JPH07135740A - 車両用充電発電機の制御装置 - Google Patents

車両用充電発電機の制御装置

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JPH07135740A
JPH07135740A JP5279269A JP27926993A JPH07135740A JP H07135740 A JPH07135740 A JP H07135740A JP 5279269 A JP5279269 A JP 5279269A JP 27926993 A JP27926993 A JP 27926993A JP H07135740 A JPH07135740 A JP H07135740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
power supply
control device
vehicle charging
Prior art date
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Pending
Application number
JP5279269A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Masumoto
正寿 桝本
Naoyuki Takahashi
直行 高橋
Shuichi Kokubu
修一 國分
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パワートランジスタ駆動用次段トランジスタの
電流駆動能力を下げ、制御用M−ICのチップ面積縮小
化を行いM−ICチップコストを下げることが可能な車
両用充電発電機の制御装置を実現すること。 【構成】通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表示
灯駆動手段用トランジスタのベース電流供給を、定電圧
源から抵抗を介して供給する様に構成した車両用充電発
電機の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用充電発電機の制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、制御装置の界磁電流制御用トラ
ンジスタ及びランプ駆動用トランジスタの駆動方法は、
特開平4−156234 号公報に示されているように、発電機
のB端子電圧から直接ベース抵抗を介して駆動してい
た。
【0003】しかしながら、この方式では発電機が発電
中にバッテリ端子が外れた際に生じるロードダンプサー
ジに対して、界磁電流制御用トランジスタ及びランプ駆
動用トランジスタをサージ発生中遮断し続けるために、
界磁電流制御用トランジスタ及びランプ駆動用トランジ
スタを制御する次段トランジスタの電流駆動能力を大き
くする必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
界磁電流制御用トランジスタ及びランプ駆動用トランジ
スタが発電機のB端子電圧からベース抵抗を介して制御
されているため、B端子電圧が上昇しうる最大電圧時に
も界磁電流制御用トランジスタ及びランプ駆動用トラン
ジスタを動作可能な電流駆動能力を有する次段トランジ
スタが必要となる。
【0005】ここでB端子電圧が上昇しうる最大電圧値
を発生する場合は、発電中にバッテリ端子が外れた際に
生じるロードダンプサージであり、発生サージはピーク
電圧約130V,時定数約300mSである。
【0006】正常制御時のB端子電圧が約14Vである
ことから次段トランジスタの電流駆動能力はロードダン
プサージ発生時を考慮して130/14=9倍必要とな
り、次段トランジスタのチップサイズを大きくして対応
していた。
【0007】これは、制御装置をモノリシックIC化す
るうえで高価となるという問題があった。
【0008】本発明の目的は、界磁電流制御用トランジ
スタ及びランプ駆動用トランジスタの制御電流を定電圧
源より抵抗を介して供給することにより、界磁電流制御
用トランジスタ及びランプ駆動用次段トランジスタの電
流駆動能力を下げ、トランジスタのチップサイズを下げ
て安価な制御用モノリシックIC化可能とする車両用充
電発電機の制御装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的を達成するため、次のように構成される。
【0010】固定子巻線及び界磁巻線を有する、車両用
充電発電機と、この車両用充電発電機により充電される
バッテリと、界磁巻線に直列接続され、界磁巻線への通
流電流を制限する通流電流制限手段用トランジスタと、
バッテリの端子電圧を検出し、検出した電圧値に基づい
て、通流電流制限手段用トランジスタの動作を制御する
電圧制御手段と、充電表示灯及びキースイッチを介して
上記バッテリに接続される充電表示灯駆動手段用トラン
ジスタと、を有する車両用充電発電機の制御装置におい
て、通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表示灯駆
動手段用トランジスタを駆動させる電源として少なくと
もバッテリ電圧より低い電圧を発生する定電圧電源を備
える。
【0011】
【作用】上記の本発明になる車両用充電発電機の制御装
置では、通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表示
灯駆動手段用トランジスタのベース電流供給を、定電圧
源から抵抗を介して供給することにより、ロードダンプ
サージの様な高い電圧が発電機のB端子に印加された場
合にも通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表示灯
駆動手段用トランジスタのベース電流が増加することが
ないため通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表示
灯駆動手段用トランジスタを駆動する次段トランジスタ
の電流駆動能力を上げる必要がなく次段トランジスタの
チップサイズを下げて安価な制御用モノリシックICを
提供することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例になる車両用充電発
電機の制御装置について、図面を参照しながら詳細に説
明する。
【0013】図1は自動車用発電機の充電系統を示す制
御回路図である。充電発電機1の界磁巻線10は、図示
しない回転子に装着され、エンジンの回転と同期して回
転し回転磁界を発生する。
【0014】また、界磁巻線10に並列に接続されたフ
ライホイールダイオード11はスイッチングノイズを吸
収するために接続されている。
【0015】前記回転子と空隙を持って対向する固定鉄
心(図示せず)に巻装された電機子巻線9は、前記界磁
巻線10のつくる回転磁界の大きさに応じて交流波形を
もった電圧を出力する。該交流出力は三相全波整流器8
で全波整流される。三相全波整流器8の出力は、充電発
電機1の出力端子“B”を介してバッテリ2に供給さ
れ、バッテリ2が充電される。
【0016】また、同時に、三相全波整流器8の出力は
この出力端子“B”から、負荷スイッチ4を介して、ラ
ンプ等の電気負荷3に供給される。また、前記バッテリ
2はレギュレータ7の電源回路を構成する抵抗24,2
2,コンデンサー21,PNP形トランジスタ23,ツェ
ナーダイオード25に接続されていて、充電発電機の各
回路に一定電圧の電源を供給するために設けられてお
り、バッテリ2の出力を受けて、一定電圧をつくってい
る(以下電源電圧VCCと称す)。
【0017】前記界磁巻線10に流れる界磁電流を制御
するパワートランジスタ12は、抵抗14を介して電源
電圧VCCから電流を供給されており、次段トランジス
タ16のベースが電圧制御回路20の出力となつてい
る。電圧制御回路20は図3に示す回路構成となってお
り、204,201,202,ツェナーダイオード20
3で構成された電圧調整装置により、次段トランジスタ
16をオン,オフ動作させ発電電圧を一定に保つ。
【0018】充電表示灯6は、キースイツチ5に接続さ
れ、キースイッチ5を閉じることによりダーリントン接
続されたトランジスタ13が閉じるため充電表示灯6が
点灯する。トランジスタ13は電源VCCから抵抗15
を介してベース電流を供給している。
【0019】図2に示す、電源の起動,停止回路18
は、キースイッチ5が閉じた時に電源を起動し、各回路
に電流を供給する電源電圧VCCを発生させる、又キー
スイッチ5が開いた時に電源の停止を行うための回路と
して、充電表示灯6とトランジスタ13のコレクタに接
続されているL端子に抵抗181,185,ダイオード
182,183,184,トランジスタ186で構成さ
れた電源を起動させる回路が構成されている。又電源を
切るため、抵抗191,190,188,コンパレータ
189,トランジスタ187で構成された電源停止回路
を設けている。
【0020】発電機が発電を開始すると、図4に示す発
電検出回路21で構成される抵抗211,212,21
6,217,ダイオード213,コンデンサー214,
トランジスタ215で構成された回路により、電機子巻
線9の一相電圧をP端子により検出し、ある設定値以上
になり次第トランジスタ17がオンして充電表示灯6を
消灯させる。
【0021】以上の構成において定電圧電源の動作につ
き図1,図2,図3,図4を参照して説明する。
【0022】キースイチ5が閉じるとL端子電圧はほぼ
バッテリ2の電圧と等しくなりダイオード182,18
3,184が導通しトランジスタ186のベース電圧V
BEが生じるため、トランジスタ186が導通しトラン
ジスタ23が導通する。トランジスタ23の導通により
定電圧電源VCCが発生しコンパレータ189に電源電
圧VCCが供給され動作可能状態になるとともにVCC
から抵抗15を介してトランジスタ13にベース電流が
供給され、トランジスタ13のベース−エミッタ間電圧
VBE13が生じ、トランジスタ13は導通を開始す
る。ここでトランジスタ13のベース−エミッタ間電圧
VBE13を抵抗191,190で分圧した電圧VRと
の関係は VL1>VR で表されるため、非反転入力にL端子が接続され、反転
入力にVRが接続されたコンパレータ189の出力は1
が出力され、トランジスタ187のベース電圧にVBE187
が印加されトランジスタ187は導通する。トランジス
タ13の導通により、充電表示灯6は点灯し、L端子電
圧が3×VBE以下に下がった時にダイオード182,
183,184,トランジスタ186が遮断するが、す
でにトランジスタ187が導通しているため、定電圧電
源VCCは安定して供給される。
【0023】ここで、界磁電流制御用トランジスタ12
へも抵抗14を介して電源電圧VCCからベース電流が供
給され、トランジスタ12がオンとなり、界磁巻線10
に励磁電流が供給される。
【0024】次に発電機1が回転を開始すると、P端子
に電圧が発生しトランジスタ215がオンしてトランジ
スタ17がオンする。
【0025】トランジスタ17がオンすることによりト
ランジスタ13がオフし、チャージランプが消灯する。
【0026】発電機1が回転するに伴い発電機1が発電
を開始し、バッテリ2へ充電を始め、さらに電圧が上昇
し、ある設定電圧を越えると電圧制御回路20のツエナ
ーダイオード203がオン,トランジスタ16がオンす
るためトランジスタ12がオフし、界磁巻線10への界
磁電流が遮断され、発電が停止する。
【0027】発電が停止するとバッテリ2の電圧が低下
し、電圧制御回路20のツエナーダイオード203がオ
フし、トランジスタ16がオフ,トランジスタ12がオ
ンして再度発電を開始する。この様に、発電の開始,停
止を繰り返すことによりバッテリ充電電圧を一定値に制
御する。
【0028】以上の様に発電機が発電状態において、例
えば、発電機の回転数が10000r/min で、発電機
の出力電流が90A発電していた場合に、バツテリ2の
B端子及び90Aの負荷3を同時に遮断してロードダン
プサージを発生させた際に生ずるサージ波形はピーク電
圧で約130V,時定数で約300mSとなり、発電機
のB,S,L端子に印加される。
【0029】ここで、電源電圧VCCは、B端子に印加
されたサージを抵抗24とコンデンサー21とツエナー
ダイオード25で吸収するため、電源電圧VCCの変動
は1V程度である。又、トランジスタ12,13は電源
電圧VCCからベース抵抗14,15を介した電流をト
ランジスタ16,17がオンすることにより吸収し、オ
フするためにトランジスタ12,13は過電流破壊しな
い。
【0030】次に発電機が回転を停止して、キースイッ
チ5を解放すると、充電表示灯6に流れ込む電流が遮断
され、充電表示灯が消灯する。ここでL端子電圧はトラ
ンジスタ13のベースからコレクタに電流が流れ込むた
め電圧は0Vにならずに電圧VL2が発生する。
【0031】VL2とVRとの関係は VL2<VR で表されるため、コンパレータ189の出力は0が出力
され、トランジスタ187は遮断しその結果トランジス
タ23は遮断し電源電圧VCCも動作停止する。
【0032】また、上述した例においては、三相全波整
流器8はアバランシェタイプのダイオードとしたが、こ
れに限らず逆耐圧が30V程度のパワーツエナーダイオ
ードを使用することもできる。
【0033】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下のような効果がある。
【0034】通流電流制限手段用トランジスタ及び充電
表示灯駆動手段用トランジスタのベース電流供給を、定
電圧源から抵抗を介して供給することにより、ロードダ
ンプサージの様な高い電圧が発電機のB端子に印加され
た場合にも通流電流制限手段用トランジスタ及び充電表
示灯駆動手段用トランジスタのベース電流が増加するこ
とがないため通流電流制限手段用トランジスタ及び充電
表示灯駆動手段用トランジスタを駆動する次段トランジ
スタの電流駆動能力を上げる必要がなく次段トランジス
タのチップサイズを下げて安価な制御用モノリシックI
Cを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における車両用充電発電機の制
御装置のシステム構成図である。
【図2】図1における起動,停止回路図である。
【図3】図1における電圧制御回路図である。
【図4】図1における発電検出回路図である。
【符号の説明】
1…充電発電機、2…バッテリ、5…キースイッチ、6
…充電表示灯、10…界磁巻線、11…フライホイール
ダイオード、12…パワートランジスタ、13…充電表
示灯駆動用トランジスタ、18…電源の起動,停止回
路、24…抵抗、25…ツエナーダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 直行 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 國分 修一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定子巻線及び界磁巻線を有する、車両用
    充電発電機と、この車両用充電発電機により充電される
    バッテリと、上記界磁巻線に直列接続され、界磁巻線へ
    の通流電流を制限する通流電流制限手段と、上記バッテ
    リの端子電圧を検出し、検出した電圧値に基づいて、上
    記通流電流制限手段の動作を制御する電圧制御手段と、
    充電表示灯及びキースイッチを介して上記バッテリに接
    続される充電表示灯駆動手段とを有する車両用充電発電
    機の制御装置において、 上記通流電流制限手段及び上記充電表示灯駆動手段を駆
    動させる電源として少なくともバッテリ電圧より低い電
    圧を発生する定電圧電源を備えることを特徴とする車両
    用充電発電機の制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の車両用充電発電機の制御装
    置において、上記通流電流制限手段及び上記充電表示灯
    駆動手段は、トランジスタまたは電界効果トランジスタ
    (MOS−FET)であることを特徴とする車両用充電発電機
    の制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の車両用充電発電機の制御装
    置において、上記通流電流制限手段及び上記充電表示灯
    駆動手段は上記定電圧電源から抵抗素子を介して制御電
    流を供給されることを特徴とする車両用充電発電機の制
    御装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の車両用充電発電機の制御装
    置において、上記定電圧電源は上記キースイツチが閉じ
    ているときのみ定電圧を発生し、上記通流電流制限手段
    及び上記充電表示灯駆動手段に制御電流を供給、 又、上記キースイツチが開いたときに、上記定電圧電源
    は動作を停止することを特徴とする車両用充電発電機の
    制御装置。
JP5279269A 1993-11-09 1993-11-09 車両用充電発電機の制御装置 Pending JPH07135740A (ja)

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JP5279269A JPH07135740A (ja) 1993-11-09 1993-11-09 車両用充電発電機の制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100573994B1 (ko) * 2000-04-11 2006-04-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 차량용 발전기의 전압제어장치
CN104537767A (zh) * 2015-01-09 2015-04-22 青岛卡瓦新能源装备有限公司 一种交流充电桩控制系统

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KR100573994B1 (ko) * 2000-04-11 2006-04-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 차량용 발전기의 전압제어장치
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