JP3413924B2 - 車両用発電機の出力電流制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用発電機の出力電流
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平３ー１７３３２４号公報は、車両
用発電機の出力電流制御装置（レギュレータともいう）
において、ＩＧ電圧の印加後、発電電圧が所定レベルま
で上昇したことを検出すれば（すなわち発電を検出すれ
ば）、励磁電流制御スイッチの導通率を所定時間制限し
て発電を抑制し、その後、導通率を必要値まで漸増する
ことを開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方式は、エンジン状態にかかわらず上記導通率
制限を発電検出後、所定の時間実施するので、導通率制
限が不要となっている状況にもかかわらず導通率制限を
持続し、バッテリ容量が低下するという不具合があっ
た。

【０００４】例えば、車両走行中においてエンジン負荷
の軽減により車両の加速性向上を図る場合など、エンジ
ン回転中又は車両走行中にレギュレータへのＩＧ電圧を
必要な短期間だけ遮断し、その後、レギュレータにＩＧ
電圧を再印加する場合がある。また、発電電圧のリップ
ルなどによりＩＧ電圧が一時的に低下する場合もある。
そして、このような場合、上記した従来方式では、ＩＧ
電圧が一度低下してその後、発電電圧が上昇するのでそ
の後、所定時間だけ上記導通率制限（発電抑制）がなさ
れ、バッテリ容量が低下するという不具合があった。

【０００５】また、これらの発電電圧の一時的な低下時
にチャージウオーニングランプが長く点灯して煩わしい
という不具合があった。また、発電機の回転中にレギュ
レータにＩＧ電圧の印加を行って発電機の出力状態を検
査する場合、上記した導通率制限すなわち発電抑制が働
くと検査時間が長くなるという不具合もあった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、エンジン始動時には導通率制限を実施するととも
に、エンジン回転時に導通率制限を抑制してバッテリ充
電電流の不足を抑止可能な車両用発電機の出力電流制御
装置を提供することを、その第一の目的としている。ま
た、エンジン回転中における一時的な発電電圧の落ち込
みの後の再上昇時に上記した導通率制限が作動してバッ
テリ充電電流が不足するのを防止可能な車両用発電機の
出力電流制御装置を提供することを、その第二の目的と
している。

【０００７】また、エンジン回転中における一時的な発
電電圧の低下時のチャージウオーニングランプの点灯を
短縮可能な車両用発電機の出力電流制御装置を提供する
ことを、その第三の目的としている。更に、発電機の回
転中における発電状態の検査時における導通率制限によ
る検査時間の延長を回避可能な車両用発電機の出力電流
制御装置を提供することを、その第四の目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記した発明
は、エンジンにより駆動される車両用発電機によって充
電されるバッテリから、イグニッションスイッチを通じ
てＩＧ電圧が電源電圧として印加されるとともに、前記
バッテリの端子電圧に関する状態量に基づいて前記車両
用発電機の励磁状態を調整する発電電圧調整手段と、前
記車両用発電機の発電電圧立ち上がり時に前記車両用発
電機の励磁量を制限して発電を抑制する発電制限手段と
を備える車両用発電機の出力電流制御装置において、前
記発電電圧調整手段への前記ＩＧ電圧印加後に前記発電
電圧が立ち上がる速度を検出し、検出された立ち上がり
速度に応じて前記発電の抑制量を変化させる抑制量調整
手段を備え、前記抑制量調整手段は、前記発電電圧の立
ち上がり速度が遅い場合に前記抑制量を減らし、前記発
電電圧の立ち上がり速度が速い場合に前記抑制量を増加
することを特徴としている。

【０００９】請求項２に記した発明は請求項１に記した
ものにおいて、前記抑制量調整手段は、前記ＩＧ電圧印
加時点から所定の時間経過後の前記発電電圧に基づいて
前記立ち上がり速度を検出するものであることを特徴と
している。請求項３に記した発明は請求項１に記したも
のにおいて、前記抑制量調整手段が、ＩＧ電圧印加時点
から発電電圧が所定の値に達するまでの時間に基づいて
立ち上がり速度を検出することを特徴としている。

【００１０】請求項４に記した発明は請求項１に記した
ものにおいて、前記所定の値が、クランキング時の発電
電圧より高く、アイドル時の発電電圧より低く設定され
ることを特徴としている。請求項５に記した発明は請求
項１に記したものにおいて、前記抑制量調整手段が、発
電制限手段による発電の制限を解除することを特徴とし
ている。

【００１１】請求項６に記した発明は請求項１に記した
ものにおいて、ＩＧ電圧印加後、前記発電電圧が発電検
出しきい値電圧未満となる場合にチャージウオーニング
ランプを点灯する発電検出手段と、ＩＧ電圧印加から所
定の発電検出時間経過するまでは前記発電検出しきい値
電圧を小さい値に設定し、前記発電検出時間経過後は前
記発電検出しきい値電圧を大きい値に設定するしきい値
変更手段とを備えることを特徴としている。

【００１２】請求項７に記した発明は請求項１に記した
ものにおいて、発電機の励磁状態が発電機の励磁電流を
断続するスイッチ手段の導通率に対応することを特徴と
している。以下、本発明に関連する用語を説明する。バ
ッテリの端子電圧に関する状態量（以下、単にバッテリ
電圧ともいう）は、バッテリの端子電圧でもよく、ま
た、それと連動する状態量でもよい。

【００１３】発電電圧は発電機の出力端子電圧の他、そ
の整流電圧でもよく、又はこの整流電圧が印加されるバ
ッテリの端子電圧でもよい。スイッチ手段により励磁電
流を断続するものにおいて、発電の抑制とは、スイッチ
手段の導通率を少なくとも１００％未満の値であって、
発電電圧調整手段がバッテリ端子電圧に関する状態量に
基づいて出力させるべき発電量を得るためにスイッチへ
出力する導通率よりも小さい値に導通率を制限すること
を意味する。

【００１４】発電電圧の立ち上がり速度の検出は、ＩＧ
電圧をレギュレータに印加する時点に一定の関係を有す
る時点（ＩＧ電圧をレギュレータに印加する時点でもよ
い）から発電電圧が所定値に達するまでの時間が所定時
間以下かどうかを比較器などで判別することができる
他、発電電圧の所定時間内における増加量が所定値以上
かどうかをコンパレータなどで判別してもよい。更に、
発電電圧の立ち上がり速度は、スタータのクランキング
時間に大きく依存するので、スタータのクランキング時
間に関連するパラメータが所定レベルを超えるか否かを
判別することにより発電電圧の立ち上がり速度を検出す
ることもできる。例えば、バッテリ電圧又はＩＧ電圧は
スタータのクランキング中は低下するので、バッテリ電
圧又はＩＧ電圧が所定レベル以下となり、その後所定レ
ベルを超えるまでの時間により発電電圧の立ち上がり速
度が速いか遅いかを判別することができ、すなわち、エ
ンジン始動時かエンジン回転時かを判別することができ
る。

【００１５】エンジンのクランキング時は、エンジンが
スタータにより駆動されている状態時をいう。抑制量の
調整には、抑制量の緩和、抑制の停止の両方を含めるも
のとして定義している。また、抑制量とは抑制時間であ
ってもよい。一態様において、例えば発電電圧の立ち上
がり速度が比較的遅ければ抑制量を減らし、比較的速け
れば抑制量を増加してもよい。

【００１６】ＩＧ電圧は、イグニッションスイッチを通
じてバッテリから車両用発電機の出力電流制御装置に印
加される電圧をいう。ＩＧ電圧の印加は、ＩＧ電圧が所
定レベル以下に低下した後、再度所定レベル以上になっ
た場合を含む。

【００１７】

【作用及び発明の効果】発電電圧調整手段は、ＩＧ電圧
の印加後、バッテリ電圧に基づいた励磁を実行する。発
電制限手段は、発電電圧立ち上がり時に励磁量を制限し
て発電を抑制し、これにより、エンジン始動中（以下、
エンジン始動時ともいう）のエンジン負荷を軽減し、エ
ンジン回転数の立ち上がり特性すなわち始動特性を改善
する。このようにすれば、特に寒冷時のエンジン始動特
性が顕著に改善される。

【００１８】更に本発明では、ＩＧ電圧印加後の発電電
圧の立ち上がり速度を検出し、立ち上がりが速い場合に
は、エンジン回転時であって発電抑制（エンジン負荷の
軽減）の量を低減することが可能と判定し、その後の抑
制量を低減する。一方、立ち上がりが遅い場合には、エ
ンジン始動時であってエンジン始動特性を良好にする必
要があると判定し、抑制量の低減は行わない。

【００１９】このようにすれば、以下の効果を奏する。
まず、エンジン始動性向上を実現でき、かつ、エンジン
回転時には良好な発電量を確保することができるためバ
ッテリ充電不足を抑制することができ、バッテリの耐久
性の低下を抑制し、バッテリ端子電圧の低下を抑制する
ことができる。また、発電機の回転中にレギュレータに
ＩＧ電圧の遮断、再印加を行って発電機の出力状態を検
査する場合、抑制量が低減されて発電電圧の立ち上がり
が速くなるので検査時間を短縮することもできる。

【００２０】請求項２に記した発明では、発電電圧調整
手段へのＩＧ電圧印加時点から所定の時間経過後の発電
電圧に基づいて立ち上が速度を検出するものであり、ま
た請求項３に記した発明は、発電電圧が所定の値に立ち
上がるまての時間に基づいて立ち上がり速度を検出する
ものである。このような検出方式は確実であり、回路を
構成し易い利点がある。通常、発電機回転中（エンジン
回転中）にレギュレータにＩＧ電圧が印加されると、発
電電圧は約１５０ｍｓｅｃ以下の時間で、バッテリ電圧
程度まで立ち上がる。一方、エンジン始動時にはスター
タの動作時間（エンジンのクランキング時間）が必要で
あり、発電電圧の立ち上がりは遅くなる。したがって、
所定時間を１００〜２００ｍｓとし、所定の電圧値を
０．５〜１０Ｖとすれば、例えば、所定時間までに所定
の電圧値に立ち上がるかどうか、または、所定の電圧値
に立ち上がるまでの時間が所定時間以内であるとどう
か、によって発電電圧の立ち上がりを素早くかつ確実に
判定できる。

【００２１】請求項４に記した発明では、所定の電圧値
は、エンジンのクランキング時の発電電圧より高く設定
される。このようにすれば、スタータにより駆動されて
エンジンがクランキングしている場合に、発電機の残留
磁束又は励磁電流による磁束による発電電圧により、誤
ってエンジン回転中と判定して発電抑制量を低減してし
まうという事態を回避することができる。また、所定の
電圧値は、エンジンのアイドリング時の発電電圧より低
く設定される。このようにすれば、エンジン回転時にエ
ンジン始動時と判定して発電抑制量を低減しないという
事態を回避することができる。

【００２２】請求項５に記した発明では、発電機による
発電をその能力分だけ実行させることができる。請求項
６に記した発明は、ＩＧ電圧印加後、発電電圧が発電検
出しきい値電圧未満となる場合にチャージウオーニング
ランプを点灯する。更に、ＩＧ電圧印加から所定の発電
検出時間（一般に１５０ｍｓｅｃ，好ましくはエンジン
回転中の発電電圧の立ち上がりに必要な時間（一般に１
００ｍｓｅｃ）よりは長い時間）が終了するまでは上記
発電検出しきい値電圧を小さい値に設定し、発電検出時
間終了後は前記発電検出しきい値電圧を大きい値に設定
する。

【００２３】このようにすれば、エンジン回転時にＩＧ
電圧が印加される場合のように、ＩＧ電圧印加後、短時
間に発電電圧が立ち上がる場合などにおいて、発電検出
しきい値電圧が小さいので素早く発電電圧の立ち上がり
を検出することができ、目障りなチャージウオーニング
ランプを素早く消灯することができる。更に、発電電圧
立ち上がり検出後は、発電検出しきい値電圧が高くされ
るので、発電が励磁電流ではなく残留磁束でなされてい
る場合（例えばロータコイル断線時）などは発電電圧が
この高い発電検出しきい値電圧より低いので、確実かつ
素早くそれを検出してチャージウオーニングランプを点
灯し、警報することができる。

【００２４】なお、上記発電検出時間は上記請求項２に
記した発明の所定時間と等しくすることができ、上記請
求項３に記した発明の所定の電圧値を発電検出しきい値
電圧とすることができ、このようにすれば、回路構成の
大幅な簡単化、共通化を実現することができる。また、
請求項７に記した発明のように励磁の調整をスイッチ手
段により行うようにすると、導通率に基づいた発電抑制
制御ができるため、制御回路の形成が容易となる。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図１を参照して
説明する。まず、主要構成要素を説明する。１は、エン
ジン（図示せず）駆動の車両用発電機（発電電圧整流用
の三相全波整流器７０を有する三相交流発電機）の出力
電流制御装置（レギュレータ）であり、車両用バッテリ
（バッテリ）３を充電する車両用発電機２の出力電圧
（バッテリ３への充電電圧）を所定電圧Ｖｒとするよう
に発電機２のロータコイル（励磁コイル）６へ印加する
励磁電圧をスイッチ３４で断続する。レギュレータ１
は、イグニッションスイッチ４を通じたＩＧ電圧を電源
電圧として給電されており、イグニッションスイッチ４
の開放時にスイッチ３４を遮断して、発電機２の発電を
停止させる。また、イグニッションスイッチ４が閉じて
いるにも関わらず発電機２の発電電圧が所定レベル以下
又は０である場合、すなわちこの実施例では発電機２の
ステータコイル７の１相電圧Ｖｐの整流値（本発明でい
う発電電圧）Ｖｐ’が所定値Ｖｒｐ以下の場合にＴｒ３
５を導通させて、チャージウオーニングランプ５を点灯
させる。

【００２６】１４は、イグニッションスイッチ４が投入
されることにより充電されるコンデンサである。１５
は、イグニッションスイッチ４が投入されてから、コン
デンサ１４の電圧が所定値に上昇するまでの所定時間
（第１の設定時間、約１５０ｍｓ）、トランジスタ（以
下、Ｔｒともいう）１６を遮断しておくためのコンパレ
ータである。

【００２７】１９は、ステータコイルの１相電圧Ｖｐの
整流値Ｖｐ’が電圧Ｖｒｐを超過した場合にＴｒ２１を
遮断することにより、抵抗２０を流れる電流によって充
電される第２のコンデンサである。コンデンサ１９の充
電電圧Ｖｃは、Ｔｒ１６が導通している場合に所定電圧
Ｖｒまで上昇するのに約１０秒（第２の設定時間）の充
電時間がかかるように抵抗１７、２０の抵抗値及びコン
デンサ１９の容量に依存するＣＲ時定数が設定してあ
る。一方、充電電圧Ｖｃは、Ｔｒ１６が遮断している場
合に所定電圧Ｖｒまで上昇するのに約５０ｍｓ（第３の
設定時間）の充電時間がかかるように上記時定数が定め
てある。

【００２８】２２は、整流値（発電電圧）Ｖｐ’と所定
の電圧Ｖｒｐとを比較する比較器である。電圧Ｖｒｐは
発電検出用の比較器２２に与えるしきい値電圧であり、
電源電圧Ｖｃｃを抵抗５１、５２で分圧した電圧値であ
る。比較器２２は発電電圧Ｖｐ’が電圧Ｖｒｐを超えた
場合に発電検出とし、Ｔｒ２１、３５をオフさせる。ダ
イオード２４、コンデンサ２３及び抵抗２５は１相電圧
Ｖｐを整流する整流回路である。

【００２９】２９は、定デューティーの矩形パルス信号
を出力する発振回路であり、Ｈｉレベルの比率（ＯＮデ
ューティ比）は約１０％に設定してある。図面中の符号
を付さない抵抗は、トランジスタのベース電流制限抵抗
である。次に、他の構成要素を説明しつつこのレギュレ
ータ１の動作を説明する。 （エンジン始動時）エンジン停止状態においてイグニッ
ションスイッチ４を投入すると、発電機２の発電は停止
しているために比較器（コンパレータともいう）２２の
出力はＨｉとなり、Ｔｒ３５を導通させ、チャージラン
プ５を点灯させる。

【００３０】また、Ｔｒ２１も導通するため、充電電圧
ＶｃがＬｏとなり、比較器３０の＋入力は−入力すなわ
ち所定電圧Ｖｒより低くなり、比較器３０はＬｏをオア
回路３１へ出力する。これにより、ＯＲ回路３１の出力
は発振回路２９から出力されるパルス波形と等しくな
る。２８は、バッテリ電圧の分圧Ｖａと所定電圧Ｖｒと
を比較する比較器であり、発電機２が発電していないこ
の場合には、比較器２８はＨｉをアンド回路３２に出力
し、ＡＮＤ回路３２は発振回路２９から出力される上記
パルス波形をＴｒ（スイッチ）３４のベースに印加し、
Ｔｒ３４は上記パルス波形と同期して導通し、ロータコ
イル６に励磁電圧を間欠的に印加する。すなわち、エン
ジン停止状態においてイグニッションスイッチ４を投入
すると、上記パルス波形に同期する導通率で励磁電圧が
ロータコイル６に印加される。

【００３１】次に、イグニッションスイッチ４の投入
後、このレギュレータ１の電源電圧Ｖｃｃは１ｍｓ程度
の時間で上昇し、それに応じて抵抗４３と定電圧ダイオ
ード１２との接続点の電圧が一定レベルとなり、Ｔｒ１
１が導通し、コンデンサ１４が抵抗１３を通じて充電さ
れる。比較器１５は、抵抗４１、４２からなる分圧回路
が出力する電源電圧Ｖｃｃの分圧と、コンパレータ１４
の充電電圧Ｖｃ’とを比較し、充電電圧Ｖｃ’がＨｉと
なればＴｒ１６をオンさせる。ここでは、抵抗４１、４
２、１３及びコンデンサ１４の容量は、イグニッション
スイッチ４の投入後、約１５０ｍｓで比較器１５の出力
がＨｉに反転し、Ｔｒ１６を導通するように設定してい
る。

【００３２】更に、Ｔｒ１６がイグニッションスイッチ
４の投入から、約１５０ｍｓ遅延してオンする意味を以
下に説明する。すなわち、エンジン始動時においてイグ
ニッションスイッチ４の投入と同時にエンジンを始動さ
せたとしても、スタータによるエンジンのクランキング
時間は、一般的に２００ｍｓ以上である為、発電機２の
発電を検出し、比較器２２の出力がＬｏとなる前に、Ｔ
ｒ１６は導通状態となっている。

【００３３】従って、エンジン始動時には、発電電圧Ｖ
ｐ’が電圧Ｖｒｐを超えて比較器２２により発電検出す
ればトランジスタ２１がオフする前にＴｒ１６がオンす
るので、トランジスタ２１のオフ後にコンデンサ１９は
抵抗２０でのみ充電され、基準電圧Ｖｒまで充電される
のに約１０ｓが必要となる。この充電時間内は、比較器
３０の出力はＬｏとなり、上記パルス波形がＴｒ３４に
印加され、ロータコイル６の平均励磁電圧は上記パルス
波形のＯＮデューティ比と同じく１０％一定となり、発
電機２の発電が抑制され、始動直後のエンジンに対して
過度のトルクが加わらない。

【００３４】一方、イグニッションスイッチ４の投入
後、１０ｓ以上経過すれば、抵抗２０によりコンデンサ
１９の充電電圧Ｖｃが所定電圧Ｖｒ以上となって、比較
器３０の出力がＨｉとり、ロータコイル６は比較器２８
の出力電圧により制御される。すなわち、比較器２８は
所定電圧Ｖｒとバッテリ電圧の分圧Ｖａとを比較して、
その比較出力により、スイッチ３４が開閉されてバッテ
リ電圧の分圧Ｖａが所定電圧Ｖｒになるように制御され
る。

【００３５】なお、所定電圧Ｖｒは目標バッテリ電圧の
分圧であって、電源電圧Ｖｃｃの分圧である。電源電圧
Ｖｃｃは抵抗４３を無視すれば、抵抗１０とトランジス
タ１１のベース・エミッタ間電圧と定電圧ダイオード１
２との直列接続回路からなる定電圧回路の出力電圧であ
り、ＩＧ電圧の変動に関わらず安定化されている。 （出荷検査）次に、発電機２の製品出荷時の出荷検査作
業を説明する。

【００３６】発電機２の回転数を定格回転数（５０００
ｒｐｍ）とした状態でイグニッションスイッチ４を投入
すると、上記説明したエンジン始動時と同様にロータコ
イル６には発振回路２９からのパルス波形と同期した励
磁電圧が印加される。一般に、ロータコイル６の時定数
（通電電流の位相遅れ、約１５０ｍｓ）程度の時間があ
れば、発電機２の一相電圧Ｖｐはバッテリ３の電圧以上
になる。所定値（発電検出しきい値）Ｖｒｐを適当に選
ぶことによりイグニッションスイッチ４の投入後、１０
０ｍｓ以内に発電を検出できる。

【００３７】なお、この発電検出時点では、コンデンサ
１４はほとんど充電されておらず充電電圧Ｖｃ’がＶｒ
以下であるので、Ｔｒ１６は遮断しており、抵抗１７か
らの充電電流の追加によりコンデンサ１９の充電時間は
５０ｍｓとなり、その結果、イグニッションスイッチ４
の投入後１５０ｍｓ以内に比較器３０の出力はＨｉとな
り、ロータコイル６を１００％のＯＮデューティ比（バ
ッテリ電圧の分圧Ｖａが所定電圧Ｖｒより低い場合）で
励磁可能となり、短時間で発電機２の最大出力の検査が
可能となる。

【００３８】（エンジン回転時）次に、エンジン回転時
の動作を説明する。エンジン及び発電機２の回転中にイ
グニッションスイッチ４を一度断として再度投入する場
合、又は、何らかの原因でレギュレータ１に印加される
ＩＧ電圧が一時的に大幅に低下してレギュレータ１がそ
の後のＩＧ電圧上昇をイグニッションスイッチ４の投入
と判断する場合（レギュレータ１がイグニッションスイ
ッチ４の投入時と同じ動作を行う場合）、エンジン及び
発電機２の回転中のイグニッションスイッチ４の投入で
あるので実質的に上記した出荷検査時と同じ制御動作が
行われる。

【００３９】すなわち、イグニッションスイッチ４の投
入後、１５０ｍｓ以内に比較器３０の出力はＨｉとな
り、スイッチ３４の導通率制限を早期に解除することが
できる。 （実施例２）第２実施例をレギュレータ１の要部を示す
図２を参照して説明する。図３は図２のレギュレータ１
のタイミングチャートである。

【００４０】本実施例の特徴点を列記する。この実施例
は実施例１のコンデンサ積分方式をカウンタ方式とした
ものである。すなわち、この実施例では、比較器２２に
よる発電検出時点から１００％（バッテリ電圧低下時）
でのロータコイル６の励磁（導通率制限の解除）時点ま
での導通率制限時間を定めるコンデンサ１９をｎ段バイ
ナリカウンター１０８に変更したものである。

【００４１】また、実施例１においてＩＧ電圧印加から
の所定時間（第１時間）を定めるコンデンサ１４を、Ｉ
Ｇ電圧印加時に発生するトリガパルスＴＧＰでセットさ
れるホールド回路１０４に変更している。ホールド回路
１０４は、ＩＧ電圧印加後の所定の遅れ時間（１５０ｍ
ｓｅｃ）経過後に発生するトリガパルスＣＫ２によって
リセットされる。

【００４２】更に、ＩＧ電圧印加時点から前記所定の遅
れ時間（第１時間）経過した後、ＮＯＴ回路１０５の出
力をＨｉとすることにより、発電検出しきい値を所定値
Ｖｒｐからより大きな所定値Ｖｒｐｈに変更している。
なお、所定値Ｖｒｐはスイッチ３４が遮断している場合
にロータコイル６の残留磁束によって発生するステータ
７の１相電圧Ｖｐの整流値Ｖｐ’より小さく設定されて
おり、所定値Ｖｒｐｈは前記残留磁束によって発生する
ステータ７の１相電圧Ｖｐの整流値Ｖｐ’より大きな値
に設定されている。

【００４３】電源電圧Ｖｃｃは、抵抗１２０を無視すれ
ば定電圧ダイオード１０１とトランジスタ１０２のベー
ス・エミッタ間電圧と抵抗１０とによる定電圧回路によ
り決定される。コンデンサ１００はＩＧ電圧より電源電
圧Ｖｃｃを僅かな時間遅延させて、カウンタ１０８やホ
ールド回路１０４の初期トリガパルスＴＧＰを形成する
ためのものである。

【００４４】以下、他の構成及び動作を説明する。 （ＩＧ電圧印加時）ＩＧ電圧がレギュレータ１のＩＧ端
子に印加されると、上記コンデンサ１００などによる遅
延によりＴｒ１０２が導通するまでの短時間（図３参
照）だけ節点ＣＫＯは抵抗１２１により充電されてＨｉ
となり、初期トリガパルスＴＧＰがホールド回路１０４
のセット端子Ｓに入力されてそのＱ出力がＨｉにセット
され、また、カウンタ１０８のリセット端子Ｒ２に入力
されて、カウンタ１０８のカウント値が２ⁿ の値にリセ
ットされる。ホールド回路１０４のＱ出力がＨｉとなる
と、ＮＯＴ回路１０５の出力はＬｏとなり、ラインＬの
電圧は低い所定値Ｖｒｐ（ここでは２Ｖ）となり、比較
器２２の発電検出しきい値電圧はこの低いＶｒｐとな
る。

【００４５】また、ホールド回路１０４のリセット端子
Ｒにはクロック回路１１０からのパルスＣＫ２が定期的
に入力されるが、このパルスＣＫ２は図３に示すように
長周期（１５０ｍｓｅｃ）とされている。したがって、
ＩＧ電圧が入力してから所定時間（第１時間）１５０ｍ
ｓｅｃが経過するまでは、アンド回路１０７はＬｏを出
力し、カウンタ１０８のリセット端子Ｒ１にはリセット
信号Ｈｉが入力されることはない。

【００４６】（エンジン回転時、発電電圧の立ち上がり
速度が速い場合）エンジンが回転しており、ＩＧ電圧印
加後の所定時間以内（ここでは１５０ｍｓ、すなわちホ
ールド回路１０４がセットされている期間）に整流値Ｖ
ｐ’が立上ると、比較器２２の出力はＬｏとなり、チャ
ージウオーニングランプ５が消灯されるとともにＮＯＴ
回路１１３の出力がＨｉとなって、クロック発生回路１
１１から出力されるパルスＣＫ１のタイミングでカウン
タ１０８はカウント値２ⁿからカウントをアップする。
この時、ＮＯＴ回路１０９の出力は当然、Ｈｉとなって
いる。

【００４７】クロック発生回路１１１のパルスＣＫ１に
よりカウンタ１０８のカウント値がカウントアップして
２⁰ となると、カウンタ１０８のＱ出力はＨｉとなり、
ＮＯＴ回路１０９の出力がＬｏとなって、アンド回路１
１２の出力をＬｏとしてカウントアップを停止させ、カ
ウント値は２⁰ のままとなる。同時に、ＯＲ回路３１の
出力がＨｉとなってロータコイル６を１００％のＯＮデ
ューティ比で励磁可能とする。更に、ＮＯＴ回路１０６
の出力がＬｏとなり、これにより１５０ｍｓｅｃが経過
してパルスＣＫ２がアンド回路１０７に入力してもリセ
ット端子Ｒ１にＨｉが入力されないようにする。

【００４８】すなわち、この場合には、整流値Ｖｐ’の
急速な立ち上がりを検出してスイッチ３４の導通率制限
を１５０ｍｓｅｃ後に解除して、速やかなバッテリ強力
充電を実現している。なお、ＩＧ電圧印加後１５０ｍｓ
経過すると、図３に示すようにクロック回路１１０から
のパルスＣＫ２がホールド回路１０４のリセット端子Ｒ
に入力し、ホールド回路１０４のＱ出力がＬｏとなり、
ＮＯＴ回路１０５がＨｉを出力し、ラインＬの電圧が高
い所定値Ｖｒｐｈ（ここでは１０Ｖ）となり、比較器２
２の電圧検出しきい値（＋入力端電圧）が高く設定され
る。

【００４９】このようにすれば、ＩＧ電圧印加直後（１
５０ｍｓｅｃ後）には発電電圧の僅かな立ち上がりによ
り素早く発電電圧の立ち上がりを検出することができる
とともに、エンジンの回転中ではしきい値電圧が増大す
るのでたとえロータコイル６の断線などで残留磁化によ
り発電電圧が生じていても確実に比較器２２が発電停止
（Ｈｉ）を出力して、確実にチャージランプ５を点灯で
きる。 （エンジン始動時、発電電圧の立ち上がり速度が遅い場
合）発電の立上りの検出が（すなわち比較器２２がＬｏ
になるのが）、ＩＧ電圧印加後、１５０ｍｓ以上経過後
になる場合を説明する。

【００５０】比較器２２が整流値Ｖｐ’の立ち上がりを
検出することなく、ＩＧ電圧印加後１５０ｍｓ経過する
と、図３に示すようにクロック回路１１０からのパルス
ＣＫ２がアンド回路１０７に入力され、この時、ノット
回路１０６及びホールド回路１０４はＨｉを出力してい
るのでカウンタ１０８のカウント値は２¹ にリセットさ
れる。

【００５１】また、パルスＣＫ２はホールド回路１０４
のリセット端子Ｒに入力し、ホールド回路１０４のＱ出
力をＬｏにリセットする。これにより、ノット回路１０
５はＨｉになり、比較器２２のしきい値は所定値Ｖｒｐ
ｈに増大される。その後、エンジン始動により整流値
（発電電圧）Ｖｐ’が上昇して所定値Ｖｒｐｈ以上とな
ると、比較器２２はＬｏとなり（発電を検出し）、カウ
ンタ１０８はパルスＣＫ１のタイミングでカウントアッ
プをし、２¹ の値から（２ⁿ ー１）回の長いカウントア
ップを行って２⁰ の値となり、２⁰ になった後は、アン
ド回路１１２がＬｏを出力し、カウンタ１０８のカウン
トアップが終了し、オア回路３１及びＮＯＴ回路１０６
にＨｉ電圧が出力される。なお、ここでは１０４にＳ優
先ＦＦを用い、１１０にワンショットマルチバイブレー
タを用いている。

【００５２】従ってこの場合には、パルスＣＫ１の周期
（Ｔ₁ ）の（２ⁿ ー１）倍の時間が経過するまでは、ス
イッチ３４の導通率を発振回路２９のＯＮデューティ比
で制限できる。したがって、この場合には、比較器２２
が発電を検出した時点までチャージウオーニングランプ
５は点灯されている。

【００５３】以下、エンジン回転時のチャージウオーニ
ングランプ５の点灯制御について更に説明する。ＩＧ電
圧印加時から所定時間（１５０ｍｓ）内、すなわちホー
ルド回路１０４の出力がＨｉにセットされている場合
は、ＮＯＴ回路１０５の出力がＬｏとなって、ＮＯＴ回
路１０５が抵抗１２３を通じてラインＬから電流を吸収
してラインＬの電圧を低い所定値Ｖｒｐとし、これによ
り比較器２２の発電検出しきい値を低い所定値Ｖｒｐに
することで、発電機２の回転中にＩＧ電圧を印加した場
合に発電機２の発電がこの低い所定値Ｖｒｐに立上るま
での僅かな時間（１００ｍｓ以内）だけしかチャージウ
オーニングランプ５が点灯しないようにしている。

【００５４】一方、発電立ち上がり（１００ｍｓ以内）
後、クロック回路１１０により定まる第１時間（１５０
ｍｓ）経過後は、比較器２２のしきい値電圧が高い所定
値Ｖｒｐｈとなるので、もし励磁電流ではなく残留磁化
により発電しているのであれば発電電圧Ｖｐ’が小さ
く、比較器２２がＨｉとなるので、それを検出してチャ
ージウオーニングランプ５を点灯することができる。

【００５５】なお、上記実施例では、ハードウエア電子
回路で構成したが、同一機能を有する他のハードウエア
電子回路やマイコン回路を用いて構成することもでき
る。ちなみに、実施例１において、２８は発電電圧調整
手段の要部を構成し、２９は導通率制限手段の要部を構
成し、２２は、導通率制限抑制手段の一部であって、Ｉ
Ｇ電圧印加後の発電電圧の立ち上がりが速いかどうかを
検出する部分、２１は、導通率制限抑制手段の一部であ
って、立ち上がりが速い場合に導通率制限手段による導
通率制限を抑制する部分である。

【００５６】また、実施例２において、２２は、発電検
出手段の要部を構成し、ホールド回路１０４及びＮＯＴ
回路１０５はしきい値変更手段の要部を構成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の装置を示す回路図である。

【図２】実施例２の装置を示す回路図である。

【図３】図２の各部電圧波形を示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１は車両用発電機の出力電流制御装置（レギュレー
タ）、２は車両用発電機、３はバッテリ、４はイグニッ
ションスイッチ、２８は比較器（発電電圧調整手段）、
２９は発振回路（導通率制限手段）、２１はトランジス
タ、２２は比較器、２１、２２は導通率制限抑制手段、
１０４はホールド回路、１０５はＮＯＴ回路、１０４、
１０５はしきい値変更手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−23400（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−66538（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−135742（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/00 - 9/48

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動される車両用発電機に
   よって充電されるバッテリから、イグニッションスイッ
   チを通じてＩＧ電圧が電源電圧として印加されるととも
   に、前記バッテリの端子電圧に関する状態量に基づいて
   前記車両用発電機の励磁状態を調整する発電電圧調整手
   段と、前記車両用発電機の発電電圧立ち上がり時に前記
   車両用発電機の励磁量を制限して発電を抑制する発電制
   限手段とを備える車両用発電機の出力電流制御装置にお
   いて、 前記発電電圧調整手段への前記ＩＧ電圧印加後に前記発
   電電圧が立ち上がる速度を検出し、検出された立ち上が
   り速度に応じて前記発電の抑制量を変化させる抑制量調
   整手段を備え、 前記抑制量調整手段は、前記発電電圧の立ち上がり速度
   が遅い場合に前記抑制量を減らし、前記発電電圧の立ち
   上がり速度が速い場合に前記抑制量を増加する ことを特
   徴とする車両用発電機の出力電流制御装置。
2. 【請求項２】前記抑制量調整手段は、前記ＩＧ電圧印加
   時点から所定の時間経過後の前記発電電圧に基づいて前
   記立ち上がり速度を検出するものである請求項１記載の
   車両用発電機の出力電流制御装置。
3. 【請求項３】前記抑制量調整手段は、ＩＧ電圧印加時点
   から発電電圧が所定の値に達するまでの時間に基づいて
   立ち上がり速度を検出するものである請求項１記載の車
   両用発電機の出力電流制御装置。
4. 【請求項４】前記所定の値は、クランキング時の発電電
   圧より高く、アイドル時の発電電圧より低く設定される
   請求項１記載の車両用発電機の出力電流制御装置。
5. 【請求項５】前記抑制量調整手段は、発電制限手段によ
   る発電の制限を解除するものである請求項１記載の車両
   用発電機の出力電流制御装置。
6. 【請求項６】ＩＧ電圧印加後、前記発電電圧が発電検出
   しきい値電圧未満となる場合にチャージウオーニングラ
   ンプを点灯する発電検出手段と、ＩＧ電圧印加から所定
   の発電検出時間経過するまでは前記発電検出しきい値電
   圧を小さい値に設定し、前記発電検出時間経過後は前記
   発電検出しきい値電圧を大きい値に設定するしきい値変
   更手段とを備える請求項１記載の車両用発電機の出力電
   流制御装置。
7. 【請求項７】発電機の励磁状態は発電機の励磁電流を断
   続するスイッチ手段の導通率に対応するものである請求
   項１記載の車両用発電機の出力電流制御装置。