JP2009165339A - 充電制御装置及び充電制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸の回転変動を十分に低減でき、失火にともない生じる回転速度の落ち込みを抑制できる充電制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電するＡＣＧ（発電機）に発電させる発電オン状態と、ＡＣＧによる発電を停止させる発電オフ状態とを切り替えるよう、レギュレータ（充電回路）の作動を切り替える切替手段Ｓ４０と、クランク軸の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度算出手段Ｓ２０と、を備える。そして切替手段Ｓ４０は、回転加速度がマイナスとなる瞬時回転速度の上昇時（Ｓ４０：ＮＯ）には発電オン状態に切り替え、回転加速度がマイナスとなる瞬時回転速度の下降時（Ｓ４０：ＹＥＳ）には発電オフ状態に切り替える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関のクランク軸の回転力により発電して充電する充電装置に適用された充電制御装置及びそのシステムに関するものであり、特に、二輪車両に搭載された充電制御装置に用いて好適なものである。

従来、この種の充電制御装置が適用される充電装置は、内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電する発電機と、発電機にて発電した電力をバッテリに充電させる充電回路と、を備えている。

ここで、クランク軸の瞬時回転速度は、内燃機関の１燃焼サイクル中に爆発行程又は排気行程にてピークとなるよう変動（以下、回転変動と呼ぶ）するものである。そこで、特許文献１，２等に記載の充電制御装置では、このような回転変動を抑制させるべく以下の制御を行っている。

すなわち、特許文献１記載の制御では、１燃焼サイクル中の平均回転速度を瞬時回転速度が上回っている時には、発電機に発電させるよう充電回路を作動させることで、発電負荷により瞬時回転速度の低下を図る。一方、瞬時回転速度が平均回転速度を下回っている時には、発電機による発電を停止させるよう充電回路を作動させることで、発電負荷発生を回避して瞬時回転速度の低下抑制を図る。

また、特許文献２に記載の制御では、１燃焼サイクルにおいて瞬時回転速度が高くなる燃焼行程から排気行程にかけてのクランク角度範囲を予め設定しておき、クランク角度がその設定範囲にある時には、発電機に発電させるよう充電回路を作動させることで、発電負荷により瞬時回転速度の低下を図る。一方、クランク角度が設定範囲外にある時には、発電機による発電を停止させるよう充電回路を作動させることで、発電負荷発生を回避して瞬時回転速度の低下抑制を図る。
特開平６−２４７１８６号公報 特開２００６−２６６１１０号公報

しかしながら、特許文献１記載の制御では、瞬時回転速度が下降している時であっても、瞬時回転速度が平均回転速度を上回っていれば発電機に発電させてしまうので、このような高回転下降期間においては瞬時回転速度の下降が発電負荷により促進されてしまう。また、瞬時回転速度が上昇している時であっても、瞬時回転速度が平均回転速度を下回っていれば発電機による発電を停止させてしまうので、このような低回転上昇期間においては瞬時回転速度の上昇を発電負荷で抑制することができない。よって、回転変動を十分に低減することができない。

一方、特許文献２記載の制御では、クランク角度が設定範囲にある時には、燃焼が不安定で爆発行程にて失火した時であっても発電機に発電させてしまう。その結果、失火にともない生じる回転速度の落ち込みが、発電負荷によりさらに増大してしまうこととなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、クランク軸の回転変動を十分に低減でき、失火にともない生じる回転速度の落ち込みを抑制できる充電制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電する発電機と、前記発電機にて発電した電力をバッテリに充電させる充電回路と、を備える充電装置に適用され、
前記発電機に発電させる発電オン状態と、前記発電機による発電を停止させる発電オフ状態とを切り替えるよう、前記充電回路の作動を切り替える切替手段と、
前記クランク軸の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度算出手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記瞬時回転速度が上昇している時には前記発電オン状態に切り替え、前記瞬時回転速度が下降している時には前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする。

これによれば、瞬時回転速度の大きさに拘わらず瞬時回転速度が下降している時には発電オフ状態に切り替えるので、前述した高回転下降期間における発電負荷の発生を回避して、瞬時回転速度の下降を抑制できる。また、瞬時回転速度が上昇している時には発電オン状態に切り替えるので、前述した低回転上昇期間に発電負荷を生じさせて、瞬時回転速度の上昇を抑制できる。よって、回転変動を十分に低減できる。

さらに本発明によれば、瞬時回転速度が下降している時には発電オフ状態に切り替えるので、爆発行程にて失火して回転速度が落ち込む時には発電オフ状態に切り替えられることとなる。よって、失火にともない生じる回転速度の落ち込みが発電負荷によりさらに増大してしまうことを回避できる。

請求項２記載の発明では、前記内燃機関の出力を走行駆動源とする車両の走行加速度が、予め設定された設定値を超えた加速走行状態であるか否かを判定する加速走行判定手段を備え、前記加速走行状態であると判定された場合には、前記切替手段は、前記瞬時回転速度が上昇している時であっても前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする。

これによれば、加速走行状態の時には発電負荷の発生を回避して、車両の加速性を向上できる。換言すれば、高負荷運転時には回転変動抑制よりも加速性向上を優先させるようにすることを、設定値を好適に設定することで容易に実現できる。

ここで、例えば運転者が加速要求すべくアクセルグリップを回動操作した場合、スロットルバルブ開度は急激に大きくなるとともに回転速度は急激に上昇する。よって、加速走行判定手段により加速走行状態であるか否かを判定するにあたり、請求項３記載の如く回転速度の変化量及びスロットルバルブ開度の変化量のうち少なくとも一方の値に基づき判定すれば、その判定を容易に行うことができる。

請求項４記載の発明では、前記設定値は、前記クランク軸の回転速度ごとに異なる値に設定されていることを特徴とする。これによれば、加速走行時に回転変動抑制よりも加速性向上を優先させるか否かの閾値となる前記設定値を、回転速度ごとに異なる値に設定するので、回転変動抑制及び加速性向上のいずれを優先させるかを、回転速度ごとにきめ細かく設定できる。

請求項５記載の発明では、前記加速走行状態であると判定されて前記切替手段により前記発電オフ状態に切り替えられた場合、その切り替えの時点から所定時間が経過するまで又は前記クランク軸が所定クランク角度回転するまで、前記加速走行判定手段の判定結果に拘わらず前記発電オフ状態を継続させることを特徴とする。

これによれば、走行加速度が設定値を超えて発電オフ状態に切り替えた後、走行加速度が直ぐに設定値を下回る状況の場合であっても、所定時間又は所定クランク角度回転するまでは発電オフ状態が継続されるので、発電負荷発生の回避による車両加速性向上の前記効果を促進できる。

上記請求項５記載の発明を実現させるにあたり、スロットルバルブ開度等に基づき要求される走行加速度を算出し、その算出値に応じて前記所定時間又は前記所定クランク角度を設定すればよい。但し、この場合には、スロットルバルブ開度検出センサ等の、要求加速度を検出するセンサが必要となる。これに対し請求項６記載の発明によれば、前記所定クランク角度を、次回の爆発行程開始までの角度とすることを特徴とするので、前記センサを不要にしつつ車両加速性向上の前記効果を促進できる。

請求項７記載の発明では、前記クランク軸の回転速度を減速させるよう運転者が操作しているか否かを判定する減速操作判定手段を備え、前記減速操作していると判定された場合には、前記切替手段は、前記瞬時回転速度が下降している時であっても前記発電オン状態に切り替えることを特徴とする。

これによれば、例えば内燃機関を走行駆動源とする車両において、運転者が意図的に減速操作している時には発電負荷を生じさせて、車両の減速性を向上できるとともに減速エネルギを無駄なく電気エネルギとして充電させることができる。換言すれば、意図的な減速操作時には回転変動抑制よりも減速性向上及び回生充電を優先させることができる。

ここで、例えば運転者が減速要求すべくアクセルグリップを操作した場合やブレーキ操作をした場合、スロットルバルブ開度は急激に小さくなるとともに回転速度は急激に下降する。よって、減速操作判定手段により減速操作の有無を判定するにあたり、請求項８記載の如く回転速度の変化量及びスロットルバルブ開度の変化量のうち少なくとも一方の値に基づき判定すれば、その判定を容易に行うことができる。

請求項９記載の発明では、前記充電装置には、前記バッテリへの過充電を防止するよう作動するレギュレータが備えられており、前記切替手段は、過充電を防止するよう前記レギュレータを作動させることにより前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする。これによれば、発電オフ状態に切り替えるための回路手段をレギュレータに兼ねさせることができるので、その回路手段をレギュレータとは別に専用に備えさせる場合に比べて回路構成を簡素にできる。

請求項１０記載の発明では、前記瞬時回転速度を微分演算して瞬時加速度を算出する瞬時加速度算出手段を備え、前記瞬時加速度の値の正負に基づき前記瞬時回転速度が上昇及び下降のいずれであるかを検出することを特徴とする。よって、例えばマイクロコンピュータを用いて瞬時回転速度の上昇、下降を検出するにあたり、マイコンの処理内容を簡素にできる。

請求項１１記載の発明では、前記瞬時回転速度算出手段は、前記クランク軸の回転速度を検出する回転速度センサから検出値を取得する手段と、取得した前記検出値に対してなまし処理を行う手段と、前記なまし処理が施された回転速度の値に基づき前記瞬時回転速度を算出する手段と、を有することを特徴とする。

これによれば、検出値の急激な変化がなまし処理により緩和される。そして、このように緩和された回転速度の値に基づき瞬時回転速度を算出するので、ノイズ等による検出値の急激な変化が瞬時回転速度の算出結果に与える影響を低減できる。

なお、本明細書において「なまし処理」は時系列データを平滑化する演算処理に相当し、同なまし処理には単純移動平均、加重移動平均、指数平滑移動平均などの移動平均処理が含まれる。例えば、回転速度センサから取得した検出値のうち最新値及び過去値（過去ｎ回までの値）を用いて平均化するようなまし処理を実行すればよい。

また、上記請求項１１記載の発明を実施するにあたり、前記検出値をなまし処理し、これにより得られたなまし値に基づき瞬時回転速度を算出するようにしてもよいし、前記検出値から瞬時回転速度を算出し、この算出値をなまし処理して得られたなまし値を、瞬時回転速度算出手段による算出結果としてもよい。

なお、回転速度センサから取得した検出値のサンプリング時間が長くなる程、なまし処理を実行しなくても検出値の急激な変化が瞬時回転速度の算出結果に与える影響が小さくなるので、サンプリング時間が所定時間以上である場合にはなまし処理の実行を中止するようにしてもよい。

請求項１２記載の発明では、前記切替手段は、前記発電機による交流出力波形の正電圧半波及び負電圧半波の一方の半波に対しては、前記瞬時回転速度が下降している時に前記発電オフ状態に切り替え、前記正電圧半波及び前記負電圧半波の他方の半波に対しては、前記瞬時回転速度が下降している時に前記発電オフ状態に切り替える制御を実施しないことを特徴とする。

これによれば、車両に搭載された電気負荷（例えば、マイクロコンピュータ、ヘッドランプ、各種アクチュエータ等）のうち電力の安定供給が要求される電気負荷に対して、発電オフ状態に制御することを中止する側の半波（つまり常時発電オン状態にする側の半波）を振り分けて電力供給すれば、当該電気負荷への電力安定供給を図ることができる。具体的には、請求項１３記載の如く、前記正電圧半波及び前記負電圧半波のうち前記発電オフ状態への制御が実施されない半波を、車両に搭載されたヘッドランプの電力供給源として振り分けることが望ましい。

請求項１４記載の発明では、前記発電機による交流出力波形を全波整流して出力する整流回路を備え、前記切替手段は、前記交流出力波形のうち前記整流回路により整流して出力する期間と出力を停止させる期間とを切替制御することにより、前記発電オン状態と前記発電オフ状態とを切り替えることを特徴とする。

これによれば、交流出力波形に含まれる正電圧半波及び負電圧半波の両方に対して発電状態をオン／オフ切り替えすることを容易に実現できる。よって、正電圧半波及び負電圧半波の一方のみに対してオン／オフ切替する場合に比べて、発電負荷発生により瞬時回転速度の下降が促進されてしまうことの抑制、及び発電量増大といった効果を促進できる。

請求項１５記載の発明は、上記充電制御装置と、内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電する発電機、バッテリ、及び前記発電機にて発電した電力を前記バッテリに充電させる充電回路の少なくとも１つと、を備えることを特徴とする充電制御システムである。この充電制御システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
本実施形態に係る充電制御装置は、エンジン（内燃機関）を走行駆動源とする自動二輪車両に搭載された充電装置を制御対象としており、図１の電気ブロック図に示すＥＣＵ１０（電子制御ユニット）により構成されている。ＥＣＵ１０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなる図示しないマイクロコンピュータを主体として構成されている。なお、当該ＥＣＵ１０は、充電装置による充電状態を制御（詳細は後述）する他に、以下に説明する如くエンジンの運転状態をも制御している。

すなわち、ＥＣＵ１０には、図示しないアクセルグリップの回動操作量を検出するアクセル操作量センサ１３の検出信号ＡＣＣ、及び図示しないクランク軸の回転速度を検出する回転速度センサ１４の検出信号ＮＥが入力されている。そして、ＥＣＵ１０は、これらの検出信号ＡＣＣ，ＮＥ等に基づき、吸気量、燃料噴射量及び噴射時期等を制御している。

具体的には、ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁（図示せず）の噴射孔を開閉させるアクチュエータ（ソレノイド１１）の作動を制御することで、燃料の噴射量及び噴射時期を制御している。ちなみに、燃料噴射弁に替えてキャブレターを採用してもよい。また、吸気通路の開度を調整する電子スロットルバルブ（図示せず）のアクチュエータ（電動モータ１２）の作動を制御することで、燃焼室へ吸入される吸気量を制御している。ちなみに、電子スロットルバルブに替えて、アクセルワイヤにより機械的に作動するスロットルバルブを採用してもよい。

なお、電子スロットルバルブの開度ＴＡは開度検出センサ１５により検出され、その検出値ＴＡはＥＣＵ１０に出力される。これにより、ＥＣＵ１０は、実際のスロットルバルブ開度の変化を取得している。

次に、充電制御装置の制御対象である充電装置のハード構成を説明する。

充電装置は、交流発電機２０（以下、ＡＣＧ２０と呼ぶ）、レギュレータ３０（充電回路）及びバッテリ４０等を含む電装品から構成される。本実施形態に係るＡＣＧ２０は交流マグネット式であり、クランク軸とともに回転する永久磁石により構成されるロータ２１と、円筒状ロータ２１の内側に配置された単相の発電コイルにより構成されるステータ２２とを備えている。レギュレータ３０は、例えば電圧監視回路３２と図示しないサイリスタ（スイッチ手段）とを備える。

電源ラインＬは、燃料噴射弁のソレノイド１１や電子スロットルバルブの電動モータ１２等の電気負荷にＡＣＧ２０から電力を供給するためのラインであり、電源ラインＬの電圧は、電圧監視回路３２によりモニタされる。ＡＣＧ２０における発電量が過剰となり電源ラインＬの電圧が規定値よりも大きい値となると、電圧監視回路３２はサイリスタをターンオフさせて、バッテリ４０への過充電防止を図っている。サイリスタをターンオフさせた後、電源ラインＬの電圧が規定値以下になった時には、電圧監視回路３２はサイリスタをターンオンさせる。

バッテリ４０のプラス側は電源ラインＬに接続されており、バッテリ４０の電力は電気負荷１１，１２に供給される。

また、ＥＣＵ１０は、サイリスタの作動を指令する信号を電圧監視回路３２へ出力している。これにより、サイリスタのターンオン及びターンオフの切り替えは、ＥＣＵ１０によっても制御可能である。すなわち、ＥＣＵ１０は、サイリスタをターンオフさせることでＡＣＧ２０による発電を停止させる発電オフ状態と、サイリスタをターンオンさせることでＡＣＧ２０に発電させる発電オン状態とを切り替え制御する、充電制御装置として機能する。なお、電源ラインＬの電圧が規定値よりも大きいことが電圧監視回路３２により検知された時には、ＥＣＵ１０による上述の発電状態切替制御よりも、電圧監視回路３２によるターンオフ制御（過充電防止制御）を優先させる。

次に、ＥＣＵ１０（充電制御装置）のマイクロコンピュータによる発電状態切替の制御内容を、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。図２に示す一連の処理は、イグニッションスイッチがオン操作されたことをトリガとして、所定周期（例えば先述のＣＰＵが行う演算周期）又は所定のクランク角度毎にＥＣＵ１０のマイコンが繰り返し実行する処理である。なお、先述した通りＥＣＵ１０による発電状態切替制御よりも電圧監視回路３２による過充電防止制御を優先させるため、電圧監視回路３２によりサイリスタをターンオフさせている時には図２の処理は中止される。つまり、図２の処理は、電圧監視回路３２がサイリスタをターンオンさせていることを条件として実行される。

まずステップＳ１０において、バッテリ４０の電圧が予め設定された設定値以上であるか否かを判定し、設定値を下回っていると判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、充電不足の状態であるとみなし、ステップＳ８０にて発電オン状態に切り替える。なお、当該ステップＳ１０の判定を、ＥＣＵ１０とは別に備えられた回路（例えば電圧監視回路３２）により実行するようにしてもよい。

バッテリ４０の電圧が設定値以上であると判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）にはステップＳ２０（瞬時回転速度算出手段）に進み、回転速度センサ１４の検出信号ＮＥに基づきクランク軸の瞬時回転速度を算出する。ここで言う「瞬時回転速度」とは、図２の演算周期毎にステップＳ２０にて算出された回転速度として定義され、所定期間（例えば１燃焼サイクル）に算出された複数の瞬時回転速度の平均値を「平均回転速度」として定義する（図４（ａ）及び図５（ａ）参照）。

続くステップＳ３０（瞬時加速度算出手段）では、ステップＳ２０にて算出した瞬時回転速度を微分演算して回転加速度を算出する。続くステップＳ４０（切替手段）では、ステップＳ３０にて算出した回転加速度の値がマイナスであるか否かを判定する。加速度マイナスであると判定された場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５０（減速操作判定手段）にて運転者による減速操作がないと判定（Ｓ５０：ＮＯ）されたことを条件として、ステップＳ７０に進みＡＣＧ２０を発電オフ状態に切り替える。運転者による減速操作中であれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ステップＳ８０に進みＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える。

ここで、ステップＳ５０による上記判定処理を具体的に説明すると、瞬時回転速度の変化量又は平均回転速度の変化量と、エンジン負荷の変化量（本実施形態ではスロットルバルブ開度ＴＡの変化量）とに基づき、運転者による減速操作の有無を判定する。図３は、回転速度の変化量ΔＮＥ及びスロットルバルブ開度の変化量ΔＴＡと、運転者が要求する運転状態（又は現時点での二輪車の走行状態）との関係を特定するマップである。マイコンのＲＯＭ等に予め記憶された図３のマップを用いて、両変化量ΔＮＥ，ΔＴＡに基づき運転者による操作（要求）が加速要求、減速要求及び定常要求のいずれであるかを判定する。

運転者がスロットルグリップ操作及びブレーキ操作の少なくとも一方を減速操作した時の操作量が大きいほど、回転速度の変化量ΔＮＥ及びスロットルバルブ開度の変化量ΔＴＡは小さくなる。そこで、図３に示すように、両変化量ΔＮＥ，ΔＴＡが小さいほど減速要求の判定になるよう前記マップは設定されている。また、両変化量ΔＮＥ，ΔＴＡが大きいほど加速要求の判定になるよう設定され、両変化量ΔＮＥ，ΔＴＡの中間域では定常運転を要求しているとの判定になるよう設定されている。

図２の説明に戻り、ステップＳ４０にて加速度がマイナスでないと判定された場合（Ｓ４０：ＮＯ）には、ステップＳ６０（加速走行判定手段）にて加速度が上限値（設定値）を超えていないと判定（Ｓ６０：ＮＯ）されたことを条件として、つまり、車両の走行加速度が上限値を越えていないことを条件として、ステップＳ８０に進みＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える。加速度が上限値を超えていれば（Ｓ６０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５０に移行する。

ステップＳ６０では、ステップＳ３０にて算出した回転加速度が予め設定された上限値（図４（ｂ），図５（ｂ），図６（ｂ）参照）を超えたか否かを判定する。また、前記上限値は、平均回転速度又は瞬時回転速度ごとに異なる値に設定されている。なお、ステップＳ６０では、加速走行状態である場合にステップＳ５０の処理に移行できればよいので、回転加速度が上限値を超えたか否かを判定する処理に替えて、瞬時回転速度が上限値を超えた場合に加速走行状態であると判定するようにしてもよい。或いは、図３のマップを用いて「加速要求」と判定された場合に加速走行状態であると判定するようにしてもよい。或いは、図示しない車速センサにて検出された車速に基づき加速走行状態を判定するようにしてもよい。

次に、図２の処理による切替制御の一態様を例示したタイミングチャートである図４〜図６について説明するとともに、本実施形態により発揮される効果を説明する。なお、図４〜図６中の（ａ）欄は瞬時回転速度の変化を示し、（ｂ）欄は回転加速度の変化を示し、（ｃ）欄はステップＳ７０，Ｓ８０による発電切替状態を示している。

＜回転変動抑制の効果＞
図４は、回転加速度が上限値を上回ることなく、かつ、運転者が減速操作していない場合の一態様である。当該図４に示すように、燃焼サイクルのうち主に爆発行程にて瞬時回転速度は上昇するが、この上昇期間中は回転加速度がゼロ以上となるため、ステップＳ４０にて否定判定され、ステップＳ８０にてＡＣＧ２０は発電オン状態に切り替えられる。したがって、発電負荷の発生より瞬時回転速度の上昇が抑制されて回転変動が低減される。

また、図４に示すように、燃焼サイクルのうち主に排気、吸気、圧縮行程にて瞬時回転速度は下降するが、この下降期間中は回転加速度がマイナスとなるため、ステップＳ４０にて肯定判定され、ステップＳ７０にてＡＣＧ２０は発電オフ状態に切り替えられる。したがって、発電負荷の発生回避により瞬時回転速度の下降が抑制されて回転変動が低減される。

図４〜図６中の実線は、本実施形態に係る発電切替制御を実施しなかった場合であり、常時発電させる場合の各種変化を示し、図４〜図６中の点線は、本実施形態に係る発電切替制御を実施した場合の各種変化を示す。図４（ａ）中の符号α１，α２に示すように、本実施形態の発電切替制御によれば、回転変動の大きさをα２からα１となるよう低減できる。

＜回転速度の落込量減少の効果＞
図５は、回転加速度が上限値を上回ることなく、かつ、運転者が減速操作していない場合であり、図中の２回目の燃焼サイクルにて失火が生じた場合の一態様である。当該図５に示すように爆発行程にて失火が生じると、爆発行程における瞬時回転速度の上昇が生じないため、瞬時回転速度が落ち込み、それに伴い平均回転速度も所望の値よりも落ち込んでしまう。このように、失火時には瞬時回転速度は爆発行程においても低下し続けて落ち込むが、この落ち込み期間中は回転加速度がマイナスとなるため、ステップＳ４０にて肯定判定され、ステップＳ７０にてＡＣＧ２０は発電オフ状態に切り替えられる。

これにより、失火にともない生じる回転速度の落ち込みが発電負荷によりさらに増大してしまうことを回避できる。図５（ａ）中の符号β１，β２は平均回転速度に対する瞬時回転速度の落ち込み量を示しており、本実施形態の発電切替制御によれば、落込量の大きさをβ２からβ１となるよう減少できる。

＜加速性向上の効果＞
図６は、運転者がスロットルグリップを加速操作することに伴い、回転加速度が上限値を上回った場合の一態様である。当該図６に示すように加速度が上限値を上回ると、加速度がゼロ以上であった場合（瞬時回転速度が上昇している場合）であっても、ステップＳ６０にて肯定判定されて、ステップＳ７０にてＡＣＧ２０は発電オフ状態に切り替えられる。図６の例では、爆発行程中においても加速度が上限値を上回っているので発電オフ状態に切り替えられる。

これにより、運転者がスロットルグリップを加速操作した時には、発電負荷の発生を回避して二輪車両の走行加速性を向上できる。図６（ａ）中の符号γ１，γ２は平均回転速度の上昇量（加速性）を示しており、本実施形態の発電切替制御によれば、平均回転速度の上昇量をγ２からγ１となるよう増大でき、加速性を向上できる。

＜その他の効果＞
・ステップＳ５０の処理により減速操作中と判定（Ｓ５０：ＹＥＳ）されれば、回転加速度がマイナス（Ｓ４０：ＹＥＳ）である時でもステップＳ８０にてＡＣＧ２０は発電オン状態に切り替えられる。よって、運転者が意図的に減速操作している時には発電負荷を生じさせて、二輪車両の減速性を向上できるとともに減速エネルギを無駄なく電気エネルギとして充電させることができる。

・バッテリ４０の電圧が設定値を下回っている場合（Ｓ１０：ＮＯ）には充電不足の状態であるとみなし、上記各種効果よりもバッテリ４０の充電不足回避を優先して、ステップＳ８０にてＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替えるので、充電不足回避を好適に図ることができる。

・レギュレータ３０のサイリスタを用いて発電状態を切り替えるので、発電状態を切り替えるための回路手段をレギュレータ３０に兼ねさせることができる。よって、その回路手段をレギュレータ３０とは別に専用に備えさせる場合に比べて回路構成を簡素にできる。

・ステップＳ６０の判定処理で用いられる上限値は、加速走行時に回転変動抑制よりも加速性向上を優先させるか否かの閾値となる値である。本実施形態ではこのような閾値を、平均回転速度又は瞬時回転速度ごとに異なる値に設定しているので、回転変動抑制及び加速性向上のいずれを優先させるかを、回転速度ごとにきめ細かく設定できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、回転加速度が上限値を超えた（Ｓ６０：ＹＥＳ）ことに伴いＡＣＧ２０を発電オフ状態に切り替え（Ｓ７０）、その後、回転加速度が上限値を下回った時点で直ぐにＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える（Ｓ８０）。これに対し本実施形態では、回転加速度が上限値を下回った時点から次回の爆発行程が開始されるまでの期間、加速走行判定手段の判定結果に拘わらず発電オフ状態を継続させる。

また、本実施形態では、回転速度センサ１４の検出信号ＮＥに基づき瞬時回転速度を算出する（図２中のＳ２０参照）にあたり、取得した検出信号ＮＥに対してなまし処理を実行し、なまし処理が施されたなまし値に基づき瞬時回転速度を算出する。

さらに本実施形態では、クランク軸の回転加速度に応じて（図２中のＳ４０，Ｓ６０参照）ＡＣＧ２０の発電オン／オフを切り替える他に、車両走行速度（加速走行状態）に応じてＡＣＧ２０の発電オン／オフを切り替えている。

以下、上記発電オフ継続、なまし処理、及び加速走行に応じた発電オン／オフ切替の手順について、図７及び図８を用いて説明する。なお、図７中、図２と同じ処理ステップについていは同一の符号を付して説明を援用する。

＜加速走行に応じた発電オン／オフ切替について＞
先ず、図２のステップＳ１０においてバッテリ電圧が設定値以上であると判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、続くステップＳ１５において、車両の走行状態が、加速又は減速走行していない定常状態であるか否かを判定する。定常状態でないと判定され（Ｓ１５:ＮＯ）、かつ、所定の上限値（設定値）を超えた加速走行状態であると判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、続くステップＳ１７において、ステップＳ１６における加速判定（肯定判定）が所定回数以上連続して為されたものであるか否かを判定する。つまり、加速走行状態が所定時間（又はクランク角度）以上継続しているか否かを判定する。

加速走行が継続した状態ではなく、加速走行を開始して所定時間が経過していないと判定された場合（Ｓ１７：ＮＯ）には、回転加速度がステップＳ６０の判定で用いられる上限値を超えているか否かに拘わらず、ステップＳ７０に進みＡＣＧ２０を発電オフ状態に切り替える。そして、加速走行状態であると判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）であっても、加速走行状態が所定時間以上継続していると判定されれば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ８０に進みＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える。なお、ステップＳ１６にて減速走行状態であると判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、ステップＳ８０に進みＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える。

＜なまし処理について＞
次に、ステップＳ１５において定常状態であると判定された場合（Ｓ１５:ＹＥＳ）には、続くステップＳ２０（検出値取得手段）において、回転速度センサ１４の検出信号ＮＥに基づきクランク軸の瞬時回転速度を算出する。次に、ステップＳ３５（なまし処理手段、瞬時回転速度算出手段）において、ステップＳ２０で算出した瞬時回転速度をなまし処理する。

図８は、ステップＳ３５のなまし処理を実行するためのサブルーチンであり、先ずステップＳ３５１において、ステップＳ２０で今回算出した検出信号（検出値NE30）、前回の検出値NE30B、及び前々回の検出値NE30BBに対して移動平均処理（なまし処理）を実行している。つまり、これらの検出値NE30，NE30B，NE30BBの平均値NE30AVを演算し、その平均値NE30AVを瞬時回転速度のなまし値として更新する。なお、この演算が実行された後に、ステップＳ３５１の演算で用いた今回検出値NE30を前回検出値NE30Bとして更新する（Ｓ３５２）とともに、ステップＳ３５１の演算で用いた前回検出値NE30Bを前々回検出値NE30BBとして更新する（Ｓ３５３）。ちなみに、本実施形態では、回転速度センサ１４の検出信号ＮＥをクランク角度３０ＣＡ毎にサンプリングしている。

＜発電オフ継続について＞
続くステップＳ３６では、ステップＳ３５で算出したなまし値NE30AVを微分演算して回転加速度を算出する。そして、次のステップＳ４０において、ステップＳ３６で算出した回転加速度の値がマイナスであると判定された場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ７０に進みＡＣＧ２０を発電オフ状態に切り替える。一方、回転加速度がマイナスでないと判定された場合（Ｓ４０：ＮＯ）には、加速度が上限値（設定値）を超えていないと判定（Ｓ６０：ＮＯ）されたことを条件として、ステップＳ８０に進みＡＣＧ２０を発電オン状態に切り替える。

加速度が上限値を超えていれば（Ｓ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７５に進みＡＣＧ２０を発電オフ状態に切り替えるとともに、その発電オフ状態を次回の燃焼サイクル開始まで保持させる。つまり、ステップＳ７５にて一旦発電オフに切り替えると、次回の燃焼サイクル開始までは回転加速度が上限値を下回っていたとしてもその発電オフが継続される。本実施形態では、次回の燃焼サイクル開始時点を、次回の爆発行程開始時点としている。

図９は、図７の処理を実行した場合の一態様を示すタイムチャートであり、符号ｔａに示す時点で加速走行が開始されることに伴い瞬時回転速度が上昇して（図７（ａ）参照）、回転加速度が上限値を超えると（図７（ｂ）参照）、ステップＳ７５の処理によりＡＣＧ２０が発電オフ状態に切り替えられる。その後、瞬時回転速度は上限値を下回るまでに低下するが、次回の爆発行程開始時点ｔｂまでの期間（ＡＣＧオフ保持期間）、発電オフ状態は保持される。

以上により、本実施形態によれば、回転加速度が上限値を下回った時点から次回の爆発行程が開始されるまでの期間、ステップＳ６０での判定結果に拘わらず、ステップＳ７５の処理により発電オフ状態を継続させるので、走行加速度が直ぐに上限値を下回る状況の場合であっても、発電オフによる車両加速性向上の効果を継続される。よって、車両加速性向上の効果を促進できる。

また、本実施形態によれば、ステップＳ２０，Ｓ３５において回転速度センサ１４の検出信号ＮＥに基づき瞬時回転速度を算出するにあたり、取得した検出信号ＮＥに対してなまし処理を実行し、なまし値NE30AVに基づき瞬時回転速度を算出するので、ノイズ等による検出信号ＮＥの急激な変化が瞬時回転速度の算出結果に与える影響を低減できる。よって、ステップＳ４０の判定精度を向上できる。

また、本実施形態によれば、加速走行時（Ｓ１６：ＹＥＳ）には発電オフに切り替えられるので、発電負荷の発生を回避して車両の加速性を向上できる。

ここで、ステップＳ１７の処理がなければ、加速走行状態が継続してなされると発電オフが継続されるのでバッテリ電圧が急降下することとなる。すると、ステップＳ１０においてバッテリ電圧＜設定値と判定されて発電オンに切り替えたとしても、バッテリ電圧が許容できる下限値よりも低くなってしまうことが懸念される。この懸念に対し、本実施形態によれば、加速走行状態が継続していると判定された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）には、バッテリ電圧が設定値以上（Ｓ１０：ＹＥＳ）であっても、発電オンに切り替えるので、上記懸念を解消できる。

ところで、図４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ａ）では、瞬時回転速度のピークは１燃焼サイクル中に１回出願する波形となっているが、本発明者らが詳細に試験を実施したところ、多くの場合は１燃焼サイクル中に瞬時回転速度のピークＰ１，Ｐ２が２回出現する（図９参照）ことが分かった。すなわち、図９に示すように、瞬時回転速度は、爆発行程にて上昇した後排気行程にて下降するが、その後再び上昇することが分かった。

このような現象に対し、発電オン期間を爆発行程時のみとすると充放電収支が合わず、発電量不足によるバッテリ上がりが懸念される。この懸念に対し、爆発行程の開始から所定時間が経過するまで発電オンにする従来制御において、前記所定時間を長くして単純に発電オン期間を長く設定すると、瞬時回転速度の下降が著しい排気行程まで発電オンさせることとなり、排気行程において発電負荷発生により瞬時回転速度の下降が促進されてしまう。すると、回転変動が大きくなりドライバビリティ悪化を招くとともに、場合によってはエンジンの作動停止（エンスト）を引き起こしてしまう。

これらの問題に対し、本実施形態によれば、瞬時回転速度の上昇期間中に発電オン、下降期間中に発電オフするので、発電負荷発生により瞬時回転速度の下降が促進されてしまうことを抑制できるので、瞬時回転速度の変動抑制を図ることができる。それでいて、爆発行程での発電に加え吸気行程でも発電させることとなるため、発電量の増大を図ることができる。したがって、瞬時回転速度の変動抑制と発電量増大との両立を実現できる。

（第３実施形態）
本実施形態では、ＡＣＧ２０による交流出力波形の正電圧半波及び負電圧半波の一方の半波に対しては、回転加速度の正負に応じて発電オン／オフを切り替えるといった、上記第１及び第２実施形態と同様の制御を実施する。そして他方の半波に対しては、回転加速度の正負に拘わらず、ＥＣＵ１０がレギュレータ３０の作動を制御することを実施しない。つまり、発電状態切替制御の実施にあたり、上記第１実施形態では瞬時回転速度の上昇期間に発電オフ状態に切り替えているが、本実施形態では、瞬時回転速度の上昇期間のうち以下に説明する発電ポール位置でない場合に限り発電オフ状態に切り替えている。

ここで、ＡＣＧ２０のステータ２２の構造について説明すると、ステータ２２は、ロータ２１のＮ磁極及びＳ磁極と対向するよう配置された複数のポール２２ａを備えており、これらのポール２２ａには巻線２２ｂが巻き回されている。そして、ロータ２１が回転して発電された交流出力波形は、図６（ｂ）のように電圧の正負が交互に出力される波形となるが、この交流出力波形のうち正電圧半波Ｖ１は、ロータ２１のＮ磁極及びＳ磁極の一方が特定のポール２２ａを横切った時に発生し、負電圧半波Ｖ２は、前記特定のポール２２ａを他方の磁極が横切った時に発生する。以下、ロータ２１のポール２２ａに対する相対回転位置であって負電圧半波Ｖ２を発生させる位置を、「発電ポール位置」と記載する。

なお、正電圧半波Ｖ１は、燃料噴射弁のソレノイド１１、電子スロットルバルブの電動モータ１２、点火装置１１０（図１１参照）、燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料ポンプ１２０（図１１参照）、ＥＣＵ１０及びバッテリ４０等の電力供給源として振り分けられ、負電圧半波Ｖ２は、ヘッドランプ１３０図１１参照等の電力供給源として振り分けられている。

そして、発電ポール位置でない時には図２又は図７と同様の制御を実施する。一方、発電ポール位置である時には、図２又は図７の制御を実施しない。その結果、図１０に示すように、正電圧半波Ｖ１に対しては、瞬時回転速度の上昇期間中は発電オンに、下降期間中は発電オフに切り替えられる。一方、負電圧半波Ｖ２に対しては、瞬時回転速度の上昇／下降に拘わらず常時発電オン状態となる。

図１１は、図１０の作動を実現させるための電気ブロック図の一例を示すものであり、レギュレータ３００は、バッテリ制御回路３０１、ランプ制御回路３０２、サイリスタ３０３（スイッチ手段）等を備えて構成されている。正電圧半波Ｖ１は、ランプ１３０以外の電気負荷１１０，１２０及びバッテリ４０へ、サイリスタ３０３を介して供給される。

＜正電圧半波Ｖ１について＞
サイリスタ３０３の作動はバッテリ制御回路３０１により制御されている。バッテリ制御回路３０１が、サイリスタ３０３をターンオンさせて電力供給経路を開成させるよう制御すると、ランプ１３０以外の電気負荷１１０，１２０及びバッテリ４０へ正電圧半波Ｖ１が供給される。つまり、ＡＣＧ２０にて正電圧半波Ｖ１を発電させる発電オン状態となる。一方、バッテリ制御回路３０１が、サイリスタ３０３をターンオフさせて電力供給経路を閉成させるよう制御すると、正電圧半波Ｖ１の上記供給が停止される。つまり、ＡＣＧ２０において正電圧半波Ｖ１の発電を停止させる発電オフ状態となる。

バッテリ制御回路３０１は、このように供給される電力の電圧をモニタしており、その電圧が規定値を超えた場合にバッテリ制御回路３０１はサイリスタ３０３をターンオフさせて、バッテリ４０への過充電防止を図っている。サイリスタ３０３をターンオフさせた後、電圧が規定値以下になった時には、バッテリ制御回路３０１はサイリスタ３０３をターンオンさせる。

また、ＥＣＵ１０は、サイリスタ３０３の作動を指令する信号をバッテリ制御回路３０１へ出力している。これにより、サイリスタ３０３のターンオン及びターンオフの切り替えは、ＥＣＵ１０によっても制御可能である。すなわち、ＥＣＵ１０は、サイリスタ３０３をターンオフさせることでＡＣＧ２０における正電圧半波Ｖ１の発電を停止させる発電オフ状態と、サイリスタ３０３をターンオンさせることでＡＣＧ２０にて正電圧半波Ｖ１を発電させる発電オン状態とを切り替え制御する、充電制御装置として機能する。なお、前記電圧が規定値よりも大きいことがバッテリ制御回路３０１により検知された時には、ＥＣＵ１０による上述の発電状態切替制御よりも、バッテリ制御回路３０１によるターンオフ制御（過充電防止制御）を優先させる。

＜負電圧半波Ｖ２について＞
ランプ制御回路３０２は、図示しないサイリスタを有しており、このサイリスタの作動を制御することで発電状態を切り替える。すなわち、ランプ１３０へ負電圧半波Ｖ２が供給される状態、つまりＡＣＧ２０にて負電圧半波Ｖ２を発電させる発電オン状態と、その供給を停止させる状態、つまりＡＣＧ２０にて負電圧半波Ｖ２の発電を停止させる発電オフ状態と、を切り替える。

また、ランプ制御回路３０２は、ランプ１３０へ供給される負電圧半波Ｖ２の電力が規定値となるよう調整するレギュレート機能を有している。なお、バッテリ制御回路３０１はＥＣＵ１０によりその作動が制御されているのに対し、ランプ制御回路３０２についてはＥＣＵ１０により制御されることはない。

以上により、本実施形態によれば、交流出力波形のうちヘッドランプ１３０の電力供給源として振り分けられた負電圧半波Ｖ２を、１燃焼サイクル中常時発電オン状態にするので、ヘッドランプ１３０へ供給される電力量の変動が抑制され、安定した電力供給を実現できる。よって、供給電力量が変動することによる生じるヘッドランプ１３０の照度変化（所謂ちらつき現象）を抑制できる。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、ＡＣＧ２０による交流出力波形のうち負電圧半波Ｖ２をヘッドランプの電力供給源として振り分け、正電圧半波Ｖ１を燃料噴射弁その他の電力供給源として振り分けている。これに対し本実施形態では、正電圧半波Ｖ１及び負電圧半波Ｖ２の一方を反転させて全波整流している。つまり、ＡＣＧ２０による交流出力波形（図１２（ａ）参照）を、図１２（ｂ）に示す波形となるよう全波整流回路により全波整流している。そして、全波整流された電力をバッテリ４０に充電し、バッテリ４０から、燃料噴射弁やヘッドランプへ電力供給している。

全波整流回路は、図１２に示すようにサイリスタ５５，５６，５７，５８を有して構成され、サイリスタ５５〜５８へ入力されるオン／オフ信号はＥＣＵ１０から出力される。例えば、交流出力波形に正電圧半波Ｖ１が出現する期間中は、ＡＣＧ２０にて発電された電流が図１２中の矢印Ｙ１の如く流れるようサイリスタ５５〜５８へオン／オフ信号を入力させ、負電圧半波Ｖ２が出現する期間中は、図１２中の矢印Ｙ２の如く流れるようサイリスタ５５〜５８へオン／オフ信号を入力させる。要するに、サイリスタ５５〜５８の作動をＥＣＵ１０が制御することで交流出力波形を全波整流する。

また、ＡＣＧ２０の発電オフ状態と発電オン状態との切り替えは、サイリスタ５５〜５８へのオン／オフ信号をＥＣＵ１０が制御することで実現させている。つまり、正電圧半波Ｖ１が出現する期間中に、矢印Ｙ１のように発電電流が流れないようサイリスタ５５〜５８を制御することで、発電オフ状態に切り替えることができる。同様にして、負電圧半波Ｖ２が出現する期間中に、矢印Ｙ２のように発電電流が流れないようサイリスタ５５〜５８を制御することで、発電オフ状態に切り替えることができる。

要するに、発電オン状態の期間には、矢印Ｙ１，Ｙ２の流れとなるようサイリスタ５５〜５８を制御することで、全波整流した電力を全波整流回路からバッテリ４０へ出力する。一方、発電オフ状態の期間には、矢印Ｙ１，Ｙ２の如く流れないようサイリスタ５５〜５８を制御することで、全波整流回路からバッテリ４０への電力出力を停止させる。

以上により、本実施形態によれば、交流出力波形に含まれる正電圧半波及び負電圧半波の両方に対して発電状態をオン／オフ切り替えすることを容易に実現できる。よって、正電圧半波及び負電圧半波の一方のみに対してオン／オフ切替する場合に比べて、発電負荷発生により瞬時回転速度の下降が促進されてしまうことの抑制、及び発電量増大といった前記効果を促進できる。

また、第３実施形態の如く負電圧半波Ｖ２をヘッドランプの電力供給源として振り分ける場合には、電力実効値を一定にする回路により負電圧半波Ｖ２は一定化処理されているので、このような処理がなされた負電圧半波Ｖ２に対しては、発電状態をオン／オフ切り替えすることが困難である。これに対し本実施形態では、ＡＣＧ２０からヘッドランプへ直接電力供給することなく、ＡＣＧ２０で発電した電力は全波整流して一旦全てバッテリ４０に充電し、バッテリ４０からヘッドランプへ電力供給するよう構成しているので、先述した一定化処理を不要にできる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記実施形態では図２のステップＳ３０において、回転速度を微分演算することで回転加速度がマイナスであるか否かを判定しているが、瞬時回転速度の前回値と今回値とを比較して、今回値が前回値より小さければ瞬時回転速度が下降中であり、回転加速度がマイナスであると判定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、本発明に係る発電機として、ロータ２１（永久磁石）の内側にステータ２２（発電コイル）を配置したマグネット式のＡＣＧ２０を採用しているが、ステータ（発電コイル）の内側にロータ（永久磁石）を配置した界磁回転型三相交流発電機を採用してもよい。

・上述の如く界磁回転型三相交流発電機を採用する場合、レギュレータ３０にはサイリスタに替えてツェナーダイオードを採用することが一般的である。この場合、当該ツェナーダイオードを用いて発電状態を切り替えるように構成すれば、発電状態を切り替えるための回路手段をレギュレータに兼ねさせることができ、好適である。

・上記実施形態では、二輪車両に搭載された充電装置を制御対象としているが、四輪車両に搭載された充電装置を制御対象としてもよい。ちなみに、四輪車両に搭載される発電機には、ロータを界磁コイルで構成したオルタネータを採用するのが一般的であり、当該オルタネータでは、クランク軸の回転速度に応じた励磁電流を界磁コイルに供給することで発電電圧が一定となるよう制御される。本発明に係る発電機は、このようなオルタネータであってもよいし、励磁電流による発電電圧制御機能を有しない図１に示すＡＣＧ２０であってもよい。

・上記実施形態では単気筒エンジンに搭載された充電装置を制御対象としているが、多気筒エンジンに搭載の充電装置を制御対象としてもよい。但し、単気筒エンジンの方が多気筒エンジンに比べて瞬時回転速度の変動が大きく生じるので、上述した変動抑制の効果が好適に発揮される。

・上記実施形態では、二輪車両に搭載された充電装置を制御対象としているが、四輪車両に搭載された充電装置を制御対象としてもよい。ちなみに、四輪車両に搭載される発電機には、ロータを界磁コイルで構成したオルタネータを採用するのが一般的であり、当該オルタネータでは、クランク軸の回転速度に応じた励磁電流を界磁コイルに供給することで発電電圧が一定となるよう制御される。本発明に係る発電機は、このようなオルタネータであってもよいし、励磁電流による発電電圧制御機能を有しない図１に示すＡＣＧ２０であってもよい。

・上記オルタネータでは、ロータを構成する界磁コイルを励磁するのに時間を要するので、１燃焼サイクルという短時間のうちに発電機のオンオフを切り替える本発明にオルタネータを適用させようとすると、励磁時間を要することに起因して発電オンオフの切り替えに対する応答遅れがＡＣＧ２０に比べて大きい。よって、このように短時間で発電オンオフを切り替える本発明の場合には、オルタネータよりもＡＣＧ２０に適用させることの方が望ましい。なお、前記励磁時間は通常１００〜２００ｍｓｅｃ程度であり、１燃焼サイクル時間と同程度の時間である。

・上記オルタネータでは、ベルト等の動力伝達手段を介してクランク軸のトルクがオルタネータのロータへ伝達されるのが一般的である。一方、ＡＣＧ２０では、ロータ２１がクランク軸に直結されているのが一般的である。このような背景の下、１燃焼サイクルという短時間のうちに発電機のオンオフを切り替える本発明にオルタネータを適用させようとすると、前記ベルトでのスリップ発生やベルトの劣化促進が懸念される。これに対しクランク軸に直結されたＡＣＧ２０では、前記スリップやベルト劣化の懸念を解消できるので、このように短時間で発電オンオフを切り替える本発明の場合には、オルタネータよりもＡＣＧ２０に適用させることの方が望ましい。

・図１１に示す電気回路では、電気負荷１１０，１２０への電力供給経路を開成することで発電オフ状態にする、オープンタイプのレギュレータ３０が採用されているが、本発明はこのタイプに限られるものではなく、例えば、ＡＣＧ２０の電気負荷側と接地側とを短絡させることで発電オフ状態にする、ショートタイプのレギュレータを採用するようにしてもよい。但し、ショートタイプの場合には、発電オフ状態にしても回路構成上ＡＣＧ２０は僅かに発電してしまうのに対し、オープンタイプの場合には、発電オフ状態にすればＡＣＧ２０での発電は完全にオフとなるので、本発明にはオープンタイプを採用することが望ましい。

本発明の第１実施形態に係る充電制御装置及び充電制御システムを示す電気ブロック図。 図１のＥＣＵによる発電状態切替の制御内容を示すフローチャート。 図２の切替制御処理に用いるマップ。 図２の切替制御処理による回転変動抑制の効果を説明するタイミングチャート。 図２の切替制御処理による回転速度の落込量減少の効果を説明するタイミングチャート。 図２の切替制御処理による加速性向上の効果を説明するタイミングチャート。 本発明の第２実施形態において、発電状態切替の制御内容を示すフローチャート。 図７のなまし処理の内容を示すフローチャート。 図７の制御を実施した場合において、発電状態変化の一態様を示すタイミングチャート。 本発明の第３実施形態において、発電状態変化の一態様を示すタイミングチャート。 第３実施形態に係る充電制御システムを示す電気ブロック図。 本発明の第４実施形態に係る全波整流回路を示す電気ブロック図。

符号の説明

２０…ＡＣＧ（発電機）、４０…バッテリ、３０…レギュレータ（充電回路）、Ｓ２０…瞬時回転速度算出手段、Ｓ３０…瞬時加速度算出手段、Ｓ４０…切替手段、Ｓ５０…減速操作判定手段、Ｓ６０…加速走行判定手段。

Claims (15)

1. 内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電する発電機と、前記発電機にて発電した電力をバッテリに充電させる充電回路と、を備える充電装置に適用され、
   前記発電機に発電させる発電オン状態と、前記発電機による発電を停止させる発電オフ状態とを切り替えるよう、前記充電回路の作動を切り替える切替手段と、
   前記クランク軸の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度算出手段と、
   を備え、
   前記切替手段は、前記瞬時回転速度が上昇している時には前記発電オン状態に切り替え、前記瞬時回転速度が下降している時には前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする充電制御装置。
2. 前記内燃機関の出力を走行駆動源とする車両の走行加速度が、予め設定された設定値を超えた加速走行状態であるか否かを判定する加速走行判定手段を備え、
   前記加速走行状態であると判定された場合には、前記切替手段は、前記瞬時回転速度が上昇している時であっても前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記加速走行判定手段は、前記クランク軸の回転速度の変化量及びスロットルバルブ開度の変化量のうち少なくとも一方の値に基づき前記加速走行状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記設定値は、前記クランク軸の回転速度ごとに異なる値に設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の充電制御装置。
5. 前記加速走行状態であると判定されて前記切替手段により前記発電オフ状態に切り替えられた場合、その切り替えの時点から所定時間が経過するまで又は前記クランク軸が所定クランク角度回転するまで、前記加速走行判定手段の判定結果に拘わらず前記発電オフ状態を継続させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の充電制御装置。
6. 前記所定クランク角度を、次回の爆発行程開始までの角度とすることを特徴とする請求項５に記載の充電制御装置。
7. 前記クランク軸の回転速度を減速させるよう運転者が操作しているか否かを判定する減速操作判定手段を備え、
   前記減速操作していると判定された場合には、前記切替手段は、前記瞬時回転速度が下降している時であっても前記発電オン状態に切り替えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の充電制御装置。
8. 前記減速操作判定手段は、前記クランク軸の回転速度の変化量及びスロットルバルブ開度の変化量のうち少なくとも一方の値に基づき前記減速操作しているか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の充電制御装置。
9. 前記充電装置には、前記バッテリへの過充電を防止するよう作動するレギュレータが備えられており、
   前記切替手段は、過充電を防止するよう前記レギュレータを作動させることにより前記発電オフ状態に切り替えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の充電制御装置。
10. 前記瞬時回転速度を微分演算して瞬時加速度を算出する瞬時加速度算出手段を備え、
    前記瞬時加速度の値の正負に基づき前記瞬時回転速度が上昇及び下降のいずれであるかを検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の充電制御装置。
11. 前記瞬時回転速度算出手段は、
    前記クランク軸の回転速度を検出する回転速度センサから検出値を取得する手段と、
    取得した前記検出値に対してなまし処理を行う手段と、
    前記なまし処理が施された回転速度の値に基づき前記瞬時回転速度を算出する手段と、
    を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の充電制御装置。
12. 前記切替手段は、
    前記発電機による交流出力波形の正電圧半波及び負電圧半波の一方の半波に対しては、前記瞬時回転速度が下降している時に前記発電オフ状態に切り替え、
    前記正電圧半波及び前記負電圧半波の他方の半波に対しては、前記瞬時回転速度が下降している時に前記発電オフ状態に切り替える制御を実施しないことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の充電制御装置。
13. 前記正電圧半波及び前記負電圧半波のうち前記発電オフ状態への切り替えが実施されない半波は、車両に搭載されたヘッドランプの電力供給源として振り分けられていることを特徴とする請求項１２に記載の充電制御装置。
14. 前記発電機による交流出力波形を全波整流して出力する整流回路を備え、
    前記切替手段は、前記交流出力波形のうち前記整流回路により整流して出力する期間と出力を停止させる期間とを切替制御することにより、前記発電オン状態と前記発電オフ状態とを切り替えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の充電制御装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか１つに記載の充電制御装置と、
    内燃機関のクランク軸の回転力により駆動して発電する発電機、バッテリ、及び前記発電機にて発電した電力を前記バッテリに充電させる充電回路の少なくとも１つと、
    を備えることを特徴とする充電制御システム。

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