JP2001069797A - 始動発電機の電流調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電時の発熱を抑制して部品の容量ダウンや
リード線の耐熱グレードダウンを可能とし、また過剰な
充電を抑制してバッテリの寿命低下を防ぐことができる
始動発電機の電流調整装置を提供する。 【解決手段】 小型二輪車における始動発電機の制御シ
ステムであって、電機子コイル１および界磁コイル２を
有するＡＣＧスタータ３、モータドライバ＆ＦＥＴブリ
ッジ回路４、ＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路５、界磁
コイル制御回路６、界磁コイル２の界磁電流を監視する
電流センサ７、出力電流を監視する電流センサ８などか
ら構成され、界磁コイル制御回路６は、電流センサ７，
８の監視結果に基づいて、発電機としての動作時に、出
力電流に上限値を設定し、この出力電流の電流値が上限
値を越えそうになる場合は、この上限値以内に出力電流
が納まるように界磁コイル２に通電する界磁電流を制御
するように機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型二輪車用エン
ジンや汎用エンジンなどの始動発電兼用機に関し、特に
可変界磁方式、またはハイブリッド界磁方式の始動発電
機における電流調整方式に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多くの小型二輪車用エンジンな
どでは、エンジン起動用のスタータモータと、エンジン
によって駆動される発電用のジェネレータが別個に搭載
されている場合が多い。ところが、モータとジェネレー
タはその基本的構成が共通しているにもかかわらず、ス
タータモータは始動時にだけ使用され、磁石発電機は始
動後に使用される。そこで、従来より、発電機の回転子
および固定子をスタータモータの界磁子および電機子に
兼用した始動発電機の開発が試みられている。

【０００３】この場合、始動発電機としては、固定子の
外側に永久磁石を有する回転子が配設されたアウタロー
タ形と呼ばれるものが広く知られている。この始動発電
機において、スタータモータとして使用する場合には、
電源からの電力がモータ巻線に供給されて形成された磁
界と回転子の永久磁石からの磁界との相互作用によって
回転力が創出され、クランクシャフトが回転されてエン
ジンが始動される。また、エンジンの始動後に磁石発電
機として使用する場合には、クランクシャフトによって
回転される回転子の永久磁石の磁束が発電機巻線に作用
して起電力が発生されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような始動発電機においては、スタータモータと発電機
とのそれぞれに要求される磁気回路定数、特に有効磁束
が大きく異なり、両機能を併用させようとする場合のマ
ッチングがとりづらい、という潜在的な設計課題があ
る。これに対する対応策として、永久磁石と界磁コイル
とを併用し、目的に合わせ界磁電流を調整して有効磁束
量を変化できるようにした、いわゆる可変界磁方式やハ
イブリッド界磁方式の始動発電機が既に提案されてい
る。

【０００５】この可変界磁方式やハイブリッド界磁方式
の始動発電機においては、界磁手段として、同極に着磁
された複数の永久磁石、およびこの永久磁石の間に配設
された磁性材料からなる複数の制御極を備えた界磁子
と、この界磁子の制御極を通る閉磁路を形成する界磁コ
イルとを備え、界磁電流を可変制御することで、広い回
転数領域で必要な発電電流を得ることが可能である。た
とえば、界磁電流（ＩＦ）を可変した場合の回転数に対
する充電電流の充電特性は図４のようになる。

【０００６】しかし、バッテリの放電状態が過度の場合
やバッテリの劣化時などの異常時には、発電能力いっぱ
いの充電電流が流れることになる（図４の出力オーバー
領域）。従って、発電の整流素子やリード線は、この電
流を流すことのできる大きな容量のものを選定しておか
ないと発熱により焼損する恐れがある。一方、バッテリ
は一定値以下の電流しか蓄電エネルギーとして利用でき
ないため、過度に大きな充電電流は、熱に変換されバッ
テリの異常発熱を招きバッテリの劣化につながる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、前記のような整
流素子やリード線の選定、バッテリの異常発熱の問題に
着目し、発電時の発熱を抑制して部品の容量ダウンやリ
ード線の耐熱グレードダウンを可能とし、また過剰な充
電を抑制してバッテリの寿命低下を防ぐことができる始
動発電機の電流調整装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、可変界磁方式
や、ハイブリッド界磁方式の始動発電機の電流調整装置
に適用され、発電機としての動作時に、出力電流に上限
値を設定し、この出力電流の電流値が上限値を越えそう
になる場合は、この上限値以内に出力電流が納まるよう
に界磁コイルに通電する界磁電流を制御する制御手段を
有するものである。

【０００９】具体的に、出力電流の上限値を回転数毎に
設定して、出力電流が上限値を越えないように界磁電流
を制限するために、制御手段は、出力電流の出力線に設
けられ、この出力電流を監視する電流センサを有し、こ
の電流センサで監視された出力電流が、予め設定されて
いる、回転数毎に定められた出力電流の上限値を越えな
いように界磁電流のＰＷＭデューティを制御するように
したものである。

【００１０】また、出力電流が上限値を超えるような界
磁量が発生しないように界磁電流を制限するために、制
御手段は、界磁電流の回路に設けられ、この界磁電流を
監視する電流センサを有し、この電流センサで監視され
た界磁電流が、予め設定されている、回転数毎に定めら
れた界磁電流の上限値を越えないように界磁電流のＰＷ
Ｍデューティを制御したり、あるいは予め設定されてい
る、回転数毎に定められた界磁電流の上限値に対応した
界磁電流のＰＷＭデューティを越えないようにＰＷＭデ
ューティの上限を制限するようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である始動発電機の電流調整装置を含む制御システム
を示す機能構成図、図２は本実施の形態において、充電
特性を示す特性図、図３はＰＷＭ制御の説明図である。

【００１２】まず、図１により本実施の形態における始
動発電機の電流調整装置を含む制御システムの構成の一
例を説明する。本実施の形態の始動発電機の制御システ
ムは、たとえば小型二輪車におけるエンジン始動装置と
発電装置とを兼ね備えた構成となっており、エンジンと
一体的に組み合わされている。すなわち、この始動発電
機は、エンジン始動時にはスタータモータとして動作
し、エンジン始動後は発電機として動作するように構成
されている。

【００１３】この始動発電機の制御システムは、図１に
一例を示すように、たとえば電機子コイル１および界磁
コイル２を有するＡＣＧスタータ３と、このＡＣＧスタ
ータ３の通電制御と発電電圧の整流を行うモータドライ
バ＆ＦＥＴブリッジ回路４と、このモータドライバ＆Ｆ
ＥＴブリッジ回路４を駆動するＦＥＴブリッジ駆動ロジ
ック回路５と、界磁コイル２の通電を制御する界磁コイ
ル制御回路６と、界磁コイル２の界磁電流を監視する電
流センサ７と、出力電流を監視する電流センサ８と、Ｃ
ＰＵ９および点火回路１０を有する点火ユニット１１
と、エンジン始動用のイグニッションコイル１２および
スパークプラグ１３と、発電時に充電されるバッテリ１
４と、転流位置検出用パルサ＆センサ１５と、ＡＣＧパ
ルサ＆センサ１６などから構成されている。

【００１４】ＡＣＧスタータ３は、図示しないが、たと
えばアウタロータ形のブラシレスモータとされ、Ｙ結線
によるモータ巻線および発電機巻線からなる電機子コイ
ル１が固定子に巻装され、この固定子の周囲に回転子が
回転自在に配置されている。この回転子には、同極に着
磁された複数の永久磁石と、この永久磁石の間に磁性材
料からなる複数の制御極とを備えた界磁子が設けられて
いる。この界磁子の制御極を通る閉磁路を形成し、永久
磁石による磁束と合成される磁束が界磁コイル２により
発生される。また、ＡＣＧスタータ３の回転子はエンジ
ンのクランクシャフトに直結されている。

【００１５】モータドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４
は、ＡＣＧスタータ３に接続されるとともに、ＦＥＴブ
リッジ駆動ロジック回路５に接続され、ＡＣＧスタータ
３がモータとして動作する際の通電制御手段と、発電機
として動作する際の整流手段との機能を備えている。モ
ータとしての動作時には、電機子コイル１のＹ結線によ
るＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電機子コイル１に流れる電流を
複数のＦＥＴからなるＦＥＴブリッジ回路により切り換
えて転流制御する。発電機としての動作時には、電機子
コイル１に発生する発電電圧をＦＥＴブリッジ回路によ
り整流してバッテリ１４に充電するように構成されてい
る。

【００１６】ＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路５は、モ
ータドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４に接続されるとと
もに、点火ユニット１１のＣＰＵ９に接続され、ＣＰＵ
９からのモータ動作ＯＮ／ＯＦＦ、正逆切替、回転パル
スなどの制御信号に基づいて、モータドライバ＆ＦＥＴ
ブリッジ回路４のＦＥＴブリッジ回路を駆動する信号を
出力するように構成されている。また、このＦＥＴブリ
ッジ駆動ロジック回路５には、位置検出手段である転流
位置検出用パルサ＆センサ１５が接続され、このセンサ
信号は電機子コイル１の通電を転流制御するために用い
られる。

【００１７】界磁コイル制御回路６は、電流センサ７を
介してＡＣＧスタータ３の界磁コイル２に接続されると
ともに、点火ユニット１１のＣＰＵ９に接続され、ＣＰ
Ｕ９からの制御信号に基づいて、界磁コイル２の通電を
制御する信号を出力するように構成されている。また、
電流センサ７により検出された界磁電流に基づいて、界
磁コイル２の通電をフィードバック制御することも可能
となっている。特に、この界磁コイル制御回路６は、発
電機としての動作時に、出力電流に上限値を設定し、こ
の出力電流の電流値が上限値を越えそうになる場合は、
この上限値以内に出力電流が納まるように界磁コイル２
に通電する界磁電流を制御する制御手段として機能す
る。

【００１８】界磁電流を監視する電流センサ７は、ＡＣ
Ｇスタータ３の界磁コイル２と界磁コイル制御回路６と
の間に接続され、界磁コイル２に流れる界磁電流を検出
し、この検出結果は界磁コイル制御回路６にフィードバ
ックするように構成されている。

【００１９】出力電流を監視する電流センサ８は、モー
タドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４とバッテリ１４との
間に接続されるとともに、点火ユニット１１のＣＰＵ９
に接続され、発電機としての動作時に流れる出力電流を
検出し、この検出結果は点火ユニット１１のＣＰＵ９を
介して界磁コイル制御回路６にフィードバックするよう
に構成されている。

【００２０】点火ユニット１１は、システム全体の制御
を司るＣＰＵ９と、エンジンを始動するための点火回路
１０などから構成されている。ＣＰＵ９は、ＦＥＴブリ
ッジ駆動ロジック回路５、界磁コイル制御回路６、電流
センサ８、ＡＣＧパルサ＆センサ１６、内部の点火回路
１０などに接続され、ＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路
５にモータ動作ＯＮ／ＯＦＦ、正逆切替、回転パルスな
どの制御信号を、界磁コイル制御回路６に制御信号をそ
れぞれ出力し、また電流センサ８からのフィードバック
信号、ＡＣＧパルサ＆センサ１６からの信号がそれぞれ
入力される。点火回路１０は、イグニッションコイル１
２、内部のＣＰＵ９などに接続され、イグニッションス
イッチが入ると、イグニッションコイル１２、このイグ
ニッションコイル１２に接続されるスパークプラグ１３
などを介してエンジンを始動するように構成されてい
る。

【００２１】次に、本実施の形態の作用について、図１
に基づいて、図２、図３を参照しながら、スタータモー
タとして動作させるモータ動作時、発電機として動作さ
せる発電動作時の動作をそれぞれ説明する。図２は、充
電特性として、界磁電流（ＩＦ）を可変した場合の回転
数に対する充電電流の関係を示す。図３は、ＰＷＭ制御
を説明するための回路図と波形図である。

【００２２】まず、エンジンが始動される際、スタータ
モータとして動作させるモータ動作時は、ＡＣＧスター
タ３の電機子コイル１（モータ巻線として機能）にモー
タドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４から駆動信号に相当
する位相の電圧が印加される。同時に、界磁コイル２に
対しても界磁コイル制御回路６から界磁電流が供給され
る。この電機子コイル１への通電によって形成される回
転磁界と、回転子の永久磁石による磁界および界磁コイ
ル２への通電によって形成される制御極による磁界との
相互作用により回転子は回転される。この回転する回転
子の位置は、転流位置検出用パルサ＆センサ１５によっ
て検出することによって時々刻々と計測される。そし
て、この計測情報がＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路５
に送信され、モータドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４は
回転子を継続かつ安定して回転させる。

【００２３】さらに、エンジンが始動されると、転流位
置検出用パルサ＆センサ１５による検出信号に基づい
て、ＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路５が駆動信号の発
信を自動的に停止してモータから発電機に切り替わる。
そして、発電機として動作させる発電動作時は、クラン
クシャフトに連結された回転子が固定子の周囲を回転す
る状態になる。このため、回転子の永久磁石の磁束およ
び界磁コイル２への通電によって形成される制御極の磁
束が回転磁界を形成して電機子コイル１（発電機巻線と
して機能）を切る状態になり、電機子コイル１において
起電力が発生する。この電機子コイル１の起電力は、モ
ータドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路４を介して整流され
てバッテリ１４に充電されたり、外部に取り出されて所
望の負荷に供給される。

【００２４】特に、この発電機としての動作時には、界
磁コイル制御回路６において、出力電流に上限値を設定
し、この出力電流の電流値が上限値を越えそうになる場
合は、この上限値以内に出力電流が納まるように界磁コ
イル２に通電する界磁電流を制御する。この界磁電流の
制御においては、出力電流の上限値を回転数毎に設定
し、回転数が高いほど上限値に設定した方がよい。ま
た、冷却状態に応じた上限値を設定する（回転数高→速
度高→冷却能力大）。この制御方式には、たとえば出
力電流直接検出フィードバック制御方式、界磁電流検
出フィードバック制御方式、オープンループ制御方式
があり、以下に順に説明する。

【００２５】出力電流直接検出フィードバック制御方
式 この制御方式は、出力電流監視用の電流センサ８で監視
された出力電流が、回転数毎に定められた出力電流の上
限値（データマップまたは計算式により予め設定）を越
えないように、界磁電流のＰＷＭデューティを制御する
方式である。

【００２６】この制御方式によれば、出力電流の出力線
に設けられた電流センサ８で出力電流を監視すること
で、この出力電流が上限値を越えないように界磁コイル
２に流れる界磁電流のＰＷＭデューティを制御すること
ができる。よって、図２のように、界磁コイル２に流れ
る界磁電流（ＩＦ＝＋Ｘ，０，−Ｘ，−ＸＸ〔Ａ〕；Ｘ
＝任意の数）を可変した場合の充電電流を、回転数に対
応させて上限値を越えないように制御することができ
る。

【００２７】界磁電流検出フィードバック制御方式 この制御方式は、出力電流が上限値を超えるような界磁
量が発生しないように界磁電流を制限するために、界磁
電流監視用の電流センサ７で監視された界磁電流が、回
転数毎に定められた界磁電流の上限値（データマップま
たは計算式により予め設定）を越えないように、界磁電
流のＰＷＭデューティを制御する方式である。

【００２８】この制御方式によれば、界磁電流の回路に
設けられた電流センサ７で界磁電流を監視することで、
この界磁電流が上限値を越えないように界磁コイル２に
流れる界磁電流のＰＷＭデューティを制御することがで
きる。よって、前記出力電流直接検出フィードバック
制御方式と同様に、界磁コイル２に流れる界磁電流を可
変した場合の充電電流を、回転数に対応させて上限値を
越えないように制御することができる。

【００２９】オープンループ制御方式 この制御方式は、回転数毎に定められた界磁電流の上限
値に対応した界磁電流のＰＷＭデューティ（データマッ
プまたは計算式により予め設定）を越えないように、Ｐ
ＷＭデューティの上限を制限する方式である。

【００３０】この制御方式によれば、界磁コイル２に流
れる界磁電流のＰＷＭデューティを越えないようにＰＷ
Ｍデューティの上限を制限することができる。よって、
前記出力電流直接検出フィードバック制御方式と同様
に、界磁コイル２に流れる界磁電流を可変した場合の充
電電流を、回転数に対応させて上限値を越えないように
制御することができる。

【００３１】ここで、前記各制御方式における出力電
流、回転数、界磁電流、ＰＷＭデューティなどの関係に
ついて説明する。一般的に、モータの発電量の推定にお
いては、（式１）のように、モータによる発電電圧は回
転数と逆起定数Ｋｅで決まる。通常のＰＭモータは、基
本的に逆起定数Ｋｅが一定であるため、回転数をモニタ
すれば、発電量が見積もれる。

【００３２】発電電圧＝Ｋｅ×回転数 ・・・（式１） たとえば、本実施の形態のように３相ブラシレスモータ
の場合、転流位置検出用パルサ＆センサ１５を利用して
回転数を見積もることができる。ＤＳＧの場合、逆起定
数（トルク定数）は、界磁電流により可変となる。この
界磁電流と逆起定数との関係は、事前につかんでおい
て、ＣＰＵ９内にマップ、または関数で持たせておけば
対応可能である。従って、動作時の界磁電流を見積もる
ことができれば発電量を把握できる。

【００３３】また、界磁電流の推定においては、電源電
圧をＶＢとすると、ＰＷＭ制御をしたときの界磁コイル
２にかかる見かけの電圧をＶ’、ＰＷＭデューティをＤ
ｕｔｙとすると、（式２）のように表すことができる。

【００３４】Ｖ’＝ＶＢ×Ｄｕｔｙ ・・・（式２） ここで、界磁コイル２の抵抗値をＲとすると、界磁コイ
ル２を流れる電流Ｉは、 Ｉ＝Ｖ’／Ｒ＝（ＶＢ×Ｄｕｔｙ）／Ｒ ・・・（式３） となる。従って、界磁コイル２の抵抗値が既知であれ
ば、電源電圧をモニタすることで、所定電流を流すため
のＰＷＭデューティが算出でき、そのデューティを出力
することで、界磁電流の制御が可能となる。ただし、界
磁コイル２の抵抗値のばらつき、温度変化量分は誤差と
して認識しなければならない。また、界磁コイル２の時
定数によりデューティをかけてから所定電流になるまで
タイムラグがあるので、制御周期を注意して発振しない
ようにする必要がある。

【００３５】続いて、ＰＷＭ制御について説明する。Ｐ
ＷＭ制御の回路は、たとえば図３(a) のように示すこと
ができる。このＰＷＭ制御回路は、ＡＣＧスタータ３の
界磁コイル２と、界磁コイル制御回路６のＦＥＴなどの
接続により構成される。すなわち、界磁コイル２は一方
が電源電圧に、他方がＦＥＴのドレインにそれぞれ接続
され、ＦＥＴのソースは接地電圧に接続されている。さ
らに、界磁コイル２の両端には逆並列にダイオードが接
続され、またＦＥＴのドレイン−ソース間にもダイオー
ドが接続されて構成されている。

【００３６】図３(a) において、ＦＥＴがオンのときは
界磁コイル２を介し直列に接続されたＦＥＴを通じて電
流が流れ、オフのときは界磁コイル２を介し逆並列に接
続されたダイオードを通じて電流が流れる。ブラシレス
モータや界磁コイル２のＰＷＭ制御ができるのは、この
ＦＥＴのオフ期間にインダクタンスエネルギーによりダ
イオードを通じてループの電流が流れることによる。従
って、界磁コイル制御回路６にＦＥＴを使用した場合、
その構造上、ダイオードが形成されるため（寄生ダイオ
ード）、これを積極的に利用する。ここで利用されるダ
イオードに求められる要件は、逆回復時間の短いダイオ
ードである。これが長いと、ＦＥＴをオンした瞬間に短
絡電流が流れ、素子を破壊してしまう。

【００３７】図３(b),(c) は、この回路でシミュレーシ
ョンを行ったときの波形であり、図３(b) がＦＥＴおよ
びダイオードの電流、図３(c) が界磁コイル２の界磁電
流を示す。ＦＥＴおよびダイオードの電流は矩形波であ
るが、界磁電流はこれらの和となり、滑らかな波形にな
る。このＰＷＭ制御におけるデューティは、（式４）の
ように表すことができる。

【００３８】 ＰＷＭデューティ＝ａ／（ａ＋ｂ） ・・・（式４） 以上のような出力電流、回転数、界磁電流、ＰＷＭデュ
ーティなどの関係において、これらをデータマップまた
は計算式により予め設定して持つことで、発電機として
の動作時に、出力電流に上限値を設定し、この出力電流
の電流値が上限値を越えそうになる場合は、この上限値
以内に出力電流が納まるように界磁コイル２に通電する
界磁電流を制御することができる。

【００３９】従って、本実施の形態の始動発電機の電流
調整装置を含む制御システムによれば、発電時の界磁コ
イル２やダイオードなどの発熱が抑制され、発熱による
焼損の恐れを防止できるので、部品を選定する際に小さ
な容量のものを選ぶことができ、またリード線の耐熱グ
レードなども下げることができる。また、発電時にバッ
テリ１４に対して過剰な充電が抑制され、異常発熱を招
くことを防止できるので、バッテリ１４の寿命低下を防
ぐことができる。

【００４０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、前記実施の形態
においては、小型二輪車の始動発電機を例に説明した
が、これに限定されるものではなく、汎用エンジンを用
いた各種作業用装置など、可変界磁方式、またはハイブ
リッド界磁方式の始動発電機全般に広く適用することが
可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の始動発電
機の電流調整装置によれば、発電機としての動作時に、
出力電流に上限値を設定し、この出力電流の電流値が上
限値を越えそうになる場合は、この上限値以内に出力電
流が納まるように界磁コイルに通電する界磁電流を制御
する制御手段を有することで、発電時のコイルやダイオ
ードの発熱を抑制することができるので、容量ダウンや
リード線の耐熱グレードダウンが可能となる。この結
果、始動発電機の電流調整装置の小型・低コスト化を実
現することができる。

【００４２】また、発電時にバッテリに対して過剰な充
電を抑制することができるので、バッテリの寿命低下を
防止することが可能となる。

【００４３】さらに、界磁電流を監視する電流センサを
有し、この監視された界磁電流が、回転数毎に定められ
た界磁電流の上限値を越えないように界磁電流のＰＷＭ
デューティを制御することにより、界磁電流と回転数、
電源電圧から充電電流を見積もることで、出力電流を監
視する電流センサなしで電流調整を行うことができる。

【００４４】また、回転数毎に定められた界磁電流の上
限値に対応した界磁電流のＰＷＭデューティを越えない
ようにＰＷＭデューティの上限を制限することにより、
界磁電流を電源電圧、ＰＷＭデューティ、コイル抵抗か
ら見積もることで、界磁電流を監視する電流センサ、出
力電流を監視する電流センサなしで電流調整を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である始動発電機の電流
調整装置を含む制御システムを示す機能構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態において、充電特性を示
す特性図である。

【図３】(a),(b),(c) は本発明の一実施の形態におい
て、ＰＷＭ制御を説明するための回路図と波形図であ
る。

【図４】本発明の前提となる始動発電機の制御システム
において、充電特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 電機子コイル ２ 界磁コイル ３ ＡＣＧスタータ ４ モータドライバ＆ＦＥＴブリッジ回路 ５ ＦＥＴブリッジ駆動ロジック回路 ６ 界磁コイル制御回路 ７ 電流センサ ８ 電流センサ ９ ＣＰＵ １０ 点火回路 １１ 点火ユニット １２ イグニッションコイル １３ スパークプラグ １４ バッテリ １５ 転流位置検出用パルサ＆センサ １６ ＡＣＧパルサ＆センサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H590 AA01 AB02 AB04 BB04 CA23 CC12 CC18 CC24 CC29 CD01 CD03 CE05 DD25 DD64 DD72 EA02 EA10 EA15 EB02 FA06 FB03 FC14 GA02 GA04 GB05 HA02 HA04 HB03 HB06 JA02 JB02 KK06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子コイルが巻装された固定子と、エ
   ンジンのクランクシャフトに直結され、前記固定子の周
   囲に回転自在に配設された回転子と、前記回転子の位置
   を検出する位置検出手段と、この検出結果に基づいて回
   転磁界を形成するような電流を前記電機子コイルに通電
   する通電制御手段と、前記電機子コイルに発生する発電
   電圧を整流する整流手段と、前記回転子に設けられ、同
   極に着磁された複数の永久磁石、および前記永久磁石の
   間に配設された磁性材料からなる複数の制御極を備えた
   界磁子と、前記界磁子の制御極を通る閉磁路を形成する
   界磁コイルとを備え、前記エンジンの始動時にはモータ
   として動作し、始動後は発電機として動作する始動発電
   機において、 前記発電機としての動作時に、出力電流に上限値を設定
   し、この出力電流の電流値が上限値を越えそうになる場
   合は、この上限値以内に出力電流が納まるように前記界
   磁コイルに通電する界磁電流を制御する制御手段を有す
   ることを特徴とする始動発電機の電流調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の始動発電機の電流調整装
   置において、前記制御手段は、前記出力電流の出力線に
   設けられ、この出力電流を監視する電流センサを有し、
   前記電流センサで監視された出力電流が、予め設定され
   ている、回転数毎に定められた出力電流の上限値を越え
   ないように、前記界磁電流のＰＷＭデューティを制御す
   ることを特徴とする始動発電機の電流調整装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の始動発電機の電流調整装
   置において、前記制御手段は、前記界磁電流の回路に設
   けられ、この界磁電流を監視する電流センサを有し、前
   記電流センサで監視された界磁電流が、予め設定されて
   いる、回転数毎に定められた界磁電流の上限値を越えな
   いように、前記界磁電流のＰＷＭデューティを制御する
   ことを特徴とする始動発電機の電流調整装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の始動発電機の電流調整装
   置において、前記制御手段は、予め設定されている、回
   転数毎に定められた界磁電流の上限値に対応した界磁電
   流のＰＷＭデューティを越えないように、前記ＰＷＭデ
   ューティの上限を制限することを特徴とする始動発電機
   の電流調整装置。