1294481 ^ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發電機之控制裝置，發電機之控制方 法及機車，且尤其關於一種藉由引擎而驅動之發電機之發 電負荷之控制。 $ " 【先前技術】 先前，於藉由引擎而驅動之發電機控制裝置中，存在有 如下者，其於引擎啟動時，直至引擎不受到起動馬達之驅 • 動力而自行運轉為止，停止對電池之充電電流之輸出，並 於引擎不受起動馬達之驅動力而自行開始運轉後，使充電 電流之輸出逐漸增大（下述日本專利文獻1}。又，存在有如 下者，其於引擎加速時，以由節流閥感應器等所檢測出之 外部仍號為依據推算引擎負荷，並於特定引擎負荷中終止 電池充電狀態，且於經過特定時間後逐漸增大對引擎之發 電負荷，藉此提高引擎之加速性能（下述日本專利文獻2)。 [專利文獻1]曰本專利特開平〇9-〇〇9695號公報 ，[專利文獻2]曰本專利特開2〇〇〇-2〇1439號公報 【發明内容】 上述先别之技制裝置係於丨引擎循環中，即於自引擎爆發 灯程起直至壓縮行程為止之一系列行程中，將用以驅動發 電機之發電負荷施加於引擎中而並不特殊考慮到行程推 移。因此，存有如下問題：於引擎扭矩較小之行程中引擎 說轉速度會大幅減速，故i引擎循環中之引擎旋轉速度之變 動將會較大，導致引擎旋轉速度之加減速並不圓滑。 105996-960330.doc 1294481 本發明係鑒於上述問顳w制 门喊研製而成者，其目的在於提供一 種發電機之控制裝置，發雷嫲夕&心 ’、 設定於引擎循環中之特定眸皮二a 康 将疋時序而增減給予引擎之發電負 荷，因此可抑制於引擎循# 士 >，丨你 、 丨拏循％中之引擎旋轉速度之變動。 為解決上述技術問題，本發明之發電機之控制裝置，其 係藉由引擎而驅動之發電機之控制裝置，其特徵為包含檢 測設定於上述引擎之料循環中特定時序料之時序檢測 機構以及根據藉由上述時序檢測機構所檢測出之上述特 定時序之到達，而對上械与丨敬― 边引擎施加於上述發電機之發電負 街進行控制之發電負荷控制機構。 又’本發明之發電機之控制方法，其係藉由引擎而驅動 之發電機之控制方法，其特徵為包含檢測設定於上述引擎 之引擎循環中特定時序到達之時序檢測步驟，以及根據由 上述時序檢測步驟所檢測出之上述特定時序之到達，對上 述發電機施與上述引擎之發電負荷進行㈣之發電負荷控 制步驟。 本發明之發電機之控制裝置，其係檢測設定於引擎循環 中之特疋時序之到達’並且根據該特定時序控制施與引擎 之發電負荷者。故而’例如可將上述特定時序設定為與引 擎扭矩較小之行程—致，以限制引擎扭矩較小之行程内的 表電負荷。或者，可將上述特定時序設定為與引擎扭矩較 105996-960330.doc 1294481 大之行程一致，以增加引擎扭矩較大之行程内之發電負 荷。藉此，可控制引擎循環中引擎旋轉速度之變動。 再者，發電機可為例如永久磁石式交流發電機或者勵磁 式父流發電機。作為勵磁式交流發電機時之發電負荷之控 制，可藉由增減磁場電流，或者可藉由改變轉子及定子之 距離而實現。又，作為永久磁石式交流發電機之情形時， 可藉由使用對發電機動作所產生之發電電流輸出至電池及 其它各種電裝品進行接通/斷開控制之調節器，或者藉由改 變轉子以及定子之距離而實現。 由上述時序;)：欢測機構所檢測出之特定時序設定於引擎循 %中。於此所謂引擎循環係指為於4衝程引擎中曲柄進行2 旋轉（活塞2個來回）之期間，而於2衝程引擎中曲柄進行^走 轉（活塞1個來回）之期間。繼而，上述特定時序，例如既可 設定為爆發行程開始時，亦可設定為自爆發行程開始時經 過特定時間後之時刻。或者，亦可設定為爆發行程開始前。 又，亦可將複數時序設定於丨引擎循環中。特定時序之檢測 例如可藉由檢測曲柄角，檢測進氣管壓力，或檢測凸輪角 等而實現。 對於引擎之發電負狀控制係可根據上述特冑時序之到 達而執行者。於此上述發電負荷之控制既可於上述特定時 序到達之同時增加或者減少上述發電負荷，亦可於自上述 特定時序之到達經過特定時間後之時刻上增加或者減少上 述發電負荷。 於本發明之一態樣中，上述特定時序以上述引擎之引擎 105996-960330.doc 1294481 循環中扭矩變動為依據而設定。例如可將上述特定時序設 定為與引擎扭矩較小之行程-致，而限制於引擎扭矩較: 之行程内的發電負荷。又，亦可將上述特定時序設定為與 引擎扭矩較大之行程一致，故而亦可增加引擎扭矩較大之 行程内的發電負荷。藉此可抑制引擎之丨循環中之引擎旋轉 速度之變動。爆發行程（旋轉速度將會上升）中扭矩較大，而 其它行程（旋轉速度降低）中則扭矩較小。為此，上述扭矩之 變動，例如亦可基於引擎行程進行判斷。又，可基於引擎 旋轉速度之增減進行判斷。如以此方式，則可考慮引擎扭 矩變動，而壻減給予引擎之發電負荷，故可有效對引擎施 加發電負荷。 於本發明之-態樣中，上述發電負荷控制手段根據上述 特定時序之到達，於上述引擎之丨引擎循環内，使上述發電 機對上述引擎之發電負荷增加至特定發電負荷為止，其 後，使上述發電機對上述引擎之發電負荷減少，而上述發 電機進而包含增加或者減少上述特定時間之時間增減機 構。 根據此態樣，可隨時間之經過而增加或者減少對引擎施 加特定發電負荷之上述特定時間^為此，例如於啟動時或 者加速時引擎旋轉速度較慢之階段中，可將施加於上述特 定發電負荷之特定時間設為較短，而於自引擎啟動或者加 速開始隨時間經過，引擎旋轉速度不斷變快之階段中，可 將特定時間設為較長等》其結果，可於引擎旋轉速度較慢 之階段中，使引擎扭矩詩引擎旋轉速度之加速上之比例 105996-960330.doc -10- 1294481 4乓夕，故而可使引擎旋轉速度平 伽1 疋厌十禚上升。於此特定時間 如既可直接設定2 msec、3 msec蓉b主pq . ,Λ〇^ mSeC專時間，亦可藉由20〇、 0 4曲柄相位變化而設定。
又、’於本發明之-態樣中，進而包含敎與上述引擎相 關之溫度之溫度測定機構，而上述時間增減機構於使上述 特定時間依次增加之情料，基於由上述溫度敎機構而 冽定之溫度決定隨上述特定時間之時間經過而增加之比 例。根據該態樣，由於基於溫度而決定各引擎循環中隨著 特定發電負荷施加於引擎之時間經過而增加之比例，故而 可根據引擎相關之溫度控制發電負荷。為此，例如可於低 溫時使特定發電負荷施加於引擎之特定時間緩慢增加，反 之於高溫時可使其快速增加。其結果，可於低溫時，於長 於高溫時之期間内使引擎扭矩用於引擎旋轉速度之增加。 於此，上述引擎相關之溫度既可為引擎本身之溫度，亦可 為引擎之冷卻水溫度。又，亦可為引擎機油之溫度。 又，本發明之一態樣中，上述發電負荷控制機構藉由使 上述發電機為發電狀態或者非發電狀態，而控制發電機給 予上述引擎之發電負荷。根據該態樣，於發電機處於非發 電狀恶之情形時’可使給予引擎之發電負荷為零。藉此， 於非發電狀態時可更有效增加引擎旋轉速度而不致降低來 自發電之引擎扭矩。 於此，於使用勵磁石發電機作為上述發電機之情形時， 可藉由接通/斷開控制磁場電流等，將發電機之動作狀態設 為發電狀態、非發電狀態。又，於使用磁石式發電機作為 105996-960330.doc -11 - 1294481 上述發電機之情形時，可藉由使用對由發電機之動作而產 生之發電電流輸出至電池其它各種電裝品之處理進行接通 :斷開控制之調節器等’而將發電機之動作狀態設為發電狀 B、非發電狀態。 ^於本發明之一態樣中，作動上述發電機之引擎為單 汽知引擎。單汽w丨擎巾，於H丨擎循環巾之5丨擎旋轉速度 之變動特別大。為此，於根據引擎循環中特定時序之到達 控:對引擎之發電負荷，並抑制引擎循環中引擎旋轉速度 之變動時，使用單汽缸引擎作為驅動發電機之引擎，較之 使用多汽缸引擎之情形，較為合適。 又本毛明之'嗤樣之特徵在於，進而包含檢測上述引 擎啟動開始時之啟動開始時間檢測機構，且上述發電負荷 ::機構’於藉由上述啟動開始時檢測機構所檢測之上述 引擎之啟動開始時，開始控制上述發電機對上述引擎之發 電負荷。於引擎啟動時，因作用於曲柄之慣性力較小，故 =於1引擎循環中之扭矩變動，即引擎旋轉速度之變動㈣ :為此，於引擎啟動時’根據引擎循環中之特定時序之 ^達而控制發電負荷，較之通常行歇時控制發電負荷之情 :’可更加有效發揮所謂抑制引擎旋轉速度之變動之功 ;::Γ提高引擎之啟動性。再者’引擎之啟動開始時 二=，既可檢測出使主鍵接通操作時刻作為引擎之啟 =，亦可檢測出引擎開始旋轉之時刻作為引擎之啟 2始時。又’亦可設為檢測出引擎旋轉數超過特定值之 夺4作為引擎之啟動開始時。 105996-960330.doc 1294481 又，本發明之一態樣之特徵在於，進而包含檢測上述引 "啟動束時之啟動結束時檢測機構，且上述發電負荷 控制機構，於藉由上述啟動結束時檢測機構所檢測之上述 引擎之啟動結束時，結束對上述發電機給予上述引擎之發 電負何進行控制。根據此態樣，於對於引擎之發電負荷之 栓制中，引擎之啟動將結束，故引擎可發揮充分扭矩之情 形時，可停止對於引擎之發電負荷之控制，而於早期開始 通常發電。例如，引擎於控制對於引擎之發電負荷中達到 完全爆發，故可發揮充分扭矩之情形時，可藉由結束對於 引擎之發電負荷之控制，而防止電池充電量極端降低。再 者，啟動結束時檢測機構既可檢測出發電機給予引擎之發 電負荷與通常發電時相等之時刻作為引擎之啟動結束時， 亦可檢測引擎之完全爆發，並檢測出該時刻作為引擎之啟 動結束時。 又本發明之機車係搭載有上述發電機之控制裝置者。 與汽車等相比較，機車因引擎旋轉速度之變動而引起之引 擎振動將更易於傳遞至搭乘者。根據包含本發明之上述發 電私；之控制表置之機車，由於發電機之動作所引起之引擎 方疋轉速度之變動得到抑制，故而可提高搭乘者之乘坐感 覺。尤其於小型機車中，因車輛重量較小，引擎之振動易 於傳遞至搭乘者。為此，尤其合適的是，於小型機車中具 有上述發電機之控制裝置。 【實施方式】 以下，以圖面為依據對本發明之一實施態樣加以詳細說 105996-960330.doc •13- J294481 * 明。 八回係本I明之—實施態樣之機車之整體結構圖。該圖所 晉。Γ車中包合本發明之—實施態樣之發電機之控制裝 體包S車體前部A以及車體後部B，車體前部A以及 車體後部靖以構成該車體骨架之車架49以及底 而連接。
山車體⑴A構成為包含：前叉53，其安裝於該車架之前 端部且可操縱方向；前輪51，其軸支於該前叉53下端部； 以及操縱方向用之握把47，其受到前叉犯端部之支持。 車體後部轉成為包含：„39,其延伸於車體前後方向 ^且=其後部側可上下搖動之方式，將其前部側軸支於車 木49則後方向上之中途部；後輪37，其安裝於該後臂μ可 搖動之後端部；懸掛裝置41，其架設於車架49之後端部以 及後臂39之可搖動之後端部；以及驅動單元48，其配置於 座位45下方且受到後臂39以及車架的之支持。 驅動單元4 8構成為包含：4衝程單汽缸引擎2，其於配置 於座位前部下方處；自動變速機構，其藉以自動離合器而 將引擎驅動力傳動至後輪；散熱器43，其配置於座位中央 部下方處；發電機（未圖示）等之各種電裝裝置，其同樣配置 於座位中央部之下方處；以及控制裝置C。 圖2係適用本申請發明之一實施態樣之控制裝置之發電 控制系統之整體構成圖。又，圖3係引擎2之一部分剖面圖。 該發電控制系統構成為包含引擎2，藉由該引擎2而驅動之 永久磁石式交流發電機3，以及對藉由發電機3之動作而產 105996-960330.doc -14- 1294481 - ^ 生之發電電流進行充電之電池5以及控制裝置C。控制裝置 C構成為包含：以微處理器為中心而構成之引擎控制單元 (ECU)l，調節器4,曲柄角檢測感應器7,進氣管壓力檢測 感應器8 ’水溫感應器u ’節流閥開度檢測感應器9。該發 電控制系統進而構成為包含：於啟動時使引擎旋轉之起動 馬達6，對引擎2喷射燃料之噴射器1〇。 引擎2包含曲柄箱17以及與曲柄箱17連通之汽缸18，並於 曲柄箱17中，以曲軸16受到軸支且可旋轉之方式收納有曲 • 柄14。而於汽缸18中收納有活塞21。再者，圖2中表示有以 垂直於曲軸16且平行於汽缸軸之面切開引擎2之概略剖面 圖。又，圖3中表示有以平行於曲轴16且平行於汽缸軸之面 切開引擎2之詳細剖面圖。 於引擎2中，連接有進氣管24以及排氣管26，且可與均設 於活塞21上部之燃燒室相連通。於進氣管24之中途部安裝 有噴射器10，貯藏於燃料槽12中之燃料藉由燃料泵13而得 ，到吸取，並藉由喷射器10而喷射至進氣管24内。於汽缸18 之頭部中，以放電部位於汽缸18内之燃料室内位置之方式 安裝有點火塞22。 於引擎2啟動時，藉由起動馬達6而強制曲柄14旋轉驅 動，並且於進氣管24導入有空氣23。於進氣管24中亦藉由 噴射器10導入有燃料。如此般，可使汽缸18之燃料室内導 入有混合氣體。該混合氣體藉由點火塞22之放電而燃燒， 該燃燒氣體作為排氣27通過排氣管26而排出。藉由汽缸18 内之燃燒而於活塞21中添加有如圖中朝下之力，該力藉由 105996-960330.doc •15- 1294481 連=19而傳遞至曲柄14，轉換為旋轉驅動力。進而曲柄Μ 之疑轉驅動力藉以變速機構等而傳遞至機車後輪”等，故 可使該機車行駛。 “機3如圖3所示，設置於與曲柄14相同之軸上。活塞 21及曲柄14藉由連桿19而相連接，並藉由活塞21之上下: 作而圍、、兀軸心旋轉。藉由曲柄14之旋轉驅動，發電機3之轉 子29將圍繞軸心旋轉，故而發電機將於定子28處產生電動 勢。
_郎器4具備有藉由發電機3之動作而將交流之發電電流 =⑽為直流電流之整流電路，以及使上述直流電流之電壓 平穩化之定電壓電路。調節器4，尤其於自ECU1輸入有發 電切斷#唬之期間，將藉由發電機之動作而產生之發電電 流之輸出斷開。該期間中發電機3處於非發電狀態，即處於 奄電機之線圈中未流經有發電電流之狀態，因而對引擎2並 不施加發電負荷。另一方面，於調節器4中並未輸入有發電 切斷信號之期間中，將藉由發電機3之動作而產生之發電電 流之輸出接通。該期間中，發電機3處於發電狀態，即處於 藉由發電機3之動作發電電流流入發電機3線圈之狀態，故 而對引擎2施加發電負荷。如此般，根據有無輸入發電切斷 信號’發電機3過渡於發電狀態以及非發電狀態之兩種狀 恶’由此控制對引擎2之發電負荷。 又’調節器4中所包含之定電壓電路監測電池電壓，並當 電、池電壓達到特定值以上之情形時，停止對電池供給藉由 ♦電機3之驅動所產生之發電電流，故可防止電池過度充 105996-960330.doc -16- 1294481 電。 再者’於發電機3中，亦可使用勵磁式發電機。於該情形 時’可使用以自ECU1所輸入之控制信號為依據，控制磁場 電流之眾所周知之調節器。 於ECU1中’連接有曲柄角檢測感應器7、將進氣管壓力 信號輸出至ECU1之進氣管壓力檢測感應器8、水溫感應器 11 ’以及上述調節器4，並且為監測電池5之電池電壓而亦 可連接至電池5。 曲柄角檢測感應器7係檢測曲柄14之旋轉角（旋轉相位）之 感應器。與曲柄14同步旋轉之發電機3之轉子29之外周面， 沿著其周邊，於圓周方向上分開形成有複數個轉子突起部 15 ’曲柄角檢測感應器7以對向於轉子29之外周面之方式固 定於曲柄箱17側。繼而，可藉由轉子29之旋轉，而使轉子 突起部15依次位於曲柄角檢測感應器7之正面。即，複數個 轉子突起部15可設為旋轉移動於共通之圓形軌道上。繼 而，曲柄角檢測感應器7於任一轉子突起部15正面到來之情 形時’可將表示該情形之曲柄脈衝信號供給至Ecu 1。ECU 1 可以該曲柄脈衝信號為依據判斷曲柄角。 即，如圖5所示，於轉子29之外周面上，於圓周方向上以 12等分而成之12個位置中U個位置處形成有轉子突起部 15，而於剩餘1個位置處並未形成有轉子突起部15。於圖$ 中於轉子突起部15附近所出現之編號係識別上述12個位置 之編號，並對應於曲柄角。即，引擎之活塞21位於上死點 時，以位於曲柄角檢測感應器7之正面之轉子突起部1 $之編 105996-960330.doc -17· .1294481 # 號為零之方式設定編號。編號η對應於曲柄角為（30xn)之度 數。於編號5之位置上並未形成有轉子突起部15，於此處將 其稱為轉子突起部非形成位置。曲柄角檢測感應器7含有拾 取線圈、纏繞有該線圈之鐵心及磁石。繼而，通過曲柄角 檢測感應器7之鐵心之磁通量，因包含鐵之轉子突起部15之 到達而產生變化，與該磁通量之變化同步於拾取線圈處產 生電動勢。曲柄角檢測感應器7將依據該電動勢之曲柄脈衝 信號輸出至ECU 1。即，曲柄角檢測感應器7構成為對應於 隹編號0至4,以及編號之轉子突起部15可以位於曲柄角 感應器7正面位置之時序進行接通，並將以其以外之時序斷 開之信號輸出至ECU1。 進氣管壓力檢測感應器8連接於進氣管24，並將表示進氣 管24内壓力之進氣管壓力信號輸出至ECU1。ECU1以進氣 管壓力信號為依據檢測進氣管内壓力。水溫感應器丨丨，設 於位於汽缸1 8頭部周圍之冷卻水流路20中，並將冷卻水之 溫度情報輸出至ECU1。 於此，就ECU1之功能加以說明。圖4係功能性表示ECU1 構成之方塊圖。於此，以ECU1中所包含之功能中與本發明 相關者為中心加以表示。ECU1構成為包含引擎旋轉速度檢 測部31 ’時序檢測部32，溫度獲得部33，發電時間增減部 34，電池電壓檢測部35及發電負荷控制部36。又，於此仍 中如上所述，連接有曲柄角檢測感應器7，進氣管壓力檢測 感應器8，水溫感應器11，電池5，調節器4以及主鍵3〇。自 主鍵30至機車中***有鍵，因此表示由駕車者指示引擎啟 105996-960330.doc -18 - J294481 動之信號可輸出至ECU 1。 時序檢測部32係檢測μ擎循環中所 到達者。具體而言，以自曲柄…丨“之特疋時序之 θ曲抦角檢測感應器7所輪 脈，信號及自進氣管壓力檢測感應輸人之進氣管^ ::號為依據’檢測引擎循環中所設定之特定時 _ 擎爆發仃程所開始之時序，或者燋菸 行程結束後#氣行程所開始 2 、又 驟、全士 > 士― 亦可為設於各步
” 時序。於此，特定時序設為曲柄角為0度之時序， 即活塞2i到達上死點之時序。該時序係引擎2之扭矩開始上 升之時序，且其係依據引擎扭矩之變動而決定者。 就本實施態樣中特定時序之檢測，以圖6為依據進而加以 具體說明。時序檢測部32，首先監測曲柄脈衝信號之脈衝 間隔，並當該脈衝間隔大於臨限值之情形時，將表示曲柄 角之上述編號（以下稱為曲柄角編號。）設置為5。並且，其 一人於產生脈衝之情形時，使曲柄角編號增加至6，隨後每當 產生脈衝時以一個為單位增加曲柄角編號。並且，當曲柄 角編號增加至11時，於其後產生脈衝之時序中將曲柄角編 號设置為〇。其後，每當再次產生脈衝時以一個為單位增加 曲柄角編號。繼而，當脈衝間隔變得再次大於臨限值之情 形時’將曲柄角編號設置為5。如此般，以曲柄脈衝信號為 依據獲得表示當前曲柄角之曲柄角編號。 時序檢測部32以自進氣管壓力檢測感應器8所送至之進 氣管壓力信號為依據獲得進氣管内壓力，並基於進氣管内 壓力以及曲柄角編號，獲得表示引擎2當前進行何種行程動 105996-960330.doc -19- 1294481 * 作之引擎行程編號。引擎行程編號為〇至23之整數，例如〇 表=爆發订紅之開始時序。因引擎2係4衝程引擎，故而例 如獲得二號柄軸角編號之時序相當於爆發行程或者進氣行 2中任H此’當獲得曲柄角編號時’將會獲得進氣 管壓力及其變動，並將與事先獲得其之各行程相對應之進 氣管壓力及其變動加以比較，判別該曲柄角編號相當於何 者之行程。日夺序檢測部32於檢測出特定引擎行程編號（此處 為Μ時，將其情形通知發電負荷控制部36。 .再者，於上述實施態樣中，為檢測引擎循環中之特定時 序，而設有曲柄角檢測感應器7，但亦可藉由設置可算出凸 輪轉子之旋轉角度之凸輪角檢測感應器，並獲得凸輪脈衝 信號，而獲得上述特定時序。又，將本發明之控制裝置適 用於由2衝程引擎所驅動之發電裝置之情形時，引擎之1旋 轉相當於1引擎循環’故曲柄亦僅為1旋轉，故可使曲柄角 編號以及引擎行程編號1對1進行對應。為此，時序檢測部 32 ’於檢測引擎行程編號時，無需檢測進氣管壓力，即可 t 僅以曲柄脈衝信號為依據檢測該引擎行程編號。或者，亦 可檢測僅自排氣管壓力檢測引擎循環中所設定之特定時 序。 再次以圖4為依據說明ECU 1之功能。引擎旋轉速度檢測 部3 1，以自曲柄角檢測感應器7所輸入之曲柄脈衝信號為依 據，檢測引擎2之旋轉速度。例如，可於每單元秒數中將上 述脈衝間隔超過臨限值之回數作為引擎2之旋轉速度。溫度 獲得部33，以來自檢測引擎2中冷卻水溫度之水溫感應器之 105996-960330.doc -20- 1294481 信號為依據而獲得引擎溫度，並將引擎溫度之資訊輸出至 發電時間增減部34。 發電時間增減部34，以自溫度獲得部33所供給之引擎溫 度資訊為依據，算出增加於引擎之1循環中使特定發電負荷 ^加於引擎之時間（負荷時間）的比例（以下稱為「發電增加 率」）。發電增加率可算出作為例如下述發電緩增脈衝數n 以及發電緩增循環數m。於該情形時，可每m個引擎循環 中’使負荷時間僅增加曲柄脈衝信號之脈衝產生η次之時 間。再者，亦可將2 msec/m引擎循環，或者3 msec/m引擎 循環等，每m個引擎循環中所增加之負荷時間算出作為發電 增加率。可藉由於溫度較高時較高設定發電增加率，而於 溫度較低時較低設定發電增加率，而將發電負荷適當施加 至引擎2。 電池電壓檢測部35檢測出電池電壓，並將其電壓值供給 發電負荷控制部36。發電負荷控制部36根據由電池電壓檢 測部35所檢測之電池5之電池電壓對調節器4輸出發電切斷 k號’或者停止該輸出，由此控制對引擎2之發電負荷。當 發電切斷信號並未輸入至調節器4之情形時，調節器將發電 電流供給至電池5，使發電機3過渡至發電狀態，以將發電 負荷施加至引擎2。相反，於輸入有發電切斷信號之情形 時’調節器4將停止對電池5供給發電電流，並使發電機3過 渡至非發電狀態，由此並不使發電負荷施加至引擎2。藉由 此方式，調節器4根據自ECU1所輸入之發電切斷信號，設 定發電機3為發電狀態、非發電狀態，由此對引擎2施加發 105996-960330.doc •21 · 1294481 : 電負荷，或者並不對引擎2施加發電負荷。 尤其，該發電負荷控制部36中主鍵30為接通，並檢測引 擎2之啟動已得到指示之情形 '繼而，若於引擎2啟動時電 池5之電池電壓大於特定發電切斷許可電壓，則設為進行使 對引擎2之發電負荷緩慢增加之發電緩增控制。又，若於引 擎2啟動時電池5之電池電壓為上述較發電切斷許可電壓 以下，則設為使通常之發電控制開始。 發電緩增控制若出現來自時序檢測部32之特定時序（引 參 擎2進入爆發行程之時序，即引擎行程編號〇)之通知，則將 根據該通知對調節器4停止輸出發電切斷信號。並且，發電 機3過渡至發電狀態，對引擎3開始施加發電負荷。繼而， 於特定時間（發電接通時間）中，即於特定數（以下稱為「發 電接通脈衝數」）之脈衝出現於自曲柄角檢測感應器7所輸 出之曲柄脈衝信號為止之期間中，將持續停止輸出發電切 斷信號。其後，再次對調節器4重新開始輸出發電切斷信 0 號。自發電切斷信號停止輸出直至重新輸出為止將於丨引擎 循環以内進行。發電負荷控制部36,以自發電時間增減部 3 4所輸入之上述發電增加率（發電緩增脈衝數^以及發電緩 增循環數m)為依據，使各引擎循環中停止發電切斷信號之 時間，即發電機3處於發電狀態之時間緩慢增加。如此般， 於引擎啟動時’可使於各引擎循環中發電負荷施加於引擎2 之時間（發電機3處於發電狀態之時間）以及並未施加發電負 荷之時間（發電機3處於非發電狀態之時間）之比（占空比）缓 慢變化。 105996-960330.doc -22- 1294481 ' ® 7以及圖8係表示引擎啟動時ECU1中之發電控制之流 程圖。如圖7所示’腳！若自主鍵3()給予有引擎啟動之指 示（S101)，則電池電壓檢測部35將獲得電池電壓。繼而， 將判斷電池電壓是否大於特定之發電切斷許可電壓 (S102)。若電池電壓為發電切斷許可電壓以下，則將過渡 至通常發電控制（S106)。於此所謂通常發電控制係指於引 擎之爆發、排氣、壓縮之全行程中，發電機3處於發電狀態， 故發電負荷施加於引擎之控制。而另一方面，於電池電壓 • 大於發電切斷許可電壓之情形時，則發電負荷控制部36將 發電切斷信號輸出至調節器4(S103)。繼而，引擎旋轉速度 檢測部3 1檢測引擎旋轉速度。直至引擎旋轉速度變得大於 作為啟動時之發電開始條件之引擎旋轉速度（以下稱為「啟 動時發電開始引擎旋轉速度」）為止，發電負荷控制部36持 續將發電切斷信號輸出至調節器4(S103、S104)。在此期 間，藉由調節器4斷開發電電流向電池5之導通而停止發 電。藉此，發電機3將設為非發電狀態，故發電負荷不會施 籲 加於引擎2，其結果可將引擎扭矩用於引擎旋轉之速度加 速，因此可提高車輛之加速性。繼而，於引擎旋轉速度大 於啟動時發電開始引擎旋轉速度之時刻，將會過渡至發電 緩增控制（S105)。 發電緩增控制伴隨時間而使各引擎循環中發電機3處於 發電狀態之時間，即對引擎2施加有特定發電負荷之時間 (占空比）緩慢增加。圖8係表示ECU1中之發電緩增控制之流 程圖，亦係詳細表示圖7所示之發電緩增控制（s 1〇5)者。於 105996-960330.doc -23- .1294481 發電緩增控制中如圖8所示，時序檢測部32將參數i(發電接 通脈衝數）初始化為發電緩增脈衝數η，於此同時發電負荷 控制部36，將引擎循環計數器k初始化為〇(S2〇1)。發電緩 增脈衝數η係藉由發電時間增減部34並基於引擎之溫度而 決定之值。引擎之溫度係溫度獲得部33基於自水溫感應器 11所輸入之溫度資訊而檢測者。引擎循環計數器化係引擎行 程編號每次返回0時以一個為單位進行加算之值。 於此，於1為24以上之情形時（S202)，停止發電緩增控制 馨 並過渡至通常發電控制。而另一方面，於i為Μ以下之情形 (S202)時，ECU1之時序檢測部32將基於曲柄脈衝信號而依 次獲得曲柄角編號，並以進氣管壓力以及曲柄角編號為依 據檢測引擎行程編號（S203)。時序檢測部32，監測引擎行 程編號為0時之時序之到達（S204),並直至引擎行程編號成 為0時之時序到達為止，反覆S203之處理。繼而，若引擎行 程編號為0時之時序到達，則將其情形通知發電負荷控制部 36 〇 籲 發電負荷控制部36，若自時序檢測部32通知有引擎行程 編號為0之情形，則根據其，於引擎循環計數器k上加算 1(S205)。繼而，將會停止輸出發電切斷信號（S2〇6)。藉此， 調節器4開始將發電電流供給至電池5中，發電機3將過渡為 發電狀態，並對引擎2施加發電負荷。 其後’與S203之處理相同，時序檢測部32以曲柄脈衝信 號為依據依次獲得曲柄角編號，並基於進氣管壓力以及曲 柄角編號而檢測引擎行程編號（S2〇7)。於引擎行程編號不 105996-960330.doc •24- 1294481 足1之情形時（S208)，將重複S207之處理，並於該期間發電 機3將繼續設為發電狀態，故發電機3對引擎2施加有發電負 荷。而於檢測出引擎行程編號為1以上之情形時（S2〇8)，發 電負荷控制部36再次將發電切斷信號輸出至調節器 4(S209)。藉此，發電機3將過渡為非發電狀態，故發電機3 對引擎2之發電負荷將會消失。如此般，本實施態樣之發電 緩增控制可構成為，於各引擎循環中，於特定時序中發電 負荷接通’其後，於該引擎循環結束前再次將發電負荷斷 開。 如上所述，發電負荷控制部36於檢測有引擎行程編號〇 之時序中，將對引擎循環計數器k加算1(S2〇5)。繼而，於 S209中若將發電切斷信號輸出至調節器4，則發電負荷控制 部36將判斷至該時刻為止所計數之引擎循環計數器k是否 達到m(S210)。此處之m係發電緩增循環數。若引擎循環計 數器k達到m，則對參數i加算n(發電緩增脈衝數）（S2n)，並 返回至S202。於該情形時，引擎循環計數器k將會重置為〇。 而另一方面，若引擎循環計數器k未達到m，則不使參數i 產生變化，而返回至S202。當引擎2之溫度為低溫之情形 時’則可猎由使發電緩增循ί辰數m變大，而於高溫時使其變 小，而無需依靠溫度即可獲得同等之加速。同樣地，於引 擎溫度為低溫之情形時可藉由使發電緩增脈衝數η變小，而 於高溫時使其變大，而無需依靠溫度即可獲得同等加速。 藉由以上處理，本實施態樣之控制裝置c可以引擎2之相 關溫度為依據，於1引擎循環中，使將發電機3設為發電狀 105996-960330.doc -25 - 1294481 二時中:，-即:引擎施加特定發電負荷之時間緩慢增加。 增循環數二由發電時間增減部34所設定之發電緩 且發電緩增脈衝數11為1之,If形日f# 電缓增控制而對引擎2祐力古路u W字猎由發 間）會緩㈣/ 發電負荷之時間（發電接通時 時門 “口。如该圖所示，針對引擎旋轉1循環，發電 時間以1脈衝為單位增加。 七電 、圖1〇表示如下情形，使發電緩增循環數㈣，而發電緩
=衝tn==1、5、24之各情形時，隨著引擎循環數增加，1 循衣中之發電接通時間之比例，即占空率將會增加。 電緩増脈衝數n=1之情形時，於發電緩增控制過渡後，第 a久之引擎循環中將於自檢測出行程編號〇之時序直至&個 、曲柄脈衝;f双測出為止之時間中，進行發電。而於發電緩 立曰脈衝數n=5之情形時，於發電緩增控制過渡後，第a次之 引擎循環中將於自檢測出行程編號〇之時序直至ax5個之曲 柄脈衝檢測出為止之時間中進行發電。進而，於發電緩增 脈衝數n==24之情形時，於發電緩增控制過渡後，立即於引 擎之1週期内進行發電，自發電最初起發電效率與通常發電 控制相同。 根據上述實施態樣，亦可於引擎啟動時，於爆發行程中 將發電負荷施加於引擎2，並於其後於其他行程中亦將發電 負荷施加於引擎2。其結果，可控制1引擎循環中之引擎旋 轉速度之變動。又，可藉由使發電接通時間隨著引擎循環 數之增加，即隨時間經過而增加，而平穩加速引擎旋轉速 度。進而，由於基於冷卻水溫度而決定使發電接通時間增 105996-960330.doc • 26- 1294481 ΰ 加之比例，因而可於依據引擎2溫度之態樣下對引擎2施加 發電負荷。 再者，本發明並非限定於上述實施態樣。 上述實施態樣中，引擎旋轉速度檢測部3 1將檢測引擎旋 轉速度為啟動時發電開始引擎旋轉速度以上之情形，並自 該時刻開始發電緩增控制，但發電緩增控制之開始亦可並 不以啟動時發電開始引擎旋轉速度為條件，而例如自ECU 1 檢測出引擎之旋轉開始的時刻開始發電緩增控制。 # 又，上述實施態樣中，發電緩增控制將持續至1引擎循環 中之發電接通時間之比例，即占空率達到1〇〇〇/0為止，並於 時序檢測部32檢測出占空率達到1〇〇〇/0時之時刻結束發電 緩增控制，但發電緩增控制之結束條件並不限定於此，例 如，亦可使ECU 1於發電緩增控制之途中檢測引擎之完全爆 發，並於該時刻結束發電缓增控制。 又，於上述實施態樣中，對引擎施加有特定發電負荷之 特定發電時間，可通過計數曲柄脈衝信號，並基於曲柄14 _ 之相位變化而決定。然而，亦可藉由實際時間而決定特定 發電時間。例如，可於過渡至發電緩增控制後，於引擎之 第一次旋轉中，發電3 msec，而於第二次旋轉中發電6 mseo ’並使依次發電時間以3 msec為單位增加，藉此進行 發電負荷之緩增控制。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之機車之側視圖。 圖2係適用有本發明之發電控制系統之整體構成圖。 105996-960330.doc -27- 1294481 圖3係引擎之一部分剖面圖。 圖4係ECU之功能方塊圖。 圖5係說明曲柄角編號之檢測方法之圖。 圖6係表示曲柄角編號、引擎行程編號、曲柄脈衝信號以 及引擎之各行程關係之圖。 圖7係表示引擎啟動時發電控制之流程圖。 圖8係表示發電緩增控制之流程圖。 圖9係表示藉由發電缓增控制發電接通時間緩慢增加之 ϋ 情形之圖。 圖10係藉由緩增脈衝數而表示占空率之增加比例出現變 化之情形之圖。 【主要元件符號說明】 A 車體前部 B 車體後部 C 控制裝置 1 ECU 2 4衝程單汽缸引擎 3 永久磁石式交流發電機 4 調節器 5 電池 6 起動馬達 7 曲柄角檢測感應器 8 進氣管壓力檢測感應器 9 節流閥開度檢測感應器 105996-960330.doc -28- 1294481
10 喷射器 11 水溫感應器 12 燃料槽 13 燃料泵 14 曲柄 15 轉子突起部 16 曲軸 17 曲柄箱 18 汽缸 19 連桿 20 冷卻水流路 21 活塞 22 點火塞 23 空氣 24 進氣管 26 排氣管 27 排氣 28 定子 29 轉子 30 主鍵 31 引擎旋轉速度檢測部 32 時序檢測部 33 溫度獲得部 34 發電時間增減部 105996-960330.doc -29- 1294481 35 電池電壓檢測部 36 發電負荷控制部 37 後輪 39 後臂 41 懸掛 43 散熱器 45 座位 47 握把 48 驅動單元 49 車架 50 底板構件 51 前輪 53 前叉
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