(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の界磁極が形成された界磁鉄心をもつ回転子と、
前記界磁極を磁化させるための界磁電流が給電される界磁巻線と、
該界磁巻線に並列に接続される環流用ダイオードと、
多相巻線が巻装された電機子鉄心を有する電機子と、
前記多相巻線の発電電圧を整流して直流出力電圧として出力する整流回路と、を有する車両用交流発電機に装備されて前記界磁電流の調整により前記直流出力電圧を制御する車両用交流発電機の制御装置において、
前記界磁電流を断続するスイッチ手段と、
前記直流出力電圧に関連する信号に応じて前記スイッチ手段を制御する制御回路と、
前記制御回路に電源電力を給電する電源回路と、
少なくとも前記回転子の回転停止時点の直前から停止時点の所定時間経過までの期間、前記電源回路による前記制御回路への前記電源電力の給電を維持する電源ホールド手段と、
を有することを特徴とする車両用交流発電機の制御装置。
【請求項２】
前記電源ホールド手段は、前記回転子の回転状態に関連する回転起因電気信号又は前記直流出力電圧に関連する直流出力電圧関連信号に基づいて、前記回転子の回転数が所定値未満となった時点から前記回転子の通常停止の際の前記回転子の予想回転停止時点を超える所定期間の間、前記電源回路を活性状態に維持することを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機の制御装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、少なくとも前記回転子の回転停止時点の直前から停止完了時点後までの期間に所定時間以上遮断されないことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用交流発電機の制御装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、前記期間に連続オンされることを特徴とする請求項３記載の車両用交流発電機の制御装置。
【請求項５】
前記電源ホールド手段は、前記回転子の回転状態に関連する回転起因電気信号に基づいて前記回転子の回転数が所定値以上の場合に、前記電源回路による前記制御回路への前記電源電力の給電を開始させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の車両用交流発電機の制御装置。
【請求項６】
前記回転起因電気信号は、前記回転子の回転時に前記電機子鉄心の残留磁束が前記界磁巻線と鎖交して前記界磁巻線に誘起される残留磁化界磁巻線誘起電圧、又は、回転する前記界磁鉄心の残留磁束が前記多相巻線と鎖交して前記多相巻線に誘起される残留磁化電機子巻線誘起電圧からなることを特徴とする請求項５記載の車両用交流発電機の制御装置。
【請求項７】
前記電源ホールド手段は、前記回転起因電気信号としての前記残留磁化界磁巻線誘起電圧又は残留磁化電機子巻線誘起電圧により回転数が所定時点に達した段階で作動するタイマ手段と、
前記直流出力電圧が所定値を超えたかどうかを判定するコンパレータ手段と、
前記タイマ手段と前記コンパレータ手段との論理和出力に基づいて前記電源回路への電源電力を給電することを特徴とする請求項７記載の車両用交流発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５５ー１２７８４９号公報や特開平６ー２８４５９８号公報は、回転界磁極型オルタネータの回転時に、鉄心に残留して電機子巻線に鎖交する磁束が界磁極の回転により変調されて電機子巻線に誘起する交流電圧（残留磁化電機子巻線誘起電圧ともいう）を検出して、オルタネータの回転すなわちエンジン始動を検出することを提案している。
【０００３】
特開平３ー２１５２００号公報は、回転界磁極型オルタネータを構成する回転磁極に残留する磁束が多相電機子巻線に鎖交して誘起する多相交流電圧のうちの２相の電圧間の電位差を検出することにより、発電検出を行うことを開示している。これらの発電検出技術を用いれば、ＩＧ配線を省略できるとともに、ＩＧスイッチオンにもかかわらずエンジン始動しない場合にはオルタネータを励磁することはないという利点が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の残留磁化電機子巻線誘起電圧による回転検出は、鉄心の残留磁化がしばしば小さくなってしまい、残留磁化電機子巻線誘起電圧が小さいため、検出信頼性の向上が望まれている。
【０００５】
この問題を改善するために、本発明者らは、電機子巻線に代えて界磁巻線を用いれば、鉄心残留磁化による誘起電圧は、界磁巻線のターン数が電機子巻線のそれに比較して格段に高いために大きくなるということに気がついた。界磁巻線は電機子巻線に比べて格段にインピーダンスが大きいため、リーク電流が流れにくく、このリーク電流により残留磁化界磁巻線誘起電圧が低下することが抑止できる。
【０００６】
しかし、界磁巻線と鎖交する残留磁束による誘起電圧（残留磁化界磁巻線誘起電圧）は、主として電機子鉄心の残留磁化により形成されて界磁巻線と鎖交する残留磁束が界磁鉄心の界磁極の回転により変調されることにより生じ、この電機子鉄心の残留磁化が界磁鉄心のそれよりも小さいために、やはり、残留磁化界磁巻線誘起電圧の検出においても、更なる検出信頼性の向上が期待される。
【０００７】
この種の鉄心残留磁化、特に電機子鉄心磁界の減衰について更に説明する。
【０００８】
界磁巻線のインダクタンスが大きいため、界磁巻線に環流ダイオードを並列接続して過電圧発生を抑止するのが一般的である。このことは、界磁巻線と直列接続されたスイッチングトランジスタをオンして界磁巻線に界磁電流を流した後に、このスイッチングトランジスタをオフしても、界磁巻線には環流ダイオードを通じて数百ｍｓｅｃもの間、界磁電流が減衰しながら流れ続けることを意味する。また、上記スイッチングトランジスタのオフによる界磁巻線への外部給電停止と同時にエンジンの燃料噴射を停止してもエンジン及び車両用交流発電機は減速しつつ惰性により所定期間回転を続ける。その結果、電機子鉄心の各部位は、界磁電流の減衰により次第に磁界強度が減衰してゆく逆極性の界磁極によって交互に磁化されることになり、磁気記録技術ではよく知られている交流消磁作用を受けて、残留磁化が消失してしまう。この様子を図６に示す。
【０００９】
実験によれば、界磁巻線の時定数τが２００ｍｓｅｃ、磁極数が１６、回転数が２０００ｒｐｍの状態で、界磁巻線への外部給電を停止したとする、界磁電流はその後、約２００ｍｓｅｃ間は指数関数的に減衰しながら流れ続ける。このとき、２６６．６６Ｈｚの減衰交番磁界Ｈｓが電機子鉄心に加えられ、電機子鉄心の残留磁化は大幅に減少してしまう。
【００１０】
電機子巻線による残留磁化誘起電圧検出においては、界磁鉄心の残留磁化が重要となるが、界磁鉄心の残留磁化は、電機子鉄心の残留磁化や電機子巻線の電流磁界の影響を受けるので、これら電機子鉄心の残留磁化や電機子巻線の電流磁界が全くない場合よりは低下する。したがって、電機子鉄心ほどではないが電機子鉄心と同様に残留磁化低下の問題を有する。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、車両用交流発電機の鉄心残留磁化の減衰を抑止して、種々利用可能な残留磁化誘起電圧の増大可能とした車両用交流発電機の制御装置を提供することをその目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両用交流発電機の制御装置は、複数の界磁極が形成された界磁鉄心をもつ回転子と、前記界磁極を磁化させるための界磁電流が給電される界磁巻線と、該界磁巻線に並列に接続される環流用ダイオードと、多相巻線が巻装された電機子鉄心を有する電機子と、前記多相巻線の発電電圧を整流して直流出力電圧として出力する整流回路とを有する車両用交流発電機に装備されて前記界磁電流の調整により前記直流出力電圧を制御する車両用交流発電機の制御装置において、前記界磁電流を断続するスイッチ手段と、前記直流出力電圧に関連する信号に応じて前記スイッチ手段を制御する制御回路と、前記制御回路に電源電力を給電する電源回路と、少なくとも前記回転子の回転停止時点の直前から停止時点の所定時間経過までの期間、前記電源回路による前記制御回路への前記電源電力の給電を維持する電源ホールド手段とを有することを特徴としている。
【００１３】
これにより、制御回路への電源電力給電停止による界磁巻線への外部給電停止は、少なくとも回転子の停止後になされることになり、回転停止前に制御回路への電源電力給電が遮断されることに起因して界磁電流が前述した交流消磁作用により減衰することを防止することができ、その結果として上記交流消磁現象を防止して鉄心、特に電機子鉄心の残留磁化減少を抑止することができる。
【００１４】
請求項２記載の構成によれば、前記電源ホールド手段は、前記回転子の回転状態に関連する回転起因電気信号又は前記直流出力電圧に関連する直流出力電圧関連信号に基づいて、前記回転子の回転数が所定値未満となった時点から前記回転子の通常停止の際の前記回転子の予想回転停止時点を超える所定期間の間、前記電源回路を活性状態に維持する。このようにすれば、簡素な回路構成で上記交流消磁抑止を実現することができる。
【００１５】
回転起因電気信号としては、たとえば、電機子巻線の交流発電電圧（単に発電電圧ともいう）が好適である。停止に向けて減速が生じれば、発電電圧の振幅又は周波数は減少するので、それが所定値未満となった時点から所定時間タイマを作動させればよい。
【００１６】
次に、前記直流出力電圧に関連する直流出力電圧関連信号に基づいて交流消磁を抑止する場合を以下に説明する。
【００１７】
車両用交流発電機の発電中はバッテリには充電分極電圧降下が生じており、またバッテリは通常、満充電近傍にまで充電されている。オルタネータが停止に向けて減速する場合において、オルタネータの発電出力が遮断されてから発電機の回転数が完全に停止するまでの時間ｔ１より、バッテリが充電停止されてから充電分極が解消し、バッテリ電圧が無負荷端子電圧（車両用交流発電機の直流出力電圧）略１２．５Ｖに低下する時間ｔ２は長いので、バッテリ電圧すなわち発電機の直流出力電圧が所定値未満になるまで制御回路に電源電圧を印加すれば、車両用交流発電機が回転停止した後も交流消磁防止のために必要時間容易に界磁電流を流すことができ、かつ回転停止後に界磁電流が流れ続けるという事態も防止することができる。
【００１８】
請求項３記載の構成によれば、前記スイッチ手段は、少なくとも前記回転子の回転停止時点の直前から停止完了時点後までの減速期間に所定時間以上遮断されない。この所定時間は、スイッチ手段の停止による界磁巻線の界磁電流が所定値以下にならない範囲とされる。このようにすれば、制御回路への電源電力供給にもかかわらず、制御回路に入力されるバッテリ電圧が高いために回転子の停止前にスイッチ手段のオフが生じ、このオフにより環流ダイオードを通じて界磁電流が回転子の回転中に緩やかに減衰して交流消磁が発生するのを防止することができる。
【００１９】
請求項４記載の構成によれば、前記スイッチ手段は、少なくとも前記回転子の回転停止時点の直前から停止時点の所定時間経過までの期間に連続オンされるので、鉄心に強力な残留磁化を形成することができる。
【００２０】
請求項５記載の車両用交流発電機の制御装置によれば、前記電源ホールド手段は、前記回転子の回転状態に関連する回転起因電気信号に基づいて前記回転子の回転数が所定値以上の場合に、前記電源回路による前記制御回路への前記電源電力の給電を開始させるので、制御回路に給電する電源回路は従来のようにＩＧ線でイグニッションスイッチの状態を調べる必要がなく、配線を簡素化することができる。特に、交流消磁作用の抑止により従来より強力な残留磁化電機子巻線誘起電圧又は残留磁化界磁巻線誘起電圧を回転開始時に発生させることができるため、ＩＧ線を用いることなく良好に回転検出を行うことができ、その結果として信頼性を低下させることなく制御電力の給電開始を行うことにより配線を簡素化することができる。
【００２１】
請求項６記載の構成によれば、前記回転起因電気信号は、回転する前記界磁鉄心の残留磁束が前記多相巻線と鎖交して前記多相巻線に誘起される残留磁化電機子巻線誘起電圧、又は、前記回転子の回転時に前記電機子鉄心の残留磁束が前記界磁巻線と鎖交して前記界磁巻線に誘起される残留磁化界磁巻線誘起電圧からなる。これら残留磁化電機子巻線誘起電圧又は残留磁化界磁巻線誘起電圧の振幅又は周波数を所定値と比較することが好適である。
【００２２】
このようにすれば、簡素な回路構成で回転開始を検出することができる。
【００２３】
請求項７記載の構成によれば、前記電源ホールド手段は、前記回転起因電気信号としての前記残留磁化界磁巻線誘起電圧又は残留磁化電機子巻線誘起電圧により回転数が所定時点に達した段階で作動するタイマ手段と、前記直流出力電圧が所定値を超えたかどうかを判定するコンパレータ手段と、前記タイマ手段と前記コンパレータ手段との論理和出力に基づいて前記電源回路への電源電力を給電する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用交流発電機の制御装置の好適な態様を以下の実施例を参照して詳細に説明する。
【００２５】
〔第１の実施例〕
図１は第１実施例の車両用交流発電機の回路構成を示すブロック図である。
【００２６】
１は車両用交流発電機（オルタネータ）、２は車載バッテリ、３は三相電機子巻線、４は電機子巻線３の各相出力端に接続される全波整流回路、６は界磁極を有する界磁鉄心（図示せず）に巻装される界磁巻線、７は界磁電流を調整してオルタネータ１の出力電圧を所定範囲内に制御する電圧制御装置である。
【００２７】
７１は界磁巻線と直列に接続されて界磁電流を断続するトランジスタ、７２はトランジスタ７１がオフの際に界磁電流を環流させるフライホイルダイオード（環流ダイオード）、７３は全波整流回路４の出力電圧をモニタし、出力電圧が所定の範囲内に収まるようにパワートランジスタ７１を駆動させる信号を発生する制御回路、７４は電圧制御回路７３を動作状態に保つべく電源電力を給電する電源回路、７５は回転子の回転を検出して電源回路を駆動するための信号を発する電源駆動回路である。
【００２８】
電源回路７４自体は、制御回路７３に電源電圧を給電する従来同様の回路であり、たとえば定電圧回路で構成してもよく、電源回路のＩＧ端子に入力される電源電圧をそのまま制御回路７３に電源電圧として印加してもよい。制御回路７３は、バッテリ電圧と所定の調整電圧を比較して比較結果によりトランジスタ７１を断続制御するコンパレータを含む。電源回路７４及び制御回路７３は従来同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００２９】
電源駆動回路７５の一例を図２に示す。
【００３０】
７５１は前記界磁巻線の１端電圧を所定の定電圧（ここでは接地電位）と比較する第１のコンパレータ、７５２は後述する電源電圧Ｖｃｃを分圧する抵抗群で各々の抵抗値は等しく設定する事が望ましい。７５３は電源電圧Ｖｃｃの２／３分圧と後段のＣＲ積分回路７５７の出力とを比較する第２のコンパレータ、７５４は第１のコンパレータ７５１の出力電圧と電源電圧Ｖｃｃの１／３分圧とを比較する第３のコンパレータ、７５５は第２のコンパレータ７５３出力をリセット入力、第３のコンパレータ７５４の出力をセット入力とするＲＳフリップフロップ、７５７はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを直列接続してなる前述のＣＲ積分回路、７５９はフリップフロップ７５５の反Ｑ出力をベース抵抗Ｒｂを通じて受けてコンデンサＣ１の電荷を放電させるトランジスタである。
【００３１】
７６１は抵抗Ｒ３、Ｒ４を直列接続して構成されてオルタネータ１の直流出力電圧の分圧Ｖ２を出力する抵抗分圧回路、７６３は抵抗Ｒ４と並列接続されて分圧Ｖ２の高周波成分を除去するコンデンサ、７６４は分圧Ｖ２を所定の電圧Ｖｒｅｆと比較するコンパレータ、７６５はフリップフロップ７５５のＱ出力とコンパレータ７６４の出力との論理和をとるＯＲゲート、７６６はオルタネータ１の直流出力電圧を降圧して定電圧の電源電圧Ｖｃｃを形成する定電圧回路、７６０はＯＲゲート７６５の出力で駆動され、主電源回路７４のＩＧ端子に供給する電力を断続するアナログスイッチである。
【００３２】
Ｃｂはコンパレータ７５１の一対の入力端間に接続される高周波バイパスコンデンサであり、接地電位への高周波ノイズ電圧が重畳して、コンパレータ７５１が誤動作するのを防止する。なお、車両用交流発電機の回転開始により残留磁化により生じる残留磁化界磁巻線誘起電圧は交流電圧ではあるが、低周波数のためこの高周波バイパスコンデンサによる減衰効果は小さい。
【００３３】
図３を用いて電源駆動回路（本発明で言う電源ホールド手段）７５の動作を以下に説明する。
【００３４】
オルタネータ１の各鉄心には前回の発電によって磁化が残留している。回転子が回転することで界磁コイル６には、界磁鉄心の残留磁化と電機子鉄心の残留磁化との合成残留磁化により形成される残留磁束が前記合成残留磁化（主として電機子鉄心残留磁化）が界磁極に対して周期変動し、これにより界磁巻線に鎖交する上記残留磁束が周期変動することにより交流電圧が誘起される。
【００３５】
更に説明すれば、電機子鉄心の残留磁化の空間分布は前回の回転子の爪状の界磁極の停止時の位置により電機子鉄心の内周面において周方向にＮ極とＳ極とをその合計が界磁極総数と一致するだけ周方向交互に生じさせ、その結果、界磁極が回転すると、この電機子鉄心の残留磁化により形成されて界磁巻線６と鎖交する磁束が周期変化し、界磁巻線６には交流電圧が発生する。このとき、スイッチ７１はオフしているものとする。この交流電圧の振幅はたとえば約０．２〜０．４Ｖ、周波数は回転磁極数を２Ｐ１個とするとＮ〔ｒｐｍ〕にてＰ１・Ｎ／６０〔Ｈｚ〕となる。
【００３６】
コンパレータ７５１は、この交流電圧と定電圧（ここでは接地電位）と比較して、デュ−ティ比５０％、周波数Ｐ１・Ｎ／６０の矩形波パルス電圧ｉｎを出力する。この矩形波パルス電圧ｉｎは第３のコンパレータ７５４に入力されて分圧Ｖｃｃ／３と比較され、フリップフロップ７５５のセット入力になる。もちろん、基準電圧を接地以外に設定することにより任意デュ−ティの矩形波パルスを作ることができる。
【００３７】
第２コンパレータ７５３には後段のＣＲ回路７５７（第１のタイマ）の出力が入力され、分圧２・Ｖｃｃ／３と比較される。つまり、ＣＲ回路７５７の出力が分圧２・Ｖｃｃ／３に達した時点で第２コンパレータ７５３はＨｉ出力を出し、フリップフロップ７５５をリセットする。
【００３８】
第２コンパレータ７５３の出力がＬｏ、つまりＣＲ回路の出力が２・Ｖｃｃ／３以下の期間ではフリップフロップ７５５のＱ出力はＨｉ、反Ｑ出力はＬｏになり、トランジスタ７５９がオフとなってコンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１が充電されて電位Ｖｃが２・Ｖｃｃ／３に達するとフリップフロップ７５５がリセットされてトランジスタ７５９がオンし、コンデンサＣ１が放電される。結局、フリップフロップ７５５は、コンデンサ７５７が充電されている期間、つまりほぼＣＲ回路７５７の時定数に等しいだけの一定期間だけＨｉを出力する。フリップフロップ７５５の出力がＨｉである場合、電源回路７４のＩＧ端子に電力を供給するスイッチ７６０はオン状態に維持され、電源回路７４が動作可能になる。
【００３９】
回転数が低い場合には、フリップフロップ７５５のセット入力の周期よりＣＲ回路７５７のＣＲ時定数の方が短いので、フリップフロップ７５５がリセットされる時点つまりコンデンサＣ１の電位が２・Ｖｃｃ／３となる時点ではセット入力はＬｏになっており、次に、セット入力がＨｉになるまで、フリップフロップ７５５はＬｏ出力を維持し、電源駆動回路７５の出力Ｏｕｔ１はＬｏを維持する。
【００４０】
回転数が所定値を超えるとフリップフロップ７５５のセット入力の周期の方がＣＲ時定数より短くなるので、フリップフロップ７５５のリセット時点つまりコンデンサＣ１の電位が２・Ｖｃｃ／３になる時点ではセット入力もＨｉになっており、フリップフロップ７５５はＨｉ出力を維持し、電源駆動回路７５の出力Ｏｕｔ１はＨｉを維持する。つまり、回転数が高くなるにつれて界磁巻線６に誘起される電圧の周波数が高くなって出力Ｏｕｔ１のオフ期間が次第に短縮され、やがては連続的にオンになる。つまりは連続的に電源回路７４を動作状態に維持できる。すなわち、低回転域では間欠動作であり、ある回転数以上で連続動作に移行する。
【００４１】
たとえば１２極（６極対）の回転磁極を備えるオルタネータにおいて、Ｒ２＝１００ｋΩ、Ｃ１＝０．１μＦに設定すると約１０００〔ｒｐｍ〕にて連続的に動作可能である。一般に２・Ｐ１極のオルタネータをＮ１〔ｒｐｍ〕で連続に動作させたい場合、ＣＲ回路７５７の時定数を６０／（Ｐ１・Ｎ１）〔ｓｅｃ〕に設定すればよい。
【００４２】
すなわち、上記実施例では、残留磁化界磁巻線誘起電圧の周期（周波数関連信号電圧、回転起因電気信号）とＣＲ回路（第１のタイマ）７５７の時定数との比較により、電源電力を給電するかどうかを判定するので、安定に回転数が所定値以上となったことを判別して制御回路に電源電力を給電することができる。
【００４３】
なお、ＲＳフリップフロップ７５５を用いた場合、セット、リセット入力がともにＨｉとなる場合にフリップフロップ出力が不定となる。そこで、抵抗分圧回路７６１によりオルタネータ１の出力電圧を検出し、コンパレータ７６４でバッテリの開放端子電圧よりも高い基準電圧たとえば１３．０Ｖに対応する基準電圧値Ｖｒｅｆと比較し、オルタネータ１の出力電圧がこの基準電圧値Ｖｒｅｆよりも高い場合にＨｉを出力し。この信号と出力Ｏｕｔ１との論理和信号にてスイッチ７６０のゲートを駆動すれば動作を一層の安定化することができる。
【００４４】
また、オルタネータ１の出力電圧とバッテリの開放端子電圧よりも高い基準電圧との比較結果を論理和ゲートを通すことで更に以下の如き効果も奏することができる。
【００４５】
車両の運行が終了して車載エンジンを停止させるプロセスを考える。通常、バッテリは略満充電状態に維持されているので、その端子電圧、即ちコンパレータ７６４の入力電圧はほぼ１４．５Ｖに対応する値になっており、コンパレータ７６４の出力はＨｉである。運転者がエンジンを停止させるとオルタネータ１も直ちに停止するものの、オルタネータ１の電圧制御装置の主電源はコンパレータ７６４のＨｉ信号を受けてまだアクティブ状態にある。従って、適当なデュ−ティ比でオルタネータ１の界磁巻線６に励磁電流を通電し続ける。やがて車載バッテリの端子電圧は充電分極の消失などにより無負荷電圧略１２．８Ｖにまで落ち込み、コンパレータ７６４の出力を反転させて電源回路７４を非動作状態にする。一般の車載バッテリは化学反応を利用しているので、エンジンが停止し、オルタネータ１の発電が停止してから電圧制御装置の電源回路７４が非動作状態になり、界磁巻線６に流れる励磁電流が完全に消滅するまで十数秒〜数十秒を要する。
【００４６】
したがって、この実施例では、界磁巻線６の減衰励磁電流が回転停止時に電機子鉄心を消磁するという現象を、バッテリ電圧すなわちオルタネータ１の直流出力電圧に基づく制御回路への電源電力給電停止の遅延により実現しているので、次回のエンジン始動時にも、オルタネータ１の電圧制御装置を確実にスタンバイ状態に復帰させることができる。もちろん、直流出力電圧の大きさの変化ではなく、その周波数変化や電機子巻線の発電電圧又は周波数の変化により制御回路への電源電力給電停止の遅延を実現してもよい。
【００４７】
なお、ここではＣＲ回路の時定数を利用したアナログ信号処理にてタイマ機能を実現した例を示しているが、各種ディジタルカウンタを利用したディジタル信号処理を施しても同等の効果が得られることはもちろんである。図３は各部電位状態を示す。
【００４８】
〔変形態様〕
第１実施例の変形態様を図４に示す。
【００４９】
上述した第１実施例では界磁巻線６の誘起交流電圧を検出して電源回路覚醒のトリガ信号としていたのに対し、本変形態様では電機子巻線６の１相の出力電圧信号を検出してトリガ信号とする。動作は第１実施例と同じである。
【００５０】
〔第２実施例〕
第２実施例を図５を参照して説明する。
【００５１】
この実施例の電源駆動回路７５は、図２に示す界磁巻線電圧により作動する電源駆動回路７５と同等機能をもつ第一電源駆動回路部７５ａと、図４に示す一相電機子巻線電圧により作動する電源駆動回路７５と略同等機能をもつ第二電源駆動回路部７５ｂとを並列使用することを特徴としている。ただし、第二電源駆動回路部７５ｂのＨｉ出力の継続時間（コンデンサＣ３と抵抗Ｒ５との直列接続回路からなるＣＲ回路（第２のタイマ）の時定数）Ｃ３Ｒ５は、第一電源駆動回路７５ａのＨｉ出力の継続時間Ｃ１Ｒ２に比べて十分に長く設定されている。
【００５２】
更に、この実施例の電源駆動回路７５は、電機子巻線３の出力電圧の周波数成分を検出する検出手段７６７、例えば周知のＦ／Ｖコンバータと、検出手段７６７の出力を所定の定電圧と比較するコンパレータ７６８と、第二電源駆動回路部７５ｂのＱ出力とコンパレータ７６８の出力との論理積を演算するＡＮＤゲート７６９と、ＡＮＤゲート７６９の出力と第一電源駆動回路部７５ａの出力との論理和を演算するＯＲゲート７７０とを有している。
【００５３】
次に動作を説明する。
【００５４】
第一電源駆動回路部７５ａの動作は第１実施例に同じであるので省略する。
【００５５】
第二電源駆動回路部７５ｂは第１実施例の変形態様と同じである。ただし、周波数検出器７６７の出力が所定値Ｖｒｅｆよりも大きい場合にはコンパレータ７６８はＬｏを出力し、その結果、回転数が高い通常の発電状態では第二電源駆動回路部７５ｂの出力は無効とされる。
【００５６】
以下、動作を説明する。
【００５７】
エンジンが停止過程に入ってオルタネータ１の回転数が下がり、電機子巻線の交流電圧の周波数がＶｒｅｆ２相当以下になると、コンパレータ７６８がＨｉを出力し、第二電源駆動回路部７５ｂの出力がＯＲゲート７７０に入力されることになる。このとき、回路７５ｂからのＨｉ出力期間Ｔ２は、回路７５ａからのＨｉ出力期間Ｔ１に比べて十分に長いために回転数が低下し、エンジンが完全に停止した後もしばらくの間ＯＲゲート７７０はＨｉを出力し続け、電源回路７４は動作状態に維持される。電源回路７４が動作状態に維持されれば、界磁巻線６には励磁電流が流れ続けるので、電機子鉄心には直流の磁界が印加され続け、次回のエンジン始動時には容易に発電開始できる。
【００５８】
すなわち、この実施例では、電機子巻線の発電電圧に基づいて回転停止完了後も制御回路７３への電源電力の給電をしばらくの間持続し、交流消磁を防止する。
【００５９】
【実施例３】
他の実施例を図７を参照して説明する。
【００６０】
１０００は、調整電圧Ｖｔｈとバッテリ電圧Ｖｂとを比較するコンパレータ、１００１はオアゲートであり、コンパレータ１０００の出力はオアゲート１００１を通じてトランジスタ７１を制御して、直流出力電圧を調整電圧Ｖｔｈに収束制御する。
【００６１】
１００２は一相電機子巻線電圧（発電電圧）Ｖｐを半波整流するダイオード、１００３、１００５は抵抗、１００４はコンデンサ、１００６はコンパレータである。
【００６２】
一相電機子巻線電圧（発電電圧）Ｖｐはダイオード１００２で半波整流されて抵抗１００３を通じてコンデンサ１００４を充電し、コンデンサ１００４は抵抗１００６を通じて放電される。
【００６３】
したがって、コンパレータ１００６は一相電機子巻線電圧（発電電圧）Ｖｐの整流電圧が所定値Ｖｒｅｆｘを超える通常発電段階となるとＬｏを出力し、回転数が所定値未満である回転開始初期、回転停止期及び回転停止後にＨｉを出力し、その結果、オアゲート１００１は回転開始初期、回転停止期及び回転停止後に界磁電流を通電する。
【００６４】
これにより、回転停止のために回転数が所定値未満となると界磁巻線６には界磁電流が十分に流れて交流消磁を防止する。その後、制御回路７３への電源電圧供給は遮断されて無駄な界磁電流通電及び制御回路７３の電力消費は防止される。同様に、実施例１，２では回転開始初期には制御回路７３への電源電力供給が未だ開始されておらず無駄な界磁電流通電が防止される。
【００６５】
これにより、バッテリ電圧Ｖｂの値の如何にかかわらず、回転停止完了後まで界磁電流通電が十分に保証されるために、交流消磁作用は生じない。
【００６６】
（変形態様）
上記実施例では、発電電圧Ｖｐの振幅を用いたが、その代わりに周波数を用いてもよく、直流出力電圧の振幅又は直流出力電圧を用いてもよい。
【００６７】
（変形態様）
上記実施例では、回転停止のための減速期間中に界磁電流の強制通電を開始したが、回転停止完了後でかつ制御回路への電源電力給電終了前に界磁電流の強制通電を行ってもよい。たとえば、図７の回路において、Ｖｒｅｆｘを０Ｖとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の電源ホールド手段の一例を示す回路図である。
【図３】第１実施例の各部状態を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施例の電源ホールド手段の変形態様を示す回路図である。
【図５】第２実施例の電源ホールド手段の一例を示す回路図である。
【図６】電機子鉄心の交流消磁過程を示す特性図である。
【図７】界磁電流断続用のトランジスタの制御回路図である。
【符号の説明】
１      車両用発電機
３      電機子巻線
６      界磁巻線
７      電圧制御装置
７１    トランジスタ（スイッチ手段）
７３    電圧制御回路
７４    電源回路
７５    電源駆動回路
７５ａ  第１のタイマ
７５ｂ  第２のタイマ
７５１、７５３、７５４、７６４、７６８  コンパレータ
７５２  分圧抵抗
７５５  フリップフロップ
７５６  インバータ
７５７  タイマ時定数決定コンデンサ
７５８  タイマ時定数決定抵抗
７６０  アナログスイッチ
７６５、７７０  ＯＲゲート
７６６  ＤＣーＤＣコンバータ
７６７  Ｆ／Ｖコンバータ
７６８  ＡＮＤゲート
【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】
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【図６】
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【図７】
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