JPH0528905Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、発電機の冷時最大出力を熱時のそ
れに抑制する界磁電流制限器の機能を必要に応じ
て解除するようにした車両用交流発電機の制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、交流発電機が冷状態のときの駆動ト
ルクを制限して機関への負担を軽減すべく、未公
開の先願である特願昭60−244553号（特開昭62−
104500号公報）にて提案された車両用交流発電機
の制御装置の回路図である。この第２図におい
て、１は車両に装着された図示しない機関により
駆動される交流発電機であり、電機子コイル１０
１と界磁コイル１０２で構成されている。

整流器２は上記交流発電機１の交流出力を全波
整流するようにしている。この整流器２は出力端
子２０１，２０２，２０３を有している。出力端
子２０１はメイン出力を出力するメイン出力端子
であり、出力端子２０２は界磁コイル１０２の励
磁と後述する電圧調整器３に交流発電機１の整流
出力電圧を印加する補助出力端子であり、出力端
子２０３は接地端子である。

電圧調整器３は交流発電機１の出力電圧を所定
値に制御する電圧調整器であり、次の各部により
構成されている。

すなわち、整流器２の補助出力端子２０２から
の出力電圧を分圧抵抗３０１，３０２で分圧し、
その分圧点はツエナーダイオード３０３によつて
交流発電機１の出力電圧を検出するようにしてお
り、このツエナーダイオード３０３の導通、不導
通によりトランジスタ３０４が断続されるように
なつている。

出力トランジスタ３０５はトランジスタ３０４
により断続制御され、界磁コイル１０２の界磁電
流を制御するものである。

出力トランジスタ３０５は界磁電流検出用抵抗
３０８を介してアースされ、トランジスタ３０４
のエミツタは直接アースされている。トランジス
タ３０５のベースはベース抵抗３０６を介してダ
イオード３０７のカソードに接続されている。

出力トランジスタ３０５のコレクタはこのダイ
オード３０７を介して整流器２の補助出力端子２
０２に接続されている。すなわち、ダイオード３
０７は界磁コイル１０２に並列に接続されてい
る。

このダイオード３０７は界磁コイル１０２に発
生する断続サージを吸収するためのものである。

一方、蓄電池５と並列に電気負荷７が接続され
ており、この蓄電池５の正極はキースイツチ６、
初期励磁用抵抗８を介して整流器２の補助出力端
子２０２に接続されている。

キースイツチ６と初期励磁用抵抗８との接続点
は電源端子４ａとなつており、この電源端子４ａ
とアース間には、定電圧源を作るツエナーダイオ
ード４０１と抵抗４０２の直列回路が接続されて
いる。

ツエナーダイオード４０１に並列に分圧抵抗４
０４，４０５の直列回路が接続されており、この
分圧抵抗４０４，４０５はツエナーダイオード４
０１による定電圧を分圧するためのもので、この
分圧抵抗４０４と４０５との接続点はコンパレー
タ４０３の（−）入力端に接続されている。

コンパレータ４０３の（＋）入力端は抵抗４０
７を介して出力トランジスタ３０５のエミツタに
接続されている。コンパレータ４０３の出力端と
（＋）入力端間にはコンデンサ４０６が接続され
ており、抵抗４０７はこのコンデンサ４０６の充
電時定数を決定するためのものである。

コンパレータ４０３の出力端は抵抗４０９とダ
イオード４１０を介してトランジスタ３０４のベ
ースに接続されている。また、コンパレータ４０
３の出力端はコンパレータ４０３の出力がローレ
ベルになつたときの電流を制限するため抵抗４０
８を介して抵抗４０２とツエナーダイオード４０
１との接続点に接続されている。

かくして、抵抗４０２，４０５，４０７〜４０
９、ツエナーダイオード４０１、コンデンサ４０
６、ダイオード４１０、コンパレータ４０３とに
より界磁電流制限器４が構成されている。

また、上記電源端子４ａは表示ランプ９を介し
て整流器２の補助出力端子２０２に接続されてい
る。

さらに、整流器２のメイン出力端子２０１は蓄
電池５の正極と電気負荷７の一端に接続されてい
る。

第３図は従来装置における交流発電機１の回転
速度に対する最大出力電流と駆動トルクを表わす
特性グラフであり、破線は冷時状態で界磁電流制
限器有りの場合を示し、一点鎖線は冷時状態はあ
るが、界磁電流制限器なしの場合を示し、さらに
実線は熱時状態を表わしている。

次に動作について説明する。機関の始動に際し
てキースイツチ６が閉じられると、蓄電池５から
キースイツチ６を介して表示ランプ９と初期励磁
用抵抗８の並列回路を介して界磁コイル１０２に
初期励磁電流が流れ、交流発電機１は発電可能な
状態となると同時に、表示ランプ９が点灯し、非
発電状態を表示する。

次に機関が始動されると、交流発電機１が発電
を開始し整流器２の補助出力端子２０２の電圧が
上昇すると同時に、表示ランプ９の両端の電位差
が減少し、ついには同電位となり、表示ランプ９
が消灯し、交流発電機１が正常に発電したことを
表示する。

一方、電圧調整器３は整流器２の補助出力端子
２０２の出力電圧を分圧抵抗３０１，３０２とツ
エナーダイオード３０３で検出しており、補助出
力端子２０２の出力電圧が上記分圧抵抗３０１，
３０２とツエナーダイオード３０３とで設定した
所定値を越えると、ツエナーダイオード３０３が
導通し、トランジスタ３０４が導通する。

逆に補助出力端子２０２の出力電圧が所定値以
下となると、ツエナーダイオード３０３が不導通
となり、トランジスタ３０４が不導通となる。

以上のようにしてトランジスタ３０４の断続に
より、出力トランジスタ３０５が断続され、界磁
コイル１０２に流れる界磁電流を断続制御して、
交流発電機１の出力電圧を所定値に調整してい
る。

また、界磁電流制限器４は界磁電流を界磁電流
検出用抵抗３０８にて検出しており、コンパレー
タ４０３の（＋）入力端に入力されている。コン
パレータ４０３の（−）入力端には交流発電機１
の定格出力として保証している熱時最大出力時に
相当する界磁電流値が分圧抵抗４０４，４０５に
よる分圧電圧で基準電圧として入力されている。

これにより、前述の交流発電機１の運転状態に
おいて交流発電機１の電気負荷７が軽く、界磁電
流値が熱時最大出力時の界磁電流値以下の場合、
コンパレータ４０３の出力は“ロー”レベルであ
り、電圧調整器３の界磁電流制御には何んら影響
を及ぼさない。

次に冷時において、交流発電機１の電気負荷７
が増大し、界磁電流値が熱時最大出力時の界磁電
流値を越えた場合、コンパレータ４０３の出力は
“ハイ”レベルとなり、電圧調整器３のトランジ
スタ３０４が導通し、出力トランジスタ３０５は
不導通となり、界磁電流が遮断される。

したがつて、上記の動作により界磁電流を定格
出力である熱時最大出力時の界磁電流値に制限す
ることにより、第３図に示すように冷熱時の出力
特性、駆動トルク特性を同一にすることができ、
冷時において、界磁電流制限器４が無い場合に比
べ、駆動トルクを熱時並に抑制できる。すなわ
ち、機関への負担を抑制できるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように構成された従来装置
においては、常に界磁電流制限器４は動作する状
態にあることから、以下のような不都合がある。

たとえば、交流発電機１の量産メーカにおい
て、製品の出荷検査をする場合、出力特性の判定
に当たつて１台１台定格出力である熱時出力特性
を測定することは製造時間上できない。そこで、
短時間測定が可能な冷時出力特性でもつて判定す
る方法が一般的である。

ところが、従来装置の場合、冷時出力特性の測
定時には界磁電流制限器４が動作し、熱時出力に
相当する出力となり、正確な判定ができない。ま
た、界磁電流制限器４の機能を容易に解除するこ
とができない。

従来装置は以上のように構成されているため、
前述の説明でも明らかなように、発電機メーカの
出荷検査において、冷時出力特性の測定時、界磁
電流制限器が動作するので、出力特性の正確な判
定ができない。

また、一時的に界磁電流制限器の機能を解除す
ることができないなどの問題点があつた。

この考案は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、交流発電機の出荷検査において、
正確に出力特性の判定ができるとともに、通常運
転においては、冷時に界磁電流を抑制し、駆動ト
ルクを熱時並に抑制でき、機関への負担を抑制で
きる交流発電機の制御装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る車両用交流発電機の制御装置
は、交流発電機の界磁電流が所定値を越えないよ
うに制限する界磁電流制限器と、界磁電流制限器
の動作を必要に応じて手動にて禁止する禁止手段
を設けたものである。

〔作用〕

この考案においては、出荷検査における出力特
性の測定時など、必要なときに界磁電流制限器の
動作を手動にて禁止できる。

〔実施例〕

以下、この考案の車両用交流発電機の制御装置
の実施例を図について説明する。第１図はその一
実施例の回路図である。この第１図において、第
２図と同一部分には同一符号を付すのみにとど
め、第２図とは異なる部分を主体に述べる。

この第１図では、第２図の構成に新たに逆流防
止ダイオード１０と外部スイツチ１１とが増加し
たものであり、キースイツチ６と初期励磁用抵抗
８との接続点は表示ランプ９とこの逆流防止ダイ
オード１０を介して整流器２の補助出力端子２０
２に接続されている。

また、この表示ランプ９と逆流防止ダイオード
１０との接続点は界磁電流制限器４の電源端子４
ａとなつており、この電源端子４ａとアース間に
外部スイツチ１１が接続されている。その他の構
成は第２図と同様である。

次に動作について説明する。通常の運転動作に
ついては従来装置の場合と同様であり、ここでは
説明を省略する。

ところで、発電機メーカにおける出荷検査時、
一時的に外部スイツチ１１を閉じることにより界
磁電流制限器４の電源端子４ａが接地され、界磁
電流制限器４は機能不能となる。したがつて、第
３図に示す界磁電流制限器４の無い場合の出力特
性が測定可能となり、この特性により正確な判定
ができるものである。

これと同時に、表示ランプ９が点灯するため界
磁電流制限器４の機能を解除している旨を表示
し、報知することができる。

一方、外部スイツチ１１を閉じる代わりに、表
示ランプ９の接続を外すことで上述と同様界磁電
流制限器４の機能を解除することができるが、こ
の場合、表示ランプ９が点灯しないので機能解除
の旨が報知されず、好ましくない。

また、上記実施例では、発電機メーカの出荷検
査における効果について説明したが、車両に装着
した場合においても走行条件、電気負荷条件によ
り一時的に界磁電流制限器４の機能を解除して交
流発電機の出力を増加させたい場合、車両の走行
条件、電気負荷条件により開閉され、外部スイツ
チ１１に相当するコントロールスイツチを設ける
ことにより、その目的を達成することができる。

この場合、表示ランプ９を点灯することが不都
合であれば、表示ランプ９に直列にコントロール
スイツチを挿入し、このコントロールスイツチを
開路するようにすればよい。

なお、上記実施例では、表示ランプ９をキース
イツチ６と整流器２の補助出力端子２０２との間
に設けたものについて示したが、表示ランプ９を
補助出力端子２０２から独立分離した場合につい
ても同様の効果を奏する。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案においては、界磁電流制
限器の動作を必要に応じて手動にて禁止するよう
にしているので、交流発電機の出荷検査において
出力特性の判定を正確に行うことができるととも
に、通常運転時においては冷時に界磁電流を抑制
し、駆動トルクを制限して機関への負担を軽減す
ることができ、機関の回転が安定するとともに機
関の燃料消費も節約することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の車両用交流発電機の制御装
置の一実施例の回路図、第２図は従来の車両用交
流発電機の制御装置を示す回路図、第３図は従来
の車両用交流発電機の制御装置による発電機の特
性グラフである。 １……交流発電機、２……整流器、３……電圧
調整器、４……界磁電流制限器、４ａ……電源端
子、５……蓄電池、９……表示ランプ、１０……
逆流防止ダイオード、１１……外部スイツチ。な
お、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 界磁コイルを有する交流発電機の整流出力によ
   り充電される蓄電池、上記交流発電機の界磁電流
   を断続制御することにより上記交流発電機の出力
   電圧を所定値に調整する電圧調整器、上記交流発
   電機の界磁電流が所定値を越えないよう制限する
   界磁電流制限器、及び上記界磁電流制限器の動作
   を必要に応じて手動にて禁止する禁止手段を備え
   た車両用交流発電機の制御装置。