JP4209894B2 - 車両用発電機の発電制御装置 - Google Patents
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Description
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、車両用発電機の温度変化に対して、温度により変化する発電電力特性を考慮することにより、より安定に動作させることができる車両用発電機の発電制御装置を得ることを目的とするものである。
図1はこの発明の実施の形態1による車両用発電機の発電制御装置の全体構成を示すブロック図である。図において、車両用発電機の発電制御装置は、巻線界磁型同期回転機1、整流器2、バッテリ3、スイッチ4、電気負荷5、発電制御装置6、界磁スイッチング素子7、フライホイールダイオード8で、主に構成されている。巻線界磁型同期回転機1(以下単に同期回転機ともいう。)は、電機子巻線15、界磁巻線16などから構成され、同期回転機1の回転部分は、ベルトなどを介して間接的に、あるいは直接的に図示しない内燃機関などの動力源に接続されており、回転部分の回転により電機子巻線15に交流電圧が誘起され、整流器2により直流電圧へと変換される。
図5は一定の回転速度のもとで温度変化により変化する制御デューティの構成を示す構成図である。一定の回転速度のもとで温度が変化すると、電圧偏差(V)に対する制御デューティ(%)の特性曲線は温度が上がると右側に並行移動する。すなわち、同じ電圧偏差に対して、温度が上がると、制御デューティ(%)は増加する。
図6は一定の温度のもとで回転速度変化により変化する制御デューティの構成を示す構成図である。一定の温度のもとで回転速度が変化すると、電圧偏差(V)に対する制御デューティ(%)の特性曲線は回転速度が上がると、温度が一定のとき、左側に並行移動する。すなわち、同じ電圧偏差に対して、回転速度が上がると、制御デューティ(%)は減少する。
図7は、実施の形態2における電圧偏差軸刻みを細かくした制御デューティマップの構成を示す構成図である。その構成図を電圧偏差(V)に対する制御デューティ(%)の特性曲線で表すとその右側の特性図となる。図7では、電圧偏差の絶対値が小さくなるにつれて、制御デューティマップを参照する電圧偏差軸の刻みを細かくすることにより、バッテリ電圧が発電目標電圧付近にあるときに出力される制御デューティの変化を細かくすることで、バッテリ電圧と発電目標電圧の定常誤差を小さくすることができる。
図8は実施の形態3における電圧偏差が小さいほど制御デューティに変化率を小さくした制御デューティマップの構成を示す構成図である。その構成図を電圧偏差(V)に対する制御デューティ(%)の特性曲線で表すとその右側の特性図となる。電圧偏差が少ないほど制御デューティの変化率を小さくすることで、バッテリ電圧が発電目標電圧付近にあるとき、制御デューティの変動を少なく、またバッテリ電圧が発電目標電圧から離れると、即座に発電目標電圧にあわせるために変動の大きいデューティを導出することにより、バッテリ電圧が発電目標電圧付近にあるときは、発電電圧の変動を少なく、また、バッテリ電圧が発電目標電圧から離れると発電電圧の変動を大きくして発電目標電圧にすばやく一致させることができる。
3 バッテリ 4 スイッチ
5 電気負荷 6 発電制御装置
7 界磁スイッチング素子 8 フライホイールダイオード
9 電圧検出手段 10 回転速度検出手段
11 温度検出手段 12 制御デューティ算出手段
14 界磁PWM駆動手段 15 電機子巻線
16 界磁巻線 112 制御デューティ算出手段
121 電圧偏差 122 制御デューティ
212 制御デューティ算出手段 221 温度
222 回転速度 223 電圧偏差
224 制御デューティ
Claims (5)
- 巻線界磁型同期回転機の交流発電電力を直流電力に変換して電気負荷及びバッテリに供給する整流器と、
上記同期回転機の温度を検出する温度検出手段と、
上記同期回転機の界磁巻線への電圧印加のON/OFFが切替え駆動される界磁スイッチング素子と、
上記バッテリの電圧又は上記整流器の直流側電圧を検出する電圧検出手段と、上記電圧検出手段で検出された電圧を設定された発電目標電圧に一致させるように、上記電圧検出手段で検出された電圧と設定された発電目標電圧との電圧偏差に基づいて算出された上記界磁スイッチング素子のON/OFF比率を、温度により変化する発電電力特性を補償するように、上記温度検出手段で検出された上記同期回転機の温度に基づいて補正する制御デューティ算出手段と、及び上記制御デューティ算出手段で算出されたON/OFF比率に従って、上記界磁スイッチング素子を駆動するための界磁スイッチング信号を生成する界磁PWM駆動手段とを備え、
上記界磁PWM駆動手段の界磁スイッチング信号出力で上記界磁スイッチング素子を駆動するようにしたことを特徴とする車両用発電機の発電制御装置。 - 巻線界磁型同期回転機の交流発電電力を直流電力に変換して電気負荷及びバッテリに供給する整流器と、
上記同期回転機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
上記同期回転機の温度を検出する温度検出手段と、
上記同期回転機の界磁巻線への電圧印加のON/OFFが切替え駆動される界磁スイッチング素子と、
上記バッテリの電圧又は上記整流器の直流側電圧を検出する電圧検出手段と、上記電圧検出手段で検出された電圧を設定された発電目標電圧に一致させるように、上記電圧検出手段で検出された電圧と設定された発電目標電圧との電圧偏差に基づいて算出された上記界磁スイッチング素子のON/OFF比率を、回転速度と温度により変化する発電電力特性を補償するように、上記回転速度検出手段で検出された回転速度及び上記温度検出手段で検出された上記同期回転機の温度に基づいて補正する制御デューティ算出手段と、及び上記制御デューティ算出手段で算出されたON/OFF比率に従って、上記界磁スイッチング素子を駆動するための界磁スイッチング信号を生成する界磁PWM駆動手段とを備え、
上記界磁PWM駆動手段の界磁スイッチング信号出力で上記界磁スイッチング素子を駆動するようにしたことを特徴とする車両用発電機の発電制御装置。 - 上記電圧検出手段で検出された電圧と設定された発電目標電圧との電圧偏差に基づく制御デューティを格納したマップから、上記電圧偏差に基づく制御デューティを導出し、上記ON/OFF比率とする制御デューティ算出手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用発電機の発電制御装置。
- 上記制御デューティ算出手段には、上記電圧偏差の絶対値が小さくなるにつれて、上記制御デューティを参照する電圧偏差の刻みが細かくなる上記制御デューティマップを備えることを特徴とする請求項3記載の車両用発電機の発電制御装置。
- 上記制御デューティ算出手段には、電圧偏差が小さいほど制御デューティの変化率を小さくした上記制御デューティマップを備えることを特徴とする請求項3記載の車両用発電機の発電制御装置。
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