JP2636634B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
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- JP2636634B2 JP2636634B2 JP4153325A JP15332592A JP2636634B2 JP 2636634 B2 JP2636634 B2 JP 2636634B2 JP 4153325 A JP4153325 A JP 4153325A JP 15332592 A JP15332592 A JP 15332592A JP 2636634 B2 JP2636634 B2 JP 2636634B2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のバッテリを含む
電気負荷に電力を供給できる車両用交流発電機に関す
る。
電気負荷に電力を供給できる車両用交流発電機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用交流発電機は、図１２に示
すように、図示しないエンジンにより駆動され、その回
転運動で発電する同期発電機１０１と、この同期発電機
１０１からの交流を交流入力端子から取り込んで直流に
変換し、図示の極性の直流出力端子から出力するダイオ
ードブリッジ１０３と、このダイオードブリッジ１０３
からの直流電圧を取り込み、当該直流電圧が一定となる
ように同期発電機１０１の界磁コイル１０２に流す界磁
電流を調整制御する電圧調整器１０５とからなる。この
車両用交流発電機の出力端子１１９ａ，１１９ｂには、
バッテリ１２１と、車両用負荷１２３とが並列接続され
ている。なお、符号１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗは同
期発電機１０１の電機子コイルである。
すように、図示しないエンジンにより駆動され、その回
転運動で発電する同期発電機１０１と、この同期発電機
１０１からの交流を交流入力端子から取り込んで直流に
変換し、図示の極性の直流出力端子から出力するダイオ
ードブリッジ１０３と、このダイオードブリッジ１０３
からの直流電圧を取り込み、当該直流電圧が一定となる
ように同期発電機１０１の界磁コイル１０２に流す界磁
電流を調整制御する電圧調整器１０５とからなる。この
車両用交流発電機の出力端子１１９ａ，１１９ｂには、
バッテリ１２１と、車両用負荷１２３とが並列接続され
ている。なお、符号１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗは同
期発電機１０１の電機子コイルである。
【０００３】このような車両用交流発電機において、エ
ンジンが一定回転数以上で回転すると、同期発電機１０
１から交流電力が発生する。この交流電力は、ダイオー
ドブリッジ１０３の交流端子に供給される。ダイオード
ブリッジ１０３では、入力された交流を直流に変換して
直流端子から出力する。この直流は、電圧調整器１０５
に供給されるとともに、出力端子１１９ａ，１１９ｂを
介してバッテリ１２１及び車両用負荷１２３に供給され
る。そして、電圧調整器１０５では、出力端子１１９
ａ，１１９ｂ間の直流電圧が一定電圧となるように、界
磁コイル１０２に流す電流を調整している。
ンジンが一定回転数以上で回転すると、同期発電機１０
１から交流電力が発生する。この交流電力は、ダイオー
ドブリッジ１０３の交流端子に供給される。ダイオード
ブリッジ１０３では、入力された交流を直流に変換して
直流端子から出力する。この直流は、電圧調整器１０５
に供給されるとともに、出力端子１１９ａ，１１９ｂを
介してバッテリ１２１及び車両用負荷１２３に供給され
る。そして、電圧調整器１０５では、出力端子１１９
ａ，１１９ｂ間の直流電圧が一定電圧となるように、界
磁コイル１０２に流す電流を調整している。
【０００４】ところで、上記車両用交流発電機の場合、
同期発電機１０１の回転数Ｎと、同期発電機１０１から
取り出し得る電流Ｉとの関係は、図１３に示すような特
性となる。このような特性となる理由を以下に説明す
る。
同期発電機１０１の回転数Ｎと、同期発電機１０１から
取り出し得る電流Ｉとの関係は、図１３に示すような特
性となる。このような特性となる理由を以下に説明す
る。
【０００５】同期発電機１０１の界磁磁束をΦ、電機子
コイル１０１ｕ，１０１ｖ又は１０１ｗの巻数をＺ、発
電機回転数をＮ、係数をＫとすると、発電機の出力電圧
Ｖは、
コイル１０１ｕ，１０１ｖ又は１０１ｗの巻数をＺ、発
電機回転数をＮ、係数をＫとすると、発電機の出力電圧
Ｖは、
【０００６】
【式１】Ｖ＝ＫΦＺＮ となり、発電を開始する回転数（図１３のＡ点）は、式
１を変形して、
１を変形して、
【０００７】
【式２】Ｎ＝Ｖ／（ＫΦＺ） となる。ここで、界磁磁束Φは一定であるので、式２か
ら発電開始の回転数は電機子コイル巻数Ｚに反比例する
ことが分かる。
ら発電開始の回転数は電機子コイル巻数Ｚに反比例する
ことが分かる。
【０００８】また、使用最大回転数である図１３のＢ点
においては、出力電流により電機子に起磁力が発生し、
その起磁力が界磁の起磁力とつりあったときの出力電流
が、その発電機の最大出力電流になる。界磁の起磁力は
一定であるとすると、発電機の電機子起磁力は電機子コ
イル巻数Ｚに比例するので、最大回転数時の出力電流は
電機子コイル巻数Ｚに反比例することが分かる。
においては、出力電流により電機子に起磁力が発生し、
その起磁力が界磁の起磁力とつりあったときの出力電流
が、その発電機の最大出力電流になる。界磁の起磁力は
一定であるとすると、発電機の電機子起磁力は電機子コ
イル巻数Ｚに比例するので、最大回転数時の出力電流は
電機子コイル巻数Ｚに反比例することが分かる。
【０００９】したがって、電機子コイル巻数Ｚを多くす
ると、発電を開始する回転数（図１３のＡ点）を低速に
することができるものの、最大回転数時の出力電流（図
１３のＢ点）が低下する。逆に、電機子コイル巻数Ｚを
少なくすると、最大回転数時の出力電流（図１３のＢ
点）が多くできるものの、発電を開始する回転数（図１
３のＡ点）が高速になる。
ると、発電を開始する回転数（図１３のＡ点）を低速に
することができるものの、最大回転数時の出力電流（図
１３のＢ点）が低下する。逆に、電機子コイル巻数Ｚを
少なくすると、最大回転数時の出力電流（図１３のＢ
点）が多くできるものの、発電を開始する回転数（図１
３のＡ点）が高速になる。
【００１０】このことから、同期発電機は、界磁磁束Φ
と電機子コイル数Ｚとが決まると、その出力特性が一意
的に決まってしまい、任意の特性を得ることができな
い。
と電機子コイル数Ｚとが決まると、その出力特性が一意
的に決まってしまい、任意の特性を得ることができな
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
車両用交流発電機によれば、発電開始の回転数及び最大
回転数時の出力電流ともに電機子コイル巻数に反比例す
る関係にあって、電機子コイル巻数を多くすれば、発電
開始回転数を低速化することが可能となるが、最大回転
数時の出力電流が低下してしまうという欠点を生じ、逆
に電機子コイル巻数を少なくすれば、最大回転数時の出
力電流を多くできるが、発電開始回転数が高速化してし
まうという欠点を生じる。
車両用交流発電機によれば、発電開始の回転数及び最大
回転数時の出力電流ともに電機子コイル巻数に反比例す
る関係にあって、電機子コイル巻数を多くすれば、発電
開始回転数を低速化することが可能となるが、最大回転
数時の出力電流が低下してしまうという欠点を生じ、逆
に電機子コイル巻数を少なくすれば、最大回転数時の出
力電流を多くできるが、発電開始回転数が高速化してし
まうという欠点を生じる。
【００１２】したがって、上述した車両用交流発電機に
よれば、界磁磁束と電機子コイル数とが決まると、その
出力特性が一意的に決まってしまい、任意の特性を得る
ことができないという欠点があった。
よれば、界磁磁束と電機子コイル数とが決まると、その
出力特性が一意的に決まってしまい、任意の特性を得る
ことができないという欠点があった。
【００１３】本発明は、上述した欠点を解消し、発電を
開始する所定の回転数以下でも、電機子コイル巻数に関
係なく、簡単な回路構成で出力電流を取り出し得るよう
にした車両用交流発電機を提供することを目的とする。
開始する所定の回転数以下でも、電機子コイル巻数に関
係なく、簡単な回路構成で出力電流を取り出し得るよう
にした車両用交流発電機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明において、発電機とバッテリと
の間に接続され、発電機からの交流出力を整流して直流
成分を該バッテリに供給するための第１の整流手段と、
入力側が前記発電機の電機子コイルと接続され、出力側
がスイッチング素子を介して該電機子コイルに接続され
た第２の整流手段と、前記スイッチング素子を所定条件
下で所定周期で連続的にオン・オフし、該スイッチング
素子のオン期間は前記第２の整流手段の出力電流を短絡
し、上記発電機の電機子コイルに該短絡電流を与えて前
記電機子コイルのインダクタンス成分に電力として蓄積
し、該スイッチング素子のオフ期間は該蓄積された蓄積
電力を前記第１の整流手段を介して上記バッテリに供給
する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明において、発電機とバッテリと
の間に接続され、発電機からの交流出力を整流して直流
成分を該バッテリに供給するための第１の整流手段と、
入力側が前記発電機の電機子コイルと接続され、出力側
がスイッチング素子を介して該電機子コイルに接続され
た第２の整流手段と、前記スイッチング素子を所定条件
下で所定周期で連続的にオン・オフし、該スイッチング
素子のオン期間は前記第２の整流手段の出力電流を短絡
し、上記発電機の電機子コイルに該短絡電流を与えて前
記電機子コイルのインダクタンス成分に電力として蓄積
し、該スイッチング素子のオフ期間は該蓄積された蓄積
電力を前記第１の整流手段を介して上記バッテリに供給
する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明において前記制御手段
は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、当該発電
機の回転数が所定の回転数より小さいときに信号を出力
する回転検出器と、前記回転検出器からの信号により前
記スイッチング素子をオン・オフ動作させる駆動回路と
から構成すればよい。
は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、当該発電
機の回転数が所定の回転数より小さいときに信号を出力
する回転検出器と、前記回転検出器からの信号により前
記スイッチング素子をオン・オフ動作させる駆動回路と
から構成すればよい。
【００１６】また、請求項３記載の発明において前記回
転検出器は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、
前記発電機からの回転数が、前記スイッチング素子をオ
ン・オフ動作させたときの出力特性と前記スイッチング
素子を常時オフとしたときの出力特性との交点以下の回
転数のときに、駆動回路を動作させる信号を出力するよ
うな回路構成とすることが望ましい。
転検出器は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、
前記発電機からの回転数が、前記スイッチング素子をオ
ン・オフ動作させたときの出力特性と前記スイッチング
素子を常時オフとしたときの出力特性との交点以下の回
転数のときに、駆動回路を動作させる信号を出力するよ
うな回路構成とすることが望ましい。
【００１７】請求項４記載の発明において前記制御手段
は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、前記発電
機の回転数が所定の回転数以下のときに、回転数の連続
的な変化に対応してオン・オフ期間に占めるオフ時間が
漸次変化するオンオフ比で前記スイッチング素子をオン
・オフ動作させる様に構成すればよい。
は、前記発電機からの回転数信号を取り込み、前記発電
機の回転数が所定の回転数以下のときに、回転数の連続
的な変化に対応してオン・オフ期間に占めるオフ時間が
漸次変化するオンオフ比で前記スイッチング素子をオン
・オフ動作させる様に構成すればよい。
【００１８】また、請求項５記載の発明では、前記発電
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大になるような信号を出力するように構成し
てもよい。
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大になるような信号を出力するように構成し
てもよい。
【００１９】
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、前記スイッ
チング素子をオンすることにより、上記発電機の電機子
コイルに流れる短絡電流を上記第２の整流手段で一方向
に規制して前記電機子コイルに電力を蓄える。また、前
記スイッチング素子をオフとし、このオフのときに、上
記電機子コイルの発電電力に前記蓄積電力を加えて前記
第１の整流手段を介して上記負荷に供給する。したがっ
て、発電開始回転数が低くても発電が可能になる。
チング素子をオンすることにより、上記発電機の電機子
コイルに流れる短絡電流を上記第２の整流手段で一方向
に規制して前記電機子コイルに電力を蓄える。また、前
記スイッチング素子をオフとし、このオフのときに、上
記電機子コイルの発電電力に前記蓄積電力を加えて前記
第１の整流手段を介して上記負荷に供給する。したがっ
て、発電開始回転数が低くても発電が可能になる。
【００２０】また、上記請求項２記載の発明によれば、
前記制御手段により、当該発電機の回転数が所定の回転
数より小さいときに、前記スイッチング素子をオン・オ
フ動作させているため、所定回転数より小さいときに大
きな電流が取り出せ、かつ所定回転数より大きいときに
は発電機の最大能力で発電させることがてきる。
前記制御手段により、当該発電機の回転数が所定の回転
数より小さいときに、前記スイッチング素子をオン・オ
フ動作させているため、所定回転数より小さいときに大
きな電流が取り出せ、かつ所定回転数より大きいときに
は発電機の最大能力で発電させることがてきる。
【００２１】また、上記請求項３記載の発明によれば、
前記制御手段が、前記発電機からの回転数が、前記スイ
ッチング素子をオン・オフ動作させたときの出力特性と
前記スイッチング素子をオフとしたときの出力特性との
交点以下の回転数のときに、駆動回路を動作させるた
め、所定回転数より小さいときに大きな電流が取り出
せ、かつ所定回転数より大きいときには発電機の最大能
力で発電させることがてきる。
前記制御手段が、前記発電機からの回転数が、前記スイ
ッチング素子をオン・オフ動作させたときの出力特性と
前記スイッチング素子をオフとしたときの出力特性との
交点以下の回転数のときに、駆動回路を動作させるた
め、所定回転数より小さいときに大きな電流が取り出
せ、かつ所定回転数より大きいときには発電機の最大能
力で発電させることがてきる。
【００２２】加えて、請求項４記載の発明によれば、前
記制御手段は、前記発電機の回転数が所定の回転数以下
のときに、回転数の低下に応じてオン・オフ期間に占め
るオフ時間が小さくなるようなオンオフ比で前記スイッ
チング素子をオン・オフ動作させるため、原点から一定
回転数まで直線で電流が増加し、その回転数以上では当
該発電機の最大能力で電流を取り出すことがてきる。
記制御手段は、前記発電機の回転数が所定の回転数以下
のときに、回転数の低下に応じてオン・オフ期間に占め
るオフ時間が小さくなるようなオンオフ比で前記スイッ
チング素子をオン・オフ動作させるため、原点から一定
回転数まで直線で電流が増加し、その回転数以上では当
該発電機の最大能力で電流を取り出すことがてきる。
【００２３】また、請求項５記載の発明では、前記発電
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大になるような信号を出力できるため、回転
数に応じて直線的に電流が増加する特性を得ることがで
きる。
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大になるような信号を出力できるため、回転
数に応じて直線的に電流が増加する特性を得ることがで
きる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
【００２５】図１乃至図３は本発明の第１の実施例を説
明するためのものであり、図１が本発明の第１の実施例
の車両用交流発電機を示す回路図である。
明するためのものであり、図１が本発明の第１の実施例
の車両用交流発電機を示す回路図である。
【００２６】図１において、本発明の車両用交流発電機
は、同期発電機１と、第１の整流手段であるダイオード
ブリッジ３と、電圧調整器５と、第２の整流手段である
ダイオードアレイ７と、スイッチング素子９と、制御回
路１１とを有し、次のように構成されている。
は、同期発電機１と、第１の整流手段であるダイオード
ブリッジ３と、電圧調整器５と、第２の整流手段である
ダイオードアレイ７と、スイッチング素子９と、制御回
路１１とを有し、次のように構成されている。
【００２７】前記同期発電機１は、電機子コイル１ua，
１va，１wa、１ub，１vb，１wbと、界磁コイル２とから
なり、界磁コイル２をエンジンで回転させることにより
電機子コイル１ua，１va，１waに起電力を発生する構造
を有している。また、前記同期発電機１において、電機
子コイル１ub，１vb，１wbは発電に寄与しない部分であ
って、一般に漏洩インダクタンスと呼ばれている。この
同期発電機１の電機子コイル１ub，１vb，１wbは、三相
ダイオードブリッジ３の交流端子にそれぞれ接続されて
いる。
１va，１wa、１ub，１vb，１wbと、界磁コイル２とから
なり、界磁コイル２をエンジンで回転させることにより
電機子コイル１ua，１va，１waに起電力を発生する構造
を有している。また、前記同期発電機１において、電機
子コイル１ub，１vb，１wbは発電に寄与しない部分であ
って、一般に漏洩インダクタンスと呼ばれている。この
同期発電機１の電機子コイル１ub，１vb，１wbは、三相
ダイオードブリッジ３の交流端子にそれぞれ接続されて
いる。
【００２８】三相ダイオードブリッジ３は、ダイオード
Ｄun，Ｄvn，Ｄwnと、ダイオードＤum，Ｄvm，Ｄwmとを
備え、次のように構成されている。すなわち、ダイオー
ドＤunのアノードとダイオードＤumのカソードとが接続
されており、この接続点がＵ相の交流端子となる。ダイ
オードＤvnのアノードとダイオードＤvmのカソードとが
接続されており、この接続点がＶ相の交流端子となる。
ダイオードＤwnのアノードとダイオードＤwmのカソード
とが接続されており、この接続点がＷ相の交流端子とな
る。ダイオードＤun，Ｄvn，Ｄwnのカソードは接続され
ており、この接続点が＋直流端子となる。ダイオードＤ
um，Ｄvm，Ｄwmのアノードは接続されており、この接続
点が−直流端子となる。ダイオードブリッジ３の＋直流
端子は出力端子１９ａに、ダイオードブリッジ３の−直
流端子は出力端子１９ｂに、それぞれ接続されている。
Ｄun，Ｄvn，Ｄwnと、ダイオードＤum，Ｄvm，Ｄwmとを
備え、次のように構成されている。すなわち、ダイオー
ドＤunのアノードとダイオードＤumのカソードとが接続
されており、この接続点がＵ相の交流端子となる。ダイ
オードＤvnのアノードとダイオードＤvmのカソードとが
接続されており、この接続点がＶ相の交流端子となる。
ダイオードＤwnのアノードとダイオードＤwmのカソード
とが接続されており、この接続点がＷ相の交流端子とな
る。ダイオードＤun，Ｄvn，Ｄwnのカソードは接続され
ており、この接続点が＋直流端子となる。ダイオードＤ
um，Ｄvm，Ｄwmのアノードは接続されており、この接続
点が−直流端子となる。ダイオードブリッジ３の＋直流
端子は出力端子１９ａに、ダイオードブリッジ３の−直
流端子は出力端子１９ｂに、それぞれ接続されている。
【００２９】上記電圧調整器５の入力端子は前記出力端
子１９ａ，１９ｂの間に接続されており、かつ前記電圧
調整器５の出力端子は界磁コイル２に接続されている。
この電圧調整器５は、前記出力端子１９ａ，１９ｂの間
の電圧が一定になるように、同期発電機１の界磁コイル
２に流す界磁電流を調整制御できるような回路構成とな
っている。
子１９ａ，１９ｂの間に接続されており、かつ前記電圧
調整器５の出力端子は界磁コイル２に接続されている。
この電圧調整器５は、前記出力端子１９ａ，１９ｂの間
の電圧が一定になるように、同期発電機１の界磁コイル
２に流す界磁電流を調整制御できるような回路構成とな
っている。
【００３０】前記ダイオードアレイ７は、この実施例で
は三つのダイオードからなり、かつ各カソードを共通接
続した回路構成となってる。前記ダイオードアレイ７の
各アノードは上記発電機１の電機子コイル１ub，１vb，
１wbにそれぞれ接続されており、またそのカソードはス
イッチング素子９に接続されている。このダイオードア
レイ７は、上述のように接続することにより、前記発電
機１の電機子コイル１ua，１va，１waに流す短絡電流を
一方向に規制している。
は三つのダイオードからなり、かつ各カソードを共通接
続した回路構成となってる。前記ダイオードアレイ７の
各アノードは上記発電機１の電機子コイル１ub，１vb，
１wbにそれぞれ接続されており、またそのカソードはス
イッチング素子９に接続されている。このダイオードア
レイ７は、上述のように接続することにより、前記発電
機１の電機子コイル１ua，１va，１waに流す短絡電流を
一方向に規制している。
【００３１】上記スイッチング素子９は、この実施例で
は、トランジスタＱからなる。このトランジスタＱのコ
レクタは、前記ダイオードアレイ７のカソードに接続さ
れている。また、トランジスタＱのエミッタは、出力端
子１９ｂに接続されている。前記トランジスタＱは、そ
のベースが制御回路１１の出力端子に接続されており、
制御回路１１からの制御信号によりオンオフ制御され
る。
は、トランジスタＱからなる。このトランジスタＱのコ
レクタは、前記ダイオードアレイ７のカソードに接続さ
れている。また、トランジスタＱのエミッタは、出力端
子１９ｂに接続されている。前記トランジスタＱは、そ
のベースが制御回路１１の出力端子に接続されており、
制御回路１１からの制御信号によりオンオフ制御され
る。
【００３２】この制御回路１１は、トランジスタＱにオ
ン・オフ信号を供給できるようになっている。
ン・オフ信号を供給できるようになっている。
【００３３】このような車両用交流発電機の出力端子１
９ａ，１９ｂには、バッテリ２１と、電気負荷２３とが
並列接続されている。
９ａ，１９ｂには、バッテリ２１と、電気負荷２３とが
並列接続されている。
【００３４】このように構成された第１の実施例の作用
について図１を基に図２及び図３を参照しながら説明す
る。
について図１を基に図２及び図３を参照しながら説明す
る。
【００３５】まず、図１及び図２を参照しながら、車両
用交流発電機の動作を説明する。
用交流発電機の動作を説明する。
【００３６】図２は、本発明の実施例の作用を説明する
ためのタイムチャートであり、横軸に時間ｔ（秒）をと
っている。また、図２（ａ）は電圧Ｖを、同（ｂ）はス
イッチング素子９のオンオフ信号を、同（ｃ）はダイオ
ードアレイ７に流れる電流Ｉを、同（ｄ）はダイオード
ブリッジ３の出力電流Ｉを、同（ｅ）は電機子コイル１
ua，１va，１waに流れる電流Ｉを、それぞれ示したもの
である。
ためのタイムチャートであり、横軸に時間ｔ（秒）をと
っている。また、図２（ａ）は電圧Ｖを、同（ｂ）はス
イッチング素子９のオンオフ信号を、同（ｃ）はダイオ
ードアレイ７に流れる電流Ｉを、同（ｄ）はダイオード
ブリッジ３の出力電流Ｉを、同（ｅ）は電機子コイル１
ua，１va，１waに流れる電流Ｉを、それぞれ示したもの
である。
【００３７】まず、スイッチング素子９をオンオフ制御
していない場合の動作について説明する。この場合、同
期発電機１がバッテリ２１の電圧Ｖｂより低い電圧で発
電しているとき、同期発電機１の電機子コイル１ua，１
va，１waに発生する電圧は、図２（ａ）に示すような波
形の電圧Ｖｇとなっている。
していない場合の動作について説明する。この場合、同
期発電機１がバッテリ２１の電圧Ｖｂより低い電圧で発
電しているとき、同期発電機１の電機子コイル１ua，１
va，１waに発生する電圧は、図２（ａ）に示すような波
形の電圧Ｖｇとなっている。
【００３８】ここで、制御回路１１からの制御信号によ
りスイッチング素子９を、図２（ｂ）に示すように、周
期Ｔ（秒）毎に、時間ｔ（秒）間オンさせる。すると、
オン時には、同期発電機１の電流は、電機子コイル（漏
洩インダクタンス）１ub，１vb，１wb、ダイオードアレ
イ７、スイッチング素子９、ダイオードブリッジ３のダ
イオードＤum，Ｄvm，Ｄwmの閉回路を通って流れる。こ
の電流の変化分Ｉonは、各電機子コイル（漏洩インダク
タンス）１ub，１vb，１wbのインダクタンスをそれぞれ
Ｌとすると、
りスイッチング素子９を、図２（ｂ）に示すように、周
期Ｔ（秒）毎に、時間ｔ（秒）間オンさせる。すると、
オン時には、同期発電機１の電流は、電機子コイル（漏
洩インダクタンス）１ub，１vb，１wb、ダイオードアレ
イ７、スイッチング素子９、ダイオードブリッジ３のダ
イオードＤum，Ｄvm，Ｄwmの閉回路を通って流れる。こ
の電流の変化分Ｉonは、各電機子コイル（漏洩インダク
タンス）１ub，１vb，１wbのインダクタンスをそれぞれ
Ｌとすると、
【００３９】
【式３】Ｉon＝（Ｖｇ／Ｌ）・ｔ となり、各電機子コイル（漏洩インダクタンス）１ub，
１vb，１wbに電力として蓄えられる。このときに、各電
機子コイル（漏洩インダクタンス）１ub，１vb，１wbか
らダイオードアレイ７に流れる電流は、図２（ｃ）に示
すような波形となる。
１vb，１wbに電力として蓄えられる。このときに、各電
機子コイル（漏洩インダクタンス）１ub，１vb，１wbか
らダイオードアレイ７に流れる電流は、図２（ｃ）に示
すような波形となる。
【００４０】一方、制御回路１１からの制御信号により
スイッチング素子９がオフとなると、スイッチング素子
９がオン時に流れた電流による電圧が、同期発電機１の
電機子コイル１ua，１va，１waの発生電圧Ｖｇに重畳さ
れて、ダイオードブリッジ３を通してバッテリ２１に流
入する。この電流の変化分Ｉoffは、
スイッチング素子９がオフとなると、スイッチング素子
９がオン時に流れた電流による電圧が、同期発電機１の
電機子コイル１ua，１va，１waの発生電圧Ｖｇに重畳さ
れて、ダイオードブリッジ３を通してバッテリ２１に流
入する。この電流の変化分Ｉoffは、
【００４１】
【式４】Ｉoff＝〔（Ｖｂ−Ｖｇ）／Ｌ〕・（Ｔ−ｔ） となる。このダイオードブリッジ３からの出力電流は、
図２（ｄ）に示すような波形となる。また、同期発電機
１の各電機子コイル１ua，１va，１waの出力電流Ｉは、
図２（ｅ）に示すような波形となる。
図２（ｄ）に示すような波形となる。また、同期発電機
１の各電機子コイル１ua，１va，１waの出力電流Ｉは、
図２（ｅ）に示すような波形となる。
【００４２】そして、ＩonとＩoffとは等しいので、
【００４３】
【式５】 （Ｖｇ／Ｌ）・ｔ＝〔（Ｖｂ−Ｖｇ）／Ｌ〕・（Ｔ−ｔ） となり、これを変形すると、
【００４４】
【式６】Ｖｇ＝〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕・Ｖｂ となり、同期発電機１の出力電圧Ｖｇは、バッテリ電圧
Ｖｂの（Ｔ−ｔ）／Ｔ倍の電圧となる。したがって、同
期発電機１の電機子コイル１ua，１va，１waの発電電圧
Ｖｇがバッテリ２１の電圧Ｖｂより低い電圧であって
も、バッテリ２１を充電することが可能になる。
Ｖｂの（Ｔ−ｔ）／Ｔ倍の電圧となる。したがって、同
期発電機１の電機子コイル１ua，１va，１waの発電電圧
Ｖｇがバッテリ２１の電圧Ｖｂより低い電圧であって
も、バッテリ２１を充電することが可能になる。
【００４５】次に、図１及び図３を参照しながら、車両
用交流発電機の回転数に対する出力電流の関係について
説明する。
用交流発電機の回転数に対する出力電流の関係について
説明する。
【００４６】図３は、前記発電機１の回転数Ｎに対する
出力電流Ｉの関係を示す特性図であり、横軸に回転数Ｎ
を、縦軸に出力電流Ｉを、それぞれとったものである。
出力電流Ｉの関係を示す特性図であり、横軸に回転数Ｎ
を、縦軸に出力電流Ｉを、それぞれとったものである。
【００４７】図３において、Ｘは従来の発電機の出力特
性であって、（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝１、すなわちスイッチン
グ素子９が常時オフのとき出力特性を表している。ま
た、Ｙは（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝０．５のときの出力特性を表
している。すなわち、スイッチング素子９によるスイッ
チングをしない同期発電機１にあっては、Ｘ特性のＡ点
以下で発電をしない。これに対して、（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝
０．５でスイッチング素子９をスイッチングした同期発
電機１にあっては、最低発電回転数がＹ特性のＣ点に移
動する。このＣ点の回転数は、Ａ点の１／２の回転数に
なる。また、この実施例の場合、スイッチング素子９を
オンオフ制御すると、図２（ｅ）の電流のうちオフ時の
電流しか取り出せないから、オンオフ制御しない場合に
Ｂ点まで電流を取り出せるものが、Ｂ点の１／２の電流
値であるＤ点に移動してしまう。
性であって、（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝１、すなわちスイッチン
グ素子９が常時オフのとき出力特性を表している。ま
た、Ｙは（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝０．５のときの出力特性を表
している。すなわち、スイッチング素子９によるスイッ
チングをしない同期発電機１にあっては、Ｘ特性のＡ点
以下で発電をしない。これに対して、（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝
０．５でスイッチング素子９をスイッチングした同期発
電機１にあっては、最低発電回転数がＹ特性のＣ点に移
動する。このＣ点の回転数は、Ａ点の１／２の回転数に
なる。また、この実施例の場合、スイッチング素子９を
オンオフ制御すると、図２（ｅ）の電流のうちオフ時の
電流しか取り出せないから、オンオフ制御しない場合に
Ｂ点まで電流を取り出せるものが、Ｂ点の１／２の電流
値であるＤ点に移動してしまう。
【００４８】したがって、（Ｔ−ｔ）／Ｔ＝０．５のと
き、あたかも電機子コイル１の巻数が２倍になったよう
な特性を示すことになる。
き、あたかも電機子コイル１の巻数が２倍になったよう
な特性を示すことになる。
【００４９】また、（Ｔ−ｔ）／Ｔを１から徐々に低下
させてゆくと、あたかも電機子コイル１の巻数がＴ／
（Ｔ−ｔ）倍となるような特性を示し、従来の車両用交
流発電機では充電できなかった回転数でも充電すること
が可能になる。
させてゆくと、あたかも電機子コイル１の巻数がＴ／
（Ｔ−ｔ）倍となるような特性を示し、従来の車両用交
流発電機では充電できなかった回転数でも充電すること
が可能になる。
【００５０】以上のように本発明の実施例では、少ない
部品（ダイオードアレイ７、スイッチング素子９、制御
回路１１）を使用することにより、従来ではできなかっ
た発電機の特性を変更することができるという効果を有
することになる。
部品（ダイオードアレイ７、スイッチング素子９、制御
回路１１）を使用することにより、従来ではできなかっ
た発電機の特性を変更することができるという効果を有
することになる。
【００５１】図４は、本発明の第２の実施例を示す回路
図である。
図である。
【００５２】図４に示す第２の実施例において、制御回
路１１は、回転検出器１３と、駆動回路１４とから構成
されており、他の構成は第１の実施例と同様な構成とな
っている。前記回転検出器１３は、例えば発電機の回転
軸に取り付けられた回転センサで構成され、前記発電機
１の回転数を検出して回転数が所定の値より小さいとき
に信号を出力するような構成となっている。前記駆動回
路１４は、前記回転検出器１３からの信号があるとき
に、スイッチング素子９のトランジスタＱのベースに駆
動パルスを送出するような回路構成となっている。
路１１は、回転検出器１３と、駆動回路１４とから構成
されており、他の構成は第１の実施例と同様な構成とな
っている。前記回転検出器１３は、例えば発電機の回転
軸に取り付けられた回転センサで構成され、前記発電機
１の回転数を検出して回転数が所定の値より小さいとき
に信号を出力するような構成となっている。前記駆動回
路１４は、前記回転検出器１３からの信号があるとき
に、スイッチング素子９のトランジスタＱのベースに駆
動パルスを送出するような回路構成となっている。
【００５３】また、図４で図１と同一の符号は図１と同
一のものをそれぞれ示す。
一のものをそれぞれ示す。
【００５４】このような第２の実施例の動作を図４及び
図５を参照して説明する。
図５を参照して説明する。
【００５５】上記第１の実施例では、オンオフ比（Ｔ−
ｔ）／Ｔを一定で駆動すると、図３に示すようなＹ特性
となり、Ｅ点より低い回転数では従来の発電機よりも多
く出力電流を取り出すことができるが、Ｅ点より高い回
転数では逆に出力電流が小さくなってしまっていた。
ｔ）／Ｔを一定で駆動すると、図３に示すようなＹ特性
となり、Ｅ点より低い回転数では従来の発電機よりも多
く出力電流を取り出すことができるが、Ｅ点より高い回
転数では逆に出力電流が小さくなってしまっていた。
【００５６】そこで、第２の実施例では、回転検出器１
３で同期発電機１の回転数を監視しておき、Ｅ点より低
い回転数である場合には、回転検出器１３から信号を出
力し、駆動回路１４を動作させる。これにより、同期発
電機１がＥ点より低い回転数で回転しているときに、駆
動回路１４を動作させてスイッチング素子９をオンオフ
制御する。また、回転検出器１３は、同期発電機１の回
転数がＥ点より高くなったときには、信号の出力を止め
て、駆動回路１４の動作を停止させる。これにより、ス
イッチング素子９は動作しなくなるので、同期発電機１
は従来の特性Ｘで発電をすることになる。この結果、こ
の第２の実施例の車両用交流発電機は、図５の実線で示
す特性を呈することになる。
３で同期発電機１の回転数を監視しておき、Ｅ点より低
い回転数である場合には、回転検出器１３から信号を出
力し、駆動回路１４を動作させる。これにより、同期発
電機１がＥ点より低い回転数で回転しているときに、駆
動回路１４を動作させてスイッチング素子９をオンオフ
制御する。また、回転検出器１３は、同期発電機１の回
転数がＥ点より高くなったときには、信号の出力を止め
て、駆動回路１４の動作を停止させる。これにより、ス
イッチング素子９は動作しなくなるので、同期発電機１
は従来の特性Ｘで発電をすることになる。この結果、こ
の第２の実施例の車両用交流発電機は、図５の実線で示
す特性を呈することになる。
【００５７】これにより、図３に示した従来の発電機出
力特性Ｘに比べて著しく改善された発電機出力特性を得
ることができる。
力特性Ｘに比べて著しく改善された発電機出力特性を得
ることができる。
【００５８】図６乃至図９は、本発明の第３の実施例を
説明するための図であり、図６は本発明の第３の実施例
を示す回路図である。
説明するための図であり、図６は本発明の第３の実施例
を示す回路図である。
【００５９】図６に示す第３の実施例において、制御回
路１１は、回転数・電圧変換回路１５と、変換駆動回路
１６とから構成されており、他の構成は第１の実施例と
同様な構成となっている。回転数・電圧変換回路１５
は、同期発電機１の回転数を取り込み、同期発電機１の
回転数に比例した電圧に変換できるように構成されてい
る。変換駆動回路１６は、回転検出器１３からの出力電
圧に比例してオンオフ比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕に変換し
て、スイッチング素子９を駆動できるように構成されて
いる。
路１１は、回転数・電圧変換回路１５と、変換駆動回路
１６とから構成されており、他の構成は第１の実施例と
同様な構成となっている。回転数・電圧変換回路１５
は、同期発電機１の回転数を取り込み、同期発電機１の
回転数に比例した電圧に変換できるように構成されてい
る。変換駆動回路１６は、回転検出器１３からの出力電
圧に比例してオンオフ比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕に変換し
て、スイッチング素子９を駆動できるように構成されて
いる。
【００６０】また、図６で図１と同一の符号は図１とそ
れぞれ同一のものを示す。
れぞれ同一のものを示す。
【００６１】このような第３の実施例の動作を図６乃至
図９を参照して説明する。
図９を参照して説明する。
【００６２】まず、従来の車両用交流発電機の出力特性
Ｘは、図８に示すような特性となることは既に説明した
とおりである。また、第３の実施例において、オンオフ
比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕を２／３、１／２、１／３と固定
してスイッチング素子９を駆動したとすると、図８に示
すように、各オンオフ比において特性Ｃ、Ｄ、Ｅが得ら
れることになる。すなわち、図８の特性から分かるよう
に、従来の特性Ｘが原点０を通る直線で接する点Ｆ（回
転数Ｎｂ）以上の回転数ではオンオフ比を１とし、それ
以下の回転数では回転数が低下すればするほどオンオフ
比を漸次低下させれば、各回転数で発電機のもっている
最大出力を得られることになる。
Ｘは、図８に示すような特性となることは既に説明した
とおりである。また、第３の実施例において、オンオフ
比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕を２／３、１／２、１／３と固定
してスイッチング素子９を駆動したとすると、図８に示
すように、各オンオフ比において特性Ｃ、Ｄ、Ｅが得ら
れることになる。すなわち、図８の特性から分かるよう
に、従来の特性Ｘが原点０を通る直線で接する点Ｆ（回
転数Ｎｂ）以上の回転数ではオンオフ比を１とし、それ
以下の回転数では回転数が低下すればするほどオンオフ
比を漸次低下させれば、各回転数で発電機のもっている
最大出力を得られることになる。
【００６３】そこで、回転数・電圧変換回路１５では、
回転数Ｎｂ以下では回転数に比例した電圧信号を出力
し、回転数Ｎｂ以上では回転数に関係なく一定の電圧信
号を出力する。すると、変換駆動回路１６では図７に示
すように、回転数Ｎｂ以下では回転数に比例してオンオ
フ比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕を制御する制御信号を出力し、
回転数Ｎｂ以上では回転数に関係なくオンオフ比〔（Ｔ
−ｔ）／Ｔ＝１〕の制御信号を出力する。
回転数Ｎｂ以下では回転数に比例した電圧信号を出力
し、回転数Ｎｂ以上では回転数に関係なく一定の電圧信
号を出力する。すると、変換駆動回路１６では図７に示
すように、回転数Ｎｂ以下では回転数に比例してオンオ
フ比〔（Ｔ−ｔ）／Ｔ〕を制御する制御信号を出力し、
回転数Ｎｂ以上では回転数に関係なくオンオフ比〔（Ｔ
−ｔ）／Ｔ＝１〕の制御信号を出力する。
【００６４】このように動作することにより、車両用交
流発電機では、出力端子１９ａ，１９ｂから取り出せる
出力電流Ｉと同期発電機１の回転数Ｎとの関係が、図９
に示すように、回転数０から回転数Ｎｂまで直線で電流
Ｉが増加し、回転数Ｎｂ以降では従来の車両用交流発電
機と同様な発電特性を呈することになる。
流発電機では、出力端子１９ａ，１９ｂから取り出せる
出力電流Ｉと同期発電機１の回転数Ｎとの関係が、図９
に示すように、回転数０から回転数Ｎｂまで直線で電流
Ｉが増加し、回転数Ｎｂ以降では従来の車両用交流発電
機と同様な発電特性を呈することになる。
【００６５】なお、上記第３の実施例では、回転数Ｎｂ
が使用回転数より低い回転数の場合を説明したが、回転
数Ｎｂが使用最高回転数になるように同期発電機１を選
定すれば、原点０から使用最高回転数まで直線的に出力
電流が増加する車両用交流発電機とすることもできる。
が使用回転数より低い回転数の場合を説明したが、回転
数Ｎｂが使用最高回転数になるように同期発電機１を選
定すれば、原点０から使用最高回転数まで直線的に出力
電流が増加する車両用交流発電機とすることもできる。
【００６６】図１０は、本発明の第４の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【００６７】第４の実施例では、第１の整流手段である
ダイオード３ａと、第２の整流手段であるダイオードブ
リッジ７ａとの接続に特徴があり、図１０で図１と同一
符号は図１とそれぞれ同一のを示している。他の構成は
第１の実施例と同様の構成となっている。
ダイオード３ａと、第２の整流手段であるダイオードブ
リッジ７ａとの接続に特徴があり、図１０で図１と同一
符号は図１とそれぞれ同一のを示している。他の構成は
第１の実施例と同様の構成となっている。
【００６８】この第４の実施例では、第２の整流手段で
あるダイオードブリッジ７ａは、同期発電機１の電機子
コイル１ua，１va，１wa、１ub，１vb，１wbに流す電流
の方向を規制する働きをするとともに、交流を直流に変
換する作用もさせている。すなわち、ダイオードブリッ
ジ７ａは、各交流端子に電機子コイル１ub，１vb，１wb
をそれぞれ接続している。また、ダイオードブリッジ７
ａの＋直流端子は図示の極性で接続した第１の整流手段
たるダイオード３ａを介して出力端子１９ａに接続され
ている。また、ダイオードブリッジ７ａの−直流端子は
出力端子１９ｂに接続されている。また、ダイオードブ
リッジ７ａの＋直流端子とダイオード３ａの接続端には
スイッチング素子９のトランジスタＱのコレクタが接続
されている。スイッチング素子９のトランジスタＱのエ
ミッタは、出力端子１９ｂに接続されている。トランジ
スタＱのベースには、制御回路１１からのオンオフ信号
が供給されるようになっている。
あるダイオードブリッジ７ａは、同期発電機１の電機子
コイル１ua，１va，１wa、１ub，１vb，１wbに流す電流
の方向を規制する働きをするとともに、交流を直流に変
換する作用もさせている。すなわち、ダイオードブリッ
ジ７ａは、各交流端子に電機子コイル１ub，１vb，１wb
をそれぞれ接続している。また、ダイオードブリッジ７
ａの＋直流端子は図示の極性で接続した第１の整流手段
たるダイオード３ａを介して出力端子１９ａに接続され
ている。また、ダイオードブリッジ７ａの−直流端子は
出力端子１９ｂに接続されている。また、ダイオードブ
リッジ７ａの＋直流端子とダイオード３ａの接続端には
スイッチング素子９のトランジスタＱのコレクタが接続
されている。スイッチング素子９のトランジスタＱのエ
ミッタは、出力端子１９ｂに接続されている。トランジ
スタＱのベースには、制御回路１１からのオンオフ信号
が供給されるようになっている。
【００６９】このような第４の実施例によっても、第１
の実施例と同様な作用効果を奏することになる。
の実施例と同様な作用効果を奏することになる。
【００７０】図１１は、本発明の第５の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【００７１】図１１に示す第５の実施例では、ダイオー
ドブリッジ３の＋直流端子と出力端子１９ａとの間に第
３のダイオード１７を図示の極性で接続し、スイッチン
グ素子９のトランジスタＱｂのエミッタを第３のダイオ
ード１７のアノードに接続し、かつトランジスタＱｂの
コレクタを三つのダイオードのアノードが共通接続され
て構成されたダイオードアレイ７ｂのアノードに接続
し、ダイオードアレイ７ｂの各カソードを電機子コイル
１ub，１vb，１wbに接続したものである。上述したよう
な接続以外は、第１の実施例と同様であり、図１と同一
の符号はそれぞれ図１と同一のものを示す。
ドブリッジ３の＋直流端子と出力端子１９ａとの間に第
３のダイオード１７を図示の極性で接続し、スイッチン
グ素子９のトランジスタＱｂのエミッタを第３のダイオ
ード１７のアノードに接続し、かつトランジスタＱｂの
コレクタを三つのダイオードのアノードが共通接続され
て構成されたダイオードアレイ７ｂのアノードに接続
し、ダイオードアレイ７ｂの各カソードを電機子コイル
１ub，１vb，１wbに接続したものである。上述したよう
な接続以外は、第１の実施例と同様であり、図１と同一
の符号はそれぞれ図１と同一のものを示す。
【００７２】このような第５の実施例によっても、第１
の実施例と同様な作用効果を奏することになる。
の実施例と同様な作用効果を奏することになる。
【００７３】なお、上記第５の実施例において、トラン
ジスタＱｂを同期発電機１の回転とともに動作させるよ
うにすれば、ダイオード１７を省略してもよい。
ジスタＱｂを同期発電機１の回転とともに動作させるよ
うにすれば、ダイオード１７を省略してもよい。
【００７４】上記各実施例では、スイッチング素子９と
してトランジスタＱを使用していたが、サイリスタ（Ｓ
ＣＲ）、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）等の制
御整流素子や、双方向サイリスタ（ＳＳＳ）等で構成し
てもよい。
してトランジスタＱを使用していたが、サイリスタ（Ｓ
ＣＲ）、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）等の制
御整流素子や、双方向サイリスタ（ＳＳＳ）等で構成し
てもよい。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、スイッチング素子をオンオフ制御するととも
に、スイッチング素子のオン時に電機子コイルに流れる
電流方向を第２の整流手段で規制して電機子コイルに電
力を蓄え、電機子コイルの発電電圧に重畳できるように
したので、低速回転しているときにも、簡単な回路構成
でもって出力電流を大きくとれるという効果がある。
によれば、スイッチング素子をオンオフ制御するととも
に、スイッチング素子のオン時に電機子コイルに流れる
電流方向を第２の整流手段で規制して電機子コイルに電
力を蓄え、電機子コイルの発電電圧に重畳できるように
したので、低速回転しているときにも、簡単な回路構成
でもって出力電流を大きくとれるという効果がある。
【００７６】また、請求項２記載の発明によれば、所定
の回転数以下ではスイッチング素子をオンオフ制御し、
所定回転以上ではスイッチング素子をオフとしておくの
で、所定回転数以下では大きな発電電流を取り出せ、所
定回転数以上では当該発電機の持つ最大能力で発電がで
きる効果がある。
の回転数以下ではスイッチング素子をオンオフ制御し、
所定回転以上ではスイッチング素子をオフとしておくの
で、所定回転数以下では大きな発電電流を取り出せ、所
定回転数以上では当該発電機の持つ最大能力で発電がで
きる効果がある。
【００７７】さらに、請求項３記載の発明では、前記所
定の回転数が、スイッチング素子をオンオフ制御しない
ときの特性と、スイッチング素子をオンオフ制御したと
きの特性の交点としたので、当該交点以下のときに回転
数の割りには大きな電流を取り出せ、当該交点以上の回
転数のときには当該発電機の持つ最大能力で発電ができ
る効果がある。
定の回転数が、スイッチング素子をオンオフ制御しない
ときの特性と、スイッチング素子をオンオフ制御したと
きの特性の交点としたので、当該交点以下のときに回転
数の割りには大きな電流を取り出せ、当該交点以上の回
転数のときには当該発電機の持つ最大能力で発電ができ
る効果がある。
【００７８】請求項４記載の発明では、所定回転数以下
では回転に応じて漸次小さくなるオンオフ比でスイッチ
ング素子をオンオフ制御し、所定回転以上ではスイッチ
ング素子をオフとしておくので、所定回転数まで直線的
に電流が増加し、所定回転数以上では当該発電機の持つ
最大能力で発電ができる効果がある。
では回転に応じて漸次小さくなるオンオフ比でスイッチ
ング素子をオンオフ制御し、所定回転以上ではスイッチ
ング素子をオフとしておくので、所定回転数まで直線的
に電流が増加し、所定回転数以上では当該発電機の持つ
最大能力で発電ができる効果がある。
【００７９】また、請求項５記載の発明では、前記発電
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大となるようにスイッチング素子を制御して
いるので、回転数の増加に伴って出力電流が増加する電
流を取り出すことができる効果がある。
機の出力特性が原点を通る直線と接する回転数でオフ時
間の比が最大となるようにスイッチング素子を制御して
いるので、回転数の増加に伴って出力電流が増加する電
流を取り出すことができる効果がある。
【図１】本発明に係る車両用交流発電機の第１の実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】同第１の実施例の作用を説明するためのタイム
チャートである。
チャートである。
【図３】同第１の実施例の電流出力・回転数の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図４】同第２の実施例を示す回路図である。
【図５】同第２の実施例の電流出力・回転数の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図６】同第３の実施例を示す回路図である。
【図７】同第３の実施例のオンオフ比と回転数の関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図８】同第３の実施例の電流・回転数の関係を示す特
性図である。
性図である。
【図９】同第３の実施例の電流出力・回転数の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１０】同第４の実施例を示す回路図である。
【図１１】同第５の実施例を示す回路図である。
【図１２】従来の車両用交流発電機を示す回路図であ
る。
る。
【図１３】従来の車両用交流発電機の出力電流・回転数
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
１ 同期発電機 １Ua 電機子コイル １Va 電機子コイル １Wa 電機子コイル １Ub 電機子コイル １Vb 電機子コイル １Wb 電機子コイル ２ 界磁コイル ３ ダイオードブリッジ（第１の整流手段） ３ａ ダイオード（第１の整流手段） ５ 電圧調整器 ７ ダイオードアレイ（第２の整流手段） ７ａ ダイオードアレイ（第２の整流手段） ７ｂ ダイオードアレイ（第２の整流手段） ９ スイッチング素子 １１ 制御回路 １３ 回転検出器 １４ 駆動回路 １５ 回転数・電圧変換回路 １６ 変換駆動回路 ２１ バッテリ ２３ 負荷 Ｑ トランジスタ Ｑｂ トランジスタ
Claims (5)
- 【請求項１】 発電機とバッテリとの間に接続され、発
電機からの交流出力を整流して直流成分を該バッテリに
供給するための第１の整流手段と、 入力側が前記発電機の電機子コイルと接続され、出力側
がスイッチング素子を介して該電機子コイルに接続され
た第２の整流手段と、 前記スイッチング素子を所定条件下で所定周期で連続的
にオン・オフし、該スイッチング素子のオン期間は前記
第２の整流手段の出力電流を短絡し、上記発電機の電機
子コイルに該短絡電流を与えて前記電機子コイルのイン
ダクタンス成分に電力として蓄積し、該スイッチング素
子のオフ期間は該蓄積された蓄積電力を前記第１の整流
手段を介して上記バッテリに供給する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記発電機からの回転
数信号を取り込み、当該発電機の回転数が所定の回転数
より小さいときに信号を出力する回転検出器と、前記回
転検出器からの信号により前記スイッチング素子をオン
・オフ動作させる駆動回路とを含むことを特徴とする請
求項１記載の車両用交流発電機。 - 【請求項３】 前記回転検出器は、前記発電機からの回
転数信号を取り込み、前記発電機からの回転数が、前記
スイッチング素子をオン・オフ動作させたときの出力特
性と前記スイッチング素子を常時オフとしたときの出力
特性との交点以下の回転数のときに、駆動回路を動作さ
せる信号を出力するような回路構成としたことを特徴と
する請求項２記載の車両用交流発電機。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記発電機からの回転
数信号を取り込み、前記発電機の回転数が所定の回転数
以下のときに、回転数の連続的な変化に対応してオン・
オフ期間に占めるオフ時間が漸次変化するオンオフ比で
前記スイッチング素子をオン・オフ動作させる様に構成
されたことを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電
機。 - 【請求項５】 前記制御回路が、前記発電機の出力特性
が原点を通る直線と接する回転数でオフ時間の比が最大
になるような信号を出力するように構成されたことを特
徴とする請求項１または４に記載の車両用交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153325A JP2636634B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 車両用交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153325A JP2636634B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 車両用交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344798A JPH05344798A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2636634B2 true JP2636634B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15560030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4153325A Expired - Fee Related JP2636634B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 車両用交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636634B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3161232B2 (ja) * | 1994-07-05 | 2001-04-25 | 国産電機株式会社 | 内燃機関用電源装置 |
| US5808451A (en) * | 1995-12-29 | 1998-09-15 | Kokusan Denki Co., Ltd. | Power device for internal combustion engine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115535A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | 日産自動車株式会社 | オルタネ−タの発電制御システム |
| JP3015098B2 (ja) * | 1990-11-30 | 2000-02-28 | 澤藤電機株式会社 | オルタネータ |
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-
1992
- 1992-06-12 JP JP4153325A patent/JP2636634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05344798A (ja) | 1993-12-24 |
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