(57)【要約】  内燃機関により駆動される交流発電機の出力で充電されるバッテリから車両のヘッドランプに供給されるランプ駆動電流をオンオフするランプ駆動用スイッチと、ランプ駆動用スイッチを制御する通電制御部とを備えた内燃機関駆動車両の電源部制御装置が提案される。通電制御部は、定常時は、ランプ駆動電流をバッテリの充電を妨げることがない値に保つことができるランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を正規デューティ比としてランプ駆動用スイッチを正規デューティ比でオンオフ制御し、内燃機関の減速時には正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、ヘッドランプの光量の低下を抑えるために必要なランプ駆動電流をヘッドランプに流すようにランプ駆動用スイッチを制御する機関減速時ランプ通電制御を制限された時間の間だけ行なうように構成される。
2013001831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する内燃機関により駆動される磁石式交流発電機と該交流発電機の出力で充電されるバッテリとを備えた内燃機関駆動車両の電源部の前記バッテリの充電を制御するバッテリ充電制御部と、前記バッテリから前記車両のヘッドランプに供給されるランプ駆動電流をオンオフするランプ駆動用スイッチと、前記ランプ駆動電流を前記磁石式交流発電機からバッテリの端子電圧以上の出力電圧を発生させることができる範囲の値に保つべく設定されたランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を正規デューティ比として、該正規デューティ比で前記ランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することを基本として前記ランプ駆動電流をＰＷＭ制御するランプ通電制御部とを備えた内燃機関駆動車両の電源部制御装置であって、
前記ランプ通電制御部は、前記内燃機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に向けて低下していく過程で前記正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、前記ヘッドランプの光量の低下を抑えるために必要なランプ駆動電流を前記ヘッドランプに流すように前記ランプ駆動用スイッチを制御する機関減速時ランプ通電制御を制限された時間の間だけ行なうように構成されていることを特徴とする内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項２】
前記ランプ通電制御部は、前記内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値に設定された設定デューティ比で前記ランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することにより前記機関減速時ランプ通電制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項３】
前記ランプ通電制御部は、前記ランプ駆動用スイッチをオン状態に保持することにより前記機関減速時ランプ通電制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項４】
前記ランプ通電制御部は、前記内燃機関の回転速度が前記設定回転速度まで低下したときにタイマに設定時間の計測を開始させて、前記タイマが設定時間の計測を行なっている間、前記ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を前記設定デューティ比に固定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項５】
前記設定デューティ比は、前記設定回転速度における正規デューティ比に等しく設定されている請求項４に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項６】
前記ランプ通電制御部は、前記設定時間の計測が完了したときに、前記ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を前記アイドリング時の正規デューティ比に向けて徐々に変化させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項７】
前記ランプ通電制御部は、前記内燃機関の始動完了後最初に前記ヘッドランプに通電する際の前記オンオフのデューティ比を、前記アイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値を有する初回点灯時デューティ比に設定する始動時デューティ制御を行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項８】
前記バッテリ充電制御部は、前記車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときに前記バッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうように構成され、
前記ランプ通電制御部は、前記加速時充電停止制御が行なわれているときに、前記デューティ比を、加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比以上の値に設定された加速制御時デューティ比まで増大させる加速時デューティ制御を行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項９】
前記ランプ通電制御部は、加速時充電停止制御時の内燃機関の回転速度と前記加速制御時デューティ比との間の関係を与えるマップを用いて、前記内燃機関の回転速度に対して前記マップを検索することにより前記加速制御時デューティ比を決定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項１０】
前記ランプ通電制御部は、前記加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比に一定値を加算することにより前記加速制御時デューティ比を決定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項１１】
前記ランプ通電制御部は、前記加速時充電停止制御が行なわれているときに前記バッテリの電圧を監視して、前記ヘッドランプの光量を加速時充電停止制御が開始される直前の光量に保つべく、バッテリ電圧に応じて前記加速制御時デューティ比を決定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項１２】
前記ランプ通電制御部は、前記内燃機関の回転速度が設定値未満のときには前記内燃機関の回転速度に対して前記正規デューティ比を演算し、前記内燃機関の回転速度が設定値以上のときには前記バッテリ電圧に対して前記正規デューティ比を演算するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動車両の電源部制御装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の電源部制御装置を備えた内燃機関駆動車両。
【請求項１４】
請求項２に記載の電源部制御装置を備えた内燃機関駆動車両。
【請求項１５】
請求項３に記載の電源部制御装置を備えた内燃機関駆動車両。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車やバギー車等の内燃機関駆動車両の電源部を制御する電源部制御装置及びこの電源部制御装置を備えた内燃機関駆動車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車やバギー車等の内燃機関駆動車両においては、各種の電装品に電力を供給するために、内燃機関により回転駆動される交流発電機と、その出力で充電されるバッテリとを備えた電源部が設けられ、この電源部の出力でヘッドランプ等の負荷に電流を供給している。このような電源部が設けられた車両には、バッテリを適正に充電された状態に維持するために、内燃機関の運転中バッテリの端子電圧を設定値に保つようにバッテリの充電を制御するバッテリ充電制御部と、負荷への通電を制御する通電制御部とを備えた電源部制御装置が設けられる。【０００３】
自動二輪車やバギー車等の内燃機関駆動車両に搭載される交流発電機としては、専ら、永久磁石により界磁を構成した磁石回転子と、発電コイルを有する固定子とを備えた磁石式交流発電機が用いられている。磁石式交流発電機は、負荷電流が大きくなるとその出力電圧が低下する垂下特性を有している。そのため、内燃機関により駆動される磁石式交流発電機とその出力で充電されるバッテリとを備えた電源部の出力でヘッドランプを点灯させる車両においては、機関の低速時やアイドリング時にヘッドランプに大きな定格消費電流を流したままにしておくと、磁石式交流発電機の出力電圧が大きく低下して、バッテリ電圧よりも低くなってしまう。この状態では、発電機からバッテリに充電電流を流すことができないため、バッテリが充電されることがない状態で、バッテリからヘッドランプに大きな電流が流れることになり、バッテリが激しく消耗する。このような状態が頻繁に起ると、バッテリが過放電状態になるおそれがある。【０００４】
特許文献１に示された内燃機関駆動車両の電源部制御装置では、バッテリとヘッドランプとの間にランプ駆動用スイッチを設けて、このランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することにより、ランプ駆動電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation ：パルス幅変調）制御するようにしている。このように構成しておくと、バッテリの充電が行われなくなる機関の低速時やアイドリング時にバッテリからヘッドランプに流れる電流を制限するようにＰＷＭ制御のデューティ比を小さい値に設定することにより、バッテリの放電電流を制限して、バッテリの消耗を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００８／１０２３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された電源部制御装置によれば、発電機の出力電圧が低下して、バッテリの充電が行われなくなる機関の低速時やアイドリング時にバッテリからヘッドランプに流れる電流を制限するため、バッテリの消耗を抑えることができる。【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された発明によった場合には、例えば、車両を停止させるために制動をかけた際に、内燃機関の回転速度が低下していく過程でアイドリング回転速度に近づいたときに、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比が小さい値にされて、ヘッドランプの光量が減少してしまうという問題が生じる。特に、ドライバーが車両を停止する際にクラッチを切って内燃機関をアイドリング状態にする運転をした場合に、ヘッドランプの光量が急激に減少する現象が顕著に生じる。【０００８】
本発明の目的は、内燃機関が減速する過程でヘッドランプの光量が急激に減少するのを防いで、所定時間の間は高い光量を維持することができるようにした内燃機関駆動車両の電源部制御装置及びその装置を備えた車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両を駆動する内燃機関により駆動される磁石式交流発電機と該交流発電機の出力で充電されるバッテリとを備えた内燃機関駆動車両の電源部の前記バッテリの充電を制御するバッテリ充電制御部と、前記バッテリから前記車両のヘッドランプに供給されるランプ駆動電流をオンオフするランプ駆動用スイッチと、前記ランプ駆動電流を磁石式交流発電機からバッテリの端子電圧以上の出力電圧を発生させることができる範囲の値に保つべく設定されたランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を正規デューティ比として、該正規デューティ比で前記ランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することを基本として前記ランプ駆動電流をＰＷＭ制御するランプ通電制御部とを備えた内燃機関駆動車両の電源部制御装置を対象とする。【００１０】
本発明においては、ランプ通電制御部が、内燃機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に向けて低下していく過程で正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、ヘッドランプの光量の低下を抑えるために必要なランプ駆動電流をヘッドランプに流すようにランプ駆動用スイッチを制御する機関減速時ランプ通電制御を制限された時間の間だけ行なうように構成される。【００１１】
上記のように構成すると、内燃機関の減速時に、機関の回転速度がアイドリング回転速度に近づいていく過程で、磁石式交流発電機の出力電圧をバッテリの端子電圧以上に保つための（バッテリの充電を支障なく行わせるための）正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御が中断されて、ヘッドランプの光量の低下を抑えるために必要なランプ駆動電流をヘッドランプに流すようにランプ駆動用スイッチを制御する機関減速時ランプ通電制御が行なわれる。従って、機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に向けて低下していく際にヘッドランプの光量が急減するのを防いで、ヘッドランプのちらつきをなくし、所定時間の間高い光量を確保することができる。また機関減速時ランプ通電制御は、制限された時間の間だけ行なわれ、当該制御が終了した後は、バッテリの充電量を増加させることができるため、バッテリの過放電を防止することができる。【００１２】
上記ランプ通電制部は、内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値に設定された設定デューティ比でランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することにより機関減速時ランプ通電制御を行うように構成してもよく、ランプ駆動用スイッチをオン状態に保持することにより機関減速時ランプ通電制御を行うように構成してもよい。【００１３】
本発明の他の態様については、後述する発明の実施形態についての説明の中で明らかにされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ランプ通電制御部が、内燃機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に向けて低下していく過程で、バッテリの充電を支障なく行わせるための正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、ヘッドランプの光量の低下を抑えるために必要なランプ駆動電流をヘッドランプに流すようにランプ駆動用スイッチを制御する機関減速時ランプ通電制御を制限された時間の間だけ行なうので、機関が減速する過程でアイドリング運転に入る際にヘッドランプの光量が急減する現象が生じるのを防いで、ランプのちらつきをなくし、所定時間の間高い光量を確保することができる。また機関減速時ランプ通電制御は、制限された時間の間だけ行なわれるため、バッテリが過放電状態になるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係わる電源部制御装置の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明に係わる電源部制御装置において、交流発電機の出力電流及びヘッドランプの消費電流の回転速度に対する変化と、ランプ駆動電流をＰＷＭ制御する際のデューティ比の変化の一例とを示したグラフである。
【図３】図３は、本発明において行なわれる車両停止時デューティ比制御を説明するためのグラフである。
【図４】図４は、本明細書で用いるデューティ比の定義を説明するためのグラフである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態で用いるランプ通電制御部の構成を示した機能ブロック図である。
【図６】図６は、図５に示したランプ通電制御部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アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態で用いるランプ通電制御部の構成を示した機能ブロック図である。
【図８】図８は、図７に示したランプ通電制御部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アルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の更に他の実施形態で用いるランプ通電制御部の構成を示した機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、図９に示したランプ通電制御部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アルゴリズムの更に他の例を示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の更に他の実施形態で用いるランプ通電制御部の構成を示した機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１に示したランプ通電制御部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アルゴリズムの更に他の例を示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の更に他の実施形態で用いるランプ通電制御部の構成を示した機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、図１３に示したランプ通電制御部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アルゴリズムの更に他の例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に示す実施形態では、内燃機関駆動車両が自動二輪車であるとする。図１は、本発明の一実施形態を示したもので、同図において１は自動二輪車を駆動する内燃機関により回転駆動される磁石式交流発電機（以下単に交流発電機ともいう。）、２は交流発電機１の出力で充電されるバッテリ、３はバッテリ２からランプ駆動電流が与えられて点灯する車両のヘッドランプである。また５は、ダイオードとサイリスタとの混合ブリッジ回路からなっていて、交流発電機１の出力を整流してその出力電流を充電電流としてバッテリ２に供給する制御整流回路、６はバッテリ２の両端の電圧を設定値に保つように制御整流回路５を制御するバッテリ充電制御部、７はヘッドランプ３に供給される電流をオンオフするランプ駆動用スイッチ、８はランプ駆動用スイッチ７を所定のデューティ比でオンオフ制御して、ランプ駆動電流をバッテリ２の充電を妨げることがない値に保つようにＰＷＭ制御するランプ通電制御部である。
【００１７】
本実施形態では、交流発電機１と、バッテリ２とにより、ヘッドランプ３を含む各種の電装品に電力を供給する電源部が構成され、制御整流回路５と、バッテリ充電制御部６と、ランプ駆動用スイッチ７と、ランプ通電制御部８とにより、電源部を制御する電源部制御装置４が構成されている。
【００１８】
更に詳細に説明すると、磁石式交流発電機１は、自動二輪車の車体に搭載された図示しない内燃機関のクランク軸により回転駆動される回転子と、回転子の磁極にギャップを介して対向する磁極部を有する電機子鉄心に単相の電機子コイル１００を巻装することにより構成された固定子とからなっていて、内燃機関の回転に同期して電機子コイル１ａに単相の交流電圧を誘起する。磁石式交流発電機は、その出力電流に対する出力電圧の特性が垂下特性を有していて、出力電流の増大に伴って出力電圧が低下していく。従って、磁石式交流発電機と該磁石式交流発電機の出力で充電されるバッテリとにより電源部を構成して、バッテリの両端に負荷を接続する構成をとる場合に、低速回転時に、バッテリの両端に接続された負荷に大きな電流を流すと、交流発電機の出力電圧が低下して、バッテリの端子電圧を下回ってしまい、バッテリを充電することができなくなる。
【００１９】
電源部制御装置４は、ダイオードとサイリスタとの混合ブリッジ回路からなっていて、交流発電機１の出力を整流してその出力電流を充電電流としてバッテリ２に供給する制御整流回路５と、バッテリ２の両端の電圧を設定値に保つように制御整流回路５を制御するバッテリ充電制御部６と、バッテリ２とヘッドランプ３との間に設けられてヘッドランプ３に供給されるランプ駆動電流をオンオフするランプ駆動用スイッチ７と、ランプ駆動用スイッチ７を所定のデューティ比でオンオフ制御してランプ駆動電流をバッテリ２の充電を妨げることがない値に保つようにＰＷＭ制御するランプ通電制御部８とにより構成されている。
【００２０】
制御整流回路５は、アノードが接地回路に共通接続されたダイオードＤ１及びＤ２と、アノードがダイオードＤ１及びＤ２のカソードにそれぞれ接続され、カソードが共通接続されたサイリスタＴｈ１及びＴｈ２とにより構成されている。この制御整流回路においては、ダイオードＤ１及びＤ２のカソードとサイリスタＴｈ１及びＴｈ２のアノードとの接続点が交流入力端子５ａ及び５ｂとなっており、サイリスタＴｈ１及びＴｈ２のカソードの共通接続点及びダイオードＤ１及びＤ２のアノードの共通接続点(接地）がそれぞれプラス側直流出力端子５ｃ及びマイナス側直流出力端子５ｄとなっている。交流入力端子５ａ及び５ｂはそれぞれ交流発電機１の一方の出力端子１ａ及び他方の出力端子１ｂに接続され、直流出力端子５ｃ及び５ｄはそれぞれバッテリ２の正極端子及び負極端子に接続されている。
【００２１】
ランプ駆動用スイッチ７は、ソースがバッテリ２の正極端子に接続されたＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなっていて、そのドレインと接地間にヘッドランプ３が接続されている。
【００２２】
バッテリ充電制御部６は、バッテリ２の両端の電圧(バッテリ電圧）を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路により検出されたバッテリ電圧が設定値未満のときにサイリスタＴｈ１及びＴｈ２のゲートにトリガ信号を与え、検出されたバッテリ電圧が設定値以上になったときにサイリスタＴｈ１及びＴｈ２へのトリガ信号の供給を停止するようにサイリスタへのトリガ信号の供給を制御するサイリスタトリガ制御部とを備えた公知の構成を有している。制御整流回路５は、バッテリ電圧が設定値未満で、バッテリ充電制御部からサイリスタＴｈ１及びＴｈ２にトリガ信号が与えられているときに、これらのサイリスタのうちアノードカソード間に順方向電圧が印加されている方のサイリスタがオン状態になって、交流発電機１の整流出力電流をバッテリ２に充電電流として供給する。バッテリ電圧が設定値以上になってサイリスタＴｈ１及びＴｈ２へのトリガ信号の供給が停止されると、サイリスタＴｈ１及びＴｈ２がそれぞれのアノード電流が保持電流以下になった時点でオフ状態になって、バッテリ２への充電電流の供給を停止する。バッテリ充電制御部６は、制御整流回路５にこれらの動作を行なわせることにより、バッテリ電圧を設定値に保つように制御する。バッテリ電圧の定格値が１２［Ｖ］である場合、バッテリ電圧の設定値は、例えば１４．５［Ｖ］に設定される。
【００２３】
また本実施形態で用いているバッテリ充電制御部６は、上記の制御を行なう他、ドライバーにより車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときに、交流発電機１から内燃機関にかかる負荷を軽減して加速性能を向上させるために、サイリスタＴｈ１及びＴｈ２へのトリガ信号の供給を停止してバッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうように構成されている。加速操作が行なわれたか否かは、内燃機関の回転速度を監視して、該回転速度の上昇率が設定値を超えたか否かを見るか、又は車両に設けられているアクセルグリップ等のアクセル操作部材の変位を監視することにより検出することができる。内燃機関の回転速度は、交流発電機１の出力周波数から検出することができる。また内燃機関の点火時期の制御等を行なう際に必要とするクランク角情報を得るために、クランク軸の回転角度位置が設定された位置に達する毎にパルスを発生するパルス発生器が設けられている場合には、該パルス発生器が発生するパルスの発生間隔を検出することにより、機関の回転速度を検出することができる。
【００２４】
なお定常走行時に比較的ゆっくりと加速操作が行なわれた場合にも加速時充電停止制御を行なうようにバッテリ充電制御部６を構成すると、バッテリの充電を十分に行なうことができなくなるおそれがあるので、バッテリ充電制御部６は、設定された加速割合以上の加速割合で車両を急加速する加速操作（アクセル操作）が行なわれた場合にのみ加速時充電停止制御を行ない、比較的ゆっくりと加速操作が行なわれた際には、加速時充電停止制御を行なわないようにするのが好ましい。
【００２５】
上記の説明から明らかなように、バッテリ充電制御部６を構成するためには、バッテリ電圧や機関の加速操作の有無の検出を行なう検出手段や、バッテリ電圧が設定値を超えたか否かを判定する判定処理、及び設定された加速割合以上で加速操作が行なわれたか否かを判定する判定処理等の各種の判定処理を行なう手段や、判定結果に基づいてサイリスタＴｈ１，Ｔｈ２に与えるトリガ信号を発生させたり消滅させたりする処理を行なう手段等の各種の機能実現手段を構成する必要がある。これらの手段は、アナログ回路により構成してもよく、マイクロプロセッサに所定のタスクを実行させることにより構成してもよい。内燃機関の点火装置や燃料噴射量などを制御するためにＥＣＵ(電子制御ユニット)が設けられる場合には、当該ＥＣＵ内に設けられる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バッテリ充電制御部を構成するために必要な手段を実現することができる。なお上記のような制御動作を行なうバッテリ充電制御部自体は、既に当業者に広く知られているので、その回路構成や、マイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズム等についての詳細な説明は省略する。
【００２６】
本実施形態では、バッテリに供給する充電電流をオンオフするために制御整流回路５に設けるスイッチ手段としてサイリスタを用いているが、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチ素子を用いて制御整流回路５を構成してもよい。また交流発電機１として磁石発電機が用いられる場合には、制御整流回路５に替えて、発電機１の出力を整流する整流回路と、バッテリ電圧が設定値を超えたときに該整流回路の出力を半導体スイッチを通して短絡する出力短絡回路とを備えた周知の短絡式のレギュレータを用いることもできる。
【００２７】
ランプ通電制御部８は、バッテリ２からランプ駆動用スイッチ７を通してヘッドランプ３に流れるランプ駆動電流ＩL の平均値を所定の値に保つように、ランプ駆動用スイッチ７をオンオフ制御する部分である。ランプ通電制御部８は、ランプ駆動電流を、磁石式交流発電機１からバッテリ２の端子電圧以上の出力電圧を発生させることができる範囲の値に保つべく設定されたランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄｎを正規デューティ比として、この正規デューティ比でランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することを基本としてランプ駆動電流をＰＷＭ制御する。正規デューティ比でランプ駆動用スイッチをＰＷＭ制御している限り、磁石式交流発電機の出力電流が、該発電機の出力電圧をバッテリの端子電圧以下に低下させる大きさになることはないため、バッテリの充電は支障なく行われる。
【００２８】
本実施形態では、ランプ通電制御部８を、内燃機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に近づいていく過程で機関の回転速度がアイドリング回転速度よりも高く設定された設定回転速度まで低下した時に正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比Ｄniよりも大きい値に設定された設定デューティ比Ｄｓでランプ駆動用スイッチ７をオンオフ制御する機関減速時ランプ通電制御を、制限された時間の間だけ行なうように構成する。設定デューティ比Ｄｓは、内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比Ｄｎよりも十分大きい値に設定される。ランプ通電制御部８は、上記機関減速時ランプ通電制御を行うために、内燃機関の回転速度情報を必要とする。本実施形態では、内燃機関の回転速度情報をランプ通電制御部８に与えるため、交流発電機１の出力電圧の情報がランプ通電制御部８に入力されている。ランプ通電制御部８は、交流発電機１の出力周波数から内燃機関の回転速度情報を取得する。
【００２９】
本明細書では、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比Ｄを、スイッチ７をオン状態にする期間が、スイッチ７のオンオフサイクルの１周期に対して占める割合を意味する語として用いる。即ち、図４に示すように、スイッチ７のオン期間をＴon、オフ期間をＴoff とし、オンオフサイクルの１周期をＴ（＝Ｔon＋Ｔoff ）としたときに、Ｄ＝（Ｔon／Ｔ）×１００［％］で与えられる値をランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比Ｄとする。
【００３０】
図２を参照すると、本実施形態に係わる電源部制御装置のランプ通電制御部８の基本的な動作を示したもので、同図において、Ｉｇは交流発電機１から制御整流器５を通して出力される出力電流を示し、ＩL はバッテリ２からランプ駆動用スイッチ７を通してヘッドランプ３に流れるランプ駆動電流を模式的に示している。またＤn はランプ駆動用スイッチ７のオンオフの正規デューティ比の一例であり、Ｎは交流発電機１を駆動する内燃機関の回転速度［ｒ／min ］の一例である。正規デューティ比Ｄn は、内燃機関の各回転速度Ｎにおいて、バッテリ２からランプ駆動用スイッチ７を通してヘッドランプ３に流れるランプ駆動電流ＩLを、バッテリ２の充電を妨げることがない（充電電流を支障なく流すことができる）値に保つように定められる。
【００３１】
図示の例では、正規デューティ比Ｄｎを、回転速度Ｎの上昇に伴って段階的に増大させるようにしており、アイドリング時の正規デューティ比Ｄnを５０［％］、機関の回転速度Ｎが２０００［ｒ／min ］のときの正規デューティ比Ｄnを９０［％］に設定している。図２において、発電機の出力電流Ｉg とランプ駆動電流ＩL との差の電流Ｉｃがバッテリ２に流れる充電電流となる。本実施形態では、機関の始動が完了する回転速度を５００［ｒ／min ］、アイドリング回転速度をＮi （＞８００［ｒ／min ］）としている。
【００３２】
ランプ通電制御部８は、機関の回転速度Ｎに対して正規デューティ比Ｄn を演算して、演算した正規デューティ比Ｄn でハイレベルとローレベルとの間を変化する矩形波状の駆動信号Ｖd をランプ駆動用スイッチ７を構成するＭＯＳＦＥＴのゲートに供給する。これによりランプ駆動用スイッチ７が正規デューティ比Ｄn でオンオフして、バッテリ２からヘッドランプ３に供給されるランプ駆動電流ＩL をＰＷＭ制御する。この制御により、磁石式交流発電機１の出力電流が過大になって、その出力電圧がバッテリ２の端子電圧以下に低下するのを防き、バッテリの充電が行われなくなる状態が生じるのを防いでいる。
【００３３】
本実施形態で用いているランプ通電制御部８は、例えば車両を減速又は停止させる際等に、機関を減速していく過程で、内燃機関の回転速度がアイドリング回転速度よりも所定回転速度だけ高く設定された設定回転速度まで低下したときにタイマに設定時間の計測を開始させ、タイマが設定時間の計測を行なっている間、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を設定デューティ比に固定するように構成される。
【００３４】
このように構成すると、機関減速時ランプ通電制御を行なう時間の設定を容易にすることができる。またタイマに計測させる時間を変更することにより、機関減速時ランプ通電制御を行なう時間を自在に調整することができる。
【００３５】
上記設定デューティ比は、設定回転速度における正規デューティ比に等しく設定するのが好ましい。このように設定デューティ比を設定しておくと、機関減速時ランプ通電制御を開始する際にヘッドランプがちらつくのを防ぐことができる。
【００３６】
ランプ通電制御部８はまた、設定時間の計測が完了したときに、デューティ比をアイドリング時における正規デューティ比に向けて徐々に変化させるように構成されていることが好ましい。
【００３７】
このように構成しておくと、機関減速時ランプ通電制御を終了する際にヘッドランプの光量が急激に減少するのを防ぐことができるため、ドライバーに違和感を抱せることなく、ヘッドランプを徐々に減光させることができる。
【００３８】
本実施形態で用いているランプ通電制御部８は、ドライバーが車両を発進させる操作を行なった際に、図３に示したように、機関の回転速度Ｎが２０００［ｒ／min ］に達したところで、ランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄを５０［％］から９０［％］まで上昇させ、回転速度Ｎが３０００［ｒ／min ］に達したときにデューティ比Ｄを９５［％］に、また回転速度Ｎが４０００［ｒ／min ］に達したときにデューティ比Ｄを１００［％］に切り換える。ランプ通電制御部８は又、例えばドライバーが車両を停止させるために制動をかけたときに、機関が減速し、その回転速度がアイドリング回転速度に近づいていく過程で、回転速度Ｎがアイドリング回転速度よりも高く設定された設定速度Ｎｓまで低下したときにタイマに設定時間Ｔｃを計測する動作を行なわせ、タイマがこの計測動作を行なっている間ランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄをアイドリング時の正規デューティ比（５０［％］）よりも高く設定された設定デューティ比Ｄｓ（図示の例では９０％）に固定する機関減速時ランプ通電制御を行なう。本実施形態では、設定デューティ比Ｄｓを、設定回転速度Ｎｓにおける正規デューティ比に等しく設定している。
【００３９】
ランプ通電制御部８に上記のような制御を行なわせると、例えば車両を停止または減速する過程で、機関の回転速度が低下し、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比がアイドリング時の正規デューティ比に切り替わる前に、正規デューティ比でのランプ駆動用スイッチのオンオフ制御を中断して、内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値に設定された設定デューティ比Ｄｓでランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することができる。従って、機関の減速時にその回転速度がアイドリング回転速度に近づいていく過程でヘッドランプの光量が急減する現象が生じるのを防いで、ランプのちらつきを防ぎ、所定時間の間ヘッドランプの光量を高い状態に保つことができる。また機関減速時ランプ通電制御は、制限された時間Ｔｃの間だけ行なうので、バッテリが過放電状態になるのを防止できる。
【００４０】
上記のような機能を有するランプ通電制御部８は、車両に搭載されるＥＣＵに設けられている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実現することができる。図５は、上記のランプ通電制御部８をマイクロプロセッサにより実現する場合にソフトウェア上で構成される機能ブロックの一例を示した機能ブロック図である。図５において、１１は、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段で、本実施形態では、この回転速度検出手段が、磁石式交流発電機１の出力周波数から機関の回転速度を検出するように構成されている。なお回転速度検出手段１１は、内燃機関の点火時期などを制御するために別途検出されている機関の回転速度情報を取得する手段により構成することもできる。
【００４１】
１２は回転速度検出手段１１により検出された内燃機関の回転速度の変化から、機関が減速する過程でその回転速度がアイドリング回転速度よりも高い値に設定された設定回転速度まで低下したか否かを判定する機関減速判定手段、１３は、機関減速判定手段１２により、機関が減速する過程でその回転速度が設定回転速度まで低下したと判定されたときに設定時間Ｔｃの計測を開始するタイマである。また１４は、回転速度検出手段１１により検出された機関の回転速度Ｎに対して、ランプ駆動電流ＩLを、バッテリ２の充電を妨げることがない（充電電流を支障なく流すことができる）値に保つことができる正規デューティ比Ｄｎを演算する正規デューティ比演算手段である。正規デューティ比Ｄｎの演算は、機関の回転速度Ｎと正規デューティ比Ｄｎとの間の関係を与えるマップ（テーブル）を回転速度Ｎに対して検索することにより行なうことができる。
【００４２】
１５は設定デューティ比Ｄｓを決定する設定デューティ比決定手段で、この手段は、予め定めた設定デューティ比Ｄｓを記憶させる記憶手段により構成することができる。また１６はデューティ比選択手段で、この選択手段は、機関減速判定手段１２により機関が減速中でないと判定されているとき、及び機関が減速中であるがその回転速度が設定回転速度までは低下していないと判定されていて、タイマ１３が計時動作を行なっていないときに、正規デューティ比演算手段１４により演算された正規デューティ比Ｄｎをランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄとして選択して出力し、機関減速判定手段１２により機関が減速中に設定回転速度まで低下したと判定されて、タイマ１３が計時動作を行なっているときに設定デューティ比Ｄｓをランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄとして選択して出力するように構成される。
【００４３】
デューティ比選択回路１６は、選択したデューティ比Ｄをスイッチ駆動信号出力回路１７に与える。スイッチ駆動信号出力回路１７は、デューティ比選択回路１６から与えられる信号をランプ駆動用スイッチ７を駆動するのに適した駆動信号（図４に示したような矩形波状の信号）として、該駆動信号をランプ駆動用スイッチ７の制御端子（図示の例ではＭＯＳＦＥＴのゲート）に与える。図５に示した例では、回転速度検出手段１１と、機関減速判定手段１２と、タイマ１３と、正規デューティ比演算手段１４と、設定デューティ比決定手段１５と、デューティ比選択手段１６と、スイッチ駆動回路１７とによりランプ通電制御部８が構成される。
【００４４】
図５に示したランプ通電制御部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズムの一例を図６に示した。図６に示した処理は、一定の時間間隔で発生するタスク処理タイミングが到来する毎に実行される。このタスク処理が開始されると、先ずステップＳ１０１で、内燃機関の現在の回転速度Ｎに対して正規デューティ比Ｄｎが演算される。次いでステップＳ１０２で回転速度Ｎが、前回のタスク処理時よりも低下しているか否かを判定し、その結果低下していないと判定されたときにはステップＳ１０３に進んでデューティ比ＤをステップＳ１０１で演算した正規デューティ比Ｄｎとしてこの処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ１０２で回転速度が前回のタスク処理時よりも低下していると判定されたときには、ステップＳ１０４に進んで、現在の回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓよりも低いか否かを判定する。その結果、回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以上であると判定されたときには、ステップＳ１０５でタイマの計測値Ｔｘを０にクリアしてステップＳ１０３に進み、デューティ比ＤをステップＳ１０１で演算した正規デューティ比Ｄｎとしてこの処理を終了する。ステップＳ１０４で機関の回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓよりも低いと判定されたときにはステップＳ１０６に進んでタイマの計測値Ｔｘを１だけインクリメントし、次いでステップＳ１０７でタイマの計測値Ｔｘが設定時間Ｔｃに達しているか否かを判定する。その結果、タイマの計測値Ｔｘが設定時間Ｔｃに達していないと判定されたとき（タイマが設定時間の計測を完了していないとき）には、ステップＳ１０８に進んで、デューティ比Ｄを設定デューティ比Ｄｓとしてこの処理を終了する。ステップＳ１０７でタイマの計測値Ｔｘが設定値Ｔｃに達している（設定時間の計測が完了している）と判定されたときには、ステップＳ１０９に進んでデューティ比ＤをステップＳ１０１で演算されているアイドリング時の正規デューティ比Ｄniとしてこの処理を終了する。
【００４６】
図６に示されたアルゴリズムによる場合、ステップＳ１０１により正規デューティ比演算手段１４が構成され、ステップＳ１０２及びＳ１０４により、機関減速判定手段１２が構成される。またステップＳ１０３，Ｓ１０７，Ｓ１０８及びＳ１０９により、デューティ比選択手段１６が構成される。更にステップＳ１０５とＳ１０６とにより、機関の回転速度が設定回転速度Ｎｓまで低下したときにタイマ１３に設定時間をセットしてその計測を開始させ、タイマ１３が設定時間を計測する計測動作を行なっている期間に回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以上になったときにはタイマ１３をクリアするように、タイマ１３を制御するタイマ制御手段（図５には図示せず。）が構成されている。
【００４７】
バッテリを搭載した内燃機関駆動車両においては、車両を加速する際に、バッテリの充電が行なわれていると、交流発電機から機関にかかる負荷が重くなるため、加速性能が低下するのを避けられない。このような問題を解決するため、車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときにバッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうようにバッテリ充電制御部を構成することが行なわれている。加速時充電停止制御が行なわれているときには、バッテリの電圧が低下するため、ランプ駆動電流のＰＷＭ制御のデューティ比が一定であると、加速時充電停止制御が開始される際にヘッドランプの駆動電流が減少してちらつきが生じ、ドライバに違和感を抱かせることがある。
【００４８】
そこで、バッテリ充電制御部が、車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときにバッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうように構成されている場合には、ランプ通電制御部を、加速時充電停止制御が行なわれているときに、デューティ比を、加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比以上の値に設定された加速制御時デューティ比まで増大させる加速時デューティ制御を行なうように構成するのが好ましい。
【００４９】
このように構成しておくと、加速時充電停止制御が行なわれてバッテリの電圧が低下したときにヘッドランプに流れる電流が減少するのを防ぐことができるため、ヘッドランプがちらつくのを防ぐことができる。
【００５０】
ランプ通電制御部は、加速制御時の回転速度と充電停止制御時デューティ比との間の関係を与えるマップを用いて、このマップを回転速度に対して検索することにより上記加速制御時デューティ比を決定するように構成してもよく、加速時充電停止制御が開始される直前のデューティ比に一定値を加算することにより加速制御時デューティ比を決定するように構成してもよい。
【００５１】
バッテリ充電制御部が、車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときにバッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうように構成されている場合、ランプ通電制御部は、加速時充電停止制御が行なわれているときにバッテリの電圧を監視して、ヘッドランプの光量を加速時充電停止制御が開始される直前の光量に保つべく、バッテリ電圧に応じてデューティ比を決定するように構成されてもよい。
【００５２】
図７は本発明の他の実施形態においてランプ通電制御部８をマイクロプロセッサを用いて構成する場合に、ソフトウェア上で構成される機能ブロックの一例を示した機能ブロック図である。本実施形態では、図１に示されたバッテリ充電制御部６が、車両を加速する操作が行なわれたことが検出されたときにバッテリの充電を停止する加速時充電停止制御を行なうように構成されている。加速操作が行なわれたときにバッテリの充電を停止させる加速時充電停止制御が行なわれると、バッテリ電圧が低下するため、ヘッドランプ３の光量が減少し、ドライバーに不快感を与えるおそれがある。本実施形態は、バッテリ充電制御部６が加速時充電停止制御を行なっているときにヘッドランプが減光するのを防ぐようにしたものである。本実施形態においては、加速時充電停止制御が行なわれているときに、ランプ通電制御部８が、ランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比を、加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比以上の値に設定された加速制御時デューティ比まで増大させる加速時デューティ制御を行なうように構成されている。
【００５３】
図７に示された実施形態では、図５に示された構成に加えて、加速制御情報を与える手段１８と、加速制御時デューティ比決定手段１９とが設けられている。加速情報は、バッテリ充電制御部６が加速時充電停止制御を行なっていることを示す情報であり、バッテリ充電制御部６から取得することができる。
【００５４】
加速制御時デューティ比決定手段１９は、加速時充電停止制御が行なわれているときに、該加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比以上の値を有する加速制御時デューティ比Ｄａを決定する手段である。例えば、図３において、機関の回転速度Ｎが３５００［ｒ／min ］のときに加速時充電停止制御が行なわれた場合、加速制御時デューティ比決定手段１９は、加速制御時デューティ比Ｄａを３５００［ｒ／min ］のときの正規デューティ比（例えば９５％）よりも大きいデューティ比（例えば１００％）に設定する。加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比が１００％である場合には、加速制御時デューティ比Ｄａを１００％とする。
【００５５】
加速制御時デューティ比決定手段１９は、加速制御時の内燃機関の回転速度と前記加速制御時デューティ比との間の関係を与えるマップを用いて、内燃機関の回転速度Ｎに対してマップを検索することにより加速制御時デューティ比Ｄａを決定するように構成されている。
【００５６】
本実施形態のように、加速時充電停止制御が行なわれているときにランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を大きくする制御を行なうようにすると、充電が停止されたことによりバッテリ電圧が低下しても、ヘッドランプに供給する電力が低下しないようにすることができるため、加速時充電停止制御が行なわれたときにヘッドランプが減光するのを防ぐことができる。図７に示されたランプ通電制御部のその他の構成は、図５に示したものと同様である。
【００５７】
図７に示したランプ通電制御部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズムの一例を図８に示した。図８において、ステップＳ２０３ないしＳ２１０はそれぞれ図６のステップＳ１０２ないしＳ１０９と同じである。図８に示した処理も、一定の時間間隔で発生するタスク処理タイミングが到来する毎に実行される。このタスク処理が開始されると、先ずステップＳ２０１で、内燃機関の現在の回転速度Ｎに対して正規デューティ比Ｄｎが演算される。次いでステップＳ２０２でバッテリ充電制御部が加速時充電停止制御を行なっているか否かを判定する。その結果、加速時充電停止制御が行なわれていないと判定されたときには、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０２で加速時充電停止制御が行なわれていると判定されたときには、ステップＳ２１１に進んで回転速度Ｎに対して加速制御時デューティ比Ｄａを演算し、加速時充電停止制御が開始される直前の正規デューティ比以上の値を有する加速制御時デューティ比Ｄａを演算し、ステップＳ２１２で、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を演算された加速制御時デューティ比Ｄａとしてこの処理を終了する。その他は図６に示した実施形態と同じである。
【００５８】
図８に示されたアルゴリズムによる場合、ステップＳ２０１により正規デューティ比演算手段１４が構成され、ステップＳ２０３及びＳ２０５により、機関減速判定手段１２が構成される。またステップＳ２０４，Ｓ２０９，Ｓ２１０及びＳ２１２により、デューティ比選択手段１６が構成される。更にステップＳ２０６とＳ２０７とにより、機関の回転速度が設定回転速度Ｎｓまで低下したときにタイマ１３に設定時間をセットしてその計測を開始させ、タイマ１３が設定時間を計測する計測動作を行なっている期間に回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以上になったときにはタイマ１３をクリアするように、タイマ１３を制御するタイマ制御手段（図７には図示せず。）が構成される。またステップＳ２１１により、加速制御時デューティ比決定手段１９が構成される。
【００５９】
図９は本発明の更に他の実施形態において、ランプ通電制御部８をマイクロプロセッサを用いて構成する場合にソフトウェア上で構成される機能ブロックの一例を示した機能ブロック図である。本実施形態では、ランプ通電制御部８が、加速時充電停止制御が行なわれているときにバッテリの電圧を監視して、ヘッドランプの光量を加速時充電停止制御が開始される直前の光量に保つべく、バッテリ電圧に応じて加速制御時デューティ比を決定するように構成されている。そのため、図９に示されたバッテリ通電制御部８においては、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段２０が設けられ、加速制御時充電停止制御が行なわれているときに、加速制御時デューティ比決定手段１９が、バッテリ電圧検出手段２０により検出されたバッテリ電圧に対してマップを検索することにより、加速制御時デューティ比を決定するように構成されている。その他の点は図７に示した例と同様である。
【００６０】
図９に示したランプ通電制御部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズムの一例を図１０に示した。図１０において、ステップＳ３０１は図６のステップＳ１０１と同じであり、ステップＳ３０３ないしＳ３１０はそれぞれ図６のステップＳ１０１ないしＳ１０９と同じである。図１０に示した処理も、一定の時間間隔で発生するタスク処理タイミングが到来する毎に実行される。このタスク処理が開始されると、先ずステップＳ３０１で、内燃機関の現在の回転速度Ｎに対して正規デューティ比Ｄｎが演算される。次いでステップＳ３０２でバッテリ充電制御部が加速時充電停止制御を行なっているか否かを判定する。その結果、加速時充電停止制御が行なわれていないと判定されたときには、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０２で加速時充電停止制御が行なわれていると判定されたときには、ステップＳ３１１に進んでバッテリ電圧に対してヘッドランプの光量を一定に保持するために必要な値を有する加速制御時デューティ比Ｄａを演算し、ステップＳ３１２で、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を演算された加速制御時デューティ比Ｄａとしてこの処理を終了する。その他は図６に示した実施形態と同じである。
【００６１】
図１０に示されたアルゴリズムによる場合、ステップＳ３０１により正規デューティ比演算手段１４が構成され、ステップＳ３０３及びＳ３０５により、機関減速判定手段１２が構成される。またステップＳ３０４，Ｓ３０９，Ｓ３１０，及びＳ３１２により、デューティ比選択手段１６が構成される。更にステップＳ３０６とＳ３０７とにより、機関の回転速度が設定回転速度Ｎｓまで低下したときにタイマ１３に設定時間をセットしてその計測を開始させ、タイマ１３が設定時間を計測する計測動作を行なっている期間に回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以上になったときにはタイマ１３をクリアするように、タイマ１３を制御するタイマ制御手段が構成される。またステップＳ３１１により、加速制御時デューティ比決定手段１９が構成される。
【００６２】
図１１は本発明の更に他の実施形態においてランプ通電制御部８をマイクロプロセッサを用いて構成する場合に、ソフトウェア上で構成される機能ブロックの一例を示した機能ブロック図である。本実施形態では、回転速度検出手段１１により検出された回転速度から、機関の回転速度が設定値以上であるか否かを判定する回転速度判定手段２１が設けられている。またバッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段２０が設けられ、正規デューティ比演算手段１４は、内燃機関の回転速度が設定値未満のときに内燃機関の回転速度に対して正規デューティ比Ｄｎを演算し、内燃機関の回転速度が設定値以上のときにはバッテリ電圧に対して正規デューティ比Ｄｎを演算するように構成されている。その他の点は、図５に示された実施形態のランプ通電制御部８と同様に構成されている。
【００６３】
図１１に示したランプ通電制御部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズムの一例を図１２に示した。図１２において、ステップＳ４０２及びステップＳ４０４ないしＳ４１１はそれぞれ、図６のステップＳ１０１ないしＳ１０９と同一である。図１２に示した処理も、一定の時間間隔で発生するタスク処理タイミングが到来する毎に実行される。このタスク処理が開始されると、先ずステップＳ４０１で、機関の回転速度Ｎが設定回転速度Ｎ１以上であるか否かを判定する。その結果、回転速度Ｎが設定値Ｎ１未満であると判定されたときには、ステップＳ４０２で現在の回転速度Ｎに対してマップを検索して正規デューティ比Ｄｎを演算する。またステップＳ４０１で回転速度Ｎが設定値Ｎ１以上であると判定されたときにはステップＳ４０３でバッテリ電圧に対してマップを検索して正規デューティ比Ｄｎを演算する。ステップＳ４０２または４０３を実行した後、ステップ４０４に進む。その他は図６に示した実施形態と同じである。
【００６４】
図１２に示されたアルゴリズムによる場合、ステップＳ４０１により回転速度判定手段２１が構成され、ステップＳ４０２及びＳ４０３により、正規デューティ比演算手段１４が構成される。またステップＳ４０４及びＳ４０６により、機関減速判定手段１２が構成され、ステップＳ４０５，Ｓ４０９，Ｓ４１０及びＳ４１１により、デューティ比選択手段１６が構成される。更にステップＳ４０６とＳ４０７とにより、機関の回転速度が設定回転速度Ｎｓまで低下したときにタイマ１３に設定時間をセットしてその計測を開始させ、タイマ１３が設定時間を計測する計測動作を行なっている期間に回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以上になったときにはタイマ１３をクリアするように、タイマ１３を制御するタイマ制御手段が構成される。
【００６５】
図１１及び図１２に示した実施形態のように、内燃機関の回転速度が設定値未満のときに内燃機関の回転速度に対して正規デューティ比Ｄｎを演算し、内燃機関の回転速度が設定値以上のときにはバッテリ電圧に応じて正規デューティ比Ｄｎを演算するようにランプ駆動制御部８を構成しておくと、車両の走行中に、バッテリの電圧を低下させる原因となる如何なる制御（例えば加速時充電停止制御）が行なわれる場合でも、ヘッドランプ３の光量を一定に保つ制御を行なわせることができる。
【００６６】
自動二輪車等のように、昼夜を問わず走行中ヘッドランプを点灯させたままの状態に保持することが義務づけらている場合には、始動時にキースイッチを閉じると同時にヘッドランプを点灯させるように構成されたり、内燃機関の始動を完了すると同時にヘッドランプを点灯させるように構成されたりすることがある。このような内燃機関駆動車両において、車両を長時間停止させておいた後、内燃機関を低温状態で始動する際には、内燃機関を始動した後しばらくの間アイドルアップが行なわれるため、ランプ駆動電流のＰＷＭ制御のデューティ比が大きい値にされてヘッドランプの光量が増加させられ、その後機関が暖まると機関の回転速度がアイドリング回転速度まで低下するため、ランプ駆動電流のＰＷＭ制御のデューティ比が小さい値に切り替えられてヘッドランプの光量が減少させられる。これに対し、機関を停止させた後、機関をすぐに再始動した際には、アイドルアップが行なわれないため、ランプ駆動電流のＰＷＭ制御のデューティ比が小さい値に切り替えられてランプが減光された状態で点灯される。このように、機関を暖かい状態で始動する際と、冷えた状態で始動する際とで、始動直後のヘッドランプの光量が異なるのは好ましいことではなく、ユーザに違和感を与える要因になる。
【００６７】
そこで本発明の好ましい態様では、ランプ通電制御部が、内燃機関の始動完了後最初にヘッドランプに通電する際のオンオフのデューティ比を、アイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値を有する初回点灯時デューティ比に設定する始動時デューティ制御を行なうように構成される。
【００６８】
このように構成すると、機関の始動時の温度の如何に関わりなく、機関が始動した直後のヘッドランプの光量を同じにすることができるため、ユーザーが違和感を抱くのを防ぐことができる。
【００６９】
図１３は本発明の更に他の実施形態においてランプ通電制御部８をマイクロプロセッサを用いて構成する場合に、ソフトウェア上で構成される機能ブロックの一例を示した機能ブロック図である。本実施形態では、ランプ通電制御部８が、内燃機関の始動完了後最初にヘッドランプに通電する際のオンオフのデューティ比を、アイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値を有する初回点灯時デューティ比に設定する始動時デューティ制御を行なうように構成される。そのため、本実施形態では、回転速度検出手段１１により検出された機関の回転速度から、内燃機関の始動が完了したか否かを判定する始動完了判定手段２２と、始動完了判定手段により機関の始動が完了したと判定されたときに、アイドリング時の正規デューティ比Ｄniよりも大きい値を有する初回点灯時デューティ比Ｄstを決定する初回点灯時デューティ比決定手段２３とが設けられている。その他の構成は、デューティ比選択手段１６の機能が異なる点を除き、図５に示した例と同様である。
【００７０】
本実施形態で用いるデューティ比選択手段１６は、内燃機関の始動完了後最初にヘッドランプに通電する際に、アイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値を有する初回点灯時デューティ比Ｄstを、ランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比として選択して出力する。デューティ比選択手段１６はまた、機関減速判定手段１２により内燃機関が減速中でないと判定されるか、または減速中であるが機関の回転速度が設定速度まで低下していないと判定されていて、タイマ１３が計時動作を行なっていないときに、正規デューティ比演算手段１４により演算された正規デューティ比Ｄｎをランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄとして選択して出力し、機関減速判定手段１２により、機関の減速中にその回転速度が設定速度まで低下したと判定されて、タイマ１３が計時動作を行なっているときに設定デューティ比Ｄｓをランプ駆動用スイッチ７のオンオフのデューティ比Ｄとして選択して出力する。
【００７１】
図１３に示したランプ通電制御部８を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスク処理のアルゴリズムの一例を図１４に示した。図１４において、ステップＳ５０４ないしＳ５１２はそれぞれ図６のステップＳ１０１ないしＳ１０９と同一である。図１４に示した処理も、一定の時間間隔で発生するタスク処理タイミングが到来する毎に実行される。このタスク処理が開始されると、先ずステップＳ５０１で、回転速度Ｎから機関の始動操作が行なわれているか否かを判定する。その結果始動操作中であると判定されたときにはステップＳ５０２に進んで機関の始動が完了したか否かを判定する。その結果、機関の始動が完了したと判定されたときには、ステップＳ５０３に進んで、ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を初回点灯時デューティ比Ｄstとしてこの処理を終了する。ステップＳ５０１で機関の始動時ではないと判定されたときには、ステップＳ５０４に進む。その他は、図６に示した実施形態と同じである。
【００７２】
図１４に示されたアルゴリズムによる場合、ステップＳ５０１及びＳ５０２により、始動完了判定手段２２が構成され、ステップＳ５０３により初回転倒時デューティ比決定手段が構成される。またステップＳ５０４により正規デューティ比演算手段１４が構成され、ステップＳ５０５及びＳ５０７により、機関減速判定手段１２が構成され、ステップＳ５０３，Ｓ５０６，Ｓ５１０，Ｓ５１１，及びＳ５１２により、デューティ比選択手段１６が構成される。
【００７３】
本実施形態のように構成すると、機関の始動時の温度の如何に関わりなく、機関が始動した直後のヘッドランプの光量を同じにすることができるため、ユーザーが違和感を抱くのを防ぐことができる。
【００７４】
上記の各実施形態において、設定時間（機関減速時ランプ通電制御を行なう時間）は常に一定である必要はなく、適宜に変更し得るようにしてもよい。例えば、機関減速時ランプ通電制御を開始する際のバッテリの電圧が設定値以上であるときには設定時間（機関減速時ランプ通電制御を行なう時間）を長くし、機関減速時ランプ通電制御を開始する際のバッテリの電圧が設定値未満であるときには設定時間を短くするように、機関減速時ランプ通電制御を開始する際のバッテリの電圧に応じてタイマに計測させる設定時間を変更するようにランプ通電制御部を構成する。
【００７５】
バッテリが劣化している場合や、バッテリが長時間使用されておらず、その充電が十分に行なわれていない状態では、アイドリング時にバッテリの端子電圧が設定値に達していない状態にあることがあり得る。このような状態では、機関減速時ランプ通電制御を行なう時間を短くすることが好ましい。一方、バッテリが劣化しておらず、バッテリが十分に充電されている状態では、車両停止時デューティ比制御を行なう時間を長くしても差し支えがない。従って、上記のように、機関減速時ランプ通電制御を開始する際のバッテリの電圧に応じてタイマに計測させる設定時間を変更するようにしておくと、バッテリに大きな負担をかけることなく、機関減速時ランプ通電制御を行なわせて、ヘッドランプのちらつきを防ぎ、所定時間の間ヘッドランプの光量を高い状態に保持することができる。
【００７６】
また、図２及び図３に示した機関の回転速度やデューティ比の数値は、あくまでも一例であり、これらが適宜他の数値をとることも可能である。例えば、アイドリング時の正規デューティ比Ｄｎを５０〜８０［％］の範囲に設定し、２０００［ｒ／min］のときの正規デューティ比Ｄｎを８１〜９０［％］に設定するのが、ヘッドランプの光量の急激な減少を防ぐ上で好ましい。
【００７７】
上記の実施形態では、内燃機関のアイドリング時の正規デューティ比よりも大きい値に設定された設定デューティ比でランプ駆動用スイッチをオンオフ制御することにより機関減速時ランプ通電制御を行うようにランプ通電制御部を構成したが、ランプ駆動用スイッチをオン状態に保持することにより（ランプ駆動用スイッチのオンオフのデューティ比を１００％として）機関減速時ランプ通電制御を行うようにランプ通電制御部を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、大きな負荷電流が流れたときに出力電圧が低下する特性を有する磁石式交流発電機の出力でバッテリを充電する内燃機関駆動車両において、機関の低速回転時にバッテリの充電を支障なく行わせることを可能にするだけでなく、機関の回転速度がアイドリング速度に向けて低下していく過程でヘッドランプの光量が急激に減少するのを防ぐことができるため、内燃機関駆動車両の性能の向上に寄与するものであり、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００７９】
１  交流発電機
２  バッテリ
３  ヘッドランプ
４  電源部制御装置
５  制御整流回路
６  バッテリ充電制御部
７  ランプ駆動用スイッチ
８  ランプ通電制御部
１１  回転速度検出手段
１２  機関減速判定手段
１３  タイマ
１４  正規デューティ比演算手段
１５  設定デューティ比決定手段
１６  デューティ比選択手段
１７  スイッチ駆動回路
１９  加速制御時デューティ比決定手段
２０  バッテリ電圧検出手段
２１  回転速度判定手段
２２  始動完了判定手段
２３  初回点灯時デューティ比決定手段
【図１】
2013001831.tif 000003
【図２】
2013001831.tif 000004
【図３】
2013001831.tif 000005
【図４】
2013001831.tif 000006
【図５】
2013001831.tif 000007
【図６】
2013001831.tif 000008
【図７】
2013001831.tif 000009
【図８】
2013001831.tif 000010
【図９】
2013001831.tif 000011
【図１０】
2013001831.tif 000012
【図１１】
2013001831.tif 000013
【図１２】
2013001831.tif 000014
【図１３】
2013001831.tif 000015
【図１４】
2013001831.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月21日(2014.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図２を参照すると、本実施形態に係わる電源部制御装置のランプ通電制御部８の基本的な動作を示したもので、同図において、Ｉｇは交流発電機１から制御整流回路５を通して出力される出力電流を示し、ＩL はバッテリ２からランプ駆動用スイッチ７を通してヘッドランプ３に流れるランプ駆動電流を模式的に示している。またＤn はランプ駆動用スイッチ７のオンオフの正規デューティ比の一例であり、Ｎは交流発電機１を駆動する内燃機関の回転速度［ｒ／min ］の一例である。正規デューティ比Ｄn は、内燃機関の各回転速度Ｎにおいて、バッテリ２からランプ駆動用スイッチ７を通してヘッドランプ３に流れるランプ駆動電流ＩLを、バッテリ２の充電を妨げることがない（充電電流を支障なく流すことができる）値に保つように定められる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
デューティ比選択手段１６は、選択したデューティ比Ｄをスイッチ駆動信号出力回路１７に与える。スイッチ駆動信号出力回路１７は、デューティ比選択回路１６から与えられる信号をランプ駆動用スイッチ７を駆動するのに適した駆動信号（図４に示したような矩形波状の信号）として、該駆動信号をランプ駆動用スイッチ７の制御端子（図示の例ではＭＯＳＦＥＴのゲート）に与える。図５に示した例では、回転速度検出手段１１と、機関減速判定手段１２と、タイマ１３と、正規デューティ比演算手段１４と、設定デューティ比決定手段１５と、デューティ比選択手段１６と、スイッチ駆動信号出力回路１７とによりランプ通電制御部８が構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１１及び図１２に示した実施形態のように、内燃機関の回転速度が設定値未満のときに内燃機関の回転速度に対して正規デューティ比Ｄｎを演算し、内燃機関の回転速度が設定値以上のときにはバッテリ電圧に応じて正規デューティ比Ｄｎを演算するようにランプ通電制御部８を構成しておくと、車両の走行中に、バッテリの電圧を低下させる原因となる如何なる制御（例えば加速時充電停止制御）が行なわれる場合でも、ヘッドランプ３の光量を一定に保つ制御を行なわせることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
１  交流発電機
２  バッテリ
３  ヘッドランプ
４  電源部制御装置
５  制御整流回路
６  バッテリ充電制御部
７  ランプ駆動用スイッチ
８  ランプ通電制御部
１１  回転速度検出手段
１２  機関減速判定手段
１３  タイマ
１４  正規デューティ比演算手段
１５  設定デューティ比決定手段
１６  デューティ比選択手段
１７  スイッチ駆動信号出力回路
１９  加速制御時デューティ比決定手段
２０  バッテリ電圧検出手段
２１  回転速度判定手段
２２  始動完了判定手段
２３  初回点灯時デューティ比決定手段
【国際調査報告】
2013001831.tif 000017
2013001831.tif 000018