JPH02197299A - 過電圧保護装置付車両発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両に搭載されている発電機の電圧が過大に
なるのを防止する、過電圧保護装置付車

【従来の技術】

車両には、エンジンによって駆動される発電機が搭載さ
れており、その発電電圧は、所定値になるよう制御され
ている。 第２図に、従来の車両発電装置を示す。第２図において
、Ａは電圧制御部、Ｅは発電表示部、Ｇは発電機部、Ｎ
は中性点、■、は電気負荷、Ｓは整流回路部、１はバッ
テリ、２はキースイッチ、３は界磁コイル、４はダイオ
ード、５は抵抗、６はダイオード、７は電圧制御用トラ
ンジスタ、８は抵抗、９は電圧検出回路、３３ないし３
５は抵抗、３６はダイオード、３７はコンデンサ、３８
は基準電圧用ツェナーダイオード、３９は抵抗、４０は
発電検出用トランジスタ、４１は発電表示ランプ点灯用
トランジスタ、４２は抵抗、４３は発電表示ランプ、４
４ないし４６はダイオードである。 キースイッチ２をオンすると、ハソテリ１→キースイッ
チ２→ダイオード４→抵抗５→抵抗８→電圧制御用トラ
ンジスタ７のベース、エミッタの経路で電流が流れ、電
圧制御用トランジスタ７がオンとなる。 すると、バッテリ１→キースイツチ２→ダイオード４→
抵抗５→界磁コイル３→電圧制御用トランジスタ７の経
路で、界磁コイル３に電流が流れるので、発電機部Ｇは
発電する。発電電圧は整流回路部Ｓで整流され、電気負
荷りに供給されると共に、バッテリ１を充電する。 しかしながら、電気負荷りを正常に動作させるためには
、供給される電圧は所定値に保たれるよう制御される必
要がある。その制御を行うのが、電圧制御部Ａである。 電圧制御部Ａでは、電圧検出回路９により発電電圧を検
出し、その検出信号に応して電圧制御用トランジスタ７
の導通度を制御する。電圧制御用トランジスタ７によっ
て界磁コイル３の電流が制御されるから、結局、発電電
圧が制御されることになる。 発電表示部Ｅは、発電機部Ｇの中性点Ｎの電圧を検出し
て、発電中か否かを表示する。以下に説明するように、
発電表示ランプ４３は、発電中には消灯し、発電してな
い時には点灯する。 発電中は、中性点Ｎに電圧が現れる（例、約１２Ｖ）。 この電圧を抵抗３３．３４で分圧する。 基準電圧用ツェナーダイオード３８は、発電中の前記分
圧によってオンするように、そのツェナー電圧が選定さ
れている。 基準電圧用ツェナーダイオード３８がオンすることによ
り、発電検出用トランジスタ４０オン→発電表示ランプ
点灯用トランジスタ４１オフとなり、発電表示ランプ４
３は消灯している。 発電していない時は、前記分圧はゼロとなるから、基準
電圧用ツェナーダイオード３８オフ→発電検出用トラン
ジスタ４０オフ→発電表示ランプ点灯用トランジスタ４
１オンとなり、発電表示ランプ４３は点灯する。 コンデンサ３７は、ノイズ等による瞬時的な電圧変動に
は応動しないようにするために挿入されている。 なお、ダイオード６は、界磁コイル３の電磁エネルギー
を放出する際の経路を提供するだめのものであり、ダイ
オード４５．４６はトランジスタに逆方向の電圧（サー
ジ等）がかかるのを防止するためのものである。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点〕 しかしながら、前記した従来の技術には、何らかの原因
により、界磁コイル３への配線や電気負荷りへの配線等
がアースされたり、電圧制御部Ａ自身に異常が発生した
りした場合に、界磁電流による電圧制御が不可能となり
、発電電圧が過大になることがあるという問題点があっ
た。 （問題点の説明） 界磁コイル３への配線がアースされた場合には、界磁電
流は電圧制御用トランジスタ７をバイパスして流れるこ
とになるから、発電電圧の制御は不可能となる。 電気負荷りへの配線がアースされた場合には、電圧検出
回路９に入力される電圧は、発電機部Ｇの発電電圧を反
映したものではなくなる。従って、電圧検出回路９から
の出力信号によって電圧制御用トランジスタ７を制御し
たとしても、発電電圧は制御されない。 以上のように制御不可能となると、発電電圧は過大にな
る恐れがあるが、過大になると電気負荷りが焼損してし
まうことになる。 なお、車両発電装置の発電電圧が過大になった場合に対
処するための提案として、例えば、特開昭５６−１７３
６号公報に示されるようなものがある。 これは、発電電圧が所定時間に渡って一定電圧を越えて
いる時、警報を発するようにしたものである。 しかし、これは、単に警報を発するのみで、過大電圧か
らの保護を行うものではないので、電気負荷を焼損する
恐れは依然として残っていた。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明では、発電電圧が過大
となった時には、界磁電流を遮断して発電を停止せしめ
るべく、次のような手段を講じた。 即ち、本発明の過電圧保護装置付車両発電装置では、発
電電圧を所定値に制御する電圧制御部の他に、界磁コイ
ルへの電流経路中に挿入した界磁電流遮断手段を有する
過電圧保護部と、発電電圧の過電圧を検出する過電圧検
出部と、該過電圧検出部からの検出信号をキースイッチ
をオフするまで記憶する過電圧検出信号記憶部とを具え
、該過電圧検出信号記憶部からの過電圧検出信号により
前記界磁電流遮断手段をオフすることとした。

【作　　用】

発電電圧が正常の時には、前記界磁電流遮断手段はオン
に保たれ、界磁電流を供給する経路の一部を構成してい
る。 しかし、発電電圧が過電圧になった時には、過電圧検出
部により過電圧検出信号が発生され、過電圧検出信号記
憶部にて記憶される。そして、この記憶された検出信号
により、前記界磁電流遮断手段はオフにされ、発電は停
止される。 検出信号の記憶は、キースイッチをオフするまで行われ
るので、発電停止もキースイッチをオフするまで行われ
る。このようにした理由は、次の通りである。 即ち、過電圧を生ぜしめた原因を究明しないまま発電を
再開すると、再び過電圧を発生する可能性が大である。 従って、点検等のためキースイッチをオフにするまで、
発電を停止し続けた方が安全であるからである。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 （構成および動作の概要） 第１図に、本発明の実施例にかかわる過電圧保護装置付
車両発電装置を示す。第２図と同じ符号は、第２図のも
のに対応している。そして、Ｂは過電圧保護部、Ｃは過
電圧検出信号記憶部、Ｄは過電圧検出部、１０は界磁電
流遮断用トランジスタ、１１，１２．１３は抵抗、１４
はトランジスタ、１５はツェナーダイオード、１６はサ
イリスク、１マないし２０は抵抗、２１はコンデンサ、
２２はトランジスタ、２３はツェナーダイオード、２４
．２５は抵抗、２６は過電圧検出用トランジスタ、２７
は基準電圧用ツェナーダイオード、２８ないし３０は抵
抗、３１はコンデンサ、３２は可変抵抗である。 本発明は、界磁コイル３への界磁電流を流す経路中に、
界磁電流遮断手段である界磁電流遮断用トランジスタ１
０を挿入し、発電電圧が過電圧となった時に界磁電流遮
断用トランジスタＩＯをオフして、発電を停止せしめる
ようにした。 発電電圧が過電圧になったか否かは、過電圧検出部りで
検出する。過電圧検出信号記憶部Ｃは、その検出信号を
記憶する。記憶動作は、キースイッチ２がオフされるま
で維持される。過電圧検出信号記憶部Ｃからの信号を受
けて、過電圧保護部Ｂの界磁電流遮断用トランジスタ１
０のオン、オフが制御される。 （始動時の動作） キースイッチ２がオンされると、バッテリ１→キースイ
ツチ２→ダイオード４４→抵抗１７→ツエナーダイオー
ド１５→トランジスタ１４のへ一部　エミッタの経路で
電流が流れ、トランジスタ１４がオンとなる。そのため
、バッテリ１→キースイツチ２→ダイオード４→抵抗５
→界磁電流遮断用トランジスタ１０のエミッタ、ベース
→抵抗１２→トランジスタ１４の経路で電流が流れ、界
磁電流遮断用トランジスタ１０がオンとなる。 また、電圧制御用トランジスタ７は、従来技術の項で説
明したようにしてオンとなるから、界磁電流は、バッテ
リ１→キースイツチ２→ダイオード４→抵抗５→界磁電
流遮断用トランジスタ１０→界磁コイル３→電圧制御用
トランジスタ７の経路で流れ、発電機部Ｇは発電を開始
する。 （正常時の動作−過電圧でない時の動作）過電圧検出部
りでの過電圧の検出は、発電電圧を抵抗２９．可変抵抗
３２．抵抗３０で分圧した電圧と、基準電圧用ツェナー
ダイオード２７のツェナー電圧とを比較することにより
行われる。そして、正常時の電圧では、前記分圧は前記
ツェナー電圧より小となるようにされているので、基準
電圧用ツェナーダイオード２７はオフのままである。従
って、過電圧検出用トランジスタ２６もオフである。即
ち、過電圧検出信号は発せられない。 過電圧検出用トランジスタ２６がオフであると、過電圧
検出信号記憶部Ｃのツェナーダイオード２３、トランジ
スタ２２およびサイリスク１６もオフである。 そのため、ツェナーダイオード１５　トランジスタ１４
および界磁電流遮断用トランジスタ１０はオンを維持し
、発電電圧は電圧制御部Ａにより、従来と同様にして、
所定値に制御される。 なお、発電中であるから、発電表示部Ｅの発電表示ラン
プ４３は消灯している。 （過電圧の時の動作） 発電電圧が過電圧になると、過電圧検出部りにおける前
記した分圧電圧も大になり、基準電圧用ツェナーダイオ
ード２７のツェナー電圧を上回る。 すると、基準電圧用ツェナーダイオード２７がオンして
、過電圧検出用トランジスタ２６をオンとする。 なお、コンデンサ３１は、瞬間的に過大になっただけで
は基準電圧用ツェナーダイオード２７がオンすることが
ないようにするために、挿入されている。即ち、ノイズ
による誤動作を防止するためのものである。 過電圧検出用トランジスタ２６がオンすると、過電圧検
出信号記憶部Ｃ内のツェナーダイオード２３もオンし、
トランジスタ２２がオンする。その結果、抵抗２０の両
端に電圧が発生し、この電圧によりサイリスク１６がオ
ンとなる。 サイリスク１６への電流は、整流回路部Ｓからのみなら
ずバッテリ１からも供給され得るような接続構成になっ
ているので、発電が停止されてもキースイッチ２をオフ
するまで流れ続ける。即ち、過電圧を検出したというこ
とは、サイリスク１６のオンの維持という形をとって、
キースイッチ２をオフするまで記憶され続ける。 なお、コンデンサ２１も、ノイズによってサイリスク１
６が誤動作するのを防止するためのものである。 サイリスタ１６がオンすると、過電圧保護部Ｂ内のツェ
ナーダイオード１５は、オンからオフに転する。すると
、トランジスタ１４のベース電流は供給されなくなり、
トランジスタ１４もオフとなる。その結果、界磁電流遮
断用トランジスタ１０はオフとなる。 界磁電流遮断用トランジスタ１０のオフを、過電圧検出
信号記憶部Ｃからの信号（即ち、サイリスク１６のオン
）により行うようにした理由は、次の通りである。即ち
、過電圧を生ぜしめた原因を究明しないまま発電を再開
すると、再び過電圧を発ｑする可能性が大である。従っ
て、点検等のためキースイッチをオフにするまで、発電
を停止し続けた方が安全であるからである。 界磁電流遮断用トランジスタ１０がオフとなることによ
り、界磁電流が遮断され、発電機部Ｇの発電は停止され
る。かくして、過電圧の発生は直ちに停止され、電気負
荷りの焼損は未然に防止される。 なお、過電圧の発生により発電が停止されると、発電表
示部Ｅの発電表示ランプ４３は点灯し、ドライバーの注
意を喚起する。

【発明の効果】

以上述べた如き本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 ■　発電電圧が過電圧になると、直ちに界磁電流が遮断
され発電が停止されるので、電気負荷の焼損を未然に防
止することが出来る。 ■　界磁電流遮断手段を、キースイッチがオフされるま
で過電圧検出信号を記憶している過電圧検出信号記憶部
からの信号でオフするようにしだので、原因究明が済ま
ない内に発電が再開されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１回・・・本発明の実施例にかかわる過電圧保護装置
イ」車両発電装置 第２回・・・従来の車両発電装置 図において、Ａは電圧制御部、Ｂは過電圧保護部、Ｃは
過電圧検出信号記憶部、Ｄは過電圧検出部、Ｅは発電表
示部、Ｇは発電機部、Ｎは中性点、Ｌは電気負荷、Ｓは
整流回路部、■はバッテリ、２はキースインチ、３は界
磁コイル、４はグイオート、５は抵抗、６はダイオード
、７は電圧制御用トランジスタ、８は抵抗、９は電圧検
出回路、１０は界磁電流遮断用トランジスタ、１１，１
２Ｉ３は抵抗、１４はトランジスタ、１５はツェナーダ
イオード、１６はサイリスク、１マないし２０は抵抗、
２１はコンデンサ、２２はトランジスタ、２３はツェナ
ーダイオード、２４．２５は抵抗、２６は過電圧検出用
トランジスタ、２７は基準電圧用ツェナーダイオード、
２８ないし３０ば抵抗、３１はコンデンサ、３２は可変
抵抗、３３ないし３５は抵抗、３６はダイオード、３７
はコンデンサ、３８は基準電圧用ツェナーダイオード、
３９は抵抗、４０は発電検出用トランジスタ、４１は発
電表示ランプ点灯用トランジスタ、４２は抵抗、４３は
発電表示ランプ、４４ないし４６はダイオードである。 特許出願人　　　いす−白動車株式会社（りＬ１糸）代
理人弁理士　　本　庄　冨　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電電圧を所定値に制御する電圧制御部の他に、界磁コ
   イルへの電流経路中に挿入した界磁電流遮断手段を有す
   る過電圧保護部と、発電電圧の過電圧を検出する過電圧
   検出部と、該過電圧検出部からの検出信号をキースイッ
   チをオフするまで記憶する過電圧検出信号記憶部とを具
   え、該過電圧検出信号記憶部からの過電圧検出信号によ
   り前記界磁電流遮断手段をオフとすることを特徴とする
   過電圧保護装置付車両発電装置。