JP3832694B2

JP3832694B2 - 車両用発電装置

Info

Publication number: JP3832694B2
Application number: JP21981698A
Authority: JP
Inventors: 幹夫久保; 不二夫梅林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP2000035824A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気熱を利用して熱起電力を発生する熱電変換素子を利用した車両用発電装置に係り、特に、熱電変換素子の温接点の温度を適宜に制御できるようにした車両用発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境への配慮や省エネルギの観点から、特にアイドリング時の排気ガスや燃料消費を抑えるために、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態からスロットルグリップが捻られて発進が指示されると、エンジンを自動的に再始動して車両を発進させるエンジン停止始動制御装置が、特開昭６３−７５３２３号公報に記載されている。このようなエンジン停止始動制御装置を搭載した車両では、エンジン始動が頻繁に行われて電力消費量が増えるため、バッテリの充電量を常に十分に保っておくことが望ましい。
【０００３】
一方、従来から用いられている、エンジン回転を電気エネルギに変換するオルタネータとは別に、エンジンが発生する排気熱を電気エネルギに変換する車両用熱電変換装置が、例えば実開平３−１２０６９５号公報に開示されている。
【０００４】
このような車両用熱電変換装置を用いれば、オルタネータと合わせて十分な発電量が得られるので、バッテリの充電量を常に十分に保つことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した熱電変換素子は、良く知られるように、熱電変換素子を利用して温接点と冷接点との温度差に応じた熱起電力を発生するため、温接点を接触させる発熱部位の温度は高いほど望ましい。しかしながら、実際には熱電変換素子の耐熱温度との関係で、最高温度が熱電変換素子の耐熱温度以下である発熱部位に設置せざるを得ない。
【０００６】
しかも、エンジンの排気熱はエンジンの運転状態に大きく依存し、最大負荷時と低負荷時とでは各発熱部位の到達温度に大きな差が生じる。ここで、熱電変換素子は最大負荷時の到達温度が耐熱温度以下である発熱部位に設置する必要がある。しかしながら、このような発熱部位は通常運転での温度が熱電変換素子の耐熱温度を大幅に下回ってしまうため、十分な熱起電力を得られないという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、十分な熱起電力を得られる車両用発電装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、熱電変換素子に温接点と冷接点との温度差に応じた熱起電力を発生させる熱起電力発生ユニットを備えた車両用発電装置において、車両上の発熱部と熱電変換素子の温接点とを熱導電的に結合する熱接続手段と、前記温接点の温度を制御する温接点温度制御手段を具備したことを特徴とする。
【０００９】
上記した構成によれば、熱電変換素子の温度を、発熱部の温度にかかわらず所望の温度に制限することができるので、熱電変換素子を、最高温度が熱電変換素子の耐熱温度を超えるような発熱部へも装着することができる。したがって、温接点が高温状態に維持される時間が長くなって発電効率が向上し、十分な熱起電力を得られるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるエンジン停止始動制御装置が搭載されるスクータ型自動二輪車１の全体側面図である。
【００１１】
車体前部２と車体後部３とは低いフロア部４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームは、概ねダウンチューブ６とメインパイプ７とから構成される。燃料タンクおよび収納ボックス（共に図示せず）はメインパイプ７により支持され、その上方にシート８が配置されている。
【００１２】
一方、車体前部２では、ステアリングヘッド５に軸支されて上方にハンドル１１が設けられ、下方にフロントフォーク１２が延び、その下端に前輪１３が軸支されている。ハンドル１１の上部は計器板を兼ねたハンドルカバー３３で覆われている。メインパイプ７の立ち上がり部下端にはブラケット１５が突設され、このブラケット１５には、リンク部材１６を介してスイングユニット１７が揺動自在に連結支持されている。
【００１３】
スイングユニット１７には、その前部に単気筒の２ストロークエンジン２００が搭載されている。このエンジン２００から後方にかけてベルト式無段変速機３５が構成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減速機構３８に後輪２１が軸支されている。この減速機構３８の上端と前記メインパイプ７の上部屈曲部との間にはリヤクッション２２が介装されている。スイングユニット１７の上部には、エンジン２００のシリンダヘッド３２の上部から延出した吸気管２３に接続された気化器２４および同気化器２４に連結されるエアクリーナ２５が配設されている。
【００１４】
ユニットスイングケース３１の下部に突設されたハンガーブラケット１８には、メインスタンド２６が枢着されており、ベルト式無段変速機３５の伝動ケースカバー３６から突出したキック軸２７にキックアーム２８の基端が固着され、キックアーム２８の先端にキックペダル２９が設けられている。
【００１５】
図２は、前記自動二輪車１の計器盤回りの平面図であり、ハンドルカバー３３の計器盤９０内には、スピードメータ９１と共にスタンバイインジケータ５６およびバッテリインジケータ７６が設けられている。このスタンバイインジケータ５６は、後に詳述するように、エンジンの停止始動制御中におけるエンジン停止時に点滅し、スロットルを開ければ直ちにエンジンが始動されて発進し得る状態にあることを運転者に警告する。バッテリインジケータ７６は、バッテリ電圧が低下すると点灯してバッテリの充電不足を運転者に警告する。
【００１６】
ハンドルカバー３３には、アイドリングを許可または制限するためのアイドルスイッチ５３およびスタータモータを起動するためのスタータスイッチ５８が設けられている。ハンドル１１の右端部には、スロットルグリップ９２およびブレーキレバー９３が設けられている。なお、左右のスロットルグリップの付根部分等には、従来の二輪車と同様にホーンスイッチやウインカスイッチを備えているが、ここでは図示を省略する。
【００１７】
図３は、図１に破線丸印で示した、シート８前部のヒンジ部分の構造を模式的に示した図である。本実施形態では、シート８の裏面前方にはヒンジ部材８１が固定されている。このヒンジ部材８１には、垂直方向に沿って長手状の開口８２が形成され、車両本体側に固定されたヒンジ軸８５が当該長手状開口８２を貫通し、シート８は当該ヒンジ軸８５を中心に揺動自在かつ上下動自在に軸支される。前記ヒンジ部材８１の裏面と対向する車両本体側には、押子８３ａを弾発するコイルスプリング８３および着座スイッチ５４が設けられている。
【００１８】
このような構成において、運転者がシート８に着席していない非着座状態では、同図(a) に示したように、ヒンジ軸８５が長手状開口８２の下側端部に当接するまで、シート８がコイルスプリング８３によって押し上げられるので、着座スイッチ５４はオフ状態となる。
【００１９】
これに対して、運転者がシート８に着席する着座状態では、同図(b) に示したように、シート８がコイルスプリング８３の弾性力に抗して押し下げられるので、着座スイッチ５４はオン状態となる。したがって、着座スイッチ５４の状態を監視すれば、運転者が着座しているか否かを認識することができる。また、本実施形態ではシート８の前側に着座スイッチ５４を設けたので、運転者が小柄であっても着座しているか否か確実に検知することができる。
【００２０】
図４は、前記スロットルグリップ９２の主要部の断面図であり、同図(b) は同図(a) のＩ−Ｉ線での断面図である。ハンドルパイプ１８１には、同図(a) に示したように、スロットルグリップ本体１８２が回動自在に挿貫され、スロットルグリップ本体１８２の周囲はグリップカバー１８３で覆われている。スロットルグリップ本体１８２は、その円周に沿ってフランジ部１８２ａを具備し、同図(b) に示したように、このフランジ部１８２ａにスロットルワイヤ１８５の一端１８５ａが係止されている。スロットルグリップ本体１８２は、スプリング１８４の弾性力によって常にスロットル閉側へ弾発されており、運転者がスプリング１８４の弾性力に抗してスロットルグリップ本体１８２を開方向へ捻ると、スロットルワイヤ１８５が巻き込まれてスロットルが開く。
【００２１】
また、本実施形態では、スロットルグリップが全閉状態で接点を閉じ（または開き）、スロットルグリップが予定角度だけ開いたときに接点を開く（または閉じる）スロットルスイッチ５２が設けられている。前記スロットルスイッチ５２は、スロットルが実際に開き始める前の遊び範囲の角度θ内で接点が開く（または閉じる）ように構成されている。このような構成によれば、スロットルを開くことなくスロットルスイッチ５２をオンにすることができる。したがって、停車状態でもエンジンを運転者の意思で運転させておくことが可能になる。
【００２２】
また、遊び角度範囲が終了して実際にスロットルが開き始める角度（＞θ）へ突入する際は、スロットルスプリング（図示せず）の弾性力が新たに付加されるので、遊び角度範囲内のみでのスロットルスイッチ５２の開閉が容易になる。
【００２３】
図５は、図１におけるエンジン２００をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。エンジン２００は、左右水平方向に指向したクランク軸２０１を回転自在に支持する左右のクランクケース２０２Ｌ、２０２Ｒを合体したクランクケース２０２に、シリンダブロック２０３およびシリンダヘッド２０４が順次組合わされ、シリンダブロック２０３には、図示しない排気通路のほかシリンダボアに開口する掃気ポートから掃気通路２０５が形成されてクランクケース２０２のクランク室と連通している。
【００２４】
シリンダヘッド２０４には、点火プラグ２０６が燃焼室に向け嵌着され、この点火プラグ２０６の露出部を除き、シリンダヘッド２０４およびシリンダブロック２０３はファンシェラウド２０７で覆われる。
【００２５】
シリンダブロック２０３の排気ポートに連結された排気管２５５には、排気熱を利用して熱起電力を発生する車両用発電装置７８が、シリンダブロック近傍の外周部を覆うように取り付けられている。この発電装置７８には、後に詳述するように、シリンダブロック２０３内の水ジャケット２１３から配管７８ａを介して冷却水が供給される。発電装置７８内を循環した冷却水は、配管７８ｂを介してシリンダヘッド２０４に戻される。
【００２６】
左クランクケース２０２Ｌは、ベルト式無段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース２０２Ｌを貫通して延びたクランク軸２０１にはベルト駆動プーリ２１０が共に回転可能に設けられている。ベルト駆動プーリ２１０は、固定側プーリ半体２１０Ｌと可動側プーリ半体２１０Ｒとからなり、固定側プーリ半体２１０Ｌはクランク軸２０１の左端部にボス２１１を介して固着され、その右側に可動側プーリ半体２１０Ｒがクランク軸２０１にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体２１０Ｌに接近・離反することができる。両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間にはＶベルト２１２が挟まれて巻き掛けられる。
【００２７】
可動側プーリ半体２１０Ｒの右側ではカムプレート２１５がクランク軸２０１に固着されており、その外周端に設けたスライドピース２１５ａが、可動側プーリ半体２１０Ｒの外周端で軸方向に形成したカムプレート摺動ボス部２１０Ｒａに摺動自在に係合している。可動側プーリ半体２１０Ｒのカムプレート２１５側側面は、カムプレート２１５側に向けてテーパしており、同テーパ面内側にカムプレート２１５に挟まれてドライウェイトローラ２１６が収容されている。
【００２８】
したがって、クランク軸２０１の回転速度が増加すると、可動側プーリ半体２１０Ｒとカムプレート２１５間にあって共に回転するドライウェイトローラ２１６が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体２１０Ｒは同ドライウェイトローラ２１６に押圧されて左方に移動して固定側プーリ半体２１０Ｌに接近し、両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間に挟まれたＶベルト２１２を遠心方向に移動させ巻き掛け径を大きくするように構成されている。かかるベルト駆動プーリ２１０に対応して、後方の図示しないベルト被動プーリにＶベルト２１２が巻き掛けられて、動力が自動調整されて後方の減速機構等に遠心クラッチを介して伝達され、後輪を駆動する。
【００２９】
かかるベルト式無段変速機室を左側から覆う伝動ケースカバー２２０は、前方のベルト駆動プーリ２１０から後方に延出して覆っており、前寄りに前記キック軸２７が回動自在に貫通支持されており、同キック軸２７の内側端部には駆動ヘリカルギヤ２２２が嵌着され、リターンスプリング２２３により付勢されている。そして伝動ケースカバー２２０の前部内面には、クランク軸２０１と同軸に摺動軸２２４が回転かつ軸方向の摺動可能に支持されており、同摺動軸２２４には被動ヘリカルギヤ２２５が形成されて前記駆動ヘリカルギヤ２２２と噛合すると共に、右端にはラチェットホイール２２６が固着され、全体がフリクションスプリング２２７により左方に付勢されている。
【００３０】
一方、クランク軸２０１側のボス２１１には、ラチェットホイール２２６に対向してラチェットが形成されており、両者は摺動軸２２４の摺動で接離可能である。したがって、前記キックペダル２９が踏み込まれ、キック軸２７がリターンスプリング２２３に抗して回転すると、キック軸２７と一体に駆動ヘリカルギヤ２２２が回転して、これと噛合する被動ヘリカルギヤ２２５が摺動軸２２４と一体に回転しながらフリクションスプリング２２７に抗して右方に摺動して、ラチェットホイール２２６がボス２１１のラチェットと噛み合ってクランク軸２０１を強制的に回転させエンジン２００を始動することができる。
【００３１】
一方、右クランクケース２０２Ｒは、クランク軸２０１を回転自在に支持する主軸受２０９の右側に略円筒状をなして延出しており、その中心軸にクランク軸２０１が突出している。この右クランクケース２０２Ｒの円筒内には、スタータモータとしての機能と、ＡＣジェネレータ（ＡＣＧ）としての機能とを組み合わせた始動兼発電装置２５０が配設されている。
【００３２】
クランク軸２０１の先端テーパ部にはインナーロータ（回転内磁型ロータ）２５１が欺台され、ナット２５３で固着されて一体に回転する。インナーロータ２５１の外周面には６か所の断面円弧状溝が形成され、各溝にネオジューム鉄ボロン製のマグネット２７１が嵌着されている。
【００３３】
インナーロータ２５１の外周囲に配設されるアウターステータ２７０は、その外周縁部をクランクケース２０２の円筒壁２０２ａにボルト２７９により螺着されて支持される。アウターステータ２７０のステータコアは、薄鋼板を積層してなり、外周縁の円環状部分から中心方向に延出した複数のティースに発電コイル２７２と始動コイル２７３とが巻回されている。この発電コイル２７２と始動コイル２７３とは、クランク軸方向の内側に偏らせてティースに巻き付けており、軸方向外側への突出量を小さくしている。
【００３４】
一方、クランクケース２０２の円筒壁２０２ａ内を軸方向内側へ外側に比べ大きく突出した発電コイル２７２と始動コイル２７３とは、環状をなしてその内側に内空間を形成しており、同内空間に整流ブラシ機構２６３が構成されている。同内空間においてクランク軸２０１に貫通されたブラシホルダ２６２は、クランク軸２０１に対して周方向の相対的な回転を禁止し軸方向の摺動のみを許して嵌合されており、インナーロータ２５１との間にスプリング２７４が介装されてブラシホルダ２６２は軸方向内側へ付勢されている。
【００３５】
ブラシホルダ２６２の内側面には、複数の所定箇所にブラシ２６１がスプリングに付勢されて突出している。このブラシホルダ２６２の内側面に対向して整流子ホルダ２６５が、中央をクランク軸２０１に貫通されて外周縁を前記軸方向内側へ大きく突出した発電コイル２７２と始動コイル２７３の部分に固定支持されている。
【００３６】
整流子ホルダ２６５のブラシホルダ２６２に対向する面の所定箇所に整流子片２６７が同心円状に配設されている。固定された整流子ホルダ２６５に対してクランク軸２０１と共に回転するブラシホルダ２６２が離接し、接近したときはブラシ２６１が所要の整流子片２６７に接触する。
【００３７】
ー方、インナーロータ２５１のクランク軸方向外側は、クランク軸２０１の先端に螺合されたナット２５３の周囲を覆う内円筒部２３１と、その外側を覆う同心の外円筒部２３２とが軸方向外方に延出しており、ここにガバナ機構２３０が構成される。すなわち、外円筒部２３２は、内周面にテーパが形成されてガバナアウタを構成しており、内円筒部２３１の外周に軸方向に摺動自在にガバナインナ２３３が嵌合され、ガバナインナ２３３と外円筒部２３２との間にガバナウエイトであるボール２３４が介装されている。
【００３８】
このガバナ機構２３０の軸方向に摺動するガバナインナ２３３に一端を固着された連結軸２３５がインナーロータ２５１をクランク軸２０１と平行に貫通し、先端をブラシホルダ２６２に嵌着している。連結軸２３５は、ガバナインナ２３３とブラシホルダ２６２とを連結して互いに一体としてクランク軸方向に移動できるようにしている。
【００３９】
クランク軸２０１が停止しているときは、ブラシホルダ２６２がスプリング２２３の付勢力により軸方向内方に移動していてブラシ２６１が整流子片２６７に接触する。したがって、バッテリから電流が供給されるとブラシ２６１と整流子片２６７との接触を経て始動コイル２７３に流れインナーロータ２５１に回転トルクを生じ、クランク軸２０１を回転させてエンジン２００を始動させることができる。
【００４０】
そして、機関回転数が上がると遠心力によりボール２３４が外円筒部２３２のテーパ内面を外周方向に移動することでガバナインナ２３３を軸方向外方へ摺動させ、連結軸２３５を介して一体にブラシホルダ２６２も軸方向外方に移動し、所定回転数を越えるとブラシ２６１が整流子片２６７から自動的に離れ、以後は発電コイル２７２によりバッテリへの充電がなされる。
【００４１】
上記ガバナ機構２３０を構成する外円筒部２３２の端縁部にクランク角検出用の円環板状のロータ２４０が、その内周縁を嵌着して一体に設けられており、ロータ２４０の外周縁に近接して角度センサ４９が所定位置に配設されている。クランク軸２０１とインナーロータ２５１を介して一体に回転するロータ２４０の外周縁に形成された刻みを角度センサ４９が検出してクランク角を判断する。円環板状のロータ２４０は、アウターステータ２７０の発電コイル２７２および始動コイル２７３を外側から覆っている。そして、ロータ４０の軸方向外側にエンジン強制空冷用のファン部材２８０が一体に設けられている。
【００４２】
ファン部材２８０は、その中央円錐部２８０ａの裾部分をボルト２４６によりインナーロータ２５１の外円筒部２３２に固着されており、その外周に設けられたファン２８０ｂはロータ２４０より外側方に立設するような構造となっている。ファン部材２８０はファンカバー２８１で覆われている。
【００４３】
本実施形態に係るエンジン始動兼発電装置は以上のように構成され、インナーロータ２５１の軸方向内側に整流ブラシ機構２６３を配設し、軸方向外側には整流ブラシ機構２６３と切り離してガバナ機構２３０を配設したので、クランク軸外方向への膨出量が小さく抑えられる。
【００４４】
また、アウターステータ２７０のステータコアのヨークに巻回される発電コイル２７２および始動コイル２７３の巻回状態が軸方向内側に偏って外側への突出量を小さくしているので、その外側のロータ２４０やファン部材２８０を軸方向外側に位置させずにすみ、クランク軸外方向への膨出量をより一層小さく抑えることができる。
【００４５】
ファン２８０ｂの回転によりファンカバー２８１の外気吸入口２８１ａから導入された外気は、中央円錐部２８０ａに沿って外周に広がるが、ロータ２４０が導入空気を遮断して始動兼発電装置２５０側への侵入を防止しているので、始動兼発電装置２５０よりさらに奥側（軸方向内側）にある整流ブラシ機構２６３には外気が侵入しにくく、したがって外気に含まれる塵埃の影響を整流ブラシ機構２６３が受けることを防止している。
【００４６】
図６は、上記のクランク軸２０１を直接回転させる始動兼発電装置２５０を備えたエンジン２００における始動停止制御システムの全体構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００４７】
本実施形態のエンジン停止始動システムは、アイドリングが制限される動作モードと許可される動作モードとを備えている。さらに具体的にいえば、車両を停止させるとエンジンが自動停止し、停止状態でスロットルグリップが操作されるとエンジンを自動的に再始動して車両を発進させる“停止発進モード（アイドリング制限モード）”と、エンジン始動時の暖気運転等を目的としてアイドリングを許可する“始動モード（アイドリング許可モード）”とを備えている。
【００４８】
エンジン２００のクランク軸２０１には、これと同軸状に始動兼発電装置２５０が連結されている。始動兼発電装置２５０は、スタータモータ部７１およびＡＣジェネレータ（ＡＣＧ）部７２によって構成され、ＡＣジェネレータ部７２による発電電力は、レギュレータ・レクティファイア６７を介してバッテリ６８に充電される。前記バッテリ６８は、スタータリレー６２が導通されるとスタータモータ部７１へ駆動電流を供給すると共に、メインスイッチ７３を介して各種の一般電装品７４および主制御部６０等に負荷電流を供給する。
【００４９】
排気管２５５のマフラ２５６よりエンジン２００側の周囲には、排気熱を利用して熱起電力を発生する車両用発電装置７８が取り付けられている。車両用発電装置７８が発生する熱起電力は、トランス７９により昇圧されて、またはそのままバッテリ６８に供給される。なお、車両用発電装置７８には、内蔵する熱電変換素子の冷接点を冷却するための冷却水が供給されるが、ここでは図示を省略する。
【００５０】
前記主制御装置６０には、エンジンの回転角度を検知する角度センサ４９と、スロットル開度を検知するスロットルセンサ５０と、エンジン回転数Ｎｅを検知するＮｅセンサ５１と、スロットル開度が予定開度を越えると接点を閉じるスロットルスイッチ５２と、エンジン２００のアイドリングを許可または制限するアイドルスイッチ５３と、運転者が運転席に着座すると接点を閉じる着座スイッチ５４と、車速を検知する車速センサ５５と、後述する停止発進モードでの停車中に点滅するスタンバイインジケータ５６と、前照灯６９を点灯／消灯させるための前照灯スイッチ５７と、始動兼発電装置２５０のスタータモータ部７１を駆動してエンジン２００を始動するためのスタータスイッチ５８と、ブレーキ操作に応答して接点を閉じるストップスイッチ５９と、バッテリ６８の電圧が予定値（例えば、１０Ｖ）以下になると点灯して充電不足を運転者に警告するバッテリインジケータ７６とが接続されている。
【００５１】
さらに、前記主制御装置６０には、点火プラグ２０６を点火させる点火制御装置（イグニッションコイルを含む）６１と、前記スタータモータ部７１に電力を供給するスタータリレー６２の制御端子と、前記前照灯６９に電力を供給する前照灯リレー６３の制御端子と、キャブレタ６６に装着されたバイスタータ６５に電力を供給するバイスタータリレー６４の制御端子と、運転者がメインスイッチ７３を遮断せずに車両から離れたり、前記前照灯６９が自動消灯される前に警報音を発生して注意を促すブザー７５とが接続されている。
【００５２】
図７は、前記主制御装置６０の構成を具体的に示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。なお、図８には主制御装置６０の主要動作を一覧表として示している。
【００５３】
動作モード切換部３００は、当該エンジン停止始動制御装置の動作モードを、アイドルスイッチ５３の状態および車両の状態に応じて、アイドリングを許可する前記“始動モード”およびアイドリングを制限する前記“停止発進モード”のいずれかに切り換える。
【００５４】
この動作モード切換部３００では、前記アイドルスイッチ５３の状態信号が動作モード信号出力部３０１およびインバータ３０２に入力される。アイドルスイッチ５３の状態信号は、オフ状態（アイドリング制限）では“Ｌ”レベル、オン状態（アイドリング許可）では“Ｈ”レベルを示す。インバータ３０２は、アイドルスイッチ５３の状態信号を反転して出力する。
【００５５】
車速継続判定部３０３はタイマ３０３ａを備え、予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検知されると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路３０４は、前記判定部３０３の出力信号とインバータ３０２の出力信号との論理積を動作モード信号出力部３０１へ出力する。
【００５６】
前記動作モード信号出力部３０１は、前記メインスイッチ７３がオンにされると、アイドリングが許可される“始動モード”を起動する。さらに、この“始動モード”時にＡＮＤ回路３０４の出力が“Ｈ”レベルになる、すなわちアイドルスイッチ５３がオフにされて予定速度以上の車速が予定時間以上にわたって検知されると、動作モードを前記“始動モード”から、アイドリングが制限される“停止発進モード”へ移行する。さらに、この“停止発進モード”においてアイドルスイッチ５３が再びオンにされると、動作モードを“停止発進モード”から“始動モード”へ移行する。この動作モード信号出力部３０１から出力される動作モード信号Ｓ₃₀₁は、“始動モード”中は“Ｌ”レベル、“停止発進モード”中は“Ｈ”レベルとなる。
【００５７】
スタータリレー制御部４００は、動作モードに応じて、所定の条件下で前記スタータリレー６２を手動または自動的に起動する。このスタータリレー制御部４００では、前記Ｎｅセンサ５１の検知信号がアイドリング以下判定部４０１へ供給される。判定部４０１は、エンジン回転数が所定のアイドリング回転数（例えば、８００ｒｐｍ）以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路４０２は、前記判定部４０１の出力信号と、前記ストップスイッチ５９の状態信号と、前記スタータスイッチ５８の状態信号との論理積を出力する。ＡＮＤ回路４０３は、前記ＡＮＤ回路４０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理積を出力する。
【００５８】
ＡＮＤ回路４０４は、前記アイドリング以下判定部４０１の出力信号と、前記スロットルスイッチ５２の状態信号と、前記着座スイッチ５４の状態信号との論理積を出力する。ＡＮＤ回路４０５は、前記ＡＮＤ回路４０４の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積を出力する。ＯＲ回路４０６は、前記各ＡＮＤ回路４０３、４０５の論理和をスタータリレー６２へ出力する。
【００５９】
このような構成において、“始動モード”中は動作モード信号Ｓ₃₀₁が“Ｌ”レベルなのでＡＮＤ回路４０３がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数がアイドリング以下であり、かつストップスイッチ５９がオン状態（ブレーキ操作中）のときにスタータスイッチ５８が運転者によりオンされると、スタータリレー６２が導通してスタータモータ部７１が起動される。
【００６０】
これとは逆に、“停止発進モード”中はＡＮＤ回路４０５がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数がアイドリング以下であり、着座スイッチがオン状態（運転者が運転席に着座中）でスロットルが開かれると、スタータリレー６２が導通してスタータモータ部７１が起動される。
【００６１】
バイスタータ制御部５００では、Ｎｅセンサ５１からの出力信号がＮｅ判定部５０１に入力される。このＮｅ判定部５０１は、エンジン回転数が予定の設定回転数以上であると“Ｈ”レベルの信号を出力してバイスタータリレー６４を閉じる。このような構成によれば、いずれの動作モードにおいても、エンジン回転数が予定の設定回転数以上であれば燃料を濃くすることができる。
【００６２】
インジケータ制御部６００では、Ｎｅセンサ５１からの出力信号がＮｅ判定部６０１に入力される。このＮｅ判定部６０１は、エンジン回転数が設定回転数以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路６０２は、前記着座スイッチ５４の状態信号と前記Ｎｅ判定部６０１の出力信号との論理積を出力する。ＡＮＤ回路６０３は、前記ＡＮＤ回路６０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積をスタンバイインジケータ５６に出力する。スタンバイインジケータ５６は、入力信号が“Ｌ”レベルであると消灯し、“Ｈ”レベルであると点滅する。
【００６３】
すなわち、スタンバイインジケータ５６は“停止発進モード”中の停車時に点滅するので、運転者はスタンバイインジケータ５６が点滅していれば、エンジンが停止していてもスロットルグリップを開きさえすれば直ちに発進できることを認識することができる。
【００６４】
点火制御部７００は、各動作モードごとに、所定の条件下で前記点火制御装置６１による点火動作を許可または禁止する。この点火制御部７００では、車速センサ５５の検知信号が走行判定部７０１に入力される。前記走行判定部７０１は、検知信号に基づいて車両が走行状態にあると判断されると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＯＲ回路７０２は、前記走行判定部７０１の出力信号と前記スロットルスイッチ５２の状態信号との論理和を出力する。ＯＲ回路７０３は、前記ＯＲ回路７０２の出力信号と前記動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理和を点火制御装置６１へ出力する。点火制御装置６１は、入力信号が“Ｈ”レベルであれば所定のタイミングごとに点火動作を実行し、“Ｌ”レベルであれば点火動作を中止する。
【００６５】
このような構成によれば、始動モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号が“Ｈ”レベルなので、ＯＲ回路７０３からは常に“Ｈ”レベルの信号が出力される。したがって、“始動モード”では点火制御装置６１が常に点火動作を実行する。これに対して、停止発進モードでは、車両走行中であるか、あるいはスロットルが開かれていることを条件に点火動作が実行される。これとは逆に、停止状態であり、かつスロットルが閉じていれば点火動作が禁止される。
【００６６】
前照灯／ブザー制御部８００では、動作モードごとに、車両の走行状態や運転者の着座状態に応じて前照灯を自動的に点灯または消灯すると共に、運転者に種々の注意を促すための警告を、ブザー音として発する。
【００６７】
非着座継続判定部８０１には着座スイッチ５４の状態信号が入力される。非着座継続判定部８０１は運転者の非着座時間を計時する２つのタイマ８０１１、８０１２を備え、各タイマ８０１１、８０１２がタイムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₁₁、Ｓ₈₀₁₂を出力する。なお、本実施形態では各タイマ８０１１、８０１２が、それぞれ３秒および１秒でタイムアウトする。
【００６８】
非点火継続判定部８０２は、エンジンの非点火時間を計時する２つのタイマ８０２１、８０２２を備え、非点火状態では直ちに“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₃を出力すると共に、各タイマ８０２１、８０２２がタイムアウトすると、それぞれ“Ｈ”レベルの信号Ｓ₈₀₂₁、Ｓ₈₀₂₂を出力する。なお、本実施形態では各タイマ８０２１、８０２２が、それぞれ３．５分および３分でタイムアウトする。
【００６９】
ＡＮＤ回路８１２は、前記非着座継続判定部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₁と非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₃との論理積を出力する。ＯＲ回路８０４は、前記非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₁と前記ＡＮＤ回路８１２の出力信号との論理和を出力する。ＡＮＤ回路８０５は、前記ＯＲ回路８０４の出力信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積をフリップフロップ８１０のリセット端子Ｒに出力する。
【００７０】
ＡＮＤ回路８０７は、スロットルスイッチ５２の状態信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁との論理積を出力する。Ｎｅ判定部８０６にはＮｅセンサ５１の出力信号が入力され、エンジン回転数が設定回転数以下であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。ＡＮＤ回路８０８は、前記Ｎｅ判定部８０６の出力信号と動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号との論理積を出力する。ＯＲ回路８０９は、各ＡＮＤ回路８０７、８０８の論理和をフリップフロップ８１０のセット端子Ｓに出力する。ＡＮＤ回路８１１は、フリップフロップ８１０のＱ出力と前照灯スイッチ５７の状態信号との論理積８１１を前照灯リレー６３の制御端子へ出力する。前照灯リレー６３は、“Ｈ”レベルの信号が入力されると前記前照灯６９を点灯し、“Ｌ”レベルの信号が入力されると消灯する。
【００７１】
このような構成によれば、始動モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁の反転信号が“Ｈ”レベルなのでＡＮＤ回路８０８がイネーブル状態となる。したがって、エンジン回転数が設定回転数以上であれば、フリップフロップ８１０がセットされるので、前照灯スイッチ５７がオンであれば前照灯が点灯する。
【００７２】
一方、停止発進モードでは動作モード信号Ｓ₃₀₁が“Ｈ”レベルなのでＡＮＤ回路８０５、８０７がイネーブル状態となる。したがって、ＯＲ回路８０４の出力が“Ｈ”レベルであればフリップフロップ８１０がリセットされて前照灯が自動的に消灯する。
【００７３】
すなわち、停止発進モードにおける前照灯は、非点火状態がタイマ８０２１のタイムアウト時間（本実施形態では、３．５分）以上継続して出力信号Ｓ₈₀₂₁が“Ｈ”レベルになるか、あるいは非点火状態での非着座がタイマ８０１１のタイムアウト時間（本実施形態では、３秒）以上継続してＡＮＤ回路８１２の出力信号が“Ｈ”レベルになると消灯される。
【００７４】
発明者等の調査によれば、信号待ちや交差点内での右折待ちは３０秒ないし２分程度であり、この時間を超える停車は信号待ちや右折待ち以外の停車、すなわち前照灯を点灯させておく必要のない停車状態である可能性が高い。したがって、本実施形態のように、非点火状態が予定時間（例えば３．５分）を超えるまでは前照灯を点灯させておくようにすれば、信号待ちや右折待ちのための停車状態では前照灯を点灯させ続ける事ができる。また、停車時間が３．５分を超えると自動消灯するので、バッテリの無駄な電力消費を抑える事ができる。
【００７５】
さらに、停車後に運転者の非着座が検知された場合も信号待ちや右折待ち以外の停車である可能性が高い。但し、交差点での停車直後に運転者が車両を跨いだままの状態で一時的に立ち上がるような場合も経験的に多いため、非着座の検知と同時に自動消灯することは望ましくない。そこで、本実施形態では非点火状態での非着座時間を計時し、運転者が車両から離れたと推定される予定時間（本実施形態では３秒）の経過を条件に自動消灯するようにした。
【００７６】
なお、この停止発進モード中の停車状態からスロットルが開かれれば、ＡＮＤ回路８０７の出力が“Ｈ”レベルとなってフリップフロップ８１０がセットされるので、前照灯が自動的に点灯する。
【００７７】
前照灯／ブザー制御部８００のＡＮＤ回路８１３は、非着座継続判定部８０１の出力信号Ｓ₈₀₁₂、非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₃、および動作モード信号Ｓ₃₀₁の論理積をブザー駆動部８１４へ出力する。ＡＮＤ回路８１５は、非点火継続判定部８０２の出力信号Ｓ₈₀₂₂、動作モード信号Ｓ₃₀₁、および前照灯スイッチ５７の状態信号の論理積をブザー駆動部８１４へ出力する。
【００７８】
ブザー駆動部８１４は、ＡＮＤ回路８１３の出力信号が“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進モードにおいて非点火状態での非着座がタイマ８０１２のタイムアウト時間（本実施形態では１秒）以上継続すると、０．２秒間のオンと１．５秒間のオフとを繰り返すブザー駆動信号を出力する。なお、この際のブザー駆動信号は、メインスイッチ７３が遮断されるか、あるいは運転者が再び着座するまで継続して出力される。
【００７９】
一方、ＡＮＤ回路８１５の出力信号が“Ｈ”レベルになる、すなわち、停止発進モードにおいて前照灯スイッチ５７がオン状態であり、かつ非点火状態がタイマ８０２２のタイムアウト時間（本実施形態では３分）以上継続すると、前記と同じブザー駆動信号を、今度はタイマ８１４１がタイムアウトするまでの予定時間だけ出力する。このようにすれば、ブザーを停止させるための操作が不要になる。
【００８０】
本実施形態によれば、エンジンが自動停止された際に、メインスイッチが遮断されないまま１秒以上の非着座が検知されると、運転者がメインスイッチを切り忘れたまま車両から離れようとしているものと判断してブザー７５が鳴動されるので、運転者はメインスイッチの切り忘れを認知できる。
【００８１】
さらに、本実施形態によれば、前記停車時の自動消灯条件（非点火状態が３．５分以上）が成立する前（非点火状態が３分以上）にブザー７５が鳴動されるので、運転者は前照灯が自動消灯される旨を事前に認識することができ、運転者の知らない間に自動消灯されてしまうことが防止できる。
【００８２】
なお、上記の実施形態では、エンジンが自動停止された際に主電源が遮断されないまま１秒以上の非着座が検知されると、メインスイッチ７３が遮断されるか、あるいは運転者が再び乗車するまでブザーを鳴動させ続けるものとして説明したが、例えば、配達業務や集金業務等に用いられる場合のように、メインスイッチ７３を遮断することなく運転者が車両から離れることを前提にしている場合には、予定時間の経過後にブザーが自動的に停止されるようにしても良い。
【００８３】
さらに、上記の実施形態では、点火オフ状態や運転者の非着座が予定時間以上継続した際に前照灯を自動的に消灯するものとして説明したが、消灯する代わりに供給電流を減じて減光したり、あるいは前照灯を消灯し、その代わりにポジションランプを点灯するようにしても良い。
【００８４】
図９は、本発明の他の実施形態における始動停止制御システムの全体構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、ＡＣジェネレータ部７２による発電電力が、レギュレータ・レクティファイア６７を介して２つのバッテリ６８Ａ、６８Ｂに充電されるようにしている。前記バッテリ６８Ａはエンジン始動専用であり、スタータリレー６２が導通されると、スタータモータ部７１へ駆動電流を供給する。前記バッテリ６８Ｂは、メインスイッチ７３を介して各種の電装品７４および主制御部６０等に負荷電流を供給する。
【００８５】
このように、本実施形態ではバッテリ６８Ａがエンジン始動専用であり、その電力消費量は十分に小さく、常に満充電状態に維持されるので、バッテリ６８Ｂの充電量とは無関係に常に良好なエンジン始動が可能になる。
【００８６】
次いで、上記した熱起電力発生ユニット１４０について、その基本構成および動作原理を説明する。本発明の熱起電力発生ユニット１４０は、これが設置される発熱部位の温度にかかわらず、熱電変換素子の温接点の温度を適宜に制御できるようにした点に特徴がある。
【００８７】
図１０、１１は、前記排気熱を利用して熱起電力を発生する発電装置７８の主要部である、熱起電力発生ユニット１４０の第１の基本構成（１４０Ａ）を示した断面図である。
【００８８】
熱起電力発生ユニット１４０Ａは、冷却部材１３１および温接点側熱接続部材１４３と、各部材１３１、１４３により挟持された熱電変換素子１４２と、温度により変形するバイメタル変形部材１４４と、前記バイメタル変形部材１４４の中央部を、例えば排気管のような、車両上の発熱部材１３３の主面に固定するアンカ−ピン１４５と、前記バイメタル変形部材１４４の両端部を前記温接点側熱接続部材１４３に保持する端部押え部材１４６とによって構成される。
【００８９】
前記熱電変換素子１４２は、冷接点基板１４２ａおよび温接点基板１４２ｂと、各基板１４２ａ、１４２ｂ間で交互に立設されたｐ脚部およびｎ脚部からなる半導体脚部１４２ｃとによって構成される。なお、このような熱電変換素子１４２による熱起電力の発生原理は周知なので、その説明は省略する。前記冷却部材１３１には、冷却水を流すための複数の水ジャケット１３１ａが貫通している。前記バイメタル変形部材１４４は、その形状が前記熱電変換素子１４２の耐熱温度の上限近傍で変形するように、各メタル素材が選択されている。
【００９０】
このような構成において、発熱部材１３３の温度が低く、温接点側熱接続部材１４３の温度が熱電変換素子１４２の耐熱温度を十分に下回っていると、図１０に示したように、前記バイメタル変形部材１４４は変形せず、その曲率半径は十分に大きいままである。したがって、温接点側熱接続部材１４３と発熱部材１３３との機械的な接触が維持され、発熱部材１３３の熱が温接点側熱接続部材１４３を介して熱電変換素子１４２の温接点基板１４２ｂに伝導される。
【００９１】
このとき、冷却部材１３１は水ジャケット１３１ａを流れる冷却水によって十分に冷却され、熱電変換素子１４２の冷接点基板１４２ａが十分に冷却されるので、熱起電力発生ユニット１４０Ａでは、冷接点基板１４２ａと温接点基板１４２ｂとの温度差が大きくなる。熱起電力発生ユニット１４０Ａは、温接点側熱接続部材１４３と冷却部材１３１との温度差に応答した熱起電力を発生する。
【００９２】
一方、発熱部材１３３の温度が上昇し、熱電変換素子１４２の耐熱温度の上限値に近付くと、図１１に示したように、前記バイメタル変形部材１４４が変形して曲率半径が小さくなる。この結果、温接点側熱接続部材１４３が発熱部材１３３から離間されて両者の機械的な接触が断たれる。このため、発熱部材１３３の熱は温接点側熱接続部材１４３に伝導されず、熱電変換素子１４２の温度上昇が制限される。
【００９３】
このように、第１の基本構成では、熱電変換素子１４２の温接点の温度を制御する手段として、温度に応答して機械的に変形することにより車両上の発熱部位と温接点との熱伝導的な接続を解除する熱変形部材（バイメタル変形部材１４４）を採用した点に特徴がある。
【００９４】
図１２は、前記排気熱を利用して熱起電力を発生する発電装置７８の主要部である熱起電力発生ユニットの第２の基本構成（１４０Ｂ）を示した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００９５】
熱起電力発生ユニット１４０Ｂでは、熱電変換素子１４２の温接点基板１４２ｂ側に、冷接点基板１４２ａ側と同様の冷却部材１３２を熱伝導的に接続した点に特徴がある。
【００９６】
各冷却部材１３１、１３２の各水ジャケット１３１ａ、１３２ａは、図１３に示したように、冷却水供給路１４９に連結される。水ジャケット１３２ａの入口側および出口側には、冷却水が沸騰した際の逆流を防止するための一方向弁１４９ａが設けられている。
【００９７】
制御部１５１は熱電変換素子１４２の温度を監視する。熱電変換素子１４２の温度は、熱電変換素子１４２の出力電圧や、その近傍に予め配置した温度センサ等に基づいて直接的に求めても良いし、あるいはエンジン回転数やスロットル開度に基づいて熱電変換素子１４２の温度を間接的に求めるようにしても良い。
【００９８】
このような構成において、制御部１５１は熱電変換素子１４２の温度が耐熱温度よりも十分に低い間は、冷却水が冷却部材１３１の水ジャケット１３１ａのみに供給されるように電磁弁１５０を制御する。
【００９９】
一方、熱電変換素子１４２の温度が、その耐熱温度付近まで上昇すると、制御部１５１は、冷却水が冷却部材１３１の水ジャケット１３１ａおよび冷却部材１３２の水ジャケット１３２ａの双方へ供給されるように電磁弁を１５０を制御する。
【０１００】
このように、第２の基本構成では、熱電変換素子１４２の温接点の温度を制御する手段として、温接点を積極的に冷却する手段（冷却部材１３２）を採用した点に特徴がある。
【０１０１】
図１４は、熱電変換素子を利用した前記発電装置７８の第１実施形態の構成を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態は、上記した各基本構成を組合せた構造になっている。
【０１０２】
排気管２５５の周囲には、温接点側アタッチメント１７１が高い熱導電性を保って密着固定され、温接点側アタッチメント１７１の外周に、冷接点側アタッチメント１７２により予定の間隙を保って覆われいる。各アタッチメント１７１、１７２は、排気管２５５に対してボルト１６８およびナット１６９により共締めされている。
【０１０３】
前記温接点側アタッチメント１７１の外表面と冷接点側アタッチメント１７２の内表面の数箇所にはそれぞれ、熱起電力発生ユニット１４０Ｃを収納するための凹部１７１ａ、１７２ａが相互に対向するように形成されている。温接点側アタッチメント１７１の内部には、冷却水を流すための多数の水ジャケット１７１ｂが排気管２５５に沿って形成されている。同様に、冷接点側アタッチメント１７２の内部にも多数の水ジャケット１７２ｂが排気管２５５に沿って形成されている。
【０１０４】
図２０は、前記各アタッチメント１７１、１７２内での水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂの経路を模式的に示した図であり、排気管２５５にそって延設された各水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂの両端は、それぞれ水ジャケット１７１ｃ（１７２ｃ）によって共通結合されて給排水ノズル１７１ｄ、１７１ｅ（１７２ｄ、１７２ｅ）に結合されている。
【０１０５】
図１４に示したように、前記冷却水は、ラジエタ４５１で冷却された後にポンプ４５２で加圧されてエンジンへ供給される。エンジンを冷却した冷却水は、冷接点側アタッチメント１７２の各水ジャケット１７２ｂへは直接、温接点側アタッチメント１７１の各水ジャケット１７１ｂへは、電磁弁４５４を介して供給される。電磁弁４５４、４５５の開閉は主制御装置６０により制御される。
【０１０６】
各水ジャケット１７１ｂ、１７２ｂを通過した冷却水は、再びエンジンを経由してサーモ弁４５３へ供給される。サーモ弁４５３は冷却水の温度に応答して水路を切り換え、冷却水の温度が高ければ、これを前記ラジエタ４５１へ供給して冷却し、冷却水の温度が低ければ、前記ラジエタ４５１をバイパスしてポンプ４５２へ供給する。
【０１０７】
図１５、１６は、前記温接点側アタッチメント１７１および冷接点側アタッチメント１７２の各凹部１７１ａ、１７２ｂ内に設置される熱起電力発生ユニット１４０Ｃの構成および動作を示した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【０１０８】
前記熱起電力発生ユニット１４０Ｃは、冷接点側熱接続部材１４１および温接点側熱接続部材１４３と、各熱接続部材１４１、１４３により挟持された熱電変換素子１４２と、温度により変形するバイメタル変形部材１４４と、前記バイメタル変形部材１４４の中央部を凹部１７１ａの底部である加熱面に固定するアンカ−ピン１４５と、前記バイメタル変形部材１４４の両端部を前記温接点側熱接続部材１４３に保持する端部押え部材１４６とによって構成される。
【０１０９】
前記バイメタル変形部材１４４は、前記熱電変換素子１４２の耐熱温度付近で変形するように、各バイメタル素材が選択される。前記熱電変換素子１４２では、図１７に示したように、そのｐ脚部１４２ｐおよびｎ脚部１４２ｎが排気管２５５に沿って交互に立設配置されている。
【０１１０】
このような構成において、主制御装置６０は熱電変換素子１４２の温度Ｔを常時監視する。熱電変換素子１４２の温度は、熱電変換素子１４２の出力電圧や、その近傍に予め配置した温度センサ等に基づいて直接的に求めても良いし、あるいはエンジン回転数やスロットル開度に基づいて熱電変換素子１４２の温度を間接的に求めるようにしても良い。
【０１１１】
主制御装置６０は、熱電変換素子１４２の温度が耐熱温度を十分に下回っていると、各電磁弁４５４、４５５を閉じて冷却水を冷接点側アタッチメント１７２の水ジャケット１７２ｂのみへ供給する。この結果、熱電変換素子１４２では温接点と冷接点との温度差が大きくなって発電効率が向上する。
【０１１２】
一方、熱電変換素子１４２の温度が上昇して耐熱温度に近付くと、主制御装置６０は各電磁弁４５４、４５５を開いて冷却水を温接点側アタッチメント１７１の水ジャケット１７１ｂへも供給する。この結果、熱電変換素子１４２の温接点の温度が耐熱温度以下に保持される。
【０１１３】
さらに、熱起電力発生ユニット１４０Ｃでは、温接点側アタッチメント１７１の温度が耐熱温度を十分に下回っていると、図１５に示したように、前記バイメタル変形部材１４４が変形しない。したがって、熱起電力発生ユニット１４０Ｃの温接点側熱接続部材１４３と温接点側アタッチメント１７１との機械的な接触が維持され、温接点側アタッチメント１７１の熱が温接点側熱接続部材１４３を介して熱電変換素子１４２の温接点側へ伝導される。したがって、熱起電力発生ユニット１４０は、温接点側アタッチメント１７１と冷接点側アタッチメント１７２との温度差に応答した熱起電力を発生する。
【０１１４】
一方、温接点側アタッチメント１７１の温度が上昇し、熱電変換素子１４２の耐熱温度に近付くと、図１６に示したように、前記バイメタル変形部材１４４が変形して曲率半径が小さくなり、温接点側熱接続部材１４３が温接点側アタッチメント１７１から離間されて両者の機械的な接触が断たれる。このため、温接点側アタッチメント１７１の熱は温接点側熱接続部材１４３に伝導されず、熱電変換素子１４２の温度上昇が制限される。
【０１１５】
このように、本実施形態によれば、熱電変換素子１４２の温度を、熱起電力発生ユニット１４０が設置される発熱部の温度にかかわらず所望の温度に制限することができるので、熱起電力発生ユニット１４０Ｃを、最高到達温度が耐熱温度を超えるような発熱部へも装着することができる。
【０１１６】
ここで、図１８に示したように、最高温度が高い発熱部の温度上昇カーブＡと、最高温度が低い発熱部の温度上昇カーブＢとを比較すると、一般的に、最高温度の高い発熱部の方が、最高温度の低い発熱部よりも素早く温度が上昇する。そして、本実施形態を採用すれば、熱起電力発生ユニット１４０Ｃを、その耐熱温度を越えるような高温度の発熱部位へも設置することが可能になるので、高温状態に保たれる時間が長くなって発電効率が向上する。
【０１１７】
さらに、最高温度の高い部位は低い部位に比べて、エンジン停止後も高温状態を長く維持でき、その間も有用な熱起電力を発生し続けることができる。したがって、エンジンの再始動時やエンジン停止中の電気負荷への給電が可能になってバッテリの負担を軽減することができる。
【０１１８】
図１９は、前記熱電変換素子を利用した発電装置の他の一例の構成を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【０１１９】
上記した実施形態では、熱電変換素子１４２の温接点が熱伝導的に接続される凹部１７１ａの底面が、前記排気管２５５から放射状に延長した仮想線と直交していたが、本実施形態では、温接点側アタッチメント１９１の表面に、より多くの熱起電力発生ユニット１４０を設けられるようにするため、温接点側アタッチメント１９１の外周断面および冷接点側アタッチメント１９２の内周断面を、相互に噛み合う鋸刃状にし、熱電変換素子１４２の温接点が熱伝導的に接続される発熱面が、前記仮想線と直交しないようにした。
【０１２０】
冷接点側アタッチメント１９２の内部には、多数の水ジャケット１９２ａが排気管２５５に沿って形成されている。各水ジャケット１９２ａは共に、給排水ノズル１７２ｄ、１７２ｅに結合されている。各熱起電力発生ユニット１４０は、図示したようにリード線１６７により直列接続され、引き出し配線１６６に接続されている。
【０１２１】
図１４と比較すれば明らかなように、本実施形態によれば、熱源である排気管２５５の表面から実質的に等距離である空間に多数の発熱面を形成することができる。したがって、排気管２５５の表面から各熱電変換素子１４２までの距離を長くすることなく、多数の熱電変換素子１４２を配置することができ、発電効率をさらに向上させることができる。
【０１２２】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば以下のような効果が達成される。
(1) 熱電変換素子の温度を、発熱部の温度にかかわらず所望の温度に制限することができるので、熱起電力発生ユニットを、最高温度が熱電変換素子の耐熱温度を超えるような発熱部へも装着することができる。したがって、温接点が高温状態に維持される時間が長くなって発電効率が向上する。
(2) 最高温度の高い部位は低い部位に比べて、エンジン停止後も高温状態を長く維持でき、その間も有用な熱起電力を発生し続けることができる。したがって、本発明を適用して、熱起電力発生ユニットを最高温度が耐熱温度を超えるような発熱部へ装着すれば、エンジンの再始動時やエンジン停止中の電気負荷への給電が可能になってバッテリの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したエンジン停止始動制御システムが搭載されるスクータ型自動二輪車の全体側面図である。
【図２】スクータ型自動二輪車の計器盤回りの平面図である。
【図３】シート前部のヒンジ部分の構造を模式的に示した図である。
【図４】スロットルグリップの主要部の断面図である。
【図５】図１のエンジンをＩＩ−ＩＩ線に沿って裁断した断面図である。
【図６】始動停止制御システムの一例の全体構成を示したブロック図である。
【図７】主制御装置の機能を示したブロック図である。
【図８】主制御装置の主要動作を一覧表として示した図である。
【図９】始動停止制御システムの他の一例の全体構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生ユニット１４０の第１の基本構成（１４０Ａ）の断面図である。
【図１１】熱起電力発生ユニット１４０の第１の基本構成（１４０Ａ）の高温時における断面図である。
【図１２】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生ユニット１４０の第２の基本構成（１４０Ｂ）の断面図である。
【図１３】熱起電力発生ユニット１４０Ｂの利用方法を示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態である発電装置の構成を示した図である。
【図１５】本発明の発電装置に適用される熱起電力発生ユニット１４０Ｃの構成および動作を示した断面図である。
【図１６】熱起電力発生ユニット１４０Ｃの構成および動作を示した断面図である。
【図１７】熱電変換素子１４２の構成を示した図である。
【図１８】本発明の効果を説明するための図である。
【図１９】本発明の他の実施形態である発電装置の構成を示した図である。
【図２０】水ジャケットの構成を示した図である。
【符号の説明】
２…車体前部、３…車体後部、４…フロア部、６…ダウンチューブ、７…メインパイプ、８…シート、１１…ハンドル、１２…フロントフォーク、１３…前輪、１５…ブラケット、１６…リンク部材、１７…スイングユニット、１８…ハンガーブラケット、２１…後輪、２２…リヤクッション、２３…吸気管、２４…気化器、２５…エアクリーナ、２６…メインスタンド、２７…キック軸、２８…キックアーム、２９…キックペダル、７８…発電装置、１４２…熱電変換素子、１４０…熱起電力発生ユニット、２００…エンジン、２０１…クランク軸、２０２…クランクケース、２０３…シリンダブロック、２０４…シリンダヘッド、２０６…点火プラグ、２１０…ベルト駆動プーリ、２１１…ボス、２１２…Ｖベルト、２５０…発電電動装置、２５１…インナーロータ、３００…動作モード切換部、４００…スタータリレー制御部、５００…バイスタータ制御部、６００…インジケータ制御部、７００…点火制御部、８００…前照灯／ブザー制御部

Claims

熱電変換素子と、この熱電変換素子の温接点と熱伝導的に接続される温接点側熱接続手段とを備え、前記熱電変換素子に温接点と冷接点との温度差に応じた熱起電力を発生させる熱起電力発生ユニットを備えた車両用発電装置において、
車両の発熱部上に前記温接点側熱接続手段および熱電変換素子が当該順序で積層され、
前記車両の発熱部と温接点側熱接続手段との間に、両者の機械的接触を制御するバイメタル変形部材が配置されたことを特徴とする車両用発電装置。
前記バイメタル変形部材は、温度に応答して機械的に変形することで前記発熱部と温接点側熱接続手段とを離間させることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電装置。
前記熱電変換素子の温度を検知する温度検知手段と、
前記温接点を冷却する冷却手段と、
前記検知された温度が予定温度より高いと前記冷却手段により温接点を冷却させる制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用発電装置。
前記温度検知手段は、車両に搭載されたエンジンの回転数およびスロットル開度の少なくとも一方に基づいて前記熱電変換素子の温度を求めることを特徴とする請求項３に記載の車両用発電装置。
スロットルを開閉するスロットルグリップが全閉かつ停車状態ではエンジンを停止させ、スロットルグリップが全閉以外でエンジンを始動する、ベルト式無段階変速機および遠心クラッチを搭載した車両に適用されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用発電装置。
前記バイメタル変形部材の中央部を前記発熱部の主面に固定するアンカ−ピンと、
前記バイメタル変形部材の両端部を前記温接点側熱接続手段に保持する端部押え部材とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用発電装置。