記セルフシャットリレー29の電
磁コイル29aが、それぞれの他端を駆動回路40を介して
接統されている。

上記ECU20のCPU21では、上記ROM22に記憶されている
制御プログラムに従い、上記CDIパルスの入力間隔から
エンジン回転数Ｎを算出し、このエンジン回転数Ｎと上
記スロットル開度センサ10からのスロットル開度αとに
基づいて、インジェクタ11に対する基本燃料噴射パルス
幅Tpを設定する。

さらに、上記RAM23に記憶されている各種データに基
づき、上記基本燃料噴射量Tpに各種補正を加えて燃料噴
射パルス幅Tiを算出し、上記CDIパルスをトリガとして
上記燃料噴射パルス幅Tiの駆動パルス信号を各インジェ
クタ11に出力し、燃料を噴射する。

一方、上記CDIユニット33は、エンジン本体１のクラ
ンクシャフト1aによって駆動されるマグネト41のエキサ
イタコイル41a,パルサーコイル41bが接続されるととも
に、点火コイル4aの一次側が接続され、上記CDIユニッ
ト33によって上記点火コイル4aの二次側に接続された点
火プラグ４がスパークさせられる。

さらに、上記マグネト41には、電源コイル41c,チャー
ジコイル41dが備えられており、このチャージコイル41d
が整流器42を介して上記バッテリ30に接統されている。

また、上記マグネト41の電源コイル41cは、ACレギュ
レータ43を介してランプ、ヒータ、及び、各種アクセサ
リ類などからなる電気負荷44に接続され、上記バッテリ
30と別系統の電源回路を形成している。

上記構成により、インジェクタ11、燃料ポンプ17、EC
U20、各リレー28,29,34の各電磁コイル28a、29a,34aな
どの燃料噴射電子制御系としての電子制御系の電気負荷
に、上記バッテリ30から電源が供給されるとともに、エ
ンジン稼動中には、上記マグネト41のチャージコイル41
dの交流出力が整流器42によって全波整流され、上記バ
ッテリ30が充電される。

一方、ランプ、ヒータ、及び、各種アクセサリ類など
からなる電気負荷44には、上記マグネト41の電源コイル
41cの交流出力が上記ACレギュレータ43で一定の電圧に
制御され、独立して供給される。

ここで、ランプ、ヒータ、及び、各種アクセサリ類な
どからなる電気負荷44は、電力消費量が大きいばかりで
なく、例えば、スノーモビルなどにおいては、気象条件
などによって、その電力消費量が大きく変動する。

従って、従来、上記電気負荷44への電源の供給と上記
バッテリ30の充電とを同一系統で行なっているため、上
記バッテリ30への充電が行われない場合が多く、電子制
御系全体の電圧が低下し、上記燃料ポンプ17の吐出量低
下による燃料圧力の低下、上記インジェクタ11からの燃
料噴射量減少などを招く。

さらに、上記バッテリ30の電圧低下に伴ない、上記EC
U20へ正確な情報が入力されず、誤動作の原因となり、
エンジンを電子制御しているにもかかわらず、エンジン
の空燃比が悪化してしまう。また、著しくは、上記バッ
テリ30の電圧が上記ECU20の定電圧回路27の作動範囲外
となり、制御システム自体が作動しないことがあった。

これに対し、本考案においては、電子制御系に供給さ
れる電源は、ランプ、ヒータなど各種アクセサリ類から
なる電気負荷44に供給される電源、及び、CDIユニット3
3への点火用電源から分離されているため、上記バッテ
リ30への充電が確実に行なえ、しかも、電子制御系に供
給される電源が、他の電気負荷による影響を受けて変動
することがない。

従って、上記ECU20を主とする電子制御系全体に、上
記バッテリ30から常に安定して電源を供給することがで
き、正確な制御をおこなうことができる。

［考案の効果」 以上説明したように本考案によれば、エンジン点火用
のマグネトに、電子制御系に接続した上記バッテリを充
電するチャージコイルと、上記バッテリと別系統の電気
負荷に電源を供給する電源コイルとを備えたため、上記
電子制御系に安定して電源を供給することができ、上記
電子制御系とは別の電気負荷による電源の変動が生じて
も、確実に制御を行なうことができる。

また、上記バッテリへの充電を確実に行なうことがで
きるため、上記バッテリの負担を軽減できるなど優れた
効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示し、エンジン制御系の概
略図、第２図及び第３図は従来例を示し、電源回路の結
線図である。 30…バッテリ 41…マグネト 41c…電源コイル 41d…チャージコイル

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの点火用マグネトに、 点火用電源を供給するエキサイタコイルと、 燃料噴射電子制御系にのみ電源を供給するバッテリだけ
   を独立して充電するチャージコイルと、 上記バッテリと切り離された別系統の電気負荷に上記チ
   ャージコイルと独立して電源を供給する電源コイルとを
   備えたことを特徴とするエンジンの電源装置。