JP5631824B2 - 発電機の出力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、発電機の出力制御装置に関するものであり、特に、発電機の構成部品の温度上昇を抑制する機能を有する発電機の出力制御装置に関する。

発電機は、その構成部品毎に使用可能な上限温度があるので、構成部品の配置構造に工夫を加えたり、構成部品周囲の雰囲気を強制的に循環させたりして、発電機の運転時に構成部品が上限温度を超えないようにする対策がとられる。配置構造については、例えば、構成部品をなるべく外気に触れやすい場所に配置して冷却されやすくすることで、使用雰囲気温度や構成部品の自己発熱による温度上昇を抑制している。強制空気循環方法では、例えば、発電機筐体内部に空気を循環させるファンを設け、温度上昇を抑えたい構成部品にファンで空気を送ることによって冷却効果を得ている。

特許文献１には、発電機の温度と、発電機の回転数と、発電機の励磁電流とに基づいて発電機の着目部位の温度推定を行う発電機温度推定手段と、発電機温度推定手段によって推定された着目部位の温度が上限値を超えたときに発電量を制限する発電量制限手段を備えた車両用発電制御装置が開示されている。

特開２００６−３０４５６１号公報

配置構造を工夫して構成部品の冷却を図る方法では、構成部品の配置が制限されるし、強制冷却による方法ではファンを設ける必要があるので、いずれも改善が求められる。一方、特許文献１に記載されている装置では、構成部品の配置が制限されたり、ファンが必要となったりすることはない。しかし、検出温度に対して具体的にどのように発電量を制限するかによって、発電機の電気出力条件や環境条件に影響が出て、それにより、発電機の使用可能範囲が狭められることが想定されるので、改善が求められる。

本発明の目的は、上記課題に対して、発電機の出力品質や使い勝手が著しく損なわれるのを回避し、構成部品の温度上昇を抑制しつつ、使用する電気出力条件および環境条件を考慮した運転可能範囲を広げることができる発電機の出力制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明は、発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を制御する出力制御手段と、発電機を収容する筐体内の温度を検出する温度検出手段（７５）とを設け、該温度検出手段（７５）で検出された温度が予定の制限開始温度以上の領域では、温度に応じて出力電圧を低下させる発電機の出力制御装置において、前記発電機（１）に含まれる部品の上限温度である発電停止温度と該発電停止温度より低い値に設定された前記制限開始温度との間を電圧垂下領域として設定するとともに、前記電圧垂下領域では、前記温度検出手段（７５）による検出温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように温度との関係で予め設定された特性に従って前記発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を低下させるように構成されている点に第１の特徴がある。
また、本発明は、前記出力制御手段が、発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を制御目標値（Ｖｔｇｔ）に収斂させる自動電圧調整装置（７）であり、前記温度検出手段（７５）で検出された温度が予定の制限開始温度以上の領域では、温度に応じて前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を低下させることによって出力電圧（Ｖｏｕｔ）を低減させるように構成され、前記電圧垂下領域では、前記温度検出手段（７５）による検出温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように温度との関係で予め設定された目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に追従して前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を低下させる点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記温度検出手段（７５）による検出温度が前回検出時より低くなっている場合は、前記温度との関係で予め設定されている目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に対して、前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）が予め設定した分だけ小さい値に設定される点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記温度との関係で予め設定されている目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に対して前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を小さい値に設定するのは、前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）が所定の時間更新されていない場合である点に第４の特徴がある。

また、本発明は、前記自動電圧調整装置（７）が、ＣＰＵ（７１）と発電機の界磁電流を制御する半導体スイッチング手段（７３）とを装着した基板（７４）を含むデジタル式に構成され、前記温度検出手段（７３）が、前記基板（７４）に装着されるサーミスタ素子である点に第５の特徴がある。

上記第１および第２の特徴を有する発明によれば、過酷な温度環境で使用された場合でも、過熱による部品の劣化を抑制し、故障リスクを低減させることができ、発電機が出力する電気の品質や発電機の使い勝手を損なうことなく発電機構成部品の温度上昇を抑制することができる。

すなわち、筐体内の温度が予定の制限開始温度以上の領域では、温度の大きさに応じて自動電圧調整装置の制御目標値を低下させる等して出力電圧を低減させることにより発電機の発熱を抑制するように構成した発電機の出力制御装置において、予め設定した電圧垂下領域では、筐体内の温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように出力電圧を低下させるので、温度上昇に伴い、ゆっくりと出力電圧の低減が開始され、温度が高温になると出力低減割合を上げていくことができる。したがって、温度が制限開始温度以上になったとしても急に出力電圧が低下するということを避けて電圧変動による負荷への影響を少なくすることができ、より高い温度もしくは発電負荷状態での発電出力に対応できる。

また、高温になるほど出力低減割合が大きくなるので、高温までの上昇が早い場合でも出力電圧低減が間に合わないという事態を回避できるし、より高温の発電停止温度では、発電を停止できるので発電機の温度に対する耐久信頼性を確保できる。さらに、発電停止温度までは出力を継続して、負荷への対応ができる。

第３の特徴を有する発明によれば、温度が低下してきた場合には、目標電圧基本値に対して、一定量ずつ遅れをもって制御目標値が上昇させられるので、より確実に温度低下した場合に出力を上昇させることができる。

第４の特徴を有する発明によれば、温度上昇が一定時間検出されずに制御目標値が更新されないことをもって確実に温度低下を検出して出力電圧を増大させるので、確実な温度抑制を行うことができる。

第５の特徴を有する発明によれば、基板の温度を基準にして温度上昇を抑制することができるので、基板に実装された温度上昇に敏感なＣＰＵや半導体スイッチ素子等を過熱から保護することができる。

本発明の一実施形態に係る出力制御装置を有する発電機の第１要部のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る出力制御装置を有する発電機の第２要部のシステム構成を示すブロック図である。 サーミスタ素子によって検出されるＡＶＲ基板の温度と目標電圧基本値との関係を示す図である。 発電機の出力電圧を制御するＡＶＲの要部機能を示すブロック図である。 ＣＰＵの機能に基づくＡＶＲの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る出力制御装置を有する発電機の第１要部のシステム構成図であり、図２は同第２要部のシステム構成図である。なお、第１要部および第２要部にはそれぞれ丸数字「１」から「５」までを付して、互いの結合関係を示している。

図１において、発電機本体１は、界磁巻線２、励磁巻線３、および発電巻線４を備える円筒型発電機である。なお、本発明の出力制御装置は、円筒型発電機だけでなく、突極型発電機にも適用できる。界磁巻線２は図示しない永久磁石付き回転子に巻かれ、励磁巻線３および発電巻線４は回転子の周囲にあって、図示しない固定子に巻かれて前記回転子に対向配置される。発電巻線４は、２段階の出力電圧を得ることができるように２つの巻線４ａ、４ｂからなる。界磁巻線２が巻かれる回転子は発電機駆動手段として設けられる図示しない内燃機関（エンジン）の出力軸に結合される。

発電巻線４ａ、４ｂは電圧切り替えスイッチ５によっていずれか一方、または双方が選択可能に構成され、発電巻線４ａ、４ｂのうち選択された一方または双方からの出力電圧が出力コンセント６に接続される。

発電機本体１の出力電圧を調整するための出力制御装置としてデジタル制御式自動電圧調整器（Ｄ−ＡＶＲ）７が設けられる。Ｄ−ＡＶＲ（以下、単に「ＡＶＲ」という）７は、ＣＰＵ７１、全波整流器７２、および半導体スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ）７３をＡＶＲ基板７４上に実装してなる。さらに、ＡＶＲ７は、発電機本体１を収容する筐体内の温度を代表させるＡＶＲ基板７４の温度を検出するための温度センサ７５を備える。温度センサ７５として、ここでは、サーミスタ素子を使用するが、サーミスタ素子に限定されず、周知の温度検出手段を使用することができる。サーミスタ素子７５をＡＶＲ基板７４上に設けて筐体内の温度を代表させることにしているのは、特に、温度上昇の影響を受けやすいＦＥＴ７３を保護するのに適しているからである。

界磁巻線２の両端はブラシ８を介してＡＶＲ基板７４の端子Ｔ１、Ｔ２にそれぞれ接続される。端子Ｔ１はＦＥＴ７３のドレーンに接続され、端子Ｔ２は全波整流器７２の直流側に接続される。ＦＥＴ７３のソースは接地される。ＦＥＴ７３のゲートは、ＦＥＴ７３をＣＰＵ７１からの駆動信号（通電率信号）でオン・オフ制御するためにＣＰＵ７１に接続される。

励磁巻線３の両端は端子Ｔ３、Ｔ４を介して全波整流器７２の交流側に接続される。発電巻線４ａ、４ｂの、両端の電位はそれぞれＡ／Ｄ変換されて発電機出力電圧ＶｏｕｔとしてＣＰＵ７１の端子Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７に接続される。エコスイッチ１０は、負荷が接続されていないか所定以下の低負荷である場合にエンジン回転数をアイドル回転数として低燃費を実現するための指示手段として設けられる。エコスイッチ１０は端子Ｔ６、Ｔ８を通じてＣＰＵ７１に接続され、ＣＰＵ７１はエコスイッチ１０の操作状態（オン・オフ状態）を認識してエンジン回転数の目標値としてアイドル回転数を選択することができる。なお、端子Ｔ６は接地端子である。

発電機本体１の負荷電流検出手段としてシャント９が設けられ、シャント９で検出された負荷電流は端子Ｔ９、Ｔ１０を通じてＣＰＵ７１に入力される。ＡＶＲ基板７４には、さらに診断機用のコネクタ１１に接続される端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４を設けることができる。また、エンジンの回転位置を示す信号ＮＥが端子Ｔ１５を介してＣＰＵ７１に入力される。端子Ｔ１６には、電子制御式点火装置（デジタルＣＤＩ）１２が接続される。

端子Ｔ１７、Ｔ１８は、図２に示す電子ガバナとの間に配線されるシリアル通信用送信ラインＴＸおよび受信ラインＲＸを接続するためのものであり、端子Ｔ１９、Ｔ２０は、図２に示す電子ガバナに接続されて該電子ガバナから電源電圧（１２ボルト）の供給を受ける電源ラインＶ１２およびグランドラインＧＮＤを接続するためのものである。

なお、発電機の筐体は発電機本体１およびＡＶＲ７、ならびに図２に関して説明する電子ガバナ８を収容することができるように構成される。

図２に示す第２要部には、エンジンの回転数を所定値に収斂させる電子ガバナ８が設けられる。電子ガバナ８は、全波整流回路８１、コンデンサ８２、電源回路８３、スロットルモータドライバ８４、およびＣＰＵ８５をガバナ基板１３に実装してなる。全波整流回路８１の交流側は、端子Ｔ３１、Ｔ３２を介して制御電源巻線１８の両端に接続される。制御電源巻線１８は、エンジンの出力軸または該出力軸に同期して回転する回転体（例えばフライホイール）１９に設けられる永久磁石２０に対向して配置され、フライホイール１９の回転に伴って制御電源巻線１８には電流が誘起される。制御電源巻線１８で誘起された電流はエンジンの回転位置つまり位相角に対応して変化する交流であってエンジン回転数ＮＥに対応する。第１要部のＡＶＲ７は、端子Ｔ１５を介してＣＰＵ７１に回転数信号が入力され、ＣＰＵ７１はこの回転数信号に基づいてエンジン回転数が発電機の出力開始回転数に到達したときに発電機から負荷へ電力の出力が開始するように構成できる。

電子ガバナ８において、全波整流回路８１は、その交流側が制御電源巻線１８に接続される一方、直流側はコンデンサ８２および該コンデンサ８２と並列に接続される電源回路８３に接続される。全波整流回路８１の出力電圧は、例えば、ＤＣ１２ボルトであり、電源回路８３では、このＤＣ１２ボルトの電圧をＣＰＵ８５の動作電源用としてＤＣ５ボルトに変換する。

電子ガバナ８はエンジンのスロットルバルブ（いずれも図示しない）の開度を変えてエンジン回転数を制御するものであり、開度を変えるためのステッピングモータ２１が電子ガバナ８に接続される。具体的には、ステッピングモータ２１のステータコイル２１ａ、２１ｂが、端子Ｔ２０、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５に接続される。端子Ｔ２０、Ｔ２１は、駆動用コイル２１ａ、２１ｂの中間タップに接続され、ステータコイル２１ａ、２１ｂの両端はそれぞれ、端子Ｔ２２、Ｔ２３、およびＴ２４、Ｔ２５に接続される。中間タップが接続される端子Ｔ２０、Ｔ２１には、全波整流回路１２の出力側が接続されてＤＣ１２ボルトの電圧がステータコイル２１ａ、２１ｂに印加される。

前記送信ラインＴＸおよび受信ラインＲＸは、電子ガバナ８では、端子Ｔ２７、Ｔ２６に接続され、端子Ｔ２７、Ｔ２６はＣＰＵ８５に接続される。この送信ラインＴＸおよび受信ラインＲＸを通じたシリアル通信によって、ＣＰＵ７１およびＣＰＵ８５がそれぞれ他方の状態を監視可能に構成される。また、全波整流回路８１の出力側は、ＡＶＲ７の動作用電源を供給するために接続される。

上記構成において、界磁巻線２を巻かれている回転子がエンジンによって回転させられると、回転子の永久磁石と鎖交する励磁巻線３に、永久磁石の磁束変化により起電力が発生して電流が流れる。この電流は全波整流回路７２に入力され、全波整流回路７２で整流された電圧が界磁巻線２に印加される。界磁巻線２はＦＥＴ７３に接続されているので、ＣＰＵ７１からの通電率信号がＦＥＴ７３のゲートに入力されると、通電率に応じたＦＥＴ７３のオン時間の間、界磁巻線２に電流が流れる。したがって、通電率に応じて界磁巻線２に流れる電流によって発電巻線４に流れる電流が変化して発電機本体１の出力電圧が変化させられる。

ＣＰＵ７１は所定の目標電圧基本値Ｖｂａｓｅに応じて制御目標値Ｖｔｇｔを定め、この制御目標値Ｖｔｇｔに発電機出力電圧Ｖｏｕｔが収斂するようにＦＥＴ７３に入力する通電率信号を制御する。ここで、目標電圧基本値はサーミスタ素子７５で検出されるＡＶＲ基板７４の温度に応じてＣＰＵ７１内でプログラム処理によって決定することができる。

電子ガバナ８は、ＣＰＵ８５がエンジン回転数の目標値を有しており、制御電源巻線１８に生じる交流に基づいて検出されるエンジン回転数ＮＥが目標値に収斂するようにスロットルモータドライバ８４を駆動してスロットル開度を制御する。

図３は、サーミスタ素子によって検出されるＡＶＲ基板７４の温度と目標電圧基本値Ｖｂａｓｅとの関係を示す図である。図３において、横軸は温度（℃）、縦軸は目標電圧基本値Ｖｂａｓｅ（ボルト）である。なお、右縦軸には、定格出力電圧に対する目標電圧基本値Ｖｂａｓｅの割合（％）を示している。

図３の例では、ＡＶＲ基板７４の温度が出力垂下開始温度として設定した温度である９５℃に上昇するまでは、通常運転領域として定格電圧（２４２ボルト）の電力を出力できるようにＣＰＵ７１は通電率信号をＦＥＴ７３に出力する。一方、サーミスタ素子７５によって検出されるＡＶＲ基板７４の温度が９５℃を超えて１０５℃に至るまでの領域は電圧垂下領域とする。さらに、サーミスタ素子７５によって検出されるＡＶＲ基板７４の温度がＡＶＲ基板７４上に配設される部品の上限温度である１０５℃を超えた領域は発電停止領域とする。

通常運転領域では、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅは温度が上昇している場合であっても下降している場合であっても、目標電圧基本値は一定に維持される。すなわち、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅと制御目標値Ｖｔｇｔとは同じである。

電圧垂下領域では、ＡＶＲ基板７４の温度に対して目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを二次関数で変化させる。電圧垂下領域における最小の目標電圧基本値Ｖｂａｓｅは、定格出力の９０％とするのがよい。負荷への追従性を確保して使い勝手を損なわないようにするためである。電圧垂下領域では、ＡＶＲ基板７４の温度が上昇している場合は、二次曲線に沿って温度に対応して目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを低下させ、これに追従して制御目標値Ｖｔｇｔを低下させる。一方、ＡＶＲ基板７４の温度が下降している場合は、二次曲線に沿って温度に対応して目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを上昇させるが、制御目標値Ｖｔｇｔは目標電圧基本値Ｖｂａｓｅに対して一定の遅延を設けて上昇させる。

つまり、電圧垂下領域におけるＡＶＲ基板７４の温度上昇時には、速やかな温度抑制効果を得るため、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅに追従して制御目標値Ｖｔｇｔを低下させるのがよい。一方、電圧垂下領域におけるＡＶＲ基板７４の温度下降時には、確実に温度低下しているのを確認してから制御目標値Ｖｔｇｔを増大させる。このため、温度低下状態が例えば、３０秒継続した場合に、下降した温度に応じた目標電圧基本値Ｖｂａｓｅから予定温度（例えば、１℃）低い温度に対応する目標電圧基本値Ｖｂａｓｅで制御目標値Ｖｔｇｔを更新する。このように温度低下状態が継続した場合に制御目標値を更新するのは、確実に温度が下降していることを確認したうえで目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを変化させるのがよいからである。そして、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅに対して制御目標値Ｖｔｇｔを小さい値にするのは、より一層、電圧上昇を慎重にして温度に対する保護を確実にするためである。また、電圧垂下領域のうち高温側領域では、温度変化に対して目標電圧基本値Ｖｂａｓｅの変化が大きいので、温度下降時には、急激な出力変化を避けて使い勝手を悪化させないということが望ましいからでもある。

発電機本体１による出力電圧を制御するＡＶＲ７の要部機能を図４に示す。図４において、サーミスタ素子７５はＡＶＲ基板７４の温度を感知して、その感知温度をＣＰＵ７１に入力する。ＣＰＵ７１は、ＡＶＲ基板７４の温度に応じて目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを決定する基本値決定部７１１を有する。決定された目標電圧基本値Ｖｂａｓｅは制御目標決定部７１２に入力される。制御目標決定部７１２は、図３に関して上述した二次曲線の関係に従って制御目標値Ｖｔｇｔを決定する。制御目標値Ｖｔｇｔの決定のためのアルゴリズムは上述した。ＦＥＴ駆動信号出力部７１３は、制御目標決定部７１２で決定された制御目標値Ｖｔｇｔと、発電巻線４によって発生される発電機出力電圧Ｖｏｕｔとが入力され、制御目標値Ｖｔｇｔに対する発電機出力電圧Ｖｏｕｔの偏差ΔＶを解消するように、偏差に応じた通電率を決定し、ＦＥＴ７３に、その駆動信号として通電率信号を入力する。通電率は、偏差ΔＶが大きい程大きい値、偏差ΔＶが小さいほど小さい値とするのがよい。

図５は、図４に示したＣＰＵ７１の機能に基づくＡＶＲ７の動作を示すフローチャートである。図５において、ステップＳ１では、現在の制御目標値Ｖｔｇｔを読み込む。ステップＳ２では、サーミスタ素子７５の出力（温度情報）を読み込む。ステップＳ３では、サーミスタ素子７５の出力に応じた目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを決定する。このステップＳ３は、基本値決定部７１１の機能により行われる。

ステップＳ４では、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅより現在の制御目標値Ｖｔｇｔの方が大きいか否かを判断する。ステップＳ４の判断が肯定ならば、ステップＳ５に進み、制御目標値Ｖｔｇｔとして目標電圧基本値Ｖｂａｓｅを入力する。ステップＳ６では発電機出力電圧Ｖｏｕｔが制御目標値ＶｔｇｔとなるようにＦＥＴ７３を制御して出力電圧を制御する。

ステップＳ４の判断が否定の場合はステップＳ７に進み、目標電圧基本値Ｖｂａｓｅと制御目標値Ｖｔｇｔとが等しいか否かを判断する。このステップＳ７の判断が否定ならば、ステップＳ８に進み、制御目標値Ｖｔｇｔは所定時間（ここでは、３０秒間とする）維持されているか否かを判断する。つまりここでは、制御目標値Ｖｔｇｔが目標電圧基本値Ｖｂａｓｅより低い状態が所定時間持続しているかどうかが判断される。

ステップＳ８の判断が肯定ならば、ステップＳ９に進み、現在の制御目標値Ｖｔｇｔを目標電圧基本値Ｖｂａｓｅと同じとみなして、図３に示した関係に基づくＡＶＲ基板７４の温度を導き出す。ステップＳ１０では、ステップＳ９で導き出された温度より所定温度（ここでは、１℃とする）低いＡＶＲ基板７４の温度に対応する目標電圧基本値Ｖｂａｓｅで制御目標値Ｖｔｇｔを更新する。

ステップＳ８の判断が否定の場合は、ステップＳ９、Ｓ１０をスキップしてこの処理を終える。ステップＳ７が肯定の場合もこの処理を終える。図５の処理は、所定の割込サイクルで実行される。

本発明を、実施例に従って説明したが、本発明はこの実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載した事項と周知技術に基づいて変形が可能である。例えば、本実施形態ではサーミスタ素子で基板７４の温度を直接測定したが、温度推定手段で基板７４の温度を間接的に測定してもよい。たとば、発電機出力と出力継続時間とからＡＶＲ基板７４の温度を推定することができる。

また、出力電圧はＣＰＵを用いたデジタル式のＡＶＲに限らず、オペアンプを用いた比較回路を含むアナログ回路のみで構成したＡＶＲによって制御目標値Ｖｔｇｔに発電機出力Ｖｏｕｔを収斂させるようにしてもよい。

また、上限温度はＡＶＲ基板７４に配設される部品であるＦＥＴの耐熱性を主として考慮したが、ＡＶＲ基板７４上の部品に限らず、発電機本体１やＡＶＲ７および電子ガバナ８を収容する筐体内の、すべての部品のうち、最も上限温度が低い部品を基準に、発電停止領域を決定するのであってもよい。したがって、例えば、サーミスタ素子７５を電子ガバナ基板１３上に配置する場合は、電子ガバナ基板１３とＡＶＲ基板７４との接近程度に応じて、図３の関係を決定するのがよい。つまり電子ガバナ基板１３とＡＶＲ基板７４とが接近している場合は、図３の関係を維持する。一方、両者間の距離が離れていて電子ガバナ基板１３の温度がＡＶＲ基板７４の温度より低いということが予め分かっている場合は、図３に示した関係において、電圧垂下領域を低い温度領域にシフトする。このようにすることにより、ＡＶＲ基板７４上の構成要素、特にＦＥＴ７３を的確に保護することができる。
さらに、上述の実施形態では、出力制御手段としてＡＶＲを採用した発電機の例に従って本発明を説明したが、本発明が適用される発電機は出力制御手段としてＡＶＲを備えたものに限定されない。例えば、発電機本体の出力交流を直流に変換するコンバータと、コンバータから出力される直流を供給されて所定の周波数を有する交流を出力するインバータ装置とを備えるインバータ発電機にも適用できる。すなわち、出力制御手段であるインバータ装置に温度検出素子を設け、その検出温度に基づいて、所定の温度領域で温度上昇に伴って発電機の出力電圧を低下させるものにおいて、検出温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように温度との関係で予め設定された特性に従って発電機の出力電圧を低下させるように構成できる。出力電圧は、インバータ装置を構成するＦＥＴのオン時間デューティを変化させることで調整される。また、インバータ発電機の出力制御装置における出力電圧の低下を開始させる温度（制限開始温度）や、発電停止温度は、例えば、インバータ装置のスイッチング素子であるＦＥＴの温度特性をもとに決定することができる。

１…発電機、 ２…界磁巻線、 ３…励磁巻線、 ４…発電巻線、 ７…ＡＶＲ、 ８…電子ガバナ、 １３…ガバナ基板、 ７１…ＣＰＵ、 ７２…全波整流回路、 ７３…ＦＥＴ、 ７４…ＡＶＲ基板、 ７５…サーミスタ素子（温度センサ）、 ８１…全波整流回路、 ８３…電源回路、 ８４…スロットルモータドライバ、 ８５…ＣＰＵ、 ７１１…基本値決定部、 ７１２…制御目標決定部、 ７１３…ＦＥＴ駆動信号出力部

Claims (4)

1. 発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を制御する出力制御手段と、発電機を収容する筐体内の温度を検出する温度検出手段（７５）とを設け、該温度検出手段（７５）で検出された温度が予定の制限開始温度以上の領域では、温度に応じて出力電圧を低下させる発電機の出力制御装置において、
   前記発電機（１）に含まれる部品の上限温度である発電停止温度と該発電停止温度より低い値に設定された前記制限開始温度との間を電圧垂下領域として設定するとともに、
   前記電圧垂下領域では、前記温度検出手段（７５）による検出温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように温度との関係で予め設定された特性に従って前記発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を低下させるように構成されており、
   前記出力制御手段が、発電機（１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を制御目標値（Ｖｔｇｔ）に収斂させる自動電圧調整装置（７）であり、前記温度検出手段（７５）で検出された温度が予定の制限開始温度以上の領域では、温度に応じて前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を低下させることによって出力電圧（Ｖｏｕｔ）を低減させるように構成され、
   前記電圧垂下領域では、前記温度検出手段（７５）による検出温度が高くなるに連れて低下程度が大きくなるように温度との関係で予め設定された目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に追従して前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を低下させるように構成されていることを特徴とする発電機の出力制御装置。
2. 前記温度検出手段（７５）による検出温度が前回検出時より低くなっている場合は、前記温度との関係で予め設定されている目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に対して、前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）が予め設定した分だけ小さい値に設定されることを特徴とする請求項１記載の発電機の出力制御装置。
3. 前記温度との関係で予め設定されている目標電圧基本値（Ｖｂａｓｅ）に対して前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）を小さい値に設定するのは、前記制御目標値（Ｖｔｇｔ）が所定の時間更新されていない場合であることを特徴とする請求項２に記載されている発電機の出力制御装置。
4. 前記自動電圧調整装置（７）が、ＣＰＵ（７１）と発電機の界磁電流を制御する半導体スイッチング手段（７３）とを装着した基板（７４）を含むデジタル式に構成され、
   前記温度検出手段（７３）が、前記基板（７４）に装着されるサーミスタ素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載されている発電機の出力制御装置。