JPS5833943A - 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、車輌などに装備された内燃機関により駆動
される交流発電機の整流出力で蓄電池を充電する系統の
充電発電機制御装置に関する。

まず、この種の従来の充電発電機制御装置ｔ−第１−に
示し説明する。第１−においてｌは図示しない車輌など
に装備され内燃機関（図示せず）より駆動される交流発
電機で三相態形結線された電機子コイル１０１と界磁コ
イル１０２’ｉ有し、また１０３は上記電機子コイルｌ
　　　中性点であり、中性点作動負荷（図示せず）に接
続されるようＫなっている。

２は上記交流発電機１の交ｆｉ出力ｔＩＩ流する全波整
流装置で、♀０１はその第１整流出力端、２０２はＩｓ
２整流出力端、２０３は第３整流出力端である。

３は上記界磁；イル１０２に流れる界磁電流を制御する
ことによって、交流発電機ｌの出力電圧ｔＦＮ定値に制
御する電圧調整装置で、以下の部品にて構成されている
。

すなわち、３０１は界磁コイル１０２の両端に接続され
たサージ吸収用のダイオード、３０２゜３０３は界磁コ
イル１０２の界磁電流を断続し、互いにダーリント！／
＊続された出力トランジスタ、３０４ｔ！ｔｌンゾスタ
３０３のペース回路ｔ−構成する抵抗、３０５ｔ！）ツ
ンジスタ３０２，３０３を断続制御する制御トランジス
タ、３ｏ６は交流発電Ｉ１１の出力電圧を検出して所定
値に達したとき、導通するゼナーダイオード、３０７．
３０８はそれぞれダイオード３０１の出方端と第３整流
出力端２０３の間、すなわち、正負出力端間に直列に接
続され、電圧の分圧（ロ）路を構成する抵抗であり、ａ
は抵抗３０７．３０８の接続点、３０９はキースイッチ
５．を介して蓄電池４と第１整流出力端関２０１に接続
され、充電表示灯６の断線保護用初期励磁抵抗（以下、
抵抗と云う）である。

以上のように構成された従来の充電発を機制御装置の動
作を説明する。まず内燃機関の始動に際して、キースイ
ッチ５Ｙｒ閉成すると、蓄電池４からキースイッチ５、
抵抗３０４ｉ介してトランジスタ３０２，３０３にベー
ス電流が供給されて、トランジスタ３０２．３０３は導
通する。したがって、蓄電池４から、キースイッチ５、
充電表示灯６と抵抗３０９、界磁コイル１ｏ２、トラン
ジスタ３０２，３０３ｔ−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。このとき、充
電表示灯６には界磁電流が流れるので点灯し蓄電池４の
非充電状態を表示する。

この状態で、機関が始動し交流発電機ｌが駆動されると
、その回転速度に応じて電機子コイル１０１に交流出力
を誘起する。この゛交流出力は、余波整流装置２によっ
て余波！Ｉ流され、第１贅流出力端２０１と第２整流出
力端２０２に正電圧、第３整流出力端２０３へ負電圧が
出力される。

上記第１整流所力端２０１の電圧が所定値を越すと、分
圧点ａの電位は上昇し、ゼナーダイオード３０６、トラ
ンジスタ３０５は導通し、トランジスタ３０２，３０３
は遮断し、界磁電流が減少して電機子コイル１０１に誘
起される交流出力電圧は低下する。この動作を繰り返し
て交流発電機１の出力電圧を所定値に制御する。

一方、第２整流出力端２０２も第１整流出力端２０１と
ｔｌは同じ電圧となるので、交流発電機１の出力電圧が
上昇して蓄電池４の端子電圧と等しくなると、充電表示
灯６の両端の電位は減少して消灯し、蓄電池４の充電状
＃ｌ１ｔ−表示する。そして交流発電機１の中性点１０
３には第１整流出力端２０１や第２整流出力端２０２の
電圧に比べて約匈　の電圧を発生し、この電圧によって
車輌に装備された他の図示しない負荷（例えば、スター
ト再飛び込み防止リレーなど、）を駆動している。

しかしながら、上述した従来の充電発電機制御装置にお
いては、蓄電池４が満充電された状態でジーゼル機関の
ように電気負荷が完全、無負荷でも作動するものにおい
ては、交流発電機ｌの出力電圧が上昇するのに追従して
、蓄電池４の端子電圧も上昇し、電圧調整装置３が作動
して、界磁コイル１０２に流れる界磁電流を遮断しぞも
、蓄電池４の端子電圧は急派には低下しなくなるため、
界磁コイル１０１は遮断状態が長く続き、交流発電！ｌ
！１の電機子コイル１０′１に誘起される電圧は界磁コ
イル１０２０巻かれた界龜鉄心の残留磁束によるものだ
けとなシ、非常に低くなる。このため上述の中性点１０
３に接続された電気負荷は作動しなくなる欠点を有して
いた。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、交流発電機の電圧を検出して、蓄電池の充電に
最適な電圧よｐも低い電圧に交流発電機の出力電圧を制
御することにより、交流発電機の電機子コイルの中性点
動作負荷が作動不要を起こすのを防止できる充電発電機
制御装置ｉｔを提供することを目的とする。

以下、−面に基づきこの発明の充電発電機制御装置の実
施例について説明する。第２図はその一実施例の構成を
示す回路図である。この第２図において、重複を避ける
ために、第１図と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略し、第１図とは異なる部分を重点的に述べる。

この＠２図？！１図と比較しても明らかなように、電圧
１ＩＩｉｌ整装置３が第１図とは異なるものであシ、こ
の第２図においては、トランジスタ３０３のベースより
ダイオード３１０ｔ”介して第１の制御トランジスタ３
０５′のコレクタに接続されている。この第１の制御ト
ランジスタ３０５′のコレクタｔ！３０４’を介してキ
ースイッチ５と充電表示灯６との４１！続点に接続され
ている。この第１の制御トランジスタ３０５′のエミッ
タは第３整流出力端に接続されている。

１１１２整流出力端２０２と第３整流出力端２０３との
間には抵抗３０７′と３０８′が直列に接続されておシ
、この抵抗３０７′と３０８′との！！絖点はゼナーダ
イオード３０６′を介して第１の制御トランジスタ３０
５′のベースに接続されている。

抵抗３０７’　、　３０８’は蓄電池４の端子電圧を間
接的に検出する第１の電圧分圧回路を構成している。ま
た、ゼナーダイオード３０６′は抵抗３０９および充ｍ
表示灯６を介し、間接的に蓄電池４の端、子電圧を検出
し、この端子電圧が蓄電池４の充電に最適な第１の所定
値に達したときに導通するものであ為。

また、充電表示灯６とキースイッチ５との接続点より抵
抗３１２ｔ−介してトランジスタ３１３のコレクタが接
続されており、このコレクタはダイオード３１１に一介
してトランジスタ３０３のベースに接続されている。

トランジスタ３１３０ペースは第２のゼナーダイオード
３１４′ｔ−介して抵抗３１５と３１６との接続点すに
接続されている。この第２のゼナーダイオード３１４は
交流発電機１の電機子コイル１０１の中性点１０３が上
記第１の所定値の釉よりも低い第２の所定値に達したと
きに導通するものであろう ま友、抵抗３１５と３１６は中性点１０３と第３整流出
力端子２０３間に直列に４ｉ！絖され、交流発電機ｌの
中性点電圧を検出する第２の電圧分圧回路を構成してい
る。抵抗３１６に並列にフィルタコンデンサ３１７が接
続されている。このフィルタコンデンサ３１７は交流発
電機の中性点１０３に発生するリッジルミ圧を検出する
ためのものである。

次に、以上やように構成されたこの発明の充電発電機制
御装置の動作について説明する。まず、機関の始動に際
してキースイッチ５ｔ−閉成すると、蓄電池４からキー
スイッチ５を経て抵抗３０９゜３０４′、ダイオード３
１０および抵抗３１２、ダイオード３１１’を介してト
ランジスタ３０２゜３０３にづ−スミ流が流れ、トラン
ジスタ３０２゜３０３が導通する。

これにより、蓄電池４からキースイッチ５、充電表示灯
６および抵抗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。

これと同時に、充電表示灯６は点灯し、蓄電池４の非充
電状！！Ｉを表示する。

次に、この状態で機関が始動し、交流発電機１が駆動さ
れると、その回転速度に応じた交流出力が電機子コイル
１０１に誘起する。この交流出力は全波整流装置２によ
って全波整流され、ｔ！ｃ１整流出力端２０１と＃！２
整流出力端２０２へ正電圧が発生し、中性点１０３には
その約しの正電圧が発生する。また、第３整流出力端２
０３には負電圧を発生する。。

交流発電ａｌｌの出力電圧が除々に上昇していくと、ま
ず、接続点ｂ−の電圧が上昇し、中性点１０３の電圧が
第２の所定値を越えると！２のゼナーダイオード３１４
トランジスタ３１３は導通し、トランジスタ３０２，３
０３に供給していた抵抗３１２の電流は遮断されるが、
まだトランジスタ３０５′は遮断しているので、抵抗３
０４′によるベース電流は供給されつづけている。この
ため、トランジスタ３０２，３０３は導通を続ける。

さらに、交流発電機１の回転速度が上昇して、第２整流
出力端２０２の出力電圧が上記第１の所定値を越えると
、ゼナーダイオード３０６゛、トランジスタ３０５′も
導通し、抵抗３０４′によって供給されていたペース電
流も遮断され、トランジスタ３０２，３０３は遮断する
。

し次がって、界磁電流が減少して電機子コイル１０１に
誘起される交流出力電圧は低下する。この動作を繰シ返
し、交流発電機ｌの出力電圧を蓄電池４の充電に最適な
第１の所定値に制御する。

一方、第２！１流出力端２０２の電圧が上昇し、蓄電池
４の端子電圧にはぼ＊　Ｌ、　くなると充電表示灯６０
両端電位は減少して消灯して、蓄電池４の充電状ＩＩｔ
表示する。

このとき、上記機関がｒイーヤル機胸などの昼間におい
ては交流発電！！！１の電気負荷としてｉｔ、。

蓄電池４以外全然無くても実際には運転可能なため、蓄
電池４は連続して充電され、満充電状態となって、電圧
調整装５１３のトランジスタ３ｏ２゜３０３が瑞断して
、界磁電流が減少し、交流発電ｌｌ１１の出力電圧が低
下しても蓄電池４の端子電圧の追従性が悪くなり、低下
が遅れ気味となる。

このため、電機子コイル１０１０発生電圧は界磁コイル
１．０２のインダクタンスと抵抗で決マル時定数で指数
関数的に減少する。したがって、中性点１０３の電圧も
第２！１流出力端２０２の端子電圧の給与で減少し、こ
の電圧が上記第２の所定値より低下すると、ゼナーダイ
オード３１４、トランジスタ３１３ｔｉ遮断し、蓄電池
４からキースイッチ５、抵抗３１２、ダイオード３１１
を介してトランジスタ３０２，３０３に再びペース電流
が供給され導通する。

これによフ、界磁電流は再び増加し、電機子コイル１０
１に誘起される交流出力電圧は上昇する。

この動作を繰り返して交流発電Ｗｋｌの中性点”１０３
の電圧を上記第１の所定値の怪よりも低い第２の所定値
に制御するので、蓄電池４の端子電圧が長い間（暑□ｓ
ｅｅ〜数１０ｓｅｃ）上記第１の所足値以上金保持する
ようなことがあっても、中性点１０３の電圧は第２の所
定値以下に下がらないので、この中性点１０３によって
駆動される、中性点作動負荷が作動不良を起こすことが
ない効果がある。

また、第２の所定値で制御すると、第２Ｎｋ流出力端２
０２の電圧も蓄電池４の端子電圧よシも低い値となるの
で、充電されることもなく、速く電圧低下する効果があ
る。

なお、第２図において扛、中性点１０３の電圧を検出す
る場合について説明したが、これは、上記電機子コイル
１０１の１相出力端、または上記蓄電池４と紘電械的接
続のない三相全波整流装置を追加した第４の整流出力端
で制御しても同様の効果が得られる。

以上のように、この発明の充電発電機制御装置によれに
、蓄電池の充電に最適なＩＮＩＪｌｏ７ｙｒ定値に交流
発電機の出力電圧を制御するとともに、この交流発電機
の出力電圧を第１の所定値よりも低い第２の所定値にも
制御するようにしたので、交流発電機の電機子コイルの
中性点の電圧は＃！２の所定値以下に下がらず、中性点
によって駆動される中性点作動負荷が作動不良を起こす
ようなこと′がなくなシ、また、第２０所足値で制御し
ているとき第２の！Ｉ流田力端の電圧が速く電圧低下す
ることになる効果を賽するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の充電発電制卸装置の回路図、第２図はこ
の発明の充電発電制御装置の一笑施例の回路図である。 １・・・交流発を機、１０１・・・ｗＬ機子コイル、１
０２・・・界磁コイル、１０３・・・中性点１，２・・
・全波整流装置、２０１・・・第１整流出力端、２０２
・・・第２整流出力端、２０３・・・第３−整流出力端
、３・・・電圧調整装置、３０１，３１０，３１１・・
・ダイオード、３０２．３０３，３０５’、３１３，３
１６　　・・・　ト　ランジスタ、３０４’、３０７’
、３０８’、３０９　。 ３１２．３１５，３１６・・・抵抗、３０６’　、　３
１４・・・ゼナーダイオード、４・・・蓄電池、５・・
・キースイッチ、６・・・充電表示灯。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　葛　　野　　信　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 界磁コイルを有する交流発ｗＬ機の整流出力によって充
   電される蓄電池、上記蓄電池の電圧を直接ま九は間接に
   検出して上記交流発電機の出力電圧を上記蓄電池の充電
   に最適な第１の所定値に制御する第１の回路、この第１
   の回路とともに電圧調整回路ｔＷ成しかつ、上記交流発
   電機の出力電圧を直ｉ！または間接に検出□して、上記
   交流発を機の出力電圧を上記第１の所定値よりも低い第
   ２の所定値に上記第１の回路により制御させる第２の回
   路を有することを特徴とする充電発電機制御装置。