JPH0488844A - 車両用電源装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、蓄電池に電力を供給するとともに、発電機の
発生する交流電流を昇圧して、蓄電池に供給する電圧よ
り高い電圧によって作動する負荷へも電力を供給する車
両用電源装置に関する。

［従来の技術］ 従来技術として、実開昭５５−１７８２４６号公報に開
示された技術が知られている。

この技術は、発電機の発生する電力を、蓄電池の電圧系
〈低電圧系）と、蓄電池よりも高い電圧系（高電圧系）
とに供給するもので、発電機の発電量は、蓄電池の電圧
値が常に適切な範囲内になるように、蓄電池の電圧値に
応じて励磁コイルの通電量が制御されている。

［発明が解決しようとする課題］ 発電機の発電量は、蓄電池の電圧値に応じて制御されて
いるため、高電圧系に供給される電力は、低電圧系の状
態に大きく左右される。つまり、従来の高電圧系は、安
定した電力を得ることができなかった。

本発明の目的は、蓄電池の電圧値に応じてＷｆＪ１ａｉ
コイルの通電を制御するとともに、高電圧系にも安定し
て大きな電力を供給することのできる車両用電源装置の
提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、車両用電源装置は、エン
ジンによって回転駆動され、供給される電流量に応じて
電機子コイルの発生する電力を調節する励磁コイルから
なる発電機と、前記電機子コイルの発生する交流電流を
直流電流に変換する整流装置と、この整流装置で整流さ
れた直流電圧によって充電される蓄電池と、この蓄電池
に充電された電圧によって作動する第１電気負荷と、前
記電機子コイルの発生する交流電圧を昇圧する昇圧手段
と、この昇圧手段によって昇圧された交流電圧、あるい
はこの交流電圧を整流した直流電圧によって作動する第
２電気負荷と、前記蓄電池の電圧値に応じて前記励磁コ
イルの通電を制御する励磁コイル制御回路と、この励磁
コイル制御回路が前記励磁コイルの通電を抑制状態、前
記第２電気負荷の作動状態、および前記第２電気負荷へ
の供給電力を検出し、前記励磁コイルの通電が抑制され
、前記第２電気負荷が作動し、かつ前記第２電気負荷へ
の供給電力が不足する際に、前記励磁コイルの回転速度
を低下させる回転制御回路とを具備する技術的手段を採
用する。

なお、励磁コイルの回転速度を低下させる技術の一例と
して、例えばエンジンの回転速度を低下させたり、励磁
コイルを駆動する動力の伝達部分に回転速度を低下させ
る減速機構を設けて、減速機構によって励磁コイルの回
転速度を変化させるなどの技術がある。

［作用コ 励磁コイル制御回路が励磁コイルの通電を抑制している
ときは、励磁コイルの回転速度を低下させると、励磁コ
イルの通電電流が増大する。

このため、回転制御回路は、励磁コイルの通電が抑制さ
れ、第２電気負荷が作動し、かつ第２電気負荷への供給
電力が不足する際は、励磁コイルの回転速度を低下させ
る。すると、電機子コイルが第１電気負荷へ供給する電
流値が一定でも、発電力が増大する。この結果、高電圧
系に効率良く電力を供給する。

［発明の効果］ 上記の構成に示したように、本発明の車両用電源装置は
、励磁コイル制御回路によって励磁コイルの通電が抑制
されている状態でも、高電圧系に効率良く電力を供給す
るため、従来に比較して、高電圧系にも安定して大きな
電力を供給することができる。

［実施例コ 次に、本発明の車両用電源装置を、図に示す一実施例に
基づき説明する。

（実施例の構成） 第１図は車両用電源装置の電気回路図、第２図は制御回
路の電気回路図である。

車両用電源装置１は、発電機２の発生した電力を、第１
電気負荷３や蓄電池４の接続された低電圧系と、第２電
気負荷５が接続された高電圧系とに出力する。なお、第
１電気負荷３は、例えば照明装置類、ラジオなどのオー
ディオ類、スタータ、空気調和装置類、ワイパーなど、
約１２Ｖまたは約２４Ｖの電圧で作動する電装品である
。また、第２電気負荷５は、例えば車両のフロントガラ
スに蒸着された透明抵抗体で、高電圧、大電力で駆動さ
れて、フロントガラスに付着した雪や霜を溶かすもので
ある。

発電機２は、エンジン（図示しない）によって回転駆動
される励磁コイル６と、Ｙ結線あるいはΔ結線した３相
の電機子コイル（図示しない）とからなり、励磁コイル
６の回転速度および通電量に応じた交流の起電力を発生
する。なお、励磁コイル６の回転速度は、プーリ比によ
って例えばエンジン回転速度の２〜３倍に増速されてい
る。

電機子コイルの発生した交流電流の一部は、発電機２内
に内蔵された第１整流装、置（図示しない）によって直
流電流に変換されて第１電気負荷３や蓄電池４、励磁コ
イル６に供給される。

また、電機子コイルの発生した交流電流は、第１整流装
置以外の昇圧手段８にも出力される。昇圧手段８は、電
機子コイルの発生した交流電圧を高電圧に昇圧する変圧
器である。昇圧手段８で昇圧された交流電圧は、第２整
流装Ｗ９によって直流電流に変換され、リレースイッチ
１０の開閉状態に応じて第２電気負荷５へ供給、停止さ
れる。

このリレースイッチ１０の開閉を行うリレーコイル１１
は、低電圧系に接続され、車両乗員に手動操作される操
作スイッチ１２の開閉によって、θＮ−０ＦＦする。

発電機２の発電量、つまり電機子コイルの発電量は、励
磁コイル６の通電量によって制御される。

この励磁コイル６の通電制御は、励磁コイル制御回路１
３によってなされる。励磁コイル制御回路１３は、蓄電
池４の電圧値に応じて励磁コイル６の通電制御を行うも
ので、蓄電池４の電圧が所定電圧以下に低下したときに
、励磁コイル６を通電し、蓄電池４の電圧が所定電圧よ
りも高いときに、励磁コイル６の通電を停止する。励磁
コイル制御回路１３の具体的な構成を第２図に示す、励
磁コイル制御回路１３は、スイッチング素子であるトラ
ンジスタ１５の作動によって励磁コイル６の通電量を制
御するもので、このトランジスタ１５は、ベースに接続
された第１比較器１６の出力によって作動が制御される
。第１比較器１６は、蓄電池４の電圧値を検出し、電圧
値が所定電圧以下となるとＨｉの出力を発生し、励磁コ
イル６を通電するものである。

なお、励磁コイル６に並列接続された符号１７はフライ
ホイールダイオード、励磁コイル制御回路１３に用いら
れた符号１８〜２１は抵抗体、符号２２はツェナーダイ
オードである。また、符号２３は励磁コイル６に接続さ
れる端子、符号２４はアースに接続される端子、符号２
５は蓄電池４に接続される端子である。

一方、車両用電源装置１は、回転制御回路２６が設けら
れている０本実施例の回転制御回路２６は、励磁コイル
６の通電が抑制され、第２電気負荷５が作動し、かつ第
２電気負荷５への供給電力が不足する際に、エンジンの
回転速度を低下させて励磁コイル６の回転速度を低下さ
せるもので、車両走行中にエンジンの回転速度が変化し
ないように車速がＯの時に作動するように設けられてい
る。

回転制御回路２６の具体的な構成を第２図に示す。

回転制御回路２６は、励磁コイル６の通電の抑制状態を
検出する抑制状態検出手段と、第２電気負荷５の作動状
態を検出する動作検出手段と、第２電気負荷５への供給
電力を検出する電力供給手段とを備える。

抑制状態検出手段は、励磁コイル６とトランジスタ１５
との間の電圧を検出して励磁コイル６の通電状態を検出
する第２比較器２７で、励磁コイル６の通電割合が低く
なると第２比較器２７が旧の信号をアンド回路２８に出
力する。

動作検出手段は、操作スイッチ１２の０Ｎ−ＯＦＦ状態
を検出するリード線２９で、アンド回路２８に入力され
ている。

電力検出手段は、第２電気負荷５に供給される電圧を検
出することによって第２電気負荷５への電力の供給状態
を検出する第３比較器３０で、第２比較器２７に印加さ
れる電圧が所定電圧以下に低下すると旧の信号をアンド
回路２８に出力する。

この結果、アンド回路２８は、励磁コイル６の通電が抑
制され、第２電気負荷５が作動し、かつ第２電気負荷５
への供給電力が不足する際に、旧の信号を出力する。ア
ンド回路２８の出力は、エンジン制攬回路３１へ出力さ
れる。エンジン制御回路３１は、図示しない車速センサ
を備え、車速がＯの時で、かつアンド回路２８の出力が
ｈｌの時、エンジンの回転速度を低下させるものである
。

なお、図中に示す符号３２〜３９は抵抗体、符号４０は
コンデンサを示す。また、符号４１は励磁コイル６に接
続される端子、符号４２は電源に接続される端子、符号
４３はアースに接続される端子、符号４４は操作スイッ
チ１２に接続される端子、符号４５は第２電気負荷５の
印加電圧を検出する端子、符号４６はエンジン制御回路
３１に接続される端子である。

（実施例の作動） 次に、上記実施例の作動を簡単に説明する。

操作スイッチ１２がＯＮされた状態で、車両速度が０と
なり、アイドルアップが作動してエンジンのアイドル回
転速度が」−昇し、励磁コイル６の回転速度が例えば４
０００ｒｐｍであったとする。

このとき、蓄電池４の電圧値が所定値よりも高いと、第
１比較器１６の出力がＬｏｗになり、トランジスタ１５
がＯＦＦ　して励磁コイル６の通電が抑制される。

すると、第２比較器２７の出力が旧となる。このとき、
操作スイッチ１２がＯＮされている。さらに、第２電気
負荷５への供給電力が不足して第２電気負荷５の電圧値
が所定電圧値以下に低下していると、第３比較器３０の
出力が旧となる。すると、アンド回路２８が旧の出力を
発生する。

これは、第３図に示すように、第１電気負荷３へ供給さ
れる直流出力電流値Ｉが１０Ａであるとすると、励磁コ
イル６の回転速度が３０００１−以上であることを意味
する。そして、アンド回路２８の出力する旧の出力信号
は、エンジン制御回路３１に出力されて、エンジンの回
転速度を低下させる。すると第３図に示すように、第２
電気負荷５への供給電力が上昇する。そして、第２電気
負荷５に印加される電圧値が所定電圧に達すると、アン
ド回路２８の出力はＬｏｗに反転する。

そして、再びエンジン回転速度が上昇して第２電気負荷
５へ印加される電圧値が所定電圧値以下に低下すると再
び回転速度を低下させ、再び第２電気負荷５へ供給され
る電力を増大させる。

（実施例の効果） 本実施例の車両用電源装置１は、上記のように作動で示
したように、励磁コイル制御回路１３によって、励磁コ
イル６の通電が抑制されている状態では、エンジン回転
速度の減速および増速を繰り返し、第２電気負荷５へ大
きな電力を安定して供給することができる。

（変形例） 本実施例では第２電気負荷の一例として、フロントガラ
スに蒸着した透明電極を示したが、例えば車室内に吹き
出す空気を加熱する電気ヒータや、空気調和装置や寒冷
地においてエンジン吸入空気を加熱する電気ヒータなど
、大きな電力を使用する電気負荷に適用しても良い。ま
た、第２電気負荷の使用電力を可変するように設けたり
、第２電気負荷を複数設けても良い。

発電機の発電した交流電流を第２整流装置で直流電流に
変換した後に第２電気負荷へ供給した例を示したが、使
用する第２電気負荷によっては、整流することなく交流
の１１印加しても良い。

制御回路を比較器やロジック回路を用いて構成した例を
示したが、マイクロコンピュータを使用するなど、他の
回路構成でも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用電源装置の電気回路図、第２図は制御回
路の電気回路図、第３図は励磁コイルの通電が抑制され
た状態における励磁コイルの回転速度と発電能力との関
係を示したグラフである。 図中　１・・・車両用電源装置　訃・・発電機　３・・
・第１電気負荷　４・・・蓄電池　５・・・第２電気負
荷６・・・励磁コイル　８・・・昇圧手段　１３・・・
励磁コイル制御回路　２６・・・回転制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）エンジンによって回転駆動され、供給される
   電流量に応じて電機子コイルの発生する電力を調節する
   励磁コイルからなる発電機と、 （ｂ）前記電機子コイルの発生する交流電流を直流電流
   に変換する整流装置と、 （ｃ）この整流装置で整流された直流電圧によって充電
   される蓄電池と、 （ｄ）この蓄電池に充電された電圧によって作動する第
   １電気負荷と、 （ｅ）前記電機子コイルの発生する交流電圧を昇圧する
   昇圧手段と、 （ｆ）この昇圧手段によつて昇圧された交流電圧、ある
   いはこの交流電圧を整流した直流電圧によって作動する
   第２電気負荷と、 （ｇ）前記蓄電池の電圧値に応じて前記励磁コイルの通
   電を制御する励磁コイル制御回路と、（ｈ）この励磁コ
   イル制御回路による前記励磁コイルの通電の抑制状態、
   前記第２電気負荷の作動状態、および前記第２電気負荷
   への供給電力を検出し、 前記励磁コイルの通電が抑制され、前記第２電気負荷が
   作動し、かつ前記第２電気負荷への供給電力が不足する
   際に、前記励磁コイルの回転速度を低下させる回転制御
   回路と を具備する車両用電源装置。