JP2000050523A - 車両用発電機の電圧制御装置 - Google Patents
車両用発電機の電圧制御装置Info
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- JP2000050523A JP2000050523A JP10216809A JP21680998A JP2000050523A JP 2000050523 A JP2000050523 A JP 2000050523A JP 10216809 A JP10216809 A JP 10216809A JP 21680998 A JP21680998 A JP 21680998A JP 2000050523 A JP2000050523 A JP 2000050523A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発電機の内部に搭載され、搭乗者へ違和感を与
えることが無く、内燃機関の燃費向上が可能な車両用発
電機の電圧制御装置を実現する。 【解決手段】電圧制御装置5の判定信号生成回路10か
ら発電機1の回転数が所定値以下か否かを示す信号であ
って変化頻度が低い信号VCN1が制御電圧判定回路1
1に供給される。負荷検出判定回路12からは、発電機
出力電流が所定値以上か否かを示す信号VCFが回路1
1に供給される。判定回路11は、回転数が所定値以下
であって、出力電流も所定値以下の場合には、発電機1
の発電電圧が13.0Vとなるように制御し、回転数が
所定値を超える場合には、発電電圧を14.4Vとなる
ように制御する。これにより、出力電流に余裕を持たせ
燃費を向上し得ると共に電圧変動によりヘッドランプの
ちらつき等が抑制され搭乗者へ違和感を与えることが無
い電圧制御装置を実現することができる。
えることが無く、内燃機関の燃費向上が可能な車両用発
電機の電圧制御装置を実現する。 【解決手段】電圧制御装置5の判定信号生成回路10か
ら発電機1の回転数が所定値以下か否かを示す信号であ
って変化頻度が低い信号VCN1が制御電圧判定回路1
1に供給される。負荷検出判定回路12からは、発電機
出力電流が所定値以上か否かを示す信号VCFが回路1
1に供給される。判定回路11は、回転数が所定値以下
であって、出力電流も所定値以下の場合には、発電機1
の発電電圧が13.0Vとなるように制御し、回転数が
所定値を超える場合には、発電電圧を14.4Vとなる
ように制御する。これにより、出力電流に余裕を持たせ
燃費を向上し得ると共に電圧変動によりヘッドランプの
ちらつき等が抑制され搭乗者へ違和感を与えることが無
い電圧制御装置を実現することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の回転数に基
づいて、車両用発電機の発電電圧を制御する車両用発電
機の電圧制御装置に関する。
づいて、車両用発電機の発電電圧を制御する車両用発電
機の電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用発電機は、内燃機関によって駆動
され、内燃機関の回転によって発電し、車両に搭載され
た畜電器及び車両の電気負荷に電力を供給している。こ
のような発電機は、如何なる回転数においても前記畜電
器や車両の電気負荷に予め設定した電圧となるように電
圧制御装置を具備している。
され、内燃機関の回転によって発電し、車両に搭載され
た畜電器及び車両の電気負荷に電力を供給している。こ
のような発電機は、如何なる回転数においても前記畜電
器や車両の電気負荷に予め設定した電圧となるように電
圧制御装置を具備している。
【0003】ところで、特開昭59−222099号公
報に記載されているような発電機の発電電圧を車両の状
態に応じて変化させることにより燃費向上を図ることが
行われており、車両状態を検出する制御装置により、発
電電圧の指令値が与えられ、発電機の発電電圧が変化す
る。
報に記載されているような発電機の発電電圧を車両の状
態に応じて変化させることにより燃費向上を図ることが
行われており、車両状態を検出する制御装置により、発
電電圧の指令値が与えられ、発電機の発電電圧が変化す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両状
態を検出する制御装置においては、発電機の外部に設置
されており、制御装置と発電機との間には、配線が設置
され、その配線により発電電圧指令値を伝達している。
態を検出する制御装置においては、発電機の外部に設置
されており、制御装置と発電機との間には、配線が設置
され、その配線により発電電圧指令値を伝達している。
【0005】しかしながら、制御装置からの発電電圧指
令値を配線を経由して発電機に伝達しているので、この
配線の断線時には、発電電圧指令値を発電機に指令する
ことができず、燃費向上を図るための動作制御を行うこ
とができなくなってしまう。
令値を配線を経由して発電機に伝達しているので、この
配線の断線時には、発電電圧指令値を発電機に指令する
ことができず、燃費向上を図るための動作制御を行うこ
とができなくなってしまう。
【0006】また、近年では、内燃機関の燃費向上が望
まれているが、車両用発電機の電圧制御装置の特性を改
善することにより、燃費向上を図ることは行われていな
かった。
まれているが、車両用発電機の電圧制御装置の特性を改
善することにより、燃費向上を図ることは行われていな
かった。
【0007】本発明の目的は、発電機の内部に搭載さ
れ、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の燃
費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現する
ことである。
れ、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の燃
費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成される。 (1)内燃機関によって駆動される、車両用発電機の電
圧制御装置において、上記電圧制御装置は、上記発電機
に内蔵されるとともに、上記発電機の回転数を検出し、
予め設定された回転数とを比較した結果に基づき、発電
電圧の設定値を変化させる手段を備える。
め、本発明は、次のように構成される。 (1)内燃機関によって駆動される、車両用発電機の電
圧制御装置において、上記電圧制御装置は、上記発電機
に内蔵されるとともに、上記発電機の回転数を検出し、
予め設定された回転数とを比較した結果に基づき、発電
電圧の設定値を変化させる手段を備える。
【0009】電圧制御装置が発電機に内蔵されることに
より、制御装置を発電機の外部に配置した場合に発生す
る、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断によ
る燃費向上動作の停止を防止することができる。
より、制御装置を発電機の外部に配置した場合に発生す
る、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断によ
る燃費向上動作の停止を防止することができる。
【0010】また、発電機の回転数に応じて、発電電圧
の設定値を変化するように構成することにより、発電機
の出力電流の余裕をもたせることができ、燃費を向上す
ることができる。
の設定値を変化するように構成することにより、発電機
の出力電流の余裕をもたせることができ、燃費を向上す
ることができる。
【0011】(2)好ましくは、上記(1)において、
上記発電電圧の設定値の変化時間は、上記発電機の回転
数の変化時間より大である。
上記発電電圧の設定値の変化時間は、上記発電機の回転
数の変化時間より大である。
【0012】発電電圧の設定値の変化時間を、発電機の
回転数の変化時間より大とすれば、発電電圧の頻繁な変
化による電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和
感を防止できる。
回転数の変化時間より大とすれば、発電電圧の頻繁な変
化による電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和
感を防止できる。
【0013】(3)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記発電機の出力電流が所定の電流値以上のとき
には、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させる
負荷検出判定手段を、備える。
いて、上記発電機の出力電流が所定の電流値以上のとき
には、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させる
負荷検出判定手段を、備える。
【0014】発電機の出力電流が所定の電流値以上のと
きには、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させ
れば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和感
を防止できる。
きには、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させ
れば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和感
を防止できる。
【0015】(4)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、発電電圧の設定値が変化する際に、電圧変化を緩
和させる手段を、備える。
いて、発電電圧の設定値が変化する際に、電圧変化を緩
和させる手段を、備える。
【0016】発電電圧の設定値が変化する際に、電圧変
化を緩和させば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗
者の違和感を防止できる。
化を緩和させば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗
者の違和感を防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態であ
る車両用発電機の電圧制御装置の概略構成図である。
る車両用発電機の電圧制御装置の概略構成図である。
【0018】図1において、車両に搭載された内燃機関
(図示せず)によって、発電機1の回転子がベルトを介
して回転させられ、この回転によって回転子に巻かれた
励磁コイル4に流れている励磁電流が磁界を発生させ
る。そして、発生された磁界が固定子へ伝達し、この固
定子に巻かれた固定子巻線2に電力が発生する。
(図示せず)によって、発電機1の回転子がベルトを介
して回転させられ、この回転によって回転子に巻かれた
励磁コイル4に流れている励磁電流が磁界を発生させ
る。そして、発生された磁界が固定子へ伝達し、この固
定子に巻かれた固定子巻線2に電力が発生する。
【0019】固定子巻線2は、2a、2b、2cの3相
から成り、各相の出力が全波整流器3を介して、車両に
搭載されたバッテリ15やヘッドランプ等の電気負荷
(図示せず)に供給されることにより、これら電気負荷
に電力が供給される。励磁コイル4に流れる励磁電流
は、発電機1に内蔵された電圧制御装置5が備えるスイ
ッチ回路14により制御されており、スイッチ回路14
はトランジスタやMOS−FETにより構成されてい
る。
から成り、各相の出力が全波整流器3を介して、車両に
搭載されたバッテリ15やヘッドランプ等の電気負荷
(図示せず)に供給されることにより、これら電気負荷
に電力が供給される。励磁コイル4に流れる励磁電流
は、発電機1に内蔵された電圧制御装置5が備えるスイ
ッチ回路14により制御されており、スイッチ回路14
はトランジスタやMOS−FETにより構成されてい
る。
【0020】スイッチ回路14が導通していない時は、
励磁コイル4に流れていた励磁電流はフライホイールダ
イオード6へ流れている。そもそも、発電機1は、発電
電圧がある定められた値になるように電圧を制御するこ
とが役割であり、ここではS端子で電圧を検出し、この
S端子で検出した電圧VSが、例えば14.4Vになる
ように、制御信号生成回路13から出力される信号によ
りスイッチ回路14を制御している。
励磁コイル4に流れていた励磁電流はフライホイールダ
イオード6へ流れている。そもそも、発電機1は、発電
電圧がある定められた値になるように電圧を制御するこ
とが役割であり、ここではS端子で電圧を検出し、この
S端子で検出した電圧VSが、例えば14.4Vになる
ように、制御信号生成回路13から出力される信号によ
りスイッチ回路14を制御している。
【0021】次に、電圧制御装置5の構成及び動作につ
いて、説明する。電圧制御装置5の電源回路7は、B端
子を介して発電機1と接続され、この電源回路7におい
て内部電源Vccを生成する。この内部電源Vccを生
成する条件としては、エンジン始動スイッチ(図示せ
ず)がONしたことにより行う。また、発電機1及び電
圧制御装置5の異常を車両搭乗者へ知らせるための警告
灯を点灯させるための警報機能(図示せず)も具備して
いる。
いて、説明する。電圧制御装置5の電源回路7は、B端
子を介して発電機1と接続され、この電源回路7におい
て内部電源Vccを生成する。この内部電源Vccを生
成する条件としては、エンジン始動スイッチ(図示せ
ず)がONしたことにより行う。また、発電機1及び電
圧制御装置5の異常を車両搭乗者へ知らせるための警告
灯を点灯させるための警報機能(図示せず)も具備して
いる。
【0022】ここで、本発明に関する回転検出を行う回
路及び動作について説明する。まず、固定子巻線2の3
相(2a,2b,2c)の1相(2b)電圧をP端子を
介して回転検出回路9に入力する。P端子を介して入力
される1相電圧は、図2に示すP端子電圧のような信号
波形となり、回転数に応じて周期が変化する。P端子電
圧は、上限が発電機1のB端子電圧よりも全波整流器3
のダイオードの順方向降下電圧分だけ高くなり、下限は
0Vよりもダイオードの順方向降下電圧分だけ低くな
る。
路及び動作について説明する。まず、固定子巻線2の3
相(2a,2b,2c)の1相(2b)電圧をP端子を
介して回転検出回路9に入力する。P端子を介して入力
される1相電圧は、図2に示すP端子電圧のような信号
波形となり、回転数に応じて周期が変化する。P端子電
圧は、上限が発電機1のB端子電圧よりも全波整流器3
のダイオードの順方向降下電圧分だけ高くなり、下限は
0Vよりもダイオードの順方向降下電圧分だけ低くな
る。
【0023】よって、B端子電圧が14Vであり、順方
向降下電圧が1Vであったとすると、7Vが中心値にな
り、ここを、P端子電圧の周期の判定値とすることで、
回転数を精度良く検出するための波形整形を行うことが
できる。
向降下電圧が1Vであったとすると、7Vが中心値にな
り、ここを、P端子電圧の周期の判定値とすることで、
回転数を精度良く検出するための波形整形を行うことが
できる。
【0024】ここで、回転数検出回路9の内部構成を図
3に示し、その動作を図2の信号波形を用いて説明す
る。回転数検出回路9は、コンパレータ9aを有し、こ
のコンパレータ9aの正入力端子には、P端子電圧が供
給され、負入力端子には、7Vの基準電圧が供給され
る。そして、このコンパレータ9aの出力端子は、コン
デンサ9b、抵抗9d,抵抗9gを介して、回転数検出
回路9の出力端子に接続される。
3に示し、その動作を図2の信号波形を用いて説明す
る。回転数検出回路9は、コンパレータ9aを有し、こ
のコンパレータ9aの正入力端子には、P端子電圧が供
給され、負入力端子には、7Vの基準電圧が供給され
る。そして、このコンパレータ9aの出力端子は、コン
デンサ9b、抵抗9d,抵抗9gを介して、回転数検出
回路9の出力端子に接続される。
【0025】また、コンデンサ9bと抵抗9dとの接続
中点は、抵抗9cを介して接地される。抵抗9dと抵抗
9gとの接続中点は、ダイオード9fのカソード及びア
ノードを介して接地される。さらに、抵抗9dと抵抗9
gとの接続中点は、ダイオード9eのアノード及びカソ
ードを介して内部電圧電源Vccに接続される。また、
抵抗9gと回転数検出回路9の出力端子との接続中点は
コンデンサ9hを介して接地される。
中点は、抵抗9cを介して接地される。抵抗9dと抵抗
9gとの接続中点は、ダイオード9fのカソード及びア
ノードを介して接地される。さらに、抵抗9dと抵抗9
gとの接続中点は、ダイオード9eのアノード及びカソ
ードを介して内部電圧電源Vccに接続される。また、
抵抗9gと回転数検出回路9の出力端子との接続中点は
コンデンサ9hを介して接地される。
【0026】P端子電圧が、コンパレータ9aに入力さ
れると、このコンパレータ9aの出力信号Aは、図2に
示すような波形の信号となる。そして、この出力信号A
は、コンデンサ9b及び抵抗9cによって構成される微
分回路により、図2に示すような信号Bとなる。
れると、このコンパレータ9aの出力信号Aは、図2に
示すような波形の信号となる。そして、この出力信号A
は、コンデンサ9b及び抵抗9cによって構成される微
分回路により、図2に示すような信号Bとなる。
【0027】次に、信号Bは、抵抗9dを介して、上限
をVcc、下限をGNDとしたダイオード9e、9fで
構成するダイオードブリッジにより、上限をVcc、下
限をGNDとした信号Cとなり、抵抗9g、コンデンサ
9hにより構成する積分回路を介して、この回転数検出
回路の出力信号である信号NALTとなる。
をVcc、下限をGNDとしたダイオード9e、9fで
構成するダイオードブリッジにより、上限をVcc、下
限をGNDとした信号Cとなり、抵抗9g、コンデンサ
9hにより構成する積分回路を介して、この回転数検出
回路の出力信号である信号NALTとなる。
【0028】信号NALTは、回転数が高くなる(P端
子電圧の周波数が高くなる)ことで、電圧が高くなるの
で、回転数と信号NALTの電圧との関係から、多様な
制御への対応も可能となる。
子電圧の周波数が高くなる)ことで、電圧が高くなるの
で、回転数と信号NALTの電圧との関係から、多様な
制御への対応も可能となる。
【0029】次に、信号NALTから回転数による判定
信号生成回路10の動作に関して、図4を用いて説明す
る。例えば、発電機1の回転数で2000[r/mi
n]となる時の信号NALTを電圧NALT1とし、こ
の電圧NALT1と、回転数検出回路9により、生成さ
れた信号NALTとを比較し、信号VCNを生成する。
この信号VCNは、信号NALTが電圧NALT1より
小のときに、“H”レベルとなり、信号NALTが電圧
NALT1より大のときに、“L”レベルとなる。
信号生成回路10の動作に関して、図4を用いて説明す
る。例えば、発電機1の回転数で2000[r/mi
n]となる時の信号NALTを電圧NALT1とし、こ
の電圧NALT1と、回転数検出回路9により、生成さ
れた信号NALTとを比較し、信号VCNを生成する。
この信号VCNは、信号NALTが電圧NALT1より
小のときに、“H”レベルとなり、信号NALTが電圧
NALT1より大のときに、“L”レベルとなる。
【0030】ここで、発電機1の回転数の設定について
説明すると、発電機1の発電電圧が例えば、上述したよ
うに14.4Vの時の発電機1の出力電流と、バッテリ
15を充電できる電圧(例えば13.0V)での発電機
1の出力電流とを比較すると、ある回転数において最大
出力電流がひっくり返る特性を有している。つまり、あ
る回転数以下であれば、13.0Vでの発電機1の出力
電流の方が、14.4Vの時の発電機1の出力電流より
大となるが、ある回転数を超えると、14.4Vでの発
電機1の出力電流の方が、13.0Vの時の発電機1の
出力電流より大となる。この時の回転数が、2000
[r/min]である。
説明すると、発電機1の発電電圧が例えば、上述したよ
うに14.4Vの時の発電機1の出力電流と、バッテリ
15を充電できる電圧(例えば13.0V)での発電機
1の出力電流とを比較すると、ある回転数において最大
出力電流がひっくり返る特性を有している。つまり、あ
る回転数以下であれば、13.0Vでの発電機1の出力
電流の方が、14.4Vの時の発電機1の出力電流より
大となるが、ある回転数を超えると、14.4Vでの発
電機1の出力電流の方が、13.0Vの時の発電機1の
出力電流より大となる。この時の回転数が、2000
[r/min]である。
【0031】車両においては、加速時のように、車速が
上昇する際のトランスミッションの影響によって、内燃
機関の回転数が、図4の信号NALTに示すように振動
して変化する。この状態においては、信号VCNは、信
号NALTの変化に伴って、変化し、パルス形状を有し
てしまう。このパルス形状となった信号VCNを、その
まま電圧制御信号に使用すると、電圧変化頻度が多くな
りすぎるため、車両側への影響が大となる。つまり、車
両側がヘッドランプ、カーステレオ等の電気負荷の作動
中の場合、電圧変化頻度が多いと、照度や音響がそれに
伴って変化するため搭乗者に違和感を与えてしまう。
上昇する際のトランスミッションの影響によって、内燃
機関の回転数が、図4の信号NALTに示すように振動
して変化する。この状態においては、信号VCNは、信
号NALTの変化に伴って、変化し、パルス形状を有し
てしまう。このパルス形状となった信号VCNを、その
まま電圧制御信号に使用すると、電圧変化頻度が多くな
りすぎるため、車両側への影響が大となる。つまり、車
両側がヘッドランプ、カーステレオ等の電気負荷の作動
中の場合、電圧変化頻度が多いと、照度や音響がそれに
伴って変化するため搭乗者に違和感を与えてしまう。
【0032】そこで、信号VCNを積分回路(電圧変化
を緩和させる手段)を介して、図4に示すような波形
の、制御電圧判定信号VCN1を生成する。この制御電
圧判定信号VCN1は、電圧変化頻度が、信号VCNに
比較して少なく(信号VCN1の変化時間は発電機1の
回転数の変化時間より大である)、上述した車両側への
影響を小さくすることができる。
を緩和させる手段)を介して、図4に示すような波形
の、制御電圧判定信号VCN1を生成する。この制御電
圧判定信号VCN1は、電圧変化頻度が、信号VCNに
比較して少なく(信号VCN1の変化時間は発電機1の
回転数の変化時間より大である)、上述した車両側への
影響を小さくすることができる。
【0033】ここで、負荷検出判定回路12の動作につ
いて、説明する。図5にF端子の電圧波形を示し、以後
説明するF端子電圧のデューティ比であるF端子DUT
Yは、F端子電圧がHigh状態の時間をToff、Lo
w状態の時間をTonとした時に、次式(1)で示すもの
とする。 F端子DUTY=Toff÷(Ton+Toff)×100 −−−(1) 図6に一般的な電圧制御回路により、ある定められた電
圧に電圧制御されている発電機1のF端子DUTYと発
電機出力電流(バッテリや車両負荷へ供給する電流)の
関係について、発電機1の回転数をパラメータとした時
の特性を示す。
いて、説明する。図5にF端子の電圧波形を示し、以後
説明するF端子電圧のデューティ比であるF端子DUT
Yは、F端子電圧がHigh状態の時間をToff、Lo
w状態の時間をTonとした時に、次式(1)で示すもの
とする。 F端子DUTY=Toff÷(Ton+Toff)×100 −−−(1) 図6に一般的な電圧制御回路により、ある定められた電
圧に電圧制御されている発電機1のF端子DUTYと発
電機出力電流(バッテリや車両負荷へ供給する電流)の
関係について、発電機1の回転数をパラメータとした時
の特性を示す。
【0034】発電機1の回転数は、N1、N2、N3と
なるに従って高回転になり、その際にある定められた電
流値IL1時のF端子DUTYは、回転数N1、N2、
N3のそれぞれについて、DT1、DT2、DT3とな
る。
なるに従って高回転になり、その際にある定められた電
流値IL1時のF端子DUTYは、回転数N1、N2、
N3のそれぞれについて、DT1、DT2、DT3とな
る。
【0035】この特性から、発電機1の回転数が高回転
になる(信号NALTの電圧が高くなる)ことによっ
て、同一出力電流でのF端子DUTYも増加する。した
がって、車両において発電機1の発電電圧を変化させる
制御を行う場合に、発電機1の出力電流に設定値を設
け、出力電流が設定値以上と検出された時、発電電圧を
変化させる制御を禁止する。
になる(信号NALTの電圧が高くなる)ことによっ
て、同一出力電流でのF端子DUTYも増加する。した
がって、車両において発電機1の発電電圧を変化させる
制御を行う場合に、発電機1の出力電流に設定値を設
け、出力電流が設定値以上と検出された時、発電電圧を
変化させる制御を禁止する。
【0036】上述した出力電流の設定値は、ヘッドラン
プが投入している等、車両の電気負荷がONしているレ
ベルを設定するものとし、発電電圧が変化することによ
って照度や動作音が変化することで、ちらつき等が発生
し、搭乗者に違和感を与える電気負荷を考えて設定す
る。
プが投入している等、車両の電気負荷がONしているレ
ベルを設定するものとし、発電電圧が変化することによ
って照度や動作音が変化することで、ちらつき等が発生
し、搭乗者に違和感を与える電気負荷を考えて設定す
る。
【0037】ここで、本発明に関する発電機は、上述し
たようにS端子を介して検出した電圧VSが、ある設定
された電圧(例えば、14.4V)になるように励磁コ
イル4に流れる励磁電流をスイッチ回路14によって制
御しており、その動作について図7を用いて説明する。
たようにS端子を介して検出した電圧VSが、ある設定
された電圧(例えば、14.4V)になるように励磁コ
イル4に流れる励磁電流をスイッチ回路14によって制
御しており、その動作について図7を用いて説明する。
【0038】図7は、制御電圧判定回路11の内部構成
図である。図7において、電圧VSは、抵抗11a及び
抵抗11cを介して偏差アンプ11eの負入力端子に供
給される。抵抗11aと抵抗11cとの接続中点は、抵
抗11bを介して接地される。また、偏差アンプ11e
の負入力端子は、抵抗11dを介して、偏差アンプ11
eの出力端子に接続される。
図である。図7において、電圧VSは、抵抗11a及び
抵抗11cを介して偏差アンプ11eの負入力端子に供
給される。抵抗11aと抵抗11cとの接続中点は、抵
抗11bを介して接地される。また、偏差アンプ11e
の負入力端子は、抵抗11dを介して、偏差アンプ11
eの出力端子に接続される。
【0039】基準電源回路8からの基準電圧Vref
は、制御電圧判定回路11の抵抗11fを介して偏差ア
ンプ11eの正入力端子に供給される。また、偏差アン
プ11eの正入力端子は、コンデンサ11iを介して接
地される。さらに、この偏差アンプ11eの正入力端子
は、抵抗11g及びスイッチ11hを介して接地され
る。
は、制御電圧判定回路11の抵抗11fを介して偏差ア
ンプ11eの正入力端子に供給される。また、偏差アン
プ11eの正入力端子は、コンデンサ11iを介して接
地される。さらに、この偏差アンプ11eの正入力端子
は、抵抗11g及びスイッチ11hを介して接地され
る。
【0040】負荷検出判定回路12からの出力信号VC
Fと、判定信号生成回路10からの出力信号VCN1
は、アンド回路11jの入力端子に供給される。そし
て、アンド回路11jの出力信号によってスイッチ11
hのオンオフが制御される。
Fと、判定信号生成回路10からの出力信号VCN1
は、アンド回路11jの入力端子に供給される。そし
て、アンド回路11jの出力信号によってスイッチ11
hのオンオフが制御される。
【0041】まず、S端子を介して検出した電圧VS
は、抵抗11a及び11bの抵抗比によって、例えば電
圧VSの1/4となり、抵抗11cを介して偏差アンプ
11eの負入力端子へ入力される。
は、抵抗11a及び11bの抵抗比によって、例えば電
圧VSの1/4となり、抵抗11cを介して偏差アンプ
11eの負入力端子へ入力される。
【0042】また、電源回路7により生成された内部電
源Vccより、基準電源回路8において、制御電圧Vr
ef(例えば、発電機1が制御する電圧が14.4Vで
あったとすると、14.4Vの1/4の電圧)が生成さ
れ、この制御電圧Vrefは、抵抗11fを介して偏差
アンプ11eの正入力端子へ入力される。この時に、正
入力端子へ入力した制御電圧Vrefと負入力端子へ入
力した電圧の差を抵抗11c、11dの比で決められた
増幅率によって増幅し、アンプ11eの出力電圧VCが
決定される。
源Vccより、基準電源回路8において、制御電圧Vr
ef(例えば、発電機1が制御する電圧が14.4Vで
あったとすると、14.4Vの1/4の電圧)が生成さ
れ、この制御電圧Vrefは、抵抗11fを介して偏差
アンプ11eの正入力端子へ入力される。この時に、正
入力端子へ入力した制御電圧Vrefと負入力端子へ入
力した電圧の差を抵抗11c、11dの比で決められた
増幅率によって増幅し、アンプ11eの出力電圧VCが
決定される。
【0043】ここで、上述したように、発電機1の制御
電圧を変化させる場合の動作について説明すると、発電
機1の回転数が上述した回転数2000[r/min]
を閾値として生成される信号VCN1と、上述した出力
電流がある設定値以内の時にHighとなる信号VCF
が共にHighの時に、アンド回路11jの出力が、H
ighとなることで、オンとなるスイッチ11hは、抵
抗11gとGNDとの導通、非導通を切り換える役割を
果たす。
電圧を変化させる場合の動作について説明すると、発電
機1の回転数が上述した回転数2000[r/min]
を閾値として生成される信号VCN1と、上述した出力
電流がある設定値以内の時にHighとなる信号VCF
が共にHighの時に、アンド回路11jの出力が、H
ighとなることで、オンとなるスイッチ11hは、抵
抗11gとGNDとの導通、非導通を切り換える役割を
果たす。
【0044】例えば、スイッチ11hが導通したとする
と、制御電圧Vrefは抵抗11fと11gとによっ
て、分圧され、発電機1の発電電圧が決定される。しか
し、分圧された電圧は、コンデンサ11iが充電されて
いる状態なので、徐々に電圧が分圧された電圧値に降下
していく。この状態では、発電機1の発電電圧は、制御
電圧Vrefにより決定していた発電電圧から、分圧に
よって決定された発電電圧まで、徐々に降下していく。
このことで、車両における電気負荷の照度、動作音の変
化を緩やかにしている。
と、制御電圧Vrefは抵抗11fと11gとによっ
て、分圧され、発電機1の発電電圧が決定される。しか
し、分圧された電圧は、コンデンサ11iが充電されて
いる状態なので、徐々に電圧が分圧された電圧値に降下
していく。この状態では、発電機1の発電電圧は、制御
電圧Vrefにより決定していた発電電圧から、分圧に
よって決定された発電電圧まで、徐々に降下していく。
このことで、車両における電気負荷の照度、動作音の変
化を緩やかにしている。
【0045】また、スイッチ11hが導通状態から非導
通状態へ移行した場合は、分圧されていた電圧から、制
御電圧Vrefへと上昇するが、コンデンサ11iによ
って、徐々に上昇する。これにより、非導通状態から導
通状態への移行と同様に、車両における電気負荷の照
度、動作音の変化が緩やかとなる。
通状態へ移行した場合は、分圧されていた電圧から、制
御電圧Vrefへと上昇するが、コンデンサ11iによ
って、徐々に上昇する。これにより、非導通状態から導
通状態への移行と同様に、車両における電気負荷の照
度、動作音の変化が緩やかとなる。
【0046】上述した制御電圧判定回路11によって、
決定された信号VCは、制御信号生成回路13に入力さ
れ、スイッチ回路14を動作させるための信号が生成さ
れる。
決定された信号VCは、制御信号生成回路13に入力さ
れ、スイッチ回路14を動作させるための信号が生成さ
れる。
【0047】上述してきた結果について、図8を用いて
説明すると、従来の出力特性(例えば発電電圧14.4
V時)と電圧低下時の出力特性(例えば発電電圧13.
0V)は、図示するような特性となり、発電機1の回転
数が2000[r/min]以下の場合には、発電電圧
13.0Vのときの出力電流が、発電電圧14.4Vの
ときの出力電流より大となり、発電機1の回転数が20
00[r/min]を超える場合には、発電電圧14.
4Vのときの出力電流が、発電電圧13.0Vのときの
出力電流より大となる。
説明すると、従来の出力特性(例えば発電電圧14.4
V時)と電圧低下時の出力特性(例えば発電電圧13.
0V)は、図示するような特性となり、発電機1の回転
数が2000[r/min]以下の場合には、発電電圧
13.0Vのときの出力電流が、発電電圧14.4Vの
ときの出力電流より大となり、発電機1の回転数が20
00[r/min]を超える場合には、発電電圧14.
4Vのときの出力電流が、発電電圧13.0Vのときの
出力電流より大となる。
【0048】本発明では、2000[r/min]以下
では電圧低下時の出力特性となり、2000[r/mi
n]を超えると従来の出力特性となる。
では電圧低下時の出力特性となり、2000[r/mi
n]を超えると従来の出力特性となる。
【0049】このことで、出力電流に余裕を持たせる、
つまり、従来よりも、発電機の出力電流を大とできる
(回転数2000[r/min]以下における場合)発
電機制御を可能とし、燃費向上へも寄与させることが可
能となる。
つまり、従来よりも、発電機の出力電流を大とできる
(回転数2000[r/min]以下における場合)発
電機制御を可能とし、燃費向上へも寄与させることが可
能となる。
【0050】また、上述してきたように回転数の急激な
変化時の応答の緩和及び車両での禁止負荷の設定を行う
ことで、搭乗者へ違和感を与えることが無く、燃費向上
を行うことが可能となる。
変化時の応答の緩和及び車両での禁止負荷の設定を行う
ことで、搭乗者へ違和感を与えることが無く、燃費向上
を行うことが可能となる。
【0051】また、電圧制御装置が発電機に内蔵される
ことにより、制御装置を発電機の外部に配置した場合に
発生する、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切
断による燃費向上動作の停止を防止することができる。
ことにより、制御装置を発電機の外部に配置した場合に
発生する、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切
断による燃費向上動作の停止を防止することができる。
【0052】つまり、本発明の一実施形態によれば、発
電機の内部に搭載され、搭乗者へ違和感を与えることが
無く、内燃機関の燃費向上が可能な車両用発電機の電圧
制御装置を実現することができる。
電機の内部に搭載され、搭乗者へ違和感を与えることが
無く、内燃機関の燃費向上が可能な車両用発電機の電圧
制御装置を実現することができる。
【0053】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。発電機の内部に搭
載され、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断
による燃費向上動作の停止を防止することができるとと
もに、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の
燃費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現す
ることができる。
ているため、次のような効果がある。発電機の内部に搭
載され、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断
による燃費向上動作の停止を防止することができるとと
もに、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の
燃費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現す
ることができる。
【図1】本発明の一実施形態である車両用発電機の電圧
制御装置の概略構成図である。
制御装置の概略構成図である。
【図2】回転数検出回路の動作を説明する信号波形図で
ある。
ある。
【図3】回転数検出回路の内部構成図である。
【図4】判定信号生成回路の動作説明図である。
【図5】F端子の電圧波形図である。
【図6】F端子DUTYと発電機出力電流との関係図で
ある。
ある。
【図7】制御電圧判定回路の内部構成図である。
【図8】本発明の一実施形態による発電機の出力電流特
性を示す図である。
性を示す図である。
1 発電機 2 固定子巻線 3 全波整流器 4 励磁コイル 5 電圧制御装置 7 電源回路 8 基準電源回路 9 回転検出回路 10 制御判定信号生成回路 11 制御電圧判定回路 12 負荷検出判定回路 13 制御信号生成回路 14 スイッチ回路 15 バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 引田 栄 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 佐々木 進 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 小林 一平 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G093 AA16 BA19 DB01 DB20 EB09 FA11 FB05 5G060 AA04 CA02 CA04 CA06 CA08 DA01 DB01 5H590 AA02 AA30 CA07 CA23 CB10 CC01 CC18 CC24 CC28 CD01 CE05 CE08 DD25 DD64 EB02 EB12 EB21 EB29 FA06 FB01 FB03 FC12 FC14 FC21 FC22 FC26 GA02 GB02 HA02 HA04 HA27 HB06 JA08 JA13 JA14 JB06 KK02
Claims (4)
- 【請求項1】内燃機関によって駆動される、車両用発電
機の電圧制御装置において、 上記電圧制御装置は、上記発電機に内蔵されるととも
に、上記発電機の回転数を検出し、予め設定された回転
数とを比較した結果に基づき、発電電圧の設定値を変化
させる手段を備えることを特徴とする車両用発電機の電
圧制御装置。 - 【請求項2】請求項1記載の車両用発電機において、上
記発電電圧の設定値の変化時間は、上記発電機の回転数
の変化時間より大であることを特徴とする車両用発電機
の電圧制御装置。 - 【請求項3】請求項1記載の車両用発電機において、上
記発電機の出力電流が所定の電流値以上のときには、発
電電圧の設定値を変化させることを禁止させる負荷検出
判定手段を、備えることを特徴とする車両用発電機の電
圧制御装置。 - 【請求項4】請求項1記載の車両用発電機において、発
電電圧の設定値が変化する際に、電圧変化を緩和させる
手段を、備えることを特徴とする車両用発電機の電圧制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10216809A JP2000050523A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 車両用発電機の電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10216809A JP2000050523A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 車両用発電機の電圧制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000050523A true JP2000050523A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16694237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10216809A Pending JP2000050523A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 車両用発電機の電圧制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000050523A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6456048B2 (en) | 2000-06-29 | 2002-09-24 | Denso Corporation | Vehicle alternator with anti-hunting feature and vehicle alternator control system |
JP2007074815A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Denso Corp | 発電機制御装置 |
JP2012125105A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Denso Corp | 車両用発電制御装置 |
CN102811011A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-05 | 江苏祥和电子科技有限公司 | 汽车电压调节器 |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP10216809A patent/JP2000050523A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6456048B2 (en) | 2000-06-29 | 2002-09-24 | Denso Corporation | Vehicle alternator with anti-hunting feature and vehicle alternator control system |
JP2007074815A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Denso Corp | 発電機制御装置 |
JP4491839B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2010-06-30 | 株式会社デンソー | 発電機制御装置 |
JP2012125105A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Denso Corp | 車両用発電制御装置 |
US8773081B2 (en) | 2010-12-10 | 2014-07-08 | Denso Corporation | Controller for controlling power generator driven by rotational power of engine |
CN102811011A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-05 | 江苏祥和电子科技有限公司 | 汽车电压调节器 |
CN102811011B (zh) * | 2012-08-28 | 2013-09-11 | 江苏祥和电子科技有限公司 | 汽车电压调节器 |
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