JP2550564B2 - 車両用充電制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は充電表示灯を制御する車両用充電制御装置に
関する。

〔従来の技術〕 従来、第４図に示す如く、車両用交流発電機の発電中
においては、ステータコイル６の出力を、ダイオード21
を介して、コンデンサ20に充電し、この電圧により、第
４のトランジスタ18をON、、第３のトランジスタ16をOF
Fして、ランプ２を消灯するものがあった。また、特開
昭60−213230号公報に開示されるように、ロータコイル
への給電を制御するスイッチング手段とロータコイルと
の接続点の電圧に応じて積分回路の積分時定数を変更
し、スイッチング手段が遮断状態にあるときには積分時
定数を大きくして警報手段（ランプ）の点灯を阻止する
ものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述した従来のものでは、車両の電気負荷
23が遮断されると、過渡的に上昇したバッテリ１の電圧
によって、第２のトランジスタ11がON、第１のトランジ
スタ９がOFFし、ロータコイル８に流れる電流を遮断す
ることで、ステータコイル６の出力電圧が低下する。従
って、ダイオード21からコンデンサ20への充電電流がな
くなり、コンデンサ20の電圧は低下してしまう。その
為、第４のトランジスタ18は遮断、第３のトランジスタ
16は導通する。従って、車両用交流発電機４に異常がな
いにもかかわらず、ランプ２が点灯してしまうという問
題があった。

また、特開昭60−213230号公報に開示されるような技
術では、負荷遮断後の一時的な発電停止時に積分回路の
時定数を長くしてランプの誤点灯を防止しているため、
時定数を十分に長く設定しないと、発電停止期間の長さ
によってはランプが一時的に誤点灯することがある。ま
た、時定数を十分に長くするためには内部放電の少ない
コンデンサや、大容量のコンデンサを用いる必要があっ
た。さらに、特開昭60−213230号公報に開示されるよう
な技術では、ロータコイルへの通電を制御するトランジ
スタのコレクタ側から信号を得て時定数を長くしている
ため、トランジスタが開放状態で故障した場合に長期間
に渡ってランプが点灯されないという問題点がある。ま
た、ロータコイルに流れる電流の経路にはロータコイル
へ給電するためのブラシがあり、ロータコイルの断線
や、ブラシの異常など多くの故障要因が含まれる同信号
ラインから信号を得て時定数を長くする構成では、高い
信頼性をもってランプの誤点灯を防止する一方で、真に
故障が発生して発電出力が消失した際の速やかなるラン
プ点灯を行うことができないという問題点があった。

このように、特開昭60−213230号公報の技術では、バ
ッテリ電圧が高いために発電が停止されていることを検
出するための信号ラインに起因する不具合と、時定数を
長くするという誤点灯防止手法に起因する不具合とがあ
った。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、一時的なバッ
テリ電圧の高まりによる発電停止によって表示手段が警
報を発生することを高い信頼性をもって防止できるとと
もに、車両用交流発電機に故障が発生した際には速やか
に表示手段が警報を発生することができる車両用充電制
御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は上記目的を達成するために、バッテリ
の電圧が所定値以上か否かを検出し、バッテリ電圧が所
定値を越えるとき遮断信号を出力するバッテリ電圧検出
回路（10）（29）と、 この電圧検出回路からの遮断信号に応答して車両用交
流発電機のロータコイル（８）への給電を遮断する半導
体スイッチ手段（９）と、 前記バッテリに接続された表示手段（２）と、 車両用交流発電機のステータコイルの出力を検出し、
検出信号を出力する発電検出回路（21）と、 この発電検出回路から検出信号を入力し、ステータコ
イルの出力が所定時間以上継続して低いことを判定し、
表示信号を出力する積分回路（20、19、18）（30、32）
と、 この積分回路からの表示信号により前記表示手段を制
御する駆動回路（16）（16）と、 前記電圧検出回路からの遮断信号に応答して、ステー
タコイルの出力が高いことを示すマスク信号を前記発電
検出回路に代わって前記積分回路へ出力し、前記積分回
路からの表示信号の出力を阻止する阻止回路（25、26、
27、22）（31）とを備え、 前記阻止回路は前記遮断信号に応答する前記半導体ス
イッチ手段を介することなく前記遮断信号に直接的に応
答して、前記半導体スイッチ手段により制御される信号
ラインとは異なる信号ラインから前記マスク信号を出力
するよう構成されていることを特徴とする車両用充電制
御装置という技術的手段を採用する。

なお、括弧内の符号は後述する実施例の構成との対応
を示すために付した実施例の構成の参照符号である。

〔作用および発明の効果〕

以上に述べた本発明の構成によると、車両用充電制御
装置は電圧検出回路からの遮断信号に応答して半導体ス
イッチング手段が動作し、半導体スイッチング手段によ
ってロータコイルへの給電を断続してロータコイルの電
流を制御し、バッテリ電圧が所定値になるように車両用
交流発電機の出力を制御する。

また車両用充電制御装置は表示手段を備えており、発
電検出回路によって検出されたステータコイルの出力が
所定時間以上継続して低いことが積分回路によって判定
されると、駆動回路が表示手段を制御して車両用交流発
電機の発電が低く異常な状態にあることを表示し、運転
者に警報を与える。

さらに車両用充電制御装置は阻止回路を備えており、
この阻止回路は電圧検出回路からの遮断信号に応答し
て、ステータコイルの出力が高いことを示すマスク信号
を発電検出回路に代わって積分回路へ出力し、積分回路
からの表示信号の出力を阻止する。これにより、バッテ
リ電圧が高いために交流発電機の発電が停止されるとき
には、マスク信号が積分回路に与えられるため、装置が
正常であるにもかかわらず表示手段が異常表示を行うこ
とが防止される。特に本発明では、阻止回路は遮断信号
に応答する半導体スイッチ手段を介することなく遮断信
号に直接的に応答して、半導体スイッチ手段により制御
される信号ラインとは異なる信号ラインからマスク信号
を出力するよう構成されている。このようにロータコイ
ルの電流が流れる信号ラインによることなく、これとは
異なる信号ラインからマスク信号を出力するため、半導
体スイッチ手段の開放故障の発生時でも遮断信号に直接
的に応答してマスク信号を出力することができ、遮断信
号の消失時には速やかにステータコイル出力に基づく表
示、警報動作を行うことができる。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。ま
ず、本発明を適用した実施例と比較するために比較例を
第１図に基づいて説明する。この第１図の比較例は、半
導体スイッチ手段としてのトランジスタ９とロータコイ
ル８との接続部からダイオード22を介してマスク信号を
出力するように構成したものである。

この第１図において、１はバッテリ、２はバッテリ１
にキースイッチ３を介して接続された表示手段をなす警
告ランプ、４は車両用交流発電機、５は車両用充電制御
回路である。

車両用交流発電機４は、三相Ｙ結線のステータコイル
６、このステータコイル６の出力を整流する整流器７、
この整流器７の出力側に接続されたロータコイル８とか
ら構成される。

車両用充電制御回路５について以下に説明する。９は
ロータコイル８とアースとの間に接続された第１のトラ
ンジスタであり、このトランジスタ９のベースがキース
イッチ３を介してバッテリ１に接続されている。

10はバッテリ１の電圧を検出するバッテリ電圧検出回
路であり、第１のトランジスタ９のベースとアースとの
間に接続された第２のトランジスタ11、バッテリ１に接
続されたツェナーダイオード12、抵抗器13,14とからな
る。

15は警報ランプ２の駆動回路であり、コレクタ、エミ
ッタがランプ２とアースとの間に接続されると共に、ベ
ースが抵抗17を介してキースイッチに接続された第３の
トランジスタ16と、このトランジスタ16のベースとアー
スとの間に接続された第４のトランジスタ18とから成
る。

19は第４のトランジスタ18のベースに接続された抵
抗、20はこの抵抗19とアースとの間に接続されたコンデ
ンサであり、抵抗19とコンデンサ20とで積分回路50を構
成する。

21はステータコイル６とコンデンサ20との間に接続さ
れた第１のダイオード、22はロータコイル８とコンデン
サ20との間に接続された第２のダイオードである。

23はスイッチ24を介して、バッテリ１に接続された電
気負荷である。

次に、上記比較例の構成においてその作動を説明す
る。キースイッチ３を閉じた後、車両用交流発電機４が
駆動する前、ステータコイル６の出力がなく、第４のト
ランジスタ18がOFFであるため、第３のトランジスタ16
はONする。そして、第３のトランジスタ16のONにより、
警報ランプ２に、キースイッチ３を介して、バッテリ１
から電流が流れ、ランプ２が点灯し、まだ車両用交流発
電機４が未発電であることを知らせる。

その後、交流発電機４が駆動し始めると共に、第１の
トランジスタ９のONにより、ロータコイル８に電流が流
れることで、ステータコイル６に三相の出力が発生す
る。このステータコイル６の出力により、整流器７を介
して、バッテリ１を充電する。

一方、ステータコイル６の出力電圧により、第１のダ
イオード21を通してコンデンサ20は高い電圧に充電され
る。従って、ランプ駆動回路15の第４のトランジスタ18
は導通、第３のトランジスタ16は遮断状態となり、ラン
プ２は消灯する。

上記の状態で、これまでスイッチ24を介して通電して
いた車両の電気負荷23を遮断すると、過渡的にバッテリ
１の電圧が上昇する。その為バッテリ電圧検出回路10の
ツェナーダイオード12が導通、第２のトランジスタ11が
ONとなり、第１のトランジスタ９は遮断となる。これに
より、ロータコイル８に流れる励磁電流は減少して、ス
テータコイル６の出力電圧が低下し、第１のダイオード
21からコンデンサ20への充電電流がなくなる。しかし、
バッテリ１からロータコイル８、第２のダイオード22を
介して、流れる充電電流によって、コンデンサ20は高い
電圧に充電されている為、第４のトランジスタ18をONさ
せ、第３トランジスタ16をOFFさせることでランプ２が
誤点灯することはない。

発電再開時は、バッテリ電圧検出回路10の出力がハイ
レベルとなり、第１のトランジスタ９はONして、コンデ
ンサ20への充電の動作を止めるが、コンデンサ20の出力
は、コンデンサ20の放電の間、ハイレベルとなり、第４
のトランジスタ18をONしているため、ランプ２の点灯を
防ぐことができる。

上述より、負荷遮断時の発電低下による瞬灯の防止の
みでなく、発電再開時の瞬灯を防ぐことができる。

また、エンジンが止まっている状態で、キースイッチ
３をONしていても、バッテリ電圧検出回路10の出力がハ
イレベルであり、第１のトランジスタ９がONしているた
め、このトランジスタ９のコレクタ電位が低く、したが
って、コンデンサ20に充電したとしても、第４のトラン
ジスタ18はONしない。

なお、上記比較例の構成において、第４のトランジス
タ18は、第３のトランジスタ16をON,OFFするためでよ
く、抵抗19を高抵抗とすることで、ロータコイル８、第
２のダイオード22を介して流れる電流を微少としてい
る。

次に、本発明を適用した第１実施例を第２図に基づい
て説明する。第２のダイオード22のアノードは、抵抗26
を介して、バッテリ１に接続されている。また、第５の
トランジスタ25のコレクタが第２のダイオード22のアノ
ード、ベースが抵抗27を介して、第１のトランジスタ９
のベース、エミッタがアースにそれぞれ接続されてい
る。さらに、抵抗28がバッテリ１と第２のトランジスタ
11のコレクタとの間に接続されている。

上記第１実施例においても、上述の比較例と同じ基本
機能が達成される。そして電気負荷23を遮断した時、上
記比較例と同様に、第１のダイオード21からコンデンサ
20への充電電流がなくなるが、第５のトランジスタ25が
OFFし、バッテリ１から抵抗26、第２のダイオード22を
介して、コンデンサ20が充電される。そのため、第４の
トランジスタ18を導通することで、ランプ２が点灯する
ことはない。

また、上述の比較例では、第１のトランジスタが遮断
状態で故障した場合には、ランプ２が消灯となり警報で
きないが、上記第１実施例では、第５のトランジスタ25
がONすることで、コンデンサ20に流れる充電電流が、第
５のトランジスタ25を流れる。そのため、コンデンサ20
は充電されず、第４のトランジスタ18がOFFすること
で、第３のトランジスタ16がONし、ランプ２を点灯する
ことが可能となる。

第３図に示す第２実施例においては、比較例並びに第
１実施例におけるツェナーダイオード12の代わりに、第
１の比較器29を用いており、この比較器（−）端には、
所定電圧V₁が印加され、（＋）端子にはバッテリ１が接
続されている。

また、第２の比較器30は、（＋）端子がステータコイ
ル６の一端に接続され、（−）端子には、所定電圧V₂が
印加されている。さらに、NOR回路31は、一方の入力端
が第２の比較器30の出力に接続され、他方の入力端が第
１の比較器29の出力に接続される。

また、32は積分回路であり、０から１レベルの入力が
印加されると、図示の如く、出力が０から徐々に立ち上
がり１レベルとなるものである。そして、この積分回路
32の出力が第３のトランジスタ16のベースに接続されて
いる。

作動については、ステータコイル６の出力が立ち上が
り、第２の比較器30が１レベルを出力するとNOR回路31
の出力が０レベルを出す。これにより、第３のトランジ
スタ16がOFFし、ランプ２を消灯させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用充電制御装置の全体の電気回路を示す本
発明との比較例の電気回路図、第２図は本発明を適用し
た車両用充電制御装置の第１実施例の要部を示す電気回
路図、第３図は本発明を適用した車両用充電制御装置の
第２実施例の要部を示す電気回路図、第４図は従来の車
両用充電制御装置を示す電気回路図である。 １……バッテリ,2……ランプ,3……キースイッチ,4……
車両用交流発電機,5……充電制御回路,6……ステータコ
イル,8……ロータコイル,9……第１のトランジスタ,10
……バッテリ電圧検出回路,15……駆動回路,20……コン
デンサ,21,22……第1,第２のダイオード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリの電圧が所定値以上か否かを検出
   し、バッテリ電圧が所定値を越えるとき遮断信号を出力
   するバッテリ電圧検出回路と、 この電圧検出回路からの遮断信号に応答して車両用交流
   発電機のロータコイルへの給電を遮断する半導体スイッ
   チ手段と、 前記バッテリに接続された表示手段と、 車両用交流発電機のステータコイルの出力を検出し、検
   出信号を出力する発電検出回路と、 この発電検出回路から検出信号を入力し、ステータコイ
   ルの出力が所定時間以上継続して低いことを判定し、表
   示信号を出力する積分回路と、 この積分回路からの表示信号により前記表示手段を制御
   する駆動回路と、 前記電圧検出回路からの遮断信号に応答して、ステータ
   コイルの出力が高いことを示すマスク信号を前記発電検
   出回路に代わって前記積分回路へ出力し、前記積分回路
   からの表示信号の出力を阻止する阻止回路とを備え、 前記阻止回路は前記遮断信号に応答する前記半導体スイ
   ッチ手段を介することなく前記遮断信号に直接的に応答
   して、前記半導体スイッチ手段により制御される信号ラ
   インとは異なる信号ラインから前記マスク信号を出力す
   るよう構成されていることを特徴とする車両用充電制御
   装置。