(57)【要約】【課題】エンジンで消費される燃料の消費量抑制について設計自由度が高められつつ、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められるビークルを提供する。【解決手段】ビークルは、エンジンと、駆動部材と、永久磁石式交流発電機と、バッテリと、前記永久磁石式交流発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記永久磁石式交流発電機から出力される電流を調整する複数のスイッチング部を備えたインバータと、操作に応じて前記エンジンの回転パワーの増加及び減少を指示する加速指示部と、前記ビークルの走行中に、前記加速指示部により前記エンジンの回転パワーの減少が指示された場合、前記インバータに備えられた前記複数のスイッチング部に、前記永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせる制御装置とを備える。【選択図】図２
2019054559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークルであって、
前記ビークルは、
回転パワーを出力するように構成されたエンジンであって、前記回転パワーを前記エンジンの外部に出力するクランクシャフトを有するエンジンと、
前記クランクシャフトを介して前記エンジンから出力される回転パワーを受けることによって前記ビークルを駆動する駆動部材と、
前記クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するよう前記クランクシャフトに接続されたロータと、少なくとも１つの相に対応して設けられた巻線を有するステータとを有し、前記エンジンが燃焼動作する場合に前記エンジンに駆動されて発電する永久磁石式交流発電機と、
バッテリと、
前記永久磁石式交流発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記永久磁石式交流発電機から出力される電流を調整する複数のスイッチング部を備えたインバータと、
操作に応じて前記エンジンの前記回転パワーの増加及び減少を指示する加速指示部と、
前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数のスイッチング部に、前記永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせる制御装置と
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載のビークルであって、
前記少なくとも１つの相は複数の相を含み、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数のスイッチング部に、前記複数の相のすべてに属する巻線を短絡状態にさせる。
【請求項３】
請求項１に記載のビークルであって、
前記少なくとも１つの相は複数の相を含み、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数の相の一部に属する巻線を短絡状態にさせる。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項に記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示され、且つ前記バッテリの充電レベルが予め定めたレベルより低い期間の少なくとも一部においては、前記インバータに備えられた前記複数のスイッチング部に、前記永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせることに代えて、前記永久磁石式交流発電機による発電で生じた電流を前記バッテリに供給させる。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のビークルであって、
前記ステータは、周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有し、
前記ロータは、永久磁石部と、前記永久磁石部により形成され前記ステータと対向する面に設けられた、前記複数のティースの数より多い数の複数の磁極部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビークルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを備えたビークルでは、エンジンが燃焼動作で生じる回転パワーを出力し、回転パワーがビークルを推進させる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、内燃機関とベルト式無段変速機とを備えた自動二輪車が示されている。特許文献１の自動二輪車では、内燃機関の動力を変速して駆動輪に伝達する。また、自動二輪車において、スロットル開度が閉じた減速時には、機関出力は発生せず、ポンピング等の機関損失に応じたエンジンブレーキが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２５４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すような自動二輪車に限らずエンジンを備えたビークルでは、エンジンに消費される燃料の消費量を抑える設計が試みられている。例えば、ビークルの速度とエンジンの回転速度との比である変速比を高めることによって、エンジンにおける燃料の消費量を抑えることが試みられている。また、エンジン自体の動作抵抗を低減することによって、エンジンにおける燃料の消費量を抑えることが試みられている。
【０００６】
しかし、特許文献１に示すような自動二輪車では、変速比が高速側に移行すると、エンジンブレーキの効きが足りない。このため、例えば頻繁にマニュアルブレーキを操作したりすることが求められるようになる。
【０００７】
また、特許文献１に示すような自動二輪車では、予め決められたシフトダウンによるエンジンブレーキ制御がなされる。例えば、特許文献１に示す自動二輪車では、スロットルグリップが減速方向に回動されたとき、変速機が低速側の変速比にシフトダウンする。具体的には、特許文献１に示す自動二輪車は、無段変速機として、変速用アクチュエータを有する電子式無段変速機を備える。そして、特許文献１に示す自動二輪車では、スロットルグリップが減速方向に回動されたとき、変速用アクチュエータの駆動によって、変速機の状態が低速側の変速比にシフトダウンしている。これによって、エンジンブレーキがより効くようにしている。しかし、このように、予め決められたシフトダウンによるエンジンブレーキ制御がなされると、エンジンブレーキ制御だけでは運転者が望む走行状態を自由に形成することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、エンジンで消費される燃料の消費量抑制について設計自由度が高められつつ、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められるビークルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
（１）  ビークルであって、
前記ビークルは、
回転パワーを出力するように構成されたエンジンであって、前記回転パワーを前記エンジンの外部に出力するクランクシャフトを有するエンジンと、
前記クランクシャフトを介して前記エンジンから出力される回転パワーを受けることによって前記ビークルを駆動する駆動部材と、
前記クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するよう前記クランクシャフトに接続されたロータと、少なくとも１つの相に対応して設けられた巻線を有するステータとを有し、前記エンジンが燃焼動作する場合に前記エンジンに駆動されて発電する永久磁石式交流発電機と、
バッテリと、
前記永久磁石式交流発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記永久磁石式交流発電機から出力される電流を調整する複数のスイッチング部を備えたインバータと、
操作に応じて前記エンジンの前記回転パワーの増加及び減少を指示する加速指示部と、
前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数のスイッチング部に、前記永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせる制御装置と
を備える。
【００１１】
（１）のビークルでは、駆動部材が、クランクシャフトを介しエンジンから出力される回転パワーを受ける。これによって駆動部材がビークルを駆動する。永久磁石式交流発電機は、クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するようクランクシャフトと接続されたロータを有している。
制御装置は、ビークルの走行中に、加速指示部によりエンジンの回転パワーの減少が指示された場合、インバータに備えられた複数のスイッチング部に、永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせる。永久磁石式交流発電機の巻線が短絡することによって、永久磁石式交流発電機には、誘導起電圧に起因して、ロータの回転に対するブレーキ力が生じる。永久磁石式交流発電機のロータは、クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するようクランクシャフトと接続されている。従って、永久磁石式交流発電機は、エンジンのクランクシャフトの回転に、誘導起電圧によるブレーキをかける。このため、（１）のビークルでは、例えば、エンジンで消費される燃料の消費量を抑制する設計によってエンジン自体のエンジンブレーキの力が低下する場合でも、永久磁石式交流発電機と組み合わせられた場合のブレーキ制御の設計の自由度が高い。
このように、（１）のビークルでは、エンジンで消費される燃料の消費量抑制について設計自由度が高められつつ、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められる。
【００１２】
（２）  （１）のビークルであって、
前記少なくとも１つの相は複数の相を含み、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数のスイッチング部に、前記複数の相のすべてに属する巻線を短絡状態にさせる。
【００１３】
（２）の構成によれば、複数の相のすべてに属する巻線が短絡状態になるので、永久磁石式交流発電機が、大きいブレーキ力を発生させる。ブレーキ制御の設計において、大きいブレーキ力を利用することができる。従って、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められる。
【００１４】
（３）  （１）のビークルであって、
前記少なくとも１つの相は複数の相を含み、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、前記複数の相の一部に属する巻線を短絡状態にさせる。
【００１５】
（３）の構成によれば、複数の相のすべてに属する巻線が短絡状態にされる場合よりも小さいブレーキ力を生じさせることができる。ブレーキ制御の設計において、相対的に小さいブレーキ力を利用することができる。従って、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められる。
【００１６】
（４）  （１）から（３）いずれか１のビークルであって、
前記制御装置は、前記ビークルの走行中において前記加速指示部により前記エンジンの前記回転パワーの減少が指示され、且つ前記バッテリの充電レベルが予め定めたレベルより低い期間の少なくとも一部においては、前記インバータに備えられた前記複数のスイッチング部に、前記永久磁石式交流発電機の巻線を短絡状態にさせることに代えて、前記永久磁石式交流発電機による発電で生じた電流を前記バッテリに供給させる。
【００１７】
（４）の構成によれば、永久磁石式交流発電機による制動力を発揮しつつ、バッテリを充電することができる。バッテリに充電された電力を利用することによって、エンジンで消費される燃料の消費量をより抑制することができる。
【００１８】
（５）  （１）から（４）いずれか１のビークルであって、
前記ステータは、周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有し、
前記ロータは、永久磁石部と、前記永久磁石部により形成され前記ステータと対向する面に設けられた、前記複数のティースの数より多い数の複数の磁極部とを有する。
【００１９】
（５）の構成によれば、磁極部の数がティースの数より多いので、磁石式交流発電機の電気角を基準とした回転速度が大きい。このため、例えば磁極部の数がティースの数より少ない場合と比べて、ロータの回転速度が増大する場合における、巻線のインピーダンスの増大量が大きい。このため、ロータの回転速度が増大する場合における巻線を流れる電流の増大が抑えられる。従って、ロータの高い回転速度において、磁石式交流発電機から出力される電流が小さい。このため、ロータの高い回転速度において、巻線が短絡状態とされた場合に発生する熱の量が抑えられる。このため、（５）の構成によれば、例えば磁極部の数がティースの数より少ない場合と比べて、クランクシャフトの高い回転速度で巻線の短絡状態によるブレーキ力が利用できる。従って、減速の時のブレーキ制御の設計自由度がより高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エンジンで消費される燃料の消費量抑制について設計自由度が高められつつ、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るビークルを示す外観図である。
【図２】図１に示すエンジンユニットの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【図３】図２に示す永久磁石式交流発電機の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は、永久磁石式交流発電機の駆動特性を模式的に示す説明図であり、（Ｂ）は、発電特性を模式的に示す説明図である。
【図５】図１に示すビークルの電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図６】ビークルの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係るビークルを示す外観図である。
図１に示すビークル１は、車輪付きビークルである。ビークル１は、車体２及び車輪３ａ，３ｂを備えている。詳細には、ビークル１は、鞍乗型車両である。ビークル１は、自動二輪車である。
ビークル１は、エンジンユニットＥＵを備えている。エンジンユニットＥＵは、エンジン１０と永久磁石式交流発電機２０（図２参照）とを備えている。即ち、ビークル１は、エンジン１０と永久磁石式交流発電機２０とを備えている。
後ろの車輪３ｂは、エンジン１０から出力される回転パワーを受けることによってビークル１を駆動する。車輪３ｂは、本発明にいう駆動部材の一例に相当する。
【００２４】
ビークル１は、メインスイッチ５を備えている。メインスイッチ５は、ビークル１の各部に電力を供給するためのスイッチである。ビークル１は、アクセル操作子８を備えている。アクセル操作子８は、エンジン１０の回転パワーの増加及び減少を指示するための操作子である。アクセル操作子８は、加速指示部の一例である。なお、ビークル１は、ブレーキレバー（図示せず）を備えている。ブレーキレバーが操作されると、車輪３ａ、３ｂに設けられたブレーキロータ（図示せず）が、パッド（図示せず）によって、ブレーキロータの両面側から挟まれる。これにより、車輪３ａ、３ｂの回転が減速する。ビークルレバーは、ブレーキ操作子の一例である。ブレーキ操作子は、車輪３ｂ（駆動部材）によるビークル１の駆動パワーを減少させる指示が入力される。ブレーキ操作子は、加速指示部に該当しない。また、駆動部材によるビークル１の駆動パワーを減少させる指示と、エンジン１０の回転パワーを減少させる指示とは異なる。
ビークル１は、前照灯７を備えている。ビークル１は、電力を蓄えるバッテリ４を備えている。ビークル１は、ビークル１の各部を制御する制御装置６０を備えている。
【００２５】
図２は、図１に示すエンジンユニットＥＵの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【００２６】
エンジン１０は、クランクケース１１と、シリンダ１２と、ピストン１３と、コネクティングロッド１４と、クランクシャフト１５とを備えている。ピストン１３は、シリンダ１２内に往復移動自在に設けられている。
クランクシャフト１５は、クランクケース１１内に回転可能に設けられている。コネクティングロッド１４は、ピストン１３とクランクシャフト１５を接続している。シリンダ１２の上部には、シリンダヘッド１６が取り付けられている。シリンダ１２とシリンダヘッド１６とピストン１３とによって、燃焼室が形成される。クランクシャフト１５は、クランクケース１１に、一対のベアリング１７を介して、回転自在な態様で支持されている。クランクシャフト１５の一端部１５ａには、永久磁石式交流発電機２０が取り付けられている。クランクシャフト１５の他端部１５ｂには、変速機ＣＶＴが取り付けられている。
【００２７】
変速機ＣＶＴは、クランクシャフト１５の回転パワーを、駆動部材である車輪３ｂに伝達する。変速機ＣＶＴは、入力の回転速度に対する出力の回転速度の比である変速比を変更することができる。具体的には、変速機ＣＶＴは、クランクシャフト１５の回転速度に対する、車輪の回転速度の変速比を変更することができる。本実施形態の変速機ＣＶＴは、自動変速機である。本実施形態の変速機ＣＶＴは、無段変速機である。
図２には、変速機ＣＶＴのプライマリプーリが示されている。変速機ＣＶＴは、図２に示すプライマリプーリと、図示しないセカンダリプーリと、ベルトＢとを備えている。ベルトＢは、図２に示す変速機ＣＶＴのプライマリプーリと、図示しないセカンダリプーリに掛けられている。図２に示す変速機ＣＶＴのプライマリプーリは、クランクシャフト１５に接続されている。
変速機ＣＶＴは、クランクシャフト１５の回転速度に応じて変速比を変える。変速機ＣＶＴは、回転速度に対する変速比特性を有する。変速機ＣＶＴの変速比特性は、ビークル１の燃料効率及び性能が要求を満たすように設計される。
【００２８】
なお、変速機ＣＶＴは、無段変速機に限られず、例えば、ギアを有する有段の変速機であってもよい。また、変速機ＣＶＴは、例えば、各段の変速比の組合せによって特定の変速比特性を実現するマニュアル変速機でもよい。
【００２９】
エンジン１０には、スロットルバルブＳＶと、燃料噴射装置１８が設けられている。スロットルバルブＳＶは、燃焼室に供給される空気の量を調整する。スロットルバルブＳＶの開度は、アクセル操作子８（図１参照）の操作に応じて調整される。燃料噴射装置１８は、燃料を噴射することによって、燃焼室に燃料を供給する。また、エンジン１０には、点火プラグ１９が設けられている。
【００３０】
エンジン１０は、内燃機関である。エンジン１０は、燃料の供給を受ける。エンジン１０は、燃料を燃焼する燃焼動作によって回転パワーを出力する。回転パワーは、クランクシャフト１５を介してエンジン１０の外部に出力される。
スロットルバルブＳＶは、燃焼室に供給される空気の量を調整することによって、エンジン１０の回転パワーを調整する。燃焼室に供給される空気の量は、スロットルバルブＳＶの開度に応じて調整される。スロットルバルブＳＶの開度は、アクセル操作子８（図１参照）の操作に応じて調整される。
燃料噴射装置１８は、供給燃料の量を調整することによって、エンジン１０から出力される回転パワーを調節する。燃料噴射装置１８は、制御装置６０によって制御される。制御装置６０は、スロットルバルブＳＶの開度を検出する図示しないスロットルセンサの検出結果に基づいて、燃料噴射装置１８を制御する。燃料噴射装置１８は、スロットルバルブＳＶの開度に基づいた量の燃料を供給するよう制御される。
つまり、燃料噴射装置１８は、アクセル操作子８に入力された指示に応じて、エンジン１０から出力される回転パワーを調節する。燃料噴射装置１８は、エンジン１０から出力される回転パワーを調整する回転パワー調整装置として機能する。
エンジン１０は、クランクシャフト１５を介して回転パワーを出力する。クランクシャフト１５の回転パワーは、変速機ＣＶＴ及び図示しないクラッチを介して、車輪３ｂに伝達される。ビークル１は、クランクシャフト１５を介してエンジン１０から出力される回転パワーを受ける車輪３ｂによって駆動される。
【００３１】
本実施形態のエンジン１０は、単気筒の４ストロークエンジンである。本実施形態のエンジン１０は、空冷型エンジンである。なお、エンジン１０は、水冷型エンジンであってもよい。
【００３２】
エンジン１０は、４ストロークの間に、クランクシャフト１５を回転させる負荷が大きい高負荷領域と、クランクシャフト１５を回転させる負荷が高負荷領域の負荷より小さい低負荷領域とを有する。クランクシャフト１５の回転角度を基準として見ると、低負荷領域は高負荷領域よりも広い。より詳細には、エンジン１０は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の４行程を繰返しながら正回転する。圧縮行程は、高負荷領域に含まれ、低負荷領域に含まれない。
【００３３】
図３は、図２に示す永久磁石式交流発電機２０の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。図２及び図３を参照して永久磁石式交流発電機２０を説明する。
【００３４】
永久磁石式交流発電機２０は、永久磁石式三相交流発電機である。
【００３５】
永久磁石式交流発電機２０は、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。本実施形態の永久磁石式交流発電機２０は、ラジアルギャップ型である。永久磁石式交流発電機２０は、アウターロータ型である。即ち、ロータ３０はアウターロータである。ステータ４０はインナーステータである。
ロータ３０は、ロータ本体部３１を有する。ロータ本体部３１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ本体部３１は、有底筒状を有する。ロータ本体部３１は、筒状ボス部３２と、円板状の底壁部３３と、筒状のバックヨーク部３４とを有する。底壁部３３及びバックヨーク部３４は一体的に形成されている。なお、底壁部３３とバックヨーク部３４とは別体に構成されていてもよい。底壁部３３及びバックヨーク部３４は筒状ボス部３２を介してクランクシャフト１５に固定されている。ロータ３０には、電流が供給される巻線が設けられていない。
【００３６】
ロータ３０は、永久磁石部３７を有する。ロータ３０は、複数の磁極部３７ａを有する。複数の磁極部３７ａは永久磁石部３７により形成されている。複数の磁極部３７ａは、バックヨーク部３４の内周面に、設けられている。本実施形態において、永久磁石部３７は、複数の永久磁石を有する。複数の磁極部３７ａは、複数の永久磁石のそれぞれに設けられている。
なお、永久磁石部３７は、１つの環状の永久磁石によって形成されることも可能である。この場合、１つの永久磁石は、複数の磁極部３７ａが内周面に並ぶように着磁される。
【００３７】
複数の磁極部３７ａは、永久磁石式交流発電機２０の周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるように設けられている。本実施形態では、ステータ４０と対向するロータ３０の磁極数が２４個である。ロータ３０の磁極数とは、ステータ４０と対向する磁極数をいう。磁極部３７ａとステータ４０との間には磁性体が設けられていない。
磁極部３７ａは、永久磁石式交流発電機２０の径方向におけるステータ４０の外側に設けられている。バックヨーク部３４は、径方向における磁極部３７ａの外側に設けられている。永久磁石式交流発電機２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。
なお、ロータ３０は、磁極部３７ａが磁性材料に埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ型）であってもよいが、本実施形態のように、磁極部３７ａが磁性材料から露出した表面磁石型（ＳＰＭ型）であることが好ましい。
【００３８】
ロータ３０を構成する底壁部３３には、冷却ファンＦが設けられている。
【００３９】
ステータ４０は、ステータコアＳＴと複数のステータ巻線Ｗとを有する。ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて設けられた複数の歯部４３を有する。複数の歯部４３は、ステータコアＳＴから径方向外側に向かって一体的に延びている。本実施形態においては、合計１８個の歯部４３が周方向に間隔を空けて設けられている。換言すると、ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて形成された合計１８個のスロットＳＬを有する。歯部４３は周方向に等間隔で配置されている。
【００４０】
ロータ３０は、歯部４３の数より多い数の磁極部３７ａを有する。磁極部３７ａの数は、スロット数の４／３である。
【００４１】
各歯部４３の周囲には、ステータ巻線Ｗが巻回している。つまり、複数相のステータ巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。図３には、ステータ巻線Ｗが、スロットＳＬの中にある状態が示されている。複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。ステータ巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。ステータ巻線Ｗの巻き方は、集中巻きであっても、分布巻きであってもよく、特に限定されないが、集中巻きであることが好ましい。
【００４２】
ロータ３０の外面には、ロータ３０の回転位置を検出させるための複数の被検出部３８が備えられている。複数の被検出部３８は、磁気作用によって検出される。複数の被検出部３８は、周方向に間隔を空けてロータ３０の外面に設けられている。被検出部３８は、強磁性体で形成されている。
【００４３】
ロータ位置検出装置５０は、ロータ３０の位置を検出する装置である。ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８と対向する位置に設けられている。
【００４４】
永久磁石式交流発電機２０は、エンジン１０のクランクシャフト１５と接続されている。詳細には、ロータ３０が、クランクシャフト１５に対し固定された速度比で回転するようクランクシャフト１５と接続されている。
本実施形態では、ロータ３０が、クランクシャフト１５に、動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機、増速機等）を介さずに取り付けられている。ロータ３０は、クランクシャフト１５に対し１：１の速度比で回転する。永久磁石式交流発電機２０が、エンジン１０の正回転によりクランクシャフト１５を正回転させるように構成されている。
【００４５】
なお、永久磁石式交流発電機２０は、クランクシャフト１５に、動力伝達機構を介して取り付けられていてもよい。ただし、永久磁石式交流発電機２０は、速度比可変の変速機又はクラッチのいずれも介することなく、クランクシャフト１５に接続される。即ち、永久磁石式交流発電機２０は、入出力の速度比が可変の装置を介することなく、クランクシャフト１５に接続される。
なお、本発明においては、永久磁石式交流発電機２０の回転軸線と、クランクシャフト１５の回転軸線とが略一致していることが好ましい。また、本実施形態のように、永久磁石式交流発電機２０が動力伝達機構を介さずにクランクシャフト１５に取り付けられていることが好ましい。
【００４６】
永久磁石式交流発電機２０は、エンジン１０が燃焼動作する場合に、エンジン１０に駆動されて発電する。即ち、永久磁石式交流発電機２０は、エンジン１０の始動後の期間の少なくとも一部には、クランクシャフト１５により正回転されてジェネレータとして機能する。即ち、永久磁石式交流発電機２０がジェネレータとして機能する場合において、永久磁石式交流発電機２０は、エンジン１０の燃焼開始後、必ずしも、常にジェネレータとして機能する必要はない。
永久磁石式交流発電機２０は、エンジン始動時には、クランクシャフト１５を正回転させてエンジン１０を始動させる。
本実施形態のビークル１において、エンジン１０から車輪３ｂに回転パワーを伝達する部材には、車輪３ｂの駆動に関わる回転パワーと電力との間の変換を行う機器として、永久磁石式交流発電機２０のみが備えられている。ただし、本発明のビークルはこれに限られず、永久磁石式交流発電機以外の、回転パワーと電力との間の変換を行う機器が、エンジンから駆動部材に回転パワーを伝達する部材に接続されていてもよい。
【００４７】
本実施形態の永久磁石式交流発電機２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。
このため、永久磁石式交流発電機２０は、歯部の数より少ない磁極部を有する永久磁石式交流発電機と比べて角速度が大きい。角速度は、巻線のインピーダンスに寄与する。
即ち、巻線のインピーダンスは、概略的に下式で表される。
（Ｒ２+ω２Ｌ２）１/２
ここで、Ｒ：直流抵抗、ω：電気角についての角速度、Ｌ：インダクタンス
【００４８】
電気角についての角速度ωは、下式で表される。
ω＝（Ｐ/２）×（Ｎ/６０）×２π
ここで、Ｐ：磁極数、Ｎ：回転速度［ｒｐｍ］
【００４９】
永久磁石式交流発電機２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有しているので、歯部の数より少ない磁極部を有する永久磁石式交流発電機と比べて角速度ωが大きい。従って、回転しているときのインピーダンスが大きい。しかも、回転速度Ｎが高くなるほど、角速度ωが大きくなり、インピーダンスが大きくなる。
従って、永久磁石式交流発電機２０は、ジェネレータとして使用される回転領域において、インピーダンスを大きく確保して発電電流を抑制できる。
【００５０】
図４（Ａ）は、永久磁石式交流発電機２０の駆動特性を模式的に示す説明図である。図４（Ｂ）は、発電特性を模式的に示す説明図である。
図中、横軸は、クランクシャフト１５の回転速度を示す。なお、横軸の目盛１つあたりの回転速度は、駆動特性の図４（Ａ）と、発電特性の図４（Ｂ）とで異なっている。発電特性の図における目盛１つあたりの回転速度は、駆動特性の図における目盛１つあたりの回転速度よりも多い。縦軸は、正方向に出力トルクを示し、負方向に発電電流を示す。実線は、実施例に係る永久磁石式交流発電機２０の特性を示す。破線は、比較例に係る永久磁石式交流発電機の特性を示す。比較例に係る永久磁石式交流発電機は、歯部の数より少ない磁極部を有する。
【００５１】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態の永久磁石式交流発電機２０は、トルク向上及び発電電流抑制のうち、発電電流抑制を優先して設計されている。本実施形態の永久磁石式交流発電機２０においては、例えば、隣り合う歯部４３のうち、ロータ３０と対向する先端部どうしの間隔を比較的狭くすることにより、発電電流抑制を優先させ得る。本実施形態の永久磁石式交流発電機２０（実線）は、クランクシャフト１５を駆動する場合に、比較例に係る永久磁石式交流発電機（破線）と同程度のトルクを出力し（図４（Ａ））、高速回転時に、比較例に係る永久磁石式交流発電機（破線）よりも発電電流を抑制できる（図４（Ｂ））。
【００５２】
図５は、図１に示すビークル１の電気的な概略構成を示すブロック図である。
ビークル１には、インバータ６１が備えられている。制御装置６０は、インバータ６１を含むビークル１の各部を制御する。
【００５３】
インバータ６１には、永久磁石式交流発電機２０及びバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、永久磁石式交流発電機２０から電流を受ける。インバータ６１及びバッテリ４には、前照灯７も接続されている。前照灯７は、電力を消費しながら動作する、ビークル１に搭載された補機である。以降、前照灯７を補機７とも称する。
【００５４】
バッテリ４は、メインスイッチ５を介して、インバータ６１及び前照灯７と接続されている。
バッテリ４とインバータ６１とを接続するラインには、電流センサ６４が設けられている。電流センサ６４は、バッテリ４に流れる電流を検出する。電流センサ６４は、バッテリ４とインバータ６１とを接続するラインのうち、前照灯７への分岐点とバッテリ４との間に設けられている。
【００５５】
インバータ６１は、複数のスイッチング部６１１〜６１６を備えている。本実施形態のインバータ６１は、６個のスイッチング部６１１〜６１６を有する。
スイッチング部６１１〜６１６は、三相ブリッジインバータを構成している。
複数のスイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相と接続されている。
より詳細には、複数のスイッチング部６１１〜６１６のうち、直列に接続された２つのスイッチング部がハーフブリッジを構成している。各相のハーフブリッジは、バッテリ４に対し並列に接続されている。各相のハーフブリッジを構成するスイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相とそれぞれ接続されている。複数のスイッチング部６１１〜６１６のうち、グランドラインに接続されたスイッチング部６１２，６１４，６１６を下アームスイッチング部と称する。また、電源ラインに接続されたスイッチング部６１１，６１３，６１５を上アームスイッチング部と称する。
スイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗとバッテリ４との間の電流の通過／遮断を切替える。
【００５６】
詳細には、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって、ステータ巻線Ｗのそれぞれとバッテリ４との間の電流の通過／遮断が切替えられる。スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフが順次切替えられることによって、永久磁石式交流発電機２０から出力される三相交流の整流及び電圧の制御が行われる。
【００５７】
スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれは、スイッチング素子を有する。スイッチング素子は、例えばトランジスタであり、より詳細にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ただし、スイッチング部６１１〜６１６には、ＦＥＴ以外に、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）も採用可能である。
【００５８】
インバータ６１とステータ巻線Ｗとを接続するラインには、電流センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗが設けられている。電流センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗは、永久磁石式交流発電機２０における３相のステータ巻線Ｗのそれぞれの電流を検出する。電流センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗは、制御装置６０に接続されている。
【００５９】
制御装置６０には、燃料噴射装置１８、点火プラグ１９、及びバッテリ４が接続されている。
制御装置６０は、始動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とを備えている。
【００６０】
始動発電制御部６２は、スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれのオン・オフ動作を制御することによって、永久磁石式交流発電機２０の動作を制御する。始動発電制御部６２は、開始制御部６２１、及び発電制御部６２２を含む。
燃焼制御部６３は、点火プラグ１９及び燃料噴射装置１８を制御することによって、エンジン１０の燃焼動作を制御する。燃焼制御部６３は、点火プラグ１９及び燃料噴射装置１８を制御することによって、エンジン１０の回転パワーを制御する。
制御装置６０は、図示しない中央処理装置と、図示しない記憶装置とを有するコンピュータで構成されている。中央処理装置は、制御プログラムに基づいて演算処理を行う。記憶装置は、プログラム及び演算に関するデータを記憶する。
開始制御部６２１及び発電制御部６２２を含む始動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とは、図示しないコンピュータとコンピュータで実行される制御プログラムとによって実現される。従って、以降説明する、開始制御部６２１、発電制御部６２２、始動発電制御部６２、及び燃焼制御部６３のそれぞれによる動作は、制御装置６０の動作と言うことができる。なお、始動発電制御部６２及び燃焼制御部６３は、例えば互いに別の装置として互いに離れた位置に構成されてもよく、また、一体に構成されるものであってもよい。
【００６１】
制御装置６０の始動発電制御部６２は、バッテリ４の充電レベルを検出する。始動発電制御部６２は、バッテリ４の電圧及び電流を検出することによってバッテリ４の充電レベルを検出する。
メインスイッチ５は、操作に応じて制御装置６０に電力を供給する。
【００６２】
制御装置６０の燃焼制御部６３及び始動発電制御部６２は、エンジン１０及び永久磁石式交流発電機２０を制御する。始動発電制御部６２は、インバータ６１を制御する。
【００６３】
図６は、ビークル１の動作を説明するフローチャートである。
図５及び図６を参照して、ビークル１の動作を説明する。
【００６４】
ビークル１の動作は、制御装置６０によって制御される。
【００６５】
制御装置６０は、エンジン１０を始動させる（Ｓ１１）。詳細には、始動発電制御部６２の開始制御部６２１が、永久磁石式交流発電機２０にクランクシャフト１５を駆動させる。開始制御部６２１は、複数相のステータ巻線Ｗに、ロータ３０が正回転するような電流が供給されるよう、インバータ６１が有する複数のスイッチング部６１１〜６１６をオン・オフ動作する。これによって、永久磁石式交流発電機２０がクランクシャフト１５を駆動する。また、ステップＳ１１において、制御装置６０の燃焼制御部６３は、燃料噴射装置１８に燃料供給を行わせる。燃焼制御部６３は、点火プラグ１９に点火を行わせる。
【００６６】
なお、ビークル１では、エンジン始動時に永久磁石式交流発電機２０がクランクシャフト１５を駆動しない構成も採用可能である。例えば、ビークル１が、永久磁石式交流発電機２０とは別の図示しない始動モータを備える。この場合、制御装置６０は、インバータを介さずに始動モータを制御する。
ただし、エンジン１０始動の際、永久磁石式交流発電機２０がクランクシャフト１５を回転させる場合、専用の始動モータが省略できる。
【００６７】
開始制御部６２１は、エンジン１０始動の完了を、例えば、クランクシャフト１５の回転速度によって判別する。開始制御部６２１は、例えば、ロータ位置検出装置５０の検出結果からクランクシャフト１５の回転速度を取得する。
制御装置６０は、エンジン１０を始動させる（Ｓ１１）。
【００６８】
続いて、制御装置６０は、ビークル１の走行中に、アクセル操作子８によってエンジン１０の回転パワーの減少が指示されたか否か判別する（Ｓ１３）。
エンジン１０の回転パワーの減少が指示されない場合（Ｓ１３でＮｏ）、制御装置６０は、エンジン１０の回転パワー調整（Ｓ１８）及び発電制御（Ｓ１９）を行う。エンジン１０の回転パワーの減少が指示されない場合としては、例えば、ビークル１が定速走行を行っている場合、ビークル１が加速している場合、ビークル１がアイドリングを行っている場合等が挙げられる。
ステップＳ１８のエンジン１０の回転パワー調整において、制御装置６０が、アクセル操作子８の操作に応じて、燃料噴射装置１８に燃料の量を調整させる。詳細には、制御装置６０の燃焼制御部６３は、アクセル操作子８の操作に応じて、燃料噴射装置１８に燃料の量を調整させる。また、スロットルバルブＳＶの開度に応じて、エンジン１０の燃焼室に供給される空気の量も調整される。例えば、ビークル１の加速のため、アクセル操作子８によりエンジン１０の回転パワーの増加が指示される場合、燃焼制御部６３は、燃料噴射装置１８に燃料の量を増大させる。これによって、燃焼制御部６３は、エンジン１０の回転パワーを増大させる。
【００６９】
なお、ビークル１では、アクセル操作子８の操作量を直接検出する図示しないセンサを備える構成もまた採用可能である。この場合、制御装置６０は、センサの検出結果に応じたアクセル操作子８の操作量に基づいて燃料噴射装置１８を制御する。また、スロットルバルブＳＶは、例えば、制御装置６０に制御されるアクチュエータ等によって動作してもよい。この場合、制御装置６０は、アクセル操作子８の操作量に応じて、スロットルバルブＳＶの開度を制御する。
【００７０】
ステップＳ１９の発電制御で、始動発電制御部６２の発電制御部６２２は、永久磁石式交流発電機２０から出力される電流が、補機７に供給されるよう、スイッチング部６１１〜６１６を制御する。バッテリ４の充電レベルが満充電でない場合、永久磁石式交流発電機２０から出力される電流は、バッテリ４にも供給される。
【００７１】
上記のステップＳ１３において、エンジン１０の回転パワーの減少が指示されると（Ｓ１３でＹｅｓ）、制御装置１０は、エンジン１０の回転パワーを減少させるための制御を行う（Ｓ１４）。詳細には、燃焼制御部６３が、燃料噴射装置１８に燃料の量を減少させる。これによって、燃焼制御部６３は、エンジン１０の回転パワーを減少させる。燃焼制御部６３は、エンジン１０の燃焼動作を停止させることなく、エンジン１０の回転パワーを減少させる。さらに、エンジン１０の回転パワーの減少が指示された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、制御装置６０は、バッテリ４の充電レベルが、予め定めた閾値のレベルより小さいか否かを判別する（Ｓ１５）。
バッテリ４の充電レベルが閾値のレベル以上である場合（Ｓ１５でＮｏ）、制御装置６０は、巻線短絡の処理を行う（Ｓ１６）。
【００７２】
ステップＳ１６の巻線短絡で、制御装置６０は、永久磁石式交流発電機２０のステータ巻線Ｗを短絡させる。具体的には、始動発電制御部６２の発電制御部６２２は、ステータ巻線Ｗが短絡するように、スイッチング部６１１〜６１６を制御する。ステータ巻線Ｗが短絡することによって、ステータ巻線Ｗに流れる電流が、永久磁石式交流発電機２０の回転を妨げる。即ち、永久磁石式交流発電機２０が、ブレーキ力を発生する。バッテリ４には電流が流れない。
【００７３】
ステップＳ１６において、発電制御部６２２は、エンジン１０の回転パワーの減少の指示に応じた数のステータ巻線Ｗ数を短絡する。詳細には、発電制御部６２２は、アクセル操作子８の操作量に基づいて、エンジン１０の回転パワーの減少の指示における減少の程度を判別する。
【００７４】
指示における回転パワーの減少の程度が所定の閾値より大きい場合、発電制御部６２２は、永久磁石式交流発電機２０が有する全ての相に属するステータ巻線Ｗを短絡させる。例えば、アクセル操作子８が、アクセル開度ゼロに操作された場合、発電制御部６２２は、３相の全てに属するステータ巻線Ｗを短絡させる。即ち、発電制御部６２２は、全てのステータ巻線Ｗを短絡させる。
発電制御部６２２は、グランドラインに接続されたスイッチング部６１２，６１４，６１６をオン状態にする。これによって、対象のステータ巻線Ｗが短絡する。
【００７５】
指示における回転パワーの減少の程度が所定の閾値より小さい場合、発電制御部６２２は、永久磁石式交流発電機２０が有する一部の相に属するステータ巻線Ｗを短絡させる。例えば、発電制御部６２２は、３相のうち２相に属するステータ巻線Ｗを短絡させる。
発電制御部６２２は、グランドラインに接続されたスイッチング部６１２，６１４，６１６のうち、短絡させる対象のステータ巻線Ｗが接続されたスイッチング部をオン状態にする。これによって、対象のステータ巻線Ｗが短絡する。例えば、発電制御部６２２が、グランドラインに接続された全てのスイッチング部６１２，６１４，６１６をオン状態にすると、全てのステータ巻線Ｗが短絡する。これに対し、発電制御部６２２が、スイッチング部６１２，６１４，６１６の一部をオン状態にすると、ステータ巻線Ｗの一部が短絡する。
【００７６】
本実施形態における発電制御部６２２は、短絡するステータ巻線Ｗの相の数を制御することによって、クランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力の大きさを制御する。
短絡するステータ巻線Ｗの相の数が多いほど、ブレーキ力が大きい。全てのステータ巻線Ｗが短絡する場合、最大のブレーキ力が得られる。つまり、発電制御部６２２は、エンジン１０の回転パワーの減少の指示の程度に応じて、永久磁石式交流発電機２０によるブレーキ力の大きさを制御する。
【００７７】
バッテリ４の充電レベルが閾値のレベル未満である場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、制御装置６０は、短絡制御に代えて充電制御を行う（Ｓ１７）。この場合、永久磁石式交流発電機２０から出力される電流は、バッテリ４に供給される。バッテリ４が充電される。
例えば、上記ステップＳ１９の発電制御における充電のみでは、バッテリ４の充電レベルが不十分である場合、エンジン１０の回転パワーの減少が指示される場合にもバッテリ４が充電される。
【００７８】
エンジン１０の回転パワーの減少の指示が解除された場合、制御装置６０は、発電制御を行う（Ｓ１９）。即ち、エンジン１０の回転パワーの減少の指示が解除された場合、制御装置６０は、ステータ巻線Ｗの短絡状態を解除する。
短絡状態を解除する場合、発電制御部６２２は、各相のステータ巻線Ｗに流れる電流の大きさを取得する。各相のステータ巻線Ｗに流れる電流は、例えば電流センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗの検出結果に基づいて取得される。発電制御部６２２は、ある一つの相のステータ巻線Ｗに流れる電流が予め定めた閾値より小さい期間に、当該一つの相のステータ巻線Ｗに対応するスイッチング素子をオフさせて、当該一つの相短絡状態を解除する。詳細には、発電制御部６２２は、３相のステータ巻線ＷのうちＵ相のステータ巻線Ｗに流れる電流が閾値より小さい期間に、Ｕ相のステータ巻線Ｗに対応するスイッチング部６１２をオフ状態にする。発電制御部６２２は、Ｖ相のステータ巻線Ｗに流れる電流が予め定めた閾値より小さい期間に、Ｖ相のステータ巻線Ｗに対応するスイッチング部６１４をオフ状態にする。発電制御部６２２は、Ｗ相のステータ巻線Ｗに流れる電流が予め定めた閾値より小さい期間に、Ｗ相のステータ巻線Ｗに対応するスイッチング部６１６をオフ状態にする。閾値は、例えば、バッテリの許容電流よりも小さい値に定められる。
ステータ巻線Ｗのある一つの相に流れる電流が小さい期間に、対応するスイッチング素子がオフすることによって、大きな突入電流がバッテリ４に供給される事態が抑えられる。従って、短絡状態を解除するとき、バッテリ４が保護される。
【００７９】
本実施形態のビークル１は、エンジン１０から出力される回転パワーを受けた車輪３ｂによって駆動される。回転パワーの大きさはアクセル操作子８の操作によって制御される。回転パワーは、エンジン１０から、クランクシャフト１５、及び変速機ＣＶＴを介して車輪３ｂに伝達される。クランクシャフト１５の回転速度は、変速機ＣＶＴによって変速される。変速機ＣＶＴは、クランクシャフト１５の回転速度に応じて変速比を変更する。つまり、変速機ＣＶＴは、回転速度に対する変速比の特性を有する。
一般的に、変速比の特性が高速側に移行した無段変速機、即ち、高い変速比が設定された無段変速機を採用することによって、エンジン１０の回転速度を低減することができる。これによって、エンジン１０における燃料の消費量が抑えられる。
しかし、高い変速比が設定された無段変速機を用いると、エンジンの回転パワーの減少が指示される場合にエンジンブレーキの効きが不足しやすい。即ち、減速の指示に対するビークル１の速度の応答が不十分になりやすい。
【００８０】
本実施形態のビークル１では、アクセル操作子８の操作によってエンジン１０の回転パワーの減少が指示されると、エンジン１０に接続された永久磁石式交流発電機２０のステータ巻線Ｗが短絡状態になる。永久磁石式交流発電機２０が短絡状態になることによって、エンジン１０のクランクシャフト１５の回転にブレーキ力が付与される。このため、アクセル操作子８によるエンジン１０の回転パワーの減少の指示に応じた回転パワーの減少によるエンジンブレーキが増大する。
従って、燃料の消費量を抑制するため高い変速比が設定された変速機ＣＶＴが採用される場合でも、アクセル操作子８によってエンジン１０の回転パワーの減少が指示された場合における、エンジンブレーキの低下が抑えられる。
永久磁石式交流発電機２０のステータ巻線Ｗを短絡状態にする制御は、低い変速比が設定された変速機ＣＶＴと組合せることも可能である。
このように、本実施形態のビークル１では、燃料の消費量抑制について設計自由度が高い。また、減速の時のブレーキ制御の設計自由度が高い。
【００８１】
ステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合、ステータ巻線Ｗに生じる誘導起電圧によって、ブレーキ力が生じる。クランクシャフト１５の回転速度が大きいほど、誘導起電圧は大きい。誘導起電圧はクランクシャフト１５の回転速度と比例する。
本実施形態において、永久磁石式交流発電機２０は、入出力の速度比が可変の装置を介することなく、クランクシャフト１５に接続される。
従って、発電制御部６２２は、ステータ巻線Ｗが短絡するよう制御を行うことによって、永久磁石式交流発電機２０に、クランクシャフト１５の回転速度が大きいほど大きなブレーキ力を出力させる。詳細には、発電制御部６２２は、永久磁石式交流発電機２０に、クランクシャフト１５の回転速度と比例するブレーキ力を出力させる。このため、ビークル１の走行状況に適したブレーキ力の増強が行われる。
【００８２】
永久磁石式交流発電機２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。このため、永久磁石式交流発電機２０の発電電流は、例えば、歯部の数より少ない磁極部を有する構成の発電電流と比べて小さい。
ステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合、永久磁石式交流発電機２０の発電電流は、永久磁石式交流発電機２０のステータ巻線Ｗに流れる。ステータ巻線Ｗに流れる電流の一部は熱に変換される。電流の一部は、スイッチング部６１１〜６１６でも熱に変換される。
本実施形態のビークル１では、永久磁石式交流発電機２０の発電電流が小さい。このため、永久磁石式交流発電機２０及びスイッチング部６１１〜６１６における発熱が抑えられる。従って、放熱のための構造を簡略化及び小型化することが可能である。従って、装置の搭載性が向上する。
【００８３】
なお、上述した実施形態では、指示におけるエンジン１０の回転パワーの減少の程度が所定の閾値以上の場合、全ての相に属するステータ巻線Ｗを短絡させ、エンジン１０の回転パワーの減少の程度が閾値より小さい場合、一部の相に属するステータ巻線Ｗを短絡させる例を説明した。ただし、短絡されるステータ巻線Ｗの相の数は、固定されていてもよい。
例えば、全てのステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合、永久磁石式交流発電機２０が、大きなブレーキ力を発生する。永久磁石式交流発電機２０の大きなブレーキ力を利用することにより、ビークル１における減速時のブレーキ制御の設計自由度がより高められる。例えば、永久磁石式交流発電機２０の大きなブレーキ力の増強を見込んで、変速機ＣＶＴの変速比特性を高く設定することにより、燃料効率を最大限向上することができる。
また、複数の相の一部に属するステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合、全てのステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合よりも小さいブレーキ力を発生する。例えば全てのステータ巻線Ｗが短絡状態になる場合とは異なるブレーキ力を利用することによって、変速機ＣＶＴの変速比特性も異なるように設定することができる。
【００８４】
また、上述した実施形態では、エンジン１０の回転パワーの減少が指示された場合で、バッテリ４の充電レベルが閾値未満であるとき、制御装置６０が充電制御を行う例を説明した。ただし、制御装置は充電制御を行わなくてもよい。例えば、エンジン１０の回転パワーの減少が指示された場合、制御装置は、バッテリの充電レベルに関わらずステータ巻線の短絡を行ってもよい。
【００８５】
また、上述した実施形態では、指示におけるエンジン１０の回転パワーの減少の程度に応じて、短絡するステータ巻線の相の数を制御する例を説明した。ただし、短絡するステータ巻線の相の数は固定であってよい。
【００８６】
また、上述した実施形態では、歯部の数より多い数の複数の磁極部を有するロータを備えた永久磁石式交流発電機２０の例を説明した。ただし、永久磁石式交流発電機はこれに限定されず、ロータがティースの数以下の磁極部を有してもよい。
【００８７】
また、上述した実施形態では、エンジン始動時にクランクシャフト１５を正回転させる永久磁石式交流発電機２０の例を説明した。ただし、永久磁石式交流発電機はこれに限定されず、発電のみを行ってもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、エンジン１０が単気筒エンジンである場合について説明した。しかし、本発明のエンジンは、高負荷領域と低負荷領域とを有するエンジンであれば、特に限定されない。即ち、多気筒エンジンであってもよい。多気筒エンジンとしては、例えば、直列二気筒、並列二気筒、Ｖ型二気筒、水平対向二気筒等のエンジンが挙げられる。多気筒エンジンの気筒数は特に限定されず、多気筒エンジンは、例えば、四気筒エンジンであってもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、ビークルとして自動二輪車の例を説明した。ビークルとしては、特に限定されず、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、ＡＴＶ（Ａｌｌ−Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。また、ビークルは、鞍乗型車両に限定されず、車室を有する４輪車両等であってもよい。本発明に係るビークルは、車輪付きビークルに限定されず、例えばスクリューを有する船舶であってもよい。
【００９０】
本実施形態では、ビークル１の走行中においてアクセル操作子８（加速指示部）によりエンジン１０の回転パワーの減少が指示される期間の少なくとも一部において、制御装置６０は、以下の制御を行う。即ち、制御装置６０は、複数のスイッチング部６１１〜６１６に、永久磁石式交流発電機２０の巻線を短絡状態にさせることにより、誘導起電圧によりクランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力を生じさせるとともに、エンジン１０の回転パワーを減少させる。その結果、誘導起電圧によるクランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力が増加する期間と、エンジン１０の回転パワーが減少する期間との少なくとも一部が重複するように、誘導起電圧によるクランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力の増加と、エンジン１０の回転パワーの減少とが実行される。これにより、誘導起電圧によるクランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力の大きさと、エンジン１０の回転パワーの大きさとの差が小さくなる。エンジン１０の回転パワーと誘導起電圧によるブレーキ力との両方を制御することにより前記差を速やかに小さくするので、エンジンブレーキを速やかに効かせることが可能になる。誘導起電圧によるクランクシャフト１５の回転に対するブレーキ力は、クランクシャフト１５の回転速度に比例するので、ビークル１の速度が高いほどエンジンブレーキは強くなる。このように、本実施形態では、ビークル１の速度が高いほど強くなるブレーキを速やかに効かせることができる。
【００９１】
上記実施形態に用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。本発明は、クレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００９２】
１    ビークル
３ａ，３ｂ    車輪
４    バッテリ
５    メインスイッチ
１０    エンジン
１５    クランクシャフト
２０    永久磁石式交流発電機
３０    ロータ
３７ａ    磁極部
４０    ステータ
４３    歯部
６０    制御装置
６１    インバータ
６１１〜６１６    スイッチング部
【図１】
2019054559.tif 000003
【図２】
2019054559.tif 000004
【図３】
2019054559.tif 000005
【図４】
2019054559.tif 000006
【図５】
2019054559.tif 000007
【図６】
2019054559.tif 000008