JPH0951697A - 車両用発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バッテリから励磁コイルへ励磁電流を給電して
励磁を行う他励型発電機ともいう）を有する車両用発電
装置において、発電機間の形状や素材特性の差や変動に
もかかわらず、適切な回転数値での励磁電流通電を確実
に開始できるとともに、発電能力の増強も可能な車両用
発電装置を提供する装置規模や制御規模の増大を回避し
つつ、大容量電気負荷の非作動時における発電機の発電
と発電停止との発電状態の遷移に伴うエンジン負荷の変
動を低減可能な車両用発電装置を提供する。 【解決手段】励磁コイル１５が発生する界磁束を増強す
る永久磁石１４をもつ回転子をもつ発電機１の固定子巻
線１１は永久磁石１４による磁束に基づいて発電電圧Ｖ
ａｃを発生し、この発電電圧Ｖａｃが所定の大きさにな
ると判定して始めて励磁電流を励磁コイル１５に通電す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリから励磁
コイルへ励磁電流を給電して励磁を行う発電機（以下、
他励型発電機ともいう）を有する車両用発電装置に関
し、詳しくは他励型発電機の発電電圧の立ち上がり検出
後、バッテリから励磁コイルに励磁電流を給電する車両
用発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した他励型発電機はバッテリから励
磁コイルへ励磁電流を給電するので、固定子巻線に発生
した発電電圧により励磁コイルへ励磁電流を給電する自
励型発電機に比較して、発電電圧の立ち上がり特性が格
段に素早く、更に低回転時において充分な励磁電流を確
保でき、低回転時の発電能力に優れる。しかしながら、
他励型発電機ではバッテリ充電に必要な回転数に達する
前でもバッテリから励磁コイルへ励磁電流を持ち出して
しまうという欠点があった。

【０００３】本出願人による特開平６−２７６７９６号
公報は、他励型発電機がバッテリ充電に必要な回転数に
達する前にバッテリから励磁コイルに励磁電流を給電す
る上記無駄を回避するために、軟磁性の回転子コアの残
留磁束により生じる発電電圧の立ち上がりを検出し、そ
の後、励磁コイルに励磁電流を通電することを提案して
いる。更に具体的に説明すると、固定子巻線に誘導され
る僅かな発電電圧と基準レベルとの比較結果により励磁
電流通電開始時点が決定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報が提案する他励型発電機の励磁電流制御方式では、回
転子コアの残留磁束が小さいために、発電電圧の立ち上
がり時点すなわち励磁電流開始時点近傍における残留磁
束による発電電圧が小さいためにそのＳＮ比が劣り、ま
た、回転子コアや固定子コアなどの形状、材質のばらつ
きなどに起因して発電機間の残留磁束量のばらつきや経
時変化が大きく、その結果、励磁電流通電開始回転数値
が発電機間でばらつき、この結果として、発電電圧がバ
ッテリ充電可能となっているにもかかわらず励磁電流通
電を行わなかったり、発電電圧がまだバッテリ充電不能
であるにもかかわらず励磁電流通電を実施したりすると
いう不具合があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、バッテリから励磁コイルへ励磁電流を給電して励
磁を行う発電機を有する車両用発電装置において、発電
機間の形状や素材特性の差や変動にもかかわらず、適切
な回転数値での励磁電流通電を確実に開始できるととも
に、発電能力の増強も可能な車両用発電装置を提供する
ことを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
第１の構成は、励磁コイルが発生する界磁束を増強する
永久磁石をもつ回転子と固定子巻線をもつ固定子とを備
えるとともにエンジンにより駆動されてバッテリを充電
する発電機と、前記永久磁石による磁束に基づいて前記
発電機の発電電圧の立ち上がりを判別するとともに前記
立ち上がり以前における前記バッテリから前記励磁コイ
ルへの励磁電流の給電を禁止しかつ前記立ち上がり後に
前記励磁電流の給電を許可する発電状況判別手段と、前
記許可の後に前記励磁電流を制御して前記バッテリ電圧
を所定レベルに維持する電圧制御手段とを備えることを
特徴とする車両用発電装置である。

【０００７】すなわち本構成によれば、回転子コアの残
留磁束に比較して格段の磁束を発生する永久磁石の磁束
により生じる発電電圧の立ち上がりを、この発電電圧の
立ち上がりに関連する物理量に基づいて判別し、この立
ち上がり検出後始めて励磁電流の給電を行うので、回転
子コアや固定子コアの形状、材質のばらつきなどの存在
如何にかかわらず適切な回転数値すなわち固定子巻線の
正確な発電電圧値での励磁電流通電の開始を実現するこ
とができる。更に、上記永久磁石は、励磁コイルにより
固定子巻線と鎖交する界磁束を増強する形状、配置を有
するので、発電能力の増強も同時に実現することができ
る。

【０００８】更に、本構成によれば、励磁電流の通電期
間を発電電圧により判定するので、例えばＥＣＵ（エン
ジン制御装置）などの他の制御装置からの信号線の敷設
を行うことなく励磁電流の通電期間制御を行うことがで
きる。本発明の第２の構成は、上記第１の構成において
更に、前記永久磁石が、ランデル型構造をもつ前記回転
子の複数の爪磁極間に配設されて前記励磁コイルが形成
する界磁束の漏れを低減する漏れ磁束低減用の永久磁石
からなることを特徴としている。本構成によれば、永久
磁石がランデル型回転子の複数の爪磁極間に配設されて
励磁コイルが形成する界磁束の漏れを低減するので、励
磁コイルが形成する界磁束が流れる回転子コアの磁路断
面積を減らすことなく、漏れ磁束の低減により界磁束の
増強及び励磁電流の低減を実現することもできる。

【０００９】本発明の第３の構成は、上記第１又は第２
の構成において更に、前記発電状況判別手段が、所定相
の前記固定子巻線又は前記固定子巻線の中性点に発生す
る前記発電電圧の立ち上がりを判別することを特徴とし
ている。本発明の第４の構成は、上記第１又は第２の構
成において更に、前記発電状況判別手段が、前記固定子
巻線とは別個の発電検出コイルに発生する前記発電電圧
の立ち上がりを判別することを特徴としている。本構成
によれば、例えば断面積の極めて小さくターン数が極め
て多いコイルを例えば所定のスロットの底などに収容す
ることもでき、検出感度の増大が可能となる。なお、こ
の発電検出コイルの一端は所定相の固定子巻線の出力端
に直列接続し、その他端の出力電圧を発電電圧として検
出することが好ましい。このようにすれば。発電電圧は
両コイルの発電電圧の和となるため、一層検出感度の増
大、ＳＮ比の低減が実現する。

【００１０】本発明の第５の構成は、上記第３又は第４
の構成において更に、前記発電状況判別手段が、前記発
電電圧の大きさが所定レベル以上となる場合に前記立ち
上がりと判別することを特徴としている。本構成によれ
ば、単一のコンパレータにより発電状況判別手段を構成
することができ、回路構成を簡素とすることができる。

【００１１】本発明の第６の構成は、上記第５の構成に
おいて更に、前記発電状況判別手段が、前記発電電圧の
大きさが所定レベル以上となった後、所定期間以内に所
定レベル以下に減衰する場合に前記立ち上がりと判別す
ることを特徴としている。本構成によれば、発電電圧の
立ち上がりと、後述するリーク電圧との区別を行って、
発電電圧の立ち上がり時のみを判別することができる。
すなわち、発電機の固定子巻線に誘導される発電電圧を
整流する整流素子が劣化すると、バッテリからこの整流
素子を通じて固定子巻線へ流れ込むリーク電流が流れる
結果、固定子巻線の出力端には、整流素子の逆方向接合
インピーダンスと固定子巻線のインピーダンスとの比率
でバッテリ電圧を分割した分圧が発生する。したがっ
て、整流素子の劣化によりその逆方向接合インピーダン
スが小さくなると、この分圧も増大し、発電電圧の絶対
値と区別しにくくなる。しかし、この分圧はほとんど一
定の直流電流と見做せ、かつ、本質的に略矩形波状の波
形を有する任意相の固定子巻線の出力端の発電電圧又は
交流電圧成分を多く含むその中性点電圧は周期的に増減
するので、発電電圧が増大した後、その回転数により決
定される所定時間内に発電電圧が低下しなければ、発電
電圧ではなくリーク電圧と判定することができ、励磁電
流の給電を回避することができ、バッテリの消耗を防止
することができる。

【００１２】本発明の第７の構成は、上記第３又は第４
の構成において更に、前記発電状況判別手段が、前記発
電電圧の周波数が所定値以上となる場合に前記立ち上が
りと判別することを特徴としている。なお、発電電圧の
周波数が所定値以上となることを判別することは、発電
電圧の周期が所定値以下となることを判別することに等
しい。本構成によれば、第６の構成と同じ効果を奏する
ことができる。

【００１３】本発明の第８の構成は、上記第３又は第４
の構成において更に、前記発電状況判別手段が、前記発
電電圧の変化率が所定レベル以上となる場合に前記立ち
上がりと判別することを特徴としている。本構成によれ
ば、第６の構成と同じ効果を奏することができる。より
具体的に説明すると、リーク電流はその振幅変化率が小
さいので、例えば微分回路などで発電電圧の振幅変化率
（変化率）を検出すれば容易に両者を分別することがで
きる。

【００１４】本発明の第９の構成は、上記第１の構成に
おいて更に、前記発電状況判別手段が、前記発電電圧が
所定レベル以下となってかつ所定時間持続する場合に前
記励磁電流を遮断するとともに持続しない場合に前記励
磁電流を遮断しないことを特徴としている。本構成によ
れば、パルス性の負ノイズによる誤判別を回避すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明の好適な実施態様を以
下の各実施例に基づいて説明する。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）本発明の車両用発電装置の一実施例を図１
を参照して説明する。本実施例の車両用発電装置は、発
電を行う発電機１と、発電機１の励磁電流の調節により
発電機１からバッテリ３へ給電する発電電流を制御する
レギュレータ（本発明でいう発電状況判別手段及び電圧
制御手段）２とからなる。

【００１７】発電機１は、ランデル型の回転子コア１３
と、回転子コア１３に巻装された励磁コイル１５と、回
転子コアに装着された永久磁石１４とからなる回転子１
０と、星型接続された三相固定子巻線１１が巻装された
固定子コア（図示せず）とからなる固定子と、固定子巻
線１１から出力される三相交流電圧を三相全波整流する
三相全波整流器１２とからなる。固定子巻線１１の各相
出力端に発生する三相交流電圧は三相全波整流器１２で
整流された後、バッテリ３に供給される。

【００１８】レギュレータ２について以下に説明する。
アーマチャコイル１１の一つの相出力端から出力される
１相発電電圧Ｖａｃは抵抗ｒｏを通じてコンパレータ
（本発明でいう発電状況判別手段）８の＋入力端に入力
され、基準電圧Ｖ１と比較される。基準電圧Ｖ１は０．
７Ｖとされており、１相発電電圧Ｖａｃが０．７Ｖ以上
となるとコンパレータ４はハイレベル電圧（本発明でい
う励磁電流の給電許可）をコンデンサＣを通じてトラン
ジスタ８０のベースに入力する。エミッタがバッテリ３
の高位端に接続されるトランジスタ８０のベースは抵抗
ｒ３を通じて接地されており、コンデンサＣと抵抗ｒ３
とは微分回路を構成している。したがって、コンパレー
タ８がハイレベル電圧を出力した直後はトランジスタ８
０はオンするが、コンデンサＣの充電とともにトランジ
スタ８０のベース電位は低下し、コンパレータ８がハイ
レベル電圧を出力した時点からコンデンサＣと抵抗ｒ３
とのＣＲ時定数で決定される所定時間経過後、トランジ
スタ８０はオフする。

【００１９】トランジスタ８０がオンしている間、ｐｎ
ｐトランジスタ６のベースは抵抗ｒ２を通じて接地され
るのでトランジスタ６がオンされ、トランジスタ８０が
オフすると、トランジスタ８０のエミッタ／コレクタ間
に並列接続されたオフ遅延用のコンデンサＣ２を通じて
更にトランジスタ６のベース電流が流れ、その結果、ト
ランジスタ８０のオフ時点から抵抗ｒ２とコンデンサＣ
２との積分回路のＣＲ時定数で決定される所定時間経過
後、トランジスタ６はオフする。

【００２０】励磁コイル１５の一端はバッテリ３の高位
端から給電され、その他端は励磁電流制御用のスイッチ
ングトランジスタ７のコレクタに接続され、スイッチン
グトランジスタ７のエミッタは接地されている。Ｄｆは
励磁コイル１５と並列接続されたフライホイルダイオー
ドである。スイッチングトランジスタ７のベースは抵抗
ｒ１を通じてトランジスタ６のコレクタに接続され、ま
た、トランジスタ５のコレクタに直結されている。トラ
ンジスタ５のエミッタは接地され、そのベースは定電圧
回路２０の出力端である定電圧ダイオードＤのアノード
に接続されている。定電圧ダイオードＤのアノードは抵
抗ｒ５を通じて接地され、定電圧ダイオードＤのカソー
ドは抵抗ｒ４を通じてバッテリの高位端に接続されてい
る。バッテリ電圧が増大し過ぎると、定電圧ダイオード
Ｄを通じて抵抗ｒ５に電流が流れ、抵抗ｒ５の電圧降下
が約０．６５Ｖ以上となると、トランジスタ５がオンし
てトランジスタ７をオフし、励磁コイル１５に流れる電
流を遮断する。

【００２１】永久磁石１４は、ランデル型の回転子コア
１３の互いに周方向に隣接して異なる磁極を構成する各
爪磁極間の隙間に介設される。永久磁石１４の磁化方向
は、後述するように励磁コイル１５による有効（固定子
巻線１１と鎖交する）界磁束を増強する方向とされてい
る。以下、この装置の動作を説明する。

【００２２】図示しないエンジンが起動すると、回転子
コア１３が回転し、永久磁石１４の磁束が回転して固定
子巻線１１に発電電圧が誘導される。１相発電電圧Ｖａ
ｃが基準電圧Ｖ１より小さければ、トランジスタ８０、
６、７がオフし、励磁電流は流れず、励磁電流の給電に
よるバッテリの消耗は防止される。１相発電電圧Ｖａｃ
が基準電圧Ｖ１より大きくなると、コンパレータ８は回
転数に応じた矩形波電圧を出力し、この矩形波電圧８の
微分電圧がトランジスタ８０を周期的に又は回転数によ
っては定常的にオンする。トランジスタ８０がたとえ短
期間オフしてもコンデンサＣ２の作用により、トランジ
スタ６のオンは維持され、スイッチングトランジスタ７
がオンされ、励磁電流の給電が開始される。そして、エ
ンジンが停止し、回転子コア１３及び永久磁石１４が停
止すると、コンパレータ８はローレベルを出力して全ト
ランジスタ８０、６、７がオフし、励磁電流の給電によ
るバッテリの消耗は防止される。

【００２３】なお、整流発電電圧が上昇し過ぎると、抵
抗ｒ４、ツェナーダイオードＤ、抵抗ｒ５を通じて電流
が流れ、トランジスタ５がオンし、トランジスタ５はス
イッチングトランジスタ７のベース電位を引き下げてス
イッチングトランジスタ７をオフし、発電を停止し、バ
ッテリ電圧を一定レベルに保持する。以上説明したこの
実施例の装置では、永久磁石１４の採用により誘導され
る発電電圧Ｖａｃの上昇を検出しているので、従来のよ
うな回転子コア１３の微弱な残留磁束による発電電圧に
比較して同回転数（例えば、アイドル回転数それより多
少低いしきい値回転数）において、確実かつ正確に発電
電圧の立ち上がりを判別することができ、この発電電圧
が回転子コア１３の形状や特性のばらつきに作用される
ことも無視することができる。

【００２４】また、本実施例では、コンデンサＣと抵抗
ｒ３とからなる微分回路にて発電電圧Ｖａｃの変化率信
号の大小にて励磁電流通電の可、不可を決定しているの
で、もしも三相全波整流器１２の整流素子の破壊などに
よりバッテリからこの整流素子を通じて固定子巻線１１
にリーク電流が流れ、固定子巻線１１の電圧降下（リー
ク電圧）がコンパレータ８に入力された場合でも、この
リーク電圧はほとんど変化が無いので、微分回路３０で
遮断され、スイッチングトランジスタ７をオンさせるこ
とがない。また、例えば１相発電電圧Ｖａｃに負ノイズ
電圧が重畳するなどしてトランジスタ８０がオフする場
合でも、コンデンサＣ２がトランジスタ８０のオフ後、
所定期間の間だけトランジスタ６のオンを保証するの
で、誤ってスイッチングトランジスタ７をオフすること
もない。

【００２５】永久磁石１４の配設状態を図２及び図３に
示す。回転子コア１３はそれぞれ軟鋼から構成されてシ
ャフト１３３に互いに接して嵌着された左コア１３１と
右コア１３２とからなる。永久磁石１４は長棒状のフェ
ライトコアであって、非磁性のホルダ１４１により左コ
ア１３１の爪磁極１３１０と、右コア１３２の爪磁極１
３２０との間の周方向の隙間に介設されている。

【００２６】ここで重要なことは、励磁電流によりたと
えば爪磁極１３１０がＮ極に爪磁極１３２０がＳ極に磁
化される場合、永久磁石１４の爪磁極１３１０に接する
部分はＮ極に磁化され、永久磁石１４の爪磁極１３２０
に接する部分はＳ極に磁化される。このようにすれば、
この永久磁石１４の磁束は、励磁電流が小さい状態にお
いて界磁束を増強し、励磁電流が大きい場合は上記隙間
に漏れる爪磁極１３１０、１３２０間の漏れ磁束を低減
するので、発電能力の増強効果を奏することである。も
ちろん、永久磁石１４は上記隙間の一つまたは一部にだ
け介設してもよい。

【００２７】なお、爪磁極１３１０、１３２０の間の周
方向隙間Ｇを径が増大するとともに狭小とし、かつ、永
久磁石１４ａを爪磁極１３１０、１３２０の側面に接着
することにより、上記ホルダ１４１を省略しても耐遠心
性を確保することができる。図１において抵抗ｒ０は省
略可能である。 （実施例２）他の実施例を図５を参照して説明する。

【００２８】この装置は回転子だけが実施例１の回転子
コア１０と異なっている。具体的に説明すると、この回
転子は、いわゆる永久磁石界磁型ロータ１０ｂと励磁コ
イル界磁型ロータ１０ｃとをシャフト１３３ｂにタンデ
ム（軸方向直列）配置したものであって、固定子１１０
１に巻装された固定子巻線１１ｂはこれらロータ１０
ｂ、１０ｃの両方の界磁束と鎖交している。更に説明す
ると、励磁コイル界磁型ロータ１０ｃの回転子コアは左
コア１３ｃと右コア１３ｄと励磁コイル１５ｂとを有
し、実施例１の回転子コア１０と同一構造を有してい
る。

【００２９】一方、永久磁石界磁型ロータ１０ｂは、永
久磁石１４ｂを挟んで配置された左コア１３ｅと右コア
１３ｆとからなる回転子Ａと、永久磁石１４ｃを挟んで
配置された左コア１３ｇと右コア１３ｈとからなる回転
子Ｂとをタンデム接続したものである。なお、１３８は
ロータ１０ｃの左コア１３ｃと右コア１３ｄとを磁気的
に接続するヨーク（継鉄）であり、１３９はロータ１０
ｂの左コア１３ｅと右コア１３ｆと、１３ｇと、１３ｈ
とを磁気的に接続するヨーク（継鉄）であり、１３９は
各部材の軸方向のばらけを防止する圧入固定部材でもあ
る。

【００３０】なお、この実施例において好ましくは、こ
れら実質的に３個の回転子Ａ、Ｂ、１０ｃは、固定子巻
線１１の任意の一本のに対して同極性の磁界を作用させ
るように爪磁極が配置されることである。このことは当
然であるので、それ以上の説明は省略する。この実施例
の装置の動作を説明すると、回転子が回転するとともに
永久磁石界磁型ロータ１０ｂが発生する回転界磁束が固
定子巻線１１に発電電圧を誘導し、所定相の固定子巻線
１１の発電電圧Ｖａｃ（図１参照）が図１のレギュレー
タ２で処理されて励磁コイル１５ｂへの励磁電流通電時
期を決定する。

【００３１】本実施例の作用効果は実施例１のものと本
質的に同じである。 （実施例３）他の実施例を図６を参照して説明する。こ
の実施例の装置は、実施例１の装置において、所定相の
固定子巻線１１ａの出力端と直列に検出コイル４００を
直列接続した点を特徴とする。このようにすれば、発電
電圧Ｖａｃを増大できる。なお、この検出コイルは、固
定子コアの所定番目の各スロット、好ましくは所定相の
固定子巻線１１ａと同一スロットに収容されることが好
ましい。 （実施例４）他の実施例を図７及び図９を参照して説明
する。図７の回路は、図１の回路において、微分回路３
０をコンパレータ８の前段に位置替えし、コンパレータ
８の基準電圧Ｖ１を＋側に入力して信号反転用のトラン
ジスタ８０を省略したものである。なお、９は一相発電
電圧Ｖａｃを電流増幅するボルテージホロワであり、そ
の基本動作は実施例１と同様であるが、コンパレータ８
にて一相発電電圧Ｖａｃを二値化する前に一相発電電圧
Ｖａｃを微分するので、検出感度の増大を図ることがで
きる。

【００３２】図８のタイミングチャートを参照して更に
具体的に説明すると、発電電圧Ｖａｃはボルテージホロ
ワ９で電流増幅されて微分され、その微分出力電圧Ｖｓ
が基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ８はローレベル
を出力し、コンデンサＣ２が放電されるとともにトラン
ジスタ６がオンし、その出力電圧Ｖｏはハイレベルとな
る。微分出力電圧Ｖｓはすぐ基準電圧Ｖ１より小さくな
ってコンパレータ８はローレベルとなるがコンデンサＣ
２が充電されるまでの間、トランジスタ６はオンし、出
力電圧Ｖｏはハイレベルを維持することができる。整流
素子の障害による前述のリーク電圧は緩慢な増大を示す
ので、その微分出力電圧Ｖｓは基準電圧Ｖ１を超えるこ
とがなく、リーク電圧により出力電圧Ｖｏがハイレベル
となることがない。

【００３３】したがって、実施例１と同様の効果を奏す
ることができる。 （実施例５）他の実施例を図９及び図１０を参照して説
明する。図９の回路は、図１の回路において、コンパレ
ータ８からトランジスタ６までの回路部を変更したもの
である。

【００３４】所定相の固定子巻線から出力される略矩形
波形状の発電電圧Ｖａｃが基準電圧Ｖ１を超えるように
なると、コンパレータ８は周期的にパルス電圧をカウン
タ９１のカウント入力端子Ｃに入力し、カウンタ９１は
入力パルスをカウントする（言い換えれば発電電圧Ｖａ
ｃの周波数をカウントする）。カウンタ９１はオシレー
タ９２から出力されるパルスによりリセットされるの
で、オシレータ９２のパルス間隔時間の間だけカウント
する。

【００３５】カウンタ９１のカウント値はレジスタ９３
に記憶される所定のデジタル値（しきい値周波数値）と
一致回路９４にてビット毎に一致がとられ、各ビットが
全て一致する場合、一致回路９４はＲＳフリップフロッ
プ９５のセット端子にハイレベルを出力し、ＲＳフリッ
プフロップ９５の出力信号電圧Ｖａは次のリセット信号
がオシレータ９２からＲＳフリップフロップ９５のリセ
ット端子Ｒに入力されるまでハイレベルにホールドされ
る。出力信号電圧ＶａはＲＳフリップフロップ９６の反
Ｑ出力をローレベルに保持し、その結果、トランジスタ
６はハイレベル電圧をスイッチングトランジスタ７のベ
ースに印加し、励磁電流が通電開始される。また、出力
信号電圧Ｖａはベース電流制限抵抗ｒ７を通じてトラン
ジスタ８０をオンし、コンデンサＣ２を放電し、ＲＳフ
リップフロップ９６のリセット端子Ｒをローレベルとす
る。

【００３６】ここで、発電電圧Ｖａｃの周波数が低く、
一致回路９４がハイレベル信号（一致信号）を出力でき
ない時には、オシレータ９２のリセットによりその後、
長時間（オシレータ９２の複数周期にわたって）、ＲＳ
フリップフロップ９５のＱ出力はローレベルのままとな
り、トランジスタ８０はオフのままとなり、その結果、
コンデンサＣ２は抵抗ｒ２を通じて充電されることにな
り、コンデンサＣ２の端子電圧がＲＳフリップフロップ
９６のＲ端子のリセットしきい値電圧Ｖｒｔｈを超えれ
ば、ＲＳフリップフロップ９６の反Ｑ出力はハイレベル
となり、トランジスタ６はオフし、励磁電流は遮断され
る。特にこの実施例では、抵抗ｒ２とコンデンサＣ２の
ＣＲ時定数の設定によりオシレータの所定の複数周期に
わたってカウント値がレジスタ９３の値に達しない場合
にのみ励磁電流を遮断するように設定してあるので、短
期間のノイズ電圧が発電電圧Ｖａｃに重畳しても回路が
誤動作することがない。また、この実施例の回路は、発
電電圧Ｖａｃの周波数値がしきい値周波数を超える場合
に発電電圧Ｖａｃの立ち上がりと判別して励磁電流の通
電を開始するので、上述したリーク電流と誤判別するこ
ともない。

【００３７】さらにＶａｃの周波数はエンジン回転数と
相関があるため、所定値を適宜選択することでエンジン
が安定した後での発電が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の車両用発電装置を示す回路図であ
る。

【図２】図１の発電機１の回転子コア１０の断面図であ
る。

【図３】図１の回転子１０の一部拡大斜視図である。

【図４】図１の回転子１０の変形態様を示す部分断面図
である。

【図５】実施例２の車両用発電装置の回転子を示す断面
図である。

【図６】実施例３の車両用発電装置の発電機１を示す回
路図である。

【図７】実施例４の車両用発電装置のレギュレータ２の
一部を示す回路図である。

【図８】図７の各部電圧波形を示すタイミングチャート
である。

【図９】実施例５の車両用発電装置のレギュレータ２の
一部を示す回路図である。

【図１０】図９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】

１５は励磁コイル、１４は永久磁石、１は発電機、２は
レギュレータ（電圧制御手段及び発電状況判別手段）、
３はバッテリ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁コイルが発生する界磁束を増強する永
   久磁石をもつ回転子と固定子巻線をもつ固定子とを備え
   るとともにエンジンにより駆動されてバッテリを充電す
   る発電機と、 前記永久磁石による磁束に基づいて前記発電機の発電電
   圧の立ち上がりを判別するとともに前記立ち上がり以前
   における前記バッテリから前記励磁コイルへの励磁電流
   の給電を禁止しかつ前記立ち上がり後に前記励磁電流の
   給電を許可する発電状況判別手段と、 前記許可の後に前記励磁電流を制御して前記バッテリ電
   圧を所定レベルに維持する電圧制御手段と、 を備えることを特徴とする車両用発電装置。
2. 【請求項２】前記永久磁石は、ランデル型構造をもつ前
   記回転子の複数の爪磁極間に配設されて前記励磁コイル
   が形成する界磁束の漏れを低減する漏れ磁束低減用の永
   久磁石からなる請求項１記載の車両用発電装置。
3. 【請求項３】前記発電状況判別手段は、所定相の前記固
   定子巻線又は前記固定子巻線の中性点に発生する前記発
   電電圧の立ち上がりを判別する請求項１又は２記載の車
   両用発電装置。
4. 【請求項４】前記発電状況判別手段は、前記固定子巻線
   とは別個の発電検出コイルに発生する前記発電電圧の立
   ち上がりを判別する請求項１又は２記載の車両用発電装
   置。
5. 【請求項５】前記発電状況判別手段は、前記発電電圧の
   大きさが所定レベル以上となる場合に前記立ち上がりと
   判別する請求項３又は４記載の車両用発電装置。
6. 【請求項６】前記発電状況判別手段は、前記発電電圧の
   大きさが所定レベル以上となった後、所定期間以内に所
   定レベル以下に減衰する場合に前記立ち上がりと判別す
   る請求項５記載の車両用発電装置。
7. 【請求項７】前記発電状況判別手段は、前記発電電圧の
   周波数が所定値以上となる場合に前記立ち上がりと判別
   する請求項３又は４記載の車両用発電装置。
8. 【請求項８】前記発電状況判別手段は、前記発電電圧の
   変化率が所定レベル以上となる場合に前記立ち上がりと
   判別する請求項３又は４記載の車両用発電装置。
9. 【請求項９】前記発電状況判別手段は、前記発電電圧が
   所定レベル以下となってかつ所定時間持続する場合に前
   記励磁電流を遮断するとともに持続しない場合に前記励
   磁電流を遮断しない請求項１記載の車両用発電装置。