JPH0728560B2 - 車輛用発電制御装置 - Google Patents
車輛用発電制御装置Info
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- JPH0728560B2 JPH0728560B2 JP58082775A JP8277583A JPH0728560B2 JP H0728560 B2 JPH0728560 B2 JP H0728560B2 JP 58082775 A JP58082775 A JP 58082775A JP 8277583 A JP8277583 A JP 8277583A JP H0728560 B2 JPH0728560 B2 JP H0728560B2
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- JP
- Japan
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- generator
- power transistor
- power generation
- microcomputer
- transistor element
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-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車等に搭載された発電機の出力電
圧をマイクロコンピュータで制御する車輌用発電制御装
置に関する。
圧をマイクロコンピュータで制御する車輌用発電制御装
置に関する。
車輌に搭載されるエンジンの燃料噴射制御等のために、
マイクロコンピュータが多く使用されている。そして、
このようなマイクロコンピュータを用いて、上記燃料噴
射制御のみに限らず、他の電気装置等の集中制御化を行
なう傾向になる。
マイクロコンピュータが多く使用されている。そして、
このようなマイクロコンピュータを用いて、上記燃料噴
射制御のみに限らず、他の電気装置等の集中制御化を行
なう傾向になる。
車輌には、エンジン制御のみならず、他の各種電気装置
を作動させるために、エンジンで回転駆動される交流発
電機が搭載されている。このような交流発電機には発電
量を制御するために、ロータに巻かれる励磁巻線に流れ
る励磁電流をパワートランジスタ素子を用いて制御する
ことにより発電機出力を調整する発電制御装置を備える
ものであり、この発電制御装置は例えば車輌用蓄電池の
充電電圧を検出することによって制御される。すなわ
ち、蓄電池の充、放電状態を検出して、発電機の発電量
を制御するために、ロータに巻かれる励磁巻線に流れる
励磁電流をパワートランジスタ素子を用いて制御するこ
とにより発電機出力を調整する発電制御装置を備えるも
のであり、この発電制御装置は例えば車輌用蓄電池の充
電電圧を検出することによって制御される。すなわち、
蓄電池の充、放電状態を検出して、発電機の発電量を調
整するものであり、このような発電機の発電状態の制御
は、マイクロコンピュータによって効果的に代替される
もので、これにより精密な制御が可能となる。
を作動させるために、エンジンで回転駆動される交流発
電機が搭載されている。このような交流発電機には発電
量を制御するために、ロータに巻かれる励磁巻線に流れ
る励磁電流をパワートランジスタ素子を用いて制御する
ことにより発電機出力を調整する発電制御装置を備える
ものであり、この発電制御装置は例えば車輌用蓄電池の
充電電圧を検出することによって制御される。すなわ
ち、蓄電池の充、放電状態を検出して、発電機の発電量
を制御するために、ロータに巻かれる励磁巻線に流れる
励磁電流をパワートランジスタ素子を用いて制御するこ
とにより発電機出力を調整する発電制御装置を備えるも
のであり、この発電制御装置は例えば車輌用蓄電池の充
電電圧を検出することによって制御される。すなわち、
蓄電池の充、放電状態を検出して、発電機の発電量を調
整するものであり、このような発電機の発電状態の制御
は、マイクロコンピュータによって効果的に代替される
もので、これにより精密な制御が可能となる。
将来、マイクロコンピュータを用いて、この種の交流発
電機の発電量を制御しようとする場合、通常の自然的技
術の進歩の域だと、発電機の励磁巻線に接続される励磁
電流回路をマイクロコンピュータ本体部まで引き伸ば
し、マイクロコンピュータによって励磁巻線に対する励
磁電流をオン、オフ制御するように考えるのが普通であ
る。
電機の発電量を制御しようとする場合、通常の自然的技
術の進歩の域だと、発電機の励磁巻線に接続される励磁
電流回路をマイクロコンピュータ本体部まで引き伸ば
し、マイクロコンピュータによって励磁巻線に対する励
磁電流をオン、オフ制御するように考えるのが普通であ
る。
しかし、励磁巻線とこの巻線に励磁電流を供給する制御
部との間に励磁電流回路を設けた場合、この励磁電流回
路による配線電圧ドロップによって励磁巻線に流れる電
流が従来の発電制御装置により自己制御するものに対し
て低いものとなる。特にマイクロコンピュータを用いて
発電機制御する場合、時間的にも、充電量の値のレベル
でも高精度に発電量制御するようになるものであるた
め、この種の配線ドロップは大きな問題となって、発電
機出力が前記従来方式の発電機のものよりも小さ目の状
態となる。
部との間に励磁電流回路を設けた場合、この励磁電流回
路による配線電圧ドロップによって励磁巻線に流れる電
流が従来の発電制御装置により自己制御するものに対し
て低いものとなる。特にマイクロコンピュータを用いて
発電機制御する場合、時間的にも、充電量の値のレベル
でも高精度に発電量制御するようになるものであるた
め、この種の配線ドロップは大きな問題となって、発電
機出力が前記従来方式の発電機のものよりも小さ目の状
態となる。
また、励磁巻線とパワートンジスタ素子及び還流用ダイ
オード間に流れる断続的な高周波成分を含む大電流が長
い配線を通ることにより、比較的大きな電磁ノイズが発
生し易くなり、マイクロコンピュータ誤作動の原因とな
る。
オード間に流れる断続的な高周波成分を含む大電流が長
い配線を通ることにより、比較的大きな電磁ノイズが発
生し易くなり、マイクロコンピュータ誤作動の原因とな
る。
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、電磁
ノイズの影響を最小限に抑え、マイクロコンピュータか
らの信号に応じて最適な発電状態の制御を実行すること
ができる簡潔な構造の車輌用発電制御装置を提供するこ
とを目的とする。
ノイズの影響を最小限に抑え、マイクロコンピュータか
らの信号に応じて最適な発電状態の制御を実行すること
ができる簡潔な構造の車輌用発電制御装置を提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、 車載蓄電池を充電する車輌用交流発電機に内蔵された保
持容器内に設けられ、前記発電機の励磁巻線に直列接続
されたスイッチング用パワートランジスタ素子と、 前記発電機から離れて配置され、前記蓄電池の電圧を所
望の値に調整するための、前記パワートランジスタ素子
を開閉制御するスイッチング信号を出力するマイクロコ
ンピュータと、 前記発電機に内蔵された前記パワートランジスタ素子
と、前記発電機から離れて配置されたマイクロコンピュ
ータとの間に設けられ、前記マイクロコンピュータの前
記スイッチング信号を前記パワートランジスタ素子に供
給する信号供給手段とを備え、 前記パワートランジスタ素子は、前記励磁巻線の還流用
ダイオードと共に一体的な半導体素子として構成されて
いることを特徴とする車輌用発電制御装置を提供する。
持容器内に設けられ、前記発電機の励磁巻線に直列接続
されたスイッチング用パワートランジスタ素子と、 前記発電機から離れて配置され、前記蓄電池の電圧を所
望の値に調整するための、前記パワートランジスタ素子
を開閉制御するスイッチング信号を出力するマイクロコ
ンピュータと、 前記発電機に内蔵された前記パワートランジスタ素子
と、前記発電機から離れて配置されたマイクロコンピュ
ータとの間に設けられ、前記マイクロコンピュータの前
記スイッチング信号を前記パワートランジスタ素子に供
給する信号供給手段とを備え、 前記パワートランジスタ素子は、前記励磁巻線の還流用
ダイオードと共に一体的な半導体素子として構成されて
いることを特徴とする車輌用発電制御装置を提供する。
上記構成によると、発電機とマイクロコンピュータとを
離して配置したため発電機の搭載位置に起因する温度、
振動等の影響をうけてマイクロコンピュータが故障する
ことを防止することができる。
離して配置したため発電機の搭載位置に起因する温度、
振動等の影響をうけてマイクロコンピュータが故障する
ことを防止することができる。
また、パワートランジスタ素子及び還流用ダイオードを
マイクロコンピュータ側に設けて信号供給手段によりパ
ワートランジスタ素子と発電機側の励磁巻線とを接続す
る構成によると、信号供給手段が伝達する信号はパワー
トランジスタ及び還流用ダイオードを流れる断続的高周
波成分を含む大電流であり、大きな電磁ノイズが発生す
るが、本願発明によると、信号供給手段が伝達する信号
は微小なスイッチング信号であるため、信号供給手段に
て大きな電磁ノイズが発生することが防止されると共
に、パワートランジスタ素子と還流用ダイオードとを一
体的な半導体素子として構成しているため、還流用ダイ
オードのリード線をなくすことができ、配線インダクタ
ンスの低減とアンテナ的作用の低減を図ることができ、
この部分における電磁ノイズを抑えることができる。こ
れらの結果、マイクロコンピュータの誤動作を有効に防
止できると共に、ラジオ、音響機器のノイズを低減する
ことができる。
マイクロコンピュータ側に設けて信号供給手段によりパ
ワートランジスタ素子と発電機側の励磁巻線とを接続す
る構成によると、信号供給手段が伝達する信号はパワー
トランジスタ及び還流用ダイオードを流れる断続的高周
波成分を含む大電流であり、大きな電磁ノイズが発生す
るが、本願発明によると、信号供給手段が伝達する信号
は微小なスイッチング信号であるため、信号供給手段に
て大きな電磁ノイズが発生することが防止されると共
に、パワートランジスタ素子と還流用ダイオードとを一
体的な半導体素子として構成しているため、還流用ダイ
オードのリード線をなくすことができ、配線インダクタ
ンスの低減とアンテナ的作用の低減を図ることができ、
この部分における電磁ノイズを抑えることができる。こ
れらの結果、マイクロコンピュータの誤動作を有効に防
止できると共に、ラジオ、音響機器のノイズを低減する
ことができる。
さらに、パワートランジスタ素子と還流用ダイオードと
が一体的な半導体素子であり、両者の発熱タイミングが
ずれるので、放熱手段の有効利用が図れ、小型で簡潔な
構成とすることができ、例えばMOS構造にも適してい
る。
が一体的な半導体素子であり、両者の発熱タイミングが
ずれるので、放熱手段の有効利用が図れ、小型で簡潔な
構成とすることができ、例えばMOS構造にも適してい
る。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図はこの発電制御装置の回路構成を示すもので、発電
機本体11は３相のステータ巻線12およびロータの励磁巻
線13を備え、ステータ巻線12からの発電出力は整流装置
14で整流して出力端子15から取り出し、蓄電池16に充電
電流として供給する。17は蓄電池16を電源とする車輌用
電気装置の負荷である。
１図はこの発電制御装置の回路構成を示すもので、発電
機本体11は３相のステータ巻線12およびロータの励磁巻
線13を備え、ステータ巻線12からの発電出力は整流装置
14で整流して出力端子15から取り出し、蓄電池16に充電
電流として供給する。17は蓄電池16を電源とする車輌用
電気装置の負荷である。
また、この発電機本体11には、励磁巻線13と共に励磁電
流回路を形成する励磁電流回路を形成する励磁電流制御
回路18が設けられる。この制御回路18は第２図に示すよ
うにパワートランジスタ19aおよび還流用ダイオード素
子19bを一体的に複合した半導体スイッチ素子19からな
り、この半導体スイッチ素子19は放熱フィン20に取り付
けられている。
流回路を形成する励磁電流回路を形成する励磁電流制御
回路18が設けられる。この制御回路18は第２図に示すよ
うにパワートランジスタ19aおよび還流用ダイオード素
子19bを一体的に複合した半導体スイッチ素子19からな
り、この半導体スイッチ素子19は放熱フィン20に取り付
けられている。
そして、この放熱フィン20を含む半導体スイッチ素子19
は、第３図に示すように刷子保持器21に一体的に形成さ
れる保持容器22内に配設収納される。この刷子保持器21
は、発電機本体11部を収納する発電機ケースの外側の回
転軸に近接した部分に設けられるもので、このケース内
に組み込まれるロータ励磁巻線13に近接位置しているも
のである。この場合、刷子保持器21にはさらに他の保持
容器23を設け、この容器23には電波障害防止用コンデン
サ24を収納設定する。
は、第３図に示すように刷子保持器21に一体的に形成さ
れる保持容器22内に配設収納される。この刷子保持器21
は、発電機本体11部を収納する発電機ケースの外側の回
転軸に近接した部分に設けられるもので、このケース内
に組み込まれるロータ励磁巻線13に近接位置しているも
のである。この場合、刷子保持器21にはさらに他の保持
容器23を設け、この容器23には電波障害防止用コンデン
サ24を収納設定する。
ここで、半導体スイッチ素子19と一体の放熱フィン20
が、保持容器22の外側面に露出するように設定すれば、
半導体スイッチ素子19は効果的に冷却される。
が、保持容器22の外側面に露出するように設定すれば、
半導体スイッチ素子19は効果的に冷却される。
そして、上記刷子保持器21に対しては、さらに入力信号
用ターミナル25も一体的に設けるもので、このターミナ
ル25は、発電機本体11の外部に配設された図示されない
マイクロコンピュータ部と結合しており、このマイクロ
コンピュータ部はターミナル25に発電量を制御するため
の励磁電流を制御するスイッチング駆動用の制御指令信
号を供給する。その他、この刷子保持器21には、ターミ
ナルプレート26a〜26dがインサートモールド成形されて
おり、刷子保持器21の頭部において集合的に半導体スイ
ッチ素子19およびコンデンサ24に対して、半田付け結線
されている。27a,27bは刷子であり、刷子保持器21はこ
の刷子27a,27bが回転軸に設けたスリップリング部に接
触するようにして取り付けられるもので、このスリップ
リングに対して励磁巻線13が接続される。
用ターミナル25も一体的に設けるもので、このターミナ
ル25は、発電機本体11の外部に配設された図示されない
マイクロコンピュータ部と結合しており、このマイクロ
コンピュータ部はターミナル25に発電量を制御するため
の励磁電流を制御するスイッチング駆動用の制御指令信
号を供給する。その他、この刷子保持器21には、ターミ
ナルプレート26a〜26dがインサートモールド成形されて
おり、刷子保持器21の頭部において集合的に半導体スイ
ッチ素子19およびコンデンサ24に対して、半田付け結線
されている。27a,27bは刷子であり、刷子保持器21はこ
の刷子27a,27bが回転軸に設けたスリップリング部に接
触するようにして取り付けられるもので、このスリップ
リングに対して励磁巻線13が接続される。
すなわち、刷子保持器21の入力信号用ターミナル25に発
電機外部のマイクロコンピュータ等の制御回路から制御
信号が与えられると、半導体素子19のパワートランジス
タ19aが上記制御信号によってオン−オフ制御され、励
磁巻線13の接地回路をオン−オフ制御して励磁電流を可
変制御するようになる。ここで、パワートランジスタ19
aがオフされる時に、励磁巻線13のインダクタンスによ
って付勢された励磁電流はパワートランジスタ19aと一
体的に構成され近接するダイオード素子19bによって短
絡されてスパークの発生を防止するもので、ダイオード
素子19bは還流用ダイオードとして作用する。
電機外部のマイクロコンピュータ等の制御回路から制御
信号が与えられると、半導体素子19のパワートランジス
タ19aが上記制御信号によってオン−オフ制御され、励
磁巻線13の接地回路をオン−オフ制御して励磁電流を可
変制御するようになる。ここで、パワートランジスタ19
aがオフされる時に、励磁巻線13のインダクタンスによ
って付勢された励磁電流はパワートランジスタ19aと一
体的に構成され近接するダイオード素子19bによって短
絡されてスパークの発生を防止するもので、ダイオード
素子19bは還流用ダイオードとして作用する。
なお、上記励磁電流制御回路18は第２図で示したように
NPN接合トランジスタ機能部を有する半導体装置として
示した。しかし、これは第４図の（Ａ）および（Ｂ）に
示すように、パワートランジスタ回路を、いわゆる２個
のトランジスタ19a,19cをダーリントン接続する複合半
導体で構成すると、より大容量の半導体スイッチ素子を
構成することができる。
NPN接合トランジスタ機能部を有する半導体装置として
示した。しかし、これは第４図の（Ａ）および（Ｂ）に
示すように、パワートランジスタ回路を、いわゆる２個
のトランジスタ19a,19cをダーリントン接続する複合半
導体で構成すると、より大容量の半導体スイッチ素子を
構成することができる。
第５図は発電機回路をダイオードトリオ励磁方式とした
場合の回路図を示すもので、第１図と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する また、これまでの回路では、励磁巻線13に直列にして、
この励磁巻線より電流が流れ出す下流側に励磁電流制御
回路18を設ける場合を示した。しかし、第６図に示すよ
うに、励磁巻線13に対する励磁電流の上流側に、前記し
たような半導体スイッチ素子19による励磁電流制御回路
18を設けるようにしてもよいことはもちろんである。ま
た、半導体スイッチ素子も実施例で示したようにNPN接
合に限らず、PNP接合であってもよいことはもちろんで
ある。
場合の回路図を示すもので、第１図と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する また、これまでの回路では、励磁巻線13に直列にして、
この励磁巻線より電流が流れ出す下流側に励磁電流制御
回路18を設ける場合を示した。しかし、第６図に示すよ
うに、励磁巻線13に対する励磁電流の上流側に、前記し
たような半導体スイッチ素子19による励磁電流制御回路
18を設けるようにしてもよいことはもちろんである。ま
た、半導体スイッチ素子も実施例で示したようにNPN接
合に限らず、PNP接合であってもよいことはもちろんで
ある。
第１図はこの発明の一実施例に係る発電制御装置を説明
する回路図、第２図の（Ａ）は上記装置に使用される半
導体スイッチ素子の構成を示す図、同図の（Ｂ）は同じ
く回路図、第３図の（Ａ）および（Ｂ）は上記半導体ス
イッチ素子の組み込まれ刷子保持器を示す正面図および
側面図、第４図の（Ａ）は半導体スイッチ素子の他の例
を示す図、同図（Ｂ）はその回路図、第５図および第６
図はそれぞれこの発明の他の実施例を説明する回路図で
ある。 11……発電機本体、12……ステータ巻線、13……励磁巻
線、18……励磁電流制御回路、19……半導体スイッチ素
子、19a……パワートランジスタ、19b……還流用ダイオ
ード、21……刷子保持器。
する回路図、第２図の（Ａ）は上記装置に使用される半
導体スイッチ素子の構成を示す図、同図の（Ｂ）は同じ
く回路図、第３図の（Ａ）および（Ｂ）は上記半導体ス
イッチ素子の組み込まれ刷子保持器を示す正面図および
側面図、第４図の（Ａ）は半導体スイッチ素子の他の例
を示す図、同図（Ｂ）はその回路図、第５図および第６
図はそれぞれこの発明の他の実施例を説明する回路図で
ある。 11……発電機本体、12……ステータ巻線、13……励磁巻
線、18……励磁電流制御回路、19……半導体スイッチ素
子、19a……パワートランジスタ、19b……還流用ダイオ
ード、21……刷子保持器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｋ 19/36 7254−5Ｈ (72)発明者 丸山 正典 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−3539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−22338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−61265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−54375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−59769（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車載蓄電池を充電する車輌用交流発電機に
内蔵された保持容器内に設けられ、前記発電機の励磁巻
線に直列接続されたスイッチング用パワートランジスタ
素子と、 前記発電機から離れて配置され、前記蓄電池の電圧を所
望の値に調整するための、前記パワートランジスタ素子
を開閉制御するスイッチング信号を出力するマイクロコ
ンピュータと、 前記発電機に内蔵された前記パワートランジスタ素子
と、前記発電機から離れて配置されたマイクロコンピュ
ータとの間に設けられ、前記マイクロコンピュータの前
記スイッチング信号を前記パワートランジスタ素子に供
給する信号供給手段とを備え、 前記パワートランジスタ素子は、前記励磁巻線の還流用
ダイオードと共に一体的な半導体素子として構成されて
いることを特徴とする車輌用発電制御装置。 - 【請求項２】前記保持容器は、前記発電機の刷子保持器
の一部として構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の車輌用発電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082775A JPH0728560B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 車輛用発電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082775A JPH0728560B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 車輛用発電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209039A JPS59209039A (ja) | 1984-11-27 |
| JPH0728560B2 true JPH0728560B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=13783800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082775A Expired - Lifetime JPH0728560B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 車輛用発電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728560B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100502550B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2005-07-22 | 한국전력공사 | 발전기 축진동과 저여자시 과전압을 제거하는 기능을 갖는정지형 여자시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602867B2 (ja) * | 1978-10-27 | 1985-01-24 | 神鋼電機株式会社 | 高速回転発電機 |
| JPS573562A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-09 | Hitachi Ltd | Control device for charging generator |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58082775A patent/JPH0728560B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59209039A (ja) | 1984-11-27 |
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