JPS6364138B2 - - 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、
従来装置の特性を損うことなく、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、三相星形結線された電機子コイル１０
１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、
２０１，２０２，２０３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の整流
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従来装置の動作を
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３
０２，３０３は導通する。該トランジスタ３０
２，３０３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及び抵抗３０９、界磁コ
イル１０２、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た低いので、
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の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の整流出力端２０２の出力電圧
もほぼ、第１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６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２０１外れ及
び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図に示す、この発明の一実施例につ
いて説明する。

第２図において、７は開閉装置であり、以下の
部品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
期励磁電流を流す直列制御トランジスタ、７０２
は発電時における逆流阻止ダイオード、７０３は
上記トランジスタ７０１に流れるベース電流を設
定する抵抗、７０４はノイズによるトランジスタ
７０１の導通防止用抵抗、７０５は上記トランジ
スタ７０１の導通遅延用コンデンサ、７０６は上
記充電表示灯６の点灯時、上記トランジスタ７０
１のベース接地用のダイオード、７０７は第１図
の従来装置における初期励磁抵抗に相当する抵
抗、７０８は後述する診断装置８による充電表示
灯６点灯時に初期励磁抵抗７０７よりの通電を阻
止するダイオードである。

８は診断装置であり、無発電時は第１の所定値
以下の第２の所定値を設定して検出し、無制御は
第１の所定値以上の第３の所定値を設定して検出
して各々充電表示灯６を点灯する。又、立上り時
には第２の所定値以下の第４の所定値を設けて診
断装置が無発電検知するのを解除し、立上り特性
の低下を防いでいる。部品構成は以下の様であ
る。即ち、８０１，８０２は充電表示灯６と接地
間に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、８０３はリツプル吸収用コンデン
サ、８０４はＢ点が立上りを規定する第４の所定
値電圧となる様、ゼナー電圧が選択されたゼナー
ダイオード、８０５，８０６は互いにOR（論理
和）接続されたダイオード、８０７はダイオード
８０５を介して上記トランジスタ８０１，８０２
のベース回路に接続された抵抗、８０８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８０７、ダイオード８
０５を通してトランジスタ８０１，８０２へベー
ス電流を流し、導通させるトランジスタ、８０９
は上記トランジスタ８０８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
定値以上の時導通するゼナーダイオード、８１
０，８１１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、８１
２，８１３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、第２
整流出力端２０２電圧が第３の所定値以上の時、
ダイオード８０６、ゼナーダイオード８０４を通
してトランジスタ８０１，８０２へベース電流を
流し導通させる抵抗、８１４は第２整流出力端２
０２電圧が立上りを規定する第４の所定値以下の
時、Ｂ点電圧を第４の所定値以下とし、トランジ
スタ８０１，８０２をオフするダイオードであ
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、機関の始動の為、キースイツチ５を閉成
すると、トランジスタ７０１は抵抗７０３を通し
てベース電流を供給され導通する。この結果、蓄
電池４よりキースイツチ５、充電表示灯６とダイ
オード７０８及び初期励磁抵抗７０７、トランジ
スタ７０１、ダイオード７０２、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に初期励磁電流が流れ、界磁起磁力
を発生すると共に、充電表示灯６を点灯する。こ
の時、第２整流出力端２０２電圧は立上りを規定
する第４の所定値以下の為、ダイオード８１４を
通して、Ｂ点電圧は第４の所定値以下となり、ト
ランジスタ８０１，８０２はオフする。

この結果、充電表示灯６に流れる電流がトラン
ジスタ８０１，８０２に流れ、立上り特性が低下
するのを防止している。

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、蓄電池４電圧と第２整流出力端２０２電圧
との差が殆どなくなる為、充電表示灯６は消灯す
る。この時、ダイオード７０２は第２整流出力端
２０２より、蓄電池４への通電を阻止している。
この状態で、励磁回路の一部である界磁コイル１
０２やトランジスタ３０２，３０３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
は第２の所定値以下となり、ゼナーダイオード８
０９はオフする。この為、トランジスタ８０８は
オフし、Ｂ点電圧は、概略、抵抗８０７と第２整
流出力端２０２、接地端間抵抗の比により定ま
る。抵抗８０７の調整により、Ｂ点電圧を第４の
所定値以上で、第２の所定値以下となる様、設定
する。

上記設定により、トランジスタ８０１，８０２
へ、抵抗８０７、ダイオード８０５、ゼナーダイ
オード８０４を通してベース電流が流れ、導通
し、充電表示灯６を点灯させる。同時に、ダイオ
ード７０６により、トランジスタ７０１のベース
電圧を落し、トランジスタ７０１が導通しない様
にしており、この結果、無発電警報時に初期励磁
部のトランジスタ７０１のベースを接地すること
によりトランジスタ７０１をオフして、第２の整
流出力端２０２の電圧をより低下させ、無発電の
検出をより確実にしている。無発電時、トランジ
スタ８０１，８０２を導通させる動作と、トラン
ジスタ７０１を導通させる動作は同時に開始され
るが、コンデンサ７０５により、トランジスタ７
０１の動作を遅らせて、導通に至るのを阻止して
いる。

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、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圧が
上昇する。この結果、ダイオード８０６、ゼナー
ダイオード８０４を通してトランジスタ８０１，
８０２へベース電流が流れて導通し、充電表示灯
６を点灯させる。

又、第１整流出力端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の所定値以上と
なる期間がある。

この期間中、トランジスタ８０１，８０２は抵
抗８１２、ダイオード８０６、ゼナーダイオード
８０４を通して、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８０３の働きによ
り、トランジスタ８０１，８０２は常時導通し、
充電表示灯６を点灯させる。尚、第２図におい
て、診断装置８はコンパレータを用いた回路によ
り構成しても同様の効果が得られる。

以上述べた様に、この発明の一実施例装置にお
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灯６を点灯させている。即
ち、励磁回路断線等による無発電に関しては、開
閉装置７をオフし、第２整流出力端２０２電圧を
第４の所定値以上で第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。

又、第４の所定値を設ける事により、初期励磁
電流の内、充電表示灯電流分の減少を抑え、立上
り特性の低下を防いでいる。

第２図に示す様に、簡単な回路構成により、上
記の機能を実現できるので、小形で安価な装置に
できる効果もある。

以上の様に、この発明では、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と、
蓄電池と第２の整流出力端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と、この充電
表示灯と第２の整流出力端との間に接続されたト
ランジスタとを設けると共に、充電表示灯と上記
トランジスタとの接続点と接地端子との間に接続
され第２の整流出力端の出力電圧を検知して充電
表示灯の点灯を制御するダーリントン接続トラン
ジスタと、このトランジスタに第２の整流出力端
の検知出力を伝えるOR（論理和）接続されたダ
イオードと、このダイオードの接続点にアノード
端子を第２の整流出力端にカソード端子を各々接
続してなるダイオードとを有し、第２の整流出力
端電圧を検知して、上記第１の所定値以下に設定
された第２の所定値よりも低い第４の所定値以下
のときを上記発電機の立上りとして検出し、上記
第２の所定値以下で上記第４の所定値以上のとき
上記発電機の励磁回路断線等による無発電として
検出し、かつ、上記第１の所定値より高い第３の
所定値以上のとき上記発電機の無制御及び上記第
１の整流出力端外れとして検出し、上記励磁回路
断線等による無発電に無制御及び上記第１の整流
出力端外れが生じたとき上記ダーリントン接続ト
ランジスタを動作させて上記充電表示灯を点灯さ
せるとともに上記発電機の立上り時に上記ダーリ
ントン接続トランジスタを非動作にする診断装置
を設けるようにしているので、従来装置において
検出できなかつた充電発電機の無発電、出力電圧
の無制御、第１整流出力端の外れ等の異常を検出
して充電表示灯を点灯させることができるため、
蓄電池の過充電、及び電気負荷の破壊、故障を確
実に防止でき、又、発電機の立上り時には、ダー
リントン接続トランジスタを非動作にすることに
よつて、界磁コイルへの初期励磁電流を減少させ
ることなく発電機の立上り特性の向上が計れる等
の効果を有する。

【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を示す電気回路図、第３
図は、充電発電機の発電時で第１整流出力端２０
１外れの時の第１、第２整流出力端２０１，２０
２の出力電圧波形を示す特性線図である。 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、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、７０１はトランジスタ、７０６，８
０５，８０６，８１４はダイオード、８は診断装
置、８０１，８０２はダーリントン接続トランジ
スタである。尚、図中、同一符号は、同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【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の整流
   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の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
   通電電流を断続することによつて、上記発電機の
   出力電圧を第１の所定値に制御する電圧調整装
   置、上記蓄電池と上記第２の整流出力端の間にキ
   ースイツチを介して直列に接続された充電表示
   灯、該充電表示灯と上記第２の整流出力端との間
   に接続されたトランジスタ、及び上記充電表示灯
   と上記トランジスタとの接続点と上記接地端子と
   の間に接続され上記第２の整流出力端の出力電圧
   を検知して上記充電表示灯の点灯を制御するダー
   リントン接続トランジスタと、該トランジスタに
   上記第２の整流出力端の検知出力を伝えるOR
   （論理和）接続されたダイオードと、該ダイオー
   ドの接続点にアノード端子を上記第２の整流出力
   端にカソード端子を各々接続してなるダイオード
   とを有し、上記第２の整流出力端電圧を検知し
   て、 上記第１の所定値以下に設定された第２の所定
   値よりも低い第４の所定値以下のときを上記発電
   機の立上りとして検出し、上記第２の所定値以下
   で上記第４の所定値以上のとき上記発電機の励磁
   回路断線等による無発電として検出し、かつ、上
   記第１の所定値より高い第３の所定値以上のとき
   上記発電機の無制御及び上記第１の整流出力端外
   れとして検出し、上記励磁回路断線等による無発
   電と無制御及び上記第１の整流出力端外れが生じ
   たとき上記ダーリントン接続トランジスタを動作
   させて上記充電表示灯を点灯させるとともに上記
   発電機の立上り時に上時ダーリントン接続トラン
   ジスタを非動作にする診断装置を備えた充電発電
   機制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   充電表示灯と第２の整流出力端との間に接続され
   たトランジスタのベースにアノード端子を、上記
   診断装置のダーリントン接続トランジスタにおけ
   るコレクタ端子にカソード端子を各々接続してな
   るダイオードを有してなることを特徴とする充電
   発電機制御装置。