KR100453666B1 - 차량용 교류발전기의 전압제어장치 - Google Patents

차량용 교류발전기의 전압제어장치 Download PDF

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KR100453666B1 KR10-2001-0035324A KR20010035324A KR100453666B1 KR 100453666 B1 KR100453666 B1 KR 100453666B1 KR 20010035324 A KR20010035324 A KR 20010035324A KR 100453666 B1 KR100453666 B1 KR 100453666B1
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Abstract

엔진제어장치로의 응답의 지연을 해소할 수 있고, 적절한 엔진제어를 할 수 있는 차량용 교류발전기의 전압제어장치를 얻는다.
엔진에 의해 구동되고, 배터리(5)를 충전하는 발전기(10)에 접속되며, 발전기(10)의 계자코일(2)에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단 (108)과, 계자코일(2)의 도통율을 모니터하는 도통율모니터용 출력단자(FR단자)를 갖고, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 발전기(10)의 출력전압이 소정의 전압이상일 때인 정상시에는, 계자코일(2)의 도통율을 출력하며, 소정의 전압미만일 때인 과도시에는, 발전기(10)의 전압변동신호를 출력한다.

Description

차량용 교류발전기의 전압제어장치{VOLTAGE CONTROLLER FOR AUTOMOTIVE ALTERNATOR}
본 발명은, 차량에 탑재되는 교류발전기의 전압제어장치에 관한 것으로, 특히 발전기의 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단을 갖는 차량용 교류발전기의 전압제어장치에 관한 것이다.
도 11은 종래의 차량용 교류발전기의 전압제어장치를 표시하는 회로도이다. 도 11에서 차량용 교류발전기(10)는 계자코일(2)과 Y접속된 전기자코일(3)과 정류기(4)를 가지고 있다. 발전기(10)의 메인출력단자(10a)는 배터리(5)의 정극에 접속되고, 배터리(5)의 부극은 어스되어 있다.
발전기(10)의 메인출력단자(10a)와 어스단자(10b)와의 사이에, 전압제어장치 (60)가 접속되어 있다. 전압제어장치(60)는, 서로 직렬로 접속된 이그니션스위치 (6)와 차지램프(7)를 통하여 배터리(5)의 전압을 입력하는 입력단자 L을 가지고 있다.
또, 전압제어장치(60)는 이그니션스위치(6)로부터 외부제어유닛(8)을 통하여, 발전기(10)의 계자코일(2)의 도통율모니터를 하는 단자인 FR단자를 가지고 있다.
이그니션스위치(6)가 닫혀지면, 배터리(5)로부터 차지램프(7)를 통하여 L단자에 전압이 인가되고, 외부제어유닛(8)의 저항(801)을 통하여 FR단자에 전압이 인가된다.
스위칭수단으로서의 비교기(108)는, 전기자코일(3)에 발생하는 교류출력의 정류기(4)에 의한 정류출력전압이 제1의 정전압인 예컨대 14.5V를 하회할 때, HIGH상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)를 도통하며, 계자코일(2)에 계자전류가 흐른다. 이때, 다이오드(112)를 통하여 전류가 흐르고, FR단자는 LOW상태를 표시한다.
계자코일(2)에 계자전류가 흐르고, 발전기(10)가 발전을 개시하며, 발전기 출력전압이 상술의 제1의 설정전압을 상회하면, 비교기(108)의 출력은, LOW상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)는 차단되며, 계자전류는, 계자코일(2)과 다이오드(111)를 환류하면서 감쇠되어 간다. 이때, FR단자는 HIGH상태를 표시한다. 즉, FR단자는, 발전기(10)의 계자코일(2)의 도통율의 모니터를 하고 있다.
이와 같이 구성된 차량용 교류발전기의 전압제어장치(60)에서는, 발전기(10)의 계자코일(2)에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단으로서, 제1의 설정전압이 설정된 비교기(108)를 갖고, 또, 발전기(10)의 계자코일(2)의 계자코일 도통율모니터를 하는 단자인 FR단자를 가지며, 이 FR단자의 출력은, 외부제어유닛(8)에 입력되고, 엔진의 흡입공기량의 제어및 회전수의 제어 등에 사용되고 있다.
일반적으로 헤드라이트나 전동라디에이터 팬 등의 전기부하가 대량으로 전력을 소비하면, 발전기(10)의 부하가 급격하게 크게 되고, 이에 추종하는 발전기(10)의 작동이 엔진의 부하증대로 되며, 엔진의 회전수가 저하된다. 그리고, 예컨대 엔진이 아이들상태일 때 등 회전수가 낮은 경우에는, 엔진이 스톱하여 버리는 우려가 있었다.
이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 종래, 예컨대, 발전기(10)의 점증제어가 제안되어 있다. 이 점증제어는, 발전기(10)의 부하가 급격히 크게 되어도, 발전기의 작동을 급격하게 크게 하지 않고, 점차 증가하여 가며, 엔진이 스톱되는 것을 회피하는 제어이다.
이 점증제어는, 구체적으로는, 발전기(10)의 작동이 급격하게 크게 되지 않도록, 계자코일(2)에 흐르는 계자전류를 점차 증가하여 가는 것이다. 그러나, 이 점증제어를 한 경우, FR단자에 출력되는 모니터신호도 점차 증가하는 것으로 되어 버린다. 이 때문에, 이번에는, 엔진측의 여러가지 제어에 지연이 생겨버리게 된다.
예컨대, 발전기(10)의 부하증대에 따른 엔진측의 회전수상승의 제어에 지연이 생기고, 추종이 항상 지연되는 것으로 되므로, 엔진의 회전수가 점차 낮게 되고 최종에는 멈춰버리는 우려도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 하게 된 것으로, 엔진제어장치로의 응답의 지연을 해소할 수 있고, 적절한 엔진제어를 할 수 있는 차량용 교류발전기의 전압제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 1을 표시하는 회로도.
도 2는 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 2를 표시하는 회로도.
도 3은 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 3을 표시하는 회로도.
도 4는 본 실시의 형태 3의 발전기의 출력전압이 "제4의 설정전압＞발전기의 출력전압＞제1의 설정전압" 인 경우의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는 타이밍차트.
도 5는 본 실시의 형태 3의 발전기의 출력전압이 "제4의 설정전압＞발전기의 출력전압＞제2의 설정전압" 인 경우의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는 타이밍차트.
도 6은 본 실시의 형태 3의 발전기의 출력전압이 "제2의 설정전압＜발전기의 출력전압＜제1의 설정전압" 인 경우의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는타이밍차트.
도 7은 본 실시의 형태 3의 발전기의 출력전압이 "발전기의 출력전압＞제4의 설정전압 또는 제5의 설정전압(＞제1의 설정전압)" 인 경우의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는 타이밍차트.
도 8은 본 실시의 형태 3의 발전기의 출력전압이 "발전기의 출력전압＜제2의 설정전압 또는 제3의 설정전압(＜제1의 설정전압)" 인 경우의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는 타이밍차트.
도 9는 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 4를 표시하는 회로도.
도 10은 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 5를 표시하는 회로도.
도 11은 종래의 차량용 교류발전기의 전압제어장치를 표시하는 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 계자코일, 5 : 배터리,
10 : 발전기, 101 : 발진기,
102 : 상한설정 펄스, 103 : 하한설정 펄스,
104,105 : 비교기, 108 : 비교기(스위칭수단),
110 : 계자코일 구동 트랜지스터, FR : 도통율모니터용 출력단자.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 엔진에 의해 구동되고, 배터리를 충전하는 발전기에 접속되며, 발전기의 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단과, 계자코일의 도통율을 모니터하는 도통율모니터용 출력단자를 갖고 도통율모니터용 출력단자는, 발전기의 출력전압이 소정의 전압이상일 때인 정상시에는, 계자코일의 도통율을 출력하고, 소정의 전압미만일 때인 과도시에는, 발전기의 전압변동신호를 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이고, 정상시에는 주파수를 일정하게 제어한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이고, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어된다.
본 발명은 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 일정주파수의 도통율신호로 변환하여 출력된다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자의 출력은, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어된다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 스위칭수단은 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압과 제1의 설정전압을 비교하여 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하고, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압이상일 때, 계자코일의도통율을 출력하며, 제2의 설정전압미만일때, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때, 제1의 설정전압보다 낮고 제2의 설정전압보다 높은 제3의 설정전압을 상회할 때까지, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때, 전압변동신호를 소정기간 제1의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때, 전압변동신호의 상한전압을 저하시킨다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 제1의 설정듀티는 100%이다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 스위칭수단은, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압과 제1의 설정전압을 비교하여 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하고, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이 제1의 설정전압보다 높은 제4의 설정전압미만일 때, 계자코일의 도통율을 출력하고, 제4의 설정전압이상일 때, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제4의 설정전압을 상회할 때, 제1의 설정전압보다 높고, 제4의 설정전압보다 낮은 제5의 설정전압을 하회할 때까지, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제4의 설정전압을 상회할 때, 전압변동신호를 소정기간 제2의 설정듀티로서 출력한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 제2의 설정듀티는 0%이다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 출력신호를 반전하여 출력한다.
(발명의 실시의 형태)
실시의 형태 1.
도 1은, 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 1을 표시하는 회로도이다.
도 1에서 차량용 교류발전기(10)는 계자코일(2)과 Y접속된 전기자코일(3)과 정류기(4)를 가지고 있다.
발전기(10)의 메인출력단자(10a)는, 배터리(5)의 정극에 접속되고, 배터리 (5)의 부극은 어스되어 있다.
발전기(10)의 메인출력단자(10a)와 어스단자(10b)와의 사이에,본 발명의 전압제어장치(51)가 접속되어 있다. 전압제어장치(51)는, 서로 직렬로 접속된 이그니션스위치(6)와 차지램프(7)를 통하여 배터리(5)의 전압을 입력하는 입력단자 L과, 이그니션스위치(6)로부터 외부제어유닛(8)을 통하여, 발전기(10)의 계자코일 (2)의 도통율모니터를 하는 단자인 도통율모니터용 출력단자(FR단자)를 가지고 있다.
이그니션스위치(6)가 닫혀지면, 배터리(5)로부터 차지램프(7)를 통하여 L단자에 전압이 인가되고, 외부제어유닛(8)의 저항(801)을 통하여 FR단자에 전압이 인가된다.
스위칭수단으로서의 비교기(108)는, 전기자코일(3)에 발생하는 교류출력의 정류기(4)에 의한 정류출력전압이 제1의 설정전압 예컨대 14.5V를 하회할 때 HIGH상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)를 도통하며, 계자코일(2)에 계자전류가 흐른다. 이때 다이오드(112)를 통하여 전류가 흐르고, FR단자는 LOW상태를 표시한다.
비교기(104)는, 발전기 출력전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압 예컨대 13.5V를 하회할 때, HIGH상태를 표시하고, 트랜지스터(113)를 도통하며, FR단자는 LOW상태를 표시한다.
다음에 발전기(10)가 발전을 개시하고, 발전기의 출력전압이 제1의 설정전압을 상회하면, 비교기(108)의 출력은, LOW상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)는 차단되며, 계자전류는, 계자코일(2)과 다이오드(111)를 환류하면서 감쇠되어간다. 이때, FR단자는 HIGH상태를 표시한다.
이와 같이 구성된 전압제어장치(51)는, 엔진에 의해 구동되고, 배터리를 충전하는 발전기(10)에 접속되며, 발전기(10)의 계자코일(2)에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단으로서의 비교기(108)와, 계자코일(2)의 도통율을 모니터하는 도통율모니터용 출력단자(FR단자)를 갖고, 도통율모니터용 출력단자는, 발전기(10)의 출력전압이 소정의 전압 즉 제2의 설정전압(13.5V)이상일 때인 정상시에는, 계자코일(2)의 도통율을 출력하고, 소정의 전압 즉 제2의 설정전압 (13.5V)미만일 때인 과도시에는, 발전기(10)의 전압변동신호를 출력한다. 이 때문에, 전압제어장치(51)는, 계자코일(2)의 도통율의 모니터와는 별도로, 발전기(10)의 부하투입시 등의 과도시에는, 발전기의 전압저하를 표시하는 전압변동신호를 출력할 수 있고, 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)으로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며, 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
또한, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)로부터 출력되는 신호는, 예컨대 도시하지 않은 반전기 등을 설치하여, 필요에 따라서는 반전되어도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써 동상/반전의 어느 것에도 대응 가능하게 되고 플렉시빌리티가 향상된다.
실시의 형태 2.
도 2는, 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 2를 표시하는 회로도이다.
도 2에서, 본 실시의 형태의 전압제어장치(52)의 FR단자와 어스와의 사이에는, 트랜지스터(114)가 설치되어 있다. 그리고, 트랜지스터(114)의 베이스에는, 비교기(108)의 출력이 접속되어 있다. 한편, 실시의 형태 1의 다이오드(112)는 삭제되어 있다. 또, 실시의 형태 1과 동일하게 되도록 하여, 비교기(104)와 트랜지스터(113)가 설치되어 있다.
본 실시의 형태 에서는, 비교기(108)는, 전기자코일(3)에 발생하는 교류출력의 정류기(4)에 의한 정류출력전압이 제1의 설정전압 예컨대 14.5V를 하회할 때, HIGH상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)를 도통하며, 계자코일(2)에 계자전류가 흐른다. 그리고, 이때, 비교기(108)는, 트랜지스터(114)를 도통하고, FR단자는 LOW상태를 표시한다. 이와 같이 구성된 전압제어장치(52)에서도, 실시의 형태 1과 같은 효과를 얻을 수 있다.
실시의 형태 3.
도 3은 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 3을 표시하는 회로도이다. 도 3에서, 본 실시의 형태의 전압제어장치(53)의 비교기(108)는, 전기자코일(3)에 발생하는 교류출력의 정류기(4)에 의한 정류출력전압이 제1의 설정전압 예컨대 14.5V를 하회할 때, HIGH상태를 표시하고, 계자코일 구동 트랜지스터(110)를 도통하며, 계자코일(2)에 계자전류가 흐른다.
이때, FR단자에 접속하는 트랜지스터(109)는 도통되고, FR단자는 LOW상태를 표시하나, 발진기(101)에 의해 생성되는 상한설정펄스(102)에 의해 트랜지스터 (106)가 도통될 때만 트랜지스터(109)가 차단되고, FR단자는 HIGH상태를 표시한다.
상한설정 펄스(102)는, 100%에 가까운 예컨대 98%의 듀티인 제1의 설정듀티의 펄스이다.
상한설정 펄스(102)는, 비교기(104)의 출력이 LOW일 때, 캔슬되고, 트랜지스터(106)는 차단된다. 비교기(104)는, 발전기 출력전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압 예컨대 13.5V를 하회할 때, LOW로 되고, 제2의 설정전압을 이것보다 높은 제3의 설정전압 예컨대 14V로 전환하는 구성으로 되어 있다.
즉, 비교기(104)는, 히스테리시스를 가지고 있다.
다음에 발전기가 발전을 개시하고, 발전기 출력전압이 제1의 설정전압을 상회하면, 비교기(108)의 출력은 LOW상태를 표시하며, 계자코일 구동트랜지스터(110)는 차단되고, 계자전류는 계자코일(2)과 다이오드(111)를 환류하면서 감쇠되어간다. 이때, FR단자에 접속하는 트랜지스터(109)는 차단되고, FR단자는 HIGH상태를 나타내나, 발진기(101)에 의해 생성되는 하한설정펄스(103)에 의해 트랜지스터(107)가 도통될 때만 FR단자는 LOW상태를 표시한다. 하한설정펄스(103)는 0%에 가까운 예컨대, 2%의 듀티인 제2의 설정듀티의 펄스이다.
하한설정 펄스(103)는, 비교기(105)의 출력이 LOW일 때, 캔슬되고 트랜지스터(107)는 차단된다. 비교기(105)는 발전기 출력전압이 제1의 설정전압보다 높은 제4의 설정전압 예컨대 15.5V를 상회할 때, LOW로 되고, 제4의 설정전압을 이것보다 낮은 제5의 설정전압 예컨대 15V로 전환하는 구성으로 되어 있다.
즉, 비교기(105)는 히스테리시스를 가지고 있다.
도 4는, 본 실시의 형태의 전압제어장치(53)의 각 요소의 출력의 HIGH/LOW상태를 표시하는 타이밍차트이고, 특히 발전기(10)의 출력전압이 "제4의 설정전압＞발전기(10)의 출력전압＞제1의 설정전압" 의 경우의 타이밍차트이다. 도면에서 각 차트의 좌측에 붙인 번호는, 도 3중의 각 요소를 표시하고 있다.
도 5는, 마찬가지로 발전기(10)의 출력전압이 "제4의 설정전압＞발전기 (10)의 출력전압＞제2의 설정전압" 인 경우의 타이밍차트이다. 도 6은, 마찬가지로 발전기(10)의 출력전압이 "제2의 설정전압＜발전기(10)의 출력전압＜제1의 설정전압" 인 경우의 타이밍차트이다. 도 7은, 마찬가지로 발전기(10)의 출력전압이 "발전기 (10)의 출력전압＞제4의 설정전압 또는 제5의 설정전압(＞제1의 설정전압)" 인 경우의 타이밍차트이다.
도 8은 마찬가지로 발전기(10)의 출력전압이 "발전기(10)의 출력전압＜제2의 설정전압 또는 제3의 설정전압(＜제1의 설정전압)" 인 경우의 타이밍차트이다.
이와 같이 구성된 전압제어장치(53)에서는, FR단자의 출력하는 계자코일의 도통율은, 발진기(101)에 의해, 주파수를 일정하게 제어한다. 그 때문에, 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)에서의 신호처리를 용이하게 한다.
또, 계자코일의 도통율은, 상한설정 펄스(102) 및 하한설정 펄스(103)에 의해, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어된다. 이 때문에 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)에서의 신호처리를 용이하게 한다.
또, 이와 같은 구성의 전압제어장치(53)에서는, 스위칭수단으로서의 비교기 (108)는, 배터리(5)의 전압과 제1의 설정전압(14.5V)을 비교하여, 계자코일(2)에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하고, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는,배터리(5)의 전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압(13.5V)이상일 때, 계자코일(2)의 도통율을 출력하고, 제2의 설정전압(13.5V)미만일 때, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다. 이 때문에, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 계자코일(2)의 도통율의 모니터와는 별도로, 발전기(10)의 부하투입시 등의 과도시에는, 발전기(10)의 전압저하를 표시하는 전압변동신호를 출력할 수 있고, 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)으로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
또, 전압제어장치(53)에서는, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 배터리 (5)의 전압이, 일단, 제2의 설정전압(13.5V)을 하회할 때, 제1의 설정전압보다 낮고, 제2의 설정전압보다 높은 제3의 설정전압(14V)을 상회할 때까지, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다. 이와 같이, 히스테리시스를 마련함으로써, 과도적인 전압저하신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
또, 이와 같은 구성의 전압제어장치(53)에서는, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 배터리(5)의 전압이 제1의 설정전압보다 높은 제4의 설정전압(15.5V)미만일 때, 계자코일(2)의 도통율을 출력하고, 제4의 설정전압(15.5V)이상일 때, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다.
이 때문에, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 계자코일(2)의 도통율의 모니터와는 별도로, 과도시에는, 발전기(10)의 전압상승을 표시하는 전압변동신호를 출력할 수 있고, 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)으로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
또, 전압제어장치(53)에서는, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 배터리(5 )의 전압이, 일단, 제4의 설정전압(15.5V)을 상회할 때, 제1의 설정전압보다 높고 제4의 설정전압보다 낮은 제5의 설정전압(15V)을 하회할 때까지, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다. 이와 같이, 히스테리시스를 마련함으로써, 과도적인 전압상승신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태의 비교기(104) 및 비교기(105)는, 상술과 같이, 각각 제3의 설정전압 및 제5의 설정전압을 마련하고 있으며, 히스테리시스를 마련함으로써 출력신호를 안정시키고 있으나, 이와 같은 히스테리시스를 마련하지 않고, 예컨대 타이머를 설치하여 배터리(5)의 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때 또는 제4의 설정전압을 상회할 때, 그 시점으로부터 소정의 시간, 출력신호를 제1의 설정듀티 또는 제2의 설정듀티에 고정하여 신호를 안정시켜도 된다.
또, 본 실시의 형태의 상한설정 펄스(102) 및 하한설정 펄스(103)는, 각각 98% 및 2%의 듀티의 펄스이나, 98% 및 2%에 한하지 않고, 각각 100%에 가까운 듀티 및 0%에 가까운 듀티이면 소정의 효과를 얻을 수 있다. 또, 상한설정 펄스(102) 및 하한설정 펄스(103)의 듀티는, 각각 정확하게 100% 및 0%가 되어도 된다.
출력신호의 상한과 하한을 이와 같은 듀티로 함으로써, 엔진제어장치인 외부제어유닛(8)에서의 신호처리를 용이하게 한다.
실시의 형태 4.
도 9는 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 4를 표시하는 회로도이다. 도 9에서, 본 실시의 형태의 전압제어장치(54)는, 비교기(108 )와 FR단자와의 사이에, 출력신호를 일정주파수의 도통율신호로 변환하는 F-FR변환회로(117)가 설치되어 있다. 기타의 구성은 실시의 형태 3과 같다.
이와 같이 구성된 전압제어장치(54)는, FR단자로부터 출력되는 계자코일(2)의 도통율은, 일정주파수의 도통율신호로 변환하여 출력된다.
그 때문에, 계자코일(2)의 제어에 영향을 끼치지 않고, 일정주파수의 도통율신호로 변환하여 출력되므로, 엔진제어장치인 외부제어유닛에서의 신호처리를 용이하게 한다.
실시의 형태 5.
도 10은 본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치의 실시의 형태 5를 표시하는 회로도이다. 도 10에서, 본 실시의 형태의 전압제어장치(55)에서는, 실시의 형태 2와 같이, 비교기(104)는, 발전기 출력전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압 예컨대 13.5V를 하회할 때, HIGH상태를 표시하고, 트랜지스터 (113)를 도통하며 FR단자는 LOW상태를 표시한다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 트랜지스터(113)와 FR단자와의 사이에 저항 (118)이 설치되어 있다. 그 때문에, 저항(118)과 외부제어유닛(8)의 저항(801)으로부터 생기는 차분전압에 의해 FR단자로부터 출력되는 전압변동신호의 상한전압은 소정의 값 저하된다.
기타의 구성은 실시의 형태 2와 같다.
이와 같은 구성의 전압제어장치(55)는, 도통율모니터용 출력단자(FR단자)는, 배터리(5)의 전압이, 일단, 제2의 설정전압(13.5V)을 하회할 때, 전압변동신호의 상한전압을 저하시킨다.
그 때문에, 전압변동신호의 구형파의 높이가 낮게 되고, 계자코일의 도통율을 표시하는 구형파와 다른 형상으로 되므로, 구별할 수 있으며, 정보가 많게 되므로 제어성이 넓어진다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 엔진에 의해 구동되고, 배터리를 충전하는 발전기에 접속되며, 발전기의 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단과, 계자코일의 도통율을 모니터하는 도통율모니터용 출력단자를 갖고, 도통율모니터용 출력단자는 발전기의 출력전압이 소정의 전압이상일 때인 정상시에는, 계자코일의 도통율을 출력하며, 소정의 전압미만일 때인 과도시에는, 발전기의 전압변동신호를 출력한다.
그 때문에, 계자코일의 도통율의 모니터와는 별도로, 발전기의 부하투입시 등의 과도시에는, 발전기의 전압저하를 나타내는 전압변동신호를 출력할 수 있고, 엔진제어장치로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이고, 정상시에는 주파수를 일정하게 제어한다. 그 때문에, 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이며, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어된다.
그 때문에, 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 계자코일의 도통율은, 일정주파수의 도통율신호로 변환하여 출력된다.
그 때문에, 계자코일의 제어에 영향을 끼치는 일없이, 일정주파수의 도통율신호로 변환하여 출력되므로, 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자의 출력은, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어된다. 그 때문에, 계자코일의 제어에 영향을 끼치는 일없이, 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 된다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 스위칭수단은, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압과 제1의 설정전압을 비교하여, 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하고, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리 또는 이에 상당하는 전압이 제1의 설정전압보다 낮은 제2의 설정전압이상일 때, 계자코일의 도통율을 출력하며, 제2의 설정전압미만일 때, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다.
그 때문에, 계자코일의 도통율의 모니터와는 별도로, 발전기의 부하투입시 등의 과도시에는, 발전기의 전압저하를 표시하는 전압변동신호를 출력할 수 있고엔진제어장치로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때 제1의 설정전압보다 낮고 제2의 설정전압보다 높은 제3의 설정전압을 상회할 때까지, 전압변동신호를 제1의 설정듀티로서 출력한다. 이와 같이, 히스테리시스를 마련함으로써, 과도적인 전압저하신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때, 전압변동신호를 소정기간 제1의 설정듀티로서 출력한다. 이와 같이 전압변동신호를 소정기간 제1의 설정듀티에 고정함으로써 출력신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제2의 설정전압을 하회할 때, 전압변동신호의 상한전압을 저하시킨다.
그 때문에, 전압변동신호의 구형파의 높이가 낮게 되고, 계자코일의 도통율을 표시하는 구형파와 다른 형상으로 되므로 구별할 수 있고, 정보가 많게 되므로 제어성이 넓어진다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 제1의 설정듀티는, 100%이다. 그 때문에 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 스위칭수단은, 배터리전압또는 이에 상당하는 전압과 제1의 설정전압을 비교하여, 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하고, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이 제1의 설정전압보다 높은 제4의 설정전압미만일 때, 계자코일의 도통율을 출력하며 제4의 설정전압이상일 때, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다. 그 때문에, 계자코일의 도통율의 모니터와는 별도로, 과도시에는, 발전기의 전압상승을 표시하는 전압변동신호를 출력할 수 있고, 엔진제어장치로의 응답의 지연을 해소할 수 있으며 적절한 엔진제어를 할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제4의 설정전압을 상회할 때, 제1의 설정전압보다 높고, 제4의 설정전압보다 낮은 제5의 설정전압을 하회할 때까지, 전압변동신호를 제2의 설정듀티로서 출력한다. 이와 같이 히스테리시스를 마련함으로써, 과도적인 전압상승신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 도통율모니터용 출력단자는, 배터리전압 또는 이에 상당하는 전압이, 일단, 제4의 설정전압을 상회할 때, 전압변동신호를 소정기간 제2의 설정듀티로서 출력한다. 그 때문에, 이와 같이 전압변동신호를 소정기간 제2의 설정듀티에 고정함으로써 출력신호를 안정시켜서 출력할 수 있다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는, 제2의 설정듀티는 0%이다.
그 때문에, 엔진제어장치측에서의 신호처리를 용이하게 한다.
본 발명의 차량용 교류발전기의 전압제어장치는 도통율모니터용 출력단자는,출력신호를 반전하여 출력한다. 그 때문에, 동상/반전의 어느 것에도 대응 가능하게 되고 플렉시빌리티가 향상된다.

Claims (3)

  1. 엔진에 의해 구동되고 배터리를 충전하는 발전기에 접속되며, 이 발전기의 계자코일에 통전하는 여자전류의 공급, 차단을 제어하는 스위칭수단과, 상기 계자코일의 도통율을 모니터하는 도통율모니터용 출력단자를 갖고, 상기 도통율모니터용 출력단자는, 상기 발전기의 출력전압이 소정의 전압이상일 때인 정상시에는, 상기 계자코일의 도통율을 출력하고 상기 소정의 전압미만일 때인 과도시에는, 상기 발전기의 전압변동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 전압제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이고, 상기 정상시에는 주파수를 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 전압제어장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 계자코일의 도통율은, 계자코일 구동 트랜지스터의 도통율 또는 그것에 상당하는 것이고, 상한도통율 및 하한도통율을 갖도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기의 전압제어장치.
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