JP2002238295A

JP2002238295A - 車両用発電機の制御装置

Info

Publication number: JP2002238295A
Application number: JP2001034494A
Authority: JP
Inventors: Tatsuki Kouwa; 達樹鴻和; Katsuhiro Sasaki; 勝宏佐々木; Seiji Hannuki; 精二半貫; Hideji Takano; 秀治高野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】界磁電流制限値を任意の値に調整することが
でき、また精度を向上させることができる車両用発電機
の制御装置を得る。【解決手段】界磁電流検出器９は、車両用発電機１の
界磁電流を検出する電流検出部３０８を有し、この電流
検出部３０８の出力に応じて検出出力を出力するもので
あり、電流制限手段３は、車両用発電機１の界磁電流を
断続制御する開閉素子３０５を有し、界磁電流検出器９
の検出出力に基づいて開閉素子３０５の開閉時間比を制
御することにより界磁電流を所定の制限値を超えないよ
うに制限して機関の負荷トルクが過大にならないように
抑制するものであって、所定の制限値を変更する制限値
変更手段９１０，９１１，９１２，９１３，Ｓａ，Ｓｂ
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用発電機の
制御装置に関し、特に、発電機の界磁電流を制御するこ
とにより発電機の出力電圧を調整する車両用発電機の制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば特許第２１２７８８９号公
報に示された従来の車両用発電機の制御装置を示す回路
図である。図３において、１は図示しない機関により駆
動される車両用発電機（以下単に発電機という）であ
り、電機子コイル１０１、界磁コイル１０２を有してい
る。２はこの発電機１の交流出力を全波整流する整流器
であり、出力端２０１，２０２，２０３を有している。
出力端２０１は、メイン出力を出力する出力端であり、
出力端２０２は、界磁コイル１０２の励磁と後述する電
圧調整器３の電圧検出用の出力端であり、出力端２０３
は、接地用の出力端である。

【０００３】また、３は発電機１の出力電圧を所定値に
調整する電圧調整器であり後述する各部品より構成され
ている。３０１，３０２は整流器２の出力端２０２の出
力電圧を分圧する分圧抵抗、３０３はこの分圧抵抗３０
１，３０２の分圧電位を検出し、所定値以上になると導
通するツエナーダイオード、３０４はツエナーダイオー
ド３０３が導通すると導通するトランジスタ、３０５は
発電機１の界磁コイル１０２の電流を断続する開閉素子
としてのトランジスタであり、上記トランジスタ３０４
によって開閉制御される。

【０００４】さらに、３０６はトランジスタ３０５のベ
ース抵抗、３０７は発電機１の界磁コイル１０２に並列
接続され、界磁コイルの断続サージを吸収するダイオー
ドである。

【０００５】また、４は車両に装着されたバッテリ、５
は車両の各種電気負荷、６はキースイッチ、７は発電機
１の界磁コイル１０２を初期励磁する初期励磁用の抵抗
であり、８は逆流防止ダイオードである。

【０００６】さらに、電圧調整器３内の３０８は、界磁
コイル１０２と直列に接続された電流検出部としての界
磁電流検出用の抵抗であり、数十ミリオームの極小抵抗
で構成されている。また、３０９は逆流防止ダイオード
である。なお、電圧調整器３は、電流制限手段として機
能し、界磁電流検出用の抵抗３０８と次に説明する界磁
電流検出器９とは、界磁電流検出器を構成している。

【０００７】また、９は界磁電流検出器であり後述する
各部により構成されている。Ａ１，Ａ２は図示しない定
電圧電源の出力端であり、キースイッチ６閉成と同時に
出力する。９０１はコンパレータであり、キースイッチ
６閉成と同時に動作可能な状態となる。９０２，９０３
は定電圧電源Ａ１を分圧する分圧抵抗であり、その分圧
点がコンパレータ９０１の−入力に接続され、コンパレ
ータの基準電圧とされている。９０４はコンデンサ、９
０５はコンデンサ９０４の充電時定数を決定する抵抗、
９０６は定電圧源Ａ２とコンパレータ９０１の出力端に
接続された電流制限用の抵抗、９０７は電圧調整器３の
トランジスタ３０４のベース抵抗、９０８は逆流防止ダ
イオードである。

【０００８】このような構成の車両用発電機の制御装置
においては、界磁電流検出器９は、発電機１が冷時であ
って界磁電流の最大値が大きい場合には電圧調整器３を
継続制御して、界磁コイル１０２の電流を断続して界磁
電流の平均値を制限し、発電機が熱時であって界磁電流
の最大値が定常値の場合は、断続を停止し電圧調整器３
に何んの影響も与えず、電圧調整器３は通常の発電機の
出力電圧の電圧制御を行なう。

【０００９】そして、電圧調整器３は、発電機１の界磁
電流を断続制御する開閉素子３０５の開閉時間比を制御
することにより界磁電流を所定の制限値を超えないよう
に制限し、発電機１の冷時における出力および駆動トル
クが過大にならないように抑制する。発電機１の冷時駆
動トルクが過大にならないように抑制することにより機
関の負担が軽減されるので、アイドル回転数が安定し、
燃費も向上する。

【００１０】また、電圧調整器３は、界磁電流を断続制
御する開閉素子３０５の開閉時間比を制御することによ
って界磁電流を制限するので、界磁電流の制限に伴う電
力損失の増加を殆ど招くことがない。

【００１１】さらに、所定の制限値が、発電機１の温度
が所定値に上昇したときにおいて所定の出力を得るため
に流すべき界磁電流以上の値に選定されているので、電
圧調整器３によって発電機の公称出力が損なわれること
はない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の車両用発電機の制御装置においては、製品作
製時の製造誤差により、界磁電流制限値すなわち上述の
所定の制限値のバラツキが大きく、界磁電流の検出精度
が良くないという問題があった。

【００１３】また、界磁電流制限値は車両用発電機の制
御装置内で設定された単一の値のみの構成であったた
め、発電機の界磁コイルの仕様にあわせて種々の電流制
限設定値をもった車両用発電機の制御装置を作製しなけ
ればならないという問題があった。

【００１４】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、界磁電流制限値を任意の値に調
整することができ、また精度を向上させることができ、
さらに、１種の制御装置で、複数の異なる界磁コイルの
仕様の発電機に対応した制御装置とすることができる車
両用発電機の制御装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用発
電機の制御装置は、界磁電流検出器と電流制限手段とを
有し、車両に装着され機関によって駆動される車両用発
電機の界磁電流を断続制御する車両用交流発電機の制御
装置であって、界磁電流検出器は、車両用発電機の界磁
電流を検出する電流検出部を有し、この電流検出部の出
力に応じて検出出力を出力するものであり、電流制限手
段は、車両用発電機の界磁電流を断続制御する開閉素子
を有し、界磁電流検出器の検出出力に基づいて開閉素子
の開閉時間比を制御することにより界磁電流を所定の制
限値を超えないように制限して機関の負荷トルクが過大
にならないように抑制するものであって、所定の制限値
を変更する制限値変更手段を設けている。

【００１６】また、制限値変更手段は、界磁電流検出器
に接続され、定電圧電源の電圧を分圧する複数の分圧抵
抗と、複数の分圧抵抗のいずれかを選択して有効にする
外部出力端子を有する。

【００１７】また、分圧抵抗と外部出力端子は複数設け
られ、分圧抵抗の組合せによって、所定の制限値は任意
の値に調整される。

【００１８】また、外部出力端子が接地されて、所定の
制限値は任意の値に調整される。

【００１９】さらに、外部出力端子が接地されて、所定
の制限値は任意の値に調整される。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の車
両用発電機の制御装置の実施の形態を示す回路図であ
る。図１において、１は図示しない機関により駆動され
る発電機であり、電機子コイル１０１、界磁コイル１０
２を有している。２はこの発電機１の交流出力を全波整
流する整流器であり、出力端２０１，２０２，２０３を
有している。出力端２０１は、メイン出力を出力する出
力端であり、出力端２０２は、界磁コイル１０２の励磁
と後述する電圧調整器３の電圧検出用の出力端であり、
出力端２０３は、接地用の出力端である。

【００２１】また、３は発電機１の出力電圧を所定値に
調整する電圧調整器であり後述する各部品より構成され
ている。３０１，３０２は整流器２の出力端２０２の出
力電圧を分圧する分圧抵抗、３０３はこの分圧抵抗３０
１，３０２の分圧電位を検出し、所定値以上になると導
通するツエナーダイオード、３０４はツエナーダイオー
ド３０３が導通すると導通するトランジスタ、３０５は
発電機１の界磁コイル１０２の電流を断続する開閉素子
としてのトランジスタであり、上記トランジスタ３０４
によって開閉制御される。

【００２２】さらに、３０６はトランジスタ３０５のベ
ース抵抗、３０７は発電機１の界磁コイル１０２に並列
接続され、界磁コイルの断続サージを吸収するダイオー
ドである。

【００２３】また、４は車両に装着されたバッテリ、５
は車両の各種電気負荷、６はキースイッチ、７は発電機
１の界磁コイル１０２を初期励磁する初期励磁用の抵抗
であり、８は逆流防止ダイオードである。

【００２４】さらに、電圧調整器３内の３０８は、界磁
コイル１０２と直列に接続された電流検出部としての界
磁電流検出用の抵抗であり、数十ミリオームの極小抵抗
で構成されている。また、３０９は逆流防止ダイオード
である。なお、電圧調整器３は、電流制限手段として機
能し、界磁電流検出用の抵抗３０８と次に説明する界磁
電流検出器９とは、界磁電流検出器を構成している。

【００２５】また、９は界磁電流検出器であり後述する
各部により構成されている。Ａ１，Ａ２は図示しない定
電圧電源の出力端であり、キースイッチ６閉成と同時に
出力する。９０１はコンパレータであり、キースイッチ
６閉成と同時に動作可能な状態となる。９０２，９０３
は定電圧電源Ａ１を分圧する分圧抵抗であり、その分圧
点がコンパレータ９０１の−入力に接続され、コンパレ
ータの基準電圧とされている。９０４はコンデンサ、９
０５はコンデンサ９０４の充電時定数を決定する抵抗、
９０６は定電圧源Ａ２とコンパレータ９０１の出力端に
接続された電流制限用の抵抗、９０７は電圧調整器３の
トランジスタ３０４のベース抵抗、９０８は逆流防止ダ
イオードである。

【００２６】９１０，９１１及び９１２，９１３は抵抗
９０３に並列に接続された分圧抵抗である。抵抗９１
０，９１１，９１２，９１３は、それぞれ所定の抵抗値
に設定されている。また、それぞれの抵抗の抵抗値は、
選択することにより微調整が可能なように、互いに差は
微少なものとされている。９ａ，９ｂは、抵抗９１０，
９１１及び９１２，９１３の分圧点から引き出された外
部出力端子である。Ｓａ，Ｓｂは、外部出力端子９ａ，
９ｂとアースとの間に設けられたスイッチである。スイ
ッチＳａ，Ｓｂは、実際には回路上に設けられ、例えば
はんだによって短絡されるパターンによって形成されて
いる。尚、抵抗９１０，９１１，９１２，９１３及びス
イッチＳａ，Ｓｂは、界磁電流の所定の制限値（界磁電
流制限値）を変更する制限値変更手段を構成している。

【００２７】このような構成の車両用発電機の制御装置
においては、スイッチＳａ，Ｓｂのいずれかまたは両方
を閉成することにより、コンパレータ９０１の−入力に
入力される基準電圧は、抵抗９１０，９１１及び９１
２，９１３の分圧比によって変わる。すなわち、外部出
力端子９ａがスイッチＳａによって接地されると、コン
パレータ９０１の基準電圧が低下し、界磁電流制限値は
低く設定される。また、さらに外部出力端子９ｂもスイ
ッチＳｂによって接地されると、界磁電流制限値は更に
低く設定される。本発明の車両用発電機の制御装置は、
上述のように外部出力端子９ａ，９ｂの接地処理を行う
ことで、界磁電流制限値の設定を調整することができ、
複数の界磁電流制限値に対応することが可能となる。

【００２８】このようなことから、本実施の形態の車両
用発電機の制御装置においては、界磁電流検出器９，３
０８と電流制限手段３とを有し、車両に装着され機関に
よって駆動される車両用発電機１の界磁電流を断続制御
する車両用交流発電機の制御装置であって、界磁電流検
出器９，３０８は、車両用発電機１の界磁電流を検出す
る電流検出部３０８を有し、この電流検出部３０８の出
力に応じて検出出力を出力するものであり、電流制限手
段３は、車両用発電機１の界磁電流を断続制御する開閉
素子３０５を有し、界磁電流検出器９，３０８の検出出
力に基づいて開閉素子３０５の開閉時間比を制御するこ
とにより界磁電流を所定の制限値を超えないように制限
して機関の負荷トルクが過大にならないように抑制する
ものであって、所定の制限値を変更する制限値変更手段
９１０，９１１，９１２，９１３，Ｓａ，Ｓｂを設けて
いる。そのため、界磁電流制限値を任意の値に変更する
ことができ、さらには、界磁電流制限値の精度を向上さ
せることが可能となる。

【００２９】また、制限値変更手段は、界磁電流検出器
９に接続され、定電圧電源Ａ１の電圧を分圧する複数の
分圧抵抗９１０，９１１，９１２，９１３と、複数の分
圧抵抗のいずれかを選択して有効にする外部出力端子９
ａ，９ｂを有する。そのため、１種の車両用発電機の制
御装置で、複数の異なる界磁コイルの仕様の発電機に対
応した界磁電流制限機能を構成することが可能となる。

【００３０】また、分圧抵抗９１０，９１１，９１２，
９１３と外部出力端子９ａ，９ｂは複数設けられ、分圧
抵抗９１０，９１１，９１２，９１３の組合せによっ
て、所定の制限値は任意の値に調整される。そのため、
界磁電流制限値を任意の値に調整することができる。

【００３１】また、外部出力端子９ａ，９ｂが接地され
て、所定の制限値は任意の値に調整される。そのため、
アース部分は、回路上の多くの部分に存在するので、回
路を構成しやすい。

【００３２】なお、上述の実施の形態では、コンパレー
タ９０１に入力される基準電圧を変更するための分圧抵
抗及び分圧点から引き出される外部出力端子は、２組で
あるが、さらに多く設けてきめ細かく変更可能としても
良い。

【００３３】実施の形態２．図２は本発明の車両用発電
機の制御装置の実施の形態の他の例を示す回路図であ
る。図２において、スイッチＳａ，Ｓｂは、定電圧電源
の出力端子９ｚに接続されている。その他の構成は実施
の形態１と同様である。

【００３４】このような構成の車両用発電機の制御装置
においても、スイッチＳａ，Ｓｂのいずれかまたは両方
を閉成することにより、コンパレータ９０１に入力する
基準電圧を変更することができる。すなわち、外部出力
端子９ａが出力端子９ｚに接続されると、コンパレータ
９０１の基準電圧が上昇し、界磁電流制限値が高く設定
される。また、さらに外部出力端子９ｂが出力端子９ｚ
に接続されると、界磁電流制限値は更に高くなり、外部
出力端子９ａ，９ｂを電源端子に接続処理することで、
界磁電流制限値の設定を調整することができ、複数の界
磁電流制限値に対応することが可能となる。

【００３５】このようなことから、本実施の形態の車両
用発電機の制御装置においては、外部出力端子９ａ，９
ｂが接地されて、所定の制限値は任意の値に調整され
る。そのため、動作が確実となり信頼性が向上する。

【００３６】

【発明の効果】この発明に係る車両用発電機の制御装置
は、界磁電流検出器と電流制限手段とを有し、車両に装
着され機関によって駆動される車両用発電機の界磁電流
を断続制御する車両用交流発電機の制御装置であって、
界磁電流検出器は、車両用発電機の界磁電流を検出する
電流検出部を有し、この電流検出部の出力に応じて検出
出力を出力するものであり、電流制限手段は、車両用発
電機の界磁電流を断続制御する開閉素子を有し、界磁電
流検出器の検出出力に基づいて開閉素子の開閉時間比を
制御することにより界磁電流を所定の制限値を超えない
ように制限して機関の負荷トルクが過大にならないよう
に抑制するものであって、所定の制限値を変更する制限
値変更手段を設けている。そのため、界磁電流制限値を
任意の値に変更することができ、さらには、界磁電流制
限値の精度を向上させることが可能となる。

【００３７】また、制限値変更手段は、界磁電流検出器
に接続され、定電圧電源の電圧を分圧する複数の分圧抵
抗と、複数の分圧抵抗のいずれかを選択して有効にする
外部出力端子を有する。そのため、１種の車両用発電機
の制御装置で、複数の異なる界磁コイルの仕様の発電機
に対応した界磁電流制限機能を構成することが可能とな
る。

【００３８】また、分圧抵抗と外部出力端子は複数設け
られ、分圧抵抗の組合せによって、所定の制限値は任意
の値に調整される。そのため、界磁電流制限値を任意の
値に調整することができる。

【００３９】また、外部出力端子が接地されて、所定の
制限値は任意の値に調整される。そのため、アース部分
は、回路上の多くの部分に存在するので、回路を構成し
やすい。

【００４０】さらに、外部出力端子が接地されて、所定
の制限値は任意の値に調整される。そのため、動作が確
実となり信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用発電機の制御装置の実施の形
態を示す回路図である。

【図２】本発明の車両用発電機の制御装置の実施の形
態の他の例を示す回路図である。

【図３】従来の車両用発電機の制御装置を示す回路図
である。

【符号の説明】

１車両用発電機、１０１電機子コイル、１０２界
磁コイル、２整流器、３電圧調整器（電流制限手
段）、３０５トランジスタ（開閉素子）、３０８界
磁電流検出用の抵抗（界磁電流検出器，電流検出部）、
９界磁電流検出器、９１０，９１１，９１２，９１３
抵抗（制限値変更手段）、Ｓａ，Ｓｂスイッチ（制限
値変更手段）、Ａ１定電圧電源。

フロントページの続き (72)発明者佐々木勝宏東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者半貫精二埼玉県新座市北野３丁目６番３号サンケン電気株式会社内 (72)発明者高野秀治埼玉県新座市北野３丁目６番３号サンケン電気株式会社内Ｆターム(参考） 5H590 AA02 AA08 AB07 BB05 CA23 CC01 CD01 CE03 DD16 DD17 EA10 EA13 EB13 EB18 FA06 FB01 FC12 FC17 FC21 GA03 GB01 HA05 HB03 JB07 JB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】界磁電流検出器と電流制限手段とを有
し、車両に装着され機関によって駆動される車両用発電
機の界磁電流を断続制御する車両用交流発電機の制御装
置であって、上記界磁電流検出器は、車両用発電機の界磁電流を検出
する電流検出部を有し、この電流検出部の出力に応じて
検出出力を出力するものであり、上記電流制限手段は、車両用発電機の界磁電流を断続制
御する開閉素子を有し、界磁電流検出器の検出出力に基
づいて開閉素子の開閉時間比を制御することにより上記
界磁電流を所定の制限値を超えないように制限して上記
機関の負荷トルクが過大にならないように抑制するもの
であって、上記所定の制限値を変更する制限値変更手段を設けたこ
とを特徴とする車両用発電機の制御装置。
【請求項２】上記制限値変更手段は、上記界磁電流検
出器に接続され、定電圧電源の電圧を分圧する複数の分圧抵抗と、該複数
の分圧抵抗のいずれかを選択して有効にする外部出力端
子を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用発
電機の制御装置。
【請求項３】上記分圧抵抗と上記外部出力端子は複数
設けられ、該分圧抵抗の組合せによって、上記所定の制
限値は任意の値に調整されることを特徴とする請求項２
に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項４】上記外部出力端子が接地されて、上記所
定の制限値は任意の値に調整されることを特徴とする請
求項２または３に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項５】上記外部出力端子が上記定電圧電源の高
電位側に接続されて、上記所定の制限値は調整されるこ
とを特徴とする請求項２または３に記載の車両用発電機
の制御装置。