(57)【要約】【課題】料供給系統及び点火系統に十分な電圧を供給し、エンジンの始動性を高めることのできる発電機の出力制御装置を提供する。【解決手段】ＳＴ３１ではクランク角度θｃｌｋが検知される。ＳＴ３２では、検知されたクランク角度θｃｌｋに基づいて、エンジンのピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置しているか否かが判定される。クランク角度θｃｌｋがθｒｅｆ１＜θｃｌｋ＜θｒｅｆ２の関係にあれば、ピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置している（クランク０°相当）と判断してＳＴ３３へ進む。ＳＴ３３では、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎとして、比較的大きな比率Ｒ１が登録される。ＳＴ３２が成立しなければ、ＳＴ３４において、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎとして比率Ｒ２（＜Ｒ１）が登録される。【選択図】        図１２
2005048628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動される交流発電機の交流出力を整流し、整流後の直流出力を昇圧する発電機の出力制御装置において、
エンジンのクランク角度を検知するクランク角度検知手段と、
エンジンがキック始動された際の前記直流出力を、前記検知されたクランク角度に応じて昇圧する昇圧手段とを具備し、
前記昇圧手段は、エンジンのピストンが上死点またはその近傍に位置するクランク角度では、それ以外のクランク角度のときよりも、前記直流出力を大きく昇圧することを特徴とする発電機の出力制御装置。
【請求項２】
前記昇圧手段が、
前記直流出力をスイッチングパルスでチョッピングする昇圧チョッパと、
前記昇圧チョッパに、前記検知されたクランク角度に応じたデューティ比のスイッチングパルスを供給するパルス発生手段とを含み、
前記パルス発生手段は、エンジンのピストンが上死点またはその近傍に位置するクランク角度では、それ以外のクランク角度のときよりも、前記スイッチングパルスのオンデューティ比を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の発電機の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン始動時に発電電圧が小さい場合でも燃料供給系統及び点火系統に十分な電圧を供給し、エンジンの始動性を高めることのできる発電機の出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン始動時に、燃料供給系負荷やその他の電気負荷に供給するために、発電機で発電した出力を昇圧する発電電圧昇圧方法としては、例えば、特開平８−５１７３１号公報「内燃機関用電源装置」に記載されたものが知られている。
【０００３】
上記公報の図３には、発電機の発電コイルＷｐにＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）及び整流用ダイオードＤ２１，Ｄ２２で組んだ昇圧整流回路１０ａと、この昇圧整流回路１０ａの直流出力端子ｔ１，ｔ２間に接続するとともにＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）及びＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）のそれぞれのゲートに駆動信号Ｖｇを与えるＦＥＴ制御回路１０ｂとを備えた第１の電力供給回路１０が記載されている。
【０００４】
昇圧整流回路１０ａは、整流用ダイオードＤ２１，Ｄ２２と、ＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）のドレイン、ソース間に設けた寄生ダイオードＤｆ１と、ＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）のドレイン、ソース間に設けた寄生ダイオードＤｆ２とをブリッジ接続することでブリッジ全波整流回路を構成したものであり、ＦＥＴ制御回路１０ｂからＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）及びＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）に矩形波状の駆動信号Ｖｇをスイッチングパルスとして与えることでＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）及びＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）をオンオフ制御、すなわちチョッピング制御して発電コイルＷｐに高電圧を発生させる。そして、この高電圧を上記ブリッジ全波整流回路で整流して得られる直流出力を燃料ポンプ１１に供給する。
【０００５】
上記公報の技術では、エンジン始動時に発電機の発電電圧が小さくてＦＥＴ制御回路１０ｂが起動せず、昇圧が行われない間は、必要な電圧が得られないことになり、燃料ポンプ１１や点火系統を作動させることができなくなり、始動することを試みたとしても電圧が上昇するまでエンジンの始動に時間がかかってしまうことになる。
【０００６】
このような技術課題を解決するために、本出願人は、昇圧チョッパにスイッチングパルスを供給するパルス供給源として発振器と中央処理装置とを設け、起動電圧が低い期間は発振器が発生する発振パルスを、また起動電圧が高くなると中央処理装置が発生するＣＰＵパルスを、それぞれスイッチングパルスとして昇圧チョッパへ選択的に供給する技術を特許出願した（特開平２００２−１０１６９７号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エンジン始動時に燃料供給系統及び点火系統へ十分な電圧を供給するために発電電圧を上昇させると、発電機の発電量が上昇して駆動トルクが増すためにエンジンの負荷が増加してしまう。
【０００８】
一方、エンジン回転数は、図１４にも示したように、ピストンが圧縮上死点またはその近傍に達したときに一時的に低下し、その影響はエンジン回転数が低いエンジン始動時に顕著になる。
【０００９】
また、エンジン始動時に動作する燃料ポンプ、インジェクタおよび点火装置等の電気負荷のうち、特に点火装置はクランク０°手前で通電されるためにクランク０°近傍では電力消費量が増大してしまう。したがって、エンジン始動時に発電電圧を上昇させるだけではエンジンの始動性を十分に向上させることが難しかった。
【００１０】
さらに、エンジン始動時に発電電圧を上昇させると、発電機の発電量が上昇して駆動トルクが増すために、キック始動に大きな踏力が要求されるようになるという技術課題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、エンジン始動時に発電電圧が小さい場合でも良好な始動性を得られる発電機の出力制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、エンジンで駆動される交流発電機の交流出力を整流し、整流後の直流出力を昇圧する発電機の出力制御装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【００１３】
（１）エンジンのクランク角度を検知するクランク角度検知手段と、エンジンがキック始動された際の前記直流出力を、前記検知されたクランク角度に応じて昇圧する昇圧手段とを設け、前記昇圧手段は、エンジンのピストンが上死点またはその近傍に位置するクランク角度では、それ以外のクランク角度のときよりも、直流出力を大きく昇圧することを特徴とする。
【００１４】
ピストンが上死点またはその近傍に位置するクランク角度では、電気負荷が多くの電力を必要とするので、当該タイミングで直流出力を大きく昇圧することにより、燃料供給系統及び点火系統に十分な電圧を供給し、エンジンの始動性を高めることができる。
【００１５】
（２）前記昇圧手段が、前記直流出力をスイッチングパルスでチョッピングする昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパに、前記検知されたクランク角度に応じたデューティ比のスイッチングパルスを供給するパルス発生手段とを含み、前記パルス発生手段は、エンジンのピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置するクランク角度では、それ以外のクランク角度のときよりも、前記スイッチングパルスのオンデューティ比を大きくすることを特徴とする。
【００１６】
このように、昇圧手段として昇圧チョッパを採用すれば、エンジンのピストンが上死点またはその近傍に位置する際、スイッチングパルスのオンデューティ比を制御するだけで、直流出力を所望の電圧まで簡単に昇圧できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。図１は本発明に係る発電機の発電電圧昇圧方法を実施する電力供給装置を搭載した自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１０は、ハンドル１１にスタータスイッチ１２を取り付け、フロントカバー１４内のハンドル１１より下方にメインスイッチ１３を配置し、シート１７の下方のボディカバー１８内にエンジン１５の点火のためのフルトラ式点火コイル１６およびバッテリ２１を配置し、点火プラグ２２およびインジェクタ２８を備えたエンジン１５と動力伝達機構２３とからなるパワーユニット２４にキック始動装置としてのキックペダル２５を取り付け、フロアステップ２６の下方に設けた燃料タンク（不図示）内に燃料供給系統としての燃料ポンプ２７を取り付けた車両である。なお、符号３１，３２はランプ類負荷としてのヘッドランプ、テールランプである。
【００１８】
図２は、本発明に係る発電機の発電電圧昇圧方法を実施する電力供給装置を搭載した自動二輪車の要部側面図であり、図１で示した自動二輪車１０の側面の他方の側面を示したものである。パワーユニット２４は、側部で且つボディカバー１８の下方位置にスタータモータを兼ねる交流発電機３３を設けたものである。
【００１９】
図３は、本発明に係る電力供給装置の回路図である。電力供給装置４０は、バッテリ２１と、このバッテリ２１にメインヒューズ４１を介して接続したバッテリ切り離しリレー４２と、このバッテリ切り離しリレー４２及びバッテリ２１に接続したスタータリレー４３と、このスタータリレー４３に昇圧整流回路４４を介して接続した交流発電機３３と、昇圧整流回路４４を構成するＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０を駆動するＦＥＴ駆動手段５３と、このＦＥＴ駆動手段５３へチョッパ（チョッパとは直流を交流に変換し、その交流の状態で増幅（昇圧）してから、その交流出力を再度整流して直流にすることである）のためのパルスを供給する発振器５４及びコンピュータ５５と、バッテリ２１側及び交流発電機３３側にそれぞれ第１ダイオード５６及び第２ダイオード５７を介して接続したメインスイッチ１３と、このメインスイッチ１３及びスタータリレー４３のそれぞれの間に介在させたスタータスイッチ１２と、バッテリ切り離しリレー４２側からサブヒューズ５８を介して電力を供給される一般負荷６１、燃料ポンプ２７、インジェクタ２８およびフルトラ式点火コイル１６と、前記燃料ポンプ２７の電動モータ７４、インジェクタ２８、フルトラ式点火コイル１６、一般負荷６１およびバッテリ切り離しリレー４２のコイル８１、ならびにスタータリレー４３のコイル８６をそれぞれスイッチングするスイッチング素子１０３〜１０７と、各スイッチング素子１０３〜１０７をオンオフ制御する制御手段６５とからなる。
【００２０】
スタータスイッチ１２は、スタータリレー４３に接続させた第１固定接点６６と、メインスイッチ１３に接続させた第２固定接点６７と、これらの第１・第２固定接点６６，６７に接続又は第１・第２固定接点６６，６７から切り離すことができる可動接点６８とからなる。
【００２１】
メインスイッチ１３は、制御手段６５に接続させた固定接点７１と、この固定接点７１に接続又は固定接点７１から切り離すことができるとともにバッテリ２１及び交流発電機３３に接続させた可動接点７２と、可動接点７２に接続ささた盗難防止スイッチ部７３とからなる。盗難防止スイッチ部７３は、図示せぬ盗難防止装置に接続したものであり、メインスイッチ１３の可動接点７２が固定接点７１に接続している（オン）ときにはオンになり、可動接点７２が固定接点７１から離れている（オフ）ときにはオフになる。
【００２２】
燃料ポンプ２７は、電動モータ７４と、この電動モータ７４で駆動するポンプ本体７５とからなる。交流発電機３３は、三相交流発電式で、ステータコイル３３ａ，３３ａ，３３ａから出力を取り出すものである。
【００２３】
バッテリ切り離しリレー４２は、メインヒューズ４１に接続させた固定接点７６及びこの固定接点７６に接続又は固定接点７６から切り離すことができるとともにスタータリレー４３に接続させた可動接点７７からなるスイッチ部７８と、このスイッチ部７８をオンオフさせるためのコイル８１とから構成したものであり、コイル８１に通電しないときには、スイッチ部７８はオフ状態にある。
【００２４】
スタータリレー４３は、バッテリ切り離しリレー４２に接続させた第１固定接点８２、バッテリ２１に接続させた第２固定接点８３及びこれらの第１・第２固定接点８２，８３にそれぞれ接続又は第１・第２固定接点８２，８３から切り離す可動接点８４からなるスイッチ部８５と、可動接点８４の第１・第２固定接点８２，８３への接続を切り換えるためのコイル８６とから構成したものであり、コイル８６に通電しないときには、可動接点８４は第１固定接点８２に接続し、コイル８４に通電したときには、可動接点８４は第２固定接点８３に接続する。
【００２５】
昇圧整流回路４４は、前述のＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０と、これらのＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０のそれぞれのドレイン、ソース間に接続したダイオード９１〜ダイオード９６と、出力端子部９７，９８間に接続したコンデンサ１０１とからなり、ダイオード９１〜ダイオード９６で三相全波整流回路を形成し、ＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０でチョッパのためのスイッチ回路を形成する。
【００２６】
ＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０及びＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４は、ＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴであり、ドレインとソースとの間に流れるドレイン電流をゲートとソースとの間に加えたゲート電圧でコントロールするものである。
【００２７】
ＦＥＴ駆動手段５３は、発振器５４又はコンピュータ５５からのパルスを受けて、このパルスの周波数に同期させてＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０の各ゲートへ矩形波状の駆動信号Ｓｄを与えるものである。
【００２８】
発振器５４は、バッテリ２１又は交流発電機３３から供給される電圧がｖ１に達した時に起動し、所定の振幅、所定のパルス幅、所定の時間間隔を持った発振パルスを生成する、即ち、起動電圧ｖ１以上で発振パルスを生成する。
【００２９】
コンピュータ５５は、中央処理装置（ＣＰＵ）５５ａ（以下「ＣＰＵ５５ａ」と記す。）を備え、このＣＰＵ５５ａは一定時間間隔の周期的なパルスを発生させる図示せぬクロックジェネレータを備える。
【００３０】
ＣＰＵ５５ａは、バッテリ２１又は交流発電機３３から供給される電圧がｖ２に達した時に起動し、クロックジェネレータのパルスに基づいて所定の振幅、可変のパルス幅、所定の時間間隔を持ったパルス（このパルスをここでは「ＣＰＵパルス」とする。）を生成する、即ち、起動電圧ｖ２以上でＣＰＵパルスを生成する。
【００３１】
また、ＣＰＵ５５ａは、ＣＰＵパルスの生成を開始してから所定時間だけＣＰＵパルスを生成するが、所定時間内に図示せぬ点火パルサー信号発生装置からの点火パルサー信号を検知したときに、所定時間後もエンジン回転数が所定値以上又はバッテリ電圧が所定値以上になるまでＣＰＵパルスの生成を継続するものであり、また、エンジン回転数が一定値以下になったとき、又はエンジンの回転が停止したときにＣＰＵパルスの生成を終了させるものである。
【００３２】
第１ダイオード５６は、バッテリ２１からメインスイッチ１３側への方向にのみ電流を流すものであり、交流発電機３３からバッテリ２１への方向には電流を流さない。第２ダイオード５７は、交流発電機３３からメインスイッチ１３側への方向にのみ電流を流すものであり、バッテリ２１から交流発電機３３への方向には電流を流さない。
【００３３】
一般負荷６１は、燃料ポンプ２７やインジェクタ２８等の燃料供給系統負荷と、フルトラ式点火コイル１６や点火プラグ２２等の点火系統負荷とを除く電気負荷であり、主なものに、ヘッドランプ３１、テールランプ３２、ターンシグナルランプ、計器照明灯等のランプ類負荷、ホーンがある。
【００３４】
図３に戻って、前記スイッチング素子１０３，１０４，１０６，１０７は、それぞれのドレイン／ソース間にダイオードを接続したＦＥＴであり、スイッチング１０５はバイポーラトランジスタである。制御手段６５は、メインスイッチ１３をオンにすることにより、バッテリ２１又は交流発電機３３から供給する所定電圧Ｖで起動し、スイッチング素子１０３〜１０７のそれぞれのゲート電圧をコントロールすることで、そのドレイン／ソース間（または、コレクタ／エミッタ間）をオンオフするものである。また、制御手段６５は、フルトラ式点火コイル１６を作動させるための制御信号を生成するものである。
フルトラ式の点火システムは、イグニッションコイルの１次側に予め電流（１次電流）を通電させておき、イグニッションコイルの１次側のエネルギーが高まったところで、イグニションコイルの１次側に通電していた電流をパワートランジスタ等のスイッチング素子で急激に遮断し、イグニッションコイルの１次側に逆起電力を誘起させ、その時にイグニッションコイルの２次側に発生した高電圧をスパークプラグに放電させ、エンジン内の混合気に着火させるものである。
【００３５】
ここで、昇圧整流回路４４、ＦＥＴ駆動手段５３、発振器５４及びコンピュータ５５は、発電電圧昇圧装置１１０を構成するものである。また、ＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４及び制御手段６５は、電力制御装置１１１を構成するものである。
【００３６】
以上に述べた発電電圧昇圧装置１１０での発電電圧昇圧方法を次に説明する。図４は、本発明に係る発電電圧昇圧装置による発電電圧昇圧方法を説明する作用図である。まず、メインスイッチ１３をオンにする。例えば、バッテリ２１の電気量が少なくて、スタータスイッチ１２をオンにしてもエンジンが始動しない場合は、キックペダル２５を踏み込んで、キックを開始する。これにより、交流発電機３３が回転して発電を開始する。
【００３７】
そして、交流発電機３３で発電した交流電力を、昇圧整流回路４４で三相全波整流し、出力端子部９７，９８間に直流を出力する。この直流出力の電圧は、メインスイッチ１３を介して発振器５４及びコンピュータ５５に加わる。
【００３８】
上記電圧が、発振器５４の起動電圧ｖ１よりも小さい場合は、キックペダルを踏み続け、交流発電機３３での発電を継続する。これにより、エンジン回転数、即ち交流発電機の回転数が増加し、次第に発電電圧が上昇して、やがて、発振器５４の起動電圧ｖ１（このときのバッテリ電圧はｖ１に等しくなる。）に達すると、発振器５４は、発振パルスＰｂの生成を開始する。
【００３９】
この結果、発振パルスＰｂはＦＥＴ駆動手段５３に加わり、ＦＥＴ駆動手段５３は、ＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０の各ゲートに交流発電機３３の交流出力周波数よりも高い周波数で、同位相の矩形波状の駆動信号Ｓｄをそれぞれ与える。これによって、各ステータコイル３３ａに高電圧の交流が発生するので、この交流をダイオード９１〜ダイオード９６で全波整流しコンデンサ１０１で平滑にする。即ち、発振パルスＰｂにより昇圧整流回路４４でチョッパを行う。
【００４０】
そして、整流及び平滑の後の直流電圧が発振器５４の起動電圧ｖ１よりも高いＣＰＵ５５ａの起動電圧ｖ２（このときのバッテリ電圧はｖ２に等しくなる。）に達すると、ＣＰＵ５５ａは、発振器５４にパルス停止信号Ｓｐを送って発振器５４に発振パルスＰｂの生成を終了させるとともに、ＣＰＵパルスＰｃの生成を開始する。この結果、ＣＰＵパルスＰｃは、ＦＥＴ駆動手段５３に加わり、再度昇圧整流回路４４でチョッパを行い、出力端子部９７，９８間の出力電圧を更に高める。
【００４１】
出力端子部９７，９８間の出力電圧が所定電圧ｖ３（このときのバッテリ電圧はｖ３に等しくなる。）に達すると、ＣＰＵ５５ａは、ＣＰＵパルスＰｃの生成を止める。このように出力電圧が高くなると、エンジン始動時に、燃料供給系負荷である燃料ポンプ２７やインジェクタ２８、およびフルトラ式点火コイル１６を作動させる制御手段６５に十分高い電圧を供給することができ、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００４２】
発振器５４での発振パルスＰｂの生成を電圧ｖ２で終了させ、ＣＰＵ５５ａでのＣＰＵパルスＰｃの生成を電圧ｖ３で終了させるのは、例えば、ｖ１＝３ボルト、ｖ２＝６ボルト、ｖ３＝８ボルトとすると、発振器５４が３ボルト〜６ボルトで、ＣＰＵが６ボルト〜８ボルトで最も効率よく作動するからである。
【００４３】
図５は、本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第１グラフであり、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢ（エンジン始動時にバッテリと交流発電機とを接続した場合、バッテリ電圧と交流発電機の発電電圧とは等しくなる。）が０≦ＶＢ＜ｖ１（例えば、ｖ１＝３Ｖ）の場合のものである。なお、グラフの縦軸はバッテリ電圧ＶＢ（単位はＶ）、エンジン回転数Ｎ（単位はｒｐｍ）、点火パルサー信号、発振パルス生成信号、ＣＰＵパルス生成信号を表し、横軸は時間Ｔ（単位はｍｓｅｃ）を表す。
【００４４】
発振パルス生成信号及びＣＰＵパルス生成信号は、Ｌレベルのときには発振器又はＣＰＵでそれぞれ発振パルス又はＣＰＵパルスを生成せず、Ｈレベルのときに発振器で発振パルスを生成し、ＣＰＵでＣＰＵパルスを生成することを表すものである。まず、時間ｔ１でメインスイッチをオンにし、時間ｔ２でキックペダルを踏み、キックを開始する。
【００４５】
これにより、エンジン回転数Ｎは徐々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢは交流発電機の発電によって徐々に高くなる。時間ｔ３でバッテリ電圧が、発振器の起動電圧であるｖ１に達し、発振パルス生成信号がオフ（Ｌレベル）からオン（Ｈレベル）になる、即ち、発振器が発振パルスの生成を開始する。
【００４６】
この発振パルスによって発電電圧が昇圧し、この発電電圧により充電されたバッテリ電圧ＶＢが更に高まって、バッテリ電圧ＶＢがＣＰＵの起動電圧であるＶＢ＝ｖ２に達したところで、発振パルス生成信号はオフ（Ｌレベル）になるとともにＣＰＵパルス生成信号はオフ（Ｌレベル）からオン（Ｈレベル）になる、即ち、ＣＰＵは発振パルスの生成を終了させるとともにＣＰＵパルスの生成を開始する。
【００４７】
ＣＰＵパルス生成信号がオンになった時点で、タイマが起動、即ち、経過時間ｔ＝０から増加し始め、経過時間ｔが所定時間ｔｓになるまでに点火パルサー信号を検知した場合は、ＣＰＵ５５ａは、所定時間ｔｓの後もＣＰＵパルスの生成を継続する。  時間ｔ６でエンジンが始動した後の時間ｔ７でエンジン回転数ＮがＮ＝ｎ１（例えば、１６００ｒｐｍ）に達したときに、ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。ここで、エンジン回転数ＮがＮ＝ｎ１に達する前にバッテリ電圧ＶＢがＶＢ＝ｖ３に達した場合には、この時点でＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
【００４８】
図６は、本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第２グラフであり、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢがｖ１≦ＶＢ＜ｖ２（例えば、ｖ１＝３Ｖ、ｖ２＝６Ｖ）の場合のものである。なお、グラフの縦軸及び横軸は図５と同様である。まず、時間ｔ１でメインスイッチをオンにすると、バッテリ電圧ＶＢは発振器の起動電圧であるｖ１を上回っているから、メインスイッチのオンと同時に発振器は発振パルスの生成を開始する。この後、時間ｔ２でキックペダルを踏み、キックを開始する。
【００４９】
これにより、エンジン回転数Ｎは徐々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢは交流発電機の発電によって徐々に高くなる。時間ｔ１０でバッテリ電圧ＶＢが、ＣＰＵの起動電圧であるＶＢ＝ｖ２に達したところで、ＣＰＵは、発振器に発振パルスの生成を終了させるとともにＣＰＵパルスの生成を開始する。
【００５０】
ＣＰＵパルスの生成を開始した時点で、タイマが起動（経過時間ｔ＝０）し、経過時間ｔが所定時間ｔｓになるまでにＣＰＵが点火パルサー信号を検知すると、ＣＰＵは所定時間ｔｓの後もＣＰＵパルスの生成を継続し、時間ｔ１２でバッテリ電圧ＶＢがＶＢ＝ｖ３に達すると、ＣＰＵパルスの生成を終了する。
【００５１】
図７は、本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第３グラフであり、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢがｖ２≦ＶＢ＜ｖ３（例えば、ｖ２＝６Ｖ、ｖ３＝８Ｖ）の場合のものである。なお、グラフの縦軸及び横軸は図５と同様である。まず、時間ｔ１でメインスイッチをオンにすると、バッテリ電圧ＶＢは発振器の起動電圧であるｖ１を上回っているから、メインスイッチのオンと同時に発振器は発振パルスの生成を開始する。
【００５２】
また、バッテリ電圧ＶＢはＣＰＵの起動電圧であるｖ２をも上回っているから、ＣＰＵは発振パルス生成開始から所定時間ｔｂの後に発振器に発振パルスの生成を終了させるとともに、ＣＰＵパルスの生成を開始する。ここでは、所定時間ｔｓ内に点火パルサー信号をＣＰＵが検知しなかったので、所定時間ｔｓでＣＰＵパルスの生成は終了する。
【００５３】
この後、時間ｔ２でキックペダルを踏み、キックを開始する。ＣＰＵが点火パルサー信号を検知すると、ＣＰＵはエンジンが回転し始めたと判断し、ＣＰＵパルスの生成を開始する。
【００５４】
これにより、エンジン回転数Ｎは徐々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢは交流発電機の発電によって徐々に高くなる。時間ｔ１８でバッテリ電圧ＶＢが、ＶＢ＝ｖ３に達すると、ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
【００５５】
図８は、本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第４グラフであり、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢがｖ２≦ＶＢ＜ｖ３（例えば、ｖ２＝６Ｖ、ｖ３＝８Ｖ）の場合のものである。なお、グラフの縦軸及び横軸は図５と同様である。まず、時間ｔ１でメインスイッチをオンにすると、バッテリ電圧ＶＢは発振器の起動電圧であるｖ１を上回っているから、メインスイッチのオンと同時に発振器は発振パルスの生成を開始する。
【００５６】
また、バッテリ電圧ＶＢはコンピュータの起動電圧であるｖ２をも上回っているから、ＣＰＵは、発振パルス生成開始から所定時間ｔｂ後に発振器に発振パルスの生成を終了させるとともにＣＰＵパルスの生成を開始する。
【００５７】
所定時間ｔｓ内の時間ｔ２２で点火パルサー信号をＣＰＵが検知すると、ＣＰＵは所定時間ｔｓの後もＣＰＵパルスの生成を継続することになるが、所定時間ｔｓ内にバッテリ電圧ＶＢがｖ３に達すると、所定時間ｔｓとなった時点でＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
【００５８】
図９は、本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第５グラフであり、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢがＶＢ≧ｖ３（例えば、ｖ３＝８Ｖ）の場合のものである。なお、グラフの縦軸及び横軸は図５と同様である。まず、時間ｔ１でメインスイッチをオンにすると、バッテリ電圧ＶＢは発振器の起動電圧であるｖ１を上回っているから、発振器は、メインスイッチのオンと同時に発振パルスの生成が開始する。
【００５９】
また、バッテリ電圧ＶＢはＣＰＵの起動電圧であるｖ２をも上回っているから、ＣＰＵは、発振器に発振パルスの生成を所定時間時間ｔｂで終了させるとともに、ＣＰＵパルスの生成を開始する。ここでは、所定時間ｔｓ内に点火パルサー信号をＣＰＵが検知しなかったので、所定時間ｔｓでＣＰＵパルスの生成は終了する。
【００６０】
この後、時間ｔ２でキックペダルを踏み、キックを開始する。ＣＰＵはエンジンが回転し始めたことを点火パルサー信号で検知するが、バッテリ電圧ＶＢがＶＢ≧８Ｖであるため、ＣＰＵはＣＰＵパルスを生成しない。
【００６１】
図１０は、本発明に係る発電電圧昇圧方法の第１フローである。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す。
【００６２】
ＳＴ０１…メインスイッチをオンにする。
ＳＴ０２…バッテリ電圧ＶＢ＜バッテリ電圧所定値ｖ３かどうかを判断する。
ＶＢ＜ｖ３でない（ＮＯ、即ちＶＢ≧ｖ３）場合は、処理を終了する。
ＶＢ＜ｖ３である（ＹＥＳ）場合はＳＴ０３に進む。
ＳＴ０３…バッテリ電圧ＶＢ＜ＣＰＵの起動電圧ｖ２かどうかを判断する。ＶＢ＜ｖ２でない（ＮＯ、即ちｖ２≦ＶＢ＜ｖ３）場合はＳＴ０４に進む。ＶＢ＜ｖ２である（ＹＥＳ）場合はＳＴ１０に進む。
【００６３】
ＳＴ０４…発振器は発振パルスの生成を開始する。
ＳＴ０５…ＣＰＵは発振パルスの生成を終了させるとともにＣＰＵパルスの生成を開始する（ここで、タイマを起動（オン）する（経過時間ｔ＝０））。
ＳＴ０６…経過時間ｔ＝所定時間ｔｓかどうか判断する。ｔ＝ｔｓでない（ＮＯ）場合はＳＴ０７に進む。ｔ＝ｔｓである（ＹＥＳ）場合はＳＴ０８に進む。
ＳＴ０７…キックを開始したかどうか判断する。
キックを開始していない（ＮＯ）場合は、ＳＴ０６に戻る。キックを開始した（ＹＥＳ）場合は、結合子Ｃを介して図１１のＳＴ１８に進む。
【００６４】
ＳＴ０８…ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
ＳＴ０９…キックを開始する。
ＳＴ１０…０≦バッテリ電圧ＶＢ＜発振器の起動電圧ｖ１かどうか判断する。
０≦ＶＢ＜ｖ１でない（ＮＯ、即ちｖ１≦ＶＢ＜ｖ２）場合はＳＴ１１に進む。
０≦ＶＢ＜ｖ１である（ＹＥＳ）場合はＳＴ１３に進む。
【００６５】
ＳＴ１１…発振器は発振パルスの生成を開始する。
ＳＴ１２…キックを開始する。この後ＳＴ１６に進む。
ＳＴ１３…キックを開始する。
ＳＴ１４…バッテリ電圧ＶＢ≧ｖ１かどうか判断する。
ＶＢ≧ｖ１でない（ＮＯ）場合は、再度ＳＴ１４を実行する。
ＶＢ≧ｖ１である（ＹＥＳ）場合はＳＴ１５に進む。
【００６６】
ＳＴ１５…発振器は発振パルスの生成を開始する。
ＳＴ１６…バッテリ電圧ＶＢ≧ＣＰＵの起動電圧ｖ２かどうか判断する。ＶＢ≧ｖ２でない（ＮＯ）場合は、再度ＳＴ１６を実行する。
ＳＴ１７…ＣＰＵは発振パルスの生成を終了させるとともに、ＣＰＵパルスの生成を開始する（タイマを起動（オン）する（経過時間ｔ＝０））。この後、結合子Ｃを介して図１１のＳＴ１８へ進む。
【００６７】
図１１は、本発明に係る発電電圧昇圧方法の第２フローである。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す。
【００６８】
ＳＴ１８…経過時間ｔ＝所定時間ｔｓかどうか判断する。ｔ＝ｔｓでない（ＮＯ）場合は、ＳＴ１９に進む。ｔ＝ｔｓである（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ２１に進む。
ＳＴ１９…ＣＰＵが所定時間ｔｓまでに点火パルサー信号を検知したかどうか判断する。点火パルサー信号を検知しなかった（ＮＯ）場合はＳＴ１８に戻る。点火パルサー信号を検知した（ＹＥＳ）場合はＳＴ２０に進む。
【００６９】
ＳＴ２０…ＣＰＵはｔ＝ｔｓ後もＣＰＵパルスの生成を継続する。
ＳＴ２１…ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
ＳＴ２２…ＣＰＵが所定時間ｔｓまでに点火パルサー信号を検知したかどうか判断する。
点火パルサー信号を検知しなかった（ＮＯ）場合は、再度ＳＴ２２を実行する。
点火パルサー信号を検知した（ＹＥＳ）場合はＳＴ２３に進む。
【００７０】
ＳＴ２３…ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を開始する。
ＳＴ２４…バッテリ電圧ＶＢ＜バッテリ電圧所定値ｖ３かどうかを判断する。ＶＢ＜ｖ３でない（ＮＯ）場合はＳＴ２７に進む。ＶＢ＜ｖ３である（ＹＥＳ）場合はＳＴ２５に進む。
【００７１】
ＳＴ２５…エンジン回転数Ｎ≧第１所定回転数ＮＨ（第１所定回転数ＮＨは図５〜図９に示したエンジン回転数ｎ１に等しい。）かどうか判断する。Ｎ≧ＮＨでない（ＮＯ）場合はＳＴ２６に進む。Ｎ≧ＮＨである（ＹＥＳ）場合はＳＴ２７に進む。
【００７２】
ＳＴ２６…エンジン回転数Ｎ≦第２所定回転数ＮＬ（例えば、１００ｒｐｍ）かどうか判断する。Ｎ≦ＮＬでない（ＮＯ）場合はＳＴ２４に戻る。Ｎ≦ＮＬである（ＹＥＳ）場合はＳＴ２７に進む。
ＳＴ２７…ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
【００７３】
尚、図８で説明した実施の形態では、ＣＰＵパルスを所定時間ｔｓだけ生成したが、バッテリ電圧ＶＢがＶＢ≧ｖ３となった場合には、その時点で所定時間ｔｓが経過しなくてもＣＰＵパルスの生成を終了してもよい。また、図９で説明した実施の形態では、発振パルスの生成を所定時間ｔｂ、ＣＰＵパルスの生成を所定時間ｔｓだけ続けたが、バッテリ電圧ＶＢがＶＢ≧ｖ３以上の場合には発振パルス及びＣＰＵパルスの生成を行わないようにしてもよい。
【００７４】
図１２は、前記図１０，１１に示したフローのＳＴ０５，ＳＴ１７，ＳＴ２３等において、キック始動時に実行されるＣＰＵパルスのオンデューティ比設定処理の手順を示したフローチャートであり、図１３は、そのタイミングチャートである。本実施形態では、キック始動時にエンジンのピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置するクランク０°近傍では、発電機の発電量が増加するようにＣＰＵパルスのオンデューティ比が大きくされる。
【００７５】
ＳＴ３１では、点火パルサー信号の検知タイミングに基づいてクランク角度θｃｌｋが検知される。ＳＴ３２では、検知されたクランク角度θｃｌｋに基づいて、エンジンのピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置しているか否かが判定される。クランク角度θｃｌｋが所定の基準角度θｒｅｆ１，θｒｅｆ２に対してθｒｅｆ１＜θｃｌｋ＜θｒｅｆ２の関係にあれば、ピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置している（クランク０°相当）と判断してＳＴ３３へ進む。
【００７６】
ＳＴ３３では、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎとして、比較的大きな比率Ｒ１が登録される。この結果、消費電力が大きくなるクランク０°近傍において大きな発電量が得られるようになる。
【００７７】
これに対して、前記θｒｅｆ１＜θｃｌｋ＜θｒｅｆ２の関係が成立しなければ、ピストンが圧縮上死点またはその近傍以外に位置していると判断してＳＴ３４へ進む。ＳＴ３４では、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎとして、前記Ｒ１よりも小さな比率Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）が登録される。この結果、クランク０°近傍以外では発電機の駆動トルクが低く抑えられるので、キック始動性が向上する。
【００７８】
このように、本実施形態ではピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置しており、多くの電力が要求されるタイミングでは、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎを大きくして発電量の増加を優先し、それ以外のタイミングでは、ＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎを小さくして駆動トルクの低減を優先させたので、キック始動性を向上させることができる。
【００７９】
なお、上記した実施形態では、ピストンが圧縮上死点またはその近傍に位置しているときにＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎを大きくして発電量を増やすものとして説明したが、ピストンが排気上死点またはその近傍に位置しているときにも同様にＣＰＵパルスのオンデューティ比Ｒｏｎを大きくするようにしても良い。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が達成される。
（１）請求項１の発明によれば、電気負荷が多くの電力を必要とし、またエンジン回転数が一時的に落ち込むクランク０°またはその近傍において、交流発電機の交流出力を整流して得られる直流出力を昇圧できるので、燃料供給系統及び点火系統に十分な電圧を供給し、エンジンの始動性を高めることができる。
（２）請求項２の発明によれば、昇圧手段を昇圧チョッパとパルス発生手段とで構成できるので、パルス発生手段が発生するスイッチングパルスのオンデューティ比を制御するだけで、直流出力を所望の電圧まで簡単に昇圧できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電機の発電電圧昇圧方法を実施する電力供給装置を搭載した自動二輪車の側面図である。
【図２】本発明に係る発電機の発電電圧昇圧方法を実施する電力供給装置を搭載した自動二輪車の要部側面図である。
【図３】本発明に係る電力供給装置の回路図である。
【図４】本発明に係る発電電圧昇圧装置による発電電圧昇圧方法を説明する作用図である。
【図５】本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第１グラフである。
【図６】本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第２グラフである。
【図７】本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第３グラフである。
【図８】本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第４グラフである。
【図９】本発明に係る発電電圧昇圧方法を説明する第５グラフである。
【図１０】本発明に係る発電電圧昇圧方法の第１フローである。
【図１１】本発明に係る発電電圧昇圧方法の第２フローである。
【図１２】キック始動時にＣＰＵパルスのオンデューティ比をクランク角度に応じた値に設定する手順のフローチャートである。
【図１３】キック始動時にＣＰＵパルスのオンデューティ比をクランク角度に応じた値に設定する手順のタイミングチャートである。
【図１４】従来技術の課題を説明するための図である。
【符号の説明】２１…バッテリ、３３…交流発電機、５５ａ…中央処理装置（ＣＰＵ）、ＮＨ…エンジン回転数所定値（第１所定回転数）、ｔｓ…所定時間、ｖ１…発振器の起動電圧、ｖ２…中央処理装置の起動電圧、ｖ３…バッテリ電圧所定値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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