JP3070788B2 - Power generation control device for in-vehicle generator - Google Patents

Power generation control device for in-vehicle generator

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JP3070788B2
JP3070788B2 JP4063203A JP6320392A JP3070788B2 JP 3070788 B2 JP3070788 B2 JP 3070788B2 JP 4063203 A JP4063203 A JP 4063203A JP 6320392 A JP6320392 A JP 6320392A JP 3070788 B2 JP3070788 B2 JP 3070788B2
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永瀬  満
敬一 増野
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Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を搭載した車
輛の充電系に関し、特に、上記内燃機関により回転駆動
されて発電を行う車載発電機の制御装置及び制御方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging system for a vehicle equipped with an internal combustion engine, and more particularly, to a control device and a control method for a vehicle-mounted generator that is driven by the internal combustion engine to generate electric power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車に搭載され、その内燃機関
によって回転駆動されて発電を行う車載発電機の制御
は、一般にICレギュレータと呼ばれる制御装置により
バッテリ電圧が基準電圧(14.4V程度)となるように
制御されていた。このICレギュレータは、発電機の発
生出力により充電されるバッテリの出力電圧を検出し、
この電圧値が基準電圧以下となれば界磁電流を供給して
発電を行い、他方、基準電圧以上の場合には界磁電流を
遮断して発電を中止しバッテリの出力電圧が基準電圧一
定となるように制御するものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle-mounted generator mounted on an automobile and driven by an internal combustion engine to generate electric power is controlled by a control device generally called an IC regulator so that a battery voltage is controlled to a reference voltage (about 14.4 V). It was controlled to become. This IC regulator detects the output voltage of the battery charged by the output generated by the generator,
When this voltage value is equal to or lower than the reference voltage, a field current is supplied to generate electric power. It was controlled to become.

【0003】また、特公平3−10018号公報によれば、エ
ンジンにかかる電気負荷を負荷電流を検出するセンサに
より検出し、投入されている負荷電流の大きさによって
発電電圧とアイドルアップ量を制御するエンジン回転制
御装置であった。
According to Japanese Patent Publication No. Hei 3-10018, an electric load applied to an engine is detected by a sensor for detecting a load current, and a generated voltage and an idle-up amount are controlled by a magnitude of the applied load current. Engine rotation control device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術になる
エンジン回転制御装置では、特に後者においては、エン
ジンの回転変動低減という観点からみれば、エンジンの
電気負荷状態に応じた発電電圧とアイドルアップ量を制
御することによりアイドル時の電気負荷による回転変動
に限定すれば良好な発電動作の制御が可能となる。
In the above-mentioned prior art engine rotation control apparatus, especially in the latter, from the viewpoint of reducing the fluctuation of the rotation of the engine, the power generation voltage and idle-up according to the electric load state of the engine are considered. If the amount is controlled to limit the rotation fluctuation due to the electric load during idling, good control of the power generation operation becomes possible.

【0005】また、バッテリ充電状態という観点からみ
ると、理想的な電圧は14〜15Vの範囲内であるが、
現在の自動車は電子制御化が進み、多数の電子部品の搭
載により電気負荷は増大となるが電源電圧となるバッテ
リの電圧は変動しない方が望ましい。しかし現実的には
夜間のアイドル状態などの様に発電機の発電能力を超え
た電気負荷を使用する場合がありバッテリ電圧は低下す
ることになる。このためバッテリの充電状態は充電と放
電の繰返しにより一定とすることが困難であり、場合に
よっては発電電圧を16V程度まで昇圧させたほうが良
好な充電状態を得られるが、従来の制御ではICレギュレ
ータにより14.4V 程度で制御されていたため理想的
な発電電圧の制御が出来なかった。
From the viewpoint of the state of charge of the battery, the ideal voltage is in the range of 14 to 15 V,
2. Description of the Related Art In a current automobile, electronic control is advanced, and an electric load is increased by mounting a large number of electronic components. However, in reality, an electric load exceeding the power generation capacity of the generator may be used, such as in an idle state at night, and the battery voltage is reduced. For this reason, it is difficult to keep the state of charge of the battery constant due to the repetition of charge and discharge. In some cases, it is possible to obtain a better state of charge by increasing the generated voltage to about 16 V. As a result, the voltage was controlled at about 14.4 V, so that ideal control of the generated voltage could not be performed.

【0006】そこで、本発明は上記従来技術における問
題点に鑑み、上記内燃機関と発電機をより有機的・総合
的に制御することにより上記内燃機関の動作状態により
良く適合した車載発電機の制御装置および制御方法を提
供することをその目的とする。
In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention provides a more organic and comprehensive control of the internal combustion engine and the generator to control the onboard generator more appropriately adapted to the operation state of the internal combustion engine. It is an object to provide an apparatus and a control method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決する手
段としては、安定した電圧を得る手段としてエンジン負
荷状態に応じて発電機の基準電圧(通常14.4V程度
で一定)を、低電圧側(例えば0V)から高電圧時(例
えば16V)へと可変化できるレギュレート電圧の可変
化機能を設けることである。
In order to solve the above-mentioned problems, a means for obtaining a stable voltage is to change the reference voltage of the generator (usually constant at about 14.4 V) in accordance with the engine load condition, and to set the low voltage. It is to provide a regulation voltage varying function that can be varied from the side (for example, 0 V) to a high voltage state (for example, 16 V).

【0008】そこで、本発明によれば車両に搭載した内
燃機関と、前記内燃機関により回転され、その界磁電流
を制御することにより出力電力を変化する発電機と、前
記発電機の発電電力により充電されるバッテリと、前記
内燃機関の運転状態及び機械的負荷状態及び電気負荷状
態及びバッテリ充電状態及び環境状態のそれぞれを検出
する各種検出手段のいずれかを有し、 前記各種検出手段
のいずれかの検出結果に基づいて目標となる基準電圧値
を求めると共に前記基準電圧値に相当するパルス信号値
を出力するパルス信号発生手段と、 バッテリの電圧と基
準電圧を比較し、その電圧差が設定値以上の時は前記バ
ッテリの電圧が前記基準電圧と均衡するように電圧を調
整する発電機電圧調整手段を有する車載発電機の制御シ
ステムにおいて、 前記パルス信号のデューティ信号値に
所定の上下限値を設け、前記所定の上下限値の範囲外に
あるときは、前記基準電圧値として前記発電電圧機調整
手段の内部において予め定められた内部基準電圧値とす
る内部基準電圧設定手段と、前記所定の上下限範囲内に
あるときは、前記基準電圧値として、前記発電機電圧調
整手段とは異なる外部よりの外部基準電圧設定手段を有
することを特徴とする車載発電機の発電制御装置とす
る。そして、外部基準電圧発生手段である発電機の基準
電圧の可変制御では、パルス信号発生手段のデューティ
信号値(0〜100%)と発電機の基準電圧値(0〜16
V)をリニアな関係とし、0.16V/%(16V/10
0%)で制御することで基準電圧の設定が容易となる。
Therefore, according to the present invention, an internal combustion engine mounted on a vehicle, a generator that is rotated by the internal combustion engine and changes its output power by controlling its field current, and a power generated by the generator The battery to be charged, and the operating state, mechanical load state, and electric load state of the internal combustion engine
State, battery charge state and environmental state
And any of the various detecting means
Target voltage value based on either of the above detection results
And a pulse signal value corresponding to the reference voltage value
And the pulse signal generating means for outputting a battery voltage and groups
The reference voltage is compared, and if the voltage difference is
Adjust the voltage so that the battery voltage is in balance with the reference voltage.
Control system for an onboard generator with generator voltage adjustment means
In the stem, the duty signal value of the pulse signal
Set predetermined upper and lower limits, and out of the range of the predetermined upper and lower limits
In some cases, the generator voltage generator adjustment is used as the reference voltage value.
A predetermined internal reference voltage value inside the means.
Internal reference voltage setting means, within the predetermined upper and lower limits.
In some cases, the generator voltage adjustment is used as the reference voltage value.
There is an external reference voltage setting means different from the
A power generation control device for an onboard generator
You. In the variable control of the reference voltage of the generator as the external reference voltage generating means, the duty signal value (0 to 100%) of the pulse signal generating means and the reference voltage value of the generator (0 to 16%) are used.
V) as a linear relationship, and 0.16 V /% (16 V / 10
0%) facilitates setting of the reference voltage.

【0009】また、基準電圧の可変制御を解除する場合
は、解除時の基準電圧値と内部基準電圧値(約14.4
V )を比較した結果から界磁電流の出力変化が滑らか
な増加方向か減少方向かを選択する。
When releasing the variable control of the reference voltage, the reference voltage value at the time of release and the internal reference voltage value (about 14.4
V), a selection is made as to whether the output change of the field current smoothly increases or decreases.

【0010】以上より、内燃機関やバッテリに対し発電
機の発電状態を最適に制御出来ることが可能となる車載
発電機の制御装置および制御方法が提案される。
[0010] As described above, a control device and a control method of a vehicle-mounted generator capable of optimally controlling the power generation state of the generator with respect to an internal combustion engine and a battery are proposed.

【0011】[0011]

【作用】上記の本発明になる車載発電機の制御装置およ
び方法では、基準電圧を可変とする外部基準電圧値は、
パルス信号発生手段のデューティ信号値(0〜100%)
と基準電圧値(0〜16V)をリニアな関係にした場合
は、0.16V/% となる。このため、基準電圧を12
V程度にする場合はデューティ比75%で出力し、また
15V程度にする場合はデューティ比94%で出力す
る。また、外部基準電圧発生手段により基準電圧を1
4.4V以下(例えば12V)に設定時から内部基準電圧
発生回路の基準電圧(約14.4V)に切り替える場合
は、デューティ信号を不感帯領域となる下限設定値以下
の状態を所定時間以上出力し、また基準電圧を14.4
V超過に設定時(例えば15V)から内部基準電圧発生
回路の基準電圧(約14.4V)に切替る場合は、デュー
ティ信号を不感帯領域となる上限設定値以上の状態を所
定時間以上出力する。その後、バッテリ電圧と基準電圧
との電圧差が大きい場合(発電機の駆動トルクの偏差が
大きい場合)は負荷応答機能により発電機の駆動トルク
変動を緩和させることで運転性、居住性を損なわず発電
機の基準電圧の切替がスムーズとなる。
In the control device and method of the vehicle-mounted generator according to the present invention, the external reference voltage value for making the reference voltage variable is:
Duty signal value of pulse signal generation means (0 to 100%)
When the reference voltage value (0 to 16 V) is in a linear relationship, it is 0.16 V /%. Therefore, the reference voltage is set to 12
The output is performed at a duty ratio of 75% when the voltage is set to about V, and is output at a duty ratio of 94% when the voltage is set to about 15V. The reference voltage is set to 1 by the external reference voltage generating means.
When switching from 4.4 V or less (for example, 12 V) to the reference voltage of the internal reference voltage generating circuit (about 14.4 V), the duty signal is output in a state of a lower limit set value or less that is a dead zone for a predetermined time or more. And the reference voltage is 14.4
When switching to the reference voltage (about 14.4 V) of the internal reference voltage generating circuit from the time when the voltage is set to exceed V (for example, 15 V), a state in which the duty signal is equal to or higher than the upper limit set value in the dead zone is output for a predetermined time or longer. Thereafter, when the voltage difference between the battery voltage and the reference voltage is large (when the deviation of the driving torque of the generator is large), the drivability of the generator is reduced by the load response function so that the drivability and comfort are not impaired. The switching of the reference voltage of the generator becomes smooth.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の一実施例になる車載発電機の
制御システムについて、図面を参照しながら詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a control system for a vehicle-mounted generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】図1には、上記本発明になる車載発電機の
制御システムの全体構成が示されており、この図におい
て、例えば自動車等、車両に搭載された内燃機関1は、
回転トルクを出力する出力軸、すなわちクランク軸:1
1を備えている。このクランク軸:11には、図示され
ていないが、プーリやベルトを介して車載発電機:3が
機械的に連結されている。この車載発電機:3は、従来
の発電機と同様、外周に界磁巻線:31を巻き回してな
る回転子と、この回転子の外周面に対向する様に2相巻
線:32a,32b,32cを巻き回した固定子とから
構成されており、そして、この回転子は上記内燃機関:
1のクランク軸に同期して回転駆動される。また、上記
発電機3の3相巻線:32a,32b,32cには、例
えば6個のダイオードを直並列に接続して成る整流回
路:33が接続され、発電機の3相交流出力を整流して
車載バッテリ:4に供給して充電する様に構成されてい
る。上記車載発電機3には、その一部に、上記車載バッ
テリ電圧(VB)を検出しながら出力電圧を調整する発
電制御装置:5が設けられている。この発電制御装置:
5は、界磁巻線:31に直列に接続されたパワートラン
ジスタTR,並列に接続されたダイオードFD,パワー
トランジスタTRを制御する制御回路:50から構成さ
れる。制御回路:50はバッテリ:4の電圧VBを検出
し、内部参照基準電圧VREF2(後述)と比較し、V
BがVREF2より大きい時にはパワートランジスタT
Rへ与えるデューティを小さくし、界磁電流IFを減じ
発電機の出力電圧を低くし発電を抑制する。VBがVR
EF2より小さい時には逆の動作で発電を高める。ここ
で、発電機の外部からのデューティ信号DTY:PをC
端子により受信し、そのデューティ出力値DTY:Pに
より前記VREFを可変ならしめ、基準電圧を可変で
きるように構成されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of a control system for a vehicle-mounted generator according to the present invention. In FIG. 1, an internal combustion engine 1 mounted on a vehicle, such as an automobile,
An output shaft that outputs a rotational torque, that is, a crankshaft: 1
1 is provided. Although not shown, an in-vehicle generator 3 is mechanically connected to the crankshaft 11 via a pulley or a belt (not shown). The on-vehicle generator 3 includes a rotor having a field winding 31 wound around the outer periphery thereof and a two-phase winding 32a facing the outer peripheral surface of the rotor, similarly to the conventional generator. 32b and 32c, and the rotor is composed of the internal combustion engine:
It is rotationally driven in synchronization with one crankshaft. A rectifier circuit 33 composed of, for example, six diodes connected in series / parallel is connected to the three-phase windings 32a, 32b, and 32c of the generator 3, and rectifies the three-phase AC output of the generator. Then, the battery is supplied to the vehicle-mounted battery 4 for charging. The in-vehicle generator 3 is partially provided with a power generation control device 5 that adjusts the output voltage while detecting the in-vehicle battery voltage (VB). This power generation control device:
5 includes a power transistor TR connected in series to the field winding 31; a diode FD connected in parallel; and a control circuit 50 for controlling the power transistor TR. The control circuit 50 detects the voltage VB of the battery 4 and compares it with an internal reference voltage VREF2 (described later).
When B is larger than VREF2, power transistor T
The duty applied to R is reduced, the field current IF is reduced, the output voltage of the generator is reduced, and power generation is suppressed. VB is VR
When it is smaller than EF2, the power generation is increased by the reverse operation. Here, the duty signal DTY: P from the outside of the generator is
Received by the terminal, the duty output value DTY: the VREF 2 variable if tighten and is configured to reference voltage can be varied by P.

【0014】また、上記車両に車載された内燃機関:1
は、その回転トルクをトランスミッション:2を介して
駆動輪:6,6に伝達されているのは一般の車両と同様
である。この内燃機関:1は、上記図1に示す例では、
いわゆるMPI(多気筒燃料噴射)方式の4気筒内燃機
関であり、4個のインジェクタ:51,51,51,5
1とその駆動装置:52,52,52,52が設けら
れ、これらによって各気筒毎に燃料供給量が制御されて
いる。また、内燃機関:1には、各気筒毎に点火プラ
グ:53,53,53,53が取り付けられ、これら
は、例えば点火コイルを内蔵したディストリビュータ5
4から点火気筒順に配電される点火用高電圧によりスパ
ークを発生し、各気筒内に充填圧縮された燃料を爆発さ
せる。そして、これらインジェクタ:51,51,5
1,51、点火プラグ:53,53,53,53の動作
は、内燃機関の制御装置である、いわゆるエンジンコン
トロールユニット(ECU)によって制御される。ま
た、上記図1中、上記内燃機関:1に供給する燃料を蓄
えるための燃料タンク:7の内部には、燃料を加圧して
前記インジェクタ:51,51,51,51に供給すつ
ための燃料ポンプ:71が沈設され、この燃料ポンプ:
71の動作も、また、上記ECUにより、燃料ポンプ制
御装置:72を介して制御される。この様に、内燃機
関:1の制御を行う上記ECU:8は、図にも示す様
に、例えばマイクロコンピュータ等を利用して構成され
たものであり、図示の例では、各種演算を行うためのセ
ントラルプロセッシングユニット(CPU):81、演
算に用いる各種データを一時的に記憶するためのランダ
ムアクセスメモリ(RAM):82及びプログラムや必
要なデータ等を格納・記憶したリードオンメモリRO
M:83とから構成され、さらに、これらとは個別に、
いわゆる、入出力混成集積回路(I/O LSI):84
が設けられている。このI/O LSI:84は、上記
内燃機関1の制御に必要の各種のパラメータやデータを
上記マイクロコンピュータ内に取り込むためのものであ
り、例えば、バッテリ電圧VB等のアナログ信号につい
ては、これをディジタル信号に変換するA/D変換器等
も内蔵している。また、このI/O LSI:84は、
上記マイクロコンピュータの演算結果に基づいて各種の
アクチュエータを駆動・制御する制御信号をも発生する
ように構成されている。
An internal combustion engine mounted on the vehicle is:
Is transmitted to the drive wheels 6, 6 via the transmission 2 in the same manner as a general vehicle. In the example shown in FIG.
It is a so-called MPI (multi-cylinder fuel injection) type four-cylinder internal combustion engine, and has four injectors: 51, 51, 51, 5
1 and its driving device: 52, 52, 52, 52 are provided, which control the fuel supply amount for each cylinder. Further, the internal combustion engine 1 is provided with spark plugs 53, 53, 53, 53 for each cylinder, and these are, for example, distributors 5 having a built-in ignition coil.
Sparks are generated by the high voltage for ignition distributed in the order of the ignition cylinders from 4 to explode the fuel charged and compressed in each cylinder. And these injectors: 51, 51, 5
1, 51, the operation of the spark plugs: 53, 53, 53, 53 are controlled by a so-called engine control unit (ECU) which is a control device of the internal combustion engine. In FIG. 1, a fuel tank 7 for storing fuel to be supplied to the internal combustion engine 1 is provided with a fuel for pressurizing and supplying the fuel to the injectors 51, 51, 51, 51. Fuel pump: 71 is sunk, this fuel pump:
The operation of 71 is also controlled by the ECU via the fuel pump control device: 72. As described above, the ECU 8 that controls the internal combustion engine 1 is configured using, for example, a microcomputer as shown in the figure. In the illustrated example, the ECU 8 performs various calculations. A central processing unit (CPU) 81, a random access memory (RAM) 82 for temporarily storing various data used for calculation, and a read-on memory RO storing and storing programs and necessary data.
M: 83, and each of these is individually
So-called hybrid input / output integrated circuit (I / O LSI): 84
Is provided. The I / O LSI 84 is for taking in various parameters and data necessary for controlling the internal combustion engine 1 into the microcomputer. For example, an analog signal such as a battery voltage VB is An A / D converter for converting into a digital signal is also incorporated. Also, this I / O LSI: 84
It is also configured to generate control signals for driving and controlling various actuators based on the calculation results of the microcomputer.

【0015】以上のECU:8による制御に必要な内燃
機関のパラメータやデータを検出するため、例えば、内
燃機関に吸入される吸入空気量Qを検出する空気流量計
(例えば、ホットワイヤ式エア−フロ−センサ等):1
01,冷却水の水温Tw を検知する水温センサ:10
2,スロットルバルブの開度θを検出するスロットルセ
ンサ:103,排気ガス中の酸素濃度O2 を検出して供
給燃料の空燃比(A/F)を制御するためのO2 センサ:
104、内燃機関の速度あるいは回転角度を検出するた
めに上記クランク軸:11の所定の回転角(例えば、1
度)毎にパルス出力nを発生するクランク角センサ:1
05、例えばアクセルペダルの踏角あるいはスロットル
バルブの角度から機関のアイドル運転状態SI を検出す
るアイドルスイッチ:106、そして、機関の始動を行
うスタータの投入SS を検出するスタータスイッチ:1
07等が設けられている。さらに、上記トランスミッシ
ョン:2には、ニュートラル状態SN にあるか否かを検
知するためのニュートラルスイッチ:108が設けられ
ている。
In order to detect the parameters and data of the internal combustion engine required for control by the ECU 8 described above, for example, an air flow meter (for example, a hot wire air-type air flow meter) for detecting an intake air amount Q taken into the internal combustion engine. Flow sensor, etc.): 1
01, water temperature sensor for detecting the water temperature T w of cooling water: 10
2, a throttle sensor 103 for detecting the opening θ of the throttle valve: 103, an O 2 sensor for detecting the oxygen concentration O 2 in the exhaust gas and controlling the air-fuel ratio (A / F) of the supplied fuel:
104, a predetermined rotation angle (for example, 1) of the crankshaft 11 for detecting the speed or rotation angle of the internal combustion engine;
Crank angle sensor that generates a pulse output n for each degree): 1
05, for example, an idle switch for detecting the idling state S I of the engine from the angle of depression angle or throttle valve of the accelerator pedal: 106 And, starter switch detects the charged S S starter performing starting of the engine: 1
07 etc. are provided. Further, the transmission 2 is provided with a neutral switch 108 for detecting whether or not the transmission is in the neutral state SN .

【0016】以上に説明した内燃機関の各種動作パラメ
ータやデータに加え、上記ECU:8には、上記車載バ
ッテリ:4のバッテリ電圧VBが、そして、この車載バ
ッテリ:4に接続され例えばヘッドライトランプ等の電
気負荷:41,41…に供給される負荷電流Il を検出
する電流センサ:42の出力信号が、さらには、上記発
電機:3の界磁巻線:31に供給される界磁電流If
検出する電流センサ:35の出力信号が入力されてい
る。これら電流センサ:42,35は、例えばホール素
子等を利用して構成されたものである。
In addition to the various operating parameters and data of the internal combustion engine described above, the ECU: 8 has the battery voltage VB of the vehicle-mounted battery: 4, and is connected to the vehicle-mounted battery: 4, for example, a headlight lamp or the like. electrical load: 41 ... current sensor for detecting the load current I l to be supplied to the 42 output signals of news, the generator: 3 of the field winding: field current supplied to the 31 The output signal of the current sensor 35 for detecting If is input. These current sensors 42 and 35 are configured using, for example, a Hall element or the like.

【0017】加うるに、上記ECU:8には、車載のエ
アコンディショナのコンプレッサ:9を内燃機関のクラ
ンク軸:11に断続するための電磁クラッチ:91の動
作を検知する、いわゆるエアコン負荷スイッチ:92の
出力信号Aもまた入力されており、これによってエアコ
ンの投入を判別する。
In addition, the ECU 8 includes a so-called air conditioner load switch for detecting the operation of an electromagnetic clutch 91 for connecting and disconnecting the compressor 9 of the vehicle-mounted air conditioner to the crankshaft 11 of the internal combustion engine. : 92 is also input, and it is determined whether the air conditioner is turned on.

【0018】以上に説明した構成において、まず、発電
制御装置:5は、車載バッテリ:4の出力電圧VBを検
出し、これを所定の基準値と比較しながら界磁電流If
を断続制御し、もって、車載発電機3の発電動作を制御
する。他方、ECU:8は、上記の各種センサ,スイッ
チ等から出力される内燃機関の運転パタメータを取り込
み、所定の演算を行った後、この演算結果に基づいて各
種のアクチュエータ(上記の例では、供給する燃料を制
御するためのインジェクタ、気筒内に充填された燃料を
着火爆発させる点火プラグ、そしてインジェクタに加圧
燃料を供給する燃料ポンプ)を適宜制御し、もって、内
燃機関の運転動作を制御することは従来技術と同様であ
る。
In the configuration described above, first, the power generation control device 5 detects the output voltage VB of the vehicle-mounted battery 4 and compares the output voltage VB with a predetermined reference value to generate the field current If.
, So that the power generation operation of the vehicle-mounted generator 3 is controlled. On the other hand, the ECU 8 takes in the operation parameters of the internal combustion engine output from the various sensors, switches, and the like, performs a predetermined calculation, and then based on the calculation result, various actuators (in the above example, the supply And a fuel pump for supplying pressurized fuel to the injectors, thereby controlling the operation of the internal combustion engine. This is the same as in the prior art.

【0019】そして、本発明によれば、ECU:8は、
上記内燃機関1の動作を制御するのみならず、更には、
上記車載発電機:3の発電動作をも制御する様に構成さ
れている。即ち、上記ECU:8のI/O LSI:8
4の出力側ポート(図中、I/O LSI:84右端
部)からは制御デューティ出力値DTY:Pが出力さ
れ、発電制御装置:5の制御回路:50に、より具体的
にはそのC入力端子に入力されている。
According to the present invention, the ECU:
In addition to controlling the operation of the internal combustion engine 1, furthermore,
The on-vehicle generator 3 is also configured to control the power generation operation. That is, the I / O LSI of the ECU: 8: 8
The control duty output value DTY: P is output from the output side port 4 (I / O LSI: 84 right end in FIG. 1 ), and is output to the control circuit 50 of the power generation controller 5 and more specifically to the control circuit 50. Input to the C input terminal.

【0020】この制御回路:20の回路構成が図2に詳
細に示されている。図2は発電機:3の制御回路:50
の回路ブロックを示すものであり、電圧偏差回路:50
1,PWM回路:502、からなる主制御ループ、C端
子からの制御デューティ出力値DTY:Pを受信し、波
形を整形する波形整形回路:503,デューティ電圧変
換回路:504,VREF切り換え回路:505から成
る。このVREF切り換え回路:505の切り換えは、
デューティ電圧変換回路:504よりのデューティ信号
及び波形整形回路:503のいずれによっても対応でき
るようにしたものである。付言すればこのことによりデ
ューティ信号の上下限値による切り換えの他、例えば、
外部信号が入力されない場合等に発電制御装置50単独
にても作動することができるものである。
The circuit configuration of the control circuit 20 is shown in detail in FIG. FIG. 2 shows a control circuit of 50 generators: 50
And a voltage deviation circuit: 50
1, a PWM control circuit: 502; a control duty output value DTY: P received from the C terminal; a waveform shaping circuit 503 for receiving the control duty output value P and shaping a waveform; a duty voltage conversion circuit 504; a VREF switching circuit 505. Consists of Switching of this VREF switching circuit: 505
Duty voltage conversion circuit: Duty signal from 504
And waveform shaping circuit: 503
That's what I did. It is worth mentioning that this
In addition to switching by the upper and lower limits of the duty signal, for example,
The power generation control device 50 alone when no external signal is input
It can be operated at any time.

【0021】更に、充電警告灯:506をL端子を介し
て駆動する警報回路:507をも具備する。ここで制御
デューティ出力値DTY:Pが入力されると波形整形回
路:503で整形され、パルスの波高値VPが一定値
(VP)にコントロールされる。整形されたパルス信号
aはデューティ電圧変換回路:504に伝達せれ、その
デューティ値に従って直流電圧VREF1を発生する。
VREF切り換え回路:505は信号aの周期を検出
し、一定(例えば20mS)以上の周期である時には出
力VREF1を内部参照基準電圧値VREF2に切り換
え、それ以外の時にはVREF1に切り換える。
Further, an alarm circuit 507 for driving the charge alarm lamp 506 via the L terminal is provided. Here, when the control duty output value DTY: P is input, it is shaped by the waveform shaping circuit 503, and the pulse peak value VP is controlled to a constant value (VP). The shaped pulse signal a is transmitted to a duty voltage conversion circuit 504, and generates a DC voltage VREF1 according to the duty value.
The VREF switching circuit 505 detects the cycle of the signal a, and switches the output VREF1 to the internal reference voltage VREF2 when the cycle is equal to or longer than a predetermined value (for example, 20 mS), and switches to the VREF1 otherwise.

【0022】図3は、内燃機関の運転状態と機械的負荷
状態、さらには電気負荷状態またはバッテリ状態または
環境状態に応じてECU:8で演算された制御デューテ
ィ出力値DTY:Pと発電機の基準電圧VREF1,2
の関係を示した一例である。この図において、0%をD
TYの最小値、a%を下限値、b%を上限値、100%
を最大値として定め、DTYをa%以上、且つb%以下
の範囲でICレギュレータに出力すれば、ICレギュレ
ータは発電機の出力電圧VOUTがDTYに対応した外
部基準電圧発生手段の基準電圧値VREF1となるよう
に界磁電流Ifの制御を行い、且つ0〜16Vの範囲で
基準電圧値VREF1を可変化できる。また、DTYを
a%未満、或いはDTYをb%超過の範囲(0≦DTY
<a%、b<DTY≦100%)で出力すれば、ICレ
ギュレータはバッテリ電圧VBがフル充電電圧以上とな
る内部参照基準電圧値VREF2となるように界磁電流
f を制御する。なお、VREF2の値は14.4±0.
3V程度でほぼ一定であるが温度特性から多少変化す
る。尚、DTYと基準電圧値VREF1は一義的に求ま
る比例関係の特性が得られる構成とする。
FIG. 3 shows the control duty output value DTY: P calculated by the ECU 8 according to the operating state and the mechanical load state of the internal combustion engine, and also the electric load state, the battery state or the environmental state, and the generator Reference voltages VREF1, VREF2
It is an example showing the relationship. In this figure, 0% is D
TY minimum, a% lower limit, b% upper limit, 100%
Is determined as the maximum value, and DTY is output to the IC regulator in the range of a% or more and b% or less, the IC regulator outputs the reference voltage VREF1 of the external reference voltage generation means corresponding to DTY. Thus, the field current If is controlled so that the reference voltage VREF1 can be varied in the range of 0 to 16V. In addition, DTY is less than a% or DTY is more than b% (0 ≦ DTY).
<A%, b <if output DTY ≦ 100%), IC regulator controls the field current I f so that the internal reference standard voltage value VREF2 the battery voltage VB is equal to or higher than the full charging voltage. The value of VREF2 is 14.4 ± 0.
It is almost constant at about 3 V, but slightly changes from the temperature characteristic. Note that DTY and the reference voltage value VREF1 are configured to obtain a characteristic of a proportional relationship that can be uniquely determined.

【0023】図4はVREF1からVREF2へ切り替
わり時のVREF1判定電圧とVREF1の切り替わり
DTYの関係を示した図である。VREF1が14.4
V以下で切り替わった場合はDTYをa%未満または0
%に出力し、また14.4Vより高い電圧で切り替わった場
合は、b%超過または100%を出力することによっ
て、基準電圧VREFを1から2へ切り替える。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the VREF1 determination voltage when switching from VREF1 to VREF2 and the switching DTY of VREF1. VREF1 is 14.4
When switching below V, DTY is less than a% or 0
%, And when switching at a voltage higher than 14.4 V, the reference voltage VREF is switched from 1 to 2 by outputting b% excess or 100%.

【0024】次に図5は、上記ECU:8から上記発電
制御装置:5の制御回路に出力する制御デューティ出力
値DTYを示したものである。
FIG. 5 shows a control duty output value DTY output from the ECU 8 to the control circuit of the power generation controller 5.

【0025】制御ディーティ出力値DTYは、内燃機関
の運転状態に応じてECU:8で演算された発電機の基
準電圧VREF1に相当し、発電制御装置:5への出力
信号である。その制御ディーティ出力値DTYは以下の
式で表される。
The control duty output value DTY corresponds to the generator reference voltage VREF1 calculated by the ECU 8 according to the operating state of the internal combustion engine, and is an output signal to the power generation control device 5. The control duty output value DTY is represented by the following equation.

【0026】 DTY=Ton/(Ton+Toff) (%) …(数1) ここで、図6にデューティ電圧変換回路の波形を示す。
図6(a)にC端子に入力されるパルス波形を示す。図7
は波形整形回路図であり、503a,503bはC−M
OSトランスファーゲートにより構成されるアナログ・
スイッチ、503cは基準電圧源(2.4V )、503dはN
OTゲートである。入力cがHiレベルの時にはアナロ
グ・スイッチ:503aが導通、アナログ・スイッチ:
503bが遮断状態であり、出力aは接地される。次
に、入力cがLowレベルの時にはアナログ・スイッ
チ:503bが導通、アナログ・スイッチ:503aが
遮断状態であり、出力aは2.4Vとなる。図6(a)
の様にc入力がHi/Lowを繰り返すと、a出力は0
V/2.4Vを繰り返す。
DTY = Ton / (Ton + Toff) (%) (Equation 1) Here, FIG. 6 shows a waveform of the duty voltage conversion circuit.
FIG. 6A shows a pulse waveform input to the C terminal. FIG.
Is a waveform shaping circuit diagram, and 503a and 503b are CMs.
An analog / transfer gate composed of an OS transfer gate
Switch, 503c is a reference voltage source (2.4V), 503d is N
OT gate. When the input c is at the Hi level, the analog switch 503a is turned on, and the analog switch:
503b is in a cutoff state, and the output a is grounded. Next, when the input c is at the low level, the analog switch 503b is conducting, the analog switch 503a is off, and the output a is 2.4V. FIG. 6 (a)
When the c input repeats Hi / Low as in
Repeat V / 2.4V.

【0027】次に、デューティ電圧変換回路:504a
の内部回路の一例を図8に示す。図8の504a,50
4bは抵抗器、504c,504dはコンデンサで構成
された2次フィルタである。本回路ブロックの入力aに
対し、出力VREF1はDC成分を出力し、図6(b)
に示すような波形となる。
Next, a duty voltage conversion circuit: 504a
FIG. 8 shows an example of the internal circuit of FIG. 504a, 50 in FIG.
4b is a resistor, and 504c and 504d are secondary filters composed of capacitors. For the input a of the circuit block, the output VREF1 outputs a DC component, and FIG.
The waveform is as shown in FIG.

【0028】さらに、VREF切り換え回路:505の
内部回路は図9に示すごとくである。505aは周波数
検出回路であり、入力aのパルス周波数が高い時(周期
が短い)にHi,パルス周波数が低い時にLowを出力
する。505b,505cはC−MOSトランスファー
ゲートにより構成されるアナログ・スイッチ、505eは基
準電圧源(2.1V)、505dはNOTゲートである。
入力aが一定時間以上変化しない、即ち周波数が低い時
にはアナログ・スイッチ:505cが導通、アナログ・
スイッチ:505bが遮断状態であり、出力VREFに
は2.1V が現れる。次に、入力aにHi/Low信号
が発生した時にはアナログ・スイッチ:505bが導
通、アナログ・スイッチ:505cが遮断状態であり、
出力VOUTはVREF1と等しくなる。以上の動作で得ら
れたVREF信号は図2の電圧偏差回路:501へ伝達
される。
The internal circuit of the VREF switching circuit 505 is as shown in FIG. Reference numeral 505a denotes a frequency detection circuit which outputs Hi when the pulse frequency of the input a is high (the period is short) and outputs Low when the pulse frequency is low. Reference numerals 505b and 505c denote analog switches constituted by C-MOS transfer gates, 505e denotes a reference voltage source (2.1 V), and 505d denotes a NOT gate.
When the input a does not change for a certain period of time, that is, when the frequency is low, the analog switch 505c is turned on,
Switch: 505b is in the cut-off state, and 2.1 V appears at the output VREF. Next, when a Hi / Low signal is generated at the input a, the analog switch 505b is conductive, and the analog switch 505c is off.
The output VOUT becomes equal to VREF1. The VREF signal obtained by the above operation is transmitted to the voltage deviation circuit 501 in FIG.

【0029】図10,図11にVREF1からVREF
2への制御切り替わり時の動作の1例を示す。図10,
図11のスイッチに代用できる検出手段としては下記に
示すものが挙げられる。まず、内燃機関の運転状態を検
出する手段としては、エンジンの回転数を検出するクラ
ンク角・センサ、スロットル開度を検出するスロットル
・センサ,基本燃料噴射量,アイドル・スイッチ、車速
を検出するセンサ、吸気管圧力を検出するセンサ,吸気
温度を検出するセンサ,吸入空気量を検出するセンサ,
エンジン水温を検出するセンサ、空燃比を検出するA/
Fセンサ,ノックセンサ,O2 センサがあり上記のうち
少なくとも1つ以上をパラメータとする。さらに機械的
負荷としてはエアコン負荷,油圧式パワーステアリング
負荷,ATトランスミッションのシフト位置、車輪のト
ラクション状態があり、検出する手段としては、エアコ
ンのオン/オフ切替スイッチ,パワーステアリングのオ
ン/オフスイッチ、ニュートラル・スイッチ,パーキン
グ・スイッチ,車輪の回転数(トラクション)検出セン
サがある。電気負荷状態を検出する手段としては、負荷
電流またはバッテリ充電電流または界磁電流を検出する
センサ、ヘッドライトやフォグ・ランプのスイッチ、リ
アデフォッガ・スイッチ、電動パワーステアリングのオ
ン/オフスイッチがある。バッテリ状態を検出する手段
としては、バッテリの電解液の温度を検出するセンサ、
バッテリの電解液の比重を検出するセンサ、バッテリの
開放端子電圧や充電電圧の検出する装置がある。環境状
態を検出する手段としては、ワイパー作動を検出するス
イッチ、外気温度を検出するセンサ、自動点燈式ライト
のオン/オフスイッチ、雨滴を検出するセンサがある。
しかし、外部基準電圧の可変制御を禁止する検出手段と
してのパラメータは、上記のうち少なくとも1つ以上を
パラメータとする。
FIGS. 10 and 11 show VREF1 to VREF.
2 shows an example of the operation when the control is switched to 2. FIG.
The following are examples of detection means that can be used in place of the switch shown in FIG. First, as means for detecting the operating state of the internal combustion engine, there are a crank angle sensor for detecting the engine speed, a throttle sensor for detecting the throttle opening, a basic fuel injection amount, an idle switch, and a sensor for detecting the vehicle speed. , A sensor that detects the intake pipe pressure, a sensor that detects the intake air temperature, a sensor that detects the amount of intake air,
Sensor for detecting engine water temperature, A / for detecting air-fuel ratio
There are an F sensor, a knock sensor, and an O 2 sensor, and at least one of them is a parameter. Further, mechanical loads include an air conditioner load, a hydraulic power steering load, a shift position of an AT transmission, and a traction state of wheels. As means for detecting, an air conditioner on / off switch, a power steering on / off switch, There are a neutral switch, a parking switch, and a wheel speed (traction) detection sensor. Means for detecting the electric load state include a sensor for detecting a load current, a battery charging current, or a field current, a switch of a headlight or a fog lamp, a rear defogger switch, and an on / off switch of an electric power steering. As means for detecting the state of the battery, a sensor for detecting the temperature of the electrolyte of the battery,
There are sensors for detecting the specific gravity of the electrolyte of the battery, and devices for detecting the open terminal voltage and the charging voltage of the battery. Means for detecting the environmental state include a switch for detecting the operation of the wiper, a sensor for detecting the outside air temperature, an on / off switch of an automatic lighting type light, and a sensor for detecting raindrops.
However, at least one of the above parameters is used as a detection unit for prohibiting variable control of the external reference voltage.

【0030】図10に、VREF1からVREF2への
制御切り替わり時をヘッドライトスイッチをトリガとし
た場合の動作を1例として示す。ヘッドライトスイッチ
がオフからオンに切り替わった時のデューティDTYは
VREF1に相当する出力値であり基準電圧VREF1
<14.4V である。このことから、VREF1解除時
のデューティDTYは0%(a%未満)と判定される。
VREF1からVREF2へ切り替えるためDTY0%(a
%未満)状態をt秒間継続する。ICレギュレータ内部
ではバッテリ電圧VBと基準電圧VREF2との電圧差
に応じ、負荷応答制御の作動判定を行い、電圧差が所定
値より大きい場合は負荷応答制御により、界磁電流の増
加率は穏やかになり、トルク変動も小さくバッテリ電圧
VBは(VREF2は14.4V であるため)徐々に1
4.4Vまで上昇する。
FIG. 10 shows an example of the operation when the headlight switch is used as a trigger when the control is switched from VREF1 to VREF2. The duty DTY when the headlight switch is switched from off to on is an output value corresponding to VREF1 and the reference voltage VREF1
<14.4V. From this, the duty DTY at the time of releasing VREF1 is determined to be 0% (less than a%).
DTY0% (a) for switching from VREF1 to VREF2
%) For t seconds. In the IC regulator, the operation of load response control is determined according to the voltage difference between the battery voltage VB and the reference voltage VREF2. If the voltage difference is larger than a predetermined value, the rate of increase of the field current is gently controlled by the load response control. And the torque fluctuation is small, and the battery voltage VB gradually becomes 1 (because VREF2 is 14.4 V).
It rises to 4.4V.

【0031】図11も図10と同様に、VREF1から
VREF2への制御切り替わり時をワイパスイッチをト
リガとした場合の動作の1例として示す。ワイパスイッ
チがオフからオンに切り替わった時のデューティDTY
はVREF1に相当する出力値であり基準電圧VREF
1>14.4V である。このことから、VREF1を解
除時のデューティDTYは100%(b%以上)と判定
される。VREF1からVREF2へ切り替えるためD
TY100%(b%以上)状態をt秒間継続する。IC
レギュレータ内部でバッテリ電圧VBと基準電圧VRE
F2との電圧差に応じ、負荷応答制御の作動判定を行
い、電圧差が所定値より大きい場合は負荷応答制御によ
り、界磁電流の減少率は穏やかになるため、トルク変動
も小さくバッテリ電圧VBは(VREF2は14.4V
であるため)徐々に14.4Vまで減少する。
FIG. 11 shows an example of the operation when the wiper switch is used as a trigger when the control is switched from VREF1 to VREF2, similarly to FIG. Duty DTY when the wiper switch is switched from off to on
Is an output value corresponding to VREF1 and the reference voltage VREF
1> 14.4V. From this, it is determined that the duty DTY at the time of releasing VREF1 is 100% (b% or more). D to switch from VREF1 to VREF2
The TY 100% (b% or more) state is continued for t seconds. IC
Battery voltage VB and reference voltage VRE inside the regulator
The operation of load response control is determined in accordance with the voltage difference from F2. If the voltage difference is greater than a predetermined value, the load response control reduces the field current reduction rate, so that the torque fluctuation is small and the battery voltage VB is small. Is (VREF2 is 14.4V
) And gradually decreases to 14.4V.

【0032】図12に基準電圧をVREF1からVRE
F2へ切り換える時の基準電圧と駆動トルクの関係を、
エンジン回転数と出力電流が一定の場合での1例で示
す。例えば、基準電圧の可変制御によりVREF1が1
3Vに制御されている状態からVREF1を14.4V
に変更させると発電機の駆動トルクはA点とC点の差分
だけ増加(変化)することになり回転変動の原因となる
(駆動トルク変化は界磁電流の変化に相当する)。この
駆動トルク変化分を電圧変化で対応するためには本来E
UC8も含めたPID制御にて対応する必要が有るが、
14.4V の場合は、発電機制御装置5単独としての
荷応答機能作動できる内部基準電圧VREF2へ切り
換えることとなるためPID制御が不要とな、基準電
圧の可変制御を解除する事が可能となる。その手段は、
図3によればデューティ0%または100%の一方を選
択する必要がある。この時、0%で解除すると駆動トル
クはA点からC点へ増加方向となるので、界磁電流は増
加方向へ滑らかに変化するが、100%で解除すると
ず一旦、トルクを減少させるものと判断し、B点からA
点へ向かうこととなるため、負荷応答機能は界磁電流を
減少方向(逆方向)にするが、その後本来必要な界磁電流
増加方向に制御させることとなるため、応答遅れを低減
するためには0%で解除する方が良い。
FIG. 12 shows that the reference voltages are changed from VREF1 to VREF.
The relationship between the reference voltage and the driving torque when switching to F2 is
An example in which the engine speed and the output current are constant is shown. For example, VREF1 becomes 1 by variable control of the reference voltage.
VREF1 is changed to 14.4V from the state controlled to 3V.
In this case, the drive torque of the generator increases (changes) by the difference between the points A and C, causing rotation fluctuations (a change in drive torque corresponds to a change in field current). In order to cope with this change in drive torque by voltage change, E
It is necessary to cope with PID control including UC8 ,
For 14.4V, Ri Do unnecessary PID control for the switching to the internal reference voltage VREF2 which may operate at negative <br/> load response function as a generator control unit 5 alone, the variable control of the reference voltage It is possible to cancel. The means is
According to FIG. 3, it is necessary to select either 0% or 100% duty. At this time, since the drive torque to be released by 0% the increasing direction from the point A to the point C, the field current is smoothly varied the increasing direction, but when released at 100% until
First, it is determined that the torque is to be reduced.
Since the to head to the point, but the load response function is in a direction reducing the field current (opposite direction), since then so that the causes control to the desired required field current <br/> increasing direction, the response delay It is better to release at 0% in order to reduce it.

【0033】次にECU:8の動作について説明する。
ECU:8はエンジンの燃料系,点火系を制御すると共
に、発電機へデューティ信号を出力し、基準電圧の可変
制御を行なう。そこで、全体フローチャートの一例を図
13に示す。図13のステップ1001で発電機制御の
タスクを開始すると、ステップ1002へ行く。ここで
は、内燃機関の運転状態を検出するためエンジン回転
数,車速,基本燃料パルス幅,スロットル開度,ニュー
トラル・スイッチ,アイドル・スイッチ,エンジン水
温,外気温度,吸気管圧力,吸入空気量,バッテリ電圧
等の状態検出を行ない、アイドル,加速,減速,定常,
始動の判定を行なう。次にステップ1003にて機械的
負荷を検出する場合の例として、エアコン・スイッチ,
パワーステアリング作動による状態検出を行なう。さら
にステップ1004へ移り、電気負荷状態を検出する場
合の例として、設定された電気負荷スイッチ(リア・デ
フォッガ,ヘッドライト,ラジエータ・ファン等)また
は負荷電流検出センサや界磁電流検出センサの信号を検
出する。ステップ1003,1004は図10で示した
様に環境状態検出手段やバッテリ状態検出手段でも良
い。以上ステップ1002,1003,1004の検出
結果をもとにステップ1005にて基準電圧の可変制御
(VREF1)が可能であるか否かを判定する。そし
て、ステップ1006にて前回に基準電圧の可変制御が
成立していたか否かの判定を前回のデューティ信号値に
より判断する。もし、前回に基準電圧の可変制御が成立
していた場合はステップ1007に移行し、前回の基準
電圧VREF1が14.4V 超過出あるか否かを判定す
る。この時、もしVREF1が14.4V を超過してい
ればステップ1008にてデューティを100%に設定
する。また、前回基準電圧の可変制御が不成立の場合
は、もしくはVREF1が14.4V 以下であればステ
ップ1009にてデューティを0%に設定する。またス
テップ1005にて基準電圧の可変制御が可能であれば
ステップ1010に移りVREF1の値を決定し、その
値を基にステップ1011にてVREF1に相当するデ
ューティ値に変換する。そしてステップ1012にてデ
ューティ信号をICレギュレータへ出力する。
Next, the operation of the ECU 8 will be described.
The ECU 8 controls the fuel system and the ignition system of the engine, outputs a duty signal to the generator, and performs variable control of the reference voltage. An example of the overall flowchart is shown in FIG. When the task of generator control is started in step 1001 of FIG. Here, engine speed, vehicle speed, basic fuel pulse width, throttle opening, neutral switch, idle switch, engine water temperature, outside air temperature, intake pipe pressure, intake air amount, battery Detects the state of voltage, etc., and performs idle, acceleration, deceleration, steady,
The start is determined. Next, as an example of detecting a mechanical load in step 1003, an air conditioner switch,
State detection by power steering operation is performed. Then, the process proceeds to step 1004. As an example of detecting the state of the electric load, a set electric load switch (rear defogger, headlight, radiator fan, etc.) or a signal from a load current detection sensor or a field current detection sensor is output. To detect. Steps 1003 and 1004 may be environmental state detecting means or battery state detecting means as shown in FIG. Based on the detection results in steps 1002, 1003, and 1004, it is determined in step 1005 whether the variable control of the reference voltage (VREF1) is possible. Then, in step 1006, it is determined whether or not the variable control of the reference voltage was previously established based on the previous duty signal value. If the variable control of the reference voltage has been established last time, the process proceeds to step 1007, and it is determined whether or not the previous reference voltage VREF1 exceeds 14.4V. At this time, if VREF1 exceeds 14.4V, the duty is set to 100% in step 1008. If the variable control of the reference voltage was not established last time, or if VREF1 is 14.4 V or less, the duty is set to 0% in step 1009. If variable control of the reference voltage is possible in step 1005, the process proceeds to step 1010, where the value of VREF1 is determined, and based on the value, a duty value corresponding to VREF1 is converted in step 1011. Then, in step 1012, the duty signal is output to the IC regulator.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の説明からも明らかな様に、本発明
になる車載発電機の制御装置によれば車両の制御システ
ム全体として発電機に対する変化する電圧要求に対して
本来より発電機出力を制御するパルス信号のデューティ
値を利用して、変化する電圧要求制御のための電圧可変
制御と、本来発電制御装置が有している所定の電圧制御
とを切り換えて用いることができるため、コストアップ
を生じさせることなく車両の十分な運転性能確保が実現
できる。
As is apparent from the above description , according to the control apparatus for a vehicle-mounted generator according to the present invention, a control system for a vehicle is provided.
For changing voltage demands on the generator as a whole
The duty of the pulse signal that controls the generator output from the beginning
Variable voltage for changing voltage demand control using values
Control and predetermined voltage control that the power generation control device originally has
Cost can be increased
Ensuring sufficient driving performance of the vehicle without causing
it can.

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

【図1】制御システムの全体構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a control system.

【図2】制御システムの発電制御装置の回路構成を示す
回路ブロック図である。
FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating a circuit configuration of a power generation control device of the control system.

【図3】制御パルスP(デューティ)と基準電圧の関係
図である。
FIG. 3 is a relationship diagram between a control pulse P (duty) and a reference voltage.

【図4】VREF1からVREF2への制御切り替わり
判定基準電圧を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a control switching determination reference voltage from VREF1 to VREF2.

【図5】制御パルスPの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a control pulse P.

【図6】デューティ電圧変換回路波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a duty voltage conversion circuit.

【図7】波形整形回路図である。FIG. 7 is a waveform shaping circuit diagram.

【図8】デューティ電圧変換回路の内部回路図である。FIG. 8 is an internal circuit diagram of a duty voltage conversion circuit.

【図9】VREF切り換え回路の内部回路図である。FIG. 9 is an internal circuit diagram of a VREF switching circuit.

【図10】VREF1からVREF2への制御切り替わ
り時の動作を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation when control is switched from VREF1 to VREF2.

【図11】VREF1からVREF2への制御切り替わ
り時の動作を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an operation when control is switched from VREF1 to VREF2.

【図12】VREF1からVREF2へ切り替える時の
駆動トルクとVREF1の関係図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a driving torque and VREF1 when switching from VREF1 to VREF2.

【図13】基準電圧の可変制御のフローチャートであ
る。
FIG. 13 is a flowchart of variable control of a reference voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関、3…車載発電機、5…発電制御装置、8
…ECU、11…クランク軸…31、32…界磁巻線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 3 ... In-vehicle generator, 5 ... Power generation control device, 8
... ECU, 11 ... Crankshaft ... 31, 32 ... Field winding.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤下 政克 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (56)参考文献 特開 昭61−231844(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masakatsu Fujishita 2520, Oaza Takaba, Katsuta-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Division (56) References JP-A-61-231844 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 14-7/24 H02P 9/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両に搭載した内燃機関と、 前記内燃機関により回転され、その界磁電流を制御する
ことにより出力電力を変化する発電機と、 前記発電機の発電電力により充電されるバッテリと、 前記内燃機関の運転状態及び機械的負荷状態及び電気負
荷状態及びバッテリ充電状態及び環境状態のそれぞれ
検出する各種検出手段のいずれかを有し、 前記各種検出手段のいずれかの検出結果に基づいて目標
となる基準電圧値を求めると共に前記基準電圧値に相当
するパルス信号値を出力するパルス信号発生手段と、 バッテリの電圧と基準電圧を比較し、その電圧差が設定
値以上の時は前記バッテリの電圧が前記基準電圧と均衡
するように電圧を調整する発電機電圧調整手段を有する
車載発電機の制御システムにおいて、 前記パルス信号のデューティ信号値に所定の上下限値を
設け、前記所定の上下限値の範囲外にあるときは、前記
基準電圧値として前記発電電圧機調整手段の内部におい
て予め定められた内部基準電圧値とする内部基準電圧設
定手段と、前記所定の上下限範囲内にあるときは、前記
基準電圧値として、前記発電機電圧調整手段とは異なる
外部よりの外部基準電圧設定手段を有することを特徴と
する車載発電機の発電制御装置。
An internal combustion engine mounted on a vehicle, a generator that is rotated by the internal combustion engine and changes output power by controlling a field current thereof, and a battery that is charged by the generated power of the generator have any of the various detection means for detecting the respective operating conditions and mechanical load condition and electrical load conditions and battery charge status and environmental conditions of the internal combustion engine, based on either detection result of the various detection means Goal
And the pulse signal generating means for outputting a pulse signal value corresponding to the reference voltage value with obtaining a reference voltage value which is, by comparing the voltage with a reference voltage of the battery, when the voltage difference is equal to or greater than the set value of the battery Generator voltage adjusting means for adjusting the voltage so that the voltage is balanced with the reference voltage
In the control system of the vehicle-mounted generator , predetermined upper and lower limits are set to the duty signal value of the pulse signal.
Provided, when it is out of the range of the predetermined upper and lower limit values,
As a reference voltage value, the inside of the generator
Internal reference voltage setting to set a predetermined internal reference voltage value
Setting means, when within the predetermined upper and lower limit range, the
As a reference voltage value, different from the generator voltage adjusting means
Characterized by having external reference voltage setting means from outside
Power generation control device for onboard generators.
【請求項2】請求項1に記載の車載発電機の制御装置に
おいて前記外部よりの目標基準値は、車両及び内燃機関
の制御を行う制御装置により算出されると共に前記各種
検出手段のいずれかに基づき算定される可変値であるこ
とを特徴とする車載発電機の発電制御装置。
2. The control device for a vehicle-mounted generator according to claim 1,
In the above, the external reference target value is a vehicle and an internal combustion engine.
Is calculated by a control device that controls
A variable value calculated based on one of the detection means
A power generation control device for a vehicle-mounted generator.
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