(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸に連結されてクランク軸の回転により回転駆動されて交流電流を発電する交流発電機の発電の実行と停止とによって発電トルクを制御する発電制御装置において、
燃焼行程中の所定のタイミングにおける電源電圧と所定の電圧閾値との比較により、始動時における発電制御の要否を判定する電圧基準発電制御要否判定手段と、
燃焼行程中の所定のタイミングにおける回転数と所定の回転数閾値との比較により、始動時における発電制御の要否を判定する回転数基準発電制御要否判定手段と、
上記電圧基準発電制御要否判定手段、又は／及び、上記回転数基準発電制御要否判定手段によって、
始動時における発電制御が必要と判断したときに、上記内燃機関の一回の燃焼行程中に発生させる発電山数を決定し、所定の燃焼行程番号を基準として燃焼行程に応じた発電の実行と停止のパターンを決定し、所定の燃焼行程における発電を停止して所定の燃焼行程における発電トルクを減少させる始動時発電制御を実施する始動時発電制御手段とを具備することを特徴とする発電制御装置。
【請求項２】
上記電圧基準発電制御要否判定手段は、
上記電源電圧が所定の電圧閾値より高い場合には、始動時発電制御を実施する始動時発電制御実施判定をし、
上記電源電圧が所定の閾値以下の場合には、始動時発電制御を実施しない始動時発電制御不実施判定をする請求項１に記載の発電制御装置。
【請求項３】
上記回転数基準発電制御要否判定手段は、
上記回転数が所定の最大回転数閾値以上の場合、又は／及び、上記回転数が所定の最小回転数閾値以下の場合には、始動時発電制御を実施しない始動時発電制御不実施判定をし、
上記回転数が上記最大回転数閾値より低く、かつ、上記最小回転数閾値より高い場合には、始動時発電制御を実施する始動時発電制御実施判定をする請求項１又は２に記載の発電制御装置。
【請求項４】
上記始動時発電制御手段は、
上記電源電圧検出手段によって検出した電源電圧によって発電山数を決定する電圧基準発電山数決定行程と、
上記回転数検出手段によって検出した回転数によって発電山数を決定する回転数基準発電山数決定行程と、
これらの発電山数決定行程によって決定した発電山数から最終の発電山数を決定する最終発電山数決定行程と、
上記機関の爆発行程直前、又は、吸気行程直前を基準として燃焼行程の位置に応じた燃焼行程番号を算出する燃焼行程番号算出手段と、
発電要否判定手段とを具備し、
上記最終発電山数決定行程は、上記電圧基準発電山数決定行程によって決定した電圧基準発電山数と、上記回転数基準発電山数決定行程によって決定した回転数基準発電山数との和、若しくは、該最終発電山数が上記交流発電機の総発電山数を超える場合には、上記発電機の総発電山数を最終発電山数とし、
上記発電要否判定手段は、上記最終発電山数と上記燃焼行程番号との比較によって、上記燃焼行程番号が最終発電山数の２分の１より大きい場合には発電を実施する発電実行判定を行い、
上記燃焼行程番号が最終発電山数の２分の１以下の場合には発電を停止する発電停止判定を行う請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電制御装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランク軸に連結された発電機の発電トルクを制御して内燃機関の回転変動抑制に利用する発電制御装置に関するものであり、特に、始動時のクランク軸の回転不足により逆方向への回転が継続される、いわゆるケッチンを防止すると共に、電源電圧を安定化させ、始動性の向上を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを始動する際のクランキング時にクランク軸の回転の勢いが足りないと、圧縮行程の圧力に抗しきれず、ピストンが押し戻されて、クランク軸の回転が逆転し、この逆転状態で着火するとエンジンが逆転方向のまま爆発行程に進み、いわゆるケッチンが発生する。このようなエンジンのケッチンを防止するケッチン防止装置について種々提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１にあるような従来のケッチン防止装置では、エンジンのクランク軸と同期して回転し所定の円周角度に渡る突起を有するロータと、突起を検出するパルサーコイルとを設けて、正常回転時には、パルサーコイルにより検出したクランク角度に基づいて点火信号を発信して燃焼室内の混合気に着火し、逆転時には点火禁止信号により点火を禁止して、強制的に失火状態としてエンジンの回転を停止している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のケッチン防止装置では、ケッチンが発生したときに検出される信号によって、ケッチンか否かを判定してその後の処理を決定するものである。
このため、クランク軸の逆転そのものの発生を防止することはできず、クランク軸にゆれ戻しが発生し、ロータの逆転と正転が繰り返されたときに、ロータの回転方向の変化により観測されるパルスの間隔が短くなって、ロータが高速で回転していると誤判定され、ケッチンが発生しているにも拘わらずケッチンと判定されずに点火制御を行い、エンジンに損傷を生じさせる虞がある。
【０００５】
また、ケッチン発生の要因の一つとして、発電機が発電する際に発生する発電トルク挙げられる。発電トルクはクランク軸の回転を抑制する方向に作用し、圧縮行程においてピストンに作用する燃焼室内の圧力のみならず、発電トルクもクランク軸の回転の勢いを抑制する方向に作用するため、ケッチンの発生要因となっている。
【０００６】
一方、近年、小型スクータ等においても、電子制御による燃料噴射装置が採用され、低燃費化、排ガス清浄化等が図られるようになっている。
ところが、始動時にバッテリなどの電源電圧が低下すると、燃料噴射バルブのリフト量が低下し、適切な量の燃料が噴射されず、始動性が低下する虞もある。  
さらに、キックスタータとセルモータとが併設されたエンジンにおいて、電源電圧の低下によりセルモータの使用が困難な状況で、キックスタータによって始動を試みたときに、踏込み力不足が生じた場合には、ケッチンの発生に加えて、電源電圧の低下に起因して、着火容易とするのに必要な量の燃料が噴射されず、始動が困難となる虞もある。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、内燃機関のクランク軸に連結されて駆動される発電機の発電の実行と停止とを制御して発電トルクを調制する発電制御装置において、簡易な構成により、ケッチンを防止しつつ、電源電圧の低下を抑制し、安定した始動性を発揮できる発電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明では、内燃機関のクランク軸に連結されてクランク軸の回転により回転駆動されて交流電流を発電する交流発電機の発電の実行と停止とによって発電トルクを制御する発電制御装置において、燃焼行程中の所定のタイミングにおける電源電圧と所定の電圧閾値との比較により、始動時における発電制御の要否を判定する電圧基準発電制御要否判定手段と、燃焼行程中の所定のタイミングにおける回転数と所定の回転数閾値との比較により、し同時における発電制御の要否を判定する回転数基準発電制御要否判定手段と、上記電圧基準発電制御要否判定手段、又は／及び、上記回転数基準発電制御要否判定手段によって、始動時における発電制御が必要と判断したときに、上記内燃機関の一回の燃焼行程中に発生させる発電山数を決定し、所定の燃焼行程番号を基準として燃焼行程に応じた発電の実行と停止のパターンを決定し、所定の燃焼行程における発電を停止して所定の燃焼行程における発電トルクを減少させる始動時発電制御を実施する始動時発電制御手段とを具備する（請求項１）。
【０００９】
第２の発明では、上記電圧基準発電制御要否判定手段は、上記電源電圧が所定の電圧閾値より高い場合には、始動時発電制御を実施する始動時発電制御実施判定をし、上記電源電圧が所定の閾値以下の場合には、始動時発電制御を実施しない始動時発電制御不実施判定をする（請求項２）。
【００１０】
第３の発明では、上記回転数基準発電制御要否判定手段は、上記回転数が所定の最大回転数閾値以上の場合、又は／及び、上記回転数が所定の最小回転数閾値以下の場合には、始動時発電制御を実施しない始動時発電制御不実施判定をし、上記回転数が上記最大回転数閾値より低く、かつ、上記最小回転数閾値より高い場合には、始動時発電制御を実施する始動時発電制御実施判定をする（請求項３）。
【００１１】
第４の発明では、上記始動時発電制御手段は、上記電源電圧検出手段によって検出した電源電圧によって発電山数を決定する電圧基準発電山数決定行程と、上記回転数検出手段によって検出した回転数によって発電山数を決定する回転数基準発電山数決定行程と、これらの発電山数決定行程によって決定した発電山数から最終の発電山数を決定する最終発電山数決定行程と、上記機関の爆発行程直前、又は、吸気行程直前を基準として燃焼行程の位置に応じた燃焼行程番号を算出する燃焼行程番号算出手段と、発電要否判定手段とを具備し、上記最終発電山数決定行程は、上記電圧基準発電山数決定行程によって決定した電圧基準発電山数と、上記回転数基準発電山数決定行程によって決定した回転数基準発電山数との和、若しくは、該最終発電山数が上記交流発電機の総発電山数を超える場合には、上記発電機の総発電山数を最終発電山数とし、上記発電要否判定手段は、上記最終発電山数と上記燃焼行程番号との比較によって、上記燃焼行程番号が最終発電山数の２分の１より大きい場合には発電を実施する発電実行判定を行い、上記燃焼行程番号が最終発電山数の２分の１以下の場合には発電を停止する発電停止判定を行う（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧縮行程において、クランク軸の回転速度が比較的遅く、ケッチンが発生し得る状況では、圧縮行程における発電を停止して発電トルクを小さくすることによって、クランク軸の回転速度の低下を抑制し、ケッチンを発生させることなく圧縮行程における圧力に抗してクランク軸を正回転させ、正常な燃焼へと導くことができる。
一方、クランク軸の回転速度がさらに遅く、エンジンの始動が全く望めない状況では、圧縮行程における発電を実施して、クランク軸の回転方向とは逆向きに作用する発電トルクを大きくすることによってクランク軸が逆回転するのを防止し、ケッチンを発生させることなくエンジンを停止させることができる。
さらに、クランク軸の回転速度が十分に速い場合には、発電トルクが大きくても、燃焼室内の圧力に抗してクランク軸が正回転を維持することができるので、圧縮行程における発電を抑制せず、電源電圧の安定化に利用することができる。
また、電源電圧が低く、安定した始動が望めない場合には、発電を優先することによって、点火を実施せず、次にクランキングを行う際に安定した電力を供給することができ  る。
発電トルクは、電磁的な力によって発生し、クランク軸が正転と逆転とのいずれの方向に回転しようとする場合でも、常に、クランク軸の回転方向と逆向きに作用する。
このため、燃焼行程に移行が可能な状況では、発電トルクを小さくすることで正回転を維持することができ、燃焼行程には進まずケッチンの発生防止を優先しようとする場合には、発電トルクを大きくすることで逆回転を防止しつつ、電源電圧の安定化を図ると共に次の始動機会におけるより確実な始動を実現することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における発電制御装置全体の概要を示す構成図。
【図２】本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、電圧基準発電制御要否判定手段の概要を示すフローチャート。
【図３】本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、回転数基準発電制御要否判定手段の概要を示すフローチャート。
【図４】本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、発電山数決定行程を示すフローチャート。
【図５】本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、始動時発電制御手段の概要を示すフローチャート。
【図６】本発明の発電制御装置の作動について説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、内燃機関８０のクランク軸８３１に連結されてクランク軸８３１の回転により回転駆動されて交流電流を発電する交流発電機（ＡＣＧ）１０の発電の実行と停止とによって発電トルクを制御する発電制御装置１として用いられるものである。
本発明の発電制御装置１は、後述の如く、燃焼行程中の所定のタイミングにおける電源電圧ＶＩＮＴと所定の電圧閾値ＶＬＯとの比較により、発電制御の要否を判定する電圧基準発電制御要否判定手段Ｓ１００〜Ｓ１６０と、燃焼行程中の所定のタイミングにおける回転数ＮＩＮＴと所定の回転数閾値（ｍａｘＮＥｄｓｃ、ｍｉｎＮＥｄｓｃ）との比較により、発電制御の要否を判定する回転数基準発電制御要否判定手段Ｓ２００〜Ｓ２６０と、電圧基準発電制御要否判定手段、又は／及び、回転数基準発電制御要否判定手段によって、始動時における発電制御が必要と判断したときに、上記内燃機関の一回の燃焼行程中に発生させる発電山数を決定し、所定の燃焼行程番号を基準として燃焼行程に応じた発電の実行と停止のパターンを決定し、所定の燃焼行程における発電を停止して所定の燃焼行程における発電トルクを減少させる始動時発電制御を実施する始動時発電制御手段Ｓ４００〜Ｓ４７０とを具備する。
【００１５】
本発明の実施形態として、自動二輪車などのキック始動式の内燃機関８０に設けた発電制御装置１は、キック始動時の踏込み力が不十分である場合であって、エンジンの始動ができるときには、燃焼行程中、所定の発電山の発電を停止して、発電トルクを減らすことにより、圧縮時の圧力に抗しきれず、ピストンが押し戻される、いわゆる「ケッチン」と呼ばれる現象により、エンジンが逆回転したままとなるのを防止し、エンジンの始動ができない程に低回転であるとき、及び、十分にエンジンが高回転であるときには、発電を優先して電源電圧＋Ｂの維持、回復を図ることによって、始動性の向上を図ろうとするものである。
本発明によれば、従来のように発生してしまったケッチンを検出して、事後的にエンジンを停止させるのではなく、所定時期における電源電圧、又は／及び、クランク軸の回転速度から、ケッチンに至るか否かを予測し、発電の停止と実行とを制御し、発生する発電トルクの変化を利用してケッチンの発生そのものを予防できるのである。
【００１６】
先ず、図１を参照して本発明の発電制御装置１を構成する内燃機関８０と、内燃機関８０のクランク軸８３１に連結され駆動されるＡＣＧ１０と、人力によるキックペダルの踏み込みによりクランク軸８３１を回転させるキック始動装置９０と、内燃機関８０の燃焼を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）３０と、電源４０の電圧と回転数検出手段として設けたクランク角センサ７１によって算出されるキック始動時のクランク軸８３１の回転速度とからＡＣＧ１０の発電の実施と停止とを制御するレギュレータ（ＲＥＧ）２０との概要について説明する。
内燃機関８０は、略筒状のシリンダ８２と、シリンダ８２の上面を覆うシリンダヘッド８１と、シリンダ８２内を昇降するピストン８３とによって区画された燃焼室８００内に導入された圧縮空気と燃料との混合気への点火によって燃焼エネルギを発生させ、得られた燃焼エネルギをピストン８３とコンロッド８３２とを介してクランク軸８３１の回転力に変換している。
また、クランク軸８３１は、クランクアーム８３３、カウンタウェイト８３４等のピストン８３の昇降運動をクランク軸８３１の回転運動に変換すると共にカウンタウェイト８３４の慣性を利用してピストン８３の昇降を補助する機構として通常用いられるものを含む。
クランク軸８３１は、図略のラチェット機構や、ワンウエイクラッチ、変速ギア等の踏込み力伝達手段を介して、運転者の踏み込みによって回転力を発生させるキックレバー９１を含むキック始動装置９０に連結されている。
【００１７】
シリンダヘッド８１には、吸気バルブ８１１によって開閉される吸気路８１０と排気バルブ８２１によって開閉される排気路８２０と、吸気路８１０内に燃料を噴射すべく燃料噴射装置６０によって駆動される燃料噴射弁（インジェクタ）６００と燃焼室８００内の混合気に点火をすべく点火装置（イグナイタ）６１によって駆動される点火プラグ６１０とが設けられている。
吸気バルブ８１１の開弁とピストン８３の下降とによる燃焼室８００内への吸気行程と、燃料噴射装置６０による燃料噴射とピストン８３の上昇による圧縮行程と、点火装置６１を用いた混合気への点火による爆発行程と、排気バルブ８２１の開弁による排気行程との燃焼サイクルが繰り返され、ピストン８３の昇降運動がコンロッド８３２等を介してクランク軸８３１に伝達されクランク軸８３１が回転運動する。
【００１８】
クランク軸８３１には、ＡＣＧ１０が連結されている。ＡＣＧ１０は、図略の固定子（ステータ）とマグネットと回転子（ロータ）とフライホイールとによって構成されている。
ステータは、複数のステータコアにステータコイルが巻回されたものが直列に接続され、さらに略放射状に配設されており、ステータの外側にマグネットが回転方向に並べられ、Ｎ極とＳ極が交互にステータに対向するように配設されている。マグネットには永久磁石が用いられている。
クランク軸８３１に連結されたフライホールの回転と共に、マグネット及びロータがステータに対して相対回転することによって、ステータコイル内の磁界が変化し、ＡＣＧ１０に交流が発生する。
【００１９】
内燃機関８０において、吸気、圧縮、爆発、排気からなる１サイクルの燃焼行程が完了する間にクランク軸８３１は２回転する。クランク軸８３１の１回転当たりに、ＡＣＧ１０にはステータの極数に対してその半分の発電山周期をもち、クランク軸８３１の回転数に比例した周波数の起電力が発生する。
なお、後述する実施形態において、ＡＣＧ１０として、１２極のステータを有するものを用いた場合を例として説明する。
【００２０】
ＥＣＵ３０は、内燃機関８０の運転状況を検出すべく、クランク角センサ７１、図略のバッテリ電圧検出手段、発電電流センサ等のセンサ類７０から、クランク角信号ＳＣＡ、バッテリ電圧＋Ｂ、発電電流ＩＧＥ等の機関の運転状況を示す情報が入力され、燃料噴射装置６０、イグナイタ６１、図略の燃料ポンプ、スロットルバルブ等のパワートレイン系負荷６２の駆動制御を行うべく点火信号ＩＧｔ、燃料噴射信号ＩＮＪ、ポンプ駆動信号、スロットル開閉信号ＳＬ等の信号を発信する。
フライホイール１４の外周には、所定の間隔で複数の検出子（リフラクタ）７１０が設けられている。クランク角検出手段として設けられたクランク角センサ７１によってリフラクタ７１０が検知され、クランク角センサ７１からは、クランク角信号ＳＣＡがＥＣＵ３０に発信される。
このとき、特定位置のリフラクタ７１０が間引かれているので、クランク角ＣＡを正確に検出することができる。
具体的には、例えば、１サイクルの燃焼行程（７２０°ＣＡ）に対して３０°毎でクランク角信号ＳＣＡが発信され、各クランク各信号ＳＣＡに対して０から８までの燃焼行程番号（ＮＮＵＭ）が割り振られ、リフラクタ７１０の間引かれたＮＮＵＭ＝９〜１１に対応するクランク角ＣＡにおいてはクランク角信号ＳＣＡが検出されず、ＮＮＵＭ＝０の位置を特定することによって正確なクランク角ＣＡが判る。
また、回転速度算出手段としてＥＣＵ３０では、クランク角センサ７１によって検知される所定のリフラクタ７１０の通過時間から内燃機関８０の回転速度ＶＲＴを算出することができる。
【００２１】
さらに、ＥＣＵ３０は、後述する発電制御方法によって、ＡＣＧ１０をオンオフしてＡＣＧ１０に発生する発電トルクを制御し、キック始動時におけるケッチンの防止と、電源電圧＋Ｂの安定化を図っている。
なお、本実施形態においては、ステータは１２極配設されており、全期間に渡って発電された場合には、１回転あたり６サイクルの発電山が発生し、１回の燃焼サイクルに対してクランク軸８３１が２回転するので、１２サイクルの発電山が発生する。
ＥＣＵ３０は、燃焼行程中、爆発直前、又は、圧縮直前の特定の燃焼行程番号（例えば、ＮＮＵＭＫ＝６）となる時期を基準として、後述する始動時発電制御を開始する。
【００２２】
ＲＥＧ２０は、サイリスタ等の開閉手段を具備し、ＥＣＵ３０からの指令にしたがってＡＣＧ１０で発生した交流の正側成分を直流に変換し、バッテリ４０を充電すると共に、燃料噴射装置６０、点火装置６１、燃料ポンプ、スロットルバルブ燃等の駆動系負荷ＬＤ６２への電力供給を行うと共に、発電の実行と停止とを制御して、ＡＣＧ１０に発生する発電トルクを調整し、始動時におけるケッチンの防止と、電源電圧＋Ｂの安定化を図っている。
さらに、ＡＣＧ１０で発生した交流の負側成分を直流に変換し、点灯系負荷ＬＭＰ５０に供給している。
【００２３】
図２、図３、図４、図５を参照して、本発明の発電制御装置１に用いられる発電制御方法について説明する。
図２に示すように、本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、ステップＳ１００〜ステップＳ１６０の電圧基準発電制御要否判定手段では、以下のフローチャートにしたがって始動時における発電制御の要否が判定される。
キースイッチが投入され、ステップＳ１１０のＥＣＵ初期化完了判定手段では、ＥＣＵ３０の初期化が完了したか否かが判定され、ＥＣＵ３０の初期化が完了するまで判定Ｎｏとなり、ステップＳ１００〜Ｓ１１０までが繰り返される。
ステップＳ１１０において、ＥＣＵ３０が初期化され、判定Ｙｅｓとなると、ステップＳ１２０のバッテリ電圧検出行程に進み、始動前の状態におけるバッテリ電圧＋Ｂが検出され、その値（Ｖ）がバッテリ電圧初期値ＶＩＮＴとして、メモリ等の記憶装置に格納される。
次いで、ステップＳ１３０の始動前バッテリ電圧判定手段では、バッテリ電圧初期値ＶＩＮＴと所定の最低電圧閾値ＶＬＯとが比較される。
電圧初期値ＶＩＮＴが最低電圧閾値ＶＬＯを超えている場合には、判定Ｙｅｓとなり、始動時発電制御実施判定され、ステップＳ１４０の始動時発電制御実施行程に進む。
電圧初期値ＶＩＮＴが最低電圧閾値ＶＬＯを超えている場合には、キック始動の際のクランク軸の回転速度によって、始動に成功する場合と、始動に至らない場合とが起こり得るため、後述する始動時発電制御が実施される。
電圧初期値ＶＩＮＴが最低電圧閾値ＶＬＯ以下の場合には、判定Ｎｏとなり、始動時発電制御不実施判定され、ステップＳ１５０の始動時発電制御不実施行程に進む。
電圧初期値ＶＩＮＴが所定の最低電圧閾値ＶＬＯ以下である場合には、電源電圧が低すぎるので、正常な点火、始動が望めない。
そこで、ステップＳ１５０の始動時発電制御不実施行程では、後述する始動時発電制御を実施することなく、燃焼サイクルの一行程中全期間に渡って発電が優先され、バッテリ４０の充電が行われる。また、このような状況では、点火を実施しないよう点火装置６１への点火信号の発信を停止し、エンジンを停止させることも可能となる。
なお、ステップＳ１００〜Ｓ１６０に示した電圧基準発電制御要否判定手段は、ＥＣＵ３０のＡＤ（アドレス）の更新毎に実行され、ステップＳ１６０で電圧基準発電制御要否判定を終了する。
また、具体的な最低電圧閾値ＶＬＯは、本発明が適用される内燃機関８０の仕様、バッテリ４０の容量、ＡＣＧ１０の発電能力、燃料噴射装置６０、点火装置６１及びＥＣＵ３０の消費電力等を考慮して設定する。
【００２４】
図３を参照して、本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、ステップＳ２００〜Ｓ２６０に示す、回転数基準発電制御要否判定手段の概要について説明する。
先に説明した、電圧基準発電制御要否判定手段によって、発電制御要と判定された場合、始動時発電制御手段の内、先ず、回転数基準発電制御要否判定手段Ｓ２００〜Ｓ２６０が実行される。
ステップＳ２１０の基準位置検出完了判定手段では、クランク角センサ７１によって検出されるクランク角信号ＳＣＡから、リフラクタ７１０の一部が間引きされた位置が検出され基準となる燃焼行程番号ＮＮＵＭが特定されるまで、ステップＳ２００〜Ｓ２１０が繰り返される。
基準となる燃焼行程番号ＮＮＵＭが検出されると判定Ｙｅｓとなり、ステップＳ２２０の始動時参照回転数検出行程へ進む。
ステップＳ２２０の始動時参照回転数検出行程では、クランク角信号ＳＣＡの検出間隔から始動時の所定のタイミングにおける始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが検される。
次いで、ステップＳ２３０の第１の回転数基準発電制御要否判定手段では、所定の最大回転数閾値ｍａｘＮＥｄｓｃとの比較によって、始動時発電制御の要否が判定される。
始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが、所定の最大回転数閾値ｍａｘＮＥｄｓｃ以上の場合には、ケッチンを起こす虞がないので、始動時発電制御を実施する必要がなく、判定Ｎｏとなり、始動時発電制御不実施判定され、ステップＳ２６０の始動時発電制御不実施行程に進む。
一方、始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが、所定の最大回転数閾値ｍａｘＮＥｄｓｃ（例えば、１０００ｒｐｍ）よりも低い場合には、ケッチンを起こす虞があるので、判定Ｙｅｓとなり、ステップＳ２４０の第２の回転数基準発電制御要否判定手段に進む。
次いで、ステップＳ２４０の第２の回転数基準発電制御要否判定手段では、所定の最小回転数閾値ｍｉｎＮＥｄｓｃとの比較によって、再度、始動時発電制御の要否が判定される。
始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが、所定の最小回転数閾値ｍｉｎＮＥｄｓｃ（例えば、４００ｒｐｍ）以下の場合には、全く始動が望めないので、始動時発電制御を実施する必要がなく、判定Ｎｏとなり、始動時発電制御不実施判定され、ステップＳ２６０の始動時発電制御不実施行程に進む。
一方、始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが、所定の最小回転数閾値ｍｉｎＮＥｄｓｃよりも高い場合には、ケッチンを起こす虞があるので、判定Ｙｅｓとなり、始動時発電制御実施判定され、ステップＳ２５０の始動時発電制御実施行程に進む。
始動時発電制御実施工程では、後述する発電実行期間決定行程に進み、圧縮行程において発電トルクを減少させ、ケッチンを防止しつつ、始動に導くための制御が実施される。
一方、始動時発電制御不実施行程では、始動時参照回転速度ＮＥＩＮＴが十分に高い場合にはケッチンが発生しないので、通常の発電制御が実施され、始動時参照回転速度ＮＥＩＮＴが最小回転数閾値ｍｉｎＮＥｄｓｃよりも低い場合には、通常の発電制御を実施することにより、圧縮行程における発電トルクを大きく作用させ、ケッチンを発生させることなくエンジンを停止させることができる。
なお、最大回転数閾値ｍａｘＮＥｄｓｃ、及び、最小回転数閾値ｍｉｎＮＥｄｓｃは、本発明の適用されるエンジンの排気量、気筒数等を考慮し、ケッチンが発生する虞がある範囲の最大回転数及び最初回転数によって適宜設定する。
【００２５】
図４を参照して、本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、ステップＳ３００〜Ｓ３４０の発電山数決定行程の概要について説明する。
ステップ３１０の電圧基準発電山数決定行程では、前述のステップＳ１２０のバッテリ電圧検出行程で検出された始動時電圧ＶＩＮＴに基づいて、電圧基準発電山数ＮＶが決定される。
次いでステップＳ３２０の回転数基準発電山数決定行程では、前述のステップＳ２２０の始動時参照回転数検出行程で検出された始動時回転数ＮＥＩＮＴに基づいて、回転数基準発電山数ＮＮＥが決定される。
次いで、ステップＳ３３０の最終発電山数決定行程では、電圧基準発電山数決定行程によって決定した電圧基準発電山数ＮＶと、回転数基準発電山数決定行程によって決定した回転数基準発電山数ＮＮＥとの和、若しくは、最終発電山数Ｎｔｏｔａｌが交流発電機１０の総発電山数Ｎｓｕｍを超える場合には、発電機の総発電山数Ｎｓｕｍを最終発電山数Ｎｔｏｔａｌとする。
次いで、ステップＳ３４０の発電実行停止実施行程では、最終発電山数Ｎｔｏｔａｌに応じて、後述する発電制御実行行程にしたがって所定の発電山の発電の実行と停止が実施される。
発電山数決定行程Ｓ３００〜Ｓ３４０は、始動時回転数判定手段Ｓ２００〜Ｓ２５０と同時期において、Ｎ信号の検出毎に実施される。
なお、電圧基準発電山数ＮＶ及び、回転数基準発電山数ＮＮＥは、例えば、表１、表２に示すような判定用テーブルをマップ情報として用意しておくことによって、算出することができる。
なお、ＡＣＧ１０の発電極数に応じて、最終発電山数Ｎｔｏｔａｌを決定するため判定用テーブルを用意しておくことによって、発電極数の異なる発電機を有する内燃機関８０に対して、本発明を適宜採用することができる。
【００２６】
図５を参照して、本発明の発電制御装置に用いられる発電制御方法の内、ステップＳ４００〜Ｓ４７０の始動時発電制御手段の概要について説明する。
ステップＳ４１０のカウンタセット行程では、Ｎ信号の検出毎にカウンタ数ＣＮＴの値を１つづつ繰り上げる処理を行う。
ステップ４２０の基準燃焼行程番号判定手段では、例えば、爆発行程直前、又は、吸気行程直前に当たる基準燃焼行程番号（ＮＮＵＭ＝６）であるか否かが判定され、基準燃焼行程番号の場合には、判定Ｙｅｓとなり、ステップＳ４３０のカウントリセット行程に進み、燃焼行程番号算出手段として設けたカウンタ数ＣＮＴを０にリセットした後、ステップＳ４４０の発電要否判定手段に進む。
基準燃焼行程番号以外の位置では、判定Ｎｏとなり、カウンタ数ＣＮＴを変えることなく、ステップＳ４４０に進む。
ステップＳ４４０の発電要否判定手段では、最終発電山数Ｎｔｏａｔａｌの２分の１の値と、燃焼行程番号ＮＮＵＭに対応するカウンタ数ＣＮＴとを比較し、カウンタ数ＣＮＴが最終発電山数Ｎｔｏｔａｌの２分の１より大きい場合には判定Ｎｏとなり、ステップＳ４６０の発電停止判定に進み、対応する発電山の発電を停止し、燃焼行程番号ＮＮＵＭに対応するカウント数ＣＮＴが最終発電山数の２分の１以下の場合には、ステップＳ４５０の発電実行判定に進み、対応する発電山の発電を実行する。
【００２７】
図６を参照して、本発明の発電制御装置１の作動について説明する。例えば、発電極数が６極の場合、発電制御を行わない場合の総発電山数ＮＳＵＭは、燃焼行程１サイクル当たり１２山の発電周期となる。
図６に示すように、キック始動直後に、電源電圧検出手段によってバッテリ電圧が検出され、この値を基準として、電圧基準発電制御要否判定手段Ｓ２００〜、回転数基準発電制御要否判定手段Ｓ３００〜が実施され、発電機１０の発電の実施と停止のパターンが決定され、ＮＮＵＭＫ＝６を基準に、始動時発電制御Ｓ４００〜が開始される。
例えば、始動時参照電圧ＶＩＮＴが１２ｖであった場合、表１にしたがって、電圧基準発電山数ＮＶとして４山が選択され、始動時参照回転数ＮＥＩＮＴが、９５０ｒｐｍであった場合、表２にしたがって、回転数基準発電山数ＮＮＥとして４山が選択され、最終発電山数Ｎｔｏｔａｌとして、８山が選択される。
さらに、カウンタ数ＣＮＴと、最終発電山数Ｎｔｏｔａｌの２分の１とが比較され、ＣＮＴ数が４以下の行程、即ち、爆発行程（ＣＮＴ＝０、１、２、３）及び、排気行程の初期（ＣＮＴ＝４）、吸気行程（ＣＮＴ＝０、１、２、３）の発電山の発電が実行され。ＣＮＴ数か４より大きい行程、即ち、排気行程（ＣＮＴ＝５、６）及び圧縮行程（ＣＮＴ＝５、６）の発電が停止される。
なお、本図（ｅ）、（ｆ）中、本発明の始動時発電制御が実施された場合の発電電流及ぶ発電トルクを実線で示し、比較例として、本発明の始動時発電制御を行わない従来の発電制御装置を用いた場合の発電電流及び発電トルクを点線で示してある。
本図（ｅ）に示すように、圧縮行程における発電が抑制されるので、本図（ｆ）に示すように、発電トルクが小さくなり、キック始動時の踏み込み不足があった場合でも、本図（ｊ）に実線で示す実施例のように、燃焼室内の圧力に抗して正回転が維持されるので、ケッチンが発生することがない。
一方、始動時発電制御を実施しない比較例では、圧縮行程において、燃焼室内の圧力と発電トルクとによって発生するクランク軸の回転方向とは逆向きの負荷に抗することができず、本図（ｊ）に点線で示すように、逆回転するが、実際に検出される出力は、本図（ｊ）に、一点破線で示すように、見かけ上、回転数が上昇するため、正回転と誤判定されケッチンの発生を招く虞がある。
また、キック始動時の踏込み力がさらに弱く、回転数が極めて低い場合には、始動に至らないため、発電トルクを抑制するための始動時発電制御が実施されず、燃焼サイクルの全期間に渡って発電が実施される。このため、圧縮行程で、クランク軸の回転が圧力に抗することができず逆回転しそうになったときに、クランク軸の回転方向とは逆向きの発電トルクが作用するので、クランク軸の回転が速やかに停止され、ケッチンを起こす虞がない。
【００２８】
本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、圧縮行程における発電の実施と停止とを制御して、発電トルクをケッチンの発生の防止に利用する本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更し得る。
例えば、上記実施形態においては、キック始動式の内燃機関に設けた発電機の発電制御装置を例に説明したが、セルモータを用いたモータ駆動式の内燃機関に設けた発電機の発電制御装置にも適宜採用し得るものである。
また、その他の実施形態として、上記実施例で発電の実行と停止の期間を発電山数で決定しているが、発電の実行を指令するクランク角の位置（行程番号ＮＮＵＭ）で決定してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  発電制御装置
１０  交流発電機（ＡＣＧ）
２０  レギュレータ（ＲＥＧ）
３０  電子制御装置（ＥＣＵ）
４０  電源（バッテリ）
５０  点灯系負荷
６０  燃料噴射装置（ＩＮＪ）
６００  燃料噴射弁
６１  点火装置（ＩＧＮ）
６１０  点火プラグ
６２  駆動系付加（ＬＤ）
７０  運転状況検出手段
７１  クランク間検出手段
８０  内燃機関
８００  燃焼室
８１  シリンダヘッド
８１０  吸気筒
８１１  吸気バルブ
８２０  排気筒
８２１  排気バルブ
８２  シリンダ
８３  ピストン
８３１  クランク軸
９０  キック始動装置
９１  キックレバー
Ｓ１００〜Ｓ１６０ 電圧基準発電制御要否判定手段
Ｓ２００〜Ｓ２６０ 回転数基準発電制御要否判定手段
Ｓ４００〜Ｓ４７０ 始動時発電制御手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２００５−２２０８６６号公報
【図１】
0005601022.tif 000002
【図２】
0005601022.tif 000003
【図３】
0005601022.tif 000004
【図４】
0005601022.tif 000005
【図５】
0005601022.tif 000006
【図６】
0005601022.tif 000007