JPH0731078A - 相巻線検出器および交流発電機充電システム - Google Patents
相巻線検出器および交流発電機充電システムInfo
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- JPH0731078A JPH0731078A JP17464493A JP17464493A JPH0731078A JP H0731078 A JPH0731078 A JP H0731078A JP 17464493 A JP17464493 A JP 17464493A JP 17464493 A JP17464493 A JP 17464493A JP H0731078 A JPH0731078 A JP H0731078A
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- H02J7/1446—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P9/08—Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】相巻線検出器を利用して出力の変動を検出し、
交流発電機の回転を検出する。またこれを利用した充電
システムを提供する。 【構成】回転検出器は単独の相巻線出力信号を位相入力
端子３９より受け取り、サンプリング装置７１，７４，
７６を利用して位相出力信号を設ける。比較手段７０
は、位相出力信号とサンプリングされた位相出力信号と
を比較することにより出力を発生し、それにより相巻線
出力信号の変動の検出を行う。相巻線出力信号の変動の
初期の検出の後で、相巻線信号と固定された基準閾値Ｖ
ref との比較が行われる。相巻線出力信号の検出は、Ｄ
Ｃ阻止コンデンサを用いず入力信号端子を監視すること
により実現される。
交流発電機の回転を検出する。またこれを利用した充電
システムを提供する。 【構成】回転検出器は単独の相巻線出力信号を位相入力
端子３９より受け取り、サンプリング装置７１，７４，
７６を利用して位相出力信号を設ける。比較手段７０
は、位相出力信号とサンプリングされた位相出力信号と
を比較することにより出力を発生し、それにより相巻線
出力信号の変動の検出を行う。相巻線出力信号の変動の
初期の検出の後で、相巻線信号と固定された基準閾値Ｖ
ref との比較が行われる。相巻線出力信号の検出は、Ｄ
Ｃ阻止コンデンサを用いず入力信号端子を監視すること
により実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相巻線の電気信号出力
を検出する相巻線検出器に関する。好ましくは、このよ
うな相巻線検出器は交流発電機の回転を検出するために
用いられ、好ましくは交流発電機充電システム内で用い
られる。
を検出する相巻線検出器に関する。好ましくは、このよ
うな相巻線検出器は交流発電機の回転を検出するために
用いられ、好ましくは交流発電機充電システム内で用い
られる。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】相巻
線のＡＣ出力信号が整流ダイオードを用いて検出される
相巻線検出器は、周知のものである。しかし、検出を行
うためには、ＡＣ信号が一般にダイオードのバイアス閾
値を越えなければならないので、このような検出器は非
常に強度の低いＡＣ出力信号を検出するのには適してい
ない。また、ＡＣ信号がＤＣバイアス上に重ねられた場
合、特にＤＣバイアスが時間と共に可変する場合には、
このような検出器は、実質的な規模のＤＣ阻止コンデン
サと共に用いなければならない。
線のＡＣ出力信号が整流ダイオードを用いて検出される
相巻線検出器は、周知のものである。しかし、検出を行
うためには、ＡＣ信号が一般にダイオードのバイアス閾
値を越えなければならないので、このような検出器は非
常に強度の低いＡＣ出力信号を検出するのには適してい
ない。また、ＡＣ信号がＤＣバイアス上に重ねられた場
合、特にＤＣバイアスが時間と共に可変する場合には、
このような検出器は、実質的な規模のＤＣ阻止コンデン
サと共に用いなければならない。
【０００３】交流発電機充電システムには、交流発電機
の単独の出力相巻線の強度を監視することにより、いつ
交流発電機が回転するかを検出するものがある。交流発
電機の出力はＤＣバイアスに重ね合わせられることがあ
るので、ＤＣ阻止コンデンサを利用して、交流発電機の
フィールド電流励起がまだ行われていない開始条件の間
に、強度の小さな相巻線信号を検出する。交流発電機充
電システムによっては、相巻線検出の出力を利用して、
充電システムの電圧レギュレータに対する作動電力の切
り替えを制御し、このレギュレータがフィールド・コイ
ル励起を行うこともある。フィールド・コイル励起を与
える前に、交流発電機相巻線の出力を検出することが必
要であるので、相巻線検出器は非常に強度の低い信号を
監視および検出することができることが必要である。こ
のことは、基本的に検出ダイオードの利用を排除する。
また、好ましくは、集積回路（ＩＣ）として提供される
電圧レギュレータの外側には、できるだけ少ない部品を
利用することが望ましいので、通常は交流発電機の出力
を検出する機能を実現するために大きなＤＣ阻止コンデ
ンサを用いることは望ましくない。従来の交流発電機充
電システムでは、交流発電機の２つの相巻線出力を監視
して、基本的にこれらを比較し、ＤＣ阻止コンデンサを
用いずに相巻線検出出力を行うことを提案しているもの
がある。しかし、このようなシステムは一般に、電圧レ
ギュレータＩＣに加えて実質的に余分な回路構成を必要
としたり、あるいは電圧レギュレータの別々の入力ピン
に２つの相巻線をそれぞれ接続することを必要とする。
集積回路電圧レギュレータに余分な入力ピンを設けるこ
とも望ましくない。
の単独の出力相巻線の強度を監視することにより、いつ
交流発電機が回転するかを検出するものがある。交流発
電機の出力はＤＣバイアスに重ね合わせられることがあ
るので、ＤＣ阻止コンデンサを利用して、交流発電機の
フィールド電流励起がまだ行われていない開始条件の間
に、強度の小さな相巻線信号を検出する。交流発電機充
電システムによっては、相巻線検出の出力を利用して、
充電システムの電圧レギュレータに対する作動電力の切
り替えを制御し、このレギュレータがフィールド・コイ
ル励起を行うこともある。フィールド・コイル励起を与
える前に、交流発電機相巻線の出力を検出することが必
要であるので、相巻線検出器は非常に強度の低い信号を
監視および検出することができることが必要である。こ
のことは、基本的に検出ダイオードの利用を排除する。
また、好ましくは、集積回路（ＩＣ）として提供される
電圧レギュレータの外側には、できるだけ少ない部品を
利用することが望ましいので、通常は交流発電機の出力
を検出する機能を実現するために大きなＤＣ阻止コンデ
ンサを用いることは望ましくない。従来の交流発電機充
電システムでは、交流発電機の２つの相巻線出力を監視
して、基本的にこれらを比較し、ＤＣ阻止コンデンサを
用いずに相巻線検出出力を行うことを提案しているもの
がある。しかし、このようなシステムは一般に、電圧レ
ギュレータＩＣに加えて実質的に余分な回路構成を必要
としたり、あるいは電圧レギュレータの別々の入力ピン
に２つの相巻線をそれぞれ接続することを必要とする。
集積回路電圧レギュレータに余分な入力ピンを設けるこ
とも望ましくない。
【０００４】必要とされるのは、交流発電機の回転を検
出するために用いることのできる改善された相巻線検出
器である。この検出器は、大きな規模のＤＣ阻止コンデ
ンサを用いずに交流発電機の単独の相巻線の出力を監視
および検出することができなければならない。この検出
器はまた、非常に低い強度の相巻線出力信号を検出する
ことができ、そのために、相巻線の出力を整流する整流
ダイオードを用いずにこのような検出を行うことができ
なければならない。
出するために用いることのできる改善された相巻線検出
器である。この検出器は、大きな規模のＤＣ阻止コンデ
ンサを用いずに交流発電機の単独の相巻線の出力を監視
および検出することができなければならない。この検出
器はまた、非常に低い強度の相巻線出力信号を検出する
ことができ、そのために、相巻線の出力を整流する整流
ダイオードを用いずにこのような検出を行うことができ
なければならない。
【０００５】交流発電機の回転を検出する相巻線検出器
は、通常、充電ランプを通じて電圧レギュレータに結合
された電圧が、電圧レギュレータに対するバッテリ電力
の印加を制御するために普通に用いられる交流発電機充
電システム内で用いることができる。このようなシステ
ム内の電圧レギュレータはまた、通常は充電用インジケ
ータ・ランプの駆動励起を制御して、交流発電機の巻線
からかなりの出力が検出されると、ランプを通じた駆動
励起が停止され、そのためにランプがオフになる。この
ようなシステムにおいては、ランプが切れて、そのため
にレギュレータに対する切り替え信号を供給することが
できず、レギュレータにバッテリ電力を印加して、レギ
ュレータがフィールド・コイル励起を供給するようにで
きないと、実質的な問題が起こる。バッテリ電力は、バ
ッテリの電流ドレーンを最小限に抑えるために、フィー
ルド・コイル励起を発生させるために常にレギュレータ
に印加されているわけではない。このようなシステムで
は、ある形態の交流発電機回転検出器が利用されて、交
流発電機が回転していることを表す交流発電機の巻線の
少なくとも非常に低いレベルの出力を検出することに応
答して、レギュレータに対するバッテリ電力の印加を制
御する。しかし、上述のように、このような交流発電機
回転検出器は、整流ダイオードを持たずに、非常に低い
強度の交流発電機出力相巻線を検知することができるこ
とが好ましい。また、検出器は集積回路電圧レギュレー
タの一部として設けることができないような大規模のＤ
Ｃ阻止コンデンサを用いずに機能することができなけれ
ばならない。さらに、交流発電機の回転の検出は、電圧
レギュレータ集積回路の一部として設けられる検出回路
構成に対して１つ以下の相巻線監視入力を設けることに
より実現しなければならない。
は、通常、充電ランプを通じて電圧レギュレータに結合
された電圧が、電圧レギュレータに対するバッテリ電力
の印加を制御するために普通に用いられる交流発電機充
電システム内で用いることができる。このようなシステ
ム内の電圧レギュレータはまた、通常は充電用インジケ
ータ・ランプの駆動励起を制御して、交流発電機の巻線
からかなりの出力が検出されると、ランプを通じた駆動
励起が停止され、そのためにランプがオフになる。この
ようなシステムにおいては、ランプが切れて、そのため
にレギュレータに対する切り替え信号を供給することが
できず、レギュレータにバッテリ電力を印加して、レギ
ュレータがフィールド・コイル励起を供給するようにで
きないと、実質的な問題が起こる。バッテリ電力は、バ
ッテリの電流ドレーンを最小限に抑えるために、フィー
ルド・コイル励起を発生させるために常にレギュレータ
に印加されているわけではない。このようなシステムで
は、ある形態の交流発電機回転検出器が利用されて、交
流発電機が回転していることを表す交流発電機の巻線の
少なくとも非常に低いレベルの出力を検出することに応
答して、レギュレータに対するバッテリ電力の印加を制
御する。しかし、上述のように、このような交流発電機
回転検出器は、整流ダイオードを持たずに、非常に低い
強度の交流発電機出力相巻線を検知することができるこ
とが好ましい。また、検出器は集積回路電圧レギュレー
タの一部として設けることができないような大規模のＤ
Ｃ阻止コンデンサを用いずに機能することができなけれ
ばならない。さらに、交流発電機の回転の検出は、電圧
レギュレータ集積回路の一部として設けられる検出回路
構成に対して１つ以下の相巻線監視入力を設けることに
より実現しなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例において
は、相巻線検出器が提供される。本検出器は、相巻線に
より導出される、ある強度を有する単独の位相出力信号
を受け取る手段；前記位相出力信号の強度を周期的にサ
ンプリングする手段；および前記位相出力信号と前記の
サンプリングされた位相出力信号とを比較して、前記位
相出力信号が前記のサンプリングされた位相出力信号と
所定の量だけ異なっている場合に出力を導出し、それに
よって前記位相出力信号の変動の検出器を行う手段とに
よって構成される。
は、相巻線検出器が提供される。本検出器は、相巻線に
より導出される、ある強度を有する単独の位相出力信号
を受け取る手段；前記位相出力信号の強度を周期的にサ
ンプリングする手段；および前記位相出力信号と前記の
サンプリングされた位相出力信号とを比較して、前記位
相出力信号が前記のサンプリングされた位相出力信号と
所定の量だけ異なっている場合に出力を導出し、それに
よって前記位相出力信号の変動の検出器を行う手段とに
よって構成される。
【０００７】好ましくは、上述の相巻線検出器を利用し
て、交流発電機相巻線の出力の変動を検出することによ
り交流発電機の回転を検出する。また好ましくは、この
ような交流発電機回転検出器を利用する交流発電機充電
システムが提供される。このような検出器およびシステ
ムにおいては、出力検出を行うために位相出力信号がそ
れから異なるレベルを変更することができる回路構成を
設けることが好ましい。
て、交流発電機相巻線の出力の変動を検出することによ
り交流発電機の回転を検出する。また好ましくは、この
ような交流発電機回転検出器を利用する交流発電機充電
システムが提供される。このような検出器およびシステ
ムにおいては、出力検出を行うために位相出力信号がそ
れから異なるレベルを変更することができる回路構成を
設けることが好ましい。
【０００８】
【実施例】図１には、交流発電機充電システム１０が示
されるが、これに含まれるのは、Ｙ字形に配列され、中
央の中立点１５を有する３個の交流発電機出力相巻線
（コイル）１２ないし１４により構成される交流発電機
１１である。交流発電機１１には、フィールド・コイル
巻線１６も含まれる。交流発電機出力巻線１２ないし１
４のそれぞれは、それぞれ端子１７ないし１９に相当す
る電気信号出力が導出される端部を有する。対の整流ダ
イオード２１ないし２３は、端子１７〜１９と、正のＢ
＋ライン２４および接地電位ライン２５との間にそれぞ
れ接続されている。バッテリ２６は、Ｂ＋ライン２４に
接続された正の端子と、接地ライン２５に接続された負
の端子とを有する。
されるが、これに含まれるのは、Ｙ字形に配列され、中
央の中立点１５を有する３個の交流発電機出力相巻線
（コイル）１２ないし１４により構成される交流発電機
１１である。交流発電機１１には、フィールド・コイル
巻線１６も含まれる。交流発電機出力巻線１２ないし１
４のそれぞれは、それぞれ端子１７ないし１９に相当す
る電気信号出力が導出される端部を有する。対の整流ダ
イオード２１ないし２３は、端子１７〜１９と、正のＢ
＋ライン２４および接地電位ライン２５との間にそれぞ
れ接続されている。バッテリ２６は、Ｂ＋ライン２４に
接続された正の端子と、接地ライン２５に接続された負
の端子とを有する。
【０００９】１対の整流ダイオード２７もまた、Ｂ＋ラ
イン２４と接地ライン２５との間に接続され、この対は
中立点１５に接続された暫定点を有する。ダイオード２
７は交流発電機の動作により中立点１５において導出さ
れるＡＣ信号をすべて整流する。電圧レギュレータ２８
が図１に示され、フィールド・コイル１６に接続され、
そこにフィールド・コイル励起を与える端子２９におい
て出力を設ける。レギュレータ２８もまた、接地ライン
２５に接続された端子３０により接地電位に接続され、
レギュレータは、Ｂ＋ライン２４に直接接続されている
レギュレータ端子３１により動作電力を受け取る。
イン２４と接地ライン２５との間に接続され、この対は
中立点１５に接続された暫定点を有する。ダイオード２
７は交流発電機の動作により中立点１５において導出さ
れるＡＣ信号をすべて整流する。電圧レギュレータ２８
が図１に示され、フィールド・コイル１６に接続され、
そこにフィールド・コイル励起を与える端子２９におい
て出力を設ける。レギュレータ２８もまた、接地ライン
２５に接続された端子３０により接地電位に接続され、
レギュレータは、Ｂ＋ライン２４に直接接続されている
レギュレータ端子３１により動作電力を受け取る。
【００１０】基本的に、電圧レギュレータ２８は、すべ
ての交流発電機電圧レギュレータと同様に、ある方法で
交流発電機の出力を監視して、端子２９において適切な
フィールド・コイル励起を設けて、交流発電機の出力を
所望のレベルに維持する。対の整流ダイオード２１ない
し２３と２７とは、出力巻線１２ないし１４のＡＣ出力
を整流し、整流されたＤＣ充電信号を生成して、この信
号がバッテリ２６を充電レベルに維持する。この動作
は、上述のように従来のものである。
ての交流発電機電圧レギュレータと同様に、ある方法で
交流発電機の出力を監視して、端子２９において適切な
フィールド・コイル励起を設けて、交流発電機の出力を
所望のレベルに維持する。対の整流ダイオード２１ない
し２３と２７とは、出力巻線１２ないし１４のＡＣ出力
を整流し、整流されたＤＣ充電信号を生成して、この信
号がバッテリ２６を充電レベルに維持する。この動作
は、上述のように従来のものである。
【００１１】さらに、充電システム１０には、バッテリ
２６の正および負の端子の両端に接続された種々の負荷
３２を含む。バッテリ２６の正の端子は、Ｂ＋ライン２
４に対応する端子３３に接続され、バッテリ２６の負の
端子は、接地ライン２５に対応し、接地電位に接続され
ている端子３４に接続されている。交流発電機充電シス
テム１０は、車両内に配置されたバッテリのための車両
用交流発電機充電システムとして意図されている。その
ため、イグニッション・スイッチ（点火スイッチ）３５
が設けられ、これはイグニッション・キーの位置に応じ
て、端子３３と端子３６との間の接続を選択的に行う。
車両の充電インジケータ・ランプ３７は端子３５と、電
圧レギュレータ２８のランプ入力端子Ｌとの間に接続さ
れ、ランプ端子Ｌも参照番号３８により示される。さら
に電圧レギュレータは、ある強度を持つ電気出力信号が
導出される端子１７に直接接続された位相入力端子３９
を有し、この信号が巻線１２に対応する単独の相巻線の
出力を表す。端子３９の信号はＡＣ出力信号であり、巻
線１２内に信号を誘導する交流発電機の回転により巻線
１２によって生成される。
２６の正および負の端子の両端に接続された種々の負荷
３２を含む。バッテリ２６の正の端子は、Ｂ＋ライン２
４に対応する端子３３に接続され、バッテリ２６の負の
端子は、接地ライン２５に対応し、接地電位に接続され
ている端子３４に接続されている。交流発電機充電シス
テム１０は、車両内に配置されたバッテリのための車両
用交流発電機充電システムとして意図されている。その
ため、イグニッション・スイッチ（点火スイッチ）３５
が設けられ、これはイグニッション・キーの位置に応じ
て、端子３３と端子３６との間の接続を選択的に行う。
車両の充電インジケータ・ランプ３７は端子３５と、電
圧レギュレータ２８のランプ入力端子Ｌとの間に接続さ
れ、ランプ端子Ｌも参照番号３８により示される。さら
に電圧レギュレータは、ある強度を持つ電気出力信号が
導出される端子１７に直接接続された位相入力端子３９
を有し、この信号が巻線１２に対応する単独の相巻線の
出力を表す。端子３９の信号はＡＣ出力信号であり、巻
線１２内に信号を誘導する交流発電機の回転により巻線
１２によって生成される。
【００１２】動作中は、イグニッション・スイッチ３５
の閉動作に先立ち、端子３６は端子３３に接続されず
に、ランプ３７はオフになる。このとき、電圧レギュレ
ータ２８内のわずかな数の部品だけが、電圧レギュレー
タのＢ＋端子３１に直接接続されることにより、実際に
動作電力を受け取る。イグニッション・スイッチ３５の
閉動作に応答して、バッテリ電位が端子３６に印加さ
れ、ランプ３７を通じて結合されて、端子３８に正の電
位を印加する。交流発電機１１が回転する前に、これに
よりランプ３７はオンになる。これは電圧レギュレータ
２８が端子３８と３０との間にランプの駆動路を設け
て、ランプ３７をオンにするためである。車両のエンジ
ンが始動されると、交流発電機１１が回転し、交流発電
機巻線１２により出力が導出される。電圧レギュレータ
２８内では、交流発電機回転検出器が相巻線１２の出力
を監視する。交流発電機の充分な出力が検出されると、
電圧レギュレータは端子３８と３０との間のランプ駆動
回路構成を中断させて、ランプ３７をオフにする。
の閉動作に先立ち、端子３６は端子３３に接続されず
に、ランプ３７はオフになる。このとき、電圧レギュレ
ータ２８内のわずかな数の部品だけが、電圧レギュレー
タのＢ＋端子３１に直接接続されることにより、実際に
動作電力を受け取る。イグニッション・スイッチ３５の
閉動作に応答して、バッテリ電位が端子３６に印加さ
れ、ランプ３７を通じて結合されて、端子３８に正の電
位を印加する。交流発電機１１が回転する前に、これに
よりランプ３７はオンになる。これは電圧レギュレータ
２８が端子３８と３０との間にランプの駆動路を設け
て、ランプ３７をオンにするためである。車両のエンジ
ンが始動されると、交流発電機１１が回転し、交流発電
機巻線１２により出力が導出される。電圧レギュレータ
２８内では、交流発電機回転検出器が相巻線１２の出力
を監視する。交流発電機の充分な出力が検出されると、
電圧レギュレータは端子３８と３０との間のランプ駆動
回路構成を中断させて、ランプ３７をオフにする。
【００１３】従来の充電システムにおいては、レギュレ
ータのランプ入力端子３８の電圧も、電圧レギュレータ
２８の主な部分へ動作バッテリ電力を切り換えるために
用いられて、レギュレータはその出力端子２９において
フィールド・コイル励起を行うことができる。しかし、
ランプ３７が切れたり、紛失すると、端子３８の信号が
不足して、そのために従来のシステムの電圧レギュレー
タ２８は、その出力端子でフィールド・コイル励起を行
うことができないこともあった。このようなことを防ぐ
ために、ある従来の充電システムでは、レギュレータ２
８内に交流発電機回転検出器を組み込んだものがあっ
た。しかし、これらの従来の交流発電機回転検出器は、
２つの異なる交流発電機相巻線の出力を監視することに
よって動作した。そのため、このような従来のシステム
ではレギュレータのために２個の位相監視入力ピンが必
要であった。従来の充電システムは、レギュレータが単
独の集積回路として組み込まれた場合に、大きいために
電圧レギュレータ２８内に組み込むことのできない大型
のＤＣ阻止コンデンサを利用したくなかったので、２個
の相巻線出力を監視した。しかし、これを行うと、従来
のシステムでは電圧レギュレータのために必要なピン入
力の数が増え、これも望ましくない結果であった。この
ようなことが起こるのは、電圧レギュレータにより、フ
ィールド・コイル励起の印加前に生成される、交流発電
機の非常に小さな出力信号の強度を電圧レギュレータが
監視する必要があったためである。本発明の電圧レギュ
レータ２８内の回路構成により、これらの問題が克服さ
れる。これについては次の図２ないし図３に関連して、
さらに詳しく説明される。
ータのランプ入力端子３８の電圧も、電圧レギュレータ
２８の主な部分へ動作バッテリ電力を切り換えるために
用いられて、レギュレータはその出力端子２９において
フィールド・コイル励起を行うことができる。しかし、
ランプ３７が切れたり、紛失すると、端子３８の信号が
不足して、そのために従来のシステムの電圧レギュレー
タ２８は、その出力端子でフィールド・コイル励起を行
うことができないこともあった。このようなことを防ぐ
ために、ある従来の充電システムでは、レギュレータ２
８内に交流発電機回転検出器を組み込んだものがあっ
た。しかし、これらの従来の交流発電機回転検出器は、
２つの異なる交流発電機相巻線の出力を監視することに
よって動作した。そのため、このような従来のシステム
ではレギュレータのために２個の位相監視入力ピンが必
要であった。従来の充電システムは、レギュレータが単
独の集積回路として組み込まれた場合に、大きいために
電圧レギュレータ２８内に組み込むことのできない大型
のＤＣ阻止コンデンサを利用したくなかったので、２個
の相巻線出力を監視した。しかし、これを行うと、従来
のシステムでは電圧レギュレータのために必要なピン入
力の数が増え、これも望ましくない結果であった。この
ようなことが起こるのは、電圧レギュレータにより、フ
ィールド・コイル励起の印加前に生成される、交流発電
機の非常に小さな出力信号の強度を電圧レギュレータが
監視する必要があったためである。本発明の電圧レギュ
レータ２８内の回路構成により、これらの問題が克服さ
れる。これについては次の図２ないし図３に関連して、
さらに詳しく説明される。
【００１４】図２には図１に示された電圧レギュレータ
２８の概略ブロック図が示される。対応する同じ部品を
示すために、図１ないし図３では同じ参照番号が利用さ
れる。図２では、単独の位相入力端子３９が検知入力と
して交流発電機回転検出器５０に接続され、これは端子
３１に対するＢ＋入力接続部により動作電力を受け取
る。検出器５０はまた、接地端子３０にも直接接続さ
れ、ＯＲゲート５２に１入力として接続されている端子
５１において出力を導出する。交流発電機回転検出器５
０は、端子５３において、この端子とパワー・アップ・
ゲート５４の出力との間の直接接続部により入力信号を
受け取る。ゲート５４は、Ｂ＋電力端子３１に対して直
接接続部を有し、ＯＲゲート５２の出力により供給され
る制御入力を受け取る。
２８の概略ブロック図が示される。対応する同じ部品を
示すために、図１ないし図３では同じ参照番号が利用さ
れる。図２では、単独の位相入力端子３９が検知入力と
して交流発電機回転検出器５０に接続され、これは端子
３１に対するＢ＋入力接続部により動作電力を受け取
る。検出器５０はまた、接地端子３０にも直接接続さ
れ、ＯＲゲート５２に１入力として接続されている端子
５１において出力を導出する。交流発電機回転検出器５
０は、端子５３において、この端子とパワー・アップ・
ゲート５４の出力との間の直接接続部により入力信号を
受け取る。ゲート５４は、Ｂ＋電力端子３１に対して直
接接続部を有し、ＯＲゲート５２の出力により供給され
る制御入力を受け取る。
【００１５】ランプ端子３８は入力としてＯＲゲート５
２に接続され、またランプ・ドライバ５５にも直接接続
されている。ランプ・ドライバ５５は接地端子３０にも
接続されている。ランプ・ドライバ５５の動作は、障害
／交流発電機回転検出器論理回路５８の出力端子５７に
接続されているランプ・ドライバ入力端子５６の信号に
より決定される。論理回路５８は、Ｂ＋端子３１に直接
接続され、端子５１に対する直接接続部により入力も受
け取る。端子２９においてフィールド・コイル励起出力
信号を設ける回路構成を、フィールド励起回路５９によ
り設けられるものとして図２に示す。回路５９は、パワ
ー・アップ・ゲート５４の出力から受け取られる電力入
力接続部により、動作電力を受け取る。フィールド励起
回路５９は基本的には、部品５０ないし５８以外の電圧
レギュレータ２８の残りの部分で構成され、端子２９に
直接接続されるフィールド・コイル励起出力となる。
２に接続され、またランプ・ドライバ５５にも直接接続
されている。ランプ・ドライバ５５は接地端子３０にも
接続されている。ランプ・ドライバ５５の動作は、障害
／交流発電機回転検出器論理回路５８の出力端子５７に
接続されているランプ・ドライバ入力端子５６の信号に
より決定される。論理回路５８は、Ｂ＋端子３１に直接
接続され、端子５１に対する直接接続部により入力も受
け取る。端子２９においてフィールド・コイル励起出力
信号を設ける回路構成を、フィールド励起回路５９によ
り設けられるものとして図２に示す。回路５９は、パワ
ー・アップ・ゲート５４の出力から受け取られる電力入
力接続部により、動作電力を受け取る。フィールド励起
回路５９は基本的には、部品５０ないし５８以外の電圧
レギュレータ２８の残りの部分で構成され、端子２９に
直接接続されるフィールド・コイル励起出力となる。
【００１６】図１に示される交流発電機充電システム１
０の動作を、図２に示される電圧レギュレータの特定の
部品の動作に関して、簡単に説明する。基本的には、イ
グニッション・スイッチ３５の閉動作に応答して、高い
正の信号がランプ入力端子３８に与えられる。この信号
は、ＯＲゲート５２によって、パワー・アップ・ゲート
５４の制御入力に送られる。この高論理の入力信号に応
答して、ゲート５４は基本的には、その出力においてＢ
＋電圧を導出し、これが交流発電機回転検出器の端子５
３と、フィールド励起回路５９の電力入力端子とに供給
される。このため、ランプ３７が存在し、イグニッショ
ン・スイッチ３５が閉になることに応答して、フィール
ド励起回路５９は端子２９でフィールド・コイル励起を
行う。イグニッション・スイッチ３５の閉動作に先立っ
て、フィールド励起回路５９がバッテリ２６のために大
きな電流ドレーンを与えることはない。これは交流発電
機充電システム１０の動作にとっては望ましいことであ
る。
０の動作を、図２に示される電圧レギュレータの特定の
部品の動作に関して、簡単に説明する。基本的には、イ
グニッション・スイッチ３５の閉動作に応答して、高い
正の信号がランプ入力端子３８に与えられる。この信号
は、ＯＲゲート５２によって、パワー・アップ・ゲート
５４の制御入力に送られる。この高論理の入力信号に応
答して、ゲート５４は基本的には、その出力においてＢ
＋電圧を導出し、これが交流発電機回転検出器の端子５
３と、フィールド励起回路５９の電力入力端子とに供給
される。このため、ランプ３７が存在し、イグニッショ
ン・スイッチ３５が閉になることに応答して、フィール
ド励起回路５９は端子２９でフィールド・コイル励起を
行う。イグニッション・スイッチ３５の閉動作に先立っ
て、フィールド励起回路５９がバッテリ２６のために大
きな電流ドレーンを与えることはない。これは交流発電
機充電システム１０の動作にとっては望ましいことであ
る。
【００１７】交流発電機の回転が検出されるまでに、交
流発電機回転検出器５０はその出力端子５１において低
論理信号を導出する。検出器論理５８は、その出力端子
５７に高論理信号を導出することによりこの低論理信号
に応答する。この結果、ランプ・ドライバ５５がオンに
なり、それによって端子３８と３０との間に直接接続部
ができる。この結果として、ランプ３７がオンになる。
ランプ３７がオンになっても、ランプ・ドライバ５５は
充分な抵抗を持つので、端子３８には充分な正の電圧が
維持され、ランプ・ドライバ５５はオンのままで、ラン
プ端子３８からＯＲゲート５２へ正の入力が確保され
る。望ましい場合は、電圧レベル移動回路を端子３８と
ＯＲゲート５２との間に挿入して、この結果を確実にす
ることができる。交流発電機回転検出器５０が、交流発
電機が回転してなんらかの出力を導出していると判定す
ると、端子５１に高論理状態が設けられる。この高論理
状態が論理回路５８により受け取られると、端子５７に
低論理状態が生まれ、ランプ・ドライバ５５はオフにな
る。最終的には、交流発電機の適正な動作が開始したた
めにランプ３７がオフになる。図２には示されていない
が、検出器論理回路５８は交流発電機の種々の動作モー
ドを監視するその他の入力信号を受け取り、不適切な交
流発電機の動作または障害が検出されたときはいつでも
ランプ３７をオンにすることができる。これは従来のも
のであるので、図２には示されない。
流発電機回転検出器５０はその出力端子５１において低
論理信号を導出する。検出器論理５８は、その出力端子
５７に高論理信号を導出することによりこの低論理信号
に応答する。この結果、ランプ・ドライバ５５がオンに
なり、それによって端子３８と３０との間に直接接続部
ができる。この結果として、ランプ３７がオンになる。
ランプ３７がオンになっても、ランプ・ドライバ５５は
充分な抵抗を持つので、端子３８には充分な正の電圧が
維持され、ランプ・ドライバ５５はオンのままで、ラン
プ端子３８からＯＲゲート５２へ正の入力が確保され
る。望ましい場合は、電圧レベル移動回路を端子３８と
ＯＲゲート５２との間に挿入して、この結果を確実にす
ることができる。交流発電機回転検出器５０が、交流発
電機が回転してなんらかの出力を導出していると判定す
ると、端子５１に高論理状態が設けられる。この高論理
状態が論理回路５８により受け取られると、端子５７に
低論理状態が生まれ、ランプ・ドライバ５５はオフにな
る。最終的には、交流発電機の適正な動作が開始したた
めにランプ３７がオフになる。図２には示されていない
が、検出器論理回路５８は交流発電機の種々の動作モー
ドを監視するその他の入力信号を受け取り、不適切な交
流発電機の動作または障害が検出されたときはいつでも
ランプ３７をオンにすることができる。これは従来のも
のであるので、図２には示されない。
【００１８】交流発電機充電システム１０の重要な特徴
は、交流発電機回転検出器の出力端子５１がＯＲゲート
５２に入力として接続されていることである。これは、
なんらかの理由で、イグニッション・スイッチ３５が閉
になったときにランプ３７が存在しなかったり切れてい
る場合に検出器５０による交流発電機の回転の検出によ
って、フィールド励起回路５９に動作電力を送り、フィ
ールド・コイル励起が行われることを意味する。このた
めランプに不良があっても、必ずしもレギュレータ２８
がフィールド・コイル励起を行えないことにはならな
い。
は、交流発電機回転検出器の出力端子５１がＯＲゲート
５２に入力として接続されていることである。これは、
なんらかの理由で、イグニッション・スイッチ３５が閉
になったときにランプ３７が存在しなかったり切れてい
る場合に検出器５０による交流発電機の回転の検出によ
って、フィールド励起回路５９に動作電力を送り、フィ
ールド・コイル励起が行われることを意味する。このた
めランプに不良があっても、必ずしもレギュレータ２８
がフィールド・コイル励起を行えないことにはならな
い。
【００１９】フィールド・コイル励起が行われないと、
交流発電機にはいくらかの残留磁界が残り、このために
交流発電機の回転があると、相巻線１２ないし１４は出
力が非常に小さくなることが知られている。もちろん、
フィールド・コイル励起が行われると、これらの相巻線
により実質的により大きな出力が生まれる。充電システ
ム１０の主な特徴は、フィールド励起が印加されない場
合に交流発電機の回転を判定するために、交流発電機回
転検出器５０は、ただ１つの位相入力だけを監視すれば
よいことである。検出器５０では、大きなＤＣ阻止コン
デンサを用いずに、また単独の相巻線からの電圧が整流
ダイオードのターンオン電圧を実質的に越えなくてもこ
れが実行できる。このため、交流発電機回転検出器５０
は非常に高度な感度を有し、単独の位相入力を監視する
だけで相巻線の出力を適切に検出することができる。こ
れが達成される方法を図３と図４ないし図８の波形とに
さらに明確に説明する。
交流発電機にはいくらかの残留磁界が残り、このために
交流発電機の回転があると、相巻線１２ないし１４は出
力が非常に小さくなることが知られている。もちろん、
フィールド・コイル励起が行われると、これらの相巻線
により実質的により大きな出力が生まれる。充電システ
ム１０の主な特徴は、フィールド励起が印加されない場
合に交流発電機の回転を判定するために、交流発電機回
転検出器５０は、ただ１つの位相入力だけを監視すれば
よいことである。検出器５０では、大きなＤＣ阻止コン
デンサを用いずに、また単独の相巻線からの電圧が整流
ダイオードのターンオン電圧を実質的に越えなくてもこ
れが実行できる。このため、交流発電機回転検出器５０
は非常に高度な感度を有し、単独の位相入力を監視する
だけで相巻線の出力を適切に検出することができる。こ
れが達成される方法を図３と図４ないし図８の波形とに
さらに明確に説明する。
【００２０】図３には、交流発電機回転検出器５０のよ
り詳細な概略図が示される。単独の位相入力端子３９
は、比較器７０の正の入力に入力として接続され、さら
に参照番号７１により示されるスイッチＳ1 にも接続さ
れる。スイッチＳ1 は、双方向ＭＯＳスイッチであるこ
とが好ましい。スイッチＳ1 の制御端子７２は、その入
力を、基本的には１キロヘルツの発振器だけで構成され
るサンプル発振器７４の出力端子７３に対する直接接続
部により受け取る。スイッチＳ1 は、端子７５にも接続
され、端子７５は小容量サンプリング・コンデンサ７６
を通じて接地されている。端子７５は、参照番号７７に
より示されるスイッチＳ2 に、入力として接続される。
スイッチＳ2 の出力は、端子７８において導出され、端
子７８は参照番号７９により示されるスイッチＳ3 の出
力に接続される。スイッチＳ2 ，Ｓ3 は、好ましくはＮ
チャンネルＭＯＳスイッチであるが、これは双方向ＭＯ
Ｓスイッチよりは安いが多少精度が劣る。しかし、スイ
ッチＳ2 ，Ｓ3 の精度はスイッチＳ1 の精度ほど高くな
くてもよい。スイッチ７９の入力側は、端子８０に接続
され、端子８０では一定の基準電圧Ｖref が印加され
る。この基準電圧は＋２．０ボルトの大きさを持つこと
が好ましい。スイッチＳ2 は、端子５３に直接接続され
る制御入力端子８１を有し、端子５３はインバータ８３
を通じてスイッチＳ3 の制御入力端子８２に接続されて
いる。最終的には、スイッチＳ2 ，Ｓ3 が相補的に動作
して、端子５３の信号がスイッチＳ2 ，Ｓ3 の動作状態
を決定する。
り詳細な概略図が示される。単独の位相入力端子３９
は、比較器７０の正の入力に入力として接続され、さら
に参照番号７１により示されるスイッチＳ1 にも接続さ
れる。スイッチＳ1 は、双方向ＭＯＳスイッチであるこ
とが好ましい。スイッチＳ1 の制御端子７２は、その入
力を、基本的には１キロヘルツの発振器だけで構成され
るサンプル発振器７４の出力端子７３に対する直接接続
部により受け取る。スイッチＳ1 は、端子７５にも接続
され、端子７５は小容量サンプリング・コンデンサ７６
を通じて接地されている。端子７５は、参照番号７７に
より示されるスイッチＳ2 に、入力として接続される。
スイッチＳ2 の出力は、端子７８において導出され、端
子７８は参照番号７９により示されるスイッチＳ3 の出
力に接続される。スイッチＳ2 ，Ｓ3 は、好ましくはＮ
チャンネルＭＯＳスイッチであるが、これは双方向ＭＯ
Ｓスイッチよりは安いが多少精度が劣る。しかし、スイ
ッチＳ2 ，Ｓ3 の精度はスイッチＳ1 の精度ほど高くな
くてもよい。スイッチ７９の入力側は、端子８０に接続
され、端子８０では一定の基準電圧Ｖref が印加され
る。この基準電圧は＋２．０ボルトの大きさを持つこと
が好ましい。スイッチＳ2 は、端子５３に直接接続され
る制御入力端子８１を有し、端子５３はインバータ８３
を通じてスイッチＳ3 の制御入力端子８２に接続されて
いる。最終的には、スイッチＳ2 ，Ｓ3 が相補的に動作
して、端子５３の信号がスイッチＳ2 ，Ｓ3 の動作状態
を決定する。
【００２１】端子７８はデルタ電圧源８４の負の側に接
続され、電圧源８４はその正の側を比較器７０の負の入
力に接続している。デルタ電圧源８４は、１５０ミリボ
ルトのオフセットを持ち、比較器７０の負の入力は端子
７８で導出される電圧より１５０ミリボルト高くなる。
比較器７０の出力は端子８５で導出され、端子８５はフ
リップフロップ８６のセット端子Ｓに入力として接続さ
れる。フリップフロップ８６のＱ出力端子は、端子８７
で設けられ、端子８７はフリップフロップ８８のデータ
入力端子Ｄに接続されている。フリップフロップ８８の
Ｑ出力端子は、交流発電機回転検出器５０の出力端子５
１に直接接続されている。フリップフロップ８６のリセ
ット端子Ｒとフリップフロップ８８のクロック端子ＣＫ
とは、いずれも端子８９に直接接続され、端子８９では
基準リセット・タイミング信号が基準リセット発振器９
０により与えられる。発振器９０は、好ましくは、５０
ないし１００Ｈｚのいずれかの周波数を有する。単独の
高周波数マスター発振器と適切な分周回路とを用いて、
サンプル発振器７４と基準リセット発振器９０とを実現
することが好ましい。交流発電機回転検出器５０の動作
を、図４のＡないし図４のＥに示す信号波形に関連して
以下に説明する。図３内のアルファベット記号Ａ〜Ｅ
は、図４のＡないし図４のＥに示される波形を有する信
号がそれぞれ設けられる場所を示す。
続され、電圧源８４はその正の側を比較器７０の負の入
力に接続している。デルタ電圧源８４は、１５０ミリボ
ルトのオフセットを持ち、比較器７０の負の入力は端子
７８で導出される電圧より１５０ミリボルト高くなる。
比較器７０の出力は端子８５で導出され、端子８５はフ
リップフロップ８６のセット端子Ｓに入力として接続さ
れる。フリップフロップ８６のＱ出力端子は、端子８７
で設けられ、端子８７はフリップフロップ８８のデータ
入力端子Ｄに接続されている。フリップフロップ８８の
Ｑ出力端子は、交流発電機回転検出器５０の出力端子５
１に直接接続されている。フリップフロップ８６のリセ
ット端子Ｒとフリップフロップ８８のクロック端子ＣＫ
とは、いずれも端子８９に直接接続され、端子８９では
基準リセット・タイミング信号が基準リセット発振器９
０により与えられる。発振器９０は、好ましくは、５０
ないし１００Ｈｚのいずれかの周波数を有する。単独の
高周波数マスター発振器と適切な分周回路とを用いて、
サンプル発振器７４と基準リセット発振器９０とを実現
することが好ましい。交流発電機回転検出器５０の動作
を、図４のＡないし図４のＥに示す信号波形に関連して
以下に説明する。図３内のアルファベット記号Ａ〜Ｅ
は、図４のＡないし図４のＥに示される波形を有する信
号がそれぞれ設けられる場所を示す。
【００２２】イグニッション・スイッチ３５が閉になっ
ても、交流発電機１１はまだ運動を開始していない。こ
の場合、端子３９の信号に関しては強度がゼロである。
ランプ３７が適切な位置にあり、適切に作動していれ
ば、イグニッション・スイッチ３５の閉動作により端子
３８に高信号が起こり、その結果パワー・アップ・ゲー
ト５４が閉じて、端子５３に高論理状態が導出される。
このような場合、交流発電機回転検出器５０は、交流発
電機が初めて回転を開始したときに端子３９に導出され
る単独の位相入力信号の非常に低い強度の出力を検出す
る必要はない。これは、ランプ３７が存在し、それが適
切に作動することで、パワー・アップ・ゲート５４が閉
となり、フィールド・コイル励起をもたらすフィールド
励起回路５９に動作電力を供給するためである。
ても、交流発電機１１はまだ運動を開始していない。こ
の場合、端子３９の信号に関しては強度がゼロである。
ランプ３７が適切な位置にあり、適切に作動していれ
ば、イグニッション・スイッチ３５の閉動作により端子
３８に高信号が起こり、その結果パワー・アップ・ゲー
ト５４が閉じて、端子５３に高論理状態が導出される。
このような場合、交流発電機回転検出器５０は、交流発
電機が初めて回転を開始したときに端子３９に導出され
る単独の位相入力信号の非常に低い強度の出力を検出す
る必要はない。これは、ランプ３７が存在し、それが適
切に作動することで、パワー・アップ・ゲート５４が閉
となり、フィールド・コイル励起をもたらすフィールド
励起回路５９に動作電力を供給するためである。
【００２３】前段で説明されたような状況においては、
端子５３の高論理状態は、図３に示されたのと反対の動
作状態をゲートＳ2 ，Ｓ3 に関してもたらす。この結
果、端子３９に導出された相巻線入力信号と、比較器７
０の負の入力に導出された基準電圧とが比較される。こ
の基準電圧は、端子８０の＋２．０ボルトの基準電圧
に、デルタ電圧発生器８４により導出される１５０ミリ
ボルトのオフセットを加えたものに等しい。端子３９の
巻線１２の出力が比較器７０の負の入力の電圧を越える
といつでも、比較器の出力は高くなりフリップフロップ
８６をセットする。これにより端子８７に高信号がもた
らされ、これはフリップフロップ８６がリセットされる
まで維持される。基準リセット発振器９０により出力パ
ルスが発生されると、まずフリップフロップ８８がクロ
ックされ、そのために端子８７の高信号は転送されてフ
リップフロップ８８のＱ出力として維持される。そして
フリップフロップ８６はリセットされる。最終的には、
ランプ３７が適切に機能し、端子３９の相巻線１２の出
力が２．１５ボルトを越えると、図３の交流発電機回転
検出器５０が端子５１で高論理出力を設ける。
端子５３の高論理状態は、図３に示されたのと反対の動
作状態をゲートＳ2 ，Ｓ3 に関してもたらす。この結
果、端子３９に導出された相巻線入力信号と、比較器７
０の負の入力に導出された基準電圧とが比較される。こ
の基準電圧は、端子８０の＋２．０ボルトの基準電圧
に、デルタ電圧発生器８４により導出される１５０ミリ
ボルトのオフセットを加えたものに等しい。端子３９の
巻線１２の出力が比較器７０の負の入力の電圧を越える
といつでも、比較器の出力は高くなりフリップフロップ
８６をセットする。これにより端子８７に高信号がもた
らされ、これはフリップフロップ８６がリセットされる
まで維持される。基準リセット発振器９０により出力パ
ルスが発生されると、まずフリップフロップ８８がクロ
ックされ、そのために端子８７の高信号は転送されてフ
リップフロップ８８のＱ出力として維持される。そして
フリップフロップ８６はリセットされる。最終的には、
ランプ３７が適切に機能し、端子３９の相巻線１２の出
力が２．１５ボルトを越えると、図３の交流発電機回転
検出器５０が端子５１で高論理出力を設ける。
【００２４】本発明の主な特徴は、ランプ３７が切れた
り、なくなった場合の交流発電機回転検出器５０の動作
にある。このような場合には、イグニッション・スイッ
チ３５が閉となっても端子３８の信号は変化しない。好
ましくは、バイパス抵抗素子などの別の部品がランプ３
７に平行に設けられることはない。このため、交流発電
機の回転に先立って、まず低論理信号が端子５３に導出
され、パワー・アップ・ゲート５４はフィールド・コイ
ル励起出力を発生するための電力を供給するために自動
的に閉となることはない。この間、そして端子５３の低
信号に応答して、スイッチＳ2 ，Ｓ3 は、図３に示され
るような状態になる。この「始動」モードにおいて、交
流発電機回転検出器５０は端子３９に導出される単独の
位相入力信号の非常に小さな強度を検出することができ
るようになる。交流発電機１１の回転を示すこの検出に
応答して、高論理状態が端子５１に実現される。しか
し、この高論理状態は、ＯＲゲート５２を介して、パワ
ー・アップ・ゲート５４を閉とし、フィールド励起回路
５９に動作電力を与えて、適切なフィールド・コイル励
起を行う。これは以下のように起こる。
り、なくなった場合の交流発電機回転検出器５０の動作
にある。このような場合には、イグニッション・スイッ
チ３５が閉となっても端子３８の信号は変化しない。好
ましくは、バイパス抵抗素子などの別の部品がランプ３
７に平行に設けられることはない。このため、交流発電
機の回転に先立って、まず低論理信号が端子５３に導出
され、パワー・アップ・ゲート５４はフィールド・コイ
ル励起出力を発生するための電力を供給するために自動
的に閉となることはない。この間、そして端子５３の低
信号に応答して、スイッチＳ2 ，Ｓ3 は、図３に示され
るような状態になる。この「始動」モードにおいて、交
流発電機回転検出器５０は端子３９に導出される単独の
位相入力信号の非常に小さな強度を検出することができ
るようになる。交流発電機１１の回転を示すこの検出に
応答して、高論理状態が端子５１に実現される。しか
し、この高論理状態は、ＯＲゲート５２を介して、パワ
ー・アップ・ゲート５４を閉とし、フィールド励起回路
５９に動作電力を与えて、適切なフィールド・コイル励
起を行う。これは以下のように起こる。
【００２５】端子５３に低論理状態が現れ、スイッチＳ
2 ，Ｓ3 が図３に示されるような動作状態にあると、サ
ンプル発振器７４のパルス毎に、ゲートＳ1 はこのパル
スの期間閉となる。これらのパルスは１ミリ秒毎に起こ
り、約１０マイクロ秒の期間を有する。これらのパルス
は、図４のＢに示される信号波形により示される。この
各パルスに関して、コンデンサ７６は基本的に、端子３
９に導出された単独の位相入力信号の強度により決定さ
れる電圧まで充電する。図４のＡはこのような単独の位
相入力信号の波形を示し、図４のＣは端子７５に導出さ
れるコンデンサ電圧の波形を示す。最終的には、端子３
９の相巻線信号の強度が周期的にサンプリングされて、
端子７５においてサンプリングされた相巻線出力信号を
生成する。この信号は図４のＣの信号波形に対応する。
2 ，Ｓ3 が図３に示されるような動作状態にあると、サ
ンプル発振器７４のパルス毎に、ゲートＳ1 はこのパル
スの期間閉となる。これらのパルスは１ミリ秒毎に起こ
り、約１０マイクロ秒の期間を有する。これらのパルス
は、図４のＢに示される信号波形により示される。この
各パルスに関して、コンデンサ７６は基本的に、端子３
９に導出された単独の位相入力信号の強度により決定さ
れる電圧まで充電する。図４のＡはこのような単独の位
相入力信号の波形を示し、図４のＣは端子７５に導出さ
れるコンデンサ電圧の波形を示す。最終的には、端子３
９の相巻線信号の強度が周期的にサンプリングされて、
端子７５においてサンプリングされた相巻線出力信号を
生成する。この信号は図４のＣの信号波形に対応する。
【００２６】ゲート７７が閉となっているので、端子７
５には端子７８に導出されるのと同じ信号が現れる。端
子７８の信号は、デルタ電圧源８４により１５０ミリボ
ルトオフセットされてから、比較器７０に対する負の入
力となる。これは図４のＤに示される信号に対応する信
号波形を表す。図４のＤの波形は、図４のＣの波形で構
成されるが、＋１５０ミリボルトだけオフセットされて
いる点に注目されたい。図４のＤでは、図４のＡに示さ
れる単独の位相入力信号の強度が、同じ時間軸上に点線
で重ね合わされている。これにより、比較器７０がその
正と負の入力に導出された信号群にどのように応答する
かがよく視覚化される。比較器７０の出力は端子８５に
導出され、これは図４のＥに示される波形を有する信号
に対応する。
５には端子７８に導出されるのと同じ信号が現れる。端
子７８の信号は、デルタ電圧源８４により１５０ミリボ
ルトオフセットされてから、比較器７０に対する負の入
力となる。これは図４のＤに示される信号に対応する信
号波形を表す。図４のＤの波形は、図４のＣの波形で構
成されるが、＋１５０ミリボルトだけオフセットされて
いる点に注目されたい。図４のＤでは、図４のＡに示さ
れる単独の位相入力信号の強度が、同じ時間軸上に点線
で重ね合わされている。これにより、比較器７０がその
正と負の入力に導出された信号群にどのように応答する
かがよく視覚化される。比較器７０の出力は端子８５に
導出され、これは図４のＥに示される波形を有する信号
に対応する。
【００２７】上記の説明により、交流発電機回転検出器
５０が基本的に、端子３９に導出された単独の位相電流
発電機入力信号の高周波サンプリングを行っていること
がわかる。この単独の位相入力信号は、基本的に、それ
自身のサンプリングされ、１５０ミリボルトだけオフセ
ットされた信号と比較器７０によって比較される。比較
器７０は次に、端子３９の信号が比較器７０の負の入力
の信号を越えたときを示す正の出力を生成する。これ
は、端子３９の単独の位相入力信号が変化し、そのため
に交流発電機が回転して相巻線１２が出力を設けている
ことを示すときに起こる。
５０が基本的に、端子３９に導出された単独の位相電流
発電機入力信号の高周波サンプリングを行っていること
がわかる。この単独の位相入力信号は、基本的に、それ
自身のサンプリングされ、１５０ミリボルトだけオフセ
ットされた信号と比較器７０によって比較される。比較
器７０は次に、端子３９の信号が比較器７０の負の入力
の信号を越えたときを示す正の出力を生成する。これ
は、端子３９の単独の位相入力信号が変化し、そのため
に交流発電機が回転して相巻線１２が出力を設けている
ことを示すときに起こる。
【００２８】相巻線１２の出力の検出は、ＤＣ阻止コン
デンサを設けずに行われる。端子３９のＤＣレベルは、
端子３９の信号の高周波サンプリングにより、端子７５
にも導出される。このため比較器７０がこのようなＤＣ
レベルの効果を排除する。このような高周波サンプリン
グのためのコンデンサ７６の規模は比較的小さいので、
このコンデンサを集積回路の一部として実現することが
できる。電圧レギュレータ２８は集積回路として設けら
れることが好ましい。交流発電機回転検出器５０の所望
の動作を達成するためには、単独の位相入力信号のみを
監視するだけでよかった。これは電圧レギュレータ２８
に関して単独の位相入力ピンを設ければよいということ
を意味する。この利点の組合せは、従来の交流発電機回
転検出器では達成できないと思われる。
デンサを設けずに行われる。端子３９のＤＣレベルは、
端子３９の信号の高周波サンプリングにより、端子７５
にも導出される。このため比較器７０がこのようなＤＣ
レベルの効果を排除する。このような高周波サンプリン
グのためのコンデンサ７６の規模は比較的小さいので、
このコンデンサを集積回路の一部として実現することが
できる。電圧レギュレータ２８は集積回路として設けら
れることが好ましい。交流発電機回転検出器５０の所望
の動作を達成するためには、単独の位相入力信号のみを
監視するだけでよかった。これは電圧レギュレータ２８
に関して単独の位相入力ピンを設ければよいということ
を意味する。この利点の組合せは、従来の交流発電機回
転検出器では達成できないと思われる。
【００２９】交流発電機回転検出器５０が交流発電機の
回転を検出すると、高論理信号が端子５１に導出され
る。これはＯＲゲート５２を介して、パワー・アップ・
ゲート５４を閉じ、動作電力を供給して、端子２９に適
切なフィールド・コイル励起を発生させる。パワー・ア
ップ・ゲート５４の閉動作により、交流発電機回転検出
器の端子５３の論理状態も変化する。すなわち、スイッ
チＳ2 ，Ｓ3 の動作状態が相補的に変化して、図３に示
されるのと反対の状態を実現する。これが起こると、比
較器７０は端子３９の単独の位相入力信号をそれ自身の
サンプリングされた信号と比較することをやめて、この
信号を２．１５ボルトに固定された基準レベルと比較す
る。交流発電機回転検出器は障害検出装置の一部として
用いられるので、これが望ましい。これは、フィールド
・コイル励起が与えられているときの交流発電機の通常
の動作中は、相巻線１２の出力は２．１５ボルトを越え
ているためである。そのために、端子５１の信号が低状
態に戻ると、これは交流発電機の動作が不適切であるこ
とを示す。このような場合、結果としてこのような不適
切な動作が示され、フィールド・コイルに対する電力が
停止されるが、これはフィールド・コイルと交流発電機
とが適切に動作していないためである。図１に示される
交流発電機充電システム１０は、図２および図３に示さ
れる回路と共にこの機能を行う。
回転を検出すると、高論理信号が端子５１に導出され
る。これはＯＲゲート５２を介して、パワー・アップ・
ゲート５４を閉じ、動作電力を供給して、端子２９に適
切なフィールド・コイル励起を発生させる。パワー・ア
ップ・ゲート５４の閉動作により、交流発電機回転検出
器の端子５３の論理状態も変化する。すなわち、スイッ
チＳ2 ，Ｓ3 の動作状態が相補的に変化して、図３に示
されるのと反対の状態を実現する。これが起こると、比
較器７０は端子３９の単独の位相入力信号をそれ自身の
サンプリングされた信号と比較することをやめて、この
信号を２．１５ボルトに固定された基準レベルと比較す
る。交流発電機回転検出器は障害検出装置の一部として
用いられるので、これが望ましい。これは、フィールド
・コイル励起が与えられているときの交流発電機の通常
の動作中は、相巻線１２の出力は２．１５ボルトを越え
ているためである。そのために、端子５１の信号が低状
態に戻ると、これは交流発電機の動作が不適切であるこ
とを示す。このような場合、結果としてこのような不適
切な動作が示され、フィールド・コイルに対する電力が
停止されるが、これはフィールド・コイルと交流発電機
とが適切に動作していないためである。図１に示される
交流発電機充電システム１０は、図２および図３に示さ
れる回路と共にこの機能を行う。
【００３０】本発明の特定の実施例を図示および解説し
てきたが、当業者には更なる改良および改善が可能であ
ろう。このような改良の１つには、端子５１の信号を利
用する代わりに、端子８７の信号を検出器論理回路５８
に対する障害／交流発電機回転論理入力として発生する
方法がある。この可能性は図３に点線で示され、実際に
好適な回路接続を表している。さらに、本発明のさまざ
まな側面を利用して、磁気抵抗センサの出力など、任意
の相巻線により設けられる非常に低い出力信号を検出す
ることもできる。検出器がただ１つの入力ピンを有する
ことが望ましい場合，検出器整流ダイオードを用いるこ
とが適していないので、検出の感度を非常に高くしなけ
ればならない場合，および／または価格その他の設計上
の理由から高い値のＤＣ阻止コンデンサを利用すること
が望ましくない場合に、ここで説明された回路構成が有
用である。ここに請求された以下の基本原理を保有す
る、ここに開示された回路およびシステムに対する改良
はすべて本発明の範囲内にある。
てきたが、当業者には更なる改良および改善が可能であ
ろう。このような改良の１つには、端子５１の信号を利
用する代わりに、端子８７の信号を検出器論理回路５８
に対する障害／交流発電機回転論理入力として発生する
方法がある。この可能性は図３に点線で示され、実際に
好適な回路接続を表している。さらに、本発明のさまざ
まな側面を利用して、磁気抵抗センサの出力など、任意
の相巻線により設けられる非常に低い出力信号を検出す
ることもできる。検出器がただ１つの入力ピンを有する
ことが望ましい場合，検出器整流ダイオードを用いるこ
とが適していないので、検出の感度を非常に高くしなけ
ればならない場合，および／または価格その他の設計上
の理由から高い値のＤＣ阻止コンデンサを利用すること
が望ましくない場合に、ここで説明された回路構成が有
用である。ここに請求された以下の基本原理を保有す
る、ここに開示された回路およびシステムに対する改良
はすべて本発明の範囲内にある。
本発明は以下の図面を参照することにより、さらに良く
理解されるだろう。
理解されるだろう。
【図１】電圧レギュレータを有する交流発電機充電シス
テムの概略図である。
テムの概略図である。
【図２】交流発電機回転検出器を含む、図１に示される
電圧レギュレータの概略ブロック図である。
電圧レギュレータの概略ブロック図である。
【図３】図２に示される交流発電機回転検出器の概略図
である。
である。
【図４】図１ないし図３に示される装置の動作を表す電
気信号のグラフである。
気信号のグラフである。
１０ 交流発電機充電システム １１ 交流発電機 １２，１３，１４ 相巻線 １５ 中立点 １６ フィールド・コイル １７，１８，１９，２９，３０，３３，３４，３６ 端
子 ２１，２２，２３，２７ 整流ダイオード ２４ Ｂ＋ライン ２５ 接地ライン ２６ バッテリ ２８ 電圧レギュレータ ３５ イグニッション・スイッチ ３７ ランプ ３８ ランプ端子 ３９ 位相入力端子
子 ２１，２２，２３，２７ 整流ダイオード ２４ Ｂ＋ライン ２５ 接地ライン ２６ バッテリ ２８ 電圧レギュレータ ３５ イグニッション・スイッチ ３７ ランプ ３８ ランプ端子 ３９ 位相入力端子
Claims (12)
- 【請求項１】 相巻線により導出される、ある強度を有
する単独の位相出力信号を受信する手段；前記位相出力
信号の強度を周期的にサンプリングし、それに応答して
サンプリングされた位相出力信号を設ける手段；および
前記位相出力信号と前記のサンプリングされた位相出力
信号とを比較し、前記位相出力信号が前記のサンプリン
グされた位相出力信号と所定の量だけ異なる場合に出力
を設け、それにより前記位相出力信号の変動を検出する
手段；によって構成されることを特徴とする相巻線検出
器。 - 【請求項２】 前記サンプリング手段が、受信されたサ
ンプリング・パルスにより動作される制御可能なゲート
を介して、前記受信手段に結合されたサンプリング・コ
ンデンサにより構成される請求項１記載の検出器。 - 【請求項３】 前記のサンプリングされた位相出力信号
が前記コンデンサの１つの端子で導出され、この端子は
比較器の１つの入力に結合されて前記比較手段の一部を
形成し、前記比較器が前記受信手段に結合された別の入
力を有する請求項２記載の検出器。 - 【請求項４】 前記の１つのコンデンサ端子が制御可能
な第２ゲートを通じて前記の１つの比較器入力に選択的
に結合され、制御可能な第３ゲートが基準電圧を前記の
１つの比較器入力に選択的に結合させ、前記第２および
第３ゲートは相補的に動作されて、前記コンデンサ端子
と前記基準電圧とを前記の１つの比較器入力に交互に結
合させる請求項３記載の検出器。 - 【請求項５】 前記サンプリング・パルスが少なくとも
キロヘルツ範囲の高さの周波数を有する請求項２記載の
検出器。 - 【請求項６】 前記検出器が前記コンデンサを含む集積
回路装置として実現される請求項２記載の検出器。 - 【請求項７】 前記相巻線が交流発電機相巻線であっ
て、それにより前記位相出力信号の変動の検出が行わ
れ、それにより交流発電機の回転の検出が行われる、請
求項１ないし６のいずれかに記載の検出器。 - 【請求項８】 電圧レギュレータ；および少なくとも１
つの出力相巻線を有する交流発電機であって、前記交流
発電機は前記電圧レギュレータからフィールド・コイル
励起を受け取る交流発電機で；このとき前記電圧レギュ
レータは：前記交流発電機相巻線からある強度を有する
単独の位相ＡＣ出力信号を受け取る手段；前記交流発電
機位相出力信号の強度を周期的にサンプリングして、そ
れに応答してサンプリングされた位相出力信号を導出す
る手段；および前記交流発電機位相出力信号と、前記の
サンプリングされた位相出力信号とを比較し、前記交流
発電機位相出力信号が前記のサンプリングされた位相出
力信号と所定の量だけ異なるときに出力を設け、それに
より前記交流発電機位相出力信号の変動を検出して、そ
れにより交流発電機の回転を検出する手段；によって構
成されることを特徴とする交流発電機回転検出器を含む
電圧レギュレータ；によって構成されることを特徴とす
る交流発電機充電システム。 - 【請求項９】 前記サンプリング手段が、受信されたサ
ンプリング・パルスにより動作される制御可能なゲート
を介して、前記受信手段に結合されたサンプリング・コ
ンデンサにより構成される請求項８記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記のサンプリングされた位相出力信
号が前記コンデンサの１つの端子で導出され、前記の１
つの端子は比較器の１つの入力に結合されて前記比較手
段の一部を形成し、前記比較器は前記位相出力信号に結
合された別の入力を有する請求項９記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記検出器が前記コンデンサを含む集
積回路装置として実現される請求項９記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記電圧レギュレータが、前記交流発
電機位相出力信号の変動を表す出力を導出する前記比較
手段に応答して、前記フィールド・コイル励起を前記交
流発電機に与える前記電圧レギュレータの部分に対して
動作電力を与える請求項８記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US90428492A | 1992-06-25 | 1992-06-25 | |
| US904284 | 1992-06-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731078A true JPH0731078A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=25418882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17464493A Pending JPH0731078A (ja) | 1992-06-25 | 1993-06-23 | 相巻線検出器および交流発電機充電システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5376876A (ja) |
| EP (1) | EP0577994B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0731078A (ja) |
| DE (1) | DE69310818T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017184293A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 三菱電機株式会社 | 相電圧検出回路および発電制御装置 |
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| US5449999A (en) * | 1994-06-13 | 1995-09-12 | Motorola, Inc. | Rectifier leakage compensated alternator phase detection system and method |
| DE4428573A1 (de) * | 1994-08-12 | 1996-02-15 | Audi Ag | Generator zur Erzeugung elektrischer Energie |
| JP3299398B2 (ja) * | 1994-11-15 | 2002-07-08 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の出力制御装置 |
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| FR2757326B1 (fr) * | 1996-12-16 | 1999-03-05 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de regulation de la tension de charge d'une batterie de vehicule automobile par un alternateur |
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| JP4192439B2 (ja) * | 2000-06-19 | 2008-12-10 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の制御装置 |
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| JP4186432B2 (ja) | 2000-08-08 | 2008-11-26 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
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- 1993-06-11 EP EP93109375A patent/EP0577994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-11 DE DE69310818T patent/DE69310818T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-23 JP JP17464493A patent/JPH0731078A/ja active Pending
- 1993-12-29 US US08/175,479 patent/US5376876A/en not_active Expired - Lifetime
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