JP3182427B2 - 車輌用電圧調整器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野の説明】本発明は自動車等の車輌用
電圧調整器に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来この種の電圧調整器は、図１のように
構成されていた。以下、図１を用いて、従来構成の動作
を説明する。先ずスイッチ２９が閉じるとバッテリー３
０からスイッチ２９を介して定電圧電源１６に電圧が印
加され，定電圧電源１６が動作す。この電圧をＶｃｃと
する。このため、増幅器１３のマイナス入力にはＶｃｃ
を抵抗１４・抵抗１５で分圧した電圧が印加される。こ
の電圧を、Ｖｒｅｆとする。また、増幅器１３のプラス
入力にはバッテリー電圧を抵抗１７・抵抗１８で分圧し
た電圧が印加される。この電圧をＶｉｎ１とする。この
とき、抵抗１７と抵抗１８はバッテリー電圧が設定値Ｖ
ｒｅｇのとき、Ｖｉｎ１＝Ｖｒｅｆとなるように設定さ
れている。従って、電圧調整器はＶｉｎ１＝Ｖｒｅｆと
なるようトランジスタ５を断続制御しフィールド電流を
制御する。よって、トランジスタ５がＯＮすると発電
し、トランジスク５がＯＦＦすると発電を停止する。こ
の動作によって、バッテリー電圧をＶｒｅｇに制御して
いる。

【０００３】次に、警報表示について説明する。発電機
が発電すると、Ｐ端子に電圧が発生する。この電圧をＶ
ｐとする。一般に電圧調整器は、この電圧を検出して発
電状態を判断している。ここで、発電機が発電していな
いとすると、Ｖｐは０Ｖとなり、増幅器２４のマイナス
入力は０Ｖとなる。プラス入力にはＶｒｅｆが加わって
いるため、増幅器２４の出力はＨｉレベルとなり、トラ
ンジスタ２７がＯＮして警報装置２８を点灯させる。発
電機が発電している場合は、Ｖｐにバッテリー電圧とほ
ぼ同一の電圧が発生する。ここで、増幅器２４のマイナ
ス入力電圧をＶｉｎ２とすると、一般にＶｐ≒Ｖｒｅｇ
／２でＶｉｎ２＝Ｖｒｅｆとなるよう設定されている。
従って、増幅器２４の出力はＬｏレベルとなり、トラン
ジスタ２７がＯＦＦして警報装置２８を消灯させる。

【０００４】次に、電圧調整器の動作を説明する。スイ
ッチ３９が開いている場合、トランジスタ３３はバイア
スできないためＯＦＦとなる。従って、この場合の動作
は前記の構成と同一である。この場合のバッテリー制御
電圧をＶｒｅｇ１とする。次に、スイッチ３９が閉じて
いる場合、トランジスタ３３は定電圧電源１６、トラン
ジスタ３３、抵抗３４、スイッチ３９を通して、バイア
スされるためＯＮとなる。従ってＶｉｎ１はトランジス
タ３３・抵抗３４によるバイアスと抵抗１７・抵抗１８
の分圧によるバイアスの合成電圧となる。この状態での
制御電圧をＶｒｅｇ２とする。ここで、抵抗１７・１８
・３４をＲ１７・Ｒ１８・Ｒ３４、トランジスタ３３の
オン電圧をＶｓａｔとすると、バッテリー電圧Ｖｒｅｇ
２は、 となる。また、スイッチ３９が開いている場合のバッテ
リー電圧Ｖｒｅｇ１は、 となる。ここで、各定数は全て正であるので、 Ｖｒｅｇ１＞Ｖｒｅｇ２ なる。従って、スイッチ３９が閉じるとバッテリー電圧
はＶｒｅｇ１からＶｒｅｇ２に低下する。

【０００５】次に警報駆動系であるが、ＮＯＲ回路３
６、抵抗３７、トランジスタ３８がない場合、バッテリ
ー電圧がＶｒｅｇ１に制御されていた状態からスイッチ
３９が閉じると、電圧制御系はバッテリー電圧をＶｒｅ
ｇ２に制御しようとするのでバッテリー電圧検出部はバ
ッテリー電圧が高いと判断しトランジスタ５をＯＦＦさ
せる。このとき、バッテリー３０は、電気負荷３２に放
電しながらＶｒｅｇ２まで移行していくため時間がかか
り、発電機はその間完全に発電停止となってしまう。こ
のため、コンデンサー２３が放電してしまいＶｉｎ２が
低下しトランジスタ２７がＯＮして警報装置２８が点灯
してしまう。そこで、ＮＯＲ回路を設けることによりＶ
ｒｅｇ１からＶｒｅｇ２に移行する過程において、Ｖｉ
ｎ２＞Ｖｒｅｆ（増幅器１３の出力がＬｏレベル）かつ
スイッチ３９がＯＮ（Ｃ端子電圧＜Ｖｒｅｆ）の場合、
ＮＯＲ回路３６の出力はＨｉレベルとなりトランジスタ
３８をＯＮさせ、トランジスタ２７をＯＦＦさせる。従
って、Ｖｒｅｇ１からＶｒｅｇ２への移行中は、強制的
に警報装置２８を消灯させる。

【０００６】

【従来技術の問題点】しかし、第１の設定値から第２の
設定値へ移行する過程において、発電機の異常に依って
発電できなくなった場合、強制的に警報装置２８の消灯
を行っているため異常状態であるにも関わらず警報表示
することができなかった。従って、車輌のドライバーに
異常を瞬時に警報できない欠点が有った。このため、異
常のまま走行し更に大きな異常を引き起こす危険性が有
った。また、従来の構成ではバッテリー電圧を多段階に
制御する場合、更にはリニアに制御する場合等には適応
が困難であった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、これらの問題に対処するた
め、従来の欠点であった制御電圧をある第１の設定値か
ら第２の設定値に低下させる過程に警報装置の駆動手段
を強制的に停止させることを改善し、上記過程において
も発電機が発電停止した場合には確実に警報表示をする
ことができる車輌用電圧調整器を提供することを目的と
する。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図２に示す。以下、図２
を用いて本発明の動作を説明する。まず、電圧制御につ
いて説明する。従来構成と同様にスイッチ２９が閉じる
と、定電圧電源１６が動作し、増幅器１３、２４及び４
６にＶｒｅｆが印加される。また、増幅器１３のプラス
入力には、スイッチ３９が開いていれば抵抗１７・抵抗
１８によるバッテリー電圧の分圧電圧が印加され、スイ
ッチ３９が閉じていれば更にトランジスタ３３・抵抗３
４によるバイアスの合成電圧が印加される。この時、従
来同様Ｖｉｎ１＝Ｖｒｅｆとなるよう増幅器１３の出力
は動作する。ここで発電機が発電状態であれば、Ｐ端子
電圧Ｖｐはバッテリー電圧程度となる。従って、増幅器
２４の出力はＬｏレベルとなり、インバータ回路４３の
出力はＨｉレベルとなる。よって、ＡＮＤ回路４０の出
力は増幅器１３の出力と同じになり、トランジスタ５を
制御する。逆に、発電機が発電停止状態であれば、Ｐ端
子電圧Ｖｐは０Ｖとなり増幅器２４の出力はＨｉレベル
となるのでインバータ回路４３の出力はＬｏレベルとな
る。従って、ＡＮＤ回路４０の出力はＬｏレベル固定に
なりトランジスタ５はＯＮしっぱなしとなるが、トラン
ジスタ５がＯＮしても発電機は発電出来ない状態にある
のでバッテリーが過充電等になることはない。ゆえに、
バッテリー電圧を検出して電圧制御することが出来る。
次に、警報表示について説明する。増幅器２４の出力
は、従来同様発電状態ではＬｏレベル、発電停止状態で
はＨｉレベルとなる。ここで、増幅器４６のプラス入力
電圧をＶｉｎ３とする。Ｖｉｎ３は、増幅器２４の出力
が一定時間遅れて伝達される。従って、増幅器４６の出
力は増幅器２４の出力と同一である。よって、警報装置
２８は発電状態では消灯し、発電停止状態では点灯す
る。

【０００９】次に、発電中にスイッチ３９が閉じて、バ
ッテリー電圧がＶｒｅｇ１からＶｒｅｇ２に低下する過
程について説明する。スイッチ３９が開いている状態で
はＰ端子に電圧が出力されているので、コンデンサー２
３は充電されており、コンデンサー４５は非充電状態で
ある。ここでスイッチ３９が閉じると、電圧制御系は発
電を停止させる。このため、Ｐ端子電圧Ｖｐが低下す
る。従って、コンデンサー２３は抵抗４２を通して徐々
に放電し、Ｖｉｎ２がＶｒｅｆ以下になると増幅器２４
の出力はＬｏレベルからＨｉレベルになる。増幅器２４
の出力がＨｉレベルになると抵抗４４を通してコンデン
サー４５が徐々に充電される。この時、同時にインバー
タ回路４３はＨｉレベルからＬｏレベルになるので、Ａ
ＮＤ回路４０の出力も同様にＨｉレベルからＬｏレベル
になり、トランジスタ５をＯＮさせる。このため、発電
機は発電を開始する。従って、再びＰ端子に電圧が発生
し増幅器２４の出力はＬｏレベルとなる。よって、コン
デンサー４５は放電し、またトランジスタ５はＯＦＦす
る。ところで、増幅器２４の判定レベルはヒステリシス
を有するため、増幅器２４の出力はヒステリシスの間で
ＨｉレベルとＬｏレベルを繰り返す。この動作におい
て、トランジスタ５のＯＮ時間をＯＦＦ時間に比べ短く
設定すれば、発電機の出力は僅かとなりバッテリー３０
が過充電となることはない。従って、バッテリー電圧は
Ｖｒｅｇ１からＶｒｅｇ２に低下していく。ここで増幅
器２４がＨｉレベルになってからフィードバックがかか
りＬｏレベルになるまでに間にコンデンサー４５の電圧
がＶｒｅｆまで上昇しないように遅れ時間を設定する。
このため増幅器４６の出力はＬｏレベルで固定ありトラ
ンジスタ２７はＯＦＦ固定となり警報装置２８は誤点灯
しない。この制御における各部の動作を図３に示す。こ
のように僅かに発電させることによって、電圧調整器は
この発電停止に近い状態が発電機の故障ではないことを
判断し、警報装置２８の誤点灯を防止している。

【００１０】次に、バッテリー電圧がＶｒｅｇ１からＶ
ｒｅｇ２に低下する過程において、発電停止となった場
合について説明する。正常な電圧低下動作中は、上記の
ようにＰ端子の電圧によりトランジスタ５をＯＮ、ＯＦ
Ｆさせ僅かな発電を継続させている。しかしこの状態で
発電が停止すると、トランジスタ５がＯＮしても発電さ
れずＰ端子の電圧が上昇しないため、コンデンサー２３
は放電し増幅器２４の出力はＨｉレベルが継続する。コ
ンデンサー４５が充電されＶｒｅｆを超え、増幅器４６
の出力はＨｉレベルとなりトランジスタ２７がＯＮす
る。従って、警報装置２８が点灯する。この制御におけ
る各部の動作を図４に示す。このように、バッテリー電
圧がＶｒｅｇ１からＶｒｅｇ２に低下する過程において
発電停止となった場合、抵抗４４及びコンデンサー４５
の時定数程度の遅れだけで警報表示することが出来る。

【００１１】

【発明の効果】本発明に依れば、制御電圧をある第１の
設定値から第２の設定値に低下させる過程の警報装置の
誤警報を防止でき、上記過程において発電機が発電停止
した場合には確実に警報表示をする電圧調整器を提供す
ることができる。従って、効果大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来回路図

【図２】本発明の一実施例回路図

【図３】本発明の動作波形図

【図４】本発明の動作波形図

【符号の説明】

１ フィール
ドコイル ２ ステータ
コイル ３ 整流器 ４，２０，２６，３３，４１，４７ ダイオー
ド ５，１０，２７，３８ トランジ
スタ ６，７，１１，１２，１４，１５，１７，１８，２１，
２２，２５，３４，３５，３７，４２，４４，４８
抵抗 ８，９，１９，２３，４５ コンデン
サ １３，２４，４６ 増幅器 １６ 定電圧電
源 ２８ 警報装置 ２９，３１，３９ スイッチ ３０ バッテリ
ー ３２ 電気負荷 ３６ ＮＯＲ回
路 ４０ ＡＮＤ回
路 ４３ インバー
タ回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコイルとフィールドコイルを有す
   る発電機と、 この発電機の出力により充電されるバッテリーと、発電
   機の発電状態を表示する警報装置と、上記バッテリーの
   電圧検出手段と、フィールド電流を断続制御する制御手
   段と、上記発電機の発電状態検出手段と、警報装置の駆
   動手段と、制御信号によりバッテリー制御電圧を可変す
   る手段と、前記制御電圧を第１の設定値から第２の設定
   値に低下させる過程において発電機が発電停止した時に
   警報表示を行う駆動部を備えた車輌用電圧調整器におい
   て、前記駆動部は発電停止から所定時間遅延して警報表
   示する機能を備えた事を特徴とする車輌用電圧調整器。