JP5283784B1 - 車両用電力供給システム、エンジン制御装置、および、電力供給方法 - Google Patents

Abstract

エンジン制御装置は、第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、三相ブリッジ回路の一端と制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、バッテリ接続端子にアノードが接続され、制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、コイルの他端と接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、三相ブリッジ回路、第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有する。

Description

本発明は、車両用電力供給システム、エンジン制御装置、および、電力供給方法に関する。

従来、例えば、自動二輪車のセル始動およびキック始動を実現するための車両用電力供給システムが提案されている（例えば、ＪＰ２００２−９８０３２Ａ参照。）。

しかし、上記の従来の車両用電力供給システム１０００Ａは、例えば、エンジン制御装置１００Ａ、２つのダイオードｄｉｏｄｅ１、ｄｉｏｄｅ２を有し（図７参照）、外部に２つのリレー回路ｒｅｌａｙ１、ｒｅｌａｙ２が必要となる。このため、システム構成が複雑化してしまう問題があった。

さらに、従来の車両用電力供給システム１０００Ａは、セル始動の際に、リレー回路ｒｅｌａｙ２の接点が切り替わる前にモータに通電すると、リレー回路ｒｅｌａｙ１を介してモータ・ジェネレータが通電され、ヒューズｆｕｓｅ１が溶断してしまう問題がある。この問題を回避するためには、ユーザがスタータスイッチＳＷＳを押してからモータＭの通電が開始されるまでの間に、リレー回路ｒｅｌａｙ２がオンする時間待つ必要があり、始動性が低下してしまう。

また、従来の車両用電力供給システム１０００Ａは、キック始動時にはダイオードｄｉｏｄｅ１の順方向電圧降下によって、エンジン制御装置１００Ａに発電機（モータ・ジェネレータＭ）から供給される電圧が減少する。このため、キック始動時の始動性が低下してしまう問題がある。

また、従来の車両用電力供給システム１０００Ａは、キック始動を容易にするために、スイッチ素子ＳＷＸ、ＳＷＹにより電装負荷Ｌｏａｄ２（ヘッドランプＨ／Ｌ、テールランプＴ／Ｌ、ストップランプＳ／Ｌ、ウィンカランプＷ／Ｌ）の通電を実施している。これらの電装負荷Ｌｏａｄ２はランプ系の負荷であり突入電流が大きいため、このスイッチ素子ＳＷＸ、ＳＷＹは高価になってしまう問題があった。

本発明の一態様に係る実施例に従った車両用電力供給システムは、
ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、
ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、
前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、
前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムであって、
前記エンジン制御装置は、
前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、
前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、
前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、
前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、
前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有する
ことを特徴とする。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記制御スイッチがオンされ、前記制御スイッチの一端から電力が供給された場合において、
前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第１の設定電圧以上である場合には、前記バッテリが前記バッテリ接続端子に接続されており且つ前記バッテリの電圧が規定値以上である第１の始動状態であると判断し、
一方、前記検出電圧が第１の設定電圧未満である場合には、前記バッテリが前記バッテリ接続端子に接続されていない又は前記バッテリの電圧が規定値未満であり、且つ、前記モータ・ジェネレータから電力が供給される第２の始動状態であると判断するようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記第１の始動状態であると判断した場合には、前記第１のスイッチ素子をオンすることにより、前記コイルに通電して前記リレー回路をオンするようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記モータ・ジェネレータの回転数を検出可能であり、前記第２の始動状態であると判断した場合であって、
前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数以上である場合には、前記モータ・ジェネレータに接続されたエンジンが始動完了していると判断し、前記第１のスイッチ素子をオンすることにより、前記コイルに通電して前記リレー回路をオンし、
一方、前記モータ・ジェネレータの回転数が前記設定回転数未満である場合には、前記エンジンが始動途中であると判断し、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより、前記コイルを通電させないようにして前記リレー回路をオフするようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記電圧検出回路は、
前記バッテリ接続端子にエミッタが接続され、前記制御回路にコレクタが接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタと、
前記ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースにコレクタが接続され、前記接地にエミッタが接続され、前記制御スイッチの一端にベースが接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタと、を含むようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記モータ・ジェネレータの回転数を検出可能であり、
前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合に、
前記バッテリの劣化状態に基づいて、前記モータ・ジェネレータを駆動させるか否かを判断するようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合であって、
前記スタータスイッチがオンし且つ前記リレー回路がオンしている場合には、前記スタータスイッチがオンしてからの設定時間経過しているか否か判断し、
前記設定時間経過している場合に、前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第２の設定電圧以上であるときには、前記モータ・ジェネレータを駆動させるようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記スタータスイッチがオンしてから設定時間経過しているか否か判断し、前記設定時間経過していない場合には、前記電圧検出回路による前記バッテリ接続端子の電圧を検出しないで、前記モータ・ジェネレータを駆動させるようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記スタータスイッチがオンしてから設定時間経過しているか否か判断し、前記設定時間経過している場合に、前記検出電圧が前記第２の設定電圧未満であるときには、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより前記リレー回路をオフし且つ前記モータ・ジェネレータの駆動を停止するようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合であって、前記スタータスイッチがオフ、または、前記リレー回路がオフしている場合には、前記モータ・ジェネレータの駆動を停止させるようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、
前記三相ブリッジ回路に流れる電流を検出する電流検出回路をさらに有し、
検出された電流が過電流に対応する電流値である場合には、前記制御回路は、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより、前記リレー回路をオフするようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記制御回路は、
前記エンジンが始動している場合は、前記モータ・ジェネレータから出力された電力を、前記三相ブリッジ回路および前記リレー回路を介して、前記バッテリに供給するようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、
前記制御スイッチの一端の電圧を所定値にして前記制御回路に供給するレギュレータをさらに有するようにしてもよい。

上記車両用電力供給システムにおいて、
前記第１の負荷は、前記エンジンのフュエルポンプ、前記エンジンのインジェクタ、または、前記エンジンのイグニッションコイルであるようにしてもよい。

本発明の一態様に係る実施例に従ったエンジン制御装置は、
ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムに適用されるエンジン制御装置であって、
前記エンジン制御装置は、
前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、
前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、
前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、
前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、
前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有する
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る実施例に従った電力供給方法は、
ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置であって、前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムに適用される電力供給方法であって、
前記制御スイッチがオンされ、前記制御スイッチの一端から電力が供給された場合、前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第１の設定電圧以上である場合には、前記バッテリの電圧が規定値以上である第１の始動状態であると判断し、一方、前記検出電圧が第１の設定電圧未満である場合には、前記バッテリの電圧が規定値未満であり且つ前記モータ・ジェネレータから電力が供給される第２の始動状態であると判断する
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る車両用電力供給システムでは、１つのダイオード、１つのリレー回路でセル始動とキック始動を実現する。

したがって、システムおよびエンジン制御装置のコスト低減とシステム簡素化によるハーネスの大幅削減が可能となり、システム価格の低減を図ることができる。

さらに、モータ・ジェネレータからリレー回路を介する経路以外は、モータ通電電流が流れない。

したがって、制御回路の路起動時にリレー回路をオンしておくことで、ユーザがスタータスイッチを押してスタータスイッチがオンしてすぐにモータ通電を実施することができ、始動性を向上することができる。

また、エンジン制御装置は、エンジン制御装置内のＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力が供給される。

これにより、キック始動時に、ＤＣ−ＤＣコンバータで電圧を昇圧することにより、制御回路の起動時間を短縮し、始動性を向上することができる。

図１は、本発明の一態様である実施例１に係る車両用電力供給システム１０００の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す車両用電力供給システム１０００のエンジン制御装置１００の全体動作の一例を示すフローチャートである。 図３は、図２に示すエンジン制御装置１００によるキック判別の動作の具体例を示すフローチャートである。 図４は、図２に示すエンジン制御装置１００によるリレー駆動の動作の具体例を示すフローチャートである。 図５は、図２に示すエンジン制御装置１００によるセル始動の動作の具体例を示すフローチャートである。 図６は、図２に示すエンジン制御装置１００による過電流検出の動作の具体例を示すフローチャートである。 図７は、従来の車両用電力供給システム１０００Ａの構成の一例を示す図である。

以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一態様である実施例１に係る車両用電力供給システム１０００の構成の一例を示す図である。

図１に示すように、車両用電力供給システム１０００は、バッテリ接続端子ＴＢと、制御スイッチＳＷＣと、スタータスイッチＳＷＳと、スイッチＳＷ３ａ、ＳＷ３ｂ、ＳＷ３ｃと、ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３と、エンジン制御装置１００と、リレー回路６と、モータ・ジェネレータＭと、を備えている。

上記車両用電力供給システム１０００とともに、バッテリＢ、エンジンＥ、およびモータ・ジェネレータＭは、図示しない車両（二輪車）に搭載される。

なお、モータ・ジェネレータＭは、エンジンＥを始動する動力源であるスタータモータとして機能するとともに、エンジンＥの始動後には、エンジンＥの動力から発電する発電機として機能するようになっている。

また、エンジンＥには、第１の負荷Ｌｏａｄ１が含まれる。この第１の負荷Ｌｏａｄ１は、例えば、図１に示すように、エンジンＥのフュエルポンプＦ／Ｐ、エンジンＥのインジェクタＩＮＪ、または、エンジンＥのイグニッションコイルＩＧＮである。

また、該車両には、第２の負荷Ｌｏａｄ２が搭載されている。この第２の負荷Ｌｏａｄ２は、図１に示すように、例えば、ヘッドランプＨ／Ｌ、テールランプＴ／Ｌ、ストップランプＳ／Ｌ、ウィンカランプＷ／Ｌである。

スイッチＳＷ３ａは、ヘッドランプＨ／Ｌと接地との間に接続されている。このスイッチＳＷ３ａは、該車両を使用するユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。このスイッチ素子ＳＷ３ａのオン／オフが制御されることにより、ヘッドランプＨ／Ｌに対する電力供給が制御される。

スイッチＳＷ３ｂは、ストップランプＳ／Ｌと接地との間に接続されている。このスイッチＳＷ３ｂは、該ユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。このスイッチＳＷ３ｂのオン／オフが制御されることにより、ストップランプＳ／Ｌに対する電力供給が制御される。

スイッチＳＷ３ｂは、ウィンカランプＷ／Ｌと接地との間に接続されている。このスイッチＳＷ３ｃは、該ユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。このスイッチＳＷ３ｃのオン／オフが制御されることにより、ウィンカランプＷ／Ｌに対する電力供給が制御される。

また、制御スイッチＳＷＣは、該ユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。

スタータスイッチＳＷＳは、該ユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。

また、リレー回路６は、端子Ｔ１がバッテリ接続端子ＴＢに接続され、端子Ｔ２が第１の負荷Ｌｏａｄの一端（三相ブリッジ回路Ｘの一端）に接続され、端子Ｔ３がスタータスイッチＳＷＳの一端（第２の負荷Ｌｏａｄ２の一端）に接続されている。

すなわち、このリレー回路６は、バッテリＢが接続されるバッテリ接続端子Ｂと第１の負荷Ｌｏａｄの一端（三相ブリッジ回路Ｘの一端）との間、バッテリ接続端子ＢとスタータスイッチＳＷＳの一端（第２の負荷Ｌｏａｄ２の一端）との間に設けられている。

このリレー回路６は、制御スイッチＳＷＣの一端に一端が接続されたコイルＬに通電してオンすることにより、端子Ｔ１と、端子Ｔ２および端子Ｔ３と、の間を導通するようになっている。

すなわち、リレー回路６は、制御スイッチＳＷＣの一端に一端が接続されたコイルＬに通電してオンすることにより、バッテリ接続端子ＴＢと、スタータスイッチＳＷＳの一端および第１の負荷Ｌｏａｄ１の一端（三相ブリッジ回路Ｘの一端）と、の間を導通するようになっている。

また、このリレー回路６は、コイルＬが通電しないでオフすることにより、端子Ｔ１と、端子Ｔ２および端子Ｔ３と、の間を遮断するようになっている。

すなわち、リレー回路６は、コイルＬが通電しないでオフすることにより、バッテリ接続端子ＴＢと、スタータスイッチＳＷＳ（第２の負荷Ｌｏａｄ２の一端）の一端および第１の負荷Ｌｏａｄ１の一端（三相ブリッジ回路Ｘの一端）と、の間を遮断するようになっている。

また、エンジン制御装置１００は、バッテリＢおよびモータ・ジェネレータＭから供給される電力を制御するようになっている。

ここで、エンジン制御装置１００は、例えば、図１に示すように、制御回路１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２と、電圧検出回路３と、電流検出回路４と、レギュレータ５と、ダイオードＤと、三相ブリッジ回路Ｘと、第１のスイッチ素子ＳＷ１と、第２のスイッチ素子ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃと、を有する。

三相ブリッジ回路Ｘは、第１の負荷Ｌｏａｄ１の一端に一端が接続され、接地に他端が接続されている。この三相ブリッジ回路Ｘは、モータ・ジェネレータＭから供給される交流電力を整流制御し、又は、モータ・ジェネレータＭをモータ駆動するようになっている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、三相ブリッジ回路Ｘの一端と制御スイッチＳＷＣの他端との間に接続されている。

ダイオードＤは、バッテリ接続端子ＴＢにアノードが接続され、制御スイッチＳＷＣの他端にカソードが接続されている。

また、レギュレータ５は、制御スイッチＳＷＣの一端の電圧を所定値にして制御回路１に供給するようになっている。

また、第１のスイッチ素子ＳＷ１は、コイルＬの他端と接地との間に接続されている。

第２のスイッチ素子ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、第１の負荷Ｌｏａｄ１の他端と接地との間に接続されている。

すなわち、第２のスイッチ素子ＳＷ２ａは、エンジンＥのフュエルポンプＦ／Ｐと接地との間に接続されている。この第２のスイッチ素子ＳＷ２ａのオン／オフにより、エンジンＥのフュエルポンプＦ／Ｐに対する電力供給が制御される。

また、第２のスイッチ素子ＳＷ２ｂは、エンジンＥのインジェクタＩＮＪと接地との間に接続されている。この第２のスイッチ素子ＳＷ２ｂのオン／オフにより、エンジンＥのインジェクタＩＮＪに対する電力供給が制御される。

また、第２のスイッチ素子ＳＷ２ｃは、エンジンＥのイグニッションコイルＩＧＮと接地との間に接続されている。この第２のスイッチ素子ＳＷ２ｃのオン／オフにより、エンジンＥのイグニッションコイルＩＧＮに対する電力供給が制御される。

なお、第１のスイッチ素子ＳＷ１および第２のスイッチ素子ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、図１に示すように、ゲートが制御回路１に接続されたＭＯＳトランジスタである。すなわち、後述のように、第１のスイッチ素子ＳＷ１および第２のスイッチ素子ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、制御回路が出力するゲート電圧に応じてオン／オフが制御される。

また、電圧検出回路３は、ヒューズＦ１を介して、バッテリ接続端子ＴＢに接続されている。この電圧検出回路３は、バッテリ接続端子ＴＢの電圧を検出し、この検出された検出電圧Ｖｄを制御回路１に出力するようになっている。

ここで、電圧検出回路３は、図１に示すように、バッテリ接続端子ＴＢにエミッタが接続され、制御回路１にコレクタが接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴｒ１と、このＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴｒ１のベースにコレクタが接続され、接地にエミッタが接続され、制御スイッチＳＷＣの一端にベースが接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴｒ２と、を含む。

例えば、第１のスイッチ素子ＳＷ１がオンすることによりＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴｒ２にベース電流が流れてオンすると、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴｒ１がオンする。これにより、バッテリ接続端子ＴＢの電圧がＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴｒ２を介して制御回路１に供給される。

また、電流検出回路４は、三相ブリッジ回路Ｘに流れる電流（すなわち、抵抗Ｒに流れる電流）を検出するようになっている。この電流検出回路４は、検出結果を制御回路１に出力するようになっている。

制御回路１は、制御スイッチＳＷＣの一端に供給される直流電力が供給され、三相ブリッジ回路Ｘ、第１、第２のスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを制御するようになっている。

この制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数（すなわち、エンジンＥの回転数）を検出可能になっている。制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数の検出結果に応じて、三相ブリッジ回路Ｘを制御することにより、モータ・ジェネレータＭから供給される交流電力を整流制御し、又は、モータ・ジェネレータＭをモータ駆動する。

また、制御回路１は、電流検出回路４により検出された電流が過電流に対応する電流値である場合には、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオフすることにより、リレー回路６をオフするようになっている。

また、制御回路１は、エンジンＥが始動している場合（モータ・ジェネレータＭの回転数が予め規定された設定回転数以上の場合）は、モータ・ジェネレータＭから出力された電力を、三相ブリッジ回路Ｘおよびリレー回路６を介して、バッテリＢに供給するようになっている（ＲＥＧ制御）。

次に、以上のような構成を有する車両用電力供給システム１０００のエンジン制御装置１００の動作（車両用電力供給システム１０００に適用される電力供給方法）の一例について説明する。

図２は、図１に示す車両用電力供給システム１０００のエンジン制御装置１００の全体動作の一例を示すフローチャートである。

先ず、ユーザにより制御スイッチＳＷＣがオンされる。これにより、図２に示すように、エンジン制御装置１００は、制御スイッチＳＷＣの一端から電力が供給されると、電圧検出回路３により検出された検出電圧Ｖｄに応じて、ユーザによるキック始動が実行されているか否かを判別する（ステップＳ１）。

ここで、エンジン制御装置１００によるキック判別の動作（ステップＳ１）の具体例について説明する。図３は、図２に示すエンジン制御装置１００によるキック判別の動作（ステップＳ１）の具体例を示すフローチャートである。

図３に示すように、先ず、エンジン制御装置１００の制御回路１は、制御スイッチＳＷＣがオンされ、制御スイッチＳＷＣの一端から電力が供給された場合において、電圧検出回路３により検出された検出電圧Ｖｄが第１の設定電圧以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。

そして、制御回路１は、電圧検出回路３により検出された検出電圧Ｖｄが第１の設定電圧以上である場合には、バッテリＢがバッテリ接続端子ＴＢに接続されており且つバッテリＢの電圧が規定値以上である第１の始動状態Ｓｔ１であると判断する（ステップＳ１２）。

すなわち、この第１の始動状態Ｓｔ１は、バッテリＢから電力が供給可能な状態である。

一方、制御回路１は、検出電圧Ｖｄが第１の設定電圧未満である場合には、バッテリＢがバッテリ接続端子ＴＢに接続されていない又はバッテリＢの電圧が規定値未満であり、且つ、モータ・ジェネレータＭから電力が供給される第２の始動状態Ｓｔ２であると判断する（ステップＳ１３）。

すなわち、この第２の始動状態Ｓｔ２は、ユーザがキック始動を実行している状態であり、制御回路１は、動作状態がこの第２の始動状態Ｓｔ２であると判断することにより、 キック始動が実行されている状態であると判断する。

このようにして、図２に示すステップＳ１では、ユーザによるキック始動が実行されているか否かを判別する。

次に、図２に示すように、エンジン制御装置１００は、ユーザによるキック始動が実行されているか否かに応じて、リレー回路６の動作を制御する（ステップＳ２）。

ここで、エンジン制御装置１００によるリレー駆動の動作（ステップＳ２）の具体例について説明する。図４は、図２に示すエンジン制御装置１００によるリレー駆動の動作（ステップＳ２）の具体例を示すフローチャートである。

図４に示すように、先ず、制御回路１は、ステップＳ２１において、始動状態を確認する。

そして、制御回路１は、始動状態が第１の始動状態Ｓｔ１であると判断した場合には、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオンすることにより、コイルＬに通電してリレー回路６をオンする（ステップＳ２２）。

これにより、バッテリＢからモータ・ジェネレータＭに電力が供給可能な状態になる。

一方、制御回路１は、始動状態が第２の始動状態Ｓｔ２であると判断した場合は、モータ・ジェネレータＭの回転数を検出し、検出された回転数が設定回転数以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。

そして、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数以上である場合には、モータ・ジェネレータＭに接続されたエンジンＥが始動完了していると判断する。この場合、既述のステップＳ２２に進み、制御回路１は、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオンすることにより、コイルＬに通電してリレー回路６をオンする。

これにより、モータ・ジェネレータＭから電力がバッテリＢに供給可能な状態になる。

一方、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である場合には、エンジンＥが始動途中であると判断する。この場合、制御回路１は、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオフすることにより、コイルＬを通電させないようにしてリレー回路６をオフする（ステップＳ２４）。

このようにして、図２に示すステップＳ２では、始動状態とモータ・ジェネレータＭの回転数とに応じて、リレー回路６を制御する。

次に、図２に示すように、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。

モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である場合には、ステップＳ４に進む。

そして、図２に示すように、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭによりエンジンＥをセル始動する（ステップＳ４）。

ここで、図２に示すエンジン制御装置１００によるセル始動の動作（ステップＳ４）の具体例について説明する。

図５は、図２に示すエンジン制御装置１００によるセル始動の動作（ステップＳ４）の具体例を示すフローチャートである。

図５に示すように、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である（すなわち、エンジンＥの始動途中である）場合に、制御回路１は、スタータスイッチＳＷＳの状態を検出する（ステップＳ４１）。

そして、制御回路１は、スタータスイッチＳＷＳがオンしている場合には、ステップＳ４２に進み、リレー回路６の状態を検出する。

そして、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である場合であって、スタータスイッチＳＷＳがオンし且つリレー回路６がオンしている場合には、スタータスイッチＳＷＳがオンしてからの設定時間経過しているか否か判断する（ステップＳ４３）。

そして、制御回路１は、設定時間経過している場合には、電圧検出回路３により、バッテリ接続端子ＴＢの電圧を検出する。

そして、制御回路１は、電圧検出回路３により検出された検出電圧Ｖｄが第２の設定電圧以上であるときには、モータ・ジェネレータＭを駆動させる（ステップＳ４５）。

一方、制御回路１は、設定時間経過している場合に、検出電圧Ｖｄが第２の設定電圧未満であるときには、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオフすることによりリレー回路６をオフし且つモータ・ジェネレータＭの駆動を停止する（ステップＳ４６）。

すなわち、このステップＳ４６では、制御回路１は、バッテリＢが劣化していると判断して、モータ・ジェネレータＭのモータ駆動を停止する。

また、制御回路１は、スタータスイッチＳＷＳがオンしてから設定時間経過しているか否か判断し、該設定時間経過していない場合には、電圧検出回路３によるバッテリ接続端子ＴＢの電圧を検出しないで、ステップＳ４５に進み、モータ・ジェネレータＭを駆動させる。

これにより、不要な電圧検出のためのステップを省略することができる。

また、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である場合であって、スタータスイッチＳＷＳがオフ（ステップＳ４１）、または、リレー回路６がオフ（ステップＳ４２）している場合には、モータ・ジェネレータＭの駆動を停止させる（ステップＳ４７）。

このように、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数未満である（すなわち、エンジンＥの始動途中である）場合に、バッテリＢの劣化状態に基づいて、モータ・ジェネレータＭを駆動させるか否かを判断する。

そして、図２に示すように、このステップＳ４の後、制御回路１は、電流検出回路４により、三相ブリッジ回路Ｘに流れる電流（すなわち、抵抗Ｒに流れる電流）を検出し、この検出結果に応じて、三相ブリッジ回路Ｘに過電流が流れないように、第１のスイッチ素子ＳＷ１を制御することにより、リレー回路６を制御する（ステップＳ５）。

ここで、図２に示すエンジン制御装置１００による過電流検出の動作（ステップＳ５）の具体例について説明する。

図６は、図２に示すエンジン制御装置１００による過電流検出の動作（ステップＳ５）の具体例を示すフローチャートである。

図６に示すように、先ず、エンジン制御装置１００の制御回路１は、電流検出回路４により、三相ブリッジ回路Ｘに流れる電流（すなわち、抵抗Ｒに流れる電流）を検出する（ステップＳ５１）。

そして、制御回路１は、電流検出回路４により検出された電流が過電流に対応する電流値である場合には、第１のスイッチ素子ＳＷ１をオフすることにより、リレー回路６をオフする（ステップＳ５２）。

一方、制御回路１は、電流検出回路４により検出された電流が過電流に対応する電流値でない場合には、過電流の検出動作を終了する。

そして、図２に示すように、このステップＳ５の後、制御回路１は、ステップＳ２に戻り、既述の動作を繰り返すこととなる。

一方、制御回路１は、ステップＳ３において、モータ・ジェネレータＭの回転数が設定回転数以上であると判断した場合には、ステップＳ６に進み、モータ・ジェネレータＭから出力された電力を、三相ブリッジ回路Ｘおよびリレー回路６を介して、バッテリＢに供給する（ＲＥＧ制御）。

その後、制御回路１は、モータ・ジェネレータＭのモータ駆動を停止し（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻り、既述の動作を繰り返すこととなる。

以上のように、本発明の一態様に係る車両用電力供給システム１０００では、１つのダイオードＤ、１つのリレー回路６でセル始動とキック始動を実現する。

したがって、車両用電力供給システム１０００およびエンジン制御装置１００のコスト低減と、システム簡素化によるハーネスの大幅削減とが可能となり、システム価格の低減を図ることができる。

さらに、モータ・ジェネレータＭからリレー回路６を介する経路以外は、モータ通電電流が流れない。

したがって、制御回路１の路起動時にリレー回路６をオンしておくことで、ユーザがスタータスイッチＳＷＳを押してスタータスイッチＳＷＳがオンしてすぐにモータ通電を実施することができ、始動性を向上することができる。

また、エンジン制御装置１００は、エンジン制御装置１００内のＤＣ−ＤＣコンバータ２を介して電力が供給される。

これにより、キック始動時に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２で電圧を昇圧することにより、制御回路１の起動時間を短縮し、始動性を向上することができる。

なお、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない

１ 制御回路
２ ＤＣ−ＤＣコンバータ
３ 電圧検出回路
４ 電流検出回路
５ レギュレータ
１００ エンジン制御装置
６ リレー回路
１０００ 車両用電力供給システム
ＴＢ バッテリ接続端子
ＳＷＣ 制御スイッチ
ＳＷＳ スタータスイッチ
ＳＷ３ａ、ＳＷ３ｂ、ＳＷ３ｃ スイッチ
ＳＷ１ 第１のスイッチ素子
ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ 第２のスイッチ素子
Ｄ ダイオード
Ｘ 三相ブリッジ回路Ｘ
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ ヒューズ
Ｍ モータ・ジェネレータ
Ｂ バッテリ
Ｅ エンジン
Ｌｏａｄ１ 第１の負荷
Ｌｏａｄ２ 第２の負荷
Ｆ／Ｐ フュエルポンプ
ＩＮＪ インジェクタ
ＩＧＮ イグニッションコイル
Ｈ／Ｌ ヘッドランプ
Ｔ／Ｌ テールランプ
Ｓ／Ｌ ストップランプ
Ｗ／Ｌ ウィンカランプ

Claims (16)

1. ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、
   ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、
   前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、
   前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムであって、
   前記エンジン制御装置は、
   前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、
   前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
   前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、
   前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、
   前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、
   前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有する
   ことを特徴とする車両用電力供給システム。
2. 前記制御回路は、
   前記制御スイッチがオンされ、前記制御スイッチの一端から電力が供給された場合において、
   前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第１の設定電圧以上である場合には、前記バッテリが前記バッテリ接続端子に接続されており且つ前記バッテリの電圧が規定値以上である第１の始動状態であると判断し、
   一方、前記検出電圧が第１の設定電圧未満である場合には、前記バッテリが前記バッテリ接続端子に接続されていない又は前記バッテリの電圧が規定値未満であり、且つ、前記モータ・ジェネレータから電力が供給される第２の始動状態であると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
3. 前記制御回路は、
   前記第１の始動状態であると判断した場合には、前記第１のスイッチ素子をオンすることにより、前記コイルに通電して前記リレー回路をオンする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電力供給システム。
4. 前記制御回路は、
   前記モータ・ジェネレータの回転数を検出可能であり、前記第２の始動状態であると判断した場合であって、
   前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数以上である場合には、前記モータ・ジェネレータに接続されたエンジンが始動完了していると判断し、前記第１のスイッチ素子をオンすることにより、前記コイルに通電して前記リレー回路をオンし、
   一方、前記モータ・ジェネレータの回転数が前記設定回転数未満である場合には、前記エンジンが始動途中であると判断し、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより、前記コイルを通電させないようにして前記リレー回路をオフする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電力供給システム。
5. 前記電圧検出回路は、
   前記バッテリ接続端子にエミッタが接続され、前記制御回路にコレクタが接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタと、
   前記ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースにコレクタが接続され、前記接地にエミッタが接続され、前記制御スイッチの一端にベースが接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタと、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
6. 前記制御回路は、
   前記モータ・ジェネレータの回転数を検出可能であり、
   前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合に、
   前記バッテリの劣化状態に基づいて、前記モータ・ジェネレータを駆動させるか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
7. 前記制御回路は、
   前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合であって、
   前記スタータスイッチがオンし且つ前記リレー回路がオンしている場合には、前記スタータスイッチがオンしてからの設定時間経過しているか否か判断し、
   前記設定時間経過している場合に、前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第２の設定電圧以上であるときには、前記モータ・ジェネレータを駆動させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給システム。
8. 前記制御回路は、
   前記スタータスイッチがオンしてから設定時間経過しているか否か判断し、前記設定時間経過していない場合には、前記電圧検出回路による前記バッテリ接続端子の電圧を検出しないで、前記モータ・ジェネレータを駆動させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給システム。
9. 前記制御回路は、
   前記スタータスイッチがオンしてから設定時間経過しているか否か判断し、前記設定時間経過している場合に、前記検出電圧が前記第２の設定電圧未満であるときには、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより前記リレー回路をオフし且つ前記モータ・ジェネレータの駆動を停止する
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給システム。
10. 前記制御回路は、
    前記モータ・ジェネレータの回転数が設定回転数未満である場合であって、前記スタータスイッチがオフ、または、前記リレー回路がオフしている場合には、前記モータ・ジェネレータの駆動を停止させる
    ことを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給システム。
11. 前記エンジン制御装置は、
    前記三相ブリッジ回路に流れる電流を検出する電流検出回路をさらに有し、
    検出された電流が過電流に対応する電流値である場合には、前記制御回路は、前記第１のスイッチ素子をオフすることにより、前記リレー回路をオフする
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
12. 前記制御回路は、
    前記エンジンが始動している場合は、前記モータ・ジェネレータから出力された電力を、前記三相ブリッジ回路および前記リレー回路を介して、前記バッテリに供給する
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
13. 前記エンジン制御装置は、
    前記制御スイッチの一端の電圧を所定値にして前記制御回路に供給するレギュレータをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
14. 前記第１の負荷は、前記エンジンのフュエルポンプ、前記エンジンのインジェクタ、または、前記エンジンのイグニッションコイルであることを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
15. ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムに適用されるエンジン制御装置であって、
    前記エンジン制御装置は、
    前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、
    前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
    前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、
    前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、
    前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、
    前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、
    前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有する
    ことを特徴とするエンジン制御装置。
16. ユーザによりオン／オフが制御される制御スイッチと、ユーザによりオン／オフが制御されるスタータスイッチと、前記制御スイッチの一端に一端が接続されたコイルに通電してオンすることにより、バッテリが接続されるバッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および第１の負荷の一端と、の間を導通し、一方、前記コイルが通電しないでオフすることにより、前記バッテリ接続端子と、前記スタータスイッチの一端および前記第１の負荷の一端と、の間を遮断するリレー回路と、前記バッテリおよびモータ・ジェネレータから供給される電力を制御するエンジン制御装置であって、前記第１の負荷の一端に一端が接続され、接地に他端が接続され、前記モータ・ジェネレータから供給される交流電力を整流制御し、又は、前記モータ・ジェネレータをモータ駆動する三相ブリッジ回路と、前記三相ブリッジ回路の一端と前記制御スイッチの他端との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記バッテリ接続端子にアノードが接続され、前記制御スイッチの他端にカソードが接続されたダイオードと、前記バッテリ接続端子の電圧を検出する電圧検出回路と、前記コイルの他端と前記接地との間に接続された第１のスイッチ素子と、前記第１の負荷の他端と接地との間に接続された第２のスイッチ素子と、前記制御スイッチの一端に供給される直流電力が供給され、前記三相ブリッジ回路、前記第１、第２のスイッチ素子を制御する制御回路と、を有するエンジン制御装置と、を備えた車両用電力供給システムに適用される電力供給方法であって、
    前記制御スイッチがオンされ、前記制御スイッチの一端から電力が供給された場合、前記電圧検出回路により検出された検出電圧が第１の設定電圧以上である場合には、前記バッテリの電圧が規定値以上である第１の始動状態であると判断し、一方、前記検出電圧が第１の設定電圧未満である場合には、前記バッテリの電圧が規定値未満であり且つ前記モータ・ジェネレータから電力が供給される第２の始動状態であると判断する
    ことを特徴とする電力供給方法。

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