JPH08140284A - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents
車両用交流発電機の電圧制御装置Info
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- JPH08140284A JPH08140284A JP6276530A JP27653094A JPH08140284A JP H08140284 A JPH08140284 A JP H08140284A JP 6276530 A JP6276530 A JP 6276530A JP 27653094 A JP27653094 A JP 27653094A JP H08140284 A JPH08140284 A JP H08140284A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気負荷投入時の電圧低下を抑え、且つ、ア
イドル時のハンチングを防止する安価な装置の提供。 【構成】 電気負荷6の投入を検出する負荷投入検出回
路30と、三相交流発電機1の励磁電流の増加速度を切
り換える励磁電流制御回路40とを備え、電気負荷投入
が検出されない場合には、励磁電流の増加速度を小さく
し、電気負荷投入が検出されるときには、励磁電流の増
加速度を大きくする。電気負荷が投入されないとき、三
相交流発電機1の負荷の増加が遅いため、ハンチングを
生じない。電気負荷の投入時には、励磁電流が速く増加
されるため、バッテリ5の電圧低下が小さい。電気負荷
の投入の有無を検出するだけでよいため、回路構成が簡
素化でき、安価な装置とすることができる。
イドル時のハンチングを防止する安価な装置の提供。 【構成】 電気負荷6の投入を検出する負荷投入検出回
路30と、三相交流発電機1の励磁電流の増加速度を切
り換える励磁電流制御回路40とを備え、電気負荷投入
が検出されない場合には、励磁電流の増加速度を小さく
し、電気負荷投入が検出されるときには、励磁電流の増
加速度を大きくする。電気負荷が投入されないとき、三
相交流発電機1の負荷の増加が遅いため、ハンチングを
生じない。電気負荷の投入時には、励磁電流が速く増加
されるため、バッテリ5の電圧低下が小さい。電気負荷
の投入の有無を検出するだけでよいため、回路構成が簡
素化でき、安価な装置とすることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンによって駆動
される発電機の出力電圧を、励磁電流を制御して制御す
る車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。
される発電機の出力電圧を、励磁電流を制御して制御す
る車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】発電機の電圧制御装置では、アイドル時
のハンチングを防止するために、特開昭54−7111
号のように、発電機の回転速度の微分値に応じて発電機
の調整電圧を変更するものや、特開昭58−19249
9号のように、電気負荷の絶対量に応じたデューティ比
で励磁電流駆動デューティ比を固定することによって、
電気負荷時のバッテリ電圧低下を防止し、且つ、アイド
ル時のハンチングを防止するものがある。
のハンチングを防止するために、特開昭54−7111
号のように、発電機の回転速度の微分値に応じて発電機
の調整電圧を変更するものや、特開昭58−19249
9号のように、電気負荷の絶対量に応じたデューティ比
で励磁電流駆動デューティ比を固定することによって、
電気負荷時のバッテリ電圧低下を防止し、且つ、アイド
ル時のハンチングを防止するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前者のも
のでは、電気負荷投入後、バッテリ電圧が大きく低下す
るため、車両のランプ類の明暗やブロワ音の変化が発生
したり、車両のその他の電気機器の誤動作を誘発させる
可能性があり、また、後者のものでは、全ての電気負荷
の絶対量を把握する必要があり、そのために大幅なコス
トアップを招くという問題がある。
のでは、電気負荷投入後、バッテリ電圧が大きく低下す
るため、車両のランプ類の明暗やブロワ音の変化が発生
したり、車両のその他の電気機器の誤動作を誘発させる
可能性があり、また、後者のものでは、全ての電気負荷
の絶対量を把握する必要があり、そのために大幅なコス
トアップを招くという問題がある。
【0004】本発明は、電気負荷投入時の電圧低下を抑
え、且つ、アイドル時のハンチングを防止することがで
きる安価な装置を提供することを目的とする。
え、且つ、アイドル時のハンチングを防止することがで
きる安価な装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1で
は、車両用エンジンによって駆動される交流発電機の発
電電圧が設定値になるように励磁電流を制御する電圧制
御装置において、電気負荷投入を検出する負荷投入検出
手段と、前記交流発電機の励磁電流の増加速度を切り換
える励磁電流制御手段とを備え、前記励磁電流制御手段
は、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出されない場合には、前記励磁電流の増加速度を小さく
し、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出された場合には、前記励磁電流の増加速度を、電気負
荷投入を検出してから一定時間だけ、または、電気負荷
投入を検出してから発電電圧が再び設定値以上になるま
での間、前記電気負荷投入前より大きくすることを技術
的手段とする。
は、車両用エンジンによって駆動される交流発電機の発
電電圧が設定値になるように励磁電流を制御する電圧制
御装置において、電気負荷投入を検出する負荷投入検出
手段と、前記交流発電機の励磁電流の増加速度を切り換
える励磁電流制御手段とを備え、前記励磁電流制御手段
は、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出されない場合には、前記励磁電流の増加速度を小さく
し、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出された場合には、前記励磁電流の増加速度を、電気負
荷投入を検出してから一定時間だけ、または、電気負荷
投入を検出してから発電電圧が再び設定値以上になるま
での間、前記電気負荷投入前より大きくすることを技術
的手段とする。
【0006】請求項2では、請求項1において、前記励
磁電流の増加速度を大きくするとき、前記交流発電機の
発電電圧の設定値を大きくすることを技術的手段とす
る。請求項3では、請求項1または2において、前記負
荷投入検出手段は、車両バッテリの電圧低下量の微分値
が、所定値以上となった場合に、前記電気負荷投入を検
出することを技術的手段とする。
磁電流の増加速度を大きくするとき、前記交流発電機の
発電電圧の設定値を大きくすることを技術的手段とす
る。請求項3では、請求項1または2において、前記負
荷投入検出手段は、車両バッテリの電圧低下量の微分値
が、所定値以上となった場合に、前記電気負荷投入を検
出することを技術的手段とする。
【0007】請求項4では、請求項1において、前記制
御動作を、少なくとも前記車両用エンジンのアイドル時
に行うことを技術的手段とする。
御動作を、少なくとも前記車両用エンジンのアイドル時
に行うことを技術的手段とする。
【0008】
【作用】本発明では、発電機の励磁電流の増加速度を切
り換える励磁電流制御手段が備えられており、電気負荷
投入が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小
さくなるように制御される。この結果、車両用エンジン
の負荷変動に伴うエンジン回転数の低下が生じて、発電
機出力が低下した場合には、励磁電流は緩やかに増加さ
れるため、エンジンの負荷が急激に増加することがな
い。従って、エンジン回転数の変動が小さくでき、ハン
チングを防止することができる。電気負荷投入が検出さ
れた場合には、励磁電流の増加速度が大きくなるように
制御される。この結果、電気負荷の投入に伴ってバッテ
リ電圧が急激に低下しても、励磁電流が急速に増加され
て発電機出力が増大するため、バッテリ電圧の落ち込み
が大きくならず、すぐに回復できる。
り換える励磁電流制御手段が備えられており、電気負荷
投入が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小
さくなるように制御される。この結果、車両用エンジン
の負荷変動に伴うエンジン回転数の低下が生じて、発電
機出力が低下した場合には、励磁電流は緩やかに増加さ
れるため、エンジンの負荷が急激に増加することがな
い。従って、エンジン回転数の変動が小さくでき、ハン
チングを防止することができる。電気負荷投入が検出さ
れた場合には、励磁電流の増加速度が大きくなるように
制御される。この結果、電気負荷の投入に伴ってバッテ
リ電圧が急激に低下しても、励磁電流が急速に増加され
て発電機出力が増大するため、バッテリ電圧の落ち込み
が大きくならず、すぐに回復できる。
【0009】
【発明の効果】本発明は、請求項1では、電気負荷投入
が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小さく
なるように制御されるため、発電機を駆動するためのエ
ンジンの負荷が急激に大きくなることがなく、ハンチン
グを生じることがない。また、電気負荷投入された場合
には、急速に発電機出力を増大させることができるた
め、バッテリ電圧低下を防止でき、ランプ類の明暗変動
やブロア音の変動などを生じることがない。これらの動
作のための手段としては、電気負荷の絶対量を把握する
必要がなく、電気負荷投入を検出することができるもの
であればよいため、安価な装置によって実現することが
でき、低価格化を図ることができる。
が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小さく
なるように制御されるため、発電機を駆動するためのエ
ンジンの負荷が急激に大きくなることがなく、ハンチン
グを生じることがない。また、電気負荷投入された場合
には、急速に発電機出力を増大させることができるた
め、バッテリ電圧低下を防止でき、ランプ類の明暗変動
やブロア音の変動などを生じることがない。これらの動
作のための手段としては、電気負荷の絶対量を把握する
必要がなく、電気負荷投入を検出することができるもの
であればよいため、安価な装置によって実現することが
でき、低価格化を図ることができる。
【0010】請求項2では、励磁電流の増加速度を大き
くする際に、交流発電機の発電電圧の設定値を大きくす
るため、電気負荷投入時に、発電機出力電圧をより高く
することができる。従って、バッテリ電圧の低下幅をよ
り小さくすることができる。請求項3では、車両バッテ
リの電圧低下量の微分値が、所定値以上となったこと
で、負荷投入検出するため、負荷投入検出のための回路
構成が簡略化でき、安価な装置とすることができる。請
求項4では、エンジン回転数が一定に保持されるアイド
ル時に少なくとも制御を行うため、エンジンのアイドル
制御におけるハンチングを確実に防止することができ
る。また、ランプ類の明暗変動やブロワ音などの変動が
容易に認識し易いアイドル時にバッテリ電圧の低下を小
さくできるため、使用者に違和感を与えることがない。
くする際に、交流発電機の発電電圧の設定値を大きくす
るため、電気負荷投入時に、発電機出力電圧をより高く
することができる。従って、バッテリ電圧の低下幅をよ
り小さくすることができる。請求項3では、車両バッテ
リの電圧低下量の微分値が、所定値以上となったこと
で、負荷投入検出するため、負荷投入検出のための回路
構成が簡略化でき、安価な装置とすることができる。請
求項4では、エンジン回転数が一定に保持されるアイド
ル時に少なくとも制御を行うため、エンジンのアイドル
制御におけるハンチングを確実に防止することができ
る。また、ランプ類の明暗変動やブロワ音などの変動が
容易に認識し易いアイドル時にバッテリ電圧の低下を小
さくできるため、使用者に違和感を与えることがない。
【0011】
【実施例】次に本発明の車両用交流発電機の電圧制御装
置を図に示す実施例に基づいて説明する。図1におい
て、1は車両に搭載された走行用エンジンによって駆動
される三相交流発電機で、2は三相交流発電機1の電機
子巻線、3は電機子巻線2で発生する交流出力を全波整
流するレクティファイア、4は界磁巻線である。5は車
両搭載のバッテリ、6は車両の電気負荷、7はキースイ
ッチである。
置を図に示す実施例に基づいて説明する。図1におい
て、1は車両に搭載された走行用エンジンによって駆動
される三相交流発電機で、2は三相交流発電機1の電機
子巻線、3は電機子巻線2で発生する交流出力を全波整
流するレクティファイア、4は界磁巻線である。5は車
両搭載のバッテリ、6は車両の電気負荷、7はキースイ
ッチである。
【0012】10は、界磁巻線4の励磁電流を、スイッ
チング素子11の断続制御により制御し、発電機出力お
よびバッテリ5の電圧を設定値に調整する電圧制御装置
であり、12はキースイッチ7を介して供給されるバッ
テリ電圧源を各回路に供給するための電源回路、13
は、界磁巻線4の還流ダイオードである。電圧制御装置
10において、20は電圧制御信号発生回路であり、バ
ッテリ電圧を検出し、発電機出力電圧を制御するための
電圧制御信号を励磁電流制御回路40に出力する。30
は負荷投入検出回路で、バッテリ電圧の時間的変化から
電気負荷6の投入を電圧制御信号発生回路20を介して
検出し、負荷投入信号を励磁電流制御回路40に出力す
る。励磁電流制御回路40は、上記の電圧制御信号およ
び負荷投入信号に基づいてスイッチング素子11を駆動
するための駆動信号を出力する。
チング素子11の断続制御により制御し、発電機出力お
よびバッテリ5の電圧を設定値に調整する電圧制御装置
であり、12はキースイッチ7を介して供給されるバッ
テリ電圧源を各回路に供給するための電源回路、13
は、界磁巻線4の還流ダイオードである。電圧制御装置
10において、20は電圧制御信号発生回路であり、バ
ッテリ電圧を検出し、発電機出力電圧を制御するための
電圧制御信号を励磁電流制御回路40に出力する。30
は負荷投入検出回路で、バッテリ電圧の時間的変化から
電気負荷6の投入を電圧制御信号発生回路20を介して
検出し、負荷投入信号を励磁電流制御回路40に出力す
る。励磁電流制御回路40は、上記の電圧制御信号およ
び負荷投入信号に基づいてスイッチング素子11を駆動
するための駆動信号を出力する。
【0013】以下、電圧制御装置10内の各回路20、
30、40について、図面に基づいてそれぞれ説明す
る。なお、図中、100〜106は各回路を接続する端
子である。図2に示す電圧制御信号発生回路20では、
端子100を介して与えられるバッテリ5の端子電圧を
抵抗200、201によって分圧し、コンデンサ202
によって平滑回路を形成する。また、抵抗203、20
4およびオペアンプ205によって差動増幅器が構成さ
れている。206は発電機の調整電圧に相当する基準電
圧206Eを発生する基準電圧発生回路であり、207
は励磁電流を駆動するスイッチ素子11のスイッチング
周波数を決定する発振回路、208は発振回路207の
発振信号に同期した鋸波を発生する鋸波発生回路、20
9はオペアンプ205の出力と鋸波発生回路208の出
力を比較してPWM信号209Eを出力するコンパレー
タである。
30、40について、図面に基づいてそれぞれ説明す
る。なお、図中、100〜106は各回路を接続する端
子である。図2に示す電圧制御信号発生回路20では、
端子100を介して与えられるバッテリ5の端子電圧を
抵抗200、201によって分圧し、コンデンサ202
によって平滑回路を形成する。また、抵抗203、20
4およびオペアンプ205によって差動増幅器が構成さ
れている。206は発電機の調整電圧に相当する基準電
圧206Eを発生する基準電圧発生回路であり、207
は励磁電流を駆動するスイッチ素子11のスイッチング
周波数を決定する発振回路、208は発振回路207の
発振信号に同期した鋸波を発生する鋸波発生回路、20
9はオペアンプ205の出力と鋸波発生回路208の出
力を比較してPWM信号209Eを出力するコンパレー
タである。
【0014】図3に示す負荷投入検出回路30におい
て、抵抗301、302は端子I101を介して与えら
れる電圧制御信号発生回路20のオペアンプ205の出
力電圧205Eを分圧する。インバータ303及びゲー
ト304から構成されるアナログスイッチは、端子10
4を介して与えられる電圧制御信号発生回路20の発振
回路207の発振信号に応じて、オペアンプ205の出
力電圧205Eをコンデンサ305へ供給する。コンパ
レータ306は、抵抗301、302による分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eとを比較
し、その出力306EがHiのときフリップフロップ3
07をセットする。フリップフロップ307は、端子1
02を介して与えられる電圧制御信号発生回路20のコ
ンパレータ209の出力のPWM信号209EがHiの
ときリセットされ、フリップフロップ307の出力は励
磁電流制御回路40に供給される。
て、抵抗301、302は端子I101を介して与えら
れる電圧制御信号発生回路20のオペアンプ205の出
力電圧205Eを分圧する。インバータ303及びゲー
ト304から構成されるアナログスイッチは、端子10
4を介して与えられる電圧制御信号発生回路20の発振
回路207の発振信号に応じて、オペアンプ205の出
力電圧205Eをコンデンサ305へ供給する。コンパ
レータ306は、抵抗301、302による分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eとを比較
し、その出力306EがHiのときフリップフロップ3
07をセットする。フリップフロップ307は、端子1
02を介して与えられる電圧制御信号発生回路20のコ
ンパレータ209の出力のPWM信号209EがHiの
ときリセットされ、フリップフロップ307の出力は励
磁電流制御回路40に供給される。
【0015】図4に示す励磁電流制御回路40では、制
限抵抗401を介して端子102より与えられる電圧制
御信号発生回路20のコンパレータ209の出力のPW
M信号209Eのデューティ比を、インバータ402及
びゲート403からなるアナログスイッチを介してコン
デンサ404に記憶する。405は制限デューティパル
ス発生回路で、制限デューティパルス発生回路405の
出力が入力されるアンド回路406は、他方では端子1
05を介して与えられる負荷投入検出回路30のフリッ
プフロップ307の出力をインバータ407を介して入
力し、その出力によってインバータ402及びゲート4
03からなるアナログスイッチを制御する。408はコ
ンデンサ404の電圧を出力するバッファである。
限抵抗401を介して端子102より与えられる電圧制
御信号発生回路20のコンパレータ209の出力のPW
M信号209Eのデューティ比を、インバータ402及
びゲート403からなるアナログスイッチを介してコン
デンサ404に記憶する。405は制限デューティパル
ス発生回路で、制限デューティパルス発生回路405の
出力が入力されるアンド回路406は、他方では端子1
05を介して与えられる負荷投入検出回路30のフリッ
プフロップ307の出力をインバータ407を介して入
力し、その出力によってインバータ402及びゲート4
03からなるアナログスイッチを制御する。408はコ
ンデンサ404の電圧を出力するバッファである。
【0016】抵抗409及び定電流回路410は、イン
バータ411及びゲート412からなるアナログスイッ
チが閉じたとき動作するレベルシフト回路を構成してい
る。コンパレータ413はコンデンサ404の記憶値ま
たは記憶値からレベルシフトされた値と電圧制御信号発
生回路20の鋸波発生回路208の鋸波電圧208Eと
を比較し、その出力であるPWM信号413Eはアンド
回路414に入力される。アンド回路414は、PWM
信号413Eとともに電圧制御信号発生回路20のコン
パレータ209の出力であるPWM信号209Eを入力
し、その出力はバッファ415を介してスイッチング素
子11に与えられる。
バータ411及びゲート412からなるアナログスイッ
チが閉じたとき動作するレベルシフト回路を構成してい
る。コンパレータ413はコンデンサ404の記憶値ま
たは記憶値からレベルシフトされた値と電圧制御信号発
生回路20の鋸波発生回路208の鋸波電圧208Eと
を比較し、その出力であるPWM信号413Eはアンド
回路414に入力される。アンド回路414は、PWM
信号413Eとともに電圧制御信号発生回路20のコン
パレータ209の出力であるPWM信号209Eを入力
し、その出力はバッファ415を介してスイッチング素
子11に与えられる。
【0017】次に以上の構成からなる本実施例の電圧制
御装置10の作動を説明する。始めに、、図5を参考に
して電圧制御の基本動作を説明する。キースイッチ7が
オンになると電源回路12に電力が供給され、各回路へ
それぞれ所定の電圧が供給される。電圧制御信号発生回
路20では、バッテリ5の端子電圧が端子100を介し
て入力され、分圧及び平滑された分圧電圧201Eが基
準電圧発生回路206の基準電圧206Eと比較され、
その差電圧分が、オペアンプ205によって反転増幅さ
れる。オペアンプ205の出力電圧205Eは、コンパ
レータ209で鋸波発生回路208の鋸波電圧208E
と比較され、コンパレータ209は、バッテリ電圧に反
して、バッテリが低いほど大きく、バッテリが高いほど
小さいデューティ比を有するPWM信号209Eを、電
圧制御信号として出力する。
御装置10の作動を説明する。始めに、、図5を参考に
して電圧制御の基本動作を説明する。キースイッチ7が
オンになると電源回路12に電力が供給され、各回路へ
それぞれ所定の電圧が供給される。電圧制御信号発生回
路20では、バッテリ5の端子電圧が端子100を介し
て入力され、分圧及び平滑された分圧電圧201Eが基
準電圧発生回路206の基準電圧206Eと比較され、
その差電圧分が、オペアンプ205によって反転増幅さ
れる。オペアンプ205の出力電圧205Eは、コンパ
レータ209で鋸波発生回路208の鋸波電圧208E
と比較され、コンパレータ209は、バッテリ電圧に反
して、バッテリが低いほど大きく、バッテリが高いほど
小さいデューティ比を有するPWM信号209Eを、電
圧制御信号として出力する。
【0018】励磁電流制御回路40は、このPWM信号
209Eを入力して、このPWM信号209Eより十分
長い時定数を有する積分回路にて積分した電圧409E
と鋸波電圧208Eとをコンパレータ413で比較し、
その出力であるPWM信号413EとPWM信号209
Eとのアンド論理をアンド回路414により得て、その
出力によってスイッチング素子11を断続制御する。
209Eを入力して、このPWM信号209Eより十分
長い時定数を有する積分回路にて積分した電圧409E
と鋸波電圧208Eとをコンパレータ413で比較し、
その出力であるPWM信号413EとPWM信号209
Eとのアンド論理をアンド回路414により得て、その
出力によってスイッチング素子11を断続制御する。
【0019】定常状態では、コンパレータ413のPW
M信号413Eは、コンパレータ209の出力であるP
WM209Eと同じになるため、PWM信号209Eの
デューティ比でスイッチング素子11が断続する。従っ
て、基準電圧206Eに基づく設定電圧に対して、バッ
テリ電圧が低下するとPWM209Eのデューティ比は
増加し、励磁電流が増加するため、発電機出力が増加し
てバッテリ電圧が上昇する。逆に、バッテリ電圧が設定
電圧に対して高くなると、励磁電流が減少するため、発
電機出力が減少してバッテリ電圧が低下する。これらの
動作が繰り返されるため、バッテリ電圧は設定電圧付近
に制御される。
M信号413Eは、コンパレータ209の出力であるP
WM209Eと同じになるため、PWM信号209Eの
デューティ比でスイッチング素子11が断続する。従っ
て、基準電圧206Eに基づく設定電圧に対して、バッ
テリ電圧が低下するとPWM209Eのデューティ比は
増加し、励磁電流が増加するため、発電機出力が増加し
てバッテリ電圧が上昇する。逆に、バッテリ電圧が設定
電圧に対して高くなると、励磁電流が減少するため、発
電機出力が減少してバッテリ電圧が低下する。これらの
動作が繰り返されるため、バッテリ電圧は設定電圧付近
に制御される。
【0020】次に電圧制御装置10の過渡的な動作にお
ける動作モードとしての、ハンチング防止モードと、電
気負荷投入応答モードとについて説明する。 ハンチング防止モードについて アイドリング時、電気負荷が一定の時は、比較的バッテ
リ電圧が安定しており、オペアンプ205の出力205
Eも変動が少ない。従って、出力205Eを抵抗30
1、302により分圧した分圧電圧302Eと、発振回
路207の出力207Eにて周期的に出力205Eを記
憶するコンデンサ305の端子電圧305Eをコンパレ
ータ306によって比較した結果は、常にLo出力とな
り、フリップフロップ307のQ出力307EもLoと
なり、負荷投入を検出していない状態となる。
ける動作モードとしての、ハンチング防止モードと、電
気負荷投入応答モードとについて説明する。 ハンチング防止モードについて アイドリング時、電気負荷が一定の時は、比較的バッテ
リ電圧が安定しており、オペアンプ205の出力205
Eも変動が少ない。従って、出力205Eを抵抗30
1、302により分圧した分圧電圧302Eと、発振回
路207の出力207Eにて周期的に出力205Eを記
憶するコンデンサ305の端子電圧305Eをコンパレ
ータ306によって比較した結果は、常にLo出力とな
り、フリップフロップ307のQ出力307EもLoと
なり、負荷投入を検出していない状態となる。
【0021】これにより、励磁電流制御回路40のアン
ド回路406の出力は、制限デューティパルス発生回路
405の出力となり、インバータ402及びゲート40
3からなるアナログスイッチを制御し、ゲート403の
導通率を小さくするので、積分回路の時定数が大きくな
る。また、ゲート412もオフするので、レベルシフト
回路が動作しないため、コンデンサ404の端子電圧が
そのままコンパレータ413の入力となる。従って、定
常状態では、コンパレータ413の出力は、電圧制御信
号209Eと同じであるが、デューティ比の時間的変化
率が小さいPWM信号となる。
ド回路406の出力は、制限デューティパルス発生回路
405の出力となり、インバータ402及びゲート40
3からなるアナログスイッチを制御し、ゲート403の
導通率を小さくするので、積分回路の時定数が大きくな
る。また、ゲート412もオフするので、レベルシフト
回路が動作しないため、コンデンサ404の端子電圧が
そのままコンパレータ413の入力となる。従って、定
常状態では、コンパレータ413の出力は、電圧制御信
号209Eと同じであるが、デューティ比の時間的変化
率が小さいPWM信号となる。
【0022】この状態でエンジンの機械的負荷の変動の
為、エンジン回転数が若干低下したとすると、発電機出
力が低下するために、バッテリ電圧が若干低下する。こ
のため、電圧制御出力信号209Eのデューティ比はす
ぐに増加するが、コンパレータ413の出力信号413
Eのデューティの増加は徐々に行われる(例えば、20
S/100%)。よって、発電機出力の増大による発電
機駆動トルクの増加が非常に緩やかに行われる。これに
より、エンジン回転数は、ISC(アイドルスピードコ
ントロール装置)の働きにより、再び上昇し、設定回転
数で安定する。
為、エンジン回転数が若干低下したとすると、発電機出
力が低下するために、バッテリ電圧が若干低下する。こ
のため、電圧制御出力信号209Eのデューティ比はす
ぐに増加するが、コンパレータ413の出力信号413
Eのデューティの増加は徐々に行われる(例えば、20
S/100%)。よって、発電機出力の増大による発電
機駆動トルクの増加が非常に緩やかに行われる。これに
より、エンジン回転数は、ISC(アイドルスピードコ
ントロール装置)の働きにより、再び上昇し、設定回転
数で安定する。
【0023】仮に、スイッチング素子11を、アンド回
路414の出力ではなく、電圧制御信号209Eのみで
制御したとすると、発電機出力が急激に増加するので、
発電機駆動トルクが急激に増加し、エンジン回転数はさ
らに低下する、このトルクの急増は100〜200mS
の時間で起こり、ISCの制御スピード(500mS程
度)に比べて速い。従って、常にISCの制御が遅れる
ため、エンジン回転数が不安定となり、ハンチングを生
じてしまう。本発明の制御では、発電機駆動トルクの急
増が起こらないので、このような不具合はなく、ハンチ
ングを防止できる。
路414の出力ではなく、電圧制御信号209Eのみで
制御したとすると、発電機出力が急激に増加するので、
発電機駆動トルクが急激に増加し、エンジン回転数はさ
らに低下する、このトルクの急増は100〜200mS
の時間で起こり、ISCの制御スピード(500mS程
度)に比べて速い。従って、常にISCの制御が遅れる
ため、エンジン回転数が不安定となり、ハンチングを生
じてしまう。本発明の制御では、発電機駆動トルクの急
増が起こらないので、このような不具合はなく、ハンチ
ングを防止できる。
【0024】電気負荷投入応答モード 電気負荷が投入されると、バッテリ電圧は瞬間的に大き
く低下する。このため、オペアンプ205の出力205
Eは瞬時に大きくなる。この出力205Eの分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eすなわち
電気負荷が投入される前の出力205Eの値とを比較す
ると、分圧電圧302Eの方が大きいため、コンパレー
タ306の出力306EがHiとなり、フリップフロッ
プ307がセットされ、Q出力307EがHiとなる。
く低下する。このため、オペアンプ205の出力205
Eは瞬時に大きくなる。この出力205Eの分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eすなわち
電気負荷が投入される前の出力205Eの値とを比較す
ると、分圧電圧302Eの方が大きいため、コンパレー
タ306の出力306EがHiとなり、フリップフロッ
プ307がセットされ、Q出力307EがHiとなる。
【0025】従って、励磁電流制御回路40のアンド回
路406の出力406EはLoとなり、ゲート403は
オンとなる。これにより、積分回路の時定数は小さくな
る。また、ゲート412もオンとなるため、レベルシフ
ト回路が動作して、積分回路の出力値を数%レベルシフ
トさせる。よって、電気負荷が投入されると、電圧制御
信号であるO出力307Eは100%デューティに瞬時
になるが、コンパレータ413の出力であるPWM信号
413Eは、PWM信号209Eと同じデューティ比か
ら数%デューティ比が急増した後、比較的速いスピード
(5S/100%)で増加する。
路406の出力406EはLoとなり、ゲート403は
オンとなる。これにより、積分回路の時定数は小さくな
る。また、ゲート412もオンとなるため、レベルシフ
ト回路が動作して、積分回路の出力値を数%レベルシフ
トさせる。よって、電気負荷が投入されると、電圧制御
信号であるO出力307Eは100%デューティに瞬時
になるが、コンパレータ413の出力であるPWM信号
413Eは、PWM信号209Eと同じデューティ比か
ら数%デューティ比が急増した後、比較的速いスピード
(5S/100%)で増加する。
【0026】励磁電流制御回路40の出力である駆動信
号106Eもコンパレータ413と同じ信号になるた
め、励磁電流は電気負荷を投入すると数%増加した後、
比較的速いスピードで増加する。このような作動により
電気負荷が投入されると、ハンチングモードに比べて速
いスピードで励磁電流が増加するため、発電機出力の増
加が比較的速くなり、電気負荷投入後のバッテリ電圧の
落ち込み電圧及び落ち込み時間を小さくすることがで
き、他の電子機器の誤動作やランプ類の明暗等の発生を
防ぐことができる。
号106Eもコンパレータ413と同じ信号になるた
め、励磁電流は電気負荷を投入すると数%増加した後、
比較的速いスピードで増加する。このような作動により
電気負荷が投入されると、ハンチングモードに比べて速
いスピードで励磁電流が増加するため、発電機出力の増
加が比較的速くなり、電気負荷投入後のバッテリ電圧の
落ち込み電圧及び落ち込み時間を小さくすることがで
き、他の電子機器の誤動作やランプ類の明暗等の発生を
防ぐことができる。
【0027】なお、負荷投入検出回路30は、発電機出
力の設定電圧より低い電圧以下になることを検出する回
路にしてもよい。また、電気負荷の検出を電気負荷スイ
ッチから検出したり、電気負荷電流またはバッテリ電流
をシャント抵抗やホール素子を利用して測定して検出す
ることもできる。また、電圧制御信号発生回路20は、
負荷投入検出された場合に、基準電圧発生回路206の
基準電圧206Eを、高く変更するようにしてもよい。
力の設定電圧より低い電圧以下になることを検出する回
路にしてもよい。また、電気負荷の検出を電気負荷スイ
ッチから検出したり、電気負荷電流またはバッテリ電流
をシャント抵抗やホール素子を利用して測定して検出す
ることもできる。また、電圧制御信号発生回路20は、
負荷投入検出された場合に、基準電圧発生回路206の
基準電圧206Eを、高く変更するようにしてもよい。
【図1】本発明の実施例を示す車両用交流発電機の電圧
制御装置のブロック図である。
制御装置のブロック図である。
【図2】本実施例の電圧制御信号発生回路を示す回路図
である。
である。
【図3】本実施例の負荷投入検出回路を示す回路図であ
る。
る。
【図4】本実施例の 励磁電流制御回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図5】本実施例の電圧制御装置の基本動作を説明する
ための電圧波形図である。
ための電圧波形図である。
【図6】本実施例の電圧制御装置のハンチング防止モー
ドを説明するための電圧波形図である。
ドを説明するための電圧波形図である。
【図7】本実施例の電圧制御装置の電気負荷投入応答モ
ードを説明するための電圧波形図である。
ードを説明するための電圧波形図である。
1 三相交流発電機 5 バッテリ 6 電気負荷 10 電圧制御装置 30 負荷投入検出回路(負荷投入検出手段) 40 励磁電流制御回路(励磁電流制御手段)
Claims (4)
- 【請求項1】 車両用エンジンによって駆動される交流
発電機の発電電圧が設定値になるように励磁電流を制御
する電圧制御装置において、 電気負荷投入を検出する負荷投入検出手段と、 前記交流発電機の励磁電流の増加速度を切り換える励磁
電流制御手段とを備え、 前記励磁電流制御手段は、前記負荷投入検出手段により
前記電気負荷投入が検出されない場合には、前記励磁電
流の増加速度を小さくし、 前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検出さ
れた場合には、前記励磁電流の増加速度を、電気負荷投
入を検出してから一定時間だけ、または、電気負荷投入
を検出してから発電電圧が再び設定値以上になるまでの
間、前記電気負荷投入前より大きくすることを特徴とす
る車両用交流発電機の電圧制御装置。 - 【請求項2】 前記励磁電流の増加速度を大きくすると
き、前記交流発電機の発電電圧の設定値を大きくするこ
とを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機の電圧
制御装置。 - 【請求項3】 前記負荷投入検出手段は、車両バッテリ
の電圧低下量の微分値が、所定値以上となった場合に、
前記電気負荷投入を検出することを特徴とする請求項1
または2記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。 - 【請求項4】 前記制御動作を、少なくとも前記車両用
エンジンのアイドル時に行うことを特徴とする請求項1
記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6276530A JPH08140284A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6276530A JPH08140284A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08140284A true JPH08140284A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17570764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6276530A Pending JPH08140284A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08140284A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6426609B2 (en) | 1999-12-24 | 2002-07-30 | Denso Corporation | Control device for vehicular AC generator, and connector |
US7373919B2 (en) | 2006-04-04 | 2008-05-20 | Denso Corporation | Electric power generation control system |
JP2020192896A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社デンソー | ウォッシャ制御装置、車両用窓洗浄システム及びウォッシャ制御方法 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276530A patent/JPH08140284A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6426609B2 (en) | 1999-12-24 | 2002-07-30 | Denso Corporation | Control device for vehicular AC generator, and connector |
US7373919B2 (en) | 2006-04-04 | 2008-05-20 | Denso Corporation | Electric power generation control system |
DE102007013752B4 (de) | 2006-04-04 | 2019-10-02 | Denso Corporation | Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem |
JP2020192896A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社デンソー | ウォッシャ制御装置、車両用窓洗浄システム及びウォッシャ制御方法 |
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