[发明专利]无电池车辆起动时用于减轻电负载的控制装置

说明书

本发明涉及不装载电池的车辆，这种车辆利用发动机的旋转输出功率来驱动发电机，再利用发电机发出的电力来驱动电器负载，在这种通过旋转输入功率使点火装置工作的无电池车辆起动时，在发动机尚未达到预先设定的转速之前，要停止向电灯等一部分负载供电，而将电力优先供给点火装置，以便使发动机平稳起动，本发明便是涉及这种无电池车辆起动时用于减轻电负载的控制装置。

由于发动机起动时，发电机输入轴的转速低，所从其发电输出电压也低，因而往往不能向点火装置供给足够的电力。因此在利用突跳式起动器或反冲式起动器等的发动机起动时，由于先将电灯等负载切断，待发电机的输出电压上升之后，再将电灯等一类的负载接通，这样在起动时就可向点火装置供给充足的电力，从而可使发动机平稳起动，这是实开平4-137264号公报中发表的无电池车辆用的起动装置。

但是，旧有的无电池车辆所用的起动装置，是在电灯等负载断开状态下待输出电压达到规定的阈值电压时方才由发电机接通负载，因此，在接通负载的时刻，由于发电机的电负载增加，会使输出电压降低。

另外，连接负载的大小(消耗的电力)是随各种开关等的设定状态的不同而异，因此伴随负载的接通，发电机输出电压下降的程度也有所不同。

由于发动机起动时从点火到燃烧膨胀为止，发电的输出功率尚不充足，在此期间如果接通其它负载，则会使发动机的转速下降，于是不能向点火装置供给充分的电力。

另外，考虑到在空转状态下能够向全部负载供给电力，所以当设定在空转状态下接通负载的阈值电压时必须使其低于满负荷时的发电机输出电压。

图6是发动机起动时发电机的输出电压上升特性曲线图。

图6中用假想线表示的特性A是无负载时的发电输出特性，例如是在采用输入阻抗高的电压表测定发电机的输出电压、从另外的电源向点火装置供给与测定的电压相同的电压，同时，在电灯等一切负载都未接通的状态下测定的。

输出电压波形中的最初的波峰是由于进行突跳式操作或利用反冲式起动器操作时，发动机的输出轴受到非常强劲势能的作用转动时形成的。

时刻t1是由点火装置开始向点火火花塞供给点火高压的时刻，t2为燃烧膨胀完毕状态，即空转转速时的空转状态。这时由于任何负载都没有与发电机接通，因此发电输出电压几乎达到了安装在发电机内部的(或设置在外部的)电压稳定电路(稳压器)的电压控制范围的上限值。

用虚线表示的特性B是在点火装置以及由该发电机馈电的全部负载都处于接通状态(满负荷状态)的条件下测得的发电机输出功率的上升特性曲线。

由于发电机的负载大，所以发电输出电压下降，致使点火及燃烧膨胀完毕的时间有所延迟，但当发动机起动成功达到空转转速状态下的发电输出电压与特性A(完全无负载状态)相比较，后者的电压相当低(也与发电机的发电容量有关，但几乎达到电压稳定电路(稳压器)的电压控制范围的下限值)。

用实线表示的特性C是在，例如，只在将点火装置作为发电机的负载时的轻负载状态下的发电输出电压的上升特性。由于负载轻，所以发电输出功率上升也快，在空转转速状态下能够较比满负荷时获得更高的发电输出电压。

在此状态下，若将阈值电压设定在低于满负荷时空转转速状态下的发电机输出电压，当达到此电压时即接通负载，如果采用这样的结构，则呈现符号B所表示的上升特性，这时发电输出电压上升，达到阈值电压VTH时(时刻tTH)，负载被接通，于是发电机的负载加重，因此如特性D所示，发电输出电压往往在下降到阈值电压以下之后方才回升，开始向负载供电的阀值电压VTH与停止向负载供电的阈值电压之差小，在未设定滞后特性时，就会暂时停止向负载供电，曾点亮的电灯等暂时熄灭。

另外由于供给点火装置的电压也下降，因此不能向点火火花塞供给足够的高压，往往不能完成燃烧膨胀动作。

另一方面，在发动机起动时，除点火装置外，将其它用电负载全部切断的情况下，即使进行突跳式操作或利用反冲式起动器进行起动操作，由于在发动机达到空转状态之前，一切灯具都不能点亮，因此表示车辆状态的指示器系统就不能，例如通过空转指示灯的点亮来确认齿轮变速箱是否处于空转位置等，给操作者带来很大不便。

另外，能够用来将起动时断开负载用的新控制电路等装到车辆上的空间小，因此希望与已经设置的电路装置共用同一个空间，或者使两者合成一体。