JP3196036B2 - 交流発電機の制御方法 - Google Patents
交流発電機の制御方法Info
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- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
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- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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- H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御関数のディジタル
処理による交流発電機の制御方法に関し、特に、自動車
の交流発電機に好適な制御方法に関する。
処理による交流発電機の制御方法に関し、特に、自動車
の交流発電機に好適な制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流発電機は、交流の電圧及び電流を発
生する電気装置であり、発生する周波数は、交流発電機
の励磁用コイルが捲回されたロータの回転速度に比例す
る。ロータは、発電機の固定子捲線に交流電流を誘導す
る。固定子捲線の出力は、交流電流を整流するダイオー
ドにより、単方向性の(理想的には直流の)電圧に変換さ
れて、各回路に供給される。
生する電気装置であり、発生する周波数は、交流発電機
の励磁用コイルが捲回されたロータの回転速度に比例す
る。ロータは、発電機の固定子捲線に交流電流を誘導す
る。固定子捲線の出力は、交流電流を整流するダイオー
ドにより、単方向性の(理想的には直流の)電圧に変換さ
れて、各回路に供給される。
【０００３】交流発電機は、いかなる期間においても、
発電機の出力が必要な回路の数とは無関係に、かつ、自
動車のバッテリを正常に充電するエンジンの回転速度と
は無関係に、実質的に一定の起電力を生じるように、出
力電圧を制御することが必要である。
発電機の出力が必要な回路の数とは無関係に、かつ、自
動車のバッテリを正常に充電するエンジンの回転速度と
は無関係に、実質的に一定の起電力を生じるように、出
力電圧を制御することが必要である。
【０００４】図１は、従来、一般的に使用されている電
流制御の原理を示す図である。
流制御の原理を示す図である。
【０００５】整流電圧Ｕｂ＋を使用する制御器は、図示
しない整流ブリッジ回路を構成するダイオードの出力に
接続してあり、励磁用コイルＩに、制御器のパワー制御
段Ｔｒによって制御される電流Ｉｉを励磁し得るように
してある。図１に示すパワー制御段Ｔｒは、エミッタを
接地し、コレクタを励磁用コイルＩの一端に接続したト
ランジスタを使用してある。励磁用コイルＩの他端は、
バッテリに接続された交流発電機の出力に接続してあ
る。
しない整流ブリッジ回路を構成するダイオードの出力に
接続してあり、励磁用コイルＩに、制御器のパワー制御
段Ｔｒによって制御される電流Ｉｉを励磁し得るように
してある。図１に示すパワー制御段Ｔｒは、エミッタを
接地し、コレクタを励磁用コイルＩの一端に接続したト
ランジスタを使用してある。励磁用コイルＩの他端は、
バッテリに接続された交流発電機の出力に接続してあ
る。
【０００６】整流電圧Ｕｂ＋は、整流された後も、整流
ブリッジ回路中のダイオードのスイッチ作用、及び負荷
側の各種の装置から発生する寄生効果のために、その増
幅度の波形は変化する。
ブリッジ回路中のダイオードのスイッチ作用、及び負荷
側の各種の装置から発生する寄生効果のために、その増
幅度の波形は変化する。
【０００７】この不都合を改善するために、制御器に
は、フィルタＦ及びコンパレータＣを設けてある。整流
電圧Ｕｂ＋を、フィルタＦへ通して、その出力を、コン
パレータＣの第１入力端子に接続してある。コンパレー
タＣの第２入力端子には、理論的基準値である基準電圧
Ｖrefを入力してある。コンパレータＣの出力は、パワ
ー制御段Ｔｒのベースに接続してある。
は、フィルタＦ及びコンパレータＣを設けてある。整流
電圧Ｕｂ＋を、フィルタＦへ通して、その出力を、コン
パレータＣの第１入力端子に接続してある。コンパレー
タＣの第２入力端子には、理論的基準値である基準電圧
Ｖrefを入力してある。コンパレータＣの出力は、パワ
ー制御段Ｔｒのベースに接続してある。
【０００８】整流電圧Ｕｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも小
さい場合には、バッテリにより、電流ＩｉがフィルタＦ
及びコンパレータＣを経由して、励磁用コイルＩに供給
される。一方、整流電圧Ｕｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも
大きい場合には、パワー制御段Ｔｒは導通しない。すな
わち、励磁電流は、完全に変調されるか、あるいは全く
変調されないことになる。
さい場合には、バッテリにより、電流ＩｉがフィルタＦ
及びコンパレータＣを経由して、励磁用コイルＩに供給
される。一方、整流電圧Ｕｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも
大きい場合には、パワー制御段Ｔｒは導通しない。すな
わち、励磁電流は、完全に変調されるか、あるいは全く
変調されないことになる。
【０００９】パワー制御段Ｔｒに直列に接続してある循
環ダイオードＤは、パワー制御段Ｔｒが不導通になった
ときに、パワー制御段Ｔｒの２つの移行段階の間に、励
磁用コイルＩ中の励磁電流Ｉｉを保持するためのもので
ある。かくして、負荷回路網に印加される電圧は、濾波
された後に、交流発電機及び整流ブリッジ回路で構成さ
れた発電ユニットの励磁制御によって制御される。
環ダイオードＤは、パワー制御段Ｔｒが不導通になった
ときに、パワー制御段Ｔｒの２つの移行段階の間に、励
磁用コイルＩ中の励磁電流Ｉｉを保持するためのもので
ある。かくして、負荷回路網に印加される電圧は、濾波
された後に、交流発電機及び整流ブリッジ回路で構成さ
れた発電ユニットの励磁制御によって制御される。
【００１０】発電機から出力される整流電圧Ｕｂ＋は、
励磁電流に比例した制御波形を有し、その増幅度は、発
電機の励磁の関数として変化する。この電圧は、循環周
期Ｔの循環電圧である。各サイクルは、パワー制御段Ｔ
ｒが導通する期間Ｔ１と、パワー制御段Ｔｒが不導通と
なる期間Ｔ２とで構成されている。Ｔ１／Ｔ２の比率
は、循環周期比と呼ばれ、できるだけゆっくり変化する
ことが望ましい。
励磁電流に比例した制御波形を有し、その増幅度は、発
電機の励磁の関数として変化する。この電圧は、循環周
期Ｔの循環電圧である。各サイクルは、パワー制御段Ｔ
ｒが導通する期間Ｔ１と、パワー制御段Ｔｒが不導通と
なる期間Ｔ２とで構成されている。Ｔ１／Ｔ２の比率
は、循環周期比と呼ばれ、できるだけゆっくり変化する
ことが望ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】制御方法の原理を説明
した図１は、もちろんきわめて簡略化して示したもので
あって、実際には、制御回路に多数のトランジスタを使
用してあり、制御回路は、集積回路となっている。この
ような集積型制御回路は、制御機能自体を遂行するばか
りでなく、少なくともバッテリの充電状態を表示した
り、でき得れば、発電機を自動車のエンジンに連結する
ためのベルトの張力をも表示しうる機能を備える多機能
回路である。しかし、この種の回路は、構造や操作様式
が限定されており、かつ、設計及び製造に長い手間と費
用がかかるという問題がある。
した図１は、もちろんきわめて簡略化して示したもので
あって、実際には、制御回路に多数のトランジスタを使
用してあり、制御回路は、集積回路となっている。この
ような集積型制御回路は、制御機能自体を遂行するばか
りでなく、少なくともバッテリの充電状態を表示した
り、でき得れば、発電機を自動車のエンジンに連結する
ためのベルトの張力をも表示しうる機能を備える多機能
回路である。しかし、この種の回路は、構造や操作様式
が限定されており、かつ、設計及び製造に長い手間と費
用がかかるという問題がある。
【００１２】さらに、従来の制御器は、コンパレータの
反応が「オール・オア・ナッシング」式で、パワー制御
段を導通させるか、あるいは導通させないかを示すだけ
で、循環周期比中に大きく変化する量を示すことはでき
ない。この変化量は、フィルタＦの遅延による、コンパ
レータＣの動作の遅延時間の大小に従って、大きいもの
になる。
反応が「オール・オア・ナッシング」式で、パワー制御
段を導通させるか、あるいは導通させないかを示すだけ
で、循環周期比中に大きく変化する量を示すことはでき
ない。この変化量は、フィルタＦの遅延による、コンパ
レータＣの動作の遅延時間の大小に従って、大きいもの
になる。
【００１３】発電機の作動により指示される多種類のパ
ラメータに適応するためには、一層大きい出力量を得る
ように製造することと、発電機の作動の正確な制御と、
自動車の制御回路を構成するシステムに対する適合性
と、操作上の高い安定性とが要求される。
ラメータに適応するためには、一層大きい出力量を得る
ように製造することと、発電機の作動の正確な制御と、
自動車の制御回路を構成するシステムに対する適合性
と、操作上の高い安定性とが要求される。
【００１４】これらの問題を解決するために、マイクロ
プロセッサによるディジタル処理技術を使用することが
試みられている。しかし、この種の技術は、バッテリの
充電量、バッテリの温度、エンジンの回転速度、ベルト
の張力等の外部パラメータの関数として励磁電圧の理論
値の計算をすることはできるが、完全な制御を行うに
は、なお不充分である。これは、励磁電圧における増幅
度の変動を減少させ、それを正確かつ確実に測定するこ
とが困難なためである。
プロセッサによるディジタル処理技術を使用することが
試みられている。しかし、この種の技術は、バッテリの
充電量、バッテリの温度、エンジンの回転速度、ベルト
の張力等の外部パラメータの関数として励磁電圧の理論
値の計算をすることはできるが、完全な制御を行うに
は、なお不充分である。これは、励磁電圧における増幅
度の変動を減少させ、それを正確かつ確実に測定するこ
とが困難なためである。
【００１５】本発明は、これらの問題を解決した交流発
電機の制御方法を提供することを目的とする。
電機の制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。制御す
るべき整流電圧Ｕｂ＋を供給する整流ブリッジ回路を備
え、前記整流電圧Ｕｂ＋は、一定増幅度の高周波の波形
を重畳した可変増幅度の低周波の波形を有し、かつ前記
整流電圧Ｕｂ＋の循環周期Ｔは、パワー制御段が導通す
る第１の交番期間Ｔ１と、パワー制御段が不導通になる
第２の交番期間Ｔ２とからなる、自動車の交流発電機の
励磁用コイルの励磁電流を制御する方法において、いず
れかの交番期間Ｔ１、Ｔ２における整流電圧Ｕｂ＋の測
定を開始し、予め設定されたサンプリング期間Ｔｅにわ
たって、整流電圧Ｕｂ＋を連続的にサンプリングして測
定し、測定された整流電圧Ｕｂ＋の値を理論的基準値と
比較し、この比較結果から、次の循環周期Ｔにおける交
番期間Ｔ１及びＴ２の値を求め、各循環周期Ｔにおい
て、交番期間Ｔ１またはＴ２のどちらが長い期間である
かを決定し、長い交番期間Ｔ１またはＴ２について、所
定のサンプリング期間Ｔｅの直前の期間Ｔｘを、サンプ
リング期間Ｔｅに対応するサンプリングパルスを長い交
番期間Ｔ１またはＴ２の中心と一致させて演算するよう
にしたことを特徴とする、交流発電機の制御方法であ
る。
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。制御す
るべき整流電圧Ｕｂ＋を供給する整流ブリッジ回路を備
え、前記整流電圧Ｕｂ＋は、一定増幅度の高周波の波形
を重畳した可変増幅度の低周波の波形を有し、かつ前記
整流電圧Ｕｂ＋の循環周期Ｔは、パワー制御段が導通す
る第１の交番期間Ｔ１と、パワー制御段が不導通になる
第２の交番期間Ｔ２とからなる、自動車の交流発電機の
励磁用コイルの励磁電流を制御する方法において、いず
れかの交番期間Ｔ１、Ｔ２における整流電圧Ｕｂ＋の測
定を開始し、予め設定されたサンプリング期間Ｔｅにわ
たって、整流電圧Ｕｂ＋を連続的にサンプリングして測
定し、測定された整流電圧Ｕｂ＋の値を理論的基準値と
比較し、この比較結果から、次の循環周期Ｔにおける交
番期間Ｔ１及びＴ２の値を求め、各循環周期Ｔにおい
て、交番期間Ｔ１またはＴ２のどちらが長い期間である
かを決定し、長い交番期間Ｔ１またはＴ２について、所
定のサンプリング期間Ｔｅの直前の期間Ｔｘを、サンプ
リング期間Ｔｅに対応するサンプリングパルスを長い交
番期間Ｔ１またはＴ２の中心と一致させて演算するよう
にしたことを特徴とする、交流発電機の制御方法であ
る。
【００１７】この方法は、さらに、期間Ｔｘの値を、交
番期間Ｔ１が交番期間Ｔ２より長い場合は、（Ｔ１−Ｔ
ｅ）／２と等しく、交番期間Ｔ１が交番期間Ｔ２より短
い場合は、（Ｔ２−Ｔｅ）／２と等しくするのが好まし
い。
番期間Ｔ１が交番期間Ｔ２より長い場合は、（Ｔ１−Ｔ
ｅ）／２と等しく、交番期間Ｔ１が交番期間Ｔ２より短
い場合は、（Ｔ２−Ｔｅ）／２と等しくするのが好まし
い。
【００１８】整流電圧Ｕｂ＋のサンプリング測定を、デ
ィジタルフィルタによって行うのが好ましい。
ィジタルフィルタによって行うのが好ましい。
【００１９】
【作用】各循環周期を構成する２つの交番期間のうち、
長い方の中心点で整流電圧値を測定して、理論値と比較
し、次の循環周期における交番期間を求めることによ
り、制御中の偏差は減少する。また、サンプリング測定
により、交流発電機の変動が減少する。
長い方の中心点で整流電圧値を測定して、理論値と比較
し、次の循環周期における交番期間を求めることによ
り、制御中の偏差は減少する。また、サンプリング測定
により、交流発電機の変動が減少する。
【００２０】
【実施例】図２は、本発明の方法の作動を示すタイミン
グ図で、符号(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)を付した４種のグラフを
示してある。以下、これらのグラフを、グラフＡ、グラ
フＢ、グラフＣ、及びグラフＤと称することとする。
グ図で、符号(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)を付した４種のグラフを
示してある。以下、これらのグラフを、グラフＡ、グラ
フＢ、グラフＣ、及びグラフＤと称することとする。
【００２１】グラフＡは、交流発電機から出力され、自
動車の電気回路網に印加される、制御するべき整流電圧
Ｕｂ＋を示すもので、横軸に時間を、縦軸に電圧値をと
って示してある。
動車の電気回路網に印加される、制御するべき整流電圧
Ｕｂ＋を示すもので、横軸に時間を、縦軸に電圧値をと
って示してある。
【００２２】整流電圧Ｕｂ＋には、低周期で変化する波
形中に、ダイオードのスイッチ作用に基づくきわめて高
周波の交流波Ｍが重畳されている。この交流波Ｍの増幅
度は一定であり、一方、低周期の波形は、励磁用コイル
に供給される励磁電流の変化に従って変化する。整流電
圧Ｕｂ＋の平均値は、平均電圧値Ｖｍの上下に振動す
る。
形中に、ダイオードのスイッチ作用に基づくきわめて高
周波の交流波Ｍが重畳されている。この交流波Ｍの増幅
度は一定であり、一方、低周期の波形は、励磁用コイル
に供給される励磁電流の変化に従って変化する。整流電
圧Ｕｂ＋の平均値は、平均電圧値Ｖｍの上下に振動す
る。
【００２３】グラフＣは、循環周期励磁信号のタイミン
グ図で、単位循環周期Ｔは、交互に発生する交番期間Ｔ
１とＴ２とからなっている。前述のように、Ｔ１／Ｔ２
の比率は、循環周期比である。交番期間Ｔ１では、(図
１のパワー制御段Ｔｒが導通して)励磁用コイルＩに印
加される電圧が増加して、整流電圧Ｕｂ＋が増加する。
他方、交番期間Ｔ２では、励磁用コイルＩに電圧が印加
されず、整流電圧Ｕｂ＋が減少する。期間Ｔ２では、図
１のパワー制御段Ｔｒは不導通になっている。
グ図で、単位循環周期Ｔは、交互に発生する交番期間Ｔ
１とＴ２とからなっている。前述のように、Ｔ１／Ｔ２
の比率は、循環周期比である。交番期間Ｔ１では、(図
１のパワー制御段Ｔｒが導通して)励磁用コイルＩに印
加される電圧が増加して、整流電圧Ｕｂ＋が増加する。
他方、交番期間Ｔ２では、励磁用コイルＩに電圧が印加
されず、整流電圧Ｕｂ＋が減少する。期間Ｔ２では、図
１のパワー制御段Ｔｒは不導通になっている。
【００２４】循環周期比は、理論的には０％から１００
％まで変化でき、その値は、主として、関連する回路の
負荷要求値とバッテリの充電量とに応じて定まる。
％まで変化でき、その値は、主として、関連する回路の
負荷要求値とバッテリの充電量とに応じて定まる。
【００２５】グラフＡにおいて、整流電圧Ｕｂ＋の平均
値は、各交番期間Ｔ１及びＴ２の途中で、中間電圧値ｍ
に等しくなる。整流電圧Ｕｂ＋の測定は、低周期の波形
によって妨害されないように、グラフＢに示すサンプリ
ング期間Ｔｅの間に行う。サンプリング期間Ｔｅの中点
を、交番期間Ｔ１又はＴ２の中点に一致させてある。当
然ながらサンプリング期間Ｔｅを、交番期間Ｔ１又はＴ
２の持続時間よりも短かくし、かつ、交番期間Ｔ１又は
Ｔ２の中心に配置して、測定値が不正確になることを防
止するようにしてある。
値は、各交番期間Ｔ１及びＴ２の途中で、中間電圧値ｍ
に等しくなる。整流電圧Ｕｂ＋の測定は、低周期の波形
によって妨害されないように、グラフＢに示すサンプリ
ング期間Ｔｅの間に行う。サンプリング期間Ｔｅの中点
を、交番期間Ｔ１又はＴ２の中点に一致させてある。当
然ながらサンプリング期間Ｔｅを、交番期間Ｔ１又はＴ
２の持続時間よりも短かくし、かつ、交番期間Ｔ１又は
Ｔ２の中心に配置して、測定値が不正確になることを防
止するようにしてある。
【００２６】サンプリング期間Ｔｅは、交番期間Ｔ１又
はＴ２のうち、持続時間が長い期間で発生される。この
選択状態を説明するために、図２には、２つの場合を示
してある。図２の左半部は、交番期間Ｔ１がＴ２よりも
長くて、サンプリング期間Ｔｅを交番期間Ｔ１の中点に
設けた場合であり、図２の右半部は、交番期間Ｔ１がＴ
２よりも短かくて、サンプリング期間Ｔｅを交番期間Ｔ
２の中点に設けた場合である。サンンプリング期間Ｔｅ
は、２つの交番期間Ｔ１及びＴ２の長い方の始期から、
期間Ｔｘが経過した時に始まる。交番期間Ｔ１がＴ２よ
りも長い場合(図２の左半部)には、期間Ｔｘの値は、
(Ｔ１−Ｔｅ)／２となり、交番期間Ｔ１がＴ２よりも短
い場合には、期間Ｔｘの値は、(Ｔ２−Ｔｅ)／２とな
る。
はＴ２のうち、持続時間が長い期間で発生される。この
選択状態を説明するために、図２には、２つの場合を示
してある。図２の左半部は、交番期間Ｔ１がＴ２よりも
長くて、サンプリング期間Ｔｅを交番期間Ｔ１の中点に
設けた場合であり、図２の右半部は、交番期間Ｔ１がＴ
２よりも短かくて、サンプリング期間Ｔｅを交番期間Ｔ
２の中点に設けた場合である。サンンプリング期間Ｔｅ
は、２つの交番期間Ｔ１及びＴ２の長い方の始期から、
期間Ｔｘが経過した時に始まる。交番期間Ｔ１がＴ２よ
りも長い場合(図２の左半部)には、期間Ｔｘの値は、
(Ｔ１−Ｔｅ)／２となり、交番期間Ｔ１がＴ２よりも短
い場合には、期間Ｔｘの値は、(Ｔ２−Ｔｅ)／２とな
る。
【００２７】これらの操作は、すべてマイクロプロセッ
サにより実行されるプログラムを使用して行われる。こ
のプログラムの一例は、図３に示す各ステップで構成さ
れている。
サにより実行されるプログラムを使用して行われる。こ
のプログラムの一例は、図３に示す各ステップで構成さ
れている。
【００２８】図３において、基本プログラムステップ(1
00)は、制御すべき整流電圧Ｕｂ＋の理論的基準値を、
連続的に演算する。このために、マイクロプロセッサに
は、バッテリの充電量、バッテリの温度、エンジンの回
転速度等の各種のデータを入力できるようにしてある。
次いで、これらのすべてのデータを計算するために必要
な演算処理を行う。基本プログラムステップ(100)は、
本発明の構成要素ではないので、詳細な説明を省略す
る。
00)は、制御すべき整流電圧Ｕｂ＋の理論的基準値を、
連続的に演算する。このために、マイクロプロセッサに
は、バッテリの充電量、バッテリの温度、エンジンの回
転速度等の各種のデータを入力できるようにしてある。
次いで、これらのすべてのデータを計算するために必要
な演算処理を行う。基本プログラムステップ(100)は、
本発明の構成要素ではないので、詳細な説明を省略す
る。
【００２９】タイミング操作ステップ(101)は、基本プ
ログラムステップ(100)で演算された値を受けて、ステ
ップ(102)で示す割りこみを行い、マイクロプロセッサ
が制御プログラムを実行できるようにする。
ログラムステップ(100)で演算された値を受けて、ステ
ップ(102)で示す割りこみを行い、マイクロプロセッサ
が制御プログラムを実行できるようにする。
【００３０】制御プログラムを詳細に説明すると、ま
ず、交番期間Ｔ１が開始される直前の期間、すなわち、
タイミング制御ステップ(101)で、グラフＤに示す割こ
みＩ1を行う時に、制御プログラムが開始する。
ず、交番期間Ｔ１が開始される直前の期間、すなわち、
タイミング制御ステップ(101)で、グラフＤに示す割こ
みＩ1を行う時に、制御プログラムが開始する。
【００３１】サンプリング指示ステップ(103)は、あら
かじめ「Ｎ」("NO")側になっていて、出力(104)を選択
する。次いで、以下のステップが実行される。
かじめ「Ｎ」("NO")側になっていて、出力(104)を選択
する。次いで、以下のステップが実行される。
【００３２】ステップ(105)において、交番期間Ｔ１の
開始時に、励磁制御の出力レベルが反転する。
開始時に、励磁制御の出力レベルが反転する。
【００３３】ステップ(106)において、予め計算された
交番期間Ｔ１の値ＴＡを読みこむ。
交番期間Ｔ１の値ＴＡを読みこむ。
【００３４】ステップ(107)において、値ＴＡがＴ／２
よりも大きいか否かを検知する。ここでＴは、予め定め
た一定値である。
よりも大きいか否かを検知する。ここでＴは、予め定め
た一定値である。
【００３５】検知結果がプラスであれば、交番期間Ｔ１
は、Ｔ／２よりも大きくて、かつ、長い方の期間である
ので、検知ステップ(107)からの出力(108)により、ステ
ップ(109)として示すように、サンプリング指示ステッ
プ(103)を「Ｙ」("Yes")側に切り替える。
は、Ｔ／２よりも大きくて、かつ、長い方の期間である
ので、検知ステップ(107)からの出力(108)により、ステ
ップ(109)として示すように、サンプリング指示ステッ
プ(103)を「Ｙ」("Yes")側に切り替える。
【００３６】次いでステップ(110)にて、期間Ｔｘ＝(Ｔ
Ａ−Ｔｅ)／２を計算する。この値は、交番期間Ｔ１の
開始からサンプリング期間の開始までの間隔である。こ
こでＴｅは、もちろん予め定めた一定値である。
Ａ−Ｔｅ)／２を計算する。この値は、交番期間Ｔ１の
開始からサンプリング期間の開始までの間隔である。こ
こでＴｅは、もちろん予め定めた一定値である。
【００３７】ステップ(111)において、計算結果の期間
Ｔｘを、タイミング制御ステップ(101)に送る。期間Ｔ
ｘの終期において、タイミング制御ステップ(101)が初
期化され、ステップ(102)で、図２ＤにＩ2として示す割
りこみを行う。
Ｔｘを、タイミング制御ステップ(101)に送る。期間Ｔ
ｘの終期において、タイミング制御ステップ(101)が初
期化され、ステップ(102)で、図２ＤにＩ2として示す割
りこみを行う。
【００３８】ステップ(109)が実行されると、サンプリ
ング指示ステップ(103)が「Ｙ」側になり、出力(112)が
選択されて、以下のステップが実行される。
ング指示ステップ(103)が「Ｙ」側になり、出力(112)が
選択されて、以下のステップが実行される。
【００３９】ステップ(113)において、交番期間Ｔ１の
後部の期間を示す値ＴＡ−Ｔｘを用いて、タイミング制
御を行う。
後部の期間を示す値ＴＡ−Ｔｘを用いて、タイミング制
御を行う。
【００４０】ステップ(114)において、サンプリング期
間Ｔｅにおける整流電圧Ｕｂ＋を測定し、その平均値を
計算する。
間Ｔｅにおける整流電圧Ｕｂ＋を測定し、その平均値を
計算する。
【００４１】ステップ(115)において、ステップ(114)で
測定した整流電圧Ｕｂ＋の値を、基本プログラムステッ
プ(100)で計算された理論値と比較し、次の全期間Ｔに
おける期間Ｔ１及びＴ２の新たな値を計算する。
測定した整流電圧Ｕｂ＋の値を、基本プログラムステッ
プ(100)で計算された理論値と比較し、次の全期間Ｔに
おける期間Ｔ１及びＴ２の新たな値を計算する。
【００４２】ステップ(116)において、サンプリング指
示ステップ(103)を「Ｎ」("NO")側に切り替える。
示ステップ(103)を「Ｎ」("NO")側に切り替える。
【００４３】期間Ｔ１−Ｔｘの終端において、タイミン
グ制御ステップ(101)は、グラフＤにＩ3で示す次の割り
込みを開始する。サンプリング指示ステップ(103)は、
ステップ(116)で「Ｎ」側とされており、出力(104)が選
択されて、次の処理が行われる。
グ制御ステップ(101)は、グラフＤにＩ3で示す次の割り
込みを開始する。サンプリング指示ステップ(103)は、
ステップ(116)で「Ｎ」側とされており、出力(104)が選
択されて、次の処理が行われる。
【００４４】ステップ(105)において、励磁制御の出力
レベルが反転し、交番期間Ｔ２を開始する。
レベルが反転し、交番期間Ｔ２を開始する。
【００４５】ステップ(106)において、Ｔ２＋ＴＡ＝Ｔ
−Ｔ１の演算によつて、期間Ｔ２における値ＴＡを求め
る。
−Ｔ１の演算によつて、期間Ｔ２における値ＴＡを求め
る。
【００４６】ステップ(107)において、値ＴＡがＴ／２
より大きいか否かの検知を行う。
より大きいか否かの検知を行う。
【００４７】上記の例では、検知の結果はマイナス(す
なわち、Ｔ１がＴ２よりも大)であるので、ステップ(10
7)の「Ｎ」側の出力が作動する。この出力(117)は、直
接にステップ(111)に入力し、タイミング制御ステップ
(101)に、交番期間Ｔ２における値ＴＡを転送する。
なわち、Ｔ１がＴ２よりも大)であるので、ステップ(10
7)の「Ｎ」側の出力が作動する。この出力(117)は、直
接にステップ(111)に入力し、タイミング制御ステップ
(101)に、交番期間Ｔ２における値ＴＡを転送する。
【００４８】期間ＴＡ＝Ｔ２＝Ｔ−Ｔ１の終端におい
て、タイミング制御ステップ(101)は、図２ＤにＩ4で示
す新たな割りこみを開始する。この割りこみＩ4の作用
は、前述した割りこみＩ1と同じである。かくして、新
たな循環周期が開始される。
て、タイミング制御ステップ(101)は、図２ＤにＩ4で示
す新たな割りこみを開始する。この割りこみＩ4の作用
は、前述した割りこみＩ1と同じである。かくして、新
たな循環周期が開始される。
【００４９】上述した制御プログラムの説明は、図２の
左半部に示した交番期間Ｔ１がＴ２よりも長い場合につ
いて記述したが、図２の右半部に示した交番期間Ｔ１が
Ｔ２よりも短い場合においても、全く同じ制御プログラ
ムを適用することができる。
左半部に示した交番期間Ｔ１がＴ２よりも長い場合につ
いて記述したが、図２の右半部に示した交番期間Ｔ１が
Ｔ２よりも短い場合においても、全く同じ制御プログラ
ムを適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】(ａ) 交流発電機の励磁用コイルに電圧
を印加するかしないかではなく、変化する電圧を印加で
き、かつ、印加される電圧のレベルの偏差を減少させ
て、安定した制御をすることができる。
を印加するかしないかではなく、変化する電圧を印加で
き、かつ、印加される電圧のレベルの偏差を減少させ
て、安定した制御をすることができる。
【００５１】(ｂ) 励磁用コイルに印加される整流電圧
Ｕｂ＋を、循環周期Ｔを構成する２つの交番期間Ｔ１と
Ｔ２との長い方の中心点でサンプリングをした値を、理
論値と比較して制御するため、制御中の偏差を減少させ
て、正確かつ確実な制御を行うことができる。
Ｕｂ＋を、循環周期Ｔを構成する２つの交番期間Ｔ１と
Ｔ２との長い方の中心点でサンプリングをした値を、理
論値と比較して制御するため、制御中の偏差を減少させ
て、正確かつ確実な制御を行うことができる。
【図１】本発明における交流発電機の制御回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の制御方法の作動を示すタイミング図で
ある。
ある。
【図３】本発明の制御方法の各段階を示すフロー図であ
る。
る。
(Ｕｂ＋)整流電圧 (Ｆ)フィルタ (Ｃ)コンパレータ (Ｖref)理論電圧値 (Ｔｒ)パワー制御段 (Ｄ)ダイオード (Ｉ)励磁用コイル (Ｉｉ)励磁電流 (Ｔ)循環周期 (Ｔ１)(Ｔ２)交番期間
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−103529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−89434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−247238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251434（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−283030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/30 H02J 7/24
Claims (3)
- 【請求項１】制御するべき整流電圧Ｕｂ＋を供給する整
流ブリッジ回路を備え、前記整流電圧Ｕｂ＋は、一定増
幅度の高周波の波形を重畳した可変増幅度の低周波の波
形を有し、かつ前記整流電圧Ｕｂ＋の循環周期Ｔは、パ
ワー制御段が導通する第１の交番期間Ｔ１と、パワー制
御段が不導通になる第２の交番期間Ｔ２とからなる、自
動車の交流発電機の励磁用コイルの励磁電流を制御する
方法において、 いずれかの交番期間Ｔ１、Ｔ２における整流電圧Ｕｂ＋
の測定を開始し、 予め設定されたサンプリング期間Ｔｅにわたって、整流
電圧Ｕｂ＋を連続的にサンプリングして測定し、 測定された整流電圧Ｕｂ＋の値を理論的基準値と比較
し、 この比較結果から、次の循環周期Ｔにおける交番期間Ｔ
１及びＴ２の値を求め、 各循環周期Ｔにおいて、交番期間Ｔ１またはＴ２のどち
らが長い期間であるかを決定し、 長い交番期間Ｔ１またはＴ２について、所定のサンプリ
ング期間Ｔｅの直前の期間Ｔｘを、サンプリング期間Ｔ
ｅに対応するサンプリングパルスを長い交番期間Ｔ１ま
たはＴ２の中心と一致させて演算するようにしたことを
特徴とする、交流発電機の制御方法。 - 【請求項２】期間Ｔｘの値を、交番期間Ｔ１が交番期間
Ｔ２より長い場合は、（Ｔ１−Ｔｅ）／２と等しく、交
番期間Ｔ１が交番期間Ｔ２より短い場合は、（Ｔ２−Ｔ
ｅ）／２と等しくしたことを特徴とする請求項１記載の
交流発電機の制御方法。 - 【請求項３】整流電圧Ｕｂ＋のサンプリング測定を、デ
ィジタルフィルタによって行うことを特徴とする請求項
１または２記載の交流発電機の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9012684 | 1990-10-15 | ||
| FR9012684A FR2667998B1 (fr) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Procede et dispositif de regulation d'un alternateur. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078000A JPH078000A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3196036B2 true JP3196036B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=9401215
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3196036B2 (ja) |
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| FR (1) | FR2667998B1 (ja) |
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| FR2747860B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-05-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de regulation par traitement numerique du courant d'excitation d'un alternateur de vehicule automobile et dispositif regulateur mettant en oeuvre un tel procede |
| FR2747861B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-05-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede et dispositif de regulation de la tension de sortie d'un alternateur par traitement numerique dans lequel la tension de sortie de l'alternateur est mesuree par echantillonnage |
| FR2757326B1 (fr) * | 1996-12-16 | 1999-03-05 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de regulation de la tension de charge d'une batterie de vehicule automobile par un alternateur |
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| FR3013528B1 (fr) * | 2013-11-19 | 2016-01-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Boucle de regulation porportionnelle integrale pour un dispositif regulateur numerique de machine electrique tournante a excitation de vehicule automobile |
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| CN105577053B (zh) * | 2016-02-01 | 2020-11-17 | 西安智财全技术转移中心有限公司 | 触发器及发电机电压调节器 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS59103529A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-15 | 株式会社デンソー | 車両充電発電機用制御装置 |
| EP0201243A3 (en) * | 1985-04-24 | 1988-01-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for an engine driven ac generator |
| JPH082152B2 (ja) * | 1985-06-12 | 1996-01-10 | 日本電装株式会社 | 車両充電発電機の電圧調整装置 |
| JPH0681430B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1994-10-12 | 株式会社日立製作所 | 自動車用充電発電機の制御装置 |
| JPH02184300A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
| DE4006387A1 (de) * | 1989-04-01 | 1990-10-04 | Bosch Gmbh Robert | Spannungsregler |
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-
1990
- 1990-10-15 FR FR9012684A patent/FR2667998B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-09 US US07/774,081 patent/US5296798A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-11 DE DE69108166T patent/DE69108166T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-11 EP EP91402728A patent/EP0481862B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-11 ES ES91402728T patent/ES2071949T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-15 JP JP29393091A patent/JP3196036B2/ja not_active Expired - Fee Related
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