1277288 九、發明說明： · 【發明所屬之技術領域】 持 之 由 行 施 成 同 情 因 量 的 5 本發明係關於同步發電機之輸出控制裝置，特別係維 良好的加速性能，且確保適當發電量的較佳同步發電機 輸出控制裝置。 【先前技術】 車輛用發電裝置乃使用引擎驅動的三相同步發電機， 此三相同步發電機所發的交流電，經三相全波整流器進 整流而充電於電池。日本專利特開2 0 0 2 - 1 1 9 0 9 5號公報 中，便有揭示在低轉速區域中，對定子線圈依一定電角 行延遲角通電而增加發電輸出，並將通電工作週期控制 輸出電壓不致高於穩壓狀態的三相同步發電機依照此 步發電機的話，因為可在確保低轉速區域中的發電量之 況下，避免因穩壓器而導致停止發電，防止負載變動， 而可防止低轉速區域中引擎轉速不穩定的狀況發生。 (專利文獻1 )日本專利特開2 0 0 2 - 1 1 9 0 9 5號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 上述同步發電機並未含有驅動發電機的引擎之加速判 斷。所以，不管引擎有無加速，發電量均將發生變化。即 對引擎的負載將變動。結果，在引擎加速中，將隨發電 的變化而發生負載變動情況。 本發明之目的在於提供一種確保能將電池狀態維持於 良好狀態的發電量，且即便加速中仍將限制發電量變化 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 同步發電機之輸出控制裝置。 (解決問題之手段） 為達上述目的，本發明係包含具利用引擎驅動之場磁通 產生用磁石手段的轉子，及捲繞著發電輸出產生用定子線 圈之定子的同步發電機之輸出控制裝置；其第1特徵在於 具備有：檢測出節流閥開度之變化速度的節流閥操作速度 檢測手段；至少利用上述節流閥開度的變化速度而判斷引 擎的加速狀態，以限制發電量的手段；以及控制手段，其 在上述所限制的發電量已達預定量時便禁止繼續對發電量 作限制，在所限制的發電量已回歸於預定量時便重新容許 對發電量作限制。 再者，本發明第2特徵乃上述所限制之發電量係依發電 量被限制時間的函數進行判斷。 再者，本發明第3特徵乃上述所限制之發電量係依當容 許對發電量作限制的情況時便較大，而當禁止對發電量作 限制的情況時便較小之方式，對時間函數附加不同的權重。 再者，本發明第4特徵乃具備有將上述發電機的發電電 壓，限制於既定穩壓器目標電壓的穩壓器；上述限制發電 量的手段包含：上述穩壓器目標電壓切換手段，以及以消除 穩壓器目標電壓與電池電壓間之差的方式來控制發電機之 相位電角的手段。 再者，本發明第5特徵乃當引擎轉速在限制實施上限轉 速以上的情況時，便禁止上述對發電量的限制。 再者，本發明第6特徵乃更具備有為了判斷上述加速狀 6 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 態而判斷引擎轉速的手段；當在預定的實施判斷 引擎轉速並未到達限制實施下限轉速的情況時， 述對發電量的限制。 (發明效果） 依照第1特徵的話，因為在引擎加速時便實施 限制，因此將提昇加速性能，且因為當發電量限 大之時，禁止對發電量作限制，因此可防止電池的 結果便可延長電池的壽命。此外，因為當藉由禁 量作限制而使被限制的發電量回歸之時，將再度 電量作限制，因而可減小加速性能的影響。 依照第2特徵的話，因為發電量可利用時間進 因而控制較為容易。依照第3特徵的話，將更優 過放電情況。 依照第4特徵的話，因為切換穩壓器目標電壓 配合所切換的目標電壓，調整發電電壓而控制發 此控制較為簡單，且可降低因穩壓器短路等而產 阻力。 依照第5特徵的話，當引擎轉速較高的情況時 便發電量較多，轉動慣量仍較大，因而對加速性 較小。所以，此情況下，可不要施行發電量的限 對電池充分的充電。 依照第6特徵的話，例如當使用於車輛用方面 道等爬坡的情況等負載較大的情況下，即便節流 啟，引擎轉速仍不易上昇。此情況下，因為禁止 326\ 總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 時間内* 便禁止上 發電量的 制變得過 過放電。 止對發電 容許對發 行判斷， 越的防止 的話，便 電量，因 生的發電 *因為即 能的影響 制，便可 並在如坡 閥急遽開 對發電量 7 1277288 作限制，因此可對電池充分的充電。 【實施方式】 以下，參照圖式，詳細說明本發明。圖2所示係具 使用本發明輸出控制裝置之同步發電機的引擎，重要 剖視圖，圖3所示係引擎所連接的同步發電機剖視圖 發明實施形態係同步發電機兼用為引擎的起動馬達。 以，下述便針對同步發電機作為兼作起動馬達之用的 機（以下稱「馬達A C G」）進行說明。 圖2中，引擎1的曲軸2係利用嵌合於曲柄軸箱3 軸承4，5所支撐著。曲軸2透過曲柄栓6而連結於連 在軸承5外面設置著V皮帶式無段變速機（以下簡稱「 變速機」）的驅動側帶輪1 1。驅動側帶輪1 1係包括有 帶輪片11 1與活動帶輪片1 1 2。固定帶輪片1 1 1係固 靠近曲軸2端部處，相對於曲軸2朝旋轉方向與軸方 移動均受規範。 再者，活動帶輪片11 2係對曲軸2結合成在旋轉方 移動受規範，但在軸方向（推力方向）則於既定範圍則 動的狀態。活動帶輪片1 1 2滑動自如的卡合著斜坡板 斜坡板1 2係結合於曲軸2並一體進行旋轉。斜坡板 利用與活動帶輪片1 1 2内側傾斜（斜坡）的組合，而形 外周方向變狹窄的配重輥1 3之推拔狀導桿。 設置與上述驅動側帶輪1 1形成配對且構成無段變 的從動側帶輪2 0。利用變速箱1 4所嵌合的軸承2 1與 示的另一軸承，而由從動軸2 2旋轉自如的支撐著，在 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 備有 部位 〇本 所 發電 上的 桿7 〇 無段 固定 定於 向的 向的 可移 12° 12係 成朝 速機 未圖 此從 8 1277288 動軸2 2上固定著從動側帶輪2 0。從動側帶輪2 0係具有利 用軸承2 3，2 4而旋轉自如的支撐於從動軸2 2上，但在從動 軸2 2軸方向的移動則受規範的固定帶輪片2 Ο 1。而且，具 有透過固定帶輪片2 Ο 1而在從動軸2 2軸方向滑動自如的支 撐著的活動帶輪片2 0 2。 在固定帶輪片2 Ο 1上設有支撐著利用離心力而偏靠外周 方向之離合器片2 5的片支持板2 7。在從動軸2 2上固定著 具有離合器片2 5所抵接内周面的杯狀構件2 8。藉由此杯 狀構件2 8與離合器片2 5的組合而構成遠心離合器。上述 活動帶輪片2 0 2係被一端保持於此片支持板2 7上的線圈彈 簧3 3之另一端所按押著，而經常對固定帶輪片2 Ο 1側啟動。 驅動側帶輪1 1與從動側帶輪2 0均屬於V型帶輪，在二 者間跨架著V皮帶2 9。從動軸2 2透過含有減速齒輪2 6的 減速機而連結於驅動輪，如機車的後輪。無段變速機覆蓋 著蓋體3 0，此蓋體3 0係由起動踏桿3 1所支撐著。 圖3中，馬達A C G 8係具有：捲繞著三相繞線（定子線圈） 的定子5 0，以及結合於引擎1的曲軸2端部並繞著定子5 0 外周旋轉的外轉子6 0。外轉子6 0係具有連結於曲軸2的 杯狀轉子箱63，以及收容於轉子箱63内周面的磁石62。 磁石 6 2係在轉子辆上沿圓周方向而配置。 外轉子6 0係將輪轂部6 0 a内周嵌合於曲軸2前端推拔 部而安裝著，並利用貫穿輪轂部6 0 a中心且螺插於曲軸2 端部螺絲中的螺栓2 5 3而固定。外轉子6 0内周側所配設的 定子5 0係利用螺栓2 7 9而固定於曲柄軸箱3上。在外轉子 9 3 26\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 6 0上利用螺栓2 4 6固定而設置著風扇2 8 0。鄰接風扇2 8 Ο 設置著散熱器2 8 2，散熱器2 8 2由風扇蓋體2 8 1所覆蓋著。 因為馬達A C G 8藉由散熱器2 8 2所鄰接風扇2 8 0的冷卻 風而積極冷卻，所以關聯於後述負載控制而抑制散熱量， 且散熱性亦佳，故將達小型化。 在定子5 0的内周上嵌入感測器箱3 4，在此嵌入感測器 箱3 4内，沿外轉子6 0軸套外周等間隔設置著轉子角度感 測器（磁極感測器）1 5與脈衝產生器感測器（爆發脈衝產生 器）1 6。轉子角度感測器1 5係對馬達A C G 8的定子線圈3 5 執行通電控制，分別對應著馬達ACG8的U相、V相、W相 各設置1個。另外，爆發脈衝產生器1 6係控制引擎的點火， 僅設置1個。轉子角度感測器1 5與爆發脈衝產生器1 6均 由全I C或磁阻（M R )元件所構成。 轉子角度感測器1 5與爆發脈衝產生器1 6的引線係連接 於基板1 7，然後在基板1 7上結合於線束1 8。在外轉子，6 0 的軸套6 0 a外周，嵌入分別使轉子角度感測器1 5與爆發脈 衝產生器1 6，2階段帶磁而賦予磁氣作用的磁石圈1 9。 在磁石圈1 9對應著轉子角度感測器1 5之一邊的磁帶 上，形成有對應著定子5 0磁極，且朝圓周方向依3 0 °寬度 間隔交叉排列的N極與S極，而在磁石圈1 9對應著爆發脈 衝產生器1 6之一邊的磁帶上，於圓周方向的1個地方，於 1 5 °至4 0 °範圍内形成帶磁部。 上述構造的馬達ACG8係在啟動時具有同步馬達的機 能，利用從電池所供應的電流而驅動，並使曲軸2旋轉而 10 326V總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 使引擎1開始動作，而且在啟動後，具有同步發電機的機 能，利用所發電的電流對電池充電，且將電流供應給各電 裝部。 馬達ACG8的馬達之動作乃如下述。藉由依照由轉子角 度感測器1 5所檢測出的旋轉角度，依序對定子線圈3 5供 應電流，而驅動具備磁石6 2的外轉子6 0。因為曲軸2結 合於外轉子6 0上，所以藉由該外轉子6 0的旋轉便將被啟 動，若到達點火轉速的話，引擎1便開始自主運轉。在自 主運轉開始後，控制系統便切換於發電機側，馬達ACG 8 便當作引擎發電機而產生動作。 隨引擎轉速的增加，配重輥1 3將利用離心力而被賦予 朝外周方向的力道，便使活動帶輪片1 1 2偏靠於固定帶輪 片1 1 1側。藉此，V皮帶2 9對驅動側帶輪1 1的捲繞直徑 將變大，而對從動侧帶輪2 0的捲繞直徑則變小。即，減速 比將縮小，從動側帶輪2 0將加速。若從動側帶輪2 0的轉 速超過離心離合器連接轉速的話，離合器2 5將依既定壓 抵接於杯狀構件2 8，並將旋轉傳遞給從動軸2 2。 圖4所示係使用馬達ACG8的機車重要部位的電裝系統 圖。該圖中，在ECU100中設置：對由馬達ACG8所產生的三 相交流電進行整流之全波整流器3 6，以及將全波整流器3 6 的輸出限制於預定的穩壓器目標電壓V之穩壓器3 7。而 且，E C U 1 0 0具有根據加速狀態與利用電池電壓等而控制發 電量的發電控制部3 8。發電控制部3 8將實現C P U的機能。 上述轉子角度感測器1 5與爆發脈衝產生器1 6均連接於 11 326\總檔\93\93131079\93131079(替換 Η 1277288 E C U 1 Ο 0上，並將其檢測信號輸入E C U 1 Ο 0。 在Ε C U 1 Ο Ο上連接著點火線圈3 9，在點火線圈3 9 圈側連接著火星塞4 0。此外，在E C U 1 0 0上連接著： 感測器41、燃油偵測器4 2、座椅開關4 3、怠速開 冷卻水溫感測器4 5;且將各構件的檢測信號輸入於 中 〇 而且，在ECU100上連接著：起動馬達繼電器46、 達開關4 7、停機開關4 8，4 9、待機指示器5 1、燃油 5 2、速度偵測器5 3、自動節氣閥5 4、及頭燈5 5。 55中設置調光開關56。 對上述各構件透過主熔絲5 7與主開關5 8，而從 供應著電流。電池5 9係具有利用起動馬達繼電器 接連接於E C U 1 0 0，另外並未透過主開關5 8而是僅 熔絲5 7連接於E C U 1 0 0的電路。 發電控制部3 8係根據引擎1的加速狀態等，將 目標電壓V切換為預設的高低（high、low)各預定/ 如··高壓端電壓（VH) : 14. 2伏特，低壓端電壓（VL): 特）中之任一者。然後，依消除此穩壓器目標電壓V 電壓V b間之差的方式，對馬達A C G 8各相的定子線 施行延遲角·超前角通電而控制著發電量（以下稱 電控制」）。特別係當引擎滿足預定加速條件而判斷 狀態的情況時，便將穩壓器目標電壓V切換為低壓 V L，反之，當非為加速狀態的情況時（稱「普通運轉 便將穩壓器目標電壓V切換為高壓端電壓V Η。此外 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 的副線 :節流閥 關44、 ECU100 起動馬 指示器 在頭燈 電池59 4 6而直 透過主 穩壓器 電壓（例 1 2· 4 伏 與電池 圈35 ACG 通 為加速 端電壓 時」）， 、，在切 12 1277288 換為低壓端電壓VL的狀態下，當滿足預定回歸條件的情況 時，便將穩壓器目標電壓V切換為高壓端電壓V Η。在下述 説明中，特別將穩壓器目標電壓V切換為高壓端電壓VH 的處理，稱為「穩壓器目標電壓V回歸」。 另外，所謂「延遲角或超前角通電」，係指從經轉子角 度感測器1 5所檢測出的磁帶1 9磁極變化時的檢測信號， 賦予相等於預定電角的延遲角或超前角，再對定子線圈35 通電。本實施形態乃普通運轉時與加速時所分別對應的每 個穩壓器目標電壓係選擇自高低2種電壓，例如可製作出 配合引擎轉速的低壓端電壓V L與高壓端電壓V Η表（參照圖 1 8 )，依電池電壓收斂於由此表所對照的穩壓器目標電壓之 方式，施行ACG通電控制。 圖1所示係ACG通電控制裝置重要部分機能方塊圖。該 圖中，全波整流器36係具有分別連接於馬達ACG8定子線 圈35之U，V，W相上的FET(—般為固體開關元 件）3 6 a，3 6 b，3 6 c, 3 6 d，3 6 e，3 6 f，在引擎1啟動時，便利用 驅動器6 5切換F E T 3 6 a〜3 6 f，將馬達A C G 8當作同步電動機 進行驅動而使曲軸2旋轉。此外，引擎1啟動後，相反的 利用引擎1驅動外轉子6 0而具同步發電機機能，並利用 F E T 3 6 a〜3 6 f將發電交流施行整流，並供電給電池5 9或電 設備負載6 4。另外，在利用引擎驅動所施行的發電中，利 用驅動器6 5將F E T 3 6 a〜3 6 f控制成對定子線圈3 5施行延遲 角或超前角通電的狀態，而增減發電量。 引擎轉速判斷部6 6係例如，根據爆發脈衝產生器1 6的 13 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 檢測信號、或發電電壓頻率信號等，檢測出引擎轉速N e， 所檢測出的引擎轉速N e將供應給階段判斷部4 1與工作週 期設定部6 8。在穩壓器目標電壓切換部6 7中記憶著高壓 端與低壓端電壓値VH,VL，在工作週期設定部68中設有通 電工作週期與引擎轉速間之對應表（圖1 7 )。節流閥感測器 6 9檢測出節流閥的開度0 TH。階段判斷部4 1係根據引擎 轉速N e及/或節流閥開度0 T Η，以及利用計時器7 3所施行 的時間經過判斷等，判斷穩壓器目標電壓V的切換動作到 底處於哪一階段，即到底處於哪一動作階段（以下簡稱「階 段」）。穩壓器目標電壓切換部6 7係配合現行階段施行所 預定的判斷，而決定到底將穩壓器目標電壓V切換於高壓 端或低壓端中之哪一者，結果，即將所決定的穩壓器目標 電壓V輸入給超前角•延遲角設定部70。 計數器7 1係將階段處於實施階段（後述的第3，4階段） 中的時間進行積分，並輸入於旗標設定部7 2。旗標設定部 7 2係若積分時間達禁止判斷値之時，便下降穩壓器目標電 壓的切換容許旗標。然後，移往實施階段以外的未實施與 等待實施的階段（後述第1，2階段），計數器7 1便相反的將 所積分的時間進行減計。若積分時間減計至上述切換容許 判斷値之時，旗標設定部7 2便立起切換容許旗標。此旗標 係利用穩壓器目標電壓切換部6 7進行判斷。當容許旗標立 起的情況時，穩壓器目標電壓切換部6 7便被啟動，反之， 當容許旗標下降的情況時，穩壓器目標電壓切換部6 7將被 解除啟動。 14 326V總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 超前角•延遲角設定部7 0係根據由電池電壓判斷部7 1 所檢測出的電池電壓V b與穩壓器目標電壓V，依電池電壓 Vb收斂於穩壓器目標電壓V的方式，決定超前角或延遲角 中任一者，並供應給驅動器6 5。當電池電壓V b高於穩壓 器目標電壓V之情況時，便施行超前角通電，反之，當電 池電壓Vb低於穩壓器目標電壓V之情況時，便施行延遲角 通電。超前角與延遲角量亦可配合電池電壓Vb與穩壓器目 標電壓V之差而成可變化，亦可施行一定量的超前角或延 遲角。 驅動器6 5係根據超前角或延遲角的指示（可包括超前角 量與延遲角量），以及由工作週期設定部68所輸入的通電 工作週期，將F E T 3 6 a〜3 6 f控制成對定子線圈3 5通電的狀 態。驅動器6 5係響應著依轉子角度感測器1 5所施行的磁 極檢測信號，換句話說，檢測出感測器1 5每次檢測出對應 外轉子6 0磁極，所形成磁石圈1 9的磁帶時啟動為導通的 信號。然後，由此信號啟動位移相當於超前角或通電延遲 角的量，並對FET36a〜36f輸出PWM控制信號。 圖5所示係穩壓器目標電壓切換的概略時序圖。該圖（a) 所示係切換控制的階段，圖5 ( b)所示係各動作階段所對應 的穩壓器目標電壓V變化例圖。圖5 ( a )，（ b)中，第1階段 係未實施穩壓器目標電壓V切換的狀態，第2階段係是否 移往穩壓器目標電壓V切換的準備段階。此第1，第2階段 係穩壓器目標電壓V被切換於預定的高壓端電壓VH。而， 第3階段係施行穩壓器目標電壓V的切換。第3階段係穩 15 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 壓器目標電壓V被切換為預定的低壓端電壓V L。第3階段 係最大極限維持至經過時間C T 2為止。此外，在第3階段 中執行使穩壓器目標電壓V回歸於高壓端電壓VH的判斷。 然後，第4階段係根據穩壓器目標電壓V應該回歸的判斷， 實施回歸處理的階段。在第4階段中，穩壓器目標電壓V 從低壓端電壓V L，逐漸變化於高壓端電壓V Η。第4階段在 經過時間CTd之後便結束。 圖5 ( c )所示係引擎轉速N e與各階段間之關係圖，圖5 ( d ) 所示係節流閥開度0 T Η與各階段間之關係圖。如圖5 (c)、 (d )所示，當引擎轉速N e在切換判斷上限轉速N e C S Τ以下 之時，或節流閥開度0 丁 Η變化量△ 0 T Η ( 0 Τ Η 1 - 0 T Η 0 )， 小於預定量C S Τ (未急遽開啟）情況時，便屬於第1階段。 然後，當引擎轉速N e超越切換判斷上限轉速N e C S T，或節 流閥開度變化量△ 0 Τ Η超過預定量C S T (節流閥急遽開啟） 的情況時，便移往第2階段，等待實施穩壓器目標電壓V 的切換。 但是，移往第2階段之後，即便實施判斷時間已經過預 定的時間C Τ1，引擎轉速N e仍未到達切換實施下限轉速 NeCL的情況（圖中虛線LA所示）時，便返回第1階段。此 外，即便移往第2階段，當大幅執行節流閥關閉操作的情 況時（-△ 0 Τ Η >預定量G R T )，即虛線L B所示狀態時，便返 回第1階段。而且，當節流閥處於全關狀態時，在時間點 (Ρ 0 )亦將返回第1階段。 此外，當移往第3階段之後，經過預定時間C Τ 2的情況 16 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 時，在此經過時間點P1時便返回第1階段。另外，當在第 3階段中，引擎轉速N e達限制禁止轉速的切換實施上限轉 速NeCH(例如：8000rpm)以上時，或當引擎轉速Ne達切換 實施下限轉速N e C L (例如：3 0 0 0 r p m )以下時，在該等時間點 P 2，P 3便返回第1階段。即，當引擎轉速N e維持於所定轉 速範圍（N e C 1〜N e C Η )的情況時，直到經過時間C T 2之前均維 持於第3階段，穩壓器目標電壓V則維持於低壓端電壓 VL。但是，即便引擎轉速Ne超過設定値NeCH，當於此轉 速以上維持時間C T 3以上時，便返回第1階段。 再者，當節流閥施行大幅關閉操作的情況時（虛線LC)， 以及節流閥呈全關時（時間點P 4 )，均從第3階段移往第1 階段。 針對以上動作，參照圖6〜圖1 2的流程圖進行説明。圖 6所示係穩壓器目標電壓切換整體處理的流程圖。在步驟 S 1中執行穩壓器目標電壓切換判斷。即，執行到底滿足將 穩壓器目標電壓V從高壓端電壓VH切換為低壓端電壓VL 的條件、或從低壓端電壓VL回歸於高壓端電壓VH的條件 之判斷。在步驟S2中計算出穩壓器目標電壓，並結束此處 理。 圖7所示係穩壓器目標電壓切換判斷的詳細流程圖。在 步驟S1 0中，判斷現行階段是否為第1階段，即，判斷是 否滿足將穩壓器目標電壓V切換為低壓端電壓VL的條件。 階段之判斷係利用旗標STG進行判斷的。旗標STG「0」、 「1」、「2」、「3」所處現行階段，分別指第1、第2、第3、 17 3 26\ 總檔\93\93131079\93131079(替換)· 1 1277288 第4階段。 例如，當節流閥開度0 ΤΗ小於預定的情況，或屬於預定 的低轉速區域之情況時，屬於第1階段的旗標STG便設定 為「0」。當現行階段為第1階段的情況，即未實施切換的 情況時，便從步驟S1 0朝步驟S1 1前進，並執行第1實施 判斷。 當現行階段非為第1階段的情況時，便從步驟S1 0朝步 驟S1 2前進，並判斷是否為第2階段（是否STG =「1」）， 即，判斷是否滿足將穩壓器目標電壓V切換為低壓端電壓 VL的條件。從判斷為第1階段之後起，直到引擎轉速Ne 被判斷為已變成供實施穩壓器目標電壓V切換的下限轉速 N e C L為止的範圍内，均屬於第2階段。當現行階段為第2 階段的情況時，便朝步驟S 1 3前進並執行第2實施判斷。 當現行階段非為第2階段的情況時，便從步驟S1 2朝步 驟S1 4前進，並判斷現行階段是否為第3階段。第3階段 係經判斷為在第2階段中實施穩壓器目標電壓V切換之後 的段階。即，第3階段係實施穩壓器目標電壓V切換動作 的狀態。當現行階段為第3階段的情況時，便朝步驟S1 5 前進，並執行是否將穩壓器目標電壓V回歸於高壓端電壓 V Η的判斷。進入回歸處理的條件，容後述。 當現行階段非為第3階段的情況時，因為判斷為執行將 穩壓器目標電壓V回歸於高壓端電壓VH之處理的狀態， 即，判斷屬於第4階段，因此便朝步驟S1 6前進，並執行 使回歸處理結束之條件的判斷。在步驟S 1 1，S 1 3，S 1 5，S 1 6 18 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 之後，便朝步驟S 1 7前進，並執行積分計數處理。 其次，針對穩壓器目標電壓的計算處理進行説明。圖8 中，於步驟S 2 0執行現行階段是為第1階段或第2階段的 判斷。當現行階段為第1階段或第2階段的情況時，便朝 步驟S21前進，並將穩壓器目標電壓V設定為高壓端電壓 V Η。當現行階段非為第1階段或第2階段的情況時，便朝 步驟S 2 2前進，並判斷現行階段是否為第3階段。當現行 階段為第3階段的情況時，便朝步驟S 2 3前進，並將穩壓 器目標電壓V設為低壓端電壓VL。 當現行階段均非為第1〜第3階段的情況時，因為判斷屬 於第4階段，因而便朝步驟S24前進，並計算出回歸目標 電壓，且將其設定為穩壓器目標電壓V。回歸目標電壓乃 因為將穩壓器目標電壓V從低壓端電壓V L逐漸地返回高壓 端電壓VH，因而屬於依時間經過函數階段性變化的電壓 値。算出式係如圖8的步驟S 2 4所示，配合為將目標電壓 V回歸至高壓端電壓VH，從開始進行回歸起所經過時間 T d，對所預定時間C T d之比（T d / C T d )而決定。即，當依從 開始進行回歸起的時間經過函數，加計低壓端電壓VL所增 加的電壓，逐漸地將穩壓器目標電壓V返回至高壓端電壓 VH 〇 參照圖9，說明第1實施判斷（步驟S 1 1 )。在步驟S1 1 0 中判斷引擎轉速Ne是否為供切換判斷用之上限轉速NeCST 以下的低轉速。當引擎處於低轉速區域的情況時，便朝步 驟S 1 1 1前進，並判斷節流閥開度是否朝將節流閥開啟的方 19 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)· 1 1277288 向變化，或朝關閉的方向變化。當節流閥屬於開啟的方向 之情況時，便朝步驟S 1 1 2前進，並判斷開啟方向的節流閥 開度變化量△ 0 TH是否大於預定量CST，即，判斷節流閥 是否急遽開啟。當節流閥為急遽開啟之時，因為判斷現況 屬於第2階段，因而便朝步驟S1 1 3前進，並將旗標STG 設為「1」。在步驟S1 1 4中，將等待實施切換用的計時器 Τ Μ 1重置為零。當在步驟S 1 1 0中判斷引擎為高轉速的情況 時、在步驟S 1 1 1中判斷節流閥朝關閉方向變化的情況時、 在步驟S 1 1 2中判斷節流閥非為急遽開啟的情況時，因為均 屬於非滿足將穩壓器電壓V切換為低壓端電壓VL的條件， 因此便判斷為第1階段。所以，朝步驟S11 5前進，並將旗 標S T G設定為「0」。 參照圖1 0，說明第2實施判斷（步驟S 1 3 )。在步驟S 1 3 0 中，判斷引擎轉速N e是否在供繼續實施切換用的下限轉速 NeCL以上。當引擎在下限轉速NeCL以上的情況時，便朝 步驟S 1 3 1前進，並分辨穩壓器目標電壓容許切換旗標 V 0 K。若旗標V 0 K為「1」的話，因為屬於穩壓器目標電壓 容許切換，因此便朝步驟S1 3 2前進，為表示第3階段而將 旗標S T G設為「2」。在步驟S 1 3 3中，計量著將穩壓器目標 電壓切換為低壓端之狀態持續時間的計時器Τ Μ 2，重置為 零。 當在第2階段中，判斷引擎轉速為下限轉速NeCL以下 的低轉速區域之情況時，步驟S 1 3 0便為「否」並朝步驟 S1 3 4前進，並判斷節流閥是否朝關閉的方向變化。當節流 20 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 閥朝關閉方向變化的情況時，便朝步驟S1 3 5前進，並判斷 節流閥開度在關閉方向的變化量△ 0 TH，是否大於預定量 G R T，即，判斷是否屬於節流閥急遽關閉。當節流閥屬於急 遽關閉之時，因為判斷為已停止加速，因此便朝步驟S 1 3 6 前進，並將旗標S T G設為「0」，表示現行階段為第1階段。 當在步驟S 1 3 4中，判斷節流閥非朝關閉方向變化的情 況時，便朝步驟S1 3 7前進，並判斷節流閥是否開啟。當判 斷節流閥開啟的情況時，便朝步驟S 1 3 8前進，並判斷表示 第2階段的時間經過的計時器値Τ Μ1，是否有超過預定的 時間經過CT1。當已經過預定的時間經過CT1之時，便判 斷未實施穩壓器目標電壓切換，並朝步驟S 1 3 6前進，且將 旗標S T G設為「0」。當尚未經過時間C Τ1之時，便判斷維 持第2階段，並朝步驟S 1 3 9前進，且將旗標STG設為「1」。 當節流閥全開（步驟S 1 3 7為「否」）之時，與步驟S 1 3 1 中旗標V Ο Κ為「0」（即，判斷不容許穩壓器目標電壓切換） 之時，均朝步驟S1 3 6前進，並將旗標S T G設為「0」且移 往第1階段。 參照圖1 1，說明回歸判斷（步驟S 1 5 )。在步驟S 1 5 0中， 分辨穩壓器目標電壓容許切換旗標VOK。若旗標VOK為「1」 的話，因為屬於穩壓器目標電壓容許切換，因此便朝步驟 S 1 5 1前進並判斷節流閥是否開啟。當判斷節流閥為開啟的 情況時，便朝步驟S 1 5 2前進，並判斷節流閥是否朝關閉方 向。當節流閥朝關閉方向變化的情況時，便朝步驟S1 5 3 前進，並判斷節流閥朝關閉方向的變化量△ 0 ΤΗ，是否大 21 3 26\總檔 \93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 於預定量GRT，即，判斷節流閥是否急遽關閉。當節流閥 非屬急遽關閉的情況時，便朝步驟S 1 5 4前進，並判斷引擎 轉速N e是否為實施切換判斷的下限轉速N e C L以下之低轉 速。若引擎轉速Ne較高於下限轉速NeCL的高轉速，便朝 步驟S 1 5 5前進，並判斷引擎轉速N e是否為實施切換判斷 的上限轉速N e C Η以上之高轉速。若引擎轉速非為上限轉速 N e C Η以上的情況時，便朝步驟S 1 5 6前進，並將計量引擎 轉速Ne在上限轉速NeCH以上的時間之計時器値ΤΜ3，重 置為零。 當在步驟S1 5 5中，判斷為引擎轉速N e屬於上限轉速 N e C Η以上的高轉速之情況時，便在步驟S 1 5 7中判斷上述 計時器値Τ Μ 3是否已經過預定時間C Τ 3，當尚未經過預定 時間C Τ 3的情況時，便朝步驟S 1 5 7前進。 在步驟S 1 5 8中，判斷計量著將穩壓器目標電壓切換為 低壓端電壓V L的狀態持續時間之計時器Τ Μ 2，是否有超過 預定時間CT2，當此判斷為「否」之時，因為表示維持第3 階段，因此便在步驟S 1 5 9中將旗標S T G設為「2」。 當在步驟S 1 5 0中，禁止降低穩壓器目標電壓的情況時， 在步驟S 1 5 1中判斷節流閥為全關的情況時，以及在步驟 S 1 5 3中判斷節流閥開度0 Τ Η在關閉方向的變化較大的情 況時，均朝步驟S 1 6 0前進。而且，便使節流閥開度0 Τ Η 變化較大的情況下，當引擎轉速N e較低的情況（步驟S 1 5 4 為「是」）、在步驟S 1 5 7中判斷已經過時間C T 3的情況時， 以及在步驟S 1 5 8中判斷已經過時間C T 2的情況時，均朝步 22 326V總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 驟S 1 6 0前進。在步驟S 1 6 0中將計時器値T d重置為零。在 步驟S1 6 1中，因為表示階段已移往第4階段，因而便將旗 標S T G設定為「3」。 參照圖1 2，針對回歸結束判斷（步驟S 1 6 )，即，穩壓器 目標電壓V是否已完成回歸於高壓端電壓VH的判斷處理進 行説明。在步驟S 1 6 5中，判斷從回歸開始所經過的時間 Td，為回歸於高壓端電壓VH是否已經過預定的時間CTd， 即，判斷是否已經過使穩壓器目標電壓回歸的充分必要時 間。當此判斷為「是」時，便在步驟S1 6 6中將旗標STG 設定為「0」。另外，當步驟S 1 6 0的判斷為「否」的情況時， 便在步驟S 1 6 7中將旗標S T G設定為「3」，表示為第4階段， 即，繼續穩壓器目標電壓回歸處理。 依照上述判斷條件之外的上述積分積算處理，設定禁止 將穩壓器目標電壓V切換於低壓端電壓V L的控制之情況， 以及解除此禁止的情況。圖1 3所示係積分處理的概略。圖 1 3中，將穩壓器目標電壓V未切換為高壓端電壓V Η的時 間，即，第3與第4階段的時間進行積分，當此積分時間（積 分値）超過禁止判斷値時，便將容許旗標VOK清除為「0」。 另外，在返回第1，2階段之後，便相反的將積分時間進行 減計。然後，當積分時間降低至容許判斷値之時，便將容 許旗標設定為「1」，而容許將穩壓器目標電壓V切換為低 壓端電壓VL的切換處理。 再者，藉由第3階段的加計、第4階段維持此數值、及 第1，2階段的減計，便可達實現更正確的充電狀態。如圖 23 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 示，包含有利用積分時間將穩壓器目標電壓V切換 端電壓VL的控制，相較於未包含有禁止穩壓器目標 低之控制的情況下，因為前者的發電量限制較少， 可防止過放電情況發生。 另外，積分速度與減計速度，最好設定為減計速 於積分速度。藉此，便可使穩壓器目標電壓V切換 端電壓VL的時間不致過久，可更良好的抑制電池的 狀況。 參照圖1 4，說明穩壓器目標電壓降低的禁止與容 斷處理，即，上述積分計數處理（步驟S 1 7 )。在步」 中，判斷現行階段是否為第1與第2階段中之任一 現行階段為第1或第2階段的話，便朝步驟S 1 7 1前 步驟S1 71中，判斷引擎轉速N e是否已超過下限轉 N e D E C (此下限轉速N e D E C係供判斷是否執行禁止穩 標電壓V切換的減計用）。當設定轉速NeDEC較高於 速N e之情況時，便在步驟S 1 7 2中將禁止切換計時器 遞減。即，將扣減預定減計的數值設定為計時器値 在步驟S1 7 3中，判斷計時器値T Μ 4是否在零以下， 斷為「是」的話，便朝步驟S1 7 4前進，並將計時器 重置為零，並朝步驟S 1 7 9前進。 當步驟S1 7 0為「否」，即，現行階段非為第1或 段的情況時，便朝步驟S 1 7 5前進，並判斷現行階段 第3階段，即，判斷穩壓器目標電壓V是實施切換 端電壓VL中，或回歸於高壓端電壓VH中。若步驟 326\總檔 \93\93131079\93131079(替換)-1 為低壓 電壓降 因而將 度較小 為低壓 過放電 許之判 % S170 者。若 進。在 速 壓器目 引擎轉 値丁 Μ 4 ΤΜ4 ° 若此判 値ΤΜ4 第2階 是否為 於低壓 S175 24 1277288 為「是」的話，便在步驟S1 7 6中，將禁止切換計時器値 TM4遞增。即，將經加計過預定加計的數值設定為計時器 値T Μ 4。在步驟S 1 7 7中，判斷計時器値T Μ 4是否超過預定 値C Τ Μ Η 4。預定値C Τ Μ Η 4為經考慮遲滯後的較高壓端數值。 若此判斷為「是」的話，便朝步驟S1 7 8前進，並將計時器 値Τ Μ 4設定為預定値C Τ Μ Η 4，並朝步驟S 1 7 9前進。 當步驟S 1 7 1為「否」的情況時（低轉速）、步驟S 1 7 3為 「否」（即，計時器値ΤΜ4在零以上）的情況時、以及步驟 S1 77為「否」（即，計時器値ΤΜ4超過預定値CTMH4)的情 況時，均朝步驟S 1 7 9前進。 在步驟S 1 7 9中，判斷穩壓器目標電壓容許切換旗標V Ο Κ 是否為「1」。當步驟S1 7 9為「是」時，便移往步驟S1 8 0， 並判斷計時器値Τ Μ 4是否在預定値C Τ Μ Η以下。當步驟S 1 8 0 為「是」的情況時，便朝步驟S1 81前進，並將穩壓器目標 電壓容許切換旗標VOK設定為「1」。當步驟S180為「否」 的情況時，因為判斷第3階段維持預定値CTMH4相對應的 時間，因此便朝步驟S 1 8 2前進，並持續將旗標V Ο Κ設為 「0」，而禁止穩壓器目標電壓的切換。 再者，當步驟S 1 7 9為「否」的情況時，便朝步驟S1 8 3 前進，並判斷計時器値Τ Μ 4是否低於預定値C Τ M L 4。預定 値CTML4係含遲滯的低壓端數值。當步驟S1 83為「是」的 情況時，便朝步驟S1 8 4前進，並將穩壓器目標電壓容許切 換旗標V Ο Κ設定為「1」。當步驟S1 8 3為「否」的情況時， 因為判斷第3階段維持預定値CTML4相對應的時間，因而 25 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 便朝步驟S 1 8 4前進，並持續將旗標V Ο K設定為「Ο」，而禁 止穩壓器目標電壓的切換。 圖1 5所示係根據經上述處理所決定的穩壓器目標電壓 V，施行A C G發電控制的流程圖。在步驟S1 0 0中，根據現 在電池電壓Vb對所決定穩壓器目標電壓V的偏差，計算出 超前角値或延遲角値。換句話說，當電池電壓較低的情況 時，便對定子線圈3 5施行延遲角通電而增大發電量，反 之，當電池電壓較高的情況時，便對定子線圈3 5施行超前 角通電而降低發電量。在步驟S 1 1 0中，從工作週期値表（圖 1 7 )中檢索出對應於引擎轉速N e的通電工作週期。在步驟 S 1 2 0中，依照上述延遲角値或超前角値、與通電工作週期 值，對定子線圈3 5施行通電。 圖1 6所示係A C G通電控制時，在定子線圈3 5各相中所 流通電流（相電流）、與轉子角度感測器1 5輸出間之時序 圖。如圖所示，未執行ACG通電控制的普通（無延遲角通電） 的情況時，響應轉子角度感測器1 5檢測輸出的正負（N S ) 變化，並對定子線圈3 5的U，V，W各相供應電流。 相對於此，當執行延遲角通電控制的情況時，從轉子角 度感測器1 5檢測輸出之正負（N S)變化時起，僅延遲所計算 得延遲角量d，並對定子線圈3 5的U，V，W各相供應電流。 再者，當執行超前角通電控制的情況時，便於轉子角度 感測器1 5檢測輸出之正負變化時，便事先依前進由步驟 S 5所計算得超前角量p位相的時序，對定子線圈3 5的 U，V，W各相供應電流。 26 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 圖16中，依工作週期中斷所產生的通電角T為180°， 可利用從工作週期設定部6 8供應給驅動器6 5的通電工作 週期，在1 8 0 °以内決定。 圖1 7所示係以引擎轉速（即，發電機轉速）為參數所設 定的通電工作週期表。檢測引擎轉速N e，在上述步驟S Π 0 中便參照圖1 7，決定引擎轉速N e所對應的通電工作週期。 在上述實施形態中，對發電量利用時間函數進行判斷， 而禁止、或容許穩壓器目標電壓V切換於低壓端電壓V 1， 發電量可依時間函數輕易的執行，惟不僅限於此。 再者，實施形態的發電機乃依外轉子/内轉子方式，對 外轉子配置著場磁通產生用磁石手段的永久磁石。但是， 本發明就使用對内轉子設置場磁通產生用磁石手段的發電 機、或場磁通產生用磁石手段為採用電磁石的發電機，均 同樣的可適用。此外，本發明不僅限於機車的馬達ACG， 當然亦可適用於通用的引擎驅動發電機等方面。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明一實施形態之輸出控制裝置重要部位的機 能方塊圖。 圖2為搭配著本發明具輸出控制裝置之發電機的機車， 重要部位剖視圖。 圖3為本發明一實施形態的馬達ACG剖視圖。 圖4為具有本發明輸出控制裝置之機車的重要部位電裝 系統圖。 圖5 ( a )〜（d )為穩壓器目標電壓切換的概略時序圖。 27
326V總檔 \93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 圖6為穩壓器目標電壓切換的主流程圖。 圖7為穩壓器目標電壓切換判斷的流程圖。 圖8為計算穩壓器目標電壓的流程圖。 圖9為第1實施判斷的流程圖。 圖1 0為第2實施判斷的流程圖。 圖1 1為回歸判斷的流程圖。 圖1 2為回歸結束判斷的流程圖。 圖1 3為積分處理的概略時序圖。 圖1 4為積分計數處理流程圖。 圖1 5為A C G發電控制流程圖。 圖1 6為控制發電時的定子線圈之相電流、與轉子角度 感測器之輸出間的時序圖。 圖1 7為以引擎轉速為參數的通電工作週期表。 圖1 8為以引擎轉速為參數的穩壓器目標電壓表。 【主 要元件 符 號 說 明 1 引 擎 2 曲 軸 3 曲 柄 軸 箱 4、5 轴 承 6 曲 柄 栓 7 連 桿 8 馬 達 ACG 11 驅 動 側 帶 輪 12 斜 坡 板 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 13 酉己 重 輥 14 變 速 箱 15 轉 子 角 度 感 測 器 16 脈 衝 產 生 器 感 測器 17 基 板 18 線 束 19 磁 石 圈 19 磁 帶 20 從 動 側 帶 輪 21 軸 承 22 從 動 軸 23、 24 軸 承 25 離 合 器 片 26 減 速 齒 輪 27 片 支 持 板 28 杯 狀 構 件 29 V 皮 帶 30 蓋 體 33 線 圈 彈 簧 34 嵌 入 感 測 器 箱 35 定 子 線 圈 36 全 波 整 流 器 36a' 、36f FET 37 穩 壓 器 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1
29 1277288 38 發 電 控 制 部 39 點 火 線 圈 40 火 星 塞 41 即 流 閥 感 測 器 4 1 階 段 判 斷 部 42 燃 油 偵 測 器 43 座 椅 開 關 44 怠 速 開 關 45 冷 卻 水 溫 感 測 器 46 起 動 馬 達 繼 電 器 47 起 動 馬 達 開 關 48 ^ 4 9 停 機 開 關 50 定 子 5 1 待 機 指 示 器 52 燃 油 指 示 器 53 速 度 偵 測 器 54 白 動 Λ/Γ 即 氣 閥 55 頭 燈 56 調 光 開 關 57 主 熔 絲 58 主 開 關 59 電 池 60 外 轉 子 60a 輪 毅 部 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 1277288 60a 轴 套 6 1 驅 動 器 62 磁 石 63 轉 子 箱 64 電 —ru 6又 備 負 載 65 驅 動 器 66 引 擎 轉 速 判 斷 部 67 穩 壓 器 電 壓 切 換 部 68 工 作 週 期 -i-n. ό又 定 部 69 節 流 閥 感 測 器 70 超 前 角 • 延 遲 角 設 定 部 71 計 數 器 72 旗 標 設 定 部 73 計 時 器 100 ECU 111 固 定 帶 輪 片 112 活 動 帶 輪 片 20 1 固 定 帶 輪 片 202 活 動 帶 輪 片 246 螺 栓 253 螺 栓 279 螺 栓 280 風 扇 281 風 扇 蓋 體 326\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1
31 1277288 2 8 2 散熱器
3 26\總檔\93\93131079\93131079(替換)-1 32