JP3021689B2 - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents
車両用交流発電機の電圧制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用交流発電機の電
圧制御装置に関する。
圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃費向上やアイドル時のエンジン回転の
安定化の為、車両用交流発電機の出力端子とバッテリと
を繋ぐ充電線を流れる電流をホール素子を用いて求める
という技術が知られている。
安定化の為、車両用交流発電機の出力端子とバッテリと
を繋ぐ充電線を流れる電流をホール素子を用いて求める
という技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホール
素子で充電電流を求めようとすると、ホール素子は特殊
コアを使用するので製造コストが高く、また、磁気の影
響を受け易く配設位置が制限されるという課題があっ
た。
素子で充電電流を求めようとすると、ホール素子は特殊
コアを使用するので製造コストが高く、また、磁気の影
響を受け易く配設位置が制限されるという課題があっ
た。
【０００４】本発明は、充電電流の検出機能を有する、
安価な車両用交流発電機の電圧制御装置の提供を目的と
する。
安価な車両用交流発電機の電圧制御装置の提供を目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
請求項１の発明は、電機子巻線、励磁巻線、および整流
器を備え、車載エンジンにより駆動されて発電する車両
用発電機の出力端子と車両の電気負荷に電力供給する車
載されたバッテリとを充電線で電気接続し、前記バッテ
リの端子電圧を検出するとともに、端子電圧が調整電圧
になるように前記励磁巻線に流れる励磁電流を制御する
車両用交流発電機の電圧制御装置において、バッテリの
端子電圧と車両用交流発電機の出力端子電圧との差電圧
を検出する差電圧検出手段と、設定量の励磁電流が流れ
るときの差電圧に基づいて抵抗値を反映する値を求める
手段と、抵抗値を反映する値に基づいて発電中の差電圧
から充電線に流れる電流を求める手段とを備えるという
手段を採用した。請求項２の発明では、設定量の励磁電
流は、発電停止時に流すという手段を採用した。
請求項１の発明は、電機子巻線、励磁巻線、および整流
器を備え、車載エンジンにより駆動されて発電する車両
用発電機の出力端子と車両の電気負荷に電力供給する車
載されたバッテリとを充電線で電気接続し、前記バッテ
リの端子電圧を検出するとともに、端子電圧が調整電圧
になるように前記励磁巻線に流れる励磁電流を制御する
車両用交流発電機の電圧制御装置において、バッテリの
端子電圧と車両用交流発電機の出力端子電圧との差電圧
を検出する差電圧検出手段と、設定量の励磁電流が流れ
るときの差電圧に基づいて抵抗値を反映する値を求める
手段と、抵抗値を反映する値に基づいて発電中の差電圧
から充電線に流れる電流を求める手段とを備えるという
手段を採用した。請求項２の発明では、設定量の励磁電
流は、発電停止時に流すという手段を採用した。
【０００６】
【作用】発電停止時、通電手段により設定量の励磁電流
を充電線に流すと、微小な充電線抵抗の存在によりバッ
テリと車両用交流発電機の出力端子との間に差電圧が生
じる。ここで、充電線に流す励磁電流の値は分かってい
るので差電圧とこの励磁電流値から充電線の充電線抵抗
値を反映する値が求まる。発電中も上記充電線抵抗の抵
抗値を反映する値は変化しないので、この値と、差電圧
検出手段で検出される差電圧とに基づいて発電中の充電
電流の充電電流値が求められる。
を充電線に流すと、微小な充電線抵抗の存在によりバッ
テリと車両用交流発電機の出力端子との間に差電圧が生
じる。ここで、充電線に流す励磁電流の値は分かってい
るので差電圧とこの励磁電流値から充電線の充電線抵抗
値を反映する値が求まる。発電中も上記充電線抵抗の抵
抗値を反映する値は変化しないので、この値と、差電圧
検出手段で検出される差電圧とに基づいて発電中の充電
電流の充電電流値が求められる。
【０００７】
【発明の効果】ホール素子を用いずに充電線を流れる充
電電流が求まるのでコア等が要らず、安価で、且つ小形
に製造できる。また、磁気の影響を受けないので、電圧
制御手段を車両用交流発電機内の任意箇所に配設するこ
とができる。
電電流が求まるのでコア等が要らず、安価で、且つ小形
に製造できる。また、磁気の影響を受けないので、電圧
制御手段を車両用交流発電機内の任意箇所に配設するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】本発明の第１実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。図１は本発明にかかる車両用交流発電機
の電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図
であり、図２および図３はその車両用電源システムの各
部の出力波形図である。
いて説明する。図１は本発明にかかる車両用交流発電機
の電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図
であり、図２および図３はその車両用電源システムの各
部の出力波形図である。
【０００９】図１に示すように、車両用電源システムに
採用した、電圧制御装置１は、バッテリ２の端子電圧２
１を検出する電圧検出回路３と、パワーＭＯＳ ＦＥＴ
４を駆動する駆動回路５、三相交流発電機６の発電を検
出する発電検出回路７、バッテリ２の端子電圧２１と三
相交流発電機６の出力電圧６１との差を検出する差電圧
検出回路８と、コンパレータ入力回路９とを具備するこ
とにより充電電流検知手段を構成している。また、この
電圧制御装置１は、三相交流発電機のハウジング（図示
せず）内に配設され、車両用交流発電機６の出力端子を
兼ねたＢ端子１１、Ｆ端子１２、Ｅ端子１３、ＩＧ端子
１４、Ｓ端子１５、発電量出力端子１６、発電検出端子
１７を有する。
採用した、電圧制御装置１は、バッテリ２の端子電圧２
１を検出する電圧検出回路３と、パワーＭＯＳ ＦＥＴ
４を駆動する駆動回路５、三相交流発電機６の発電を検
出する発電検出回路７、バッテリ２の端子電圧２１と三
相交流発電機６の出力電圧６１との差を検出する差電圧
検出回路８と、コンパレータ入力回路９とを具備するこ
とにより充電電流検知手段を構成している。また、この
電圧制御装置１は、三相交流発電機のハウジング（図示
せず）内に配設され、車両用交流発電機６の出力端子を
兼ねたＢ端子１１、Ｆ端子１２、Ｅ端子１３、ＩＧ端子
１４、Ｓ端子１５、発電量出力端子１６、発電検出端子
１７を有する。
【００１０】三相交流発電機６は、整流出力側をＢ端子
１１およびＥ端子１３に接続した整流器であるブリッジ
ダイオード６２と、このブリッジダイオード６２の交流
入力側に接続した電機子巻線６３と、Ｆ端子１２および
Ｅ端子１３に接続した励磁巻線６４とを備え、車載エン
ジン（図示せず）により駆動される。
１１およびＥ端子１３に接続した整流器であるブリッジ
ダイオード６２と、このブリッジダイオード６２の交流
入力側に接続した電機子巻線６３と、Ｆ端子１２および
Ｅ端子１３に接続した励磁巻線６４とを備え、車載エン
ジン（図示せず）により駆動される。
【００１１】バッテリ２は、車載された１２Ｖの鉛蓄電
池であり、負荷スイッチ２４を介して電気負荷２５と電
気接続され、イグニッションスイッチ２６を介してＩＧ
端子１４と電気接続されている。また、充電線２７を介
してＢ端子１１と電気接続されている。
池であり、負荷スイッチ２４を介して電気負荷２５と電
気接続され、イグニッションスイッチ２６を介してＩＧ
端子１４と電気接続されている。また、充電線２７を介
してＢ端子１１と電気接続されている。
【００１２】電圧検出回路３において、定電圧回路３１
はＩＧ端子１４と電気接続され、定電圧端子３２に定電
圧（例えばＤＣ５Ｖ）を発生させている。コンパレータ
３３のマイナス側入力には上記定電圧を分圧抵抗３４、
３５で分圧した電圧が入力され、コンパレータ３３のプ
ラス側入力にはＳ端子１５に印加されるバッテリ２の端
子電圧２１を分圧抵抗３６、３７で分圧した電圧が入力
されている。
はＩＧ端子１４と電気接続され、定電圧端子３２に定電
圧（例えばＤＣ５Ｖ）を発生させている。コンパレータ
３３のマイナス側入力には上記定電圧を分圧抵抗３４、
３５で分圧した電圧が入力され、コンパレータ３３のプ
ラス側入力にはＳ端子１５に印加されるバッテリ２の端
子電圧２１を分圧抵抗３６、３７で分圧した電圧が入力
されている。
【００１３】パワーＭＯＳ ＦＥＴ４は、小さなＭＯＳ
ＦＥＴを数万個並列接続して構成されており、ドレイ
ンをＢ端子１１に接続し、ソースをＦ端子１２に接続し
ている。尚、ソース、Ｅ端子１３間には、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ４の破壊防止用のフライホイールダイオード４
２が接続されている。
ＦＥＴを数万個並列接続して構成されており、ドレイ
ンをＢ端子１１に接続し、ソースをＦ端子１２に接続し
ている。尚、ソース、Ｅ端子１３間には、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ４の破壊防止用のフライホイールダイオード４
２が接続されている。
【００１４】駆動回路５において、２入力オア回路５１
の一つの入力端子には電圧検出回路３の出力信号として
コンパレータ３３の出力が入力され、２入力オア回路５
１の出力は、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４を駆動するトラン
ジスタ５２のベースにベース抵抗を介して入力されてい
る。トランジスタ５２のコレクタは、ＩＧ端子１４と接
続した昇圧回路５０の出力側に接続されるとともに、パ
ワーＭＯＳＦＥＴ４のゲートに接続されている。検出端
子４１には数個のＭＯＳ ＦＥＴのドレインが接続さ
れ、該検出端子４１を抵抗５３、５４、オペアンプ５５
により構成される励磁電流検出回路に接続することによ
り励磁電流（＝ドレイン電流）に比例した検出用電流が
取り出され、この検出端子４１は、抵抗５３、５４、オ
ペアンプ５５により構成される励磁電流検出回路に接続
されている。オペアンプ５５のマイナス側入力には、定
電圧回路３１で安定化した定電圧を２つの抵抗で分圧し
た電圧が入力されている。オペアンプ５５の出力端子は
コンパレータ５６のマイナス側入力端子に接続され、コ
ンパレータ５６のプラス側入力端子には鋸波発生回路５
７が接続されている。コンパレータ５６の出力端子は２
入力オア回路５１のもう一つの入力端子に接続されてい
る。尚、トランジスタ５８のコレクタは、検出端子４１
に接続され、三相交流発電機６の発電が発電検出回路７
で検出されたときオン（導通）して検出端子４１を接地
する。
の一つの入力端子には電圧検出回路３の出力信号として
コンパレータ３３の出力が入力され、２入力オア回路５
１の出力は、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４を駆動するトラン
ジスタ５２のベースにベース抵抗を介して入力されてい
る。トランジスタ５２のコレクタは、ＩＧ端子１４と接
続した昇圧回路５０の出力側に接続されるとともに、パ
ワーＭＯＳＦＥＴ４のゲートに接続されている。検出端
子４１には数個のＭＯＳ ＦＥＴのドレインが接続さ
れ、該検出端子４１を抵抗５３、５４、オペアンプ５５
により構成される励磁電流検出回路に接続することによ
り励磁電流（＝ドレイン電流）に比例した検出用電流が
取り出され、この検出端子４１は、抵抗５３、５４、オ
ペアンプ５５により構成される励磁電流検出回路に接続
されている。オペアンプ５５のマイナス側入力には、定
電圧回路３１で安定化した定電圧を２つの抵抗で分圧し
た電圧が入力されている。オペアンプ５５の出力端子は
コンパレータ５６のマイナス側入力端子に接続され、コ
ンパレータ５６のプラス側入力端子には鋸波発生回路５
７が接続されている。コンパレータ５６の出力端子は２
入力オア回路５１のもう一つの入力端子に接続されてい
る。尚、トランジスタ５８のコレクタは、検出端子４１
に接続され、三相交流発電機６の発電が発電検出回路７
で検出されたときオン（導通）して検出端子４１を接地
する。
【００１５】発電検出回路７において、電機子巻線６３
の一相の端子電圧は、分圧抵抗７１、７２で分圧され、
該分圧電圧は、ダイオード７３、コンデンサ７４、およ
び抵抗７５よりなるピークホールド回路を介してコンパ
レータ７６のプラス側入力に供給される。コンパレータ
７６のマイナス側入力には、定電圧端子３２より供給さ
れる定電圧を抵抗７７、７８で分圧した電圧が入力され
る。コンパレータ７６の出力は発電検出信号として駆動
回路５の抵抗５９に入力されている。
の一相の端子電圧は、分圧抵抗７１、７２で分圧され、
該分圧電圧は、ダイオード７３、コンデンサ７４、およ
び抵抗７５よりなるピークホールド回路を介してコンパ
レータ７６のプラス側入力に供給される。コンパレータ
７６のマイナス側入力には、定電圧端子３２より供給さ
れる定電圧を抵抗７７、７８で分圧した電圧が入力され
る。コンパレータ７６の出力は発電検出信号として駆動
回路５の抵抗５９に入力されている。
【００１６】差電圧検出回路８において、抵抗８１、８
２、８３、８４、オペアンプ８５からなる差動増幅回路
の各入力端８６、８７が、Ｓ端子１５、Ｂ端子１１に接
続されている。また、抵抗８８、８９は分圧抵抗であ
る。オペアンプ８５の出力は、後述する、コンパレータ
入力回路９のＡ- Ｄコンバータ９１および発電量検出コ
ンパレータ９０のプラス側入力に入力されている。
２、８３、８４、オペアンプ８５からなる差動増幅回路
の各入力端８６、８７が、Ｓ端子１５、Ｂ端子１１に接
続されている。また、抵抗８８、８９は分圧抵抗であ
る。オペアンプ８５の出力は、後述する、コンパレータ
入力回路９のＡ- Ｄコンバータ９１および発電量検出コ
ンパレータ９０のプラス側入力に入力されている。
【００１７】コンパレータ入力回路９において、９１は
充電線電流値７００ｍＡにおける三相交流発電機６の出
力電圧６１とバッテリ２の端子電圧２１との差電圧を充
電線電流値２０Ａに換算したデジタル値に変換するＡ-
Ｄコンバータ、９２はこのデジタル値をラッチするラッ
チ回路、９３はラッチ回路９２の出力をアナログ信号に
変換するＤ- Ａコンバータであり、変換されたアナログ
信号は、発電量検出コンパレータ９０のマイナス側に入
力されている。インバータ９４には発電検出回路７のコ
ンパレータ７６からの信号が入力され、インバータ９４
の出力は、遅延回路９５を介して、或いは直接アンド回
路９６に入力されている。アンド回路９６の出力はトリ
ガパルス発生回路９７に入力され、トリガパルスがラッ
チ信号としてラッチ回路９２に入力される。尚、９８は
エンジン制御を行うエンジン制御装置であり、発電量信
号９９を含む車両の各状態信号が入力される。
充電線電流値７００ｍＡにおける三相交流発電機６の出
力電圧６１とバッテリ２の端子電圧２１との差電圧を充
電線電流値２０Ａに換算したデジタル値に変換するＡ-
Ｄコンバータ、９２はこのデジタル値をラッチするラッ
チ回路、９３はラッチ回路９２の出力をアナログ信号に
変換するＤ- Ａコンバータであり、変換されたアナログ
信号は、発電量検出コンパレータ９０のマイナス側に入
力されている。インバータ９４には発電検出回路７のコ
ンパレータ７６からの信号が入力され、インバータ９４
の出力は、遅延回路９５を介して、或いは直接アンド回
路９６に入力されている。アンド回路９６の出力はトリ
ガパルス発生回路９７に入力され、トリガパルスがラッ
チ信号としてラッチ回路９２に入力される。尚、９８は
エンジン制御を行うエンジン制御装置であり、発電量信
号９９を含む車両の各状態信号が入力される。
【００１８】以下、本実施例の作動を説明する。
【００１９】イグニッションスイッチ２６を投入する
と、検出回路３の定電圧回路３１の定電圧端子３２に定
電圧（ＤＣ１２Ｖより低い）が発生する。
と、検出回路３の定電圧回路３１の定電圧端子３２に定
電圧（ＤＣ１２Ｖより低い）が発生する。
【００２０】イグニッションスイッチ２６を投入した時
点では、三相交流発電機６の回転軸が回転していなくて
未発電状態であるので、端子電圧２１は調整電圧未満で
あり、コンパレータ３３のプラス側入力の電圧がマイナ
ス側入力の電圧より低いため、コンパレータ３３の出力
はＬ（低電位；以下略）となる。また、発電していない
ため、検出端子１７で検出される電機子巻線６３の相電
圧は略ゼロであるのでコンパレータ７６のプラス側入力
電圧はマイナス側入力電圧より低く、コンパレータ７６
の出力はＬとなる。従って、トランジスタ５８はオフ状
態となる。この時、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４は、未だ導
通状態になっていないので、検出端子４１でドレイン電
流は検出されず、コンパレータ５６の出力はＬである。
従って、２入力オア回路５１の出力はＬで、トランジス
タ５２がオフであるので、昇圧した電圧（約２２Ｖ）が
パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のゲートに印加され、パワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ４は導通する。
点では、三相交流発電機６の回転軸が回転していなくて
未発電状態であるので、端子電圧２１は調整電圧未満で
あり、コンパレータ３３のプラス側入力の電圧がマイナ
ス側入力の電圧より低いため、コンパレータ３３の出力
はＬ（低電位；以下略）となる。また、発電していない
ため、検出端子１７で検出される電機子巻線６３の相電
圧は略ゼロであるのでコンパレータ７６のプラス側入力
電圧はマイナス側入力電圧より低く、コンパレータ７６
の出力はＬとなる。従って、トランジスタ５８はオフ状
態となる。この時、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４は、未だ導
通状態になっていないので、検出端子４１でドレイン電
流は検出されず、コンパレータ５６の出力はＬである。
従って、２入力オア回路５１の出力はＬで、トランジス
タ５２がオフであるので、昇圧した電圧（約２２Ｖ）が
パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のゲートに印加され、パワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ４は導通する。
【００２１】パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のドレイン電流が
増加すると、検出端子４１で検出される検出用電流も比
例して増加し、オペアンプ５５の出力が低下する。
増加すると、検出端子４１で検出される検出用電流も比
例して増加し、オペアンプ５５の出力が低下する。
【００２２】そして、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のドレイ
ン電流が７００ｍＡ以上になると、図２に示すように、
コンパレータ５６の出力は定周波パルスとなり、デュー
ティが増加する。この為、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のゲ
ートに印加される電圧も定周波パルスとなり、デューテ
ィが減少する。このフィードバック制御により、ドレイ
ン電流は７００ｍＡに維持される。
ン電流が７００ｍＡ以上になると、図２に示すように、
コンパレータ５６の出力は定周波パルスとなり、デュー
ティが増加する。この為、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４のゲ
ートに印加される電圧も定周波パルスとなり、デューテ
ィが減少する。このフィードバック制御により、ドレイ
ン電流は７００ｍＡに維持される。
【００２３】一方、イグニッションスイッチ２６を投入
した時、図３に示すように、コンパレータ入力回路９の
インバータ９４の出力はＬからＨ（高電位；以下略）に
切り換わる。従って、遅延回路９５の出力は、インバー
タ９４の信号よりＴｄだけ位相が遅れた信号となり（図
３に示す）、アンド回路９６の出力は図３に示すとお
り、同じくインバータ９４の信号よりＴｄだけ位相が遅
れてＨになる。この時同時にトリガパルス発生回路９７
の出力（図３に示す）がＨになり、ラッチ回路９２がＡ
- Ｄコンバータ９１の信号をラッチする。この時、ラッ
チされる信号は、励磁電流が７００ｍＡのときのＳ端子
１５とＢ端子１１間の電圧ドロップ（第１差電圧）に比
例した信号となる。ここで、上記信号の値をＶ1 、充電
線抵抗２２の抵抗値をＲ、差電圧検出回路８の差動増幅
回路の増幅率をｋ1 とすると、Ｖ1 ＝０．７×Ｒ×ｋ1
である。従って、監視（検出）したい充電線電流２３を
Ｉ0 とすると、Ｄ- Ａコンバータ９３の出力電圧Ｖ２は
Ｖ２＝（Ｉ0 ／０．７）×Ｖ1 として与えられる。
した時、図３に示すように、コンパレータ入力回路９の
インバータ９４の出力はＬからＨ（高電位；以下略）に
切り換わる。従って、遅延回路９５の出力は、インバー
タ９４の信号よりＴｄだけ位相が遅れた信号となり（図
３に示す）、アンド回路９６の出力は図３に示すとお
り、同じくインバータ９４の信号よりＴｄだけ位相が遅
れてＨになる。この時同時にトリガパルス発生回路９７
の出力（図３に示す）がＨになり、ラッチ回路９２がＡ
- Ｄコンバータ９１の信号をラッチする。この時、ラッ
チされる信号は、励磁電流が７００ｍＡのときのＳ端子
１５とＢ端子１１間の電圧ドロップ（第１差電圧）に比
例した信号となる。ここで、上記信号の値をＶ1 、充電
線抵抗２２の抵抗値をＲ、差電圧検出回路８の差動増幅
回路の増幅率をｋ1 とすると、Ｖ1 ＝０．７×Ｒ×ｋ1
である。従って、監視（検出）したい充電線電流２３を
Ｉ0 とすると、Ｄ- Ａコンバータ９３の出力電圧Ｖ２は
Ｖ２＝（Ｉ0 ／０．７）×Ｖ1 として与えられる。
【００２４】その後、スタータが作動し、エンジンが完
爆し、三相交流発電機６の回転が増大し、発電が開始さ
れると、電機子巻線６３に相電圧が発生する。相電圧パ
ルスのピーク電圧が高くなり、抵抗７５の両端の電圧が
定電圧を抵抗７７、７８で分圧した電圧を越えるように
なると、コンパレータ７６の出力はＨとなる。この為、
トランジスタ５８は導通し、コンパレータ５６の出力は
Ｌとなる。
爆し、三相交流発電機６の回転が増大し、発電が開始さ
れると、電機子巻線６３に相電圧が発生する。相電圧パ
ルスのピーク電圧が高くなり、抵抗７５の両端の電圧が
定電圧を抵抗７７、７８で分圧した電圧を越えるように
なると、コンパレータ７６の出力はＨとなる。この為、
トランジスタ５８は導通し、コンパレータ５６の出力は
Ｌとなる。
【００２５】従って、三相交流発電機６の発電中は、パ
ワーＭＯＳ ＦＥＴ４の駆動制御は、電圧検出回路３の
コンパレータ３３の出力のみによって決まり、端子電圧
２１が調整電圧（例えば１４．５Ｖ）以下の時に、パワ
ーＭＯＳ ＦＥＴ４が導通し、これにより励磁電流が増
加し、三相交流発電機６の出力が増大してバッテリ２が
充電される。
ワーＭＯＳ ＦＥＴ４の駆動制御は、電圧検出回路３の
コンパレータ３３の出力のみによって決まり、端子電圧
２１が調整電圧（例えば１４．５Ｖ）以下の時に、パワ
ーＭＯＳ ＦＥＴ４が導通し、これにより励磁電流が増
加し、三相交流発電機６の出力が増大してバッテリ２が
充電される。
【００２６】バッテリ２の端子電圧２１が調整電圧以上
になると、電圧検出回路３のコンパレータ３３の出力が
Ｈとなり、トランジスタ５２が導通するので、パワーＭ
ＯＳＦＥＴ４はオフする。これにより、励磁電流が減少
し、三相交流発電機６の発電出力は低下する。これを繰
り返すことにより、端子電圧２１が調整電圧に維持され
る。
になると、電圧検出回路３のコンパレータ３３の出力が
Ｈとなり、トランジスタ５２が導通するので、パワーＭ
ＯＳＦＥＴ４はオフする。これにより、励磁電流が減少
し、三相交流発電機６の発電出力は低下する。これを繰
り返すことにより、端子電圧２１が調整電圧に維持され
る。
【００２７】三相交流発電機６の発電中において、充電
線電流２３はバッテリ２の充電用と図示しない常用負荷
で数Ａ程度である。充電線電流２３を例えば２０Ａで監
視したい場合（Ｉ0 ＝２０Ａ）、上記の状態では、コン
パレータ９０の出力はＬであり、エンジン制御装置９８
には発電量信号９９は送出されない。この場合、エンジ
ン制御装置９８は、エンジンの燃費向上の為、アイドリ
ング時のエンジン回転数を減少させる。
線電流２３はバッテリ２の充電用と図示しない常用負荷
で数Ａ程度である。充電線電流２３を例えば２０Ａで監
視したい場合（Ｉ0 ＝２０Ａ）、上記の状態では、コン
パレータ９０の出力はＬであり、エンジン制御装置９８
には発電量信号９９は送出されない。この場合、エンジ
ン制御装置９８は、エンジンの燃費向上の為、アイドリ
ング時のエンジン回転数を減少させる。
【００２８】負荷スイッチ２４が閉成し、ヘッドライ
ト、ヒータ等の電気負荷２５がバッテリ２に接続される
と、充電線電流２３が２０Ａを越えるので、コンパレー
タ９０の出力がＨとなり、エンジン制御装置９８に充電
線電流２３が２０Ａ以上であるという発電量信号９９が
送出される。この場合、エンジン制御装置９８は、三相
交流発電機６の発電能力を高めるよう、アイドリング時
のエンジン回転数を増加させて、充電収支の改善を図
る。
ト、ヒータ等の電気負荷２５がバッテリ２に接続される
と、充電線電流２３が２０Ａを越えるので、コンパレー
タ９０の出力がＨとなり、エンジン制御装置９８に充電
線電流２３が２０Ａ以上であるという発電量信号９９が
送出される。この場合、エンジン制御装置９８は、三相
交流発電機６の発電能力を高めるよう、アイドリング時
のエンジン回転数を増加させて、充電収支の改善を図
る。
【００２９】以下、電圧制御装置１の効果を述べる。
【００３０】（あ）電圧制御装置１は、三相交流発電機
６の発電開始前、励磁巻線６４に通電して充電線２７の
電圧降下から充電線抵抗２２を求め、発電開始後の充電
線２７の電圧降下と前記充電線抵抗２２とにより充電線
電流２３を演算しているので、ホール素子を用いて充電
電流を検出するものに比べ、低コストで製造できる。
尚、電圧検出回路３、駆動回路５、発電検出回路７、差
電圧検出回路８、コンパレータ入力回路９は、回路的に
は複雑であるが、電気的にＩＣ化が容易な構成であるの
で、著しい製造コストの上昇はない。
６の発電開始前、励磁巻線６４に通電して充電線２７の
電圧降下から充電線抵抗２２を求め、発電開始後の充電
線２７の電圧降下と前記充電線抵抗２２とにより充電線
電流２３を演算しているので、ホール素子を用いて充電
電流を検出するものに比べ、低コストで製造できる。
尚、電圧検出回路３、駆動回路５、発電検出回路７、差
電圧検出回路８、コンパレータ入力回路９は、回路的に
は複雑であるが、電気的にＩＣ化が容易な構成であるの
で、著しい製造コストの上昇はない。
【００３１】（い）電圧制御装置１は、ホール素子に拠
るものと異なり、充電線電流を検出するのにコアを必要
としないので、容積は大きくならず、また磁気の影響を
受けないので容易に三相交流発電機６のハウジング内に
配設できる。
るものと異なり、充電線電流を検出するのにコアを必要
としないので、容積は大きくならず、また磁気の影響を
受けないので容易に三相交流発電機６のハウジング内に
配設できる。
【００３２】（う）充電線抵抗２２をエンジン始動時
（三相交流発電機６の発電開始前）に毎回検出している
ので、充電線抵抗２２の経時変動を受けない。
（三相交流発電機６の発電開始前）に毎回検出している
ので、充電線抵抗２２の経時変動を受けない。
【００３３】つぎに、本発明の第２実施例を図４に基づ
いて説明する。図４は本発明にかかる車両用交流発電機
の電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図
である。
いて説明する。図４は本発明にかかる車両用交流発電機
の電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図
である。
【００３４】本実施例は、コンパレータ９０の出力をオ
ア回路９０１に入力する構成が第１実施例と異なる点で
あり、これにより、充電線電流２３が所定値（例えば６
０Ａ）以上の場合、オア回路９０１の出力が始動時以外
にもＨとなって、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４をオフし、三
相交流発電機６に過負荷がかからないように充電線電流
２３を制限している。
ア回路９０１に入力する構成が第１実施例と異なる点で
あり、これにより、充電線電流２３が所定値（例えば６
０Ａ）以上の場合、オア回路９０１の出力が始動時以外
にもＨとなって、パワーＭＯＳ ＦＥＴ４をオフし、三
相交流発電機６に過負荷がかからないように充電線電流
２３を制限している。
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図で
ある。
電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図で
ある。
【図２】その車両用電源システムの各部の出力波形図で
ある。
ある。
【図３】その車両用電源システムの各部の出力波形図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第２実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図で
ある。
電圧制御装置を採用した車両用電源システムの構成図で
ある。
１ 電圧制御装置（車両用交流発電機の電圧制御装置） ２ バッテリ ５ 駆動回路（通電手段） ６ 三相交流発電機（車両用交流発電機） ８ 差電圧検出回路（差電圧検出手段） １１ Ｂ端子 ２１ 端子電圧 ２２ 充電線抵抗 ２３ 充電線電流 ２５ 電気負荷 ２７ 充電線 ６１ 出力電圧（出力端子電圧） ６２ ブリッジダイオード（整流器） ６３ 電機子巻線 ６４ 励磁巻線
Claims (2)
- 【請求項１】 電機子巻線、励磁巻線、および整流器を
備え、車載エンジンにより駆動されて発電する車両用発
電機の出力端子と車両の電気負荷に電力供給する車載さ
れたバッテリとを充電線で電気接続し、前記バッテリの
端子電圧を検出するとともに、端子電圧が調整電圧にな
るように前記励磁巻線に流れる励磁電流を制御する車両
用交流発電機の電圧制御装置において、前記バッテリの
端子電圧と前記車両用交流発電機の出力端子電圧との差
電圧を検出する差電圧検出手段と、設定量の励磁電流が
流れるときの差電圧に基づいて抵抗値を反映する値を求
める手段と、前記抵抗値を反映する値に基づいて発電中
の差電圧から前記充電線に流れる電流を求める手段とを
備えることを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装
置。 - 【請求項２】 前記設定量の励磁電流は、発電停止時に
流すことを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電
機の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005921A JP3021689B2 (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005921A JP3021689B2 (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248335A JPH04248335A (ja) | 1992-09-03 |
| JP3021689B2 true JP3021689B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=11624363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3005921A Expired - Lifetime JP3021689B2 (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021689B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005333779A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Kokusan Denki Co Ltd | 内燃機関用電装品負荷駆動装置及び内燃機関用点火装置 |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP3005921A patent/JP3021689B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04248335A (ja) | 1992-09-03 |
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Legal Events
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