JP2522797Y2 - 車両用交流発電機の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、車両用交流発電機の制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第４図は従来装置を示す回路図であり、図に於いて、
（１）は車両に装置された図示しない機関により駆動さ
れる交流発電機であり、電機子コイル（101）と界磁コ
イル（102）を有している。（２）は上記交流発電機
（１）の交流出力を全波整流する整流器であり、出力端
（201），（202），（203）を有している。（201）は主
整流出力端、（202）は上記界磁コイル（102）の励磁電
流を流す補助整流出力端、（203）は接地端、（３）は
上記発電機の発生電圧を検出して界磁コイル（102）の
励磁電流を断続制御し、発電機の発生電圧を所定値に制
御する電圧調整器であり、次の各部により構成されてい
る。（301）（302）は発電機の発生電圧を分圧する分圧
抵抗、（303），（304）は定電圧源（Ａ）の電圧を分圧
して基準電圧を構成する分圧抵抗、（305）は（301），
（302）で分圧された発電機の発生電圧と、（303），
（304）で分圧された基準電圧とを比較する比較器であ
りこれらによつて発電機の発生電圧を検出する。（30
6）は比較器（305）の出力に応じて断続されるトランジ
スタ、（307）はトランジスタ（306）のベース抵抗、
（308）は出力トランジスタであり、トランジスタ（30
6）により断続制御され、界磁コイル（102）の界磁電流
を制御する。（309）は出力トランジスタ（308）のベー
ス抵抗、（310）は界磁コイル（102）に並列に接続さ
れ、界磁コイル（102）に発生する断続サージを吸収す
るダイオードである。（７）は車両に装着され上記発電
機（１）の整流出力により充電される蓄電池、（８）は
キースイッチ、（９）は車両の電気負荷、（10）は電気
負荷スイッチ、（11）は逆流防止ダイオード、（12）は
界磁コイル（102）の初期励磁用抵抗である。

次に動作について説明する。機関の始動に際して、キ
ースイッチ（８）が閉じられると、蓄電池（７）から、
キースイッチ（８），逆流防止ダイオード（11），初期
励磁用抵抗（12），出力トランジスタ（308）のベース
抵抗（309）を介して出力トランジスタ（308）にベース
電流が流れ、該出力トランジスタ（308）は導通する。
該出力トランジスタ（308）が導通すると、蓄電池
（７）からキースイッチ（８），逆流防止ダイオード
（11），初期励磁用抵抗（12），界磁コイル（102），
出力トランジスタ（308）を介して、界磁コイル（102）
に界磁電流が流れて、発電機（１）は発電可能な状態と
なる。次に機関が始動され発電機（１）が回転駆動され
発電を開始すると、電圧調整器（３）は発電機（１）の
発生電圧を分圧抵抗（301）（302）と分圧抵抗（303）
（304）からなる基準電圧と比較器（305）で比較してお
り、発電機（１）の発生電圧を分圧抵抗（301）（302）
で分圧した電圧が、定電圧源（Ａ）の電圧を分圧抵抗
（303）（304）で設定した所定値を超えると、比較器
（305）は導通状態から遮断状態となり、比較器（305）
の出力に応じて断続されるトランジスタ（306）は導通
する。逆に発電機（１）の発生電圧を分圧抵抗（301）
（302）で分圧した電圧が分圧抵抗（303）（304）とで
設定した所定値以下となると、比較器（305）は遮断状
態から導通状態となりトランジスタ（306）は導通から
遮断となる。以上の上記トランジスタ（306）の断続に
より出力トランジスタ（308）が断続され、界磁コイル
（102）に流れる界磁電流を断続制御して、発電機
（１）の発生電圧を所定値に調整している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この様な従来装置に於いては、車両の電気
負荷が軽負荷状態である時に、比較的大きな車両の電気
負荷（９）がスイッチング（10）により導通され発電機
（１）の出力電流が急増した場合、発電機（１）の駆動
トルクが増大するため、発電機（１）を駆動する機関の
回転数の落ち込み又は車両の操縦者に対して不快感を与
えるという問題点があつた。

この考案は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、車両の電気負荷の投入時に、発電機の出力
電流の変化を徐々に行なわせ、発電機の駆動トルクの急
増を防止する事により、機関の回転数の落ち込み、車両
操縦者に対する不快感を与えることを防止する事ができ
る交流発電機の制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る車両用交流発電機の制御装置は、交流
発電機の出力電圧を検出する検出回路の高低２値の信号
電圧を平滑して平滑電圧を出力する平滑回路と、一定周
期の三角波状電圧と平滑電圧とを比較してパルス幅が漸
次変化するパルス幅変調波を出力する比較器と、このパ
ルス幅変調波に基づき界磁電流を断続制御する半導体開
閉素子を設け、交流発電機の出力電圧が所定値以下にな
ったときパルス幅変調波により半導体開閉素子を断続制
御して界磁電流を漸次増加せしめ、交流発電機の出力電
圧を所定値まで上昇させるようにしたものである。

〔作用〕

この考案に於ける平滑回路は、交流発電機の出力電圧
を検出する検出回路の高低２値の信号電圧を平滑してい
るので、その平滑電圧出力はそのときの電気負荷の大き
さに対応した値となっており、電気負荷の増減により交
流発電機の出力電圧が変化したときは、平滑電圧出力は
そのときの平滑電圧から漸次変化する。

比較器は、この漸次変化する平滑電圧と三角波状電圧
とを比較するので、出力されるパルス幅変調波はそのパ
ルス幅が漸次変化するものとなり、パルス幅変調波によ
り断続制御される半導体開閉素子の断続比率も漸次変化
する。従って、電気負荷が増加して交流発電機の出力電
圧が所定値以下になったときに界磁電流が急激に増加す
ることなく漸次増加され、出力電圧が所定値まで上昇す
るので、交流発電機の駆動トルクの急増を防止できる。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を第１図に示し説明する。

第１図に於いて、（318）は比較器（305）の遮断時に電
流を阻止する逆流防止ダイオード、（319）はトランジ
スタ（306）のベース端子に直列に接続されたレベルシ
フトダイオード、（４）は発電機（１）の発生電圧を分
圧抵抗（301），（302）により設定された検出電圧と、
定電圧源（Ａ）の電圧を分圧抵抗（303），（304）で設
定された所定値とを比較して高低２値の信号電圧を発す
る検出回路である比較器（305）の出力を平滑する回路
で次の各部により構成されている。（401）は上記比較
器（305）の遮断時に電流を阻止する逆流防止ダイオー
ド、（402）は上記比較器（305）の遮断時に、後述する
コンデンサ（404）の充電時の時定数を規定する抵抗、
（403）は上記抵抗（402）を介して後述するコンデンサ
（404）を充電し保持させるダイオード、（404）は上記
比較器（305）が遮断時に充電されるコンデンサ、（40
5）は上記比較器（305）が導通時に該コンデンサ（40
4）の放電時の時定数を規定する抵抗、（５）は所定の
電圧領域に於いて、一定周期で三角波状電圧を発生する
三角波発生器、（６）は上記平滑回路（４）による平滑
電圧と、三角波発生器（５）の三角波状電圧とを比較し
て出力トランジスタ（308）を断続制御する比較回路で
あり、次の各部により構成されている。（601）は平滑
回路（４）による平滑電圧と、三角波発生器（５）の三
角波状電圧とを比較する比較器、（602）は該比較器（6
01）の出力に応じて出力トランジスタ（308）を断続制
御する制御器であるトランジスタ、（603）は該トラン
ジスタ（602）のベース抵抗である。

次に動作について説明する。一定の車両の電気負荷で発
電機（１）の発生電圧を所定値に調整している場合、平
滑回路（４）による平滑電圧と三角波発生器（５）の三
角波状電圧とを比較する比較器（601）の出力であるパ
ルス幅変調波は、発電機（１）の出力電流に必要な界磁
電流を流す、遮断，導通のデューティ比となり、比較器
（601）の出力に応じてトランジスタ（602）は出力トラ
ンジスタ（308）を制御して出力トランジスタ（308）は
界磁コイル（102）に流れる界磁電流を断続制御して、
発電機（１）の発生電圧を所定値に調整している。次に
車両の電気負荷（９）がスイツチ（10）により導通され
た場合（第３図ａに示す）発電機（１）の発生電圧を分
圧抵抗（301）（302）により分圧された電圧が定電圧源
（Ａ）の電圧を、分圧抵抗（303），（304）とで設定し
た所定値以下となり比較器（305）は遮断状態から導通
状態となり（第３図ｂに示す）トランジスタ（306）は
導通から遮断となり、出力トランジスタ（308）が導通
して界磁コイル（102）に界磁電流を流そうとするが、
比較器（305）が導通状態であるため、平滑回路（４）
により平滑された電圧は、コンデンサ（404）から抵抗
（405）への放電電圧となる。しかし、コンデンサ（40
4）と抵抗（405）からなる放電時定数は大きく（第３図
Ｃに示す）比較器（601）の出力は、三角波発生器
（５）と平滑回路（４）の放電電圧との比較により、発
電機（１）の発生電圧が所定値に達するまでは一定の周
期で導通，遮断の断続動作を行なうことにより、トラン
ジスタ（602）は比較器（601）の出力に応じて断続し、
出力トランジスタ（308）は第３図のｅに示す様なデユ
ーティ比での断続となり界磁コイル（102）に流れる界
磁電流を制御し、発電機（１）の出力電流の発生を第３
図ｆの様に遅らせている。そして発電機（１）の出力電
流がスイツチ（10）により導通された車両の電気負荷
（９）相当の電流に達し発電機（１）の発生電圧が所定
値に達した時には、比較器（601）の出力は、発電機
（１）の出力電流に必要な界磁電流の導通，遮断のデュ
ーティ比となり、トランジスタ（602）は比較器（601）
の出力に応じて断続し、出力トランジスタ（308）を制
御し界磁コイル（102）に流れる界磁電流を制御して発
電機（１）の発生電圧を所定値に調整する。

この様に車両の電気負荷（９）がスイツチ（10）によ
り導通されたとしても、平滑回路（４）による電圧の放
電電圧と、三角波発生器（５）の三角波状電圧との比較
により出力トランジスタ（308）の制御を行なうこと
で、第２図に示す如く発電機（１）の出力電流をある時
間抑制し、駆動トルクの急増を防ぐことができる。

なお、上記実施例では発電機（１）の発生電圧の検出
に比較器（305）を用いたが、トランジスタとゼナーダ
イオードによる検出回路を用いてもよい。

〔考案の効果〕

以上の様に、この考案によれば、交流発電機の出力電
圧の検出回路の信号電圧を平滑した平滑電圧と三角波状
電圧とを比較してパルス幅変調波を出力する比較器によ
り交流発電機の出力電圧が所定値以下になったとき半導
体開閉素子を断続制御するようにしたので、電気負荷投
入時の発生出力をある時間抑制できるため電気負荷投入
時の駆動トルクの抑制ができ、車両の機関の回転数の落
ち込み、又車両の操縦者への不快感を防ぐことができ、
また電気負荷の投入状態を交流発電機の出力電圧の検出
回路により検出できるので回路構成が簡単となる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による一実施例を示す回路図、第２図
は本実施例と従来例の比較を示す特性線図、第３図はこ
の考案による各部の特性線図、第４図は従来装置の回路
図である。 図中、（１）は交流発電機、（101）は電機子コイル、
（102）は界磁コイル、（２）は整流器、（３）は電圧
調整器、（308）は出力トランジスタ、（４）は平滑回
路、（５）は三角波発生器、（６）は比較回路、（60
1）は比較器、（602）はトランジスタ、（７）は蓄電
池、（９）は電気負荷である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】界磁コイルを有する車両用の交流発電機の
   出力電圧を検出して高低２値の信号電圧を発する検出回
   路、上記信号電圧を平滑して平滑電圧を出力する平滑回
   路、一定周期で三角波状電圧を発生する三角波発振器、
   上記三角波状電圧と上記平滑回路からの平滑電圧とを比
   較してパルス幅が漸次変化するパルス幅変調波を出力す
   る比較器、及び上記パルス幅変調波に基づき上記界磁コ
   イルに供給する界磁電流を断続制御する半導体開閉素子
   を備え、上記交流発電機の出力電圧が所定値以下になっ
   たとき上記パルス幅変調波により上記半導体開閉素子を
   断続制御して上記界磁電流を漸次増加せしめて上記出力
   電圧を所定値まで上昇させる車両用交流発電機の制御装
   置。