(57)【要約】【課題】  発電機のロータの回転を検出するセンサの取付位置の誤差を検出する。【解決手段】  バッテリ充電装置は、発電機10のロータ12の回転位置を表す位置検出信号を出力する位置センサ42、所定相の出力電流または出力電圧を検出するセンサ、複数の整流素子と複数のスイッチング素子からなり、発電機10から出力される三相交流を整流した直流電力をバッテリ24に供給するレギュレータ20、位置検出信号を基準として算出される発電機10の誘起電圧の位相に基づきレギュレータ20の各スイッチング素子の通電制御を行うインバータ制御部30を備える。インバータ制御部30は、発電機10の回転数を示す回転数信号Ne、位置検出信号Tp、センサが検出した電流信号または電圧信号の何れかの出力信号を入力し、位置検出信号と出力信号に基づき、所定相の誘起電圧に対する位置センサ42の取付位置の誤差を推測する。【選択図】  図1
2014204620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流発電機(10)のロータ(12)の回転位置を表す位置検出信号を出力する位置センサ(42)と、
前記三相交流発電機の所定相の出力電流または出力電圧を検出するセンサ(18)と、
複数の整流素子と複数のスイッチング素子からなり、前記三相交流発電機から出力される三相交流を整流した直流電力をバッテリ(24)に供給するレギュレータ(20)と、
前記位置検出信号を基準として算出される前記三相交流発電機の誘起電圧の位相に基づき前記レギュレータの各スイッチング素子の通電制御を行う制御回路(30)とを備え、
前記制御回路は、前記三相交流発電機の回転数を示す回転数信号、前記位置検出信号、前記センサが検出した電流信号または電圧信号の何れかの出力信号を入力する入力手段(40)と、
前記位置検出信号と前記出力信号に基づき、前記所定相の誘起電圧に対する前記位置センサの取付位置の誤差を推測する推測手段(32)とを有する車両用バッテリ充電装置。
【請求項２】
三相交流発電機(10)のロータ(12)の回転位置を表す位置検出信号を出力する位置センサ(42)と、
前記三相交流発電機の所定相の出力電流または出力電圧を検出するセンサ(18)と、
複数の整流素子と複数のスイッチング素子からなり、前記三相交流発電機から出力される三相交流を整流した直流電力をバッテリ(24)に供給するレギュレータ(20)と、
前記位置検出信号を基準として算出される前記三相交流発電機の誘起電圧の位相に基づき前記レギュレータの各スイッチング素子の通電制御を行う制御回路(30)とを備え、
前記制御回路は、前記三相交流発電機の回転数を示す回転数信号、前記位置検出信号、前記センサが検出した電流信号または電圧信号の何れかの出力信号を入力する入力手段(42)と、
前記位置検出信号と前記出力信号に基づき、前記位置検出信号と前記出力信号の間の第一の位相差を計測する計測手段(32)と、
前記回転数信号に基づき、前記所定相の誘起電圧と前記出力信号の間の第二の位相差を算出する算出手段(32)と、
前記第一および第二の位相差から前記位置検出信号と前記所定相の誘起電圧の間の第三の位相差を推測する推測手段(32)とを有する車両用バッテリ充電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記第三の位相差を使用して前記通電制御を行う請求項2に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記通電制御を中止して前記第三の位相差の推測を行った後、前記推測した第三の位相差を使用して前記通電制御を再開する請求項2または請求項3に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記通電制御で全相短絡して前記第三の位相差の推測を行った後、前記推測した第三の位相差を使用して前記通電制御を再開する請求項2から請求項4の何れか一項に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項６】
前記入力手段は、さらに、前記バッテリの端子電圧を示す端子電圧信号を入力し、
前記算出手段は、前記端子電圧信号に基づき前記第二の位相差を補正する請求項2から請求項5の何れか一項に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記回転数信号、前記端子電圧信号、前記第二の位相差の間の関係を表すマップを参照して前記第二の位相差を算出する請求項6に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記三相交流発電機の複数の回転数領域において、前記第三の位相差の推測を行う請求項2から請求項7の何れか一項に記載された車両用バッテリ充電装置。
【請求項９】
前記制御回路は、より高回転数の前記回転数領域において推測した前記第三の位相差を前記通電制御に使用する請求項8に記載された車両用バッテリ充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のバッテリを充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三相ブラシレスモータにおいては、各相に対応して設けられたロータセンサの出力信号に基づきステータコイルの通電制御が行われる。しかし、ロータセンサの取付位置の誤差によりセンサ信号の出力タイミングがずれると、ステータコイルの適切な通電タイミングが得られず、正確なモータ出力制御が行えない。
【０００３】
特許文献1は、モータの回生発電状態において、各相の誘起電圧のゼロクロス点とセンサ信号の立ち上がりの位相ずれを、ロータセンサの取付位置の誤差として検出する。そして、検出した位相ずれに基づき各ステータコイルの通電タイミングを高精度に制御する技術を開示する。
【０００４】
三相交流発電機を用いたバッテリ充電装置においても、発電機のロータの回転を検出するセンサ信号に基づき各相の通電制御が行われる。従って、三相ブラシレスモータの場合と同様に、センサの取付位置の誤差を検出することが望まれる。
【０００５】
しかし、バッテリ充電装置においては、発電機の出力端子がレギュレータを介してバッテリや負荷に接続されている。そのため、レギュレータ出力電流が流れないエンジン始動時の極低回転数（＜アイドリング回転数）の領域でしか、特許文献1の手法を適用することができない。また、アイドリング回転数未満の領域は、エンジンの回転変動が大きく正確な計測ができない上、エンジン始動直後の限られたタイミングでしか計測が行えないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2012-060705号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、発電機のロータの回転を検出するセンサの取付位置の誤差の検出を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００９】
請求項1の発明は、三相交流発電機のロータの回転位置を表す位置検出信号を出力する位置センサと、前記三相交流発電機の所定相の出力電流または出力電圧を検出するセンサと、複数の整流素子と複数のスイッチング素子からなり、前記三相交流発電機から出力される三相交流を整流した直流電力をバッテリに供給するレギュレータと、前記位置検出信号を基準として算出される前記三相交流発電機の誘起電圧の位相に基づき前記レギュレータの各スイッチング素子の通電制御を行う制御回路とを備え、前記制御回路は、前記三相交流発電機の回転数を示す回転数信号、前記位置検出信号、前記センサが検出した電流信号または電圧信号の何れかの出力信号を入力する入力手段と、前記位置検出信号と前記出力信号に基づき、前記所定相の誘起電圧に対する前記位置センサの取付位置の誤差を推測する推測手段とを有する。
【００１０】
請求項2の発明は、三相交流発電機のロータの回転位置を表す位置検出信号を出力する位置センサと、三相交流発電機の所定相の出力電流または出力電圧を検出するセンサと、複数の整流素子と複数のスイッチング素子からなり、前記三相交流発電機から出力される三相交流を整流した直流電力をバッテリに供給するレギュレータと、前記位置検出信号を基準として算出される前記三相交流発電機の誘起電圧の位相に基づき前記レギュレータの各スイッチング素子の通電制御を行う制御回路とを備え、前記制御回路は、前記三相交流発電機の回転数を示す回転数信号、前記位置検出信号、前記センサが検出した電流信号または電圧信号の何れかの出力信号を入力する入力手段と、前記位置検出信号と前記出力信号に基づき、前記位置検出信号と前記出力信号の間の第一の位相差を計測する計測手段と、前記回転数信号に基づき、前記所定相の誘起電圧と前記出力信号の間の第二の位相差を算出する算出手段と、前記第一および第二の位相差から前記位置検出信号と前記所定相の誘起電圧の間の第三の位相差を推測する推測手段とを有する。
【００１１】
請求項3の発明は、前記制御回路は、前記第三の位相差を使用して前記通電制御を行う。
【００１２】
請求項4の発明は、前記制御回路は、前記通電制御を中止して前記第三の位相差の推測を行った後、前記推測した第三の位相差を使用して前記通電制御を再開する。
【００１３】
請求項5の発明は、前記制御回路は、前記通電制御で全相短絡して前記第三の位相差の推測を行った後、前記推測した第三の位相差を使用して前記通電制御を再開する。
【００１４】
請求項6の発明は、前記入力手段は、さらに、前記バッテリの端子電圧を示す端子電圧信号を入力し、前記算出手段は、前記端子電圧信号に基づき前記第二の位相差を補正する。
【００１５】
請求項7の発明は、前記算出手段は、前記回転数信号、前記端子電圧信号、前記第二の位相差の間の関係を表すマップを参照して前記第二の位相差を算出する。
【００１６】
請求項8の発明は、前記制御回路は、前記三相交流発電機の複数の回転数領域において、前記第三の位相差の推測を行う。
【００１７】
請求項9の発明は、前記制御回路は、より高回転数の前記回転数領域において推測した前記第三の位相差を前記通電制御に使用する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項1、2の発明によれば、位置検出信号、出力信号、回転数信号に基づき位置センサの取付位置の誤差を推測することができる。
【００１９】
請求項3の発明によれば、通電制御の基準タイミングとして、位置検出信号の出力タイミングではなく、所定相の誘起電圧の位相を使用することができる。
【００２０】
請求項4の発明によれば、一時的に通電制御を中止した状態での所定相の出力信号を検出することで、所定相の誘起電圧に対する位置センサの取付誤差を推定することができる。これにより、推測した誘起電圧の位相を基準として通電制御を精度よく行うことができる。
【００２１】
請求項5の発明によれば、通電制御で一時的に全相短絡状態での所定相の出力信号を検出することで、所定相の誘起電圧に対する位置センサの取付誤差を推定することができる。これにより、推測した誘起電圧の位相を基準として通電制御を精度よく行うことができる。
【００２２】
請求項6の発明によれば、バッテリの端子電圧に応じた第二の位相差の変動を考慮して、より高精度に第三の位相差を推測することができる。
【００２３】
請求項7の発明によれば、マップを使用して第二の位相差を取得し、補正することができる。
【００２４】
請求項8の発明によれば、三相交流発電機の複数の回転数領域において第三の位相差を推測することができる。
【００２５】
請求項9の発明によれば、三相交流発電機の回転がより安定する高回転数領域において推測した第三の位相差を通電制御に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】三相交流発電機とバッテリ充電装置の電気的な接続を説明する図。
【図２】発電機とバッテリ充電装置の動作を説明する図。
【図３】位置検出信号、誘起電圧、発電機の出力端子の電圧および電流の位相の関係を示す図。
【図４】位相差補正用の補正マップの一例を示す図。
【図５】位相差補正処理を説明するフローチャート。
【図６】電圧V2（電流I1）の出力信号の計測方法を説明する図。
【図７】電圧V2（電流I1）の出力信号の別の計測方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明にかかる実施例のバッテリ充電装置を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例のバッテリ充電装置は自動二輪車などの車両に使用されるものである。
【００２８】
［発電機と充電装置の電気的接続］
図1は三相交流発電機とバッテリ充電装置の電気的な接続を説明する図である。
【００２９】
図1に示す三相交流発電機（以下、発電機）10は、内燃機関のような原動機により駆動される磁石発電機である。磁石発電機は、ヨークに永久磁石を取り付けて界磁を構成した回転子（ロータ）12、および、電機子鉄心と当該鉄心に巻回された電機子巻線12u、12v、12wからなる固定子（ステータ）を有する。回転子は原動機の回転軸に取り付けられ、固定子は原動機のケースやカバーなどに取り付けられた取付部に固定される。
【００３０】
発電機10の電機子巻線12u、12v、12wが出力する三相電力は、レギュレータ20を介して二次電池であるバッテリ24に充電され、また、車両における電装品である負荷26に供給される。なお、図1には電機子巻線をデルタ結線した例を示すが、スター結線にしてもよい。
【００３１】
MOS型のFETで構成されるレギュレータ20は、MOS型のFETのドレインソース間に存在する寄生ダイオードによる全波整流器とスイッチング素子を組み合わせた整流・スイッチング回路として機能する。レギュレータ20は、スイッチング回路を介して電機子巻線12u、12v、12wに制御電圧を印加して、バッテリ24の充電電圧として適切な電圧が得られるように発電機10の出力電圧を制御する。そして、全波整流器により三相電圧を整流して得た直流電圧をバッテリ24と負荷26に供給する。
【００３２】
スイッチング素子22u、22v、22wのドレイン端子はバッテリ24の正極に接続され、それらスイッチング素子のソース端子はそれぞれ発電機10の出力端子12a、12b、12cに接続されている。また、スイッチング素子22x、22y、22zのソース端子はバッテリ24の負極に接続され、それらスイッチング素子のドレイン端子はそれぞれ発電機10の出力端子12a、12b、12cに接続されている。
【００３３】
また、所定相の出力端子（この例ではU相出力端子12a）と、レギュレータ20を接続するラインには当該相（この例ではU相）の電流を検出する電流センサ18および電圧を検出する電圧センサが配置されている。なお、実施例では電流センサと電圧センサを具備しているが、発明を実施する際は何れか一方があればよい。
【００３４】
インバータ制御部30は、各種信号を入力する入力回路40、ワンチップマイクロコンピュータなどで構成される制御回路32、レギュレータ20のスイッチング素子を駆動する駆動信号を各スイッチング素子のゲートに出力する出力回路38を有する。入力回路40は、位置センサ42が出力する位置検出信号Tp、原動機の回転数信号Ne、電流センサ18が出力する電流値信号I1、バッテリ電圧信号Vbattを入力する。
【００３５】
制御回路32のCPU（以下、CPU32）は、RAMをワークメモリとしてROMに格納されたプログラムを実行することで各種制御を実現する。CPU32は、入力回路40に入力される信号に基づきレギュレータ20の各スイッチング素子の開閉信号を出力回路38に供給する。出力回路38は、開閉信号に従いレギュレータ20の各スイッチング素子を開閉（オンオフ）する駆動信号を出力し、レギュレータ20の各スイッチング素子の通電制御が実現される。
【００３６】
前記駆動信号、すなわち各スイッチング素子に対する通電のタイミングは、例えば予め準備された通電制御マップを用いてマイコンにより制御される。また通電制御においては、バッテリの充電状態や負荷の変動によって必要な電流が変動すると、各スイッチング素子に対する通電のタイミングを変化（進角または遅角）させる位相制御が行われる。位相制御は各相の位置検出信号に対して、各相に対応するスイッチング素子の通電タイミングを進角または遅角させる制御手法である。
【００３７】
CPU32は、電機子巻線12uに制御電圧を印加する場合、スイッチング素子22uをオンにして、スイッチング素子22yと22zの一方または両方をオンにする。また、電機子巻線12vに制御電圧を印加する場合、スイッチング素子22vをオンにして、スイッチング素子22xと22zの一方または両方をオンにする。また、電機子巻線12wに制御電圧を印加する場合、スイッチング素子22wをオンにして、スイッチング素子22xと22yの一方または両方をオンにする。
【００３８】
発電機10の回転子（ロータ）12にはリラクタ17が固定されている。位置センサ42は、リラクタ17に対向するように例えば発電機10の取付部に固定され、回転子12と伴に回転するリラクタ17が近傍を通過する度に位置検出信号Tpを発生する。
【００３９】
リラクタ17と位置センサ42は、所定相（例えば、電機子巻線12uのU相）の誘起電圧が負電圧から正電圧に遷移するタイミング（ゼロクロス点）で位置検出信号Tpを出力するように配置される。そのため、通常は位置検出信号Tpの出力タイミングが誘起電圧の位相と一致していると見做して、位置検出信号Tpの位相を基準としてスイッチング素子の出力タイミングを決定する。
【００４０】
ただし、前述したように、リラクタ17と位置センサ42には部品寸法や取付位置の誤差が存在するため、位置検出信号Tpの位相が誘起電圧の位相に対してどれだけずれているのかを計測し、実際の誘起電圧の位相を基にしてスイッチング素子の出力タイミングを制御すれば、より精度よく通電制御を行うことができる。
【００４１】
なお、バッテリ充電装置は、位置センサ42、電流センサ18（または上記電圧センサ）、レギュレータ20、インバータ制御部30などから構成される。
【００４２】
図3は位置検出信号Tp、誘起電圧E、発電機10の出力端子12aの電圧V2および電流I1の位相の関係を示す図である。図3において、計測したい位相差は、リラクタ17や位置センサ42の部品寸法や取付け位置の誤差に相当する、位置検出信号Tpの立ち下がりと誘起電圧Eのゼロクロス点の位相差Δθ3（第三の位相差）である。しかし、上述したように、Δθ3の直接計測することは難しい。
【００４３】
一方、位置検出信号Tpの立ち下がりと電圧V2（電流I1）の立ち上がりの位相差Δθ1（第一の位相差）は計測可能である。従って、電圧V2（電流I1）の立ち上がりと誘起電圧Eのゼロクロス点の位相差Δθ2（第二の位相差）が得られれば、位相差Δθ3を推測することができる。
【００４４】
［位相差Δθ1］
ここで、電圧V2（電流I1）の出力信号の計測方法について説明する。電圧V2（電流I1）は発電機の出力端子から出力される波形をそのまま計測したものである。これについては三つの検出方法が考えられる。
【００４５】
例えば、図6に示すように、一時的に通電制御を中止した状態（全波整流状態）とすることで、電圧センサまたは電流センサから所定相の出力信号である図3の電圧V2や電流I1を検出することができる。
【００４６】
あるいは、図7に示すように、通電制御で一時的に図7の上側に示すスイッチング素子を全てオフ、図7の下側に示すスイッチング素子を全てオンとする全相短絡状態にすることで、全波整流時に比べて波形の高さは小さくなるものの、前記と同様に電圧センサまたは電流センサから所定相の出力信号である図3の電圧V2や電流I1を検出することができる。
【００４７】
［位相差Δθ2］
次に、電圧V2（電流I1）の立ち上がりと誘起電圧Eのゼロクロス点の位相差Δθ2（第二の位相差）の算出方法について説明する。
【００４８】
図2は発電機10とバッテリ充電装置の動作を説明する図で、図2(a)はU相とバッテリ充電装置の関係だけを示している。周知のように、発電機10の電機子巻線12uには、磁界φの変化によって電圧Eが誘起される。電機子巻線12uは、電圧源（誘起電圧E）に直列接続されたインダクタンスLと等価であり、出力端子12aから出力される電流Iの位相は誘起電圧Eの位相に対して遅れを示す。
【００４９】
図2(b)は図2(a)に示す構成の等価回路であり、電機子巻線12uの抵抗値rは充分に小さい（r≪R）として無視している。また、レギュレータ20より負荷側は直流回路であることからリアクタンス成分を無視して負荷抵抗値Rで代表している。つまり、発電機10とバッテリ充電装置は、電圧源E、インダクタンスL、負荷抵抗値Rが直列接続された回路と見做すことができる。図2(b)において、誘起電圧E、電流I、誘起電圧Eと電流Iのなす角θ（すなわち位相差Δθ2）は下式で表される。
E = -N・dφ/dt        …(1)
I1 = E/(jωL + R)      …(2)
θ = tan-1(ωL/R)      …(3)
ここで、Nは電機子巻線の巻回数、
ωは角周波数(rad/s)、
Rは負荷抵抗値(Ω)。
【００５０】
前述のとおり、位置検出信号Tpの立ち下がりと誘起電圧Eのゼロクロス点の位相差Δθ3（第三の位相差）は位置検出信号Tpの立ち下がりと電圧V2（電流I1）の立ち上がりの位相差Δθ1（第一の位相差）と、電圧V2（電流I1）の立ち上がりと誘起電圧Eのゼロクロス点の位相差Δθ2（第二の位相差）から求めることができ、その関係は下式で表される。
Δθ3 = Δθ1 - Δθ2      …(4)
【００５１】
これによって出力端子12aがレギュレータ20に接続された状態において誘起電圧Eの位相を検出することができ、レギュレータ20の各スイッチング素子の通電制御として、位置検出信号Tpを基づく正確な通電制御を行うことができる。
【００５２】
式(3)が示すように、負荷抵抗値Rが充分に大きい場合（例えば無負荷）は位相差θが零度になり、誘起電圧Eの位相と、発電機10の出力端子12aの電圧の位相は一致する。しかし、出力端子12aはレギュレータ20に接続されているため、無負荷のように抵抗値Rが充分大きい状態は期待できず、出力端子12aの電圧V2（=I1・R）の位相は、電流I1の位相に従い、誘起電圧Eの位相に対して遅れを示す。
【００５３】
バッテリの充電には、電機子巻線の出力電流が最大を示す領域の利用が望まれる。例えば、電流値がピークを示す位相に対して±10度程度の領域を充電に利用したい。しかし、出力端子12aがレギュレータ20に接続された状態において誘起電圧Eの位相を検出することは難しく、レギュレータ20の各スイッチング素子の通電制御は位置検出信号Tpに頼ることになる。しかし、位置検出信号Tpにはリラクタ17や位置センサ42の部品寸法や取付位置の誤差が含まれ、正確な通電制御を行うには、当該誤差の検出が不可欠である。
【００５４】
バッテリの充電時、発電機10の出力端子12aと接地電位GNDの間の電圧V2はほぼバッテリ電圧とGNDの間を繰り返し、電圧V2または電流I1の立ち上がり（または立ち下がり）を検出することが可能である。
【００５５】
発電機10の回転数をNe[rpm]とするとω=2πNe/60[rad/s]であり、当然、回転数NeによってωL/Rが変化する。回転数Neは位置検出信号Tpから算出される。
【００５６】
また、図2(c)に示すように、バッテリ24は等価的に抵抗とキャパシタを組み合わせた回路と見做すことができ、バッテリ24の内部インピーダンスは充電状態、つまりバッテリ24の端子電圧Vbattによって変化する。従って、位相差Δθ2の予測には、発電機10の回転数（原動機の回転数信号Ne）およびバッテリ24の端子電圧（バッテリ電圧信号Vbatt）を考慮した位相差の補正（以下、位相差補正）をすることが望ましい。
【００５７】
図4は位相差補正用の補正マップの一例を示す図である。補正マップは、回転数信号Neおよびバッテリ端子電圧信号Vbattと位相差Δθ2の関係を示す。なお、図4に示すバッテリ端子電圧はV1＜V2＜V3の関係にある。つまり、補正マップは、バッテリ端子電圧信号Vbattをパラメータとした、回転数信号Neと位相差Δθ2の関係を示し、回転数信号Neに対応する位相差Δθ2を与え、さらに、バッテリ端子電圧Vbattに応じた位相差Δθ2の補正を示す。このような補正マップを式(3)に基づき作成するか、またはバッテリの充電状態を変えて計測した結果から作成すれば、補正マップを参照して位相差Δθ2を算出することが可能になる。
【００５８】
［位相差補正処理］
エンジンが始動された後、回転数信号Neが所定の回転数領域（例えば1000rpm、2000rpm、4000rpm付近）を示した場合に位相差補正処理が開始される。勿論、例えば1000rpm付近で位相差補正処理を実行した後、再び、回転数信号Neが再び1000rpm付近を示した場合に位相差補正処理を開始する必要はない。
【００５９】
図5は位相差補正処理を説明するフローチャートである。まず、CPU32は、初期化を実行する(S11)。つまり、カウンタNおよび後述する配列変数の初期化（格納値を0にする）し、タイマをスタートし、レギュレータ20の通電制御を中止して各スイッチング素子を開状態にする。
【００６０】
次に、CPU32は、位置検出信号Tpの受信を待ち(S12)、位置検出信号Tpを受信すると配列変数PC[N]にタイマのカウント値tを格納する(S13)。続いて、CPU32は、電流値信号I1が立ち上がったか否かを判定する(S14)。電流値信号I1が立ち上がると、CPU32は、配列変数I1[N]にタイマのカウント値tを格納し、配列変数VB[N]にバッテリ端子電圧信号Vbattを格納し、配列変数NE[N]に回転数信号Neを格納する(S15)。
【００６１】
次に、CPU32は、カウンタNのカウント値を判定し(S16)、N=0の場合は処理をステップS21に進め、N＞0の場合は処理をステップS17に進める。
【００６２】
N＞0の場合、CPU32は、位置差検出信号Tpの周期P（=PC[N]-PC[N-1]）を計算し(S17)、位置検出信号Tpの立ち下がりと電流I1の立ち上がりの位相差Δθ1を次式によって計算する(S18)。
Δθ1 = (PC[N] - I1[N])/P×360      …(5)
【００６３】
次に、CPU32は、配列変数VB[N]およびNE[N]の値に基づき補正マップ33を参照して位相差Δθ2を算出する(S19)。そして、位相差Δθ1とΔθ2の差分（Δθ1-Δθ2）を配列変数Δθ[N]に格納する(S20)。
【００６４】
次に、CPU32は、カウンタNのカウント値を判定し(S21)、N＜Nmaxの場合はカウンタNをインクリメントして(S22)、処理をステップS12に戻す。また、カウント値がNmaxに達した場合は下式によりΔθ[1]〜Δθ[N]を平均化した位相差Δθ3を取得し(S23)、取得した位相差Δθ3を使用するレギュレータ20の通電制御を再開して(S24)、位相差補正処理を終了する。
Δθ3 = Σi=1NΔθ[i]/Nmax      …(6)
【００６５】
以上の位相差補正処理により、リラクタ17や位置センサ42の部品寸法や取付け位置の誤差に相当する位相差Δθ3を推測することができる。その結果、CPU32は、電機子巻線の出力電流値がピークを示す位相に対して例えば±10度程度の領域を充電に使用するためのレギュレータ20の通電制御を正確に実行することができる。
【００６６】
複数の推測値Δθ3[1]〜Δθ3[N]を平均して位相差Δθ3とする理由は、エンジンの回転は吸気、圧縮、燃焼、排気の各工程からなり、工程による変動分を除去するためである。つまり、発電機10の複数回転分の推測値Δθ3[1]〜Δθ3[N]を平均化して、各工程による変動分を除去した位相差Δθ3を取得する。そのためのカウント値Nの上限を示すNmax（推測回数）は例えば「8」にする。また、取得した位相差Δθ3は、処理開始のトリガになった回転数信号Ne（回転数領域）ごとに記録され、エンジンの回転がより安定する高回転数領域において推測された位相差Δθ3が優先的に通電制御に使用される。
【００６７】
なお、回転数Neは位置検出信号Tpから算出する手法のほか、三相交流発電機の所定相の出力電流または出力電圧の出力信号の時間間隔からも算出可能である。例えば図3に示すようにV相の出力信号の立ち下りから、U相の出力信号の立ち上がりまでの時間tを計測すれば、出力信号はクランク角60度毎に出力されるので、ωは以下の式で表される。
ω = (2π×60/360)/t      …(7)
【００６８】
これによれば、回転数Neを位置検出信号Tpから算出するよりも、より細かいタイミングでの回転数を算出することができるので、さらに精度よく位相差Δθ3を推測することができる。
【００６９】
このように、三相交流発電機を用いたバッテリ充電装置において、発電機のロータの回転を検出するセンサ信号に基づき各相の通電制御を行う際に、センサの取付位置の誤差を検出することができるので、各相の通電制御を適切に行うことができる。
【図１】
2014204620.tif 000003
【図２】
2014204620.tif 000004
【図３】
2014204620.tif 000005
【図４】
2014204620.tif 000006
【図５】
2014204620.tif 000007
【図６】
2014204620.tif 000008
【図７】
2014204620.tif 000009