JP3866499B2 - 車両の電力供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はバッテリを搭載した車両のエンジン始動性を向上させる車両の電力供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジン始動時に、発電機から得られる電力を一部の電気負荷へ供給しないようにした車両の電力供給装置としては、例えば、特開平7−103112号公報「バッテリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置」に記載されたものが知られている。
【0003】
上記公報の図1には、発電機3の発電電圧を点火装置4及び負荷給電制御手段5へ供給するとともに、この負荷給電制御手段5からスイッチ手段7を介して他の負荷6へ給電する始動時電装品負荷軽減装置1が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、上記の始動時電装品負荷軽減装置1にバッテリを備えた場合、エンジン始動時には、バッテリは発電機3に接続され、エンジンが回転し始めると同時に発電機はバッテリに充電を開始する。
【0005】
例えば、エンジン始動時のバッテリの電気量が非常に少ない、いわゆる「バッテリ上がり」の状態では、エンジンをキックスタータで始動することになる。
この場合、キックスタータにより発電機を作動させて発電した電力で、エンジン始動に必要な燃料供給系統や点火系統の部品を駆動する必要があり、これと同時にバッテリにも充電電力が供給されることになる。従って、バッテリへの電力供給によって、燃料供給系統及び点火系統の部品を駆動するための電圧を確保するのが難しくなり、エンジンの始動が困難になることが考えられる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、バッテリ及びキック始動装置を搭載した車両のエンジン始動性を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、電気負荷に給電するためのバッテリと、このバッテリに充電するための電力を発電するとともにバッテリの電気量が少ない時には電気負荷へ給電するACゼネレータと、このACゼネレータをキックにより回転させることでエンジンを始動するキック始動装置と、を備えた車両において、バッテリとACゼネレータとを結ぶ回路に、バッテリとACゼネレータとの電気的接続をオンオフするスイッチ手段を設け、このスイッチ手段を、キック始動装置を用いてエンジンを始動する際に制御手段でオフさせるようにし、ACゼネレータを、スタータモータとしても機能させ、スイッチ手段のACゼネレータ側に切換接点手段を備え、この切換接点手段を、スイッチ手段に電気的に導通する第1固定接点と、バッテリに直接接続することでバッテリからACゼネレータに電力を供給できるようにする第2固定接点と、これらの第1固定接点と第2固定接点とを切換えて接続することが可能であるとともにACゼネレータに接続した可動接点と、から構成したことを特徴とする。
【0008】
エンジン始動時に、バッテリとACゼネレータとの間に設けたスイッチ手段を制御手段でオフさせることにより、ACゼネレータで発電した電力をバッテリに供給せずに燃料供給系統や点火系統の部品に供給することで、これらの燃料供給系統や点火系統の部品の駆動に必要な電圧を確保し、バッテリの状態にかかわらず、良好なエンジン始動が行えるようになる。
【0009】
切換接点手段の可動接点を第1固定接点側に接続することにより、ACゼネレータを切換接点手段及びスイッチ手段を介してバッテリに接続してバッテリを充電し、可動接点を第2固定接点側に接続することにより、バッテリからACゼネレータに電力を供給してACゼネレータをスタータモータとして働かせることができ、始動性を確保しながら、ACゼネレータとスタータモータとが共用可能となり、システムがコンパクトになる。
【0010】
請求項2は、制御手段を、スイッチ手段のオンオフを制御すると同時に、ACゼネレータと、灯火系統等の一般負荷との電気的接続を制御するものとしたことを特徴とする。
【0011】
エンジン始動時に、スイッチ手段でACゼネレータとバッテリとの接続を断つと同時にACゼネレータと一般負荷との接続を断つことで、燃料供給系統や点火系統の駆動に必要な電圧を十分に確保し、エンジンの始動性をより向上させる。
【0012】
請求項3は、ACゼネレータを、スタータモータとしても機能させ、スイッチ手段に、ACゼネレータを始動させるためのスタータリレーを並列に接続したことを特徴とする。
【0013】
スタータリレーを作動させることでACゼネレータにバッテリを接続し、バッテリからACゼネレータへ電力を供給してACゼネレータを始動させ、また、スイッチ手段をオフすることで、ACゼネレータからバッテリを切り離し、ACゼネレータからバッテリへ電力を供給しないようにすることができるので、専用の切換手段を設けることなく汎用のスタータリレーを用いて目的を達成することができるため、システムが安価となる。また、ACゼネレータとスタータモータとの共用化によりシステムがコンパクトにもなる。
【0014】
請求項4は、制御手段を、バッテリ側及びACゼネレータ側にメインスイッチを介して電気的に接続したものとし、メインスイッチからバッテリに至る回路に、バッテリから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第1ダイオードを設けるとともに、メインスイッチからACゼネレータに至る回路に、ACゼネレータから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第2ダイオードを設けたことを特徴とする。
【0015】
メインスイッチをオンにすることで、バッテリ及びACゼネレータのどちらからも制御手段に電力を供給し、ACゼネレータの発電電力がバッテリに流れ込むことがないので、バッテリの電気量が少ない場合でも制御手段にACゼネレータから電力を供給して制御手段を起動させることができ、良好な始動性を維持することができる。
また、第1・第2ダイオードにより、バッテリ、ACゼネレータから制御手段へ流れる電流の向きを常に一定にして制御手段を保護する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る電力供給装置を搭載した車両の側面図であり、車両としての自動二輪車10は、ハンドル11にスタータスイッチ12を取付け、ハンドル11より下方にメインスイッチ13を配置し、フロントカバー14内にエンジン15の点火のためのCDI(Capacitive Discharge Ignition=容量放電点火)装置16を設け、シート17の下方のボディカバー18内にバッテリ21を配置し、点火プラグ22を備えたエンジン15と動力伝達機構23とからなるパワーユニット24にキック始動装置としてのキックペダル25を取付け、フロアステップ26の下方に設けた燃料タンク(不図示)に燃料供給系統としての燃料ポンプ27を取付けた車両である。なお、31,32は灯火系統の電気負荷としてのヘッドランプ、テールランプである。
【0017】
図2は本発明に係る電力供給装置を搭載した自動二輪車の要部側面図であり、図1で示した自動二輪車10の側面の他方の側面を示したものである。
パワーユニット24は、側部で且つボディカバー18の下方位置にスタータモータを兼ねるACゼネレータ33を設けたものである。
【0018】
図3は本発明に係る電力供給装置の回路図である。
電力供給装置40は、バッテリ21と、このバッテリ21にメインヒューズ41を介して接続したスイッチ手段としてのバッテリ切り離しリレー42と、このバッテリ切り離しリレー42及びバッテリ21に接続した切換接点手段としてのスタータリレー43と、このスタータリレー43に昇圧整流回路44を介して接続したACゼネレータ33と、昇圧整流回路44を構成するFET45〜FET50を駆動するFET駆動手段53と、このFET駆動手段53へチョッパ(チョッパとは直流を交流に変換し、その交流の状態で増幅(昇圧)してから、その交流出力を再度整流して直流にすることである。)のためのパルスを供給する発振器54及び制御手段55と、バッテリ21側及びACゼネレータ33側にそれぞれ第1ダイオード56及び第2ダイオード57を介して接続したメインスイッチ13と、このメインスイッチ13及び制御手段55のそれぞれの間に介在させたスタータスイッチ12と、バッテリ切り離しリレー42側からサブヒューズ58を介して電力の供給を受ける一般負荷61及び燃料ポンプ27にそれぞれ接続したFET62,63と、スタータリレー43に接続したFET64とからなる。
【0019】
スタータスイッチ12は、メインスイッチ13に接続した第1固定接点66と、制御手段55に接続した第2固定接点67と、これらの第1・第2固定接点66,67に接続又は第1・第2固定接点66,67から切り離すことができる可動接点68とからなる。
【0020】
メインスイッチ13は、制御手段55に接続した固定接点71と、この固定接点71に接続又は固定接点71から切り離すことができるとともにバッテリ21及びACゼネレータ33に接続した可動接点72と、この可動接点72に接続した盗難防止スイッチ部73とからなる。
【0021】
盗難防止スイッチ部73は、図示せぬ盗難防止装置に接続したものであり、メインスイッチ13の可動接点72が固定接点71に接続している(オン)ときにはオフになり、可動接点72が固定接点71から離れている(オフ)ときにはオンになる。
【0022】
燃料ポンプ27は、電動モータ74と、この電動モータ74で駆動するポンプ本体75とからなる。
ACゼネレータ33は、三相交流発電式で、ステータコイル33a,33a,33aから出力を取り出すものであり、また、バッテリ21から給電することでエンジンを始動するためのスタータモータとしても機能するものである。
【0023】
バッテリ切り離しリレー42は、メインヒューズ41に接続した固定接点76及びこの固定接点76に接続又は固定接点76から切り離すことができるとともにスタータリレー43に接続した可動接点77からなるスイッチ部78と、このスイッチ部78をオンオフさせるためのコイル81とから構成したものであり、コイル81に通電しないときには、スイッチ部78はオフ状態にあり、コイル81に通電したときには、スイッチ部78はオン状態になる。
【0024】
スタータリレー43は、バッテリ切り離しリレー42に接続した第1固定接点82、バッテリ21に接続した第2固定接点83及びこれらの第1・第2固定接点82,83にそれぞれ接続又は第1・第2固定接点82,83から切り離す可動接点84からなるスイッチ部85と、可動接点84の第1・第2固定接点82,83への接続を切換えるためのコイル86とから構成したものであり、コイル86に通電しないときには、可動接点84は第1固定接点82に接続し、コイル84に通電したときには、可動接点84は第2固定接点83に接続する。
【0025】
昇圧整流回路44は、前述のFET45〜FET50と、これらのFET45〜FET50の寄生ダイオードであるダイオード91〜ダイオード96と、出力端子部97,98間に接続したコンデンサ101とからなり、ダイオード91〜ダイオード96で三相全波整流回路を形成し、FET45〜FET50でチョッパのためのスイッチ回路を形成する。
【0026】
FET45〜FET50及びFET62〜FET64は、NチャネルMOS型FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)であり、ドレインとソースとの間に流れるドレイン電流をゲートとソースとの間に加えたゲート電圧でコントロールするものである。
【0027】
FET駆動手段53は、発振器54又は制御手段55からのパルスを受けて、このパルスの周波数に同期させてFET45〜FET50の各ゲートへ矩形波状の駆動信号を与えるものである。
【0028】
発振器54は、バッテリ21又はACゼネレータ33から供給される電圧が発振器起動電圧に達した時に起動し、所定の振幅、所定のパルス幅、所定の時間間隔を持った発振パルスを生成する、即ち、発振器起動電圧以上で発振パルスを生成するものである。
【0029】
制御手段55は、FET62〜FET64をスイッチとしてオンオフ制御し、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)55a(以下「CPU55a」と記す。)を備え、このCPU55aは一定時間間隔の周期的なパルスを発生させる図示せぬクロックジェネレータを備える。
【0030】
CPU55aは、バッテリ21又はACゼネレータ33から供給される電圧がCPU起動電圧に達した時に起動し、クロックジェネレータのパルスに基づいて所定の振幅、所定のパルス幅、所定の時間間隔を持ったパルス(このパルスをここでは「CPUパルス」とする。)を生成する、即ち、CPU起動電圧以上でCPUパルスを生成するものである。
【0031】
また、CPU55aは、CPUパルスの生成を開始してから所定時間だけCPUパルスを生成するが、所定時間内に図示せぬ点火パルス発生装置からの点火パルスを検知したときに、所定時間後もエンジン回転数が所定値以上又はバッテリ電圧が所定値以上になるまでCPUパルスの生成を継続するものであり、また、エンジン回転数が一定値以下になったとき、又はエンジンの回転が停止したときにCPUパルスの生成を終了させるものである。
【0032】
第1ダイオード56は、バッテリ21からメインスイッチ13側への方向にのみ電流を流すものであり、ACゼネレータ33からバッテリ21への方向には電流を流さない。
【0033】
第2ダイオード57は、ACゼネレータ33からメインスイッチ13側への方向にのみ電流を流すものであり、バッテリ21からACゼネレータ33への方向には電流を流さない。
即ち第1・第2ダイオード56,57は、制御手段55を保護するために制御手段55に一定の方向の電流を流すものである。
【0034】
一般負荷61は、燃料ポンプ27等の燃料供給系統負荷と、図1に示したCDI装置16や点火プラグ22等の点火系統負荷とを除く電気負荷であり、主なものに、ヘッドランプ31、テールランプ32、ターンシグナルランプ、計器照明灯等のランプ類負荷、ホーンがある。
【0035】
図3に戻って、ダイオード103〜ダイオード105は、FET62〜FET64の寄生ダイオードである。
制御手段55は、メインスイッチ13をオンにすることにより、バッテリ21又はACゼネレータ33から供給する所定電圧で起動し、FET62〜FET64のそれぞれのゲート電圧をコントロールすることでFET62〜FET64のドレイン、ソース間をオンオフするものである。
また、制御手段55は、CDI装置16(図1参照)を作動させるための制御信号を生成するものである。
【0036】
CDI装置16は、点火用コイルで電気を発生させ、この電気をダイオードで整流して点火用コンデンサに一端蓄え、この点火用コンデンサに接続したオフ状態のサイリスタのゲートに電気信号を加えることでサイリスタをオン状態とし、点火用コンデンサに蓄えた電力を放電し、この放電された電流をイグニッションコイルの1次コイルに流して2次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグに火花を飛ばすようにしたものである。
【0037】
ここで、昇圧整流回路44、FET駆動手段53、発振器54及びコンピュータ55は、発電電圧昇圧装置110を構成するものである。
また、FET62〜FET64及び制御手段55は、電力制御装置111を構成するものである。
【0038】
以上に述べた電力供給装置40の作用を図4〜図6で説明する。
図4は本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第1作用図であり、キックペダルを踏んでエンジンを起動するキック始動時の作用を説明する。
まず、▲丸数字1▼で示すようにメインスイッチ13をオンにし、キックペダルを踏込むと、キックペダルに連結したACゼネレータ33のロータ(不図示)が回転(矢印▲丸数字2▼参照)し、発電を開始する。そして、この発電した交流出力を昇圧整流回路44で昇圧整流し、矢印▲丸数字3▼のように制御手段55に供給する。
制御手段55はCDI装置16(図1参照)に制御信号を送り、点火プラグ22(図1参照)に火花を飛ばす。
【0039】
また、制御手段55はFET62に駆動信号daを送り、FET62のドレイン、ソース間をオンにする、即ちFET62をオンにする。これにより、出力端子部97側からスタータリレー43の可動接点84及び第1固定接点82、サブヒューズ58を介して燃料ポンプ27に矢印▲丸数字4▼のように電流が流れ、燃料ポンプ27の電動モータ74が起動してポンプ本体75を駆動し、エンジンに燃料を供給する。
【0040】
このように、制御手段55は、キック始動時には、FET63に駆動信号を送らずにFET63をオフにしておくことで、バッテリ切り離しリレー42をオフにしてACゼネレータ33からバッテリ21を切り離すとともに、ACゼネレータ33から一般負荷61に電力を供給しないようにする。
【0041】
図5は本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第2作用図であり、図4のキック始動によってエンジンが始動したエンジン始動後の作用を説明する。
ACゼネレータ33で発電した電力を昇圧整流回路44を介して矢印▲丸数字1▼のように制御手段55に供給する。
制御手段55はCDI装置16(図1参照)に制御信号を送り、点火プラグ22(図1参照)に火花を飛ばす。
【0042】
また、制御手段55はFET62に駆動信号daを送ってFET62をオンにするとともに、FET63に駆動信号dbを送ってFET63をオンにする。これにより、バッテリ切り離しリレー42のコイル81に矢印▲丸数字2▼のように電流が流れ、バッテリ切り離しリレー42のスイッチ部78が丸数字3のようにオンになる。この結果、ACゼネレータ33からスタータリレー43、バッテリ切り離しリレー42及びメインヒューズ41を通ってバッテリ21に矢印▲丸数字4▼のように電流を流し、バッテリ21を充電する。
更に、矢印▲丸数字5▼のようにスタータリレー43側からサブヒューズ58を介して燃料ポンプ27及び一般負荷61に電力を供給する。
【0043】
図6は本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第3作用図であり、図4で説明したキック始動時とは別に、ACゼネレータをスタータモータとして始動するスタータモータ始動時の作用を説明する。
バッテリ21に十分な電気量が蓄えられている場合、▲丸数字1▼で示すようにメインスイッチ13をオンにし、バッテリ21から矢印▲丸数字2▼のように制御手段55に電力を供給する。
【0044】
制御手段55はFET62に駆動信号daを送り、FET63に駆動信号dbを送って、FET62及びFET63をそれぞれオンにする。これにより、矢印▲丸数字3▼のようにバッテリ切り離しリレー42のコイル81に電流が流れ、バッテリ切り離しリレー42のスイッチ部78が▲丸数字4▼のようにオンになる。この結果、矢印▲丸数字5▼のようにバッテリ21は、メインヒューズ41、バッテリ切り離しリレー42及びサブヒューズ58を介して燃料ポンプ27及び一般負荷61に電力を供給する。
【0045】
そして、スタータスイッチ12を▲丸数字6▼のようにオンにすると、スタータスイッチ12を介して制御手段55に電流が流れ、制御手段55はFET64に駆動信号dcを送り、FET64をオンにする。これにより、スタータリレー43のコイル86に矢印▲丸数字7▼のように電流が流れ、スタータリレー43の可動接点84を▲丸数字8▼のように第1固定接点82から第2固定接点83に切換え、バッテリ21からスタータリレー43を介してACゼネレータ33に電力を供給する。これによって、ACゼネレータ33は起動しエンジンを始動させる。
【0046】
以上説明したように、本発明は、ACゼネレータ33を、スタータモータとしても機能させ、バッテリ切り離しリレー42のACゼネレータ33側にスタータリレー43を備え、このスタータリレー43を、バッテリ切り離しリレー42に電気的に導通する第1固定接点82と、バッテリ21に直接接続することでバッテリ21からACゼネレータ33に電力を供給できるようにする第2固定接点83と、これらの第1固定接点82と第2固定接点83とを切換えて接続することが可能であるとともにACゼネレータ33に接続した可動接点84と、から構成したことを特徴とする。
【0047】
図5に示したように、スタータリレー43の可動接点84を第1固定接点82側に接続することにより、ACゼネレータ33をスタータリレー43及びバッテリ切り離しリレー42を介してバッテリ21に接続してバッテリ21を充電することができ、図6に示したように、可動接点84を第2固定接点83側に接続することにより、ACゼネレータ33をスタータリレー43を介してバッテリ21に直接接続して、バッテリ21からACゼネレータ33に電力を供給することができ、ACゼネレータ33をスタータモータとして働かせることができる。これにより、エンジンの始動性を確保しながらACゼネレータ33とスタータモータとが共用可能となり、システムをコンパクトにすることができる。
【0048】
また、本発明は、図3に示したように、制御手段55を、バッテリ21側及びACゼネレータ33側にメインスイッチ13を介して電気的に接続したものとし、メインスイッチ13からバッテリ21に至る回路に、バッテリ21から制御手段55への通電を許容し逆流を防止する第1ダイオード56を設けるとともに、メインスイッチ13からACゼネレータ33に至る回路に、ACゼネレータ33から制御手段55への通電を許容し逆流を防止する第2ダイオード57を設けたことを特徴とする。
【0049】
図5に示したように、メインスイッチ13をオンにすることで、バッテリ21及びACゼネレータ33のどちらからも制御手段55に電力を供給することができ、ACゼネレータ33の発電電力がバッテリ21に流れ込むことがないので、バッテリ21の電気量が少ない場合でも制御手段55にACゼネレータ33から電力を供給して制御手段55を起動させることができ、良好なエンジンの始動性を維持することができる。従って、電力供給装置40(図3参照)の信頼性を高めることができる。
また、第1・第2ダイオード56,57により、バッテリ21、ACゼネレータ33から制御手段55へ流れる電流の向きを常に一定にして制御手段55を保護することができる。
【0050】
図7は本発明に係る電力供給装置のエンジン始動時の第1フローである。ここでは、説明の都合上、図3に示したFET62を第1FET、FET63を第2FET、FET64を第3FETと名称変更する。なお、ST××はステップ番号を示す。
ST01……バッテリ切り離しリレーはオフ状態にある、即ち、ACゼネレータからバッテリを切り離した状態にある。
ST02……メインスイッチをオンにする。
【0051】
ST03……バッテリ電圧VB<制御手段起動電圧VSTかどうか判断する。
VB<VSTでない(NO、即ちVB≧VST)場合は、ST04に進む。
VB<VSTである(YES)場合は、ST12に進む。
【0052】
ST04……制御手段を起動する。
ST05……制御手段は第1FET及び第2FETをオンにする。
ST06……バッテリ切り離しリレーをオンにしてACゼネレータにバッテリを接続する。また、燃料ポンプ、点火系統及び一般負荷に電力を供給する。
ST07……スタータスイッチをオンにしたかどうか判断する。
スタータスイッチをオンにしていない(NO)場合は、再度ST07を実行する。
スタータスイッチをオンにした(YES)場合は、ST08に進む。
【0053】
ST08……制御手段は第3FETをオンにする。
ST09……スタータリレーを作動させる。
ST10……エンジンが始動したかどうか判断する。
エンジンが始動しない(NO)場合は、バッテリ電圧VBがエンジンの始動に必要な電圧を下回っていると判断して、ST13に進む。
エンジンが始動した(YES)場合は、結合子C1を介して図8のST11に進む。
【0054】
図8は本発明に係る電力供給装置のエンジン始動時の第2フローである。
ST11……スタータスイッチをオフにする。
ST12……制御手段は第3FETをオフにする。また、バッテリに充電を開始する。この後、処理を終了する。
ST13……キックペダルを踏込んでキック操作をしたかどうか判断する。
キック操作をしない(NO)場合は、再度ST13を実行する。
キック操作をした(YES)場合は、ST14に進む。
【0055】
ST14……キック操作により上昇したバッテリ電圧VBがバッテリ電圧VB≧制御手段起動電圧VSTかどうか判断する。
VB≧VSTでない(NO、即ちVB<VST)の場合は、再度ST14を実行する。
VB≧VSTである(YES)の場合は、ST15に進む。
【0056】
ST15……制御手段を起動する。
ST16……制御手段は第1FETをオンにする。
ST17……燃料ポンプおよび点火系統に電力を供給する。
ST18……エンジンが始動したかどうか判断する。
エンジンが始動しない(NO)場合は、再度ST18を実行する。
エンジンが始動した(YES)場合は、結合子C2を介して図8のST19に進む。
【0057】
ST19……キック操作を終了する。
ST20……制御手段は第2FETをオンにする。
ST21……バッテリ切り離しリレーをオンにしてACゼネレータにバッテリを接続する。
ST22……バッテリに充電する。また、一般負荷に電力を供給する。
【0058】
以上の図1及び図3で説明したように、本発明は、電気負荷に給電するためのバッテリ21と、このバッテリ21に充電するための電力を発電するとともにバッテリ21の電気量が少ない時には電気負荷へ給電するACゼネレータ33と、このACゼネレータ33をキックにより回転させることでエンジン15を始動するためのキックペダル25と、を備えた自動二輪車10において、バッテリ21とACゼネレータ33とを結ぶ回路に、バッテリ21とACゼネレータ33との電気的接続をオンオフするバッテリ切り離しリレー42を設け、このバッテリ切り離しリレー42を、キックペダル25を用いてエンジン15を始動する際に制御手段55でオフさせるようにしたことを特徴とする。
【0059】
エンジン始動時に、バッテリ21とACゼネレータ33との間に設けたバッテリ切り離しリレー42を制御手段55でオフさせることにより、ACゼネレータ33で発電した電力をバッテリ21に供給せずに燃料供給系統(燃料ポンプ27)や点火系統の部品に供給することで、これらの燃料供給系統や点火系統の部品の駆動に必要な電圧を確保することができ、バッテリ21の状態にかかわらず、良好なエンジン始動を行うことができる。
【0060】
また、本発明は、制御手段55を、バッテリ切り離しリレー42のオンオフを制御すると同時に、ACゼネレータ33と、灯火系統等の一般負荷61との電気的接続を制御するものとしたことを特徴とする。
【0061】
エンジン始動時に、バッテリ切り離しリレー42でACゼネレータ33とバッテリ21との接続を断つと同時にACゼネレータ33と一般負荷61との接続を断つことで、燃料供給系統や点火系統の駆動に必要な電圧を十分に確保することができ、エンジン15の始動性をより向上させることができる。
【0062】
図9は本発明に係る電力供給装置の別の実施の形態を示す回路図であり、図3に示した実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
電力供給装置120は、バッテリ切り離しリレー42に、ACゼネレータ33を始動させるためのスタータリレー121を並列に接続したものである。
【0063】
バッテリ切り離しリレー42は、固定接点76をメインヒューズ41に接続し、可動接点77を第2ダイオード57を介してメインスイッチ13に接続したものである。
スタータリレー121はバッテリ21に接続した固定接点122と、この固定接点122に接続する又は固定接点122から切り離すことができるとともに第2ダイオード57を介してメインスイッチ13に接続した可動接点123と、コイル86とからなり、固定接点122と可動接点123とでスイッチ部124を構成するものである。
【0064】
電力供給装置120における制御手段55でのFET62〜FET64の制御は、図4に示したキック始動時、図5に示したエンジン始動後、図6に示したスタータモータ起動時の場合と同様である。
【0065】
以上説明したように、本発明は、ACゼネレータ33を、スタータモータとしても機能させ、バッテリ切り離しリレー42に、ACゼネレータ33を始動させるためのスタータリレー43を並列に接続したことを特徴とする。
【0066】
スタータリレー43を作動させることでACゼネレータ33にバッテリ21を接続することができ、バッテリ21からACゼネレータ33へ電力を供給してACゼネレータ33を始動させることができる。
また、バッテリ切り離しリレー42をオフすることで、ACゼネレータ33からバッテリ21を切り離すことができ、ACゼネレータ33からバッテリ21へ電力を供給しないようにすることができる。従って、専用の切換手段を設けることなく汎用のスタータリレー43を用いて目的を達成することができるため、システムを安価にすることができる。また、ACゼネレータ33とスタータモータとの共用化によりシステムをコンパクトにすることができる。
【0067】
尚、請求項1のスイッチ手段は、実施の形態ではバッテリ切り離しリレーとしたが、これに限らず、半導体を利用したものでも差し支えない。
【0068】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の車両の電力供給装置は、バッテリとACゼネレータとを結ぶ回路に、バッテリとACゼネレータとの電気的接続をオンオフするスイッチ手段を設け、このスイッチ手段を、キック始動装置を用いてエンジンを始動する際に制御手段でオフさせるようにしたので、エンジン始動時に、ACゼネレータで発電した電力をバッテリに供給せずに燃料供給系統や点火系統の部品に供給することができ、これらの燃料供給系統や点火系統の部品の駆動に必要な電圧を確保することができる。従って、バッテリの状態にかかわらず、エンジンの始動性を向上させることができる。
【0069】
また、ACゼネレータを、スタータモータとしても機能させ、スイッチ手段のACゼネレータ側に切換接点手段を備え、この切換接点手段を、スイッチ手段に電気的に導通する第1固定接点と、バッテリに直接接続することでバッテリからACゼネレータに電力を供給できるようにする第2固定接点と、これらの第1固定接点と第2固定接点とを切換えて接続することが可能であるとともにACゼネレータに接続した可動接点と、から構成したので、切換接点手段の可動接点を第1固定接点側に接続することにより、ACゼネレータを切換接点手段及びスイッチ手段を介してバッテリに接続してバッテリを充電することができ、また、可動接点を第2固定接点側に接続することにより、バッテリからACゼネレータに電力を供給してACゼネレータをスタータモータとして働かせることができ、始動性を確保しながら、ACゼネレータとスタータモータとが共用可能となり、システムをコンパクトにすることができる。
【0070】
請求項2の車両の電力供給装置は、制御手段を、スイッチ手段のオンオフを制御すると同時に、ACゼネレータと、灯火系統等の一般負荷との電気的接続を制御するものとしたので、エンジン始動時に、スイッチ手段でACゼネレータとバッテリとの接続を断つと同時にACゼネレータと一般負荷との接続を断つことで、燃料供給系統や点火系統の駆動に必要な電圧を十分に確保するこができ、エンジンの始動性をより向上させることができる。
【0071】
請求項3の車両の電力供給装置は、ACゼネレータを、スタータモータとしても機能させ、スイッチ手段に、ACゼネレータを始動させるためのスタータリレーを並列に接続したので、スタータリレーを作動させることでACゼネレータにバッテリを接続することができ、バッテリからACゼネレータへ電力を供給してACゼネレータを始動させることができる。
また、スイッチ手段をオフすることで、ACゼネレータからバッテリを切り離すことができ、ACゼネレータからバッテリへ電力を供給しないようにすることができるので、専用の切換手段を設けることなく汎用のスタータリレーを用いて目的を達成することができるため、システムを安価にすることができる。また、ACゼネレータとスタータモータとの共用化によりシステムをコンパクトすることができる。
【0072】
請求項4の車両の電力供給装置は、制御手段を、バッテリ側及びACゼネレータ側にメインスイッチを介して電気的に接続したものとし、メインスイッチからバッテリに至る回路に、バッテリから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第1ダイオードを設けるとともに、メインスイッチからACゼネレータに至る回路に、ACゼネレータから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第2ダイオードを設けたので、メインスイッチをオンにすることで、バッテリ及びACゼネレータのどちらからも制御手段に電力を供給することができ、ACゼネレータの発電電力がバッテリに流れ込むことがないので、バッテリの電気量が少ない場合でも制御手段にACゼネレータから電力を供給して制御手段を起動させることができ、良好なエンジン始動性を維持することができる。従って、電力供給装置の信頼性を高めることができる。
また、第1・第2ダイオードにより、バッテリ、ACゼネレータから制御手段へ流れる電流の向きを常に一定にすることができ、制御手段を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電力供給装置を搭載した車両の側面図
【図2】 本発明に係る電力供給装置を搭載した自動二輪車の要部側面図
【図3】 本発明に係る電力供給装置の回路図
【図4】 本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第1作用図
【図5】 本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第2作用図
【図6】 本発明に係る電力供給装置の作用を説明する第3作用図
【図7】 本発明に係る電力供給装置のエンジン始動時の第1フロー
【図8】 本発明に係る電力供給装置のエンジン始動時の第2フロー
【図9】 本発明に係る電力供給装置の別の実施の形態を示す回路図
【符号の説明】
10…車両(自動二輪車)、13…メインスイッチ、15…エンジン、21…バッテリ、25…キック始動装置、33…ACゼネレータ、40,120…電力供給装置、42…スイッチ手段(バッテリ切り離しリレー)、43…切換接点手段(スタータリレー)、55…制御手段、56…第1ダイオード、57…第2ダイオード、61…一般負荷、82…第1固定接点、83…第2固定接点、84…可動接点、121…スタータリレー。
Claims (4)
- 電気負荷に給電するためのバッテリと、このバッテリに充電するための電力を発電するとともにバッテリの電気量が少ない時には電気負荷へ給電するACゼネレータと、このACゼネレータをキックにより回転させることでエンジンを始動するキック始動装置と、を備えた車両において、
前記バッテリと前記ACゼネレータとを結ぶ回路に、バッテリとACゼネレータとの電気的接続をオンオフするスイッチ手段を設け、このスイッチ手段を、前記キック始動装置を用いてエンジンを始動する際に制御手段でオフさせるようにし、
前記ACゼネレータは、スタータモータとしても機能し、前記スイッチ手段のACゼネレータ側に切換接点手段を備え、この切換接点手段を、スイッチ手段に電気的に導通する第1固定接点と、バッテリに直接接続することでバッテリからACゼネレータに電力を供給できるようにする第2固定接点と、これらの第1固定接点と第2固定接点とを切換えて接続することが可能であるとともにACゼネレータに接続した可動接点と、から構成したことを特徴とする車両の電力供給装置。 - 前記制御手段は、前記スイッチ手段のオンオフを制御すると同時に、前記ACゼネレータと、灯火系統等の一般負荷との電気的接続を制御するものであることを特徴とする請求項1記載の車両の電力供給装置。
- 前記ACゼネレータは、スタータモータとしても機能し、前記スイッチ手段に、前記ACゼネレータを始動させるためのスタータリレーを並列に接続したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両の電力供給装置。
- 前記制御手段は、前記バッテリ側及び前記ACゼネレータ側にメインスイッチを介して電気的に接続したものであり、前記メインスイッチからバッテリに至る回路に、バッテリから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第1ダイオードを設けるとともに、メインスイッチからACゼネレータに至る回路に、ACゼネレータから制御手段への通電を許容し逆流を防止する第2ダイオードを設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の車両の電力供給装置。
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