JP4114529B2

JP4114529B2 - 内燃機関駆動車両及び内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置

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Publication number: JP4114529B2
Application number: JP2003113110A
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転休止時に内燃機関により発電機を駆動して負荷に電力を供給する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の動力伝達装置が動力の伝達を行う状態にあるのか、動力の伝達を断つ状態にあるのかを判別する動力伝達断続判定装置、及び該動力伝達断続判定装置を備えた内燃機関駆動車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、不整地等を走行することを主目的とした内燃機関駆動車両であるＡＴＶ(All Terrain Vehicle、いわゆるバギー車)や、トラクター、或いはレクリエーションビークル等の内燃機関駆動車両において、電動工具や、家庭電化製品等の屋外での使用を可能にするために、車両の運転停止時に車両駆動用の内燃機関により駆動される発電機を電源として、ＡＣ１００ＶやＡＣ２００Ｖ（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）等の商用交流出力を発生する電源装置を搭載することが行われるようになっている。
【０００３】
この種の車両では、内燃機関と駆動車輪との間に設ける動力伝達装置として、動力の伝達を断つギアポジションを有するＣＶＴ等の無断変速機と遠心クラッチ等の自動クラッチ機構とを備えて、機関の回転速度が所定の動力伝達開始回転速度（自動クラッチ機構が動力の伝達を開始する回転速度）以上になったときに動力の伝達を開始するものを用いることが多い。
【０００４】
電源装置を搭載した内燃機関駆動車両において、上記のような動力伝達装置が用いられている場合には、発電時に動力伝達装置のギアポジションがニュートラル位置及びパーキング位置以外の位置にあって、動力伝達装置を通して動力の伝達が行われる状態で、発電機から所定の出力を発生させる回転速度まで機関の回転速度が上昇させられると、クラッチがつながって車両が走り出すおそれがある。
【０００５】
このような事態が生じるのを防ぐため、この種の内燃機関駆動車両では、例えば、特許文献１に示されているように、動力伝達装置のギアポジションを検出するギアポジションセンサを設けて、ギアポジションが動力の伝達を断つポジションにあることが検出されているときにのみ、発電時速度制御手段による回転速度の制御を行わせるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２３１１０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、車両の運転停止時に外部負荷に電力を供給する電源装置を備えた内燃機関駆動車両は、動力伝達装置のギアポジションが動力の伝達を断つポジションにあることが検出されているときにのみ、発電時速度制御手段による回転速度の制御を行わせるように構成されている。
【０００８】
しかしながら、このように構成しても、ギアポジションセンサの故障、または動力伝達装置の故障により、動力伝達装置が動力の伝達を行う状態にあるにもかかわらずギアポジションセンサが動力の伝達が断たれているとの誤検出を行うと、発電時速度制御手段による速度制御が行われてしまうため、発電時に車両が暴走するおそれを完全になくすことができないという問題があった。
【０００９】
このような問題が生じるのを防ぐためには、ギアポジションセンサに頼ることなく動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあるのか、動力を伝達する状態にあるのかを判定する（動力伝達の断続を判定する）ことができるようにしておくのが好ましい。
【００１０】
本発明の目的は、ギアポジションセンサに頼ることなく、動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあるのか、動力を伝達する状態にあるのかを的確に判定することができる機能を備えた内燃機関駆動車両を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ギアポジションセンサに頼ることなく、動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあるのか、動力を伝達する状態にあるのかを的確に判定することができるようにした内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車体を駆動するために設けられた内燃機関と、該内燃機関のクランク軸と車体の駆動輪との間に設けられて内燃機関の回転速度が所定の動力伝達開始回転速度以上になったときに内燃機関から駆動輪に動力を伝達する状態になる動力伝達装置と、内燃機関により駆動される発電機を電源として車体の運転停止時に負荷に電力を供給する電源装置とを備えた内燃機関駆動車両に適用される。
【００１３】
本発明においては、発電機の運転を開始する指令が与えられたときに内燃機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させるように該バルブを操作する手段を制御する断続判定時バルブ制御手段と、この断続判定時バルブ制御手段によりバルブの開度を徐々に増加させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけバルブの開度を更に増加させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段とを設けた。
【００１４】
内燃機関がアイドリング回転している状態から機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させていった場合、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達したときに動力の伝達が開始されようとする。このとき吸入空気量を調節するバルブを車両が発進することがない範囲の十分に小さな値に設定した設定角度だけ更に開くと、動力伝達装置の変速機のギアポジションが動力を伝達するポジションにある場合には、内燃機関の負荷に顕著な増加が見られるが、ギアポジションが動力の伝達を断つポジションにある場合には、内燃機関の負荷はほとんど変化しない。
【００１５】
従って、上記のように、吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、該バルブを設定角度だけ更に開いたときに内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出して、この判定値から内燃機関に所定の負荷がかかっているか否かを判定するようにすると、ギアポジションセンサに頼ることなく、動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあるのか、動力を伝達する状態にあるのかを検出することができる。
【００１６】
このような方法により、動力伝達装置の断続状態を検出すると、ギアポジションセンサが故障している場合や、動力伝達装置の変速機が故障していて、ギアポジションセンサにより動力伝達装置の断続の状態を的確に検出できない場合であっても、動力伝達装置の断続の状態を的確に検出することができる。
【００１７】
上記のように、動力伝達装置の断続の状態を検出することができるようにしておけば、その検出結果に応じて運転者に警告をしたり、内燃機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の回転速度に低下させたり、機関を停止させたりする等の保安措置を容易に講じることができるため、安全性を高めることができる。
【００１８】
本発明が対象とする内燃機関駆動車両は、多くの場合、車体を駆動するために設けられた内燃機関と、動力の伝達を断つギアポジションを有する変速機と所定の動力伝達開始回転速度以上の速度で接続状態になる自動クラッチ機構とを備えて前記内燃機関のクランク軸と前記車体の駆動輪との間に設けられた動力伝達装置と、内燃機関により駆動される発電機を電源として負荷に電力を供給する電源装置と、内燃機関の吸入空気量を調節するバルブを操作するアクチュエータと、内燃機関の制御モードを車両運転時制御モードとするか発電時制御モードとするかを選択するモード選択手段と、モード選択手段により発電時制御モードが選択されたときに前記電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で内燃機関を回転させるように内燃機関の吸入空気量を制御する発電時速度制御手段を有する発電制御部とを備えている。
【００１９】
このような構成を有する内燃機関駆動車両に本発明を適用する場合には、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、モード選択手段により発電時制御モードが選択された際にバルブの開度を徐々に増大させるようにアクチュエータを制御する断続判定時バルブ制御手段と、断続判定時バルブ制御手段によりバルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけバルブの開度を増大させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が判定基準負荷以上であると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段とを設ける。
【００２０】
本発明ではまた、モード選択手段により発電時制御モードが選択されている状態で判定手段により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに前記動力伝達装置に異常があることの警報を発生する警報発生手段を更に設けることが好ましい。
【００２１】
また、動力伝達装置のギアポジションを検出するギアポジションセンサが設けられ、このギアポジションセンサにより動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されているときにのみ電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で内燃機関を回転させる制御を行うように発電時速度制御手段が構成される場合には、ギアポジションセンサにより動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されている状態で判定手段により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに動力伝達装置に異常があることの警報を発生する警報発生手段を設けることが望ましい。
【００２２】
上記のように警報発生手段を設けておくと、電源装置の運転が行われない原因が動力伝達装置の異常にあることを運転者に知らせることができるため、動力伝達装置の故障に対する措置を的確に行わせることができる。
【００２３】
本発明においてはまた、判定手段により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに内燃機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の回転速度に戻すための処理を行う保安手段を更に設けるか、または判定手段により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに内燃機関を停止させるための処理を行う保安手段を更に設けることが好ましい。
【００２４】
上記のように保安手段を設けておくと、動力伝達装置が動力を伝達する状態で電源装置が運転されて、車両が不意に走り出すおそれをなくすことができるため、電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の安全性を高めることができる。
【００２５】
判定値として用いる「内燃機関にかかっている負荷が反映された値」は、機関の回転速度や吸気管内圧力等、内燃機関にかかる負荷が変化したときに検出可能な変化を示す値であれば如何なるものでもよい。
【００２６】
動力伝達装置が動力を伝達する状態でスロットルバルブ開度をアイドリング開度から徐々に増大させた場合には、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブを更に設定開度だけ開いたときに機関の負荷が顕著な増加を示すため、機関の回転速度の上昇割合が低下する。これに対し、変速機のギアポジションが動力の伝達を断つポジションにある状態でスロットルバルブ開度をアイドリング開度から徐々に増大させた場合には、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブを更に開いても機関の負荷はほとんど変化しないため、機関の回転速度は、上昇割合の低下を伴うことなく上昇していく。
【００２７】
従って、上記判定値としては、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、バルブの開度を設定角度だけ更に増大させた時の内燃機関の回転速度を用いることができる。
【００２８】
この場合判定手段は、判定値が判定基準値を超えているときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以下のときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００２９】
上記判定値としてはまた、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後バルブの開度を更に設定角度だけ増大させた時の回転速度のバルブ開度に対する上昇割合を用いることができる。
【００３０】
この場合判定手段は、判定値が判定基準値を超えているときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以下のときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００３１】
また変速機のギアポジションが動力を伝達するポジションにある状態でスロットルバルブ開度をアイドリング開度から徐々に増大させた場合には、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を更に設定開度だけ増加させたときに機関の回転速度がほとんど変化しない状態で吸気管内への空気の流入量が増加するため、機関の吸気管内圧力が大きく上昇する。これに対し、変速機のギアポジションが動力の伝達を断つポジションにある状態でスロットルバルブ開度をアイドリング開度から徐々に増大させた場合には、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を更に設定開度だけ増加させたときに機関の負荷がほとんど増加せず、機関の回転速度はそれまでとほぼ同じ割合で上昇していく。このとき吸気管内に流入した空気とほぼ同じ量の空気がシリンダ内に吸入されるため、吸気管内圧力はほとんど変化しない。
【００３２】
従って上記判定値としては、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の前記内燃機関の吸気管内圧力の前記バルブ開度に対する上昇割合を用いることができる。
【００３３】
この場合判定手段は、判定値が予め定めた判定基準値未満のときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以上であるときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００３４】
また判定値としては、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後バルブの開度を更に設定角度だけ増大させた時の内燃機関の吸気管内圧力の上昇量を用いることができる。
【００３５】
この場合判定手段は、判定値が予め定めた判定基準値未満のときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以上であるときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００３６】
更に、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後バルブの開度を更に設定角度だけ増大させた時の種々のパラメータを基にＥＣＵ内で演算した内燃機関の負荷値を判定値として用いることもできる。
【００３７】
内燃機関の負荷値は、例えば、内燃機関の回転速度、吸気管内圧力、スロットル開度及び吸入空気量の少なくとも１つに基づいて演算することができる。内燃機関の負荷値を演算する方法として、スロットル開度と回転速度と負荷値との間の関係に基づいて負荷値を演算する方法、吸気管内圧力と回転速度と負荷値との間の関係に基づいて負荷値を演算する方法及びシリンダ内への吸入空気量と負荷値との間の関係に基づいて負荷値を演算する方法が知られている。
【００３８】
上記のように、バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後バルブの開度を更に設定角度だけ増大させた時の内燃機関の負荷値を判定値として用いる場合、判定手段は、該判定値が予め定めた判定基準値未満のときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以上であるときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００３９】
また本発明によれば、車体を駆動するために設けられた内燃機関と、内燃機関のクランク軸と車体の駆動輪との間に設けられて内燃機関の回転速度が所定の動力伝達開始回転速度以上になったときに内燃機関から駆動輪に動力を伝達する状態になる動力伝達装置と、内燃機関により駆動される発電機を電源として車体の運転停止時に負荷に電力を供給する電源装置とを備えた内燃機関駆動車両の動力伝達装置が動力を伝達する状態にあるのか動力の伝達を断つ状態にあるのかを判定する内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置が提供される。
【００４０】
本発明に係わる断続判定装置は、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、発電機の運転を開始する指令が与えられたときに内燃機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させるようにバルブを操作する手段を制御する断続判定時バルブ制御手段と、断続判定時バルブ制御手段によりバルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけバルブの開度を増大させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が判定基準負荷以上であると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段とを備えた構成とする。
【００４１】
上記の断続判定装置で用いる判定値、及び判定手段の構成は前記と同様である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
本発明が対象とする内燃機関駆動車両は、ＡＴＶ（バギー車）、トラクタ、レクリエーショナルビークル等、車両を駆動する内燃機関に取り付けられた発電機を電源として用いて商用周波数の交流電力を発生する電源装置を搭載したものであればよく、車両の用途、構造、型式等は任意である。
【００４４】
図１は、本発明が対象とする内燃機関駆動車両の全体的な構成の一例を示したものである。同図において１は車体を駆動するための内燃機関で、内燃機関１のクランク軸１ａの一端は、遠心クラッチ等からなる自動クラッチ機構２とベルト変速機構３及びギアボックス４を有するＣＶＴ（無断変速機）５とからなる動力伝達装置６と、歯車機構７とを通して、駆動輪８が取り付けられた車軸９に接続されている。ギアボックス４にはギアポジション選択レバー４ａが取り付けられていて、このレバーを操作することにより、ギアポジションをパーキングポジションＰ、ハイポジションＨ、ローポジションＬ、ニュートラルポジションＮ及びリバース（後退）ポジションＲにそれぞれ切り換えることができるようになっている。ギアボックス４には、ギアポジションを検出するギアポジションセンサ１０が取り付けられている。これらのギアポジションの内、ニュートラルポジションＮ及びパーキングポジションＰは、内燃機関から駆動車輪側への動力の伝達を断つポジションであり、ハイポジションＨ、ローポジションＬ及びリバース（後退）ポジションＲは、内燃機関から駆動車輪側へ動力を伝達するポジションである。
【００４５】
内燃機関１のクランク軸１ａの他端には発電機１１の回転子が取り付けられている。発電機１１の固定子は機関のケースやカバー等に設けられた取付け部に固定されている。
【００４６】
図示の発電機１１は、界磁制御が可能な同期発電機からなっていて、この発電機１１により、車両の運転休止時に運転されて商用周波数の交流電力を外部負荷に供給する電源装置が構成される。
【００４７】
内燃機関の吸気管１ｂにスロットルバルブ１２が取り付けられ、このスロットルバルブの操作軸に電気式のアクチュエータ１３の出力軸が連結されている。スロットルバルブ１２の操作軸にはまたスロットルバルブの開度に比例した電気信号を発生するスロットルセンサ１４の入力軸が接続されている。
【００４８】
図示してないが、内燃機関１の吸気管１ｂにインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられ、内燃機関のシリンダヘッドに点火プラグが取り付けられている。
【００４９】
１５はマイクロプロセッサを備えた制御装置で、この制御装置には、手動操作されるスイッチ（モード選択スイッチ）からなるモード選択手段１６から制御モードを車両運転時制御モードとするか、発電時制御モードとするかを選択する選択指令が与えられるようになっている。
【００５０】
内燃機関１にはまた、機関の特定のクランク角位置でパルス信号を発生する信号発生器１７が取り付けられ、この信号発生器の出力がギアポジションセンサ１０の出力及びスロットルセンサ１４の出力とともに制御装置１５に入力されている。
【００５１】
図示の信号発生器１７は、発電機１１の回転子ヨークの外周に設けられた突起からなるリラクタ（誘導子）１７ａの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出したときにパルス信号を発生するように構成されている。
【００５２】
また内燃機関の点火時期及び燃料噴射量を制御するために用いる制御条件（機関の温度、大気圧等）を検出する各種のセンサ（図示せず。）が設けられ、これらのセンサの出力が制御装置１５に入力されている。
【００５３】
制御装置１５には、内燃機関の運転に必要な制御を行う内燃機関制御部と、電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で内燃機関を回転させるように内燃機関の吸入空気量を制御するとともに、発電機１１の界磁電流を制御する発電制御部と、動力伝達装置の断続を判定する断続判定装置を構成するために必要な各種の手段と、発電時制御モードが選択された状態で動力伝達装置が動力の伝達を行う状態にあることが検出されたときに機関を停止させるか、または機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の回転速度まで低下させるための処理を行う保安手段とが設けられる。
【００５４】
図１に示した内燃機関駆動車両の制御装置１５と、この制御装置により制御される電装品とにより構成される制御システムの構成例を図２に示した。図２において、２３は内燃機関を点火する点火装置、２４は機関に燃料を供給する燃料噴射装置、２５は機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、２６は点火装置２３及び燃料噴射装置２４を制御する点火・噴射制御部、２７は車両の走行時に吸入空気量を調節するバルブ（この例ではスロットルバルブ１２）を操作するアクチュエータ１３を制御する車両運転時バルブ制御手段である。この例では、点火・噴射制御部２６と、車両運転時バルブ制御手段２７とにより、内燃機関制御部が構成されている。
【００５５】
点火装置２３は、機関の気筒に取り付けられた点火プラグと、点火・噴射制御部２６から点火信号が与えられたときに点火用の高電圧を発生して該高電圧を点火プラグに印加する点火回路とを備え、点火・噴射制御部２６から点火信号が与えられたときに点火プラグに火花放電を生じさせて機関を点火する。
【００５６】
また燃料噴射装置２４は、機関の吸気管等に取り付けられたインジェクタと、該インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、燃料ポンプからインジェクタに与えられる燃料の圧力を一定に保つ圧力レギュレータと、点火・噴射制御部２６から噴射指令信号が与えられたときにインジェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とにより構成されている。
【００５７】
回転速度検出手段２５は、信号発生器１７が出力するパルス信号の発生間隔（クランク軸が一定の角度を回転するのに要する時間）から内燃機関の回転速度を演算することにより、機関の回転速度を検出する。
【００５８】
点火・噴射制御部２６は、例えば、回転速度検出手段２５が検出した回転速度を含む各種の制御条件に対して内燃機関の点火時期及び燃料噴射量をそれぞれ演算する点火時期演算手段及び噴射量演算手段と、演算された点火時期が検出されたときに点火回路に与える点火信号を発生する点火信号発生手段と、所定の噴射開始時期が検出されたときにインジェクタ駆動回路に与える噴射指令信号を発生する噴射指令信号発生手段等とにより構成される。
【００５９】
上記噴射指令信号は、演算された噴射量の燃料を噴射するために必要な信号幅を有する矩形波信号からなっていて、該噴射指令信号が発生している間にインジェクタから燃料が噴射される。
【００６０】
車両運転時バルブ制御手段２７は、モード選択手段１６により車両運転時制御モードが選択されているときに運転者のアクセル操作に応じて機関の吸入空気量を調整すべくスロットルバルブ１２を操作するアクチュエータ１３を制御する手段であり、いわゆる電子制御スロットルを構成するための手段である。
【００６１】
また図２に示した例では、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されたときに発電機１１から所定の出力を発生させるように発電機１１の界磁電流を制御する界磁電流制御手段１９と、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されたときに発電機１１の出力周波数を所定の周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）とするために必要な回転速度を目標回転速度として、内燃機関の回転速度を目標回転速度に保つように機関の吸入空気量を調節するバルブ（この例ではスロットルバルブ）を制御すべく、アクチュエータ１３を制御する発電時バルブ制御手段２８とが設けられ、界磁電流制御手段１９と発電時バルブ制御手段２８とにより発電制御部が構成されている。
【００６２】
発電制御部は、ギアポジションセンサ１０によりギアポジションがニュートラル位置Ｎまたはパーキング位置Ｐ（いずれも動力の伝達が断たれるギアポジション）にあることが検出されている状態で、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されているときにのみ、発電時バルブ制御手段による制御を行い、ギアポジションスイッチがニュートラル位置またはパーキング位置にない状態でモード選択手段１６により発電時制御モードが選択されたときには、発電時制御モードへの移行を行わないように構成されている。
【００６３】
図２に示した例ではまた、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されたときに、機関の吸入空気量を調節するバルブ（この例ではスロットルバルブ）の開度を徐々に増加させるようにアクチュエータ１３を制御する断続判定時バルブ制御手段３０と、内燃機関の負荷が反映された量を判定値として検出する判定値検出手段３１と、判定値検出手段３１により検出された判定値を判定基準値と比較して動力伝達装置６が動力の伝達を行う状態にあるのか、動力の伝達を断つ状態にあるのかを判定する判定手段３２と、判定手段３２により動力伝達装置６が動力の伝達を行う状態にあると判定されたときに、車両が走り出さないようにするために必要な保安措置を講じる保安手段３３とが設けられ、これらの内、断続判定時バルブ制御手段３０と、判定値検出手段３１と、判定手段３２とにより、動力伝達断続判定装置が構成されている。
【００６４】
断続判定時バルブ制御手段３０は、発電機１１の運転を開始する際に内燃機関の吸入空気量を調節するバルブ（吸入空気量調節用バルブ）の開度を徐々に増大させるように該バルブを制御する手段で、図示のバルブ制御手段３０は、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択され、かつギアポジションセンサにより、動力伝達装置の変速機のギアポジションがニュートラル位置またはパーキング位置にあるときにスロットルバルブ１２の開度を徐々に増大させるようにアクチュエータ１３を制御する手段により構成されている。
【００６５】
判定値検出手段３１は、断続判定時バルブ制御手段３０により吸入空気量調節用バルブの開度を徐々に増加させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけ該バルブの開度を増大させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する手段である。後記するように、内燃機関の負荷の大きさが反映された判定値としては、機関の回転速度や、吸気管内圧力等、種々のものを用いることができる。
【００６６】
判定手段３２は、判定値検出手段３１により検出された判定値を判定基準値と比較して、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷の大きさが、予め定めた判定基準負荷の大きさ（判定基準負荷の大きさは判定基準値そのものの大きさではない。）を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷の大きさが前記判定基準負荷の大きさ以上の負荷がかかっていると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する。
【００６７】
保安手段３３は、発電時制御モードが選択されている状態で判定手段３２により動力伝達装置６が動力を伝達する状態にあると判定されたときに、機関を停止させるか、または機関の回転速度を動力伝達装置の動力伝達開始回転速度未満の回転速度に低下させるための処理を行う手段である。
【００６８】
この保安手段３３は、発電時制御モードが選択されている状態で判定手段３２により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに、内燃機関の点火動作を停止させたり、内燃機関への燃料の供給を停止したりすることにより機関を停止させる手段からなっていてもよく、発電時制御モードが選択されている状態で判定手段３２により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに、スロットルバルブ開度をアイドル開度に戻すようにアクチュエータ１３を制御することにより、機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の回転速度に戻す手段からなっていてもよい。
【００６９】
図２に示した保安手段３３は、判定手段３２により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに、点火・噴射制御部２６に指令を与えて、内燃機関１の点火動作及び（または）燃料噴射動作を停止させることにより、機関を停止させるように構成されている。
【００７０】
本実施形態に係わる内燃機関駆動車両の制御装置の動作は下記の通りである。図１に示した内燃機関駆動車両において、モード選択手段１６により、車両運転時制御モードが選択されているときには、車両運転時バルブ制御手段２７が、運転者のアクセル操作に応じてスロットルバルブ１２の開度を調整すべくアクチュエータ１３を制御して、車両を所定の回転速度で走行させるように内燃機関１の回転速度を制御する。
【００７１】
なお車両の運転時には、必ずしも車両運転時バルブ制御手段２７によりアクチュエータを制御してスロットルバルブの開度を調整するようにする必要はなく、車両運転時バルブ制御手段２７を省略して、運転者のアクセル操作に応じてスロットルバルブを機械的に操作するようにしてもよい。
【００７２】
またギアポジションセンサ１０によりギアポジションがニュートラルポジションＮまたはパーキングポジションＰにあることが検出されている状態でモード選択手段１６により発電時制御モードが選択されたときには、制御装置１５が先ず動力伝達断続判定装置により、動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあるのか動力を伝達する状態にあるのかを判定する判定過程を行う。
【００７３】
この判定の結果、動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあると判定されたときに、発電時制御モードに移行して、発電時バルブ制御手段２８による制御を行わせることにより、機関の回転速度を目標回転速度（発電機の出力周波数を所定の商用周波数とするために必要な回転速度）に保つとともに、界磁電流制御手段１９により界磁電流を制御して、発電機の出力を定格値に保つ。
【００７４】
発電時制御モードが選択された状態で上記判定過程により動力伝達装置６が動力を伝達する状態にあると判定されたときには、保安手段３３が内燃機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の回転速度に戻すか、または内燃機関を停止させるように機関を制御する。
【００７５】
動力伝達装置の断続状態を判定する判定過程では、断続判定時バルブ制御手段３０が、内燃機関１の回転速度を監視しながらアクチュエータ１３を制御して内燃機関のスロットルバルブ１２の開度を徐々に増大させ、機関の吸入空気量を徐々に増加させる。そして、吸入空気量を徐々に増加させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度（自動クラッチ機構２がつながるときの回転速度）に達した後、車両を発進することがない範囲の大きさに設定された設定量だけ吸入空気量を増加させたときに、判定値検出手段３１が、内燃機関１にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する。この判定値は判定手段３２により判定基準値と比較され、その比較の結果、内燃機関にかかっている負荷の大きさが予め定めた判定基準負荷の大きさを下回っていると判定されたときに、動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあると判定する。また上記判定値の大きさから、内燃機関にかかっている負荷が上記判定基準負荷の大きさ以上であると判定されたときに、動力伝達装置６が動力を伝達する状態にあると判定する。
【００７６】
上記判定値は、機関の回転速度や吸気管内圧力等、機関の負荷が変化したときに検出が可能な変化を示す値であれば如何なるものでもよい。
【００７７】
ここで、機関の回転速度を判定値として用いる場合を例にとって、動力伝達装置６の状態を判定する過程を説明する。今、図５の時刻ｔｏにおいて、発電時制御モードが選択されたとする。このとき制御装置１５は、アクチュエータ１３に電流を供給して、スロットルバルブ１２の開度をアイドル開度θｏから徐々に増加させて、機関の吸入空気量を増加させていく。これにより機関の回転速度Ｖｎがゆっくりと上昇していく。時刻ｔ１において、回転速度Ｖｎが動力伝達開始回転速度Ｖniに達すると自動クラッチ機構２がつながり始める。回転速度が動力伝達開始回転速度に達したことが検出された時刻ｔ１から車両を発進させることがない範囲の大きさに設定された設定角度Δθだけ更にスロットルバルブ開度を増加させ、時刻ｔ２においてスロットルバルブ開度が設定角度Δθだけ増加したことが検出されたときの回転速度を判定値として読み込む。
【００７８】
動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあるとき（例えばギアポジションがニュートラルポジションにあるとき）には、自動クラッチ機構２がつながっても内燃機関には負荷がかからないため、機関の回転速度は、動力伝達開始回転速度に達した後も、図５に直線ａで示したようにそれまでとほぼ同じ割合で上昇を続ける。
【００７９】
これに対し、動力伝達装置６が動力を伝達する状態にあるとき（例えばギアポジションがハイポジションＨにあるとき）には、自動クラッチ機構２がつながると内燃機関１に大きな負荷がかかるため、図５に波線ｂで示したように機関の回転速度の上昇が抑えられる。従って、動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあるときには、回転速度が動力伝達開始回転速度に達してから更に設定角度Δθだけスロットルバルブを開いたときの回転速度はＶn2となるが、動力伝達装置が動力を伝達する状態にあるときには、回転速度が動力伝達開始回転速度に達してから更に設定角度Δθだけスロットルバルブを開いたときの回転速度が、動力伝達開始回転速度Ｖniにほぼ等しいかまたは動力伝達開始回転速度よりも僅かに高い状態にある。従って、適当な判定基準値Ｖnjを定めておくと、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブ開度を更に設定角度Δθだけ増加させたときの機関の回転速度を判定値として、この判定値が判定基準値Ｖnjよりも高いとき（Ｖｎ＞Ｖnjのとき）に動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあると判定することができる。また判定値が判定基準値Ｖnj以下のとき（Ｖｎ≦Ｖnjのとき）に、動力伝達装置６が動力を伝達する状態にあると判定することができる。
【００８０】
なお回転速度が動力伝達開始回転速度に達してから更に設定角度Δθだけスロットルバルブ開度を増加させたときの回転速度Ｖn2と動力伝達開始回転速度Ｖniとの差ΔＶn と設定角度Δθとの比ΔＶｎ／Δθを、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した直後の回転速度のスロットルバルブ開度に対する上昇割合（上昇の傾き）として求めて、この上昇割合を判定値として用いるようにしてもよい。
【００８１】
またスロットルバルブ開度を設定角度Δθだけ増加させる際のスロットルバルブ開度の時間的変化率が一定である場合には、スロットルバルブ開度を設定角度だけ増加させた際の回転速度の変化率ΔＶｎ／（ｔ2 −ｔ1 ）を回転速度が動力伝達開始回転速度に達した直後の回転速度のスロットルバルブ開度に対する上昇割合としてもよい。
【００８２】
また回転速度が動力伝達開始回転速度に達してから更に設定角度Δθだけスロットルバルブ開度を増加させたときのスロットルバルブ開度Ｖn2と動力伝達開始回転速度Ｖniとの差ΔＶn（回転速度の上昇量）を判定値とすることもできる。
【００８３】
なお当然のことながら、判定基準値は、採用する判定値に適合する値に設定する。
【００８４】
上記設定角度Δθの大きさは、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、動力伝達装置が動力を伝達する状態で該設定角度Δθだけスロットルバルブを増加させた時点（図５の時刻ｔ２）で車両が動くことがない程度の十分に小さな値に設定しておく。
【００８５】
図５に示した例では、スロットルバルブ開度をアイドル開度から徐々に増加させていく過程で、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブを更に設定角度だけ増加させたときの回転速度、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を設定角度だけ増加させたときの回転速度の上昇割合または動力伝達開始回転速度に対する上昇量（回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を設定角度だけ増加させたときの回転速度が反映された値）を判定値として用いるようにしたが、機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブ開度を設定角度だけ増加させたときの吸気管内圧力の増加量が反映された値を判定値として用いることもできる。
【００８６】
図６に示すように、スロットルバルブ開度θthを徐々に増加させていくと、吸気管内への空気の流入量が増加していくため、吸気管内圧力Ｐｂが徐々に上昇していく。スロットルバルブ開度θthを徐々に増加させていく過程で、スロットルバルブ開度がθ１に達したときに、回転速度が動力伝達開始回転速度Ｖniに達したとする。動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にある場合には、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブ開度を更に設定角度Δθ（＝θ２−θ１）だけ増加させたときに回転速度が上昇していく。このような状態では、吸気管からシリンダ内に流入した空気量に見合った量だけ吸気管内に空気が流入する。そのため吸気管内圧力は、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後も図６の波線ａのように、それまでとほぼ同じ傾きで上昇していく。これに対し、動力伝達装置が動力を伝達する状態にある場合には、回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を更に設定角度Δθ（＝θ２−θ１）だけ増加させたときに回転速度がほとんど変化しない。このような状態では、回転速度がほとんど上昇しないままスロットルバルブ開度の増大に伴って吸気管内に流入する空気が増加するため、吸気管内圧力Ｐｂは図６の直線ｂのように大きく上昇する。従って、スロットルバルブ開度θthを徐々に増加させていく過程で回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブ開度を更に設定角度Δθだけ増加させたときの吸気管内圧力と回転速度が動力伝達開始回転速度に達したときの吸気管内圧力との差（吸気管内圧力の上昇量）ΔＰｂを判定値として、この判定値ΔＰｂを判定基準値ΔＰbjと比較すると、ΔＰｂ＜ΔＰbjのときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定することができ、ΔＰｂ≧ΔＰbjのときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定することができる。
【００８７】
また回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、スロットルバルブ開度を更に設定角度Δθだけ増加させたときの吸気管内圧力と回転速度が動力伝達開始回転速度に達したときの吸気管内圧力との差（吸気管内圧力の上昇量）ΔＰｂと設定角度Δθとの比ΔＰｂ／Δθ（吸気管内圧力のスロットルバルブ開度に対する変化率）を、スロットルバルブ開度を設定角度Δθだけ増加させたときの吸気管内圧力のスロットルバルブ開度に対する上昇割合として求めて、この上昇割合を判定値として用いることもできる。
【００８８】
また、スロットルバルブを設定角度Δθ変化させる際のスロットルバルブの時間的な変化率が一定である場合には、スロットルバルブ開度を設定角度Δθだけ増加させたときの吸気管内圧力の時間的変化率を判定値とすることもできる。
【００８９】
更に以下に示すように、スロットルバルブ開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を更に前記設定角度だけ増加させたときの内燃機関の負荷値を、ＥＣＵ内で種々のパラメータを基に演算して、演算した負荷値を判定値として用いることもできる。
【００９０】
内燃機関においては、スロットルバルブ開度と回転速度と機関の負荷値との間及び吸気管内圧力と回転速度と負荷値との間にそれぞれ一定の関係があるため、スロットルバルブ開度と回転速度とが求まればこれらから機関の負荷値を演算することができ、また吸気管内圧力と回転速度とが求まれば、これらから機関の負荷値を演算することができる。更に内燃機関においては、シリンダ内への吸入空気量と負荷値との間に一定の関係があるため、シリンダ内への吸入空気量を測定して、その測定値に基づいて機関の負荷値を演算することができる。
【００９１】
従って、内燃機関の負荷値は例えば下記の方法により演算することができる。
【００９２】
（Ａ）スロットルバルブ開度と回転速度と機関の負荷値との間の関係を与えるマップを用意して、検出されたスロットルバルブ開度及び回転速度に対してこのマップを検索して負荷値を演算する。
【００９３】
（Ｂ）吸気管内圧力と回転速度と負荷値との間の関係を与えるマップを用意して、検出された吸気管内圧力と回転速度とに対してこのマップを検索することにより機関の負荷値を演算する。
【００９４】
（Ｃ）シリンダ内への吸入空気量と負荷値との間の関係を与えるマップを用意して、検出された吸入空気量に対してこのマップを検索することにより、機関の負荷値を演算する。
【００９５】
スロットルバルブ開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後スロットルバルブ開度を更に前記設定角度だけ増加させたときに、上記のいずれかの方法により機関の負荷値を演算して、演算された負荷値を判定値として用いる場合、判定手段は、該判定値が予め定めた判定基準値未満のときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値が判定基準値以上であるときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成する。
【００９６】
本発明において、負荷の大きさが反映された判定値として用いることができる値の例をまとめて示すと下記の通りである。
【００９７】
（ａ）吸入空気量を調節するバルブの開度をアイドル回転時の開度から徐々に増加させていく過程で機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後バルブの開度を更に設定角度だけ増加させたときの機関の回転速度。
【００９８】
（ｂ）吸入空気量を調節するバルブの開度をアイドル回転時の開度から徐々に増加させていく過程で機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後吸入空気量を調節するバルブの開度を設定角度だけ増加させたときの回転速度の動力伝達開始回転速度に対する上昇量。
【００９９】
（ｃ）吸入空気量を調節するバルブの開度をアイドル回転時の開度から徐々に増加させていく過程で機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、吸入空気量を調節するバルブの開度を設定角度だけ増加させる間の回転速度の上昇割合。
【０１００】
（ｄ）吸入空気量を調節するバルブの開度をアイドル回転時の開度から徐々に増加させていく過程で機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、吸入空気量を調節するバルブの開度を更に設定角度だけ増加させたときの吸気管内圧力（絶対圧力）の増加量。
【０１０１】
（ｅ）吸入空気量を調節するバルブの開度をアイドル回転時の開度から徐々に増加させていく過程で機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、吸入空気量を調節するバルブの開度を更に設定角度だけ増加させたときの回転速度、吸気管内圧力、スロットルバルブ開度及びシリンダ内への吸入空気量の少なくとも１つを用いて演算した機関の負荷値。
【０１０２】
吸気管内圧力の増加量を判定値として用いる場合には、スロットルバルブ１２よりも下流側の吸気管１ｂ内の圧力を検出する圧力センサを吸気管１ｂに取り付けて、この圧力センサの出力を制御装置１５に入力しておく。
【０１０３】
吸入空気量を調節するバルブとは、スロットルバルブや、スロットルバルブをバイパスするように設けられたバイパス通路を流れる空気量を調節するＩＳＣバルブ（Idle Speed Control Valve)またはＩＡＣバルブ(Idle Air Control Valve）等である。
【０１０４】
図１に示した例では、発電機１１として界磁制御が可能な同期発電機を用いたため、発電機１１だけで電源装置を構成することができたが、発電機１１として界磁制御ができない交流発電機を用いる場合には、発電機１１の出力を一旦直流電圧に変換した後に商用周波数を有する交流電圧に変換するように電源装置を構成する必要がある。
【０１０５】
発電機１１として、界磁制御ができない磁石式交流発電機を用いた場合の電源装置搭載内燃機関駆動車両の構成の一例を図３に概略的に示し、この場合に制御装置１５と該制御装置により制御される電装品とにより構成されるシステムの構成例を図４に示した。
【０１０６】
この実施形態では、磁石式交流発電機１１に加えて、インバータ・コントローラユニット１８が設けられている。インバータ・コントローラユニット１８は、図４に示したように、発電機１１の出力を整流する整流器１８Ａと、該整流器１８Ａの出力を交流出力に変換するインバータ１８Ｂと、コントローラ１８Ｃとを備えている。コントローラ１８Ｃは、インバータ１８Ｂから商用周波数の交流電圧を出力させるように該インバータを制御するインバータ制御手段と、インバータから出力させる交流電圧（実効値）の目標値と整流器から出力される直流電圧との偏差に基づいてインバータの出力電圧を目標値に一致させるために必要な機関の回転速度を目標回転速度として演算する目標回転速度演算手段とを備えている。
【０１０７】
コントローラユニット１８に設けられているインバータ制御手段は、インバータから所定の周波数の交流電圧を出力させるように、インバータを構成するスイッチ素子を所定のタイミングでオンオフ制御する。
【０１０８】
インバータ・コントローラユニット１８の目標回転速度演算手段は、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されているときに、インバータから出力させる交流電圧の目標値と整流器から出力される直流電圧との偏差に基づいて、インバータの出力電圧を目標値に一致させるために必要な機関の回転速度を目標回転速度として演算して、この目標回転速度を示す信号を制御装置１５に与える。
【０１０９】
制御装置１５に設けられた発電時バルブ制御手段２８は、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択され、かつギアポジションセンサ１０により、変速機５のギアポジションがニュートラルポジションまたはパーキングポジションにあることが検出されているときに、内燃機関１の回転速度を目標回転速度に一致させるように、スロットルバルブ１２の開度を調整するべくアクチュエータ１３を制御する。その他の点は図１及び図２に示した実施形態と同様である。
【０１１０】
この実施形態では、発電機１１と、整流器１８Ａと、インバータ１８Ｂとにより、車両の運転停止時に内燃機関により駆動される発電機を電源として外部負荷に電力を供給する電源装置２０が構成されている。
【０１１１】
図１及び図３に示した実施形態の制御装置１５はマイクロプロセッサを備えていて、該マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、内燃機関制御部及び発電制御部を構成するために必要な各種の機能実現手段を構成する。本発明に係わる断続判定装置を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムの要部のアルゴリズムの一例を図７に示した。
【０１１２】
このアルゴリズムに従う場合には、先ずステップ１においてモード選択手段１６を構成するモード選択スイッチＭＳＷがオン状態にあるか否か（発電時制御モードが選択されているか否か）を判定する。その結果モード選択スイッチがオン状態にあって、発電時制御モードが選択されていると判定されたときには、ステップ２に進んで変速機のギアポジションがニュートラルポジションＮまたはパーキングポジションＰにあるか否かを判定する。その結果、変速機のギアポジションがニュートラルポジションＮまたはパーキングポジションＰ（動力の伝達を断つポジション）にないときには、ステップ３に進んで警報を発生し、発電時制御モードへの移行を禁止する。
【０１１３】
ステップ２において、変速機のギアポジションがニュートラルポジションＮまたはパーキングポジションＰにあると判定されたときには、ステップ４に移行してスロットルバルブ開度θthをアイドル開度から徐々に増加させるようにアクチュエータ１３を制御し、図５に示したように、内燃機関の回転速度Ｖｎをゆっくりと上昇させる。この間機関の回転速度Ｖｎを監視し、ステップ５において機関の回転速度Ｖｎが動力伝達開始回転速度Ｖniに達したことが検出されたときにステップ６に移行して、スロットルバルブ開度θthを更に設定角度Δθだけ増加させるようにアクチュエータ１３を制御する。その後スロットルバルブ開度がΔθだけ増加したことが確認されたときにステップ７において、機関の回転速度Ｖｎを読み込み、ステップ８で読み込んだ回転速度Ｖｎと判定基準値Ｖnjとを比較する。そして、Ｖｎ＞Ｖnjのときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態（ＯＦＦ状態）にあるとの判定（ステップ９）を行い、ステップ１０に進んで発電時制御モードに移行する。
【０１１４】
発電時制御モードでは、電源装置から所定の交流出力を発生させるように、内燃機関と電源装置２０とを制御する。図１に示したように、発電機１１として界磁制御が可能な同期発電機を用いる場合には、発電機（電源装置）から商用周波数の交流電圧を出力させるために必要な回転速度で内燃機関を回転させるように発電時バルブ制御手段２８によりアクチュエータ１３を制御するとともに、発電機の出力を定格出力とするように発電機の界磁電流を制御する。
【０１１５】
また図３及び図４に示すように、発電機１１として、界磁制御を行わない磁石式交流発電機を用いて、この発電機１１と整流器１８Ａとインバータ１８Ｂとにより電源装置を構成する場合には、インバータ１８Ｂの出力電圧の目標値と整流器の出力電圧との偏差に基づいて求めた目標回転速度に内燃機関の回転速度を一致させるようにアクチュエータ１３を制御する（スロットルバルブ開度を制御する）とともに、インバータ１８Ｂから商用周波数の交流電圧を発生させるように該インバータを構成するスイッチ素子をオンオフ制御する。
【０１１６】
図７のステップ８においてＶｎ≦Ｖnj［Ｖｎ：機関の回転速度（判定値）、Ｖnj：判定基準値］であると判定されたときには、動力伝達装置が動力を伝達する状態（ＯＮ状態）にあるとの判定結果を出し（ステップ１１）、直ちにステップ１２においてスロットルバルブをアイドル位置（閉位置）まで変位させるようにアクチュエータ１３を制御する。次いでステップ１３においてランプの点灯、ブザーの発音等により警報（異常）表示を行い、発電時制御モードへの移行を禁止する。
【０１１７】
またステップ１においてモード選択スイッチがＯＦＦ状態にあると判定されたとき（車両運転時制御モードが選択されているとき）には、ステップ１４に進んで車両運転時制御モードに移行する。車両運転時制御モードでは、運転者のアクセル操作に応じてスロットルバルブの開度を変化させるようにアクチュエータ１３を制御する。
【０１１８】
図７に示すアルゴリズムによる場合には、ステップ１ないし４により、モード選択手段により発電時制御モードが選択された際に内燃機関のスロットルバルブ開度（吸入空気量調節用バルブの開度）を徐々に増大させるようにアクチュエータを制御する断続判定時バルブ制御手段が構成される。
【０１１９】
またステップ５ないし７により、断続判定時バルブ制御手段によって吸入空気量調節用バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけスロットルバルブ開度を増加させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段が構成される。
【０１２０】
更に、ステップ８ないし１０により、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が判定基準負荷以上であると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段が構成される。
【０１２１】
またステップ１２により、判定手段により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに内燃機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の速度に低下させるようにアクチュエータを制御する保安手段３３が構成され、ステップ３及び１３により、モード選択手段１６により発電時制御モードが選択されている状態で判定手段３２により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに動力伝達装置６に異常があることの警報を発生する警報発生手段が構成される。
【０１２２】
本発明によれば、ギアポジションセンサに頼ることなく、動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあるのか、動力を伝達する状態にあるのかを判定することができる。従って、ギアポジションセンサ１０は無くてもよいが、信頼性を向上させるために、ギアポジションセンサを併用することをなんら妨げない。
【０１２３】
上記の各実施形態のように、動力伝達装置６のギアポジションを検出するギアポジションセンサ１０が設けられていて、ギアポジションセンサ１０により動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されているときにのみ電源装置２０から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で内燃機関を回転させる制御を行うように発電時バルブ制御手段３０が構成される場合には、ギアポジションセンサ１０により動力伝達装置６が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されている状態で判定手段３２により動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに動力伝達装置６に異常があることの警報を発生するように警報発生手段を構成するのが好ましい。
【０１２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、発電機の運転を開始する指令が与えられたときに内燃機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させるように該バルブを操作する手段を制御する断続判定時バルブ制御手段と、この断続判定時バルブ制御手段によりバルブの開度を徐々に増加させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけバルブの開度を更に増加させた時に内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段とを設けたので、ギアポジションセンサが故障している場合や、動力伝達装置の変速機が故障していて、ギアポジションセンサにより動力伝達装置の断続の状態を的確に検出できない場合であっても、動力伝達装置の断続の状態を的確に検出することができる。
【０１２５】
また本発明において、発電時に動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに、内燃機関を停止させるか、または該内燃機関の回転速度を動力伝達開始回転速度未満の速度に低下させるための処理を行う保安手段を設けた場合には、発電時に内燃機関駆動車両が不意に走り出すのを防ぐことができるため、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を概略的に示した模式図である。
【図２】図１の実施形態の内燃機関駆動車両に設けられる制御システムの構成例を示したブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を概略的に示した模式図である。
【図４】図３の実施形態の内燃機関駆動車両に設けられる制御システムの構成例を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施形態において、動力伝達装置の断続を判定する際にスロットルバルブ開度を徐々に増加させていく過程での内燃機関の回転速度の変化及びスロットルバルブ開度の変化を示した線図である。
【図６】本発明の実施形態において、動力伝達装置の断続を判定する際にスロットルバルブ開度を徐々に増加させていく過程での内燃機関の吸気管内圧力の変化を示した線図である。
【図７】本発明に係わる内燃機関駆動車両で用いる制御装置を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムの要部のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…自動クラッチ機構、３…ベルト変速機、４…ギアボックス、５…無断変速機、６…動力伝達装置、８…車両の駆動輪、１１…発電機、１２…スロットルバルブ、１３…アクチュエータ、１４…スロットルセンサ、１５…制御装置、１６…制御モード選択手段、１８Ａ…整流器、１８Ｂ…インバータ、１８Ｃ…コントローラ、１９…界磁電流制御手段、２０…電源装置、２６…点火・噴射制御部、２７…車両運転時バルブ制御手段、２８…発電時バルブ制御手段、３０…断続判定時バルブ制御手段、３１…判定値検出手段、３２…判定手段、３３…保安手段。

Claims

車体を駆動するために設けられた内燃機関と、前記内燃機関のクランク軸と前記車体の駆動輪との間に設けられて前記内燃機関の回転速度が所定の動力伝達開始回転速度以上になったときに前記内燃機関から前記駆動輪に動力を伝達する状態になる動力伝達装置と、前記内燃機関により駆動される発電機を電源として前記車体の運転停止時に負荷に電力を供給する電源装置とを備えた内燃機関駆動車両であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記発電機の運転を開始する指令が与えられたときに前記内燃機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させるように前記バルブを操作する手段を制御する断続判定時バルブ制御手段と、
前記断続判定時バルブ制御手段により前記バルブの開度を徐々に増加させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけ前記バルブの開度を増加させた時に前記内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、
前記判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値の大きさから前記内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段と、
を具備してなる内燃機関駆動車両。
車体を駆動するために設けられた内燃機関と、動力の伝達を断つギアポジションを有する変速機と所定の動力伝達開始回転速度以上の速度で接続状態になる自動クラッチ機構とを備えて前記内燃機関のクランク軸と前記車体の駆動輪との間に設けられた動力伝達装置と、前記内燃機関により駆動される発電機を電源として負荷に電力を供給する電源装置と、前記内燃機関の吸入空気量を調節するバルブを操作するアクチュエータと、前記内燃機関の制御モードを車両運転時制御モードとするか発電時制御モードとするかを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により発電時制御モードが選択されたときに前記電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で前記内燃機関を回転させるように前記内燃機関の吸入空気量を制御する発電時速度制御手段を有する発電制御部とを備えた内燃機関駆動車両であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モード選択手段により発電時制御モードが選択された際に前記バルブの開度を徐々に増大させるように前記アクチュエータを制御する断続判定時バルブ制御手段と、
前記断続判定時バルブ制御手段により前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で前記内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけ前記バルブの開度を増大させた時に前記内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、
前記判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値の大きさから前記内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段と、
を具備してなる内燃機関駆動車両。
前記モード選択手段により発電時制御モードが選択されている状態で前記判定手段により前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに前記動力伝達装置に異常があることの警報を発生する警報発生手段を更に備えている請求項２に記載の内燃機関駆動車両。
前記動力伝達装置のギアポジションを検出するギアポジションセンサが設けられ、前記発電時速度制御手段は、前記ギアポジションセンサにより前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されているときにのみ前記電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で前記内燃機関を回転させる制御を行うように構成され、前記ギアポジションセンサにより前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあることが検出されている状態で前記判定手段により前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに前記動力伝達装置に異常があることの警報を発生する警報発生手段を更に備えている請求項２に記載の内燃機関駆動車両。
前記判定手段により前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに前記内燃機関の回転速度を前記動力伝達開始回転速度未満の回転速度に戻すための処理を行う保安手段を更に備えている請求項１ないし４のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
前記判定手段により前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定されたときに前記内燃機関を停止させるための処理を行う保安手段を更に備えている請求項１または２に記載の内燃機関駆動車両。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、前記バルブの開度を前記設定角度だけ更に増大させた時の前記内燃機関の回転速度であり、
前記判定手段は、前記判定値が判定基準値を超えているときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が判定基準値以下のときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１ないし６のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の回転速度の前記バルブ開度に対する上昇割合であり、
前記判定手段は、前記判定値が判定基準値を超えているときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が判定基準値以下のときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１ないし６のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の前記内燃機関の吸気管内圧力の前記バルブ開度に対する上昇割合であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する請求項１ないし６のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の前記内燃機関の吸気管内圧力の上昇量であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１ないし６のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させたときの前記内燃機関の回転速度、吸気管内圧力、スロットル開度及びシリンダ内への吸入空気量の少なくとも１つに基づいて演算した内燃機関の負荷値であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する請求項１ないし６のいずれか一つに記載の内燃機関駆動車両。
車体を駆動するために設けられた内燃機関と、前記内燃機関のクランク軸と前記車体の駆動輪との間に設けられて前記内燃機関の回転速度が所定の動力伝達開始回転速度以上になったときに前記内燃機関から前記駆動輪に動力を伝達する状態になる動力伝達装置と、前記内燃機関により駆動される発電機を電源として前記車体の運転停止時に負荷に電力を供給する電源装置とを備えた内燃機関駆動車両の前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあるのか動力の伝達を断つ状態にあるのかを判定する内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記発電機の運転を開始する指令が与えられたときに前記内燃機関の吸入空気量を調節するバルブの開度を徐々に増大させるように前記バルブを操作する手段を制御する断続判定時バルブ制御手段と、
前記断続判定時バルブ制御手段により前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけ前記バルブの開度を増大させた時に前記内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、
前記判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値の大きさから前記内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段と、
を具備してなる内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後、前記バルブの開度を前記設定角度だけ更に増大させた時の前記内燃機関の回転速度であり、
前記判定手段は、前記判定値が判定基準値を超えているときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が判定基準値以下のときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１２に記載の内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の内燃機関の回転速度の前記バルブ開度に対する上昇割合であり、
前記判定手段は、前記判定値が判定基準値を超えているときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が判定基準値以下のときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１２に記載の内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の前記内燃機関の吸気管内圧力の前記バルブ開度に対する上昇割合であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する請求項１２に記載の内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させた時の前記内燃機関の吸気管内圧力の上昇量であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定するように構成されている請求項１２に記載の内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
前記判定値は、前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記バルブの開度を更に前記設定角度だけ増大させたときの前記内燃機関の回転速度、吸気管内圧力、スロットル開度及びシリンダ内への吸入空気量の少なくとも１つに基づいて演算した内燃機関の負荷値であり、
前記判定手段は、前記判定値が予め定めた判定基準値未満のときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値が前記判定基準値以上であるときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する請求項１２に記載の内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。
車体を駆動するために設けられた内燃機関と、動力の伝達を断つギアポジションを有する変速機と所定の動力伝達開始回転速度以上の速度で接続状態になる自動クラッチ機構とを備えて前記内燃機関のクランク軸と前記車体の駆動輪との間に設けられた動力伝達装置と、前記内燃機関により駆動される発電機を電源として負荷に電力を供給する電源装置と、前記内燃機関の吸入空気量を調節するバルブを操作するアクチュエータと、前記内燃機関の制御モードを車両運転時制御モードとするか発電時制御モードとするかを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により発電時制御モードが選択されたときに前記電源装置から負荷に所定の電力を供給するために必要な回転速度で前記内燃機関を回転させるように前記内燃機関の吸入空気量を制御する発電時速度制御手段を有する発電制御部とを備えた内燃機関駆動車両の前記動力伝達装置が、動力の伝達を断つ状態にあるのか動力を伝達する状態にあるのかを判定する内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記モード選択手段により発電時制御モードが選択された際に前記バルブの開度を徐々に増大させるように前記アクチュエータを制御する断続判定時バルブ制御手段と、
前記断続判定時バルブ制御手段により前記バルブの開度を徐々に増大させる過程で前記内燃機関の回転速度が前記動力伝達開始回転速度に達した後前記車両を発進させることがない範囲の大きさに予め定めた設定角度だけ前記バルブの開度を増加させた時に前記内燃機関にかかっている負荷の大きさが反映された値を判定値として検出する判定値検出手段と、
前記判定値の大きさから内燃機関にかかっている負荷が予め定めた判定基準負荷を下回っていると判定されたときに前記動力伝達装置が動力の伝達を断つ状態にあると判定し、前記判定値の大きさから前記内燃機関にかかっている負荷が前記判定基準負荷以上であると判定されたときに前記動力伝達装置が動力を伝達する状態にあると判定する判定手段と、
を具備してなる内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定装置。