JPS62152400A - 車両用発電機の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用発電機の制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、機関アイドル中の電気負荷投入によるアイド
ル回転数の非所望な低下を抑制することを主目的として
、例えば特開昭６０−８７６３６号公報に開示される提
案がある。

この提案の内容は、概ね、電気負荷投入から所定時間が
経過するまで車両用発電機の励磁コイルに対して励磁電
流の供給を連続して停止することにより、この停止中に
車両用発電機が内燃機関の負荷として作用しないように
し、アイドル回転数の低下を抑制しようとすることであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この従来例によると、電気負荷投入からアイド
ルアップ機構によるアイドルアップが完了するまでの間
に、アイドル回転数の変動を招き易いという問題が生じ
た。

本発明はこの問題点にかんがみなされたものであり、電
気負荷投入によるアイドル回転数の非所望な低下を抑制
することは勿論のこと、電気負荷投入からアイドルアッ
プ後の回転数までアイドル回転数を円滑に上昇させるこ
とを主目的とする。

更に、本発明の他の目的は、前記主目的を達成するに当
って、電気負荷が通常３０Ｗ程度から２００Ｗ程度のも
のまで複数種類あるにもかかわらず、１個の特定電気負
荷のみを対象として装置を設計すると、投入される電気
負荷によっては前記主目的を必ずしも良好に達成できな
い場合が生ずる点に着目し、少なくとも２個以上の電気
負荷にわたって前記主目的を良好に達成できるようにす
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ これらの目的を達成するために、車両用発電機の制御装
置でおる本発明は、 車両用発電機の負荷（前記の電気負荷と同一である。）
が投入されたことを検知する負荷投入検知部と、 この検知部により前記の旨が検知されると、投入された
負荷の容量に応じた出力を発生する制御信号生成部と、 この制御信号生成部の出力にしたがい前記車両用発電機
の励磁電流を制御する励磁コイル駆動部と、 を備え、 機関アイドル中に負荷が投入されると、この負荷投入直
後から前記車両用発電機の出力電流を当該投入された負
荷の容量に応じて緩やかに増大せしめるよう構成した ことを特徴としている。

［作用］ このように、機関アイドル中に負荷が投入されると、こ
の負荷投入直後から車両用発電機の出力電流を当該投入
された負荷の大きさに応じて緩やかに増大せしめる。

このため、車両用発電機は内燃機関に対して、投入され
た前記車両用発電機の負荷の容量に応じて容量が緩やか
に増大してゆく負荷として作用することから、アイドル
アップ機構の作用とも相まって、負荷投入から回転数変
動を招くことなくアイドルアップ完了後の回転数にアイ
ドル回転数を落ち着かせることが複数の負荷にわたって
可能となる。勿論、エンジンストールを招かないことは
言うまでもない。

［実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示している。

図において、車両用発電Ｉａ１の励磁電流を制御し、発
電機１の発生電圧を調整する励磁コイル駆動部２は、ス
イッチングトランジスタ２−１、スイッチングトランジ
スタ２−２、ゼナダイオード２−３、ダイオード２−４
、抵抗２−５、分圧抵抗２−６、分圧抵抗２−７からな
る周知のＩＣレギュレータとしての部分と、この部分の
分圧抵抗２−７に並列接続した直列回路（抵抗２−８、
第１のスイッチングトランジスタ２−９からなる。）と
、第１のスイッチングトランジスタ２−９のベースと発
電＠１の＋側出力端との間に設けた抵抗２−１０とから
なる。

第１のスイッチングトランジスタ２−９のベースは後述
するような制御信号生成部３の第２のスイッチングトラ
ンジスタ３−１のコレクタにも接続する。第１のスイッ
チングトランジスタ２−９は第２のスイッチングトラン
ジスタ３−１がオフのときオンを保ち、一方、オンのと
きオフを保つよう動作させる。なお、第１のスイッチン
グトランジスタ２−９がオンのとき励磁コイル１−１に
電流が流れるよう動作し、一方、オフのとき電流が流れ
ないよう励磁コイル駆動部２は構成しである。

制御信号生成部３は第１のコンパレータ３−２を有する
。コンパレータ３−２の一側入力電圧Ｖ２は、発電機１
の発生電圧ＶＯから電流制限用抵抗３−３による電圧降
下分を差し引いた電圧Ｖ１を所定比で分圧した値に常時
保つ。子側入力電圧Ｖ４は、電気負荷（図ではファンモ
ータ４−１、ヘッドライト４−２）のスイッチ５−１．
５−２のいずれかがオンしている間、発電機１の発生電
圧ｖＯとほぼ等しい電圧Ｖ３を所定比で分圧した値に保
ち、一方、スイッチ５−１．５−２のすべてがオフして
いる間は、アース電位に保つ。電圧Ｖ２　、Ｖ４は、ス
イッチ５−１または５−２がオンしているときには電圧
Ｖ４が電圧Ｖ２よりも大きな値をとるようにする。

スイッチ５−１または５−２がオンしているときには、
コンパレータ３−２の出力電圧はハイレベルに保たれ、
一方、スイッチ５−１および５−２がオフしているとき
には、ローレベルに保たれる。

コンパレータ３−２の出力端は、抵抗３−４、第１のコ
ンデンサ３−５、第３のスイッチングトランジスタ３−
６のベース、エミッタを順にへて接地する。このスイッ
チグトランジスタ３−６は、コンパレータ３−２の出力
電圧がハイレベルに反転するとオンし、抵抗３−４とコ
ンデンサ３−５の時定数に基きコンデンサ３−５が充電
し終るとオフする。このオン時間は、アイドルアップ機
構が作動を開始してからアイドルアップが完了するに通
常要する時間、つまりアイドルアップ時間に比べて充分
小さく設定しておく。なお、コンデンサ３−５の充電電
荷を放電させるために、コンデンサ３−５とアースとの
間に、ダイオード３−７を設ける。

第３のスイッチングトランジスタ３−６のコレクタには
トランジスタ保護用抵抗３−８の一端を接続し、更に、
この抵抗３−８の伯端と第３のスイッチングトランジス
タ３−６のエミッタとの間に他の第２のコンデンサ３−
９を設ける。コンデンサ３−９の一方の電極（抵抗側の
電極）と前記電流制限用抵抗３−３の一端（バッテリ６
の子端子側と接続される端部とは反対の端部）との間に
は、可変抵抗回路３−１０！設ける。可変抵抗回路３−
１０は、第１、第２、第３の抵抗３−１０１．３−１０
２．３−１０３からなる直列回路と、第２、第３の抵抗
３−１０２．３−１０３の直列回路部分に並列に接続し
た第１のＦＥＴ３−１０４であってヘッドライトスイッ
チ５−２がオンしている間オンするものと、第３の抵抗
３−１０３に並列接続した第２のＦＥＴ３−１０５であ
ってファンモータスイッチ５−１がオンしている間オン
するものとからなる。

従って、可変抵抗回路３−１０は、ヘッドライトスイッ
チ５−２、ファンモータスイッチ５−１の両者ともオフ
しているときは最大の所定の抵抗値をとり、ファンモー
タスイッチ５−１がオン、ヘッドライトスイッチ５−２
がオフしているときは２番目に大きな抵抗値をとり、フ
ァンモータスイッチ５−１がオフ、ヘッドライトスイッ
チ５−２がオンしているときは最小の抵抗値をとる。

第２のコンデンサ３−９の抵抗３−３側電極は、電圧Ｖ
１を所定比に分圧する第１の抵抗３−１１、第２の抵抗
３−１２の接続点にアノードが接続されたダイオード３
−１３に接続する。

第２のコンデンサ３−９の電圧Ｖ５は、（１）第３のス
イッチングトランジスタ３−６がオフしている間は、電
圧ｖ１の値を保ち、（２）このスイッチングトランジス
タ３−６がオンにスイッチングすると、抵抗３−１１．
３−１２の接続点の電圧■６からダイオード３−１３の
順方向電圧降下分を差し引いた電圧（仮にＶ２Ｏとする
）まで瞬時に降下し、その後この電圧Ｖ５０の値を保ち
、 （３）このスイッチングトランジスタ３−６がオフに復
帰すると、可変抵抗回路３−１０の抵抗値と第２のコン
デンサ３−９の容量に基く時定数で電圧Ｖ１まで上昇す
る。

第２のコンデンサ３−９の電圧■５は他の第２のコンパ
レータ３−１４の一側入力電圧とする。

コンパレータ３−１４の子側入力電圧Ｖ８は、他の第３
のコンデンサ３−１６であって、電流制限用抵抗３−３
のアース側端に一端を接続した抵抗３−１５とアースと
の間に設けたものの電圧とする。

第２のコンパレータ３−１４の子側入力電圧Ｖ８は、同
時に、他の第３のコンパレータ３−１７の一側入力電圧
とされる。第３のコンパレータ３−１７の＋側入力電圧
■７は、出力電圧がローレベルのとき電圧Ｖ５０となり
、ハイレベルのとき、電圧Ｖ５０よりも大きな電圧であ
って電圧■１を所定比で分圧した電圧Ｖ７０とする。

第３のコンデンサ３−１６は一定周期で充放電を繰返す
。すなわち、第３のコンパレータ３−１７の出力電圧が
ハイレベルのとき、その容量と抵抗３−１５の抵抗値で
定まる時定数（コンデンサ３−９の充電時定数に比べて
充分小さな値に予め設定しておく。）で充電されてゆき
、充電電圧Ｖ８が電圧Ｖ７０を上回ろうとすると、第３
のコンパレータ３−１７の出力電圧がローレベルに反転
し、充電電荷が抵抗３−１８とダイオード３−１９との
直列回路をへて第３のコンパレータ３−１７の出力端に
向って放電されてゆき、電圧ｖ８が電圧Ｖ５０を下回ろ
うとすると、第３のコンパレータ３−１７の出力電圧が
ハイレベルに復帰し、再び充電を開始し、以後同様な動
作を繰り返す。

第２のコンパレータ３−１４の＋側入力電圧Ｖ８は、第
３のコンデンサ３−１６の電圧であり、−側入力電圧Ｖ
５は第２のコンデンサ３−９の電圧である。第２のコン
デンサ３−９の電圧ｖ５は、前述したように、第３のス
イッチングトランジスタ３−６オフ時には電圧ｖ１を保
ち、スイッチオンすると瞬時に電圧Ｖ５０まで低下し電
圧Ｖ５０を短時間保ち、以後、緩やかに電圧Ｖ１まで上
昇、復帰する。一方、第３のコンデンサ３−１６の電圧
Ｖ８は、前述したように、第２のコンデンサ３−９の電
圧ｖ５が電圧Ｖ５０から電圧Ｖ１まで上昇、復帰するの
にかかる時間に比べて充分短い一定周期で電圧Ｖ５０、
電圧Ｖ７０の範囲で充放電を繰返す。

従って、第２のコンパレータ３−１４の出力電圧は、（
１）第３のスイッチングトランジスタ３−６オフ時には
ローレベルを保ち、（２）スイッチオンすると、短時間
経過後、一定周期で交互にローレベル、ハイレベルに切
換ねり（但し、経時とともにハイレベル期間が短くなっ
てゆく。）、（３）その後、ローレベルに復帰する。

第２のコンパレータ３−１４の出力端は第２のスイッチ
ングトランジスタ３−１のベースに抵抗を介して接続す
る。第２のスイッチングトランジスタ３−１はコレクタ
を励磁コイル駆動部２の第１のスイッチングトランジス
タ２−９のベースに接続し、エミッタをアースする。す
なわち、第２のスイッチング１〜ランジスタ３−１は第
２のコンパレータ３−１４の出力電圧がハイレベルのと
きオンを保ち、ローレベルのときオフを保つよう動作さ
せる。

なお、前述したように、第２のスイッチングトランジス
タ３−１がオンのとき、第１のスイッチングトランジス
タ２−９はオフを保ち、励磁コイル１−１に電流が流れ
ず、一方オフのとき、第１のスイッチングトランジスタ
２−９はオンを保ち、励磁コイル１−１に電流が流れう
る。

なお、電流制限用抵抗３−３とアースとの間にゼナダイ
オード３−２０を設け、電圧ｖ１をゼナー電圧以下に抑
える。

第２図はファンモータスイッチ５−１がオンされた場合
の回路動作を説明するためのタイミングチャートを示し
、第３図はファンモータ４−１に較べて負荷容量が小さ
いヘッドライト４−２のスイッチ５−２がオンされた場
合の回路動作を説明するためのタイミングチャートを示
してい−る。

第２図および第３図に示すように、スイッチ５＝１また
は５−２がオンすると、電圧Ｖ５すなわちコンデンサ３
−１６の電圧は電圧Ｖ１から−Ｈ電圧Ｖ５０に瞬時に低
下した俊、負荷容量に応じた上昇勾配で上昇し電圧ｖ１
に復帰する。この上昇勾配は、図から明らかなように負
荷容量の大きなファンモータ４−１のスイッチ５−１が
オンした場合の方が、ヘッドライト４−２のスイッチ５
−２がオンした場合に較べて緩やかになる。そして、電
圧■５が上昇中のとき、第２のスイッチングトランジス
タ３−１は、上昇開始から終了にかけてオン期間が徐々
に零に収束してゆくスイッチング動作を一定周期で繰り
返し、励磁コイル１−１には、一定時間内における遮断
時間が徐々に零に収束してゆくパルス状電流が流れる。

この励磁電流はヘッドライトスイッチ５−２がオンした
場合の方がファンモータスイッチ５−１がオンした場合
に較べて遮断時間が早期に零に収束する。

このように、電気負荷スイッチ５−１または５−２がオ
ンすると、瞬時に励磁電流を遮断し、その後、負荷容量
に応じて断続させ、再び連続して流すようにしたため、
出力電流が負荷容量に応じて緩やかに上昇するようにな
り、負荷投入後には発電機がエンジンの負荷としてほと
んど作用せず、その後徐々に電気負荷容量に応じた負荷
として作用するようになり、投入負荷の容量によらず上
昇途中で回転数の変動を招くことなくアイドルアップ後
のアイドル回転数に落ち着くことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、電気負荷投入に
よるアイドル回転数の非所望な低下を未然に防止できる
ことは勿論のこと、電気負荷投入から投入負荷の容量に
よらずアイドル回転数をアイドルアップ後の回転数まで
円滑に上昇させることが可能になる。

また、アイドル回転数の円滑な上昇により、不快な機関
振動や騒音が充分に軽減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成図、第２図および
第３図はそれぞれその動作を説明するためのタイムチャ
ートである。 １・・・車両用発電機 ２・・・励磁コイル駆動部 ３・・・制御信号生成部 ４−１．４−２・・・電気負荷 ５−１．５−２・・・スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両用発電機の負荷が投入されたことを検知する負荷投
   入検知部と、 この検知部により前記の旨が検知されると、投入された
   負荷の容量に応じた出力を発生する制御信号生成部と、 この制御信号生成部の出力にしたがい前記車両用発電機
   の励磁電流を制御する励磁コイル駆動部と、 を備え、 機関アイドル中に負荷が投入されると、この負荷投入直
   後から前記車両用発電機の出力電流を当該投入された負
   荷の容量に応じて緩やかに増大せしめるよう構成した ことを特徴とする車両用発電機の制御装置。