JP2002112594A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】永久磁石と界磁コイルを併用した発電機をも
つ、車両用電源装置において、エンジンの運転状態に応
じたドライバビリティが得られる様にする。 【解決手段】制御手段２３は、エンジンＥのスロットル
開度−、エンジン回転数、変速機２の変速段および、バ
ッテリ電圧に基づいて、永久磁石の磁束を増加する方向
または磁束を打ち消す方向で、界磁コイル２２への通電
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石および界
磁コイルを併用した励磁式発電機と、前記界磁コイルへ
の通電を制御する制御手段とを備える車両用電源装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる電源装置は、たとえば特許
第２８７９８３４号公報により知られており、このもの
では、界磁コイルへの通電を、電気負荷の増減に応じて
制御してエンジン出力の向上および燃費の低減を図るよ
うにし、車載エンジンのドライバビリティは、クランク
シャフトに連結される発電機のフライホィールを含むク
ランクシャフト全体の機械的慣性マスを、エンジンの出
力特性に対応させることで調節するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
ドライバビリティに関係する要素として、加速時のスロ
ットルコントロール性や、減速時のエンジンブレーキ感
等があり、エンジンの運転状態に応じて最適な慣性マス
が変化するのであるが、機械的な慣性マスではその変化
に対応することができない。たとえば、機械的な慣性マ
スが高いときには、スロットル操作に対するエンジン回
転の上昇が緩やかとなりスロットルコントロールが容易
となるが、減速時のエンジンブレーキの効きが弱くな
り、機械的な慣性マスが低いときに、上述と逆になる。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、永久磁石および界磁コイルを併用した励磁式
発電機で発電するにあたり、エンジンの運転状態に応じ
たドライバビリティが得られるようにした車両用電源装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【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記載の発明は、永久磁石および界磁コイル
を併用した励磁式発電機と、前記界磁コイルへの通電を
制御する制御手段とを備える車両用電源装置において、
前記制御手段は、エンジンの運転状態に応じて前記界磁
コイルへの通電を制御することを特徴とする。

【０００６】このような構成によれば、励磁式発電機で
生じる電気的フリクションを界磁コイルの通電制御によ
りエンジンの運転状態に応じて変化させることができ、
機械的慣性マスと合わせたエンジンの慣性マスを、エン
ジンの加速時および減速時に対応した最適のものとし、
加速時のスロットルコントロール性や、減速時のエンジ
ンブレーキ感等のドライバビリティを向上することがで
きる。

【０００７】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記永久
磁石の磁束を増加する方向または該磁束を打ち消す方向
で、前記界磁コイルへの通電を制御することを特徴と
し、かかる構成によれば、エンジンの運転条件に応じて
励磁式発電機の電気的フリクションを無くすことがで
き、電気的フリクションの制御幅を増加することができ
る。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記
エンジンのスロットル開度およびエンジン回転数に応じ
て、前記界磁コイルへの通電を制御することを特徴と
し、かかる構成によれば、エンジン負荷に応じた最適な
ドライバビリティを得ることができる。

【０００９】さらに請求項４記載の発明は、上記請求項
１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記制
御手段は、車両に搭載された変速機の変速段に応じて、
前記界磁コイルへの通電を制御することを特徴とし、か
かる構成によれば、エンジンのドライバビリティを、車
両の走行状態により適合させて向上することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明す
る。

【００１１】図１〜図３は本発明の一実施例を示すもの
であり、図１は本発明装置の構成を示す図、図２は励磁
式発電機の縦断面図、図３は制御手段による制御手順を
示す図である。

【００１２】先ず図１において、たとえば自動二輪車に
搭載されるエンジンＥが備えるクランクシャフト１から
出力される動力は、変速機２および伝動手段３を介して
駆動輪である後輪４に伝達される。また前記クランクシ
ャフト１には励磁式発電機５が連結されており、該発電
機５で得られる電力は、レギュレータ６を介して電気負
荷に供給されるとともにバッテリ７の充電にも用いられ
る。

【００１３】図２において、励磁式発電機５は、エンジ
ンＥのエンジンケース８に固定されるカバー９と、該カ
バー９に締結される固定子１０と、クランクシャフト１
に連結される回転子１１とを備える。

【００１４】回転子１１は、励磁式発電機５の界磁子お
よびエンジンＥのフライホィールを兼ねるように構成さ
れるものであり、固定子１０を覆うようにして有底円筒
状に形成されるヨーク１２と、該ヨーク１２の内面の周
方向に間隔をあけた複数箇所に固定される永久磁石１３
…と、前記ヨーク１２の中央部に一体に設けられる円筒
状のボス部１４とを備え、ボス部１４にテーパー嵌合さ
れたクランクシャフト１の端部に、前記ボス部１４に係
合するボルト１５を螺合して締付けることにより、回転
子１２がクランクシャフト１に固定され、クランクシャ
フト１とともに回転子１２が回転する。

【００１５】固定子１０は、放射状に突出した複数の突
極１６ａ…を有してボルト１７でカバー９に締結される
コア１６と、前記各突極１６ａ…にボビン１８を介して
巻装される３相の発電子コイル１９とを備えており、発
電子コイル１９が、図１で示すように、レギュレータ６
に接続される。

【００１６】固定子１０に関してカバー９とは反対側に
は、ボルト２０で固定子１０に締結されるボビン２１が
配置されており、このボビン２１には、界磁コイル２２
が巻装される。

【００１７】界磁コイル２２は、該界磁コイル２２への
通電制御により回転子１１における界磁の磁束量を変化
させることが可能であり、図１で示すように、界磁コイ
ル２２への通電量がエンジンＥの運転状態ならびに自動
二輪車の走行状態に応じて制御手段２３により制御され
る。

【００１８】この制御手段２３には、エンジンＥの運転
状態を把握するためにエンジンＥのスロットル開度を検
出する検出器２４ならびにエンジン回転数を検出する検
出器２５の検出値が入力されるとともに、自動二輪車の
走行状態を把握するために変速機２での変速段を検出す
る検出器２６からの検出値が入力されており、制御手段
２３は、それらの検出器２４〜２６の検出値とバッテリ
電圧とに基づいて、図３で示す制御手順に従って界磁コ
イル２２の通電量を制御する。

【００１９】図３においてステップＳ１では、エンジン
回転数Ｎｅ、エンジンＥのスロットル開度Ｔｈ、変速機
２での変速段ＧＰおよびバッテリ電圧ＶＢを読み込み、
ステップＳ２ではエンジンＥが作動中であるか否かを判
断し、作動中であるときにステップＳ２からステップＳ
３に進む。

【００２０】ステップＳ３では、バッテリ電圧ＶＢが、
予め設定された判定電圧ＶＢ０以上であるか否を判断
し、ＶＢ≧ＶＢ０であったときにステップＳ４に進む。
このステップ４では、ステップＳ２で読み込まれた変速
段ＧＰに応じて、設定高スロットル開度ＴｈＨ、設定低
スロットル開度ＴｈＬおよび設定高回転数ＮｅＨを設定
する。

【００２１】次のステップＳ５では、検出器２４で検出
されたスロットル開度Ｔｈが、前記設定低スロットル開
度ＴｈＬ以下であるか否かを判断し、ＴｈＬ＜Ｔｈであ
ったときにはステップＳ５からステップＳ６に進む。ま
たステップＳ６では、前記スロットル開度Ｔｈが前記設
定高スロットル開度ＴｈＨ以上であるか否かを判断し、
ＴｈＨ≦Ｔｈであったときには、ステップＳ７において
永久磁石１３…の磁束を打ち消す側で界磁コイル２２へ
の通電制御を実行する。

【００２２】またステップＳ５において、Ｔｈ≦ＴｈＬ
であと判断したときには、ステップＳ５からステップＳ
８に進み、このステップＳ８では、検出器２５で検出さ
れたエンジン回転数Ｎｅが前記設定高回転数ＮｅＨ未満
であるか否かを判断し、Ｎｅ＜ＮｅＨであったときに
は、ステップＳ９において永久磁石１３…の磁束を増加
させる側で界磁コイル２２への通電制御を実行し、また
ＮｅＨ≦ＮｅであったときにはステップＳ８からステッ
プＳ７に進む。

【００２３】すなわち制御手段２３は、自動二輪車に搭
載された変速機２の変速段ＧＰに応じて設定される設定
高スロットル開度ＴｈＨ、設定低スロットル開度ＴｈＬ
および設定高回転数ＮｅＨと、検出器２４，２４でそれ
ぞれ検出されるスロットル開度Ｔｈおよびエンジン回転
数Ｎｅとに基づいて界磁コイル２３への通電を制御する
ものであり、スロットル開度Ｔｈが設定高スロットル開
度ＴｈＨ以上（ＴｈＨ≦Ｔｈ）のとき、ならびにスロッ
トル開度Ｔｈが設定低スロットル開度ＴｈＬ未満（Ｔｈ
＜ＴｈＨ）であってエンジン回転数Ｎｅが設定高回転数
ＮｅＨ以上（ＮｅＨ≦Ｎｅ）のときに、制御手段２３は
永久磁石１３…の磁束を打ち消す側で界磁コイル２２へ
の通電制御を実行し、またスロットル開度Ｔｈが設定低
スロットル開度ＴｈＬ以下（Ｔｈ≦ＴｈＬ）であってエ
ンジン回転数Ｎｅが設定高回転数ＮｅＨ未満（Ｎｅ＜Ｎ
ｅＨ）のときに、制御手段２３は永久磁石１３…の磁束
を増加させる側で界磁コイル２２への通電制御を実行す
る。

【００２４】次にこの実施例の作用について説明する
と、エンジンＥのクランクシャフト１に連結される励磁
式発電機５は、永久磁石１３…および界磁コイル２２を
併用した発電機として構成されており、界磁コイル２２
への通電が、エンジンＥの運転状態に応じて制御手段２
３で制御されるので、励磁式発電機５で生じる電気的フ
リクションを界磁コイル２２の通電制御によりエンジン
Ｅの運転状態に応じて変化させることができ、機械的慣
性マスと合わせたエンジンＥの慣性マスを、エンジンＥ
の加速時および減速時に対応した最適のものとし、加速
時のスロットルコントロール性や、減速時のエンジンブ
レーキ感等のドライバビリティを向上することができ
る。

【００２５】しかもエンジンＥの運転状態を代表する指
標としてスロットル開度Ｔｈおよびエンジン回転数Ｎｅ
を用いており、エンジンＥの負荷に応じた最適なドライ
バビリティを得るように、界磁コイル２２を通電制御す
ることができる。

【００２６】また制御手段２３は、永久磁石１３…の磁
束を増加する方向での通電制御と、永久磁石１３…の磁
束を打ち消す方向での通電制御とを行なうことができる
ので、エンジンＥの運転条件に応じて励磁式発電機５の
電気的フリクションを無くすことができ、電気的フリク
ションの制御幅を増加することができる。

【００２７】さらに制御手段２３は、自動二輪車に搭載
された変速機２の変速段ＧＰに応じて界磁コイル２２へ
の通電を制御するので、エンジンＥのドライバビリティ
を、自動二輪車の走行状態により適合させて向上するこ
とができる。

【００２８】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、励磁式発電機で生じる電気的フリクションを界磁コ
イルの通電制御によりエンジンの運転状態に応じて変化
させることができ、加速時のスロットルコントロール性
や、減速時のエンジンブレーキ感等のドライバビリティ
を向上することができる。

【００３０】また請求項２記載の発明によれば、エンジ
ンの運転条件に応じて電気的フリクションを無くすこと
ができ、電気的フリクションの制御幅を増加することが
できる。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、エンジン負
荷に応じた最適なドライバビリティを得ることができ
る。

【００３２】さらに請求項４記載の発明によれば、エン
ジンのドライバビリティを、車両の走行状態により適合
させて向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の構成を示す図である。

【図２】励磁式発電機の縦断面図である。

【図３】制御手段による制御手順を示す図である。

【符号の説明】

２・・・変速機 ５・・・励磁式発電機 １３・・・永久磁石 ２２・・・界磁コイル ２３・・・制御手段 Ｅ・・・エンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 芳久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鈴木 克典 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H590 AA30 CA07 CA23 CA30 CC01 CC02 DD25 EB12 EB21 FA06 FA08 GA05 GB05 HA02 HA11 HA27 JA02 JB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石（１３）および界磁コイル（２
   ２）を併用した励磁式発電機（５）と、前記界磁コイル
   （２２）への通電を制御する制御手段（２３）とを備え
   る車両用電源装置において、前記制御手段（２３）は、
   エンジン（Ｅ）の運転状態に応じて前記界磁コイル（２
   ２）への通電を制御することを特徴とする車両用電源装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（２３）は、前記永久磁石
   （１３）の磁束を増加する方向または該磁束を打ち消す
   方向で、前記界磁コイル（２２）への通電を制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用電源装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段（２３）は、前記エンジン
   （Ｅ）のスロットル開度およびエンジン回転数に応じ
   て、前記界磁コイル（２２）への通電を制御することを
   特徴とする請求項１また２記載の車両用電源装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段（２３）は、車両に搭載さ
   れた変速機（２）の変速段に応じて、前記界磁コイル
   （２２）への通電を制御することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の車両用電源装置。