JP3307041B2 - 車両用発電機の制御装置 - Google Patents

車両用発電機の制御装置

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JP3307041B2 JP32235293A JP32235293A JP3307041B2 JP 3307041 B2 JP3307041 B2 JP 3307041B2 JP 32235293 A JP32235293 A JP 32235293A JP 32235293 A JP32235293 A JP 32235293A JP 3307041 B2 JP3307041 B2 JP 3307041B2
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit 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
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/24Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02J7/2434Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with pulse modulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気負荷投入時の発電
機の発電トルクの急増を抑制して、エンジンの回転数の
落ち込みを防止する徐励機能を有する車両用発電機の制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置として、特開昭62
−64299号公報に示されるものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示された装置にあっては、特開昭62−64299
が知られているが、発電機の出力電圧と調整基準電圧と
の比較結果で制御されるアップダウンカウンタ(アップ
とダウンの両方の動作が可能なバイナリーカウンタ)
と、このアップダウンカウンタの値に対応するパルス巾
をもった電圧パルスで発電機の励磁コイルを励磁するP
WM回路(ダウンカウンタを用いたPWM回路)が必要
であり、多数のデジタル回路素子が必要であり、デジタ
ル回路構成が複雑となってしまう。
【0004】そこで、本発明は、簡単なデジタル回路構
成で徐励機能を達成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、所定のクロックでカウントを行う第1、第
2のカウンタを有し、これらのカウンタの位相差に相当
する電圧パルスを出力する最大導通duty制御回路
と、発電機の出力電圧に応じて前記電圧パルスと同期し
た第2の電圧パルスを発生させる電圧検出回路と、前記
第2のカウンタが所定値に達した場合の第2の電圧パル
スの状態により、位相差の縮小または拡大を決定するリ
セット判定回路とを備え、発電機の出力電圧が基準電圧
以上の場合に、前記第1のカウンタのフルスケールカウ
ント時間に対し前記第2のカウンタのフルスケールカウ
ント時間を所定量短くすることにより位相差を縮小し、
発電機の出力電圧が基準値以下の場合に前記最大導通d
uty制御回路から出力される電圧パルスで励磁トラン
ジスタを導通させるとともに、前記第1のカウンタのフ
ルスケールカウント時間に対し、前記第2のカウンタの
フルスケールカウント時間を所定量長くすることにより
位相差を拡大することを特徴とする車両用発電機の制御
装置を提供する。
【0006】
【作用及び発明の効果】発電機の出力電圧が基準電圧以
上の時に2つのカウンタの位相差が短くされ、この位相
差に対応して電圧パルスの導通率が小さく設定されてい
る。出力電圧が基準電圧以下になると、導通率が小さく
設定された電圧パルスで励磁トランジスタの導通が開始
されるため、発電トルクの急増が抑制される。その後は
2つのカウンタの位相差が増大しこれに伴って、励磁ト
ランジスタの導通率が増大していく。
【0007】上記のように本発明によると、従来より用
いられている2つのカウンタの位相差で電圧パルスを決
定することができ、この電圧パルス決定のためにこれら
の2つのカウンタに加えてさらに必要とされていたアッ
プダウンカウンタを不要とし、回路構成を簡略化するこ
とができる。
【0008】
【実施例】図1及び図2に基づいて説明する。1は発電
機2の出力電流によって充電されるバッテリ3の充電電
圧を検出し、比較器11により、充電電圧の検出値が基
準電圧Vrよりも大きいと判定された場合に前記発電機
2のフィードコイル21を励磁する励磁Tr12を遮断
する電圧調整器(レギュレータ)である。このレギュレ
ータ1の電源10はキースイッチ5によりバッテリ3に
接続される。
【0009】15は発振器14から出力される第1のク
ロックCK1(周期:TK1)と同期して2o の値から
カウントを始め2n 回のカウントの後再び2o の値にも
どるn段の第1のバイナリカウンタである。このカウン
タは
【0010】
【数1】TK2=TK1×2n の周期を持ったクロック(CK2)を発生する。16
は、前記第1のバイナリカウンタ15と同様にCK1と
同期してカウントを行うn段の第2のバイナリカウンタ
である。
【0011】19は、第1のカウンタと第2のカウンタ
の位相差に相当する電圧パルスを発生するホールド回路
であり、第1のカウンタ15が第1の所定値になった場
合にセットされてHi信号を出力し、第2のカウンタ1
6が第2の所定値になった場合にリセットされてLo信
号を出力するSRフリップフロップ回路で構成されてい
る。例えば、第1のカウンタ15の2n 出力でSRフリ
ップフロップ回路19をセットし、2つめのカウンタ1
6の2o 出力でリセットすると、TK2の周期で
【0012】
【数2】(k+1)×TK1 のセット時間となる。ここでkは第1のカウンタと第2
のカウンタの位相差に相当するカウント数である。そし
て、このホールド回路19のQ出力と、電圧検出用比較
器11の出力とが入力されるAND回路13の出力によ
って励磁用Tr12を導通させることにより、Tr12
の最大導通dutyを
【0013】
【数3】 (k+1)×TK1/TK2=(k+1)/2n に制限することができる。17は、バッテリ3の充電電
圧の検出値が基準電圧Vrよりも小さい場合は、第1の
カウンタ15のカウンタスピードを早めることで第1、
第2のカウンタ15,16の位相差を拡大するリセット
判定回路である。
【0014】18は、リセット判定回路12に働きか
け、第1と第2のカウンタの位相差の拡大するタイミン
グを制限する分周回路であり、m段のバイナリカウンタ
で構成されており、1/2m 回の割合で位相差の拡大す
るタイミングを減少させる(図3参照)。上記構成によ
る作動を説明する。バッテリ3の充電電圧の検出値が基
準電圧Vrよりも小さいと、比較器11の出力SsはH
iとなる。従って、SRフリップフロップで構成された
ホールド回路19のQ出力によって、励磁Tr12の導
通が制御される。ホールド回路19は第1のカウンタ1
5のカウント値が2n 信号(CK2)によってセットさ
れ、Q出力はHiとなる。その後第2のカウンタ16の
o 信号によってリセットされQ出力はLoとなる。第
1のカウンタ15が第2のカウンタ16に対してKカウ
ント位相が進んでいると、ホールド回路19のQ出力は
(k+1)カウント分だけHi信号をホールドすること
になる。
【0015】カウンタ15のカウント値が2n になった
時、ホールド回路19の出力はHiとなるため、AND
回路13の出力はHiとなり、AND回路172はCK
3がHiの間(図2参照)では、Hi出力となり、カウ
ンタ15の値を2o にリセットする(図4参照)。これ
は、1回だけカウントを早める事になり、第1のカウン
タ15の位相が早まることにより、第1のカウンタ15
と第2のカウンタ16の位相差が拡大する。
【0016】従って、ホールド回路19の出力(最大導
通Duty信号SA)は(k+2)カウント分のHi信
号となり、励磁Tr12の導通Dutyは、(k+1)
/2 n から(k+2)/2n のDutyに増加する。励
磁Tr12の導通DutyがCK3の周期で1/2n
つ増加することで、徐々に励磁電流が増加し、発電機2
の発電トルクと出力電流も徐々に増加する。
【0017】バッテリ3の充電電圧の検出値が基準電圧
Vrよりも大きいと、比較器11の出力SsはLoとな
り、AND回路13はLo出力、励磁出力Tr12はO
FFして、発電機2の出力電流を減少させる。この時、
第2のカウンタ16の値が2 n になった時AND回路1
71の非反転入力にHiが入力され、反転入力には、A
ND回路13からのLo出力が入力される為Hi出力と
なり、第2のカウンタ16の値を2o にリセットする。
すなわち、第2のカウンタ16のカウントを1回だけ早
めることにより、カウンタ16の位相を早めて、第1と
第2のカウンタの位相差を縮小することで、ホールド回
路19の出力(最大導通Duty信号SA)のDuty
を減少させる。
【0018】図5及び図6に他の実施例を示す。上述し
た実施例で位相差を拡大する為に、第1のカウンタ15
のカウント値を進めたが、この実施例では、第2のカウ
ンタ16のカウントを1回だけ休止することにより、位
相差を拡大している。また、位相差の拡大は、バッテリ
3の検出電圧によらずいつでも行うが、CK3のタイミ
ングで1回だけ行うため、位相差の拡大スピードは遅
い。これに対し、位相差の減少は、CK2のタイミング
で1回行う為、拡大のスピードに対して(2m −1)倍
のスピードを持っている。従って分周回路18が1段で
あれば、拡大減少が同じスピードとなり、分周回路18
が2段以上であれば、拡大スピードの方が遅くなる。
【0019】さらに、バッテリ3の検出電圧と基準電圧
Vrの比較結果を平均化回路(抵抗111、コンデンサ
112)で平均電圧として、CK2と同期した基準電圧
波形(のこぎり波)と比較することにより、CK2と同
期した定周波信号として信号Ssを形成している。信号
SsはTr115の導通により、CK2の立上りと同期
してHi信号となる。信号SsのLo信号となるタイミ
ングが、カウンタ16のカウント値が2o となる前であ
ると、カウンタ16のカウント値が1回だけ早くカウン
トしたことになり、位相が進む。カウンタ16はCK3
の周期で1回づつ位相が遅れるためこれらの動作によっ
て信号SsのHi信号の時間が、カウンタ15の出力の
CK2立上りからカウンタ16のカウント値が2o とな
るまでの時間になる様に、カウンタ16の位相が制御さ
れる。 ホールド回路19のQ出力(最大導通Duty
信号SA)は、CK2の立上りでセットされ、カウンタ
16の値が22 となった時にリセットされる様にするこ
とで、ホールド回路のQ出力(最大導通Duty信号S
A)のDutyを比較器113の出力信号SsのDut
y(Ds)よりも大きな
【0020】
【数4】Duty(DA=Ds+22 /2n ) とする事で、発電機2の発電の定常状態では最大導通D
uty信号SAによる制限が加わらない様にしている。
従って、発電機2に接続された電気負荷4の値が多少変
化しても、励磁Tr12の導通Dutyが22 /2n
値だけはすぐに変化する(最大導通Duty信号による
制限がかからない)ため、発電機2の出力電流不足によ
る電圧低下の不具合(例えば、ヘットランプの減光)を
生じる事はない。
【0021】電気負荷4が大きく増加した場合は、発電
機2のトルク急増によるエンジン回転の落ち込みを防止
する為、最大導通Duty信号SAによって励磁Tr1
2の導通Dutyの増加を抑制することができる。ま
た、第1の実施例の最大導通Duty制限回路(ホール
ド回路19)の出力信号SAで励磁Tr12を直接制御
しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す装置の回路構成図であ
る。
【図2】上記実施例の要部を示す回路構成図である。
【図3】上記実施例の作動説明に供するタイムチャート
である。
【図4】上記実施例の作動説明に供するタイムチャート
である。
【図5】本発明の他の実施例を示す回路構成図である。
【図6】上記他の実施例の作動説明に供するタイムチャ
ートである。
【符号の説明】
1 レギュレータ 2 発電機 15 第1のカウンタ 16 第2のカウンタ 19 ホールド回路(最大導通duty制限回路)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−38200(JP,A) 特開 平5−23000(JP,A) 特開 平5−328799(JP,A) 特開 平5−276687(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/14 - 7/24 H02P 9/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のクロックでカウントを行う第1、
    第2のカウンタを有し、これらのカウンタの位相差に相
    当する電圧パルスを出力する最大導通duty制御回路
    と、発電機の出力電圧に応じて前記電圧パルスと同期した第
    2の電圧パルスを発生させる電圧検出回路と、 前記第2のカウンタが所定値に達した場合の第2の電圧
    パルスの状態により、位相差の縮小または拡大を決定す
    るリセット判定回路とを備え、 発電機の出力電圧が基準電圧以上の場合に、前記第1の
    カウンタのフルスケールカウント時間に対し前記第2の
    カウンタのフルスケールカウント時間を所定量短くする
    ことにより位相差を縮小し、発電機の出力電圧が基準値
    以下の場合に前記最大導通duty制御回路から出力さ
    れる電圧パルスで励磁トランジスタを導通させるととも
    に、前記第1のカウンタのフルスケールカウント時間に
    対し、前記第2のカウンタのフルスケールカウント時間
    所定量長くすることにより位相差を拡大することを特
    徴とする車両用発電機の制御装置。
JP32235293A 1993-12-21 1993-12-21 車両用発電機の制御装置 Expired - Fee Related JP3307041B2 (ja)

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