JPH02193600A - 油圧駆動式交流発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される交流発電
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の車両用交流発電装置に設けられたオルタ
ネータは、そのシャフトに回転自在に固定取付けられた
プーリによりエンジンからの回転力を得て、発電された
エネルギーを車両に供給している。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、上記従来技術におけるオルタネータはエン
ジン回転に対応した回転域で使用され、その回転域は１
．５０Ｏｒｐｍ〜１８．００Ｏｒｐｍと広く、低回転数
でも発電量が確保され、更に高回転数においても強度的
に耐え得る構造としなければならない等の過酷な条件が
要求されていた。

すなわち第３図に示すように、上記従来型のオルタネー
タではその回転数がエンジン回転とともに変化するので
、低回転域での放電分を高回転域で充電しなければなら
ず、そのために大容量のものが必要とされる。

また第４図に示すように、上記従来型のオルタネータで
は、低回転域でも発電する必要があるので、低回転域に
最大発電効率が位置しており、全回転域での平均効率は
非常に悪くなる。（約４０％となる。） 更に上記従来型のオルタネータでは、高回転域でのベア
リング寿命、ブラシ摩耗などが問題となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
第１図に示されるように、オルタネータ１と、該オルタ
ネータ１と同軸上に設けられ該オルタネータと同一回転
数で駆動される油圧モータ２と、該油圧モータ２におけ
る油圧回路の吸入口側に設けられた流量制御弁５と、該
油圧モータ２における油圧回路の吐出口側に設けられた
オイルタンク３と、該オイルタンク３と該流量制御弁５
との間の油圧回路に設けられたオイルポンプ４と、該流
量制御弁５を流れるオイルの流量を該オルタネータ１の
負荷状態に応じて制御する制御手段６とにより構成され
、該油圧モータの回転数が該オルタネータの負荷状態に
応じて、一定の回転域内において所定の回転数となるよ
うに制御される。

なお第２図には、上記油圧モータ２と一体化され回転駆
動されるオルタネータ１が示されている。

〔作　用〕

上記構成によれば、該オルタネータを一定回転域内にお
いて使用することにより、車両の負荷状態に応じた必要
最小限のオルタネータでよく、その小型・軽量化がはか
れるとともに、その発電効率を向上させる（例えば約７
０％）ことができ、しかも該制御手段により車両の負荷
状態に応じたオルタネータ発電負荷に対して最も効率の
よい回転数に制御することができるので、その発電効率
を常に最高の状態とすることができる。

更に上記した一定回転域で使用することにより、上記従
来型のオルタネータのような高回転域における強度的な
問題もなくなるので、オルタネータの耐久寿命を大幅に
向上することもできる。

〔実施例〕

第１図は本発明にかかる油圧駆動式交流発電装置の全体
構成を例示するもので、オイルタンク３よりオイルポン
プ４に吸入され、更に圧力補償機構をそなえかつ上記制
御手段としてのＥＣＵ　（電子制御ユニット）６により
制御される流量制御弁５を介して、必要流量に制御され
たオイルにより油圧モータ２が駆動され、該油圧モータ
２と一体化されたオルタネータｌも該油圧モータ２と同
一回転数で回転駆動される。これによりある制御回転域
（例えば４０００〜５０００ｒｐｍ）で最適設計された
（すなわち小型高効率化された）オルタネータを、その
制御回転域（第３図参照）内においてその負荷状態に応
じた所定の回転数（一定の回転数）で使用することがで
きる。

すなわち第４図に示すように、オルタネータの発電効率
が最大となる回転数はその負荷状態によって変化する。

そのためオルタネータをその負荷状態に拘らず最も効率
よく動作させるためには第４図の点線ａに示すようにそ
の負荷状態に応じて回転数を変化させればよい。

そのために上記第１図に示されるように、オイルポンプ
４によりオイルタンク３から吸入されたオイルは、圧力
補償機構を有する流量制御弁５により、その流量が上記
負荷状態に応じて所定の流量に制御され、その流量に応
じた回転数で油圧モータ２を回転させる。ここで該流量
制御弁（例えば電磁弁）５は上記制御手段（ＥＣＵ）６
により、該オルタネータ、ｌがそのときの発電負荷に応
じた最高効率回転数となるように、油圧モータ２に供給
されるオイルの流量を制御する。そのために該制御手段
（ＥＣＵ）６に人力される信号は該オルタネータの出力
端子Ｂからの出力電流とする。なお該制御手段（ＥＣＵ
）６で制御されるオルタネ−タ１の回転数Ｎが該制御手
段６に常にフィードバンクされるようにしてオイルの粘
性等による回転変動を補償することもできる。このよう
にしてあらゆる負荷状態で発電効率の最も高い回転数と
なるようにオルタネータ１を駆動することができる。ま
た第３図の特性曲線に示されるように、本発明のオルタ
ネータは、エンジンの回転数とは関係なく所定の制御回
転域内で使用されるため、車両必要電流に応じたほぼ一
定の出力が得られ、したがって該オルタネータをその出
力に見合った必要最小限のものとして、その小型軽量化
をはかることができる。

したがって本発明のオルタネータにおいては、上記従来
型のもののように、低回転での発電量（出力立上り回転
数）、高回転での強度、耐摩耗（ベアリング、ブラシ、
スリップリングなどの）などを考慮する必要がなく、最
も発電効率のよい回転域を設定することができる。

またオルタネータを上記所定の回転域で回転駆動させる
ことによって、冷却用ファンが最も冷却効率のよい、し
かもファン音を発生しない最適回転域を設定することが
でき、また磁気音の発生する回転域を避けるようにする
こともできる。

なお上記制御手段（ＥＣＵ）により流量制御弁を制御す
る因子としては、オルタネータの発電負荷のみでなく、
使用オイルの油温（粘度）や該オルタネータの温度等を
付加することもできる。また上記流量制御弁の圧力補償
機構は機械式のものでなくてもよく、オルタネータの発
電負荷等により上記制御手段（ＥＣＵ）で該機構を制御
することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、車両などの負荷電流に応じた必要最小
限のオルタネータでよくその小型軽量化をはかることが
でき、また上記負荷電流に応じたオルタネータ発電負荷
に対して最も効率のよい回転数となるように制御してそ
の発電効率を向上させることができる。しかも高回転域
で使用しない為オルタネータの耐久寿命をも大幅に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例としての油圧駆動式交流発
電装置の全体構成を示す図、 第２図は、上記第１図に示されるオルタネータと油圧モ
ータとの結合構造を例示する図、第３図は、従来型のオ
ルタネータと本発明装置におけるオルタネータとの回転
数対出力電流特性を比較説明する図、 第４図は、従来型のオルタネータと本発明装置における
オルタネータとの回転数対発電効率特性を比較説明する
図である。 （符号の説明） １・・・オルタネータ、　　　２・・・油圧モータ、３
・・・オイルタンク、　　　４・・・オイルポンプ、５
・・・流量制御弁、　　　６・・・制御手段（ＥＣＵ）
。 １・・・オルタネータ ２・・・油圧モータ ５・・・流量制御弁 ６・・・制御手段 第 図 オルタネータ回転数 （ｒｐｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オルタネータと、 該オルタネータと同軸上に設けられ、該オルタネータと
   同一回転数で駆動される油圧モータと、該油圧モータに
   おける油圧回路の吸入口側に設けられた流量制御弁と、 該油圧モータにおける油圧回路の吐出口側に設けられた
   オイルタンクと、 該オイルタンクと該流量制御弁との間の油圧回路に設け
   られたオイルポンプと、 該流量制御弁を流れるオイルの流量を該オルタネータの
   負荷状態に応じて制御する制御手段とをそなえ、 該油圧モータの回転数を該オルタネータの負荷状態に応
   じて一定の回転域内において所定の回転数となるように
   制御することを特徴とする油圧駆動式交流発電装置。