JPH0349598A - 車両用交流発電機の制御装置 - 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］ この発明は車両用交流発電機の制御装置に関する。

［従来の技術］ 車両用交流発電機の制御装置としては、従来、例えば第
２図に示すような回路構成のものが知られている。この
第２図の装置の場合、交流発電機（１）は、電機子コイ
ル（１０１）と界磁コイル（１０２）を有している。そ
して、この交流発電機（１）には、交流出力電圧を整流
する整流器（２）が接続されている。整流器（２）は、
メイン出力端子（２０＋）と補助出力端子（２　０　２
）と接地端子（２０３）を有する。また、界磁コイル（
Ｉ０２）の一端には電圧調整器（３）が接続されている
。この電圧調整器（３）は、電圧検出用の分圧抵抗（３
０１），（３０２）と、ベース側端子がゼナーダイオー
ド（３０３）を介し上記分圧抵抗（３０１）．（３０２
）に接続された制御用トランジスタ（３０４）と、この
トランジスタ（３０４）によって制御されるパワートラ
ンジシスタ（３　０　５）と、抵抗（３０６）．サブレ
ッションダイオード（３　０　７）および初期励磁用抵
抗（３０８）とからなっている。

整流器（２）のメイン出力端子（２０＋）には蓄電池（
４）が接続されている。また、界磁コイル（１０２）の
他端は、整流器（２）の補助出力端子（２０２）に接続
され、また、上記初期励磁用抵抗（３０８）およびキー
スイッチ（５）を介して蓄電池（４）のプラス側端子に
接続されている。そして、初期励磁用抵抗（３　０　８
）と並列に表示ランプ（６）が設けられている。

蓄電池（４）のプラス側端子には、車両電気負荷（７）
が負荷スイッチ（８）を介して接続されている。

上記従来の装置において、キースイッチ（５）を投入す
ると、表示ランプ（６）と初期励磁用抵抗（３０８）の
並列回路を通して界磁コイル（１０２）に初期励磁電流
が流れ表示ランプ（６）が点灯する。そして、界磁電流
が流れ、発電機（１）が駆動されると、発電が開始され
、電機子コイル（１０１）に交流電圧が誘起される。こ
れによって、表示ランプ（６）両端の電位差がＯＶとな
り、表示ランプ（６）は哨灯する。

電機子コイル（ｌｏｔ）に誘起された交流電圧は、整流
器（２）で整流されて蓄電池（４）に印加され、それに
よって充電が行われる。その際、発電機（１）の出力電
圧が所定値より低い時は、電圧調整器（３）の分圧抵抗
（３０１）．（３０２）による分圧電圧も低く、ゼナー
ダイオード（３０３）は不導通で、よって、制御用トラ
ンジスタ（３０４）は不導通であって、パワートランジ
スタ（３　０　５）は導通し、それにより、界磁コイル
（１０２）を流れる界磁電流が増加し、発電機（１）の
出力電圧が上昇する。一方、発電機（１）の出力電圧が
所定値より高い時は、分圧抵抗（３０１）．（３０２）
の分圧電圧も高くてゼナーダイオード（３０３）は導通
し、したがって、制御用トランジスタ（３０４）が導通
し、パワートランジスタ（３　０　５）は不導通となる
。よって、界磁電流が減少し、発電機（【）の出力電圧
が下がる。

以上の動作が繰り返され、それによって発電機（１）の
出力電圧が所定値に調整される。なお、サブレッション
ダイオード（３０７）は、界磁コイル（１０２）に生じ
るサージを吸収する。

［発明が解決しようとする課題コ 上記従来の装置では、万一、パワートランジスタ（３０
５）が短絡した場合や、界磁コイル（ｌ０２）の断続さ
れるべき一端が金属性異物等によって接地されたような
場合には、界磁電流の断続制御が効かなくなり、界磁電
流が流れっ放しとなって、その結果、発電機（１）の出
力電圧が異常に高くなり、蓄電池の過充電を来す。しか
も、表示ランプ（６）は何らその異常を警報表示しない
。

また、この過電圧状態が高速運転時に起こって、長時間
続くような場合には、蓄電池電解液からの水素の多量発
生によって蓄電池が破裂するという事態を招く恐れもあ
る。さらには、この異常な過電圧で、夜間走行時におい
てはヘッドランプ断芯が生じて走行不能となる恐れがあ
るし、あるいはまた、エンジン制御用コンピュータの破
壊によりエンジン制御不能となる恐れもある。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、車両用交流発電機の出力電圧制御が無制御
状態となったときに発生する異常過電圧に対し、蓄電池
を含めた車両側電気負荷等の破損を防止することを目的
とする。

［課題を解決するための手段コ この発明に係る車両用交流発電機の制御装置は、交流発
電機の出力容量にバランスした負荷容量のダミー負荷を
有するダミー負荷装置を設け、過電圧制限器により、交
流発電機の出力電圧が設定値を越えたことを検出してダ
ミー負荷装置を付勢し整流器の出力端にダミー負荷を接
続させて出力電圧の異常上昇を抑制するようにしたもの
である。

［作用］ この発明において、電圧調整器が無制御状態となり発電
機の出力電圧が設定値を越えて異常上昇すると、過電圧
制御器によってダミー負荷装置が付勢され、ダミー負荷
が接続される。ダミー負荷は発電機の出力容量にバラン
スした負荷容量のものとされており、これが接続される
ことによって過剰な発電量が消費されて発電電圧の異常
な上昇が抑制される。

［実施例コ 第！図はこの発明による車両用交流発電機の制御装置の
一実施例を示す回路図である。この実施例において、交
流発電機（１）は７Ｉｉ機子コイル（ｌ０１）と界磁コ
イル（１０２）を有し、これに整流器（２）が接続され
ている。整流器（２）は、メイン出力端子（２０１），
補助出力端子（２０２）および接地端子（２０３）を有
し、メイン出力端子（２０１）に蓄電地（４）が接続さ
れている。また、電圧検出用の分圧抵抗（３０１），（
３０２）と、ベースがゼナーダイオード（３　０　３）
を介して上記分圧抵抗（３０１），（３０２）に接続さ
れた制御用トランジスタ（３０４）と、この制御用トラ
ンジスタ（３０４）によって制御されるパワートランジ
スタ（３　０　５）と、抵抗（３０６）．サブレッショ
ンダイオード（３０７）および初期励磁用抵抗（３０Ｂ
）とからなる電圧凋整器（３）が界磁コイル（１０２）
の一端に接続されている。また、界磁コイル（１０２）
の他端は、整流器（２）の補助出力端子（２０２）に接
続されるとともに、初期励磁用抵抗（３０Ｂ）およびキ
ースイッチ（５）を介して蓄電池（４）のプラス側端子
に接続されている。そして、初期励磁用抵抗（３０８）
と並列に表示ランプ（６）が設けられている。蓄電池（
４）のプラス側端子には、車両電気負荷（７）が負荷ス
イッチ（８）を介して接続されている。

整流器（２）の補助出力端子（２　０　２）には、また
、過電圧制限器（９）が接続されている。過電圧制限器
（９）は、出力電圧検出用の分圧抵抗（９０１），（９
０２）と、この分圧抵抗（９０１）．（９０２）に接続
されたゼナーダイオード（９０３）と、このゼナーダイ
オード（９　０　３）にベース側端子が接続された出力
側のトランジスタ（９０４）を有し、また、トランジス
タ（９０５）と抵抗（９０６），（９０７）により構成
されたホールド回路を備えている。出力側の上記トラン
ジスタ（９０４）のコレクタにはダイオード（９　０　
８）が接続きれている。また、ベースが電圧調整器（３
）のパワートランジスタ（３０５）のコレクタに抵抗（
９　０　９）およびゼナーダイオード（９　１　０）を
介して接続されたトランジスタ（９　１　１）が設けら
れ、このトランジスタ（９１【）のコレクタは過電圧制
限器（９）の上記分圧抵抗（９０１）．（９０２）に接
続されている。

また、表示ランプ（６）通電用のダイオード（１０ａ）
と、接点作動用のコイル部（１０ｂ）と、このコイル部
（１０ｂ）が付勢されたとき閉じる接点部（１０ｃ）と
、この接点部（１０ｃ）を介し蓄電池（４）のプラス側
端子（発電機出力端）に接続されたダミー負荷（１０ｄ
）とからなるダミー負荷装置（！０）が設けられ、この
ダミー負荷装置（１０）の上記ダイオード（１０ａ）お
よびコイル部（１０ｂ）が過電圧制限器（９）の出力側
トランジスタ（９０４）のコレクタに接続されている。

なお、図で（１　１）は、逆阻止ダイオードを示す。

次に上記実施例の動作を説明する。

この実施例において、キースイッチ（５）の投入から発
電開始までの動作および電圧調整の動作については、第
２図に示した従来装置と同一である。ここで、万一、電
ＩＩＩ器（３）のパワートランジスタ（３　０　５）が
短絡したり、あるいは、界磁コイル（１０２）の断続さ
れるべき一端が接地されて、電圧調整器（３）が無制御
状態となり発電機（！）の出力電圧が異常に上昇した場
合には、整流器（２）の浦助出力端子（２０２）の電圧
か過電圧制限器（９）の分圧抵抗（９０１），（９０２
）で検出され、出力電圧がこの分圧抵抗（９０１），（
９０２）とゼナーダイオード（９０３）とで設定された
設定値を越えたときにゼナーダイオード（９０３）が導
通し、それによって、トランノスタ（９０４）が導通し
て、ダミー負荷装置（ｌＯ）のコイル部を付勢する。そ
れにより、ダミー負荷装置（１０）の接点部（１０ｃ）
が閉じてダミー負荷（１０ｄ）が発電機出力端に接続さ
れる。このダミー負荷の負荷容量は発電機（１）の出力
容量にバランスした容量に設定されており、これにより
、過剰な発電量がダミー負荷（１０ｄ）によって消費さ
れて、発電電圧の異常な上昇が抑制される。また、同時
に、ダイオード（ｌｏａ）を通して表示ランプ（６）に
通電されることにより、表示ランプ（６）が点灯し、異
常発生をドライバーに警報する。また、過電圧制限器（
９）の出力側トランジスタ（９０４）が導通すると、ホ
ールド回路を構戊するトランジスタ（９０５）にベース
電流が流れて該トランジスタ（９０５）が導通し、その
コレクタ側の抵抗（９０６）によって分圧電圧が高めら
れることによってゼナーダイオード（９０３）が導通し
、出力側トランジスタ（９　０　５）の導通動作が保持
される。なお、この保持動作は、運転を停止しキースイ
ッチ（５）をＯＦＦすると解除される。

また、大きな車両電気負荷の遮断時には、電匡調整器（
３）のパワートランジスタ（３　０　５）は遮断してい
て、コレクタ電位は高い状態にある。

そして、この高い電位が過電圧制限器（９）の抵抗（９
　０　９）とゼナーダイオード（９１０）で検出され、
このゼナーダイ才一ド（９１０）に接続されたトランジ
スタ（９１１）が導通することによって分圧抵抗（９０
１）．（９０２）の分圧機能が無効とされる。これによ
り、このような負荷遮断時にダミー負荷装置（１０）が
誤接続されるのが防止される。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、電圧調整器が無制御と
なって発電機出力電圧が異常過電圧の設定値を越えると
、この異常過電圧を電圧調整器の動作との論理で検出し
て発電機の出力容量にバランスしたダミー負荷を接続す
るようにしたので、出力電圧の異常な上昇を抑制して蓄
電池の過充電を防ぎ、蓄電池の破裂，ヘッドランプ断芯
による走行不能．エンジン制御用コンピュータ破壊によ
るエンジン制御不能等による重大事故の発生を未然に防
ぐことができ、異常な過電圧に対し、安全装置として、
精度の高い保護・警報制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による車両用交流発電機の制御装置の
一実施例を示す回路図、第２図は従来の車両用交流発電
機の制御装置を示す回路図である。 （１）は交流発電機、（ｌｏｔ）は電機子コイル、（１
０２）は界磁コイル、（２）は整流器、（２０１）はメ
イン出力端子、（２０２）は補助出力端子、（３）は電
圧調整器、（３０１）．（３０２）は分圧抵抗、（３　
０　５）はパワートランジスタ、（４）は蓄電池、（６
）は表示ランプ、（７）は電気負荷、（９）は過電圧制
限器、（ｌＯ）はダミー負荷装置、（１０ｄ）はダミー
負荷である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）界磁コイルを有する交流発電機と、該交流発電機
   の交流出力を整流する整流器と、該整流器の出力端に接
   続された蓄電池と、上記界磁コイルに直列に挿入された
   開閉素子を有し、上記整流器又は上記蓄電池の端子電圧
   を検出して上記開閉素子により界磁電流を断続制御し上
   記発電機の出力電圧を所定値に調整する電圧調整器と、
   上記交流発電機の出力容量にバランスした負荷容量のダ
   ミー負荷を有するダミー負荷装置と、上記交流発電機の
   出力電圧が設定値を越えたことを検出して上記ダミー負
   荷装置を付勢し上記整流器の出力端に上記ダミー負荷を
   接続させて上記出力電圧の異常上昇を抑制する過電圧制
   限器を備えたことを特徴とする車両用交流発電機の制御
   装置。