JP4130609B2 - Automotive power circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばエンジンに交流発電機を連結し、エンジン回転中に連動して回転する交流発電機の交流電圧によりバッテリを充電するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
例えば小型自動二輪車の電源回路を上記のように構成した一例を図5に示す。図において、交流発電機(ACG)の電圧端子1aにバッテリ電圧制御回路2の電源入力端子2aが接続され、バッテリ電圧制御回路2の充電端子2bにはDC負荷3とバッテリ4とが接続されている。
【0004】
電圧制御回路2にあっては、電源入力端子2aから充電端子2bに電流を流す向きにサイリスタSCR1が接続されている。サイリスタSCR1は、そのゲートに接続されたバッテリ電圧検出回路5により制御される。バッテリ電圧検出回路5は、充電端子2bの電圧(バッテリ電圧)を検出し、バッテリ電圧が所定の下限値よりも低下していたらサイリスタSCR1をオンさせるようになっている。
【0005】
また、電源入力端子2aにランプ点灯用サイリスタSCR2のカソードが接続され、サイリスタSCR2のアノードがランプ接続端子2cに接続されている。そのランプ接続端子2cには、一端を接地された例えば前照灯であるランプ6が接続されている。サイリスタSCR2は、そのゲートに接続されたランプ電圧検出回路7により制御される。ランプ電圧検出回路7は、ランプ接続端子2cの電圧(負電圧)を検出し、ランプ6が所定の電圧以上になったらサイリスタSCR2をオフさせて、ランプ6の点灯を制御するようになっている。
【0006】
また、サイリスタSCR1と充電端子2bとのノードには、接地側に向けて電流を通す向きにされたダイオードD1を介してコンデンサC1が接続されている。そのダイオードD1及びコンデンサC1のノードから外部のエンジン制御負荷8に電圧供給するための電源端子2dが取り出されている。エンジン制御負荷8は、近年のエンジン制御系の電子化に対応した各種電気部品により構成されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−149562号公報(第3頁右欄、図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、小型自動二輪車にあっては、小容量型のバッテリが用いられており、メンテナンス不足などからバッテリの電圧低下やバッテリラインの切断等のいわゆるバッテリ外れ状態になる場合がある。そのような場合でもエンジン始動が可能なように、エンジンを外部から回転可能にするキックペダルを設けている。
【0009】
一方、近年の小型自動二輪車においても燃費向上の観点から上記したように電子制御化されたエンジン制御負荷8などが用いられるようになってきており、益々バッテリの負荷が増大する傾向にある。そのような状況下で、バッテリ外れの状態に陥るとエンジン始動がさらに困難になってしまうという問題がある。そして、バッテリの電圧不足状態の場合にはスタータによる始動が思うように行えず、キック始動することになり、その場合には交流発電機の回転速度も低いため、低い電圧しか発生しないこともあり、エンジン制御負荷8への十分な電圧を供給することができない。この対策として、上記したコンデンサC1が疑似安定化電源として用いられる。
【0010】
上記バッテリの電圧不足状態の場合の端子2bの電位は図6の実線に示されるようになる。コンデンサC1は、その正電圧波形により充電されるが、波形消失区間(正の半波波形の間)ではエンジン制御負荷8を駆動するために放電するため、その電位は図の想像線に示されるようになる。したがって、エンジン制御負荷8の安定した駆動を確保するためにはコンデンサC1を大容量化する必要があるため、装置の大型化やコスト高になるという問題がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、バッテリの電圧不足などにおける始動時に疑似電源となるコンデンサの容量を小さくすることを実現するために、本発明に於いては、エンジンにより駆動される交流発電機と、バッテリと、前記交流発電機の正電圧波形により前記バッテリを充電しかつ第1の正電圧駆動負荷を駆動する正電圧駆動回路と、前記第1の正電圧駆動負荷と並列に接続されかつエンジン制御を行う第2の正電圧駆動負荷と、前記交流発電機の負電圧波形により負電圧駆動負荷を駆動する負電圧駆動回路とを有する自動車の電源回路であって、前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、前記交流発電機の出力を全波整流に切り換えて前記各正電圧駆動負荷に供給するための全波整流手段とを設け、前記バッテリの電圧不足を検出した場合には、前記負電圧駆動回路による前記負電圧駆動負荷への前記負電圧の供給を停止すると共に前記全波整流手段による全波整流を行うように制御する始動時制御手段を設けたものとした。
【0012】
これによれば、バッテリの電圧不足を検出した場合には、負電圧駆動負荷への交流発電機による負電圧の供給を停止すると共に全波整流に切り換えることから、正電圧駆動負荷に交流発電機の出力の全てを供給することができる。これにより、交流発電機の回転速度が低くて発電出力が小さい場合であっても、半波の正電圧のみを供給する場合に対して倍の電源容量が得られると共に負電圧駆動負荷の駆動を停止するため、例えばバッテリ電圧不足時にキックにより始動するような小型自動二輪車においてバッテリ代替え品としての疑似電源用コンデンサの容量を大きくすることなく、正電圧駆動負荷に対してキッキング始動でも充分な電力を供給し得る。第2の正電圧駆動負荷をエンジン制御を行う回路や部品により構成したエンジン制御負荷とした場合に、上記倍の電源容量による給電をエンジン制御負荷に対して供給することができるため、始動制御に十分な電源を容易に確保し得る。
【0013】
特に、前記始動時制御手段が、前記交流発電機の接地端子を前記正電圧出力時に接地する正電圧時接地用スイッチング素子と、前記交流発電機の電圧端子を前記負電圧出力時に接地する負電圧時接地用スイッチング素子と、前記負電圧出力時に負電圧を全波整流して前記各正電圧駆動負荷に出力するための全波整流用スイッチング素子とを有すると良い。
【0014】
これによれば、少ない素子構成で、始動時に負電圧供給停止及び全波整流を行うことと、始動後の高回転速度時の通常状態(正負の各電圧駆動負荷に正負電圧の半波ずつの供給状態)とを切り換えることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明が適用された小型自動二輪車の電源回路を示す図である。なお、従来例で示した図5と同様の部分には同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。本バッテリ電圧制御回路2にあっても、電源入力端子2a・充電端子2b・ランプ接続端子2c・電源端子2dが設けられており、従来例と同様に電源入力端子2aには交流発電機1の電圧端子1aが接続され、充電端子2bには第1の正電圧駆動負荷としてのDC負荷3とバッテリ4とが接続されている。電源端子2dには、DC負荷3と並列状態に第2の正電圧駆動負荷としてのFI負荷8及び制御回路(ECU)9が接続されており、ランプ接続端子2cには負電圧駆動負荷としての例えば前照灯であるランプ6が接続されている。FI負荷8としては、点火プラグやイグニッションコイル、電子点火制御回路などのエンジン制御負荷である。なお、サイリスタSCR1及びバッテリ電圧検出回路5により正電圧駆動回路が構成されている。
【0017】
本発明に基づくバッテリ電圧制御回路2には接地入力端子2eが設けられており、その接地入力端子2eに交流発電機1の接地端子1bが接続されている。接地入力端子2eと充電端子2bとの間には全波整流用スイッチング素子としてのサイリスタSCR3が設けられており、そのアノードが接地入力端子2eに接続され、カソードが充電端子2bに接続されている。また、電源入力端子2a及びサイリスタSCR1のノードには負電圧時接地用スイッチング素子としてアノードを接地されたサイリスタSCR4のカソードが接続され、接地入力端子2e及びサイリスタSCR3のノードが、正電圧時接地用スイッチング素子としてのFETであって良いトランジスタFET1を介して接地されている。
【0018】
上記各サイリスタSCR3・SCR4及びトランジスタFET1の各ゲートは制御回路(ECU)9により制御されるようになっている。この制御回路9は、バッテリ状態検出手段として、バッテリ電圧を検出するべく電源端子2dと接続されていると共に、サイリスタSCR2を制御するようにランプ電圧検出回路7と接続されている。このサイリスタSCR2及びランプ電圧検出回路7により負電圧駆動回路が構成されている。
【0019】
また、制御回路9には、始動検出手段としてエンジン回転速度を検出するために交流発電機1に設けられたピックアップコイル10からの回転速度検出信号が入力している。
【0020】
次に、本発明に基づくバッテリ電圧制御回路2による制御要領について以下に示す。対象となる小型自動二輪車は、エンジンのクランクシャフトに係合可能なキックペダルをキックして始動が可能なものである。なお、図示例の説明ではスタータモータにより始動し得るものとするが、常にキック始動するものであっても良い。
【0021】
バッテリ4の充電量が充分な場合には、図示されないスタータスイッチをオンすることにより、スタータモータによりエンジンを始動することができる。この場合には、エンジン制御負荷8の駆動に必要な電圧はバッテリ4から供給可能である。
【0022】
それに対して、バッテリ4の充電量が低下したり、バッテリ外れが生じたりした場合のバッテリの電圧不足状態にはスタータモータでは始動できないため、上記したようにキックペダルをキックして始動するようにする。
【0023】
本図示例にあっては、制御回路9にピックアップコイル10からの回転速度信号が入力するようになっている。なお、エンジン始動時であることを検出するためのしきい値N1(例えば1000rpm)を設定しておくことにより、ピックアップコイル10による回転速度検出値がN1以下の場合にはエンジン始動時であると判定することができる。さらに、制御回路9では充電端子2bの電圧を検出しており、これによりバッテリ4の電圧を検出し、例えばエンジン制御負荷8を駆動するのに充分なバッテリ電圧下限値を設定しておき、バッテリ4の電圧検出値がバッテリ電圧下限値以下の場合には電圧不足であると判定する。
【0024】
制御回路9による制御について、図2のタイムチャートを参照して以下に示す。なお、イグニッションスイッチのオンにより、サイリスタSCR1は通常の駆動状態になる。
【0025】
エンジン始動時にバッテリ電圧下限値以下と判定された場合には、図2の(N≦N1)に対応する側に示されるように、サイリスタSCR2を停止状態にし、サイリスタSCR3及びSCR4をオンにすると共に、トランジスタFET1をオフにする。これにより、サイリスタSCR2が停止状態であることからランプ6に電流が流れないようにすることができる。
【0026】
このようにすることにより、交流発電機1から正電圧波形が出力された場合には、オフ状態のトランジスタFET1の寄生ダイオードD2を介して接地側から電流が流れ得るため、図3の実線の矢印に示されるように電流が流れる。また交流発電機1から負電圧波形が出力された場合には、サイリスタSCR3及びSCR4がオン状態にされているため、図3の破線の矢印に示されるように電流が流れ得る。したがって、図2の端子2bの波形で示されるように全波整流された電圧出力が得られる。
【0027】
このように、サイリスタSCR1及びバッテリ電圧検出回路5とトランジスタFET1とにより、始動時に交流発電機1の全波整流波形を出力する始動時制御手段が構成されている。
【0028】
半波整流の場合には、交流波形の1山(1/2周期)以上の放電時間が生じてしまい、従来例で示したのと同様にコンデンサの電位が図の想像線に示されるように放電するようになるため、電位の変動幅が大きい。それに対して全波整流することにより、コンデンサC1の電位は図2の端子2dに示される実線のように、連続して生じる正電圧波形により頻繁に充電されるようになり、かつ山の間における放電時間が短いため、半波整流の場合に対して概ね2倍の出力となる。したがって、負荷容量が大きい場合でも、小容量型のコンデンサでも充分となり、バッテリ電圧不足やバッテリ外れの対策として用いられるコンデンサC1に大型のものを用いる必要が無くなる。
【0029】
また、アイドリング回転速度以上であることを検出するためのしきい値N2(例えば1500rpm)を設定しておき、ピックアップコイル10による回転速度検出値がN2以上の場合にはアイドリング以降(N≧N2)の通常運転状態であると制御回路9により判定する。その場合には図2の(N≧N2)に対応する側に示されるように、サイリスタSCR2を駆動状態にし、サイリスタSCR3及びSCR4をオフにすると共に、トランジスタFET1をオンにする。
【0030】
このようにすることにより、交流発電機1から正電圧波形が出力された場合には、オン状態のトランジスタFET1を介して接地側から電流が流れ得るため、図4の実線の矢印に示されるように電流が流れる。また交流発電機1から負電圧波形が出力された場合には、サイリスタSCR3及びSCR4がオフでサイリスタSCR2が駆動状態にされているため、図4の破線の矢印に示されるようにランプ6を介して電流が流れ得る。したがって、図2の(N≧N2)に対応する側に示されるように、正電圧波形が端子2bの波形で示されるように半波となって出力され、負電圧波形が端子2cの波形に示されるように半波となって出力される。
【0031】
このようにエンジン制御負荷8やDC制御負荷3に対しては正電圧の半波の出力となるが、この場合にはエンジン回転速度が高いため正電圧半波出力で各負荷を何ら問題なく駆動し得る。なお、エンジン制御負荷8に対してはコンデンサC1により平滑化されたDC電圧が供給される。
【0032】
なお、本図示例ではランプ6を負電圧半波出力で駆動している。例えばランプをバッテリ駆動にした場合には、アイドリングの低回転速度時にバッテリに対する充分な発電電圧が得られないため、主にバッテリからランプを駆動することになって、バッテリの大容量化、さらに交流発電機の大容量化による回路全体のコスト高を招いてしまう。それに対して、ランプ6を負電圧半波出力で駆動することにより、バッテリ4によりランプ6を駆動する必要がなく、バッテリ4の容量にランプ6の点灯分を含める必要がないため、バッテリ4と共に交流発電機1も小型化でき、回路全体を低コスト化し得る。
【0033】
【発明の効果】
このように本発明によれば、始動時にバッテリの電圧不足でキッキング始動する小型自動二輪車のようなものにおいて、始動制御回路を電子制御化して第2の正電圧駆動負荷の負荷容量が増大しても、半波の正電圧のみを供給する場合に対して倍の電源容量が得られると共に負電圧駆動負荷の駆動を停止するため、バッテリ代替え品としての疑似電源用コンデンサの容量を大きくすることなく、エンジン制御負荷としての第2の正電圧駆動負荷に対する充分な電力をキッキング始動でも供給可能である。したがって、疑似電源用コンデンサに小型のものを用いて電源回路を小型化できるため、装置のレイアウト性の向上及び低廉化をも促進し得る。なお、始動後の通常状態では高回転速度により交流発電機の出力が大きくなるため、負電圧駆動負荷と正電圧駆動負荷とをそれぞれ半波で駆動するようにしても充分な発電出力が得られる。
【0034】
特に、始動時のバッテリ電圧不足の場合に、交流発電機の接地端子を正電圧出力時に接地する正電圧時接地用スイッチング素子と、交流発電機の電圧端子を負電圧出力時に接地する負電圧時接地用スイッチング素子と、負電圧出力時に全波整流された負電圧を出力するための全波整流用スイッチング素子とによる少ない素子構成で、始動時に負電圧供給停止及び全波整流を行うことと、始動後の高回転速度時の通常状態(正負の各電圧駆動負荷に正負電圧の半波ずつの供給状態)とを切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された小型自動二輪車の電源回路を示す図。
【図2】制御要領を示すタイムチャート。
【図3】始動時のバッテリ電圧不足検出時の正電圧波形出力状態を示す説明図。
【図4】始動時のバッテリ電圧不足検出時の負電圧波形出力状態を示す説明図。
【図5】従来の電源回路を示す図。
【図6】従来の電源回路におけるバッテリ電圧不足時のコンデンサの電位を示す図。
【符号の説明】
1 交流発電機
2 バッテリ電圧制御回路
3 DC負荷
4 バッテリ
5 バッテリ電圧検出回路
6 ランプ
7 ランプ電圧検出回路
8 エンジン制御負荷
9 制御回路
10 ピックアップコイル
C1 コンデンサ
FET1 トランジスタ
SCR3 サイリスタ
SCR4 サイリスタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automobile power supply circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, an AC generator is connected to an engine, and a battery is charged by an AC voltage of an AC generator that rotates in conjunction with the rotation of the engine (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
For example, FIG. 5 shows an example in which a power circuit of a small motorcycle is configured as described above. In the figure, a power input terminal 2a of a battery voltage control circuit 2 is connected to a voltage terminal 1a of an AC generator (ACG), and a DC load 3 and a battery 4 are connected to a charging terminal 2b of the battery voltage control circuit 2. Yes.
[0004]
In the voltage control circuit 2, the thyristor SCR1 is connected in a direction in which a current flows from the power input terminal 2a to the charging terminal 2b. The thyristor SCR1 is controlled by a battery voltage detection circuit 5 connected to its gate. The battery voltage detection circuit 5 detects the voltage (battery voltage) at the charging terminal 2b, and turns on the thyristor SCR1 when the battery voltage is lower than a predetermined lower limit value.
[0005]
The cathode of the lamp lighting thyristor SCR2 is connected to the power input terminal 2a, and the anode of the thyristor SCR2 is connected to the lamp connection terminal 2c. The lamp connection terminal 2c is connected to a lamp 6, for example a headlamp, having one end grounded. The thyristor SCR2 is controlled by a lamp voltage detection circuit 7 connected to its gate. The lamp voltage detection circuit 7 detects the voltage (negative voltage) at the lamp connection terminal 2c, and turns off the thyristor SCR2 when the lamp 6 reaches a predetermined voltage or higher to control the lighting of the lamp 6. .
[0006]
In addition, a capacitor C1 is connected to a node between the thyristor SCR1 and the charging terminal 2b via a diode D1 that is directed to pass a current toward the ground side. A power supply terminal 2d for supplying voltage to the external engine control load 8 is taken out from the node of the diode D1 and the capacitor C1. The engine control load 8 is composed of various electric components corresponding to the digitization of engine control systems in recent years.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-149562 (right column on page 3, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in small motorcycles, a small-capacity battery is used, and the battery may be in a so-called battery disconnection state such as battery voltage drop or battery line disconnection due to insufficient maintenance. A kick pedal that enables the engine to rotate from the outside is provided so that the engine can be started even in such a case.
[0009]
On the other hand, in recent small motorcycles, the engine control load 8 and the like electronically controlled as described above are used from the viewpoint of improving fuel efficiency, and the load on the battery tends to increase more and more. Under such circumstances, there is a problem that engine start-up becomes more difficult if the battery falls off. And when the battery voltage is insufficient, the starter cannot start as expected and kick starts. In this case, the rotation speed of the alternator is low, so only a low voltage may be generated. A sufficient voltage cannot be supplied to the engine control load 8. As a countermeasure, the above-described capacitor C1 is used as a pseudo-stabilized power source.
[0010]
The potential of the terminal 2b in the case of the battery undervoltage condition is as shown by the solid line in FIG. The capacitor C1 is charged by the positive voltage waveform, but is discharged to drive the engine control load 8 in the waveform disappearance section (between the positive half-wave waveform), so the potential is shown by an imaginary line in the figure. It becomes like this. Therefore, since it is necessary to increase the capacity of the capacitor C1 in order to ensure stable driving of the engine control load 8, there is a problem that the apparatus is increased in size and cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and to reduce the capacity of a capacitor serving as a pseudo power source at the time of start-up due to insufficient battery voltage, etc., in the present invention, an AC generator driven by an engine and A battery, a positive voltage drive circuit for charging the battery with a positive voltage waveform of the AC generator and driving a first positive voltage drive load, and an engine connected in parallel with the first positive voltage drive load A power supply circuit for an automobile having a second positive voltage drive load for controlling and a negative voltage drive circuit for driving a negative voltage drive load by a negative voltage waveform of the AC generator, and detecting a state of the battery A battery state detecting means; and a full-wave rectifying means for switching the output of the AC generator to full-wave rectification and supplying the output to each positive voltage drive load, and the battery voltage is insufficient In the case of detection, there is provided start-up control means for controlling supply of the negative voltage to the negative voltage drive load by the negative voltage drive circuit and performing full wave rectification by the full wave rectification means. It was supposed to be.
[0012]
According to this, when the battery voltage shortage is detected, the supply of the negative voltage to the negative voltage drive load by the AC generator is stopped and switched to full wave rectification. Can provide all of the output. As a result, even when the rotational speed of the AC generator is low and the power generation output is small, a double power capacity is obtained compared to the case where only a half-wave positive voltage is supplied, and the negative voltage drive load is driven. To stop, for example, in a small motorcycle that starts by kicking when the battery voltage is insufficient, sufficient power can be supplied even when kicking to a positive voltage drive load without increasing the capacity of the pseudo power supply capacitor as a substitute for the battery. Can be supplied. When the second positive voltage drive load is an engine control load constituted by a circuit or a part that performs engine control, power supply with the double power capacity can be supplied to the engine control load. Sufficient power can be easily secured.
[0013]
In particular, the start-up control means includes a positive voltage grounding switching element that grounds the AC generator ground terminal when the positive voltage is output, and a negative voltage that grounds the AC generator voltage terminal when the negative voltage is output. It is preferable to include a switching element for grounding and a switching element for full-wave rectification for full-wave rectifying a negative voltage and outputting it to each positive voltage drive load when the negative voltage is output.
[0014]
According to this, with a small element configuration, the negative voltage supply is stopped and full-wave rectification is performed at the start, and the normal state at the high rotation speed after the start (each half wave of the positive and negative voltages is applied to each positive and negative voltage drive load). Supply state).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 is a diagram showing a power circuit of a small motorcycle to which the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to FIG. 5 shown in the prior art example, and the detailed description is abbreviate | omitted. Even in this battery voltage control circuit 2, a power input terminal 2a, a charging terminal 2b, a lamp connection terminal 2c, and a power terminal 2d are provided. As in the conventional example, the power input terminal 2a is connected to the AC generator 1. A voltage terminal 1a is connected, and a DC load 3 as a first positive voltage drive load and a battery 4 are connected to the charging terminal 2b. An FI load 8 and a control circuit (ECU) 9 as a second positive voltage drive load are connected to the power supply terminal 2d in parallel with the DC load 3, and a negative voltage drive load is connected to the lamp connection terminal 2c. For example, a lamp 6 that is a headlamp is connected. The FI load 8 is an engine control load such as a spark plug, an ignition coil, and an electronic ignition control circuit. The thyristor SCR1 and the battery voltage detection circuit 5 constitute a positive voltage drive circuit.
[0017]
The battery voltage control circuit 2 according to the present invention is provided with a ground input terminal 2e, and a ground terminal 1b of the AC generator 1 is connected to the ground input terminal 2e. A thyristor SCR3 as a full-wave rectifying switching element is provided between the ground input terminal 2e and the charging terminal 2b, and its anode is connected to the ground input terminal 2e and its cathode is connected to the charging terminal 2b. . Further, the cathode of a thyristor SCR4 whose anode is grounded as a negative voltage grounding switching element is connected to the node of the power supply input terminal 2a and the thyristor SCR1, and the ground input terminal 2e and the node of the thyristor SCR3 are grounded for a positive voltage. It is grounded via a transistor FET1, which may be a FET as a switching element.
[0018]
The gates of the thyristors SCR3 and SCR4 and the transistor FET1 are controlled by a control circuit (ECU) 9. The control circuit 9 is connected to the power supply terminal 2d to detect the battery voltage as battery state detection means, and is connected to the lamp voltage detection circuit 7 to control the thyristor SCR2. The thyristor SCR2 and the ramp voltage detection circuit 7 constitute a negative voltage drive circuit.
[0019]
The control circuit 9 also receives a rotational speed detection signal from a pickup coil 10 provided in the AC generator 1 for detecting the engine rotational speed as a start detection means.
[0020]
Next, the control procedure by the battery voltage control circuit 2 according to the present invention will be described below. The target small motorcycle can be started by kicking a kick pedal that can be engaged with a crankshaft of an engine. In the description of the illustrated example, it can be started by a starter motor, but may be always kick-started.
[0021]
When the charge amount of the battery 4 is sufficient, the engine can be started by the starter motor by turning on a starter switch (not shown). In this case, the voltage necessary for driving the engine control load 8 can be supplied from the battery 4.
[0022]
On the other hand, since the starter motor cannot start the battery 4 in an insufficient voltage state when the charge amount of the battery 4 decreases or the battery comes off, the kick pedal is kicked and started as described above. To do.
[0023]
In the illustrated example, a rotation speed signal from the pickup coil 10 is input to the control circuit 9. It should be noted that by setting a threshold value N1 (for example, 1000 rpm) for detecting that the engine is being started, if the rotational speed detection value by the pickup coil 10 is N1 or less, the engine is being started. Can be determined. Further, the control circuit 9 detects the voltage of the charging terminal 2b, thereby detecting the voltage of the battery 4 and setting a battery voltage lower limit value sufficient to drive the engine control load 8, for example. When the voltage detection value of 4 is less than or equal to the battery voltage lower limit value, it is determined that the voltage is insufficient.
[0024]
The control by the control circuit 9 will be described below with reference to the time chart of FIG. Note that the thyristor SCR1 is brought into a normal driving state by turning on the ignition switch.
[0025]
If it is determined that the battery voltage is lower than the lower limit value at the time of starting the engine, the thyristor SCR2 is stopped and the thyristors SCR3 and SCR4 are turned on as shown on the side corresponding to (N ≦ N1) in FIG. Then, the transistor FET1 is turned off. Thereby, since the thyristor SCR2 is in a stopped state, it is possible to prevent a current from flowing through the lamp 6.
[0026]
In this way, when a positive voltage waveform is output from the AC generator 1, a current can flow from the ground side via the parasitic diode D2 of the off-state transistor FET1, so the solid line arrow in FIG. As shown in FIG. Further, when a negative voltage waveform is output from the AC generator 1, since the thyristors SCR3 and SCR4 are turned on, a current can flow as indicated by the dashed arrows in FIG. Therefore, a full-wave rectified voltage output is obtained as shown by the waveform of the terminal 2b in FIG.
[0027]
As described above, the thyristor SCR1, the battery voltage detection circuit 5, and the transistor FET1 constitute start-up control means for outputting the full-wave rectified waveform of the AC generator 1 during start-up.
[0028]
In the case of half-wave rectification, a discharge time of one or more peaks (1/2 period) of the AC waveform occurs, and the potential of the capacitor is shown by an imaginary line in the figure in the same manner as shown in the conventional example. Since the discharge occurs, the fluctuation range of the potential is large. On the other hand, by full-wave rectification, the potential of the capacitor C1 is frequently charged by a continuously generated positive voltage waveform as shown by the solid line shown at the terminal 2d in FIG. Since the discharge time is short, the output is approximately twice that of half-wave rectification. Therefore, even when the load capacity is large, a small-capacitance type capacitor is sufficient, and it is not necessary to use a large capacitor C1 used as a measure against battery voltage shortage or battery disconnection.
[0029]
In addition, a threshold value N2 (for example, 1500 rpm) for detecting that the rotational speed is equal to or higher than the idling rotational speed is set. When the rotational speed detected value by the pickup coil 10 is equal to or higher than N2, after idling (N ≧ N2) Is determined by the control circuit 9 to be in the normal operation state. In this case, as shown on the side corresponding to (N ≧ N2) in FIG. 2, the thyristor SCR2 is driven, the thyristors SCR3 and SCR4 are turned off, and the transistor FET1 is turned on.
[0030]
By doing so, when a positive voltage waveform is output from the AC generator 1, current can flow from the ground side through the transistor FET1 in the on state, and therefore, as shown by the solid line arrow in FIG. Current flows through Further, when a negative voltage waveform is output from the AC generator 1, the thyristors SCR3 and SCR4 are off and the thyristor SCR2 is in a driving state, and therefore, as shown by the broken arrow in FIG. Current can flow. Therefore, as shown on the side corresponding to (N ≧ N2) in FIG. 2, the positive voltage waveform is output as a half wave as shown by the waveform of the terminal 2b, and the negative voltage waveform is changed to the waveform of the terminal 2c. As shown, it is output as a half wave.
[0031]
In this way, a positive voltage half-wave output is provided to the engine control load 8 and the DC control load 3, but in this case, since the engine speed is high, each load is driven without any problem with the positive voltage half-wave output. Can do. A DC voltage smoothed by the capacitor C1 is supplied to the engine control load 8.
[0032]
In the illustrated example, the lamp 6 is driven with a negative half-wave output. For example, when the lamp is driven by a battery, a sufficient power generation voltage for the battery cannot be obtained at a low idling speed. Therefore, the lamp is mainly driven from the battery, increasing the capacity of the battery and further alternating current. The cost of the entire circuit is increased due to the increased capacity of the generator. On the other hand, by driving the lamp 6 with negative voltage half-wave output, it is not necessary to drive the lamp 6 by the battery 4, and it is not necessary to include the lighting amount of the lamp 6 in the capacity of the battery 4. The alternator 1 can also be reduced in size, and the cost of the entire circuit can be reduced.
[0033]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, in a small motorcycle that kicks and starts when the battery voltage is insufficient at the time of starting, the start control circuit is electronically controlled to increase the load capacity of the second positive voltage drive load. However, it is possible to obtain double the power capacity compared to the case where only a half-wave positive voltage is supplied and to stop the driving of the negative voltage drive load without increasing the capacity of the pseudo power supply capacitor as a battery replacement. It is possible to supply sufficient electric power to the second positive voltage drive load as the engine control load even during kicking start. Therefore, since the power supply circuit can be miniaturized by using a small pseudo power supply capacitor, the layout of the apparatus can be improved and the cost can be reduced. In the normal state after starting, the output of the AC generator increases due to the high rotational speed. Therefore, even if the negative voltage drive load and the positive voltage drive load are driven by half waves, sufficient power output can be obtained. .
[0034]
In particular, when the battery voltage is insufficient at start-up, the switching element for grounding at the positive voltage when the ground terminal of the alternator is grounded at the time of positive voltage output and the negative voltage at which the voltage terminal of the alternator is grounded at the time of negative voltage output With a small element configuration by a switching element for grounding and a full-wave rectification switching element for outputting a negative voltage that is full-wave rectified at the time of negative voltage output, performing negative-wave supply stop and full-wave rectification at the start, It is possible to switch between a normal state at a high rotational speed after the start (a state in which positive and negative voltage drive loads are supplied with half waves of positive and negative voltages).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a power circuit of a small motorcycle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a time chart showing a control procedure.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positive voltage waveform output state when a battery voltage shortage is detected at the start.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a negative voltage waveform output state when a battery voltage shortage is detected at start-up.
FIG. 5 shows a conventional power supply circuit.
FIG. 6 is a diagram showing a capacitor potential when a battery voltage is insufficient in a conventional power supply circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC generator 2 Battery voltage control circuit 3 DC load 4 Battery 5 Battery voltage detection circuit 6 Lamp 7 Lamp voltage detection circuit 8 Engine control load 9 Control circuit 10 Pickup coil C1 Capacitor FET1 Transistor SCR3 Thyristor SCR4 Thyristor

Claims (2)

エンジンにより駆動される交流発電機と、バッテリと、前記交流発電機の正電圧波形により前記バッテリを充電しかつ第1の正電圧駆動負荷を駆動する正電圧駆動回路と、前記第1の正電圧駆動負荷と並列に接続されかつエンジン制御を行う第2の正電圧駆動負荷と、前記交流発電機の負電圧波形により負電圧駆動負荷を駆動する負電圧駆動回路とを有する自動車の電源回路であって、
前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、前記交流発電機の出力を全波整流に切り換えて前記各正電圧駆動負荷に供給するための全波整流手段とを設け、
前記バッテリの電圧不足を検出した場合には、前記負電圧駆動回路による前記負電圧駆動負荷への前記負電圧の供給を停止すると共に前記全波整流手段による全波整流を行うように制御する始動時制御手段を設けたことを特徴とする自動車の電源回路。
An AC generator driven by an engine, a battery, a positive voltage drive circuit that charges the battery with a positive voltage waveform of the AC generator and drives a first positive voltage drive load, and the first positive voltage A power supply circuit for an automobile having a second positive voltage drive load connected in parallel to the drive load and performing engine control, and a negative voltage drive circuit for driving the negative voltage drive load by a negative voltage waveform of the AC generator. And
Battery state detection means for detecting the state of the battery, and full-wave rectification means for switching the output of the AC generator to full-wave rectification and supplying each positive voltage drive load,
When the battery voltage shortage is detected, the negative voltage driving circuit stops the supply of the negative voltage to the negative voltage driving load and controls to perform full wave rectification by the full wave rectifying means. A power supply circuit for an automobile, comprising a time control means.
前記始動時制御手段が、前記交流発電機の接地端子を前記正電圧出力時に接地する正電圧時接地用スイッチング素子と、前記交流発電機の電圧端子を前記負電圧出力時に接地する負電圧時接地用スイッチング素子と、前記負電圧出力時に負電圧を全波整流して前記各正電圧駆動負荷に出力するための全波整流用スイッチング素子とを有することを特徴とする請求項1に記載の自動車の電源回路。The start time control means is a positive voltage grounding switching element for grounding the alternating current generator ground terminal when the positive voltage is output, and a negative voltage grounding for grounding the alternating current generator voltage terminal when the negative voltage is output. 2. The automobile according to claim 1, further comprising: a switching element for full-wave rectification and a full-wave rectification switching element for full-wave rectifying a negative voltage when the negative voltage is output and outputting the rectified voltage to each positive voltage drive load. Power supply circuit.
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