JPH099695A - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
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- JPH099695A JPH099695A JP7158095A JP15809595A JPH099695A JP H099695 A JPH099695 A JP H099695A JP 7158095 A JP7158095 A JP 7158095A JP 15809595 A JP15809595 A JP 15809595A JP H099695 A JPH099695 A JP H099695A
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- engine
- alternator
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/48—Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—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
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02J7/2434—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with pulse modulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジン始動性に優れた車両用電源装置の提
供。 【構成】 エンジンによって駆動されて発電し、バッテ
リを充電するオルタネータ１と、トランジスタ２３によ
りフィールド電流を断続してオルタネータ１の発電量を
制御する発電制御器２とを有する車両用電源装置Ａにお
いて、完爆が検知されるまで、トランジスタ２３のデュ
ーティが切替回路２６によりオルタネータ１が発電しな
い低デューティに抑えられ、完爆検知回路２５が完爆を
検知するとトランジスタ２３のデューティが徐励回路２
８により外部発電可能な値に切り替えられるとともに、
徐々にデューティが１００％に向かって上げられて行
く。
供。 【構成】 エンジンによって駆動されて発電し、バッテ
リを充電するオルタネータ１と、トランジスタ２３によ
りフィールド電流を断続してオルタネータ１の発電量を
制御する発電制御器２とを有する車両用電源装置Ａにお
いて、完爆が検知されるまで、トランジスタ２３のデュ
ーティが切替回路２６によりオルタネータ１が発電しな
い低デューティに抑えられ、完爆検知回路２５が完爆を
検知するとトランジスタ２３のデューティが徐励回路２
８により外部発電可能な値に切り替えられるとともに、
徐々にデューティが１００％に向かって上げられて行
く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用電源装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】特開平３- １４３３００号公報には、イ
グニッションスイッチがスタート位置に操作されてから
一定時間の間だけ充電カット信号を出力する時間設定手
段と、この時間設定手段が充電カット信号を出力してい
る間だけオルタネータの発電機能を休止させる発電機能
休止手段とを有するオルタネータの制御装置が記載され
ている。
グニッションスイッチがスタート位置に操作されてから
一定時間の間だけ充電カット信号を出力する時間設定手
段と、この時間設定手段が充電カット信号を出力してい
る間だけオルタネータの発電機能を休止させる発電機能
休止手段とを有するオルタネータの制御装置が記載され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は、以下に示す課題がある。エンジン始動時において
励磁電流が遮断されるので、低温環境時（バッテリの起
電力が低下する）や過放電時、スタータのクランキング
力が低下し、エンジン始動性が悪化する。充電カット信
号の送出が終了すると直ちにオルタネータを発電開始さ
せる構成であるのでエンジン負荷が急増し、低温環境で
あると、エンジン始動性が低下する。
術は、以下に示す課題がある。エンジン始動時において
励磁電流が遮断されるので、低温環境時（バッテリの起
電力が低下する）や過放電時、スタータのクランキング
力が低下し、エンジン始動性が悪化する。充電カット信
号の送出が終了すると直ちにオルタネータを発電開始さ
せる構成であるのでエンジン負荷が急増し、低温環境で
あると、エンジン始動性が低下する。
【０００４】水温センサと、検出水温に基づいて充電カ
ット信号を出力する時間を決定するＥＣＵと、スタータ
スイッチや水温センサとＥＣＵとを接続する接続線とが
必要である。この為、製造コストがかかるとともに、信
頼性が低い（システムが複雑になる為）。
ット信号を出力する時間を決定するＥＣＵと、スタータ
スイッチや水温センサとＥＣＵとを接続する接続線とが
必要である。この為、製造コストがかかるとともに、信
頼性が低い（システムが複雑になる為）。
【０００５】本発明の第１の目的は、エンジン始動性
（特に低温時）に優れた車両用電源装置の提供にある。
本発明の第２の目的は、エンジン始動性（特に低温時）
に優れるとともに、発電機内に発電制御器を内蔵可能な
車両用電源装置の提供にある。
（特に低温時）に優れた車両用電源装置の提供にある。
本発明の第２の目的は、エンジン始動性（特に低温時）
に優れるとともに、発電機内に発電制御器を内蔵可能な
車両用電源装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）エンジンによって駆動されて発電し、バッテリを
充電するオルタネータと、電流制御手段によりフィール
ド電流を設定して前記オルタネータの発電量を制御する
発電制御器とを有する車両用電源装置において、前記発
電制御器は、エンジンの完爆を検知する完爆検知手段
と、完爆が検知されるまで前記オルタネータが前記バッ
テリへの充電電流を停止する様に、前記フィールド電流
を停止若しくは小さく設定する発電カット手段と、完爆
が検知されると前記電流制御手段の導通量を徐々に増大
させ、前記フィールド電流を徐々に増大させていく徐励
手段とを有する。
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）エンジンによって駆動されて発電し、バッテリを
充電するオルタネータと、電流制御手段によりフィール
ド電流を設定して前記オルタネータの発電量を制御する
発電制御器とを有する車両用電源装置において、前記発
電制御器は、エンジンの完爆を検知する完爆検知手段
と、完爆が検知されるまで前記オルタネータが前記バッ
テリへの充電電流を停止する様に、前記フィールド電流
を停止若しくは小さく設定する発電カット手段と、完爆
が検知されると前記電流制御手段の導通量を徐々に増大
させ、前記フィールド電流を徐々に増大させていく徐励
手段とを有する。
【０００７】（２）上記(1) の構成を有し、前記完爆検
知手段は、エンジン回転数に対応する信号に基づいて完
爆を検知するとともに、クランキング回転時における前
記信号より大きくアイドル回転時における前記信号より
小さい値に完爆検知レベルを設定し、前記発電カット手
段は、完爆が検知されるまで前記電流制御手段の導通量
を前記オルタネータの前記バッテリへの充電電流がゼロ
となる設定値に設定し、前記徐励手段は、完爆が検知さ
れると前記電流制御手段の導通量を徐々に増大させてい
く。
知手段は、エンジン回転数に対応する信号に基づいて完
爆を検知するとともに、クランキング回転時における前
記信号より大きくアイドル回転時における前記信号より
小さい値に完爆検知レベルを設定し、前記発電カット手
段は、完爆が検知されるまで前記電流制御手段の導通量
を前記オルタネータの前記バッテリへの充電電流がゼロ
となる設定値に設定し、前記徐励手段は、完爆が検知さ
れると前記電流制御手段の導通量を徐々に増大させてい
く。
【０００８】（３）上記(1) の構成を有し、前記完爆検
知手段は、ステータコイルの一端の電位に基づいて完爆
を検知するとともに、クランキング回転時の電位より高
く、アイドル回転時の電位より低い値に完爆検知レベル
を設定し、前記発電カット手段は、完爆が検知されるま
で前記電流制御手段の導通量を前記オルタネータの前記
バッテリへの充電電流がゼロとなる設定値に設定し、前
記徐励手段は、完爆が検知されると前記電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。
知手段は、ステータコイルの一端の電位に基づいて完爆
を検知するとともに、クランキング回転時の電位より高
く、アイドル回転時の電位より低い値に完爆検知レベル
を設定し、前記発電カット手段は、完爆が検知されるま
で前記電流制御手段の導通量を前記オルタネータの前記
バッテリへの充電電流がゼロとなる設定値に設定し、前
記徐励手段は、完爆が検知されると前記電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。
【０００９】（４）車両用発電機のフィールド電流を断
続するスイッチ手段と、該スイッチ手段を断続制御して
発電機の出力電流を制御するフィールド電流制御手段
と、エンジンのクランキング状態を検出するクランクキ
ング検出手段と、エンジンの完爆状態を検知する完爆検
知手段とを備えた車両用電源装置であって、前記フィー
ルド電流制御手段は、前記クランキング検出手段により
エンジン回転がクランキング状態と検出された場合に
は、前記車両用発電機のバッテリへの出力電流を停止さ
せるとともに、前記完爆検知手段により完爆状態が検知
された直後には、出力電流の停止を解除し徐々に出力電
流を増加させてエンジン負荷が急激に増えるのを抑制す
るものであって、更に、前記完爆検知手段は、前記エン
ジンの完爆状態を、エンジン回転の急激な立ち上がりに
同期してエンジン回転数に対応する値より検知するとと
もに、その検知レベルがエンジンのクランキング回転以
上からアイドル回転以下の範囲内に設定されている。
続するスイッチ手段と、該スイッチ手段を断続制御して
発電機の出力電流を制御するフィールド電流制御手段
と、エンジンのクランキング状態を検出するクランクキ
ング検出手段と、エンジンの完爆状態を検知する完爆検
知手段とを備えた車両用電源装置であって、前記フィー
ルド電流制御手段は、前記クランキング検出手段により
エンジン回転がクランキング状態と検出された場合に
は、前記車両用発電機のバッテリへの出力電流を停止さ
せるとともに、前記完爆検知手段により完爆状態が検知
された直後には、出力電流の停止を解除し徐々に出力電
流を増加させてエンジン負荷が急激に増えるのを抑制す
るものであって、更に、前記完爆検知手段は、前記エン
ジンの完爆状態を、エンジン回転の急激な立ち上がりに
同期してエンジン回転数に対応する値より検知するとと
もに、その検知レベルがエンジンのクランキング回転以
上からアイドル回転以下の範囲内に設定されている。
【００１０】
〔請求項１について〕 （作用）発電カット手段は、完爆が検知されるまでオル
タネータがバッテリへの充電電流を停止する様に、フィ
ールド電流を停止若しくは小さく設定する。エンジンが
完爆すると完爆検知手段がエンジンの完爆を検知する。
徐励手段は、完爆が検知されると、オルタネータを発電
開始させるべく、電流制御手段の導通量を徐々に大きく
し、フィールド電流を徐々に増大させていく。
タネータがバッテリへの充電電流を停止する様に、フィ
ールド電流を停止若しくは小さく設定する。エンジンが
完爆すると完爆検知手段がエンジンの完爆を検知する。
徐励手段は、完爆が検知されると、オルタネータを発電
開始させるべく、電流制御手段の導通量を徐々に大きく
し、フィールド電流を徐々に増大させていく。
【００１１】（効果）完爆が検知されるまで発電カット
手段がオルタネータによるバッテリへの充電電流を停止
させているのでクランキング力が損なわれず、概ねエン
ジン始動の為に使う事ができる。完爆検知後は、徐励手
段がオルタネータを発電開始させるとともに、フィール
ド電流を徐々に増大させていく。これにより、エンジン
負荷が急激に増加せず、エンジン回転数をスムーズに立
ち上がらせる事ができる。この為、車両用電源装置は、
エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
手段がオルタネータによるバッテリへの充電電流を停止
させているのでクランキング力が損なわれず、概ねエン
ジン始動の為に使う事ができる。完爆検知後は、徐励手
段がオルタネータを発電開始させるとともに、フィール
ド電流を徐々に増大させていく。これにより、エンジン
負荷が急激に増加せず、エンジン回転数をスムーズに立
ち上がらせる事ができる。この為、車両用電源装置は、
エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
【００１２】〔請求項２について〕 （作用）完爆検知手段は、エンジン回転数に対応する信
号に基づいて完爆を検知するとともに、クランキング回
転時における信号より大きく、アイドル回転時における
信号より小さい値に完爆検知レベルを設定する。尚、信
号は、例えば、Ｐ端子（ステータコイルの反中性点側）
に発生する出力の、電圧や周波数が利用できる。発電カ
ット手段は、完爆が検知されるまで電流制御手段の導通
量をオルタネータのバッテリへの充電電流がゼロとなる
低い設定値に設定する。
号に基づいて完爆を検知するとともに、クランキング回
転時における信号より大きく、アイドル回転時における
信号より小さい値に完爆検知レベルを設定する。尚、信
号は、例えば、Ｐ端子（ステータコイルの反中性点側）
に発生する出力の、電圧や周波数が利用できる。発電カ
ット手段は、完爆が検知されるまで電流制御手段の導通
量をオルタネータのバッテリへの充電電流がゼロとなる
低い設定値に設定する。
【００１３】信号が完爆検知レベルに達すると、完爆検
知手段はエンジンが完爆したと検知する。完爆検知手段
がエンジンの完爆を検知すると、徐励手段が電流制御手
段の導通量を徐々に増大させていき、発電可能な状態と
する。
知手段はエンジンが完爆したと検知する。完爆検知手段
がエンジンの完爆を検知すると、徐励手段が電流制御手
段の導通量を徐々に増大させていき、発電可能な状態と
する。
【００１４】（効果）完爆が検知されるまで発電カット
手段が、電流制御手段の導通量をオルタネータのバッテ
リへの充電電流がゼロとなる低い設定値に設定している
ので、クランキング力が損なわれず、概ねエンジン始動
の為に使う事ができる。完爆検知後は、電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。これにより、始動途中
のエンジンの負荷を急激に増加させる事無く、エンジン
回転数をスムーズに立ち上がらせる事ができる。又、完
爆直後（バッテリは、スタータの作動により完爆直後は
過放電状態である）にバッテリを充分充電する（点火系
が安定、バッテリが劣化し難い）事ができる。この為、
車両用電源装置は、エンジン始動性（特に低温時）に優
れる。
手段が、電流制御手段の導通量をオルタネータのバッテ
リへの充電電流がゼロとなる低い設定値に設定している
ので、クランキング力が損なわれず、概ねエンジン始動
の為に使う事ができる。完爆検知後は、電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。これにより、始動途中
のエンジンの負荷を急激に増加させる事無く、エンジン
回転数をスムーズに立ち上がらせる事ができる。又、完
爆直後（バッテリは、スタータの作動により完爆直後は
過放電状態である）にバッテリを充分充電する（点火系
が安定、バッテリが劣化し難い）事ができる。この為、
車両用電源装置は、エンジン始動性（特に低温時）に優
れる。
【００１５】〔請求項３について〕 （作用）完爆検知手段は、ステータコイルの一端の電位
に基づいて完爆を検知するとともに、低温環境における
最大クランキング回転時の電位より高く、アイドル回転
時の電位より低い値に完爆検知レベルを設定する。発電
カット手段は、完爆が検知されるまで電流制御手段の導
通量をオルタネータのバッテリへの充電電流がゼロとな
る低い設定値（但し、クランキングによりステータコイ
ルの一端の電位上昇が得られる値）に設定する。電位が
完爆検知レベルに達すると、完爆検知手段はエンジンが
完爆したと検知する。完爆検知手段がエンジンの完爆を
検知すると、徐励手段が電流制御手段の導通量を徐々に
増大させていき、発電可能な状態とする。
に基づいて完爆を検知するとともに、低温環境における
最大クランキング回転時の電位より高く、アイドル回転
時の電位より低い値に完爆検知レベルを設定する。発電
カット手段は、完爆が検知されるまで電流制御手段の導
通量をオルタネータのバッテリへの充電電流がゼロとな
る低い設定値（但し、クランキングによりステータコイ
ルの一端の電位上昇が得られる値）に設定する。電位が
完爆検知レベルに達すると、完爆検知手段はエンジンが
完爆したと検知する。完爆検知手段がエンジンの完爆を
検知すると、徐励手段が電流制御手段の導通量を徐々に
増大させていき、発電可能な状態とする。
【００１６】（効果）完爆が検知されるまで発電カット
手段が、電流制御手段の導通量をオルタネータのバッテ
リへの充電電流がゼロとなる低い設定値に設定している
ので、クランキング力が損なわれず、概ねエンジン始動
の為に使う事ができる。完爆検知後は、電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。これにより、始動途中
のエンジンの負荷を急激に増加させる事無く、エンジン
回転数をスムーズに立ち上がらせる事ができる。又、完
爆直後（バッテリは、スタータの作動により完爆直後は
過放電状態である）にバッテリを充分充電する（点火系
が安定、バッテリが劣化し難い）事ができる。この為、
車両用電源装置は、エンジン始動性（特に低温時）に優
れる。
手段が、電流制御手段の導通量をオルタネータのバッテ
リへの充電電流がゼロとなる低い設定値に設定している
ので、クランキング力が損なわれず、概ねエンジン始動
の為に使う事ができる。完爆検知後は、電流制御手段の
導通量を徐々に増大させていく。これにより、始動途中
のエンジンの負荷を急激に増加させる事無く、エンジン
回転数をスムーズに立ち上がらせる事ができる。又、完
爆直後（バッテリは、スタータの作動により完爆直後は
過放電状態である）にバッテリを充分充電する（点火系
が安定、バッテリが劣化し難い）事ができる。この為、
車両用電源装置は、エンジン始動性（特に低温時）に優
れる。
【００１７】ステータコイルの一端の電位に基づいて完
爆検知手段が完爆を検知する構成であるので、外部部材
（水温センサ、ＩＧスイッチ、点火プラグ等）からの出
力信号に基づいて完爆を検知するマイクロコンピュター
や出力信号を伝える信号線が不要である。よって、外部
センサに接続する信号線が不要であるとともに、発電機
内に発電制御器を内蔵する事ができ、且つ信号線も不要
である。
爆検知手段が完爆を検知する構成であるので、外部部材
（水温センサ、ＩＧスイッチ、点火プラグ等）からの出
力信号に基づいて完爆を検知するマイクロコンピュター
や出力信号を伝える信号線が不要である。よって、外部
センサに接続する信号線が不要であるとともに、発電機
内に発電制御器を内蔵する事ができ、且つ信号線も不要
である。
【００１８】〔請求項４について〕 （作用）クランキング検出手段により、エンジン回転が
クランキング状態であると検出された場合には、フィー
ルド電流制御手段は発電機のバッテリへの出力電流を停
止する。完爆検知手段が完爆を検知すると、フィールド
電流制御手段は検知直後に出力電流を徐々に増大させ
る。完爆状態の検知は、エンジン回転の急激な立ち上が
りに同期してエンジン回転に対応する値が、クランキン
グ回転以上からアイドル回転以下に設定した検知レベル
を越えたことにより行う。
クランキング状態であると検出された場合には、フィー
ルド電流制御手段は発電機のバッテリへの出力電流を停
止する。完爆検知手段が完爆を検知すると、フィールド
電流制御手段は検知直後に出力電流を徐々に増大させ
る。完爆状態の検知は、エンジン回転の急激な立ち上が
りに同期してエンジン回転に対応する値が、クランキン
グ回転以上からアイドル回転以下に設定した検知レベル
を越えたことにより行う。
【００１９】（効果）完爆が検知されるまで、バッテリ
への出力電流（充電電流）が停止されるので、クランキ
ング力が損なわれず、概ね、エンジン始動の為に使う事
ができ、完爆検知後はエンジン負荷が急激に増加せず、
エンジン回転数をスムーズに立ち上がらせることができ
る。特に、完爆検知レベルが、クランキング回転以上か
らアイドル回転以下の範囲内にあるので、完爆状態を正
確、且つ容易に検出できる。
への出力電流（充電電流）が停止されるので、クランキ
ング力が損なわれず、概ね、エンジン始動の為に使う事
ができ、完爆検知後はエンジン負荷が急激に増加せず、
エンジン回転数をスムーズに立ち上がらせることができ
る。特に、完爆検知レベルが、クランキング回転以上か
らアイドル回転以下の範囲内にあるので、完爆状態を正
確、且つ容易に検出できる。
【００２０】
【実施例】本発明の第１実施例（請求項１〜３に対応）
を、図１〜図４に基づいて説明する。図１に示す様に、
車両用発電機Ａは、エンジンにより駆動されるオルタネ
ータ１と、オルタネータ１のケーシング内に組み込まれ
る発電制御器２とにより構成される。オルタネータ１
は、三相発電機であり、ロータにはフィールドコイル１
１が巻装され、ステータコアには、三相のステータコイ
ル１２、１３、１４が巻装されている。
を、図１〜図４に基づいて説明する。図１に示す様に、
車両用発電機Ａは、エンジンにより駆動されるオルタネ
ータ１と、オルタネータ１のケーシング内に組み込まれ
る発電制御器２とにより構成される。オルタネータ１
は、三相発電機であり、ロータにはフィールドコイル１
１が巻装され、ステータコアには、三相のステータコイ
ル１２、１３、１４が巻装されている。
【００２１】発電制御器２は、判別回路２１と、駆動回
路２２と、電流制御手段を構成するトランジスタ２３
と、フライホイールダイオード２４と、エンジンの完爆
を検知する完爆検知回路２５と、初期励磁制御と全励磁
制御とを切り替える切替回路２６と、デューティ検出回
路２７と、デューティを徐々に増大させていく為の徐励
回路２８と、ＮＯＲ回路２９とを備える。
路２２と、電流制御手段を構成するトランジスタ２３
と、フライホイールダイオード２４と、エンジンの完爆
を検知する完爆検知回路２５と、初期励磁制御と全励磁
制御とを切り替える切替回路２６と、デューティ検出回
路２７と、デューティを徐々に増大させていく為の徐励
回路２８と、ＮＯＲ回路２９とを備える。
【００２２】図３に示す様に、判別回路２１は、Ｂ端子
電圧（“Ｂ”端子- “Ｅ”端子間の電圧）を分圧する分
圧抵抗２１１、２１２と、分圧電圧Ｖｂと基準電圧Ｖａ
とを比較し、分圧電圧Ｖｂ＜基準電圧Ｖａの時（減電圧
時）、出力２１４がＬｏとなる比較器２１３とにより構
成され、発電必要時を判別する。
電圧（“Ｂ”端子- “Ｅ”端子間の電圧）を分圧する分
圧抵抗２１１、２１２と、分圧電圧Ｖｂと基準電圧Ｖａ
とを比較し、分圧電圧Ｖｂ＜基準電圧Ｖａの時（減電圧
時）、出力２１４がＬｏとなる比較器２１３とにより構
成され、発電必要時を判別する。
【００２３】駆動回路２２は、抵抗２２１によりトラン
ジスタ２３を駆動する為のバイアスを付与する。完爆検
知回路２５は、Ｐ端子電圧ＶＰ（“Ｐ”端子- “Ｅ”端
子間の電圧）を分圧する分圧抵抗２５１、２５２と、逆
流を防止するダイオード２５３と、分圧電圧Ｖｄ’を充
電するコンデンサ２５４と、Ｐ端子電圧ＶＰに追従する
為に、コンデンサ２５４の端子電圧を放電する定電流源
２５５と、端子電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｃとを比較し、端
子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃになると出力２５７がＨｉ
（完爆検知）になる比較器２５６とにより構成される。
ジスタ２３を駆動する為のバイアスを付与する。完爆検
知回路２５は、Ｐ端子電圧ＶＰ（“Ｐ”端子- “Ｅ”端
子間の電圧）を分圧する分圧抵抗２５１、２５２と、逆
流を防止するダイオード２５３と、分圧電圧Ｖｄ’を充
電するコンデンサ２５４と、Ｐ端子電圧ＶＰに追従する
為に、コンデンサ２５４の端子電圧を放電する定電流源
２５５と、端子電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｃとを比較し、端
子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃになると出力２５７がＨｉ
（完爆検知）になる比較器２５６とにより構成される。
【００２４】尚、図２の完爆回転数Ｎｒ（図４のａ点；
Ｖｄ＝Ｖｃ）は、寒冷時における最大クランキング回転
数（２００〜３００ｒｐｍ）よりも高く、アイドル回転
数よりも低い値に設定される。理由は、スタータによっ
てエンジンがクランキングされている間は、エンジンが
完爆しておらず、エンジンが一旦完爆すると、アイドル
回転数以下に低下する事は無い為である。
Ｖｄ＝Ｖｃ）は、寒冷時における最大クランキング回転
数（２００〜３００ｒｐｍ）よりも高く、アイドル回転
数よりも低い値に設定される。理由は、スタータによっ
てエンジンがクランキングされている間は、エンジンが
完爆しておらず、エンジンが一旦完爆すると、アイドル
回転数以下に低下する事は無い為である。
【００２５】切替回路２６は、初期励磁用の発振器２６
１と、ＮＯＲ回路２６２とにより構成される。そして、
完爆検知回路２５の出力２５７がＬｏの時（クランキン
グ中）は、発振器２６１の反転波形を出力する。又、出
力２５７がＨｉ（完爆検知）の場合は、出力２６３は常
にＬｏとなる。
１と、ＮＯＲ回路２６２とにより構成される。そして、
完爆検知回路２５の出力２５７がＬｏの時（クランキン
グ中）は、発振器２６１の反転波形を出力する。又、出
力２５７がＨｉ（完爆検知）の場合は、出力２６３は常
にＬｏとなる。
【００２６】デューティ検出回路２７は、抵抗２７１と
コンデンサ２７２とにより構成され、以下に示す原理に
基づき、トランジスタ２３の平均デューティを電圧の変
化に変換して検出する。
コンデンサ２７２とにより構成され、以下に示す原理に
基づき、トランジスタ２３の平均デューティを電圧の変
化に変換して検出する。
【００２７】トランジスタ２３が導通している時は、Ｆ
端子電圧（“Ｆ”端子- “Ｅ”端子間の電圧）は、低レ
ベルとなるので、コンデンサ２７２の充電電圧は、抵抗
２７１を介して放電する。又、トランジスタ２３が遮断
している時は、Ｆ端子電圧は高レベルとなり、コンデン
サ２７２は、抵抗２７１を介して充電される。
端子電圧（“Ｆ”端子- “Ｅ”端子間の電圧）は、低レ
ベルとなるので、コンデンサ２７２の充電電圧は、抵抗
２７１を介して放電する。又、トランジスタ２３が遮断
している時は、Ｆ端子電圧は高レベルとなり、コンデン
サ２７２は、抵抗２７１を介して充電される。
【００２８】徐励回路２８は、鋸波発振器２８１と、オ
ペアンプ２８２と、＋α回路を構成する抵抗２８３及び
定電流回路２８４と、比較器２８５とにより構成され
る。オペアンプ２８２は、電圧ホロワ接続して入力側を
高インピーダンスにしており、コンデンサ２７２の充電
電圧を検出する。
ペアンプ２８２と、＋α回路を構成する抵抗２８３及び
定電流回路２８４と、比較器２８５とにより構成され
る。オペアンプ２８２は、電圧ホロワ接続して入力側を
高インピーダンスにしており、コンデンサ２７２の充電
電圧を検出する。
【００２９】＋α回路は、オペアンプ２８２の出力を降
圧してデューティレベルを＋αする為の回路である。比
較器２８５は、＋α回路により降圧された信号Ｖｆと、
鋸波信号Ｖｅとを比較し、Ｖｆ＜Ｖｅが成立する期間、
出力がＬｏとなり、信号Ｖｆ＞鋸波信号Ｖｅが成立する
期間、出力２８６がＨｉとなる。上記の回路構成によ
り、完爆検知（図２の経過時間ｔ2 ）後、信号Ｖｆ＜鋸
波信号Ｖｅが成立する期間が長くなっていき、トランジ
スタ２３のデューティは徐々に増加していく。尚、＋α
を作るのに、信号Ｖｆに降圧回路を付加して構成するか
わりに、基準の鋸波に昇圧回路を付加しても良い。
圧してデューティレベルを＋αする為の回路である。比
較器２８５は、＋α回路により降圧された信号Ｖｆと、
鋸波信号Ｖｅとを比較し、Ｖｆ＜Ｖｅが成立する期間、
出力がＬｏとなり、信号Ｖｆ＞鋸波信号Ｖｅが成立する
期間、出力２８６がＨｉとなる。上記の回路構成によ
り、完爆検知（図２の経過時間ｔ2 ）後、信号Ｖｆ＜鋸
波信号Ｖｅが成立する期間が長くなっていき、トランジ
スタ２３のデューティは徐々に増加していく。尚、＋α
を作るのに、信号Ｖｆに降圧回路を付加して構成するか
わりに、基準の鋸波に昇圧回路を付加しても良い。
【００３０】ＮＯＲ回路２９は、判別回路２１の出力２
１４と、切替回路２６の出力２６３と、比較器２８５の
出力２８６とが入力され、全ての出力（出力２１４、２
６３、２８６）がＬｏとなる期間、出力２９１がＨｉと
なり、出力２９１がＨｉの期間、トランジスタ２３が導
通する。
１４と、切替回路２６の出力２６３と、比較器２８５の
出力２８６とが入力され、全ての出力（出力２１４、２
６３、２８６）がＬｏとなる期間、出力２９１がＨｉと
なり、出力２９１がＨｉの期間、トランジスタ２３が導
通する。
【００３１】つぎに、車両用発電機Ａの作動を図２に示
す波形図に基づいて説明する。経過時間ｔ0 でスタータ
を始動すると、スタータによりエンジンがクランキング
されエンジン回転数Ｎｅは、図２（ｂ）の(1) に示す様
に上昇して行く。尚、スタータの作動によりＢ端子電圧
が低下｛図２の（ａ）；分圧電圧Ｖｂ＜基準電圧Ｖａ｝
するので、判別回路２１の出力２１４はＬｏになる。
す波形図に基づいて説明する。経過時間ｔ0 でスタータ
を始動すると、スタータによりエンジンがクランキング
されエンジン回転数Ｎｅは、図２（ｂ）の(1) に示す様
に上昇して行く。尚、スタータの作動によりＢ端子電圧
が低下｛図２の（ａ）；分圧電圧Ｖｂ＜基準電圧Ｖａ｝
するので、判別回路２１の出力２１４はＬｏになる。
【００３２】切替回路２６は、ＮＯＲ回路２９に発振器
２６１の反転信号を出力する。クランキング中（ｔ0 〜
ｔ1 ）は、クランキングにより、Ｐ端子電圧ＶＰは上昇
して行くが、トランジスタ２３は１５％の低デューティ
（請求項２、３の第１設定値）で駆動され、オルタネー
タ１は発電停止（バッテリへ充電電流を供給しない内部
発電）しているので｛出力電流ゼロ、図２の（ｅ）の
(4) 参照｝端子電圧Ｖｄは基準電圧Ｖｃ未満であり、完
爆検知回路２５の出力２５７はＬｏである。クランキン
グ中、発電停止を行っているのでエンジンに掛かる負荷
の軽減が図れる。又、Ｐ端子電圧ＶＰは、図２（ｃ）の
(3) に示す様に緩やかに上昇して行く。尚、完爆検知の
為、１５％程度のデューティは必要である。
２６１の反転信号を出力する。クランキング中（ｔ0 〜
ｔ1 ）は、クランキングにより、Ｐ端子電圧ＶＰは上昇
して行くが、トランジスタ２３は１５％の低デューティ
（請求項２、３の第１設定値）で駆動され、オルタネー
タ１は発電停止（バッテリへ充電電流を供給しない内部
発電）しているので｛出力電流ゼロ、図２の（ｅ）の
(4) 参照｝端子電圧Ｖｄは基準電圧Ｖｃ未満であり、完
爆検知回路２５の出力２５７はＬｏである。クランキン
グ中、発電停止を行っているのでエンジンに掛かる負荷
の軽減が図れる。又、Ｐ端子電圧ＶＰは、図２（ｃ）の
(3) に示す様に緩やかに上昇して行く。尚、完爆検知の
為、１５％程度のデューティは必要である。
【００３３】エンジンが経過時点ｔ1 で完爆し、図２
（ｂ）の(5) に示す様に、エンジン回転数Ｎｅが急激に
上昇する事により、Ｐ端子電圧ＶＰが図２（ｃ）の(6)
に示す様に端子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃになると、完爆
検知回路２５の出力２５７がＨｉとなり、完爆検知が成
され、切替回路２６の出力２６３はＬｏに固定される。
（ｂ）の(5) に示す様に、エンジン回転数Ｎｅが急激に
上昇する事により、Ｐ端子電圧ＶＰが図２（ｃ）の(6)
に示す様に端子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃになると、完爆
検知回路２５の出力２５７がＨｉとなり、完爆検知が成
され、切替回路２６の出力２６３はＬｏに固定される。
【００３４】これにより、経過時点ｔ2 で、トランジス
タ２３のデューティが＋α（５％）だけ上昇し（請求項
２、３の第２設定値）、図２（ｅ）に示す様にオルタネ
ータ１が発電を開始し、これに伴って、Ｐ端子電圧ＶＰ
は、図２（ｃ）の(8) に示す様に変化し、トランジスタ
２３のデューティは徐々に増加していき（７．５秒で１
００％）、図２（ｅ）の(10)に示す様にデューティ増加
に対応してオルタネータ１の出力電流も上昇していく。
これにより、エンジン負荷が急激に増加せず、エンジン
回転数がスムーズに立ち上がって行く。尚、＋αは例え
ば５％〜１０％の範囲、又、徐励時間は例えば５秒〜１
０秒の間で適宜決めれば良い。
タ２３のデューティが＋α（５％）だけ上昇し（請求項
２、３の第２設定値）、図２（ｅ）に示す様にオルタネ
ータ１が発電を開始し、これに伴って、Ｐ端子電圧ＶＰ
は、図２（ｃ）の(8) に示す様に変化し、トランジスタ
２３のデューティは徐々に増加していき（７．５秒で１
００％）、図２（ｅ）の(10)に示す様にデューティ増加
に対応してオルタネータ１の出力電流も上昇していく。
これにより、エンジン負荷が急激に増加せず、エンジン
回転数がスムーズに立ち上がって行く。尚、＋αは例え
ば５％〜１０％の範囲、又、徐励時間は例えば５秒〜１
０秒の間で適宜決めれば良い。
【００３５】トランジスタ２３のデューティが１００％
に達するとオルタネータ１の発電量、及びＰ端子電圧Ｖ
Ｐが飽和する。そして、バッテリ３が完全充電され、分
圧電圧Ｖｂ≧基準電圧Ｖａになると出力２１４がＨｉと
なり、トランジスタ２３のデューティがゼロとなってオ
ルタネータ１の発電が停止する。
に達するとオルタネータ１の発電量、及びＰ端子電圧Ｖ
Ｐが飽和する。そして、バッテリ３が完全充電され、分
圧電圧Ｖｂ≧基準電圧Ｖａになると出力２１４がＨｉと
なり、トランジスタ２３のデューティがゼロとなってオ
ルタネータ１の発電が停止する。
【００３６】つぎに、本実施例の利点を述べる。 〔ア〕Ｐ端子電圧ＶＰが上昇中で、端子電圧Ｖｄ＜基準
電圧Ｖｃの間は、トランジスタ２３を１５％の低デュー
ティ（第１設定値）で駆動してオルタネータ１が外部発
電しない様にしている（完爆回転数Ｎｒ到達時を閾値ａ
で検出する為、１５％程度必要）ので、エンジン負荷が
軽減できる。
電圧Ｖｃの間は、トランジスタ２３を１５％の低デュー
ティ（第１設定値）で駆動してオルタネータ１が外部発
電しない様にしている（完爆回転数Ｎｒ到達時を閾値ａ
で検出する為、１５％程度必要）ので、エンジン負荷が
軽減できる。
【００３７】端子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃになると、ト
ランジスタ２３のデューティを＋α、即ち５％だけ上昇
させ、２０％（第２設定値）とするとともに、上昇後、
デューティを、例えば７．５秒で１００％となる様に徐
々に増大させていく構成である。これにより、始動途中
のエンジンの負荷が急激に増加する事無く、エンジン回
転数はスムーズに立ち上がっていく。故に、車両用発電
機Ａは、エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
ランジスタ２３のデューティを＋α、即ち５％だけ上昇
させ、２０％（第２設定値）とするとともに、上昇後、
デューティを、例えば７．５秒で１００％となる様に徐
々に増大させていく構成である。これにより、始動途中
のエンジンの負荷が急激に増加する事無く、エンジン回
転数はスムーズに立ち上がっていく。故に、車両用発電
機Ａは、エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
【００３８】尚、ＩＧスイッチオン直後に発電停止させ
る為、２５％程度のデューティ制御を行う従来技術が存
在するが、この従来技術（図４の太い点線）の場合、Ｐ
端子電圧をａの閾値でもって、初期励磁から全励磁に変
更すると、クランキング中に１００％デューティ制御が
行われ、完爆前に発電が成されてしまう。
る為、２５％程度のデューティ制御を行う従来技術が存
在するが、この従来技術（図４の太い点線）の場合、Ｐ
端子電圧をａの閾値でもって、初期励磁から全励磁に変
更すると、クランキング中に１００％デューティ制御が
行われ、完爆前に発電が成されてしまう。
【００３９】〔イ〕スタータがエンジンをクランキング
する際において、寒冷時の飽和回転数よりも高い回転数
で回転した場合のＰ端子電圧ＶＰの閾値をａ点に設定
し、完爆検知回路２５が端子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃに
基づいて完爆を検知する構成であるので、水温センサ、
ＩＧスイッチ、点火プラグ等からの出力信号に基づいて
完爆を検知するマイクロコンピュターや、出力信号をＥ
ＣＵに伝える信号線が不要である。これにより、発電機
ケーシング内に発電制御器２を内蔵する事ができる。よ
って、システムの簡素化、ＥＣＵからの接続線不要、信
頼性向上、及びコストダウンが図れる。
する際において、寒冷時の飽和回転数よりも高い回転数
で回転した場合のＰ端子電圧ＶＰの閾値をａ点に設定
し、完爆検知回路２５が端子電圧Ｖｄ≧基準電圧Ｖｃに
基づいて完爆を検知する構成であるので、水温センサ、
ＩＧスイッチ、点火プラグ等からの出力信号に基づいて
完爆を検知するマイクロコンピュターや、出力信号をＥ
ＣＵに伝える信号線が不要である。これにより、発電機
ケーシング内に発電制御器２を内蔵する事ができる。よ
って、システムの簡素化、ＥＣＵからの接続線不要、信
頼性向上、及びコストダウンが図れる。
【００４０】つぎに、本発明の第２実施例（請求項１〜
３に対応）を図５に基づいて説明する。Ｐ端子電圧ＶＰ
は、エンジンが自力で廻り始めた事（完爆）を、ランプ
の消灯により知らせるセンサ信号に用いられる場合があ
り、図４の閾値ｂでもって完爆を検出する。
３に対応）を図５に基づいて説明する。Ｐ端子電圧ＶＰ
は、エンジンが自力で廻り始めた事（完爆）を、ランプ
の消灯により知らせるセンサ信号に用いられる場合があ
り、図４の閾値ｂでもって完爆を検出する。
【００４１】初期励磁から全励磁に切り替える閾値ａ
は、ランプ制御用の閾値ｂよりも低い値に設定する必要
がある。従って、従来のデューティで完爆回転数Ｎｒを
検出する為には、閾値ａを閾値ｂ以上にする必要があ
り、そのままでは、初期励磁制御とランプ制御とを両立
できない。
は、ランプ制御用の閾値ｂよりも低い値に設定する必要
がある。従って、従来のデューティで完爆回転数Ｎｒを
検出する為には、閾値ａを閾値ｂ以上にする必要があ
り、そのままでは、初期励磁制御とランプ制御とを両立
できない。
【００４２】これを解決する為には、初期励磁と全励磁
とを切り替える閾値ａを閾値ｂ以下にし、下限をオルタ
ネータ１の励磁回路に電流を流さず、残留磁束により発
生する飽和電圧よりも大きな値に設定する必要がある。
つまり、閾値ａを、飽和電圧＜ａ≦ｂの範囲に決定し、
励磁電流をデューティ制御する事によって得られるＰ端
子電圧特性（図４）において、初期励磁のデューティＤ
ｕｔｙを、０％＜Ｄｕｔｙ≦２０％の範囲内に設定すれ
ば良い。例えば、ａの閾値でもって、完爆を検出する為
の完爆回転数Ｎｒを得る為には、１５％のデューティに
設定すれば良い。
とを切り替える閾値ａを閾値ｂ以下にし、下限をオルタ
ネータ１の励磁回路に電流を流さず、残留磁束により発
生する飽和電圧よりも大きな値に設定する必要がある。
つまり、閾値ａを、飽和電圧＜ａ≦ｂの範囲に決定し、
励磁電流をデューティ制御する事によって得られるＰ端
子電圧特性（図４）において、初期励磁のデューティＤ
ｕｔｙを、０％＜Ｄｕｔｙ≦２０％の範囲内に設定すれ
ば良い。例えば、ａの閾値でもって、完爆を検出する為
の完爆回転数Ｎｒを得る為には、１５％のデューティに
設定すれば良い。
【００４３】図５に示す様に、車両用発電機Ｂは、第１
実施例に準じたものに、エンジンが自力で廻り出した時
点を知らせる報知回路３を組み付けている。報知回路３
は、平滑電圧Ｖｄとランプ制御用の閾値Ｖｇとを比較す
る比較器３１と、バイアス抵抗３２と、トランジスタ３
３と、ランプ３４とにより構成される。
実施例に準じたものに、エンジンが自力で廻り出した時
点を知らせる報知回路３を組み付けている。報知回路３
は、平滑電圧Ｖｄとランプ制御用の閾値Ｖｇとを比較す
る比較器３１と、バイアス抵抗３２と、トランジスタ３
３と、ランプ３４とにより構成される。
【００４４】比較器３１は、平滑電圧Ｖｄ＜ランプ制御
用の閾値Ｖｇの場合にＨｉ信号をトランジスタ３３に出
力する。トランジスタ３３は、Ｈｉ信号が入力されると
ランプ３４を点灯する。
用の閾値Ｖｇの場合にＨｉ信号をトランジスタ３３に出
力する。トランジスタ３３は、Ｈｉ信号が入力されると
ランプ３４を点灯する。
【００４５】クランキングによりエンジンが廻り始め、
平滑電圧Ｖｄ≧ランプ制御用の閾値Ｖｇになると、比較
器３１はＬｏ信号を出力してトランジスタ３３をオフ
し、ランプ３４が消灯する。
平滑電圧Ｖｄ≧ランプ制御用の閾値Ｖｇになると、比較
器３１はＬｏ信号を出力してトランジスタ３３をオフ
し、ランプ３４が消灯する。
【００４６】上述した予備試験等で得た特性を考慮して
選定したａの閾値及びデューティにより、発電機内の信
号（Ｐ端子電圧ＶＰ）でもって、エンジンの完爆状態を
検出する事ができる。
選定したａの閾値及びデューティにより、発電機内の信
号（Ｐ端子電圧ＶＰ）でもって、エンジンの完爆状態を
検出する事ができる。
【００４７】つぎに、本発明の第３実施例（請求項１、
２に対応）を、図６、図７に基づいて説明する。図６に
示す様に、車両用発電機Ｃは、エンジンにより駆動され
るオルタネータ１と、発電制御器５とにより構成され
る。
２に対応）を、図６、図７に基づいて説明する。図６に
示す様に、車両用発電機Ｃは、エンジンにより駆動され
るオルタネータ１と、発電制御器５とにより構成され
る。
【００４８】本実施例では、発電制御器５は、マイクロ
コンピューター５１と、メモリ５２と、入力回路５３
と、出力回路５４とにより構成され、オルタネータ１と
別場所に配置されている。オルタネータ１- 出力回路５
４間は、接続線５４１、５４２、５４３により接続され
る。又、入力回路５３- スタータスイッチ、エンジン回
転数センサ、バッテリ電圧センサ間は、夫々、信号線５
３１、５３２、５３３により接続される。
コンピューター５１と、メモリ５２と、入力回路５３
と、出力回路５４とにより構成され、オルタネータ１と
別場所に配置されている。オルタネータ１- 出力回路５
４間は、接続線５４１、５４２、５４３により接続され
る。又、入力回路５３- スタータスイッチ、エンジン回
転数センサ、バッテリ電圧センサ間は、夫々、信号線５
３１、５３２、５３３により接続される。
【００４９】スタータスイッチは、スタータを始動する
為のスイッチである。そして、運転手がスタータスイッ
チを“ＳＴ”位置に切り替えると信号線５３１を介して
始動信号が入力回路５３に伝送される。
為のスイッチである。そして、運転手がスタータスイッ
チを“ＳＴ”位置に切り替えると信号線５３１を介して
始動信号が入力回路５３に伝送される。
【００５０】エンジン回転数センサは、例えば、エンジ
ン回転数に対応するイグニッションパルスを送出するセ
ンサである。そして、イグニッションパルスは信号線５
３２を介して入力回路５３に伝送される。
ン回転数に対応するイグニッションパルスを送出するセ
ンサである。そして、イグニッションパルスは信号線５
３２を介して入力回路５３に伝送される。
【００５１】バッテリ電圧センサは、バッテリのプラス
端子又はオルタネータ１の“Ｂ”端子に接続され、バッ
テリ電圧を検出するセンサである。そして、検出信号は
信号線５３３を介して入力回路５３に伝送される。
端子又はオルタネータ１の“Ｂ”端子に接続され、バッ
テリ電圧を検出するセンサである。そして、検出信号は
信号線５３３を介して入力回路５３に伝送される。
【００５２】出力回路５４は、フィールド電流を断続す
るトランジスタ（図示せず）を有し、マイクロコンピュ
ーター５１が完爆を判別する迄はオルタネータ１の発電
量がゼロとなる１５％（第１設定値）にトランジスタの
デューティを固定する。そして、マイクロコンピュータ
ー５１が完爆を判別した後は、トランジスタのデューテ
ィを２０％（第２設定値）に変更するとともに、例え
ば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上げ
ていく。
るトランジスタ（図示せず）を有し、マイクロコンピュ
ーター５１が完爆を判別する迄はオルタネータ１の発電
量がゼロとなる１５％（第１設定値）にトランジスタの
デューティを固定する。そして、マイクロコンピュータ
ー５１が完爆を判別した後は、トランジスタのデューテ
ィを２０％（第２設定値）に変更するとともに、例え
ば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上げ
ていく。
【００５３】つぎに、マイクロコンピューター５１の作
動を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。フ
ローチャートのスタート時には、発電停止（オルタネー
タ１が外部発電しない様に指示する）が指示され、出力
回路５４は、トランジスタのデューティを１５％（第１
設定値）に固定する。
動を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。フ
ローチャートのスタート時には、発電停止（オルタネー
タ１が外部発電しない様に指示する）が指示され、出力
回路５４は、トランジスタのデューティを１５％（第１
設定値）に固定する。
【００５４】ステップｓ１で、始動信号、イグニッショ
ンパルスが信号線５３１、５３２を介して入力回路５３
に入力され、マイクロコンピューター５１にはエンジン
回転数Ｎｅやスタータスイッチ情報が入力される。
ンパルスが信号線５３１、５３２を介して入力回路５３
に入力され、マイクロコンピューター５１にはエンジン
回転数Ｎｅやスタータスイッチ情報が入力される。
【００５５】ステップｓ２で、エンジン回転数Ｎｅやス
タータスイッチ情報に基づいて、スタータが作動してい
るか否かを判別し、スタータが作動している場合（スタ
ータによりエンジンが回されている場合；ＹＥＳ）はス
テップｓ３に進み、作動していない場合（ＮＯ）はステ
ップｓ７に進む。
タータスイッチ情報に基づいて、スタータが作動してい
るか否かを判別し、スタータが作動している場合（スタ
ータによりエンジンが回されている場合；ＹＥＳ）はス
テップｓ３に進み、作動していない場合（ＮＯ）はステ
ップｓ７に進む。
【００５６】予め試験により求めた、低温時の最大クラ
ンキング回転数より大きい回転数に決めておいた完爆回
転数Ｎｒ（閾値）を、ステップｓ３において設定し、ス
テップｓ４に進む。
ンキング回転数より大きい回転数に決めておいた完爆回
転数Ｎｒ（閾値）を、ステップｓ３において設定し、ス
テップｓ４に進む。
【００５７】ステップｓ４で、エンジン回転数Ｎｅが、
閾値である完爆回転数Ｎｒを越えているか否か判別し、
完爆回転数Ｎｒ＜エンジン回転数Ｎｅの場合は完爆して
いると判別してステップｓ６に進み、完爆回転数Ｎｒ≧
エンジン回転数Ｎｅの場合は完爆していないと判別して
ステップｓ５に進む。
閾値である完爆回転数Ｎｒを越えているか否か判別し、
完爆回転数Ｎｒ＜エンジン回転数Ｎｅの場合は完爆して
いると判別してステップｓ６に進み、完爆回転数Ｎｒ≧
エンジン回転数Ｎｅの場合は完爆していないと判別して
ステップｓ５に進む。
【００５８】ステップｓ５で、発電停止制御（オルタネ
ータ１が外部発電しない様に指示する）を継続し、ステ
ップｓ１に戻る。ステップｓ６で、トランジスタのデュ
ーティを２０％（第２設定値）に変更するとともに、例
えば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上
げて行く徐励制御を実施し、１００％となると、エンジ
ン始動時のオルタネータ制御を終了する。
ータ１が外部発電しない様に指示する）を継続し、ステ
ップｓ１に戻る。ステップｓ６で、トランジスタのデュ
ーティを２０％（第２設定値）に変更するとともに、例
えば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上
げて行く徐励制御を実施し、１００％となると、エンジ
ン始動時のオルタネータ制御を終了する。
【００５９】ステップｓ７において、検出したエンジン
回転数Ｎｅがアイドル回転数を越えているか否か判別
し、エンジン回転数Ｎｅ＞アイドル回転数の場合（ＹＥ
Ｓ）はクランキングが既に完了しているとしてステップ
ｓ６に進み、エンジン回転数Ｎｅ≦アイドル回転数の場
合（ＮＯ）はクランキング中であるとしてステップｓ１
に戻る。
回転数Ｎｅがアイドル回転数を越えているか否か判別
し、エンジン回転数Ｎｅ＞アイドル回転数の場合（ＹＥ
Ｓ）はクランキングが既に完了しているとしてステップ
ｓ６に進み、エンジン回転数Ｎｅ≦アイドル回転数の場
合（ＮＯ）はクランキング中であるとしてステップｓ１
に戻る。
【００６０】つぎに、車両用発電機Ｃの利点を述べる。 〔ウ〕クランキング中（エンジン回転数Ｎｅ≦閾値であ
る完爆回転数Ｎｒが成立する間）は、オルタネータ１が
外部発電しない様にマイクロコンピューター５１が発電
停止制御を行っているので、スタータのクランキング力
が損なわれず、概ねエンジン始動の為に使う事ができ
る。
る完爆回転数Ｎｒが成立する間）は、オルタネータ１が
外部発電しない様にマイクロコンピューター５１が発電
停止制御を行っているので、スタータのクランキング力
が損なわれず、概ねエンジン始動の為に使う事ができ
る。
【００６１】そして、完爆検知後（エンジン回転数Ｎｅ
＜閾値である完爆回転数Ｎｒが成立する場合）に徐励制
御を実施して、オルタネータ１を発電開始させるととも
に、デューティを徐々に増大させていく構成である。こ
れにより、エンジン負荷が急激に増加せず、エンジン回
転数をスムーズに立ち上がらせる事ができ、車両用電源
装置Ｃは、エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
＜閾値である完爆回転数Ｎｒが成立する場合）に徐励制
御を実施して、オルタネータ１を発電開始させるととも
に、デューティを徐々に増大させていく構成である。こ
れにより、エンジン負荷が急激に増加せず、エンジン回
転数をスムーズに立ち上がらせる事ができ、車両用電源
装置Ｃは、エンジン始動性（特に低温時）に優れる。
【００６２】尚、本実施例は、以下の様に変形しても良
い。上記実施例では、予め試験により求めた、低温時の
最大クランキング回転数より大きい回転数に決めておい
た完爆回転数Ｎｒ（閾値）を、ステップｓ３において設
定する構成であるが、エンジン始動前におけるエンジン
冷却水の温度（水温センサにより検出する）に基づき、
低温になる程、完爆回転数Ｎｒ（閾値）が大きくなる様
にしても良い。この構成を採用すると、環境温度に適し
た時点で徐励制御を開始する事ができ、温暖時や激暑時
において、発電停止期間が長く成り過ぎない（長すぎる
と、バッテリの過放電を招く）。
い。上記実施例では、予め試験により求めた、低温時の
最大クランキング回転数より大きい回転数に決めておい
た完爆回転数Ｎｒ（閾値）を、ステップｓ３において設
定する構成であるが、エンジン始動前におけるエンジン
冷却水の温度（水温センサにより検出する）に基づき、
低温になる程、完爆回転数Ｎｒ（閾値）が大きくなる様
にしても良い。この構成を採用すると、環境温度に適し
た時点で徐励制御を開始する事ができ、温暖時や激暑時
において、発電停止期間が長く成り過ぎない（長すぎる
と、バッテリの過放電を招く）。
【００６３】上記実施例では、ステップｓ６で、トラン
ジスタのデューティを２０％に変更するとともに、例え
ば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上げ
ていく徐励制御を実施する構成であが、第２設定値や徐
励時間（デューティを上げていく早さ）の、何方か一方
又は両方を、エンジン冷却水の温度（水温センサにより
検出する）に基づいて、例えば、第１設定値＋５％（寒
冷時）〜＋１０％（激暑時）、５秒（激暑時）〜１０秒
（寒冷時）の範囲で可変する構成でも良い。この構成を
採用すると、環境温度に適した徐励制御を行う事ができ
る。
ジスタのデューティを２０％に変更するとともに、例え
ば、７．５秒後に１００％となる様にデューティを上げ
ていく徐励制御を実施する構成であが、第２設定値や徐
励時間（デューティを上げていく早さ）の、何方か一方
又は両方を、エンジン冷却水の温度（水温センサにより
検出する）に基づいて、例えば、第１設定値＋５％（寒
冷時）〜＋１０％（激暑時）、５秒（激暑時）〜１０秒
（寒冷時）の範囲で可変する構成でも良い。この構成を
採用すると、環境温度に適した徐励制御を行う事ができ
る。
【００６４】本発明は、上記実施例以外に、以下に示す
実施態様を含む。ａ．徐励制御時間（Ｔｃ）は、次式で
表されるので、第１、第２、第３実施例において、徐励
制御時間を調節する（５秒〜１０秒の範囲が好適）場合
には、以下に示す、Ｒ、Ｃ、αを変えれば良い。 Ｔｃ＝Ｒ×Ｃ×〔｛（１−Ｄ1 ）／α｝−１〕 Ｒ：抵抗２７１の抵抗値 Ｃ：コンデンサ２７２の容量 α：増加制御デューティ Ｄ1 ：トランジスタ２３のスイッチングデューティ
実施態様を含む。ａ．徐励制御時間（Ｔｃ）は、次式で
表されるので、第１、第２、第３実施例において、徐励
制御時間を調節する（５秒〜１０秒の範囲が好適）場合
には、以下に示す、Ｒ、Ｃ、αを変えれば良い。 Ｔｃ＝Ｒ×Ｃ×〔｛（１−Ｄ1 ）／α｝−１〕 Ｒ：抵抗２７１の抵抗値 Ｃ：コンデンサ２７２の容量 α：増加制御デューティ Ｄ1 ：トランジスタ２３のスイッチングデューティ
【００６５】ｂ．エンジン始動時のみ比較的長い徐励制
御時間（５秒〜１０秒）とし、通常時には比較的短い徐
励制御時間（２．５秒〜５秒）に切り替わる構成であっ
ても良い。こうすれば、通常時におけるバッテリ電圧の
変動（低下）を抑える事ができる。
御時間（５秒〜１０秒）とし、通常時には比較的短い徐
励制御時間（２．５秒〜５秒）に切り替わる構成であっ
ても良い。こうすれば、通常時におけるバッテリ電圧の
変動（低下）を抑える事ができる。
【００６６】ｃ．上記各実施例では、スイッチングトラ
ンジスタで発電停止を制御していたが、例えば、出力用
のダイオードとは別の補助ダイオードから直接、フィー
ルド電流を供給する三ダイオード励磁タイプでは、バッ
テリに接続した電流制限素子（例えば、抵抗や別のトラ
ンジスタ）を介してフィールドコイルに、例えば、１５
％程度の電流を供給して発電停止を実現しても良い。
ンジスタで発電停止を制御していたが、例えば、出力用
のダイオードとは別の補助ダイオードから直接、フィー
ルド電流を供給する三ダイオード励磁タイプでは、バッ
テリに接続した電流制限素子（例えば、抵抗や別のトラ
ンジスタ）を介してフィールドコイルに、例えば、１５
％程度の電流を供給して発電停止を実現しても良い。
【図１】本発明の第１実施例にかかる車両用発電機のブ
ロックである。
ロックである。
【図２】（ａ）は経過時間ｔと分圧電圧Ｖｂとの関係を
示すグラフ、（ｂ）は経過時間ｔとエンジン回転数Ｎｅ
との関係を示すグラフ、（ｃ）は経過時間ｔとＰ端子電
圧ＶＰとの関係を示すグラフ、（ｄ）は経過時間ｔとＦ
デューティとの関係を示すグラフ、（ｅ）は経過時間ｔ
と出力電流との関係を示すグラフである。
示すグラフ、（ｂ）は経過時間ｔとエンジン回転数Ｎｅ
との関係を示すグラフ、（ｃ）は経過時間ｔとＰ端子電
圧ＶＰとの関係を示すグラフ、（ｄ）は経過時間ｔとＦ
デューティとの関係を示すグラフ、（ｅ）は経過時間ｔ
と出力電流との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施例にかかる車両用発電機の構
成図である。
成図である。
【図４】各デューティ毎の、エンジン回転数- Ｐ端子電
圧ＶＰとの関係を示すグラフである。
圧ＶＰとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施例にかかる車両用発電機のブ
ロックである。
ロックである。
【図６】本発明の第３実施例にかかる車両用発電機のブ
ロックである。
ロックである。
【図７】第３実施例にかかる車両用発電機の作動を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
１ オルタネータ ２ 発電制御器 １２ ステータコイル ２３ トランジスタ（電流制御手段） ２５ 完爆検知回路（完爆検知手段） ２６ 切替回路（発電カット手段） ２８ 徐励回路（徐励手段） ａ 閾値（完爆検知レベル） ＶＰ Ｐ端子電圧（信号、電位） Ａ、Ｂ、Ｃ 車両用発電機
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンによって駆動されて発電し、バ
ッテリを充電するオルタネータと、 電流制御手段によりフィールド電流を設定して前記オル
タネータの発電量を制御する発電制御器とを有する車両
用電源装置において、 前記発電制御器は、 エンジンの完爆を検知する完爆検知手段と、 完爆が検知されるまで前記オルタネータが前記バッテリ
への充電電流を停止する様に、前記フィールド電流を停
止若しくは小さく設定する発電カット手段と、 完爆が検知されると前記電流制御手段の導通量を徐々に
増大させ、前記フィールド電流を徐々に増大させていく
徐励手段とを有する事を特徴とする車両用電源装置。 - 【請求項２】 前記完爆検知手段は、エンジン回転数に
対応する信号に基づいて完爆を検知するとともに、クラ
ンキング回転時における前記信号より大きくアイドル回
転時における前記信号より小さい値に完爆検知レベルを
設定し、 前記発電カット手段は、完爆が検知されるまで前記電流
制御手段の導通量を前記オルタネータの前記バッテリへ
の充電電流がゼロとなる設定値に設定し、 前記徐励手段は、完爆が検知されると前記電流制御手段
の導通量を徐々に増大させていく請求項１記載の車両用
電源装置。 - 【請求項３】 前記完爆検知手段は、ステータコイルの
一端の電位に基づいて完爆を検知するとともに、クラン
キング回転時の電位より高く、アイドル回転時の電位よ
り低い値に完爆検知レベルを設定し、 前記発電カット手段は、完爆が検知されるまで前記電流
制御手段の導通量を前記オルタネータの前記バッテリへ
の充電電流がゼロとなる設定値に設定し、 前記徐励手段は、完爆が検知されると前記電流制御手段
の導通量を徐々に増大させていく請求項１記載の車両用
電源装置。 - 【請求項４】 車両用発電機のフィールド電流を断続す
るスイッチ手段と、 該スイッチ手段を断続制御して発電機の出力電流を制御
するフィールド電流制御手段と、 エンジンのクランキング状態を検出するクランクキング
検出手段と、 エンジンの完爆状態を検知する完爆検知手段とを備えた
車両用電源装置であって、 前記フィールド電流制御手段は、前記クランキング検出
手段によりエンジン回転がクランキング状態と検知され
た場合には、前記車両用発電機のバッテリへの出力電流
を停止させるとともに、前記完爆検知手段により完爆状
態が検知された直後には、出力電流の停止を解除し徐々
に出力電流を増加させてエンジン負荷が急激に増えるの
を抑制するものであって、 更に、前記完爆検知手段は、前記エンジンの完爆状態
を、エンジン回転の急激な立ち上がりに同期してエンジ
ン回転数に対応する値より検知するとともに、その検知
レベルがエンジンのクランキング回転以上からアイドル
回転以下の範囲内に設定されている車両用電源装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15809595A JP3897832B2 (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 車両用電源装置 |
| DE69616663T DE69616663T2 (de) | 1995-06-23 | 1996-06-21 | Regelungssystem für einen Fahrzeuggenerator |
| US08/670,755 US5880577A (en) | 1995-06-23 | 1996-06-21 | Vehicle generator control system |
| EP96110074A EP0751602B1 (en) | 1995-06-23 | 1996-06-21 | Vehicle generator control system |
| CN96111077A CN1049078C (zh) | 1995-06-23 | 1996-06-23 | 车载发电机的控制系统 |
| KR1019960023297A KR100277297B1 (ko) | 1995-06-23 | 1996-06-24 | 차량 발전기 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15809595A JP3897832B2 (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 車両用電源装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH099695A true JPH099695A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3897832B2 JP3897832B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=15664201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| US (1) | US5880577A (ja) |
| EP (1) | EP0751602B1 (ja) |
| JP (1) | JP3897832B2 (ja) |
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| CN (1) | CN1049078C (ja) |
| DE (1) | DE69616663T2 (ja) |
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