(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流出力をバッテリに充電する及び／又は電気負荷に供給するために、エンジンで交流発電機を駆動し、この交流発電機で発電した交流出力を整流し、整流した後の直流出力を一端交流に変換するとともに昇圧し整流するチョッパを行う発電機の発電電圧昇圧方法であって、
前記チョッパでは、前記直流出力に発振器で生成した発振パルスを入力することで昇圧するステップと、前記直流出力に中央処理装置で生成したＣＰＵパルスを入力することで昇圧するステップとを実行し、
前記発振器は、前記中央処理装置が前記ＣＰＵパルスを生成することができる起動電圧よりも低い起動電圧にて前記発振パルスを生成することができるようにし、
前記中央処理装置は、起動電圧に達してから所定時間ＣＰＵパルスを生成するとともに、前記エンジンが回転し始めたことを検知したときに、前記ＣＰＵパルスの生成を開始することを特徴とする発電機の発電電圧昇圧方法。
【請求項２】
前記中央処理装置は、エンジン回転数が所定値以上又は前記バッテリの電圧が所定値以上の場合には前記ＣＰＵパルスの生成を止めることを特徴とする請求項１記載の発電機の発電電圧昇圧方法。
【請求項３】
前記エンジンの始動時に前記バッテリの電圧が前記ＣＰＵパルスの前記起動電圧より大きいときは、前記発振パルス生成開始から所定時間の後に前記発振器に前記発振パルスの生成を終了させるとともに、前記ＣＰＵパルスの生成を開始することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発電機の発電電圧昇圧方法。
【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発電電圧昇圧方法に関する。
【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を与えることでＭＯＳＦＥＴ（Ｆ１）及びＭＯＳＦＥＴ（Ｆ２）をオンオフ制御し、発電コイルＷｐに高電圧を発生させ、上記ブリッジ全波整流回路で整流した直流出力を燃料ポンプ１１に供給する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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】
そこで、本発明の目的は、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することで、エンジンを早期に始動することができる発電機の発電電圧昇圧方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、直流出力をバッテリに充電する及び／又は電気負荷に供給するために、エンジンで交流発電機を駆動し、この交流発電機で発電した交流出力を整流し、整流した後の直流出力を一端交流に変換するとともに昇圧し整流するチョッパを行う発電機の発電電圧昇圧方法であって、チョッパでは、直流出力に発振器で生成した発振パルスを入力することで昇圧するステップと、直流出力に中央処理装置で生成したＣＰＵパルスを入力することで昇圧するステップとを実行し、発振器を、中央処理装置がＣＰＵパルスを生成することができる起動電圧よりも低い起動電圧にて発振パルスを生成することができるようにし、中央処理装置を、起動電圧に達してから所定時間ＣＰＵパルスを生成するとともに、エンジンが回転し始めたことを検知したときに、ＣＰＵパルスの生成を開始するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
発振器の発振パルスによる昇圧と中央処理装置のＣＰＵパルスによる昇圧とを行うことで、例えば、エンジン始動時に発電機の発電電圧が小さい場合には、発振器又は中央処理装置のどちらか一方でまず昇圧を行い、次に他方で昇圧を行う。
【０００９】
これにより、発振器及び中央処理装置のそれぞれの昇圧範囲で効率よく昇圧を行うことができる。従って、エンジン始動時に、エンジンの燃料供給系統や点火系統に十分な電圧を供給することができ、エンジンの始動を早期に行うことができる。
【００１０】
また、例えば、発電機の発電電圧が小さいときには発振器で生成した発振パルスで昇圧し、発電電圧が中央処理装置の起動電圧以上になったときには中央処理装置で生成したＣＰＵパルスで昇圧するというように２ステップで行うことにより、エンジン始動時に、発電電圧が小さく中央処理装置が起動していない状態でも、エンジンの点火系統や燃料供給系統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。
【００１１】
更に、エンジンの始動をキック始動装置で行う場合に、キック始動装置を小さな操作力で操作するだけで発電電圧を確保することができ、キック始動を楽に行うことができる。
【００１２】
更にまた、中央処理装置に所定時間ＣＰＵパルスを発生させることで、この所定時間を、例えば点火パルサー信号を検知するための待機時間とすることができ、所定時間内に点火パルサー信号を検知したときには、所定時間後もＣＰＵパルスによる昇圧を必要とするまでＣＰＵパルスの生成を継続させることができる。
【００１３】
また更に、エンジンが回転し始めたとき、即ち、発電機が発電し始めたときに、ＣＰＵパルスを発生させることで、発電電圧を効率よく昇圧することができる。
【００１４】
請求項２は、中央処理装置を、エンジン回転数が所定値以上又はバッテリの電圧が所定値以上の場合にＣＰＵパルスの生成を止めるようにしたことを特徴とする。
エンジン回転数が所定値以上又はバッテリの電圧が所定値以上の場合に、発電電圧は十分に高まるため、ＣＰＵパルスの生成を止めることで、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００１５】
請求項３は、エンジンの始動時にバッテリの電圧がＣＰＵパルスの起動電圧より大きいときは、発振パルス生成開始から所定時間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とを特徴とする。
発振器による発振パルスの生成を所定時間にとどめ、中央処理装置によるＣＰＵパルスの生成に移行させることができる。
【００１６】
【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を取付け、ハンドル１１より下方にメインスイッチ１３を配置し、フロントカバー１４内にエンジン１５の点火のためのＣＤＩ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ＝容量放電点火）装置１６を設け、シート１７の下方のボディカバー１８内にバッテリ２１を配置し、点火プラグ２２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）に燃料供給系統としての燃料ポンプ２７を取付けた車両である。なお、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。
【００１７】
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ＡＣゼネレータ３３を設けたものである。
【００１８】
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ＡＣゼネレータ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ＡＣゼネレータ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する一般負荷６１及び燃料ポンプ２７にそれぞれ接続したＦＥＴ６２，６３と、スタータリレー４３に接続したＦＥＴ６４と、これらのＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４をスイッチとしてオンオフ制御する制御手段６５とからなる。
【００１９】
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。
【００２０】
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ＡＣゼネレータ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）ときにはオフになり、可動接点７２が固定接点７１から離れている（オフ）ときにはオンになる。
【００２１】
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。
ＡＣゼネレータ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
ＦＥＴ４５〜ＦＥＴ５０及びＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４は、ＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）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。
【００２６】
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。
【００２７】
発振器５４は、バッテリ２１又はＡＣゼネレータ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ものである。
【００２８】
コンピュータ５５は、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）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。
【００２９】
ＣＰＵ５５ａは、バッテリ２１又はＡＣゼネレータ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、所定のパルス幅、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パルスを生成するものである。
【００３０】
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。
【００３１】
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、ＡＣゼネレータ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、ＡＣゼネレータ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ＡＣゼネレータ３３への方向には電流を流さない。
【００３２】
一般負荷６１は、燃料ポンプ２７等の燃料供給系統負荷と、図１に示したＣＤＩ装置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。
【００３３】
図３に戻って、ＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４は、それぞれのドレイン、ソース間にダイオード１０３〜ダイオード１０５を接続したものである。
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ＡＣゼネレータ３３から供給する所定電圧Ｖで起動し、ＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４のそれぞれのゲート電圧をコントロールすることでＦＥＴ６２〜ＦＥＴ６４のドレイン、ソース間をオンオフするものである。
また、制御手段６５は、ＣＤＩ装置１６（図１参照）を作動させるための制御信号を生成するものである。
【００３４】
ＣＤＩ装置１６は、点火用コイルで電気を発生させ、この電気をダイオードで整流して点火用コンデンサに一端蓄え、この点火用コンデンサに接続したオフ状態のサイリスタのゲートに電気信号を加えることでサイリスタをオン状態とし、点火用コンデンサに蓄えた電力を放電し、この放電された電流をイグニッションコイルの１次コイルに流して２次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグに火花を飛ばすようにしたものである。
【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を踏込んで、キックを開始する。
これにより、ＡＣゼネレータ３３が回転して発電を開始する。
【００３７】
そして、ＡＣゼネレータ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、ＡＣゼネレータ３３での発電を継続する。これにより、エンジン回転数、即ちＡＣゼネレータの回転数が増加し、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ＡＣゼネレータ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】
そして、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や点火系統負荷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ＡＣゼネレータとを接続した場合、バッテリ電圧とＡＣゼネレータ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。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。
【００４４】
これにより、エンジン回転数Ｎは除々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢはＡＣゼネレータの発電によって除々に高くなる。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、ＣＰＵ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。
【００４７】
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。
【００４８】
これにより、エンジン回転数Ｎは除々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢはＡＣゼネレータの発電によって除々に高くなる。
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
これにより、エンジン回転数Ｎは除々に上昇し、これに伴って、バッテリ電圧ＶＢはＡＣゼネレータの発電によって除々に高くなる。
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
ＳＴ０８……ＣＰＵはＣＰＵパルスの生成を終了する。
ＳＴ０９……キックを開始する。
【００６４】
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。
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。
【００６５】
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。
ＳＴ１５……発振器は発振パルスの生成を開始する。
【００６６】
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。
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。
【００６８】
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】
以上の図１、図４、図１０及び図１１で説明したように、第１に、本発明は、直流出力をバッテリ２１に充電する及び／又は電気負荷に供給するために、エンジン１５でＡＣゼネレータ３３を駆動し、このＡＣゼネレータ３３で発電した交流出力を整流し、整流した後の直流出力を一端交流に変換するとともに昇圧し整流するチョッパを行う発電機の発電電圧昇圧方法であって、チョッパでは、直流出力に発振器５４で生成した発振パルスＰｂを入力することで昇圧するステップと、直流出力にＣＰＵ５５ａで生成したＣＰＵパルスＰｃを入力することで昇圧するステップとを実行することを特徴とする。
【００７４】
発振器５４の発振パルスＰｂによる昇圧とＣＰＵ５５ａのＣＰＵパルスＰｃによる昇圧とを行うことで、例えば、エンジン始動時にＡＣゼネレータ３３の発電電圧が小さい場合には、発振器５４又はＣＰＵ５５ａのどちらか一方でまず昇圧を行い、次に他方で昇圧を行うことができる。
【００７５】
これにより、発振器５４及びＣＰＵ５５ａのそれぞれの昇圧範囲で効率よく昇圧を行うことができる。従って、エンジン始動時に、エンジン１５の燃料供給系統や点火系統に十分な電圧を供給することができ、エンジン１５の始動を早期に行うことができる。
【００７６】
第２に、本発明は、発振器５４を、ＣＰＵ５５ａがＣＰＵパルスＰｃを生成することができる起動電圧ｖ２よりも低い起動電圧ｖ１にて発振パルスＰｂを生成することができるようにしたことを特徴とする。
【００７７】
例えば、ＡＣゼネレータ３３の発電電圧が小さいときには発振器５４で生成した発振パルスＰｂで昇圧し、発電電圧がＣＰＵ５５ａの起動電圧ｖ２以上になったときにはＣＰＵ５５ａで生成したＣＰＵパルスＰｃで昇圧するというように２ステップで行うことにより、エンジン始動時に、エンジン１５の燃料供給系統（燃料ポンプ２７等）や点火系統を制御する制御手段６５に十分高い電圧を供給することができ、エンジン１５の始動性を向上させることができる。
【００７８】
また、エンジン１５の始動をキックペダル２５をキックして行う場合に、キックペダル２５を小さな操作力で操作するだけで発電電圧を確保することができ、キック始動を楽に行うことができる。
【００７９】
第３に、本発明は、ＣＰＵ５５ａを、起動電圧ｖ２に達してから所定時間ｔｓだけＣＰＵパルスＰｃを生成するようにしたことを特徴とする。
ＣＰＵに所定時間ｔｓだけＣＰＵパルスＰｃを発生させることで、この所定時間ｔｓを、例えば点火パルサー信号を検知するための待機時間とすることができ、所定時間ｔｓ内に点火パルサー信号を検知したときには、所定時間ｔｓ後もＣＰＵパルスＰｃによる昇圧を必要とするまでＣＰＵパルスＰｃの生成を継続させることができる。
【００８０】
第４に、本発明は、ＣＰＵを、エンジン１５が回転し始めたことを検知したときに、ＣＰＵパルスＰｃの生成を開始するようにしたことを特徴とする。
エンジン１５が回転し始めたとき、即ち、ＡＣゼネレータ５５ａが発電し始めたときに、ＣＰＵパルスＰｃを発生させることで、発電電圧を効率よく昇圧することができる。
【００８１】
第５に、本発明は、ＣＰＵ５５ａを、エンジン回転数が所定値ＮＨ以上又はバッテリ２１の電圧が所定値ｖ３以上の場合にＣＰＵパルスＰｃの生成を止めるようにしたことを特徴とする。
エンジン回転数が所定値ＮＨ以上又はバッテリ２１の電圧が所定値ｖ３以上の場合に、発電電圧は十分に高まるため、ＣＰＵパルスＰｃの生成を止めることで、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００８２】
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。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の発電機の発電電圧昇圧方法は、チョッパでは、直流出力に発振器で生成した発振パルスを入力することで昇圧するステップと、直流出力に中央処理装置で生成したＣＰＵパルスを入力することで昇圧するステップとを実行するので、例えば、エンジン始動時に発電機の発電電圧が小さい場合には、発振器又は中央処理装置のどちらか一方でまず昇圧を行い、次に他方で昇圧を行うことができ、それぞれの昇圧範囲で効率よく昇圧を行うことができる。従って、エンジン始動時に、エンジンの点火系統や燃料供給系統に十分な電圧を供給することができ、エンジンの始動を早期に行うことができる。
【００８４】
また、発振器を、中央処理装置がＣＰＵパルスを生成することができる起動電圧よりも低い起動電圧にて発振パルスを生成することができるようにしたので、例えば、発電機の発電電圧が小さいときには発振器で生成した発振パルスで昇圧し、発電電圧が中央処理装置の起動電圧以上になったときには中央処理装置で生成したＣＰＵパルスで昇圧するというように２ステップで行うことにより、エンジン始動時に、発電電圧が小さい場合でも、エンジンの点火系統や燃料供給系統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。
【００８５】
更に、エンジンの始動をキック始動装置で行う場合に、キック始動装置を小さな操作力で操作するだけで発電電圧を確保することができ、キック始動を楽に行うことができる。
【００８６】
更にまた、中央処理装置を、起動電圧に達してから所定時間ＣＰＵパルスを生成するようにしたので、所定時間を、例えば点火パルサー信号を検知するための待機時間とすることができ、所定時間内に点火パルサー信号を検知したときには、所定時間後もＣＰＵパルスによる昇圧を必要とするまでＣＰＵパルスの生成を継続させることができる。
【００８７】
また更に、中央処理装置を、エンジンが回転し始めたことを検知したときに、ＣＰＵパルスの生成を開始するようにしたので、エンジンが回転し始めたとき、即ち、発電機が発電し始めたときに、ＣＰＵパルスを発生させることで、発電電圧を効率よく昇圧することができる。
【００８８】
請求項２の発電機の発電電圧昇圧方法は、中央処理装置を、エンジン回転数が所定値以上又はバッテリの電圧が所定値以上の場合にＣＰＵパルスの生成を止めるようにしたので、エンジン回転数が所定値以上又はバッテリの電圧が所定値以上の場合に、発電電圧は十分に高まるため、ＣＰＵパルスの生成を止めることで、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００８９】
請求項３の発電機の発電電圧昇圧方法は、エンジンの始動時にバッテリの電圧がＣＰＵパルスの起動電圧より大きいときは、発振パルス生成開始から所定時間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ので、発振器による発振パルスの生成を所定時間にとどめ、中央処理装置によるＣＰＵパルスの生成に移行させることができる。
【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
【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
【図３】  本発明に係る電力供給装置の回路図
【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
【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
【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
【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
【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
【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
【図１０】  本発明に係る発電電圧昇圧方法の第１フロー
【図１１】  本発明に係る発電電圧昇圧方法の第２フロー
【符号の説明】
１５…エンジン、２１…バッテリ、３３…交流発電機（ＡＣゼネレータ）、５４…発振器、５５ａ…中央処理装置（ＣＰＵ）、６１…電気負荷（一般負荷）、ＮＨ…エンジン回転数所定値（第１所定回転数）、ｔｂ，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】
0003889212.tif 000002
【図２】
0003889212.tif 000003
【図３】
0003889212.tif 000004
【図４】
0003889212.tif 000005
【図５】
0003889212.tif 000006
【図６】
0003889212.tif 000007
【図７】
0003889212.tif 000008
【図８】
0003889212.tif 000009
【図９】
0003889212.tif 000010
【図１０】
0003889212.tif 000011
【図１１】
0003889212.tif 000012