JP2000050523A - Voltage controller for generator on vehicle - Google Patents
Voltage controller for generator on vehicleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の回転数に基
づいて、車両用発電機の発電電圧を制御する車両用発電
機の電圧制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicular generator voltage control device for controlling a generated voltage of a vehicular generator based on the number of rotations of the vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】車両用発電機は、内燃機関によって駆動
され、内燃機関の回転によって発電し、車両に搭載され
た畜電器及び車両の電気負荷に電力を供給している。こ
のような発電機は、如何なる回転数においても前記畜電
器や車両の電気負荷に予め設定した電圧となるように電
圧制御装置を具備している。2. Description of the Related Art A generator for a vehicle is driven by an internal combustion engine, generates electric power by rotation of the internal combustion engine, and supplies electric power to an electric vehicle mounted on the vehicle and an electric load of the vehicle. Such a generator is provided with a voltage control device so that a voltage preset to the electric load of the storage device or the vehicle is obtained at any rotational speed.
【0003】ところで、特開昭59−222099号公
報に記載されているような発電機の発電電圧を車両の状
態に応じて変化させることにより燃費向上を図ることが
行われており、車両状態を検出する制御装置により、発
電電圧の指令値が与えられ、発電機の発電電圧が変化す
る。By the way, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-2222099, the fuel consumption is improved by changing the voltage generated by a generator according to the state of the vehicle. A command value of the generated voltage is given by the control device to detect, and the generated voltage of the generator changes.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両状
態を検出する制御装置においては、発電機の外部に設置
されており、制御装置と発電機との間には、配線が設置
され、その配線により発電電圧指令値を伝達している。In the above-described conventional control device for detecting the state of a vehicle, the control device is installed outside the generator, and wiring is installed between the control device and the generator. The generated voltage command value is transmitted by wiring.
【0005】しかしながら、制御装置からの発電電圧指
令値を配線を経由して発電機に伝達しているので、この
配線の断線時には、発電電圧指令値を発電機に指令する
ことができず、燃費向上を図るための動作制御を行うこ
とができなくなってしまう。However, since the generated voltage command value from the control device is transmitted to the generator via the wiring, when the wiring is disconnected, the generated voltage command value cannot be commanded to the generator, and the fuel consumption cannot be reduced. Operation control for improvement cannot be performed.
【0006】また、近年では、内燃機関の燃費向上が望
まれているが、車両用発電機の電圧制御装置の特性を改
善することにより、燃費向上を図ることは行われていな
かった。In recent years, it has been desired to improve the fuel efficiency of the internal combustion engine. However, it has not been attempted to improve the fuel efficiency by improving the characteristics of the voltage control device of the vehicle generator.
【0007】本発明の目的は、発電機の内部に搭載さ
れ、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の燃
費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a voltage generator for a vehicular generator which is mounted inside the generator and which can improve the fuel efficiency of the internal combustion engine without giving an uncomfortable feeling to a passenger.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成される。 (1)内燃機関によって駆動される、車両用発電機の電
圧制御装置において、上記電圧制御装置は、上記発電機
に内蔵されるとともに、上記発電機の回転数を検出し、
予め設定された回転数とを比較した結果に基づき、発電
電圧の設定値を変化させる手段を備える。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. (1) In a voltage control device for a vehicle generator driven by an internal combustion engine, the voltage control device is built in the generator and detects a rotation speed of the generator,
There is provided a means for changing a set value of the generated voltage based on a result of comparison with a preset rotation speed.
【0009】電圧制御装置が発電機に内蔵されることに
より、制御装置を発電機の外部に配置した場合に発生す
る、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断によ
る燃費向上動作の停止を防止することができる。Since the voltage control device is built in the generator, the fuel efficiency improvement operation is stopped by disconnecting the command signal transmission wiring between the generator and the control device, which occurs when the control device is disposed outside the generator. Can be prevented.
【0010】また、発電機の回転数に応じて、発電電圧
の設定値を変化するように構成することにより、発電機
の出力電流の余裕をもたせることができ、燃費を向上す
ることができる。Further, by configuring the set value of the generated voltage to change in accordance with the number of revolutions of the generator, a margin for the output current of the generator can be provided, and the fuel efficiency can be improved.
【0011】(2)好ましくは、上記(1)において、
上記発電電圧の設定値の変化時間は、上記発電機の回転
数の変化時間より大である。(2) Preferably, in the above (1),
The change time of the set value of the generated voltage is longer than the change time of the rotation speed of the generator.
【0012】発電電圧の設定値の変化時間を、発電機の
回転数の変化時間より大とすれば、発電電圧の頻繁な変
化による電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和
感を防止できる。If the change time of the set value of the generated voltage is longer than the change time of the rotation speed of the generator, the output fluctuation of the electric load due to the frequent change of the generated voltage can be suppressed, and the passenger can be prevented from feeling uncomfortable. .
【0013】(3)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記発電機の出力電流が所定の電流値以上のとき
には、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させる
負荷検出判定手段を、備える。(3) Preferably, in the above (1), when the output current of the generator is equal to or more than a predetermined current value, the load detection determination means for inhibiting the set value of the generated voltage from being changed is provided. Prepare.
【0014】発電機の出力電流が所定の電流値以上のと
きには、発電電圧の設定値を変化させることを禁止させ
れば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗者の違和感
を防止できる。When the output current of the generator is equal to or higher than the predetermined current value, by inhibiting the change of the set value of the generated voltage, the output fluctuation of the electric load can be suppressed, and the occupant can be prevented from feeling uncomfortable.
【0015】(4)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、発電電圧の設定値が変化する際に、電圧変化を緩
和させる手段を、備える。(4) Preferably, in the above (1), means is provided for alleviating the voltage change when the set value of the generated voltage changes.
【0016】発電電圧の設定値が変化する際に、電圧変
化を緩和させば、電気負荷の出力変動を抑制でき、搭乗
者の違和感を防止できる。When the set value of the generated voltage changes, if the voltage change is moderated, the output fluctuation of the electric load can be suppressed, and the occupant can be prevented from feeling uncomfortable.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態であ
る車両用発電機の電圧制御装置の概略構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicular generator voltage control device according to an embodiment of the present invention.
【0018】図1において、車両に搭載された内燃機関
(図示せず)によって、発電機1の回転子がベルトを介
して回転させられ、この回転によって回転子に巻かれた
励磁コイル4に流れている励磁電流が磁界を発生させ
る。そして、発生された磁界が固定子へ伝達し、この固
定子に巻かれた固定子巻線2に電力が発生する。In FIG. 1, a rotor of a generator 1 is rotated via a belt by an internal combustion engine (not shown) mounted on a vehicle, and the rotation causes an excitation coil 4 wound around the rotor to flow. The exciting current generates a magnetic field. Then, the generated magnetic field is transmitted to the stator, and electric power is generated in the stator winding 2 wound on the stator.
【0019】固定子巻線2は、2a、2b、2cの3相
から成り、各相の出力が全波整流器3を介して、車両に
搭載されたバッテリ15やヘッドランプ等の電気負荷
(図示せず)に供給されることにより、これら電気負荷
に電力が供給される。励磁コイル4に流れる励磁電流
は、発電機1に内蔵された電圧制御装置5が備えるスイ
ッチ回路14により制御されており、スイッチ回路14
はトランジスタやMOS−FETにより構成されてい
る。The stator winding 2 is composed of three phases 2a, 2b and 2c, and the output of each phase is transmitted through a full-wave rectifier 3 to an electric load such as a battery 15 or a headlamp mounted on the vehicle (see FIG. 1). (Not shown), power is supplied to these electric loads. The exciting current flowing through the exciting coil 4 is controlled by a switch circuit 14 provided in a voltage control device 5 built in the generator 1.
Are composed of transistors and MOS-FETs.
【0020】スイッチ回路14が導通していない時は、
励磁コイル4に流れていた励磁電流はフライホイールダ
イオード6へ流れている。そもそも、発電機1は、発電
電圧がある定められた値になるように電圧を制御するこ
とが役割であり、ここではS端子で電圧を検出し、この
S端子で検出した電圧VSが、例えば14.4Vになる
ように、制御信号生成回路13から出力される信号によ
りスイッチ回路14を制御している。When the switch circuit 14 is not conducting,
The exciting current flowing through the exciting coil 4 flows through the flywheel diode 6. In the first place, the function of the generator 1 is to control the voltage so that the generated voltage becomes a predetermined value. Here, the voltage is detected at the S terminal, and the voltage VS detected at the S terminal is, for example, The switch circuit 14 is controlled by a signal output from the control signal generation circuit 13 so as to be 14.4 V.
【0021】次に、電圧制御装置5の構成及び動作につ
いて、説明する。電圧制御装置5の電源回路7は、B端
子を介して発電機1と接続され、この電源回路7におい
て内部電源Vccを生成する。この内部電源Vccを生
成する条件としては、エンジン始動スイッチ(図示せ
ず)がONしたことにより行う。また、発電機1及び電
圧制御装置5の異常を車両搭乗者へ知らせるための警告
灯を点灯させるための警報機能(図示せず)も具備して
いる。Next, the configuration and operation of the voltage control device 5 will be described. A power supply circuit 7 of the voltage control device 5 is connected to the generator 1 via a terminal B, and generates an internal power supply Vcc in the power supply circuit 7. The condition for generating the internal power supply Vcc is determined by turning on an engine start switch (not shown). Further, an alarm function (not shown) for turning on a warning light for notifying the vehicle occupant of the abnormality of the generator 1 and the voltage control device 5 is provided.
【0022】ここで、本発明に関する回転検出を行う回
路及び動作について説明する。まず、固定子巻線2の3
相(2a,2b,2c)の1相(2b)電圧をP端子を
介して回転検出回路9に入力する。P端子を介して入力
される1相電圧は、図2に示すP端子電圧のような信号
波形となり、回転数に応じて周期が変化する。P端子電
圧は、上限が発電機1のB端子電圧よりも全波整流器3
のダイオードの順方向降下電圧分だけ高くなり、下限は
0Vよりもダイオードの順方向降下電圧分だけ低くな
る。Here, a circuit and operation for detecting rotation according to the present invention will be described. First, 3 of stator winding 2
One phase (2b) voltage of the phases (2a, 2b, 2c) is input to the rotation detection circuit 9 via the P terminal. The one-phase voltage input via the P terminal has a signal waveform like the P terminal voltage shown in FIG. 2, and the period changes according to the rotation speed. The upper limit of the P terminal voltage is higher than that of the B terminal voltage of the generator 1 by the full-wave rectifier 3.
And the lower limit is lower than 0 V by the forward voltage drop of the diode.
【0023】よって、B端子電圧が14Vであり、順方
向降下電圧が1Vであったとすると、7Vが中心値にな
り、ここを、P端子電圧の周期の判定値とすることで、
回転数を精度良く検出するための波形整形を行うことが
できる。Therefore, assuming that the B terminal voltage is 14 V and the forward drop voltage is 1 V, the center value is 7 V, and this is used as the judgment value of the period of the P terminal voltage.
Waveform shaping for accurately detecting the number of rotations can be performed.
【0024】ここで、回転数検出回路9の内部構成を図
3に示し、その動作を図2の信号波形を用いて説明す
る。回転数検出回路9は、コンパレータ9aを有し、こ
のコンパレータ9aの正入力端子には、P端子電圧が供
給され、負入力端子には、7Vの基準電圧が供給され
る。そして、このコンパレータ9aの出力端子は、コン
デンサ9b、抵抗9d,抵抗9gを介して、回転数検出
回路9の出力端子に接続される。Here, FIG. 3 shows the internal configuration of the rotation speed detecting circuit 9, and its operation will be described with reference to the signal waveforms of FIG. The rotation speed detection circuit 9 has a comparator 9a. The positive input terminal of the comparator 9a is supplied with a P terminal voltage, and the negative input terminal is supplied with a reference voltage of 7V. The output terminal of the comparator 9a is connected to the output terminal of the rotation speed detection circuit 9 via the capacitor 9b, the resistor 9d, and the resistor 9g.
【0025】また、コンデンサ9bと抵抗9dとの接続
中点は、抵抗9cを介して接地される。抵抗9dと抵抗
9gとの接続中点は、ダイオード9fのカソード及びア
ノードを介して接地される。さらに、抵抗9dと抵抗9
gとの接続中点は、ダイオード9eのアノード及びカソ
ードを介して内部電圧電源Vccに接続される。また、
抵抗9gと回転数検出回路9の出力端子との接続中点は
コンデンサ9hを介して接地される。The connection midpoint between the capacitor 9b and the resistor 9d is grounded via the resistor 9c. The connection midpoint between the resistors 9d and 9g is grounded via the cathode and anode of the diode 9f. Further, the resistor 9d and the resistor 9
The midpoint of connection with g is connected to the internal voltage power supply Vcc via the anode and cathode of the diode 9e. Also,
A connection point between the resistor 9g and the output terminal of the rotation speed detection circuit 9 is grounded via a capacitor 9h.
【0026】P端子電圧が、コンパレータ9aに入力さ
れると、このコンパレータ9aの出力信号Aは、図2に
示すような波形の信号となる。そして、この出力信号A
は、コンデンサ9b及び抵抗9cによって構成される微
分回路により、図2に示すような信号Bとなる。When the P terminal voltage is input to the comparator 9a, the output signal A of the comparator 9a has a waveform as shown in FIG. And this output signal A
Is converted into a signal B as shown in FIG. 2 by a differentiating circuit constituted by the capacitor 9b and the resistor 9c.
【0027】次に、信号Bは、抵抗9dを介して、上限
をVcc、下限をGNDとしたダイオード9e、9fで
構成するダイオードブリッジにより、上限をVcc、下
限をGNDとした信号Cとなり、抵抗9g、コンデンサ
9hにより構成する積分回路を介して、この回転数検出
回路の出力信号である信号NALTとなる。Next, the signal B becomes a signal C having an upper limit of Vcc and a lower limit of GND via a resistor 9d and a diode bridge composed of diodes 9e and 9f having an upper limit of Vcc and a lower limit of GND. A signal NALT, which is an output signal of the rotation speed detection circuit, is provided through an integration circuit including 9g and a capacitor 9h.
【0028】信号NALTは、回転数が高くなる(P端
子電圧の周波数が高くなる)ことで、電圧が高くなるの
で、回転数と信号NALTの電圧との関係から、多様な
制御への対応も可能となる。Since the voltage of the signal NALT increases as the number of revolutions increases (the frequency of the P terminal voltage increases), it is possible to cope with various controls based on the relationship between the number of revolutions and the voltage of the signal NALT. It becomes possible.
【0029】次に、信号NALTから回転数による判定
信号生成回路10の動作に関して、図4を用いて説明す
る。例えば、発電機1の回転数で2000[r/mi
n]となる時の信号NALTを電圧NALT1とし、こ
の電圧NALT1と、回転数検出回路9により、生成さ
れた信号NALTとを比較し、信号VCNを生成する。
この信号VCNは、信号NALTが電圧NALT1より
小のときに、“H”レベルとなり、信号NALTが電圧
NALT1より大のときに、“L”レベルとなる。Next, the operation of the determination signal generation circuit 10 based on the number of rotations based on the signal NALT will be described with reference to FIG. For example, the number of rotations of the generator 1 is 2000 [r / mi].
n], the signal NALT is set to the voltage NALT1, and the voltage NALT1 is compared with the generated signal NALT by the rotation speed detection circuit 9 to generate the signal VCN.
The signal VCN goes to the “H” level when the signal NALT is lower than the voltage NALT1, and goes to the “L” level when the signal NALT is higher than the voltage NALT1.
【0030】ここで、発電機1の回転数の設定について
説明すると、発電機1の発電電圧が例えば、上述したよ
うに14.4Vの時の発電機1の出力電流と、バッテリ
15を充電できる電圧(例えば13.0V)での発電機
1の出力電流とを比較すると、ある回転数において最大
出力電流がひっくり返る特性を有している。つまり、あ
る回転数以下であれば、13.0Vでの発電機1の出力
電流の方が、14.4Vの時の発電機1の出力電流より
大となるが、ある回転数を超えると、14.4Vでの発
電機1の出力電流の方が、13.0Vの時の発電機1の
出力電流より大となる。この時の回転数が、2000
[r/min]である。Here, the setting of the number of revolutions of the generator 1 will be described. For example, as described above, the output current of the generator 1 when the voltage generated by the generator 1 is 14.4 V and the battery 15 can be charged. When compared with the output current of the generator 1 at a voltage (for example, 13.0 V), it has a characteristic that the maximum output current is turned over at a certain rotation speed. In other words, if the rotation speed is equal to or lower than a certain rotation speed, the output current of the generator 1 at 13.0 V becomes larger than the output current of the generator 1 at 14.4 V, but when the rotation speed exceeds a certain rotation speed, The output current of the generator 1 at 14.4V is larger than the output current of the generator 1 at 13.0V. The rotation speed at this time is 2000
[R / min].
【0031】車両においては、加速時のように、車速が
上昇する際のトランスミッションの影響によって、内燃
機関の回転数が、図4の信号NALTに示すように振動
して変化する。この状態においては、信号VCNは、信
号NALTの変化に伴って、変化し、パルス形状を有し
てしまう。このパルス形状となった信号VCNを、その
まま電圧制御信号に使用すると、電圧変化頻度が多くな
りすぎるため、車両側への影響が大となる。つまり、車
両側がヘッドランプ、カーステレオ等の電気負荷の作動
中の場合、電圧変化頻度が多いと、照度や音響がそれに
伴って変化するため搭乗者に違和感を与えてしまう。In a vehicle, the rotational speed of the internal combustion engine vibrates and changes as shown by a signal NALT in FIG. 4 due to the influence of the transmission when the vehicle speed increases, such as during acceleration. In this state, signal VCN changes with a change in signal NALT, and has a pulse shape. If the pulse-shaped signal VCN is used as it is for the voltage control signal, the frequency of voltage change becomes too large, and the influence on the vehicle becomes large. In other words, when the vehicle is operating an electric load such as a headlamp or a car stereo, if the frequency of the voltage change is high, the illuminance and the sound change accordingly, giving the passenger an uncomfortable feeling.
【0032】そこで、信号VCNを積分回路(電圧変化
を緩和させる手段)を介して、図4に示すような波形
の、制御電圧判定信号VCN1を生成する。この制御電
圧判定信号VCN1は、電圧変化頻度が、信号VCNに
比較して少なく(信号VCN1の変化時間は発電機1の
回転数の変化時間より大である)、上述した車両側への
影響を小さくすることができる。Therefore, a control voltage determination signal VCN1 having a waveform as shown in FIG. 4 is generated from the signal VCN via an integration circuit (means for reducing a voltage change). The control voltage determination signal VCN1 has a voltage change frequency smaller than that of the signal VCN (the change time of the signal VCN1 is longer than the change time of the rotation speed of the generator 1). Can be smaller.
【0033】ここで、負荷検出判定回路12の動作につ
いて、説明する。図5にF端子の電圧波形を示し、以後
説明するF端子電圧のデューティ比であるF端子DUT
Yは、F端子電圧がHigh状態の時間をToff、Lo
w状態の時間をTonとした時に、次式(1)で示すもの
とする。 F端子DUTY=Toff÷(Ton+Toff)×100 −−−(1) 図6に一般的な電圧制御回路により、ある定められた電
圧に電圧制御されている発電機1のF端子DUTYと発
電機出力電流(バッテリや車両負荷へ供給する電流)の
関係について、発電機1の回転数をパラメータとした時
の特性を示す。Here, the operation of the load detection determination circuit 12 will be described. FIG. 5 shows the voltage waveform of the F terminal, and the F terminal DUT which is the duty ratio of the F terminal voltage described below.
Y is the time when the F terminal voltage is in the high state, Toff, Lo.
When the time of the w state is Ton, it is represented by the following equation (1). F terminal DUTY = Toff ÷ (Ton + Toff) × 100 (1) FIG. 6 shows an F terminal DUTY of the generator 1 and a generator output whose voltage is controlled to a predetermined voltage by a general voltage control circuit. Regarding the relationship between currents (currents supplied to a battery and a vehicle load), characteristics are shown when the rotation speed of the generator 1 is used as a parameter.
【0034】発電機1の回転数は、N1、N2、N3と
なるに従って高回転になり、その際にある定められた電
流値IL1時のF端子DUTYは、回転数N1、N2、
N3のそれぞれについて、DT1、DT2、DT3とな
る。The number of rotations of the generator 1 increases as the number of rotations becomes N1, N2, and N3. At this time, the F terminal DUTY at a certain current value IL1 is set to the number of rotations N1, N2,
DT1, DT2, and DT3 are obtained for each of N3.
【0035】この特性から、発電機1の回転数が高回転
になる(信号NALTの電圧が高くなる)ことによっ
て、同一出力電流でのF端子DUTYも増加する。した
がって、車両において発電機1の発電電圧を変化させる
制御を行う場合に、発電機1の出力電流に設定値を設
け、出力電流が設定値以上と検出された時、発電電圧を
変化させる制御を禁止する。From this characteristic, when the rotation speed of the generator 1 increases (the voltage of the signal NALT increases), the F terminal DUTY at the same output current also increases. Therefore, when performing control for changing the generated voltage of the generator 1 in the vehicle, a set value is provided for the output current of the generator 1, and when the output current is detected to be equal to or more than the set value, the control for changing the generated voltage is performed. Ban.
【0036】上述した出力電流の設定値は、ヘッドラン
プが投入している等、車両の電気負荷がONしているレ
ベルを設定するものとし、発電電圧が変化することによ
って照度や動作音が変化することで、ちらつき等が発生
し、搭乗者に違和感を与える電気負荷を考えて設定す
る。The above-mentioned set value of the output current is set to a level at which the electric load of the vehicle is ON, such as when the headlamp is turned on, and the illuminance and the operation sound are changed by the change in the generated voltage. By doing so, flickering or the like occurs, and the electric load that gives the passenger an uncomfortable feeling is set in consideration of the electric load.
【0037】ここで、本発明に関する発電機は、上述し
たようにS端子を介して検出した電圧VSが、ある設定
された電圧(例えば、14.4V)になるように励磁コ
イル4に流れる励磁電流をスイッチ回路14によって制
御しており、その動作について図7を用いて説明する。Here, in the generator according to the present invention, the excitation flowing through the excitation coil 4 such that the voltage VS detected via the S terminal becomes a certain set voltage (for example, 14.4 V) as described above. The current is controlled by the switch circuit 14, and the operation will be described with reference to FIG.
【0038】図7は、制御電圧判定回路11の内部構成
図である。図7において、電圧VSは、抵抗11a及び
抵抗11cを介して偏差アンプ11eの負入力端子に供
給される。抵抗11aと抵抗11cとの接続中点は、抵
抗11bを介して接地される。また、偏差アンプ11e
の負入力端子は、抵抗11dを介して、偏差アンプ11
eの出力端子に接続される。FIG. 7 is an internal configuration diagram of the control voltage determination circuit 11. In FIG. 7, a voltage VS is supplied to a negative input terminal of a deviation amplifier 11e via a resistor 11a and a resistor 11c. The connection midpoint between the resistors 11a and 11c is grounded via the resistor 11b. Also, the deviation amplifier 11e
Is connected to a deviation amplifier 11 via a resistor 11d.
e is connected to the output terminal.
【0039】基準電源回路8からの基準電圧Vref
は、制御電圧判定回路11の抵抗11fを介して偏差ア
ンプ11eの正入力端子に供給される。また、偏差アン
プ11eの正入力端子は、コンデンサ11iを介して接
地される。さらに、この偏差アンプ11eの正入力端子
は、抵抗11g及びスイッチ11hを介して接地され
る。Reference voltage Vref from reference power supply circuit 8
Is supplied to the positive input terminal of the deviation amplifier 11e via the resistor 11f of the control voltage determination circuit 11. The positive input terminal of the deviation amplifier 11e is grounded via the capacitor 11i. Further, a positive input terminal of the deviation amplifier 11e is grounded via a resistor 11g and a switch 11h.
【0040】負荷検出判定回路12からの出力信号VC
Fと、判定信号生成回路10からの出力信号VCN1
は、アンド回路11jの入力端子に供給される。そし
て、アンド回路11jの出力信号によってスイッチ11
hのオンオフが制御される。Output signal VC from load detection determination circuit 12
F and an output signal VCN1 from the determination signal generation circuit 10.
Is supplied to the input terminal of the AND circuit 11j. Then, the output signal of the AND circuit 11j switches the switch 11
The on / off of h is controlled.
【0041】まず、S端子を介して検出した電圧VS
は、抵抗11a及び11bの抵抗比によって、例えば電
圧VSの1/4となり、抵抗11cを介して偏差アンプ
11eの負入力端子へ入力される。First, the voltage VS detected via the S terminal
Becomes, for example, 1/4 of the voltage VS depending on the resistance ratio of the resistors 11a and 11b, and is input to the negative input terminal of the deviation amplifier 11e via the resistor 11c.
【0042】また、電源回路7により生成された内部電
源Vccより、基準電源回路8において、制御電圧Vr
ef(例えば、発電機1が制御する電圧が14.4Vで
あったとすると、14.4Vの1/4の電圧)が生成さ
れ、この制御電圧Vrefは、抵抗11fを介して偏差
アンプ11eの正入力端子へ入力される。この時に、正
入力端子へ入力した制御電圧Vrefと負入力端子へ入
力した電圧の差を抵抗11c、11dの比で決められた
増幅率によって増幅し、アンプ11eの出力電圧VCが
決定される。The control voltage Vr is applied to the reference power supply circuit 8 from the internal power supply Vcc generated by the power supply circuit 7.
ef (for example, assuming that the voltage controlled by the generator 1 is 14.4 V, a voltage of 1 / of 14.4 V) is generated, and the control voltage Vref is applied to the positive terminal of the deviation amplifier 11 e via the resistor 11 f. Input to the input terminal. At this time, the difference between the control voltage Vref input to the positive input terminal and the voltage input to the negative input terminal is amplified by an amplification factor determined by the ratio of the resistors 11c and 11d, and the output voltage VC of the amplifier 11e is determined.
【0043】ここで、上述したように、発電機1の制御
電圧を変化させる場合の動作について説明すると、発電
機1の回転数が上述した回転数2000[r/min]
を閾値として生成される信号VCN1と、上述した出力
電流がある設定値以内の時にHighとなる信号VCF
が共にHighの時に、アンド回路11jの出力が、H
ighとなることで、オンとなるスイッチ11hは、抵
抗11gとGNDとの導通、非導通を切り換える役割を
果たす。Here, as described above, the operation when the control voltage of the generator 1 is changed will be described. The rotation speed of the generator 1 is 2,000 [r / min].
And a signal VCF which becomes High when the output current is within a certain set value.
Are High, the output of the AND circuit 11j is H
The switch 11h that is turned on by being high plays a role of switching between conduction and non-conduction between the resistor 11g and GND.
【0044】例えば、スイッチ11hが導通したとする
と、制御電圧Vrefは抵抗11fと11gとによっ
て、分圧され、発電機1の発電電圧が決定される。しか
し、分圧された電圧は、コンデンサ11iが充電されて
いる状態なので、徐々に電圧が分圧された電圧値に降下
していく。この状態では、発電機1の発電電圧は、制御
電圧Vrefにより決定していた発電電圧から、分圧に
よって決定された発電電圧まで、徐々に降下していく。
このことで、車両における電気負荷の照度、動作音の変
化を緩やかにしている。For example, if the switch 11h is turned on, the control voltage Vref is divided by the resistors 11f and 11g, and the generated voltage of the generator 1 is determined. However, since the divided voltage is in a state where the capacitor 11i is charged, the voltage gradually decreases to a divided voltage value. In this state, the generated voltage of the generator 1 gradually decreases from the generated voltage determined by the control voltage Vref to the generated voltage determined by the divided voltage.
As a result, changes in the illuminance of the electric load and the operation sound in the vehicle are moderated.
【0045】また、スイッチ11hが導通状態から非導
通状態へ移行した場合は、分圧されていた電圧から、制
御電圧Vrefへと上昇するが、コンデンサ11iによ
って、徐々に上昇する。これにより、非導通状態から導
通状態への移行と同様に、車両における電気負荷の照
度、動作音の変化が緩やかとなる。When the switch 11h shifts from the conductive state to the non-conductive state, the voltage increases from the divided voltage to the control voltage Vref, but gradually increases due to the capacitor 11i. As a result, similarly to the transition from the non-conducting state to the conducting state, changes in the illuminance and the operation sound of the electric load in the vehicle become gentle.
【0046】上述した制御電圧判定回路11によって、
決定された信号VCは、制御信号生成回路13に入力さ
れ、スイッチ回路14を動作させるための信号が生成さ
れる。The control voltage determination circuit 11 described above
The determined signal VC is input to the control signal generation circuit 13, and a signal for operating the switch circuit 14 is generated.
【0047】上述してきた結果について、図8を用いて
説明すると、従来の出力特性(例えば発電電圧14.4
V時)と電圧低下時の出力特性(例えば発電電圧13.
0V)は、図示するような特性となり、発電機1の回転
数が2000[r/min]以下の場合には、発電電圧
13.0Vのときの出力電流が、発電電圧14.4Vの
ときの出力電流より大となり、発電機1の回転数が20
00[r/min]を超える場合には、発電電圧14.
4Vのときの出力電流が、発電電圧13.0Vのときの
出力電流より大となる。The results described above will be described with reference to FIG. 8. Explaining the conventional output characteristics (for example, a generated voltage of 14.4)
V) and output characteristics at the time of voltage drop (for example, the generated voltage 13.
0V) has the characteristics as shown in the figure. When the rotation speed of the generator 1 is 2000 [r / min] or less, the output current when the power generation voltage is 13.0 V and the output current when the power generation voltage is 14.4 V Output current, and the number of revolutions of the generator 1 becomes 20
If it exceeds 00 [r / min], the generated voltage 14.
The output current at 4V is larger than the output current at 13.0V of the generated voltage.
【0048】本発明では、2000[r/min]以下
では電圧低下時の出力特性となり、2000[r/mi
n]を超えると従来の出力特性となる。In the present invention, when the voltage is 2000 [r / min] or less, the output characteristics at the time of the voltage drop are obtained, and the output characteristic becomes 2000 [r / mi].
n], conventional output characteristics are obtained.
【0049】このことで、出力電流に余裕を持たせる、
つまり、従来よりも、発電機の出力電流を大とできる
(回転数2000[r/min]以下における場合)発
電機制御を可能とし、燃費向上へも寄与させることが可
能となる。This allows the output current to have a margin,
That is, the output current of the generator can be made larger than before (at a rotation speed of 2000 [r / min] or less), and the generator can be controlled, thereby contributing to improved fuel efficiency.
【0050】また、上述してきたように回転数の急激な
変化時の応答の緩和及び車両での禁止負荷の設定を行う
ことで、搭乗者へ違和感を与えることが無く、燃費向上
を行うことが可能となる。As described above, by alleviating the response at the time of a rapid change in the rotational speed and setting the prohibited load on the vehicle, it is possible to improve the fuel efficiency without giving the passenger an uncomfortable feeling. It becomes possible.
【0051】また、電圧制御装置が発電機に内蔵される
ことにより、制御装置を発電機の外部に配置した場合に
発生する、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切
断による燃費向上動作の停止を防止することができる。In addition, since the voltage control device is built in the generator, the fuel efficiency improving operation that occurs when the control device is disposed outside the generator and that is caused by cutting the command signal transmission wiring between the generator and the control device is performed. Can be prevented from stopping.
【0052】つまり、本発明の一実施形態によれば、発
電機の内部に搭載され、搭乗者へ違和感を与えることが
無く、内燃機関の燃費向上が可能な車両用発電機の電圧
制御装置を実現することができる。That is, according to one embodiment of the present invention, there is provided a voltage control device for a vehicle generator which is mounted inside the generator and which can improve the fuel efficiency of the internal combustion engine without giving a feeling of discomfort to the occupant. Can be realized.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。発電機の内部に搭
載され、発電機と制御装置との指令信号伝達配線の切断
による燃費向上動作の停止を防止することができるとと
もに、搭乗者へ違和感を与えることが無く、内燃機関の
燃費向上が可能な車両用発電機の電圧制御装置を実現す
ることができる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. Mounted inside the generator, it can prevent the fuel efficiency improvement operation from being stopped by cutting the command signal transmission wiring between the generator and the control device, and does not give the occupant a sense of discomfort, improving the fuel efficiency of the internal combustion engine It is possible to realize a voltage control device of a vehicular generator capable of performing the above.
【図1】本発明の一実施形態である車両用発電機の電圧
制御装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a voltage control device for a vehicle generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】回転数検出回路の動作を説明する信号波形図で
ある。FIG. 2 is a signal waveform diagram illustrating an operation of a rotation speed detection circuit.
【図3】回転数検出回路の内部構成図である。FIG. 3 is an internal configuration diagram of a rotation speed detection circuit.
【図4】判定信号生成回路の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of a determination signal generation circuit.
【図5】F端子の電圧波形図である。FIG. 5 is a voltage waveform diagram of an F terminal.
【図6】F端子DUTYと発電機出力電流との関係図で
ある。FIG. 6 is a relationship diagram between an F terminal DUTY and a generator output current.
【図7】制御電圧判定回路の内部構成図である。FIG. 7 is an internal configuration diagram of a control voltage determination circuit.
【図8】本発明の一実施形態による発電機の出力電流特
性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing output current characteristics of a generator according to an embodiment of the present invention.
1 発電機 2 固定子巻線 3 全波整流器 4 励磁コイル 5 電圧制御装置 7 電源回路 8 基準電源回路 9 回転検出回路 10 制御判定信号生成回路 11 制御電圧判定回路 12 負荷検出判定回路 13 制御信号生成回路 14 スイッチ回路 15 バッテリ REFERENCE SIGNS LIST 1 generator 2 stator winding 3 full-wave rectifier 4 excitation coil 5 voltage controller 7 power supply circuit 8 reference power supply circuit 9 rotation detection circuit 10 control determination signal generation circuit 11 control voltage determination circuit 12 load detection determination circuit 13 control signal generation Circuit 14 Switch circuit 15 Battery
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 引田 栄 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 佐々木 進 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 小林 一平 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G093 AA16 BA19 DB01 DB20 EB09 FA11 FB05 5G060 AA04 CA02 CA04 CA06 CA08 DA01 DB01 5H590 AA02 AA30 CA07 CA23 CB10 CC01 CC18 CC24 CC28 CD01 CE05 CE08 DD25 DD64 EB02 EB12 EB21 EB29 FA06 FB01 FB03 FC12 FC14 FC21 FC22 FC26 GA02 GB02 HA02 HA04 HA27 HB06 JA08 JA13 JA14 JB06 KK02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sakae Hikida 2477 Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Car Engineering Co., Ltd. (72) Susumu Sasaki Inventor Hitachi, Ltd. 2520, Oaza Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Within the Automotive Equipment Division (72) Inventor Ippei Kobayashi 2nd Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 3G093 AA16 BA19 DB01 DB20 EB09 FA11 FB05 5G060 AA04 CA02 CA04 CA06 CA08 DA01 DB01 5H590 AA02 AA30 CA07 CA23 CB10 CC01 CC18 CC24 CC28 CD01 CE05 CE08 DD25 DD64 EB02 EB12 EB21 EB29 FA06 FB01 FB03 FC12 FC14 FC21 FC22 FC26 GA02 GB02 HA02 HA04 HA27 HB06 JA08 JA13 JA14 JB06 KK02
Claims (4)
機の電圧制御装置において、 上記電圧制御装置は、上記発電機に内蔵されるととも
に、上記発電機の回転数を検出し、予め設定された回転
数とを比較した結果に基づき、発電電圧の設定値を変化
させる手段を備えることを特徴とする車両用発電機の電
圧制御装置。1. A voltage control device for a vehicular generator driven by an internal combustion engine, wherein the voltage control device is built in the generator, detects a rotation speed of the generator, and is set in advance. A voltage control device for a vehicle generator, comprising: means for changing a set value of a generated voltage based on a result obtained by comparing the rotation speed with a set rotation speed.
記発電電圧の設定値の変化時間は、上記発電機の回転数
の変化時間より大であることを特徴とする車両用発電機
の電圧制御装置。2. The vehicular generator according to claim 1, wherein the change time of the set value of the generated voltage is longer than the change time of the rotation speed of the generator. Voltage control device.
記発電機の出力電流が所定の電流値以上のときには、発
電電圧の設定値を変化させることを禁止させる負荷検出
判定手段を、備えることを特徴とする車両用発電機の電
圧制御装置。3. The vehicle generator according to claim 1, further comprising a load detection / judgment means for prohibiting a change in a set value of a generated voltage when an output current of the generator is equal to or more than a predetermined current value. A voltage control device for a vehicular generator.
電電圧の設定値が変化する際に、電圧変化を緩和させる
手段を、備えることを特徴とする車両用発電機の電圧制
御装置。4. A voltage generator for a vehicle generator according to claim 1, further comprising means for reducing a change in the voltage when the set value of the generated voltage changes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10216809A JP2000050523A (en) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Voltage controller for generator on vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP (1) | JP2000050523A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-07-31 JP JP10216809A patent/JP2000050523A/en active Pending
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