(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関によって駆動される機械、より詳しくはポータブル機械、の電子制御装置に定格直流電圧（Ｖｃｃ）を無電池式で動力供給するための回路装置（１０）であって、上記機械は、上記内燃機関によって駆動され上記内燃機関の回転数に応じた発電機電圧（Ｕｇ）を供給する交流発電機を有し、この場合、上記回路装置（１０）は上記発電機電圧（Ｕｇ）を中間直流電圧（Ｕｚ）に変換する第１の整流回路（Ｄ１，Ｃ１）を備え、
さらに、上記第１の整流回路（Ｄ１，Ｃ２）の後段に配置されるとともに、１分当たりの回転数が小さく、上記中間直流電圧が上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）よりも低い限りは、制御された上向き変圧によって上記中間直流電圧から上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）を生成する第１の手段（Ｌ，Ｉｃ２，Ｄ３，Ｃ３）を備えたことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
請求項１の回路装置において、
上記第１の手段（Ｌ，Ｉｃ２，Ｄ３，Ｃ３）は、直列のインダクタンスコイル（Ｌ）と相互に作用し合うスイッチングコントローラ（Ｉｃ２）と上記インダクタンスコイルの後段に置かれる整流回路（Ｄ３，Ｃ３）とを備えたことを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２の回路装置において、
上記第２の整流回路（Ｄ３，Ｃ３）はダイオード（Ｄ３）と、それに続く平滑化回路（Ｃ３）とを備えたことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの回路装置において、
上記第１の整流回路（Ｄ１，Ｃ１）と上記第１の手段（Ｌ，Ｉｃ２，Ｄ３，Ｃ３）との間に、電圧コントローラ（Ｉｃ１）が配置されており、この電圧コントローラは、高い回転数に関して、上記中間直流電圧（Ｕｚ）が上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）よりも高いとき、上記中間直流電圧（Ｕｚ）から上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）を生成することを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項４の回路装置において、
上記中間直流電圧（Ｕｚ）が上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）よりも低いときに上記電圧コントローラ（Ｉｃ１）にブリッジする第２の手段（ＲＥ，ａ）が設けられていることを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項５の回路装置において、
上記第２の手段（ＲＥ，ａ）は、上記定格直流電圧（Ｖｃｃ）の近傍にあるときに引き付けるリレー（ＲＥ）とブレーキ接点（ａ）を備え、上記ブレーキ接点（ａ）は上記電圧コントローラ（Ｉｃ１）に並列に接続されていて、上記中間直流電圧（Ｕｚ）が上記リレー（ＲＥ）に作用することを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項６の回路装置において、
上記リレー（ＲＥ）は上記電圧コントローラ（Ｉｃ１）と上記第１の手段（Ｌ，Ｉｃ２，Ｄ３，Ｃ３）との間に設けられていることを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの回路装置において、
上記第１の手段の後段に、負の定格直流電圧（Ｖｃｃ-）の生成のために第３の手段（Ｉｃ３）が設けられていることを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジン駆動機械の分野に関する。本発明は、内燃機関によって駆動される機械、より詳しくはポータブル機械、の電子制御装置に定格直流電圧を無電池式で動力供給するための回路装置であって、上記機械は、内燃機関によって駆動され内燃機関の回転数に応じた発電機電圧を供給する交流発電機を有し、一方、上記回路装置は発電機電圧を中間直流電圧に変換する第１整流器スイッチを備えたものから出発している。
発明の背景
冒頭に述べたタイプの回路装置は、たとえば自動車工学の分野においては、DE-A1-3841610によって既知である。
燃焼機関駆動式機械においては、制御機能を実現するために、電気エネルギつまり電圧が要求されるが、これは、通常は、蓄電池(アキュムレータ)から得られるか、あるいはエンジンによって駆動される発電機によって生成されている。蓄電池の使用は、とりわけポータブル機械においては、特に、長期蓄電量が限られているために、追加の費用を必要とする。さらに、たとえば、自動車のためにDE-A1-3841610において提供されているような無電池操作では、始動プロセスによって標準の発電機によって生成される電圧は、追加の制御を実現するには十分ではない。しかし、これは、将来、噴射付きのエンジンがおそらく弁等を作動させるために使用されるときに、必要となるであろう。
出願人は、これまでに、電気制御式チェーンソーのための動力供給装置をすでに実現しているが、これも同様に追加のエネルギが不要のものである。しかしながら、この場合には、点火エネルギの一部が始動プロセスのために使用されるため、これと関連した動力の除去により、始動動作(ビヘーヴィア)が劣化するということが不利であることがわかった。ポータブル機械の場合には、とりわけ始動動作は操作の快適性にとって部分的に決定的なものであるから、そのような解決法は問題がないわけではない。
そのようなわけで、昇圧電池を用いることなく、始動段階においても、内燃機関駆動機械に必要な定格直流電圧を信頼性よく供給でき、またそれと同時に、構成が簡単で頑丈な回路装置を提供することが本発明の技術的課題である。
この技術的課題は請求項1に記載の特徴によって解決される。
発明の開示
この場合、本発明によれば、上記回路装置は、さらに、第１の整流回路の後段に配置されるとともに、小さい回転数に関して、中間直流電圧が定格直流電圧よりも低い限りは、制御された上向き変圧によって上記中間直流電圧から上記定格直流電圧を生成する第１の手段を備えるように構成される。
上向き変圧によって、上記第１の手段は、始動期に定格直流電圧の単にたとえば２０％だけを構成する低い中間直流電圧から、必要な定格直流電圧を生成することができる。エンジンがその高いアイドリング速度を達成してしまうと、上記第１の手段を回避しつつ、定格直流電圧が速度規制によって中間直流電圧から分岐されることが可能となる。
本発明の好ましい実施の形態によると、上記第１の手段は、直列のインダクタンスコイルと相互に作用し合うスイッチングコントローラと、上記インダクタンスの後段に置かれる第２の整流回路とを備える。切り替え操作モードによって、上記スイッチングコントローラは上記インダクタンスコイルに高い電圧ピークを生成する。それらの高い電圧ピークは整流され、上向きに変圧された出力直流電圧となる。スイッチングコントローラの出力で定格直流電圧に到達すると、スイッチングコントローラはその機能を停止するので、中間直流電圧はインダクタンスコイルを介して上記回路装置の出力に到達することができる。
高速での一定の定格直流電圧を確保するために、好ましくは、上記第１の整流回路と上記第１の手段との間に電圧コントローラが取り付けられており、この電圧コントローラは、高い回転数において上記中間直流電圧が定格つまり公称直流電圧よりも高いとき、上記中間直流電圧から公称直流電圧を生成する。さらに、望ましくは、上記中間直流電圧が上記定格直流電圧よりも低いときに上記スイッチングコントローラにブリッジする第２の手段が設けられている。これにより、２段階での電力供給動作が実現される。始動期には、上記電圧コントローラがブリッジされ、上向き変圧により定格直流電圧が（低い）中間直流電圧から生成される。通常の動作期には、スイッチングコントローラがオフに切り替えられるとともに、上記電圧コントローラが相互接続されるので、速度の規制によって、（今は高い）中間直流電圧から定格直流電圧が生成される。
さらなる実施の形態は付属の請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
以下、図面と関連した実施形態により本発明を詳しく説明する。唯一の図面は、本発明の回路装置の回路図を示している。
好ましい実施形態の詳細な説明
図面に示した回路装置１０は発電機電圧Ugのための１つの入力と、正の定格直流電圧Ｖｃｃ+および負の定格直流電圧Ｖｃｃ-のための2つの出力とを示している。上記入力に印加される発電機電圧Ｕｇは、まず、第１ダイオードＤ１と第１平滑キャパシタＣ１とからなる第１整流回路で整流されて平滑化される。その結果、その出力には、中間直流電圧が出現する。
上記第１整流回路Ｄ１，Ｃ１の後段には、抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えた集積電圧コントローラＩｃ１（たとえば、ＭＣ７８１２型のもの）が配置されている。電圧コントローラＩｃ１の長手方向のプロセス制御システムは、ブレーキ接点ａによってブリッジ可能であり、ダイオードＤ２がそれに並列に接続されている。上記ブレーキ接点ａは、電圧コントローラＩｃ１の出力側で別のキャパシタＣ２と並列に設置されているリレーＲＥの一部を形成している。上記リレーＲＥは、このリレーＲＥに印加された電圧が定格直流電圧Ｖｃｃ付近にきたとき、あるいは、この電圧とほぼ等しくなったときに引きつけるように、選ばれる。
もし、上記中間直流電圧Ｕｚ（たとえば始動段階において）が定格直流電圧Ｖｃｃよりも明らかに低ければ、上記リレーＲＥは解放されたままである。上記ブレーキ接点ａは閉じて電圧コントローラＩｃ１にブリッジする。中間直流電圧Ｕｚは、制御されないで、ブレーキ接点ａを介して、次の回路部品Ｉｃ２，Ｉｃ３に到達する。電圧コントローラＩｃ１は、発電機電圧Ｕｇあるいはそれから得られる中間直流電圧Ｕｚが非常に高くなったためにリレーＲＥが引き付けられてブレーキ接点ａを開く時のみ、有効になる。そうして、上昇する中間直流電圧Ｕｚは電圧コントローラＩｃ１によって調節されて定格直流電圧Ｖｃｃにされる。もし、上記中間直流電圧Uｚが定格直流電圧Ｖｃｃよりも低い（ブレーキ接点ａは閉じ、リレーＲＥは解放されている。）のであれば、中間直流電圧Ｕｚは、直列の誘導コイルＬとスイッチングコントローラＩｃ２との回路の働きによって、上向きに変圧制御される。誘導抵抗Ｌ上に生じる誘導電圧パルスは、ダイオードＤ３と平滑キャパシタＣ３とからなる第２の整流回路の働きで整流され、正の定格直流電圧Ｖｃｃ+の形で出力に送られる。たとえば、SI 17661型の回路を集積スイッチングコントローラＩｃ２とみなすことができる。抵抗Ｒ３はスイッチングコントローラＩｃ２の動作のために必要である。出力電圧は、制御のために、抵抗Ｒ４と電位差計Ｐとからなる可調整分圧器を介して、タップで引き出される。
ＬとＩｃ２とによる電圧の上向き変圧は、チェーンソー等のポータブル機械において、特に内燃機関のスタートアップ時に必要である。この場合の始動速度はほぼ１０００回転／分であり、そのような場合、交流発電機(これは通常、チェーンソーの取っ手を暖めるために既に設けられているものである)で、適当な電力が生じる。しかしながら、このプロセスで発生した電圧は、噴射バルブ等のために要求される必須動作電圧(定格直流電圧)よりもほぼ８０％低い。直接に整流され平滑化された中間直流電圧Ｕｚは遮断コンタクトaを介してスイッチングコントローラＩｃ２にじかに供給され、スイッチングコントローラＩｃ２は誘導抵抗Ｌを介してその電圧をさい断(chop)する。このようにして得られたインダクタンス電圧は、必要な定格直流電圧のレベルに達する。
もし、高い速度のときに、中間直流電圧Ｕｚが定格直流電圧Ｖｃｃに達し、スイッチングコントローラＩｃ２がオフされており、しかも、上述したように、この中間直流電圧Ｕｚが、誘導抵抗ＬとダイオードＤ3のみを介して同時にスイッチングコントローラＩｃ２を通過するならば、ブレーキ接点ａは開き、電圧コントローラＩｃ１による制御が、増大する中間直流電圧Ｕｚを定格直流電圧Ｖｃｃまで低減する。
最後に、さらに負の公称直流電圧Ｖｃｃ-を電子回路（エレクトロニクス）のために役立てるために、キャパシタＣ４，Ｃ５を備えた集積電圧供給回路Ｉｃ３（たとえばＬＴ１０７３型のもの）がさらに設けられている。これは、負の直流電圧Ｖｃｃ-のための出力に作用する。
全体として見ると、本発明によって、特にチェーンソー等のエンジン駆動のポータブル機械に関して、ブースター電池なしで、エンジンの始動段階においても必要な電気動作電圧を、取り付けエレクトロニクスに供給できる可能性ができた。
参照番号一覧表
回路装置                      １０
ブレーキ接点                  ａ
キャパシタ                    Ｃ１,...,Ｃ５
ダイオード                    Ｄ１,...,Ｄ３
電圧コントローラ              Ｉｃ１
スイッチングコントローラ      Ｉｃ２
電圧供給回路                  Ｉｃ３
インダクタンスコイル          Ｌ
電位差計                      Ｐ
抵抗                          Ｒ１,...,Ｒ４
リレー                        ＲＥ
発電機電圧                    Ｕｇ
中間直流電圧                  Ｕｚ
定格直流電圧                  Ｖｃｃ
【図１】
0003714957.tif 000002