JPH0324131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、充電発電機制御装置に関するもの
で特に開閉装置と診断装置を備えたことにより、
異常状態を検知、表示する充電発電機制御装置に
関するものである。

先ず、従来装置に関し、第１図に示し説明す
る。図において、１は図示しない車両等に装備さ
れ、図示しない機関により駆動される三相交流発
電機で、三層星形結線された電機子コイル１０１
と界磁コイル１０２を有している。２は上記発電
機１の交流出力を全波整流する全波整流装置、２
０１，２０２，２０３はそれぞれ、第１、第２整
流出力端と接地端、３は上記界磁コイル１０２に
流れる界磁電流を制御することによつて上記発電
機１の出力電圧を第１の所定値に制御する電圧調
整装置で、以下の部品にて構成されている。

即ち、３０１は上記界磁コイル１０２の両端に
接続されたサージ吸収用ダイオード、３０２，３
０３は、上記界磁コイル１０２の通電々流を断続
する、ダーリントン接続されたパワートランジス
タ、３０４は該トランジスタ３０２，３０３のベ
ース回路を構成する抵抗、３０５は上記トランジ
スタ３０２，３０３をオン・オフ制御する制御ト
ランジスタ、３０６は上記発電機１の第２整流出
力端２０２の電圧を検出して、この出力電圧が第
１の所定値に達した時に導通するゼナーダイオー
ド、３０７，３０８は互いに直列に接続され、電
圧の分圧回路を構成する抵抗、３０９は充電表示
灯６と並列に接続され、該表示灯６が断線しても
上記発電機１に初期励磁電流を供給し得る初期励
磁抵抗である。４は蓄電池、５はキースイツチで
ある。

次に以上の様に構成された装置の動作を説明す
る。先ず、機関の始動に際し、キースイツチ５を
閉成すると、蓄電池４から、キースイツチ５、抵
抗３０４を介して、トランジスタ３０２，３０３
にベース電流が供給され、トランジスタ３０２，
３０３は導通する。該トランジスタ３０２，３０
３が導通すると、蓄電池４から、キースイツチ
５、充電表示灯６及び抵抗３０９、界磁コイル１
０２、トランジスタ３０２，３０３を介して、界
磁コイル１０２に界磁電流が流れ、界磁起磁力が
発生する。

この状態で機関が起動し、発電機１が駆動され
ると、その回転数に応じて電機子コイル１０１に
交流出力を誘起し、この出力は全波整流装置２に
よつて全波整流される。ここで、該整流出力が第
１の所定値以下の時、抵抗３０７，３０８にて構
成される分圧回路の分圧点電位がまだ低いので、
ゼナーダイオード３０６は導通状態に至らず、不
導通状態を保持し、界磁電流の供給は保持されて
おり、それによつて発電機１の出力電圧は、回転
数の上昇に伴なつて上昇している。その後、発電
機１の回転数が更に上昇して、出力電圧が上記第
１所定値以上になれば、上記分圧回路の分圧点電
位も高くなり、ゼナーダイオード３０６は導通
し、該ゼナーダイオード３０６を通じて、トラン
ジスタ３０５にベース電流が供給され、トランジ
スタ３０５は導通する。該トランジスタ３０５が
導通すると、トランジスタ３０２，３０３は遮断
し、界磁コイル１０２に流れていた電流は遮断さ
れ、発電機１の出力電圧は低下する。

この出力電圧が第１の所定値まで下がると、再
びゼナーダイオード３０６、トランジスタ３０５
は不導通状態となり、トランジスタ３０２，３０
３は導通して界磁コイル１０２は付勢され、発電
機１の出力電圧は再び上昇する。上述した動作を
繰り返して、発電機１の出力電圧は上記第１の所
定値に制御され、この制御された電圧にて、蓄電
池４を充電するのである。また、この時、第２整
流出力端２０２の出力電圧もほぼ、第１の所定値
となり、蓄電池４との電位差がほとんどなくなる
為、充電表示灯８は消灯し、蓄電池４の充電状態
を表示する。しかしながら、上記の従来装置に於
ては、励磁回路の一部が断線した場合、発電機１
が無発電状態となつても充電表示灯６は点灯しな
い。この為、非充電状態がわからず、バツテリー
上がりに至るとか、あるいは第１整流出力端２０
１外れ、無制御状態がわからない等の欠点を有し
ていた。この発明は、上記欠点を解消する優れた
電流発電機制御装置を提供するものである。

以下、第２図、第３図に示す、この発明の一実
施例について説明する。まず、第２図において、
７は開閉装置であり、以下の部分により構成され
ている。即ち、７０１は発電機１の立上り時に導
通して界磁コイル１０２に初期励磁電流を流すト
ランジスタ、７０２は初期励磁電流設定用抵抗、
７０３は発電時における逆流阻止ダイオード、７
０４はキースイツチ５オン時、蓄電池４とＡ点の
電圧差が所定値以上となつた時導通し、トランジ
スタ７０１へベース電流を供給するゼナーダイオ
ード、７０５はトランジスタ７０１に流れるベー
ス電流を設定する抵抗である。９，１０上記充電
表示灯６と接地間に直列接続された開閉素子であ
るダーリントン接続トランジスタ、８は診断装置
であり、部品構成は次の様である。即ち、８０３
はリツプル吸収用コンデンサ、８０４，８０５は
互いにOR（論理和）接続されたダイオード、８
０６はダイオード８０４を直列に介して上記トラ
ンジスタ９，１０のベース回路に接続された抵
抗、８０７は第２整流出力端２０２電圧が無発電
を規定する第２の所定値以下の時オフし、抵抗８
０６、ダイオード８０４を通してトランジスタ
９，１０へベース電流を流し、導通させるトラン
ジスタ、８０８は上記トランジスタ８０７のベー
ス端子に直列に接続され、第２整流出力端２０２
電圧が第２の所定値以上となつた時、導通するゼ
ナーダイオード、８０９，８１０は互いに直列に
接続され、第２整流出力端２０２電圧の分圧回路
の構成する抵抗、８１１は第２整流出力端２０２
電圧が無制御を規定する第３の所定値以上の時導
通するゼナーダイオード、８１２，８１３は互い
に直列に接続され、第２整流出力端２０２電圧の
分圧回路を構成すると共に、第２整流出力端２０
２電圧が無制御を規定する第３の所定値以上の
時、ゼナーダイオード８１１、ダイオード８０５
を通して、トランジスタ９，１０へベース電流を
流し、導通させる抵抗である。以上の様に構成さ
れたこの発明の一実施例装置の動作説明を行な
う。

先ず、機関の始動に際し、キースイツチ５を閉
成すると、蓄電池４から、キースイツチ５、トラ
ンジスタ７０１、抵抗７０２、ダイオード７０
３、界磁コイル１０２、トランジスタ３０２，３
０３を介して、界磁コイル１０２に界磁電流が流
れ、界磁起磁力を発生する。開閉装置７におい
て、Ａ点における電圧は、キースイツチ５のオン
で、無発電時には蓄電池４電圧より、抵抗７０５
の電圧降下、ゼナーダイオード７０４のゼナー電
圧、トランジスタ７０１のベースとエミツタ間電
圧をそれぞれ引いた値となる。ゼナーダイオード
７０４のゼナー電圧を選択して、Ａ点における電
圧が無発電を規定する第２の所定値以下となる
様、設定する。抵抗７０５、初期励磁電流をトラ
ンジスタ７０１の電流増幅率で除した値以下に設
定する。初期励磁電流は、Ａ点電圧より、ダイオ
ード７０３電圧降下、トランジスタ３０２コレク
タ・エミツタ間電圧を各々引いた値を、界磁コイ
ル１０２抵抗と抵抗７０２の合成値で除した電流
値となる。無発電時、Ａ点電圧は第２の所定値以
下に設定されている為、第２整流出力端２０２電
圧も第２の所定値以下となる。この為、立上り
時、ゼナーダイオード８０８は非導通となり、ト
ランジスタ８０７はオフする。該トランジスタ８
０７のオフにより、トランジスタ９，１０は、抵
抗８０６、ダイオード８０４を通してベース電流
が供給され導通し、充電表示灯６を点灯させる。

次に機関が始動し、発電機１が発電し、電圧調
整装置３に於て、第１の所定値に制御する様にな
ると、充電表示灯６は消灯する。この時、ダイオ
ード７０３により、第２整流出力端２０２より、
蓄電池４への通電を阻止し、トランジスタ７０１
の破壊及び劣化を防止している。この状態で、励
磁回路の一部である界磁コイル１０２やトランジ
スタ３０２，３０３及び配線がオープン不良を起
すと、無発電機、Ａ点電圧が第２の所定値以下に
なる様設定されている為、立上り時と同様にして
充電表示灯６が点灯し、無発電状態を知らせる。

尚、トランジスタ８０７、ゼナーダイオード８
０８の組合せ回路は、コンパレータを使用した回
路によつても同様の効果が得られる。

次に、電圧調整装置３の故障等で、発電機１の
出力電圧が第１の所定値に制御できず、蓄電池４
が過充電となる。無制御を規定する第３の所定値
を越す場合、抵抗８１２，８１３により構成され
る分圧回路の分圧点電位も上昇し、ゼナーダイオ
ード８１１が導通する。該ゼナーダイオード８１
１の導通により、トランジスタ９，１０にベース
電流が供給されて導通し、充電表示等６を点灯さ
せる。また、第１整流出力端２０１が外れた等の
原因により、発電はしているが、蓄電池４には充
電されていない状態の時には、第１、第２整流出
力端２０１，２０２には、第３図に示す電圧波形
が出力される。この時、第３図に示す様に、第３
の起定値以上となる期間がある。この期間中、ゼ
ナーダイオード８１１は導通し、トランジスタ
９，１０はダイオード８０５を通して間欠時にベ
ース電流を供給されている。しかし、コンデンサ
８０３の働きにより、トランジスタ９，１０は常
時導通し、充電表示等６を点灯させる。尚、ゼナ
ーダイオード８１１は、コンパレータを使用した
回路によつても同様の効果が得られる。

以上述べた様に、この発明装置においては、従
来方式に於て検出できなかつた無発電、無制御、
第１整流出力端２０１外れ等の異常を検知して充
電表示等６を点灯させている。即ち、無発電に関
しては、Ａ点電圧を第２の所定値以下に設定する
ことにより検出し、無制御に関しては第３の所定
値を設けて検出している。又、第１整流出力端２
０１外れの場合、ある期間、第３の所定値を越え
る事を利用して検出している。

この結果、無発電時及び第１整流出力端２０１
の外れ時にはバツテリー上りに至るのを防止し、
無制御時には、蓄電池４の過充電及び電気負荷の
破壊、故障を防ぐのに効果がある。

以上の様にこの発明では簡単な回路構成により
充電発電機の無発電時及び第１整流出力端の外れ
等が生じても蓄電池の上りを防止でき、又出力電
力の無制御時には蓄電池の過充電及び電気負荷の
破壊、故障を防ぐことができるので、小形で安価
な装置にでき、しかも開閉装置は、キースイツチ
と充電発電機の第２整流出力端との間に互いに直
列接続されたトランジスタと初期励磁抵抗と、該
トランジスタのベースに直列接続された充電発電
機の無発電時にトランジスタのエミツタと初期励
磁抵抗との接続点電圧が無発電を規定する第２の
所定値以下となる如くゼナー電圧を有するゼナー
ダイオードとによつて構成しているので、充電発
電機の無発電時には、第２整流出力端電圧を、蓄
電池電圧からゼナー電圧を差し引いた極めて低電
圧に設定でき、無発電として確実に判定できるも
ので、誤動作が生じにくく、回路も簡単にできる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す電気回路図、第２図は
この発明の一実施例回路図、第３図は発電時で第
１整流出力端２０１外れの時の第１、第２整流出
力端２０１，２０２電圧波形である。 図中、１は交流発電機、１０１は電機子コイ
ル、１０２は界磁コイル、２は全波整流装置、２
０１は第１整流出力端、２０２は第２整流出力
端、２０３は接地端、３は電圧調整装置、４は蓄
電池、５はキースイツチ、６は充電表示灯、７は
開閉装置、８は診断装置、９，１０は開閉素子で
ある。尚、図中、同一符号は、同一又は相当部分
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 充電発電機の電機子コイルに誘起される交流
   出力を整流し、第１、第２の整流出力端と接地端
   子とを有する整流装置、該整流装置の第１整流出
   力端の出力により充電される蓄電池、上記整流装
   置の第２整流出力端の出力により励磁される上記
   充電発電機の界磁コイル、該界磁コイルへの通
   電々流を断続することによつて、上記充電発電機
   の出力電圧を第１の所定値に制御する電圧調整装
   置、上記蓄電池と上記接地端子の間にキースイツ
   チを介して直列に接続された充電表示灯、上記充
   電表示灯と上記接地端子に直列に接続された開閉
   素子、上記充電発電機の第２の整流出力端電圧が
   上記充電発電機の無発電を規定する第２の所定値
   以下、又は上記充電発電機の無制御過電圧状態を
   規定する第３の所定値以上になつたことを検知し
   て、上記開閉素子を導通させる診断装置、及び上
   記キースイツチと上記第２整流出力端との間に互
   いに直列接続されたトランジスタと初期励磁抵抗
   と、上記トランジスタのベースに直列接続され上
   記充電発電機の無発電時に上記第２の整流出力端
   電圧が上記無発電を規定する第２の所定値以下と
   なる如くゼナー電圧を有するゼナーダイオードと
   により構成された開閉装置を備えた充電発電機制
   御装置。