JPH02311200A - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents

車両用交流発電機の電圧制御装置

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Publication number
JPH02311200A
JPH02311200A JP1132211A JP13221189A JPH02311200A JP H02311200 A JPH02311200 A JP H02311200A JP 1132211 A JP1132211 A JP 1132211A JP 13221189 A JP13221189 A JP 13221189A JP H02311200 A JPH02311200 A JP H02311200A
Authority
JP
Japan
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voltage
output
generator
alternator
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1132211A
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English (en)
Inventor
Kenji Ito
健二 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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) この発明は、車両用交流発電機の電圧制御装置に関する
ものである。
〔従来の技術] 第4図は従来の車両用交流発電機の電圧制御装置を示す
回路図であり、この第4図におけるlは車両に装着され
エンジンによって駆動される交流発電機であり、電機子
コイル101、界磁コイルlO2、電機子コイル101
の三相出力を全波整流する主整流器103および主とし
て界磁電流を供給する補助整流器104により構成され
ている。
主整流器103の出力端子は主出力端子となり、補助整
流器104の出力端子は補助出力端子となっている。
この補助出力端子とアース間には、電圧調整器2内の分
圧抵抗201と202が直列に接続されており、この分
圧抵抗201と202とにより、補助出力端子の出力電
圧を分圧するようになっている。
この分圧抵抗201と202との接続点はゼナーダイオ
ード203を介してトランジスタ204のベースに接続
されている。このゼナーダイオード203と分圧抵抗2
01,202とにより、交流発電機1の出力電圧を検出
するようになっている。
トランジスタ204のエミッタはアースされ、コレクタ
はスイッチング速度としてのパワートランジスタ205
のベースに接続されている。このパワートランジスタ2
05はトランジスタ204により断続側j!冒されるも
ので、そのエミッタはアースされ、コレクタは界磁コイ
ル102を介゛して上記補助出力端子に接続されている
すなわち、パワートランジスタ205は界磁コイル10
2と直列に接続され、トランジスタ204によって断続
制mされることにより、界磁電流の通電制御を行うよう
になっている。
また、パワートランジスタ205のコレクタはダイオー
ド207を介して、上記補助出力端子に接続されている
。このダイオード207はパワートランジスタ205の
遮断時に発生するサージを吸収するためのダイオードで
ある。
パワートランジスタ205はベース抵抗206を介して
、補助出力端子に接続されている。
さらに、上記分圧抵抗202に並列に平滑コンデンサ2
08が接続されているとともに、トランジスタ204の
ベース・コレクタ間には、負帰還コンデンサ209が接
続されている。
これらの平滑コンデンサ20日と負帰還コンデンサ20
9とにより、出力リップル電圧に対する平滑回路を構成
している。
さらに、抵抗210とコンデンサ211がパワートラン
ジスタ205のコレクタとトランジスタ204のベース
間に直列に接続されており、パワートランジスタ205
のスイッチング速度を速くするための正帰還回路を構成
している。
一方、バッテリ3の負極はアースされ、その正極はキー
スイッチ6と充電表示灯7を介して、補助出力端子に接
続されており、また、このバッテリ、3の正極には主出
力端、子にも接続されている。
バッテリ3の並列に、負荷スイッチ5と車両電気負荷4
の直列回路が接続されている。
かくして、分圧抵抗201,202.ゼナーダイオード
203.)ランジスタフ04.パワートランジスタ20
6.ダイオード207.平滑コンデンサ208.jL帰
還コンデンサ209.抵抗210、 コンデンサ211
とにより、電圧調整器2が構成されている。
次に動作について説明する。始動に際し、キースインチ
ロが閉しられれば、バ・ンテリ3からキースイッチ6、
充電表示灯7.界磁コイル102゜パワートランジスタ
205の径路に初期励磁電流が流れることにより、発電
可能状態となり、かつ、充電表示灯7か点灯し、非発電
状態が表示される。
次に、エンジンが始動され、交流発電機lが発電を開始
すれば、補助整流器103の出力電圧の上昇により、充
電表示灯7の両端の電位差が減少し、逐にはその電位差
が等しくなり、充電表示灯7は消灯し、正常発電状態を
表示する。
一方、補助整流器103の出力電圧は分圧抵抗201.
202によって分圧されており、出力電圧が上昇し、分
圧点電圧がゼナーダイオード203のゼナー電圧を越え
れば、トランジスタ204が導通する。
逆に出力電圧が下降し、前記分圧点電圧が前記ゼナー電
圧以下になれば、トランジスタ204は遮断される。
このように、交流発電機lの出力電圧の高低により、ト
ランジスタ204が導通、遮断され、パワートランジス
タ205が遮断、導通されることにより、界磁コイル1
02に通電される界磁電流が断続制御lされ、交流発電
機lの出力電圧が一定に調整される。
ところで、交流発電機1の出力電圧は三相全波整流波形
のリップル分を有しているために、この出力リップル電
圧による検出回路の誤動作を防止し、制御周波数の安定
化あるいは負荷変動、速度変動による電圧制御特性の安
定化による制御系の安定動作を図る必要がある。
このために、分圧抵抗201,202、平滑コンデンサ
208によるCR回路、トランジスタ204、負帰還コ
ンデンサ209によるフィルタ回路による出力リップル
電圧の平滑回路が構成され、これらによって制jII動
作の安定化が達成される。
さらに、抵抗210.コンデンサ211にて構成される
正帰還回路により、パワートランジスタ205のスイッ
チング速度を速くして損失を低減させている。
しかしながら、近年の車両電気負荷の増加11向により
、発電機の出力容量も増大し、かつ中性点ダイオードの
付加などにより、特に高回転、高負荷状態における出力
リップル電圧の増加が制m系の不安定を招き、パワート
ランジスタ205の発振動作による損失の増加、機器ノ
イズへの影響の増大および制御電圧の変動によるバッテ
リ寿命低下などが誘起されるおそれがある。
〔発明が解決しようとする課題] 従来の車両用交流発電機の電圧制御装置は以上のように
構成されているので、交流発電機の出力 ゛リップル電
圧の増大に対し、制御動作の安定化を達成するには、出
力リップル電圧の平滑回路の平滑定数を大きく設定する
ことにより達成されるが、この場合、逆に交流発電機l
の出力リップル電圧が低い領域における制御周波数の低
下が生じ、これによりランプ類の明るさが変動するなど
の問題が発生する。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、交流発電機の出力リップル電圧の大小に拘ら
ず制御動作(制御周波数特性、制御電圧)が安定化され
る車両交流発電機の電圧制御装置を得ることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る車両用交流発電機の電圧制御装置は、交
流発電機の電圧検出手段内に設けられ界磁コイルの導通
遮断を行うスイッチング素子と、このスイッチング素子
の導通状態から交流発電機の負荷状態を検出する検出回
路と、電圧検出手段内に、設けられ検出回路が交流発電
機の負荷検出状態に応じて平滑定数が可変される平滑回
路とを設けたものである。
〔作 用〕
この発明における検出回路により、スイッチング素子の
導通率から交流発電機の負荷状態を検出して、その検出
した負荷状態に応じて平滑回路の平滑定数を変えるよう
に作用する。
〔実施例〕
以下、この発明の車両用交流発電機の電圧制御装置の実
施例を図について説明する。
第1図はその一実施例の構成を示す回路図である。この
第1図において、第4図と同一部分には同一符号を付し
てその重複説明を避け、第4図とは異なる部分を主体に
述べる。
この第1図を第4図と比較しても明らかなように、第1
図では第4図の構成に新たに電圧調整器2内に符号21
2〜21Bで示す部分が追加されたものである。
すなわち、第1図において、電圧調整器2の積分抵抗2
12.積分コンデンサ213はパワートランジスタ20
5のコレクタ電位を積分するために設けられ、パワート
ランジスタ205の断続状態を検出する。
この積分抵抗212と積分コンデンサ213との接続点
は増幅トランジスタ214のベースに接続されている。
この増幅トランジスタ214のエミッタはゼナーダイオ
ード215を介して補助整流器104の出力端子、すな
わち、補助出力端子に接続され、コレクタはベース抵抗
217を介してトランジスタ216のベースに接続され
ている。
この増幅トランジスタ214とゼナーダイオード215
とにより、積分出力を検出し、ひいてはパワートランジ
スタ205の断続状態を検出する検出回路を構成してい
る。
また、トランジスタ216は、増幅トランジスタ214
、ゼナーダイオード215の導通によりベース抵抗21
7を介して、駆動されるようになっている。
トランジスタ216のエミッタはアースされ、コレクタ
は平滑コンデンサ218を介して分圧抵抗201と20
2との接続点に接続されている。
すなわち、平滑コンデンサ208に並列に、平滑コンデ
ンサ21Bとトランジスタ216との回路が接続されて
おり、このトランジスタ216の導通により、平滑コン
デンサ218は下部電極と接地間がバイパスされ、動作
が可能となる。
第2図はこの発明の一実施例および従来例における負荷
電流対制御■周波数、制御11電圧特性を示す特性図で
あり、実線はこの発明の場合であり、破線は従来袋!に
おける特性を示す。
この第2図において、aはトランジスタ216が非導通
である領域、bはトランジスタ216が導通している領
域を示している。
第3図はこの発明の一実施例および従来例におけるトラ
ンジスタ216の導通時の負荷電流一定状態における回
転速度対制御周波数、制御電圧特性を示す特性図であり
、実線はこの発明の場合で、破線は従来装置における特
性を示す。
次に動作について説明する。エンジンが始動され、交流
発電機lが発電状態にあれば、従来装置と同様にパワー
トランジスタ205の断続により界磁電流が制御され、
交流発電機lの出力電圧が一定に調整される。
ここで、パワートランジスタ205のコレクタ電位は積
分抵抗212.積分コンデンサ213にて積分され、直
流電圧に変換されることにより、パワートランジスタ2
05の導通率がこの積分出力の大小により出力され、交
流発電機lの負荷印加状態が推定される。
さらに、この積分出力をゼナーダイオード215゜増幅
トランジスタ214により検出しており、交流発電機l
の軽負荷印加時におけるパワートランジスタ205の導
通率が小さい状態では、積分出力の電位が高いので、ゼ
ナーダイオード215は非導通であり、増幅トランジス
タ214およびトランジスタ216は遮断されている。
このとき、分圧抵抗201,202の分圧電圧は平滑コ
ンデンサ208にて平滑される。
逆に重負荷印加時におけるパワートランジスタ205の
導通率が大きい状態では、積分出力が低く、補助整流器
104の出力電圧との差がゼナーダイオード215のゼ
ナー電圧を越えれば、増幅トランジスタ214およびト
ランジスタ216が導通し、分圧抵抗201,202の
分圧電圧は平滑コンデンサ208と平滑コンデンサ21
Bの並列接続により平滑されることになる。
以上の動作により、第2図に示されるように回転速度が
一定条件における交流発電機1の負荷電流値がパワート
ランジスタ205の導通率により間接的に設定される設
定値以下である場合には、平滑コンデンサ208により
決定される通常の平滑定数であり、負荷電流が設定値を
越えた場合には平滑コンデンサ218による平滑定数の
増大がなされる。
したがって、高負荷域における出力リップル電圧の上昇
による従来装置に見られる制御電圧の変動や制′4II
 VI波数の増加が抑制でき、かつ軽負荷域における低
出力リップル電圧に対しては制御周波数の低下が防止さ
れる。
さらに、第3図にて示されるように、高負向域における
トランジスタ216の導通による平滑定数の増大により
、高回転域にて従来装置に見られる制御電圧の増減ある
いは制御周波数の増加が抑制される。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、交流発電機の電圧検
出手段に設けられている出力平滑回路の平滑定数は界磁
コイル通電用のスイッチング素子の断続状態により可変
できるように構成したので、交流発電機の出力リップル
電圧の大小に拘らず制御動作が安定化する車両用交流発
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】
第1図はこの発明の一実施例の車両用交流発電機の電圧
制御装置の回路図、第2図は同上実施例および従来の車
両用交流発電機の電圧制御装置における負荷を流対制御
電圧、制御周波数特性を示す特性図、第3図は同上実施
例および従来の車両用交流発電機の電圧制御装置による
発電機回転速度対制御電圧、制御周波数特性を示す特性
図、第4図は従来の車両用交流発電機の電圧制御装置を
示す電気回路図である。 1・・・交流発電機、2・・・電圧調整器、3・・・バ
ッテリ、201.202・・・分圧抵抗、204,21
6・・・トランジスタ、205・・・パワートランジス
タ、208.218・・・平滑コンデンサ、209゜2
15・1.ゼナーダイオード、212・・・積分抵抗、
213・・・積分コンデンサ、214・・・増幅トラン
ジスタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンによって駆動される交流発電機の出力電圧を検
    出する電圧検出手段と、この電圧検出手段で検出された
    検出電圧が所定以上になると導通しかつ所定以下で遮断
    されて上記交流発電機の界磁コイルに流れる界磁電流を
    断続することにより上記交流発電機の出力電圧を一定す
    るスイッチング素子と、このスイッチング素子の導通率
    を検出して上記交流発電機の負荷印加状態を推定する検
    出回路と、上記電圧検出手段内に設けられ平滑定数を上
    記スイッチング素子の断続状態を上記検出回路の検出に
    より可変する平滑回路とを備えた車両用交流発電機の電
    圧制御装置。
JP1132211A 1989-05-25 1989-05-25 車両用交流発電機の電圧制御装置 Pending JPH02311200A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1401080A1 (de) * 2002-09-20 2004-03-24 Robert Bosch Gmbh Impedanzanordnung zur Reduzierung der Generatorwelligkeit
US7646120B2 (en) 2006-01-31 2010-01-12 Mitsubishi Electric Corporation Automotive alternator
US8056660B2 (en) * 2005-12-19 2011-11-15 Hitachi, Ltd. Vehicle, generator control apparatus in vehicle, and vehicle drive unit

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