WO2001045243A1

WO2001045243A1 - Generateur portable

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Publication number: WO2001045243A1
Application number: PCT/JP2000/008956
Authority: WO
Inventors: Kouji Suzuki; Takeshi Shinohara; Jun Takahashi
Original assignee: Keihin Corporation
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2001-06-21
Also published as: US6618275B2; ATE268071T1; DE60011134D1; DE60011134T2; EP1239579A1; EP1239579B1; JP2001178146A; EP1239579A4; US20020191417A1

Description

明細書携帯用発電機技術分野

本発明は、ニンジンによつて発電機を回転させることにより、 1 0 0ボルトなどの交流電圧を出力させる携帯用発電機に関する。背景技術

今日、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンを用い、所要の場所に移動させることが可能であり、且つ、数キロワット乃至十キロヮット程度の出力を行うことのできる小型の発電機が多用されるようになってきた,:.

この移動させることを可能とした携帯用発電機としては、エンジンの回転数を一定回転数とすることにより、平均出力電圧を 1 0 0ボル卜程度とし且周波数を 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツとする単相交流電圧を出力する発電機があった。

しかし、最近では、ニンジンにより回転させる交流発電機の出力電圧を一旦直流電圧に変換し、更にインバータを用いて 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの一定周波数とする出力電圧を形成するものがある（例えば、特開昭 6 3— 1 1 4 5 2 7号、特開昭 6 3— 3 0 2 7 2 4号） _c.

尚、エンジンを用いて数キロワット乃至十キロワット程度の出力を可能とされる小型の携帯用発電機は、使用場所に持ち込み、常に移動可能な状態で発電作動を行わせる場合のみでなく、特定の場所での使用期間が継続する場合などは、固定的に据え付けて作動させることもある。

このインバ一タを採用した携帯用発電機では、図 1 0に示すように、エンジンにより回転させる交流発電機 50、及び、整流用ダイォード 1 15 とサイリスタ 1 1 1 を用いた直流電圧発生回路 1 10、所要個数のコンデンサを並列とした大容量コンデンサ 121 による直流電源部 120、更にバヮ一トランジスタを用いたインバータ回路 130 とコィルゃコンデンサを用いた口一バスフィルタ 140 とを有する。

更に、この直流電圧発生回路 110ゃィンバ一タ回路 130などの電力回路を駆動制御するための制御用回路として、 P WM信号発生回路 250や電圧制限回路 240、過負荷検出回路 260、インバ一タドライブ回路 255などを有する。又、この携帯用発電機 100は、これらの制御用回路を駆動する電源部としての平滑回路 210及び定電圧回路 235なども有する。

このエンジンにより回転子を回転させる交流発電機 50は、三相出力卷線 5 1 と単相出カ卷線 55 とを有する発電機が多く利用される。三相出力卷線 5 1は、最大出力を数百ボノレ卜として数十アンペア程度の出力を可能とし、単相出力卷線 55は、数十ボル卜にして数十アンペア程度の出力を可能とするものが多い。

この三相出力卷線 5 1の出力端子が接続される直流電圧発生回路 1 10は、 3個の整流用ダイォ一ド 1 15と 3個のサイリスタ 1 11とを用いた整流ブリッジ回路により構成される。そして、この整流プリッジ回路の両出力端子を直流電源部 120 とする主平滑コンデンサ 121 の両端に接続してコンデンサ 121に充電を行うものである。

尚、直流電圧発生回路 1 10における各サイリスタ 1 1 1 のゲート端子は、電圧制限回路 240に接続し、各サイリスタ 1 1 1 の導通角を制御することによって直流電源部 120 とした主平滑コンデンサ 121の両端電圧を調整している。

そして、インバ一タ回路 130は、 4個のパワートランジスタを用いたブリッジ回路により構成している。このインバ一タ回路 130では、第 1 トランジスタ 131 と第 3 卜ランジスタ 133 とを直列として直流電源部 120に接続し、第 2 卜ランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 とを直列として直流電源部 120に接続している。又、第 1 トランジスタ 131 と第 3 トランジスタ 133 との中点は口一バスフィルタ 140を介して第 1出力端子 151に接続し、第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 との中点は口一パスフィルタ 140 を介して第 2出力端子 152に接続している。更に、第 1 トランジスタ 131 のべ一スと第 4 トランジスタ 134のべ一スとを共通としてィンバータドライブ回路 255に接続し、第 2 トランジスタ 132のベースと第 3 トランジスタ 1 33 のべ一スとを共通としてインバ一タドライブ回路 255に接続している。

このインバータドライブ回路 255 から第 1 トランジスタ 13 1 及び第 4 トランジスタ 134 に出力する第 1 P WM信号、及び、このィンバ一タドライブ回路 255 から第 2 トランジスタ 132及び第 3 卜ランジスタ 133に出力する第 2 P WM信号は、数キロへルツ以上の高周波数としたパルス信号である。そして、各パルス信号のパルス幅を 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの周期で順次変化させ、パルス幅の変化量は正弦波状に順次増加又は減少させる信号としている。

更に、第 1 P W M信号と第 2 P W M信号とは逆位相としている。このため、第 1 P W M信号により第 1 トランジスタ 131 と第 4 トランジスタ 134 とを導通させ、第 2 P WM 信号によって第 2 卜ランジスタ 132 と第 3 トランジスタ 133 とを不導通状態し、第 1 卜ランジスタ 13 1 と第 3 トランジスタ 133 との中点が直流電源部 120 の電圧 V D とされるとき、第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 との中点は 0ボルトとされる。又、第 2 P WM信号により第 2 トランジスタ 132 と第 3 トランジスタ 133 とを導通させるとき、第 1 P W M信号は第 1 トランジスタ 1 31 と第 4 トランジスタ 134 とを不導通状態とし、第 1 トランジスタ 131 と第 3 トランジスタ 133 との中点を 0ボル卜とし、このとき第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 との中点を直流電源部 120を電圧 V D としている:.

この第 1 トランジスタ 13 1 と第 3 トランジスタ 1 33 との中点電位は、図 1 1 の Aに示すように、 ◦ポルトと直流電源 120 の電圧 V D とが高速で切り換わり、且つ、直流電源電圧 V Dの持続時間が順次変化する。又、第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 との中点電位も、図 1 1 の Bに示すように、直流電源 120 の電圧 V D と 0ボル卜とが高速で切り換わり、直流電源電圧 V D の持続時間が順次変化する。

このため、コィルゃコンデンサを用いた口一パスフィルタ 140を通過した第 1出力電圧と第 2出力電圧は、高調波成分が除去され、図 1 1 に示すように、 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの正弦波電圧とされる。そして、第 1出力端子 15 1 の電圧と第 2出力端子 152 の電圧とは、最大値及び最小値を半周期ずらせ、平均電圧を 1 0 0ボルトなどとする 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの交流出力電圧として形成される。

又、交流発電機 50の単相出力卷線 55は、図 1 0に示したように、制御用電源回路における平滑回路 210に接続している。

この平滑回路 2 10は、整流用ダイオード 21 1及び平滑用コンデンサ 2 15で構成する。そして、単相出力卷線 55の出力端子と平滑用コンデンサ 215 との間に整流用ダイォ一ド 21 1 を挿入し、単相出力卷線 55の出力電圧により平滑用コンデンサ 215に充電して直流電圧を形成するものとしている，

尚、整流用ダイオード 21 1は、図 1 ϋに示したように 1個に限るものでなく、 4個の整流用ダイォードを用いて全波整流ブリッジとして平滑用コンデンサを充電することもある。

そして、平滑回路 2 10の出力端子を定電圧回路 235に接続し、この定電圧回路 235により制御回路を駆動する所定の電圧を形成している，

又、この定電圧回路 235は、一側の端子を直流電源部 120の +側と接続し、定電圧回路 235 の +側端子を電圧制限回路 240や P WM信号発生回路 250、インバ一タドライブ回路 240に接続している。

この電圧制限回路 240は、抵抗器や比較器を用いて構成する。そして、第 1基準電圧用抵抗器 245 と第 2基準電圧用抵抗器 246 とを直列として定電圧回路 235の +側端子と直流電源部 120の +側端子との間に挿入し、第 1基準電圧用抵抗器 245 と第 2基準電圧用抵抗器 246 との中点を比較器 243の基準入力端子に接続している,:，又、第 1分圧抵抗器 248と第 2分圧抵抗器 249とを直列として定電圧回路 235の +側端子と直流電源部 120 の一側端子との間に挿入し、第 1分圧抵抗器 248 と第 2分圧抵抗器 249 との中点を比較器 243の比較入力端子に接続している。

更に、比較器 243の出力端子は、制御用抵抗器 241を介して定電圧回路 235の +側端子に接続すると共に、直流電圧発生回路 1 10における各サイリスタ 1 1 1のゲ一卜端子にも接続している。尚、各サイリスタ 1 1 1 のゲート端子に比較器 243の出力端子を接続するに際しては、保護抵抗器 1 17を介して接続している。

従って、この電圧制限回路 240では、制御用電源回路の定電圧回路 235で形成された一定電圧を、第 1基準電圧用抵抗器 245 と第 2基準電圧用抵抗器 246 とにより分圧することによって一定の基準電圧を形成することができる。そして、この常に一定電圧とされた基準電圧を比較器 243の基準入力端子に入力することができる

又、直流電源部 120の出力電圧と定電圧回路 235で形成する一定電圧とを加算した電圧を第 1分圧抵抗器 248 と第 2分圧抵抗器 249 とにより分圧して検出電圧を形成し、この検出電圧を比較器 243の比較入力端子に入力することができる。

このため、比較入力端子に入力される検出電圧は直流電源部 120の電圧変動により変動し、この検出電圧が第 1基準電圧用抵抗器 245 と第 2基準電圧用抵抗器 246 とにより形成した基準電圧よりも低いときは、比較器 243の出力は +電位とされる。

従って、サイリスタ 1 11のゲート電位をサイリスタ 11 1のカソ一ド電位よりも高くすることができることとなり、制御用抵抗器 24 1 を介してゲー卜電流を各サイリスタ 111 に供給し、各サイリスタ 11 1を導通状態とすることができる,: このため、三相出力巻線 51 の出力電圧が直流電源部 120の電圧よりも高電圧になると直流電源部 120に電力を供給し、直流電源部 120 の電圧を上昇させる,:，

又、直流電源部 120 の電圧が上昇して比較器 243 に入力される検出電圧が基準電圧に等しくなると、比較器 243の出力は 0 となる。従って各サイリスタ 1 1 1 のゲ一卜電位がカソ一ド電位と等しくなり、各サイリスタ 1 1 1 を不導通状態とすることができる,:，このように、電圧制限回路 240により、直流電源都 120で形成される電圧が一定電圧よりも低くなると交流発電機 50から充電を行い、一電圧に達すると充電を停止させる: このため、直流電源部 120 の出力電圧としては、 1 7 0ボルト乃至 2 0 0 ボル卜程度として電圧制限回路 240により設定する一定の電圧 V Dを常に保持することができる。

そして、インバ一タ回路 130により第 1出力端子 15 1及び第 2出力端子 152 の電位を 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの一定周期にて変化させ、第 1 出力端子 1 51 の電圧と第 2出力端子 152の電圧との電位差の最大を 1 4 1ボルトして平均電圧を 1 0 0ボル卜とする単相交流電圧を出力させる。

このインバータ回路 130 を制御する P WM制御信号を形成する P W M信号発生回路 250 は、 5 0へ 'レツ又は 6 0ヘルツなどの基準正弦波と三角波とにより P W M制御信号を形成してィンバータドライブ回路 255に出力するものである，

そして、 P W M信号発生回路 250の基準正弦波は、出力端子から出力十る電圧の周波数である 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツなどの所定の周波数に合わせて形成するものであるそして、この P W M信号発生回路 250は、基準正弦波の電圧と三角波の電圧の比率を調整し、インバータ回路 130 に入力する直流電源部 120 の出力電圧 V D及びィンバータ回路 130やローバスフィルタ 140の特性によって P W M制御信号とするパルス信号の周波数、及び、パルス幅ゃバルス幅の変化量を決定するものである:.

更に、この携帯用発電機 100では、直流電源部 120 とインバ一タ回路 130 との間に検出用抵抗器 261 を揷入した過負荷検出回路 260を設けている,:，

この過負荷検出回路 260は、検出用抵抗器 261 と演算回路部 265 とにより構成している。そして、この過負荷検出回路 260は、定格電流値を越える電流値を検出したとき、定格を越えた大きさにより時間を加味して停止信号をインバータドライブ回路 255に出力するものである,:.

この演算回路部 265は、比較器やコンデンサ、及び、抵抗器を用いた種々の回路が用いられる。そして、電力回路を構成する素子の特性を加味し、多くの場合、定格電流の 2倍の電流が流れたときは直ちに停止信号を出力してィンバータドライブ回路 255から出力している第 1 P W M信号及び第 2 P WM信号の出力を停止させる。又、定格電流を僅かに越える電流を検出したときは、数秒乃至数分間の時間が持続したときに停止信号をィンバータドライブ回路 255に出力する演算回路部 265 としている。

このように、直流電圧発生回路 110により三相交流を一旦整流し、直流電源部 120で形成した直流電圧をィンバ一タ回路 130により再度交流電圧とする携帯用発電機 100は、交流発電機 50の回転数、即ちエンジンの回転数を変化させて常に負荷に応じた電力を形成しつつ、一定に安定させた周波数及び電圧の交流出力電圧を形成することができる。従って、この携帯用発電機 100は、負荷の変動に合わせてエンジンの回転数を調整し、高負荷の場合には回転数を高くし、低負荷の場合は回転数を低めとし、負荷に合わせて必要なエネルギーをエンジンから発生させれば足りるため、負荷に応じた出力調整が容易であり、且つ、効率の良い携帯用発電機 100 とすることができる。

そして、定格出力を越える過負荷状態となったときは、過負荷の状態に合わせて瞬時に、又は所定時間の経過によりインバータ回路 130の作動を停止させ、出力電圧を 0 として回路全体などの安全を保ちつつ定格出力とされる数キロヮッ卜程度の範囲内で負荷とされた各種電気機器を作動させることができる,:

このように、インバータ回路 130を用いたエンジン付きの携帯用発電機 100は、商用電源と同じ 1 0 0ボル卜の単相交流電力を出力できるため、近年、種々の一般電気機器の電源として利用されるようになつてきた,. 発明の開示

しかし、前述のようなインバータを用いたエンジン型携帯用発電機（100) では、ェンジンが停止していても出力端子（151 , 152)には直流電圧が残留していることが有り、接続される機器に直流電圧が印加され、機器に損傷を与えるおそれがあった。

又、エンジンの停止時に不用意に出力端子に低ィンビーダンスや低抵抗値のものを接触させたとき、短絡現象が発生することもあった。本発明は、このような欠点を排除し、携帯用発電機（100 ) の出力を停止したときは、常に両出力端子（151 , 152)間に残留電圧が内容にするものである:，

即ち本発明は、エンジンにより交流発電機（50)を回転させて交流電圧を形成し、この交流電圧をー且直流化した後、インバータ回路（130)により所定の周波数であって一定の電圧と十る単相交流電圧を形成し、二の m相交流電圧を口一バスフィルタ（140)を介して出力端子（15 1 , 152)から出力する携帯用発電機（100 )において、作動スィッチ（305 )がオフ：こ操作されたとき、出力される単相交流電圧における 0ボル卜のタイミングに合わせてインバータ回路（130)を停止させる出力停止制御部（443 )を有する携帯用発電機（100)と十る。

このように、出力端子間電圧が 0ボルトとなるタイミングに合わせてインバータ回路 ( 130)の作動を停止させるから、ィンバータ回路（130)の後段に設けられている口一パスフィルタ（140)のコンデンサに蓄積される電荷量をほぼ 0 とし、携帯用発電機（100)の停止時に出力端子（151. 152)に発生する直流電圧を無くす二とができる,:，図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る携帯用発電機の全体を示すブロック図であり、図 2は、本発明に係る携帯用発電機の電源部を主とする回路ブロック図である。そして、図 3は、本発明に係る携帯用発電機の検出回路を主と十る回路ブロック図、図 4は、本発明に係る携帯用発電機の中央制御手段の概要を示十ブコック図である。又、図 5は、 ^発明に係る携帯用発電機の制御動作全体を示すフローチヤ一卜図、図 6は、本発明に係る携帯用発電機の制御動作における読込み処理を示すフロ一チヤ一卜図であり、図 7は、本発明に係る携帯用発電機の制御動作における単独並列判断処理を示十フコーチヤ一ト図、図 8 は、本発明に係る携帯用発電機の制御動作における出力開始制御を示すフローチヤ一ト図、そして、図 9は、本発明に係る携帯用発電機の制御動作における出力制御を示すフ口一チャート図である。更に、図 1 0は、従来の携帯用発電機の一例を示す回路ブロック図であって、図 1 1は、出力電圧を示す模式図である：発明を実施するための最良の形態

本発明に係る携帯用発電機は、数キロヮット乃至十キ πヮット程度の出力を有するェンジンにより交流発電機を回転させ、交流発電機の三相出力電圧を一旦直流化し、インバータ回路により交流化して単相交流出力電圧を形成するものである。そして、使用場所でこまめに移動させて使用し、又、使用場所に持ち込んで固定した据え付け状態として作動させることもある小型電源装置としての携帯用発電機である。

この携帯用発電機は、ニンジンにより回転子を回転させる交流発電機 50を有し、図 1 に示すように、直流電圧発生回路 1 10や直流電源部 120及びィンバ一タ回路 130や口一パスフィルタ 140を主とする電力回路 101を有する。そして、電力回路 101 の出力端子から出力する出力電圧の周波数を設定し、且つ、各部に設けた検出回路からの検出信号に基づいて携帯用発電機 100の全体を制御する中央制御手段 310 としてのマイクロコンピュータを有し、この制御手段や検出回路などの動作電力を形成する制御電源部 201を有する携帯用発電機 100 としている:，

この中央制御手段 310は、設定スィツチ 318によって岀カ電圧の周波数を 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツなどの所定の一定周波数に設定するものであり、電力回路 101 に設けた直流電圧検出回路 320や出力電流検出回路 330及び出力電圧検出回路 340からの検出信号に基づいてインバ一タ回路 130の動作を制御し、更に、回転数検出回路 319からの検出信号及びスロットル制御機構 315からの開度信号に基づいてエンジンスロットルの開閉制御も行う：

尚、設定スィッチ 3 18 としては、周波数の設定の他、出力電圧の調整設定も可能とする。又、第 1 力端子 151 と第 2出力端子 152 とから単相交流電圧の出力を開始及び停止させる出力スィツチなどの作動スィツチ 305を設けている。

この携帯用発電機 100における交流発電機 50は、三相出力卷線 51 と単相出力卷線 55 とを有し、三相出力卷線 51は電力回路 101に接続し、単相出力卷線 55は制御電源部 201 に接続している:.

そして、三相出力卷線 5 1の出力端子は、図 1に示したように、 3個の整流用ダイォード 1 15 と 3個のサイリスタ 1 1 1 とを用いた整流ブリッジによる直流電圧発生回路 1 10に接続すると共に、ゲ一卜電圧発生回路 160にも接続している

この直流電圧発生回路 1 10は、各整流用ダイォ一ド 1 15の力ソードと各サイリスタ 1 1 1 のアノードとの接続点を各々三相出力卷線 51 の各出力端子に接続し、各整流用ダイォード 115のアノードをまとめて直流電源部 120の一側端子とインバ一タ回路 130 とに接続し、各サイリスタ 1 1 1 の力ソードをまとめて直流電源部 120の +側端子とインバータ回路 130 とに接続している。

又、三相出力卷線 5 1 の出力端子に接続されるゲート電圧発生回路 160は、整流用ダイォードゃ制限抵抗器、電源用コンデンサとツエナーダイォ一ドを用いて形成している。即ち、三相出力卷線 5 1の各出力端子を各々整流用ダイォ一ド 161のァノ一ドに接続し、各整流用ダイォ一ド 161 のカソ一ドを共通として制限用抵抗器 163を介して電源用コンデンサ 165の +端子に接続し、電源用コンデンサ 1 65の—端子を直流電源部 120の +側に接続すると共にツユナーダイォ一ド 167を電源用コンデンサ 165 と並列に接続している。

従って、このゲ一卜電圧発生回路 160は、直流電源部 120の +側端子の電圧よりもッュナーダイォード 167の規定電圧だけ高い電圧を形成して出力することができる。

そして、このゲート電圧発生回路 160の出力端子は、サイリスタ制御回路 170を介して直流電圧発生回路 1 10における各サイリスタ 1 1 1 の各ゲー卜端子に接続する。

このサイリスタ制御回路 170は、スィツチングトランジスタ 173 とスィツチ制御抵抗器 171及びフォトカプラ 175で形成している。

即ち、スイッチングトランジスタ 173 とする P N P形トランジスタのコレクタをゲ一卜電圧発生回路 160の出力端子に接続し、スイッチングトランジスタ 173のェミッタを各サイリスタ 1 1 1のゲ一卜端子に接続する。尚、ェミッタを各サイリスタ 1 1 1 のゲ一卜端子に接続するに際し、保護抵抗器 1 17を用いてゲー卜端子に接続している。

そして、スイッチングトランジスタ 173のべ一スは、スィッチ制御抵抗器 171 を介してゲー卜電圧発生回路 160の出力端子に接続し、スィツチ制御抵抗器 171 の中点をフォ卜力ブラ 175のフォトトランジスタ 176を介して直流電源部 120の +側端子に接続している。

尚、フォトカプラ 175のフォトトランジスタ 176は、コレクタをスィッチ制御抵抗器 171 の中点に接続し、エミッタを直流電源部 120の +側端子に接続し、フォトカプラ 175 の発光ダイォード 177は、ァノードを制御電源部 201における第 2制御電圧 V c cの出力端子に接続し、発光ダイォード 1 77のカソ一ドは、定電圧検出回路 180や停止回路 360、過電流検出回路 350に接続している。

従って、このサイリスタ制御回路 170は、フォトカプラ 175の発光ダイオード 177が点灯したとき、フォトトランジスタ 176が導通状態となり、スィッチ制御抵抗器 171 の中点電位を直流電源部 120の +側端子電圧まで降下させ、スィツチングトランジスタ 173 を不導通状態とする。そして、発光ダイオード 177が点灯しないときは、スイッチングトランジスタ 173を導通状態とする。従ってゲート電圧発生回路 160の出力電流をサイリスタ 1 1 1 のゲート電流として各サイリスタ 1 1 1に供給し、この導通信号としたゲート電流により直流電圧発生回路 1 10の各サイリスタ 1 1 1 を導通状態とすることができる。このため、直流電圧発生回路 1 10の両出力端子に接続される直流電源部 120に三相出カ卷線 51の出力電力を供給することができる。

又、直流電圧発生回路 1 10の両出力端子に接続されるインバータ回路 130は、パワートランジスタによるプリッジ回路と平滑コンデンサ 173 とで構成している:.

このィンバ一タ回路 130は、第 1 トランジスタ 131 と第 3 トランジスタ 133 とを直列として直流電源部 120に接続し、又、第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 とを直列として直流電源部 120に接続している。更に、第 1 トランジスタ 13 1 と第 3 トランジスタ 133 との中点はコィルゃコンデンサ及び抵抗器により形成した口一パスフィルタ 140を介して第 1出力端子 151に接続し、第 2 トランジスタ 132 と第 4 トランジスタ 134 との中点も口一パスフィルタ 140を介して第 2出力端子 152に接続している。

又、交流発電機 50の単相出力卷線 55は、図 2に示すように、制御電源部 201 の平滑回路 210に接続している:，この平滑回路 210は、 4個の整流用ダイオード 21 1 を用いたブリッジ整流回路により全波整流を行って平滑用コンデンサ 215に充電を行うものである。

この制御電源部 201 は、平滑回路 210の他に第 1定電圧回路 221及び第 2定電圧回路 225 とレギユレ一タ 230 とを有し、平滑回路 210の出力電圧を第 1定電圧回路 221 によつて 1 5ボル卜程度の一定電圧とし、第 1逆流阻止ダイォ一ド 233を介してレギュレータ 230に印加している。又、この制御電源部 201では、直流電源部 120の +側端子の電圧を第 2定電圧回路 225によって 1 2ボルト程度の一定電圧とし、第 2逆流阻止ダイォ —ド 234を介してレギユレ一タ 230に印加している。

そして、レギユレータ 230では、 1 0ボルト程度の第 1制御電圧 V ss と 5ボルト程度の第 2制御電圧 V cc とを形成し、第 1制御電圧 V s sにより後述するエンジンのスロッ卜ル制御用モータの駆動などを行い、第 2制御電圧 V ccは中央制御手段 310やその他の制御回路素子に供給している。

尚、この制御電源部 201は、通常、単相出力卷線 55が出力する交流電圧から平滑回路 210及び第 1 定電圧回路 221で形成した直流電圧をレギュレータ 230に供給する。更に、レギユレ一タ 230によって第 1制御電圧 V ssと第 2制御電圧 V c cを形成して各回路素子に供給するものである。そして、単相出力卷線 55などに断線などの故障が発生したとき、直流電源部 120が作動していれば第 2定電圧回路 225によってレギュレータ 230に電力を供給し、レギュレータ 230から第 1制御電圧 V ss及び第 2制御電圧 V c cを出力させて当該携帯用発電機 100の動作を持続させるものとしている。

又、第 1定電圧回路 221 の出力電圧を検知して切り換えを行うスィッチ回路を第 1逆流阻止ダイォ一ド 233及び第 2逆流阻止ダイォ一ド 234に換えてレギュレータ 230の入力側に配置することがあるこの場合は、第 1定電圧回路 221の出力電圧と第 2定電圧回路 225の出力電圧とを同一としつつ第 1定電圧回路 221からの電力を通常はレギュレータ 230に供給し、第 1定電圧回路 221 の出力が停止したときに第 2定電圧回路 225からの出力電圧をレギユレ一タ 230に供給するようにスィッチ回路を切り換えることもある。更に、単相出力卷線 55を有しない交流発電機 50を使用し、平滑回路 210及び第 1 定電圧回路 221 を省略して直流電源部 120の電圧を第 2定電圧回路 225で降圧し、常に直流電源部 120の電力をレギュレータ 230に供給して制御電圧を形成することもある。そして、直流電源部 120の電圧を制御する定電圧検出回路 180は、図 3に示すように、抵抗器とツエナ一ダイオードやスイッチングトランジスタを用いる。即ち、 2個の抵抗器を直列とした分圧抵抗器 181 , 182により直流電源部 120の電圧を分圧し、分圧抵抗器 181， 182 の中点電位を更にッヱナ一ダイォード 183 と検出抵抗器 184 とにより降下させる。そして、検出抵抗器 184の電位をシュミツ卜回路 185に入力してスィツチングトランジスタ 187の導通を制御している。

更に、この定電圧検出回路 180のスイッチングトランジスタ 187は、サイリスタ制御回路 170におけるフォトカプラ 175の発光ダイオード 177 と直列とし、直列とした発光ダイォード 177に第 2制御電圧 V ccを印加してスイッチングトランジスタ 18⁷の導通遮断によって発光ダイォード 177の点灯制御をしている。

従って、この定電圧検出回路 180は、直流電源部 120の出力電圧が上昇すると検出抵抗器 184の検出電位が上昇し、スイッチングトランジスタ 187を導通させることにより発光ダイオー 1 77を点灯させる。このため、サイリスタ制御回路 170は、直流電圧発生回路 1 10への導通信号の出力を停止し、直流電圧発生回路 1 10の各サイリスタ 1 1 1 を不導通状態として交流発電機 50から直流電源部 120への電力供給を停止させる。

又、この定電圧検出回路 180は、直流電源部 120の電圧が降下するとスイッチングトランジスタ 1 S 7 を不導通状態とし、サイリスタ制御回路 170から導通信号を出力させて直流電圧発生回路 1 10の各サイリスタ 1 1 1を導通状態とする

このようにして、定電圧検出回路 180により直流電源部 120の電位を常に一定とすることができる：

そして、直流電圧検出回路 320は、分圧抵抗器 325を直流電源部 120の両端子間に挿入するように接続するものであり、この分圧抵抗器 325によって直流電源部 120の出力電圧を分圧し、中央制御手段 310に直流電源部 120の出力電圧値を直流電圧信号として入力している：

又、インバータ回路 130 とローパスフィルタ 140 との間に挿入された出力電圧検出回路 340は、ィンバ一タ回路 130の第 1出力電圧及び第 2出力電圧を各々分圧抵抗器により分圧降下させて電圧検出を行うものである。この第 1出力電圧を分圧抵抗器 341， 342 で分圧した第 1検出電圧と、第 2出力電圧を分圧抵抗器 343, 344で分圧降下させた第 2 検出電圧とは、各々検出用の口一パスフィルタ 347， 348を介して中央制御手段 310に出力電圧信号として入力している,:.

そして、出力電圧検出回路 340から出力される出力電圧信号を ^ώ央制御手段 310に入力するに際し、アナログ信号である第 1 出力電圧信号と第 2出力電圧信号とを中央制御手段 310に入力すると共に、矩形波形成回路 3 17からのゼロクロス信号も中央制御手段 310に入力する

この矩形波形成回路 317は、正弦波を形成する第 1出力電圧と第 2出力電圧との差電圧に基づく矩形波を形成してゼロクロス信号としている。そして、矩形波の形成に際しては、正弦波を形成する第 1出力電圧と第 2出力電圧との差電圧におけるゼロクロスボイン卜をこの矩形波のエッジとしている,:，従って、矩形波形成回路 3 17は、携帯用発電機 100から出力される出力電圧におけるゼロクロスポイントのタイミングを示すゼロクロス信号を形成して中央制御手段 3 10に入力している。

更に、出力電流検出回路 330は、インバータ回路 130から口一パスフィルタ 140に流れる電流を検出用抵抗器 331 で検出し、検出用ローバスフィルタ一 335 を用いて高調波成分を除去した出力電流信号を中央制御手段 310 と過電流検出回路 350 とに入力している。

尚、出力電流検出回路 330は、インバ一タ回路 130の入力側に設けることもある。この出力電流検出回路 330をインバータ回路 130の入力側に設ける場合、特に直流電源部 120 の一側端子とィンバ一タ回路 130 の間に出力電流検出回路 330 を設ける場合は、出力電流検出回路 330から出力される出力電流信号の絶対電圧を低く十ることが容易とな。

又、出力電流検出回路 330 としては、検出用抵抗器 331を用いる場合のみでなく、誘導コイルを用いた電流検出器を使用することもある。

そして、過電流検出回路 350は、抵抗器 351， 352 と比較器 355及びスイッチング卜ランジスタ 357で形成している。この過電流検出回路 350は、制御電源部 201で形成した第 2制御電圧 V cc を基準電圧用分圧抵抗器 351 , 352 により分圧して基準電圧を形成し、出力電流検出回路 330が出力する出力電流信号の電位が基準電圧よりも高くなるとスィツチングトランジスタ 357を導通させるものである。

更に、このスイッチングトランジスタ 357は、ェミッタを接地し、コレクタをフォトカプラ 175における発光ダイオード 177の力ソードに接続するものである。従って、この過電流検出回路 350は、スィツチングトランジスタ 357が導通するとサイリスタ制御回路 170に導通信号の出力を停止させる。

尚、中央制御手段 310には、直流電圧検出回路 320からの直流電圧信号、出力電流検出回路 330からの出力電流信号、及び、出力電圧検出回路 340からの出力電圧信号と、この出力電圧信号に基づく矩形波形成回路 317からのゼロクロス信号が検出信号として入力される他、三相出力卷線 51が出力する出力電圧の周波数の検出信号も回転数検出回路 319から回転数信号として入力され、又、発光ダイオード 177の力ソード電位も導通率検出信号として入力され、更に、スロットル制御機構 315からはスロットルの開度信号も入力される。もっとも、スロットル制御機構 3 15からの開度信号は省略することもある。

これらの検出信号が入力される中央制御手段 310は、そのマイクロコンピュータの動作機能として、図 4に示すように、 P W M制御信号を P WMドライバ一に出力する P W M信号生成部 44 1の他、 ffi力電圧検出回路 340からの出力電圧信号及び矩形波形成回路 317 からのゼロクロス信号により制御の開始に際して単独か並列かを判断して P WM信号生成部 441 を制御する単独運転制御部 435及び同期運転制御部 437を形成している。更に設定スィッチ 3 18からの信号により単相交流電圧の周波数を設定する出力周波数設定部 415や設定スィツチ 3 18からの信号により単相交流電圧の出力電圧を調整設定する出力電圧設定部 417、及び、作動スィッチ 305 の状態を検出して所定の出力状態のタイミングに合わせて P W M信号生成部 441 を停止させる出力停止制御部 443 も形成している。そして、中央制御手段 3 10は出力電圧検出回路 340からの出力電圧信号により第 1 出力端子 15 1及び第 2出力端子 152から出力する単相交流電圧を監視する電圧波形監視部 433、又、回転数検出回路 319 からの回転数信号によりエンジン回転数を判断するェンジン回転速度検出部 421や出力電流信号及び回転数信号ゃスロットル制御機構 315からの開度信号に基づいてスコットルドライバ一 313 に回転制御信号を出力するスロットル開度制御部 423 も形成している。又、中央制御手段 310は、出力電流検出回路 330からの出力電流信号や直流電圧検出回路 230からの直流電圧信号に基づいて停止制御信号を停止回路 360に出力する回路保護部 43 1、サイリスタ制御回路 170 における発光ダイォ一ド 177のカソード電位により直流電圧発生回路 1 10におけるサイリスタ 1 1 1の導通率を検出する導通率検出部 419、更に、中央制御手段 310 の制御動作状態に応じて携帯用発電機 100の作動状況を運転状態表示部 427に表示させる信号を出力する表示制御部 425 も形成している，

尚、このマイクロコンビニータである中央制御手段 310は、図示していないが、十数メガヘルツとされる水晶発振器を有し、この水晶発振器の出力を基準クロックとして作動し、制御プログラムや制御データテーブルなどが記録されているリ一ドオンリメモリ及び演算処理を行うためのランダムアクセスメモリ、更に、基準クロックを分周して所要のクロック信号を形成する分周回路を有するものである又、中央制御手段 310は、入力されるアナ口グ信号をデジタル信号に変換するアナ口グデジタル変換器 41 1 も備えているものである。

又、スロットル制御機構 315においてパルスモータを用いてスロット /レバルブを回転制御する場合、中央制御手段 310 のスロットル開度制御部 423にパルス力ゥンタを内蔵させるものとし、スロットル開度制御部 423 からスロットルドライバ一 313 に出力する回転制御信号に合わせてパルス力ゥンタのカウント値をアップカウント又はダウンカウン卜し、スロットル制御機構 315からの開度信号を省略してスロットル開度制御部 423 でスロットルの開度を記憶させることもある。

そして、 PWM信号生成部 441は、 PWM基準テーブルを有し、この PWM基準テーブルに基づいて P WM制御信号を ΡλνΜドライバ一 311 に出力し、インバータ回路 130 ：こおける第 1 トランジスタ 131乃至第 4 トランジスタ 134である各トランジスタの導通遮断を制御する,:.

この PWM基準テーブルは、多数の P WM基準値を記憶するテーブルであり、各 PW Μ基準値は、正弦波曲線の 1周期を形成する曲線の値に相当する百個乃至数百個程度の数値としている:.

そして、中央制御手段 310の PWM信号生成部 441は、一定の周期でこの P WM基準テーブルから PWM基準値を順次読み出して PWM制御信号を形成し、この PWM制御信号を P WMドライバ一 311に出力する。

この PWM制御信号は、 PWM基準テ一ブルの先頭値が 0の場合は、 PWM基準値を読み出す読み出しクロックにおける 1 ク口ック時間の 2分の 1時間に相当する値を読み出した各 PWM基準値に加えることにより、 P WM基準値が 0のときにデューティ一比が 5 0バ一セン卜となるパルス信号として形成される。このため、 PWM制御信号の各パルスは、デュ一ティー比を正弦波形状に合わせて順次変化させ、デューティー比の 5 0パ一セン卜を中心とし、デニ一ティ一比を数十バーセン卜から 1 0 0パ一セン卜の数十パーセント手前までの範囲の値で順次変化したパルス信号とされ、デューティ一比を基準正弦波状に変化させたパルス信号列となる。

そして、 PWMドライバー 311 は、この PWM制御信号を電流増幅して第 1 トランジスタ 131及び第 4 トランジスタ 134に出力する第 I P WM信号を形成すると共に、この PWM制御信号を反転増幅して第 2 トランジスタ 132及び第 3 トランジスタ 133に出力する第 2 PWM信号をも形成し、この第 1 PWM信号及び第 2 PWM信号をインバ一タ回路 130に出力する：

更に、中央制御手段 310の電圧波形監視部 433は、各 PWM基準値に対応させた多数の電圧テ一ブル値を記憶する出力電圧値テーブルを有する。そして、 PWM信号生成部 441 が PWM基準テーブルから PWM基準値の読み出しを行うタイミングに合わせて電圧波形監視部 433は出力電圧値テーブルから電圧テーブル値を読み出し、この読み出した電圧テーブル値と出力電圧検出回路 340から入力される出力電圧の値とを比較する。更に、この比較結果に基づいて、電圧波形監視部 433は、 P WM信号生成部 441 ；こ P W M信号生成部 441が出力する P WM制御信号としての各パルス信号のパルス幅を修正させ、出力電圧の調整を行っている.:，

そして、エンジンの回転開始から所要時間が経過して単相交流電圧の出力が開始されるとき、又は作動スィッチ 305 とした出力開始スィッチが操作され、 P W M制御信号を P WM信号生成部 441から出力して第 1出力端子 151及び第 2出力端子 152から単相交流電圧の出力を開始するに際し、中央制御手段 310は矩形波形成回路 317からのゼロクロス信号が入力されているか否かの判断を行い、ゼロクロス信号が入力されていないときは単独運転制御部 435の作動を開始する。

この単独運転制御部 435の作動が開始されることにより、中央制御手段 310の P WM 信号生成部 441は、第 1出力端子 15 1 と第 2出力端子 152 との間の平均出力電圧が設定スィッチ 318により設定された 1 0 0ボル卜などであって、周波数を設定された 5 0へルツ又は 6 0ヘルツとする電圧を形成する P WM制御信号を出力する。

この出力電圧の周波数は、 P WM信号生成部 441の P WM基準テーブルに記録されている単相交流電圧の一周期分を形成する 1 0 0個乃至数百個の P WM基準値を 2 0 ミリ秒で読み出すクロックを選択するか又は 1 6 . 6 6 ミリ秒で読み出すクロックを選択するかにより、当該携帯用発電機 100から出力する単相交流電圧の周波数を定めるものでめる。

又、出力電圧の設定は、 P WM基準テーブルに記録されている P W M基準値に補正値を乗算して修正基準値を形成し、この修正基準値に基づいて P WM制御信号とするパルス信号の各パルス幅を定めるものである。そして、この P WM基準値から修正基準値を算出する補正値を出力電圧設定部 417から単独運転制御部 435が読み取り、この補正値を P WM信号生成部 441に受け渡すことにより行っている。

更に、 P WM信号生成部 441から P WM制御信号が出力された後は、出力電圧検出回路 340からの出力電圧信号に基づいて電圧波形監視部 433でピーク電圧及び正弦波の歪みを監視し、ピーク電圧が設定値から変動したときは、設定電圧との差を修正する補正値を電圧波形監視部 433から P WM信号生成部 441 に読み込ませるようにする。又、正弦波の歪みが持続するときも、補正値を P WM信号生成部 441 に読み込ませて設定された電圧であって滑らかな正弦波とした単相交流電圧を出力させるようにしている。

尚、デュ一ティー比を 5 0パ一セン卜とするパルス信号を P WM制御信号として中央制御手段 310から出力し、このパルス信号により出力電圧の 0を示す出力電圧値信号が中央制御手段 310に入力されるまでの微小時間は、ノンバータ回路 1 30などの回路特性により予めプリセットして電圧テーブル値と検出された出力電圧値とを比較している。しかし、この微小時間差を固定値とする場合のみでなく、矩形波形成回路 317から入力されるゼロク口ス信号に基づいて修正し、 P WM制御信号と第 1出力端子 151及び第 2 出力端子 152に出力する出力電圧との関係を正しく調整している。

又、 P W M信号生成部 44 1から P WM制御信号の出力を開始させるに際し、矩形波形成回路 317からゼロクロス信号が中央制御手段 310に入力されたときは、中央制御手段 310は、同期運転制御部 437 の作動を開始する。

この同期運転制御部 437は、ゼロクロス信号の入力間隔により第 1 出力端子 151及び第 2出力端子 152間に発生している電圧の周波数が設定スィツチ 318で設定された周波数と一致しているか否かを先ず判断する。

そして、周波数が一致していれば、出力電圧信号によりピーク電圧が設定スィツチ 318 で設定された電圧のピーク値と略等しいか否かの判断を行う。

このようにして、第 1出力端子 151 と第 2出力端子 152 との間に発生している電圧と設定スィツチ 3 18により設定された周波数及び電圧とを比較し、設定値と一致しないと判断したときは P W M信号生成部 441の作動を開始させることなく表示制御部 425に異常信号を出力し、表示制御部 425から運転状態表示都 427に所要の表示信号を出力させる。

又、周波数及び電圧が設定値と一致しているときは、矩形波形成回路 3 1 7からのゼロクロス信号の立ち上がりに合わせて P WM信号生成部 441 に作動を開始させ、 P WM基準テーブルの P WM基準値を先頭から読み出して P WM制御信号の出力を開始させる。従って、インバータ回路 130が作動し、ローパスフィルタ 140を介して単相交流電圧の出力が開始され、この単相交流電圧と第 1出力端子 151及び第 2出力端子 152の間に入力されている交流電圧との位相及び電圧を一致させて交流電源装置である当該携帯用発電機 100から交流電圧の出力を開始することができる。この中央制御手段 3 10の動作を、単相交流電圧の出力開始を中心として説明すると、中央制御手段 310は、先ず、手動により又はスター卜スィッチによりエンジンの回転が開始されて三相出力卷線及び里相出力卷線が回転を始めたとき、図 5に示すように、当該中央制御手段 3 10であるマイクロコンピュータの初期設定（S 1 0 0 ) を行うものである o

そして、前述のように、設定スィッチ 3 18や各種検出回路からの各信号を読み込む読込み処理（ S 2 0 0 ) を行って無負荷アイドリング制御（ S 4 0 0 ) を行う：. 更に、ェンジン回転の安定などを条件として単独並列の判断処理（S 5 0 0 ) を行い、作動スィツチ 305である出力スィツチがオン状態であれば、出力端子からの単相交流電圧の出力開始制御（ S 6 0 0 ) 及び出力制御（ S 7 0 0 ) を行って第 1 出力端子 15 1 と第 2出力端子 152 との間に所定の設定電圧であって所要の周波数とされる単相交流電圧を出力する。そして、異常発生時に出力停止制御（S 8 0 0 ) を、又、必要な場合にはエンジン停止制御（S 9 0 0 ) を行い、作動スィッチ 305がオフに操作されたときも出力停止制御（S 8 0 0 ) や必要に応じたエンジン停止制御（S 9 0 0 ) を行うものである。

この読込み処理（S 2 0 0 ) は、図 6に示すように、設定スィッチ 318の内の周波数設定スィツチから出力周波数設定部 415に入力される周波数設定信号の読込み（ S 2 1 0 )、設定スィッチ 318の内の電圧設定スィツチから出力電圧設定部 4 17に入力される電圧設定信号の読込み（S 2 2 0 )、回転数検出回路 3 19からエンジン回転速度検出部 421 に入力される回転数信号の読込み（ S 2 3 0 )、直流電圧検出回路 240 から回路保護部 431及び単独運転制御都 435や同期運転制御部 437に入力される直流電圧信号の読込み ( S 2 4 0 )、矩形波形成回路 317から電圧波形監視部 433及び単独運転制御部 435や同期運転制御部 437に入力されるゼロクロス信号の読込み（ S 2 5 0 )、出力電圧検出回路 340から回路保護部 431や電圧波形監視部 433及び単独運転制御部 435や同期運転制御部 437に入力される出力電圧信号の読込み（S 2 6 ◦ )、出力電流検出回路 330からスロットル開度制御部 423や回路保護部 431及び単独運転制御部 435や同期運転制御部 437 に入力される出力電流信号の読込み（ S 2 7 0 )、導通率検出部 419に入力される停止信号の割合を読み込む導通率検出信号の読込み（ S 2 8 0 )、スロットル制御機構からスロットル開度制御部 423に人力される開度信号の読込み（S 2 9 0 ) を行って出力開始判断制御（ S 3 1 0 ) を行うものである。尚、ゼロクロス信号の読込み（S 2 5 0 ) に際しては、ゼロクロス信号が入力されたとき、ゼロクロスフラグをセットすると共に、タイマーカウンタをスター卜させてゼロク口ス信号の入力周期測定を開始するものである。

そして、この読込み処理（S 2 0 0 ) で行った回転数信号の読込み（S 2 3 0 ) 及び開度信号の読込み（ S 2 9 0 ) に基づき、ニンジンを安定したアイドリング回転数で回 feさせる無負荷アイドリング制御（ S 4 0 0 )をスロットル開度制御部 423により行う。この無負荷アイドリング制御（S 4 0 0 ) は、逐次、単独並列判断処理（ S 5 0 0 ) や出力開始制御（S 6 0 0 )、出力制御（S 7 0 0 )、出力停止制御（S 8 0 0 )、ェンジン停止制御（S 9 0 0 ) をパス状態とし、読込み処理（S 2 0 0 ) の実行と合わせて行うものである。又、この無負荷アイドリング制御（ S 4 0 0 ) は、 P WM信号生成部 441 が作動していないときや出力電流検出回路 330から入力される出力電流値信号の値として 0が継続したときなどに行われるものである。

そして、エンジンの回転開始により初期設定（S 1 0 0 ) を行い、この初期設定（S 1 0 0 ) が終了した後所定の時間が経過したとき、又は作動スィッチ 305 としての出力スィッチがオン状態とされたときなど、出力端子から単相交流電圧の出力を開始させるときには直流電圧が所定の電圧に達しているか否かの判断と合わせ、時間経過の判断又は作動スィッチ 305 の状態判断を出力開始判断処理（S 3 1 0 ) で行う。この出力開始判断処理（S 3 1 0 ) では、直流電圧が所定の電圧に達しており、且つ、出力スィッチがオン状態とされたとき又は所要時間が経過したときに作動フラグのセッ卜を行う。このため、図 7に示すように、単独並列判断処理（ S 5 0 0 ) では、作動フラグがセットされているか否かの判断（S 5 1 0 ) を行った後、 PWM信号生成部 441 が作動しているか否かの判断（S 5 2 0 ) を行い、 PWM信号生成部 441が未だ作動していないときはゼロクロスフラグがセッ卜されているか否かの判断（ S 5 3 0 ) を行う。

尚、 PWM信号生成部 441が既に作動していれば、作動フラグがセットされているか否かの判断（S 5 1 0 ) 及び P WM信号生成部 441が作動しているか否かの判断（S 5 2 0 ) のみを行って単独並列判断処理（S 5 0 0 ) を終了する。

そして、ゼロクロスフラグがセッ卜されていたときは、設定された周波数の 2周期分時間等の所定時間、即ち、 5 ◦ヘルツの場合は 4 0 ミリ秒程度、 6 0ヘルツの場合は 3 3 ミリ秒程度が作動フラグのセット時から経過したか否かの判断（S 5 3 5 ) を行い、 2周期分時間等の所定時間が経過していなければ単独並列判断処理（ S 5 0 0 ) を終了して他の各処理判断を行い、再度、単独並列判断処理（S 5 0 0 ) に戻ることを繰り返す。

このようにして、中央制御手段 310は各制御処理や判断処理を繰り返し、作動フラグがセットされた後、ゼロクロスフラグがセットされることなく 2周期分時間等の所定時間が経過したときは、所定時間の経過判断（S 5 3 5 ) に基づき、単独フラグのセット ( S 5 3 7 ) を行う，

又、中央制御手段 3 10は、作動フラグがセットされた後、所定時間の経過前に矩形波形成回路 317からゼロクロス信号が入力されたときは、ゼロクロスフラグがセットされているか否かの判断（ S 5 3 0 )続いてゼロクロス信号が再入力されたか否かの判断（ S 5 4 0 ) を行う：.

そして、中央制御手段 310は、ゼロクロス信号が再度入力されたときは、両ゼロクロス信号の入力間隔から周期を算出し（S 5 4 5 )、この周期が設定された周波数の周期に等しいか否かの判断（ S 5 5 0 ) を行う。この算出した周期が設定された周波数の周期に等しいかいなかの判断（S 5 5 0 ) は、設定された 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツに対して 0 . 5パ一セントなどの所定の許容誤差範囲内で一致しているか否かを判断するものである。

更に、中央制御手段 310は、算出されたゼロクロス信号の周期が設定周期と一致したときは、出力電圧検出回路 340から入力された出力電圧値と設定電圧とがー致しているか否かの判断（ S 5 5 5 ) を行い、ピーク電圧の差が 5バーセントなどの一定範囲内の誤差であれば一致していると判断して並列フラグのセット（ S 5 5 7 ) を行い、単独並列判断処理（ S 5 0 0 ) を終了する。

尚、ゼロクコス信号が入力されても検出した出力端子間電圧の変動周期や検出電圧値が設定値と相違しているときは、並列フラグのセットを行わずに卓独並列判断処理（S 5 0 0 ) を終了することを繰り返す。

そして、出力開始制御（S 6 0 0 ) では、 P WM信号生成部 441が作動しているか否かの判断（S 6 1 0 ) を行い、 P W M信号生成部 441が作動していなければ先ず単独フラグがセッ卜されているか否かの判断（ S 6 2 0 ) 及び並列フラグがセットされているか否かの判断（ S 6 3 0 ) を行い、単独フラグも並列フラグもセットされていなければ P WM信号生成部 441の起動を行わずに出力開始制御（S 6 0 0 ) を終了する。

又、単独フラグ又は並列フラグがセットされていれば、 P WM信号生成部 441で P W M基準テーブルから P WM基準値を読み出すためのクロックを選定し、 5 0ヘルツや 6 0ヘルツなどの設定された周波数の P WM制御信号を形成するためのク口ック周波数を決定する（ S 6 3 0

更に、設定電圧に基づいて所定の値の P WM基準値を持つ複数の P WM基準テーブルから所定の P WM基準テーブルを選択する P W M基準値の選択決定（ S 6 4 0 )を行う。尚、この P WM基準値の選択決定（S 6 4 0 ) は、単一の P WM基準テーブルを有している場合には、出力電圧を設定値に合わせるため、この P WM基準テーブルとしてメモリに記憶されている P WM基準値に乗算を行う補正値を設定スィツチ 318からの電圧設定信号に基づいて定めこともある，この場合は、メモリに記憶されている各 P WM基準値を、補正値によって修正することになる。

その後、並列フラグがセットされているか否かの判断（ S 6 5 ◦ ) を行い、並列フラグがセッ卜されていなければ P WM信号生成部 441 の作動開始（S 6 5 7 ) を行う。この P WM信号生成部 441の作動開始は、決定したクロック信号により所定の速度で P W M基準値を順次読み出し、この値に応じた P WM制御信号を出力するものである。

又、並列フラグがセットされているときは、矩形波形成回路 317からゼロクロス信号が入力されるまで P WM信号生成部 441 の停止状態を持続させ、ゼロクロス信号が入力されるタイミングに合わせるゼ口クロスタイミングの判断（ S 6 5 5 ) を行って P WM 信号生成部 441 の作動開始（S 6 5 7 ) を行う。

このゼロクコスタイミングの判断（S 6 5 5 ) は、ゼロクロス信号が入力されたときに P WM信号生成部 441の作動開始（S 6 5 7 ) を行うようにする場合や、又は、 P W M信号生成部 441から出力された P WM制御信号による出力電圧が第 1出力端子 151及び第 2出力端子 152の間に発生する時間遅れを計算に加えてゼロク口ス信号が入力された後、次のゼロクロス信号の入力直前に P WM信号生成部 441の作動開始（S 6 5 7 ) を行うこともある,:，

このようにして、中央制御手段 310は、出力電圧検出手段とする出力電圧検出回路 340 からの出力電圧信号及び矩形波形成回路 317からのゼロクロス信号に基づき、作動フラグのセッ卜時から所要時間内にゼロク口ス信号が入力されたか否かを判断する。そして、ゼロクロス信号が所定時間内に入力されなかったときは単独運転制御部 435 として PW M信号生成部 441の作動を開始させ、ゼロクロス信号が入力されたときは、同期運転制御部 437 としての作動を行う：，更に、同期運転制御部 437の作動としては、出力端子間の電圧及び電圧変動周期と設定スィツチ 318により設定された電圧及び周波数との比較を行い、設定周波数や設定電圧が出力端子に入力されている電圧の周波数や電圧値と異なるときは PWM信号生成部 441 の作動開始を行わない _:. 又、周波数や電圧値が許容範囲内で一致すれば出力端子に入力されている電圧のゼロクロスタイミングに合わせて P WM信号生成部 441の作動を開始させるものである。

尚、中央制御手段 310は、出力電圧検出回路 340から入力された出力電圧値と設定電圧とがー致しているか否かの判断（ S 5 5 5 ) は省略し、周波数が一致すれば並列フラグのセット（S 5 5 7 ) を行って並列運転を開始することもある,:，

そして、 PWM信号生成部 441 の作動を開始させた後は、 PWM信号生成部 441が作動しているか否かの判断（S 5 1 0、 S 6 1 0 ) により、単独並列判断処理（S 5 0 0 ) や出力開始制御（ S 6 0 ◦ ) をバス状態とし、又、無負荷アイドリング制御（ S 4 0 0 ) や出力停止制御（S 8 0 0 ) 及びエンジン停止制御（S 9 0 0 ) もパス状態とし、作動スィッチ 305や設定スィッチ 318の状態を検出する読込み処理（S 2 0 0 ) と出力制御 ( S 7 0 0 ) とを行うものである。

この出力制御（S 7 0 0 ) では、図 9に示すように、作動フラグがセットされているか否かの判断（S 7 1 0 ) により作動フラグがセッ卜されていることを確認し、作動フラグがセッ卜されていれば PWM信号生成部 441 としてクロック信号に基づいて P WM 制御信号出力時刻か否かの判断（S 7 2 0 ) を行い、 PWM制御信号出力時刻であれば PWM基準値に基づく PWM制御信号の出力（ S 7 2 5 ) を逐次行い、更に電圧波形監視部 433 として電圧テーブル値の値と出力電圧信号の値とを比較する電圧比較処理（S 7 3 0 ) を行う。そして、設定値と検出値とに差が生じた場合、 PWM信号生成部 441 で PWM基準値の修正処理（S 7 4 0 ) を行い、後述するように平均電圧又はピ一ク電圧を設定値に合わせる修正を行い、波形に歪みがあるときは波形の修正を行うものである。

更に、スロットル開度制御部 423 として負荷に合わせたエンジン回転数とするためのスロットル開度制御（ S 7 5 0 ) を行い、並列フラグがセットされているか否かの判断 ( S 7 6 0 ) により当該携帯用発電機 100が並列運転状態か否かの判断を行って、並列運転状態のときは後述の位相調整制御（ S 7 6 1 ) を行う同期運転制御部 437 として作動する。

このようにして同期運転を開始した後、同期運転制御部 437は、 P WM信号生成部 441 が P W M基準値の先頭値である 0に基づく P W M制御信号を出力する毎に当該中央制御手段 310に入力されるゼロクロス信号の判定を行い、当該携帯用発電機 100 と他の発電機との位相調整制御を行う。

尚、中央制御手段 3 10は、異常状態を検出したときや出力スィッチとした作動スイツチ 305がオフ状態とされたとき、作動フラグのリセットを行い、出力制御（ S 7 0 0 ) をパス状態として出力停止制御（S 8 0 0 ) を行い、更に、必要に応じてニンジン停止制御（ S 9 0 0 ) を行うものである。

この作動スィツチ 305がオフの状態とされたときの出力停止処理は、作動スィツチ検出部 413により出力スィツチなどの作動スィツチ 305の状態を検出し、出力スィツチが出力オフの状態とされると出力停止信号を出力停止制御部 443に出力し、出力停止制御部 443から P WM信号生成部 441に作動停止信号を出力することにより行っている。そして、この出力停止制御部 443は、作動スィッチ検出部 413からの出力停止信号が作動スィツチ 305の状態変化に基づいて入力されたとき、 P W M信号生成部 441で P W M基準テーブルに記録されている各 P W M基準値を順次読み出して P W M制御信号を形成するタイミングにおいて、 5 0ヘルツ又は 6 0ヘルツの半周期の処理が終了し、出力電圧を 0ボルトとする P W M基準値を読み出すタイミングで P WM信号生成部 441 に作動停止信号を出力し、 P W M信号生成部 441に P W M制御信号の出力を行うことを停止させる。

このように、出力停止制御部 443は、出力電圧を 0ボルトとする P WM基準値を読み出すタイミングで P W M信号生成部 441からの P WM制御信号の出力を停止させ、ィンバータ回路 130における第 1 トランジスタ 131乃至第 4 トランジスタ 1³4を不導通状態としてインバ一タ回路 130を停止させるため、第 1出力端子 15 1 と第 2出力端子 152 との電位差、即ち出力電圧が 0ボルトのときにインバータ回路 130からの出力を停止させることができる。従って、ローバスフィルタ 0などのコンデンサに電荷が蓄積されていないタイミングで携帯用発電機 100からの出力を停止させることができる，このため、 n—パスフィルタ 140などに蓄積される電荷量を極めて少なくし、出力端子間の残留電圧を無くすことができる,:，

尚、作動スィッチ 305 としては、第 1 出力端子 151及び第 2出力端子 152からの単相交流電圧の出力及び停止を決定する出力スィッチの他、単相交流電圧の出力停止後、ェンジンも停止させる発電機停止スイッチとすることもある。

この場合は、作動スィツチ検出部 413から出力される出力停止信号により出力停止制御部 443が P W M信号生成部 441 の作動を停止させると共に、スロットル開度制御部 423 などによりエンジンも停止させるものである。

又、出力停止制御部 443により P W M信号生成部 441の作動を停止させるに際しては、出力電圧を 0ボルトとする P W M基準値を読み出すタイミングで P WM信号生成部 441 からの P W M制御信号の出力を停止させる場合のみでなく、出力停止信号が作動スィッチ検出部 413から入力されたときは、矩形波形成回路 317からゼロクロス信号が入力されたときに P W M信号生成部 441に作動停止信号を出力して P W M信号生成部 441 に Ρ WM制御信号の出力を停止させることもある。

このように、出力停止制御部 443 としては、作動スィッチ 305が操作されだ後、ゼロクロス信号が入力されたときに P W M信号生成部 441からの P WM制御信号の出力を停止させ、インバータ回路 130を停止させるため、この場合も、出力電圧が 0ボル卜のときにィンバ一タ回路 130を停止させて携帯用発電機 100からの出力を停止させ、コーパスフィルタ 140などのコンデンサに電荷が蓄積されていないタイミングで携帯用発電機 100からの出力を停止させることができる。

更に、この中央制御手段 310は、回路保護部 431 により出力電圧の緊急停止制御や直流電圧発生回路 1 10 の制御を行い、又、スロットル開度制御部 423によりエンジンの回転数制御も行っている。

この回路保護部 431 による直流電圧発生回路 1 10の制御は、停止回路 360によりサイリスタ制御回路 170を介して行うものである。この停止回路 360は、図 3に示したように、ベースを中央制御手段 310に接続したスイッチングトランジスタ 361で構成し、スイッチングトランジスタ 361 のエミッタを接地し、このスイッチングトランジスタ 361 のコレクタをフォ卜カプラ 175における発光ダイオード 1 77のカソ一ドに接続しているものである。二の停止回路 360により直流電圧発生回路 1 10の制御を行うに際しては、ニンジンの始動時、回転数検出回路 319から入力される回転数信号が安定して維持されるまでは回路保護部 43 1から停止制御信号を停止回路 360に出力し、発光ダイォード 177を点灯させてサイリスタ制御回路 170から導通信号を出力させないようにする。

そして、ニンジンの回転数が安定したとき、停止制御信号の出力を停止し、直流電圧検出回路 320からの直流電圧信号により直流電源部 120の電圧が 1 6 0ボルト乃至 2 0 0ボル卜の所定の電圧に達していろことを確認し、単独運転制御部 435又は同期運転制御部 437の制御に基づき P W M信号生成部 441から P WM制御信号の出力を開始する。更に、エンジンの制御は、エンジン回転速度検出部 421及びスロットル開度制御部 423 によってスロットルドラィバー 3 13 を介してスロッ卜ル制御機構 3 15 のバ /レスモータを王回転又は逆回転させることにより行う：，

このエンジン回転数制御は、出力電流検出回路 330からの出力電流信号に合わせてスロットル制御機構 315から入力される開度信号を所定の値とし、スは、ス π ッ卜ル制御機構 315のバルスカウンタのカウン卜値を所定の値とし、出力に合わせて所定のェンジン回転数とするものである。又、フォトカプラ 175における発光ダイオード 177のカソ ―ド電位により直流電圧発生回路 1 10に導通信号を出力している時間の割合、即ちサイリスタ 1 1 1の導通率に合わせてスロットル開度を修正して高効率の電圧変換を行ってい又、この携帯用発電機 100では、定格電流を越える過電流が流れるとき、 ^央制御手段 310の回路保護部 43 1 によつて直流電圧発生回路 1 10やインパータ回路 130の動作を停止させる制御を行い、単相交流電圧の出力を停止することにより電力回路 10 1の保護を図ると共に、過電流検出回路 350により直流電圧発生回路 1 10の動作を停止させる制御とを行っている。

この電力回路 101 を保護する回路保護部 431による制御は、出力電流値が定格電圧の 1 . 2倍を越えたときは、数秒乃至数分間の持続時間が経過ナると P WM信号生成部 441 から出力している P W M制御信号の出力を停止させると共、停止回路 360に停止制御信号の出力を開始するものとしている:.

そして、定格電流の 1 . 2倍を越えた値に応じて出力電流値が大きいときは、短い持続時間で停止制御信号の出力を開始すると共に P WM信号生成部 441 に P 'M制御信号の出力を停止させ、定格電流を越えた値が小さいときは、多少長い持続時間で停止制御信号の出力開始及び P WM制御信号の出力停止制御を行い、単相交流電圧の出力を停止させる。又、出力電流の値が定格電圧の 2倍余りに達したときは、直ちに P W M制御信号の出力を停止させると共に停止制御信号の出力を開始して単相交流電圧の出力を停止させる。

更に、直流電圧検出回路 320で検出する直流電圧の値や出力電圧検出回路 340で検出する出力電圧の値が異常に高くなつたとき、又、出力電圧が設定されている値である例えば 1 0 0ボル卜よりも大きく低下したときや 1 0 0ボル卜よりも低い電圧が持続したときなど、電力回路 101に異常電圧が発生したことを検出したときも回路保護部 431は停止制御信号を停止回路 360に出力し、且つ、 P WM信号生成部 441 に P WM制御信号の出力を停止させることによって第 1出力端子 151及び第 2出力端子 152からの単相交流電圧の出力を停止させる。

又、中央制御手段 310 とは別に設けている過電流検出回路 350は、出力電流の値が定格電圧の 2倍近くに達したとき、フォ卜力ブラ 175にしレベルの停止信号を出力してサイリスタ制御回路 170が直流電圧発生回路 110に出力している導通信号の出力を停止させる。

このため、出力電流の値が定格電圧の 2倍近くに達したときは、直流電圧発生回路 110 の各サイリスタ i l lが不導通状態とされ、直流電源部 120への交流発電機 50からの電力供給が停止される。従って、直流電源部 120の出力電圧は降下する。

従って、直流電源部 120の出力電圧を P WM制御によって交流電圧とし、一定のデュ一ティ一比とされた P WM制御信号による第 1 P WM信号及び第 2 P WM信号により形成される第 1出力端子 151 と第 2出力端子 152の電位差である出力電圧は低下し、負荷電流も減少させて出力電流が定格電流の 2倍余りを越えて直ちに単相交流電圧の出力が停止されることや、出力電流値が定格電流の 1 . 2倍を大きく越えて極めて短時間で単相交流電圧の出力が停止されることが防止できる。

尚、過電流検出回路 350は、出力電流検出回路 330で定格電流値の 2倍近くの電流値を検出したときに停止信号を出力するように基準電圧を設定する場合に限るものでなく、定格電流値の 1 . 5倍を越える電流が流れようとするときに直流電圧発生回路 110の整流動作を停止させ、直流電源部 120への交流発電機 50からの電力供給を停止し、出力電圧を低下させるようにする場合など、電力回路 101 を形成する素子の特性や耐久性、及び、安全基準に合わせ、中央制御手段 310に停止制御信号を出力させる際の出力電流値と共に適宜の値として設定するものである

又、回路保護部 43 1からの停止制御信号によって P W M信号生成部 441から P W M制御信号の出力を停止させるに際しては、停止制御信号が回路保護部 431から出力されると直ちに P WM信号生成部 441の作動を停止させ、第 1 出力端子 151及び第 2出力端子 152 からの過電流の出力を直ちに停止させて当該携帯用発電機 100や当該携帯用発電機 100の負荷として接続されている機器保護を図るものとしている。産業上の利用可能性

請求項 1 に記載した本発明は、交流発電機を回転させて交流電圧を形成し、この交流電圧をー且直流化した後ィンバ一タ回路によつて所定の周波数であって一定の電圧とする単相交流電圧を形成し、この単相交流電圧を出力する携帯用発電機であって、作動スィツチがオフに操作されたときに出力端子間電圧が 0ボル卜のタイミングに合わせてィンバ一タ回路の作動を停止させる出力停止制御部を有する携帯用発電機である。

従って、ィンバ一タ回路と出力端子との間に設けられる口一パスフィルタなどに残留する電荷を極めて少なくし、出力端子に直流電圧が残ることのない携帯用発電機とすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . エンジンにより交流発電機を回転させて交流電圧を形成し、この交流電圧を一旦直流化した後、インバータ回路により所定の周波数であって一定の電圧とする単相交流電圧を形成し、コーバスフィルタを介して出力端子から出力する携帯用発電機であつて、作動スィッチがオフに操作されたとき、出力端子間の単相交流電圧が 0ボルトのタィミングに合わせてィンバ一タ回路の作動を停止させる出力停止制御部を有することを特徴とする携帯用発電機。