JP3509690B2 - 車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法 - Google Patents
車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法Info
- Publication number
- JP3509690B2 JP3509690B2 JP2000081610A JP2000081610A JP3509690B2 JP 3509690 B2 JP3509690 B2 JP 3509690B2 JP 2000081610 A JP2000081610 A JP 2000081610A JP 2000081610 A JP2000081610 A JP 2000081610A JP 3509690 B2 JP3509690 B2 JP 3509690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- alternator
- speed
- battery
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
- H02P9/107—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of overloads
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1446—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02J7/2434—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with pulse modulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用交流発電機に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用交流発電機のアイドル状態の回転
数（以下、アイドル回転数と称する）を低下させるとエ
ンジン発生トルクが減少するため、電気負荷の投入、た
とえば車両空調用コンプレッサ駆動モ−タの大起動電流
によりエンジンから見たオルタネ−タ駆動トルク（以
下、負荷トルクともいう）が増大し、その結果、アイド
ル回転数が安定せずにふらつくハンチング現象が発生す
る。
数（以下、アイドル回転数と称する）を低下させるとエ
ンジン発生トルクが減少するため、電気負荷の投入、た
とえば車両空調用コンプレッサ駆動モ−タの大起動電流
によりエンジンから見たオルタネ−タ駆動トルク（以
下、負荷トルクともいう）が増大し、その結果、アイド
ル回転数が安定せずにふらつくハンチング現象が発生す
る。
【０００３】このようなエンジン回転数のハンチング
は、バッテリ電圧の変動増大による種々の不具合を招
き、また、アイドル維持困難などの問題も派生させる。
は、バッテリ電圧の変動増大による種々の不具合を招
き、また、アイドル維持困難などの問題も派生させる。
【０００４】この種の車両用交流発電機のハンチング抑
止のために回転数変化に応じてその調整電圧を調整する
種々の技術が従来より提案されている。
止のために回転数変化に応じてその調整電圧を調整する
種々の技術が従来より提案されている。
【０００５】特開昭５４ー７１１１号公報は、エンジン
の減速時（エンジン回転数の速度微分値が負）には発電
機の調整電圧を速度変化率（微分値）に応じて降下さ
せ、エンジンの加速時（エンジン回転数の速度微分値が
正）にはそれを速度変化率（微分値）に応じて上昇させ
ることを提案している。
の減速時（エンジン回転数の速度微分値が負）には発電
機の調整電圧を速度変化率（微分値）に応じて降下さ
せ、エンジンの加速時（エンジン回転数の速度微分値が
正）にはそれを速度変化率（微分値）に応じて上昇させ
ることを提案している。
【０００６】本出願人の出願になる特開昭６０ー８７６
３６号公報は、電気負荷増大時点からアイドル回転数が
回復するのに必要な時間を超える一定時間の間、発電量
を所定値以下に制限することを提案する。
３６号公報は、電気負荷増大時点からアイドル回転数が
回復するのに必要な時間を超える一定時間の間、発電量
を所定値以下に制限することを提案する。
【０００７】本出願人の出願になる特公平６ー５５０４
０号公報は、エンジン回転数増加に対して所定時間遅延
しつつエンジン回転数増加（加速）時に加速度合に比例
して調整電圧を増加させることを提案している。
０号公報は、エンジン回転数増加に対して所定時間遅延
しつつエンジン回転数増加（加速）時に加速度合に比例
して調整電圧を増加させることを提案している。
【０００８】特開平９ー３２７１９９号公報は、エンジ
ンの加速時に目標電圧を定常目標電圧より低い一定の低
値に設定し、エンジンの減速期間に目標電圧を定常目標
電圧より高い一定の高値に設定することを提案してい
る。
ンの加速時に目標電圧を定常目標電圧より低い一定の低
値に設定し、エンジンの減速期間に目標電圧を定常目標
電圧より高い一定の高値に設定することを提案してい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た種々の従来技術にもかかわらず以下のような問題が派
生することがわかった。
た種々の従来技術にもかかわらず以下のような問題が派
生することがわかった。
【００１０】まず、これらのハンチング抑止技術は、エ
ンジン回転数の変化に応じてレギュレ−タの調整電圧を
変化させるものであり、バッテリ、電気負荷、オルタネ
−タを構成回路要素とする電気回路系の状態に無関係に
エンジン回転数変化と調整電圧変化とを連動させるた
め、電気回路系の状態を加味できず、そのため適切性に
欠ける場合があった。たとえば、加速中にもバッテリ電
圧が早期に回復した場合や、加速がほぼ終了しているに
もかかわらず放電が深く回復が遅い場合などに適切に対
処することが容易でなかった。若しくは、上記エンジン
回転数に加えてバッテリ電圧などの信号も制御パラメ−
タとして追加せねばならず回路処理が複雑となった。
ンジン回転数の変化に応じてレギュレ−タの調整電圧を
変化させるものであり、バッテリ、電気負荷、オルタネ
−タを構成回路要素とする電気回路系の状態に無関係に
エンジン回転数変化と調整電圧変化とを連動させるた
め、電気回路系の状態を加味できず、そのため適切性に
欠ける場合があった。たとえば、加速中にもバッテリ電
圧が早期に回復した場合や、加速がほぼ終了しているに
もかかわらず放電が深く回復が遅い場合などに適切に対
処することが容易でなかった。若しくは、上記エンジン
回転数に加えてバッテリ電圧などの信号も制御パラメ−
タとして追加せねばならず回路処理が複雑となった。
【００１１】また、上記種々の従来技術では、エンジン
回転数の変動状態、たとえば定常モ−ドから減速モ−ド
への移行、減速モ−ドから加速モ−ドへの移行、加速モ
−ド終了時点近傍などにおいて、オルタネ−タの出力変
化すなわちオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変
動が急激であった。このようなオルタネ−タ出力変化の
急変は、トルクの急変によりショックを生じ易く、また
大出力発生時におけるバッテリの大電流充電や大電流放
電を生じ易く、充電効率の低下や送電ロスの増大を招く
という問題があった。
回転数の変動状態、たとえば定常モ−ドから減速モ−ド
への移行、減速モ−ドから加速モ−ドへの移行、加速モ
−ド終了時点近傍などにおいて、オルタネ−タの出力変
化すなわちオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変
動が急激であった。このようなオルタネ−タ出力変化の
急変は、トルクの急変によりショックを生じ易く、また
大出力発生時におけるバッテリの大電流充電や大電流放
電を生じ易く、充電効率の低下や送電ロスの増大を招く
という問題があった。
【００１２】本発明は、エンジン回転数のハンチング現
象を抑えることを目的とする。
象を抑えることを目的とする。
【００１３】本発明は、バッテリの充電状態を適正に維
持しながらエンジン回転数のハンチング現象を抑えるこ
とを目的とする。
持しながらエンジン回転数のハンチング現象を抑えるこ
とを目的とする。
【００１４】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
のであり、電気負荷投入によるエンジン回転数の一時的
な低下及びその後の自律回復時に、エンジンからみたオ
ルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変動を円滑化
し、バッテリの過大な充放電を抑止し、ハンチングも抑
止可能な車両用交流発電機を提供することをその解決す
べき課題としている。
のであり、電気負荷投入によるエンジン回転数の一時的
な低下及びその後の自律回復時に、エンジンからみたオ
ルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変動を円滑化
し、バッテリの過大な充放電を抑止し、ハンチングも抑
止可能な車両用交流発電機を提供することをその解決す
べき課題としている。
【００１５】
【課題を解決する手段】請求項１記載の車両用交流発電
機では、回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ回転
数の増加率が所定値以上である低速時加速期間に、バッ
テリ電圧より高く、かつ、定常調整電圧より低い範囲内
にてバッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ１だけ高い値を
確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧の増加に追
従して増加する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定す
る加速時調整電圧に調整電圧を設定する。この制御はバ
ッテリ電圧増加率抑制モ−ド、あるいは、充電抑制モー
ドと呼びうるものである、このような制御は、定常調整
電圧を調整電圧とする制御に優先して実行することによ
り好適に実現される。
機では、回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ回転
数の増加率が所定値以上である低速時加速期間に、バッ
テリ電圧より高く、かつ、定常調整電圧より低い範囲内
にてバッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ１だけ高い値を
確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧の増加に追
従して増加する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定す
る加速時調整電圧に調整電圧を設定する。この制御はバ
ッテリ電圧増加率抑制モ−ド、あるいは、充電抑制モー
ドと呼びうるものである、このような制御は、定常調整
電圧を調整電圧とする制御に優先して実行することによ
り好適に実現される。
【００１６】すなわち、本制御によれば、電気負荷投入
によりエンジン回転数、バッテリ電圧が低下し、その後
に生じるエンジン制御系の燃料噴射量増大によりエンジ
ン回転数が増加するエンジン回転数回復過程において、
調整電圧はバッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ１だけ高
くされる。なお、所定電圧差ΔＶ１は０．０２〜０．１
Ｖの範囲で、この低速時加速期間中一定値に保持しても
よく、又は、たとえば低速時加速期間の初期から終期へ
向けて増加してもよい。
によりエンジン回転数、バッテリ電圧が低下し、その後
に生じるエンジン制御系の燃料噴射量増大によりエンジ
ン回転数が増加するエンジン回転数回復過程において、
調整電圧はバッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ１だけ高
くされる。なお、所定電圧差ΔＶ１は０．０２〜０．１
Ｖの範囲で、この低速時加速期間中一定値に保持しても
よく、又は、たとえば低速時加速期間の初期から終期へ
向けて増加してもよい。
【００１７】このようにすれば、電気負荷投入によるエ
ンジン回転数の一時的な低下及びその後の自律回復時
に、エンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷ト
ルク）の変動を円滑化し、バッテリの過大な充放電を抑
止し、ハンチングも抑止することができる。
ンジン回転数の一時的な低下及びその後の自律回復時
に、エンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷ト
ルク）の変動を円滑化し、バッテリの過大な充放電を抑
止し、ハンチングも抑止することができる。
【００１８】したがって、請求項２記載の構成によれば
請求項１記載の車両用交流発電機において更に、前記所
定電位差ΔＶ１は、０．０２〜０．１Ｖの範囲の一定値
とされる。請求項３記載の構成によれば請求項１記載の
車両用交流発電機において更に、上記低速時加速期間の
直前に生じる低速時減速期間のうち、エンジン回転数が
第一の所定回転数値Ｎ１以下に低下した後に、バッテリ
電圧よりも所定電圧差ΔＶ２だけ低く設定する。このよ
うな制御は、バッテリ電圧低下調整モードあるいはバッ
テリからの放電を抑える程度であることを意味する放電
抑制モードと呼びうる。そして、定常調整電圧値を調整
電圧とする制御に優先して実行されることが望ましい。
請求項１記載の車両用交流発電機において更に、前記所
定電位差ΔＶ１は、０．０２〜０．１Ｖの範囲の一定値
とされる。請求項３記載の構成によれば請求項１記載の
車両用交流発電機において更に、上記低速時加速期間の
直前に生じる低速時減速期間のうち、エンジン回転数が
第一の所定回転数値Ｎ１以下に低下した後に、バッテリ
電圧よりも所定電圧差ΔＶ２だけ低く設定する。このよ
うな制御は、バッテリ電圧低下調整モードあるいはバッ
テリからの放電を抑える程度であることを意味する放電
抑制モードと呼びうる。そして、定常調整電圧値を調整
電圧とする制御に優先して実行されることが望ましい。
【００１９】なお、所定電圧差ΔＶ２は０．０１〜０．
１Ｖの範囲で、この低速時減速期間中一定値に保持して
もよく、又は、たとえばエンジン回転数の低下又はバッ
テリ電圧の低下に連動して増加してもよい。
１Ｖの範囲で、この低速時減速期間中一定値に保持して
もよく、又は、たとえばエンジン回転数の低下又はバッ
テリ電圧の低下に連動して増加してもよい。
【００２０】すなわち、この構成では、発電出力及びエ
ンジン発生トルクとも弱くなる上記低速時減速期間の後
期において、上記請求項１における加速時調整電圧と同
様に減速時調整電圧の緩慢な低下を採用する。これによ
り、低速時減速期間の初期であってエンジン回転数の落
ち込みが少なくまだ発電余力があるうちは調整電圧を維
持してバッテリの放電を抑止し、それ以上に落ち込む場
合には調整電圧をバッテリ電圧低下に連動して低下させ
てバッテリの放電を要求する。なお、この構成では、た
とえエンジン回転数が第一の所定回転数値Ｎ１以下に低
下した後でも調整電圧を一挙に引き下げないので、エン
ジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）が
急変することがない。
ンジン発生トルクとも弱くなる上記低速時減速期間の後
期において、上記請求項１における加速時調整電圧と同
様に減速時調整電圧の緩慢な低下を採用する。これによ
り、低速時減速期間の初期であってエンジン回転数の落
ち込みが少なくまだ発電余力があるうちは調整電圧を維
持してバッテリの放電を抑止し、それ以上に落ち込む場
合には調整電圧をバッテリ電圧低下に連動して低下させ
てバッテリの放電を要求する。なお、この構成では、た
とえエンジン回転数が第一の所定回転数値Ｎ１以下に低
下した後でも調整電圧を一挙に引き下げないので、エン
ジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）が
急変することがない。
【００２１】請求項４記載の構成によれば請求項１記載
の車両用交流発電機において更に、低速時減速期間から
低速時加速期間に切り替わる最低回転数値Ｎｍｉｎか
ら、その後、エンジン回転数が第二の所定回転数値Ｎ２
以上となるまでの間の所定電圧差ΔＶ１を、その後の低
速時加速期間の所定電圧差ΔＶ１より小さく設定する。
このため、エンジン回転数回復過程の初期のエンジント
ルク及びオルタネ−タ出力がまだ弱い段階では発電さら
にはバッテリ充電を抑制して、エンジン回転数の増加を
図るとともに、低速時減速期間から低速時加速期間への
移行に際してのエンジンからみたオルタネ−タ駆動トル
ク（負荷トルク）の急増を抑止し、バッテリ充電電流の
急増も抑止し、円滑なエンジン負荷トルクの増加を実現
することができる。
の車両用交流発電機において更に、低速時減速期間から
低速時加速期間に切り替わる最低回転数値Ｎｍｉｎか
ら、その後、エンジン回転数が第二の所定回転数値Ｎ２
以上となるまでの間の所定電圧差ΔＶ１を、その後の低
速時加速期間の所定電圧差ΔＶ１より小さく設定する。
このため、エンジン回転数回復過程の初期のエンジント
ルク及びオルタネ−タ出力がまだ弱い段階では発電さら
にはバッテリ充電を抑制して、エンジン回転数の増加を
図るとともに、低速時減速期間から低速時加速期間への
移行に際してのエンジンからみたオルタネ−タ駆動トル
ク（負荷トルク）の急増を抑止し、バッテリ充電電流の
急増も抑止し、円滑なエンジン負荷トルクの増加を実現
することができる。
【００２２】請求項５記載の構成によれば請求項１記載
の車両用交流発電機において更に、低速時加速期間の初
期よりもその後期において所定電圧差ΔＶ１を増大する
ので、請求項３と同様の作用により請求項３よりも更に
円滑なエンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷
トルク）の増加を実現することができる。
の車両用交流発電機において更に、低速時加速期間の初
期よりもその後期において所定電圧差ΔＶ１を増大する
ので、請求項３と同様の作用により請求項３よりも更に
円滑なエンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷
トルク）の増加を実現することができる。
【００２３】なお、この所定電圧差ΔＶ１の増大はエン
ジン回転数の増加の増加に連動して連続的に行うことに
よりエンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷ト
ルク）のトルク変化を一層円滑化することができる。
ジン回転数の増加の増加に連動して連続的に行うことに
よりエンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷ト
ルク）のトルク変化を一層円滑化することができる。
【００２４】請求項６記載の構成によれば請求項１記載
の車両用交流発電機において更に、エンジン回転数の増
加直前における回転数が所定値以下でかつ回転数の減少
率が所定値以上である低速時減速期間に、バッテリ電圧
よりも所定電圧差ΔＶ２だけ低い減速時調整電圧に調整
電圧を設定する。
の車両用交流発電機において更に、エンジン回転数の増
加直前における回転数が所定値以下でかつ回転数の減少
率が所定値以上である低速時減速期間に、バッテリ電圧
よりも所定電圧差ΔＶ２だけ低い減速時調整電圧に調整
電圧を設定する。
【００２５】このため、エンジンからみたオルタネ−タ
駆動トルク（負荷トルク）の急増を良好に抑止できると
ともに、低速時減速期間の初期よりもその後期において
所定電圧差ΔＶ２を増大するので、エンジン回転数低下
がまだ小さい低速時加速期間の初期すなわちエンジント
ルク及びオルタネ−タ出力がまだ弱くなっていない段階
では相対的に大きいオルタネ−タ発電を行ってバッテリ
放電を抑止し、エンジン回転数低下がまだ小さい低速時
加速期間の後期すなわちエンジントルク及びオルタネ−
タ出力が弱くなった段階ではオルタネ−タ発電を相対的
に強く抑止し、不足電力はバッテリ放電で負担するの
で、エンジン回転数の急減を抑止することができる。
駆動トルク（負荷トルク）の急増を良好に抑止できると
ともに、低速時減速期間の初期よりもその後期において
所定電圧差ΔＶ２を増大するので、エンジン回転数低下
がまだ小さい低速時加速期間の初期すなわちエンジント
ルク及びオルタネ−タ出力がまだ弱くなっていない段階
では相対的に大きいオルタネ−タ発電を行ってバッテリ
放電を抑止し、エンジン回転数低下がまだ小さい低速時
加速期間の後期すなわちエンジントルク及びオルタネ−
タ出力が弱くなった段階ではオルタネ−タ発電を相対的
に強く抑止し、不足電力はバッテリ放電で負担するの
で、エンジン回転数の急減を抑止することができる。
【００２６】なお、この所定電圧差ΔＶ２の増大はエン
ジン回転数の減少に連動して連続的に行うことによりエ
ンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）
のトルク変化を一層円滑化することができる。
ジン回転数の減少に連動して連続的に行うことによりエ
ンジンからみたオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）
のトルク変化を一層円滑化することができる。
【００２７】上記目的を達成するために、調整電圧に向
けてバッテリ電圧を接近させる制御装置を、所定の定常
調整電圧に前記調整電圧を設定する第１設定手段と、エ
ンジンの回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当該
回転数の増加率が所定値以上である低速加速期間に、前
記バッテリ電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低い
範囲にて前記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だけ
高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧の
増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整電圧
を設定する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定する第
２設定手段とを備えて構成することができる。
けてバッテリ電圧を接近させる制御装置を、所定の定常
調整電圧に前記調整電圧を設定する第１設定手段と、エ
ンジンの回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当該
回転数の増加率が所定値以上である低速加速期間に、前
記バッテリ電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低い
範囲にて前記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だけ
高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧の
増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整電圧
を設定する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定する第
２設定手段とを備えて構成することができる。
【００２８】かかる構成では、第２設定手段によって加
速時調整電圧が調整電圧とされる時には、調整電圧が定
常調整電圧にあるときに比べて抑制された発電が実行さ
れる。その結果、バッテリを充電しつつ、発電機がエン
ジンに与える負荷を定常調整電圧の下で与えられる負荷
より抑えることができる、上記目的を達成するために、
調整電圧に向けてバッテリ電圧を接近させるように界磁
電流を調節する車両用交流発電機の制御方法において、
エンジンの回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当
該回転数の増加率が所定値以上である低速加速期間に、
前記バッテリ電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低
い範囲にて前記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だ
け高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧
の増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整電
圧を設定する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定する
という制御方法を採用することができる。
速時調整電圧が調整電圧とされる時には、調整電圧が定
常調整電圧にあるときに比べて抑制された発電が実行さ
れる。その結果、バッテリを充電しつつ、発電機がエン
ジンに与える負荷を定常調整電圧の下で与えられる負荷
より抑えることができる、上記目的を達成するために、
調整電圧に向けてバッテリ電圧を接近させるように界磁
電流を調節する車両用交流発電機の制御方法において、
エンジンの回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当
該回転数の増加率が所定値以上である低速加速期間に、
前記バッテリ電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低
い範囲にて前記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だ
け高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧
の増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整電
圧を設定する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定する
という制御方法を採用することができる。
【００２９】かかる制御方法によれば、エンジンの回転
数が所定値以下でかつ当該回転数の増加率が所定値以上
である低速加速期間には、調整電圧が定常調整電圧にあ
るときに比べて抑制された発電を実行することができ
る。その結果、バッテリを充電しつつ、発電機がエンジ
ンに与える負荷を定常調整電圧の下で与えられる負荷よ
り抑えることができる。
数が所定値以下でかつ当該回転数の増加率が所定値以上
である低速加速期間には、調整電圧が定常調整電圧にあ
るときに比べて抑制された発電を実行することができ
る。その結果、バッテリを充電しつつ、発電機がエンジ
ンに与える負荷を定常調整電圧の下で与えられる負荷よ
り抑えることができる。
【００３０】請求項９記載の構成によれば請求項１又は
２記載の車両用交流発電機において、複数電位出力型の
抵抗分圧回路を用いて加速時調整電圧及び減速時調整電
圧を形成し、それを複数のスイッチ（アナログマルチプ
レクサでもよい）により選択するので、ハ−ドウエア回
路により構成が簡単で耐ノイズ性に優れた回路を構成す
ることができる。
２記載の車両用交流発電機において、複数電位出力型の
抵抗分圧回路を用いて加速時調整電圧及び減速時調整電
圧を形成し、それを複数のスイッチ（アナログマルチプ
レクサでもよい）により選択するので、ハ−ドウエア回
路により構成が簡単で耐ノイズ性に優れた回路を構成す
ることができる。
【００３１】請求項１０記載の構成によれば請求項９記
載の車両用交流発電機において、スイッチ制御回路が、
電機子コイルの一出力端から出力される一相電圧に基づ
いて検出したエンジンの回転数に基づいて複数のスイッ
チの選択動作を決定するので、回路構成を簡素化するこ
とができる。
載の車両用交流発電機において、スイッチ制御回路が、
電機子コイルの一出力端から出力される一相電圧に基づ
いて検出したエンジンの回転数に基づいて複数のスイッ
チの選択動作を決定するので、回路構成を簡素化するこ
とができる。
【００３２】請求項１１記載の構成によれば請求項９又
は１０記載の車両用交流発電機において、低速時加速期
間の制御応答遅れ時間を低速時減速期間の制御応答遅れ
時間より大きく設定したので、加速期間においてオルタ
ネータの出力電流の急減すなわちオルタネータのトルク
急減を防止することにより加速期間におけるバッテリの
急速充電を回避でき、エンジン回転数の安定化を一層向
上することができる。
は１０記載の車両用交流発電機において、低速時加速期
間の制御応答遅れ時間を低速時減速期間の制御応答遅れ
時間より大きく設定したので、加速期間においてオルタ
ネータの出力電流の急減すなわちオルタネータのトルク
急減を防止することにより加速期間におけるバッテリの
急速充電を回避でき、エンジン回転数の安定化を一層向
上することができる。
【００３３】請求項１２記載の構成によれば請求項１１
記載の車両用交流発電機において、低速時加速期間の制
御応答遅れ時間を決定する遅延回路を有し、この遅延回
路を低速時減速期間にオフするので、簡素な回路構成で
低速時加速期間において特別に上記制御動作遅れを発生
させることができる。
記載の車両用交流発電機において、低速時加速期間の制
御応答遅れ時間を決定する遅延回路を有し、この遅延回
路を低速時減速期間にオフするので、簡素な回路構成で
低速時加速期間において特別に上記制御動作遅れを発生
させることができる。
【００３４】請求項１３記載の構成によれば請求項９及
び１２記載の車両用交流発電機において、スイッチ制御
回路による前記スイッチの開閉と連動して遅延回路のオ
フを行うので、回路構成を簡素化することができ、確実
にバッテリの急速充電を防止することができる。
び１２記載の車両用交流発電機において、スイッチ制御
回路による前記スイッチの開閉と連動して遅延回路のオ
フを行うので、回路構成を簡素化することができ、確実
にバッテリの急速充電を防止することができる。
【００３５】請求項１４記載の構成によれば請求項１乃
至９のいずれかに記載の車両用交流発電機において、加
速時調整電圧又は減速時調整電圧に、振幅が所定電圧差
よりも大きい交流電圧を重畳させるので、急激なトルク
変動を抑止することができる。
至９のいずれかに記載の車両用交流発電機において、加
速時調整電圧又は減速時調整電圧に、振幅が所定電圧差
よりも大きい交流電圧を重畳させるので、急激なトルク
変動を抑止することができる。
【００３６】請求項１５記載の構成によれば請求項１４
記載の車両用交流発電機において、交流電圧は、三角波
又は鋸波形状を有する波形を有するので、回路構成が簡
素となる。
記載の車両用交流発電機において、交流電圧は、三角波
又は鋸波形状を有する波形を有するので、回路構成が簡
素となる。
【００３７】
【発明の実施形態】本発明の車両用交流発電機の好適な
実施態様を実施例に基づいて説明する。
実施態様を実施例に基づいて説明する。
【００３８】以下に述べる実施態様では、オルタネ−タ
は、この加速過程で調整電圧がバッテリ電圧より僅かに
高いので励磁電流を増加し、発電出力を増加させようと
する。けれども、バッテリ電圧と調整電圧との差ΔＶ１
が小さく、かつ、バッテリ電圧が調整電圧に回帰するに
は所定時間ΔＴ１遅れるためにバッテリ電圧は、これら
所定電圧差ΔＶ１、所定遅延時間ΔＴ１、エンジン回転
数の増加による発電出力の増加、バッテリ性能、電気負
荷の大きさなどで規定される増加率で増加することにな
る。なお、上記所定遅延時間ΔＴ１とは、たとえばフィ
−ドバック制御系で生じる制御系の応答遅れを含む。
は、この加速過程で調整電圧がバッテリ電圧より僅かに
高いので励磁電流を増加し、発電出力を増加させようと
する。けれども、バッテリ電圧と調整電圧との差ΔＶ１
が小さく、かつ、バッテリ電圧が調整電圧に回帰するに
は所定時間ΔＴ１遅れるためにバッテリ電圧は、これら
所定電圧差ΔＶ１、所定遅延時間ΔＴ１、エンジン回転
数の増加による発電出力の増加、バッテリ性能、電気負
荷の大きさなどで規定される増加率で増加することにな
る。なお、上記所定遅延時間ΔＴ１とは、たとえばフィ
−ドバック制御系で生じる制御系の応答遅れを含む。
【００３９】したがって、この発電出力の緩やかな増加
によりバッテリ電圧も緩やかに増加し、エンジンからみ
たオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の増大も緩や
かに進行し、この加速期間すなわちエンジン回転数自律
回復期間（低速時加速期間）においてエンジンへの負荷
トルクの増大は急激に生じることがなく、その結果とし
てエンジン回転数が定常回転数（たとえばアイドル回転
数）に回復した後、エンジン制御系のレスポンス遅れな
どにより生じるエンジン回転数のオ−バ−シュ−トも大
きくなることがない。
によりバッテリ電圧も緩やかに増加し、エンジンからみ
たオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の増大も緩や
かに進行し、この加速期間すなわちエンジン回転数自律
回復期間（低速時加速期間）においてエンジンへの負荷
トルクの増大は急激に生じることがなく、その結果とし
てエンジン回転数が定常回転数（たとえばアイドル回転
数）に回復した後、エンジン制御系のレスポンス遅れな
どにより生じるエンジン回転数のオ−バ−シュ−トも大
きくなることがない。
【００４０】結局、エンジンからみたオルタネ−タ駆動
トルク（負荷トルク）及びエンジン回転数のオ−バ−シ
ュ−ト（ハンチング）を良好に抑止することができるわ
けである。
トルク（負荷トルク）及びエンジン回転数のオ−バ−シ
ュ−ト（ハンチング）を良好に抑止することができるわ
けである。
【００４１】なお、電気負荷投入による上記一時的減速
期間の終期における発電出力の不足により生じたオルタ
ネ−タの発電電流（発電出力）の不足は、この低速時加
速期間の開始時点のバッテリ電圧の最小値から元の定常
目標値まで回復する過程でほとんど再充電されるわけで
あるが、上述したように本構成では、この低速時加速期
間各時点における発電出力は、エンジン回転数の回復の
度合ではなくバッテリ電圧の回復の度合に連動する調整
電圧の増加により、バッテリ電圧の回復に応じて増加
し、それに応じてバッテリ再充電が行われるので、エン
ジン回転数に依存するオルタネ−タの発電可能出力だけ
でなく、電気負荷の大きさや、バッテリ放電の度合に応
じて、落ち込みが激しい場合はゆっくりと、落ち込みが
少ない場合には早期に回復させることができ、どちらに
せよ急激なバッテリ再充電を回避することができ、バッ
テリ再充電完了までのこの急激なバッテリ再充電（すな
わちバッテリ電圧の急激な増加）に伴うエンジンからみ
たオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の急増を回避
することができ、円滑なエンジンからみたオルタネ−タ
駆動トルク（負荷トルク）の増加を実現できるわけであ
る。
期間の終期における発電出力の不足により生じたオルタ
ネ−タの発電電流（発電出力）の不足は、この低速時加
速期間の開始時点のバッテリ電圧の最小値から元の定常
目標値まで回復する過程でほとんど再充電されるわけで
あるが、上述したように本構成では、この低速時加速期
間各時点における発電出力は、エンジン回転数の回復の
度合ではなくバッテリ電圧の回復の度合に連動する調整
電圧の増加により、バッテリ電圧の回復に応じて増加
し、それに応じてバッテリ再充電が行われるので、エン
ジン回転数に依存するオルタネ−タの発電可能出力だけ
でなく、電気負荷の大きさや、バッテリ放電の度合に応
じて、落ち込みが激しい場合はゆっくりと、落ち込みが
少ない場合には早期に回復させることができ、どちらに
せよ急激なバッテリ再充電を回避することができ、バッ
テリ再充電完了までのこの急激なバッテリ再充電（すな
わちバッテリ電圧の急激な増加）に伴うエンジンからみ
たオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の急増を回避
することができ、円滑なエンジンからみたオルタネ−タ
駆動トルク（負荷トルク）の増加を実現できるわけであ
る。
【００４２】以下、上述したハンチング現象について更
に説明する。
に説明する。
【００４３】アイドル回転数において電気負荷の投入す
ればエンジン負荷トルクの増加によりエンジン回転数が
アイドル回転数よりも低下するが、その後、エンジン制
御装置によるアイドル回転数一定制御によりエンジン回
転数は増加し、その後、アイドル回転数を超え、このエ
ンジン回転数の超過検出によりエンジン制御装置はエン
ジン回転数を低下させ、エンジン回転数はこのような波
動を繰り返しつつ次第にアイドル回転数に収束してい
く。
ればエンジン負荷トルクの増加によりエンジン回転数が
アイドル回転数よりも低下するが、その後、エンジン制
御装置によるアイドル回転数一定制御によりエンジン回
転数は増加し、その後、アイドル回転数を超え、このエ
ンジン回転数の超過検出によりエンジン制御装置はエン
ジン回転数を低下させ、エンジン回転数はこのような波
動を繰り返しつつ次第にアイドル回転数に収束してい
く。
【００４４】上記エンジン回転数の変化と車両用交流発
電機（以下オルタネータと称する）の駆動トルク（以
下、単に負荷トルクともいう）の変化との関係を図１８
を参照して説明する。
電機（以下オルタネータと称する）の駆動トルク（以
下、単に負荷トルクともいう）の変化との関係を図１８
を参照して説明する。
【００４５】座標Ａ１ーＣ１を結ぶ特性線（破線）Ｘは
ある発電出力Ｗを所定の一定値Ｗ１とした場合のエンジ
ン回転数と負荷トルクとの関係を示す。座標Ａ２ーＣ２
を結ぶ特性線（実線）Ｙは発電出力ＷをＷ１より大きい
一定値Ｗ２とした場合のエンジン回転数と負荷トルクと
の関係を示す。座標Ｃ１、Ｃ２は発電出力Ｗ１、Ｗ２を
出力可能な最小回転数値とした場合の負荷トルク値とを
示す。
ある発電出力Ｗを所定の一定値Ｗ１とした場合のエンジ
ン回転数と負荷トルクとの関係を示す。座標Ａ２ーＣ２
を結ぶ特性線（実線）Ｙは発電出力ＷをＷ１より大きい
一定値Ｗ２とした場合のエンジン回転数と負荷トルクと
の関係を示す。座標Ｃ１、Ｃ２は発電出力Ｗ１、Ｗ２を
出力可能な最小回転数値とした場合の負荷トルク値とを
示す。
【００４６】発電出力ＷがＷ１またはＷ２の場合にオル
タネータがＣ１又はＣ２より低回転となると、オルタネ
ータの発電出力Ｗだけでは電気負荷への給電をまかなう
ことができず、バッテリが放電してそれを補う。
タネータがＣ１又はＣ２より低回転となると、オルタネ
ータの発電出力Ｗだけでは電気負荷への給電をまかなう
ことができず、バッテリが放電してそれを補う。
【００４７】今、例えば常用負荷（イグニッションや燃
料インジェクションバルブ駆動やその制御コンピュータ
の駆動電力など車輌運行上最低限必要な電気負荷量）時
に、動作点はアイドル回転数の領域にある座標Ａ１で安
定しているものとする。
料インジェクションバルブ駆動やその制御コンピュータ
の駆動電力など車輌運行上最低限必要な電気負荷量）時
に、動作点はアイドル回転数の領域にある座標Ａ１で安
定しているものとする。
【００４８】次に、新たな電気負荷を投入すると、オル
タネータはその出力を増加すべく励磁電流を増加して出
力を増加させ、オルタネータの駆動トルクは増大して動
作点はＡ１点からＡ２点に移動する。このとき、エンジ
ンはＡ１で安定状態に保つだけの燃料を噴射しているた
め、エンジン回転数が低下し、動作点は特性点Ｙ上のＢ
点まで移動する。
タネータはその出力を増加すべく励磁電流を増加して出
力を増加させ、オルタネータの駆動トルクは増大して動
作点はＡ１点からＡ２点に移動する。このとき、エンジ
ンはＡ１で安定状態に保つだけの燃料を噴射しているた
め、エンジン回転数が低下し、動作点は特性点Ｙ上のＢ
点まで移動する。
【００４９】また、エンジン回転数が低下するとオルタ
ネータ駆動トルク（負荷トルク）が増加するので、動作
点はＢ点を越えて更に低下する。
ネータ駆動トルク（負荷トルク）が増加するので、動作
点はＢ点を越えて更に低下する。
【００５０】このとき、エンジン制御系は回転数の低下
を検知して動作点Ａ２点に維持すべく燃料噴射量を増加
させるもののエンジン回転数がＡ２に戻るには一定の制
御遅れ時間が発生するため、動作点は，Ｄ点にまで落ち
込み、バッテリの放電を招く。
を検知して動作点Ａ２点に維持すべく燃料噴射量を増加
させるもののエンジン回転数がＡ２に戻るには一定の制
御遅れ時間が発生するため、動作点は，Ｄ点にまで落ち
込み、バッテリの放電を招く。
【００５１】しばらくしてエンジンの制御が効き始め回
転数は上昇に転じるが、オルタネータは先のバッテリ放
電を補うためにバッテリを充電する。このとき、オルタ
ネータは電気負荷が要求する電流に加えてバッテリへの
充電電流を出力するのでエンジンからみたオルタネ−タ
駆動トルク（負荷トルク）が増大して動作点はＥ点を経
由して座標Ｆにまで達する。
転数は上昇に転じるが、オルタネータは先のバッテリ放
電を補うためにバッテリを充電する。このとき、オルタ
ネータは電気負荷が要求する電流に加えてバッテリへの
充電電流を出力するのでエンジンからみたオルタネ−タ
駆動トルク（負荷トルク）が増大して動作点はＥ点を経
由して座標Ｆにまで達する。
【００５２】その後、バッテリの充電が完了するので、
オルタネータの出力電流が電気負荷の要求値にまで低下
し、負荷トルクが低下して、動作点は座標Ｇに達する。
オルタネータの出力電流が電気負荷の要求値にまで低下
し、負荷トルクが低下して、動作点は座標Ｇに達する。
【００５３】このとき、エンジン側は一旦Ｄ点まで下が
った回転数を増加させるべく、燃料を増加するもののＦ
点を越えると一気にエンジンの負荷トルクが減少するた
め動作点はＧ点まで下がる。このとき、制御系はこの回
転上昇を検知して燃料噴射量を減らして動作点をＡ２点
に維持すべく制御するが、上述したオルタネータの駆動
トルク（負荷トルク）の変動や上述した制御遅れのため
にエンジン回転数はＮ１〜Ｎ２で変動を繰り返す。この
現象の時間変化を図１９に示す。回転数の変動周期とは
異なる急激なトルク変化が発生しているのがわかる。オ
ルタネ−タ出力を増大すればバッテリの放電を抑制し、
ハンチング問題を改善することができるが、搭載スペー
スやコスト、騒音などの点からはその採用は容易でな
い。
った回転数を増加させるべく、燃料を増加するもののＦ
点を越えると一気にエンジンの負荷トルクが減少するた
め動作点はＧ点まで下がる。このとき、制御系はこの回
転上昇を検知して燃料噴射量を減らして動作点をＡ２点
に維持すべく制御するが、上述したオルタネータの駆動
トルク（負荷トルク）の変動や上述した制御遅れのため
にエンジン回転数はＮ１〜Ｎ２で変動を繰り返す。この
現象の時間変化を図１９に示す。回転数の変動周期とは
異なる急激なトルク変化が発生しているのがわかる。オ
ルタネ−タ出力を増大すればバッテリの放電を抑制し、
ハンチング問題を改善することができるが、搭載スペー
スやコスト、騒音などの点からはその採用は容易でな
い。
【００５４】この問題は、本発明によりバッテリ電圧に
基づいて調整電圧を形成するという簡素かつ電気回路系
の状態を加味した制御により解決される。
基づいて調整電圧を形成するという簡素かつ電気回路系
の状態を加味した制御により解決される。
【００５５】すなわち、低速時加速期間の初期（たとえ
ば図１８のＤからＦ）においてむやみに大きな発電を行
うことがなく、このため、バッテリ充電が早期に（たと
えばＦで）終了して、その後（ＦからＧ）、エンジンの
負荷が軽くなってエンジン回転数がＮ２まで伸びるの
を、すなわちエンジン回転数のアイドル回転数を超える
オ−バ−シュ−トを抑止することができ、エンジン回転
数波動の最高周波数Ｎ２を低下させることができる。
ば図１８のＤからＦ）においてむやみに大きな発電を行
うことがなく、このため、バッテリ充電が早期に（たと
えばＦで）終了して、その後（ＦからＧ）、エンジンの
負荷が軽くなってエンジン回転数がＮ２まで伸びるの
を、すなわちエンジン回転数のアイドル回転数を超える
オ−バ−シュ−トを抑止することができ、エンジン回転
数波動の最高周波数Ｎ２を低下させることができる。
【００５６】また、低速時加速期間中であっても、バッ
テリ電圧が定常調整電圧に達したら通常の制御（調整電
圧を定常調整電圧としてバッテリ電圧を定常調整電圧に
収束させる制御）に移行するので、バッテリ電圧が異常
に上昇することも防止することができる。
テリ電圧が定常調整電圧に達したら通常の制御（調整電
圧を定常調整電圧としてバッテリ電圧を定常調整電圧に
収束させる制御）に移行するので、バッテリ電圧が異常
に上昇することも防止することができる。
【００５７】制御装置は、演算増幅器等を組み合わせた
回路によって、あるいはマイクロコンピュータとそのプ
ログラムとによって実現することができる。入力手段
は、エンジン回転数を検出するセンサとその信号処理回
路とによって、あるいは更にプログラムによって実現さ
れる入力処理ステップを加えて実現することができる。
制御手段は、調整電圧とバッテリ電圧との差に応じて出
力を与えるフィードバック制御系として構成することが
できる。車両用交流発電機の出力を制御する入力として
の界磁コイルの界磁電流は、例えば電源から界磁コイル
への給電を断続するスイッチング素子を用いて実現で
き、そのスイッチング素子への制御信号を制御手段の出
力信号とすることができる。例えばスイッチング素子と
してはパワートランジスタを用いることができる。ま
た、制御信号としてのベース信号は調整電圧とバッテリ
電圧との差に応じてＰＷＭ変調されたパルス信号により
行うことができる。また、第１設定手段と第２設定手段
とは、例えば演算増幅器の入力電圧を設定する抵抗分圧
回路により、あるいはマイクロコンピュータの記憶手段
に記憶されたデータと、演算処理における変数パラメー
タにこのデータを代入する処理ステップとにより実現す
ることができる。ここで、定常調整電圧は、一定値ある
いはエンジンの運転状態や車両の運転状態に応じて変更
される値とすることができる。また、ある時刻における
加速時調整電圧は、例えば同時刻におけるバッテリ電圧
に基づいて時間遅れなく、あるいは所定の時間遅れをも
って設定することができる。なお、加速時調整電圧は、
低速加速期間の全域にわたってバッテリ電圧に対して完
全に追従することが好ましい。例えば、バッテリ電圧が
徐々に上昇する場合には加速時調整電圧は徐々に上昇
し、電気負荷が大きくバッテリ電圧が上昇しない場合に
は加速時調整電圧も上昇しない。なお、低速時加速期間
におけるバッテリ電圧の変化を推定値などにより模擬し
て加速時調整電圧を設定するといった構成及び手法を用
いることができ、例えば低速加速期間の初期から一定の
関数に基づいて上昇するランプ電圧として加速時調整電
圧を設定する等の構成及び手法によっても類似の効果を
得ることができる。
回路によって、あるいはマイクロコンピュータとそのプ
ログラムとによって実現することができる。入力手段
は、エンジン回転数を検出するセンサとその信号処理回
路とによって、あるいは更にプログラムによって実現さ
れる入力処理ステップを加えて実現することができる。
制御手段は、調整電圧とバッテリ電圧との差に応じて出
力を与えるフィードバック制御系として構成することが
できる。車両用交流発電機の出力を制御する入力として
の界磁コイルの界磁電流は、例えば電源から界磁コイル
への給電を断続するスイッチング素子を用いて実現で
き、そのスイッチング素子への制御信号を制御手段の出
力信号とすることができる。例えばスイッチング素子と
してはパワートランジスタを用いることができる。ま
た、制御信号としてのベース信号は調整電圧とバッテリ
電圧との差に応じてＰＷＭ変調されたパルス信号により
行うことができる。また、第１設定手段と第２設定手段
とは、例えば演算増幅器の入力電圧を設定する抵抗分圧
回路により、あるいはマイクロコンピュータの記憶手段
に記憶されたデータと、演算処理における変数パラメー
タにこのデータを代入する処理ステップとにより実現す
ることができる。ここで、定常調整電圧は、一定値ある
いはエンジンの運転状態や車両の運転状態に応じて変更
される値とすることができる。また、ある時刻における
加速時調整電圧は、例えば同時刻におけるバッテリ電圧
に基づいて時間遅れなく、あるいは所定の時間遅れをも
って設定することができる。なお、加速時調整電圧は、
低速加速期間の全域にわたってバッテリ電圧に対して完
全に追従することが好ましい。例えば、バッテリ電圧が
徐々に上昇する場合には加速時調整電圧は徐々に上昇
し、電気負荷が大きくバッテリ電圧が上昇しない場合に
は加速時調整電圧も上昇しない。なお、低速時加速期間
におけるバッテリ電圧の変化を推定値などにより模擬し
て加速時調整電圧を設定するといった構成及び手法を用
いることができ、例えば低速加速期間の初期から一定の
関数に基づいて上昇するランプ電圧として加速時調整電
圧を設定する等の構成及び手法によっても類似の効果を
得ることができる。
【００５８】なお、エンジン回転数を検出するセンサ
が、オルタネ−タの電機子巻線の１相出力電圧波形を加
工してエンジン回転数を検出できることは周知であり、
詳細な説明は省略する。
が、オルタネ−タの電機子巻線の１相出力電圧波形を加
工してエンジン回転数を検出できることは周知であり、
詳細な説明は省略する。
【００５９】
【実施例１】本発明の実施例１に用いた車両用交流発電
機のブロック図を図１を参照して以下に説明する。
機のブロック図を図１を参照して以下に説明する。
【００６０】オルタネータ２は、エンジン１からベルト
３を介して動力の供給を受けている。オルタネータ２の
出力端子２０はバッテリ５及び車載電気負荷６に給電し
ている。したがって、オルタネータ２の回転数（エンジ
ン回転数に比例）により決定されるその最大発電出力
（最大発電電流）はエンジン回転数に依存し、運転状態
によっては、特にエンジン回転数がアイドル回転数のよ
うに低値である場合にはオルタネータ２から車載電気負
荷６への給電が不足してバッテリ５が車載電気負荷６に
給電する場合が生じる。
３を介して動力の供給を受けている。オルタネータ２の
出力端子２０はバッテリ５及び車載電気負荷６に給電し
ている。したがって、オルタネータ２の回転数（エンジ
ン回転数に比例）により決定されるその最大発電出力
（最大発電電流）はエンジン回転数に依存し、運転状態
によっては、特にエンジン回転数がアイドル回転数のよ
うに低値である場合にはオルタネータ２から車載電気負
荷６への給電が不足してバッテリ５が車載電気負荷６に
給電する場合が生じる。
【００６１】オルタネータ２には、励磁電流を制御して
バッテリ５への発電出力を適正レベルに調整するために
バッテリ電圧を調整電圧にＰＷＭ制御する制御装置４が
装着されている。
バッテリ５への発電出力を適正レベルに調整するために
バッテリ電圧を調整電圧にＰＷＭ制御する制御装置４が
装着されている。
【００６２】制御装置４は、オルタネータ２の回転数を
検出する手段４１、オルタネータ２の発電状態を、通常
時にバッテリ５の充電を通常に実施する通常モ−ドと、
低速時加速期間にバッテリ５への充電を抑制する充電抑
制モ−ドとのどちらかに切り替えるモ−ド切替手段４
２、バッテリ５への供給電圧の上限値としての調整電圧
を設定する調整電圧設定手段４３、及び、調整電圧とバ
ッテリ電圧との比較結果に基づいて励磁電流を断続して
ＰＷＭ制御するスイッチ手段４４とを有している。
検出する手段４１、オルタネータ２の発電状態を、通常
時にバッテリ５の充電を通常に実施する通常モ−ドと、
低速時加速期間にバッテリ５への充電を抑制する充電抑
制モ−ドとのどちらかに切り替えるモ−ド切替手段４
２、バッテリ５への供給電圧の上限値としての調整電圧
を設定する調整電圧設定手段４３、及び、調整電圧とバ
ッテリ電圧との比較結果に基づいて励磁電流を断続して
ＰＷＭ制御するスイッチ手段４４とを有している。
【００６３】この実施例におけるオルタネータ２の回転
数とオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を
図２に示す。
数とオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を
図２に示す。
【００６４】アイドル回転数における定常状態Ａ１点で
は、調整電圧、すなわち、バッテリ５への供給電圧の上
限値は１４．５Ｖに設定されており、オルタネータ２の
出力電圧も略１４．５Ｖになっている。このとき、オル
タネータ２は通常モ−ドで発電している。
は、調整電圧、すなわち、バッテリ５への供給電圧の上
限値は１４．５Ｖに設定されており、オルタネータ２の
出力電圧も略１４．５Ｖになっている。このとき、オル
タネータ２は通常モ−ドで発電している。
【００６５】電気負荷が投入されると発電出力が増加す
るためオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）も増大
し、動作点は安定点Ａ１から安定点Ａ２に推移しようと
する。
るためオルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）も増大
し、動作点は安定点Ａ１から安定点Ａ２に推移しようと
する。
【００６６】しかし、エンジン側にすれば負荷が急激に
重くなったため回転数が低下し、動作点は既述したよう
にＡ１→Ｂ→Ｃ２→Ｄと推移する。Ｃ２からＤに至る期
間では調整電圧（定常調整電圧）は１４．５Ｖに設定さ
れているものの、オルタネータ２は負荷要求出力を発生
することができず、出力電圧は徐々に低下してゆく。つ
まり、バッテリ５への印加電圧が徐々に低下してゆき、
この間、バッテリ５の充電分極が解消され、放電が進行
する。
重くなったため回転数が低下し、動作点は既述したよう
にＡ１→Ｂ→Ｃ２→Ｄと推移する。Ｃ２からＤに至る期
間では調整電圧（定常調整電圧）は１４．５Ｖに設定さ
れているものの、オルタネータ２は負荷要求出力を発生
することができず、出力電圧は徐々に低下してゆく。つ
まり、バッテリ５への印加電圧が徐々に低下してゆき、
この間、バッテリ５の充電分極が解消され、放電が進行
する。
【００６７】この間、エンジン側では回転数を上昇させ
るべくフィ−ドバック制御を実行しており、エンジン回
転数は最低点Ｄから上昇に転じる。
るべくフィ−ドバック制御を実行しており、エンジン回
転数は最低点Ｄから上昇に転じる。
【００６８】このとき、オルタネータ２の制御装置は、
回転数の上昇をＰ端子波形などから検出して、調整電圧
を通常時（１４．５Ｖ）すなわち本発明でいう定常調整
電圧よりも低く、かつ、バッテリ５の開放端子電圧（略
１２．５Ｖ）バッテリ電圧よりも高い範囲内において、
バッテリ電圧より所定電圧差ΔＶ１だけ高い加速時調整
電圧に設定する。
回転数の上昇をＰ端子波形などから検出して、調整電圧
を通常時（１４．５Ｖ）すなわち本発明でいう定常調整
電圧よりも低く、かつ、バッテリ５の開放端子電圧（略
１２．５Ｖ）バッテリ電圧よりも高い範囲内において、
バッテリ電圧より所定電圧差ΔＶ１だけ高い加速時調整
電圧に設定する。
【００６９】ただし、バッテリ電圧を検出してから、こ
の加速時調整電圧により発電出力を発生する回路系は制
御が高速化しないための遅延系が存在し、制御レスポン
スはある程度緩慢となっている。この制御遅れは、加速
時調整電圧である調整電圧とバッテリ電圧とを比較して
界磁コイルへの励磁電流通電デュ−ティ比を調節するコ
ンパレ−タの前段において加速時調整電圧を遅延させる
遅延回路系を設けてもよく、あるいは、その他の回路イ
ンピ−ダンスにより生じさせてもよい。
の加速時調整電圧により発電出力を発生する回路系は制
御が高速化しないための遅延系が存在し、制御レスポン
スはある程度緩慢となっている。この制御遅れは、加速
時調整電圧である調整電圧とバッテリ電圧とを比較して
界磁コイルへの励磁電流通電デュ−ティ比を調節するコ
ンパレ−タの前段において加速時調整電圧を遅延させる
遅延回路系を設けてもよく、あるいは、その他の回路イ
ンピ−ダンスにより生じさせてもよい。
【００７０】バッテリ電圧が元の定常目標値１４．５Ｖ
に達したら、元の制御に復帰する。
に達したら、元の制御に復帰する。
【００７１】すなわち、この実施例の低速時加速期間に
調整電圧をバッテリ電圧より所定電圧差ΔＶ１だけ高い
レベルに設定することにより、既述したように、充電を
抑制して従来より緩慢にバッテリ充電、エンジン回転数
上昇を行わせるのでエンジンからみたオルタネ−タ駆動
トルク（負荷トルク）の円滑な変化を実現することがで
きる。
調整電圧をバッテリ電圧より所定電圧差ΔＶ１だけ高い
レベルに設定することにより、既述したように、充電を
抑制して従来より緩慢にバッテリ充電、エンジン回転数
上昇を行わせるのでエンジンからみたオルタネ−タ駆動
トルク（負荷トルク）の円滑な変化を実現することがで
きる。
【００７２】これに対して、従来の制御（調整電圧が定
常調整電圧１４．５Ｖで一定）であれば、オルタネータ
２の出力上限電圧は１４．５Ｖであり、従って、動作点
Ｅの時点でもまだバッテリの充電が完了していないので
出力電圧が上限値に至っておらず、出力電圧が１４．５
Ｖになるまでフル発電を継続し、動作点はＦ点にまで到
達する。つまり、本制御を実施することでオルタネータ
の駆動トルクの上昇を△τだけ抑制することができる。
常調整電圧１４．５Ｖで一定）であれば、オルタネータ
２の出力上限電圧は１４．５Ｖであり、従って、動作点
Ｅの時点でもまだバッテリの充電が完了していないので
出力電圧が上限値に至っておらず、出力電圧が１４．５
Ｖになるまでフル発電を継続し、動作点はＦ点にまで到
達する。つまり、本制御を実施することでオルタネータ
の駆動トルクの上昇を△τだけ抑制することができる。
【００７３】また、エンジン制御系がハンチングするの
を抑止することができ、バッテリ電圧の変動が緩慢であ
るので、ランプ輝度の変動もめだたない。
を抑止することができ、バッテリ電圧の変動が緩慢であ
るので、ランプ輝度の変動もめだたない。
【００７４】図２に示す電気負荷投入後のエンジン回転
数とオルタネ−タ駆動トルクの変化、バッテリ電圧及び
調整電圧の変化を図３に示すタイミングチャ−トに示
す。
数とオルタネ−タ駆動トルクの変化、バッテリ電圧及び
調整電圧の変化を図３に示すタイミングチャ−トに示
す。
【００７５】制御装置４の一例として調整電圧をマイコ
ン処理により形成する回路例を図４に示す。
ン処理により形成する回路例を図４に示す。
【００７６】１００は、三相電機子コイル１０１、三相
全波整流器１０２、界磁コイル１０３をもつ車両用交流
発電機であり、１０４は励磁電流断続用のスイッチング
トランジスタ、１０５はフライホイルダイオ−ド、１０
６はスイッチングトランジスタ１０４を制御するコンパ
レ−タ、１０７はバッテリ電圧を分圧してコンパレ−タ
１０６の−入力端に入力する抵抗分圧回路、１０８は三
相電機子コイル１０１から入力した一相発電電圧の周波
数（エンジン回転数に連動）をエンジン回転数を示すア
ナログ電圧に変換するｆ／Ｖコンバ−タ、１０９はｆ／
Ｖコンバ−タ１０８から出力される上記アナログ電圧を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ−タ、１１０はバ
ッテリ電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ−
タ、１１１は、入力されるエンジン回転数及びバッテリ
電圧に基づいて調整電圧を形成するマイコン、１１２は
マイコン出力をアナログ電圧に変換してコンパレ−タの
＋入力端子に入力するＤ／Ａコンバ−タである。
全波整流器１０２、界磁コイル１０３をもつ車両用交流
発電機であり、１０４は励磁電流断続用のスイッチング
トランジスタ、１０５はフライホイルダイオ−ド、１０
６はスイッチングトランジスタ１０４を制御するコンパ
レ−タ、１０７はバッテリ電圧を分圧してコンパレ−タ
１０６の−入力端に入力する抵抗分圧回路、１０８は三
相電機子コイル１０１から入力した一相発電電圧の周波
数（エンジン回転数に連動）をエンジン回転数を示すア
ナログ電圧に変換するｆ／Ｖコンバ−タ、１０９はｆ／
Ｖコンバ−タ１０８から出力される上記アナログ電圧を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ−タ、１１０はバ
ッテリ電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ−
タ、１１１は、入力されるエンジン回転数及びバッテリ
電圧に基づいて調整電圧を形成するマイコン、１１２は
マイコン出力をアナログ電圧に変換してコンパレ−タの
＋入力端子に入力するＤ／Ａコンバ−タである。
【００７７】マイコン１１１の調整電圧形成動作を表す
フロ−チャ−トを図５に示す。
フロ−チャ−トを図５に示す。
【００７８】まずエンジン回転数が所定値（アイドル回
転数又はそれよりわずかに小さい値）かどうかを調べ
（１０００）、以下であればエンジン回転数の増加率が
所定値以上かどうかを調べ（１００２）、以上であれば
低速時加速期間と判定して、調整電圧をバッテリ電圧に
所定電圧差ΔＶ１だけ加えて形成し（１００４）、バッ
テリ電圧Ｖが定常調整電圧（１４．５Ｖ）まで回復した
かどうかを調べ（１００６）、回復していなければ所定
遅延時間ΔＴ１だけ待機して（１００８）、調整電圧Ｖ
ｒｅｆを出力し（１０１０）、回復していれば１０１２
に進む。１０００、１００２で判定条件から外れれば調
整電圧Ｖｒｅｆを１４．５Ｖすなわち定常調整電圧とし
て（１０１２）、１０１０に進む。
転数又はそれよりわずかに小さい値）かどうかを調べ
（１０００）、以下であればエンジン回転数の増加率が
所定値以上かどうかを調べ（１００２）、以上であれば
低速時加速期間と判定して、調整電圧をバッテリ電圧に
所定電圧差ΔＶ１だけ加えて形成し（１００４）、バッ
テリ電圧Ｖが定常調整電圧（１４．５Ｖ）まで回復した
かどうかを調べ（１００６）、回復していなければ所定
遅延時間ΔＴ１だけ待機して（１００８）、調整電圧Ｖ
ｒｅｆを出力し（１０１０）、回復していれば１０１２
に進む。１０００、１００２で判定条件から外れれば調
整電圧Ｖｒｅｆを１４．５Ｖすなわち定常調整電圧とし
て（１０１２）、１０１０に進む。
【００７９】なお、１０００は、エンジン回転数Ｎが所
定値以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以
下かどうかを判定してもよい。また、１００２は、エン
ジン回転数増加率が所定値以上かどうかではなく、バッ
テリ電圧Ｖの増加率が所定値以上かどうかを判定しても
よい。
定値以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以
下かどうかを判定してもよい。また、１００２は、エン
ジン回転数増加率が所定値以上かどうかではなく、バッ
テリ電圧Ｖの増加率が所定値以上かどうかを判定しても
よい。
【００８０】
【実施例２】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図６に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２でＮと判
定された後に実行される。
図６に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２でＮと判
定された後に実行される。
【００８１】まずエンジン回転数の減少率が所定値以上
かどうかを調べ（２００２）、以上であれば低速時減速
期間と判定して、調整電圧Ｖｒｅｆをバッテリ電圧Ｖか
ら所定電圧差ΔＶ１を差し引いて形成し（２００４）、
バッテリ電圧Ｖがバッテリ電圧の最低電圧Ｖｍｉｎ（１
２．５Ｖ）まで低下したかどうかを調べ（２００６）、
低下したら調整電圧Ｖｒｅｆを１２．５Ｖに固定し（２
００７）、低下していなければ所定遅延時間ΔＴ２だけ
待機して（２００８）、１０１０へ進む。
かどうかを調べ（２００２）、以上であれば低速時減速
期間と判定して、調整電圧Ｖｒｅｆをバッテリ電圧Ｖか
ら所定電圧差ΔＶ１を差し引いて形成し（２００４）、
バッテリ電圧Ｖがバッテリ電圧の最低電圧Ｖｍｉｎ（１
２．５Ｖ）まで低下したかどうかを調べ（２００６）、
低下したら調整電圧Ｖｒｅｆを１２．５Ｖに固定し（２
００７）、低下していなければ所定遅延時間ΔＴ２だけ
待機して（２００８）、１０１０へ進む。
【００８２】１０００、１００２で判定条件から外れれ
ば調整電圧Ｖｒｅｆを１４．５Ｖすなわち定常調整電圧
として（２１０１２）、１０１０に進む。
ば調整電圧Ｖｒｅｆを１４．５Ｖすなわち定常調整電圧
として（２１０１２）、１０１０に進む。
【００８３】なお、２０００は、エンジン回転数ＮがＮ
１以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以下
かどうかを判定してもよい。また、２００２は、エンジ
ン回転数減少率が所定値以上かどうかではなく、バッテ
リ電圧Ｖの減少率が所定値以上かどうかを判定してもよ
い。
１以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以下
かどうかを判定してもよい。また、２００２は、エンジ
ン回転数減少率が所定値以上かどうかではなく、バッテ
リ電圧Ｖの減少率が所定値以上かどうかを判定してもよ
い。
【００８４】
【実施例３】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図７に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２の直後で
実行される。
図７に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２の直後で
実行される。
【００８５】まずエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ２（アイ
ドル回転数よりある程度小さい値、低速時減速期間から
低速時加速期間に移行する時点の最低回転数よりはある
程度高い値）かどうかを調べ（３０００）、以下であれ
ば調整電圧Ｖｒｅｆを上記最低回転数時のバッテリ電圧
すなわち最低バッテリ電圧に固定し（３００２）、そう
でなければステップ１００４へ進む。
ドル回転数よりある程度小さい値、低速時減速期間から
低速時加速期間に移行する時点の最低回転数よりはある
程度高い値）かどうかを調べ（３０００）、以下であれ
ば調整電圧Ｖｒｅｆを上記最低回転数時のバッテリ電圧
すなわち最低バッテリ電圧に固定し（３００２）、そう
でなければステップ１００４へ進む。
【００８６】なお、３０００は、エンジン回転数ＮがＮ
２以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以下
かどうかを判定してもよい。
２以下かどうかではなく、バッテリ電圧Ｖが所定値以下
かどうかを判定してもよい。
【００８７】これにより、低速時加速期間初期における
バッテリ充電を禁止ないし強く抑止することができる。 （変形態様）図８に変形態様を示す。
バッテリ充電を禁止ないし強く抑止することができる。 （変形態様）図８に変形態様を示す。
【００８８】この変形例では、図７におけるエンジン回
転数がＮ２未満の場合にステップ３００２の代わりに所
定電圧差ΔＶ１を約半分に圧縮する。
転数がＮ２未満の場合にステップ３００２の代わりに所
定電圧差ΔＶ１を約半分に圧縮する。
【００８９】これにより、低速時加速期間初期における
バッテリ充電を禁止ないし強く抑止することができる。
バッテリ充電を禁止ないし強く抑止することができる。
【００９０】
【実施例４】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図９に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２と１００
４との間で実行される。
図９に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。なお、
このフロ−チャ−トは図５のステップ１００２と１００
４との間で実行される。
【００９１】ステップ４０００では、バッテリ電圧に応
じて内蔵マップにより所定電圧差ΔＶ１を決定する。な
お、この内蔵マップはバッテリ電圧が増加するほど所定
電圧差ΔＶ１が大きくなるようになっている。
じて内蔵マップにより所定電圧差ΔＶ１を決定する。な
お、この内蔵マップはバッテリ電圧が増加するほど所定
電圧差ΔＶ１が大きくなるようになっている。
【００９２】このようにすれば、低速時加速期間初期に
おけるバッテリ充電を禁止ないし強く抑止することがで
きる。
おけるバッテリ充電を禁止ないし強く抑止することがで
きる。
【００９３】
【実施例５】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図１０に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。な
お、このフロ−チャ−トは図６のステップ２００２と２
００４との間で実行される。
図１０に示すフロ−チャ−トを参照して説明する。な
お、このフロ−チャ−トは図６のステップ２００２と２
００４との間で実行される。
【００９４】ステップ５０００では、バッテリ電圧に応
じて内蔵マップにより所定電圧差ΔＶ２を決定する。な
お、この内蔵マップはバッテリ電圧が減少するほど所定
電圧差ΔＶ２が大きくなるようになっている。
じて内蔵マップにより所定電圧差ΔＶ２を決定する。な
お、この内蔵マップはバッテリ電圧が減少するほど所定
電圧差ΔＶ２が大きくなるようになっている。
【００９５】このようにすれば、低速時減速期間終期に
おけるバッテリ充電を禁止ないし強く抑止することがで
きる。 （変形態様）上記説明では、調整電圧Ｖｒｅｆの変更に
より電気負荷投入後のエンジン回転数及びバッテリ電圧
の低落及びその後の回復期間におけるエンジンからみた
オルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変動の円滑化
を、調整電圧Ｖｒｅｆの変更により行ったが、コンパレ
−タ１０６の−入力端に印加する信号電圧に上記調整電
圧Ｖｒｅｆの調整量に等しい量を逆算しても回路上、均
等であることは明白である。
おけるバッテリ充電を禁止ないし強く抑止することがで
きる。 （変形態様）上記説明では、調整電圧Ｖｒｅｆの変更に
より電気負荷投入後のエンジン回転数及びバッテリ電圧
の低落及びその後の回復期間におけるエンジンからみた
オルタネ−タ駆動トルク（負荷トルク）の変動の円滑化
を、調整電圧Ｖｒｅｆの変更により行ったが、コンパレ
−タ１０６の−入力端に印加する信号電圧に上記調整電
圧Ｖｒｅｆの調整量に等しい量を逆算しても回路上、均
等であることは明白である。
【００９６】以上に述べた実施態様に代えて、以下の構
成を採用することができる。例えば、エンジンの回転数
は、エンジンのクランクシャフトあるいはカムシャフト
等の回転部材の回転速度、あるいは車両用交流発電機の
回転数を検出して利用することができる。また、車両用
交流発電機の回転数は、当該発電機のシャフトの回転速
度を検出するセンサにより、あるいは当該発電機の発電
出力にあらわれる回転数に応じたリップル成分から検出
することができる。
成を採用することができる。例えば、エンジンの回転数
は、エンジンのクランクシャフトあるいはカムシャフト
等の回転部材の回転速度、あるいは車両用交流発電機の
回転数を検出して利用することができる。また、車両用
交流発電機の回転数は、当該発電機のシャフトの回転速
度を検出するセンサにより、あるいは当該発電機の発電
出力にあらわれる回転数に応じたリップル成分から検出
することができる。
【００９７】
【実施例６】本発明の車両用交流発電機の他の実施例を
図１１に示す制御装置４の回路図を参照して説明する。
図１１に示す制御装置４の回路図を参照して説明する。
【００９８】図１１は、実施例１の制御装置４のソフト
ウエア処理機能をハードウエアで実現した例を示し、具
体的には図１の回路に対してトランジスタ１０４のベー
ス入力回路部分のみが異なっている。これにより、安価
で高い信頼性、低ノイズ（耐ＥＭＣ良好）な制御装置４
を実現できる。
ウエア処理機能をハードウエアで実現した例を示し、具
体的には図１の回路に対してトランジスタ１０４のベー
ス入力回路部分のみが異なっている。これにより、安価
で高い信頼性、低ノイズ（耐ＥＭＣ良好）な制御装置４
を実現できる。
【００９９】６０１は、車載バッテリの電圧を検出する
検出端子でいわゆるＳ端子、６０２〜６０５は検出した
バッテリ電圧を分圧する抵抗素子であり、それぞれの抵
抗値はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に設定されている。抵抗
素子６０２〜６０５は、互いに直列接続されて複数電圧
出力型の抵抗分圧回路を構成している。Ｒ２、Ｒ３は、
Ｒ１、Ｒ４に比して小さい抵抗値に設定されている。
検出端子でいわゆるＳ端子、６０２〜６０５は検出した
バッテリ電圧を分圧する抵抗素子であり、それぞれの抵
抗値はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に設定されている。抵抗
素子６０２〜６０５は、互いに直列接続されて複数電圧
出力型の抵抗分圧回路を構成している。Ｒ２、Ｒ３は、
Ｒ１、Ｒ４に比して小さい抵抗値に設定されている。
【０１００】６０６は、抵抗素子６０２、６０３ととも
にローパスフィルタを構成するコンデンサであり、コン
デンサ６０６の高位端から出力されるバッテリ電圧の低
域成分はコンパレ−タ６１６の−入力端に出力される。
にローパスフィルタを構成するコンデンサであり、コン
デンサ６０６の高位端から出力されるバッテリ電圧の低
域成分はコンパレ−タ６１６の−入力端に出力される。
【０１０１】６０７は、上記抵抗分圧回路から出力され
る第一の分圧（（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）・ＶＢ／（Ｒ１＋
Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４））と、第二の分圧（Ｒ４・ＶＢ／
（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４））の一方を選択するための
アナログマルチプレクサ回路である。アナログマルチプ
レクサ回路６０７は、入力端６１０から入力される選択
信号Ｓにより、加速時調整電圧ＶＢＨとして第一の分圧
を、減速時調整電圧ＶＢＬとして第二の分圧を選択して
出力する。つまり、アナログマルチプレクサ回路６０７
は、加速時にはバッテリ電圧に相当する第三の分圧ＶＢ
Ｍより抵抗素子６０３の電圧降下分だけ高い加速時調整
電圧ＶＢＨを、減速時にはバッテリ電圧に相当する第三
の分圧ＶＢＭより抵抗素子６０４の電圧降下分だけ低い
加速時調整電圧ＶＢＬを、調整電圧Ｖｒｅｇとして選択
する。たとえば、Ｒ１＝１０ＫΩ、Ｒ４＝２０ＫΩ、Ｒ
２＝１００Ω、Ｒ３＝２０Ωに設定することができる。
る第一の分圧（（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）・ＶＢ／（Ｒ１＋
Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４））と、第二の分圧（Ｒ４・ＶＢ／
（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４））の一方を選択するための
アナログマルチプレクサ回路である。アナログマルチプ
レクサ回路６０７は、入力端６１０から入力される選択
信号Ｓにより、加速時調整電圧ＶＢＨとして第一の分圧
を、減速時調整電圧ＶＢＬとして第二の分圧を選択して
出力する。つまり、アナログマルチプレクサ回路６０７
は、加速時にはバッテリ電圧に相当する第三の分圧ＶＢ
Ｍより抵抗素子６０３の電圧降下分だけ高い加速時調整
電圧ＶＢＨを、減速時にはバッテリ電圧に相当する第三
の分圧ＶＢＭより抵抗素子６０４の電圧降下分だけ低い
加速時調整電圧ＶＢＬを、調整電圧Ｖｒｅｇとして選択
する。たとえば、Ｒ１＝１０ＫΩ、Ｒ４＝２０ＫΩ、Ｒ
２＝１００Ω、Ｒ３＝２０Ωに設定することができる。
【０１０２】６１１は、アナログマルチプレクサ回路６
０７が出力する調整電圧Ｖｒｅｇの上限値を設定するツ
ェナーダイオ−ドであって、この上限値はバッテリ電圧
に換算して１４．５Ｖに設定される。
０７が出力する調整電圧Ｖｒｅｇの上限値を設定するツ
ェナーダイオ−ドであって、この上限値はバッテリ電圧
に換算して１４．５Ｖに設定される。
【０１０３】６１２は、ボルテ−ジホロワ回路であり、
電流増幅された調整電圧Ｖｒｅｇは、遅延回路６１３を
通じてコンパレ−タ６１６の＋入力端に出力され、コン
パレ−タ６１６は、トランジスタ１０４を断続して界磁
コイル１０３に流れる界磁電流を制御する。
電流増幅された調整電圧Ｖｒｅｇは、遅延回路６１３を
通じてコンパレ−タ６１６の＋入力端に出力され、コン
パレ−タ６１６は、トランジスタ１０４を断続して界磁
コイル１０３に流れる界磁電流を制御する。
【０１０４】遅延回路６１３は、遅延動作オフ機能を有
している。この実施例では、図１１に示すように、遅延
回路６１３は、抵抗素子６１３０、積分コンデンサ６１
３２、エミッタ接地トランジスタ６１３４、ベ−ス電流
制限抵抗６１３６からなる。
している。この実施例では、図１１に示すように、遅延
回路６１３は、抵抗素子６１３０、積分コンデンサ６１
３２、エミッタ接地トランジスタ６１３４、ベ−ス電流
制限抵抗６１３６からなる。
【０１０５】選択信号Ｓがハイレベル電位となり、トラ
ンジスタ６１３４がオンすると、積分コンデンサ６１３
２は充放電可能となり遅延回路６１３は入力信号をＣＲ
時定数に応じて決定される時間だけ遅延される。選択信
号Ｓがロ−レベル電位となり、トランジスタ６１３４が
オフすると、積分コンデンサ６１３２は充放電不能とな
り、抵抗素子６１３０と積分コンデンサ６１３２との接
続点の電位はボルテ−ジホロワ回路６１２の出力端に一
致する。
ンジスタ６１３４がオンすると、積分コンデンサ６１３
２は充放電可能となり遅延回路６１３は入力信号をＣＲ
時定数に応じて決定される時間だけ遅延される。選択信
号Ｓがロ−レベル電位となり、トランジスタ６１３４が
オフすると、積分コンデンサ６１３２は充放電不能とな
り、抵抗素子６１３０と積分コンデンサ６１３２との接
続点の電位はボルテ−ジホロワ回路６１２の出力端に一
致する。
【０１０６】遅延動作オフ機能を有する遅延回路６１３
は、図１２に示すように構成してもよい。すなわち、こ
の遅延回路６１３は、抵抗素子６１３０と並列接続され
たＣＭＯＳアナログスイッチ（トランスファゲ−ト）６
１３８を有している。図１２のＣＭＯＳアナログスイッ
チ（トランスファゲ−ト）６１３８をオンすれば、この
遅延回路６１３の遅延動作はオフされ、ＣＭＯＳアナロ
グスイッチ（トランスファゲ−ト）６１３８をオフすれ
ば、この遅延回路６１３の遅延動作が実現される。
は、図１２に示すように構成してもよい。すなわち、こ
の遅延回路６１３は、抵抗素子６１３０と並列接続され
たＣＭＯＳアナログスイッチ（トランスファゲ−ト）６
１３８を有している。図１２のＣＭＯＳアナログスイッ
チ（トランスファゲ−ト）６１３８をオンすれば、この
遅延回路６１３の遅延動作はオフされ、ＣＭＯＳアナロ
グスイッチ（トランスファゲ−ト）６１３８をオフすれ
ば、この遅延回路６１３の遅延動作が実現される。
【０１０７】遅延回路６１３のＣＲ時定数はたとえば１
０秒（Ｒ５＝１００ＫΩ、Ｃ１＝１００μＦ）とされ
る。
０秒（Ｒ５＝１００ＫΩ、Ｃ１＝１００μＦ）とされ
る。
【０１０８】ｎｐｎバイポ−ラトランジスタ回路で構成
したアナログマルチプレクサ回路６０７の一例を図１３
に示す。もちろん、このアナログマルチプレクサ回路６
０７は図１２に示すＣＭＯＳアナログスイッチ（トラン
スファゲ−ト）６１３８を２個設けてそれらを逆に動作
させても実現することができる。
したアナログマルチプレクサ回路６０７の一例を図１３
に示す。もちろん、このアナログマルチプレクサ回路６
０７は図１２に示すＣＭＯＳアナログスイッチ（トラン
スファゲ−ト）６１３８を２個設けてそれらを逆に動作
させても実現することができる。
【０１０９】図１３に示すこのアナログマルチプレクサ
回路６０７は、実質的に２つの差動増幅回路Ａ，Ｂを結
合してなる。トランジスタＴ１〜Ｔ３、Ｔ１’〜Ｔ３、
３つのコレクタ抵抗ＲＣ、２つのエミッタ抵抗ＲＥ、２
つのベ−ス電流制限抵抗ｒｂも互いに特性が揃ったもの
を用いる。
回路６０７は、実質的に２つの差動増幅回路Ａ，Ｂを結
合してなる。トランジスタＴ１〜Ｔ３、Ｔ１’〜Ｔ３、
３つのコレクタ抵抗ＲＣ、２つのエミッタ抵抗ＲＥ、２
つのベ−ス電流制限抵抗ｒｂも互いに特性が揃ったもの
を用いる。
【０１１０】加速時調整電圧ＶＢＨはトランジスタＴ１
のベ−ス電極に、減速時調整電圧ＶＢＬはトランジスタ
Ｔ１’のベ−ス電極に印加される。
のベ−ス電極に、減速時調整電圧ＶＢＬはトランジスタ
Ｔ１’のベ−ス電極に印加される。
【０１１１】選択信号Ｓがハイレベルとなると、トラン
ジスタＴ３がオンし、インバ−タＩＮＶがトランジスタ
Ｔ３’をオフし、差動増幅回路ＡのトランジスタＴ２の
コレクタ電圧ＶＣが調整電圧Ｖｒｅｇとして出力され
る。コレクタ電圧ＶＣはトランジスタＴ１、Ｔ２の順方
向ベ−ス・エミッタ間電圧降下がほぼ等しいので、ほぼ
加速時調整電圧ＶＢＨに等しくなる。
ジスタＴ３がオンし、インバ−タＩＮＶがトランジスタ
Ｔ３’をオフし、差動増幅回路ＡのトランジスタＴ２の
コレクタ電圧ＶＣが調整電圧Ｖｒｅｇとして出力され
る。コレクタ電圧ＶＣはトランジスタＴ１、Ｔ２の順方
向ベ−ス・エミッタ間電圧降下がほぼ等しいので、ほぼ
加速時調整電圧ＶＢＨに等しくなる。
【０１１２】選択信号Ｓがロ−レベルとなると、トラン
ジスタＴ３’がオンし、トランジスタＴ３をオフし、差
動増幅回路ＢのトランジスタＴ２’のコレクタ電圧Ｖ
Ｃ’が調整電圧Ｖｒｅｇとして出力される。コレクタ電
圧ＶＣ’はトランジスタＴ１’、Ｔ２’の順方向ベ−ス
・エミッタ間電圧降下がほぼ等しいので、ほぼ減速時調
整電圧ＶＢＬ加速時調整電圧ＶＢＬに等しくなる。
ジスタＴ３’がオンし、トランジスタＴ３をオフし、差
動増幅回路ＢのトランジスタＴ２’のコレクタ電圧Ｖ
Ｃ’が調整電圧Ｖｒｅｇとして出力される。コレクタ電
圧ＶＣ’はトランジスタＴ１’、Ｔ２’の順方向ベ−ス
・エミッタ間電圧降下がほぼ等しいので、ほぼ減速時調
整電圧ＶＢＬ加速時調整電圧ＶＢＬに等しくなる。
【０１１３】電機子巻線１０１の一相出力端からＰ端子
６２１に入力される信号電圧を用いて、図１１に示すス
イッチ制御回路８００を構成する回路例を図１４に示
す。このスイッチ制御回路８００は選択信号Ｓを発生す
る回路である。
６２１に入力される信号電圧を用いて、図１１に示すス
イッチ制御回路８００を構成する回路例を図１４に示
す。このスイッチ制御回路８００は選択信号Ｓを発生す
る回路である。
【０１１４】通常の発電時には、デュ−ティ５０パーセ
ントの矩形波電圧がＰ端子に入力され、この矩形波電圧
は回転数増大につれて周期が短くなる。この矩形波電圧
を抵抗素子６２２、６２３からなる抵抗分圧回路により
分圧し、Ｆ／Ｖコンバータ６２５で回転数に比例する大
きさのアナログ電圧に変換し、それを微分回路６２６で
微分してコンパレ−タ６２７で検波する。６２４は高周
波ノイズをカットするバイパスコンデンサである。この
微分回路６２６は、オペアンプを用いた周知のものであ
るがオペアンプを用いない周知の回路形式を採用しても
よいことはもちろんである。
ントの矩形波電圧がＰ端子に入力され、この矩形波電圧
は回転数増大につれて周期が短くなる。この矩形波電圧
を抵抗素子６２２、６２３からなる抵抗分圧回路により
分圧し、Ｆ／Ｖコンバータ６２５で回転数に比例する大
きさのアナログ電圧に変換し、それを微分回路６２６で
微分してコンパレ−タ６２７で検波する。６２４は高周
波ノイズをカットするバイパスコンデンサである。この
微分回路６２６は、オペアンプを用いた周知のものであ
るがオペアンプを用いない周知の回路形式を採用しても
よいことはもちろんである。
【０１１５】この選択信号形成によれば、回転数が減少
している期間には、微分回路６２６の出力は負となり、
選択信号Ｓはロ−レベル電位となる。その結果、調整電
圧ＶｒｅｇはＲ４／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）で分圧
されたバッテリ電圧より低い値が選択されて、遅延回路
は解除される。
している期間には、微分回路６２６の出力は負となり、
選択信号Ｓはロ−レベル電位となる。その結果、調整電
圧ＶｒｅｇはＲ４／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）で分圧
されたバッテリ電圧より低い値が選択されて、遅延回路
は解除される。
【０１１６】回転が上昇している期間には微分回路６２
６の出力は正となり、選択信号Ｓはハイレベル電位とな
る。その結果、調整電圧Ｖｒｅｇは（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ
４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）となり、遅延回路が
作動する。
６の出力は正となり、選択信号Ｓはハイレベル電位とな
る。その結果、調整電圧Ｖｒｅｇは（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ
４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）となり、遅延回路が
作動する。
【０１１７】このようにすればマイコン回路を用いる必
要がないので耐ノイズ性に優れた回路を実現することが
できる。
要がないので耐ノイズ性に優れた回路を実現することが
できる。
【０１１８】（変形態様）この実施例の変形態様を図１
５を参照して以下に説明する。
５を参照して以下に説明する。
【０１１９】この態様は、図１１に示す実施例６の回路
において、遅延回路６１３の出力端とコンパレ−タ６１
６の＋入力端との間に鋸歯波重畳回路７００を介設した
点をその特徴としている。
において、遅延回路６１３の出力端とコンパレ−タ６１
６の＋入力端との間に鋸歯波重畳回路７００を介設した
点をその特徴としている。
【０１２０】この鋸歯波重畳回路７００は、遅延回路６
１３から出力される調整電圧Ｖｒｅｇ’に鋸歯波電圧
（三角波電圧でもよい）を重畳させる回路であって、こ
の種の鋸歯波重畳回路自体は周知であるので図示説明は
省略する。ただし、この鋸歯波電圧は前述した電圧△Ｖ
１、△Ｖ２よりも振幅が大きく（例えば０．１Ｖ）、か
つ、界磁コイル１０３の時定数よりも十分に小さい周期
（例えば１０ｍｓｅｃ）をもつものとする。
１３から出力される調整電圧Ｖｒｅｇ’に鋸歯波電圧
（三角波電圧でもよい）を重畳させる回路であって、こ
の種の鋸歯波重畳回路自体は周知であるので図示説明は
省略する。ただし、この鋸歯波電圧は前述した電圧△Ｖ
１、△Ｖ２よりも振幅が大きく（例えば０．１Ｖ）、か
つ、界磁コイル１０３の時定数よりも十分に小さい周期
（例えば１０ｍｓｅｃ）をもつものとする。
【０１２１】調整電圧Ｖｒｅｇ’にこの鋸歯波電圧を重
畳させることによる効果を図１６、図１７を参照して以
下に説明する。
畳させることによる効果を図１６、図１７を参照して以
下に説明する。
【０１２２】図１６から判るように、定常状態に於いて
ほぼデュ−ティ５０パーセント前後でスイッチングして
おり、減速時に調整電圧の中央値が下がる際にも急激に
デュ−ティが０パーセント、つまり発電停止にまで落ち
込むことを防止することができ、トルクの急激な変動を
抑制することができる。
ほぼデュ−ティ５０パーセント前後でスイッチングして
おり、減速時に調整電圧の中央値が下がる際にも急激に
デュ−ティが０パーセント、つまり発電停止にまで落ち
込むことを防止することができ、トルクの急激な変動を
抑制することができる。
【０１２３】図１７に示すように、加速時においても急
激にデュ−ティが１００パーセントになるのを抑制する
ことができる。つまり、調整電圧Ｖｒｅｇ’の中央値の
変動に対して、発電デュ−ティを所定範囲内に抑制する
ことができるので、トルクの急変を抑制することができ
る。
激にデュ−ティが１００パーセントになるのを抑制する
ことができる。つまり、調整電圧Ｖｒｅｇ’の中央値の
変動に対して、発電デュ−ティを所定範囲内に抑制する
ことができるので、トルクの急変を抑制することができ
る。
【０１２４】なお、三角波電圧や鋸歯波電圧の代わりに
その他の交流電圧を調整電圧に重畳してもよい。
その他の交流電圧を調整電圧に重畳してもよい。
【図１】実施例１の車両用交流発電機を示すブロック回
路図である。
路図である。
【図２】実施例１の車両用交流発電機のエンジン回転数
低下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオル
タネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を示す図で
ある。
低下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオル
タネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を示す図で
ある。
【図３】実施例１の車両用交流発電機のエンジン回転数
低下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオル
タネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との時間変化を示す
タイミングチャ−トである。
低下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオル
タネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との時間変化を示す
タイミングチャ−トである。
【図４】実施例１の車両用交流発電機の制御装置の一例
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図５】実施例１の車両用交流発電機の制御例を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図６】実施例２の車両用交流発電機の制御例を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図７】実施例３の車両用交流発電機の制御例を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図８】実施例３の車両用交流発電機の変形制御例を示
すフロ−チャ−トである。
すフロ−チャ−トである。
【図９】実施例４の車両用交流発電機の制御例を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図１０】実施例５の車両用交流発電機の制御例を示す
フロ−チャ−トである。
フロ−チャ−トである。
【図１１】実施例６の車両用交流発電機の制御装置の一
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図１２】実施例６の遅延回路の他例を示す回路図であ
る。
る。
【図１３】実施例６のアナログマルチプレクサ回路の一
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図１４】実施例６の選択信号Ｓを形成する回路の一例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図１５】実施例６の変形態様を示す回路図である。
【図１６】図１５に示す回路の各部電位を示す減速時の
タイミングチャ−トである。
タイミングチャ−トである。
【図１７】図１５に示す回路の各部電位を示す加速時の
タイミングチャ−トである。
タイミングチャ−トである。
【図１８】従来の車両用交流発電機のエンジン回転数低
下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオルタ
ネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を示す図であ
る。
下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオルタ
ネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との関係を示す図であ
る。
【図１９】従来の車両用交流発電機のエンジン回転数低
下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオルタ
ネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との時間変化を示すタ
イミングチャ−トである。
下時におけるエンジン回転数とエンジンからみたオルタ
ネ−タ駆動トルク（負荷トルク）との時間変化を示すタ
イミングチャ−トである。
１はエンジン
４は制御装置
１０１は三相電機子コイル（電機子コイル）
１０３は界磁コイル
１０５は三相全波整流器（整流器）
１０８はｆ／Ｖコンバ−タ（回転数検出部）
６０７はアナログマルチプレクサ回路（スイッチ）
８００はスイッチ制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−322133（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−103433（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−172929（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−328799（ＪＰ，Ａ)
特公 平６−55040（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/14 - 7/16
H02P 9/00 - 9/48
Claims (15)
- 【請求項１】エンジンにより駆動され、 界磁コイル及び電機子コイル、 前記エンジンの回転数に連動する電気量に基づいて前記
エンジンの回転数を検出する回転数検出部、 前記電機子コイルから発生する交流電圧を整流して出力
電圧をバッテリ及び電気負荷に印加する整流器、及び、 所定の定常調整電圧に調整電圧を設定して、前記調整電
圧と前記バッテリ電圧との差に基づいて界磁電流を制御
して前記バッテリ電圧を前記調整電圧に収束させる制御
装置、 を備える車両用交流発電機において、 前記制御装置は、 前記回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ前記回転
数の増加率が所定値以上である低速時加速期間に、前記
バッテリ電圧より高く、かつ、前記定常調整電圧より低
い範囲内にて前記バッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ１
だけ高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電
圧の増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整
電圧を設定することを特徴とする車両用交流発電機の制
御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用交流発電機におい
て、 前記所定電位差ΔＶ１は、０．０２〜０．１Ｖの範囲の
一定値とされることを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項３】請求項１記載の車両用交流発電機におい
て、 前記制御装置は、 前記回転数の減少率が所定値以上である低速時減速期間
に、前記エンジン回転数が第一の所定回転数値Ｎ１以下
に低下した後、前記バッテリ電圧よりも所定電圧差ΔＶ
２だけ低い減速時調整電圧に前記調整電圧を設定するこ
とを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項４】請求項１又は２記載の車両用交流発電機に
おいて、 前記制御装置は、 前記低速時加速期間の開始時の最低回転数値Ｎｍｉｎか
ら、その後、前記エンジン回転数が第二の所定回転数値
Ｎ２以上となるまでの間の前記所定電圧差ΔＶ１は、そ
の後の前記低速時加速期間の前記所定電圧差ΔＶ１より
小さく設定されることを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項５】請求項１記載の車両用交流発電機におい
て、 前記制御装置は、 前記低速時加速期間の初期よりもその後期において前記
所定電圧差ΔＶ１を増大することを特徴とする車両用交
流発電機。 - 【請求項６】請求項１記載の車両用交流発電機におい
て、 前記制御装置は、 前記エンジン回転数の増加直前における前記回転数が所
定値以下でかつ前記回転数の減少率が所定値以上である
低速時減速期間に、前記バッテリ電圧よりも所定電圧差
ΔＶ２だけ低い減速時調整電圧に前記調整電圧を設定す
るとともに、前記低速時減速期間の初期よりもその後期
において前記所定電圧差ΔＶ２を増大することを特徴と
する車両用交流発電機。 - 【請求項７】エンジンの回転数に連動する電気量とバッ
テリの電圧とを入力する入力手段と、界磁コイルの界磁
電流を調整する出力信号を出力する出力手段と、調整電
圧に向けて前記バッテリ電圧を接近させるように前記出
力信号を変化させる制御手段と、所定の定常調整電圧に
前記調整電圧を設定する第１設定手段と、エンジンの回
転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当該回転数の増
加率が所定値以上である低速加速期間に、前記バッテリ
電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低い範囲にて前
記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だけ高い値を確
保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧の増加に追従
して増加する加速時調整電圧に前記調整電圧を設定する
第２設定手段とを備えることを特徴とする車両用交流発
電機の制御装置。 - 【請求項８】エンジンの回転数に連動する電気量とバッ
テリの電圧とを入力し、調整電圧に向けて前記バッテリ
電圧を接近させるように界磁電流を調節する車両用交流
発電機の制御方法において、 所定の定常調整電圧に前記調整電圧を設定するステップ
と、 エンジンの回転数が所定値以下のアイドル状態でかつ当
該回転数の増加率が所定値以上である低速加速期間に、
前記バッテリ電圧より高くかつ前記定常調整電圧より低
い範囲にて前記バッテリ電圧よりも所定電位差ΔＶ１だ
け高い値を確保しつつ前記加速による前記バッテリ電圧
の増加に追従して増加する加速時調整電圧に前記調整電
圧を設定するステップとを備えることを特徴とする車両
用交流発電機の制御装置。 - 【請求項９】請求項１又は２記載の車両用交流発電機に
おいて、 前記制御装置は、 多数の抵抗素子を直列接続して前記バッテリ電圧の複数
の分圧を形成する抵抗分圧回路と、各前記分圧の一つを
前記加速時調整電圧又は前記減速時調整電圧として選択
するための複数のスイッチと、前記エンジン回転数に応
じて各前記スイッチを開閉するスイッチ制御回路とを有
することを特徴とす車両用交流発電機。 - 【請求項１０】請求項９記載の車両用交流発電機におい
て、 前記スイッチ制御回路は、前記電機子コイルの一出力端
から出力される一相電圧に基づいて検出した前記エンジ
ンの回転数に基づいて前記スイッチの開閉を行うことを
特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項１１】請求項９又は１０記載の車両用交流発電
機において、 前記制御手段は、前記低速時加速期間の制御応答遅れ時
間を前記低速時減速期間の制御応答遅れ時間より大きく
設定したことを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項１２】請求項１１記載の車両用交流発電機にお
いて、 前記制御手段は、前記低速時加速期間の制御応答遅れ時
間を決定する遅延回路を有し、前記遅延回路は前記低速
時減速期間にオフされることを特徴とする車両用交流発
電機。 - 【請求項１３】請求項９及び１２記載の車両用交流発電
機において、 前記制御手段は、前記スイッチ制御回路による前記スイ
ッチの開閉と連動して前記遅延回路のオフを行うことを
特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項１４】請求項１乃至９のいずれかに記載の車両
用交流発電機において、 前記制御手段は、前記加速時調整電圧又は前記減速時調
整電圧に、振幅が前記所定電圧差よりも大きい交流電圧
を重畳させることを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項１５】請求項１４記載の車両用交流発電機にお
いて、 前記交流電圧は、三角波又は鋸波形状を有する波形を有
することを特徴とする車両用交流発電機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000081610A JP3509690B2 (ja) | 1999-12-24 | 2000-03-23 | 車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法 |
| EP00128156A EP1111753B1 (en) | 1999-12-24 | 2000-12-21 | Control device for vehicular AC generator |
| DE60042476T DE60042476D1 (de) | 1999-12-24 | 2000-12-21 | Steuereinrichtung für einen Kraftfahrzeug Wechselstromgenerator |
| US09/742,292 US6426609B2 (en) | 1999-12-24 | 2000-12-22 | Control device for vehicular AC generator, and connector |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-367125 | 1999-12-24 | ||
| JP36712599 | 1999-12-24 | ||
| JP2000081610A JP3509690B2 (ja) | 1999-12-24 | 2000-03-23 | 車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001245441A JP2001245441A (ja) | 2001-09-07 |
| JP3509690B2 true JP3509690B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=26581871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000081610A Expired - Fee Related JP3509690B2 (ja) | 1999-12-24 | 2000-03-23 | 車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6426609B2 (ja) |
| EP (1) | EP1111753B1 (ja) |
| JP (1) | JP3509690B2 (ja) |
| DE (1) | DE60042476D1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4193348B2 (ja) * | 2000-10-03 | 2008-12-10 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
| JP2004260903A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Denso Corp | 車載電源システム |
| US7251553B2 (en) * | 2003-04-30 | 2007-07-31 | Robert Bosch Corporation | Thermal optimization of EMI countermeasures |
| JP4061238B2 (ja) * | 2003-05-07 | 2008-03-12 | 三菱電機株式会社 | 車両用発電機の制御装置及び制御方法 |
| US7019496B1 (en) * | 2003-12-09 | 2006-03-28 | Garretson Donald H | Demand responsive power generation system |
| JP4450613B2 (ja) * | 2003-12-17 | 2010-04-14 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
| DE10361215A1 (de) * | 2003-12-24 | 2005-07-28 | Daimlerchrysler Ag | Elektrische Einrichtung und Betriebsverfahren |
| US7049771B2 (en) * | 2004-01-27 | 2006-05-23 | Nippon Yusoki Co., Ltd. | Multi-phase carrier signal generator and multi-phase carrier signal generation method |
| US7049778B2 (en) * | 2004-02-09 | 2006-05-23 | Nippon Yusoki Co., Ltd. | Inverter control apparatus and inverter control method |
| GB0503466D0 (en) * | 2005-02-18 | 2005-03-30 | Newage Int Ltd | Adjustment and display of stored parameters |
| JP4570982B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-10-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 発電制御装置及び発電装置 |
| JP4017637B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2007-12-05 | 三菱電機株式会社 | 車両用発電機の制御装置 |
| JP4619878B2 (ja) | 2005-06-24 | 2011-01-26 | 三菱電機株式会社 | 車両用回転電機の発電制御装置 |
| JP4483762B2 (ja) | 2005-10-17 | 2010-06-16 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
| US7545208B2 (en) * | 2005-11-12 | 2009-06-09 | Manuel De Jesus Rodriguez | Signal amplification through an electromagnetic device |
| DE102006002985A1 (de) * | 2006-01-21 | 2007-08-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Energiespeichersystem für ein Kraftfahrzeug |
| US7531978B2 (en) * | 2006-03-23 | 2009-05-12 | Dura Global Technologies, Inc. | System and method for controlling motion of electromechanical devices such as seats and opening elements of motor vehicles |
| JP4639162B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-02-23 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | アナログ・ディジタル変換器 |
| JP4893434B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | 車両用発電機制御システム |
| JP5495155B2 (ja) * | 2008-10-02 | 2014-05-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用充電発電機の制御装置 |
| JP4651719B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2011-03-16 | 三菱電機株式会社 | 車輌用回転電機の発電制御装置 |
| JP4901949B2 (ja) * | 2009-03-18 | 2012-03-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転検出装置 |
| US8493038B2 (en) | 2009-11-09 | 2013-07-23 | Denso Corporation | Vehicle-use power generation control apparatus and vehicle-use power generation control system |
| JP4911235B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2012-04-04 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
| US20110190970A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-08-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Power generation device equipped on vehicle |
| JP2013110937A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | オルタネータの制御装置 |
| DE102011087523A1 (de) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer fremderregten elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug |
| US10259443B2 (en) * | 2013-10-18 | 2019-04-16 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid-electric vehicle plug-out mode energy management |
| US9276511B2 (en) * | 2014-02-04 | 2016-03-01 | Kohler Co. | Field current profile |
| DE102015205217A1 (de) * | 2015-03-23 | 2016-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Steuerung einer von einem Generator angeforderten Spannung in einem Kraftfahrzeug |
| JP6563378B2 (ja) * | 2016-11-04 | 2019-08-21 | 株式会社東芝 | 自動電圧調整器、自動電圧調整方法、自動電圧調整プログラム、発電機励磁システムおよび発電システム |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS547111A (en) | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Nippon Electric Ind | Method of controlling engine generator |
| KR900006089B1 (ko) | 1982-01-30 | 1990-08-22 | 미쓰비시 지도오샤 고오교오 가부시기가이샤 | 엔진 회전수 조정장치 |
| JPS58201535A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-24 | 三菱電機株式会社 | 車両用充電制御マイクロコンピユ−タ装置 |
| JPS59106900A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-20 | Nippon Denso Co Ltd | 車両充電発電用制御装置 |
| JPS6087636A (ja) | 1983-10-20 | 1985-05-17 | 株式会社デンソー | 車両充電発電機用制御装置 |
| US4651081A (en) * | 1985-02-25 | 1987-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicular charging generator |
| US4689545A (en) * | 1985-03-04 | 1987-08-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle battery charging generator |
| US4636706A (en) * | 1985-09-12 | 1987-01-13 | General Motors Corporation | Generator voltage regulating system |
| JPS6289499A (ja) | 1985-10-11 | 1987-04-23 | Toyota Motor Corp | 発電量制御装置 |
| AU1908788A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-19 | Nutronics Corporation | Method and apparatus for managing alternator loads on engines |
| US5280231A (en) * | 1990-07-02 | 1994-01-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Battery condition detecting apparatus and charge control apparatus for automobile |
| JP2906720B2 (ja) * | 1991-04-12 | 1999-06-21 | 株式会社デンソー | 車両用発電機の出力制御装置 |
| JP3258055B2 (ja) | 1991-12-19 | 2002-02-18 | 富士重工業株式会社 | オルタネータの発電制御装置 |
| FR2688323B1 (fr) | 1992-03-03 | 1994-04-29 | France Telecom | Machine d'assemblage pour cellules a cristaux liquides. |
| JP2983375B2 (ja) * | 1992-04-10 | 1999-11-29 | 三菱電機株式会社 | 車両用電子制御装置 |
| JP3309863B2 (ja) | 1992-08-06 | 2002-07-29 | 旭化成株式会社 | 中空糸状膜モジュールの製造方法 |
| JPH08140284A (ja) | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Nippondenso Co Ltd | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
| JP3435948B2 (ja) * | 1995-04-28 | 2003-08-11 | 株式会社デンソー | 車両用発電機の電圧制御装置 |
| US5703472A (en) * | 1995-04-28 | 1997-12-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Voltage regulator of vehicle alternator |
| JP3866329B2 (ja) * | 1996-06-07 | 2007-01-10 | 富士重工業株式会社 | オルタネータ制御装置 |
| JP3509007B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2004-03-22 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000081610A patent/JP3509690B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-21 EP EP00128156A patent/EP1111753B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-21 DE DE60042476T patent/DE60042476D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-22 US US09/742,292 patent/US6426609B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1111753A1 (en) | 2001-06-27 |
| DE60042476D1 (de) | 2009-08-13 |
| EP1111753B1 (en) | 2009-07-01 |
| US20010043055A1 (en) | 2001-11-22 |
| JP2001245441A (ja) | 2001-09-07 |
| US6426609B2 (en) | 2002-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3509690B2 (ja) | 車両用交流発電機、車両用交流発電機の制御装置及び車両用交流発電機の制御方法 | |
| JP4670720B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
| JP3509007B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
| US8334678B2 (en) | Voltage control apparatus for automotive electric generator | |
| US4661760A (en) | Control system for engine-driven generator | |
| US6121757A (en) | Control device for motor vehicle use charging generator | |
| JP3826822B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
| JP2651030B2 (ja) | 発電機の制御装置及び制御方法とそれを応用した車両用発電機の制御装置及び制御方法 | |
| US6700353B2 (en) | Battery charging system and vehicle generator control system | |
| JP3537833B2 (ja) | 車両用交流発電機の制御装置 | |
| US5608310A (en) | AC generator control apparatus for a motor vehicle | |
| JP3137247B2 (ja) | 発電装置 | |
| JP3511760B2 (ja) | オルタネーターの制御装置 | |
| JP3326880B2 (ja) | 車両用発電機の電圧制御装置 | |
| JPS6035926A (ja) | 車両用発電機の制御装置 | |
| JPS5956900A (ja) | 車両用発電機の制御装置 | |
| JP3517981B2 (ja) | アイドル回転速度制御装置 | |
| JPH0584137B2 (ja) | ||
| JP3028867B2 (ja) | オルタネータの発電制御装置 | |
| JPH07123796A (ja) | 発電制御装置 | |
| JPH07123797A (ja) | 回転変動制御装置 | |
| JP3258055B2 (ja) | オルタネータの発電制御装置 | |
| JP2004112917A (ja) | オルタネータ制御装置 | |
| JP3266676B2 (ja) | 交流発電機の出力制御装置 | |
| JPH0469020A (ja) | オルタネータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031222 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110109 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |