JP2829990B2 - 車両用充電制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用充電制御装置に関し、バッテリ電圧よ
りも高い電圧で作動する高電圧負荷を駆動するに適した
充電制御装置に関する。

［従来の技術］ 充電制御装置は、車両充電発電機のロータコイル励磁
電流をON−OFF制御して、上記充電発電機の出力電圧を
所定の調整電圧に維持する電圧制御回路を有するもので
ある。

近年、車両ウインドの凍結を速やかに解消するために
ウインドヒータを設けることが試みられており、かかる
ウインドヒータは必要電力が大きいため、その作動時に
は、上記調整電圧をバッテリ充電電圧（例えば14.5V）
よりもはるかに高い電圧（例えば60〜100V）に変更し
て、充電発電機の出力電流を比較的小さく抑えるように
している。

ところで、上記充電発電機のロータコイルの励磁電流
は、発電開始時を除いて充電発電機自身の出力より供給
される、いわゆる自励式が一般的であり、この自励式は
車載バッテリより電流の供給を受ける他励式に較べて、
充電線等の電圧降下分だけ高い電圧が印加されることに
より、特に大容量電気負荷を使用した場合には十分な励
磁電流が流れて、発電出力を増大せしめることができ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、常に自励式でロータコイルに電流を供
給することは、高電圧負荷作動時には上述の如く充電発
電機の出力電圧が高くなるため、ロータコイルに過大な
電流が流れて焼損するおそれがあった。

本発明はかかる問題点を解決するもので、高電圧負荷
作動時に充電発電機ロータコイルを焼損するおそれがな
い車両用充電制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の充電制御装置は、車載バッテリ１と、該車載
バッテリ１のバッテリ電圧よりも高い電圧で作動する高
電圧負荷２と、充電発電機３の接続を上記車載バッテリ
１と高電圧負荷２へ選択的に切換える接続切換手段４
と、上記充電発電機３の発電を制御して、充電発電機３
と車載バッテリ１との接続時には発電電圧をバッテリ充
電電圧に維持し、充電発電機３と高電圧負荷２との接続
時には上記発電電圧を高電圧に維持する電圧制御手段５
と、充電発電機３と車載バッテリ１との接続時には、充
電発電機３の発電出力をイグニッションスイッチ52を介
さずに充電発電機３のロータコイル31に供給する自励状
態とし、充電発電機３と高電圧負荷２との接続時には上
記車載バッテリ１の出力を上記ロータコイル31に供給す
る他励状態とする供給切換手段６とを具備している。

［作用］ 上記構成の充電制御装置において、車載バッテリを充
電する使用状態では、充電発電機の出力電圧はバッテリ
充電電圧に維持されており、かかるバッテリ充電電圧に
維持された発電出力がイグニッションスイッチを経由す
る長い配線によることなく上記ロータコイルに供給され
て、ロータコイルに給電ロスのない適正な励磁電流が流
れる。

高電圧負荷を作動せしめる使用状態では、充電発電機
の出力電圧は所定の高電圧に上昇し維持されるが、この
場合、上記ロータコイルには車載バッテリのバッテリ電
圧出力が供給され、したがって、この場合にもロータコ
イルには適正な励磁電流が流れる。

［第１実施例］ 第１図において、充電発電機３はエンジンに連結され
て回転し、回転磁界を生じるロータコイル31と、交流発
電出力を生じるステータコイル32、および交流発電出力
を整流する全波整流器33より構成されている。

上記充電発電機３の直流出力は充電線34を経て車載バ
ッテリ１とウインドヒータ２に供給されるが、上記充電
線34中には接続切換リレー４が設けられて上記車載バッ
テリ１およびウインドヒータ２と、充電発電機３の接続
を選択している。上記接続切換リレー４は、非励磁状態
では図示の如く車載バッテリ１を選択接続している。

上記ロータコイル31の正極は供給切換リレー６を介し
て充電発電機３の出力端にイグニションスイッチ52を介
さずに接続されるとともに、ダイオード51およびイグニ
ションスイッチ52を介して上記車載バッテリ１に接続さ
れている。上記リレー６の接点は常閉である。ロータコ
イル31の負極はトランジスタ53に接続され、該トランジ
スタ53によりロータコイル31の励磁電流がON−OFF制御
される。

上記トランジスタ53は電圧制御回路５の出力によりそ
の作動が制御され、該電圧制御回路５はこれに入力する
センシング線54を経てフィードバックされるフィードバ
ック電圧を一定に維持するように、公知の回路により上
記トランジスタ53を制御する。

上記センシング線54はダイオード55を介して車載バッ
テリ１に至るとともに、ダイオード56を介して分圧抵抗
57、58の接続点に接続されている。この分圧抵抗57、58
は充電線34とアース間に接続されている。

上記接続切換リレー４および供給切換リレー６は、コ
ンピュータ７により励磁作動せしめられる。なお、図
中、59はチャージランプである。

上記構成の充電制御装置の作動を以下に説明する。

ウインドヒータ非作動の状態では、上記接続切換リレ
ー４および供給切換リレー６はいずれも励磁されない。
この状態でイグニションスイッチ52を投入すると、ロー
タコイル31には充電線34と供給切換リレー６を経てバッ
テリ電圧（12V）が供給され、初期励磁される。

エンジンが始動し、充電発電機３の発電が開始される
と、電圧制御回路５はセンシング線54によりフィードバ
ックされるバッテリ充電電圧が一定値となるようにトラ
ンジスタ53をON−OFF作動せしめ、上記充電発電機３の
出力電圧は14.5V程度に維持される。しかして、この状
態ではダイオード51は逆バイアスされてイグニッション
スイッチ52を経由するロータコイル31への給電が禁止さ
れ、上記ロータコイル31には供給切換リレー６を経てイ
グニッションスイッチ52を経由する、給電ロスを伴う長
い配線によることなく上記出力電圧が供給される。

ウインドヒータ２を作動せしめる場合には、コンピュ
ータ７により上記接続切換リレー４および供給切換リレ
ー６が励磁される。これにより、充電線34はウインドヒ
ータ２側に接続され、リレー６の接点が開成してロータ
コイル31は充電発電機３の出力端と切り離される。

電圧制御回路５には分圧抵抗57、58より分圧電圧が入
力し、これを一定値となすべく上記トランジスタ53がON
−OFF作動せしめられて、充電発電機３の出力電圧はウ
インドヒータ２を駆動するに十分な60〜100Vに上昇せし
められ、維持される。

この場合には、上記ロータコイル31にはイグニション
スイッチ52およびダイオード51を経て12Vのバッテリ電
圧が供給される。

かくして、ウインドヒータ非作動時には充電発電機の
ロータコイルを自励して大容量電気負荷に十分な電力を
供給するとともに、ウインドヒータ作動時には上記ロー
タコイルを他励してその焼損を防止する。

［第２実施例］ 本実施例は、ロータコイルへの電圧供給の切換えを、
上記第１実施例の切換リレーに代えて電圧検出回路で行
ったものである。

すなわち、第２図において、充電線中34には電圧検出
回路８が設けられている。該回路８は、分圧抵抗81、8
2、ツェナーダイオード83、NPNトランジスタ84、85、お
よびPNPトランジスタ86等より構成されており、その検
出電圧は例えば20Vに設定してある。そして、ロータコ
イル31の正極が上記トランジスタ86のコレクタに接続し
てある。

他の構成は上記第１実施例と同一である。

かかる構成によれば、ウインドヒータ非作動時には充
電線34の電圧は20Vより低いから、トランジスタ84が非
導通状態、トランジスタ85、86が導通状態となって、上
記ロータコイル31には充電発電機３の出力電圧が供給さ
れる。

ウインドヒータ２の作動時には、上記充電線電圧は20
Vを越え、この結果、上記トランジスタ86は非導通状態
となって、ロータコイル31にはバッテリ電圧が供給され
る。

本実施例によっても上記実施例と同様の効果があると
ともに、リレーを使用するのに比して配線等の手間が不
要である。

第３図には上記電圧検出回路８の他の例を示し、出力
段のトランジスタ87をNPN型とすることにより、さらに
回路構成を簡素化できる。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明の充電制御装置によれば、高電圧
負荷非作動時にはロータコイルを自励して、十分な発電
出力を得ることができ、また、高電圧負荷作動時にはロ
ータコイルを他励して、その焼損を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す装置の全体回路図、
第２図は本発明の第２実施例を示す要部回路図、第３図
は電圧検出回路の他の例を示す回路図である。 １……車載バッテリ ２……ウインドヒータ ３……充電発電機 31……ロータコイル ４……接続切換リレー（接続切換手段） ５……電圧制御回路（電圧制御手段） ６……供給切換リレー（供給切換手段） ７……コンピュータ ８……電圧検出回路（供給切換手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車載バッテリと、該車載バッテリのバッテ
   リ電圧よりも高い電圧で作動する高電圧負荷と、充電発
   電機の接続を上記車載バッテリと高電圧負荷へ選択的に
   切換える接続切換手段と、上記充電発電機の発電を制御
   して、充電発電機と車載バッテリとの接続時には発電電
   圧をバッテリ充電電圧に維持し、充電発電機と高電圧負
   荷との接続時には上記発電電圧を高電圧に維持する電圧
   制御手段と、充電発電機と車載バッテリとの接続時に
   は、充電発電機の発電出力をイグニッションスイッチを
   介さずに充電発電機の上記ロータリコイルに供給する自
   励状態とし、充電発電機と高電圧負荷との接続時には上
   記車載バッテリの出力をロータコイルに供給する他励状
   態とする供給切換手段とを具備する車両用充電制御装
   置。