JP2002010695A - Ac generator for vehicle - Google Patents

Ac generator for vehicle

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JP2002010695A
JP2002010695A JP2000191739A JP2000191739A JP2002010695A JP 2002010695 A JP2002010695 A JP 2002010695A JP 2000191739 A JP2000191739 A JP 2000191739A JP 2000191739 A JP2000191739 A JP 2000191739A JP 2002010695 A JP2002010695 A JP 2002010695A
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敬司 高橋
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敏典 丸山
Makoto Taniguchi
真 谷口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC generator for a vehicle capable of performing a startup of power generation with a simple configuration and with high accuracy in a low-revolution range up to high, and also reducing power consumption of a bypass resistor. SOLUTION: A switching transistor 7 is controlled with an induction voltage that is induced to an exciting coil 13 by a rotation of a rotor core when the switching transistor 7 is off. Thereby, the start of power-generation in the low revolution range up to high is materialized bringing a favorable SN ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用交流発電機
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle alternator.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人の出願になる特開平6ー276
796号公報は、車両用交流発電機の1相発電電圧また
は中性点電圧が所定のレベルを超えたことを判定して発
電可能なことを判定し、励磁コイルに励磁電流を通電す
る自励式の車両用交流発電機を提案している。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-276 filed by the present applicant.
Japanese Patent Publication No. 796 discloses a self-excited type in which a one-phase power generation voltage or a neutral point voltage of a vehicle AC generator exceeds a predetermined level, determines that power can be generated, and supplies an exciting current to an exciting coil. Has proposed a vehicle alternator.

【0003】また、この車両用交流発電機では、低回転
域での発電性能を確保するために電機子巻線から出力さ
れる交流電圧である1相発電電圧を整流することなく第
1のコンパレータに入力して小さい第1のしきい値と比
較して間欠発電を開始させ、その後、回転が上昇して発
電電圧が増大すれば、1相発電電圧を整流して第2のコ
ンパレータに入力して大きい第2のしきい値と比較して
常時発電を開始させ、これにより低回転域での発電性能
の向上を図ることも開示している。
Further, in this vehicle AC generator, in order to ensure power generation performance in a low rotation range, the first comparator without rectifying a one-phase power generation voltage which is an AC voltage output from an armature winding. To start the intermittent power generation in comparison with the small first threshold value. Thereafter, when the rotation increases and the power generation voltage increases, the one-phase power generation voltage is rectified and input to the second comparator. It also discloses that the power generation is constantly started in comparison with a second threshold value which is large, thereby improving the power generation performance in a low rotation range.

【0004】また、特開平3ー215200や特 平8
ー503308では電機子巻線の2相の電圧の差動増幅
を利用することで、リーク発生時でも信号検出可能な技
術が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-215200 and
No. 503308 discloses a technique capable of detecting a signal even when a leak occurs by utilizing differential amplification of two-phase voltages of armature windings.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た自励式の車両用交流発電機では、回転停止時において
電機子巻線に漏洩電流が流入する場合に電機子巻線に発
生する電圧を発電電圧と誤検出して励磁電流が通電し、
バッテリ上がりが生じやすいという問題があった。
However, in the above-described self-excited vehicle alternator, when a leakage current flows into the armature winding when the rotation is stopped, the voltage generated in the armature winding is reduced by the generated voltage. Erroneously detected and the excitation current flows,
There is a problem that the battery runs out easily.

【0006】上記公報は更に、電機子巻線への漏洩電流
流入を抑止するために1相発電電圧の検出端と接地端と
をバイパス抵抗で接続して、電機子巻線に流入する漏洩
電流を低減することも開示している。しかしながら、こ
のようなバイパス抵抗の追設は、発電開始後の電力損失
の増大やバイパス抵抗の発熱に伴う問題が派生した。
The above-mentioned publication further discloses connecting a detection end of the one-phase power generation voltage and a ground end with a bypass resistor to suppress the leakage current from flowing into the armature winding, thereby preventing leakage current flowing into the armature winding. Are also disclosed. However, such additional installation of the bypass resistor has caused problems such as an increase in power loss after the start of power generation and heat generation of the bypass resistor.

【0007】また、電機子巻線の2相の電圧の差動増幅
を利用する技術では、電機子の2相の出力電圧信号を電
圧制御装置に組み込むめに、発電機構造が複雑となり、
組付け工数の増加、接続点数の増加に伴う信頼性の低下
といった問題が懸念される。
Further, in the technique utilizing the differential amplification of the two-phase voltage of the armature winding, the generator structure becomes complicated in order to incorporate the two-phase output voltage signal of the armature into the voltage control device.
There is a concern about an increase in the number of assembly steps and a decrease in reliability due to an increase in the number of connection points.

【0008】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、簡素な回路構成で低回転域から発電開始を精度良
く実施可能で、上記したバイパス抵抗の電力消費も低減
可能な車両用交流発電機を提供することをその目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a simple circuit configuration and can accurately start power generation from a low rotation speed range, and can also reduce the power consumption of the bypass resistor described above. Its purpose is to provide a machine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、複数
の磁極を備える回転子と、前記磁極を磁化させる界磁巻
線と、前記回転子と同軸配置され電機子巻線が巻装され
た鉄心を備える電機子と、前記電機子巻線の出力電圧を
整流して車載蓄電手段に蓄電する整流手段と、前記整流
して得られた出力電圧を制御する電圧制御装置とを備え
る車両用交流発電機において、前記電圧制御装置は、前
記界磁巻線へ通電する励磁電流を断続させるスイッチン
グ手段と、該スイッチング手段を制御する手段と、前記
界磁巻線の両端電圧を検出する手段とを備え、該スイッ
チング手段の断状態時における前記回転子の回転により
前記界磁巻線の両端間に発生する電圧に応じて前記スイ
ッチング手段を制御するので、従来の電機子巻線に生じ
る同様の交流電圧を利用してスイッチング手段を制御す
る場合に比べ、漏洩電流発生時でも確実に回転開始の信
号を検出できる。
According to the present invention, a rotor having a plurality of magnetic poles, a field winding for magnetizing the magnetic poles, and an armature winding coaxially arranged with the rotor are wound. A vehicle comprising: an armature provided with an iron core, a rectifier for rectifying an output voltage of the armature winding and storing the rectified voltage in a vehicle-mounted power storage unit, and a voltage control device for controlling the rectified output voltage. In the alternator for use, the voltage control device includes a switching unit for intermittently exciting an exciting current supplied to the field winding, a unit for controlling the switching unit, and a unit for detecting a voltage across the field winding. The switching means is controlled in accordance with a voltage generated between both ends of the field winding by the rotation of the rotor when the switching means is in a disconnected state. AC voltage Compared with the case of controlling the switching means utilized, it can detect a signal reliably starts rotating even when a leakage current occurs.

【0010】更に言及すれば、一般の車両用交流発電機
の界磁巻線のインピーダンスとりわけリアクタンスは、
請求項3に記載の如く電機子巻線のインピーダンスに比
較して大きく設計されるため、過大な電圧が印加されな
い限り、漏洩電流は極めて流れにくく、従って界磁巻線
両端に発生する信号電圧とノイズ電圧を確実に分離して
検出できるという効果をもつ。
[0010] To be further mentioned, the impedance, especially the reactance, of the field winding of a general automotive alternator is:
Since it is designed to be larger than the impedance of the armature winding as described in claim 3, the leakage current is extremely unlikely to flow unless an excessive voltage is applied, so that the signal voltage generated at both ends of the field winding is reduced. This has the effect that the noise voltage can be reliably separated and detected.

【0011】請求項2によれば、前記スイッチング手段
の断状態時における前記回転子の回転により前記界磁巻
線の両端間に発生する前記電圧は、前記電機子鉄心に残
留した磁化による磁束が前記回転子が回転することによ
り前記界磁巻線に交番鎖交して誘起される交流電圧であ
るので、特別な構造や回路を必要とせず、容易に界磁巻
線に発生する電圧を検出する事ができる。
According to the second aspect, the voltage generated between both ends of the field winding due to the rotation of the rotor when the switching means is in a disconnected state is caused by the magnetic flux due to the magnetization remaining in the armature core. Since the alternating voltage is induced in the field winding by alternating rotation by the rotation of the rotor, a voltage generated in the field winding can be easily detected without requiring a special structure or circuit. You can do it.

【0012】請求項3によれば、前記制御装置は、前記
界磁巻線の両端間に発生する前記電圧の電圧値もしくは
周波数を検出する手段を備え、該電圧値もしくは周波数
が所定の第1のしきい値を超える場合に前記界磁巻線に
励磁電流の通電を開始させるので、簡単な回路素子例え
ば周知のコンパレータで実現でき、回路構成が簡素にで
きる。
According to a third aspect, the control device includes means for detecting a voltage value or a frequency of the voltage generated between both ends of the field winding, and the voltage value or the frequency is set to a predetermined first value. If the threshold value is exceeded, the excitation of the exciting current to the field winding is started, so that it can be realized by a simple circuit element such as a well-known comparator, and the circuit configuration can be simplified.

【0013】好適な態様において、この段階では、励磁
電流の通電は間欠的に行われる。このようにすれば、た
とえ、検出した界磁巻線両端電圧の電圧値もしくは周波
数がノイズ電圧または偽電圧であっても励磁電流通電は
断続せずに、これらノイズ電圧あるいは偽電圧の消滅と
ともに消滅するので、多大な励磁電流を長期間流し続け
るということはない。
In a preferred embodiment, at this stage, the excitation current is supplied intermittently. In this way, even if the voltage value or frequency of the detected voltage across the field winding is a noise voltage or a false voltage, the excitation current is not interrupted and disappears with the disappearance of the noise voltage or the false voltage. Therefore, a large amount of exciting current does not continue to flow for a long time.

【0014】好適な態様において、このような励磁電流
の間欠通電は、前記界磁巻線に誘起する交流電圧を利用
して実行される。このようにすれば間欠通電を実現する
回路を簡素化する事ができる。
In a preferred embodiment, the intermittent energization of the exciting current is performed using an AC voltage induced in the field winding. In this way, a circuit for realizing intermittent energization can be simplified.

【0015】請求項4によれば、前記制御装置は、前記
発電機の出力電圧を検出する手段を備え、前記界磁巻線
の前記電圧の電圧値もしくは周波数が所定の第1のしき
い値を超える場合に前記発電機の出力電圧を所定の値に
制御する動作を開始するので、前記励磁電流の間欠通電
により前記電機子巻線に鎖交する有効磁束が可及的に増
大し、発電電圧の確立を早期に実現することができる。
According to a fourth aspect, the control device includes means for detecting an output voltage of the generator, and the voltage value or the frequency of the voltage of the field winding is a predetermined first threshold value. In this case, the operation of controlling the output voltage of the generator to a predetermined value is started, so that the intermittent energization of the exciting current increases the effective magnetic flux linked to the armature winding as much as possible. The establishment of the voltage can be realized early.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】上記説明した本発明の車両用交流
発電機の好適な態様を以下の実施例により具体的に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the above-described vehicle alternator according to the present invention will be specifically described with reference to the following examples.

【0017】[0017]

【実施例1】本発明の自励式交流発電機の励磁電流制御
装置の一実施例を図1を参照して説明する。
Embodiment 1 An embodiment of an excitation current control device for a self-excited AC generator according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0018】この車両用式交流発電機1は、車両用エン
ジンにより駆動されるランデル型のオルタネータであっ
て、電機子巻線11、整流器12、励磁コイル13を有
し、周知のように、電機子巻線11は図示しないステー
タコアに、励磁コイル13は図示しないロータコアに巻
装されている。
The vehicular AC generator 1 is a rundle type alternator driven by a vehicular engine and has an armature winding 11, a rectifier 12, and an exciting coil 13, and as is well known, The child winding 11 is wound around a stator core (not shown), and the exciting coil 13 is wound around a rotor core (not shown).

【0019】スター接続された三相のアーマチャコイル
11の各相発電電圧は三相全波整流器12で整流された
後、電源ラインL1を通じてバッテリ3に供給される。
13は一端が接地された励磁コイルであって、励磁コイ
ル13はスイッチングトランジスタ7を通じて電源ライ
ンL1から給電されている。
The power generated by each phase of the star-connected three-phase armature coil 11 is rectified by the three-phase full-wave rectifier 12, and then supplied to the battery 3 through the power line L1.
Reference numeral 13 denotes an excitation coil whose one end is grounded. The excitation coil 13 is supplied with power from the power supply line L1 through the switching transistor 7.

【0020】励磁電流制御装置2について以下に説明す
る。 (コンパレータ4の機能)ハイサイドスイッチであるト
ランジスタ7と励磁コイル13との接続点の電圧(以
下、励磁コイル電圧という)は、抵抗r0を通じてコン
パレータ4の−入力端に入力され、コンパレータ4の+
入力端に入力される基準電圧V1と比較される。この実
施例では基準電圧V1は0.7V以下、ここでは0.4
Vとされている。
The exciting current control device 2 will be described below. (Function of Comparator 4) A voltage at a connection point between the transistor 7 serving as a high-side switch and the exciting coil 13 (hereinafter, referred to as an exciting coil voltage) is input to a negative input terminal of the comparator 4 through a resistor r0.
This is compared with the reference voltage V1 input to the input terminal. In this embodiment, the reference voltage V1 is 0.7 V or less, here 0.4
V.

【0021】図3、4を用いて本実施例の界磁巻線の両
端間電圧の発生原理を示す。
3 and 4, the principle of generation of a voltage across the field winding of the present embodiment will be described.

【0022】図3は本発明の電機子と回転磁極の静止時
の展開図を模式的に示す。
FIG. 3 schematically shows a developed view of the armature and the rotating magnetic pole of the present invention at rest.

【0023】電機子鉄心111に対称3相巻線UーU’
相、VーV’相、WーW’相が電気角で120度ピッチ
で巻装されている。
A symmetric three-phase winding U-U 'is attached to the armature core 111.
Phase, VV 'phase and WW' phase are wound at a pitch of 120 degrees in electrical angle.

【0024】前回の車両運行が終了し、今、図示の状態
で回転子が停止しているとする。界磁巻線(図示せず)
に励磁電流を流しているときには図示の如く界磁極12
1が磁化している。この状態で励磁電流を消滅させても
界磁極121、電機子鉄心111は図示の如く磁化した
まま磁化が残留することは軟鉄の磁化曲線からもあきら
かである。
It is assumed that the previous vehicle operation has been completed and the rotor is now stopped in the state shown in the figure. Field winding (not shown)
When the exciting current is flowing through the field pole 12 as shown in FIG.
1 is magnetized. Even if the exciting current is extinguished in this state, it is apparent from the magnetization curve of the soft iron that the field pole 121 and the armature core 111 remain magnetized as shown in the figure.

【0025】この状態で再び前記エンジンが始動され回
転子が回転すると、界磁極121が回転開始し、前記電
機子鉄心の残留磁化と相対運動することになる。その際
に前記界磁巻線に鎖交する磁束の変化と、該磁束の変化
により前記界磁巻線に誘起する電圧の関係を図4に示
す。
In this state, when the engine is started again and the rotor rotates, the field pole 121 starts rotating, and moves relative to the residual magnetization of the armature core. FIG. 4 shows a relationship between a change in magnetic flux linked to the field winding at that time and a voltage induced in the field winding due to the change in the magnetic flux.

【0026】界磁巻線には界磁極の残留磁化による直流
磁束φdcと、前記電機子鉄心の残留磁化との相対運動
による交流磁束φacとの合成磁束φfが鎖交する。こ
の鎖交磁束の時間変化率つまりdφf/dtのみに比例
した交流電圧が誘起する事は電磁気学の教えるとことで
ある。つまり回転子が回転するだけで、界磁巻線にはか
くの如き交流電圧が発生する。周知の通りその周波数は
前記電機子巻線に通常時誘起される交流電圧の基本周波
数に等しい。以下において、この電圧のことを励磁コイ
ル電圧と称する。
In the field winding, a combined magnetic flux φf of a DC magnetic flux φdc due to residual magnetization of the field pole and an AC magnetic flux φac due to relative motion between the residual magnetization of the armature core and the armature is linked. The induction of an AC voltage proportional to only the time rate of change of the interlinkage magnetic flux, that is, dφf / dt is to teach electromagnetics. That is, just by rotating the rotor, such an AC voltage is generated in the field winding. As is well known, its frequency is equal to the fundamental frequency of the AC voltage normally induced in the armature winding. Hereinafter, this voltage is referred to as an excitation coil voltage.

【0027】この励磁コイル電圧の瞬時値が+0.4V
を超えると、コンパレータ4が反転し、ダイオードD
4、抵抗r1を通じてトランジスタ6にローレベルを出
力してそれをオンする。なお、コンパレータ4の待機時
消費電流は充分に小さく設定されており、また、0.4
Vといった低電圧で作動可能なようにその入力段はpn
pトランジスタのペアからなる差動入力段が採用されて
いる。
The instantaneous value of the exciting coil voltage is +0.4 V
Is exceeded, the comparator 4 is inverted and the diode D
4. A low level is output to the transistor 6 through the resistor r1 to turn it on. Note that the standby current consumption of the comparator 4 is set to a sufficiently small value.
The input stage is pn so that it can operate at a low voltage such as V
A differential input stage consisting of a pair of p transistors is employed.

【0028】オンしたトランジスタ6は、電源ラインL
1から内部電源ラインL2に給電し、電位アップする。
内部電源ラインL2はベース電流制限抵抗r2を通じて
前置トランジスタ70をオンさせ、前置トランジスタ7
0はスイッチングトランジスタ7をオンさせる。この時
点において、トランジスタ9はオフしている。r4は、
トランジスタ7のベース・エミッタ間抵抗であり、トラ
ンジスタ7の動作を安定にする抵抗である。
The turned-on transistor 6 is connected to the power line L
1 to the internal power supply line L2 to increase the potential.
The internal power supply line L2 turns on the pre-transistor 70 through the base current limiting resistor r2,
0 turns on the switching transistor 7. At this point, the transistor 9 is off. r4 is
This is a resistance between the base and the emitter of the transistor 7, and is a resistance for stabilizing the operation of the transistor 7.

【0029】スイッチングトランジスタ7がオンする
と、励磁電流が電源ラインL1から励磁コイル13に通
電され、これにより、磁界が強化され、ロータコアの回
転によって発電電圧が増大する。 (コンパレータ8の機能)ロータコアの回転が低い場
合、内部電源ラインL2はコンパレータ8に電源電圧を
給電しており、コンパレータ8の+入力端には基準電圧
V2(ここでは6V)が給電されている。コンパレータ
8の出力端は、コンデンサC2を介して接地されるとと
もに、r5、ダイオ−ドD1を通じてトランジスタ9の
ベース電極に接続されている。したがって、上記したコ
ンパレータ8への電源電圧供給によりコンパレータ8が
動作状態になると、電機子巻線11の1相発電電圧Va
cが小さいために、コンパレータ8は、コンデンサC2
で定まる所定の遅れ時間の後、エミッタ接地のトランジ
スタ9をオンさせる。
When the switching transistor 7 is turned on, an exciting current is supplied from the power supply line L1 to the exciting coil 13, whereby the magnetic field is strengthened and the generated voltage is increased by the rotation of the rotor core. (Function of Comparator 8) When the rotation of the rotor core is low, the internal power supply line L2 supplies the power supply voltage to the comparator 8, and the + input terminal of the comparator 8 is supplied with the reference voltage V2 (here, 6V). . The output terminal of the comparator 8 is grounded via a capacitor C2, and is connected to the base electrode of a transistor 9 via r5 and a diode D1. Therefore, when the comparator 8 is activated by the supply of the power supply voltage to the comparator 8, the one-phase power generation voltage Va of the armature winding 11 is set.
Since c is small, the comparator 8 determines that the capacitor C2
After a predetermined delay time determined by the following equation, the transistor 9 with the common emitter is turned on.

【0030】トランジスタ9のコレクタ電極は前置トラ
ンジスタ70のベース電極に接続されており、トランジ
スタ9がオンすると前置トランジスタ70、スイッチン
グトランジスタ7がオフする。スイッチングトランジス
タ7のオフにより励磁電流が遮断されると、励磁コイル
13に蓄積された磁気エネルギーを放出するために、フ
ライホイルFDを通じて今までと同方向に電流が流れ、
その結果、コンパレータ4の−入力端の電圧は基準電圧
V1未満となり、コンパレータ4がハイレベルを出力し
て、トランジスタ6がオフする。
The collector electrode of the transistor 9 is connected to the base electrode of the pre-transistor 70. When the transistor 9 is turned on, the pre-transistor 70 and the switching transistor 7 are turned off. When the exciting current is cut off by turning off the switching transistor 7, the current flows in the same direction through the flywheel FD in order to release the magnetic energy stored in the exciting coil 13,
As a result, the voltage at the negative input terminal of the comparator 4 becomes lower than the reference voltage V1, the comparator 4 outputs a high level, and the transistor 6 is turned off.

【0031】トランジスタ6がオフすると、トランジス
タ6からコンパレータ8への電源電圧供給が遮断され、
これによりトランジスタ9がオフする。
When the transistor 6 is turned off, the supply of the power supply voltage from the transistor 6 to the comparator 8 is cut off.
As a result, the transistor 9 is turned off.

【0032】その後、励磁コイル13に蓄積された上記
磁気エネルギーが完全に消滅すると、上述した電機子鉄
心に残留した磁化が界磁鉄心を交番貫通することで界磁
巻線に鎖交して発生する励磁コイルの上記交流電圧がコ
ンパレータ4の−入力端に印加され、この交流電圧の瞬
時値が基準電圧V1より大きくなるといままで説明した
サイクルが再び繰り返されることになる。なお、適宜、
必要な箇所にコンデンサと抵抗とを用いたアナログ遅延
回路を設けてこのサイクルの周波数や導通率を調整する
ことができる。
Thereafter, when the magnetic energy stored in the exciting coil 13 is completely extinguished, the magnetization remaining in the above-mentioned armature iron core alternately penetrates the field iron core, thereby interlinking with the field winding. The AC voltage of the exciting coil to be applied is applied to the negative input terminal of the comparator 4, and when the instantaneous value of the AC voltage becomes larger than the reference voltage V1, the cycle described above is repeated again. In addition, as appropriate,
An analog delay circuit using a capacitor and a resistor is provided at a necessary place to adjust the frequency and the conductivity of this cycle.

【0033】結局、図1の回路によれば、ロータコアの
回転が停止し、励磁コイルの上記交流電圧の発生がなく
なれば、スイッチングトランジスタ7がオンすることは
なく、バッテリの放電を抑制することができる。
After all, according to the circuit of FIG. 1, when the rotation of the rotor core stops and the generation of the AC voltage of the exciting coil stops, the switching transistor 7 does not turn on and the discharge of the battery can be suppressed. it can.

【0034】次に、ロータの回転増大により電機子巻線
11の1相発電電圧Vacが増大すると、この1相発電
電圧VacはダイオードD2で半波整流された後、互い
に並列接続されたコンデンサC1及び放電抵抗r7に印
加され、これにより、コンデンサC1に1相発電電圧V
acの整流電圧Vcが蓄積される。
Next, when the one-phase power generation voltage Vac of the armature winding 11 increases due to an increase in the rotation of the rotor, the one-phase power generation voltage Vac is half-wave rectified by the diode D2 and then connected to the capacitor C1 connected in parallel with each other. And a discharge resistor r7, so that the one-phase power generation voltage V is applied to the capacitor C1.
The rectified voltage Vc of ac is accumulated.

【0035】上記回転増大が進行して、この整流電圧V
cが基準電圧V2(6V)より大きくなると、コンパレ
ータ8は常時ローレベルを出力し、ダイオードD5を介
してトランジスタ6をオンさせるとともにトランジスタ
9のオフを行わないようになる。
As the rotation increases, the rectified voltage V
When c becomes higher than the reference voltage V2 (6V), the comparator 8 always outputs a low level, and the transistor 6 is turned on via the diode D5 and the transistor 9 is not turned off.

【0036】その結果、整流電圧Vcが基準電圧V2を
超えた後は、トランジスタ9がオフしてスイッチングト
ランジスタ7、70をオフすることがなく、導通率10
0%で励磁コイル13に励磁電流が通電される。
As a result, after the rectified voltage Vc exceeds the reference voltage V2, the transistor 9 is turned off and the switching transistors 7 and 70 are not turned off, and the conduction rate 10
At 0%, an exciting current is supplied to the exciting coil 13.

【0037】なお、ロータ回転数の過大化により外部電
源ラインL1の電位が過大となると、抵抗r3を通じて
ツェナーダイオードD3がターンオンしてトランジスタ
9がオンし、トランジスタ7、70をオフして励磁電流
が遮断され、発電電圧の過大化が防止される。
If the potential of the external power supply line L1 becomes excessive due to an excessive rotation of the rotor, the Zener diode D3 is turned on through the resistor r3, the transistor 9 is turned on, the transistors 7, 70 are turned off, and the exciting current is reduced. It is cut off and the generated voltage is prevented from becoming excessive.

【0038】発電機1の回転が低下して、1相発電電圧
Vacの整流電圧が基準電圧V2未満に落ち込むと、コ
ンデンサC1と放電用の抵抗r7とにより設定される所
定時間後、コンパレータ8はハイレベルを出力して上記
所定の導通率での断続制御を行う。
When the rotation of the generator 1 is reduced and the rectified voltage of the one-phase generated voltage Vac falls below the reference voltage V2, after a predetermined time set by the capacitor C1 and the discharge resistor r7, the comparator 8 A high level is output to perform the intermittent control at the predetermined conductivity.

【0039】その後、コンデンサC1の蓄電エネルギー
が、放電抵抗r7を通じて放電し、整流電圧Vcが基準
電圧V2未満となると、コンパレータ8がトランジスタ
9をオンし、トランジスタ9がトランジスタ7、70を
オフして励磁電流が遮断され、初期状態に復帰する。
Thereafter, when the stored energy of the capacitor C1 is discharged through the discharge resistor r7 and the rectified voltage Vc becomes lower than the reference voltage V2, the comparator 8 turns on the transistor 9, and the transistor 9 turns off the transistors 7, 70. The exciting current is cut off, and the initial state is restored.

【0040】このように、車両用交流発電機の静止後に
励磁電流の通電を行うことにより、車両用交流発電機の
励磁コイル13と鎖交する磁気回路の残留磁束が増大
し、その結果、次の回転検出時において励磁コイル13
が発生する交流電圧が増大し、検出感度を向上すること
ができる。
As described above, by supplying the exciting current after the vehicle alternator is stopped, the residual magnetic flux of the magnetic circuit linked to the exciting coil 13 of the vehicle alternator increases. When the rotation of the
Is increased, and the detection sensitivity can be improved.

【0041】また、この実施例では、上記励磁電流の遮
断遅延作用と、1相発電電圧Vacの整流作用とを共通
の平滑回路であるコンデンサC1、抵抗r7、ダイオー
ドD2で構成しているので、回路構成が簡素とすること
ができる。
Further, in this embodiment, the action of cutting off the exciting current and the action of rectifying the one-phase generated voltage Vac are constituted by a capacitor C1, a resistor r7 and a diode D2 which are common smoothing circuits. The circuit configuration can be simplified.

【0042】[0042]

【実施例2】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図2を参照して以下に説明する。
Embodiment 2 Another embodiment of the automotive alternator according to the present invention will be described below with reference to FIG.

【0043】この実施例は、実施例1において、スイッ
チングトランジスタ7、抵抗r4を省略し、トランジス
タ70のコレクタと外部電源ラインL1との間に励磁コ
イル13とフライホイルダイオードFDを配したもので
ある。
This embodiment differs from the first embodiment in that the switching transistor 7 and the resistor r4 are omitted, and the exciting coil 13 and the flywheel diode FD are arranged between the collector of the transistor 70 and the external power supply line L1. .

【0044】ただし、この場合は、発電機1の停止時に
おいて、励磁コイル13を通じてコンパレータ4のー入
力端にハイレベル電位が常時印加されるので、直列コン
デンサC1を介在させてそれを遮断し、更にコンパレー
タ4のー入力端電位がフローティングするのを防止する
ために、コンパレータ4のー入力端を抵抗r8を通じて
接地したものである。
However, in this case, when the generator 1 is stopped, a high-level potential is always applied to the negative input terminal of the comparator 4 through the exciting coil 13, so that the series capacitor C1 is interposed and cut off. Further, in order to prevent the-input terminal potential of the comparator 4 from floating, the-input terminal of the comparator 4 is grounded through a resistor r8.

【0045】この実施例によれば、実施例1と同様の作
用効果を奏することができる。
According to this embodiment, the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0046】なお、上記両実施例においてP点を接地す
る抵抗r10は、ラインL3に漏洩電流が流入した場合
それをバイパスさせてこの漏洩電流が電機子巻線11に
流入するのを防ぐためのものである。
In both of the above embodiments, the resistor r10 grounding the point P is used to bypass the leakage current flowing into the line L3 and to prevent the leakage current from flowing into the armature winding 11. Things.

【0047】また、上記実施例では、残留磁束が流れる
ロータの回転により励磁コイル13に誘導される交流電
圧の電圧値に基づいて励磁電流の通電開始を行う例を説
明したが、上記交流電圧の周波数を処理して同様の励磁
電流の通電開始を行うことができることは明白であり、
説明を省略する。たとえば、この交流電圧をfーV変換
し、得た周波数比例電圧値を所定の基準値と比較して発
電開始タイミングを決定すればよい。 (変形態様)変形態様を図2に示す。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the excitation current is started to be supplied based on the voltage value of the AC voltage induced in the exciting coil 13 by the rotation of the rotor through which the residual magnetic flux flows has been described. Obviously, it is possible to process the frequency to start energizing the same exciting current,
Description is omitted. For example, the AC voltage may be subjected to fV conversion, and the obtained frequency proportional voltage value may be compared with a predetermined reference value to determine the power generation start timing. (Modification) A modification is shown in FIG.

【0048】図2において、コンデンサC1の代わり
に、コンパレータ4に前記基準電圧V1相当のオフセッ
トをもたせ、励磁コイル13の両端電圧を検出すること
で、励磁コイルに発生する電圧を検出してもよい。
In FIG. 2, instead of the capacitor C1, the comparator 4 may be provided with an offset corresponding to the reference voltage V1, and the voltage generated at the exciting coil 13 may be detected by detecting the voltage across the exciting coil 13. .

【0049】(追加効果)上記両実施例では、コンパレ
ータ4による励磁電流の初期通電指令により発電機1の
発電電圧を素早く増大させ、この増大した1相発電電圧
Vacに基づいて常時通電のためのコンパレータによる
判定を行っているので、コンパレータによる常時通電の
判定を早期化して発電立ち上がりを促進することができ
る。
(Additional Effect) In both of the above embodiments, the power generation voltage of the generator 1 is quickly increased by the initial power supply command of the excitation current by the comparator 4, and based on the increased one-phase power generation voltage Vac, the power supply for constant power supply is provided. Since the determination by the comparator is performed, the determination of the constant energization by the comparator can be accelerated, and the start of power generation can be promoted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の車両用交流発電機の実施例1を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1 of an automotive alternator according to the present invention.

【図2】本発明の車両用交流発電機の実施例2を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing Embodiment 2 of the automotive alternator according to the present invention.

【図3】車両用交流発電機の回転停止時の磁化の様子を
示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of magnetization when the rotation of the vehicle alternator is stopped.

【図4】界磁巻線に誘起される電圧発生の様子を示す模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of voltage generation induced in a field winding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電機 2 励磁電流制御装置(制御部) 4 コンパレータ(初期発電開始指令手段) 7 スイッチングトランジスタ 8 コンパレータ(本格発電開始指令手段) 11 電機子巻線 12 整流器 13 励磁コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generator 2 Excitation current control device (control part) 4 Comparator (Initial power generation start command means) 7 Switching transistor 8 Comparator (Full-scale power generation start command means) 11 Armature winding 12 Rectifier 13 Excitation coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 真 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5G060 AA03 CA03 DA01 DB01 DB03 5H590 AA02 AA21 AA22 AA30 CA07 CA23 CC01 CC18 CD01 CE05 DD25 DD64 EA01 EB02 FA06 FA08 FB01 FC12 GA02 GB01 HA02 JB07 JB09  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Makoto Taniguchi 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (reference) 5G060 AA03 CA03 DA01 DB01 DB03 5H590 AA02 AA21 AA22 AA30 CA07 CA23 CC01 CC18 CD01 CE05 DD25 DD64 EA01 EB02 FA06 FA08 FB01 FC12 GA02 GB01 HA02 JB07 JB09

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の磁極を備える回転子と、前記磁極を
磁化させる界磁巻線と、前記回転子と同軸配置され電機
子巻線が巻装された鉄心を備える電機子と、前記電機子
巻線の出力電圧を整流して車載蓄電手段に蓄電する整流
手段と、前記整流して得られた出力電圧を制御する電圧
制御装置とを備える車両用交流発電機において、 前記電圧制御装置は、前記界磁巻線へ通電する励磁電流
を断続させるスイッチング手段と、該スイッチング手段
を制御する手段と、前記界磁巻線の両端電圧を検出する
手段とを備え、該スイッチング手段の断状態時における
前記回転子の回転により前記界磁巻線の両端間に発生す
る電圧に応じて前記スイッチング手段を制御することを
特徴とする車両用交流発電機。
An armature including a rotor having a plurality of magnetic poles, a field winding for magnetizing the magnetic poles, an iron core arranged coaxially with the rotor and having an armature winding wound thereon; A vehicle AC generator including a rectifier that rectifies the output voltage of the slave winding and stores the rectified output voltage in the on-vehicle power storage unit, and a voltage controller that controls the rectified output voltage. A switching means for interrupting an exciting current supplied to the field winding; a means for controlling the switching means; and a means for detecting a voltage across the field winding. Wherein the switching means is controlled in accordance with a voltage generated between both ends of the field winding by rotation of the rotor.
【請求項2】前記スイッチング手段の断状態時における
前記回転子の回転により前記界磁巻線の両端間に発生す
る前記電圧は、前記電機子鉄心に残留した磁化による磁
束が前記回転子が回転することにより前記界磁巻線に交
番鎖交して誘起される交流電圧であることを特徴とする
請求項1記載の車両用交流発電機。
2. A voltage generated between both ends of the field winding due to rotation of the rotor when the switching means is in a disconnected state, is caused by a magnetic flux generated by magnetization remaining in the armature iron core rotating the rotor. 2. The vehicle alternator according to claim 1, wherein the AC voltage is an alternating voltage induced by alternately interlinking the field winding.
【請求項3】前記制御装置は、前記界磁巻線の両端間に
発生する前記電圧の電圧値もしくは周波数を検出する手
段を備え、該電圧値もしくは周波数が所定の第1のしき
い値を超える場合に前記界磁巻線に励磁電流の通電を開
始させることを特徴とする請求項1又は2記載の車両用
交流発電機。
3. The control device includes means for detecting a voltage value or a frequency of the voltage generated between both ends of the field winding, wherein the voltage value or the frequency is equal to a predetermined first threshold value. The alternator for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the excitation of the exciting current to the field winding is started in a case where the current is exceeded.
【請求項4】前記制御装置は、前記発電機の出力電圧を
検出する手段を備え、前記界磁巻線の前記電圧の電圧値
もしくは周波数が所定の第1のしきい値を超える場合に
前記発電機の出力電圧を所定の値に制御する動作を開始
することを特徴とする請求項5記載の車両用交流発電
機。
4. The control device further comprises means for detecting an output voltage of the generator, wherein when a voltage value or frequency of the voltage of the field winding exceeds a predetermined first threshold value, The alternator for a vehicle according to claim 5, wherein an operation of controlling the output voltage of the generator to a predetermined value is started.
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