JP3262572B2 - Alternator control device - Google Patents

Alternator control device

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JP3262572B2
JP3262572B2 JP34624291A JP34624291A JP3262572B2 JP 3262572 B2 JP3262572 B2 JP 3262572B2 JP 34624291 A JP34624291 A JP 34624291A JP 34624291 A JP34624291 A JP 34624291A JP 3262572 B2 JP3262572 B2 JP 3262572B2
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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、オルタネータによりバ
ッテリの端子電圧を目標電圧に制御するオルタネータ制
御装置の改良に関し、特にオルタネータの過電圧に対す
る保護対策に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alternator control device for controlling a terminal voltage of a battery to a target voltage by an alternator, and more particularly to a protective measure against alternator overvoltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種のオルタネータ制御装
置として、例えば特開昭55−157942号公報に開
示されるにように、オルタネータにより充電される車載
バッテリを備え、該車載バッテリの電圧が設定値未満の
場合には、制御トランジスタのon動作によりオルタネ
ータの界磁コイルに界磁電流を流し、その電機子コイル
に発電々流を流して車載バッテリに充電し、バッテリ電
圧が設定値に達すると、上記制御トランジスタをoff
制御することにより、その発電々流を制御して、バッテ
リ電圧を設定値にフィードバック制御すると共に、該オ
ルタネータの出力電圧が所定の異常高圧値以上に上昇し
た際には、上記界磁電流を遮断して発電を強制停止させ
ることにより、過電圧から車載電装品を保護するように
したものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of alternator control device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-157942, a vehicle-mounted battery charged by an alternator is provided, and the voltage of the vehicle-mounted battery is set. If the value is less than the value, a field current flows through the field coil of the alternator by the on operation of the control transistor, and a power generation flow flows through the armature coil to charge the vehicle-mounted battery, and when the battery voltage reaches the set value. And the control transistor is turned off.
By controlling the power flow, the battery voltage is feedback-controlled to a set value, and the field current is cut off when the output voltage of the alternator rises above a predetermined abnormally high voltage value. There is known a device in which the on-vehicle electrical components are protected from overvoltage by forcibly stopping the power generation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の過電圧保護では、次の不具合がある。即ち、例えば
オルタネータの始動時では、スタータの作動によりバッ
テリ電圧が急低下する関係上、図8に示すように、オル
タネータの出力電圧は上昇し、設定値(過電圧保護レベ
ル)を越えて異常高圧となると、界磁コイルへの界磁電
流が遮断され、これに伴い出力電圧が上記過電圧保護レ
ベル未満に低下した時点で界磁コイルには大値の界磁電
流が流され、これにより再び出力電圧が異常高圧となる
ことを繰返す。その結果、オルタネータは間欠的な界磁
電流の流通に応じて発電と停止とを繰返し、その発電時
にはバッテリが充電されてバッテリ電圧は図示の如く上
昇するものの、過電圧保護が繰返し働いて通常制御が間
欠的に行われるため、上記の通りオルタネータの発電々
流が界磁電流の流通に応じて間欠的に流れてバッテリの
端子電圧が不安定になると共に、バッテリ電圧の上昇に
時間を要する不具合があった。
However, the above conventional overvoltage protection has the following disadvantages. That is, for example, at the time of starting the alternator, the output voltage of the alternator rises, exceeds the set value (overvoltage protection level), and becomes abnormally high, as shown in FIG. When this happens, the field current to the field coil is cut off, and when the output voltage drops below the overvoltage protection level, a large value of field current flows through the field coil, thereby causing the output voltage to reappear. Repeatedly becomes abnormally high pressure. As a result, the alternator repeats power generation and stop according to the intermittent flow of the field current, and at the time of power generation, the battery is charged and the battery voltage rises as shown in the figure, but the overvoltage protection is repeatedly activated and normal control is performed. As described above, the intermittent power generation flow of the alternator intermittently flows according to the flow of the field current, and the terminal voltage of the battery becomes unstable. there were.

【0004】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、オルタネータの過電圧保護につい
て、オルタネータの界磁電流を連続的に制御することに
より、始動時等のバッテリ電圧が急低下した際であって
も、バッテリ電圧を安定に且つ目標電圧に向って短時間
で素早く収束させる点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an overvoltage protection for an alternator by continuously controlling a field current of the alternator so that a battery voltage at the time of starting or the like is suddenly reduced. The point is that the battery voltage is converged stably and quickly to the target voltage in a short time even when the voltage drops.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1記載の発明ではオルタネータの発電々流に
加えて出力電圧をも制御する構成とし、請求項2記載の
発明では過電圧発生時には界磁コイルへの界磁電流を連
続的に低下させる構成とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is configured to control the output voltage in addition to the power generation current of the alternator. Sometimes, the configuration is such that the field current to the field coil is continuously reduced.

【0006】つまり、請求項1記載の発明の具体的な解
決手段は、図1に示すように、オルタネータ1と、該オ
ルタネータ1により充電されるバッテリ3と、該バッテ
リ3の電圧を検出するバッテリ電圧検出手段13と、該
バッテリ電圧検出手段13により検出されたバッテリ3
の電圧と目標電圧との偏差に応じて上記オルタネータ3
の界磁コイルに流れる界磁電流を所定の制御ゲインでフ
ィードバック制御する第1制御手段25とを備えると共
に、上記オルタネータ1の出力電圧を検出する出力電圧
検出手段14と、該出力電圧検出手段17により検出さ
れたオルタネータ1の出力電圧が上記オルタネータ1の
過電圧保護電圧以上であるとき、このオルタネータ1の
出力電圧を上記第1制御手段25の制御ゲインよりも大
きく設定した制御ゲインで過電圧保護電圧にフィードバ
ック制御する第2制御手段26とを設ける構成とする。
Specifically, as shown in FIG. 1, a specific solution of the present invention is an alternator 1, a battery 3 charged by the alternator 1, and a battery for detecting the voltage of the battery 3. Voltage detecting means 13 and the battery 3 detected by the battery voltage detecting means 13
The alternator 3 according to the deviation between the voltage of the
A first control means 25 for performing feedback control of a field current flowing through the field coil with a predetermined control gain, an output voltage detection means 14 for detecting an output voltage of the alternator 1, and an output voltage detection means 17 the output voltage of the alternator 1 that has been detected by the above alternator 1
When the voltage is equal to or higher than the overvoltage protection voltage, the alternator 1
A second control means for feedback-controlling the output voltage to the overvoltage protection voltage with a control gain set to be larger than the control gain of the first control means 25 is provided.

【0007】また、請求項2記載の発明の具体的な解決
手段は、上記請求項1記載の発明の第2制御手段26に
代えて、出力電圧検出手段14により検出された出力電
圧が上記オルタネータ1の過電圧保護電圧以上のとき制
御手段25による界磁電流のフィードバック制御を禁止
し、界磁電流を減少させる保護手段を設ける構成してい
る。
According to a second aspect of the present invention, in place of the second control means of the first aspect of the present invention, the output voltage detected by the output voltage detecting means is changed to the alternator. When the voltage is equal to or higher than the overvoltage protection voltage of 1, the feedback control of the field current by the control means 25 is prohibited, and a protection means for reducing the field current is provided.

【0008】[0008]

【作用】以上の構成により、請求項1記載の発明では、
オルタネータ1の界磁電流が第1制御手段25によって
フィードバック制御されて発電々流の値が調整されると
共に、オルタネータの出力電圧が第2制御手段26によ
りフィードバック制御される。
According to the above-mentioned structure, according to the first aspect of the present invention,
The field current of the alternator 1 is feedback-controlled by the first control means 25 to adjust the value of the power generation current, and the output voltage of the alternator is feedback-controlled by the second control means 26.

【0009】その場合、スタータが作動する始動時等,
バッテリ3の電圧が急低下した状況では、制御ゲインの
大きい第2制御手段26による出力電圧のフィードバッ
ク制御が支配的になるので、オルタネータ1の出力電圧
その過電圧保護電圧に規制されつつ、その過電圧保護
電圧に対応する最大発電々流でもってバッテリ3が充電
される。その結果、バッテリ3の電圧は低くても短時間
で素早く充電される。しかも、第2制御手段26による
出力電圧の過電圧保護電圧へのフィードバック制御によ
ってオルタネータ1の界磁電流が連続的に変化するの
で、発電々流も連続的に変化して、バッテリ3の電圧は
スムーズに安定しながら上昇する。
In such a case, for example, at the time of starting when the starter operates,
In situations where the voltage of the battery 3 is decreased abruptly, since feedback control of the output voltage by the second control means 26 having a large control gain is dominant, while the output voltage of the alternator 1 is restricted to the overvoltage protection voltage, the overvoltage protection
The battery 3 is charged with the maximum power flow corresponding to the voltage . As a result, even if the voltage of the battery 3 is low, it is quickly charged in a short time. In addition, since the field current of the alternator 1 changes continuously by the feedback control of the output voltage to the overvoltage protection voltage by the second control means 26, the power generation current also changes continuously, and the voltage of the battery 3 becomes smooth. It rises while being stable.

【0010】そして、上記第2制御手段26の出力電圧
のフィードバック制御によってバッテリ電圧が上昇し、
電圧偏差が小値となってオルタネータ1の発電々圧が低
下し過電圧保護電圧未満になれば、出力電圧のフィード
バック制御が不要になり、この時点で制御ゲインの小さ
い第1制御手段25によるフィードバック制御が現れ
て、バッテリ電圧は精度良く目標値にフィードバック制
御されることになる。
The battery voltage rises by the feedback control of the output voltage of the second control means 26,
If the voltage deviation becomes a small value and the generated voltage of the alternator 1 drops and becomes less than the overvoltage protection voltage , the feedback control of the output voltage becomes unnecessary, and the feedback control by the first control means 25 having a small control gain at this point. Appears, and the battery voltage is accurately feedback-controlled to the target value.

【0011】また、請求項2記載の発明では、始動時等
でオルタネータ1の出力電圧が過電圧保護電圧以上の異
常高圧になれば、オルタネータ1の界磁電流が保護手段
により減少制御されるので、その界磁電流の流通が継続
されつつオルタネータ1の出力電圧が低下する。従っ
て、界磁電流の流通の継続によりオルタネータ1の発電
々流も継続してバッテリ3に流れるので、バッテリ電圧
は不安定にならず、安定する。
According to the second aspect of the present invention, if the output voltage of the alternator 1 becomes abnormally high or higher than the overvoltage protection voltage at the time of starting or the like, the field current of the alternator 1 is controlled to be reduced by the protection means. The output voltage of the alternator 1 decreases while the flow of the field current continues. Therefore, since the generated current of the alternator 1 continues to flow to the battery 3 due to the continuation of the flow of the field current, the battery voltage is stabilized without becoming unstable.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び請求
項2記載の発明のオルタネータ制御装置によれば、始動
時等、バッテリの電圧とその目標電圧との差が大きい際
であっても、オルタネータの出力電圧を過電圧にするこ
となく、バッテリ電圧を短時間で素早く且つ安定して目
標電圧に収束させることができる。
As described above, according to the alternator control device of the first and second aspects of the present invention, even when the difference between the battery voltage and the target voltage is large, such as at the time of starting. Thus, the battery voltage can be quickly and stably converged to the target voltage in a short time without making the output voltage of the alternator overvoltage.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図2以下の図面に基
いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図2は車両用オルタネータ制御装置に適用
した場合の全体構成図を示す。同図において、1は他励
交流発電機より成りエンジンの出力軸に駆動連係された
オルタネータであって、その内部には、3相の電機子コ
イル1aと、9個の整流用ダイオードD1〜D9と、界
磁コイル1bとを有する。
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration when applied to a vehicle alternator control device. In the figure, reference numeral 1 denotes an alternator which is composed of a separately-excited AC generator and is driven and linked to the output shaft of the engine, and includes therein a three-phase armature coil 1a and nine rectifying diodes D1 to D9. And a field coil 1b.

【0015】また、2は上記オルタネータ1の発電々流
を制御するコントローラ、3は上記オルタネータ1から
給電用ハーネス4を経て充電される車載バッテリ、5は
該車載バッテリ3に車両のイグニッションキー6を介し
て接続されたパワーウインド、リヤ熱線、等の車載電装
品である。
Reference numeral 2 denotes a controller for controlling the flow of power generated by the alternator 1. Reference numeral 3 denotes a vehicle-mounted battery which is charged from the alternator 1 via a power supply harness 4. Reference numeral 5 denotes a vehicle ignition key connected to the vehicle-mounted battery 3. In-vehicle electrical components such as a power window and a rear heating wire connected via the power line.

【0016】上記コントローラ2の内部には、上記オル
タネータ1の界磁コイル1bへの通電をデューティ制御
する制御トランジスタTr1と、内部にCPUを有する
制御ユニット10とを有し、該制御ユニット10のA/
D端子10aにはオルタネータ1の整流ダイオードD7
〜D9を経て内部出力電圧信号Vtが入力されると共
に、他のA/D端子10bには車載バッテリ3の端子電
圧Vsが印加され、該A/D端子10bによりバッテリ
3の端子電圧Vsを入力して検出するバッテリ電圧検出
手段13を構成すると共に、上記入力端子10aによ
り、オルタネータ1の出力電圧Vtを検出する出力電圧
検出手段14を構成している。また、他のA/D端子1
0cには車両周囲の吸気温度を検出する吸気温度センサ
11の吸気温度信号が入力され、PWM端子10dには
上記制御トランジスタTr1のベースが接続され、PO
端子10eには発電警告ランプ12を点灯制御するトラ
ンジスタTr2のベースが接続される。
The controller 2 includes a control transistor Tr1 for duty-controlling the energization of the field coil 1b of the alternator 1, and a control unit 10 having a CPU therein. /
The rectifier diode D7 of the alternator 1 is connected to the D terminal 10a.
To D9, the terminal voltage Vs of the battery 3 is applied to the other A / D terminal 10b, and the terminal voltage Vs of the battery 3 is input to the A / D terminal 10b. The input terminal 10a constitutes the output voltage detection means 14 for detecting the output voltage Vt of the alternator 1 while the battery voltage detection means 13 detects the output voltage Vt. Another A / D terminal 1
An intake air temperature signal of an intake air temperature sensor 11 for detecting an intake air temperature around the vehicle is input to 0c, and a base of the control transistor Tr1 is connected to a PWM terminal 10d.
The base of a transistor Tr2 for controlling lighting of the power generation warning lamp 12 is connected to the terminal 10e.

【0017】次に、コントローラ2によるオルタネータ
1の発電々流制御を図3のブロック図に基いて説明す
る。同図において、15は上記吸気温度センサ11の吸
気温度信号に基いて車載バッテリ3の電解液の温度を推
定し、該温度に基いて車載バッテリ3の目標電圧Vre
gを補正設定する目標電圧設定手段、16は該目標電圧
設定手段15の目標電圧Vregから車載バッテリ3の
端子電圧Vsを減算する減算器である。また、17はオ
ルタネータ1の目標発電々流を比例- 積分制御により設
定する目標発電々流設定手段であって、上記減算器16
で得た電圧偏差ΔV(=Vreg−Vs)を入力し、該
電圧偏差ΔV、比例定数Kp、及び積分定数Kiに基い
て目標発電々流iaを下記式 ia=Kp・ΔV+∫Ki・ΔVdt から算出設定するものである。
Next, the power generation control of the alternator 1 by the controller 2 will be described with reference to the block diagram of FIG. In the figure, 15 estimates the temperature of the electrolyte of the vehicle-mounted battery 3 based on the intake air temperature signal of the intake air temperature sensor 11, and based on the temperature, the target voltage Vre of the vehicle-mounted battery 3
Target voltage setting means 16 for correcting and setting g is a subtractor for subtracting the terminal voltage Vs of the vehicle-mounted battery 3 from the target voltage Vreg of the target voltage setting means 15. Reference numeral 17 denotes target generator current setting means for setting the target generator current of the alternator 1 by proportional-integral control.
The voltage deviation ΔV (= Vreg−Vs) obtained in the above is input, and the target power generation flow ia is calculated based on the voltage deviation ΔV, the proportionality constant Kp, and the integration constant Ki from the following equation ia = Kp · ΔV + ∫Ki · ΔVdt. It is to be calculated and set.

【0018】さらに、18は上記目標発電々流設定手段
17により設定された目標発電々流iaとオルタネータ
1の駆動回転数としてエンジン回転数Ne信号とを受
け、予め記憶するマップから該エンジン回転数Ne及び
目標発電々流iaに応じた目標界磁電流iftを演算す
る目標界磁電流演算手段、19は該目標界磁電流演算手
段18により演算された目標界磁電流iftに対して界
磁コイル1bのインダクタンスに起因する界磁電流の変
化遅れを補償する1次進み補正を行って、制御界磁電流
ifcを演算する制御界磁電流演算手段、20は該制御
界磁電流演算手段19で演算された制御界磁電流ifc
に応じた制御デューティ率fdutyを求め、該制御デ
ューティ率fduty信号を上記制御トランジスタtr
1のベースに出力する制御デューティ率演算手段であ
る。尚、図中21は上記目標発電々流設定手段17によ
り設定された目標発電々流iaに基いてエンジンのアイ
ドル回転数を車載電装品5の作動時に補正するアイドル
回転数電気負荷補正手段である。
Further, reference numeral 18 denotes a target power generation flow ia set by the target power generation flow setting means 17 and an engine rotation speed Ne signal as a drive rotation speed of the alternator 1, and the engine rotation speed Ne is obtained from a map stored in advance. Ne, a target field current calculating means for calculating a target field current ift according to the target power generation flow ia; 19 a field coil for the target field current ift calculated by the target field current calculating means 18 Control field current calculation means for performing first-order correction for compensating for a delay in change of the field current caused by the inductance of the control field current 1b to calculate the control field current ifc. Control field current ifc
, And obtains the control duty ratio fduty signal by the control transistor tr.
1 is a control duty ratio calculation means for outputting to a base. In the figure, reference numeral 21 denotes an idle speed electrical load correction means for correcting the idle speed of the engine during the operation of the on-vehicle electrical component 5 based on the target power flow ia set by the target power flow setting means 17. .

【0019】続いて、上記コントローラ2によるオルタ
ネータ1の発電々流及び出力電圧制御を図4の制御フロ
ーに基いて説明する。スタートして、ステップS1で吸
気温度、バッテリ電圧Vt、オルタネータ内部出力電圧
Vt、及びエンジン回転数Ne等の各種の状態信号を入
力した後、ステップS2でオルタネータ内部出力電圧V
tから過電圧保護電圧Voを減算し、その減算結果(V
t−Vo)に基いて図5に示す過電圧保護テーブルから
過電圧保護用の制御ゲインを読出し、ステップS4でオ
ルタネータ1の発電々流iaをこの制御ゲインによって
フィードバック補正する。
Next, the control of the power flow and the output voltage of the alternator 1 by the controller 2 will be described with reference to the control flow of FIG. After starting, in step S1, various state signals such as the intake air temperature, the battery voltage Vt, the alternator internal output voltage Vt, and the engine speed Ne are input, and then in step S2, the alternator internal output voltage Vt is input.
t is subtracted from the overvoltage protection voltage Vo, and the subtraction result (V
Based on t-Vo), a control gain for overvoltage protection is read from the overvoltage protection table shown in FIG. 5, and in step S4, the power generation flow ia of the alternator 1 is feedback-corrected by the control gain.

【0020】その後は、ステップS5で上記読込んだ吸
気温度に応じた車載バッテリ3の目標電圧Vregとバ
ッテリ電圧Vsとの偏差ΔV(Vs−Vreg)を計算
し、ステップS6で該偏差ΔVに応じて図5に示す目標
発電々流制御ゲインテーブルから発電々流制御用の制御
ゲインを読出す。ここに、図5のテーブルは、電圧偏差
(Vt−Vo)が正値の領域では、過電圧保護用の制御
ゲインの絶対値が、その時に同時に読出される発電々流
制御用の制御ゲインの絶対値よりも常に大値である特性
に設定されている。そして、ステップS7で上記過電圧
保護上補正された発電々流iaを更に上記発電々流制御
用の制御ゲインでもってフィードバック補正する。
Thereafter, a deviation ΔV (Vs−Vreg) between the target voltage Vreg of the vehicle-mounted battery 3 and the battery voltage Vs corresponding to the read intake air temperature is calculated in step S5, and the deviation ΔV is calculated in step S6. Then, a control gain for power generation control is read from the target power generation control gain table shown in FIG. Here, in the table of FIG. 5, in the region where the voltage deviation (Vt−Vo) is a positive value, the absolute value of the control gain for overvoltage protection is the absolute value of the control gain for power generation current control that is read out at the same time. The characteristic is always set to a value larger than the value. Then, in step S7, the power generation flow ia corrected for overvoltage protection is further subjected to feedback correction with the control gain for power generation current control.

【0021】その後は、ステップS8で上記補正された
発電々流iaに対応する制御トランジスタTr1の制御
デューティ率fdutyを演算して、ステップS9で該
制御デューティ率fduty信号でもってトランジスタ
Tr1をデューティ制御して、リターンする。
Thereafter, in step S8, the control duty ratio fduty of the control transistor Tr1 corresponding to the corrected power generation flow ia is calculated, and in step S9, the duty ratio of the transistor Tr1 is controlled by the control duty ratio fduty signal. And return.

【0022】よって、上記図4の制御フローにおいて、
ステップS5〜S9により、入力端子10bから入力検
出した車載バッテリ3の端子電圧Vsと目標電圧Vre
gとの偏差ΔVに応じて図5から目標発電々流ゲインを
読出し、該制御ゲインに基いてオルタネータ1の目標発
電々流iaを補正し、この補正値iaに対応する制御デ
ューティ率fduty信号で制御トランジスタTr1を
デューティ制御することでもって、界磁コイル1bに流
れる界磁電流を所定の制御ゲインでフィードバック制御
するようにした第1制御手段25を構成している。ま
た、同制御フローのステップS2〜S4、S8及びS9
により、入力端子10aから入力したオルタネータ1の
内部出力電圧Vtと過電圧保護値Voとの偏差に応じて
図5から過電圧保護ゲインを読出し、該制御ゲインに基
いてオルタネータ1の目標発電々流iaを補正し、この
補正値iaに対応する制御デューティ率fduty信号
で制御トランジスタTr1をデューティ制御することで
もって、オルタネータ1の出力電圧Vtを上記第1制御
手段25の制御ゲインよりも大きく設定した制御ゲイ
で過電圧保護電圧Voにフィードバック制御するように
した第2制御手段26を構成している。
Therefore, in the control flow of FIG.
In steps S5 to S9, the terminal voltage Vs of the vehicle-mounted battery 3 and the target voltage Vre detected from the input terminal 10b.
The target power generation current gain is read from FIG. 5 in accordance with the deviation ΔV from g, the target power generation current ia of the alternator 1 is corrected based on the control gain, and a control duty ratio fduty signal corresponding to the correction value ia is used. The first control means 25 is configured to perform a duty control of the control transistor Tr1 to feedback-control a field current flowing through the field coil 1b with a predetermined control gain. Steps S2 to S4, S8 and S9 of the control flow
Accordingly, the overvoltage protection gain is read from FIG. 5 according to the deviation between the internal output voltage Vt of the alternator 1 input from the input terminal 10a and the overvoltage protection value Vo, and the target power generation flow ia of the alternator 1 is determined based on the control gain. By controlling the duty ratio of the control transistor Tr1 with the control duty ratio fduty signal corresponding to the correction value ia, the output voltage Vt of the alternator 1 is set higher than the control gain of the first control means 25. N
In constituting the second control means 26 so as to feedback control the overvoltage protection voltage Vo.

【0023】したがって、本実施例においては、エンジ
ン始動時等、車載バッテリ3の端子電圧Vsがスタータ
の作動に伴い急低下して該バッテリ電圧Vsとその目標
電圧Vregとの偏差ΔV(Vs−Vreg)(負値)
が大値になった際には、大値の目標発電々流ゲイン(正
値)が図5から読出されて目標発電々流iaは急増し、
オルタネータ1の内部出力電圧Vtは過電圧保護電圧V
oを越えて異常電圧となることがある。
Therefore, in this embodiment, the terminal voltage Vs of the on-vehicle battery 3 drops sharply with the operation of the starter, such as when the engine is started, and the deviation ΔV (Vs−Vreg) between the battery voltage Vs and its target voltage Vreg. ) (Negative value)
Becomes large, the large target power generation current gain (positive value) is read from FIG. 5 and the target power generation current ia rapidly increases.
The internal output voltage Vt of the alternator 1 is equal to the overvoltage protection voltage Vt.
Above o, an abnormal voltage may occur.

【0024】しかし、その異常電圧発生時には、過電圧
保護ゲイン(負値)が常に目標発電々流ゲイン(正値)
に対して大値である関係上、その両者を総合した制御ゲ
イン値は負値になり、過電圧保護ゲインに基づく過電圧
保護制御が支配的になる。その結果、オルタネータ1の
内部出力電圧Vtは低下し、上記の過電圧保護電圧Vo
に良好に収束制御されて、異常高圧から良好に保護され
る。
However, when the abnormal voltage occurs, the overvoltage protection gain (negative value) is always set to the target power generation gain (positive value).
, The control gain value obtained by combining the two becomes a negative value, and the overvoltage protection control based on the overvoltage protection gain becomes dominant. As a result, the internal output voltage Vt of the alternator 1 decreases, and the above-mentioned overvoltage protection voltage Vo
Convergence control, and is protected well from abnormal high pressure.

【0025】しかも、オルタネータ1の発電々流iaが
過電圧保護ゲインにより連続的にフィードバック制御さ
れていて、車載バッテリ3には発電々流が常に流れ込
み、常時充電されるので、車載バッテリ3の端子電圧V
sは安定しながら短時間で素早く上昇する。
In addition, since the power generation flow ia of the alternator 1 is continuously feedback-controlled by the overvoltage protection gain, the power generation flow always flows into the vehicle-mounted battery 3 and is constantly charged. V
s rises quickly in a short time while being stable.

【0026】図6は請求項2記載の発明の実施例を示
す。同図の発電々流制御フローを説明すると、スタート
してステップS1でオルタネータ1の内部出力電圧Vt
等の各種の状態信号を入力した後、ステップS2で上記
オルタネータ1の内部出力電圧Vtを図7に示す第1過
電圧保護設定値(過電圧保護電圧)Vg1と比較すると
共に、ステップS3で上記第1設定値Vg1より小値の
第2過電圧保護電圧値Vg2と比較する。そして、Vt
≧Vg1の場合にはステップS4でフィードバック禁止
フラグXnefbをXnefb=1に設定し、Vt<V
g2の場合にはステップS5で上記禁止フラグXnef
b=0にリセットする。
FIG. 6 shows an embodiment of the second aspect of the present invention. The flow of power generation control will be described with reference to FIG.
After inputting various state signals such as the above, at step S2, the internal output voltage Vt of the alternator 1 is compared with a first overvoltage protection set value (overvoltage protection voltage) Vg1 shown in FIG. The value is compared with a second overvoltage protection voltage value Vg2 smaller than the set value Vg1. And Vt
If ≧ Vg1, the feedback prohibition flag Xnefb is set to Xnefb = 1 in step S4, and Vt <V
In the case of g2, the prohibition flag Xnef is determined in step S5.
Reset to b = 0.

【0027】そして、ステップS6で上記禁止フラグX
nefbの値を判別し、Xnefb=0のフィードバッ
ク制御の可能時には、ステップS7で目標発電々流ia
を上記実施例と同様に図5の電圧偏差(Vs−Vre
g)に応じた目標発電々流ゲインでもってフィードバッ
ク制御することを実行し、ステップS8で上記フィード
バック補正された目標発電々流iaに対応する制御トラ
ンジスタTr1の制御デューティ率fdutyを演算す
る。一方、Xnefb=1の禁止時にはオルタネータ1
の過電圧発生時であると判断して、ステップS9で目標
発電々流iaから所定の減量値KPRTを減算し、ステ
ップS8でこの減算結果の目標発電々流iaに対応する
制御デューティ率fdutyを演算する。そして、その
後は、上記演算された制御デューティ率fdutyでも
って制御トランジスタTr1をデューティ制御して、リ
ターンする。
In step S6, the prohibition flag X
The value of nefb is determined, and when feedback control of Xnefb = 0 is possible, the target power generation flow ia is determined in step S7.
Is the voltage deviation (Vs-Vre) shown in FIG.
The feedback control is performed with the target power generation current gain according to g), and the control duty ratio fduty of the control transistor Tr1 corresponding to the feedback corrected target power generation current ia is calculated in step S8. On the other hand, when Xnefb = 1 is prohibited, the alternator 1
It is determined that an overvoltage has occurred, and a predetermined reduction value KPRT is subtracted from the target power generation flow ia in step S9, and a control duty ratio fduty corresponding to the target power generation flow ia resulting from the subtraction is calculated in step S8. I do. After that, the control transistor Tr1 is duty-controlled by the calculated control duty ratio fduty, and the process returns.

【0028】よって、上記図6の制御フローにおいて、
ステップS7、S8及びS10により、車載バッテリ3
の電圧Vsと目標電圧Vregとの偏差ΔV(Vs−V
reg)に応じてオルタネータ1の界磁コイル1bに流
れる界磁電流をフィードバック制御する制御手段27を
構成している。また、ステップS2〜S6及びS9によ
り、制御ユニット10の入力端子10aにて検出された
オルタネータ内部出力電圧Vtが第1過電圧保護設定値
Vg1以上になった後は、上記制御手段27による界磁
電流のフィードバック制御を禁止し、界磁電流を所定値
KPRTづつ減少させるようにした保護手段28を構成
している。
Therefore, in the control flow of FIG.
In steps S7 , S8 and S10, the onboard battery 3
ΔV (Vs−V) between the voltage Vs and the target voltage Vreg.
(reg), and constitutes a control means 27 for performing feedback control of the field current flowing through the field coil 1b of the alternator 1. After the alternator internal output voltage Vt detected at the input terminal 10a of the control unit 10 becomes equal to or higher than the first overvoltage protection set value Vg1 in steps S2 to S6 and S9, the field current by the control means 27 is changed. The protection means 28 is configured to prohibit the feedback control described above and reduce the field current by a predetermined value KPRT.

【0029】したがって、本実施例においては、図7に
示すように、当初は目標発電々流iaのフィードバック
制御が行われ、その後、オルタネータ1の内部出力電圧
Vtが第1過電圧保護設定値Vg1以上に上昇すると、
この時点から内部出力電圧Vtが第2過電圧保護設定値
Vg2未満に低下するまで目標発電々流iaが設定値K
PRTづつ減少され、やがて該第2設定値Vg2未満に
低下した時点で上記目標発電々流iaのフィードバック
制御が再開されるので、オルタネータ1の内部出力電圧
Vtの異常高圧を可及的に防止しながら、小さな制御ゲ
インでもってバッテリ電圧Vsを目標電圧Vregに良
好に収束させることができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, feedback control of the target power generation flow ia is initially performed, and thereafter, the internal output voltage Vt of the alternator 1 becomes equal to or higher than the first overvoltage protection set value Vg1. Rises to
From this time, the target power generation flow ia is set to the set value K until the internal output voltage Vt falls below the second overvoltage protection set value Vg2.
The feedback control of the target power generation flow ia is restarted at the time when the PRT is decreased by PRT, and eventually falls below the second set value Vg2, so that an abnormally high voltage of the internal output voltage Vt of the alternator 1 is prevented as much as possible. However, the battery voltage Vs can be favorably converged to the target voltage Vreg with a small control gain.

【0030】その場合、オルタネータ1の内部出力電圧
Vtが第1過電圧保護設定値Vg1以上の異常高圧とな
った後は、オルタネータ1の発電々流は設定値KPRT
づつ減少することを繰返し、該発電々流が連続的に減少
するので、車載バッテリ3には充電が継続し、その端子
電圧Vsは安定して上昇すると共に、直ちに発電々流が
遮断される場合に比して、目標電圧Vregに収束する
時間を効果的に短縮できる。
In this case, after the internal output voltage Vt of the alternator 1 becomes an abnormally high voltage equal to or higher than the first overvoltage protection set value Vg1 , the generator current of the alternator 1 is changed to the set value KPRT.
When the on-board battery 3 continues to be charged and its terminal voltage Vs stably rises, the power generation flow is cut off immediately. , The time required to converge to the target voltage Vreg can be effectively reduced.

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

【図1】請求項1記載の発明の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the invention described in claim 1;

【図2】オルタネータ制御装置の全体構成を示す電気回
路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the entire configuration of the alternator control device.

【図3】オルタネータの発電々流制御を示すブロック構
成図である。
FIG. 3 is a block diagram showing power generation flow control of the alternator.

【図4】同発電々流制御を示すフローチャート図であ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing the power generation flow control.

【図5】過電圧保護ゲイン及び目標発電々流ゲインマッ
プを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an overvoltage protection gain and a target power generation current gain map.

【図6】請求項2記載の発明の発電々流制御を示すフロ
ーチャート図である。
FIG. 6 is a flow chart showing power generation flow control according to the second aspect of the present invention.

【図7】同作動説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation.

【図8】従来例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オルタネータ 1b 界磁コイル 2 コントローラ 3 車載バッテリ 10a,10b 入力端子 13 バッテリ電圧検出手段 14 出力電圧検出手段 Tr1 制御トランジスタ 25 第1制御手段 26 第2制御手段 27 制御手段 28 保護手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alternator 1b Field coil 2 Controller 3 In-vehicle battery 10a, 10b Input terminal 13 Battery voltage detection means 14 Output voltage detection means Tr1 Control transistor 25 First control means 26 Second control means 27 Control means 28 Protection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−212200(JP,A) 特開 昭62−104440(JP,A) 特開 昭62−217828(JP,A) 特開 昭63−206127(JP,A) 特公 平1−56617(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-3-212200 (JP, A) JP-A-62-104440 (JP, A) JP-A-62-217828 (JP, A) JP-A 63-104 206127 (JP, A) JP 1-56617 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 14-7/24 H02P 9/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 オルタネータと、 該オルタネータにより充電されるバッテリと、 該バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、 該バッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電
圧と目標電圧との偏差に応じて上記オルタネータの界磁
コイルに流れる界磁電流を所定の制御ゲインでフィード
バック制御する第1制御手段と、 上記オルタネータの出力電圧を検出する出力電圧検出手
段と、 該出力電圧検出手段により検出されたオルタネータの出
力電圧が上記オルタネータの過電圧保護電圧以上である
とき、このオルタネータの出力電圧を上記第1制御手段
の制御ゲインよりも大きく設定した制御ゲインで過電圧
保護電圧にフィードバック制御する第2制御手段とを備
えたことを特徴とするオルタネータ制御装置。
An alternator; a battery charged by the alternator; a battery voltage detecting means for detecting a voltage of the battery; and a difference between a battery voltage detected by the battery voltage detecting means and a target voltage. A first control means for feedback-controlling a field current flowing through a field coil of the alternator with a predetermined control gain; an output voltage detection means for detecting an output voltage of the alternator; The output voltage of the alternator is higher than the overvoltage protection voltage of the alternator
When the overvoltage the output voltage of the alternator control gain set larger than the control gain of the first control means
An alternator control device comprising: a second control unit that performs feedback control on the protection voltage .
【請求項2】 オルタネータと、 該オルタネータにより充電されるバッテリと、 該バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、 該バッテリ電圧検出手段により検出されたバッテリの電
圧と目標電圧との偏差に応じて上記オルタネータの界磁
コイルに流れる界磁電流をフィードバック制御する制御
手段と、 上記オルタネータの出力電圧を検出する出力電圧検出手
段と、 該出力電圧検出手段により検出された出力電圧が上記オ
ルタネータの過電圧保護電圧以上のとき上記制御手段に
よる界磁電流のフィードバック制御を禁止し、界磁電流
を減少させる保護手段とを備えたことを特徴とするオル
タネータ制御装置。
2. An alternator, a battery charged by the alternator, a battery voltage detecting means for detecting a voltage of the battery, and a difference between a battery voltage detected by the battery voltage detecting means and a target voltage. Te feedback control of the field current flowing through the field coil of the alternator control means and an output voltage detecting means for detecting an output voltage of the alternator, the detected output voltage is above O by the output voltage detection means
An alternator control device, comprising: protection means for inhibiting the feedback control of the field current by the control means when the voltage is equal to or higher than the overvoltage protection voltage of the alternator and reducing the field current.
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