(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸の端部側に直接または動力伝達装置を介して取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により、内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関用制御装置において、
内燃機関の動作制御用のマイコンと、このマイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと、前記ＡＣジェネレータで発生した電力を整流および平滑化する内蔵レギュレータとを備え、前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に、小容量の第１のコンデンサと、複数の切換手段にそれぞれ直列接続され、前記第１のコンデンサより容量が大である複数の第２のコンデンサが並列接続されていることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２】
前記第２のコンデンサを切り換える切換手段はＭＯＳＦＥＴであり、このＭＯＳＦＥＴの駆動を前記マイコンが制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項３】
前記マイコンが複数の前記切換手段に指令するタイミングは、切換手段ごとに異なっており、前記内燃機関の回転速度が上昇するにつれて順次切り換えられ、前記切換手段の切り換え間隔が所定時間以下の場合には所定時間に達するまで切り換えないことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項４】
内燃機関に取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により内燃機関の制御装置が内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関の制御装置は、マイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと前記ＡＣジェネレータの出力が入力される内蔵レギュレータとの間に第１のコンデンサを有しており、
前記内燃機関の制御装置は、前記第１のコンデンサに切換手段を介して並列接続され、
この第１のコンデンサより容量が大の複数の第２のコンデンサを、前記内燃機関の回転速度が複数の予め定めた回転速度に達したら、前記切換手段を用いて電気的な切断状態から接続状態へ順次切換えることを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項５】
前記複数の第２のコンデンサは、電気的な接続状態が同時には切換えられず、かつ前記切換手段の切り換え間隔が所定時間以下の場合には所定時間に達するまで切り換えないことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項６】
前記複数の第２のコンデンサは、内燃機関の始動時には電気的に切断されており、一旦接続されたら前記内燃機関の制御装置がリセットするまで電気的な接続状態を保持することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項７】
内燃機関のクランク軸の端部側に直接または動力伝達装置を介して取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により、内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関用制御装置において、
内燃機関の動作制御用のマイコンと、このマイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと、前記ＡＣジェネレータで発生した電力を整流および平滑化する内蔵レギュレータとを備え、前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に小容量の第１のコンデンサを、前記第１のコンデンサより容量が大である１個の第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に有し、前記第２のコンデンサにＦＥＴを直列接続し、
前記マイコンは前記ＦＥＴをＰＷＭ駆動することを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項８】
内燃機関に取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関の制御装置は、マイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと、前記ＡＣジェネレータの出力が入力される内蔵レギュレータと、前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記ＡＣジェネレータとの間に配置された第１のコンデンサと、前記第１のコンデンサより大容量で１個だけ接続された第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに直列接続されたＦＥＴとを有し、前記マイコンは、前記内燃機関の回転速度が予め定めた回転速度域に達したら、前記ＦＥＴをＰＷＭ駆動して前記第２のコンデンサを電気的な切断状態から接続状態へ切り換えて充電することを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項９】
複数の第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に配置する代わりに、前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１０】
１個の前記第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に配置する代わりに、前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に１個の前記第２のコンデンサを配置したことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１１】
前記第２のコンデンサは前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間または前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に接続されており、前記第２のコンデンサのＰＷＭ充電回数もしくはＰＷＭ充電時間が予め定めた値に達したら充電完了とみなして、その後は内燃機関の制御装置がリセットされるまで電気的な接続状態を保持することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用制御装置及びそれを用いた制御方法に係り、特にバッテリーレスシステム向け内燃機関に好適な内燃機関用制御装置及びそれを用いた制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量化や保守の容易性のために、バッテリを搭載しない、いわゆるバッテリレス内燃機関が、キックスタート方式の二輪車両やリコイルスタート方式の芝刈り機等で広く使用されている。またバッテリを搭載していても、バッテリが機能喪失してバッテリを使用できない場合に備えて、リコイルスタート方式のスタータを備えた内燃機関が船外機等に使用されている。本発明においては、これらバッテリ機能がないまたは喪失した状態でも運転可能な機械の制御装置を、以後バッテリレス制御装置と称す。
【０００３】
バッテリレス制御装置を備えるエンジン始動システムの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のエンジン始動システムでは、キックスタータによりエンジンが始動される。ジェネレータが発生する電圧が所定値以上になると、ＥＣＭが起動し、一般負荷用リレーに信号を出力して一般負荷に対する電力供給を遮断する。エンジン回転数が第１設定値になったらインジェクタやイグニッションコイルを作動させる。エンジン回転数が第２設定値に達しかつ第１設定値になってから所定時間経過したら、一般負荷に対する電力供給の遮断を解除している。
【０００４】
バッテリレス内燃機関の制御装置の他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の電源装置では、始動性能と負荷作動時における電源電圧の安定性とを同時に確保するために、交流ジェネレータで発電された電力を、レギュレータを介して電源ラインに供給している。その際、第１、第２のコンデンサを並列に接続し、第２のコンデンサにスイッチを介在させている。スイッチをオンオフして第１のコンデンサへの充電後に、第２のコンデンサを充電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９２１７０号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば自動２輪車に用いられるバッテリレスの内燃機関では、キックスタート方式を採用しているので、搭乗者のキックにより内燃機関(エンジン)のクランク軸が回動し、このクランク軸に直接または連結手段を介して設けられたフライホイール等に取り付けたジェネレータが発電する。ジェネレータで発生した電力は、レギュレータを介して接続されたコンデンサに供給され、以後のエンジンの回転において燃料噴射システムの電力源として使用される。
【０００７】
ところで、バッテリレスのエンジンでは、エンジンの確実な始動を達成するため、最初のキックで発生する電力が小さくても始動するように、コンデンサの容量を小さくなっている。コンデンサの容量を小さくすることにより、制御装置が有するマイコンの作動電源に必要な電力を、１回のキック動作でコンデンサに蓄えることを可能にしている。
【０００８】
始動性の確保からコンデンサ容量を小さくしたので、エンジンの停止時には、エンジン制御装置(ＥＣＵ)の電源がすぐに喪失される。そのため、ＥＣＵが有するマイコンが停止し、エンジン停止時に必要なエンジン停止前処理ができなくなる恐れがある。近年使用されている汎用のエンジンにおいては、エンジンの急激な停止でも不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭへ停止までの運転時間やモータの停止位置の記録等の処理をマイコンがしており、ＥＣＵの電源が喪失するとこれらの処理が不可能となる。
【０００９】
上記特許文献１に記載のエンジン始動システムでは、エンジンの回転数に応じてジェネレータで発生した電力の一般負荷への供給を切り替えてエンジンの始動性を向上させている。しかし、エンジンの停止時、特に急停止時におけるＥＣＭが備えるマイコンの動作確保については考慮されていない。
【００１０】
上記特許文献２には、ジェネレータで発生した電力を２個の並列接続したコンデンサに供給しており、これらのコンデンサに蓄電された電力は、負荷にも供給されている。ここで、電源装置が有するマイコンは、エンジン停止時に停止処理をするのが一般的であるが、エンジンの急停止(エンスト)時等には、急激に電力が喪失される。その際、ＤＣ負荷等へも電力が供給されているので、マイコンには、停止処理動作を継続するための電力が必ずしも供給されない。
【００１１】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリレスの内燃機関用制御装置において、エンジンの始動性を高めつつ、エンジンの異常停止時においてもマイコンによる停止処理動作を確実に実行できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の特徴は、内燃機関のクランク軸の端部側に直接または動力伝達装置を介して取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により、内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関用制御装置において、内燃機関の動作制御用のマイコンと、このマイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと、前記ＡＣジェネレータで発生した電力を整流および平滑化する内蔵レギュレータとを備え、前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に、小容量の第１のコンデンサと、複数の切換手段にそれぞれ直列接続され、前記第１のコンデンサより容量が大である複数の第２のコンデンサが並列接続されていることにある。
【００１３】
そしてこの特徴において、前記第２のコンデンサを切り換える切換手段はＭＯＳＦＥＴであり、このＭＯＳＦＥＴの駆動を前記マイコンが制御するのがよく、前記マイコンが複数の前記切換手段に指令するタイミングは、切換手段ごとに異なっており、前記内燃機関の回転速度が上昇するにつれて順次切り換えられ、前記切換手段の切り換え間隔が所定時間以下の場合には所定時間に達するまで切り換えないことが望ましい。また、前記複数の第２のコンデンサを、前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に配置する代わりに、前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に配置してもよい。
【００１４】
さらに、複数の第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に配置する代わりに、前記第１のコンデンサより容量が大である１個の第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間または前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に接続し、前記第２のコンデンサにＦＥＴを直列接続し、前記マイコンは、前記内燃機関の回転速度が予め定めた回転速度域に達したら、前記ＦＥＴをＰＷＭ駆動して前記第２のコンデンサを電気的な切断状態から接続状態へ切り換えて充電するようにしてもよい。
【００１５】
さらにまた、１個の第２のコンデンサを前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間に配置する代わりに、前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に配置し、前記マイコンは前記ＦＥＴをＰＷＭ駆動して前記第２のコンデンサを電気的な切断状態から接続状態へ切り換えて充電するようにしてもよい。
【００１６】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、内燃機関に取り付けたＡＣジェネレータが発生した電力により内燃機関の制御装置が内燃機関を制御するバッテリレスの内燃機関の制御方法において、前記内燃機関の制御装置は、マイコンに電源電力を給電するマイコン電源用電圧レギュレータと前記ＡＣジェネレータの出力が入力される内蔵レギュレータとの間に第１のコンデンサを有しており、さらに前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間または前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に設けられ、電源ラインに並列接続され、この第１のコンデンサより容量が大の複数の第２のコンデンサを、前記内燃機関の回転速度が複数の予め定めた回転速度に達したら、前記切換手段を用いて電気的な切断状態から接続状態へ順次切換えることにある。
【００１７】
そしてこの特徴において、前記複数の第２のコンデンサは、電気的な接続状態が同時には切換えられず、かつ前記切換手段の切り換え間隔が所定時間以下の場合には所定時間に達するまで切り換えないのがよく、前記複数の第２のコンデンサは、内燃機関の始動時には電気的に切断されており、一旦接続されたら前記内燃機関の制御装置がリセットするまで電気的な接続状態を保持することが望ましい。
【００１８】
またこの特徴において、前記複数の第２のコンデンサの代わりに前記第１のコンデンサより容量が大である１個の第２のコンデンサを、前記内蔵レギュレータと前記マイコン電源用電圧レギュレータ間または前記マイコン電源用電圧レギュレータと前記マイコン間に接続し、前記第２のコンデンサのＰＷＭ充電回数もしくはＰＷＭ充電時間が予め定めた値に達したら充電完了とみなして、その後は内燃機関の制御装置がリセットされるまで電気的な接続状態を保持するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エンジンに付設したジェネレータで発生する電力を、レギュレータを介して常時接続の容量の小さい第１のコンデンサと、始動時には切り離されており所定の回転速度以上で充電開始されかつエンジン制御装置のリセット時まで接続状態が保持される第２のコンデンサをマイコン駆動電源としているので、バッテリレスの内燃機関用制御装置において、エンジンの始動性を高めつつ、エンジンの異常停止時においてもマイコンによる停止処理動作を確実に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る内燃機関用制御装置の一実施例の模式図である。
【図２】図１に示す制御装置の制御フローチャートである。
【図３】図１に示す制御装置を用いてエンジンを始動したときに発生する電圧を説明する図である。
【図４】図３の詳細を示す図である
【図５Ａ】図１に示す制御装置を用いてエンジンを正常停止するときに発生する電圧を説明する図である。
【図５Ｂ】図１に示す制御装置を用いてエンジンを異常停止させるときに発生する電圧を説明する図である。
【図６】図５Ａ，５Ｂの詳細を示す図である。
【図７】本発明に係る内燃機関用制御装置の他の実施例の模式図である。
【図８】図７に示す制御装置を用いてエンジンを始動するときに発生する電圧を説明する図である。
【図９Ａ】図７に示す制御装置を用いてエンジンを正常停止させるときに発生する電圧を説明する図である。
【図９Ｂ】図７に示す制御装置を用いてエンジンを異常停止させるときに発生する電圧を説明する図である。
【図１０Ａ】本発明に係る内燃機関用制御装置のさらに他の実施例の模式図である。
【図１０Ｂ】本発明に係る内燃機関用制御装置のさらに他の実施例の模式図である。
【図１１】図１０Ａ、Ｂに示した実施例におけるコンデンサの充電タイミングを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明に係る内燃機関用制御装置のいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。なお、以下の説明においては、１２５ｃｃクラスの自動２輪車が備えるバッテリレスの内燃機関をキックスタートおよび停止する場合を例にとり説明するが、本発明は自動２輪車用の内燃機関に限るものではなく、芝刈り機や船外機の内燃機関にも適用できる。また、船外機の場合、バッテリを有するのが一般的であるが、何らかの事情でバッテリ機能が喪失した場合にもバッテリレス内燃機関と同様な状態になるので、この場合も本発明においてはバッテリレス内燃機関と呼ぶ。
【００２２】
図１は、バッテリレス内燃機関が備える制御装置(ＥＣＵ)の一実施例の模式図である。内燃機関２００では、シリンダとシリンダ内を往復動するピストンとの間に、図示しない燃料噴射装置から燃料が噴射され、この噴射された燃料に点火プラグ２１０が点火することにより、シリンダに接続されたコンロッドに連結されたクランク軸が２２０回動する。クランク軸２２０の一端側には、フライホイールマグネト２３０が取り付けられており、回転脈動を低減する。フライホイールの内周面には、永久磁石が４〜１２極、Ｎ極とＳ極が交互に配列されており、この永久磁石とフライホイールマグネトの内周側に配置したステータコイルとで、ＡＣジェネレータが構成される。なお、本実施例では、ＡＣジェネレータ２４０の極数は４極である。
【００２３】
なお、ステータコイルは周方向に複数配置されており、その中のいくつかがマイコン１７０やインジェクタ２７１、点火用コンデンサ昇圧回路２７２に電力を供給する。残りのステータコイルは、燃料ポンプやオイルポンプ、ヘッドライト等の一般負荷２６０に、レギュレータ２５０を介して接続されている。マイコン１３０は、詳細を後述するエンジン始動時のイニシャライズ処理及びエンジン停止時の終了処理に用いられる。
【００２４】
ＥＣＵ１００のマイコン１３０の駆動部は、ＡＣジェネレータ２４０で発生した電力を整流および平滑化する内蔵レギュレータ１１０と、内蔵レギュレータ１１０の出力を一時的に蓄電するコンデンサ(Ｃ０)１４０と、コンデンサ(Ｃ０)１４０から供給される電力の電圧を、マイコン１３０の規定電圧に変換する５Ｖレギュレータ１２０とを備える。コンデンサ(Ｃ０)１４０と５Ｖレギュレータ１２０間に、ＥＣＵ１００が直接駆動する燃料噴射装置２７１や、点火用コンデンサ昇圧回路２７２等が接続されている。点火用コンデンサ昇圧回路にはコンデンサ等を介してイグニションコイル２７３が接続されている。イグニッションコイル２７３は、点火プラグ２７４の印加電圧を発生する。
【００２５】
なお、ＥＣＵ１００には、回転速度検出のためにフライホイールマグネト２３０に設けたパルス信号検出手段２４１からの信号が入力されており、これらの信号はマイコン１３０にて信号処理される。また、マイコン１３０には、エンジン駆動のためにエンジン２００や車体各部に設けた各種センサの信号２７５も入力される。
【００２６】
ここで本発明の特徴として、コンデンサ(Ｃ０)１４０と５Ｖレギュレータ１２０との間に、複数の第２のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３を、ＭＯＳＦＥＴ１５１〜１５３を介して並列に接続している。ＭＯＳＦＥＴ１５１〜１５３は、マイコン１３０に接続されており、その動作閾値がそれぞれ個別にマイコン１３０に定義されており、その定義に則りマイコン１３０に操作される。
【００２７】
ところで、エンジン２００の保守・管理のために、エンジン２００の稼働記録を常時記録することが望ましいが、この記録に用いるＥＥＰＲＯＭには、書き込み回数の制限があるので、実用的にはエンジンの停止への移行が確定した時のみに終了処理として、ＥＥＰＲＯＭにエンジンの運転履歴や故障履歴情報を書き込む。エンジン停止状態移行確定判定時を起点に処理が実施されるという特性上、従来のバッテリレス内燃機関では、コンデンサ容量が小さいため、終了処理を完了する前にマイコンが停止してしまう。そこで、本実施例では上記第２コンデンサ(Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３に充電した電力をこれらの処理に使用できるようにしている。
【００２８】
エンジン始動において、クランキング開始後電源が立ち上がり次第、マイコン１３０のイニシャライズが開始される。イニシャライズが完了次第、点火・噴射等のエンジン制御が可能となる。エンジンの始動性を向上させるには、電源電圧を早期に立ち上げ、マイコンの起動をより早いタイミングとし、より早い時点から点火・噴射を実行することが肝要である。そこで、第１のコンデンサ(Ｃ０）の容量を小さくして、エンジン２００の始動時にＡＣジェネレータ２４０で発生するわずかな電力でマイコン１３０の電源電圧を早期に確保し、イニシャライズ処理を完遂可能としている。
【００２９】
また、ＥＣＵ１００の直接駆動負荷２７１，２７２の電源ともなっている内蔵レギュレータ１１０では、発熱が懸念される。そこで、内蔵レギュレータ１１０の発熱をできるだけ抑制するために、ＡＣジェネレータ２４０の巻線の巻数を多くして、エンジン２００の低回転速度域から高回転速度に達するまで、出力がほぼフラットとなるような特性が得られるように、ＡＣジェネレータ２４０の特性を設定している。その一方、エンジン２００の始動時から低回転速度域の間および高回転速度域では、以下の理由で電力の余裕がなくなっている。
【００３０】
エンジン２００の始動時から低回転速度域では、ＡＣジェネレータ２４０の発電量自体が少ない上に、始動時はインジェクタの噴射時間が長く電力消費量が多い。また、平滑用コンデンサをチャージする必要等もある。一方、高回転速度域では、点火用コンデンサに充電するために動作するＤＣ−ＤＣコンバータやインジェクタの負荷が増大するため、電力消費量自体が多い。
【００３１】
エンジン２００の中回転速度域では、燃料噴射装置が必要とする電力量はＡＣジェネレータが発生する電力量よりも少ないので、電力余剰が発生する。そこで、この余剰電力で複数の第２のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３を充電する。その際、段階的に複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３に充電させているので、各コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３の充電にさかれる電力量は少なくて済み、コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３への充電時の一時的な電圧降下量を低減でき、安定した電圧をマイコン１３０に供給できる。
【００３２】
次に、図１に示した本発明に係るＥＣＵ１００の動作を、図２を用いて説明する。図２はエンジン始動時のＥＣＵの動作の概要を示すフローチャートである。キックスタートによりクランク軸２２０が回転すると、クランク軸２２０の軸端に取り付けたフライホイールに形成したＡＣジェネレータが発電し、内蔵レギュレータ１１０を経由して第１のコンデンサ(Ｃ０)１４０の蓄電が開始される。点火プラグによる燃料への点火が成功裏に進行すると、エンジン２００は回転速度を高めていく。
【００３３】
クランク軸２２０の回転速度が予め定めた第１設定値Ｎ１に達したら(ステップＳ２１０)、複数の第２のコンデンサの中の１個のコンデンサ(Ｃ１)１６１との接続を実施する（ＭＯＳＦＥＴ１５１をＯＮ状態にする）(ステップＳ２２０)。ここで、設定回転速度Ｎ１は、ＥＣＵ直接駆動負荷２７１、２７２にＡＣジェネレータ２４０が電力を供給しても余剰電力が発生し始める回転速度とする、のが望ましい。
【００３４】
エンジン２００の回転速度の上昇が続き、予め定めた第２設定値Ｎ２に達したら(ステップＳ２３０)、第２のコンデンサ中の他の１個のコンデンサ(Ｃ２)１６２との接続を実施する（ＭＯＳＦＥＴ１５２をＯＮ状態にする）。コンデンサ(Ｃ２)１６２の充電が開始される(ステップＳ２４０)。さらに回転速度が上昇して予め定めた第３設定値Ｎ３に達したら（ステップＳ２４０）、第２のコンデンサ中の残りの１個のコンデンサ(Ｃ３)１６３との接続許可を実施し、コンデンサ(Ｃ３)１６３の充電が開始される(ステップＳ２６０)。
【００３５】
ここで、設定回転速度Ｎ３は、エンジンの回転速度が高回転速度域に達し余剰電力が発生しなくなる回転速度よりも十分低い回転速度とするのが良い。設定回転速度Ｎ２は、設定回転速度Ｎ１とＮ３の間の適宜な値とし、コンデンサ(Ｃ１)１６１とコンデンサ(Ｃ２)１６２またはコンデンサ(Ｃ２)１６２とコンデンサ(Ｃ３)１６３の２個のコンデンサが実質的に同時に切換えられることがないように、十分な間隔を与えることが望ましい。
【００３６】
上記手順において、複数の第２のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３を切り換える場合には、切換え間隔が短くならないよう予め定めた時間経過後でなければ、切換えを実行しない。これは切り替え時間が短すぎると、第２のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３への充電が不十分となる事態の発生を防止するためである。
【００３７】
以上が、複数の第２のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３を設けて充電処理をする原理の説明であるが、次に具体的なエンジン２００の始動例を図３及び図４に、エンジン２００の停止例を図５及び図６にそれぞれ示すシミュレーション結果を用いて説明する。その際、本発明の第１のコンデンサＣ０に対応するコンデンサのみをマイコン電源部が有する場合を、従来のＥＣＵの例として比較例で示す。
【００３８】
図３に、エンジン２００の始動時における、内蔵レギュレータ１１０から出力されるＥＣＵ１００の電源電圧と、５Ｖレギュレータ１２０から出力されるマイコン１３０の電源電圧の時間変化を示す。図３(ａ)は、本実施例によるものであり、図３(ｂ)は比較例に係る時間変化である。時間ｔ０でペダルをキックしてキッキングが開始されると、一点鎖線３０１で示したＥＣＵ１００の電源電圧が上昇し始め、最終的には、１４Ｖ程度まで電圧上昇する。一方実線３０２で示したマイコン電源電圧は、シリンダ１が往復した１クランク開始時間ｔ１前後から、上昇し始める。そして、２回目のクランキング開始時間ｔ２に達するまでに、マイコン１３０が稼働可能な閾値電圧Ｖｔｈを超える。マイコン１３０が稼働可能になったので、時間ｔｉｓにイニシャル処理を開始し、第２クランキング開始時間ｔ２よりも前の時間ｔｉｅにイニシャル処理を終える。したがって、エンジンの点火動作(初爆)を２クランキング開始時ｔ２近辺まで早めることが可能になる。
【００３９】
これに対し、第１のコンデンサＣ０に比べて大容量のコンデンサを接続した比較例では、第１、第２回目のクランキング開始時間ｔ１、ｔ２までにマイコン１３０を駆動可能な電圧Ｖｔｈに達していない。そして、第２クランキング開始時間ｔ２から第３クランキング開始時間ｔ３の間でようやく閾値電圧Ｖｔｈに達し、イニシャライズ処理を開始できる。イニシャライズ処理のために処理時間Ｐｉｎを要するため、イニシャライズ処理の終了時間は第３クランキング開始時間ｔ３よりも後の時間になる。すなわち、この比較例では、３クランキングした後でしか、イニシャライズを完了できず、エンジン２００の初爆は最短でも第４クランキング目以降となる。通常のバッテリレスでキックスタータを始動装置とした自動二輪車では、第３クランキング開始時ｔ３くらいまでに初爆が生じないと、エンジン２００の始動は困難である。
【００４０】
エンジン２００の始動時のＥＣＵの詳細を、図４を用いて説明する。図４(ａ)は図３(ａ)と同様に本実施例のＥＣＵ１００各部の電圧の時間変化であり、図４(ｂ)は図３(ｂ)と同様のコンデンサ配置とした比較例におけるＥＣＵ１００の各部の電圧の時間変化である。曲線４００は、ＡＣジェネレータ２４０で発生した電圧を内蔵レギュレータで全波整流した後の電圧波形であり、図１の矢印Ａで示した点での電圧波形である。一点鎖線４０１で示した電圧波形は、図１の矢印Ｂで示した点での電圧波形である。また、実線４０２で示した電圧波形は、図１の矢印Ｃで示した５Ｖレギュレータ１２０の出力側における電圧波形であり、マイコン１３０の駆動電圧である。本実施例のＡＣジェネレータ２４０は４極であるから、全波整流値の４山が１クランキングに対応する。
【００４１】
本実施例では、後述する比較例に比べて第１コンデンサ(Ｃ０)１４０の容量を小さくして第１コンデンサ(Ｃ０)１４０の充電時間を極力短縮しているので、第１クランキング開始時ｔ１前後にマイコン電源電圧４０２がマイコン駆動可能電圧閾値Ｖｔｈに達している。この時、第１のコンデンサの容量(Ｃ０)１４０が小さいので、平滑化作用が小さく、電圧リップルがマイコン電圧曲線４０２およびＥＣＵ電源電圧４０１の双方で、大きくなっている。
【００４２】
一方、容量の大きな第１のコンデンサだけを設けた比較例では、一点鎖線４１１で示したＥＣＵ１００の電源電圧曲線および実線４１２で示したマイコン１３０の駆動電圧のいずれもが、リップルがほぼない滑らかな電圧上昇曲線となっている。これは、第１のコンデンサの容量が大きいので、平滑化作用が大きくなるからである。その反面、第１のコンデンサの蓄電時間が長くなり、マイコン１３０の駆動電圧曲線４１２がマイコン１３０の駆動可能電圧閾値Ｖｔｈに達する時間およびＥＣＵの電源電圧曲線４１１が１４Ｖに達する時間は、第２クランク開始時ｔ２よりは後になっている。したがって、本実施例によれば、比較例に比べてエンジン１００の初爆を早めることができ、エンジンスタート確率を高めることができる。
【００４３】
なお比較例において、第１のコンデンサの容量を本実施例のように小さくした場合には、エンジンの始動時には本実施例と同様の効果が得られるが、第２のコンデンサを備えないので、停止処理時の電源不足を生じる。これについては、後述する。
【００４４】
次に上記実施例のＥＣＵ１００を有するエンジン２００を停止させる場合について、図５Ａ，５Ｂ及び図６を用いて説明する。図５Ａは、正常停止処理の場合であり、図５Ｂはエンスト等の異常停止処理の場合である。
【００４５】
図５Ａ(ａ)では、実線５００がエンジン２００の回転速度の変化を示している。また、図５Ａ(ｂ)は、本実施例のＥＣＵ１００を用いた場合のＥＣＵ電源電圧変化を一点鎖線５０１で、マイコン１３０の駆動電圧変化を実線５０２で示している。図５Ａ(ｃ)は比較例のＥＣＵを用いた場合であり、一点鎖線５１１でＥＣＵ電源電圧の変化を、実線５１２でマイコン駆動電圧の変化を示している。
【００４６】
運転停止の場合には、エンジン２００を停止するために、時間ｔｋ０にエンジン停止手段をオンする。エンジン停止手段がオンされると、ＥＣＵ２００はエンジン２００を停止させる。ＥＣＵ１００によるエンジン２００の停止制御により、エンジン２００の回転速度が低下し、エンジン停止状態移行確定回転速度に達したｔｋ１に、ＥＣＵ１００は、正常運転停止処理の実行を開始（ｔｓ１）する。エンジン２００は時間ｔｋ２に停止する。
【００４７】
すなわち、正常運転停止の場合には、ＥＣＵ１００はエンジン停止状態移行確定判定時ｔｋ１に、今回の運転情報を不揮発性メモリ(ＥＥＰＲＯＭ)に記憶する停止処理を開始する(ｔｋ１＝ｔｓ１)。停止処理には停止処理時間Ｐｋを要し、停止処理終了時間ｔｓ２で終了する。このとき、マイコン１３０の電源電圧が閾値電圧Ｖｔｈにまで低下する時間ｔｄは、停止処理終了時間ｔｓ２よりも後であるので、ＥＥＰＲＯＭへの書き込み完了までマイコン１３０の電源が確保されており、正常に書き込みが完了する。
【００４８】
なおエンジン２００の回転速度が低下しても、エンジン停止手段によるエンジン停止でなく、回転速度がエンジン停止状態移行確定回転速度を切るまでに至らないような場合において、エンジン２００の回転速度が回復すれば停止処理は実行されず、ＥＥＰＲＯＭへの書き込みも行われない。これにより、ＥＥＰＲＯＭの記憶領域への不必要な書き込みを回避する。
【００４９】
一方、第２のコンデンサを有しない比較例においても、エンジン停止手段がオンされると、本実施例と同様のタイミングで停止処理を開始する。しかしながら、第２のコンデンサを有しないため、マイコンの電源電圧は、停止処理を継続するのに必要な時間Ｐｋが経過する前に閾値電圧Ｖｔｈ以下になる。すなわち、閾値電圧Ｖｔｈ以下となる時間ｔｄは、停止処理が完了するであろう時間ｔｓ２よりも前であるので、ＥＥＰＲＯＭへの書き込み完了以前にマイコンの電源が消失し、異常書き込みとなる。
【００５０】
図５Ｂ(ａ)の実線５００が、異常停止時のエンジン２００の回転速度の変化である。図５Ｂ(ｂ)では、本実施例のＥＣＵ１００を用いた場合のＥＣＵ電源電圧変化を一点鎖線５０１で、マイコン１３０の駆動電圧変化を実線５０２で示している。図５Ｂ(ｃ)は比較例のＥＣＵを用いた場合であり、一点鎖線５１１でＥＣＵ電源電圧の変化を、実線５１２でマイコン駆動電圧の変化を示している。
【００５１】
エンスト等のトラブルによりエンジン２００が急停止する異常停止の場合には、図５Ｂ(ａ)の実線で示すように、急激にエンジン２００が停止する。一方、ＥＣＵ１００のマイコン１３０は図５Ｂ(ａ)の一点鎖線で示すように、ｔｅｄだけ時間遅れでエンジン２００の停止を検出し、異常停止処理を開始する。これは、急激なエンスト等によりパルサ信号が急に途絶え、マイコン１３０が回転速度を更新できず、エンスト判定時間ｔeｄだけエンジン停止前の回転速度を保持するためである。
【００５２】
ＥＣＵ１００がエンストを判定すると、エンジン２００は回転速度を０とする。この回転速度は、エンジン停止状態移行確定判定を通常実施する回転速度を下回っているので、ＥＣＵ１００はエンジン２００の回転速度を０とした時点で、エンジンの稼働情報や停止原因等を記録する異常終了処理を開始（ｔｅ１）する。
【００５３】
異常停止処理には、時間Ｐｅを要するが、エンジン２００が停止しても第２のコンデンサ(Ｃ１〜Ｃ３)１６１〜１６３からマイコン１３０に給電されるので、マイコン１３０には時間ｔｄまで閾値電圧Ｖｔｈ以上の電力が供給される。時間ｔｄは異常停止処理時間Ｐｅが経過する異常停止処理終了時間ｔｅ２よりも後であるから、エンジン２００の異常停止時でも、ＥＥＰＲＯＭへの書き込み処理の完了までマイコン１３０の電源が確保されており、正常に書き込みが終了する。
【００５４】
これに対して、第２のコンデンサを有しない比較例では、エンジン１００の異常停止後急速にマイコンへの供給電源が喪失する。そのため、本実施例と同様にエンジン停止後遅れ時間ｔｅｄに異常停止処理を開始しても、マイコン電源電圧が閾値電圧Ｖｔｈになる時間ｔｄは異常停止処理を完了するのに必要な時間Ｐｅが経過する時間ｔｅ２よりも早く、ＥＥＰＲＯＭへの書き込みが完了する前に電源が喪失するので、正常な書き込みができない。
【００５５】
以上図５Ａ(ｂ)、図５Ｂ(ｂ)に示すように、本実施例においては、複数の第２のコンデンサ(Ｃ１〜Ｃ３)１６１〜１６３に蓄電しているので、エンジン１００の速度低下および停止後でも、ＥＣＵ直接駆動負荷１７０およびマイコン１３０への供給電圧５０２は、長時間にわたりマイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈを超えており、エンジン２００の停止ｔｋ２後である正常停止処理および異常停止処理のいずれにおいても処理時間Ｐｋ、Ｐｅを確保でき、マイコン１３０による停止処理が可能になっている。逆に言えば、複数の第２のコンデンサ(Ｃ１〜Ｃ３)１６１〜１６３の容量を、異常停止処理と正常停止処理にかかわらず、停止処理ができる電源容量になるように設定している。
【００５６】
一方、図５Ａ(ｃ)、図５Ｂ(ｃ)に示す第１のコンデンサのみを有する比較例のＥＣＵにおいては、エンジンの始動性を高めるために第１のコンデンサの容量を、本実施例と同程度の容量に設定している。この場合、エンジン停止状態移行確定判定時ｔｋ１に停止処理を開始して、ＥＥＰＲＯＭに今回の運転の稼働情報を記録し始める。しかし、第１のコンデンサからだけの給電では電力量が不足しており、停止処理を完了できる処理時間ＰｋまたはＰｅ経過までに、マイコン１３０の駆動電源電圧５１２とＥＣＵ電源電圧の双方が早期に低下する。マイコン１３０の駆動電源電圧５１２に至っては、停止処理の完了前に駆動可能閾値電圧Ｖｔｈ以下となる。これにより停止処理は失敗で終わり、最悪の場合、データの破損という事態を生じる。
【００５７】
この不具合を解消するためには、第１のコンデンサの容量を本実施例の場合とは異なり、大容量にしてエンジンの正常運転中に第１のコンデンサを充電して異常停止時に第１のコンデンサから給電するようにすればよい。しかしその場合、上述したようにエンジンの始動特性が劣化する。また、他の解消方法として、エンジン停止状態移行確定回転速度判定時のエンジン回転速度よりも高速のエンジンの回転速度において、停止処理をすれば正常停止処理をエンジン停止前に実行可能である。しかしながら、エンジン停止状態移行確定回転速度判定時よりも高速時点で停止処理を開始すると、実際はエンジンを停止させない場合にもＥＥＰＲＯＭに書き込むことになり、上書きにより無駄な書き込みをすることになる。また、エンスト等の異常停止にはやはり対応できない。
【００５８】
エンジン停止時であってエンジン停止状態移行確定回転速度判定後におけるＥＣＵ１００各部の電圧波形を、図６に詳細に示す。図６(ａ)は、本実施例のＥＣＵ１００を用いた場合の電圧波形であり、実線６００で示した曲線は、図１の矢印Ａ位置における内蔵レギュレータ１１０内の全波整流後の電圧波形である。一点鎖線６０１は、図１の矢印Ｂ位置におけるＥＣＵ電源電圧の波形であり、実線６０２は、図１の矢印Ｃ位置におけるマイコン電源電圧の波形である。
【００５９】
ＡＣジェネレータは４極であるので、全波整流波形６００において、４山がクランク軸２２０の１回転に相当する。ＥＣＵ１００が停止処理を完了する時間ｔｓ２よりも前に、ＡＣジェネレータ２４０の発生電圧がマイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈよりも低下している。しかし、マイコン電源電圧６０２は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサからの宮殿により、停止処理終了ｔｓ２よりも後の時間ｔｓ３まで、マイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈを確保している。
【００６０】
図６(ｂ)は、比較例におけるＥＣＵ各部の電圧波形である。この比較例では図５の場合と同様に、ＥＣＵが第１のコンデンサのみを有し、その第１のコンデンサの容量を本実施例の第１のコンデンサと同程度としている。実線６００は、内蔵レギュレータ１１０の全波整流後の電圧波形であり、一点鎖線６１１はＥＣＵ電源電圧、実線６１２はマイコン電源電圧をそれぞれ示している。
【００６１】
第１のコンデンサの容量が小さいので、ＥＣＵ電源電圧およびマイコン電源電圧のいずれでも、リップルが大きくなっている。また、エンジン２００の回転速度が低下すると、第１のコンデンサからの給電だけではＡＣジェネレータの発電量の低下をカバーできず、時間ｔｍｓにおいてマイコン電源電圧は、マイコン駆動可能閾値電圧まで低下する。図から明らかなように、時間ｔｍｓは、ＥＣＵ１００が正常停止処理を完了する時間ｔｓ２よりも前であり、ＥＣＵによる停止処理は失敗に終わり、最悪の場合データの破損となる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例によれば、ＥＣＵが比較的小容量の第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに並列接続される充電開始電圧(エンジン回転速度)が第１のコンデンサよりも高い複数の第２のコンデンサとを有しているので、エンジン始動時は第１のコンデンサに充電するだけでよく、始動性を高めることができる。また第２のコンデンサへの充電完了後のエンジン停止時には第２のコンデンサから給電できるので、ＡＣジェネレータからの給電が停止した後でも、マイコンによる停止処理を確実に実行できる。
【００６３】
また、エンジン停止状態移行確定回転速度判定に基づいて停止処理を実行するかしないか決定していた従来方法に対して、本実施例によればエンジン停止状態移行確定回転速度判定に基づいて停止処理をするだけでなく、停止後においても停止処理が可能になっている。したがって、エンジン停止を基準として停止処理をすることも可能である。
【００６４】
なお、キルオン後にエンジンがどれくらい回転を維持できるかは、クランク軸系のイナーシャ等で定まる回転を保持しようとする力と、エンジン各部の摩擦やシリンダ内の圧縮損失等で定まるブレーキ力で決定される。そのため、確実にかつ最も簡便に停止処理ができる構成のためには、高地仕様ではブレーキ力が少ないので、エンジン停止状態移行確定回転速度判定に基づいて停止処理をする方式を採用するのであれば、複数の第２のコンデンサの容量や個数を減らすことも可能である。
【００６５】
次に本発明に係るＥＣＵの他の実施例を、図７ないし図９を用いて説明する。図７は、他の実施例の模式図であり、図８はエンジン始動時の特性を、図９はエンジン停止時の特性を示すグラフである。本実施例は、上記図１に示した実施例とはマイコン１３０駆動用の５Ｖレギュレータ位置が相違している。すなわち、複数の第２のコンデンサ(Ｃ１〜Ｃ３）１６１〜１６３は、５Ｖレギュレータ１３０の出力側に設けられている。
【００６６】
図８は図３に対応する図であり、図８(ａ)は、本実施例におけるエンジン始動時のＥＣＵ１１０ａの電源電圧変化８０１とマイコン電源電圧変化８０２を示すグラフである。図８(ｂ)は、本実施例の第２のコンデンサ接続位置に本実施例と同等の合計容量のコンデンサを直結した比較例の場合である。
【００６７】
図８(ａ)に示すように、実線８０２で示したマイコン電源電圧は、第１クランキングと第２クランキングの間でマイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈに達し、イニシャライズ処理を開始する。そして第２クランキング開始時間ｔ２に達する前に、イニシャライズ処理を完了できる。つまり、第２クランキング開始時ｔ２にエンジン２００の初爆が可能になるので、１回のキッキングでエンジン２００を始動できる。なお、一点鎖線８０１は、ＥＣＵ１００ａの電源電圧変化であり、Ｐｉｎはイニシャライズ処理に要する時間である。
【００６８】
一方、図８(ｂ)に示す比較例では、ＥＣＵの電源電圧は一点鎖線８１１で示されるように、本実施例とほぼ同じ変化を示すが、実線８１２で示したマイコン電源電圧は、大容量の上記直結コンデンサを充電するために、マイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈに達する時間が遅れる。その結果、ＥＣＵのイニシャライズ処理開始時間ｔｉｓが遅れ、イニシャライズ処理終了時間ｔｉｅが第２クランキング開始時間ｔ２を超えてしまい、初爆は第４クランキング開始時ｔ４まで期待できず、始動に失敗する恐れが生じる。
【００６９】
図９Ａ、図９Ｂは、図５Ａ、図５Ｂに対応する図であり、図９Ａは正常終了時の図であり、図９Ｂは異常終了時の図である。図９Ａ(ａ)、図９Ｂ(ａ)はエンジン２００の回転速度変化(実線９００)を示す図であり、図９Ａ(ｂ)、図９Ｂ(ｂ)は本実施例に係るＥＣＵ１００ａの電源電圧の変化(一点鎖線９０１)およびマイコン電源電圧(実線９０２)の変化を示す図である。図９Ａ(ｃ)、図９Ｂ(ｃ)は比較例の場合であり、第１のコンデンサのみを有し、エンジンの始動性を高めるため、第１のコンデンサの容量を本実施例と同程度とした従来型である。
【００７０】
図９Ａ(ｂ)、図９Ｂ(ｂ)に示すように、図５Ａ、図５Ｂに示した実施例とはＥＣＵ１００ａの電源電圧変化が相違している。すなわち、ＥＣＵ１００ａは図５Ａ、図５Ｂの実施例と比較して早期に電源が喪失されるが、マイコン電源電圧９０２は、第２のコンデンサからの給電により、正常停止状態でも、異常停止状態でも、停止処理を完了するまでマイコン駆動可能閾値電圧Ｖｔｈ以上となっている。特に、エンスト等を判定する異常停止処理では、エンジン停止時間ｔｋ２以降の時間ｔｅ１にエンストを判定し、それから異常停止処理時間Ｐｅだけマイコン１３０が稼働できる必要がある。本実施例ではマイコンの稼働停止時間(マイコン電源電圧がＶｔｈになる時間)ｔｍｓが、停止処理終了時間ｔｅ２よりも後であるから、異常停止であっても確実に停止処理を実行できる。
【００７１】
比較例では、一点鎖線９１１で示したＥＣＵの電源電圧は、本実施例の電源電圧９０１とほぼ同様な変化を示し、早期にＥＣＵの電源電圧が喪失される。一方、実線９１２で示したマイコン電源電圧は、エンジンの停止後まで確保されてはいるが、停止処理を終える時間ｔｓ２までは確保されていないので、停止処理のＥＥＰＲＯＭへの書き込みが不完全となり、失敗に終わる。
【００７２】
本実施例においても、図１に示した第１の実施例と同様に、エンジンの始動性の向上とエンジン停止時の停止処理時間の確保とを両立できる。さらに本実施例においては、第２のコンデンサをマイコン電源に直接接続したので、ＥＣＵ直接駆動負荷や図示しないセンサ系の５Ｖレギュレータ系統への給電が不要となり、どんな運転状態でも確実にマイコン電源を確保できる。ただし、コンデンサへの給電切換え時に、マイコンへの電源ラインが一時的に電圧降下する恐れがあるので、その対策が必要となる場合がある。
【００７３】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１を用いて、本発明のさらに他の実施例を説明する。図１０Ａは図１に、図１０Ｂは図７に対応する図である。すなわち、図１０Ａと図１０Ｂとは、第２のコンデンサ１６５及びＭＯＳＦＥＴ１５５の接続位置が相違するのみで、その他は同じである。図１１は、各実施例におけるコンデンサの充電タイミングを説明する図である。
【００７４】
これまでの各実施例では第２のコンデンサを複数個設け、各第２のコンデンサに接続されたＭＯＳＦＥＴの充電開始回転速度を変えていた。図１０Ａ及び図１０Ｂのいずれに記載の実施例でも、第２のコンデンサ１６５は１個のみであり、第２のコンデンサ１６５の容量を第１のコンデンサ１４０の容量に比べて十分大にしている。それとともに、所定エンジン回転速度域に達したら、ＭＯＳＦＥＴ１５５をＰＷＭ駆動して、第２のコンデンサ１６５を充電している。これにより、複数の第２のコンデンサを有する場合と同様の効果を得ている。なお第２のコンデンサ１６５の容量は、上記複数の第２のコンデンサ(Ｃ１~Ｃ３)１６１〜１６３の合計容量程度とすれば、図１や図７に示した実施例と同様の作動を期待できる。
【００７５】
図１に示した実施例では、図１１(ａ)に示すように、エンジンの回転速度Ｎに応じて場合分けを設定していた。上述したように、エンジン始動時等の低速運転時には、ＡＣジェネレータ２４０で発生する電力量は少量であるから、エンジンの点火動作やイニシャル処理が優先されて、電力はそれらに使用される。この場合、ＡＣジェネレータ２４０の発生電力に余裕がなく、第１のコンデンサ１４０に充電するのが精いっぱいである。
【００７６】
高速運転時には、エンジンの点火動作が頻繁となり、この場合もＡＣジェネレータ１４０の発生電力に余裕がないので、第２のコンデンサには充電しない。一方、中速域ではＡＣジェネレータの発生電力に余裕があるので、第２のコンデンサに充電してリップルの抑制や停止処理時の電源として活用する。
【００７７】
例えば、エンジン回転速度ＮがＮ１以下では、低速域として第２のコンデンサへの充電はしない。さらに、エンジン回転速度ＮがＮ４以上でも第２のコンデンサは充電しない。低速域(Ｎ１以下)および高速域(Ｎ４以上)を除いた中速域を複数段階（Ｎ２，Ｎ３）に分割し、ラインＬ１で示す分割したタイミングの時だけ、第２のコンデンサを充電する。
【００７８】
これに対して図１０Ａ及び図１０Ｂに示した実施例では、図１１(ｂ)に示すように、エンジン２００の回転速度の高速域への遷移点Ｎ４と低速域への遷移点Ｎ１の間で、１個のＭＯＳＦＥＴ１５５を、所定のデューティ比でＰＷＭ駆動して、第２のコンデンサ１６５を少しずつ充電している。ＰＷＭ充電回数が予め定めた回数に達したら、充電完了とみなして、その後はエンジンの回転速度によらず、ＭＯＳＦＥＴ１５５のＯＮ状態を継続する。これにより、１個のコンデンサしか有していなくても、複数の第２のコンデンサを有する場合と同様の作用・効果が得られる。なお、充電完了の判定には、ＰＷＭ充電回数のほかに、エンジンの回転速度が中速域にいた積算時間を用いてもよい。
【００７９】
以上本発明の各実施例によれば、バッテリレスの内燃機関のＥＣＵが、内蔵レギュレータに直接接続される従来の第１のコンデンサのほかに、エンジンの複数の回転速度に応じて充電を開始する第２のコンデンサを第１のコンデンサに並列に接続して設けているので、エンジンの始動性を高めながら、エンジンの異常停止にも対応できる。したがって、バッテリレスエンジンの使用条件を拡大できる。
【００８０】
なお上記実施例では、複数の第２のコンデンサを有する場合には、３個の場合を示しているが、第２のコンデンサの数は３個に限るものではない。ただし、第２のコンデンサの数を増せば費用が増大し制御が複雑になるので、経済的に許す範囲で多くするのが望ましい。
【００８１】
上記実施例ではクランク軸の端部にフライホイールを設け、そのフライホイールにＡＣジェネレータを設けているが、ＡＣジェネレータは、クランク軸から動力伝達装置を介して動力を得るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１００、１００ａ…ＥＣＵ(内燃機関用制御装置)、１１０…内蔵レギュレータ、１２０…５Ｖレギュレータ、１３０…マイコン、１４０…コンデンサＣ０、１５１~１５３…ＭＯＳＦＥＴ、１６１~１６３…コンデンサ、２００…内燃機関(エンジン)、２１０…点火プラグ、２２０…クランク軸、２３０…フライホイールマグネト、２４０…ＡＣジェネレータ、２４１…パルス信号(回転信号)、２５０…内蔵レギュレータ、２６０…一般負荷、２７１…インジェクタ（ＥＣＵ直接駆動負荷）、２７２…点火用コンデンサ昇圧回路（ＥＣＵ直接駆動負荷）、２７３…イグニッションコイル、２７４…点火プラグ、２７５…センサ入力、３０１、４０１、５０１、６０１、８０１，９０１…本発明に係るＥＣＵ電源電圧、３０２、４０２、５０２、６０２、８０２、９０２…本発明に係るマイコン電源電圧、３１１、４１１、５１１、６１１、８１１、９１１…比較例に係るＥＣＵ電源電圧、３１２、４１２、５１２、６１２、８１２、９１２…比較例に係るマイコン電源電圧、４００…全波整流電圧、５００…回転速度、６００…全波整流電圧、９００…回転速度、Ｎ１〜Ｎ３…回転速度、ｔ０…起動時、ｔ１、ｔ２、…ｔｉ…、ｔｎ…（ｉ回目の）クランキング開始時間、ｔｉｓ…イニシャライズ開始時間、ｔｉｅ…イニシャライズ終了時間、Ｐｉｎ…イニシャライズ期間、Ｖｔｈ…マイコン作動閾値電圧、ｔｋ０…キルスイッチ入力時間、ｔｋ１…エンジン停止状態移行確定回転速度判定時間、ｔｋ２…エンジン停止時間、ｔｓ１…正常終了処理開始時間、ｔｓ２…正常終了処理終了時間、ｔｓ３…本発明に係るマイコン停止時間、ｔｍｓ…比較例に係るマイコン停止時間、Ｐｋ…正常終了処理期間、ｔｅ１…異常終了処理開始時間、ｔｅ２…異常終了処理終了時間、Ｐｅ…異常終了処理期間、τ１〜τ３…ＭＯＳＦＥＴのＯＮ時間、τ４…ＭＯＳＦＥＴの切換上限時間。
【図１】
0006457840.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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