JPS6033717Y2 - 充電発電機制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば、内燃機関等によって駆動される交流
発電機の出力電圧を所定値に制御する充電発動機の制御
装置に関するものである。

先ずこの種の従来装置を第１図に示し説明する。

第１図に於て、１は図示しない車両等に装備された機関
（図示せず）によって駆動される交流発電機で、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
置で、２０１は（＋）側第１整流出力端、２０２は（＋
）側第２整流出力端、２０３は（−）側整流出力端であ
る。

３は上記発電機１の界磁コイル１０２に流れる界磁電流
を制御することによって、上記発電機１の出力電圧を所
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。

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は、上記界磁コイル
１０２に直列に接続され、上記界磁電流を断続する開閉
素子であるＮＰＮ形パワートランジスタ、３０３は該ト
ランジスタ３０２のベース回路に設けられた抵抗、３０
４は上記トランジスタ３０２をオン・オフ制御するＮＰ
Ｎ形検出トランジスタ、３０５は上記発電機１の出力電
圧を検出して、この出力電圧が所定値以上に達した時に
導通する電圧検出素子であるゼナー・ダイオード、３０
６，３０７は上記整流出力端２０２，２０３間に直列に
接続され電圧の分圧回路を構成する抵抗、４は蓄電池、
５はキースイッチ、６は初期励磁抵抗、７は充電表示灯
、８はスイッチ、９は寒冷始動時に用いられる短時間電
気負荷である。

次に以上の様に構成された従来装置の動作を説明する。

先づ、機関の始動に際し、キースイッチ５を閉成すると
、蓄電池４からキースイッチ５、初期励磁抵抗６及び充
電表示灯７、抵抗３０３を介してトランジスタ３０２に
ベース電流が供給され、トランジスタ３０２は導通する
。

該トランジスタ３０２が導通すると蓄電池４からキース
イッチ５、抵抗６及び表示灯７、界磁コイル１０１、ト
ランジスタ３０２を介して界磁コイル１０２に界磁電流
が供給されて、界磁起磁力が発生する。

次に、この状態で機関が始動し、発電機１が駆動される
と電機子コイル１０１には交流出力を発生する。

この出力電圧が所定値を越すと分圧回路を構成する抵抗
３０６，３０７の接続点電位は、ゼナー・ダイオード３
０５のゼナー電圧とトランジスタ３０４のベース・エミ
ッタ間電圧の和以上となり、ゼナー・ダイオード３０５
は導通しトランジスタ３０４にベース電流が供給されト
ランジスタ３０４は導通する。

該トランジスタ３０４が導通するとトランジスタ３０２
は遮断され界磁コイル１０２の界磁電流は減少して発電
機１の出力電圧は低下する。

この出力電圧が所定値以下に低下すると、再び、ゼナー
・ダイオード３０５、トランジスタ３０４は遮断、トラ
ンジスタ３０２は導通して界磁コイル１０２に界磁電流
が供給されるので、発電機１の出力電圧は再び上昇する
。

上述した動作を繰返して発電機１の出力電圧を所定値に
制御し、この制御された電圧にて、蓄電池４を所定値に
充電するのである。

一方充電表示灯７は、機関停止状態でキースイッチ５を
閉成すると、界磁電流が充電表示灯７を介して流れるの
で、点灯し発電機１の非充電状態を表示し、次に機関が
始動して、発電機１が発電し、第２整流出力端２０２と
蓄電池４の端子電圧が略々等しい値となると充電表示灯
７には電位差が低下して消灯し、蓄電池４の充電状態を
表示する。

しかしながら上述した従来装置に於ては、寒冷始動時に
挿入される大電力の短時間電気負荷の（後部窓ガラス用
熱線デフォツガ等）に短時間（数分〜十数分）給電する
際、機関の回転数との関連もあるが発電機１は出力不足
となり、蓄電池４は放電状態となり、蓄電池４の端子電
圧は低下し、上記熱線デフォツガの効果が低下する欠点
を有していた。

この考案は上記欠点を解消する優れた充電発動機制御装
置を提供するものである。

すなわち、この考案は、寒冷始動時に作動するチョーク
作動スイッチと発電機が発電を開始してから所定時間作
動するタイマーの双方が作動中の時のみ電圧調整装置の
電圧検出用の分圧抵抗の抵抗比を変更して発電機の出力
電圧を高めることにより、寒冷始動時に大電圧の短時間
負荷に給電しても蓄電池の端子電圧が低下することのな
いようにしたものである。

以下、第２図に示すこの考案の一実施例を説明する。

第２図に於て１０３は、上記発電機１の星形結線された
電機子コイル１０１の中性点、３０８．３０９は上記分
圧抵抗３０６と直列に接続され、出力端子２０２と２０
３間の電圧を分圧する分圧抵抗、３１０は導通すること
によって、上記電圧調整装置３の所定値を切替えるＮＰ
Ｎ形切替スイッチトランジスタ、３１１は該トランジス
タ３１０のベース回路に設けられた抵抗、１０は上記機
関の寒冷始動時に作動するチョーク（図示せず）が、作
動している時閉成するチョーク作動スイッチ、１１は上
記チョーク作動スイッチの戻し忘れ及び作動不良保護装
置で、常開接点１１１、該接点１１１を駆動する駆動コ
イル１１２、上記発電機１の中性点１０３に電圧が発生
すると上記コイル１１２を付勢すると同時に計時を開始
し所定の時間（数分〜十数分）後に遮断するタイマー１
１３から構成される。

次に、以上の様に構成されたこの考案装置の動作を説明
する。

先ず、機関の寒冷始動に際しチョークを作動せしめると
、チョーク作動スイッチ１０は閉成する。

この状態でキースイッチ５を閉成すると蓄電池４からキ
ースイッチ５、抵抗６及び表示灯７、抵抗３０３を介し
てトランジスタ３０２にベース電流が流れて該トランジ
スタ３０２は導通する。

従って、界磁コイル１０２には界磁電流が供給されて、
界磁起磁力を発生する。

一方この時、中性点１０３には電圧が発生していないの
で、タイマー１１３は遮断状態に有す、そのコイル１１
２は消勢されているので常開接点１１１は開路のままで
あり、トランジスタ３１０は遮断されており、この状態
における分圧回路の下側抵抗は抵抗３０８，３０９の和
となり、電圧調整装置３の所定値は上記蓄電池４の充電
に最適な第１の所定値（約１４０〜１５０Ｖ）に設定さ
れている。

この状態で機関が始動すると電機子コイル１０１には交
流出力が誘起され全波整流装置２によって全波整流され
る。

この時、同時に中性点１０３にも電圧が発生しこの電圧
によってタイマー１１３は動作を開始しコイル１１２は
付勢されて、接点１１１は閉路する。

すると蓄電池４からキースイッチ５、チョーク作動スイ
ッチ１０、接点１１１、抵抗３１１を介してトランジス
タ３１０にベース電流が流れ、トランジスタ３１０は導
通する。

該トランジスタ３１０が導通すると抵抗３０９はトラン
ジスタ３１０を介して短絡され分圧回路の下側抵抗は、
抵抗３０８のみになったのと等価となり上記電圧調整装
置の所定値は上記第１の所定値よりも高い第２の所定値
（１５〜１６■）に設定される。

この時は一般に寒冷始動時に用いられる短時間電気負荷
（例えば熱線デフォツガ等）９のスイッチ８が閉成され
ると、該負荷９に上記第２の所定値で給電され、蓄電池
４の充電をするのである。

この時第２の所定値は上述の通り通常の状態に比し、１
〜２Ｖ程度高い値に設定している為、始動時に放電した
蓄電池４の充電を増強すると共に、負荷９のデフォツガ
効果等も増強される。

次にこの状態で運転を継続すると、上記機関は暖気運転
が完了し上記チョークの作動を停止する。

するとチョーク作動スイッチ１０は開路しトランジスタ
３１０も遮断して電圧調整装置３の所定値は再び第１の
所定値となり、上記蓄電池４の充電は最適な値となる。

も腰この時上記チョークが手動の場合、戻し忘れが生じ
るがこの場合も上記タイマー１１３が作動して上述した
所定時間経過後にコイル１１２は消勢され接点１１１は
開路して必ず第１の所定値となる為、定常運転時も第２
の所定値となって上記蓄電池４の過充電となることはな
い。

なお、この実施例に於ては電圧調整装置３は半導体式と
したが、接点式でも同様の効果がある。

又発電機１の中性点１０３の電圧をタイマーの起動に用
いているが、これは第２整流出力端２０２でも同様の効
果がある。

以上の様にこの考案は、寒冷始動時のみ蓄電池の充電に
最適な第１の所定値よりも高い第２の所定値にすること
によって、寒冷始動時の蓄電池の充電を増強すると共に
、熱線デフォツガ等の短時間大電気負荷に給電してデフ
ォツガ等の効果を増強し得る効果がある。

又、上記チョークの戻し忘れ防止用にタイマーを挿入し
て数分乃至十数９後には必ず第１の所定値になる様にし
ているので、蓄電池が過充電になったり発電機が異常発
熱して破壊することはない効果がある。

【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図はこの考案
の一実施例を示す電気回路図である。 図中、１は充電発電機、１０１は電機子コイル、１０２
は界磁コイル、１０３は中性点、２は全波整流装置、３
は電圧調整装置、４は蓄電池、５はキースイッチ、９は
短時間電気負荷、１０はチョーク作動スイッチ、１１は
チョーク戻し忘れ保護装置である。 尚図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関により駆動され、界磁コイルを有する交流発電機、
   該発電機の整流出力によって充電される蓄電池、上記機
   関の寒冷始動時に上記蓄電池あら給電される短時間電気
   負荷、上記機関の寒冷始動時に作動するチョークの作動
   を検出するチョーク作動スイッチ、上記発電機が発電し
   たことを検出して計時を開始し、その後所定時間作動す
   るタイマー、上記発電機の整流出力を分圧抵抗にて分圧
   して検出し、この検出値が所定レベルを超えると上記界
   磁コイルと直列接続された開閉素子を開放することによ
   り上記発電機の整流出力電圧を所定値に制御する電圧調
   整装置、及び上記チョーク作動スイッチ及び上記タイマ
   ーの双方が作動中の時のみ作動され、上記発電機の整流
   出力電圧を上記蓄電池の充電に最適な第１の所定値より
   高い第２の所定値になるように上記電圧調整装置の分圧
   抵抗比を変更するスイッチ手段を備えた充電発動機制御
   装置。