KR100343761B1 - 차량용 교류발전기의 제어장치 - Google Patents

Abstract

엔진의 시동직후의 제1의 시간은 교류발전기의 출력을 최소치로 억제하고 그 후의 제2의 시간내에 최소치로 부터 최대치까지 점차로 증가 시킴으로써 엔진의 회전을 안정화 시키는 차량용 교류발전기의 제어장치에 있어서, 고온시에는 발전기의 출력을 억제하는 기간을 단축하고 축전지의 충전성능의 저하를 방지하는것을 목적으로 한다.

고온시에는 온도센서(410)의 출력 a에 의해 제1의 시간을 설정하는 타이머 (402)의 시한 및 제2의 시간을 정하는 콘덴서(401)의 방전 시정수를 단축한다.

고온시에는 온도센서(410)의 출력에 의해 엔진의 시동을 검출하는 회전 검출기(401)의 임계치를 낮게 설정하고 발전기의 초기여자 기간을 단축한다.

Description

차량용 교류발전기의 제어장치{CONTROLLER FOR AC GENERATORS OF VEHICLES}

차량용 교류발전기는 일반적으로 엔진에 의해 V벨트등을 통하여 구동되고, 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 것으로서 그것도 근년에서는 차량측 전기부하의 증대에 따라서 발전기도 대출력의 것이 요구 되도록 되어오고 있다.

그런대 발전기의 출력이 크게되면 발전기 구동에 의한 엔진의 부하 토크가 크게 된다. 그 때문에 특히, 엔진 시동직후와 같이 폭발, 연소의 불안정한 시기에는 엔진회전이 불안정한 상태로 되기쉽다.

이에 더하여 엔진 시동시에는 스타터 모터를 기동에 의해 과방전한 축전지를 충전 하도록 발전기는 최대출력을 출력 하므로 엔진에 걸리는 부하는 한층 크게되고 더욱 엔진회전은 불안정한 상태로 빠지기 쉽게된다.

이와 같은 현상은 특히 한냉시에 있어서 현저하다.

종래, 이와같은 불편을 해결하기 위하여 교류발전기가 발전을 개시한후 소정시간, 계자코일에 직렬로 삽입된 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하므로써 엔진시동 직후의 발전기 구동에 의한 부하토크를 완전히 배재하여 엔진회전의 안정화를 달성하는 동시에 소정시간 경과후에 상기 도통율의 설정을 상기 최소 설정치로 부터 최대치까지 점증제어함으로써 엔지부하의 급격한 증대를 방지하고, 한냉시의 벨트슬림음의 발생을 방지하며 또, 발전기 출력이 복귀할때의 벨트슬립음의 발생이나 엔진회전의 감소를 방지하는 제어장치가 일본국 특개평 3-173324호로서 제안되어 있었다.

이와같은 차량용 교류발전기의 제어장치의 회로도를 도 6에, 제어특성도를 도 7에 표시한다.

이 제어장치의 동작을 설명한다.

1은 발전기, 2는 정류기, 3은 전압 조정기, 4는 계자전류 제어기, 5는 축전지, 6은 키 스위치, 7은 차량의 전기부하, 8은 스위치, 10은 초기 여자저항이다.

키 스위치(6)가 ON으로된 시점에서는 발전기(1)는 아직 발전을 개시하고 있지 않으므로 전압 조정기(3)의 컴퍼레이터(307)는 "LOW"이며 계자전류 제어기(4)의 타이머(402)는 "LOW"이다.

따라서, 이때 계자전류 제어기(4)의 컴퍼레이터(409)는 "High"이고 파워 트랜지스터(310)는 "ON"으로되며 초기 여자저항(10)을 통하고, 계자코일(102)에 초기여자전류가 흐른다.

그리고, 엔진에 의해 구동되어 발전기(1)가 발전을 개시하면 타이머(402)가"High"로 되고 시간의 계측을 개시한다. 이 타이머(402)가 작동하고 있는 소정시간 T₁의동안 C점 전압은 분압저항(403),(404)에 의해 설정된 레벨에 있다.

이 설정레벨과 B점의 3각파 신호와의 관계도 도 7a에 표시하는바와 같고 이들이 계자전류 제어기(4)의 컴퍼레이터(409)에서 비교되며 그 비교출력에 의해 도 7b에 표시하는 바와 같은 파워 트랜지스터(310)의 도통 파형이 얻어진다.

이때, 파워 트랜지스터(310)의 도통율은 최소 설정치로서 그것에 의한 발전전압은 축전지 전압 이하로 되고, 따라서, 이 소정시간 T₁의 동안 도 7c에 표시하는바와 같이 발전기(1)의 출력은 0이다.

다음에 소정시간 T₁이 경과되어 타이머(402)가 "Low"로 되면 C점 전압은 콘덴서(407)와 저항(406)과의 시정수 회로에 의해 설정되는 소정시간 T₂를 곱하여 도 7a에 표시하는바와 같이 소정레벨까지 저하한다.

이 동안의 컴퍼레이터(409)의 비교출력에 의한 파워 트랜지스터(310)의 도통파형은 도 7b에 표시하는바와 같으며 파워 트랜지스터(310)의 도통율이 점차로 증가하고 소정시간 T₂경과후에 최대치(100%)로 된다.

그리고, 이 소정시간 T₂의 동안에 발전기 출력은 도 7c에 실선으로 표시하는바와 같이 0에서 100% 까지 점증하고, 그 후는 전압 조정기(3)의 컴퍼레이터(307)의 비교 출력에 의한 본래의 제어로 이행한다.

이 종래 기술에서는 엔진 시동직후의 발전기 구동에 의한 부하 토크를 없애서 엔진의 회전을 안정시키는 기간 T₁및 그후 발전기 출력을 100%까지 점증하는 기간 T₂는 고정치로 하고 있었다.

그러나, 이와같은 발전기의 제어가 필요하게 되는것은 저온시만이며 고온시에는 불필요 하다. 고온시에는 엔진의 시동성이 좋기 때문이다.

고온시에 발전기제어를 하면 엔진의 시동직후에 발전기의 출력을 억제하기 때문에 축전지(5)가 방전되고, 그 충전 성능이 저하되어 바람직하지 않다.

따라서, 고온시에는 발전기의 출력을 억제하는 기간 T₁및 발전기 출력을 점증 시키는 기간 T₂을 짧게하여 신속하게 발전기 출력을 100%로 하는것이 바람직하다.

또, 엔진의 시동이 검출될때까지의 동안(회전이 임계치 이하인 동안)은 초기 여자기간으로서 발전기의 출력을 낮게 억제하여 축전지의 부하를 작게하고 있으나 고온시에는 엔진의 시동성이 좋으므로 초기 여자기간은 짧게하는 것이 바람직하다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은 엔진의 시동직후에 발전기의 출력을 일정기간 최소치로 억제하고 그후 발전기 출력을 최대치까지 점차 증가 시키도록 한 차량용 교류발전기의 제어장치에 있어서, 고온시에는 발전기의 출력을 최소치로 하는 기간 및 발전기의 출력을 점증 시키는 기간의 적어도 한쪽을 단축하고 축전지의 충전성능의 저하를 방지하는데 있다.

또, 본 발명의 목적은 저온시에는 엔진 시동후의 발전기의 출력을 최소치로 억제하는 시간 및 발전기의 출력을 최대치까지 점증 시키는 기간을 길게 설정하고, 발전기 구동에 의한 부하 토크를 배제하여 엔진의 회전을 안정화 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엔진의 회전수가 임계치에 도달할때까지는 계자전류를 초기 여자전류로 억제하여 축전지의 방전을 방지하고, 엔진의 회전수가 임계치에 도달한 후의 제1의 시간내는 계자전류를 최소치로하여 발전기 출력을 억제하며 그 후의 제2의 시간에 발전기 출력을 최대치까지 점차로 증가 시키는 차량용 교류발전기의 제어장치에 있어서, 엔진의 회전수를 검출하는 임계치를 고온시에는 낮게 설정하여 초기여자 기간을 단축 하는데 있다.

본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치는 계자코일을 갖는 교류발전기와, 이 교류발전기의 교류 출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와, 상기 계자코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고, 상기 정류기의 단자 전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자전류를 단속 제어하고, 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치로 조정하는 전압 조정기와, 상기 교류발전기가 발전을 개시한 후의 제1의 시간, 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하고, 제2의 시간내에 상기 도통율의 설정을 상기 최소 설정치로 부터 최대치까지 점증 제어하며 온도가 일정 이상 일때 상기 제1의 시간 및 제2의 시간의 적어도 하나를 단축하는 계자전류 제어기를 구비한 것에 관한 것이다.

고온시에는 발전기의 출력을 최소치로 억제하는 제1의 시간 및 발전기의 출력을 최대치까지 점증시키는 제2의 시간의 적어도 한쪽을 단축 하므로 고온시에서의 축전지의 충전성능의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치는 고온시에는 발전기의 출력을 최소치에 억제하는 제1의 시간 및 발전기의 출력을 최대치까지 점증 시키는 제2의 시간의 양쪽을 단축하는 것이 바람직하다.

제1의 시간 및 제2의 시간의 양쪽을 단축하고 있으므로 발전기의 출력을 억제하는 기간을 단축하고, 축전지의 충전성능의 저하를 방지할 수 있는 효과는 보다 크게 된다.

또, 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치는 계자코일을 갖는 교류발전기와, 이 교류발전기의 교류출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와, 상기 계자 코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고 상기 정류기의 단자전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자전류를 단속 제어하고, 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치에 조정하는 전압 조정기와, 엔진의 시동이 검출될때까지는 상기 계자전류가 초기 여자 전류로 되도록 상기 개폐소자의 도통율을 제어하고, 엔진의 시동을 검출한 후의 제1의 시간은 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하며 제2의 시간내에 도통율의 설정을 최소 설정치로 부터 최대 설정치까지 점증제어하고, 온도가 일정 이상일때 엔진의 시동을 검출하는 회전수의 임계치를 낮게 설정하는 계자전류 제어기를 구비한 것에 관한 것이다.

고온시에는 엔진의 시동검출을 하는 회전수의 임계치를 낮게 설정함으로써 초기 여자 기간을 단축하고 축전지의 방전을 억제한다.

또, 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치는 계자코일을 갖는 교류발전기와, 이 교류발전기의 교류출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와 상기 계자코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고, 상기 정류기의 단자전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자전류를 단속 제어하며 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치에 조정하는 전압 조정기와, 엔진의 시동이 검출될때까지는 상기 계자전류가 초기여자 전류가 되도록 상기 개폐소자의 도전율을 제어하고, 엔진의 시동을 검출한후의 제1의 시간은 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로하며 제2의 시간내의 도전율의 설정을 최소 설정치로 부터 최대 설정치까지 점증제어하고, 온도가 일정 이상일때 엔진의 시동을 검출하는 회전수의 임계치를 낮게 설정하는 동시에 상기 제1의 시간 및 상기 제2의 시간을 단축하는 계자전류 제어기를 구비한 것에 관한 것이다.

고온시에는 엔진의 시동검출을 하는 회전수의 임계치를 낮게 설정 함으로써 초기 여자기간을 단축하고, 축전지의 방전을 방지할 수 있다.

고온시에는 또, 제1의 시간 및 제2의 시간을 단축하고 있으므로 발전기의 출력을 억제하는 기간을 단축하고 축전지의 충전성능의 저하를 방지할 수 있다.

이 발명은 차량의 전기부하에 전력을 공급하는 차량용 교류발전기의 엔진 시동직후에서의 제어에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치의 한 실시의 형태를 표시하는 회로도,

도 2는 저온시에서의 도 1의 제어장치의 동작 설명도,

도 3은 고온시에서의 도 1의 제어장치의 동작 설명도,

도 4는 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치의 다른 한 실시의 형태를 표시하는 회로도,

도 5는 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치의 다른 한 실시의 형태를 표시하는 회로도,

도 6은 종래의 차량용 교류발전기의 제어장치의 한 예를 표시하는 회로도,

도 7은 도 6의 제어장치의 동작 설명도이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

다음에 본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치를 도면을 참조하면서 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명에 관한 차량용 교류발전기의 제어장치의 한 실시의 형태를 표시하는 회로도, 도 2는 도1의 회로의 a ~ i에서의 저온시의 동작을 표시하는 타이밍도, 도 3은 도1의 회로의 a ~ i에서의 고온시의 동작을 표시하는 타이밍도이다.

도 1에서 1은 교류발전기이며 전기자 코일(101)과 계자코일(102)을 갖고, 정류기(2)에 접속되어 있다. 정류기(2)는 출력단자(201)와 접지단자(202)를 가지고 있다.

3은 본 발명의 제어장치의 전압 조정부, 4는 발전 제어부이다. A는 정전압원이며 저항(301)과 제너다이오드(302)로 구성되고 제어장치의 전원으로 하여 공급되어 있다.

307은 발전기의 출력전압을 검출하는 컴퍼레이터이며 저항(303),(304)의 분압전위를 기준으로하여 발전기의 발전전압을 저항(305),(306)으로 분압한 전위를 비교하고 있으며 발전기의 분압 전압이 기준 전압 보다도 높으면 "H" 레벨을 출력하고, 역으로 낮으면 "L"레벨을 출력한다.

발전기의 출력전압을 검출하는 대신에 축전지(5)의 전압을 검출하여도 된다.

308은 발전기의 초기 여자용 발전기이고 일정주파수, 일정듀티의 구형파를 출력하고 있다.

310은 계자코일을 단속 제어하는 파워 트랜지스터, 309는 파워 트랜지스터의 드라이버의 NOR게이트이고, 전 입력이 "L"레벨일때 "H"레벨을 출력하며 파워 트랜지스터를 ON하고 어느 하나의 입력이 "H" 레벨 일때는 "L"레벨을 출력하며 파워트랜지스터를 OFF 한다.

311은 계자코일에 병렬 접속된 다이오드이고, 계자코일 차단시의 서지를 흡수한다.

403,404는 콘덴서(407)의 충전전위를 결정하는 분압저항, 405는 콘덴서(407)의 역류를 방지하는 다이오드, 406은 콘덴서(407)의 방전저항, 408은 PWM용의 3각파 발생기이고, 콘덴서(407)와 함께 PWM용 컴퍼레이터(409)에 접속되어 있다.

401은 교류발전기(1)의 1상 반파파형을 입력으로하는 회전 검출기이며 교류발전기(1)의 회전을 검출하고 구동원인 엔진의 회전을 간접적으로 판정하고 있다.회전 검출기(401)의 출력은 소정 회전 이상에서 ON으로 되고, 그 출력은 초기여자 발진기(308)와 타이머(402)에 접속되어 있다.

또, 온도센서의 입력신호에 의해 판정회전이 전환된다.

402는 타이머이고 회전 검출기(401)의 출력에 의한 트리거에 의해 ON하고 소정시간후에 OFF한다. 이 타이머의 출력은 저항(403),(404)의 분압점에 접속되어 있다. 또, 온도센서의 입력신호에 의해 소정시간이 전환된다.

410은 제어기내에 설치된 온도센서이며 출력은 소정온도 이하에서 ON, 이상에서 OFF로 되고 회전검출기(401) 및 타이머(402)에 접속되어 있다.

5는 차량의 축전지, 6은 키 스위치, 7은 차량의 전기부하, 8은 전기부하의 스위치, 10은 초기여자 저항이다.

다음에 도 1의 회로의 저온시 및 고온시의 각 부분 a ~ i의 동작에 대하여 도 2, 도 3의 타이밍도와 함께 설명한다.

도 2 a ~ i는 도 1의 각 부분 a ~ i의 저온시에서의 파형도이다. 도 3 a ~ i는 도 1의 각 부분 a ~ i의 고온시에서의 파형도이다.

도 2에서 온도가 소정치 이하이기 때문에 온도센서(410)는 ON신호 a를 출력하고 회전 검출기(401), 타이머(402)를 저온상태에 세트한다.

즉, 회전검출기(401)가 엔진의 시동을 검출하는 회전수의 임계치를 높게(엔진 시동시의 완폭 회전이상 예컨대 발전기 환산에서 1500회전/분) 설정하고, 타이머(402)의 시전수 T₁을 크게 설정한다.

엔진의 시동이 회전검출기(401)로 검출될때까지는 타이머(402)의 출력이 OFF이므로(도 2c),저항(403),(404)의 분압점이 접지되고, 콘덴서(407)의 전위가 내려가며 컴퍼레이터(409)의 + 입력이 저항(406)에 의해 접지되고(도 2e), 컴퍼레이터(409) 출력이 "L"레벨로 된다(도 2f).

회전검출기(401)의 출력이 OFF의 상태에 있을때는(도 2b), 타이머(402)는 리세트 OFF상태, 초기여자 발전기(308)은 작동상태로 된다(도 2d).

엔진이 시동되기 전의 상태에서 그 회전이 회전검출기(401)로 검출되는 임계치 이하에 있을때의 트랜지스터(310)의 동작은 초기여자 발진기(308)의 동작에 의존하고, 초기여자의 상태이다(도 2g). 이때 발전기(1)의 출력은 기준전압 보다 낮으므로 컴퍼레이터(307)의 출력은 "L" 레벨이다.

또, 컴퍼레이터(409)의 출력 f도 "L" 레벨이다. 따라서, 초기여자 발진기 (308)의 출력 d가 "L" 레벨에 있는 기간에 NOR게이트(309)의 출력은 "H" 레벨로 되고, 트랜지스터(310)를 ON시킨다(도 2g).

키 스위치(6)를 ON으로 한대로 방치하면 축전지(5)가 방전하여 버릴 우려가 있다.

이를 방지하기 위하여 키 스위치(6)가 ON이고 또한 엔진이 시동하고 있지 않은 상태에서는 축전지(5)의 부하인 발전기(1)의 계자전류를 트랜지스터(310)에서 초핑하여 발전기 출력을 1/5 정도로 억제하고 있다.

이것이 초기여자 상태이며 도 2h의 A의 기간에 상당한다.

다음에 엔진이 시동되어 그 회전수가 임계치를 넘으면 회전검출기(401)의 출력이 ON하고(도 2b), 초기여자 발진기(308)의 동작을 정지 시키며(도 2d), 타이머 (402)의 타임 카운트를 개시 시킨다.

타이머(402)의 출력이 ON되면(도 2c), 저항(403),(404)의 분압점이 개방되고 콘덴서(407)가 저항(403),(404)로 분압된 분압전위까지 충전된다.

이 전위는 컴퍼레이터(409)의 - 입력의 3각파의 피크치보다도 약간 낮게 설정되고 컴퍼레이터(409)의 출력이 "L"로 되는 비율은 10 ~ 15%로 된다(도 2f).

트랜지스터(310)의 동작은 초기여자 발진기(308)로 결정되는 ON듀티로 부터 컴퍼레이터(409)로 결정되는 ON 듀티로 전환된다.

그 ON듀티는 초기여자 발진기(308)로 결정되는 약 20%로 부터 상기한 10 ~ 15%로 된다(도 2g).

듀티 10 ~ 15%의 치는 발전기(1)의 출력 전압이 축전지(5)의 전압을 넘지않은 치 즉, 발전기(1)가 출력하지 않는 최소치에 설정되어 있다.

다음에 타이머(402)의 시정수 T₁이 경과하여 타임업 하면, 타이머(402)의 출력은 OFF로 되고(도 2c), 저항(403),(404)의 분압점이 접지되며 콘덴서(407)가 저항(406)을 통하여 방전을 개시하고 컴퍼레이터(409)의 + 입력전위가 감소된다(도 2e) .

+ 입력전위가 감소함으로써 컴퍼레이터(409)의 출력(도 2f)이 "L"로 되는 비율 즉, 트랜지스터(310)의 도통(ON)율이 서서히 증가한다(도 2g).

상술한 동작을 도 2h의 계자코일 도통율 즉 트랜지스터(310)의 도통율과 도2i의 발전기 출력으로 설명한다.

발전기(1)의 계자 전류는 엔진이 시동되고 소정 회전 이하에서는 A의 초기여자의 도통율로 동작하며 소정 회선 이상에서는 B의 초기여자 보다 약간 낮은 도통율로 동작한다. 또, A,B의 영역에서는 발전기의 발전전압이 축전지(5)의 전압 이하로 되도록 설정되어 있기 때문에 발전기가 출력을 내는일은 없다.

다음에 발전컷 영역 B의 제1의 시간(타이머(402)의 시정수 T₁)이 경과하면 계자코일의 도통율은 최소치로 부터 서서히 증가하고 C의 점증 영역으로 되며 발전기가 출력을 개시하고, 그 치는 제2의 시간(콘덴서(407)의 용량과 저항(406)의 저항치로 정해지는 시정수T₂)내에 서서히 증가하며 발전기 출력에 의한 엔진으로의 부하의 급격한 변화를 억제하고 있다. 그 후 제어장치는 통상의 전압제어를 한다.

이상과 같이 저온시에 엔진을 시동시키는 경우, 발전기의 출력 전압을 최소치로 하는 제1의 시간 및 그 후 발전기 출력을 최대치까지 점증 시키는 제2의 시간을 비교적 길게 설정하고 엔진의 회전을 안정화 시키며 시동성능을 개선할 수 있다.

도 3은 온도가 소정치 이상 일때의 동작을 표시한다.

온도센서(410)의 출력이 OFF로 되고(도 3a), 엔진의 시동을 검출하는 회전 검출기(401)의 검출 임계치가 저온시 보다도 낮은 치(본 예에서는 발전기로 800회전/분)에 설정된다. 또 타이머(402)의 시정수 T₁도 저온시 보다도 짧은 시간( 본 예에서는 약 1/10)에 설정된다.

회전 검출기(401)의 검출 임계치가 낮게 설정되어 있으므로 회전 검출기 (401)의 출력 b에 의해 초기여자 발진기(308)의 출력 d를 OFF로 하는 타이밍은 빠르게 된다. 이에따라 발전기(1)의 계자 전류로서 초기여자 전류를 공급하는 기간은 단축된다(도 3h의 A의 영역).

초기여자 상태의 각부분의 동작에 대하여는 그기간에 단축되는 것 이외는 도 2와 같다.

다음에 엔진이 시동되어 그 회전수가 회전 검출기(401)의 검출 임계치 이상으로 되면 회전 검출기(401)의 출력 b가 ON으로 되고(도 3b), 초기여자 발진기 (308)의 출력을 "L" 레벨로 하여 초기여자 기간을 종료 시킨다(도 3d).

또, 타이머(402)의 출력이 "H"레벨로 되고 카운트를 개시한다(도 3c) 이에따라 콘덴서(407)의 전압이 높아지고 컴퍼레이터(409)의 + 입력단자로 인가되며(도 3e), 트랜지스터(310)의 도통기간 g는 컴퍼레이터(409)의 출력 f에 의해 제어 되도록 한다(도 3f,g).

타이머(402)의 시정수 T₁은 고온에서는 저온시의 약 1/10에 설정되어 있으므로 타이머(402)는 단기간에서 타임업되어 그 출력은 "L"레벨로 되고 발전컷 영역 B는 종료된다.

이에 따라 콘덴서(407)의 전압은 콘덴서(407)의 용량과 저항(406)으로 결정되는 시정수 T₂에서 감쇠 되어가고 컴퍼레이터(409)의 + 입력도 그것에 수종하여 감쇠하여 간다(도 3e).

따라서, 컴퍼레이터(409)의 출력 f가 "L"레벨로 되는 기간은 점차 증가하여 간다(도 3g). 이에따라 발전기(1)의 계자 전류의 도통율도 최소치에서 최대치까지 점차로 증가하여 가고(도 3h) 발전기 출력도 그것에 따라 최소치에서 최대치까지 증가한다(도 3i).

이상의 동작을 계자코일의 도통율(도 3h)과 발전기 출력(도 3i)으로 설명하면 발전기의 소정 회전을 검출하면 초기여자 영역 A로부터 대단히 짧은 발전컷 영역 B를 경유하여 바로 점증 영역 C로 된다.

실시의 형태 2.

도 4는 이 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치의 다른 한 실시의 형태를 표시하는 회로도이다.

도 4에서, 9는 발전기 외부 예컨대 엔진의 일부에 부착된 온도센서이고, 동작은 도 1의 온도센서(410)과 같은 동작을 한다.

도 4의 회로의 동작 타이밍은 도 2, 도 3과 같다.

실시의 형태 3.

도 5는 이 발명의 차량용 교류발전기의 제어회로의 다른 한 실시의 형태를 표시하는 회로도이다.

이 실시의 형태는 발전기의 출력은 최소치로 억제하는 시간(제1의 시간)과 발전기의 출력을 최소치에서 최대치까지 점차로 증가 시키는 시간(제 2의 시간)의양쪽이 고온시에는 짧은 기간에 전환되는 것이다.

발전기의 출력을 억제하는 시간을 실시의 형태 1보다도 더욱 단축할 수 있으므로 고온에서 엔진을 시동하는 경우에 축전지의 충전의 저하를 방지할 수 있다.

도 5에서, 411은 컨덴서(407),저항(406)과 병렬로 접속된 콘덴서(407)의 방전용 저항, 412는 저항(411)을 제어하는 트랜지스터이고, 온도센서(410)의 출력에 의해 제어된다.

저온시에는 온도센서 출력이 ON으로 되고 트랜지스터(412)가 차단되며 저항 (411)이 작용하지 않으므로 콘덴서(407)의 방전 시정수로 정해지는 제2의 시간은 길다.

고온시에는 온도센서 출력이 OFF로 되고, 트랜지스터(412)가 도통되며 저항 (411)이 저항(406)과 함께 콘덴서(407)의 방전회로를 형성 하므로 방전의 시정수가 짧게되고 제 2의 시간은 짧게된다.

즉, 트랜지스터(412)가 도통하고있는 기간은 점증시간 T₂가 짧게되고 저온시와 고온시로 점증시간을 바꿔서 엔진의 저온 시동성과 배터리의 충전성을 효과적으로 양립 시킬 수 있다.

또, 고온시에는 온도센서(410)의 출력에 의해 타이머(402)의 시한을 단축함으로써 발전기의 출력을 최소치로 억제하는 제1의 시간 T₁을 단축한다. 그 동작 파형은 실시의 형태 1과 같다.

또, 고온시에는 온도센서(410)의 출력에 의해 엔진의 시동을 검출하는 회전검출기(401)의 임계치를 낮게 설정하고, 발전기의 초기여자 기간을 짧게한다.

그 동작은 실시의 형태 1과 같다.

이상과 같이 이 발명은 교류발전기가 회전을 개시한 후의 제1의 시간은 발전기의 출력을 최소치로 억제하고, 그 후의 제2의 시간에 발전기의 출력을 최소치에서 최대치에 까지 점차로 증가 시키는 차량용 교류발전기의 제어장치에 있어서,

고온시에는 제1의 시간 및 제2의 시간의 적어도 한쪽을 단축 하도록 하였으므로 고온에서의 엔진의 시동직후의 발전기의 출력을 억제하는 기간을 단축하고 축전지의 충전성능의 저하를 방지할 수 있다.

또, 저온에서의 엔진의 시동직후에 있어서는 발전기의 출력을 제1의 시간은 최소치에 억제되고, 그 후의 제2의 시간내에 최소치에서 최대치까지 증가 시키도록 하였으므로 저온에서 엔진을 시동할때에 발전기 구동에 의한 부하토크를 배제하여 엔진의 회전을 안정화 할 수 있고 또한, 엔진 부하가 급격하게 증가하는 일없이 밸트 슬립음의 발생이나 엔진 회전의 감소를 방지할 수 있으므로 엔진의 시동성을 개선할 수 있다.

또, 이 발명은 고온시에는 엔진의 시동검출을 하는 회전수의 임계치를 낮게 설정하므로 발전기의 초기여자 기간을 단축하고 발전기의 출력을 억제할 수 있는 기간을 단축할 수 있다.

Claims (3)

1. 계자코일을 갖는 교류발전기와, 이 교류발전기의 교류 출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와, 상기 계자코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고, 상기 정류기의 단자 전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자 전류를 단속제어하며 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치에 조정하는 전압 조정기와, 상기 교류발전기가 발전을 개시한 후의 제1의 시간에 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하고 제2의 시간내에 상기 도통율의 설정을 상기 최소 설정치로 부터 최대치까지 점증제어하며 온도가 일정 이상일때는 상기 제1의 시간 및 제2의 시간의 적어도 하나를 단축하는 계자전류 제어기를 구비한 차량용 교류발전기의 제어장치.
2. 계자코일을 갖는 교류발전기와 이 교류발전기의 교류출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와, 상기 계자코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고 상기 정류기의 단자전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자 전류를 단속제어하며 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치에 조정하는 전압조정기와, 엔진의 회전수가 임계치에 도달할때 까지는 상기 계자전류가 초기여자 전류로 되도록 상기 개폐소자의 도통율을 제어하고 엔진의 회전수가 임계치에 도달한 후의 제1의 시간내는 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하며 제2의 시간내에 도통율의 설정을 최소 설정치로 부터 최대 설정치까지 점증 제어하고, 온도가 일정 이상일때 상기 임계치를 낮게 설정하는 계자전류 제어기를 구비한 차량용 교류발전기의 제어장치.
3. 계자코일을 갖는 교류발전기와, 이 교류발전기의 교류출력을 정류하는 정류기와, 이 정류기의 출력단에 접속된 축전지와, 상기 계자코일의 전류를 제어하는 개폐소자를 갖고, 상기 정류기 또는 상기 축전지의 단자전압을 검출하여 상기 개폐소자에 의해 계자전류를 단속제어하며 상기 교류발전기의 출력전압을 소정치로 조정하는 전압 조정기와 엔진의 회전수가 임계치 이하일때 상기 계자전류가 초기여자 전류가 되도록 상기 개폐소자의 도통율을 제어하고 엔진의 회전수가 임계치에 도달한 후 제1의 시간내는 상기 개폐소자의 도통율을 최소 설정치로 하며 제2의 시간내에 도통율의 설정을 최소 설정치로 부터 최대 설정치까지 점증제어 하고, 온도가 일정 이상일때 상기 임계치를 낮게 설정하는 동시에 상기 제1의 시간 및 제2의 시간을 단축하는 계자 전류제어기를 구비한 차량용 교류발전기의 제어장치.