JPH0526911Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、充電報知手段が正常に作動するよう
にした充電発電機の電圧調整装置の改良に関する
ものである。

（従来の技術） 従来の充電発電機の電圧調整装置は第１図に示
したような構造を有していた。第１図において、
１０１は充電発電機１の電機子巻線、１０２は界
磁巻線である。２は電機子巻線１０１の交流出力
を直流に変換する主整流器で、三相全波整流を行
う。４は主整流器２に接続された充電すべき蓄電
池で、これには自動車の各種電装品である外部負
荷７が接続されている。２０２は界磁巻線１０２
に励磁電流を供給する補助整流器、３はその励磁
電流を制御して電機子巻線１０１の出力電圧を、
蓄電池４の電圧が一定になるように調整する電圧
調整回路である。

この電圧調整回路３は、分圧抵抗器３０７，３
０８、ツエナーダイオード３０６、トランジスタ
３０５、抵抗器３０４、トランジスタ３０３，３
０２、フライホイールダイオード３０１から成つ
ている。分圧抵抗器３０７，３０８は主分圧回路
を構成して蓄電池４に並列接続され、その分圧端
子に蓄電池４の電圧に相応する電圧を検出する検
出回路として作用する。界磁巻線１０２は補助整
流器２０２のカソード端子とトランジスタ３０
２，３０３のコレクタ端子間に接続されている。

６は蓄電池４に充電が行われていないことを表
示する充電表示灯、５はキースイツチである。充
電表示灯６とキースイツチ５の直列回路は補助整
流器２０２のカソード端子と蓄電池４の電圧が検
出される方の端子即ちプラス端子間に接続されて
いる。

上述した従来装置の作動は次の通りである。

キースイツチ５を投入すると、蓄電池４から充
電表示灯６、界磁巻線１０２、トランジスタ３０
２を通して初期励磁電流が流れ、充電発電機の回
転数の上昇とともに電機子巻線１０１の出力電圧
が上昇する。充電発電機の出力は主整流器２を介
して蓄電池４に充電される。充電発電機の出力電
圧が規定の電圧に達すると、分圧抵抗器３０７，
３０８の分圧端子に接続されたツエナーダイオー
ド３０６が導通し、これによつてトランジスタ３
０５が導通し、トランジスタ３０２，３０３が遮
断されるから、界磁巻線１０２を励磁電流が減少
し、出力電圧は低下する。また、充電発電機の出
力電圧が規定の電圧より下がると、ツエナーダイ
オード３０６が遮断され、トランジスタ３０２，
３０３が導通するから、界磁巻線１０２の励磁電
流が増加し、出力電圧は上昇する。このような動
作の繰り返しで蓄電池４の電圧はほぼ一定に保持
される。

ところで、この装置においては、蓄電池４が完
全充電状態にあるとき、外部負荷７に流れる電流
が急激に減少すると、充電表示灯６が一時的に点
灯してしまうという問題がある。この理由は次の
通りである。蓄電池が完全充電状態にあるとき、
外部負荷７に流れる電流が急減すると、界磁巻線
１０２に流れる励磁電流は急激には減少しないた
め、充電発電機の出力電圧が一時的に高くなる。
この状態では、蓄電池４の電圧は規定の電圧より
高くなつており、外部負荷電流が少ないために規
定の電圧に戻るまでに最大２秒程度の時間を要す
る。この間、ツエナーダイオード３０３は導通
で、トランジスタ３０５が導通、トランジスタ３
０３，３０２が遮断の状態にあるので、界磁巻線
１０２に流れる励磁電流は減少し、電機子巻線１
０１の出力電圧は低下する。すると補助整流器２
０２のカオード電圧も低下するので、充電表示灯
６が点灯してしまうわけである。

このような現象は、常用電気負荷の少ないデイ
ーゼルエンジン車において、負荷の大きい夜間照
明灯を消灯した時などに起こり、エンジンが運転
状態にあるのに充電表示灯が点灯するので、運転
車に不安感を与えるという不都合があつた。

この問題を解決する装置として、蓄電池４の電
圧に相応する電圧を検出する検出回路を、蓄電池
に並列に接続した分圧回路により構成し、補助整
流器のカソード端子の電圧が所定値以下になつた
とき該分圧回路をその分圧端子の電圧が低下する
ように遮断するスイツチング素子を設けたものが
知られている（特公昭60−32429号公報）。しか
し、この装置ではスイツチング素子としてトラン
ジスタを用いるためコストがアツプする他、スイ
ツチング素子が壊れた場合には蓄電池に損傷を与
えるためスイツチング素子に並列に抵抗を接続し
ておく必要があるなどの難点が生じていたもので
ある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記の点に鑑みて考案されたもの
で、外部負荷電流の急減により補助整流器のカソ
ード端子電圧が所定値以下になつたとき、本来は
蓄電池の電圧に相応すべき検出電圧を、蓄電池の
電圧には関係なく強制的に所定値以下にする手段
を設け、これによつて補助整流器のカソード端子
電圧がある程度以下に低下するのを防止し、充電
表示灯等の充電報知器が一時的に作動することの
ないようにするとともにコストが低廉でかつ回路
が壊れても蓄電池に損傷を与えることのないよう
にした充電発電機の電圧制御装置を提供すること
を目的とする。

（問題を解決するための手段） 本考案の要旨は、電機子巻線１０１および界磁
巻線１０２を有する充電発電機１と、この充電発
電機１の出力を整流して蓄電池４に供給する主整
流器２と、前記蓄電池４の電圧に相応する電圧を
検出しその検出電圧に応じて前記界磁巻線１０２
の励磁電流を制御することにより前記充電発電機
１の電圧を調整する電圧調整回路３と、前記充電
発電機１の出力を整流する補助整流器２０２のカ
ソード端子と前記蓄電池４の電圧検出側端子間に
接続され前記蓄電池４に充電が行われていないこ
とを報知する充電報知器６とを備えた充電発電機
の電圧調整装置において、前記蓄電池４の電圧に
相応する電圧を検出する検出回路を前記蓄電池に
並列に接続した分圧抵抗器３０７，３０８からな
る主分圧回路によつて構成し、かつ前記補助整流
器２０２とアースの間にダイオード３０９、分圧
抵抗器３１０，３１２を接続し、分圧抵抗器３０
７，３０８の接続点Ｂと分圧抵抗器３１０，３１
２の接続点Ａとの間にダイオード３１１を接続し
たことを特徴とする充電発電機の電圧調整装置に
存する。

充電報知器としては、充電表示灯、充電警報器
などを用いることができるが、一般的には充電表
示灯が用いられる。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を添付図面中第２図に
基づいて説明する。

第２図に示した本考案装置において、既に説明
した第１図の従来装置との相違点は次の通りであ
る。補助整流器２０２とアースの間にダイオード
３０９、分圧抵抗器３１０，３１２が接続されて
いる。該分圧抵抗器３１０，３１２は補助分圧回
路を構成するものである。また分圧抵抗器３０
７，３０８の接続点Ｂと分圧抵抗器３１０，３１
２の接続点Ａ間にダイオード３１１が接続されて
いる。ダイオード３０９のアノードは該補助整流
器２０２に接続され、分圧抵抗器３０７，３０８
の接続点Ｂにダイオード３１１のアノードが接続
され、かつ分圧抵抗器３１０，３１２の接続点Ａ
にダイオード３１１のカソードが接続されてい
る。

上記した以外の構成は第１図ものと同じである
ので再度の説明は省略する。

このような構成により、その作用を説明する。

エンジン運転状態では補助整流器２０２からの
電圧によつて分圧抵抗器３１０，３１２の分圧点
Ａに分圧端子電圧が現れる。この分圧端子電圧は
あらかじめ分圧抵抗器３０７，３０８の分圧点Ｂ
の分圧端子電圧より高い値に設定してあるためダ
イオード３１１は逆方向電圧となり電流は流れず
従来同様通常の電圧調整動作が行われる。

一方、第１図の従来装置の場合にも説明したご
とく、外部負荷７の電流が急激に減少したとき蓄
電池４の電圧が高くなり補助整流器２０２のカソ
ード電圧が低くなる。これに伴い分圧抵抗器３１
０，３１２の分圧点Ａの電圧も低下し分圧抵抗器
３０７，３０８の分圧点Ｂから分圧点Ａにダイオ
ード３１１を介して順方向電流が増加するため分
圧点Ｂの電圧が低くなる。このときツエナーダイ
オード３０６が遮断されトランジスタ３０５が遮
断しトランジスタ３０３，３０２が導通して界磁
巻線１０２の励磁電流を増加させ充電発電機の出
力電圧を上昇させ補助整流器２０２のカソード端
子電圧の低下を押さえる。したがつて、外部負荷
電流の急減時に充電表示灯６が一時的に点灯する
という事態も防止されるものである。ダイオード
３０９がないと、キースイツチ５が開のときでも
以下の経路にて微小ながら電流が流れてしまう。
即ち、 蓄電池４の＋側→抵抗器３０７→ダイオード３
１１→抵抗器３１０→抵抗器３０４→トランジス
タ３０３のベースからエミツタ→トランジスタ３
０２のベースからエミツタ、また、上記抵抗器３
１０から分流して、抵抗器３１０→界磁巻線１０
２→トランジスタ３０２のコレクタからエミツタ
のように電流が流れる。このような微小電流の流
れを防ぐためにダイオード３０９が必要である。

上述した本考案装置の動作を具体式数値を用い
てさらに詳細に説明する。

通常の電圧調整が行われている場合、蓄電池４
の端子電圧をVB、分圧抵抗器３０７をＲ１、分
圧抵抗器３０８をＲ２とすると、分圧点Ｂの分圧
端子電圧Ｖ１は次式で表される。

Ｖ１＝〔Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）〕×VB… (1) 例えば、ここでＲ１＋2KΩ，Ｒ２＝2KΩ，VB
＝14Vとすると、 7V＝〔2KΩ／（2KΩ＋2KΩ）〕×14V 又、補助整流器２０２からのカソード電圧を
VL、分圧抵抗器３１０をＲ３、分圧抵抗器３１
２をＲ４、ダイオード３０９の順方向電圧をVD
とすると、分圧点Ａの分圧端子電圧Ｖ２は次式で
表される。

Ｖ２＝〔Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）〕×（VL−VD）
… (2) 例えば、ここでＲ３＝3KΩ，Ｒ４＝6KΩ，VL
＝14V，VD＝0.6Vとすると、分圧点Ａの分圧端
子電圧は、 9V≒〔6KΩ／（3KΩ＋6KΩ）〕×（14V−0.6V）
となる。したがつて、通常の電圧調整が行われて
いるときの分圧点Ｂの分圧端子電圧は分圧点Ａの
分圧端子電圧に比べて低いためダイオード３１１
は逆方向電圧となり電流は流れない。

一方、外部負荷７が急激に減少し補助整流器２
０２のカソード電圧VLが徐々に低下し、例えば、
8Vに下がつた時点での分圧点Ａの分圧端子電圧
Ｖ２は上記(2)式から、 5V≒〔6KΩ／（3KΩ＋6KΩ）〕×（8V−0.6V）
となり、分圧点Ｂより低くなるためダイオード３
１１を介して順方向電流が増加するため分圧点Ｂ
の電圧が低くなる。このときツエナーダイオード
３０６が遮断されトランジスタ３０５が遮断しト
ランジスタ３０３，３０２が導通して界磁巻線１
０２の励磁電流を増加させ充電発電機の出力電圧
を上昇させ補助整流器２０２のカソード端子電圧
の低下を押さえる。したがつて、上述した如く、
外部負荷電流の急減時に充電表示灯６が一時的に
点灯することはないこととなる。

（考案の効果） 以上のように、本考案の充電発電機の電圧調整
装置は、外部負荷電流の急減により補助整流器の
カソード端子電圧が所定値以下になつたとき、本
来は蓄電池の電圧に相応すべき検出電圧を、蓄電
池の電圧には関係なく強制的に所定値以下にする
手段を設け、これによつて補助整流器のカソード
端子電圧がある程度以下に低下するのを防止し、
充電表示灯等の充電報知器が一時的に作動するこ
とのないようにするとともにコストが低廉でかつ
回路が壊れても蓄電池に損傷を与えることがない
という実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の充電発電機の電圧調整装置を示
す回路図及び第２図は本考案の一実施例の回路図
である。 １０１……充電発電機の電気子巻線、１０２…
…界磁巻線、２……主整流器、３……電圧調整回
路、４……蓄電池、６……充電表示灯、７……外
部負荷、２０２……補助整流器、３０７，３０８
……分圧抵抗器、３０６……ツエナーダイオー
ド、３０２，３０３……トランジスタ、３０９…
…ダイオード、３１０，３１２……分圧抵抗器、
３１１……ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電機子巻線１０１および界磁巻線１０２を有す
   る充電発電機１と、この充電発電機１の出力を整
   流して蓄電池４に供給する主整流器２と、前記蓄
   電池４の電圧に相応する電圧を検出しその検出電
   圧に応じて前記界磁巻線１０２の励磁電流を制御
   することにより前記充電発電機１の電圧を調整す
   る電圧調整回路３と、前記充電発電機１の出力を
   整流する補助整流器２０２のカソード端子と前記
   蓄電池４の電圧検出側端子間に接続され前記蓄電
   池４に充電が行われていないことを報知する充電
   報知器６とを備えた充電発電機の電圧調整装置に
   おいて、前記蓄電池４の電圧に相応する電圧を検
   出する検出回路を前記蓄電池に並列に接続した分
   圧抵抗器３０７，３０８からなる主分圧回路によ
   つて構成し、かつ前記補助整流器２０２とアース
   の間にダイオード３０９、分圧抵抗器３１０，３
   １２を接続しかつ該ダイオード３０９のアノード
   を該補助整流器２０２に接続し、分圧抵抗器３０
   ７，３０８の接続点Ｂにダイオード３１１のアノ
   ードを接続しかつ分圧抵抗器３１０，３１２の接
   続点Ａにダイオード３１１のカソードを接続した
   ことを特徴とする充電発電機の電圧調整装置。