JP3258055B2 - オルタネータの発電制御装置 - Google Patents
オルタネータの発電制御装置Info
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Description
てエンジン動力により発電してバッテリに充電し、且つ
各種電気負荷に電力を供給するオルタネータ(交流発電
機)の制御装置に関する。
力により発電するオルタネータを備えており、このオル
タネータはレギュレータ,イグニッションスイッチを介
してバッテリに回路接続され、イグニッションスイッチ
がONしてエンジンが正常に運転する際には常にバッテ
リに充電することが可能になっている。ここで、近年車
両においては、エンジンのみならず車体,ブレーキ系等
で益々電気的に制御及び動作する傾向にあり、電力消費
の増大に伴いオルタネータが発電容量の大きいものが使
用されてきている。このため、オルタネータが発電して
いる場合は、発電を中断するときに比べてエンジンにか
かる負荷が比較的大きくなり、エンジン回転数の下降中
に電気負荷が大きい条件では、回転下降速度が速くなり
すぎたり、目標アイドリング回転数を大きく下回ること
がある。このことから、オルタネータの発電を制御し
て、エンジン回転数の落込みやエンストを防止すること
が必要になる。
は、例えば特開昭58−131342号公報、特開昭6
1−171840号公報の先行技術がある。ここで、エ
ンジン回転数が設定値以下になると、発電機の発電を抑
制または停止する。また、オルタネータの充電回路にお
いてレギュレータとバッテリの回路中にスイッチング手
段を接続し、スイッチング手段を一時的に非通電状態に
切換えてオルタネータの発電を中断することが示されて
いる。
術のものにあっては、オルタネータの発電をエンジン回
転数の低い場合に単に中断する手段にすぎない。ここ
で、オルタネータの制御はバッテリの充電特性に直接影
響するものであり、このため適確に制御しないと、エン
ジン回転数の高い状態で過度に発電を中断したり、エン
ジン回転数の低下防止効果をタイミング良く発揮できな
い等の問題を生じる。
で、発電を過度に中断したり、エンジン回転数の落込み
等を生じないようにオルタネータを最適に制御すること
を目的とする。
め、請求項1記載の発明は、エンジン回転数の落込みを
判断し、エンジン回転数の落込み時に発電を抑制するオ
ルタネータの発電制御装置において、エンジン回転数の
落込みの度合いを判断し、エンジン回転数の落込みが大
きいほど、オルタネータの発電抑制時間を長く設定する
制御モード設定手段を備えたことを特徴とする。 請求項
2記載の発明は、デューティ制御信号によりオルタネー
タの発電を制御すると共に、エンジン回転数の落込みを
判断し、エンジン回転数の落込み時に上記デューティ制
御信号のデューティ比を増加することにより発電を抑制
するオルタネータの発電制御装置において、エンジン回
転数を、エンジン回転数の落込み時に落込みの度合いを
小,中,大の3段階に判断するために順に低回転側に設
定された第1,第2,第3の判定しきい値と比較し、エ
ンジン回転数が第1の判定しきい値と第2の判定しきい
値との間にあるエンジン回転数の落込みが小さい時は、
オルタネータの発電抑制時間を短くする短時間抑制モー
ドを設定し、エンジン回転数が第2の判定しきい値と第
3の判定しきい値との間にあるエンジン回転数の落込み
が中程度の時は、オルタネータの発電抑制時間を中間と
する中時間抑制モードを設定し、エンジン回転数が第3
の判定しきい値以下のエンジン回転数の落込みが大きい
時は、オルタネータの発電抑制時間を長くする長時間抑
制モードを設定する制御モード設定手段と、エンジン回
転数の落込みが小さい短時間抑制モード時は、デューテ
ィ制御信号として発電を抑制するデューティ比の初期値
を与えて、その後、漸次的にデューティ比を減少し、エ
ンジン回転数の落込みが中程度の中時間抑制モード時
は、上記初期値によるデューティ比を予め設定された一
定時間保持して、その後、漸次的にデューティ比を減少
し、エンジン回転数の落込みが大きい長時間抑制モード
時は、エンジン回転数が予め設定された復帰設定値以上
に上昇するまでの間、上記初期値によるデューティ比を
保持し、その後、漸次的にデューティ比を減少する制御
信号決定手段とを備えたことを特徴とする。
みの度合いを判断する。そして、エンジン回転数の落込
みが大きいほど、オルタネータの発電抑制時間を長く設
定する。 請求項2記載の発明は、エンジン回転数を、エ
ンジン回転数の落込み時に落込みの度合いを小,中,大
の3段階に判断するために順に低回転側に設定された第
1,第2,第3の判定しきい値と比較する。そして、エ
ンジン回転数が第1の判定しきい値と第2の判定しきい
値との間にあるエンジン回転数の落込みが小さい時は、
オルタネータの発電抑制時間を短くする短時間抑制モー
ドを設定し、デューティ制御信号として発電を抑制する
デューティ比の初期値を与えて、その後、漸次的にデュ
ーティ比を減少させる。また、エンジン回転数が第2の
判定しきい値と第3の判定しきい値との間にあるエンジ
ン回転数の落込みが中程度の時は、オルタネータの発電
抑制時間を中間とする中時間抑制モードを設定し、上記
初期値によるデューティ比を予め設定された一定時間保
持して、その後、漸次的にデューティ比を減少させる。
さらに、エンジン回転数が第3の判定しきい値以下のエ
ンジン回転数の落込みが大きい時は、オルタネータの発
電抑制時間を長くする長時間抑制モードを設定し、エン
ジン回転数が予め設定された復帰設定値以上に上昇する
までの間、上記初期値によるデューティ比を保持し、そ
の後、漸次的にデューティ比を減少して通常状態に復帰
させる。
する。図1において、本発明の制御系について説明する
と、符号1はオルタネータであり、このオルタネータ1
のフィールドコイルがレギュレータ2に接続され、オル
タネータ1のステータコイルがバッテリ3に接続され、
レギュレータ2がイグニッションスイッチ4を介してバ
ッテリ3に接続される。オルタネータ1は、ベルトを介
しエンジンのクランク軸に連結して駆動され、回転数に
応じた出力を発生する。レギュレータ2は、オルタネー
タ1の出力電圧に対してフィールドコイルの界磁電流を
変化して規定電圧に調整し、このときバッテリ3の電圧
が低下している場合は充電して実質的に発電作動する。
スイッチ手段5は、制御ユニット10からのデューティ
制御信号により通常は所定の界磁電流の供給状態に保持
され、後述するようにエンジン回転数がアイドル以下に
落込む場合に一時的に界磁電流を減少するようにデュー
ティ制御され、オルタネータ1の発電を強制的に低減さ
せる。
ると、クランク角センサ6を有し、このクランク角セン
サ6の信号が制御ユニット10のエンジン回転数検出部
11に入力してエンジン回転数Nを検出する。このエン
ジン回転数Nは落込み判定部12に入力し、アイドル以
下の例えば600rpm(第1の判定しきい値),55
0rpm(第2の判定しきい値),520rpm(第3
の判定しきい値)の設定値と比較されて落込み状態を判
断する。この落込みの判断信号は制御モード設定部13
に入力し、落込み状態に応じたオルタネータ1への界磁
電流の供給を異にした制御モードを定め、制御信号決定
部14から制御モードに応じたデューティ制御信号をス
イッチ手段5に出力するようになっている。
ーティ比とフィールドコイルへの供給平均電流の関係,
図3ないし図6のフローチャートと図7のタイムチャー
トを用いて説明する。
チンが実行され、ステップS1でエンジン回転数Nが検
出され、ステップS2でエンジン回転数Nが最も高い設
定値の600rpmと比較されて、エンジン回転数Nの
落込みの有無がチェックされる。そしてオルタネータ1
の負荷も影響してエンジン回転数Nが図7の実線のよう
に略600rpmに落込むと、ステップS2からステッ
プS3を介してステップS4の短時間抑制モードに移行
する。
ステップS11で図2に示すデューティ比初期値D1の
デューティ制御信号が出力され、ステップS12で直ち
に所定の減少量ΔDにより一定の割合で減少され、ステ
ップS13でデューティ比が0%になると終了して元に
復帰する。従って、アイドルより僅か低くてエンジン回
転数Nの低下に余裕のあるこの落込み条件では、図7の
Aのようなデューティ可変制御信号により、一旦オルタ
ネータ1の発電作動が抑制されてエンジン負荷が軽減さ
れ、これによりエンジン回転数Nが回復して落込みが防
止され、その後に徐々に発電量が増大される。
うに上述より低い略550rpmに落込むと、図3のス
テップS3からステップS5を介してステップS6の中
時間抑制モードに移行する。そこで、図5のサブルーチ
ンが実行され、この場合はステップS21で図2に示す
デューティ比初期値D1のデューティ制御信号が出力さ
れ、ステップS22で保持時間初期値tsがセットさ
れ、ステップS23でその時間tが減じられ、ステップ
S24で時間tが0になるとステップS25に進む。そ
して所定の減少量ΔDにより一定の割合でデューティ比
が減少され、ステップS26でデューティ比が0%にな
ると終了して元に復帰する。
この条件では、図7のBのようなデューティ制御信号に
より、オルタネータ1の発電が保持時間初期値tsの間
抑制され、このときエンジンにはオルタネータ1の負荷
が僅かしかかからなくなってエンジン回転数Nが積極的
に回復される。こうして、エンジン回転数Nの落込みの
増大に応じてオルタネータ1の発電を抑制する時間も長
く制御され、効果的に落込み防止され、その後ショック
を生じないように滑らかに発電状態に戻る。
に更に低い520rpm以下に落込んでエンスト等を生
じ易い条件になると、図3のステップS5からステップ
S7の長時間抑制モードに移行する。そこで、図6のサ
ブルーチンが実行され、ステップS31で図2に示すデ
ューティ比初期値D1のデューティ制御信号が出力され
る。またこの条件では、エンジン回転数Nをアイドル付
近に確実に回復することが望まれ、このためステップS
32で例えば650rpmの復帰設定値Nsが設定さ
れ、エンジン回転数Nがこの復帰設定値Nsと比較され
る。
帰設定値Ns以下の場合は、上記制御信号によりオルタ
ネータ1の発電が抑制された状態に保持されて、エンジ
ン回転数Nの回復が図られる。こうして、回復したエン
ジン回転数Nが復帰設定値Nsに達してエンスト等の危
険が回避されると、ステップS32からステップS33
に進み、所定の減少量ΔDにより一定の割合でデューテ
ィ比が減少され、ステップS34でデューティ比が0%
になると終了して元に復帰する。従って、エンジン回転
数Nの落込みの最も大きいこの条件では、図7のCのよ
うなデューティ制御信号になり、オルタネータ1の発電
抑制の時間がエンジン回転数Nの回復状態に依存して決
まり、エンジン回転数Nを確実に回復するように制御さ
れる。
が、これのみに限定されない。
明によれば、エンジン回転数の落込みの度合いを判断す
る。そして、エンジン回転数の落込みが大きいほど、オ
ルタネータの発電抑制時間を長く設定するので、エンジ
ン回転数の各落込み状態に応じて、オルタネータ駆動に
伴うエンジン負荷を適正に軽減することができる。従っ
て、エンジン回転数の各落込み状態に係わらず、的確に
エンジン回転数を回復することができ、確実にエンジン
回転数の落込みやエンストを防止することができる。ま
た、エンジン回転数の各落込み状態において過度に発電
を中断することなく、電圧低下時における発電効率を向
上できる。 請求項2記載の発明によれば、エンジン回転
数を、エンジン回転数の落込み時に落込みの度合いを
小,中,大の3段階に判断するために順に低回転側に設
定された第1,第2,第3の判定しきい値と比較する。
そして、エンジン回転数が第1の判定しきい値と第2の
判定しきい値との間にあるエンジン回転数の落込みが小
さい時は、オルタネータの発電抑制時間を短くする短時
間抑制モードを設定し、デューティ制御信号として発電
を抑制するデューティ比の初期値を与えて、その後、漸
次的にデューティ比を減少させるので、エンジン回転数
の落込みが小さい時は、オルタネータの発電が短時間抑
制し、オルタネータ駆動に伴うエンジン負荷が軽減さ
れ、的確にエンジン回転数を回復することができる。そ
して、エンジン回転数の落込みが小さい時は、デューテ
ィ制御信号の初期値によるデューティ比の設定後、漸次
的にデューティ比が減少して通常状態に復帰するので、
オルタネータによる発電を漸次的に増加して復帰するこ
とが可能となり、オルタネータ駆動に伴うエンジン負荷
が漸次的に通常状態に復帰して、オルタネータ駆動によ
るエンジン負荷の急変に起因するエンジン回転数のハン
チングを確実に防止することができる。 また、エンジン
回転数が第2の判定しきい値と第3の判定しきい値との
間にあるエンジン回転数の落込みが中程度の時は、オル
タネータの発電抑制時間を中間とする中時間抑制モード
を設定し、上記初期値によるデューティ比を予め設定さ
れた一定時間保持して、その後、漸次的にデューティ比
を減少させるので、エン ジン回転数の落込みが中程度の
時は、オルタネータの発電が適正時間抑制し、この間、
オルタネータ駆動に伴うエンジン負荷が軽減され、この
場合においても、的確にエンジン回転数を回復すること
ができる。そして、エンジン回転数の落込みが中程度の
時は、一定時間の経過後、落込みが小さい時と同様に、
漸次的にデューティ比が減少して通常状態に復帰するの
で、オルタネータによる発電を漸次的に増加して復帰す
ることが可能となり、オルタネータ駆動に伴うエンジン
負荷が漸次的に通常状態に復帰して、オルタネータ駆動
によるエンジン負荷の急変に起因するトルクショックや
エンジン回転数のハンチングを確実に防止することがで
きる。 さらに、エンジン回転数が第3の判定しきい値以
下のエンジン回転数の落込みが大きい時は、オルタネー
タの発電抑制時間を長くする長時間抑制モードを設定
し、エンジン回転数が予め設定された復帰設定値以上に
上昇するまでの間、上記初期値によるデューティ比を保
持し、その後、漸次的にデューティ比を減少して通常状
態に復帰させるので、エンジン回転数の落込みが大きい
時は、エンジン回転数が回復するまでの適正時間の間、
オルタネータの発電が抑制し、この間、オルタネータ駆
動に伴うエンジン負荷が軽減され、確実にエンジン回転
数を回復することができる。そして、エンジン回転数が
復帰設定値以上に上昇した後は、同様に、漸次的にデュ
ーティ比が減少して通常状態に復帰するので、この場合
においても、オルタネータによる発電を漸次的に増加し
て復帰することが可能となり、オルタネータ駆動に伴う
エンジン負荷が漸次的に通常状態に復帰して、オルタネ
ータ駆動によるエンジン負荷の急変に起因するトルクシ
ョックやエンジン回転数のハンチングを確実に防止する
ことができる。 従って、何れのエンジン回転数の落込み
状態にも適応して、オルタネータの発電抑制を最小限に
保ちオルタネータに対する制御性を向上して電圧低下時
における発電効率を向上しつつ、オルタネータ発電に伴
うエンジン負荷を低減し、全ての落込み状態に対しエン
ジン回転数を的確に回復できる。 また、エンジン始動時
は、必然的にエンジン回転数が判定しきい値以下となる
ため、オルタネータの発電が抑制し、エンジン負荷の軽
減によりエンジンの始動性を向上することができる。
施例を示す構成図である。
電流の関係を示す図である。
ある。
ある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】エンジン回転数の落込みを判断し、エンジ
ン回転数の落込み時に発電を抑制するオルタネータの発
電制御装置において、 エンジン回転数の落込みの度合いを判断し、エンジン回
転数の落込みが大きいほど、オルタネータの発電抑制時
間を長く設定する制御モード設定手段を備えたことを特
徴とするオルタネータの発電制御装置。 - 【請求項2】デューティ制御信号によりオルタネータの
発電を制御すると共に、エンジン回転数の落込みを判断
し、エンジン回転数の落込み時に上記デューティ制御信
号のデューティ比を増加することにより発電を抑制する
オルタネータの発電制御装置において、 エンジン回転数を、エンジン回転数の落込み時に落込み
の度合いを小,中,大の3段階に判断するために順に低
回転側に設定された第1,第2,第3の判定しきい値と
比較し、エンジン回転数が第1の判定しきい値と第2の
判定しきい値との間にあるエンジン回転数の落込みが小
さい時は、オルタネータの発電抑制時間を短くする短時
間抑制モードを設定し、エンジン回転数が第2の判定し
きい値と第3の判定しきい値との間にあるエンジン回転
数の落込みが中程度の時は、オルタネータの発電抑制時
間を中間とする中時間抑制モードを設定し、エンジン回
転数が第3の判定しきい値以下のエンジン回転数の落込
みが大きい時は、オルタネータの発電抑制時間を長くす
る長時間抑制モードを設定する制御モード設定手段と、エンジン回転数の落込みが小さい短時間抑制モード時
は、デューティ制御信号として発電を抑制するデューテ
ィ比の初期値を与えて、その後、漸次的にデューティ比
を減少し、エンジン回転数の落込みが中程度の中時間抑
制モード時は、上記初期値によるデューティ比を予め設
定された一定時間保持して、その後、漸次的にデューテ
ィ比を減少し、エンジン回転数の落込みが大きい長時間
抑制モード時は、エンジン回転数が予め設定された復帰
設定値以上に上昇するまでの間、上記初期値によるデュ
ーティ比を保持し、その後、漸次的にデューティ比を減
少する制御信号決定手段とを備えたことを特徴とするオ
ルタネータの発電制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35458191A JP3258055B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | オルタネータの発電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35458191A JP3258055B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | オルタネータの発電制御装置 |
Publications (2)
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JPH05176599A JPH05176599A (ja) | 1993-07-13 |
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Family
ID=18438521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35458191A Expired - Fee Related JP3258055B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | オルタネータの発電制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (4)
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JP4182957B2 (ja) | 2004-07-06 | 2008-11-19 | 株式会社デンソー | 発電制御装置 |
JP4670720B2 (ja) | 2006-04-21 | 2011-04-13 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
JP6113499B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-04-12 | 住友建機株式会社 | リフマグ付き作業機械 |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP35458191A patent/JP3258055B2/ja not_active Expired - Fee Related
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