JPH03212200A - 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 - 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〕 本発明は発電機の制御装置及びその方法に関し、殊に、
電気負荷状態や自動車に適用した場合は自動車の運転状
態に応じて界磁巻線電流を制御する制御装置及び制御方
法に関する。

〔従来の技術〕

従来の発電機の制御装置及び制御方法は、界磁電流を制
御するにあたり、特開昭５９−７６１９８号公報に示す
ように、発電機の出力電圧が負荷に応じた目標電圧にな
る様界磁電流を制御している。

また、特開昭５５−２９２２２号公報には発電機の界磁
電流を検出して界磁電流が所定値になる様制御する技術
が記載されている。

更に、特開昭５９−８３６００号公報には、負荷の急変
時は電圧指令値を目標電圧に向って徐々に変化させるこ
とにより、界磁電流を徐々に変化させる技術が記憶され
ている。

また、特公平１−５６６１７号公報、及び特公平１−５
６６１７号公報には、マイクロコンピュータを用い乗物
の負荷状態及びバッテリ状態等に応じて発電機の発電状
態を最適制御することが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１の従来技術においては、界磁電流がオープンル
ープ制御になっているため、電流供給源の状態や界磁コ
イルの抵抗変化による界磁電流の変化については制御で
きないという問題があった。

すなわち、目標電圧は変わらないのに例えば界磁巻線抵
抗の変化によって電流の大きさが変化して目標電圧を維
持できなくなるような問題がある。

上記第２の従来技術においては、界磁電流をフィードバ
ック制御するようになってはいるが、発電機の出力電圧
が常に設定値になる様にフィードバック制御か働いてい
る為、負荷の変動に応じた出力電圧を得る制御には適合
しないという問題があった。

また、界磁電流を変流器で検出しており、回路のＩＣ化
には不向きであるという問題があった。

上記第３の従来技術においては、制御レシオが発電機の
出力電圧の実用的な値近傍に制限され、あまり広い制御
レシオが得られず、従って特に急激な負荷変動の時にし
か効果がなく、十分に発電機のトルク変動を防止できな
いという問題がある。

また、第３．第４の従来例では、乗物の負荷状態やバッ
テリ状態に応じて発電を制御しようとした場合、界磁コ
イルの抵抗変化等の回路内部要因などによって思った通
りに制御できないという問題がある。

本発明の目的は界磁巻線電流自身をフィードバック制御
して電流供給源の状態や界磁コイルの抵抗変化に影響さ
れずに発電機の出力電圧を負荷に応じて広い範囲に亘っ
て制御できる様にする点にある。

本発明の別の目的は、チョッパ制御される界磁電流を検
出するのに適した電流検出技術を提供する点にある。

本発明の更に別の目的は、負荷の変動による発電機の駆
動トルクの変動を効果的に緩和する点にある。

更にまた本発明の別の目的は１乗物の負荷状態やバッテ
リの状態に応じて正確に界磁電流ひいては発電状態を制
御する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する為に、発電機に接続される負荷状態
に応じて界磁電流指令値を決定し、この電流指令値と実
際の界磁電流とに基づいて、界磁電流制御用のチョッパ
を制御する様にしたものである。

また、上記別の目的を達成する為に、チョッパのＯＦＦ
期間中は、チョッパＯＦＦ直前の界磁巻線電流の値に基
づいてチョッパの通流率を決定するようにしたものであ
る。

上記更に別の目的を達成する為に、負荷の変動時に界磁
巻ｍ電流の指令値を徐々に目ｗ電流に近づけると共に実
際の界磁電流と電流指令値とに基づいて界磁電流をフィ
ードバック制御するようにしたものである。

更にまた、上記別の目的を達成する為に、乗物の負荷状
態やバッテリの状態に応じて界磁巻線電流の指令値を求
めそれに応じて界磁電流ひいては発電状態を制御するよ
うにしたものである。

〔作用〕

上記の様に構成した本発明によれば、発電機の出力電圧
は、界磁電流供給源の状態や界磁巻線抵抗の温度による
変化があっても、負荷の要求に応じた最適の出力電圧に
制御することができる。

すなわち、負荷が変動すればそれに見合って発電機の出
力電圧を制御できると共に、負荷が変化しない時に電流
変化が生じた場合は自動的に電流の供給量を制御して目
標電圧を維持できる。

また別の発明によれば、変流器を用いることなくチョッ
パ電流の検出ができるので、電流検出回路のＩＣ化が容
易である。

更に別の発明によれば、界磁電流のフィードバック制御
を行ないながら、界磁電流指令値を目標電流値まで徐々
に変化させるので、界磁電流の急変なしに、しかも変動
幅の大小にかかわらず電流零から最大電流値までの広い
範囲に亘ってなめらかな制御が可能となり、発電機の駆
動トルクの変動を少なくできる。

更にまた、回路の内部要因によって界磁巻線電流が変化
することがないので乗物の運転状態やバッテリの状態に
応じて正確に発電状態を制御できる。

〔実施例〕

以下本発明を自動車用の発電機の制御に適用した例をも
とに詳説する。

自動車用の発電機には、第１図に示す如く、直流電流と
してのバッテリ６と、このバッテリを電源とする直流負
荷あるいは発電機の交流出力を直接電源として用いる交
流負荷等々、種々の負荷が接続されている。当然バッテ
リ自身も発電機１の負荷の一つである。

発電機１は自動車のエンジンにより駆動され、三相交流
電流が出力される。この交流電流は整流器３によって整
流されバッテリ６に供給される。

バッテリ６にはスイッチ群を介して直流負荷群が複数個
接続されている。負荷としてはカーエアコン、照明装置
、音響機器、燃料制御用電磁装置。

デイフオガー等である。

また発電機の交流出力を直接電源とする負荷が接続され
る場合もある。例えば窓について氷を急速に解氷するク
イッククリアガラスシステム等がある。

発電機１は界磁巻線２を有し、この界磁巻線に流れる電
流を控部することによってバッテリ６の電圧を所定値に
維持するのに十分な発電機の出力電圧（電流）が得られ
るように発電機を制御する。

尚、２ａはフライホイールダイオードである。

以下界磁巻線電流の制御について説明する。

バッテリ６の電圧を電圧検出回路１３によって検出する
。検出電圧に応じた信号ＶＢｄはバッテリ設定電圧（１
４，６：ｔｏ、２５Ｖ）Ｖｓｃと比較され、その偏差を
偏差増幅器１２で増幅して電圧偏差信号Ｅ２を出力する
。

電圧−電流指令値変換回路１１は電圧偏差信号Ｅ２に応
じて、バッテリ電圧を設定電圧に維持するに必要な界磁
電流（目標界磁電流）に対応した電流指令値Ｉａｔを出
力する。

切換回路１７は、後述する初期励磁回路１４からの電流
指令値Ｉ　ｔｚ、負荷応答制御回路からの電流指令値Ｉ
　ｆ３＋温度検出回路１６からの電流指令値Ｉｆ４のど
の電流指令値を目標電流指令値Ｉｚｏとして出力するか
を選択し切換る。

偏差増幅回路１０は目標電流指令値１ｉｏと後述する界
磁電流検品回路９からの実電流値信号Ｉｚ□とを比較し
てその偏差を増幅し、最終電流指令値としての電流偏差
信号ε１を出力する。

電流供給回路７は例えばＰＷＭ　（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄ
ｔｈＭｏｄｕｌａｔａｔｉｏｎ）制御回路とこの出力で
駆動される例えばＦＥＴ　（電界効果トランジスタ）と
から成り、電流偏差信号ε１に応じたデユーティで界磁
巻線電流ｉＣＨをチョッパ制御する。

電流検出回路９は界磁巻線回路に直列に接続された電流
検出抵抗８の端子電圧からそこに流れる電流を検出し、
検出電流に応じて定電流信号Ｉｉｉを出力する。

界磁電流の電流源は、整流器３で整流された直流電流と
、バッテリからの直流電流の２種類あり、通常運転時は
整流器３の出力電流によって自己励磁される。

エンジンのスタート時のように発電機の回転数ＮＧが低
い時は十分な発電電流が得られないのでこの時はバッテ
リ６から電流が供給される。

初期励磁回路１４は、このようにエンジンの回転数が所
定値ＮＧｏより低く発電機の駆動トルクがエンジンに負
担となる様な運転状態の時、第４図に示す如く界磁電流
を必要最少値にする為に現在の電流指令値Ｉｆｍを工ｉ
ｔ、にセットする機能を有する。

負荷応答回路１５は負荷の投入をバッテリ電圧の急変に
よって検出し、エンジンの回転数がアイドル回転数のよ
うに低回転の時は、第３図に示すように電流指令値を２
〜３秒かけて目標電流指令値Ｉ□まで徐々に増加させる
ランプ状電流指令値Ｉｔｓを出力する。

温度検出回路１６はチョッパ用の半導体スイッチング素
子の温度を検出し、この温度が所定値Ｔａ以上に高温に
なった時は、第５図に示す如く電流指令値Ｉｚｍを温度
に応じて減少する指令値Ｉｚ４を出力する。

以上説明した実施例に基づいて本発明の基本的考え方を
説明する。

すなわち、界磁巻線電流指令値発生手段Ａはバッテリ電
圧と所定の設定電圧との電圧偏差Ｅ２に応じた信号Ｉｚ
ｏと界磁電流信号発生手段Ｂからの信号Ｉｉｚとに基づ
いて界磁電流指令値ε１を発生し、この電流指令値Ｅ１
に基づいて界磁巻線電流供給手段Ｃから界磁巻線に所定
の電流が供離される。

この様に構成されているので、バッテリに接続されてい
る負荷が投入されてバッテリ電圧が降下すると、それに
見合って電流指令値［１が増大し、界磁巻線電流ｉＣＨ
が増加する。その結果発生機の出力電圧（電流）が増加
してバッテリが所定電圧まで充電される。

この状態で、界磁巻線の温度が上昇して抵抗値が温度の
影響で大きくなったとすると、界磁電流が流れなくなっ
て不用意に電流が低下する。

しかし、電流が低下しようとすると電流指令値が増大し
て供給量を自動的に増大するから発電機の出力は界磁巻
線の抵抗値が増大しても変化することがなく、負荷（バ
ッテリも含む）の要求に応じた出力が維持できる。

以下第６図に示す具体的な回路図について説明する。各
図面を通じて同一符号は相当部分を示す。

７１は界磁巻線３に流れる電流をスイッチング制御する
パワートランジスタやＦＥＴ等のスイッチング素子から
なるチョッパ、１７は上記各制御回路へ電源電圧ＶＣＣ
を供給する定電圧電源装置、１８は直流負荷である。そ
の他の構成は第１図と同様である。電圧−電流指令値変
換回路１１において、Ｒ１、Ｒ２は分圧抵抗で、定電圧
電源回路１７の出力電源電圧Ｖｃｃを分圧してバッテリ
６の充電々圧の設定値ＶａＣを出力する。Ｒ３，Ｒ４は
入力分圧抵抗でバッテリ電圧ＶＢをフィードバックする
。Ａ１は演算増幅器で、入力抵抗Ｒ４〜Ｒ６及びフィー
ドバック抵抗Ｒ７を有し、偏差増幅器を構成する。電流
制御回路１０において、Ａ２は演算増幅器で、入力抵抗
Ｒｅ　、Ｒθ、ＲＩＯ及びフィードバック抵抗Ｒ１１を
有し、１１の電圧制御回路からの電流指令Ｉｚｘあるい
は補助回路からの指令値Ｉ　ｆｆ１ｌ　　Ｉ　ｆ３＋　
Ｉ　ｔ＋のいずれか選択された指令値Ｉｚｏと、界磁電
流検出回路１１ｔとの偏差を演算する偏差増幅器である
。ＰＷＭ制御回路７において、Ａ３は演算増幅器で入力
抵抗Ｒ１２，ＲｔａｔＲ１４と帰還コンデンサＣ１で積
分器を構成し、入力電圧に対して積分動作を行うととも
に、入力抵抗Ｒ１３を介して入力される入力信号εｌと
他の入力抵抗Ｒ１２を介して入力される電圧ｅｏとの加
減算を行う。後段の八４も演算増幅器で、前記積分器の
出力ｅｌ　を入力抵抗Ｒｔ１１を介して正端子へ入力す
るとともに、出力ｅｏを帰還抵抗Ｒｚｅを介して同様に
正端子ヘフイートバツクして、ヒステリシスをもったコ
ンパレータを構成する。このコンパレータＡ４の動作レ
ベルは電源電圧ＶＣＣを分圧抵抗Ｒ１７，Ｒ１δで分圧
し、入力抵抗Ｒ１θを介して負端子へ与えられる。上記
のような回路構成の積分器とコンパレータの組合せで、
コンパレータの出力ｅＱ　を積分器の入力へフィードバ
ックすると方形波を出力する自励発振器として動作する
。すなわち、入力電圧ε１に比例してデユーティが変化
するＰＷＭ制御回路として機能する。

次に７１はチョッパであり、スイッチング素子のパワー
トランジスタＴ１とドライバトランジスタＴ２とフライ
ホイルダイオードＤ１．パワートランジスタＴ１の電流
検出用シャント抵抗８等でチョッパ回路が構成され、界
磁巻線２に流れる電流１．を前記ＰＷＭ制御回路の出力
信号ｅｏによりスイッチング制御する。上記チョッパ用
素子としては他にＦＥＴ等のスイッチング素子があり、
いずれの手段を用いてもよい。

９は電流検出回路である。Ａ５ は演算増幅器で、 入力抵抗Ｒｈｏ−Ｒ２２，帰還抵抗Ｒ２３で構成される
。

９１はアナログスイッチで９２のバッファを介して、７
のＰＷＭ回路の出力ｅｏで駆動される。Ｃ２は出力電圧
ホールド用コンデンサである。

次に、上記構成における各部の動作を説明する。

先ず、界磁電流検出回路９の動作を次に示す。第７図は
電流検出回路９の構成図であり、第８図に各部動作波形
を示す。上記電流検出回路による電流検出は、第８図の
ごとく断続電流であるパワー素子の電流１ｃＨを検出し
ている。

すなわち、シャント抵抗８でチョッパ電流ｉｃＨを検出
して演算増幅器Ａ５で増幅しＶＣＨ信号とする。

チョッパの検出信号ＶＣＨはアナログスイッチ９１とホ
ールドコンデンサＣ２の回路によりサンプルホールドさ
れ模擬界磁電流信号ｖ１１に変換される。

更に詳しく説明すると、ＰＷＭ制御回路７の出力のＰＷ
Ｍ信号ｅｏに同期させてアナログスイッチ９１を０ＦＦ
Ｌ、、チョッパがＯＦＦ期間中のチョッパ電流ｉｃＨは
チョッパＯＦＦする直前の電流値をホールドしてこの時
の検出信号を■ｆ５信号とする。また、チョッパがＯＮ
期間中はアナログスイッチ９１をＯＮしチョッパ電流ｉ
ｃＨの検出信号ＶＣＨをそのままＶｚｉ信号とする。な
お、アナログスイッチ９１のＯＮ、ＯＦＦ動作は上記し
たＰＩＩＭ制御信号ｅＯによりバッファ９２を介して行
われる。

上記の動作により第８図に示したごとく、チョッパ電流
ｉｃＨから得られた模擬界磁電流検出電圧Ｖｆｊの波形
は断続することなく、はぼ界磁電流ｉｉに近い動作波形
となる。この結果、界磁電流検出回路の静特性は第９図
のごとく直線性の良い特性が得られるとともに、小さい
界磁電流から大きな界磁電流まで広い範囲に亘って検出
できる。

また、絶縁形の検出器を必要としないので電流検出器を
安価に構成できる。

次に電流制御動作について説明する。第６図に戻って、
ＰＷＭ制御回路７は、チョッパ７１をＰＷＭ制御するた
めのもので、増幅器Ａ３．積分コンデンサＣ１，積分抵
抗Ｒ１２等で構成される積分器と、増幅器Ａ４の出力を
抵抗器Ｒ１ａで正帰還させてヒステリシスをもった比較
器とで構成される。そして、比較器Ａ４の出力ｅｏ　を
積分入力抵抗Ｒ１２へフィートバンクすることで、デユ
ーティ制御が可能なＰ　Ｗ　Ｍ制御回路となる。上記Ｐ
ＷＭ制御回路は、入力信号（電圧）εｌに対して出力信
号ｅｏの通電デユーティ（通流率）を比例的に制御でき
る機能を有している。

そして、ＰＷＭの入力信号ε１は、１０の偏差増幅器よ
り与えられる。すなわち、偏差増幅器１０では電圧制御
回路からの信号■ｆｏと前記した界磁電流検品信号■。

どの差をゲイン倍（Ｇ＝Ｒ１ｔ／Ｒａ＝Ｒｔｏ／９）し
てＰＷＭ制御回路７の入力信号Ｅ１として出力する。

したがって、電流制御は、１０の偏差増幅器、７のＰＷ
Ｍ制御回路、９の界磁電流検出回路、７１のチョッパ回
路、この界磁巻線等で構成される回路を用いて行われる
。

今、界磁電流指令Ｉｚｏが与えられると偏差増幅器１０
では電流のフィードバック信号Ｉｌｌとから得られる偏
差信号ε１を発生し、Ｐ　Ｗ　Ｍ信号回路７に与える。

ＰＷ’Ｍ制御回路７では出力のＰＷＭ信号ｅＱによりチ
ョッパ７１を動作させて界磁電流ｌｆが指令値と一致す
るようにフィードバック制御を行う。

したがって、第１０図に示すように電流指令値Ｉｚｏを
変えることにより界磁電流を任意に設定できる。

尚、図に示すＰ　Ｗ　Ｍ回路は可変周波数のＰｗＭ回路
として構成されている。

このようなＰＷＭ制御回路は、通流率を示すｅｏに応じ
て、ｅｏが５０％のところで、周波数が最大となり、そ
の点よりｅｏが大でも小でも周波数が小さくなる様に制
御され、界磁電流の脈流率を一定の狭い範囲内に抑制す
ることができる。

また、第１１図に示すごとく、電流指令Ｉｉｏを急変さ
せた場合でも界磁電流ｌ、は指令値に追従した動作とな
る。したがって、本発明を用いると、例えば、第１２図
に示すように、従来の通流率制御の場合は発電機の駆動
トルクが界磁巻線の温度変化によって、冷温時は大きく
なり、高温時は小さくなる変化を示す特性となる。この
結果、発電機の界磁巻線や、チョッパの素子の容量を冷
温時に耐えるように設計しなければならずオーバスペッ
クとなる問題があったが、本発明の電流制御を用いるこ
とにより第１３図に示すごとく界磁巻線の冷温差があっ
ても目標とする電流に制御可能なため、冷温差による影
響は現われない。また、電源電圧等の変化による電流の
変動等の影響も受けない。したがって、オルタネータの
界磁巻線やチョッパ等のスイッチング素子もオーバスペ
ックの設計は不要であり、パワーアンプが図れることに
なる。すなわち、通常状態における動作の最大値を冷温
時の特性までアップすれば、その芳容量アップとなり、
オルタネータとしては高出力化が図れる。そのアップ率
は数１０％にもなり、その効果が大である。

上記した電流制御回路を用いた電圧制御回路の動作は次
の通りである。第６図に戻って、電圧制御回路１１では
、実際のバッテリ電圧（発電機出力電圧）Ｖａがバッテ
リ充電々圧値ＶＢＣと一致するようにフィートバンク制
御を行う。すなわち、偏差増幅器Ａｌによりバッテリの
設定電圧ＶＢＣとバッテリ電圧Ｖａの偏差信号Ｉｚｏ（
電流指令）を出力し、電流制御回路１０へ与える。そし
て、上記したごとく電流制御回路１０の出力信号ε１が
発生する。Ｐ　Ｗ　Ｍ制御回路７は、前記出力信号ε１
に応じてＯＮ、ＯＦＦのＰＷＭ制御（パルス幅制御）パ
ルス出力ｅｏを発生させ、チョッパ７１を介して発電機
１の界磁巻線２に断続するパルス電圧Ｖｉを印加し、界
磁電流ｉ、を制御する。

上記制御動作において、界磁電流ｉ、を上記したごとく
シャント抵抗８により検出され電流検出回路９を介して
電流制御回路１０ヘフイートバツクされ電流制御を行う
。その結果、発電機１の電機子巻線出力電圧が制御され
三相整流器３を介してバッテリ６への充電や負荷１８へ
電流を供給する。

そして、発電機１の出力電圧ＶＢは電圧制御回路１１ヘ
フイードバツクされ、出力電圧がバツテリ設定電圧ＶＢ
Ｃと一致するようにフィードバック制御される。

次に第２図に基づき本実施例の周辺の技術を説明する。

１６クロツクロ この回路はＩ　Ｍ　Ｈｚの基本クロック及びそれを分周
したクロック信号を発生する。

ＣＬＩはＩ　Ｍ　Ｈｚの基本クロックでチャージ・ポン
プ回路を駆動し、ＦＥＴＩのゲートに高電圧をチャージ
する。

ＣＬ２〜ＣＬＩＯはＣＬＩ　を分周したクロック信号で
各タイマー回路のクロック信号を供給する。

２、回転　　　１」口 この回路は発電機の回転数を検出し、回路動作を切換え
る為の回転数信号を出力する。

回路数の検出はＰ端子（電機子巻線の一相）の周波数ｉ
ｐが、 ６０　・　２ （但し、Ｎは発電機の回転数（ｒ−ｐ９ｍ）　；　ｑは
発電機の極数；２は全波整流時の定数）で表されるので
、この周波数ｉｐとクロックパルスＣＬｅ　、ＣＬｌｏ
とを周波数比較することによって行なわれる。

Ｎ１出力は発電機が５０Ｏｒ、ρ、＋ｎ以上の時「１」
となり未満の時「０」となる。

Ｎ２出力は発電機が１０００ｒ、ｐ、ｍ以上の時「１」
となり未満の時「０」となる。

Ｎ３出力は発電機が２５０　Ｏｒ、ｐ、ｍ以上の時「１
」となり未満の時「０」となる。

３、電圧　口 この回路の役目は界磁巻線、電機子巻線が断線したり、
ＦＥＴ１がオープン破壊した時に、バッテリがチャージ
されず、最終的にエンストしてしまうのを防止する為、
発電を停止している時（エンジンが回転していない時も
含む）に、チャージ・ランプを点灯して報知する。

その動作は発電機が１００　Ｏｒ、ｐ、ｍ未満の時チャ
ージ・ランプを点灯する。１０００ｒ、ρ０ｍに達する
とチャージ・ランプを消灯する。エンジン回転数が再び
下がって５０　Ｏｒ、ｐ、ｍ以下になると再びチャージ
・ランプを点灯する。

エンジンのアイドル回転数を７０　Ｏｒ、ｐ、ｍ　。

クランク・プーリと発電機のプーリのプーリ比を２とす
ると、アイドル時の発電機回転数は１４０　Ｑ　ｒ、ｐ
、ｍである。ゆえに、発電機が正常な場合には、チャー
ジ・ランプが消灯する。

尚、発電していない時には回転数が０であり、チャージ
・ランプを点灯する。

重要な点はＮ１とＮ２との間でヒステリシスを持たせた
ところにある。これはクランキング時等にランプが点滅
することがなく運転者に不安感を与えないという効果が
ある（第１９図。

第２０図参照）。

４．５　　　オープン この回路の役目はＳ端子（バッテリ電圧検出端子）が配
線がはずれた等の理由でオープン状態になった時に、 ■　発電機が無制御になるのを防止する。

■　チャージ・ランプを点滅させ、運転者に警報を与え
る。

ものである。

その動作は ■　通常はＳ端子の電圧を基準電圧と比較して。

電圧制御を行っている。Ｓ端子がオープンになると、バ
ッテリ電圧Ｖｃが低下し、一定値（７ｖ）以下の時にＳ
−Ｓ端子電圧切替回路によって端子をＳからＢに切換え
る。

■　同時に、チャージ・ランプを点滅させる。

この点滅はチャージ・ランプを１秒間隔で点灯。

消灯させる（第２１図参照）。

５、Ｓ端子オープン警報回路 この回路の役目はＳ端子（発電機の出カケープル）が配
線がはずれた等の理由でオープン状態になった時に。

■　発電機が無制御になるのを防止する。

■　チャージ・ランプを点滅させ、運転者に警報を与え
る。

点にある。

Ｓ端子がオープン状態で車の運転を続けると、バッテリ
が充電されないので、バッテリが放電し、最後にはエン
ストする。

その動作は ■　Ｓ端子が外れた場合、バッテリへ充電されないので
、Ｓ端子の電圧が低下する（正常時１４．５Ｖ　に対し
、１１〜１２Ｖ程度）。その結果、界磁電流指令値が増
大してＳ端子電圧が増大する。これによって■８が一定
値（１８Ｖ）以上になるとＳ　−、Ｓ端子電圧切替回路
で電圧検出端子をＳ端子からＳ端子に切換える。これに
よってＶＢが１４．５Ｖ　に制御される。

■　同時にチャージ・ランプの点滅を行う。

■　■〜（■の動作は、一定時間（１分）ごとにリセッ
トされる。これはＳ端子オープン状態が正常状態に復帰
した場合、バッテリ電圧（＝Ｖｓ）を正常に戻すためで
ある（第２２図参照）。

６、電　　ロ この回路の役目は何らかの理由により、電圧制御不能に
なった場合に、警報を行う点にある。

ここで電圧制御不能になる場合とは ■　ＦＥＴＩが短絡破壊した場合 ■　Ｓ端子とＦ端子が外部で短絡した場合（金属片が端
子間にはさまった場合） が考えられる。

電圧制御不能のまま運転を続行すると、（ｉ）バッテリ
が過充電になり、水素ガスがエンジン・ルーム内に充満
し、爆発する危険性が有る。

（ｉｌ）高回転時に過電圧が発生し、ランプ・電子機器
等の車載電気負荷を損傷させる。

等の不具合が生じるが、この回路で報知することにより
これを未然に防止する。

その動作は上記モードの時には、界磁電流指令値はＯに
なり、ＦＥＴＩのゲート電圧は連続的にＯＶとなるが、
一定時間（３秒）以上ゲート電圧がＯＶになった場合は
、過電圧モードであると判断し、チャージ・ランプを点
滅する。

その点滅周期は０．２５秒点灯、０．２５　秒消灯であ
る（第２３図参照）。

Ｉ−ヱニ玉国箪 この回路の役目はＳ端子オープン、Ｓ端子オープン、過
電圧２発電停止の際にチャージランプを点滅させて、そ
の警報を行う点にある。そしてその動作は、上記４つの
信号の論理和（ＯＲ）を演算し、ＦＥＴ２のゲートを駆
動することにより行なうものである。

ここで重要なのは点滅周期を事象ごとに整数倍としたた
め、チャージ・ランプの点滅パターンを見ることにより
、どこが悪いかを診断できる。更にまたランプ表示に重
要度の高い方から優先順位をつけることもできる。例え
ば■発電停止、■過電圧、■Ｂ端子オープン、■Ｓ端子
オープンの順に周波数を低くしておく等である（第２４
図参照）。

旦−過１ｉ采１ この回路の役目は界磁巻線が短絡した時に、ＦＥＴＩに
過電流が流れて破壊するのを防止する点にある。

その動作はｅｏがＨｉｇｈにもかかわらず、Ｆ端子の電
圧な低いままである時に、ＦＥＴＩのゲートをロックす
る。

一毘ユ迦」４０１叩跣 この回路の役目は、発電機の回転数ＮＧが例えば回転数
Ｎ　１　（＝　５０　Ｏｒ、ｐ、ｍ）の様な低回転で自
励発電ができない状態を検出して、チョッパの通流率が
約３０％程度になる様その電流指令値１１２を出力し、
それに基づいて目標電流指令値１ｔｏが切替回路から出
力される。

１０．８−Ｂ　　　電圧　　　路 この回路の役目は常時Ｓ端子電圧（バッテリ端子から直
接取出す電圧）をフィルタ回路を介してフィードバック
し、電圧制御を行っている場合において、Ｓ端子がはず
れた場合にはＳ端子電圧（発電機とバッテリ間の途中配
線から取出す電圧）を入力し、電圧制御を継続して行い
、発電機からバッテリへの無充電状態になることを防止
する。

その動作はＳ端子の電圧とＳ端子電圧を常時入力する。

そして、Ｓ端子オープン警報回路からの信号が発生する
と、検出端子をＳ端子からＳ端子へ切替える。また、Ｓ
端子オープン警報回路から信号が発生すると電圧信号を
Ｓ端子からＳ端子へ切替えてＳ端子電圧をフィルタ回路
へ出力する。

１１、フィルタロ路 この回路の役目はＳ−Ｓ端子電圧に含まれている発電機
の整流リップル電圧等を平滑して、電圧フィードバック
制御を安定にする点にある。

その動作はミラー積分方式のローパスフィルタを用いて
リップル電圧を除去してバッテリの平均電圧を出力し、
電圧−電流指令値変換回路へバッテリ電圧をフィードバ
ックする。これによってバッテリ電圧の平均値が精度よ
く検出でき、電流指令値Ｉｚｘがリップルに影響されな
い制御信号とすることができる。

Ｕ一定亙五鳳隨 バッテリ電圧を所定の値の定電に変換し、その後各制御
回路へ電流として供給する。

１３、電圧−電流指令値変換回路 この回路の役目はバッテリ電圧の設定値Ｖｓｃに応して
、バッテリの端子電圧が一定値となるように、オルタネ
ータの界磁電流を制御する電流指令値Ｉｆｆを発生する
。

その動作は設定値切替回路からの電圧指令値ＶＢＣとフ
ィルタ回路の出力ＶＢＣとの偏差をとりゲイン倍増幅し
て電流指令値Ｉｚｉを発生する。

１４、！　　値切替回路 この回路の役目はバッテリの目標電圧を設定する内部基
準値、すなわち、設定値ＶＢＣを発電カット制御回路か
らの信号が発生した場合には、設定値を低くし、発電を
カットする点にある。

その動作は通常、電圧設定値ＶＢＣを電圧指令値として
電圧−電流指令値変換回路へ出力しているが、発電カッ
ト制御回路の信号が発生すると電圧指令値Ｖｓｃを通常
より低くし発電が行われないようにする。

１５、　　電カット　７口 この回路の役目は車両の加速時等負荷増大時に発電機の
駆動トルクを減少させ（発電停止）。

加速性の向上を図る。

具体的には、チャージランプと直列に入っているスロッ
トル開度検出スイッチＳＷＩが例えばフル、スロットル
時にオープンになった場合には、加速が終了するまでの
時間（例えば１０数秒）発電カットを行う。

その動作は発電カット検出は、電圧検出端子にランプ点
灯用のＦＥＴ２のドレイン電圧を用いるので、ランプ点
灯と発電カット検出を共用する。

すなわち、発電カット制御回路では、ＦＥＴ２のドレイ
ン−ソース電圧ＶｏｓとＦＥＴ２の検出抵抗Ｒｇ２を通
って流れる電流Ｉｎｓを入力する。今、ＳＷｌがオープ
ンするとＦＥＴ２のＶｏｓが低下し、かつ、ＦＥＴ２の
電流が流れていない場合には、車両の加速時間（約１０
数秒）の間発電をカットするために、設定値切替回路へ
設定値の切替信号を出すと共にゲートロック回路ヘチヨ
ツパのゲートロック信号を発生する。

１６、出力電流制御回路 この回路の役目は発電機の最大発電量を外部コントロー
ラからの信号で制御し、発生トルクを抑制することで、
車両の加速性向上、燃費向上、エンスト防止等を図る。

その動作は、外部コントローラからＣ端子を介して出力
電流制御回路へデユーティの信号を入力し、その制御回
路からの出力信号によりＰＷＭ制御回路の動作、停止を
制御する。

第２５図に示す如く外部負荷（車両の負荷）量に応じて
Ｃ端に入力される負荷信号のデユーティをリニアに変化
させれば、第２６図に示す如く連続的に発電機の出力電
流−電圧特性を制御できる。

第２６図では代表例としてデユーティ１００％の場合と
、５０％の場合の例を示す。

１８０．、　　ｌ。

本実施例では電気負荷の急変によるエンジン回転数の変
動や、それによって生じる振動を低減するために負荷応
答制御機能を設けている。

第１４図（ａ）、（ｂ）にその動作原理を示す。

通常負荷応答制御がない場合において負荷が投入される
と、制御電圧（バッテリ端子電圧）が降下するが、制御
系の帰還動作により電流指令値をステップ状に応答させ
急速に充電する。

この際、エンジンに対して発電機が負荷となるためエン
ジン回転数は低下する（第１４図（ａ））。

これは特にエンジン回転数の低いアイドル動作付近にお
いて問題となり、アイドル補正までの間に急激な回転数
が変動するとエンストを起こす危険性が生ずる。

これに対し、負荷応答制御ではアイドル補正までの間に
発電機がエンジンの負荷になりにくいよう制御するもの
である。負荷投入によって制御電圧が降下しても、電流
指令値が一定のパターンでゆっくり増加するように制御
すれば制御電圧が回復するのは遅れるが、エンジン回転
数の変動量は低減出来る（第１４図（ｂ））。

このため制御ループ内に電圧制御の電流指令値出力を回
転数に応じて変化させる一定時定数の遅れ回路を設けて
いる。電流指令値のパターンを第１５図に示すが、これ
は負荷応答制御の有無による指令値パターンの変化を示
している。

制御なしの場合にステップ状に変化した電流指令値は、
制御ありの場合基準値を超えた時点で基準値そのものの
値に切り換えられ一定時間固定される。その後火の基準
値を超えているかを判断して指令値も次の基準値へと順
々に切り替えていけば、電流指令値はゆっくりと段階的
に上昇することになる。最終的に最後の基準値に固定し
た後、制御なしと同じ値となる。電流指令値が降下した
場合は、基準値との切り換え動作は行わず制御なしと同
じ値とする。

よって負荷投入以前にどのような電流指令値であっても
、基準値を超えた時点でのみ指令値が固定されるため過
充電や過放電を防止出来る。

負荷応答制御は、アイドル回転数付近で行うものとし、
オルタネータ回路数２５００　ｒ／ｍｉｎ以下で動作す
るようにした。実際の指令値パターンを発生させるため
の回路ブロックを第１６図に示す。指令値切り換えには
アナログスイッチを、基準電圧と指令値との比較にはコ
ンパレータを、制御動作のコントロールにはタイマーラ
ッチを含むディジタル論理回路を用いて構成される。Ｉ
Ｃ内蔵化を考え回路規模が大きくならないよう基準値と
の比較段数を３段階としている。

以上に述べた負荷応答制御の効果の検証のためシミュレ
ーションを行った。第１７図はアイドルコントロールに
よるバイパス空気量をパラメータとした外部トルク−エ
ンジン回転数特性のモデルを示す。このモデルを使い電
気負荷（２０Ａ相当）を投入したときのアイドル回転数
のステップ応答を第１８図に示す。負荷応答制御を行う
ことにより、回転数の低下量が１００ｒ／ｌ！ｌｉｎか
ら２５ｒ／ｍｉｎ以下に低減できることを確認した。

尚、本実施例では比較段数を３段階としたが、特にこれ
に限定されることなく、無段階にすることもできる。

次に車両に搭載したマイクロコンピュータにより制御す
る場合の制御態様を以下説明する。

第２７図に示す機能ブロック図により原理を説明する。

バッテリ電圧の設定値Ｖａｃと実際の値■Ｓとの偏差を
電圧偏差増幅器で増幅してリミッタに出力する。

リミッタは電圧偏差増幅器からの入力に応じて電流指令
値ＩＺＯを出力する。電流指令値Ｉｚｏの決定にあたっ
ては電気負荷に供給されている負荷電流の大きさ及び車
両のエンジンに対する負荷情報あるいは環境情報をマイ
クロコンピュータに入力してその時々の最適電流指令値
の最大値Ｉ　ｉｍ＆ｘを算出し、電流指令値Ｉｚｏをそ
の範囲内で、電圧偏差に応じて決定し、出力する。

次に電流指令値ＩｆＯと実際の電流値Ｉｔとの偏差を検
出し、その偏差を増幅器で増幅してパルス幅変調回路（
ＰＷＭ）の駆動信号を出力する。

ＰＷＭは界磁巻線駆動回路のチョッパを駆動信号に応じ
たデユーティで駆動し、界磁巻線電流１１を制御する。

これによって発電機の電機子巻線に発生した出力により
バッテリを適正に充電する。

次に第２８図に示すブロック回路図及び第２９図に示す
制御フローチャートにより、エンジンの制御との関係を
説明する。

ステップ２００でレジスタの初期設定が終了したマイク
ロコンピュータは、Ａ−Ｄ変換器を介してステップ２０
１でエンジン回路数、マニホールド吸気圧、ノック信号
、スロットル開度信号及びバッテリ負荷電流等の入力信
号を検出し、ランダムアクセスメモリＲＡＭに入力する
。

尚、負荷電流は、負荷投入状態をスイッチのＯＮ、ＯＦ
Ｆで検出し、入力レジスタを介して取り込む方法でも良
い。

ステップ２０２では、入力信号に基づいてり−ドオンリ
メモリＲＯＭ内に記憶されている演算フローに従って点
火系の制御信号、燃料系の制御信号及び排気系の制御信
号を演算し、出力する。

次のステップ２０３はエンジン負荷の大きさを吸気圧で
検出するステップで、吸気圧が所定の圧力Ｐａより低い
（負圧）と判断すると発電機がエンジンの負荷トルクと
ならない様に界磁電流が零になるようにその指令値の最
大値Ｉ　ｚｍａｘをＯに設定する。

吸気圧が所定値Ｐａより高いと判断するとエンジンが正
常負荷運転であると判断して次のステップに進む。

ステップ２０４ではスロットルの開度が全開か否かを検
出し、全開と判断した時は加速状態であると判断して、
この時も電流指令値の最大値ＩｉＯをＯに設定して発電
機をエンジンの負荷にならないようにする。

スロットルが全開でなければ通常走行状態と判断して次
のステップに進む。

ステップ２０５ではノック信号からヘビーノック状態か
否かを判定し、ヘビーノック状態と判断された場合は電
流指令値の最大値ＩｚｏをＯに設定して発電機をエンジ
ンの負荷にならないようにする。

ヘビーノック状態でない場合は次のステップに進む。

ステップ２０６ではノック信号からライトノック状態か
否かを判定し、ライトノック状態と判断された場合は電
流指令値の最大値工□０を２Ａに設定し発電能力を低目
に抑えることによりエンジンに対する発電機の負荷トル
クを軽減する。

ライトノックでもない場合はノックなしと判断して次の
ステップに進む。

ステップ２０７ではエンジンの回転数が１５０Ｏｒ、ｐ
、ｍ以下か否かを判定し、以下と判断した場合は電気負
荷の変動量を負荷電流あるいは負荷スイッチのＯＮの数
等により計算し、それに基づいて最適な電流指令値Ｉ　
１＋ｍａＸを計算し出力する。

回転数が１５０　Ｏｒ、ｐ、ｍ以上であれば、電流指令
値の最大値Ｉ　１ｍ＆ｘを４．５Ａの最大許容電流値に
設定し、最大出力が得られるように制御する。

かくして決定された電流指令値の最大値Ｉ　ｆｉｍａＸ
が、Ｄ−Ａ変換器を介して第２７図の発電機制御回路の
リミッタに入力される。

また、マイクロコロピユータの出力レジスタからデユー
ティ信号として界磁電流指令値の最大値ＤＩｚｓａｘを
出力することも可能である。この場合、発電機制御回路
のＰＷＭの出力ｅＯとＤ　Ｉ　、、＆、とをアンドゲー
トを介して界磁巻線駆動回路へ入力する様にすることに
よって制御することができる。

以上説明した本発明によれば、 １、機関の吸気圧に応じて界磁電流をカット制御する様
にしたので、登板時のように急激な負荷がエンジンに作
用した際には発電機がエンジンの負荷にならないように
できるので、エンスト等を未然に防止できる。

またスロットが全開時にも発電カット制御するようにし
たので加速時には、十分エンジンの出力を加速の為に利
用でき、加速性能を向上することができる。

またエンジンのフック状態に応じて発電機の発電状能力
を制御する様にしたので、ノック発生時の如く、点火時
期が遅延してエンジン出力が低下している時に発電機の
為の駆動トルクを軽減できるので、出力低下によるエン
ストや、ノック状態を冗長すると言った問題を防止でき
る。

更にエンジンの回転数が低い場合は、負荷電流、即ち電
気負荷の状態に応して最適な界磁電流制御をできるので
低回転数時の回転数落ち込みによるエンストが防止でき
る。

本実施例によれば、自動車用充電発電機の界磁電流を制
御することにより、界磁巻線の冷温差により界磁電流の
変動を防止できる。したがって、従来、冷温差による電
流変動分を見込んで余裕をもってオルタネータ（充電発
電機）を設計していたが、変動を見込む必要がないため
、オルタネータが同一体格においては出力のパワーアン
プが図れる。あるいは、同一出力にすると体格が小型化
可能となる。そして、界磁電流制御用チョッパの半導体
素子の小容量化も実現できる。また、負荷急変時には、
外部信号により界磁電流の立上り動作を制御することに
より、自動車のエンジンへの急負荷変動を防止すること
も可能である。すなわち、外部の信号に応じて界磁電流
値を最小値から最大値まで連続的に任意に可変すること
が可能である。したがって、外部の要求により、例えば
、エンジン制御からのオルタネータの発電の低減や停止
等が容易に実現できる。

さらに、オルタネータの低速回転時の発電量が少ない状
態では、界磁電流を必要最小限にする。

いわゆる初期励磁状態にして、バッテリの放電量をへら
すとともルこ界磁損失をおさえることも可能である。

また、本発明の電流検出法を用いれば、界磁電流を直接
検出せずとも、チョッパ素子に流れる断続電流より、連
続する界磁電流を等測的に検出することが可能となるた
め、高価な絶縁形の電流検出器等が不要となる。また、
界磁電流の最小値から最大値まで連続的に検出可能とな
る等の効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、偏差電圧信号に応
じた信号と界磁巻線に流れる実際の電流に応じた信号と
から界磁巻線へ供給すべき電流の指令値を求め、この指
令値に基づいて界磁巻線へ電流を供給する様にしたので
１発電機の出力を負荷の要求に応して広範囲に且つ最適
な出力に制御しつつ、界磁電流の内的変動を防止するこ
とができ、負荷変動の大きな発電機の出力制御に最適な
制御を可能にできた。

また界磁電流の検出に関する発明においては変流器を用
いる必要をなくしたので、コストが安く、ＩＣ化に適し
た発電機の制御装置及び方法を得ることができた。

更に負荷応答制御の発明においては、電流フィードバッ
ク制御と有機的に組合せて１発電機のトルク変動が少な
く、原動機の回転に悪影響を与えることのない制御装置
及び、制御方法を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる自動車用充電発電機の
制御装置回路構成を示す要部ブロック図、第２図は同自
動車用充電発電機の制御装置のシステム全体の制御ブロ
ック図、第３図〜第５図は本発明の制御動作の一例を示
す動作図、第６図は第１図に示す一実施例の回路詳細図
、第７図は本実施例の電流検出回路の詳細図、第８図乃
至第１１図は本実施例の各部の動作及び特性図、第１２
図。 第１３図は本実施例の効果を説明する説性図、第１４図
（ａ）、（ｂ）は本実施例の負荷応答制御回路の動作原
理を説明する為の原理図、第１５図は同制御動作説明図
、第１６図は同回路の具体的回路図、第１７図はバイパ
ス空気量をパラメータとしたときのオルターネータ駆動
トルクとエンジン回転数との関係を示す図面、第１８図
は負荷応答制御回路の効果を説明する為の図面、第１９
図及び第２０図は発電機の回転数とチャージランプの点
灯状態との関係を示す図面、第２１図はＳ端子電圧に対
するＳ−Ｂ端子切替状態及びチャージランプの点滅状態
を示す図、第２２図はＳ端子電圧に対する端子切替状態
、ゲートロック状態、チャージランプ点滅状態を示す図
面、第２３図はゲート電圧に対するチャージランプの点
滅状態を示す図面、第２４図は各異常状態におけるチャ
ージランプの点灯９点滅状態を示す図面、第２５図は外
部信号としてＣ入力端子に入力される信号を示す図面、
第２６図は発電機の能力制御状態を示す図面、第２７図
はマイクロコンピュータを用いた車両用発電機の制御装
置を示す機能ブロック図、第２８図は量制御回路ブロッ
ク図、第２９図はその制御フローチャートである。 ■・・発電機、２・・界磁コイル、４・・電流指令値発
生回路、６・・・バッテリ、７・・電流供給回路（ＰＷ
Ｍ制御回路）、９・・・電流検出回路、Ａ・・・界磁巻
線電流指令値発生手段、Ｂ・・界磁電流信号発生手段、
第 図 第 図 第 ７ 図 Ｖ。 第 図 第 図 ｆず 第１ｏ図 第１１ 図 第１２図 第１３図 発電機回転数 （ａ） 負荷投入 時間 を 時間 を 時間 １４図 （ｂ） 負荷投入 時間 を 時間 第１５ 図 ）−＝ ｉｔ 時間 第１７図 第１８図 を時間（ｓｅｃ） 第１９ 図 （Ｎ） （Ｎ、） 第２０図 （Ｎ） 第２１ 図 第２２図 第 ３ 図 第 ４ 図 ０．２５秒 第２５ 図 （１） １００％ 第２６図 出力電源（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両のエンジンのノック検出手段の出力に応じて車
   両用発電機の界磁電流を制御する様にしたことを特徴と
   する車両用発電機の制御装置。 ２、請求項１において、ヘビーノック信号出力時には界
   磁電流を停止して発電停止するようにしたことを特徴と
   する車両用発電機の制御装置。 ３、請求項１及び２のいずれかにおいてライトノック信
   号出力時には界磁電流を所定の小さな値に設定して発電
   能力を制限したことを特徴とする車両用発電機の制御装
   置。 ４、車両のエンジンの運転情報の少なくとも一つとバッ
   テリに接続された電気負荷情報とを総合的に判断して界
   磁巻線に流す電流の最大値を決定し、その範囲において
   バッテリの実際の電圧が設定電圧になる様に界磁巻線電
   流を制御して発電機の出力を制御する様にしたことを特
   徴とする車両用発電機の制御方法。 ５、請求項４において、前記電流の最大値の範囲内でバ
   ッテリの実際の値と設定値との偏差に応じて界磁巻線電
   流指令値を求め、この指令値と実際の電流値との偏差が
   実質的に零になるように界磁巻線電流を制御する様にし
   たことを特徴とする車両用発電機の制御方法。 ６、車両のスロットルが全開の時には発電機の発電能力
   を実質的に零に制御する様にしたことを特徴とする車両
   用発電機の制御方法。 ７、車両の吸気圧力が高負荷状態を示す所定の値より低
   い時には発電機の発電能力を実質的に零に制御する様に
   したことを特徴とする自動車両発電機の制御方法。 ８、車両のエンジンの回転数が、所定の低回転数以下の
   時には、電気負荷の大きさが大きい程発電機の発電能力
   を抑制することを特徴とする車両用発電機の制御方法。 ９、発電機がなんらかの理由によつて実質的に発電能力
   が零に制御されている間、警報を発生する手段を設けた
   ことを特徴とする車両用発電機の制御方法。 １０、発電機及びその制御回路に異常が生じた際警報灯
   を点滅する様にしたものにおいて、異常の種類によつて
   点滅周期を異ならしめたことを特徴とする車両用発電機
   の制御装置。 １１、バッテリ電源の電圧を所定の電圧設定値に維持す
   るために、前記バッテリ電圧と所定の電圧設定値との偏
   差電圧に応じて前記バッテリを充電する発電機の界磁巻
   線に流れる界磁電流を制御する界磁電流制御手段を有す
   るものにおいて、前記界磁電流制御手段が、前記界磁巻
   線に流れる電流に応じた信号を発生する界磁電流信号発
   生手段と、該界磁電流信号発生手段からの信号と前記偏
   差電流に応じた信号とに基づいて前記バッテリの電圧を
   前記所定の電圧設定値に維持させるに必要な大きさとな
   るように界磁巻線電流指令値を与える電流指令値発生手
   段と、該界磁巻線電流指令値発生手段からの電流指令値
   に基づいて所定の電流を前記界磁巻線に与える界磁巻線
   電流供給手段とから成ることを特徴とする発電機の制御
   装置。 １２、請求項１１において、前記界磁巻線電流供給手段
   が、前記界磁巻線電流指令値発生手段からの指令値に応
   じてＯＮ−ＯＦＦデューティが変化するパルス信号を発
   生するパルス信号発生手段と、該パルス信号発生手段か
   らのパルス信号に応じて周期的にＯＮ−ＯＦＦする半導
   体スイッチング手段と、該スイッチング手段がＯＮ状態
   の時、前記界磁巻線に接続される直流電源とから構成さ
   れることを特徴とする発電機の制御装置。 １３、請求項１２において、前記直流電流源が前記発電
   機の交流出力を整流した直流電流源と前記バッテリとを
   含み、少なくとも前記充電発電機の始動初期には前記バ
   ッテリが前記半導体スイッチング手段を介して前記界磁
   巻線に接続されることを特徴とする発電機の制御装置。 １４、請求項１２において、前記界磁巻線電流指令値発
   生手段の前記電流信号発生手段が前記半導体スイッチン
   グ手段のＯＦＦ直前の界磁巻線電流値を記憶する記憶手
   段を含み、前記界磁巻線電流指令値発生手段は前記半導
   体スイッチング手段がＯＦＦ状態の期間中、前記記憶手
   段に記憶された電流値を実際の界磁巻線電流の値と見做
   して、前記記憶手段に記憶された電流値に応じた信号と
   前記偏差電圧に応じた信号とに基づいて前記電流指令値
   を発生することを特徴とする発電機の制御装置。 １５、請求項１１乃至１４において、前記界磁巻線電流
   指令値発生手段が、電流指令値の目標値を求める電流指
   令目標値発生手段とこの目標値に向つて徐々に電流指令
   値を更新し、出力する電流指令値更新手段とを含むこと
   を特徴とする発電機の制御装置。 １６、請求項１１乃至１５において、前記充電発電機が
   車両の原動機によつて回転駆動されることを特徴とする
   発電機の制御装置。 １７、請求項１６において車両の原動機が内燃機関であ
   ることを特徴とする発電機の制御装置。 １８、発電機の界磁巻線に流れる電流をチョッパ制御し
   て発電機の出力を制御するものにおいて、前記発電機の
   運転状態に応じて前記界磁巻線の目標電流を決定し、一
   方前記界磁巻線に流れている実際の電流を検出し、この
   実際の電流と前記目標電流とに基づいて前記チョッパの
   通流率を決定すると共に前記チョッパのＯＦＦ期間中は
   チョッパがＯＦＦする直前に記憶した電流値に基づいて
   前記チョッパの通流率を決定する様にした発電機の制御
   方法。 １９、請求項１８において、前記界磁巻線の目標電流は
   前記発電機の負荷状態と回転数の少なくともどちらか一
   方に応じて決定することを特徴とする発電機の制御方法
   。 ２０、請求項１９において、前記発電機の負荷の一つが
   バッテリであつて、このバッテリの電圧を所定値に維持
   する様に界磁電流を制御することを特徴とする発電機の
   制御方法。 ２１、請求項１８乃至１９において、前記チョッパの通
   流率の変更は界磁巻線電流がランプ関数状に変化する様
   に段階的に行なうことを特徴とする発電機の制御装置。 ２２、電機子巻線と界磁巻線を有して車両のエンジンに
   より駆動される発電機と、上記界磁巻線の界磁電流を制
   御するチョッパと、機関の運転状態に応じて上記チョッ
   パのデューティを制御するパルス幅制御手段とから成る
   発電機の制御装置において、チョッパのデューティを決
   定する電流指令値と界磁巻線に流れる実電流との偏差が
   実質的に零になる様に制御する手段とから成ることを特
   徴とする発電機の制御装置。 ２３、請求項２２において上記電流指令値を機関の加速
   時には所定値だけ減少させる手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の自動車用充電発電機の制御装置。 ２４、電機子巻線と界磁巻線を有してエンジンにより駆
   動される発電機と、上記界磁巻線の界磁電流を制御する
   チツツパと、機関の運転状態に応じて上記チョッパと、
   機関の運転状態に応じて上記チョッパのデューティを制
   御するパルス幅制御手段とから成る自動車用充電発電機
   の制御装置において、界磁巻線の温度変化分に応じて電
   流指令値と実電流との偏差が実質的に零になるように補
   正する手段を設けたことを特徴とする発電機の制御装置
   。