JPS63305798A - 発電機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は車輌用発電機の発電層を制御する装置に関し、
特に上記車輌用発電機がエンジンに対して有する負荷を
利用してエンジンブレーキの使用をより効果的にかつ快
適にする発３１機！ｉｌＪ　ａｌｌ装置に関する。

（従来の技術） 従来、走行している車輌の速度を制御して任意の速度に
減速し、あるいは所定の位置に停止させ　゛る手段とし
て機械式および油圧式のブレーキ装置が用いられている
。さらに手動変速機の車輌（Ｍ／Ｔ車）においては坂請
を下るようなときには、クラッチを切らないで、アクセ
ルペダルから足を離してＩｌｌをかけるいわゆるエンジ
ンブレーキ（機関制動）を使用することができた。

このエンジンブレーキは、走行する車輌の駆動輪でエン
ジンを回転し、エンジン各部の活動や回転の摩擦等の抵
抗を利用して駆動軸の回転を制動し走行速度の減速を行
うもので、鶴通のブレーキ装置と併用して用いることも
できた。

さらに、このエンジンブレーキの制動力は、エンジンブ
レーキを使用する際に用いている変速段の位置によって
異なり、例えば、第５速の高速段にあっては僅かな制動
力でしかなく、十分なエンジンブレーキの効果が期待で
きないのに対し、第１速の低速段では強いυ１ｅ力を得
ることができた。

一方、自１ｌＪｒＪあるいは自動二輪車等の車輌におい
ては、周知の如くエンジンの始動時に使用するスタータ
やヘッドランプ等の照明機器等の各種電気負荷あるいは
蓄電池（バッテリー）の電力供給源として、エンジンに
よって駆動され発電する発電ＩＩ（ジェネレータ）と、
この発電機の発電電圧を＆ｌ制御し上記電気負荷に適正
な電力を供給するとともに蓄電池の適正充電を行う機能
を有する電圧調整！（ボルテージレギュレータ）、およ
び蓄電池よりなる電源装置を搭載して、上記発！！機の
発電−が上記電気口荷岱より少ない場合は、蓄電池が放
電して電源として働き、また発電量が負荷量よりも多い
場合は発電機が電源として働き、蓄電池の充電も行って
いた。（特開昭６０−１０６３９７号公報） （発明が解決しようとする問題点） このエンジンを駆動源とした発電機による発電は、発電
量に見合った駆＃ＪＪエネルギを必要とするものであっ
て、発電０の増加に伴なってエンジンに対する負荷も増
加した。

そのため、エンジンブレーキを使用して制動を掛けると
きの発′ｉＩ１機の発電量によってエンジンに加わる負
荷が異なり、ひいてはエンジンブレーキの制動力に差異
が生じるところとなり、特に発電量が多い時に、低速段
を用いてエンジンブレーキを使用したときには、予期さ
れた以上の制動力が駆動輪に加わるため円滑な制動を行
うことが困難になることもあった。

しかして、本発明の目的は、発電機によるエンジンに対
する負荷−を制御することによって、エンジンブレーキ
によるｉｌＪ　ｉｌＪを円滑かつ効果的に行うことので
きる発ｉｕｉ制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明はエンジンによって駆
動され、発電を行う車輌用発電機の発電量を制御するｉ
ｔｉ１１ｗＪ装置において、スロットルセンサがスロッ
トルバルブの開閉の程度が所定値以下であるとき、若し
くは閉位置に向って移行状態であるときに所定の信号を
出力し、かつ変速段検出センサが変速機の変速段位置が
高速段位置であるときに所定の信号を出力したときには
前記発電機の発電量を増大させ、前記スロットルセンサ
がスロットルバルブの開閉の程度が所定値以下若しくは
■位置に向って移行状態にあ、ることを検出し、かつ前
記変速段検出センサが変速機の変速段位置が低速段位置
にあることを検出したときには、前記発電機の発電量も
しくは発電量の増加を抑制するように構成した。

（作用） 本発明における発ｆｆ１１１制御装置においては、スロ
ットルセンサ及び変速段検出センサを用い、エンジンブ
レーキ時速段位置が高速段位置にある時発電機の発電機
を増大させ、低速段にある時発電機の発電量を抑制する
ことによりエンジンブレーキによる制御を円滑かつ効果
的に行う。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図は本実施例の構成を示すために一部ブロック図を
用いて説明した回路図である。

車輌用の発電機は、通常ダイナモあるいはオルタネータ
５が使用される。上記、ダイナモは整流子整流方式であ
って、オルタネータ５は三相交流発電機の交流出力を整
流ダイオード５５を用いて全波整流して直流ｉ４流を出
力する半導体整流方式である。本実施例では性能および
耐久性に優れ、広く車輌用として採用されているオルタ
ネータ５を用いたもので説明する。

このオルタネータ５は磁極が回転する回転界磁形の発電
機であり、固定子鉄心であるステータ（電機子鉄心）に
巻線されたオルタネータアーマチュアコイル（電機子’
ｊ１ｍ）５１から交流出力を取り出す。すなわちロータ
コアに巻線されたオルタネータフィールドコイル（界磁
巻線）５３に電流を流し、上記ロータを磁化し、さらに
この磁化されたロータの回転によってオルタネータアー
マチュアコイル５１に発生した交１ｍ圧を取り出すもの
である。

また、前記交流ＷＩ流は整流ダイオード５５によって直
流電流に整流され、このとき発生した電圧がバッテリＶ
ｃｌ圧より轟いときは、バッテリＶＣの充電が行われる
。

発電量＠御手段４は、電気負荷ＲＯやバッテリＶｃに対
して電力を供給する際にオルタネータ５の出力Ｉ！圧を
適正な電圧にｔｓｍする手段であって、オルタネータ５
の出力電圧若しくはバッテリＶｃの端子電圧を検出して
、オルタネータフィールドコイル５３を流れる界磁電流
を制御することによって電圧制御を行うものであって、
ボルテージレギュレータともいう。また電圧制御の方式
とじては接点式と半導体式があり、本実施例においては
小型であって、性能および耐久性に優れたトランジスタ
を用いた半導体式について説明する。

以下、発２１ｍＩＩＩＩｗＩＪ手段４の基本的な構成を
その作用とともに説明する。

イグニッションスイッチＫをＯＮ状態にすると、チャー
ジウオーニングランプＣＬが点灯するとともにトランジ
スタＴｒ２のオンによりトランジスタＴｒ３もオン状態
になって初期励磁電流がバッテリＶＣからオルタネータ
フィールドコイル５３に流れ、ロータが磁化される。エ
ンジンの始動によって【コータが回転を開始すると、上
に！磁化されたロータの回転によってオルタネータアー
マチュアコイル５１に交流電圧が発生し、また、この発
電の開始によって補助ダイオード５７のカソード側出力
端の電圧がバッテリＶＣの端子電圧と等しくなると、チ
ャージウオーニングランプＣＬが消灯するとともに、界
磁ＩＷ流が補助ダイオード５７を介して供給されるよう
になる。

また、オルタネータアーマチュアコイル５１で発生する
電圧が抵抗Ｒｒ　、Ｒ２およびツェナーダイオード（定
電圧ダイオード）ＺＤによって設定される電圧を越える
と小信号トランジスタＴｒ３がオン状態になり、トラン
ジスタＴｒ２のオフによってトランジスタＴ「１はオン
状態になる。このとき出力電圧は界磁電流の減少によっ
てトランジスタＴｒ＋が再びオン状態になるまで徐々に
減少し、またオルタネータ５の発電によるエンジンに対
する負荷もまた減少する。

出力電圧が低下して、上記ツェナーダイオードＺＤ等に
よって設定される電圧を下回ると、再びトランジスタＴ
ｒ＋がオン状態になって、発電が開始される。

以下、本発明に係る本実施例の構成部分について説明す
る。

エンジンブレーキ検出手段２は、車輌の走行中にアクセ
ルペダルを離して駆動輪で逆にエンジンを回転して、エ
ンジンの持つ負荷によって駆動輪に制動を掛ける状態、
すなわちエンジンブレーキ状態を検出するものであって
、スロットルセンサ２１と変速段検出センサ２２よりな
る。

スロットルセンサ２１は、アクセルペダルに連動した開
閉を行って混合気の吸込量、すなわちエンジン出力を調
整する気化器内のスロットルバルブのｌＪｌ閉の程度を
検出して、スロットルバルブが閉状態もしくは閉状態に
移行しつつあるときにはエンジンブレーキを使用してい
るものとみなしてレベル「１」の検出信号を出力する。

変速段検出センサ２２は、変速機の変速段位置が第１速
および第２速の低速段であるときにレベル「１」の出力
信号を出力し、他の変速段位置、例えばニュートラル（
Ｎ）、あるいは第３速、第４速、第５速の高速段である
ときにレベル「０」の出力信号を出力する。

エンジンコントロールユニット７は、温趨センサ、圧力
センサあるいは酸素Ｊｌ（０２）センサ、等の各種セン
サからの信号をもとにエンジンの燃料噴射機、点火時期
等を総合的に１ｉＩＪＩＩｌするとともに、スロットル
センサ２１と変速段検出センサ２２の出力信号を受けて
発電機５の発電最をｌ１ｌｉｌｌする。

リレー回路部９は、前記エンジンコントロールユニット
７の１ＩＪＩＩｌ信号を受けて、抵抗Ｒ２に並列に抵抗
Ｒ３を接続するリレースイッチの駆動を行うものである
。本実施例においてはエンジンコントロールユニット７
のレベル「１」の発電量増加の制御信号を受けたときに
、上記リレースイッチがオン（閑）状態になって、抵抗
Ｒ２の抵抗弁を減少することで小信号トランジスタＴｒ
３をオフ状態にするものである。

第３図は第２図に示した本実施例回路図の動作を説明す
るためのフローチャートである。

以下ｒｍ＊に上記フローチャートについて説明する。

エンジンブレーキ検出信ＱＬＩはスロットルセンサ２１
がエンジンブレーキの使用状態を検出してレベル「１」
の検出信号を出力することを示す。

変速段位置検出信号Ｌ２は、変速段位１ｆＬ３が第１速
および第２速にあるときにレベル「１」、第３速乃至第
５速にあるときにレベルｒＯＪの検出信号を出力するこ
とを示す。

発１！１１増加信号Ｌ４は、エンジンブレーキ検出信号
Ｌ１がレベル「１」であって変速段位置検出信号１−２
がレベル「０」であるときに、発１！Ｉ増加信号がレベ
ル「１」になることを示す。

尚、この第３図は各信号の相対的な関係を示すものであ
って、必ずしも実際の走行状態を示すものではない。

次に、本実施例の動作を説明する。

運転者が本実施例装置を搭載した手動変速機の車輌に乗
車し、イグニッションスイッチＫをＯＮ状態にすると、
発電機制御装置１１が作動し、エンジンの駆動によって
Ａ°ルタネータ５も駆動し発電を開始する。

運転者がアクセルペダル、変速装置、クラッチを操作し
て車輌を走行せしめ、さらに減速を行うためにアクセル
ペダルを離すと、スロットルバルブは開状態に移行し、
スロットルセンサ２１はこの開状態を検出し、レベル「
１」の検出信号を出力する。

このとき、変速段位置が減速比の小さい第３速乃至第５
速（４速手動変速車の場合は第４速）のときは、変速段
検出センサ２２はレベル「０」の信号を出力し、エンジ
ンコントロールユニット７は、リレー回路部９のスイッ
チを閉じて抵抗Ｒ３を抵抗Ｒ２に並列に接続することに
よって、ツェナーダイオードＺＤのカソード側の電位を
ツェナー電圧以下に下げ、小信号トランジスタＴｒ３を
オフ状態にしてオルタネータフィールドコイル５３に流
れる界磁電流を増加せしめ、オルタネータ５による発電
量を増加させる。

そのため、エンジンに対するオルタネータ５による負荷
が増加して、エンジンブレーキによる制動効果が高まる
。

また、変速段位置が第１速または第２速であるときには
、変速段検出センサ２２はレベル「１」の信号を出力す
るので、エンジンコントロールユニット７によるリレー
回路部９の作動がなく、そのためオルタネータ５の発電
ｍは変化しないのでオルタネータ５で消費されるエンジ
ントルクも変化しない。従ってエンジンブレーキによる
制動力が変化することもないので、エンジンブレーキの
効き過ぎが解消され、円滑なエンジンブレーキの作動が
見込める。

本実施例においては、変速段位置の検出信号をレベル「
１」と「０」の２値としたが、これに限定されることな
く第１速乃至第５速に対応した値を２乃至５段階で出力
するようにしても良く、さらには変速段位置が第１速あ
るいは第２速のときには抵抗Ｒ１に並列に可変抵抗Ｒを
接続するようにして、その時々における電気使用量や坂
路の下り勾配量を加味した制動が行えるようにしても良
い。

［発明の効果Ｊ 以上説明したように、本発明によれば、スロットルセン
サ及び変速段検出センサを用い、エンジンブレーキ時変
速段位置が高速段位置にある時発電機の発ｌｌ量を増大
させ、低速段にある時発電機の発Ｗｉ削を抑制するよう
にしたので、初心者であってもエンジンブレーキの使用
によって、円滑な車輌の制動を容易にかつ効率的に行う
ことができる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図はクレーム対応図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図は第２図の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す。 １・・・発電機料ＷＪ装置 ２・・・エンジンブレーキ検出手段 ３・・・発電量検出手段 ４・・・発電葎嗣御手段 ５・・・オルタネータ ７・・・エンジンコントロールユニット９・・・リレー
回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンによって駆動され、発電を行う車輌用発
   電機の発電量を制御する制御装置において、スロットル
   センサがスロットルバルブの開閉の程度が所定値以下で
   あるとき、若しくは閉位置に向って移行状態であるとき
   に所定の信号を出力し、かつ変速段検出センサが変速機
   の変速段位置が高速段位置であるときに所定の信号を出
   力したときには前記発電機の発電量を増大させ、前記ス
   ロットルセンサがスロットルバルブの開閉の程度が所定
   値以下若しくは閉位置に向って移行状態にあることを検
   出し、かつ変速段検出センサが変速機の変速段位置が低
   速段位置にあることを検出したときには、前記発電機の
   発電量もしくは発電量の増加を抑制するように構成した
   ことを特徴とする発電機制御装置。