JPS623657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用発電機の発電制御装置に関し、
特に発電機出力端子開放時に発生する高電圧を制
御する発電制御装置に関する。

通常、この種の発電制御装置は２重検出方式
（ダブルセンシング）であり、バツテリーの端子
電圧及び発電機出力電圧を検出しているが、発電
機出力端子開放にともなうバツテリー充電停止に
対して表示を行わない。

従来のように、単に電圧検出端子をバツテリー
端子及び発電機出力端子より取り出したダブルセ
ンシングの場合、正常時はバツテリー端子電圧に
より制御し、出力端子線の断線又は出力端子線の
電圧降下の大きい時に発電機出力端子電圧により
制御するべく、バツテリー検出端子電圧はバツテ
リー充電に最適となるように電圧を設定し、発電
機出力端子側の電圧をやや高めに設定した。この
電圧差をＶ_Rとするこの電圧差Ｖ_Rが小さいと、出
力端子線の電圧降下が大の場合にＶ_Rを越えた電
圧調整器が出力端子電圧で制御を始めるために、
バツテリー充電にとつては好ましくない状況とな
る。また、Ｖ_Rを大きくとると、出力端子線開放
時に発電機は高電圧で制御されることになり、そ
こに接続されている負荷の焼損、破損につなが
る。

また、出力端子が開放しても発電表示灯は何の
警告も運転者に与えないので、そのまま走行した
場合はバツテリー上りの路上故障につながり非常
に問題となる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであ
り、第１番目の発明は、２重検出方式において、
正常時にはバツテリー端子電圧を優先的に検出し
てこのバツテリー端子電圧に基いて発電制御する
とともに、一方発電機よりバツテリーへの充電線
の断線等による異常時には、その時発電機が瞬時
的に高電圧になることを利用、検出して、その時
バツテリー端子電圧の代わりに発電機端子電圧を
検出して発電制御するように切替えることによ
り、バツテリー端子電圧及び発電機端子電圧を全
く独立に設定でき、また充電線の電圧降下をほと
んど考慮せずに設定できる車両用発電機の発電制
御装置を提供することを目的とする。

さらに、第２番目の発明は、上記第１番目の発
明において電圧検出部位をバツテリー端子電圧か
ら発電機端子電圧に切替える切替信号を利用し
て、その切替信号に応じて発電表示器を点灯させ
ることにより、発電機端子電圧制御時には発電表
示器を用いて運転者にその旨を報知でき、バツテ
リー上りによる路上故障を警告してそれを未然に
防ぐことができる車両用発電機の発電制御装置を
提供することを目的とする。

第１図は車両用発電機概要の一実施例を示す。
１は図示していない車載エンジンによつて駆動さ
れる発電機で、この場合、Ｙ結線により三相交流
電圧を整流した直流出力を発生するものである。
２は本発明の要部となる発電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回路、７はバツテ
リーＢ側の充電々圧を検出するバツテリー電圧検
出回路、８は発電機出力端子の発電々圧を検出す
る発電機電圧検出回路、９は発電機側より発生す
る異常電圧を検出して電圧検出端子をバツテリー
端子から発電機出力端子に切替えるとともに、発
電表示回路１０に信号を与えて、発電表示灯１１
を点灯させる切替回路で、一旦異常な高電圧を検
出した場合、引き続き検出信号を与えるホールド
回路を備えている。

次に、前記発電制御装置２の具体的な一実施例
を第２図に示し、以下これについて説明する。ま
ず、スイツチング回路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、抵
抗６３からなり、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
端は出力端子Ｂに接続される。もちろん、出力端
子Ｂは出力端子Ａと同電位上のラインで出力端子
Ａに接続されるものと等価とみなされている。ま
た、ダーリントントランジスタ６１のベースは抵
抗６３を介してキースイツチ１２中のイグニツシ
ヨン端子IGに接続されている。

また、第１の電圧制御手段をなすバツテリー電
圧検出回路７は、入力端子Ｓの電圧を分圧する抵
抗７３，７４、分圧電圧を判別してON、OFFす
る定電圧ダイオード７２及びトランジスタ７１、
７５からなる。そして、このバツテリー電圧検出
回路７はエンジン始動後は従来と同様に作動し
て、入力端子Ｓの電圧すなわちバツテリー１３の
充電々圧が予定の電圧に調整されるものである。
また、第２の電圧制御手段をなす発電機電圧検出
回路８は、出力端子Ｂの電圧を分圧する抵抗８
４，８５，８６、それら抵抗８４〜８６による分
圧電圧を判別してON、OFFする定電圧ダイオー
ド８３、及びトランジスタ８１，８２と、このト
ランジスタ８２のバース電位をバイアスする抵抗
８７，８８よりなり、許可回路をなす切替回路９
の信号により異常時には電圧検出回路７によるバ
ツテリー端子電圧に代わつて発電機の発電々圧を
制御するようにしてある。また切替回路９は、ツ
エナーダイオード９４、トランジスタ９０，９
１，９２，９３，９９２、及び抵抗９５〜９８、
９９１，９９３および抵抗９９１とトランジスタ
９１のコレクタとの間に接続されたダイオード９
９４よりなりトランジスタ９１と９９２の信号に
より電圧検出点の変更を行い、さらにトランジス
タ９３の信号により発電表示灯の作動切替を行な
う。また、発電表示回路１０は、抵抗１０６〜１
０９、ダイオード１０４、コンデンサ１０５、及
びトランジスタ１０１，１０２，１０３よりな
り、異常電圧発生時には抵抗１０６、ダイオード
１０４を介してトランジスタ１０３がONしてト
ランジスタ１０２がOFFし、トランジスタ１０
１がONして発電表示灯１１が点灯するようにし
てある。

次に、上記構成になる本発明装置の動作を説明
する。第２図において、まずキースイツチ１２が
投入されてイグニツシヨン端子IGに電源が供給
され、その後エンジンが始動、回転することによ
り発電機は発電を開始する。そして、バツテリー
端子電圧すなわちバツテリー充電々圧が第１の設
定電圧以上となると、ツエナーダイオード７２が
ONし、トランジスタ７１がONしてダーリントン
トランジスタ６１がOFFし、他方、バツテリー
充電々圧が設定電圧以下になるとダーリントント
ランジスタ６１がONし、結局バツテリー充電々
圧はある設定電圧に調整されることになる。

このとき、ツエナーダイオード９４は常に
OFFしており、切替回路９の各トランジスタ９
０，９１，９２，９３、及び９９２はOFFして
いるため、発電機電圧検出回路８のトランジスタ
８２がONしてトランジスタ８１を強制的にOFF
させており、そこでツエナーダイオード８３がた
とえON、OFFしたとしても全く影響を受けな
い。また、トランジスタ９９２をOFFさせてバ
ツテリー電圧検出回路７のトランジスタ７５のベ
ース電流の供給を遮断しているためトランジスタ
７５はOFFし、そのためこのトランジスタ７１
の作動はツエナーダイオード７２のON，OFFの
みによつて決定されることになる。

次に、発電機出力端子からバツテリー１３に至
る結線中に断線が発生した場合、バツテリー１３
には充電されなくなるためその端子電圧は下降す
ることになり、ダーリントントランジスタ６１が
導通して全励磁がかかり、発電機出力端子の電圧
は瞬時的に高電圧を発生する。この時、設定によ
り、出力端子の電圧が第１の設定電圧以上である
第３の設定電圧になつた時に、切替回路９のツエ
ナーダイオード９４が導通するため、トランジス
タ９０がONし、トランジスタ９２，９３がON
し、トランジスタ９１，９９２がONとなる。こ
のトランジスタ９１のON信号により、トランジ
スタ８２がOFFすることで、第２の設定電圧を
持つ、ツエナーダイオード８３の導通に応じて、
トランジスタ８１がONして、トランジスタ６１
の導通を遮断することとなる。さらにトランジス
タ９９２のON信号によりトランジスタ７５がON
するためのトランジスタ７１は強制的にOFFと
なり、Ｓ端子の電圧を検出するバツテリー電圧検
出回路７は機能を停止する。

また、発電表示回路１０は、正常発電時には発
電機のｐ端子電圧によりトランジスタ１０２が
ONし、トランジスタ１０３がOFFで発電表示灯
１１は消灯しているが、異常電圧発生時には切替
回路９の動作によりトランジスタ９３を介して電
源供給を受けてトランジスタ１０１が動作し、ト
ランジスタ１０２がOFFしてトランジスタ１０
３がONとなり、発電表示灯１１が点灯して運転
者に警報を与え、発電々圧が異常になつたことを
知らせる。

また、Ｂ端子の発電々圧が制御状態となつても
トランジスタ９２がONし、切替回路９は引き続
き動作を継続するためランプ１１が点灯し、Ｂ端
子の発電々圧を制御し続け、この場合一旦キース
イツチ１２をOFFにするまで続くことになる。

次に、前記発電制御装置２の具体的な他の実施
例を第３図に示す。この実施例の基本構成は第２
図の実施例と同様である。ただし、第２図の実施
例においては、ツエナーダイオード９４を主要部
とする異常電圧検出部を切替回路９中に設け、特
にツエナーダイオード９４を発電機電圧検出回路
８中のツエナーダイオード８３とは別個に設けて
いたが、第３図の実施例ではツエナーダイオード
９４をツエナーダイオード８３と兼用させるよう
に構成したものである。さらに、第３図の実施例
では第２図に示すトランジスタ９９２，７５及び
抵抗９９３を省略し、バツテリー電圧検出回路７
中のトランジスタ７１に対する強制的停止用の構
成を省略してある。

次に、第３図の要部回路の動作について説明す
る。まず正常時にはツエナーダイオード８３が
ONしてないため、発電機電圧検出回路８のトラ
ンジスタ８１はOFFし、また切替回路９の各ト
ランジスタ９０〜９３もOFFしており、トラン
ジスタ８７がONしている。そのため、発電機電
圧検出回路８のツエナーダイオード８３への入力
電圧は、Ｂ端子側の発電々圧を抵抗８４，８５で
分圧した値となつている。そのため、バツテリー
電圧検出回路７中のトランジスタ７１の作動に応
じて励磁コイル４を駆動するダーリントントラン
ジスタ６１がON、OFF制御され、バツテリー端
子電圧が所定値に調整されることになる。

他方、発電機よりバツテリーに至る充電線の断
線等により異常電圧が発生すると、設定によりツ
エナーダイオード８３がONし、続いてトランジ
スタ９０〜９３がONしてトランジスタ８７を
OFFする。そのため、ツエナーダイオード８３
に加わる入力電圧は発電々圧を抵抗８４，８５，
８６で分圧した値となり、分圧比が正常時より大
きくなるため、結局正常時より低い発電々圧でも
つてこのツエナーダイオード８３がONすること
になる。それゆえ、異常時には発電機電圧検出回
路８の出力によつてダーリントントランジスタ６
１がON、OFF制御されることになり、発電機の
出力端子電圧が正常時の調整電圧より低い所定値
に調整される。

なお、上述の実施例では切替回路９においてト
ランジスタの組合せにより保持機能を与えていた
が、この構成は各種考えられ例えばフリツプロツ
プやSCR等で構成することもできる。

また、本実施例では励磁コイル４の電源として
発電機出力端子からとつているが、IG端子より
励磁電源をとつてもよい。

また、発電表示回路１０におて発電検出をＰ端
子より行つているが、これはＮ端子（発電機の中
性点端子）でもよく、また、回路構成はトランジ
スタに代えてリレー等を使用してもよい。また、
発電機の出力電圧を端子Ｂから検出しているが、
端子Ｐの発電機の一相出力にて検出してもよい。

以上述べたように第１番目の発明においては正
常時にはバツテリー端子電圧を優先的に検出して
このバツテリー端子電圧に基いて発電制御すると
ともに、一方、充電線の断線等による発電異常時
には、バツテリー端子電圧の代わりに発電機端子
電圧を検出して発電制御するように切替えている
から、正常時はバツテリー充電々圧を良好に制御
できる一方、一旦異常が発生したときには発電機
端子電圧を制御でき、発電機の励磁コイルや他の
電気負荷の焼損等を防止でき、とりわけバツテリ
ー端子電圧と発電機端子電圧を全く独立に設定で
きるという効果がある。

さらに、第２番目の発明においては、第１番目
の発明の効果を全て有する外に、電圧検出部位を
バツテリー端子電圧から発電機端子電圧に切替え
る切替信号を利用して発電表示器を点灯させてい
るから、異常電圧発生により発電機端子電圧制御
に切替えたことを直ちに運転者に知らせることが
でき、バツテリー上りによる路上故障を未然に防
止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す全体回路
図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明装置の発
電制御装置の具体例を示す電気回路図である。 １…発電機、２…発電制御装置、３…電機子コ
イル、４…励磁コイル、５…整流器、６…スイツ
チング回路、７…バツテリー電圧検出回路、８…
発電機電圧検出回路、９…切替回路、１０…発電
表示回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電機子コイル３と、この電機子コイルからの
   交流出力を整流する整流器５と、この整流器の出
   力側に接続された励磁コイル４とを有する発電機
   １と、 前記整流器の直流出力により充電されるバツテ
   リー１３と、 前記整流器、前記励磁コイルと直列接続され、
   前記整流器の出力側から前記励磁コイルに流れる
   電流を導通、遮断する第１のスイツチ手段６１
   と、 前記バツテリーの端子電圧を検出し、この端子
   電圧が第１の設定電圧以上の時に、前記第１のス
   イツチ手段を遮断し、前記バツテリー電圧を第１
   の設定電圧に保持する第１の電圧制御手段７と、 前記整流器の出力電圧を検出し、この出力電圧
   が第２の設定電圧以上の時に、前記第１のスイツ
   チ手段を遮断し、前記整流器の出力電圧を第２の
   設定電圧に保持する第２の電圧制御手段８と、 前記整流器の出力電圧を検出し、この出力電圧
   が前記第１の設定電圧および第２の設定電圧以上
   である第３の設定電圧に達した後に、前記第２の
   電圧制御手段の作動を行なわしめる許可回路９，
   ８２と、 を備えた車両用発電機の発電制御回路。 ２ 電機子コイル３と、この電機子コイルからの
   交流出力を整流する整流器５と、この整流器の出
   力側に接続された励磁コイル４とを有する発電機
   １と、 前記整流器の直流出力により充電されるバツテ
   リー１３と、 前記整流器、前記励磁コイルと直列接続され、
   前記整流器の出力側から前記励磁コイルに流れる
   電流を導通、遮断する第１のスイツチ手段６１
   と、 前記バツテリーの端子電圧を検出し、この端子
   電圧が第１の設定電圧以上の時に、前記第１のス
   イツチ手段を遮断し、前記バツテリー電圧を第１
   の設定電圧に保持する第１の電圧制御手段と、 前記整流器の出力電圧を検出し、この出力電圧
   が第２の設定電圧以上の時に、前記第１のスイツ
   チ遮断を遮断し、前記整流器の出力電圧を第２の
   設定電圧に保持する第２の電圧制御手段と、 前記整流器の出力電圧を検出し、この出力電圧
   が前記第１の設定電圧および第２の設定電圧以上
   である第３の設定電圧に達した後に、出力を発生
   すると共に、この出力をホールドするホールド回
   路と、 このホールド回路の出力により、前記第２の電
   圧制御手段の作動を許可する許可回路と、 前記ホールド回路の出力により発電表示器を点
   灯せしめる発電表示回路と、 を備える車両用発電機の発電制御装置。