KR100436686B1 - 차량의 전력 공급 장치 - Google Patents

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모리가즈히코
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

밧데리(21)와 AC 제너레이터(33)를 연결하는 회로에, 밧데리(21)와 AC 제너레이터(33)의 전기적 접속을 온 오프하는 밧데리 분리 릴레이(42)를 설치하고, 상기 밧데리 분리 릴레이(42)를, 킥 페달을 사용하여 엔진을 시동할 때 제어 수단(55)으로 오프시키도록 했다.
엔진 시동시에, AC 제너레이터로 발전한 전력을 밧데리에 공급하지 않고 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품에 공급할 수 있어, 이들 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품의 구동에 필요한 전압을 확보할 수 있다. 따라서, 밧데리의 상태에 관계없이 엔진의 시동성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량의 전력 공급 장치{A device for feeding an electric power for vehicle}
본 발명은 밧데리를 탑재한 차량의 엔진 시동성을 향상시키는 차량의 전력 공급 장치에 관한 것이다.
엔진 시동시에 발전기로부터 얻어지는 전력을 일부의 전기 부하로 공급하지 않도록 한 차량의 전력 공급 장치로는, 예를 들면 특개평 7-103112호 공보 「밧데리리스 차의 시동시 전장품 부하 경감 제어 장치」에 기재된 것이 알려져 있다.
상기 공보의 도 1에는 발전기(3)의 발전 전압을 점화 장치(4) 및 부하 급전 제어 수단(5)으로 공급함과 동시에, 이 부하 급전 제어 수단(5)으로부터 스위치 수단(7)을 통해 다른 부하(6)로 급전하는 시동시 전장품 부하 경감 장치(1)가 기재되어 있다.
예를 들면, 상기 시동시 전장품 부하 경감 장치(1)에 밧데리를 구비한 경우, 엔진 시동시에는 밧데리는 발전기(3)에 접속되고, 엔진이 회전하기 시작함과 동시에 발전기는 밧데리에 충전을 개시한다.
예를 들면, 엔진 시동시의 밧데리의 전기량이 대단히 적은, 소위 「밧데리 떨어짐」상태에서는 엔진을 킥 스타터로 시동하게 된다.
이 경우, 킥 스타터에 의해 발전기를 작동시켜 발전한 전력으로, 엔진 시동에 필요한 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품을 구동할 필요가 있으며, 이와 동시에 밧데리에도 충전 전력이 공급되게 된다. 따라서, 밧데리로의 전력 공급에 의해 연료 공급 계통 및 점화 계통의 부품을 구동하기 위한 전압을 확보하는 것이 어려워져, 엔진의 시동이 곤란해지는 것이 생각된다.
그래서, 본 발명의 목적은 밧데리 및 킥 시동 장치를 탑재한 차량의 엔진 시동성을 향상시키는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 전력 공급 장치를 탑재한 차량의 측면도,
도 2는 본 발명의 전력 공급 장치를 탑재한 자동 이륜차의 요부 측면도,
도 3은 본 발명의 전력 공급 장치의 회로도,
도 4는 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 1 작용도,
도 5는 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 2 작용도,
도 6은 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 3 작용도,
도 7은 본 발명의 전력 공급 장치의 엔진 시동시의 제 1 흐름도,
도 8은 본 발명의 전력 공급 장치의 엔진 시동시의 제 2 흐름도,
도 9는 본 발명의 전력 공급 장치의 다른 실시형태를 나타낸 회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 … 차량(자동 이륜차) 13 … 메인 스위치
21 … 밧데리 25 … 킥 시동 장치
33 … AC 제너레이터 40, 120 … 전력 공급 장치
42 … 스위치 수단(밧데리 분리 릴레이)
43 … 전환 접점 수단(스타터 릴레이)
55 … 제어 수단 56 … 제 1 다이오드
57 … 제 2 다이오드 61 … 일반 부하
82 … 제 1 고정 접점 83 … 제 2 고정 접점
84 … 가동 접점 121 … 스타터 릴레이
상기 목적을 달성하기 위해 청구항 1은, 전기 부하에 급전하기 위한 밧데리와, 상기 밧데리에 충전하기 위한 전력을 발전함과 동시에 밧데리의 전기량이 적을 때는 전기 부하로 급전하는 AC 제너레이터와, 상기 AC 제너레이터를 킥에 의해 회전시킴으로써 엔진을 시동하는 킥 시동 장치를 구비한 차량에 있어서, 밧데리와 AC 제너레이터를 연결하는 회로에, 밧데리와 AC 제너레이터의 전기적 접속을 온 오프하는 스위치 수단을 설치하고, 상기 스위치 수단을, 킥 시동 장치를 사용하여 엔진을 시동할 때 제어 수단으로 오프시키도록 한 것을 특징으로 한다.
엔진 시동시에, 밧데리와 AC 제너레이터 사이에 설치한 스위치 수단을 제어 수단으로 오프시킴으로써, AC 제너레이터로 발전한 전력을 밧데리에 공급하지 않고 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품에 공급함으로써, 이들 연료 공급 계통이나점화 계통의 부품의 구동에 필요한 전압을 확보하여, 밧데리의 상태의 관계없이 양호한 엔진 시동을 행할 수 있게 된다.
청구항 2는, 제어 수단을 스위치 수단의 온 오프를 제어함과 동시에, AC 제너레이터와, 점화 계통 등의 일반 부하의 전기적 접속을 제어하기 위한 것으로 한 것을 특징으로 한다.
엔진 시동시에, 스위치 수단으로 AC 제너레이터와 밧데리의 접속을 끊음과 동시에 AC 제너레이터와 일반 부하의 접속을 끊음으로써, 연료 공급 계통이나 점화 계통의 구동에 필요한 전압을 충분히 확보하여, 엔진의 시동성을 보다 향상시킨다.
청구항 3은, AC 제너레이터를 스타터 모터로서도 기능시키고, 스위치 수단의 AC 제너레이터측에 전환 접접 수단을 구비하고, 상기 전환 접점 수단을, 스위치 수단에 전기적으로 도통하는 제 1 고정 접점과, 밧데리에 직접 접속함으로써 밧데리로부터 AC 제너레이터에 전력을 공급할 수 있도록 하는 제 2 고정 접점과, 이들 제 1 고정 접점 및 제 2 고정 접점을 전환하여 접속하는 것이 가능함과 동시에 AC 제너레이터에 접속한 가동 접점으로 구성한 것을 특징으로 한다.
전환 접점 수단의 가동 접점을 제 1 고정 접점측에 접속함으로써, AC 제너레이터를 전환 접접 수단 및 스위치 수단을 통해 밧데리에 접속하여 밧데리를 충전하고, 가동 접점을 제 2 고정 접점측에 접속함으로써, 밧데리로부터 AC 제너레이터에 전력을 공급하여 AC 제너레이터를 스타터 모터로서 가동시킬 수 있어, 시동성을 확보하면서 AC 제너레이터와 스타터 모터가 공용 가능해져, 시스템이 콤팩트해진다.
청구항 4는, AC 제너레이터를 스타터 모터로서도 기능시키고, 스위치 수단에AC 제너레이터를 시동시키기 위한 스타터 릴레이를 병렬로 접속한 것을 특징으로 한다.
스타터 릴레이를 작동시킴으로써 AC 제너레이터에 밧데리를 접속하고, 밧데리로부터 AC 제너레이터로 전력을 공급하여 AC 제너레이터를 시동시키고, 또 스위치 수단을 오프함으로써, AC 제너레이터로부터 밧데리를 분리하여, AC 제너레이터로부터 밧데리로 전력을 공급하지 않도록 할 수 있으므로, 전용 전환 수단을 설치하지 않고 범용의 스타터 릴레이를 사용하여 목적을 달성할 수 있으므로, 시스템이 저렴해진다. 또, AC 제너레이터와 스타터 모터의 공용화에 의해 시스템도 콤팩트해진다.
청구항 5는, 제어 수단을 밧데리측 및 AC 제너레이터측에 메인 스위치를 통해 전기적으로 접속한 것으로 하고, 메인 스위치로부터 밧데리에 이르는 회로에, 밧데리로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 1 다이오드를 설치함과 동시에, 메인 스위치로부터 AC 제너레이터에 이르는 회로에, AC 제너레이터로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 2 다이오드를 설치한 것을 특징으로 한다.
메인 스위치를 온으로 함으로써, 밧데리 및 AC 제너레이터의 어느 쪽으로부터도 제어 수단에 전력을 공급하여, AC 제너레이터의 발전 전력이 밧데리에 흘러들지 않으므로, 밧데리의 전기량이 적은 경우에도 제어 수단에 AC 제너레이터로부터 전력을 공급하여 제어 수단을 기동시킬 수 있어, 양호한 시동성을 유지할 수 있다.
또, 제 1·제 2 다이오드에 의해, 밧데리, AC 제너레이터로부터 제어 수단으로 흐르는 전류의 방향을 항상 일정하게 하여 제어 수단을 보호한다.
본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 도면은 부호의 방향으로 보는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 전력 공급 장치를 탑재한 차량의 측면도이며, 차량으로서의 자동 이륜차(10)는, 핸들(11)에 스타터 스위치(12)를 부착하고, 핸들(11)보다 하측으로 메인 스위치(13)를 배치하고, 전부 커버(14) 내에 엔진(15)의 점화를 위한 CDI(Capacitive Discharge Ignition = 용량 방전 점화) 장치(16)를 설치하고, 시트(17)의 하측의 보디 커버(18) 내에 밧데리(21)를 배치하고, 점화 플러그(22)를 구비한 엔진(15)과 동력 전달 기구(23)로 이루어지는 파워 유닛(24)에 킥 시동 장치로서의 킥 페달(25)을 부착하고, 플로어 스텝(26)의 하측에 설치한 연료 탱크(도시 생략)에 연료 공급 계통으로서의 연료 펌프(27)를 부착한 차량이다. 또한, 31, 32는 점화 계통의 전기 부하로서의 헤드 램프, 테일 램프이다.
도 2는 본 발명의 전력 공급 장치를 탑재한 자동 이륜차의 요부 측면도이며, 도 1에서 나타낸 자동 이륜차(10)의 측면의 다른쪽 측면을 나타낸 것이다.
파워 유닛(24)은 측부에서 또한 보디 커버(18)의 하측 위치에 스타터 모터를 겸하는 AC 제너레이터(33)를 설치한 것이다.
도 3은 본 발명의 전력 공급 장치의 회로도이다.
전력 공급 장치(40)는 밧데리(21)와, 이 밧데리(21)에 메인 휴즈(41)를 통해 접속한 스위치 수단으로서의 밧데리 분리 릴레이(42)와, 이 밧데리 분리 릴레이(42) 및 밧데리(21)에 접속한 전환 접점 수단으로서의 스타터 릴레이(43)와,이 스타터 릴레이(43)에 승압 정류 회로(44)를 통해 접속한 AC 제너레이터(33)와, 승압 정류 회로(44)를 구성하는 FET45 ∼ FET50을 구동하는 FET 구동 수단(53)과, 이 FET 구동 수단(53)으로 쵸퍼(쵸퍼란 직류를 교류로 변환하여, 그 교류 상태에서 증폭(승압)한 후 그 교류 출력을 다시 정류하여 직류로 하는 것이다)를 위한 펄스를 공급하는 발진기(54) 및 제어 수단(55)과, 밧데리(21)측 및 AC 제너레이터(33)측에 각각 제 1 다이오드(56) 및 제 2 다이오드(57)를 통해 접속한 메인 스위치(13)와, 이 메인 스위치(13) 및 제어 수단(55)의 각각의 사이에 개재시킨 스타터 스위치(12)와, 밧데리 분리 릴레이(42)측으로부터 서브 휴즈(58)를 통해 전력의 공급을 받는 일반 부하(61) 및 연료 펌프(27)에 각각 접속한 FET62, 63과, 스타터 릴레이(43)에 접속한 FET64로 이루어진다.
스타터 스위치(12)는 메인 스위치(13)에 접속한 제 1 고정 접점(66)과, 제어 수단(55)에 접속한 제 2 고정 접점(67)과, 이들 제 1·제 2 고정 접점(66, 67)에 접속 또는 제 1·제 2 고정 접점(66, 67)으로부터 분리하는 것이 가능한 가동 접점(68)으로 이루어진다.
메인 스위치(13)는 제어 수단(55)에 접속한 고정 접점(71)과, 이 고정 접점(71)에 접속 또는 고정 접점(71)으로부터 분리할 수 있음과 동시에 밧데리(21) 및 AC 제너레이터(33)에 접속한 가동 접점(72)과, 이 가동 접점(72)에 접속한 도난 방지 스위치부(73)로 이루어진다.
도난 방지 스위치부(73)는 도시 생략한 도난 방지 장치에 접속한 것이며, 메인 스위치(13)의 가동 접점(72)이 고정 접점(71)에 접속하고 있을(온) 때는 오프가되고, 가동 접점(72)이 고정 접점(71)으로부터 떨어져 있을(오프) 때는 온이 된다.
연료 펌프(27)는 전동 모터(74)와, 이 전동 모터(74)로 구동하는 펌프 본체(75)로 이루어진다.
AC 제너레이터(33)는 3상 교류 발전식으로, 스타터 코일(33a, 33a, 33a)로부터 출력을 취출하는 것이며, 또 밧데리(21)로부터 급전함으로써 엔진을 시동하기 위한 스타터 모터로서도 기능하는 것이다.
밧데리 분리 릴레이(42)는 메인 휴즈(41)에 접속한 고정 접점(76) 및 이 고정 접점(76)에 접속 또는 고정 접점(760으로부터 분리할 수 있음과 동시에 스타터 릴레이(43)에 접속한 가동 접점(77)으로 이루어지는 스위치부(78)와, 이 스위치부(78)를 온 오프시키기 위한 코일(81)로 구성한 것이며, 코일(81)에 통전하지 않을 때는 스위치부(78)는 오프 상태에 있고, 코일(81)에 통전했을 때는 스위치부(78)는 온 상태가 된다.
스타터 릴레이(43)는 밧데리 분리 릴레이(42)에 접속한 제 1 고정 접점(82)과,밧데리(21)에 접속한 제 2 고정 접점(83) 및 이들 제 1·제 2 고정 접점(82, 83)에 각각 접속 또는 제 1·제 2 고정 접점(82, 83)으로부터 분리하는 가동 접점(84)으로 이루어지는 스위치부(85)와, 가동 접점(84)의 제 1·제 2 고정 접점(82, 83)으로의 접속을 전환하기 위한 코일(86)로 구성한 것이며, 코일(86)에 통전하지 않을 때는 가동 접점(84)은 제 1 고정 접점(82)에 접속하고, 코일(84)에 통전했을 때는 가동 접점(84)은 제 2 고정 접점(83)에 접속한다.
승압 정류 회로(44)는 상술한 FET45 ∼ FET50과, 이들 FET45 ∼ FET50의 기생 다이오드인 다이오드91 ∼ 다이오드96과, 출력 단자부(97, 98) 사이에 접속한 콘덴서(101)로 이루어지며, 다이오드91 ∼ 다이오드96으로 3상 전파(全波) 정류 회로를 형성하고, FET45 ∼ FET50으로 쵸퍼를 위한 스위치 회로를 형성한다.
FET45 ∼ FET50 및 FET62 ∼ FET64는 N채널 MOS형 FET(Field Effect Transistor : 전계 효과 트랜지스터)이며, 드레인과 소스 사이에 흐르는 드레인 전류를 게이트와 소스 사이에 부가한 게이트 전압으로 컨트롤하는 것이다.
FET 구동 수단(53)은 발진기(54) 또는 제어 수단(55)으로부터의 펄스를 받아, 이 펄스의 주파수에 동기시켜 FET45 ∼ FET50의 각 게이트로 직사각형파 형상의 구동 신호를 부여하는 것이다.
발진기(54)는 밧데리(21) 또는 AC 제너레이터(33)로부터 공급되는 전압이 발진기 기동 전압에 달했을 때 기동하며, 소정의 진폭, 소정의 펄스폭, 소정의 시간 간격을 갖는 발진 펄스를 생성하는, 즉 발진기 기동 전압 이상으로 발진 펄스를 생성하는 것이다.
제어 수단(55)은 FET62 ∼ FET64를 스위치로서 온 오프 제어하여, 중앙 처리 장치(CPU : Central Processing Unit)(55a)(이하 「CPU(55a)」라 기재한다)를 구비하고, 이 CPU(55a)는 일정 시간 간격의 주기적인 펄스를 발생시키는 도시 생략한 클럭 제너레이터를 구비한다.
CPU(55a)는 밧데리(21) 또는 AC 제너레이터(33)로부터 공급되는 전압이 CPU 기동 전압에 달했을 때 기동하며, 클럭 제너레이터의 펄스에 기초하여 소정의 진폭, 소정의 펄스폭, 소정의 시간 간격을 갖는 펄스(이 펄스를 여기서는 「CPU 펄스」라 한다)를 생성하는, 즉 CPU 기동 전압 이상으로 CPU 펄스를 생성하는 것이다.
또, CPU(55a)는 CPU 펄스의 생성을 개시한 후 소정 시간만큼 CPU 펄스를 생성하는데, 소정 시간 내에 도시 생략한 점화 펄스 발생 장치로부터의 점화 펄스를 검지했을 때, 소정 시간 후에도 엔진 회전수가 소정값 이상 또는 밧데리 전압이 소정값 이상이 될 때까지 CPU 펄스의 생성을 계속하는 것이며, 또 엔진 회전수가 일정값 이하가 되었을 때, 또는 엔진의 회전이 정지했을 때 CPU 펄스의 생성을 종료시키는 것이다.
제 1 다이오드(56)는 밧데리(21)로부터 메인 스위치(13)측으로의 방향으로만 전류를 흐르게 하는 것이며, AC 제너레이터(33)로부터 밧데리(21)로의 방향으로는 전류를 흐르게 하지 않는다.
제 2 다이오드(57)는 AC 제너레이터(33)로부터 메인 스위치(13)측으로의 방향으로만 전류를 흐르게 하는 것이며, 밧데리(21)로부터 AC 제너레이터(33)로의 방향으로는 전류를 흐르게 하지 않는다.
즉, 제 1·제 2 다이오드(56, 57)는 제어 수단(55)을 보호하기 위해 제어 수단(55)에 일정 방향의 전류를 흐르게 하는 것이다.
일반 부하(61)는 연료 펌프(27) 등의 연료 공급 계통 부하와, 도 1에 나타낸 CDI 장치(16)나 점화 플러그(22) 등의 점화 계통 부하를 제외한 전기 부하이며, 주된 것으로서 헤드 램프(31), 테일 램프(32), 턴 시그널 램프, 계기 조명등 등의 램프류 부하, 혼이 있다.
도 3으로 돌아가, 다이오드103 ∼ 다이오드105는 FET62 ∼ FET64의 기생 다이오드이다.
제어 수단(55)은 메인 스위치(13)를 온으로 함으로써, 밧데리(21) 또는 AC 제너레이터(33)로부터 공급하는 소정 전압으로 기동하고, FET62 ∼ FET64의 각각의 게이트 전압을 컨트롤함으로써 FET62 ∼ FET64의 드레인, 소스 사이를 온 오프하는 것이다.
또, 제어 수단(55)은 CDI 장치(16)(도 1 참조)를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성하는 것이다.
CDI 장치(16)는 점화용 코일로 전기를 발생시켜, 이 전기를 다이오드로 정류하여 점화용 콘덴서에 일단 저장하고, 이 점화용 콘덴서에 접속한 오프 상태의 사이리스터의 게이트에 전기 신호를 부가함으로써 사이리스터를 온 상태로 하여 점화용 콘덴서에 저장한 전력을 방전하고, 이 방전된 전류를 이그니션 코일의 1차 코일로 흘려 보내 2차 코일에 고전압을 발생시켜, 점화 플러그에 불꽃을 일으키게 한 것이다.
여기서, 승압 정류 회로(44), FET 구동 수단(53), 발진기(54) 및 컴퓨터(55)는 발전 전압 승압 장치(110)를 구성하는 것이다.
또, FET62 ∼ FET64 및 제어 수단(55)은 전력 제어 장치(111)를 구성하는 것이다.
이상에 기술한 전력 공급 장치(40)의 작용을 도 4 ∼ 도 6에서 설명한다.
도 4는 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 1 작용도이며, 킥 페달을 밟아 엔진을 기동하는 킥 시동시의 작용을 설명한다.
먼저 ①에서 나타낸 바와 같이 메인 스위치(13)를 온으로 하고 킥 페달을 밟으면, 킥 페달에 연결한 AC 제너레이터(33)의 로터(도시 생략)가 회전(화살표 ② 참조)하여 발전을 개시한다. 그리고, 이 발전한 교류 출력을 승압 정류 회로(44)로 승압 정류하여, 화살표 ③처럼 제어 수단(55)에 공급한다.
제어 수단(55)은 CDI 장치(16)(도 1 참조)에 제어 신호를 보내 점화 플러그(22)(도 1 참조)에 불꽃을 일으킨다.
또, 제어 수단(55)은 FET62에 구동 신호(da)를 보내어, FET62의 드레인, 소스간을 온으로, 즉 FET62를 온으로 한다. 이에 의해, 출력 단자부(97)측으로부터 스타터 릴레이(43)의 가동 접점(84) 및 제 1 고정 접점(82), 서브 휴즈(58)를 통해 연료 펌프(27)에 화살표 ④처럼 전류가 흐르고, 연료 펌프(27)의 전동 모터(74)가 기동하여 펌프 본체(75)를 구동하여, 엔진에 연료를 공급한다.
이렇게 제어 수단(55)은 킥 시동시에는 FET63에 구동 신호를 보내지 않고 FET63을 오프로 해 둠으로써, 밧데리 분리 릴레이(42)를 오프로 하여 AC 제너레이터(33)로부터 밧데리(21)를 분리함과 동시에, AC 제너레이터(33)로부터 일반 부하(61)에 전력을 공급하지 않도록 한다.
도 5는 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 2 작용도이며, 도 4의 킥 시동에 의해 엔진이 시동한 엔진 시동 후의 작용을 설명한다.
AC 제너레이터(33)로 발전한 전력을 승압 정류 회로(44)를 통해 화살표 ①처럼 제어 수단(55)에 공급한다.
제어 수단(55)은 CDI 장치(16)(도 1 참조)에 제어 신호를 보내어, 점화 플러그(22)(도 1 참조)에 불꽃을 일으킨다.
또, 제어 수단(55)은 FET62에 구동 신호da를 보내어 FET62를 온으로 함과 동시에, FET63에 구동 신호db를 보내어 FET63을 온으로 한다. 이에 의해, 밧데리 분리 릴레이(42)의 코일(81)에 화살표 ②처럼 전류가 흘러, 밧데리 분리 릴레이(42)의 스위치부(78)가 온이 된다. 그 결과, AC 제너레이터(33)로부터 스타터 릴레이(43), 밧데리 분리 릴레이(42) 및 메인 휴즈(41)를 통해 밧데리(21)에 화살표 ④처럼 전류를 흐르게 해, 밧데리(21)를 충전한다.
또한, 화살표 ⑤처럼 스터터 릴레이(43)측으로부터 서브 휴즈(58)를 통해 연료 펌프(27) 및 일반 부하(61)에 전력을 공급한다.
도 6은 본 발명의 전력 공급 장치의 작용을 설명하는 제 3 작용도이며, 도 4에서 설명한 킥 시동시와는 별도로, AC 제너레이터를 스타터 모터로서 시동하는 스타터 모터 시동시의 작용을 설명한다.
밧데리(21)에 충분한 전기량이 저장되어 있는 경우, ①에서 나타낸 바와 같이 메인 스위치(13)를 온으로 하고, 밧데리(21)로부터 화살표 ②처럼 제어 수단(55)에 전력을 공급한다.
제어 수단(55)은 FET62에 구동 신호da를 보내고, FET63에 구동 신호db를 보내어, FET62 및 FET63을 각각 온으로 한다. 이에 의해, 화살표 ③처럼 밧데리 분리 릴레이(42)의 코일(81)에 전류가 흘러, 밧데리 분리 릴레이(42)의 스위치부(78)가 ④처럼 온이 된다. 그 결과, 화살표 ⑤처럼 밧데리(21)는 메인 휴즈(41), 밧데리 분리 릴레이(42) 및 서브 휴즈(58)를 통해 연료 펌프(27) 및 일반 부하(61)에전력을 공급한다.
그리고, 스타터 스위치(12)를 ⑥처럼 온으로 하면, 스타터 스위치(12)를 통해 제어 수단(55)에 전류가 흘러, 제어 수단(55)은 FET64에 구동 신호dc를 보내어 FET64를 온으로 한다. 이에 의해, 스타터 릴레이(43)의 코일(86)에 화살표 ⑦처럼 전류가 흘러, 스타터 릴레이(43)의 가동 접점(84)을 ⑧처럼 제 1 고정 접점(82)에서 제 2 고정 접점(83)으로 전환하여, 밧데리(21)로부터 스타터 릴레이(43)를 통해 AC 제너레이터(33)로 전력을 공급한다. 이에 의해, AC 제너레이터(33)는 기동되어 엔진을 시동시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 AC 제너레이터(33)를 스타터 모터로서도 기능시켜, 밧데리 분리 릴레이(42)의 AC 제너레이터(33)측에 스타터 릴레이(43)를 구비하고, 이 스타터 릴레이(43)를, 밧데리 분리 릴레이(42)에 전기적으로 도통하는 제 1 고정 접점(82)과, 밧데리(21)에 직접 접속함으로써 밧데리(21)로부터 AC 제너레이터(33)에 전력을 공급할 수 있도록 하는 제 2 고정 접점(83)과, 이들 제 1 고정 접점(82) 및 제 2 고정 접점(83)을 전환하여 접속하는 것이 가능함과 동시에 AC 제너레이터(33)에 접속한 가동 접점(84)으로 구성한 것을 특징으로 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 스타터 릴레이(43)의 가동 접점(84)을 제 1 고정 접점(82)측에 접속함으로써, AC 제너레이터(33)를 스타터 릴레이(43) 및 밧데리 분리 릴레이(42)를 통해 밧데리(21)에 접속하여 밧데리(21)를 충전할 수 있고, 도 6에 나타낸 바와 같이 가동 접점(84)을 제 2 고정 접점(83)측에 접속함으로써, AC 제너레이터(33)를 스타터 릴레이(43)를 통해 밧데리(21)에 직접 접속하여,밧데리(21)로부터 AC 제너레이터(33)에 전력을 공급할 수 있어, AC 제너레이터(33)를 스타터 모터로서 가동시킬 수 있다. 이에 의해, 엔진의 시동성을 확보하면서 AC 제너레이터(33)와 스타터 모터가 공용 가능해져, 시스템을 콤팩트하게 할 수 있다.
또, 본 발명은 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 수단(55)을 밧데리(21)측 및 AC 제너레이터(33)측에 메인 스위치(13)를 통해 전기적으로 접속한 것으로 하고, 메인 스위치(13)로부터 밧데리(21)에 이르는 회로에, 밧데리(21)로부터 제어 수단(55)으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 1 다이오드(56)를 설치함과 동시에, 메인 스위치(13)로부터 AC 제너레이터(33)에 이르는 회로에, AC 제너레이터(33)로부터 제어 수단(55)으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 2 다이오드(57)를 설치한 것을 특징으로 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 메인 스위치(13)를 온으로 함으로써, 밧데리(21) 및 AC 제너레이터(33)의 어느쪽으로부터도 제어 수단(55)에 전력을 공급할 수 있어, AC 제너레이터(33)의 발전 전력이 밧데리(21)에 흘러들지 않으므로, 밧데리(21)의 전기량이 적은 경우에도 제어 수단(55)에 AC 제너레이터(33)로부터 전력을 공급하여 제어 수단(55)을 기동시킬 수 있어, 양호한 엔진의 시동성을 유지할 수 있다. 따라서, 전력 공급 장치(40)(도 3 참조)의 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 제 1·제 2 다이오드(56, 57)에 의해, 밧데리(21), AC 제너레이터(33)로부터 제어 수단(55)으로 흐르는 전류의 방향을 항상 일정하게 하여 제어 수단(55)을 보호할 수 있다.
도 7은 본 발명의 전력 공급 장치의 엔진 시동시의 제 1 흐름도이다. 여기서는 설명의 편의상 도 3에 나타낸 FET62를 제 1 FET, FET63을 제 2 FET, FET64를 제 3 FET로 명칭 변경한다. 또한, ST××는 스텝 번호를 나타낸다.
ST01 … 밧데리 분리 릴레이는 오프 상태에, 즉 AC 제너레이터로부터 밧데리를 분리한 상태에 있다.
ST02 … 메인 스위치를 온으로 한다.
ST03 … 밧데리 전압(VB)〈 제어 수단 기동 전압(VST)인지 판단한다.
VB 〈 VST가 아닌(NO, 즉 VB ≥ VST) 경우는 ST04로 진행한다.
VB 〈 VST인(YES) 경우는, ST12로 진행한다.
ST04 … 제어 수단을 기동한다.
ST05 … 제어 수단은 제 1 FET 및 제 2 FET를 온으로 한다.
ST06 … 밧데리 분리 릴레이를 온으로 하여 AC 제너레이터에 밧데리를 접속한다. 또, 연료 펌프, 점화 계통 및 일반 부하에 전력을 공급한다.
ST07 … 스타터 스위치를 온으로 했는지를 판단한다.
스타터 스위치를 온으로 하고 있지 않은(NO) 경우는, 다시 ST07을 실행한다.
스타터 스위치를 온으로 한(YES) 경우는, ST08로 진행한다.
ST08 … 제어 수단은 제 3 FET를 온으로 한다.
ST09 … 스타터 릴레이를 작동시킨다.
ST10 … 엔진이 시동했는지를 판단한다.
엔진이 시동하지 않은(NO) 경우는, 밧데리 전압(VB)이 엔진 시동에 필요한전압을 밑돌고 있다고 판단하여, ST13으로 진행한다.
엔진이 시동한(YED) 경우에는, 결합자(C1)를 통해 도 8의 ST11로 진행한다.
도 8은 본 발명의 전력 공급 장치의 엔진 시동시의 제 2 흐름도이다.
ST11 … 스타터 스위치를 오프로 한다.
ST12 … 제어 수단은 제 3 FET를 오프로 한다. 또, 밧데리에 충전을 개시한다. 그 후, 처리를 종료한다.
ST13 … 킥 페달을 밟아 킥 조작을 했는지를 판단한다.
킥 조작을 하지 않은(NO) 경우는, 다시 ST13을 실행한다.
킥 조작을 한(YES) 경우는, ST14로 진행한다.
ST14 … 킥 조작에 의해 상승한 밧데리 전압(VB)이 밧데리 전압(VB) ≥ 제어 수단 기동 전압(VST)인지 판단한다.
VB ≥ VST가 아닌(NO, 즉 VB〈VST) 경우는, 다시 ST14를 실행한다.
VB ≥ VST인(YES) 경우는 ST15로 진행한다.
ST15 … 제어 수단을 기동한다.
ST16 … 제어 수단은 제 1 FET를 온으로 한다.
ST17 … 연료 펌프 및 점화 계통에 전력을 공급한다.
ST18 … 엔진이 시동했는지 판단한다.
엔진이 시동하고 있지 않은(NO) 경우는, 다시 ST18을 실행한다.
엔진이 시동한(YES) 경우는, 결합자(C2)를 통해 도 8의 ST19로 진행한다.
ST19 … 킥 조작을 종료한다.
ST20 … 제어 수단은 제 2 FET를 온으로 한다.
ST21 … 밧데리 분리 릴레이를 온으로 하여 AC 제너레이터에 밧데리를 접속한다.
ST22 … 밧데리에 충전한다. 또, 일반 부하에 전력을 공급한다.
이상의 도 1 및 도 3에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전기 부하에 급전하기 위한 밧데리(21)와, 이 밧데리(210에 충전하기 위한 전력을 발전함과 동시에 밧데리(21)의 전기량이 적을 때는 전기 부하로 급전하는 AC 제너레이터(33)와, 이 AC 제너레이터(33)를 킥에 의해 회전시킴으로써 엔진(15)을 시동하기 위한 킥 페달(25)을 구비한 자동 이륜차(10)에 있어서, 밧데리(21)와 AC 제너레이터(33)를 연결하는 회로에, 밧데리(21)와 AC 제너레이터(33)의 전기적 접속을 온 오프하는 밧데리 분리 릴레이(42)를 설치하고, 이 밧데리 분리 릴레이(42)를 킥 페달(25)을 사용하여 엔진(15)을 시동할 때 제어 수단(55)으로 오프시키도록 한 것을 특징으로 한다.
엔진 시동시에 밧데리(21)와 AC 제너레이터(33) 사이에 설치한 밧데리 분리 릴레이(42)를 제어 수단(55)으로 오프시킴으로써, AC 제너레이터(33)로 발전한 전력을 밧데리(21)에 공급하지 않고 연료 공급 계통(연료 펌프(27))이나 점화 계통의 부품에 공급함으로써, 이들 연료 공급 계통이나 점화 계통 부품의 구동에 필요한 전압을 확보할 수 있어, 밧데리(21)의 상태에 관계없이 양호한 엔진 시동을 행할 수 있다.
또, 본 발명은 제어 수단(55)을 밧데리 분리 릴레이(42)의 온 오프를 제어함과 동시에, AC 제너레이터(33)와, 등화계 계통의 일반 부하(61)의 전기적 접속을 제어하는 것으로 한 것을 특징으로 한다.
엔진 시동시에 밧데리 분리 릴레이(42)로 AC 제너레이터(33)와 밧데리(21)의 접속을 끊음과 동시에 AC 제너레이터(33)와 일반 부하(61)의 접속을 끊음으로써, 연료 공급 계통이나 점화 계통의 구동에 필요한 전압을 충분히 확보할 수 있어, 엔진(15)의 시동성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 전력 공급 장치의 다른 실시형태를 나타낸 회로도이며, 도 3에 나타낸 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙여, 상세한 설명은 생략한다.
전력 공급 장치(120)는, 밧데리 분리 릴레이(42)에 AC 제너레이터(33)를 시동시키기 위한 스타터 릴레이(121)를 병렬로 접속한 것이다.
밧데리 분리 릴레이(42)는 고정 접점(76)을 메인 휴즈(41)에 접속하고, 가동 접점(77)을 제 2 다이오드(57)를 통해 메인 스위치(13)에 접속한 것이다.
스타터 릴레이(121)는 밧데리(12)에 접속한 고정 접점(122)과, 이 고정 접점(122)에 접속 또는 고정 접점(122)으로부터 분리할 수 있음과 동시에 제 2 다이오드(57)를 통해 메인 스위치(13)에 접속한 가동 접점(123)과, 코일(86)로 이루어지며, 고정 접점(122)과 가동 접점(123)으로 스위치부(124)를 구성하는 것이다.
전력 공급 장치(120)에서의 제어 수단(55)으로의 FET62 ∼ FET64의 제어는 도 4에 나타낸 킥 시동시, 도 5에 나타낸 엔진 시동 후, 도 6에 나타낸 스타터 모터 기동시의 경우와 동일하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 AC 제너레이터(33)를 스타터 모터로서도 기능시키고, 밧데리 분리 릴레이(42)에 AC 제너레이터(33)를 시동시키기 위한 스타터 릴레이(43)를 병렬로 접속한 것을 특징으로 한다.
스타터 릴레이(43)를 작동시킴으로써 AC 제너레이터(33)에 밧데리(21)를 접속할 수 있어, 밧데리(21)로부터 AC 제너레이터(33)로 전력을 공급하여 AC 제너레이터(33)를 시동시킬 수 있다.
또, 밧데리 분리 릴레이(42)를 오프함으로써, AC 제너레이터(33)로부터 밧데리(21)를 분리할 수 있어, AC 제너레이터(33)로부터 밧데리(21)로 전력을 공급하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 전용 전환 수단을 설치하지 않고 범용의 스타터 릴레이(43)를 사용하여 목적을 달성할 수 있으므로, 시스템을 저렴하게 할 수 있다. 또, AC 제너레이터(33)와 스타터 모터의 공용화에 의해 시스템을 콤팩트하게 할 수 있다.
또한, 청구항 1의 스위치 수단은 실시형태에서는 밧데리 분리 릴레이로 했으나 이에 한정되지 않으며, 반도체를 이용한 것이라도 상관없다.
본 발명은 상기 구성에 의해 다음 효과를 발휘한다.
청구항 1의 차량의 전력 공급 장치는, 밧데리와 AC 제너레이터를 연결하는 회로에, 밧데리와 AC 제너레이터의 전기적 접속을 온 오프하는 스위치 수단을 설치하고, 상기 스위치 수단을, 킥 시동 장치를 사용하여 엔진을 시동할 때 제어 수단으로 오프시키도록 했으므로, 엔진 시동시에, AC 제너레이터로 발전한 전력을 밧데리에 공급하지 않고 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품에 공급할 수 있어, 이들 연료 공급 계통이나 점화 계통의 부품의 구동에 필요한 전압을 확보할 수 있다. 따라서, 밧데리의 상태에 관계없이 엔진의 시동성을 향상시킬 수 있다.
청구항 2의 차량의 전력 공급 장치는, 제어 수단을 스위치 수단의 온 오프를 제어함과 동시에, AC 제너레이터와, 점화 계통 등의 일반 부하의 전기적 접속을 제어하기 위한 것으로 했으므로, 엔진 시동시에, 스위치 수단으로 AC 제너레이터와 밧데리의 접속을 끊음과 동시에 AC 제너레이터와 일반 부하의 접속을 끊음으로써, 연료 공급 계통이나 점화 계통의 구동에 필요한 전압을 충분히 확보할 수 있어, 엔진의 시동성을 보다 향상시킬 수 있다.
청구항 3의 차량의 전력 공급 장치는, AC 제너레이터를 스타터 모터로서도 기능시키고, 스위치 수단의 AC 제너레이터측에 전환 접점 수단을 구비하고, 상기 전환 접점 수단을, 스위치 수단에 전기적으로 도통하는 제 1 고정 접점과, 밧데리에 직접 접속함으로써 밧데리로부터 AC 제너레이터에 전력을 공급할 수 있도록 하는 제 2 고정 접점과, 이들 제 1 고정 접점 및 제 2 고정 접점을 전환하여 접속하는 것이 가능함과 동시에 AC 제너레이터에 접속한 가동 접점으로 구성했으므로, 전환 접점 수단의 가동 접점을 제 1 고정 접점측에 접속함으로써, AC 제너레이터를 전환 접접 수단 및 스위치 수단을 통해 밧데리에 접속하여 밧데리를 충전할 수 있고, 또 가동 접점을 제 2 고정 접점측에 접속함으로써, 밧데리로부터 AC 제너레이터에 전력을 공급하여 AC 제너레이터를 스타터 모터로서 가동시킬 수 있어, 시동성을 확보하면서 AC 제너레이터와 스타터 모터가 공용 가능해져, 시스템을 콤팩트하게 할 수 있다.
청구항 4의 차량의 전력 공급 장치는, AC 제너레이터를 스타터 모터로서도 기능시켜, 스위치 수단에 AC 제너레이터를 시동시키기 위한 스타터 릴레이를 병렬로 접속했으므로, 스타터 릴레이를 작동시킴으로써 AC 제너레이터에 밧데리를 접속할 수 있어, 밧데리로부터 AC 제너레이터로 전력을 공급하여 AC 제너레이터를 시동시킬 수 있다.
또, 스위치 수단을 오프함으로써, AC 제너레이터로부터 밧데리를 분리할 수 있어, AC 제너레이터로부터 밧데리로 전력을 공급하지 않도록 할 수 있으므로, 전용 전환 수단을 설치하지 않고 범용의 스타터 릴레이를 사용하여 목적을 달성할 수 있으므로, 시스템을 저렴하게 할 수 있다. 또, AC 제너레이터와 스타터 모터의 공용화에 의해 시스템이 콤팩트하게 할 수 있다.
청구항 5의 차량의 전력 공급 장치는, 제어 수단을 밧데리측 및 AC 제너레이터측에 메인 스위치를 통해 전기적으로 접속한 것으로 하고, 메인 스위치로부터 밧데리에 이르는 회로에, 밧데리로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 1 다이오드를 설치함과 동시에, 메인 스위치로부터 AC 제너레이터에 이르는 회로에, AC 제너레이터로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 2 다이오드를 설치했으므로, 메인 스위치를 온으로 함으로써, 밧데리 및 AC 제너레이터의 어느 쪽으로부터도 제어 수단에 전력을 공급할 수 있어, AC 제너레이터의 발전 전력이 밧데리에 흘러들지 않으므로, 밧데리의 전기량이 적은 경우에도 제어 수단에 AC 제너레이터로부터 전력을 공급하여 제어 수단을 기동시킬 수있어, 양호한 엔진 시동성을 유지할 수 있다. 따라서, 전력 공급 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 제 1·제 2 다이오드에 의해, 밧데리, AC 제너레이터로부터 제어 수단으로 흐르는 전류의 방향을 항상 일정하게 할 수 있어, 제어 수단을 보호할 수 있다.

Claims (5)

  1. 전기 부하에 급전하기 위한 밧데리, 상기 밧데리에 충전하기 위한 전력을 발전함과 동시에 상기 밧데리의 전기량이 적을 때는 전기 부하로 급전하는 AC 제너레이터, 및 상기 AC 제너레이터를 킥에 의해 회전시킴으로써 엔진을 시동하는 킥 시동 장치를 구비한 차량에 있어서,
    상기 밧데리와 상기 AC 제너레이터를 연결하는 회로에 설치되어, 상기 밧데리와 상기 AC 제너레이터의 전기적 접속을 온 오프하는 스위치 수단, 및
    상기 스위치 수단의 온 오프를 제어하는 제어수단을 구비하고,
    상기 스위치 수단은, 상기 킥 시동 장치를 사용하여 엔진을 시동할 때 상기 제어 수단에 의해 오프되는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 스위치 수단의 온 오프를 제어함과 동시에, 상기 AC 제너레이터와, 점화 계통 등의 일반 부하의 전기적 접속을 제어하기 위한 것임을 특징으로 하는 차량의 전력 공급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 AC 제너레이터는 스타터 모터로서도 기능하고, 상기 스위치 수단의 AC 제너레이터측에 전환 접접 수단을 구비하고, 상기 전환 접점 수단을, 스위치 수단에 전기적으로 도통하는 제 1 고정 접점과, 밧데리에 직접 접속함으로써 밧데리로부터 AC 제너레이터에 전력을 공급할 수 있도록 하는 제 2 고정 접점과, 이들 제 1 고정 접점 및 제 2 고정 접점을 전환하여 접속하는 것이 가능함과 동시에 AC 제너레이터에 접속한 가동 접점으로 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 전력 공급 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 AC 제너레이터는 스타터 모터로서도 기능하며, 상기 스위치 수단에 상기 AC 제너레이터를 시동시키기 위한 스타터 릴레이를 병렬로 접속한 것을 특징으로 하는 차량의 전력 공급 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 밧데리측 및 상기 AC 제너레이터측에 메인 스위치를 통해 전기적으로 접속한 것이며, 상기 메인 스위치로부터 밧데리에 이르는 회로에, 밧데리로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 1 다이오드를 설치함과 동시에, 메인 스위치로부터 AC 제너레이터에 이르는 회로에, AC 제너레이터로부터 제어 수단으로의 통전을 허용하고 역류를 방지하는 제 2 다이오드를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 전력 공급 장치.
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