JPH07194023A - 車両用交流発電機の出力制御装置 - Google Patents

車両用交流発電機の出力制御装置

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JPH07194023A
JPH07194023A JP5338324A JP33832493A JPH07194023A JP H07194023 A JPH07194023 A JP H07194023A JP 5338324 A JP5338324 A JP 5338324A JP 33832493 A JP33832493 A JP 33832493A JP H07194023 A JPH07194023 A JP H07194023A
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寛典 渡辺
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Katsunori Tanaka
勝則 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部コントローラユニットから電圧調整器へ
の配線を1本で可能にすることができると共に、交流発
電機の出力電圧の調整を外部コントロールユニットから
のデューティ信号等のデュテーィにより通常の値に調整
でき、しかも発電出力を電気信号レベルの変化に相関し
てリニアーに制御できると共に、任意の値に調整する。 【構成】 界磁コイル102を有する交流発電機1の整
流出力により充電される蓄電池5の端子電圧を検出し、
この検出電圧に応じて界磁コイル102に流れる界磁電
流を断続制御することにより上記交流発電機の出力電圧
を所定値に調整する電圧調整器3Aと、車両の運転状態
に応じた制御信号を電圧調整器3Aへ出力する外部コン
トロールユニット4と、この制御信号に基づいて、交流
発電機1の調整電圧を設定するデューティ判別回路(ト
ランジスタQ1,充放電抵抗307,308、コンデン
サCA)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両用交流発電機の
出力電圧を外部コントロールユニットからの電気信号レ
ベルに基づいて制御する車両用交流発電機の出力制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図18は例えば特開昭62ー10764
3号公報に示された従来の車両用交流発電機の出力制御
装置の構成図である。図において、1は図示しないエン
ジンにより駆動される交流発電機であって電機子コイル
101と界磁コイル102より構成されている。2は交
流発電機1の交流出力を全波整流して+側端子201及
び−側端子202より出力する整流器、3ー1は整流さ
れた交流発電機出力を所定値に制御する電圧調整器、4
は外部コントロールユニットであって車両に取り付けら
れた各種センサSE1〜SE4より車両の運転状態信号
を取り込み発電機出力指示信号を電圧調整器3ー1へ出
力する。
【0003】5は整流器2を通して出力される交流発電
機1の出力により充電される蓄電池、6は蓄電池5より
電気負荷スイッチ7を通して電力が供給される車両の電
気的負荷、8は蓄電池5より電圧調整器3ー1内に設け
られた定電圧回路VSに電圧を通電させるキースイッチ
である。尚、定電圧回路VSより出力された安定化電圧
は後述する蓄電池電圧の比較基準電圧(以下、基準電圧
と記載する)VCとなる。
【0004】電圧調整器3ー1は、蓄電池5の+側端子
と接地間に直列接続された分圧抵抗R3a及びR3bの
直列回路、接地側に一端が接続された分圧抵抗R3bに
並列接続された抵抗R1とトランジスタQ4から成る直
列回路、抵抗R2とトランジスタQ1から成る直列回路
及びコンデンサCA、分圧抵抗R3aとR3bの接続点
に現れる発電電圧VGの分圧電圧VAを+入力端子に入力
すると共に、定電圧回路VSからの基準電圧VCを−入
力端子に入力してHレベル或いはLレベルの比較信号を
出力端子に接続された抵抗R4より出力するコンパレー
タCPより構成されている。尚、トランジスタQ1,Q
4のベースには外部コントロールユニット4より運転状
態に応じたレベルのロジック信号がそれぞれ入力され
る。
【0005】更に、構成要素として外部接続端子を介し
て整流器2の+側端子と−側端子間に直列接続された抵
抗R5とコンデンサCAから成り接続点をコンパレータ
CPの出力抵抗に接続されたRC直列回路、RC直列回
路の接続点より比較信号がベースに入力されるトランジ
スタQ2のコレクタと直列接続されたコレクタ抵抗R6
から成る直列回路、コレクタ抵抗R6間に発生した電圧
をベースに入力するトランジスタQ3のコレクタと直列
接続されたダイオードD1とから成る直列回路を備え
る。ダイオードD1は外部接続端子を介して界磁コイル
102に並列接続され、界磁コイル遮断時のサージ吸収
を行う。尚、外部コントロールユニット4の構成は本発
明に実質的に関係がないため動作説明は省略する。
【0006】次に、従来装置の動作について説明する。
エンジンの始動に当たり、運転者がキースイッチ8を投
入すると、IG端子を介して蓄電池5より定電圧回路V
Sに蓄電池電圧が供給されて基準電圧VCが生成され
る。この基準電圧VCはコンパレータCPの−入力端子
に入力され、+入力端子に入力されている発電電圧VG
の分圧電圧VAと比較される。
【0007】この時、分圧電圧VAが定電圧回路VSで設
定した基準電圧VCよりも低い時には、コンパレータC
Pの出力はLレベルとなってトランジスタQ2に入力さ
れ、トランジスタQ2をOFFにする。この結果、後続
されるトランジスタQ3のベースに接続された抵抗R6
間に発生した電位によりトランジスタQ3はONする。
【0008】トランジスタQ3のONにより。整流器2
の+側端子ー界磁コイル102ートランジスタQ3ー接
地の間にループが形成されて蓄電池5より界磁コイル1
02に界磁電流が流れて、交流発電機1は発電を開始す
る。そして、エンジンの始動と共に交流発電機1の回転
速度が上昇すると、整流器2の+側端子より検出される
発電電圧VGが上昇する。
【0009】この結果,発電電圧VGを分圧抵抗R3
a,R3bで分圧して得た分圧電圧VAは、基準電圧VC
より上昇することで、コンパレータCPの出力はHレベ
ルとなってトランジスタQ2に入力されON動作させ
る。このON動作に伴ってトランジスタQ3がOFFす
ると界磁電流ループが遮断され界磁電流は低下して発電
電圧VGが下がる。
【0010】コンパレータCPにより発電電圧VGが基
準電圧VCより低下したことが検出されると、再びトラ
ンジスタQ2がOFF、トランジスタQ3がONとなっ
て界磁電流が流れ始める。以上のように界磁電流の断続
を繰り返すことにより発電電圧VGは一定値に制御され
て蓄電池電圧が一定値に制御される。
【0011】しかしながら、交流発電機1を駆動する場
合、車両の運転状態に応じて発電出力を制御してエンジ
ン負荷を軽減させる必要がある。そのために、エンジン
負荷、車速に応じて発電電圧を通常調整値より低い値、
通常調整値、通常調整値より高い値等の3段に切り替え
設定して交流発電機1の発電出力を制御する。
【0012】例えば、通常調整値より低い値に設定する
場合は、外部コントローラユニット4よりトランジスタ
Q4、Q1にOFF信号を入力すると分圧電圧VAは分
圧抵抗R3a,R3bの抵抗比のみで決まり以下の式で
表される。
【0013】VA=VG(R3a/(R3a+R3b))
【0014】そして発電出力は通常調整値より低い値に
設定される。
【0015】通常調整値に設定する場合は、外部コント
ローラユニット4よりトランジスタQ4にON信号を、
トランジスタQQ1にOFF信号を入力することで分圧
抵抗R3bに抵抗R2が並列接続されてと分圧電圧VA
は以下の式で表される。
【0016】VA=VG((R2・R3b)/(R2・R
3b+R3a))
【0017】但し、R2・R3bは抵抗R2とR3bの
並列抵抗値であり、結果として発電出力は通常調整値に
設定される。
【0018】更に、通常調整値より高い値に設定する場
合は、外部コントローラユニット4よりトランジスタQ
4にON信号を、トランジスタQ1にON信号を入力す
ることで分圧抵抗R3bに抵抗R1と抵抗R2が並列接
続されて分圧電圧VAは以下の式で表される。
【0019】VA=VG((R1・R2・R3b)/(R
1・R2・R3b+R3a))
【0020】但し、R1・R2・R3bは抵抗R1、R
2、及びR3bの並列抵抗値であり、結果として発電出
力は通常調整値より高い値に設定される。
【0021】従って、分圧電圧VAは、トランジスタQ
1,Q4のベースにそれぞれ入力される信号の論理
(“Hレベル”か“Lレベル”)により3段階の値をと
る様になっており、よって発電出力を3段階に調整する
事が出来る。
【0022】上記、従来装置においては発電出力を調整
して蓄電池充電電圧の調整する際、直列接続された複数
の抵抗の内1個に抵抗を並列接続することにより分圧電
圧を変更させて発電出力の調整値を変化させた。しか
し、回路の簡易化のために分圧抵抗の1個をトランジス
タのON動作により短絡させて分圧電圧を変えて発電出
力を調整するようにした装置もある。
【0023】図19は他の従来装置の構成図である。
尚、図中、図18と同一符号は同一又は相当部分を示
す。図において、3ー2は本従来装置における電圧調整
器であり、この電圧調整器3ー2は、分圧抵抗として蓄
電池5の+側端子と装置の接地間に直列接続されている
抵抗301〜303と、一端が接地された抵抗303の
両端にコレクタとエミッタがそれぞれ接続されベースに
外部コントローラユニット4よりHレベル又はLレベル
の状態信号が入力されるトランジスタQ1a、分圧抵抗
301と302の接続点にカソードが接続され、接続点
の分圧電圧VAがブレークダウン電圧に達すると導通す
るゼナーダイオードZD1、ゼナーダイオードZD1の
アノードにベースを接続すると共にエミッタを接地し、
コレクタを抵抗304を通してキースイッチ8の出力側
に接続したトランジスタQ2より構成されている。
【0024】尚、トランジスタQ1aのベースは抵抗3
00を通してキースイッチの出力側に接続され、またト
ランジスタQ2のコレクタは後続のベースに接続されて
いる。エンジンの始動時にキースイッチ8が投入される
と蓄電池5によりトランジスタQ1aとQ3にベース電
流が流れてONする。
【0025】次に動作について説明する。エンジンの始
動に際して、キースイッチ8が閉じられると、電圧調整
器3ー2の抵抗304を通して、トランジスタQ3にベ
ース電流が蓄電池5より流れ、トランジスタQ3がON
する。これにより蓄電池5から界磁コイル102に界磁
電流が流れて交流発電機1は発電可能な状態となる。
【0026】次にエンジンが始動されて交流発電機が発
電を開始すると、整流器2の+側出力端201の電圧が
上昇し、それにつれて蓄電池5の端子電圧が上昇する。
ここで通常外部コントロールユニット4のトランジスタ
401はHレベルの信号を出力しており、電圧調整器3
ー2のトランジスタQ1aは導通状態にあって分圧抵抗
303は短絡されている。
【0027】通常、蓄電池5の端子電圧は分圧抵抗30
1,302による分圧電圧VAで検出されており、蓄電
池5の端子電圧が上昇して分圧抵抗301,302によ
る分圧電圧がゼナーダイオードZD1のブレークダウン
電圧を越えるとゼナーダイオードZD1が導通してトラ
ンジスタQ2にベース電流を流してONにする。
【0028】逆に蓄電池5の端子電圧が所定値以下とな
り分圧電圧がブレークダウン電圧より低下すると、ゼナ
ーダイオードZD1は不導通となりトランジスタQ2a
はOFFとなる。以上、トランジスタQ2のOFF、O
NによりトランジスタQ3はON、OFFする。この結
果、界磁コイル102に流れる界磁電流を断続制御して
発電出力を制御して通常値に調整することで蓄電池充電
電圧は通常調整値に設定される。
【0029】又、トランジスタQ1aがONしている状
態で、車両運転状態を検出する各種センサーからの入力
信号に基づき、外部コントロールユニット4のトランジ
スタ401がLレベル信号を出力した時、電圧調整器3
ー2のトランジスタQ1aはOFF状態となって分圧抵
抗303が分圧抵抗302に直列接続される。従って、
蓄電池5の端子電圧は分圧抵抗302,303,304
で検出する形となり、前記通常調整値より低い値に設定
される事ことで、蓄電池充電電圧は通常調整値より低い
値に設定される。
【0030】上記、他の従来装置は蓄電池5の電圧検出
端子よりリード線で直列分圧抵抗の一端に蓄電池電圧を
印加して充電電圧を検出しているが、リード線が事故な
どで外れた場合に充電無制御状態となって過充電に至る
ことがある。そこで、事故による過充電を防止する回路
を電圧調整器に備えた従来装置がある。図20はこの従
来装置を示す構成図である。
【0031】図において、3ー3は電圧調整器であり、
図19に示す電圧調整器3ー2の構成に加えて装置のキ
ースイッチ8とそれに直列に接続された表示灯9を介し
て蓄電池5の+側端子と接地間に直列接続された分圧抵
抗305,306と、これら分圧抵抗305,306の
接続点にアノードが接続されてカソードがゼナーダイオ
ードZD1のカソードに接続されたダイオードD3が過
充電防止回路として組まれている。尚、分圧抵抗30
5,306の抵抗値として、蓄電池充電電圧が約15.
6Vに至った時に分圧抵抗305,306の接続点より
ダイオードD3を通してゼナーダイオードZD1のブレ
ークダウン電圧が発生するように値が設定されている。
また、整流器2Aは発電初期時に界磁コイル102に界
磁電流を供給する補助端子202を設けている。
【0032】次に、この従来装置の動作について説明す
る。キースイッイ8をON動作すると蓄電池5より抵抗
304を通してベース電流がトランジスタQ3に流れて
ONする。この結果、界磁電流が界磁コイル102に流
れて表示灯9が点灯する。
【0033】次に、エンジンが始動して交流発電機1が
発電を開始すると、補助端子203の電圧が上昇して蓄
電池5の電位とほぼ同様になるため表示灯9は消灯す
る。この時、整流器201の+側端子201より蓄電池
5に充電電流が流れて充電されると共に、負荷スイッチ
7を介して負荷に給電される。
【0034】尚、通常、外部コントロールユニット4の
トランジスタ401はOFF状態であるため、トランジ
スタQ1は補助端子203より抵抗300を通してベー
ス電流が入力されているためONである。よって、蓄電
池電圧の分圧電圧VAは分圧抵抗301と302の抵抗
比で決まる。
【0035】このように、分圧電圧が決まるとゼナーダ
イオードZD1のカソードにはダイオードD3を通して
分圧電圧VAできまるのオフセット電圧がかかる。そし
て、交流発電機1の発電動作と共に、蓄電池5の充電電
圧が上昇して電圧検出端子の電位が、例えば図21に示
すように14.4V位に上昇すると、分圧電圧も上昇し
てゼナーダイオードZD1のブレイクダウン電圧に達す
る。
【0036】この結果、ゼナーダイオードは導通してト
ランジスタQ2をONさせると共に、後段のトランジス
タQ3をOFFにして界磁電流を遮断する。界磁電流の
遮断により発電動作が停止して蓄電池5への過充電を防
止する。そして、蓄電池電圧が14.4Vを下がるとト
ランジスタQ2のOFF、トランジスタQ3のONによ
り発電を開始して充電を始める。
【0037】また、蓄電池5に対する電気負荷が不要で
あり発電機調整電圧を12.8V程度に調整したい場合
は、外部コントロールユニット4のトランジスタ401
をONにしてトランジスタQ1をOFFにする。その結
果、分圧抵抗302に分圧抵抗303が直列接続されて
蓄電池電圧の分圧比が大きくなる。従ってゼナーダイオ
ードZD1に対するオフセット電圧も大きくなり、発電
出力が上昇して蓄電池充電電圧が12.8V程度に上昇
するとゼナーダイオードZD1は導通してトランジスタ
Q2をONさる。
【0038】そして、後段のトランジスタQ3がOFF
して界磁電流が遮断されると、界磁電流の遮断により発
電動作が停止して発電出力を12.8Vに調整する。こ
のように、外部コントロールユニット4のトランジスタ
401の出力をOFF或いはONにすることで、図21
に示すように蓄電池充電電圧を14.4V或いは12.
8Vに調整することができる。
【0039】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御装置は、以
上の様に構成されている為、アース回路の電圧降下が調
整電圧へ影響することを排除する必要から、電圧調整器
と整流器はは交流発電機の中に内蔵されるのが一般的で
あり、したがって、外部コントロールユニットから電圧
調整器の入力に備えてトランジスタQ1,Q4の各ベー
スに引き出される配線が2本必要になるに伴って配線を
接続する端子も2本必要になるため、その分装置がコス
トアップすると共に、配線2本分の信頼性を確保する必
要があって配線作業が複雑化するといった問題があっ
た。
【0040】また、従来装置は、以上のように構成され
ているため、外部コントロールユニットからの制御信号
のHレベル又はLレベルにより、通常調整電圧制御と通
常調整電圧より低めの調整電圧制御の2段にしか制御で
きず車両運転状態に応じた最適なきめ細かい電圧調整制
御ができないといつたような問題点があった。
【0041】更に、従来の制御装置は、電気負荷不要時
には調整電圧を14.4Vから12.8Vに切り替えら
れてエンジンの燃費に寄与するが、調整電圧が通常の1
4.4Vから12.8Vに急激に切り替えらるので交流
発電機出力が急に低下して交流発電機駆動トルクも急に
低減する。
【0042】従って、エンジンへの負荷が急に低減する
ことになるので、エンジン回転が急激に上昇する不具合
がある。また、発電要求に基づき12.8Vから14.
4Vに復帰する時も調整電圧が急激に切り替えらるので
交流発電機出力が急に上昇して交流発電機駆動トルクも
急に増加する。従って、エンジンへの負荷が急に増加す
ることになるので、エンジン回転が急激に低下するとい
った問題点があった。
【0043】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、外部コントローラユニットか
ら電圧調整器への配線を1本にすることができると共
に、交流発電機の出力電圧の調整を外部コントロールユ
ニットからの電気信号(デューティ信号等)のレベル
(デュテーィ比)により通常の値に調整でき、しかも発
電出力を電気信号レベルの変化に相関してリニアーに制
御できると共に、任意の値に調整できる車両用交流発電
機の出力制御装置を得ることを目的とする。
【0044】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る車
両用交流発電機の出力制御装置は、 界磁コイルを有す
る交流発電機の整流出力により充電される蓄電池の端子
電圧を検出し、この検出電圧に応じて上記界磁コイルに
流れる界磁電流を断続制御することにより上記交流発電
機の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器と、車両の
運転状態に応じたデューティ比の制御信号を出力する外
部コントロールユニットと、前記制御信号のデューティ
比を判別して判別結果に基づいて上記電圧調整器による
交流発電機の調整電圧を設定するデューティ判別回路を
備えたものである
【0045】請求項2の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項1に記載の車両用交流発電機の
出力制御装置の構成に加えて外部コントロールユニット
は、車両の運転状況に応じ最適調整電圧となるように制
御信号を出力する端子を有し、電圧調整器は制御信号を
入力する端子を有し、入力された制御信号を判別し、制
御信号に対応した調整電圧に設定する所定値設定回路を
備えたこものである。
【0046】請求項3の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項1に記載のデューティ判別回路
を、制御信号のデューティ量を電圧に変換し、該変換さ
れた電圧を基準電圧と比較判定する比較判定回路から構
成したものである。
【0047】請求項4の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項2に記載の所定値設定回路を電
圧検出回路に設けた抵抗による分圧回路から構成し、分
圧比を変更して所定値を変更するものである。
【0048】請求項5の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、界磁コイルを有する交流発電機の整流
出力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この
検出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を外
部コントロールユニットからの制御信号に基づいて断続
制御することにより上記交流発電機の出力電圧を所定値
に調整する電圧調整器を備え、この電圧調整器に、上記
外部コントロールユニットからの信号レベルを第1の所
定値以下と、第2の所定値レベル以上と、そして、第1
と第2の所定値間とに判別する外部信号レベル判別手段
と、この外部信号レベル判別手段の判別結果に基づき、
上記交流発電機の出力電圧を通常電圧制御と外部電圧制
御とを切替える切り替え手段とを備えたものである。
【0049】請求項6の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項5に記載の外部信号レベル判別
手段を、制御信号のレベルが、第1の所定値以下と、第
2の所定値以上の時、交流発電機の出力電圧を通常の所
定値に制御し、第1と第2の所定値間の時は、制御信号
レベル変化に相関した値を発電機の出力電圧を決定する
基準電圧として制御信号レベルに相関するように発電機
の出力電圧を制御するしたものである。
【0050】請求項7の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項5に記載の外部信号レベル判別
手段を、制御信号レベルが第1の所定値以下の時、交流
発電機の出力電圧を第1の通常所定値に制御し、第2の
所定値以上の時、前記交流発電機の出力電圧を第2の通
常所定値に制御し、第1と第2の所定値間の時は、前記
制御信号レベル変化に相関した値を前記交流発電機の出
力電圧を決定する基準電圧とし、前記制御信号レベルに
相関するように前記交流発電機の出力電圧を制御するよ
うにしたものでさる。
【0051】請求項8の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、請求項1に記載の外部コントロールユ
ニットからの制御信号を周波数が変化する周波数信号と
し、この周波数信号を電圧変換するようにしたものであ
る。
【0052】請求項9の発明に係る車両用交流発電機の
出力制御装置は、界磁コイルを有する交流発電機の整流
出力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この
検出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を外
部コントロールユニットからの制御信号に基づいて断続
制御する事により上記交流発電機の出力電圧を所定値に
調整する電圧調整器を備え、この電圧調整器に車両側の
外部コントロールユニットからの制御信号のレベルに基
づいて、調整電圧を少なくとも4段階以上に切替える切
り替え手段を備えたものである。
【0053】請求項10の発明に係る車両用交流発電機
の出力制御装置は、請求項9に記載の切り替え手段を外
部からの制御信号をレベル判定をして電圧調整器の基準
電圧を切り替えるようにしたものである。
【0054】請求項11の発明に係る車両用交流発電機
の出力制御装置は、請求項9の構成に加えて外部からの
制御信号のレベルを検出する複数の検出手段と、この検
出手段によって検出された制御信号の論理判別を行う判
別手段を有し、判別結果に応じて基準電圧を変更するよ
うにしたものである。
【0055】請求項12の発明に係る車両用交流発電機
の出力制御装置は、界磁コイルを有する交流発電機の整
流出力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、こ
の検出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を
外部コントロールユニットからの制御信号に基づいて断
続制御する事により上記交流発電機の出力電圧を所定値
に調整する電圧調整器を備え、この電圧調整器に所定値
の上限所定値及び下限所定値を決定する所定値決定手段
と、この所定値決定手段により決定された上限所定値と
下限所定値を上記外部コントロールユニットからの制御
信号により切り換える切り換え手段と、切り換えられた
上限所定値と下限所定値の間を平滑する平滑手段とを備
え、上記外部コントロールユニットからの制御信号によ
り出力電圧調整値をリニアに制御することを特徴とする
車両用交流発電機の出力制御装置。
【0056】
【作用】請求項1の発明における車両用交流発電機の出
力制御装置は、車両の運転状態に応じた外部コントロー
ルユニットからの制御信号のデューティ比に基づいて交
流発電機の調整電圧を設定するようにしたので、外部コ
ントロールユニットより単一の信号線にて電圧調整器に
各種調整電圧設定情報を入力させることができる。
【0057】請求項2の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、外部コントロールユニットより入力
された制御信号のレベルを判定した調整電圧設定情報を
特定して調整電圧を設定することで、レベルを予め決め
ることで広い範囲に交流発電機の出力電圧を調整でき
る。
【0058】請求項3の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、制御信号のデューティ量を電圧変換
して変換電圧と基準電圧の偏差より調整電圧を切り替え
設定することで、基準電圧の設定によっても調整電圧を
任意に設定できるため調整電圧の切り替え設定が容易に
なる。
【0059】請求項4の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、複数の抵抗を直列接続して各接続点
より得られた分圧電圧を基準電圧とすると共に外部コン
トロールユニットより入力された制御信号の電圧変換値
と比較し、比較結果より交流発電機の出力電圧の調整値
を切り替えることで抵抗値の切り替えのみで調整値を任
意に切り替え設定できる。
【0060】請求項5の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、外部コントロールユニットから入力
された制御信号のレベルが予め設定された第1の所定値
以下、第2の所定値以上、及び第1と第2の所定値との
間かを判別し、判別結果に基づいて交流発電機の出力電
圧調整値の制御を内部信号に基づくものと外部信号に基
づくものに切り替えることで、出力電圧調整値の制御を
外部より容易に行うことができる。
【0061】請求項6の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、制御信号のレベルが第1の所定値以
下の時と第2の所定値以上のときは交流発電機の出力電
圧調整値を通常の値に設定し、第1と第2の所定値の間
である場合は、出力電圧調整値を制御信号のレベル変化
に相関した値に設定することできめ細かく出力電圧調整
値を設定することができる。
【0062】請求項7の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、制御信号のレベルが第1の所定値以
下の時は交流発電機の出力電圧調整値を第1の通常値に
設定し、第2の所定値以上の時は第2通常値に設定し、
また第1と第2の所定値の間である場合は、出力電圧調
整値を制御信号のレベル変化に相関した値に設定するこ
とでよりきめ細かく出力電圧調整値を設定することがで
きる。
【0063】請求項8の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、外部コントロールユニットから出力
される制御信号を車両の状態に応じて変化する周波数特
性を有した信号とし、この信号を電圧調整器にて周波数
ー電圧変換するようにしたので周波数を高めることで制
御信号への雑音の影響を低減することができる。
【0064】請求項9の発明における車両用交流発電機
の出力制御装置は、外部コントロールユニットから入力
された制御信号のレベルに応じて交流発電機の出力電圧
調整値を不連続に4段階以上に切り替えるこができるた
め車両の運転状態に応じて適切な調整電圧を設定するこ
とができる。
【0065】請求項10の発明における車両用交流発電
機の出力制御装置は、外部コントロールユニットからの
制御信号に基づいて基準電圧を切り替えるようにしたの
で交流発電機の出力電圧調整が容易になる。
【0066】請求項11の発明における車両用交流発電
機の出力制御装置は、制御信号の論理判別結果に応じて
基準電圧を変更するようにしたので調整電圧設定のため
のデジタル信号処理が容易となる。
【0067】請求項12の発明における車両用交流発電
機の出力制御装置は、交流発電機の出力電圧調整値の上
限所定値と下限所定値を制御信号の周波数に応じた速度
で交互に切り替え、切り替えられた上限所定値と下限所
定値の間を平滑して所定値の平均値を得て、この平均値
に基づいて交流発電機の調整電圧を切り替えることで制
御信号の周波数制御により調整電圧を簡易な構成により
リニアに制御することができる。
【0068】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。尚、図中、図18〜図20と同一符号は同一又は
相当部分を示しす。図において、3Aは本実施例におけ
る電圧調整器であり、この電圧調整器3Aは、デューテ
ィ判別回路として、外部コントロールユニット4のトラ
ンジスタ401から出力されるデユーティ比を0%〜1
00%に調整できるデューティ信号に従ってON/OF
F動作を繰り返すトランジスタQ1、アノードが接地さ
れたゼナーダイオードZD2のカソードに一端が接続さ
れ、他端がキースイッチ8を介して蓄電池の正側端子に
接続されたゼナーダイオードZD2の動作抵抗306、
一端がゼナーダイオードZD2と動作抵抗306の接続
点に接続され、他端が放電用抵抗308を通してくトラ
ンジスタQ1のコレクタに接続された充電用抵抗30
7、一端が充電用抵抗307と放電用抵抗308の接続
点に接続され、他端がトランジスタQ1のエミッタと共
に接地されたコンデンサCAより構成されている。
【0069】コンデサCAはトランジスタQ1のON時
に放電抵抗308を通して放電し、OFF時に充電用抵
抗307を通して充電され、充放電電圧はA点に表れ
る。また、ゼナーダイオードZD2は蓄電池電圧を7V
に一定する定電圧素子である。
【0070】他に、コンデンサCAのA点の電圧(充電
電圧)を基準電圧として発電電圧と比較して発電電圧の
調整値を設定する調整電圧設定回路を、ゼナーダイオー
ドZD2により得られた定電圧を分圧して2通りの分圧
電圧をB点とC点に発生させる分圧抵抗310〜312
より構成する。
【0071】更に、調整電圧を切り換える調整電圧切り
換え回路として、C点の分圧電圧を+入力端子に、A点
の電圧を−入力端子に入力するコンパレータCP1、A
点の分圧電圧を+入力端子に、B点の電圧を−入力端子
に入力するコンパレータCP2、補助端子202と接地
間に直列接続された分圧抵抗313〜316より構成さ
れている。
【0072】尚、分圧抵抗313と314の接続点にゼ
ナーダイオードZD1のカソードが接続され、分圧抵抗
314と315の接続点にコンパレータCP1の出力端
子が接続され、また分圧抵抗315と316の接続点に
コンパレータCP2の出力端子が接続されている。各コ
ンパレータCP1,CP2の比較出力に応じて各分圧抵
抗314〜315がそれぞれ短絡制御されてゼナーダイ
オードZD1に分圧電圧が変わる。
【0073】次に動作について説明する。従来装置同様
に、キースイッチ8が閉じられた後にエンジンが始動
し、交流発電機1が発電を開始すると、補助端子203
の出力電圧は上昇する。そして、表示灯9の両端電圧が
等しくなると消灯して正常発電を表示する。更に発電電
圧が上昇すると、補助端子203の出力電圧も上昇して
分圧抵抗313〜316によって発生するD点の分圧電
圧でゼナーダイオードZD1が導通してトランジスタQ
2がONする。
【0074】この結果、後続のトランジスタQ3がOF
Fされて界磁コイルループが遮断し、界磁電流は減少す
る。界磁電流の減少により発電電圧が低下して蓄電池5
の充電電圧は分圧電圧の設定値によって決まる値に調整
される。即ち、通常の場合は、発電電圧は分圧抵抗31
3〜316の分圧比による調整されることになる。
【0075】このように分圧抵抗313〜316で決ま
る分圧電圧により調整電圧を制御している間に、外部コ
ントロールユニット4は車両運転状態を各種センサーに
て検出し、各状態に応じた調整電圧を指令すべくデュー
ティ比が0%〜100%に変化する信号(デューティ信
号と記載する)をトランジスタ401により電圧調整器
3Aに出力している。
【0076】このデューティ信号を受けるトランジスタ
Q1はデューティ比に応じた周期でON/OFFを繰り
返すことで、OFF時には充電抵抗307を通してコン
デンサCAに充電電流を流して充電させ、ON時には充
電された電荷を放電抵抗308,トランジスタQ1を通
して放電する。このように、コンデンサCAが充放電を
繰り返すことによりA点の電圧値はデューティ比に比例
した電圧値となる。
【0077】また、分圧抵抗310,311,312は
ゼナーダイオードZD2により安定化した発電電圧を分
圧して分圧抵抗310と311の接続点C点と、分圧抵
抗311と312の接続点B点における分圧電圧をそれ
ぞれ各コンパレータCP1,2の基準電圧としている。
そして、コンパレータCP1はデューティ比に応じて変
化するA点電圧とC点電圧を比較して出力し、コンパレ
ータCP2はA点電圧とB点電圧を比較して出力する。
【0078】よって、デューティ信号とコンパレータ出
力により発電電圧を通常調整電圧(例えば14.4V)
に調整する場合は、デューティ比を約27.3%にして
トランジスタQ1をON/OFFさせてコンデンサCA
を充電すると、A点電圧<B点電圧となってコンパレー
タCP1の出力はHレベル、コンパレータCP2の出力
はLレベルとなって分圧抵抗316が短絡される。この
結果、分圧抵抗313〜315の値で決まるD点の分圧
電圧は、発電電圧が通常調整電圧(例えば14.4V)
になるとゼナーダイオードZD1が導通する値に設定さ
れる。
【0079】又、発電電圧を通常調整電圧より低い値
(例えば12.8V)に調整する場合は、デューティ比
を約100%にしてトランジスタQ1をOFFさせ、充
電抵抗307を通してコンデンサCAを充電すると、B
点電圧<A点電圧<C点電圧となってコンパレータCP
1の出力はHレベル、コンパレータCP2の出力はHレ
ベルとなって分圧抵抗313〜316が作用する。この
結果、分圧抵抗313〜316の値で決まるD点の分圧
電圧は発電電圧が通常調整電圧より低い値(例えば1
2.8V)になるとゼナーダイオードZD1が導通する
値に設定される。
【0080】更に、発電電圧を通常調整電圧より高い値
(例えば15.0V)に調整する場合は、デューティ比
を約0%にしてトランジスタQ1をONさせてコンデン
サCAの電荷を放電抵抗308を通して放電すると、C
点電圧<A点電圧となってコンパレータCP1の出力は
Lレベル、コンパレータCP2の出力はHレベルとなっ
て分圧抵抗315,316が短絡する。この結果、分圧
抵抗313,314の値で決まるD点の分圧電圧は発電
電圧が通常調整電圧より高い値(例えば15.0V)に
なるとゼナーダイオードZD1が導通する値に設定され
る。従って、1本の配線で3段階の調整電圧を設定でき
る信号を、外部コントロールユニット4より電圧調整器
3Aに出力することができる。
【0081】なお、一般的に、外部コントロールユニッ
ト4は車両の車室内に装着され、また電圧調整器3Aに
内蔵した交流発電機1はエンジンルーム内に装着されて
いる。従って、外部コントロールユニット4、交流発電
機1、及び電圧調整器3Aはそれぞれ接地電位が異な
り、その電位差によって制御動作に影響を与える場合が
あるが、本実施例では、外部コントロールユニット4か
らのデューティ信号をトランジスタQ1のベースに直接
入力しているのでそのような影響を与えることはない。
【0082】実施例2.上記、実施例1では発電電圧調
整値を通常調整値、通常調整値より低い値、通常調整値
より高い値の3値に段階的に調整するようにしたが、通
常調整値と共に通常調整値より低い値から通常調整値よ
り高い値までの間をリニアに任意に調整してきめ細かい
発電出力制御を行うようにしても良い。
【0083】図2は本実施例に係る車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。尚、図中、図1と同一符
号は同一又は相当部分を示す。図において、3Bは本実
施例における電圧調整器を示す回路図である。電圧調整
器3Bにおいて、動作抵抗318、ゼナーダイオードZ
D3、ベース抵抗327、充電抵抗321、放電抵抗3
22はそれぞれ図1の電圧調整器3Aにおける動作抵抗
306、ゼナーダイオードZD2、ベース抵抗300、
充電抵抗307、放電抵抗308に相当する。
【0084】更に、電圧調整器3Bは電圧調整器3Aの
構成に加えて、蓄電池5の電圧検出端子と接地間に直列
接続された分圧抵抗319及び320、コンパレータC
P1,CP2に対する基準電圧を設定する分圧抵抗31
0〜312と共に直列接続された分圧抵抗317、発電
電圧によって変化するF点電圧と分圧抵抗310〜31
2,317の値で決まるF点の基準電圧と比較し、F点
電圧>E点電圧になった時にLレベル信号をダイオード
D5を通してトランジスタQ3に出力してOFFさせる
通常調整電圧制御用のコンパレータCP3、F点電圧と
デューティ信号のデューティ比によって更新されながら
設定されたA点電圧を比較し、F点電圧がそのときのA
点電圧より大きくなった時にLレベル信号をダイオード
D6を通してトランジスタQ3に出力してOFFさせる
外部信号による調整電圧制御用のコンパレータCP4を
有する。
【0085】他の構成として、コンパレータCP1,C
P2の出力が共にHレベルの時にベース抵抗326を通
してHレベル信号を入力してON動作し、コレクタに接
続されたコンパレータCP3出力をエミッタを通して接
地するトランジスタQ4、カソードがコンパレータCP
1及びCP2の出力端子に接続され、アノードが正方向
にプルアップされたコンパラータCP4の出力端子に接
続され、コンパレータCP1或いはCP2の出力がHレ
ベルの時に導通してコンパレータCP4出力を無効にす
るダイードD4、各コンパレータCP1〜CP4の出力
端子のレベルを正方向にプルアップする電源プルアップ
抵抗323〜325を有している。
【0086】以下、本実施例の動作について説明する。
まず、実施例1と同様にキースイッチ8を閉じてゼナー
ダイオードZD3を動作させて得た定電電圧電源を各電
源端子Aに印加する。この結果分圧抵抗310,31
1,317,312を直列接続しているC点、E点、B
点に発生した分圧電圧が基準電圧として各コンパレータ
CP1〜CP3のそれぞれに入力される。
【0087】次に本実施例の詳細な動作説明に入る前
に、コンパレータCP1,CP2の動作について説明す
る。A点電圧とC点とB点の基準電圧をコンパレータC
P1,CP2のそれぞれで比較する。即ち、A点電圧<
B点電圧の時、コンパレータCP2の出力はLレベル、
コンパレータCP1の出力はHレベルとなる。更に、B
点電圧<A点電圧<C点電圧の時は、コンパレータCP
1,CP2の出力は共にHレベルとなり、B点電圧<A
点電圧の時は、コンパレータCP1の出力はLレベル、
コンパレータCP2の出力はHレベルとなる。
【0088】そして、コンパレータCP1,CP2の出
力がいずれかでもLレベルの時、外部コントロールユニ
ット4からの信号レベルにに相関した電圧を基準電圧と
するコンパレータCP4の出力を無効にし、分圧抵抗3
10〜312、317による分圧電圧を基準電圧とする
通常電圧制御用のコンパレータCP3の出力を有効とす
る。又、コンパレータCP1,CP2の出力が共にHレ
ベルの時、トランジスタQ4が導通し、コンパレータC
P3の出力を無効にし、コンパレータCP4の出力を有
効とする。
【0089】以上の動作状態より、図3に示すように外
部コントロールユニット4より電圧調整器3Bに入力さ
れるデューティ信号のデューティ比を0%からA点にお
いて電圧レベルが第1の所定値であるB点電圧レベルに
持ち上げるまでのデューティ比の範囲に設定した場合、
デューティ比が設定範囲の間、A点電圧<B点電圧とな
りコンパレータCP2の出力はLレベル、コンパレータ
CP1の出力はHレベルとなる。
【0090】また、デューティ信号のデューティ比を、
A点における電圧レベルを第2の所定値であるC点電圧
レベルにするデューティ比から100%の範囲に設定し
た場合、デューティ比が設定範囲の間、C点電圧<A点
電圧となりコンパレータCP2の出力はHレベル、コン
パレータCP1の出力はLレベルとなる。
【0091】この結果、コンパレータCP4の出力は無
効となり、コンパレータCP3の出力をダイオードD5
を通してトランジスタQ3に入力させる。そして、発電
電圧が通常調整電圧14.4Vに至らずE点電圧>F点
電圧の間はトランジスタQ3はONして界磁電流を界磁
コイル102に流して発電動作を継続して蓄電池5の充
電を行う。発電電圧が14.4Vに至るとコンパレータ
CP3の出力はLレベルとなりトランジスタQ3をOF
Fにして界磁電流を低下させて発電出力を弱める。
【0092】更に、B点電圧<A点電圧<C点電圧の場
合はコンパレータCP1,CP2の出力は共にHレベル
となり、トランジスタQ4をONしてコンパレータCP
3の出力を無効にし、コンパレータCP4の出力をダイ
オードD6を通してトランジスタQ3に入力させる。従
って、デューティ信号のデューティ比を変化させて、C
点の電圧レベルをB点電圧レベル以上からC点電圧レベ
ル範囲でまで変化させると、デューティ比に応じたレベ
ルのA点電圧がコンパレータCP4の+入力端子に入力
され、−入力端子に発電電圧に比例したF点電圧が入力
され。
【0093】そして、発電電圧に比例したF点電圧のレ
ベルが現デューティ比に応じたA点電圧レベルに至ると
コンパレータCP3はLレベル信号をトランジスタQ3
に入力してOFFさせる。また、デューティ比を変えて
A点電圧のレベルを変更すると、コンパレータCP3
は、F点電圧が変更したデューティ比に応じたA点電圧
レベルに至るとLレベル信号をトランジスタQ3に出力
する。従って、発電調整電圧を任意の値に設定すること
ができる。
【0094】実施例3.実施例2では、デューティ信号
のデューティ比できまるA点の電圧が、第1の所定値以
下と、第2の所定値以上の時、発電電圧を単一の通常調
整電圧になるように制御した。しかし、図5の調整電圧
特性図を示すように、第1の所定値以下の時に第1の通
常調整電圧(約14.4V)となり、第2の所定値以上
の時に第2の通常調整電圧(約14.2V)となり、第
1の所定値と第2の所定値との間の時はデューティ比の
応じて調整電圧を任意に設定するようにしても良い。こ
の結果、よりきめ細かい電圧調整制御が可能となる。
【0095】図4は本実施例による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。尚、図中、図1と同一符
号は同一又は相当部分を示す。図において、3Cは本実
施例における電圧調整器を示す回路図である。電圧調整
器3Cは電圧調整器3Bの構成に加えて、第1の通常調
整電圧制御用のコンパレータCP3aと、第2の通常調
整電圧制御用のコンパレータCP3b、アノードがそれ
ぞれコンパレータCP3a,CP3bの出力端子に接続
されカソードがトランジスタQ3のベースに共通接続さ
れた逆流防止用のダイードD5a,D5b、コレクタが
コンパレータCP3aの出力端子に接続されると共にエ
ミッタが接地され、ベースが抵抗326bを通してコン
パレータCP2の出力端子に接続されて,ON時にコン
パレータ3aの出力端子を接地するトランジスタQ4
b、コレクタがコンパレータCP3bの出力端子に接続
されると共にエミッタが接地され、ベースが抵抗326
aを通してコンパレータCP1の出力端子に接続され
て,ON時にコンパレータ3bの出力端子を接地するト
ランジスタQ4bを有する。、
【0096】そして、外に各アノードがコンパレータC
P4の出力端子に共通接続され、各カソードがそれぞれ
コンパレータCP1,CP2の出力端子に接続されたダ
イードD4a,D4b、分圧抵抗310と317間に直
列接続され、その抵抗値により第1及び第2の通常調整
電圧基準値を設定する分圧抵抗311a,311b、各
コンパレータCP1,CP2,CP3a,CP3bの出
力端子と各定電圧電源端子Aに接続された電源電圧プル
アップ抵抗325a,325b、323a,323bを
有している。
【0097】尚、コンパレータCP3a,CP3bの−
入力端子は発電電圧を検出する分圧抵抗319と320
の接続点Fに接続され、各+入力端子はそれぞれ第1の
通常調整電圧基準値を決める分圧抵抗311aと317
との接続点E、第2の通常調整電圧基準値を設定する分
圧抵抗311aと311bとの接続点Gに接続されてい
る。
【0098】次に本実施例の詳細な動作説明に入る前
に、コンパレータCP1,CP2の動作について説明す
る。A点電圧を、分圧抵抗310,311a,311
b,317,312により得られたC点とB点の基準電
圧をコンパレータCP1,CP2のそれぞれにより比較
する。即ち、A点電圧<B点電圧の時、コンパレータC
P1はLレベル、コンパレータCP2はHレベルとな
る。尚、分圧抵抗311a,311bの抵抗設定値によ
り第1の所定値及び第2の所定値を決める分圧電圧がG
点とE点のそれぞれより得られる。
【0099】B点電圧<A点電圧<C点電圧の時、コン
パレータCP1,CP2は共にHレベルとなり、B点電
圧<A点電圧の時、コンパレータCP1はLレベル、コ
ンパレータCP2はHレベルとなる。そして、コンパレ
ータCP1,CP2の出力がいずれかでもLレベルの
時、外部コントロールユニット4からの信号レベルに相
関したA点電圧を基準電圧とするコンパレータCP4の
出力を無効とする。
【0100】そして、この時にコンパレータCP1の出
力がHレベルで、コンパレータCP2の出力がLレベル
の場合はトランジスタQ4aがONするためコンパレー
タCP3bの出力は無効となり、コンパレータ3aの出
力は有効となる。また、逆にコンパレータCP1の出力
がLレベルで、コンパレータCP2の出力がHレベルの
場合はトランジスタQ4bがONするためコンパレータ
CP3aの出力は無効となり、コンパレータ3bの出力
は有効となる。更に、コンパレータCP1,CP2の出
力が共にHレベルの場合はトランジスタQ4a,Q4b
が共にONするためコンパレータCP3a,CP3bの
出力端子はトランジスタQ4a,Q4bを通して接地さ
れるため、出力は無効となる。
【0101】以上の動作状態より、図5に示すように外
部コントロールユニット4より電圧調整器3Cに入力さ
れるデューティ信号のデューティ比を0%からA点にお
ける電圧レベルが第1の所定値であるB点電圧レベルに
持ち上げるまでのデューティ比の範囲に設定した場合、
デューティ比が設定範囲の間、A点電圧<B点電圧とな
りコンパレータCP2の出力はLレベル、コンパレータ
CP1の出力はHレベルとなる。
【0102】そして、コンパレータCP3bとCP4の
出力が無効となるため、コンパレータCP3aの出力を
ダイオードD5aを通してトランジスタQ3に入力させ
る。そして、発電電圧が通常調整電圧14.4Vに至ら
ずE点電圧>F点電圧の間はトランジスタQ3はONし
て界磁電流を界磁コイル102に流して発電動作を継続
して蓄電池5の充電を行う。発電電圧が14.4Vに至
り、F点電圧>E点電圧るとコンパレータCP3aの出
力はLレベルとなりトランジスタQ3をOFFにして界
磁電流を低下させて発電出力を弱める。
【0103】また、デューティ信号のデューティ比を、
A点における電圧レベルを第2の所定値であるC点電圧
レベルにするデューティ比から100%の範囲に設定し
た場合、デューティ比が設定範囲の間、C点電圧<A点
電圧となりコンパレータCP2の出力はHレベル、コン
パレータCP1の出力はLレベルとなる。
【0104】そして、コンパレータCP3aとCP4の
出力が無効となるため、コンパレータCP3bの出力を
ダイオードD5bを通してトランジスタQ3に入力させ
る。そして、発電電圧が通常調整電圧14.2Vに至ら
ずG点電圧>F点電圧の間はトランジスタQ3はONし
て界磁電流を界磁コイル102に流し、発電動作を継続
させて蓄電池5の充電を行う。発電電圧が14.2Vに
至り、F点電圧>G点電圧るとコンパレータCP3ba
の出力はLレベルとなりトランジスタQ3をOFFに
し、界磁電流を低下させて発電出力を弱める。
【0105】更に、B点電圧<A点電圧<C点電圧の場
合はコンパレータCP1,CP2の出力は共にHレベル
となり、トランジスタQ4a,Q4bをONしてコンパ
レータCP3a,CP3bの出力を無効にし、コンパレ
ータCP4の出力をダイオードD6を通してトランジス
タQ3に入力させる。従って、デューティ信号のデュー
ティ比を変化させて、A点の電圧レベルをB点電圧レベ
ル以上からC点電圧レベル範囲でまで変化させると、デ
ューティ比に応じたレベルのA点電圧がコンパレータC
P4の+入力端子に入力され、−入力端子に発電電圧に
比例したF点電圧が入力され。
【0106】そして、発電電圧に比例したF点電圧のレ
ベルが現デューティ比に応じたA点電圧レベルに至ると
コンパレータCP3はLレベル信号をトランジスタQ3
に入力してOFFさせる。また、デューティ比を変えて
A点電圧のレベルを変更すると、コンパレータCP3
は、F点電圧が変更したデューティ比に応じたA点電圧
レベルに至るとLレベル信号をトランジスタQ3に出力
する。従って、発電調整電圧を任意の値に設定すること
ができる。
【0107】尚、実施例1〜実施例3では電圧調整器に
入力される外部信号をデューティ比を可変できるパルス
信号とした。しかし、これに代えて外部信号を周波数を
可変できる繰り返し信号とし、この信号を周波数−電圧
変換回路により周波数に応じた電圧レベルの信号にして
入力する様にしても良い。
【0108】実施例4.上記、実施例1〜実施例3で
は、通常調整電圧制御用の基準電圧として、定電圧電源
Aを単に分圧抵抗310,311,(311a,311
b),312,317で分圧した分圧電圧より得、特に
温度特性を有しておらず、周囲温度の上昇に応じて、通
常調整電圧を所定の温度系数で低下させるようなことは
していな。
【0109】しかし、図6の電圧調整器3Dに示すよう
に通常調整電圧制御用の基準電圧回路を抵抗327,3
28,ダイオードD7,分圧抵抗329を直列接続した
抵抗分圧回路として独立させることでダイオードD7に
より基準電圧に温度特性を設けることができる。そのた
め、周囲温度の上昇に応じて通常調整電圧を所定の温度
系数を持たせて低下させる事が出来る。
【0110】これにより、通常調整電圧制御に於いて
は、蓄電池の充電に対して最適な調整電圧が得られると
共に、外部信号による調整電圧制御においては温度特性
を有さず、しかも外部信号により任意な調整電圧で制御
する事ができるという効果がある。
【0111】実施例5.上記、実施例1〜4では調整電
圧を通常値に向けて制御する通常調整電圧制御用のコン
パレータCP3と、外部信号によって調整電圧を任意に
制御するコンパレータCP4との切り換え制御信号をデ
ューティ信号のデューティ比に応じて決まるコンデンサ
充電電圧を用いたが、外部コントロールユニット4Aよ
り充電電圧に相当する定電圧信号、抵抗の両端に充電電
圧に相当する定電圧を発生させる定電流信号を電圧調整
器3Eに出力しても良い。
【0112】図7は本実施例による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。尚、図中2と同一符号は
同一又は相当部分を示す。図において、4Aはコンパレ
ータCP3とCP4とを切り換え制御するための制御信
号である定電圧信号或いは定電流信号を車両の運転状態
に応じて適宜出力する外部コントロールユニット、3E
は本実施例における電圧調整器であり、この電圧調整器
3Eは図2に示す電圧調整器3Bと異なり、デューティ
−判別回路(充電抵抗321,放電抵抗322、コンデ
ンサCA,トランジスタQ1より構成される)を有さ
ず、代わりに一端を外部コントロールユニットの出力端
子に、他端をコンパレータCP1の−入力端子、コンパ
レータCP2の+入力端子、およびコンパレータCP4
の+入力端子に共通接続してコンパレータCP1,CP
2,CP4の入力保護を図る入力保護用の抵抗330、
カソードを抵抗330のコンパレータCP1,CP2,
CP4への接続側に接続し、アノードを接地して各コン
パレータCP1,CP2,CP4をサージより保護する
サージ保護用のゼナーダイオードZD4、サージ保護用
ゼナーダイオードZD4に並列接続された入力信号検出
用の抵抗331から成る入力信号検出回路を有してい
る。
【0113】次に、本実施例の特徴的な部分を図8の特
性図に従って説明する。先ず、外部コントロールユニッ
ト4Aから電圧調整器3Eに定電圧入力がなされた場
合、例えば入力電圧が0Vであると、当然A点電圧も0
VとなってコンパレータCP1の出力はHレベル、コン
パレータCP2の出力はLレベルとなる。この結果、ト
ランジスタQ4はOFFとなってコンパレータCP3の
出力は有効となると共にコンパレータCP4の出力は無
効となる。
【0114】また、例えば入力電圧が最高電圧である4
Vであると、当然A点電圧も4Vとなってコンパレータ
CP1の出力はLレベル、コンパレータCP2の出力は
Hレベルとなる。この結果、トランジスタQ4はOFF
となってコンパレータCP3の出力は有効となると共に
コンパレータCP4の出力は無効となる。
【0115】そして、調整電圧の制御範囲は、入力電圧
0Vの場合は通常調整電圧制御範囲(イ)となり、また
入力電圧4Vはの場合は通常調整電圧制御範囲(ハ)と
なりコンパレータCP3の−入力端子に入力されるF点
電圧がE点電圧より低い間はコンパレータCP3の出力
はLレベルとなる。そして、トランジスタQ3はON状
態を保って界磁電流を界磁コイル102に流して、発電
動作を継続させる。そして、発電電圧が14.4Vに達
したならばF点電圧はE点電圧より高くなるためコンパ
レータCP3の出力は反転してトランジスタQ3をOF
Fにして界磁電流を低下させる。この結果、発電電圧を
14.4Vに調整することができる。
【0116】一方、入力電圧を0Vより4Vの範囲にお
いて設定し、A点電圧が(B点電圧<A点電圧<C点電
圧)の関係にある間はコンパレータCP1,CP2の出
力は共にHレベルとなるためトランジスタQ4はON動
作してコンパレータCP3の出力を無効とし、コンパレ
ータCP4の出力を有効とする。この結果、調整電圧は
外部信号による調整電圧制御範囲(ロ)の範囲で制御さ
れる。
【0117】従って、入力電圧を0+n(V)から4ー
n(V)の範囲で可変してA点電圧を設定すると、コン
パレータCP4はF点電圧が発電電圧の上昇に伴ってA
点電圧に至ると出力をLレベルにしてトランジスタQ3
をOFFする。これにより発電電圧は外部コントロール
ユニット4Aで任意に設定された値に調整することがで
きる。
【0118】尚、上記説明では、外部コントロールユニ
ット4Aは調整電圧に相当する定電圧信号を直接電圧調
整器3Eへ出力して、A点電圧を発生させた。しかし、
定電圧信号に代えて定電流信号を出力し、抵抗331間
に電圧降下を発生させてA点電圧を発生させても良い。
【0119】実施例6.上記、実施例1〜実施例5は外
部コントロールユニットより出力されるデューティ信号
或いは定電圧(電流)信号のレベル変化に比例して発電
電圧をリニアに調整させたが、デューティ信号のデュー
ティ比に応じて調整電圧を複数段階に変化させるように
しても良い。
【0120】図9は本実施例における車両用交流発電機
の出力制御装置である。尚、図中、他の実施例による車
両用交流発電機の出力制御装置と同一符号は同一又は相
当部分を示す。図において、3Fは本実施例による電圧
調整器であり、この電圧調整器3Fは構成として、整流
器2の補助端子より出力される発電電圧を定電圧化する
定電圧電源327、定電圧電源7の出力端子と接地間に
直列接続された分圧抵抗310,311,317,31
2、各分圧抵抗310,311,317,312の接続
点Hレベル,I,Jをそれぞれ−入力端子に接続して基
準電圧を入力すると共に、+入力端子をコンデンサCA
の+端子に共通接続して各基準電圧とコンデンサCAの
充電電圧を比較するコンパレータCP2,CP5,CP
1を有する。
【0121】また、他の構成として、コンパレータCP
1の出力端子に入力端子に接続したバッファBF、コン
パレータCP1とCP5の各出力端子を各入力端子に接
続したEX−NOR(EX1)、コンパレータCP5と
CP2の各出力端子を各入力端子に接続したEX−NO
R(EX2)、コンパレータCP2の出力端子を入力端
子に接続したインバータIV、各論理素子BF、EX−
NOR1,2、INVの出力端子にそれぞれ一端が接続
され、他端が分圧抵抗332の一端に共通接続された分
圧抵抗328〜331を有している。
【0122】尚、分圧抵抗332の他端は定電圧電源3
27に接続されている。また、各論理素子BF,EX−
NOR1,2,INVの出力はオープンコレクタ方式を
とっているため、出力がLレベルになると出力端子に接
続された分圧抵抗は接地されて分圧抵抗332と直列接
続される。
【0123】更に、他の構成として、補助端子202と
接地間に直列接続された分圧抵抗333,334、−入
力端子に分圧抵抗333と334の接続点が接続される
と共に、+入力端子に分圧抵抗328〜332の共通接
続点が接続され出力端子がトランジスタQ3に接続され
たコンパレータCP6を有している。
【0124】図10は、外部コントローラユニット4か
ら出力されるデューティ信号のデューティ比(%)を0
〜10,10〜50,50〜100にした場合、各デュ
ーティ範囲に対応したコンパレータCP1,CP5,C
P2の出力a,b,cと各論理素子BF,EX1,EX
2,INVの出力d,e,f,gの状態を示した真理値
表である。図11は、外部コントローラユニット4から
のデューティ信号のデューティ比に対応した調整電圧の
変化の様子を表した特性図である。
【0125】次に本実施例の特徴的な部分に注目してそ
の動作を説明する。車両のエンジンが起動し交流発電機
1が出力を開始すると、電圧調整器3Fのコンパレータ
CP6は+入力端子に入力されているK点の基準電圧と
−入力端子に入力されている補助端子202の出力され
た発電電圧の分圧電圧であるLレベル点電圧とを比較
し、L点電圧がK点の基準電圧よりも高くなると出力を
HレベルからLレベルに反転する。
【0126】逆にLレベル点電圧が低くなると、コンパ
レータCP6の出力はLレベルからHレベルへ反転す
る。トランジスタQ3はコンパレータCP6の出力変化
に伴って導通、非導通を繰り返し、導通の時に界磁コイ
ル102への界磁電流供給を継続し、非導通時には界磁
電流を遮断する。この様にコンパレータCP6によって
交流発電機1の出力電圧を基準電圧に従って一定値に制
御している。
【0127】次にコンパレータCP6の基準電圧につい
て説明する。外部コントロールユニット4のデューティ
信号は、トランジスタ401から出力されるON/OF
F信号として電圧調整器3FのトランジスタQ1で検出
される。
【0128】トランジスタQ1は、トランジスタ401
から出力されるON/OFF信号のデューティ比が0%
時は導通状態を維持し、デューティ比が100%時は遮
断状態を維持する。コンデンサCAの充電電圧はトラン
ジスタQ1のON/OFF動作に応じて変化する。つま
り、コンデンサCAはトランジスタQ1の遮断時は抵抗
307を通して充電され、導通時は抵抗308、トラン
ジスタQ1を通して放電される。
【0129】依って、デューティ比が100%の時はト
ランジスタQ1のベース電圧はトランジスタ401を通
して接地され、トランジスタQ1はOFFとなる。この
結果、コンデンサCAは抵抗307を通して定電圧電源
327の出力電圧まで充電されてこれを最大値とし、逆
にデューティ比が0%の時はトランジスタQ1はON状
態を保つため、コンデンサCAは定電圧電源327の出
力電圧を抵抗307と抵抗308で分圧された値まで充
電しこれを最少値とする。また、デューティ比が0%〜
100%の間では最少、最大値の範囲では、コンデンサ
CAはデューティ比にほぼ比例した電圧で充電されるこ
とでデューティの電圧変換が行われている。
【0130】コンデンサCAの充電電圧はコンパレータ
CP1,CP5,CP2の各+入力端子に印加されと共
に、各−入力端子に分圧抵抗310,311,317,
312で作られた分圧電圧が印加されて各分圧電圧と充
電電圧が比較される。そして、比較結果により各コンパ
レータCP1,CP5,CP2はHレベル或いはLレベ
ルの信号を出力することで、コンデンサCAの充電電圧
つまりデューティ信号の状態が判別されている。
【0131】次に、各コンパレータの動作を図10の真
理値表に従って説明する。先ず、デューティ信号のデュ
ーティ比が0%〜10%の時、充電電圧は各コンパレー
タCP2,CP5,CP1の−入力端子にそれぞれ印加
されているHレベル点,I点,J点の分圧電圧より低い
ため、コンパレータa(コンパレータCP2),コンパ
レータb(コンパレータCP5),コンパレータc(コ
ンパレータCP1)はLレベル信号を出力する。
【0132】デューティ信号のデューティ比が10%〜
50%の時、充電電圧は各コンパレータCP2,CP5
の−入力端子にそれぞれ印加されているHレベル点,I
点の分圧電圧より低いため、コンパレータb(コンパレ
ータCP5),コンパレータc(コンパレータCP2)
はLレベル信号を出力し、またJ点より高くなるためコ
ンパレータa(コンパレータCP1)はHレベル信号を
出力する。
【0133】デューティ信号のデューティ比が50%〜
90%の時、充電電圧は各コンパレータCP2の−入力
端子に印加されているHレベル点の分圧電圧より低い
が、I点及びJ点の分圧電圧より高くなるためコンパレ
ータa(コンパレータCP1),コンパレータb(コン
パレータCP5)はHレベル信号を出力し、コンパレー
タc(コンパレータCP2)はLレベル信号を出力す
る。
【0134】デューティ信号のデューティ比が90%〜
100%の時、充電電圧は各コンパレータCP2,CP
5,CP1の−入力端子にそれぞれ印加されているHレ
ベル点,I点,J点の分圧電圧より高くなるため、コン
パレータa(コンパレータCP2),コンパレータb
(コンパレータCP5),コンパレータc(コンパレー
タCP1)はHレベル信号を出力する。
【0135】前記、3つのコンパレータCP1,CP
5,CP2の出力は4つのゲート(バッファBE,EX
− NOR(EX1,EX2),インバータINV)に
入力されて信号処理されている。即ち、デューティ比が
0%〜10%ではコンパレータCP1のLレベル信号を
入力するバッファBF(ゲートd)のみがLレベル信号
を出力する。 デューティ比が10%〜50%ではコン
パレータCP1,CP5の各出力信号Hレベル,Lレベ
ルの排他的論理和結果を反転して信号出力するEX−N
OR(ゲートe)(EX1)のみがLレベル信号を出力
する。
【0136】デューティ比が50%〜90%ではコンパ
レータCP5,CP2の各出力信号Hレベル,Lレベル
の排他的論理和結果を反転して信号出力するEX−NO
R(ゲートf)(EX2)のみがLレベル信号を出力す
る。デューティ比が90%〜100%ではコンパレータ
CP2の出力信号をHレベルに反転して信号出力インバ
ータINV(ゲートg)のみがLレベル信号を出力す
る。つまり、デューティ比0%〜100%の間を4分割
した各デューティ比に応じて4つのゲートd,e,f,
gのいずれか1つがLレベル信号を出力する様に構成さ
れている。
【0137】更に、前記4つのゲートd,e,f,gの
出力端子にはは、コンパレータ203の基準電圧を作っ
てくる分圧抵抗中の抵抗328,329,330,33
1にそれぞれ接続されている。そして、ゲートd,e,
f,gの内、いずれか1つのゲートの出力信号がデュー
ティ信号に従ってLレベルになると、出力端子に接続さ
れた分圧抵抗328,329,330、或いは331は
接地される。
【0138】その結果、分圧抵抗328,329,33
0、或いは331は分圧抵抗332と共に定電圧電源出
力端子と接地間に直列接続される。分圧抵抗332と分
圧抵抗328,329,330、或いは331と共に定
電圧電源228の出力電圧を分圧しコンパレータCP6
の+入力端子に印加される基準電圧を作っている。
【0139】つまり、デューティ比が0%〜10%では
分圧抵抗328が接地されて分圧抵抗332と直列接続
される。そして、K点より基準電圧が+入力端子に印加
され、−入力端子に印加されている発電電圧の分圧値と
比較される。発電電圧が通常調整電圧である14.4V
より低く、その分圧値が基準電圧より低い間はコンパレ
ータCP6よりHレベル信号がトランジスタQ3に出力
され続けON状態を保って界磁コイル102に界磁電流
を流す。しかし、発電電圧が上昇し分圧電圧が基準電圧
より大きくなるとコンパレータCP6は出力信号をLレ
ベルとしてトランジスタQ3をOFFする。この結果、
図11に示すように発電電圧を14.4Vに調整するこ
とができる。
【0140】更に、デューティ比10%〜50%では分
圧抵抗329が接地され、デューティ比が50%〜90
%では分圧抵抗330が接地され、またデューティ比が
90%〜100%では分圧抵抗331が接地される。デ
ューティ比に応じて分圧抵抗が変わり基準電圧が変わる
ことで、コンパレータCP6は基準電圧に対応した分圧
電圧が印加されるとLレベル信号を出力する。
【0141】この結果、図11に示すようにデューティ
比が10%〜50%の間では発電電圧が通常調整電圧よ
り低い12.8Vで界磁電流を遮断して発電電圧を調整
する。また、デューティ比が50%〜90%の間では発
電電圧が通常調整電圧より高い15.0Vで界磁電流を
遮断して発電電圧を調整する。更に、デューティ比が9
0%〜100%の間では発電電圧が通常調整電圧よりや
や高いい14.7Vで界磁電流を遮断して発電電圧を調
整する。
【0142】実施例7.上記、実施例1〜実施例5は調
整電圧設定値を下限値より上限値の範囲でリニアに変え
る場合、通常調整電圧設定用コンパレータとは別に設定
値可変制御用のコンパレータを用いたが、図20に示し
た従来の電圧調整器3ー3を大幅に改良することなく、
リニアに調整電圧を設定できる電圧調整器を有した車両
用交流発電機の出力制御装置を構成できる。
【0143】図12は本実施例による車両用交流発電機
の出力制御装置の構成図である。尚、図中、図20と同
一符号は同一又は相当部分を示す。図において、3Gは
本実施例における電圧調整器である。この電圧調整器3
Gは、分圧抵抗303に平滑コンデンサCAを並列に接
続すると共に、トランジスタQ1のON動作に伴って平
滑コンデンサCAに分抵抗が並列接続されるようにトラ
ンジスタQ1のコレクタと平滑コンデンサCAの+側間
に分圧抵抗336を接続してデューティ−電圧変換回路
を構成している。
【0144】次に本実施例の動作について説明する。
尚、キースイッチ8をONして蓄電池5より表示灯9,
トランジスタQ3を通して界磁コイル102に界磁電流
を流して発電動作を開始させ、通常調整電圧を補助端子
202より発生させて表示灯9を消灯させるまでの動作
は従来装置と同様である。
【0145】ここで、外部コントロールユニット4のト
ランジスタ401より出力されるデューティ信号のデュ
ーティ比が0%の場合、トランジスタQ1はON状態を
継続しているため分圧抵抗336はトランジスタQ1を
通して接地されて分圧抵抗303に並列接続される。そ
して、B点における抵抗分圧比は小さくなり分圧比に応
じた分圧電圧がダイオードD2を通してゼナーダイオー
ドZD1のカソードに印加される。
【0146】即ち、ゼナーダイオードZD1に所定のオ
フセット電圧が印加されることになる。ここで、例えば
発電電圧が14.4Vに上昇するとB点電圧は一気にゼ
ナーダイオードZD1のブレークダウン電圧に達してト
ランジスタQ2をONしてトランジスタQ3をOFFさ
せる。
【0147】しかし、デューティ信号のデューティ比が
100%となり、トランジスタQ1がOFFになると分
圧抵抗303に並列接続されていた分圧抵抗336は切
り離される。そして、B点における抵抗分圧比は大きく
なり分圧比に応じた分圧電圧がダイオードD2を通して
ゼナーダイオードZD1のカソードに印加される。
【0148】ゼナーダイオードZD1に印加されるオフ
セット電圧は、抵抗分圧比が小さい時に比べて小さくな
る。そして、例えば発電電圧が12.8Vに上昇すると
B点電圧は一気にゼナーダイオードZD1のブレークダ
ウン電圧に達してトランジスタQ2をONしてトランジ
スタQ3をOFFさせる。よって、デューティ比を0%
か100%に制御することで発電電圧を14.4Vか1
2.8Vに調整することができる。
【0149】しかし、ここで図13に示すように調整電
圧を14.4Vから12.8Vの範囲にリニア似設定す
る場合は、調整設定電圧に応じたデューティ比でトラン
ジスタQ1をON/OFFさせ、分圧電圧をデューティ
比に応じて繰り返し変化させると共に、分圧電圧を平滑
コンデンサで平滑する。
【0150】この結果、デューティ比に応じた分圧電圧
の平均電圧が得られてB点のオフセット電圧が変化す
る。平均電圧はデューティ比が100%に近付くにつれ
て大きくなるため、オフセット電圧も大きくなり図13
に示すように調整電圧が低下する。尚、この説明ではデ
ューティ比が0%の時に調整電圧を14.4Vにした
が、分圧抵抗301〜303,336の抵抗値の設定に
より、図14の特性図に示すようにデューティ比0%の
時に15.0V、27.3%の時に14.4Vに、10
0%の時に12.8Vに設定することもできる。
【0151】実施例8.上記、実施例7はデューティ比
が0%の時に調整電圧が14.4V、100%の時に調
整電圧が12.8Vと、右下がりの特性としたが、特性
を右上がり特性にして電圧調整器の使用上の融通性を向
上させることができる。図15は本実施例による車両用
交流発電機の出力制御装置である。尚、図中、図12に
示す電圧調整器3Gと同一符号は同一又は相当部分を示
す。
【0152】図において、3Hは本実施例における電圧
調整器である。電圧調整器3Hは、ベースを外部コント
ロールユニット4に内蔵されたトランジスタ401のコ
レクタに、コレクタは後続されるトランジスタQ1のベ
ースに、エミッタはトランジスタQ1のエミッタに接続
されたトランジスタ401出力反転用のトランジスタQ
1a、トランジスタQ1aのベースと+側ライン間に接
続されたベース抵抗337を電圧調整器3Gの構成に加
えて有している。
【0153】次に、本実施例の動作について説明する。
今、外部コントロールユニット4より出力されるデュー
ティ信号のデューティ比が0%の場合、トランジスタQ
1aにはベース抵抗337を通してベース電流が流れる
ためONしてトランジスタQ1はOFFとなる。そし
て、分圧抵抗303に抵抗が並列接続されることがない
ためB点における抵抗分圧比は大きくなり分圧比に応じ
た分圧電圧がダイオードD2を通してゼナーダイオード
ZD1のカソードに印加される。
【0154】ゼナーダイオードZD1に印加されるオフ
セット電圧は、抵抗分圧比が小さい時に比べて大きくな
る。そして、例えば発電電圧が12.8Vに上昇すると
B点電圧は一気にゼナーダイオードZD1のブレークダ
ウン電圧に達してトランジスタQ2をONしてトランジ
スタQ3をOFFさせる。
【0155】また、外部コントロールユニット4より出
力されるデューティ信号のデューティ比が100%の場
合、トランジスタQ1aに流れるベース電流は遮断され
るためOFFとなってトランジスタQ1はONとなる。
そのため、分圧抵抗336はトランジスタQ1を通して
接地されて分圧抵抗303に並列接続されてB点におけ
る抵抗分圧比は小さくなり、分圧比に応じた分圧電圧が
ダイオードD2を通してゼナーダイオードZD1のカソ
ードに印加される。
【0156】即ち、ゼナーダイオードZD1に所定のオ
フセット電圧が印加されることになる。ここで、例えば
発電電圧が14.4Vに上昇するとB点電圧は一気にゼ
ナーダイオードZD1のブレークダウン電圧に達してト
ランジスタQ2をONしてトランジスタQ3をOFFさ
せる。
【0157】しかし、ここで図13に示すように調整電
圧を12.8Vから14.4Vの範囲にリニア似設定す
る場合は、調整設定電圧に応じたデューティ比でトラン
ジスタQ1をON/OFFさせ、分圧電圧をデューティ
比に応じて繰り返し変化させると共に、分圧電圧を平滑
コンデンサで平滑する。
【0158】この結果、デューティ比に応じた分圧電圧
の平均電圧が得られてB点のオフセット電圧が変化す
る。平均電圧はデューティ比が100%に近付くにつれ
て小さくなるため、オフセット電圧も小さくなり図16
に示すように調整電圧が上昇する。尚、この説明ではデ
ューティ比が0%の時に調整電圧を12.8Vにした
が、分圧抵抗301〜303,336の抵抗値の設定に
より、図17の特性図に示すようにデューティ比0%の
時に12.8V、72.7%の時に14.4Vに、10
0%の時に15.5Vに設定することもできる。
【0159】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、界磁コイルを
有する交流発電機の整流出力により充電される蓄電池の
端子電圧を検出し、この検出電圧に応じて上記界磁コイ
ルに流れる界磁電流を断続制御することにより上記交流
発電機の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器と、車
両の運転状態に応じた制御信号を出力する外部コントロ
ールユニットとを有し、上記制御信号に基づいて、上記
電圧調整器による交流発電機の調整電圧を設定するよう
にしたので、車両の運転状態に応じた外部コントロール
ユニットからの制御信号に基づいて交流発電機の調整電
圧を設定することができるため、外部コントロールユニ
ットより単一の信号線にて電圧調整器に各種調整電圧設
定情報を入力させることができるという効果がある。
【0160】請求項2の発明によれば、請求項1に記載
の車両用交流発電機の出力制御装置の構成に加えて外部
コントロールユニットは、車両の運転状況に応じ最適調
整電圧となるように制御信号を出力する端子を有し、電
圧調整器は制御信号を入力する端子を有し、入力された
制御信号を判別し、制御信号に対応した調整電圧に設定
する所定値設定回路を備えたので、外部コントロールユ
ニットより入力された制御信号のレベルを判定して調整
電圧を設定することができるため、レベルを予め決める
ことで容易にに交流発電機の出力電圧を調整できるとい
う効果がある。
【0161】請求項3の発明によれば、請求項1に記載
のデューティ判別回路を、制御信号のデューティ量を電
圧に変換し、該変換された電圧を基準電圧と比較判定す
る比較判定回路から構成したので、制御信号のデューテ
ィ量を電圧変換して変換電圧と基準電圧の偏差より調整
電圧を切り替え設定することで、基準電圧の設定によっ
ても調整電圧を任意に設定できるため調整電圧の切り替
え設定が容易になるという効果がある。
【0162】請求項4の発明によれば、請求項2に記載
の所定値設定回路を電圧検出回路に設けた抵抗による分
圧回路から構成し、分圧比を変更して所定値を変更する
ようにしたので、複数の抵抗を直列接続して各接続点よ
り得られた分圧電圧を基準電圧とすると共に外部コント
ロールユニットより入力された制御信号の電圧変換値と
比較し、比較結果より交流発電機の出力電圧の調整値を
切り替えることで抵抗値の切り替えのみで調整値を任意
に切り替え設定できるという効果がある。
【0163】請求項5の発明によれば、界磁コイルを有
する交流発電機の整流出力により充電される蓄電池の端
子電圧を検出し、この検出電圧に応じて上記界磁コイル
に流れる界磁電流を外部コントロールユニットからの制
御信号に基づいて断続制御することにより上記交流発電
機の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器を備え、こ
の電圧調整器に、上記外部コントロールユニットからの
信号レベルを第1の所定値以下と、第2の所定値レベル
以上と、そして、第1と第2の所定値間とに判別する外
部信号レベル判別手段と、この外部信号レベル判別手段
の判別結果に基づき、上記交流発電機の出力電圧を通常
電圧制御と外部電圧制御とを切替える切り替え手段とを
備えたので、外部コントロールユニットから入力された
制御信号のレベルが予め設定された第1の所定値以下、
第2の所定値以上、及び第1と第2の所定値との間かを
判別し、判別結果に基づいて交流発電機の出力電圧調整
値の制御を内部信号に基づくものと外部信号に基づくも
のに切り替えることで、出力電圧調整値の制御を外部よ
り容易に行うことができるという効果がある。
【0164】請求項6の発明によれば、請求項5に記載
の外部信号レベル判別手段を、制御信号のレベルが、第
1の所定値以下と、第2の所定値以上の時、交流発電機
の出力電圧を通常の所定値に制御し、第1と第2の所定
値間の時は、制御信号レベル変化に相関した値を発電機
の出力電圧を決定する基準電圧として制御信号レベルに
相関するように発電機の出力電圧を制御するようにした
ので、制御信号のレベルが第1の所定値以下の時と第2
の所定値以上のときは交流発電機の出力電圧調整値を通
常の値に設定し、第1と第2の所定値の間である場合
は、出力電圧調整値を制御信号のレベル変化に相関した
値に設定することできめ細かく出力電圧調整値を設定す
ることができるという効果がある。
【0165】請求項7の発明によれば、請求項5に記載
の外部信号レベル判別手段を、制御信号レベルが第1の
所定値以下の時、交流発電機の出力電圧を第1の通常所
定値に制御し、第2の所定値以上の時、前記交流発電機
の出力電圧を第2の通常所定値に制御し、第1と第2の
所定値間の時は、前記制御信号レベル変化に相関した値
を前記交流発電機の出力電圧を決定する基準電圧とし、
前記制御信号レベルに相関するように前記交流発電機の
出力電圧を制御するようにしたので、制御信号のレベル
が第1の所定値以下の時は交流発電機の出力電圧調整値
を第1の通常値に設定し、第2の所定値以上の時は第2
通常値に設定し、また第1と第2の所定値の間である場
合は、出力電圧調整値を制御信号のレベル変化に相関し
た値に設定することでよりきめ細かく出力電圧調整値を
設定することができるという効果がある。
【0166】請求項8の発明によれば、請求項1に記載
の外部コントロールユニットからの制御信号を周波数が
変化する周波数信号とし、この周波数信号を電圧変換す
るようにしたので、外部コントロールユニットから出力
される制御信号を車両の状態に応じて変化する周波数特
性を有した信号とし、この信号を電圧調整器にて周波数
ー電圧変換するようにしたので周波数を高めることで制
御信号への雑音の影響を低減することができるという効
果がある。
【0167】請求項9の発明によれば、界磁コイルを有
する交流発電機の整流出力により充電される蓄電池の端
子電圧を検出し、この検出電圧に応じて上記界磁コイル
に流れる界磁電流を外部コントロールユニットからの制
御信号に基づいて断続制御する事により上記交流発電機
の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器を備え、この
電圧調整器に車両側の外部コントロールユニットからの
制御信号のレベルに基づいて、調整電圧を少なくとも4
段階以上に切替える切り替え手段を備えたので、外部コ
ントロールユニットから入力された制御信号のレベルに
応じて交流発電機の出力電圧調整値を不連続に4段階以
上に切り替えるこができるため車両の運転状態に応じて
適切な調整電圧を設定することができるという効果があ
る。
【0168】請求項10の発明によれば、請求項9に記
載の切り替え手段を外部からの制御信号をレベル判定を
して電圧調整器の基準電圧を切り替えるようにしたの
で、基準電圧の切り替えを外部より入力される制御信号
によって行われるため調整電圧の切り替え設定が容易に
なるという効果がある。
【0169】請求項11の発明によれば、請求項9の構
成に加えて外部からの制御信号のレベルを検出する複数
の検出手段と、この検出手段によって検出された制御信
号の論理判別を行う判別手段を有し、判別結果に応じて
基準電圧を変更するようにしたので、デジタル信号処理
による調整電圧の切り替え設定が容易になるという効果
がある。
【0170】請求項12の発明によれば、界磁コイルを
有する交流発電機の整流出力により充電される蓄電池の
端子電圧を検出し、この検出電圧に応じて上記界磁コイ
ルに流れる界磁電流を外部コントロールユニットからの
制御信号に基づいて断続制御する事により上記交流発電
機の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器を備え、こ
の電圧調整器に所定値の上限所定値及び下限所定値を決
定する所定値決定手段と、この所定値決定手段により決
定された上限所定値と下限所定値を上記外部コントロー
ルユニットからの制御信号により切り換える切り換え手
段と、切り換えられた上限所定値と下限所定値の間を平
滑する平滑手段とを備え、上記外部コントロールユニッ
トからの制御信号により出力電圧調整値をリニアに制御
するようにしたので、交流発電機の出力電圧調整値の上
限所定値と下限所定値を制御信号の周波数に応じた速度
で交互に切り替え、切り替えられた上限所定値と下限所
定値の間を平滑して所定値の平均値を得て、この平均値
に基づいて交流発電機の調整電圧を切り替えることで制
御信号の周波数制御により調整電圧を簡易な構成により
リニアに制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図2】この発明の実施例2による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図3】実施例1及び実施例2による車両用交流発電機
の出力制御装置の調整電圧の特性図である。
【図4】この発明の実施例3による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図5】実施例3による車両用交流発電機の出力制御装
置の調整電圧の特性図である。
【図6】この発明の実施例4による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図7】この発明の実施例5による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図8】実施例5による車両用交流発電機の出力制御装
置の調整電圧の特性図である。
【図9】この発明の実施例6による車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図10】実施例6による車両用交流発電機の出力制御
装置の動作を説明する真理値表を示す図である。
【図11】実施例6による車両用交流発電機の出力制御
装置の調整電圧の特性図である。
【図12】この発明の実施例7による車両用交流発電機
の出力制御装置の構成図である。
【図13】実施例7による車両用交流発電機の出力制御
装置の調整電圧の特性図である。
【図14】実施例7による車両用交流発電機の出力制御
装置の調整電圧の他の特性図である。
【図15】この発明の実施例8による車両用交流発電機
の出力制御装置の構成図である。
【図16】実施例8による車両用交流発電機の出力制御
装置の調整電圧の特性図である。
【図17】実施例8による車両用交流発電機の出力制御
装置の調整電圧の他の特性図である。
【図18】従来の車両用交流発電機の出力制御装置の構
成図である。
【図19】他の従来における車両用交流発電機の出力制
御装置の構成図である。
【図20】更に、他の従来における車両用交流発電機の
出力制御装置の構成図である。
【図21】従来の車両用交流発電機の出力制御装置の調
整電圧の特性図である。
【符号の説明】
1 交流発電機 102 界磁コイル 2 整流器 3A〜3H 電圧調整器 4 外部コントロールユニット 5 蓄電池 CP1〜CP6 コンパレータ CA コンデンサ 307 充電用抵抗 308 放電用抵抗 310〜317 分圧抵抗 Q1〜Q4 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴻和 達樹 姫路市千代田町840番地 三菱電機株式会 社姫路製作所内 (72)発明者 田中 勝則 姫路市千代田町840番地 三菱電機株式会 社姫路製作所内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 界磁コイルを有する交流発電機の整流出
    力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この検
    出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を断続
    制御することにより上記交流発電機の出力電圧を所定値
    に調整する電圧調整器を有する車両用交流発電機の出力
    制御装置において、車両の運転状態に応じたデューティ
    比の制御信号を出力する外部コントロールユニットと、
    この制御信号のデューティ比を判別結果に基づいて、上
    記交流発電機の調整電圧を設定するデューティ判別回路
    を有することを特徴とする車両用交流発電機の出力制御
    装置。
  2. 【請求項2】 外部コントロールユニットは、車両の運
    転状況に応じ最適調整電圧となるように制御信号を出力
    する端子を有し、電圧調整器は制御信号を入力する端子
    を有し、入力された制御信号を判別し、制御信号に対応
    した調整電圧に設定する所定値設定回路を備えたことを
    特徴とする請求項1に記載の車両用交流発電機の出力制
    御装置。
  3. 【請求項3】 デューティ判別回路は、制御信号のデュ
    ーティ量を電圧に変換し、該変換された電圧を基準電圧
    と比較判定する回路からなることを特徴とする請求項1
    に記載の車両用交流発電機の出力制御装置。
  4. 【請求項4】 所定値設定回路は、電圧検出回路に設け
    た抵抗による分圧回路からなり、分圧比を変更して所定
    値を変更するを特徴とする請求項2に記載の車両用交流
    発電機の出力制御装置。
  5. 【請求項5】 界磁コイルを有する交流発電機の整流出
    力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この検
    出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を外部
    コントロールユニットからの制御信号に基づいて断続制
    御する事により上記交流発電機の出力電圧を所定値に調
    整する電圧調整器を有する車両用交流発電機の出力制御
    装置において、外部コントロールユニットからの信号レ
    ベルを第1の所定値以下と、第2の所定値レベル以上
    と、そして、第1と第2の所定値間とに判別する外部信
    号レベル判別手段と、この外部信号レベル判別手段の判
    別結果に基づき、発電機の出力電圧を通常電圧制御と外
    部電圧制御とを切替える切り替え手段とを備えたことを
    特徴とする車両用交流発電機の出力制御装置。
  6. 【請求項6】 外部信号レベル判別手段は、制御信号の
    レベルが、第1の所定値以下と、第2の所定値以上の
    時、交流発電機の出力電圧を通常の所定値に制御し、第
    1と第2の所定値間の時は、制御信号レベル変化に相関
    した値を発電機の出力電圧を決定する基準電圧として制
    御信号レベルに相関するように発電機の出力電圧を制御
    することを特徴とする請求項5に記載の車両用交流発電
    機の出力制御装置。
  7. 【請求項7】 外部信号レベル判別手段は、制御信号レ
    ベルが第1の所定値以下の時、交流発電機の出力電圧を
    第1の通常所定値に制御し、第2の所定値以上の時、前
    記交流発電機の出力電圧を第2の通常所定値に制御し、
    第1と第2の所定値間の時は、前記制御信号レベル変化
    に相関した値を前記交流発電機の出力電圧を決定する基
    準電圧とし、前記制御信号レベルに相関するように前記
    交流発電機の出力電圧を制御する事を特徴とする請求項
    5に記載の車両用交流発電機の出力制御装置。
  8. 【請求項8】 外部コントロールユニットからの制御信
    号は、周波数が変化する周波数信号からなり、この周波
    数信号を電圧変換することを特徴とする請求項1に記載
    の車両用交流発電機の出力制御装置。
  9. 【請求項9】 界磁コイルを有する交流発電機の整流
    出力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この
    検出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を外
    部コントロールユニットからの制御信号に基づいて断続
    制御する事により上記交流発電機の出力電圧を所定値に
    調整する電圧調整器を有する車両用交流発電機の出力制
    御装置において、車両側の外部コントロールユニットか
    らの制御信号のレベルに基づいて、調整電圧を少なくと
    も4段階以上に切替える事を特徴とする車両用交流発電
    機の出力制御装置。
  10. 【請求項10】 外部からの制御信号をレベル判定をし
    て電圧調整器の基準電圧を切替えることを特徴とした請
    求項9に記載の車両用交流発電機の出力制御装置。
  11. 【請求項11】 外部からの制御信号のレベルを検出す
    る複数の検出手段と、この検出手段によって検出された
    制御信号の論理判別を行う判別手段を有し、判別結果に
    応じて基準電圧を変更することを特徴とした請求項9に
    記載の車両用交流発電機の出力制御装置。
  12. 【請求項12】 界磁コイルを有する交流発電機の整流
    出力により充電される蓄電池の端子電圧を検出し、この
    検出電圧に応じて上記界磁コイルに流れる界磁電流を外
    部コントロールユニットからの制御信号に基づいて断続
    制御する事により上記交流発電機の出力電圧を所定値に
    調整する電圧調整器を有する車両用交流発電機の出力制
    御装置において、上記電圧調整器は所定値の上限所定値
    及び下限所定値を決定する所定値決定手段と、この所定
    値決定手段により決定された上限所定値と下限所定値を
    上記外部コントロールユニットからの制御信号により切
    り換える切り換え手段と、切り換えられた上限所定値と
    下限所定値の間を平滑する平滑手段とを備え、上記外部
    コントロールユニットからの制御信号により出力電圧調
    整値をリニアに制御することを特徴とする車両用交流発
    電機の出力制御装置。
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