JP6075205B2 - Vehicle power generation device - Google Patents
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Description
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用発電装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power generation device mounted on a passenger car, a truck, or the like.
従来から、複数の発電機を並行運転するようにした発電制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この発電制御装置では、従属発電機の界磁電流制御に、主発電機で生成される界磁電流制御信号を用いることで、負荷バランスを均等にしている。このために、外部センシング端子と外部出力端子の独立した2つの専用端子が設けられている。 Conventionally, a power generation control device in which a plurality of generators are operated in parallel is known (see, for example, Patent Document 1). In this power generation control device, the field current control signal generated by the main generator is used for the field current control of the subordinate generator, thereby equalizing the load balance. For this purpose, two independent terminals, an external sensing terminal and an external output terminal, are provided.
ところで、特許文献1に開示された発電制御装置では、外部センシング端子や外部出力端子を介して入出力される信号に対する専用のインタフェースが必要となることから、汎用性を持たせることができないという問題があった。また、外部センシング端子や外部出力端子の2つの端子を備える必要があることから、端子部分の材料費を下げることによるコストダウンが難しいという問題があった。
By the way, the power generation control device disclosed in
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数の車両用発電機を並行運転する際に汎用性を持たせることができるとともにコストダウンを図ることができる車両用発電装置を提供することにある。 The present invention has been created in view of such points, and the object thereof is to provide versatility when a plurality of vehicle generators are operated in parallel and to reduce costs. The object is to provide a power generator for a vehicle.
上述した課題を解決するために、本発明の車両用発電装置は、マスタユニットの機能を有する外部制御装置と、外部制御装置から送信される指令情報を受信するとともに自装置の情報を外部制御装置に向けて送信するスレーブユニットの機能を有する主発電機および従属発電機とを備える。 In order to solve the above-described problems, a vehicle power generation device according to the present invention receives an external control device having a function of a master unit, command information transmitted from the external control device, and transmits information on the own device to the external control device. A main generator and a sub-generator having a slave unit function of transmitting toward
主発電機は、電圧比較手段、主界磁制御手段、主発電手段、通信手段を備える。電圧比較手段は、外部制御装置から受信した調整電圧指令と自装置の出力電圧との比較結果に基づいてデューティ比信号を出力する。主界磁制御手段は、電圧比較手段から出力されるデューティ比信号に基づいて自装置の界磁電流を調節する。主発電手段は、主界磁制御手段によって調節される界磁電流に基づいて起電力を発生し、主整流器によってこの起電力を直流に変換した電力を車載電気負荷に供給する。通信手段は、電圧比較手段から出力されるデューティ比信号を外部制御装置に向けて送信する。 The main generator includes voltage comparison means, main field control means, main power generation means, and communication means. The voltage comparison means outputs a duty ratio signal based on a comparison result between the adjustment voltage command received from the external control device and the output voltage of the own device. The main field control means adjusts the field current of its own device based on the duty ratio signal output from the voltage comparison means. The main power generation means generates an electromotive force based on the field current adjusted by the main field control means, and supplies electric power obtained by converting the electromotive force to direct current by the main rectifier to the on-vehicle electric load. The communication means transmits the duty ratio signal output from the voltage comparison means to the external control device.
従属発電機は、従属界磁制御手段、従属発電手段を備える。従属界磁制御手段は、デューティ比信号に対応する指令が外部制御装置から送られてきたときに、この指令に基づいて自装置の界磁電流を調節する。従属発電手段は、従属界磁制御手段によって調節される界磁電流に基づいて起電力を発生し、従属整流器によってこの起電力を直流に変換した電力を車載電気負荷に供給する。
上述した通信手段は、平均化処理されたデューティ比信号を外部制御装置に向けて送信する。また、電圧比較手段と、従属界磁制御手段との間に、デューティ比信号の周波数特性を調節する補償手段が備わっている。この補償手段は、第2の時定数T 2 を有し、この第2の時定数T 2 が第1の界磁巻線および第2の界磁巻線が有する第1の時定数T 1 の2倍の大きさに設定されている。
The subordinate generator includes subordinate field control means and subordinate power generation means. When the command corresponding to the duty ratio signal is sent from the external control device, the subordinate field control means adjusts the field current of the own device based on this command. The subordinate power generation means generates an electromotive force based on the field current adjusted by the subordinate field control means, and supplies electric power obtained by converting the electromotive force into a direct current by the subordinate rectifier to the in-vehicle electric load.
The communication means described above transmits the averaged duty ratio signal to the external control device. A compensation means for adjusting the frequency characteristic of the duty ratio signal is provided between the voltage comparison means and the dependent field control means. The compensation means, the second time has a constant T 2, the constant T 2 when the second first time constant T 1 having the first field winding and the second field winding It is set to twice the size.
主発電機と従属発電機とを並行運転する際に、主発電機で外部制御装置の調整電圧指令を目標値とする電圧フィードバック制御を行い、ここで得られるデューティ比信号を外部制御装置に送信し、外部制御装置を介して、従属発電機で外部制御装置から受信したデューティ比信号に基づく指令をもとに界磁電流を制御している。このような仕組みとすることで、個々の発電機に汎用性を持たせることができ、特別な外部センシング端子や専用のインタフェースが不要であってコストダウンを図ることができ、発電機の並行運転による電力供給源の増設を容易に構築することが可能となる。また、個々の発電機の性能を損なわないため、ネットワーク化に適しており、増設コストを抑えることができる。 When the main generator and the sub generator are operated in parallel, the main generator performs voltage feedback control using the adjustment voltage command of the external control device as a target value, and sends the duty ratio signal obtained here to the external control device Then, the field current is controlled by the slave generator based on the command based on the duty ratio signal received from the external control device via the external control device. This mechanism allows individual generators to be versatile, eliminates the need for special external sensing terminals and dedicated interfaces, and reduces costs. It is possible to easily construct an additional power supply source. In addition, since the performance of individual generators is not impaired, it is suitable for networking, and the expansion cost can be suppressed.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態の車両用発電装置の構成を示す図である。図1に示す車両用発電装置は、外部制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)1と、2台の車両用発電機2、3とを有し、これらの間が車載ネットワーク4を介して接続されている。車載ネットワーク4としては、例えば、LIN(Local Interconnect Network)プロトコルを用いた通信方式が用いられる。また、車両用発電機2、3の出力端子(B1、B2端子)は、充電線5を介してバッテリ6および電気負荷7に接続されている。
Hereinafter, a vehicle power generator according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. Drawing 1 is a figure showing the composition of the power generator for vehicles of one embodiment. The vehicle power generation device shown in FIG. 1 has an ECU (Electronic Control Unit) 1 as an external control device and two
ECU1は、マスタユニットの機能を有し、車両用発電機2、3のそれぞれの発電を制御するために、これらに向けて制御情報を送信するとともに、これらから送られてくる制御情報を受信する。
The ECU 1 has the function of a master unit, and in order to control the power generation of each of the
車両用発電機2、3は、スレーブユニットの機能を有し、ECU1から送られてくる指令情報を受信するとともに、ECU1に向けて自らの制御情報を送信する。これらの車両用発電機2、3は、同一の発電電力の供給能力を有している。
The
図2は、車両用発電機2、3からECU1に送られる制御信号VGの波形と界磁電流Ifの波形を示す図である。
Figure 2 is a diagram showing a waveform of a waveform and the field current If of the control signal V G that is sent from the vehicle generator 2 to the
車両用発電機2は、ECU1から送られてくる調整電圧指令に基づいて発電を行う主発電機である。車両用発電機2は、通信インタフェース21、信号処理回路22、電圧比較回路23、界磁制御回路24、界磁巻線25、固定子巻線26、整流器27を含んで構成されている。
The vehicle generator 2 is a main generator that generates power based on an adjustment voltage command sent from the
通信インタフェース21は、ECU1から送られてくる調整電圧指令を受信する。信号処理回路22は、通信インタフェース21で受信した調整電圧指令の情報コードを目標値Vrに変換する。この変換された目標値Vrは、電圧比較回路23に入力される。
The
電圧比較回路23は、目標値Vrと車両用発電機2の出力電圧VBとを比較し、比較結果に基づいて、制御信号VG(界磁制御回路24のスイッチ素子241を制御するための論理信号(図2))を生成し、界磁制御回路24と信号処理回路22のそれぞれに入力する。
The voltage comparison circuit 23 compares the target value Vr with the output voltage V B of the vehicular generator 2 and, based on the comparison result, a control signal V G (a logic signal for controlling the
界磁制御回路24は、スイッチ素子241と還流素子242を含んでいる。スイッチ素子241は、パワートランジスタを用いて構成されており、ゲートが電圧比較回路23の出力端子に接続され、ドレインが車両用発電機2の出力端子(B1端子)に接続され、ソースが還流素子242を介して車両用発電機2の接地端子(E1端子)に接続されている。また、スイッチ素子241のソースと還流素子242の接続部はF1端子を介して界磁巻線25に接続されている。スイッチ素子241がオンされると、界磁巻線25に電流が流れ、オフされるとこの電流の供給が停止される。
The
還流素子242は、ダイオード(スイッチ素子241の反転動作をするパワートランジスタに置き換えてもよい)を用いて構成されており、スイッチ素子241がオフされたときに界磁巻線25に流れる電流を還流させる。
The
界磁巻線25は、界磁極(図示せず)に巻装されて回転子を構成しており、界磁制御回路24からF1端子を介して界磁電流が供給されて界磁を発生する。
The field winding 25 is wound around a field pole (not shown) to form a rotor, and a field current is supplied from the
固定子巻線26は、多相巻線(例えば三相巻線)であって固定子鉄心に巻装されて固定子を構成しており、界磁巻線25の発生する磁界の変化によって起電力を発生する。固定子巻線26に誘起される交流出力が整流器27に供給される。
The stator winding 26 is a multiphase winding (for example, a three-phase winding) and is wound around the stator core to form a stator. The stator winding 26 is caused by a change in the magnetic field generated by the field winding 25. Generate power. An AC output induced in the stator winding 26 is supplied to the
整流器27は、固定子巻線26の交流出力を全波整流する。この整流器27の出力が車両用発電機2の出力として外部に取り出され、充電線5を介してバッテリ6や電気負荷7に供給される。
The
信号処理回路22は、上述した調整電圧指令の情報コードから目標値Vrへの変換の他に、電圧比較回路23から出力される制御信号VGを数値化して数値データに変換し、通信インタフェース21を介して車両用発電機2の制御情報をECU1へ送信する。例えば、図2に示す制御信号VGでは、1周期Tとオン時間tONをそれぞれカウンタ等で計測し、tONのデューティ比D=tON/Tが得られる。また、周期Tが一定であれば、オン時間tONのみの計測でデューティ比Dを得るようにしてもよい。
In addition to the conversion from the adjustment voltage command information code to the target value Vr, the
また、信号処理回路22によって制御信号VGを数値化する際に、デューティ比Dを平均化処理するようにしてもよい。平均化処理されたデューティ比Dを用いることにより、送受信される信号のデジタル化を容易にすることができ、複数の発電機2、3をバランスよく(発電割合を保ちながら)並行運転することが可能となる。
Also, when the digitized control signal V G by the
車両用発電機3は、ECU1から送られてくるデューティ比指令(例えば、上述した車両用発電機2の制御信号VGに対応するデューティ比D)に基づいて発電を行う従属発電機である。車両用発電機3は、通信インタフェース31、信号処理回路32、電圧比較回路33、界磁制御回路34、界磁巻線35、固定子巻線36、整流器37を含んで構成されている。
The
通信インタフェース31は、ECU1から送られてくるデューティ比指令を受信する。信号処理回路32は、通信インタフェース31で受信したデューティ比指令の情報コードをデューティ比Dに対応する制御信号VGに変換する。この変換された制御信号VGは、電圧比較回路33を通さずに界磁制御回路34に入力される。
The
界磁制御回路34は、スイッチ素子341と還流素子342を含んでいる。スイッチ素子341は、パワートランジスタを用いて構成されており、ゲートが信号処理回路32の出力端子に接続されて制御信号VGが入力され、ドレインが車両用発電機3の出力端子(B2端子)に接続され、ソースが還流素子342を介して車両用発電機3の接地端子(E2端子)に接続されている。また、スイッチ素子341のソースと還流素子342の接続部はF2端子を介して界磁巻線35に接続されている。スイッチ素子341がオンされると、界磁巻線35に電流が流れ、オフされるとこの電流の供給が停止される。
The
還流素子342は、ダイオード(スイッチ素子341の反転動作をするパワートランジスタに置き換えてもよい)を用いて構成されており、スイッチ素子341がオフされたときに界磁巻線35に流れる電流を還流させる。
The
界磁巻線35は、界磁極(図示せず)に巻装されて回転子を構成しており、界磁制御回路34からF2端子を介して界磁電流が供給されて界磁を発生する。
The field winding 35 is wound around a field magnetic pole (not shown) to form a rotor, and a field current is supplied from the
固定子巻線36は、多相巻線(例えば三相巻線)であって固定子鉄心に巻装されて固定子を構成しており、界磁巻線35の発生する磁界の変化によって起電力を発生する。固定子巻線36に誘起される交流出力が整流器37に供給される。
The stator winding 36 is a multi-phase winding (for example, a three-phase winding) and is wound around the stator core to form a stator. The stator winding 36 is caused by a change in the magnetic field generated by the field winding 35. Generate power. An AC output induced in the stator winding 36 is supplied to the
整流器37は、固定子巻線36の交流出力を全波整流する。この整流器37の出力が車両用発電機3の出力として外部に取り出され、充電線5を介してバッテリ6や電気負荷7に供給される。
The
ECU1は、車両用発電機2へ調整電圧指令を送信するとともに、車両用発電機2からデューティ比情報を受信する。また、ECU1は、この受信したデューティ比情報を車両用発電機3へ指令値として送信する。
The
上述した電圧比較回路23が電圧比較手段に、界磁制御回路24が主界磁制御手段に、整流器27が主整流器に、固定子巻線26、整流器27が主発電手段に、通信インタフェース21が通信手段に、界磁制御回路34が従属界磁制御手段に、整流器37が従属整流器に、固定子巻線36、整流器37が従属発電手段にそれぞれ対応する。
The voltage comparison circuit 23 described above is the voltage comparison means, the
本実施形態の車両用発電装置はこのような構成を有しており、次に具体的な発電制御の伝達関数について説明する。図3は、発電制御の伝達関数を示す図である。図3に伝達関数を示す発電制御例では、並行運転する車両用発電機2、3の制御の一部がブロック線図で表現されている。図3に示す制御例を実現するために、主発電機である車両用発電機2の電圧比較回路23と従属発電機である車両用発電機3の界磁制御回路34との間に、デューティ比信号VG(デューティ比D)の周波数特性を調節する補償手段としての遅延器1021が挿入されている。この遅延器1021は、ECU1によって実現される。
The vehicular power generation apparatus of the present embodiment has such a configuration. Next, a specific transfer function of power generation control will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer function of power generation control. In the power generation control example showing the transfer function in FIG. 3, a part of the control of the
車両用発電機2、3を並行運転する本実施形態の車両用発電装置による発電は、図3に示す2つの伝達関数101、102の並列結合として電源構成を有している。ここで、伝達関数101は、デューティ比Dを入力信号、P1を出力信号とする車両用発電機2の伝達関数であって、界磁巻線25の遅れ要素が含まれている。伝達関数102は、デューティ比Dを入力信号、P2を出力信号とする車両用発電機3の伝達関数であって、ECU1を経由する遅れ要素(遅延器)1021と、界磁巻線35の遅れ要素1022とが直列結合されている。
The power generation by the vehicular power generator of this embodiment that operates the
次に、図1および図2を参照しながら、本実施形態の車両用発電装置の具体的な動作について説明する。 Next, a specific operation of the vehicle power generation device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
車両のイグニッションスイッチ(図示せず)がオンされると、エンジン(図示せず)が始動するとともに、ECU1が車両用発電機2、3の制御を開始する。
When an ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, an engine (not shown) is started and the
ECU1は、各種センサ等によって得られる特性値と、あらかじめ設定されている基準値との比較結果に基づいて、調整電圧指令値を決定する。調整電圧指令値は、通信方式に対応した情報コードに変換されて車載ネットワーク4に送信される。
The
車両用発電機2の通信インタフェース21は、車載ネットワーク4に送信された情報コードを受信して、その情報コードから調整電圧指令値を抽出する。そして、信号処理回路22は、抽出された指令値を基準電圧Vrに変換して電圧比較回路23に入力する。
The
電圧比較回路23は、基準電圧Vrを車両用発電機2の出力電圧VBとに基づいて、界磁電流を制御するための制御信号VGを出力する。この制御信号VGは分配され、1つは界磁制御回路24へ、もう1つは信号処理回路22へ送られる。
The voltage comparison circuit 23 outputs a control signal V G for controlling the field current based on the reference voltage Vr and the output voltage V B of the vehicle generator 2. This control signal V G is distributed and one is sent to the
車両用発電機2の界磁制御回路24は、制御信号VGに基づいてスイッチ素子241をスイッチングすることで(制御信号VGがハイレベルのときにスイッチ素子241がオンされ、ローレベルのときにスイッチ素子241がオフされる)、界磁巻線25に流す電流を調整する。これにより、車両用発電機2の出力電圧は、指令に基づく調整電圧に制御される。
また、上述した動作と並行して、ECU1は、車両用発電機2から取得したデューティ比情報を車両用発電機3に向けて送信する。車両用発電機3の界磁制御回路34は、車両用発電機2で用いられた制御信号VGに基づいてスイッチ素子341をスイッチングすることで界磁巻線35に流す電流を調整する。これにより、車両用発電機3の出力電流は指令に基づくデューティ比に制御される。このようにして、2台の車両用発電機2、3は、バッテリ6および電気負荷7の電力需要に応じてバランスよく電力を供給することができる。
In parallel with the above-described operation, the
なお、ECU1と車両用発電機2、3との間の情報通信については、例えば、10msの周期にてECU1からデータを送信して車両用発電機2、3でそのデータを受信し、その後の10msの周期で車両用発電機2、3からデータを送信してECU1でそのデータを受信する。このようなデータ通信を繰り返し、定期的な周期でECU1と車両用発電機2またはECU1と車両用発電機3との間で交互にデータの受け渡しを行って情報のやりとりを行う。この通信自体は、従来(例えば、特開2002−325085号公報)から行われている通信手法であり、詳細な説明は省略する。
For information communication between the
次に、図3に示した伝達関数に対応した具体的な動作について説明する。同一構造を有する2台の車両用発電機2、3を並行運転する場合に、本実施形態では、それぞれにおける制御の遅延時間を考慮する。
Next, a specific operation corresponding to the transfer function shown in FIG. 3 will be described. In the case where the two
遅延器1021の時定数T2を界磁巻線25、35が有する時定数T1の倍程度(例えば2倍)の大きさに設定すると、並列結合した電源構成の伝達関数P3(s)/D(s)は、
P3(s)/D(s)=2G(s)/(T2s+1) ・・・(1)
として表される。ここで、sは複素周波数である。
When the time constant T 2 of the
P 3 (s) / D (s) = 2G (s) / (T 2 s + 1) (1)
Represented as: Here, s is a complex frequency.
2つの時定数T1、T2を含んでいる回路構造を等価的に1つの時定数T2をもつ回路構造の特性に合わせることで、供給電力の安定化を図ることができる。さらに、上述した電圧フィードバック制御と組み合わせることで、安定した電圧を供給することができる。 By matching the circuit structure including the two time constants T 1 and T 2 to the characteristics of the circuit structure having one time constant T 2 equivalently, the supply power can be stabilized. Furthermore, a stable voltage can be supplied by combining with the voltage feedback control described above.
(界磁巻線25、35のもつ時定数T1について)
界磁巻線25、35のインダクタンスをLf、抵抗をRfとすると、界磁巻線25、35の時定数T1はLf/Rfとなる。
(About the time constant T 1 of the
When the inductance of the
(遅延器1021のもつ時定数T2について)
例えば、遅延器1021として、図4に示す抵抗値R1の抵抗と静電容量値C2のコンデンサを用いたRC回路を用いる場合を考える。このRC回路の時定数T2はR1C2となる。なお、等価的に同じ動作を行うデジタル遅延器を用いるようにしてもよい。また、上述した例では、遅延器1021を用いて説明したが、これに限定されるものではない。遅延の代わりに、周波数特性(大きさ、位相)を調整する遅れ補償、進み補償、進み遅れ補償などを行うようにしてもよい。
(About the time constant T 2 of the delay device 1021)
For example, consider a case where an RC circuit using a resistor having a resistance value R 1 and a capacitor having a capacitance value C 2 shown in FIG. The time constant T 2 of this RC circuit is R 1 C 2 . A digital delay device that performs the same operation equivalently may be used. In the above-described example, the
図1に示した車両用発電装置では、デューティ比情報を得るのに車両用発電機2の制御信号VGを利用したが、界磁巻線25とスイッチ素子241の接続部(F1端子)より得られる信号を利用するようにしてもよい。
In the vehicular power generator shown in FIG. 1, the control signal V G of the vehicular generator 2 is used to obtain the duty ratio information, but from the connection portion (F1 terminal) between the field winding 25 and the
界磁制御回路24、34を目標値(VREG)に調整された車両用発電機2の出力電圧VB(定電圧)でバイアスすることで、デューティ比Dによる界磁電流Ifの調整をすることができる。具体的には、Rfを界磁巻線25、35の抵抗値とすると、
If=(VB/Rf)D ・・・(2)
となる。また、調整電圧の目標値(VREG)の設定を変えることで、最大励磁電流Ifmaxの大きさを可変することができる。さらに、充電線5の這い回しが各車両において同一となるように組付けを行うことにより、界磁電流Ifの調節精度を上げることができる。
By biasing the
If = (V B / Rf) D (2)
It becomes. Moreover, the magnitude of the maximum excitation current Ifmax can be varied by changing the setting of the target value (V REG ) of the adjustment voltage. Further, the adjustment accuracy of the field current If can be increased by assembling the charging line 5 so that the scooping of the charging line 5 is the same in each vehicle.
デューティ比信号VGの繰り返し周期Tは、界磁巻線25、35のもつ時定数T1よりも小さいことが望ましい。界磁電流Ifの変動幅を小さくし、平均化精度を上げることができる。図2に示す例では、Ifの平均値をデューティ比Dの大きさとして扱うことができる。また、界磁電流の平均的な大きさ(界磁巻線25に流れる界磁電流、または、界磁で巻線35に流れる界磁電流)をデューティ比信号(VG)のもつパルス電圧の時間幅(T、tON)で調節することができ、平均的な大きさと位相の調節が容易となる。
It is desirable that the repetition period T of the duty ratio signal V G is smaller than the time constant T 1 of the
このように、本実施形態の車両用発電装置では、主発電機2と従属発電機3とを並行運転する際に、主発電機2でECU1の調整電圧指令を目標値とする電圧フィードバック制御を行い、ここで得られるデューティ比信号をECU1に送信し、ECU1を介して、従属発電機3でECU1から受信したデューティ比信号に基づく指令をもとに界磁電流を制御している。このような仕組みとすることで、個々の発電機2、3に汎用性を持たせることができ、特別な外部センシング端子や専用のインタフェースが不要であってコストダウンを図ることができ、発電機の並行運転による電力供給源の増設を容易に構築することが可能となる。また、個々の発電機の性能2、3を損なわないため、ネットワーク化に適しており、増設コストを抑えることができる。
Thus, in the vehicular power generator of this embodiment, when the main generator 2 and the
また、主発電機2と従属発電機3は、同一の発電電力の供給能力を有しているため、同一比率の発電量で主発電機2と従属発電機3とを並行運転することが可能となる。また、主発電機2の電圧比較回路23と従属発電機3の界磁制御回路34との間に、デューティ比信号の周波数特性を調節する補償手段としての遅延器1021を備えている。主発電機2で生成されたデューティ比信号を従属発電機3と共用化するとともに遅延器1021を備えることにより、従属発電機3の界磁電流の大きさまたは位相の調節が容易になる。
Moreover, since the main generator 2 and the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、1つの主発電機2と1つの従属発電機3とを組み合わせたが、従属発電機3は2つ以上を組み合わせるようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the embodiment described above, one main generator 2 and one sub-generator 3 are combined, but two or more sub-generators 3 may be combined.
本発明によれば、主発電機と従属発電機とを並行運転する際に、主発電機で外部制御装置の調整電圧指令を目標値とする電圧フィードバック制御を行い、ここで得られるデューティ比信号を外部制御装置に送信し、外部制御装置を介して、従属発電機で外部制御装置から受信したデューティ比信号に基づく指令をもとに界磁電流を制御している。このような仕組みとすることで、個々の発電機に汎用性を持たせることができ、特別な外部センシング端子や専用のインタフェースが不要であってコストダウンを図ることができ、発電機の並行運転による電力供給源の増設を容易に構築することが可能となる。 According to the present invention, when the main generator and the subordinate generator are operated in parallel, the main generator performs voltage feedback control with the adjustment voltage command of the external control device as a target value, and the duty ratio signal obtained here Is transmitted to the external control device, and the field current is controlled based on a command based on the duty ratio signal received from the external control device by the slave generator via the external control device. This mechanism allows individual generators to be versatile, eliminates the need for special external sensing terminals and dedicated interfaces, and reduces costs. It is possible to easily construct an additional power supply source.
1 ECU
2 主発電機
3 従属発電機
7 電気負荷
21 通信インタフェース
23 電圧比較回路
24、34 界磁制御回路
26、36 固定子巻線
27、37 整流器
1 ECU
2
Claims (3)
前記主発電機は、
前記外部制御装置から受信した調整電圧指令と自装置の出力電圧との比較結果に基づいてデューティ比信号を出力する電圧比較手段(23)と、
前記電圧比較手段から出力される前記デューティ比信号に基づいて自装置の第1の界磁巻線(25)に流れる界磁電流を調節する主界磁制御手段(24)と、
前記主界磁制御手段によって調節される界磁電流に基づいて起電力を発生し、主整流器(27)によってこの起電力を直流に変換した電力を車載電気負荷(7)に供給する主発電手段(26、27)と、
前記電圧比較手段から出力される前記デューティ比信号を前記外部制御装置に向けて送信する通信手段(21)と、を備え、
前記従属発電機は、
前記デューティ比信号に対応する指令が前記外部制御装置から送られてきたときに、この指令に基づいて自装置の第2の界磁巻線(35)に流れる界磁電流を調節する従属界磁制御手段(34)と、
前記従属界磁制御手段によって調節される界磁電流に基づいて起電力を発生し、従属整流器(37)によってこの起電力を直流に変換した電力を前記車載電気負荷に供給する従属発電手段(36、37)と、を備え、
前記通信手段は、平均化処理された前記デューティ比信号を前記外部制御装置に向けて送信し、
前記電圧比較手段と、前記従属界磁制御手段との間に、前記デューティ比信号の周波数特性を調節する補償手段(1021)を備え、
前記補償手段は、第2の時定数T 2 を有し、この第2の時定数T 2 が前記第1の界磁巻線および前記第2の界磁巻線が有する第1の時定数T 1 の2倍の大きさに設定されていることを特徴とする車両用発電装置。 An external control device (1) having the function of a master unit, and main power generation having the function of a slave unit that receives command information transmitted from the external control device and transmits information on the own device to the external control device In a vehicle power generation device comprising a machine (2) and a subordinate generator (3),
The main generator is
Voltage comparison means (23) for outputting a duty ratio signal based on a comparison result between the adjustment voltage command received from the external control device and the output voltage of the own device;
Main field control means (24) for adjusting a field current flowing in the first field winding (25) of the device based on the duty ratio signal output from the voltage comparison means;
Main power generation means (26) for generating an electromotive force based on the field current adjusted by the main field control means, and for supplying electric power obtained by converting the electromotive force to a direct current by the main rectifier (27) to the on-vehicle electric load (7). 27)
Communication means (21) for transmitting the duty ratio signal output from the voltage comparison means to the external control device,
The subordinate generator is:
When a command corresponding to the duty ratio signal is sent from the external control device, dependent field control means for adjusting the field current flowing in the second field winding (35) of the own device based on the command. (34)
Dependent power generation means (36, 37) that generates an electromotive force based on the field current adjusted by the dependent field control means, and supplies the electric power obtained by converting the electromotive force to a direct current by the dependent rectifier (37) to the on-vehicle electric load. ) and, with a,
The communication means transmits the averaged duty ratio signal to the external control device,
Compensating means (1021) for adjusting a frequency characteristic of the duty ratio signal is provided between the voltage comparing means and the dependent field control means,
The compensation means has a second time constant T 2 , and the second time constant T 2 is a first time constant T that the first field winding and the second field winding have. 1 of twice is set to a size vehicle generator apparatus according to claim Rukoto.
前記主発電機と前記従属発電機は、同一の発電電力の供給能力を有することを特徴とする車両用発電装置。 In claim 1 ,
The main generator and the sub-generator have the same generation power supply capability.
前記外部制御装置、前記主発電機、前記従属発電機は、相互に車載ネットワーク(4)を介して接続され、
前記補償手段は、前記外部制御装置を経由する遅れ要素であることを特徴とする車両用発電装置。 In claim 2 ,
The external control device, the main generator, and the sub generator are connected to each other via an in-vehicle network (4) ,
It said compensating means, the power generation device comprising a delay element der Rukoto passing through the external control device.
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