JP4265115B2 - Voltage control device for vehicle alternator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開昭55ー127849号公報や特開平6ー284598号公報は、回転界磁極型オルタネータの回転時に、鉄心に残留して電機子巻線に鎖交する磁束が界磁極の回転により変調されて電機子巻線に誘起する交流電圧(残留磁化電機子巻線誘起電圧ともいう)を検出して、オルタネータの回転すなわちエンジン始動を検出している。
【0003】
特開平3ー215200号公報やEP664887号公報は、回転界磁極型オルタネータを構成する回転磁極に残留する磁束が多相電機子巻線に鎖交して誘起する多相交流電圧のうちの2相の電圧間の電位差を検出することにより、発電検出を行うことを開示している。これらの発電検出技術を用いれば、IG配線を省略できるとともに、IGスイッチオンにもかかわらずエンジン始動しない場合にはオルタネータを励磁することはないという利点が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の残留磁化電機子巻線誘起電圧による回転検出には、この残留磁化電機子巻線誘起電圧の振幅が所定値を超えたら界磁巻線への界磁電流通電を開始するため、検出した残留磁化電機子巻線誘起電圧を整流し、この整流電圧を所定のしきい値電圧と比較するという回路処理を必要とするが、回転初期における残留磁化電機子巻線誘起電圧自体が0.4V程度と非常に小さいため、それを整流した上記整流電圧は更に小さくなり、発電開始回転数近傍における整流電圧の検出精度が低下し、また検出のために複雑な検出回路を必要とするなどの問題が生じた。また、発電開始回転数近傍にて急に大きな界磁電流が流れてエンジン負荷トルクが増大するという問題もあった。
【0005】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回転数が発電開始回転数に達したことを検出する信号電圧の劣化を抑止して高精度かつ早期の発電開始が可能で、かつ、発電開始時の車両用交流発電機の駆動トルクの変化を円滑化することが可能な車両用交流発電機の制御装置を提供することを、その目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の車両用交流発電機の制御装置は、複数の界磁極が形成された界磁鉄心をもつ回転子と、前記界磁極を磁化させるための界磁電流が給電される界磁巻線と、複数の相巻線をもつ電機子巻線が巻装された電機子鉄心を有する電機子と、前記相巻線の発電電圧を整流して出力電圧として出力する整流回路とを有する車両用交流発電機に装備されて前記界磁電流の調整により前記出力電圧を制御する車両用交流発電機の制御装置において、前記界磁電流を断続するスイッチ手段と、前記出力電圧に関連する信号に応じて前記スイッチ手段を制御する制御回路と、前記制御回路に電源電力を給電する電源回路と、前記電源回路を動作状態又は非動作状態に制御する電源駆動回路とを備え、前記電源駆動回路は、各前記相巻線のうちの互いに90度位相差をもつ一対の相巻線の発電電圧を二値化して前記発電電圧の2倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パルス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とすることを特徴としている。
【0007】
なおここでいう相巻線とは所定相の交流電圧を発生する電機子巻線をいう。
【0008】
この構成を採用することにより、発電電圧のピーク値が上記二値化のためのしきい値にやっと達した段階では、上記所定期間に相当するパルス幅と、回転数に対応するパルス周期とにより規定されるデューティ比の発電を開始し、回転数の増大とともにデューティ比が増大し、回転数増大につれて上記パルス周期が上記所定期間以下になれば連続発電を行うことができる。
その結果、発電開始回転数近傍で急に大きな界磁電流が流れて発電機の駆動トルクが増大するという問題を抑止することができる。
【0009】
また、本発明によれば、界磁巻線又は電機子巻線(相巻線)の発電電圧を整流する必要がないので、発電開始のために回転数に連動する信号電圧のSN比を向上することができ、発電開始動作の信頼性を向上することができ、低回転から発電を開始することができる。また、比較的簡単なハードウエア回路で実現できるので、回路負担が軽くなる。更に、本構成によれば、上記発電検出により制御回路への電源電力給電を制御するので、回転数が発電開始回転数未満では制御回路や電源回路の消費電力を抑止することができる。
【0010】
好適な態様において、前記電機子巻線(相巻線)又は前記界磁巻線の発電電圧をコンパレータ又は差動増幅回路で二値化したパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方からそれぞれ所定期間だけ一定出力信号レベルを出力することが好ましい。このようにすれば、両エッジの一方だけを用いる場合よりもパルス周期を半減することができるので、CR積分回路すなわち遅延回路を小型化でき、多段デジタルカウンタなどのデジタル回路を省略して回路構成を簡素化、高信頼化することができる。なお、パルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方からそれぞれ所定期間だけ一定出力信号レベルを出力するには、立ち上がりエッジから所定時間Hi信号を出力する回路の出力信号と、立ち下がりエッジから所定時間Hi信号を出力する回路の出力信号との論理和信号を形成すればよい。
【0011】
なお、本明細書でいう電源回路は、制御回路への電源電力を断続する回路であればよく、一個のスイッチで構成されることもできる。
【0012】
更に具体的には、本発明では、前記電源駆動回路は、各前記相巻線のうちの所定の位相差をもつ所定数の相巻線の発電電圧に基づいて前記発電電圧の所定倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パルス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とする。これにより、回転数の検出精度を向上できるとともに、上記した所定期間を形成するための遅延回路すなわちタイマの回路構成を簡素化することができる。たとえばCR積分回路すなわち遅延回路を小型化でき、多段デジタルカウンタなどのデジタル回路を省略して回路構成を簡素化、高信頼化することができる。
【0013】
たとえば、三相電機子巻線の3つの相巻線の発電電圧をそれぞれ異なるコンパレータで同一しきい値で二値信号(パルス信号)とすればそれらのエッジは互いに120度位相が異なる信号となる。これら3つのパルス信号の論理演算により周期が1/3のパルス信号を形成して、その立ち上がりエッジから所定期間だけHiとなる信号を合成し、この信号で電源回路への電源電力給電を制御すればよい。
【0014】
更に具体的には、本発明では、前記電源駆動回路は、各前記相巻線のうちの互いに90度位相差をもつ一対の相巻線の発電電圧に基づいて前記発電電圧の2倍の周波数のパルス電圧を形成し、前記パルス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とする。このようにすれば簡素な回路構成により、回転数に連動する信号電圧として周波数が従来の2倍の信号電圧(回転起因電気信号)を得ることができ、上記した所定期間を形成するための遅延回路すなわちタイマの回路構成を簡素化することができ、回転数の検出精度を向上できる。たとえばCR積分回路すなわち遅延回路を小型化でき、多段デジタルカウンタなどのデジタル回路を省略して回路構成を簡素化、高信頼化することができる。
【0015】
好適な態様において、前記電源駆動回路は、前記一対の相巻線の発電電圧をそれぞれ二値信号(パルス信号)に変換する一対のコンパレータと、前記両コンパレータの排他オア信号又は一致信号のどちらかを出力する倍周波回路とを有し、前記倍周波回路の出力信号のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とする。このようにすれば回路を簡素化することができる。
【0016】
たとえば、2p個の界磁極を備える回転子と、4pm個のスロットが円周方向に等間隔に施された鉄心に、その出力端子が互いに電気的に独立して巻装された2組の対称m相巻線を設ける。p、mは正の整数である。これにより、任意の相数をもつ発電機でも90度位相差の電圧波形を実在させることができ、特殊な信号処理をすることなく容易に2倍周波数の矩形波を作り出すことができる。
【0017】
請求項記載の構成によれば、前記電源駆動回路は、前記整流回路の前記出力電圧が所定値以上になった場合に前記主電源回路を優先的に前記動作状態とする。これにより、発電機の回転数が所定値以上になった場合には安定して主電源回路を動作させることができる。
【0018】
請求項記載の構成によれば、前記電源駆動回路は、前記車両用交流発電機のバッテリ端子電位と前記電源回路の電源電圧入力端子との間を開閉する電源スイッチを有し、前記電源スイッチを開閉制御することにより前記電源回路を一時的に動作状態とする。これにより、主電源回路への電源電力供給の制御を確実に実施できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用交流発電機の制御装置の好適な態様を以下の実施例を参照して詳細に説明する。
【0020】
〔第1の実施例〕
図1は第1実施例の車両用交流発電機の回路構成を示すブロック図である。
【0021】
1は車両用交流発電機(オルタネータ)、2は車載バッテリ、31,32は電機子巻線、41、42は電機子巻線31,32の各相出力端に接続される全波整流回路、5は平滑コンデンサ、6は界磁極を有する界磁鉄心(図示せず)に巻装される界磁巻線、7は界磁電流を調整してオルタネータ1の出力電圧を所定範囲内に制御する電圧制御装置である。
【0022】
71は界磁巻線と直列に接続されて界磁電流を断続するトランジスタ、72はトランジスタ71がオフの際に界磁電流を環流させるフライホイルダイオード(環流ダイオード)、73は全波整流回路4の出力電圧をモニタし、出力電圧が所定の範囲内に収まるようにパワートランジスタ71を駆動させる信号を発生する制御回路、74は電圧制御回路73を動作状態に保つべく電源電力を給電する電源回路、75は回転子の回転を検出して電源回路74を駆動するための信号を発する電源駆動回路である。
【0023】
電源回路74自体は、制御回路73に電源電圧を給電する従来同様の回路であり、たとえば定電圧回路で構成してもよく、電源回路のIG端子に入力される電源電圧をそのまま制御回路73に電源電圧として印加してもよい。制御回路73は、バッテリ電圧と所定の調整電圧を比較して比較結果によりトランジスタ71を断続制御するコンパレータを含む。電源回路74及び制御回路73は従来同様であるので、詳細な説明を省略する。
【0024】
電機子巻線31,32について更に説明する。
【0025】
電機子巻線は2つの相巻線すなわちU相巻線31とV相巻線32とからなり、両相巻線31,32の発電電圧は互いに電気的に90度位相がずれている。第1の全波整流器41はU相巻線の交流電力を全波整流し、第2の全波整流器42はV相巻線の交流電力を全波整流する。
【0026】
電源駆動回路75の一例を図2に示す。
【0027】
751はU相巻線31のどちらか1端の電圧(U相電圧もという)と所定の基準電位Vrefとを比較する第1のコンパレータ、752はV相巻線32のどちらか1端の電圧(U相電圧もという)と所定の基準電位Vrefとを比較する第2のコンパレータであり、753は、
コンパレータ751、752の出力信号の排他論理和信号を出力する排他論理和回路であるが、一致回路としてもよい。
【0028】
754は、図示しない定電圧回路で形成される電源電圧Vccを分圧する抵抗群で各々の抵抗値は等しく設定する事が望ましい。755は電源電圧Vccの2/3分圧と後段のCR積分回路758の出力とを比較するコンパレータ、756は排他的論理和回路753の出力電圧と電源電圧Vccの1/3分圧とを比較するコンパレータ、757は、コンパレータ755の出力をリセット入力、コンパレータ756の出力をセット入力とするRSフリップフロップ、758はコンデンサC1と抵抗R2とを直列接続してなる前述のCR積分回路、759はフリップフロップ755の反Q出力をベース抵抗Rbを通じて受けてコンデンサC1の電荷を放電させるトランジスタである。
【0029】
761はオルタネータ1の直流出力電圧Vbの分圧VSを所定の電圧Vref2と比較するコンパレータ、762はフリップフロップ755のQ出力とコンパレータ761の出力との論理和をとるオア回路、760はオア回路762の出力で駆動され、電源回路74のIG端子に供給する電力を断続するアナログスイッチである。
【0030】
図3を用いて電源駆動回路75の動作を以下に説明する。
【0031】
オルタネータ1の各鉄心特に界磁鉄心には前回の発電によって磁化が残留している。回転子が回転することでU相巻線31及びV相巻線32には、界磁鉄心の残留磁化と電機子鉄心の残留磁化との合成残留磁化(特に界磁鉄心の残留磁化)により形成されて両巻線31,32とそれぞれ鎖交する残留磁束が周期変動し、これにより両巻線31,32に交流電圧が誘起される。
この交流電圧の振幅はたとえば約0.2〜0.4V、周波数は回転磁極数(界磁鉄心の界磁極総数)を2P1個とするとN〔rpm〕にてP1・N/60〔Hz〕となる。
【0032】
コンパレータ751は、U相巻線31の交流電圧と定電圧Vrefと比較して、デュ−ティ比50%、周波数P1・N/60の矩形波パルス電圧in1を出力する。なお、この交流電圧は、全波整流器41により負の半波期間では約ー0.7Vにクランプされる。
【0033】
コンパレータ752は、V相巻線32の交流電圧と定電圧Vrefと比較して、デュ−ティ比50%、周波数P1・N/60の矩形波パルス電圧in2を出力する。なお、この交流電圧は、全波整流器42により負の半波期間では約ー0.7Vにクランプされる。
【0034】
排他論理和回路753は、矩形波パルス電圧in1、in2の排他論理和信号inをコンパレータ756に出力し、コンパレータ756はそれを分圧Vcc/3と比較して比較結果をフリップフロップ755のセット入力端に出力する。
【0035】
コンパレータ755には後段のCR回路758の出力が入力され、分圧2・Vcc/3と比較される。つまり、CR回路758の出力が分圧2・Vcc/3に達した時点でコンパレータ755はHi出力を出し、フリップフロップ757をリセットする。
【0036】
コンパレータ755の出力がLo、つまりCR回路の出力が2・Vcc/3以下の期間ではフリップフロップ757のQ出力はHi、反Q出力はLoになり、トランジスタ759がオフとなってコンデンサC1が充電される。コンデンサC1が充電されて電位Vcが2・Vcc/3に達するとフリップフロップ757がリセットされてトランジスタ759がオンし、コンデンサC1が放電される。結局、フリップフロップ757は、コンデンサC1が充電されている期間、つまりほぼCR回路758の時定数に等しいだけの一定期間だけHiを出力する。フリップフロップ757の出力がHiである場合、電源回路74のIG端子に電力を供給するスイッチ760はオン状態に維持され、電源回路74が動作可能になる。
【0037】
回転数が低い場合には、フリップフロップ757のセット入力の周期よりCR回路758のCR時定数の方が短いので、フリップフロップ757がリセットされる時点つまりコンデンサC1の電位が2・Vcc/3となる時点ではセット入力はLoになっており、次に、セット入力がHiになるまで、フリップフロップ757のQ出力Out1はLoを維持し、電源駆動回路75の出力OutはLoを維持する。
【0038】
回転数が所定値を超えるとフリップフロップ757のセット入力の周期の方がCR時定数より短くなるので、フリップフロップ757のリセット時点つまりコンデンサC1の電位が2・Vcc/3になる時点ではセット入力もHiになっており、フリップフロップ757はHi出力を維持し、電源駆動回路75の出力OutはHiを維持する。つまり、回転数が高くなるにつれて電機子巻線31、32に誘起される電圧の周波数が高くなって出力Outのオフ期間が次第に短縮され、やがては連続的にオンになる。つまりは連続的に電源回路74を動作状態に維持できる。すなわち、低回転域では間欠動作であり、ある回転数以上で連続動作に移行する。
【0039】
たとえば12極(6極対)の回転磁極を備えるオルタネータにおいて、R2=100kΩ、C1=0.1μFに設定すると約1000〔rpm〕にて連続的に動作可能である。一般に2・P1極のオルタネータをN1〔rpm〕で連続に動作させたい場合、CR回路758の時定数を60/(P1・N1)〔sec〕に設定すればよい。
【0040】
なお、RSフリップフロップ757を用いた場合、セット、リセット入力がともにHiとなる場合にフリップフロップ出力が不定となる。そこで、この実施例では、オルタネータ1の出力電圧(直流出力電圧)を図示しない分圧回路で分圧して、コンパレータ764でバッテリの開放端子電圧よりも高い基準電圧たとえば13.0Vに対応する基準電圧値Vrefと比較し、オルタネータ1の出力電圧がこの基準電圧値Vrefよりも高い場合に比較結果Out2としてHiを出力し、この信号と出力Out1との論理和信号にてスイッチ760のゲートを駆動すれば動作を一層の安定化することができる。
【0041】
また、オルタネータ1の出力電圧とバッテリの開放端子電圧よりも高い基準電圧との比較結果を論理和ゲートを通すことで更に以下の如き効果も奏することができる。
【0042】
車両の運行が終了して車載エンジンを停止させるプロセスを考える。通常、バッテリは略満充電状態に維持されているので、その端子電圧、即ちコンパレータ761の入力電圧はほぼ14.5Vに対応する値になっており、コンパレータ761の出力はHiである。運転者がエンジンを停止させるとオルタネータ1も直ちに停止するものの、オルタネータ1の電圧制御装置の主電源はコンパレータ761のHi信号を受けてまだアクティブ状態にある。従って、適当なデュ−ティ比でオルタネータ1の界磁巻線6に励磁電流を通電し続ける。やがて車載バッテリの端子電圧は充電分極の消失などにより無負荷電圧略12.8Vにまで落ち込み、コンパレータ761の出力を反転させて電源回路74を非動作状態にする。一般の車載バッテリは化学反応を利用しているので、エンジンが停止し、オルタネータ1の発電が停止してから電圧制御装置の電源回路74が非動作状態になり、界磁巻線6に流れる励磁電流が完全に消滅するまで10数秒〜数10秒要する。
【0043】
したがって、この実施例では、界磁巻線6の減衰励磁電流が回転停止時に電機子鉄心を消磁するという現象を、バッテリ電圧すなわちオルタネータ1の直流出力電圧に基づく制御回路への電源電力給電停止の遅延により実現しているので、次回のエンジン始動時にも、オルタネータ1の電圧制御装置を確実にスタンバイ状態に復帰させることができる。もちろん、直流出力電圧の大きさの変化ではなく、その周波数変化や電機子巻線の発電電圧又は周波数の変化により制御回路への電源電力給電停止の遅延を実現してもよい。
【0044】
なお、ここではCR回路の時定数を利用したアナログ信号処理にてタイマ機能を実現した例を示しているが、各種ディジタルカウンタを利用したディジタル信号処理を施しても同等の効果が得られることはもちろんである。図3は各部電位状態を示す。
【0045】
このようにすれば、単に1相の電機子巻線すなわち一つの相巻線の発電電圧から信号Outを形成する場合に比較して、周波数2倍、パルス周期が半分とすることができるので、CR回路758のコンデンサC1の容量を半減したり、回転数変化を精密に検出することができる。
【0046】
〔変形態様1〕
第1実施例の変形態様を図4に示す。
【0047】
上述した第1実施例では二相電機子巻線のU相巻線31とV相巻線32との誘起交流電圧を検出して電源回路74の覚醒のためのトリガ信号としていたのに対し、本変形態様では、90度(π/2)の位相差をもつ2つの相巻線81、82の各相電圧VF1、VF2をコンパレータ751,752に入力するようにしたものである。
【0048】
更に説明すれば、図4において、811〜813は互いに120度の位相差を有して第一の対称3相電機子巻線81を構成する相巻線すなわちX相巻線、Y相巻線、Z相巻線であり、814〜816は互いに120度の位相差を有して第二の対称3相電機子巻線82を構成する相巻線すなわちU相巻線、V相巻線、W相巻線である。U相、V相、W相とX相、Y相、Z相とはそれぞれ30度の位相差を持っている。
【0049】
これら各相巻線811〜816は図5に示すごとく、電機子鉄心に円周方向に等間隔にもうけられたスロット内に収納されるごとく巻装される。3相、12極の場合は72スロット、16極の場合96スロット、2P1極の場合は12・P1個のスロットを有する。隣り合うスロット同士は電気的に30度の位相差になっている。
【0050】
このようにすれば、X相とW相、Y相とU相、Z相とV相はそれぞれ90度位相差となる。したがって、容易に倍周波数の矩形波を得ることができる。
【0051】
2組の対称5相電機子巻線を用いる例を図6に示す。
【0052】
図6に2組の対称5相巻線の場合につき説明する。
【0053】
第1の5相巻線91を構成する5つの相巻線X1、X2、X3、X4、X5は隣り合う相巻線から72度の位相差を持っている。第2の5相巻線92を構成する5つの相巻線U1、U2、U3、U4、U5も隣り合う相巻線から72度の位相差を持っている。第1の5相巻線91と第2の5相巻線92とは電気的に18度の位相差をもって図7に示すごとき鉄心に巻装される。12極の場合120スロット、16極の場合160スロット、2P1極の場合20・P1個のスロットを備え、隣り合うスロット同士は電気的には18度である。この場合、X1相とU5相、X2相とU1相、X3相とU2相、X4相とU3相、X5相とU4相が互いに90度位相差になっている。
【0054】
〔変形態様2〕
第1実施例の他の変形態様を図8を参照して以下に説明する。
【0055】
図8は、図4の合計6相の相巻線81〜86から出力されるU,V,W,X,Y,Z相電圧を6個のコンパレータ7511〜7516で処理して、3つの排他論理和回路から互いに120度位相が異なる3つの倍周波パルス電圧を作製し、これら三相倍周波数パルス電圧を論理回路754で処理して6倍周波数のパルス電圧inを合成したものである。このパルス電圧inを用いることでコンデンサC1の容量を1/6に縮小することができる。図8の回路の各部電位変化を図9のタイミングチャートに示す。
【0056】
〔変形態様3〕
上記した各実施例では、電源駆動回路75は、フリップフロップ757のセット入力端に入力されるパルス電圧の立ち上がりエッジから所定期間だけHiレベル電位となる出力電圧を用いたが、フリップフロップ757のセット入力端に入力されるパルス電圧の立ち下がりエッジから所定期間だけHiレベル電位となる出力電圧をもちいてもよく、両方を用いてもよい。すなわち、パルス電圧inの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジからそれぞれ所定期間だけ電源回路74の動作を可能とすることにより上記実施例と同様に周波数を倍増することができる。
【0057】
この回路例を図10に示す。
【0058】
電機子巻線の一つの相巻線から出力される相電圧又は界磁巻線の発電電圧をコンパレータ751で二値電圧(パルス電圧)VXとし、インバータ回路770でその反転電圧VYを求め、これらパルス電圧VX、VYを時定数が小さい単安定マルチバイブレータ771,772に個別に入力して、パルス電圧VX、VYの立ち上がりエッジから非常に短い所定期間だけHiとなる短パルス電圧S1、S2を求め、これら短パルス電圧S1、S2をオア回路773で加算して単安定マルチバイブレータ774に入力する。この単安定マルチバイブレータ774のHi出力期間はCR回路758の時定数に等しくされる。この単安定マルチバイブレータ774の出力電圧でアナログスイッチ760を制御すれば、上記実施例と同様の倍周波機能をもつ電源駆動回路75を実現することができる。なお、この回路は、一個の三相電機子巻線だけをもつ通常のオルタネータにも適用することができる。
【0059】
(変形態様)
図4に示す2組の独立した三相電機子巻線の各相に図10の回路を適用した変形例を図11に示す。
【0060】
この場合には最大で12倍周波数をもつパルスが形成でき、コンデンサ容量をより一層減少させることができ、かつ、回転数検出精度を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のオルタネータの回路構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す電源駆動回路の一例を示す回路図である。
【図3】図2に示す電源駆動回路の各部状態を示すタイミングチャートである。
【図4】第1実施例の一変形態様を示す回路図である。
【図5】図4の変形態様で用いる電機子鉄心を示す正面図である。
【図6】第1実施例の他の変形態様を示す回路図である。
【図7】図6の変形態様で用いる電機子鉄心を示す正面図である。
【図8】第1実施例の他の変形態様を示す回路図である。
【図9】図8に示す電源駆動回路の各部状態を示すタイミングチャートである。
【図10】第1実施例の他の変形態様を示す回路図である。
【図11】図10に示す回路を2組の三相巻線それぞれに適用した変形態様を示す回路図である。
【符号の説明】
1 車両用発電機
3 電機子巻線
6 界磁巻線
7 電圧制御装置
71 トランジスタ(スイッチ手段)
73 制御回路
74 電源回路
75 電源駆動回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voltage control device for an automotive alternator.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-127849 and 6-284598, the magnetic flux remaining in the iron core and interlinking with the armature winding is modulated by the rotation of the field pole when the rotating field pole type alternator rotates. An alternating voltage (also referred to as a residual magnetization armature winding induced voltage) induced in the armature winding is detected to detect the rotation of the alternator, that is, engine start.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 3-215200 and EP6646487 disclose two-phase AC voltages that are induced by a magnetic flux remaining in a rotating magnetic pole constituting a rotating field magnetic pole type alternator interlinked with a multiphase armature winding. It is disclosed that power generation is detected by detecting a potential difference between the two voltages. By using these power generation detection techniques, the IG wiring can be omitted, and there is an advantage that the alternator is not excited when the engine is not started despite the IG switch being turned on.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this type of rotation detection by the remanent magnetized armature winding induced voltage, when the amplitude of the remanent magnetized armature winding induced voltage exceeds a predetermined value, field current conduction to the field winding is started. Therefore, it is necessary to rectify the detected residual magnetization armature winding induced voltage and to compare this rectified voltage with a predetermined threshold voltage. The rectified voltage obtained by rectifying it is further reduced because it is very low, about 0.4 V, the detection accuracy of the rectified voltage in the vicinity of the power generation start rotational speed is lowered, and a complicated detection circuit is required for detection. A problem such as occurred. There is also a problem that a large field current suddenly flows in the vicinity of the power generation start rotational speed and the engine load torque increases.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems. It is possible to start power generation with high accuracy and early by suppressing deterioration of a signal voltage for detecting that the rotational speed has reached the power generation start rotational speed. It is an object of the present invention to provide a control device for a vehicle alternator that can smooth the change in driving torque of the vehicle alternator at the start.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The control apparatus for an AC generator for a vehicle according to claim 1 is a field winding in which a rotor having a field core formed with a plurality of field poles and a field current for magnetizing the field poles are fed. Vehicle having a wire, an armature having an armature core around which an armature winding having a plurality of phase windings is wound, and a rectifying circuit for rectifying a power generation voltage of the phase winding and outputting it as an output voltage In a control device for a vehicle alternator that is equipped in an AC generator for controlling the output voltage by adjusting the field current, switch means for intermittently switching the field current, and a signal related to the output voltage And a power supply circuit that controls the switch circuit to an operating state or a non-operating state. The power supply driving circuit includes: , another of each said phase winding 90 degrees by binarizing the voltage generated by the pair of phase windings having a phase difference to form a pulse voltage of twice the frequency of the generator voltage, the operating state only the power supply circuit a predetermined period from an edge of the pulse voltage It is characterized by doing.
[0007]
The phase winding here refers to an armature winding that generates an AC voltage of a predetermined phase.
[0008]
By adopting this configuration, when the peak value of the generated voltage finally reaches the threshold for binarization, the pulse width corresponding to the predetermined period and the pulse period corresponding to the rotation speed are used. Power generation at a prescribed duty ratio is started, and the duty ratio increases as the rotational speed increases. If the pulse period becomes equal to or less than the predetermined period as the rotational speed increases, continuous power generation can be performed.
As a result, the problem that a large field current flows suddenly in the vicinity of the power generation start rotational speed and the drive torque of the generator increases can be suppressed.
[0009]
In addition, according to the present invention, since it is not necessary to rectify the generated voltage of the field winding or armature winding (phase winding), the signal-to-noise ratio of the signal voltage linked to the rotational speed is improved to start power generation. Thus, the reliability of the power generation start operation can be improved, and power generation can be started from a low speed. In addition, since the circuit can be realized with a relatively simple hardware circuit, the circuit load is reduced. Furthermore, according to this configuration, power supply to the control circuit is controlled based on the detection of power generation, so that power consumption of the control circuit and the power supply circuit can be suppressed when the rotational speed is less than the power generation start rotational speed.
[0010]
In a preferred aspect, the generated voltage of the armature winding (phase winding) or the field winding is predetermined from both a rising edge and a falling edge of a pulse signal obtained by binarizing with a comparator or a differential amplifier circuit. It is preferable to output a constant output signal level only for a period. In this way, since the pulse period can be halved compared with the case where only one of both edges is used, the CR integration circuit, that is, the delay circuit can be reduced in size, and the digital circuit such as a multistage digital counter is omitted, and the circuit configuration Can be simplified and highly reliable. In order to output a constant output signal level for a predetermined period from both the rising edge and falling edge of the pulse signal, the output signal of the circuit that outputs the Hi signal for a predetermined time from the rising edge and the predetermined time from the falling edge. A logical sum signal with the output signal of the circuit that outputs the Hi signal may be formed.
[0011]
Note that the power supply circuit referred to in this specification may be a circuit that intermittently supplies power to the control circuit, and may be configured by a single switch.
[0012]
More specifically, in the present invention, the power supply driving circuit has a frequency that is a predetermined multiple of the generated voltage based on the generated voltage of a predetermined number of phase windings having a predetermined phase difference among the phase windings. And the power supply circuit is put into an operating state only for a predetermined period from the edge of the pulse voltage. Thereby, the detection accuracy of the rotational speed can be improved, and the circuit configuration of the delay circuit, that is, the timer for forming the predetermined period can be simplified. For example, the CR integration circuit, that is, the delay circuit can be reduced in size, and a digital circuit such as a multistage digital counter can be omitted to simplify the circuit configuration and increase the reliability.
[0013]
For example, if the generated voltages of the three phase windings of a three-phase armature winding are converted into binary signals (pulse signals) with different thresholds by different comparators, their edges become signals that are 120 degrees out of phase with each other. . A pulse signal having a period of 1/3 is formed by logical operation of these three pulse signals, a signal that becomes Hi for a predetermined period from the rising edge is synthesized, and power supply to the power supply circuit is controlled by this signal. That's fine.
[0014]
More specifically, in the present invention, the power supply drive circuit has a frequency that is twice the generated voltage based on the generated voltage of a pair of phase windings having a phase difference of 90 degrees among the phase windings. And the power supply circuit is put into an operating state only for a predetermined period from the edge of the pulse voltage. In this way, with a simple circuit configuration, it is possible to obtain a signal voltage (rotation-induced electrical signal) having a frequency twice that of the conventional signal voltage that is linked to the rotational speed, and a delay for forming the predetermined period described above. The circuit configuration of the circuit, that is, the timer can be simplified, and the rotational speed detection accuracy can be improved. For example, the CR integration circuit, that is, the delay circuit can be reduced in size, and a digital circuit such as a multistage digital counter can be omitted to simplify the circuit configuration and increase the reliability.
[0015]
In a preferred aspect, the power supply driving circuit includes a pair of comparators that convert the generated voltages of the pair of phase windings into binary signals (pulse signals), respectively, and either an exclusive OR signal or a coincidence signal of both the comparators. The power supply circuit is put into an operating state only for a predetermined period from the edge of the output signal of the frequency doubler circuit. In this way, the circuit can be simplified.
[0016]
For example, two sets of symmetry in which a rotor having 2p field poles and an iron core having 4pm slots arranged at equal intervals in the circumferential direction and its output terminals are wound electrically independently of each other Provide m-phase winding. p and m are positive integers. As a result, even a generator having an arbitrary number of phases can make a voltage waveform with a phase difference of 90 degrees exist, and a rectangular wave with a double frequency can be easily created without performing special signal processing.
[0017]
According to the configuration of the second aspect , the power supply driving circuit preferentially puts the main power supply circuit in the operation state when the output voltage of the rectifier circuit becomes equal to or higher than a predetermined value. Thereby, when the rotation speed of a generator becomes more than predetermined value, a main power supply circuit can be operated stably.
[0018]
According to the configuration of claim 3 , the power drive circuit includes a power switch that opens and closes between a battery terminal potential of the vehicle alternator and a power supply voltage input terminal of the power circuit, and the power switch The power supply circuit is temporarily brought into an operating state by controlling opening and closing of the power supply. Thereby, the control of the power supply to the main power supply circuit can be reliably performed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the control device for a vehicle alternator according to the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
[0020]
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an automotive alternator of the first embodiment.
[0021]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is a vehicle alternator (alternator), 2 is a vehicle-mounted battery, 31 and 32 are armature windings, 41 and 42 are full-wave rectifier circuits connected to the output terminals of the armature windings 31 and 32, Reference numeral 5 denotes a smoothing capacitor, 6 denotes a field winding wound around a field iron core (not shown) having a field pole, and 7 adjusts the field current to control the output voltage of the alternator 1 within a predetermined range. This is a voltage control device.
[0022]
71 is a transistor connected in series with the field winding to interrupt the field current, 72 is a flywheel diode (circulating diode) that circulates the field current when the transistor 71 is off, 73 is a full-wave rectifier circuit 4 A control circuit that generates a signal for driving the power transistor 71 so that the output voltage falls within a predetermined range, and 74 is a power supply circuit that supplies power to maintain the voltage control circuit 73 in an operating state. , 75 is a power supply driving circuit for detecting the rotation of the rotor and generating a signal for driving the power supply circuit 74.
[0023]
The power supply circuit 74 itself is a conventional circuit that supplies power supply voltage to the control circuit 73. For example, the power supply circuit 74 may be constituted by a constant voltage circuit, and the power supply voltage input to the IG terminal of the power supply circuit is directly supplied to the control circuit 73. You may apply as a power supply voltage. The control circuit 73 includes a comparator that compares the battery voltage with a predetermined adjustment voltage and intermittently controls the transistor 71 based on the comparison result. Since the power supply circuit 74 and the control circuit 73 are the same as in the prior art, a detailed description is omitted.
[0024]
The armature windings 31 and 32 will be further described.
[0025]
The armature winding includes two phase windings, that is, a U-phase winding 31 and a V-phase winding 32, and the generated voltages of both phase windings 31 and 32 are electrically 90 degrees out of phase with each other. The first full-wave rectifier 41 full-wave rectifies the AC power of the U-phase winding, and the second full-wave rectifier 42 full-wave rectifies the AC power of the V-phase winding.
[0026]
An example of the power supply driving circuit 75 is shown in FIG.
[0027]
751 is a first comparator that compares a voltage at one end of the U-phase winding 31 (also referred to as U-phase voltage) with a predetermined reference potential Vref, and 752 is a voltage at one end of the V-phase winding 32. 753 is a second comparator that compares (also referred to as U-phase voltage) with a predetermined reference potential Vref.
Although it is an exclusive OR circuit that outputs an exclusive OR signal of the output signals of the comparators 751 and 752, it may be a coincidence circuit.
[0028]
Reference numeral 754 denotes a resistor group that divides the power supply voltage Vcc formed by a constant voltage circuit (not shown), and each resistance value is desirably set equal. 755 is a comparator that compares 2/3 of the power supply voltage Vcc with the output of the subsequent CR integration circuit 758, and 756 compares the output voltage of the exclusive OR circuit 753 with 1/3 of the power supply voltage Vcc. The comparator 757 is an RS flip-flop having the output of the comparator 755 as a reset input and the output of the comparator 756 as a set input, 758 is the above-mentioned CR integrating circuit formed by connecting the capacitor C1 and the resistor R2 in series, and 759 is a flip-flop. The transistor Q75 receives the anti-Q output of the transistor 755 through the base resistor Rb and discharges the capacitor C1.
[0029]
A comparator 761 compares the divided voltage VS of the DC output voltage Vb of the alternator 1 with a predetermined voltage Vref2. This is an analog switch that is driven by the output of, and intermittently supplies power supplied to the IG terminal of the power supply circuit 74.
[0030]
The operation of the power supply driving circuit 75 will be described below with reference to FIG.
[0031]
Magnetization remains in each iron core of the alternator 1, particularly the field iron core, by the previous power generation. As the rotor rotates, the U-phase winding 31 and the V-phase winding 32 are formed by a combined residual magnetization (particularly, a residual magnetization of the field core) of the residual magnetization of the field core and the residual magnetization of the armature core. As a result, the residual magnetic fluxes interlinking with the windings 31 and 32 are periodically changed, whereby an alternating voltage is induced in the windings 31 and 32.
The amplitude of this AC voltage is, for example, about 0.2 to 0.4 V, and the frequency is P1 · N / 60 [Hz] at N [rpm] when the number of rotating magnetic poles (the total number of field poles of the field core) is 2P1. Become.
[0032]
The comparator 751 outputs a rectangular wave pulse voltage in1 having a duty ratio of 50% and a frequency P1 · N / 60 as compared with the AC voltage of the U-phase winding 31 and the constant voltage Vref. The AC voltage is clamped to about −0.7 V in the negative half-wave period by the full-wave rectifier 41.
[0033]
The comparator 752 outputs a rectangular wave pulse voltage in2 having a duty ratio of 50% and a frequency P1 · N / 60 as compared with the AC voltage of the V-phase winding 32 and the constant voltage Vref. The AC voltage is clamped to about −0.7 V in the negative half-wave period by the full-wave rectifier 42.
[0034]
The exclusive OR circuit 753 outputs an exclusive OR signal in of the rectangular wave pulse voltages in1 and in2 to the comparator 756, and the comparator 756 compares it with the divided voltage Vcc / 3 and inputs the comparison result to the flip-flop 755 as a set input. Output to the end.
[0035]
The comparator 755 receives the output of the subsequent CR circuit 758 and compares it with the divided voltage 2 · Vcc / 3. That is, when the output of the CR circuit 758 reaches the divided voltage 2 · Vcc / 3, the comparator 755 outputs the Hi output and resets the flip-flop 757.
[0036]
When the output of the comparator 755 is Lo, that is, the output of the CR circuit is 2 · Vcc / 3 or less, the Q output of the flip-flop 757 is Hi, the anti-Q output is Lo, the transistor 759 is turned off, and the capacitor C1 is charged. Is done. When the capacitor C1 is charged and the potential Vc reaches 2 · Vcc / 3, the flip-flop 757 is reset, the transistor 759 is turned on, and the capacitor C1 is discharged. Eventually, the flip-flop 757 outputs Hi for a period during which the capacitor C1 is charged, that is, for a certain period substantially equal to the time constant of the CR circuit 758. When the output of the flip-flop 757 is Hi, the switch 760 that supplies power to the IG terminal of the power supply circuit 74 is maintained in the ON state, and the power supply circuit 74 becomes operable.
[0037]
When the rotation speed is low, the CR time constant of the CR circuit 758 is shorter than the cycle of the set input of the flip-flop 757. Therefore, when the flip-flop 757 is reset, that is, the potential of the capacitor C1 is 2 · Vcc / 3. At this point, the set input is Lo, and next, the Q output Out1 of the flip-flop 757 maintains Lo and the output Out of the power supply driving circuit 75 maintains Lo until the set input becomes Hi.
[0038]
When the rotation speed exceeds a predetermined value, the cycle of the set input of the flip-flop 757 becomes shorter than the CR time constant. Therefore, when the flip-flop 757 is reset, that is, when the potential of the capacitor C1 becomes 2 · Vcc / 3, Is also Hi, the flip-flop 757 maintains the Hi output, and the output Out of the power source driving circuit 75 maintains Hi. That is, as the rotational speed increases, the frequency of the voltage induced in the armature windings 31 and 32 becomes higher, and the off period of the output Out is gradually shortened, and eventually turns on continuously. That is, the power supply circuit 74 can be continuously maintained in the operating state. That is, the operation is intermittent in the low rotation range, and shifts to continuous operation at a certain rotation speed or higher.
[0039]
For example, in an alternator having 12 poles (six pole pairs) of rotating magnetic poles, when R2 = 100 kΩ and C1 = 0.1 μF are set, continuous operation is possible at about 1000 [rpm]. In general, when it is desired to operate the 2 · P1 pole alternator continuously at N1 [rpm], the time constant of the CR circuit 758 may be set to 60 / (P1 · N1) [sec].
[0040]
When the RS flip-flop 757 is used, the flip-flop output becomes indefinite when both the set and reset inputs are Hi. Therefore, in this embodiment, the output voltage (DC output voltage) of the alternator 1 is divided by a voltage dividing circuit (not shown), and a reference voltage higher than the open terminal voltage of the battery, for example, a reference voltage corresponding to 13.0 V, by the comparator 764. Compared with the value Vref, when the output voltage of the alternator 1 is higher than the reference voltage value Vref, Hi is output as the comparison result Out2, and the gate of the switch 760 is driven by the logical sum signal of this signal and the output Out1. Thus, the operation can be further stabilized.
[0041]
Further, the following effects can be obtained by passing the comparison result between the output voltage of the alternator 1 and the reference voltage higher than the open terminal voltage of the battery through the OR gate.
[0042]
Consider the process of stopping a vehicle-mounted engine after vehicle operation ends. Usually, since the battery is maintained in a substantially fully charged state, the terminal voltage thereof, that is, the input voltage of the comparator 761 is a value corresponding to approximately 14.5 V, and the output of the comparator 761 is Hi. When the driver stops the engine, the alternator 1 also immediately stops, but the main power supply of the voltage control device of the alternator 1 is still in the active state upon receiving the Hi signal from the comparator 761. Therefore, the exciting current is continuously supplied to the field winding 6 of the alternator 1 at an appropriate duty ratio. Eventually, the terminal voltage of the in-vehicle battery drops to approximately 12.8 V with no load voltage due to loss of charge polarization, etc., and the output of the comparator 761 is inverted to make the power supply circuit 74 inoperative. Since a general in-vehicle battery uses a chemical reaction, the power supply circuit 74 of the voltage control device is deactivated after the engine is stopped and power generation of the alternator 1 is stopped, and excitation that flows in the field winding 6 is performed. It takes ten to several tens of seconds until the current completely disappears.
[0043]
Therefore, in this embodiment, the phenomenon that the decay excitation current of the field winding 6 demagnetizes the armature core when the rotation stops is a phenomenon in which the supply of power to the control circuit based on the battery voltage, that is, the DC output voltage of the alternator 1 is stopped. Since the delay is realized, the voltage control device of the alternator 1 can be reliably returned to the standby state even at the next engine start. Of course, a delay in stopping power supply to the control circuit may be realized not by a change in the magnitude of the DC output voltage but by a change in its frequency or a change in the generated voltage or frequency of the armature winding.
[0044]
Although an example in which the timer function is realized by analog signal processing using the time constant of the CR circuit is shown here, the same effect can be obtained even if digital signal processing using various digital counters is performed. Of course. FIG. 3 shows each part potential state.
[0045]
In this way, the frequency can be doubled and the pulse period can be halved compared to the case where the signal Out is formed simply from the power generation voltage of one phase armature winding, that is, one phase winding. The capacity of the capacitor C1 of the CR circuit 758 can be halved, and a change in the rotational speed can be detected accurately.
[0046]
[Modification 1]
A modification of the first embodiment is shown in FIG.
[0047]
In the first embodiment described above, the induced AC voltage between the U-phase winding 31 and the V-phase winding 32 of the two-phase armature winding is detected and used as a trigger signal for awakening of the power supply circuit 74. In this modification, the phase voltages VF1 and VF2 of the two phase windings 81 and 82 having a phase difference of 90 degrees (π / 2) are input to the comparators 751 and 752, respectively.
[0048]
More specifically, in FIG. 4, reference numerals 811 to 813 denote phase windings that constitute the first symmetrical three-phase armature winding 81 having a phase difference of 120 degrees, that is, the X-phase winding and the Y-phase winding. , 814 to 816 are phase windings having a phase difference of 120 degrees from each other and constituting the second symmetrical three-phase armature winding 82, that is, U-phase winding, V-phase winding, W-phase winding. The U phase, V phase, W phase and X phase, Y phase, and Z phase each have a phase difference of 30 degrees.
[0049]
As shown in FIG. 5, each of the phase windings 811 to 816 is wound around the armature core so as to be housed in slots provided at equal intervals in the circumferential direction. It has 72 slots for 3 phases and 12 poles, 96 slots for 16 poles and 12 · P1 slots for 2P1 poles. Adjacent slots have an electrical phase difference of 30 degrees.
[0050]
In this way, the X phase and the W phase, the Y phase and the U phase, and the Z phase and the V phase each have a phase difference of 90 degrees. Therefore, a rectangular wave having a double frequency can be easily obtained.
[0051]
An example using two sets of symmetrical 5-phase armature windings is shown in FIG.
[0052]
FIG. 6 illustrates the case of two sets of symmetrical five-phase windings.
[0053]
The five phase windings X1, X2, X3, X4, and X5 constituting the first five-phase winding 91 have a phase difference of 72 degrees from the adjacent phase windings. The five phase windings U1, U2, U3, U4, and U5 constituting the second five-phase winding 92 also have a phase difference of 72 degrees from the adjacent phase windings. The first five-phase winding 91 and the second five-phase winding 92 are electrically wound around the iron core as shown in FIG. 7 with a phase difference of 18 degrees. There are 120 slots for 12 poles, 160 slots for 16 poles, 20 · P1 slots for 2P1 poles, and adjacent slots are electrically 18 degrees. In this case, the X1 phase and the U5 phase, the X2 phase and the U1 phase, the X3 phase and the U2 phase, the X4 phase and the U3 phase, and the X5 phase and the U4 phase have a phase difference of 90 degrees.
[0054]
[Modification 2]
Another modification of the first embodiment will be described below with reference to FIG.
[0055]
FIG. 8 shows that three U, V, W, X, Y, and Z phase voltages output from the total of six phase windings 81 to 86 in FIG. Three double frequency pulse voltages whose phases are different from each other by 120 degrees are produced from an OR circuit, and these three phase double frequency pulse voltages are processed by a logic circuit 754 to synthesize a pulse voltage in having a six times frequency. By using this pulse voltage in, the capacitance of the capacitor C1 can be reduced to 1/6. The change in potential of each part of the circuit of FIG. 8 is shown in the timing chart of FIG.
[0056]
[Modification 3]
In each of the embodiments described above, the power supply driving circuit 75 uses the output voltage that becomes the Hi level potential for a predetermined period from the rising edge of the pulse voltage input to the set input terminal of the flip-flop 757. An output voltage that becomes a Hi level potential for a predetermined period from the falling edge of the pulse voltage input to the input terminal may be used, or both may be used. That is, the frequency can be doubled as in the above embodiment by enabling the operation of the power supply circuit 74 for a predetermined period from the rising edge and falling edge of the pulse voltage in.
[0057]
An example of this circuit is shown in FIG.
[0058]
The phase voltage output from one phase winding of the armature winding or the generated voltage of the field winding is set to a binary voltage (pulse voltage) VX by the comparator 751, and the inverted voltage VY is obtained by the inverter circuit 770. Pulse voltages VX and VY are individually input to monostable multivibrators 771 and 772 having a small time constant, and short pulse voltages S1 and S2 that become Hi only for a very short period from the rising edges of pulse voltages VX and VY are obtained. These short pulse voltages S 1 and S 2 are added by an OR circuit 773 and input to a monostable multivibrator 774. The Hi output period of the monostable multivibrator 774 is made equal to the time constant of the CR circuit 758. By controlling the analog switch 760 with the output voltage of the monostable multivibrator 774, the power supply driving circuit 75 having the same double frequency function as in the above embodiment can be realized. This circuit can also be applied to a normal alternator having only one three-phase armature winding.
[0059]
(Modification)
FIG. 11 shows a modification in which the circuit of FIG. 10 is applied to each phase of two sets of independent three-phase armature windings shown in FIG.
[0060]
In this case, a pulse having a maximum 12-fold frequency can be formed, the capacitance of the capacitor can be further reduced, and the rotational speed detection accuracy can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an alternator according to a first embodiment.
2 is a circuit diagram showing an example of a power supply driving circuit shown in FIG.
FIG. 3 is a timing chart showing states of the respective parts of the power supply driving circuit shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a modification of the first embodiment.
FIG. 5 is a front view showing an armature core used in the modification of FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit diagram showing another modification of the first embodiment.
7 is a front view showing an armature core used in the modified embodiment of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a circuit diagram showing another modification of the first embodiment.
9 is a timing chart showing states of the respective parts of the power supply driving circuit shown in FIG.
FIG. 10 is a circuit diagram showing another modification of the first embodiment.
11 is a circuit diagram showing a modification in which the circuit shown in FIG. 10 is applied to each of two sets of three-phase windings.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle generator 3 Armature winding 6 Field winding 7 Voltage control apparatus 71 Transistor (switch means)
73 control circuit 74 power supply circuit 75 power supply drive circuit

Claims (3)

複数の界磁極が形成された界磁鉄心をもつ回転子と、
前記界磁極を磁化させるための界磁電流が給電される界磁巻線と、
複数の相巻線をもつ電機子巻線が巻装された電機子鉄心を有する電機子と、
前記相巻線の発電電圧を整流して出力電圧として出力する整流回路と、
を有する車両用交流発電機に装備されて前記界磁電流の調整により前記出力電圧を制御する車両用交流発電機の制御装置において、
前記界磁電流を断続するスイッチ手段と、
前記出力電圧に関連する信号に応じて前記スイッチ手段を制御する制御回路と、
前記制御回路に電源電力を給電する電源回路と、
前記電源回路を動作状態又は非動作状態に制御する電源駆動回路と、
を備え、
前記電源駆動回路は、
各前記相巻線のうちの互いに90度位相差をもつ一対の相巻線の発電電圧を二値化して前記発電電圧の2倍の周波数のパルス電圧を形成し、
前記パルス電圧のエッジから所定期間だけ前記電源回路を動作状態とすることを特徴とする車両用交流発電機の制御装置。
A rotor having a field core formed with a plurality of field poles;
A field winding fed with a field current for magnetizing the field pole;
An armature having an armature core wound with an armature winding having a plurality of phase windings;
A rectifying circuit that rectifies the generated voltage of the phase winding and outputs it as an output voltage;
In a control device for a vehicle alternator that is mounted on a vehicle alternator and that controls the output voltage by adjusting the field current,
Switch means for interrupting the field current;
A control circuit for controlling the switch means in response to a signal related to the output voltage;
A power supply circuit for supplying power to the control circuit;
A power supply driving circuit for controlling the power supply circuit to an operating state or a non-operating state;
With
The power supply driving circuit includes:
Binarizing the generated voltage of a pair of phase windings having a phase difference of 90 degrees of each of the phase windings to form a pulse voltage having a frequency twice that of the generated voltage;
The pulse voltage drive dual AC generator control device characterized in that the operating state of the power supply circuit for a predetermined time period from the edge of.
前記電源駆動回路は、
前記整流回路の前記出力電圧が所定値以上になった場合に前記主電源回路を前記動作状態とすることを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機の制御装置。
The power supply driving circuit includes:
The output voltage is the main power supply circuit according to claim 1 Symbol placement of the control device for a vehicle alternator, characterized in that the front SL operating state if it becomes more than a predetermined value of said rectifying circuit.
前記電源駆動回路は、
前記車両用交流発電機のバッテリ端子電位と前記電源回路の電源電圧入力端子との間を開閉する電源スイッチを有し、
前記電源スイッチを開閉制御することにより前記電源回路を一時的に動作状態とすることを特徴とする請求項1又は2記載の車両用交流発電機の制御装置。
The power supply driving circuit includes:
A power switch that opens and closes a battery terminal potential of the vehicle alternator and a power supply voltage input terminal of the power supply circuit;
3. The control apparatus for a vehicle alternator according to claim 1 or 2, wherein the power supply circuit is temporarily brought into an operating state by controlling opening and closing of the power switch.
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