JP2000316300A

JP2000316300A - 車両用発電装置

Info

Publication number: JP2000316300A
Application number: JP11119771A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kanesawa; 寛兼澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッチ機構を用いて原動機と連結、遮断さ
れる補助発電機を主発電機に付設することにより、電力
供給の効率化、バッテリの保護を図る。【解決手段】主発電機２を原動機１により駆動して負
荷回路５に電力を供給する。また、補助発電機９をクラ
ッチ機構１１を介して原動機１に連結する。そして、増
設負荷５Ｂの作動等によって負荷回路５の消費電力が大
きくなったときには、主電流検出器１２、補助電流検出
器１３、総電流検出器１４の検出結果を用いてバッテリ
６が放電動作中であることを検出し、コントローラ１５
によりクラッチ機構１１を連結して補助発電機９を作動
させる。また、負荷回路５の消費電力が小さくなったと
きには、クラッチ機構１１を遮断して補助発電機９を停
止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば前照灯、空
調ファン等の負荷回路を備えた車両に好適に用いられる
車両用発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車、建設機械等の車両に
は、例えば前照灯、スタータモータ、空調ファン等から
なる各種の負荷回路が搭載されているため、車両には、
これらの負荷回路に電力を供給する発電装置が設けられ
ている。

【０００３】この種の従来技術による車両用発電装置
は、車両に設けられた原動機と、該原動機により駆動さ
れて発電し車両に設けられた負荷回路に電力を供給する
発電機と、該発電機と前記負荷回路との間に接続して設
けられ、該発電機から負荷回路に供給される電力の一部
を充電、放電するバッテリ等とから構成されている。

【０００４】ここで、車両の運転中には、原動機により
駆動される発電機から各種の負荷回路に向けて電力が供
給され、これらの負荷回路の消費電力に対して余剰とな
った電力はバッテリに充電される。また、例えば原動機
の回転数が低いため発電機から供給される電力が負荷回
路の消費電力に対して不足するときには、負荷回路に対
してバッテリからも電力が補給される構成となってい
る。

【０００５】これにより、例えば車両の運転中に前照
灯、空調ファン等の作動スイッチを操作したときには、
これらの負荷回路を発電機またはバッテリからの電力供
給によって作動させることができる。また、例えば車両
の始動時等、発電機が停止状態となっているときには、
バッテリからの電力供給によってスタータモータ等の負
荷回路を作動させるものである。

【０００６】このため、車両を設計するときには、例え
ば前照灯、空調ファン、スタータモータ等、標準的な仕
様の車両に装備される各種負荷回路の定格消費電力に応
じて、発電機の定格出力（電力）やバッテリの容量等が
予め設定される。

【０００７】これにより、車両を通常の状態で使用する
場合には、運転中に作動させる各負荷回路の消費電力を
発電機の出力によってほぼ賄うことができると共に、こ
のときにバッテリへの充電も行うことができる構成とな
っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術の車両用発電装置では、例えば車両の設計時に標
準装備される前照灯、空調ファン、スタータモータ等の
各種負荷回路の仕様が決定されると、これらの負荷回路
の定格消費電力等に応じて発電機やバッテリ等の仕様が
決定される。

【０００９】これに対し、例えば夜間工事用の建設機械
等のような特別仕様の車両は、消費電力が大きい夜間照
明灯等の負荷回路を標準装備に対して増設した構成とな
っている。従って、特別仕様の車両を設計するときに
は、この増設負荷を加えた負荷回路全体の最大消費電力
等に対応して発電機の定格出力やバッテリの容量等を大
型のものに変更している。

【００１０】しかし、車両の運転時には、夜間照明等の
増設負荷を作動しないこともあるため、このような運転
状態では、大出力の発電機が原動機によって無駄に駆動
されることになり、増設負荷の作動状態によっては発電
機が過剰な電力供給し続けることになり易い。

【００１１】このため、従来技術では、原動機の運転効
率が悪化し易くなり、しかも発電機から供給される過剰
な電力によりバッテリが過充電されて劣化する虞れもあ
るため、車両用発電装置の耐久性、信頼性が低下すると
いう問題がある。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、負荷回路に対する電力
供給を過不足なく安定して行うことができ、バッテリ等
を適切な充電状態に維持できると共に、耐久性、信頼性
を向上できるようにした車両用発電装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、車両に設けられた原動機と、該原動機
により駆動されて発電し前記車両に設けられた負荷回路
に電力を供給する発電機と、該発電機と前記負荷回路と
の間に接続して設けられ、該発電機から前記負荷回路に
供給される電力の一部を充電、放電するバッテリとを備
えた車両用発電装置に適用される。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、原動機に設けられ該原動機により駆動され主発
電機となる前記発電機と共に前記負荷回路に対して電力
を供給する補助発電機と、該補助発電機に設けられ前記
原動機の出力側を該補助発電機に対して連結、遮断する
クラッチ機構と、該クラッチ機構を前記負荷回路の作動
状態に応じて切換える切換手段とを有する構成としたこ
とにある。

【００１５】このように構成することにより、切換手段
は、負荷回路の作動状態に応じてクラッチ機構を切換え
ることができ、負荷回路の消費電力が大きくなったとき
には、クラッチ機構を連結して補助発電機を作動させ、
主発電機と補助発電機により負荷回路に十分な電力を供
給することができる。また、負荷回路の消費電力が小さ
くなったときには、切換手段によりクラッチ機構を遮断
して補助発電機を停止させることができる。

【００１６】また、請求項２の発明によると、切換手段
には、前記主発電機の出力状態を検出する主側出力検出
手段と、前記補助発電機の出力状態を検出する補助側出
力検出手段と、前記負荷回路に供給される電圧または電
流を検出する負荷側入力検出手段とを設け、前記切換手
段は、前記主側出力検出手段、補助側出力検出手段およ
び負荷側入力検出手段の検出結果を用いて前記バッテリ
が充電動作と放電動作のうちいずれの動作中であるかを
判定する充放電判定手段と、該充放電判定手段により前
記バッテリが放電動作中であると判定したときに前記ク
ラッチ機構を連結側に切換え、前記バッテリが充電動作
中であると判定したときに前記クラッチ機構を遮断側に
切換えるクラッチ駆動手段とから構成している。

【００１７】これにより、充放電判定手段は、主側出力
検出手段、補助側出力検出手段および負荷側入力検出手
段の検出結果を用いてバッテリが充電動作中であるか放
電動作中であるかを判定でき、この判定結果を用いて負
荷回路の作動状態を検知することができる。そして、ク
ラッチ駆動手段は、負荷回路の消費電力が大きいためバ
ッテリが放電動作中であるときに、クラッチ機構を連結
して補助発電機を作動させ、負荷回路が消費電力が小さ
いためバッテリが充電動作中であるときには、クラッチ
機構を遮断して補助発電機を停止させることができる。

【００１８】さらに、請求項３の発明によると、負荷回
路は前記車両に設けられた既設負荷に対して増設された
増設負荷を有し、前記切換手段は該増設負荷の作動状態
に連動して前記クラッチ機構を連結側、遮断側に切換え
る構成としている。

【００１９】これにより、切換手段は、増設負荷の作動
状態と連動してクラッチ機構により補助発電機を作動す
ることができ、負荷回路全体の消費電力が大きくなると
きだけ、補助発電機により発電することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
車両用発電装置を建設機械等の車両に適用した場合を例
に挙げ、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。こ
こで、図１および図２は本発明による第１の実施の形態
を示している。

【００２１】１は建設機械の車両（図示せず）に搭載さ
れた動力源となる原動機で、該原動機１の出力軸１Ａに
は、例えばプーリ、ベルト等の連結機構を用いて後述の
主発電機２と補助発電機９とがそれぞれ連結されてい
る。

【００２２】２は原動機１により駆動されて発電する主
発電機で、該主発電機２は、その定格出力が後述する既
設負荷５Ａの最大消費電力等に応じて予め設定されてい
る。また、主発電機２は、その出力側が主側配線３と負
荷側配線４等とを用いて後述の負荷回路５に接続されて
いる。

【００２３】これにより、主発電機２は、原動機１の運
転中に配線３，４を通じて負荷回路５に主電流Ｉm を供
給する。また、この電流供給時には、主発電機２から後
述のコントローラ１５に発電信号Ｓが出力され、コント
ローラ１５は、この発電信号Ｓを用いて主発電機２の作
動状態を監視する構成となっている。

【００２４】５は負荷側配線４が接続された負荷回路
で、該負荷回路５は、例えば標準仕様の車両に装備され
ている前照灯、空調ファン、スタータモータ等からなる
既設負荷５Ａと、該既設負荷５Ａに対して特別仕様の車
両のみに増設される夜間照明灯等の増設負荷５Ｂとから
構成されている。

【００２５】そして、負荷回路５は、主発電機２と、後
述の補助発電機９、バッテリ６等とから供給される総電
流Ｉa によって駆動される。この場合、総電流Ｉa は、
主発電機２から供給される主電流Ｉm と、補助発電機９
から供給される補助電流Ｉsと、バッテリ６に充放電さ
れるバッテリ電流Ｉb とを用いて下記数１の式のように
表すことができる。

【００２６】

【数１】Ｉa ＝Ｉm ＋Ｉs −Ｉb

【００２７】６は主発電機２と負荷回路５との間で負荷
側配線４の途中に接続されたバッテリで、該バッテリ６
は、その容量が既設負荷５Ａの最大消費電力等に応じて
予め設定されている。また、バッテリ６は、図１中に示
すバッテリ電流Ｉb が正（Ｉb ＞０）であるときに、主
発電機２と補助発電機９から負荷回路５に供給される電
力の一部を充電し、バッテリ電流Ｉb が負（Ｉb ＜０）
であるときには、この電力を負荷回路５に放電するもの
である。

【００２８】７は負荷側配線４の途中に設けられたバッ
テリリレーで、該バッテリリレー７は、車両の運転席等
に設けられたキースイッチ８によって開成，閉成され、
閉成時には、主発電機２、補助発電機９およびバッテリ
６からなる電源側と、負荷回路５側との間を遮断するも
のである。

【００２９】９は原動機１の出力軸１Ａ側に後述のクラ
ッチ機構１１を介して設けられた補助発電機で、該補助
発電機９は、その容量が増設負荷５Ｂの最大消費電力等
に応じて予め設定されている。また、補助発電機９は、
その出力側が補助側配線１０を用いて主側配線３と負荷
側配線４との間に接続され、負荷回路５に対して主発電
機２と並列に配置されている。

【００３０】ここで、補助発電機９は、クラッチ機構１
１により原動機１の出力軸１Ａに対して連結、遮断され
る。そして、補助発電機９は、クラッチ機構１１が連結
側に切換られたときに原動機１により駆動されて発電
し、配線１０，４等を通じて負荷回路５に補助電流Ｉs
を供給する。また、補助発電機９は、クラッチ機構１１
が遮断側に切換られたときに発電を停止する構成となっ
ている。

【００３１】１１は補助発電機９に付設されたクラッチ
機構で、該クラッチ機構１１はコントローラ１５により
駆動され、原動機１の出力軸１Ａ側と補助発電機９の入
力軸側との間を連結、遮断するものである。

【００３２】１２は主側配線３の途中に設けられた主側
出力検出手段としての主電流検出器で、該主電流検出器
１２は、例えばホール素子等を用いた電流センサ等から
なり、主発電機２から負荷回路５に供給される主電流Ｉ
m を検出するものである。

【００３３】１３は補助側配線１０の途中に設けられた
補助側出力検出手段としての補助電流検出器で、該補助
電流検出器１３は、主電流検出器１２とほぼ同様の電流
センサ等からなり、補助発電機９から負荷回路５に供給
される補助電流Ｉs を検出する構成となっている。

【００３４】１４は負荷側配線４の途中に設けられた負
荷側入力検出手段としての総電流検出器で、該総電流検
出器１４は、主発電機２、補助発電機９、バッテリ６等
から負荷回路５に供給される電流の総量を総電流Ｉa と
して検出するものである。

【００３５】１５は補助発電機９に付設された切換手段
としてのコントローラで、該コントローラ１５の入力側
には、主発電機２、主電流検出器１２、補助電流検出器
１３、総電流検出器１４等が接続され、コントローラ１
５の出力側にはクラッチ機構１１が接続されている。

【００３６】そして、コントローラ１５は、主電流検出
器１２から出力される主電流Ｉm の検出値と、補助電流
検出器１３から出力される補助電流Ｉs と、総電流検出
器１４から出力される総電流Ｉa とを用いて、バッテリ
６が充電動作と放電動作のうちいずれの動作中であるか
を判定し、この判定結果に応じてクラッチ機構１１を連
結、遮断することにより、負荷回路５の作動状態に応じ
て補助発電機９を作動、停止させるものである。

【００３７】なお、１６，１６は主側配線３と補助側配
線１０の途中にそれぞれ設けられたダイオードで、該各
ダイオード１６は、負荷回路５、バッテリ６等から主発
電機２と補助発電機９に向けて電流が逆流するのを防止
するものである。

【００３８】本実施の形態による車両用発電装置は上述
の如き構成を有するもので、次に図２を参照しつつコン
トローラ１５の制御処理について説明する。

【００３９】まず、車両の運転者等がキースイッチ８を
閉成することによってバッテリリレー７が閉成される
と、主発電機２、補助発電機９、バッテリ６等の電源側
と負荷回路５とが接続されると共に、コントローラ１５
にも電源が投入される。

【００４０】ここで、運転者が既設負荷５Ａのスタータ
モータ等をバッテリ６からの給電によって作動させる
と、原動機１が始動すると共に、この原動機１に駆動さ
れて主発電機２が発電を開始する。また、このときクラ
ッチ機構１１は遮断側に保持され、補助発電機９は停止
した状態となっている。

【００４１】そして、ステップ１では、キースイッチ８
が閉成（ＯＮ）状態にあるか否かを判定し、「ＹＥＳ」
と判定したときにはステップ２に移る。

【００４２】次に、ステップ２では、例えばコントロー
ラ１５が読込んだ原動機１の回転数と主発電機２から出
力される発電信号Ｓ等とを用いて主発電機２が正常に発
電しているか否かを判定する。この場合、ステップ２で
「ＮＯ」と判定したときには、原動機１の運転中にも拘
らず、発電信号Ｓが出力されていないので運転者等に警
報を発し、ステップ１に戻って待機する。

【００４３】また、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定した
ときには、ステップ３で主電流検出器１２、総電流検出
器１４を用いて主電流Ｉm と総電流Ｉa とを検出し、ス
テップ４では、この総電流Ｉa が主電流Ｉm よりも大き
いか否かを判定する。

【００４４】そして、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、補助発電機９が停止状態（補助電流Ｉs ＝
０）であるにも拘らず、負荷回路５に供給される総電流
Ｉaが主発電機２により発電される主電流Ｉm よりも大
きいので、前記数１の式から判るようにバッテリ電流Ｉ
b ＜０であり、バッテリ６は放電動作を行っている。

【００４５】即ち、この放電動作中には、例えば運転者
が夜間照明灯等の増設負荷５Ｂを作動させているため、
負荷回路５の消費電力が主発電機２の発電能力に比較し
て大きくなり、バッテリ６からも負荷回路５に電力が供
給されている。

【００４６】そこで、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、ステップ５でクラッチ機構１１を連結（Ｏ
Ｎ）側に切換え、補助発電機９による発電を開始する。
この結果、負荷回路５には、主発電機２から供給される
主電流Ｉm に加えて補助発電機９からも補助電流Ｉs が
供給される。そして、これらの主電流Ｉm と補助電流Ｉ
s の合計は既設負荷５Ａと増設負荷５Ｂとの消費電力等
に対応して予め設定されているので、バッテリ６から負
荷回路５への放電は停止し、バッテリ６には余剰となっ
た電力が充電されるようになる。

【００４７】次に、ステップ６では、主電流検出器１
２、補助電流検出器１３、総電流検出器１４を用いて主
電流Ｉm 、補助電流Ｉs 、総電流Ｉa をそれぞれ検出す
る。

【００４８】次に、ステップ７では、これらの検出値に
より演算した電流の演算値（Ｉm ＋Ｉs −Ｉa ）が、コ
ントローラ１５内に零よりもある程度大きな正数として
予め記憶された判定値α（α＞０）よりも大きいか否か
を判定する。この場合、前記数１の式を変形することに
よって判るように、演算値（Ｉm ＋Ｉs −Ｉa ）はバッ
テリ電流Ｉb とほぼ等しい大きさとなっている。

【００４９】そして、ステップ７で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、バッテリ電流Ｉb がある程度大きな正数と
なり、バッテリ６は充電動作を安定して行っている状態
なので、ステップ８でクラッチ機構１１を遮断（ＯＦ
Ｆ）側に切換え、補助発電機９による発電を停止した後
にステップ１へと戻る。

【００５０】また、ステップ７で「ＮＯ」と判定したと
きには、バッテリ６が充電動作を安定して行うには主電
流Ｉm 、補助電流Ｉs が不足していると判断できるの
で、ステップ８でクラッチ機構１１を停止させることな
く、ステップ１に戻る。

【００５１】一方、ステップ４で「ＮＯ」と判定したと
きには、主発電機２から出力される主電流Ｉm が負荷回
路５に供給される総電流Ｉa よりも大きく、主発電機２
の発電能力に余裕があるので、ステップ５で補助発電機
９を作動させることなく、ステップ８に移る。

【００５２】また、ステップ１で「ＮＯ」と判定したと
きには、キースイッチ８が開成（ＯＦＦ）されたので、
ステップ９に移って制御処理を終了する。

【００５３】かくして、本実施の形態では、主発電機２
と共に負荷回路５に対して電力を供給する補助発電機９
を設け、この補助発電機９をコントローラ１５、クラッ
チ機構１１により負荷回路５の作動状態に応じて作動、
停止する構成としたので、例えば建設機械の運転中に前
照灯等の増設負荷５Ｂが作動したときには、コントロー
ラ１５によりクラッチ機構１１を連結側に切換えること
ができ、補助発電機９によって発電を開始することがで
きる。

【００５４】これにより、負荷回路５の既設負荷５Ａと
増設負荷５Ｂとを一緒に作動させた場合でも、主発電機
２と補助発電機９とを用いて負荷回路５に対し必要な電
力を安定的に供給できると共に、バッテリ６が負荷回路
５に放電し続けることによって放電不能（所謂あがった
状態）となるのを防ぐことができる。

【００５５】また、増設負荷５Ｂが停止したときには、
コントローラ１５によりクラッチ機構１１を遮断側に切
換えることができ、補助発電機９による発電を停止する
ことができる。この結果、補助発電機９により余剰な発
電が行われるのを防止でき、補助発電機９が原動機１に
よって無駄に駆動されたり、バッテリ６が過充電となっ
て劣化したりするのを避けることができる。

【００５６】この場合、コントローラ１５には、主電流
Ｉm を検出する主電流検出器１２と、補助電流Ｉs を検
出する補助電流検出器１３と、総電流Ｉa を検出する総
電流検出器１４とを接続して設け、コントローラ１５
は、これらの電流検出器１２〜１４の検出結果を用いて
図２中のステップ４，７等でバッテリ６が充電動作と放
電動作のうちいずれの動作中であるかを判定し、この判
定結果に応じてクラッチ機構１１を駆動する構成として
いる。

【００５７】これにより、バッテリ６の充放電動作に対
する判定結果を用いて増設負荷５Ｂの作動状態を検出す
ることができる。即ち、増設負荷５Ｂが作動してバッテ
リ６が放電動作を開始したときには、この放電動作を電
流検出器１２〜１４によって確実に検出でき、コントロ
ーラ１５により補助発電機９を速やかに作動させること
ができる。また、増設負荷５Ｂが停止してバッテリ６が
充電動作を開始したときにも同様に、補助発電機９を停
止させることができる。この結果、バッテリ６の充電状
態を常に適切に維持でき、その寿命を延ばすことができ
る。

【００５８】従って、本実施の形態によれば、増設負荷
５Ｂ等が装備された特別仕様の車両等においても、補助
発電機９等により負荷回路５全体への電力供給量を増設
負荷５Ｂの作動状態に応じて適切に調整でき、原動機
１、補助発電機９等を効率よく運転できると共に、耐久
性、信頼性を向上させることができる。

【００５９】また、車両の設計時には、例えば既設負荷
５Ａの消費電力に応じて主発電機２の定格出力、バッテ
リ６の容量等を設定し、増設負荷５Ｂの消費電力に応じ
て補助発電機９の定格出力を設定するだけでよくなり、
主発電機２、バッテリ６等を標準仕様の車両と特別仕様
の車両との間で共用化できると共に、これらの電力供給
系統の設計を容易に行うことができる。

【００６０】次に、図３は本発明による第２の実施の形
態を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。しかし、本実施の形態による車両用発電
装置の特徴は、切換手段により増設負荷の作動状態と連
動して補助発電機を作動、停止する構成としたことにあ
る。

【００６１】２１は第１の実施の形態とほぼ同様に構成
されたクラッチ機構で、該クラッチ機構２１は、バッテ
リ６等の電源電圧が後述の作動スイッチ２２、信号線２
３等を介してクラッチ機構２１に印加されたときに、原
動機１と補助発電機９とを連結し、それ以外の場合には
原動機１と補助発電機９とを遮断した状態に保持するも
のである。

【００６２】２２は負荷回路５の増設負荷５Ｂを作動す
る切換手段としての作動スイッチで、該作動スイッチ２
２は増設負荷５Ｂに接続されると共に、信号線２３を用
いてクラッチ機構２１にも接続されている。

【００６３】そして、作動スイッチ２２が開成している
ときには、増設負荷５Ｂが電源電圧から絶縁されて停止
した状態となっている。また、このときクラッチ機構２
１も遮断側となっているため、補助発電機９は停止した
状態を保持する。

【００６４】また、車両の運転者等が作動スイッチ２２
を閉成したときには、増設負荷５Ｂが作動を開始し、こ
のとき電源電圧が作動スイッチ２２、信号線２３等を介
してクラッチ機構２１に印加されるため、クラッチ機構
２１が連結側に切換えられて補助発電機９が発電を開始
する。

【００６５】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができ、負荷回路５全体への電力供給量を増
設負荷５Ｂの作動状態に応じて適切に調整することがで
きる。そして、特に本実施の形態では、増設負荷５Ｂ用
の作動スイッチ２２等を利用して増設負荷５Ｂと補助発
電機９とを一緒に作動、停止させることができ、車両用
発電装置の回路構成を簡略化して部品点数を削減するこ
とができる。

【００６６】なお、前記第１の実施の形態では、図２中
のステップ４，７が充放電判定手段の具体例を示し、ス
テップ５，８がクラッチ駆動手段の具体例を示してい
る。

【００６７】また、前記第１の実施の形態では、例えば
電流センサ等からなる主電流検出器１２、補助電流検出
器１３および総電流検出器１４を用いて主電流Ｉm 、補
助電流Ｉs および総電流Ｉa を検出する構成としたが、
本発明はこれに限らず、例えばバッテリ６の端子に接続
した電流検出器によってバッテリ電流Ｉb の正負（電流
の方向）を直接的に検出し、この検出結果によりバッテ
リ６が放電動作中（Ｉb ＜０）であると判定したときに
補助発電機９を駆動する構成としてもよい。

【００６８】さらに、前記第１の実施の形態では、主電
流検出器１２、補助電流検出器１３および総電流検出器
１４により電流値の検出を行う構成としたが、本発明は
これに限らず、これらの電流検出器１２〜１４の接続位
置に主側出力検出手段、補助側出力検出手段および負荷
側入力検出手段として３個の電圧検出器を設け、該各電
圧検出器の検出電圧を用いて補助発電機９を駆動する構
成としてもよい。

【００６９】また、前記各実施の形態では、負荷回路５
を、車両に標準装備されている既設負荷５Ａと、特別仕
様の車両に装備される増設負荷５Ｂとから構成し、増設
負荷５Ｂの作動状態に応じて補助発電機９を作動させる
構成としたが、本発明はこれに限らず、増設負荷５Ｂを
省略し、例えば前照灯等、既設負荷５Ａのうちで消費電
力が大きな一部の負荷の作動状態に連動して補助発電機
９を駆動する構成としてもよい。これに対し、複数個の
増設負荷５Ｂを設ける構成とする場合には、例えば各増
設負荷５Ｂの容量等に対応して複数個の補助発電機９と
クラッチ機構１１とを設け、これらの補助発電機９と原
動機１とを各増設負荷５Ｂの作動状態に応じてそれぞれ
別個に連結、遮断する構成としてもよい。

【００７０】さらに、前記各実施の形態では、建設機械
等の車両に車両用発電機を用いる場合を例に挙げて述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば自動車、電車等か
らなる各種の車両に適用してもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、主発電機と共に負荷回路に対して電力を供給する
補助発電機と、該補助発電機に対して原動機を連結、遮
断するクラッチ機構と、該クラッチ機構を負荷回路の作
動状態に応じて切換える切換手段とを有する構成とした
ので、負荷回路の消費電力が大きくなったときには、切
換手段によりクラッチ機構を介して補助発電機を作動さ
せることができ、主発電機と補助発電機とを用いて負荷
回路に対し必要な電力を安定的に供給することができ
る。また、負荷回路の消費電力が小さくなったときに
は、補助発電機を停止させることができ、補助発電機に
よる余剰な発電を防止することができる。従って、補助
発電機等により負荷回路全体への電力供給量をその作動
状態に応じて適切に調整でき、原動機、補助発電機等を
効率よく運転できると共に、バッテリを過充電、過放電
等から保護でき、耐久性、信頼性を向上させることがで
きる。

【００７２】また、請求項２の発明によれば、切換手段
を、主側出力検出手段、補助側出力検出手段および負荷
側入力検出手段の検出結果を用いてバッテリの充電動作
または放電動作を判定する充放電判定手段と、該充放電
判定手段の判定結果に応じてクラッチ機構を駆動するク
ラッチ駆動手段とから構成したので、充放電判定手段に
よる判定結果を用いて負荷回路の作動状態を検出するこ
とができる。この場合、負荷回路の消費電力が大きくな
ってバッテリが放電動作を開始したときには、この放電
動作を主側出力検出手段、補助側出力検出手段および負
荷側入力検出手段によって確実に検出でき、切換手段に
より補助発電機を速やかに作動させることができる。ま
た、負荷回路の消費電力が小さくなってバッテリが充電
動作を開始したときにも同様に、補助発電機を停止させ
ることができる。この結果、バッテリの充電状態を常に
適切に維持でき、その寿命を延ばすことができる。

【００７３】さらに、請求項３の発明によれば、切換手
段は、負荷回路のうち増設負荷の作動状態に連動してク
ラッチ機構を連結側、遮断側に切換える構成としたの
で、切換手段により増設負荷と補助発電機とを一緒に作
動、停止させることができ、負荷回路全体への電力供給
量を増設負荷の作動状態に応じて適切に調整できると共
に、車両用発電装置の回路構成を簡略化して部品点数を
削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による車両用発電装
置を示す回路構成図である。

【図２】コントローラによるクラッチ機構の切換制御処
理を示す流れ図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による車両用発電装
置を示す回路構成図である。

【符号の説明】

１原動機２主発電機（発電機）５負荷回路６バッテリ９補助発電機１１，２１クラッチ機構１２主電流検出器（主電流検出手段）１３補助電流検出器（補助電流検出手段）１４総電流検出器（負荷側入力検出手段）１５コントローラ（切換手段）２２作動スイッチ（切換手段）

フロントページの続きＦターム(参考） 5H590 AA01 CA07 CA23 CB03 CB10 CC11 CC22 CE04 CE05 CE08 CE10 EA01 EA05 EA07 FB01 FC17 FC25 HA02 HA04 JB10 KK01 5H607 AA01 AA12 BB02 BB04 CC03 CC05 DD19 EE02 EE28 FF02 FF04 FF11 FF24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられた原動機と、該原動機に
より駆動されて発電し前記車両に設けられた負荷回路に
電力を供給する発電機と、該発電機と前記負荷回路との
間に接続して設けられ、該発電機から前記負荷回路に供
給される電力の一部を充電、放電するバッテリとを備え
た車両用発電装置において、前記原動機に設けられ該原動機により駆動され主発電機
となる前記発電機と共に前記負荷回路に対して電力を供
給する補助発電機と、該補助発電機に設けられ前記原動
機の出力側を該補助発電機に対して連結、遮断するクラ
ッチ機構と、該クラッチ機構を前記負荷回路の作動状態
に応じて切換える切換手段とを有する構成としたことを
特徴とする車両用発電装置。
【請求項２】前記切換手段には、前記主発電機の出力
状態を検出する主側出力検出手段と、前記補助発電機の
出力状態を検出する補助側出力検出手段と、前記負荷回
路に供給される電圧または電流を検出する負荷側入力検
出手段とを設け、前記切換手段は、前記主側出力検出手
段、補助側出力検出手段および負荷側入力検出手段の検
出結果を用いて前記バッテリが充電動作と放電動作のう
ちいずれの動作中であるかを判定する充放電判定手段
と、該充放電判定手段により前記バッテリが放電動作中
であると判定したときに前記クラッチ機構を連結側に切
換え、前記バッテリが充電動作中であると判定したとき
に前記クラッチ機構を遮断側に切換えるクラッチ駆動手
段とから構成してなる請求項１に記載の車両用発電装
置。
【請求項３】前記負荷回路は前記車両に設けられた既
設負荷に対して増設された増設負荷を有し、前記切換手
段は該増設負荷の作動状態に連動して前記クラッチ機構
を連結側、遮断側に切換える構成としてなる請求項１に
記載の車両用発電装置。