TWI523409B - 發電裝置、移動體及發電控制方法 - Google Patents

Description

發電裝置、移動體及發電控制方法

本發明係關於一種使用單相交流發電機之發電裝置、具備該發電裝置之移動體、及使用單相交流發電機之發電控制方法。

機車等車輛之引擎(內燃機)係藉由電子控制裝置而控制。電子控制裝置係由搭載於車輛之電池供給電力。又，為對電池進行充電，於引擎之曲柄軸之一端安裝發電機。藉此，利用引擎之曲柄軸之旋轉而驅動發電機。由發電機產生之交流電力藉由整流電路而轉換為直流電力，利用直流電力對電池進行充電。

由於發電機安裝於引擎之曲柄軸，故而發電電力(發電量)根據引擎之旋轉速度而增加或減少。若引擎之旋轉速度降低，則發電電力減少，若引擎之旋轉速度上升，則發電電力增加。另一方面，電子控制裝置所需求之電池充電量(以下，稱為需求電力)與引擎之旋轉速度無關而為固定。因此，若以引擎之低速旋轉時之發電電力滿足需求電力之方式設計發電機，則於引擎高速旋轉時發電機之發電能力變得過剩。於此情形時，藉由使整流電路開路或短路而抑制自發電機對電池供給過剩之電力。其結果為，發電損失變大。反之，若以引擎高速旋轉時之發電電力接近於需求電力之方式設計發電機，則於引擎低速旋轉時發電機之發電能力不足。其結果為，電池之剩餘容量降低至所需 水平以下。

於日本專利特開2004-194427號及日本專利特開2005-124328號中，記載有可控制起動器兼用發電機之發電電力之輸出控制裝置。作為日本專利特開2004-194427號及日本專利特開2005-124328號中所記載之起動器兼用發電機，使用有三相同步發電機。起動器兼用發電機具有捲繞有三相繞組(定子線圈)之定子、及結合於引擎之曲柄軸之外轉子。於外轉子設置有分別與U相、V相及W相對應之轉子角度感測器。各相之轉子角度感測器例如包含電洞IC(integrated circuit，積體電路)或磁阻元件。又，於外轉子之外周部嵌入有以對轉子角度感測器產生磁作用之方式磁化之磁環。於磁環之磁化帶交替地形成有N極及S極。

於起動器兼用發電機之定子線圈，連接有包含6個FET(field-effect transistor，場效電晶體)之全波整流器。於引擎起動時，藉由全波整流器之FET之切換，起動器兼用發電機作為同步電動機而發揮功能，使曲柄軸旋轉。於引擎起動後，外轉子藉由曲柄軸而驅動，藉此起動器兼用發電機作為同步發電機而發揮功能。於此情形時，藉由全波整流器之FET對交流電力進行整流，將直流電力供給至電池。

日本專利特開2004-194427號及日本專利特開2005-124328號中所記載之輸出控制裝置係藉由對起動器兼用發電機之各相之定子線圈進行遲角通電或進角通電，而控制發電電力。遲角通電及進角通電係於各相之轉子角度感測器所感測之磁化帶之磁極變化時，根據藉由各相之轉子角度感測器而獲得之檢測信號，延遲或提前相當於預先規定之電角度之量地對定子線圈進行通電。藉此，可使起動器兼用發電機之發電電力增加或減少。

本發明之目的在於提供一種不使構造複雜化便可控制發電電力 且可小型化及低成本化之發電裝置、具備該發電裝置之移動體、及發電控制方法。

該目的藉由技術方案1之發電裝置、技術方案11之移動體及技術方案12之發電控制方法而達成。

然而，上述日本專利特開2004-194427號及日本專利特開2005-124328號中所記載之同步發電機之輸出控制裝置必須於起動器兼用發電機之外轉子設置分別與U相、V相及W相對應之3個轉子角度感測器、及具有磁化帶之磁環。因此，起動器兼用發電機之構造變得複雜，且製造成本變高。

(1)本發明之一態樣之發電裝置係藉由包含檢測曲柄角之曲柄角檢測部之引擎而驅動者，且包括：單相交流發電機，其以藉由引擎之曲柄軸之旋轉而旋轉之方式設置；整流部，其包含複數個開關元件之橋式連接，將由單相交流發電機產生之交流電力轉換為直流電力；及通電控制部，其控制複數個開關元件對單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序；且通電控制部係基於曲柄角檢測部之輸出信號，進行使複數個開關元件之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓之相位滯後之遲角控制、及使複數個開關元件之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓之相位提前之進角控制，藉此控制利用整流部獲得之直流電力。

於該發電裝置中，藉由整流部將由單相交流發電機產生之交流電力轉換為直流電力。複數個開關元件對單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序藉由通電控制部而控制。於此情形時，通電控制部基於曲柄角檢測部之輸出信號，進行使複數個開關元件之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓之相位而滯後之遲角控制、及使複數個開關元件之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓而提前之進角控制，藉此控制利用整流部獲得之直流電力。

引擎之曲柄角與藉由曲柄軸之旋轉而旋轉之單相交流發電機之感應電壓的相位具有一定之關係。因此，可基於曲柄角檢測部之輸出信號，進行使通電切換時序相對於感應電壓之相位而滯後之遲角控制、及使通電切換時序相對於感應電壓之相位而提前之進角控制。若進行遲角控制，則單相交流發電機之發電電力增加。另一方面，若進行進角控制，則單相交流發電機之發電電力減少。於引擎之低速旋轉區域，可藉由遲角控制而產生滿足需求電力之發電電力，於引擎之高速旋轉區域，可藉由進角控制而抑制產生較大地超過需求電力之發電電力。因此，藉由小型之單相交流發電機，可有效率地自引擎之低速旋轉區域至高速旋轉區域獲得滿足需求電力之發電電力。

於此情形時，可基於引擎所具備之曲柄角檢測部之輸出信號而進行遲角控制及進角控制。因此，無需另外於單相交流發電機設置用以檢測轉子之旋轉角度之角度感測器。因此，發電裝置之構造不會複雜化，且能夠使發電裝置小型化及低成本化。

(2)亦可為單相交流發電機包含與曲柄軸一起旋轉之轉子、及以等角度間隔配置於轉子之複數個磁極，曲柄角檢測部構成為每隔固定之檢測角度產生檢測信號作為輸出信號，相鄰之各2個磁極之磁極間角度與曲柄角檢測部之檢測角度相同，或磁極間角度為檢測角度之約數，或者磁極間角度為檢測角度之倍數。

於此情形時，單相交流發電機之磁極間角度成為曲柄角檢測部之檢測角度之整數倍，或曲柄角檢測部之檢測角度成為單相交流發電機之磁極間角度之整數倍。藉此，可根據檢測信號之相位容易且正確地特定出單相交流發電機之感應電壓之相位。其結果為，可容易且正確地進行以感應電壓之相位為基準之遲角控制及進角控制。

(3)亦可為轉子具有外周面及內周面，複數個磁極以等角度間隔配置於轉子之內周面，曲柄角檢測部包含以與檢測角度相當之等角度 間隔配置於轉子之外周面之複數個突起部及無突起部、以及檢測複數個突起部之突起部檢測器，且突起部檢測器於檢測出各突起部時輸出檢測信號。

於此情形時，可基於藉由突起部檢測器在檢測出各突起部時所輸出之檢測信號，檢測以無突起部為基準之曲柄角。藉此，可基於檢測出之曲柄角而控制引擎。又，可基於藉由突起部檢測器在檢測出各突起部時所輸出之檢測信號，而特定出感應電壓之相位。又，由於複數個突起部配置於轉子之外周面，故而可將突起部檢測器配置於轉子之外側。藉此，曲柄角檢測部及單相交流發電機之構造不會複雜化。

(4)亦可為複數個突起部係以轉子之旋轉方向上之各突起部之一邊緣之角度位置與複數個磁極間之任一邊界之角度位置一致的方式配置，且突起部檢測器於檢測出各突起部之一邊緣時輸出檢測信號。

於此情形時，由曲柄角檢測部輸出之檢測信號之相位與單相交流發電機之感應電壓之相位一致。藉此，可根據檢測信號之相位正確地特定出感應電壓之相位。其結果為，可正確地進行以感應電壓之相位為基準之遲角控制及進角控制。

(5)亦可為通電控制部以使藉由整流部而獲得之直流電壓維持於預先規定之目標電壓或目標電壓範圍內之方式進行遲角控制及進角控制。

於此情形時，不論引擎之旋轉速度如何均可藉由遲角控制及進角控制，而將利用整流部獲得之直流電壓維持於目標電壓或目標電壓範圍內。

(6)亦可為通電控制部於藉由整流部而獲得之直流電壓低於目標電壓之情形時進行遲角控制，於藉由整流部而獲得之直流電壓高於目標電壓之情形時進行進角控制。

於此情形時，藉由反饋控制，而將利用整流部獲得之直流電壓 維持於目標電壓或以該目標電壓為中心之固定電壓範圍內。

(7)亦可為設定藉由遲角控制而使利用整流部獲得之直流電力增加之情形時之遲角量之上限值作為遲角上限值，設定藉由進角控制而使利用整流部獲得之直流電力減少之情形時之進角量之上限值作為進角上限值，通電控制部係以相對於單相交流發電機之感應電壓之相位的遲角量不超過所設定之遲角上限值之方式進行遲角控制，且以相對於單相交流發電機之感應電壓之相位的進角量不超過所設定之進角上限值之方式進行進角控制。

若遲角控制之遲角量超過遲角上限值，則單相交流發電機之發電電力會減少。又，若進角控制之進角量超過進角上限值，則單相交流發電機之發電電力會增加。因此，以相對於單相交流發電機之感應電壓之相位的遲角量不超過遲角上限值之方式進行遲角控制，且以相對於單相交流發電機之感應電壓之相位的進角量不超過進角上限值之方式進行進角控制。藉此，可藉由遲角控制有效率地使單相交流發電機之發電電力增加，且可藉由進角控制有效率地使單相交流發電機之發電電力減少。

(8)亦可為遲角上限值及進角上限值係根據單相交流發電機之旋轉速度而預先設定，通電控制部係基於曲柄角檢測部之輸出信號而算出單相交流發電機之旋轉速度，並基於所算出之旋轉速度而設定遲角上限值及進角上限值。

遲角上限值及進角上限值根據單相交流發電機之旋轉速度而變化。因此，遲角上限值及進角上限值係根據單相交流發電機之旋轉速度而預先設定，且基於所算出之單相交流發電機之旋轉速度而設定遲角上限值及進角上限值。藉此，即便引擎之旋轉速度變化，亦可藉由遲角控制有效率地使單相交流發電機之發電電力增加，且可藉由進角控制有效率地使單相交流發電機之發電電力減少。

(9)亦可為單相交流發電機構成為於引擎之旋轉速度為怠速旋轉速度時可藉由遲角控制而產生預先規定之需求電力。

藉由以此方式構成單相交流發電機，能夠使單相交流發電機小型化。小型化之單相交流發電機於引擎之旋轉速度為怠速旋轉速度時，發電能力不足。於此情形時，可藉由遲角控制而使發電電力增加至需求電力。

(10)亦可為整流部連接於電池，藉由利用整流部獲得之直流電力而對電池進行充電。

於此情形時，不論引擎之旋轉速度如何均可藉由滿足需求電力之直流電力對電池進行充電，且可防止產生較大地超過需求電力之直流電力。因此，可防止產生電池之剩餘容量不足，且可減少發電損失。

(11)本發明之另一態樣之移動體包括：引擎；本體部，其藉由利用引擎產生之扭矩而移動；曲柄角檢測部，其檢測引擎之曲柄角；引擎控制裝置，其基於曲柄角檢測部之輸出信號而控制引擎；起動裝置，其驅動曲柄軸以使引擎起動；上述發電裝置，其藉由引擎而驅動；及電池，其連接於發電裝置之整流部，對引擎控制裝置供給直流電力。

於該移動體中，藉由起動裝置而驅動曲柄軸，藉此使引擎起動。引擎控制裝置藉由電池而驅動。藉由引擎控制裝置基於曲柄角檢測部之輸出信號而控制引擎。藉此，利用由引擎產生之扭矩而使本體部移動。利用藉由曲柄軸而驅動之發電裝置中產生之直流電力對電池進行充電。

於此情形時，於發電裝置中，可基於曲柄角檢測部之輸出信號而進行遲角控制及進角控制。因此，無需另外於單相交流發電機設置用以檢測轉子之旋轉角度之角度感測器。又，由於與發電裝置分開地 設置起動裝置，故而單相交流發電機無需作為用以起動引擎之電動機而發揮功能。因此，能夠使單相交流發電機小型化。因此，發電裝置之構造不會複雜化，且能夠使發電裝置小型化及低成本化。

起動裝置亦可包含藉由自電池供給之電力而作動之起動馬達。於此情形時，由於引擎藉由起動馬達而起動，故而能夠使發電裝置之單相交流發電機小型化。

起動裝置亦可包含腳踩起動桿。於此情形時，由於引擎藉由腳踩起動桿而起動，故而能夠使發電裝置之單相交流發電機小型化。

(12)本發明之又一態樣之發電控制方法係控制藉由引擎之曲柄軸而驅動之發電裝置之發電電力者，發電裝置包含藉由引擎之曲柄軸之旋轉而旋轉之單相交流發電機、及包含複數個開關元件之橋式連接之整流部，且方法包括以下步驟：藉由單相交流發電機而產生交流電力；藉由整流部將由單相交流發電機產生之交流電力轉換為直流電力；藉由曲柄角檢測部而檢測曲柄角；及基於曲柄角檢測部之輸出信號，而進行使複數個開關元件對單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓之相位滯後之遲角控制、及使複數個開關元件對單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序相對於單相交流發電機之感應電壓之相位提前之進角控制，藉此控制利用整流部獲得之直流電力。

於該發電控制方法中，若進行遲角控制，則單相交流發電機之發電電力會增加。另一方面，若進行進角控制，則單相交流發電機之發電電力會減少。於引擎之低速旋轉區域，可藉由遲角控制而產生滿足需求電力之發電電力，於引擎之高速旋轉區域，可藉由進角控制而抑制產生較大地超過需求電力之發電電力。因此，藉由小型之單相交流發電機，可有效率地自引擎之低速旋轉區域至高速旋轉區域獲得滿足需求電力之發電電力。

於此情形時，可基於引擎所具備之曲柄角檢測部之輸出信號而進行遲角控制及進角控制。因此，無需另外於單相交流發電機設置用以檢測轉子之旋轉角度之角度感測器。因此，發電裝置之構造不會複雜化，且能夠使發電裝置小型化及低成本化。

1‧‧‧引擎

2‧‧‧單相交流發電機

3‧‧‧整流器

4‧‧‧引擎控制裝置

5‧‧‧曲柄角感測器

6‧‧‧電池

7‧‧‧起動馬達

8‧‧‧起動繼電器

10‧‧‧發電裝置

11‧‧‧曲柄軸

12‧‧‧點火噴射裝置

13、14‧‧‧齒輪

15‧‧‧減速器

21‧‧‧定子

22‧‧‧轉子

23‧‧‧齒部

24‧‧‧電樞繞組

25‧‧‧開口槽

26‧‧‧轉子本體

27‧‧‧磁極

28‧‧‧突起部

29‧‧‧無突起部

31、32、33、34‧‧‧FET

41‧‧‧CPU

42‧‧‧閘極驅動器

100‧‧‧機車

110‧‧‧車輛本體部

120‧‧‧前輪

130‧‧‧後輪

C1、C2、C3、C4‧‧‧控制信號

CP‧‧‧曲軸脈衝

E‧‧‧感應電壓

Icc‧‧‧電池電流

Imax1‧‧‧最大電流

Imax2‧‧‧最大電流

Ipn‧‧‧相電流

Ireq‧‧‧需求電流

L‧‧‧電感成分

L1‧‧‧特性

L2‧‧‧特性

N1、N2、N3、N4‧‧‧節點

R‧‧‧電阻成分

R1‧‧‧區域

Ra‧‧‧區域

Rb‧‧‧區域

RA‧‧‧區域

RB‧‧‧區域

t1、t2、t3‧‧‧時間點

T1、T2、T3‧‧‧期間

Vcc‧‧‧電池電壓

Vpn‧‧‧整流器電壓

θ1‧‧‧角度間隔(磁極間角度)

θ2‧‧‧角度間隔(檢測角度)

θa‧‧‧角度

θb‧‧‧角度

圖1係表示具備本發明之一實施形態之發電裝置之機車之一部分構成的方塊圖。

圖2係具備圖1之發電裝置之機車之模式圖。

圖3係表示圖1之發電裝置之構成之電路圖。

圖4係表示圖3之單相交流發電機之構成之模式圖。

圖5係表示單相交流發電機之感應電壓、突起部之形狀、整形前之曲軸脈衝及整形後之曲軸脈衝之時序圖。

圖6(a)~(c)係用以說明單相交流發電機之磁場控制之波形圖。

圖7(a)~(c)係表示磁場控制下之發電電流之模擬結果之圖。

圖8(a)~(c)係表示磁場控制下之發電電流之模擬結果之圖。

圖9(a)~(c)係表示磁場控制下之發電電流之模擬結果之圖。

圖10係表示使單相交流發電機之轉子之旋轉速度變化之情形時之電池電流之模擬結果的圖。

圖11係用以說明圖1之發電裝置之發電控制方法之波形圖。

圖12係表示圖1之發電裝置之發電控制方法之流程圖。

圖13係表示圖12之發電控制處理之流程圖。

圖14係表示比較例之單相交流發電機之設計方法之圖。

圖15係表示本實施形態之單相交流發電機之設計方法之圖。

圖16係表示本實施形態之發電裝置實際運轉時之發電控制方法之圖。

以下，一面參照圖式一面詳細說明本發明之實施形態。本實施形態之發電裝置係於例如機車等移動體中用以對電池充電。此處，對移動體為機車之情形進行說明。再者，本實施形態之發電裝置並不限於作為用以對電池充電之裝置而設置於移動體之情形，可應用於各種用途。

(1)發電裝置之整體構成

圖1係表示包括本發明之一實施形態之發電裝置之機車之一部分構成的方塊圖。圖2係包括圖1之發電裝置之機車之模式圖。

如圖2所示，於機車100之車輛本體部110之前部可旋轉地設置有前輪120，於後部可旋轉地設置有後輪130。又，於車輛本體部110設置有引擎1、引擎控制裝置4及電池6。藉由利用引擎1產生之扭矩，而旋轉驅動後輪130。引擎控制裝置4例如為ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)，且藉由自電池6供給之電力而作動。

如圖1所示，於引擎1之曲柄軸11之一端安裝有單相交流發電機2。單相交流發電機2連接於整流器3。整流器3連接於電池6及引擎控制裝置4。電池6對頭燈、尾燈及引擎控制裝置4等電子機器供給電力。於單相交流發電機2之外側配置有曲柄角感測器5。曲柄角感測器5例如包含電磁拾取器或光學拾取器，且固定於曲軸箱。曲柄角感測器5之輸出信號被賦予至引擎控制裝置4。單相交流發電機2、整流器3、引擎控制裝置4及曲柄角感測器5構成發電裝置10。藉由發電裝置10對電池6進行充電。

引擎1具有點火噴射裝置12。點火噴射裝置12包含火星塞及燃料噴射裝置等。於曲柄軸11設置有包含齒輪13、14之減速器15。於減速器15安裝有起動馬達7。起動馬達7經由起動繼電器8而連接於電池6。起動繼電器8藉由引擎控制裝置4而控制。

於引擎1之起動時，藉由引擎控制裝置4之控制，而使起動繼電 器8接通。藉此，自電池6對起動馬達7供給電力，從而起動馬達7旋轉。起動馬達7之旋轉經由減速器15而傳遞至引擎1之曲柄軸11。藉此，引擎1起動。

於引擎1起動後，藉由曲柄軸11而旋轉驅動單相交流發電機2。藉此，於單相交流發電機2產生與引擎1之旋轉速度相應之感應電壓。

引擎控制裝置4基於曲柄角感測器5之輸出信號，檢測引擎1之曲柄軸11之旋轉位置(距基準位置之旋轉角度)及旋轉速度，並基於該檢測結果而控制點火噴射裝置12。

(2)發電裝置10之構成及動作

圖3係表示圖1之發電裝置10之構成之電路圖。圖4係表示圖3之單相交流發電機2之構成之模式圖。

於圖3中，整流器3包含橋式連接之4個FET(場效電晶體)31~34。FET31連接於節點N1與節點N3之間，FET32連接於節點N1與節點N4之間。FET33連接於節點N3與節點N2之間，FET34連接於節點N4與節點N2之間。節點N1連接於電池6之正端子，節點N2連接於電池6之負端子。節點N3連接於單相交流發電機2之電樞繞組(定子線圈)24之一端，節點N4連接於單相交流發電機2之電樞繞組24之另一端。電樞繞組24包含電感成分L及電阻成分R。

引擎控制裝置4包含CPU(中央運算處理裝置)41及閘極驅動器42。CPU41基於曲柄角感測器5之輸出信號而控制閘極驅動器42。閘極驅動器42將控制信號C1~C4分別賦予至整流器3之FET31~34之閘極。

若曲柄軸11(參照圖1)旋轉，則於單相交流發電機2之電樞繞組24產生感應電壓E。藉此，於電樞繞組24流通相電流Ipn。藉由自閘極驅動器42賦予之控制信號C1~C4，而使FET31、34之對與FET32、33之對交替地接通。藉此，整流器3將自單相交流發電機2供給之交流電力 藉由全波整流而轉換為直流電力。

CPU41藉由控制自閘極驅動器42對FET31~34賦予之控制信號C1~C4，而控制FET31~34之導通期間(接通期間)及非導通期間(斷開時間)。藉此，控制對電樞繞組24之通電切換時序。

圖4之單相交流發電機2為單相同步發電機。單相交流發電機2包括定子21及轉子22。定子21例如固定於引擎1之曲軸箱。該定子21具有以向外側突出之方式排列於周向之複數個齒部23。於複數個齒部23之間，形成有開口槽25。複數個齒部23係一體地形成。於複數個齒部23，捲繞有圖3之電樞繞組24。

轉子22包含轉子本體26及複數個磁極27。該轉子22構成為可相對於定子21而相對地旋轉。轉子本體26形成為具有底部之圓筒狀。轉子本體26之底部固定於圖1之曲柄軸11。藉此，轉子22與曲柄軸11一起旋轉。複數個磁極27於轉子本體26之內周面沿周向配置。複數個磁極27包含N極及S極之永久磁鐵，且固定於轉子本體26之內周面。N極之磁極27與S極之磁極27交替地配置。磁極27之個數為2m。m為自然數。本實施形態中，2m=12。

相鄰之各2個磁極27間之角度間隔為θ1。角度間隔θ1係於轉子22之旋轉方向上相鄰之2個磁極27中的N極之磁極27之後端邊緣與S極之磁極27之後端邊緣之角度間隔、或相鄰之2個磁極27中的N極之磁極27之前端邊緣與S極之磁極27之前端邊緣之角度間隔。以下，將角度間隔θ1稱為磁極間角度θ1。

於轉子22之轉子本體26之外周面，沿周向配置有複數個突起部28。各突起部28係以向轉子本體26之外周面之外側突出之方式形成。本實施形態中，於轉子本體26之外周面，缺少突起部28之部位作為無突起部29而存在。複數個突起部28及1個無突起部29以等角度間隔配置。複數個突起部28及無突起部29之個數之合計為2n。n為自然數。 本實施形態中，2n=12。即，設置有11個突起部28及1個無突起部29。

本實施形態中，複數個磁極27之個數2m等於複數個突起部28及無突起部29之合計個數2n。可使複數個突起部28及無突起部29之合計個數2n為磁極27之個數2m之整數倍，亦可使複數個磁極27之個數2m為複數個突起部28及無突起部29之合計個數2n之整數倍。

未隔著無突起部29而相鄰之各2個突起部28間之角度間隔為θ2。隔著無突起部29而相鄰之2個突起部28間之角度間隔為θ2之2倍。於此情形時，相鄰之突起部28與無突起部29之間之角度間隔為θ2。角度間隔θ2係於轉子22之旋轉方向上未隔著無突起部29而相鄰之2個突起部28之後端邊緣間之角度間隔、或未隔著無突起部29而相鄰之2個突起部28之前端邊緣間之角度間隔。以下，將角度間隔θ2稱為檢測角度θ2。

本實施形態中，相鄰之各2個磁極27之磁極間角度θ1等於檢測角度θ2。磁極間角度θ1可為檢測角度θ2之約數，或磁極間角度θ1亦可為檢測角度θ2之倍數。

於轉子本體26之外側，設置有曲柄角感測器5。曲柄角感測器5係以伴隨轉子本體26之旋轉而與複數個突起部28對向之方式設置。本實施形態中，曲柄角感測器5係以檢測方向朝向定子21之相鄰之2個齒部23間之開口槽之中心的方式配置。於此情形時，若將相鄰之2個齒部23中之一齒部23之中心軸與曲柄角感測器5之檢測方向所成之角度設為θa，將另一齒部23之中心軸與曲柄角感測器5之檢測方向所成之角度設為θb，則θa=θb。

曲柄角感測器5於檢測出旋轉之轉子本體26上之突起部28時，輸出曲軸脈衝CP作為檢測信號。本實施形態中，曲柄角感測器5係於在轉子本體26之旋轉方向上檢測出各突起部28之後端邊緣時，輸出曲軸 脈衝CP。又，曲柄角感測器5亦可於在轉子本體26之旋轉方向上檢測出各突起部28之前端邊緣時，輸出曲軸脈衝CP。

圖5係表示單相交流發電機2之感應電壓E、突起部28之形狀、整形前之曲軸脈衝及整形後之曲軸脈衝CP之時序圖。圖5之橫軸為時間。

本實施形態中，以於感應電壓E自負向正變化時及感應電壓E自正向負變化時，在感應電壓E與0位準交叉時檢測出突起部28之後端邊緣之方式設定轉子22之複數個磁極27、複數個突起部28及曲柄角感測器5之位置關係。如圖5所示，於感應電壓E自負或正到達0之時間點t1、t2、t3，藉由曲柄角感測器5檢測出突起部28之後端邊緣，並輸出正曲軸脈衝。正曲軸脈衝被整形為矩形波。圖3之CPU41將整形後之曲軸脈衝CP之上升邊緣判定為突起部28之後端邊緣之檢出時間點。

CPU41基於整形後之曲軸脈衝CP而算出突起部28之後端邊緣之檢出時間點之時間間隔，藉此算出引擎1之旋轉速度。又，若引擎1之旋轉速度為固定，則無突起部29之兩側之2個突起部28之檢出時間點之時間間隔成為直接相鄰之2個突起部28之檢出時間點之時間間隔的2倍。因此，CPU41可將無突起部29之下一突起部28之後端邊緣之檢出時間點判定為基準位置，每當輸出曲軸脈衝CP時將曲柄軸11之距基準位置之旋轉角度作為曲柄角而檢測出。

CPU41基於曲柄角而控制圖1之點火噴射裝置12之燃料噴射時序及點火時序。本實施形態中，由曲柄角感測器5輸出之曲軸脈衝CP兼用於引擎1之控制及圖3之整流器3之相位控制。CPU41響應曲軸脈衝CP，而經由閘極驅動器42對FET31~34之閘極賦予指示FET31~34之接通斷開之時序的控制信號C1~C4。本實施形態之發電裝置10之發電控制方法係採用後述之磁場控制。於此情形時，基於曲軸脈衝CP而進行單相交流發電機2之磁場控制。

(3)單相交流發電機2之磁場控制

圖6係用以說明單相交流發電機2之磁場控制之波形圖。圖6之縱軸為電壓，橫軸為以電角度所表示之相位。於圖6中，示出於圖3之單相交流發電機2之電樞繞組24產生之感應電壓E及整流器3之節點N3、N4間之電壓(以下，稱為整流器電壓Vpn)。

此處，所謂磁場控制係指藉由使FET31~34之導通期間(接通期間)之相位以感應電壓E之相位為基準發生變化，而控制單相交流發電機2之發電電力。具體而言，磁場控制係將FET31~34之導通期間與非導通期間之切換時序(以下，稱為通電切換時序)之相位以感應電壓E之零交叉點(與0位準交叉之點)為基準進行移位。藉此，控制FET31~34對單相交流發電機2之電樞繞組24之通電切換時序。磁場控制包含進角控制及遲角控制。

圖6(a)係表示未進行進角控制及遲角控制之情形時之感應電壓E與整流器電壓Vpn之關係的圖。圖6(b)係表示進行進角控制之情形時之感應電壓E與整流器電壓Vpn之關係的圖。圖6(c)係表示進行遲角控制之情形時之感應電壓E與整流器電壓Vpn之關係的圖。

如圖6(a)~(c)所示，感應電壓E具有正弦波形。將感應電壓E自負向正變化時之零交叉點之電角度設為2kπ，將感應電壓E自正向負變化時之零交叉點之電角度設為(2k+1)π。此處，k為整數。此處，將電池6之電壓(以下，稱為電池電壓)設為Vcc。

未進行進角控制及遲角控制之情形時之控制(以下，稱為無進角/遲角控制)中，於感應電壓E之電角度為2kπ(k為整數)時，整流器3之FET31、34接通，且FET32、33斷開。又，於感應電壓E之電角度為(2k+1)π時，整流器3之FET32、33接通，且FET31、34斷開。藉此，如圖6(a)所示，於自感應電壓E之電角度2kπ至電角度(2k+1)π之期間，整流器電壓Vpn成為+Vcc。又，於自感應電壓E之電角度(2k+ 1)π至電角度2(k+1)π之期間，整流器電壓Vpn成為-Vcc。如此，整流器電壓Vpn具有矩形波形。

所謂進角控制係指使FET31~34之導通期間(接通期間)之相位以感應電壓E之相位為基準而提前之控制。具體而言，進角控制係使FET31~34之導通期間與非導通期間之切換時序之相位以感應電壓E之零交叉點為基準而提前進角量σ1。藉此，如圖6(b)所示，於自感應電壓E之電角度2kπ-σ1至電角度(2k+1)π-σ1之期間，整流器電壓Vpn成為+Vcc。又，於自感應電壓E之電角度(2k+1)π-σ1至電角度2(k+1)π-σ1之期間，整流器電壓Vpn成為-Vcc。如此，使FET31~34對單相交流發電機2之電樞繞組24之通電切換時序提前。藉此，單相交流發電機2之發電電力增加。

所謂遲角控制係指使FET31~34之導通期間(接通期間)之相位以感應電壓E之相位為基準而滯後之控制。具體而言，遲角控制係使FET31~34之導通期間與非導通期間之切換時序之相位以感應電壓E之零交叉點為基準而滯後遲角量σ2。藉此，如圖6(c)所示，於自感應電壓E之電角度2kπ+σ2至電角度(2k+1)π+σ2之期間，整流器電壓Vpn成為+Vcc。又，於自感應電壓E之電角度(2k+1)π+σ2至電角度2(k+1)π+σ2之期間，整流器電壓Vpn成為-Vcc。如此，使FET31~34對單相交流發電機2之電樞繞組24之通電切換時序滯後。藉此，單相交流發電機2之發電電力減少。

圖7~圖9係表示磁場控制下之發電電流之模擬結果之圖。圖7係表示無進角/遲角控制之情形，圖8係表示進角量為5度之進角控制之情形，圖9係表示遲角量為5度之遲角控制之情形。

圖7~圖9中，(a)以實線表示單相交流發電機2之感應電壓E，以一點鏈線表示整流器3之整流器電壓Vpn，(b)表示單相交流發電機2之相電流Ipn，(c)表示電池電流Icc。電池電流Icc為自電池6向整流器3流 動之電流。於圖7~圖9之(c)中，電池電流Icc之平均值(直流電流)以虛線表示。單相交流發電機2之轉子22之旋轉速度為5000rpm，且電池電壓Vcc設為固定。

於圖7~圖9之(c)中，將自圖3之電池6之正端子朝向整流器3之節點N1流動之電池電流Icc之值設為正。因此，於單相交流發電機2發電時，電池電流Icc之平均值成為負，於單相交流發電機2供電時，電池電流Icc之平均值成為正。

如圖7(c)所示，於無進角/遲角控制之情形時，電池電流Icc之平均值為-0.93[A]。於此情形時，自單相交流發電機2對電池6供給0.93[A]之電流。如圖8(c)所示，於5度之進角控制之情形時，單相交流發電機2之發電電力減少，電池電流Icc之平均值成為-0.22[A]。於此情形時，自單相交流發電機2對電池6供給0.22[A]之電流。如圖9(c)所示，於5度之遲角控制之情形時，單相交流發電機2之發電電力增加，電池電流Icc之平均值成為-2.17[A]。於此情形時，自單相交流發電機2對電池6供給2.17[A]之電流。

圖10係表示使單相交流發電機2之轉子22之旋轉速度變化之情形時之電池電流Icc之模擬結果的圖。於圖10中，示出於轉子22之旋轉速度為1500rpm、2000rpm、3000rpm、5000rpm及8000rpm之情形時之電池電流Icc之變化。圖10之縱軸為電池電流Icc。橫軸之正值為進角量，負值之絕對值為遲角量。電池電壓Vcc設為固定。

隨著進角量增加，正電池電流Icc會增加。若於正電池電流Icc成為最大之後，進角量進一步增加，則正電池電流Icc減少。將正電池電流Icc成為最大時之進角量稱為進角上限值。

隨著遲角量增加，負電池電流Icc之絕對值會增加。若於負電池電流Icc之絕對值成為最大之後，遲角量進一步增加，則負電池電流Icc之絕對值減少。將負電池電流Icc之絕對值成為最大時之遲角量稱 為遲角上限值。

如根據圖10可知，於轉子22之旋轉速度為固定之情形時，藉由改變進角量或遲角量，而可使自單相交流發電機2對電池6供給之電力或自電池6對單相交流發電機2供給之電力變化。又，若轉子22之旋轉速度不同，則電池電流Icc之大小不同，且進角上限值及遲角上限值不同。

將轉子22之旋轉速度與進角上限值之關係以旋轉速度-進角上限值表格之形式記憶於引擎控制裝置4。又，將轉子22之旋轉速度與遲角上限值之關係以旋轉速度-遲角上限值表格之形式記憶於引擎控制裝置4。

(4)發電裝置10之發電控制方法

圖11係用以說明圖1之發電裝置10之發電控制方法之波形圖。於圖11中，示出電池電壓Vcc、感應電壓E、曲軸脈衝CP及整流器電壓Vpn。圖11之橫軸為時間。

於感應電壓E自負向正變化時及自正向負變化時之零交叉點，曲軸脈衝CP上升。圖11之例中，於期間T1內，電池電壓Vcc等於預先規定之目標電壓。於電池電壓Vcc等於預先規定之目標電壓之情形時，進行無進角/遲角控制。於此情形時，整流器電壓Vpn之相位等於曲軸脈衝CP之上升相位。

於期間T2內，於電池電壓Vcc低於目標電壓之情形時，進行遲角控制。於此情形時，使整流器電壓Vpn之相位以曲軸脈衝CP之上升為基準而滯後。藉此，單相交流發電機2之發電電力增加，電池電壓Vcc上升。

於期間T3內，於電池電壓Vcc高於目標電壓之情形時，進行進角控制。於此情形時，使整流器電壓Vpn之相位以曲軸脈衝CP之上升為基準而提前。藉此，單相交流發電機2之發電電力減少，電池電壓Vcc 降低。

圖12係表示圖1之發電裝置10之發電控制方法之流程圖。圖13係表示圖12之發電控制處理之流程圖。

於圖12中，藉由圖1之起動馬達7作動而使引擎1起動(步驟S1)。引擎控制裝置4之CPU41基於自曲柄角感測器5輸出之曲軸脈衝CP，判定是否檢測出引擎1之旋轉速度(步驟S2)。於檢測出引擎1之旋轉速度之情形時，CPU41判定是否檢測出曲柄軸11之基準位置、即轉子22之基準位置(步驟S3)。

於檢測出曲柄軸11之基準位置之情形時，CPU41開始整流器3之FET31~34之控制(步驟S4)。進而，CPU41判定引擎1之旋轉速度是否超過規定旋轉速度(步驟S5)。於引擎1之旋轉速度為規定旋轉速度以下之情形時，CPU41待機。於引擎1之旋轉速度超過規定旋轉速度之情形時，CPU41進行發電控制處理(步驟S6)。

於圖13中，CPU41基於自曲柄角感測器5輸出之曲軸脈衝CP，檢測引擎1之旋轉速度(步驟S10)。又，CPU41判定電池電壓Vcc是否等於目標電壓(步驟S11)。於電池電壓Vcc等於目標電壓之情形時，返回至步驟S10之處理。於電池電壓Vcc不等於目標電壓之情形時，CPU41判定電池電壓Vcc是否低於目標電壓(步驟S12)。

於電池電壓Vcc低於目標電壓之情形時，CPU41判定當前之遲角量是否小於遲角上限值(步驟S13)。遲角上限值係基於引擎1之旋轉速度(轉子22之旋轉速度)而自旋轉速度-遲角上限值表格中取得。於當前之遲角量為遲角上限值以上之情形時，返回至步驟S10之處理。於當前之遲角量小於遲角上限值之情形時，CPU41使通電切換時序滯後固定量(步驟S14)，並返回至步驟S10之處理。

於步驟S12中，電池電壓Vcc高於目標電壓之情形時，CPU41判定當前之進角量是否小於進角上限值(步驟S15)。進角上限值係基於 引擎1之旋轉速度(轉子22之旋轉速度)而自旋轉速度-進角上限值表格中取得。於當前之進角量為進角上限值以上之情形時，返回至步驟S10之處理。於當前之進角量小於進角上限值之情形時，CPU41使通電切換時序提前固定量(步驟S16)，並返回至步驟S10之處理。

如此，將電池電壓Vcc控制於以目標電壓為中心之固定範圍(目標電壓範圍)內。

(5)單相交流發電機2之設計方法

其次，對本實施形態之發電裝置10之單相交流發電機2之設計方法進行說明。

首先，對比較例之交流發電機之設計方法進行說明。單相交流發電機係經由整流器而連接於電池。圖14係表示比較例之單相交流發電機之設計方法之圖。圖14之縱軸為發電電流，橫軸為引擎之旋轉速度。發電電流係自單相交流發電機經由整流器而供給至電池及其他負載(搭載於機車之電子機器)之電流。電池之電壓被設定為固定。

為供給電池及其他負載所需之電力而需求之發電電流被規定為固定之需求電流Ireq。需求電流Ireq為設計值。要求單相交流發電機具有於自怠速旋轉速度(例如1700rpm)至最高旋轉速度(例如8000rpm)之範圍內供給需求電流Ireq之發電能力。若引擎之旋轉速度增加，則於單相交流發電機產生之感應電壓增加。藉此，隨著引擎之旋轉速度增加，發電電流會增加。因此，以於怠速旋轉速度下確保與需求電流Ireq相等之發電電流之方式設計單相交流發電機。以此方式設計之單相交流發電機具有特性L1所示之發電能力。具有特性L1之單相交流發電機於最高旋轉速度下可對固定電壓之電池及負載供給最大電流Imax1。

然而，比較例之單相交流發電機於引擎之旋轉速度高於怠速旋轉速度之區域R1具有過剩之發電能力。藉此，於將與需求電流Ireq相 當之發電電流供給至電池6及其他負載之情形時產生剩餘電力。若超過需求電流Ireq之過剩之發電電流流入至電池，則有電池成為過充電之狀態之情況。因此，於單相交流發電機實際運轉時，例如藉由在整流器使電樞繞組短路，而防止過剩之發電電流供給至電池。於此情形時，由於剩餘電力返回至單相交流發電機，故而循環電流所引起之電力損失增加。

其次，對本實施形態之交流發電機之設計方法進行說明。單相交流發電機2係經由整流器3而連接於電池6。圖15係表示本實施形態之單相交流發電機2之設計方法之圖。圖15之縱軸為發電電流，橫軸為引擎之旋轉速度。

本實施形態之設計方法係以在高於怠速旋轉速度之旋轉速度下確保與需求電流Ireq相等之發電電流之方式設計單相交流發電機2。於此情形時，單相交流發電機2之怠速旋轉速度下之發電電流小於需求電流Ireq。實施形態之單相交流發電機2具有特性L2所示之發電能力。具有特性L2之單相交流發電機2於最高旋轉速度下可對固定電壓之電池及負載供給最大電流Imax2。

實施形態之單相交流發電機2中，產生發電電流小於需求電流Ireq之區域RA及發電電流大於需求電流Ireq之區域RB。區域RA中，單相交流發電機2之發電能力不足，區域RB中，單相交流發電機2之發電能力過剩。藉此，於供給與需求電流Ireq相當之發電電流之情形時，在區域RA產生電力不足，在區域RB產生剩餘電力。實施形態之單相交流發電機2中產生剩餘電力之區域RB小於比較例之單相交流發電機中產生剩餘電力之區域R1。

根據實施形態之發電裝置10，於區域RA中，如朝上之箭頭所示，可藉由遲角控制而使發電電力增加。藉此，可於怠速旋轉速度下確保與需求電流Ireq相等之發電電流。另一方面，於區域RB中，如朝 下之箭頭所示，可藉由進角控制而使發電電力減少。藉此，可抑制電力損失之增加。

實施形態之單相交流發電機2之最大電流Imax2小於比較例之單相交流發電機之最大電流Imax1。具有特性L2之實施形態之單相交流發電機2可較具有特性L1之比較例之單相交流發電機小型化。

圖16係表示本實施形態之發電裝置10實際運轉時之發電控制方法之圖。

於發電裝置10實際運轉時，如上所述，電池電壓Vcc會變動。因此，本實施形態中，以使電池電壓Vcc維持於目標電壓或目標電壓範圍內之方式藉由使用磁場控制之發電控制方法而控制電池電流Icc。

如圖16所示，於較特性L2靠下方之區域Ra中，如朝下之箭頭所示，可藉由進角控制而使發電電流(發電電力)減少。另一方面，於較特性L2靠上方之區域Rb中，如朝上之箭頭所示，可藉由遲角控制而使發電電流(發電電力)增加。因此，藉由根據電池電壓Vcc之變化，於區域Ra、Rb內進行磁場控制，而可控制電池電壓Vcc。

如上所述，於本實施形態之發電裝置10中，由於可藉由進行磁場控制而控制發電電力，故而能夠將單相交流發電機2設計為小型。又，如圖1所示，由於與單相交流發電機2分開地設置有起動馬達7，故而與起動器用發電機式發電機不同，無需為確保起動扭矩而使單相交流發電機2大型化。因此，發電裝置10能夠小型化。

(6)實施形態之效果

根據本實施形態，於引擎1之低速旋轉區域中，可藉由遲角控制而產生滿足需求電力之發電電力，於引擎1之高速旋轉區域中，可藉由進角控制而抑制產生較大地超過需求電力之發電電力。因此，藉由小型之單相交流發電機2，可有效率地自引擎1之低速旋轉區域至高速旋轉區域獲得滿足需求電力之發電電力。

於此情形時，可基於自引擎1所具備之曲柄角感測器5輸出之曲軸脈衝CP而進行遲角控制及進角控制。因此，無需另外於單相交流發電機2設置用以檢測轉子22之旋轉角度之角度感測器。因此，發電裝置10之構造不會複雜化，且能夠使發電裝置10小型化及低成本化。

(7)其他實施形態

(a)上述實施形態中，整流器3包含FET31~34，但本發明不限定於此。整流器3亦可包含IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體)等其他雙方向性開關元件。

(b)圖13之發電控制處理中，於步驟S14中使通電切換時序滯後固定量，於步驟S16中使通電切換時序提前固定量，但本發明不限定於此。例如，亦可根據引擎1之旋轉速度而設定步驟S14之遲角量及步驟S16之進角量。

(c)上述實施形態之機車100中，設置有起動馬達7，但亦可代替起動馬達7而於曲柄軸11安裝腳踩起動桿，或除設置起動馬達7以外亦於曲柄軸11安裝腳踩起動桿。於此情形時，亦無需為確保引擎1之起動扭矩而使單相交流發電機2大型化。又，由於小型之單相交流發電機2安裝於曲柄軸11，故而引擎1之起動扭矩變小。

(d)上述實施形態中，對發電裝置10設置於機車之情形進行了說明，但發電裝置10亦可設置於其他移動體。其他移動體可為三輪機車或ATV(All Terrain Vehicle，越野車)等其他跨坐型車輛，亦可為汽車等其他車輛，亦可為包括引擎之船舶。

(8)申請專利範圍之各構成要素與實施形態之各要素之對應

以下，對申請專利範圍之各構成要素與實施形態之各要素之對應之例進行說明，但本發明並不限定於下述例。

上述實施形態中，發電裝置10為發電裝置之例，曲柄角感測器5、突起部28及無突起部29為曲柄角檢測部之例，引擎1為引擎之例， 曲柄軸11為曲柄軸之例，單相交流發電機2為單相交流發電機之例，電樞繞組24為電樞繞組之例，整流器3為整流部之例，FET31~34為開關元件之例，CPU41為通電控制部之例，曲軸脈衝CP為曲柄角檢測部之輸出信號或檢測信號之例。

又，轉子22為轉子之例，磁極27為磁極之例，突起部28為突起部之例，無突起部29為無突起部之例，曲柄角感測器5為突起部檢測器之例。

進而，電池6為電池之例，車輛本體部110為本體部之例，引擎控制裝置4為引擎控制裝置之例，起動馬達7或腳踩起動桿為起動裝置之例，機車100為移動體之例。

作為申請專利範圍之各構成要素，亦可使用具有申請專利範圍中所記載之構成或功能之其他各種要素。

[產業上之可利用性]

本發明可有效地利用於具備引擎之發電裝置。

1‧‧‧引擎

2‧‧‧單相交流發電機

3‧‧‧整流器

4‧‧‧引擎控制裝置

5‧‧‧曲柄角感測器

6‧‧‧電池

7‧‧‧起動馬達

8‧‧‧起動繼電器

10‧‧‧發電裝置

11‧‧‧曲柄軸

12‧‧‧點火噴射裝置

13、14‧‧‧齒輪

15‧‧‧減速器

CP‧‧‧曲軸脈衝

Claims (12)

1. 一種發電裝置，其係藉由包含檢測曲柄角之曲柄角檢測部之引擎而驅動者，且包括：單相交流發電機，其以藉由上述引擎之曲柄軸之旋轉而旋轉之方式設置；整流部，其包含複數個開關元件之橋式連接，將由上述單相交流發電機產生之交流電力轉換為直流電力；及通電控制部，其控制上述複數個開關元件對上述單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序；且上述通電控制部係基於上述曲柄角檢測部之輸出信號，進行使上述複數個開關元件之通電切換時序相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位滯後之遲角控制、及使上述複數個開關元件之通電切換時序相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位提前之進角控制，藉此控制藉由上述整流部而獲得之直流電力。
2. 如請求項1之發電裝置，其中上述單相交流發電機包含：轉子，其與上述曲柄軸一起旋轉；及複數個磁極，其等以等角度間隔配置於上述轉子；上述曲柄角檢測部構成為每隔固定之檢測角度產生檢測信號作為上述輸出信號；且相鄰之各2個磁極之磁極間角度與上述曲柄角檢測部之檢測角度相等，或上述磁極間角度為上述檢測角度之約數，或者上述磁極間角度為上述檢測角度之倍數。
3. 如請求項2之發電裝置，其中上述轉子具有外周面及內周面；上述複數個磁極以等角度間隔配置於上述轉子之上述內周 面；上述曲柄角檢測部包含：複數個突起部及無突起部，其等以與上述檢測角度相當之等角度間隔配置於上述轉子之上述外周面；及突起部檢測器，其檢測上述複數個突起部；且上述突起部檢測器於檢測出各突起部時輸出上述檢測信號。
4. 如請求項3之發電裝置，其中上述複數個突起部係以上述轉子之旋轉方向上之各突起部之一邊緣之角度位置與上述複數個磁極間之任一邊界之角度位置一致的方式配置，上述突起部檢測器於檢測出各突起部之上述一邊緣時輸出上述檢測信號。
5. 如請求項1至4中任一項之發電裝置，其中上述通電控制部係以使藉由上述整流部而獲得之直流電壓維持於預先規定之目標電壓或目標電壓範圍內之方式進行上述遲角控制及上述進角控制。
6. 如請求項1至4中任一項之發電裝置，其中上述通電控制部係於藉由上述整流部而獲得之直流電壓低於預先規定之目標電壓之情形時，進行上述遲角控制，於藉由上述整流部而獲得之直流電壓高於上述目標電壓之情形時，進行上述進角控制。
7. 如請求項1至4中任一項之發電裝置，其中設定藉由上述遲角控制而使利用上述整流部獲得之直流電力增加之情形時之遲角量之上限值作為遲角上限值，設定藉由上述進角控制而使利用上述整流部獲得之直流電力減少之情形時之進角量之上限值作為進角上限值，上述通電控制部係以相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位的遲角量不超過上述設定之遲角上限值之方式進行上述 遲角控制，且以相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位的進角量不超過上述設定之進角上限值之方式進行上述進角控制。
8. 如請求項7之發電裝置，其中上述遲角上限值及上述進角上限值係根據上述單相交流發電機之旋轉速度而預先設定，上述通電控制部係基於上述曲柄角檢測部之輸出信號而算出上述單相交流發電機之旋轉速度，並基於所算出之旋轉速度而設定上述遲角上限值及上述進角上限值。
9. 如請求項1至4中任一項之發電裝置，其中上述單相交流發電機構成為於上述引擎之旋轉速度為怠速旋轉速度時可藉由上述遲角控制而產生預先規定之需求電力。
10. 如請求項1至4中任一項之發電裝置，其中上述整流部連接於電池，藉由利用上述整流部獲得之直流電力而對上述電池進行充電。
11. 一種移動體，其包括：引擎；本體部，其藉由利用上述引擎產生之扭矩而移動；曲柄角檢測部，其檢測上述引擎之曲柄角；引擎控制裝置，其基於上述曲柄角檢測部之輸出信號而控制上述引擎；起動裝置，其驅動上述引擎之曲柄軸以使上述引擎起動；如請求項1至4中任一項之發電裝置，其藉由上述引擎而驅動；及電池，其連接於上述發電裝置之上述整流部，對上述引擎控制裝置供給直流電力。
12. 一種發電控制方法，其係控制藉由引擎之曲柄軸而驅動之發電 裝置之發電電力者；上述發電裝置包括：單相交流發電機，其藉由上述引擎之曲柄軸之旋轉而旋轉；及整流部，其包含複數個開關元件之橋式連接；上述方法包括以下步驟：藉由上述單相交流發電機而產生交流電力；藉由上述整流部將由上述單相交流發電機產生之交流電力轉換為直流電力；藉由曲柄角檢測部而檢測曲柄角；及基於上述曲柄角檢測部之輸出信號，而進行使上述複數個開關元件對上述單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位滯後之遲角控制、及使上述複數個開關元件對上述單相交流發電機之電樞繞組之通電切換時序相對於上述單相交流發電機之感應電壓之相位提前之進角控制，藉此控制利用上述整流部獲得之直流電力。