JP2002095297A - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転数が発電開始回転数に達したことを検出す
る信号電圧の劣化を抑止して高精度かつ早期の発電開始
が可能で、かつ、発電開始時の車両用交流発電機の駆動
トルクの変化を円滑化することが可能な車両用交流発電
機の制御装置を提供すること。 【解決手段】オルタネータのレギュレータは、電源回路
７４を動作状態又は非動作状態に制御する電源駆動回路
７５とを備え、電源駆動回路７５は、相巻線３１，３２
の発電電圧を二値化して得たパルス信号のエッジからＣ
Ｒ回路７５８の時定数で規定される所定期間だけ電源回
路７４を動作状態とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用交流発電機の
電圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５５ー１２７８４９号公報や特開
平６ー２８４５９８号公報は、回転界磁極型オルタネー
タの回転時に、鉄心に残留して電機子巻線に鎖交する磁
束が界磁極の回転により変調されて電機子巻線に誘起す
る交流電圧（残留磁化電機子巻線誘起電圧ともいう）を
検出して、オルタネータの回転すなわちエンジン始動を
検出している。

【０００３】特開平３ー２１５２００号公報やＥＰ６６
４８８７号公報は、回転界磁極型オルタネータを構成す
る回転磁極に残留する磁束が多相電機子巻線に鎖交して
誘起する多相交流電圧のうちの２相の電圧間の電位差を
検出することにより、発電検出を行うことを開示してい
る。これらの発電検出技術を用いれば、ＩＧ配線を省略
できるとともに、ＩＧスイッチオンにもかかわらずエン
ジン始動しない場合にはオルタネータを励磁することは
ないという利点が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の残留磁化電機子巻線誘起電圧による回転検出には、こ
の残留磁化電機子巻線誘起電圧の振幅が所定値を超えた
ら界磁巻線への界磁電流通電を開始するため、検出した
残留磁化電機子巻線誘起電圧を整流し、この整流電圧を
所定のしきい値電圧と比較するという回路処理を必要と
するが、回転初期における残留磁化電機子巻線誘起電圧
自体が０．４Ｖ程度と非常に小さいため、それを整流し
た上記整流電圧は更に小さくなり、発電開始回転数近傍
における整流電圧の検出精度が低下し、また検出のため
に複雑な検出回路を必要とするなどの問題が生じた。ま
た、発電開始回転数近傍にて急に大きな界磁電流が流れ
てエンジン負荷トルクが増大するという問題もあった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、回転数が発電開始回転数に達したことを検出する
信号電圧の劣化を抑止して高精度かつ早期の発電開始が
可能で、かつ、発電開始時の車両用交流発電機の駆動ト
ルクの変化を円滑化することが可能な車両用交流発電機
の制御装置を提供することを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の車両用交
流発電機の制御装置は、複数の界磁極が形成された界磁
鉄心をもつ回転子と、前記界磁極を磁化させるための界
磁電流が給電される界磁巻線と、複数の相巻線をもつ電
機子巻線が巻装された電機子鉄心を有する電機子と、前
記相巻線の発電電圧を整流して出力電圧として出力する
整流回路とを有する車両用交流発電機に装備されて前記
界磁電流の調整により前記出力電圧を制御する車両用交
流発電機の制御装置において、前記界磁電流を断続する
スイッチ手段と、前記出力電圧に関連する信号に応じて
前記スイッチ手段を制御する制御回路と、前記制御回路
に電源電力を給電する電源回路と、前記電源回路を動作
状態又は非動作状態に制御する電源駆動回路とを備え、
前記電源駆動回路は、前記相巻線又は前記界磁巻線の発
電電圧を二値化して得たパルス信号のエッジから所定期
間だけ前記電源回路を動作状態とすることを特徴として
いる。

【０００７】なおここでいう相巻線とは所定相の交流電
圧を発生する電機子巻線をいう。

【０００８】この構成を採用することにより、発電電圧
のピーク値が上記二値化のためのしきい値にやっと達し
た段階では、上記所定期間に相当するパルス幅と、回転
数に対応するパルス周期とにより規定されるデューティ
比の発電を開始し、回転数の増大とともにデューティ比
が増大し、回転数増大につれて上記パルス周期が上記所
定期間以下になれば連続発電を行うことができる。その
結果、発電開始回転数近傍で急に大きな界磁電流が流れ
て発電機の駆動トルクが増大するという問題を抑止する
ことができる。

【０００９】また、本発明によれば、界磁巻線又は電機
子巻線（相巻線）の発電電圧を整流する必要がないの
で、発電開始のために回転数に連動する信号電圧のＳＮ
比を向上することができ、発電開始動作の信頼性を向上
することができ、低回転から発電を開始することができ
る。また、比較的簡単なハードウエア回路で実現できる
ので、回路負担が軽くなる。更に、本構成によれば、上
記発電検出により制御回路への電源電力給電を制御する
ので、回転数が発電開始回転数未満では制御回路や電源
回路の消費電力を抑止することができる。

【００１０】好適な態様において、前記電機子巻線（相
巻線）又は前記界磁巻線の発電電圧をコンパレータ又は
差動増幅回路で二値化したパルス信号の立ち上がりエッ
ジ及び立ち下がりエッジの両方からそれぞれ所定期間だ
け一定出力信号レベルを出力することが好ましい。この
ようにすれば、両エッジの一方だけを用いる場合よりも
パルス周期を半減することができるので、ＣＲ積分回路
すなわち遅延回路を小型化でき、多段デジタルカウンタ
などのデジタル回路を省略して回路構成を簡素化、高信
頼化することができる。なお、パルス信号の立ち上がり
エッジ及び立ち下がりエッジの両方からそれぞれ所定期
間だけ一定出力信号レベルを出力するには、立ち上がり
エッジから所定時間Hi信号を出力する回路の出力信号
と、立ち下がりエッジから所定時間Hi信号を出力する回
路の出力信号との論理和信号を形成すればよい。

【００１１】なお、本明細書でいう電源回路は、制御回
路への電源電力を断続する回路であればよく、一個のス
イッチで構成されることもできる。

【００１２】請求項２記載の構成によれば、前記電源駆
動回路は、各前記相巻線のうちの所定の位相差をもつ所
定数の相巻線の発電電圧に基づいて前記発電電圧の所定
倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パルス電圧のエ
ッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とする。
これにより、回転数の検出精度を向上できるとともに、
上記した所定期間を形成するための遅延回路すなわちタ
イマの回路構成を簡素化することができる。たとえばＣ
Ｒ積分回路すなわち遅延回路を小型化でき、多段デジタ
ルカウンタなどのデジタル回路を省略して回路構成を簡
素化、高信頼化することができる。

【００１３】たとえば、三相電機子巻線の３つの相巻線
の発電電圧をそれぞれ異なるコンパレータで同一しきい
値で二値信号（パルス信号）とすればそれらのエッジは
互いに１２０度位相が異なる信号となる。これら３つの
パルス信号の論理演算により周期が１／３のパルス信号
を形成して、その立ち上がりエッジから所定期間だけＨ
ｉとなる信号を合成し、この信号で電源回路への電源電
力給電を制御すればよい。

【００１４】請求項３記載の構成によれば、前記電源駆
動回路は、各前記相巻線のうちの互いに９０度位相差を
もつ一対の相巻線の発電電圧に基づいて前記発電電圧の
２倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パルス電圧の
エッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とす
る。このようにすれば簡素な回路構成により、回転数に
連動する信号電圧として周波数が従来の２倍の信号電圧
（回転起因電気信号）を得ることができ、上記した所定
期間を形成するための遅延回路すなわちタイマの回路構
成を簡素化することができ、回転数の検出精度を向上で
きる。たとえばＣＲ積分回路すなわち遅延回路を小型化
でき、多段デジタルカウンタなどのデジタル回路を省略
して回路構成を簡素化、高信頼化することができる。

【００１５】好適な態様において、前記電源駆動回路
は、前記一対の相巻線の発電電圧をそれぞれ二値信号
（パルス信号）に変換する一対のコンパレータと、前記
両コンパレータの排他オア信号又は一致信号のどちらか
を出力する倍周波回路とを有し、前記倍周波回路の出力
信号のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態
とする。このようにすれば回路を簡素化することができ
る。

【００１６】たとえば、２ｐ個の界磁極を備える回転子
と、４ｐｍ個のスロットが円周方向に等間隔に施された
鉄心に、その出力端子が互いに電気的に独立して巻装さ
れた２組の対称ｍ相巻線を設ける。ｐ、ｍは正の整数で
ある。これにより、任意の相数をもつ発電機でも９０度
位相差の電圧波形を実在させることができ、特殊な信号
処理をすることなく容易に２倍周波数の矩形波を作り出
すことができる。

【００１７】請求項４記載の構成によれば、前記電源駆
動回路は、前記整流回路の前記出力電圧が所定値以上に
なった場合に前記主電源回路を優先的に前記動作状態と
する。これにより、発電機の回転数が所定値以上になっ
た場合には安定して主電源回路を動作させることができ
る。

【００１８】請求項５記載の構成によれば、前記電源駆
動回路は、前記車両用交流発電機のバッテリ端子電位と
前記電源回路の電源電圧入力端子との間を開閉する電源
スイッチを有し、前記電源スイッチを開閉制御すること
により前記電源回路を一時的に動作状態とする。これに
より、主電源回路への電源電力供給の制御を確実に実施
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の車両用交流発電機の制御
装置の好適な態様を以下の実施例を参照して詳細に説明
する。

【００２０】〔第１の実施例〕図１は第１実施例の車両
用交流発電機の回路構成を示すブロック図である。

【００２１】１は車両用交流発電機（オルタネータ）、
２は車載バッテリ、３１，３２は電機子巻線、４１、４
２は電機子巻線３１，３２の各相出力端に接続される全
波整流回路、５は平滑コンデンサ、６は界磁極を有する
界磁鉄心（図示せず）に巻装される界磁巻線、７は界磁
電流を調整してオルタネータ１の出力電圧を所定範囲内
に制御する電圧制御装置である。

【００２２】７１は界磁巻線と直列に接続されて界磁電
流を断続するトランジスタ、７２はトランジスタ７１が
オフの際に界磁電流を環流させるフライホイルダイオー
ド（環流ダイオード）、７３は全波整流回路４の出力電
圧をモニタし、出力電圧が所定の範囲内に収まるように
パワートランジスタ７１を駆動させる信号を発生する制
御回路、７４は電圧制御回路７３を動作状態に保つべく
電源電力を給電する電源回路、７５は回転子の回転を検
出して電源回路７４を駆動するための信号を発する電源
駆動回路である。

【００２３】電源回路７４自体は、制御回路７３に電源
電圧を給電する従来同様の回路であり、たとえば定電圧
回路で構成してもよく、電源回路のＩＧ端子に入力され
る電源電圧をそのまま制御回路７３に電源電圧として印
加してもよい。制御回路７３は、バッテリ電圧と所定の
調整電圧を比較して比較結果によりトランジスタ７１を
断続制御するコンパレータを含む。電源回路７４及び制
御回路７３は従来同様であるので、詳細な説明を省略す
る。

【００２４】電機子巻線３１，３２について更に説明す
る。

【００２５】電機子巻線は２つの相巻線すなわちＵ相巻
線３１とＶ相巻線３２とからなり、両相巻線３１，３２
の発電電圧は互いに電気的に９０度位相がずれている。
第１の全波整流器４１はＵ相巻線の交流電力を全波整流
し、第２の全波整流器４２はＶ相巻線の交流電力を全波
整流する。

【００２６】電源駆動回路７５の一例を図２に示す。

【００２７】７５１はＵ相巻線３１のどちらか１端の電
圧（Ｕ相電圧もという）と所定の基準電位Ｖrefとを比
較する第１のコンパレータ、７５２はＶ相巻線３２のど
ちらか１端の電圧（Ｕ相電圧もという）と所定の基準電
位Ｖrefとを比較する第２のコンパレータであり、７５
３は、コンパレータ７５１、７５２の出力信号の排他論
理和信号を出力する排他論理和回路であるが、一致回路
としてもよい。

【００２８】７５４は、図示しない定電圧回路で形成さ
れる電源電圧Ｖｃｃを分圧する抵抗群で各々の抵抗値は
等しく設定する事が望ましい。７５５は電源電圧Ｖｃｃ
の２／３分圧と後段のＣＲ積分回路７５８の出力とを比
較するコンパレータ、７５６は排他的論理和回路７５３
の出力電圧と電源電圧Ｖｃｃの１／３分圧とを比較する
コンパレータ、７５７は、コンパレータ７５５の出力を
リセット入力、コンパレータ７５６の出力をセット入力
とするＲＳフリップフロップ、７５８はコンデンサＣ１
と抵抗Ｒ２とを直列接続してなる前述のＣＲ積分回路、
７５９はフリップフロップ７５５の反Ｑ出力をベース抵
抗Ｒｂを通じて受けてコンデンサＣ１の電荷を放電させ
るトランジスタである。

【００２９】７６１はオルタネータ１の直流出力電圧Ｖ
ｂの分圧ＶＳを所定の電圧Ｖｒｅｆ２と比較するコンパ
レータ、７６２はフリップフロップ７５５のＱ出力とコ
ンパレータ７６１の出力との論理和をとるオア回路、７
６０はオア回路７６２の出力で駆動され、電源回路７４
のＩＧ端子に供給する電力を断続するアナログスイッチ
である。

【００３０】図３を用いて電源駆動回路７５の動作を以
下に説明する。

【００３１】オルタネータ１の各鉄心特に界磁鉄心には
前回の発電によって磁化が残留している。回転子が回転
することでＵ相巻線３１及びＶ相巻線３２には、界磁鉄
心の残留磁化と電機子鉄心の残留磁化との合成残留磁化
（特に界磁鉄心の残留磁化）により形成されて両巻線３
１，３２とそれぞれ鎖交する残留磁束が周期変動し、こ
れにより両巻線３１，３２に交流電圧が誘起される。こ
の交流電圧の振幅はたとえば約０．２〜０．４Ｖ、周波
数は回転磁極数（界磁鉄心の界磁極総数）を２Ｐ１個と
するとＮ〔ｒｐｍ〕にてＰ１・Ｎ／６０〔Ｈｚ〕とな
る。

【００３２】コンパレータ７５１は、Ｕ相巻線３１の交
流電圧と定電圧Ｖrefと比較して、デュ−ティ比５０
％、周波数Ｐ１・Ｎ／６０の矩形波パルス電圧ｉｎ１を
出力する。なお、この交流電圧は、全波整流器４１によ
り負の半波期間では約ー０．７Ｖにクランプされる。

【００３３】コンパレータ７５２は、Ｖ相巻線３２の交
流電圧と定電圧Ｖrefと比較して、デュ−ティ比５０
％、周波数Ｐ１・Ｎ／６０の矩形波パルス電圧ｉｎ２を
出力する。なお、この交流電圧は、全波整流器４２によ
り負の半波期間では約ー０．７Ｖにクランプされる。

【００３４】排他論理和回路７５３は、矩形波パルス電
圧ｉｎ１、ｉｎ２の排他論理和信号ｉｎをコンパレータ
７５６に出力し、コンパレータ７５６はそれを分圧Ｖｃ
ｃ／３と比較して比較結果をフリップフロップ７５５の
セット入力端に出力する。

【００３５】コンパレータ７５５には後段のＣＲ回路７
５８の出力が入力され、分圧２・Ｖｃｃ／３と比較され
る。つまり、ＣＲ回路７５８の出力が分圧２・Ｖｃｃ／
３に達した時点でコンパレータ７５５はＨｉ出力を出
し、フリップフロップ７５７をリセットする。

【００３６】コンパレータ７５５の出力がＬｏ、つまり
ＣＲ回路の出力が２・Ｖｃｃ／３以下の期間ではフリッ
プフロップ７５７のＱ出力はＨｉ、反Ｑ出力はＬｏにな
り、トランジスタ７５９がオフとなってコンデンサＣ１
が充電される。コンデンサＣ１が充電されて電位Ｖｃが
２・Ｖｃｃ／３に達するとフリップフロップ７５７がリ
セットされてトランジスタ７５９がオンし、コンデンサ
Ｃ１が放電される。結局、フリップフロップ７５７は、
コンデンサＣ１が充電されている期間、つまりほぼＣＲ
回路７５８の時定数に等しいだけの一定期間だけＨｉを
出力する。フリップフロップ７５７の出力がＨｉである
場合、電源回路７４のＩＧ端子に電力を供給するスイッ
チ７６０はオン状態に維持され、電源回路７４が動作可
能になる。

【００３７】回転数が低い場合には、フリップフロップ
７５７のセット入力の周期よりＣＲ回路７５８のＣＲ時
定数の方が短いので、フリップフロップ７５７がリセッ
トされる時点つまりコンデンサＣ１の電位が２・Ｖｃｃ
／３となる時点ではセット入力はＬｏになっており、次
に、セット入力がＨｉになるまで、フリップフロップ７
５７のＱ出力Ｏｕｔ１はＬｏを維持し、電源駆動回路７
５の出力ＯｕｔはＬｏを維持する。

【００３８】回転数が所定値を超えるとフリップフロッ
プ７５７のセット入力の周期の方がＣＲ時定数より短く
なるので、フリップフロップ７５７のリセット時点つま
りコンデンサＣ１の電位が２・Ｖｃｃ／３になる時点で
はセット入力もＨｉになっており、フリップフロップ７
５７はＨｉ出力を維持し、電源駆動回路７５の出力Ｏｕ
ｔはＨｉを維持する。つまり、回転数が高くなるにつれ
て電機子巻線３１、３２に誘起される電圧の周波数が高
くなって出力Ｏｕｔのオフ期間が次第に短縮され、やが
ては連続的にオンになる。つまりは連続的に電源回路７
４を動作状態に維持できる。すなわち、低回転域では間
欠動作であり、ある回転数以上で連続動作に移行する。

【００３９】たとえば１２極（６極対）の回転磁極を備
えるオルタネータにおいて、Ｒ２＝１００ｋΩ、Ｃ１＝
０．１μＦに設定すると約１０００〔ｒｐｍ〕にて連続
的に動作可能である。一般に２・Ｐ１極のオルタネータ
をＮ１〔ｒｐｍ〕で連続に動作させたい場合、ＣＲ回路
７５８の時定数を６０／（Ｐ１・Ｎ１）〔ｓｅｃ〕に設
定すればよい。

【００４０】なお、ＲＳフリップフロップ７５７を用い
た場合、セット、リセット入力がともにＨｉとなる場合
にフリップフロップ出力が不定となる。そこで、この実
施例では、オルタネータ１の出力電圧（直流出力電圧）
を図示しない分圧回路で分圧して、コンパレータ７６４
でバッテリの開放端子電圧よりも高い基準電圧たとえば
１３．０Ｖに対応する基準電圧値Ｖｒｅｆと比較し、オ
ルタネータ１の出力電圧がこの基準電圧値Ｖｒｅｆより
も高い場合に比較結果Ｏｕｔ２としてＨｉを出力し、こ
の信号と出力Ｏｕｔ１との論理和信号にてスイッチ７６
０のゲートを駆動すれば動作を一層の安定化することが
できる。

【００４１】また、オルタネータ１の出力電圧とバッテ
リの開放端子電圧よりも高い基準電圧との比較結果を論
理和ゲートを通すことで更に以下の如き効果も奏するこ
とができる。

【００４２】車両の運行が終了して車載エンジンを停止
させるプロセスを考える。通常、バッテリは略満充電状
態に維持されているので、その端子電圧、即ちコンパレ
ータ７６１の入力電圧はほぼ１４．５Ｖに対応する値に
なっており、コンパレータ７６１の出力はＨｉである。
運転者がエンジンを停止させるとオルタネータ１も直ち
に停止するものの、オルタネータ１の電圧制御装置の主
電源はコンパレータ７６１のＨｉ信号を受けてまだアク
ティブ状態にある。従って、適当なデュ−ティ比でオル
タネータ１の界磁巻線６に励磁電流を通電し続ける。や
がて車載バッテリの端子電圧は充電分極の消失などによ
り無負荷電圧略１２．８Ｖにまで落ち込み、コンパレー
タ７６１の出力を反転させて電源回路７４を非動作状態
にする。一般の車載バッテリは化学反応を利用している
ので、エンジンが停止し、オルタネータ１の発電が停止
してから電圧制御装置の電源回路７４が非動作状態にな
り、界磁巻線６に流れる励磁電流が完全に消滅するまで
１０数秒〜数１０秒要する。

【００４３】したがって、この実施例では、界磁巻線６
の減衰励磁電流が回転停止時に電機子鉄心を消磁すると
いう現象を、バッテリ電圧すなわちオルタネータ１の直
流出力電圧に基づく制御回路への電源電力給電停止の遅
延により実現しているので、次回のエンジン始動時に
も、オルタネータ１の電圧制御装置を確実にスタンバイ
状態に復帰させることができる。もちろん、直流出力電
圧の大きさの変化ではなく、その周波数変化や電機子巻
線の発電電圧又は周波数の変化により制御回路への電源
電力給電停止の遅延を実現してもよい。

【００４４】なお、ここではＣＲ回路の時定数を利用し
たアナログ信号処理にてタイマ機能を実現した例を示し
ているが、各種ディジタルカウンタを利用したディジタ
ル信号処理を施しても同等の効果が得られることはもち
ろんである。図３は各部電位状態を示す。

【００４５】このようにすれば、単に１相の電機子巻線
すなわち一つの相巻線の発電電圧から信号Ｏｕｔを形成
する場合に比較して、周波数２倍、パルス周期が半分と
することができるので、ＣＲ回路７５８のコンデンサＣ
１の容量を半減したり、回転数変化を精密に検出するこ
とができる。

【００４６】〔変形態様１〕第１実施例の変形態様を図
４に示す。

【００４７】上述した第１実施例では二相電機子巻線の
Ｕ相巻線３１とＶ相巻線３２との誘起交流電圧を検出し
て電源回路７４の覚醒のためのトリガ信号としていたの
に対し、本変形態様では、９０度（π／２）の位相差を
もつ２つの相巻線８１、８２の各相電圧ＶＦ１、ＶＦ２
をコンパレータ７５１，７５２に入力するようにしたも
のである。

【００４８】更に説明すれば、図４において、８１１〜
８１３は互いに１２０度の位相差を有して第一の対称３
相電機子巻線８１を構成する相巻線すなわちＸ相巻線、
Ｙ相巻線、Ｚ相巻線であり、８１４〜８１６は互いに１
２０度の位相差を有して第二の対称３相電機子巻線８２
を構成する相巻線すなわちＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻
線である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相とＸ相、Ｙ相、Ｚ相とはそ
れぞれ３０度の位相差を持っている。

【００４９】これら各相巻線８１１〜８１６は図５に示
すごとく、電機子鉄心に円周方向に等間隔にもうけられ
たスロット内に収納されるごとく巻装される。３相、１
２極の場合は７２スロット、１６極の場合９６スロッ
ト、２Ｐ１極の場合は１２・Ｐ１個のスロットを有す
る。隣り合うスロット同士は電気的に３０度の位相差に
なっている。

【００５０】このようにすれば、Ｘ相とＷ相、Ｙ相とＵ
相、Ｚ相とＶ相はそれぞれ９０度位相差となる。したが
って、容易に倍周波数の矩形波を得ることができる。

【００５１】２組の対称５相電機子巻線を用いる例を図
６に示す。

【００５２】図６に２組の対称５相巻線の場合につき説
明する。

【００５３】第１の５相巻線９１を構成する５つの相巻
線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５は隣り合う相巻線から
７２度の位相差を持っている。第２の５相巻線９２を構
成する５つの相巻線Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５も隣
り合う相巻線から７２度の位相差を持っている。第１の
５相巻線９１と第２の５相巻線９２とは電気的に１８度
の位相差をもって図７に示すごとき鉄心に巻装される。
１２極の場合１２０スロット、１６極の場合１６０スロ
ット、２Ｐ１極の場合２０・Ｐ１個のスロットを備え、
隣り合うスロット同士は電気的には１８度である。この
場合、Ｘ１相とＵ５相、Ｘ２相とＵ１相、Ｘ３相とＵ２
相、Ｘ４相とＵ３相、Ｘ５相とＵ４相が互いに９０度位
相差になっている。

【００５４】〔変形態様２〕第１実施例の他の変形態様
を図８を参照して以下に説明する。

【００５５】図８は、図４の合計６相の相巻線８１〜８
６から出力されるＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ相電圧を６個
のコンパレータ７５１１〜７５１６で処理して、３つの
排他論理和回路から互いに１２０度位相が異なる３つの
倍周波パルス電圧を作製し、これら三相倍周波数パルス
電圧を論理回路７５４で処理して６倍周波数のパルス電
圧ｉｎを合成したものである。このパルス電圧ｉｎを用
いることでコンデンサＣ１の容量を１／６に縮小するこ
とができる。図８の回路の各部電位変化を図９のタイミ
ングチャートに示す。

【００５６】〔変形態様３〕上記した各実施例では、電
源駆動回路７５は、フリップフロップ７５７のセット入
力端に入力されるパルス電圧の立ち上がりエッジから所
定期間だけＨｉレベル電位となる出力電圧を用いたが、
フリップフロップ７５７のセット入力端に入力されるパ
ルス電圧の立ち下がりエッジから所定期間だけＨｉレベ
ル電位となる出力電圧をもちいてもよく、両方を用いて
もよい。すなわち、パルス電圧ｉｎの立ち上がりエッジ
及び立ち下がりエッジからそれぞれ所定期間だけ電源回
路７４の動作を可能とすることにより上記実施例と同様
に周波数を倍増することができる。

【００５７】この回路例を図１０に示す。

【００５８】電機子巻線の一つの相巻線から出力される
相電圧又は界磁巻線の発電電圧をコンパレータ７５１で
二値電圧（パルス電圧）ＶＸとし、インバータ回路７７
０でその反転電圧ＶＹを求め、これらパルス電圧ＶＸ、
ＶＹを時定数が小さい単安定マルチバイブレータ７７
１，７７２に個別に入力して、パルス電圧ＶＸ、ＶＹの
立ち上がりエッジから非常に短い所定期間だけＨｉとな
る短パルス電圧Ｓ１、Ｓ２を求め、これら短パルス電圧
Ｓ１、Ｓ２をオア回路７７３で加算して単安定マルチバ
イブレータ７７４に入力する。この単安定マルチバイブ
レータ７７４のＨｉ出力期間はＣＲ回路７５８の時定数
に等しくされる。この単安定マルチバイブレータ７７４
の出力電圧でアナログスイッチ７６０を制御すれば、上
記実施例と同様の倍周波機能をもつ電源駆動回路７５を
実現することができる。なお、この回路は、一個の三相
電機子巻線だけをもつ通常のオルタネータにも適用する
ことができる。

【００５９】（変形態様）図４に示す２組の独立した三
相電機子巻線の各相に図１０の回路を適用した変形例を
図１１に示す。

【００６０】この場合には最大で１２倍周波数をもつパ
ルスが形成でき、コンデンサ容量をより一層減少させる
ことができ、かつ、回転数検出精度を一層向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のオルタネータの回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示す電源駆動回路の一例を示す回路図で
ある。

【図３】図２に示す電源駆動回路の各部状態を示すタイ
ミングチャートである。

【図４】第１実施例の一変形態様を示す回路図である。

【図５】図４の変形態様で用いる電機子鉄心を示す正面
図である。

【図６】第１実施例の他の変形態様を示す回路図であ
る。

【図７】図６の変形態様で用いる電機子鉄心を示す正面
図である。

【図８】第１実施例の他の変形態様を示す回路図であ
る。

【図９】図８に示す電源駆動回路の各部状態を示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】第１実施例の他の変形態様を示す回路図であ
る。

【図１１】図１０に示す回路を２組の三相巻線それぞれ
に適用した変形態様を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 車両用発電機 ３ 電機子巻線 ６ 界磁巻線 ７ 電圧制御装置 ７１ トランジスタ（スイッチ手段） ７３ 制御回路 ７４ 電源回路 ７５ 電源駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H590 AA01 AA21 AB03 CA07 CA23 CC01 CC18 CC22 CC23 CC28 CD01 CE05 DD25 DD64 EA01 EA05 EB02 EB21 FA06 FB01 FB03 FC12 FC21 FC22 GA02 HA02 HB06 JA09 JA13 JA19 JB03 JB07 JB15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の界磁極が形成された界磁鉄心をもつ
   回転子と、 前記界磁極を磁化させるための界磁電流が給電される界
   磁巻線と、 複数の相巻線をもつ電機子巻線が巻装された電機子鉄心
   を有する電機子と、 前記相巻線の発電電圧を整流して出力電圧として出力す
   る整流回路と、 を有する車両用交流発電機に装備されて前記界磁電流の
   調整により前記出力電圧を制御する車両用交流発電機の
   制御装置において、 前記界磁電流を断続するスイッチ手段と、 前記出力電圧に関連する信号に応じて前記スイッチ手段
   を制御する制御回路と、 前記制御回路に電源電力を給電する電源回路と、 前記電源回路を動作状態又は非動作状態に制御する電源
   駆動回路と、 を備え、 前記電源駆動回路は、 前記相巻線又は前記界磁巻線の発電電圧を二値化して得
   たパルス信号のエッジから所定期間だけ前記電源回路を
   動作状態とすることを特徴とする車両用交流発電機の制
   御装置。
2. 【請求項２】前記電源駆動回路は、 前記電源駆動回路は、各前記相巻線のうちの所定の位相
   差をもつ所定数の相巻線の発電電圧に基づいて前記発電
   電圧の所定倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パル
   ス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状
   態とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
3. 【請求項３】前記電源駆動回路は、 各前記相巻線のうちの互いに９０度位相差をもつ一対の
   相巻線の発電電圧に基づいて前記発電電圧の２倍の周波
   数のパルス電圧を形成し、 前記パルス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路
   を動作状態とすることを特徴とする請求項２記載の車両
   用交流発電機の制御装置。
4. 【請求項４】前記電源駆動回路は、 前記整流回路の前記出力電圧が所定値以上になった場合
   に前記主電源回路を優先的に前記動作状態とすることを
   特徴とする請求項２又は３のいずれか記載の車両用交流
   発電機の制御装置。
5. 【請求項５】前記電源駆動回路は、 前記車両用交流発電機のバッテリ端子電位と前記電源回
   路の電源電圧入力端子との間を開閉する電源スイッチを
   有し、 前記電源スイッチを開閉制御することにより前記電源回
   路を一時的に動作状態とすることを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれか記載の車両用交流発電機の制御装置。