JP2001298997A - 車両用発電機の電圧制御装置 - Google Patents

車両用発電機の電圧制御装置

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JP2001298997A JP2000109030A JP2000109030A JP2001298997A JP 2001298997 A JP2001298997 A JP 2001298997A JP 2000109030 A JP2000109030 A JP 2000109030A JP 2000109030 A JP2000109030 A JP 2000109030A JP 2001298997 A JP2001298997 A JP 2001298997A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧が直接、電圧制御装置1の入力端子L
に印加された場合の異常時においても、電圧制御装置1
が破壊されるのを防止する。 【解決手段】 車両用発電機2の電圧制御装置1におい
て、互いに直列に接続されたイグニッションスイッチ3
と低消費電力で駆動する発光素子(発光ダイオード4)
を介してバッテリ5の電圧を入力する入力端子Lを有
し、この入力端子Lの電圧が所定値を越えた時に車両用
発電機2のロータコイル201の励磁を開始する。そし
て、発光ダイオード4に流れる電流を制限するための電
流制限抵抗115を電圧制御装置1内の発光ダイオード
駆動素子114と入力端子L間に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、イグニションス
イッチとチャージランプを直列接続してこれらの入力端
子を共通化した車両用発電機の電圧制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】イグニッションスイッチとチャージラン
プを介してバッテリ電圧を入力する入力端子を有し、こ
の入力端子の電圧が所定値を越えた時に動作を開始する
車両用交電機の電圧制御装置として、例えば特許第27
07616号に示すものがあり、その回路図を図6に示
す。
【0003】図6に示す電圧制御装置1は、互いに直列
に接続されたイグニションスイッチ3とチャージランプ
4を介してバッテリ5の電圧を入力する入力端子Lを有
し、この入力端子Lの電圧が所定値を越えた時に車両用
発電機2のロータコイル21の励磁を開始するように構
成されている。そして、電圧制御装置1には、入力端子
Lの電圧が上記所定値よりも低い他の所定値を越えた時
に出力信号を発する比較手段12と、この出力信号によ
り作動して入力端子Lとアース間にリーク補償抵抗14
3を接続するスイッチ手段14とを備えている。
【0004】更に詳しく説明すると、図6の電圧制御装
置1はコンパレータ12、13を有しており、それぞれ
の「−」端子にL端子の電圧が入力している。各コンパ
レータ12、13の「+」端子には定電圧V1、V2が入
力しており、V1<V2としてある。コンパレータ12の
出力端にはトランジスタ16が接続され、このトランジ
スタ16の出力により抵抗142を介してスイッチ手段
たるトランジスタ14がON作動する。一方、コンパレ
ータ13の出力端にはトランジスタ1112が接続さ
れ、トランジスタ1112は抵抗1114を介してパワ
ートランジスタ11をON作動する。
【0005】また、トランジスタ14、152は、それ
ぞれトランジスタ141、151を介してコンパレータ
15に接続されており、車両発電機2が発電を開始する
とその発電電圧は定電圧V3を越えてコンパレータ15
によりOFF作動する。図中、22、23はそれぞれ車
両用発電機2のステータコイルおよび全波整流器であ
る。また、L端子とアース間に設けた抵抗144は、イ
グニションスイッチ3の通常開放作動時にL端子をアー
スレベルへ引下げるものである。
【0006】なお、発電中の上記パワートランジスタ1
1のON−OFF制御は、ベース側にツェナーダイオー
ド1113を設けたトランジスタ1111によりなされ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、チャージラン
プとして例えば発光ダイオードのような低消費電力で駆
動する発光素子を使用した場合の適用例を図7に示す。
図7のようにチャージランプに発光ダイオード等を用い
た場合、発光ダイオード等を点灯させるトランジスタ1
52が過電流によって破壊されるのを防止するため、発
光ダイオード等と直列に電流制限用の抵抗を車両側に搭
載する必要がある。
【0008】しかし、電流制限用の抵抗を車両側に搭載
すると車両側の構成が複雑になり、また、車両側に電流
制限抵抗を挿入した場合においても、車両配線等の異常
によって入力端子Lにバッテリ電圧等の高電圧が直接印
加された場合において、低消費電力で駆動する発光素子
(発光ダイオード等)を駆動させるためのトランジスタ
が過電流によって破壊するという問題があった。
【0009】更に、上記発光素子を点灯させるためのト
ランジスタ等の専用素子が必要であり、電圧制御装置の
動作を開始させるために入力端子Lに流入する電流によ
って、上記発光素子が常時点灯したままになるという問
題があった。
【0010】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、高電圧が直接電圧制御装
置の入力端子Lに印加された場合の異常時においても、
電圧制御装置が破壊されることなく、安定した起動回路
を提供することを目的とする。
【0011】また、上記発光素子を点灯/消灯させるた
めだけに使用されていた専用のトランジスタ等の素子を
不要として、簡単な回路で上記発光素子を点灯/消灯す
るようにする。
【0012】さらに、電圧制御装置の動作を開始させる
ために上記発光素子を介してL端子から電圧制御装置内
へ流れ込む電流によって上記発光素子が点灯したままの
状態になることを防止する。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、互い
に直列に接続されたイグニッションスイッチと低消費電
力で駆動する発光素子を介してバッテリ電圧を入力する
入力端子を有し、この入力端子の電圧が所定値を越えた
時に車両用発電機のロータコイルの励磁を開始する車両
用発電機の電圧制御装置であって、上記発光素子に流れ
る電流を制限するための抵抗を、電圧制御装置内の上記
発光素子を駆動する素子と上記入力端子間に配置したこ
とを特徴とする。
【0014】請求項2の発明は、互いに直列に接続され
たイグニッションスイッチと低消費電力で駆動する発光
素子を介してバッテリ電圧を入力する入力端子を有し、
この入力端子の電圧が所定値を越えた時に車両用発電機
のロータコイルの励磁を開始する車両用発電機の電圧制
御装置であって、上記発光素子を電圧制御装置の動作を
開始させるために該入力端子に流入する電流自身によっ
て点灯させることを特徴とする。
【0015】請求項3の発明は、請求項2の発明の車両
用発電機の電圧制御装置において、イグニッションスイ
ッチを介して発光素子は電圧制御装置の動作開始用のN
PNトランジスタのベース端子に接続され、そのベース
端子に流入する電流によって点灯することを特徴とす
る。
【0016】請求項4の発明は、互いに直列に接続され
たイグニッションスイッチと低消費電力で駆動する発光
素子を介してバッテリ電圧を入力する入力端子を有し、
この入力端子の電圧が所定値を越えた時に車両用発電機
のロータコイルの励磁を開始する車両用発電機の電圧制
御装置であって、上記入力端子の電圧を検出して電圧制
御装置を起動させる回路は、車両用発電機が発電を開始
後に遮断されることを特徴とする。
【0017】請求項5の発明は、請求項4の発明の車両
用発電機の電圧制御装置において、車両用発電機の発電
後に入力端子の電圧を検出して電圧制御装置の動作を開
始させる回路が遮断された後は、車両用発電機の1相出
力によって電圧制御装置の起動回路が維持されることを
特徴とする。
【0018】請求項6の発明は、互いに直列に接続され
たイグニッションスイッチと低消費電力で駆動する発光
素子を介してバッテリ電圧を入力する入力端子を有し、
この入力端子の電圧が所定値を越えた時に車両用発電機
のロータコイルの励磁を開始する車両用発電機の電圧制
御装置であって、上記入力端子の電圧を検出し電圧制御
装置の動作を開始させる回路を、電界効果トランジスタ
により構成したことを特徴とする。
【0019】請求項7の発明は、上記発光素子として発
光ダイオードを使用したことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1による車両用発電機の電圧制御装置を示す
回路図である。図1に示す電圧制御装置1は、互いに直
列に接続されたイグニッションスイッチ3と低消費電力
で駆動する発光素子(発光ダイオード4)を介してバッ
テリ5の電圧を入力する入力端子Lを有しており、入力
端子Lの電圧が所定値を越えたときに車両用発電機2の
ロータコイル201の励磁を開始するように構成されて
いる。
【0021】そして、この電圧制御装置1は、入力端子
Lと発光ダイオード4を点灯させるためのトランジスタ
114のコレクタ間に、トランジスタ114と直列に電
流制限抵抗115を備えている。
【0022】また、電圧制御装置1のコンパレータ10
8の「−」端子にはL端子の電圧が入力してあり、
「+」端子には定電圧Vyが入力されている。
【0023】イグニッションスイッチ3が閉じられると
発光ダイオード4を介して上記コンパレータ108の
「−」端子にバッテリ電圧が印加され、コンパレータ1
08の出力はHighからLowへ反転してトランジス
タ110が導通する。トランジスタ110の導通により
電圧制御装置1が起動し、抵抗104を介してトランジ
スタ101にベース電流が流れ、ロータコイル201に
界磁電流が流れて車両用発電機2は発電可能な状態にな
る。
【0024】そして、車両用発電機2が発電開始前の状
態では、コンパレータ109の「+」端子の電圧はゼロ
であり、コンパレータ109も出力はLowであるた
め、トランジスタ113は遮断しており、抵抗116を
介して発光ダイオード4を駆動させるトランジスタ11
4にもベース電流が流れて、トランジスタ114は導通
し、抵抗115を介して発光ダイオード4は点灯する。
【0025】この時、電圧制御装置1のL端子の電圧
は、抵抗115によってほぼバッテリ5の電圧と同じ値
に保持されているため、コンパレータ108の「−」端
子にはVyよりも高い電圧が印加され続け、確実にトラ
ンジスタ101およびトランジスタ114へのベース電
流供給は維持される。
【0026】また、電圧制御装置1のL端子配線の異常
や発光ダイオード4の短絡等によって、L端子に直接バ
ッテリ5の電圧が印加された場合においても、トランジ
スタ114のコレクタに流れる電流は、抵抗115によ
って制限されるためトランジスタ114が破壊すること
はなくなる。
【0027】車両用発電機2が発電開始すると、発電機
の1相電圧の出力をダイオード111とコンデンサ11
2によって受けることにより、コンパレータ109の
「+」端子の電圧が「−」端子の電圧Vxよりも大きく
なり、コンパレータ109の出力はLowからHigh
へ反転し、トランジスタ113が導通するためトランジ
スタ114は遮断し、発光ダイオード4は消灯する。
【0028】車両用発電機2の出力電圧は、抵抗10
6、抵抗107とツェナーダイオード105によってあ
らかじめ定められた所定の電圧でトランジスタ103お
よびトランジスタ101がスイッチングすることによ
り、ロータコイル201に流れる電流が断続制御され、
所定の値に制御される。
【0029】また、電流制限抵抗115を図2に示すよ
うに配置しても、上記と同様の効果を達成する。
【0030】以上のように、実施の形態1による車両用
発電機の電圧制御装置によれば、チャージランプに発光
ダイオードのような低消費電力で駆動する発光素子を用
いた場合において、この発光素子に流れる電流を制限す
るための抵抗を電圧制御装置内の発光素子を駆動する素
子と入力端子間に配置したので、バッテリが直接入力端
子に印加された場合等の異常時においても電圧制御装置
が破壊されることはなく、安定した電圧制御装置の起動
回路が簡単に構成できる。
【0031】実施の形態2.実施の形態2は、互いに直
列に接続されたイグニッションスイッチと低消費電力で
駆動する発光素子(発光ダイオード等)を介してバッテ
リ電圧を入力する入力端子Lを有し、この入力端子Lの
電圧が所定値を越えた時に動作を開始する車両用発電機
の電圧制御装置において、上記発光素子を電圧制御装置
の動作を開始させるために入力端子Lに流入する電流自
身によって点灯させ、上記発光素子を点灯させるための
専用素子を廃止するように構成した。
【0032】図3はこの発明の実施の形態2による車両
用発電機の電圧制御装置を示す回路図である。図3にお
いて、イグニッションスイッチ3が閉じられると、チャ
ージランプとしての発光ダイオード4、電流制限抵抗1
15、ツェナーダイオード120、抵抗126を介して
トランジスタ122にベース電流が流れ、トランジスタ
122およびトランジスタ110は導通し、トランジス
タ101に抵抗104を介してベース電流が流れ、トラ
ンジスタ101は導通し、ロータコイル201に界磁電
流が流れて車両用発電機2は発電可能な状態になる。
【0033】また、トランジスタ122を駆動させるた
めにイグニッションスイッチ3を介してL端子へ流入し
たトランジスタ122のベース電流によって、発光ダイ
オード4は点灯する。
【0034】車両用発電機2が発電を開始すると、実施
の形態1と同様に、コンパレータ109の出力はLow
からHighへ反転し、トランジスタ121が導通する
ためトランジスタ123も導通し、トランジスタ123
のコレクタ端子にはバッテリ電圧が印加されるため、発
光ダイオード4には電流は流れなくなり発光ダイオード
4は消灯する。
【0035】また、トランジスタ123によってトラン
ジスタ122へベース電流が供給されるためトランジス
タ101のベース電流の供給回路が遮断されることはな
い。
【0036】なお、電圧制御動作に関しては実施の形態
1と同じであるので、説明を省略する。
【0037】以上のように、実施の形態2による車両用
発電機の電圧制御装置によれば、低消費電力で駆動する
発光素子を点灯/消灯させるためだけに使用される専用
のトランジスタ等の素子が不要になり、簡単な回路で上
記発光素子を点灯/消灯することができる。
【0038】実施の形態3.実施の形態3は、互いに直
列に接続されたイグニッションスイッチと低消費電力で
駆動する発光素子(発光ダイオード等)を介してバッテ
リ電圧を入力する入力端子Lを有し、この入力端子の電
圧が所定値を越えた時に動作を開始する車両用発電機の
電圧制御装置において、入力端子Lの電圧を検出して電
圧制御装置を起動させる回路は、車両用発電機が発電を
開始後に遮断されるように構成する。
【0039】図4はこの発明の実施の形態3による車両
用発電機の電圧制御装置を示す回路図である。
【0040】図4において、イグニッションスイッチ3
が閉じられると、チャージランプとしての発光ダイオー
ド4、電流制限抵抗115を介してトランジスタ144
のエミッタ端子に電圧が印加される。この時、トランジ
スタ133のベース端子には抵抗148を介してバッテ
リ電圧が印加されておりトランジスタ133は導通状態
であるため、トランジスタ144も導通し、抵抗146
を介してトランジスタ122にベース電流が流れ、トラ
ンジスタ110が導通する。それに伴い、トランジスタ
101に抵抗104を介してベース電流が流れ、トラン
ジスタ101は導通し、ロータコイル201に界磁電流
が流れて車両用発電機2は発電可能な状態になる。
【0041】また、この時発光ダイオード4は、抵抗1
46を介して流れるトランジスタ122のベース電流と
抵抗147を介して流れるトランジスタ133のコレク
タ電流によって点灯状態となる。
【0042】車両用発電機2が発電を開始すると、実施
の形態1と同様に、コンパレータ109の出力はLow
からHighへ反転し、トランジスタ132が導通する
ためトランジスタ133は遮断し、トランジスタ144
も遮断することによってトランジスタ122へ供給され
ていたベース電流も遮断されるため、発光ダイオード4
は消灯する。
【0043】また、トランジスタ122が遮断されると
トランジスタ110も遮断され、トランジスタ101へ
のベース電流供給回路が遮断されてしまうため、車両用
発電機2が発電後は、コンパレータ109の出力によっ
てトランジスタ131を導通状態にしてトランジスタ1
10を導通させることによりトランジスタ101へのベ
ース電流供給回路を維持する。
【0044】なお、電圧制御動作に関しては実施の形態
1と同じであるので、説明を省略する。
【0045】以上説明したように、実施の形態3による
車両用発電機の電圧制御装置によれば、 入力端子Lの
電圧を検出して電圧制御装置を起動させる回路は、車両
用発電機が発電を開始後に遮断するように構成したの
で、車両用発電機の電圧制御装置の動作を開始させるた
めに低消費電力で駆動する発光素子を介してL端子から
電圧制御装置内へ流れ込む電流によって上記発光素子が
点灯したままの状態になることを防止することができ
る。
【0046】実施の形態4.実施の形態4は、互いに直
列に接続されたイグニッションスイッチと低消費電力で
駆動する発光素子(発光ダイオード等)を介してバッテ
リ電圧を入力する入力端子Lを有し、入力端子Lの電圧
が所定値を越えた時に動作を開始する車両用発電機の電
圧制御装置において、入力端子Lの電圧を検出し電圧制
御装置の動作を開始させる回路を、電界効果トランジス
タによって構成するようにした。
【0047】図5はこの発明の実施の形態4による車両
用発電機の電圧制御装置を示す回路図である。
【0048】図5において、イグニッションスイッチ3
が閉じられると、チャージランプとしての発光ダイオー
ド4、抵抗152を介して、電界効果トランジスタ(F
ET)151に電圧が印加される。そして、FET15
1が導通すると同時に、トランジスタ110も導通し、
トランジスタ101,トランジスタ114にはそれぞれ
抵抗104,抵抗116を介してベース電流が流れる。
そして、トランジスタ101が導通し、ロータコイル2
01に界磁電流が流れて、車両用発電機2は発電可能な
状態になる。また、トランジスタ114にも導通するの
で、発光ダイオード4は点灯する。
【0049】車両用発電機2が発電を開始すると、実施
の形態1と同様に、コンパレータ109の出力はLow
からHighへ反転し、トランジスタ113が導通する
ためトランジスタ114は遮断され、発光ダイオード4
には電流は流れなくなり発光ダイオード4は消灯する。
【0050】また、車両用発電機2の電圧制御装置1の
起動回路は、電界効果トランジスタ(FET)151に
よって構成されており、FET151のゲート回路には
電流を必要としないため抵抗152には電流が流れずに
FET151が導通状態を保持し、発光ダイオード4が
誤点灯することなく起動回路を維持できる。
【0051】なお、電圧制御動作に関しては実施の形態
1と同様であるので説明を省略する。
【0052】以上のように、実施の形態4による車両用
発電機の電圧制御装置によれば、入力端子Lの電圧を検
出し電圧制御装置の動作を開始させる回路を電界効果ト
ランジスタにより構成したので、L端子から電圧制御装
置内へ流れ込む電流によって発光素子が点灯したままの
状態になることを防止できる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1、請求項
7の発明によれば、低消費電力で駆動する発光素子(発
光ダイオード等)に流れる電流を制限するための抵抗を
電圧制御装置内の発光素子を駆動する素子と入力端子間
に設けているため、バッテリ等が直接入力端子に印加さ
れた場合等の異常時においても電圧制御装置が破壊され
ることはなく、安定した電圧制御装置の起動回路が簡単
に構成することができる。
【0054】請求項2、請求項3、請求項7の発明によ
れば、低消費電力で駆動する発光素子(発光ダイオード
等)を電圧制御装置の動作を開始させるために入力端子
に流入する電流自身によって点灯させるようにしたの
で、上記発光素子を点灯/消灯させるためだけに使用さ
れる専用の駆動素子が不要になり、簡単な回路で上記発
光素子を点灯/消灯することができる。
【0055】請求項4、請求項5、請求項7の発明によ
れば、入力端子の電圧を検出して電圧制御装置を起動さ
せる回路は、車両用発電機が発電を開始後に遮断される
ようにしたので、電圧制御装置の動作を開始させるため
に発光素子(発光ダイオード等)を介してL端子から電
圧制御装置内へ流れ込む電流によって上記発光素子が点
灯したままの状態を防止できる。
【0056】請求項6、請求項7の発明によれば、入力
端子の電圧を検出し電圧制御装置の動作を開始させる回
路を、電界効果トランジスタにより構成したので、電圧
制御装置の動作を開始させるために発光素子(発光ダイ
オード等)を介して入力端子Lから電圧制御装置内へ流
れ込む電流はなくなり、上記発光素子が点灯したままの
状態になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による車両用発電機
の電圧制御装置を示す回路図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による車両用発電機
の電圧制御装置を示す回路図である。
【図3】 この発明の実施の形態2による車両用発電機
の電圧制御装置を示す回路図である。
【図4】 この発明の実施の形態3による車両用発電機
の電圧制御装置を示す回路図である。
【図5】 この発明の実施の形態4による車両用発電機
の電圧制御装置を示す回路図である。
【図6】 従来の車両用発電機の電圧制御装置を示す回
路図である。
【図7】 従来の車両用発電機の電圧制御装置を示す回
路図である。
【符号の説明】
1 電圧制御装置、2 車両用発電機、3 イグニッシ
ョンスイッチ、4 発光ダイオード、5 バッテリ、1
01 パワートランジスタ、108,109コンパレー
タ、114 発光ダイオード駆動用トランジスタ、11
5 電流制限抵抗、201 ロータコイル、202 ス
テータコイル、203 全波整流器、L 電圧制御装置
の入力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 9/00 H02P 9/00 B Fターム(参考) 5G060 AA09 CA02 CB03 DA01 DB01 5H590 AB02 CA07 CA23 CC18 CC24 CC28 CD01 CE05 DD64 EA01 EB02 FC12 FC14 GA02 HA02 JB09 KK02 KK07

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直列に接続されたイグニッション
    スイッチと低消費電力で駆動する発光素子を介してバッ
    テリ電圧を入力する入力端子を有し、この入力端子の電
    圧が所定値を越えた時に車両用発電機のロータコイルの
    励磁を開始する車両用発電機の電圧制御装置であって、 上記発光素子に流れる電流を制限するための抵抗を、電
    圧制御装置内の上記発光素子を駆動する素子と上記入力
    端子間に配置したことを特徴とする車両用発電機の電圧
    制御装置。
  2. 【請求項2】 互いに直列に接続されたイグニッション
    スイッチと低消費電力で駆動する発光素子を介してバッ
    テリ電圧を入力する入力端子を有し、この入力端子の電
    圧が所定値を越えた時に車両用発電機のロータコイルの
    励磁を開始する車両用発電機の電圧制御装置であって、 上記発光素子を電圧制御装置の動作を開始させるために
    該入力端子に流入する電流自身によって点灯させること
    を特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の車両用発電機の電圧制
    御装置において、イグニッションスイッチを介して発光
    素子は電圧制御装置の動作開始用のNPNトランジスタ
    のベース端子に接続され、そのベース端子に流入する電
    流によって点灯することを特徴とする車両用発電機の電
    圧制御装置。
  4. 【請求項4】 互いに直列に接続されたイグニッション
    スイッチと低消費電力で駆動する発光素子を介してバッ
    テリ電圧を入力する入力端子を有し、この入力端子の電
    圧が所定値を越えた時に車両用発電機のロータコイルの
    励磁を開始する車両用発電機の電圧制御装置であって、 上記入力端子の電圧を検出して電圧制御装置を起動させ
    る回路は、車両用発電機が発電を開始後に遮断されるこ
    とを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の車両用発電機の電圧制
    御装置において、車両用発電機の発電後に上記入力端子
    の電圧を検出して電圧制御装置の動作を開始させる回路
    が遮断された後は、車両用発電機の1相出力によって電
    圧制御装置の起動回路が維持されることを特徴とする車
    両用発電機の電圧制御装置。
  6. 【請求項6】 互いに直列に接続されたイグニッション
    スイッチと低消費電力で駆動する発光素子を介してバッ
    テリ電圧を入力する入力端子を有し、この入力端子の電
    圧が所定値を越えた時に車両用発電機のロータコイルの
    励磁を開始する車両用発電機の電圧制御装置であって、 上記入力端子の電圧を検出し電圧制御装置の動作を開始
    させる回路を、電界効果トランジスタにより構成したこ
    とを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
  7. 【請求項7】 上記発光素子として発光ダイオードを使
    用したことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれ
    か1項に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
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