JPH049024B2

JPH049024B2 -

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Publication number: JPH049024B2
Application number: JP57197916A
Authority: JP
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1992-02-18
Also published as: JPS5986436A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、充電発電機において、診断装置を
備えたことにより、無発電とか無制御あるいは第
１整流出力端外れの異常状態を検知して表示する
充電発電機制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

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、三相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
出力端と接地端子、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の出力電圧を後述の蓄電池４端子電圧を検出
して基準の調整値V₁に制御し、上記蓄電池４端
子電圧が検出できない場合、上記第２整流出力端
２０２電圧を基準の調整値V₁より高い調整値V₂
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１０
２の両端に接続されたサージ吸収用ダイオード、
３０２，３０３は上記界磁コイル１０２の通電電
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３０２，３０
３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は該制御トランジスタ
３０５のベース端子に接続されたゼナーダイオー
ド、３０７，３０８は互いに論理接続され、接続
点を該ゼナーダイオード３０６のカソード端子に
接続されたダイオード、３０９，３１０は互いに
直列に接続され、蓄電池４端子電圧の分圧回路を
構成する抵抗、３１１，３１２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
構成する抵抗、４は蓄電池、５はキースイツチ、
６は充電表示灯である。

次に、以上のよう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、
充電表示灯６、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３０２，３０３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、界磁コイル１０
２、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１０
１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
により充電される蓄電池４端子電圧が基準の調整
値V₁以下の時、抵抗３０９，３１０にて構成さ
れる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、出力電圧が上記基準の調整値V₁以上
になれば、上記抵抗３０９，３１０で構成される
分圧回路の分圧点電位も高くなり、ダイオード３
０７を通してゼナーダイオード３０６へ印加され
る電位も高くなるので、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が導通する。該トランジスタ３
０５が導通すると、トランジスタ３０３のベース
電位が低下し、次いで、トランジスタ３０２のベ
ース電位も低下するのでトランジスタ３０２，３
０３は不導通となり、界磁コイル１０２に流れて
いた電流が遮断され、発電機１の出力電圧が低下
する。この発電機１の出力電圧が基準の調整値
V₁まで下がると、抵抗３０９，３１０からなる
分圧回路の分圧点電位が低くなるので再びゼナー
ダイオード３０６が不導通となり、トランジスタ
３０５はベース電流が断たれるので不導通状態と
なり、トランジスタ３０３のベース電位が回復す
るのでトランジスタ３０２，３０３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
圧は上記基準の調整値V₁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
ほぼ基準の調整値V₁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６は消灯
し、蓄電池４の充電状態を表示する。この時、蓄
電池４と抵抗３０９の間の配線が切断された原因
により、蓄電池４電圧が検出できない場合、第２
整流出力端２０２電圧を抵抗３１１，３１２によ
り検出して、上記第２整流出力端２０２電圧を基
準の調整値V₁より高い調整値V₂に制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来装置においては、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、無制御状態がわからなく、かつ無制御
により第２整流出力端電圧が高くなると充電表示
灯が破壊する欠点を有していた。

又、充電表示灯６を介して初期励磁電流を供給
している為、発電機１の立上り特性が悪い欠点も
有していた。

この発明は、簡単な回路構成で上記欠点を解消
する優れた充電発電機制御装置を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる充電発電機制御装置は、充電
発電機の電機子コイルに誘起される交流出力を整
流する整流出力端と接地端子とを有する整流装
置、該整流装置の出力により充電され蓄電池、こ
の蓄電池に一端が接続され、上記充電発電機の立
上り時上記蓄電池出力により励磁され、立上り後
は上記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、上記蓄電池の端子電圧を
検出して、上記界磁コイルへの通電電流を上記界
磁コイルの他端に接続された半導体開閉素子によ
り断続することにより、上記整流出力端電圧を基
準の調整値に制御し、上記蓄電池端子電圧が検出
できない場合には、上記整流出力端電圧を上記基
準の調整値以上の所定の調整値に制御する電圧調
整装置、上記蓄電池と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、上記表
示灯と上記接地端子との間に直列に接続された開
閉素子、上記整流出力端の電圧を検出して上記発
電機の異常状態を検知し、上記開閉素子を導通又
は非導通として上記充電表示灯を点滅制御する診
断装置を備え、上記診断装置は、オンオフ動作に
より上記開閉素子を導通又は非導通とするトラン
ジスタを有し、整流出力端電圧が無電圧を規定す
る設定値以下のとき、又は無制御を規定する設定
値以上のとき上記開閉素子を導通させて上記充電
表示灯を点灯し、無制御を規定する設定値を越え
る設定値以上のとき上記開閉素子を非導通として
充電表示灯を消灯するよう上記トランジスタを制
御することを特徴とするものである。

〔作用〕

このような構成とすることにより、充電発電機
の異常を検知して充電表示灯により確実に表示で
き、また、簡単な回路構成で異常表示ができる。
更に、界磁コイルに初期励磁電流を蓄電池より直
接流すことができるため、発電機の立上り特性を
向上することができる。

〔実施例〕

以下、第２図において、この発明の一実施例に
ついて説明する。

第２図において、３は電圧調整装置であり、３
１３は上記キースイツチ５の閉成時に後述の第２
のトランジスタ７１５により駆動される第１のト
ランジスタ、３１４は該第１のトランジスタのベ
ース電流を設定する抵抗、３１５は上記発電機１
の立上り時、上記トランジスタ３０２，３０３へ
ベース電流を供給する抵抗、７は診断装置であ
り、無発電、無制御、第１整流出力端２０１外れ
の異常状態を検知して、充電表示灯６を点灯させ
る。部品構成は次のようである。７０１は充電表
示灯６を駆動する為のトランジスタ、７０２は該
トランジスタ７０１動作安定化用コンデンサ、７
０３は上記充電表示灯６と上記トランジスタ７０
１の間に直列に接続され、充電表示灯６の点灯時
に、上記トランジスタ７０１に流れる電流を制限
すると共に、キースイツチ５閉成時にＡ点電圧を
後述の第２のトランジスタ７１５がオンするに必
要な電圧に設定する抵抗、７０４は上記トランジ
スタ７０１のベース端子に接続された抵抗、７０
５は上記異常状態の検知時オフし、抵抗７０４を
通してトランジスタ７０１へベース電流を流し、
導通させるトランジスタ、７０６は該トランジス
タ７０５のベース端子に接続され、異常状態検知
時に非導通となるゼナーダイオード、７０７，７
０８，７０９に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第１、第
２、第３の抵抗、７１０は第２整流出力端２０２
電圧が無制御を規定する基準の調整値V₁以上の
設定値V₄を越す時、導通するトランジスタ、７
１１はリツプル吸収用コンデンサ、７１２は上記
トランジスタ７１０のベース端子に接続され、第
２整流出力端２０２電圧が無制御を規定する設定
値V₄以上の時、導通するゼナーダイオード、７
１３，７１４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抵抗で、
分圧点電位が上記無制御を規定する設定値V₄に
応じた電位以上のとき、ゼナーダイオード７１２
が導通する。７１５はキースイツチ５閉成時、上
記第１のトランジスタ３１３を駆動する第２のト
ランジスタ、７１６は該第２のトランジスタ７１
５のベース電流に接続された抵抗、７１７は蓄電
池４より抵抗３０９と抵抗７０４の接続点までの
配線オープン時、充電表示灯６を点灯させるダイ
オードである。

以上のよう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、その直後における第２整流出力端２０
２電圧は、発電機１の立上りであるので無発電の
為、基準の調整値V₁以下の値で、無発電を規定
する設定値V₃以下の値となる為、ゼナーダイオ
ード７０６は非導通でありトランジスタ７０５に
はベース電流が印加されてないのでオフ状態であ
る。該トランジスタ７０５のオフにより、トラン
ジスタ７０１は抵抗７０４を通してベース電流を
供給されるので導通する。該トランジスタ７０１
の導通により蓄電池４からキースイツチ５、充電
表示灯６、抵抗７０３、トランジスタ７０１を通
して電流が流れるので、充電表示灯６が点灯され
る。この時Ａ点電圧が第２のトランジスタ７１５
をオンさせるに充分な値となるよう抵抗７０３を
設定する。Ａ点電圧は、充電表示灯６を明るく点
灯させる必要から約1V程度である。上記第２の
トランジスタ７１５は抵抗７１６を介してベース
電流を供給され、導通する。該第２トランジスタ
７１５の導通により、上記第１のトランジスタ３
１３は抵抗３１４を通してベース電流を供給さ
れ、導通する。該第１のトランジスタ３１３の導
通により、トランジスタ３０２，３０３は蓄電池
４、第１のトランジスタ３１３、抵抗３１５の回
路でベース電流を供給されて導通するので、界磁
コイル１０２へ、蓄電池４、界磁コイル１０２、
トランジスタ３０２，３０３の回路で界磁電流が
流れ、界磁起磁力が発生する。ここで第１、第２
のトランジスタ３１３，７１５が設けられている
理由を述べる。上記のとおりキースイツチ５を閉
成すると、充電表示灯６、Ａ点、抵抗７０３、ト
ランジスタ７０１の経路にて電流が流れ、充電表
示灯６が点灯するが、Ａ点電圧は上記のとおり
1V程度である。そこで、キースイツチ５の閉成
に反応してスイツチするには、この微少な電圧
1V程度で駆動されるスイツチ手段が必要となり、
このため低電圧でも動作する第１、第２のトラン
ジスタ３１３，７１５対が設けられている。

すなわち、キースイツチ５の閉成によりＡ点電
圧は1V程度の低い電圧が発生するが、この微小
電圧によつても確実にトランジスタ７１５が反応
してスイツチされこのトランジスタ７１５の導通
により上記第１のトランジスタ３１３が導通し界
磁コイル１０２に通電される。

次に、機関が始動して、発電機１の立上りが完
了して発電すると、該発電機１の蓄電池４端子に
おける出力電圧は、第１図における従来装置と同
様に電圧調整装置３により、基準の調整値V₁に
制御される。この時、第２整流出力端２０２の出
力により、Ｂ点の分圧電圧が発電機１の無発電を
規定する電圧V₃に応じた電位よりも高くなつて
いるので、ゼナダイオード７０６が導通し、トラ
ンジスタ７０５にベース電流を供給するので、ト
ランジスタ７０５がオンし、トランジスタ７０１
のベース電流を断つので充電表示灯６は消灯し
て、発電機１の発電状態を表示する。この状態は
第３図ｃに示す正常動作範囲である。この状態
で、抵抗３０９と蓄電池４の間の配線オープン等
により、蓄電池４端子電圧が検出できなくなる
と、抵抗３１１，３１２により第２整流出力端２
０２電圧を検出して、該第２整流出力端２０２電
圧を、基準の調整値V₁より高い調整値V₂に制御
する動作は従来と同じである。

次に、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
ン不良を起こすと、第２整流出力端２０２電圧は
発電機１が無発電となる為、無発電を規定する設
定値V₃以下となり、Ｂ点の電位が低くなるので、
ゼナダイオード７０６が非導通となり、トランジ
スタ７０５をオフするので、トランジスタ７０１
にベース電流が供給されるようになるので、トラ
ンジスタ７０１がオンし、立上り時と同様に充電
表示灯６が点灯し、無発電状態を知らせる。この
状態は第３図ｄに示す無発電点灯範囲である。
又、電圧調整装置８の故障で発電機１の出力電圧
を基準の調整値あるいは基準の調整値より高い調
整値V₁，V₂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設定値V₄を越す場合、抵
抗７１３，７１４で構成される第２整流出力端２
０２電圧の分圧回路の分圧点電圧も上昇する。該
電圧の上昇により、ゼナーダイオード７１２が導
通してトランジスタ７１０をオンさせる。この
為、Ｃ点は接地されて、ゼナーダイオード７０６
は非導通となり、トランジスタ７０５はオフとな
る。この結果、トランジスタ７０１は抵抗７０４
を介してベース電流を供給されて導通し、充電表
示灯６を点灯させる。この状態は第３図ｂに示す
無制御点灯範囲である。ここで、第２整流出力端
２０２電圧が増加して、無制御を規定する設定値
以上の設定値V₅を越えると、Ｂ点電圧が上昇し
てトランジスタ７０５がオンし、トランジスタ７
０１がオフするので、充電表示灯６は消灯する。
この状態は第３図ａに示す無制御消灯範囲であ
る。この結果、該表示灯６及びトランジスタ７０
１の破壊が防止できる。

次に、第１整流出力端２０１外れの原因により
発電機１が発電はしているが、蓄電池４には充電
されていない状態の時、第１、第２整流出力端２
０１，２０２に発生する電圧は、無制御を規定す
る設定値V₄以上となる期間が生じる。

この期間中、ゼナーダイオード７１２は導通
し、トランジスタ７１０は間欠的にベース電流を
供給されている。しかし、コンデンサ７１１の働
きにより、トランジスタ７１０は常時導通し、上
記無制御時と同様に、充電表示灯６を点灯させ
る。

以上詳述したように、この実施例の装置におい
ては、従来方式において検出できなかつた無発
電、無制御、第１整流出力端２０１外れの異常を
検知して充電表示灯６を点灯させている。即ち、
無発電に関しては、無発電時、第２整流出力端２
０２電圧が無発電を規定する設定値V₃以下とな
ることにより検出している。又、無制御に関して
は無制御を規定する設定値V₄を設けて検出して
いる。次に第１整流出力端２０１外れの場合に
は、ある期間、無制御を規定する設定値V₄を越
えること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外れ時には蓄電
池４が上り状態に至るのを防止し、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。又、無制御を規定する設定値
より高い設定値V₅を設けて、充電表示灯６を消
灯しており、この結果、該表示灯６及びトランジ
スタ７０１を破壊から守る効果もある。第３図に
第２整流出力端２０２電圧に対する充電表示灯６
の状態を示す。

次に、第２図に示すように、簡単な回路構成
で、異常を検出表示できるため、小形で安価な装
置にできる効果もある。

更に、界磁コイル１０２への初期励磁電流を蓄
電池４より直接流す為、従来の充電表示灯６を通
して流す方式に比較して発電機１の立上り特性を
向上できる効果もある。

なお、診断装置７はコンパレータを使用した回
路により構成しても同様の効果が得られる。

また、上記実施例においては、蓄電池４端子電
圧が検出できなく、基準の調整値V₁に制御でき
ない場合には、第２整流出力端２０２電圧を上記
基準の調整値V₁より高い調整値V₂に制御するも
のとしているが、必ずしも高くする必要はなく、
V₁と同一若しくはV₁以上であれば制御上問題は
ない。

また、上記実施例では、全波整流装置の整流出
力端２０１，２０２を２つ設けているが、これら
を共通とし、１個の整流出力端のみとしても同様
の動作が期待できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明では、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する整流出
力端と接地端子とを有する整流装置、該整流装置
の出力により充電され蓄電池、この蓄電池に一端
が接続され、上記充電発電機の立上り時上記蓄電
池出力により励磁され、立上り後は上記整流出力
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、上記蓄電池の端子電圧を検出して、上記
界磁コイルへの通電電流を上記界磁コイルの他端
に接続された半導体開閉素子により断続すること
により、上記整流出力端電圧を基準の調整値に制
御し、上記蓄電池端子電圧が検出できない場合に
は、上記整流出力端電圧を上記基準の調整値以上
の所定の調整値に制御する電圧調整装置、上記蓄
電池と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、上記表示灯と上記接地
端子との間に直列に接続された開閉素子、上記整
流出力端の電圧を検出して上記発電機の異常状態
を検知し、上記開閉素子を導通又は非導通として
上記充電表示灯を点滅制御する診断装置を備え、
上記診断装置は、オンオフ動作により上記開閉素
子を導通又は非導通とするトランジスタを有し、
整流出力端電圧が無電圧を規定する設定値以下の
とき、又は無制御を規定する設定値以上のとき上
記開閉素子を導通させて上記充電表示灯を点灯
し、無制御を規定する設定値を越える設定値以上
のとき上記開閉素子を非導通として充電表示灯を
消灯するよう上記トランジスタを制御するものと
したので、発電機の無発電状態、及び無制御状態
を表示できることはもとより、無制御を規定する
設定値以上の設定値を越えたときには、充電表示
灯を消灯するものとしており、従つて、充電表示
灯を破壊から保護できる効果がある。さらには、
充電発電機の立上り特性を向上できる効果があ
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を示す電気回路図、第３図は
第２整流出力端２０２電圧に対する充電表示灯６
の状態を示す図である。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は接地端子、３は電圧調整装置、３０
２，３０３は半導体開閉素子、３１３は第１のト
ランジスタ、４は蓄電池、５はキースイツチ、６
は充電表示灯、７は診断装置、７０１は開閉素
子、７１５は第２のトランジスタ、V₁は基準の
調整値、V₂は基準の調整値より高い調整値、V₃
は無発電を規定する設定値、V₄は無制御を規定
する設定値、V₅は無制御を規定する設定値より
高い設定値である。なお、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１充電発電機の電機子コイルに誘起される交流
出力を整流する整流出力端と接地端子とを有する
整流装置、該整流装置の出力により充電される蓄
電池、この蓄電池に一端が接続され、上記充電発
電機の立上り時上記蓄電池出力により励磁され、
立上り後は上記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、上記蓄電池の端
子電圧を検出して、上記界磁コイルへの通電電流
を上記界磁コイルの他端に接続された半導体開閉
素子により断続することにより、上記整流出力端
電圧を基準の調整値に制御し、上記蓄電池端子電
圧が検出できない場合には、上記整流出力端電圧
を上記基準の調整値以上の所定の調整値に制御す
る電圧調整装置、上記蓄電池と接地端子の間にキ
ースイツチを介して直列に接続された充電表示
灯、上記表示灯と上記接地端子との間に直列に接
続された開閉素子、上記整流出力端の電圧を検出
して上記発電機の異常状態を検知し、上記開閉素
子を導通又は非導通として上記充電表示灯を点滅
制御する診断装置を備え、上記診断装置は、オン
オフ動作により上記開閉素子を導通又は非導通と
するトランジスタを有し、整流出力端電圧が無電
圧を規定する設定値以下のとき、又は無制御を規
定する設定値以上のとき上記開閉素子を導通させ
て上記充電表示灯を点灯し、無制御を規定する設
定値を越える設定値以上のとき上記開閉素子を非
導通として充電表示灯を消灯するよう上記トラン
ジスタを制御することを特徴とする充電発電機制
御装置。