JPH11299123A - 車両用発電機の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多相交流発電機の界磁巻線に供給する直流電
流の制御を行う調節回路（レギュレータ）の故障が予期
せずに発生しても、運転者が特別な操作を行うことなく
そのまま運転走行を継続することができるようにする。 【解決手段】 現用および予備用の調節回路を備え、多
相交流発電機が所定値を越える回転速度にあるときに、
出力電圧が所定値に達しないことを検出したときには切
換リレーを駆動して予備用の調節回路に自動的に切換え
る。切換えが行われると異常表示が点灯して、運転者が
これを認識することができる。 【効果】 路上故障発生の可能性をきわめて小さくする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車に利用する。
本発明は、車両用交流発電機の制御回路の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車には必要な電源電流を供給するた
め、また電池を充電するために、走行用の内燃機関で駆
動される多相交流発電機およびその交流発電機の出力を
直流に変換する整流器を備えている。この交流発電機は
車両の走行状態にしたがってその駆動回転速度がはげし
く変化するが、その交流発電機の出力を整流して電池に
接続された状態で、その直流電圧はほぼ一定に維持され
ることが望ましい。このためこの直流電圧がほぼ一定に
なるように、交流発電機の界磁電圧（あるいは電流）を
制御する調節回路（レギュレータ）を備えている。

【０００３】従来から、この調節回路に異常が発生した
ときには、運転席に警報を発生するとともに、交流発電
機の動作を停止させる、あるいは出力電流を低減させる
などの制御装置が知られている（特開平５−３４４７９
７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】交流発電機の界磁電圧
を制御する調節回路には、トランジスタおよびダイオー
ドあるいは集積回路などの半導体素子が広く利用される
ようになった。半導体素子は、機械的に静的であり長期
間にわたり変動の少ない安定な動作を期待することがで
きるし、またその寿命は一般に車両の寿命を越えるもの
であり、めったに交換を必要とすることにはならない。
しかし、その故障は皆無ではなく、故障が発生するとき
には、その故障を予見することがほとんど不可能であ
る。そして、かりに故障が発生しても、素子の外見には
原則として変化がないから、外部から目視によりその故
障を見分けて、それを修理または交換することがほとん
ど不可能である。このため、交流発電機の調節回路に設
けられた半導体素子の故障は、それがきわめて稀なこと
ではあっても、車両が長時間路上で動けなくなる路上故
障の原因となる。

【０００５】近年、自動車の多数の部品の信頼性はきわ
めて高くなった。そして自動車が路上故障するような事
態はほとんどなくなったことから、この交流発電機の調
節回路の半導体部品に起因するものが路上故障の原因と
して目立つことになった。

【０００６】また、交流発電機の界磁電圧を制御する調
節回路の故障は、上記した半導体素子の故障のほかに
も、さらに稀ではあるが、端子のゆるみ、配線切れなど
を原因として発生することがある。このような原因は、
いったん発生しても原因不明のまま自然に修復すること
がある。そのような状態ではふたたび故障となる可能性
が高い。またそのように自然に修復する故障は、発生し
ても運転者が故障のあった事実に気付かないことがあ
り、あるいは運転者が故障のあった事実を忘れてしまう
ことがある。このような自然に修復してしまった故障に
対しては、運転者が故障発生を確実に認識して、設備の
整った車両基地や修理工場で適切な検査や修理を行うこ
とが必要である。

【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、交流発電機の調節回路の故障が予期せずに発生
しても、それが直接路上故障とはならない装置を提供す
ることを目的とする。本発明は、交流発電機の調節回路
の故障が発生しても、運転者が特別な操作を行う必要な
く、そのまま運転走行を継続することができる装置を提
供することを目的とする。しかも本発明は、交流発電機
の調節回路に故障が発生したときには、運転者がその故
障発生の履歴を確実に認識して、忘れることなく検査や
修理を申し出ることができる装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両用多相交
流発電機に界磁電流を供給する調節回路に故障が発生し
たときに、予備用の調節回路への自動切換えを行い、そ
のまま車両の運転走行を継続できるようにすることを特
徴とする。

【０００９】すなわち、本発明は、多相交流発電機の界
磁巻線に供給する直流電流を制御する第一の調節回路を
備えた車両用発電機の制御回路において、同じく前記多
相交流発電機の界磁巻線に供給する直流電流を制御する
第二の調節回路を前記第一の調節回路とは別に設け、こ
の第一の調節回路を前記界磁巻線から切離し前記第二の
調節回路をその界磁巻線に接続する切換リレーと、前記
発電機について所定値を越える回転速度があるときに出
力電圧が所定値に達しないことを検出する第一の検出回
路と、この第一の検出回路に検出出力が発生したときに
前記切換リレーを駆動する駆動回路とを備えたことを特
徴とする。

【００１０】前記発電機の出力電圧に所定時間を越えて
過電圧が発生したことを検出する第二の検出回路を備
え、前記駆動回路はこの第二の検出回路の検出出力が発
生したときに前記第一の検出回路に検出出力が発生して
いなくとも前記切換リレーを駆動する手段を含む構造と
することができる。

【００１１】また、前記第二の調節回路が前記界磁巻線
に接続されているときに点灯する警報表示ランプを備
え、前記駆動回路は、いったん切換リレーを駆動した後
はその原因となった検出回路の出力が消滅しても、エン
ジン・キースイッチがオフになるまで切換リレーの駆動
状態を保持する保持回路を備えることが望ましい。

【００１２】多相交流発電機が所定値を越える正常な回
転速度で回転している状態で、第一の検出回路により多
相交流発電機の出力電圧が所定値に達していないことが
検出されたときには、現用の第一の調節回路による多相
交流発電機の界磁巻線への直流電流供給の制御が正常に
行われていないことが主要な原因であり、第一の検出回
路は駆動回路を起動し切換リレーを動作させて、第一の
調節回路とは別に設けた予備用の第二の調節回路に多相
交流発電機の界磁巻線を切換え接続する。

【００１３】また、第二の検出回路により多相交流発電
機の出力電圧が所定時間を越える過電圧が検出されたと
きも、同様に、第一の調節回路による界磁巻線への直流
電流供給制御が正常に行われていない可能性があるの
で、第二の検出回路は駆動回路を起動し切換リレーを動
作させ第二の調節回路に界磁巻線を切換え接続する。

【００１４】第一の調節回路から第二の調節回路への切
換えが行われたときには、運転者に異常状態にあること
を認識させるために警報表示ランプを点灯する。

【００１５】駆動回路が第一の検出回路または第二の検
出回路の検出出力によりいったん切換リレーを駆動した
ときは、多相交流発電機の出力電圧の低下または過電圧
の状態がその後に検出されなくても、原因不明のまま修
復した状態であって再発の可能性があるので、保持回路
を起動して切換リレーの駆動状態をそのまま維持する。
この保持回路は、エンジン・キースイッチがオフされる
まで維持される。

【００１６】このように、調節回路に異常が発生したと
きに、切換え動作が自動的に行われることにより、調節
回路の故障が予期せずに発生しても、運転者が特別な操
作を行うことなく、そのまま車両の運転走行を継続する
ことができる。これにより、調節回路の故障が原因で路
上故障となってしまうことを回避することができる。さ
らに、警報表示ランプの点灯が自動的に行われるので、
運転者がその故障発生の履歴を確実に認識することがで
き、車両基地や修理工場で検査あるいは修理の申告を忘
れることなく行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】

【００１８】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。

【００１９】本発明実施例は、多相交流発電機３の界磁
巻線４に供給する直流電流を制御する第一の調節回路１
が備えられ、同様に多相交流発電機３の界磁巻線４に供
給する直流電流を制御する第二の調節回路２が前記第一
の調節回路１とは別に設けられる。そして、この第一の
調節回路１を界磁巻線４から切離し第二の調節回路２を
その界磁巻線４に接続する切換リレー５と、多相交流発
電機３について所定値を越える回転速度があるときに出
力電圧が所定値に達しないことを検出する第一の検出回
路１１と、この第一の検出回路１１に検出出力が発生し
たときに切換リレー５を駆動する駆動回路６とを備え
る。さらに、多相交流発電機３の出力電圧に所定時間を
越えて過電圧が発生したことを検出する第二の検出回路
１２を備える。さらに、第二の調節回路２が界磁巻線４
に接続されているときに点灯する警報表示ランプ７と、
多相交流発電機３の回転速度を検出する回転速度検出手
段８と、多相交流発電機３の発電状態を検出する発電検
出手段９とが備えられる。

【００２０】駆動回路６には、第二の検出回路１２の検
出出力が発生したときに切換リレー５を駆動する手段
と、いったん切換リレー５を駆動した後はその原因とな
った第一の検出回路１１または第二の検出回路１２の出
力が消滅しても、エンジン・キースイッチ１０がオフに
なるまで切換えリレー５の駆動状態を保持する保持回路
とが含まれる。

【００２１】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図２は本発明実施例の動作を
説明する図である。

【００２２】通常時は切換リレー５のリレー・スイッチ
５ａは図１に示す実線の位置にあって、多相交流発電機
３の界磁巻線４は第一の調節回路１に接続された状態に
あり、この第一の調節回路１によりバッテリ１３から多
相交流発電機３の界磁巻線４に供給される直流電流が制
御される。

【００２３】エンジンが停止状態にあるときには、エン
ジン・キースイッチ１０はオフ状態にあり、油圧スイッ
チ１４はオフ状態にあり、発電検出手段９により検出さ
れるＮ（ニュートラル）端子電圧が零であり、かつＢ
（バッテリ）端子電圧が零を示していれば、第一の調節
回路１は正常な停止状態にある。このとき、エンジン・
キースイッチ１０が操作されてオン状態になると、油圧
スイッチ１４はオフ状態にあるので、油圧表示ランプリ
レー１５はノーマリオンの状態にあって油圧表示ランプ
１６は点灯する。

【００２４】エンジン・キースイッチ１０が始動に操作
されると、図外の接続によりエンジンが起動し油圧スイ
ッチ１４がオン状態となる。これにともなって油圧が正
常値まで上昇すると、油圧表示ランプリレー１５はオフ
状態となって油圧表示ランプ１６は滅灯する。エンジン
が起動すると回転速度検出手段８により多相交流発電機
３の回転速度の検出が行われ、その検出出力が所定値を
越える回転速度を示しているときに、発電検出手段９に
より多相交流発電機３の出力を示すＮ端子電圧が所定値
以上であることが検出され、かつ第二の検出回路１２に
よりＢ端子に例えば３２Ｖを越える電圧が２秒以上継続
するような過電圧が検出されなければ、第一の調節回路
１は正常であるとされ、駆動回路６による切換リレー５
の切換え動作は行わずに、そのまま第一の調節回路１に
よる電流供給制御を行う。

【００２５】エンジンが回転状態にあって油圧スイッチ
１４がオン状態となり、回転速度検出手段８により多相
交流発電機３の回転速度が所定値を越えていることが検
出されているときに、第一の検出回路１１により多相交
流発電機３のＢ端子に示される出力電圧が零または９Ｖ
以下で２秒以上連続するような所定値以下の出力電圧が
検出されたときには、第一の調節回路１は異常状態にあ
るので、駆動回路６が切換リレー５を駆動しリレー・ス
イッチ５ａを図１の破線で示す位置に切換え、多相交流
発電機３の界磁巻線４との接続を第二の調節回路２に切
換える。このような多相交流発電機３の出力電圧が所定
値に達しない状態が発生したときには、発電検出手段９
により橙色の異常表示ランプ１７を点灯して無発電状態
にあることを表示するとともに、第一の調節回路１に異
常が発生し第二の調節回路２に切換えられた状態にある
ことを赤色の警報表示ランプ７を運転席に点灯して表示
する。

【００２６】駆動回路６は内部に保持回路を備えてい
て、いったん切換リレー５を駆動した後は、その原因と
なった第一の検出回路１１（または第二の検出回路１
２）の出力が消滅しても、原因不明のまま修復したもの
で再発する可能性があるので、エンジン・キースイッチ
１０がオフされるまで切換リレー５の駆動状態を保持す
る。

【００２７】また、エンジンが起動されて油圧スイッチ
１４がオン状態にあり、回転速度検出手段８により多相
交流発電機３の回転速度が所定値を越えて正常な回転状
態にあることが検出されているときに、第二の検出回路
１２が多相交流発電機３のＢ端子に示される出力電圧
が、例えば３２Ｖを越えそれが２秒以上継続するような
過電圧を検出したときも、第一の調節回路１に異常が発
生している可能性があるので、駆動回路６が切換リレー
５を駆動しリレー・スイッチ５ａを図１の破線で示す位
置に切換え、多相交流発電機３の界磁巻線４を第二の調
節回路２に切換え接続する。この切換えにより赤色の警
報表示ランプ７を点灯し、過電圧発生により第二の調節
回路２に切換えた状態にあることを表示する。

【００２８】この場合も、駆動回路６は、いったん切換
リレー５を駆動した後は、その原因となった第二の検出
回路１２（または第一の検出回路１１）の出力が消滅し
ても、エンジン・キースイッチ１０がオフされるまで切
換リレー５の駆動状態を保持する。

【００２９】このような一連の動作は、運転者の操作に
よらずすべて自動的に行われるから、運転者は特別に意
識することなく運転をそのまま継続することができる。
また、調節回路が第二の調節回路に切換えられたときに
は、ランプが点灯することにより運転者が認識すること
ができるから、適切に修理点検の申告を行うことがで
き、第一の調節回路が故障したまま長い時間にわたり走
行を続けることが回避される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
相交流発電機の界磁巻線に供給する直流電流の制御を行
う調節回路に予期せぬ故障が発生しても、運転者が特別
な操作を行うことなく、そのまま車両の運行を継続させ
ることができ、それが原因して路上故障になるようなこ
とを回避することができる。さらに、調節回路の故障発
生の履歴を運転者に確実に認識させることができ、運転
者の申告により、設備の整った車両基地あるいは修理工
場で適切な検査や修理を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。

【図２】本発明実施例の動作を説明する図。

【符号の説明】

１ 第一の調節回路 ２ 第二の調節回路 ３ 多相交流発電機 ４ 界磁巻線 ５ 切換リレー ５ａ リレー・スイッチ ６ 駆動回路 ７ 警報表示ランプ ８ 回転速度検出手段 ９ 発電検出手段 １０ エンジン・キースイッチ １１ 第一の検出回路 １２ 第二の検出回路 １３ バッテリ １４ 油圧スイッチ １５ 油圧表示ランプリレー １６ 油圧表示ランプ １７ 異常表示ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多相交流発電機の界磁巻線に供給する直
   流電流を制御する第一の調節回路を備えた車両用発電機
   の制御回路において、 前記多相交流発電機の界磁巻線に供給する直流電流を制
   御する第二の調節回路を前記第一の調節回路とは別に設
   け、前記第一の調節回路を前記界磁巻線から切離し前記
   第二の調節回路をその界磁巻線に接続する切換リレー
   と、前記発電機について所定値を越える回転速度がある
   ときに出力電圧が所定値に達しないことを検出する第一
   の検出回路と、この第一の検出回路に検出出力が発生し
   たときに前記切換リレーを駆動する駆動回路とを備えた
   ことを特徴とする車両用発電機の制御回路。
2. 【請求項２】 前記発電機の出力電圧に所定時間を越え
   て過電圧が発生したことを検出する第二の検出回路を備
   え、前記駆動回路はこの第二の検出回路の検出出力が発
   生したときに前記切換リレーを駆動する手段を含む請求
   項１記載の車両用発電機の制御回路。
3. 【請求項３】 前記第二の調節回路が前記界磁巻線に接
   続されているときに点灯する警報表示ランプを備えた請
   求項２記載の車両用発電機の制御回路。
4. 【請求項４】 前記駆動回路は、いったん切換リレーを
   駆動した後はその原因となった検出回路の出力が消滅し
   ても、エンジン・キースイッチがオフになるまで切換リ
   レーの駆動状態を保持する保持回路を備えた請求項１ま
   たは３記載の車両用発電機の制御回路。