JP2002191194A - 車両用交流発電機、電圧制御装置および車両用交流発電機の発電制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機の出力端子に繰り返し発生するサージ
電圧が発電機の整流器や車載電気装置に与える電気的、
熱的ダメージを蓄積させないための車両用交流発電機、
電圧制御装置および車両用交流発電機の発電制御方法を
提供すること。 【解決手段】 発電機の出力電圧に調整電圧よりも大き
な所定電圧を超える電圧が発生したら所定期間だけ励磁
電流の供給を抑制する。

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、電圧制御装置および車両用交流発電機の発電制御方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用交流発電機にはその発電電力を蓄
積しておくためにバッテリが搭載されており、該バッテ
リから車載電気負荷に電力供給される。この車載バッテ
リが何らかの原因により前記発電機より電気的に遮断さ
れると発電機の端子電圧は制御不能となり発電機の出力
能力と車載電気負荷の能力により決定される高電圧を発
生してしまう。

【０００３】通常車両用交流発電機には発電機の出力を
コントロールする電圧調整装置が備えられている。この
電圧調整装置は発電機の出力電圧に応じて発電機を構成
する界磁巻線に通電する励磁電流を断続する事で電機子
巻線に鎖交する磁束量を調整して出力電圧を所定値以上
にはならないようにしている。具体的には、所定の電圧
値、いわゆる調整電圧値と前記出力電圧とを比較し、出
力電圧が前記調整電圧を超えたらパワートランジスタを
開成して界磁電流の供給を停止することにより定電圧制
御を実現している。

【０００４】しかしながら、車両用交流発電機は車両の
エンジンルーム内の所定の搭載スペース内に収容可能な
大きさに限定して設計されるため極めて小型である。こ
の小型の発電機で車載の電気装置に十分な電力を供給す
るために界磁巻線には極めて大きな励磁インダクタンス
が要求される。この励磁インダクタンスには周知の通り
励磁電流通電により相当量の磁気エネルギーが蓄積され
ている。従って、パワートランジスタを遮断しても、前
記界磁巻線に蓄積された磁気エネルギーは直ちに消滅す
る事はなくＬ・（ｄｉf／ｄｔ）なる高電圧を発生させ
極めて危険である（Ｌは界磁巻線のインダクタンス、ｉ
ｆは励磁電流）。この現象を防ぐために界磁巻線に並列
に環流ダイオードを接続することで前記高電圧を発生さ
せることなく磁気エネルギーを前記界磁巻線中で熱エネ
ルギーに変換して減衰させながら流れ続けている。

【０００５】このような構成の励磁回路において先に記
した如くバッテリの遮断が発生した場合にはその出力電
圧は車載電気負荷能力に依存した高電圧状態になり、前
記調整電圧を大きく超えるので前記パワートランジスタ
は直ちに遮断され、前記環流回路によって前記磁気エネ
ルギーが消費される。この際の磁気エネルギーは界磁巻
線の時定数に従って減衰してゆく。

【０００６】近年の車両用交流発電機にはこのような負
荷遮断時の瞬時な高電圧の発生を防止するために逆方向
降伏特性を備えるいわゆるパワーツェナーダイオードで
前記全波整流器を構成する事が広く知られており、この
パワーツェナーダイオードの逆方向耐力は特に発電機の
使用最高回転数における定格負荷遮断、つまり発電中に
バッテリも車載電気負荷も全て電気的に遮断して瞬時に
発電機の無負荷飽和電圧を発生させる状況においても耐
えられる熱設計をしている。即ち前記パワーツェナーダ
イオードの逆方向降伏電流が最大となる状況で十分に耐
えられる様な設計がなされている。

【０００７】また、特開２０００−６０１９１号公報に
開示されているように、パワートランジスタの駆動回路
を工夫し、前記負荷遮断などが発生した場合には前記パ
ワートランジスタを導通させて前記磁気エネルギーを消
散させることでパワーツェナーダイオードを保護する技
術が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−６０１９１号公報の技術によれば、バッテリが
遮断した際にはバッテリからの励磁電流の供給は停止で
きるものの、発電機の全波整流器の直流出力端から直接
励磁電流を供給する構造の発電機においては、逆に界磁
巻線に高電圧が印加され、励磁電流を増大させるので、
発電機の出力電圧は正帰還状態に陥り、磁気エネルギー
は増大してゆくことが発明者らの研究によりわかった。

【０００９】更にバッテリが完全に遮断されない状態、
例えば発電機の出力端子でのハーネスの電気的固定が不
十分であったり、あるいは発電電力の給電ケーブルのど
こかで接触不良が発生した場合などには不規則に且つ短
い周期で比較的小さなサージが繰り返しパワーツェナー
ダイオードに印加される。この場合には比較的小さな発
熱が繰り返し発生する事で蓄熱量が大きくなり、むしろ
負荷遮断時等の様な比較的大きなサージ電圧が１回印加
されるよりも熱的ダメージが大きいことがわかった。

【００１０】図２２にツェナーダイオードに繰り返し逆
方向降伏電流が発生した際の温度の上昇の様子を示す。
通常電機子巻線には交流電圧が発生しており、従って異
常発生時にはその電圧が前述した如く高電圧になり、い
ずれツェナーダイオードの逆方向降伏電圧Ｖｚを超える
と逆降伏し逆方向に電流が流れる。その電流は矩形波状
であり、周波数は回転子の回転数に依存する。このとき
ツェナーダイオードで消費されるエネルギーの瞬時値は
Ｖｚ・Ｉｚで与えられる（Ｉｚは１つの素子に流れる逆
方向電流）。このエネルギーは熱に変換され、素子の容
積に比例する熱容量に蓄えられるエネルギーと素子を構
成する部材（電極、はんだ材、封止材など）を伝わる熱
抵抗により外部へ放散されるエネルギーとに分けられ、
素子に蓄積される熱エネルギーにより温度は初期値Ｔ０
に比べ瞬時に上昇する。やがて異常が回復し高電圧が解
消されると逆方向電流は遮断され素子の温度は下降して
ゆく。

【００１１】このとき高電圧状態が長時間維持されると
素子の温度はどんどん上昇してゆき、やがて熱的に破壊
されてしまう恐れがある。ダイオード素子の面積を拡大
して熱容量を増大させることも考えられるが、小型発電
機に許容されるスペース上の制約で実装困難である。あ
るいは外部への熱伝導率を小さくして熱放散を効果的に
行うことも考えられるが、この場合通常発電時に外部か
らの被熱による異常昇温を招く恐れもあり、必ずしも有
効な手段ではないことも明らかになった。

【００１２】このような場合には特開２０００−６０１
９１号公報で開示された技術では全く磁気エネルギーを
消滅させることは不可能であり、対策には不十分である
ことが明らかになった。更には、発電機を構成する全波
整流器がいわゆるツェナーダイオードで構成されている
場合には発電機のツェナーダイオードへのダメージだけ
で済むが、全波整流器がノーマルダイオードの場合に
は、高電圧が吸収されずに電力供給線上に現れるので、
車載電気装置側の保護装置にダメージを与えることも考
慮しなければならない。

【００１３】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、車両用交流発電機の出力端
子に繰り返し発生する高電圧が、車両用交流発電機の整
流器や車載電気装置に与える電気的、熱的ダメージを軽
減することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の車両用交流発電機は、複数の界磁極を備え
た回転子と、界磁極を磁化させるための界磁巻線と、回
転子により発生する回転磁界を受け交流電圧を誘起する
多相巻線が施された電機子と、多相巻線の交流出力を直
流出力に変換する整流器と、界磁巻線の通電電流を制御
することで出力電圧の制御を実施する電圧制御装置を備
えており、この電圧制御装置は、界磁巻線に通電する励
磁電流を断続制御するためのスイッチ手段が界磁巻線に
直列に接続され、スイッチ手段が開成時に界磁電流を界
磁巻線に環流させるための環流回路が界磁巻線に並列接
続されており、更に、整流器の出力端子に接続された発
電電力供給線の異常を検出する異常検出手段を備え、こ
の電力供給線の異常を検出したら、界磁巻線の時定数よ
りも長い第１の所定時間発電を発電抑制手段によって抑
制している。

【００１５】このような構成とすることで、電力供給線
に異常、特に接続点の接触不良などがある場合に一旦励
磁電流の供給を抑制し発電量を抑制する。電力供給線に
接触不良などの異常がある場合に発電を継続すると異常
部分が発熱やノイズの発生源となり車載電気装置に多大
な影響を与える。このノイズの大きさは電力供給線に流
れる電流の大きさに依存するので、発電機からの供給電
流が抑制されれば、ノイズの大きさは小さく抑制され
る。

【００１６】仮にこのような異常状態が一過的なもので
有れば発電抑制とともに正常に復帰し、再発電しても正
常な電力供給を続ける。また、異常が一過的なものでな
ければ、電力線及び車載電気装置やその保護装置に与え
るダメージを軽減できる。また、上述した発電抑制手段
は、電力供給線の異常を検出した時点でのスイッチ手段
の導通率よりも小さい所定の導通率でスイッチ手段を駆
動することが望ましい。このような構成にすることで従
来の電圧制御装置の小改良で制御装置が実現可能であ
る。

【００１７】また、上述した発電抑制手段は、出力電圧
を車載バッテリの端子電圧よりも小さな所定電圧に維持
するようにスイッチ手段を駆動することが望ましい。こ
のような構成にすることでやはり従来の電圧制御装置の
小改良で制御装置が実現可能であり、設計工数、開発期
間の短縮が可能である。

【００１８】また、上述した発電抑制手段は、スイッチ
手段を開成させることが望ましい。このようにすること
で電力供給線に異常発生時には完全に発電を停止するた
め、ノイズの発生そのものを抑制できる。仮に異常状態
が一過的なもので有れば一旦発電停止して電流を完全に
遮断すれば正常に復帰し、再発電しても正常な電力供給
を続ける。

【００１９】また、上述した整流器を、逆方向降伏特性
を備えるツェナーダイオードで構成することにより、電
力供給線に異常がある際の整流器に与える熱的ダメージ
を大幅に軽減することができる。また、上述した多相巻
線の出力電圧を検出する手段、もしくは整流器の直流出
力電圧を検出する手段を備えるとともに、異常検出手段
は、多相巻線の出力電圧、もしくは整流器の出力電圧が
所定の調整値よりも大きく、ツェナーダイオードの逆方
向降伏電圧より小さい所定電圧を超える状態が界磁巻線
の時定数より短い第２の所定時間以上継続した場合に、
異常であると判定することが望ましい。これにより、電
圧比較器と簡単なタイマ回路などで所望の動作を実現で
き、容易に電圧制御装置内に実装可能である。

【００２０】また、上述した界磁巻線は、整流器の直流
出力端から励磁電流の供給を受けることが望ましい。こ
れにより、バッテリから励磁電流を受ける他励型に比べ
て、励磁電流の配線インダクタンスの影響を受けにく
く、効果的に励磁電流の減衰を図ることができる。

【００２１】また、上述した電力供給線に異常が検出さ
れた場合に警報灯を点灯させることが望ましい。これに
より、運転者に充電系の異常を早期に知らせることがで
き、ダメージが大きくなる前に異常処置する事ができ
る。また、本発明の電圧制御装置は、車両用交流発電機
の界磁巻線に接続されてその励磁電流を制御する励磁電
流制御手段と、車両用交流発電機の出力電圧あるいは車
両用交流発電機の出力端子に電力供給線を介して接続さ
れる車載バッテリの端子電圧の少なくとも一方を検出す
ることにより励磁電流制御手段を制御する出力電圧制御
手段とを備えている。さらに、この出力電圧制御手段
は、所定の調整電圧よりも大きく、車両用交流発電機に
内蔵される整流器の耐圧よりも小さな所定電圧を超える
高電圧パルスが、車両用交流発電機の出力端子に現れた
ときに、これを検出する高電圧パルス検出手段と、電力
供給線に接続された電気負荷を遮断したときに単発の高
電圧パルスが発生する第１の状態と、電力供給線あるい
はその周辺部の接続不良時に高電圧パルスが繰り返し頻
繁に発生する第２の状態とを判別する判別手段と、判別
手段によって第２の状態が判別されたときに、励磁電流
制御手段による界磁巻線に対する励磁電流の供給を抑制
する出力制御手段とを備えている。

【００２２】これにより、比較的容量の大きな電気負荷
を遮断した場合においては、車両用交流発電機の出力抑
制を応答させることなく、不必要な出力電圧の低下を防
止することができる。また、電力供給線の接続不良が発
生した場合には、車両用交流発電機の出力を抑制し、整
流器に印加される高電圧パルスの発生を抑え、整流器の
温度上昇を効果的に抑制し、熱的な破壊を防止すること
ができる。さらに、ヒュージブルリンク切れ等のように
完全に出力端子が外れた状態において大きな高電圧パル
スが１回発生する状態では、車両用交流発電機の出力抑
制が応答しないため、出力電圧の低下を招くことがな
く、電力供給線に直結している電気負荷に継続的に電力
供給を行うことができる。

【００２３】また、上述した高電圧パルス検出手段に入
力されたパルス信号のパルス数をカウントするパルス数
カウント手段と、パルス数のパルス時間を測定するパル
ス時間計測手段とをさらに備えることが望ましい。これ
により、車両用交流発電機の出力端子に現れる高電圧パ
ルスの状態をパルス信号として取り込んで、その信号の
パルス数およびパルス時間を判別し、発生している高電
圧パルスの状態を正確かつ容易に判別することができ
る。

【００２４】また、通常の負荷遮断で発生する高電圧パ
ルスの状態と異常時に発生する高電圧パルスの状態とを
判別することができるため、高電圧パルスの検出レベル
の設定値を低くしても、通常の負荷遮断に対応する高電
圧パルスには応答せず、不必要な出力電圧の低下を防止
するとともに、整流器の低耐圧化が可能になり、電力供
給線に現れるノイズをさらに吸収して放射ノイズを低減
することが可能になる。さらに、車載電気装置の耐圧も
低くすることができることから、充電系統全体のコスト
ダウンを図ることができる。

【００２５】また、上述したパルス数カウント手段は、
パルス信号が入力されてから所定時間動作するタイマ手
段を有し、このタイマ手段が動作中に入力されるパルス
信号のパルス数に基づいて、第１の状態と第２の状態と
を判別することが望ましい。高電圧パルスの立ち上がり
をトリガにタイマ手段を動作させ、所定時間タイマ手段
が動作している間に入力されるパルス信号のパルス数を
カウントすることにより、第１の状態と第２の状態とを
確実に判別することができる。

【００２６】また、上述したパルス時間計測手段は、パ
ルス数カウント手段によって第２の状態が判別されたと
きにパルス信号の時間を累積し、この累積時間が所定値
を超えるときに異常判定を行うことが望ましい。電力供
給線が完全に外れずに接続不良が起きている場合に頻繁
に発生する高電圧パルスの時間を累積した累積時間が所
定値（例えば、整流器の許容印加時間）を超えているか
否かを調べることにより、不規則かつ短い周期で複雑に
発生している高電圧パルスを的確にとらえ、早期に整流
器の異常蓄熱状態を判別することができる。

【００２７】また、上述した判別手段は高電圧パルスの
状態をデータ化して記憶する記憶手段を有するととも
に、この記憶手段に記憶されたデータを所定時間経過後
にリセットするリセット信号発生手段を備えることが望
ましい。これにより、車両用交流発電機の出力抑制制御
が終了したときにリセット動作を行うことが可能にな
り、再び高電圧パルスが繰り返し発生するような場合に
は高電圧パルスの検出と出力抑制制御を繰り返して、接
続不良箇所のダメージの進行を遅らせることができる。
また、高電圧パルスの発生機会を少なくすることができ
るため、車載用電気装置への電磁気的なダメージを抑制
することができる。

【００２８】また、電気負荷をオン／オフするリレー等
の応答性によってチャタリング現象が生じて高電圧パル
スが発生しても、所定時間経過後のリセット動作によっ
て出力抑制制御の誤動作を防止することができる。ま
た、本発明の車両用交流発電機の発電制御方法では、所
定の調整電圧よりも大きく、車両用交流発電機に内蔵さ
れる整流器の耐圧よりも小さな所定電圧を超える高電圧
パルスが、車両用交流発電機の出力端子に現れたとき
に、これを検出し、電力供給線に接続された電気負荷を
遮断したときに単発の前記高電圧パルスが発生する第１
の状態と、電力供給線あるいはその周辺部の接続不良時
に高電圧パルスが繰り返し頻繁に発生する第２の状態と
を判別し、第２の状態が判別されたときに、車両用交流
発電機の発電抑制制御を行っている。

【００２９】これにより、繰り返し発生する高電圧パル
スの状態を判別し、充電系に異常が発生していることを
判別して出力抑制制御を行うことが可能になる。また、
この方法をソフトウエアを用いて実施する場合には、電
圧制御装置のハードウエアを変更せずに、ソフトウエア
の更新によって対応することが可能になるため、コスト
の上昇を最小限に抑えることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。 〔第１の実施形態〕図１は、第１の実施形態の車両用交
流発電機の構成を示す図である。

【００３１】図１に示す車両用交流発電機１は、電機子
巻線３、全波整流器４、界磁巻線５、電圧制御装置６を
備えている。電機子巻線３は、車両用交流発電機１を構
成する対称３相巻線（多相巻線）が施されている。全波
整流器４は、電機子巻線３の交流出力を直流出力に変換
することにより、電力供給線８を通じて車載バッテリ２
を充電する。界磁巻線５は、電機子巻線３に電圧を誘起
させるための鎖交磁束を発生させるため、複数の界磁極
を備えた回転子に巻装されており、励磁電流を流して磁
界を形成する。電圧制御装置６は、車両用交流発電機１
の直流出力電圧を所定の電圧Ｖｒｅｇに調整する。

【００３２】また、電圧制御装置６は、パワートランジ
スタ６１、環流ダイオード６２、主電源回路６３、フィ
ルタ装置６４、第１の比較器６５、第２の比較器６６、
タイマ回路６７、インバータ素子６８、ＡＮＤゲート６
９、パルス発生器７０、ＯＲゲート７１を備えている。
第２の比較器６６は異常検出手段に、タイマ回路６７、
ＡＮＤゲート６９が発電抑制手段にそれぞれ対応する。

【００３３】パワートランジスタ６１は、界磁巻線５に
直列に接続され、界磁巻線５に流れる励磁電流を断続制
御するスイッチ手段である。還流ダイオード６２は、界
磁巻線５に並列に接続され、パワートランジスタ６１が
開成時に励磁電流を環流させる還流回路である。主電源
回路６３は、車載のキースイッチ７の投入を検出して車
載バッテリ２から電圧制御装置６の駆動電源Ｖｃｃを形
成する。フィルタ装置６４は、全波整流器４の出力電圧
に重畳する高調波ノイズを吸収する。第１の比較器６５
は、フィルタ装置６４の出力電圧と所定値Ｖｒｅｇとを
比較し、車両用交流発電機１の出力電圧が所定値Ｖｒｅ
ｇよりも小さい場合に反転出力する。

【００３４】第２の比較器６６は、フィルタ装置６４の
出力と所定値Ｖｒｅｇ＋αとを比較し、車両用交流発電
機１の出力電圧が所定値Ｖｒｅｇ＋αを超えた場合に反
転出力する。タイマ回路６７は、第２の比較器６６の出
力信号が入力され、第２の比較器６６の出力信号の立ち
上がりエッジから所定時間のみ反転出力する。この所定
時間は界磁巻線５の時定数よりも長く設定されている。
インバータ素子６８は、タイマ回路６７の出力信号を反
転させる。ＡＮＤゲート６９は、第１の比較器６５の出
力とインバータ素子６８の出力の論理積を得る。パルス
発生器７０は、極低デューティ比のクロックパルスを発
生する。ＯＲゲート７１は、ＡＮＤゲート６９の出力と
パルス発生器７０の出力の論理和を得る。このＯＲゲー
ト７１の出力信号にてパワートランジスタ６１を断続制
御する。

【００３５】次に本実施形態の電圧制御装置６の動作に
ついて説明する。全波整流器４の出力電圧がＶｒｅｇ＋
αを超えない範囲、つまり電力供給線８に異常がない場
合にはインバータ素子６８の出力はＨｉになり、従って
パワートランジスタ６１の駆動は通常の電圧制御動作に
なる。

【００３６】電力供給線８に何らかの異常、例えば接続
点での接触不良などが発生すると急峻な高電圧サージが
頻繁に発生する。このとき、この高電圧サージがフィル
タ装置６４でも吸収されないで第２の比較器６６に入力
されると第２の比較器６６は反転しタイマ回路６７をス
タートさせる。タイマ回路６７が動作中はＨｉ信号を出
力するよう設定されているのでこの期間は前記ＡＮＤゲ
ート６９の出力はＬｏに維持されるので、パワートラン
ジスタ６１の駆動信号は極低デューティ比のパルス発生
器７０の信号が有効となり、パワートランジスタ６１は
このパルス発生器７０の出力信号にて駆動され、励磁電
流の供給を抑制する。この極低デューティ比は数％程度
が望ましい。

【００３７】界磁巻線５中を流れていた励磁電流は、環
流ダイオード６２を通じて界磁巻線５の抵抗成分にて磁
気エネルギーが熱エネルギーに変換され、励磁電流は急
速に減衰してゆく。タイマ回路６７の設定期間は界磁巻
線５の時定数よりも長く設定されているので、励磁電流
の平均値は極めて小さくなり、主電源回路６３を駆動維
持できる程度の発電量に抑制され、バッテリ２への充電
はほぼ停止される。やがて、タイマ回路６７が動作停止
するとインバータ素子６８はＨｉ信号を出力する。そし
て、車両用交流発電機１は発電抑制していたので出力電
圧は低下しており第１の比較器６５は反転しパワートラ
ンジスタ６１を閉成させ発電再開する。このとき、再び
出力電圧がＶｒｅｇ＋αを超えるようであれば前記のサ
イクルを繰り返して電力供給線８の異常部分のダメージ
の進行を遅くすることができる。更には高電圧の発生機
会を少なくすることができるので車載電気装置への電磁
気的ダメージを抑制することができる。

【００３８】〔変形態様１〕第１の実施形態の第１の変
形態様につき図２を用いて説明する。本例では第１の実
施形態の電圧制御装置から極低デューティ比のパルス発
生器７０とＯＲゲート７１を除いてＡＮＤゲート６９の
出力信号でパワートランジスタ６１を駆動するものであ
る。

【００３９】本例に於いては電力供給線８に何らかの異
常を検出した場合、つまりタイマ回路６７が作動してい
る期間には完全にパワートランジスタ６１を開成させる
ので励磁電流の供給を停止する。界磁巻線５中を流れて
いた励磁電流は、環流ダイオード６２を通じて界磁巻線
５の抵抗成分にて磁気エネルギーが熱エネルギーに変換
され、励磁電流は急速に減衰してゆく。タイマ回路６７
の設定期間は界磁巻線５の時定数よりも長く設定されて
いるので、励磁電流が完全に消滅するまで発電を再開し
ない。やがてタイマ回路６７が動作停止するとインバー
タ素子６８はＨｉ信号を出力する。そして車両用交流発
電機１は発電停止していたので出力電圧は低下しており
第１の比較器６５は反転しパワートランジスタを閉成さ
せ発電再開する。このとき再び出力電圧がＶｒｅｇ＋α
を超えるようであれば前記のサイクルを繰り返して電力
供給線８の異常部分のダメージの進行を遅くすることが
できる。更には高電圧の発生機会を少なくすることがで
きるので車載電気装置へのダメージを抑制する事ができ
る。

【００４０】〔変形態様２〕図３に第１の実施形態の第
２の変形態様を示す。本例は第１の変形例に対して全波
整流器４１のダイオードを逆方向降伏特性を有するツェ
ナーダイオードで構成し、高電圧サージを吸収するよう
に設定してある。

【００４１】電圧制御装置６は、電機子巻線の出力電圧
の波高値を検出するフィルタ７２が備えられ、この波高
値が調整電圧Ｖｒｅｇより大きく、ツェナーダイオード
の逆方向降伏電圧Ｖｚよりも小さなしきい値Ｖ１と比較
する。基本動作は第１の変形例と同じである。

【００４２】電力供給線８に異常が発生した場合、ツェ
ナーダイオードの逆方向降伏電圧を超えるような高電圧
サージは全て発電機外に出ていかない。しかしツェナー
ダイオードで吸収されるサージが多いほどこのツェナー
ダイオードに蓄積される熱的ダメージが大きくなる。

【００４３】本変形例によると電機子巻線３にＶｒｅｇ
を超えるような電圧が発生した場合に第２の比較器６６
が反転し、パワートランジスタ６１を開成する。そして
界磁巻線５に蓄積された磁気エネルギーが完全に消滅し
た後に発電再開するのでツェナーダイオードでの発熱は
十分に外気に伝達されるので、ツェナーの逆降伏に起因
する温度上昇は解消される。その様子を図７に示す。高
電圧によるツェナーダイオードの逆方向降伏電流により
一旦温度上昇するも、直ちに発電を停止させるため、逆
方向電流は継続しない。そのため素子で発生した熱エネ
ルギーは構成部材を通じて外部に放散されてゆく。やが
てタイマ回路が作動停止すると再び逆方向電流が流れる
が、直ちに発電停止して結果的に初期温度よりも低い温
度に到達する。もちろん外気温より下がることはない。

【００４４】このような制御を実施することでツェナー
ダイオードの熱的ダメージを小さく抑えることができ
る。 〔変形態様３〕図４に第３の変形態様を示す。

【００４５】本例は第１の変形態様に対して運転席内に
設置された警報灯８９の駆動用トランジスタ７５を備
え、タイマ回路６７の出力信号にて警報灯駆動用トラン
ジスタ７５を制御する。通常の異常警報検出手段７３
は、周知の異常モードを検出して警報灯８９を点灯させ
る。ＯＲゲート７４は、タイマ回路６７の出力信号と通
常の異常検出手段７３の出力信号の論理和を得る。

【００４６】このような構成とすることで、電力供給線
８に異常が発生したことを検出した際に、励磁電流の供
給停止を実行するとともに、警報灯駆動用トランジスタ
７５を閉成して警報灯８９を点灯させて運転者に異常発
生を知らせることができる。高電圧発生に起因する発電
停止の際には運転者に異常を知らせるので、早期に異常
を発見でき、大事に至る前に異常処置できる。

【００４７】又、発電停止期間が長くなるようであれ
ば、バッテリ電圧が低下してゆきやがては通常警報モー
ドの１つ、低電圧警報が作動し、やはり運転者に異常を
知らせることができる。 〔変形態様４〕図５に第４の変形態様を示す。

【００４８】本例は第２の変形態様に対して電機子巻線
３の出力電圧から２値化パルスを生成し、デジタルカウ
ンタ７６にて電力供給線８の異常を検出する。第２の比
較器６６は、Ｖｒｅｇより大きくツェナーダイオードの
逆方向降伏電圧Ｖｚよりも小さなしきい値Ｖ２と比較し
２値化パルス信号を生成する。この２値化パルスが所定
個以上発生したら反転しＨｉ信号を発生するように設定
してある。したがって、２値化パルスが所定個以上発生
している際にはタイマ回路６７をスタートさせ前例と同
じく所定期間のみ発電停止する。このように制御するこ
とで、第２の変形態様と同じ作用効果を得ることがで
き、電力供給線８や車両用交流発電機１、更には車載電
気装置に与えるダメージを軽減することができる。

【００４９】〔変形態様５〕図６に第５の変形態様を示
す。本例は電力供給線８に何らかの異常を検出した際
に、第１の比較器６５の基準値、即ち調整電圧値を通常
の値Ｖｒｅｇよりも小さい第２の調整電圧値Ｖｒｅｇ２
に設定する。このように設定することで、異常検出した
ら発電量を容易に低減できる。第２調整電圧値は例えば
電圧制御装置６を駆動可能な最小電圧を維持できるよう
な値に設定する。このように設定することでタイマ回路
が作動停止して再発電する際に確実に動作させるための
必要最小限の電力は確保できるとともに、異常を知らせ
る警報機能を維持することもできる。

【００５０】例えば第２調整電圧値は車載バッテリの公
称電圧の２分の１程度に設定することが望ましい。本例
ではタイマ回路作動時、即ち電力供給線８に異常を検出
した際には励磁電流分のみの出力電流が全波整流器４１
を流れるのみであるから整流ダイオードの温度上昇は極
めて小さく抑制できる。

【００５１】なお、ここに示した実施態様等では全て電
力供給線８に異常発生を検出したら直ちに発電抑制、も
しくは発電停止モードに移行するようなシーケンスにな
っているが、異常検出手段は整流器出力、もしくは電機
子巻線出力の波高値が所定値を超える期間が一定時間以
上継続した場合に発電抑制、もしくは停止モードに移行
するようなシーケンスでもよい。

【００５２】〔第２の実施形態〕図８は、第２の実施形
態の車両用交流発電機１Ａの構成を示す図である。図８
に示す車両用交流発電機１Ａは、電機子巻線３、全波整
流器４２、界磁巻線５、電圧制御装置６Ａを備えてい
る。全波整流器４２は、電機子巻線３の交流電圧を直流
に整流し、負荷遮断時においては高電圧パルスの発生を
制限するために逆方向降伏特性をもったパワーツェナー
ダイオードによって構成されている。全波整流器４２の
出力は、バッテリ２および車両の各電気負荷２１に接続
されている。

【００５３】この車両用交流発電機１Ａの出力は、エン
ジンの回転速度と界磁巻線５の通電量によって変化す
る。そして、界磁巻線５に流れる励磁電流は、電圧制御
装置６Ａによって制御される。次に、電圧制御装置６Ａ
について説明する。

【００５４】バッテリ２に接続されたキースイッチ７を
投入することによって、電圧制御装置６Ａの基準電圧Ｖ
ｃｃおよび各回路の動作に必要なバイアス電圧の供給が
開始される。電圧制御装置６Ａは、出力電圧制御回路７
７、励磁電流制御回路８６を含んで構成されている。出
力電圧制御回路７７は、高周波ノイズフィルタ回路７
８、抵抗７９、８０、８１、電圧比較器８２、高電圧パ
ルス検出回路８３、ＡＮＤゲート８４、トランジスタ駆
動回路８５を有している。

【００５５】高周波ノイズフィルタ回路７８は、電機子
巻線３の出力電圧に重畳するリップルやスイッチングノ
イズなどによって電圧制御動作が影響されることのない
ように、不要な高周波ノイズ成分を除去する。高周波ノ
イズフィルタ回路７８を通過した電圧信号は、電圧比較
器８２および高電圧パルス検出回路８３に入力される。

【００５６】電圧比較器８２は、高周波ノイズフィルタ
回路７８の出力電圧がマイナス端子に、基準電圧Ｖｃｃ
を抵抗７９〜８１で分圧した基準電圧Ｖ１がプラス端子
にそれぞれ印加されており、これら２つの端子電圧を比
較する。マイナス端子に基準電圧よりも高い電圧が印加
されると電圧比較器８２の出力はＬｏレベルになり、反
対にマイナス端子に基準電圧よりも低い電圧が印加され
ると電圧比較器８２の出力はＨｉレベルになる。

【００５７】高電圧パルス検出回路８３は、高周波ノイ
ズフィルタ回路７８の出力電圧と、基準電圧Ｖｃｃを抵
抗７９〜８１で分圧した基準電圧Ｖ２が印加されてお
り、これら２種類の入力電圧に基づいて高電圧パルスを
検出すると、所定の信号処理を行った後に、所定時間出
力をＬｏレベルにする。また、高電圧パルスが検出され
ない場合には、高電圧パルス検出回路８３は、出力をＨ
ｉレベルにする。

【００５８】ＡＮＤゲート８４は、電圧比較器８２およ
び高電圧パルス検出回路８３のそれぞれの出力信号が入
力されており、こられの入力信号がともにＨｉレベルの
ときに出力がＨｉレベルになり、それ以外の場合に出力
がＬｏレベルになる。ＡＮＤゲート８４の出力信号は、
トランジスタ駆動回路８５に入力される。トランジスタ
駆動回路８５は、入力信号の電圧レベルにしたがって、
励磁電流制御回路８６内のパワートランジスタ６１のオ
ン／オフを制御する。

【００５９】励磁電流制御回路８６は、パワートランジ
スタ６１、還流ダイオード６２を有しており、界磁巻線
５に流す励磁電流を制御する。パワートランジスタ６１
は、出力電圧制御回路７７内のトランジスタ駆動回路８
５の出力端子がゲートに接続されており、トランジスタ
駆動回路８５の出力がＨｉレベルのときにオン状態とな
る。このとき、界磁巻線５に流れる電流が増加する。還
流ダイオード６２は、界磁巻線５と並列に接続されてお
り、界磁巻線５に対する通電をオフ制御したときに界磁
電流を還流させるために設けられている。

【００６０】図９は、高電圧パルス検出回路８３の詳細
な構成を示す図である。図９に示すように、高電圧パル
ス検出回路８３は、高電圧パルス検出部１６０、判別部
１７０、出力制御部１８０を有している。高電圧パルス
検出部１６０は、電圧比較器１６１を含んで構成されて
いる。判別部１７０は、タイマ回路１７１、ＡＮＤゲー
ト１７２、１７４、パルス数カウント回路１７３、パル
ス時間計測回路１７５を含んで構成されている。出力制
御部１８０は、タイマ回路１８１、出力制御回路１８２
を含んで構成されている。上述した励磁電流制御回路８
６が励磁電流制御手段に、出力電圧制御回路７７が出力
電圧制御手段に、高電圧パルス検出部１６０が高電圧パ
ルス検出手段に、判別部１７０が判別手段に、出力制御
部１８０が出力制御手段にそれぞれ対応する。また、タ
イマ回路１７１、ＡＮＤゲート１７２、パルス数カウン
ト回路１７３がパルス数カウント手段に、タイマ回路１
７１がタイマ手段に、パルス時間計測回路１７５がパル
ス時間計測手段にそれぞれ対応する。

【００６１】本実施形態の電圧制御装置６Ａは、このよ
うな構成を有しており、次にその動作を説明する。高電
圧パルスが発生していない場合には、高電圧パルス検出
回路８３の出力はＨｉレベルになって、ＡＮＤゲート８
４に入力される。高周波ノイズフィルタ回路７８を通過
した電機子巻線３の出力電圧（車両用交流発電機１Ａの
出力端子に現れる電圧）は、基準電圧Ｖ１がプラス端子
に印加された電圧比較器８２のマイナス端子に印加され
る。この入力電圧が基準電圧Ｖ１よりも小さい場合には
出力がＨｉレベルになり、反対に基準電圧Ｖ１よりも大
きい場合には出力がＬｏレベルになって、ＡＮＤゲート
８４に入力される。

【００６２】ＡＮＤゲート８４からトランジスタ駆動回
路８５へは、電圧比較器８２の出力のＨｉ／Ｌｏ状態が
そのまま伝達され、トランジスタ駆動回路８５によって
パワートランジスタ６１をオン／オフ制御することによ
り、車両用交流発電機１Ａの出力電圧が所定値（例えば
１４．５Ｖ）となるように調整される。

【００６３】次に、高電圧パルスが発生した場合の動作
を説明する。図１０は、高電圧パルスが１回だけ発生し
た場合に本実施形態の電圧制御回路６Ａの各部に入出力
される信号波形を示すタイミング図である。比較的大き
な電気負荷の接続を遮断すると、高電圧パルスが電力供
給線８に１回発生する。この高電圧パルスの波高値は調
整電圧よりも高いので、電圧比較器８２の出力がＬｏレ
ベルになって、速やかにパワートランジスタ６１はオフ
状態になる。その後、パワーツェナーダイオードで構成
された全波整流器４２の降伏電圧よりも高い電圧パルス
が印加されると、パワーツェナーダイオードが降伏して
高電圧パルスのエネルギーを吸収する。この高電圧パル
スを検出するために、調整電圧よりも高く、降伏電圧よ
りも低い基準電圧Ｖ２が設定されている。

【００６４】電力供給線８の電圧がこの基準電圧Ｖ２よ
りも高いときに、高電圧パルス検出部１６０内の電圧比
較器１６１の出力はＨｉレベルになる。この出力信号の
立ち上がりで、判別部１７０内のタイマ回路１７１が動
作する。ＡＮＤゲート１７２は、タイマ回路１７１が動
作している間、電圧比較器１６１の出力信号ををそのま
ま出力する。パルス数カウント回路１７３は、１回のパ
ルス入力ではＬｏレベルの出力を維持し、２回以上のパ
ルス入力が繰り返されたときにＨｉレベルの出力となる
ように構成されている。パルス数カウント回路１７３の
詳細な構成については後述する。

【００６５】したがって、電力供給線８に高電圧パルス
が１回発生した場合には、パルス数カウント回路１７３
の出力はＬｏレベルになり、ＡＮＤゲート１７４の出力
もＬｏレベルになる。このとき、パルス時間計測回路１
７５、タイマ回路１８１、出力制御回路１８２はともに
動作せず、出力制御回路１８２の出力はＨｉレベルが維
持される。その後、高電圧パルスの波高値が低下し、車
両用交流発電機１Ａの出力電圧が所定値（１４．５Ｖ）
で調整される。

【００６６】次に、高電圧パルスが頻繁に発生する場合
の動作を説明する。図１１は、高電圧パルスが頻繁に発
生した場合に本実施形態の電圧制御回路６Ａの各部に入
出力される信号波形を示すタイミング図である。電力供
給線８の接触不良等が発生すると、電力供給線８上に高
電圧パルスが頻繁に発生する。高電圧パルス検出回路８
３に印加される電圧の大きさが基準電圧Ｖ２を越えてい
る間、電圧比較器１６１の出力はＨｉレベルになる。こ
の出力信号の立ち上がりでタイマ回路１７１が動作す
る。タイマ回路１７１は、電圧比較器１６１の出力が立
ち上がるたびに動作し、頻繁に高電圧パルスが発生して
いる間、出力がＨｉレベルになる。したがって、ＡＮＤ
ゲート１７２の出力は、頻繁に高電圧パルスが発生して
タイマ回路１７１の出力がＨｉレベルの間、電圧比較器
１６１の出力信号を後段のパルス数カウント回路１７３
に伝達する。

【００６７】パルス数カウント回路１７３は、繰り返し
て高電圧パルスが印加されると、ＡＮＤゲート１７２の
出力の２回目の立ち上がりで、出力をＨｉレベルにす
る。この出力のＨｉレベル状態は、リセットパルスが入
力されるまで維持される。ＡＮＤゲート１７４は、パル
ス数カウント回路１７３の出力がＨｉレベルになると、
電圧比較器１６１の出力を次段のパルス時間計測回路１
７５に伝達する。パルス時間計測回路１７５は、入力さ
れるＡＮＤゲート１７４の出力信号のパルス時間を計測
し、この計測結果を積分する。頻繁に発生する高電圧パ
ルスの時間が累積され、所定の累積時間を越えると、パ
ルス時間計測回路１７５の出力がＨｉレベルになる。

【００６８】このＨｉレベルの信号が入力されると、出
力制御部１８０内のタイマ回路１８１が動作し、出力制
御回路１８２に入力される信号が所定時間（例えば１ｓ
ｅｃ）Ｈｉレベルになる。出力制御回路１８２は、タイ
マ回路１８１が動作している間、Ｌｏレベルの信号をＡ
ＮＤゲート８４に入力する。これにより、パワートラン
ジスタ６１がオフ状態に制御され、発電を停止するよう
な制御動作が行われる。

【００６９】なお、上述した例では、出力制御回路１８
２の出力がＬｏレベルのときに発電が停止されるように
説明したが、出力制御回路１８２の出力が所定のデュー
ティ比で交互にＬｏレベルとＨｉレベルの状態を繰り返
すようにして、パワートランジスタ６１のオン／オフを
デューティ制御するようにしてもよい。

【００７０】また、電機子巻線３のいずれかの相の相電
圧がバッテリ２の開放電圧よりも低い電圧となるよう
に、パワートランジスタ６１のオン／オフ制御を行うよ
うにして、発電量を抑制するようにしてもよい。タイマ
１８１の動作が終了すると、リセットパルスがパルス時
間計測回路１７５およびパルス数カウント回路１７３に
送られ、累積時間のデータおよびパルス数のカウント数
がリセットされる。

【００７１】図１２は、パルス数カウント回路１７３の
詳細な構成を示す図である。図１２に示すように、パル
ス数カウント回路１７３は、ＪＫフリップフロップ１９
０、１９１、ＲＳフリップフロップ１９２、インバータ
素子１９３、１９４、１９５を含んで構成されている。

【００７２】図１３は、パルス数カウント回路１７３の
各部に入出力される信号波形を示すタイミング図であ
る。ＪＫフリップフロップ１９０、１９１およびＲＳフ
リップフロップ１９２のリセット端子ＲにＨｉレベルの
信号が入力されてこれらがリセットされた状態では、Ｊ
Ｋフリップフロップ１９０の出力Ｑ０とＪＫフリップフ
ロップ１９１の出力Ｑ１がともにＬｏレベルになる。す
ると、インバータ素子１９３の出力はＨｉレベルにな
り、１段目のＪＫフリップフロップ１９０の入力端子Ｊ
にＨｉレベルの信号が、入力端子ＫにＬｏレベルの信号
がそれぞれ入力される。その後、リセット状態が解除さ
れると、クロック端子ＣＫに入力されるパルス信号の立
ち上がりに同期してＪＫフリップフロップ１９０の出力
Ｑ０がＨｉレベルになる。

【００７３】このとき、２段目のＪＫフリップフロップ
１９１の出力Ｑ１は、Ｌｏレベルになっている。また、
インバータ素子１９３の出力は、ＪＫフリップフロップ
１９０の出力Ｑ０がＨｉレベルになったため、Ｌｏレベ
ルに変化する。このため、１段目のＪＫフリップフロッ
プ１９０の入力端子ＪにはＬｏレベルの信号が、入力端
子ＫにはＨｉレベルの信号がそれぞれ入力される。

【００７４】そして、次のパルス信号の立ち上がりに同
期して、２段目のＪＫフリップフロップ１９１の出力Ｑ
１はＨｉレベルになり、１段目のＪＫフリップフロップ
１９０の出力Ｑ０はＬｏレベルになる。ＲＳフリップフ
ロップ１９２の入力端子ＳにＪＫフリップフロップ１９
１のＨｉレベルの出力Ｑ１が入力されると、ＲＳフリッ
プフロップ１９２の出力ＱがＨｉレベルになり、リセッ
ト端子Ｒにリセットパルスが入力されるまで、このＨｉ
レベル状態が保持される。

【００７５】このようにして、パルス数カウント回路１
７３において、最初に入力されたパルス信号を無効に
し、２回目以降のパルス信号を有効なものとして出力を
Ｈｉレベルに変化させる動作が行われる。このように、
本実施形態の電圧制御装置６Ａは、電力供給線８に接続
された車両用交流発電機１Ａの出力端子に現れる高電圧
パルスの状態を検出し、特に電力供給線８の接続不良等
の異常ではない場合であって比較的容量の大きい電気負
荷の使用をやめた場合に発生する単発の高電圧パルスの
状態と、電力供給線８が完全に外れずに接触不良が続い
た場合に不規則かつ短い周期で繰り返し発生する高電圧
パルスの状態を判別しているので、比較的大きな電気負
荷の接続を遮断した場合に車両用交流発電機１Ａの発電
抑制制御を誤って応答させることがなく、不必要な出力
電圧の低下を防止することができる。

【００７６】また、電力供給線８の接続不良が発生した
場合には、車両用交流発電機１Ａの出力を抑制し、全波
整流器４２を構成するパワーツェナーダイオードに印加
される高電圧パルスの発生を抑え、パワーツェナーダイ
オードの温度上昇を効果的に抑制し、熱的な破壊を防止
することができる。

【００７７】また、パワーツェナーダイオードの逆方向
耐圧は、特に車両用交流発電機１Ａの使用最高回転数に
おける定格負荷遮断、つまり発電中にバッテリ２も電気
負荷２１も全て電気的に遮断して瞬時に車両用交流発電
機１Ａの無負荷飽和電圧を発生させる状態においても十
分耐えることができる熱設計を行うことができる。

【００７８】また、万一、電力供給線８やこの電力供給
線８に直列に挿入されたヒュージブルリンク２３が断線
するような出力端子が完全に外れた状態（この状態を
「完全Ｂ外れ」と称する）になった場合でも、速やか
に、励磁電流制御用のパワートランジスタ６１をオフ
し、界磁巻線５等の励磁回路の保護を行うことができる
とともに、発電機出力に発生する高電圧パルスはパワー
ツェナーダイオードに吸収させるため、車両用交流発電
機１Ａ自体が破壊しないように保護することができる。

【００７９】また、ヒュージブルリンク２３を介さずに
電力供給線８に直結している電気負荷２２が存在する場
合において、完全Ｂ外れ状態となって比較的大きな高電
圧パルスが１回だけ発生しても、上述したように、車両
用交流発電機１Ａの出力抑制制御は行われないため、出
力電圧の低下を招くことがなく、電力供給線８に直結さ
れた電気負荷２２に電力供給することができる。

【００８０】また、通常負荷遮断によって発生する高電
圧パルスを異常時に発生する高電圧パルスと判別するこ
とにより、耐圧の低いパワーツェナーダイオードを用い
て全波整流器４２を構成した場合にも応用することがで
き、高電圧検出レベルが低くなることによる通常負荷遮
断での不必要な出力電圧の低下を防止するとともに、パ
ワーツェナーダイオードの低耐圧化に対応することが可
能になる。この低耐圧化は、電力供給線８に現れるノイ
ズを吸収し、放射ノイズを低減することができ、車両用
交流発電機１Ａの耐圧も低くすることができることか
ら、車両用の充電系統のコストダウンを実現することが
できる。

【００８１】また、電力供給線８が完全に外れる接続不
良が生じている場合に、頻繁に発生する高電圧パルスの
時間の累積時間とパワーツェナーダイオードの許容印加
時間とを比較することで、不規則かつ短い周期で複雑に
発生している高電圧パルスを的確に捉え、早期にパワー
ツェナーダイオードの温度上昇を効果的に抑制し、熱的
破壊を防止することができる。

【００８２】また、リップルやスイッチングノイズなど
によって電圧制御動作が影響されることのないようにす
るために、高周波ノイズフィルタ回路７８を通過した電
圧信号を、調整電圧の制御系とは別の制御系である高電
圧パルス検出回路８３に入力しており、これにより高電
圧パルスの累積時間によって高電圧パルスの許容時間を
判別しているので、調整電圧の制御系の処理に対して遅
れを生じることがなく、高電圧パルスが発生したときに
は、速やかにパワートランジスタ６１をオフすることが
でき、調整電圧の制御動作に悪影響を与えることもな
い。

【００８３】さらに、高電圧パルスが繰り返し発生し、
その累積時間がパワーツェナーダイオードの許容印加時
間を越えると、車両用交流発電機１Ａの出力を抑制し、
高電圧パルスの発生を抑えることができる。そして、車
両用交流発電機１Ａの出力抑制制御が終了すると、リセ
ットパルスが生成されて、高電圧パルスの累積時間のデ
ータやパルス数カウント回路１７３のカウント数がリセ
ットされるため、再び高電圧パルスが繰り返し発生する
ようになれば、高電圧パルスの検出と発電の抑制制御が
繰り返され、電力供給線８の接続不良個所のダメージの
進行を遅らせることができる。また、高電圧パルスの発
生機会を少なくすることができるため、電気負荷２１、
２２への電気的なダメージを抑制することができる。

【００８４】〔第３の実施形態〕次に、第３の実施形態
の車両用交流発電機について説明する。図１４は、本実
施形態の車両用交流発電機の電圧制御装置に含まれる高
電圧パルス検出回路の構成を示す図である。図１４に示
す高電圧パルス検出回路８３Ａ以外の構成は、上述した
第２の実施形態の車両用交流発電機１Ａに含まれる各回
路と同じ構成を有しており、以下では、高電圧パルス検
出回路８３Ａに着目して説明を行う。

【００８５】図１４に示す高電圧パルス検出回路８３Ａ
は、高電圧パルス検出部１６０、判別部１７０Ａ、出力
制御部１８０を含んで構成されている。この高電圧パル
ス検出回路８３Ａは、図９に示した第２の実施形態の高
電圧パルス検出回路８３に対して、判別部１７０を判別
部１７０Ａに置き換えた点が異なっている。

【００８６】判別部１７０Ａは、判別部１７０を構成す
るタイマ回路１７１、ＡＮＤゲート１７２、１７４、パ
ルス数カウント回路１７３、パルス時間計測回路１７５
を備えるとともに、さらにタイマ回路１８３とＯＲゲー
ト１８４を追加した構成を有している。追加されたタイ
マ回路１８３には、パルス数カウント回路１７３の出力
信号が入力されており、ＯＲゲート１８４には、２つの
タイマ回路１８１、１８３の各出力信号が入力されてい
る。そして、ＯＲゲート１８３の出力信号がパルス時間
計測回路１７５およびパルス数カウント回路１７３にリ
セットパルスとして入力される。上述したパルス数カウ
ント回路１７３およびパルス時間計測回路１７５が記憶
手段に、タイマ回路１８３およびＯＲゲート１８４がリ
セット信号発生手段にそれぞれ対応する。

【００８７】図１５は、本実施形態の高電圧パルス検出
回路８３Ａの各部に入出力される信号波形を示す図であ
る。また、図１６は図９に示した高電圧パルス検出回路
８３の各部に入出力される信号波形を比較のために示し
た図である。誘導性の負荷（例えば電動ファンを回すた
めのモータ等）の接続をリレーあるいはスイッチ等で遮
断すると、リレー等の応答性によってはチャタリング現
象を起こし、１回のオフ操作にもかかわらず、高電圧パ
ルスが複数回発生する可能性がある。

【００８８】図９に示した高電圧パルス検出回路８３で
は、図１６に示すように、基準電圧Ｖ２よりも高い高電
圧パルスが数回発生すると、これに対応して、電圧比較
器１６１からはＨｉレベルの信号が数回出力される。こ
の信号の立ち上がりに同期して、タイマ回路１７１が動
作するため、ＡＮＤゲート１７２は、タイマ回路１７１
が動作している間、電圧比較器１６１の出力信号を伝達
する。そして、パルス数カウント回路１７３は、２回以
上のパルスが入力されるとＨｉレベルの信号を出力し、
ＡＮＤゲート１７４からはパルス時間だけＨｉレベルの
信号が出力される。パルス時間計測回路１７５では、パ
ルス時間が計測されて保持される。その後もパルス数カ
ウント回路１７３の出力はＨｉレベルを維持しているた
め、負荷遮断により高電圧パルスが発生するたびに、そ
の都度発生するパルス時間がパルス時間計測回路１７５
において次々に累積される。そして、所定の累積時間を
越えると、パルス時間計測回路１７５の出力がＨｉレベ
ルになる。この信号によってタイマ回路１８１が動作し
て、これに伴って出力制御回路１８２が動作し、発電出
力が抑制される。したがって、車両用交流発電機１の出
力電圧が低下する。また、タイマ回路１８１の動作が終
了すると、リセットパルスがパルス時間計測回路１７５
とパルス数カウント回路１７３に入力され、累積時間の
データとパルスカウント数がともにリセットされる。

【００８９】次に、このような不必要な発電抑制を回避
するための動作を図１５を参照しながら説明する。図１
４に示した高電圧パルス検出回路８３Ａでは、パルス数
カウント回路１７３の出力がＨｉレベルに立ち上がるこ
とによって、タイマ回路１８３が動作を開始する。この
タイマ回路１８３は、所定時間経過した後にリセットパ
ルスを生成し、タイマ回路１８１からリセットパルスが
出力されるより早く、累積時間のデータとパルスカウン
ト数がリセットされる。その後、負荷遮断によりときど
き発生する単発の高電圧パルスは、累積されることがな
く、出力制御回路１８２は動作しない。

【００９０】このように、特に電力供給線８の接触不良
がない場合でも、電気負荷２１をオン／オフ制御するリ
レー等の応答性によって、負荷遮断した際にチャタリン
グ現象を起こして高電圧パルスが発生する場合には、パ
ルス数カウント回路１７３の出力状態および累積時間の
データが所定時間経過した後にリセットされるので、発
電制御の誤動作を防止することができる。

【００９１】なお、このとき発生する高電圧パルスは、
全波整流器４２を構成するパワーツェナーダイオードに
よって吸収される。上述したように、パワーツェナーダ
イオードの逆方向耐圧は、特に車両用交流発電機の使用
最高回転数における定格負荷遮断によって瞬時にこの車
両用交流発電機の無負荷飽和電圧を発生させる状態によ
っても耐えられる熱設計をしているので、充分な余裕を
もって吸収可能である。

【００９２】また、累積時間のデータをリセットするタ
イマ回路１８３は、独立して時間を設定できるので、電
力供給線８の接続不良なのか、負荷遮断時のチャタリン
グ現象なのかの判別を容易に行うことができる。 〔第４の実施形態〕次に、第４の実施形態の車両用交流
発電機について説明する。

【００９３】図１７は、本実施形態の車両用交流発電機
の電圧制御装置に含まれる高電圧パルス検出回路の構成
を示す図である。図１７に示す高電圧パルス検出回路８
３Ｂ以外の構成は、上述した第２の実施形態の車両用交
流発電機１Ａに含まれる各回路と同じ構成を有してお
り、以下では、高電圧パルス検出回路８３Ｂに着目して
説明を行う。

【００９４】図１７に示す高電圧パルス検出回路８３Ｂ
は、高電圧パルス検出部１６０、判別部１７０Ｂ、出力
制御部１８０を含んで構成されている。この高電圧パル
ス検出回路８３Ｂは、図１４に示した第３の実施形態の
高電圧パルス検出回路８３Ａに対して、判別部１７０Ａ
を判別部１７０Ｂに置き換えた点が異なっている。

【００９５】判別部１７０Ｂは、判別部１７０を構成す
るタイマ回路１７１、ＡＮＤゲート１７２、１７４、パ
ルス数カウント回路１７３、パルス時間計測回路１７５
を備えるとともに、さらにＯＲゲート１８４、インバー
タ素子１８５、ＡＮＤゲート１８６を含んで構成されて
いる。具体的には、判別部１７０Ｂは、タイマ回路１７
１によってリセットパルス信号を生成してＡＮＤゲート
１８６の一方の入力端子に入力するとともに、パルス時
間計測回路１７５の出力信号をインバータ素子１８５で
反転した信号をＡＮＤゲート１８６の他方の入力端子に
入力し、さらにＡＮＤゲート１８６の出力信号をＯＲゲ
ート１８４に入力する点が主に異なっている。

【００９６】図１８は、図１７に示した高電圧パルス検
出回路８３Ｂの各部に入力される信号波形を示す図であ
り、高電圧パルスが数回発生する場合が示されている。
基準電圧Ｖ２よりも高い高電圧パルスが数回発生する
と、それに対応して電圧比較器１６１の出力がＨｉレベ
ルになる。この出力信号の立ち上がりでタイマ回路１７
１が動作する。ＡＮＤゲート１７２は、タイマ回路１７
１が動作している間、電圧比較器１６１の出力信号を次
段のパルス数カウント回路１７３に伝達する。ここで、
パルス数カウント回路１７３は、２回目以上のパルスが
入力されるので、Ｈｉレベルの信号を出力する。したが
って、ＡＮＤゲート１７４の出力は、パルス時間だけＨ
ｉレベルになり、パルス時間計測回路１７５によってパ
ルス時間が計測されて累積される。高電圧パルスの発生
が停止すると、タイマ回路１７１の動作が終了し、タイ
マ回路１７１のリセットパルスが生成される（図１８
（ｋ））。

【００９７】パルス時間計測回路１７５の出力は、パル
スの累積時間が所定値（例えば５０ｍｓ）に達していな
いので、Ｌｏレベルを維持している。この信号をインバ
ータ素子１８５で反転して生成したＨｉレベルの信号が
ＡＮＤゲート１８６に入力される。このとき、ＡＮＤゲ
ート１８６の出力は、タイマ回路１７１のリセットパル
スをそのまま出力する。また、タイマ回路１８１は動作
していないので、タイマ回路１８１から出力されるリセ
ットパルスはＬｏレベルを維持している。したがって、
ＯＲゲート１８４は、ＡＮＤゲート１８６の出力をその
まま次段の回路に伝達する。これにより、タイマ回路１
７１から出力されたリセットパルスが、パルス時間計測
回路１７５とパルス数カウント回路１７３に送られ、累
積時間のデータとパルスカウント数がリセットされる。

【００９８】図１９は、図１７に示した高電圧パルス検
出回路８３Ｂの各部に入力される信号波形を示す図であ
り、高電圧パルスが連続して発生する場合が示されてい
る。高電圧パルスが印加されて、パルス時間計測回路１
７５によってパルス時間が計測され、累積される（図１
９（ｇ））。連続して高電圧パルスが印加されると、そ
の間はタイマ回路１７１の動作が終了しないので、タイ
マ回路１７１によるリセットパルスの生成は行われな
い。その後、所定の累積時間（例えば５０ｍｓｅｃ）を
越えると、パルス時間計測回路１７５の出力はＨｉレベ
ルになって、タイマ回路１８１が動作する。出力制御回
路１８２は、タイマ回路１８１が動作している間（例え
ば１ｓｅｃの間）発電を抑制する。

【００９９】タイマ回路１８１が動作を終了すると、タ
イマ回路１８１からリセットパルスが出力される（図１
９（ｎ））。タイマ回路１８１の動作に対応して発電が
抑制されて高電圧パルスが印加されなくなると、タイマ
回路１７１が動作を終了し、タイマ回路１７１からリセ
ットパルスが出力される（図１９（ｋ））。このように
してタイマ回路１７１からはリセットパルスが出力され
るが、パルス時間計測回路１７５の出力信号をインバー
タ素子１８５で反転した信号をＡＮＤゲート１８６に入
力しているため、ＡＮＤゲート１８６の出力はＬｏレベ
ルが維持される。

【０１００】したがって、ＯＲゲート１８４は、タイマ
回路１８１から出力されるリセットパルスを伝達する。
このため、タイマ回路１８１から出力されたリセットパ
ルスが、パルス時間計測回路１７５とパルス数カウント
回路１７３に入力され、累積時間のデータとパルスカウ
ント数がリセットされる。

【０１０１】このように、累積時間が５０ｍｓｅｃ以下
の場合には、タイマ回路１７１でリセットパルスを生成
し、累積時間が５０ｍｓｅｃ以上の場合には、タイマ回
路１８１でリセットパルスを生成することにより、タイ
マ回路の数を削減することができ、回路の小型化が可能
になる。

【０１０２】なお、出力制御回路の出力信号は、Ｌｏレ
ベルで発電が停止するようにしたが、Ｌｏ／Ｈｉレベル
を繰り返すようにして、パワートランジスタ６１のオン
／オフ状態をデューティ制御するようにしてもよい。ま
た、タイマ回路１８１および出力制御回路１８２とし
て、徐々にデューティ比を増加させる徐励回路を用いる
ようにしてもよい。パルス時間計測回路１７５の出力が
立ち上がったときにこの徐励回路によって設定されたデ
ューティ比を所定値に低下させ、この所定値のデューテ
ィ比を徐々に増加させることにより、タイマ回路１８１
を削除することができる。しかも、デューティ比を徐々
に増加させることにより、高電圧パルスの発生を効果的
に抑える。また、車両用交流発電機の発電トルクの増加
を抑制することができるため、発電を再開したときのト
ルクショックを抑制することができる。また、タイマ回
路１８１を削除することにより、タイマ回路１８１を構
成するカウンタ、コンデンサ、抵抗、定電圧回路等を廃
止することができ、電圧制御装置を構成するＩＣの小型
化が可能になる。

【０１０３】〔第５の実施形態〕次に、第５の実施形態
の車両用交流発電機について説明する。図２０は、本実
施形態の車両用交流発電機を用いた充電システムを示す
図である。上述した各実施形態と異なり、本実施形態で
は、高電圧パルス検出信号の処理がソフトウエアを用い
て行われる。

【０１０４】車両用交流発電機１Ｂは、電機子巻線３、
界磁巻線５、全波整流器４２、電圧制御装置６Ｂを備え
ている。この電圧制御装置６Ｂは、励磁電流制御回路８
６Ａ、出力電圧制御回路７７Ａ、ＦＲ信号出力回路１３
を備えている。励磁電流制御回路８６Ａは、パワートラ
ンジスタ６１Ａ、還流ダイオード６２Ａを有しており、
界磁巻線５に流す励磁電流を制御する。パワートランジ
スタ６１Ａは、出力電圧制御回路７７Ａの出力端子がベ
ースに接続されており、この出力端子から入力される信
号がＨｉレベルのときにオン状態となる。このとき、界
磁巻線５に流れる電流が増加する。還流ダイオード６２
Ａは、界磁巻線５と並列に接続されており、界磁巻線５
に対する通電をオフ制御したときに界磁電流を還流させ
るために設けられている。

【０１０５】出力電圧制御回路７７Ａは、Ｃ端子に入力
される信号がＨｉレベルのときに第１の調整電圧（例え
ば１４．５Ｖ）を、Ｌｏレベルのときに第２の調整電圧
（例えば１２．８Ｖ）を設定し、励磁電流制御回路８６
Ａ内のパワートランジスタ６１Ａのオン／オフ制御を行
う。

【０１０６】ＦＲ信号出力回路１３は、励磁電流制御回
路８６Ａ内のパワートランジスタ６１Ａおよび還流ダイ
オード６２Ａと界磁巻線５との接続点Ｆに現れる電圧波
形に応じた信号をＦＲ端子から出力する。上述した電圧
制御回路６ＢのＣ端子およびＦＲ端子は、外部コントロ
ーラ９に接続されている。この外部コントローラ９は、
入力回路９０、出力回路９１、ＣＰＵ９２、メモリ９３
を備えており、メモリ９３に格納された所定のプログラ
ムをＣＰＵ９２によって実行することにより、車両用交
流発電機１Ｂに高電圧パルスが印加された際の所定の処
理を行う。

【０１０７】電圧制御装置６ＢのＦＲ端子から出力され
た信号は、外部コントローラ９内の入力回路９０に入力
され、ＣＰＵ９２によって所定の処理がなされた後に、
この処理結果としての信号が出力回路９１から電圧制御
装置６ＢのＣ端子に入力される。

【０１０８】ここで、負荷遮断または電力供給線８の接
続不良などによって車両用交流発電機１Ｂの出力端子に
高電圧パルスが印加されると、励磁電流制御回路８６Ａ
内のパワートランジスタ６１Ａはオフ状態になり、Ｆ点
には界磁巻線５を介して高電圧パルスが印加される。し
たがって、ＦＲ端子には、車両用交流発電機１Ｂの出力
端子、界磁巻線５、ＦＲ出力回路１３を伝わって、高電
圧パルスが出力される。

【０１０９】次に、外部コントローラ９内部における高
電圧パルスの処理手順について説明する。図２１は、外
部コントローラ９内のＣＰＵ９２の処理手順を示す流れ
図である。まず、ＣＰＵ９２は、ＦＲ端子から出力され
る信号に基づいて車両用交流発電機１Ｂの出力端子電圧
を検出し（ステップ１０１）、高電圧パルスの発生の有
無を判定する（ステップ１０２）。高電圧パルスが発生
していない場合には否定判断を行って、次にＣＰＵ９２
は、Ｃ端子にＨｉレベルの信号を出力して、ノーマル発
電制御（例えば調整電圧を１４．５Ｖに設定）を実行す
る（ステップ１１４）。高電圧パルスが発生していない
状態においては、上述したステップ１０１、１０２、１
１４の処理が繰り返される。

【０１１０】負荷遮断または電力供給線８の接続不良な
どによって車両用交流発電機１Ｂの出力端子に高電圧パ
ルスが印加されると、ステップ１０２の判定において肯
定判断が行われる。次に、ＣＰＵ９２は、第１のタイマ
の作動時間Ｔを０に初期設定した後（ステップ１０
３）、タイマ計測時間Ｔと所定時間Ｔ１とを比較する
（ステップ１０４）。Ｔ＜Ｔ１の場合には、次にＣＰＵ
９２は、パルス数ｎのカウントを行い（ステップ１０
５）、パルス数ｎが２よりも小さい場合には（ステップ
１０６）、上述したステップ１０４以降の処理を繰り返
す。

【０１１１】また、タイマ計測時間Ｔが所定時間Ｔ１を
過ぎると、ステップ１０４からステップ１１４の処理に
移行し、ノーマル発電制御が行われる。また、タイマの
動作時間Ｔが所定値Ｔ１以内であって、パルス数ｎが２
回以上の場合には（ステップ１０６）、ＣＰＵ９２は、
パルスの時間を計測し（ステップ１０７）、その累積時
間Ｉを計算する（ステップ１０８）。次に、ＣＰＵ９２
は、この累積時間Ｉと所定時間Ｉｒとを比較し（ステッ
プ１０９）、累積時間Ｉの方が所定時間Ｉｒよりも小さ
い場合には、ステップ１０７以降の処理を繰り返す。

【０１１２】一方、累積時間Ｉが所定時間Ｉｒ以上にな
ると、次にＣＰＵ９２は、所定の異常警報を行うととも
に（ステップ１１１）、Ｃ端子にＬｏレベルの信号を送
り、発電抑制制御を行う（ステップ１１０）。この制御
は、所定時間Ｔ２（例えば１ｓｅｃ）続けられる（ステ
ップ１１２）。また、所定時間Ｔ２が経過すると、ＣＰ
Ｕ９２は、パルス数のカウント値ｎと累積時間Ｉをリセ
ットするとともに（ステップ１１３）、ステップ１１４
のノーマル発電制御状態に移行する。

【０１１３】このように、車両用交流発電機１Ｂの出力
端子に現れる高電圧パルスを検出し、特に電力供給線８
の接続不良等の異常でない場合には、比較的容量の大き
い電気負荷の使用をやめた場合に発生する単発の高電圧
パルスの状態と、電力供給線８が完全に外れずに接触不
良が続いた場合に不規則かつ短い周期で発生する繰り返
しの高電圧パルスの状態とを判別することができるの
で、比較的容量の大きな電気負荷の接続を遮断した場合
においては、車両用交流発電機１Ｂの出力抑制制御を応
答させることがなく、不必要な出力電圧の低下を防止す
ることができる。

【０１１４】また、電力供給線８の接触不良が発生した
場合には、車両用交流発電機１Ｂの出力を抑制し、全波
整流器４２を構成するパワーツェナーダイオードに印加
される高電圧パルスの発生を抑え、パワーツェナーダイ
オードの温度上昇を効果的に抑制して、熱的な破壊を防
止することができる。

【０１１５】また、繰り返し発生する高電圧パルスの状
態を判別し、電力供給線８に異常が発生していることを
異常警報によって運転者に知らせることができるため、
早期に異常を発見することができ、未然に異常処理を行
うことが可能になる。また、本実施形態の構成において
は、車両交流発電機１Ｂの電圧制御装置６Ｂのハードウ
エアは従来システムの構成をそのまま用いることも可能
であり、外部コントローラ９のＣＰＵ９２で実行するソ
フトウエア（プログラム）の更新により対応することが
できるため、システム変更に伴うコスト上昇を最小限に
抑えることが可能になる。

【０１１６】なお、本実施形態では、車両用交流発電機
１Ｂと外部コントローラ９とを分離させた形態について
説明したが、これらは一体化させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、外部コントローラ９は、出力回
路９１からＣ端子に信号を送って車両用交流発電機１Ｂ
の出力電圧を切り替えるようにしたが、出力回路９１か
ら電気負荷のスイッチ等の切り替え指示を送って負荷の
使用状態を変更するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の車両用交流発電機の構成を示
す図である。

【図２】第１の実施形態の変形態様を示す図である。

【図３】第１の実施形態の変形態様を示す図である。

【図４】第１の実施形態の変形態様を示す図である。

【図５】第１の実施形態の変形態様を示す図である。

【図６】第１の実施形態の変形態様を示す図である。

【図７】車両用交流発電機の全波整流器を構成するツェ
ナーダイオードの温度上昇を示す図である。

【図８】第２の実施形態の車両用交流発電機の構成を示
す図である。

【図９】高電圧パルス検出回路の詳細な構成を示す図で
ある。

【図１０】高電圧パルスが１回だけ発生した場合に本実
施形態の電圧制御回路の各部に入出力される信号波形を
示すタイミング図である。

【図１１】高電圧パルスが頻繁に発生した場合に本実施
形態の電圧制御回路の各部に入出力される信号波形を示
すタイミング図である。

【図１２】パルス数カウント回路の詳細な構成を示す図
である。

【図１３】パルス数カウント回路の各部に入出力される
信号波形を示すタイミング図である。

【図１４】第３の実施形態の車両用交流発電機の電圧制
御装置に含まれる高電圧パルス検出回路の構成を示す図
である。

【図１５】高電圧パルス検出回路の各部に入出力される
信号波形を示す図である。

【図１６】図９に示した高電圧パルス検出回路の各部に
入出力される信号波形を比較のために示した図である。

【図１７】第４の実施形態の車両用交流発電機の電圧制
御装置に含まれる高電圧パルス検出回路の構成を示す図
である。

【図１８】図１７に示した高電圧パルス検出回路の各部
に入力される信号波形を示す図である。

【図１９】図１７に示した高電圧パルス検出回路の各部
に入力される信号波形を示す図である。

【図２０】第５の実施形態の車両用交流発電機を用いた
充電システムを示す図である。

【図２１】外部コントローラ内のＣＰＵの処理手順を示
す流れ図である。

【図２２】従来のツェナーダイオードの温度上昇の様子
を示す図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ 車両用交流発電機 ２ バッテリ ４、４１、４２ 全波整流装置 ５ 界磁巻線 ６、６Ａ、６Ｂ 電圧制御装置 ６５ 第１の比較器 ６６ 第２の比較器 ６７ タイマ回路 ７７、７７Ａ 出力電圧制御回路 ７８ 高周波ノイズフィルタ回路 ８２ 電圧比較器 ８３、８３Ａ、８３Ｂ 高電圧パルス検出回路 ８５ トランジスタ駆動回路 ８６、８６Ａ 励磁電流制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 徹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 浅田 忠利 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） 5G044 AA03 AC01 AC05 AD03 AE03 BA04 5H590 AA17 AB03 CA23 CC01 CC18 CC23 CC24 CC28 CD01 CE05 DD25 DD64 EB02 EB21 FA06 FB01 FB03 FC14 FC17 FC21 FC25 GA02 HA02 JA09 JA19 JB07 JB09 JB14 KK02 KK06

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の界磁極を備えた回転子と、前記界
   磁極を磁化させるための界磁巻線と、前記回転子により
   発生する回転磁界を受け交流電圧を誘起する多相巻線が
   施された電機子と、前記多相巻線の交流出力を直流出力
   に変換する整流器と、前記界磁巻線の通電電流を制御す
   ることで出力電圧の制御を実施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、前記界磁巻線に通電する励磁電流
   を断続制御するためのスイッチ手段が前記界磁巻線に直
   列に接続され、 前記スイッチ手段の開成時に前記界磁電流を前記界磁巻
   線に環流させるための環流回路が前記界磁巻線に並列接
   続されており、 前記電圧制御装置は更に、前記整流器の出力端子に接続
   された電力供給線の異常を検出する異常検出手段を備
   え、この電力供給線の異常を検出したら、前記界磁巻線
   の時定数よりも長い第１の所定時間発電を抑制する発電
   抑制手段を備えることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】 前記発電抑制手段は前記電力供給線の異
   常を検出した時点での前記スイッチ手段の導通率よりも
   小さい所定の導通率で前記スイッチ手段を駆動すること
   を特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機。
3. 【請求項３】 前記発電抑制手段は出力電圧を車載バッ
   テリの端子電圧よりも小さな所定電圧に維持するように
   前記スイッチ手段を駆動することを特徴とする請求項１
   記載の車両用交流発電機。
4. 【請求項４】 前記発電抑制手段は前記スイッチ手段を
   開成させることを特徴とする請求項１記載の車両用交流
   発電機。
5. 【請求項５】 前記整流器は逆方向降伏特性を備えるツ
   ェナーダイオードで構成されることを特徴とする請求項
   １〜４のいずれかに記載の車両用交流発電機。
6. 【請求項６】 前記多相巻線の出力電圧を検出する手
   段、もしくは前記整流器の直流出力電圧を検出する手段
   を備えており、 前記異常検出手段は、前記多相巻線の出力電圧、もしく
   は前記整流器の出力電圧が前記電圧制御装置の調整値よ
   りも大きく、前記ツェナーダイオードの逆方向降伏電圧
   より小さい所定電圧を超える状態が前記界磁巻線の時定
   数より短い第２の所定時間以上継続した場合に、異常で
   あると判定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。
7. 【請求項７】 前記界磁巻線は前記整流器の直流出力端
   から励磁電流の供給を受けることを特徴とする請求項１
   〜６のいずれかに記載の車両用交流発電機。
8. 【請求項８】 前記電力供給線の異常を検出したら警報
   灯を点灯させることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
   かに記載の車両用交流発電機。
9. 【請求項９】 車両用交流発電機の界磁巻線の通電電流
   を制御することで出力電圧の制御を行う電圧制御装置に
   おいて、 前記界磁巻線に直列に接続されており、前記界磁巻線に
   通電する励磁電流を断続制御するスイッチ手段と、 前記界磁巻線に並列接続されており、前記スイッチ手段
   の開成時に界磁電流を前記界磁巻線に環流させる環流回
   路と、 前記車両用交流発電機の出力端子に接続された電力供給
   線の異常を検出する異常検出手段と、 前記電力供給線の異常を検出した場合に、前記界磁巻線
   の時定数よりも長い第１の所定時間発電を抑制する発電
   抑制手段と、 を備えることを特徴とする電圧制御装置。
10. 【請求項１０】 前記発電抑制手段は、前記電力供給線
    の異常を検出した時点での前記スイッチ手段の導通率よ
    りも小さい所定の導通率で前記スイッチ手段を駆動する
    ことを特徴とする請求項９記載の電圧制御装置。
11. 【請求項１１】 前記発電抑制手段は、前記車両用交流
    発電機の出力電圧を車載バッテリの端子電圧よりも小さ
    な所定電圧に維持するように前記スイッチ手段を駆動す
    ることを特徴とする請求項９記載の電圧制御装置。
12. 【請求項１２】 前記発電抑制手段は、前記スイッチ手
    段を開成させることを特徴とする請求項９記載の電圧制
    御装置。
13. 【請求項１３】 前記車両用交流発電機の前記整流器が
    逆方向降伏特性を備えるツェナーダイオードで構成され
    ている場合に、 前記多相巻線の出力電圧を検出する手段、もしくは前記
    整流器の直流出力電圧を検出する手段を備えており、 前記異常検出手段は、前記車両用交流発電機の電機子巻
    線の出力電圧、もしくは前記整流器の出力電圧が前記車
    両用交流発電機の出力電圧の調整値よりも大きく、前記
    ツェナーダイオードの逆方向降伏電圧より小さい所定電
    圧を超える状態が前記界磁巻線の時定数より短い第２の
    所定時間以上継続した場合に、異常であると判定するこ
    とを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の電圧
    制御装置。
14. 【請求項１４】 前記電力供給線の異常を検出したら警
    報灯を点灯させることを特徴とする請求項９〜１３のい
    ずれかに記載の電圧制御装置。
15. 【請求項１５】 車両用交流発電機の出力を制御する電
    圧制御装置において、 前記車両用交流発電機の界磁巻線に接続されて、その励
    磁電流を制御する励磁電流制御手段と、 前記車両用交流発電機の出力電圧あるいは前記車両用交
    流発電機の出力端子に電力供給線を介して接続される車
    載バッテリの端子電圧の少なくとも一方を検出すること
    により、前記励磁電流制御手段を制御する出力電圧制御
    手段とを備え、 前記出力電圧制御手段は、 所定の調整電圧よりも大きく、前記車両用交流発電機に
    内蔵される整流器の耐圧よりも小さな所定電圧を超える
    高電圧パルスが、前記車両用交流発電機の出力端子に現
    れたときに、これを検出する高電圧パルス検出手段と、 前記電力供給線に接続された電気負荷を遮断したときに
    単発の前記高電圧パルスが発生する第１の状態と、前記
    電力供給線あるいはその周辺部の接続不良時に前記高電
    圧パルスが繰り返し頻繁に発生する第２の状態とを判別
    する判別手段と、 前記判別手段によって前記第２の状態が判別されたとき
    に、前記励磁電流制御手段による前記界磁巻線に対する
    励磁電流の供給を抑制する出力制御手段と、 を備えることを特徴とする電圧制御装置。
16. 【請求項１６】 前記判別手段は、 前記高電圧パルス検出手段に入力されたパルス信号のパ
    ルス数をカウントするパルス数カウント手段と、 前記パルス数のパルス時間を測定するパルス時間計測手
    段と、 を備えることを特徴とする請求項１５記載の電圧制御装
    置。
17. 【請求項１７】 前記パルス数カウント手段は、前記パ
    ルス信号が入力されてから所定時間動作するタイマ手段
    を有し、前記タイマ手段が動作中に入力される前記パル
    ス信号のパルス数に基づいて、前記第１の状態と前記第
    ２の状態とを判別することを特徴とする請求項１６記載
    の電圧制御装置。
18. 【請求項１８】 前記パルス時間計測手段は、前記パル
    ス数カウント手段によって前記第２の状態が判別された
    ときに前記パルス信号の時間を累積し、この累積時間が
    所定値を超えるときに異常判定を行うことを特徴とする
    請求項１６記載の電圧制御装置。
19. 【請求項１９】 前記判別手段は、前記高電圧パルスの
    状態をデータ化して記憶する記憶手段を有し、 前記記憶手段に記憶されたデータを所定時間経過後にリ
    セットするリセット信号発生手段を備えることを特徴と
    する請求項１５〜１８のいずれかに記載の電圧制御装
    置。
20. 【請求項２０】 所定の調整電圧よりも大きく、車両用
    交流発電機に内蔵される整流器の耐圧よりも小さな所定
    電圧を超える高電圧パルスが、前記車両用交流発電機の
    出力端子に現れたときに、これを検出し、 電力供給線に接続された電気負荷を遮断したときに単発
    の前記高電圧パルスが発生する第１の状態と、前記電力
    供給線あるいはその周辺部の接続不良時に前記高電圧パ
    ルスが繰り返し頻繁に発生する第２の状態とを判別し、 前記第２の状態が判別されたときに、前記車両用交流発
    電機の発電抑制制御を行うことを特徴とする車両用交流
    発電機の発電制御方法。