JP2579812B2 - 断線表示機能付車両発電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両発電装置に断線が発生しているのに気
付かず、知らない間にバッテリが上がってしまうのを防
止する、断線表示機能付車両発電装置に関するものであ
る。

【従来の技術】

車両には、エンジンによって駆動される発電機が搭載
されており、その発電電圧は、所定値になるよう制御さ
れている。 第２図に、従来の車両発電装置を示す。第２図におい
て、Ａは電圧制御部、Ｅは発電表示部、F,H,Kは接続
点、Ｇは発電機部、Ｌは電気負荷、Ｍは整流出力点から
給電ラインまでの配線、Ｎは中性点、Ｓは整流回路部、
１はバッテリ、２はキースイッチ、３は界磁コイル、４
はダイオード、５は抵抗、６はダイオード、７は電圧制
御用トランジスタ、８は抵抗、９は電圧検出回路、33な
いし35は抵抗、36はダイオード、37はコンデンサ、38は
基準電圧用ツェナーダイオード、39は抵抗、40は発電検
出用トランジスタ、41は発電表示ランプ点灯用トランジ
スタ、42は抵抗、43は発電表示手段であるところの発電
表示ランプ、44ないし46はダイオード、47は給電ライン
である。 キースイッチ２をオンすると、バッテリ１→キースイ
ッチ２→ダイオード４→抵抗５→抵抗８→電圧制御用ト
ランジスタ７のベース，エミッタの経路で電流が流れ、
電圧制御用トランジスタ７がオンとなる。 すると、バッテリ１→キースイッチ２→ダイオード４
→抵抗５→界磁コイル３→電圧制御用トランジスタ７の
経路で、界磁コイル３に電流が流れるので、発電機部Ｇ
は発電する。発電電圧は整流回路部Ｓで整流されるが、
整流回路部Ｓは２つの整流出力を出すような構成とされ
ている。 電気負荷Ｌやバッテリ１への給電は、整流回路部Ｓの
２つの整流出力点の内、一方の点、即ち、接続点Ｈか
ら、給電ライン47との接続点Ｋまでの配線Ｍを経て行わ
れる。 電気負荷Ｌを正常に動作させるためには、供給される
電圧は所定値に保たれるよう制御される必要がある。そ
の制御を行うのが、電圧制御部Ａである。 電圧制御部Ａでは、整流回路部Ｓの２つの整流出力点
の内、電気負荷Ｌやバッテリ１へ給電するようには接続
されていない方の点、即ち、接続点Ｆより発電電圧を導
出し、これを電圧検出回路９に印加することにより発電
電圧を検出する。そして、その検出信号に応じて電圧制
御用トランジスタ７の導通度を制御し、界磁コイル３の
電流を制御する。その結果、発電電圧が制御されること
になる。 なお、発電電圧は、バッテリ１の電圧より若干高くな
るよう制御されるから、始動後、ダイオード４は逆バイ
アスされる。発電表示部Ｅは、発電機部Ｇの中性点Ｎの
電圧を検出して、発電中か否かを表示する。以下に説明
するように、発電表示ランプ43は、発電中には消灯し、
発電してない時には点灯する。 発電中は、中性点Ｎに電圧が現れる（例、約12V）。
この電圧を抵抗33,34で分圧する。基準電圧用ツェナー
ダイオード38は、発電中の前記分圧によってオンするよ
うに、そのツェナー電圧が選定されている。 基準電圧用ツェナーダイオード38がオンすることによ
り、発電検出用トランジスタ40オン→発電表示ランプ点
灯用トランジスタ41オフとなり、発電表示ランプ43は消
灯している。 発電していない時は、前記分圧はゼロとなるから、基
準電圧用ツェナーダイオード38オフ→発電検出用トラン
ジスタ40オフ→発電表示ランプ点灯用トランジスタ41オ
ンとなり、発電表示ランプ43は点灯する。 コンデンサ37は、ノイズ等による瞬時的な電圧変動に
は応動しないようにするために挿入されている。 なお、ダイオード６は、界磁コイル３の電磁エネルギ
ーを放出する際の経路を提供するためのものであり、ダ
イオード45,46はトランジスタに逆方向の電圧（サージ
等）がかかるのを防止するためのものである。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点） しかしながら、前記した従来の技術には、整流回路部
Ｓの２つの整流出力点の内、電気負荷Ｌやバッテリ１へ
給電する方の点、即ち、接続点Ｈから、給電ライン47と
の接続点Ｋまでの配線Ｍにおいて断線が生ずると、知ら
ない内にバッテリ１が消耗してしまうという問題点があ
った。 （問題点の説明） 第２図において、配線Ｍの部分で断線が生じたとする
と、発電機部Ｇから電気負荷Ｌへは給電されなくなり、
電気負荷Ｌは専らバッテリ１より給電されることにな
る。 しかし、電気負荷Ｌへの給電が、専らバッテリ１のみ
から行われ始めたことをドライバーに知らせる警報は、
どこからも発せられない。そのため、ドライバーはその
ことに気付かないから、何らの手も打たれることなく事
態は進行し、バッテリ１は時間の経過と共にどんどん消
耗してしまうことになる。 なお、発電表示部Ｅは、発電機部Ｇが故障したわけで
はなく、中性点Ｎには電圧が発生し続けているから、発
電表示ランプ43は消灯したままであり、ドライバーに注
意を喚起することはしない。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題
とするものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明では、前記した部分
の配線Ｍで断線が生じた時に、発電表示ランプ43を点灯
してドライバーに注意を喚起するようにすべく、次のよ
うな手段を講じた。 即ち、本発明の断線表示機能付車両発電装置では、電
気負荷やバッテリと接続された給電ラインの電圧を検出
電圧とする電圧制御部と、発電電圧の過電圧を検出する
過電圧検出部と、過電圧検出信号をキースイッチをオフ
するまで記憶する過電圧検出信号記憶部と、界磁電流経
路中に挿入され且つ該過電圧検出信号記憶部受からの過
電圧検出信号によりオフされる界磁電流遮断手段と、発
電停止時に点灯する発電表示手段とを具えることとし
た。

【作用】

電圧制御部によって制御される所定の発電電圧が給電
ラインへ供給されている時は、前記界磁電流遮断手段は
オンに保たれ、界磁電流を供給する経路の一部を構成し
ている。 しかし、断線により給電ラインへ発電電圧が供給され
なくなると、電圧制御部はバッテリの電圧（これは発電
電圧より低い）を検出して制御を行うことになる。この
制御は、発電電圧を上昇せしめる制御となる。 その結果、発電電圧は過電圧になり、過電圧検出部に
より過電圧検出信号が発生され、その信号は過電圧検出
信号記憶部にて記憶されることになる。この記憶された
検出信号により、前記界磁電流遮断手段はオフにされ、
発電は停止される。 発電が停止されると、発電表示ランプが点灯し、異常
が発生した旨をドライバーに知らせる。 なお、検出信号の記憶は、キースイッチをオフするま
で行われるので、発電停止もキースイッチをオフするま
で行われるが、そのようにしたのは、異常の原因を究明
しないまま発電を再開することは好ましくないからであ
る。

【実 施 例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 （構成および動作の概要） 第１図に、本発明の実施例にかかわる過電圧保護装置
付車両発電装置を示す。第２図と同じ符号は、第２図の
ものに対応している。そして、Ｂは過電圧保護部、Ｃは
過電圧検出信号記憶部、Ｄは過電圧検出部、Ｐは接続
点、10は界磁電流遮断用トランジスタ、11,12,13は抵
抗、14はトランジスタ、15はツェナーダイオード、16は
サイリスタ、17ないし20は抵抗、21はコンデンサ、22は
トランジスタ、23はツェナーダイオード、24,25は抵
抗、26は過電圧検出用トランジスタ、27は基準電圧用ツ
ェナーダイオード、28ないし30は抵抗、31はコンデン
サ、32は可変抵抗である。 本発明は、電圧検出回路９に印加する発電電圧を、バ
ッテリ１にも接続されている給電ライン47から取り入れ
ることにした。即ち、従来は、接続点Ｆより取り入れて
いたが、本発明では、接続点Ｐより取り入れるようにし
た。 そうすることにより配線Ｍに断線が生じた場合、電圧
制御部Ａは自ずと発電電圧が過電圧になるような制御を
することになるが、その過電圧を検出して発電を停止さ
せる。発電の停止により発電表示ランプ43は点灯するか
ら、この点灯によりドライバーに注意を喚起しようとい
うものである。 発電の停止は、界磁コイル３への界磁電流を流す経路
中に、界磁電流遮断手段である界磁電流遮断用トランジ
スタ10を挿入し、発電電圧が過電圧となった時に界磁電
流遮断用トランジスタ10をオフすることによって行う。 発電電圧が過電圧になったか否かは、過電圧検出部Ｄ
で検出する。過電圧検出信号記憶部Ｃは、その検出信号
を記憶する。記憶動作は、キースイッチ２がオフされる
まで維持される。過電圧検出信号記憶部Ｃからの信号を
受けて、過電圧保護部Ｂの界磁電流遮断用トランジスタ
10のオン，オフが制御される。 （始動時の動作） キースイッチ２がオンされると、バッテリ１→キース
イッチ２→ダイオード44→抵抗17→ツェナーダイオード
15→トランジスタ14のベース，エミッタの経路で電流が
流れ、トランジスタ14がオンとなる。そのため、バッテ
リ１→キースイッチ２→ダイオード４→抵抗５→界磁電
流遮断用トランジスタ10のエミッタ，ベース→抵抗12→
トランジスタ14の経路で電流が流れ、界磁電流遮断用ト
ランジスタ10がオンとなる。 また、電圧制御用トランジスタ７は、バッテリ１→キ
ースイッチ２→接続点Ｐ→抵抗８→電圧制御用トランジ
スタ７のベース，エミッタの経路で流れる電流により、
オンとなる。従って、界磁電流は、バッテリ１→キース
イッチ２→ダイオード４→抵抗５→界磁電流遮断用トラ
ンジスタ10→界磁コイル３→電圧制御用トランジスタ７
の経路で流れ、発電機部Ｇは発電を開始する。 始動後、ダイオード４が逆バイアスされるのは、従来
と同様である。 （正常時の動作−配線Ｍで断線していない時） 整流回路部Ｓの１つの整流出力点である接続点Ｆより
導出された発電電圧は、界磁コイル３に印加されると共
に、過電圧検出部Ｄにも印加される。 過電圧検出部Ｄでの過電圧の検出は、発電電圧を抵抗
29,可変抵抗32,抵抗30で分圧した電圧と、基準電圧用ツ
ェナーダイオード27のツェナー電圧とを比較することに
より行われる。正常時の電圧では、前記分圧は前記ツェ
ナー電圧より小となるようにされているので、基準電圧
用ツェナーダイオード27はオフのままである。従って、
過電圧検出用トランジスタ26もオフである。即ち、過電
圧検出信号は発せられない。 過電圧検出用トランジスタ26がオフであると、過電圧
検出信号記憶部Ｃのツェナーダイオード23,トランジス
タ22およびサイリスタ16もオフである。 そのため、過電圧保護部Ｂのツェナーダイオード15,
トランジスタ14および界磁電流遮断用トランジスタ10は
オンを維持し、発電電圧は電圧制御部Ａにより、従来と
同様にして、所定値に制御される。 なお、発電中であるから、発電表示部Ｅの発電表示ラ
ンプ43は消灯している。 （配線Ｍで断線した時の動作） この時には、接続点Ｐを経て電圧検出回路９に取り入
れられる電圧は、バッテリ１の電圧である。ところが、
一般に、発電機部Ｇの出力電圧（電圧検出回路９内の電
圧比較基準値等によって決まる）は、バッテリ１の電圧
より若干高くなるようにしてあるから、電圧検出回路９
には正常時の電圧より低い電圧が印加されることにな
る。 すると、電圧検出回路９は、発電機部Ｇの電圧を上げ
るよう電圧制御用トランジスタ７を制御する。しかし、
上昇した発電電圧は接続点Ｐには伝わらないから、電圧
検出回路９は依然として発電電圧を上げるよう制御し続
ける。その結果、発電電圧は過電圧となる。 この過電圧は接続点Ｆより導出され、過電圧検出部Ｄ
に印加されているから、過電圧検出部Ｄは次のように動
作して、過電圧検出信号を発する。 即ち、発電電圧過電圧になると、過電圧検出部Ｄにお
ける前記した分圧電圧も大になり、基準電圧用ツェナー
ダイオード27のツェナー電圧を上回る。すると、基準電
圧用ツェナーダイオード27がオンして、過電圧検出用ト
ランジスタ26をオンとする。 なお、コンデンサ31は、瞬間的に過大になっただけで
は基準電圧用ツェナーダイオード27がオンすることがな
いようにするために、挿入されている。即ち、ノイズに
よる誤動作を防止するためのものである。 過電圧検出用トランジスタ26がオンすると、過電圧検
出信号記憶部Ｃ内のツェナーダイオード23もオンし、ト
ランジスタ22がオンする。その結果、抵抗20の両端に電
圧が発生し、この電圧によりサイリスタ16がオンとな
る。 サイリスタ16への電流は、整流回路部Ｓからのみなら
ずバッテリ１からも供給され得るような接続構成になっ
ているので、発電が停止されてもキースイッチ２をオフ
するまで流れ続ける。即ち、過電圧を検出したというこ
とは、サイリスタ16のオンの維持という形をとって、キ
ースイッチ２をオフするまで記憶され続ける。 なお、コンデンサ21も、ノイズによってサイリスタ16
が誤動作するのを防止するためのものである。 サイリスタ16がオンすると、過電圧保護部Ｂ内のツェ
ナーダイオード15は、オンからオフに転ずる。すると、
トランジスタ14へのベース電流は供給されなくなり、ト
ランジスタ14もオフとなる。その結果、界磁電流遮断用
トランジスタ10はオフとなる。 界磁電流遮断用トランジスタ10のオフを、過電圧検出
信号記憶部Ｃからの信号（即ち、サイリスタ16のオン）
により行うようにした理由は、次の通りである。即ち、
過電圧を生ぜしめた原因（その内には、配線Ｍの断線も
ある）を究明しないまま発電を開始すると、再び過電圧
を発生する可能性が大である。従って、点検等をするた
めキースイッチをオフにするまで、発電を停止し続けた
方が安全であるからである。 界磁電流遮断用トランジスタ10がオフとなることによ
り、界磁電流が遮断され、発電機部Ｇの発電は停止され
る。発電が停止されると、発電表示部Ｅの発電表示ラン
プ43は点灯し、ドライバーに注意を喚起する。

【発明の効果】

以上述べた如き本発明によれば、次のような効果を奏
する。 本発明では、発電機の電圧制御部内における電圧検出
回路に印加する発電電圧を、電気負荷やバッテリへの給
電ラインから取り入れると共に、発電電圧が過電圧にあ
ると直ちに発電を停止するようにした。 そのため、発電機の整流回路部の出力点から、電気負
荷やバッテリへの給電ラインまでの配線に断線が生じた
場合、発電が停止され、発電表示ランプが点灯してドラ
イバーに注意を喚起することが出来る。 その結果、知らない内にバッテリが消耗されてしまう
という事態に至ることを、回避することが出来るように
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図……本発明の実施例にかかわる断線表示機能付車
両発電装置 第２図……従来の車両発電装置 図において、Ａは電圧制御部、Ｂは過電圧保護部、Ｃは
過電圧検出信号記憶部、Ｄは過電圧検出部、Ｅは発電表
示部、F,H,K,Pは接続点、Ｇは発電機部、Ｌは電気負
荷、Ｍは整流出力点から給電ラインまでの配線、Ｎは中
性点、Ｓは整流回路部、１はバッテリ、２はキースイッ
チ、３は界磁コイル、４はダイオード、５は抵抗、６は
ダイオード、７は電圧制御用トランジスタ、８は抵抗、
９は電圧検出回路、10は界磁電流遮断用トランジスタ、
11,12,13は抵抗、14はトランジスタ、15はツェナーダイ
オード、16はサイリスタ、17ないし20は抵抗、21はコン
デンサ、22はトランジスタ、23はツェナーダイオード、
24,25は抵抗、26は過電圧検出用トランジスタ、27は基
準電圧用ツェナーダイオード、28ないし30は抵抗、31は
コンデンサ、32は可変抵抗、33ないし35は抵抗、36はダ
イオード、37はコンデンサ、38は基準電圧用ツェナーダ
イオード、39は抵抗、40は発電検出用トランジスタ、41
は発電表示ランプ点灯用トランジスタ、42は抵抗、43は
発電表示ランプ、44ないし46はダイオード、47は給電ラ
インである。

フロントページの続き (72)発明者 高山 一弘 東京都大田区東六郷１丁目12番11号 日 興電機工業株式会社内 (72)発明者 金子 泰造 東京都大田区東六郷１丁目12番11号 日 興電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−88700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−41117（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−177129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−104439（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−3315（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−84400（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭41−20284（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気負荷やバッテリと接続された給電ライ
   ンの電圧を検出電圧とする電圧制御部と、発電電圧の過
   電圧を検出する過電圧検出部と、過電圧検出信号をキー
   スイッチをオフするまで記憶する過電圧検出信号記憶部
   と、界磁電流経路中に挿入され且つ該過電圧検出信号記
   憶部からの過電圧検出信号によりオフされる界磁電流遮
   断手段と、発電停止時に点灯する発電表示手段とを具え
   たことを特徴とする断線表示機能付車両発電装置。