JP2544703B2 - 自動車用発電機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の走行の用に供
されるエンジンを用いて、バッテリー用直流電源と商用
周波数１００ボルトの交流電源とを得ることが可能な自
動車用発電機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載した発電機によって商用周
波数１００ボルトの交流電源を取得可能とし、家庭用電
化製品等を使用できるようにした自動車用発電装置が種
々提案されている。例えば特開昭５０−３６３４１号公
報、特開昭５０−１３８５２９号公報等に記載のもの
は、１つの発電機の出力を外部の切換スイッチ等で切り
換えることにより、発電機の発生電圧として二種類の異
なった電圧の何れか一方を選択するものとなっている。
また、特開昭６０−１６１２２５号公報や実開昭５６−
４３２６５号公報等に記載のものは、２つの発動発電機
を車両に搭載することで、二種類の異なった電圧を得る
ものとなっている。

【０００３】しかしながら、上記した何れの自動車用発
電装置においても、独立した２つの発電機を車に搭載す
ることにって２種類の電源を得る構成を採っていること
から、車両の狭小なスペースを割いて２種類の発電機お
よびこれらの駆動用エンジンを搭載することは極めて困
難であり、車体重量の増加も大きな問題点となる。特
に、異なる電源出力を得るために昇圧トランスを必要と
するものにあっては、該トランスによって車体重量が著
しく増加してしまうと共、保護抵抗やリレー等の電気回
路が別途必要になり、該保護抵抗を流れる大電流で無駄
な電力が消費され、発電効率も悪くなる。

【０００４】このようなことから、単一の発電機で異な
る二電圧を得ることが可能な１軸２電源系統のデュアル
ボルテージ出力型の発電機を車両に搭載することで、低
電圧出力と高電圧出力を得る方法が考えられる。すなわ
ち、デュアルボルテージ出力型の発電機を用いて自動車
用発電装置を構成すれば、自動車用発電装置の軽量小型
化を図ることができ、自動車本来の走行能力を著しく低
下させることなく商用周波数１００ボルトを屋外で取得
可能な自動車用発電装置を得られるかのように考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デュア
ルボルテージ出力型の発電機を車両搭載用の発電機とし
て用いる場合、高圧側出力を商用周波数１００ボルトの
電源として外部負荷へ供給するための制御を行う一方
で、低圧側出力を車内電装品等への電源供給および車両
用バッテリーの充電に供する制御も併せて行う必要があ
るため、単にデュアルボルテージ出力型の発電機を車両
搭載用の発電機として転用しただけでは、２電源出力可
能な自動車用発電装置として有効に機能しない。

【０００６】すなわち、自動車用発電装置として提示さ
れていた従来のものは、低圧出力と高圧出力とを別個独
立させて制御するものに過ぎず、両電圧の出力を同時に
制御するものではない。特に、エンジンの駆動に必要な
車両用バッテリーの電源を用いて発電制御用の界磁電流
を得ることから、従来の自動車用発電装置はオルタネー
タの存在を前提としており、オルタネータに別の発電能
力を付加することで自動車用発電装置を構成するといっ
たものに過ぎず、オルタネータの機能を一体的に含んだ
発電機構（発電システム）としての提案はなされていな
いのである。

【０００７】加えて、自動車の電点火プラグや装品等に
使用される低電圧直流出力は、車両の根幹的な機能を担
っているために、オルタネータとしての機能が損なわれ
ることを極力防止しなければならないと共に、外部負荷
に応じた高電圧交流出力が得られなければ、発電機とし
ての有用性を満たすことができない。

【０００８】そこで、本発明は、自動車本来の走行能力
を著しく低下させることなく低電圧直流出力と商用周波
数１００ボルトの二電源を得ることができると共に、単
一の界磁電流制御で２種類の電源を安定的に制御でき、
しかも外部負荷に応じた発電能力を発揮できる自動車用
発電機構の提供を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る自動車用発電機構（１）は、自動車の
走行の用に供されるエンジン（２）を駆動源として、低
電圧直流出力と高電圧交流出力とを同時に取得可能な１
軸２電源系統のデュアルボルテージ出力型の発電機
（３）と、該発電機の低電圧直流出力により充電可能な
車両用バッテリー（１１）と、上記発電機の高電圧交流
出力を商用周波数１００ボルトの交流に変換して外部負
荷へ供給可能とする変換制御手段（例えばインバータ
４）と、エンジン回転数取得手段（例えばイグニッショ
ンコイル）からのエンジン回転数信号に基づいてエンジ
ンの回転数が予め定めた規定値以上であるか否かを判定
し、エンジンの回転数が規定値以上であることを条件に
発電機の界磁コイルへ界磁電流を供給する界磁制御手段
（例えば、コントローラ７の発電機電圧制御機構１９）
と、上記変換制御手段から外部負荷へ流れる電流を検出
する負荷電流検出手段（例えば電流センサ６′）と、該
負荷電流検出手段から供給される電流値と上記エンジン
回転数取得手段より得たエンジンの回転数とから、外部
負荷に応じた発電能力が得られるようにアクセルアクチ
ュエータ（８）の駆動制御を行うことで、発電機へ伝達
される駆動力が最適となるようにエンジンの回転を制御
するエンジン回転数制御手段（例えばコントローラ７の
エンジン回転数制御機構２０）とを備える発電制御装置
と、からなるものとした。

【００１０】

【作用】自動車の走行の用に供されるエンジンを駆動源
とする１軸２電源系統のデュアルボルテージ出力型の発
電機を、発電制御装置の界磁制御手段で制御することに
より、発電機の駆動源たるエンジンの回転数が規定値に
満たない状態、すなわち適正な発電能力を期せない状態
の発電機へ界磁電流が供給されることを未然に防止す
る。

【００１１】また、発電制御装置の界磁制御手段から発
電機へ界磁電流が供給されて発電機が適正に機能する
と、該発電機の低電圧直流出力をバッテリー及び車内電
装品へ供給可能になると共に、高電圧交流出力は発電制
御装置の変換制御手段によって商用周波数１００ボルト
の交流電源として外部負荷へ供給可能となる。

【００１２】 さらに、負荷電流検出手段から得た外部負
荷の情報に応じて、発電制御装置の回転数制御手段がア
クセルアクチュエータの駆動制御を行うことにより、外
部負荷に応じた発電能力を得られるようなエンジンの回
転制御がなされる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を図面の実施例に基づいて説明
する。

【００１４】本発明に係る自動車用の発電機構１は、自
動車のボンネット内に設置するもので、基本的にはエン
ジン２により駆動する発電機３と、この発電機３に電気
的に接続されているインバータ４と、発電機３とインバ
ータ４とを電気的に接続する回路５中に設けたコネクタ
ーボックス６内の電流センサ６′からの信号が供給され
るコントローラ７と、このコントローラ７により作動す
るアクセルアクチュエータ８とを有する。

【００１５】上記した発電機３は、１軸２電源系統のデ
ュアルボルテージ出力型の高周波発電機を使用するもの
としてあり、該発電機３の高周波側出力部９に回路５を
接続し、直流側出力部１０をボンネット内に搭載してあ
る車両走行用のバッテリー１１に接続する。

【００１６】すなわち、本発明に係る自動車用発電機構
１は、自動車内の発電システムを一体化したものであ
り、自動車の走行の用に供されるエンジン２を駆動源と
して、低電圧直流出力と高電圧交流出力とを同時に取得
可能な１軸２電源系統のデュアルボルテージ出力型の発
電機３と、該発電機３の低電圧直流出力により充電可能
な車両用バッテリー１１と、上記発電機３の制御を行う
ための発電制御装置を構成するコントローラ７やインバ
ータ４等の各種装置・機器の複合体である。

【００１７】上記した１軸２電源系統のデュアルボルテ
ージ出力型の発電機３は、例えば第２図で示すように、
高圧用としての第１のコイル１２ａと、低圧用としての
第２のコイル１２ｂを直列に接続し、ステータコアに上
記両コイルを同一スロットに積層して挿入するものであ
る。そして、第２のコイル１２ｂの一端は星形結線の中
性点Ｃとされ、第２のコイル１２ｂの他端と第１のコイ
ル１２ａの一端とを接続し、各第１のコイル１２ａの他
端側を集合して高周波側出力部９とし、第２のコイル１
２ｂと第１のコイル１２ａとの各接続点を集合させて直
流側出力部１０とする。もっとも、直流側出力部１０側
にはダイオードを介在させて直流側出力部１０から発生
する電圧を直流１４Ｖ程度に制御している。

【００１８】上記した高周波側出力部９に接続されてい
る変換制御手段としてのインバータ４は、第３図に示す
ように発電機３から回路５を介して供給される３相１０
０Ｖの高周波出力を整流部１５で直流に変換し、さらに
この直流電圧をトランジスタ等のスイッチング素子を組
み合わせて構成した交流変換部１６で商用周波数１００
ボルトの交流に変換するものである。すなわち、発電機
３の高周波側出力部９より供給される高電圧交流出力を
直流に変換する整流部１５と、該整流部１５によって整
流された直流出力を商用周波数１００ボルトの交流に変
換して外部負荷へ供給する交流変換部１６とを備えるこ
とにより、インバータ４は発電制御装置の変換制御手段
として機能するのである。

【００１９】したがって、コンセント１７に電気的機器
１８を差し込むと、インバータ４の出力は電気的機器１
８に供電されて作動する。このインバータ４は、外部電
源を必要としない場合にはコネクターボックス６から外
して例えば自動車のトランクルーム内に収納しておき、
外部電源を必要とする場合にはインバータ４側の回路５
をコネクターボックス６に差し込んで使用する。なお、
コネクターボックス６はインバータ４を接続しやすいけ
れど目立たない位置、例えば前側バンパーの横とか後部
座席の横に設けるのが望ましく、またコントローラ７は
運転者が操作しやすいように、例えば運転席の側面に設
けるのが望ましい。

【００２０】前記したコントローラ７は、発電機３の界
磁コイル１３へ供給する界磁電流を制御する界磁制御手
段として機能し、上述した変換制御手段としてのインバ
ータ４と相互に機能することで、発電機３の発電状態を
制御する発電制御装置を構成するのである。

【００２１】なお、本実施例におけるコントローラ７
は、発電機電圧制御機構１９、エンジン回転数制御機構
２０及び誤操作保護機構２１を有するものとしてあり、
単に発電機３への界磁電流制御を行うのみでなく、エン
ジン２の回転制御を行ったり、運転者の誤操作に基づく
危険を回避する機能等を付加してある。

【００２２】上記発電機電圧制御機構１９には、発電機
３からの発電検出信号およびイグニッションコイル等の
エンジン回転数取得手段からのエンジン回転数検出信号
が入力されるものとしてある。そして、この発電機電圧
制御機構１９は上記エンジン回転数信号に基づいてエン
ジン２の回転数が予め定めた規定値以上か否かを判定
し、エンジン２の回転数が規定値以上であることを条件
に発電機３の界磁コイル１３へ界磁制御信号（界磁電
流）を供給するので、界磁電流の供給源たる車両走行用
のバッテリー１１が無駄に使われてバッテリー上がりを
起こすことを良好に防止できる。また、発電機電圧制御
機構１９は、発電機３の低電圧直流出力が予め定めた規
定値（例えば１４ボルト）になるように、発電機３の界
磁コイル１３へ供給する界磁電流を調整するものとし、
発電機３が通常の車両に搭載されるオルタネータとして
の機能する。

【００２３】一方、エンジン回転数制御機構２０には、
上記回転数取得手段からのエンジン回転数検出信号と、
コネクタボックス６内に設けた負荷電流検出手段として
の電流センサ６′からの負荷電流検出信号とが入力さ
れ、この両信号に基づき駆動信号をアクセルアクチュエ
ータ８に出力し、アクセルアクチュエータ８によりスロ
ットルレバを調整してエンジン２の回転を制御するので
ある。すなわち、このエンジン回転数制御機構２０を備
えることによって、コントローラ７は、インバータ４か
ら商用周波数１００ボルトの交流電源が供給されている
外部負荷に応じた発電能力が得られるように、エンジン
２の回転数を最適に制御して発電機３を駆動させること
が可能となる。

【００２４】さらに、誤操作保護機構２１には自動車内
のサイドブレーキ判定信号とコネクターボックス６から
のコネクター接続検出信号とが入力され、第１の保護駆
動信号と第２の保護駆動信号とを出力させるものとして
ある。なお、これらの保護駆動信号の機能については後
に詳述する。

【００２５】以上説明したように、本発明に係る自動車
用発電機構１によれば、自動車の走行の用に供されるエ
ンジン２を駆動源とする１軸２電源系統のデュアルボル
テージ出力型の発電機３を、発電制御装置の界磁制御手
段たる発電機電圧制御機構１９で制御することにより、
発電機の駆動源たるエンジン２の回転数が規定値に満た
ない状態、すなわち適正な発電能力を期せない状態の発
電機３へ界磁電流が供給されることを未然に防げるの
で、界磁電流の供給源たるバッテリー１１が無駄に使わ
れてバッテリー上がりを起こすことを良好に防止でき
る。

【００２６】また、発電制御装置の発電機電圧制御機構
１９から発電機３へ界磁制御信号が供給されて発電機が
適正に機能すると、該発電機３の低電圧直流出力をバッ
テリー１１及び車内電装品へ供給可能になるので、デュ
アルボルテージ出力型の発電機３で車載用オルタネータ
としての機能を確保できるので、オルタネータ用の車内
スペースを有効に利用できると共にオルタネータ分の重
量を軽減できる。さらに、発電機３の高電圧交流出力は
発電制御装置のインバータ４によって商用周波数１００
ボルトの交流電源として外部負荷へ供給可能となるの
で、家庭用電化製品等の使用に供する商用交流１００ボ
ルトの交流電源も得られる。

【００２７】すなわち、デュアルボルテージ出力型の発
電機３とバッテリー１１と発電制御装置とで、自動車内
の発電システムを一体化した発電制御機構１を構成する
ことによって、オルタネータを廃すると共に車載用発電
機の軽量小型化を図ることができ、自動車本来の走行能
力を著しく低下させることなく低電圧直流出力と商用周
波数１００ボルトの二電源を得ることが可能となる。し
かも、発電制御装置の界磁制御手段たる発電機電圧制御
機構１９はエンジン２の回転数に基づいて界磁電流制御
を行うので、誤操作等によってエンジン２の停止時に商
用周波数１００ ボルトの出力要求がなされた場合にも、
バッテリー上がりを未然に防止して車両の走行が不能と
なるような事態を回避でき、単一の界磁電流制御で２種
類の電源を安定的に制御できる。

【００２８】加えて、負荷電流検出手段から得た外部負
荷の情報に応じて、発電制御装置のエンジン回転数制御
機構２０がアクセルアクチュエータ８の駆動制御を行う
ことにより、外部負荷に応じた発電能力を得られるよう
なエンジン２の回転制御を可能としたので、低電圧直流
出力の安定供給を図りながらも負荷に応じた高電圧交流
出力を得ることができるので、発電機としての有用性を
十分に満たすことができる。

【００２９】次に、上記したコントローラ７の誤操作保
護機構２１から出力される第１，第２の保護駆動信号と
発電制御の具体例につき説明する。

【００３０】上記した第１の保護駆動信号は自動車の走
行中に運転者がコントローラ７を停車発電状態に誤操作
した場合、サイドブレーキが作用していないのでアクセ
ルアクチュエータが操作しないようにしたり、自動車が
停車して発電状態時にサイドブレーキが放されるとアク
セルアクチュエータをアイドリング状態にして急発進を
防止する等、運転者に誤動作が有った時の安全用信号で
ある。また、上記した第２の保護駆動信号は、例えばコ
ネクターボックス６にインバータ４を接続したまま自動
車が走行した場合に警告音を発生させるための警報信号
である。

【００３１】このように、誤操作保護機構２１を設ける
ことによって運転者の誤操作を保護するのは、車両の停
止時に外部負荷への電源供給を行う場合に、コントロー
ラ７がアクセルアクチュエータ８へ駆動信号を出力する
ことによって、エンジン回転数制御を行うためである。
このようなことから、本実施例においては、自動車用発
電機構１の動作に際して複数の駆動モードを設定し、各
モード上における発電制御装置の制御機能を異ならしめ
るものとした。

【００３２】上記した発電制御装置のモード選択は、例
えばコントローラ７に設けたモードスイッチを運転者ま
たは他の者が操作することによって切り換えるものとし
てある。本実施例における駆動モードは、走行モード
（自動車の走行のみ）、走行発電モード（自動車の走行
と同時に発電）及び停車発電モード（自動車が停止状態
での発電）の３つである。

【００３３】走行モードは、自動車の走行時に交流１０
０Ｖを使用しない通常の走行状態の場合で、発電機３を
オルタネータと同一の機能をさせ、直流１４Ｖを電装品
に供給すると共にバッテリー１１を充電する。したがっ
て、エンジン２のアイドリング回転数は通常と同様に６
５０〜７００ｒｐｍで使用可能である。

【００３４】この走行モードシステムは、第５図で示す
ように、エンジン２を始動させ、コントローラ７内のモ
ードスイッチを走行に投入すると、コントローラ７に入
力されているエンジン回転数検出信号によりイグニッシ
ョン電圧の周波数を検出してエンジン２が回転中である
ことを判断し、また周波数が規定値以上であることを確
認すると発電機３に界磁制御信号を供給する。この作用
により、エンジン２が回転していないのに発電機３に無
駄な界磁電流を供給することを防止することができる。

【００３５】上記のようにして発電機３の界磁コイル１
３に界磁電流が供給されると、発電機３は発電を開始
し、発電機３に内蔵した整流器により交流を直流の１４
Ｖに変換してバッテリー１１に蓄電したり、電装品の電
源として使用する。そして、エンジン２の回転数が上昇
したり負荷が軽減すると、発電機３の発電電圧が上昇す
るとともにバッテリの端子電圧も上昇するので、１４Ｖ
以上になるとコントローラ７は入力されている発電検出
信号により界磁制御信号を制限する。これにより、発電
機３の発電状態が制御され、１４Ｖ以下になると再びコ
ントローラ７から界磁制御信号を発電機３の界磁コイル
１３に供給する。

【００３６】したがって、コントローラ７の発電機電圧
制御機構１９では発電機３の出力電圧を常に直流１４Ｖ
に保持するのである。

【００３７】一方、自動車の走行中にアクセルペタルに
よりアクセルが変化し、アクセル部に接続されているワ
イヤがアイドリング位置に確実に戻されていなければな
らないので、モードスイッチを走行に投入してアイドリ
ング位置でないときにコントローラ７から駆動信号をア
クセルアクチュエータ８に供給し、アイドリング位置に
ワイヤが戻された時にアクセルアクチュエータ８内のセ
ンサが作用し、コントローラ７に原点位置信号を供給す
る。

【００３８】コントローラ７は、上記原点位置信号を受
けると、アクセルアクチュエータ８の動作電源を遮断
し、走行中に不慮の原因が生じても、アクセルアクチュ
エータ８が作動しないようにしている。

【００３９】一方、走行発電モードは自動車の走行中に
交流１００Ｖを外部電源として使用する場合で、この場
合の発電機３は直流１４Ｖ、及び交流１００Ｖ電源の１
軸２系統の電力を供給することができる。しかし、エン
ジンのアイドリング回転数は走行モード時に比較して僅
かに多く、９００〜１０００ｒｐｍ程度で使用する。こ
れは、エンジンのアイドリング時でも交流１００Ｖ側に
安定した電力を供給するために、発電機３の回転数を調
整する必要が有るからである。

【００４０】走行発電モードシステムは、第６図に示す
ように、エンジン２を始動させ、コントローラ７のモー
ドスイッチを走行発電に投入したら、その後は前記した
走行モードと同一である。しかし、走行モードと比較す
ると、エンジンのアイドリング時における回転数を上昇
させるためのアイドルアップ用ソレノイドが必要である
から、以下にこのアイドルアップ用ソレノイドの作動に
付いて説明する。

【００４１】エンジン２を始動してコントローラ７のモ
ードスイッチを走行発電に投入すると、走行モードと同
一の動作と、アイドルアップ用ソレノイドとが動作す
る。アイドルアップ用ソレノイドは、空調器を搭載して
いる自動車にはほとんど装備されている部品で、空調器
がエンジンの通常のアイドリング時の回転数（６５０〜
７００ｒｐｍ）では充分な性能を発揮できないので、ア
イドリング回転数を９００〜１０００ｒｐｍに増加させ
るためのものである。

【００４２】したがって、走行発電モードにおいても、
エンジン２の交流１００Ｖ側が使用状態にある時、エン
ジンのアイドリング回転数を多少増加させるために、コ
ントローラ７からアイドルアップ用ソレノイドに駆動電
流を供給してアイドリング時のエンジンの回転数を増加
させる。

【００４３】ここで、エンジン２は前記したように１軸
２電源系統であるから、直流１４Ｖ以外に交流１００Ｖ
電力が発生し、また交流１００Ｖ電力は高周波交流出力
であるから直接家庭用電気機器に使用することができな
い。そこで、トランクルーム内等に収納したインバータ
４にケーブルで接続し、インバータ４で直流に変換した
後にスイッチング素子１６で商用周波数の交流５０Ｈｚ
または６０Ｈｚに変換し、家庭用電気機器でも使用可能
にしてコンセント１７で接続するようにしている。

【００４４】なお、発電機３の容量は入力回転数に比例
するので、自動車の高速走行時には出力容量が高く、逆
に低速走行時には出力容量が低い。したがって、走行発
電モード時の出力容量は、低速時の最低エンジン回転数
であるアイドリング時の回転数で決定されている。

【００４５】上述したように、エンジン２が自動車の走
行に供されている状態で発電機３から高電圧交流出力を
得る場合に、アイドルアップ用ソレノイドを駆動させて
エンジンのアイドリング回転数を増加させる機能を発電
制御装置に付加するれば、車両の走行時においても、商
用周波数１００ボルトの交流電源を得ることが可能とな
る。

【００４６】停車発電モードは、自動車の停車中におい
て交流１００Ｖを使用する場合で、走行発電モードの場
合と同様に、発電機３は直流１４Ｖと交流１００Ｖの２
系統の電力を供給する。しかし、エンジンの回転数は走
行発電モードと異なり、電力負荷の使用量に比例して変
化させる。即ち、電力負荷の使用量が多い時はエンジン
を高速で回転させ、電力負荷が少ない時はエンジンを低
速回転させる。これは、コネクターボックス６からの負
荷電流検出信号がコントローラ７に入力されると、エン
ジン回転数制御機構２０から駆動信号がアクセルアクチ
ュエータ８に出力され、アクセルアクチュエータ８によ
りエンジン２の回転を制御することにより行なわれる。

【００４７】停車発電モードシステムは、第７図で示す
ように、エンジン２を始動し、コントローラ７内のモー
ドスイッチを停車発電に投入すると、発電機３に界磁電
流を供給する作用は前記した走行モード、走行発電モー
ドと同様であるが、エンジン２が回転中と判断できる規
定値以上の周波数がエンジン回転数検出信号により検出
されると、コントローラ７はアクセルアクチュエータ８
にアクセルワイヤーが引かれる方向（エンジンの回転数
が上がる方向）に駆動信号を供給する。一方、この間に
コントローラ７は、イグニッション周波数を常に検知し
ていて、発電機３の交流１００Ｖ使用可能な状態、即
ち、エンジン回転数が９００〜１０００ｒｐｍに達する
とアクセルアクチュエータ８への駆動信号の供給を停止
する。実際にはこれ以降にコンセント１７に家庭用電気
機器のプラグを差し込んで使用するが、使用する電気負
荷によりアクセルアクチュエータ８を引き動作（エンジ
ン回転数上昇）をしたり、戻し動作（エンジン回転数低
下）をしたりして、エンジン回転数と電気負荷容量を最
適位置になるように調整する。

【００４８】具体的には、コントローラ７がイグニッシ
ョン周波数とコネクターボックス６内の電流センサ６′
からの負荷電流検出信号とを内部で常に比較演算し、負
荷と回転数とが同一の場合にはアクセルアクチュエータ
８への駆動信号を停止する。しかし、負荷が回転数より
大きい場合には、アクセルアクチュエータ８を引き動作
する駆動信号をアクセルアクチュエータ８に供給し、エ
ンジンの回転数を上昇させる。そして、負荷が回転数よ
り小さい場合には、アクセルアクチュエータ８を戻し動
作する駆動信号をアクセルアクチュエータ８に供給し、
エンジンの回転数を低下させる。

【００４９】なお、停車発電モード時に、誤ってキース
イッチがオフになったりエンストした場合、エンジンを
再始動する時にアクセルアクチュエータ８がアクセルを
引いたままの状態ではエンジンの始動直後に、急に高回
転になって危険であるから、例えば発電機３に界磁制御
信号の供給を止めるとともに、アクセルアクチュエータ
８を戻し動作させるのである。これらの動作は、前記説
明や図面により適宜に設定することができる。

【００５０】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範
囲に記載の範囲内であればそのようにでも変更して実施
することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
車用発電機構によれば、自動車の走行の用に供されるエ
ンジンを駆動源とする１軸２電源系統のデュアルボルテ
ージ出力型の発電機を、発電制御装置の界磁制御手段で
制御することにより、発電機の駆動源たるエンジンの回
転数が規定値に満たない状態、すなわち適正な発電能力
を期せない状態の発電機へ界磁電流が供給されることを
未然に防げるので、界磁電流の供給源たるバッテリーが
無駄に使われてバッテリー上がりを起こすことを良好に
防止できる。

【００５２】また、発電制御装置の界磁制御手段から発
電機へ界磁電流が供給されて発電機が適正に機能する
と、該発電機の低電圧直流出力をバッテリー及び車内電
装品へ供給可能になるので、デュアルボルテージ出力型
の発電機で車載用オルタネータとしての機能を確保でき
ることから、オルタネータ用のスペースを有効に利用で
きると共にオルタネータ分の重量を軽減できる。さら
に、発電機の高電圧交流出力は発電制御装置の変換制御
手段によって商用周波数１００ボルトの交流電源と して
外部負荷へ供給可能となるので、家庭用電化製品等の使
用に供する商用交流１００ボルトの交流電源も得られ
る。

【００５３】すなわち、デュアルボルテージ出力型の発
電機とバッテリーと発電制御装置とで、自動車内の発電
システムを一体化した発電制御機構を構成することによ
って、オルタネータを廃すると共に車載用発電機の軽量
小型化を図ることができ、自動車本来の走行能力を著し
く低下させることなく低電圧直流出力と商用周波数１０
０ボルトの二電源を得ることが可能となる。しかも、発
電制御装置の界磁制御手段はエンジンの回転数に基づい
て界磁電流制御を行うので、誤操作等によってエンジン
の停止時に商用周波数１００ボルトの出力要求がなされ
た場合にも、バッテリー上がりを未然に防止して車両の
走行が不能となるような事態を回避でき、単一の界磁電
流制御で２種類の電源を安定的に制御できる。

【００５４】加えて、負荷電流検出手段から得た外部負
荷の情報に応じて、発電制御装置のエンジン回転数制御
手段がアクセルアクチュエータの駆動制御を行うことに
より、外部負荷に応じた発電能力を得られるようなエン
ジンの回転制御を可能としたので、低電圧直流出力の安
定供給を図りながらも負荷に応じた高電圧交流出力を得
ることができるので、発電機としての有用性を十分に満
たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略系統図である。

【図２】発電機の概略図である。

【図３】インバータの概略図である。

【図４】コントローラの概略図である。

【図５】走行モード時の作動系統図である。

【図６】走行発電モード時の作動系統図である。

【図７】停止発電モード時の作動系統図である。

【符号の説明】

１ 発電機構 ２ エンジン ３ 発電機 ４ インバータ６′ 電流センサ ７ コントローラ８ アクセルアクチュエータ １１ バッテリー １９ 発電機電圧制御機構２０ エンジン回転数制御機構

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の走行の用に供されるエンジンを
   駆動源として、低電圧直流出力と高電圧交流出力とを同
   時に取得可能な１軸２電源系統のデュアルボルテージ出
   力型の発電機と、 上記発電機の低電圧直流出力により充電可能な車両用バ
   ッテリーと、 上記発電機の高電圧交流出力を商用周波数１００ボルト
   の交流に変換して外部負荷へ供給可能とする変換制御手
   段と、エンジン回転数取得手段からのエンジン回転数信
   号に基づいてエンジンの回転数が予め定めた規定値以上
   であるか否かを判定し、エンジンの回転数が規定値以上
   であることを条件に発電機の界磁コイルへ界磁電流を供
   給する界磁制御手段と、上記変換制御手段から外部負荷
   へ流れる電流を検出する負荷電流検出手段と、該負荷電
   流検出手段から供給される電流値と上記エンジン回転数
   取得手段より得たエンジンの回転数とから、外部負荷に
   応じた発電能力が得られるようにアクセルアクチュエー
   タの駆動制御を行うことで、発電機へ伝達される駆動力
   が最適となるようにエンジンの回転を制御するエンジン
   回転数制御手段と、を備える発電制御装置と、 からなることを特徴とする自動車用発電機構。
2. 【請求項２】 発電制御装置のエンジン回転数制御手段
   は、サイドブレーキが作用していることを条件としてア
   クセルアクチュエータの駆動制御を行うようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の自動車用発電機構。
3. 【請求項３】 発電制御装置は、エンジンが自動車の走
   行に供されている状態で発電機から高電圧交流出力を得
   る場合に、アイドルアップ用ソレノイドを駆動させてエ
   ンジンのアイドリング回転数を増加させるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用
   発電機構。