JP2006074886A - Power generation control device for vehicle - Google Patents

Power generation control device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2006074886A
JP2006074886A JP2004254004A JP2004254004A JP2006074886A JP 2006074886 A JP2006074886 A JP 2006074886A JP 2004254004 A JP2004254004 A JP 2004254004A JP 2004254004 A JP2004254004 A JP 2004254004A JP 2006074886 A JP2006074886 A JP 2006074886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power source
alternator
power generation
power
storage battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004254004A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Noda
典洋 野田
Yasuyuki Nakada
泰行 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2004254004A priority Critical patent/JP2006074886A/en
Publication of JP2006074886A publication Critical patent/JP2006074886A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the life of an accumulator without using the accumulator as a power supply when an electrical loading amount in use is small. <P>SOLUTION: This power generation control device for a vehicle is provided with an alternator, a first power supply, a second power supply, an electrical load, and a switching means that can switch and disconnect the electrical load and the first and the second power supplies. The power generation control device for the vehicle is characterized in that: the first power supply is constituted of the accumulator; the second power supply is constituted of a capacitor; when the second power supply is in a charged state, when the operating state of the electrical load is not changed for a time longer than a prescribed time, and when a power generation current of the alternator is not smaller than a set value exceeding a current consumed by the electrical load, the alternator is disconnected from the first power supply by the switching means; and a control means that controls the alternator and the second power supply so as to connect them is arranged in the power generation control device for the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は車両用発電制御装置に係り、特に、使用されている電気負荷量が低負荷の場合には蓄電池を電源として使用しないため、蓄電池の寿命を延ばすことができる車両用発電制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicular power generation control device, and more particularly to a vehicular power generation control device that can extend the life of a storage battery because the storage battery is not used as a power source when the amount of electric load being used is low.

車両には、各種の電装品が搭載され、内燃機関自体も点火系、燃料系など各部品で電力を消費している。そのため、内燃機関には、電源である蓄電池を充電するために、クランクシャフトの回転力を利用して発電するオルタネータを備えている。   Various electric components are mounted on the vehicle, and the internal combustion engine itself consumes electric power in various parts such as an ignition system and a fuel system. For this reason, the internal combustion engine is provided with an alternator that generates electric power using the rotational force of the crankshaft in order to charge a storage battery as a power source.

従来のオルタネータの発電装置には、図3に示すものがある。図3において、202は図示しない車両の発電装置、204は車両に搭載された内燃機関により駆動されて発電するオルタネータ、206は充放電可能な電源である蓄電池、208はオルタネータ204と蓄電池206との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷である。   A conventional alternator power generator is shown in FIG. In FIG. 3, 202 is a power generation device for a vehicle (not shown), 204 is an alternator that is driven by an internal combustion engine mounted on the vehicle to generate electric power, 206 is a storage battery that is a chargeable / dischargeable power source, and 208 is an alternator 204 and storage battery 206. An electric load supplied with energy from at least one.

オルタネータ204は、発電部210と整流器212と電圧レギュレータ214とから構成される。発電部210は、ステータコイル216及びフィールドコイル218を有し、三相交流を発電する。整流器212は、ステータコイル216が接続された複数のダイオード220を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ214は、ツェナーダイオード222と比較器224とトランジスタ226・228とを有し、フィールドコイル218の界磁電流を制御する。   The alternator 204 includes a power generation unit 210, a rectifier 212, and a voltage regulator 214. The power generation unit 210 includes a stator coil 216 and a field coil 218, and generates a three-phase alternating current. The rectifier 212 includes a plurality of diodes 220 to which the stator coil 216 is connected, and rectifies the three-phase alternating current. The voltage regulator 214 includes a Zener diode 222, a comparator 224, and transistors 226 and 228, and controls the field current of the field coil 218.

オルタネータ204は、出力端子230に電気負荷208を接続するとともに蓄電池206のプラス側を接続し、入力端子232にイグニションスイッチ234を介して蓄電池206のプラス側を接続し、さらに蓄電池電圧を監視するために蓄電池電圧監視端子236に蓄電池206のプラス側を接続している。   The alternator 204 connects the electrical load 208 to the output terminal 230 and connects the positive side of the storage battery 206, connects the positive side of the storage battery 206 to the input terminal 232 via the ignition switch 234, and further monitors the storage battery voltage. The positive side of the storage battery 206 is connected to the storage battery voltage monitoring terminal 236.

発電装置202は、蓄電池電圧監視端子236に作用する蓄電池電圧を比較器224により監視し、蓄電池電圧が比較器224の発電電圧設定端子238に作用する過充電判定電圧REFを下回ると、トランジスタ226がOFFしてトランジスタ228がONし、界磁電流をフィールドコイル218へ流して発電を行う。この発電により、オルタネータ204は、出力端子230の出力電圧が上昇し、蓄電池206や電気負荷208へ電力を供給する。   The power generation device 202 monitors the storage battery voltage acting on the storage battery voltage monitoring terminal 236 by the comparator 224. When the storage battery voltage falls below the overcharge determination voltage REF acting on the power generation voltage setting terminal 238 of the comparator 224, the transistor 226 is turned on. The transistor 228 is turned on and the field current is supplied to the field coil 218 to generate power. By this power generation, the alternator 204 increases the output voltage of the output terminal 230 and supplies power to the storage battery 206 and the electric load 208.

逆に、発電装置202は、蓄電池206が充電されて蓄電池電圧が過充電判定電圧を上回ると、トランジスタ226がONしてトランジスタ228がOFFし、界磁電流がフイールドコイル218へ流れなくなり、発電は停止する。   Conversely, when the storage battery 206 is charged and the storage battery voltage exceeds the overcharge determination voltage, the power generator 202 turns on the transistor 226 and turns off the transistor 228, and the field current does not flow to the field coil 218. Stop.

オルタネータ204は、比較器224の発電電圧設定端子238に作用する過充電判定電圧REFの電圧が高いと発電量が大きくなり、内燃機関(図示せず)の負荷が大きくなり、燃費の悪化を招く。これに対して、オルタネータ204は、過充電判定電圧REFが低いと発電量が減り、内燃機関の負荷が小さくなり、燃費が向上する。しかし、オルタネータ204は、過充電判定電圧が低いと、蓄電池206から放電する電力が増え、蓄電池206の寿命が短くなるという問題点があった。   In the alternator 204, when the overcharge determination voltage REF acting on the power generation voltage setting terminal 238 of the comparator 224 is high, the power generation amount increases, the load on the internal combustion engine (not shown) increases, and fuel consumption deteriorates. . On the other hand, when the overcharge determination voltage REF is low, the alternator 204 reduces the amount of power generation, reduces the load on the internal combustion engine, and improves fuel efficiency. However, when the overcharge determination voltage is low, the alternator 204 has a problem that the power discharged from the storage battery 206 increases and the life of the storage battery 206 is shortened.

従来のオルタネータ制御装置としては、オルタネータのフィールドコイルに流れる励磁電流の状態からオルタネータの発電電流量を求め、この発電電流量が基準発電電流量を超えていると判定されると、蓄電池の充電率が低下していると判断し、発電電流量が増加するようにオルタネータを制御するものがある。
特開平6−276693号公報 また、従来の電力供給装置には、複数の蓄電池と、これら複数の蓄電池を充電する充電手段と、複数の蓄電池を交互にもしくは循環的に、充電手段と絶縁された状態で負荷に接続する放電状態、及び負荷の絶縁された状態で充電手段に接続する充電状態に置く切換手段を設け、負荷に連続的に電力を供給可能としたものがある。 特開1996−130833号公報
As a conventional alternator control device, the amount of generated current of the alternator is obtained from the state of the exciting current flowing in the field coil of the alternator, and when it is determined that this generated current amount exceeds the reference generated current amount, the charging rate of the storage battery Some of them control the alternator so that the amount of generated current increases.
In the conventional power supply apparatus, a plurality of storage batteries, a charging means for charging the plurality of storage batteries, and a plurality of storage batteries are insulated from the charging means alternately or cyclically. In some cases, there is provided a switching means placed in a discharging state connected to the load in a state and a charging state connected to the charging means in an insulated state of the load so that power can be continuously supplied to the load. JP 1996-130833 A

さらに、前記のような問題に対しては、フィールドコイルを有し、内燃機関によって駆動され、発電するオルタネータと、充放電可能な第一の電源と第二の電源として蓄電池とキャパシタとを組み合わせ、オルタネータと第一の電源と第二の電源との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷と、この電気負荷に第一の電源と第二の電源とを接続・切り離しする切替手段とを備えた車両用発電制御装置が提案されている。   Furthermore, for the above problems, an alternator that has a field coil and is driven by an internal combustion engine to generate electric power, a chargeable / dischargeable first power supply and a second power supply in combination with a storage battery and a capacitor, An electrical load to which energy is supplied from at least one of an alternator, a first power source, and a second power source, and switching means for connecting / disconnecting the first power source and the second power source to / from the electrical load A vehicle power generation control device has been proposed.

従来の車両用発電制御装置としては、蓄電池とキャパシタとを備え、内燃機関のアイドルストップからの再始動時以外のときはキャパシタを充電しておき、アイドルストップからの再始動時にはキャパシタの電圧を蓄電池の電圧に加えてスタータに供給するものがある。
特開2003−148310号公報 また、従来の車両用発電制御装置としては、蓄電池とキャパシタとを備え、車両の減速時にキャパシタに充電し、内燃機関のアイドルストップ中の電力を蓄電池の代わりにキャパシタで代替するものがある。 特開2002−238103号公報
As a conventional vehicle power generation control device, a storage battery and a capacitor are provided, the capacitor is charged when the internal combustion engine is not restarted from an idle stop, and the capacitor voltage is stored when restarting from an idle stop. In addition to the above voltage, there are those that supply the starter.
JP, 2003-148310, A In addition, as a conventional vehicle power generation control device, a storage battery and a capacitor are provided, the capacitor is charged when the vehicle decelerates, and the power during idling stop of the internal combustion engine is replaced by a capacitor instead of the storage battery. There is an alternative. JP 2002-238103 A

ところが、前記特許文献3、4に開示される車両用発電制御装置は、アイドルストップからの再始動時の電力やアイドルストップ中の電力を蓄電池の代わりにキャパシタで補うものであり、通常の運転時のキャパシタを有効には利用していない問題がある。また、このようにキャパシタを利用した車両用発電制御装置では、電気負荷が急変した場合に、キャパシタの容量不足やオルタネータの反応時間の遅れなどの原因により、装置電源が低下する問題が考えられる。   However, the vehicle power generation control device disclosed in Patent Documents 3 and 4 supplements the power at the time of restart from the idle stop and the power at the time of idle stop with a capacitor instead of the storage battery. There is a problem that the capacitor is not used effectively. Further, in the vehicle power generation control device using the capacitor as described above, there is a problem that when the electric load changes suddenly, the device power supply is lowered due to a shortage of the capacity of the capacitor or a delay in the reaction time of the alternator.

この発明は、フィールドコイルを有し、内燃機関によって駆動され、発電するオルタネータと、充放電可能な第一の電源と第二の電源と、前記オルタネータと第一の電源と第二の電源との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷と、この電気負荷に前記第一の電源と第二の電源とを接続・切り離し可能な切替手段とを備えた車両用発電制御装置において、前記第一の電源が蓄電池、第二の電源がキャパシタで構成され、前記第二の電源が充電された状態にあり、前記電気負荷の動作状態が設定された時間以上変化がなく、さらに前記オルタネータの発電電流が電気負荷により消費される消費電流よりも設定値以上大きい値であるときには、前記切替手段により、前記オルタネータと第一の電源とを切り離し、前記オルタネータと第二の電源とを接続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。   The present invention includes an alternator that has a field coil and is driven by an internal combustion engine to generate electric power, a chargeable / dischargeable first power source and a second power source, and the alternator, the first power source, and the second power source. In the vehicle power generation control device, comprising: an electric load to which energy is supplied from at least one; and a switching unit capable of connecting / disconnecting the first power source and the second power source to / from the electric load. The power source is a storage battery, the second power source is composed of a capacitor, the second power source is in a charged state, the operating state of the electric load remains unchanged for a set time, and the generated current of the alternator Is greater than a set value greater than the consumption current consumed by the electrical load, the switching means disconnects the alternator and the first power source, and the alternator and the first power source are disconnected. Characterized in that a control means for controlling to connect the power supply.

この発明の車両用発電制御装置は、第一の電源が蓄電池、第二の電源がキャパシタで構成され、制御手段によって、第二の電源が充電された状態にあり、電気負荷の動作状態が設定された時間以上変化がなく、さらにオルタネータの発電電流が電気負荷により消費される消費電流よりも設定値以上大きい値であるときには、切替手段により、オルタネータと第一の電源とを切り離し、オルタネータと第二の電源とを接続するように制御することにより、電気負荷により使用されている電気負荷量が低負荷の場合には、蓄電池を電源として使用しないため、蓄電池の寿命を延ばすことができる。   In the vehicle power generation control device of the present invention, the first power source is constituted by a storage battery, the second power source is constituted by a capacitor, the second power source is charged by the control means, and the operating state of the electric load is set. When the alternator and the first power source are separated by the switching means, the alternator and the first power source are separated by the switching means when the generated current of the alternator is not less than the set value and larger than the consumption current consumed by the electric load. By controlling so as to connect the two power sources, when the amount of electrical load used by the electrical load is low, the storage battery is not used as a power source, so the life of the storage battery can be extended.

この発明の車両用発電制御装置は、第二の電源が充電された状態にあり、電気負荷の動作状態が設定された時間以上変化がなく、さらにオルタネータの発電電流が電気負荷により消費される消費電流よりも設定値以上大きい値であるときには、オルタネータと第一の電源とを切り離し、オルタネータと第二の電源とを接続するように制御することにより、電気負荷により使用されている電気負荷量が低負荷の場合には、蓄電池を電源として使用しないため、蓄電池の寿命を延ばすことができるものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
In the vehicle power generation control device of the present invention, the second power source is in a charged state, the operation state of the electric load remains unchanged for a set time, and the power generation current of the alternator is consumed by the electric load. When the value is larger than the set value than the current, the alternator and the first power source are disconnected, and the alternator and the second power source are controlled so that the electric load used by the electric load is reduced. In the case of a low load, since the storage battery is not used as a power source, the life of the storage battery can be extended.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図2は、実施例を示すものである。図2において、2は図示しない車両の車両用発電制御装置である。車両用発電制御装置2は、車両に搭載された内燃機関により駆動されて発電するオルタネータ4と、充放電可能な第1の電源である蓄電池6と、充放電可能な第二の電源であるキャパシタ8と、オルタネータ4と蓄電池6とキャパシタ8との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷10とを備えている。   1 to 2 show an embodiment. In FIG. 2, 2 is a vehicle power generation control device for a vehicle (not shown). The vehicle power generation control device 2 includes an alternator 4 that generates power by being driven by an internal combustion engine mounted on a vehicle, a storage battery 6 that is a first power source that can be charged and discharged, and a capacitor that is a second power source that can be charged and discharged. 8, and an electric load 10 to which energy is supplied from at least one of the alternator 4, the storage battery 6, and the capacitor 8.

オルタネータ4は、発電部12と整流器14と電圧レギュレータ16とから構成される。発電部12は、ステータコイル18及びフィールドコイル20を有し、フィールドコイル20に供給される界磁電流によりステータコイル18に三相交流を発電させる。整流器14は、ステータコイル18が接続された複数のダイオード22を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ16は、ツェナーダイオード24と比較器26とトランジスタ28・30とを有し、フィールドコイル20に供給される界磁電流を制御する。   The alternator 4 includes a power generation unit 12, a rectifier 14, and a voltage regulator 16. The power generation unit 12 includes a stator coil 18 and a field coil 20, and causes the stator coil 18 to generate three-phase alternating current using a field current supplied to the field coil 20. The rectifier 14 includes a plurality of diodes 22 to which the stator coil 18 is connected, and rectifies the three-phase alternating current. The voltage regulator 16 includes a Zener diode 24, a comparator 26, and transistors 28 and 30, and controls the field current supplied to the field coil 20.

前記電圧レギュレータ16は、出力端子32と入力端子34と発電電圧監視端子36と発電電圧設定端子38とを有している。ツェナーダイオード24は、プラス側を抵抗40を介して入力端子34に接続し、マイナス側を接地している。比較器26は、入力側に抵抗42を介して発電電圧監視端子36を接続するともに発電電圧設定端子38を接続し、出力側をトランジスタ28のベース側に接続している。トランジスタ28は、コレクタ側を抵抗44を介して入力端子34に接続するとともにトランジスタ30のベース側に接続し、エミッタ側を接地している。トランジスタ30は、コレクタ側をダイオード46を介して出力端子32に接続し、エミッタ側を接地している。   The voltage regulator 16 has an output terminal 32, an input terminal 34, a generated voltage monitoring terminal 36, and a generated voltage setting terminal 38. The Zener diode 24 has a positive side connected to the input terminal 34 via a resistor 40 and a negative side grounded. The comparator 26 has a power generation voltage monitoring terminal 36 connected to the input side via a resistor 42, a power generation voltage setting terminal 38 connected thereto, and an output side connected to the base side of the transistor 28. The transistor 28 has the collector side connected to the input terminal 34 via the resistor 44 and is connected to the base side of the transistor 30, and the emitter side is grounded. The transistor 30 has a collector side connected to the output terminal 32 via a diode 46, and an emitter side grounded.

また、電圧レギュレータ16の出力端子32には、前記フィールドコイル20の一端側と整流器14のダイオード22のプラス側とを接続している。フィールドコイル20の他端側は、トランジスタ30のコレクタ側に接続している。整流器14のダイオード22のマイナス側は、接地している。   The output terminal 32 of the voltage regulator 16 is connected to one end side of the field coil 20 and the plus side of the diode 22 of the rectifier 14. The other end side of the field coil 20 is connected to the collector side of the transistor 30. The negative side of the diode 22 of the rectifier 14 is grounded.

前記蓄電池6及びキャパシタ8は、各プラス側を電圧レギュレータ16の出力端子32に接続し、各プラス側を発電電圧監視端子36に接続している。前記電気負荷10は、電圧レギュレータ16の出力端子32に接続している。この電気負荷10には、蓄電池6及びキャパシタ8の各プラス側を夫々ダイオード48・50を介して接続している。   Each of the storage battery 6 and the capacitor 8 has a positive side connected to the output terminal 32 of the voltage regulator 16 and a positive side connected to the generated voltage monitoring terminal 36. The electrical load 10 is connected to the output terminal 32 of the voltage regulator 16. The positive side of the storage battery 6 and the capacitor 8 is connected to the electric load 10 via diodes 48 and 50, respectively.

前記蓄電池6及びキャパシタ8は、各プラス側と電圧レギュレータ16の出力端子32との間を夫々切替手段52・54により接続・切り離し可能に接続し、各プラス側と発電電圧監視端子36との間を夫々切替手段56・58により接続・切り離し可能に接続し、各プラス側と電気負荷10側のダイオード48・50との間を切替手段60・62により接続・切り離し可能に接続している。   The storage battery 6 and the capacitor 8 are connected between the positive side and the output terminal 32 of the voltage regulator 16 so that they can be connected and disconnected by the switching means 52 and 54, respectively, and between the positive side and the generated voltage monitoring terminal 36. Are connected to and disconnected from each other by switching means 56 and 58, respectively, and the diodes 48 and 50 on the electrical load 10 side are connected to and disconnected from each plus side by switching means 60 and 62, respectively.

また、蓄電池6は、プラス側にスタータモータ64を接続し、プラス側をイグニションスイッチ66を介して電圧レギュレータ16の入力端子34に接続している。なお、蓄電池6及びキャパシタ8は、各マイナス側を接地している。   The storage battery 6 has a starter motor 64 connected to the plus side and a plus side connected to the input terminal 34 of the voltage regulator 16 via the ignition switch 66. The storage battery 6 and the capacitor 8 are grounded on the minus side.

この車両用発電制御装置2は、前記切替手段52〜62を制御手段68に接続している。制御手段68には、電気負荷10の消費電流を検出する電流センサ70と、内燃機関の機関回転数を検出するクランク角センサ72と、電気負荷10加担時であるヘッドランプ点灯時やラジエータファンモータ駆動時等にONする電気負荷スイッチ74と、フィールドコイル20とトランジスタ30のコレクタ側との間の接続点76からのFR信号とを接続している。   In the vehicle power generation control device 2, the switching means 52 to 62 are connected to the control means 68. The control means 68 includes a current sensor 70 for detecting the current consumption of the electric load 10, a crank angle sensor 72 for detecting the engine speed of the internal combustion engine, a headlamp lighting when the electric load 10 is applied, and a radiator fan motor. An electrical load switch 74 that is turned on at the time of driving or the like and an FR signal from a connection point 76 between the field coil 20 and the collector side of the transistor 30 are connected.

制御手段68は、電流センサ70〜接続点76から信号を入力し、第二の電源であるキャパシタ8が充電された状態にあり、電気負荷10の動作状態が設定された時間X以上変化がなく、さらにオルタネータ4の発電電流が電気負荷10により消費される消費電流よりも設定値Y以上大きい値であるときには、切替手段52・56により、オルタネータ4と第一の電源である蓄電池6とを切り離し、切替手段54・58により、オルタネータ4と第二の電源であるキャパシタ8とを接続するように制御する。   The control means 68 inputs a signal from the current sensor 70 to the connection point 76, the capacitor 8 as the second power source is in a charged state, and there is no change over the time X when the operating state of the electric load 10 is set. Furthermore, when the generated current of the alternator 4 is larger than the consumption current consumed by the electric load 10 by a value equal to or greater than the set value Y, the alternator 4 and the storage battery 6 as the first power source are disconnected by the switching means 52 and 56. The alternator 4 and the capacitor 8 as the second power source are controlled by the switching means 54 and 58.

また、制御手段68は、第二の電源であるキャパシタ8が充電された状態にあり、電気負荷10の動作状態が設定された時間X内に変化があるときには、切替手段52〜58により、オルタネータ4と第一の電源である蓄電池6と第二の電源であるキャパシタ8とを接続するように制御する。   When the capacitor 8 as the second power source is charged and the operation state of the electric load 10 is changed within the set time X, the control unit 68 uses the switching units 52 to 58 to change the alternator. 4 and the storage battery 6 as the first power source and the capacitor 8 as the second power source are controlled to be connected.

次に作用を説明する。   Next, the operation will be described.

車両用発電制御装置2は、図1に示す如く、内燃機関が始動されて制御のプログラムがスタートし(102)、第二の電源であるキャパシタ8が充電された状態にあると、電気負荷スイッチ74がOFF、または電気負荷スイッチ74のON時間が設定時間Xより大きいか否かを判断する(104)。   As shown in FIG. 1, when the internal combustion engine is started and the control program starts (102) and the capacitor 8 as the second power source is charged, the vehicle power generation control device 2 It is determined whether 74 is OFF or the ON time of the electrical load switch 74 is longer than the set time X (104).

この判断(104)がYESの場合は、オルタネータ4の発電電流が電気負荷10の消費電流よりも設定値Y以上大きいか否かを判断する(106)。発電電流は、フィールドコイル20とトランジスタ30のコレクタ側との接続点76からのFR信号と、クランク角センサ72の検出信号から求められるエンジン回転数とのマップから求められる。消費電流は、電流センサ70により求められる。   If this determination (104) is YES, it is determined whether or not the generated current of the alternator 4 is larger than the current consumption of the electric load 10 by a set value Y or more (106). The generated current is obtained from a map of the FR signal from the connection point 76 between the field coil 20 and the collector side of the transistor 30 and the engine speed obtained from the detection signal of the crank angle sensor 72. The consumption current is obtained by the current sensor 70.

この判断(106)がYESの場合は、オルタネータ4と蓄電池6とを切り離し、オルタネータ4とキャパシタ8とから電気負荷10へ電力を供給し(108)、内燃機関が停止されたか否かを判断する(110)。   If this determination (106) is YES, the alternator 4 and the storage battery 6 are disconnected, and power is supplied from the alternator 4 and the capacitor 8 to the electric load 10 (108) to determine whether or not the internal combustion engine has been stopped. (110).

この判断(110)がYESの場合は、プログラムをエンドにする(112)。この判断(110)がNOの場合は、判断(104)に戻る。   If this determination (110) is YES, the program is ended (112). If this determination (110) is NO, the process returns to determination (104).

一方、前記判断(104)がNOの場合は、また、前記判断(106)がNOの場合は、オルタネータ4と蓄電池6とを接続し、オルタネータ4と蓄電池6とキャパシタ8とから電気負荷10へ電力を供給し(114)、前記判断(110)によりプログラムをエンドにし(112)、あるいは判断(104)に戻る。   On the other hand, when the determination (104) is NO, and when the determination (106) is NO, the alternator 4 and the storage battery 6 are connected, and the alternator 4, the storage battery 6 and the capacitor 8 are connected to the electric load 10. Electric power is supplied (114), and the program is ended (112) by the determination (110), or the processing returns to the determination (104).

このように、車両用発電制御装置2は、キャパシタ8が充電された状態にあり、電気負荷10の動作状態が設定された時間X以上変化がなく、さらにオルタネータ4の発電電流が電気負荷10により消費される消費電流よりも設定値Y以上大きい値であるときには、切替手段52・56により、オルタネータ4と第一の電源である蓄電池6とを切り離し、切替手段54・58により、オルタネータ4と第二の電源であるキャパシタ8とを接続するように制御する。   In this way, the vehicle power generation control device 2 is in a state where the capacitor 8 is charged, the operation state of the electric load 10 has not changed for more than the set time X, and the generated current of the alternator 4 is caused by the electric load 10. When the current consumption is greater than the set value Y, the alternator 4 and the storage battery 6 as the first power source are disconnected by the switching means 52 and 56, and the alternator 4 and the first power source are separated by the switching means 54 and 58. Control is performed so as to connect the capacitor 8 as the second power source.

これにより、車両用発電制御装置2は、電気負荷10により使用されている電気負荷量が低負荷の場合には蓄電池6を電源として使用しないため、蓄電池6の寿命を延ばすことができる。   Thereby, since the vehicle power generation control device 2 does not use the storage battery 6 as a power source when the amount of electric load used by the electric load 10 is low, the life of the storage battery 6 can be extended.

また、車両用発電制御装置2は、第二の電源であるキャパシタ8が充電された状態にあり、電気負荷10の動作状態が設定された時間X内に変化があるときには、切替手段52〜58により、オルタネータ4と第一の電源である蓄電池6と第二の電源であるキャパシタ8とを接続するように制御する。 Further, the vehicle power generation control device 2 is in a state where the capacitor 8 as the second power source is charged, and when there is a change within the set time X of the operating state of the electric load 10, the switching means 52 to 58 are switched. Thus, the alternator 4, the storage battery 6 as the first power source, and the capacitor 8 as the second power source are controlled to be connected.

これにより、車両用発電制御装置2は、電気負荷10による電気負荷量が急激に変化するときには蓄電池6とキャパシタ8との二つの電源により対応するため、電力不足になることはない。   Thereby, since the vehicle power generation control device 2 responds by the two power sources of the storage battery 6 and the capacitor 8 when the amount of electric load due to the electric load 10 changes suddenly, there is no shortage of power.

即ち、この車両用発電制御装置2は、ドライバーの意志で車両が減速をする際などで、車輪からの減速エネルギーにより内燃機関が駆動されている場合には、内燃機関と一緒にオルタネータ4も駆動されている。   That is, this vehicle power generation control device 2 drives the alternator 4 together with the internal combustion engine when the vehicle decelerates at the driver's will and the internal combustion engine is driven by the deceleration energy from the wheels. Has been.

この場合において、車両用発電制御装置2は、図2に示すように、第一電源である蓄電池6が充分な充電状態にある場合に、蓄電池6への切替手段52、56をOFFし、第二の電源であるキャパシタ8への切替手段54、58をONする。また、車両用発電制御装置2は、蓄電池6から電気負荷10への切替手段60をONし、キャパシタ16から電気負荷10への切替手段62をOFFし、さらに、オルタネータ4の発電電圧設定端子38に作用する過充電判定電圧REFをキャパシタ8の許容電圧まで上げて、キャパシタ8へ充電をする。   In this case, as shown in FIG. 2, the vehicle power generation control device 2 turns off the switching means 52 and 56 for the storage battery 6 when the storage battery 6 as the first power source is in a sufficiently charged state. Switching means 54 and 58 to the capacitor 8 as the second power source are turned on. Further, the vehicle power generation control device 2 turns on the switching means 60 from the storage battery 6 to the electric load 10, turns off the switching means 62 from the capacitor 16 to the electric load 10, and further generates the power generation voltage setting terminal 38 of the alternator 4. The overcharge determination voltage REF acting on the capacitor 8 is increased to the allowable voltage of the capacitor 8 to charge the capacitor 8.

これにより、車両用発電制御装置2は、車両の減速エネルギーを第一の電源である蓄電池6のみを備えている場合より、第二の電源であるキャパシタ8を利用して減速エネルギーをより多く蓄えることができる。   Thereby, the vehicle power generation control device 2 stores more deceleration energy by using the capacitor 8 that is the second power source than when the vehicle has only the storage battery 6 that is the first power source. be able to.

また、車両用発電制御装置2は、第二の電源であるキャパシタ8が充電にされた後で、ドライバーの意志により車両が減速以外の状況になったときに、電気負荷スイッチ74がOFF、または電気負荷スイッチ74のON時間が設定時間Xより大きい場合、すなわち電気負荷10の動作状態が急変していない場合、接続点76からのFR信号とクランク角センサ72によるエンジン回転数とのマップから求められる発電電流と、電流センサ70にて測定される電気負荷10全体の消費電流とを比較する。   The vehicle power generation control device 2 also turns off the electric load switch 74 when the vehicle is in a state other than deceleration due to the driver's intention after the capacitor 8 as the second power source is charged. When the ON time of the electric load switch 74 is longer than the set time X, that is, when the operating state of the electric load 10 has not changed suddenly, it is obtained from a map of the FR signal from the connection point 76 and the engine speed by the crank angle sensor 72. The generated current and the current consumption of the entire electric load 10 measured by the current sensor 70 are compared.

車両用発電制御装置2は、発電電流と消費電流との差が設定値Yより大きい場合、すなわち車両全体の電気負荷10の消費電流が小さい場合、キャパシタ8から電気負荷10への切替手段62をONし、蓄電池6から電気負荷10への切替手段60をOFFし、オルタネータ4と蓄電池6との切替手段52、56をOFFし、オルタネータ4とキャパシタ87との切替手段54、58をONする。   When the difference between the generated current and the consumed current is larger than the set value Y, that is, when the consumed current of the electric load 10 of the entire vehicle is small, the vehicular power generation control device 2 changes the switching means 62 from the capacitor 8 to the electric load 10. The switching means 60 from the storage battery 6 to the electric load 10 is turned OFF, the switching means 52 and 56 between the alternator 4 and the storage battery 6 are turned OFF, and the switching means 54 and 58 between the alternator 4 and the capacitor 87 are turned ON.

これにより、車両用発電制御装置2は、第二の電源であるキャパシタ8が充電にされていて、電気負荷10の動作状態が急変していない場合であって、かつ、車両全体の電気負荷10の消費電流が小さい場合に、車両の電気負荷10へ供給される電力を第二電源であるキャパシタ8から供給することにより、第一電源である蓄電池6から電力を供給せず、蓄電池6を休ませることができる。   Thereby, the vehicle power generation control device 2 is a case where the capacitor 8 as the second power source is charged, and the operating state of the electric load 10 does not change suddenly, and the electric load 10 of the entire vehicle is When the current consumption of the battery is small, the power supplied to the electric load 10 of the vehicle is supplied from the capacitor 8 that is the second power source, so that the power is not supplied from the storage battery 6 that is the first power source, and the storage battery 6 is suspended. I can do it.

車両用発電制御装置2は、第二の電源であるキャパシタ8の電圧がオルタネータ4の過充電判定電圧REFよりも低電圧になったときには、オルタネータ4のフィールドコイル20へ界磁電流を流し、発電を開始する。しかし、車両用発電制御装置2は、第二の電源であるキャパシタ8の電圧が過充電判定電圧REFまで上昇すると、発電を停止する。従来の蓄電池とのオルタネータ4の発電電圧より低電圧にすることにより、内燃機関に対するオルタネータ4の発電負荷を減らすことができ、内燃機関の燃費を向上することができる。また、第一の電源である蓄電池6を使用していないため、蓄電池6の寿命を延ばすことができる。   When the voltage of the capacitor 8 as the second power source becomes lower than the overcharge determination voltage REF of the alternator 4, the vehicle power generation control device 2 sends a field current to the field coil 20 of the alternator 4 to generate power. To start. However, the vehicle power generation control device 2 stops power generation when the voltage of the capacitor 8 as the second power source rises to the overcharge determination voltage REF. By making the voltage lower than the power generation voltage of the alternator 4 with the conventional storage battery, the power generation load of the alternator 4 on the internal combustion engine can be reduced, and the fuel consumption of the internal combustion engine can be improved. Moreover, since the storage battery 6 which is a 1st power supply is not used, the lifetime of the storage battery 6 can be extended.

逆に、車両用発電制御装置2は、電気負荷スイッチ74がON、かつ電気負荷スイッチ74のON時間が設定時間Xより小さい場合、すなわち電気負荷10の急変が予測される場合、または、接続点76からのFR信号とクランク角センサ72の検出信号から求められるエンジン回転数とのマップから求められる発電電流と、電流センサ70にて測定される負荷全体の消費電流とを制御手段68にて比較し、これら発電電流と消費電流との差が設定値Yより小さい場合、すなわち車両全体の電気負荷10が大きい場合は、蓄電池6から電気負荷10への切替手段60をONし、オルタネータ4と蓄電池6との切替手段52、56をONし、第一の電源である蓄電池6と第二の電源であるキャパシタ8との両方から電力の供給を行うことにより、過充電判定電圧を従来の蓄電池とオルタネータ発電電圧同等の電圧値にして発電を行い、システム電源が低下するのを防止することができる。   Conversely, in the vehicle power generation control device 2, when the electric load switch 74 is ON and the ON time of the electric load switch 74 is shorter than the set time X, that is, when a sudden change of the electric load 10 is predicted, or the connection point The control means 68 compares the generated current obtained from the map of the FR signal from 76 and the engine speed obtained from the detection signal of the crank angle sensor 72 with the consumption current of the entire load measured by the current sensor 70. When the difference between the generated current and the consumed current is smaller than the set value Y, that is, when the electric load 10 of the entire vehicle is large, the switching means 60 from the storage battery 6 to the electric load 10 is turned ON, and the alternator 4 and the storage battery By switching on the switching means 52 and 56 with the power source 6 and supplying power from both the storage battery 6 as the first power source and the capacitor 8 as the second power source. The overcharge determination voltage to generate electricity in the conventional battery and alternator power generation voltage equal voltage value, it is possible that the system power is prevented.

このように、車両用発電制御装置2は、オルタネータ4の発電電流と電気負荷10全体の消費電流との状態に合わせて、蓄電池6とキャパシタ8とを利用したオルタネータ発電制御を行うことにより、電気負荷10の状態が低負荷の場合は蓄電池6とオルタネータ4を使用せずに、キャパシタ8のみで車両の電気をまかなうことができ、燃費を向上し、蓄電池6の寿命を延ばすことができる。また、車両用発電制御装置2は、キャパシタ8の電圧が発電電圧まで下がった後も、オルタネータ4の発電電圧を蓄電池6のみの時より低く設定することにより、オルタネータ4の発電負荷が減り、燃費を向上することができ、蓄電池10を休止させることができるので、蓄電池6の寿命を延ばすことができる。   Thus, the vehicle power generation control device 2 performs the alternator power generation control using the storage battery 6 and the capacitor 8 in accordance with the state of the power generation current of the alternator 4 and the current consumption of the electric load 10 as a whole. When the load 10 is in a low load state, the storage battery 6 and the alternator 4 are not used and the electricity of the vehicle can be provided only by the capacitor 8, the fuel consumption can be improved, and the life of the storage battery 6 can be extended. In addition, the vehicular power generation control device 2 sets the power generation voltage of the alternator 4 to be lower than that of the storage battery 6 alone even after the voltage of the capacitor 8 drops to the power generation voltage, thereby reducing the power generation load of the alternator 4 and fuel consumption. Since the storage battery 10 can be stopped, the life of the storage battery 6 can be extended.

また、車両用発電制御装置2は、電気負荷スイッチ74にて電気負荷10の急変を予測した蓄電池6とキャパシタ8とを利用したオルタネータ発電制御を行うことにより、電気負荷10が急変した場合でも、キャパシタ8の容量不足やオルタネータ4の反応時間の遅れによるシステム電源の低下を防止することができる。   Further, the vehicle power generation control device 2 performs the alternator power generation control using the storage battery 6 and the capacitor 8 in which the electric load 10 is predicted to be suddenly changed by the electric load switch 74, so that even when the electric load 10 changes suddenly, It is possible to prevent the system power supply from being lowered due to the capacity shortage of the capacitor 8 or the delay of the reaction time of the alternator 4.

なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various application modifications can be made.

例えば、上述実施例においては、車両全体の電気負荷10が大きい場合は、第一の電源である蓄電池6と第二の電源であるキャパシタ8との両方から電力の供給を行ったが、蓄電池6とキャパシタ8との各充電状態に応じて電気負荷10への電力の供給割合を変化させることにより、充電状態に応じて適正な電力を供給することができ、過放電による寿命の低下を防止することができる。   For example, in the above-described embodiment, when the electric load 10 of the entire vehicle is large, power is supplied from both the storage battery 6 that is the first power supply and the capacitor 8 that is the second power supply. By changing the supply ratio of electric power to the electric load 10 according to the respective charging states of the capacitor 8 and the capacitor 8, it is possible to supply appropriate electric power according to the charging state and prevent a decrease in life due to overdischarge. be able to.

また、キャパシタ8が充電された状態にあるときは、蓄電池6に電力を供給して充電することにより、オルタネータ4の発電負荷を減らして燃費を向上することができる。   In addition, when the capacitor 8 is in a charged state, the power generation load of the alternator 4 can be reduced and the fuel consumption can be improved by supplying power to the storage battery 6 for charging.

この発明の車両用発電制御装置は、オルタネータと第一の電源と第二の電源と電気負荷と切替手段とを備えた車両用発電制御装置において、切替手段によって第一の電源である蓄電池と第二の電源であるキャパシタとを各種条件に応じて電気負荷に接続・切り離すことにより、電気負荷に供給されるエネルギの供給源としてキャパシタを有効に活用し、蓄電池の寿命を延ばすものであり、内燃機関を搭載する機器に適用することができる。   The vehicle power generation control device according to the present invention is a vehicle power generation control device including an alternator, a first power source, a second power source, an electric load, and a switching means. By connecting / disconnecting the capacitor, which is the second power source, to / from the electric load according to various conditions, the capacitor is effectively used as a source of energy supplied to the electric load, and the life of the storage battery is extended. It can be applied to equipment equipped with an engine.

実施例を示す車両用発電制御装置の制御フローチャートである。It is a control flowchart of the vehicle electric power generation control apparatus which shows an Example. 車両用発電制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a vehicle power generation control device. 従来例を示す発電装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric power generating apparatus which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

2 車両用発電制御装置
4 オルタネータ
6 蓄電池
8 キャパシタ
10 電気負荷
12 発電部
14 整流器
16 電圧レギュレータ
18 ステータコイル
20 フィールドコイル
22 ダイオード
24 ツェナーダイオード
26 比較器
28・30 トランジスタ
32 出力端子
34 入力端子
36 発電電圧監視端子
38 発電電圧設定端子
52〜62 切替手段
68 制御手段
70 電流センサ
72 クランク角センサ
74 電気負荷スイッチ
76 接続点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Vehicle power generation control apparatus 4 Alternator 6 Storage battery 8 Capacitor 10 Electric load 12 Electric power generation part 14 Rectifier 16 Voltage regulator 18 Stator coil 20 Field coil 22 Diode 24 Zener diode 26 Comparator 28-30 Transistor 32 Output terminal 34 Input terminal 36 Generation voltage Monitoring terminal 38 Power generation voltage setting terminal 52 to 62 Switching means 68 Control means 70 Current sensor 72 Crank angle sensor 74 Electric load switch 76 Connection point

Claims (2)

フィールドコイルを有し、内燃機関によって駆動され、発電するオルタネータと、充放電可能な第一の電源と第二の電源と、前記オルタネータと第一の電源と第二の電源との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷と、この電気負荷に前記第一の電源と第二の電源とを接続・切り離し可能な切替手段とを備えた車両用発電制御装置において、前記第一の電源が蓄電池、第二の電源がキャパシタで構成され、前記第二の電源が充電された状態にあり、前記電気負荷の動作状態が設定された時間以上変化がなく、さらに前記オルタネータの発電電流が電気負荷により消費される消費電流よりも設定値以上大きい値であるときには、前記切替手段により、前記オルタネータと第一の電源とを切り離し、前記オルタネータと第二の電源とを接続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする車両用発電制御装置。   An alternator that has a field coil and is driven by an internal combustion engine to generate electric power, a chargeable / dischargeable first power source and a second power source, and at least one of the alternator, the first power source, and the second power source In a vehicle power generation control device comprising an electric load to which energy is supplied, and switching means capable of connecting / disconnecting the first power source and the second power source to / from the electric load, the first power source is a storage battery The second power source is composed of a capacitor, the second power source is in a charged state, the operation state of the electric load is not changed over a set time, and the generator current generated by the alternator is When the current consumption is a value larger than a set value, the alternator and the first power source are disconnected by the switching means, and the alternator and the second power source are disconnected. Power generation controlling device which is characterized by providing a control means for controlling to continue. フィールドコイルを有し、内燃機関によって駆動され、発電するオルタネータと、充放電可能な第一の電源と第二の電源と、前記オルタネータと第一の電源と第二の電源との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷と、この電気負荷に前記第一の電源と第二の電源とを接続・切り離し可能な切替手段とを備えた車両用発電制御装置において、前記第一の電源が蓄電池、第二の電源がキャパシタで構成され、前記第二の電源が充電された状態にあり、前記電気負荷の動作状態が設定された時間内に変化があるときには、前記切替手段により、前記オルタネータと第一の電源と第二の電源とを接続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする車両用発電制御装置。   An alternator that has a field coil and is driven by an internal combustion engine to generate electric power, a chargeable / dischargeable first power source and a second power source, and at least one of the alternator, the first power source, and the second power source In a vehicle power generation control device comprising an electric load to which energy is supplied, and switching means capable of connecting / disconnecting the first power source and the second power source to / from the electric load, the first power source is a storage battery When the second power source is composed of a capacitor, the second power source is in a charged state, and the operation state of the electric load is changed within a set time, the switching means causes the alternator to A power generation control device for a vehicle, comprising a control means for controlling the first power source and the second power source to be connected.
JP2004254004A 2004-09-01 2004-09-01 Power generation control device for vehicle Pending JP2006074886A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004254004A JP2006074886A (en) 2004-09-01 2004-09-01 Power generation control device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004254004A JP2006074886A (en) 2004-09-01 2004-09-01 Power generation control device for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006074886A true JP2006074886A (en) 2006-03-16

Family

ID=36154883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004254004A Pending JP2006074886A (en) 2004-09-01 2004-09-01 Power generation control device for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006074886A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002306A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 株式会社Quan Japan Electric power converter
US20130043831A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Chen-Yang Hu Electronic Device for Controlling Magnitude of Charging Current for Charging To-be-charged Electronic Device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002306A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 株式会社Quan Japan Electric power converter
JP5142172B1 (en) * 2011-06-30 2013-02-13 株式会社Quan Japan Power converter
US20130043831A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Chen-Yang Hu Electronic Device for Controlling Magnitude of Charging Current for Charging To-be-charged Electronic Device
US8963484B2 (en) * 2011-08-18 2015-02-24 Qisda Corporation Electronic device for controlling magnitude of charging current for charging to-be-charged electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2389618C2 (en) Hybrid power plant (versions) and control method of hybrid power plant power (versions)
RU2592468C1 (en) Power supply control device
JP5307847B2 (en) Vehicle power supply system
US6392380B2 (en) Hybrid car power supply apparatus
US20180233943A1 (en) Power supply system for vehicle
US20150336523A1 (en) Vehicle power supply apparatus and vehicle power regeneration system
JP3465293B2 (en) Vehicle power control device
CN103367824A (en) Battery pack charging system and method of controlling same
JP2001119808A (en) Control device for hybrid electric vehicle
KR102155041B1 (en) Power stabilization device for vehicle and power supply system thereof
JP2016027980A (en) Vehicle power source device
KR101323916B1 (en) Apparatus and method for early starting of vehicle
CN112238830A (en) DC/AC inverter system powered by integrated grid
US10498154B2 (en) Electric power system
JP6277859B2 (en) Power control device
JP4096785B2 (en) Vehicle power supply system
JP2006191758A (en) Power generation control unit for vehicles
JP2006087163A (en) Power generation controller for vehicle
JP7373113B2 (en) Vehicle power control device
JP4161721B2 (en) Vehicle power supply control device
CN112208472B (en) Power supply device for vehicle
JP4930420B2 (en) In-vehicle power supply
JP2006074886A (en) Power generation control device for vehicle
JP6503591B2 (en) POWER SUPPLY CONTROL SYSTEM AND POWER SUPPLY CONTROL METHOD
JP2005160144A (en) Starting generator for vehicle