発動発電機の自動起動停止装置
【課題】発電機出力ラインと負荷検知回路を分離したり接続したりするためのリレーを用いず、負荷に基づいてエンジンの駆動停止を自動的に制御する。
【解決手段】インバータ式発動発電機１は、交流機３と整流回路５１とＤＣ−ＤＣコンバータ５２とインバータ回路５３とを有する。負荷検知回路２２をインバータ回路５２の出力ラインに並列に接続する。負荷検知回路２２の負荷検知ライン４２は、インバータ回路５２の出力ライン４５に抵抗器Ｒ１、Ｒ２を介して並列に接続される。バッテリ４で形成される電源２７が負荷検知ライン４２に接続される。比較器２６を含む判別回路４３は負荷検知ライン４２に予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する。駆動停止ＣＰＵ４４は、負荷検知信号に応答してエンジン２を始動する。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、発電機出力が供給される負荷７に影響しない抵抗値に設定されている。
【解決手段】インバータ式発動発電機１は、交流機３と整流回路５１とＤＣ−ＤＣコンバータ５２とインバータ回路５３とを有する。負荷検知回路２２をインバータ回路５２の出力ラインに並列に接続する。負荷検知回路２２の負荷検知ライン４２は、インバータ回路５２の出力ライン４５に抵抗器Ｒ１、Ｒ２を介して並列に接続される。バッテリ４で形成される電源２７が負荷検知ライン４２に接続される。比較器２６を含む判別回路４３は負荷検知ライン４２に予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する。駆動停止ＣＰＵ４４は、負荷検知信号に応答してエンジン２を始動する。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、発電機出力が供給される負荷７に影響しない抵抗値に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発動発電機の自動起動停止装置に関するものであり、特に、負荷の有無に応じて発動機（つまり、エンジン）を自動的に起動または停止させることができる発動発電機の自動起動停止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動型発電機の出力を整流回路で整流し、インバータ回路で所定周波数の交流に変換して負荷に電力を供給するインバータ式発動発電機が知られる。例えば、特許文献１には、整流回路の出力側とバッテリの出力端子との間に双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを設けて、過負荷時に整流回路の出力が不足すれば、整流回路からの出力の不足分をバッテリから供給することができるようにしたインバータ式発電機が開示されている。
【０００３】
インバータ式発電機は負荷に応じて回転数を変化させることができるので、負荷がない状態ではエンジンをアイドル運転して低燃費と低騒音性能の向上を図っている。しかし、負荷がない状態ではエンジンを停止させて、さらなる低燃費と低騒音性能の向上を図ることが要望される。一方、負荷の駆動を止めるたびに負荷の操作者または運転者（オペレータ）がエンジンを停止させるのは煩雑であり、特に、オペレータが発電機から遠い場所で負荷を操作または運転している状況では負荷の停止を検知してエンジンを自動停止できるシステムが要望される。
【０００４】
エンジンを自動停止するためには、負荷の有無を検出する手段が必要である。特許文献２には、エンジン回転数が設定値未満になったときに負荷接続用端子から負荷検出用電源回路に接続を切り替え、負荷が負荷接続用端子に接続されると、負荷検出用電源回路から負荷に電流が流れ、この電流が設定値よりも大きくなったときにエンジンを始動させる発動発電装置の起動停止制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８２８２７号公報
【特許文献２】特許第２８８２１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されている装置では、エンジンで駆動されるオルタネータ（交流機）の出力と負荷接続用端子とを接続する系統と、負荷検出用電源回路および負荷接続用端子を接続する系統とをリレーを使って切り替えている。したがって、交流機の発電電圧が大きい場合には、その電圧によって流れる電流に応じた大容量のリレーが必要となり、大型リレーのレイアウトやコストの問題が生じ得る。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に対して、リレーを使用することなく負荷の有無を検出できる発動発電機の自動起動停止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明は、エンジンで駆動される交流機と、該交流機の出力を整流する整流器と、該整流器から出力された直流電圧を電圧変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して発電機出力とするインバータとを有するインバータ式発動発電機において、前記インバータの出力ラインに並列に接続された負荷検知回路を備え、前記負荷検知回路が、前記インバータの出力ラインに抵抗器を介して並列に接続された負荷検知ラインと、該負荷検知ラインに電圧を印加する電源回路と、前記負荷検知ラインに予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する判別回路とを含んでおり、前記抵抗器は、発電機出力が供給される負荷に影響しない抵抗値に設定されている点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号に応答して前記エンジンを自動始動する点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記エンジンの駆動中に、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号の出力停止に応答して前記エンジンを自動停止し、かつ前記インバータの動作を停止させる点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記電源回路が、エンジン運転中か停止中かに関わらず負荷状態を常時監視できるように、前記交流機による発電系統とは別系統のバッテリから電源を形成している点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、本発明は、前記負荷検知回路を付勢または非付勢とするモードスイッチを有している点に第５の特徴がある。
【００１３】
また、本発明は、前記バッテリの出力電圧を昇圧するコンバータを備え、前記コンバータの出力側を前記インバータの入力側に接続してなるハイブリッド式である点に第６の特徴がある。
【００１４】
さらに、本発明は、前記交流機が、前記バッテリから供給される電力で始動されるスタータモータを兼用している点に第７の特徴がある。
【発明の効果】
【００１５】
上記特徴を有する本発明によれば、高抵抗を介して出力ラインに接続される負荷検知ラインに電源から印加される電圧によって負荷検知ラインに微小電流が流れる。この電流は負荷が接続されていない開回路では流れないので、電流が所定値以上流れているか否かによって、負荷の有無を判別することができる。負荷検知回路と出力ラインとは常時接続されているので、負荷検知回路を断接するための大電流容量のリレーを必要としない。
【００１６】
第２の特徴を有する本発明によれば、負荷を検知して自動的にエンジンを始動させ、発電することができる。第３の特徴を有する本発明によれば、負荷が無くなったことを検知して自動的にエンジンを停止し、発電を停止することができる。
【００１７】
第４の特徴を有する本発明によれば、バッテリによって電源が形成されるので、常時、負荷検知回路を作動して、負荷の有無に応じて自動的にエンジンを駆動または停止することができる。
【００１８】
第５の特徴を有する本発明によれば、オペレータが発電機の近くで作業する場合は、負荷検知装置によらず手動でエンジンの駆動停止を行うことができるようにモードスイッチを操作して負荷検知装置を非付勢とし、発電機から離れた位置で作業する場合は、負荷検知装置を付勢して自動でエンジンの駆動停止を行うことができる。
【００１９】
第６の特徴を有する本発明によれば、ハイブリッド式発動発電機においても、エンジンの駆動停止を負荷の有無に応じて自動的に制御することができる。
【００２０】
第７の特徴を有する本発明によれば、交流機にバッテリから電圧を印加して交流機をスタータとして動作させてエンジンを始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るインバータ式発動発電機のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの具体的な回路図である。
【図３】負荷検知回路の具体的な例を示す回路図である。
【図４】バッテリ電圧で形成される電源部の具体例を示す回路図である。
【図５】負荷検知回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】負荷検知回路の動作に対応するタイミングチャートである。
【図７】負荷検知に基づくエンジン駆動停止制御の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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インバータ式発動発電機のシステム構成図である。図１において、インバータ式発動発電機１は、エンジン２に連結され、エンジン２によって駆動される交流機３を有する。交流機３は、例えば３相の多極磁石発電機からなる。交流機３の出力側は、出力制御装置５に接続される。出力制御装置５は、整流回路５１、ＤＣ−ＤＣコンバータ５２、インバータ回路５３、および波形成形回路５４からなる。
【００２３】
整流回路５１はブリッジ接続されたダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、スイッチング素子（以下、「ＦＥＴ」として説明する）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３とを有する混合ブリッジ整流回路である。交流機３の３相巻線３ＵはダイオードＤ１とＦＥＴＱ１との結合部に、３相巻線３ＶはダイオードＤ２とＦＥＴＱ２との結合部に、３相巻線３ＷはダイオードＤ３とＦＥＴＱ３との結合部にそれぞれ接続される。
【００２４】
このように構成された整流回路５１は、交流機３の出力を整流してインバータ回路５２に供給するとともに、ＦＥＴＱ１〜Ｑ３のオン、オフ制御により、バッテリ４の直流出力電圧を３相の交流電圧に変換して交流機３に印加する駆動用インバータとしても機能する。
【００２５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５２は、安定化した直流電圧を出力するための降圧型回路であり、スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ４、チョークコイルＬ３、ダイオードＤ４を含み、入力側および出力側にそれぞれコンデンサＣ１、Ｃ２が並列接続される。インバータ回路５３は、４つのＦＥＴＱ５、Ｑ６、Ｑ７およびＱ８をブリッジ接続してなる。波形成形回路５４はコイルＬ１、Ｌ２とコンデンサＣ３とからなる。
【００２６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５２のＦＥＴＱ４とインバータ回路５３のＦＥＴＱ５〜Ｑ８は、制御部８によってＰＷＭ制御される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５２では、ＦＥＴＱ４がオンされている時間は、整流回路５１から入力される電圧によってチョークコイルＬ３およびコンデンサＣ２に電荷（エネルギ）が蓄積される。そして、ＦＥＴＱ４がオフになったときに蓄積されたエネルギによってダイオードＤ４を通じて電流が流れる。ＤＣ−ＤＣコンバータ５２の出力電圧は、ＦＥＴＱ４のデューティ比に応じて降圧される。
【００２７】
インバータ回路５３は、入力電圧を所定周波数（例えば、商用電力の周波数）の交流電圧に変換して波形成形回路５４に入力する。波形成形回路５４は、発電機出力を外部に取り出すための出力端子（例えば、コンセント）６に接続される。コンセント６には負荷７が接続される。インバータ回路５３と波形成形回路５４との間には負荷電流を検知するための抵抗５５が設けられる。
【００２８】
バッテリ４は絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の入力側（一次側）に接続され、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の出力側（二次側）はインバータ回路５３の入力側に接続される。
【００２９】
波形成形回路５４の出力側、つまり該インバータ式発動発電機１の出力端子には負荷検知回路２２が接続される。出力制御装置５には、ダイオードＤ１５、Ｄ１６を介して電源２３が接続される。電源２３はバッテリ４によって形成される（回路図は後述）。
【００３０】
図２は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の構成例を示す回路図である。絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９は、一次側の低圧側巻線１０−１と二次側の高圧側巻線１０−２とを備えるトランス１０を含む。
【００３１】
低圧側スイッチング部１１は、低圧側巻線１０−１側に挿入され、高圧側スイッチング部１２は、高圧側巻線１０−２側に挿入される。低圧側スイッチング部１１は、例えば、４つのＦＥＴＱ９、Ｑ１０、Ｑ１１およびＱ１２をブリッジ接続して構成され、高圧側スイッチング部１２も同様に４つのＦＥＴＱ１３、Ｑ１４、Ｑ１５およびＱ１６をブリッジ接続して構成される。
【００３２】
低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２のＦＥＴＱ９〜Ｑ１６にはダイオードＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０、ならびにＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４がそれぞれ並列接続される。これらはＦＥＴの寄生ダイオードであってもよいし、別途接続したダイオードであってもよい。並列接続された整流素子Ｄ７〜Ｄ１４を合わせれば、低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２はそれぞれ、スイッチング・整流部と考えることができる。
【００３３】
トランス１０の高圧側巻線１０−２側にはＬＣ共振回路１３が挿入される。ＬＣ共振回路１３は、低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２の少なくとも一方が駆動されたときに流れる電流を正弦波状にし、スイッチング損失を低減し、また、大電流によるＦＥＴ破壊を招かないように機能する。正弦波状の電流の零クロス点付近でＦＥＴをオン、オフさせることができるからである。なお、ＬＣ共振回路１３は、二次側ではなく一次側に設けてもよい。
【００３４】
低圧側スイッチング部１１のＦＥＴＱ９〜Ｑ１２ならびに高圧側スイッチング部１２のＦＥＴＱ１３〜Ｑ１６は、制御部８によってスイッチング制御される。一次側および二次側に接続されているコンデンサ１４、１５は、出力平滑用コンデンサである。
【００３５】
動作時、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９が自動的に双方向で電力変換を行うように、その低圧側スイッチング部１１と高圧側スイッチング部１２とを同一の信号で駆動して完全同期させる。この駆動は、周知のように、低圧側スイッチング部１１においてはＦＥＴＱ９とＱ１２のペア、ＦＥＴＱ１０とＱ１１のペアを交互にオン、オフし、高圧側スイッチング部１２においてはＦＥＴＱ１３とＱ１６のペア、ＦＥＴＱ１４とＱ１５のペアを交互にオン、オフすることで行われる。
【００３６】
エンジン２が始動すると、交流機３はエンジンにより駆動されて出力を発生する。交流機３の出力は、整流回路５１のダイオードＤ１〜Ｄ３で整流される。整流回路５１の出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５２で低電圧に調整され、さらにインバータ回路５３で交流電力に変換される。
【００３７】
絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９は双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであるので、バッテリ４の残容量が所定値より少なく、かつ交流機３の出力が十分ならば、整流回路５１の出力電圧が絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９で降圧されてバッテリ４に入力されることにより、バッテリ４が充電される。また、バッテリ４の残容量が多い場合は、交流機３の出力電力を補う（アシストする）ため、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９を通してバッテリ４からも負荷に電力が供給される。
【００３８】
図３は負荷検知回路２２の具体例を示す回路図である。負荷検知回路２２は、抵抗Ｒ１、Ｒ２を有しており、この抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して発動発電機１の出力ライン４０に接続される。負荷検知回路２２の抵抗Ｒ１、Ｒ２は、負荷検知回路２２に電源２７から与えられる電力が負荷７側に供給される発電機出力に影響を与えない程度にするため、高抵抗値（例えば１００ｋΩ）のものを選択しておく。負荷検知回路２２は、発光ダイオード２４とフォトトランジスタ２５とで絶縁された互いに絶縁された一次側回路および二次側回路を備える。
【００３９】
一次側回路には、比較器２６が含まれ、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して入力される発電機出力電圧が抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧されて比較器２６のプラス入力端子に接続される。比較器２６のマイナス入力端子には、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して入力される発電機出力電圧が抵抗Ｒ５、Ｒ６で調整されて接続される。抵抗Ｒ５には、逆流防止用のダイオードＤ９、Ｄ１０が接続される。比較器２６の出力側は発光ダイオード２４のカソードに接続される。
【００４０】
負荷検知回路２２には、バッテリ４によって形成される電源２７（回路図は後述）が接続される。ダイオードＤ１１は電源２７への逆流防止用である。発光ダイオード２４のアノードと抵抗Ｒ１との間には抵抗Ｒ７が接続される。
【００４１】
負荷検知回路２２の二次側回路を構成するフォトトランジスタ２５のコレクタには、入力抵抗Ｒ８が接続される。抵抗Ｒ８とフォトトランジスタ２５との接続部は、発動発電機駆動停止装置の制御部（以下、「駆動停止ＣＰＵ」という）の入力端子に接続され、負荷検知信号が入力される。
【００４２】
図４は、電源回路の具体例を示す回路図である。電源回路３０は、バッテリ４とモードスイッチ３１とチョークコイル３２とＦＥＴＱ１７とを直列に接続してなる一次側を有する。二次側は、チョークコイル３２と対向配置されるコイル３５、３６、および３７を有する。コイル３５はダイオードＤ１７と平滑コンデンサＣ４からなる半波整流平滑回路３８に接続され、コイル３６はダイオードＤ１８と平滑コンデンサＣ５からなる半波整流平滑回路３９に接続され、コイル３７はダイオードＤ１９と平滑コンデンサＣ６からなる半波整流平滑回路４０に接続される。半波整流平滑回路３８の出力は電源２７として負荷検知回路２２の一次側回路に接続される。半波整流平滑回路３９の出力は電源２３として出力制御回路５に接続される。また、半波整流平滑回路４０の出力は負荷検知回路２２の二次側に＋５ボルト電源４１として接続される。
【００４３】
モードスイッチ３１がオンになると、チョークコイル３２に電流が流れ、電圧が発生する。この電圧はＦＥＴＱ１７に印加される駆動パルス（ＰＷＭ信号）のデューティによって制御できる。
【００４４】
コイル３５、３６および３６には、チョークコイル３２との巻線比に応じた電流が流れ、電圧が発生する。各コイル３５〜３６に生じた電圧は、それぞれダイオードＤ１７〜Ｄ１９で整流され、コンデンサＣ４〜Ｃ６で平滑されて出力される。
【００４５】
負荷検知回路２２は、次のように動作する。負荷が操作されていないときは抵抗Ｒ１、Ｒ２を含む回路が開回路となっているので、負荷検知回路２２の一次側には電流が流れない。一方、負荷が接続されると、抵抗Ｒ１、Ｒ２は負荷を介して接続され、負荷検知回路２２は閉回路を形成する。そうすると、電源２７から印加された電圧によって、抵抗値が大きい抵抗Ｒ１、Ｒ２を通じて微小な電流が流れ、比較器２６がオンになる。これによってフォトトランジスタ２５がオンになる。フォトトランジスタ２５がオンになると電源（＋５ボルト電源）４１の電圧によってフォトトランジスタ２５に電流が流れる。この電流によって、駆動停止ＣＰＵの入力端子に接続される電圧が低下するので、ＣＰＵはこの電圧の変化を検知して負荷が駆動されたことを感知する。
【００４６】
なお、インバータ回路５３のＦＥＴＱ５〜Ｑ８はダイオードを内蔵しているので電源６の電圧がＦＥＴＱ５〜Ｑ８の内蔵ダイオードより高いと、電源６による電圧でＤＣ−ＤＣコンバータ５２のコンデンサＣ１、Ｃ２が充電される。そこで、電源６でコンデンサＣ１、Ｃ２が充電されることがないように、コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電位は電源６から印加される電圧より高くなるように設定しておく。
【００４７】
エンジンの起動停止制御について図５のフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートは、モードスイッチ３１がオンになったとき、すなわち制御電源２３、２７および４１のオンに応答して開始する。モードスイッチ３１は、負荷接続時に手動でエンジン１を始動する（または停止する）ローカルモード、および負荷の操作を検知して自動的にエンジンを始動する（また停止する）リモートモードの選択スイッチである。
【００４８】
モードスイッチ３１をオンにしてリモートモードにすれば、ステップＳ１で、電源２７の電圧によって負荷検知回路２２が立ち上がり、負荷検知回路２２が負荷の操作を感知したかどうかを判断する。負荷検知回路２２によって負荷の操作が検知されると、ステップＳ２でエンジン２を始動する。つまり、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９を動作させてバッテリ４の電圧を整流器５１に印加し、かつ、整流器５１のＦＥＴＱ１〜Ｑ３を駆動して交流機３のコイル３Ｕ、３Ｖおよび３Ｗに電流を供給する。これによって、交流機３はエンジン２のスタータモータとして駆動し、エンジン２を始動させる。
【００４９】
エンジン２の回転数が完爆回転数に到達すると、ステップＳ３に進んで発電を開始する。つまりＦＥＴＱ５〜Ｑ８を駆動して発電電力の出力を開始する。ステップＳ４では、負荷検知回路２２によって負荷が検知されないか、電流測定用抵抗５５によって負荷電流がゼロであることが検知されたかのいずれかが判断される。ステップＳ４が肯定の場合は、負荷の操作がされていない（つまり負荷無し）とされた場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ５ではその負荷無し状態が所定時間（例えば３秒間）持続しているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定ならば、ステップＳ６に進んでエンジン２を停止する。
【００５０】
エンジン２の停止後も、モードスイッチ３１をオフにしないかぎり、バッテリ４によって電源２７、２３、４１から電圧が印加されている状態は維持されるので、負荷検知回路２２は継続して負荷の有無を監視する。
【００５１】
図６は、エンジン起動制御のタイミングチャートである。タイミングｔ１でモードスイッチ３１がオンになり、タイミングｔ２で電源２７、２３、４１が立ち上がると、タイミングｔ３で整流回路５１の出力電圧ＤＣＶ１が上昇する。タイミングｔ４で負荷が操作される。つまり、負荷７がコンセント６に接続され、負荷駆動のための操作（スイッチオン等）が行われる。タイミングｔ５では、負荷検知回路２２が起動される。タイミングｔ６では、負荷検知回路２２が負荷の操作を感知して負荷検知信号がオンになる。負荷検知信号は駆動停止ＣＰＵに入力される。タイミングｔ７では、エンジン２が始動される。タイミングｔ７でエンジン２が始動されると、タイミングｔ８で出力電圧ＤＣＶ１がさらに上昇する。
【００５２】
タイミングｔ９で、負荷電流がゼロになるかコンセント６から負荷７のプラグが外されるかすると、タイミングｔ１０で負荷検知回路２２が作動してタイミングｔ１１で負荷検知信号がオフになる。負荷検知信号がオフになり、このオフ状態が、タイミングｔ１１から予め設定される時間（例えば、３秒）継続していると、タイミングｔ１２でエンジン２を停止させる。
【００５３】
図７は、負荷検知回路２２の要部を示すブロック図である。負荷検知回路２２はインバータ回路５３の出力ライン４５に並列に接続される。負荷検知ライン４２が、インバータ回路の出力ライン４５に抵抗器Ｒ１、Ｒ２を介して並列に接続される。電源２７は負荷検知ライン４２に接続されて負荷検知回路２２に電圧を印加する。判別回路４３（前記比較器２６を含む）は負荷検知ライン４２に流れる電流を監視し、予定の基準値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する。負荷検知ライン４２に流れる電流は高抵抗Ｒ１、Ｒ２によって低下するので、電流の基準値はこの負荷検知ライン４２に流れる微小電流に対応した微小値に設定される。駆動停止ＣＰＵ４４は、判別回路４３から出力される負荷検知信号に応答してエンジン２を始動し、負荷検知信号の消滅に応答してエンジン２を停止する。負荷検知回路２２および駆動停止ＣＰＵ４４には、バッテリ４で形成された電源による電圧が常時印加されているので、エンジン２が停止しているときでも、負荷の監視は継続される。
【００５４】
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、本実施形態の昇降圧コンバータ５２は、電力供給源としてエンジン駆動される交流機３を備えるだけでなく、バッテリを第２の電力供給源として備えるハイブリッド式発動発電機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…インバータ式発動発電機、 ２…エンジン、 ３…交流機、 ４…バッテリ、 ５…出力制御装置、 ７…負荷、 ８…制御部、 ９…絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ、 ２２…負荷検知回路、 ２６…比較器、 ２７…電源、 ３１…モードスイッチ、 ４３…判別回路、 ４４…駆動停止ＣＰＵ、 ４５…出力ライン、 ５１…整流回路、 ５３…インバータ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発動発電機の自動起動停止装置に関するものであり、特に、負荷の有無に応じて発動機（つまり、エンジン）を自動的に起動または停止させることができる発動発電機の自動起動停止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動型発電機の出力を整流回路で整流し、インバータ回路で所定周波数の交流に変換して負荷に電力を供給するインバータ式発動発電機が知られる。例えば、特許文献１には、整流回路の出力側とバッテリの出力端子との間に双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを設けて、過負荷時に整流回路の出力が不足すれば、整流回路からの出力の不足分をバッテリから供給することができるようにしたインバータ式発電機が開示されている。
【０００３】
インバータ式発電機は負荷に応じて回転数を変化させることができるので、負荷がない状態ではエンジンをアイドル運転して低燃費と低騒音性能の向上を図っている。しかし、負荷がない状態ではエンジンを停止させて、さらなる低燃費と低騒音性能の向上を図ることが要望される。一方、負荷の駆動を止めるたびに負荷の操作者または運転者（オペレータ）がエンジンを停止させるのは煩雑であり、特に、オペレータが発電機から遠い場所で負荷を操作または運転している状況では負荷の停止を検知してエンジンを自動停止できるシステムが要望される。
【０００４】
エンジンを自動停止するためには、負荷の有無を検出する手段が必要である。特許文献２には、エンジン回転数が設定値未満になったときに負荷接続用端子から負荷検出用電源回路に接続を切り替え、負荷が負荷接続用端子に接続されると、負荷検出用電源回路から負荷に電流が流れ、この電流が設定値よりも大きくなったときにエンジンを始動させる発動発電装置の起動停止制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８２８２７号公報
【特許文献２】特許第２８８２１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されている装置では、エンジンで駆動されるオルタネータ（交流機）の出力と負荷接続用端子とを接続する系統と、負荷検出用電源回路および負荷接続用端子を接続する系統とをリレーを使って切り替えている。したがって、交流機の発電電圧が大きい場合には、その電圧によって流れる電流に応じた大容量のリレーが必要となり、大型リレーのレイアウトやコストの問題が生じ得る。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に対して、リレーを使用することなく負荷の有無を検出できる発動発電機の自動起動停止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明は、エンジンで駆動される交流機と、該交流機の出力を整流する整流器と、該整流器から出力された直流電圧を電圧変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して発電機出力とするインバータとを有するインバータ式発動発電機において、前記インバータの出力ラインに並列に接続された負荷検知回路を備え、前記負荷検知回路が、前記インバータの出力ラインに抵抗器を介して並列に接続された負荷検知ラインと、該負荷検知ラインに電圧を印加する電源回路と、前記負荷検知ラインに予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する判別回路とを含んでおり、前記抵抗器は、発電機出力が供給される負荷に影響しない抵抗値に設定されている点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号に応答して前記エンジンを自動始動する点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記エンジンの駆動中に、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号の出力停止に応答して前記エンジンを自動停止し、かつ前記インバータの動作を停止させる点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記電源回路が、エンジン運転中か停止中かに関わらず負荷状態を常時監視できるように、前記交流機による発電系統とは別系統のバッテリから電源を形成している点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、本発明は、前記負荷検知回路を付勢または非付勢とするモードスイッチを有している点に第５の特徴がある。
【００１３】
また、本発明は、前記バッテリの出力電圧を昇圧するコンバータを備え、前記コンバータの出力側を前記インバータの入力側に接続してなるハイブリッド式である点に第６の特徴がある。
【００１４】
さらに、本発明は、前記交流機が、前記バッテリから供給される電力で始動されるスタータモータを兼用している点に第７の特徴がある。
【発明の効果】
【００１５】
上記特徴を有する本発明によれば、高抵抗を介して出力ラインに接続される負荷検知ラインに電源から印加される電圧によって負荷検知ラインに微小電流が流れる。この電流は負荷が接続されていない開回路では流れないので、電流が所定値以上流れているか否かによって、負荷の有無を判別することができる。負荷検知回路と出力ラインとは常時接続されているので、負荷検知回路を断接するための大電流容量のリレーを必要としない。
【００１６】
第２の特徴を有する本発明によれば、負荷を検知して自動的にエンジンを始動させ、発電することができる。第３の特徴を有する本発明によれば、負荷が無くなったことを検知して自動的にエンジンを停止し、発電を停止することができる。
【００１７】
第４の特徴を有する本発明によれば、バッテリによって電源が形成されるので、常時、負荷検知回路を作動して、負荷の有無に応じて自動的にエンジンを駆動または停止することができる。
【００１８】
第５の特徴を有する本発明によれば、オペレータが発電機の近くで作業する場合は、負荷検知装置によらず手動でエンジンの駆動停止を行うことができるようにモードスイッチを操作して負荷検知装置を非付勢とし、発電機から離れた位置で作業する場合は、負荷検知装置を付勢して自動でエンジンの駆動停止を行うことができる。
【００１９】
第６の特徴を有する本発明によれば、ハイブリッド式発動発電機においても、エンジンの駆動停止を負荷の有無に応じて自動的に制御することができる。
【００２０】
第７の特徴を有する本発明によれば、交流機にバッテリから電圧を印加して交流機をスタータとして動作させてエンジンを始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るインバータ式発動発電機のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの具体的な回路図である。
【図３】負荷検知回路の具体的な例を示す回路図である。
【図４】バッテリ電圧で形成される電源部の具体例を示す回路図である。
【図５】負荷検知回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】負荷検知回路の動作に対応するタイミングチャートである。
【図７】負荷検知に基づくエンジン駆動停止制御の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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インバータ式発動発電機のシステム構成図である。図１において、インバータ式発動発電機１は、エンジン２に連結され、エンジン２によって駆動される交流機３を有する。交流機３は、例えば３相の多極磁石発電機からなる。交流機３の出力側は、出力制御装置５に接続される。出力制御装置５は、整流回路５１、ＤＣ−ＤＣコンバータ５２、インバータ回路５３、および波形成形回路５４からなる。
【００２３】
整流回路５１はブリッジ接続されたダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、スイッチング素子（以下、「ＦＥＴ」として説明する）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３とを有する混合ブリッジ整流回路である。交流機３の３相巻線３ＵはダイオードＤ１とＦＥＴＱ１との結合部に、３相巻線３ＶはダイオードＤ２とＦＥＴＱ２との結合部に、３相巻線３ＷはダイオードＤ３とＦＥＴＱ３との結合部にそれぞれ接続される。
【００２４】
このように構成された整流回路５１は、交流機３の出力を整流してインバータ回路５２に供給するとともに、ＦＥＴＱ１〜Ｑ３のオン、オフ制御により、バッテリ４の直流出力電圧を３相の交流電圧に変換して交流機３に印加する駆動用インバータとしても機能する。
【００２５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５２は、安定化した直流電圧を出力するための降圧型回路であり、スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ４、チョークコイルＬ３、ダイオードＤ４を含み、入力側および出力側にそれぞれコンデンサＣ１、Ｃ２が並列接続される。インバータ回路５３は、４つのＦＥＴＱ５、Ｑ６、Ｑ７およびＱ８をブリッジ接続してなる。波形成形回路５４はコイルＬ１、Ｌ２とコンデンサＣ３とからなる。
【００２６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５２のＦＥＴＱ４とインバータ回路５３のＦＥＴＱ５〜Ｑ８は、制御部８によってＰＷＭ制御される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５２では、ＦＥＴＱ４がオンされている時間は、整流回路５１から入力される電圧によってチョークコイルＬ３およびコンデンサＣ２に電荷（エネルギ）が蓄積される。そして、ＦＥＴＱ４がオフになったときに蓄積されたエネルギによってダイオードＤ４を通じて電流が流れる。ＤＣ−ＤＣコンバータ５２の出力電圧は、ＦＥＴＱ４のデューティ比に応じて降圧される。
【００２７】
インバータ回路５３は、入力電圧を所定周波数（例えば、商用電力の周波数）の交流電圧に変換して波形成形回路５４に入力する。波形成形回路５４は、発電機出力を外部に取り出すための出力端子（例えば、コンセント）６に接続される。コンセント６には負荷７が接続される。インバータ回路５３と波形成形回路５４との間には負荷電流を検知するための抵抗５５が設けられる。
【００２８】
バッテリ４は絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の入力側（一次側）に接続され、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の出力側（二次側）はインバータ回路５３の入力側に接続される。
【００２９】
波形成形回路５４の出力側、つまり該インバータ式発動発電機１の出力端子には負荷検知回路２２が接続される。出力制御装置５には、ダイオードＤ１５、Ｄ１６を介して電源２３が接続される。電源２３はバッテリ４によって形成される（回路図は後述）。
【００３０】
図２は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９の構成例を示す回路図である。絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９は、一次側の低圧側巻線１０−１と二次側の高圧側巻線１０−２とを備えるトランス１０を含む。
【００３１】
低圧側スイッチング部１１は、低圧側巻線１０−１側に挿入され、高圧側スイッチング部１２は、高圧側巻線１０−２側に挿入される。低圧側スイッチング部１１は、例えば、４つのＦＥＴＱ９、Ｑ１０、Ｑ１１およびＱ１２をブリッジ接続して構成され、高圧側スイッチング部１２も同様に４つのＦＥＴＱ１３、Ｑ１４、Ｑ１５およびＱ１６をブリッジ接続して構成される。
【００３２】
低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２のＦＥＴＱ９〜Ｑ１６にはダイオードＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０、ならびにＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４がそれぞれ並列接続される。これらはＦＥＴの寄生ダイオードであってもよいし、別途接続したダイオードであってもよい。並列接続された整流素子Ｄ７〜Ｄ１４を合わせれば、低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２はそれぞれ、スイッチング・整流部と考えることができる。
【００３３】
トランス１０の高圧側巻線１０−２側にはＬＣ共振回路１３が挿入される。ＬＣ共振回路１３は、低圧側スイッチング部１１および高圧側スイッチング部１２の少なくとも一方が駆動されたときに流れる電流を正弦波状にし、スイッチング損失を低減し、また、大電流によるＦＥＴ破壊を招かないように機能する。正弦波状の電流の零クロス点付近でＦＥＴをオン、オフさせることができるからである。なお、ＬＣ共振回路１３は、二次側ではなく一次側に設けてもよい。
【００３４】
低圧側スイッチング部１１のＦＥＴＱ９〜Ｑ１２ならびに高圧側スイッチング部１２のＦＥＴＱ１３〜Ｑ１６は、制御部８によってスイッチング制御される。一次側および二次側に接続されているコンデンサ１４、１５は、出力平滑用コンデンサである。
【００３５】
動作時、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９が自動的に双方向で電力変換を行うように、その低圧側スイッチング部１１と高圧側スイッチング部１２とを同一の信号で駆動して完全同期させる。この駆動は、周知のように、低圧側スイッチング部１１においてはＦＥＴＱ９とＱ１２のペア、ＦＥＴＱ１０とＱ１１のペアを交互にオン、オフし、高圧側スイッチング部１２においてはＦＥＴＱ１３とＱ１６のペア、ＦＥＴＱ１４とＱ１５のペアを交互にオン、オフすることで行われる。
【００３６】
エンジン２が始動すると、交流機３はエンジンにより駆動されて出力を発生する。交流機３の出力は、整流回路５１のダイオードＤ１〜Ｄ３で整流される。整流回路５１の出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５２で低電圧に調整され、さらにインバータ回路５３で交流電力に変換される。
【００３７】
絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９は双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであるので、バッテリ４の残容量が所定値より少なく、かつ交流機３の出力が十分ならば、整流回路５１の出力電圧が絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９で降圧されてバッテリ４に入力されることにより、バッテリ４が充電される。また、バッテリ４の残容量が多い場合は、交流機３の出力電力を補う（アシストする）ため、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９を通してバッテリ４からも負荷に電力が供給される。
【００３８】
図３は負荷検知回路２２の具体例を示す回路図である。負荷検知回路２２は、抵抗Ｒ１、Ｒ２を有しており、この抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して発動発電機１の出力ライン４０に接続される。負荷検知回路２２の抵抗Ｒ１、Ｒ２は、負荷検知回路２２に電源２７から与えられる電力が負荷７側に供給される発電機出力に影響を与えない程度にするため、高抵抗値（例えば１００ｋΩ）のものを選択しておく。負荷検知回路２２は、発光ダイオード２４とフォトトランジスタ２５とで絶縁された互いに絶縁された一次側回路および二次側回路を備える。
【００３９】
一次側回路には、比較器２６が含まれ、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して入力される発電機出力電圧が抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧されて比較器２６のプラス入力端子に接続される。比較器２６のマイナス入力端子には、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して入力される発電機出力電圧が抵抗Ｒ５、Ｒ６で調整されて接続される。抵抗Ｒ５には、逆流防止用のダイオードＤ９、Ｄ１０が接続される。比較器２６の出力側は発光ダイオード２４のカソードに接続される。
【００４０】
負荷検知回路２２には、バッテリ４によって形成される電源２７（回路図は後述）が接続される。ダイオードＤ１１は電源２７への逆流防止用である。発光ダイオード２４のアノードと抵抗Ｒ１との間には抵抗Ｒ７が接続される。
【００４１】
負荷検知回路２２の二次側回路を構成するフォトトランジスタ２５のコレクタには、入力抵抗Ｒ８が接続される。抵抗Ｒ８とフォトトランジスタ２５との接続部は、発動発電機駆動停止装置の制御部（以下、「駆動停止ＣＰＵ」という）の入力端子に接続され、負荷検知信号が入力される。
【００４２】
図４は、電源回路の具体例を示す回路図である。電源回路３０は、バッテリ４とモードスイッチ３１とチョークコイル３２とＦＥＴＱ１７とを直列に接続してなる一次側を有する。二次側は、チョークコイル３２と対向配置されるコイル３５、３６、および３７を有する。コイル３５はダイオードＤ１７と平滑コンデンサＣ４からなる半波整流平滑回路３８に接続され、コイル３６はダイオードＤ１８と平滑コンデンサＣ５からなる半波整流平滑回路３９に接続され、コイル３７はダイオードＤ１９と平滑コンデンサＣ６からなる半波整流平滑回路４０に接続される。半波整流平滑回路３８の出力は電源２７として負荷検知回路２２の一次側回路に接続される。半波整流平滑回路３９の出力は電源２３として出力制御回路５に接続される。また、半波整流平滑回路４０の出力は負荷検知回路２２の二次側に＋５ボルト電源４１として接続される。
【００４３】
モードスイッチ３１がオンになると、チョークコイル３２に電流が流れ、電圧が発生する。この電圧はＦＥＴＱ１７に印加される駆動パルス（ＰＷＭ信号）のデューティによって制御できる。
【００４４】
コイル３５、３６および３６には、チョークコイル３２との巻線比に応じた電流が流れ、電圧が発生する。各コイル３５〜３６に生じた電圧は、それぞれダイオードＤ１７〜Ｄ１９で整流され、コンデンサＣ４〜Ｃ６で平滑されて出力される。
【００４５】
負荷検知回路２２は、次のように動作する。負荷が操作されていないときは抵抗Ｒ１、Ｒ２を含む回路が開回路となっているので、負荷検知回路２２の一次側には電流が流れない。一方、負荷が接続されると、抵抗Ｒ１、Ｒ２は負荷を介して接続され、負荷検知回路２２は閉回路を形成する。そうすると、電源２７から印加された電圧によって、抵抗値が大きい抵抗Ｒ１、Ｒ２を通じて微小な電流が流れ、比較器２６がオンになる。これによってフォトトランジスタ２５がオンになる。フォトトランジスタ２５がオンになると電源（＋５ボルト電源）４１の電圧によってフォトトランジスタ２５に電流が流れる。この電流によって、駆動停止ＣＰＵの入力端子に接続される電圧が低下するので、ＣＰＵはこの電圧の変化を検知して負荷が駆動されたことを感知する。
【００４６】
なお、インバータ回路５３のＦＥＴＱ５〜Ｑ８はダイオードを内蔵しているので電源６の電圧がＦＥＴＱ５〜Ｑ８の内蔵ダイオードより高いと、電源６による電圧でＤＣ−ＤＣコンバータ５２のコンデンサＣ１、Ｃ２が充電される。そこで、電源６でコンデンサＣ１、Ｃ２が充電されることがないように、コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電位は電源６から印加される電圧より高くなるように設定しておく。
【００４７】
エンジンの起動停止制御について図５のフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートは、モードスイッチ３１がオンになったとき、すなわち制御電源２３、２７および４１のオンに応答して開始する。モードスイッチ３１は、負荷接続時に手動でエンジン１を始動する（または停止する）ローカルモード、および負荷の操作を検知して自動的にエンジンを始動する（また停止する）リモートモードの選択スイッチである。
【００４８】
モードスイッチ３１をオンにしてリモートモードにすれば、ステップＳ１で、電源２７の電圧によって負荷検知回路２２が立ち上がり、負荷検知回路２２が負荷の操作を感知したかどうかを判断する。負荷検知回路２２によって負荷の操作が検知されると、ステップＳ２でエンジン２を始動する。つまり、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ９を動作させてバッテリ４の電圧を整流器５１に印加し、かつ、整流器５１のＦＥＴＱ１〜Ｑ３を駆動して交流機３のコイル３Ｕ、３Ｖおよび３Ｗに電流を供給する。これによって、交流機３はエンジン２のスタータモータとして駆動し、エンジン２を始動させる。
【００４９】
エンジン２の回転数が完爆回転数に到達すると、ステップＳ３に進んで発電を開始する。つまりＦＥＴＱ５〜Ｑ８を駆動して発電電力の出力を開始する。ステップＳ４では、負荷検知回路２２によって負荷が検知されないか、電流測定用抵抗５５によって負荷電流がゼロであることが検知されたかのいずれかが判断される。ステップＳ４が肯定の場合は、負荷の操作がされていない（つまり負荷無し）とされた場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ５ではその負荷無し状態が所定時間（例えば３秒間）持続しているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定ならば、ステップＳ６に進んでエンジン２を停止する。
【００５０】
エンジン２の停止後も、モードスイッチ３１をオフにしないかぎり、バッテリ４によって電源２７、２３、４１から電圧が印加されている状態は維持されるので、負荷検知回路２２は継続して負荷の有無を監視する。
【００５１】
図６は、エンジン起動制御のタイミングチャートである。タイミングｔ１でモードスイッチ３１がオンになり、タイミングｔ２で電源２７、２３、４１が立ち上がると、タイミングｔ３で整流回路５１の出力電圧ＤＣＶ１が上昇する。タイミングｔ４で負荷が操作される。つまり、負荷７がコンセント６に接続され、負荷駆動のための操作（スイッチオン等）が行われる。タイミングｔ５では、負荷検知回路２２が起動される。タイミングｔ６では、負荷検知回路２２が負荷の操作を感知して負荷検知信号がオンになる。負荷検知信号は駆動停止ＣＰＵに入力される。タイミングｔ７では、エンジン２が始動される。タイミングｔ７でエンジン２が始動されると、タイミングｔ８で出力電圧ＤＣＶ１がさらに上昇する。
【００５２】
タイミングｔ９で、負荷電流がゼロになるかコンセント６から負荷７のプラグが外されるかすると、タイミングｔ１０で負荷検知回路２２が作動してタイミングｔ１１で負荷検知信号がオフになる。負荷検知信号がオフになり、このオフ状態が、タイミングｔ１１から予め設定される時間（例えば、３秒）継続していると、タイミングｔ１２でエンジン２を停止させる。
【００５３】
図７は、負荷検知回路２２の要部を示すブロック図である。負荷検知回路２２はインバータ回路５３の出力ライン４５に並列に接続される。負荷検知ライン４２が、インバータ回路の出力ライン４５に抵抗器Ｒ１、Ｒ２を介して並列に接続される。電源２７は負荷検知ライン４２に接続されて負荷検知回路２２に電圧を印加する。判別回路４３（前記比較器２６を含む）は負荷検知ライン４２に流れる電流を監視し、予定の基準値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する。負荷検知ライン４２に流れる電流は高抵抗Ｒ１、Ｒ２によって低下するので、電流の基準値はこの負荷検知ライン４２に流れる微小電流に対応した微小値に設定される。駆動停止ＣＰＵ４４は、判別回路４３から出力される負荷検知信号に応答してエンジン２を始動し、負荷検知信号の消滅に応答してエンジン２を停止する。負荷検知回路２２および駆動停止ＣＰＵ４４には、バッテリ４で形成された電源による電圧が常時印加されているので、エンジン２が停止しているときでも、負荷の監視は継続される。
【００５４】
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、本実施形態の昇降圧コンバータ５２は、電力供給源としてエンジン駆動される交流機３を備えるだけでなく、バッテリを第２の電力供給源として備えるハイブリッド式発動発電機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…インバータ式発動発電機、 ２…エンジン、 ３…交流機、 ４…バッテリ、 ５…出力制御装置、 ７…負荷、 ８…制御部、 ９…絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ、 ２２…負荷検知回路、 ２６…比較器、 ２７…電源、 ３１…モードスイッチ、 ４３…判別回路、 ４４…駆動停止ＣＰＵ、 ４５…出力ライン、 ５１…整流回路、 ５３…インバータ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動される交流機と、該交流機の出力を整流する整流器と、該整流器から出力された直流電圧を電圧変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して発電機出力とするインバータとを有する発動発電機の自動起動停止装置において、
前記インバータの出力ラインに並列に接続された負荷検知回路を備え、
前記負荷検知回路が、前記インバータの出力ラインに抵抗器を介して並列に接続された負荷検知ラインと、該負荷検知ラインに電圧を印加する電源回路と、前記負荷検知ラインに予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する判別回路とを含んでおり、
前記抵抗器は、発電機出力が供給される負荷に影響しない抵抗値に設定されていることを特徴とする発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項２】
前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号に応答して前記エンジンを自動始動することを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項３】
前記エンジンの駆動中に、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号の出力停止に応答して前記エンジンを自動停止し、かつ前記インバータの動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項４】
前記電源回路が、エンジン運転中か停止中かに関わらず負荷状態を常時監視できるように、前記交流機による発電系統とは別系統のバッテリから電源を形成していることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項５】
前記負荷検知回路を付勢または非付勢とするモードスイッチを有していることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項６】
前記バッテリの出力電圧を昇圧するコンバータを備え、
前記コンバータの出力側を前記インバータの入力側に接続してなるハイブリッド式である請求項４記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項７】
前記交流機が、前記バッテリから供給される電力で始動されるスタータモータを兼用していることを特徴とする請求項４記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項１】
エンジンで駆動される交流機と、該交流機の出力を整流する整流器と、該整流器から出力された直流電圧を電圧変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して発電機出力とするインバータとを有する発動発電機の自動起動停止装置において、
前記インバータの出力ラインに並列に接続された負荷検知回路を備え、
前記負荷検知回路が、前記インバータの出力ラインに抵抗器を介して並列に接続された負荷検知ラインと、該負荷検知ラインに電圧を印加する電源回路と、前記負荷検知ラインに予定値以上の電流が流れていたときに負荷検知信号を出力する判別回路とを含んでおり、
前記抵抗器は、発電機出力が供給される負荷に影響しない抵抗値に設定されていることを特徴とする発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項２】
前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号に応答して前記エンジンを自動始動することを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項３】
前記エンジンの駆動中に、前記負荷検知回路から出力される負荷検知信号の出力停止に応答して前記エンジンを自動停止し、かつ前記インバータの動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項４】
前記電源回路が、エンジン運転中か停止中かに関わらず負荷状態を常時監視できるように、前記交流機による発電系統とは別系統のバッテリから電源を形成していることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項５】
前記負荷検知回路を付勢または非付勢とするモードスイッチを有していることを特徴とする請求項１記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項６】
前記バッテリの出力電圧を昇圧するコンバータを備え、
前記コンバータの出力側を前記インバータの入力側に接続してなるハイブリッド式である請求項４記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【請求項７】
前記交流機が、前記バッテリから供給される電力で始動されるスタータモータを兼用していることを特徴とする請求項４記載の発動発電機の自動起動停止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３９５２３（Ｐ２０１１−２３９５２３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７２４８（Ｐ２０１０−１０７２４８）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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