JPS6111535B2 - - Google Patents

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JPS6111535B2
JPS6111535B2 JP53083344A JP8334478A JPS6111535B2 JP S6111535 B2 JPS6111535 B2 JP S6111535B2 JP 53083344 A JP53083344 A JP 53083344A JP 8334478 A JP8334478 A JP 8334478A JP S6111535 B2 JPS6111535 B2 JP S6111535B2
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JP
Japan
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voltage
switching means
generator
transistor
excitation
Prior art date
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JP53083344A
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English (en)
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JPS5510870A (en
Inventor
Kazumasa Mori
Taro Asahi
Keiichiro Tomoari
Katsutaro Iwaki
Katsuya Muto
Akira Mase
Takayasu Futamura
Katsuzo Ito
Yoshio Akita
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/054,433 priority patent/US4258307A/en
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Publication of JPS6111535B2 publication Critical patent/JPS6111535B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/163Regulation of the charging current or voltage by variation of field with special means for initiating or limiting the excitation current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用発電機の電圧制御装置に関し、
特に発電電圧の立上りのための励磁電流の供給制
御装置に関するものである。
従来、第1図、第2図に示すようにキースイツ
チ10を投入すると、出力段トランジスタ6が定
常的に導通して第1図のように、直接バツテリー
13から初期励磁電流を流すか、あるいは第2図
のように抵抗14を介して初期励磁電流を流して
エンジンの回転とともに発電機が回転して電圧を
立上らせている。
そこで、第1図の方式の場合は、キースイツチ
10を投入したままエンジンを始動することなく
放置すると、励磁コイル4に流れる電流が約4A
と大きいため、短時間でバツテリー13が放電し
てしまうという欠点がある。又、第2図の方式の
場合は、励磁コイル4に流れる電流を立上りに必
要な300mA程度に制限し、キースイツチ10を
切忘れた場合でも放電電流を小さくできるが、そ
のために電力用抵抗14(約10W)が必要とな
り、発電機の形状が大きくなる、組付が困難
である、コストアツプとなる。IC化が困難
である、という欠点がある。
本発明は上記欠点を解消するものであり、とり
わけキースイツチが投入されても発電機の出力電
圧が立ち上がるまでの間は、励磁コイルを駆動す
るスイツチング手段の制御端子にバイアス信号を
与えて、このスイツチング手段を所定の活性状態
に制御させるように構成して、励磁電流を発電機
の立ち上りに必要な程度に抑えて与えるようにす
ることにより、従来のように初期励磁電流制限用
の電力抵抗を使用する必要がなく、またキースイ
ツチを切忘れた場合でも励磁コイルを通して放電
する電流を小さくできる、車両用発電機の電圧制
御装置を提供することを目的とするものである。
以下本発明を図に示す実施例により説明する。
まず第3図は車両用発電装置のうちとりわけ自動
車用発電装置の全体概要の一実施例を示す回路図
である。1は発電機で、この場合Y結線により三
相交流電圧を発生するものである。2は本発明要
部となる電圧制御装置を示すブロツクである。次
に、各ブロツク1,2において、3は電機子コイ
ル、4は発電機励磁用の励磁コイル、5は全波整
流用の整流器、6は励磁コイル4の通電を断続す
るスイツチング手段、7は電機子コイル3側の出
力電圧、又はバツテリー13側の充電電圧を検出
してその電圧値に応じてスイツチング手段6を制
御する電圧検出回路、8はスイイツチング手段6
の作動を制御する作動制御回路、キースイツチ1
0の投入によつてイグニツシヨン端子IGに電源
が供給されると、所定の発電状態を呈するまでの
間、スイツチング手段6の作動を検出してその制
御端子に加わる制御量を負帰還にて変化させ、ス
イツチング手段6を一定の活性状態に保持させる
ものである。9は発電機1の中性点電圧を検出す
る発電検出回路である。そして発電機1の出力端
子Aを含むラインL1はバツテリー13への充電
ラインであり、このラインL1上の一点よりバツ
テリー充電電圧検出用のラインL2を形成してあ
る。もちろん、この検出ラインL2の一端を、充
電ラインL1上に代つてバツテリー13の出力端
子側に直接接続しても良いし、また整流器5と別
に補助整流器を設けてその出力端子に接続しても
良い。
次に、前記電圧制御装置2の具体的な一実施例
を第4図に示し、以下これについて説明する。ま
ずスイツチング手段6はダーリントントランジス
タ61及びフライホイールダイオード62から成
り、そのコレクタ側には励磁コイル4及び逆起電
力吸収用のフライホイールダイオード62が接続
されている。そしてその励磁コイル4の他端は電
機子コイル3の出力端子Aに接続され、またフラ
イホイールダイオード62の他端は入力端子Sに
接続されている。もちろん、この入力端子Sは出
力端子Aと同電位上のラインで、出力端子Aに接
続されるのと等価とみなされる。また、電圧検出
回路7は入力端子Sの電圧を分圧する抵抗71,
72、分圧電圧を判別して導通、遮断する定電圧
ダイオード73、及びトランジスタ74、及び一
端がイグニツシヨン端子IGに接続されたコレク
タ兼ベース用の抵抗75から成る。そしてこの電
圧検出回路7は、エンジン始動後には従来装置と
同様に作動して、入力端子Sの電圧すなわちバツ
テリー13の充電電圧を予定の電圧に調整させる
ものである。
また作動制御回路8は、ダーリントントランジ
スタ61のコレクタ電位に応じて作動するPnP型
トランジスタ81、このトランジスタ81のコレ
クタ電流により制御されダーリンントントランジ
スタ61のベース電位(ベース電流)を制御する
nPn型のトランジスタ82、抵抗83,85,8
6,87,89及びダイオード84,88から成
る。そしてこの作動制御回路8と電圧検出回路の
出力端はラインL3にてワイヤードOR結線される
ように構成してある。また発電検出回路9は、ト
ランジスタ82のベース電位(ベース電流)を制
御するトランジスタ91、抵抗92、及び平滑回
路をなすコンデンサ93、ダイオード94、抵抗
95から成り、発電機1の中性点電圧が所定値に
達すると初めてトランジスタ91が導通するよう
にしてある。なお、トランジスタ96及び抵抗9
7から成る回路は発電表示回路を形成するための
ものであつて、出力端子98に図示してない表示
回路が接続され、キースイツチの投入より発電機
1の中性点電圧が所定値に達するまでの期間、表
示灯を点灯または消灯させるものである。また、
この所定値とは発電機1の出力電圧が充分立上つ
たとみなされる値のことである。
次に、上記構成になる本発明装置の作動を説明
する。第3,4図において、まずキースイツチ1
0が投入されてイグニツシヨン端子IGに電源が
供給され、かつエンジン始動前で発電機1が回転
していないか、または回転が低いときについて説
明する。この時、発電検出回路9のトランジスタ
91は遮断状態にある。一方、最初は作動制御回
路8のトランジスタ81,82は遮断しているた
め、イグニツシヨン端子IGより抵抗75を介し
てダーリントントランジスタ61にベース電流が
供給され、このトランジスタ61が導通する。そ
のため励磁コイル4に励磁電流が流れ始めると同
時に、作動制御回路8のトランジスタ81にもベ
ース電流が流れ始めてこのトランジスタ81が導
通状態になり、そのコレククタ電流によつてトラ
ンジスタ82が導通状態になり、ダーリントント
ランジスタ61のベース電流を減らそうとする。
それにより、ダーリントントランジスタ61のコ
レクタ電位が上昇して、励磁電流及びトランジス
タ81のベース電流を減らし、再たびダーリント
ントランジスタ61のベース電流を増やそうとす
る。以上の結果としてダーリントントランジスタ
61は、抵抗83,85,86,87、ダイオー
ド84の定数、及びトランジスタ81,82の特
性等に従つて、ほぼ一定の状態に制限されること
になる。この一定の状態とは、飽和状態と遮断状
態との間にある活性状態のことであり、励磁コイ
ル4に発電機1の初期励磁用の電流(例えば300
〜500mA程度)を与えるに足る程度の動作状態
のことである。
次に、上述した状態において、図示してないス
ターターが駆動されてエンジンが始動し、発電機
1の回転数が上昇して所定回転数に達すると、前
記した初期励磁電流によつて発電機1の出力電圧
が立ち上る。そのため発電機1の中性点電圧も上
昇し、発電検出回路9のトランジスタ91が導通
して作動制御回路8のトランジスタ82を強制的
に遮断させる。それにより作動制御回路8は作動
停止して、それ以後についてはダーリントントラ
ンジスタ61は電圧検出回路7によつて制御さ
れ、通常の電圧調整動作を行うことになる。つま
り、抵抗71,72と定電圧ダイオード73の設
定により、入力端子Sの電圧が所定値(例えば14
〜15V)に達したときトランジスタ74を導通す
るように構成すれば、検出電圧が所定値以下のと
きダーリントントランジスタ61が導通して励磁
コイル4を励磁し、他方所定値以上のときダーリ
ントントランジスタ61を遮断して励磁コイル4
を非励磁にする。その結果、入力端子Sの電圧は
前記所定値に調整されるものである。
次に、第5図に作動制御回路8の他の実施例を
示す。この回路ではダーリントントランジスタ6
1のコレクタ電位を分圧抵抗104,105と定
電圧ダイオード103でもつて検出し、前段トラ
ンジスタ101を駆動するように構成したもので
ある。102はベース電流制御用のトランジス
タ、106,107,108は抵抗である。
そこで上記構成によると、まずキースイツチ1
0の投入直前には、バツテリー13よりライL1
及び励磁コイル4を通してバツテリー電圧が印加
されているためトランジスタ101が導通し、ト
ランジスタ102が遮断している。次に、キース
イツチ10が投入されるとイグニツシヨン端子
IGにバツテリー電圧が供給され、抵抗75を介
してダーリントントランジスタ61にベース電流
が流れてこのトランジスタ61が導通するが、そ
のためそのコレクタ電位が低下してトランジスタ
101を遮断状態にしトランジスタ102を導通
状態にする。それによりダーリントントランジス
タ61に供給されるベース電流が減少し、そのコ
レククタ電位を再び上昇させる。そのためトラン
ジスタ106が遮断状態から導通状態に移向し始
めの状態に戻ろうとする。以上の結果、ダーリン
トントランジスタ61は、分圧抵抗104,10
5と定電圧ダイオード103による設定値に従つ
てほぼ一定の活性状態に保持され、励磁コイル4
に初期励磁に必要最小限度程度の電流を供給する
ことになる。
以上に説明した通り、本実施例ではダーリント
ントランジスタ61のコレクタ−ベース間に負帰
還動作する作動制御回路8を設けることによつ
て、このトランジスタ61を所望の活性状態に制
御する点に特徴がある。その場合、このトランジ
スタ61は初期励磁用に300〜700mA程度のコレ
クタ電流を流すことになるが、このトランジスタ
61は一般に放熱板付きであり、発熱によりトラ
ンジスタ61が損傷することはない。なお、作動
制御回路8の負帰還経路に適当な遅延を与えるこ
とにより、トランジスタ61を若干発振ぎみに制
御させることもできる。
また、本実施例では発電検出回路9は発電機1
の立ち上りをその中性点電圧を用いて検出した
が、これに代つて発電機1の出力電圧を検出した
り、あるいはエンジン回転数を検出することによ
つて間接的に発電検出するようにしても良い。
以上述べたように本発明においては、発電機の
出力電圧またはバツテリー電圧に応じて励磁コイ
ルを駆動するスイツチング手段を断続制御する車
両用発電機の電圧制御装置において、発電機の作
動が所定の状態に達したことを検出して検出信号
を発生する発電検出回路と、キースイツチの投入
時点より前記検出信号の発生時点までの間前記ス
イツチング手段の制御端子にバイアス信号を与え
て、前記スイツチング手段を所定の活性状態に制
御する作動制御回路とを備えているから、従来の
ように初期励磁電流制限用の電力抵抗を用いなく
ても初期励磁電流を制限でき、キースイツチを切
忘れた場合の放電電流を小さくしてバツテリーの
過放電を防止でき、さらに前記電力抵抗が不要と
なるため組付が容易となり、IC化に有利である
という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来装置を示す電気回路図、
第3図は本発明装置の一実施例を示す全体回路
図、第4図は本発明装置の電圧制御装置の具体例
を示す電気回路図、第5図は本発明装置の他の実
施例を示す電気回路図である。 1……発電機、2……電圧制御装置、3……電
機子コイル、4……励磁コイル、5……整流器、
6……スイツチング手段、7……電圧検出回路、
8……作動制御回路、9……発電検出回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電機子コイル、励磁コイル、前記電機子コイ
    ルからの交流出力を整流する整流器、前記励磁コ
    イルの励磁電流を断続するスイツチング手段、前
    記整流器の直流出力により充電されるバツテリ、
    及び前記電機子コイルまたは前記バツテリの電圧
    に応じて前記スイツチング手段の導通、遮断を繰
    り返して前記バツテリの電圧を所定値に保つ電圧
    検出回路を備える車両用発電機の電圧制御装置に
    おいて、発電機の発電電圧を検出し前記発電電圧
    が所定のレベルに達すると検出信号を発生する発
    電検出回路と、キースイツチの投入により動作し
    て前記スイツチング手段と前記励磁コイルとの接
    続点の電圧状態により駆動制御されて前記スイツ
    チング手段のバイアスを調整する作動制御回路と
    を備え、これにより前記検出信号が発生するまで
    は前記スイツチング手段を所定の活性状態、すな
    わち能動状態に導通維持して、前記励磁電流を前
    記発電機の初期励磁に少なくとも必要な電流に制
    限して、前記検出信号の発生をもつて前記作動制
    御回路から前記スイツチング手段へのバイアス回
    路を強制的に遮断したことを特徴とする車両用発
    電機の電圧制御装置。
JP8334478A 1978-07-07 1978-07-07 Voltage regulator for automotive generator Granted JPS5510870A (en)

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JPS5510870A JPS5510870A (en) 1980-01-25
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JPS5510870A (en) 1980-01-25

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