JPS5986436A - 充電発電機制御装置 - 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】 この発明は、充電発小２機において、診断装置装備えた
ことにより、無発電とか無制御あるいは第１整流出力喘
外れ等の異常状態全検知して表示する光重発電機制御装
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／Ｅ　Ｌない車両％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）　ｆ有している。（２）は上記発電機（１
）の交流出力を余波整流する全波整流装置、（２０１）
　（２０２）　（２（＋３）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って上記発車＊
　［１１の後述の蓄電池（４）における出力電圧を上記
蓄電池（４）端子電圧を検出して第１の所定値ｖ１に制
御し、上記蓄１は池（４）端子電圧が検出できない場合
、上記第２整流出力端（２Ｕ２）電圧？菓１の所定値Ｖ
１以上の第２の所定値■２に制御する電圧画整装置で、
す、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）　（３０３）は上記界磁コ
イル（１０２）の通゛市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（ａｏ２）　（３０３）のベース回路を構成する抵
抗、（関５）　（ｄ上記トランジスタ（ｕ０２）（３０
３）　全オン・オフ制御する制御トランジスタ、（美６
）は該ｔｆｔｆｔ上ランジスタ（３０５）のベース端子
に接続されたゼナーダイオード、（３０７）　（ｚｓ）
は互いに論理ａ後続され、１妾続点を該ゼナーダイオー
ド（３０６）のカンート端子に接続されたダイオード、
（出９）　（３１０）は互いに直列に接続され、蓄電池
（４）端子電［モの分圧１回路を構成する抵抗、（ａｎ
）（３１２）は互いＶＣ１［列に接続され、第２整流出
力端（ｚｏ、ｉｎｎ正圧分圧回路を構成する抵抗、（４
）は蓄電池、（５１はキースイッチ、田）は充゛屯表示
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、機関の蛤６υノに際し、キースイッチ（５）全閉
成すると、蓄′ｉ（（池（４）からキースイッチ（５１
゜充電表示灯（ｂ）、抵抗（３ＣＩ４）　ｉ介して、ト
ランジスタ（Ｎ＋２）（凹３）にベース電流が供給され
、トランジスタ（３（１２）　（関３）　ｒよ導通ずる
。古亥トランジスタ（３０２）　（３０３）が導通する
と、蓄電池（４）からキースイッチ（５）。

充電表示灯（ｔｉｌ　＋界磁コイル（１０２）　、　ト
ランジスタ（３０２）　（３０３）　ｆｆ介して界磁コ
イル（１０２）に界磁電流が流れ、界磁起罐力が発生す
る。この状態で機関が起動し、発電機＋１１が駆動され
ると、その回転数に応じて市機子コイル（１０１）に支
流出力を誘起し、この出力は全波整流装置（２）によっ
て余波整流される。

ここで、該ｌ！１Ｉｌ−流出力ｔて主出力成される蓄電
池（４）端子電圧が第１の所定値Ｖ１以下の時、抵抗（
３０９）　（３１０）にて構成される分圧点？ｌｉ位が
まだ低いので、ゼナータイオード（３（１６）は導通状
態に至らす、不導通状態を保持し、界磁゛電流の供給は
保持さねており、それによって発′屯機（１１の出力電
圧は回転数の上昇に伴なって上昇している。その後、発
電機（１）の回に数が史に上昇して、出力？ｌχ圧が上
記第１の所定値Ｖ１以」二になれば、上記分圧回路の分
圧点電位も市〈なり、ゼナーダイオード（鴻６）は導通
し、該ゼナーダイオード（３１Ｊ６）　’ｉ通じて、ト
ランジスタ（５）５）にベースｎ電流が供給され、トラ
ンジスタ（関５）は導通する。該トランジスタ（関５）
が４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纒断
され、発電機＋１１の出力４圧は低下する。この出力重
圧が第１の所定１＋ｉｆｆ　■１まで下がると、「斗び
ゼナーダイオード＜３０６）　、　ｌ−ランジスタ（３
０５）は不導通状態となり、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１１１の出力電圧は再び」−昇する。

上述した動作を繰り返して、発電機Ｉｌ＋の出力電圧は
上記第１の所定値Ｖｌに制御され、この制御された小；
圧にて蓄電池（４）を充電するのである。また、この時
、第２整流出力喘（２０２）の出力重圧もほぼ詔ｌの所
定値ｖ１となり、ｈ電池（４）七の電位差がほとんどな
くなる為、充電表示灯Ｌ６１　Ｖｉ消灯し、蓄′重油（
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等の原因により、
畜′屯池（４）電圧が検出できない場合、第２整流出力
端（２０２）電圧を惧抗（３１１）　（３１２）により
検出して、上記第２整流出力端（２０２）車圧金弟１の
所定値７１以上の第２の所定値に制御する。

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（１１が無光゛屯状態とな
っても充電表示灯＋６１は点灯しない。この為、非充電
状態がわからず、バッテリー上がりに至るきか、あるい
は第１整流出力端（２０１）外れ、無制御状態がわから
ない等の欠点を有していた。

又、充電表示灯ｔ６＋を介して初期励磁電流を供給して
いる為、立上り特性が悪い等の欠点も有していた。

この発明は、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。

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ａｌＡｌ’ｌ〆装＃であ
り、（３１３）は上記キースイッチ（５）の閉成時に後
述の第２のトランジスタ（７１５）　ＫよりｔｉｌｌＡ
１４１ノされる第１のトランジスタ、（３１４１ｊ該第
１のトランジスタのベース電流全設定する抵抗、（３１
５）　ｉｌ″ｉ上記発↑ｈ機の立上り時、上記トランジ
スタに５０２）　（３０３）へペース電流全供給する抵
抗、（７）は診断装置であり、熱発電、無制御、第１整
流出力端（２０１）外れ等の異常状態を検知して、充電
表示灯Ｌ６Ｊ　’ｉｔ：点灯させる。部品構成は次のよ
うである。（７０１）　ｉｔ充電表示不灯ｔｉｌ　全駆
動する為のトランジスタ、（’ｉ’０２）は該トランジ
スタ（７０１）の動作安定化用コンデンサ、（７０３）
ｔｒｉ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ンの点灯時
に、上記トランジスタ（’ｉ’ｏ１）に流れる′電流を
制限すると共に、キースイッチ（５）閉成時にＡ点電圧
全後述の第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）　ｔｒｉ上記トラ
ンジスタ（’１０１）のベース端子に接続された抵抗、
（ｙｏ５）は上記異常状態の検知時オフし、抵抗（７０
４）ｋ通してトランジスタ（ツ０１）へベース電流を流
し、導通させるトランジスタ、（７ｏａ）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
ｏｓ）（７０９）は互いに直列に接続され、第２整流出
力端（２０２）　４圧の分圧回路を構成する第１．第２
、第３の抵抗、（７１Ｃ１）は第２整流出力端（加２）
電圧が無制御を規定する第１の所定値ｖ１以上の第４の
所定値Ｖ４　ｉ越す時、導通するトランジスタ、（７１
１）はリップル吸収用コンデンサ、（’７１２）は上記
トランジスタ（’７１Ｃ＋１のベース端子に接続され、
第２整流出力ｊｉ　（２０２）電圧が第４の所定値Ｖ４
１］上の時、導通ずるゼナーダイオード、（７１ａ）　
（７１４）は互いに直列に接続され、第２整流出力端（
２Ｃ１２）電圧の分圧回路を構成する抵抗、（’７１５
）はキースイッチ（５１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、（’ｉ’
１６）は該第２のトランジスタ（７１５）のベース端子
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ノヲ点幻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、キースイッチ（５）全閉成す
ると、第２整流出力端（２０２）電圧は、無発電の為、
第１の所定値ｖ１以下の値で、無光′ｔ４Ｌヶ規定する
第３の所定値ｖ３以下の値となる為、トランジスタ（’
７０５）がオフする。該トランジスタ（’７０５）のオ
フにより、トランジスタ（’ｉ’ｏ１　）は抵抗（７ｏ
ａ）　ｆｔ通してペース電流を供給されて導通する。該
トランジスタ（′７０１）の導通により充電表示灯（（
＄）が点灯される。

この時Ａ点′直圧が第２のトランジスタ（７１５）　？
オンさせるに充分な値となるよう抵抗（７０３）　？設
定する。

上Ｍｅ　第２　（１）　トランジスタ（７１５）　ｔｒ
ｉ抵抗（７１６）を介してベース電流を供給され、導通
する。該第２のトランジスタ（７１，５）の導通により
、上記第１のトランジスタ（３１３）は抵抗（ａｎ）を
直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（Ｌ５１３）の導通により、トランジスタ（３
０２）　（３０３）は蓄電池（４）。

ｍｌ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し、界磁コイル（１０
２）へ、蓄電池（４）、界磁コイル（１０２）　、　）
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。

次に、機関が始動して、シロ軍機（１１が発電すると、
該発電機ｆｉｌの蓄電池（→端子における出カポ圧は、
電圧調整装置（３）により、第１の所定値Ｖｌに制御さ
れる。この時、充電表示灯（６）は消幻して、発電機（
１１０発゛屯状態を表示する。この状態は第４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
）端子重圧が検出できなくなると、抵抗（３ｎ）　（３
１２）により第２整流出力端（２０２）　’重圧全検出
して、該第２整流出力端（２０２）電圧を、第１の所定
値７１以上の値の第２の所定値ｖ２に制御する。同時に
、充電表示灯（６）は蓄電池（４）、キースイッチ（５
）、充電表示灯（６）、ダイオード（’ｉ’１７）　’
　＋抵抗（７０４）の回路でトランジスタ（７０１）が
ベース′用流を供給されて導通する為、駆動されて点灯
する。

次に、励磁回路の一部である界磁コイル（１ｏ２）やト
ランジスタ（３０２）　（ａｏａ）及び配線がオープン
不良を起すと、第２整流出力端（２０２）電圧は発電機
【１１が無発電となる為、第３の所定値ｖｓＢ下となり
、立上り時と同様に充電表示灯（ｂ）が点灯し、無発電
状態を知らせる。この状態は第４図ｄ、　Ｋ示す無発電
点灯範囲である。又、電圧調整装置（３）の故障等で発
電機（１１の出力重圧を第１あるいは第２の所定値Ｖｌ
、　Ｖ２　Ｋ制御できず、蓄電池（４）が過電流となる
第４の所定値■４を越す場合、抵抗（７１３）　（７１
４）で構成される第２整流出力端（２０２）　ｉ重圧の
分圧回路の分圧点ｔＩＬ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、０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（’１０４）を介してベース電流
ケ供給されて樽通し、充電表示灯ｔ６１　ｆ点灯さぜる
。この状９　ｋｌ第４図す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、
第４の所定４Ｆｔｉ以上の第５の所定値ｖ５ｆ越えると
、３点電圧が上昇してトランジスタ（’７０５　）がオ
ンし、充電表示灯（６）は消灯する。この状態は第４図
ａに示す無制御点灯範囲である。この結果、該表示灯（
６」及びトランジスタ（７０１）の破壊が防止できる。

次に、ｉｐ　１１．１に流出力端（２０１）外れ等の原
因により発電４７Ｍ＋１１が発車はしているが、蓄電池
（４）には充電されていない状態の時、萌１２ｇ２整流
出力端（２０１）（２０２）にはゼ３図に示すｒＪｆ圧
波形が出力される。この時、２１１３図に示すように、
第４の所定値７４以上となる期間がある。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）は間欠的にペース小流ケ供給されている。しか
し、コンデンサ（７ｎ）の働きにより、トランジスタ（
７１０）は常時４ｍし、上記前？ＩＩＪ　Ｉ卸１寺と同
様に、充電表示灯１１３）を点灯をせる。

以−ヒｉ「二連したように、この装置１イにおいては、
従来方式において検出できなかった熱発電、無制御。

第１整流出力端（２０１）外れ等の異常を検知して充電
表示灯ｔ６７　′ｆ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（２０２）電圧が第
３の所定値ＶＱ　ｇ下となることにより検出している。

又、無制御に関しては第４の所定値夛４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Ｎｏｒυ１、ボ４の所定１ＩｉＩＶ４ヶ越えるこ
七を利用して検出している。この結果、無発電時及び第
１ｖ流出力喘（２０１）外れ時には蓄電池（４）が−ヒ
リ状態に至るのを防Ｅｌ−Ｌ、、無制御時には蓄゛重油
（４）の過充電及び屯気負鉗の破壊、故障を防ぐのに効
果がある。又、・］５の所定値ｖ、　１設けて、充電表
示灯１（ｉｌ　’ｉ消灯しており、この結果、該表示灯
（ｔｌ）及びトランジスタ（７０１）　＊破喚から守る
効果もある。第４図に第２整流出力端（２０２）電圧Ｖ
こ対−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１１ｊ回路構成で、
外部）χ続端子数ケ増加させることなく、異常を検出表
示できる為、小形で安価な装置＃にでさる効果もある。

更に、初期励磁′川流を蓄電池（４）より直接流す為、
従来の充電表示灯ｔａｒ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（７１けコンハシ／−りを１史用した回
路により構成しても同様の効果が得られる。

以上のように、この発明のものでは、充電発車機の熱発
電、無１ｉＩＪ御、第１整流出力端外れ等の異常を検知
して充′市表示灯により１１ｍ実に表示でさ、しかも充
市発車懺の立上り特性を向上でさる効！札を有する。

【図面の簡単な説明】

絹１図は従来装置ケ示す電気回路図、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）電圧波形を示す特性図である。第
４図は第２整流出力端（２０２）　重圧に対１〜る充′
市表不灯（５）の状態を示す図である。 図中、Ｈｌは交；進発゛市槻、（１０１）は市磯子コイ
ル、（１０２）は界磁コイル、（２）は余波イ径流装置
、（２０ユ）は第１整流出力端、（２０２）は第２整流
出力端、（２０３）は接地・端子、（３）は重圧調整装
置、（３［Ｊ２）　（ａｏａ）は半導体開閉素子、（３
１３）は第１のトランジスタ、（４）は蓄電池、（５１
はキースイッチ、（田は充電表示灯、＋７１は診断装置
、（７０１）は開閉素子、（７Ｘ５）は第２のトランジ
スタ、（Ｖｌ）は第１の所定値、（ｖ２）は第２の所定
値、（Ｖ３）　ｔｄ第３の所定値、（Ｖ４）は第４の所
定値、（Ｖ５）　ｉ−ｊ第５の所定値である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分？示す。 代理人　　葛　野　信　− 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光重発車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１１狛流出力端と接地端子とを有する
   整流装置、該整流装尚の第１整流出力端の出力により充
   電される蓄電池、上記第１整流出力端の出力により励磁
   される上記充′市発電機の界磁コイル、上記蓄゛重油の
   端子直圧全検出して、上記発電機の上記蓄電池端子にお
   ける出力重圧を上記界磁コイルへのｄ市２電流を・半導
   体開閉素子により断続することにより、第１の所定値に
   制御し上記蓄電池端子′電圧が検出できない場合に１は
   、上記第２整流出力端電圧′！ｉ−第２の所定値に制御
   する電圧ｐｈ整装置、上記蓄電池と接地端子の間にキー
   スイッ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に直列に接続された開閉素子を有し
   、上記発電機の異常状態全検知して上記開閉素子？業通
   させる診断装置を備え、上記電圧調整装置には上記発電
   機の立上り時に、上記界磁コイルへの通電電流全断続す
   る半導体開閉素子音制御する第１のトランジスタケ、上
   記診断装置には上記第１のトランジスタ全上記キースイ
   ッチの閉成時に駆動する第２のトランジスタを備えてな
   ること全特徴とする充電発’ｉｉ機１■１］御装置。