JPS5843146A - 車両用バツテリの保護装置 - 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、エンジンによ多回転されて発電する発電機
によって充電される車両用バッテリの充電不足あるいは
過充電を防止する車両用バッテリの保護装置に関する。

一般に、バッテリは過充電することによって寿命が大幅
に短縮され、しかもバッテリ液が水分解して補液回数が
極端に増加する。

したがって、自動車等の車両に積載したバッテリの過充
電を防止するためには、レギュレー〉の調整電圧を低く
して充電電圧を下げれば良いが、このようにすると充電
不足からバッテリ上Ｄ’ｔ−誘発する恐れがるる。

従来、このようなバッテリの過充電およびバッテリ上ｖ
全防止するようにした車両用バッテリの保護装置として
は、例えば特開昭５３−１２７６１８号公報に示されて
いるようなものがある。

これは、バッテリの内部インピーダンスを満充電検出回
路によって測定し、それによってバッテリが満充電状態
であることを検知した場合には、オルタネータの発生電
圧を調整する調整回路の調整電圧を低くシ、逆に充電不
足の場合には調整を高くすることにより、過充電および
バッテリ上りを防止しようとするものである。

しかしながら、このような従来の車両用バッテリの保護
装置にあっては、満充電状態にのみ単に調整電圧を低く
シ、逆に充電不足の場合には単に調整電圧を高くする構
成であって、バッテリの充電状態によって充電電圧すな
わちオルタネータの発電量が決定されるが、発電量全増
大することは当然エンジンにとっては負荷が増大するわ
けで、特にアイドリンク状態においては、エンジン回転
数が定格より低くなっている場合には発電電圧が上昇せ
ず、充電量を増大するという初期の目的を達成し得ない
という欠点があった。

また、過充電時には発電電圧を低下するように４作動す
る゛ため、発電負荷が減少してアイドル回転数が上昇し
、アイドリンク時の燃費を悪くするという問題点があっ
た。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、バッテ
リの充電状態全検出して、充電不足状態ではバッテリ充
電のための発電機の発電量全増大し、逆に過充電状態で
は発電量を低減するように制御スルと共に、エンジンの
アイドリンク回転数全制御して、発電量増大によるエン
ジン回転数低下時には回転数を高クシ、逆に発電量低減
によるエンジン回転数上昇時には回転数を低くするよう
にして、従来の問題点を解消した車両用バッテリの保護
装置を提供するものである。

以下、添付図面を参照して、この発明の詳細な説明する
。

図、は、この発明の一実施例を示す回路図であるが、エ
ンジン機構の一部を断面図として共に示しである。

まず、構成を説明すると、１はバッテリ、２は発電機で
あり、図示しないロータが・エンジンの始動によりステ
ータ内で回転されると、ステータコイルＳＣに交流電圧
が発生し、ダイオード群Ｄ１によって整流されて端子Ｂ
に直流電圧が出方され、バッテリ１を充電する。

また、ステータコイルｓｃに発生する交流電圧は、ダイ
オード群：Ｄ子によっても整流されて、ローｌＫ巻回１
．たフィールドコイル（ロータコイル）ＥＣに電流を流
すための直流電圧を自己供給する。

３はこの発電機２の発電量すなわち出力電圧全調整する
ためのボルテージレギュレータであり、端子Ｂからの出
力電圧に応じて発電機２のフィールドコイルＦＣに流す
電流を制御している。

また、発電機２のフィールドコイルＦＣの７−ス側とボ
ルテージレギュレータ３側のＧ点との間に切換スイッチ
４及びそれによって選択的に介挿される抵抗Ｒ１’とが
直列に接続されている。

バッテリ１には、その充電状態を検出するためきにこの
バッテリ充電状態検出器５がら出力される検出信号ｓｌ
は、リレー６．７を駆動するトランジスタ８のベースと
、エンジンのアイドリンク回転数を制御するコントロー
ラ９に入力される。

また、バッテリ１が過充電状態のときにバッテリ充電状
態検出器５がら出力される検出信号ｓ２は、リレー６．
１０を駆動するトランジスタ１１のベースとコントロー
ラ９に入力される。

リレー６の切換接点は、発電機２のフィールドコイルＦ
Ｃの通電回路に直列に介挿されている。

リレー７の接点は抵抗Ｒ２’ｆｃ直列に介挿して抵抗Ｒ
３に並列接続されている。また、リレー１０の接点は抵
抗Ｒ４ｋ直列に介挿して抵抗Ｒ５に並列接続されている
。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５はボルテージレギュレータ３のツ
ェナダイオードＺＤに発電機２の発電電圧を分圧して印
加している。

なお、１２はエンジン始動時にオンされるイグニション
スイッチ、１３は起動待点灯して充電開始後消灯するチ
ャージランプである。

一方、コントローラ９の出カバ、バキニーム・コントロ
ール・パルプ（以ＴＴＶＣＭ、バルブ」と略称−ｉる。

）１ｊｌ介して補助エアコントロール・パルプ（以下「
ＡＡＣバルブ」と略称する）１５を・制御する。すなわ
ち、７０Ｍパルプ１４の負圧によってＡＡＣパルプ１５
が制御され、スロットルチャンバ１６のバイパス通路１
７を介してアイドリンク時の吸入空気量をコントロール
し、アイドリンク回転数を制御する。さらに、コントロ
ーラ９には、エンジンのアイドリンク状態を検出してオ
ンとなるスイッチ１８を接続しである。

なお、この実施例において、トランジスタ８゜１１及び
リレー６．７．１０と抵抗Ｒ２，Ｒａが発電量側脚手段
であり、コントローラ９．ＶＣＭパルプ１４及びＡＡＣ
バルブ１５がアイドリング回転制御手段である。

次に、この実施例の作用を説明する。

切換スイッチ４は、車両の運転状態によって作動するス
イッチであって、例えばブレーキに連動するものである
。したかつ盃、切換スイッチ４の作動によって発電機２
のフィールドコイルＦＣに対するボルテージレギュレー
タ６の制御電流が変化し、発電機２の発生電圧すなわち
端子Ｂの電圧が変化して、発電量がこれに応じて変わる
。これにより、発電機２を回転させるエンジンからの入
力エネルギを変化させ、エンジン負荷を車両の運転条件
によって変化させて燃費を向上させるようにしている。

　　　　　　・′） このシステムにおいて、バッテリ充電状態検出器５によ
って、バッテリ１の充電状態として、残存容量が所定値
に低下した充電不足状態を検出すると信号８１にハイレ
ベルゝゝＨ“にする。それによって、トランジスタ８が
オンとなり、リレー６゜７に通電する。

リレー６は通電されると、切換スイッチの如何にかかわ
らずフィールドコイルＦＣｆｆｉボルテージレギュレー
タ３に直接接続するように接点を切換作動し、リレー７
は通電されると抵抗Ｒ３に対し抵抗Ｒ２が並列に接続さ
れるよ゛うに接点をオンにするため、ツェナダイオード
Ｚ、Ｄに印加される電圧を低下させる。それにより、ボ
ルテージレギュレータ６はフィールドコイルＦＣに流す
電流を増加するように作動するので、発電機２の発電電
圧すなわちＢ端子の電圧が上昇する。

また同時に、コントローラ９は、バッテリ充電状態検出
器５からのゝゝＨ“信号Ｓｌ　’ｆｃ受け、′このとき
アイ、ドリンク状讐ヲ検出するスイッチ１８がオンであ
れば、オフ信”４．、を発生し、７６Ｍパルプ１４１・ はＡＡＣバルブ１５への負圧通路を閉めるよう作動する
。それにより、ＡＡＣバルブ１５はバイパス通路１７を
開く。したがって、吸入空気量が増加してエンジン回転
数が上昇し、エンジンクランク軸からベルト駆動されて
いる発電機２のロータの回転数も上昇する。

勿論、この時のアイドリンク回転数は、発電機２がバッ
テリ１の充電状態を回復させるために必要な所定の電圧
を発生させるための最低限の回転数で良い。すなわち、
発電量増加によるエンジンのアイドル回転数の低下を防
止するだけでよく、高速回転は必要としない。

一方、バッテリ充電状態検出器５によりバッテリ１の過
充電状態が検出されると、信号Ｓ゛２がハイレベル“Ｈ
“になるので、トランジスタ１１がオンになり、リレー
６及びリレー１０が作動する。

リレー６が作動すると、切換スイッチ４の如何にかかわ
らずフィールドコイルＦＣ全ボルテージ　□レギュレー
タ６に直接接続するように接点が切換わ多のは、前述の
バッテリ１が充電不尽状態の場合と全く同じであるが、
リレー１０が作動するとその接点がオンとなり、発電機
２の発電電圧を分圧する一方の抵抗Ｒ５に抵抗Ｒ４が並
列に接続される。したがって、ツェナダイオードＺＤに
印加される電圧が土樽する。

それにより、ボルテージレギュレータ３はフィールドコ
イルＦＣに流す電流を減少するように作動する。その結
果、発電機２の発電電圧は低下する。

また、これと同時に、コントローラ９はバッテリ充電状
態検出器５からのゝゝＨ″信号８２　ｋ受け、スイッチ
１８がオンになっているアイドリンク時には、７０Ｍパ
ルプ１４を制御してＡＡＣパルプ１５への負圧を増加し
てバイパス通路１７を閉じ、吸入空気量を減少させてエ
ンジンのアイドリンク回転数を低下させるように作動す
る。

以上説明してきたように、この発明によれば、バッテリ
の充電状態を検出する充電状態検出器を設け、バッテリ
の充電状態を監視しつつ、残存容量低下時すなわち充電
不足状態時には充電し、過充電状態時には放電するよう
にし、発電機の発電量を制御すると共に、アイドリンク
状態においては、バッテリの充電状態に応じてアイドリ
ンク回転数を制御する構成としたため、バッテリの充電
不足あるいは過充電を確実に防止できると共に、アイド
リンク時の回転上昇あるいは低下を防いで燃費向上を計
ることができる。

なお、この発明によれば、バッテリ過放電による残存容
量不″足を心配する必要がなくなり、バッテリはほとん
どが始動時のみ使用すれば良くなるので、バッテリの小
型軽量化を進めることができる。また、バッテリが過充
電状態で長時間さらされることがなくなり、液の電気分
解が減るので、水の補充回数を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の一実施例を示すエンジン機構の一部断
面図を含む回路図である。 １・・・バッテリ　　　　２・・・発電機３・・・ボル
テージレギ且レータ ５・・・バッテリ充電状−ゝ検出器 ６、−７．１０・・・リレー、９・・・コントローラ１
２・・・イグニションスイッチ １４・・・バキューム・コントロール・パルプ（７０Ｍ
パルプ１５°°・補助エアコントロール・バルブ（ＡＡ
Ｃ〕（ルブ）１６・・・スロットルチャンバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　エンジ／によ多回転されて発電する発電機によって
   充電される車両用バッテリに対して、前記バッテリの充
   電状態を検出するパンテリ充電状態検出器と、該バッテ
   リ充電状態検出器による検出信号に基づいて前記発電機
   の発電量を、バッテリが充電不足状態の場合には増大し
   、過充電状態の場合には低減する発電量制御手段と、前
   記バッテリ充電状態検出器による検出信号に基づいてエ
   ンジンのアイドリング回転全制御するアイドリンク回転
   制御手段とを備えたことを特徴とする車両用バッテリの
   保訛装置。