JP3299380B2 - 車両用交流発電機の制御装置 - Google Patents

車両用交流発電機の制御装置

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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、単一の簡易配線方式
の車両用交流発電機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の車両用交流発電機の制御
装置の回路図を示したものである。この制御装置は、交
流発電機1の出力側に設けられた整流器2と、交流発電
機1の制御を行うための電圧調整器3と、交流発電機1
の出力電圧により充電される蓄電池4と、エンジン等
(図示しない)の始動時に操作されるキースイッチ5
と、キースイッチ5と直列に、蓄電池4と電圧調整器3
の表示ランプ駆動端子a間に接続され、交流発電機1が
正常に発電したことを示す充電用表示ランプ6とを備え
ている。
【0003】交流発電機1は、電機子コイル101と界
磁コイル102から構成されていてエンジン等により駆
動される。整流器2は、交流発電機1の交流出力電圧を
全波整流する全波整流器であり、メイン出力を出力して
整流器出力端をなすメイン出力端201と負側出力端2
02を有している。
【0004】電圧調整器3は、電源駆動回路を構成する
開閉素子としてのトランジスタ313、314および抵
抗301、302と、充電用表示ランプ6の制御回路を
構成するダイオード311、トランジスタ312、トラ
ンジスタ312のベース抵抗303とを備えている。
【0005】さらに、電圧調整器3は、交流発電機1の
一相電圧を検出する抵抗304、平滑用コンデンサ31
7と、交流発電機1の一相電圧レベルを判定するゼナー
ダイオード316と、このゼナーダイオード316の出
力に基づいてトランジスタ312を制御するトランジス
タ315とを備えている。
【0006】また、電圧調整器3は、交流発電機1の出
力電圧を検出するために、その出力電圧を分圧する分圧
抵抗305、306と、これら分圧抵抗305、306
間にカソード側が接続されたゼナーダイオード319
と、このゼナーダイオード319のアノード側がそのベ
ースに接続され、ゼナーダイオード319が導通か不導
通かにより断続されるトランジスタ320と、このトラ
ンジスタ320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出力トランジスタ321および出
力トランジスタ321のベース抵抗307とを備えてい
る。さらに、電圧調整器3は、界磁コイル102に並列
に接続され、界磁コイル102に発生する断続サージを
吸収するサプレッションダイオード322を備えてい
る。
【0007】ここで、分圧抵抗305、306とゼナー
ダイオード319、トランジスタ320、321、およ
びベース抵抗307は、交流発電機の出力電圧を検出
し、界磁コイルへの界磁電流を断続制御して交流発電機
の出力電圧を所定値に調整する出力電圧調整回路を構成
している。
【0008】次に、動作について説明する。エンジンの
始動に際して、キースイッチ5が閉じられると、蓄電池
4からキースイッチ5、充電用表示ランプ6、表示ラン
プ駆動端子aを通して、抵抗301からトランジスタ3
13のベースに電流が流れ、トランジスタ313が導通
する。トランジスタ313が導通すると、抵抗302を
介してトランジスタ314にもベース電流が流れ、トラ
ンジスタ314も導通して電源が駆動され、各部に電流
が供給される。この時、抵抗303によってトランジス
タ312にベース電流が流れ、トランジスタ312が導
通して充電用表示ランプ6が点灯する。この充電用表示
ランプ6の点灯は、この状態では交流発電機1において
まだ発電が開始されておらず、未発電状態であることを
示している。一方、抵抗307によって、出力トランジ
スタ321にベース電流が流れると、出力トランジスタ
321が導通して蓄電池4から界磁コイル102に励磁
電流が流れ、交流発電機1は発電可能な状態になる。
【0009】次に、エンジンが始動し、交流発電機1が
発電を開始すると交流発電機1の一相電圧が上昇する。
この一相電圧は抵抗304を通して検出され、平滑用コ
ンデンサ317により平滑化される。この平滑化された
平均電圧がゼナーダイオード316のゼナー電圧を越え
ると、トランジスタ315が導通し、この時トランジス
タ312が遮断されて充電用表示ランプ6が消灯され
る。充電用表示ランプ6の消灯により交流発電機1が正
常に発電したことが示される。
【0010】また、交流発電機1の発電開始によって、
整流器2のメイン出力端201の電圧も上昇する。この
出力電圧はトランジスタ314を介して分圧抵抗30
5、306で検出され、その出力電圧が分圧抵抗30
5、306とゼナーダイオード319とで設定された所
定値を越えると、ゼナーダイオード319が導通し、ト
ランジスタ320が導通する。逆に、出力電圧が所定値
以下になると、ゼナーダイオード319が非導通とな
り、トランジスタ320も非導通となる。このように、
トランジスタ320が断続されると、出力トランジスタ
321も断続され、界磁コイル102に流れる界磁電流
が断続制御されて、交流発電機1の出力電圧が所定値に
調整されることになる。なお、界磁電流断続時に、界磁
コイル102に発生する断続サージはサプレッションダ
イオード322により吸収される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用交流発電
機の制御装置は以上のように構成されているため、充電
用表示ランプ6が振動や寿命等により断線したり、ある
いは表示ランプ駆動端子aが外れたりした場合に、開閉
素子である電源駆動回路のトランジスタ313、314
が常に遮断状態になってしまい、出力トランジスタ32
1にベース電流を供給することができなくなる。したが
って、出力トランジスタ321が常に非導通のままとな
り、交流発電機1が発電不能の状態になってしまうた
め、蓄電池4の充電が不可能になり、最終的には蓄電池
上りの状態となり、エンジンの運転が停止してしまうと
いう問題点があった。
【0012】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたものであり、充電用表示ランプが
断線したり、表示ランプ駆動端子が外れたりした場合で
も、交流発電機の発電作用が僅かでもあれば、交流発電
機の発電を可能にし、蓄電池を充電して、エンジンの運
転に支障をきたさない車両用交流発電機の制御装置を得
ることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る車両用交流発電機の制御装置は、電機子コイルおよび
界磁コイルを有しエンジンによって駆動される交流発電
機の交流出力を整流する整流器と、前記整流器により整
流された前記交流発電機の整流出力により充電されると
ともに、エンジン始動の際に、前記界磁コイルに電源を
供給するための蓄電池と、前記交流発電機の整流出力側
に接続されて、前記界磁電流を断続制御する出力トラン
ジスタと、前記エンジン始動の際に、前記蓄電池を駆動
電源として開閉され、前記出力トランジスタを駆動して
前記蓄電池を前記界磁コイルに接続するための電源駆動
トランジスタと、前記交流発電機の出力電圧を検出し、
前記出力トランジスタにより前記界磁コイルへの界磁電
流を断続制御して前記交流発電機の出力電圧を所定値に
調整する出力電圧調整回路と、前記交流発電機と前記蓄
電池との間に接続され、前記交流発電機の発電状態を表
示する表示ランプとを備え、前記表示ランプは、前記交
流発電機の発電状態に基づいて点灯/消灯が制御され、
前記交流発電機の交流出力電圧は、前記電源駆動トラン
ジスタを介して前記出力トランジスタの駆動電圧として
供給されるものである。
【0014】また、この発明の請求項2に係る車両用交
流発電機の制御装置は、請求項1の車両用交流発電機の
制御装置において、前記交流発電機の交流出力電圧とし
て、交流発電機の一相電圧を用いるものである。
【0015】また、この発明の請求項3に係る車両用交
流発電機の制御装置は、請求項1の車両用交流発電機の
制御装置において、前記交流発電機の交流出力電圧とし
て、三相Y結線された交流発電機の中性点電圧を用いる
ものである。
【0016】
【作用】この発明の請求項1に係る車両用交流発電機の
制御装置では、界磁電流を断続制御する開閉素子の駆動
電源を蓄電池だけからでなく、交流発電機の交流出力か
らも供給することができ、開閉素子の駆動を交流発電機
の発電電圧によりバックアップすることができる。
【0017】また、この発明の請求項2に係る車両用交
流発電機の制御装置では、上記の交流発電機の交流出力
として、交流発電機の一相電圧を用いることにより、開
閉素子の駆動を交流発電機の発電電圧によりバックアッ
プすることができる。
【0018】また、この発明の請求項3に係る車両用交
流発電機の制御装置では、上記の交流発電機の交流出力
として、三相Y結線された交流発電機の中性点電圧を用
いることにより、開閉素子の駆動を交流発電機の発電電
圧によりバックアップすることができる。
【0019】
【実施例】
実施例1.図1は、この発明の一実施例を示す回路図で
ある。図において、1〜6、101〜102、201〜
202、301〜307、311〜317、319〜3
22、aは図2に示した従来装置と同一のものであり、
ここでの説明は省略する。この実施例1が図2で示した
従来装置と異なる点は、一相電圧の平滑用コンデンサ3
17の接続点と表示ランプ駆動端子aとの間に抵抗30
8が接続されている点である。
【0020】次に、実施例1の動作について説明する。
充電用表示ランプ6と表示ランプ駆動端子aが正常な場
合には、上述の従来装置と同様の動作をする。一方、充
電用表示ランプ6が振動や寿命等で断線したり、表示ラ
ンプ駆動端子aが外れたりしている場合に、エンジンの
運転を開始すると、図2に示した従来装置では、電源駆
動回路が駆動できず、出力トランジスタ321は不導通
の状態のままで、励磁電流が流れないことになる。しか
しながら、実施例1の装置では、この場合にも、エンジ
ンが始動して交流発電機1の回転が上昇していて、交流
発電機1の界磁コイル102の残留磁束により電機子コ
イル101にわずかな一相電圧(2000r.p.mで
2〜3V)が発生していれば、この電圧が抵抗304と
308を介して、電源駆動回路のトランジスタ313お
よび314を導通させるので、出力トランジスタ321
にベース電流を供給できるようになり、その後は通常の
動作に戻って正常な発電や電圧調整が行われる。
【0021】また、エンジン運転中に充電用表示ランプ
6が断線したり、表示ランプ駆動端子aが外れたりした
場合においても、電源駆動回路は一相電圧によってバッ
クアップされているので、発電や電圧調整の動作に支障
はなく、蓄電池4の充電不良を招くことも、エンジンの
運転を停止させることもない。
【0022】実施例2.上記実施例1では、交流発電機
1の電機子コイル101の一相電圧により電源駆動回路
をバックアップしたが、電機子コイル101の中性点電
圧を用いて電源駆動回路をバックアップしてもよい。
【0023】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る車両用交流発
電機の制御装置は、界磁電流を断続制御する出力トラン
ジスタを交流発電機の整流出力側に接続し、交流発電機
の交流出力電圧を前記出力トランジスタの駆動電圧とし
て供給するようにしたので、交流発電機の発電作用が僅
かでもあれば、充電用表示ランプが断線したり、表示ラ
ンプ駆動端子が外れたりした場合でも、正常な発電や電
圧調整を行うことができるという効果を奏する。
【0024】また、この発明の請求項2に係る車両用交
流発電機の制御装置は、上記の交流発電機の交流出力電
圧として、交流発電機の一相電圧を用いることにより、
出力トランジスタの導通をバックアップ制御するように
したので、交流発電機の発電作用が僅かでもあれば、発
電を正常に維持することができ、蓄電池への充電やエン
ジンの運転に支障をきたさないという効果を奏する。
【0025】また、この発明の請求項3に係る車両用交
流発電機の制御装置は、上記の交流発電機の交流出力電
圧として、三相Y結線された交流発電機の中性点電圧を
用いることにより、出力トランジスタの導通をバックア
ップ制御するようにしたので、交流発電機の発電作用が
僅かでもあれば、正常な発電を維持することができると
共に、蓄電池への充電やエンジンの運転に支障をきたさ
ないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】 従来の車両用交流発電機の制御装置の回路図
である。
【符号の説明】
1 交流発電機、2 整流器、3 電圧調整器、4 蓄
電池、5 キースイッチ、6 充電用表示ランプ、a
表示ランプ駆動端子、101 電機子コイル、102
界磁コイル、201 メイン出力端、202 負側出力
端、301、302、304、308 抵抗、303、
307 ベース抵抗、305、306分圧抵抗、311
ダイオード、312、313、314、315、32
0 トランジスタ、316、319 ゼナーダイオー
ド、317 平滑用コンデンサ、321 出力トランジ
スタ、322 サプレッションダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−58434(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/00 - 9/48

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電機子コイルおよび界磁コイルを有しエ
    ンジンによって駆動される交流発電機の交流出力を整流
    する整流器と、 前記整流器により整流された前記交流発電機の整流出力
    により充電されるとともに、エンジン始動の際に、前記
    界磁コイルに電源を供給するための蓄電池と、前記交流発電機の整流出力側に接続されて、前記界磁電
    流を断続制御する出力トランジスタと、 前記エンジン始動の際に、前記蓄電池を駆動電源として
    開閉され、前記出力トランジスタを駆動して前記蓄電池
    を前記界磁コイルに接続するための電源駆動トランジス
    タと、 前記交流発電機の出力電圧を検出し、前記出力トランジ
    スタにより前記界磁コイルへの界磁電流を断続制御して
    前記交流発電機の出力電圧を所定値に調整する出力電圧
    調整回路と、 前記交流発電機と前記蓄電池との間に接続され、前記交
    流発電機の発電状態を表示する表示ランプとを備え、 前記表示ランプは、前記交流発電機の発電状態に基づい
    て点灯/消灯が制御され、前記 交流発電機の交流出力電圧は、前記電源駆動トラン
    ジスタを介して前記出力トランジスタの駆動電圧として
    供給されることを特徴とする車両用交流発電機の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1の車両用交流発電機の制御装置
    において、 前記交流発電機の交流出力電圧として、交流発電機の一
    相電圧を用いたことを特徴とする車両用交流発電機の制
    御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の車両用交流発電機の制御装置
    において、 前記交流発電機の交流出力電圧として、三相Y結線され
    た交流発電機の中性点電圧を用いたことを特徴とする車
    両用交流発電機の制御装置。
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