KR101115583B1 - 차량용 발전 제어장치 - Google Patents

Abstract

차량에 탑재되는 발전 제어장치가 제공된다. 이 장치는 차량의 발전기의 발전의 개시를 검출하는 수단을 구비한다. 이 때문에 발전의 개시가 검출되기까지 해당 발전이 아직 실행되지 않고 있는 취지를 경보기에 경보시키고, 그 발전의 개시의 검출이 검출되면 경보기의 경보 동작을 정지시킨다. 이 발전 제어장치에서는 외부로부터 주어지는 신호의 듀티에 따라서 발전기에 의해 발전되는 전압이 제어된다. 한편, 엔진을 시동시킬 때의 스위칭 소자의 구동 듀티인 초기 여자 듀티가 제어된다. 스위칭 소자는 발전기의 계자 권선에 공급하는 여자 전류를 온오프시키는 소자이다. 초기 여자 듀티의 제어와 발전 전압의 제어는 선택적으로 실행되게 제어된다.

계자 권선, 발전 검출수단, 경보 제어수단, 발전 전압 제어수단

Description

차량용 발전 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING POWER GENERATION FOR VEHICLE}

본 발명은 승용차나 트럭 등에 탑재되는 발전기의 발전 상태를 제어하는 차량용 발전 제어장치에 관한 것으로, 특히 발전이 아직 실행되지 않고 있는 취지를 경보하는 구성을 구비한 차량용 발전 제어장치에 관한 것이다.

종래부터 차량에 탑재되는 발전기의 발전 상태를 제어하는 장치로서, 여러 가지 유형의 장치가 알려져 있다. 그 일례로서, 수신한 PWM신호의 듀티비(duty rate)가 소정 범위에 있는 경우에 발전 전력 억제 제어를 실행하지만, 그 이외의 범위인 경우에는, 그 발전 전력 억제 제어를 실행하지 않도록 구성한 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1: 일본국 특허공개 제2002-315222호 공보 참조). 이에 따라 엔진의 양호한 시동성을 확보하고자 하고 있다. 이 발전 억제 제어는 여자 전류값의 제한, 여자 듀티의 제한, 여자의 정지 등에 의해 실행된다. 또한 발전 억제 제어의 유효/무효는, 예를 들면 P단자(전기자 권선의 하나에 접속되는 단자) 의 전압에 기초하여 검출한 회전수에 따라서 전환된다.

또 배터리 전압을 점화 스위치 및 직렬로 접속된 충전 램프(charge lamp)를 통하여 레귤레이터의 L단자(충전 램프 구동단자)에 인가하고, L단자의 전압을 검출하는 수단을 부가한 장치가, 예를 들면 특허 문헌 2: 일본국 특개소60-109731호 공보에 의해 알려져 있다. 이 장치에 따르면, L단자의 전압을 검출하는 것으로 점화 스위치의 도통(전원 투입 신호)이 검출된다.

그런데 상기 특허 문헌 1에 개시된 장치에 따르면, 발전 억제 제어의 유효/무효를 상황에 따라서 전환할 수 있다. 그러나 유효/무효를 전환할 뿐이기 때문에 L단자로의 부하의 접속 상황의 여하에 따라서는, 보다 적합한 발전 억제 제어를 실행할 수 없다.

그 이유는 최근 L단자에 접속되는 부하가 다양화되고 있는 것에도 기인한다. 종래부터 사용되고 있는 필라멘트를 갖는 밸브 램프와 최근 사용되는 일이 많은 발광 다이오드의 램프는 그 전기 특성이 크게 다르다. 또 상기 부하를 차량용 발전기의 제어장치에서 직접 구동하지 않고, 그 부하를 구동하는 외부 제어장치를 L단자에 접속하여 L단자로부터 외부 제어장치를 향해서 신호를 송신하는 경우도 있다.

또 특허 문헌 2에 예시하는 바와 같이, L단자에 전원 투입(점화 스위치: 온)을 검출하는 기능을 갖게 한 차량용 발전기의 제어장치(레귤레이터)의 경우, 그 기능은 L단자에 접속된 부하의 전기적 특성의 영향을 받는다. 이 때문에 레귤레이터와 L단자에 접속한 부하의 조합에 따라서 전원 투입을 검출하는 기능(L단자 전압의 검출수단의 기능)이 정상적으로 동작하지 않을 수 있다. 이 때문에 L단자에 접속되 는 부하와는 관계없이 발전 상태의 경보를 실행할 수 있는 수법이 요망되고 있다.

본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적의 하나는, 발전이 아직 실행되지 않고 있는 취지를 경보하는 차량용 발전기를 이용한 경우에도 엔진 시동성을 향상시킬 수 있는 차량용 발전 제어장치를 제공하는 것에 있다. 또한 이러한 목적의 다른 하나는, 발전이 아직 실행되지 않고 있는 취지를 경보하는 차량용 발전기를 이용한 경우에도 엔진 시동성을 향상시키는 것과 함께, L단자(경보 단자)에 접속되는 부하와는 관계없이 발전 상태의 경보를 실행할 수 있는 차량용 발전 제어장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 차량용 발전 제어장치는, 여자 전류의 공급을 받는 계자 권선을 구비하고, 또한 엔진에 의해 회전 구동되어 발전을 실행하는 발전기의 발전 개시를 검출하는 발전 검출수단; 상기 발전 검출수단에 의하여 상기 발전 개시가 검출되기까지 해당 발전이 아직 실시되지 않고 있는 취지를 경보기에 경보시키는 경보 동작을 지령하는 것과 함께, 상기 발전 검출수단에 의하여 상기 발전의 개시의 검출이 검출되면 상기 경보기의 상기 경보 동작의 정지를 지령하는 경보 제어수단; 외부로부터 주어지는 신호의 듀티에 따라서 상기 발전기에 의해 발전되는 전압을 제어하는 발전 전압 제어수단; 상기 계자 권선에 공급하는 상기 여자 전류를 온오프시키는 스위칭 소자; 상기 엔진을 시동시킬 때의 상기 스위칭 소자의 구동 듀티인 초기 여자 듀티를 제어하는 초기 여자 제어수단; 및 상기 초기 여자 제어수단에 의한 상기 초기 여자 듀티의 제어와 상기 발전 전압 제어수단에 의한 상기 발전 전압의 제어를 선택적으로 실행시키는 발전 제어수단을 포함한다(제1구성). 이 때문에, 예를 들면 외부 제어장치로부터 보내어져 오는 신호의 듀티에 따라서 초기 여자 듀티를 설정할 수 있기 때문에, 외부 제어장치는 엔진 냉각수 온도나 엔진 시동 이력 등에 따라서 초기 여자 듀티를 가변 설정할 수 있다. 이 때문에, 발전이 아직 실시되지 않고 있는 취지를 경보하는 차량용 발전기를 탑재한 차량에 있어서, 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다.

상기 제1구성에 있어서, 상기 엔진의 시동 개시를 검출하는 시동 검출수단을 더 포함하고, 상기 발전 제어수단은 상기 시동 검출수단에 의하여 상기 엔진의 시동 개시가 검출되기까지 상기 초기 여자 듀티의 제어를 실행하고, 상기 엔진의 시동 개시가 검출되었을 때에 상기 발전 전압의 제어를 실행하도록 구성되는 것이 바람직하다(제2구성). 이에 따라, 엔진 시동 시에는 초기 여자 제어를 실행하는 것과 함께, 엔진이 시동하여 회전이 안정된 후에는 발전 전압 제어로 전환할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2구성에 있어서, 상기 외부로부터 주어지는 신호를 받는 제1단자와 상기 경보기에 접속되는 제2단자를 더 포함하고, 상기 외부로부터 주어지는 신호는 상기 제1단자에 접속되어 있는 외부 제어장치로부터 출력되고, 또한 상기 엔진을 탑재하고 있는 차량의 전원 투입을 나타내는 신호이고, 상기 경보 제어수단은 상기 경보 동작에 응답하여 상기 경보기를 구동시키는 신호를 상기 제2단자를 통해서 출력하는 기능만을 갖는 것이 바람직하다(제3구성). 전원 투입의 유무 를 검출하기 위해 제2단자를 이용하고 있지 않기 때문에, 제2단자에 접속되는 부하의 종류나 전기적 특성에는 관계없이 확실한 경보 동작을 실행할 수 있다.

또한, 상기 제3구성에 있어서, 상기 외부 제어장치로부터 상기 제1단자에 보내어져 오는 신호가 일정 시간 이상에 걸쳐서 일정 전압이 되었을 때에 상기 전원의 투입을 검출하는 전원 투입 검출수단을 더 포함하고, 상기 전원 투입 검출수단에 의하여 전원 투입이 검출되었을 때에 상기 발전 제어수단에 의한 상기 초기 여자 듀티의 제어가 개시되도록 구성되는 것이 바람직하다(제4구성). 이 구성에 따르면, 제2단자가 아니고 제1단자를 감시함으로써 전원 투입을 검출하여 초기 여자 제어를 개시할 수 있다.

본 발명에 따른 발전 제어장치에서는 ECU로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티에 따라서 초기 여자 듀티를 설정할 수 있기 때문에 ECU는 엔진 냉각수 온도나 엔진 시동 이력 등에 따라서 초기 여자 듀티를 가변 설정하는 것이 가능해져서 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, C단자의 전압을 감시함으로써 전원 투입의 유무를 검출하기 때문에, 이 검출을 위해 L단자를 이용할 필요가 없고, L단자에 접속되는 부하의 종류나 전기적 특성과는 관계없이 발전기의 발전이 아직 이루어지고 있지 않은 것을 나타내는 확실한 경보 동작을 실행하는 것이 가능하게 된다.

전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전 제어장치의 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 차량용 발전 제어장치의 일 실시예를 도 1 ~ 도 4에 나타낸다. 이 중 도 1에는, 본 실시예에 따른 차량용 발전 제어장치를 포함하는 차량용 발전기, 상기 차량용 발전기에 전기적으로 접속되는 배터리 및 전기 부하를 포함하는 컴포넌트의 접속 상태가 나타나 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 차량용 발전기(1)(이하, 간단히 발전기(1)라 함)는 차량용 발전 제어장치(5)(이하, 간단히 발전 제어장치(5)라 함), 전기자 권선(6), 계자 권선(7) 및 정류기(8)를 포함한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 발전기(1)는, 발전기(1)의 출력단자(이하, B단자라 함), 통신용의 단자(이하, C단자라 함), 충전 램프(charge lamp)가 접속되는 단자(이하, L단자라 함) 및 어스에 접속되는 단자(이하, E단자라 함)를 포함한다.

구체적으로, 상기 발전기(1)는 미도시된 차량에 탑재된 엔진(내연 기관)에 의해 벨트 및 풀리를 통해서 구동된다. 계자 권선(7)은 통전되어 자계를 발생시킨다. 상기 계자 권선(7)은 계자극(미도시)에 감아져서 회전자를 구성하고 있다. 전기자 권선(6)은 다상 권선(예를 들면, 3상 권선)으로서, 전기자 철심에 감아져서 전기자를 구성하고 있다. 상기 전기자 권선(6)은 계자 권선(7)의 발생하는 자계의 변화에 의하여 기전력을 발생시킨다. 전기자 권선(6)에 유도(induction)되는 교류 출력이 정류기(8)에 공급된다. 정류기(8)는 전기자 권선(6)의 교류 출력을 전파(full-wave; 완전한 파형으로) 정류한다. 정류기(8)의 출력이, 발전기(1)의 출력으로서 B단자를 통하여 외부로 취출되고, 배터리(2)나 전기 부하 스위치(4)를 통해 전기 부하(3)에 공급된다. 발전기(1)의 출력은 회전자의 회전수나 계자 권선(7)에 흐르는 여자 전류의 통전량에 따라서 변화하고, 그 여자 전류는 발전 제어장치(5)에 의하여 제어된다. 또한 발전 제어장치(5)는 L단자(경보 단자)를 통해 충전 램프(10)의 일단에 접속되어 있다. 충전 램프(10)의 타단은 배터리(2)의 고전압단에 접속되어 있다. 또한 배터리(2)는 미도시된 점화 스위치를 통하여 발전기(1)를 시동시키는 고정자(stator미도시)에도 접속되어 있다.

이하, 발전 제어장치(5)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 발전 제어장치(5)는 발전기(1)와 마찬가지로, B단자, C단자, L단자 및 E단자를 포함한다. 이들 단자는 발전기(1)의 해당되는 단자에 각각 전기적으로 접속된다. 발전 제어장치(5)는, 그 밖에 전기자 권선(6)의 하나에 접속되는 단자(이하, P단자 함) 및 계자 권선(7)에 접속되는 단자(이하, F단자라 함)를 구비한다.

발전 제어장치(5)는 스위칭 소자(51), 환류 다이오드(52), 저항(53, 54), 스위칭 소자(충전 램프 제어수단)(56), 여자 전류 제어회로(57), 발전 검출회로(58), 전압 비교회로(59), 통신신호 검출회로(60), 전원 투입 검출회로(61), 충전 램프 제어회로(62)를 갖고 있다.

통신신호 검출회로(60)는 ECU(90)로부터 송신되는 펄스폭 변조신호를 C단자 (통신 단자)를 통해서 검출하는 펄스폭 변조신호 검출회로를 갖고 있으며, 이 신호에 기초하여 전원 투입의 유무를 판정해서 전원 투입을 판정했을 때에 전원 투입 신호를 출력하는 것과 함께, 이 신호의 듀티(duty)에 기초하여 초기 여자 듀티나 기준 전압의 설정을 실행한다.

전원 투입 검출회로(61)는, 통신신호 검출회로(60)로부터 전원 투입 신호가 출력되면 여자 전류 제어회로(57), 발전 검출회로(58), 전압 비교회로(59), 충전 램프 제어회로(62), 시동 검출회로(67)에 동작 전압을 보내서 이들 회로를 기동시킨다. 이후, 발전 제어장치(5)에 의한 발전 제어가 개시된다.

저항(53, 54)은 분압회로를 구성하고, 발전기(1)의 발전 전압(출력 전압)을 분압한 전압을 전압 비교회로(59)에 입력한다. 전압 비교회로(59)는 저항(53, 54)에 의해 분압된 발전 전압과 통신신호 검출회로(60)로부터 출력되는 기준 전압을 비교한다. 예를 들면, 비교 결과로서, 기준 전압쪽이 발전 전압보다도 높은 경우에는 하이 레벨의 신호가 출력되고, 반대로 발전 전압쪽이 기준 전압보다도 높은 경우에는 로우 레벨의 신호가 출력된다.

여자 전류 제어회로(57)는 엔진 시동 직후의 초기 여자 제어상태와 엔진 시동 후의 발전 전압 제어상태에서 상이한 제어를 실행한다. 구체적으로, 초기 여자 제어상태에 있어서, 여자 전류 제어회로(57)는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티에 따라서 설정되는 초기 여자 듀티(구동 듀티)로, 스위칭 소자(51)를 온오프 제어한다. 한편, 발전 전압 제어상태에 있어서, 여자 전류 제어회로(57)는 전압 비교회로(59)의 출력(전압 비교 결과)과 스위칭 소자(51) 직전의 제 어 이력(직전의 구동 듀티)에 기초하여 결정한 구동 듀티로, 스위칭 소자(51)를 온오프 제어한다.

스위칭 소자(51)는 F단자를 통해서 계자 권선(7)의 고전압단에 접속되고, 계자 권선(7)의 타단은 접지되어 있다. 따라서, 스위칭 소자(51)를 오프시킴으로써 계자 권선(7)의 여자 전류가 차단되고, 스위칭 소자(51)를 온시킴으로써 계자 권선(7)에 여자 전류가 통전된다. 또한, 계자 권선(7)과 병렬로 환류 다이오드(52)가 접속되어 있으며, 스위칭 소자(51)가 오프된 경우에도 여자 전류는 과도적으로 흐르게 되어 있다.

발전 검출회로(58)는 전기자 권선(6)의 1상이 접속된 P단자의 전압 Vp에 기초하여 발전기(1)의 발전 개시를 검출한다. 예를 들면, Vp＞V1 또한 Tp＜T1인 때에 발전이 개시된 것이라고 판정된다. 여기에서, Tp는 전압 Vp의 주기이며, V1, T1은 발전 개시 검출의 기준이 되는 기준 전압, 기준 주기이다. 이들 전압 조건과 주기 조건을 충족했을 때에 발전 개시의 판정이 이루어진다.

시동 검출회로(67)는 전기자 권선(6)의 1상이 접속된 P단자의 전압 Vp에 기초하여 엔진의 시동을 검출한다. 예를 들면, Vp＞V2 또는 Tp＜T2인 때에 엔진이 시동한 것이라고 판정된다. 여기에서, V2, T2는 시동 검출의 기준이 되는 기준 전압, 기준 주기이다. 시동 검출회로(67)의 검출 조건을 Vp＞V2 또한 Tp＜T2로 하지 않고, Vp＞V2 또는 Tp＜T2로 한 것은 펄스폭 변조신호의 듀티에 따라서 결정되는 초기 여자 듀티가 낮은 경우에 엔진 시동 후가 되어도 Vp＞V2를 만족할 수 없어서 초기 여자 제어상태로부터 발전 전압 제어상태로 전환되지 않을 염려와, 반대로 펄스 폭 변조신호의 듀티에 따라서 결정되는 초기 여자 듀티가 높은 경우에 엔진 회전수가 상승하여 Tp＜T2를 만족하여 제어상태가 전환되기 이전에 발전 전압이 충전에 부적절한 전압까지 상승한다는 염려를 아울러서 배제하기 위함이다.

도 2는 발전 개시 및 엔진 시동의 검출을 실행하기 위해 이용되는 기준 전압과 기준 주기의 구체적인 예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타낸 예에서, V1＝10V, V2＝14V로 각각의 기준 전압이 설정되고, T1＝10ms, T2＝5ms로 각각의 기준 주기가 설정되어 있다.

충전 램프 제어회로(62)는 발전 검출회로(58)에 의하여 발전 개시가 검출되기까지 L단자에 접속되어 있는 충전 램프(10)를 구동하여 점등시킨다. 이에 대하여, 충전 램프 제어회로(62)는 발전 개시 검출 후에는 충전 램프(10)의 구동을 정지하여 소등한다. 이 충전 램프의 점등은 경보 동작에 대응한다. 또한, 도 1에서는 충전 램프(10)가 밸브 램프를 의미하는 기호로 되어 있는데, 밸브 램프 대신에 발광 다이오드를 포함하는 회로나, L단자에 대한 전압 검출수단을 갖는 ECU(90)나 그 밖의 외부 제어장치이어도 좋다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 발전기(1)의 C단자에는 통신선을 통해서 외부 제어장치로서의 ECU(90)가 접속되어 있다. ECU(90)는 엔진 제어장치나 그 밖의 제어장치를 이용할 수 있다. ECU(90)는 스위칭 소자(91, 93) 및 저항(92)을 포함하여 구성된다. 스위칭 소자(93), 저항(92), 스위칭 소자(91)의 순서로 전원 라인과 어스 간에 접속되어 있으며, 스위칭 소자(91)와 저항(92)의 접속점으로부터 C단자를 향해 신호선이 인출되어 있다.

상기 발전 검출회로(58)는 발전 검출수단에 대응하고, 스위칭 소자(56) 및 충전 램프 제어회로(62)는 경보 제어수단에 대응하고, 저항(53, 54), 여자 전류 제어회로(57), 전압 비교회로(59) 및 통신신호 검출회로(60)는 기능적으로 발전 전압 제어수단, 초기 여자 제어수단 및 발전 제어수단에 대응하고, 시동 검출회로(67)는 시동 검출수단에 대응하고, 통신신호 검출회로(60) 및 전원 투입 검출회로(61)는 전원 투입 검출수단에 대응한다.

본 실시예의 발전기(1) 및 ECU(90)는 이와 같은 구성을 갖고 있으며, 이하 엔진 시동 시의 동작에 대하여 설명한다.

키 스위치가 온되면, ECU(90)는 스위칭소자(93)를 온시키고, 스위칭 소자(91)를 오프시킨다. 이에 따라, 신호선이 저항(92)을 통해서 전원 라인에 접속된 발전기(1)의 C단자의 전위가 상승한다. 이 상태는 일정 시간 이상 계속된다. 이후, ECU(90)는 스위칭 소자(93)를 온시킨 상태를 유지하면서 스위칭 소자(91)를 온오프시킴으로써 펄스폭 변조신호를 생성하고, 발전기(1)를 향하여 송신한다.

C단자의 전압이 일정 시간 이상에 걸쳐서 일정 전압값 이상으로 되면, 통신신호 검출회로(60)는 내부의 펄스폭 변조신호 검출회로를 기동한다. 이후, 이 펄스폭 변조신호 검출회로에 의하여 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호를 검출하면, 통신신호 검출회로(60)는 전원 투입 검출회로(61)를 향하여 전원 투입 신호를 입력한다. 이후, 발전 제어장치(5)의 각 부가 동작 가능한 상태로 이행되고, 충전 램프 제어회로(62)는 L단자에 접속된 충전 램프(10)를 점등한다.

이 상태에서는 엔진이 시동되어 있지 않기 때문에, 발전 검출회로(58)에 의 하여 발전 개시가 검출되어 있지 않고, 시동 검출회로(67)에 의하여 엔진 시동이 검출되어 있지 않다.

그런데, 본 실시예에서는 초기 여자 제어와 발전 전압 제어의 전환은 시동 검출회로(67)의 검출 결과에 기초하여 실행된다. 구체적으로, 엔진 시동이 검출되기까지는 초기 여자 제어가 실행되고, 엔진 시동이 검출된 후에는 발전 전압 제어가 실행된다.

[엔진 시동 전의 동작]

엔진 시동의 검출 결과는 시동 검출회로(67)로부터 통신신호 검출회로(60), 여자 전류 제어회로(57)에 보내어진다. 엔진 시동 전에 있어서, 통신신호 검출회로(60)는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티에 기초하여 초기 여자 듀티를 설정하고, 설정한 초기 여자 듀티를 여자 전류 제어회로(57)에 입력한다.

도 3은 초기 여자 듀티의 구체적인 설정 예를 나타내는 도면이다. 횡축의 「통신신호 듀티」는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티를 나타낸다. 도 3에 나타내는 예에서는 펄스폭 변조신호의 듀티를 1 ~ 13％의 범위에서 변화시킴으로써 초기 여자 듀티를 0 ~ 30％의 범위에서 계단 형상으로 변화시킬 수 있다. ECU(90)는 전기 부하의 접속 상황 등을 고려하여 펄스폭 변조신호의 듀티를 결정함으로써 초기 여자 듀티를 가변 설정할 수 있다.

여자 전류 제어회로(57)는 통신신호 검출회로(60)에 의하여 설정된 초기 여자 듀티로 스위칭 소자(51)를 온오프 제어한다. 이 제어는 시동 검출회로(67)에 의 하여 엔진 시동이 검출되기까지 계속되지만, 엔진 시동이 검출되기 전에 발전 검출회로(58)에 의한 발전 개시가 검출되어 충전 램프(10)가 소등된다.

[엔진 시동 후의 동작]

발전 개시보다도 더욱 회전수가 상승하여 시동 검출회로(67)에 의해서 엔진 시동이 검출되면, 통신신호 검출회로(60)는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티에 기초하여 발전 전압 제어에 이용되는 기준 전압을 설정한다.

도 4는 기준 전압의 구체적인 설정 예를 나타내는 도면이다. 횡축의 「통신신호 듀티」는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티를 나타낸다. 도 4에 나타내는 예에서는 펄스폭 변조신호의 듀티가 1 ~ 3％의 범위에서는 기준 전압이 12V로, 97 ~ 99％의 범위에서는 기준 전압이 15V로, 3 ~ 97％의 범위에서는 그 값에 따라서 기준 전압이 12 ~ 15V의 범위로 설정된다. 또한, 전압 비교회로(59)에는 저항(53, 54)에 의해 분압된 발전 전압이 입력되어 있기 때문에, 실제로 통신신호 검출회로(60)에서 설정되는 기준 전압은 도 4에 나타낸 값에 저항(53, 54)의 분압비를 곱한 값으로 설정된다.

전압 비교회로(59)는 통신신호 검출회로(60)에 의해서 설정된 기준 전압과 저항(53, 54)에 의하여 분압된 발전 전압을 비교하고, 전압 비교 결과에 대응하는 신호를 여자 전류 제어회로(57)를 향해 출력한다. 여자 전류 제어회로(57)는 이 전압 비교 결과와 스위칭 소자(51) 직전의 제어 이력에 기초하여 결정한 구동 듀티로 스위칭 소자(51)를 온오프 제어한다. 예를 들면, 기준 전압보다도 발전 전압쪽이 낮고 전압 비교회로(59)로부터 하이 레벨의 신호가 출력되면, 여자 전류 제어회 로(57)는 직전의 구동 듀티에 대하여 소정의 증분을 추가해서 구동 듀티를 결정함으로써 구동 듀티를 서서히 증가시키는 서여제어(徐勵制御)(부하 응답 제어)를 실행한다.

이와 같이, 본 실시예의 발전 제어장치(5)에서는 ECU(90)로부터 보내어져 오는 펄스폭 변조신호의 듀티에 따라서 초기 여자 듀티를 설정할 수 있기 때문에, ECU(90)는 엔진 냉각수 온도나 엔진 시동 이력 등에 따라서 초기 여자 듀티를 가변 설정하는 것이 가능해져서 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다. 또한, 시동 검출회로(67)에 의한 엔진 시동의 검출 유무에 따라서 초기 여자 제어와 발전 전압 제어를 전환함으로써 엔진 시동 시에는 초기 여자 제어를 실시하는 것과 함께, 엔진이 시동하여 회전이 안정된 후에는 발전 전압 제어로 전환할 수 있다.

또한, C단자의 전압을 감시함으로써 전원 투입의 유무를 검출하기 때문에, 이 검출을 위해 L단자를 이용할 필요가 없고, L단자에 접속되는 부하의 종류나 전기적 특성과는 관계없이 발전기의 발전이 아직 이루어지고 있지 않은 것을 나타내는 확실한 경보 동작을 실행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 발전 제어장치는 반드시 전술한 예시의 구성에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 기재된 요지에 기초하는 구성을 갖는 차량 발전기용의 발전 제어장치(레귤레이터)에도 가장 적합하게 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기의 회로구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 발전 개시 및 엔진 시동의 검출을 실행하기 위해 이용되는 기준 전압과 기준 주기의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.

도 3은 초기 여자 듀티의 구체적인 설정 예를 나타내는 도면이다.

도 4는 기준 전압의 구체적인 설정 예를 나타내는 도면이다.

Claims (4)

1. 전기자 권선과 여자 전류의 공급을 받는 계자 권선을 구비하고, 또한 차량의 엔진에 의해 회전 구동되어 발전을 실행하는 발전기의 내부에 설치되고, 해당 발전기의 발전을 제어하는 차량용 발전 제어 장치에 있어서,

   상기 계자 권선에 공급하는 상기 여자 전류를 온/오프시키는 스위칭 소자;

   상기 발전기의 발전 개시를 검출하는 발전 검출수단;

   상기 발전 검출수단에 의하여 상기 발전기의 발전 개시가 검출되기까지, 해당 발전이 아직 실행되지 않고 있는 취지를 경보기에 경보시키는 경보 동작을 지령하는 것과 함께, 상기 발전 검출수단에 의하여 상기 발전기의 발전 개시가 검출되면 상기 경보기에 상기 경보 동작의 정지를 지령하는 경보 제어수단;

   해당 차량용 발전기의 외부로부터 주어지는 펄스 신호의 듀티에 따른 기준전압에 기초하여 상기 발전기에 의해 발전되는 전압을 제어하는 발전 전압 제어수단;

   상기 전기자 권선에 유기되는 전압에 기초하여 상기 엔진의 시동의 개시를 검출하는 엔진 시동 개시 검출수단;

   상기 엔진을 시동시킬 때의 상기 스위칭 소자의 구동 듀티인 초기 여자 듀티를 상기 펄스 신호의 듀티에 기초하여 설정하고, 이 초기 여자 듀티로 해당 구동 스위칭 소자의 온/오프 구동을 제어하는 초기 여자 제어수단; 및

   상기 엔진 시동 개시 검출수단에 의해 상기 엔진의 시동 개시가 검출되어 있는지의 여부에 따라서 상기 초기 여자 제어수단에 의한 상기 초기 여자 듀티의 제어와 상기 발전 전압 제어수단에 의한 상기 발전 전압의 제어를 선택적으로 실행시키는 발전 제어수단

   을 포함하는 차량용 발전 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 발전 제어수단은 상기 엔진 시동 개시 검출수단에 의하여 상기 엔진의 시동의 개시가 검출되기까지 상기 초기 여자 듀티의 제어를 실행하고, 상기 엔진의 시동 개시가 검출되었을 때에 상기 발전 전압의 제어를 실행하도록 구성되는

   차량용 발전 제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   외부로부터 통신선을 통하여 주어지는 상기 펄스 신호를 받는 제1단자와 상기 경보기에 접속선을 통하여 접속되는 제2단자를 더 포함하고,

   상기 펄스 신호는 상기 제1단자에 상기 통신선을 통하여 접속되어 있는 외부 장치로부터 출력되고, 또한 상기 차량의 전원 투입을 나타내는 신호이고,

   상기 경보 제어수단은 상기 경보 동작에 응답하여 상기 경보기를 구동시키는 신호를 상기 제2단자를 통해서 해당 경보기에 제공하는

   차량용 발전 제어장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 차량의 전원이 투입된 것을 검출하는 전원 투입 검출수단을 더 포함하고,

   상기 전원 투입 검출수단은 상기 펄스 신호가 일정 시간 이상에 걸쳐서 일전 전압이 되었을 때에 상기 전원이 투입된 상태인 것을 검출하고,

   상기 전원 투입 수단에 의하여 상기 전원의 투입이 검출되었을 때에 상기 초기 여자 제어수단에 상기 초기 여자 듀티의 제어를 개시시키도록 구성되는

   차량용 발전 제어장치.

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