JPH0130376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車の電気式機関始動用モータの
付勢するために一対の直列接続された電池を利用
され、それらの電圧の合計値に等しい電圧で付勢
され一方の電池が自動車の付属品の電気的負荷に
電圧を供給するように使用される電圧式モータの
自動車用電気システムに関する。

２つの直列接続された電池を利用する自動車の
自動車用双電圧式モータ電気システムは知られて
おり、たとえば、ハントツインガー
（Huntzinger）他の米国特許第3671843号及びレ
ーヴアー（Raver）の米国特許第3863127号に記
載されている。このような電気システムにおいて
は、付属品用電池とも呼ばれる一方の電池は機関
により駆動される電池充電用発電機から直接充電
される。機関始動用電池（cranking battery）と
も呼ばれる他方の電池は、機関始動のためにのみ
使用される。ハントツインガー他の特許によれ
ば、機関始動用電池は付属品用電池を充電する発
電機から直流／直流変換器により充電され、レー
ヴアーの特許においては、エンジン始動用電池は
発電機に接続される変圧器−整流器により充電さ
れる。これらの先行技術の電気システムでは、発
電機を駆動する機関が停止されると、直ちに２つ
の電池の充電は終了する。

発電機を駆動するためにエンジンが始動してい
るときにのみ機関始動用電池が充電される電気シ
ステム及び始動動作と次の始動動作との間の短い
運転時間に自動車が運転される電気システムにお
いては、特に機関始動用電池の充電回路が比較的
低いレベルの充電電流しか提供しない場合、機関
始動用電池は適切に充電されない。

従つて、本発明の目的は、電池充電用発電機が
機関始動動作と次の機関始動動作の間の短い時間
にのみ動作されるような動作状態の下で、自動車
用双電圧式モータ電気システムの機関始動用電池
に適切な充電電流を提供することである。本発明
によれば、この目的は、機関始動用電池が発電機
を駆動する自動車の機関の停止に続くある時間に
わたつて付属品用電池から充電されるような電気
システムを提供することにより達成される。すな
わち、自動車の駐車中、本発明の充電システムは
所定の時間にわたつて付属品用電池から機関始動
用電池を充電することができる。

本発明の他の目的は、機関始動用電池の過充電
を防ぐために、機関始動用電池への充電電流のレ
ベルが機関始動用電池の電圧の逆関数として制御
されるような前述の種類の充電回路を提供するこ
とである。

機関始動用電池が付属品用電池より低い端子電
圧を有するために、機関が停止された後、機関始
動用電池が付属品用電池から充電されるような前
述の種類の自動車の電気システムにおいて本発明
を採用することができる。

本発明の好ましい実施例は、付属品用電池から
機関始動用電池を充電するため低出力充電器を利
用するが、機関始動用電池を許容しうる充電状態
に維持することができるような種類の自動車の電
気システムから成る。電池充電器は、低コストで
低電力の素子から構成され、効率は比較的低い、
しかしながら、本発明の電気システムでは、機関
が停止されたときに、付属品用電池から機関始動
用電池を充電することができるため、機関始動用
電池は適正な充電状態に維持される。

本発明の好ましい実施例は、付属品用電池から
機関始動用電池をパルス充電するために、付属品
用電池からエネルギーを供給され、蓄積されたエ
ネルギーをエンジン始動用電池に放出する誘導子
を含む充電システムを利用する。充電システム
は、自動車のエンジンの停止後、ある時間にわた
つて動作状態に維持される発振器により制御され
るスイツチング手段を具備する。発振器は、機関
始動用電池への充電電流を機関始動用電池の電圧
の逆関数として調整するように制御される。

本発明の別の実施例は、機関始動用電池を充電
するためにオン／オフされる誘導子がマグネチツ
クスイツチの動作コイルを具備し、マグネチツク
スイツチの接点は動作コイルの作動により制御さ
れ且つ接点が開成しているときに、付属品用電池
と電気的負荷とを遮断するために付属品用電池と
電気的負荷との間に接続されるような電池充電シ
ステムを提供する。動作コイルは、機関始動用電
池を充電するために利用されているときに、接点
を閉成状態に維持するのに十分な速度でオン／オ
フ切換えされる。機関が停止されると、機関始動
用電池は動作コイルへの電池パルスによりある時
間だけ充電され続ける。この時間が経過すると、
動作コイルはオフされて、接点は開成し、それに
より、付属品用電池は電気的負荷から遮断され
る。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

第１図において、参照番号１０は三相Ｙ接続出
力巻線１２と界磁巻線１４とを有する交流発電機
である。界磁巻線１４は発電機の回転子により当
業者には良く知られている方法で担持される。回
転子は自動車のエンジンにより駆動される。三相
Ｙ接続出力巻線１２は、三相全波ブリツジ整流器
１６のAC入力端子に接続される。相巻線はダイ
オード１８から構成されるいわゆる「ダイオー
ド・トリオ（diode trio）」にも接続され、ダイ
オードの陰極は接続点２０に接続される。接続点
２０は、界磁巻線１４に供給される電流の量を制
御する従来の電圧調整器２２を介して界磁巻線１
４に界磁電流を供給する。電圧調整器の電圧感知
端子は導線２４に接続され、導線２４は、接続点
２６に接続される。電圧調整器は良く知られてお
り、たとえば、ハーランド（Harland）他の米国
特許第3597654号に記載されているような種類の
ものであればよい。

三相全波ブリツジ整流器１６は正の直流電圧出
力端子２８と、接地されている負の直流電圧出力
端子３０とを有する。直流電圧出力端子２８は導
線３２により接続点２６に接続される。１２Ｖの
電池３４の正端子は、接続点２６に接続され、負
端子は接地される。接続点２６は機関始動用電池
３６の負端子に接続される。機関始動用電池３６
の端子電圧は電池３４の端子電圧より低く、たと
えば4Vである。

機関始動用電池３６の正端子は接続点３８に接
続される。接続点３８は、オンされたときに自動
車の機関を始動するために利用される機関始動用
モータ（cranking motor）４２の作動を制御す
るスイツチ４０に接続される。図示されているよ
うに、機関始動用モータの一方の側は接地され、
電池３４及び機関始動用電池３６が直列接続され
且つ機関始動用モータに印加される有効電圧は導
線３８と接地との間に現われる電圧であるため、
スイツチ４０が閉成されたとき、機関始動用モー
タはまず16Vで始動されることがわかる。当然の
ことながら、機関始動用モータにより電池が放電
されるにつれて、この電圧は降下する。

接続点２６は、導線４６に接続される接続点４
４に接続される。導線４６は、電気的負荷５０の
作動を制御するスイツチ４８に接続されるように
図示されている。電気的負荷５０は、自動車の付
属品、たとえばヘツドライトなどの負荷並びに
12Vのシステムにより共通して給電される自動車
の他の負荷である。

電圧調整器２２は接続点２６と接地との間の電
圧を検出し、導線３２と接地との間に充電電圧を
供給するためにダイオード整流される交流発電機
の出力電圧を従来の方式で調整する。電池３４が
12Vのものである場合、充電電圧は約14Vの値に
調整されればよい。

機関始動用電池３６は、この電池により給電さ
れる唯一の電気的負荷が機関始動用モータ４２で
あるように接続される。電池３６は、点線で囲ま
れている電池充電回路５２により放電される。こ
の電池充電回路の入力端子５４及び５６は、電池
３４の両端に接続される。すなわち、入力端子５
４は接続点２６に接続され、入力端子５６は図示
されているように接地される。電池充電回路５２
の出力端子５４及び５８は機関始動用電池３６の
両端に接続される。電池３６のための電池放電回
路は、誘電コイル６０と、ダイオード６２と、オ
ン／オフ切換えされるNPNトランジスタ６４と
を含む。誘電コイル６０と、NPNトランジスタ
６４のコレクタ電極及びエミツタ電極とは、導線
６６と導線６８との間で直列接続される。誘電コ
イル６０とNPNトランジスタ６４のコレクタと
の間を接続する接続点７０は、導線７４及び７６
と、ダイオード６２とを介して導線７２に接続さ
れる。

NPNトランジスタ６４が導通状態にバイアス
されると、導線６６から導線６８に電流が流れ
て、誘電コイル６０は励磁され、コイル６０にエ
ネルギーが蓄積される。この電流は、接続点２６
と接地との間に発生する電圧により供給される。
NPNトランジスタ６４が非導通状態にバイアス
されると、磁界が消滅するため、誘電コイル６０
において発生した電圧は、以下にさらに詳細に説
明するように、接続点７０から導線７４、ダイオ
ード６２、導線７６、接続点５８及び導線７８を
介して機関始動用電池３６の正端子に至り、さら
に導線８０及び接続点５４を介して誘導コイル６
０の反対側に至る回路を介して電池３６に電圧を
電流を印加する。NPNトランジスタ６４のスイ
ツチング周波数は、エンジン始動用電池３６の電
圧に従つて、比較的低い値、たとえば約0.1〜
1.00Aの範囲の平均充電電流が電池３６に供給さ
れるように制御される。

NPNトランジスタ６４のスイツチング動作は、
方形波発振器として動作する集積回路チツプ８２
により制御される。この集積回路は、ナシヨナ
ル・セミコンダクタ製（National
Semiconductor製）LM−555又はその相当品を
使用できる。集積回路チツプ８２の端子は、第１
図に１から８までの数字により示されている。集
積回路チツプ８２の端子（出力端子）３は、抵抗
器８４によりスイツチングトランジスタ６４のベ
ースに接続される。集積回路チツプの出力端は、
出力端子３において、NPNトランジスタ６４を
オン／オフ状態にバイアスする方形波電圧を発生
する。集積回路チツプ８２の端子（リセツト端
子）４及び端子（＋Vcc端子）８は接続点８６に
接続される。この接続点はNPNトランジスタ８
８のエミツタに接続され、NPNトランジスタ８
８のコレクタは接続点９０に接続される。NPN
トランジスタ８８のベースは、導線９２に接続さ
れる抵抗器９１に接続される。導線９２は、自動
車のイグニシヨンスイツチ９６と直列接続される
ダイオード９４と接続される。イグニシヨンスイ
ツチ９４は、自動車のエンジンのイグニシヨンシ
ステムの起動を公知の方式により制御し、エンジ
ンの動作中又は始動中に閉成される。イグニシヨ
ンスイツチは、当業者には良く知られている方式
により機関始動用モータの制御スイツチ４０の動
作と関連して動作させることもできる。イグニシ
ヨンスイツチの反対側は導線９８を介して接続点
４４に接続される。後述する目的のために設けら
れる時間遅延コンデンサ１００は導線９２と接地
との間に接続される。

図示されているように、集積回路チツプ８２は
抵抗器１０１及び１０２に接続される。コンデン
サ１０４は接続点１０６と接地との間に接続され
る。接続点１０６は集積回路チツプ８２の端子
（閾値端子）６に接続され、接続点１０８は集積
回路チツプ８２の端子（放電端子）７に接続され
る。集積回路チツプ８２の端子（接続端子）１は
接地され、端子（制御電圧端子）５は、導線１１
０に接続される。さらに、集積回路チツプ８２の
端子（トリガ端子）２と、端子６とは、図示され
ているように互いに接続される。

接続点９０は、シリコンNPNホトトランジス
タ１１４に光エネルギーを印加する発光ダイオー
ド１１２を単一のパツケージの中に含むホトトラ
ンジスタ光アイソレータ１１１の一方の端子に接
続される。発光ダイオード１１２の陽極は抵抗器
１１６に接続され、ツエナーダイオード１１８は
抵抗器１１６を導線７２に接続する。シリコン
NPNホトトランジスタ１１４のコレクタは、接
続点１２２に接続される導線１２０に接続され
る。接続点１２２は、導線１１０により集積回路
チツプ８２の制御電圧端子５に接続される。コン
デンサ１２４は導線１１０と接地との間に接続さ
れる。接続点１２２は、導線１２８と接地との間
に接続される分圧器を形成する抵抗器１２４及び
１２６の間に接続される。抵抗器１３０は導線１
２８と接続点９０との間に接続される。ツエナー
ダイオード１３２は導線１２８と接地との間、す
なわち分圧器を形成する抵抗器１２４及び１２６
に接続されて、これら抵抗器を介して一定の電圧
を維持する。シリコンNPNホトトランジスタ１
１４のエミツタは導線１３４を介して接地され
る。この接続により、接続点１２２と接地との間
のホトトランジスタ１１４のコレクタ−エミツタ
回路は抵抗器１２６と有効に並列接続されるの
で、ホトトランジスタ１１４が導通すると、接続
点１２２の電圧は低下する。

光アイソレータは当業者には知られており、た
とえばリトロニクス製（Litronix製）4N25型等
を使用できる。シリコンNPNホトトランジスタ
１１４のコレクタ電極とエミツタ電極との間の導
電量は、デバイスの発光ダイオード１１２により
発生される光の量によつて決まる。この光量は発
光ダイオードに供給される電流の関数である。

次に、電池３４が12Vのものであり、機関始動
用電池３６は4Vのものであると仮定して、電池
充電回路５２の動作を説明する。エンジンの始動
中又は動作中にイグニシヨンスイツチ９６が閉成
されると、NPNトランジスタ８８はそのコレク
タ−エミツタ回路において順方向バイアスされ
て、接続点９０の電圧を集積回路チツプ８２の端
子４及び８に印加する。さらに、イグニシヨンス
イツチ９６の閉成により、時間遅延コンデンサ１
００は導線９２から充電される。この動作状態で
機関始動用電池３６の両端の電圧がツエナーダイ
オード１１８の降伏を生じさせるほど十分でない
ならば、集積回路チツプ８２はNPNトランジス
タ６４のベース−エミツタ回路に方形波電圧を印
加して、このトランジスタをオン／オフ切換えす
る。集積回路チツプ８２の出力周波数は抵抗器１
０１及び１０２の抵抗値と、コンデンサ１０４の
キヤパシタンスと、集積回路チツプ８２の制御電
圧端子５に印加される電圧の大きさとによつて決
まる。ツエナーダイオード１１８は非導通状態で
あると仮定されているので、シリコンNPNホト
トランジスタ１１４は非導通状態であり、接続点
１２２の電圧は抵抗器１２４及び１２６の分圧比
により決定されるある一定の値に維持される。抵
抗器１２４及び１２６に印加される電圧はツエナ
ーダイオード１３２によりほぼ一定に維持され
る。一例として、回路の構成素子は、この動作中
に集積回路チツプ８２の端子３における出力周波
数が約200Hzとなり且つNPNトランジスタ６４が
約3.3ｍsec間導通状態にバイアスされ、約1.6ｍ
sec間非導通状態にバイアスされるように配置す
ることができる。これは、誘電コイル６０のイン
ダクタンスが約12ｍＨであり、約2.5Ωの抵抗値
を有するものと仮定した上のことである。NPN
トランジスタ６４は、このように、一定のデユー
テイサイクルと、接続点１２２の電圧により決定
される一定の周波数でオン／オフされる。一例と
して、構成素子は、NPNトランジスタ６４がオ
フしたときに、約20ボルトの電圧パルスが機関始
動用電池３６に印加され、この電圧パルスが電池
３６によりさらに低い値にフイルタ処理されるよ
うに選択される。さらに、パルス周波数とパルス
幅は、集積回路チツプ８２の出力周波数が200Hz
であるとき、機関始動用電池３６に印加される電
流パルスが0.75から1Aの範囲の平均値を有する
ように設定される。すなわち、このとき、電池３
６は、機関が発電機を駆動していない場合は電池
３４から、機関が電池３４を充電するために動作
している場合には三相全波ブリツジ整流器２８及
び電池３４から導線５４及び５６に印加される電
圧から、比較的低い平均電流値で充電されてい
る。

機関始動用電池３６の両端の電圧がある値、た
とえば5Vを越えると、電池３６への充電電流は、
電池３６の過充電を防ぐために低下される。すな
わち、ツエナーダイオード１１８及びこれと直列
接続される回路は、電池３６の端子電圧が約5V
となつたときに、ツエナーダイオード１１８が降
伏し、それによつて光アイソレータの発光ダイオ
ード１１２が動作されるように配置することがで
きる。機関始動用電池３６は誘導コイル６０か
ら、ツエナーダイオード１１８の降伏電圧を越え
る高さの電圧パルスを供給されるが、それにより
ツエナーダイオードがパルスごとに降伏するとい
うことはない。電圧パルスの大きさは機関始動用
電池３６が負荷となることにより減少され、電圧
パルスの平均値はツエナーダイオード１１８を降
伏するには不十分である。

発光ダイオード１１２は、ツエナーダイオード
１１８の降伏によりオンされると、光アイソレー
タのシリコンNPNホトトランジスタ１１４に光
エネルギーを印加して、このトランジスタを発光
ダイオードに供給されている電流の関数として導
通させる。ホトトランジスタ１１４が導通する
と、接続点１２２の電圧は低下するので、集積回
路チツプ８２の制御電圧端子５に入力される電圧
は低下する。そのため、集積回路チツプ８２の出
力周波数は高くなるが、デユーテイサイクルは依
然として同じパーセンテージに維持される。その
結果、NPNトランジスタ６４のオン時間、従つ
て誘導コイル６０の励磁時間はオフ時間と同様に
短縮され、それに応じて誘導コイルに電流が供給
される時間も短くなる。その結果、NPNトラン
ジスタ６４がオフしたとき、誘導コイル６０にお
いて発生される電流は少なくなるので、機関始動
用電池３６に印加される電圧及びその結果として
生じる電流パルスは低くなる。この低下の程度
は、電池３６の端子電圧によつて決まる。この端
子電圧は、発光ダイオード１１２に供給される電
流の量、従つてシリコンNPNホトトランジスタ
１１４のコレクタ−エミツタ回路におけるコンダ
クタンスを決定する。ツエナーダイオード１１８
が降伏した後は、機関始動用電池３６の電圧が少
しでも高くなると、発光ダイオード１２２への供
給電流は多くなり、NPNホトトランジスタ１１
４により導通される電流の量は増し、接続点１２
２の電圧は低下し、それに応じて集積回路チツプ
８２の出力周波数は高くなり、その結果として、
電池３６への充電電流は上昇する端子電圧の関数
としてほぼ直線的に小さくなる。逆に、機関始動
用電池３６の電圧が低下すると、電池への充電電
流は多くなる。すなわち、電池３６は、発振器と
して動作する集積回路チツプ８２の出力周波数に
よつて決まる平均値を有する充電電流で充電され
る。機関始動用電池３６の端子電圧がツエナーダ
イオード１１８を降伏させるような値になつた後
は、充電電流は電池３６の端子電圧の逆関数とし
て変化する。ツエナーダイオード１１８が降伏し
たとき、電流３６への平均充電電流は約0.1Aか
ら0.3Aの範囲まで減少されればよい。

本発明の構成においては、機関が停止された
後、付属品用電池３４が機関始動用電池３６を充
電するように電池充電回路５２が動作する。すな
わち、機関のイグニシヨンシステムを遮断するた
め、従つて機関を停止するためにイグニシヨンス
イツチ９６が開成されると、時間遅延コンデンサ
１００の電荷はNPNトランジスタ８８を導通状
態にバイアスされた状態に維持しているので、
NPNトランジスタ８８は導通状態に維持されて
集積回路チツプ８２に電圧を印加する。イグニシ
ヨンスイツチ９６が開成されると、コンデンサ１
００は抵抗器９１及び接続回路を介して、コンデ
ンサ１００及び抵抗器９１の時定数により決定さ
れる時間率で放電する。たとえば、時間遅延コン
デンサ１００がその電圧がNPNトランジスタ８
８を導通状態にバイアスしなくなるレベルまで放
電するのに必要とされる時間は約20分であつても
よい。この時間が経過すると、NPNトランジス
タ８８は非導通状態にバイアスされて、集積回路
チツプ８２をオフする。そこで、集積回路チツプ
８２から出力が得られなくなるので、その結果、
NPNトランジスタ６４は非導通状態にバイアス
され、それに応じて電池３４から機関始動用電池
３６への充電は終了する。電池３４が電池３６を
充電している間、電池３６への平均充電電流は、
電池３６の過充電を防ぐために、ツエナーダイオ
ード１１８及び光アイソレータ１１１を含む回路
により調整される。

抵抗器１３０はツエナーダイオード１３２への
供給電流を制限するために設けられる。抵抗器８
４は、NPNトランジスタ６４へのベース駆動電
流を決定する。ダイオード９４は、時間遅延コン
デンサ１００がNPNトランジスタ８８のベース
−エミツタ回路及び抵抗器９２のみを介して放電
するように確実に保証する。抵抗器１１６は光ア
イソレータへの電流を制限する。コンデンサ１２
４は、集積回路チツプ８２の制御電圧端子５に印
加される電圧をフイルタ処理する。

機関が停止されたときに電池３４から機関始動
用電池３６を充電するように動作する電池充電回
路５２が遅延して遮断されるのは、機関始動用モ
ータ４２がオンされた後の自動車の短い走行時間
を補償するためである。すなわち、機関始動用モ
ータ４２がオンされるたびに、機関始動用電池３
６からある量のエネルギーが取出される。本発明
の構成では、スタータ４２により機関を始動する
ときに先に利用された分のエネルギーを機関始動
用電池３６に補給するために、機関が停止され、
自動車が駐車した後でも、電池３６は電池３４か
ら再充電される。機関が動作しているときにの
み、発電機を駆動するために電池３６が充電され
るとすれば、機関を繰返して短時間ずつ動作させ
ると、機関が始動されるたびに機関を始動するた
めに電池３６にエネルギーを供給しなければなら
ないために、電池３６はほぼ放電してしまうであ
ろう。これに対し、本発明によれば、機関が停止
されたとき、すなわち始動動作と次の始動動作の
間に、機関始動用電池３６を再充電するために、
電池３４から電池３６を充電することができる。

第２図は、自動車のいくつかの電気的負荷を、
機関を遮断するためにイグニシヨンスイツチ９６
が開成された後に所定の時間をおいて遅延してオ
フするために第１図のシステムについて行なうこ
とができる変形を示す。この変形は、誘導コイル
６０が第１図に示される。調整された量のエネル
ギーを機関始動用電池３６を充電するために供給
する機能を果たすのみならず、イグニシヨンスイ
ツチ９６の開成について所定の時間が経過した後
にいくつかの電気的負荷をオフする。第２図の回
路において、第１図で使用されているのと同じ図
中符号は対応する部分を示す。第２図の誘導コイ
ルは６０Ａとして示され、電池充電電流の調整に
関する限り、誘電コイル６０Ａは第１図の誘電コ
イル６０と同じ機能を果たす。しかしながら、第
２図においては、誘導コイル６０Ａは、可動接点
６０Ｂ及び固定接点６０Ｃを含むマグネチツクス
イツチの動作コイルである。可動接点６０Ｂは、
通常は、ばね（図示せず）により固定接点６０Ｃ
とは接触しない位置にバイアスされている。誘導
コイル６０Ａが動作されると、可動接点６０Ｂは
固定接点６０Ｃと係合する。第２図の回路におい
て、固定接点６０Ｃは、スイツチ１４２に直列接
続される導線１４０に接続される。スイツチ１４
２は電気的負荷１４４の動作を制御する。たとえ
ば、スイツチ１４２は自動車のヘツドライト・ス
イツチであり、電気的負荷１４４は自動車ののヘ
ツドライトでよい。可動接点６０Ｂ及び固定接点
６０Ｃは、付属品用電池３４と、導線１４０、ス
イツチ１４２及び電気的負荷１４４を含む負荷回
路との接続を制御することがわかる。

次に、第２図の応用回路の動作を説明する。第
１図の回路を第２図に示される形態をとるように
応用したものと仮定すると、NPNトランジスタ
６４は、オン／オフ切換えされたとき、マグネチ
ツクスイツチの誘導コイル６０Ａをオン／オフす
る。これは、第１図の誘導コイル６０と同じ、機
関始動用電池３６を充電する機能を提供すると共
に、可動接点６０Ｂと固定接点６０Ｃを閉成状態
に維持する。これらの接点が閉成状態に維持され
るのは、NPNトランジスタ６４が集積回路チツ
プ８２の出力周波数で切換えられることにより、
マグネチツクスイツチの誘導コイル６０Ａに印加
される電流パルスの周波数が比較的的高くなるた
めである。

イグニシヨンスイツチ９６が開成されると、第
２図の回路はマグネチツクスイツチの誘導コイル
６０Ａにパルスの形で電流を供給するので、可動
接点６０Ｂと固定接点６０Ｃは時間遅延コンデン
サ１００により決定される時間だけ閉成状態に維
持され、機関始動用電池３６は電池３４から充電
され続ける。回路において前述のように時間が経
過すると、集積回路チツプ８２はNPNトランジ
スタ６４をオン状態／オフ状態にバイアスしなく
なり、その結果、NPNトランジスタ６４は遮断
される。これにより、マグネチツクスイツチの誘
導コイル６０Ａがオフされるので、可動接点６０
Ｂと固定接点６０Ｃは開成される。そこで、導線
１４０、スイツチ１４２及び電気的負荷１４４を
含む負荷回路は動作しなくなる。すなわち、電気
的負荷１４４がヘツドライトであり、スイツチ１
４２がヘツドライト・スイツチである場合、スイ
ツチ１４２が誤つて閉成位置に放置されたとして
も、ヘツドライトは自動的にオフされる。

第２図のシステムから遮断される電気的負荷は
ヘツドライト以外の負荷であつてもよく、自動車
の全ての電気的負荷を付属品用電池３４から完全
に遮断したい場合には、自動車の全ての付属品負
荷をある時間の後に完全に遮断するために、継電
器スイツチの可動接点６０Ｂと固定接点６０Ｃを
第１図の導線４６と直列接続することができるで
あろう。これは、ヘツドライトが導線４６を介し
て給電されると仮定した上のことである。従つ
て、第２図の変形の場合、機関始動用電池３６
は、機関が停止してからある時間の間は電池３４
から充電され、さらに、この時間が経過したと
き、いくつかの電気的負荷は付属品用電池３４か
ら遮断される。これは、電気的エネルギーを蓄積
し、放出する機能と、スイツチ接点を動作させる
機能とを共に実行する誘導コイル６０Ａにより達
成された。

すなわち、電池充電回路５２は、交流発電機１
０を駆動するために機関が動作しているとき及び
機関が停止された後のある時間にわたつて機関始
動用電池３６を充電するように動作するが、いず
れの場合も、機関始動用電池３６への充電電流を
電池の端子電圧の逆関数として調整する。電池充
電回路５２は比較的低コストで且つ電力消費量の
少ない構成素子から構成され、効率は約50％と比
較的低いので、交流発電機１０を駆動するために
機関が動作しているとき又は機関がオフされたと
きの、機関始動用電池３６への充電電流のレベル
は比較的低い。それにもかかわらず、本発明のシ
ステムにおいては、機関が停止された後に電池３
６を充電することができるので、電池３６は適正
な充電状態に維持される。自動車の走行中、機関
により駆動される発電機によつて機関始動用電池
を十分に充電できないようなあらゆる双電池充電
装置に本発明を適用することができる。

以上の説明において、時間、機関始動用電池３
６の充電電流及び回路素子について様々な特定の
値を挙げたが、それらの値は、システムの特定の
必要条件に適合するように変化させることができ
る。

付属品用電池３４と機関始動用電池３６は、そ
れぞれ独自のケースを有する別個の電池とするこ
とができるが、２つの電池を単一のケースの中に
収納することもできる。後者の場合、この一体的
に構成された電池は接続点２６に相当する中間タ
ツプ端子と、接続点３８に相当する正端子と、電
池３４の接地端子に相当する負端子とを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて構成された自動車用
電気システムの概略的な回路図、及び第２図は、
いくつかの電気的負荷を遅延しオフするために第
１図の回路について行なうことができる応用を示
す回路図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……交流発電
機、１６……三相全波ブリツジ整流器、３４……
電池、３６……機関始動用電池、４２……機関始
動用モータ、６０，６０Ａ……誘導コイル、６０
Ｂ……可動接点、６０Ｃ……固定接点、６２……
ダイオード、６４……NPNトランジスタ、８２
……集積回路チツプ（方形波発振器）、８８……
NPNトランジスタ、１００……時間遅延コンデ
ンサ、１１１……光アイソレータ、１１２……発
光ダイオード、１１４……シリコンNPNホトト
ランジスタ、１４２……スイツチ、１４４……電
気的負荷。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに直列に接続され、各電池の合計電圧値
   に相当する電圧を機関始動用モータに供給する第
   １の電池及び第２の電池であつて、前記電池のう
   ち少なくとも一方は、少なくとも１つの他の電気
   的負荷にその端子電圧に相当する低い電圧を供給
   するように接続される第１及び第２電池と、自動
   車の機関により駆動される電圧調整形直流電圧発
   生手段と、前記直流電圧発生手段の出力端子を前
   記第１の電池の端子に接続することにより、前記
   第１の電池が前記直流電圧発生手段により充電さ
   れるようにする導線手段とを組合せて有する自動
   車用双電圧式モータ電気システムにおいて、 電気システムは、入力端が前記導線手段に接続
   され、出力端が前記導線手段に印加される電圧か
   ら前記第２の電池を充電するために前記第２の電
   池の端子に接続される入出力端子を有する制御手
   段を含み、前記制御手段は、前記第２の電池に供
   給される充電電流を前記第２の電池の端子電圧の
   関数として変化させる手段と、前記機関の停止に
   続く所定時間中、前記第１の電池から前記第２の
   電池を充電するために前記制御手段を動作状態に
   維持する手段とを含むことを特徴とする自動車用
   双電圧式モータ電気システム。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電気システムに
   おいて、 前記制御手段は、エネルギー蓄積装置と；前記
   エネルギー蓄積装置を前記第２の電池の両端に接
   続するダイオードを含む回路手段と；前記エネル
   ギー蓄積装置を前記導線手段及び第１の電池に接
   続するスイツチング手段とを含む回路と；前記ス
   イツチング手段が導通しているときは前記エネル
   ギー蓄積装置が前記導線手段の両端の電圧により
   充電され、前記スイツチング手段が導通していな
   いときには前記エネルギー蓄積装置が前記ダイオ
   ードを介して前記第２の電池にエネルギーを供給
   するように前記スイツチング手段をオン／オフ切
   換えする制御手段と；を含むことを特徴とする電
   気システム。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の電気システムに
   おいて、 制御手段は、誘導子と；前記誘導子を前記第２
   の電池の両端に接続するダイオードを含む回路手
   段と；前記誘導子を前記導線手段及び第１の電池
   に接続するスイツチング手段を含む回路と；前記
   スイツチング手段が導通しているときは前記誘導
   子が前記導線手段の両端の電圧により動作され、
   前記スイツチング手段が導通していないときには
   前記誘導子が前記ダイオードを介して前記第２の
   電池にエネルギーを供給するように、前記スイツ
   チング手段をオン／オフ切換えするために前記ス
   イツチング手段に結合される発振器と；を含み、
   前記充電電流を変化させる手段は、前記第２の電
   池への平均充電電流を制御するために前記発振器
   の出力周波数を前記第２の電池の端子電圧の関数
   として変化させる手段を含むことを特徴とする電
   気システム。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の双電圧式モータ
   電気システムにおいて、制御手段は、動作コイル
   と、前記動作コイルが動作されるときは閉成さ
   れ、前記動作コイルが動作されないときには開成
   するスイツチ接点とを有するマグネチツクスイツ
   チと；前記動作コイルを前記第１の電池に対し
   て、前記マグネチツクスイツチのスイツチ接点を
   閉成状態に維持するのに十分である切換え速度で
   接続／遮断するスイツチング手段と；前記スイツ
   チング手段が前記動作コイルと第１の電池とを遮
   断したときに、前記動作コイルに蓄積されている
   エネルギーを前記第２の電池に供給する手段と；
   電気的負荷を給電する電気的負荷回路と；前記マ
   グネチツクスイツチのスイツチ接点を前記第１の
   電池と前記電気的負荷回路との間に接続する手段
   と；前記第１の電池から前記第２の電池を充電
   し、且つ機関停止後の前記所定時間中に前記第１
   の電池を前記電気的負荷回路と接続された状態に
   維持するために、前記スイツチング手段を前記所
   定時間中、動作状態に維持する手段とを含み、前
   記スイツチング手段の動作が終了すると、前記第
   ２の電池の充電が終了すると共に、前記マグネチ
   ツクスイツチのスイツチ接点が開成して、前記第
   １の電池は前記電気的負荷回路から遮断されるこ
   とを特徴とする電気システム。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか
   １項に記載の電気システムにおいて、前記第２の
   電池に供給される充電電流を変化させる手段は、
   前記第２の電池の端子電圧の逆関数として電流を
   変化させるように構成され、前記第２の電流の両
   端の電圧に応答するように接続される入力装置
   と、前記制御手段を制御するように接続される出
   力装置とを有する光学的結合手段を具備し、前記
   光学的結合手段は前記第１の電池を前記第２の電
   池から電気的に絶縁することを特徴とする電気シ
   ステム。