JP2643601B2 - Idle rotation fluctuation control device - Google Patents

Idle rotation fluctuation control device

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JP2643601B2
JP2643601B2 JP50028191A JP50028191A JP2643601B2 JP 2643601 B2 JP2643601 B2 JP 2643601B2 JP 50028191 A JP50028191 A JP 50028191A JP 50028191 A JP50028191 A JP 50028191A JP 2643601 B2 JP2643601 B2 JP 2643601B2
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JP
Japan
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duty
power generation
control device
field current
parameter
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP50028191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一英 栂井
哲朗 石田
喜朗 団野
保樹 田村
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、内燃機関により発電機を駆動する機関にお
いて、アイドル運転中に電気負荷が急増しても不快な振
動を生じないようにしたアイドル回転変動制御装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an idle rotation fluctuation control device for an engine that drives a generator by an internal combustion engine so as not to generate unpleasant vibration even when the electric load suddenly increases during idle operation. Things.

かかる本発明は、例えばガソリンエンジン自動車に適
用して有用である。
The present invention is useful when applied to, for example, a gasoline engine automobile.

背景技術 自動車には、エンジンにより回転駆動されて発電する
オルタネータが備えられている。エンジン回転中は、オ
ルタネータで発電した電力が各種電気負荷に供給される
とともに、余裕の電力でバッテリを充電する。
BACKGROUND ART An automobile is provided with an alternator that is rotated and driven by an engine to generate power. While the engine is rotating, the electric power generated by the alternator is supplied to various electric loads, and the battery is charged with sufficient electric power.

オルタネータでは、フィールドコイル(界磁コイル)
を有するロータを回転させると、ステータに備えたステ
ータコイルに3相交流が発生する。3相交流は、6個の
ダイオードで形成した三相ブリッジ整流器により整流さ
れて直流となって出力される。
In alternators, field coils (field coils)
Is rotated, a three-phase alternating current is generated in a stator coil provided in the stator. The three-phase alternating current is rectified by a three-phase bridge rectifier formed of six diodes and output as a direct current.

オルタネータの発生電圧は、ロータの回転速度とフィ
ールドコイルに流す励磁電流(界磁電流)の大きさとに
比例する。各種電気負荷へ供給したりバッテリを充電し
たりする電圧は一定に保つ必要があるので、回転速度が
高くなり発生電圧が規定値以上になろうとすると、レギ
ュレータにより界磁電流を調整して発生電圧を制御す
る。
The voltage generated by the alternator is proportional to the rotation speed of the rotor and the magnitude of the exciting current (field current) flowing through the field coil. It is necessary to keep the voltage supplied to various electric loads and charging the battery constant, so if the rotation speed increases and the generated voltage exceeds the specified value, the regulator adjusts the field current to adjust the generated voltage. Control.

レギュレータは、各種負荷への供給電流に応じて、オ
ルタネータのフィールドコイルに流す界磁電流の値を調
整するものである。トランジスタ式のレギュレータで
は、パワートランジスタのオン・オフにより界磁電流の
デューティー比を加減して通電量を制御する。このよう
に、レギュレータで励磁電流値を調整することにより、
オルタネータの発生電圧を調整し、バッテリの過充電や
過放電の発生を防止している。
The regulator adjusts the value of the field current flowing through the field coil of the alternator according to the supply current to various loads. In the transistor type regulator, the amount of current is controlled by adjusting the duty ratio of the field current by turning on / off the power transistor. Thus, by adjusting the exciting current value with the regulator,
The voltage generated by the alternator is adjusted to prevent overcharging and overdischarging of the battery.

このレギュレータは、電気負荷が大きくなるとオルタ
ネータに流す界磁電流を大きくし、電気負荷が小さくな
ると界磁電流を小さくする。したがってオルタネータを
回転駆動させるために必要なトルクは、電気負荷が大き
いときに大きくなり、電気負荷が小さいときに小さくな
る。
This regulator increases the field current flowing through the alternator when the electric load increases, and decreases the field current when the electric load decreases. Therefore, the torque required to rotationally drive the alternator increases when the electric load is large, and decreases when the electric load is small.

ところで自動車のエンジンがアイドル運転していると
きに電気負荷が急増すると、オルタネータに流す界磁電
流が増えてオルタネータを回転駆動させるトルクが急増
し、エンジンの回転速度が下がり、場合によってはエン
ジン回転が不安定になり、運転者に不快な振動を与えな
いとも限らない。
By the way, if the electric load suddenly increases while the engine of the automobile is idling, the field current flowing to the alternator increases, the torque for driving the alternator to rotate rapidly increases, the engine speed decreases, and in some cases, the engine speed decreases. It does not necessarily mean that the vehicle becomes unstable and does not cause unpleasant vibration to the driver.

アイドル運転中ではエンジンの発生トルクが小さく、
特に燃費低減を目的としてアイドル回転速度を低く設定
したものでは、上述したような傾向になりかねない。
During idle operation, the generated torque of the engine is small,
Particularly, when the idling rotational speed is set low for the purpose of reducing fuel consumption, the tendency described above may occur.

一方運転者は、アイドル運転中に特別な操作をしてい
るわけではなく、しかも車内騒音が低いともあり、エン
ジンの音や回転変動に対し敏感になっている。そのよう
なときな、クーラーなどを投入して電気負荷を増やすと
エンジン回転数が低下し、このエンジン回転数低下は運
転者にとって良くわかる。運転者は、アイドル回転数が
低下したことを感じるとストールに至るのではないかと
不安になったり不快になったりしがちである。さらにエ
ンジン振動が生じると、不安感や不快感は増大する。
On the other hand, the driver does not perform any special operation during the idling operation, and also has low interior noise, which makes the driver sensitive to engine noise and rotation fluctuation. In such a case, if the electric load is increased by turning on the cooler or the like, the engine speed decreases, and this decrease in the engine speed is easily understood by the driver. When the driver feels that the idle speed has decreased, the driver tends to be uneasy or uncomfortable that a stall may occur. Further, when engine vibration occurs, anxiety and discomfort increase.

本発明は、上記従来技術に鑑み、アイドル運転中に電
気負荷が急増しても内燃機関の回転数の落ち込み量を制
限し、且つバッテリー上りも防止するようにしたアイド
ル回転変動制御装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and provides an idle rotation fluctuation control device that limits the amount of decrease in the number of revolutions of an internal combustion engine even when the electric load increases rapidly during idle operation, and also prevents the battery from running up. Things.

発明の開示 上記課題を解決する本発明は、吸気系へのフィードバ
ックによるアイドル回転数の制御とは別のものであり、
エンジンのアイドル運転を検出し、このアイドル運転開
始時点での発電機の発電量を例えば界磁電流をパラメー
タとして検出し、検出した発電量より或る所定値だけ大
きい値を、予め発電量の上限値として設定する。このよ
うに、エンジンのアイドル運転開始時に予め発電量の上
限値を設定すると、アイドル回転中に電気負荷が大きく
増大しても、アイドル運転開始時の発電量から或る値以
上の発電は制限される。従って、発電機の駆動に要する
トルクの変動も制限され、アイドル回転数の低下が小さ
く抑えられる。また、発電量は上限値まで保証される。
従って、電気負荷の多少の増大に対しては、バッテリの
過放電(バッテリ上り)の心配がない。アイドル回転数
の低下量は、上限値とアイドル運転開始時の発電量との
下、即ち所定値に対応する。従って、上限値を決めるた
めの所定値は、エンジン回転数を低下させても運転者が
感じるような不快な振動を生じさせない程度の「許容最
低回転数」を確保できる値であれば良い。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention for solving the above-mentioned problem is different from the control of the idle speed by feedback to the intake system,
The idling operation of the engine is detected, and the amount of power generation of the generator at the start of the idling operation is detected using, for example, a field current as a parameter. Set as a value. As described above, when the upper limit value of the power generation amount is set in advance at the start of the idle operation of the engine, even if the electric load increases greatly during the idle rotation, the power generation at a certain value or more from the power generation amount at the start of the idle operation is limited. You. Therefore, the fluctuation of the torque required for driving the generator is also limited, and the decrease in the idle speed is suppressed to a small value. In addition, the amount of power generation is guaranteed up to the upper limit.
Therefore, there is no concern about overdischarging of the battery (battery exhaustion) when the electric load is slightly increased. The amount of decrease in the idling rotational speed corresponds to a value below the upper limit value and the amount of power generation at the start of idling operation, that is, a predetermined value. Therefore, the predetermined value for determining the upper limit value may be a value that can secure an “allowable minimum rotation speed” that does not cause unpleasant vibrations felt by the driver even when the engine rotation speed is reduced.

発電量の上限値はアイドル運転中必ずしも一定である
必要はなく、その後上限値を徐々に増大させたり、ある
いは、その後の電気負荷の減少に伴って徐々に減少させ
ることが望ましい。
The upper limit value of the power generation amount does not necessarily have to be constant during the idling operation, and it is desirable that the upper limit value be gradually increased thereafter, or that the upper limit value be gradually reduced with a subsequent decrease in the electric load.

アイドル運転時に最初に設定した上限値を以後、徐々
に増大する場合は、電気負荷が増大してもアイドル回転
数が急に大幅に低下することはなく、吸気系へのフィー
ルドバックによる制御でアイドル回転数の低下が防止さ
れる。また、上限値が徐々に増大するので、例えばアイ
ドル運転が長時間続き、その間電気負荷が相当大きくな
っていても、発電量を制限する時間が短縮され、バッテ
リ上りの心配が全くない。
If the upper limit initially set during idling operation is gradually increased thereafter, the idling speed does not drop sharply even if the electric load increases, and the idle speed is controlled by feedback control to the intake system. A decrease in the number of revolutions is prevented. Further, since the upper limit gradually increases, for example, even if the idle operation continues for a long time and the electric load is considerably large during that time, the time for limiting the amount of power generation is reduced, and there is no worry about running out of the battery.

アイドル運転時に、設定した上限値を以後、電気負荷
の減少に伴い徐々に減少する場合は、電気負荷が一端大
幅に減少したのち、アイドル運転開始時の電気負荷に戻
るような場合など、実質的に大きな電気負荷の増大があ
っても、発電量の急な上昇が制限される。従って、アイ
ドル回転数の低下が小さく抑えられる。
When the set upper limit value gradually decreases with a decrease in the electric load during the idling operation, the electric load substantially decreases once, and then substantially returns to the electric load at the start of the idling operation. However, even if there is a large increase in the electrical load, a sharp increase in the amount of power generation is limited. Therefore, a decrease in the idle speed is suppressed to a small value.

以上のことから、本発明のアイドル回転変動制御装置
は、エンジンと、このエンジンに駆動される発電機と、
この発電機の実際の界磁電流を代表するパラメータを検
出する発電パラメータ検出手段と、エンジンのアイドル
運転を検出する手段と、エンジンのアイドル運転時、検
出したパラメータが表わす発電量より或る所定値だけ大
きい値を発電量の上限値として設定する上限値設定手段
と、設定された上限値に従い発電機の界磁電流を制限す
る界磁電流制限手段とを具備する。
From the above, the idle rotation fluctuation control device of the present invention includes an engine, a generator driven by the engine,
A power generation parameter detecting means for detecting a parameter representing an actual field current of the generator; a means for detecting an idling operation of the engine; and a predetermined value based on a power generation amount represented by the detected parameter during the idling operation of the engine. And a field current limiter for limiting the field current of the generator in accordance with the set upper limit.

好ましくは、上記発電パラメータ検出手段は発電機の
フル発電に対する界磁電流の割合をパラメータとして検
出する手段である。更には、上記パラメータを界磁電流
のオンオフデューティーとする。また、上記パラメータ
を現在及び過去の界磁電流のオンオフデューティーの時
間平均とする。更に好ましくは、上記発電パラメータ検
出手段が界磁電流のオンオフデューティーの一次フィル
タ処理によりパラメータを求める手段である。更には、
上記発電パラメータ検出手段が今回一次フィルタ処理さ
れた界磁電流のオンオフデューティーと、前回一次フィ
ルタ処理された界磁電流のオンオフデューティーに或る
値を加えた値とを比較し、小さい方をパラメータとする
手段である。また更に好ましくは、上記上限値設定手段
は上記発電パラメータ検出手段がパラメータとして検出
した界磁電流デューティーに所定値を加えたデューティ
ーを上限値として設定し、上記界磁電流制限手段は設定
したデューティー以下に発電機の界磁電流のデューティ
ーを制限する。
Preferably, the power generation parameter detecting means is a means for detecting, as a parameter, a ratio of the field current to the full power generation of the generator. Further, the above parameter is the on / off duty of the field current. Further, the above parameter is a time average of the on / off duty of the current and past field currents. More preferably, the power generation parameter detecting means is a means for obtaining a parameter by a primary filter process of an on / off duty of the field current. Furthermore,
The power generation parameter detecting means compares the on / off duty of the field current subjected to the primary filtering this time with a value obtained by adding a certain value to the on / off duty of the field current subjected to the previous primary filtering, and determines the smaller one as the parameter. It is a means to do. Still more preferably, the upper limit value setting means sets a duty obtained by adding a predetermined value to the field current duty detected as a parameter by the power generation parameter detecting means as an upper limit value, and the field current limiting means sets the duty equal to or less than the set duty. The duty of the field current of the generator.

また好ましくは、上記アイドル回転変動制御装置は、
エンジンの吸気系に配置され、その吸気量を制御するア
イドル回転数制御手段を備え、上記所定値は、上記アイ
ドル回転数制御手段の作動状況に応じて設定される。
Also preferably, the idle rotation fluctuation control device includes:
An idle speed control means is provided in the intake system of the engine and controls the amount of intake air. The predetermined value is set in accordance with an operation state of the idle speed control means.

図面の簡単な説明 第1図は本発明を適用したガソリンエンジン自動車の
電気系を示す構成図、第2図,第3図は本発明の実施例
の動作を示すフロー図、第4図は発電量上限値を決める
パラメータの関係を示す図、第5図はガソリンエンジン
自動車の駆動系を示す回路図、第6図,第7図,第8図
はFR端子デューティーとG端子接地デューティーとの関
係を示す特性図、第9図はオルタネータ駆動トルクとFR
端子デューティーとの関係を示す特性図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an electric system of a gasoline engine automobile to which the present invention is applied, FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the operation of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a drive system of a gasoline engine automobile, and FIGS. 6, 7, and 8 are diagrams showing a relationship between an FR terminal duty and a G terminal ground duty. FIG. 9 shows alternator driving torque and FR
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship with a terminal duty.

発明を実施するための最良の形態 以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明を適用するガソリンエンジン自動車
の駆動系の電気系統を示し、第5図は、その駆動系を示
す。
FIG. 1 shows an electric system of a drive system of a gasoline engine automobile to which the present invention is applied, and FIG. 5 shows the drive system.

第5図に示すように、エンジン1には、エアクリーナ
2及び給気管3を介して空気が送られる。給気管3の途
中にはスロットル弁4が取り付けられており、アクセル
ペダル(図示省略)に連動してスロットル弁4が開閉す
る。アイドリング運転時にはスロットル弁4が全閉とな
り、この全閉状態(アイドリング運転状態)はアイドル
スイッチ5が検出する。バイパス管6は、スロットル弁
4を迂回するように給気管3の蒸留側と下流側とを連通
している。バイパス管6内には、圧縮コイルバネ7で付
勢された針状弁(バイパス弁)8が備えられており、ソ
レノイド9のデューティー駆動により針状弁8によりバ
イパス管6が開閉される。
As shown in FIG. 5, air is sent to the engine 1 through an air cleaner 2 and an air supply pipe 3. A throttle valve 4 is attached in the middle of the air supply pipe 3, and the throttle valve 4 opens and closes in conjunction with an accelerator pedal (not shown). During the idling operation, the throttle valve 4 is fully closed, and the idle switch 5 detects this fully closed state (idling operation state). The bypass pipe 6 connects the distillation side and the downstream side of the air supply pipe 3 so as to bypass the throttle valve 4. A needle valve (bypass valve) 8 urged by a compression coil spring 7 is provided inside the bypass pipe 6, and the bypass pipe 6 is opened and closed by the needle valve 8 by the duty driving of the solenoid 9.

一方、オルタネータ10は、エンジン1により回転駆動
されて発電し、各種電気負荷11に電力を送ったり、余裕
電力によりバッテリ12を充電する。バッテリ12は、オル
タネータによる発電電力が不足したり発電が行なわれな
いときに、電気負荷11に電力を送る。またディストリビ
ュータ13にはクランク角センサ14が備えられている。
On the other hand, the alternator 10 is rotated and driven by the engine 1 to generate electric power, send electric power to various electric loads 11, and charge the battery 12 with surplus electric power. The battery 12 sends power to the electric load 11 when the power generated by the alternator is insufficient or power is not generated. The distributor 13 is provided with a crank angle sensor 14.

電子制御装置15は、アイドルスイッチ5,クランク角セ
ンサ14などの各センサからの検出信号を受け、ソレノイ
ド9や各制御機器を制御する。また本発明を実施する際
に、制御の中心的役割をはたす。
The electronic control unit 15 receives detection signals from various sensors such as the idle switch 5 and the crank angle sensor 14, and controls the solenoid 9 and each control device. In implementing the present invention, it plays a central role of control.

次に第1図を参照して電気系統を説明する。同図に示
すようにオルタネータ10は、ステータコイルSC及びフィ
ールドコイルFCを有する発電部10−1と、ダイオードで
形成した整流器10−2と、レギュレータ10−3とを主要
構成としている。このうちレギュレータ10−3は、バッ
テリ12の電圧及び使用されている電気負荷容量に応じ
て、フィールドコイルFCに流す界磁電流のデューティー
比を変えることにより、発電器10−1による発電電流値
を調整している。つまり、バッテリ電圧が低下したり使
用電気負荷容量が増加したりしたときに、デューティー
比を上げて発電電流を多くし、逆の状況ではデューティ
ー比を下げて発電電流を小さくするよう調整している。
そしてフィールドコイルFCに流れる界磁電流のデューテ
ィー比は、或る周期でFR端子を介して電子制御装置15で
検出される。また、電子制御装置15の指令により、レギ
ュレータ10−3のG端子がコントロールユニット16を通
してアースされると、フィールドコイルFCに流す界磁電
流が零となって発電電流が零となり、発電はカットされ
る。なお、レギュレータ10−3は、バッテリ電圧及び使
用電気負荷容量に応じてデューティー比を調整している
が、バッテリ電圧を参照することなく使用電気負荷容量
のみを基にデューティー比を調整する形式のレギュレー
タもある。
Next, the electric system will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the alternator 10 mainly includes a power generation unit 10-1 having a stator coil SC and a field coil FC, a rectifier 10-2 formed of a diode, and a regulator 10-3. The regulator 10-3 changes the duty ratio of the field current flowing through the field coil FC in accordance with the voltage of the battery 12 and the used electric load capacity, thereby changing the value of the current generated by the generator 10-1. I am adjusting. That is, when the battery voltage decreases or the used electric load capacity increases, the duty ratio is increased to increase the generated current, and in the opposite situation, the duty ratio is decreased to reduce the generated current. .
Then, the duty ratio of the field current flowing through the field coil FC is detected by the electronic control unit 15 via the FR terminal at a certain cycle. Further, when the G terminal of the regulator 10-3 is grounded through the control unit 16 according to a command from the electronic control unit 15, the field current flowing through the field coil FC becomes zero, the generated current becomes zero, and the power generation is cut off. You. Although the regulator 10-3 adjusts the duty ratio according to the battery voltage and the used electric load capacity, the regulator of the type that adjusts the duty ratio based only on the used electric load capacity without referring to the battery voltage is used. There is also.

なお第1図において、17はイグニッションスイッチ、
18はチャージランプである。
In FIG. 1, reference numeral 17 denotes an ignition switch,
18 is a charge lamp.

次に本発明の実施例を支える基本技術を、第6図から
第9図を参照して説明する。
Next, a basic technique supporting an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第6図から第8図はFR端子デューティーG端子接地デ
ューティーとの関係を示す。FR端子デューティーとは、
FR端子で検出した界磁電流のデューティー比(通電率)
を示しており、フィールドコイルFCの実際に流れている
界磁電流が連続しているときにFR端子デューティーは10
0%となり、フィールドコイルFCにまったく界磁電流が
流れていないときにFR端子デューティーは0%となる。
このFR端子デューティーは、オルタネータの発電率(フ
ル発電量に対する実際の発電量の割合)に比例する。G
端子接地デューティーとは、G端子を接地する割合を示
しており、G端子を連続して接地するとG端子接地デュ
ーティーは100%となり、G端子をまったく接地しない
とG端子接地デューティーは0%となる。前述したよう
にG端子を接地すると、レギュレータ10−3の制御状態
にかかわらず、強制的に発電がカットされる。
6 to 8 show the relation between the FR terminal duty and the G terminal ground duty. What is FR terminal duty?
Duty ratio (duty ratio) of field current detected by FR terminal
When the field current actually flowing through the field coil FC is continuous, the FR terminal duty is 10
0%, and the FR terminal duty becomes 0% when no field current flows through the field coil FC.
This FR terminal duty is proportional to the power generation rate of the alternator (the ratio of the actual power generation amount to the full power generation amount). G
The terminal grounding duty indicates a ratio of grounding the G terminal. When the G terminal is continuously grounded, the G terminal grounding duty becomes 100%, and when the G terminal is not grounded at all, the G terminal grounding duty becomes 0%. . When the G terminal is grounded as described above, power generation is forcibly cut off regardless of the control state of the regulator 10-3.

第6図はレギュレータ10−3が100%発電を許可して
いるときの特性であり、G端子接地デューティーを下げ
ていくとFR端子デューティー(発電率)が増加していく
ことがわかる。第7図はレギュレータ10−3が発電率を
50%に制限しているときの特性であり、G端子接地デュ
ーティーを50%以下にしてもFR端子デューティー(発電
率)は50%以上にならないことがわかる。第8図はレギ
ュレータ10−3が発電を25%に制限しているときの特性
であり、G端子接地デューティーを75%以下にしてもFR
端子デューティー(発電率)は25%以上にならないこと
がわかる。このようなことから「G端子接地デューティ
ー又はこれと逆のG端子の非接地デューティーをコント
ロールすればFR端子デューティー(発電率)の最高値を
コントロールできること」を結論として得られる。即
ち、発電量の上限値を設定することができる。
FIG. 6 shows the characteristics when the regulator 10-3 permits 100% power generation. It can be seen that as the G terminal ground duty is reduced, the FR terminal duty (power generation rate) increases. Fig. 7 shows that the regulator 10-3
This is a characteristic when the duty is limited to 50%, and it can be seen that the FR terminal duty (power generation rate) does not become 50% or more even when the G terminal grounding duty is 50% or less. FIG. 8 shows the characteristics when the regulator 10-3 limits the power generation to 25%.
It can be seen that the terminal duty (power generation rate) does not exceed 25%. From the above, it can be concluded that "the maximum value of the FR terminal duty (power generation rate) can be controlled by controlling the G terminal grounding duty or the opposite non-grounding duty of the G terminal". That is, it is possible to set the upper limit of the power generation amount.

第9図はFR端子デューティー(発電率)とオルタネー
タを回転駆動するのに要する駆動トルクとの関係を示し
ており、「FR端子デューティー(発電率)とオルタネー
タ駆動トルクとは1対1の関係にあること」を結論とし
て得られる。
FIG. 9 shows the relationship between the FR terminal duty (power generation rate) and the driving torque required to rotationally drive the alternator. "The FR terminal duty (power generation rate) and the alternator driving torque have a one-to-one relationship. Something is ".

第6図ないし第9図から得た結論から、次のような知
見が判明した。即ち、電気負荷が増加すると一般にレギ
ュレータは発電率を上げるように制御し、発電率が上昇
するとオルタネータ駆動トルクが上昇し(第9図参
照)、これによりアイドリング時にはエンジン回転数が
低下して不快な振動の原因となる。そこでアイドリング
時には、G端子接地デューティー又は逆の非接地デュー
ティーにより発電率の上限を制限するようにし(第6図
〜第8図参照)、オルタネータ駆動トルクを制限してや
れば、エンジン回転数はある回転数以下になることはな
く、このようにすることにより不快な振動を生じさせる
ことはなくなる。また上限値をきびしくしておけば、ア
イドリング時に電気負荷が急増しても、エンジン回転数
が低下したことを、運転者に悟らせることもない。な
お、発電率を制限すると急増した電気負荷に対し電力は
不足するが、この不足分は、バッテリでまかなう。
From the conclusions obtained from FIG. 6 to FIG. 9, the following findings were found. That is, when the electric load increases, the regulator generally controls so as to increase the power generation rate, and when the power generation rate increases, the alternator driving torque increases (see FIG. 9). It causes vibration. Therefore, during idling, the upper limit of the power generation rate is limited by the G terminal grounding duty or the reverse non-grounding duty (see FIGS. 6 to 8), and if the alternator driving torque is limited, the engine speed becomes a certain speed. This does not cause the occurrence of unpleasant vibration. Further, if the upper limit is set to a strict value, even if the electric load suddenly increases during idling, the driver does not recognize that the engine speed has decreased. When the power generation rate is limited, the power becomes insufficient for the sudden increase in the electric load, but the shortage is covered by the battery.

次に、電子制御装置15が制御の中心となって行う、本
発明のアイドル回転変動制御の実施例を第2図,第3
図,第4図を参照して説明する。第2図と第3図は動作
のフローを示し、第4図は上限値を説明するものであ
る。
Next, an embodiment of the idle rotation fluctuation control of the present invention performed by the electronic control unit 15 as the center of the control will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIGS. 2 and 3 show the flow of the operation, and FIG. 4 explains the upper limit.

なお、ここでは、G端子の非接地デューティー(DG)
により発電量を制御するものとして説明する。
Here, the non-grounding duty of the G terminal (DG)
The following description is based on the assumption that the power generation amount is controlled by the following.

第2図において、タイマ割込み又はエンジンのクラン
クパルス割込みにより、FR端子のオン(界磁電流Fr
電)時間を電子制御装置15内のカウンタで積算し(ステ
ップS1)、センサ14からのクランク各180゜信号が立上
った時、このオンカウンタの値を界磁電流Frの瞬時の実
際の通電率即ちFrデューティー(DFRR)とする(ステッ
プS2,S3)。
In FIG. 2, the crank pulse interrupt timer interrupt or engine, the FR terminal on the (field current F r energized) time integrated by the counter of the electronic control unit 15 (step S1), the respective crank from the sensor 14 when the 180 ° signal up standing, the actual duty ratio i.e. F r duty instantaneous value of the oN counter field current F r (DFRR) (step S2, S3).

DFRR=(Frオン積算時間)/(クランク角180゜信号の立上り時点の間隔) 基本的には、このFrデューティー(DFRR)や界磁電流
のフル発電に対する割合など界磁電流を実際の発電量の
検出値として用いて発電制御をする。但し、本実施例で
は発電量は時々刻々に変動するので、この変動の影響を
直接受けると負荷変動やバッテリの充放電サイクルに良
くないから、これを防ぐように、平均的発電量を用いて
いる。平均的発電量としては或る時間内での単純平均、
一次フィルタのように重みを付した平均など何でも良
い。
DFRR = (F r on integration time) / A (crank angle of 180 intervals of the rising time of the DEG signal) Basically, the F r Duty (DFRR) and the field current ratio, etc. field current actual for full power generation Power generation control is performed using the detected value of the power generation amount. However, in the present embodiment, the power generation amount fluctuates from moment to moment, so if it is directly affected by this fluctuation, it is not good for the load fluctuation or the charge / discharge cycle of the battery. I have. The average power generation is a simple average within a certain time,
Anything such as a weighted average like a primary filter may be used.

ステップS4では、今回の平均的発電量を表わす平均Fr
デューティー(DFRi)を、下式の一次フィルタ演算によ
り求めている。DFRi-1は前回の平均Frのデューティーで
ある。
In step S4, the average F r which represents the average power generation amount of time
The duty (DFR i ) is determined by the following primary filter operation. DFR i-1 is the duty of the previous average F r.

DFRi=α・DFRi-1+(1−α)DFRR 但し、αはフィルタゲインで、0<α<1であり、0.
5より大きい方が好ましく、例えば0.75とする。
DFR i = α · DFR i−1 + (1−α) DFRR where α is a filter gain, 0 <α <1, and 0.
A value larger than 5 is preferable, for example, 0.75.

そして、アイドルスイッチ5からのオン信号により現
在のアイドル制御中であれば(ステップS5)、電子制御
装置15はステップS6(第3図)にて、今回の目標とする
Frデューティー(DFROBJi)を下式により求める。
If the current idle control is being performed based on the ON signal from the idle switch 5 (step S5), the electronic control unit 15 sets the current target in step S6 (FIG. 3).
F r Duty a (DFROBJ i) determined by the following equation.

DFROBJi=min(DFRi,DFRi-1+β) 即ち、今回の平均FrデューティーDFRiと、前回の平均
FrデューティーDFRi-1に微小量βを加えた値のうち、安
全のため小さい方を今回の目標Frデューティーとする。
微小量βは例えば0.4%とする。
DFROBJ i = min (DFR i, DFR i-1 + β) That, and the current average F r duty DFR i, the average of the last time
F r Duty DFR i-1 of the value obtained by adding a small amount of β to the smaller for safety and the present target F r duty.
The minute amount β is, for example, 0.4%.

アイドル制御中でなれけば、目標Frデューティーを一
律に、DFROBJ=100%とする(ステップS7)。
The Ke becomes idle control in, uniformly the target F r duty, and DFROBJ = 100% (Step S7).

そして、電子制御装置15は次のステップS8で、今回の
発電量の上限を定めるG端子の非接地デューティーDGを
界磁制御目標デューティーとして下式により求め、発電
制御を実行する(ステップS9)。
Then, in the next step S8, the electronic control unit 15 determines the non-grounding duty DG of the G terminal, which determines the upper limit of the current power generation amount, as the field control target duty by the following equation, and executes power generation control (step S9).

DG=DFROBJ+ΔG 但し、DG≦100%である。また、ΔGは4%,10%など
の小さな値の所定値であり、吸気系へのフィールドバッ
クによるアイドル制御、いわゆるISC(アイドル・スピ
ード・コントロール)が追従できる程度の値とする。更
に、前述のβとΔGとの関係はβ<ΔG、例えばβはΔ
Gの10%程度が好ましい。
DG = DFROBJ + ΔG where DG ≦ 100%. ΔG is a predetermined value of a small value such as 4% or 10%, and is set to a value such that idle control by feedback to the intake system, that is, ISC (idle speed control) can be followed. Further, the relationship between β and ΔG is β <ΔG, for example, β is ΔG
About 10% of G is preferable.

なお、上述した制御ではステップS8の動作から判るよ
うに、クランク角180゜信号の立上り時点毎に発電量の
上限値(DG)が増大、または減少するが、アイドル運転
の最初に求めた上限値の固定して発電制御を行っても良
い。
In the above control, as can be seen from the operation of step S8, the upper limit value (DG) of the power generation amount increases or decreases every time the crank angle 180 ° signal rises. And the power generation control may be performed.

また、上述した実施例では、電子制御装置15を用いて
本発明のアイドル回転変動制御装置を実施したが、専用
のコントローラを用いて本発明を実施するようにしても
よく、その場合には専用のコントローラをオルタネータ
に内蔵するようにしてもよい。また、エンジン回転数
は、オルタネータの回転数を所要倍して求めるようにし
てもよい。
Further, in the above-described embodiment, the idle rotation fluctuation control device of the present invention is implemented using the electronic control device 15, but the present invention may be implemented using a dedicated controller. May be built in the alternator. Further, the engine speed may be obtained by multiplying the alternator speed by a required number.

また、アイドル運転開始時の判定条件に、第1図に示
したトランスミッション・セレクト・スイッチ19がニュ
ートラル位置を検出していること、あるいはクラッチ・
スイッチ20がクラッチ断を検出することを加えても良
い。
In addition, the determination conditions at the start of the idling operation include that the transmission select switch 19 shown in FIG.
The switch 20 may detect that the clutch is disconnected.

更に、発電量の上限値の設定、変更をG端子の非接地
デューティーDGにより行ったが、逆の接地デューティー
でも良く、ボルテージレギュレータ10−3のS端子への
印加電圧を調節するなど、実質的に、フィールドコイル
FCの励磁電流の上限を設定、変更できる手段であれば何
でも良い。
Further, although the upper limit of the power generation amount is set and changed by the non-ground duty DG of the G terminal, the reverse ground duty may be used, and the applied voltage to the S terminal of the voltage regulator 10-3 is substantially adjusted. To the field coil
Any means that can set and change the upper limit of the FC excitation current may be used.

産業上の利用可能性 以上実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、アイドル運転中に電気負荷が急増しても、アイ
ドル運転時に発電機の発電量の上限値を設定しているの
で、発電機を回転するのに要するトルクがある値以上に
なることはなく、よってエンジンの回転数はさほど低下
せずエンジンにより不快な振動を生ずることはない。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, as described above in detail with the embodiment, even if the electric load suddenly increases during the idling operation, the upper limit value of the power generation amount of the generator is set during the idling operation. Therefore, the torque required to rotate the generator does not exceed a certain value, so that the engine speed does not decrease so much and unpleasant vibrations do not occur by the engine.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−193947(JP,A) 特開 昭58−192500(JP,A) 特開 昭62−152400(JP,A) 特開 昭62−95935(JP,A) 特開 昭62−110445(JP,A) 特開 昭59−59099(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-57-193947 (JP, A) JP-A-58-192500 (JP, A) JP-A-62-152400 (JP, A) JP-A 62-152400 95935 (JP, A) JP-A-62-110445 (JP, A) JP-A-59-59099 (JP, A)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンと、このエンジンに駆動される発
電機と、この発電機の実際の界磁電流を代表するパラメ
ータを検出する発電パラメータ検出手段と、エンジンの
アイドル運転を検出する手段と、エンジンのアイドル運
転時、検出したパラメータが表わす発電量より或る所定
値だけ大きい値を発電量の上限値として設定する上限値
設定手段と、設定された上限値に従い発電機の界磁電流
を制限する界磁電流制限手段とを具備するアイドル回転
変動制御装置。
An engine, a generator driven by the engine, power generation parameter detecting means for detecting a parameter representing an actual field current of the generator, means for detecting an idling operation of the engine, Upper limit value setting means for setting, as an upper limit value of the power generation amount, a value larger than the power generation amount represented by the detected parameter during the idling operation of the engine, and restricting the field current of the generator according to the set upper limit value An idle rotation fluctuation control device comprising:
【請求項2】上記発電パラメータ検出手段は発電機のフ
ル発電に対する界磁電流の割合をパラメータとして検出
する手段であることを特徴とする請求の範囲第1項記載
のアイドル回転変動制御装置。
2. The idle rotation fluctuation control device according to claim 1, wherein said power generation parameter detecting means is means for detecting, as a parameter, a ratio of a field current to full power generation of the generator.
【請求項3】上記パラメータが界磁電流のオンオフデュ
ーティーである請求の範囲第2項記載のアイドル回転変
動制御装置。
3. The idle rotation fluctuation control device according to claim 2, wherein said parameter is an on / off duty of a field current.
【請求項4】上記パラメータが現在及び過去の界磁電流
のオンオフデューティーの時間平均である請求の範囲第
3項記載のアイドル回転変動制御装置。
4. The idle speed fluctuation control device according to claim 3, wherein said parameter is a time average of on-off duty of current and past field currents.
【請求項5】上記発電パラメータ検出手段が界磁電流の
オンオフデューティーの一次フィルタ処理によりパラメ
ータを求める手段である請求の範囲第4項記載のアイド
ル回転変動制御装置。
5. An idle speed fluctuation control device according to claim 4, wherein said power generation parameter detecting means is means for obtaining a parameter by a primary filter processing of an on / off duty of a field current.
【請求項6】上記発電パラメータ検出手段が今回一次フ
ィルタ処理された界磁電流のオンオフデューティーと、
前回一次フィルタ処理された界磁電流のオンオフデュー
ティーに或る値を加えた値とを比較し、小さい方をパラ
メータとする手段である請求の範囲第5項記載のアイド
ル回転変動制御装置。
6. The on / off duty of a field current which has been subjected to primary filtering this time by said power generation parameter detecting means,
6. The idle rotation fluctuation control device according to claim 5, wherein said means is a means for comparing a value obtained by adding a certain value to the on / off duty of the field current which has been subjected to the primary filtering last time, and using the smaller value as a parameter.
【請求項7】上記上限値設定手段は上記発電パラメータ
検出手段がパラメータとして検出した界磁電流デューテ
ィーに所定値を加えたデューティーを上限値として設定
し、上記界磁電流制限手段は設定したデューティー以下
に発電機の界磁電流のデューティーを制限する請求の範
囲第6項記載のアイドル回転変動制御装置。
7. The upper limit value setting means sets a duty obtained by adding a predetermined value to a field current duty detected as a parameter by the power generation parameter detecting means as an upper limit value, and the field current limiting means sets the duty equal to or less than the set duty. 7. The idle rotation fluctuation control device according to claim 6, wherein the duty of the field current of the generator is limited.
【請求項8】上記アイドル回転変動制御装置は、エンジ
ンの吸気系に配置され、その吸気量を制御するアイドル
回転数制御手段を備え、 上記所定値は、上記アイドル回転数制御手段の作業状況
に応じて設定される請求の範囲第1項記載のアイドル回
転変動制御装置。
8. The idle speed fluctuation control device is provided in an intake system of an engine, and comprises idle speed control means for controlling the intake air amount. The predetermined value is determined based on a work situation of the idle speed control means. 2. The idle speed fluctuation control device according to claim 1, wherein the idle speed fluctuation control device is set according to the conditions.
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