JP4502595B2 - 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6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出力端子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7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、前記バッテリに接続されたエンジン制御負荷と、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前記エンジン制御負荷を駆動する正電圧駆動回路と、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、前記交流発電機が、第1のコイルと、前記第1のコイルの出力波形に対して位相が180度ずれた波形を出力するようにされた第2のコイルとを有し、前記正電圧駆動回路が、前記各コイルから出力される各正電圧波形が連続して前記エンジン制御負荷に出力されるように前記各コイルにそれぞれ接続された各正電圧整流回路を有し、前記負電圧駆動回路が、前記各コイルから出力される各負電圧波形が連続して前記負電圧駆動負荷に出力されるように前記各コイルにそれぞれ接続された各負電圧整流回路を有し、前記正電圧駆動回路と前記エンジン制御負荷との間に、前記全波整流状態の前記各正電圧波形により充電されかつ充放電波形により前記エンジン制御負荷を駆動するための疑似電源用コンデンサが設けられているるものとした。
【0012】
これによれば、交流発電機からの互いに位相が180度ずれた波形を第1及び第2のコイルから出力し、各正電圧波形のみを正電圧駆動負荷に通すことから、全波整流状態の正電圧波形が得られる。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、始動制御回路が正電圧駆動負荷として用いられている場合に、正電圧駆動負荷に対して充分な出力が必要になる。本構成により、全波整流状態の正電圧波形による出力が得られ、半波整流の正電圧波形を用いるものに対して波形間が約半分に狭まるため、バッテリ代替え品として疑似電源用コンデンサを設けた場合に、その放電時間が短くなり、コンデンサの高い充電電圧が確保されて、キッキング始動時の低回転速度による発電でも正電圧駆動負荷に対して充分な電力を供給し得る。
【0013】
特に、前記各コイルが互いに直列に接続されかつそのコモンが接地され、前記正電圧整流回路が、前記各コイルの出力端子にそれぞれ接続された各一方向通電素子を有すると共に、前記負電圧整流回路が、前記各コイルの出力端子にそれぞれ接続された各一方向通電素子を有すると良い。
【0014】
これによれば、少ない素子数(正電圧・負電圧整流用に各2個ずつの計4個)で正電圧波形及び負電圧波形の各全波整流波形を得ることができるため、回路構成を簡略化でき、低コストな電源回路を提供することができる。
【0015】
また、前記各コイルから出力される各波形が、前記各コイルの巻線方向または前記各コイルに対向する永久磁石の着磁方向を変えることにより互いに位相が180度ずれるようにされていると良い。
【0016】
【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。
【0017】
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6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・出力端子2dが設けられている。
【0018】
交流発電機1には第1のコイルL1と第2のコイルL2とが設けられ、両コイルL1・L2が互いに直列に接続され、そのノードが接地されている。第1のコイルL1の接地側とは相反する側に第1電圧端子1aが設けられ、その第1電圧端子1aが電源入力端子2aと接続されている。第2のコイルL2の接地側とは相反する側に第2電圧端子1bが設けられ、その第2電圧端子1bが、バッテリ電圧制御回路2に設けられた第2電源入力端子2eと接続されている。
【0019】
従来例と同様に、充電端子2bには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、出力端子2dには、DC負荷3と並列状態に正電圧駆動負荷としてのエンジン制御負荷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。エンジン制御負荷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がある。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。
【0020】
バッテリ電圧制御回路2にあっては、ランプ接続端子2c及びサイリスタSCR2のノードと第2電源入力端2eとの間にサイリスタSCR3が設けられている。このサイリスタSCR3にあっては、そのアノードがランプ接続端子2c及びサイリスタSCR2のノードに接続され、カソードが第2電源入力端子2eに接続されている。これら各サイリスタSCR2・SCR3が負電圧通電素子として設けられている。また、電源入力端子2aとサイリスタSCR1との間、及び第2電源入力端子2eとサイリスタSCR1との間には、それぞれサイリスタSCR1に向けて電流を通すようにする正電圧通電素子としての各ダイオードD2・D3が設けられている。
【0021】
サイリスタSCR1のゲートは従来例と同様にバッテリ電圧検出回路5により制御され、上記サイリスタSCR3のゲートは、サイリスタSCR2のゲートと同様にランプ電圧検出回路7により制御されるようになっている。これらサイリスタSCR2・SCR3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。
【0022】
本発明に適用可能な交流発電機1の一例を図2に示す。例えば8極のステータの各極に各コイルL1・L2を交互に巻き、それらの巻線方向を、図の想像線で示される通常の巻線方向に対して図の実線の矢印と破線の矢印とに示される向きになるようにする。通常の巻線の場合には隣接するもの同士がペアとなるのに対して、図示例の場合には、間にコイルL2を挟んで隣り合う一対のコイルL1同士がペアとなり、同様に間にコイルL1を挟んで隣り合う一対のコイルL2同士がペアとなる。
【0023】
このように巻線することにより、コイルL1の電圧出力が図3の端子1aで示される上段のようになる場合に、コイルL2の電圧出力が図3の端子1bで示される下段のようになり、それぞれ位相が180度ずれた交流波形となる。なお、各コイルL1・L2から互いに位相が180度ずれた電圧波形を出力する構造としては、上記巻線の巻き方の違いに限られるものではなく、例えばロータ側の永久磁石の着磁方向の組み合わせを変えることでも可能である。
【0024】
なお、制御回路9は、電源端子2dの電圧を検出することによりバッテリ電圧を検出することができると共に、サイリスタSCR2・SCR3を制御するようにランプ電圧検出回路7と接続され、エンジン制御系を制御するべくエンジン制御負荷8と接続されている。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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
交流発電機1が回転すると、各コイルL1・L2から上記した図3に示されるように互いに位相が180度ずれた交流波形が出力される。両コイルL1・L2には図1の実線と破線で示すように相反する向きの電流が交互に流れる。したがって、第1のコイルL1の正電圧波形がダイオードD2を通り、第2のコイルL2の正電圧波形がダイオードD3を通って、充電端子2bには図4に示されるように連続する正電圧波形が出力される。この連続正電圧波形によりDC負荷3が駆動されると共に、コンデンサC1の電位が図の想像線に示されるように充放電して、その充放電波形によりエンジン制御負荷8を駆動することができる。
【0029】
このように、充電端子2bには全波整流状態の正電圧波形が出力されることから、従来の半波整流による電位変化(図4の破線の波形)に対して概ねの半分の周期でコンデンサC1が充電される。したがって、従来の場合には長い放電時間による電圧低下を抑えるべくコンデンサを大容量化する必要があったのに対して、コンデンサC1を小容量化することができ、それにより回路を低コスト化し得る。
【0030】
また、第1のコイルL1の負電圧波形が接地側を回ってランプ6を介してサイリスタSCR2を通り、第2のコイルL2の負電圧波形が同様に接地側を回ってランプ6を介してサイリスタSCR3を通り得るため、ランプ接続端子2cには図4に示されるように連続する負電圧波形が出力される。この連続負電圧波形によりランプ6を駆動することができるため、ランプ6側から見ると全波整流された出力となる。これにより、ランプ6を負電圧で駆動するAC点灯を利用することができる。なお、両サイリスタSCR2・SCR3の一方をダイオードに代えても良い。
【0031】
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。さらに、負電圧の全波整流状態により、ちらつきの無い好適なランプ点灯を実現し得る。
【0032】
なお、交流発電機1の容量を同一とした場合には、コイルを2分していることから平均電圧値が半分に減ることが考えられるが、放電時間の大幅な短縮により、単純に半分にはならず、エンジン制御負荷8を駆動することが可能である。例えば交流発電機1の容量アップをする必要が生じても、大幅に大型化する必要はない。
【0033】
また、図1で示した例による回路構成で図4の波形が得られ、その状態で始動時からアイドリング及び通常回転まで電源波形として用いることができるため、例えば始動時のみ各素子を別個に制御する制御回路を必要としない。したがって、回路を簡素化でき、装置を低コスト化し得る。また、4個のダイオードを用いた整流回路に対してダイオードを2個削減できる。
【0034】
図1ではサイリスタSCR1の手前に2個のダイオードD2・D3を設けた例を示したが、正電圧波形の全波整流化回路としてはそれに限られるものではなく、他の例を図5に示す。なお、図において図1と同一の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0035】
図5の回路では、第2電源入力端2eと、サイリスタSCR1及び充電端子2bのノードとの間に、サイリスタSCR1と並列にされたサイリスタSCR4を設けている。このようにしても、第1のコイルL1の正電圧波形がサイリスタSCR1を通り、第2のコイルL2の正電圧波形がサイリスタSCR4を通って、充電端子2bには図4に示されるように連続する正電圧波形が出力される。したがって、この回路例においても上記と同様の作用効果が得られる。
【0036】
【発明の効果】
このように本発明によれば、全波整流状態の正電圧波形による出力が得られ、半波整流の正電圧波形を用いるものに対して波形間が約半分に狭まるため、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疑似電源用コンデンサを設けた場合に、その放電時間が短くなり、コンデンサの高い充電電圧が確保されて、キッキング始動時の低回転速度による発電でも正電圧駆動負荷に対して充分な電力を供給し得ると共に、負電圧駆動負荷も同時に駆動し得る。負電圧駆動負荷としてランプを用いた場合にはちらつきが防止される。
【0037】
特に、正電圧・負電圧整流用に各2個ずつの計4個の少ない素子数で正電圧波形及び負電圧波形の各全波整流波形を得るようにすることができ、それにより回路構成を簡略化でき、低コストな電源回路を提供することができる。また、各コイルの巻線方向または前記各コイルに対向する永久磁石の着磁方向を変えるという簡単な構造により、各コイルから出力される各波形の位相が180度ずれるようにすることができる。
【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】交流発電機の巻線を示す説明図。
【図3】各コイルの出力波形を示す図。
【図4】全波整流状態を示す図。
【図5】他の例を示す図1と同様の図。
【図6】従来の電源回路を示す図。
【図7】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
C1 コンデンサ
D2・D3 ダイオード
SCR2・SCR3 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. 6 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. An output terminal 2d for supplying a 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 where the battery voltage is insufficient is shown by a 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, an engine control load connected to the battery, a positive voltage drive circuit for charging the battery and driving the engine control load with a positive voltage waveform of the AC generator, and a negative voltage of the AC generator A power supply circuit for an automobile having a negative voltage drive circuit for driving a negative voltage drive load by a waveform, wherein the AC generator has a phase of 180 with respect to a first coil and an output waveform of the first coil. and a second coil which is adapted to output a time shifted waveform, the positive voltage driver circuit, wherein the engine each positive voltage waveform is continuously output from each coil Having respective positive voltage rectifier circuit connected respectively to the each coil so as to be output to the control load, the negative voltage drive circuit, wherein the negative voltage each negative voltage waveform is continuously output from each coil Each negative voltage rectifier circuit connected to each coil so as to be output to the drive load, and each positive voltage in the full-wave rectification state between the positive voltage drive circuit and the engine control load It is assumed that a pseudo power supply capacitor is provided for charging with the waveform and driving the engine control load with the charge / discharge waveform .
[0012]
According to this, since the waveform from the AC generator is 180 degrees out of phase with each other, the first and second coils are output and only each positive voltage waveform is passed through the positive voltage drive load. A positive voltage waveform is obtained. For example, in a small motorcycle that starts with a kick when the battery voltage is insufficient, if the start control circuit is used as a positive voltage drive load, a sufficient output is required for the positive voltage drive load. With this configuration, an output with a positive voltage waveform in the full-wave rectification state is obtained, and the space between the waveforms is reduced to about half of that using the positive voltage waveform of the half-wave rectification, so a pseudo power supply capacitor is provided as a battery replacement In this case, the discharge time is shortened, a high charging voltage of the capacitor is ensured, and sufficient power can be supplied to the positive voltage drive load even when generating power at a low rotational speed at the time of kicking start.
[0013]
In particular, the coils are connected in series with each other and their commons are grounded, and the positive voltage rectifier circuit has unidirectional energization elements respectively connected to output terminals of the coils, and the negative voltage rectifier circuit. However, it is preferable to have each one-way energization element connected to the output terminal of each coil.
[0014]
According to this, since the full-wave rectified waveforms of the positive voltage waveform and the negative voltage waveform can be obtained with a small number of elements (a total of four for each of two for positive voltage / negative voltage rectification), the circuit configuration is A power supply circuit that can be simplified and reduced in cost can be provided.
[0015]
The waveforms output from the coils may be shifted in phase by 180 degrees by changing the winding direction of the coils or the magnetization direction of the permanent magnet facing the coils. .
[0016]
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.
[0017]
FIG. 1 is a diagram showing a power circuit of a small motorcycle to which the present invention is applied. It should be noted that the same parts as those in FIG. 6 shown in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Even in the battery voltage control circuit 2, a power input terminal 2a, a charging terminal 2b, a lamp connection terminal 2c, and an output terminal 2d are provided.
[0018]
The AC generator 1 is provided with a first coil L1 and a second coil L2, both coils L1 and L2 are connected in series with each other, and a node thereof is grounded. The first voltage terminal 1a is provided on the side opposite to the ground side of the first coil L1, and the first voltage terminal 1a is connected to the power input terminal 2a. The second voltage terminal 1b is provided on the side opposite to the ground side of the second coil L2, and the second voltage terminal 1b is connected to the second power input terminal 2e provided in the battery voltage control circuit 2. Yes.
[0019]
As in the conventional example, a DC load 3 as a positive voltage drive load and a battery 4 are connected to the charging terminal 2b, and an engine control load as a positive voltage drive load in parallel with the DC load 3 is connected to the output terminal 2d. 8 and a control circuit (ECU) 9 are connected to the lamp connection terminal 2c, for example, a lamp 6 as a headlamp as a negative voltage drive load. Examples of the engine control load 8 include 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.
[0020]
In the battery voltage control circuit 2, a thyristor SCR3 is provided between the lamp connection terminal 2c and the node of the thyristor SCR2 and the second power input terminal 2e. In the thyristor SCR3, the anode is connected to the lamp connection terminal 2c and the node of the thyristor SCR2, and the cathode is connected to the second power input terminal 2e. These thyristors SCR2 and SCR3 are provided as negative voltage conducting elements. Also, each diode D2 as a positive voltage energizing element that allows current to flow toward the thyristor SCR1 between the power input terminal 2a and the thyristor SCR1 and between the second power input terminal 2e and the thyristor SCR1. -D3 is provided.
[0021]
The gate of the thyristor SCR1 is controlled by the battery voltage detection circuit 5 as in the conventional example, and the gate of the thyristor SCR3 is controlled by the ramp voltage detection circuit 7 similarly to the gate of the thyristor SCR2. These thyristors SCR2 and SCR3 and the ramp voltage detection circuit 7 constitute a negative voltage drive circuit.
[0022]
An example of the AC generator 1 applicable to the present invention is shown in FIG. For example, the coils L1 and L2 are alternately wound around each pole of an 8-pole stator, and the winding directions thereof are indicated by solid arrows and broken arrows in the figure with respect to the normal winding direction indicated by an imaginary line in the figure. Make the orientation shown in. In the case of a normal winding, adjacent ones are paired, whereas in the illustrated example, a pair of adjacent coils L1 with a coil L2 in between is paired, A pair of adjacent coils L2 across the coil L1 form a pair.
[0023]
By winding in this way, when the voltage output of the coil L1 becomes as shown in the upper stage shown by the terminal 1a in FIG. 3, the voltage output of the coil L2 becomes like the lower stage shown in the terminal 1b of FIG. The AC waveforms are 180 degrees out of phase. Note that the structure for outputting voltage waveforms whose phases are shifted from each other by 180 degrees from the coils L1 and L2 is not limited to the difference in the winding method of the windings. For example, in the magnetization direction of the permanent magnet on the rotor side It is also possible to change the combination.
[0024]
The control circuit 9 can detect the battery voltage by detecting the voltage at the power supply terminal 2d, and is connected to the lamp voltage detection circuit 7 so as to control the thyristors SCR2 and SCR3, thereby controlling the engine control system. The engine control load 8 is connected as much as possible. 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.
[0025]
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.
[0026]
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.
[0027]
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.
[0028]
When the AC generator 1 rotates, AC waveforms having phases shifted from each other by 180 degrees are output from the coils L1 and L2 as shown in FIG. As shown by the solid line and the broken line in FIG. 1, currents in opposite directions flow alternately in both coils L1 and L2. Therefore, the positive voltage waveform of the first coil L1 passes through the diode D2, the positive voltage waveform of the second coil L2 passes through the diode D3, and the charging terminal 2b has a continuous positive voltage waveform as shown in FIG. Is output. The DC load 3 is driven by this continuous positive voltage waveform, and the potential of the capacitor C1 is charged and discharged as shown by the imaginary line in the figure, and the engine control load 8 can be driven by the charge / discharge waveform.
[0029]
As described above, since the positive voltage waveform in the full-wave rectification state is output to the charging terminal 2b, the capacitor is approximately half the cycle with respect to the potential change (the broken-line waveform in FIG. 4) by the conventional half-wave rectification. C1 is charged. Therefore, in the conventional case, it was necessary to increase the capacity of the capacitor in order to suppress a voltage drop due to a long discharge time, whereas the capacity of the capacitor C1 can be reduced, thereby reducing the cost of the circuit. .
[0030]
Further, the negative voltage waveform of the first coil L1 turns around the ground side and passes through the thyristor SCR2 via the lamp 6, and the negative voltage waveform of the second coil L2 turns around the ground side and turns around the thyristor via the lamp 6 similarly. In order to pass through the SCR 3, a continuous negative voltage waveform is output to the lamp connection terminal 2c as shown in FIG. Since the lamp 6 can be driven by this continuous negative voltage waveform, when viewed from the lamp 6 side, a full-wave rectified output is obtained. Thereby, AC lighting which drives the lamp 6 with a negative voltage can be used. One of the thyristors SCR2 and SCR3 may be replaced with a diode.
[0031]
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. Furthermore, the preferred lamp lighting without flickering can be realized by the negative voltage full-wave rectification state.
[0032]
When the capacity of the AC generator 1 is the same, the average voltage value can be reduced by half because the coil is divided into two. However, due to the significant reduction in the discharge time, it is simply halved. In other words, the engine control load 8 can be driven. For example, even if it is necessary to increase the capacity of the AC generator 1, it is not necessary to increase the size significantly.
[0033]
In addition, the waveform shown in FIG. 4 can be obtained with the circuit configuration of the example shown in FIG. 1, and can be used as a power supply waveform from the start to idling and normal rotation in that state. For example, each element is controlled separately only at the start. No control circuit is required. Therefore, the circuit can be simplified and the cost of the apparatus can be reduced. Moreover, two diodes can be reduced with respect to the rectifier circuit using four diodes.
[0034]
Although FIG. 1 shows an example in which two diodes D2 and D3 are provided in front of the thyristor SCR1, the full-wave rectification circuit having a positive voltage waveform is not limited thereto, and another example is shown in FIG. . In the figure, the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0035]
In the circuit of FIG. 5, a thyristor SCR4 in parallel with the thyristor SCR1 is provided between the second power input terminal 2e and the node of the thyristor SCR1 and the charging terminal 2b. Even in this case, the positive voltage waveform of the first coil L1 passes through the thyristor SCR1, the positive voltage waveform of the second coil L2 passes through the thyristor SCR4, and is continuously connected to the charging terminal 2b as shown in FIG. A positive voltage waveform is output. Therefore, the same effect as described above can be obtained in this circuit example.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an output with a positive voltage waveform in the full-wave rectification state is obtained, and the interval between the waveforms is narrowed to about a half compared to that using the positive voltage waveform of the half-wave rectification. When a pseudo-power supply capacitor is installed as a battery replacement in a small motorcycle that starts by kicking, the discharge time is shortened, a high charging voltage is secured, and power is generated at a low rotational speed at the start of kicking. However, sufficient power can be supplied to the positive voltage drive load, and the negative voltage drive load can be driven simultaneously. When a lamp is used as the negative voltage drive load, flicker is prevented.
[0037]
In particular, it is possible to obtain each full-wave rectified waveform of the positive voltage waveform and the negative voltage waveform with a small number of four elements, two each for positive voltage / negative voltage rectification. A power supply circuit that can be simplified and reduced in cost can be provided. In addition, the phase of each waveform output from each coil can be shifted by 180 degrees by a simple structure in which the winding direction of each coil or the magnetization direction of the permanent magnet facing each coil is changed.
[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 an explanatory diagram showing windings of an AC generator.
FIG. 3 is a view showing an output waveform of each coil.
FIG. 4 is a diagram showing a full-wave rectification state.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 1 showing another example.
FIG. 6 shows a conventional power supply circuit.
FIG. 7 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 C1 Capacitor D2 / D3 Diode SCR2 / SCR3 Thyristor

Claims (3)

エンジンにより駆動される交流発電機と、バッテリと、前記バッテリに接続されたエンジン制御負荷と、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前記エンジン制御負荷を駆動する正電圧駆動回路と、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、
前記交流発電機が、第1のコイルと、前記第1のコイルの出力波形に対して位相が180度ずれた波形を出力するようにされた第2のコイルとを有し、
前記正電圧駆動回路が、前記各コイルから出力される各正電圧波形が連続して前記エンジン制御負荷に出力されるように前記各コイルにそれぞれ接続された各正電圧整流回路を有し、
前記負電圧駆動回路が、前記各コイルから出力される各負電圧波形が連続して前記負電圧駆動負荷に出力されるように前記各コイルにそれぞれ接続された各負電圧整流回路を有し、
前記正電圧駆動回路と前記エンジン制御負荷との間に、前記全波整流状態の前記各正電圧波形により充電されかつ充放電波形により前記エンジン制御負荷を駆動するための疑似電源用コンデンサが設けられている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, an engine control load connected to the battery, and a positive voltage drive circuit for charging the battery and driving the engine control load by a positive voltage waveform of the AC generator And a negative voltage driving circuit for driving a negative voltage driving load by a negative voltage waveform of the AC generator,
The AC generator includes a first coil and a second coil configured to output a waveform whose phase is shifted by 180 degrees with respect to the output waveform of the first coil,
The positive voltage driving circuit has positive voltage rectifier circuits connected to the coils so that positive voltage waveforms output from the coils are continuously output to the engine control load;
The negative voltage drive circuit has negative voltage rectifier circuits connected to the coils so that the negative voltage waveforms output from the coils are continuously output to the negative voltage drive load;
Wherein between the positive voltage drive circuit and the engine control load, the full-wave rectification state each positive voltage pseudo power supply capacitor for driving the engine control load by charged and charge-discharge waveform by waveform is provided A power supply circuit for an automobile.
前記各コイルが互いに直列に接続されかつそのコモンが接地され、
前記正電圧整流回路が、前記各コイルの出力端子にそれぞれ接続された各一方向通電素子を有すると共に、
前記負電圧整流回路が、前記各コイルの出力端子にそれぞれ接続された各一方向通電素子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 coils are connected in series with each other and the common is grounded;
The positive voltage rectifier circuit has each one-way energization element connected to the output terminal of each coil,
2. The automobile power supply circuit according to claim 1, wherein the negative voltage rectifier circuit includes unidirectional energization elements respectively connected to output terminals of the coils.
前記各コイルから出力される各波形が、前記各コイルの巻線方向または前記各コイルに対向する永久磁石の着磁方向を変えることにより互いに位相が180度ずれるようにされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動車の電源回路。    The waveforms output from the coils are shifted from each other by 180 degrees by changing the winding direction of the coils or the magnetization direction of the permanent magnet facing the coils. The power supply circuit for an automobile according to claim 1 or 2.
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