(57)【要約】      （修正有）【課題】始動発電機を備え、走行性能への影響を抑えつつ、燃料効率を向上させることが可能なビークルを提供すること。【解決手段】ビークルは、速度指示入力部と、クランクシャフト１５及びエンジン出力調整部を有するエンジン１０と、駆動部材と、始動発電機と、バッテリと、始動発電機２０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、前記ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、前記エンジン出力調整部が回転パワーを最小パワーレベルより大きく且つ最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間の少なくとも一部において、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少を選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する制御装置とを備える。【選択図】図２
2017131042.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、
前記ビークルの走行速度に対する指示が外部から入力されるように構成された速度指示入力部と、
燃焼動作で生じる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と、前記速度指示入力部に入力された指示に応じて前記回転パワーを最小パワーレベルから最大パワーレベルまでの範囲内で調整するように構成されたエンジン出力調整部と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と接続されたロータを有し、前記エンジンを始動させる場合に前記クランクシャフトを駆動し、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始動発電機と、
前記始動発電機に対し電流の授受を行うバッテリと、
前記始動発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記始動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、
前記ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、エンジン出力調整部が前記回転パワーを前記最小パワーレベルより大きく且つ前記最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間の少なくとも一部において、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少を選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する制御装置と
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、エンジン出力調整部が前記回転パワーを前記最小パワーレベルより大きく且つ前記最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間の少なくとも一部において、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大により前記ビークルの速度を減らすか、又は前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の減少により前記ビークルの速度を増やすかを選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のビークルであって、
前記制御装置は、少なくとも、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態、又は前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態を含む複数の状態から、１つの状態を選択し、前記始動発電機が、選択された状態になるように、前記インバータを制御する。
【請求項４】
請求項３に記載のビークルであって、
前記複数の状態は、さらに、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量と実質的に等しくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を調整する状態を含む。
【請求項５】
請求項３に記載のビークルであって、
前記ビークルは、前記バッテリ及び前記インバータと接続された、供給される電流で動作する補機を備え、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記補機及び前記バッテリの双方に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記バッテリに供給されずに、前記補機に供給される。
【請求項６】
請求項４に記載のビークルであって、
前記ビークルは、前記バッテリ及び前記インバータと接続された、供給される電流で動作する補機を備え、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記補機及び前記バッテリの双方に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記バッテリに供給されずに、前記補機に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量と実質的に等しくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を調整する状態では、前記バッテリに対する電流の入出力が停止するように前記始動発電機の負荷が調整される。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きい状態及び前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さい状態のいずれか一方の状態である場合に、選択された前記始動発電機の負荷の変化により前記始動発電機の発電量が前記一方の状態から他方の状態へ向かうように前記インバータを制御する時の少なくとも一部において、前記始動発電機の発電量が前記他方の状態になるように前記インバータを制御する。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも前記クランクシャフトの回転速度に基づいて、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少を選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のビークルであって、
前記始動発電機は、
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と前記ティースに巻回された巻線とを有し、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する、ステータを備え、
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】
特許文献１は、始動発電システムを開示している。特許文献１の始動発電システムは、始動発電機を備えている。始動発電機は、単一の回転電機からなり、エンジン始動時にはスタータモータとして機能し、エンジンの始動後には発電機として機能するように構成されている。
【０００３】
特許文献１の始動発電システムでは、バッテリが満充電状態となったとき、モータドライバとは別のオープンレギュレータによって始動発電機の発電用コイルがオープン状態となる。特許文献１の始動発電システムは、高速走行時の発電抑制とオープン制御によるフリクションの低減とにより、燃料効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４４１０６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
始動発電機は、単一の回転電機により、スタータモータ及び発電機の２つの機能を実現する。そのため、軽量化及び小型化を図ることができる。従って、ビークルの走行性能を向上させることができる。その一方で、スタータモータに要求される性能と発電機に要求される性能とには相違がある。始動発電機は、上記２つの機能を実現しなければならない。そのため、始動発電機は、設計上の制約を受ける。そのため、始動発電機にとって、上記２つの機能を実現しつつ、燃料効率の向上を実現することは容易ではない。
【０００６】
特許文献１の始動発電システムは、バッテリが満充電状態の時に、燃料効率の向上が図られる。そのため、燃料効率の向上が図られる状況が限られている。より広い状況で燃料効率の向上が図られることが好ましい。また、特許文献１の始動発電システムは、オープンレギュレータを備える必要がある。部品点数の増加は、ビークルの走行性能への影響の観点から見て好ましくない。このように、特許文献１の始動発電システムには、依然として、改善の余地があった。
【０００７】
本発明の課題は、始動発電機を備え、走行性能への影響を抑えつつ、燃料効率を向上させることが可能な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】
【０００８】
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。
【０００９】
（１）  ビークルであって、
前記ビークルは、
前記ビークルの走行速度に対する指示が外部から入力されるように構成された速度指示入力部と、
燃焼動作で生じる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と、前記速度指示入力部に入力された指示に応じて前記回転パワーを最小パワーレベルから最大パワーレベルまでの範囲内で調整するように構成されたエンジン出力調整部と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と接続されたロータを有し、前記エンジンを始動させる場合に前記クランクシャフトを駆動し、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始動発電機と、
前記始動発電機に対し電流の授受を行うバッテリと、
前記始動発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記始動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、
前記ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、エンジン出力調整部が前記回転パワーを前記最小パワーレベルより大きく且つ前記最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間の少なくとも一部において、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少を選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する制御装置と
を備える。
【００１０】
ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、エンジン出力調整部が回転パワーを最小パワーレベルより大きく且つ最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間（以下、「中間的負荷での実質的定速走行期間」ともいう）において、エンジンの燃料効率は、少なくとも負荷トルク（すなわち出力トルク）によって異なる。（１）のビークルにおける制御装置は、中間的負荷での実質的定速走行期間の少なくとも一部において、少なくとも、エンジンに対する始動発電機の負荷の増大又は減少を選択することができる。これによって、中間的負荷での実質的定速走行期間において、エンジンに対する始動発電機の負荷の状態の選択の自由度が高い。エンジンに対する始動発電機の負荷の状態を選択することによって、走行性能への影響を抑制しつつ、より良好なエンジンの燃料効率を得ることが可能である。
【００１１】
（１）のビークルは、エンジンから回転パワーを受ける駆動部材によって駆動される。エンジンは、クランクシャフトを介して回転パワーを出力する。また、始動発電機は、クランクシャフトと接続されている。始動発電機は、エンジンを始動させる場合にクランクシャフトを駆動する。始動発電機は、エンジンが燃焼動作する場合にエンジンに駆動されて発電する。このため、始動発電機がエンジンにかける負荷は、駆動部材によって駆動されるビークルの速度に影響する。（１）のビークルでは、中間的負荷での実質的定速走行期間の少なくとも一部において、制御装置が、エンジンに対する始動発電機の負荷の状態を選択し、始動発電機の負荷が、選択された状態になるようにインバータを制御する。つまり、エンジンが中間的負荷で作動している時にエンジンに対する始動発電機の負荷が変化するので、エンジンは、エンジンに対する始動発電機の負荷の減少及び増加の双方に対し、エンジン自体の出力パワーを補償する余裕を有している。従って、例えばエンジンが最小パワーレベル又は最大パワーレベルにある場合と比べて、始動発電機の負荷が変化した場合におけるビークルの速度の変動を抑えることが可能である。具体的に、始動発電機の負荷が増大した時にはエンジンの回転パワーを増大させることによりビークルの速度の変動が抑制される。また、始動発電機の負荷が減少した時にはエンジンの回転パワーを減少させることによりビークルの速度の変動が抑制される。よって、速度指示入力部に入力されるビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで始動発電機の負荷が変化しても、始動発電機の負荷の変化による走行性能への影響は抑制され得る。
従って、（１）によれば、始動発電機を備えたビークルにおいて、走行性能への影響を抑制しつつ、燃焼効率を向上させることができる。
【００１２】
（２）  （１）のビークルであって、
前記制御装置は、前記ビークルが実質的に一定速度で走行しており、且つ、エンジン出力調整部が前記回転パワーを前記最小パワーレベルより大きく且つ前記最大パワーレベルより小さいレベルに調整している期間の少なくとも一部において、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大により前記ビークルの速度を減らすか、又は前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の減少により前記ビークルの速度を増やすかを選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する。
【００１３】
（２）のビークルでは、中間的負荷での実質的定速走行期間の少なくとも一部において、加速又は減速のための指示によらないタイミングで、エンジンに対する始動発電機の負荷の増大によりビークルが減速するか、又はエンジンに対する始動発電機の負荷の減少によりビークルが加速する。通常、減速のための指示によらないタイミングで始動発電機の負荷が増大することによりビークルが減速すると、大抵、運転者は速度指示入力部を操作してビークルを加速させることにより、実質的定速走行を継続する。また、通常、加速のための指示によらないタイミングで始動発電機の負荷が減少することによりビークルが加速すると、大抵、運転者は速度指示入力部を操作してビークルを減速させることにより、実質的定速走行を継続する。即ち、（２）のビークルでは、加速又は減速によらないタイミングで始動発電機の負荷を変化させることによりエンジンの燃料効率を向上させつつビークルの速度を変化させる。中間的負荷での実質的定速走行期間において速度の変化が生じるので、大抵、運転者は速度指示入力部を操作して速度を元に戻そうとする。その結果、定速走行が継続されるとともにエンジンの燃料効率が向上する。なお、速度を元に戻そうとする操作は、必ずしも運転者によって行われる必要はない。速度を元に戻そうとする操作は、例えば、ビークルが備える機器及び／又は装置（例えば制御装置）によって行われてもよい。
【００１４】
（３）  （１）又は（２）のビークルであって、
前記制御装置は、少なくとも、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態、又は前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態を含む複数の状態から、１つの状態を選択し、前記始動発電機が、選択された状態になるように、前記インバータを制御する。
【００１５】
（３）の構成によれば、燃料効率を向上させつつ、始動発電機の発電量とビークルの消費電力量との関係を選択することが可能である。始動発電機の発電量がビークルの消費電力量よりも大きい場合、余剰電力が生じる。余剰電力は、ビークルが備えるバッテリに蓄えられる。ここでいうバッテリとしては、例えば、始動発電機に対し電流の授受を行うバッテリが挙げられる。ビークルが他のバッテリ（例えば補機用バッテリ）を備える場合には、余剰電力が他のバッテリに蓄えられてもよい。一方、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量よりも小さい場合、電力不足が生じる。不足する電力は、ビークルが備えるバッテリから供給される。ここでいうバッテリとしては、例えば、始動発電機に対し電流の授受を行うバッテリが挙げられる。このように、（３）の構成によれば、燃料効率を向上させつつ、ビークルが備えるバッテリの充電レベルを調整できる。
【００１６】
（４）  （３）のビークルであって、
前記複数の状態は、さらに、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量と実質的に等しくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を調整する状態を含む。
【００１７】
（４）の構成によれば、選択がなされる複数の状態に、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量と実質的に等しくなるようにエンジンに対する始動発電機の負荷を調整する状態が含まれる。ビークルが備えるバッテリに対する電流の入出力が停止するように始動発電機の負荷を調整する状態が選択されることによって、バッテリの充電レベルの変動が抑えられる。（４）の構成によれば、燃料効率を向上させつつ、ビークルが備えるバッテリの充電レベルを維持できる。
【００１８】
（５）  （３）のビークルであって、
前記ビークルは、前記バッテリ及び前記インバータと接続された、供給される電流で動作する補機を備え、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記補機及び前記バッテリの双方に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記バッテリに供給されずに、前記補機に供給される。
【００１９】
（５）の構成によれば、バッテリに対する電流の入出力を選択することが可能である。従って、（５）の構成によれば、始動発電機の負荷に対する制御状態を選択し、選択した制御状態でインバータを制御することにより、バッテリの充電レベルを調整することが可能である。（５）の構成によれば、バッテリの充電レベルを調整しつつ、燃料効率を向上することが可能である。
【００２０】
（６）  （４）のビークルであって、
前記ビークルは、前記バッテリ及び前記インバータと接続された、供給される電流で動作する補機を備え、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を増大させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記補機及び前記バッテリの双方に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を減少させる状態では、前記始動発電機から出力される電流が、前記バッテリに供給されずに、前記補機に供給され、
前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量と実質的に等しくなるように前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷を調整する状態では、前記バッテリに対する電流の入出力が停止するように前記始動発電機の負荷が調整される。
【００２１】
（６）の構成によれば、選択がなされる複数の状態に、バッテリに対する電流の入出力が停止するように始動発電機の負荷を調整する状態が含まれる。バッテリに対する電流の入出力が停止するように始動発電機の負荷を調整する状態が選択されることによって、バッテリの充電レベルの変動が抑えられる。（６）の構成によればビークルの速度の変動を抑えつつ燃料効率を向上するバッテリの充電レベルを維持することが可能である。
【００２２】
（７）  （１）〜（６）のいずれか１項のビークルであって、
前記制御装置は、前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より大きい状態及び前記始動発電機の発電量が前記ビークルの消費電力量より小さい状態のいずれか一方の状態である場合に、選択された前記始動発電機の負荷の変化により前記始動発電機の発電量が前記一方の状態から他方の状態へ向かうように前記インバータを制御する時の少なくとも一部において、前記始動発電機の発電量が前記他方の状態になるように前記インバータを制御する。
【００２３】
（７）の構成によれば、制御装置が、例えば、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量より大きい状態から始動発電機の発電量を減少させるようにインバータを制御する時には、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量より小さい状態になるようにインバータを制御することがある。また、制御装置が、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量より小さい状態から始動発電機の発電量を増加させるようにインバータを制御する時には、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量より大きい状態になるようにインバータを制御することがある。このように始動発電機の発電量が大きく変化するようにエンジンに対する始動発電機の負荷を変化させることにより、より効果的に燃料効率の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
（８）  （１）〜（７）のいずれか１項のビークルであって、
前記制御装置は、前記速度指示入力部に入力される前記ビークルの加速又は減速のための指示によらないタイミングで、少なくとも前記クランクシャフトの回転速度に基づいて、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少を選択し、選択された前記始動発電機の負荷が生じるように前記インバータを制御する。
【００２５】
クランクシャフトの回転速度とエンジンに対する始動発電機の負荷とエンジンの燃料効率との間には密接な関係がある。（８）の構成によれば、少なくともクランクシャフトの回転速度に基づいて、少なくとも、前記エンジンに対する前記始動発電機の負荷の増大又は減少が選択される。そのため、より効果的に燃料効率の向上を図ることが可能になる。
【００２６】
（９）  （１）〜（８）のいずれか１項のビークルであって、
前記始動発電機は、
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と前記ティースに巻回された巻線とを有し、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する、ステータを備え、
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。
【００２７】
（９）の構成によれば、ロータがティースの数より多い数の磁極部を有するので、ロータの回転速度に対する角速度が大きい。角速度は、磁極の繰返し周期を基準とした電気角についての角速度である。角速度が大きいと、巻線のインダクタンスが大きい。また、角速度は、ロータの回転速度の増大に伴い更に増大する。巻線のインダクタンスは、巻線を流れる電流を妨げる。このため、誘導起電圧は、ロータの回転速度の増大に伴い増大するが、大きな巻線のインダクタンスによって、発電機から出力される電流の増大が抑えられる。このため、高い回転速度での大きな電流による燃料効率の低下が抑えられる。従って、（９）の構成によれば、燃料効率をより向上することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、始動発電機を備えたビークルにおいて、走行性能への影響を抑制しつつ、燃料効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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に示す始動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、始動発電機の駆動特性を模式的に示す説明図である。（Ａ）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。
【図７】（Ａ）は、負荷増大制御の期間において、インバータ、バッテリ、及び補機の間で流れる電流を概略的に示すブロック図である。（Ｂ）は、負荷減少制御の期間において、インバータ、バッテリ、及び補機の間で流れる電流を概略的に示すブロック図である。
【図８】第三実施形態に係る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】
【００３０】
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。
【００３１】
［第一実施形態］
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と始動発電機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と始動発電機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。
【００３２】
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、スタータスイッチ６を備えている。スタータスイッチ６は、エンジン１０を始動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、ビークル１の速度を指示するための操作子である。アクセル操作子８には、ビークル１の走行速度に対する指示が外部から入力される。アクセル操作子８は、速度指示入力部の一例である。
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、始動発電機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、無段変速機ＣＶＴが取り付けられている。
【００３５】
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。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。
【００３６】
エンジン１０は、内燃機関である。エンジン１０は、空気及び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。
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。スロットルバルブＳＶの開度は、最小開度から最大開度までの範囲内で調整される。
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、スロットルバルブＳＶ及び燃料噴射装置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。スロットルバルブＳＶ及び燃料噴射装置１８は、アクセル操作子８に入力された指示に応じて、回転パワーを、最小パワーレベルから最大パワーレベルまでの範囲内で調節する。最小パワーレベルは、スロットルバルブＳＶの最小開度に対応する。最大パワーレベルは、スロットルバルブＳＶの最大開度に対応する。
スロットルバルブＳＶ及び燃料噴射装置１８のそれぞれは、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である。
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、無段変速機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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図３は、図２に示す始動発電機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を参照して始動発電機２０を説明する。
【００４０】
始動発電機２０は、永久磁石式三相ブラシレス型モータである。始動発電機２０は、永久磁石式三相ブラシレス型発電機としても機能する。
【００４１】
始動発電機２０は、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。本実施形態の始動発電機２０は、ラジアルギャップ型である。始動発電機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。
【００４２】
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。
【００４３】
複数の磁極部３７ａは、始動発電機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、始動発電機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。始動発電機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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
ロータ３０は、歯部４３の数より多い数の磁極部３７ａを有する。磁極部の数は、スロット数の４／３である。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
始動発電機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。始動発電機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。
【００５１】
なお、始動発電機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、始動発電機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、始動発電機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、始動発電機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、始動発電機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。
【００５２】
始動発電機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。また、始動発電機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、始動発電機２０は、クランクシャフト１５を正回転させてエンジン１０を始動させる機能と、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機能の双方を兼ね備えている。始動発電機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、始動発電機２０がジェネレータとして機能する場合において、始動発電機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。また、エンジン１０の燃焼開始後に、始動発電機２０がジェネレータとして機能する期間と始動発電機２０が車両駆動用モータとして機能する期間とが含まれていてもよい。
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、始動発電機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、始動発電機以外の、回転パワーと電力との間の変換を行う機器が、エンジン１０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。
【００５３】
始動発電機２０の特性について説明する。
始動発電機２０は、エンジン始動時は、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。始動発電機２０は、エンジン１０が始動した後、エンジン１０の燃焼動作が停止した状態で、クランクシャフト１５を正回転させる。これらの場合、始動発電機２０は、出力可能なトルクが大きい方が有利である。出力可能な出力トルクが大きいほど、大きな負荷を有するクランクシャフト１５を正回転させることができる。出力可能なトルクが大きい場合には、エンジン始動時に高負荷領域の負荷を超える能力が高い。
しかし、一般に、始動発電機をジェネレータとして機能させる場合、始動発電機の出力トルクの向上を図ると、始動発電機の発電電流が大きくなるおそれがある。例えば、始動発電機が有する磁石の磁力を強くすると、出力可能なトルクは増大する。また、隣り合う歯部のうち、ステータと対向する先端部どうしの間隔を比較的広くすることによっても、出力可能な出力トルクは増大する。しかし、これらの場合、始動発電機をエンジンで駆動した時の、始動発電機の発電電流が大きくなる。この結果、エンジン始動後、始動発電機に接続されたバッテリへの充電電流が過剰になるおそれがある。
例えば、始動発電機に接続されたバッテリへの充電電流が過剰になることを抑えるため、インバータを制御することによって、始動発電機で発生する電流を熱に変換する。電流が熱に変換されて廃棄されると、燃料の損失が増大する。
このように、始動発電機では、出力トルクの向上と、発電電流の抑制との間には、トレードオフの関係がある。トルク向上及び発電電流抑制のうち、一方を優先すると、他方の特性が低下する。
【００５４】
本実施形態の始動発電機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、始動発電機２０は、歯部の数より少ない磁極部を有する始動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
【００５５】
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］
【００５６】
始動発電機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始動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、始動発電機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。
【００５７】
図４（Ａ）は、始動発電機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、実施例に係る始動発電機２０の特性を示す。破線は、比較例に係る始動発電機の特性を示す。比較例に係る始動発電機は、歯部の数より少ない磁極部を有する。
【００５８】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態の始動発電機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。本実施形態の始動発電機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。本実施形態の始動発電機２０（実線）は、クランクシャフト１５を駆動する場合に、比較例に係る始動発電機（破線）と同程度のトルクを出力し（図４（Ａ））、高速回転時に、比較例に係る始動発電機（破線）よりも発電電流を抑制できる（図４（Ｂ））。
【００５９】
高速回転時に発電電流が大きいと、バッテリ４への充電電流が過大にならないように電流の一部又は全部を熱として逃がすことが求められる。この場合、損失が増大する。本実施形態の始動発電機２０は、高速回転時での発電電流を抑制できる。このため、燃料効率の低下が抑えられる。
【００６０】
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は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、ビークル１の各部を制御する。制御装置６０は、インバータ６１を備えている。
【００６１】
インバータ６１には、始動発電機２０及びバッテリ４が接続されている。インバータ６１は、始動発電機２０とバッテリ４の間に配置されている。バッテリ４は、始動発電機２０に対し電流の授受を行う。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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。インバータ６１は、複数相のステータ巻線Ｗの各相に対応した、ハーフブリッジを有している。複数のハーフブリッジは、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。
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。
【００６４】
詳細には、始動発電機２０が始動モータとして機能する場合、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれに対する通電及び通電停止が切替えられる。
また、始動発電機２０がジェネレータとして機能する場合、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、始動発電機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。
【００６５】
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、例えばサイリスタ及びＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）も採用可能である。
【００６６】
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。
【００６７】
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、始動発電機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、エンジン１０の回転パワーを制御する。詳細には、燃焼制御部６３は、アクセル操作子８に入力された指示に応じて、燃料噴射装置１８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。
【００６８】
制御装置６０には、スタータスイッチ６が接続されている。スタータスイッチ６は、エンジン１０の始動の際、運転者によって操作される。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。始動発電制御部６２は、図示しないスロットルセンサの検出結果に基づいてスロットルバルブＳＶ（図２参照）の開度を検出する。
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。
【００６９】
制御装置６０のインバータ６１、始動発電制御部６２、及び燃焼制御部６３は、エンジン１０及び始動発電機２０を制御する。
【００７０】
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。
【００７１】
ビークル１の動作は、制御装置６０によって制御される。
制御装置６０は、メインスイッチ５がオン状態か否かを判別する（Ｓ１１）。メインスイッチ５がオフ状態の場合（Ｓ１１でＮｏ）、制御装置６０は、再びＳ１１の処理を行う。メインスイッチ５がオン状態の場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、制御装置６０は、スタータスイッチ６がオン状態か否かを判別する（Ｓ１２）。
【００７２】
スタータスイッチ６がオン状態の場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御装置６０は、エンジン１０を始動させる（Ｓ１３）。詳細には、始動発電制御部６２の開始制御部６２１が、エンジン１０を始動させる。
具体的には、開始制御部６２１は、始動発電機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、始動発電機２０がクランクシャフト１５を駆動する。また、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。
開始制御部６２１は、エンジン１０の始動が完了したか否か判別する（Ｓ１４）。エンジン１０の始動が完了しない場合（Ｓ１４でＮｏ）、開始制御部６２１及び燃焼制御部６３は、始動発電機２０によるクランクシャフト１５の回転及び燃料供給（Ｓ１３）を継続する。なお、燃焼制御部６３は、エンジン１０の始動が完了した後も、燃料供給を継続する。
開始制御部６２１は、エンジン１０の始動の完了を、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。
【００７３】
エンジン１０の始動が完了した状態（Ｓ１４でＹｅｓ）は、メインスイッチ５により電力が供給されている状態で制御装置６０がエンジン１０を燃焼動作させた状態である。
【００７４】
エンジン１０の始動が完了した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、制御装置６０の発電制御部６２２は、ビークル１が実質的に一定速度で走行しているか否か判別する（Ｓ１５）。なお、ビークル１が実質的に一定速度で走行することは、例えば、ビークル１の走行抵抗又は走行抵抗の変化に起因するビークル１の速度の変化と、その変化の少なくとも一部を相殺するためのビークル１の加速又は減速とを許容する。即ちビークル１が実質的に一定速度で走行することは、例えば、ビークル１の速度が一定に維持されるようにビークル１の加減速が行われる場合を含む。ビークル１が実質的に一定速度で走行することは、例えば、ビークル１の速度が、（任意の速度Ｖ）±（速度ＶのＱ％）の範囲内で維持されている場合を含む。Ｑは、例えば、１０以下の正の値であり、１０であってもよく、５であってもよい。また、Ｓ１５においてビークル１が実質的に一定速度で走行していると判断されるためにビークル１が実質的に一定速度で走行しなければならない期間は、特に限定されない。当該期間は、例えば、数秒以下の期間であってもよく、十数秒以下の期間であってもよい。
【００７５】
ビークル１が一定速度で走行している場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、発電制御部６２２は、エンジン出力調整部が中間的負荷の状態にあるか否か判別する（Ｓ１６）。詳細には、発電制御部６２２は、エンジン出力調整部が、エンジン１０の回転パワーを、最小パワーレベルより大きく且つ最大パワーレベルより小さいレベルに調整しているか否かを判別する。
【００７６】
ビークル１が一定速度で走行していない場合（Ｓ１５でＮｏ）、又は、エンジン出力調整部が中間的負荷の状態でない場合（Ｓ１６でＮｏ）、発電制御部６２２は、基本制御を行う（Ｓ１７）。
【００７７】
ステップＳ１７の基本制御において、発電制御部６２２は、始動発電機２０の回転状態に応じた発電を行うようインバータ６１を制御する。従って、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷は、アクセル操作子８に入力されるビークル１の加速又は減速のための指示に基づいて変化する。
【００７８】
この一方で、中間的負荷での実質的定速走行が行われていると判別された場合（Ｓ１５でＹｅｓ且つＳ１６でＹｅｓ）、発電制御部６２２は、始動発電機２０の負荷の制御状態を選択する（Ｓ１８）。なお、中間的負荷での実質的定速走行が行われている期間が、予め定められた期間に達した時に、Ｓ１８の処理が行われてもよい。言い換えれば、中間的負荷での実質的定速走行が行われている期間の少なくとも一部で、Ｓ１８の処理が行われればよい。
【００７９】
ステップＳ１８において、発電制御部６２２は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少を選択する。詳細には、発電制御部６２２は、複数の状態から１つの状態を選択し、選択した状態の制御を実施する。選択候補である複数の状態の制御には、負荷増大制御（Ｓ２１）及び負荷減少制御（Ｓ２２）が含まれる。なお、複数の状態の制御には、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を現状のまま維持する制御が含まれてもよい。
【００８０】
発電制御部６２２は、選択した状態の制御を実施することによって、選択された始動発電機２０の負荷が生じるようにインバータ６１を制御する（Ｓ２１又はＳ２２）。
【００８１】
負荷増大制御（Ｓ２１）は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を増大する制御である。本実施形態において、負荷増大制御（Ｓ２１）は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大によりビークル１の速度を減らす制御である。
本実施形態において、負荷増大制御（Ｓ２１）は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きくなるようにエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を増大させる制御である。始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量よりも大きい場合、余剰電力が生じる。余剰電力は、例えば、ビークル１が備えるバッテリ４に蓄えられる。詳細には、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量よりも大きい場合、始動発電機２０から出力される電流が、補機７及びバッテリ４の双方に供給される。
【００８２】
負荷減少制御（Ｓ２２）は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を減少する制御である。本実施形態において、負荷減少制御（Ｓ２２）は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の減少によりビークル１の速度を増やす制御である。
本実施形態において、負荷減少制御（Ｓ２２）は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さくなるようにエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を減少させる制御である。始動発電機２０の発電量がビークルの消費電力量よりも小さい場合、電力不足が生じる。不足する電力は、例えば、ビークル１が備えるバッテリ４から供給される。詳細には、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量よりも小さい場合、始動発電機２０から出力される電流が、バッテリ４に供給されずに、補機７に供給される。
【００８３】
ステップＳ１８の制御状態の選択において、発電制御部６２２は、現在のエンジン１０の状態、及び始動発電機２０の負荷状態に基づいて、選択候補の各制御のうち、より高いエンジン１０の燃料効率を発揮する制御状態を選択する。
詳細には、発電制御部６２２は、選択の時点における、燃料供給量、クランクシャフト１５の回転速度、車輪の負荷、及び始動発電機２０の負荷状態等から、始動発電機２０の負荷が増大した場合の燃料効率と、始動発電機２０の負荷が減少した場合の燃料効率を予測する。発電制御部６２２は、燃料効率が高いと予測された制御の状態を選択する。
例えば、発電制御部６２２は、燃料効率を予測するための数理モデルを計算することによって、燃料効率を予測する。数理モデルのパラメータは、例えば、燃料供給量、クランクシャフト１５の回転速度、車輪の負荷、及び、始動発電機２０の負荷状態である。数理モデルの結果は、燃料効率を表す指標である。
なお、制御状態の選択では、例えば、上記パラメータの組合せと燃料効率の指標とが対応づけられたマップが使用されてもよい。マップは、実測値又はシミュレーションの結果に基づいて定められる。この場合、発電制御部６２２は、図示しない記憶装置に記憶されたマップを参照し、上記パラメータから燃料効率の指標を得る。
【００８４】
上記のステップＳ１５からＳ１８において、発電制御部６２２は、中間的負荷での実質的定速走行期間において、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少を選択する。上記のステップＳ２１及びＳ２２において、発電制御部６２２は、選択された始動発電機２０の負荷が生じるようにインバータ６１を制御する。発電制御部６２２によるインバータ６１の制御については後述する。始動発電機２０の負荷は、アクセル操作子８に入力されるビークル１の加速又は減速のための指示によらないタイミングで変化する。
【００８５】
例えば、ステップＳ２１の負荷増大制御において、発電制御部６２２は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を増大するよう、インバータ６１を制御する。詳細には、発電制御部６２２は、インバータ６１から出力される電流が増大するよう、インバータ６１を制御する。
ステップＳ２１の負荷増大制御において、発電制御部６２２は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きくなるように、エンジン１０に対する始動発電機の負荷を増大させる。ビークル１が備えるバッテリに充電される電力量は、ビークル１の消費電力量に含まれない。ビークル１が備えるバッテリは、始動発電機２０に対し電流の授受を行うバッテリ４を含む。ビークル１は、バッテリ４以外のバッテリを備えていてもよい。ビークル１の消費電力量の多くは、具体的には、補機７の消費電力量によって占められる。
【００８６】
図７（Ａ）は、負荷増大制御の期間において、インバータ６１、バッテリ４、及び補機７の間で流れる電流を概略的に示すブロック図である。図７（Ｂ）は、負荷減少制御の期間において、インバータ６１、バッテリ４、及び補機７の間で流れる電流を概略的に示すブロック図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、正の電源ラインに流れる電流が示されている。
始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい場合、余剰電力が生じる。余剰電力は、バッテリ４に蓄えられる。図７（Ａ）に示すように、電流がバッテリ４に流れる。従って、バッテリ４の充電レベルが上昇する。
ステップＳ２１の負荷増大制御において、始動発電機２０から出力される電流が、補機７及びバッテリ４の双方に供給される。つまり、図７（Ａ）は、余剰電流がバッテリ４に充電される場合を示している。余剰電流がバッテリ４に充電されることにより、バッテリ４の充電レベルが上昇する。ビークル１が備えるバッテリの充電レベルが上昇することは、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量よりも大きいことを意味する。
【００８７】
本実施形態のビークル１は、エンジン１０から回転パワーを受ける車輪３ｂによって駆動される。従って、始動発電機２０がエンジン１０にかける負荷は、ビークル１の速度に影響する。本実施形態において、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大によりビークル１が減速する。
ステップＳ２１の負荷増大制御が実施される時、ビークル１は、中間的負荷での実質的定速走行期間にある。このため、エンジン１０は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増加に対し、エンジン１０自体の出力パワーを補償する余裕を有している。始動発電機２０の負荷が増大することにより、ビークル１が減速すると、定速走行を継続しようとする運転者は、アクセル操作子８を操作してビークル１を加速させる。これにより、実質的定速走行が継続される。つまり、エンジン１０の出力パワーが増大することによって、ビークル１の速度の低下が抑えられる。従って、アクセル操作子８の指示によらないタイミングで始動発電機２０の負荷が変化しても、始動発電機２０の負荷の変化による走行性能への影響が抑制される。
【００８８】
例えば、ステップＳ２２の負荷減少制御において、発電制御部６２２は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を減少させるよう、インバータ６１を制御する。発電制御部６２２は、インバータ６１から出力される電流が増大するよう、インバータ６１を制御する。
ステップＳ２２の負荷減少制御において、発電制御部６２２は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さくなるように、エンジン１０に対する始動発電機の負荷を増大させる。
始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さい場合、電力不足が生じる。図７（Ｂ）は、不足する電力がバッテリ４から供給される場合を示している。図７（Ｂ）に示すように、バッテリ４から電流が出力される。従って、バッテリ４の充電レベルが低下する。ビークル１が備えるバッテリの充電レベルが低下することは、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量よりも小さいことを意味する。
また、ステップＳ２１の負荷増大制御において、始動発電機２０から出力される電流が、バッテリ４に供給されずに、補機７に供給される。
【００８９】
エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の減少によりビークル１が加速する。
ステップＳ２２の負荷減少制御が実施される時、ビークル１は、中間的負荷での実質的定速走行期間にある。このため、エンジン１０は、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の減少に対し、エンジン１０自体の出力パワーを補償する余裕を有している。始動発電機２０の負荷が減少することにより、ビークル１が加速すると、定速走行を継続しようとする運転者は、アクセル操作子８を操作してビークル１を減速させる。これにより、実質的定速走行が継続される。つまり、エンジン１０の出力パワーが減少することによって、ビークル１の速度の増大が抑えられる。従って、アクセル操作子８の指示によらないタイミングで始動発電機２０の負荷が変化しても、始動発電機２０の負荷の変化による走行性能への影響が抑制される。
【００９０】
発電制御部６２２は、インバータ６１から出力される電流を調整することによって、エンジンに対する始動発電機２０の負荷を制御する。発電制御部６２２は、例えば、インバータ６１に対し位相制御を実施することで、インバータ６１から出力される電流を調整する。
位相制御は、インバータ６１に備えられた複数のスイッチング部６１１〜６１６の通電タイミングを進み又は遅らせる制御である。始動発電制御部６２は、位相制御において、複数のスイッチング部６１１〜６１６のそれぞれを、ステータ巻線Ｗの誘導起電圧の周期に等しい周期でオン・オフ動作させる。始動発電制御部６２は、位相制御において、複数のスイッチング部６１１〜６１６のそれぞれを、ステータ巻線Ｗの誘導起電圧の周期と等しい周期で１回ずつオン・オフさせる。制御装置６０は、ステータ巻線Ｗの誘導起電圧に対し、複数のスイッチング部６１１〜６１６それぞれのオン・オフ動作の位相を制御する。
【００９１】
発電制御部６２２は、位相制御において、複数のスイッチング部６１１〜６１６の通電タイミングを進み又は遅らせることによって、インバータ６１から出力される電流を制御する。発電制御部６２２は、誘導起電圧に対し、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフの位相を進めることによって、バッテリ４に流れる電流を減少させる。始動発電制御部６２は、誘導起電圧に対し、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフの位相を遅らせることによって、バッテリ４に流れる電流を増大させる。位相制御では、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフによって、ある一相のステータ巻線Ｗから出力される電流の経路が、他相のステータ巻線Ｗとバッテリ４との間で切換えられる。
発電制御部６２２は、例えば、インバータ６１から出力される電流を検出する図示しないセンサの検出結果に基づいて、インバータ６１から出力される電流を制御する。発電制御部６２２は、選択された負荷の制御状態に対応する電流がインバータ６１から出力されるよう、複数のスイッチング部６１１〜６１６の通電タイミングを進み又は遅らせる。
これによって、発電制御部６２２は、選択された始動発電機２０の負荷を制御する。
なお、スイッチング部６１１〜６１６は、例えばベクトル制御方式で制御されてもよい。
【００９２】
本実施形態のビークル１における制御装置６０は、中間的負荷での実質的定速走行期間において、上述したように、エンジン１０に対する始動発電機の負荷の増大又は減少を選択することができる。これによって、中間的負荷での実質的定速走行期間において、エンジン１０に対する始動発電機の負荷の状態の選択の自由度が高い。
【００９３】
エンジン１０の燃料効率の特性は、回転速度及びトルクに応じている。エンジン１０は、高い燃焼効率を発揮できるトルク領域を有する。例えば、エンジン１０の特性は、低い負荷よりも高い負荷の方が、高い燃焼効率を発揮する負荷の領域を有する。このような領域では、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷が増大することによって、エンジン１０が、高い燃焼効率で動作する。
上記ステップＳ２１の負荷増大制御で始動発電機２０の負荷が増大することによってエンジン１０が高い燃焼効率で動作する場合、エンジン１０の燃料効率が向上する。
【００９４】
上記ステップＳ２２の負荷減少制御によって、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷が減少する場合、スロットルバルブＳＶ及び燃料噴射装置１８の調整によって、エンジン１０の出力パワーが抑えられる。このとき、燃料噴射装置１８による燃料の供給量が抑えられる。このため、エンジン１０の燃料効率が向上する。
【００９５】
制御装置６０は、中間的負荷での実質的定速走行期間において、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少を選択することができる。このため、制御装置６０は、エンジン１０の燃料効率が向上する状態を選択することができる。負荷の増大又は減少が実施された場合、上述したように、走行性能への影響が抑えられる。
従って、本実施形態のビークル１では、制御装置６０が、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の状態を選択することによって、走行性能への影響を抑制しつつ、より良好なエンジン１０の燃料効率を得ることが可能である。
【００９６】
始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい時に、制御装置６０が図６のＳ１８の処理を実行することがある。始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい時に制御装置６０により選択され得る候補としての負荷増大制御（Ｓ２１）及び負荷減少制御（Ｓ２２）は、以下の通りである。負荷増大制御（Ｓ２１）は、始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との差が大きくなるように始動発電機２０の発電量を大きくする制御である。負荷増大制御により、余剰電力が増加し、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルがより大きく上昇する。また、負荷減少制御（Ｓ２２）は、以下に示す２つの制御を含む。一方の制御は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい状況下において始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との差が小さくなるように始動発電機２０の発電量を小さくする制御である。前記一方の制御により、余剰電力が減少する。しかし、余剰電力が生じているので、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルは引き続き上昇する。他方の制御は、始動発電機２０の発電量をビークル１の消費電力量より小さくする制御である。前記他方の制御により、電力不足が生じるので、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）から電流が出力される。その結果、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルが低下する。
【００９７】
また、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さい時に、制御装置６０が図６のＳ１８の処理を実行することがある。始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さい時に制御装置６０により選択され得る候補としての負荷増大制御（Ｓ２１）及び負荷減少制御（Ｓ２２）は、以下の通りである。負荷増大制御（Ｓ２１）は、以下に示す２つの制御を含む。一方の制御は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さい状況下において始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との差が小さくなるように始動発電機２０の発電量を大きくする制御である。前記一方の制御により、不足する電力が減少する。しかし、電力不足が生じているので、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルは引き続き低下する。他方の制御は、始動発電機２０の発電量をビークル１の消費電力量より大きくする制御である。前記他方の制御により、余剰電力が生じるので、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルが上昇する。また、負荷減少制御（Ｓ２２）は、始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との差が大きくなるように始動発電機２０の発電量を小さくする制御である。負荷減少制御により、不足する電力が増加するので、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）から出力される電流が増加する。その結果、ビークル１が備えるバッテリ（例えば、バッテリ４）の充電レベルがより大きく低下する。
【００９８】
このように、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい状態又は始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より小さい状態のいずれか一方の状態において、制御装置６０は、負荷増加制御及び負荷減少制御を含む複数の状態から、負荷増加制御又は負荷減少制御のいずれか１つの制御を選択する時に、一方の状態において負荷を変動させるか、又は、始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との関係が一方の状態から他方の状態になるように負荷を変動させるか、を選択してもよい。つまり、一方の状態から他方の状態への負荷の変動が許容される。始動発電機２０の発電量が大きく変化するようにエンジン１０に対する始動発電機の負荷を変化させることにより、より効果的に燃料効率の向上を図ることが可能になる。なお、一方の状態において負荷を変動させるか、又は、始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との関係が一方の状態から他方の状態になるように負荷を変動させるか、の選択は、上述した負荷の変化と同様に、燃料効率に基づいて行われることができる。また、当該選択は、後述するように、少なくともクランクシャフト１５の回転速度に基づいて行われてもよい。
【００９９】
本実施形態のビークル１では、上記ステップＳ２１の負荷増大制御と、上記ステップＳ２２の負荷減少制御とによって、始動発電機２０の発電量とビークル１の消費電力量との関係を選択することが可能である。負荷増大制御では、余剰電力がバッテリ４に蓄えられる。負荷減少制御では、不足する電力が、バッテリ４から出力される。従って、本実施形態のビークル１によれば、燃料効率を向上させつつ、バッテリ４の充電レベルを調整できる。また、本実施形態のビークル１によれば、バッテリ４の充電レベルを調整しつつ、燃料効率を向上することが可能である。
【０１００】
［第二実施形態］
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。以下の第二実施形態の説明にあたっては、第一実施形態で参照した図及び符号を流用し、上述した第一実施形態との相違点を主に説明する。
【０１０１】
本実施形態では、図６に示すステップＳ１８の制御状態選択の内容が、第一実施形態と異なる。
【０１０２】
本実施形態では、ステップＳ１８の制御状態選択において、制御装置６０が、ビークル１の速度に基づいて、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少を選択する。
詳細には、ステップＳ１８の制御状態選択において、始動発電機２０の負荷の減少が選択されるクランクシャフト１５の回転速度の範囲と、負荷の増大が選択されるクランクシャフト１５の回転速度の範囲とが設けられている。負荷の増大が選択される回転速度の範囲は、負荷の減少が選択される回転速度の範囲よりも低い回転速度に設定されている。
エンジンは、一般に、回転速度が高いほど燃料の消費量が大きく、回転速度が低いほど燃料の消費量が小さい。また、比較的低いクランクシャフトの回転速度の領域では、負荷が増大することによって、燃焼効率が向上する場合がある。
このようにクランクシャフトの回転速度とエンジンに対する始動発電機の負荷とエンジンの燃料効率との間には密接な関係がある。
【０１０３】
本実施形態では、少なくともクランクシャフト１５の回転速度に基づいて、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少が選択される。そのため、より効果的に燃料効率の向上を図ることが可能になる。
例えば、ステップＳ１８の制御状態選択において、負荷の減少が選択される回転速度の範囲よりも低い回転速度の範囲で、負荷の増大が選択される。このため、クランクシャフト１５の回転速度が低い範囲及び高い範囲の双方で、より良好なエンジンの燃料効率を得ることができる。
【０１０４】
［第三実施形態］
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。以下の第三実施形態の説明にあたっては、第一実施形態で参照した符号を流用し、上述した第一実施形態との相違点を主に説明する。
図８は、第三実施形態に係るビークル１の動作を説明するフローチャートである。
本実施形態では、バッテリ維持制御（Ｓ２３）が設けられている点が、図６に示す第一実施形態と異なる。また、ステップＳ１８の制御状態選択の内容が、図６に示す第一実施形態と異なる。
【０１０５】
ステップＳ２３のバッテリ維持制御において、制御装置６０の発電制御部６２２は、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量と実質的に等しくなるようにエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を調整する。
発電制御部６２２は、例えば、補機７に流れる電流を検出する図示しないセンサの検出結果に基づいて、補機７に流れる電流と同じ大きさの電流をインバータ６１から出力するよう、インバータ６１を制御する。この場合、例えばクランクシャフト１５の回転速度の変動が始動発電機２０の発電量に影響する場合であっても、インバータ６１から出力される電流が、補機７に流れる電流と同じ大きさの電流となるように制御される。これによって、始動発電機２０の発電量が、ビークル１の消費電力量と実質的に等しくなるよう維持される。
始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量と実質的に等しくなるようにエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷を調整する状態では、バッテリ４に対する電流の入出力が停止するように始動発電機２０の負荷が調整される。
なお、発電制御部６２２は、例えば、バッテリ４に流れる電流を検出する図示しないセンサの検出結果に基づいて、制御を行うことも可能である。
【０１０６】
本実施形態におけるステップＳ１８の制御状態選択において、発電制御部６２２は、負荷増大制御（Ｓ２１）及び負荷減少制御（Ｓ２２）に加え、バッテリ維持制御（Ｓ２３）を含む複数の状態から、１つの状態を選択する。発電制御部６２２は、始動発電機２０が、選択された状態になるように、インバータ６１を制御する。
発電制御部６２２は、ステップＳ１８の制御状態選択において、バッテリ４の充電レベルが予め定めた閾値よりも大きい場合、負荷増大制御（Ｓ２１）の代わりにバッテリ維持制御（Ｓ２３）を選択する。
【０１０７】
ステップＳ２３のバッテリ維持制御が実施されると、バッテリ４に対する電流の入出力が停止するように始動発電機２０の負荷が調整される。バッテリ４の充電レベルの変動が抑えられる。従って、ビークル１の速度の変動を抑えつつ、燃料効率を向上するバッテリ４の充電レベルを維持することが可能である。
【０１０８】
なお、上述した実施形態では、始動発電機２０の発電量がビークル１の消費電力量より大きい場合に生じる余剰電力は、バッテリ４に蓄えられる例を説明した。ただし、ビークルが備えるバッテリは、これに限らない。ビークルが、始動発電機に対し電流の授受を行うバッテリの他のバッテリを備える場合には、余剰電力が他のバッテリに蓄えられてもよい。他のバッテリは、例えば補機用バッテリである。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、前照灯７が補機７であると説明した。本発明における補機は、前照灯に限られない。本発明における補機は、始動発電機及びバッテリ以外に、電力の供給を受けて動作する装置であればよく、例えば、制御装置、燃料ポンプが含まれる。
【０１１０】
また、上述した実施形態では、速度指示入力部としてアクセル操作子８の例を説明した。速度指示入力部は、アクセル操作子に限られず、例えば自動速度制御（クルーズコントロール）を行う制御装置でもよい。
【０１１１】
また、上述した実施形態では、エンジン出力調整部の例として、アクセル操作子８の操作に応じて調整されるスロットルバルブＳＶ、及びスロットルバルブＳＶの開度に基づいた量の燃料を供給する燃料噴射装置１８を説明した。ただし、本発明において、エンジン出力調整部は、例えば制御装置によって調整されてもよい。エンジン出力調整部は、始動発電機の負荷の変化のタイミングに合わせて、エンジンの回転パワーを調整してもよい。従って、本発明では、始動発電機の負荷の減少によりビークルの速度が増えなくてもよい。また、始動発電機の負荷の増大によりビークルの速度が減らなくともよい。
【０１１２】
また、始動発電機の負荷を増大させる状態の負荷と負荷を減少させる状態の負荷とは、互いに相対的な関係を有する。上述した実施形態では、負荷増大制御の状態で、始動発電機２０から出力される電流が、補機７及びバッテリ４の双方に供給される例を説明した。ただし、始動発電機の発電量がビークルの消費電力量より大きくなるように始動発電機の負荷を増大させる状態では、始動発電機２０から出力される電流が、補機７及びバッテリ４の双方に供給されなくともよい。即ち、始動発電機の負荷を増大させる状態では、始動発電機から出力される電流が、バッテリに供給されず、補機に供給されてもよい。また、この逆に、始動発電機の負荷を減少させる状態で、始動発電機から出力される電流が、補機及びバッテリの双方に供給されてもよい。
【０１１３】
また、始動発電機の負荷を増大させる状態で、始動発電機の発電量が、ビークルの消費電力量以下であってもよい。この逆に、始動発電機の負荷を減少させる状態で、始動発電機の発電量が、ビークルの消費電力量より大きくてもよい。
【０１１４】
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。
【０１１５】
また、本実施形態では、歯部（ティース）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例を説明した。ただし、本発明は、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。
【０１１６】
また、本実施形態では、始動発電機の一例として三相ブラシレスモータを示した。ただし、本発明の始動発電機のステータ巻線の構成は、三相構成に限られず、例えば、二相構成、又は四相以上の構成であってもよい。
【０１１７】
また、本実施形態では、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。
【０１１８】
本実施形態のビークル１では、始動発電機２０が、クランクシャフト１５に対して固定された速度比で回転するロータ３０を備えている。本実施形態のビークル１では、クランクシャフト１５が回転しているのに始動発電機２０のロータ３０が回転しないという状況は生じない。クランクシャフト１５からロータ３０への回転パワーの伝達の有無の切換えによるエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の変更は行われない。また、クランクシャフトから駆動部材（例えば駆動輪）への回転パワーの伝達の有無の切換えによるエンジンに対する負荷の変更は、本実施形態におけるインバータ６１によるエンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の変更と異なる。本実施形態では、制御装置６０が、インバータ６１を制御することにより、エンジン１０に対する始動発電機２０の負荷の増大又は減少を行う。機械的な負荷の変更ではなく、電気的制御による負荷の変更が行われる。機械的な負荷の変更には、例えば、電子制御式変速装置のような回転パワーを伝達する装置の状態を変更するため機構及びアクチュエータが必要とされる。本実施形態における電気的制御による負荷の変更は、例えば機械的な負荷の変更の場合と比べ簡単な機構で実現される。
【０１１９】
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】
【０１２０】
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    始動発電機
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】
2017131042.tif 000003
【図２】
2017131042.tif 000004
【図３】
2017131042.tif 000005
【図４】
2017131042.tif 000006
【図５】
2017131042.tif 000007
【図６】
2017131042.tif 000008
【図７】
2017131042.tif 000009
【図８】
2017131042.tif 000010