(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関で駆動される交流発電機から負荷に供給する電力を制御する制御回路であって、
前記内燃機関の１サイクルは、複数の行程で構成され、当該内燃機関の行程が遷移するに従って前記交流発電機の状態が遷移し、
前記交流発電機の状態が第２の状態から第１の状態に遷移すると、当該第２の状態である期間に対する当該第１の状態である期間の変化率を求める変化率取得手段と、
前記交流発電機の状態が第２の状態から第１の状態に遷移する際に、当該第２の状態であった期間と、前記内燃機関の１サイクル前において前記変化率取得手段により求められた変化率と、に基づいて、当該第１の状態である期間を推定する推定手段と、
前記推定手段による推定結果を用いて、前記負荷に対する前記交流発電機の出力の供給を制御する出力供給制御手段と、を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項２】
前記出力供給制御手段は、前記推定手段により推定された期間と、前記第２の状態の前の状態である第３の状態における前記負荷への供給電圧および目標電圧と、当該第２の状態における前記負荷への供給電圧および目標電圧と、を用いて、前記負荷に対する前記交流発電機の出力の供給を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御回路を有し、前記交流発電機から出力された電力を前記負荷に供給することを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流発電機から負荷に供給する電力を制御する制御回路と、この制御回路を備える発電装置と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流発電機から負荷に供給する電力を制御する制御回路が提案されている。例えば特許文献１には、４サイクルエンジンで駆動される交流発電機について、この交流発電機から負荷に供給する電力を制御する制御回路が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７４９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
交流発電機の出力は、交流である。このため、交流発電機の出力を負荷に供給するタイミングを適切に制御しないと、負荷に対して適切に電力を供給できない。【０００５】
また、４サイクルエンジンであれば、１サイクルには、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程が存在するが、図１１および図１２に示すように、各行程の期間は互いに異なる。そして、各行程の期間の差異は、エンジンの回転数が低下するに従って大きくなる。【０００６】
図１１は、４サイクルエンジンにおける各行程の期間を示す図である。図１１において、縦軸は、センサ周期を示し、横軸は、センサ周期の測定回数を示す。【０００７】
図１２は、４サイクルエンジンにおける各行程の期間の変化率を示す図である。図１２において、縦軸は、センサ周期の変化率を示し、横軸は、センサ周期の測定回数を示す。【０００８】
図１１、１２において、センサ周期とは、センサ信号の周期のことである。センサ信号とは、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程が切り替わるたびに生成されるワンショットパルスのことである。このため、センサ周期を測定することで、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程のそれぞれの期間を求めることができる。そして、図１１、１２によれば、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程のそれぞれの期間は、異なっていることが分かる。【０００９】
以上より、交流発電機の出力を負荷に供給する適切なタイミングは、変化する。しかしながら、従来の制御回路は、交流発電機の出力を負荷に供給するタイミングを略一定としていた。このため、交流発電機の出力を適切なタイミングで負荷に供給できない場合が発生し、負荷に対して効率的に電力を供給できない場合があった。そして、負荷に対して効率的に電力を供給できないという現象は、上述のように交流発電機を駆動する駆動部の回転数が低い領域において、特に顕著であった。【００１０】
上述の課題を鑑み、本発明は、交流発電機から負荷に対して効率的に電力を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）  本発明は、交流発電機（例えば、図１の発電機５に相当）から負荷（例えば、図１のバッテリ６に相当）に供給する電力を制御する制御回路（例えば、図１の制御回路１に相当）であって、現在の周期（例えば、図５の現在のサイクルに相当）より前の周期（例えば、図５の１つ前のサイクルに相当）における前記交流発電機の動作状況（例えば、図５のセンサ周期に相当）に基づいて、当該交流発電機の以後の動作状況（例えば、図５の状態８におけるセンサ周期に相当）を推定する推定手段（例えば、図１の推定部１２に相当）と、前記推定手段による推定結果を用いて、前記負荷に対する前記交流発電機の出力の供給を制御する出力供給制御手段（例えば、図１の出力供給制御部１３に相当）と、を備えることを特徴とする制御回路を提案している。【００１２】
この発明によれば、交流発電機から負荷に供給する電力を制御する制御回路に、推定手段および出力供給制御手段を設けた。そして、推定手段により、現在の周期より前の周期における交流発電機の動作状況に基づいて、交流発電機の以後の動作状況を推定することとした。また、出力供給制御手段により、推定手段による推定結果を用いて、負荷に対する交流発電機の出力の供給を制御することとした。このため、負荷に対する交流発電機の出力の供給を、交流発電機の以前の動作状況を踏まえて制御できる。【００１３】
ここで、発電機の現在の動作状況と、発電機の以前の動作状況と、の間には、関連性がある。このため、負荷に対する交流発電機の出力の供給を、交流発電機の現在の動作状況に則して制御することができ、交流発電機から負荷に対して効率的に電力を供給できる。【００１４】
（２）  本発明は、（１）の制御回路について、前記交流発電機の状態が第２の状態（例えば、図５の状態３に相当）から第１の状態（例えば、図５の状態４に相当）に遷移すると、当該第２の状態である期間に対する当該第１の状態である期間の変化率を求める変化率取得手段（例えば、図１の変化率取得部１１に相当）を備え、前記推定手段は、前記交流発電機の状態が第２の状態（例えば、図５の状態７に相当）から第１の状態（例えば、図５の状態８に相当）に遷移する際に、当該第２の状態であった期間（例えば、図５の状態７におけるセンサ周期に相当）と、１周期前の前記交流発電機において前記変化率取得手段により求められた変化率（例えば、図５の状態３におけるセンサ周期に対する状態４におけるセンサ周期の変化率に相当）と、に基づいて、第１の状態（例えば、図５の状態８に相当）である期間を推定することを特徴とする制御回路を提案している。【００１５】
この発明によれば、（１）の制御回路に、交流発電機の状態が第２の状態から第１の状態に遷移すると、第２の状態である期間に対する第１の状態である期間の変化率を求める変化率取得手段を設けた。そして、推定手段により、交流発電機の状態が第２の状態から第１の状態に遷移する際に、第２の状態であった期間と、１周期前の交流発電機において変化率取得手段により求められた変化率と、に基づいて、第１の状態である期間を推定することとした。このため、交流発電機の１周期前の動作状況に基づいて、交流発電機の以後の動作状況を推定することができ、上述した効果と同様の効果を奏することができる。【００１６】
（３）  本発明は、（２）の制御回路について、前記出力供給制御手段は、前記推定手段により推定された期間（例えば、図５の状態８におけるセンサ周期に相当）と、前記第２の状態（例えば、図５の状態７に相当）の前の状態である第３の状態（例えば、図５の状態６に相当）における前記負荷への供給電圧（例えば、後述の発電制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｎ−１）に相当）および目標電圧（例えば、後述の目標電圧Ｖｒｅｆに相当）と、当該第２の状態における前記負荷への供給電圧（例えば、後述の発電制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｎ）に相当）および目標電圧（例えば、後述の目標電圧Ｖｒｅｆに相当）と、を用いて、前記負荷に対する前記交流発電機の出力の供給を制御することを特徴とする制御回路を提案している。【００１７】
この発明によれば、（２）の制御回路において、出力供給制御手段により、推定手段により推定された期間と、第２の状態の前の状態である第３の状態における負荷への供給電圧および目標電圧と、第２の状態における負荷への供給電圧および目標電圧と、を用いて、負荷に対する交流発電機の出力の供給を制御することとした。このため、発電機の以前の動作状況だけでなく、交流発電機の出力電圧と目標電圧との関係も用いて、負荷に対する交流発電機の出力の供給を制御できる。したがって、交流発電機から負荷に対してより効率的に電力を供給できる。【００１８】
（４）  本発明は、（１）〜（３）のいずれかの制御回路を有し、前記交流発電機から出力された電力を前記負荷に供給することを特徴とする発電装置（例えば、図１の充電装置ＡＡに相当）を提案している。【００１９】
この発明によれば、（１）〜（３）のいずれかの制御回路を発電装置に設け、交流発電機から出力された電力を負荷に供給することとした。このため、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、交流発電機から負荷に対して効率的に電力を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電装置の回路図である。
【図２】前記充電装置が備える発電制御装置の駆動回路に設けられたスイッチ素子の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】前記スイッチ素子の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】前記充電装置が備える発電制御装置の制御回路が行うセンサ割込処理のフローチャートである。
【図５】前記制御回路の動作を説明するための図である。
【図６】前記充電装置の効果を説明するための図である。
【図７】前記充電装置の効果を説明するための図である。
【図８】前記充電装置の効果を説明するための図である。
【図９】前記充電装置の効果を説明するための図である。
【図１０】前記充電装置の効果を説明するための図である。
【図１１】４サイクルエンジンにおける各行程の期間を示す図である。
【図１２】４サイクルエンジンにおける各行程の期間の変化率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る充電装置ＡＡの回路図である。充電装置ＡＡは、発電機５と、発電機５の出力電力により充電されるバッテリ６と、発電機５の動作状況を検出する検出回路７と、ヒューズ８と、レギュレータとしての発電制御装置１００と、を備える。
【００２４】
発電機５は、ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３の３つの相を有する三相交流発電機であり、発電機５の１周期は、Ｎ個（ただし、Ｎは、Ｎ≧２を満たす整数）の状態で構成される。例えば、発電機５が４サイクルエンジンで駆動される場合には、発電機５の１周期は、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程にそれぞれ対応する４つの状態で構成されることになる。相ＡＣ１〜ＡＣ３には、それぞれ、発電制御装置１００の入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３が接続される。
【００２５】
検出回路７は、発電機５の動作状況を検出して、発電機５の動作に同期したセンサ信号を出力する。具体的には、検出回路７は、発電機５における上述の状態が切り替わったことを検出するたびにワンショットパルスを生成して、センサ信号として出力する。例えば、発電機５が４サイクルエンジンで駆動される場合には、吸気、圧縮、点火、排気の４つの行程が切り替わるたびに、ワンショットパルスが生成されることになる。
【００２６】
バッテリ６の正極には、ヒューズ８を介して、発電制御装置１００の出力端子ＯＵＴが接続される。バッテリ６の負極には、基準電位源に接続された発電制御装置１００のグラウンド端子ＧＮＤが接続される。
【００２７】
発電制御装置１００は、制御回路１、ゼロクロス信号生成回路２０、および駆動回路３０を備える。
【００２８】
ゼロクロス信号生成回路２０は、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３および制御回路１に接続される。このゼロクロス信号生成回路２０は、発電機５の相ＡＣ１〜ＡＣ３のそれぞれから出力された電圧を整流して、信号ＤＣ１〜ＤＣ３のそれぞれとして出力する。具体的には、発電機５の相ＡＣ１から出力された電圧が、予め定められた閾値電圧以上である場合には、信号ＤＣ１の電圧をＶＨとし、閾値電圧未満である場合には、信号ＤＣ１の電圧をＶＨより低いＶＬとして、信号ＤＣ１を出力する。発電機５の相ＡＣ２、ＡＣ３のそれぞれから出力された電圧についても、上述の相ＡＣ１から出力された電圧と同様に、閾値電圧との比較結果に応じて、信号ＤＣ２、ＤＣ３のそれぞれの電圧を変化させて出力する。
【００２９】
駆動回路３０は、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３および制御回路１に接続され、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３（図示省略）を備える。スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３のそれぞれは、発電機５の相ＡＣ１〜ＡＣ３のそれぞれと対に設けられる。この駆動回路３０は、制御回路１から出力される制御信号に応じて、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３のそれぞれをオンオフさせて、発電機５の相ＡＣ１〜ＡＣ３のそれぞれからの出力電力を、出力端子ＯＵＴおよびヒューズ８を介してバッテリ６に供給するのを、制御する。スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の制御と、バッテリ６に供給される電力と、の関係について、図２および図３を用いて以下に説明する。
【００３０】
図２は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の動作を示すタイミングチャートである。図２において、ＶＳＮＳは、センサ信号の電圧を示す。ＶＤＣ１は、信号ＤＣ１の電圧、すなわち発電機５の相ＡＣ１から出力される電圧を整流したものを示す。ＶＤＣ２は、信号ＤＣ２の電圧、すなわち発電機５の相ＡＣ２から出力される電圧を整流したものを示す。ＶＤＣ３は、信号ＤＣ３の電圧、すなわち発電機５の相ＡＣ３から出力される電圧を整流したものを示す。ＳＴＱ１は、スイッチ素子Ｑ１の状態を示し、ＳＴＱ２は、スイッチ素子Ｑ２の状態を示し、ＳＴＱ３は、スイッチ素子Ｑ３の状態を示す。
【００３１】
時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４において、センサ信号の電圧ＶＳＮＳが所定の期間に亘ってＶＬとなっている。これは、上述の検出回路７で生成されるワンショットパルスを示しており、これら時刻ｔ０〜ｔ４のそれぞれにおいて、発電機５の状態が切り替わっていることを示している。
【００３２】
また、図２では、電圧ＶＤＣ１がＶＬからＶＨに立ち上がるタイミングでスイッチ素子Ｑ１がオン状態になり、電圧ＶＤＣ１がＶＨからＶＬに立ち下がるタイミングでスイッチ素子Ｑ１がオフ状態になっている。スイッチ素子Ｑ２、Ｑ３のそれぞれについても、スイッチ素子Ｑ１と同様に、電圧ＶＤＣ２、ＶＤＣ３のそれぞれに応じてオンオフしている。
【００３３】
図３は、スイッチ素子Ｑ１の動作を示すタイミングチャートである。図３に示すように、スイッチ素子Ｑ１のスイッチング周波数が一定であっても、スイッチ素子Ｑ１がオン状態である期間と、電圧ＶＤＣ１がＶＨである期間と、の関係に応じて、バッテリ６が充電される期間が変化して、発電機５の相ＡＣ１からの出力電力がバッテリ６に供給される割合が変化する。このため、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３を制御することで、バッテリ６に供給する電力を制御することができ、バッテリ６の充電を制御できる。
【００３４】
図１に戻って、制御回路１は、入力端子ＩＮ４と、出力端子ＯＵＴと、ゼロクロス信号生成回路２０と、駆動回路３０と、に接続される。この制御回路１は、変化率取得部１１、推定部１２、および出力供給制御部１３を備え、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３をＰＷＭ制御する。
【００３５】
変化率取得部１１は、後に図４のステップＳ３において詳述するように、センサ周期の変化率を求める。なお、センサ周期とは、センサ信号としてワンショットパルスが生成される周期、すなわち制御回路１にワンショットパルスが前回入力されてから今回入力されるまでの時間のことであり、図２では、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄに該当する。
【００３６】
推定部１２は、後に図４のステップＳ３において詳述するように、変化率取得部１１により求められたセンサ周期の変化率を用いて、次回のセンサ周期を推定する。
【００３７】
出力供給制御部１３は、後に図４のステップＳ４において詳述するように、推定部１２により推定された次回のセンサ周期を用いて、次の状態におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の操作量ηを決定して制御信号を駆動回路３０に出力し、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３をＰＷＭ制御する。
【００３８】
図４は、制御回路１が行うセンサ割込処理のフローチャートである。このセンサ割込処理は、センサ信号として検出回路７で生成されたワンショットパルスが制御回路１に入力されるたびに、実行される。
【００３９】
ステップＳ１において、変化率取得部１１により、センサ周期を測定し、周期データとして記憶して、ステップＳ２に処理を移す。これによれば、発電機５における上述のＮ個の状態のそれぞれが継続した期間が、周期データとして記憶されることになる。
【００４０】
ステップＳ２において、変化率取得部１１により、（Ｎ＋１）回分以上の周期データを記憶しているか否かを判別する。そして、記憶していると判別した場合には、ステップＳ３に処理を移し、記憶していないと判別した場合には、ステップＳ４に処理を移す。
【００４１】
ステップＳ３において、変化率取得部１１および推定部１２により、次の状態の継続する期間、すなわち次回のセンサ周期Ｔ（ｎ＋１）を推定して（ただし、ｎは、任意の整数）、ステップＳ４に処理を移す。このステップＳ３における処理について、図５を用いて以下に詳述する。
【００４２】
図５は、状態８の継続する期間、すなわち状態８におけるセンサ周期を推定する場合について例示している。状態８とは、次の状態のことであり、状態７とは、現在の状態のことである。図５では、発電機５の１周期が４つの状態で構成されており、状態１と状態５とは、同一の状態を示している。また、状態２〜４のそれぞれと、状態６〜８のそれぞれと、についても、状態１と状態５と同様に、同一の状態を示している。
【００４３】
ここで、発電機５の現在の動作状況と、発電機５の以前の動作状況と、の間には、関連性がある。具体的には、状態４の継続した期間が、状態３の継続した期間と比べて長くなれば、状態４の１サイクル後の状態である状態８の継続する期間も、状態３の１サイクル後の状態である状態７の継続した期間と比べて長くなる。また、状態４の継続した期間が、状態３の継続した期間と比べて短くなれば、状態４の１サイクル後の状態である状態８の継続する期間も、状態３の１サイクル後の状態である状態７の継続した期間と比べて短くなる。そして、状態３の継続した期間に対する、状態４の継続した期間の変化率は、状態７の継続した期間に対する、状態８の継続する期間の変化率と、略等しくなる。このため、状態３におけるセンサ周期に対する、状態４におけるセンサ周期の変化率は、状態７におけるセンサ周期に対する、状態８におけるセンサ周期の変化率と、略等しくなる。
【００４４】
そこで、状態８におけるセンサ周期を推定するに当たって、制御回路１は、まず、変化率取得部１１により、状態３におけるセンサ周期に対する、状態４におけるセンサ周期の変化率を求める。図５では、状態３におけるセンサ周期に対する、状態４におけるセンサ周期の変化率は、１３５％であり、状態４におけるセンサ周期は、状態３におけるセンサ周期に対して３５％長くなっている。
【００４５】
次に、推定部１２により、状態７におけるセンサ周期と、状態３におけるセンサ周期に対する状態４におけるセンサ周期の変化率と、に基づいて、以下の数式（１）により、状態８におけるセンサ周期Ｔ８を推定する。
【００４６】
【数１】
0005405697.tif 000002
【００４７】
数式（１）において、Ｔ７は、状態７におけるセンサ周期を示す。また、ＲＣＴ３−Ｔ４は、状態３におけるセンサ周期に対する状態４におけるセンサ周期の変化率を示す。数式（１）によれば、状態８におけるセンサ周期Ｔ８は、「１１２．７５」と推定されることになる。
【００４８】
図４に戻って、ステップＳ４において、出力供給制御部１３により、次の状態におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の操作量ηを決定して制御信号を駆動回路３０に出力し、図４に示すセンサ割込処理を終了する。このステップＳ４における処理について、以下に詳述する。
【００４９】
まず、ステップＳ２において変化率取得部１１により（Ｎ＋１）回分以上の周期データを記憶していないと判別された場合における、ステップＳ４における処理について、以下に説明する。この場合、制御回路１は、出力供給制御部１３により、次の状態におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の操作量ηを、予め定められた値に定める。
【００５０】
次に、ステップＳ２において変化率取得部１１により（Ｎ＋１）回分以上の周期データを記憶していると判別された場合おける、ステップＳ４における処理について、以下に説明する。
【００５１】
この場合、制御回路１は、出力供給制御部１３により、まず、ステップＳ３において次回のセンサ周期Ｔ（ｎ＋１）を推定した状態の前の状態、すなわち現在の状態における発電制御装置１００の出力電圧および目標電圧に基づいて、以下の数式（２）により、これら出力電圧と目標電圧との差分Δｄｉｆ（ｎ）を求める。
【００５２】
【数２】
0005405697.tif 000003
【００５３】
数式（２）において、Ｖｏｕｔ（ｎ）は、現在の状態における発電制御装置１００の出力電圧を示す。また、Ｖｒｅｆは、発電制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｎ）の目標値である目標電圧を示す。例えば、ステップＳ３において図５の状態８におけるセンサ周期を推定した場合には、Ｖｏｕｔ（ｎ）は、状態７における発電制御装置１００の出力電圧となり、Δｄｉｆ（ｎ）は、状態７における発電制御装置１００の出力電圧と目標電圧との差分となる。
【００５４】
また、制御回路１は、出力供給制御部１３により、現在の状態より１つ前の状態における発電制御装置１００の出力電圧および目標電圧に基づいて、以下の数式（３）により、これら出力電圧と目標電圧との差分Δｄｉｆ（ｎ−１）を求める。
【００５５】
【数３】
0005405697.tif 000004
【００５６】
数式（３）において、Ｖｏｕｔ（ｎ−１）は、現在の状態より１つ前の状態における発電制御装置１００の出力電圧を示す。また、Ｖｒｅｆは、発電制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｎ−１）の目標値である目標電圧を示す。例えば、ステップＳ３において図５の状態８におけるセンサ周期を推定した場合には、Ｖｏｕｔ（ｎ−１）は、状態６における発電制御装置１００の出力電圧となり、Δｄｉｆ（ｎ−１）は、状態６における発電制御装置１００の出力電圧と目標電圧との差分となる。
【００５７】
制御回路１は、次に、現在の状態における発電制御装置１００の出力電圧と目標電圧との差分Δｄｉｆ（ｎ）と、１つ前の状態における発電制御装置１００の出力電圧と目標電圧との差分Δｄｉｆ（ｎ−１）と、に基づいて、以下の数式（４）により、次の状態における制御量θ（ｎ＋１）を求める。
【００５８】
【数４】
0005405697.tif 000005
【００５９】
数式（４）において、Ｋ０およびＫ１は、ＰＩ定数を示す。また、θ（ｎ）は、現在の状態における制御量を示し、例えばステップＳ３において図５の状態８におけるセンサ周期を推定した場合には、θ（ｎ）は、状態７における制御量となる。
【００６０】
制御回路１は、次に、ステップＳ３において推定した次回のセンサ周期Ｔ（ｎ＋１）と、次の状態における制御量θ（ｎ＋１）と、に基づいて、以下の数式（５）により、次の状態におけるスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３の操作量ηを定める。
【００６１】
【数５】
0005405697.tif 000006
【００６２】
以上の充電装置ＡＡが奏することのできる効果について、図６〜１０を用いて以下に説明する。
【００６３】
図６は、次回のセンサ周期を、制御回路１により上述のように推定した場合について説明するための図である。この場合、センサ周期が一定ではなくても、図４のステップＳ３の処理により、センサ周期の実測値Ｔ２ｄと、センサ周期の推定値Ｔ２ｃ’と、の間のように、実際のセンサ周期と、推定したセンサ周期と、の間に誤差が生じない。
【００６４】
図７は、次回のセンサ周期を、制御回路１により上述のように推定した場合ではなく、今回のセンサ周期に等しいものとして推定した場合について説明するため図である。この場合、センサ周期が一定ではないと、センサ周期の実測値Ｔ２ｄと、センサ周期の推定値Ｔ２ｃ’と、の間のように、実際のセンサ周期と、推定したセンサ周期と、の間に誤差が生じることになる。
【００６５】
図８は、センサ周期を示す図である。図８において、縦軸は、センサ周期を示し、横軸は、センサ周期の測定回数を示す。また、実線は、検出回路７が出力したセンサ信号のセンサ周期、すなわちセンサ周期の実測値を示す。また、破線は、図６を用いて上述したように、制御回路１により上述のように推定したセンサ周期を示す。また、２点鎖線は、図７を用いて上述したように、次回のセンサ周期が今回のセンサ周期に等しいとした場合のセンサ周期を示す。
【００６６】
図８に示すように、制御回路１によれば、次回のセンサ周期が今回のセンサ周期に等しいとした場合と比べて、実測値に近いセンサ周期を推定することができる。
【００６７】
図９は、図６を用いて上述した制御回路１によるセンサ周期の推定結果に応じて駆動回路３０を制御した場合における、バッテリ６に供給される充電電流を示す図である。一方、図１０は、図７を用いて上述した次回のセンサ周期が今回のセンサ周期に等しいとして駆動回路３０を制御した場合における、バッテリ６に供給される充電電流を示す図である。図９、１０において、縦軸は、バッテリ６に供給される充電電流を示し、横軸は、時間を示す。
【００６８】
図９、１０に示すように、制御回路１によれば、次回のセンサ周期が今回のセンサ周期に等しいとした場合と比べて、バッテリ６に安定した充電電流を供給することができる。このため、発電制御装置１００は、発電機５からバッテリ６に対して効率的に電力を供給することができる。
【００６９】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００７０】
例えば、上述の実施形態では、発電機５から電力が供給される負荷として、バッテリ６を適用したが、これに限らない。
【００７１】
また、上述の実施形態では、発電機５は３つの相を有するものとしたが、これに限らず、例えば、１つの相や、４つの相を有するものであってもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、制御回路１は、駆動回路３０に設けられたスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ３をＰＷＭ制御するものとしたが、これに限らず、例えば位相制御するものであってもよい。
【００７３】
また、上述の実施形態では、検出回路７は、発電機５における上述の状態が切り替わったことを検出するたびにワンショットパルスを生成するものとしたが、これに限らない。例えば、発電機５の相ＡＣ１〜ＡＣ３のそれぞれのゼロクロスを検出するたびにワンショットパルスを生成するものとしてもよい。また、例えば、発電機５がエンジンで駆動される場合には、このエンジンの回転角度が所定の角度になるたびにワンショットパルスを生成してもよい。
【００７４】
また、上述の実施形態では、図４のステップＳ３において次回のセンサ周期を推定する際に、図５を用いて上述したように１サイクル前のセンサ周期を用いるものとしたが、これに限らない。例えば、２サイクル前のセンサ周期や、３サイクル前のセンサ周期を用いてもよいし、１サイクル前のセンサ周期と２サイクル前のセンサ周期とを組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１：制御回路
５：発電機
６：バッテリ
７：検出回路
８：ヒューズ
１０：制御回路
１１：変化率取得部
１２：推定部
１３：出力供給制御部
２０：ゼロクロス信号生成回路
３０：駆動回路
１００：発電制御装置
Ｑ１〜Ｑ３：スイッチ素子
ＡＡ：充電装置
【要約】
交流発電機から負荷に対して効率的に電力を供給するできる制御回路と、この制御回路を備える発電装置と、を提供する。発電機５からバッテリ６に供給する電力を制御する制御回路１は、発電機５の動作に同期したセンサ信号のセンサ周期の変化率を求める変化率取得部１１と、変化率取得部により求められたセンサ周期の変化率を用いて次回のセンサ周期を推定する推定部１２と、推定部１２により推定された次回のセンサ周期を用いて駆動回路３０に設けられたスイッチ素子をＰＷＭ制御する出力供給制御部１３と、を備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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