JPH07103112A - バッテリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの回転出力で駆動される発電機から
得られる電力で電装品負荷を駆動させ、同回転出力で点
火装置を作動させるバッテリレス車両において、エンジ
ンの始動時には発電電力を点火装置へ優先的に供給し、
エンジンの始動を円滑に行なう。 【構成】 発電機３の出力と点火装置４ならびに負荷給
電制御手段５を除く他の負荷６との間にスイッチ手段７
を介設する。負荷給電制御手段５内の負荷接続判定手段
３０は、ピックアップコイル１５で検出したエンジン回
転数が負荷接続しきい値回転数に達した時点で検出出力
３０ａを発生し、スイッチ駆動手段４０を介してスイッ
チ手段７を閉状態へ駆動し、他の負荷６への給電を行な
う。負荷接続判定手段３０はヒステリシス特性を備えて
おり、負荷接続時よりも大幅に低いエンジン回転数とな
った時点で他の負荷６への給電を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バッテリを搭載しな
い車両であって、エンジンの回転出力で駆動される発電
機から得られる電力で電装品負荷を駆動させ、同回転出
力で点火装置を作動させるバッテリレス車両において、
始動時にエンジンが予め設定した回転数に達するまでは
ランプ等の一部の負荷への電力供給を停止させること
で、点火装置への給電を優先させエンジンの始動を円滑
に行なえるようにしたバッテリレス車の始動時電装品負
荷軽減制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの始動時は、発電機の入力軸の
回転数が低くその発電出力電圧が低いので、点火装置に
充分な電力を供給できないことがある。そこで、キック
スタータもしくはリコイルスタータ等によるエンジン始
動時には、ランプ等の負荷を切り離しておき、発電機の
出力電圧が上昇した時点でランプ等の負荷を接続するこ
とで、始動時に点火装置に充分な電力を供給し、エンジ
ンの始動を円滑に行なわせるようにしたバッテリレス車
両用始動装置が、実開平４−１３７２６４号公報で提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バッテリレス車両用始動装置は、ランプ等の負荷を切り
離した状態における発電機の出力電圧が、所定のしきい
値電圧に達した時点で負荷を接続することになるので、
負荷の接続時点で発電機の電気的負荷が増加し、そのた
め出力電圧が低下することがある。また、接続される負
荷の重さ（消費電力）は、各種のスイッチ等の設定状態
等によって異なるので、負荷接続に伴う発電出力電圧の
低下度合も異なる。着火から完曝までのエンジン始動時
は発電出力が充分でないので、この間に他の負荷が接続
されるとエンジンの回転が低下し点火装置へ充分な電力
を供給できなくなることがある。

【０００４】さらに、アイドル回転状態で全ての負荷に
対して電力を供給できるようにすることを考慮すると、
負荷接続のしきい値電圧はアイドル回転状態で全負荷時
の発電出力電圧よりも低い電圧値に設定する必要があ
る。

【０００５】図６はエンジン始動時の発電機の出力電圧
の立上り特性を示すグラフである。図６において仮想線
で示す特性Ａは、無負荷時の発電出力特性を示したもの
で、発電機の出力電圧を例えば高入力インピーダンスの
電圧計で測定し、測定した電圧と同じ電圧を別電源から
点火装置へ供給するとともに、ランプ等の負荷を一切接
続しない状態で測定したものである。出力電圧波形の最
初の山は、キック操作もしくはリコイルスタータの操作
によってエンジンの出力軸が勢いよく回転されることに
より発生したものである。時刻ｔ１で点火装置から点火
プラグへ点火用高電圧が供給され始め、時刻ｔ２で完曝
状態となり、アイドル回転数でのアイドル運転状態とな
る。この時、発電機に負荷が何ら接続されていないの
で、発電出力電圧は発電機に内蔵される（もしくは外付
けされる）電圧安定化回路（レギュレータ）の電圧制御
範囲のほぼ上限値となる。

【０００６】点線で示す特性Ｂは、点火装置ならびにこ
の発電機から電力供給を受ける全ての負荷を接続した状
態（全負荷状態）での発電出力の立上り特性である。発
電機の負荷が重いため、発電出力電圧は低下し、着火な
らびに完曝となる時期が若干遅れるが、エンジン始動に
成功しアイドル回転数に達した状態での発電出力電圧は
特性Ａ（完全無負荷状態）と比較してかなり低い電圧
（発電機の発電容量にもよるが電圧安定化回路（レギュ
レータ）の電圧制御範囲のほぼ下限値）となる。

【０００７】実線で示す特性Ｃは、発電機の負荷を例え
ば点火装置だけとした軽負荷状態における発電出力電圧
の立上り特性である。負荷が軽いため、発電出力の立上
りも早く、アイドル回転数状態で全負荷時よりも高い発
電出力電圧が得られる。

【０００８】ここで、全負荷時のアイドル回転状態の発
電出力電圧よりも低い電圧をしきい値電圧ＶＴＨとし、
この電圧に達した時点で負荷接続を行なう構成をとる
と、符号Ｂで示す立上り特性で発電出力電圧が上昇し、
しきい値電圧ＶＴＨに達した時点（時刻ｔＴＨ）で負荷
が接続されて発電機の負荷が重くなるため、特性Ｄで示
すように、発電出力電圧がしきい値電圧以下に低下した
後再上昇することがあり、負荷への給電を開始するしき
い値電圧ＶＴＨと負荷への給電を停止するしきい値電圧
との差が小さいか、ヒステリシス特性を設けていない場
合は、負荷への給電が一時停止され、一度点灯したラン
プ等が一時消灯することがある。また、点火装置への給
電電圧も低下するため、点火プラグへ充分な高圧が供給
されず、完曝に至らないことがある。

【０００９】一方、エンジン始動時に点火装置以外の他
の電気的負荷を全て切り離した場合、キック操作もしく
はリコイルスタータによる始動操作を行なっても、車両
の状態を示す表示器系統はエンジンがアイドル回転状態
に達するまでは一切点灯しないため、例えばニュートラ
ルランプの点灯によってギヤがニュートラル位置にある
こと等を確認できなくなり、運転者等にとって不便であ
る。また、始動時に負荷を切り離すための制御回路等を
車両に新たに実装するスペースは少ないので、既に設置
されている回路装置等との共用化もしくは一体化するの
が望ましい。

【００１０】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、エンジンの始動動作中は発電機の発電
電力を点火装置へ優先的に供給し、エンジンの始動が確
実になされた後に例えばランプ等に他の負荷への給電を
行なうようにしたバッテリレス車の始動時電装品負荷軽
減制御装置を提供することを第１の目的とする。第２の
目的は、車両の状態等を表示するインジケータ等の表示
器系統の表示機能を始動時にも確保するようにしたバッ
テリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置を提供する
ことにある。第３の目的は、始動時電装品負荷軽減制御
装置のために新たな設置スペースを必要とせず、他の装
置との共用化もしくは一体化を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係るバッテリレス車の始動時電装品負荷軽減
制御装置は、発電機の出力と前記点火装置を除く他の負
荷との間にスイッチ手段を介設するとともに、エンジン
回転数検出手段で検出したエンジン回転数に係る信号に
基づいて予め設定したエンジン回転数に達した時点でス
イッチ手段を閉状態に駆動し、他の負荷に発電機の発電
電力を供給させる負荷給電制御手段を備えたことを特徴
とする。

【００１２】請求項２に係るバッテリレス車の始動時電
装品負荷軽減制御装置は、車両の状態を表示するための
表示器系統に対しては、発電機の発電電力を常時供給す
るよう構成したことを特徴とする。請求項３に係るバッ
テリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置は、点火装
置の点火時期を検出するために設けられたクランク角セ
ンサを利用してエンジン回転数検出手段を構成するとと
もに、負荷給電制御手段は点火装置と一体に構成したこ
とを特徴とする。なお、点火装置は直流電源動作型の容
量放電式装置（ＤＣ−ＣＤＩ）を用いるのが好適であ
る。

【００１３】

【作用】請求項１に係るバッテリレス車の始動時電装品
負荷軽減制御装置は、エンジン回転数検出手段で検出し
たエンジン回転数が予め設定した回転数（例えばアイド
ル回転数よりも少し低い回転数）に達した時点で、負荷
給電制御手段はスイッチ手段を閉状態に駆動し、他の負
荷（例えばランプ等）へ発電機の発電電力を供給させ
る。よって、エンジン始動時はエンジン回転数が所定回
転数となるまでは、他の負荷は切り離される。このた
め、エンジンの回転による発電電力は有効に点火装置へ
供給されるので、エンジンの始動を確実に行なわせるこ
とができる。

【００１４】請求項２に係るバッテリレス車の始動時電
装品負荷軽減制御装置は、点火装置ならびに車両の状態
を表示するための表示器系統に対しては発電電力を供給
する構成としたので、ランプ等の負荷が点灯されるまで
の間であっても、車両の状態（例えばギヤがニュートラ
ル位置であること等）を運転者へ表示させることができ
る。

【００１５】請求項３に係るバッテリレス車の始動時電
装品負荷軽減制御装置は、点火装置用として既に備えら
れているクランク角センサを利用してエンジン回転数検
出手段を構成するとともに、点火装置と一体に負荷給電
制御手段を構成したので、例えばクランク角センサの検
出出力を波形整形する回路や点火タイミングを制御する
ための制御回路もしくは制御用のマイクロコンピュータ
等を共用して負荷給電制御手段を実現することができ
る。よって、負荷給電制御手段を経済的に実現できると
ともに、新たな実装スペース等を確保する必要がない。

【００１６】なお、直流電源動作型の容量放電式点火装
置（ＤＣ−ＣＤＩ）は発電機の発電電力を用いて点火を
行うものであるため、その発電電力を効率的に用いうる
本発明の装置は一層有効となる。

【００１７】

【実施例】以下この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は請求項１に係るバッテリレス車の始動
時電装品負荷軽減装置のブロック構成図である。この始
動時電装品負荷軽減装置１は、エンジン２の回転出力で
駆動される発電機３と、点火装置４ならびに負荷給電制
御装置５を除く他の負荷６への給電を制御するスイッチ
手段７とからなる。発電機３の正極側の出力端子３ａと
接地端子３ｂとの間に接続されたコンデンサ８は電源安
定化用のものである。

【００１８】発電機３は、交流発電機本体（以下ＡＣＧ
と記す）１１と、整流・調圧部（レギュレートレクチフ
ァイヤ）１２とからなる。ＡＣＧ１１は、エンジン２の
出力軸２ａに連結されてエンジン２の回転とともに回転
されるロータ（図示しない）と、このロータに取り付け
られた永久磁石（図示しない）と、発電出力を取り出す
ための各ステータコイル１１ａ〜１１ｃを備える。整流
・調圧部（レギュレートレクチファイヤ）１２は、各ス
テータコイル１１ａ〜１１ｃに誘起された交流電圧を整
流する３相ブリッジ接続された６個の整流素子からなる
整流回路１３と、発電出力端子３ａ，３ｂ間に出力する
発電出力電圧の調節を行なう出力電圧調整回路１４とを
備える。

【００１９】そして、発電機３の発電出力端子３ａに出
力される発電電圧を点火装置４および負荷給電制御手段
５へ供給するとともに、スイッチ手段７を介して他の負
荷６へ給電する構成としている。エンジン２の出力軸２
ａもしくはＡＣＧ１１のロータ等に、クランク軸の回転
位置との対応を付けて磁石片２ｂを取り付けている。そ
して、磁石片２ｂからの磁束を検出し誘導起電圧を発生
するピックアップコイル１５でクランク角センサならび
にエンジンの回転数検出手段を構成している。このピッ
クアップコイル１５の出力信号１５ａは、点火タイミン
グに係る信号として点火装置４へ、また、エンジン回転
数に係る信号として負荷給電制御手段５へ供給される。

【００２０】なお、この実施例では電磁結合を利用して
クランク角もしくはエンジン回転数に係る信号を得る構
成を示したが、発光手段と受光手段とを組み合わせた光
結合を利用してエンジンの回転位置もしくは回転に係る
信号を得るようにしてもよい。

【００２１】点火装置４は、ピックアップコイル１５の
出力信号１５ａに基づいて点火タイミングを設定し、所
定のタイミングで点火プラグ１６へ点火用の高圧電圧４
ａを供給する。

【００２２】負荷給電制御手段５は、波形整形回路２０
と、負荷接続判定手段３０と、スイッチ駆動手段４０と
を備える。なお、５ａは正極側の電源端子、５ｂは負極
側（接地側）の電源端子である。波形整形回路２０は、
ピックアップコイル１５の出力信号１５ａを２値レベル
信号２０ａへ変換して出力する。負荷接続判定手段３０
は、２値レベル信号２０ａに基づいてエンジンの回転数
が予め設定した回転数を越えたことを検出した場合には
負荷接続指令信号３０ａを発生する。なお、この負荷接
続判定手段３０は、ヒステリシス特性を設けており、負
荷接続指令信号３０ａを発生した後は、先の回転数より
もかなり低い回転数となるまでは負荷接続指令信号３０
ａの出力を保持するよう構成している。スイッチ駆動手
段４０は、負荷接続指令信号３０ａに基づいてスイッチ
手段７を閉状態（他の負荷へ給電する状態）に駆動する
ためのものである。スイッチ手段７は常開型接点（メー
ク接点）を備えたリレーで構成している。

【００２３】以上の構成における作用を説明する。図示
しないキックスタータもしくはリコイルスタータによっ
てエンジンの始動操作がなされ、出力軸２ａが回転駆動
されると、発電機３はその回転数に応じた発電電圧を出
力端子３ａに発生する。この発電電圧は点火装置４なら
びに負荷給電制御手段５へ供給される。スイッチ手段７
を構成するリレーの接点７ａは開状態にあるのでランプ
等の他の負荷６へは給電されない。点火装置４は、ピッ
クアップコイル１５の出力信号１５ａに信号に基づいて
所定のタイミングで点火用高圧電圧４ａを点火プラグ１
６へ供給し、エンジンの着火を行なう。

【００２４】負荷給電制御手段５内の負荷接続判定手段
３０は、ピックアップコイル１５の出力信号１５ａに信
号に基づいてエンジンの回転数を監視し、予め設定した
回転数、例えばアイドル回転数よりも少し低い回転数と
なった時点で負荷接続指令信号３０ａを発生し、この負
荷接続指令信号３０ａに基づいてスイッチ駆動手段４０
はリレーの励磁巻線７ｂに通電する。これにより、リレ
ーの接点７ａが閉状態となり、他の負荷６への給電が行
なわれる。負荷接続判定手段３０にはヒステリシス特性
を設けているので、他の負荷６が接続され発電機３の負
荷が重くなり、これに伴ってエンジン２の負荷が重くな
ってエンジン回転数が一時的に低下するようなことがあ
っても、負荷接続指令信号３０ａが停止されることはな
い。

【００２５】図６に示す特性Ｅはこの発明に係る発電出
力電圧の立上り特性である。完爆に近い回転数で負荷接
続を行うようにすることで、特性Ｄ（従来例）よりもハ
ッチングで示した領域Ｆの分だけ多くの電力供給を得る
ことができる。なお、図６に示した特性Ｄおよび特性Ｅ
は、全負荷が接続された場合の特性を示したもので、点
灯されるランプ等の数が少ない場合、アイドル回転状態
での発電出力電圧は特性Ｂ（全負荷）よりも高い電圧と
なる。

【００２６】図２は負荷給電制御手段ならびにスイッチ
手段の一具体例を示す回路構成図である。図２に示す負
荷給電制御手段５は、ディスクリート回路で構成した場
合の一例を示すものある。波形整形回路２０は、ピック
アップコイル１５の出力信号１５ａを増幅する増幅器２
１と、増幅出力を２値信号レベルへ変換するシュミット
トリガ回路２２とで構成している。電磁結合を利用した
ピックアップコイル１５の出力信号１５ａは、エンジン
２の回転数によって出力電圧が変化するので、増幅する
ことで低回転数時の信号も確実に検出できるようにして
いる。

【００２７】負荷接続判定手段３０は、シュミットトリ
ガ回路２２の出力である波形整形出力２０ａの立上りも
しくは立下りエッジでトリガされ所定の時間幅のパルス
を発生する単安定モノマルチバイブレータ３１と、この
単安定モノマルチバイブレータ３１の出力パルス３１ａ
を積分する積分回路３２と、積分出力３２ａと基準電圧
発生回路３３から供給される基準電圧ＶＴＨ１，ＶＴＨ
２とを比較し負荷接続指令信号３０ａを出力する電圧比
較器３４と、その負荷接続指令信号３０ａに基づいて基
準電圧ＶＴＨを変更しヒステリシス特性を与えるヒステ
リシス回路３５とを備える。

【００２８】積分回路３２は、充電用抵抗３２ｂとコン
デンサ３２ｃとからなる時定数回路で構成している。符
号３２ｄは放電時定数を設定するための抵抗、各ダイオ
ード３２ｅ，３２ｆは充電時定数と放電時定数を切り替
えるためのものである。

【００２９】負荷接続指令信号３０ａを出力していない
状態ではヒステリシス回路３５を構成するトランジスタ
３５ａはオフ状態であり、電圧比較器３４の基準電圧入
力端子Ｋには直列接続された各定電圧ダイオードＺＤ
１，ＺＤ２の和電圧が供給される。負荷接続指令信号３
０ａが発生している状態では、トランジスタ３５ａはオ
ン状態となり、定電圧ダイオードＺＤ２を短絡するの
で、電圧比較器３４の基準電圧入力端子Ｋには定電圧ダ
イオードＺＤ１の電圧が供給される。これにより、負荷
接続指令信号３０ａを発生する第１のしきい値電圧ＶＴ
Ｈ１と、負荷接続指令信号３０ａを停止する第２のしき
い値電圧ＶＴＨ２との切り替えがなされる。符号３３ａ
は各定電圧ダイオードＺＤ１，ＺＤ２へバイアス電流を
供給するための抵抗である。符号３５ｂはベース抵抗、
３５ｃはベース・エミッタ間抵抗である。

【００３０】なお、この実施例では、波形整形出力２０
ａはエンジン２の回転数に応じて出力信号の幅が変動す
るため、単安定モノマルチバイブレータ３１を用いてパ
ルス幅を規定し直す構成としているが、シュミットトリ
ガ回路２２の代わりに単安定モノマルチバイブレータ３
１を波形整形回路２０内に設ける構成としてもよい。ま
た、単安定モノマルチバイブレータ３１ならびに積分回
路３２との代替に周波数−電圧変換器（Ｆ−Ｖ変換器）
を用いて、回転数に応じた電圧出力を得るようにしても
よい。

【００３１】スイッチ駆動手段４０は、負荷接続指令信
号３０ａに基づいて導通状態となるＮＰＮ型トランジス
タ４１で構成している。４２はベース抵抗、４３はベー
ス・エミッタ間抵抗である。スイッチ手段２７は、ＰＮ
Ｐ型トランジスタ２７ａで構成している。２７ｂはベー
ス抵抗、２７ｃはベース・エミッタ間抵抗である。

【００３２】以上の構成であるから、エンジンの回転数
に応じた電圧が積分回路３２ｃから出力される。そし
て、負荷接続指令信号３０ａを出力していない状態で電
圧比較器３４はそのエンジン回転数に応じた電圧３２ａ
と第１のしきい値電圧ＶＴＨ１（各定電圧ダイオードＺ
Ｄ１，ＺＤ２の和電圧）とを比較する。

【００３３】ここで、第１のしきい値電圧ＶＴＨ１はア
イドル運転時のエンジン回転数Ｎｅｉ（例えば毎分１２
００回転）よりも低い回転数で、かつ、キックスタータ
もしくはリコイルスタータの始動操作による最大ピーク
回転数Ｎｅｐ（例えば毎分８００回転）よりも高い回転
数Ｎｅｏｎ（例えば毎分１０００回転）に相当する電圧
に設定している。また、他の負荷４への給電を開始する
とその負荷が重たい場合一時的にエンジンの回転数が低
下することがある。また、エンジン回転の不調により回
転数が瞬時に低下した場合でも、他の負荷４への給電が
断とならないよう検出出力１７ａをオフにする第２しき
い値電圧は、始動操作による最大ピーク回転数よりもさ
らに低い回転数Ｎｅｏｆｆ（例えば毎分５００回転）に
相当する電圧に設定している。

【００３４】したがって、図３に示すように、エンジン
回転数Ｎｅが第１のしきい値回転数Ｎｅｏｎに達した時
点でスイッチ手段が閉状態に駆動され他の負荷４への給
電がなされる。また、エンジン回転数Ｎｅが第２のしき
い値回転数Ｎｅｏｆｆまで低下すると他の負荷４への給
電が停止されるが、この第２のしきい値回転数Ｎｅｏｆ
ｆはアイドル回転数Ｎｅｉよりもはるかに低い回転数に
設定しているので、通常の運転動作では他の負荷４への
給電が瞬断されることはない。

【００３５】図４は請求項２に係る始動時電装品負荷軽
減装置のブロック構成図である。請求項２に係る始動時
電装品負荷軽減装置５１は、表示器系統負荷７０に対し
ては始動時であっても発電機３の発電電力を供給し、他
の負荷６についてはスイッチ手段７を介して始動時は電
力の供給を停止するようにしたものである。

【００３６】この実施例では表示器系統負荷７０とし
て、前照灯のビームが高側を選択された時に閉となるビ
ーム切り替えスイッチ７１によって点灯される高ビーム
表示灯７２と、ギヤがニュートラル位置にあるときに閉
となるニュートラルスイッチ７３で点灯されるニュート
ラル表示灯７４と、サイドスタンドが収納状態にあると
きに閉となるサイドスタンドスイッチ７５で点灯される
サイドスタンド収納確認灯７６と、オイルスイッチ７６
によって点灯されエンジンのオイルが不足状態であるこ
とを警告するオイルレベル警告灯７８と、ホーンスイッ
チ７９の操作によって鳴動されるホーン８０等を備えて
いる。なお、図示しない燃料レベルスイッチによって点
灯され燃料の残量が少ないことを表示する燃料警告灯
（図示しない）を備えてもよい。

【００３７】表示器系統負荷７０に対しては常時給電す
る構成としているので、始動時に運転者が表示器系統の
表示を視認することで、電気系統が動作していることを
確認することができる。なお、これらの表示器系統負荷
７０はその消費電力が他の負荷６よりも非常に小さいた
め、点火装置４に供給される電力の低下には影響が少な
く、エンジン２の円滑な始動を妨げることはない。

【００３８】他の負荷６としては、方向指示スイッチ６
１ａの操作によりウィンカリレー６１ｂの働きで点滅さ
れる複数のランプを備えた方向指示器６１と、高・低の
ビーム切り替えスイッチ６２により選択的に点灯される
高ビームおよび低ビーム用の前照灯６３，６４と、尾灯
６５と、その他各種のランプやブザー等の負荷６９があ
る。なお、図４は表示系統負荷７０ならびに他の負荷６
の一例を示したものであり、各種の負荷は車両の装備や
機能によって適宜選定されるべきものである。また、図
４においては各種の負荷をランプを示す記号で示した
が、各負荷はその用途に応じて例えば発光ダイオード等
の他の電気的負荷であってもよい。

【００３９】図５は請求項３および４に係る始動時電装
品負荷軽減装置のブロック構成図である。請求項３およ
び４に係る始動時電装品負荷軽減装置８１は、点火装置
８２内に負荷給電制御手段８３を一体的に構成したもの
である。点火装置８２は、ＤＣ−ＣＤＩ（直流電源動作
型の容量放電式点火装置）を用いて構成している。

【００４０】この点火装置８２は、正極側の電源端子８
２ａに供給される発電機３の発電電圧を電源入力とし
て、２系統の交流出力を発生す直流−交流変換器（ＡＣ
−ＤＣコンバータ）８４と、その一方の交流出力を整流
素子８５ａで整流し平滑コンデンサ８５ｂで平滑する整
流平滑回路８５と、平滑出力を入力とし安定した電源電
圧を供給する定電圧回路８６と、この定電圧回路８６か
ら電源供給を受けて動作する１チップマイクロコンピュ
ータ（以下ＣＰＵと記す）８７と、ピックアップコイル
１５の検出出力１５ａを波形整形し波形整形した出力８
８ａをＣＰＵ８７へ供給する波形整形回路８８と、ＣＰ
Ｕ８７を用いて構成された点火時期制御手段８９の点火
指令信号８９ａに基づいてトリガされるサイリスタ（Ｓ
ＣＲ）９０と、放電エネルギを蓄えるためのコンデンサ
９１等からなる。

【００４１】点火出力端子８２ｂには点火用高圧発生ト
ランス９２の１次巻線９２ａの一端が接続され、２次巻
線９２ｂの一端側に点火プラグ１６が接続される。１次
巻線９２ａの他端側、２次巻線９２ｂの他端側、ならび
に点火プラグ１６の他端側はそれぞれ接地している。符
号８２ｃは負極側の電源端子である。

【００４２】直流−交流変換器８４は、自励式の発振回
路８４ａと、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ８４
ｂと、電力変換用トランス８４ｃとを備える。符号８４
ｄはベース抵抗、８４ｅはベース・エミッタ間抵抗であ
る。自励式の発振回路８４ａの出力によってスイッチン
グトランジスタ８４ｂがスイッチング駆動され、電力変
換用トランス８４ｃの１次巻線８４ｆに流れる電流を断
続させるので、２次側の点火用巻線８４ｇならびに電源
用巻線８４ｈにそれぞれの巻線比に応じた交流電圧が発
生する。

【００４３】電源用巻線８４ｈに発生した交流電圧は、
整流平滑回路８５、定電圧回路８６を介してＣＰＵ８７
へ供給される。点火用巻線８４ｇに発生した交流電圧
は、整流ダイオード９３で整流されコンデンサ９１に電
荷が蓄えられる。点火指令信号８９ａが出力されると、
電流制限抵抗９４とゲート接地抵抗９５とで分圧された
電圧がサイリスタ９０のゲートに印加されサイリスタ９
０が導通状態になり、コンデンサ９１に蓄えた電荷を急
速に放電する。コンデンサ９１と点火用高圧発生トラン
ス９２の１次巻線９２ａは直列に接続しているので、急
速放電に伴うパルス電流によって２次巻線９２ｂに高圧
が発生され点火プラグ１６による点火がなされる。

【００４４】クランク角センサを構成するピックアップ
コイル１５の検出出力１５ａは信号入力端子８３ｅ、波
形整形回路８８を介して点火時期制御手段８９ならびに
負荷給電制御手段８３に供給されている。点火時期制御
手段８９は予め格納された点火制御プログラムに基づい
て所定のタイミングで点火指令信号８９ａを出力するよ
う構成しているので、エンジン２の回転の応じて所定の
タイミングで点火指令信号８９ａが発生され、エンジン
２の点火がなされる。

【００４５】波形整形出力８８ａはエンジン２の回転に
応じて発生するので、波形整形出力８８ａの発生周期は
エンジン２の回転数に逆比例する。負荷給電制御手段８
３は、予め格納された負荷接続判断プログラムに基づい
て、予め設定した所定個数の波形整形出力８８ａが到来
するまでの時間を計時し、その計時結果から平均周期も
しくは平均エンジン回転数を算出し、算出した平均周期
もしくは平均エンジン回転数が予め設定した負荷接続と
するしきい値を越えた場合は負荷接続指令信号８３ａを
出力し、この負荷接続指令信号８３ａを出力した後は平
均周期もしくは平均エンジン回転数が予め設定した負荷
開放に係るしきい値以下にならないか監視し、負荷開放
に係るしきい値以下となった場合は負荷接続指令信号８
３ａの出力を停止するよう構成している。なお、各しき
い値は図３に示した関係を満足するよう設定している。

【００４６】なお、負荷接続ならびに負荷切り離しの判
断は、平均周期もしくは平均エンジン回転数を算出せず
に、計時した時間に基づいて行なってもよい。また、負
荷接続の判断は平均値ではなく、隣接する２個の波形整
形出力８８ａの周期（瞬時値）もしくは比較的少ない数
での平均値（短時間平均）で行ない、負荷接続のタイミ
ングを少しでも早めるようにしてもよい。さらに、負荷
切り離しの判断は、負荷接続判断時よりも長い時間での
平均値（長時間平均）で行ない、エンジン回転数の瞬時
的な低下によって負荷への給電が頻繁に停止されないよ
うにしてもよい。

【００４７】負荷接続指令信号８３ａが出力されると、
スイッチ手段８８内のＮＰＮトランジスタ８８ａが導通
され、端子８２ｄを介してスイッチ手段７を構成するリ
レーの励磁巻線７ａが通電され、その接点７ｂが閉状態
となって他の負荷６への給電がなされる。スイッチ駆動
回路８８内の符号８８ｂはベース抵抗、８８ｃはベース
・エミッタ間抵抗である。

【００４８】このように、ＤＣ−ＣＤＩ８２では、波形
整形回路８８やＣＰＵ８７等の制御回路、ならびにこれ
らの回路のための電源供給手段８４，８５，８６が備え
られているので、クランク角センサを構成するピックア
ップコイル１５をエンジン回転数センサとして利用する
とともに、ＣＰＵ８７で構成される制御回路部に負荷接
続回転数に達したか否かの判定手段を追加することで負
荷給電制御手段８３を構成することができる。よって、
負荷給電制御手段８３をＤＣ−ＣＤＩ８２と一体的に構
成することで、回路部の多くの部分を共用化でき、ま
た、新たな実装スペースを確保しないですむというメリ
ットがある。

【００４９】この発明に係る始動時電装品負荷軽減装置
１，５１，８１は、エンジン２の回転数が予め設定した
回転数に達した時に、他の負荷６を接続する構成である
から、ＡＣＧ１１の最大発電電力が他の負荷６の消費電
力に見合うか、もしくは、他の負荷を接続しても発電電
圧の低下が所定の範囲におさまるエンジン回転数をしき
い値に設定することで、他の負荷６を接続したときの発
電電圧の変動幅を小さくすることができる。

【００５０】さらに、負荷接続時に実際に負荷へ供給す
る電圧を各種の負荷の最低動作電圧（ＶＬ）以上とした
い場合は、電装品負荷の最も重い状態（全負荷時）で、
発電機３の整流・調圧部（レギュレートレクチファイ
ヤ）１２の出力電圧調整動作を含めて最低動作電圧（Ｖ
Ｌ）が得られるエンジン回転数（ＮｅＶＬ）を、負荷接
続のしきい値として設定すればよい。

【００５１】また、負荷への給電電圧は低下しても支障
がないが、点火装置４，８２の最低動作保証電圧（Ｖ
Ｍ）を確保したい場合は、電装品負荷の最も重い状態
（全負荷時）で、発電機３の整流・調圧部（レギュレー
トレクチファイヤ）１２の出力電圧調整動作を含めて最
低動作保証電圧（ＶＭ）が得られるエンジン回転数（Ｎ
ｅＶＭ）を、負荷接続のしきい値として設定すればよ
い。この場合、しきい値を越えた状態が所定時間継続し
た時点で負荷接続を行なうようにし、エンジン回転数の
一時的な上昇によって負荷接続とならないようするのが
望ましい。このように負荷接続とするエンジン回転数を
かなり低い値に設定した場合は、負荷切り離しとするし
きい値との差を小さく設定し、もしくはヒステリシス特
性を設けずにしきい値以下の時間が負荷接続時の監視時
間よりも短く設定した時間継続した場合は負荷の切り離
しを行なうようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係るバッ
テリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置は、エンジ
ンの回転数が予め設定した回転数に達した時点で他の負
荷への給電を行なう構成としたので、エンジン始動時で
エンジン回転数が所定回転数となるまでは、他の負荷は
切り離されており、エンジンの回転による発電電力は有
効に点火装置へ供給される。よって、エンジンの始動を
確実に行なわせることができる。

【００５３】請求項２に係るバッテリレス車の始動時電
装品負荷軽減制御装置は、点火装置ならびに車両の状態
を表示するための表示器系統ならびに必要に応じてホー
ン等には発電電力を供給する構成としたので、ランプ等
の負荷が点灯されるまでの間であっても、車両の状態
（例えばギヤがニュートラル位置であること等）を運転
者へ表示させることができる。

【００５４】請求項３に係るバッテリレス車の始動時電
装品負荷軽減制御装置は、点火装置用として既に備えら
れているクランク角センサを利用してエンジン回転数検
出手段を構成するとともに、点火装置と一体に負荷給電
制御手段を構成したので、例えばクランク角センサの検
出出力を波形整形する回路や点火タイミングを制御する
ための制御回路もしくは制御用のマイクロコンピュータ
等を共用して負荷給電制御手段を実現したので、負荷給
電制御手段を経済的に実現できるとともに、新たな実装
スペース等を確保する必要がない。

【００５５】なお、直流電源動作型の容量放電式点火装
置（ＤＣ−ＣＤＩ）においては、発電機の発電電力を用
いて点火を行うものであるため、その発電電力を効率的
に用いうる本発明の装置は、一層有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係るバッテリレス車の始動時電装品
負荷軽減装置のブロック構成図

【図２】負荷給電制御手段ならびにスイッチ手段の一具
体例を示す回路構成図

【図３】他の負荷への給電ならびに給電停止のヒステリ
シス特性を示すグラフ

【図４】請求項２に係るバッテリレス車の始動時電装品
負荷軽減装置のブロック構成図

【図５】請求項３および４に係るバッテリレス車の始動
時電装品負荷軽減装置のブロック構成図

【図６】エンジン始動時の発電機の出力電圧の立上り特
性を示すグラフ

【符号の説明】

１，５１，８１ 始動時電装品負荷軽減装置 ２ エンジン ３ 発電機 ４ 点火装置 ５，８３ 負荷給電制御手段 ６ 他の負荷 ７，２７ スイッチ手段 １１ 交流発電機本体（ＡＣＧ） １５ エンジン回転数検出手段を構成するピックアップ
コイル ２０，８８ 波形整形手段 ３０ 負荷接続判定手段 ４０，８８ スイッチ駆動手段 ８２ 直流電源動作型容量放電式点火装置（ＤＣ−ＣＤ
Ｉ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転出力で駆動される発電機
   の発電電力で電装品負荷を駆動させ前記回転出力で点火
   装置を作動させるバッテリレス車において、 前記発電機の出力と前記点火装置を除く他の負荷との間
   にスイッチ手段を介設するとともに、 エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数に係
   る信号に基づいて予め設定したエンジン回転数に達した
   時点で前記スイッチ手段を閉状態に駆動し、前記他の負
   荷に前記発電機の発電電力を供給させる負荷給電制御手
   段を備えたことを特徴とするバッテリレス車の始動時電
   装品負荷軽減制御装置。
2. 【請求項２】 車両の状態を表示するための表示器系統
   に対しては、前記発電機の発電電力を常時供給するよう
   構成したことを特徴とする請求項１記載のバッテリレス
   車の始動時電装品負荷軽減制御装置。
3. 【請求項３】 前記エンジン回転数検出手段は、前記点
   火装置の点火時期を検出するために設けられたクランク
   角センサを利用して構成するとともに、前記負荷給電制
   御手段は点火装置と一体に構成したことを特徴とする請
   求項１記載のバッテリレス車の始動時電装品負荷軽減制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記点火装置は直流電源動作型容量放電
   式点火装置であることを特徴とする請求項３記載のバッ
   テリレス車の始動時電装品負荷軽減制御装置。