(57)【要約】【課題】発電機を高出力化し、界磁調整回路に対して安定した界磁電流を供給して発電機の出力電力を安定化する車両用電源装置を得る。【解決手段】車両の駆動源によって駆動される交流発電装置２１０と、交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置２２０と、交流発電装置への界磁電流を調整し、交流発電装置の発電電圧を可変値とする界磁調整装置２３０と、整流装置からの直流電圧を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換装置４００と、整流装置が出力する直流電圧を充電し、電圧変換装置を介して電気負荷へ電流供給を行う蓄電池７００とを備えた車両用電源装置において、少なくとも交流発電装置２１０の回転速度に基づき決定された目標の電圧値となるように交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段３００を備えた車両用電源装置。【選択図】図１
2010104123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によって駆動される交流発電装置と、前記交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置と、前記交流発電装置への界磁電流を調整し、前記交流発電装置の発電電圧を可変させる界磁調整装置と、前記整流装置からの直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換装置と、前記整流装置が出力する直流電圧を充電し、前記電圧変換装置を介して車両に搭載される電気負荷へ電流供給を行う蓄電池と、少なくとも前記交流発電装置の回転速度に基づき決定された目標の発電電圧となるように前記交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
前記界磁調整装置への電流供給を、前記電圧変換装置の出力側の直流電圧Ｖ２から行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記電力変換装置を絶縁型電圧変換装置とすると共に、前記界磁調整装置への電流供給を、該電圧変換装置の入力側の直流電圧Ｖ１若しくは出力側の直流電圧Ｖ２から行うことを切り替える電流供給切替手段を備え、前記交流発電装置における発電電圧が所定値以下の場合は、前記出力側の直流電圧Ｖ２により前記界磁調整装置への電流供給を行い、前記発電電圧が所定値より大きい場合には、前記入力側の直流電圧Ｖ１により前記界磁調整装置への電流供給を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項４】
車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によって駆動される交流発電装置と、前記交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置と、前記交流発電装置への界磁電流を調整し、前記交流発電装置の発電電圧を可変させる界磁調整装置と、前記整流装置からの直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換装置と、少なくとも要求された電気負荷電力と前記交流発電装置の回転速度に基づき決定された目標の発電電圧となるように、前記交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段とを備え、前記界磁調整装置への電流供給を、前記電圧変換装置の出力側の直流電圧Ｖ２から行うことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項５】
車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によって駆動される交流発電装置と、前記交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置と、前記交流発電装置への界磁電流を調整し、前記交流発電装置の発電電圧を可変させる界磁調整装置と、前記整流装置からの直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する絶縁型電圧変換装置と、少なくとも要求された電気負荷電力と前記交流発電装置の回転速度に基づき決定された目標の発電電圧となるように、前記交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段と、前記界磁調整装置への電流供給を、前記絶縁型電圧変換装置の入力側の直流電圧Ｖ１若しくは出力側の直流電圧Ｖ２から行うことを切り替える電流供給切替手段とを備え、前記交流発電装置における発電電圧が所定値以下の場合は、前記出力側の直流電圧Ｖ２により前記界磁調整装置への電流供給を行い、前記発電電圧が所定値より大きい場合には、前記入力側の直流電圧Ｖ１により前記界磁調整装置への電流供給を行うことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項６】
前記整流装置が出力する直流電圧Ｖ１と前記電圧変換装置の出力側の電圧Ｖ２との電圧偏差が所定値以下の場合には、前記電圧変換装置による降圧動作を停止し、前記整流装置が出力する直流電圧を直接出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される発電機は、固定子の電機子鉄心に三相の電機子巻線が設けられ、回転子の磁極鉄心に界磁巻線が設けられており、車両の内燃機関の回転により駆動されて発電する三相交流発電機と、これによって発電された三相交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流器と、この整流器の出力電圧を検出して所定値になるように界磁巻線に流す界磁電流を調整する界磁調整回路とから構成されており、このような発電機を利用した車両用電源装置には、例えば特願２００８−１８５４５０号（特開平２１―          号公報）に示される通り、車両の内燃機関の回転により駆動されて直流電圧を出力する発電機と、この発電機からの直流電圧を電圧値の異なる直流電圧に変換する電圧変換装置とを備え、電圧変換装置に接続された車両の電気負荷への要求負荷電力に応じて発電機の発電電圧を変化させて、発電機を高出力化するものがある。
【０００３】
また、発電機の発電電圧を変化させて、発電機を高出力化する従来の車両用電源装置としては、例えば特開平９−２５２５４６号（特許第３６２４３３４号）に示される通り、鉛蓄電池にスイッチを介して並列接続された電気二重層キャパシタを備え、車両が減速していると判断した場合には鉛蓄電池を電気二重層キャパシタから切り離すとともに、車両に搭載された発電機の発電電圧を車両に搭載された電気負荷（例えば、ワイパーモータやポンプ等）の最大許容電圧値に設定して電気二重層キャパシタを充電し、減速状態が解除された場合には、電気二重層キャパシタの電圧値が電気負荷への給電によって鉛蓄電池の電圧値に低下するまで発電機による発電を停止させ、電気二重層キャパシタの電圧値が鉛蓄電池の電圧値より低下した場合には、電気二重層キャパシタと鉛蓄電池を接続するとともに、発電機に通常発電を行わせるものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２５２５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような車両用電源装置では、発電機の発電電圧は、車両に搭載される電気負荷から要求される電力に調整されるため、必ずしも電力が最大となる発電電圧で効率よく発電機を駆動していないという問題があった。加えて、通常の発電機は、発電機の出力側から界磁電流を供給しており、発電機の発電電圧を可変にして動作させるときには、界磁調整回路にかかる電圧が変化することになるため、安定した界磁電流を供給することが制御的に難しく、結果として発電機の出力電力が不安定となる可能性があった。
また、発電機の出力側の電圧が０Ｖとなる状況下にある場合（例えば、電圧変換装置が絶縁型電圧変換装置であり、車両の内燃機関を始動した直後）、界磁巻線に流す界磁電流を供給できずに、結果として発電機が発電できないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、出力電力が最大となる発電電圧で発電機を駆動することができ、これによって発電機を高出力化することができ、また、界磁調整回路に対して安定した界磁電流を供給し、発電機の出力電力を安定化することができる車両用電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車両用電源装置は、車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によって駆
動される交流発電装置と、前記交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置と、前記交流発電装置への界磁電流を調整し、前記交流発電装置の発電電圧を可変させる界磁調整装置と、前記整流装置からの直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換装置と、前記整流装置が出力する直流電圧を充電し、前記電圧変換装置を介して車両に搭載される電気負荷へ電流供給を行う蓄電池と、少なくとも前記交流発電装置の回転速度に基づき決定された目標の発電電圧となるように前記交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段とを備えたものである。
【０００８】
また、前記の車両用電源装置において、界磁調整装置への電流供給を、電圧変換装置の出力側の直流電圧Ｖ２から行うように構成したものである。
【０００９】
あるいは、前記の車両用電源装置において、電力変換装置を絶縁型電圧変換装置とすると共に、界磁調整装置への電流供給を、電圧変換装置の入力側の直流電圧Ｖ１若しくは出力側の直流電圧Ｖ２から行うことを切り替える電流供給切替手段を備え、交流発電装置における発電電圧が所定値以下の場合は、前記出力側の直流電圧Ｖ２により界磁調整装置への電流供給を行い、前記発電電圧が所定値より大きい場合には、前記入力側の直流電圧Ｖ１により界磁調整装置への電流供給を行うように構成したものである。
【００１０】
さらに、この発明に係る車両用電源装置は、車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によって駆動される交流発電装置と、前記交流発電装置で発生した交流電圧を直流に整流して直流電圧Ｖ１を出力する整流装置と、前記交流発電装置への界磁電流を調整し、前記交流発電装置の発電電圧を可変させる界磁調整装置と、前記整流装置からの直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換装置と、少なくとも要求された電気負荷電力と前記交流発電装置の回転速度に基づき決定された目標の発電電圧となるように、前記交流発電装置の発電電圧を制御する電圧制御手段とを備え、前記界磁調整装置への電流供給を、前記電圧変換装置の出力側の直流電圧Ｖ２から行うように構成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両用電源装置によれば、オルタネータの出力電力を蓄電池に充電することができるため、車両に搭載される電気負荷の要求負荷電力に関わらず、交流発電装置の回転速度に基づいて出力電力が最大となる発電電圧でオルタネータを発電することができるので、オルタネータを高出力化できる。
加えて、蓄電池の放電により車両に接続される電気負荷へ電力供給している期間はオルタネータの発電を停止できるため、車両の内燃機関若しくはその他の駆動源によるエネルギー消費を軽減することができる。
【００１２】
また、電圧変換装置の出力側から界磁調整装置に流す界磁電流を供給するため、界磁調整装置に安定した界磁電流を供給することができ、オルタネータの出力電力を安定にすることができる。
【００１３】
上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明の実施の形態について、図面を参照して詳述する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の車両用電源装置の構成図を示すものである。
図１において、オルタネータ２００は、交流発電装置２１０、整流装置２２０及び界磁調整装置２３０から構成されている。交流発電装置２１０は、固定子の電機子鉄心に三相の
電機子巻線が備えられ、回転子の磁極鉄心には界磁巻線が設けられており、内燃機関１００の回転部にベルト等を介して機械的に接続されている（いずれも図示省略）。
整流装置２２０は、三相交流電圧を整流し直流電圧を供給する整流器である。界磁調整装置２３０は、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流を調整する装置である。
電圧制御手段３００は、オルタネータ２００の目標とする発電電圧を算出し、目標の電圧値となるようにオルタネータ２００の発電電圧を制御する。
蓄電池７００は、例えば電気二重層キャパシタであり、オルタネータ２００が出力する直流電圧Ｖ１によって充電され、電圧変換装置４００を介して車両に搭載される電気負荷６００へ電流供給を行う。電圧変換装置４００は、整流装置２２０から出力された直流電圧Ｖ１を電圧値の異なる直流電圧Ｖ２に変換して出力する。５００は鉛蓄電池、６００は車両に搭載される電気負荷であり、ともに電圧変換装置４００の出力側に接続されている。
【００１５】
次に、オルタネータ２００の動作について説明する。
電圧制御手段３００は、検出された電圧Ｖ１が目標の電圧値になるように、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流を調整する。検出された電圧Ｖ１が目標の電圧値よりも大きい場合は、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流が小さくなるように調整され、検出された電圧Ｖ１が目標の電圧値より小さい場合は、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流が大きくなるように調整する。界磁巻線に流れる電流が制御されると、界磁巻線を備えた回転子が発生する磁束量が制御されることになる。回転子の発生磁束量に応じて三相の電機子巻線に誘起される交流電圧が変化する。誘起された交流電圧は整流装置２２０によって直流電圧に変換され、直流電圧Ｖ１として出力される。
このように、電圧制御手段３００は界磁巻線に流す電流を調整し、オルタネータ２００が出力する電圧がＶ１となるように制御するため、オルタネータ２００の出力は常に所定の出力電圧Ｖ１となる。
【００１６】
次にオルタネータ２００の出力特性について説明する。
オルタネータ２００は、界磁巻線に流す電流が一定のとき、交流発電装置２１０の回転速度が速くなるとともに出力電力が増加する。これに伴い、三相の電機子巻線の電流も増加し、オルタネータ２００は発熱する。安全性や信頼性を確保するためには、この発熱を所定値以下に維持する必要がある。オルタネータ２００では、界磁巻線に流す電流を界磁調整装置２３０によって調整することで、出力電力及び発熱量を調整しているが、ここで、発熱量は電流に依存することから、大きな出力電力を得るためには、電流はそのままで、発電電圧を大きくすればよい。
【００１７】
図２に、一例としてオルタネータ２００の発電電圧を１４Ｖ、２８Ｖとした場合の、交流発電装置２１０の回転速度と出力電力との関係を示す。交流発電装置２１０の回転速度がＮａ以下であれば、オルタネータ２００の発電電圧が１４Ｖの設定でより大きな出力電力を得ることができ、交流発電装置２１０の回転速度がＮａより速ければ、オルタネータ２００の発電電圧が２８Ｖの設定でより大きな出力電力を得ることができる。
【００１８】
次に実施の形態１の車両用電源装置における処理フローを、図３のフローチャートにて説明する。図３において、ステップＳ１では、内燃機関１００の回転速度、要求される電気負荷電力、電圧Ｖ１、Ｖ２等の車両情報を取得する。
内燃機関１００の回転速度は、例えばクランク角センサ（図示なし）を用いることによって検出が可能である。
要求される電気負荷電力は、例えば車両に搭載される電気負荷６００のオン／オフ信号（図示なし）を検出することによって算出できる。
電圧Ｖ１、Ｖ２は、例えば電圧センサ（図示なし）を用いることによって検出が可能である。
【００１９】
続いてステップＳ２にてオルタネータ２００の駆動判定を行う。
オルタネータ２００の駆動判定条件として、例えば蓄電池７００のＳＯＣ（State of Charge）を用いる。蓄電池７００のＳＯＣは、電圧Ｖ２等から検出することができる。
蓄電池７００のＳＯＣが所定値以下の場合、オルタネータ２００を駆動すると判定し、ステップＳ３へ進む。蓄電池７００のＳＯＣが所定値より大きい場合、蓄電池７００は十分に充電できており、車両に接続される電気負荷６００への電流供給は蓄電池７００で行うことができるので、オルタネータ２００による発電は必要ない（オルタネータは駆動しない）と判定し、ステップＳ６へ進む。
【００２０】
ステップＳ３では、オルタネータ２００の目標の電圧値Ｖｔを算出する。
ここで、交流発電装置２１０の所定の回転速度における、オルタネータ２００の発電電圧及び出力電力には図４のような関係がある。すなわち、交流発電装置２１０の所定の回転速度において、所定のオルタネータ２００の発電電圧（Ｖｏ１〜Ｖｏ５）にすることで、オルタネータ２００の出力電力（Ｐ１〜Ｐ５）が最大となる点が存在することが分かる。この関係から、図５に示すように、オルタネータ２００の目標の電圧値Ｖｔを、交流発電装置２１０の回転速度（Ｎ１〜Ｎ５）に応じて決定する。図５は、図４に基づき、交流発電装置２１０の回転速度（Ｎ１〜Ｎ５）と、オルタネータ２００の出力電力が最大となるオルタネータ２００の目標の電圧値をプロットした図である。
【００２１】
ステップＳ４では、オルタネータ２００の電圧制御を行う。
ステップＳ３にて算出したオルタネータ２００の目標の電圧値Ｖｔとなるように、オルタネータ２００の発電電圧を制御する。具体的には図６に示す処理フローを行う。
図６において、Ｖ１はオルタネータ２００が出力する直流電圧である。ステップＳ４１では、Ｖ１と目標の電圧値Ｖｔとを比較し、Ｖ１が目標の電圧値Ｖｔより大きい場合は、ステップＳ４２で、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流を小さくすることでオルタネータの発電電圧を低くする。Ｖ１が目標の電圧値Ｖｔ以下の場合は、ステップＳ４３で、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流を大きくすることでオルタネータの発電電圧を高くする。これにより、オルタネータ２００から出力される直流電圧はＶｔとなるように制御される。
【００２２】
ステップＳ５では、蓄電池７００の充電制御を行う。
前述したように、オルタネータ２００の出力電力が最大となるようにオルタネータ２００の目標の電圧値を設定しているため、オルタネータ２００の出力電力が、車両に搭載される電気負荷６００が要求する電気負荷電力よりも大きくなる可能性が高い。電気負荷電力以上に発電した電力については蓄電池７００に充電し、ステップＳ８へ進む。
【００２３】
一方、ステップＳ２でオルタネータ２００を駆動しないと判断した場合はステップＳ６に進み、ステップＳ６では、オルタネータ２００の発電停止制御を行う。具体的には、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流を０とすることで、オルタネータ２００の発電を停止する。
【００２４】
ステップＳ７では、蓄電池７００の放電制御を行う。
ステップＳ６において、オルタネータ２００の発電を停止しているため、車両に接続される電気負荷６００への電流供給は蓄電池７００から放電することによって行い、ステップＳ８へ進む。
【００２５】
ステップＳ８では、電圧変換装置４００の制御を行い、図３の処理フローは終了する。すなわち、電圧変換装置４００では、オルタネータ２００若しくは蓄電池７００が出力する直流電圧Ｖ１を直流電圧Ｖ２に変換し、若しくは直流電圧Ｖ１をバイパスして出力し、車両に接続される電気負荷６００に給電する。具体的には図７に示す処理フローを行う。
図７において、ステップＳ８１では、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との電圧偏差と所定値とが比較され、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との電圧偏差が所定値より大きい場合、ステップＳ８２で、直流電圧Ｖ１を直流電圧Ｖ２に降圧して出力する。電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との電圧偏差が所定値以下の場合は、ステップＳ８３で、直流電圧Ｖ１をバイパスして出力する。
【００２６】
以上のようにこの発明の実施の形態１の車両用電源装置によれば、オルタネータ２００の出力電力を蓄電池７００に充電することができるため、車両に搭載される電気負荷６００の要求負荷電力に関わらず、交流発電装置２１０の回転速度に基づいて出力電力が最大となる発電電圧でオルタネータ２００を発電することができ、オルタネータ２００を高出力化できる。
加えて、蓄電池７００の放電により車両に接続される電気負荷へ電力供給している期間は、オルタネータ２００の発電を停止できるため、車両の内燃機関１００若しくはその他の駆動源（図示しない）によるエネルギー消費を軽減することができる。
【００２７】
また、整流装置２２０が出力する直流電圧Ｖ１と電圧変換装置４００の出力側の電圧Ｖ２との電圧偏差が所定値以下の場合には、電圧変換装置４００による降圧動作を停止するので、電圧変換装置の降圧動作時の電圧変換装置内のスイッチング素子におけるスイッチング損失が発生せず、オルタネータ２００の出力電力を効率よく車両に接続される電気負荷６００へ供給することができる。
【００２８】
また、図２から明らかなように、オルタネータ２００の発電電圧を大きくすると、交流発電装置２１０の回転速度が速い領域（＞Ｎａ）では、出力電力が大きくなる。
通常、車両の走行で使用する回転速度の領域を加味し、オルタネータ２００の出力電力が大きくなるようにオルタネータ２００の発電電圧を一定値（＞Ｖ２）としても差し支えなく、これによりオルタネータ２００は高出力化される。
【００２９】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２の車両用電源装置の構成図を示すものである。
この実施の形態２の車両用電源装置は、図８において、電圧変換装置４０１の出力側の直流電圧Ｖ２（例えば１４Ｖ）から、界磁調整装置２３０に流す界磁電流を供給していること以外は、実施の形態１の構成と同等であり、図１で示した構成と同一または相当する部分には同一の符号を用いている。
また、実施の形態２における処理フローは、実施の形態１と全く同等であるため説明は省略する。
ここで、電圧変換装置４０１は安全上、オルタネータ２００の目標の発電値の範囲によって構成を変える必要がある。オルタネータ２００の目標の発電値の最大値が６０Ｖより大きく設定される場合、電圧変換装置４０１の入力側と出力側を絶縁する絶縁型の電圧変換装置を用いる。オルタネータ２００の目標の発電値の最大値が６０Ｖ以下に設定される場合、非絶縁型の電圧変換装置を用いる。
【００３０】
上記から分かるように、交流発電装置２１０の回転速度によって、オルタネータ２００の目標の電圧値は大きく変動する。オルタネータ２００の発電電圧は、前述したように、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流によって制御していることから、この界磁巻線に流す電流を供給するため電圧は一定であることが望ましい。これは、界磁調整装置２３０に界磁電流を流すための供給電圧を一定にすることに等しく、この実施の形態２では、図８に示すように、電圧変換装置４０１の出力側の直流電力Ｖ２（例えば１４Ｖ）から、界磁調整装置２３０に流す界磁電流を供給している。このため、安定した界磁電流を供給することが可能となる。
また、電圧変換装置４０１が絶縁型の電圧変換装置であれば、車両の内燃機関を始動時、電圧変換装置４０１の入力側の電圧は０Ｖであるため界磁巻線に流す界磁電流を供給でき
ないが、電圧変換装置４０１の出力側の電圧であれば、交流発電装置２１０の界磁巻線に流す電流の供給が可能となる。
【００３１】
なお、図９は実施の形態２の変形例を示すもので、図９に示すように、オルタネータ２００と電圧変換装置４０１の間に蓄電池７００が接続されていない場合においても、電圧変換装置４０１の出力側から界磁調整装置２３０に流す界磁電流を供給することによって、界磁調整装置２３０にかかる電圧は固定値Ｖ２（例えば１４Ｖ）となり、安定した界磁電流を供給することができる。
ただし、この構成の場合、オルタネータ２００の目標の発電値は、交流発電装置２１０の回転速度だけでなく、車両に接続される電気負荷６００から要求された電気負荷電力にも依存するため、図８の構成と比較すると、オルタネータ２００の発電効率は低くなる。
【００３２】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加え、電圧変換装置４０１の出力側から界磁調整装置２３０に流す界磁電流を供給することによって、界磁調整装置２３０に供給される電圧は固定値Ｖ２（例えば１４Ｖ）となり、安定した界磁電流を供給することができる。
【００３３】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３の車両用電源装置の構成図を示すものである。
この実施の形態３の車両用電源装置は、図１０において、電圧変換装置４０２が絶縁型の電圧変換装置であり、電圧変換装置４０２の入力側若しくは出力側から界磁調整装置２３０に流す界磁電流を供給することを切り替えるスイッチ８００を備えていること以外は、実施の形態１の構成と同等であり、図１で示した構成と同一または相当する部分には同一の符号を用いている。
また、スイッチ８００の切替動作を除いては実施の形態１の動作と同等となるため、スイッチ８００の切替動作以外の説明は省略する。
【００３４】
前述した通り、オルタネータ２００の目標の電圧値の最大値が６０Ｖ以上に設定されている場合、安全上の点から絶縁型の電圧変換装置４０２が用いられる。しかしながら、絶縁型の電圧変換装置であるため、オルタネータ２００が発電していない期間、電圧変換装置４０２の入力側の直流電圧Ｖ１は０Ｖとなる。このため、オルタネータ２００が発電していない期間（例えば、車両の内燃機関１００を始動した直後）は、電圧変換装置４０２の入力側から、界磁調整装置２３０に界磁電流を供給することができないので、界磁調整装置２３０に流す界磁電流を電圧変換装置４０２の出力側から供給できるようにスイッチ８００を操作する。そして、オルタネータ２００の発電電圧が所定値以上となった場合、界磁調整装置２３０に流す界磁電流を電圧変換装置４０２の入力側から供給できるようにスイッチ８００を操作する。
また、蓄電池７００等、装置を構成する部品が故障して電圧変換装置４０２の入力側の直流電圧Ｖ１が０Ｖとなることも有り得る。このような場合にも、界磁調整装置２３０に流す界磁電流を電圧変換装置４０２の出力側から供給できるようにスイッチ８００を操作することで、オルタネータ２００による発電を継続することが可能となる。
【００３５】
なお、図１１は実施の形態３の変形例を示すもので、図１１に示すように、オルタネータ２００と電圧変換装置４０２の間に蓄電池７００が接続されていない場合においても、界磁調整装置２３０への電流供給を、絶縁型の電圧変換装置４０２の入力側若しくは出力側から行うことを切り替えるスイッチ８００を備え、オルタネータ２００の発電電圧の大きさに応じてスイッチ８００を切り替えることにより、界磁調整装置２３０に安定した界磁電流を供給することが可能となり、オルタネータ２００の出力電力が安定する。
ただし、この構成の場合、オルタネータ２００の目標の発電値は、交流発電装置２１０の回転速度だけでなく、車両に接続される電気負荷６００から要求された電気負荷電力にも
依存するため、図１０の構成と比較すると、オルタネータ２００の発電効率は低くなる。
【００３６】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、界磁調整装置２３０への電流供給を、絶縁型の電圧変換装置４０２の入力側若しくは出力側から行うことを切り替えるスイッチ８００を備え、オルタネータ２００の発電電圧の大きさに応じてスイッチ８００を切り替えることにより、界磁調整装置２３０に安定した界磁電流を供給することが可能となり、オルタネータ２００の出力電力を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施の形態１の車両用電源装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における、オルタネータの発電電圧に対する交流発電装置の回転速度とオルタネータの出力電力の関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１における、交流発電装置の回転速度に対するオルタネータの発電電圧と出力電力の関係を示す図である。
【図５】この本発明の実施の形態１における、交流発電装置の回転速度とオルタネータの目標の電圧値の関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１における、オルタネータの電圧制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１における、電圧変換装置の制御の処理を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２の車両用電源装置の構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２の車両用電源装置の構成を一部変更した変形例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３の車両用電源装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３の車両用電源装置の構成を一部変更した変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  内燃機関、２００  オルタネータ、２１０  交流発電装置、
２２０  整流装置、２３０  界磁調整装置、３００  電圧制御手段、
４００、４０１、４０２  電圧変換装置、５００  鉛蓄電池、６００  電気負荷、
７００  蓄電池、８００  スイッチ（電流供給切替手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010104123.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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