JPS58192500A - Controlling method for vehicular generator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the stability of a generator by supplying a field current of the amplitude in response to the absolute value of the magnitude of an electric load to the field coil of a generator and reducing the field current in the prescribed amount when the ouput of the generator exceeds the prescribed upper limit value. CONSTITUTION:The output of an AC generator 1 is rectified by a rectifier 3, and supplied to a battery 4. Both positive and negative terminals of the battery 4 are connected to a plurality of electric loads 6. A control circuit 7 detects the absolute value of the magnitude of a plurality of the loads 6 to be applied as a whole, and supplies the field current of the magnitude in response to the detected value to the field coil of the generator. Further, when the DC output voltage of the generator 1 exceeds the prescribed upper limit value, the field current is decreased in the prescribed amount.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の車両を駆動するエンジンを動力源
とする発電機を含んで、該車両の電気的負荷に直流電力
を供給する発電装置の制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling a power generation device that includes a power generator powered by an engine that drives a vehicle such as an automobile, and supplies DC power to an electrical load of the vehicle.

従来、エンジンのアイドリング運転時にはエンジン回転
数のハンチングが生じやすいという問題が知られており
、これは特に発電機に特定の電気負荷を与えたときに著
しいことが周知である。BACKGROUND ART Conventionally, it has been known that engine speed hunting tends to occur when the engine is idling, and this problem is particularly noticeable when a specific electrical load is applied to the generator.

このハンチングについては下記の理由が考えられる。即
ち、何らかの原因でエンジン回転数が低下すると発電電
圧も減少することに応じて、周知の界磁電流をオンオフ
する電圧調整器が界磁電流を増加するようにオン時間の
比率を増大するよう動作し、これによりエンジンのブレ
ーキトルクが増大する。これは更にエンジン回転数を低
下させる方向に作用する。しかしながらエンジン回転数
の低下はエンジン摩擦損失の減少とエンジン出力の増大
とを同時に生ずる。このエンジン出力の増大は例えば一
般の開弁時間を制御される電子制御式燃料噴射装置の基
本式即ちエンジン回転数×燃料噴射時間−一定を考慮す
れば容易に理解できる。The following reasons can be considered for this hunting. That is, when the engine speed decreases for some reason, the generated voltage also decreases, and in response, the well-known voltage regulator that turns on and off the field current operates to increase the on-time ratio so as to increase the field current. However, this increases the engine braking torque. This further acts in the direction of lowering the engine speed. However, a decrease in engine speed simultaneously results in a decrease in engine friction loss and an increase in engine output. This increase in engine output can be easily understood by considering, for example, the basic equation of an electronically controlled fuel injection system in which the valve opening time is generally controlled, that is, engine rotation speed x fuel injection time - constant.

この摩擦損失の減少とエンジン出力の増大は逆に発電機
出力の増加を引き起し、界磁電流を減少するべくオフ時
間の比率を増大するように電圧調整器を動作させる。こ
れによりエンジンブレーキトルクが一層減少しエンジン
回転数も更に増加する方向に作用する。しかしながらこ
のエンジン回転数の増加が今度はエンジン摩擦損失の増
大とエンジン出力の減少を生じる。上記のエンジン回転
数の増減の周期が界磁電流のオンオフの周期と所定の関
係になるとエンジン回転数変動の振幅が太きくなりハン
チングを生ずるのである。This reduction in friction losses and increase in engine power conversely causes an increase in generator output, causing the voltage regulator to operate to increase the off-time ratio to reduce field current. As a result, the engine braking torque is further reduced and the engine speed is further increased. However, this increase in engine speed in turn causes an increase in engine friction losses and a decrease in engine output. When the cycle of increase/decrease in the engine speed has a predetermined relationship with the on/off cycle of the field current, the amplitude of engine speed fluctuation becomes thicker, causing hunting.

電気負荷に応じて発電量を変えるべく特定の電気負荷が
投入されたときに界！ＩＮ流の大きさをステップ的に変
える技術は例えば特開昭４９−１０８５３６、実開昭５
１−１６３４０６．実開昭５５−８２０３５で公知であ
る。しかしながらこれらの技術は全てオンオフ型の電圧
調整器を用いる回路となっており界磁電流の大きさが変
化しても上記のオンオフの周期の問題が残っており、更
には車載発電機の電気負荷は１つに限らず複数あるのが
通例であり、これによれば投入される複数の電気負荷の
単独又は組合せによってハンチングの程度が変化するが
、上記の公知技術ではこれに対処できないという問題が
ある。When a specific electrical load is applied to change the amount of power generated according to the electrical load, the field! Techniques for changing the size of the IN flow in steps are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 49-108536 and Utility Model Application No. 5
1-163406. It is known from Utility Model Application No. 55-82035. However, all of these technologies use circuits that use on-off type voltage regulators, so even if the magnitude of the field current changes, the above-mentioned on-off cycle problem remains, and furthermore, the electrical load of the on-board generator remains. Usually, there is not just one but a plurality of hunting, and the degree of hunting changes depending on the number of electrical loads applied individually or in combination, but the problem is that the above-mentioned known technology cannot deal with this problem. be.

他方バッテリはその劣化が進むほど界磁電流が遮断され
た放電時には端子電圧の降下が早くなる特性を有し、又
発電機そのものも製作誤差や劣化により必ずしも同じ界
磁電流値により同じ出力型　　　　　１圧を発生すると
は限らないので、充電時のバッテリ端子電圧の上昇にも
ばらつきがみられる。これによれば界磁コイルに電気負
荷の絶対量に見合った同じ値の界磁電流を供給したとし
ても車両によってバッテリ電圧が上昇したり下降したり
することになる。従ってバッテリ電圧が所定の上限値を
越える事態が生ずる問題がある。これに対して、所定の
上限値を越えることに直ちに応じて界磁電流を断接する
と、従来のオンオフ型の電圧調整器を用いたと同様にエ
ンジン回転数のハンチングを引き起こす問題もある。On the other hand, batteries have a characteristic that the more their deterioration progresses, the faster the terminal voltage drops during discharge when the field current is cut off, and the generator itself does not necessarily have the same output type with the same field current value due to manufacturing errors or deterioration. Since the battery terminal voltage does not necessarily generate voltage, variations can be seen in the rise in battery terminal voltage during charging. According to this, even if the same value of field current commensurate with the absolute amount of electric load is supplied to the field coil, the battery voltage will rise or fall depending on the vehicle. Therefore, there is a problem in that the battery voltage may exceed a predetermined upper limit value. On the other hand, if the field current is immediately connected or disconnected in response to exceeding a predetermined upper limit value, there is a problem that hunting of the engine rotational speed is caused, similar to when using a conventional on-off type voltage regulator.

よって、本発明は、消費電力に応じた発電量を確保しか
つエンジン作動の安定性向上を可能にした車載発電装置
の制御方法であって該車載発電装置の出力電圧の過上昇
を防止し得る制御方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention is a control method for an on-vehicle power generation device that makes it possible to ensure the amount of power generated in accordance with the power consumption and improve the stability of engine operation, and is capable of preventing an excessive rise in the output voltage of the on-board power generation device. The purpose is to provide a control method.

本発明による車載発電装置の制御方法においては、発電
機の界磁電流を該発電装置に接続される電気的負荷の大
きさの絶対量に応じて制御すると共に該発電装置の直流
出力電圧が所定上限値を上回るとき該界磁電流を減少せ
しめるようになされ５− ている。In the method for controlling an on-vehicle power generation device according to the present invention, the field current of the generator is controlled according to the absolute amount of the electrical load connected to the power generation device, and the DC output voltage of the power generation device is controlled at a predetermined level. The field current is reduced when the upper limit value is exceeded.

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説
明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第１図は、車載エンジン（図示せず）によって駆動され
る交流発電機１の界磁コイル２に流れる界磁Ｎ流を制御
する装置を示している。FIG. 1 shows a device for controlling a field N current flowing through a field coil 2 of an alternator 1 driven by an on-vehicle engine (not shown).

交流発電機１の出力は、整流回路３によって整流されて
直流化されてバッテリ４の正負両端子に供給される。な
お、この場合、バッテリ４の負端子はアースされている
。バッテリ４の正負両端子はイグニッションスイッチ５
を介してヒータファン、ヘッドランプ、ラジェータファ
ン等の複数の電気的負荷６に接続されている。The output of the alternating current generator 1 is rectified by a rectifier circuit 3 to be converted into direct current, and then supplied to both positive and negative terminals of a battery 4 . Note that in this case, the negative terminal of the battery 4 is grounded. Both the positive and negative terminals of the battery 4 are connected to the ignition switch 5
It is connected to a plurality of electrical loads 6 such as a heater fan, a headlamp, a radiator fan, etc.

一方、マイクロプロセッサ等によって構成される制御回
路７は、投入される複数の電気的負荷６の全体としての
大きさの絶対量を検出しこれに応じた負荷信号電圧Ｅｌ
を発生する負荷検知回路８からの負荷信号電圧Ｅ１１．
Ｉンジン回転数信号Ｎｅ及びスロットル開度信号８ｔｈ
に応じたデユーティ比ＤＦのパルス信号をクリップ制御
回路９に６− 供給する。デユーティ比ＤＦは設定時ＷＡ（例えばＴＤ
Ｃ間隔あるいはタイマー設定時間）に対するパルス信号
のオン時間の比率である。クリップ制御回路９は、バッ
テリ電圧が設定最大値以下にある限り、供給されるパル
ス信号に応じパルス電圧をパワートランジスタＱのベー
スに供給する。パワートランジスタＱのコレクタは界磁
コイル２を介してバッテリ正端子に接続され、エミッタ
はアースされている故、ベースのパルス電圧に応じた界
磁電流が得られるのである。なお、クリップ制御回路９
は、制御回路７からのデユーティ比が電気負荷の大きさ
の絶対量に応じて制御されていても、発電機の出力電圧
が電気回路の設定最大電圧値を越えて上昇することがあ
り、結果的にバッテリ電圧が設定最大値を越えるような
事態が生ずる際にパルス電圧を供給せずゼロ電圧を生ず
るようになっている。On the other hand, a control circuit 7 constituted by a microprocessor or the like detects the absolute amount of the overall size of the plurality of electrical loads 6 to be applied, and outputs a load signal voltage El according to this.
The load signal voltage E11. from the load detection circuit 8 that generates the load signal voltage E11.
Engine rotation speed signal Ne and throttle opening signal 8th
A pulse signal with a duty ratio DF corresponding to the output voltage is supplied to the clip control circuit 9. The duty ratio DF is set at WA (for example, TD
This is the ratio of the on time of the pulse signal to the C interval or timer setting time. The clip control circuit 9 supplies a pulse voltage to the base of the power transistor Q according to the supplied pulse signal as long as the battery voltage is below the set maximum value. Since the collector of the power transistor Q is connected to the battery positive terminal via the field coil 2, and the emitter is grounded, a field current corresponding to the pulse voltage of the base can be obtained. Note that the clip control circuit 9
Even if the duty ratio from the control circuit 7 is controlled according to the absolute magnitude of the electrical load, the output voltage of the generator may rise beyond the maximum voltage setting of the electrical circuit, resulting in When a situation occurs in which the battery voltage exceeds a set maximum value, no pulse voltage is supplied and zero voltage is generated.

次に、第１図の制御回路７の動作を第２図に示したフロ
ーチャートにより説明する。Next, the operation of the control circuit 7 shown in FIG. 1 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

制御回路７においては、一定周期又はエンジン回転に同
期して起動されてまず、エンジン回転数Ｎｅとアイドル
回転数より低い第１の所定回転数ＮＣＲ（いわゆるクラ
ンキング回転数に対応）とを比較する（ステップ１０）
。エンジン回転数Ｎｅが発電機が出力しはじめるエンジ
ン回転数より低い第１所定回転数ＮＣＲより小さいとき
は、制御回路７の出力パルスのデユーティ比ＯＦは０％
とする（ステップ１１）。一方、エンジン回転数Ｎｅが
第１所定回転数ＮＣＲより大なるときは、エンジン回転
数Ｎｅとアイドリング回転数より大なるハンチングがほ
ぼ問題とならなくなる第２の所定回転数ＮＳＲと比較す
る（ステップ１２）。The control circuit 7 is started at a fixed period or in synchronization with the engine rotation, and first compares the engine rotation speed Ne with a first predetermined rotation speed NCR (corresponding to the so-called cranking rotation speed) lower than the idle rotation speed. (Step 10)
. When the engine rotation speed Ne is smaller than the first predetermined rotation speed NCR, which is lower than the engine rotation speed at which the generator starts outputting, the duty ratio OF of the output pulse of the control circuit 7 is 0%.
(Step 11). On the other hand, when the engine rotation speed Ne is larger than the first predetermined rotation speed NCR, the engine rotation speed Ne is compared with a second predetermined rotation speed NSR at which hunting, which is larger than the idling rotation speed, becomes almost no problem (step 12 ).

エンジン回転数ＮＯが第２所定回転数ＮＳＲより大なる
場合、制御回路７はデユーティ比ＤＦを１００％とする
（ステップ１３）。すなわち、この場合、界磁電流命令
の内容は最大となる。一方、エンジン回転数Ｎｅが第２
所定回転数Ｎ５−Ｒ以下ｔ′１′！″ｆｉｊ！　４−Ｌ
；　ｌ　１１　ｙ　ｈ　）Ｌｔ　ｒｌ！Ｉ　Ｉｉ　ａ　
ｔ　ｈ　ｆ　７　（ｈ　／Ｌ／　２０　　　　ｉットル
開度θＩ’ＤＬと比較する（ステップ１４）。When the engine speed NO is greater than the second predetermined speed NSR, the control circuit 7 sets the duty ratio DF to 100% (step 13). That is, in this case, the content of the field current command is maximum. On the other hand, the engine speed Ne is the second
Below the predetermined rotation speed N5-R t'1'! "fij! 4-L
; l 11 y h ) Lt rl! I Ii a
t h f 7 (h /L/20 liter opening degree θI'DL) (step 14).

このとき、スロットル開度θｔｈがアイドルスロットル
開度θ［ＤＬより大なるときはデユーティ比ＤＦは１０
０％とされ界磁電流命令の内容は最大となる。一方、ス
ロットル開度θｔｈがアイドルスロットル開度θＩＤＬ
以下の場合、負荷信号電圧ＥＱを読み取って（ステップ
１５）、制御回路７内に用意されたデータマツプからデ
ユーティ比ＤＦを決定しくステップ１６）、得られたデ
ユーティ比ＤＦに等しいデユーティ比を有するパルス信
号をクリップ回路９に供給する。クリップ回路９を経た
パルス信号はパワートランジスタＱを駆動してデユーテ
ィ比Ｏｒ−の大きさに比例した平均値を有する界磁電流
が界磁コイル２を流れる。発電機１の出力電圧は界磁電
流の大きさに比例する故、結局、発電機１の出力電圧は
、電気的負荷６の大きさの絶対量に応じて変化すること
になる。At this time, when the throttle opening θth is larger than the idle throttle opening θ[DL, the duty ratio DF is 10
The content of the field current command is set to 0%, and the content of the field current command becomes maximum. On the other hand, the throttle opening θth is the idle throttle opening θIDL
In the following cases, the load signal voltage EQ is read (step 15), the duty ratio DF is determined from the data map prepared in the control circuit 7 (step 16), and a pulse signal having a duty ratio equal to the obtained duty ratio DF is generated. is supplied to the clip circuit 9. The pulse signal passed through the clip circuit 9 drives the power transistor Q, and a field current having an average value proportional to the magnitude of the duty ratio Or- flows through the field coil 2. Since the output voltage of the generator 1 is proportional to the magnitude of the field current, the output voltage of the generator 1 ultimately changes depending on the absolute magnitude of the electrical load 6.

第３図は、データマツプ上における負荷信号電圧Ｅ９の
値に対するデユーティ比ＤＦの値の関係の一例を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the value of the duty ratio DF and the value of the load signal voltage E9 on the data map.

第一４図は、負荷検知回路８の具体回路例を示しており
、電気負荷としてのヘッドライトＨし、リ９− ア熱線ＲＨ，ラジェータファンモータＭ＋、ヒータファ
ンモータＭ２が例示されている。各電気負荷のオン・オ
フはスイッチ５ＷＩ−８Ｗ４によってなされる。負荷検
知回路８は、そのダイオードＤ１〜Ｄ４を介してスイッ
チ５ＷＩ−８Ｗ４のオン・オフ状態を監視する。すなわ
ち、ダイオードＤ１〜Ｄ４を経た電圧は、トランジスタ
Ｑ１〜Ｑ６を含むバッファアンプＡ１〜Ａ４によって適
当に増幅されて電気的負荷毎に重み付けされた電圧■１
〜■４として出力され、分圧器Ｄｖからの出力電圧Ｖｏ
と共に互いに加算された後アンプＡｓに供給され、更に
適当に増幅さ、れて負荷信号電圧Ｅｅｌとして出力され
る。FIG. 14 shows a specific circuit example of the load detection circuit 8, in which a headlight H, a rear heating wire RH, a radiator fan motor M+, and a heater fan motor M2 are illustrated as electrical loads. Each electric load is turned on and off by switches 5WI-8W4. The load detection circuit 8 monitors the on/off states of the switches 5WI-8W4 via the diodes D1 to D4. That is, the voltages passing through the diodes D1 to D4 are appropriately amplified by buffer amplifiers A1 to A4 including transistors Q1 to Q6, and are weighted for each electrical load.
〜■4, output voltage Vo from voltage divider Dv
After being added to each other, the signals are supplied to an amplifier As, and are further amplified appropriately and outputted as a load signal voltage Eel.

以上のようにして、制御回路７からの指令デユーティ比
ＤＦにより界磁電流値が定められるのであるが、発電機
２のばらつき及びバッテリ４の経年変化等の原因により
発電装置の直流出力電圧すなわちバッテリ電圧Ｖｅが所
定上限値を越えることがあり、電圧Ｖｅのかかる状態は
バッテリ４及び電気的負荷６の保護のためにも防止しな
ければ１０− ならない。As described above, the field current value is determined by the command duty ratio DF from the control circuit 7, but due to variations in the generator 2, aging of the battery 4, etc., the DC output voltage of the generator, that is, the battery The voltage Ve may exceed a predetermined upper limit value, and a state in which the voltage Ve is applied must be prevented in order to protect the battery 4 and the electrical load 6.

そこで、本発明による制御方法においては、第５図のフ
ローチャートに示す如き動作を制御回路７に追加してい
る。すなわち、負荷信号電圧Ｅｌｌに応じたデユーティ
マツプ上のデユーティ比ＤＦを選択した後バッテリ電圧
Ｖｅを検出しくステップ２０）、このバッテリ電圧ＶＢ
と所定上限値ＶＢＨとを比較する（ステップ２１）。所
定上限値ＶＢＨはクリップ制御回路９による設定最大電
圧値より低（設定される。今、バッテリ電圧Ｖｓが所定
上限値以下であれば、所定下限値ＶＢＬと比較する（ス
テップ２２）。バッテリ電圧ＶＢが所定下限値ＶｅＬ以
上である限り制御回路′７にある上限タイマ及び下限タ
イマが共にリセットされ停止したままである（ステップ
２３）と共に、デユーティ比ＤＦはＤＦ　−ＤＦ　＋ａ
％×ｎ５Ｒ（ａは例えば１０）なる式によって補正され
る（ステップ２４）。ここで、ｎＳＲは初期値ゼロの係
数である。従って、バッテリ電圧ＶＢが起動後から所定
上限値ＶＢＨと所定下限値ＶＢＬとの間に存在する限り
、係数ｎｓＲはゼロであってデユーティ比ＤＦは、負荷
信号電圧Ｅｌｆによって定まるデータマツプ値のままで
ある。Therefore, in the control method according to the present invention, the operation shown in the flowchart of FIG. 5 is added to the control circuit 7. That is, after selecting the duty ratio DF on the duty map according to the load signal voltage Ell, the battery voltage Ve is detected (step 20), and this battery voltage VB
and a predetermined upper limit value VBH (step 21). The predetermined upper limit value VBH is lower (set) than the maximum voltage value set by the clip control circuit 9. Now, if the battery voltage Vs is below the predetermined upper limit value, it is compared with the predetermined lower limit value VBL (step 22).Battery voltage VB As long as is greater than or equal to the predetermined lower limit value VeL, both the upper limit timer and lower limit timer in the control circuit '7 are reset and remain stopped (step 23), and the duty ratio DF is DF −DF +a
%×n5R (a is 10, for example) (step 24). Here, nSR is a coefficient with an initial value of zero. Therefore, as long as the battery voltage VB remains between the predetermined upper limit value VBH and the predetermined lower limit value VBL after startup, the coefficient nsR is zero and the duty ratio DF remains the data map value determined by the load signal voltage Elf. .

ところが、バッテリ４の劣化度合あるいは発電機１のば
らつき等の原因により、ステップ２４の式によって定ま
るデユーティ比ＤＦによって得られるバッテリ電圧Ｖｅ
の値が所定上限値ＶＢＨを上回ることがある。このよう
な場合、制御回路７内の上限タイマがタイムアツプした
かどうかを判別しくステップ２５）、タイムアツプして
いなげれば下限タイマのみリセットして停止のままとし
、上限タイマのカウントアツプ動作を開始させると共に
引き続く起動時においても上限タイマがタイムアツプし
ていない場合にはカウントアツプ動作を継続せしめる（
ステップ２６）。こうして、Ｖｅ　＞Ｖｅ　Ｈの状態が
所定時間以上継続して、上限タイマがタイムアツプする
と、そのとぎのバッテリ電圧Ｖ８の変化率ＡＶｅ　　（
例えば前回リング　　　　　　やリング値と今回サンプ
リング値との差）とｎＳＲ減算ガード値−Ｖｅｃ＋　　
：　（Ｖｅｃ＋　＞Ｏ）とを比較しくステップ２７）、
該変化率ΔＶθが］ＳＲ減算ガード値−Ｖｅｃ、＋より
大なるとき係数Ｏ８Ｒから最小ディジット（例えば１）
を差し引く（ステップ２８）。また、変化率ΔＶｓがｎ
ＳＲ減算ガード値−Ｖ８Ｇ＋より小さいときは、係数ｎ
ｓＲの値をそのままにしておく。次いで、上限タイマを
リセットした後再スタートせしめる一方下限タイマはリ
セットし停止したままとする（ステップ２９）。However, due to causes such as the degree of deterioration of the battery 4 or variations in the generator 1, the battery voltage Ve obtained by the duty ratio DF determined by the equation in step 24
The value may exceed the predetermined upper limit value VBH. In such a case, it is determined whether the upper limit timer in the control circuit 7 has timed up (step 25), and if it has not timed up, only the lower limit timer is reset and remains stopped, and the upper limit timer starts counting up. Also, if the upper limit timer has not timed up during subsequent startups, the count-up operation continues (
Step 26). In this way, when the state of Ve > Ve H continues for a predetermined time or more and the upper limit timer times up, the current rate of change of battery voltage V8 AVe (
For example, the difference between the previous ring value and the current sampling value) and the nSR subtraction guard value -Vec+
: Compare (Vec+ > O) with step 27),
When the rate of change ΔVθ is greater than ]SR subtraction guard value −Vec, +, the minimum digit (for example, 1) is obtained from the coefficient O8R.
(step 28). Also, the rate of change ΔVs is n
When the SR subtraction guard value is smaller than -V8G+, the coefficient n
Leave the value of sR unchanged. Next, the upper limit timer is reset and restarted, while the lower limit timer is reset and remains stopped (step 29).

すなわち、バッテリ電圧Ｖａが上限タイマによって定ま
る所定時間以上連続して上限値Ｖ８Ｈを上回るときは、
デユーティ比ＤＦが強制的にａ％減少せしめられて界磁
電流が減少してバッテリ電圧ｖ８を低下せしめるのであ
る。但し、バッテリ電圧Ｖ８の変化率ΔＶｅが所定のガ
ード値すなわちｎＳＲ減算ガード値より小なるときはデ
ユーティ比Ｄｔ−は十分小さい値となっているのでバッ
テリ電圧が上限値ＶｅＨを速やかに下回る可能性が高く
かえってｖ８が下限値ＶＢＬを下回る恐れもある故、更
にはデユーティ比ＤＦの変化が不要に＝１３− ハンチングを引き起こす可能性もあるため、ステップ２
８を飛び越して係数ｎＳＲを減少しないで界磁電流を現
在値に維持してバッテリ電圧ＶＢの過低下を防止せんと
するのである。That is, when the battery voltage Va exceeds the upper limit value V8H continuously for more than a predetermined time determined by the upper limit timer,
The duty ratio DF is forcibly reduced by a%, the field current is reduced, and the battery voltage v8 is lowered. However, when the rate of change ΔVe of the battery voltage V8 is smaller than the predetermined guard value, that is, the nSR subtraction guard value, the duty ratio Dt- is a sufficiently small value, so there is a possibility that the battery voltage quickly falls below the upper limit value VeH. There is a risk that v8 will fall below the lower limit value VBL instead, and furthermore, there is no need to change the duty ratio DF = 13- It may cause hunting, so step 2
The purpose is to maintain the field current at the current value without decreasing the coefficient nSR by skipping over 8, thereby preventing the battery voltage VB from dropping excessively.

こうして、バッテリ電圧Ｖｅの過低下は防止できるので
あるが、バッテリ４の劣化あるいは発電機１の能力低下
等により、ステップ２４の式によって定まるデユーティ
比ＤＦによって得られるバッテリ電圧Ｖａの値が所定下
限値ＶＢＬを下回ることがある。よって、バッテリ電圧
Ｖａが所定下限値ＶＢＬを下回ると下限タイマのタイム
アツプを判別しくステップ３０）、起動後の最初の判別
であれば下限タイマのカウントアツプを開始させ、その
後は下限タイマがタイムアツプしていない場合は、該下
限タイマのカウントアツプをそのまま継続せしめる一方
上限タイマの方はリセットして停止のままとしくステッ
プ３１）、係数ｎＳＲは変化せずそのままのｎｓＲにて
デユーティ比ＤＦが決定される（ステップ２４）。この
ような状態が継続すると、下限タイマはタイムアツプし
、そ１４− のとぎのバッテリ電圧■８の変化率ΔＶａとｎ３Ｒ加棹
カート値＋Ｖａ　Ｇ２　　（ｖｅ　Ｇ２　＜Ｏ）　とを
比較して（ステップ３２）変化率Δｖ８がｎｓＲ加算ガ
ード値＋ΔＶａｃ２より小なるときは係数ｎｓＲに単位
ディジット（例えば１）を加え（ステップ３３）、変化
率ΔＶａがｎＳＲ加算ガード値＋ΔＶＢ（，２より大な
るときはデユーティ比ＤＦは十分大きい値となっている
のが係数ｎＳＲはそのままにしておいて下限タイマをリ
セットした後再スタートさせかつ上限タイマをリセット
して停止したままとする（ステップ３４）。そうして、
デユーティ比ＤＦをＤＦ　＝ＤＦ　＋ｎ　Ｓ　Ｒｘａ％
の式に従って補正するのである。ここで、バッテリ電圧
■８の変化率ΔＶｅは、バッテリ電圧Ｖｅの前回サンプ
リング値と今回サンプリング値の差として得られ、当該
変化率ΔＶａすなわちバッテリ電圧ＶＢの増加率がｎＳ
Ｒ加算ガード値＋Ｖａｃより小さいときに係数ｎｓＲを
増加せしめてデユーティ比ＤＦを増加せしめるのである
。こうして、バッテリ電圧ＶＢの過上昇を防止しつつバ
ッテリ電圧Ｖｅを調整するのである。In this way, an excessive drop in the battery voltage Ve can be prevented, but due to deterioration of the battery 4 or a decrease in the capacity of the generator 1, the value of the battery voltage Va obtained by the duty ratio DF determined by the formula in step 24 may be lowered to the predetermined lower limit. It may fall below VBL. Therefore, when the battery voltage Va falls below the predetermined lower limit value VBL, it is determined whether the lower limit timer has timed up (step 30), and if it is the first determination after startup, the lower limit timer starts counting up, and thereafter the lower limit timer does not time up. If not, the lower limit timer is allowed to continue counting up, while the upper limit timer is reset and remains stopped (step 31), and the duty ratio DF is determined based on nsR without changing the coefficient nSR. (Step 24). If such a state continues, the lower limit timer times up, and the rate of change ΔVa of the next battery voltage (8) is compared with the n3R cart value + Va G2 (ve G2 < O) (step 32). ) When the rate of change Δv8 is smaller than the nsR addition guard value + ΔVac2, a unit digit (for example, 1) is added to the coefficient nsR (step 33), and when the rate of change ΔVa is greater than the nSR addition guard value + ΔVB (, 2), the duty ratio is Since DF has a sufficiently large value, the coefficient nSR is left as is, the lower limit timer is reset and restarted, and the upper limit timer is reset and remains stopped (step 34).Then,
Duty ratio DF = DF +n S Rxa%
It is corrected according to the formula. Here, the rate of change ΔVe of the battery voltage ■8 is obtained as the difference between the previous sampling value and the current sampling value of the battery voltage Ve, and the rate of change ΔVa, that is, the rate of increase in the battery voltage VB is nS
When it is smaller than the R addition guard value +Vac, the coefficient nsR is increased to increase the duty ratio DF. In this way, the battery voltage Ve is adjusted while preventing the battery voltage VB from rising excessively.

こうして定められるデユーティ比ＤＦの値が１００％を
越えることや所定最小値ＤＦＭＩＮより下回ることがあ
って、不具合を生ずることがある。The value of the duty ratio DF determined in this way may exceed 100% or fall below a predetermined minimum value DFMIN, which may cause problems.

上記所定最小値ＤＦＭＩＮは発電機が発電可能な最小界
磁電流値に相応するデユーティ比であり、デユーティ比
がこの所定最小値ＤＦＭＩＮを下回るときにはデユーテ
ィ比を減少させても意味がないぼかりか、負荷変動等に
よりデユーティ比を増大させたい要求が生じた時に上限
もしくは下限タイマにより規定される所定時間経過ごと
でなければ増大していかないため界磁電流の制御に遅れ
が生じ、発電機の出力の制御の追従性が悪くなる不具合
がでる。又車両においてはその運転時に例えば点火装置
、電子制御式燃料噴射装置、フューエルポンプ、時計等
の電気的な負荷に電力を供給する′−８が要求ａｎｔ″
′）・デ゛　７　（ＩＥ　＋　Ｏｋ　ｔ　　　　　　　
ｔ：ればバッテリからこれらの負荷に電流を放出するこ
とになりデユーティ比の変化の度合を大きく即ちエンジ
ン回転数のハンチングの周期に近付く方向に周期を変化
させる不具合もでる。The predetermined minimum value DFMIN is a duty ratio corresponding to the minimum field current value that the generator can generate, and when the duty ratio is less than the predetermined minimum value DFMIN, there is no point in reducing the duty ratio. When a request to increase the duty ratio arises due to load fluctuations, etc., the duty ratio cannot be increased until a predetermined period of time specified by the upper or lower limit timer has elapsed, resulting in a delay in field current control, which reduces the output of the generator. A problem occurs in which control followability deteriorates. In addition, in a vehicle, there is a requirement ant'' to supply electric power to electrical loads such as an ignition system, an electronically controlled fuel injection device, a fuel pump, and a clock during operation.
')・D 7 (IE + Ok t
If t:, current will be discharged from the battery to these loads, resulting in the problem of increasing the degree of change in the duty ratio, that is, changing the cycle in a direction approaching the hunting cycle of the engine speed.

そこで、本発明による制御方法においては、第６図のフ
ローチャートに示す如き動作を制御回路７に追加してい
る。すなわち、ステップ２３にて傳られたデユーティ比
ＯＦを値１００％と比較して（ステップ３０）、デユー
ティ比ＯＦが１００％より大なるときはＯＦ　＝１００
％となるような係数ｎＳＲを算出してその値に係数ｎＳ
Ｒをレットした（ステップ３１）後、デユーティ比ＤＦ
＝１００％として（ステップ３２）制御回路７から出力
せしめる。デユーティ比ＯＦが１００％より小なるとき
は、デユーティ比ＤＦを最小デユーティ比ＤＦＭＩＮと
比較する（ステップ３３）。発電機が発電可能な最小界
磁電流値に相応する若しくは車両運転時に要求されるバ
ッテリの最小放電電流値に相応して設定されたデユーテ
ィ比ＤＦが該最小デユーティ比ＤＦＭＩＮより小なると
きデユーティ比ＤＦが最小デユーティ比ＤＦＭＩＮに等
しくなるような係数ｎｓＲを算出しくステップ１７− ３４）、デユーティ比ＤＦをＤＦＭＩＮに等しくする（
ステップ３５）・ デユーティ比ＤＦ　ｔ′ｆｉＤＦＭ　Ｉ　Ｎ以上かつ１
００％以下のときは、そのままのデユーティ比ＯＦとし
て出力される（ステップ３６）。Therefore, in the control method according to the present invention, operations as shown in the flowchart of FIG. 6 are added to the control circuit 7. That is, the duty ratio OF determined in step 23 is compared with the value 100% (step 30), and if the duty ratio OF is greater than 100%, OF = 100.
%, and add the coefficient nS to that value.
After letting R (step 31), the duty ratio DF
=100% (step 32) and output from the control circuit 7. When the duty ratio OF is less than 100%, the duty ratio DF is compared with the minimum duty ratio DFMIN (step 33). Duty ratio DF when the duty ratio DF set corresponding to the minimum field current value that the generator can generate or the minimum discharge current value of the battery required during vehicle operation is smaller than the minimum duty ratio DFMIN. Calculate the coefficient nsR such that nsR is equal to the minimum duty ratio DFMIN (step 17-34), and set the duty ratio DF equal to DFMIN (step 17-34).
Step 35) Duty ratio DF t'fiDFM I N or more and 1
If it is less than 00%, the duty ratio OF is output as is (step 36).

上記した動作によって、デユーティ比が１００％を越え
たり所定最小値を下回って不具合が生ずることを防止す
ることが出来る。By the above-described operation, it is possible to prevent the duty ratio from exceeding 100% or falling below a predetermined minimum value, thereby preventing problems from occurring.

上記したことから明らかに、本発明による発電装置の制
御方法においては、発ｔｅｌの界磁電流を複数の電気負
荷の重み付けにより投入された電気的負荷の大きさの絶
対量に応じて基本的に一定の連続鏝となるよう制御して
いるために界磁電流の大きさがオンオフ的に変化するこ
とに起因するアイドリング時を含む軽負荷運転時のエン
ジン回転数のいわゆるハンチングを防止し得、エンジン
の安定性が向上すると共に、出力電圧の過上昇を防止し
つつ界磁電流の過大若しくは過小状態を回避することが
出来て好ましいのである。From the above, it is clear that in the method for controlling a power generation device according to the present invention, the field current of the generator is basically adjusted according to the absolute amount of the applied electric load by weighting a plurality of electric loads. Because it is controlled to be a constant continuous iron, it is possible to prevent so-called hunting of the engine speed during light load operation, including when idling, which is caused by on-off changes in the magnitude of the field current. This is preferable because it not only improves the stability of the output voltage but also prevents the output voltage from rising excessively and avoids excessive or insufficient field current.

また、デユーティ嗣御方式を採用すれば回路構１８− 成が容易となると共に連続的に電流を通すことによる制
御回路内の発熱も防止できるという利点もある。なお、
デユーティ制御のパルス信号の周期はハンチング時のエ
ンジン回転数の変動の周期に比べかなり短いので、ハン
チングに対し何ら悪影響を及ぼすことはない。Further, if the duty inheritance method is adopted, there is an advantage that the circuit structure 18- can be easily constructed and heat generation in the control circuit due to continuous current passing can be prevented. In addition,
Since the cycle of the pulse signal for duty control is considerably shorter than the cycle of fluctuations in engine speed during hunting, it does not have any adverse effect on hunting.

更に、バッテリ電圧が設定最大値を越えるとクリップ回
路９によって強制的に界磁電流をゼロとしているのでバ
ッテリ電圧の過上昇を防止出来るのである。Furthermore, when the battery voltage exceeds the set maximum value, the field current is forcibly set to zero by the clip circuit 9, so that an excessive rise in the battery voltage can be prevented.

また、場合によっては、アイドリング運転状態に限らず
、他の運転状態にあるときも負荷信号電圧Ｅｌｆにより
界磁電流を制御するようにしても良い。ここでアイドリ
ング状態を知るためのエンジンパラメータはスロットル
開度θｔｈに限定されないことは言うまでもない。Further, depending on the case, the field current may be controlled by the load signal voltage Elf not only in the idling operating state but also in other operating states. It goes without saying that the engine parameter for determining the idling state is not limited to the throttle opening θth.

上記実施例において、界磁電流制御手段としての制御回
路７は、所定デユーティ比ＤＦのパルス信号を出力する
ものとしているが、これに限らず、負荷信号電圧Ｅｌｆ
、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開痩θｔｈに応じた
アナログ電圧を出力するものであっても良いことは言う
までもない。In the above embodiment, the control circuit 7 as the field current control means outputs a pulse signal with a predetermined duty ratio DF, but the present invention is not limited to this, and the load signal voltage Elf
It goes without saying that an analog voltage corresponding to the engine speed Ne and the throttle opening θth may be output.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、本発明による制御方法を実行するための発電
装置及び制御装置を示すブロック図、第２図、第５図及
び第６図は、本発明による制御方法を示すためのフロー
チャート、第３図は電気的負荷の大きさと界磁電流制御
のデユーティ比との関係を表わすグラフ、第４図は、電
気的負荷に応じた負荷信号電圧を発生する負荷検知回路
の具体回路例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・交流発電機　　２・・・・・・界磁コイ
ル４・・・・・・バッテリ　　　６・・・・・・電気的
負荷７・・・・・・制御回路　　　８・・・・・・負荷
検知回路９・・・・・・クリップ制御回路 ・しき 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　　弁理士　藤村元彦FIG. 1 is a block diagram showing a power generation device and a control device for carrying out the control method according to the present invention, and FIGS. 2, 5, and 6 are flow charts showing the control method according to the present invention. Figure 3 is a graph showing the relationship between the magnitude of electrical load and the duty ratio of field current control, and Figure 4 is a circuit showing a specific circuit example of a load detection circuit that generates a load signal voltage according to the electrical load. It is a diagram. Explanation of symbols of main parts 1... AC generator 2... Field coil 4... Battery 6... Electrical load 7...・Control circuit 8... Load detection circuit 9... Clip control circuit ・Applicant Honda Motor Co., Ltd. Agent Patent attorney Motohiko Fujimura

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　車両駆動エンジンを動力源とする発電機を含ん
で該車両に搭載された複数の電気的負荷に直流電力を供
給する発電装置の制御方法であって、前記電気的負荷の
大きさの絶対鰻に応じた大きさの界磁電流を前記発電機
の界磁コイルに供給すると共に、前記発電装置の直流出
力電圧が所定上限値を上回るとき該界磁電流を所定量だ
け減少させることを特徴とする制御方法。(1) A method for controlling a power generation device that includes a generator powered by a vehicle drive engine and supplies DC power to a plurality of electrical loads mounted on the vehicle, the method comprising: Supplying a field current having a magnitude corresponding to the absolute value to the field coil of the generator, and reducing the field current by a predetermined amount when the DC output voltage of the generator exceeds a predetermined upper limit value. Characteristic control method. （２）　前記界磁電流は、前記電気的負荷の大きざの絶
対鯖に応じたデユーティ比のパルス電圧によって生ずる
ようになされ、前記所定量は所定デユーティ比変化分に
対応することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
制御方法。(2) The field current is generated by a pulse voltage with a duty ratio that corresponds to the absolute size of the electrical load, and the predetermined amount corresponds to a change in the predetermined duty ratio. A control method according to claim 1. （３）　前記界磁電流は所定最小値を下回らないように
制御されることを特徴とする特許請求の範囲第１順法た
は第２項記載の制御方法。(3) The control method according to claim 1 or claim 2, wherein the field current is controlled so as not to fall below a predetermined minimum value. （４）　前記所定最小値は前記発電機の最低出力を得る
に必要な値であることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の制御方法。(4) Claim 3, wherein the predetermined minimum value is a value necessary to obtain the minimum output of the generator.
Control method described in section. （５）　前記発電装置の出力端には充電形バッテリが接
続され、前記所定最小値は車両運転時に要求される前記
充電形バッテリの最小放電電流に対応するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の制御方法。(5) A rechargeable battery is connected to the output end of the power generation device, and the predetermined minimum value corresponds to a minimum discharge current of the rechargeable battery required during vehicle operation. The control method according to item 3.