專利名稱：發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，特別涉及具有抑制發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件的溫度上升的功能的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)的每個(gè)結(jié)構(gòu)部件都存在可以使用的上限溫度，因此采取這樣的對(duì)策對(duì)結(jié)構(gòu)部件的配置構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)、或強(qiáng)制地使結(jié)構(gòu)部件周圍的氣氛循環(huán)，以使得在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)結(jié)構(gòu)部件不會(huì)超過上限溫度。關(guān)于配置構(gòu)造，例如，盡量將結(jié)構(gòu)部件配置在容易接觸外部空氣的位置，使其容易被冷卻，由此，抑制使用氣氛溫度或結(jié)構(gòu)部件本身發(fā)熱引起的溫度上升。在強(qiáng)制空氣循環(huán)方法中，例如，在發(fā)電機(jī)殼體內(nèi)部設(shè)置使空氣循環(huán)的風(fēng)扇，利用風(fēng)扇向希望抑制溫度上升的結(jié)構(gòu)部件輸送空氣來得到冷卻效果。在專利文獻(xiàn)I中公開了以下車輛用發(fā)電控制裝置，該車輛用發(fā)電控制裝置具有發(fā)電機(jī)溫度估計(jì)單元，其根據(jù)發(fā)電機(jī)的溫度、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，來進(jìn)行發(fā)電機(jī)的關(guān)注部位的溫度估計(jì)；以及發(fā)電量限制單元，其在由發(fā)電機(jī)溫度估計(jì)單元估計(jì)的關(guān)注部位的溫度超過了上限值時(shí)，限制發(fā)電量。專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-304561號(hào)公報(bào)在對(duì)配置構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部件的冷卻的方法中，結(jié)構(gòu)部件的配置受到限制，而在基于強(qiáng)制冷卻的方法中需要設(shè)置風(fēng)扇，因此，兩種方法都需要改善。另一方面，在專利文獻(xiàn)I記載的裝置中，不會(huì)限制結(jié)構(gòu)部件的配置，也不必設(shè)置風(fēng)扇。但是，對(duì)于檢測(cè)溫度具體地如何限制發(fā)電量會(huì)影響發(fā)電機(jī)的電氣輸出條件和環(huán)境條件，由此可以預(yù)想到縮小了發(fā)電機(jī)的可使用范圍，因此需要改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題提供一種發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，其能夠避免發(fā)電機(jī)的輸出質(zhì)量或使用方便性被顯著地?fù)p害，能夠在抑制結(jié)構(gòu)部件的溫度上升的同時(shí)，考慮到使用的電氣輸出條件和環(huán)境條件而擴(kuò)大可運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置設(shè)置有輸出控制單元，其控制發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout);以及溫度檢測(cè)單元(75)，其檢測(cè)收納發(fā)電機(jī)的殼體內(nèi)的溫度，在由該溫度檢測(cè)單元(75)檢測(cè)到的溫度為預(yù)定的限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度使輸出電壓下降，所述發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置的第I特征在于，將發(fā)電停止溫度與設(shè)定為比該發(fā)電停止溫度低的值的所述限制開始溫度之間的區(qū)域設(shè)定為電壓下降區(qū)域，其中，該發(fā)電停止溫度是所述發(fā)電機(jī)(I)中包含的部件的上限溫度，并且構(gòu)成為在所述電壓下降區(qū)域中，以隨著所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度升高而下降程度增大的方式，根據(jù)按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的特性，使所述發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout)下降。此外，本發(fā)明的第2特征在于，所述輸出控制單元是使發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout)收斂于控制目標(biāo)值(Vtgt)的自動(dòng)電壓調(diào)整裝置(7)，并構(gòu)成為在由所述溫度檢測(cè)單元(75)檢測(cè)到的溫度為預(yù)定的限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度使所述控制目標(biāo)值(Vtgt)下降，由此降低輸出電壓(Vout)，所述發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置構(gòu)成為在所述電壓下降區(qū)域中，以隨著所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度升高而下降程度增大的方式，使所述控制目標(biāo)值(Vtgt)跟隨于按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)而下降。此外，本發(fā)明的第3特征在于，在所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度比前次檢測(cè)時(shí)低的情況下，將所述控制目標(biāo)值(Vtgt)設(shè)定為比按照與所述溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)小預(yù)先設(shè)定的量的值。此外，本發(fā)明的第4特征在于，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有更新所述控制目標(biāo)值(Vtgt)的情況下，將所述控制目標(biāo)值(Vtgt)設(shè)定為比按照與所述溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)小的值。 此外，本發(fā)明的第5特征在于，所述自動(dòng)電壓調(diào)整裝置(7 )構(gòu)成為包含基板(74 )的數(shù)字式，該基板(74)安裝有CPU (71)和控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流的半導(dǎo)體開關(guān)單元(73)，所述溫度檢測(cè)單元(73)是安裝在所述基板(74)上的熱敏電阻元件。根據(jù)具有上述第I和第2特征的發(fā)明，即便在殘酷的溫度環(huán)境下使用時(shí)，也能夠抑制過熱引起的部件劣化，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，能夠不損害發(fā)電機(jī)輸出的電氣的質(zhì)量和發(fā)電機(jī)的使用便利性而抑制發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的溫度上升。即，發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置在殼體內(nèi)的溫度為預(yù)定的限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度的大小使自動(dòng)電壓調(diào)整裝置的控制目標(biāo)值降低等而使輸出電壓降低，由此抑制發(fā)電機(jī)的發(fā)熱，在預(yù)先設(shè)定的電壓下降區(qū)域中，以隨著殼體內(nèi)的溫度升高而下降程度增大的方式使輸出電壓下降，因此，隨著溫度上升，輸出電壓開始緩慢下降，當(dāng)溫度成為高溫時(shí)，提高輸出降低比例。因此，即便溫度成為限制開始溫度以上，也能夠能避免輸出電壓急劇下降，減小電壓變動(dòng)對(duì)負(fù)載的影響，能夠應(yīng)對(duì)更高的溫度或發(fā)電負(fù)載狀態(tài)下的發(fā)電輸出。此外，溫度越高，則輸出降低比例越大，因此，即便在過快地上升到高溫的情況下，也能夠避免來不及進(jìn)行輸出電壓降低的情況，在更高溫的發(fā)電停止溫度下，能夠停止發(fā)電，因此，能夠確保對(duì)于發(fā)電機(jī)溫度的耐用可靠性。進(jìn)而，在成為發(fā)電停止溫度之前，能夠持續(xù)輸出，進(jìn)行負(fù)載的應(yīng)對(duì)。根據(jù)具有第3的特征的發(fā)明，在溫度下降的情況下，使控制目標(biāo)值相對(duì)于目標(biāo)電壓基本值以每次延遲固定量的方式上升，因此，能夠更可靠地在溫度下降的情況下使輸出上升。根據(jù)具有第4的特征的發(fā)明，在一定時(shí)間內(nèi)未檢測(cè)到溫度上升而控制目標(biāo)值未被更新，由此可靠地檢測(cè)出溫度下降，使輸出電壓增大，因此，能夠可靠地抑制溫度。根據(jù)具有第5的特征的發(fā)明，能夠以基板的溫度為基準(zhǔn)抑制溫度上升，因此，能夠避免基板上安裝的對(duì)溫度上升敏感的CPU和半導(dǎo)體開關(guān)元件等過熱。


圖I是示出具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸出控制裝置的發(fā)電機(jī)的第I主要部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸出控制裝置的發(fā)電機(jī)的第2主要部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出由熱敏電阻元件檢測(cè)的AVR基板的溫度與目標(biāo)電壓基本值的關(guān)系的圖。圖4是示出控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓的AVR的主要部分功能的框圖。圖5是示出基于CPU的功能的AVR動(dòng)作的流程圖。標(biāo)號(hào)說明 I發(fā)電機(jī)；2磁場(chǎng)繞組；3勵(lì)磁繞組；4發(fā)電繞組；7AVR ；8電子調(diào)節(jié)器；13調(diào)節(jié)器基板；71CPU ;72全波整流電路；73FET ;74AVR基板；75熱敏電阻元件(溫度傳感器);81全波整流電路；83電源電路；84節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器；85CPU ；711基本值決定部；712控制目標(biāo)決定部；713FET驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I是具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸出控制裝置的發(fā)電機(jī)的第I主要部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2是該第2主要部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。另外，對(duì)第I主要部分和第2主要部分分別標(biāo)注從“I”到“5”的圓圈數(shù)字，示出彼此的連接關(guān)系。在圖I中，發(fā)電機(jī)主體I是具有磁場(chǎng)繞組2、勵(lì)磁繞組3以及發(fā)電繞組4的圓筒型發(fā)電機(jī)。另外，本發(fā)明的輸出控制裝置不僅能夠應(yīng)用于圓筒型發(fā)電機(jī)，還能夠應(yīng)用于凸極式發(fā)電機(jī)。磁場(chǎng)繞組2纏繞在未圖示的帶永久磁鐵的轉(zhuǎn)子上，勵(lì)磁繞組3和發(fā)電繞組4位于轉(zhuǎn)子的周圍，纏繞于未圖示的定子上，與所述轉(zhuǎn)子相對(duì)配置。發(fā)電繞組4由2個(gè)繞組4a、4b構(gòu)成，以便能夠得到2級(jí)的輸出電壓。纏繞磁場(chǎng)繞組2的轉(zhuǎn)子與作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元而設(shè)置的未圖示的內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接。發(fā)電繞組4a、4b構(gòu)成為可通過電壓切換開關(guān)5選擇任意一方或雙方,來自發(fā)電繞組4a、4b中的被選擇的一方或雙方的輸出電壓與輸出插座6連接。作為用于調(diào)整發(fā)電機(jī)主體I的輸出電壓的輸出控制裝置，設(shè)置有數(shù)字控制式自動(dòng)電壓調(diào)整器(D-AVR) 7。D-AVR (以下簡稱為“AVR”)7是在AVR基板74上安裝有CPU71、全波整流器72以及半導(dǎo)體開關(guān)元件(例如，F(xiàn)ET) 73而成。進(jìn)而，AVR7還具有溫度傳感器75，該溫度傳感器75用于檢測(cè)代表收納發(fā)電機(jī)主體I的殼體內(nèi)的溫度的AVR基板74的溫度。此處，使用熱敏電阻元件作為溫度傳感器75，但不限于熱敏電阻元件，也可以使用公知的溫度檢測(cè)單元。將熱敏電阻元件75設(shè)置在AVR基板74上來代表殼體內(nèi)的溫度，是因?yàn)樘貏e適合保護(hù)易受溫度上升的影響的FET73。磁場(chǎng)繞組2的兩端經(jīng)由電刷8分別與AVR基板74的端子T1、T2連接。端子Tl與FET73的漏極連接，端子Τ2與全波整流器72的直流側(cè)連接。FET73的源極接地。FET73的柵極與CPU71連接，以便通過來自CPU71的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(通電率信號(hào))對(duì)FET73進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制。勵(lì)磁繞組3的兩端經(jīng)由端子Τ3、Τ4與全波整流器72的交流輸入側(cè)連接。發(fā)電繞組4a、4b的兩端的電位分別通過未圖示的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并作為發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout與CPU71的端子T5、T6、T7連接。設(shè)置有節(jié)能開關(guān)10作為指示單元，該指示單元在未連接負(fù)載或負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的情況下，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為怠速轉(zhuǎn)速從而實(shí)現(xiàn)低油耗。節(jié)能開關(guān)10通過端子T6、T8與CPU71連接，CPU71能夠識(shí)別節(jié)能開關(guān)10的操作狀態(tài)(導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài))，選擇怠速轉(zhuǎn)速作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值。端子T6是接地端子。設(shè)置分流器9作為發(fā)電機(jī)主體I的負(fù)載電流檢測(cè)單元，由分流器9檢測(cè)到的負(fù)載電流通過端子T9、T10輸入到CPU71。還能夠在AVR基板74上設(shè)置與診斷設(shè)備用的連接器11連接的端子Til、Τ12、Τ13、Τ14。此外，表示發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的信號(hào)NE經(jīng)由端子Τ15輸入到CPU71。端子Τ16與電子控制式點(diǎn)火裝置(數(shù)字⑶I) 12連接。端子Τ17、Τ18用于連接在與圖2所示的電子調(diào)節(jié)器之間布線的串行通信用發(fā)送線TX和接收線RX，端子Τ19、Τ20用于連接電源線V12和接地線GND，該電源線V12與圖2所示的電子調(diào)節(jié)器連接，從該電子調(diào)節(jié)器接收電源電壓(12伏)的供給。另外，發(fā)電機(jī)的殼體構(gòu)成為能夠收納發(fā)電機(jī)主體I和AVR7以及關(guān)于圖2說明的電子調(diào)節(jié)器8。 在圖2所示的第2主要部分中設(shè)置有用于使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速收斂于規(guī)定值的電子調(diào)節(jié)器8。電子調(diào)節(jié)器8是在調(diào)節(jié)器基板13上安裝全波整流電路81、電容器82、電源電路83、節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器84以及CPU85而成。全波整流電路81的交流側(cè)經(jīng)由端子Τ31、Τ32與控制電源繞組18的兩端連接?？刂齐娫蠢@組18與在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸或與該輸出軸同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(例如飛輪)19上設(shè)置的永久磁鐵20相對(duì)配置，隨著飛輪19的旋轉(zhuǎn)在控制電源繞組18中感應(yīng)出電流?？刂齐娫蠢@組18中感應(yīng)出的電流是對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置即相位角而變化的交流，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE對(duì)應(yīng)?？梢詷?gòu)成為，在第I主要部分的AVR7中，轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)由端子Τ15輸入到CPU71，CPU71根據(jù)該轉(zhuǎn)速信號(hào)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)電機(jī)的輸出開始轉(zhuǎn)速時(shí)，開始從發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電力。在電子調(diào)節(jié)器8中，全波整流電路81的交流側(cè)與控制電源繞組18連接，另一方面，直流側(cè)與電容器82以及和該電容器82并聯(lián)連接的電源電路83連接。全波整流電路81的輸出電壓例如是DC12伏，在電源電路83中，將該DC12伏的電壓轉(zhuǎn)換為DC5伏，用作CPU85的動(dòng)作電源。電子調(diào)節(jié)器8改變發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流閥(均未圖示)的開度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用于改變開度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)21與電子調(diào)節(jié)器8連接。具體而言，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)21的定子線圈21a、21b與端子T20、T21、T22、T23、T24、T25連接。端子T20、T21與驅(qū)動(dòng)用線圈21a,21b的中間抽頭連接，定子線圈21a、21b的兩端分別與端子T22、T23、以及T24、T25連接。中間抽頭所連接的端子Τ20、Τ21與全波整流電路12的輸出側(cè)連接，DC12伏的電壓被施加到定子線圈 21a、21b。所述發(fā)送線TX和接收線RX在電子調(diào)節(jié)器8中與端子T27、T26連接，端子Τ27、Τ26與CPU85連接。通過利用了該發(fā)送線TX和接收線RX的串行通信，CPU71和CPU85可以分別監(jiān)視另一方的狀態(tài)。此外，全波整流電路81的輸出側(cè)是為了提供AVR7的動(dòng)作用電源而連接的。在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)纏繞有磁場(chǎng)繞組2的轉(zhuǎn)子通過發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在與轉(zhuǎn)子的永久磁鐵交鏈的勵(lì)磁繞組3中，由于永久磁鐵的磁通變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),流過電流。該電流被輸入到全波整流電路72，由全波整流電路72整流后的電壓被施加到磁場(chǎng)繞組2。磁場(chǎng)繞組2與FET73連接，因此，當(dāng)來自CPU71的通電率信號(hào)輸入到FET73的柵極時(shí)，在與通電率對(duì)應(yīng)的FET73的導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，在磁場(chǎng)繞組2中流過電流。因此，隨著與通電率對(duì)應(yīng)地流過磁場(chǎng)繞組2的電流，流過發(fā)電繞組4的電流發(fā)生變化，發(fā)電機(jī)主體I的輸出電壓發(fā)生變化。CPU71根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)電壓基本值Vbase確定控制目標(biāo)值Vtgt，以使發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout收斂于該控制目標(biāo)值Vtgt的方式控制輸入到FET73的通電率信號(hào)。此處，可以根據(jù)由熱敏電阻元件75檢測(cè)的AVR基板74的溫度，在CPU71內(nèi)通過程序處理來決定目標(biāo)電壓基本值。電子調(diào)節(jié)器8的CPU85具有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值，以使根據(jù)控制電源繞組18中產(chǎn)生的交流而檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE收斂于目標(biāo)值的方式驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器84，控制節(jié)氣門開度。圖3是示出由熱敏電阻元件檢測(cè)的AVR基板74的溫度與目標(biāo)電壓基本值Vbase 的關(guān)系的圖。圖3中，橫軸是溫度(°C)，縱軸是目標(biāo)電壓基本值Vbase (伏)。另外，右縱軸中不出目標(biāo)電壓基本值Vbase相對(duì)于額定輸出電壓的比例(％)。在圖3的例子中，在AVR基板74的溫度上升到作為輸出下降開始溫度而設(shè)定的溫度95°C之前，作為通常運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，CPU71將通電率信號(hào)輸出到FET73，以便能夠輸出額定電壓(242伏)的電力。另一方面，將由熱敏電阻元件75檢測(cè)的AVR基板74的溫度超過95°C到105°C的區(qū)域作為電壓下降區(qū)域。另外，將由熱敏電阻元件75檢測(cè)的AVR基板74的溫度超過配置在AVR基板74上的部件的上限溫度105°C的區(qū)域作為發(fā)電停止區(qū)域。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中，無論溫度上升還是下降，目標(biāo)電壓基本值Vbase都維持固定。即，目標(biāo)電壓基本值Vbase與控制目標(biāo)值Vtgt相同。在電壓下降區(qū)域中，使目標(biāo)電壓基本值Vbase相對(duì)于AVR基板74的溫度以二次函數(shù)的形式變化。優(yōu)選將電壓下降區(qū)域中的最小的目標(biāo)電壓基本值Vbase設(shè)為額定輸出的90%。這是為了確保負(fù)載的跟隨性并且不損害使用便利性。在電壓下降區(qū)域中，在AVR基板74的溫度上升的情況下，使目標(biāo)電壓基本值Vbase沿著二次曲線與溫度對(duì)應(yīng)地下降，并使控制目標(biāo)值Vtgt隨之下降。另一方面，在AVR基板74的溫度下降的情況下，使目標(biāo)電壓基本值Vbase沿著二次曲線與溫度對(duì)應(yīng)地上升，但是，使控制目標(biāo)值Vtgt相對(duì)于目標(biāo)電壓基本值Vbase具有一定的延遲而上升。S卩，當(dāng)電壓下降區(qū)域中的AVR基板74的溫度上升時(shí)，為了得到迅速的溫度抑制效果，優(yōu)選使控制目標(biāo)值Vtgt跟隨于目標(biāo)電壓基本值Vbase而下降。另一方面，當(dāng)電壓下降區(qū)域中的AVR基板74的溫度下降時(shí)，在確認(rèn)到溫度確實(shí)已經(jīng)下降之后，使控制目標(biāo)值Vtgt增大。因此，例如，在溫度降低狀態(tài)持續(xù)了 30秒的情況下，將控制目標(biāo)值Vtgt從與下降的溫度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓基本值Vbase更新為與低預(yù)定溫度(例如，1°C)的溫度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓基本值Vbase。這樣地在溫度下降狀態(tài)持續(xù)的情況下更新控制目標(biāo)值是因?yàn)椋瑑?yōu)選在確認(rèn)到溫度確實(shí)已經(jīng)下降之后使目標(biāo)電壓基本值Vbase變化。而且，將控制目標(biāo)值Vtgt設(shè)為比目標(biāo)電壓基本值Vbase小的值是為了更謹(jǐn)慎地使電壓上升，可靠地對(duì)溫度進(jìn)行保護(hù)。此外，在電壓下降區(qū)域中的高溫側(cè)區(qū)域中，相對(duì)于溫度變化，目標(biāo)電壓基本值Vbase的變化較大，因此，當(dāng)溫度下降時(shí)，期望避免急劇的輸出變化并且不使使用便利性變差。圖4中示出對(duì)發(fā)電機(jī)主體I的輸出電壓進(jìn)行控制的AVR7的主要部分功能。在圖4中，熱敏電阻元件75檢測(cè)AVR基板74的溫度，并將其檢測(cè)溫度輸入到CPU71。CPU71具有基本值決定部711，該基本值決定部711根據(jù)AVR基板74的溫度來決定目標(biāo)電壓基本值Vbase0決定的目標(biāo)電壓基本值Vbase被輸入到控制目標(biāo)決定部712?？刂颇繕?biāo)決定部712根據(jù)關(guān)于圖3所述的二次曲線的關(guān)系來決定控制目標(biāo)值Vtgt。用于決定控制目標(biāo)值Vtgt的算法已經(jīng)在上面敘述。FET驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部713輸入由控制目標(biāo)決定部712決定的控制目標(biāo)值Vtgt和由發(fā)電繞組4產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout，以消除發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout相對(duì)于控制目標(biāo)值Vtgt的偏差A(yù)V的方式?jīng)Q定與偏差對(duì)應(yīng)的通電率，將通電率信號(hào)作為其驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到FET73。優(yōu)選將通電率設(shè)定為偏差Λ V越大，則值越大，偏差Λ V越小，則值越小。圖5是示出基于圖4所示的CPU71的功能的AVR7的動(dòng)作的流程圖。在圖5中，在步驟SI中，讀入當(dāng)前的控制目標(biāo)值Vtgt。在步驟S2中，讀入熱敏電阻元件75的輸出(溫度信息)。在步驟S3中，決定與熱敏電阻元件75的輸出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓基本值Vbase。通過基本值決定部711的功能進(jìn)行該步驟S3。在步驟S4中，判斷當(dāng)前的控制目標(biāo)值Vtgt是否比目標(biāo)電壓基本值Vbase大。如果 步驟S4的判斷為肯定，則進(jìn)入步驟S5，輸入目標(biāo)電壓基本值Vbase作為控制目標(biāo)值Vtgt。在步驟S6中，以使發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout成為控制目標(biāo)值Vtgt的方式控制FET73而控制輸出電壓。在步驟S4的判斷為否定的情況下，進(jìn)入步驟S7，判斷目標(biāo)電壓基本值Vbase與控制目標(biāo)值Vtgt是否相等。如果該步驟S7的判斷為否定，則進(jìn)入步驟S8，判斷控制目標(biāo)值Vtgt是否持續(xù)規(guī)定時(shí)間(此處設(shè)為30秒)。即，此處判斷控制目標(biāo)值Vtgt比目標(biāo)電壓基本值Vbase低的狀態(tài)是否持續(xù)規(guī)定時(shí)間。如果步驟S8的判斷為肯定，則進(jìn)入步驟S9，將當(dāng)前的控制目標(biāo)值Vtgt視為與目標(biāo)電壓基本值Vbase相同，導(dǎo)出基于圖3所示的關(guān)系的AVR基板74的溫度。在步驟SlO中，使用與比在步驟S9中導(dǎo)出的溫度低規(guī)定溫度(此處設(shè)為1°C)的AVR基板74的溫度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓基本值Vbase來更新控制目標(biāo)值Vtgt。在步驟S8的判斷為否定的情況下，跳過步驟S9、S10，結(jié)束該處理。在步驟S7為肯定的情況下，也結(jié)束該處理。在規(guī)定的中斷循環(huán)中執(zhí)行圖5的處理。根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于該實(shí)施例，可以根據(jù)權(quán)利要求中記載的事項(xiàng)和公知技術(shù)而進(jìn)行變形。例如，在本實(shí)施方式中，使用熱敏電阻元件直接對(duì)基板74的溫度進(jìn)行了測(cè)定，但也可以使用溫度估計(jì)單元間接地對(duì)基板74的溫度進(jìn)行測(cè)定。例如，可以根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出和輸出持續(xù)時(shí)間來估計(jì)AVR基板74的溫度。此外，輸出電壓不限于使用了 CPU的數(shù)字式AVR，也可以通過僅由包含使用了運(yùn)算放大器的比較電路的模擬電路構(gòu)成的AVR，使發(fā)電機(jī)輸出Vout收斂于控制目標(biāo)值Vtgt。此外，關(guān)于上限溫度，主要考慮了作為配置在AVR基板74上的部件的FET的耐熱性，但不限于AVR基板74上的部件，也可以以收納發(fā)電機(jī)主體I、AVR7、電子調(diào)節(jié)器8的殼體內(nèi)的全部部件中的、上限溫度最低的部件為基準(zhǔn)，來決定發(fā)電停止區(qū)域即可。因此，例如，在將熱敏電阻元件75配置在電子調(diào)節(jié)器基板13上的情況下，優(yōu)選根據(jù)電子調(diào)節(jié)器基板13與AVR基板74的接近程度，決定圖3的關(guān)系。即，在電子調(diào)節(jié)器基板13與AVR基板74接近的情況下，維持圖3的關(guān)系。另一方面，在兩者間的距離較遠(yuǎn)，預(yù)先知道電子調(diào)節(jié)器基板13的溫度比AVR基板74的溫度低的情況下，在圖3所示的關(guān)系中，使電壓下降區(qū)域偏移到較低的溫度區(qū)域。由此，能夠可靠地保護(hù)AVR基板74上的結(jié)構(gòu)要素，特別是FET73。進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式中，根據(jù)采用AVR作為輸出控制單元的發(fā)電機(jī)的例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)電機(jī)不限于具有AVR作為輸出控制單元的發(fā)電機(jī)。例如，還可以應(yīng)用于逆變器發(fā)電機(jī)，該逆變器發(fā)電機(jī)具備將發(fā)電機(jī)主體的輸出交流轉(zhuǎn)換為直流的換流器、以及接受從轉(zhuǎn)換器輸出的直流并輸出具有規(guī)定頻率的交流的逆變器裝置。即，在作為輸出控制單元的逆變器裝置中設(shè)置溫度檢測(cè)元件，根據(jù)其檢測(cè)溫度，在規(guī)定的溫度區(qū)域中，隨著溫度上升使發(fā)電機(jī)的輸出電壓下降，可以構(gòu)成為，以隨著檢測(cè)溫度升高而下 降程度增大的方式，根據(jù)按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的特性使發(fā)電機(jī)的輸出電壓下降。通過使構(gòu)成逆變器裝置的FET的導(dǎo)通時(shí)間占空比變化來調(diào)整輸出電壓。此外，例如，可以根據(jù)作為逆變器裝置開關(guān)元件的FET的溫度特性，來決定使逆變器發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置中的輸出電壓開始下降的溫度(限制開始溫度)、發(fā)電停止溫度。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，該輸出控制裝置設(shè)置有輸出控制單元，其控制發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout);以及溫度檢測(cè)單元(75)，其檢測(cè)收納發(fā)電機(jī)的殼體內(nèi)的溫度，在由該溫度檢測(cè)單元(75)檢測(cè)到的溫度為預(yù)定的限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度使輸出電壓下降， 所述發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置的特征在于， 將發(fā)電停止溫度與設(shè)定為比該發(fā)電停止溫度低的值的所述限制開始溫度之間的區(qū)域設(shè)定為電壓下降區(qū)域，其中，該發(fā)電停止溫度是所述發(fā)電機(jī)(I)中包含的部件的上限溫度， 并且構(gòu)成為在所述電壓下降區(qū)域中，以隨著所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度升高而下降程度增大的方式，根據(jù)按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的特性，使所述發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout)下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，其特征在于， 所述輸出控制單元是使發(fā)電機(jī)(I)的輸出電壓(Vout)收斂于控制目標(biāo)值(Vtgt)的自動(dòng)電壓調(diào)整裝置(7)，并構(gòu)成為在由所述溫度檢測(cè)單元(75)檢測(cè)到的溫度為預(yù)定的限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度使所述控制目標(biāo)值(Vtgt)下降，由此降低輸出電壓(Vout), 所述發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置構(gòu)成為在所述電壓下降區(qū)域中，以隨著所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度升高而下降程度增大的方式，使所述控制目標(biāo)值(Vtgt)跟隨于按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)而下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，其特征在于， 在所述溫度檢測(cè)單元(75)的檢測(cè)溫度比前次檢測(cè)時(shí)低的情況下，將所述控制目標(biāo)值(Vtgt)設(shè)定為比按照與所述溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)小預(yù)先設(shè)定的量的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，其特征在于， 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有更新所述控制目標(biāo)值(Vtgt)的情況下，將所述控制目標(biāo)值(Vtgt)設(shè)定為比按照與所述溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值(Vbase)小的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置，其特征在于， 所述自動(dòng)電壓調(diào)整裝置(7)構(gòu)成為包含基板(74)的數(shù)字式，該基板(74)安裝有CPU(71)和控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流的半導(dǎo)體開關(guān)單元(73)， 所述溫度檢測(cè)單元(73)是安裝在所述基板(74)上的熱敏電阻元件。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)電機(jī)的輸出控制裝置。不損害發(fā)電機(jī)輸出的電氣的質(zhì)量和發(fā)電機(jī)使用方便性而抑制發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的溫度上升。該裝置設(shè)有AVR，使發(fā)電機(jī)主體的輸出電壓收斂于控制目標(biāo)值；溫度檢測(cè)單元，檢測(cè)收納發(fā)電機(jī)主體的殼體內(nèi)的溫度。在溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的溫度為限制開始溫度以上的區(qū)域中，根據(jù)溫度使控制目標(biāo)值下降，而使輸出電壓下降。將發(fā)電機(jī)主體中包含的部件的上限溫度即發(fā)電停止溫度與設(shè)定為比發(fā)電停止溫度低的值的限制開始溫度之間區(qū)域設(shè)為電壓下降區(qū)域。在電壓下降區(qū)域中以隨著溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)溫度升高而下降程度增大的方式使控制目標(biāo)值跟隨于按照與溫度之間的關(guān)系預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)電壓基本值而下降。
文檔編號(hào)H02P9/44GK102969965SQ201210315949
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者中山晉作, 中田泰弘, 前田河稔 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社