JP2002199615A - オルタネータのチャージランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリの電圧値に左右されることなく、チ
ャージランプを点灯、消灯するとともに、構造物を少な
くする回路として、作業性及び信頼性を向上する。 【解決手段】 オルタネータは、起動初期にはバッテリ
側から励磁電流が供給され、出力電圧の確立後は自己励
磁電流のみによって電圧調整されて出力する。オルタネ
ータの起動を表示するチャージランプは第１のスイッチ
ング手段を介して直接接続され、チャージランプ回路は
分圧回路でオルタネータの出力電圧を分圧して入力され
る構成である。バッテリ電圧により第１のスイッチング
手段をオンにしてチャージランプを点灯しかつ第２のス
イッチング手段をオンにし、オルタネータの出力電圧が
確立したときには、第１のスイッチング手段をオフにし
てチャージランプを消灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧調整機能を有
するオルタネータ（交流発電機）の起動状態を表示する
オルタネータのチャージランプ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両に搭載されるオルタネータ
は、エンジンによって起動されるが、起動初期における
低速回転時にはバッテリ側からチャージランプを介して
励磁電流が供給されて発電電圧を上昇してゆき、時間経
過によるオルタネータの電圧確立を待って自己励磁電流
に切り換えられ、以後電圧調整器の作動によって規定範
囲内にオルタネータ出力電圧を維持するようにされてい
る。

【０００３】図２はオルタネータにおけるチャージラン
プ回路を示す従来の回路図を示す。以下、従来回路を図
２の回路で説明する。図中、１はオルタネータ部、２は
自動電圧調整器である。３はオルタネータの発電コイル
であってスター結線されており整流回路４を介して発生
した交流電圧を整流しバッテリ５ならびに図示されない
負荷に供給される。６はオルタネータの励磁コイルであ
って、オルタネータ出力側から全波整流回路７を介した
一方の供給回路と、後述するバッテリ５からの他方の供
給回路とを有している。

【０００４】８は電圧検出信号により励磁コイルに流れ
る励磁電流を制御する電流制御用トランジスタ、９は電
圧検出用トランジスタであってオルタネータの出力電圧
を検出してオン・オフさせて電流制御用トランジスタ８
に電圧検出を与えるもの１０はツエナ・ダイオードであ
る。電流制御用トランジスタ８はツエナ・ダイオード１
０の設定値によってその電圧設定値が決定される。１
１，１２，１３は抵抗であり、１４はダイオードであ
る。このうち抵抗１１と１２とは分圧抵抗として機能
し、オルタネータ出力電圧を前記抵抗値に応じて分圧
し、ツエナ・ダイオード１０の設定値と比較するように
される。ダイオード１４は電流制御用トランジスタ８オ
フ時の励磁コイルのエネルギを放電する回路を構成す
る。１５はチャージランプ、１６はチャージランプ回
路、１７はキースイッチ、１８はダイオード、１９は抵
抗を表す。バッテリ電圧とオルタネータ出力電圧とをダ
イオード１８により比較して、チャージランプ１５を点
灯、消灯している。

【０００５】今、図示されないエンジンによってオルタ
ネータが回転され、この回転状態においてキースイッチ
１７が投入されると、バッテリ５からの電流はキースイ
ッチ１７、チャージランプ１５並びに抵抗１９、ダイオ
ード１８、分圧抵抗１１，１２に流れる。オルタネータ
の出力電圧は確立していないので、ツエナ・ダイオード
１０には設定値以下の電圧が印加され、ツエナ・ダイオ
ード１０は導通せず、電圧検出用トランジスタ９はオフ
で、電流制御用トランジスタ８はオンとなり、バッテリ
５から励磁コイル６に励磁電流が流れる。

【０００６】そして、この場合に流れる励磁電流はバッ
テリ５からチャージランプ１５を介して流れているため
チャージランプ１５が点灯し、いまだオルタネータの出
力電圧が確立していないことを示す。しかも前記励磁電
流はチャージランプ１５もしくは抵抗１９によって制限
された電流値となる。

【０００７】時間の経過につれてオルタネータの出力電
圧が増大するが、該電圧の増大はダイオード１８を介し
たバッテリ５からの励磁電流をオフして自己励磁電流に
切り換える。この時チャージランプ１５は消灯する。即
ち、オルタネータから全波整流器７を介した自己励磁電
流のみによって励磁が行なわれ、益々オルタネータの出
力電圧を増大する。またオルタネータの出力電圧は分圧
抵抗１１，１２に印加され、前記分圧点の電圧はツエナ
・ダイオード１０の設定値を超えると、電圧検出用トラ
ンジスタ９がオンし、次いで電流制御用トランジスタ８
をオフして励磁電流を遮断する。

【０００８】この状態においてオルタネータの出力電圧
が規定値以下に減少すると電圧検出用トランジスタ９が
オフとなり、電流制御用トランジスタ８をオンして再度
励磁電流を流す。かくして電流制御用トランジスタ８の
オン，オフ動作の反復継続がなされ、オルタネータの出
力電圧が規定範囲以内に調整される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図２の起動ランプ表示
回路ではバッテリ電圧と全波整流回路出力（オルタネー
タの出力電圧）とをダイオード１８で比較してチャージ
ランプ１５を点灯、消灯するものである。このため、バ
ッテリが無負荷でバッテリの電圧が高い値にあるときに
は、チャージランプが消灯するためにはオルタネータの
回転数が高い値に達することが必要となるなどバッテリ
の電圧値によってチャージランプが消灯するときのオル
タネータの回転数が変化する。また、ランプの接続状態
によりオルタネータの立ち上がり回転数が異なる。更
に、バッテリの状態、急激な負荷の変動等の条件によっ
てもチャージランプが誤点灯する等の不具合が生じる。
更に、全波整流回路７をステータリードとを接続するた
めのコネクタ構造物等といわれるサブ構造物部品Ｃが必
要であり、チャージランプ回路１６にもサブ構造物が必
要となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、チャージランプをバッテリ側に第１のス
イッチング手段を介して直接接続し、チャージランプを
第１のスイッチング手段を介してバッテリに接続し、チ
ャージランプ回路は、バッテリの電圧とオルタネータの
出力電圧とを入力とし、バッテリの電圧でスイッチング
手段をオンにし、上記オルタネータの電圧が所定以上に
なるとスイッチング手段をオフにしてその状態を保持す
る自己保持型電圧検出回路で構成されることにより、チ
ャージランプ回路が動作すると、その状態を保持させて
チャージランプの消灯を確実にするものである。

【００１１】更に、チャ−ジランプ回路を分圧抵抗と第
２のスイッチング手段とを有する分圧回路でオルタネー
タの出力電圧を分圧して入力する構成とし、バッテリ電
圧により第１のスイッチング手段をオンにしてチャージ
ランプを点灯するとともに第２のスイッチング手段をオ
ンにし、オルタネータの出力電圧が所定以上の電圧に確
立したときには、チャージランプを消灯するとともに上
記第２のスイッチング手段をオフにして入力分圧比を変
更する回路構成として、チャージランプ回路が動作する
と、分圧点の電圧を上昇させてその状態を保持させてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示し、図
２の従来回路と異なるところは、（ｉ）チャージランプ
１５がバッテリからの励磁電流供給回路に接続されるこ
となく点灯制御用トランジスタ２１と直列に接続する部
分と（ii) チャージランプ回路２０に関する部分とであ
る。図２の要素と同じ符号を付したものは同じものなの
で、説明を省略する。チャージランプ回路２０中、２１
は点灯制御用トランジスタ、２２は電圧検出用トランジ
スタで、２３は分圧制御用トランジスタ、２４，２５，
２７，２８は抵抗、２６はコンデンサ、２９はツエナ・
ダイオードを表している。抵抗２５とコンデンサ２６と
は平滑回路を構成し、抵抗２７，２８はオルタネータの
出力電圧をこれらの抵抗値に応じて分圧する分圧抵抗で
ある。電圧検出用トランジスタ２２の検出電圧はツエナ
・ダイオード２９の設定値により決定される。なお、本
発明の変形例として図３に示すごとく電圧検出用トラン
ジスタ２２がオンされる電圧レベルを十分に小さく設定
することによって、また、分圧抵抗値、バイアス抵抗値
を設定することにより十分に大きく設定してツエナ・ダ
イオード２９を省略することができる。

【００１３】今、起動状態においてキースイッチ１７が
投入されると、バッテリ５の電圧により点灯制御用トラ
ンジスタ２１がオンとなり、チャージランプに電流を流
してチャージランプ１５を点灯するとともに、分圧制御
用トランジスタ２３をオンにする。オルタネータの出力
電圧はまだ確立していないので、ツエナ・ダイオード２
９は導通しないので、電圧検出用トランジスタ２２はオ
フであり、点灯制御用トランジスタ２１はオンのままと
なる。

【００１４】時間の経過につれてオルタネータの出力電
圧が増大するが、この出力電圧はチャージランプ回路の
分圧抵抗２７，２８により分圧され、平滑回路（抵抗２
５，コンデンサ２６）でその波高値電圧がツエナ・ダイ
オード２９に印加される。オルタネータの出力電圧が確
立したときにツエナ・ダイオード２９は導通する。な
お、オルタネータの出力電圧が確立したときに、電圧検
出用トランジスタ２２がオンされるように、分圧抵抗２
７，２８の分圧比が設定される。オルタネータの出力電
圧が確立したとき、電圧検出用トランジスタ２２がオン
となり、点灯制御用トランジスタ２１はオフとなるの
で、チャージランプ１５の電流は遮断されチャージラン
プ１５は消灯する。

【００１５】この状態において電圧検出用トランジスタ
２２がオンとなる結果、分圧制御用トランジスタ２３は
オフとなり、電圧検出用トランジスタ２２のベースに印
加される電圧はオルタネータの全出力電圧が印加される
ことになる。また、オルタネータの出力電圧が確立する
ときの電圧とは独立した設定をかけることができる。し
たがって、チャージランプ回路２０はオルタネータの出
力電圧の確立を検出したとき以降は、電圧を高めにして
設定しておけば、チャージランプを誤点灯することはな
い。分圧比を変更するのに抵抗２８の抵抗値を分圧制御
用トランジスタ２３により変更するようにしても良い。

【００１６】図１の実施例では、オルタネータの出力電
圧として発電コイル３のＰ電圧を取り出しているが、発
電コイル３のＮ電圧を取り出しても良い。この場合電圧
検出用トランジスタ２２や分圧制御用トランジスタ２３
の接続態様を電圧の極性に対応して変更する必要がある
こともある。更に、図示の分圧制御用トランジスタ２３
と電圧検出用トランジスタ２２とを有する構成に代えて
他の自己保持型電圧検出回路を使用してもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明のオルタネータのチャージランプ
回路では、オルタネータの出力電圧を発電コイルの電圧
により検出するためバッテリ電圧に左右されることなく
チャージランプを消灯することができる。また、チャー
ジランプを点灯させるとともに、オルタネータ出力電圧
を入力する入力用分圧回路の分圧比を変えることによ
り、ランプの誤点灯を防止することができる。

【００１８】全波整流回路７が不要になり、チャージラ
ンプ回路をオルタネータ部に接続する必要がなくなった
結果、これらとオルタネータのステータリードとを接続
するためのコネクタ構造物のサブ構造物部品Ｃ等が不要
となる。チャージランプ回路２０を自動電圧調節器２と
ともに汎用の回路でＩＣチップ化できるので、オルタネ
ータ内部構造が簡素化でき、作業性と信頼性の向上及び
組立性改善によりコスト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオルタネータにおけるチャージランプ
回路の一実施例を示す。

【図２】オルタネータにおけるチャージランプ回路を示
す従来の回路図を示す。

【図３】本発明の変形例を示す。

【符号の説明】

１ オルタネータ部 ２ 自動電圧調整器 ３ 発電コイル ４ 整流回路 ５ バッテリ ６ 励磁コイル １５ チャージランプ １６，２０ チャージランプ回路 １７ キースイッチ ２１ 点灯制御用トランジスタ ２２ 電圧検出用トランジスタ ２３ 分圧制御用トランジスタ ２７，２８ 分圧抵抗

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G060 AA07 CA01 CB02 CB16 DA01 DB01 5H590 CA23 CC24 CC28 CD01 CE05 DD77 EA04 EB02 FA06 FB01 FC12 GA02 GB02 HA02 JB09 KK01 KK06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動されるオルタネータの励磁コイル
   に、前記オルタネータの起動初期にはバッテリ側から励
   磁電流が供給され、オルタネータ出力電圧の確立を待っ
   てバッテリからの上記励磁電流が断たれて自己励磁電流
   のみによって上記励磁コイルが励磁され、上記オルタネ
   ータ出力電圧が電圧調整器によって予め設定された規定
   範囲内に維持されるように構成されるオルタネータにお
   いて、 チャージランプはスイッチング手段を介してバッテリに
   接続され、 チャージランプ回路は、上記バッテリの電圧と上記オル
   タネータの出力電圧とを入力とし、上記バッテリの電圧
   で上記スイッチング手段をオンにし、上記オルタネータ
   の電圧が所定以上になると上記スイッチング手段をオフ
   にしてその状態を保持する自己保持型電圧検出回路で構
   成されることを特徴とするオルタネータのチャージラン
   プ回路。
2. 【請求項２】 請求項１のチャージランプ回路は、分圧
   抵抗と他のスイッチング手段とを有する分圧回路によ
   り、オルタネータの出力電圧を分圧して入力する構成で
   あって、 上記バッテリの電圧により請求項１のスイッチング手段
   をオンにしてチャージランプを点灯するとともに上記他
   のスイッチング手段をオンにし、オルタネータの出力電
   圧が所定以上の電圧を確立したとき、上記チャージラン
   プを消灯するとともに請求項１のスイッチング手段をオ
   フにして入力分圧比を変更することを特徴とする請求項
   １記載のオルタネータのチャージランプ回路。