JPH06225473A - 車両用充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気負荷からの要求電流が大きい場合に、それ
に見合った電力を、オルタネータを大型化させることな
く電気負荷に供給する。 【構成】充電装置１はロータコイル８を有するオルタネ
ータ５及びレギュレータ６を備えている。オルタネータ
５の整流回路１０はバッテリ２に接続され、触媒スイッ
チ１２を介して電気ヒータ付触媒４に接続されている。
ＥＣＵ４０は触媒スイッチ１２、３相トランス２２を備
えた出力電流増大回路２１からロータコイル８への通電
をオン・オフする第１出力スイッチ２６等に接続されて
いる。ＥＣＵ４０は、触媒スイッチ１２がオンされたと
きには、第１出力スイッチ２６をオンする。これによ
り、３相トランス２２により増幅された電流が出力電流
増大回路２１からロータコイル８に流れ、オルタネータ
５から出力される電流は増大する。出力電流増大回路２
１はオルタネータ５とは別体で構成可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両に搭載される充電
装置に係り、詳しくはオルタネータ及びそのオルタネー
タから出力される電流を適正値に制御するレギュレータ
を備えてなる車両用充電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば特開
平３−６０３３８号公報に開示されたものが知られてい
る。この技術における充電装置はロータコイル、Ｙ結線
されたステータコイル及び整流回路を有するオルタネー
タと、そのオルタネータから出力される電流を制御する
レギュレータとを備えている。そして、ロータがエンジ
ンによって駆動されることにより、オルタネータからは
電力が発生し、その出力電流がレギュレータにより適正
値に制御される。また、制御された出力電流の供給によ
ってバッテリが充電される。あるいは、上記の出力電流
に基づいてエアコン等の電気負荷に電力が供給される。

【０００３】そして、特にこの技術では、電気負荷が使
用された場合に、まずバッテリ電圧に基づいて、ロータ
コイルには徐々に界磁電流が流れ、上昇していく。この
ため、オルタネータから出力される電流は徐々に増大
し、結果として電気負荷に供給される電力が徐々に増大
されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
大電力を消費する電気負荷が車両に搭載されるようにな
ってきている。このような大電力を消費する電気負荷が
使用された場合には、オルタネータから出力される電流
の大部分をその電気負荷に供給しなければならないとき
がある。

【０００５】しかしながら、上記従来技術では、最大で
もその時のバッテリの電圧で決まる電流値以上の出力電
流をロータコイルに供給できないため、オルタネータの
最大出力が限られていた。そのため、大電力を消費する
電気負荷が使用された場合には、オルタネータから充分
な電力を供給できなくなるおそれがあった。

【０００６】これに対し、オルタネータからの出力を大
幅に増大させるために、オルタネータのコイルの巻数を
増やしてオルタネータ自体を大型化させることも考えら
れる。しかし、この場合にはオルタネータの体積が著し
く大きなものとなってしまう。そのため、特に車両等へ
の搭載を考えた場合に、オルタネータのためのまとまっ
たスペースが必要となり、搭載性が悪化してしまう。

【０００７】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的はオルタネータで発生させた電
力をバッテリ及び電気負荷に供給する車両用充電装置に
おいて、電気負荷からの要求電流が大きい場合に、それ
に見合った電力を、オルタネータを大型化させることな
く電気負荷に供給することの可能な車両用充電装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明においては、ロータコイル、ステータコイル
及びステータコイルから出力される電流を整流する整流
回路を有し、エンジンによって駆動されて電力を発する
とともに、その発電に基づきバッテリ及び電気負荷に電
力を供給するオルタネータと、オルタネータから出力さ
れる電流を適正値に制御するレギュレータとを備えた車
両用充電装置において、ロータコイルへの通電が許容さ
れることにより、同ロータコイルに流れる電流量を増大
させて、オルタネータから出力される電流を増大させる
出力電流増大手段と、出力電流増大手段によるロータコ
イルへの通電を許容又は遮断するために切換えられるス
イッチング手段と、電気負荷からの要求電流が所定値以
上であるか否かを判断する判断手段と、判断手段によ
り、電気負荷からの要求電流が所定値以上であると判断
されたときには、出力電流増大手段によるロータコイル
への通電を許容し、それ以外のときには、出力電流増大
手段によるロータコイルへの通電を遮断するためにスイ
ッチング手段を切換制御するスイッチング制御手段とを
設けたことををその要旨としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、エンジンが駆動されるこ
とにより、オルタネータで電力が発生して、その出力電
流がレギュレータにより適性値に制御される。そして、
制御された出力電流に基づきバッテリ及び電気負荷に電
力が供給される。

【００１０】また、出力電流増大手段により、ロータコ
イルに流れる電流量が増大されることにより、オルタネ
ータから出力される電流が増大される。ここで、電気負
荷からの要求電流が所定値以上であると判断手段により
判断されたときには、スイッチング制御手段によりスイ
ッチング手段が切換えられ、出力電流増大手段によるロ
ータコイルへの通電が許容される。このため、オルタネ
ータから出力される電流が大幅に増大され、電気負荷に
は大きな電力が供給される。ここで、出力電流増大手段
を、オルタネータとは別体のものとすることが可能とな
り、オルタネータ自体が大型化することはない。

【００１１】一方、電気負荷からの要求電流が所定値以
上でないと判断手段により判断されたときには、スイッ
チング制御手段によりスイッチング手段が切換えられ、
出力電流増大手段によるロータコイルへの通電が遮断さ
れる。このため、オルタネータから出力される電流が大
幅に増大されることはない。

【００１２】

【実施例】（第１実施例）以下、この発明における車両
用充電装置を具体化した第１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１３】図１はこの実施例において、車両に搭載さ
れた充電装置１と、それに接続されたバッテリ２、電気
負荷としての常用電力負荷３及び電気ヒータ付触媒４等
を示す電気回路図である。常用電力負荷３は、具体的に
はエアコン、前照灯等の電気機器であり、バッテリ２の
持つ許容電流により電力を供給することにより作動す
る。これに対し、電気ヒータ付触媒４は常用電力負荷３
に比べてはるかに大きい電力を必要とするものである。
この電気ヒータ付触媒４は、排気通路に設けられた触媒
に電気ヒータを一体に設けたものである。そして、エン
ジンの冷間始動時に、この電気ヒータ付触媒４が通電に
よって加熱されることにより、触媒自体の活性化が早め
られて、排気の浄化が早められる。

【００１４】充電装置１は、オルタネータ５、レギュレ
ータ６及びエキサイタ回路７を備えている。上記オルタ
ネータ５は、ロータコイル８と、３相交流用のステータ
コイル９と、ステータコイル９から出力される電流を整
流する整流回路１０とを備えている。各ステータコイル
９は、Ｙ結線された３本のコイル９ａ，９ｂ，９ｃによ
り構成されている。また、整流回路１０は６個のダイオ
ード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ
により３相用ブリッジ回路に構成されている。さらに、
ロータコイル８はエンジンによって駆動される図示しな
いロータに設けられており、そのロータコイル８にはレ
ギュレータ６により調整された、いわゆる調整電流が供
給されるようになっている。

【００１５】整流回路１０のカソード側はバッテリ２の
プラス側に接続されるとともに、負荷スイッチ１１を介
して常用電力負荷３のプラス側に接続されている。ま
た、同じく整流回路１０のカソード側は触媒スイッチ１
２を介して電気ヒータ付触媒４のプラス側に接続されて
いる。また、バッテリ２、常用電力負荷３及び電気ヒー
タ付触媒４のマイナス側はそれぞれ接地されている。さ
らに、整流回路１０のアノード側も接地されている。

【００１６】次に、レギュレータ６について説明する。
レギュレータ６は公知のＭ型のＩＣレギュレータ１３
と、同ＩＣレギュレータ１３に対しそれぞれベースが接
続されたトランジスタ１４，１５，１６とを備えてい
る。また、レギュレータ６のＩＣレギュレータ１３には
７つの端子、すなわち、端子ＩＧ、端子Ｂ、端子Ｅ、端
子Ｆ、端子Ｌ、端子Ｐ及び端子Ｓが設けられている。

【００１７】トランジスタ１４のコレクタ側は、端子Ｆ
に接続されているとともに、逆起電力吸収用のダイオー
ド１７を介して端子Ｂに接続されている。端子Ｆはロー
タコイル８の一端に接続され、端子Ｂは整流回路１０の
カソード側に接続されている。また、トランジスタ１４
のエミッタ側は端子Ｅに接続されている。端子Ｅは整流
回路１０のアノード側に接続されている。

【００１８】トランジスタ１５のコレクタ側は、端子Ｌ
に接続されている。端子Ｌは冷間時のエンジン始動性を
確保するための電熱チョーク１８の一端に接続され、同
電熱チョーク１８の他端は接地されている。また、トラ
ンジスタ１５のエミッタ側は端子ＩＧに接続されてい
る。端子ＩＧはイグニッションスイッチ１９を介してバ
ッテリ２、負荷スイッチ１１及び触媒スイッチ１２のプ
ラス側に接続されている。同じく端子ＩＧは、チャージ
ランプ２０を介して電熱チョーク１８の一端に接続され
ている。

【００１９】トランジスタ１６のコレクタ側は、上記端
子Ｌに接続されている。また、トランジスタ１６のエミ
ッタ側は端子Ｅに接続されている。さらに、端子Ｐは整
流回路１０における一対のダイオード１０ａ，１０ｂの
間に接続されるとともに、ステータコイル９のコイル９
ａに接続されている。併せて、端子Ｓはバッテリ２のプ
ラス側に接続されている。

【００２０】ここで、上記のＩＣレギュレータ１３の行
う動作を簡単に説明する。イグニッションスイッチ１９
が「オン」されると端子ＩＧにバッテリ２の電圧（バッ
テリ電圧）が加わる。これをＩＣレギュレータ１３が検
出し、トランジスタ１４を「オン」させる。この「オ
ン」動作によりロータコイル８に初期励磁電流が流れ
る。このとき、ロータはまだ回転されていないので、発
電も行われず、端子Ｐの電圧は「０」Ｖである。そし
て、これをＩＣレギュレータ１３が検出し、トランジス
タ１６に「オン」信号を出力する。これによりチャージ
ランプ２０が点灯される。

【００２１】エンジンが始動され、ロータの回転数が上
昇すると、ＩＣレギュレータ１３はトランジスタ１４を
間欠的にオン・オフ動作していた状態から連続的に「オ
ン」動作を行うようになる。そして、ロータコイル８に
は充分な励磁電流が流れ、整流回路１０からの発電電圧
は急速に立ち上がる。次に、ＩＣレギュレータ１３はト
ランジスタ１６を「オフ」させ、トランジスタ１５を
「オン」させる。これによりチャージランプ２０が消灯
され、代わって電流はトランジスタ１５を経由して電熱
チョーク１８に流れる。そして、端子Ｂの電圧がバッテ
リ電圧を超えると、バッテリ２に充電電流が流れる。

【００２２】その後、トランジスタ１４のオン状態が続
くと端子Ｂの電圧が上昇してくる。そして、端子Ｓの電
圧が調整電圧（約１４．５Ｖ）を超えると、これをＩＣ
レギュレータ１３が検出し、トランジスタ１４を「オ
フ」させる。これにより、ロータコイル８の励磁電流は
逆起電力吸収用ダイオード１７を経由して減衰し、端子
Ｂの電圧も低下してくる。そして、端子Ｓの電圧が調整
電圧よりも低下すると、ＩＣレギュレータ１３がこれを
検出し、再びトランジスタ１４を「オン」させる。この
ため、ロータコイル８の励磁電流が増加し、端子Ｂの電
圧も上昇してくる。以降、これらの動作を繰り返すこと
により、端子Ｓの電圧（バッテリ電圧、電気負荷への電
圧）がほぼ一定に制御されるのである。

【００２３】次に、エキサイタ回路７について説明す
る。エキサイタ回路７は直列に接続された一対のダイオ
ード７ａ，７ｂより構成されている。これら両ダイオー
ド７ａ，７ｂの中間はステータコイル９の中性点に接続
されている。また、エキサイタ回路７は、そのアノード
側及びカソード側において整流回路１０に接続されてい
る。そして、ロータが所定回転数以上で回転した場合に
は、このエキサイタ回路７により、ステータコイル９の
中性点における第３次高調波電圧の電位変動が出力電圧
に加算され、整流回路１０からの出力電流が幾分増大す
るようになっている。

【００２４】さて、この実施例において、レギュレータ
６とロータコイル８との間には、出力電流増大手段とし
ての電流増大回路２１が接続されている。この電流増大
回路２１は３相トランス２２及び第２整流回路２３を備
えている。３相トランス２２はそれぞれＹ結線された１
次側巻線２４及び２次側巻線２５よりなっている。ま
た、第２整流回路２３は６個のダイオード２３ａ，２３
ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆにより３相用ブリ
ッジ回路に構成されてる。そして、３相トランス２２の
一次側巻線２４の中性点を除く各端子はステータコイル
９の対応する各コイル９ａ，９ｂ，９ｃに接続されてい
る。また、３相トランス２２の二次側巻線２５の各端子
は、第２整流回路２３におけるダイオード２３ａ，２３
ｂの間、ダイオード２３ｃ，２３ｄの間、ダイオード２
３ｅ，２３ｆの間にそれぞれ接続されている。上記３相
トランス２２においては、一次側巻線２４に電流が流れ
ることにより、増幅された電流が二次側巻線２５に流れ
るようになっている。

【００２５】第２整流回路２３のアノード側は端子Ｅに
接続されているとともに、第２整流回路２３のカソード
側は第１出力スイッチ２６を介してロータコイル８の一
端に接続されている。また、前述した整流回路１０のカ
ソード側は第２出力スイッチ２７を介してロータコイル
８の上流側に接続されている。第１出力スイッチ２６及
び第２出力スイッチ２７によりスイッチング手段が構成
されている。

【００２６】そして、第１出力スイッチ２６が「オフ」
され、第２出力スイッチ２７が「オン」されることによ
り、ロータコイル８には整流回路１０から電流が流れ
る。一方、第１出力スイッチ２６が「オン」され、第２
出力スイッチ２７が「オフ」されることにより、整流回
路１０のカソード側からの電流が遮断される。そして、
その代わりにロータコイル８には、電流増大回路２１か
らの出力電流が流れる。

【００２７】さて、車両に搭載されたエンジンには、そ
の始動時にクランキングによってエンジンへ回転力を付
与するための図示しないスタータが設けられている。こ
のスタータには、そのオン・オフ動作を検知するための
スタータスイッチ３１が設けられている。周知のよう
に、スタータはイグニッションスイッチ１９の操作によ
ってオン・オフ動作するものである。そして、イグニッ
ションスイッチ１９が「オン」操作されている間、すな
わち、クランキングの間はスタータが「オン」動作して
スタータスイッチ３１から「オン」のスタータ信号ＳＴ
Ｓが出力される。

【００２８】また、エンジンには、その冷却水の温度
（冷却水温）ＴＨＷを検出する水温センサ３２が設けら
れている。さらに、電気ヒータ付触媒４には、その電気
ヒータ付触媒４の温度、すなわち、触媒温度ＴＨＣを検
出する触媒温センサ３３が設けられている。

【００２９】上記の負荷スイッチ１１、触媒スイッチ１
２及び第１、第２の出力スイッチ２６，２７は電子制御
装置（以下単に「ＥＣＵ」という）４０に電気的に接続
されている。このＥＣＵ４０により、判断手段及びスイ
ッチング制御手段が構成されている。ＥＣＵ４０は中央
処理制御装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を
予め記憶したりＣＰＵの演算結果等を一時記憶したりす
る各種メモリ等と、これら各部と外部入力回路及び外部
出力回路等とをバスによって接続した論理演算回路とし
て構成されている。そして、ＥＣＵ４０の外部入力回路
には、上記したスタータスイッチ３１、水温センサ３２
及び触媒温センサ３３がそれぞれ接続されている。ま
た、ＥＣＵ４０の外部出力回路には負荷スイッチ１１、
触媒スイッチ１２及び第１、第２の出力スイッチ２６，
２７がそれぞれ接続されている。そして、ＥＣＵ４０は
スタータスイッチ３１及び各種センサ３２，３３の検出
信号に基づいて種々の制御処理を実行することにより、
負荷スイッチ１１、触媒スイッチ１２及び第１、第２の
出力スイッチ２６，２７の駆動タイミングを好適に制御
する。

【００３０】次に、前述したＥＣＵ４０により実行され
る各種処理動作のうち、電気ヒータ付触媒４に対する通
電を制御するための処理動作について図２に従って説明
する。

【００３１】図２に示すフローチャートはＥＣＵ４０に
より実行される「電気ヒータ付触媒通電制御ルーチン」
であってイグニッションスイッチ１９がオン操作されて
スタータによりエンジンのクランキングが開始されると
同時に開始され、その後は所定時間毎の定時割り込みで
実行される。

【００３２】このルーチンの処理が開始されると、先ず
ステップ１０１において、スタータスイッチ３１、水温
センサ３２及び触媒温センサ３３等の検出結果に基づ
き、スタータ信号ＳＴＳ、冷却水温ＴＨＷ及び触媒温度
ＴＨＣ等を読み込む。

【００３３】次に、ステップ１０２においては、今回読
み込まれたスタータ信号ＳＴＳに基づき、エンジンのク
ランキングが終了したか否かを判断する。そして、クラ
ンキングが終了した場合には、エンジンが始動したもの
としてステップ１０３へ移行する。また、クランキング
が終了していない場合は、エンジンが始動していないも
のとしてステップ１０７へ移行する。

【００３４】ステップ１０３においては、今回読み込ま
れた冷却水温ＴＨＷが予め定められた所定値α未満であ
るか否かを判断する。この所定値αは現在が冷間始動時
であるか否かを判断するための基準となる温度である。
そして、冷却水温ＴＨＷが所定値α未満の場合には、現
在が冷間始動時であるものとして続くステップ１０４へ
移行する。また、冷却水温ＴＨＷが所定値α未満でない
場合には、現在が冷間始動時でないものとしてステップ
１０７へ移行する。

【００３５】ステップ１０４においては、今回読み込ま
れた触媒温度ＴＨＣが予め定められた所定値β未満であ
るか否かを判断する。この所定値βは電気ヒータ付触媒
４が充分に加熱されて活性化されているか否かを判断す
るための基準となる温度である。そして、触媒温度ＴＨ
Ｃが所定値β未満の場合には、電気ヒータ付触媒４が充
分に加熱されていないものとして続くステップ１０５へ
移行する。また、触媒温度ＴＨＣが所定値β未満でない
場合には、電気ヒータ付触媒４が充分に加熱されたもの
としてステップ１０７へ移行する。つまり、ステップ１
０４からステップ１０５へ移行する場合は、電気ヒータ
付触媒４を通電させる条件が全て満たされたときであ
る。

【００３６】そして、ステップ１０５においては、電気
ヒータ付触媒４に対する通電を開始して電気ヒータ付触
媒４を加熱するために触媒スイッチ１２を「オン」させ
る。また、ステップ１０６において、電気ヒータ付触媒
４が通電されたことを示す電気ヒータ付触媒フラグＦＬ
を「１」に設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００３７】また、ステップ１０２、ステップ１０３あ
るいはステップ１０４から移行してステップ１０７にお
いては、電気ヒータ付触媒４に対する通電を遮断するた
めに触媒スイッチ１２を「オフ」させる。また、ステッ
プ１０８において、電気ヒータ付触媒フラグＦＬを
「０」に設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００３８】このように、この実施例の「電気ヒータ付
触媒通電制御ルーチン」においては、電気ヒータ付触媒
４に対する通電が制御されるとともに、その通電の有無
に応じて電気ヒータ付触媒フラグＦＬがセットされるの
である。

【００３９】次に、前述したＥＣＵ４０により実行され
る各種処理動作のうち、充電装置１における出力電流増
大回路２１の動作を制御するための処理動作について図
３に従って説明する。

【００４０】図３に示すフローチャートはＥＣＵ４０に
より実行される「出力増大制御ルーチン」であって、上
記と同様にイグニッションスイッチ１９が「オン」操作
されてスタータによりエンジンのクランキングが開始さ
れると同時に開始され、その後は所定時間毎の定時割り
込みで実行される。

【００４１】このルーチンの処理が開始されると、先ず
ステップ２０１において、前述した「電気ヒータ付触媒
通電制御ルーチン」において設定された電気ヒータ付触
媒フラグＦＬを読み込む。

【００４２】次に、ステップ２０２においては、今回読
み込まれた電気ヒータ付触媒フラグＦＬが「１」である
か否かを判断する。そして、電気ヒータ付触媒フラグＦ
Ｌが「１」の場合には、ステップ２０３に移行する。ス
テップ２０３においては、出力電流増大回路２１をロー
タコイル８に接続させて通電させるために第１出力スイ
ッチ２６を「オン」させるとともに、出力電流増大回路
２１からの比較的大きな電圧がバッテリ２に直接かから
ないように第２出力スイッチ２７を「オフ」させる。そ
して、その後の処理を一旦終了する。また、電気ヒータ
付触媒フラグＦＬが「１」でない場合には、ステップ２
０４へ移行する。ステップ２０４においては、出力電流
増大回路２１からロータコイル８への通電を遮断すべく
第１出力スイッチ２６を「オフ」させるとともに、整流
回路１０からの電流がロータコイル８に流れるように第
２出力スイッチ２７を「オン」させる。そして、その後
の処理を一旦終了する。

【００４３】このように、この実施例の「出力増大制御
ルーチン」においては、大電力を必要とする電気ヒータ
付触媒４の通電が行われているときに、第１出力スイッ
チ２６が「オン」され、第２出力スイッチ２７が「オ
フ」される。また、電気ヒータ付触媒４の通電が行われ
ていないときには、第１出力スイッチ２６が「オフ」さ
れ、第２出力スイッチ２７が「オン」される。

【００４４】以上説明したように、この実施例によれ
ば、電気ヒータ付触媒４が作動されたときに第１出力ス
イッチ２６が「オン」され、第２出力スイッチ２７が
「オフ」される。これに伴い、ロータコイル８には、３
相トランス２２により増幅された電流が出力電流増大回
路２１から流れる。このため、オルタネータ５から出力
される電流が大幅に増大し、電気ヒータ付触媒４へは、
それを作動させるのに充分な電力を供給することができ
る。また、このとき、第２出力スイッチ２７が「オフ」
されているので、出力電流増大回路２１からの電流がバ
ッテリ２へ流れることはなく、バッテリ２が過充電とな
ることはない。

【００４５】また、この実施例では、電気ヒータ付触媒
４が作動されていないときには第１出力スイッチ２６が
「オフ」され、第２出力スイッチ２７が「オン」され
る。そして、整流回路１０からの電流がロータコイル８
に流れ、オルタネータ５から出力される電流が大幅に増
大されることはない。これにより充電装置１ではいわゆ
る通常の発電及び充電が行われる。

【００４６】従って、出力電流増大回路２１を、オルタ
ネータ５とは別体のものとすることが可能となる。すな
わち、電気ヒータ付触媒４が作動されたときにオルタネ
ータ５からの出力電流を増大するためにオルタネータ５
自体を大型化する必要がない。このため、オルタネータ
５自体の大型化による充電装置１の大型化を抑制するこ
とができる。また、この出力電流増大回路２１を任意の
位置に設置することができるので、車両への搭載性に優
れ、スペースの有効化を図ることができる。

【００４７】（第２実施例）次に、この発明における車
両用充電装置を具体化した第２実施例を図４に基づいて
説明する。なお、この実施例において、前述した第１実
施例の構成と同じ部材については同一の符号を付して説
明を省略し、異なる点を中心に説明する。

【００４８】図４に示すように、この実施例では、３相
トランス２２及び第２整流回路２３よりなる出力電流増
大回路２１の代わりに、出力電流増大手段としてのＤＣ
−ＤＣコンバータ５１が設けられている点で上記第１実
施例と異なっている。

【００４９】すなわち、バッテリ２のプラス側は、スイ
ッチ手段としての第３出力スイッチ５２に接続されてい
る。この第３出力スイッチ５２は２接点式のスイッチで
あって、その一方の端子はＤＣ−ＤＣコンバータ５１を
介してロータコイル８の一端に接続されている。また、
他方の端子は、ロータコイル８の一端に直接接続されて
いる。

【００５０】そして、第３出力スイッチ５２は、その切
換がＥＣＵ４０によって制御される。すなわち、ＥＣＵ
４０は、電気ヒータ付触媒４が作動されているときに、
バッテリ２からの電流がＤＣ−ＤＣコンバータ５１を介
してロータコイル８に流れるように第３出力スイッチ５
２を切換制御する。また、ＥＣＵ４０は、電気ヒータ付
触媒４が作動されていないときに、バッテリ２からの電
流がＤＣ−ＤＣコンバータ５１を介さずに直接ロータコ
イル８に流れるように第３出力スイッチ５２を切換制御
する。

【００５１】従って、この実施例によれば、電気ヒータ
付触媒４が作動されているときにバッテリ２からの電流
は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５１により増幅されるととも
に、その増幅された電流がロータコイル８に流れる。こ
のため、前記第１実施例と同様、オルタネータ５から出
力される電流が大幅に増大し、電気ヒータ付触媒４に
は、それを作動させるのに充分な大電力を供給すること
ができる。

【００５２】また、電気ヒータ付触媒４が作動されてい
ないときには、ロータコイル８には最大でもバッテリ２
の許容電流しか流れない。このため、オルタネータ５か
ら出力される電流が増大されることはなく、充電装置１
では通常の発電及び充電が行われる。

【００５３】さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータ５１を、オ
ルタネータ５とは別体のものとすることが可能となる。
すなわち、前記同様、オルタネータ５自体を大型化する
必要がない。このため、オルタネータ５自体の大型化に
よる充電装置１の大型化を抑制することができる。ま
た、このＤＣ−ＤＣコンバータ５１を任意の位置に設置
することができるので、車両への搭載性に優れ、スペー
スの有効化を図ることができる。

【００５４】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記各実施例では、大電力を消費する電気負荷と
して電気ヒータ付触媒４を採用したが、例えば電熱線や
ウインチ用モータ等の電気負荷を採用する場合に具体化
してもよい。

【００５５】（２）前記各実施例では、レギュレータ６
として、公知のＩＣレギュレータ１３を備えたものを採
用したが、レギュレータとして、例えば接点式のものを
用いてもよいし、また、Ａ型、Ｂ型、Ｄ型ＩＣレギュレ
ータ等、その他のＩＣレギュレータを用いてもよい。

【００５６】（３）前記各実施例では、エキサイタ回路
７を設けることにより、オルタネータ５からの出力を幾
分増大させるような構成としたが、エキサイタ回路７を
省略することもできる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の車両用
充電装置によれば、オルタネータで発生させた電力をバ
ッテリ及び電気負荷に供給する車両用充電装置におい
て、電気負荷からの要求電流が所定値以上であると判断
されたときには、出力電流増大手段によるロータコイル
への通電を許容し、それ以外のときには、出力電流増大
手段によるロータコイルへの通電を遮断するようにし
た。従って、電気負荷からの要求電流が大きい場合に、
それに見合った電力を、オルタネータを大型化させるこ
となく電気負荷に供給することができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した第１実施例において、車
両に搭載された充電装置と、それに関連するバッテリ等
を示す電気回路図である。

【図２】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「電気ヒータ付触媒通電制御ルーチン」の処理動作を説
明するフローチャートである。

【図３】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「出力増大制御ルーチン」の処理動作を説明するフロー
チャートである。

【図４】この発明を具体化した第２実施例において、車
両に搭載された充電装置と、それに関連するバッテリ等
を示す電気回路図である。

【符号の説明】

２…バッテリ、３…電気負荷を構成する常用電力負荷、
４…電気負荷を構成する電気ヒータ付触媒、５…オルタ
ネータ、６…レギュレータ、８…ロータコイル、９…ス
テータコイル、１０…整流回路、２１…出力電流増大手
段としての出力電流増大回路、２６…スイッチング手段
としての第１出力スイッチ、２７…スイッチング手段と
しての第２出力スイッチ、４０…判断手段、スイッチン
グ制御手段を構成するＥＣＵ、５１…出力電流増大手段
としてのＤＣ−ＤＣコンバータ、５２…スイッチ手段と
しての第３出力スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 比呂志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータコイル、ステータコイル及び前記
   ステータコイルから出力される電流を整流する整流回路
   を有し、エンジンによって駆動されて電力を発するとと
   もに、その発電に基づきバッテリ及び電気負荷に電力を
   供給するオルタネータと、 前記オルタネータから出力される電流を適正値に制御す
   るレギュレータとを備えた車両用充電装置において、 前記ロータコイルへの通電が許容されることにより、同
   ロータコイルに流れる電流量を増大させて、前記オルタ
   ネータから出力される電流を増大させる出力電流増大手
   段と、 前記出力電流増大手段による前記ロータコイルへの通電
   を許容又は遮断するために切換えられるスイッチング手
   段と、 前記電気負荷からの要求電流が所定値以上であるか否か
   を判断する判断手段と、 前記判断手段により、前記電気負荷からの要求電流が所
   定値以上であると判断されたときには、前記出力電流増
   大手段による前記ロータコイルへの通電を許容し、それ
   以外のときには、前記出力電流増大手段による前記ロー
   タコイルへの通電を遮断するために前記スイッチング手
   段を切換制御するスイッチング制御手段とを設けたこと
   を特徴とする車両用充電装置。