JP2001003777A - 内燃機関駆動発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バッテリを充電する内燃機関駆動発電装置にお
いて、バッテリの充電完了により機関が停止することを
予知することができるようにすること。 【解決手段】バッテリ４の端子電圧が設定された始動電
圧以下になっている状態が予め定めた始動判定時間の間
継続した時に内燃機関１の始動動作を行わせる機関始動
制御部と、内燃機関が始動することを予告する際に駆動
される始動予告報知器１０７と、バッテリ４の端子電圧
が始動電圧以下になったことが検出された時に内燃機関
の始動に先立って始動予告報知器１０７を駆動する始動
予告報知器駆動回路１０６と、内燃機関の回転数が設定
された停止回転数以下になっている状態が設定された停
止判定時間の間継続した時に内燃機関を停止させる機関
停止制御部とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関により駆
動される交流発電機の出力でバッテリを充電する内燃機
関駆動発電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関により駆動される交流発電機の
出力でバッテリを充電するようにした内燃機関駆動発電
装置は、バッテリの端子電圧と目標端子電圧との偏差を
零にするかまたは許容範囲以下に抑えるように内燃機関
の回転数を制御する回転数制御部を備えていて、バッテ
リの端子電圧をほぼ目標端子電圧に保つように制御す
る。

【０００３】この種の内燃機関駆動発電装置において、
機関により消費される燃料を節約するためには、バッテ
リを充電することが必要になった時に機関を起動し、バ
ッテリの充電が完了したときに機関を停止させる起動・
停止制御を行わせることが好ましい。

【０００４】このような起動・停止制御を行うために、
バッテリの端子電圧を検出して、検出されたバッテリの
端子電圧がバッテリの充電を開始する必要があることを
示す第１の設定値まで低下した時に内燃機関を起動さ
せ、検出された端子電圧がバッテリの充電が完了したこ
とを示す第２の設定値（＞第１の設定値）まで上昇した
時に機関を停止させるようにすることが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッテ
リの端子電圧を目標端子電圧に保つように内燃機関の回
転数を制御する回転数制御部が設けられている場合に、
上記起動・停止制御におけるバッテリ端子電圧の第２の
設定値をバッテリの目標端子電圧以上の値に設定した場
合には、内燃機関を停止させることができなくなってバ
ッテリが過充電状態になるおそれがある。

【０００６】また、起動・停止制御におけるバッテリ端
子電圧の第２の設定値をバッテリの目標端子電圧未満の
値に設定した場合には、バッテリの充電が完了する前に
機関が停止することになるため、バッテリの充電が不足
するおそれがある。

【０００７】上記の問題を解決するため、発電機の出力
電流を検出して、バッテリの充電が完了して該出力電流
が規定値以下になったときに機関を停止させるようにす
ることが考えられるが、電流を検出するためには電流検
出用抵抗または変流器を必要とするため、電圧を検出す
る場合と比較すると価格が高くなるのを避けられない。

【０００８】バッテリの端子電圧を目標端子電圧に保つ
ように内燃機関の回転数を制御する回転数制御部が設け
られており、かつ、バッテリの充電が必要になったとき
に機関を始動し、バッテリの充電が完了したときに機関
を停止させる始動・停止制御を行わせるようにすれば、
内燃機関駆動発電装置は長時間無人で運転することが可
能ではあるが、機関の燃料の補給やバッテリの負荷とな
る装置の作動状態の確認のための作業者などが内燃機関
駆動発電装置の近傍に来ていることもある。このような
場合に停止中の機関が突然始動すると、スタータモータ
の回転音や該スタータモータのピニオンが機関のリング
ギヤに噛み合う際に生ずる大きな音が予期しないときに
突然発生して、近傍にいる作業者などがこれに驚いて思
わぬ事故が生じることがある。

【０００９】また、内燃機関が停止したときに、その機
関の停止がバッテリの充電が完了したために生じたもの
であるのか、それとも燃料の欠乏などの不具合の発生に
起因して生じたものであるのかを、作業者などが直ちに
識別できないこともある。

【００１０】本発明の目的は、発電機の出力電流を検出
することなく、かつバッテリの充電不足や過充電状態を
生じさせることなく、機関の起動・停止制御を行わせ
て、燃料消費量の節約を図ることができるようにすると
ともに、バッテリの充電が必要になって機関が始動する
時や、バッテリの充電が完了して機関が停止する時に
は、機関の始動、停止に先立ってこれを予知して必要な
準備や制御装置の状態を認識できるようにした内燃機関
駆動発電装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関と、
該内燃機関により駆動される交流発電機と、交流発電機
の整流出力により充電されるバッテリと、該バッテリの
端子電圧と目標端子電圧との偏差を零にするかまたは許
容範囲以下に抑えるように内燃機関の回転数を制御する
回転数制御部とを備えた内燃機関駆動発電装置に係わる
ものである。

【００１２】本発明においては、バッテリの端子電圧が
設定された始動電圧以下になっている状態が設定された
始動判定時間の間継続した時に内燃機関の始動動作を行
わせる機関始動制御部と、内燃機関が始動することを予
告する際に駆動される始動予告報知器と、バッテリの端
子電圧が始動電圧以下になったことが検知された時に内
燃機関の始動に先立って始動予告報知器を駆動する始動
予告報知器駆動回路と、内燃機関の回転数が設定された
停止回転数以下になっている状態が設定された停止判定
時間の間継続した時に内燃機関を停止させる動作を行わ
せる機関停止制御部とが更に設けられる。

【００１３】上記のように、バッテリの端子電圧が設定
された始動電圧（機関を始動してバッテリの充電を開始
する必要がある電圧）まで低下してこの状態が設定され
た始動判定時間の間継続した時に内燃機関の始動動作を
行わせる機関始動制御部を設けるとともに、内燃機関の
回転数が設定された停止回転数（バッテリの充電が完了
しているために機関を停止させてもよい回転数）まで低
下してこの状態が設定された停止判定時間の間継続した
時に内燃機関を停止させる動作を行わせる機関停止制御
部を設けると、バッテリの端子電圧が該バッテリの充電
を開始する必要がある電圧まで低下したときに機関を始
動させてバッテリの充電を行うことができ、またバッテ
リの充電が完了して機関の回転数が停止回転数まで低下
したときに機関を停止させることができるので、変流器
などの高価な電流検出手段を用いて発電機の出力電流を
検出することなく、機関の起動・停止制御を安定に行わ
せて、燃料消費量の節約を図ることができる。

【００１４】また、機関の始動動作はバッテリの端子電
圧が始動電圧まで低下した状態が設定された始動判定時
間の間継続した時に行われ、機関の停止動作は回転数が
停止回転数まで低下した状態が設定された停止判定時間
の間継続した時に行われるので、バッテリの端子電圧が
瞬時的な外乱により始動電圧以下になったときに機関が
始動し、その後すぐに停止するといったことや、機関の
回転数が瞬時的外乱によってごく短時間停止回転数以下
になった時に機関が停止し、その後すぐに機関が始動す
るといった不安定な制御が行われるのを防止できる。

【００１５】本発明においては、機関の回転数を検出し
て検出した回転数が設定された停止回転数まで低下した
時に機関を停止させるが、バッテリの端子電圧と目標端
子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下に抑え
るように内燃機関の回転数が制御される場合には、バッ
テリの充電の進行に伴って機関の回転数が低下していく
ので、停止回転数を適正な値に設定しておくことによ
り、機関の起動・停止制御を行ったことによりバッテリ
が充電不足の状態になるのを防ぐことができる。本発明
において、停止回転数は、バッテリに接続される負荷の
大小に応じて調整し得るようにしておくのが好ましい。
即ち、バッテリの負荷が小さく、バッテリが充電不足の
状態になり難いときには、停止回転数を高く設定し、バ
ッテリの負荷が大きく、充電不足の状態になり易いとき
には停止回転数を低く設定することにより、機関の無用
な運転が行われるのを防いで、燃費の節約と、騒音の低
減とを図ることができる。

【００１６】上記構成の本発明においてはまた、内燃機
関が始動することを予告する際に駆動される始動予告報
知器と、バッテリの端子電圧が始動電圧以下になったこ
とが検出された時に内燃機関の始動に先立って始動予告
報知器を駆動する始動予告報知器駆動回路とを設けたの
で、内燃機関駆動発電装置の近傍にいる作業員などが機
関の始動を予知することができて、機関の始動に対して
予め準備をすることができる。

【００１７】また、この始動予告報知器は過大負荷投入
時などにバッテリの端子電圧が瞬時始動電圧以下になっ
た場合にもごく短時間動作することがあるが、この場合
には機関は始動しないので、始動予告報知器の短時間の
動作により負荷のモニターもできる。

【００１８】本発明においてはまた、上記のように機関
始動制御部と、始動予告報知器及び始動予告報知器駆動
回路と、機関停止制御部とを設けるとともに、内燃機関
が停止することを予告する際に駆動される停止予告報知
器と、内燃機関の回転数が停止回転数以下になったこと
が検出された時に内燃機関の停止に先立って停止予告報
知器を駆動する停止予告報知器駆動回路とを更に設けて
内燃機関駆動発電装置を構成する。

【００１９】上記のように、停止予告報知器とこれを駆
動する停止予告報知器駆動回路とを更に設けて、機関が
停止するより前に機関の停止を予告するようにすると、
バッテリの充電が完了して機関の回転数が停止回転数以
下になったために停止予告報知器が動作した場合には、
停止判定時間が経過した後に機関が停止するので、制御
装置が正常に動作していることを確認できる。しかし機
関が燃料の欠乏などの不具合に起因して停止する場合に
は、停止予告報知器がほとんど動作しないうちに機関が
停止してしまうので、制御装置の正常な動作によって機
関が停止したのではないことを認識することができる。

【００２０】上記機関始動制御部は、バッテリの端子電
圧を検出する電圧検出手段と、内燃機関の始動動作を開
始する際のバッテリの端子電圧である始動電圧を与える
始動電圧設定手段と、電圧検出手段により検出されたバ
ッテリの端子電圧と始動電圧設定手段により与えられる
始動電圧とを比較して検出された端子電圧が始動電圧以
下になった時に始動指令発生用タイマ駆動指令を発生す
る始動指令発生用比較器と、始動指令発生用比較器がタ
イマ駆動指令を発生しているときに設定された始動判定
時間の間時限動作を行って該時限動作が完了したときに
始動指令を発生する始動指令発生用タイマ回路と、始動
指令が発生した時に内燃機関の始動動作を行う始動手段
と、回転数検出手段により検出された回転数から内燃機
関の始動が完了したか否かを判定して始動が完了したと
判定した時に始動指令発生用タイマ回路をリセットする
始動判定器とを備えることにより構成することができ
る。

【００２１】機関始動制御部をこのように構成すると、
バッテリの端子電圧が始動電圧以下になっている状態
が、設定された始動判定時間の間継続したときにのみ機
関の始動が行われるので、既述のように、バッテリの端
子電圧が瞬時的な外乱により始動判定時間未満の短時間
始動電圧以下になったときに機関の不安定な制御動作が
行われることがない。

【００２２】上記のような始動判定器を設けておくと、
機関が始動したことが確認されるまで始動手段を動作さ
せ続けることができるため、機関を確実に始動させるこ
とができる。また内燃機関の始動装置側に始動の完了を
検出してスタータモータへの通電を停止させる手段が設
けられていない場合にも、本発明を適用することができ
る。

【００２３】また電圧検知手段により検出されたバッテ
リの端子電圧が始動電圧以下になったことが検出された
時に駆動される前記始動予告報知器は、始動指令発生用
タイマ回路が時限動作を行っている始動判定時間の間動
作を継続させるようにすることが可能である。

【００２４】前記機関停止制御部は、内燃機関の回転数
を検出する回転数検出手段と、内燃機関を停止させる際
の回転数である停止回転数を与える停止回転数設定手段
と、回転数検出手段により検出された回転数と停止回転
数設定手段により与えられる停止回転数とを比較して検
出された回転数が停止回転数以下になった時に停止指令
発生用タイマ駆動指令を発生する停止指令発生用比較器
と、停止指令発生用比較器が停止指令発生用タイマ駆動
信号を発生しているときに、設定された時間の間時限動
作を行って該時限動作が完了したときに停止指令を発生
する停止指令発生用タイマ回路と、停止指令が発生した
時に内燃機関を停止させるための動作を行う停止手段
と、回転数検出手段により検出された回転数から内燃機
関が停止したか否かを判定して内燃機関が停止したと判
定した時に機関停止用タイマ回路をリセットする停止判
定器とを備えた構成とすることができる。

【００２５】機関停止制御部をこのように構成すると、
停止指令発生用タイマ回路の時限動作が完了したのちに
機関を停止させるので、既述のように、瞬時的な外乱に
より機関の回転数が停止回転数以下に低下した時に機関
の不安定な制御動作が行われることがない。

【００２６】また停止判定器が設けてあるので、機関が
停止したことが確認されるまで停止手段を動作させ続け
ることができ、機関を確実に停止させることができる。

【００２７】なお交流発電機の出力により駆動される点
火装置を用いる内燃機関を停止させる停止手段として、
押ボタンスイッチ等により停止指令が与えられたとき
に、交流発電機が出力を発生している間導通状態を保持
する自己保持スイッチを用いて、該自己保持スイッチに
より発電機の出力（点火電源）、または点火装置の構成
要素の一部を短絡することにより点火動作を停止させて
機関を停止させるようにしたものが知られているが、こ
のような自己保持形の停止手段を用いる場合には、上記
のような停止判定器は不要とすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下図１ないし図４を参照して本
発明の実施の形態を説明する。

【００２９】図１は本発明に係わる内燃機関駆動発電装
置の全体的な構成を示したブロック図である。図１にお
いて、１は内燃機関で、該内燃機関の出力軸の一端には
磁石式発電機等の交流発電機２が取り付けられている。
内燃機関１はガソリン機関であってもよく、ディーゼル
機関であってもよい。交流発電機２は、機関の出力軸に
取り付けられたフライホイール磁石回転子と、機関のケ
ースやカバーに固定された固定子とからなっていて、固
定子に設けられた発電コイルから交流電圧を発生する。
交流発電機２の発電コイルの出力は整流器３を通してバ
ッテリ４に供給されている。バッテリ４には電気負荷１
００が接続されている。

【００３０】５は内燃機関１への燃料の供給量を調節す
る燃料供給量調節部を操作するアクチュエータである。
アクチュエータ５は電動機や電磁石を駆動源としてスロ
ットルバルブなどの燃料供給量調節部を操作するように
構成されていて、駆動回路６から与えられる駆動電流の
大きさに応じた操作量だけ燃料供給量調節部を操作す
る。

【００３１】また７は内燃機関１の出力軸の回転数［ｒ
ｐｍ］を検出して回転数に比例した信号（電圧信号）Ｖ
N を発生する回転数検出器で、信号ＶN は微分器８に入
力され、微分器８の出力Ｖd と回転数検出器７の出力信
号ＶN とが加算器９に入力されている。加算器９は、機
関の回転数に比例する信号ＶN と、該信号ＶN を時間微
分して得た信号Ｖd ＝Ｋd （ｄＶN ／ｄｔ）（Ｋd は微
分制御定数）との和の信号ＶN ＋Ｖd を回転数検出信号
として出力する。この例では、回転数検出器７と、微分
器８と、加算器９とにより回転数検出手段１０が構成さ
れている。この回転数検出器７は、上記信号ＶN ＋Ｖd
を回転数検出信号として出力する端子とは別の出力端子
を備えていて、該別の出力端子から回転数検出器７の出
力信号ＶN を回転数検出信号として出力するようになっ
ている。

【００３２】回転数検出器７は、機関の回転数に比例し
た大きさの電圧信号を発生するものであれば如何なるも
のでもよいが、この回転数検出器としては、機関の出力
軸に取り付けた周波数発電機（機関の回転数に比例した
大きさの電圧を発生する発電機）や、内燃機関１の点火
装置が点火動作を行う毎に該点火装置の点火コイルの一
次コイルに誘起するパルス状の電圧の周波数を電圧信号
に変換して機関の回転数に比例した電圧信号を発生する
周波数／電圧変換器などを用いることができる。また内
燃機関用点火装置の点火位置を制御するために、機関の
特定の回転角度位置でパルス信号を発生する信号発電機
が機関に取り付けられている場合には、該信号発電機
と、該信号発電機が出力するパルス信号の周波数を電圧
信号に変換する周波数／電圧変換器とにより回転数検出
器７を構成することができる。また交流発電機２内の発
電コイルに誘起する電圧を機関の回転数に比例した信号
として用いることもできる。

【００３３】回転数検出手段１０が発生する回転数検出
信号ＶN ＋Ｖd は、内燃機関の目標回転数を与える目標
回転数信号ＶN0とともに回転数偏差演算手段１１に入力
されている。回転数偏差演算手段１１は、回転数検出信
号ＶN ＋Ｖd と目標回転数信号ＶNOとの差を演算して、
機関の回転数と目標回転数との偏差（回転数偏差）を与
える回転数偏差信号ＶNd（＝ＶN ＋Ｖd −ＶN0）を出力
する。回転数偏差信号ＶNdは、該信号ＶNdに比例定数Ｋ
p を乗じる演算を行う比例演算器１２ａと、回転数偏差
信号を時間積分する積分器１２ｂとに入力され、比例演
算器１２ａから出力される比例制御信号ＶNP（＝Ｋp ×
ＶNd）と積分器１２ｂから出力される積分制御信号ＶNI
［＝ＫI ∫ＶNd・ｄｔ（ＫI は積分制御定数）］とが操
作量演算器１２ｃに入力されている。

【００３４】比例演算器１２ａと積分器１２ｂと操作量
演算器１２ｃとにより、回転数偏差演算手段１１により
演算された回転数偏差を零にするかまたは許容範囲以下
に抑えるために必要な燃料供給量調節部の操作量を演算
して、演算した操作量を与える操作量信号を駆動回路６
に与える操作量演算手段１２が構成されている。駆動回
路６は操作量演算手段１２により演算された操作量だけ
機関の燃料供給量調節部を操作するようにアクチュエー
タ５に駆動電流を与える。

【００３５】１３はバッテリ４の端子電圧を検出して該
端子電圧に比例した大きさの電圧検出信号ＶL を出力す
る電圧検出手段で、この電圧検出手段１３は例えば、バ
ッテリの端子電圧を分圧する抵抗分圧回路により構成す
ることができる。

【００３６】１４はバッテリ４の目標端子電圧を与える
電圧設定信号Ｖ0 を出力する電圧設定手段で、この電圧
設定手段は、例えば一定の直流電圧が印加されたポテン
ショメータなどにより構成される。電圧設定手段１４が
出力する電圧設定信号Ｖ0 は電圧検出信号ＶL とともに
電圧偏差演算手段１５に与えられている。電圧偏差演算
手段１５は、電圧設定信号Ｖ0 と電圧検出信号ＶL との
差をとることにより、バッテリ４の端子電圧と目標端子
電圧との偏差を演算して、該偏差を与える電圧偏差信号
ＶLd（＝ＶO −ＶL ）を出力する。

【００３７】１６は電圧検出手段１３により検出された
バッテリの端子電圧と電圧設定手段１４により設定され
た目標端子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以
下に抑えるために必要な内燃機関１の回転数を電圧制御
用目標回転数として演算する目標回転数演算手段で、こ
の演算手段は、電圧偏差信号ＶLdに比例演算を施して比
例制御信号ＶLpを出力する比例演算器１６a と、電圧偏
差信号ＶLdに積分演算を施して積分制御信号ＶLiを出力
する積分器１６b と、比例制御信号ＶLp及び積分制御信
号ＶLiから電圧制御用目標回転数を演算して、該目標回
転数を与える電圧制御用目標回転数信号ＶNOを出力する
目標回転数演算器１６c とからなっている。比例演算器
１６ａは、電圧偏差信号ＶLdに比例定数Ｋp ´を乗じる
演算を行って、比例制御信号ＶLp＝ＶLd×Ｋp ´を出力
し、積分器１６b は、電圧偏差信号を時間積分して積分
制御信号ＶLi＝ＫI ´∫ＶLd・ｄｔ（ＫI ´は積分制御
定数）を出力する。目標回転数演算器１６c が出力する
目標回転数信号ＶNOは、回転数偏差演算手段１１に入力
されている。

【００３８】電圧検出手段１３が出力する電圧検出信号
ＶL は、始動電圧設定器１０１が出力する始動電圧設定
信号ＶSTART とともに始動指令発生用比較器１０２に入
力され、該比較器１０２の出力は始動指令発生用タイマ
回路１０３にトリガ信号として入力されている。始動電
圧設定信号ＶSTART は、内燃機関の始動動作を開始する
際のバッテリの端子電圧を始動電圧として設定するため
の信号である。

【００３９】始動指令発生用比較器１０２は、電圧検出
手段１３により検出されたバッテリの端子電圧と始動電
圧設定信号ＶSTART により与えられる始動電圧とを比較
して、検出されたバッテリの端子電圧が始動電圧以下に
なった時に出力の状態を変化させて始動指令発生用タイ
マ駆動信号ＳＴを発生する。この駆動信号ＳＴは始動指
令発生用タイマ回路１０３に与えられる。

【００４０】また回転数検出器７の出力信号を入力とし
て、検出された回転数と判定値とを比較することによ
り、機関の始動が完了したか否かを判定する始動判定器
１０５が設けられている。この始動判定器１０５の出力
はリセット信号ＲＳＴとして始動指令発生用タイマ回路
１０３のリセット端子に与えられている。

【００４１】始動指令発生用タイマ回路１０３は、バッ
テリ４の端子電圧が始動電圧以下になって始動指令発生
用比較器１０２が始動指令用タイマ駆動信号ＳＴを発生
したときに時限動作を開始して予め定められた時限の間
時限動作を行い、該時限動作が完了したときに始動指令
ＳＴ´を始動手段１０４に与える。タイマ回路１０３が
時限動作を行っている途中でタイマ駆動信号ＳＴが消滅
したとき及び始動判定器１０５がリセット信号ＲＳＴを
発生したときには、タイマ回路１０３がリセットされて
時限動作を開始する前の状態に戻り、始動指令ＳＴ´の
出力を停止する。

【００４２】始動手段１０４は、始動指令ＳＴ´が与え
られている間駆動されるスタータモータと、該スータモ
ータにより駆動されるピニオンギアと、機関のクランク
軸に取り付けられたフライホイールの外周に設けられた
リングギアとを備えたもので、始動指令が与えられてい
る間スタータモータを回転させて該モータにより駆動さ
れるピニオンギアをリングギアに噛み合わせることによ
り、クランク軸を駆動して機関を始動させる。

【００４３】図１の発電装置ではまた始動予告報知器駆
動回路１０６と始動予告報知器１０７とが更に設けられ
ていて、始動指令発生用比較器１０２から出力される始
動指令発生用タイマ駆動信号ＳＴが始動予告報知器駆動
回路１０６にも与えられている。始動予告報知器駆動回
路は、バッテリ４の端子電圧が始動電圧以下になったこ
とが検出されてタイマ駆動信号ＳＴが発生している間始
動予告報知器１０７を駆動し、始動指令発生用タイマ駆
動信号ＳＴが消滅したときに始動予告報知器１０７の駆
動を停止する。

【００４４】始動予告報知器１０７は、タイマ駆動信号
ＳＴに応答して作動する始動予告報知器駆動回路１０６
により駆動されて、該始動予告報知器１０７の作動によ
り作業者などが内燃機関の始動に先立って該機関の始動
を予知できるものであればよい。例えば、バッテリを電
源として始動予告報知器駆動回路１０６を介して作動す
るランプやブザーなどを始動予告報知器として用いるこ
とができる。

【００４５】回転数検出器７が出力する回転数検出信号
ＶN は、始動判定器１０５に入力されるとともに、停止
指令発生用比較器１０９と停止判定器１１２とにも入力
されている。停止指令発生用比較器１０９には回転数検
出信号ＶN とともに、停止回転数設定器１０８が発生す
る停止回転数設定信号ＶSTOPが入力されている。

【００４６】停止指令発生用比較器１０９は、回転数検
出器７から与えられる回転数検出信号ＶN と停止回転数
設定器１０８から与えられる停止回転数設定信号ＶSTOP
とを比較することにより、検出された機関の回転数と設
定された停止回転数とを比較して、検出された回転数が
停止回転数以下になった時に停止指令発生用タイマ駆動
信号ＳＴＰを出力する。このタイマ駆動信号ＳＴＰは、
停止指令発生用タイマ回路１１０に入力されている。

【００４７】停止判定器１１２は機関の回転数が判定値
以下に低下した時に機関が停止したと判定してリセット
信号ＲＳＴ´を発生し、該リセット信号ＲＳＴ´をタイ
マ回路１１０に与える。

【００４８】停止指令発生用タイマ回路１１０は、タイ
マ駆動信号ＳＴＰが与えられたときに時限動作を開始し
て、設定された長さの間時限動作を行い、その時限動作
が完了した時に停止手段１１１に停止指令ＳＴＰ´を与
えるが、途中でタイマ駆動信号ＳＴＰが消滅した時及び
リセット信号ＲＳＴ´が与えられた時には時限動作を停
止して時限動作を開始する前の状態に戻り、停止指令Ｓ
ＴＰ´の発生を停止する。

【００４９】停止手段１１１は、停止指令に応答して何
等かの方法で内燃機関を停止させるものであればよい。
例えば、停止指令が与えられたときに内燃機関用点火装
置の構成要素の一部を短絡するか切り離すことにより点
火動作を停止させて機関を停止させる停止スイッチや、
停止指令に応答してオン状態になって内燃機関用点火装
置に電源電圧を与える発電コイルを短絡するか、該発電
コイルを点火装置から切り離すことにより点火動作を停
止させて機関を停止させる停止スイッチを停止手段１１
１として用いることができる。また停止指令が与えられ
たときに機関への燃料の供給を遮断する電磁バルブを停
止手段として用いることもできる。

【００５０】内燃機関１がディーゼル機関である場合に
は、内燃機関への燃料供給量を調節するコントロールラ
ックを燃料供給停止方向に動かすようにアクチュエータ
への駆動電流の供給を制御する手段を停止手段１１１と
してもよい。

【００５１】図１の発電装置ではまた、停止予告報知器
駆動回路１１３と停止予告報知器１１４とが更に設けら
れていて、停止指令発生用比較器１０９から出力される
停止指令発生用タイマ駆動信号ＳＴＰと、停止判定器１
１２から出力されるリセット信号ＲＳＴ 'とが停止予告
報知器駆動回路１１３にも与えられている。該停止予告
報知器駆動回路１１３は、タイマ駆動信号ＳＴＰが発生
している間停止予告報知器１１４を駆動し、リセット信
号ＲＳＴ 'が入力されると停止予告報知器１１４の駆動
を停止する。

【００５２】停止予告報知器１１４は、該停止予告報知
器の作動により内燃機関の停止を予知できるものであれ
ばよく、例えばバッテリを電源として停止予告報知器駆
動回路１１３を介して作動するランプやブザーなどを用
いることができる。ただし、該停止予告報知器による報
知は、前記始動予告報知器１０７による報知とは区別し
て認識できるものであることが望ましい。

【００５３】図１の発電装置においては、内燃機関１−
回転数検出手段１０−回転数偏差演算手段１１−操作量
演算手段１２−駆動回路６−アクチュエータ５−内燃機
関１のループにより、回転数制御ループが構成され、内
燃機関１−交流発電機２−整流器３−バッテリ４−電圧
検出手段１３−電圧偏差演算手段１５−目標回転数演算
手段１６−回転数偏差演算手段１１−操作量演算手段１
２−駆動回路６−アクチュエータ５−内燃機関１のルー
プにより、電圧制御ループが構成されている。これら回
転数制御ループ及び電圧制御ループ及び電圧設定手段１
４により、バッテリの端子電圧と目標端子電圧との偏差
を零にするかまたは許容範囲以下に抑えるように内燃機
関の回転数を制御する回転数制御部が構成されている。

【００５４】また、内燃機関１−交流発電機２−整流器
３−バッテリ４−電圧検出手段１３−比較器１０２−始
動指令発生用タイマ回路１０３−始動手段１０４−内燃
機関１のループと始動電圧設定器１０１及び始動判定器
１０５とにより、バッテリの端子電圧が設定された始動
電圧まで低下した時に内燃機関の始動動作を行わせる機
関始動制御部が構成され、内燃機関１−回転数検出器７
−比較器１０９−停止指令発生用タイマ回路１１０−停
止手段１１１−内燃機関１のループと、停止回転数設定
器１０８及び停止判定器１１２とにより、内燃機関の回
転数が設定された停止回転数まで低下した時に内燃機関
を停止させる動作を行わせる機関停止制御部が構成され
ている。

【００５５】図１の内燃機関駆動発電装置においては、
回転数偏差演算手段１１が、回転数検出手段１０を通し
て検出される機関の回転数と目標回転数演算手段１６に
より演算された電圧制御用目標回転数との偏差を回転数
偏差として演算する。

【００５６】操作量演算手段１２は、この回転数偏差を
零にするかまたは許容範囲以下に抑えるために必要な燃
料供給量調節部の操作量（アクチュエータの操作量）を
演算する。このとき駆動回路６は、操作量演算手段１２
により演算された操作量だけ燃料供給量調節部を操作す
るために必要な駆動電流をアクチュエータ５に与えて該
アクチュエータを動作させる。これによにり、内燃機関
の回転数と電圧制御用目標回転数との偏差を零にするか
または該偏差を許容範囲以下に抑えるように機関が制御
され、発電機の出力電圧と目標電圧との偏差が零にされ
るか、または該偏差が許容範囲以下に保たれる。

【００５７】図１に示した例において、微分器８が発生
する微分制御信号Ｖd は、機関の回転数が目標回転数に
近付いていく過程で回転数の変化を抑制するように働
く。また機関の回転数が目標回転数に近付いていく過程
で回転数に比例した電圧信号ＶN と微分制御信号Ｖd と
の和の信号が目標回転数演算手段１６から与えられる目
標回転数信号ＶN0を超えると、機関の回転数を低下させ
る方向にアクチュエータを操作する修正動作が行われ
る。このように、回転数検出手段１０に微分器を設けて
回転数に比例する電圧信号とその微分信号との和の信号
を回転数検出信号として用いるようにすると、機関の回
転数が目標回転数に向けて上昇していく過程で回転数の
変化が抑制されるとともに、機関の回転数が目標回転数
を超える以前に内燃機関への燃料供給量が制限されて修
正動作が開始されるので、回転数が目標回転数を大きく
超えてオーバシュートが生じるのを防ぐことができ、つ
ねに安定に回転数の制御動作を行わせることができる。

【００５８】図１に示した内燃機関駆動装置において、
バッテリ４が放電して電圧検出手段１３により検出され
たバッテリの端子電圧ＶB （電圧検出信号ＶL ）が始動
電圧設定器１０１により設定された始動電圧ＶBS（始動
電圧設定信号ＶSTART ）まで低下すると、比較器１０２
の出力の状態が変化して（例えば低レベルの状態から高
レベルの状態に変化して）始動指令発生用タイマ駆動信
号ＳＴを発生するため、始動指令発生用タイマ回路１０
３が時限動作を開始する。タイマ回路１０３はその時限
動作が完了したときに、即ち、バッテリ４の端子電圧が
始動電圧以下になっている状態が所定の時間継続した時
に、始動手段１０４に始動指令ＳＴ´を与える。これに
より始動手段１０４を構成するスタータモータが起動し
て内燃機関１を始動させる。内燃機関１が始動すると始
動判定器１０５がタイマ回路１０３をリセットするた
め、タイマ回路１０３が始動指令の発生を停止し、始動
手段１０４の動作を停止させる。

【００５９】他方、比較器１０２から発生した始動指令
発生用タイマ駆動信号ＳＴは始動予告報知器駆動回路１
０６にも与えられて、該始動予告報知器駆動回路により
始動予告報知器１０７が駆動されて内燃機関１の始動を
予告する。機関が始動してバッテリ４の充電が再開さ
れ、その端子電圧ＶB （電圧検出信号ＶL ）が始動電圧
ＶBS（始動電圧設定信号ＶSTART ）を超えると、始動指
令発生用タイマ駆動信号ＳＴの発生が停止して、始動予
告報知器１０７の作動は停止する。

【００６０】何らかの外乱によりバッテリの端子電圧が
瞬時的に始動電圧ＶBS以下になってタイマ回路１０３が
時限動作を開始し、その時限動作を行っている途中でバ
ッテリの端子電圧ＶB が始動電圧を超える値に復帰して
始動指令発生用タイマ駆動信号ＳＴが消滅したときに
は、タイマ回路１０３はリセットされる。従って、バッ
テリの端子電圧の瞬時的な低下により機関の始動が行わ
れることはない。またこの場合、始動予告報知器１０７
はバッテリの端子電圧が始動電圧ＶBS以下になっている
短時間の間のみ作動して、外乱によりバッテリの端子電
圧が瞬時的に始動電圧ＶBS以下になったことを認識でき
る。

【００６１】内燃機関が始動すると、交流発電機２が電
圧を発生するため、バッテリ４に充電電流が供給され
る。バッテリの充電の進行に伴って、その端子電圧ＶB
が上昇しようとするが、前述のように、バッテリの端子
電圧ＶB を目標電圧に保つように機関の回転数Ｎが制御
されるのでバッテリの端子電圧ＶB は目標電圧ＶBO（電
圧設定信号Ｖ0 ）に保たれ、機関の回転数Ｎはバッテリ
の充電の進行に伴って低下していく。

【００６２】バッテリ４の充電が完了し、機関の回転数
が停止回転数設定器１０８により設定された停止回転数
Ｎs まで低下すると、回転数検出信号ＶN が停止回転数
設定信号ＶSTOP以下になるため、停止指令発生用比較器
１０９が停止指令発生用タイマ駆動信号ＳＴＰを発生す
る。これにより停止指令発生用タイマ回路１１０が時限
動作を開始し、その時限動作が完了したときに停止指令
ＳＴＰ´を発生する。停止指令ＳＴＰ´が発生すると、
停止手段１１１が動作し、内燃機関１を停止させる。内
燃機関が停止すると、停止判定器１１２が停止指令発生
用タイマ回路１１０にリセット信号ＲＳＴ′を与えるた
め、該タイマ回路１１０が停止指令ＳＴＰ´の出力を停
止する。

【００６３】また、停止指令発生用比較器１０９が停止
指令発生用タイマ駆動信号ＳＴＰを発生すると、該タイ
マ駆動信号ＳＴＰが与えられた停止予告報知器駆動回路
１１３は停止予告報知器１１４を駆動して、内燃機関１
が停止することを予告する。内燃機関が停止したときに
停止判定器１１２から出力されるリセット信号ＲＳＴ′
は停止予告報知器駆動回路１１３にも与えられ、停止予
告報知器駆動回路１１３はリセット信号ＲＳＴ′が与え
られると停止予告報知器１１４の駆動を停止する。な
お、内燃機関が燃料の欠乏により停止する場合には、内
燃機関は回転数が急速に低下して停止するので、停止予
告報知器１１４は極く短時間しか作動しない。したがっ
て、停止指令発生用タイマ回路１１０の時限動作が終了
した後に内燃機関が停止する場合とは異なり、燃料の欠
乏であることを認識できる。

【００６４】このように、本発明によれば、バッテリの
端子電圧が所定の始動電圧まで低下したときに機関を始
動させ、機関の回転数が停止回転数まで低下した時に機
関を停止させるようにしたので、変流器などの高価な電
流検出手段を用いて発電機の出力電流を検出することな
く、機関の起動・停止制御を行わせて、燃料消費量の節
約を図ることができる。

【００６５】また図１に示したように、内燃機関の回転
数と目標回転数との偏差を許容範囲以下に抑える制御を
行う制御ループを設けるとともに、発電機の出力電圧と
目標出力電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下
に抑えるために必要な機関の目標回転数を電圧制御用目
標回転数として演算する目標回転数演算手段を設けて、
該目標回転数演算手段により演算された電圧制御用目標
回転数を上記制御ループの目標回転数とするように構成
すると、交流発電機２の負荷が増大したときに、機関の
回転数が許容範囲を超えて上昇するのを防ぐことがで
き、発電機の負荷の増大により機関の回転数が過度に上
昇して機関の寿命が短くなったり、機関が故障したりす
るのを防ぐことができる。

【００６６】更に、始動予告報知器駆動回路と該駆動回
路により駆動される始動予告報知器とを設けて、バッテ
リの端子電圧が始動電圧以下になった時に内燃機関の始
動に先立って該機関の始動を予告するようにしたり、ま
た停止予告報知器駆動回路と該駆動回路により駆動され
る停止予告報知器とを設けて、内燃機関の回転数が停止
回転数以下になった時に内燃機関の停止に先立って該機
関の停止を予告するようにしたので、始動予告報知器や
停止予告報知器が作動したことを認知して機関の始動や
停止に先立って必要な準備などを行うことができるだけ
でなく、制御装置が正常に動作していることの確認を行
うことができる。

【００６７】図１の発電装置の機関始動制御部と始動予
告報知器駆動回路１０６及び始動予告報知器１０７との
具体的構成例を図２に示した。図２に示した例では、始
動指令発生用比較器１０２がコンパレータＣＭＰ1 から
なり、該比較器１０２の反転入力端子には、電圧検出手
段１３から出力されてバッテリ４の端子電圧ＶB に比例
する大きさをもつ電圧検出信号ＶL が入力されている。
比較器１０２の非反転入力端子には、内燃機関の始動動
作を開始する際のバッテリ４の端子電圧（始動電圧）Ｖ
BSに相応する大きさに設定された始動電圧設定信号ＶST
ART が入力されている。始動電圧設定器１０１はこの例
では、図示しない定電圧電源回路により得られる一定の
直流電圧を抵抗Ｒ1 とＲ2 で分圧する分圧回路からな
り、分圧点に始動電圧設定信号ＶSTART が得られる。比
較器１０２は、電圧検出信号ＶL と始動電圧設定信号Ｖ
START とを比較し、電圧検出信号ＶL が図３（Ａ）に示
すように時間ｔの経過とともに低下して時刻ｔ1 で始動
電圧設定信号ＶSTART 以下になった時に、比較器１０２
の出力端子から図３（Ｂ）に示すように時刻ｔ1 で低レ
ベルから高レベルになる始動指令発生用タイマ駆動信号
ＳＴが出力される。このタイマ駆動信号ＳＴは始動指令
発生用タイマ回路１０３のトリガ端子ａ1 にトリガ信号
として与えられるとともに、始動予告報知器駆動回路１
０６にも与えられる。

【００６８】始動指令発生用タイマ回路１０３は、非反
転入力端子がコンデンサＣ1 を介して接地されたコンパ
レータＣＭＰ2 と、タイマのトリガ端子ａ1 とコンデン
サＣ1 の非接地側端子との間に接続された充電抵抗Ｒ3
と、該充電抵抗の両端間に並列に接続されていてカソー
ドをトリガ端子ａ1 側に向けたダイオードＤ1 及び放電
抵抗Ｒ4 の直列回路と、前記定電圧電源回路の図示しな
い出力端子とトリガ端子ａ1 との間に接続された抵抗Ｒ
5 と、抵抗Ｒ6 及びＲ7 の直列回路からなり一定の直流
電圧を分圧して、コンパレータＣＭＰ2 の反転入力端子
に基準電圧Ｖref1を与える分圧回路と、トリガ端子ａ1
とコンパレータＣＭＰ2 の出力端子にそれぞれアノード
が接続され、カソードがタイマのリセット端子ｂ1 に共
通に接続されたダイオードＤ2 及びＤ3 と、定電圧電源
回路の出力端子とコンパレータＣＭＰ2 の出力端子との
間に接続された抵抗Ｒ8 とにより構成されている。トリ
ガ端子ａ1 は比較器１０２の出力端子に接続され、リセ
ット端子ｂ1 は始動判定器１１２の出力端子に接続され
ている。またコンパレータＣＭＰ2 の出力端子はタイマ
回路１０３の出力端子ｃ1 に接続されている。充電抵抗
Ｒ3 の抵抗値は抵抗Ｒ5 の抵抗値に対して極めて大きい
値に選定され、また放電抵抗Ｒ4 の抵抗値は抵抗Ｒ5 の
抵抗値に対して極めて小さい値に選定されている。

【００６９】上記の始動指令発生用タイマ回路１０３で
は、時刻ｔ1 において比較器１０２から高レベルのタイ
マ駆動信号ＳＴがトリガ端子ａ1 に与えられると、一定
の直流電圧により抵抗Ｒ5 及び充電抵抗Ｒ3 を通してコ
ンデンサＣ1 の充電が始まって時限動作が開始される。
コンデンサＣ1 の端子電圧Ｖc1と基準電圧Ｖref1とはコ
ンパレータＣＭＰ2 で比較され、図３（Ｃ）に示すよう
にコンデンサＣ1 の端子電圧Ｖc1が上昇していって時刻
ｔ2 で基準電圧Ｖref1を超えると時限動作が完了し、時
刻ｔ2 でコンパレータＣＭＰ2 の出力端子の電圧が高レ
ベルになる。これにより、タイマ回路１０３の出力端子
ｃ1 から図３（Ｄ）に示すような高レベルの始動指令Ｓ
Ｔ′が出力されて該始動指令ＳＴ′が始動手段１０４に
与えられる。時限動作が行われている時間（始動判定時
間）Ｔ1 ＝ｔ2 −ｔ1 の長さは、抵抗Ｒ6 とＲ7 との抵
抗値の比を変えて基準電圧Ｖref1の値を変えることによ
って調節できる。

【００７０】始動手段１０４は、始動指令発生用タイマ
回路１０３から始動指令ＳＴ′がベースに与えられて導
通状態になるトランジスタＴＲ1 と、該トランジスタの
コレクタエミッタ回路を通してバッテリＢＡＴから励磁
電流が供給されて常開接点が閉成する電磁スイッチ１０
４ａ及び該電磁スイッチの励磁コイルに逆並列接続され
たダイオードＤ4 と、電磁スイッチ１０４ａが励磁され
てその接点が閉成したときに該接点を通してバッテリＢ
ＡＴから駆動電流が供給されるスタータモータ１０４ｂ
と、該スタータモータにより駆動される図示しないピニ
オンギアと、機関のクランク軸に取り付けられたフライ
ホイールの外周に設けられた図示しないリングギアとを
備えていて、時刻ｔ2 においてトランジスタＴＲ1 のベ
ースに始動指令ＳＴ′が与えられるとスタータモータ１
０４ｂが回転して該モータにより駆動されるピニオンギ
アをリングギアに噛み合わせることにより、クランク軸
を駆動して機関を始動する。

【００７１】始動判定器１０５は、両端に一定の直流電
圧が印加された抵抗Ｒ9 及びＲ10の直列回路と、該抵抗
Ｒ9 とＲ10との接続点が非反転入力端子に接続され、回
転数検出器７から出力される回転数検出信号ＶN が反転
入力端子に入力されているコンパレータＣＭＰ3 と、図
示しない定電圧電源回路の出力端子とコンパレータＣＭ
Ｐ3 の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ11とにより構
成されている。抵抗Ｒ9 とＲ10との接続点に得られる電
圧の大きさは、機関がスタータモータにより駆動されて
自力運転可能な状態（スタータモータによる駆動がなく
ても機関が回転可能な状態）になった時の回転数（始動
回転数）に相応する値ＶNSに設定されている。時刻ｔ2
において機関の始動動作が開始されて回転数検出信号Ｖ
N が図３（Ｅ）に示すように上昇していき、時刻ｔ3 で
機関が自力運転可能な始動回転数に達して回転数検出信
号ＶN が始動回転数に相応する値ＶNSに達すると、コン
パレータＣＭＰ3 の出力端子からは図３（Ｆ）に示すよ
うに時刻ｔ3 で高レベルから低レベル（接地レベル）に
なるタイマリセット信号ＲＳＴが発生する。この低レベ
ルのリセット信号ＲＳＴはタイマ回路１０３のリセット
端子ｂ1 に与えられる。タイマ回路１０３にリセット信
号ＲＳＴが与えられると、タイマ回路の出力端子ｃ1 が
ダイオードＤ3 を通して接地レベルになるので、タイマ
回路１０３から出力されていた始動指令ＳＴ′は図３
（Ｄ）に示したように時刻ｔ3 で停止して、始動手段１
０４のトランジスタＴＲ1 が非導通状態になる。これに
より電磁スイッチ１０４ａの接点が開いてスタータモー
タ１０４ｂの回転が停止し、機関の始動が完了する。ま
た、リセット端子ｂ1 にリセット信号ＲＳＴが与えられ
ると、タイマ回路１０３のトリガ端子ａ1 の電位はダイ
オードＤ2 を通して接地レベルになって、図３（Ｂ）に
示したようにタイマ駆動信号ＳＴが停止するとともに、
コンデンサＣ1 の電荷が放電抵抗Ｒ4 及びダイオードＤ
1 を通して急速に放電して該コンデンサの端子電圧Ｖc1
は図３（Ｃ）に示したように急速に接地レベルまで低下
する。

【００７２】始動予告報知器駆動回路１０６は、エミッ
タが接地されベースが始動指令発生用比較器１０２の出
力端子に接続されたトランジスタＴＲ2 と、アノードが
トランジスタＴＲ2 のコレクタに接続されたダイオード
Ｄ5 とからなり、また始動予告報知器１０７はこの例で
は、一方の端子がトランジスタＴＲ2 のコレクタに接続
され、他方の端子がバッテリＢＡＴの正極及びダイオー
ドＤ5 のカソードに接続されたランプＬ1 からなってい
る。始動指令発生用比較器１０２から出力されるタイマ
駆動信号ＳＴが、時刻ｔ1 において始動指令発生用タイ
マ回路１０３に与えられるとともに始動予告報知器駆動
回路１０６にも与えられると、タイマ回路１０３の時限
動作が開始されると同時にトランジスタＴＲ2 が導通状
態になる。これにより始動予告報知器としてのランプＬ
1 には、バッテリＢＡＴからランプＬ1 及びトランジス
タＴＲ2 を通して図３（Ｇ）に示すようにランプ電流Ｉ
L1が流れて該ランプが点灯し、このランプＬ1 の点灯に
より機関の始動を予告する。時刻ｔ3 において機関の始
動が完了すると、タイマ駆動信号ＳＴが停止してトラン
ジスタＴＲ2 が非導通状態になるのでランプＬ1 は消灯
する。

【００７３】次に、図１の発電装置の機関停止制御部と
停止予告報知器駆動回路１１３及び停止予告報知器１１
４との具体的構成例を図４に示す。図４に示した例で
は、停止指令発生用比較器１０９がコンパレータＣＭＰ
４からなり、該比較器１０９の反転入力端子には、回転
数検出器７から出力されている回転数検出信号ＶN が入
力されている。比較器１０９の非反転入力端子には、両
端に一定の直流電圧が印加されたポテンショメータＶＲ
1 の摺動子に得られる停止回転数設定信号ＶSTOPが入力
されている。停止回転数設定信号ＶSTOPの大きさは、バ
ッテリの充電が進行して機関を停止させるときの回転数
に対応する値に設定されるが、バッテリの負荷の大小に
応じて設定値を調整できるのが好ましく、この場合には
ポテンショメータＶＲ1 の摺動子の位置を調整すること
により適宜に調整することができる。機関の回転数が設
定された停止回転数以下になると、比較器１０９から高
レベルの停止指令発生用タイマ駆動信号ＳＴＰが出力さ
れ、該タイマ駆動信号が停止指令発生用タイマ回路１１
０及び停止予告報知器駆動回路１１３に与えられる。

【００７４】停止指令発生用タイマ回路１１０は、コン
パレータＣＭＰ５と、コンデンサＣ2 と、ダイオードＤ
6 ないしＤ8 と、抵抗Ｒ12ないしＲ17とにより、図２に
おける始動指令発生用タイマ回路１０３と同様な回路が
構成されている。タイマ駆動信号ＳＴＰがトリガ信号と
してタイマ回路１１０のトリガ端子ａ2 に与えられる
と、一定の直流電圧により抵抗Ｒ14及びＲ12を通してコ
ンデンサＣ2 の充電が始まって時限動作が開始される。
コンデンサＣ2 の端子電圧Ｖc2が上昇して基準電圧Ｖre
f2を超えると時限動作が終了し、コンパレータＣＭＰ５
の出力端子が高レベルになり、タイマ回路１１０の出力
端子ｃ2 から高レベルの停止指令ＳＴＰ′が停止手段１
１１に与えられる。時限動作が行われている時限時間
（停止判定時間）の長さは、抵抗Ｒ15とＲ16との抵抗値
の比を変えて基準電圧Ｖref2の値を変えることによって
調節できる。

【００７５】停止手段１１１は、この例では、ベースに
停止指令ＳＴＰ′が与えられたときに導通状態になるト
ランジスタＴＲ3 と、該トランジスタのコレクタエミッ
タ間回路を通してバッテリＢＡＴから励磁電流が供給さ
れて常開接点が閉成する電磁スイッチ１１１ａからなる
機関停止スイッチと、前記電磁スイッチの励磁コイルに
逆並列接続されたダイオードＤ9 とからなり、電磁スイ
ッチの可動接点は接地され固定接点は機関の点火回路１
１５の図示しない点火コイルの一次コイルの非接地側端
子に接続されている。この例の停止手段１１１では、ト
ランジスタＴＲ３のベースに停止指令ＳＴＰ′が与えら
れている間、電磁スイッチ１１１ａにより点火コイルの
一次コイルを短絡して点火用高電圧の発生を停止させる
ことにより機関を停止させる。

【００７６】停止判定器１１２は、両端に一定の直流電
圧が印加された抵抗Ｒ18及びＲ19の直列回路と、該抵抗
Ｒ18とＲ19との接続点が反転入力端子に接続され、回転
数検出器７から出力される回転数検出信号ＶN が非反転
入力端子に入力されているコンパレータＣＭＰ６と、図
示しない定電圧電源回路の出力端子とコンパレータＣＭ
Ｐ６の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ20とによって
構成されている。抵抗Ｒ18とＲ19との接続点に得られる
電圧ＶS0の大きさは、機関が自力運転不可能なごく低い
回転数に相応する電圧の大きさに設定されている。

【００７７】停止手段１１１に停止指令ＳＴＰ′が与え
られて機関の回転数が低下していって、回転数検出信号
ＶN の大きさが電圧ＶS0の大きさ以下になると、停止判
定器１１２の出力端子の電圧は高レベルから低レベル
（接地レベル）になり、該低レベルの信号がリセット信
号ＲＳＴ’としてタイマ回路１１０のリセット端子ｂ2
に与えられる。これにより、比較器１０９から出力され
ていたタイマ駆動信号ＳＴＰ及びタイマ回路１１０から
出力されていた停止指令ＳＴＰ’が停止して機関の停止
動作が完了する。

【００７８】停止予告報知器駆動回路１１３は、トラン
ジスタＴＲ4 及びダイオードＤ10からなっていて始動予
告報知器駆動回路１０６と同様な構成を有し、また停止
予告報知器１１４は、この例では始動予告報知器１０７
と同様にランプＬ2 からなっている。なお、始動予告報
知器１０７及び停止予告報知器１１４として共にランプ
を用いる場合には、両方のランプは互いに色が異なるも
のを用いて識別できるようにするのが好ましい。

【００７９】機関の回転数が停止回転数以下になると、
比較器１０４から出力される高レベルのタイマ駆動信号
ＳＴＰがタイマ回路１１０に与えられるとともに停止予
告報知器駆動回路１１３にも与えられ、これによりトラ
ンジスタＴＲ4 が導通状態になって停止予告報知器とし
てのランプＬ2 が点灯して機関の停止を予告する。機関
が停止して停止判定器１１２が低レベルのリセット信号
ＲＳＴ’を出力すると、タイマ回路１１０がリセットさ
れるとともに比較器１０９の出力端子も低レベルになる
ので、停止予告報知器駆動回路１１３のトランジスタＴ
Ｒ4 が非導通状態になって停止予告報知器のランプＬ2
が消灯する。

【００８０】図２及び図４に示した例では、始動予告報
知器１０７及び停止予告報知器１１４をそれぞれランプ
Ｌ1 およびＬ2 で構成したが、これらの始動予告報知器
及び停止予告報知器をそれぞれブザーで構成してもよ
い。

【００８１】また、図２及び図４に示した例では、それ
ぞれ始動予告報知器駆動回路１０６と始動予告報知器１
０７及び停止予告報知器駆動回路１１３と停止予告報知
器１１４とは、始動指令発生用タイマ駆動信号ＳＴ及び
停止指令発生用タイマ駆動信号ＳＴＰがそれぞれ与えら
れている間ランプが点灯するように構成されているが、
始動指令発生用タイマ駆動信号ＳＴ及び停止指令発生用
タイマ駆動信号ＳＴＰがそれぞれ与えられている間、そ
れぞれの報知器駆動回路がランプ電流を断続してランプ
が点滅を繰り返すようにし、このランプの点滅により機
関の始動あるいは停止を予告するようにしてもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バッテ
リの端子電圧が所定の始動電圧まで低下してこの状態が
設定された始動判定時間の間継続した時に機関を始動さ
せ、機関の回転数が所定の停止回転数まで低下してこの
状態が設定された停止判定時間の間継続した時に機関を
停止させるようにしたので、変流器などの高価な電流検
出手段を用いて発電機の出力電流を検出することなく機
関の始動・停止制御を行わせて、燃料消費量の節約を図
ることができ、しかも瞬時的な外乱によって、バッテリ
の端子電圧が始動電圧以下に低下したり機関の回転数が
停止回転数以下になったりした場合には、機関の始動、
停止が行われることがないので、機関の始動、停止制御
を安定に行うことができる。

【００８３】また、本発明では、バッテリの端子電圧が
始動電圧以下になった時に、機関の始動に先立って駆動
されて機関の始動を予告するようにした始動予告報知器
を設けたので、機関の始動の際に生ずる事態に対して予
め準備をすることができるだけでなく、機関の始動制御
が正常に行われていることを確認できる利点がある。

【００８４】更に本発明において、機関の回転数が所定
の停止回転数まで低下した時に、機関の停止に先立って
駆動されて機関の停止を予告する停止予告報知器を更に
設けるようにした場合には、該停止予告報知器の作動に
より機関の停止制御が正常に行われていることを確認し
たり、機関の停止が燃料欠乏によるものであるか否かを
容易に識別したりすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる内燃機関駆動発電装置の構成例
を示したブロック図である。

【図２】図１の発電装置で用いる機関始動制御部、始動
予告報知器駆動回路及び始動予告報知器の具体的構成例
を示した回路図である。

【図３】図２の回路の各部の電圧または電流の時間的変
化を示した線図である。

【図４】図１の発電装置で用いる機関停止制御部、停止
予告報知器駆動回路及び停止予告報知器の具体的構成例
を示した回路図である。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…交流発電機、３…整流器、４…バッ
テリ、５…アクチュエータ、６…駆動回路、７…回転数
検出器、８…微分器、９…加算器、１０…回転数検出手
段、１１…回転数偏差演算手段、１２…操作量演算手
段、１３…電圧検出手段、１４…電圧設定手段、１５…
電圧偏差演算手段、１６…目標回転数演算手段、１００
…電気負荷、１０１…始動電圧設定器、１０２…始動指
令発生用比較器、１０３…始動指令発生用タイマ回路、
１０４…始動手段、１０４ａ…電磁スイッチ、１０４ｂ
…スタータモータ，１０５…始動判定器、１０６…始動
予告報知器駆動回路、１０７…始動予告報知器、１０８
…停止回転数設定器、１０９…停止指令発生用比較器、
１１０…停止指令発生用タイマ回路、１１１…停止手
段、１１１ａ…電磁スイッチ、１１２…停止判定器、１
１３…停止予告報知器駆動回路、１１４…停止予告報知
器、ＣＭＰ１〜ＣＭＰ６…コンパレータ、Ｌ1 ，Ｌ2 …
ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 修 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株式 会社内 (72)発明者 野津 徹 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株式 会社内 (72)発明者 吉尾 修一郎 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株式 会社内 Ｆターム(参考） 3G093 AA16 AB01 BA19 BA21 BA22 BA24 BA27 CA00 CA01 DA01 DB19 DB23 FA11 5H590 AA01 AA02 AA04 AA08 AA24 AA30 AB04 CA07 CB01 CC02 CC05 CC18 CD01 CE05 DD64 EA01 EA05 EB02 EB21 FA01 FB01 FC12 FC21 FC22 GA02 GA10 GB02 HA02 HA11 HA27 HB06 JA09 JA13 JA14 JB05 JB07 JB18 KK01 KK02 5H607 AA17 BB02 BB07 CC03 CC07 DD03 DD19 EE31 EE41 EE43 FF02 FF22 FF38 HH01 HH03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関と、前記内燃機関により駆動さ
   れる交流発電機と、前記交流発電機の整流出力により充
   電されるバッテリと、前記バッテリの端子電圧と目標端
   子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下に抑え
   るように前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部
   とを備えた内燃機関駆動発電装置において、 前記バッテリの端子電圧が設定された始動電圧以下にな
   っている状態が設定された始動判定時間の間継続した時
   に前記内燃機関の始動動作を行わせる機関始動制御部
   と、 前記内燃機関が始動することを予告する際に駆動される
   始動予告報知器と、 前記バッテリの端子電圧が前記始動電圧以下になったこ
   とが検出された時に前記内燃機関の始動に先立って前記
   始動予告報知器を駆動する始動予告報知器駆動回路と、 前記内燃機関の回転数が設定された停止回転数以下にな
   っている状態が設定された停止判定時間の間継続した時
   に前記内燃機関を停止させる動作を行わせる機関停止制
   御部と、 を更に備えたことを特徴とする内燃機関駆動発電装置。
2. 【請求項２】 内燃機関と、前記内燃機関により駆動さ
   れる交流発電機と、前記交流発電機の整流出力により充
   電されるバッテリと、前記バッテリの端子電圧と目標端
   子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下に抑え
   るように前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部
   とを備えた内燃機関駆動発電装置において、 前記バッテリの端子電圧が設定された始動電圧以下にな
   っている状態が設定された始動判定時間の間継続した時
   に前記内燃機関の始動動作を行わせる機関始動制御部
   と、 前記内燃機関が始動することを予告する際に駆動される
   始動予告報知器と、 前記バッテリの端子電圧が前記始動電圧以下になったこ
   とが検出された時に前記内燃機関の始動に先立って前記
   始動予告報知器を駆動する始動予告報知器駆動回路と、 前記内燃機関の回転数が設定された停止回転数以下にな
   っている状態が設定された停止判定時間の間継続した時
   に前記内燃機関を停止させる動作を行わせる機関停止制
   御部と、 前記内燃機関が停止することを予告する際に駆動される
   停止予告報知器と、 前記内燃機関の回転数が前記停止回転数以下になったこ
   とが検出された時に前記内燃機関の停止に先立って前記
   停止予告報知器を駆動する停止予告報知器駆動回路と、 を更に備えたことを特徴とする内燃機関駆動発電装置。
3. 【請求項３】 内燃機関と、前記内燃機関により駆動さ
   れる交流発電機と、前記交流発電機の整流出力により充
   電されるバッテリと、前記バッテリの端子電圧と目標端
   子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下に抑え
   るように前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部
   とを備えた内燃機関駆動発電装置において、 前記バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、前
   記内燃機関の始動動作を開始する際の前記バッテリの端
   子電圧である始動電圧を与える始動電圧設定手段と、前
   記電圧検出手段により検出された端子電圧と前記始動電
   圧設定手段により与えられる始動電圧とを比較して検出
   された端子電圧が始動電圧以下になった時に始動指令発
   生用タイマ駆動指令を発生する始動指令発生用比較器
   と、前記始動指令発生用比較器が前記タイマ駆動指令を
   発生しているときに設定された始動判定時間の間時限動
   作を行って該時限動作が完了したときに始動指令を発生
   する始動指令発生用タイマ回路と、前記始動指令が発生
   した時に前記内燃機関の始動動作を行う始動手段と、前
   記回転数検出手段により検出された回転数から前記内燃
   機関の始動が完了したか否かを判定して始動が完了した
   と判定した時に前記始動指令発生用タイマ回路をリセッ
   トする始動判定器とを有する機関始動制御部と、 前記内燃機関が始動することを予告する際に駆動される
   始動予告報知器と、 前記電圧検出手段により検出された端子電圧が前記始動
   電圧以下になったことが検出された時に前記始動指令の
   発生前に前記始動予告報知器を駆動する始動予告報知器
   駆動回路と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前
   記内燃機関を停止させる際の回転数である停止回転数を
   与える停止回転数設定手段と、前記回転数検出手段によ
   り検出された回転数と前記停止回転数設定手段により与
   えられる停止回転数とを比較して検出された回転数が停
   止回転数以下になった時に停止指令発生用タイマ駆動指
   令を発生する停止指令発生用比較器と、前記停止指令発
   生用比較器が停止指令発生用タイマ駆動信号を発生して
   いるときに、設定された時間の間時限動作を行って該時
   限動作が完了したときに停止指令を発生する停止指令発
   生用タイマ回路と、前記停止指令が発生した時に前記内
   燃機関を停止させるための動作を行う停止手段と、前記
   回転数検出手段により検出された回転数から前記内燃機
   関が停止したか否かを判定して内燃機関が停止したと判
   定した時に前記機関停止用タイマ回路をリセットする停
   止判定器とを有する機関停止制御部と、 を更に備えたことを特徴とする内燃機関駆動発電装置。
4. 【請求項４】 内燃機関と、前記内燃機関により駆動さ
   れる交流発電機と、前記交流発電機の整流出力により充
   電されるバッテリと、前記バッテリの端子電圧と目標端
   子電圧との偏差を零にするかまたは許容範囲以下に抑え
   るように前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部
   とを備えた内燃機関駆動発電装置において、 前記バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、前
   記内燃機関の始動動作を開始する際の前記バッテリの端
   子電圧である始動電圧を与える始動電圧設定手段と、前
   記電圧検出手段により検出された端子電圧と前記始動電
   圧設定信号により与えられる始動電圧とを比較して検出
   された端子電圧が始動電圧以下になった時に始動指令発
   生用タイマ駆動指令を発生する始動指令発生用比較器
   と、前記始動指令発生用比較器が前記タイマ駆動指令を
   発生しているときに設定された始動判定時間の間時限動
   作を行って該時限動作が完了したときに始動指令を発生
   する始動指令発生用タイマ回路と、前記始動指令が発生
   した時に前記内燃機関の始動動作を行う始動手段と、前
   記回転数検出手段により検出された回転数から前記内燃
   機関の始動が完了したか否かを判定して始動が完了した
   と判定した時に前記始動指令発生用タイマ回路をリセッ
   トする始動判定器とを有する機関始動制御部と、 前記内燃機関が始動することを予告する際に駆動される
   始動予告報知器と、 前記電圧検出手段により検出された端子電圧が前記始動
   電圧以下になったことが検出された時に前記始動指令の
   発生前に前記始動予告報知器を駆動する始動予告報知器
   駆動回路と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前
   記内燃機関を停止させる際の回転数である停止回転数を
   与える停止回転数設定手段と、前記回転数検出手段によ
   り検出された回転数と前記停止回転数設定手段により与
   えられる停止回転数とを比較して検出された回転数が停
   止回転数以下になった時に停止指令発生用タイマ駆動指
   令を発生する停止指令発生用比較器と、前記停止指令発
   生用比較器が停止指令発生用タイマ駆動信号を発生して
   いるときに、設定された時間の間時限動作を行って該時
   限動作が完了したときに停止指令を発生する停止指令発
   生用タイマ回路と、前記停止指令が発生した時に前記内
   燃機関を停止させるための動作を行う停止手段と、前記
   回転数検出手段により検出された回転数から前記内燃機
   関が停止したか否かを判定して内燃機関が停止したと判
   定した時に前記機関停止用タイマ回路をリセットする停
   止判定器とを有する機関停止制御部と、 前記内燃機関が停止することを予告する際に駆動される
   停止予告報知器と、 前記内燃機関の回転数が前記停止回転数以下になったこ
   とが検出された時に前記停止指令の発生前に前記停止予
   告報知器を駆動する停止予告報知器駆動回路と、 を更に備えたことを特徴とする内燃機関駆動発電装置。