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JP5769607B2 - Power supply - Google Patents

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JP5769607B2
JP5769607B2 JP2011266038A JP2011266038A JP5769607B2 JP 5769607 B2 JP5769607 B2 JP 5769607B2 JP 2011266038 A JP2011266038 A JP 2011266038A JP 2011266038 A JP2011266038 A JP 2011266038A JP 5769607 B2 JP5769607 B2 JP 5769607B2
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Description

本発明は、エンジン等により駆動される交流発電機と、この交流発電機の出力により充電されるバッテリとを備えた電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device including an AC generator driven by an engine or the like and a battery charged by the output of the AC generator.

エンジンにより駆動される車両等に搭載される電源装置や、予備電源設備等に用いる電源装置として、エンジンにより駆動される交流発電機の出力を整流して得た直流電圧でバッテリを充電するようにしたものが用いられている。図7又は図8に示したように、この種の電源装置1は、交流入力端子1u及び1vと、正極側及び負極側の直流出力端子1a及び1bと、交流入力端子1u,1vを通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を直流出力端子1a,1b間に出力する整流機能付きレギュレータ1Aとを備えていて、交流入力端子1u,1v間に交流発電機2の出力電圧が入力される。直流出力端子1a,1b間に得られる直流電圧は、バッテリ3と、該バッテリ3に対して並列に設けられた負荷4とに印加される。バッテリ3と負荷4との間には、負荷4を駆動する際に閉じられるメインスイッチ5が設けられる。   The battery is charged with a DC voltage obtained by rectifying the output of the AC generator driven by the engine as a power supply device mounted on a vehicle driven by the engine, etc. Is used. As shown in FIG. 7 or FIG. 8, this type of power supply apparatus 1 is input through AC input terminals 1u and 1v, positive and negative DC output terminals 1a and 1b, and AC input terminals 1u and 1v. And a regulator 1A with a rectifying function that rectifies the AC voltage and outputs a DC voltage whose voltage value is adjusted between the DC output terminals 1a and 1b, and between the AC input terminals 1u and 1v. Output voltage is input. A DC voltage obtained between the DC output terminals 1 a and 1 b is applied to the battery 3 and a load 4 provided in parallel to the battery 3. A main switch 5 that is closed when the load 4 is driven is provided between the battery 3 and the load 4.

この種の電源装置を使用するに当っては、図7に示すように、直流出力端子1a,1b間にスイッチを介することなくバッテリ3を接続し、バッテリ3の両端にメインスイッチ5を介して負荷4を接続する構成をとる場合と、図8に示すように、直流出力端子1a,1b間にスイッチを介することなく負荷4を接続し、負荷4の両端にメインスイッチ5を介してバッテリ3を接続する構成をとる場合とがある。なお図7及び図8において、6はバッテリ3に直列に接続されたヒューズである。図7に示した構成は例えば特許文献1に示されており、図8に示された構成は例えば特許文献2に示されている。   When using this type of power supply device, as shown in FIG. 7, a battery 3 is connected between the DC output terminals 1a and 1b without a switch, and both ends of the battery 3 are connected via a main switch 5. When the load 4 is connected, and as shown in FIG. 8, the load 4 is connected between the DC output terminals 1a and 1b without a switch, and the battery 3 is connected to both ends of the load 4 via the main switch 5. May be configured to connect. 7 and 8, reference numeral 6 denotes a fuse connected in series with the battery 3. The configuration shown in FIG. 7 is shown, for example, in Patent Document 1, and the configuration shown in FIG. 8 is shown, for example, in Patent Document 2.

特開平11−89111号公報JP-A-11-89111 特開2011−50218号公報JP 2011-50218 A

図7に示したように、直流出力端子1a,1b間にバッテリ3を接続し、バッテリ3の両端にメインスイッチ5を介して負荷4を接続する構成をとった場合には、エンジンが運転されているときに、メインスイッチ5の状態の如何に関わりなく、バッテリ3を充電できるという利点が得られるが、エンジンが停止し、メインスイッチ5を開いた状態にあるときに、バッテリ3からレギュレータ1A内の回路を通して暗電流が流れるという問題があった。   As shown in FIG. 7, when the battery 3 is connected between the DC output terminals 1a and 1b and the load 4 is connected to both ends of the battery 3 via the main switch 5, the engine is operated. The battery 3 can be charged regardless of the state of the main switch 5 when the engine is stopped, but when the engine is stopped and the main switch 5 is opened, the regulator 1A There was a problem of dark current flowing through the circuit inside.

一般に、レギュレータ1Aは、バッテリ電圧を検出して、検出したバッテリ電圧が設定値を超えないように出力電圧を調整する動作を行うため、バッテリ電圧を検出するために、バッテリに対して並列に接続された電圧検出回路を備えている。電圧検出回路は、通常抵抗分圧回路からなっていて、高いインピーダンスを有しているが、該検出回路を通して暗電流が流れるのを避けることはできない。そのため、図7に示した構成をとる場合には、電源装置1を搭載した機器または設備を保管する場合等に、エンジンを長期間停止させておくと、バッテリ3が消耗するという問題があった。   In general, the regulator 1A detects the battery voltage and performs an operation of adjusting the output voltage so that the detected battery voltage does not exceed the set value. Therefore, the regulator 1A is connected in parallel to the battery to detect the battery voltage. The voltage detection circuit is provided. The voltage detection circuit is usually composed of a resistance voltage dividing circuit and has a high impedance, but it cannot be avoided that a dark current flows through the detection circuit. Therefore, when the configuration shown in FIG. 7 is adopted, there is a problem that the battery 3 is consumed if the engine is stopped for a long period of time, for example, when storing equipment or facilities equipped with the power supply device 1. .

図8に示したように、直流出力端子1a,1b間に負荷4を接続し、負荷4の両端にメインスイッチ5を介してバッテリ3を接続する構成をとった場合には、エンジンが停止し、メインスイッチ5が開いているときにバッテリ3がレギュレータ1から切り離されるため、エンジンが停止しているときにバッテリ3からレギュレータ1内の回路を通して暗電流が流れてバッテリが消耗するという問題が生じることはない。しかしながら、図8に示したように構成した場合には、負荷4の駆動を停止するためにメインスイッチ5が開かれていると、交流発電機2がバッテリ3を充電するために十分な電力を発生していても、バッテリ3を充電することができないため、メインスイッチが開かれている時間が長い場合にバッテリの充電が不足する状態になるという問題が生じる。   As shown in FIG. 8, when the load 4 is connected between the DC output terminals 1a and 1b and the battery 3 is connected to both ends of the load 4 via the main switch 5, the engine stops. Since the battery 3 is disconnected from the regulator 1 when the main switch 5 is open, there arises a problem that when the engine is stopped, a dark current flows from the battery 3 through a circuit in the regulator 1 and the battery is consumed. There is nothing. However, in the case of the configuration shown in FIG. 8, if the main switch 5 is opened to stop the driving of the load 4, sufficient power is supplied for the AC generator 2 to charge the battery 3. Even if it occurs, since the battery 3 cannot be charged, there arises a problem that the battery is insufficiently charged when the main switch is open for a long time.

本発明の目的は、エンジンが長期間停止した状態に置かれた場合にバッテリからレギュレータに暗電流が流れてバッテリが消耗するのを防ぐことができ、しかも負荷の駆動を停止するためにメインスイッチが開かれている状態でも、交流発電機が十分な出力を発生していればバッテリを充電することができる電源装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to prevent a dark current from flowing from a battery to a regulator when the engine has been stopped for a long period of time, and to prevent the battery from being consumed, and to stop driving a load. It is an object of the present invention to provide a power supply device that can charge a battery even when the AC generator is open as long as the AC generator generates a sufficient output.

本発明は、エンジンにより駆動される交流発電機の出力が入力される交流入力端子と、正極側及び負極側の直流出力端子と、交流入力端子を通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を直流出力端子間に出力するレギュレータとを有する電源装置本体を備えて、電源装置本体の直流出力端子間に得られる直流電圧がバッテリと該バッテリに対して並列に設けられた負荷とに供給され、バッテリの正極端子と負荷の一端との間にメインスイッチが挿入される電源装置を対象とする。   The present invention rectifies the AC voltage input through the AC input terminal to which the output of the AC generator driven by the engine is input, the DC output terminal on the positive electrode side and the negative electrode side, and the AC input terminal to obtain a voltage value. A power supply body having a regulator that outputs the regulated DC voltage between the DC output terminals, and a DC voltage obtained between the DC output terminals of the power supply body is provided in parallel with the battery It is intended for a power supply device that is supplied to a load and in which a main switch is inserted between a positive electrode terminal of the battery and one end of the load.

本発明に係わる電源装置は、常開接点を有して、該常開接点が正極側の直流出力端子とバッテリの正極端子との間を接続する回路に直列に挿入された充電リレーと、レギュレータの出力電圧が第1のダイオードを通して入力されると共に、バッテリの出力電圧がメインスイッチと第2のダイオードとを通して入力されて、入力された電圧を安定化された直流電圧に変換する制御用電源回路と、制御用電源回路が出力する安定化された直流電圧が電源端子に入力されて、前記安定化された直流電圧が確立したときに起動するマイクロプロセッサと、リレー駆動指令が与えられたときに充電リレーを励磁し、リレー駆動指令が消滅しているときに充電リレーを消磁するリレー駆動回路と、メインスイッチを通してバッテリの電圧を検出して、バッテリの向きが正しく、かつメインスイッチが閉じているときに第1の信号を発生し、メインスイッチが開いているとき及びメインスイッチが閉じているがバッテリの向きが正しい向きと逆の向きであるときに第2の信号を発生するスイッチ状態検出回路と、バッテリの電圧及び(又は)レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路とを備えている。 A power supply device according to the present invention has a normally open contact, and the normally open contact is inserted in series in a circuit that connects between a positive side DC output terminal and a positive terminal of a battery, and a regulator Output voltage of the battery is input through the first diode and the output voltage of the battery is input through the main switch and the second diode to convert the input voltage into a stabilized DC voltage. A stabilized DC voltage output from the control power supply circuit is input to the power supply terminal, and a microprocessor that starts when the stabilized DC voltage is established; and when a relay drive command is given Energize the charging relay and detect the voltage of the battery through the relay drive circuit that demagnetizes the charging relay when the relay drive command is extinguished and the main switch. A first signal is generated when the orientation of the battery is correct and the main switch is closed. When the main switch is open and when the main switch is closed, the battery is in the opposite direction. A switch state detection circuit that sometimes generates the second signal, and a voltage detection circuit that detects the battery voltage and / or the output voltage of the regulator .

上記マイクロプロセッサは、スイッチ状態検出回路が第1の信号を発生しているときにリレー駆動指令を発生し、スイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段と、電圧検出回路により検出された電圧からレギュレータ及び(又は)バッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段とをを構成するようにプログラムされている。前記レギュレータは、交流発電機が出力を発生したときに直ちに直流電圧を出力するように構成されている。またリレー駆動指令発生手段は、リレー駆動指令の出力を停止する前に故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成される。 The microprocessor generates a relay drive command when the switch state detection circuit is generating the first signal, and extinguishes the relay drive command when the switch state detection circuit is generating the second signal It is programmed to constitute a relay drive command generation means and a failure diagnosis means for diagnosing whether or not there is an abnormality in the regulator and / or the battery from the voltage detected by the voltage detection circuit . The regulator is configured to immediately output a DC voltage when the AC generator generates an output. The relay drive command generating means is configured to perform processing for storing the diagnosis result by the failure diagnosis means in the memory before stopping the output of the relay drive command.

上記のように構成すると、エンジンが停止していて、メインスイッチが開かれているときに制御用電源回路が出力電圧を発生せず、マイクロプロセッサは動作しないため、リレー駆動指令は発生せず、充電リレーの常開接点はオフ状態に保持される。従って、エンジンが停止していて、メインスイッチが開かれているときに、バッテリをレギュレータから切り離しておくことができ、電源装置を搭載した機器や設備を長期間停止したり、保管したりする際に、バッテリからレギュレータに暗電流が流れてバッテリが消耗するのを防ぐことができる。   With the above configuration, when the engine is stopped and the main switch is opened, the control power supply circuit does not generate an output voltage, and the microprocessor does not operate, so no relay drive command is generated, The normally open contact of the charging relay is kept off. Therefore, when the engine is stopped and the main switch is opened, the battery can be disconnected from the regulator, and when the equipment and facilities equipped with the power supply are stopped or stored for a long time. In addition, it is possible to prevent the battery from being consumed due to the dark current flowing from the battery to the regulator.

またエンジンが回転していて、交流発電機が電圧を発生しているときには、レギュレータの出力によりマイクロプロセッサの電源が確保されてリレー駆動指令が発生し続けるため、充電リレーの接点はオン状態に保持される。従って、負荷の駆動を停止するためにメインスイッチが開かれている状態でも、エンジンが回転していて、交流発電機が十分な出力を発生していればバッテリを充電することができ、メインスイッチが長時間開かれていても、バッテリが充電不足の状態になることがない。   Also, when the engine is running and the AC generator is generating voltage, the power supply of the microprocessor is secured by the output of the regulator and the relay drive command continues to be generated, so the charging relay contact is kept on. Is done. Therefore, even when the main switch is opened to stop driving the load, the battery can be charged if the engine is running and the alternator generates sufficient output. Even if the battery is opened for a long time, the battery will not be under charged.

また上記のように、メインスイッチを通してバッテリ電圧を検出することによりメインスイッチの状態を検出するようにすると、メンテナンスの終了時等にバッテリが誤って逆に接続された場合に、メインスイッチが閉じられても、メインスイッチが閉じられたことを示す信号(第1の信号)が出力されないため、マイクロプロセッサがリレー駆動指令を発生することがない。従って、バッテリが逆向きに接続された際にバッテリの電圧がレギュレータに印加されてレギュレータが破壊するのを防ぐことができる。   As described above, when the battery voltage is detected through the main switch so as to detect the state of the main switch, the main switch is closed when the battery is erroneously connected at the end of the maintenance or the like. However, since the signal (first signal) indicating that the main switch is closed is not output, the microprocessor does not generate a relay drive command. Therefore, when the battery is connected in the reverse direction, it is possible to prevent the voltage of the battery from being applied to the regulator and destroying the regulator.

また上記のようにバッテリの電圧及び(又は)レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路を設けるととともに、この電圧検出回路により検出された電圧からレギュレータ及びバッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段を構成するようにマイクロプロセッサをプログラムしておくと、電圧検出回路により検出した電圧からバッテリが劣化しているか否かを診断したり、レギュレータに異常があるか否かを診断したりすることができる。また上記のように、リレー駆動指令の出力を停止する前に故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うようにリレー駆動指令発生手段を構成しておくと、診断結果をメモリに記憶させておくことができるため、ユーザーにメンテナンスを適確に行うための情報を提供することができる。Further, as described above, a voltage detection circuit for detecting the voltage of the battery and / or the output voltage of the regulator is provided, and whether the regulator and the battery are abnormal is diagnosed from the voltage detected by the voltage detection circuit. If the microprocessor is programmed to constitute a fault diagnosis means, it is diagnosed whether the battery has deteriorated from the voltage detected by the voltage detection circuit, or whether the regulator is abnormal. can do. Further, as described above, if the relay drive command generating means is configured to store the diagnosis result by the failure diagnosis means in the memory before stopping the output of the relay drive command, the diagnosis result is stored in the memory. Therefore, information for properly performing maintenance can be provided to the user.

本発明の一態様では、バッテリの充電モードをメインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する第1のモードと、メインスイッチが開いている状態でもエンジンの回転速度が設定速度以上であるときバッテリを充電する第2のモードとに設定する充電モード設定手段が更に設けられる。この場合、マイクロプロセッサは、交流発電機の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、スイッチ状態検出回路が第1の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定がされている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度以上であることが検出されているときにリレー駆動指令を発生し、充電モードが第1のモードに設定されている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定された状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度未満であることが検出されているとき又はエンジンが停止していることが検出されているときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段とを構成するようにプログラムされる。   In one aspect of the present invention, the battery charging mode is a first mode in which the battery is charged only when the main switch is closed, and the engine speed is equal to or higher than the set speed even when the main switch is open. Charging mode setting means for setting to the second mode for charging the battery is further provided. In this case, the microprocessor has a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine from the output of the AC generator, the switch state detection circuit is generating the first signal, and the charging mode is the second mode. A relay drive command is generated when the switch state detection circuit generates the second signal in the state where the engine speed is set and the engine speed is detected to be equal to or higher than the set speed by the rotation speed detection means. The switch state detection circuit generates the second signal when the charge mode is set to the first mode and when the charge mode is set to the second mode. Is generating the second signal and it is detected by the rotational speed detecting means that the rotational speed of the engine is less than the set speed or the engine is stopped. Is programmed to configure a relay driving command generating means to extinguish the relay driving command when it is issued.

上記のように構成すると、メインスイッチが開いている状態でもバッテリを充電する機能を持たせることが要求される場合にその要求に応えることができる。   If comprised as mentioned above, when it is requested | required to have the function to charge a battery even in the state where the main switch is open, the request | requirement can be met.

上記のように構成する場合にも、バッテリの電圧及び(又は)レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路を設けて、電圧検出回路により検出された電圧からレギュレータ及びバッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段を構成するようにマイクロプロセッサをプログラムしておくのが好ましい。この場合、リレー駆動指令発生手段は、リレー駆動指令の出力を停止する前に故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成される。 Even in the case of the above configuration, a voltage detection circuit for detecting the voltage of the battery and / or the output voltage of the regulator is provided, and whether or not there is an abnormality in the regulator and the battery from the voltage detected by the voltage detection circuit. It is preferable to program the microprocessor so as to constitute failure diagnosis means for diagnosing the above . In this case, the relay drive command generation means is configured to perform processing for storing the diagnosis result by the failure diagnosis means in the memory before stopping the output of the relay drive command.

本発明の他の態様では、アノードがメインスイッチを通してバッテリの正極端子に接続された第3のダイオードが設けられて、バッテリの電圧がメインスイッチと第3のダイオードとを通してリレー駆動回路に入力される。この場合、リレー駆動回路は、メインスイッチが閉じられて第3のダイオードとメインスイッチとを通してバッテリの出力電圧が入力されたときにも充電リレーに励磁電流を供給するように構成される。   In another aspect of the present invention, a third diode having an anode connected to the positive terminal of the battery through the main switch is provided, and the voltage of the battery is input to the relay drive circuit through the main switch and the third diode. . In this case, the relay drive circuit is configured to supply an excitation current to the charging relay even when the main switch is closed and the output voltage of the battery is input through the third diode and the main switch.

上記のように構成すると、メインスイッチが閉じられたときに、マイクロプロセッサからリレー駆動指令が発生しなくても、充電リレーの接点をオン状態にすることができるため、万一マイクロプロセッサが故障していた場合や、たまたま起動しなかった場合にも充電リレーの接点をオン状態にして負荷を駆動したり、バッテリを充電したりすることができる。   With the above configuration, when the main switch is closed, the contact of the charging relay can be turned on even if no relay drive command is issued from the microprocessor. Even if it happens, or even if it does not happen to start, the contact of the charging relay can be turned on to drive the load or to charge the battery.

本発明によれば、エンジンが停止していて、メインスイッチが開かれているときに、レギュレータとバッテリとの間に挿入した充電リレーの接点をオフ状態に保持することができるため、エンジンが停止していて、メインスイッチが開かれているときに、バッテリをレギュレータから切り離しておくことができる。従って、電源装置を搭載した機器や設備を長期間停止したり、保管したりする際に、バッテリからレギュレータに暗電流が流れてバッテリが消耗するのを防ぐことができる。   According to the present invention, when the engine is stopped and the main switch is opened, the contact of the charging relay inserted between the regulator and the battery can be held in the off state, so that the engine is stopped. And the battery can be disconnected from the regulator when the main switch is open. Therefore, when a device or facility equipped with the power supply device is stopped or stored for a long time, it is possible to prevent the battery from being consumed due to dark current flowing from the battery to the regulator.

また本発明によれば、エンジンが回転していて、交流発電機が電圧を発生しているときに、レギュレータの出力によりマイクロプロセッサの電源を確保してリレー駆動指令を発生させ続けることができ、これにより、充電リレーの接点をオン状態に保持することができる。従って、負荷の駆動を停止するためにメインスイッチが開かれている状態でも、エンジンが回転していて、交流発電機が十分な出力を発生していればバッテリを充電することができ、メインスイッチが長時間開かれていた場合にバッテリが充電不足の状態になるのを防ぐことができる。   Further, according to the present invention, when the engine is rotating and the alternator is generating a voltage, the power of the microprocessor can be secured by the output of the regulator and the relay drive command can be continuously generated. Thereby, the contact of a charging relay can be hold | maintained in an ON state. Therefore, even when the main switch is opened to stop driving the load, the battery can be charged if the engine is running and the alternator generates sufficient output. When the battery is opened for a long time, it is possible to prevent the battery from being insufficiently charged.

本発明によればまた、メインスイッチを通してバッテリ電圧を検出することによりメインスイッチの状態を検出するため、メンテナンスの終了時等にバッテリが誤って逆に接続された場合には、メインスイッチが閉じられても、メインスイッチが閉じられたことが検出されないようにすることができる。そのため、バッテリが逆接続された場合に、マイクロプロセッサがリレー駆動指令を発生するのを防ぐことができ、バッテリが逆接続された際にバッテリの電圧がレギュレータに印加されてレギュレータが破壊するのを防ぐことができる。   According to the present invention, since the state of the main switch is detected by detecting the battery voltage through the main switch, the main switch is closed when the battery is mistakenly connected at the end of the maintenance or the like. However, it can be prevented that the main switch is closed. This prevents the microprocessor from generating a relay drive command when the battery is reversely connected, so that when the battery is reversely connected, the battery voltage is applied to the regulator and the regulator is destroyed. Can be prevented.

本発明において、バッテリの充電モードを、メインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する第1のモードと、メインスイッチが開いている状態でもエンジンの回転速度が設定速度以上であるときバッテリを充電する第2のモードとに設定する充電モード設定手段を設けるとともに、交流発電機の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、スイッチ状態検出回路が第1の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定がされている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度以上であることが検出されているときにリレー駆動指令を発生し、充電モードが第1のモードに設定されている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定された状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度未満であることが検出されているとき又はエンジンが停止していることが検出されたときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段とを構成するようにマイクロプロセッサをプログラムした場合には、メインスイッチが開いている状態でもバッテリを充電することが要求される場合にその要求に応えることができる。   In the present invention, the battery charging mode includes the first mode in which the battery is charged only when the main switch is closed, and the battery when the engine speed is equal to or higher than the set speed even when the main switch is open. The charging mode setting means for setting the second mode for charging is provided, the rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine from the output of the AC generator, and the switch state detection circuit generates the first signal. The switch state detection circuit generates the second signal when the charging mode is set to the second mode, and the engine speed is higher than the set speed by the rotation speed detecting means. A relay drive command is generated when the switch is detected, and the switch state detection circuit is set to the second state while the charge mode is set to the first mode. The switch state detection circuit generates the second signal when the charging mode is set to the second mode and the engine speed is less than the set speed by the rotation speed detecting means. When the microprocessor is programmed to constitute a relay drive command generating means for eliminating the relay drive command when it is detected that the engine is stopped or when the engine is stopped, the main switch When the battery is required to be charged even when the battery is open, the request can be met.

本発明において、アノードがメインスイッチを通してバッテリの正極端子に接続された第3のダイオードを設けて、バッテリの電圧がメインスイッチと第3のダイオードとを通してリレー駆動回路に入力された場合にも充電リレーに励磁電流を供給するように構成した場合には、メインスイッチが閉じられたときに、マイクロプロセッサからリレー駆動指令が発生しなくても、充電リレーの接点をオン状態にすることができるため、マイクロプロセッサが起動しなかったり、スイッチ状態検出回路が故障している場合にも充電リレーの接点をオン状態にして負荷を駆動したり、バッテリを充電したりすることができる。   In the present invention, a charge relay is also provided when a third diode whose anode is connected to the positive terminal of the battery through the main switch is provided and the voltage of the battery is input to the relay drive circuit through the main switch and the third diode. When the main switch is closed, the charging relay contacts can be turned on even when no relay drive command is generated from the microprocessor when the main switch is closed. Even when the microprocessor does not start up or the switch state detection circuit is out of order, the contact of the charging relay can be turned on to drive the load or charge the battery.

本発明の一実施形態の構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structure of one Embodiment of this invention. 図1に示した実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of embodiment shown in FIG. 本発明の実施形態においてマイクロプロセッサが実行するメインルーチンのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the main routine which a microprocessor performs in embodiment of this invention. 本発明の実施形態において、マイクロプロセッサが実行する回転速度演算処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an algorithm of a rotational speed calculation process executed by a microprocessor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態において、マイクロプロセッサが実行する充電リレーON判定処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an algorithm of a charging relay ON determination process executed by a microprocessor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態において、マイクロプロセッサが実行する充電リレーOFF判定処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for a charging relay OFF determination process executed by a microprocessor in the embodiment of the present invention. 従来の電源装置の一構成例を概略的に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed roughly the example of 1 structure of the conventional power supply device. 従来の電源装置の他の構成例を概略的に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed schematically the other structural example of the conventional power supply device.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1及び図2は本発明の一実施形態の構成を示したもので、これらの図において、11は電源装置本体、12はエンジン10(図2参照)により駆動される交流発電機、13はバッテリ、14はバッテリ13に対して並列に設けられた負荷、15はメインスイッチ、16はバッテリ13に対して直列に接続されたヒューズである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show the configuration of an embodiment of the present invention. In these drawings, 11 is a power supply unit body, 12 is an AC generator driven by an engine 10 (see FIG. 2), and 13 is A battery, 14 is a load provided in parallel to the battery 13, 15 is a main switch, and 16 is a fuse connected in series to the battery 13.

電源装置本体11は、交流発電機12の出力が入力される交流入力端子11u,11vと、正極側及び負極側の直流出力端子11a及び11bと、一対のリレーコイル接続端子11d,11eと、検出電圧入力端子11fと、交流入力端子11u,11vを通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を直流出力端子11a,11b間に出力する整流機能付きのレギュレータ11Aとを備えている。電源装置本体11の直流出力端子11a,11b間に得られる直流電圧は、バッテリ13と該バッテリに対して並列に設けられた負荷14とに供給される。本実施形態では、バッテリ13の正極端子と負荷14の一端との間にメインスイッチ15が挿入されている。   The power supply main body 11 includes AC input terminals 11u and 11v to which an output of the AC generator 12 is input, positive and negative DC output terminals 11a and 11b, a pair of relay coil connection terminals 11d and 11e, and detection A voltage input terminal 11f and a regulator 11A having a rectifying function for rectifying an AC voltage input through the AC input terminals 11u and 11v and outputting a DC voltage whose voltage value is adjusted between the DC output terminals 11a and 11b are provided. ing. A DC voltage obtained between the DC output terminals 11a and 11b of the power supply main body 11 is supplied to the battery 13 and a load 14 provided in parallel to the battery. In the present embodiment, the main switch 15 is inserted between the positive terminal of the battery 13 and one end of the load 14.

本実施形態では、電源装置本体11の正極側直流出力端子11aとバッテリ13との間を接続する回路に充電リレー20の常開接点20aが直列に挿入され、充電リレー20を制御するために、電源装置本体11内に、レギュレータ11Aと共に充電リレー制御部21が設けられている。   In the present embodiment, the normally open contact 20a of the charging relay 20 is inserted in series in the circuit connecting the positive-side DC output terminal 11a of the power supply main body 11 and the battery 13, and the charging relay 20 is controlled in order to control the charging relay 20. A charging relay control unit 21 is provided in the power supply device body 11 together with the regulator 11A.

図示の例では、充電リレーの接点20aの一端が電源装置本体の正極側直流出力端子11aに接続され、接点20aの他端がヒューズ16を通してバッテリ13の正極端子に接続されている。そして、ヒューズ16と接点20aの他端との接続点に負荷14を駆動する際に閉じられるメインスイッチ15の一端が接続され、メインスイッチ15の他端が負荷14の一端に接続されている。負荷14の他端はバッテリ13の負極端子と共に電源装置本体11の負極側直流出力端子11bに接続されて接地されている。また負荷14の一端とメインスイッチ15との接続点が検出電圧入力端子11fに接続されている。   In the illustrated example, one end of the contact 20 a of the charging relay is connected to the positive side DC output terminal 11 a of the power supply main body, and the other end of the contact 20 a is connected to the positive terminal of the battery 13 through the fuse 16. One end of the main switch 15 that is closed when the load 14 is driven is connected to a connection point between the fuse 16 and the other end of the contact 20 a, and the other end of the main switch 15 is connected to one end of the load 14. The other end of the load 14 is connected to the negative electrode side DC output terminal 11 b of the power supply main body 11 together with the negative electrode terminal of the battery 13 and is grounded. A connection point between one end of the load 14 and the main switch 15 is connected to the detection voltage input terminal 11f.

本実施形態では、メインスイッチ15が、エンジンを運転する際に操作されるキースイッチに組み込まれていて、キーをオフ位置から一方向に一段階(負荷駆動位置まで)操作したときにメインスイッチ15が閉じ、キーをオフ位置に戻すことによりメインスイッチ15が開かれるようになっている。またキーをオフ位置から負荷駆動位置まで操作してメインスイッチ15を閉じた後、キーを復帰バネの付勢力に抗して負荷駆動位置を越える位置まで操作した際にエンジンを始動するスタータモータへの通電が行われ、エンジンが始動した後キーから手を離した際に、復帰バネの付勢力によりキーがメインスイッチ15をオン状態に保つ位置に戻るようになっている。本実施形態では、電源装置本体11と、メインスイッチ15と、充電リレー20とにより電源装置が構成されている。以下電源装置の各部について詳細に説明する。   In the present embodiment, the main switch 15 is incorporated in a key switch that is operated when the engine is operated, and the main switch 15 is operated when the key is operated in one step from the OFF position in one direction (up to the load driving position). Is closed and the main switch 15 is opened by returning the key to the OFF position. Further, after the main switch 15 is closed by operating the key from the off position to the load drive position, the starter motor starts the engine when the key is operated to a position exceeding the load drive position against the biasing force of the return spring. When the key is released after the engine is started, the key returns to the position where the main switch 15 is kept on by the biasing force of the return spring. In the present embodiment, the power supply device body 11, the main switch 15, and the charging relay 20 constitute a power supply device. Hereinafter, each part of the power supply device will be described in detail.

交流発電機12は、そのロータがエンジンのクランク軸により駆動される磁石式交流発電機からなっている。本実施形態では、交流発電機12が単相の発電コイルLを有していて、発電コイルLに誘起する交流電圧が電源装置本体11の交流入力端子11u,11v間に入力されている。   The AC generator 12 is composed of a magnet type AC generator whose rotor is driven by the crankshaft of the engine. In the present embodiment, the AC generator 12 has a single-phase generator coil L, and an AC voltage induced in the generator coil L is input between the AC input terminals 11 u and 11 v of the power supply device body 11.

レギュレータ11Aとしては、交流発電機12が出力を発生したときに直ちに直流電圧を出力するように構成されているものを用いる。本実施形態で用いられているレギュレータ11Aは、ダイオードDu,Dvによりブリッジの上側アームが構成され、ダイオードDx,Dyによりブリッジの下側アームが構成されたフルブリッジ型の単相ブリッジ全波整流回路と、ブリッジの下辺を構成するダイオードDx,Dyにそれぞれ逆並列接続された短絡用サイリスタThx,Thyとを備えた短絡回路付き整流器11A1と、整流器11A1の出力電圧を設定値以下に保つように短絡用サイリスタThx,Thyを制御する制御回路11A2とを備えた公知のものである。   As the regulator 11A, a regulator configured to immediately output a DC voltage when the AC generator 12 generates an output is used. The regulator 11A used in the present embodiment is a full-bridge single-phase bridge full-wave rectifier circuit in which the upper arm of the bridge is configured by diodes Du and Dv, and the lower arm of the bridge is configured by diodes Dx and Dy. And a short-circuit rectifier 11A1 having a short-circuit thyristor Thx and Thy connected in reverse parallel to the diodes Dx and Dy constituting the lower side of the bridge, and a short circuit so as to keep the output voltage of the rectifier 11A1 below a set value And a control circuit 11A2 for controlling the thyristors Thx and Thy.

制御回路11A2は、レギュレータ11Aの出力電圧(整流器11A1の出力電圧)を抵抗分圧回路を通して検出する電圧検出回路を備えていて、この電圧検出回路により検出されたレギュレータの出力電圧が設定範囲の上限を与える設定値を超えたときに短絡用サイリスタThx,Thyのゲートにトリガ信号を与え、検出されたレギュレータの出力電圧が設定範囲の下限を与える設定値を下回ったときに短絡用サイリスタThx,Thyへのトリガ信号の供給を停止する。   The control circuit 11A2 includes a voltage detection circuit that detects the output voltage of the regulator 11A (the output voltage of the rectifier 11A1) through a resistance voltage dividing circuit, and the output voltage of the regulator detected by the voltage detection circuit is the upper limit of the setting range. When the output value of the regulator falls below the set value that gives the lower limit of the setting range, a short-circuit thyristor Thx, Thy is supplied when a trigger signal is given to the gates of the short-circuiting thyristors Thx and Thy. Stop supplying the trigger signal to.

レギュレータの出力電圧が設定範囲の上限を与える設定値を超えて、短絡用サイリスタThx,Thyにトリガ信号が与えられると、これらのサイリスタの内、アノードカソード間に順方向電圧が印加されているサイリスタがオン状態になることにより、交流発電機12の出力を短絡する回路を構成してレギュレータ11Aの出力電圧を低下させる。サイリスタThxがオン状態になった際には、発電コイルL−サイリスタThx−ダイオードDy−発電コイルLの短絡回路が構成されて発電コイルの一方の半サイクルの出力が短絡される。またサイリスタThyがオン状態になった際には、発電コイルL−サイリスタThy−ダイオードDx−発電コイルLの短絡回路が構成されて発電コイルの他方の半サイクルの出力が短絡される。レギュレータの出力電圧が設定範囲の下限を与える設定値を下回ると、短絡用サイリスタThx,Thyへのトリガ信号の供給が停止されるため、オン状態にあったサイリスタは、そのアノード電流が保持電流未満になったときにオフ状態になる。これらの動作により、レギュレータ11Aからバッテリ13に供給される直流電圧が設定範囲に保たれる。   When the output voltage of the regulator exceeds a set value that gives the upper limit of the set range and a trigger signal is given to the short-circuit thyristors Thx and Thy, a thyristor in which a forward voltage is applied between the anode and cathode of these thyristors Is turned on to constitute a circuit for short-circuiting the output of the AC generator 12 to lower the output voltage of the regulator 11A. When the thyristor Thx is turned on, a short circuit of the power generation coil L-thyristor Thx-diode Dy-power generation coil L is formed, and the output of one half cycle of the power generation coil is short-circuited. When the thyristor Thy is turned on, a short circuit of the power generation coil L-thyristor Thy-diode Dx-power generation coil L is formed, and the output of the other half cycle of the power generation coil is short-circuited. When the output voltage of the regulator falls below the set value that gives the lower limit of the set range, the supply of the trigger signal to the short-circuit thyristors Thx and Thy is stopped, so that the thyristor that was in the on state has its anode current less than the holding current When it becomes, it turns off. With these operations, the DC voltage supplied from the regulator 11A to the battery 13 is maintained within the set range.

図1に示された充電リレー制御部21は、制御用電源回路21Aと、マイクロプロセッサ21Bと、リレー駆動回路21Cと、スイッチ状態検出回路21Dと、波形整形回路21Eと、電圧検出回路21Fとからなっている。   The charging relay control unit 21 shown in FIG. 1 includes a control power supply circuit 21A, a microprocessor 21B, a relay drive circuit 21C, a switch state detection circuit 21D, a waveform shaping circuit 21E, and a voltage detection circuit 21F. It has become.

制御用電源回路21Aは、レギュレータ11Aの出力電圧が第1のダイオードD1を通して入力されるとともに、バッテリ13の電圧がメインスイッチ15と第2のダイオードD2を通して入力されて、レギュレータ11Aの出力電圧及び(又は)バッテリ13の出力電圧を安定化された直流電圧に変換する回路である。   In the control power circuit 21A, the output voltage of the regulator 11A is input through the first diode D1, and the voltage of the battery 13 is input through the main switch 15 and the second diode D2, and the output voltage of the regulator 11A and ( Or) a circuit for converting the output voltage of the battery 13 into a stabilized DC voltage.

制御用電源回路21Aとしては任意の構成を有するものを用いることができるが、本実施形態で用いられている制御用電源回路は、一端が接地された第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2と、第1のコンデンサC1の両端の電圧を、マイクロプロセッサの電源電圧として適した安定化された一定電圧Vccに変換して第2のコンデンサC2の両端に印加する電圧調整器REGとからなっている。電圧調整器REGは、第2のコンデンサC2の両端の電圧が設定値未満のときに第1のコンデンサC1の両端の電圧で第2のコンデンサC2を充電し、第2のコンデンサC2の両端の電圧が設定値に達したときに該コンデンサC2の充電を停止させる機能を有する公知のものである。   As the control power supply circuit 21A, one having an arbitrary configuration can be used. However, the control power supply circuit used in the present embodiment has a first capacitor C1 and a second capacitor C2 that are grounded at one end. And a voltage regulator REG which converts the voltage across the first capacitor C1 into a stabilized constant voltage Vcc suitable as a power supply voltage for the microprocessor and applies it across the second capacitor C2. Yes. The voltage regulator REG charges the second capacitor C2 with the voltage across the first capacitor C1 when the voltage across the second capacitor C2 is less than the set value, and the voltage across the second capacitor C2. Is a known device having a function of stopping the charging of the capacitor C2 when it reaches a set value.

第1のコンデンサC1の他端には、電源装置本体11の正極側直流出力端子11aにアノードが接続された第1のダイオードD1のカソードが接続されていて、レギュレータ11Aの出力電圧が第1のダイオードD1を通して制御用電源回路21Aに入力されている。また検出電圧入力端子11fにアノードが接続された第2のダイオードD2のカソードが、第1のコンデンサC1の他端に接続され、メインスイッチ15が閉じられた際に、バッテリ13の電圧が第2のダイオードD2を通して制御用電源回路21Aに入力される。制御用電源回路21Aは、第1のコンデンサC1の両端にバッテリ13の電圧に等しい直流電圧Vbを出力するとともに、第2のコンデンサC2の両端に安定化された直流電圧Vccを出力する。   The other end of the first capacitor C1 is connected to the cathode of the first diode D1 whose anode is connected to the positive side DC output terminal 11a of the power supply device body 11, and the output voltage of the regulator 11A is the first voltage. The voltage is input to the control power supply circuit 21A through the diode D1. Further, when the cathode of the second diode D2 having the anode connected to the detection voltage input terminal 11f is connected to the other end of the first capacitor C1, and the main switch 15 is closed, the voltage of the battery 13 is changed to the second voltage. Is input to the control power supply circuit 21A through the diode D2. The control power circuit 21A outputs a DC voltage Vb equal to the voltage of the battery 13 to both ends of the first capacitor C1, and outputs a stabilized DC voltage Vcc to both ends of the second capacitor C2.

制御用電源回路21Aの出力電圧Vccは、マイクロプロセッサ21Bの電源端子に印加されている。マイクロプロセッサ21Bは、CPUと、ROMやRAM等の記憶装置と、入出力インターフェース等とを備えていて、制御用電源回路21Aが出力する安定化された直流電圧Vccが確立したときに起動して、ROMに格納されたプログラムを実行することにより、充電リレー20を制御するために必要な各種の手段を構成する。   The output voltage Vcc of the control power circuit 21A is applied to the power terminal of the microprocessor 21B. The microprocessor 21B includes a CPU, a storage device such as a ROM and a RAM, an input / output interface, and the like, and starts when a stabilized DC voltage Vcc output from the control power supply circuit 21A is established. Various means necessary for controlling the charging relay 20 are configured by executing a program stored in the ROM.

充電リレー20は、接点20aを駆動する励磁コイル20Yを備えていて、励磁コイル20Yが電源装置本体11のリレーコイル接続端子11d,11e間に接続されている。一方のリレーコイル接続端子11dは、第1のダイオードD1のカソードと第2のダイオードD2のカソードとの接続点に接続され、他方のリレーコイル接続端子11eはリレー駆動回路21Cに接続されている。   The charging relay 20 includes an exciting coil 20 </ b> Y that drives the contact 20 a, and the exciting coil 20 </ b> Y is connected between the relay coil connection terminals 11 d and 11 e of the power supply device body 11. One relay coil connection terminal 11d is connected to a connection point between the cathode of the first diode D1 and the cathode of the second diode D2, and the other relay coil connection terminal 11e is connected to the relay drive circuit 21C.

リレー駆動回路21Cは、マイクロプロセッサ21Bからリレー駆動指令が与えられたときに励磁コイル20Yに通電して充電リレー20を励磁し、マイクロプロセッサがリレー駆動指令の出力を停止しているときに励磁コイル20Yへの通電を停止して充電リレー20を消磁する回路である。   The relay drive circuit 21C energizes the excitation coil 20Y to energize the charging relay 20 when a relay drive command is given from the microprocessor 21B, and the excitation coil when the microprocessor stops outputting the relay drive command. This is a circuit for deenergizing the charging relay 20 by stopping energization to 20Y.

図示のリレー駆動回路21Cは、ドレインがリレーコイル接続端子11eに接続され、ソースが接地されたNチャンネル型のMOSFET F1と、MOSFET F1のゲート・ソース間に接続された抵抗器R1と、MOSFET F1のゲートに一端が接続された抵抗器R2と、抵抗器R2の他端にカソードが接続され、アノードが検出電圧入力端子11fに接続された第3のダイオードD3と、カソードが抵抗器R2の他端に接続された第4のダイオードD4とを備えた励磁電流供給回路と、ダイオードD4のアノードにコレクタが接続され、エミッタが制御用電源回路21Aの第1のコンデンサC1の非接地側端子に接続されたPNPトランジスタTR1と、トランジスタTR1のエミッタベース間に接続された抵抗器R3と、トランジスタTR1のベースに抵抗器R4を通してコレクタが接続され、エミッタが接地されたNPNトランジスタTR2と、トランジスタTR2のベースエミッタ(接地)間に接続された抵抗器R5と、トランジスタTR2のベースに一端が接続され、他端がマイクロプロセッサ21BのポートP1に接続された抵抗器R6とからなっている。   The illustrated relay drive circuit 21C has an N-channel MOSFET F1 whose drain is connected to the relay coil connection terminal 11e and whose source is grounded, a resistor R1 connected between the gate and source of the MOSFET F1, and a MOSFET F1. A resistor R2 whose one end is connected to the gate of the second electrode, a third diode D3 whose cathode is connected to the other end of the resistor R2 and whose anode is connected to the detection voltage input terminal 11f, and whose cathode is the other resistor R2. An excitation current supply circuit having a fourth diode D4 connected to the end, a collector connected to the anode of the diode D4, and an emitter connected to the non-ground side terminal of the first capacitor C1 of the control power circuit 21A PNP transistor TR1, a resistor R3 connected between the emitter base of the transistor TR1, and a transistor The collector is connected through the resistor R4 to the base of the transistor TR1, the emitter is grounded, the resistor R5 connected between the base and emitter (ground) of the transistor TR2, and one end connected to the base of the transistor TR2. The other end is composed of a resistor R6 connected to the port P1 of the microprocessor 21B.

リレー駆動回路21Cは、マイクロプロセッサ21BがそのポートP1の電位を低レベル(Lレベル)から高レベル(Hレベル)に変化させて「リレー駆動指令」を出力したときに、トランジスタTR2及びTR1をオン状態にして、MOSFET F1に駆動信号を与える。これによりMOSFET F1をオン状態にして充電リレー20の励磁コイル20Yに励磁電流を流し、充電リレーの常開接点20aをオン状態にする。リレー駆動回路21Cはまた、メインスイッチ15が閉じてバッテリ13の電圧がメインスイッチ15と第3のダイオードD3とを通して入力されたときにもMOSFET F1をオン状態にして充電リレー20の励磁コイル20Yに励磁電流を流し、該充電リレーの常開接点20aをオン状態にする。   The relay drive circuit 21C turns on the transistors TR2 and TR1 when the microprocessor 21B changes the potential of the port P1 from a low level (L level) to a high level (H level) and outputs a “relay drive command”. In this state, a drive signal is given to the MOSFET F1. As a result, the MOSFET F1 is turned on, an exciting current is passed through the exciting coil 20Y of the charging relay 20, and the normally open contact 20a of the charging relay is turned on. The relay drive circuit 21C also turns on the MOSFET F1 to the exciting coil 20Y of the charging relay 20 when the main switch 15 is closed and the voltage of the battery 13 is input through the main switch 15 and the third diode D3. An exciting current is supplied to turn on the normally open contact 20a of the charging relay.

スイッチ状態検出回路21Dは、エミッタが接地され、コレクタが制御用電源回路21Aの第2のコンデンサC2の非接地側端子に抵抗器R7を通して接続されるとともに抵抗器R8を通してマイクロプロセッサのポートP2に接続されたNPNトランジスタTR3と、トランジスタTR3のベースエミッタ間に接続された抵抗器R9と、トランジスタTR3のベースに抵抗器R10を通してカソードが接続されるとともにアノードが検出電圧入力端子11fに接続された第5のダイオードD5と、ダイオードD5のアノードと接地間に接続された抵抗器R11とからなっている。   In the switch state detection circuit 21D, the emitter is grounded, and the collector is connected to the non-ground side terminal of the second capacitor C2 of the control power supply circuit 21A through the resistor R7 and to the port P2 of the microprocessor through the resistor R8. NPN transistor TR3, a resistor R9 connected between the base and emitter of transistor TR3, and a fifth terminal having a cathode connected to the base of transistor TR3 through resistor R10 and an anode connected to detection voltage input terminal 11f. And a resistor R11 connected between the anode of the diode D5 and the ground.

スイッチ状態検出回路21Dは、メインスイッチ15が開いているときにトランジスタTR3をオフ状態にしてマイクロプロセッサ21BのポートP2の電位を高レベル(Hレベル)にし、バッテリ13が正しい向きに接続されている状態でメインスイッチ15が閉じられた際にトランジスタTR3にベース電流を流すことにより該トランジスタをオン状態にしてポートP2の電位を低レベル(Lレベル)に変化させる。マイクロプロセッサ21Bは、ポートP2の電位のHレベルからLレベルへの変化を認識したときにメインスイッチ15が閉じられたことを検出する。バッテリ13が正しい向きと逆の向きに接続されている状態でメインスイッチ15が閉じられた際には、トランジスタTR3がオン状態にならないため、マイクロプロセッサ21Bはメインスイッチ15が閉じられたことを検出しない。   The switch state detection circuit 21D turns off the transistor TR3 when the main switch 15 is open, thereby setting the potential of the port P2 of the microprocessor 21B to a high level (H level), and the battery 13 is connected in the correct direction. When the main switch 15 is closed in this state, a base current is supplied to the transistor TR3 to turn on the transistor to change the potential of the port P2 to a low level (L level). The microprocessor 21B detects that the main switch 15 is closed when it recognizes a change in the potential of the port P2 from the H level to the L level. When the main switch 15 is closed while the battery 13 is connected in the opposite direction to the correct direction, the transistor TR3 does not turn on, so the microprocessor 21B detects that the main switch 15 is closed. do not do.

本明細書では、バッテリ13の向きが正しい状態でメインスイッチ15が閉じたときにスイッチ状態検出回路21DがマイクロプロセッサのポートP2に与えるLレベルの信号(スイッチ状態検出回路の出力信号)を「第1の信号」と呼び、メインスイッチ15が開いているとき及びメインスイッチ15が閉じているがバッテリ13の向きが正しい向きと逆の向きであるときにスイッチ状態検出回路21DがマイクロプロセッサのポートP2に与えるHレベルの信号を「第2の信号」と呼ぶ。   In the present specification, an L level signal (an output signal of the switch state detection circuit) given to the port P2 of the microprocessor by the switch state detection circuit 21D when the main switch 15 is closed while the battery 13 is in the correct orientation is referred to as “first”. When the main switch 15 is open and when the main switch 15 is closed but the battery 13 is in the opposite direction to the correct direction, the switch state detection circuit 21D is connected to the port P2 of the microprocessor. The H level signal applied to is referred to as a “second signal”.

波形整形回路21Eは、交流発電機12が出力する交流電圧を矩形波信号に変換する回路で、波形整形回路21Eから得られる矩形波信号は、マイクロプロセッサ21BのポートP3に回転検出信号として入力されている。波形整形回路21Eが出力する矩形波信号は、例えば交流発電機の出力電圧の一方の半波を矩形波状に整形した信号である。マイクロプロセッサ21Bは、ポートP3に入力される矩形波信号(回転検出信号)の立ち上がりのレベル変化を認識して、交流発電機12の出力電圧波形の1周期の時間を計測し、計測した時間をエンジンのクランク軸の1回転に相当する時間(クランク軸が1回転するのに要している時間)を与える「回転速度算出用データ」に変換し、この回転速度算出用データからエンジンの回転速度の情報を得る。   The waveform shaping circuit 21E is a circuit that converts the AC voltage output from the AC generator 12 into a rectangular wave signal. The rectangular wave signal obtained from the waveform shaping circuit 21E is input to the port P3 of the microprocessor 21B as a rotation detection signal. ing. The rectangular wave signal output from the waveform shaping circuit 21E is, for example, a signal obtained by shaping one half wave of the output voltage of the AC generator into a rectangular wave shape. The microprocessor 21B recognizes the rising level change of the rectangular wave signal (rotation detection signal) input to the port P3, measures the time of one cycle of the output voltage waveform of the AC generator 12, and measures the measured time. It is converted into “rotational speed calculation data” that gives the time corresponding to one rotation of the crankshaft of the engine (the time required for one rotation of the crankshaft). Get the information.

電圧検出回路21Fは、バッテリ13の電圧及び(又は)レギュレータ11Aの出力電圧を検出する回路である。図示の電圧検出回路21Fは、第1のダイオードD1のカソードと第2のダイオードD2のカソードとの接続点に一端が接続され、マイクロプロセッサ21BのポートP4に他端が接続された抵抗器R12と、ポートP4と接地間に接続された抵抗器R13とからなる抵抗分圧回路からなっていて、第1のダイオードD1を通して検出したレギュレータ11Aの出力電圧及び第2のダイオードD2とメインスイッチ15とを通して検出したバッテリ13の電圧を抵抗器R12とR13とにより分圧してマイクロプロセッサのポートP4に入力する。 The voltage detection circuit 21F is a circuit that detects the voltage of the battery 13 and / or the output voltage of the regulator 11A. The illustrated voltage detection circuit 21F includes a resistor R12 having one end connected to the connection point between the cathode of the first diode D1 and the cathode of the second diode D2, and the other end connected to the port P4 of the microprocessor 21B. And a resistor voltage divider comprising a resistor R13 connected between the port P4 and the ground, through the output voltage of the regulator 11A detected through the first diode D1 and the second diode D2 and the main switch 15. The detected voltage of the battery 13 is divided by resistors R12 and R13 and input to the port P4 of the microprocessor.

レギュレータ11Aが直流電圧を出力していない状態でメインスイッチ15が閉じられたときには、電圧検出回路21Fがバッテリ電圧を検出し、メインスイッチ15が開いている状態でレギュレータ11Aが直流電圧を出力したときには電圧検出回路21Fがレギュレータの出力電圧を検出する。レギュレータ11Aが直流電圧を出力し、メインスイッチ15が閉じられているときには、電圧検出回路21Fがレギュレータ11Aの出力電圧とバッテリの両端の電圧(バッテリ電圧)とを検出する。充電リレーの接点20aがオン状態にあって、レギュレータ11Aの出力電圧がバッテリ13に印加されている状態では、レギュレータの出力電圧とバッテリ電圧とが等しくなっている。   When the main switch 15 is closed while the regulator 11A is not outputting a DC voltage, the voltage detection circuit 21F detects the battery voltage, and when the regulator 11A outputs a DC voltage while the main switch 15 is open. The voltage detection circuit 21F detects the output voltage of the regulator. When the regulator 11A outputs a DC voltage and the main switch 15 is closed, the voltage detection circuit 21F detects the output voltage of the regulator 11A and the voltage across the battery (battery voltage). When the contact point 20a of the charging relay is in the on state and the output voltage of the regulator 11A is applied to the battery 13, the output voltage of the regulator and the battery voltage are equal.

マイクロプロセッサ21Bは、ポートP4に入力された電圧検出回路21Fの出力電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器を入力インターフェースとして備えていて、ポートP4に入力された電圧からレギュレータ11Aの出力電圧及び(又は)バッテリ13の出力電圧を検出する。   The microprocessor 21B includes, as an input interface, an A / D converter that converts the output voltage of the voltage detection circuit 21F input to the port P4 into a digital signal. From the voltage input to the port P4, the output voltage of the regulator 11A And / or the output voltage of the battery 13 is detected.

図2に示したように、マイクロプロセッサ21Bは、ROMに格納されたプログラムを実行することにより、充電モード設定手段21B1と、回転速度検出手段21B2と、リレー駆動指令発生手段21B3と、故障診断手段21B4とを構成する。   As shown in FIG. 2, the microprocessor 21B executes a program stored in the ROM, thereby charging mode setting means 21B1, rotation speed detection means 21B2, relay drive command generation means 21B3, and failure diagnosis means. 21B4.

充電モード設定手段21B1は、バッテリの充電モードをメインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する第1のモードと、メインスイッチが開いている状態でもエンジンの回転速度が設定速度以上であるときにはバッテリを充電する第2のモードとに設定する手段である。   The charging mode setting means 21B1 is a first mode in which the battery is charged only when the main switch is closed, and when the engine speed is equal to or higher than the set speed even when the main switch is open. It is a means to set to the 2nd mode which charges a battery.

この手段は、例えば、「メインスイッチOFF時の充電を許可/禁止ソフトスイッチ」の名称がつけられたパラメータからなるソフトウェアスイッチからなっていて、該ソフトウェアスイッチを構成するパラメータの値が「0x00」(16進法の0)に設定されているときに、充電モードをメインスイッチオフ時のバッテリの充電を許可する第2のモードとし、該パラメータが「0x00」以外の値であるときに、充電モードを、メインスイッチオフ時のバッテリの充電を禁止する(メインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する)第1のモードとするように構成される。ソフトウェアスイッチを構成するパラメータの値は、外部から設定し得るようにしておく。   This means includes, for example, a software switch composed of parameters with the name “allowing / prohibiting charging when the main switch is OFF”, and the value of the parameter constituting the software switch is “0x00” ( When the hexadecimal mode is set to 0), the charging mode is set to a second mode that permits charging of the battery when the main switch is off, and the charging mode is set when the parameter is a value other than “0x00”. Is configured to be in a first mode for prohibiting charging of the battery when the main switch is off (charging the battery only when the main switch is closed). The parameter values constituting the software switch can be set from the outside.

すなわち、充電モードを第1のモードとするときには、外部からマイクロプロセッサに指令を与えることにより「メインスイッチOFF時の充電を許可/禁止ソフトスイッチ」の名称がつけられたパラメータの値を「0x00」以外の値にし、充電モードを第2のモードとするときには、「メインスイッチOFF時の充電を許可/禁止ソフトスイッチ」の名称がつけられたパラメータの値を「0x00」とする。マイクロプロセッサは、充電リレーの接点をON状態又はOFF状態にする処理を行う際に、必要に応じて上記パラメータの値を見に行くことにより、充電モードが第1のモードに設定されているか第2のモードに設定されているかを判定する。   That is, when the charging mode is set to the first mode, the value of the parameter having the name “allowing / prohibiting charging when the main switch is OFF” is set to “0x00” by giving a command to the microprocessor from the outside. When the charging mode is set to the second mode, the value of the parameter with the name “allowing / prohibiting charging when the main switch is OFF” is set to “0x00”. When the microprocessor performs the process of setting the contact of the charging relay to the ON state or the OFF state, the microprocessor checks whether the charging mode is set to the first mode by looking at the value of the parameter as necessary. It is determined whether the mode 2 is set.

なお本実施形態では、充電モード設定手段21B1をソフトウェア上に構成しているが、ディップスイッチなどを用いてマイクロプロセッサのポートに信号を与えることにより、充電モードを第1のモード又は第2のモードとするように充電モード設定手段を構成することもできる。   In this embodiment, the charging mode setting means 21B1 is configured on software, but the charging mode is set to the first mode or the second mode by giving a signal to the port of the microprocessor using a dip switch or the like. The charging mode setting means can be configured as follows.

回転速度検出手段21B2は、交流発電機12の出力電圧からエンジンの回転速度を検出する手段で、波形整形回路21Eから得られる回転検出信号からエンジンのクランク軸が1回転するのに要している時間を「回転速度算出用データ」として検出する。   The rotation speed detection means 21B2 is a means for detecting the rotation speed of the engine from the output voltage of the AC generator 12, and is required for one rotation of the crankshaft of the engine from the rotation detection signal obtained from the waveform shaping circuit 21E. The time is detected as “rotational speed calculation data”.

リレー駆動指令発生手段21B3は、ポートP1からリレー駆動指令を出力したり、該リレー駆動指令の出力を停止したりする手段である。本実施形態で用いるリレー駆動指令発生手段21B3は、スイッチ状態検出回路21Dが第1の信号を発生しているとき(メインスイッチ15が閉じていてポートP2の電位がLレベルであるとき)、及び充電モードが第2のモードに設定がされている状態でスイッチ状態検出回路21Dが第2の信号を発生していて(ポートP2の電位がHレベルで)回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転速度が設定速度以上であるときに、ポートP1の電位をHレベルにしてリレー駆動指令を出力するように構成されている。本実施形態で用いるリレー駆動指令発生手段21B3はまた、充電モードが第1のモードに設定されている状態でスイッチ状態検出回路21Dが第2の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定された状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度未満であることが検出されているとき又はエンジンが停止していることが検出されているときにポートP1の電位をLレベルにしてリレー駆動指令の出力を停止するように構成されている。   The relay drive command generating means 21B3 is a means for outputting a relay drive command from the port P1 or stopping the output of the relay drive command. The relay drive command generation means 21B3 used in the present embodiment is used when the switch state detection circuit 21D generates the first signal (when the main switch 15 is closed and the potential of the port P2 is L level), and When the charge mode is set to the second mode, the switch state detection circuit 21D generates the second signal (the potential of the port P2 is at the H level) and the engine speed detected by the rotation speed detection means. When the rotational speed is equal to or higher than the set speed, the potential of the port P1 is set to H level and a relay drive command is output. The relay drive command generating means 21B3 used in the present embodiment is also configured so that the switch state detection circuit 21D generates the second signal while the charge mode is set to the first mode, and the charge mode is the first mode. When the switch state detection circuit generates the second signal in the state set to mode 2 and the rotational speed detecting means detects that the rotational speed of the engine is lower than the set speed, or the engine stops. When this is detected, the output of the relay drive command is stopped by setting the potential of the port P1 to the L level.

マイクロプロセッサ21BがそのポートP1の電位をHレベルにしてリレー駆動指令を出力したときに、リレー駆動回路21CのMOSFET F1がオン状態になって充電リレー20の励磁コイル20Yに励磁電流を流し、接点20aをオン状態にする。またマイクロプロセッサ21BがそのポートP1の電位をLレベルにしてリレー駆動指令の出力を停止したときに、リレー駆動回路21CのMOSFET F1がオフ状態になって充電リレー20の励磁コイル20Yへの励磁電流の供給を停止し、接点20aをオフ状態にする。   When the microprocessor 21B sets the potential of the port P1 to the H level and outputs a relay drive command, the MOSFET F1 of the relay drive circuit 21C is turned on to pass an excitation current through the excitation coil 20Y of the charging relay 20, 20a is turned on. When the microprocessor 21B sets the potential of the port P1 to the L level and stops outputting the relay drive command, the MOSFET F1 of the relay drive circuit 21C is turned off and the excitation current to the excitation coil 20Y of the charging relay 20 is turned off. Is stopped and the contact 20a is turned off.

マイクロプロセッサはまた、電圧検出回路21Fにより検出された電圧からレギュレータ11A及び(又は)バッテリ13に異常があるか否かや、充電リレーに異常があるか否か等を診断する故障診断手段21B4を構成するようにプログラムされている。故障検出手段21B4は、例えば、エンジンを始動する前に電圧検出回路21Fが検出したバッテリ電圧が設定値未満であるとき(例えば定格電圧が12Vのバッテリの電圧が8V未満になったとき)にバッテリが劣化していると判定してバッテリが異常であると診断する。また回転速度検出手段21B2により検出されるエンジンの回転速度が設定値を超えている状態で、電圧検出回路21Fにより検出される電圧が設定値を超えることができない場合に、バッテリ又はレギュレータが異常であると診断する。またスイッチ状態検出回路21Dによりメインスイッチが閉じられていることが検出されている状態で、レギュレータの出力電圧がバッテリ電圧の設定範囲の下限を与える設定値まで低下することがないときにバッテリの充電が行われていないこと、すなわち充電リレーに異常があってその接点が閉じていないことを診断することができる。   The microprocessor also includes failure diagnosis means 21B4 for diagnosing whether the regulator 11A and / or the battery 13 is abnormal from the voltage detected by the voltage detection circuit 21F, whether the charging relay is abnormal, or the like. Programmed to configure. The failure detection means 21B4 is, for example, a battery when the battery voltage detected by the voltage detection circuit 21F before starting the engine is less than a set value (for example, when the voltage of a battery having a rated voltage of 12V becomes less than 8V). It is determined that the battery has deteriorated, and the battery is diagnosed as abnormal. Also, if the voltage detected by the voltage detection circuit 21F cannot exceed the set value while the engine speed detected by the rotation speed detecting means 21B2 exceeds the set value, the battery or regulator is abnormal. Diagnose it. Further, when the switch state detection circuit 21D detects that the main switch is closed, the battery is charged when the output voltage of the regulator does not decrease to a set value that gives the lower limit of the battery voltage setting range. It is possible to diagnose that the charging relay is not performed, that is, the charging relay has an abnormality and the contact is not closed.

上記のように故障診断手段を設ける場合、リレー駆動指令発生手段21B3は、リレー駆動指令を消滅させる(マイクロプロセッサのポートP1の電位をLレベルにする)前に故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成しておく。このような処理を行わせるようにしておけば、次にエンジンを運転した際にメモリに記憶された診断結果を読み出して、その診断結果に基づいて異常表示等を行わせることができる。   When the failure diagnosis means is provided as described above, the relay drive command generation means 21B3 stores the diagnosis result by the failure diagnosis means in the memory before the relay drive command is extinguished (the potential of the port P1 of the microprocessor is set to L level). It is configured to perform the process of storing. If such a process is performed, the diagnosis result stored in the memory when the engine is operated next time is read, and an abnormality display or the like can be performed based on the diagnosis result.

上記の説明から明らかなように、本実施形態では、マイクロプロセッサ21Bが、交流発電機12の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段21B2と、スイッチ状態検出回路21Dが第1の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定がされている状態でスイッチ状態検出回路21Dが第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度以上であることが検出されているときにリレー駆動指令を発生し、充電モードが第1のモードに設定されている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定された状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度未満であることが検出されているか又はエンジンが停止していることが検出されているときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段21B3と、電圧検出回路21Fにより検出された電圧からレギュレータ及び(又は)バッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段21B4とを構成するようにプログラムされる。本実施形態のように、故障診断手段を設ける場合、リレー駆動指令発生手段は、リレー駆動指令の出力を停止する前に故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成される。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the microprocessor 21B includes the rotation speed detection means 21B2 that detects the rotation speed of the engine from the output of the AC generator 12, and the switch state detection circuit 21D includes the first signal. , And when the charging mode is set to the second mode, the switch state detection circuit 21D generates the second signal, and the engine speed is set to the set speed by the rotation speed detecting means. When it is detected that the above is detected, a relay drive command is generated, the charging mode is set to the first mode, and the switch state detection circuit generates the second signal, and charging When the mode is set to the second mode, the switch state detection circuit generates the second signal, and the rotational speed of the engine is set by the rotational speed detection means. Relay drive command generating means 21B3 for eliminating the relay drive command when it is detected that the engine is full or the engine is stopped, and a regulator and a voltage based on the voltage detected by the voltage detection circuit 21F (Or) It is programmed to constitute failure diagnosis means 21B4 for diagnosing whether or not there is an abnormality in the battery. When the failure diagnosis unit is provided as in this embodiment, the relay drive command generation unit is configured to perform a process of storing the diagnosis result of the failure diagnosis unit in the memory before stopping the output of the relay drive command. .

上記の実施形態において、バッテリ13の向きが正しいとすると、キーを一段階操作してメインスイッチ15を閉じた際に、バッテリ13からメインスイッチ15と第2のダイオードD2とを通して制御用電源回路21Aに電圧が与えられる。このとき制御用電源回路21Aは安定化された直流電圧を出力するため、マイクロプロセッサ21Bに電源電圧が与えられて、マイクロプロセッサ21Bが起動する。   In the above embodiment, if the direction of the battery 13 is correct, the control power circuit 21A from the battery 13 through the main switch 15 and the second diode D2 when the key is operated in one step and the main switch 15 is closed. Is given a voltage. At this time, since the control power supply circuit 21A outputs a stabilized DC voltage, the power supply voltage is applied to the microprocessor 21B, and the microprocessor 21B is activated.

またバッテリが正しく接続されている状態でメインスイッチ15が閉じられると、バッテリ13から第3のダイオードD3を通してリレー駆動回路21CのMOSFET F1のゲートに電圧が印加されるとともに、第2のダイオードD2を通してバッテリ電圧が充電リレー20の励磁コイル20YとMOSFET F1との直列回路に印加されるため、MOSFET F1がオン状態になって励磁コイル20Yに電流が流れる。これにより充電リレーの接点20aがオン状態になり、レギュレータ11Aの出力端子間にバッテリ13が接続された状態になる。またこのときスイッチ状態検出回路21Dが第1の信号を発生し(マイクロプロセッサのポートP2の電位をLレベルにし)、マイクロプロセッサ21BがそのポートP1の電位をHレベルとしてリレー駆動指令を発生するため、このリレー駆動指令によってもリレー駆動回路21Cが充電リレー20の励磁コイル20Yに励磁電流を流し、充電リレー20の常開接点20aをオン状態に保持する。またこのときバッテリ13及びレギュレータ11Aからメインスイッチ15を通して負荷14に電流が供給される。   When the main switch 15 is closed while the battery is correctly connected, a voltage is applied from the battery 13 to the gate of the MOSFET F1 of the relay drive circuit 21C through the third diode D3, and through the second diode D2. Since the battery voltage is applied to the series circuit of the exciting coil 20Y of the charging relay 20 and the MOSFET F1, the MOSFET F1 is turned on and a current flows through the exciting coil 20Y. As a result, the contact 20a of the charging relay is turned on, and the battery 13 is connected between the output terminals of the regulator 11A. At this time, the switch state detection circuit 21D generates the first signal (the potential of the port P2 of the microprocessor is set to L level), and the microprocessor 21B generates the relay drive command with the potential of the port P1 being set to H level. Even in response to this relay drive command, the relay drive circuit 21C causes an excitation current to flow through the excitation coil 20Y of the charging relay 20 and keeps the normally open contact 20a of the charging relay 20 in an ON state. At this time, current is supplied to the load 14 from the battery 13 and the regulator 11A through the main switch 15.

充電リレー20の接点20aをオン状態にしてレギュレータの出力でバッテリ13を充電し、メインスイッチ15を閉じて負荷14を駆動している状態で、キースイッチを操作してメインスイッチ15を開くと、スイッチ状態検出回路21DがマイクロプロセッサのポートP2に第2の信号を与えるため、マイクロプロセッサはリレー駆動指令の出力を停止する。またメインスイッチ15が開かれると、バッテリ13から第3のダイオードD3を通してリレー駆動回路21Cに入力されていた電圧が消滅する。従って、充電リレーの励磁コイル20Yへの励磁電流の供給が停止され、充電リレーの接点20aがオフ状態になる。   When the contact 20a of the charging relay 20 is turned on, the battery 13 is charged with the output of the regulator, the main switch 15 is closed and the load 14 is driven, and the key switch is operated to open the main switch 15. Since the switch state detection circuit 21D provides the second signal to the port P2 of the microprocessor, the microprocessor stops outputting the relay drive command. When the main switch 15 is opened, the voltage input from the battery 13 to the relay drive circuit 21C through the third diode D3 disappears. Accordingly, the supply of the excitation current to the excitation coil 20Y of the charging relay is stopped, and the contact 20a of the charging relay is turned off.

充電モード設定手段21B1により、充電モードが「第2のモード」(メインスイッチが開いている状態でも、エンジンの回転速度が設定速度以上であるときにはバッテリを充電するモード)に設定されている場合には、メインスイッチ15を開いている状態でも交流発電機の回転速度が設定速度以上であることが検出されたときに、マイクロプロセッサ21BのポートP1からリレー駆動回路21Cにリレー駆動指令が与えられるため、リレー駆動回路から充電リレー20の励磁コイルに励磁電流が供給され、その接点20aがオン状態になる。これによりレギュレータ11Aの出力がバッテリ13に供給されるようになり、バッテリが充電されるようになる。   When the charging mode is set to “second mode” (a mode in which the battery is charged when the engine speed is equal to or higher than the set speed even when the main switch is open) by the charging mode setting means 21B1. Because, even when the main switch 15 is opened, when it is detected that the rotational speed of the AC generator is equal to or higher than the set speed, a relay drive command is given from the port P1 of the microprocessor 21B to the relay drive circuit 21C. The exciting current is supplied from the relay drive circuit to the exciting coil of the charging relay 20, and the contact 20a is turned on. As a result, the output of the regulator 11A is supplied to the battery 13, and the battery is charged.

バッテリ13が正しい向きと逆の向きに接続されている場合には、メインスイッチ15を閉じた際に、ダイオードD2によりバッテリ電圧が制御用電源回路21Aに入力されるのが阻止されるため、制御用電源回路21Aが安定化された直流電圧Vccを出力することがなく、マイクロプロセッサ21Bは起動しない。またバッテリ13が逆向きに接続されている場合には、ダイオードD2により、充電リレー20の励磁コイル20Yにバッテリ電圧が印加されるのが阻止されるため、充電リレー20の接点20aが閉じることはない。従って、バッテリの電圧がレギュレータ11Aに逆方向に印加されるのを防ぐことができ、バッテリからレギュレータ内のダイオードDx,Du及びDy,Dvを通して短絡電流が流れてレギュレータが破壊するのを防ぐことができる。またバッテリが逆向きに接続されているときには、第3のダイオードD3により、リレー駆動回路21Cにバッテリ電圧が逆方向に印加されるのを阻止することができるため、リレー駆動回路21Cが破損するのを防ぐことができる。同様に、ダイオードD5により、スイッチ状態検出回路21Dにバッテリ電圧が逆方向に入力されるのを阻止することができるため、スイッチ状態検出回路のトランジスタTR3が破損するのを防ぐことができる。   When the battery 13 is connected in a direction opposite to the correct direction, the diode D2 prevents the battery voltage from being input to the control power circuit 21A when the main switch 15 is closed. The power supply circuit 21A does not output the stabilized DC voltage Vcc, and the microprocessor 21B does not start. Further, when the battery 13 is connected in the reverse direction, the diode D2 prevents the battery voltage from being applied to the exciting coil 20Y of the charging relay 20, so that the contact 20a of the charging relay 20 is not closed. Absent. Therefore, it is possible to prevent the battery voltage from being applied to the regulator 11A in the reverse direction, and it is possible to prevent the regulator from being destroyed by a short-circuit current flowing from the battery through the diodes Dx, Du and Dy, Dv in the regulator. it can. Further, when the battery is connected in the reverse direction, the third diode D3 can prevent the battery voltage from being applied in the reverse direction to the relay drive circuit 21C, so that the relay drive circuit 21C is damaged. Can be prevented. Similarly, since the diode D5 can prevent the battery voltage from being input to the switch state detection circuit 21D in the reverse direction, the transistor TR3 of the switch state detection circuit can be prevented from being damaged.

またバッテリが逆向きに接続されている場合には、エンジンを始動させる位置までキースイッチを操作してもスタータモータは回転しないため、交流発電機12からレギュレータ11Aを通して制御用電源回路21Aに電圧が与えられることはない。従ってマイクロプロセッサ21Bは起動せず、マイクロプロセッサ21Bからリレー駆動回路21Cにリレー駆動指令が与えられることはないため、充電リレーの接点20aが閉じることはない。   When the battery is connected in the reverse direction, the starter motor does not rotate even if the key switch is operated to the position where the engine is started. Therefore, the voltage is supplied from the AC generator 12 to the control power supply circuit 21A through the regulator 11A. Never given. Therefore, the microprocessor 21B does not start up and no relay drive command is given from the microprocessor 21B to the relay drive circuit 21C, so that the contact 20a of the charging relay is not closed.

上記の説明では、エンジンを始動及び停止させる際に操作されるキースイッチにメインスイッチ15が組み込まれていて、メインスイッチ15を閉じた後にエンジンを始動させる操作が行われるとしたが、メインスイッチ15がキースイッチと別個に設けられていて、エンジンの始動がメインスイッチの状態とは無関係に行われる場合、及びバッテリ13がエンジンを動作させるために用いられるバッテリとは別のバッテリである場合には、メインスイッチ15を開いた状態でエンジンが始動させられることがあり得る。   In the above description, the main switch 15 is incorporated in the key switch operated when starting and stopping the engine, and the operation of starting the engine is performed after the main switch 15 is closed. Is provided separately from the key switch, and when the engine is started regardless of the state of the main switch, and when the battery 13 is a battery different from the battery used to operate the engine. The engine may be started with the main switch 15 open.

メインスイッチ15を開いた状態でエンジンを始動させた場合には、交流発電機12の出力電圧がレギュレータ11Aにより整流されて、第1のダイオードD1を通して制御用電源回路21Aに入力される。そのため、制御用電源回路21Aから安定化された直流電圧Vccが出力され、マイクロプロセッサ21Bが起動する。エンジンが始動した後、バッテリ13が正しく接続されている状態でメインスイッチ15が閉じられると、スイッチ状態検出回路21DがマイクロプロセッサのポートP2に第1の信号を与える。このときマイクロプロセッサ21BはポートP1からリレー駆動指令を発生するため、リレー駆動回路21Cから充電リレー20の励磁コイル20Yに励磁電流が供給されて、充電リレーの接点20aがオン状態になり、レギュレータ11Aからバッテリ13に充電電流を供給し得る状態になる。   When the engine is started with the main switch 15 opened, the output voltage of the AC generator 12 is rectified by the regulator 11A and input to the control power circuit 21A through the first diode D1. Therefore, the stabilized DC voltage Vcc is output from the control power supply circuit 21A, and the microprocessor 21B is activated. When the main switch 15 is closed after the engine is started and the battery 13 is correctly connected, the switch state detection circuit 21D provides a first signal to the port P2 of the microprocessor. At this time, since the microprocessor 21B generates a relay driving command from the port P1, the exciting current is supplied from the relay driving circuit 21C to the exciting coil 20Y of the charging relay 20, the contact 20a of the charging relay is turned on, and the regulator 11A Thus, the battery 13 can be supplied with a charging current.

バッテリ13がエンジンを動作させるために用いられるバッテリとは別のバッテリである場合に、バッテリ13が逆向きに接続されている状態でエンジンが始動させられた後、メインスイッチ15が閉じられたときには、スイッチ状態検出回路21Dがマイクロプロセッサ21BのポートP2に第2の信号を与える(マイクロプロセッサはメインスイッチが閉じたことを検出できない)ため、マイクロプロセッサはリレー駆動指令を発生しない。従ってバッテリが逆向きに接続されている状態でエンジンが始動した後、メインスイッチ15が閉じられたときに、充電リレーの接点が閉じて、バッテリの電圧がレギュレータに逆方向に印加されるのを防ぐことができる。   When the main switch 15 is closed after the engine is started in a state where the battery 13 is connected in the opposite direction when the battery 13 is a battery different from the battery used for operating the engine. Since the switch state detection circuit 21D provides the second signal to the port P2 of the microprocessor 21B (the microprocessor cannot detect that the main switch is closed), the microprocessor does not generate a relay drive command. Therefore, when the main switch 15 is closed after the engine is started with the battery connected in the reverse direction, the contact of the charging relay is closed and the voltage of the battery is applied to the regulator in the reverse direction. Can be prevented.

バッテリ13がエンジンを動作させるために用いるバッテリとは別のバッテリであって、充電モードが第2のモードに設定されている場合には、バッテリが逆接続されている状態でも、交流発電機の回転速度が設定速度以上になったときにマイクロプロセッサがリレー駆動指令を出力して充電リレー20を励磁することがあり得る。このような事態が生じるのを防ぐためには、エンジンを始動した後、メインスイッチが閉じられたことをマイクロプロセッサが少なく1回検出したことを条件として、メインスイッチ15が開いている状態で交流発電機の回転速度が設定速度以上になったときにリレー駆動指令を発生するように、マイクロプロセッサをプログラムしておくことが好ましい。このように構成しておけば、バッテリが逆向きに接続されているときには、エンジンを始動した後、メインスイッチが閉じられたことを検出することができないため、バッテリが逆向きに接続されている状態でエンジンを始動させた後、交流発電機の回転速度が設定速度に達したときにマイクロプロセッサがリレー駆動指令を発生するのを防ぐことができ、バッテリが逆向きに接続されている状態でエンジンが始動させられた後、充電リレーの接点がオン状態になってバッテリの電圧がレギュレータに逆方向に印加されるのを防ぐことができる。   When the battery 13 is a battery different from the battery used for operating the engine and the charging mode is set to the second mode, even if the battery is reversely connected, When the rotational speed becomes equal to or higher than the set speed, the microprocessor may output a relay drive command to excite the charging relay 20. In order to prevent such a situation from occurring, AC power generation is performed with the main switch 15 open, provided that the microprocessor detects that the main switch is closed once after the engine is started. It is preferable to program the microprocessor so that a relay drive command is generated when the rotational speed of the machine exceeds the set speed. With this configuration, when the battery is connected in the reverse direction, it is impossible to detect that the main switch is closed after the engine is started, so the battery is connected in the reverse direction. After starting the engine in a state, it can prevent the microprocessor from issuing a relay drive command when the rotational speed of the alternator reaches the set speed, and with the battery connected in the reverse direction After the engine is started, the contact of the charging relay is turned on to prevent the battery voltage from being applied to the regulator in the reverse direction.

上記の実施形態において、回転速度検出手段21B2と、リレー駆動指令発生手段21B3とを構成するために、マイクロプロセッサ21Bに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートを、図3ないし図6に示した。   FIG. 3 to FIG. 6 are flowcharts showing an example of an algorithm of a program executed by the microprocessor 21B in order to constitute the rotational speed detection means 21B2 and the relay drive command generation means 21B3 in the above embodiment. It was.

図3はマイクロプロセッサが起動した後に開始されるメインルーチンを示したものである。このメインルーチンが開始されると、先ずステップS101で入出力ポートやRAMの初期設定を行い、ステップS102で図5に示された充電電流ON判定処理を行う。次いでステップS103でインターバルタイマをセットして割り込みを許可する。割り込みを許可した後、ステップS104でインターバルタイマによる割り込みがかかるのを待ち、割り込みがかかったときにステップS105に移行する。ステップS105では、電圧検出回路21Fが検出しているバッテリ電圧を読み込む。次いでステップS106に進んで、図4に示した回転検出信号処理で検出された回転速度算出用データからエンジンの回転速度(交流発電機12の回転速度)を算出する。   FIG. 3 shows a main routine which is started after the microprocessor is started. When this main routine is started, the input / output port and RAM are initially set in step S101, and the charging current ON determination process shown in FIG. 5 is performed in step S102. Next, in step S103, an interval timer is set to permit interruption. After permitting the interrupt, the system waits for an interrupt by the interval timer in step S104, and proceeds to step S105 when the interrupt occurs. In step S105, the battery voltage detected by the voltage detection circuit 21F is read. Next, the process proceeds to step S106, and the engine rotation speed (the rotation speed of the AC generator 12) is calculated from the rotation speed calculation data detected by the rotation detection signal processing shown in FIG.

ステップS106で回転速度を算出した後、ステップS107に進んで充電リレーの接点がON状態にあるか否かを判定する。その結果充電リレーの接点がON状態にないと判定されたときには、ステップS108に進んで図5に示された充電リレーON判定処理を行った後ステップS104に戻る。またステップS107で充電リレーの接点がON状態にあると判定されたときには、ステップS109に進んで図6に示された充電リレーOFF判定処理を行った後ステップS104に戻る。   After calculating the rotation speed in step S106, the process proceeds to step S107 to determine whether or not the contact of the charging relay is in an ON state. As a result, when it is determined that the contact point of the charging relay is not in the ON state, the process proceeds to step S108, performs the charging relay ON determination process shown in FIG. 5, and then returns to step S104. If it is determined in step S107 that the contact point of the charging relay is in the ON state, the process proceeds to step S109 to perform the charging relay OFF determination process shown in FIG. 6 and then returns to step S104.

図4に示された回転検出信号処理は、マイクロプロセッサが、波形整形回路21Eから与えられる矩形波信号の立ち上がりのレベル変化を検出する毎に実行される。図4の処理においては、先ずステップS201で前回の回転検出信号(矩形波信号のレベル変化)が入力された時刻から今回の回転検出信号が入力された時刻までの時間を、エンジンのクランク軸が1回転するのに要した時間に変換して、この時間を「回転速度算出用データ」としてRAMに記憶させる。   The rotation detection signal processing shown in FIG. 4 is executed each time the microprocessor detects a change in the rising level of the rectangular wave signal supplied from the waveform shaping circuit 21E. In the process of FIG. 4, first, in step S201, the time from the time when the previous rotation detection signal (the level change of the rectangular wave signal) is input to the time when the current rotation detection signal is input is determined by the crankshaft of the engine. The time required for one rotation is converted, and this time is stored in the RAM as “rotational speed calculation data”.

図5の充電リレーON判定処理においては、先ずステップS301で充電リレーの接点がON状態にあるか否かを判定する。この判定の結果、充電リレーの接点がON状態にあると判定されたときには、以後何もしないでこの処理を抜ける。ステップS301で充電リレーの接点がON状態にないと判定されたときには、ステップS302に進んでスイッチ状態検出回路21Dの出力からメインスイッチがON状態にあることが検出されているか否かを判定する。その結果メインスイッチがON状態にあることが検出されている場合には、ステップS303に進んでリレー駆動指令を発生させた後メインルーチンに復帰する。   In the charging relay ON determination process of FIG. 5, it is first determined in step S301 whether or not the charging relay contact is in an ON state. As a result of this determination, when it is determined that the contact of the charging relay is in the ON state, the process is terminated without doing anything thereafter. When it is determined in step S301 that the contact point of the charging relay is not in the ON state, the process proceeds to step S302 to determine whether or not the main switch is detected to be in the ON state from the output of the switch state detection circuit 21D. As a result, when it is detected that the main switch is in the ON state, the process proceeds to step S303 to generate a relay drive command and then returns to the main routine.

ステップS302でメインスイッチがON状態でないと判定されたときには,ステップS304に進んでメインスイッチON時の充電が許可されているか否か(充電モードが第2のモードであるか否か)を判定し、メインスイッチON時の充電が許可されていない(充電モードが第1のモードである)と判定されたときには、以後何もしないでメインルーチンに復帰する。ステップS304でメインスイッチON時の充電が許可されている(充電モードが第2のモードである)と判定されたときには、ステップS305に進んで、回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転速度が充電を許可する設定速度に達しているか否かを判定する。この判定の結果、エンジンの回転速度が充電を許可する設定速度に達していないと判定されたときには、以後何もしないでメインルーチンに復帰する。ステップS305でエンジンの回転速度が充電を許可する設定速度に達していると判定されたときにはステップS303に進んでリレー駆動指令を発生させた後メインルーチンに復帰する。   When it is determined in step S302 that the main switch is not in the ON state, the process proceeds to step S304 to determine whether or not charging when the main switch is ON is permitted (whether or not the charging mode is the second mode). When it is determined that charging when the main switch is ON is not permitted (the charging mode is the first mode), the process returns to the main routine without doing anything thereafter. When it is determined in step S304 that charging when the main switch is ON is permitted (the charging mode is the second mode), the process proceeds to step S305, and the engine speed detected by the speed detecting means is detected. It is determined whether or not a set speed permitting charging has been reached. As a result of this determination, when it is determined that the engine speed has not reached the set speed at which charging is permitted, the process returns to the main routine without doing anything thereafter. If it is determined in step S305 that the engine speed has reached the set speed at which charging is permitted, the process proceeds to step S303 to generate a relay drive command, and then returns to the main routine.

図6に示された充電リレーOFF判定処理においては、先ずステップS401でメインスイッチが閉じているか否かを判定する。その結果メインスイッチが閉じていると判定されたときには以後何もしないでメインルーチンに復帰する。ステップS401でメインスイッチが閉じていないと判定されたときにはステップS402に進んでエンジンが停止しているか否か(回転速度検出手段により検出された回転速度が零であるか否か)を判定する。その結果エンジンが停止していないと判定されたときには以後何もしないでメインルーチンに復帰する。ステップS402でエンジンが停止していると判定されたときには、ステップS403に進んで故障診断手段による故障診断結果の記憶が完了しているか否かを判定し、完了していない場合には何もしないでメインルーチンに復帰する。ステップS403で、故障診断手段による故障診断結果の記憶が完了していると判定された場合には、ステップS404に進んでリレー駆動指令を停止させた後にメインルーチンに復帰する。   In the charging relay OFF determination process shown in FIG. 6, it is first determined in step S401 whether or not the main switch is closed. As a result, when it is determined that the main switch is closed, the process returns to the main routine without doing anything thereafter. If it is determined in step S401 that the main switch is not closed, the process proceeds to step S402 to determine whether or not the engine is stopped (whether or not the rotational speed detected by the rotational speed detection means is zero). As a result, when it is determined that the engine is not stopped, the process returns to the main routine without doing anything thereafter. When it is determined in step S402 that the engine is stopped, the process proceeds to step S403, where it is determined whether or not the storage of the failure diagnosis result by the failure diagnosis means is completed, and if it is not completed, nothing is done. Return to the main routine. If it is determined in step S403 that the storage of the failure diagnosis result by the failure diagnosis means has been completed, the process proceeds to step S404 to stop the relay drive command and then return to the main routine.

図3ないし図6に示されたアルゴリズムによる場合には、図4の処理と、図3のメインルーチンのステップS106とにより、回転速度検出手段21B2が構成される。また図5に示した充電リレーON判定処理と、図6に示した充電リレーOFF判定処理とにより、リレー駆動指令発生手段21B3が構成される。   In the case of the algorithm shown in FIGS. 3 to 6, the rotational speed detecting means 21B2 is constituted by the processing of FIG. 4 and step S106 of the main routine of FIG. The relay drive command generation means 21B3 is configured by the charge relay ON determination process shown in FIG. 5 and the charge relay OFF determination process shown in FIG.

上記の実施形態では、バッテリの充電モードを、メインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する第1のモードと、メインスイッチが開いている状態でもエンジンの回転速度が設定速度以上であるときバッテリを充電する第2のモードとに設定する充電モード設定手段を設けて、交流発電機の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段21B2と、スイッチ状態検出回路21Dが第1の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定がされている状態でスイッチ状態検出回路21Dが第2の信号を発生していて回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転速度が設定速度以上であるときにリレー駆動指令を発生し、充電モードが第1のモードに設定されている状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているとき、及び充電モードが第2のモードに設定された状態でスイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転速度が設定速度未満であるときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段とを構成するようにマイクロプロセッサがプログラムされているが、本発明に係る電源装置は、基本的には、メインスイッチが開いているときに充電リレーの接点をオフ状態にし、メインスイッチが閉じているときに充電リレーをオン状態にするように、メインスイッチの状態に応じて充電リレーを制御するように構成すればよく、充電モード設定手段は省略することができる。   In the above embodiment, the battery charging mode is the first mode in which the battery is charged only when the main switch is closed, and the engine speed is equal to or higher than the set speed even when the main switch is open. Charge mode setting means for setting the second mode for charging the battery is provided, and the rotation speed detection means 21B2 for detecting the rotation speed of the engine from the output of the AC generator, and the switch state detection circuit 21D are the first signals. , And when the charge mode is set to the second mode, the switch speed detection circuit 21D generates the second signal and the engine speed detected by the speed detection means. Generates a relay drive command when the speed is equal to or higher than the set speed, and the switch state detection circuit is in a state where the charging mode is set to the first mode. The rotation speed of the engine detected by the rotation speed detecting means when the switch state detection circuit generates the second signal when the signal 2 is generated and the charging mode is set to the second mode. Is programmed to constitute a relay drive command generating means for eliminating the relay drive command when the speed is less than the set speed, the power supply device according to the present invention basically has a main switch It may be configured to control the charging relay according to the state of the main switch so that the contact of the charging relay is turned off when it is open and the charging relay is turned on when the main switch is closed. The charging mode setting means can be omitted.

充電モード設定手段を省略する場合、マイクロプロセッサは、スイッチ状態検出回路が第1の信号を発生しているときにリレー駆動指令を発生し、スイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているときにリレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段を構成するようにプログラムされる。   When the charging mode setting means is omitted, the microprocessor generates a relay drive command when the switch state detection circuit is generating the first signal, and the switch state detection circuit is generating the second signal. Sometimes programmed to constitute a relay drive command generating means for eliminating the relay drive command.

上記の実施形態ではまた、マイクロプロセッサ21Bが、電圧検出回路21Fにより検出された電圧からレギュレータ及び(又は)バッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段を構成するようにプログラムされるが、レギュレータ及び(又は)バッテリの異常の有無を特に診断する必要がない場合には、この故障診断手段を省略することができる。   In the above embodiment, the microprocessor 21B is also programmed to constitute a failure diagnosis means for diagnosing whether or not there is an abnormality in the regulator and / or battery from the voltage detected by the voltage detection circuit 21F. The failure diagnosis means can be omitted when it is not particularly necessary to diagnose whether the regulator and / or the battery is abnormal.

図6の充電リレーOFF判定処理では、ステップS402でエンジンが停止したことが検出された時にステップS403に進むようにしたが、ステップ402でエンジンの回転速度が設定速度未満であるか否かを判定して、エンジンの回転速度が設定速度未満であるとき(交流発電機がバッテリを充電するために必要な出力を発生することができない状態にあるとき)にステップS403に進むようにしてもよい。   In the charging relay OFF determination process of FIG. 6, when it is detected in step S402 that the engine has stopped, the process proceeds to step S403. However, in step 402, it is determined whether or not the engine speed is less than the set speed. Then, when the rotational speed of the engine is lower than the set speed (when the AC generator is in a state where it is not possible to generate an output necessary for charging the battery), the process may proceed to step S403.

上記の実施形態のように、アノードがメインスイッチを通してバッテリの正極端子に接続された第3のダイオードD3を設けて、バッテリ13の電圧がメインスイッチ15と第3のダイオードD3とを通してリレー駆動回路21Cに入力された場合にも充電リレーに励磁電流を供給するように構成しておくと、メインスイッチ15が閉じられたときに、マイクロプロセッサ21Bからリレー駆動指令が発生しなくても、充電リレーの接点をオン状態にすることができるため、マイクロプロセッサ21Bが起動しなかったり、スイッチ状態検出回路21Dが故障している場合にも充電リレー20の接点20aをオン状態にして負荷14を駆動したり、バッテリ13を充電したりすることができるという利点が得られる。しかしながら、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、第3のダイオードD3を省略して、マイクロプロセッサ21Bがリレー駆動指令を出力したときにのみ、充電リレーを励磁するように構成してもよい。   As in the above-described embodiment, the third diode D3 having the anode connected to the positive terminal of the battery through the main switch is provided, and the voltage of the battery 13 passes through the main switch 15 and the third diode D3 and the relay drive circuit 21C. If an excitation current is supplied to the charging relay even when it is input to the charging relay, even if no relay drive command is issued from the microprocessor 21B when the main switch 15 is closed, the charging relay Since the contact can be turned on, even when the microprocessor 21B does not start up or the switch state detection circuit 21D fails, the contact 14a of the charging relay 20 is turned on to drive the load 14. The advantage that the battery 13 can be charged is obtained. However, the present invention is not limited to such a configuration. The third diode D3 is omitted, and the charging relay is excited only when the microprocessor 21B outputs a relay drive command. It may be configured.

上記の実施形態では,交流発電機12として単相交流発電機が用いられているが、三相交流発電機を用いる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。   In the above embodiment, a single-phase AC generator is used as the AC generator 12. However, it is needless to say that the present invention can also be applied when a three-phase AC generator is used.

上記の実施形態では、レギュレータとして短絡式のレギュレータを用いたが、レギュレータ11Aは、交流入力端子を通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を直流出力端子間に出力する整流機能付きのレギュレータであればよく、他の形式のレギュレータを用いることもできる。例えば、フルブリッジ型の全波整流回路のブリッジの上側アーム及び(又は)下側アームをサイリスタ等の単方向性スイッチング素子により構成した制御整流回路と、バッテリ電圧が設定値を超えたときに制御整流回路の上側及び(又は)下側アームのスイッチング素子をオフ状態にしてバッテリへの電流の供給を停止するようにスイッチング素子を制御するオープンタイプのレギュレータを用いる場合にも本発明を適用することができる。オープンタイプのレギュレータを用いる場合には、その交流入力端子に電圧が印加された際に、オン状態にすべきスイッチング素子(順方向電圧が印加されているスイッチング素子)に直ちにトリガ信号を供給することができるように、各スイッチング素子のトリガ回路を構成して、交流入力端子に交流電圧が入力されたときにレギュレータが直ちに直流電圧を出力するように構成しておく。   In the above embodiment, a short-circuit regulator is used as the regulator, but the regulator 11A rectifies the AC voltage input through the AC input terminal and outputs a DC voltage whose voltage value is adjusted between the DC output terminals. Any regulator with a rectifying function may be used, and other types of regulators may be used. For example, a control rectifier circuit in which the upper arm and / or lower arm of the bridge of a full-bridge type full-wave rectifier circuit is configured by a unidirectional switching element such as a thyristor, and control when the battery voltage exceeds a set value The present invention is also applied to the case where an open type regulator that controls the switching element so as to stop the supply of current to the battery by turning off the switching element of the upper and / or lower arm of the rectifier circuit. Can do. When an open type regulator is used, when a voltage is applied to the AC input terminal, a trigger signal is immediately supplied to the switching element to be turned on (a switching element to which a forward voltage is applied). The trigger circuit of each switching element is configured so that the regulator immediately outputs a DC voltage when an AC voltage is input to the AC input terminal.

上記の実施形態では、マイクロプロセッサ21Bが主として充電リレーを制御するために設けられているが、マイクロプロセッサ21Bがレギュレータを制御するマイクロプロセッサを兼ねるように構成することもできる。この場合には、例えば図3のメインルーチンのステップS106とステップS107との間にレギュレータの制御を実行させるステップを設ける。   In the above embodiment, the microprocessor 21B is provided mainly for controlling the charging relay. However, the microprocessor 21B can also be configured to serve as a microprocessor for controlling the regulator. In this case, for example, a step of executing control of the regulator is provided between step S106 and step S107 of the main routine of FIG.

上記の実施形態では、電圧検出回路21Fが、バッテリ電圧及びレギュレータの出力電圧の双方が反映された電圧を検出するように構成されているが、バッテリ電圧を検出する電圧検出回路と、レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路とを個別に設けて、これらの電圧検出回路の出力から故障診断を行うように構成することもできる。   In the above embodiment, the voltage detection circuit 21F is configured to detect a voltage reflecting both the battery voltage and the output voltage of the regulator, but the voltage detection circuit that detects the battery voltage and the output of the regulator It is also possible to provide a voltage detection circuit for detecting a voltage separately and to perform failure diagnosis from the output of these voltage detection circuits.

本発明は、エンジンにより駆動される車両等に搭載される電源装置や、予備電源設備等の電源装置に適用することができる。   The present invention can be applied to a power supply device mounted on a vehicle or the like driven by an engine, or a power supply device such as a standby power supply facility.

10 エンジン
11 電源装置本体
11u,11v 交流入力端子
11a,11b 直流出力端子
11A レギュレータ
11A1 短絡回路付き整流器
11A2 制御回路
12 交流発電機
13 バッテリ
14 負荷
15 メインスイッチ
20 充電リレー
20a 常開接点
20Y 励磁コイル
21 充電リレー制御部
21A 制御用電源回路
21B マイクロプロセッサ
21B1 充電モード設定手段
21B2 回転速度検出手段
21B3 リレー駆動指令発生手段
21B4 故障診断手段
21C リレー駆動回路
21D スイッチ状態検出回路
21E 波形整形回路
21F 電圧検出回路
D1 第1のダイオード
D2 第2のダイオード
D3 第3のダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Power supply device main body 11u, 11v AC input terminal 11a, 11b DC output terminal 11A Regulator 11A1 Short circuit rectifier 11A2 Control circuit 12 Alternator 13 Battery 14 Load 15 Main switch 20 Charging relay 20a Normally open contact 20Y Excitation coil 21 Charging relay control unit 21A Control power supply circuit 21B Microprocessor 21B1 Charging mode setting means 21B2 Rotational speed detection means 21B3 Relay drive command generation means 21B4 Fault diagnosis means 21C Relay drive circuit 21D Switch state detection circuit 21E Waveform shaping circuit 21F Voltage detection circuit D1 1st diode D2 2nd diode D3 3rd diode

Claims (4)

エンジンにより駆動される交流発電機の出力が入力される交流入力端子と、正極側及び負極側の直流出力端子と、前記交流入力端子を通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を前記直流出力端子間に出力するレギュレータとを有する電源装置本体を備えて、前記電源装置本体の直流出力端子間に得られる直流電圧がバッテリと該バッテリに対して並列に設けられた負荷とに供給され、前記バッテリの正極端子と前記負荷の一端との間にメインスイッチが挿入される電源装置であって、
常開接点を有して、該常開接点が前記正極側の直流出力端子と前記バッテリの正極端子との間を接続する回路に直列に挿入された充電リレーと、
前記レギュレータの出力電圧が第1のダイオードを通して入力されると共に、前記バッテリの出力電圧が前記メインスイッチと第2のダイオードとを通して入力されて、入力された電圧を安定化された直流電圧に変換する制御用電源回路と、
前記制御用電源回路が出力する安定化された直流電圧が電源端子に入力されて、前記安定化された直流電圧が確立したときに起動するマイクロプロセッサと、
リレー駆動指令が与えられたときに前記充電リレーを励磁し、前記リレー駆動指令が消滅しているときに前記充電リレーを消磁するリレー駆動回路と、
前記メインスイッチを通して前記バッテリの電圧を検出して、前記バッテリの向きが正しく、かつ前記メインスイッチが閉じているときに第1の信号を発生し、前記メインスイッチが開いているとき及び前記メインスイッチが閉じているが前記バッテリの向きが正しい向きと逆の向きであるときに第2の信号を発生するスイッチ状態検出回路と、
前記バッテリの電圧及び(又は)前記レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路と、
を備え、
前記マイクロプロセッサは、前記スイッチ状態検出回路が前記第1の信号を発生しているときに前記リレー駆動指令を発生し、前記スイッチ状態検出回路が前記第2の信号を発生しているときに前記リレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段と、前記電圧検出回路により検出された電圧から前記レギュレータ及び(又は)バッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段とを構成するようにプログラムされ、
前記レギュレータは、前記交流発電機が出力を発生したときに直ちに直流電圧を出力するように構成され、
前記リレー駆動指令発生手段は、前記リレー駆動指令の出力を停止する前に前記故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成されていること、
を特徴とする電源装置。
The voltage value was adjusted by rectifying the AC voltage input through the AC input terminal, the AC input terminal to which the output of the AC generator driven by the engine is input, the positive and negative DC output terminals, and the AC input terminal. A power supply device main body having a regulator for outputting a direct current voltage between the direct current output terminals, and a direct current voltage obtained between the direct current output terminals of the power supply device main body and a load provided in parallel to the battery A main switch is inserted between the positive terminal of the battery and one end of the load,
A charging relay having a normally open contact, the normally open contact inserted in series in a circuit connecting the DC output terminal on the positive side and the positive terminal of the battery;
The regulator output voltage is input through the first diode, and the battery output voltage is input through the main switch and the second diode to convert the input voltage into a stabilized DC voltage. A control power circuit;
A microprocessor that is activated when the stabilized DC voltage output from the control power supply circuit is input to a power supply terminal and the stabilized DC voltage is established;
A relay driving circuit that excites the charging relay when a relay driving command is given, and demagnetizes the charging relay when the relay driving command disappears;
A voltage of the battery is detected through the main switch, and a first signal is generated when the battery is correctly oriented and the main switch is closed, and when the main switch is open and the main switch A switch state detection circuit that generates a second signal when the battery is closed but the battery orientation is opposite to the correct orientation;
A voltage detection circuit for detecting the voltage of the battery and / or the output voltage of the regulator;
With
The microprocessor generates the relay driving command when the switch state detection circuit generates the first signal, and the microprocessor generates the second signal when the switch state detection circuit generates the second signal. A program configured to constitute a relay drive command generating means for extinguishing a relay drive command, and a failure diagnosis means for diagnosing whether or not the regulator and / or the battery is abnormal from the voltage detected by the voltage detection circuit And
The regulator is configured to immediately output a DC voltage when the AC generator generates an output ,
The relay drive command generation means is configured to perform a process of storing a diagnosis result by the failure diagnosis means in a memory before stopping output of the relay drive command;
A power supply characterized by.
エンジンにより駆動される交流発電機の出力が入力される交流入力端子と、正極側及び負極側の直流出力端子と、前記交流入力端子を通して入力された交流電圧を整流して電圧値が調整された直流電圧を前記直流出力端子間に出力するレギュレータとを有する電源装置本体を備えて、前記直流出力端子間に得られる直流電圧がバッテリと該バッテリに対して並列に設けられた負荷とに供給され、前記バッテリの正極端子と前記負荷の一端との間にメインスイッチが挿入される電源装置であって、
常開接点を有して、該常開接点が前記正極側の直流出力端子と前記バッテリの正極端子との間を接続する回路に直列に挿入された充電リレーと、
前記レギュレータの出力電圧が第1のダイオードを通して入力されると共に、前記バッテリの出力電圧が前記メインスイッチと第2のダイオードとを通して入力されて、入力された電圧を安定化された直流電圧に変換する制御用電源回路と、
前記制御用電源回路が出力する安定化された直流電圧が電源端子に入力されて、前記安定化された直流電圧が確立したときに起動するマイクロプロセッサと、
リレー駆動指令が与えられたときに前記充電リレーを励磁し、前記リレー駆動指令が消滅しているときには前記充電リレーを消磁するリレー駆動回路と、
前記メインスイッチを通して前記バッテリの電圧を検出して、前記バッテリの向きが正しく、かつ前記メインスイッチが閉じているときに第1の信号を発生し、前記メインスイッチが開いているとき及び前記メインスイッチが閉じているが前記バッテリの向きが正しい向きと逆の向きであるときに第2の信号を発生するスイッチ状態検出回路と、
前記バッテリの充電モードを前記メインスイッチが閉じているときにのみバッテリを充電する第1のモードと、前記メインスイッチが開いている状態でも前記エンジンの回転速度が設定速度以上であるときバッテリを充電する第2のモードとに設定する充電モード設定手段と、
を備え、
前記マイクロプロセッサは、前記交流発電機の出力から前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記スイッチ状態検出回路が前記第1の信号を発生しているとき、及び前記充電モードが第2のモードに設定がされている状態で前記スイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて前記回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度以上であることが検出されているときに前記リレー駆動指令を発生し、前記充電モードが第1のモードに設定されている状態で前記スイッチ状態検出回路が第2の信号を発生しているとき、及び前記充電モードが第2のモードに設定された状態で前記スイッチ状態検出回路が第2の信号を発生していて前記回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が設定速度未満であることが検出されているとき又はエンジンが停止していることが検出されているときに前記リレー駆動指令を消滅させるリレー駆動指令発生手段とを構成するようにプログラムされ、
前記レギュレータは、前記交流発電機が出力を発生したときに直ちに直流電圧を出力するように構成されていること、
を特徴とする電源装置。
The voltage value was adjusted by rectifying the AC voltage input through the AC input terminal, the AC input terminal to which the output of the AC generator driven by the engine is input, the positive and negative DC output terminals, and the AC input terminal. A power supply device main body having a regulator that outputs a DC voltage between the DC output terminals, and a DC voltage obtained between the DC output terminals is supplied to a battery and a load provided in parallel to the battery. A power supply device in which a main switch is inserted between a positive terminal of the battery and one end of the load,
A charging relay having a normally open contact, the normally open contact inserted in series in a circuit connecting the DC output terminal on the positive side and the positive terminal of the battery;
The regulator output voltage is input through the first diode, and the battery output voltage is input through the main switch and the second diode to convert the input voltage into a stabilized DC voltage. A control power circuit;
A microprocessor that is activated when the stabilized DC voltage output from the control power supply circuit is input to a power supply terminal and the stabilized DC voltage is established;
A relay driving circuit that excites the charging relay when a relay driving command is given, and demagnetizes the charging relay when the relay driving command is extinguished;
A voltage of the battery is detected through the main switch, and a first signal is generated when the battery is correctly oriented and the main switch is closed, and when the main switch is open and the main switch A switch state detection circuit that generates a second signal when the battery is closed but the battery orientation is opposite to the correct orientation;
The battery charging mode is a first mode in which the battery is charged only when the main switch is closed, and the battery is charged when the engine speed is equal to or higher than a set speed even when the main switch is open. Charging mode setting means for setting to the second mode,
With
The microprocessor includes a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the engine from the output of the AC generator, the switch state detection circuit is generating the first signal, and the charge mode is the first When the switch state detection circuit generates the second signal in the state where the mode 2 is set and the rotational speed detecting means detects that the rotational speed of the engine is equal to or higher than the set speed. The relay drive command is generated, the switch mode detection circuit generates a second signal in the state where the charge mode is set to the first mode, and the charge mode is set to the second mode. In the set state, the switch state detection circuit generates a second signal, and the rotational speed detecting means detects that the rotational speed of the engine is less than the set speed. Is the time or the engine is programmed to configure a relay driving command generating means to extinguish the relay driving command when it is detected that is stopped,
The regulator is configured to immediately output a DC voltage when the AC generator generates an output;
A power supply characterized by.
前記バッテリの電圧及び(又は)前記レギュレータの出力電圧を検出する電圧検出回路が設けられ、
前記マイクロプロセッサは、前記電圧検出回路により検出された電圧から前記レギュレータ及び(又は)バッテリに異常があるか否かを診断する故障診断手段を構成するようにプログラムされ、
前記リレー駆動指令発生手段は、前記リレー駆動指令の出力を停止する前に前記故障診断手段による診断結果をメモリに記憶させる処理を行うように構成されている請求項2に記載の電源装置。
A voltage detection circuit for detecting the voltage of the battery and / or the output voltage of the regulator;
The microprocessor is programmed to constitute a failure diagnosis means for diagnosing whether or not the regulator and / or battery is abnormal from the voltage detected by the voltage detection circuit,
The power supply apparatus according to claim 2, wherein the relay drive command generation unit is configured to perform a process of storing a diagnosis result of the failure diagnosis unit in a memory before stopping output of the relay drive command.
アノードが前記メインスイッチを通して前記バッテリの正極端子に接続された第3のダイオードが設けられて、前記バッテリの電圧が前記メインスイッチと第3のダイオードとを通して前記リレー駆動回路に入力され、
前記リレー駆動回路は、前記メインスイッチが閉じられて前記第3のダイオードと前記メインスイッチとを通して前記バッテリの出力電圧が入力されたときにも前記充電リレーに励磁電流を供給するように構成されている請求項1,2又は3に記載の電源装置。
A third diode having an anode connected to the positive terminal of the battery through the main switch is provided, and the voltage of the battery is input to the relay drive circuit through the main switch and the third diode;
The relay driving circuit is configured to supply an excitation current to the charging relay even when the output voltage of the battery is input through the third diode and the main switch when the main switch is closed. The power supply device according to claim 1, 2 or 3.
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