JP3513085B2 - 車両用発電機の電圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用発電機の
電圧制御装置に関し、特にチャージランプの異常時にお
いても安定な起動信号が容易に得られる車両用発電機の
電圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の車両用発電機の電圧制御装
置を概略的に示すブロック図であり、たとえば特許公報
第２７０７６１６号などに参照されるような車両用交流
車両用発電機の電圧制御回路の構成例を示している。

【０００３】図７において、車両用発電機（オルタネー
タ）２の発電電圧を調整する電圧制御回路（レギュレー
タ）１は、車両用発電機２およびバッテリ６の各出力端
子に接続された発電出力端子Ｂと、ランプ入力端子Ｌ
と、外部制御ユニット５に接続されたモニタ出力端子Ｆ
Ｒおよび制御入力端子Ｇとを有する。

【０００４】電圧制御回路１は、ランプ入力端子Ｌへの
印加電圧が所定値を越えたときに動作を開始するように
なっている。ランプ入力端子Ｌには、イグニッションス
イッチ３およびチャージランプ４を介して、バッテリ６
の出力電圧ＶＢが印加されている。

【０００５】車両用発電機２は、エンジンと連動するロ
ータ（図示せず）に設けられた界磁コイル２１と、ステ
ータ（図示せず）に設けられた電機子コイル２２と、電
機子コイル２２からの３相発電電圧を全波整流する全波
整流器２３とを備えている。

【０００６】全波整流器２３は、３相の並列ダイオード
対により構成されている。界磁コイル２１および全波整
流器２３の各一端はバッテリ６の出力端子に接続されて
いる。

【０００７】ＥＣＵ（電子制御ユニット）からなる外部
制御ユニット５は、電圧制御回路１に対する起動信号を
生成するとともに、電圧制御回路１からの異常報知信号
を取り込み、電圧制御回路１を停止させるようになって
いる。

【０００８】外部制御ユニット５は、電圧制御回路１を
制御するとともにエンジンを制御するためのＣＰＵ５１
と、ＣＰＵ５１に接続された抵抗器５２、５４、５５、
ツェナダイオード５３および出力トランジスタ５６とを
備えている。

【０００９】外部制御ユニット５には、周知の各種セン
サ（図示せず）が接続されており、エンジン制御に必要
な各種検出情報（運転状態を示すエンジン回転数Ｎｅ、
アクセル開度α、冷却水温Ｔｗなど）が入力されてい
る。

【００１０】ＣＰＵ５１の電源ポートａは、抵抗器５２
とツェナダイオード５３のカソードとの接続点に接続さ
れており、電源ポートａには、抵抗器５２を介してバッ
テリ電圧ＶＢが入力されている。

【００１１】ＣＰＵ５１の起動ポートｂは、抵抗器５４
を介してイグニッションスイッチ３の出力端子に接続さ
れている。ＣＰＵ５１のモニタ入力ポートｃは、抵抗器
５５を介してイグニッションスイッチ３の出力端子に接
続されるとともに、電圧制御回路１のモニタ出力端子Ｆ
Ｒに接続されている。

【００１２】ＣＰＵ５１の制御出力ポートｄは、エミッ
タ接地の出力トランジスタ５６のベースに接続されてお
り、出力トランジスタ５６のコレクタは、電圧制御回路
１の制御入力端子Ｇに接続されている。ＣＰＵ５１のグ
ランドポートｅは接地されている。

【００１３】電圧制御回路１は、界磁コイル２１の導通
率（界磁電流に対応）を制御する出力トランジスタ１０
１と、出力トランジスタ１０１のコレクタと界磁コイル
２１との間に挿入されたダイオード１０２とを備えてい
る。

【００１４】出力トランジスタ１０１のベースは、トラ
ンジスタ１０３のコレクタに接続されるとともに、抵抗
器１０４を介して定電圧電源Ｖｃｃに接続されている。
トランジスタ１０３のベースには、コンパレータ１０５
の出力端子が接続されている。

【００１５】コンパレータ１０５の基準入力端子（−）
は、定電圧電源Ｖｃｃとグランドとの間に挿入された分
圧抵抗器１０６および１０７の接続点に接続され、コン
パレータ１０５の比較入力端子（＋）は、車両用発電機
２の出力端子とグランドとの間に挿入された分圧定電圧
１０８および１０９の接続点に接続されている。

【００１６】また、コンパレータ１０５の比較入力端子
（＋）は、抵抗器１１０を介してトランジスタ１１２の
コレクタに接続され、トランジスタ１１２のベースは、
抵抗器１１１を介して定電圧電源Ｖｃｃに接続されてい
る。

【００１７】また、電圧制御回路１は、電機子コイル２
２の１相出力端子に接続されたダイオード１１３と、ダ
イオード１１３のカソードとグランドとの間に挿入され
たコンデンサ１１４と、ランプ入力端子Ｌとグランドと
の間に挿入されたダイオード１１５およびトランジスタ
１１６と、モニタ出力端子ＦＲと界磁コイル２１との間
に挿入されたダイオード１１７とを備えている。

【００１８】電圧制御回路１内において、モニタ出力端
子ＦＲは、ダイオード１１７を介して、界磁コイル２１
の電圧印加制御用の出力トランジスタ１０１に接続され
ている。

【００１９】さらに、電圧制御回路１は、故障診断回路
１１８、発電検出回路１１９、Ｌ端子レベル判定回路１
２０、起動回路１２１および定電圧電源回路１２２を備
えている。

【００２０】発電検出回路１１９は、ダイオード１１３
を介して電機子コイル２２の１相出力端子に接続されて
おり、１相出力電圧から発電状態を検出し、その検出結
果を故障診断回路１１８および起動回路１２１に入力す
る。

【００２１】故障診断回路１１８は、発電検出回路１１
９からの検出結果に応じてトランジスタ１１６を駆動す
る。Ｌ端子レベル判定回路１２０および起動回路１２１
は、ランプ入力端子Ｌと定電圧電源回路１２２との間に
挿入されている。

【００２２】次に、図７に示した従来の車両用発電機の
電圧制御装置の動作について説明する。図７において、
イグニッションスイッチ３が閉じられると、チャージラ
ンプ４を介して電圧制御回路１のランプ入力端子Ｌにバ
ッテリ電圧ＶＢが印加される。

【００２３】これにより、電圧制御回路１内のＬ端子レ
ベル判定回路１２０および起動回路１２１が作動し、定
電圧電源回路１２２が定電圧電源Ｖｃｃを供給し、電圧
制御回路１は起動される。

【００２４】また、定電圧電源Ｖｃｃの供給により、コ
ンパレータ１０５が作動を開始するとともに、抵抗器１
０４を介して出力トランジスタ１０１のベース電流が供
給され、出力トランジスタ１０１が導通して界磁コイル
２１に界磁電流が流れ、車両用発電機２は発電可能な状
態となる。

【００２５】このとき、コンパレータ１０５の出力信号
はまだオフ状態であり、トランジスタ１０３は遮断され
ている。また、車両用発電機２の１相出力を検出する発
電検出回路１１９には、発電信号がまだ入力されていな
いので、故障診断回路１１８を介してトランジスタ１１
６が導通され、チャージランプ４は点灯する。

【００２６】次に、車両のエンジンが始動して車両用発
電機２が発電を開始すると、発電検出回路１１９が発電
電圧を検出するので、故障診断回路１１８を介してトラ
ンジスタ１１６が遮断され、チャージランプ４は消灯す
る。

【００２７】以下、車両用発電機２による発電電圧が上
昇すると、コンパレータ１０５の比較入力端子（＋）の
印加電圧が上昇する。このとき、比較入力端子（＋）に
は、分圧抵抗器１０８、１０９、抵抗器１１０およびト
ランジスタ１１２によって分圧された発電電圧が印加さ
れる。

【００２８】一方、コンパレータ１０５の基準入力端子
（−）には、定電圧電源Ｖｃｃを分圧抵抗器１０６およ
び１０７で分圧した基準電圧が印加されており、比較入
力端子（＋）の印加電圧が基準電圧よりも高くなると、
コンパレータ１０５の出力信号はオンされる。

【００２９】これにより、トランジスタ１０３が導通し
て、出力トランジスタ１０１は遮断される。すなわち、
発電電圧の分圧電圧が基準電圧を越える毎に、出力トラ
ンジスタ１０１が遮断されるので、界磁電流が減少して
発電電圧は低下する。

【００３０】逆に、発電電圧の分圧電圧が基準電圧以下
まで低下すると、トランジスタ１０３が遮断されて出力
トランジスタ１０１が再び導通するので、界磁電流が増
加して発電電圧が上昇する。以上の繰り返し動作によ
り、界磁コイル２１の導通率が調整されて、車両用発電
機２の発電電圧は所定値に制御される。

【００３１】また、電圧制御回路１のモニタ出力端子Ｆ
Ｒは、界磁コイル２１の導通率をモニタ信号として外部
制御ユニット５のモニタ入力ポートｃに出力し、ＣＰＵ
５１は、抵抗器５５を介して供給されるモニタ入力ポー
トｃの状態により、出力トランジスタ１０１の導通およ
び遮断の変化をモニタし、界磁コイル２１の導通率を判
定する。

【００３２】また、外部制御ユニット５内のトランジス
タ５６が導通されると、発電電圧切替用の制御入力端子
Ｇに制御信号が印加され、電圧制御回路１内のトランジ
スタ１１２が遮断されることにより、電圧制御回路１
は、車両用発電機２の発電電圧を変化させるように機能
する。

【００３３】しかしながら、図７において、チャージラ
ンプ４の断線などの異常が発生した場合には、イグニッ
ションスイッチ３がオンされても、車両用発電機２の電
圧制御回路１が起動せず、エンジン始動後においても車
両用発電機２が発電開始しない事態を招くことになる。

【００３４】また、図示されるように、発電電圧切替制
御用の制御入力端子Ｇと、界磁コイル２１の導通率モニ
タ用のモニタ出力端子ＦＲとを個々に必要とする場合
は、車両コネクタなどの配線が多くなり、コストダウン
を実現することができない。

【００３５】また、近年、充電表示やオルタネータ故障
警報ランプ（または、ＬＥＤ）は、車両用発電機２の電
圧制御回路１によって駆動されるのではなく、外部制御
ユニット５により駆動される傾向になりつつある。

【００３６】したがって、ランプドライブなどの用途が
不要となった電圧制御回路１のランプ入力端子Ｌは、結
線数の低減目的などから当然削除される方向にあり、電
圧制御回路１は、他のトリガ手段を導入することが必要
とされる傾向にある。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】従来の車両用発電機の
電圧制御装置は以上のように、チャージランプ４および
ランプ入力端子Ｌを介した起動信号により電圧制御回路
１を起動していたので、チャージランプ４の異常発生時
には、イグニッションスイッチ３がオンされても電圧制
御回路１が起動せず、車両用発電機２を発電開始させる
ことができないという問題点があった。

【００３８】また、電圧制御回路１には、ランプ入力端
子Ｌのみならず、発電出力端子Ｂ、モニタ出力端子ＦＲ
および制御入力端子Ｇが個々に設けられているので、多
くの配線を必要とし、回路が複雑化するうえコストダウ
ンを実現することができないという問題があった。

【００３９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、外部制御ユニットを介して電圧
制御回路に入力される信号を起動信号として用いること
により、車両コネクタなどの配線を簡略化してコストダ
ウンを実現するとともに、チャージランプの異常時にお
いても安定な起動信号が容易に得られる車両用発電機の
電圧制御装置を得ることを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る車両用発電機の電圧制御装置は、電機子コイルおよび
界磁コイルを有し、エンジンにより駆動される車両用発
電機と、界磁コイルの電圧を制御するための出力トラン
ジスタを有し、車両用発電機の発電電圧を制御する電圧
制御回路と、電圧制御回路に起動信号を出力する外部制
御ユニットと、電圧制御回路の第１の端子と外部制御ユ
ニットの第１のポートとを接続する単一の信号線とを備
え、外部制御ユニットは、単一の信号線を介して電圧制
御回路に起動信号を出力し、電圧制御回路の第１の端子
は、界磁コイルに接続されて界磁コイルの導通率をモニ
タ信号として出力するためのモニタ出力端子により構成
され、外部制御ユニットの第１のポートは、モニタ信号
を取り込むためのモニタ入力ポートにより構成され、電
圧制御回路は、モニタ信号のレベルに応答する起動トリ
ガ手段を有し、車両用発電機の異常発生時に、単一の信
号線を介して外部制御ユニットに異常発生状態を報知
し、起動トリガ手段は、モニタ信号がオフレベルであっ
て且つ出力トランジスタがオフ状態を示すときに、電圧
制御回路の電源を遮断して車両用発電機の発電制御を停
止させるものである。

【００４１】また、この発明の請求項２に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項１において、外部制御ユ
ニットは、第１の端子の信号レベルを変化させることに
より、電圧制御回路を起動させるものである。

【００４２】また、この発明の請求項３に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項１または請求項２におい
て、電圧制御回路は、車両用発電機の異常発生時に、第
１の端子の信号レベルを強制的に変化させることによ
り、外部制御ユニットに異常発生状態を報知するもので
ある。

【００４３】また、この発明の請求項４に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項３において、外部制御ユ
ニットに設けられたチャージランプ駆動ポートと、チャ
ージランプ駆動ポートに接続されたチャージランプとを
備え、電圧制御回路は、車両用発電機の異常発生時に、
第１の端子の信号レベルを強制的にオフレベルに固定す
ることにより、外部制御ユニットに異常発生状態を報知
し、外部制御ユニットは、異常発生状態に応答してチャ
ージランプを駆動するものである。

【００４４】

【００４５】

【００４６】また、この発明の請求項５に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項１から請求項４までのい
ずれか１項において、起動トリガ手段は、モニタ信号が
オフレベルであって且つ出力トランジスタがオフの状態
が所定時間にわたって継続したときに、電圧制御回路の
電源を遮断して車両用発電機の発電制御を停止させるも
のである。

【００４７】

【００４８】

【００４９】また、この発明の請求項６に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項１から請求項５までのい
ずれか１項において、外部制御ユニットは、エンジンの
運転状態情報に基づいて起動信号の出力タイミングを強
制的に変化させることにより、車両用発電機の起動タイ
ミング、発電開始時期、動作および停止タイミングを可
変設定するものである。

【００５０】また、この発明の請求項７に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項６において、外部制御ユ
ニットは、車両用発電機の発電開始時期を決定するため
の起動信号の出力タイミングを、エンジンの始動時にお
ける目標回転数に基づいて調整および変更するものであ
る。

【００５１】また、この発明の請求項８に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項６または請求項７におい
て、外部制御ユニットは、車両用発電機の発電開始時期
を決定するための起動信号の出力タイミングを、エンジ
ンの始動時における冷却水温に基づいて調整および変更
するものである。

【００５２】また、この発明の請求項９に係る車両用発
電機の電圧制御装置は、請求項６から請求項８までのい
ずれか１項において、外部制御ユニットは、車両用発電
機の発電開始時期を決定するための起動信号の出力タイ
ミングを、エンジンの始動時における目標回転数および
冷却水温の少なくとも一方に基づいて遅延させるもので
ある。

【００５３】また、この発明の請求項１０に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、電機子コイルおよび界磁コイ
ルを有する車両用発電機と、界磁コイルの電圧を制御す
るための出力トランジスタを有し、車両用発電機の発電
電圧を制御する電圧制御回路と、電圧制御回路に起動信
号を出力する外部制御ユニットとを備え、電圧制御回路
は、界磁コイルに接続されて界磁コイルの導通率をモニ
タ信号として出力するためのモニタ出力端子と、界磁コ
イルの導通率を切替える制御信号を取り込むための制御
入力端子とを有し、外部制御ユニットは、イグニッショ
ンスイッチに接続された起動ポートと、モニタ出力端子
からモニタ信号を取り込むためのモニタ入力ポートと、
制御入力端子に制御信号を出力するための制御出力ポー
トとを有し、外部制御ユニットは、イグニッションスイ
ッチのオン動作に応答して、モニタ出力端子に起動信号
を印加して電圧制御回路を起動させ、電圧制御回路は、
車両用発電機の異常発生時に、制御入力端子の信号レベ
ルを強制的にオフレベルに固定することにより外部制御
ユニットに異常発生状態を報知するものである。

【００５４】また、この発明の請求項１１に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、請求項１０において、外部制
御ユニットに設けられたチャージランプ駆動ポートと、
チャージランプ駆動ポートに接続されたチャージランプ
とを備え、外部制御ユニットは、異常発生状態に応答し
てチャージランプを駆動するものである。

【００５５】また、この発明の請求項１２に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、請求項１０または請求項１１
において、外部制御ユニットは、エンジンの運転状態情
報に基づいて起動信号の出力タイミングを強制的に変化
させることにより、車両用発電機の起動タイミング、発
電開始時期、動作および停止タイミングを可変設定する
ものである。

【００５６】また、この発明の請求項１３に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、請求項１２において、外部制
御ユニットは、車両用発電機の発電開始時期を決定する
ための起動信号の出力タイミングを、エンジンの始動時
における目標回転数に基づいて調整および変更するもの
である。

【００５７】また、この発明の請求項１４に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、請求項１２または請求項１３
において、外部制御ユニットは、車両用発電機の発電開
始時期を決定するための起動信号の出力タイミングを、
エンジンの始動時における冷却水温に基づいて調整およ
び変更するものである。

【００５８】また、この発明の請求項１５に係る車両用
発電機の電圧制御装置は、請求項１２から請求項１４ま
でのいずれか１項において、外部制御ユニットは、車両
用発電機の発電開始時期を決定するための起動信号の出
力タイミングを、エンジンの始動時における目標回転数
および冷却水温の少なくとも一方に基づいて遅延させる
ものである。

【００５９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。

【００６０】図１はこの発明の実施の形態１を示すブロ
ック図であり、前述（図７参照）と同様のものについて
は、同一符号を付して、または符号の後にＡを付して、
詳述を省略する。

【００６１】図１において、電圧制御回路１Ａは、前述
の制御入力端子Ｇと、制御入力端子Ｇに関連する抵抗器
１１０、１１１およびトランジスタ１１２とを有してい
ない。

【００６２】電圧制御回路１Ａは、前述のＬ端子レベル
判定回路１２０に代えて、ＦＲ端子レベル判定回路１２
３を有する。また、電圧制御回路１Ａ内のトランジスタ
１１６のコレクタは、ランプ入力端子Ｌに直接接続され
ており、ダイオード１１５は省略されている。

【００６３】電圧制御回路１Ａは、外部制御ユニット５
Ａに対して直接関連する端子としてモニタ出力端子ＦＲ
のみを有しており、電圧制御回路１Ａと外部制御ユニッ
ト５Ａとの間は、モニタ出力端子ＦＲとモニタ入力ポー
トｃとの間の単一の信号線により接続されている。

【００６４】外部制御ユニット５Ａは、単一の信号線を
介して電圧制御回路１Ａに起動信号を出力する。また、
電圧制御回路１Ａは、車両用発電機２の異常発生時に、
単一の信号線を介して外部制御ユニット５Ａに異常発生
状態を報知する。

【００６５】具体的には、外部制御ユニット５Ａは、モ
ニタ出力端子ＦＲの信号レベルを変化させることによ
り、電圧制御回路１Ａを起動させる。また、電圧制御回
路１Ａは、車両用発電機２の異常発生時に、モニタ出力
端子ＦＲの信号レベルを強制的に変化させることによ
り、外部制御ユニット５Ａに異常発生状態を報知する。

【００６６】この場合、外部制御ユニット５Ａ内のＣＰ
Ｕ５１は、前述（図７参照）の制御出力ポートｄおよび
トランジスタ５６を有しておらず、モニタ入力ポートｃ
が電圧制御回路１Ａのモニタ出力端子ＦＲに対して複数
機能を有する。

【００６７】また、電圧制御回路１Ａ内のＦＲ端子レベ
ル判定回路１２３および起動回路１２１は、定電圧電源
回路１２２に対する起動トリガ手段を構成している。

【００６８】電圧制御回路１Ａ内の起動トリガ手段は、
モニタ出力端子ＦＲのレベル（モニタ信号）がオフレベ
ルであって、且つ出力トランジスタ１０１の動作論理が
オフ論理の状態が所定時間にわたって継続したときに、
イグニッションスイッチ３がオフされたものと見なし
て、電圧制御回路１Ａの電源を遮断して車両用発電機２
の発電制御を停止させる。

【００６９】通常、イグニッションスイッチ３がオンさ
れていて、出力トランジスタ１０１がオフ状態であれ
ば、イグニッションスイッチ３からモニタ入力ポートｃ
を介して印加される信号により、モニタ出力端子ＦＲは
オンレベルにある。また、導通率制御により出力トラン
ジスタ１０１がオンされる毎に、モニタ出力端子ＦＲは
ローレベルとなる。

【００７０】しかし、出力トランジスタ１０１がオフ状
態にもかかわらず、モニタ出力端子ＦＲがローレベルで
あれば、イグニッションスイッチ３がオフされてエンジ
ンが停止されたことになるので、上記のように車両用発
電機２の発電を停止させる。

【００７１】電圧制御回路１Ａのランプ入力端子Ｌに
は、互いに直列接続されたイグニッションスイッチ３お
よびチャージランプ４を介して、バッテリ電圧ＶＢが印
加されている。また、電圧制御回路１Ａのモニタ出力端
子ＦＲには、イグニッションスイッチ３に応答する外部
制御ユニット５Ａからの起動信号が入力されている。

【００７２】また、電圧制御回路１Ａは、前述（図７参
照）のＬ端子レベル判定回路１２０に代えて、モニタ出
力端子ＦＲの信号レベルを判定するＦＲ端子レベル判定
回路１２３を備えている。

【００７３】ＦＲ端子レベル判定回路１２３の入力端子
は、モニタ出力端子ＦＲに接続されており、ＦＲ端子レ
ベル判定回路１２３の出力端子は、起動回路１２１を介
して定電圧電源回路１２２に接続されている。

【００７４】次に、図１に示したこの発明の実施の形態
１の動作について説明する。まず、イグニッションスイ
ッチ３が閉じられると、外部制御ユニット５Ａ内の抵抗
器５５を介してモニタ出力端子ＦＲにバッテリ電圧ＶＢ
が供給される。

【００７５】これにより、モニタ出力端子ＦＲの電圧が
上昇するので、電圧制御回路１ＡのＦＲ端子レベル判定
回路および起動回路１２１を介して定電圧電源回路１２
２が作動し、定電圧電源Ｖｃｃを供給する。

【００７６】以下、定電圧電源Ｖｃｃの印加により、前
述と同様に、抵抗器１０４を介して、界磁コイル２１を
断続制御するための出力トランジスタ１０１に電流が供
給される。これにより、出力トランジスタ１０１が導通
して界磁電流が流れ、車両用発電機２は発電可能な状態
となる。

【００７７】このとき、車両用発電機２は発電開始前な
ので、電圧制御回路１Ａ内の発電検出回路１１９および
故障診断回路１１８を介してトランジスタ１１６が導通
し、チャージランプ４が点灯する。

【００７８】また、車両用発電機２が発電開始すると、
発電検出回路１１９は、ダイオード１１３およびコンデ
ンサ１１４を介して車両用発電機２の１相出力（発電出
力）を検出し、故障診断回路１１８を介してトランジス
タ１１６を遮断し、チャージランプ４を消灯させる。

【００７９】さらに、車両用発電機２の出力電圧は、コ
ンパレータ１０５の出力によってトランジスタ１０３お
よび出力トランジスタ１０１が断続制御されることによ
り、所定電圧に制御される。

【００８０】このように、電圧制御回路１Ａのモニタ出
力端子ＦＲと外部制御ユニット５Ａとの間に接続された
単一の信号線を介して、外部制御ユニット５Ａから電圧
制御回路１Ａに起動信号を出力することができる。

【００８１】すなわち、電圧制御回路１Ａは、モニタ出
力端子ＦＲの信号レベル（電圧）が外部制御ユニットに
より変化されることによって電源投入（起動）され、車
両用発電機２の発電を開始させる。

【００８２】また、車両用発電機２の何らかの機能異常
発生時には、電圧制御回路１Ａから外部制御ユニット５
Ａに異常発生状態を報知することができる。すなわち、
電圧制御回路１Ａは、モニタ出力端子ＦＲの信号レベル
を強制的に変化させて（特徴的変化を与えて）、外部制
御ユニット５Ａに異常発生状態を報知する。

【００８３】このように、外部制御ユニット５Ａを介し
てモニタ出力端子ＦＲに印加される信号を起動信号とし
て用いることにより、単一の信号線を用いた簡単な構成
で、チャージランプ４の断線などの異常発生時において
も、電圧制御回路１Ａ内の起動回路１２１を安定に動作
させることができ、チャージランプ４の種類にかかわら
ず、確実に車両用発電機２を発電開始させることができ
る。

【００８４】また、モニタ出力端子ＦＲに接続された単
一の信号線により、複数の機能を実現しているので、車
両配線を削減することができる。

【００８５】さらに、電圧制御回路１Ａ内の起動トリガ
手段は、モニタ出力端子ＦＲの信号レベル（ＦＲ端子レ
ベル判定回路１２３の判定電圧）がオフレベルで、且
つ、出力トランジスタ１０１のオフ論理状態（ローレベ
ル）が成立した状態が所定時間にわたって継続したとき
に、電圧制御回路１Ａの電源を遮断して発電制御を停止
させることができる。

【００８６】なお、電圧制御回路１Ａが外部制御ユニッ
ト５Ａに対して故障診断専用の単一の信号線を介して接
続され、且つ、単一の信号線のプルアップ機能が外部制
御ユニット５Ａ側で達成される場合には、外部制御ユニ
ット５Ａのプルアップ機能を電圧制御回路１Ａの電源ト
リガとして利用することができる。

【００８７】また、外部制御ユニット５Ａは、エンジン
制御用のＥＣＵのみならず、ＰＣＭ（パワートレインコ
ントロールモジュール）など、任意のユニットにより構
成され得る。

【００８８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、電圧制御回路１Ａにランプ入力端子Ｌを設けたが、
ランプ入力端子Ｌを省略してもよい。

【００８９】図２はランプ入力端子Ｌを省略したこの発
明の実施の形態２を示すブロック図であり、前述（図７
および図１参照）と同様のものについては、同一符号を
付して、または符号の後にＢを付して、詳述を省略す
る。

【００９０】この場合、外部制御ユニット５Ｂ内のＣＰ
Ｕ５１は、チャージランプ駆動ポートｆを有している。
また、チャージランプＬは、イグニッションスイッチ３
とチャージランプ駆動ポートｆとの間に接続されてい
る。

【００９１】ランプ入力端子Ｌ（図１参照）が省略され
た電圧制御回路１Ｂにおいて、故障診断回路１１８によ
り駆動されるトランジスタ１１６は、ダイオード１１５
を介してモニタ出力端子ＦＲに接続されている。

【００９２】故障診断回路１１８は、車両用発電機２の
異常発生時に、モニタ出力端子ＦＲの信号レベルを強制
的にオフレベルに固定することにより、外部制御ユニッ
ト５Ｂに異常発生状態を報知する。

【００９３】また、外部制御ユニット５Ｂは、モニタ入
力ポートｃを介して入力される異常発生状態に応答し
て、チャージランプ駆動ポートｆをオン状態とし、チャ
ージランプ４を駆動する。

【００９４】次に、図２に示したこの発明の実施の形態
２の動作について説明する。なお、電圧制御回路１Ｂ内
の起動回路１２１の動作については上記実施の形態１と
同様である。

【００９５】この場合、車両用発電機２の異常発生時に
おいて、電圧制御回路１Ｂ内のトランジスタ１１６が導
通し、モニタ出力端子ＦＲの信号レベル（電圧）を常時
オフレベル（ローレベル）に固定する。これにより、外
部制御ユニット５Ｂは、チャージランプ４を点灯させ、
異常を警報する。

【００９６】このように、モニタ出力端子ＦＲをオフレ
ベルに固定して異常発生状態を報知することにより、前
述の効果に加えて、電圧制御回路１Ｂの端子数をさらに
削減して車両配線を削減することができる。

【００９７】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、電圧制御回路１Ｂのモニタ出力端子ＦＲにより複数
機能を実現したが、モニタ出力端子ＦＲに代えて、制御
入力端子により複数機能を実現してもよい。

【００９８】図３は制御入力端子Ｇにより複数機能を実
現したこの発明の実施の形態３を示すブロック図であ
り、前述（図７、図１および図２参照）と同様のものに
ついては、同一符号を付して、または符号の後にＣを付
して、詳述を省略する。

【００９９】この場合、電圧制御回路１Ｃは、前述（図
１参照）のモニタ出力端子ＦＲおよびモニタ出力端子Ｆ
Ｒに関連したダイオード１１７を有していない。電圧制
御回路１Ｃは、前述のＦＲ端子レベル判定回路１２３に
代えて、Ｇ端子レベル判定回路１２４を有する。

【０１００】また、電圧制御回路１Ｃは、前述（図７参
照）の抵抗器１１０およびトランジスタ１１２を有する
とともに、トランジスタ１１２および制御入力端子Ｇに
関連した抵抗器１２５、１２７、ダイオード１２６およ
び１２８を有する。

【０１０１】ダイオード１２６のカソードは、制御入力
端子Ｇに接続されるとともに、抵抗器１２７およびダイ
オード１２８を介してトランジスタ１１２のべースに接
続されている。

【０１０２】また、外部制御ユニット５Ｃ内のＣＰＵ５
１は、前述（図７参照）の制御出力ポートｄおよび出力
トランジスタ５６と、前述（図２参照）のチャージラン
プ駆動ポートｆとに加えて、モニタ入力ポートｃと出力
トランジスタ５６のコレクタとの間に挿入されたダイオ
ード５７を有する。

【０１０３】モニタ入力ポートｃは、電圧制御回路１の
制御入力端子Ｇに接続されている。電圧制御回路１Ｃと
外部制御ユニット５Ｃとを接続する単一の信号線は、制
御入力端子Ｇと出力トランジスタ５６を介した制御出力
ポートｄとの間に設けられている。

【０１０４】制御入力端子Ｇを介して外部制御ユニット
５Ｃに接続された電圧制御回路１Ｃにおいて、トランジ
スタ１１６のコレクタ（出力端子）は、ダイオード１１
５を介して制御入力端子Ｇに接続されている。

【０１０５】また、電圧制御回路１Ｃの制御入力端子Ｇ
は、前述と同様に、外部制御ユニット５Ｃの制御出力ポ
ートｄから、界磁コイルの導通率を切替えるための制御
信号を取り込む。

【０１０６】外部制御ユニット５Ｃは、制御入力端子Ｇ
の信号レベルを変化させることにより、電圧制御回路１
Ｃを起動させる。また、電圧制御回路１Ｃは、車両用発
電機２の異常発生時に、制御入力端子Ｇの信号レベルを
強制的に変化させることにより、外部制御ユニット５Ｃ
に異常発生状態を報知する。

【０１０７】このように、イグニッションスイッチ３か
ら外部制御ユニット５Ｃを介して制御入力端子Ｇに制御
信号を入力し、制御入力端子Ｇに電圧変動を生じさせる
ことにより、起動回路１２１が作動して電圧制御回路１
Ｃの電源を投入し、車両用発電機２の発電を開始させる
ことができる。

【０１０８】また、車両用発電機２の異常発生時におい
ては、電圧制御回路１Ｃ内のトランジスタ１１６が導通
して、制御入力端子Ｇを常時ローレベルに固定すること
により、外部制御ユニット５Ｃがチャージランプ４を点
灯させて異常を警報する。

【０１０９】したがって、モニタ出力端子ＦＲに代え
て、制御入力端子Ｇを介して電圧制御回路１Ｃと外部制
御ユニット５Ｃとを接続しても、前述の実施の形態２と
同様の作用効果を奏する。

【０１１０】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、電圧制御回路１Ｃの制御入力端子Ｇにより複数機能
を実現したが、制御入力端子Ｇに代えて、車両用発電機
２からの１相モニタ出力端子Ｐにより複数機能を実現し
てもよい。

【０１１１】図４は１相モニタ出力端子Ｐにより複数機
能を実現したこの発明の実施の形態４を示すブロック図
であり、前述（図７および図１〜図３参照）と同様のも
のについては、同一符号を付して、または符号の後にＤ
を付して、詳述を省略する。

【０１１２】この場合、外部制御ユニット５Ｄ内のＣＰ
Ｕ５１は、前述（図２参照）のモニタ入力ポートｃに代
えて、１相モニタ信号を取り込んで異常判定するための
１相モニタ入力ポートｇを有する。

【０１１３】電圧制御回路１Ｄは、車両用発電機２の１
相出力を１相モニタ信号として出力するための１相モニ
タ出力端子Ｐを有する。１相モニタ出力端子Ｐは、単一
の信号線を介して１相モニタ入力ポートｇに接続されて
いる。

【０１１４】また、電圧制御回路１Ｄは、端子レベル判
定回路を有しておらず、故障出力用のトランジスタ１１
６に接続されたダイオード１１５のアノードは１相モニ
タ出力端子Ｐのみに接続されている。

【０１１５】外部制御ユニット５Ｄは、１相モニタ出力
端子Ｐの信号レベルを変化させることにより電圧制御回
路１Ｄを起動させる。また、電圧制御回路１Ｄは、車両
用発電機２の異常発生時に、１相モニタ出力端子Ｐの信
号レベルを強制的に変化させることにより、外部制御ユ
ニット５Ｄに異常発生状態を報知する。

【０１１６】このように、電圧制御回路１Ｄの１相モニ
タ出力端子Ｐは、外部制御ユニット５Ｄに１相モニタ信
号を出力するとともに、１相モニタ出力端子Ｐの電圧レ
ベル変動（外部制御ユニット５Ｄからの印加電圧）に基
づいて、電圧制御回路１Ｄの電源を投入して車両用発電
機２の発電を開始させる機能を有する。

【０１１７】また、１相モニタ出力端子Ｐは、車両用発
電機２の異常発生時には、トランジスタ１１６の導通に
より１相モニタ信号が常時ローレベルに固定され、外部
制御ユニット５Ｄに異常発生状態を報知する機能を有す
る。

【０１１８】したがって、前述と同様に、イグニッショ
ンスイッチ３から外部制御ユニット５Ｄを介して１相モ
ニタ出力端子Ｐに信号が入力されることにより、電圧制
御回路１Ｄ内の起動回路１２１が作動し、異常発生時に
は、電圧制御回路１Ｄからの報知により外部制御ユニッ
トがチャージランプ４を点灯させて異常警報することが
できる。

【０１１９】実施の形態５．なお、上記実施の形態３で
は、外部制御ユニット５Ｃ内のモニタ入力ポートｃを、
制御出力ポートｄに関連するダイオード５７のアノード
と共通に、電圧制御回路１Ｃの制御入力端子Ｇに接続し
たが、ダイオード５７とは別に、モニタ出力端子ＦＲに
接続してもよい。

【０１２０】図５はダイオード５７を制御入力端子Ｇに
接続し、モニタ入力ポートｃをモニタ出力端子ＦＲに接
続したこの発明の実施の形態５を示すブロック図であ
り、前述（図７および図１〜図４参照）と同様のものに
ついては、同一符号を付して、または符号の後にＥを付
して、詳述を省略する。

【０１２１】この場合、外部制御ユニット５Ｅ内のＣＰ
Ｕ５１は、前述（図３参照）の構成に加えて、制御入力
端子Ｇに接続された別の制御ポートｈを有する。別の制
御ポートｈは、制御出力ポートｄに関連するダイオード
５７のアノードにも接続されている。また、モニタ入力
ポートｃは、モニタ出力端子ＦＲに接続されている。

【０１２２】電圧制御回路１Ｅは、発電出力端子Ｂ、モ
ニタ出力端子ＦＲおよび制御入力端子Ｇとを有する。ま
た、電圧制御回路１Ｅ内において、故障診断回路１１８
に関連するトランジスタ１１６のコレクタは、制御入力
端子Ｇに接続されている。

【０１２３】外部制御ユニット５Ｅは、イグニッション
スイッチ３のオン動作に応答して、モニタ出力端子ＦＲ
に起動信号を印加して電圧制御回路１Ｅを起動させる。
また、電圧制御回路１Ｅは、車両用発電機１の異常発生
時に、制御入力端子Ｇの信号レベルを強制的にオフレベ
ルに固定することにより、外部制御ユニット５Ｅに異常
発生状態を報知する。

【０１２４】これにより、前述と同様に、イグニッショ
ンスイッチ３から外部制御ユニット５Ｅを介してモニタ
出力端子ＦＲに信号が入力されることにより、電圧制御
回路１Ｅ内の起動回路１２１を作動させて車両用発電機
２の発電を開始させることができる。

【０１２５】また、車両用発電機２の異常発生時におい
ては、電圧制御回路１Ｅのトランジスタ１１６が導通し
て制御入力端子Ｇを常時ローレベルに固定することによ
り、外部制御ユニット５Ｅを介してチャージランプ４を
点灯させて異常警報することができる。

【０１２６】また、この場合、電圧制御回路１Ｅと外部
制御ユニット５Ｅとの間は、２つの端子ＦＲおよびＧに
接続された２系統の信号線を介して接続されているが、
従来（図７）と比べてランプ入力端子Ｌが省略されてい
るので、チャージランプ４の故障時にも電圧制御回路１
Ｅを起動させることができるうえ、配線の簡略化を実現
することができる。

【０１２７】実施の形態６．なお、上記実施の形態１〜
５では、外部制御ユニットからの起動信号の出力タイミ
ングに基づく制御について特に言及しなかったが、起動
信号の出力タイミングを強制的に変化させることによ
り、車両用発電機２の起動タイミング、発電開始時期、
動作および停止タイミングを可変設定してもよい。

【０１２８】図６は発電タイミングを遅延制御可能に構
成したこの発明の実施の形態６を示すブロック図であ
り、ここでは、代表的に実施の形態１の外部制御ユニッ
ト内に発電タイミング遅延回路を設けた場合を示してい
る。

【０１２９】図６において、前述（図１参照）と同様の
ものについては、同一符号を付して、または符号の後に
Ｆを付して、詳述を省略する。この場合、外部制御ユニ
ット５Ｆは、前述の構成に加えて、発電タイミング遅延
回路５８を備えている。

【０１３０】発電タイミング遅延回路５８は、イグニッ
ションスイッチ３と抵抗器５５との間に挿入された出力
トランジスタと、出力トランジスタをオンオフ制御する
エミッタ接地の制御トランジスタとを有する。

【０１３１】出力トランジスタのエミッタは起動ポート
ｂに接続され、出力トランジスタのコレクタは、抵抗器
５５を介してモニタ出力端子ＦＲに接続されている。ま
た、ＣＰＵ５１は、発電タイミング遅延回路５８内の制
御トランジスタを駆動するための遅延制御ポートｉを有
する。

【０１３２】外部制御ユニット５Ｆは、運転状態に応じ
て遅延制御ポートｉからの制御信号の出力タイミングを
調整することにより、車両用発電機２の発電開始時期を
決定する起動信号の出力タイミングを調整および変更す
る。

【０１３３】たとえば、外部制御ユニット５Ｆは、車両
用発電機２を駆動するためのエンジン（図示せず）の始
動時における目標回転数Ｎｅｏ、または、エンジンの始
動時における冷却水温Ｔｗに基づいて、起動信号の出力
タイミングを調整および変更する。

【０１３４】すなわち、外部制御ユニット５Ｆは、各種
センサからの運転状態情報（エンジン回転数Ｎｅ、冷却
水温Ｔｗ、アクセル開度αなど）に応じて、電圧制御回
路１Ａのモニタ出力端子ＦＲに対する信号印加タイミン
グを強制的に変更する。

【０１３５】これにより、電圧制御回路１Ａ内の起動回
路１２１の作動時期および、車両用発電機２の発電開始
時期などを任意に調整および変更することができる。ま
た、外部制御ユニット５Ｆは、電圧制御回路１Ａに対す
る起動信号の印加タイミングを強制的に変化させること
により、車両用発電機２の起動タイミング、発電開始時
期および動作停止タイミングを任意に設定することがで
きる。

【０１３６】また、エンジン始動時の運転状態情報（目
標回転数Ｎｅｏや冷却水温Ｔｗなど）に応じて起動信号
の出力タイミングを変更することにより、エンジン始動
時の車両用発電機２の発電遅延を最適化することができ
る。

【０１３７】このように、外部制御ユニット５Ａ〜５Ｅ
に入力される多数の各種センサ信号に応じて、車両用発
電機２の発電開始時期などの遅延時期を任意に調整およ
び変更することにより、エンジン始動時の余分な車両用
発電機２の駆動損失を低減し、車両用エンジンの始動性
向上や燃費向上を実現することができる。

【０１３８】また、遅延時間は、エンジン始動時の冷却
水温Ｔｗなどによって決定される目標回転数Ｎｅｏに依
存して変更されるので、冷機状態でのエンジン始動時に
おいても、好適な発電遅延制御を実施することができ
る。

【０１３９】なお、発電タイミング遅延回路５８は、図
６の回路構成のみならず、上記各実施の形態（図１〜図
５）のいずれにも適用可能であり、同等の作用効果が得
られる。また、上記各実施の形態を必要に応じて組み合
わせることにより、それぞれの作用効果が得られること
は言うまでもない。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、電機子コイルおよび界磁コイルを有し、エンジン
により駆動される車両用発電機と、界磁コイルの電圧を
制御するための出力トランジスタを有し、車両用発電機
の発電電圧を制御する電圧制御回路と、電圧制御回路に
起動信号を出力する外部制御ユニットと、電圧制御回路
の第１の端子と外部制御ユニットの第１のポートとを接
続する単一の信号線とを備え、外部制御ユニットは、単
一の信号線を介して電圧制御回路に起動信号を出力し、
電圧制御回路の第１の端子は、界磁コイルに接続されて
界磁コイルの導通率をモニタ信号として出力するための
モニタ出力端子により構成され、外部制御ユニットの第
１のポートは、モニタ信号を取り込むためのモニタ入力
ポートにより構成され、電圧制御回路は、モニタ信号の
レベルに応答する起動トリガ手段を有し、車両用発電機
の異常発生時に、単一の信号線を介して外部制御ユニッ
トに異常発生状態を報知し、起動トリガ手段は、モニタ
信号がオフレベルであって且つ出力トランジスタがオフ
状態を示すときに、電圧制御回路の電源を遮断して車両
用発電機の発電制御を停止させるようにしたので、車両
コネクタなどの配線を簡略化してコストダウンを実現す
るとともに、チャージランプの異常時においても安定な
起動信号が容易に得られる車両用発電機の電圧制御装置
が得られる効果がある。

【０１４１】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、外部制御ユニットは、第１の端子の信号
レベルを変化させることにより、電圧制御回路を起動さ
せるようにしたので、車両コネクタなどの配線を簡略化
してコストダウンを実現するとともに、チャージランプ
の異常時においても安定な起動信号が容易に得られる車
両用発電機の電圧制御装置が得られる効果がある。

【０１４２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、電圧制御回路は、車両用
発電機の異常発生時に、第１の端子の信号レベルを強制
的に変化させることにより、外部制御ユニットに異常発
生状態を報知するようにしたので、車両コネクタなどの
配線を簡略化してコストダウンを実現するとともに、チ
ャージランプの異常時においても安定な起動信号が容易
に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得られる効果
がある。

【０１４３】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、外部制御ユニットに設けられたチャージ
ランプ駆動ポートと、チャージランプ駆動ポートに接続
されたチャージランプとを備え、電圧制御回路は、車両
用発電機の異常発生時に、第１の端子の信号レベルを強
制的にオフレベルに固定することにより、外部制御ユニ
ットに異常発生状態を報知し、外部制御ユニットは、異
常発生状態に応答してチャージランプを駆動するように
したので、車両コネクタなどの配線を簡略化してコスト
ダウンを実現するとともに、チャージランプの異常時に
おいても安定な起動信号が容易に得られる車両用発電機
の電圧制御装置が得られる効果がある。

【０１４４】

【０１４５】

【０１４６】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれか１項において、起動ト
リガ手段は、モニタ信号がオフレベルであって且つ出力
トランジスタがオフの状態が所定時間にわたって継続し
たときに、電圧制御回路の電源を遮断して車両用発電機
の発電制御を停止させるようにしたので、車両コネクタ
などの配線を簡略化してコストダウンを実現するととも
に、チャージランプの異常時においても安定な起動信号
が容易に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得られ
る効果がある。

【０１４７】

【０１４８】

【０１４９】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１から請求項５までのいずれか１項において、外部制
御ユニットは、エンジンの運転状態情報に基づいて起動
信号の出力タイミングを強制的に変化させることによ
り、車両用発電機の起動タイミング、発電開始時期、動
作および停止タイミングを可変設定するようにしたの
で、車両コネクタなどの配線を簡略化してコストダウン
を実現するとともに、チャージランプの異常時において
も安定な起動信号が容易に得られる車両用発電機の電圧
制御装置が得られる効果がある。

【０１５０】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、外部制御ユニットは、車両用発電機の発
電開始時期を決定するための起動信号の出力タイミング
を、エンジンの始動時における目標回転数に基づいて調
整および変更するようにしたので、車両コネクタなどの
配線を簡略化してコストダウンを実現するとともに、チ
ャージランプの異常時においても安定な起動信号が容易
に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得られる効果
がある。

【０１５１】また、この発明の請求項８によれば、請求
項６または請求項７において、外部制御ユニットは、車
両用発電機の発電開始時期を決定するための起動信号の
出力タイミングを、エンジンの始動時における冷却水温
に基づいて調整および変更するようにしたので、車両コ
ネクタなどの配線を簡略化してコストダウンを実現する
とともに、チャージランプの異常時においても安定な起
動信号が容易に得られる車両用発電機の電圧制御装置が
得られる効果がある。

【０１５２】また、この発明の請求項９によれば、請求
項６から請求項８までのいずれか１項において、外部制
御ユニットは、車両用発電機の発電開始時期を決定する
ための起動信号の出力タイミングを、エンジンの始動時
における目標回転数および冷却水温の少なくとも一方に
基づいて遅延させるようにしたので、車両コネクタなど
の配線を簡略化してコストダウンを実現するとともに、
チャージランプの異常時においても安定な起動信号が容
易に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得られる効
果がある。

【０１５３】また、この発明の請求項１０によれば、電
機子コイルおよび界磁コイルを有する車両用発電機と、
界磁コイルの電圧を制御するための出力トランジスタを
有し、車両用発電機の発電電圧を制御する電圧制御回路
と、電圧制御回路に起動信号を出力する外部制御ユニッ
トとを備え、電圧制御回路は、界磁コイルに接続されて
界磁コイルの導通率をモニタ信号として出力するための
モニタ出力端子と、界磁コイルの導通率を切替える制御
信号を取り込むための制御入力端子とを有し、外部制御
ユニットは、イグニッションスイッチに接続された起動
ポートと、モニタ出力端子からモニタ信号を取り込むた
めのモニタ入力ポートと、制御入力端子に制御信号を出
力するための制御出力ポートとを有し、外部制御ユニッ
トは、イグニッションスイッチのオン動作に応答して、
モニタ出力端子に起動信号を印加して電圧制御回路を起
動させ、電圧制御回路は、車両用発電機の異常発生時
に、制御入力端子の信号レベルを強制的にオフレベルに
固定することにより外部制御ユニットに異常発生状態を
報知するようにしたので、車両コネクタなどの配線を簡
略化してコストダウンを実現するとともに、チャージラ
ンプの異常時においても安定な起動信号が容易に得られ
る車両用発電機の電圧制御装置が得られる効果がある。

【０１５４】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１０において、外部制御ユニットに設けられたチャ
ージランプ駆動ポートと、チャージランプ駆動ポートに
接続されたチャージランプとを備え、外部制御ユニット
は、異常発生状態に応答してチャージランプを駆動する
ようにしたので、車両コネクタなどの配線を簡略化して
コストダウンを実現するとともに、チャージランプの異
常時においても安定な起動信号が容易に得られる車両用
発電機の電圧制御装置が得られる効果がある。

【０１５５】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１０または請求項１１において、外部制御ユニット
は、エンジンの運転状態情報に基づいて起動信号の出力
タイミングを強制的に変化させることにより、車両用発
電機の起動タイミング、発電開始時期、動作および停止
タイミングを可変設定するようにしたので、車両コネク
タなどの配線を簡略化してコストダウンを実現するとと
もに、チャージランプの異常時においても安定な起動信
号が容易に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得ら
れる効果がある。

【０１５６】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１２において、外部制御ユニットは、車両用発電機
の発電開始時期を決定するための起動信号の出力タイミ
ングを、エンジンの始動時における目標回転数に基づい
て調整および変更するようにしたので、車両コネクタな
どの配線を簡略化してコストダウンを実現するととも
に、チャージランプの異常時においても安定な起動信号
が容易に得られる車両用発電機の電圧制御装置が得られ
る効果がある。

【０１５７】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１２または請求項１３において、外部制御ユニット
は、車両用発電機の発電開始時期を決定するための起動
信号の出力タイミングを、エンジンの始動時における冷
却水温に基づいて調整および変更するようにしたので、
車両コネクタなどの配線を簡略化してコストダウンを実
現するとともに、チャージランプの異常時においても安
定な起動信号が容易に得られる車両用発電機の電圧制御
装置が得られる効果がある。

【０１５８】また、この発明の請求項１５によれば、請
求項１２から請求項１４までのいずれか１項において、
外部制御ユニットは、車両用発電機の発電開始時期を決
定するための起動信号の出力タイミングを、エンジンの
始動時における目標回転数および冷却水温の少なくとも
一方に基づいて遅延させるようにしたので、車両コネク
タなどの配線を簡略化してコストダウンを実現するとと
もに、チャージランプの異常時においても安定な起動信
号が容易に得られ、さらにエンジン始動時に好適な発電
遅延制御を実現できる車両用発電機の電圧制御装置が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すブロック図で
ある。

【図２】 この発明の実施の形態２を示すブロック図で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態３を示すブロック図で
ある。

【図４】 この発明の実施の形態４を示すブロック図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態５を示すブロック図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態６を示すブロック図で
ある。

【図７】 従来の車両用発電機の電圧制御装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｅ 電圧制御回路、２ 車両用発電機、３ イ
グニッションスイッチ、４ チャージランプ、５Ａ〜５
Ｆ 外部制御ユニット、６ バッテリ、２１界磁コイ
ル、２２ 電機子コイル、５１ ＣＰＵ、５８ 発電タ
イミング遅延回路、１０１ 出力トランジスタ、１１８
故障診断回路、１１９ 発電検出回路、１２１ 起動
回路、１２２ 定電圧電源回路、１２３ ＦＲ端子レベ
ル判定回路、１２４ Ｇ端子レベル判定回路、ｃ モニ
タ入力ポート、ｄ 制御出力ポート、ｆ チャージラン
プ駆動ポート、ｇ １相モニタ入力ポート、ｈ 別の制
御ポート、ｉ 遅延制御ポート、Ｌ ランプ入力端子、
ＦＲ モニタ出力端子、Ｇ制御入力端子、Ｎｅ エンジ
ン回転数、Ｐ １相モニタ出力端子、Ｔｗ 冷却水温。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｂ 9/04 9/04 Ｍ 9/30 9/30 Ｄ (56)参考文献 特開 平９−182313（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−238000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213230（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−19079（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39200（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−98430（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−88156（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/00 - 9/48

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子コイルおよび界磁コイルを有し、
   エンジンにより駆動される車両用発電機と、 前記界磁コイルの電圧を制御するための出力トランジス
   タを有し、前記車両用発電機の発電電圧を制御する電圧
   制御回路と、 前記電圧制御回路に起動信号を出力する外部制御ユニッ
   トと、 前記電圧制御回路の第１の端子と前記外部制御ユニット
   の第１のポートとを接続する単一の信号線とを備え、 前記外部制御ユニットは、前記単一の信号線を介して前
   記電圧制御回路に起動信号を出力し、前記電圧制御回路の第１の端子は、前記界磁コイルに接
   続されて前記界磁コイルの導通率をモニタ信号として出
   力するためのモニタ出力端子により構成され、 前記外部制御ユニットの第１のポートは、前記モニタ信
   号を取り込むためのモニタ入力ポートにより構成され、 前記電圧制御回路は、前記モニタ信号のレベルに応答す
   る起動トリガ手段を有し、前記車両用発電機の異常発生
   時に、前記単一の信号線を介して前記外部制御ユニット
   に異常発生状態を報知し、 前記起動トリガ手段は、前記モニタ信号がオフレベルで
   あって且つ前記出力トランジスタがオフ状態を示すとき
   に、前記電圧制御回路の電源を遮断して前記車両用発電
   機の発電制御を停止させる ことを特徴とする車両用発電
   機の電圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記外部制御ユニットは、前記第１の端
   子の信号レベルを変化させることにより、前記電圧制御
   回路を起動させることを特徴とする請求項１に記載の車
   両用発電機の電圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記電圧制御回路は、前記車両用発電機
   の異常発生時に、前記第１の端子の信号レベルを強制的
   に変化させることにより、前記外部制御ユニットに異常
   発生状態を報知することを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記外部制御ユニットに設けられたチャ
   ージランプ駆動ポートと、 前記チャージランプ駆動ポートに接続されたチャージラ
   ンプとを備え、 前記電圧制御回路は、前記車両用発電機の異常発生時
   に、前記第１の端子の信号レベルを強制的にオフレベル
   に固定することにより、前記外部制御ユニットに異常発
   生状態を報知し、 前記外部制御ユニットは、前記異常発生状態に応答して
   前記チャージランプを駆動することを特徴とする請求項
   ３に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
5. 【請求項５】 前記起動トリガ手段は、前記モニタ信号
   がオフレベルであって且つ前記出力トランジスタがオフ
   の状態が所定時間にわたって継続したときに、前記電圧
   制御回路の電源を遮断して前記車両用発電機の発電制御
   を停止させることを特徴とする請求項１から請求項４ま
   でのいずれか１項に記載の車両用発電機の電圧制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記外部制御ユニットは、前記エンジン
   の運転状態情報に基づいて前記起動信号の出力タイミン
   グを強制的に変化させることにより、前記車両用発電機
   の起動タイミング、発電開始時期、動作および停止タイ
   ミングを可変設定することを特徴とする請求項１から請
   求項５までのいずれか１項に記載の車両用発電機の電圧
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記外部制御ユニットは、前記車両用発
   電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の出
   力タイミングを、前記エンジンの始動時における目標回
   転数に基づいて調整および変更することを特徴とする請
   求項６に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
8. 【請求項８】 前記外部制御ユニットは、前記車両用発
   電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の出
   力タイミングを、前記エンジンの始動時における冷却水
   温に基づいて調整および変更することを特徴とする請求
   項６または請求項７に記載の車両用発電機の電圧制御装
   置。
9. 【請求項９】 前記外部制御ユニットは、前記車両用発
   電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の出
   力タイミングを、前記エンジンの始動時における目標回
   転数および冷却水温の少なくとも一方に基づいて遅延さ
   せることを特徴とする請求項６から請求項８までのいず
   れか１項に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
10. 【請求項１０】 電機子コイルおよび界磁コイルを有す
    る車両用発電機と、 前記界磁コイルの電圧を制御するための出力トランジス
    タを有し、前記車両用発電機の発電電圧を制御する電圧
    制御回路と、 前記電圧制御回路に起動信号を出力する外部制御ユニッ
    トとを備え、 前記電圧制御回路は、前記界磁コイルに接続されて前記
    界磁コイルの導通率をモニタ信号として出力するための
    モニタ出力端子と、前記界磁コイルの導通率を切替える
    制御信号を取り込むための制御入力端子とを有し、 前記外部制御ユニットは、イグニッションスイッチに接
    続された起動ポートと、前記モニタ出力端子から前記モ
    ニタ信号を取り込むためのモニタ入力ポートと、前記制
    御入力端子に前記制御信号を出力するための制御出力ポ
    ートとを有し、 前記外部制御ユニットは、イグニッションスイッチのオ
    ン動作に応答して、前記モニタ出力端子に起動信号を印
    加して前記電圧制御回路を起動させ、 前記電圧制御回路は、前記車両用発電機の異常発生時
    に、前記制御入力端子の信号レベルを強制的にオフレベ
    ルに固定することにより前記外部制御ユニットに異常発
    生状態を報知することを特徴とする車両用発電機の電圧
    制御装置。
11. 【請求項１１】 前記外部制御ユニットに設けられたチ
    ャージランプ駆動ポートと、 前記チャージランプ駆動ポートに接続されたチャージラ
    ンプとを備え、 前記外部制御ユニットは、前記異常発生状態に応答して
    前記チャージランプを駆動することを特徴とする請求項
    １０に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
12. 【請求項１２】 前記外部制御ユニットは、前記エンジ
    ンの運転状態情報に基づいて前記起動信号の出力タイミ
    ングを強制的に変化させることにより、前記車両用発電
    機の起動タイミング、発電開始時期、動作および停止タ
    イミングを可変設定することを特徴とする請求項１０ま
    たは請求項１１に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
13. 【請求項１３】 前記外部制御ユニットは、前記車両用
    発電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の
    出力タイミングを、前記エンジンの始動時における目標
    回転数に基づいて調整および変更することを特徴とする
    請求項１２に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
14. 【請求項１４】 前記外部制御ユニットは、前記車両用
    発電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の
    出力タイミングを、前記エンジンの始動時における冷却
    水温に基づいて調整および変更することを特徴とする請
    求項１２または請求項１３に記載の車両用発電機の電圧
    制御装置。
15. 【請求項１５】 前記外部制御ユニットは、前記車両用
    発電機の発電開始時期を決定するための前記起動信号の
    出力タイミングを、前記エンジンの始動時における目標
    回転数および冷却水温の少なくとも一方に基づいて遅延
    させることを特徴とする請求項１２から請求項１４まで
    のいずれか１項に記載の車両用発電機の電圧制御装置。