JP6495125B2 - Power supply device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関により駆動される磁石発電機を電源として、内燃機関を動作させるために必要な電装品を含む各種の負荷に電力を供給する内燃機関用電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus for an internal combustion engine that supplies electric power to various loads including electrical components necessary for operating the internal combustion engine using a magnet generator driven by the internal combustion engine as a power source.

内燃機関を搭載した走行車両等の機器においては、例えば特許文献1に示されているように、内燃機関により駆動される磁石発電機を電源として直流電圧を発生する電源装置から機関を動作させるために必要な電装品負荷に電力を供給するようにしている。   In an apparatus such as a traveling vehicle equipped with an internal combustion engine, for example, as disclosed in Patent Document 1, an engine is operated from a power supply device that generates a DC voltage using a magnet generator driven by the internal combustion engine as a power source. Electric power is supplied to the electrical equipment load necessary for the operation.

この種の電源装置は、図9に示されているように、内燃機関により駆動される磁石発電機1が出力する交流電圧を入力として、内燃機関を動作させるために必要な電装品を含む各種負荷2に与える調整された直流電圧を出力するレギュレータ3と、レギュレータ3の出力端子間に接続された出力コンデンサ4とを備えている。レギュレータ3は、発電機1の出力が入力される入力端子a及びbと、負荷2が接続される出力端子c及びdと、ダイオードD1〜D4及び電圧調整用スイッチ素子を構成するサイリスタS1、S2を有して、磁石発電機1から入力端子a,b間に入力された交流電圧を直流電圧に変換して出力端子c,d間に与える機能と、サイリスタS1、S2のオンオフにより出力端子c,d間に与える直流電圧を調整する電圧調整機能とを果たす電圧変換回路3Aと、出力端子間の直流電圧を調整電圧以下に保つようにサイリスタS1、S2を制御する制御回路3Bとにより構成されている。   As shown in FIG. 9, this type of power supply device includes various electrical components necessary for operating the internal combustion engine using the AC voltage output from the magnet generator 1 driven by the internal combustion engine as an input. A regulator 3 that outputs a regulated DC voltage applied to the load 2 and an output capacitor 4 connected between the output terminals of the regulator 3 are provided. The regulator 3 includes thyristors S1 and S2 constituting input terminals a and b to which the output of the generator 1 is input, output terminals c and d to which the load 2 is connected, diodes D1 to D4, and a voltage adjusting switch element. And having the function of converting the AC voltage input from the magnet generator 1 between the input terminals a and b into a DC voltage and providing it between the output terminals c and d, and the output terminal c by turning on and off the thyristors S1 and S2. , D, and a control circuit 3B for controlling the thyristors S1 and S2 so as to keep the DC voltage between the output terminals below the adjustment voltage. ing.

図9に示されたレギュレータ3は所謂短絡式のレギュレータで、電圧変換回路3Aを構成する整流素子D1〜D4は全波整流回路を構成するようにフルブリッジ接続され、サイリスタS1及びS2はそれぞれブリッジの下辺を構成するダイオードD3及びD4の両端に逆並列に(順方向をダイオードD3,D4の順方向と逆方向に向けて)接続されている。   The regulator 3 shown in FIG. 9 is a so-called short-circuit regulator, and the rectifier elements D1 to D4 constituting the voltage conversion circuit 3A are connected in a full bridge so as to constitute a full-wave rectifier circuit, and the thyristors S1 and S2 are bridged Are connected in antiparallel to both ends of the diodes D3 and D4 constituting the lower side (with the forward direction facing the forward direction and the reverse direction of the diodes D3 and D4).

制御回路3Bは、出力端子c,d間の電圧(以下出力端子間電圧という。)を検出して、検出した電圧が設定された調整電圧未満のときにサイリスタS1、S2をオフ状態に保つことにより、整流回路の出力を出力端子c,dから出力させ、検出した電圧が調整電圧以上であるときにサイリスタS1、S2にトリガ信号を与えて、発電機1の出力をサイリスタS1とダイオードD4の直列回路又はサイリスタS2とダイオードD3の直列回路を通して短絡することにより、出力端子間からの電力の出力を停止させる制御を行なう。   The control circuit 3B detects the voltage between the output terminals c and d (hereinafter referred to as the output terminal voltage), and keeps the thyristors S1 and S2 in the off state when the detected voltage is less than the set adjustment voltage. Thus, the output of the rectifier circuit is output from the output terminals c and d, and when the detected voltage is equal to or higher than the adjustment voltage, a trigger signal is given to the thyristors S1 and S2, and the output of the generator 1 is connected to the thyristor S1 and the diode D4. By performing a short circuit through the series circuit or the series circuit of the thyristor S2 and the diode D3, control is performed to stop the output of power from between the output terminals.

特開2007−192170号公報JP 2007-192170 A

図9に示された電源装置が適用される機器は、バッテリが搭載されない、所謂バッテリレスの機器であり、同図に示された電源装置の負荷2の中には、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置に燃料を与える燃料ポンプや、機関を点火する点火装置や、これらを制御する手段をマイクロプロセッサにより構成するECU(電子制御ユニット)等、機関を動作させるために駆動することが必須の電装品(以下「必須電装品」という。)が含まれる。   A device to which the power supply device shown in FIG. 9 is applied is a so-called battery-less device in which a battery is not mounted. Fuel is supplied to the internal combustion engine in the load 2 of the power supply device shown in FIG. It is essential to drive the engine to operate, such as a fuel pump that supplies fuel to the fuel injection device, an ignition device that ignites the engine, and an ECU (electronic control unit) that configures the means for controlling these with a microprocessor Electrical components (hereinafter referred to as “essential electrical components”).

内燃機関により駆動される機器がバッテリを搭載していない場合には、機関を始動するために行うクランキングの際の回転回数が限られているため、機関の始動を容易にするために、機関のクランク軸の回転速度ができるだけ低い状態にあるときから必須電装品を駆動するために必要な電圧を発生させるようにしておく必要がある。   If the device driven by the internal combustion engine is not equipped with a battery, the number of revolutions during cranking to start the engine is limited. It is necessary to generate a voltage necessary for driving essential electrical components from when the rotation speed of the crankshaft is as low as possible.

また内燃機関を制御するために、マイクロプロセッサにより各種の制御手段を構成するECU(Electronic Control Unit 又はEngine Control Unit)が用いられる場合には、機関を停止する際に、マイクロプロセッサに機関停止時処理を行わせる必要があるため、機関が停止した後も、一定時間の間マイクロプロセッサに電源電圧を与え続けることができるようにしておく必要がある。従って、上記のようなバッテリレスの機器に適用する内燃機関用電源装置には、機関の始動時に出力電圧の立ち上がりをできるだけ早くすることが必要とされるだけでなく、機関が停止して発電機が出力を停止した後も一定時間の間負荷への電圧の供給を継続することができるようにしておくことが必要とされる。   In addition, when an ECU (Electronic Control Unit or Engine Control Unit) that constitutes various control means by a microprocessor is used to control the internal combustion engine, when the engine is stopped, the microprocessor performs an engine stop process. Therefore, it is necessary to keep supplying the power supply voltage to the microprocessor for a certain time even after the engine is stopped. Therefore, the internal combustion engine power supply apparatus applied to the battery-less equipment as described above requires not only that the output voltage rises as early as possible when the engine is started, but also the generator is stopped when the engine is stopped. Therefore, it is necessary to keep the supply of the voltage to the load for a certain period of time after the output is stopped.

図9に示された電源装置の出力特性は、レギュレータ3の出力端子間に接続する出力コンデンサ4の静電容量により大きく左右される。コンデンサ4の静電容量を小さくした場合には、図10(A)に示すように、時刻t1で機関の始動操作を開始した後、レギュレータの出力端子間電圧が素早く立ち上がり、始動操作を開始した直後の時刻taで出力端子間電圧が機関を動作させるために必須な電装品負荷を駆動するために必要な電圧Vaに達するため、機関の始動を容易にすることができる。   The output characteristics of the power supply device shown in FIG. 9 greatly depend on the capacitance of the output capacitor 4 connected between the output terminals of the regulator 3. When the capacitance of the capacitor 4 is reduced, as shown in FIG. 10A, after starting the engine at time t1, the voltage between the output terminals of the regulator quickly rises and starts the starting operation. Immediately after time ta, the voltage between the output terminals reaches the voltage Va necessary for driving the electrical component load essential for operating the engine, so that the engine can be easily started.

これに対し、コンデンサ4の静電容量を大きくした場合には、図10(B)に示すように、時刻t1で機関の始動操作を開始した後の出力端子間電圧の立上がりが遅れ、出力端子間電圧が機関を動作させるために必須な電装品負荷を駆動するために必要な電圧Vaに達する時刻ta′が、コンデンサ4の静電容量を小さくした場合に比べて遅れるため、機関の始動性が悪くなる。   On the other hand, when the capacitance of the capacitor 4 is increased, as shown in FIG. 10B, the rise of the voltage between the output terminals after starting the engine starting operation at time t1 is delayed, and the output terminal Since the time ta ′ at which the voltage reaches the voltage Va necessary for driving the electrical component load essential for operating the engine is delayed as compared with the case where the capacitance of the capacitor 4 is reduced, the startability of the engine Becomes worse.

またコンデンサ4の静電容量を小さくした場合には、図10(A)に示したように、時刻t2で機関を停止させて発電機の出力を停止させた後の出力端子間電圧の立ち下がりが速くなるため、機関を停止した時刻t2から間もない時刻tbで、出力端子間電圧がマイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要な電圧範囲の下限値(許容下限値)Vbまで低下してしまい、ECUを構成するマイクロプロセッサに機関停止時処理を完了させることができなくなる。   Further, when the capacitance of the capacitor 4 is reduced, as shown in FIG. 10A, the output terminal voltage falls after the engine is stopped at time t2 to stop the generator output. Therefore, at time tb shortly after time t2 when the engine is stopped, the voltage between the output terminals decreases to the lower limit value (allowable lower limit value) Vb of the voltage range necessary for holding the microprocessor in the operating state. As a result, the microprocessor constituting the ECU cannot complete the engine stop process.

これに対し、出力コンデンサ4の静電容量を大きくした場合には、図10(B)に示すように、時刻t2で機関を停止させた後の出力端子間電圧の立ち下がりが遅れるため、機関を停止させた時刻t2から、出力電圧が許容下限値Vbまで低下する時刻tb′までの時間が十分に長くなり、この間にマイクロプロセッサに機関停止時処理を完了させることができる。   On the other hand, when the capacitance of the output capacitor 4 is increased, as shown in FIG. 10B, the fall of the voltage between the output terminals after the engine is stopped at time t2 is delayed. The time from the time t2 when the engine is stopped to the time tb ′ when the output voltage drops to the allowable lower limit value Vb is sufficiently long, and during this time, the microprocessor can complete the engine stop process.

上記のように、レギュレータ3の出力端子間に出力コンデンサ4を接続した構成を有する内燃機関用電源装置においては、機関の始動時に電圧の立ち上がりを早くするという要求と、機関が停止した後も十分に長い時間の間電圧の出力を継続するという要求とが相反するものであったため、これらの要求の双方に応えることは困難であった。特に最近では、機関を停止した直後に、それまでの機関の運転時間や、アクチュエーターの停止位置などをEEPROM等の不揮発性メモリに記憶させる等の各種の処理を機関停止時処理としてECUのマイクロプロセッサに行なわせているため、マイクロプロセッサが機関停止時処理を行なうのに要する時間が長くなる傾向にある。従来の内燃機関用電源装置を用いた場合には、機関の始動を容易にすることを優先して装置を設計すると、機関停止時処理を完了させることができないおそれがあり、最悪の場合には機関停止時処理が不正に終了して、データが破壊されるおそれがあった。またマイクロプロセッサに機関停止時処理を完全に遂行させることを優先して電源装置を設計した場合には、機関の始動性が悪くなり、人力による機関の始動が難しくなるおそれがあった。   As described above, in the power supply device for an internal combustion engine having the configuration in which the output capacitor 4 is connected between the output terminals of the regulator 3, there is a requirement that the voltage rises quickly at the start of the engine, and even after the engine is stopped. Therefore, it was difficult to satisfy both of these requirements because the requirement to continue outputting the voltage for a long time was in conflict. In particular, immediately after the engine is stopped, various processing such as storing the operation time of the engine up to that point and the stop position of the actuator in a nonvolatile memory such as an EEPROM is performed as an ECU microprocessor as an engine stop process. As a result, the time required for the microprocessor to perform the engine stop process tends to be longer. When a conventional power supply device for an internal combustion engine is used, if the device is designed with priority given to facilitating the start of the engine, there is a possibility that the engine stop process cannot be completed. There was a risk that the data could be destroyed due to an illegal termination of the engine shutdown process. Further, when the power supply device is designed with priority given to causing the microprocessor to complete the engine stop process, the startability of the engine is deteriorated and it is difficult to start the engine manually.

上記の説明では、内燃機関により駆動される機器がバッテリを搭載していない場合(バッテリレスの機器)を例にとったが、バッテリを搭載していても、バッテリに依存せずに内燃機関の運転を可能にするように電源装置が設計される機器(バッテリインデペンデントな機器)においても全く同様の問題が生じる。   In the above description, the case where the device driven by the internal combustion engine does not have a battery (battery-less device) is taken as an example. However, even if the device is mounted, the internal combustion engine is not dependent on the battery. The same problem occurs in a device (battery-independent device) in which the power supply device is designed so as to enable operation.

本発明の目的は、内燃機関の停止時に内燃機関を制御するECUのマイクロプロセッサに行なわせる機関停止時処理を、バッテリに頼ることなく、かつ機関の始動性を何等犠牲にすることなく確実に完了させることを可能にする内燃機関用電源装置を提供することにある。   The object of the present invention is to reliably complete the engine stop process to be performed by the microprocessor of the ECU that controls the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped, without depending on the battery and without sacrificing the startability of the engine. It is an object of the present invention to provide a power supply device for an internal combustion engine that can be made to operate.

本発明は、マイクロプロセッサを備えたECUにより制御される内燃機関により駆動される交流発電機の出力が入力される入力端子と前記内燃機関を動作させるために駆動することが必須な電装品である必須電装品を含む負荷に接続される出力端子とを有して、出力端子間電圧が調整電圧未満であるときに前記出力端子から直流電力を出力し、前記出力端子間電圧が調整電圧以上である時に前記直流電力の出力を停止するレギュレータと、レギュレータの出力端子間に接続された出力コンデンサとを備えた内燃機関用電源装置を対象とする。 The present invention is an electrical terminal that is indispensable to be driven to operate an input terminal to which an output of an alternator driven by an internal combustion engine controlled by an ECU including a microprocessor is input, and the internal combustion engine. Output terminal connected to a load including essential electrical components, and when the voltage between the output terminals is less than the adjustment voltage, DC power is output from the output terminal, and the voltage between the output terminals is equal to or higher than the adjustment voltage. An internal combustion engine power supply device including a regulator that stops the output of the DC power at a certain time and an output capacitor connected between output terminals of the regulator is an object.

上記必須電装品は、例えば、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置に燃料を与える燃料ポンプや、内燃機関を制御するECU等である。   The essential electrical components are, for example, a fuel pump that supplies fuel to a fuel injection device that supplies fuel to the internal combustion engine, an ECU that controls the internal combustion engine, and the like.

本発明においては、レギュレータの出力端子間にコンデンサ投入用スイッチを介して接続された補助コンデンサと、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときに上記コンデンサ投入用スイッチをオン状態にするようにコンデンサ投入用スイッチを制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段とが設けられる。上記設定電圧は、必須電装品が動作を開始するときのレギュレータの出力端子間電圧以上で、かつ前記調整電圧未満の電圧に設定される。また内燃機関を停止した後に前記マイクロプロセッサに機関停止処理を行わせるために必要な時間の間、レギュレータの出力端子間電圧を、マイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要なレベル以上に保つことができるように、出力コンデンサの静電容量と補助コンデンサの静電容量との和の静電容量が設定される。 In the present invention, an auxiliary capacitor connected between the output terminals of the regulator via a capacitor input switch, and the capacitor input switch is turned on when the voltage between the output terminals of the regulator exceeds a set voltage. In this way, a capacitor input switch control means for controlling the capacitor input switch is provided. The set voltage is set to a voltage that is equal to or higher than the voltage between the output terminals of the regulator when the essential electrical component starts operation and less than the adjustment voltage . Further, the voltage between the output terminals of the regulator is maintained at a level higher than that required for maintaining the microprocessor in an operating state for a time required for the microprocessor to perform the engine stop processing after the internal combustion engine is stopped. Therefore, the sum of the capacitance of the output capacitor and the capacitance of the auxiliary capacitor is set.

上記のように構成すると、内燃機関の始動時にレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達するまでの間補助コンデンサが出力コンデンサから切り離された状態に保持され、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達した後は補助コンデンサが出力コンデンサに対して並列に接続される。   With the above configuration, the auxiliary capacitor is kept disconnected from the output capacitor until the voltage between the output terminals of the regulator reaches the set voltage when the internal combustion engine is started, and the voltage between the output terminals of the regulator becomes the set voltage. After reaching, the auxiliary capacitor is connected in parallel to the output capacitor.

このように構成しておくと、機関の始動操作が開始された後、レギュレータの出力端子間電圧が、少なくとも必須電装品を動作させるために必要な電圧に達するまでの間、レギュレータの出力端子間電圧により充電するコンデンサを出力コンデンサのみとすることができるため、レギュレータの出力端子間電圧(出力コンデンサの両端電圧)の立上がりを速くして、機関の始動性を良好にすることができる。   With this configuration, after the start operation of the engine is started, the voltage between the output terminals of the regulator is at least until the voltage between the output terminals of the regulator reaches a voltage necessary for operating the essential electrical components. Since only the output capacitor can be charged by the voltage, the rise of the voltage between the output terminals of the regulator (the voltage across the output capacitor) can be accelerated to improve the engine startability.

またレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達した後は、出力コンデンサに対して並列に補助コンデンサが接続されるため、レギュレータの出力により充電されるコンデンサの静電容量を増大させて、該コンデンサに十分に多くのエネルギを蓄積することができる。また機関が停止して発電機が出力を停止した際には、出力コンデンサに蓄積された電荷だけでなく、補助コンデンサに蓄積された電荷を負荷の駆動に利用することができるため、内燃機関を停止させた後に負荷に電力を供給する時間を十分に長くすることができ、内燃機関を制御するECUのマイクロプロセッサに機関停止時処理を支障なく行なわせることができる。   In addition, after the voltage between the output terminals of the regulator reaches the set voltage, an auxiliary capacitor is connected in parallel to the output capacitor. Therefore, the capacitance of the capacitor charged by the output of the regulator is increased, and the capacitor A sufficiently large amount of energy can be stored. When the engine stops and the generator stops outputting, not only the charge accumulated in the output capacitor but also the charge accumulated in the auxiliary capacitor can be used for driving the load. The time for supplying electric power to the load after stopping can be made sufficiently long, and the microprocessor of the ECU that controls the internal combustion engine can perform the engine stop processing without any trouble.

本発明によれば、機関の始動性を何等損なうことなく、機関の停止時にマイクロプロセッサが機関停止時処理を行なうために十分に長い時間を確保することができるため、マイクロプロセッサに行なわせる制御が複雑で機関停止時処理を完了するために長い時間を要する場合でも、内燃機関により駆動されるシステムを、電源がバッテリに依存しないシステムとすることができる。   According to the present invention, since the microprocessor can secure a sufficiently long time for the engine stop processing when the engine is stopped without impairing the startability of the engine, the control to be performed by the microprocessor can be performed. Even when complicated and it takes a long time to complete the engine stop process, the system driven by the internal combustion engine can be a system whose power source does not depend on the battery.

コンデンサ投入用スイッチをオフ状態にして内燃機関の始動操作を開始した後、コンデンサ投入用スイッチをオン状態にすると、レギュレータの出力端子間電圧で充電する必要があるコンデンサの静電容量が急激に増加するため、レギュレータの出力端子間電圧に落ち込みが生じる。この電圧の落ち込みにより、レギュレータの出力端子間電圧が必須電装品を動作状態に保持するために必要な電圧範囲の下限値(許容下限電圧)よりも低くなることがない場合には特に問題はないが、補助コンデンサの投入時に万一レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧を下回るようなことがあると、必須電装品の動作に悪影響が及ぶため、コンデンサ投入用スイッチをオン状態にした直後に、レギュレータの出力端子間電圧が落ち込んだとしても、該電圧が必須電装品を動作状態に保持するために必要な電圧範囲の下限値を下回ることがないようにしておくのが好ましい。   After starting the internal combustion engine starting operation with the capacitor input switch turned off, the capacitor capacitance that needs to be charged with the voltage across the output terminals of the regulator increases rapidly when the capacitor input switch is turned on. As a result, a drop occurs in the voltage between the output terminals of the regulator. There is no particular problem if the voltage drop does not cause the voltage across the output terminals of the regulator to be lower than the lower limit (allowable lower limit voltage) of the voltage range necessary to keep the essential electrical components in operation. However, if the voltage between the output terminals of the regulator falls below the allowable lower limit voltage when the auxiliary capacitor is turned on, the operation of essential electrical components will be adversely affected. Even if the voltage between the output terminals of the regulator drops, it is preferable that the voltage does not fall below the lower limit value of the voltage range necessary to keep the essential electrical component in the operating state.

そこで本発明の好ましい態様では、上記コンデンサ投入用スイッチ制御手段が、コンデンサ投入用スイッチがオンの状態でレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧よりも低く設定された許容下限電圧未満になったときにコンデンサ投入用スイッチをオフ状態にするスイッチオフ制御と、スイッチオフ制御が行われたことによりレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときにコンデンサ投入用スイッチをオン状態にするオン復帰制御とを更に行うように構成される。   Therefore, in a preferred aspect of the present invention, when the capacitor input switch control means is in a state where the capacitor input switch is on and the voltage between the output terminals of the regulator becomes lower than the allowable lower limit voltage set lower than the set voltage. Switch-off control that turns off the capacitor input switch, and on-return control that turns on the capacitor input switch when the voltage between the output terminals of the regulator exceeds the set voltage due to the switch-off control being performed. And is further configured to perform.

上記のように構成しておくと、補助コンデンサを投入する際にレギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧を下回る状態が生じるのを防ぐことができるため、必須電装品の動作に影響を及ぼすことなく補助コンデンサを投入して、機関停止時に行われるマイクロプロセッサの機関停止時処理に備えることができる。   If configured as described above, when the auxiliary capacitor is turned on, it is possible to prevent the voltage between the output terminals of the regulator from falling below the allowable lower limit voltage, thus affecting the operation of essential electrical components. Instead, an auxiliary capacitor can be inserted to prepare for the processing when the microprocessor is stopped when the engine is stopped.

上記コンデンサ投入用スイッチ制御手段は、レギュレータの出力端子間電圧が一度調整電圧以上になった後は、該コンデンサ投入用スイッチ制御手段がリセットされるまでの間、コンデンサ投入用スイッチをオン状態に保つように構成されていることが好ましい。   The capacitor input switch control means keeps the capacitor input switch on until the voltage between the output terminals of the regulator once exceeds the adjustment voltage until the capacitor input switch control means is reset. It is preferable that it is comprised.

本発明に係る電源装置において、補助コンデンサに蓄積されたエネルギを負荷の駆動に利用するためには、補助コンデンサに蓄積された電荷を出力コンデンサ側に放電させる放電回路が構成されるようにしておく必要がある。コンデンサ投入用スイッチとしてオン時に双方向性を示すスイッチング素子を用いる場合には、コンデンサ投入用スイッチがオン状態にある間、補助コンデンサをコンデンサ投入用スイッチを通して出力コンデンサ側に放電させることができるが、コンデンサ投入用スイッチとして、オン時に単方向性を示すスイッチング素子を用いる場合には、補助コンデンサに蓄積された電荷を出力コンデンサ側に放電させる手段をコンデンサ投入用スイッチとは別に設けておく必要がある。また、コンデンサ投入用スイッチがオフ状態になった後も補助コンデンサに蓄積されたエネルギを負荷の駆動に利用するためには、コンデンサ投入用スイッチとしてオン時に双方向性を示すスイッチング素子を用いる場合にも、補助コンデンサに蓄積された電荷を出力コンデンサ側に放電させる手段を別途設けておく必要がある。   In the power supply device according to the present invention, in order to use the energy stored in the auxiliary capacitor for driving the load, a discharge circuit for discharging the charge stored in the auxiliary capacitor to the output capacitor side is configured. There is a need. When using a switching element that exhibits bidirectionality when turned on as a switch for turning on the capacitor, the auxiliary capacitor can be discharged to the output capacitor side through the switch for turning on the capacitor while the switch for turning on the capacitor is on. When using a switching element that exhibits unidirectionality when turned on as a capacitor input switch, it is necessary to provide means for discharging the charge accumulated in the auxiliary capacitor to the output capacitor side separately from the capacitor input switch. . In order to use the energy stored in the auxiliary capacitor for driving the load even after the switch for turning on the capacitor is turned off, a switching element showing bidirectionality when turned on is used as the switch for turning on the capacitor. However, it is necessary to separately provide means for discharging the charge accumulated in the auxiliary capacitor to the output capacitor side.

そこで、本発明の好ましい態様では、補助コンデンサに蓄積された電荷が出力コンデンサ側に放電するのを許容するように補助コンデンサと出力コンデンサとの間を接続する整流素子が設けられる。   Therefore, in a preferred aspect of the present invention, a rectifying element is provided to connect between the auxiliary capacitor and the output capacitor so as to allow the electric charge accumulated in the auxiliary capacitor to be discharged to the output capacitor side.

上記のような整流素子を設けておくと、機関停止後、コンデンサ投入用スイッチがオフ状態になった後も、補助コンデンサから出力コンデンサ側に放電を行なわせて負荷に電力を供給することができる。また、補助コンデンサから整流素子を通して出力コンデンサ側に放電を行なわせることができるため、コンデンサ投入用スイッチとしてオン時に単方向性を示すスイッチング素子を用いることができる。   If the rectifying element as described above is provided, it is possible to supply power to the load by discharging from the auxiliary capacitor to the output capacitor side even after the switch for turning on the capacitor is turned off after the engine is stopped. . In addition, since the discharge can be performed from the auxiliary capacitor to the output capacitor through the rectifying element, a switching element that exhibits unidirectionality when turned on can be used as a capacitor charging switch.

本発明の好ましい態様では、コンデンサ投入用スイッチがMOSFETにより構成される。MOSFETはオン時に双方向性を有する(ドレイン側からソース側にも、ソース側からドレイン側にも電流を流すことができる)ため、該MOSFETがオン状態にあるときには、補助コンデンサから出力コンデンサ側への放電を、該MOSFETを通して行なわせることができる。また該MOSFETのドレインソース間に形成されている寄生ダイオードを上記整流素子として機能させて、MOSFETがオフ状態になった後も補助コンデンサからの電力の供給を継続させることができる。   In a preferred aspect of the present invention, the capacitor input switch is constituted by a MOSFET. Since the MOSFET has bidirectionality when it is turned on (current can flow from the drain side to the source side and from the source side to the drain side), when the MOSFET is in the on state, the auxiliary capacitor is transferred to the output capacitor side. Can be discharged through the MOSFET. Further, the parasitic diode formed between the drain and source of the MOSFET can function as the rectifying element, so that the power supply from the auxiliary capacitor can be continued even after the MOSFET is turned off.

本発明によれば、内燃機関の始動時にレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達するまでの間補助コンデンサが出力コンデンサから切り離された状態に保持され、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達した後に補助コンデンサが出力コンデンサに対して並列に接続されるようにしたので、機関の始動操作を行なう際にレギュレータの出力端子間電圧により充電するコンデンサを出力コンデンサのみとして、レギュレータの出力端子間電圧の立ち上がりを速くすることができ、内燃機関を動作させるために駆動することが必須な必須電装品に与える電源電圧の立上がりを速くして、機関の始動性を良好にすることができる。   According to the present invention, when the internal combustion engine is started, the auxiliary capacitor is kept disconnected from the output capacitor until the voltage between the output terminals of the regulator reaches the set voltage, and the voltage between the output terminals of the regulator reaches the set voltage. After that, the auxiliary capacitor is connected in parallel to the output capacitor. Therefore, when starting the engine, the voltage charged between the output terminals of the regulator is the only output capacitor and the voltage between the output terminals of the regulator The start-up of the engine can be made faster, and the start-up of the engine can be improved by speeding up the rise of the power supply voltage applied to the essential electrical components that are essential to drive the internal combustion engine.

また本発明によれば、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧に達した後、出力コンデンサに対して並列に補助コンデンサが接続されるため、レギュレータの出力端子間電圧により充電されるコンデンサの静電容量を増大させて、該コンデンサに十分に多くのエネルギを蓄積することができる。従って、内燃機関を停止させて発電機の出力を停止させた後に負荷に電力を供給する時間を十分に長く確保することができ、必須電装品にマイクロプロセッサが含まれている場合に、該マイクロプロセッサに機関停止時処理を支障なく行なわせることができる。   In addition, according to the present invention, since the auxiliary capacitor is connected in parallel to the output capacitor after the voltage between the output terminals of the regulator reaches the set voltage, the electrostatic capacitance of the capacitor charged by the voltage between the output terminals of the regulator. The capacitance can be increased to store a sufficient amount of energy in the capacitor. Therefore, it is possible to secure a sufficiently long time to supply power to the load after the internal combustion engine is stopped and the output of the generator is stopped. When the microprocessor is included in the essential electrical components, It is possible to make the processor perform the processing when the engine is stopped without any trouble.

従って本発明によれば、機関の始動性を何等損なうことなく、機関の停止時にマイクロプロセッサが機関停止時処理を行なうために十分に長い時間を確保することができ、マイクロプロセッサに行なわせる制御が複雑で機関停止時処理を完了するために長い時間を要する場合でも、バッテリに依存しないように内燃機関用電源装置を構成することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to ensure a sufficiently long time for the microprocessor to perform the engine stop process when the engine is stopped, without impairing the startability of the engine. Even when the process is complicated and requires a long time to complete the engine stop process, the power supply device for the internal combustion engine can be configured so as not to depend on the battery.

本発明に係る内燃機関用電源装置の一実施形態の構成を概略的に示した回路図である。1 is a circuit diagram schematically showing a configuration of an embodiment of a power supply device for an internal combustion engine according to the present invention. 図1の実施形態において制御部が実行する処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the process which a control part performs in embodiment of FIG. 図1に示した実施形態において制御部が図2に示した処理を実行する場合にレギュレータから出力される電圧の波形と、従来の内燃機関用電源装置においてレギュレータから出力される電圧の波形とを、発電機の無負荷時の全波整流波形と共に示した波形図である。In the embodiment shown in FIG. 1, when the control unit executes the process shown in FIG. 2, the waveform of the voltage output from the regulator and the waveform of the voltage output from the regulator in the conventional internal combustion engine power supply device are shown. It is the wave form diagram shown with the full wave rectification waveform at the time of the no-load of a generator. 図1の実施形態において制御部が実行する処理のアルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the other example of the algorithm of the process which a control part performs in embodiment of FIG. 図1に示した実施形態において、制御部が図4に示した処理を行った場合にレギュレータから出力される電圧の波形と、従来の内燃機関用電源装置においてレギュレータから出力される電圧の波形とを発電機の無負荷時の全波整流波形と共に示した波形図である。In the embodiment shown in FIG. 1, when the control unit performs the processing shown in FIG. 4, the waveform of the voltage output from the regulator and the waveform of the voltage output from the regulator in the conventional internal combustion engine power supply device Is a waveform diagram showing the full wave rectification waveform when the generator is unloaded. 本発明に係る内燃機関用電源装置の他の実施形態の回路構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the circuit structure of other embodiment of the power supply device for internal combustion engines which concerns on this invention. 図6の実施形態において制御部が実行する処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the process which a control part performs in embodiment of FIG. 図6の実施形態において制御部が実行する処理のアルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the other example of the algorithm of the process which a control part performs in embodiment of FIG. 従来の内燃機関用電源装置の回路構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the circuit structure of the conventional power supply device for internal combustion engines. 図9に示した内燃機関用電源装置において出力コンデンサの静電容量を必要最小限の大きさに設定した場合及び十分に大きく設定した場合にそれぞれ得られる出力特性を模式的に示したグラフである。FIG. 10 is a graph schematically showing output characteristics obtained when the capacitance of the output capacitor is set to a necessary minimum size and sufficiently large in the internal combustion engine power supply device shown in FIG. 9. .

以下図面を参照して本発明に係る内燃機関用電源装置の実施形態について詳細に説明する。
図1は本発明に係る内燃機関用電源装置のハードウェアの構成例を示したものである。同図において1は、内燃機関により駆動される交流発電機、2は内燃機関を動作させるために必要な必須電装品を含む各種負荷、3は発電機1が出力する交流電圧を入力として、各種負荷2に与える調整された直流電圧を出力するレギュレータ、4はレギュレータ3の出力端子間に接続された出力コンデンサである。本実施形態では、交流発電機1として、回転界磁が永久磁石により構成された磁石回転子と、電機子鉄心に発電コイルを巻回してなる固定子とを備えた周知の磁石発電機が用いられている。
Embodiments of an internal combustion engine power supply apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of the hardware configuration of a power supply device for an internal combustion engine according to the present invention. In the figure, 1 is an AC generator driven by an internal combustion engine, 2 is various loads including essential electrical components necessary for operating the internal combustion engine, and 3 is an AC voltage output from the generator 1 as an input. A regulator 4 for outputting a regulated DC voltage applied to the load 2 is an output capacitor connected between output terminals of the regulator 3. In the present embodiment, as the AC generator 1, a known magnet generator including a magnet rotor having a rotating field composed of a permanent magnet and a stator in which a power generation coil is wound around an armature core is used. It has been.

レギュレータ3は、発電機1の出力が入力される入力端子a及びbと、各種負荷2に接続される正極出力端子c及び負極出力端子dと、ブリッジの上辺をダイオード(整流素子)D1,D2により構成し、ブリッジの下辺をダイオードD3,D4により構成したフルブリッジ型の全波整流回路と、この整流回路のブリッジの下辺を構成するダイオードD3,D4にそれぞれ逆並列接続された電圧調整素子としてのサイリスタS1,S2とを備えた電圧変換回路301と、レギュレータの出力端子間電圧を検出して検出した出力端子間電圧が調整電圧未満であるときに出力端子c,dから直流電力を出力し、検出した出力端子間電圧が調整電圧以上である時に直流電力の出力を停止するようにサイリスタS1、S2を制御する制御部302とにより構成されている。本実施形態では、レギュレータの負極側出力端子dが接地されている。   The regulator 3 includes input terminals a and b to which the output of the generator 1 is input, a positive output terminal c and a negative output terminal d connected to various loads 2, and diodes (rectifier elements) D1 and D2 on the upper side of the bridge. A full-bridge type full-wave rectifier circuit in which the lower side of the bridge is configured by diodes D3 and D4, and a voltage adjustment element connected in reverse parallel to the diodes D3 and D4 that configure the lower side of the bridge of the rectifier circuit. DC power is output from the output terminals c and d when the voltage between the output terminals detected by detecting the voltage between the output terminals of the regulator and the voltage between the output terminals c and d is less than the adjustment voltage. The control unit 302 that controls the thyristors S1 and S2 to stop the output of DC power when the detected output terminal voltage is equal to or higher than the adjustment voltage. It is configured Ri. In this embodiment, the negative output terminal d of the regulator is grounded.

本実施形態では、制御部302がマイクロプロセッサを備えていて、該マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより各種の制御手段を構成する。制御部302を構成するマイクロプロセッサは、レギュレータの出力端子間電圧を一定の直流電圧に変換する定電圧電源回路(図示せず。)から電源電圧を得て動作する。制御部302を構成するマイクロプロセッサは、電源装置を制御するために専用に設けられたものでもよく、内燃機関を制御するECUに設けられているマイクロプロセッサでもよい。   In the present embodiment, the control unit 302 includes a microprocessor, and various control means are configured by causing the microprocessor to execute a predetermined program. The microprocessor constituting the control unit 302 operates by obtaining a power supply voltage from a constant voltage power supply circuit (not shown) that converts the voltage between the output terminals of the regulator into a constant DC voltage. The microprocessor constituting the control unit 302 may be provided exclusively for controlling the power supply device, or may be a microprocessor provided in an ECU that controls the internal combustion engine.

制御部301は出力端子c,d間の電圧(出力端子間電圧)Vpが入力されるポートA1と、サイリスタS1及びS2のゲートに接続されたポートA2及びA3とを有して,ポートA1を通して検出した電圧Vpが設定された調整電圧以上になったときにポートA2及びA3からサイリスタS1及びS2に同時にトリガ信号を与えることにより電圧調整動作を行なう。   The control unit 301 has a port A1 to which a voltage Vp between the output terminals c and d (voltage between output terminals) Vp is input, and ports A2 and A3 connected to the gates of the thyristors S1 and S2, and through the port A1. When the detected voltage Vp becomes equal to or higher than the set adjustment voltage, a voltage adjustment operation is performed by simultaneously applying trigger signals from the ports A2 and A3 to the thyristors S1 and S2.

以上の構成は従来の電源装置と同様であるが、本実施形態においては、レギュレータ3の出力端子c,d間にコンデンサ投入用スイッチ5を介して補助コンデンサ6が接続され、レギュレータ3の出力端子間電圧が上記調整電圧よりも低く設定された設定電圧以上になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオン状態にするように、レギュレータの出力端子間電圧に応じてコンデンサ投入用スイッチ5を制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段が、制御部302に設けられている。   Although the above configuration is the same as that of the conventional power supply device, in the present embodiment, the auxiliary capacitor 6 is connected between the output terminals c and d of the regulator 3 via the capacitor charging switch 5, and the output terminal of the regulator 3. The capacitor input switch 5 is controlled in accordance with the voltage between the output terminals of the regulator so that the capacitor input switch 5 is turned on when the inter-voltage becomes equal to or higher than the set voltage set lower than the adjustment voltage. Capacitor input switch control means is provided in the control unit 302.

本実施形態では、レギュレータの正極側出力端子cにドレインが接続され、制御部302のポートA4にゲートが接続されたMOSFET(電界効果トランジスタ)F1によりコンデンサ投入用スイッチ5が構成され、MOSFETのソースとレギュレータ3の負極側出力端子(接地)dとの間に補助コンデンサ6が接続されている。   In this embodiment, a capacitor input switch 5 is configured by a MOSFET (field effect transistor) F1 having a drain connected to the positive output terminal c of the regulator and a gate connected to the port A4 of the control unit 302, and the source of the MOSFET And an auxiliary capacitor 6 is connected between the negative output terminal (ground) d of the regulator 3.

また本実施形態においては、コンデンサ投入用スイッチのオフ時に補助コンデンサ6から負荷側への電力の供給経路(補助コンデンサの放電経路)を構成するために、補助コンデンサ6の正極性側の一端とレギュレータ3の正極出力端子cとの間に、補助コンデンサ6側から正極出力端子c側に向う方向を順方向とした整流素子が設けられる。本実施形態では、この整流素子が、MOSFET F1のドレインソース間に形成された寄生ダイオードDpからなっている。   Further, in the present embodiment, in order to configure a power supply path from the auxiliary capacitor 6 to the load side (discharge path of the auxiliary capacitor) when the capacitor input switch is turned off, one end of the auxiliary capacitor 6 on the positive polarity side and the regulator A rectifying element having a forward direction from the auxiliary capacitor 6 to the positive output terminal c is provided between the positive output terminal 3 and the positive output terminal c. In the present embodiment, the rectifying element is composed of a parasitic diode Dp formed between the drain and source of the MOSFET F1.

制御部302を構成するマイクロプロセッサは、不揮発性メモリに記憶された所定のプログラムを実行することにより、レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧未満であるときに出力端子c,dから負荷に与えるための直流電力を出力し、出力端子間電圧が調整電圧以上である時に直流電力の出力を停止するようにレギュレータの出力端子間電圧に対してサイリスタS1,S2を制御する出力制御手段と、レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧よりも低く設定された設定電圧以上になったときにコンデンサ投入用スイッチをオン状態にするようにコンデンサ投入用スイッチを制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段とを構成する。本実施形態で用いるコンデンサ投入用スイッチ制御手段は、レギュレータの出力端子間電圧が一度調整電圧以上になった後は、該コンデンサ投入用スイッチ制御手段がリセットされるまでの間(例えばマイクロプロセッサの電源が落とされるまでの間)、コンデンサ投入用スイッチをオン状態に保つように構成される。   The microprocessor constituting the control unit 302 executes a predetermined program stored in the non-volatile memory, so that when the voltage between the output terminals of the regulator is less than the adjustment voltage, the microprocessor supplies the load from the output terminals c and d. Output control means for controlling the thyristors S1 and S2 with respect to the voltage between the output terminals of the regulator so that the output of the DC power is stopped when the voltage between the output terminals is equal to or higher than the adjustment voltage, Capacitor input switch control means for controlling the capacitor input switch so that the capacitor input switch is turned on when the voltage between the output terminals becomes equal to or higher than a set voltage set lower than the adjustment voltage. The switch control means for turning on the capacitor used in the present embodiment is a period until the switch control means for turning on the capacitor is reset after the voltage between the output terminals of the regulator once exceeds the adjustment voltage (for example, the power supply of the microprocessor). Until the capacitor is turned off).

上記出力制御手段は、レギュレータの出力端子間電圧Vpが設定された調整電圧以上になったときにサイリスタS1及びS2に同時にトリガ信号を与え、電圧Vpが調整電圧未満になったときにサイリスタS1及びS2のトリガを停止するように構成される。サイリスタS1及びS2にトリガ信号が与えられると、これらのサイリスタのうち、アノードカソード間に順方向電圧が印加されているサイリスタがオン状態になって、発電機1の出力をサイリスタS1とダイオードD4の直列回路又はサイリスタS2とダイオードD3の直列回路を通して短絡することにより発電機の出力を停止させる。   The output control means simultaneously applies a trigger signal to the thyristors S1 and S2 when the voltage Vp between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set adjustment voltage, and when the voltage Vp becomes less than the adjustment voltage, the thyristor S1 and It is configured to stop the trigger of S2. When a trigger signal is given to the thyristors S1 and S2, among these thyristors, a thyristor to which a forward voltage is applied between the anode and the cathode is turned on, and the output of the generator 1 is connected to the thyristor S1 and the diode D4. The output of the generator is stopped by short-circuiting through a series circuit or a series circuit of thyristor S2 and diode D3.

またレギュレータの出力端子間電圧Vpが調整電圧未満になるとサイリスタS1及びS2へのトリガ信号の供給が停止される。サイリスタS1及びS2へのトリガ信号の供給が停止されると、その直後に迎える発電機の出力電圧の零クロス点でそれまでオン状態にあった方のサイリスタがオフ状態になって発電機の出力の短絡が解除され、レギュレータの出力が回復する。レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧以上になるような場合には、これらの動作が繰り返されることにより、レギュレータの出力端子c,d間の電圧が調整電圧付近の電圧に保たれる。レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧未満であるときには、調整動作が行なわれないため、発電機の全波整流出力が出力端子c,dから出力される。   When the voltage Vp between the output terminals of the regulator becomes less than the adjustment voltage, the supply of the trigger signal to the thyristors S1 and S2 is stopped. When the supply of the trigger signal to the thyristors S1 and S2 is stopped, the thyristor that has been in the ON state until then at the zero crossing point of the output voltage of the generator that comes immediately after that becomes the OFF state, and the output of the generator Is released and the regulator output is restored. When the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the adjustment voltage, the voltage between the output terminals c and d of the regulator is maintained at a voltage near the adjustment voltage by repeating these operations. When the voltage between the output terminals of the regulator is less than the adjustment voltage, the adjustment operation is not performed, so that the full-wave rectified output of the generator is output from the output terminals c and d.

上記調整電圧は、レギュレータ3の出力端子間に接続される負荷の定格電圧に応じて適宜に設定される。調整電圧を如何なる電圧に設定するかは設計上の問題である。   The adjustment voltage is appropriately set according to the rated voltage of the load connected between the output terminals of the regulator 3. How to set the adjustment voltage is a design problem.

制御部302が構成するコンデンサ投入用スイッチ制御手段は、内燃機関の始動操作が開始された後、発電機1の出力電圧の上昇に伴ってレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧以上になったときにMOSFET F1(コンデンサ投入用スイッチ)をオン状態にすることにより、補助コンデンサ6を出力コンデンサ4に対して並列に接続する。   The capacitor charging switch control means formed by the control unit 302 is configured such that the voltage between the output terminals of the regulator 3 becomes equal to or higher than the set voltage as the output voltage of the generator 1 rises after the start operation of the internal combustion engine is started. Sometimes, the auxiliary capacitor 6 is connected in parallel to the output capacitor 4 by turning on the MOSFET F1 (capacitor charging switch).

従って本実施形態では、内燃機関の始動時にレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧に達するまでの間補助コンデンサ6が出力コンデンサ4から切り離された状態に保持され、レギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧に達した後に補助コンデンサ6が出力コンデンサ4に対して並列に接続される。   Therefore, in this embodiment, the auxiliary capacitor 6 is kept disconnected from the output capacitor 4 until the voltage between the output terminals of the regulator 3 reaches the set voltage when the internal combustion engine is started, and the voltage between the output terminals of the regulator 3 is reduced. After reaching the set voltage, the auxiliary capacitor 6 is connected in parallel to the output capacitor 4.

上記設定電圧は、内燃機関の始動時にレギュレータの出力端子間電圧により充電されるコンデンサを出力コンデンサ4のみとして、レギュレータの出力端子間電圧の立上がりを早くすることにより機関の始動性を向上させるために、必須電装品が動作を開始するときのレギュレータ3の出力端子間電圧以上に設定されるが、発電機1の出力電圧が上昇してレギュレータが電圧調整動作を行なう状態になった後は、レギュレータの出力端子間電圧により出力コンデンサと補助コンデンサとの双方を充電することができるようにするため、レギュレータの調整電圧よりは低く設定するのが好ましい。上記設定電圧の値は、内燃機関の停止時に内燃機関を制御するECUのマイクロプロセッサに行なわせる機関停止時処理を、バッテリに頼ることなく、かつ機関の始動性を何等犠牲にすることなく確実に完了させることを可能にするという本発明の目的を達成するために適した値に設定される。この設定電圧の値は、出力コンデンサ及び補助コンデンサの静電容量や、必須電装品を動作させるための電圧の値や、マイクロプロセッサに機関停止時処理を行わせるために必要な時間などの各種のパラメータに応じて適宜に決定されるが、この設定電圧の値の決定は実験に基づいて行うことができる。   In order to improve the startability of the engine by using only the output capacitor 4 as the capacitor charged by the voltage between the output terminals of the regulator at the start of the internal combustion engine, and by making the rise of the voltage between the output terminals of the regulator faster. The voltage is set to be equal to or higher than the voltage between the output terminals of the regulator 3 when the essential electrical components start to operate. However, after the output voltage of the generator 1 rises and the regulator enters the state of performing the voltage adjustment operation, the regulator In order to be able to charge both the output capacitor and the auxiliary capacitor by the voltage between the output terminals, it is preferable to set it lower than the regulator adjustment voltage. The above set voltage value ensures that the engine stop process to be performed by the microprocessor of the ECU that controls the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped does not depend on the battery and without sacrificing the startability of the engine. It is set to a value suitable for achieving the object of the present invention that allows it to be completed. The value of this set voltage can be selected from various values such as the capacitance of the output capacitor and auxiliary capacitor, the value of the voltage for operating the essential electrical components, and the time required for the microprocessor to perform processing when the engine is stopped. Although it is determined as appropriate according to the parameters, the value of the set voltage can be determined based on experiments.

また出力コンデンサ4の静電容量は、機関の始動時にレギュレータの出力端子間電圧を、機関の始動を確実に行わせるために十分に速く立ち上げることができるようにするために、電源装置の出力コンデンサが果たすべき機能を果たす上で必要最小限の値(例えばレギュレータ3の出力端子間電圧に含まれるリップルを許容範囲に収めるために必要最小限の値)に設定しておく。また補助コンデンサ6の静電容量と出力コンデンサ4の静電容量との和の静電容量が、機関停止後にマイクロプロセッサに機関停止時処理を完全に行わせるために必要な時間の間、レギュレータの出力端子間電圧を、必要レベル(マイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要なレベル)以上に保つために必要にして十分な大きさになるように、補助コンデンサの静電容量を十分に大きな値に設定しておく。   Also, the capacitance of the output capacitor 4 is such that when the engine is started, the voltage across the output terminals of the regulator can be raised sufficiently fast to ensure that the engine is started. It is set to a minimum value necessary for performing the function to be performed by the capacitor (for example, a minimum value required to keep the ripple included in the voltage between the output terminals of the regulator 3 within an allowable range). Also, the capacitance of the sum of the capacitance of the auxiliary capacitor 6 and the capacitance of the output capacitor 4 is sufficient for the time required for the microprocessor to complete the engine stop process after the engine is stopped. The capacitance of the auxiliary capacitor is sufficiently large so that the voltage between the output terminals is as large as necessary to keep the voltage between the output terminals above the necessary level (the level necessary to keep the microprocessor in operation). Set to value.

本発明においては、電圧調整素子(本実施形態ではサイリスタ)やコンデンサ投入用スイッチをレギュレータの出力端子間電圧に対して制御するが、これらの制御に用いる「レギュレータの出力端子間電圧」は、電圧変換回路301の正極側出力端子からレギュレータの正極出力端子cを経て負荷2の正極側端子に至る電源ラインの任意の箇所で検出した対地間電圧(電源ラインと接地間の電圧)であればよく、レギュレータの出力端子c,d間から直接検出した電圧に限定されるものではない。   In the present invention, the voltage regulating element (thyristor in this embodiment) and the capacitor input switch are controlled with respect to the voltage between the output terminals of the regulator. The “voltage between the output terminals of the regulator” used for these controls is the voltage. Any voltage to ground (voltage between the power supply line and ground) detected at any point in the power supply line from the positive output terminal of the conversion circuit 301 to the positive terminal of the load 2 via the positive output terminal c of the regulator may be used. The voltage is not limited to the voltage directly detected between the output terminals c and d of the regulator.

上記のように構成しておくと、機関の始動操作が開始された後、レギュレータ3の出力端子間電圧が、少なくとも必須電装品を動作させるために必要な電圧の下限値に達するまでの間、レギュレータの出力端子間電圧により充電するコンデンサを出力コンデンサ4のみとすることができるため、該出力コンデンサ4の静電容量を必要最小限の値に設定しておくことにより、必須電装品に与える電源電圧の立上がりを早くして、機関の始動性を良好にすることができる。   When configured as described above, after the start operation of the engine is started, until the voltage between the output terminals of the regulator 3 reaches at least the lower limit value of the voltage necessary for operating the essential electrical components, Since only the output capacitor 4 can be charged by the voltage between the output terminals of the regulator, the power supplied to the essential electrical components can be obtained by setting the capacitance of the output capacitor 4 to the minimum necessary value. The start-up of the engine can be improved by increasing the voltage rising speed.

またレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧に達した後は、出力コンデンサ4に対して並列に補助コンデンサ6が接続されて、出力コンデンサ4の静電容量に補助コンデンサ6の静電容量が加算されるため、レギュレータの出力端に接続されたコンデンサに十分に多くのエネルギを蓄積することができる。従って、内燃機関を停止させて発電機の出力を停止させた後に負荷2に電力を供給する時間を十分に長くすることができ、内燃機関を制御するECUのマイクロプロセッサに機関停止時処理を支障なく行なわせることができる。   Further, after the voltage between the output terminals of the regulator 3 reaches the set voltage, the auxiliary capacitor 6 is connected in parallel to the output capacitor 4, and the capacitance of the auxiliary capacitor 6 is added to the capacitance of the output capacitor 4. Therefore, a sufficiently large amount of energy can be stored in the capacitor connected to the output terminal of the regulator. Therefore, after the internal combustion engine is stopped and the output of the generator is stopped, the time for supplying power to the load 2 can be made sufficiently long, which hinders the processing at the time of engine stop for the microprocessor of the ECU that controls the internal combustion engine. Can be done without.

従って、上記のように構成すると、機関の始動性を何等損なうことなく、機関の停止時にECUのマイクロプロセッサが機関停止時処理を行なうために十分に長い時間の間負荷2に電圧を供給し続けることができ、負荷2に含まれるECUのマイクロプロセッサが機関停止時処理を完了するために長い時間を要する場合でも、内燃機関により駆動されるシステムを、電源がバッテリに依存しないシステムとすることができる。   Therefore, with the above-described configuration, the ECU 2 continues to supply voltage to the load 2 for a sufficiently long time for the ECU microprocessor to perform processing at the time of engine stop without impairing the startability of the engine. Even when it takes a long time for the ECU microprocessor included in the load 2 to complete the engine stop process, the system driven by the internal combustion engine may be a system whose power source does not depend on the battery. it can.

図2を参照すると、制御部302に設ける出力制御手段とコンデンサ投入用スイッチ制御手段とを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示すフローチャートが示されている。図2において、Vp は電源ラインの適宜の箇所で検出したレギュレータの出力端子間電圧を示し、VccOnは、コンデンサ投入用スイッチをオン状態にするか否かを決定するためにレギュレータの出力端子間電圧と比較される設定電圧を示している。またVscはレギュレータの調整電圧を示している。   Referring to FIG. 2, there is shown a flowchart showing an example of a task algorithm executed by the microprocessor in order to configure the output control means and the capacitor input switch control means provided in the control unit 302. In FIG. 2, Vp represents the voltage between the output terminals of the regulator detected at an appropriate place on the power supply line, and VccOn is the voltage between the output terminals of the regulator to determine whether or not to turn on the capacitor input switch. The set voltage compared with is shown. Vsc represents a regulator adjustment voltage.

図2に示したタスクは、一定時間毎に起動する。図2に示されたタスクが起動すると、先ずステップS01においてレギュレータの出力端子間電圧Vp を設定電圧VccOnと比較する。その結果Vp<VccOnの関係が成立していると判定されたときには何もしないでこのタスクを終了する。ステップS01でVp<VccOnの関係が成立していないと判定されたときには、ステップS02に進んでVccOn≦Vp <Vscの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOn≦Vp <Vscの関係が成立していると判定されたときにはステップS03に進んでMOSFET F1をオン状態にし、サイリスタS1,S2をトリガしない状態にしてこのタスクを終了する。ステップS02においてVccOn≦Vp <Vscの関係が成立していないと判定されたとき(Vp ≧Vscであるとき)には、ステップS04に進んでサイリスタS1,S2をトリガして発電機の出力を短絡する電圧調整動作を行わせた後このタスクを終了する。   The task shown in FIG. 2 is activated at regular intervals. When the task shown in FIG. 2 starts, first, in step S01, the regulator output terminal voltage Vp is compared with the set voltage VccOn. As a result, when it is determined that the relationship of Vp <VccOn is established, this task is finished without doing anything. If it is determined in step S01 that the relationship of Vp <VccOn is not established, the process proceeds to step S02 to determine whether or not the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established, the process proceeds to step S03 to turn on the MOSFET F1 and not to trigger the thyristors S1 and S2, thereby ending this task. If it is determined in step S02 that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is not established (Vp ≧ Vsc), the process proceeds to step S04 to trigger the thyristors S1 and S2 to short-circuit the generator output. This task is terminated after the voltage adjustment operation to be performed is performed.

図2に示したアルゴリズムによる場合には、ステップS01ないしS03によりレギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときに前記コンデンサ投入用スイッチをオン状態にするようにコンデンサ投入用スイッチを制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段が構成される。またステップS02ないしS04により、出力制御手段が構成される。   In the case of the algorithm shown in FIG. 2, the capacitor input switch is controlled so that the capacitor input switch is turned on when the voltage between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set voltage in steps S01 to S03. Capacitor switch control means is configured. Further, the output control means is constituted by steps S02 to S04.

図2に示したタスクをマイクロプロセッサに実行させることによりコンデンサ投入用スイッチ制御手段と出力制御手段とを構成した場合には、機関の始動操作が開始された後、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧VccOnに達するまでの間は、MOSFET F1がオフ状態に保たれているため、補助コンデンサ6が出力コンデンサから切り離された状態に保持される。レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧VccOn以上になるとMOSFET F1がオン状態にされるため、補助コンデンサ6が出力コンデンサ4に並列に接続される。またレギュレータ3の出力端子間電圧が調整電圧Vsc未満のときにサイリスタS1及びS2がオフ状態に保たれ、レギュレータ3の出力端子間電圧が調整電圧Vsc以上になったときにサイリスタS1及びS2がトリガされることにより、レギュレータ3の出力端子間電圧が調整電圧を超えないように制御される。   When the capacitor control switch control means and the output control means are configured by causing the microprocessor to execute the task shown in FIG. 2, the voltage between the output terminals of the regulator is set after the engine starting operation is started. Until the voltage VccOn is reached, the MOSFET F1 is kept in the OFF state, so that the auxiliary capacitor 6 is kept in a state disconnected from the output capacitor. When the voltage between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set voltage VccOn, the MOSFET F1 is turned on, so that the auxiliary capacitor 6 is connected to the output capacitor 4 in parallel. The thyristors S1 and S2 are kept off when the voltage between the output terminals of the regulator 3 is less than the adjustment voltage Vsc, and the thyristors S1 and S2 are triggered when the voltage between the output terminals of the regulator 3 becomes equal to or higher than the adjustment voltage Vsc. Thus, the voltage between the output terminals of the regulator 3 is controlled so as not to exceed the adjustment voltage.

図3は、上記のようにレギュレータのサイリスタS1,S2及びMOSFET F1を制御した場合に始動時に観察される各部の電圧の推移を横軸に時間tをとって示したものである。同図において、aは発電機1の無負荷時の全波整流波形を示し、bは出力コンデンサの静電容量と補助コンデンサの静電容量との和に等しい静電容量を有する一つのコンデンサをレギュレータの出力端子間に接続した場合(従来技術)に得られるレギュレータの出力端子間電圧を示している。またcは本発明の実施形態において得られるレギュレータの出力端子間電圧の変化を示し、dは本発明の実施形態において補助コンデンサ6の両端に得られる電圧の変化を示している。   FIG. 3 shows the transition of the voltage of each part observed at the time of starting when the thyristors S1 and S2 and the MOSFET F1 of the regulator are controlled as described above, taking time t on the horizontal axis. In the figure, a shows a full-wave rectification waveform when the generator 1 is unloaded, and b shows one capacitor having a capacitance equal to the sum of the capacitance of the output capacitor and the capacitance of the auxiliary capacitor. The voltage between the output terminals of the regulator obtained when connected between the output terminals of the regulator (prior art) is shown. Further, c represents a change in the voltage between the output terminals of the regulator obtained in the embodiment of the present invention, and d represents a change in the voltage obtained across the auxiliary capacitor 6 in the embodiment of the present invention.

図3に示した例で用いた出力コンデンサ4の静電容量は、機関の始動時にレギュレータの出力端子間電圧の立ち上がりを速くするために十分に小さく設定され,出力コンデンサ4と補助コンデンサ6とが並列に接続されているときに、機関停止後レギュレータの出力端子間電圧がマイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要なレベルを維持する時間が、マイクロプロセッサに機関停止時処理を行わせるために必要な時間以上となるように、出力コンデンサ4及び補助コンデンサ6のそれぞれの静電容量が設定されている。   The electrostatic capacity of the output capacitor 4 used in the example shown in FIG. 3 is set to be sufficiently small so that the rise of the voltage between the output terminals of the regulator is quick at the start of the engine, and the output capacitor 4 and the auxiliary capacitor 6 When connected in parallel, the time required to maintain the voltage between the output terminals of the regulator after the engine is stopped to maintain the microprocessor in an operating state is used to allow the microprocessor to perform processing when the engine is stopped. The capacitances of the output capacitor 4 and the auxiliary capacitor 6 are set so as to be longer than the required time.

従来技術によった場合には、内燃機関を停止した後にマイクロプロセッサに機関停止時処理を行わせることができるようにするために十分に大きな静電容量を有するコンデンサがレギュレータの出力端子間に接続されているため、レギュレータ3の出力端子間電圧は、図3の曲線bに示すように、比較的ゆっくりと立ち上がっていき、時刻t2 でレギュレータの出力端子間電圧のレベルが必須電装品を動作させるために必要なレベルVsに達した時に、必須電装品が動作可能な状態になって機関の始動が行われる。   In the case of the prior art, a capacitor having a sufficiently large capacitance is connected between the output terminals of the regulator so that the microprocessor can perform processing when the engine is stopped after the internal combustion engine is stopped. Therefore, the voltage between the output terminals of the regulator 3 rises relatively slowly as shown by the curve b in FIG. 3, and the level of the voltage between the output terminals of the regulator operates the essential electrical components at time t2. Therefore, when the required level Vs is reached, the essential electrical components become operable and the engine is started.

これに対し、本発明の実施形態によった場合には、出力コンデンサ4の静電容量が従来技術による場合よりも小さいため、レギュレータ3の出力端子間電圧は、図3の曲線cのように素早く立ち上がっていき、時刻t2よりも速い時刻t1で、レギュレータの出力端子間電圧のレベルが必須電装品を動作させるために必要なレベルVsに達して必須電装品が動作可能な状態になる。従って、本発明によれば、リコイルスタータやキックスタータを用いて機関を人力により始動する場合に、機関の始動性を向上させることができる。   On the other hand, according to the embodiment of the present invention, since the capacitance of the output capacitor 4 is smaller than that according to the prior art, the voltage between the output terminals of the regulator 3 is as shown by a curve c in FIG. The voltage rises quickly, and at time t1, which is faster than time t2, the level of the voltage between the output terminals of the regulator reaches the level Vs necessary for operating the essential electrical component, and the essential electrical component becomes operable. Therefore, according to the present invention, when the engine is started manually by using a recoil starter or a kick starter, the startability of the engine can be improved.

上記の実施形態においては、レギュレータの出力端子間電圧Vp が時刻t3 で設定電圧VccOnに達すると、MOSFET F1(コンデンサ投入用スイッチ)がオン状態にされて補助コンデンサ6が出力端子c,d間に接続される。これにより、レギュレータの出力端子間電圧により充電される静電容量が増大するため、機関停止後にマイクロプロセッサに機関停止時処理を行わせるために必要にして十分な時間の間、レギュレータの出力端子間電圧をマイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要なレベルに保持することができる。   In the above embodiment, when the voltage Vp between the output terminals of the regulator reaches the set voltage VccOn at time t3, the MOSFET F1 (capacitor switching switch) is turned on and the auxiliary capacitor 6 is connected between the output terminals c and d. Connected. As a result, the electrostatic capacity charged by the voltage between the output terminals of the regulator increases, and therefore, between the output terminals of the regulator for a sufficient period of time necessary for the microprocessor to perform processing when the engine is stopped after the engine is stopped. The voltage can be held at a level necessary to keep the microprocessor operational.

時刻t3 において、MOSFET F1がオン状態にされて、補助コンデンサ6がレギュレータの出力端子間に接続されると、レギュレータ3の出力端子間の静電容量が急激に増加するため、図3の曲線cに見られるように、レギュレータ3の出力端子間電圧に落ち込みが生じる。この電圧の落ち込みにより、レギュレータの出力端子間電圧が必須電装品を動作状態に保持するために必要な電圧範囲の下限値(許容下限電圧)よりも低くなることがない場合には特に問題はないが、補助コンデンサの投入時に万一レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧を下回ることがあり得る場合には、必須電装品の動作に悪影響が及ぶことがあるため、コンデンサ投入用スイッチをオン状態にした直後に、レギュレータの出力端子間電圧が落ち込んだとしても、該電圧が必須電装品を動作状態に保持するために必要な電圧範囲の下限値を下回ることがないようにしておくのが好ましい。   At time t3, when the MOSFET F1 is turned on and the auxiliary capacitor 6 is connected between the output terminals of the regulator, the capacitance between the output terminals of the regulator 3 increases rapidly, so that the curve c in FIG. As can be seen, a drop occurs in the voltage between the output terminals of the regulator 3. There is no particular problem if the voltage drop does not cause the voltage across the output terminals of the regulator to be lower than the lower limit (allowable lower limit voltage) of the voltage range necessary to keep the essential electrical components in operation. However, if the voltage between the output terminals of the regulator may fall below the allowable lower limit voltage when the auxiliary capacitor is turned on, the operation of essential electrical components may be adversely affected. Even if the voltage between the output terminals of the regulator drops immediately after the adjustment, it is preferable that the voltage does not fall below the lower limit value of the voltage range necessary for maintaining the essential electrical component in the operating state. .

上記の実施形態によった場合には、コンデンサ投入用スイッチ5をオン状態にして補助コンデンサを投入する際に、レギュレータの出力端子間電圧に比較的大きな落ち込みが生じるが、制御部302を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを変更して、コンデンサ投入用スイッチ制御手段による制御内容を変更することにより、ハードウェアの構成を変更することなく、補助コンデンサを投入する過程でレギュレータの出力端子間電圧に大きな落ち込みが生じるのを防ぐことができる。   According to the above embodiment, when the capacitor charging switch 5 is turned on and the auxiliary capacitor is switched on, a relatively large drop occurs in the voltage between the output terminals of the regulator. Therefore, by changing the algorithm of the task to be executed by the microprocessor and changing the control content by the switch control means for switching on the capacitor, the output of the regulator in the process of switching on the auxiliary capacitor without changing the hardware configuration It is possible to prevent a large drop in the voltage between the terminals.

図4は、補助コンデンサを投入する過程でレギュレータの出力端子間電圧に大きな落ち込みが生じるのを防ぐためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したものである。本実施形態では、コンデンサ投入用スイッチ制御手段が、コンデンサ投入用スイッチ5をオンにした状態でレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧VccOnよりも低く設定された許容下限電圧VccOff未満になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオフ状態にするスイッチオフ制御と、このスイッチオフ制御が行われたことによりレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧VccOn以上になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオン状態にするオン復帰制御とを更に行うように構成される。本実施形態においても、コンデンサ投入用スイッチ制御手段は、レギュレータの出力端子間電圧が一度調整電圧以上になった後は、該コンデンサ投入用スイッチ制御手段がリセットされるまでの間、コンデンサ投入用スイッチをオン状態に保つように構成される。パラメータVccOn(設定電圧), VccOff(許容下限電圧)及びVsc(調整電圧)は、VccOff<VccOn<Vscの関係を満たすように設定されている。   FIG. 4 shows an example of a task algorithm executed by the microprocessor in order to prevent a large drop in the voltage between the output terminals of the regulator in the process of inserting the auxiliary capacitor. In the present embodiment, when the capacitor input switch control means turns on the capacitor input switch 5 and the voltage between the output terminals of the regulator 3 becomes less than the allowable lower limit voltage VccOff set lower than the set voltage VccOn. The switch-off control for turning off the capacitor input switch 5 and the switch-on switch 5 is turned on when the voltage between the output terminals of the regulator 3 becomes equal to or higher than the set voltage VccOn. Further, on-return control for setting the state is performed. Also in the present embodiment, the capacitor input switch control means includes the capacitor input switch until the capacitor input switch control means is reset after the voltage between the output terminals of the regulator once exceeds the adjustment voltage. Configured to remain on. The parameters VccOn (set voltage), VccOff (allowable lower limit voltage), and Vsc (adjustment voltage) are set so as to satisfy the relationship of VccOff <VccOn <Vsc.

図4に示されたタスクは、一定の時間毎に起動する。このタスクが起動すると、先ずステップS01においてレギュレータの出力端子間電圧Vp を設定電圧VccOnよりも低く設定された許容下限電圧VccOffと比較する。その結果Vp<VccOffの関係が成立しているとき(レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧VccOff未満のとき)にはステップS02に進み、フラグF1_On_Keep_Fが0になっているか否かを判定する。その結果フラグF1_On_Keep_Fが0になっていると判定されたときには、ステップS03に進んでMOSFET F1をオフ状態にした後このタスクを終了し、フラグF1_On_Keep_Fが0でない場合には何もしないでこのタスクを終了する。   The task shown in FIG. 4 is activated at regular intervals. When this task is started, first, in step S01, the voltage Vp between the output terminals of the regulator is compared with an allowable lower limit voltage VccOff set lower than the set voltage VccOn. As a result, when the relationship of Vp <VccOff is satisfied (when the voltage between the output terminals of the regulator is less than the allowable lower limit voltage VccOff), the process proceeds to step S02 to determine whether or not the flag F1_On_Keep_F is 0. As a result, when it is determined that the flag F1_On_Keep_F is 0, the process proceeds to step S03 to turn off the MOSFET F1 and terminate this task. If the flag F1_On_Keep_F is not 0, do nothing. finish.

ステップS01においてVp<VccOffの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧以上であると判定されたとき)には、ステップS04に進んでVccOff≦Vp <VccOnの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOff≦Vp <VccOnの関係が成立していると判定されたときには以下何もしないでこのタスクを終了し、VccOff≦Vp <VccOnの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが設定電圧VccOn以上になったとき)にはステップS05に進む。   When it is determined in step S01 that the relationship of Vp <VccOff is not satisfied (when it is determined that the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the allowable lower limit voltage), the process proceeds to step S04 and VccOff ≦ Vp < It is determined whether the VccOn relationship is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOff ≦ Vp <VccOn is established, this task is terminated without doing anything below, and when it is determined that the relationship of VccOff ≦ Vp <VccOn is not established (regulator When the output terminal voltage Vp becomes equal to or higher than the set voltage VccOn), the process proceeds to step S05.

ステップS05では、VccOn≦Vp <Vscの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOn≦Vp <Vscの関係が成立していると判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが設定電圧VccOn以上。調整電圧Vsc未満の範囲にあるとき)にはステップS06に進んでMOSFET F1をオン状態にして補助コンデンサを投入し、サイリスタS1及びS2をトリガせずにオフ状態にしたままでこのタスクを終了する。ステップS05でVccOn≦Vp <Vscの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが調整電圧Vsc以上になっているとき)にはステップS07に進んでサイリスタS1及びS2をトリガして電圧調整動作を行わせる。ステップS07ではまたMOSFET F1をオン状態にするとともに、MOSFET F1をオン状態に保持する条件が成立していることを示すフラグF1_On_Keep_Fを1にセットしてこのタスクを終了する。上記ステップS01〜S07によりコンデンサ投入用スイッチ制御手段が構成される。またステップS05〜S07により出力制御手段が構成される。   In step S05, it is determined whether or not a relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established (when the voltage Vp between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the set voltage VccOn and within the range of less than the adjustment voltage Vsc), the process proceeds to step S06. The MOSFET F1 is turned on, the auxiliary capacitor is turned on, and this task is terminated while the thyristors S1 and S2 are left in the off state without being triggered. When it is determined in step S05 that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is not established (when the voltage Vp between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the adjustment voltage Vsc), the process proceeds to step S07 and the thyristors S1 and S2 Trigger the voltage adjustment operation. In step S07, the MOSFET F1 is turned on, and a flag F1_On_Keep_F indicating that the condition for holding the MOSFET F1 in the on state is satisfied is set to 1, and this task is ended. The above-mentioned steps S01 to S07 constitute a capacitor input switch control means. Further, the output control means is constituted by steps S05 to S07.

図4に示したアルゴリズムによった場合には、ステップS01〜S03により、コンデンサ投入用スイッチ5をオンにした状態でレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧VccOnよりも低く設定された許容下限電圧VccOff未満になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオフ状態にするスイッチオフ制御が行なわれ、ステップS01、S04、S05及びS06により、スイッチオフ制御が行われたことによりレギュレータ3の出力端子間電圧が設定電圧VccOn以上になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオン状態にするオン復帰制御が行われるため、補助コンデンサを投入する過程で、レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧VccOffを下回る状態が生じるのを防ぐことができる。   When the algorithm shown in FIG. 4 is used, the allowable lower limit voltage in which the voltage between the output terminals of the regulator 3 is set lower than the set voltage VccOn with the capacitor charging switch 5 turned on in steps S01 to S03. Switch-off control is performed to turn off the capacitor insertion switch 5 when VccOff becomes less than VccOff, and the voltage between the output terminals of the regulator 3 is obtained by performing switch-off control in steps S01, S04, S05, and S06. Since the on-return control is performed to turn on the capacitor charging switch 5 when the voltage becomes equal to or higher than the set voltage VccOn, the voltage between the output terminals of the regulator falls below the allowable lower limit voltage VccOff in the process of turning on the auxiliary capacitor. Can be prevented.

図4に示した制御を行った場合に観測される各部の電圧波形を図5に示した。同図においてaは発電機1の無負荷時の全波整流波形を示し、bは出力コンデンサの静電容量と補助コンデンサの静電容量との和に等しい静電容量を有する一つのコンデンサをレギュレータの出力端子間に接続した場合(従来技術)に得られるレギュレータの出力端子間電圧を示している。またcは図4の制御を行った場合に得られるレギュレータの出力端子間電圧の変化を示し、dは補助コンデンサ6の両端に得られる電圧の変化を示している。曲線cに見られるように、補助コンデンサが投入される過程でレギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧VccOffを下回ることがないため、レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧に向けて上昇して行く過程で、大きく低下して負荷に悪影響が及ぶのを防ぐことができる。図4の制御を行った場合、補助コンデンサ6の両端の電圧は、図5の曲線dに示すように、スイッチオフ制御とスイッチオン復帰制御とが交互に行われている間(レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧を超えるまでの間)徐々に上昇していき、レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧以上になってMOSFET F1がオン状態に保持された後に調整電圧まで上昇する。   FIG. 5 shows voltage waveforms at various parts observed when the control shown in FIG. 4 is performed. In the figure, a shows a full-wave rectification waveform when the generator 1 is unloaded, and b shows a regulator having a capacitance equal to the sum of the capacitance of the output capacitor and the capacitance of the auxiliary capacitor. The voltage between the output terminals of the regulator obtained when connecting between the output terminals (conventional technology) is shown. Further, c represents a change in the voltage between the output terminals of the regulator obtained when the control of FIG. 4 is performed, and d represents a change in the voltage obtained at both ends of the auxiliary capacitor 6. As can be seen from the curve c, the voltage between the output terminals of the regulator does not fall below the allowable lower limit voltage VccOff in the process of inserting the auxiliary capacitor, so the voltage between the output terminals of the regulator increases toward the adjustment voltage. In the process, it is possible to prevent the load from being greatly reduced and adversely affecting the load. When the control of FIG. 4 is performed, the voltage at both ends of the auxiliary capacitor 6 is changed while the switch-off control and the switch-on return control are alternately performed as shown by the curve d in FIG. Until the voltage between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the adjustment voltage and the MOSFET F1 is held in the ON state.

図5に示した例では、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧VccOnよりも低くなったときにMOSFET F1をオフ状態にするようにしているが、補助コンデンサ6の充電が完了した後はMOSFET F1をオン状態に保持するように構成してもよい。このように構成しておくと、補助コンデンサ6に蓄積された電荷をMOSFETのドレインソース間を通して負荷側に放電させることができるため、補助コンデンサ6に蓄積された電荷を寄生ダイオードで生じる電圧ドロップの影響を受けずに負荷側に放電させて負荷に電力を供給することができる。   In the example shown in FIG. 5, the MOSFET F1 is turned off when the voltage between the output terminals of the regulator becomes lower than the set voltage VccOn. However, after the charging of the auxiliary capacitor 6 is completed, the MOSFET F1 is set. May be configured to be held in an on state. With this configuration, the charge accumulated in the auxiliary capacitor 6 can be discharged to the load side through between the drain and source of the MOSFET. Therefore, the charge accumulated in the auxiliary capacitor 6 can be reduced in voltage drop caused by the parasitic diode. Electric power can be supplied to the load by discharging to the load side without being affected.

上記の実施形態では、レギュレータとして短絡式のレギュレータを用いたが、整流回路を構成する素子の一部としてサイリスタ等のスイッチング素子を用いて、レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧を超えたときにスイッチング素子をオフ状態にすることにより整流回路を開放する形式の開放型のレギュレータを用いる場合にも本発明を適用することができる。   In the above embodiment, a short-circuit regulator is used as the regulator, but when a switching element such as a thyristor is used as a part of the elements constituting the rectifier circuit, the voltage between the output terminals of the regulator exceeds the adjustment voltage. The present invention can also be applied to the case of using an open type regulator that opens the rectifier circuit by turning off the switching element.

図6は開放型のレギュレータを用いる場合のハードウェアの構成例を示したものである。図6に示されたレギュレータ3は、発電機1の出力が入力される入力端子a及びbと、負荷2が接続される正極出力端子c及び負極出力端子dと、ブリッジの上辺を電圧調整素子としてのサイリスタS1,S2により構成し、ブリッジの下辺をダイオードD3,D4により構成したフルブリッジ型の全波整流回路からなる電圧変換回路301と、出力端子間の直流電圧を調整電圧以下に保つようにサイリスタS1、S2を制御する制御部302とにより構成されている。その他の点は図1に示した例と同様に構成されている。   FIG. 6 shows an example of the hardware configuration when an open regulator is used. The regulator 3 shown in FIG. 6 has input terminals a and b to which the output of the generator 1 is input, a positive output terminal c and a negative output terminal d to which the load 2 is connected, and a voltage adjusting element on the upper side of the bridge. The voltage conversion circuit 301 composed of a full-bridge type full-wave rectifier circuit composed of the thyristors S1 and S2 and the lower side of the bridge composed of the diodes D3 and D4, and the DC voltage between the output terminals is kept below the adjustment voltage. The control unit 302 controls the thyristors S1 and S2. The other points are configured in the same manner as the example shown in FIG.

制御部302は、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、レギュレータの出力端子間電圧に応じてレギュレータの出力を制御する出力制御手段と、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときにコンデンサ投入用スイッチ5をオン状態にするようにコンデンサ投入用スイッチ5を制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段とを構成する。出力制御手段は、レギュレータ3の出力端子c,d間の電圧が調整電圧未満のときにサイリスタS1,S2をトリガして両サイリスタをオン状態にすることにより、出力端子から直流電力を出力させ、、出力端子c,d間の電圧が調整電圧以上になったときにサイリスタS1,S2のトリガを停止して、レギュレータからの直流電力の出力を停止させる。   The control unit 302 causes the microprocessor to execute a predetermined program, thereby controlling the output of the regulator according to the voltage between the output terminals of the regulator, and the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the set voltage. Capacitor input switch control means for controlling the capacitor input switch 5 to sometimes turn on the capacitor input switch 5 is configured. When the voltage between the output terminals c and d of the regulator 3 is less than the adjustment voltage, the output control means triggers the thyristors S1 and S2 to turn on both thyristors, thereby outputting DC power from the output terminals, When the voltage between the output terminals c and d becomes equal to or higher than the adjustment voltage, the trigger of the thyristors S1 and S2 is stopped, and the output of DC power from the regulator is stopped.

図7は、図6の制御部302に設ける出力制御手段とコンデンサ投入用スイッチ制御手段とを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートを示している。図7に示されたタスクも一定時間毎に起動する。このタスクが起動すると、先ずステップS01においてレギュレータの出力端子間電圧Vp を設定電圧VccOnと比較する。その結果Vp<VccOnの関係が成立しているときにはステップS02に進んでサイリスタS1及びS2をトリガした後このタスクを終了する。ステップS01でVp<VccOnの関係が成立していないと判定されたときには、ステップS03に進んでVccOn≦Vp <Vscの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOn≦Vp <Vscの関係が成立していると判定されたときにはステップS04に進んでサイリスタS1及びS2をトリガし、MOSFET F1をオン状態にした後このタスクを終了する。ステップS03でVccOn≦Vp <Vscの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧が調整電圧以上になっているとき)には、ステップS05に進んで、サイリスタS1,S2のトリガを停止させた後このタスクを終了する。   FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of tasks to be executed by the microprocessor in order to configure the output control means and the capacitor input switch control means provided in the control unit 302 of FIG. The task shown in FIG. 7 is also activated at regular intervals. When this task is started, first, in step S01, the voltage Vp between the output terminals of the regulator is compared with the set voltage VccOn. As a result, when the relationship of Vp <VccOn is established, the process proceeds to step S02, triggers thyristors S1 and S2, and then ends this task. If it is determined in step S01 that the relationship of Vp <VccOn is not established, the process proceeds to step S03 to determine whether or not the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established, the routine proceeds to step S04, where the thyristors S1 and S2 are triggered, the MOSFET F1 is turned on, and this task is terminated. When it is determined in step S03 that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is not established (when the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the adjustment voltage), the process proceeds to step S05 and thyristors S1, S2 This task is terminated after stopping the trigger.

図7に示したアルゴリズムによる場合には、ステップS01ないしS04により、レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときにコンデンサ投入用スイッチをオン状態にするようにコンデンサ投入用スイッチを制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段が構成される。またステップS01ないしS05により、レギュレータの出力端子間電圧を調整電圧以下に保つように制御する出力制御手段が構成される。   In the case of the algorithm shown in FIG. 7, the capacitor input switch is controlled to turn on the capacitor input switch when the voltage between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set voltage in steps S01 to S04. Capacitor switch control means is configured. In addition, steps S01 to S05 constitute output control means for controlling the voltage between the output terminals of the regulator to be kept below the adjustment voltage.

図8を参照すると、図6の実施形態において、補助コンデンサ6を投入する過程でレギュレータの出力端子間電圧に大きな落ち込みが生じるのを防ぐためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムが示されている。   Referring to FIG. 8, in the embodiment of FIG. 6, there is shown an algorithm of a task to be executed by the microprocessor in order to prevent a large drop in the voltage between the output terminals of the regulator in the process of turning on the auxiliary capacitor 6.

図8に示されたタスクも一定の時間毎に起動する。このタスクが起動すると、先ずステップS01においてレギュレータの出力端子間電圧Vp を許容下限電圧VccOffと比較する。その結果Vp<VccOffの関係が成立しているとき(レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧VccOff未満のとき)にはステップS02に進んでサイリスタS1,S2をトリガした後、ステップS03でフラグF1_On_Keep_Fが0になっているか否かを判定する。その結果フラグF1_On_Keep_Fが0になっていると判定されたときには、ステップS04に進んでMOSFET F1をオフ状態にした後このタスクを終了し、フラグF1_On_Keep_Fが0でない場合には何もしないでこのタスクを終了する。   The task shown in FIG. 8 is also activated at regular intervals. When this task is started, first, in step S01, the voltage Vp between the output terminals of the regulator is compared with the allowable lower limit voltage VccOff. As a result, when the relationship of Vp <VccOff is satisfied (when the voltage between the output terminals of the regulator is less than the allowable lower limit voltage VccOff), the process proceeds to step S02 to trigger the thyristors S1 and S2, and then the flag F1_On_Keep_F in step S03. Whether or not is 0 is determined. As a result, when it is determined that the flag F1_On_Keep_F is 0, the process proceeds to step S04 to turn off the MOSFET F1 and end this task. If the flag F1_On_Keep_F is not 0, do nothing. finish.

ステップS01においてVp<VccOffの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧が許容下限電圧以上であると判定されたとき)には、ステップS05に進んでVccOff≦Vp <VccOnの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOff≦Vp <VccOnの関係が成立していると判定されたときにはステップS06に進んでサイリスタS1,S2をトリガした後このタスクを終了する。ステップS05でVccOff≦Vp <VccOnの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが設定電圧VccOn以上になったとき)にはステップS07に進む。   When it is determined in step S01 that the relationship of Vp <VccOff is not established (when it is determined that the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the allowable lower limit voltage), the process proceeds to step S05 and VccOff ≦ Vp < It is determined whether the VccOn relationship is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOff ≦ Vp <VccOn is established, the process proceeds to step S06, triggers the thyristors S1 and S2, and ends this task. When it is determined in step S05 that the relationship of VccOff ≦ Vp <VccOn is not established (when the voltage Vp between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set voltage VccOn), the process proceeds to step S07.

ステップS07では、VccOn≦Vp <Vscの関係が成立しているか否かを判定する。その結果VccOn≦Vp <Vscの関係が成立していると判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが設定電圧VccOn以上であるが、調整電圧Vsc未満であるとき)にはステップS08に進んでMOSFET F1をオン状態にして補助コンデンサを投入し、サイリスタS1及びS2をトリガした後このタスクを終了する。   In step S07, it is determined whether a relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established. As a result, when it is determined that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is established (when the voltage Vp between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the set voltage VccOn but lower than the adjustment voltage Vsc), the process proceeds to step S08. The MOSFET F1 is turned on, the auxiliary capacitor is turned on, the thyristors S1 and S2 are triggered, and the task is terminated.

ステップS07でVccOn≦Vp <Vscの関係が成立していないと判定されたとき(レギュレータの出力端子間電圧Vpが調整電圧Vsc以上であるとき)にはステップS09に進んでMOSFET F1をオン状態にすると共に、MOSFET F1をオン状態に保持する条件が成立していることを示すフラグF1_On_Keep_Fを1にセットする。ステップS09ではまた、サイリスタS1及びS2のトリガを停止して、全波整流回路を開放状態にすることにより電圧調整動作を行わせる。ステップS09を行った後このタスクを終了する。   When it is determined in step S07 that the relationship of VccOn ≦ Vp <Vsc is not established (when the voltage Vp between the output terminals of the regulator is equal to or higher than the adjustment voltage Vsc), the process proceeds to step S09 to turn on the MOSFET F1. At the same time, a flag F1_On_Keep_F indicating that the condition for holding the MOSFET F1 in the ON state is satisfied is set to 1. In step S09, the triggering of the thyristors S1 and S2 is stopped, and the voltage adjustment operation is performed by opening the full-wave rectifier circuit. After performing step S09, this task is terminated.

上記ステップS01〜S05及びS07〜S09によりコンデンサ投入用スイッチ制御手段が構成される。またステップS01,S02及びS05〜S09により出力制御手段が構成される。   The above-mentioned steps S01 to S05 and S07 to S09 constitute a capacitor input switch control means. Output control means is constituted by steps S01, S02 and S05 to S09.

本発明を適用する電源装置に設けるレギュレータ3は、内燃機関により駆動される交流発電機の出力が入力される入力端子と、内燃機関を動作させるために駆動することが必須な電装品である必須電装品を含む負荷に接続される出力端子とを有して、出力端子間電圧が調整電圧未満であるときに出力端子から直流電力を出力し、出力端子間電圧が調整電圧以上である時に直流電力の出力を停止するように構成されたものであればよく、上記実施形態に示したものに限定されない。   The regulator 3 provided in the power supply device to which the present invention is applied is an input terminal to which an output of an AC generator driven by the internal combustion engine is input and an electrical component that is essential to be driven to operate the internal combustion engine. Output terminal connected to a load including electrical components, and outputs DC power from the output terminal when the voltage between the output terminals is less than the adjustment voltage, and DC when the voltage between the output terminals is equal to or higher than the adjustment voltage. Any device may be used as long as it is configured to stop the output of power, and is not limited to that shown in the above embodiment.

図1に示した実施形態においては、発電機の出力を短絡する短絡用スイッチ素子(電圧調整用スイッチ素子)としてサイリスタS1,S2を用いているが、サイリスタ以外のスイッチング素子(例えばMOSFET)を短絡用スイッチ素子として用いることもできる。   In the embodiment shown in FIG. 1, thyristors S1 and S2 are used as short-circuit switch elements (voltage adjustment switch elements) for short-circuiting the output of the generator, but switching elements other than the thyristors (for example, MOSFETs) are short-circuited. It can also be used as a switch element.

図1に示した例では、サイリスタS1,S2を全波整流回路のブリッジの下辺を構成するダイオードD3,D4に対して逆並列に接続しているが、サイリスタS1,S2は、全波整流回路のブリッジの上辺を構成するダイオードD1,D2に対して逆並列に接続してもよい。   In the example shown in FIG. 1, the thyristors S1 and S2 are connected in antiparallel to the diodes D3 and D4 constituting the lower side of the bridge of the full-wave rectifier circuit, but the thyristors S1 and S2 are connected to the full-wave rectifier circuit. The diodes D1 and D2 constituting the upper side of the bridge may be connected in antiparallel.

上記の各実施形態では、コンデンサ投入用スイッチ5をMOSFETにより構成したが、コンデンサ投入用スイッチ5を他の半導体スイッチング素子やリレー等により構成することもできる。   In each of the embodiments described above, the capacitor input switch 5 is configured by a MOSFET, but the capacitor input switch 5 may be configured by another semiconductor switching element, a relay, or the like.

1 交流発電機
2 負荷
3 レギュレータ
301 電圧変換回路
302 制御部
4 出力コンデンサ
5 コンデンサ投入用スイッチ
6 補助コンデンサ
F1 MOSFET
S1,S2 サイリスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC generator 2 Load 3 Regulator 301 Voltage conversion circuit 302 Control part 4 Output capacitor 5 Capacitor switch 6 Auxiliary capacitor F1 MOSFET
S1, S2 Thyristor

Claims (5)

マイクロプロセッサを備えたECUにより制御される内燃機関により駆動される交流発電機の出力が入力される入力端子と前記内燃機関を動作させるために駆動することが必須な電装品である必須電装品を含む負荷に接続される出力端子とを有して、出力端子間電圧が調整電圧未満であるときに前記出力端子から直流電力を出力し、前記出力端子間電圧が調整電圧以上である時に前記直流電力の出力を停止するレギュレータと、前記レギュレータの出力端子間に接続された出力コンデンサとを備えた内燃機関用電源装置であって、
前記レギュレータの出力端子間にコンデンサ投入用スイッチを介して接続された補助コンデンサと、
前記レギュレータの出力端子間電圧が設定電圧以上になったときに前記コンデンサ投入用スイッチをオン状態にするように前記コンデンサ投入用スイッチを制御するコンデンサ投入用スイッチ制御手段と、
を備え、
前記設定電圧は、前記必須電装品が動作を開始するときの前記レギュレータの出力端子間電圧以上で、かつ前記調整電圧未満の電圧に設定され、
前記内燃機関を停止した後に前記マイクロプロセッサに機関停止処理を行わせるために必要な時間の間、前記レギュレータの出力端子間電圧を、前記マイクロプロセッサを動作状態に保持するために必要なレベル以上に保つことができるように、前記出力コンデンサの静電容量と前記補助コンデンサの静電容量との和の静電容量が設定されていること
を特徴とする内燃機関用電源装置。
An input terminal to which an output of an alternator driven by an internal combustion engine controlled by an ECU equipped with a microprocessor is input, and an essential electrical component that is essential for driving the internal combustion engine are operated. An output terminal connected to the load, and outputs DC power from the output terminal when the voltage between the output terminals is less than the regulated voltage, and the DC when the voltage between the output terminals is equal to or greater than the regulated voltage. A power supply device for an internal combustion engine comprising a regulator for stopping output of power, and an output capacitor connected between output terminals of the regulator,
An auxiliary capacitor connected between the output terminals of the regulator via a capacitor charging switch;
Capacitor input switch control means for controlling the capacitor input switch so as to turn on the capacitor input switch when the voltage between the output terminals of the regulator is equal to or higher than a set voltage;
With
The set voltage is set to a voltage that is equal to or higher than the voltage between the output terminals of the regulator when the essential electrical component starts operation , and less than the adjustment voltage .
After the internal combustion engine is stopped, the voltage between the output terminals of the regulator is higher than a level necessary for maintaining the microprocessor in an operating state for a time necessary for causing the microprocessor to perform an engine stop process. The capacitance of the sum of the capacitance of the output capacitor and the capacitance of the auxiliary capacitor is set so that it can be maintained ,
A power supply device for an internal combustion engine.
前記コンデンサ投入用スイッチ制御手段は、前記コンデンサ投入用スイッチがオンの状態で前記レギュレータの出力端子間電圧が前記設定電圧よりも低く設定された許容下限電圧未満になったときに前記コンデンサ投入用スイッチをオフ状態にするスイッチオフ制御と、前記スイッチオフ制御が行われたことにより前記レギュレータの出力端子間電圧が前記設定電圧以上になったときに前記コンデンサ投入用スイッチをオン状態にするオン復帰制御とを更に行うように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用電源装置。   The capacitor input switch control means is configured such that when the capacitor input switch is on and the voltage between the output terminals of the regulator becomes lower than an allowable lower limit voltage set lower than the set voltage, the capacitor input switch Switch-off control for turning off the capacitor, and on-return control for turning on the capacitor input switch when the voltage between the output terminals of the regulator becomes equal to or higher than the set voltage due to the switch-off control being performed. The power supply device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: 前記コンデンサ投入用スイッチ制御手段は、前記レギュレータの出力端子間電圧が一度調整電圧以上になった後は、該コンデンサ投入用スイッチ制御手段がリセットされるまでの間、前記コンデンサ投入用スイッチをオン状態に保つように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用電源装置。   The capacitor input switch control means turns on the capacitor input switch after the voltage between the output terminals of the regulator once exceeds the adjustment voltage until the capacitor input switch control means is reset. The power supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the power supply device is configured to maintain 前記補助コンデンサに蓄積された電荷が前記出力コンデンサ側に放電するのを許容するように前記補助コンデンサと前記出力コンデンサとの間を接続する整流素子が設けられていることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載の内燃機関用電源装置。   2. A rectifying element is provided to connect between the auxiliary capacitor and the output capacitor so as to allow the electric charge accumulated in the auxiliary capacitor to be discharged to the output capacitor side. 2. The power supply device for an internal combustion engine according to 2 or 3. 前記コンデンサ投入用スイッチはMOSFETにより構成されていることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の内燃機関用電源装置。   5. The power supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the capacitor input switch is constituted by a MOSFET.
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