JP3159976B2 - 自動車用三相発電機の制御方法 - Google Patents
自動車用三相発電機の制御方法Info
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- JP3159976B2 JP3159976B2 JP50974089A JP50974089A JP3159976B2 JP 3159976 B2 JP3159976 B2 JP 3159976B2 JP 50974089 A JP50974089 A JP 50974089A JP 50974089 A JP50974089 A JP 50974089A JP 3159976 B2 JP3159976 B2 JP 3159976B2
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- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は、自動車用三相発電機の制御方法に関する。
今日自動車におけるエネルギの供給のために、有利に
は、三相発電機が用いられている。この発電機は交流電
圧ないし交流電流を発生する。この交流電流は発電機に
後置接続されている整流器によって整流され、負荷への
給電とバッテリーの充電のために使われる。三相発電機
の出力電圧は、発電機の回転数に非常に大きく依存して
いるため、所望の一定電圧得るために電圧調整器を使用
しなければならない。
は、三相発電機が用いられている。この発電機は交流電
圧ないし交流電流を発生する。この交流電流は発電機に
後置接続されている整流器によって整流され、負荷への
給電とバッテリーの充電のために使われる。三相発電機
の出力電圧は、発電機の回転数に非常に大きく依存して
いるため、所望の一定電圧得るために電圧調整器を使用
しなければならない。
その際に他励発電機においては電圧調整器が発電機の
励磁電流を次のように制御している。すなわちアイドリ
ングと全負荷時の間で発電機回転数が非常に大きく変化
する場合においても、また発電機の負荷変動が非常に大
きい場合においても一定の値、例えば14Vの電圧を維持
するように制御している。しかし自動車におけるエネル
ギ供給の問題点は、冬場の時と市内走行の場合である。
というのは寒冷時においてはバッテリの内部抵抗が非常
に増えるため、バッテリの寒冷時始動能力が大幅に下が
るからである。その他にエネルギー供給の問題もしくは
バッテリ充電の問題が低回転域において発生する。その
ため三相発電機の電流送出を次のように制御することが
試みられる。すなわち三相発電機の使用効率が高まるよ
うに制御することである。それに対しては例えばスウェ
ーデン特許7702656−5号公報に、温度センサによって
バッテリー温度を検出し、電圧調整器に導びくことが提
案されている。つまりバッテリー温度が低い場合には温
度センサの測定信号に基づいて電圧調整器が発電機の出
力電圧を高め、温度が高い場合には該電圧調整器は発電
機の出力電圧を下げる。
励磁電流を次のように制御している。すなわちアイドリ
ングと全負荷時の間で発電機回転数が非常に大きく変化
する場合においても、また発電機の負荷変動が非常に大
きい場合においても一定の値、例えば14Vの電圧を維持
するように制御している。しかし自動車におけるエネル
ギ供給の問題点は、冬場の時と市内走行の場合である。
というのは寒冷時においてはバッテリの内部抵抗が非常
に増えるため、バッテリの寒冷時始動能力が大幅に下が
るからである。その他にエネルギー供給の問題もしくは
バッテリ充電の問題が低回転域において発生する。その
ため三相発電機の電流送出を次のように制御することが
試みられる。すなわち三相発電機の使用効率が高まるよ
うに制御することである。それに対しては例えばスウェ
ーデン特許7702656−5号公報に、温度センサによって
バッテリー温度を検出し、電圧調整器に導びくことが提
案されている。つまりバッテリー温度が低い場合には温
度センサの測定信号に基づいて電圧調整器が発電機の出
力電圧を高め、温度が高い場合には該電圧調整器は発電
機の出力電圧を下げる。
西ドイツ公開特許第34 23 767号公報から、自動車の
バッテリを充電する発電機が公知である。このバッテリ
の温度は温度センサによって検出され、その際に調整器
にはバッテリ温度に比例した電圧が導びかれる。さらに
電圧調整器自体には内部温度検出部が設けられており、
これは例えばバッテリ温度センサが欠陥を生じた場合に
おいて、発電機出力電圧を制御するために用いられる。
バッテリ温度ないし電圧調整の際に調整器温度自体を考
慮することによって、発電機出力電圧上昇により特に低
温時の充電効率が改善される。
バッテリを充電する発電機が公知である。このバッテリ
の温度は温度センサによって検出され、その際に調整器
にはバッテリ温度に比例した電圧が導びかれる。さらに
電圧調整器自体には内部温度検出部が設けられており、
これは例えばバッテリ温度センサが欠陥を生じた場合に
おいて、発電機出力電圧を制御するために用いられる。
バッテリ温度ないし電圧調整の際に調整器温度自体を考
慮することによって、発電機出力電圧上昇により特に低
温時の充電効率が改善される。
公知の手段にもかからず、自動車における十分なエネ
ルギー供給は、とりわけ発展の過程で負荷の数がさらに
増加し続けるため、今度も問題となるものである。それ
ゆえ本発明の課題は自動車用三相発電機を次のように制
御することである。すなわち大きく変動する発電機回転
数を考慮して最適な電力送出を可能にし、そのように構
成しながら熱的過負荷からも保護し得るように制御する
ことである。
ルギー供給は、とりわけ発展の過程で負荷の数がさらに
増加し続けるため、今度も問題となるものである。それ
ゆえ本発明の課題は自動車用三相発電機を次のように制
御することである。すなわち大きく変動する発電機回転
数を考慮して最適な電力送出を可能にし、そのように構
成しながら熱的過負荷からも保護し得るように制御する
ことである。
発明の利点 本発明による自動車用三相発電機の制御方法では、従
来技術に対して次のような利点を有している。すなわち
大きな電力送出が必要な場合において発電機を過励磁領
域で駆動させることができ、それによって発電機は最大
可能電力を送出し、それと同時に熱的過熱による発電機
の破壊が阻止される点である。電圧調整器自体において
温度測定が行なわれ、この調整器は整流器の端子板に取
付固定されているから、直接的結合により熱的負荷に対
し重要な温度が測定される。
来技術に対して次のような利点を有している。すなわち
大きな電力送出が必要な場合において発電機を過励磁領
域で駆動させることができ、それによって発電機は最大
可能電力を送出し、それと同時に熱的過熱による発電機
の破壊が阻止される点である。電圧調整器自体において
温度測定が行なわれ、この調整器は整流器の端子板に取
付固定されているから、直接的結合により熱的負荷に対
し重要な温度が測定される。
有利な温度測定によってこの発電機は過励磁領域にお
いて温度が臨界値に達するまで作動され得る。そして引
き続く励磁電流の低減により発電機もしくは調整器の温
度が再び低下することが確実となる。
いて温度が臨界値に達するまで作動され得る。そして引
き続く励磁電流の低減により発電機もしくは調整器の温
度が再び低下することが確実となる。
請求の範囲下位項に記載の特徴によって第1項記載の
電圧制御装置の別の有利な構成例ならびに改良例が可能
である。特に有利には、温度測定回路が調整器内部回路
の中で構成されている。
電圧制御装置の別の有利な構成例ならびに改良例が可能
である。特に有利には、温度測定回路が調整器内部回路
の中で構成されている。
図面の説明 本発明の実施例が図面と後に続く実施例で詳細に説明
される。第1図には発電機出力電流、ダイオード温度、
励磁電流の経過が発電機回転数に関連して、発電機の一
定出力電圧に対し表わされている。第2図は本発明によ
る実施例で、第3図は、電気回路の略ブロック図で、調
整器とバッテリと主要な構成部材を伴なった三相発電機
間のそれ自体公知の回路接続を表わしている。
される。第1図には発電機出力電流、ダイオード温度、
励磁電流の経過が発電機回転数に関連して、発電機の一
定出力電圧に対し表わされている。第2図は本発明によ
る実施例で、第3図は、電気回路の略ブロック図で、調
整器とバッテリと主要な構成部材を伴なった三相発電機
間のそれ自体公知の回路接続を表わしている。
実施例 第1図は発電機出力電流、ダイオード温度、励磁電流
の基本的特性経過が発電機回転数に関連して、発電機の
一定出力電圧に対し表わされているダイアグラムであ
る。その際、実線は、励磁電流Ierrが一定の場合に成立
つ。励磁電流Ierrが発電機の定格励磁電流よりも高く選
定された場合、または例えば周囲温度が高い場合には、
n1とn2の間の回転領域で温度が許容範囲外の高い値をと
る。それ故に本発明では、この回転領域の中では、温度
が第1図に点線で示されている経過を取るまで励磁電流
を減少させることが提案される。n1とn2間の領域におけ
る当該の励磁電流も同様に破線で表わされている。n1と
n2間の回転領域で励磁電流を低減することによって発電
機の電流もこの領域でやや比較的緩慢に上昇し、例えば
1図中の破線で表わされた経過をとる。ダイオード温度
が過度に高い値に達し得るような回転域n1 n n2は、あ
らかじめ簡単に決めることができない。なぜならこの回
転領域は外部からの影響、例えば周囲温度等に依存する
からである。従って発電機の熱的過負荷に至らないよう
に最大ダイオード温度が設定される。この温度の測定に
ついては、後述するこの実施例の経過の中で記載する。
の基本的特性経過が発電機回転数に関連して、発電機の
一定出力電圧に対し表わされているダイアグラムであ
る。その際、実線は、励磁電流Ierrが一定の場合に成立
つ。励磁電流Ierrが発電機の定格励磁電流よりも高く選
定された場合、または例えば周囲温度が高い場合には、
n1とn2の間の回転領域で温度が許容範囲外の高い値をと
る。それ故に本発明では、この回転領域の中では、温度
が第1図に点線で示されている経過を取るまで励磁電流
を減少させることが提案される。n1とn2間の領域におけ
る当該の励磁電流も同様に破線で表わされている。n1と
n2間の回転領域で励磁電流を低減することによって発電
機の電流もこの領域でやや比較的緩慢に上昇し、例えば
1図中の破線で表わされた経過をとる。ダイオード温度
が過度に高い値に達し得るような回転域n1 n n2は、あ
らかじめ簡単に決めることができない。なぜならこの回
転領域は外部からの影響、例えば周囲温度等に依存する
からである。従って発電機の熱的過負荷に至らないよう
に最大ダイオード温度が設定される。この温度の測定に
ついては、後述するこの実施例の経過の中で記載する。
第2図は、公知の電圧調整器付三相発電機の部分図で
本発明による実施例を示している。第2a図は、軸方向正
面図で、第2b図は側面図である。簡略化のため、本発明
にかかる主な部分だけを詳しく示す。
本発明による実施例を示している。第2a図は、軸方向正
面図で、第2b図は側面図である。簡略化のため、本発明
にかかる主な部分だけを詳しく示す。
第2a図の軸方向正面図においてここでは図示していな
い整流器ブリッジの各プラスダイオードを支持するプラ
ス冷却体10が、接続端子B+,W,DFで識別される。このプ
ラス冷却体10は端子板11を介してマイナス冷却体12と接
続されており、このマイナス冷却体12はマイナスダイオ
ードを有している。電圧調整器13はそのケーシング14と
伴に発電機の構成部材に、実施例の場合では図示してい
ない整流器のマイナス冷却体12に固定されている。それ
によってマイナス冷却体12と整流器13のケーシング14と
の直接結合が達成される。調整器ケーシング14の中にあ
る回路は、実施例中には詳しく示していない温度測定回
路15を有している。この温度測定回路15はケーシング温
度を測定し、又あらかじめ良好に設けられた熱結合の場
合には、それによってマイナス冷却体12の温度をほとん
ど誤差なく測定する。
い整流器ブリッジの各プラスダイオードを支持するプラ
ス冷却体10が、接続端子B+,W,DFで識別される。このプ
ラス冷却体10は端子板11を介してマイナス冷却体12と接
続されており、このマイナス冷却体12はマイナスダイオ
ードを有している。電圧調整器13はそのケーシング14と
伴に発電機の構成部材に、実施例の場合では図示してい
ない整流器のマイナス冷却体12に固定されている。それ
によってマイナス冷却体12と整流器13のケーシング14と
の直接結合が達成される。調整器ケーシング14の中にあ
る回路は、実施例中には詳しく示していない温度測定回
路15を有している。この温度測定回路15はケーシング温
度を測定し、又あらかじめ良好に設けられた熱結合の場
合には、それによってマイナス冷却体12の温度をほとん
ど誤差なく測定する。
ブラシホルダ16は端子板11に固定されていて、しかし
別の場所、例えばマイナス冷却体12にも固定されてい
る。
別の場所、例えばマイナス冷却体12にも固定されてい
る。
第3図は、搭載電源18にエネルギを供給する三相発電
機の回路図である。発電機出力電圧の制御は電圧調整器
13で行なっている。電圧調整器13はブラシホルダ16を介
して三相発電機17と接続している。端子D+,B+,DF,D-を
有する発電機17と搭載電源18とブラシホルダ16は通常の
形式で構成されておりこの部分の詳しい説明は省略す
る。
機の回路図である。発電機出力電圧の制御は電圧調整器
13で行なっている。電圧調整器13はブラシホルダ16を介
して三相発電機17と接続している。端子D+,B+,DF,D-を
有する発電機17と搭載電源18とブラシホルダ16は通常の
形式で構成されておりこの部分の詳しい説明は省略す
る。
出力端子D+,DF,D-を有する電圧調整器13は、通常の回
路素子を有している。例えば制御端子DFとD-との間で並
列に接続されているダイオード20を有するスイッチング
トランジスタ19ならびに端子DFとB+の間にあるフリーホ
イールダイオード21等である。さらに調整器13はここで
は詳しく図示していない回路装置22を有している。この
回路装置は端子D+,DF,D-の間およびトランジスタ19のベ
ースならびにそのコレクタにそれぞれ接続されている。
路素子を有している。例えば制御端子DFとD-との間で並
列に接続されているダイオード20を有するスイッチング
トランジスタ19ならびに端子DFとB+の間にあるフリーホ
イールダイオード21等である。さらに調整器13はここで
は詳しく図示していない回路装置22を有している。この
回路装置は端子D+,DF,D-の間およびトランジスタ19のベ
ースならびにそのコレクタにそれぞれ接続されている。
回路装置22は温度測定回路15を有していて、この回路
15は電圧調整器13のケーシング温度を測定している。回
路装置22はさらに別の付加機能を有しており、例えばエ
ラー表示機能、モータ機構の評価装置等である。その他
温度測定器をバッテリーに設けることも可能で、その場
合測定器の出力信号は回路装置22に導びかれる。
15は電圧調整器13のケーシング温度を測定している。回
路装置22はさらに別の付加機能を有しており、例えばエ
ラー表示機能、モータ機構の評価装置等である。その他
温度測定器をバッテリーに設けることも可能で、その場
合測定器の出力信号は回路装置22に導びかれる。
温度測定回路15を含めた回路22を有する電圧調整器13
は、被制御整流器例えばサイリスタを有する発電機の構
成部材であってもよい。これは例えばモノリシック構造
形式で実施し得る。永久励磁作用を有する発電機の場合
にも内部温度測定部材をもった電圧調整器を、直接発電
機に固定することが可能である。このような発電機にお
いては、電圧調整器に内蔵されている温度測定回路によ
って測定された温度が所定の値を上回った時に発電機出
力電流が、低減される。
は、被制御整流器例えばサイリスタを有する発電機の構
成部材であってもよい。これは例えばモノリシック構造
形式で実施し得る。永久励磁作用を有する発電機の場合
にも内部温度測定部材をもった電圧調整器を、直接発電
機に固定することが可能である。このような発電機にお
いては、電圧調整器に内蔵されている温度測定回路によ
って測定された温度が所定の値を上回った時に発電機出
力電流が、低減される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−274343(JP,A) 特開 昭58−159700(JP,A) 特開 昭59−28845(JP,A) 特開 昭52−21628(JP,A) 特開 昭60−144117(JP,A) 実開 昭58−162739(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/00 - 9/48
Claims (12)
- 【請求項1】整流器と、発電機出力電圧を制御するため
の電圧調整器と、発電機構成部材又は整流器に熱的に結
合されている温度検出手段とを含んでいる、自動車用三
相発電機の制御方法において、 前記発電機は、通常の作動モードの場合には定格励磁電
流で駆動され、この場合温度検出手段から検出される温
度は発電機または整流器の通常の作動温度範囲にあり、 励磁電流(Ierr)が、発電機の定格励磁電流よりも上の
値に維持される発電機の作動状態において、温度検出手
段により、発電機または整流器の通常の作動温度範囲よ
りも上方にある、温度閾値が検出された場合には、この
温度閾値に相応する回転数値(n1)のもとで、高められ
た励磁電流(Ierr)が低減され、この励磁電流の低減
は、温度検出手段によって、発電機または整流器の低減
された作動温度が新たに発電機または整流器の通常の作
動温度範囲内で検出されるまで続けられ、この低減され
た温度値は、発電機のさらなる回転数値(n2)のもとに
存在する発電機または整流器のさらなる温度閾値よりも
下方にあり、前記発電機または整流器の前記さらなる温
度域値の下方に存在する温度値が検出された場合には、
発電機の励磁電流(Ierr)が新たに、発電機の定格励磁
電流よりも上方にある電流値まで引上げられることを特
徴とする方法。 - 【請求項2】電圧調整器(13)のケーシング(14)を発
電機のマイナス冷却体(12)に固定させる、請求項1記
載の自動車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項3】電圧調整器(13)のケーシング(14)を、
発電機のプラス冷却体(10)に固定させる、請求項1記
載の自動車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項4】電圧調整器(13)のケーシング(14)を、
発電機の接続端子板(11)に固定させる、請求項1記載
の自動車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項5】制御可能な整流器を、三相発電機(17)に
付属させる、請求項1〜4いずれか1項記載の自動車用
三相発電機の制御方法。 - 【請求項6】前記発電機は、永久励磁作用を有する発電
機である、請求項1記載の自動車用三相発電機の制御方
法。 - 【請求項7】電圧調整器(13)に、電圧調整器のケーシ
ング温度かまたはバッテリーにおける温度センサからの
温度を供給する、請求項1〜6いずれか1項記載の自動
車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項8】前記電圧調整器は、エラー表示機能を有し
ている、請求項1〜7いずれか1項記載の自動車用三相
発電機の制御方法。 - 【請求項9】前記電圧調整器に、機関動作機能に関する
付加的情報を供給する、請求項1〜8いずれか1項記載
の自動車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項10】前記励磁電流の低減ないし再度の上昇
は、発電機回転数に依存して行われる、請求項1記載の
自動車用三相発電機の制御方法。 - 【請求項11】所定の発電機回転数を上回ると励磁電流
を低下させ、そして第2の所定の回転数を上回ると再び
初期の値に励磁電流を高める、請求項10記載の自動車用
三相発電機の制御方法。 - 【請求項12】n1よりも小さい発電機回転数に対しては
発電機の励磁電流を定格励磁電流よりも高く選択し、n1
とn2の間の回転数に対しては電圧調整器の温度が所定の
値を上回らない限り励磁電流を低減し、そして発電機の
回転数がn2よりも大きくなった場合に励磁電流を再び高
める請求項10記載の自動車用三相発電機の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3843163A DE3843163C2 (de) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Vorrichtung zur Regelung eines Fahrzeug-Drehstrom-Generators |
DE3843163.7 | 1988-12-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03502873A JPH03502873A (ja) | 1991-06-27 |
JP3159976B2 true JP3159976B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=6369797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50974089A Expired - Fee Related JP3159976B2 (ja) | 1988-12-22 | 1989-09-23 | 自動車用三相発電機の制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0407485B1 (ja) |
JP (1) | JP3159976B2 (ja) |
DE (2) | DE3843163C2 (ja) |
ES (1) | ES2020684A6 (ja) |
WO (1) | WO1990007217A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4102335A1 (de) * | 1990-06-21 | 1992-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und verfahren zur regelung eines generators |
DE4141837B4 (de) * | 1991-12-18 | 2006-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Regelung eines Generators |
DE4311670A1 (de) * | 1993-04-08 | 1994-10-13 | Bosch Gmbh Robert | Spannungsregler zur Regelung der Ausgangsspannung eines Generators |
DE4440830C2 (de) * | 1994-11-15 | 2002-07-18 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur elektronischen Regelung des Erregerstroms durch die Erregerwicklung eines Drehstromgenerators |
DE19519298A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Spannungsversorgung mit zwei Ausgangsspannungen |
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