JPH04312326A - 車両用発電機の出力制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用発電機の出力制御
装置に関し、詳しくは車両に搭載され固定子巻線と界磁
巻線とを有して該界磁巻線が車両の機関を駆動源として
回転駆動されると共に該界磁巻線が通電されると該固定
子巻線から交流を出力する車両用発電機の出力制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の機関を駆動源とする発電機
の出力を制御する装置の一つとして、車両の定速走行時
には、発電機の界磁巻線を通電して発電機の交流出力を
電源として車両各部への給電及びバッテリへの充電を行
い、車両の加速時や登坂時など機関に大きな出力が要求
されるときには、界磁巻線への通電を遮断することで電
機子巻線の回転抵抗を低減して発電機から機関に加わる
負荷を軽減すると共に、発電機の代わりにバッテリから
車両各部へ給電するように構成された装置が知られてい
る（実公昭５４−３１６１０号）。

【０００３】この種の装置では、車両の加速直後におい
ては放電によりバッテリの内部インピーダンスが小さく
なっているために発電機からバッテリへ流れ込む充電電
流が大きくなるので、界磁巻線の通電量を急増すること
で発電機の出力を上げる。あるいは、車両の減速時には
車両駆動系のイナーシャを発電機の回転駆動に利用する
ことができるので、界磁巻線の通電量を急増することで
発電機の出力を増大させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では車
両に搭載される電気電子機器が非常に増えたことから発
電機が大型になり、当然機関にかかる負荷も相当大きく
なっている。そのため上記装置では、加速から定速走行
への移行に際して界磁巻線の通電量を急増させると、発
電機から機関にかかる負荷が低レベルから高レベルへと
一気に増大するといった問題が生じる。また、このよう
な急激な負荷変動が機関の動作や車両の安定走行に様々
な悪影響を与えることも予想される。

【０００５】もちろん、上記通電量を漸増して負荷の変
動を抑制することもが考えられるが、この場合、上記通
電量が一定レベル以上に増えるまでに時間を要するので
、車両減速時に車両イナーシャを有効利用して発電機の
出力を上げることができなくなるといった問題が生じ、
簡単には採用できない。

【０００６】そこで、本発明は車両の走行状態に応じて
発電機の出力を適切に制御することができる車両用発電
機の出力制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、図１に例示するように、車両に搭載され固定子巻
線と界磁巻線とを有して該界磁巻線が車両の機関を駆動
源として回転駆動されると共に該界磁巻線が通電される
と該固定子巻線から交流を出力する車両用発電機の出力
制御装置であって、車両の走行状態を検出する検出手段
と、該検出手段の検出結果に基づき車両が加速又は定速
の何れの走行状態にあるのかを判定する判定手段と、上
記界磁巻線を通電する通電手段と、上記判定手段により
車両が定速の走行状態にあると判定されると上記通電手
段による上記界磁巻線の通電量を所定の基準量に制御し
、上記判定手段により車両が加速の走行状態にあると判
定されると該通電量を該基準量より小さな量に制御する
通電量制御手段と、上記判定手段の判定結果が加速判定
から定速判定へと変わると、上記通電手段による上記界
磁巻線の通電量を加速走行状態のときの通電量から上記
基準量へ漸増させる通電量漸増手段と、を備えたことを
特徴とする車両用発電機の出力制御装置にある。

【０００８】

【作用】上記のように構成された本発明の車両用発電機
の出力制御装置によれば、発電機では、界磁巻線が通電
され界磁巻線と固定子巻線との間のリラクタンスに抗し
て界磁巻線が車両の機関により回転駆動されると、固定
子巻線から交流が出力される。界磁巻線の通電量が増せ
ばリラクタンスも増して界磁巻線の回転抵抗が大きくな
る。

【０００９】ここで、車両が定速走行から加速走行に入
り、再び定速走行に戻ったとする。最初の定速走行のと
きには、判定手段により車両が定速の走行状態にあると
判定され、通電量制御手段が通電手段による界磁巻線の
通電量を所定の基準量に制御する。加速走行のときには
、判定手段により車両が加速の走行状態にあると判定さ
れると、通電制御手段が上記通電量を上記基準量より小
さな量に制御する。したがって、車両が加速走行してい
るときには、界磁巻線の回転抵抗が定速走行のときより
低減するので、発電機から車両の機関にかかる負荷も定
速走行のときより小さくなる。

【００１０】再び定速走行に戻り、判定手段の判定結果
が加速判定から定速判定へと変わると、通電量漸増手段
が界磁巻線の通電量を加速走行のときの通電量から上記
基準量へ漸増させる。つまり、車両の走行状態が加速か
ら定速に変わったときには、界磁巻線の回転抵抗は徐々
に増すので、発電機から車両の機関にかかる負荷も徐々
に増す。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明する
。まず、図２は本発明が適用された実施例の出力制御装
置を表す電気回路図である。

【００１２】図に示すように、車両用の交流発電機（以
下、単に発電機という）Ｇは、Ｙ結線された３相の固定
子巻線ＬＳ及び界磁巻線ＬＲを備え、界磁巻線ＬＲが通
電され且つエンジン（図示略）により回転駆動されると
固定子巻線ＬＳから交流を出力し、上記通電量の増減に
よって交流出力が増減するように構成されている。出力
された交流は、発電機Ｇに付設された整流器Ｒｅｃによ
り全波整流されて直流に変換され、この直流が切り換え
スイッチＳＷ１を介して電気的負荷Ｌへ供給される。ま
た、バッテリＢＴは発電機の出力電圧がバッテリＢＴの
起電圧より高いときには整流器Ｒｅｃからの直流により
充電される。

【００１３】なお、以下では整流器Ｒｅｃの直流出力を
発電機Ｇの出力として見なす。また、バッテリＢＴの正
極側は整流器Ｒｅｃの正極側に直結されているので、発
電機Ｇの出力電圧とバッテリ電圧ＶＢＴとは等しい。

【００１４】出力制御装置１０は、キースイッチＳＷ２
がＯＮするとバッテリＢＴから給電されて作動し発電機
Ｇの出力を増減制御する装置であって、界磁巻線ＬＲを
通電するための通電部２０と、通電部２０による通電を
制御する電子制御部３０とを主要部として構成されてい
る。

【００１５】なお、本実施例では通電部２０が通電手段
に相当する。通電部２０は、パワー・トランジスタＴｒ
Ｐを中心とする周知のスイッチング回路であって、パワ
ー・トランジスタＴｒＰによって整流器Ｒｅｃから界磁
巻線ＬＲへの通電が断続され、そのＯＮ−ＯＦＦデュー
ティの増減によって界磁巻線ＬＲに流れる電流の平均が
増減制御されるように構成されている。なお、界磁巻線
ＬＲにはフライホイール・ダイオードＤＦＷが並列接続
されており、パワー・トランジスタＴｒＰがＯＦＦした
ときに界磁巻線ＬＲに電流が流れ続けることができるよ
うに電流ループを形成する。

【００１６】電子制御部３０は、相互にバス３０ａで接
続された周知のＣＰＵ３０ｂ、ＲＯＭ３０ｃ、ＲＡＭ３
０ｄ及びＩ／Ｏポート３０ｅを中心に論理演算回路とし
て構成され、Ｉ／Ｏポート３０ｅにはパワー・トランジ
スタＴｒＰを駆動するためのスイッチング・トランジス
タＴｒＳを中心とする出力回路３０ｆやアナログ信号を
ディジタル・データ信号へ変換するＡ／Ｄコンバータ３
０ｇなどが接続されている。また電子制御部３０には、
各素子に供給される動作電源電圧ＶＣＣをバッテリ電圧
ＶＢＴから生成する安定化電源回路３０ｈが備えられて
いる。

【００１７】ＲＯＭ３０ｃには、車両の加速走行時・定
速走行時・減速走行時の夫々において発電機Ｇの目標出
力電圧Ｖｒｅｇ　として設定される電圧値ＶＬ・ＶＭ・
ＶＨ（ＶＬ＜ＶＭ＜ＶＨ）などの定数や、上記目標出力
電圧Ｖｒｅｇ　とバッテリ電圧ＶＢＴとの差ΔＶ（Ｖｒ
ｅｇ　−ＶＢＴ）に対応するＯＮデューティ比（以下、
単にデューティ比という）Ｄｕｔｙ　の補正値データｄ
（後述する）のテーブルＴＢが格納されている。ＲＡＭ
３０ｄには、周知の初期化処理によって、加速フラグＡ
ＣＣ（後述する）や目標出力電圧Ｖｒｅｇ　などのデー
タ処理のためのワークエリアＷＡが設定されると共に、
加速フラグＡＣＣには０が（ＡＣＣ←０）、目標出力電
圧Ｖｒｅｇ　には標準電圧である電圧値ＶＭが（Ｖｒｅ
ｇ　←ＶＭ）、それぞれ初期値としてセットされる。な
お、電圧値ＶＭが標準電圧として設定され、この電圧値
ＶＭのとき発電機Ｇの出力が標準の出力となる。

【００１８】Ｉ／Ｏポート３０ｅ及びＡ／Ｄコンバータ
３０ｇには、車両各部に設けられた各種検出器（図示略
）からの検出信号が入力される。たとえば、Ｉ／Ｏポー
ト３０ｅにはスロットル開度の検出信号ＳＴＴが入力さ
れ、Ａ／Ｄコンバータ３０ｇには吸気管圧力の検出信号
ＳＰＲ・車速検出信号ＳＳＰやバッテリ電圧ＶＢＴ（発
電機Ｇの出力電圧）が入力され、これらバッテリ電圧Ｖ
ＢＴや上記検出信号ＳＴＴ及びＳＰＲ・ＳＳＰがディジ
タル・データのパラメータとしてＣＰＵ３０ｂによって
読み込まれるように構成されている。また、Ｉ／Ｏポー
ト３０ｅは、ＣＰＵ３０ｂからの命令によって、その出
力レベルをＨｉｇｈ　−Ｌｏｗに切り換えることで所定
レートのパルス信号ＳＰＬを出力すると共に、そのＨｉ
ｇｈ　期間（パルス幅）を増減してデューティ比Ｄｕｔ
ｙ　を調整する。

【００１９】なお、本実施例では各種検出器が検出手段
に相当するが、周知であるので詳細は省略する。出力回
路３０ｆは、Ｉ／Ｏポート３０ｅからの所定周波数（パ
ルス・レート）のパルス信号ＳＰＬに応じてパワー・ト
ランジスタＴｒＰを駆動するドライブ信号ＳＤＲを出力
する。 パルス信号ＳＰＬのデューティ比が増減されることによ
りスイッチング・トランジスタＴｒＳの導通時間が、し
たがってパワー・トランジスタＴｒＰの導通時間が増減
する。 つまり、上記パルス幅の増減によって発電機Ｇの出力が
増減する。

【００２０】続いて、電子制御部３０で実行される通電
制御処理について図３のフローチャートに沿って説明す
る。本処理は初期化処理に続いて実行され、所定周期で
繰り返し実行される。

【００２１】処理が開始されると、まずステップ１００
でスロットル開度、バッテリＢＴの電圧（発電機Ｇの出
力電圧）・吸気管圧力などのパラメータをＩ／Ｏポート
３０ｅ及びＡ／Ｄコンバータ３０ｇから読み込み、続く
ステップ１１０では、ステップ１００で読み込んだパラ
メータに基づいて当該車両が加速中であるか否かを判断
する。なお、ステップ１１０の加速についての判断処理
は車両の走行状態を判断するための処理として周知であ
るので、詳細は省略する。

【００２２】ステップ１１０で加速中であると肯定判断
されたときには、ステップ１２０へ進んで車両が加速中
であることを表す加速フラグＡＣＣに１をセットし、続
くステップ１３０で目標出力電圧Ｖｒｅｇ　に電圧値Ｖ
Ｌをセットして、ステップ１４０へ進む。

【００２３】一方、ステップ１１０にて加速中ではない
と否定判断されたときには、ステップ１５０へ進み、ス
テップ１００で読み込んだパラメータに基づいて当該車
両が減速中か否かを判断する。なお、ステップ１５０の
減速についての判断処理は、車両の走行状態を判断する
ための処理として周知の処理であるので、詳細は省略す
る。ステップ１５０で減速中であると肯定判断されたと
きには、ステップ１６０へ進み、加速フラグＡＣＣに０
をリセットし、、続くステップ１７０では、目標出力電
圧Ｖｒｅｇ　に電圧値ＶＨをセットして、ステップ１４
０へ進む。。

【００２４】また、ステップ１５０にて当該車両が減速
中ではないと判断されたときには、ステップ１８０へ進
んで加速フラグＡＣＣが１にセットされているか否かを
判断する。ステップ１８０で加速フラグＡＣＣが１にセ
ットされていないと否定判断されたときには、すなわち
当該車両が加速中でも減速中でもなく且つ加速直後でも
ない定速走行の状態にあると判断されたときには、ステ
ップ１９０に進んで目標出力電圧Ｖｒｅｇ　に電圧値Ｖ
Ｍをセットして、ステップ１４０へ進む。

【００２５】ステップ１９０、ステップ１７０又はステ
ップ１３０からステップ１４０へ進み、目標出力電圧Ｖ
ｒｅｇ　にセットされた電圧値｛ＶＭ（ステップ１９０
から進んだとき），ＶＨ（ステップ１７０から進んだと
き），ＶＭ（ステップ１３０から進んだとき）｝とバッ
テリ電圧ＶＢＴ（発電機Ｇの出力電圧）との差ΔＶ（Ｖ
ｒｅｇ−ＶＢＴ）を算出し、この差ΔＶ（±）に対応す
る補正値データｄをデータ・テーブルＴＢから読みだし
パルス信号ＳＰＬのデューティ比Ｄｕｔｙ　に加算して
（Ｄｕｔｙ←Ｄｕｔｙ＋ｄ）、処理を一旦終了する。

【００２６】一方、ステップ１８０にて加速フラグＡＣ
Ｃが１にセットされていると肯定判断されたときには、
すなわち当該車両が加速終了直後の状態にあると判断さ
れたときには、ステップ２００へ進む。ステップ２００
では、デューティ比Ｄｕｔｙ　に所定の微小値αを加算
して（α＞０，Ｄｕｔｙ←Ｄｕｔｙ＋α）、ステップ２
１０へ進む。ステップ２１０では、バッテリ電圧ＶＢＴ
（発電機Ｇの出力電圧）が定速走行時の目標出力電圧Ｖ
ｒｅｇ　（＝ＶＭ）に等しくなったか否かを判定し、バ
ッテリ電圧ＶＢＴ（発電機Ｇの出力電圧）がその電圧値
ＶＭに等しくなければ、そのまま一旦処理を終了し、バ
ッテリ電圧ＶＢＴがその電圧値ＶＭに等しくなれば、ス
テップ２２０へ進み加速フラグＡＣＣを０にリセットし
て処理を一旦終了する。すなわち、ステップ２００〜ス
テップ２２０の一連の処理（以下、徐励制御処理という
）では、バッテリ電圧ＶＢＴ（発電機Ｇの出力電圧）が
その電圧値ＶＭに達するまでデューティ比Ｄｕｔｙ　を
漸増させ（Ｄｕｔｙ←Ｄｕｔｙ＋α）、その電圧値ＶＭ
に達したところで加速フラグＡＣＣを０にリセットする
のである。

【００２７】なお、電子制御部３０は、上記処理で設定
されたデューティ比Ｄｕｔｙ　に基づいて、パルス信号
ＳＰＬの出力のための処理を別途実行するが、周知であ
るので説明は省略する。また、本実施例ではステップ１
１０及びステップ１５０の処理が判定手段に相当する。

【００２８】図４に示すように上記処理の結果、たとえ
ば車両の走行状態が加速から定速に変わった際には、目
標出力電圧Ｖｒｅｇ　が低い電圧値ＶＬから標準の電圧
値ＶＭへと切り換えられると共にデューティ比が漸増す
るように設定され、その漸増に連れて発電機Ｇの出力も
低レベルから標準レベル漸増する（図に破線で示した）
。

【００２９】一方、車両の走行状態が加速から減速に変
わった際には、目標出力電圧Ｖｒｅｇが瞬時に低い電圧
値ＶＬから高い電圧値ＶＨに切り換えられると共にデュ
ーティ比が電圧値ＶＨに対応する大きさに設定される。 そのため、発電機Ｇの出力も低レベルから高レベルへと
急上昇する。

【００３０】あるいは、車両の走行状態が定速から減速
に変わった際には、目標出力電圧Ｖｒｅｇ　が標準の電
圧値ＶＭから高電圧ＶＨに切り換えられて、発電機Ｇの
出力が標準レベルから高レベルへと急上昇する。また、
車両の走行状態が減速（定速）から加速に変わった際に
は、目標出力電圧Ｖｒｅｇ　が高い電圧値ＶＨ（標準の
電圧値ＶＭ）から低い電圧値ＶＬに切り換えられて、発
電機Ｇの出力が高レベル（標準レベル）から低レベルへ
と急減する。また、車両の走行状態が減速から定速に変
わった際には、目標出力電圧Ｖｒｅｇ　が高い電圧値Ｖ
Ｈから標準の電圧値ＶＭに切り換えられて、発電機Ｇの
出力が高レベルから標準レベルへと急減する。

【００３１】以上説明したように、本実施例では車両の
走行状態が加速から減速に変わったときには、発電機Ｇ
の出力を低出力から高出力へと一気に上昇させ、加速か
ら定速へ変わったときには、発電機Ｇの出力を低出力か
ら標準出力へと漸増させる。

【００３２】このため、加速走行から定速走行に変わっ
た際に、発電機Ｇから機関にかかる負荷が低レベルから
標準レベルへと徐々に増大するので、機関の運転状態も
滑らかに低トルク運転から比較的高いトルク運転へと滑
らかに切り替わることができる。したがって、従来のよ
うに急激なトルク変動やその急変動に伴って機関の運転
や車両の安定走行に様々な悪影響がでることがない。加
えて、加速走行から減速走行に切り替わった際には、瞬
時に発電機Ｇの出力を低レベルから高レベルへと上昇さ
せるので、減速走行時に車両イナーシャを有効に利用し
て効率良く発電を行うことができる。

【００３３】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。図５は発電機の出力制御装置の電気回路図、図６は
基準電圧制御回路及び電子制御部の電気回路図である。 なお、発電機Ｇや発電機ＧとバッテリＢ・電気的負荷Ｌ
との結線は前述のの実施例と同じであるので、その説明
は省略する。

【００３４】図に示すように、出力制御装置５０は、発
電機Ｇの界磁巻線ＬＲの通電を制御する通電制御回路６
０と、通電制御回路６０による通電量を増減制御するた
めの基準電圧Ｖｒｅｆ　を生成する基準電圧制御回路７
０と、電子制御部８０とを主要部として構成されている
。

【００３５】なお、通電制御回路６０はレギュレータと
呼ばれる周知のもので、一般に車両用発電機に標準配備
されているものを採用することができる。通電制御回路
６０は、界磁巻線ＬＲの通電を行う通電回路６０ａと、
通電回路６０ａのパワー・トランジスタＴｒＰの平均導
通率（デューティ比）を検出するための検出回路６０ｂ
と、検出回路６０ｂからの検出信号と三角波発振回路Ｏ
Ｃからの三角波信号ＳＴＡとからパルス信号ＳＰＬを生
成する最大信号発生回路６０ｃと、最大信号発生回路６
０ｃからパワー・トランジスタＴｒＰへのパルス信号Ｓ
ＰＬの出力停止を制御する論理回路６０ｄと、バッテリ
電圧ＶＢＴと基準電圧制御回路７０からの入力電圧Ｖｒ
ｅｇ　とを比較判定する電圧比較回路６０ｅとからなる
。

【００３６】通電回路６０ａはパワー・トランジスタＴ
ｒＰとフライホイール・ダイオードＤＦＷとからなり、
前述の実施例の通電部２０と同じ回路構成である。検出
回路６０ｂは、パワー・トランジスタＴｒＰがＯＦＦ−
ＯＮすると保護抵抗Ｒ１を介して充電−放電を行うコン
デンサＣ１と、コンデンサＣ１の電圧に等しい電圧を一
定の電流レベルで出力する電圧フォロワ（電流バッファ
）ＶＦと、降圧抵抗Ｒ２と定電流回路ＣＣとからなり電
圧フォロワＶＦの出力電圧を一定レベル降圧する降圧回
路ＲＤとからなる。たとえば、コンデンサＣ１の容量を
０．２［μＦ］、保護抵抗Ｒ１の値を約１［ＭΩ］、保
護抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる積分回路の時定
数を２００［ｍｓｅｃ］、パワー・トランジスタＴｒＰ
の平均導通率１００％〜０％のとき、コンデンサＣ１の
電圧が０〜４［Ｖ］となるように回路構成され、降圧抵
抗Ｒ２の値を約４［ＫΩ］、定電流回路ＣＣを流れる定
電流を１００［μＡ］とすると、電圧低下量は上記導通
率１０％に相当する０．４［Ｖ］となるように回路構成
されている。

【００３７】最大信号発生回路６０ｃは、コンパレータ
ＯＰ１を中心とする周知のＰＷＭ信号発生回路であって
、検出回路６０ｂからの検出信号が閾値電圧ＶＴＨとし
て入力される（マイナス入力端子）と共に三角波発振回
路ＯＣからの三角波ＳＴＡが入力される（プラス入力端
子）と、コンパレータＯＰ１が閾値電圧ＶＴＨに応じた
デューティ比のパルス信号ＳＰＬ（ＴＴＬレベル）を出
力する。たとえば、三角波信号ＳＴＡのピーク電圧を４
［Ｖ］、ボトム電圧を０［Ｖ］、周期を２０［ｍｓｅｃ
］とすると、上記平均導通率が５０％のときには、コン
デンサＣ１の電圧が２［Ｖ］、閾値電圧ＶＴＨが１．６
［Ｖ］なり、このときパルス信号ＳＰＬのデューティ比
Ｄは６０％となる。つまり、パルス信号ＳＰＬのデュー
ティ比Ｄ＝パワー・トランジスタＴｒＰのデューティ比
Ｄｕｔｙ　＋α（１０％）との関係になる。

【００３８】論理回路６０ｄは、コンパレータＯＰ１か
らのパルス信号ＳＰＬと基準電圧制御回路７０からの徐
励停止信号Ｓｅｘ（後述する）とが入力される論理和回
路ＯＲと、論理和回路ＯＲの出力信号と電圧比較回路６
０ｅからの判定信号ＳＪＤとが入力される論理積回路Ａ
ＮＤとからなる。電圧比較回路６０ｅは、マイナス入力
端子にバッテリ電圧ＶＢＴがプラス入力端子に基準電圧
制御回路７０からの入力電圧Ｖｒｅｇ　が夫々入力され
るコンパレータＯＰ１を中心として構成されている。

【００３９】このように構成された通電制御回路６０で
は、基準電圧制御回路７０からの徐励停止信号Ｓｅｘが
Ｌｏｗのときには、論理和回路ＯＲの出力がデューティ
比Ｄのパルス信号ＳＰＬとなる。そして、たとえば電気
的負荷Ｌが急増して発電機Ｓの出力電圧（＝バッテリ電
圧ＶＢＴ）が基準電圧Ｖｒｅｇ　以下になると、すなわ
ち判定信号ＳＪＤがＨｉｇｈ　となるので、論理積回路
ＡＮＤの出力がデューティ比Ｄのパルス信号ＳＰＬとな
る。したがって、パワー・トランジスタＴｒＰはパルス
信号ＳＰＬにより駆動されると共に、通電回路６０ａ→
検出回路６０ｂ→最大信号発生回路６０ｃ→論理回路６
０ｄ（電圧比較回路６０ｅ）→通電回路６０ａのループ
が正帰還回路として働く。

【００４０】その結果、パルス信号ＳＰＬのデューティ
比Ｄは、保護抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる積分
回路の時定数によって決まる速さで徐々に増加するので
、発電機Ｇの出力電圧も徐々に増加する（以下、この動
作を徐励動作という）。発電機Ｓの出力電圧（＝バッテ
リ電圧ＶＢＴ）が基準電圧Ｖｒｅｇ　を越えると、すな
わち判定信号ＳＪＤがＬｏｗに転じると、論理積回路Ａ
ＮＤの出力は常にＬｏｗになる。したがって、パワー・
トランジスタＴｒＰがＯＦＦして界磁巻線ＬＲの通電が
停止され、発電機Ｇの出力電圧が抑えられる。つまり、
コンパレータＯＰ２が電圧リミッタとして働いて発電機
Ｇの出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｇ　にフィードバック制
御される。

【００４１】また、発電機Ｓの出力電圧（＝バッテリ電
圧ＶＢＴ）が基準電圧Ｖｒｅｇ　を越えているときには
、すなわち判定信号ＳＪＤがＬｏｗのときには、論理積
回路ＡＮＤの出力はＬｏｗに保たれるので、その間パワ
ー・トランジスタＴｒＰがＯＦＦして界磁巻線ＬＲの通
電が停止されるので、発電機Ｇの出力電圧は基準電圧Ｖ
ｒｅｇ　へと急減する。

【００４２】一方、徐励停止信号ＳｅｘがＨｉｇｈ　の
ときには、論理和回路ＯＲの出力は常にＨｉｇｈ　にな
るので、論理積素子ＡＤの出力は判定信号ＳＪＤのレベ
ルに応じたレベルとなる。たとえば、発電機Ｇの出力電
圧が基準電圧Ｖｒｅｇ　以下の間は、判定信号ＳＪＤが
Ｈｉｇｈの状態に保たれパワー・トランジスタＴｒＰが
ＯＮ状態を継続するので、徐励動作は行われず界磁巻線
ＬＳの通電量が急増し発電機Ｇの出力が一気に基準電圧
Ｖｒｅｇ　へと上昇する。

【００４３】基準電圧制御回路７０は、電子制御部８０
からの電圧指定信号ＳＶＯ（後述する）の信号状態を判
定するための判定回路７０ａと、判定回路７０ａの判定
結果に基づいて通電制御回路６０の論理和回路ＯＲへ徐
励停止信号Ｓｅｘを出力する徐励停止回路７０ｂと、判
定回路７０ａの判定結果に基づいて通電制御回路６０の
コンパレータＯＰ２へ高・標準・低の三段階の電圧ＶＨ
・ＶＭ・ＶＬの何れかを基準電圧Ｖｅｇ　として出力す
る基準電圧出力回路７０ｃとから構成されている。

【００４４】判定回路７０ａは、２個のコンパレータＯ
Ｐ３，ＯＰ４を中心として構成され、電子制御部８０か
ら入力端子ＴＣを経て入力される電圧指定信号ＳＶＯの
Ｈｉｇｈ、無信号、Ｌｏｗのそれぞれの状態に応じて、
コンパレータＯＰ３及びＯＰ４の出力が、Ｈｉｇｈ　及
びＬｏｗ、Ｌｏｗ及びＬｏｗ、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈ　と
なるように回路構成されている。

【００４５】徐励停止回路７０ｂは徐励停止信号Ｓｅｘ
（Ｈｉｇｈ　アクティブ）を出力するための周知の遅延
回路であって、インバータＮＯＴと、論理積素子ＡＤと
、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ３からなる積分回路ＲＣと
からなる。徐励停止信号Ｓｅｘは、コンパレータＯＰ４
の出力がＨｉｇｈ　に転じると共にＨｉｇｈ　に転じ、
一定時間（積分回路ＲＣの時定数）の後に再びＬｏｗに
戻る。つまり徐励停止回路７０ｂは、電圧指定信号ＳＶ
ＯがＨｉｇｈ　になりコンパレータＯＰ４の出力がＨｉ
ｇｈに転じたときに、一定の期間Ｈｉｇｈ　の徐励停止
信号Ｓｅｘを出力する。その結果、一定の期間、上記徐
励動作が停止される。

【００４６】基準電圧出力回路７０ｃは、コンパレータ
ＯＰ３からＨｉｇｈ　の信号によって駆動されるトラン
ジスタＴｒ１と、コンパレータＯＰ４からのＨｉｇｈ　
の信号で駆動されるトランジスタＴｒ２及びトランジス
タＴｒ２により駆動されるトランジスタＴｒ３とを中心
に構成された電圧切り換え回路であって、電圧指定信号
ＳＶＯのＨｉｇｈ　、無信号、Ｌｏｗのそれぞれの状態
に応じて、高電圧ＶＨ、標準電圧ＶＭ、低電圧ＶＬのそ
れぞれをコンパレータＯＰ２へ基準電圧Ｖｒｅｇ　とし
て出力する。

【００４７】電子制御部８０は、相互にバス８０ａで接
続された周知のＣＰＵ８０ｂ、ＲＯＭ８０ｃ、ＲＡＭ８
０ｄ及びＩ／Ｏポート８０ｅを中心に論理演算回路とし
て構成されている。Ｉ／Ｏポート８０ｅには、電圧指定
信号ＳＶＯを出力する出力回路８０ｆや、Ａ／Ｄコンバ
ータ８０ｇなどが接続されている。また電子制御部３０
には、動作電源電圧ＶＣＣ（ＴＴＬレベル）を生成する
安定化電源回路８０ｈが備えられている。

【００４８】出力回路８０ｆは、パワー・トランジスタ
ＴｒＰを駆動するためのスイッチング・トランジスタＴ
ｒ４及Ｔｒ５びを中心として構成され、Ｉ／Ｏポート８
０ｅからの二つの信号ＳＰ１，ＳＰ２に基づいて電圧指
定信号ＳＶＯの出力状態を切り換える。すなわち、信号
ＳＰ１及びＳＰ２がＨｉｇｈ　及びＨｉｇｈ　のときに
Ｈｉｇｈ　（ＴＴＬレベル）の状態で、信号ＳＰ１及び
ＳＰ２がＨｉｇｈ　及びＬｏｗのときに無信号（入力端
が開放状態）の状態、信号ＳＰ１及びＳＰ２がＬｏｗ及
びＬｏｗのときにＬｏｗ（グランドレベル）の状態で、
それぞれ電圧指定信号ＳＶＯを出力する。

【００４９】なお、電子制御部８０は、その出力回路８
０ｆが２個のトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５で構成されて
いる以外は前述の実施例と同じ構成であるので、詳細に
ついて説明は省略する。

【００５０】続いて、電子制御部８０で実行される基準
電圧設定処理について図７のフローチャートに沿って説
明する。本処理は初期化処理に続いて実行され、所定周
期で繰り返し実行される。なお、初期化処理の実行によ
りＩ／Ｏポート８０ｅの出力信号ＳＰ１及びＳＰ２は、
Ｈｉｇｈ　及びＬｏｗの状態に設定されるものとする。

【００５１】処理が開始されると、まずステップ３００
でスロットル開度、バッテリＢＴの電圧（発電機Ｇの出
力電圧）、吸気管圧力などのパラメータをＩ／Ｏポート
８０ｅ及びＡ／Ｄコンバータ８０ｇから読み、続くステ
ップ３１０では、ステップ３００で読み込んだパラメー
タに基づいて当該車両が加速中であるか否かを判断する
。ステップ３１０にて加速中であると肯定判断されたと
きには、ステップ３２０へ進んでＩ／Ｏポート８０ｅの
出力信号ＳＰ１及びＳＰ２をＬｏｗ及びＬｏｗの状態に
セットして、一旦処理を終了する。このステップ３２０
の処理の実行により、コンパレータＯＰ２の基準電圧Ｖ
ｒｅｇ　は低電圧ＶＬにセットされる。

【００５２】また、ステップ３１０にて当該車両が加速
中でないと否定判断されたときには、ステップ３３０へ
進み、ステップ３００で読み込んだパラメータに基づい
て当該車両が減速中であるか否かを判断する。ステップ
３３０にて減速中であると肯定判断されたときには、ス
テップ３４０へ進み、Ｉ／Ｏポート８０ｅの出力信号Ｓ
Ｐ１及びＳＰ２をＨｉｇｈ　及びＨｉｇｈ　の状態にセ
ットして、一旦処理を終了する。このステップ３４０の
処理の実行により、コンパレータＯＰ２の基準電圧Ｖｒ
ｅｇ　は高電圧ＶＨにセットされる。

【００５３】一方、ステップ３３０で当該車両が減速中
でないと否定判断されたときには、すなわち当該車両が
加速中でも減速中でもない定速走行の状態にあると判断
されたときには、ステップ３５０へ進み、Ｉ／Ｏポート
８０ｅの出力信号ＳＰ１及びＳＰ２をＨｉｇｈ　及びＬ
ｏｗの状態にセットして、一旦処理を終了する。このス
テップ３５０の処理の実行により、コンパレータＯＰ２
の基準電圧Ｖｒｅｇ　は標準電圧ＶＭにセットされる。

【００５４】上記処理の結果、たとえば車両の走行状態
が加速（定速）から減速に変わった際には、基準電圧Ｖ
ｒｅｇ　が低電圧ＶＬ（標準電圧ＶＭ）から高電圧ＶＨ
に切り換えられて、発電機Ｇの出力が低レベル（標準レ
ベル）から高レベルへと急上昇する（徐励停止信号Ｓｅ
ｘにより徐励動作は停止される）。また、車両の走行状
態が減速（定速）から加速に変わった際には、基準電圧
Ｖｒｅｇ　が高電圧ＶＨ（標準電圧ＶＭ）から低電圧Ｖ
Ｌに切り換えられて、発電機Ｇの出力が高レベル（標準
レベル）から低レベルへと急減する（判定信号ＳＪＤが
Ｌｏｗになるので徐励動作は停止される）。あるいは、
車両の走行状態が減速から定速に変わった際には、基準
電圧Ｖｒｅｇ　が高電圧ＶＨから標準電圧ＶＭに切り換
えられて、発電機Ｇの出力が高レベルから標準レベル急
減する（判定信号ＳＪＤがＬｏｗになるので徐励動作は
停止される）。

【００５５】一方、車両の走行状態が加速から定速に変
わった際には、基準電圧Ｖｒｅｇ　が低電圧ＶＬから標
準電圧ＶＭに切り換えられて、発電機Ｇの出力電圧が低
レベルから標準出力レベル漸増する（徐励動作）。

【００５６】以上説明したように本実施例では、車両の
走行状態が加速から定速に変わった際には、徐励動作を
行って発電機Ｇの出力を低レベルから標準出力レベルへ
と漸増させ、車両の走行状態が加速から減速に変わった
際には、徐励動作を停止して発電機Ｇの出力を低レベル
から標準レベルへと急増させるので、前述の実施例と同
様の効果を奏する。

【００５７】また本実施例では、一般に車両用発電機に
装備されるレギュレータを通電制御回路６０として用い
たので、電子制御部８０による基準電圧設定処理の実行
によって電圧制御信号ＳＶＯの信号状態を切り換えるこ
とで発電機Ｇの出力を制御する構成であるので、作製が
容易である。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、車
両の走行状態が加速から定速に変わったときには、界磁
巻線の通電量を加速走行のときの通電量から基準量へ漸
増させ、、発電機から車両の機関にかかる負荷も徐々に
増すので、機関の運転状態が滑らかに低トルク運転から
比較的高いトルク運転へと滑らかに切り替わることがで
きる。したがって、従来のように急激なトルク変動やそ
の急変動に伴って機関の運転や車両の安定走行に様々な
悪影響が出ることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を例示する基本的構成図である。

【図２】実施例の出力制御装置の電気回路図である。

【図３】電子制御部で実行される通電制御処理のフロー
チャートである。

【図４】出力制御装置による発電機の出力制御の説明図
である。

【図５】別の実施例の出力制御装置の電気回路図である
。

【図６】基準電圧生成部及び電子制御部の電気回路図で
ある。

【図７】電子制御部で実行される基準電圧設定処理のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０，５０…出力制御装置　　２０…通電部　　３０，
８０…電子制御部 ６０…通電制御回路　　　　　　　　７０…基準電圧制
御回路Ｇ…発電機　　ＬＲ…界磁巻線　　ＬＳ…固定子
巻線　　ＢＴ…バッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両に搭載され固定子巻線と界磁巻線
   とを有して該界磁巻線が車両の機関を駆動源として回転
   駆動されると共に該界磁巻線が通電されると該固定子巻
   線から交流を出力する車両用発電機の出力制御装置であ
   って、車両の走行状態を検出する検出手段と、該検出手
   段の検出結果に基づき車両が加速又は定速の何れの走行
   状態にあるのかを判定する判定手段と、上記界磁巻線を
   通電する通電手段と、上記判定手段により車両が定速の
   走行状態にあると判定されると上記通電手段による上記
   界磁巻線の通電量を所定の基準量に制御し、上記判定手
   段により車両が加速の走行状態にあると判定されると該
   通電量を該基準量より小さな量に制御する通電量制御手
   段と、上記判定手段の判定結果が加速判定から定速判定
   へと変わると、上記通電手段による上記界磁巻線の通電
   量を加速走行状態のときの通電量から上記基準量へ漸増
   させる通電量漸増手段と、を備えたことを特徴とする車
   両用発電機の出力制御装置。