JPS5883539A - 充電発電機用電圧調整装置 - 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】 本発明は、自動車等の車両に装備される蓄電池を充電す
る充電発電機用電圧調整装置に関する。

第１図は従来この種の充電発電機用電圧調整装置の構成
を示す回路図例である。発電機の電機子巻線１は三相全
波整流器２を通して蓄電池３の正極と負極に接続されて
いる。また、三相全波整流器２のアノード側は界磁巻線
４の一端に接続され、この界磁巻線４の他端はトランジ
スタ５の・レクタに接続されている。このトランジスタ
５のエミッタは蓄電池３の負極に接続されている。なお
、界磁巻線４にはフライホイールダイオード６が並列に
接続されている。トランジスタ５のベースはトランジス
タ７のコレクタに接続され、このコレクタは抵抗器８を
介してキースイッチ９の一端子に接続され、このキース
イッチ９の他端子は蓄電池３の正極に接続されている。

トランジスタ７のエミッタは蓄電池３の負極に接続され
、ベースはツェナーダイオード１０を介して抵抗器１１
と抵抗器１２の接続点に接続されている。抵抗器１１の
他端子は蓄電池３の正極に接続され、抵抗器１２の他端
子は蓄電池３の負極に接続されている。

キースイッチ９の一端子は充電表示灯１３を介してトラ
ンジスタ１４のコレクタに接続されている。

このトランジスタ１４のエミッタは蓄電池３の負極に接
続され、ベースはトランジスタ１５のコレクタに接続さ
れている。このトランジスタ１５のコレクタは抵抗器１
６を介してキースイッチ９の一端子に接続され、エミッ
タは蓄電池３の負極に接続され、ベースは抵抗器１７を
介してツェナーダイオード１８のカソード側に接続され
、このツェナーダイオード１８のアノード側は電機子巻
線１の中性点に接続されている。また、抵抗器１７とツ
ェナーダイオード１８の接続点はコンデンサ１９の一端
子に接続され、このコンデンｆｆ１９の他端子は蓄電池
３の負極に接続されている。

このような構成の従来の電圧調整装置においては、トラ
ンジスタ５を電機子巻線１の発電電圧に応じて導通又は
遮断して、蓄電池３への充電電圧を一定値に調整するも
のである。また、トランジスタ１４，１５、抵抗器１６
．１７、ツェナーダイオード１８及びコンデンサ１９か
らなる充電表示灯駆動回路は、発電機が発電状態になる
と、トランジスタ１４を遮断して充電表示灯１３を消灯
させるものである。

今、キースイッチ９を投入すると、抵抗器８全通してト
ランジスタ５にベース電流が流ワ、トランジスタ５を導
通状態とする。すると蓄電池３から界磁巻線４に励磁電
流が流れ、発電を開始し得る状態とする。同時に、抵抗
器１６を通してトランジスタ１４にベース電流が流れ、
トランジスタ１４が導通して充電表示灯１３が点灯する
。その後、内燃機関の回転上昇に伴い発電機の回転数が
上昇すると、電機子巻線１の出力電圧が上昇する。

これに伴い、電機子巻線１の中性点電圧も上昇して、ツ
ェナーダイオード１８、抵抗器１７を通してトランジス
タ１５にベース電流を流し、このトランジスタ１５を導
通させる。すると、トランジスタ１４のベース電流がな
くなシトランリスタ１４が遮断されて、充電表示灯１３
を消灯させる。

電機子巻線１の出力電圧が更に上昇し、蓄電池３への充
電電圧が規定の電圧に達するとツェナーダイオード１０
が導通して、トランジスタ７にベース電流が流れトラン
ジスタ７が導通する。するとトランジスタ５０ベース電
流がなくなシトランリスタ５が遮断され、界磁巻線４の
励磁電流が減少して、電機子巻線１の出力電圧を低下さ
せる。

このような動作を繰返して蓄電池３への充電電圧を一定
値に制御する。

上記のような従来の電圧調整装置においては、蓄電池３
が完全充電状態の場合、外部負荷電流が急激に減少して
も界磁巻線４を流れる励磁電流が急激に変化できないた
めに、発電機の電機子巻線１の出力電圧は高くなってし
まう。この状態においては、蓄電池３の電圧が高くなっ
ており、しかも外部負荷電流が少ないので正規の蓄電池
電圧に戻るまで最大４秒程度の時間がかかる。この間は
、常にツェナーダイオード１０は導通状態でトランジス
タ５が遮断状態にあるため、界磁巻線４の励磁電流は減
少し、電機子巻線１の出力電圧は低下する。これに伴い
中性点電圧も低下して、トランジスタ１４が導通状態と
なり、充電表示灯１３が点灯する。

このような現象は、°常用電気負荷の少ない車両におい
て、夜間照明を消灯した時等に起こシ、車両運転時に充
電表示灯が点灯するため、運転者に不安感を与えるとい
う欠点があった。

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、車両運転時に発
生する不必要な充電表示灯の点灯がない充電発電機用電
圧調整装置を提供することにある。

本発明は、発電機の界磁巻線に接続され、励磁電流を制
御するトランジスタの導通及び遮断を制御するツェナー
ダイオードに、スイッチング素子を接続し、このスイッ
チング素子にて、発電機の一相電圧又は中性点電圧が一
定電圧以下の時に前記ツェナーダイオードを強制的に遮
断するようにして上記目的を達成するものである。

以下本発明の充電発電機用電圧調整装置の一実施例を従
来例と同部品は同符号を用いて第２図により説明する。

本実施例の特徴部分は、トランジスタ７のベース電流を
オンオフして、トランジスタ５を導通、遮断するツェナ
ーダイオード１０のカソードと抵抗器１２の接続点をト
ランジスタ２０のコレクタに接続し、このトランジスタ
２０のエミッタを抵抗器１１の一端子に接続し、ベース
をトランジスタ２１のコレクタに接続する。トランジス
タ２１のエミッタは蓄電池３の負極に接続されベースは
抵抗器２２と抵抗器２３の接続点に接続される。

抵抗器２３の他端子は蓄電池′３の負極に接続され抵抗
器２２の他端子はツェナーダイオード１８とコンデンサ
１９と抵抗器１７との接続点に接続される。なお、トラ
ンジスタ２０は他のトランジスタとは極性が反対となっ
ている。他の構成は第１図で示した従来例と同様である
ため説明は省略する。

次に本実施例の動作についてその特徴部分を説明する。

電機子巻線１の中性点電圧が一定電圧以上となると、ツ
ェナーダイオード１８が導通してトランジスタ２１のベ
ース電流が流れトランジスタ２１が導通する。するとト
ランジスタ２０のペース電流が流れてトランジスタ２０
が導通する。

このように、発電機が発電を開始して中性点電圧が一定
電圧以上になるとトランジスタ２０．２１は導通状態と
なっている。このような状態の時に、外部負荷電流が急
激に減少した場合、従来技術で説明した如く蓄電池３の
電圧が高くなシ、トランジスタ５が遮断状態となって電
機子巻線１の中性点電圧が低くなる。しかし、この時、
中性点電圧が所定値以下となると、トランジスタ２１の
ペース電流が減って遮断されトランジスタ２１．２０は
遮断状態となる。このためツェナーダイオード１０が遮
断状態となりトランジスタ７のベース電流が流れなくな
ってトランジスタ７が遮断する。

すると今まで遮断状態であったトランジスタ５にベース
電流が流れて導通状態に転じる。このため、界磁巻線４
の電流が増加して、電機子巻線１の中性点電圧が再び高
くなる。すると、またトランジスタ２０．２１が導通状
態となり、ツェナーダイオード１０、トランジスタ７が
導通状態となってトランジスタ５が遮断され励磁電流が
減少して、電機子巻線１の中性点電圧が低下して、上記
の動作を繰返す。

本実施例では、発電機が発電中に外部負荷電流が急激に
減少し、しかも蓄電池３の電圧が一定電圧以上になって
いる場合、中性点電圧に応じてトランジスタ２０．２１
が導通遮断を繰返して電機子巻線１の中性点電圧は一定
電圧に制御される。

このため中性点電圧が所定電圧以下に低下することがな
く、トランジスタ１５が遮断することがなくなる。この
ため、トランジスタ１４は遮断状態を保持するため、負
荷電流が急激に減少した時でも充電表示灯１３が点灯す
ることを防止して車両運転時に発生する不必要な充電表
示灯１３０点灯を解消し得る効果がある。

第３図は本発明の他の実施例を示したものである。本実
施例ではツェナーダイオード１８のアノード側を電機子
巻線１の中性点にではなく電機子巻線１の一相に接続し
たものであり、他の構成は第２図に示したものと全く同
一である。このようにしても界磁巻線４の励磁電流の増
減に応じて、電機子巻線１の一相電圧も増減し、電機子
巻線１の中性点電圧と同様の変化をするため、第２図に
示したものと同様の効果がある。

第４図は本発明の更に他の実施例を示したものである。

本実施例では、抵抗器１１と抵抗器１２との間にトラン
ジスタ２４のコレクタ、エミッタを接続し、このエミッ
タ側にツェナーダイオード１０のｊｌｌ：１ カソードを接続しである。またトランジスタ２４のベー
スはツェナーダイオード１８のカソードと、コンデンサ
ー９の一端子と抵抗器１７の一端子の接続点に接続され
ており、他の構成は第１図及び第２図に示したものと同
一である。本実施例ではツェナーダイオード１０を遮断
するのにＮＰＮ型１個のトランジスタ２４で打なってい
る。即ち、発電機電圧が高く中性点電圧も所定値以上で
は、トランジスタ２４、トランジスター５が導通してい
る。発電機の電圧が更に高くなってツェナーダイオード
１０が導通してトランジスタ７が導通すると、トランジ
スタ５が遮断し界磁巻線４に流れ、る励磁電流が減少す
る。すると電機子巻線１の中性点電圧が減少する。しか
し所定値以上減少するとトランジスタ２４が遮断してツ
ェナーダイオード１０、トランジスタ７が遮断状態とな
シ、トランジスタ５が導通状態となって再び励磁電流を
増加させて電機子巻線１の中性点電圧を上昇させ、中性
点電圧が所定値以下に下がらないようにしてトランジス
ター５の遮断を防止している。このよＳ。

うに、第２図及び第３図で示したようにツェナーダイオ
ード１０ｔ−遮断するのにＰＮＰ型トランジスタ２０と
ＮＰＮ型トランジスタ２１の組合せを用いなくとも、ツ
ェナーダイオード１０の電圧と、電機子巻線１の中性点
電圧（−相の電圧）との関係によっては、ＮＰＮ型１個
のトランジスタ２４によっても行なうことができ、同様
の効果がある。

以上記述した如く本発明の充電発電機用電圧調整装置に
よれば、車両運転時に発生する不必要な充電表示灯の点
灯をなくすことができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の充電発電機用電圧調整装置の構成例を示
す回路図、第２図は本発明の充電発電機用電圧調整装置
の一実施例の構成を示す回路図、第３図は本発明の他の
実施例の回路図、第４図は本発明の更に他の実施例の回
路図である。 １・・・電機子巻線、２・・・三相全波整流器、３・・
・蓄電池、４・・・界磁巻線、５，７，１４，１５，２
０゜２１・・・トランジスタ、１０．１８・・・ツェナ
ーダイオード」 躬　１図 第２の ｉ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電機の電機子巻線が整流回路を介して接続される
   蓄電池と、この蓄電池に接続される発電機の界磁巻線の
   電流を増減させるパワートランジスタと、このパワート
   ランジスタのペース側に接続され、蓄電池の電圧を検出
   する第１のツェナーダイオードをベース接続した第１の
   トランジスタと、界磁巻線に電流が流れると導通状態と
   なって充電表示灯を点灯させる第２のトランジスタと、
   この第２のトランジスタを導通遮断させる第３のトラン
   ジスタと、この第３トランジスタのベースと電機子巻線
   の中性点とを接続する第２のツェナーダイオードとを有
   し、中性点電圧が所定値以上となると第３のトランジス
   タを導通させて第２のトランジスタを遮断し、充電表示
   灯を消灯する充電発電機用電圧調整装置において、第２
   のツェナーダイオードが接続されている第３のトランジ
   スタのペースに、ペースが接続される第４のトランジス
   タと、この第４のトランジスタのコレクタにベースが接
   続される第５のトランジスタとを設ケ、この第５のトラ
   ンジスタのコレクタとエミッタを第１のツェナーダイオ
   ードと蓄電池との間に接続し、中性点電圧が所定値以下
   になったことを第４のトランジスタで検出して第５のト
   ランジスタを遮断し、この遮断によシ第１のツェナーダ
   イオードを遮断して第１のトランジスタを遮断し、この
   遮断によシパワートランジスタを導通させて、発電機が
   駆動中で蓄電池電圧が高くなっている時に中性点電圧を
   所定値以下に下がらないように保持することにより、第
   ３のトランジスタを導通状態を維持して第２のトランジ
   スタの遮断状態を維持したことを特徴とする充電発電機
   用電圧調整装置。 ２　第２のツェナーダイオードが接続されている第３の
   トランジスタのペースに、ベースが接続すれる第４のト
   ランジスタを設け、この第４のトランジスタのコレクタ
   とエミッタを第１のツェナーダイオードと蓄電池との閲
   （接続し、中性点電圧が所定値以下にな゛ると第４のト
   ランジスタが遮断して第１のツェナーダイオードを遮断
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１′項記載の
   充電発電機用電圧調整装置。 ３、第３のトランジスタのベースに接続されている第２
   のツェナーダイオードの他端を、発電機の電機子巻線の
   １相に接続することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の充電発電機用電圧調整装置。