JPH05103432A - Power generation control system - Google Patents

Power generation control system

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JPH05103432A
JPH05103432A JP25763591A JP25763591A JPH05103432A JP H05103432 A JPH05103432 A JP H05103432A JP 25763591 A JP25763591 A JP 25763591A JP 25763591 A JP25763591 A JP 25763591A JP H05103432 A JPH05103432 A JP H05103432A
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power generation
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Masakatsu Fujishita
政克 藤下
Keiichi Masuno
敬一 増野
Mitsuru Nagase
永瀬  満
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Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
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Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To control a power source and a generator with the state of a power storing device taken into consideration by providing in the system a field magnetic current control device which controls the stage of the power storing device and the generator, a device for detecting discharging current of the power storing device, and a device for detecting the reorientation state continua tion time of the power storing device. CONSTITUTION:An internal combustion engine controller 8 uses, as inputs for judging the state of a vehicle, parameters 2 of the internal combustion engine including a pulse output 'n' which is generated every specified rotation angle of a crank shaft, a water temperature of the engine Tw, the opening of a throttle Q, and an engine intake air quantity theta. Under these conditions, the controller 8 detects the load state of an air conditioner, the start-up of a vehicle, the running state of the vehicle, and the electric load and then decides the state of the engine load. After that, it sets the generating voltage of a vehicle-mounted generator 3 which is optimum for the state of the vehicle. These processes are calculated in the internal combustion engine controlling device 8 and a control pulse P to correspond to a target generating voltage is output to a field magnetic current control device 5.

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、動力源(例えば内燃機
関)を有する車輛、船舶等の充電系に関し、特に、上記
動力源により駆動されて発電を行う発電制御システムに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging system for a vehicle, a ship or the like having a power source (for example, an internal combustion engine), and more particularly to a power generation control system driven by the power source to generate power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば自動車に搭載され、その内
燃機関によって回転駆動されて発電を行う発電機の制御
は、一般に、いわゆるICレギュレ−タと呼ばれる制御
装置により界磁電流を断続制御することにより行われて
いた。このICレギュレ−タは、発電機の出力により充
電されるバッテリの出力電圧を検出しつつ、これが指定
値以下となれば界磁電流を供給して発電を行い、他方、
所定値以上の場合には界磁電流を遮断して発電を中止す
るものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, control of a generator mounted on, for example, an automobile and driven to rotate by its internal combustion engine to generate electric power is generally performed by intermittently controlling a field current by a control device called a so-called IC regulator. Was done by. This IC regulator detects the output voltage of the battery charged by the output of the generator, and supplies a field current to generate power when this falls below a specified value, while
When the value exceeds a predetermined value, the field current is shut off and power generation is stopped.

【0003】また、特開昭60−16195号公報によ
れば、単にバッテリ出力のみならず、エンジン状態や電
気負荷の状態に応じて発電機の発電動作を総合かつ良好
に制御すべく、マイクロコンピュ−タを使用して発電機
の界磁電流を制御する車載発電機の制御装置が知られて
いる。この制御装置では、その第2図に示される電気回
路からも明らかな様に、マイクロコンピュ−タから成る
制御装置は、エアコンやヘッドランプ投入を検出するセ
ンサ等を含む内燃機関の運転パラメ−タを取り込んで車
載エンジンの運転状態または電気負荷状態を検出する。
そして、この検出されたエンジンの運転状態または電気
負荷状態に対応して車載発電機の発電量をすなはち、発
電量を制御するためのレギュレ−タの目標電圧値を切り
替えていた
Further, according to Japanese Patent Laid-Open No. 60-16195, a micro computer is used to comprehensively and satisfactorily control not only the battery output but also the power generation operation of the generator in accordance with the state of the engine and the state of the electric load. There is known a control device for an on-vehicle generator that controls a field current of the generator by using a controller. In this control device, as is apparent from the electric circuit shown in FIG. 2, the control device including a microcomputer is a driving parameter for an internal combustion engine including an air conditioner, a sensor for detecting the turning on of a headlamp, and the like. To detect the operating condition or electric load condition of the vehicle-mounted engine.
Then, the target voltage value of the regulator for controlling the power generation amount is switched, that is, the power generation amount of the vehicle-mounted generator is switched according to the detected engine operating state or electric load state.

【0004】。[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術になる
車載発電機の制御装置では、特に後者においては、成る
ほど、エンジンの運転状態や電気負荷状態を取り込んで
総合的に発電動作の制御をするため、より良好な制御が
可能ではあるが、エンジンにとって最適な制御を優先し
て考えている。このため、発電機の発電動作を制御する
方法としては、単にレギュレ−タの目標電圧値を切り替
えるだけであり、内燃機関の動力性能向上や燃費向上の
効果は充分なるものが得られたとしても、これではバッ
テリ−の充電状態や特にバッテリ−の寿命に対する配慮
が充分ではなく、結果としてバッテリ−の寿命を短くし
てしまうという問題がある。
In the control device for a vehicle-mounted generator according to the above-mentioned conventional technique, particularly in the latter case, it is possible to comprehensively control the power generation operation by taking in the operating state of the engine and the electric load state. Therefore, better control is possible, but the optimum control for the engine is given priority. Therefore, as a method of controlling the power generation operation of the generator, simply switching the target voltage value of the regulator, even if the effect of improving the power performance and fuel efficiency of the internal combustion engine is sufficient. However, this does not give sufficient consideration to the state of charge of the battery and especially the life of the battery, and as a result, the life of the battery is shortened.

【0005】そこで、本発明は、上記従来技術における
問題点に鑑み、蓄電手段の状態を考慮して、上記動力源
と発電機を制御する発電制御システムを提供することを
目的とする。
Therefore, in view of the problems in the prior art, it is an object of the present invention to provide a power generation control system for controlling the power source and the power generator in consideration of the state of the power storage means.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解消するた
めに、主たる駆動対象を他に有する動力源により駆動さ
せられる発電機の発電電力により充電される蓄電手段と
上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するために上
記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出力電力
を変化させる発電制御システムにおいて、上記蓄電手段
の状態と、動力源の運転状態とに基づいた上記発電機の
制御とを行なう界磁電流制御手段と、上記蓄電手段の放
電電流を検出する手段と、上記蓄電手段の放電状態継続
時間を検出する手段とを有することとしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the above-mentioned generator and the power storage means which is charged by the generated electric power of the generator driven by the power source having another main drive target are controlled. In a power generation control system that controls a field current of the generator to control the generator and changes output power of the generator, based on a state of the power storage unit and an operating state of a power source. Further, it has a field current control means for controlling the generator, a means for detecting a discharge current of the power storage means, and a means for detecting a discharge state duration time of the power storage means.

【0007】[0007]

【作用】主たる駆動対象を他に有する動力源により駆動
させられる発電機の発電電力により充電される蓄電手段
と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するために
上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出力電
力を変化させる発電制御システムにおいて、界磁電流制
御手段は、上記蓄電手段の状態と、動力源の運転状態と
に基づいた上記発電機の制御とを行なう。放電電流を検
出する手段は、蓄電手段の放電電流を検出する。放電状
態継続時間を検出する手段は、蓄電手段の放電状態継続
時間を検出する。上記界磁電流制御手段は、上記蓄電手
段の放電電流の検出値と上記蓄電手段の放電状態継続時
間の積が所定の値を超えた時、上記蓄電手段が放電状態
となるような上記発電機の制御を禁止する。こうして、
蓄電手段の寿命悪化要因を常に監視しながら発電電圧を
変化させるものである。
The field of the generator is controlled in order to control the generator and the power storage means charged by the generated electric power of the generator driven by the power source having the other main driving target, and to control the generator. In the power generation control system that controls the current to change the output power of the generator, the field current control means controls the generator based on the state of the power storage means and the operating state of the power source. To do. The means for detecting the discharge current detects the discharge current of the power storage means. The means for detecting the discharge state duration time detects the discharge state duration time of the power storage means. The field current control means is such a generator that the storage means is in a discharge state when the product of the detected value of the discharge current of the storage means and the discharge state duration of the storage means exceeds a predetermined value. Prohibit control of. Thus
The power generation voltage is changed while constantly monitoring the life deterioration factor of the power storage means.

【0008】すなわち、蓄電手段の寿命が悪化する条件
下においてのみ、発電電圧を変化させないので、動力源
の動力性能や燃費の効果は充分確保しつつ、従来通りの
蓄電手段の寿命が確保されることが可能となる。
That is, since the generated voltage is not changed only under the condition that the life of the electricity storage means is deteriorated, the life of the electricity storage means as usual is ensured while the effect of power performance and fuel consumption of the power source is sufficiently ensured. It becomes possible.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例になる発電制御シス
テムについて、添付の図面を参照しながら詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power generation control system according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1は、上記本発明になる発電制御システ
ムの1例を示すもので、この図において、車両に搭載さ
れた内燃機関制御手段8は、内燃機関のパラメ−タ2で
あるクランク軸11の所定の回転角(例えば、1度)毎
に出るパルス出力n、エンジン水温TW、スロットル開
度QA、エンジン吸入空気量θ等を車両状態判別入力と
し、これらの条件からエアコン負荷状態の検出、始動時
の検出、車両の走行状態の検出、電気負荷の検出を行
い、エンジン負荷の状態判別をする。その後、車両状態
に最適となる車両発電機3の発電電圧を設定する。これ
らの処理を内燃機関制御手段8の内部で演算処理し、目
標発電電圧に相当する制御パルスPを界磁電流制御手段
5へ出力する。制御パルスPを受けた界磁電流制御手段
5は、制御パルスPに基づきバッテリ電圧VBが目標発
電電圧となるように制御する。
FIG. 1 shows an example of the power generation control system according to the present invention. In this figure, an internal combustion engine control means 8 mounted on a vehicle is a crankshaft which is a parameter 2 of the internal combustion engine. predetermined rotational angle of 11 (for example, 1 degree) pulse output n out for each engine coolant temperature T W, throttle opening Q a, an engine intake air amount θ such a vehicle state determination input, air conditioning load condition from these conditions Detection of the engine load, detection of the starting state, detection of the running state of the vehicle, detection of the electric load, and determination of the state of the engine load. Then, the power generation voltage of the vehicle generator 3 that is optimal for the vehicle state is set. These processes are arithmetically processed in the internal combustion engine control means 8 and the control pulse P corresponding to the target generated voltage is output to the field current control means 5. The field current control means 5 which has received the control pulse P controls the battery voltage V B to the target power generation voltage based on the control pulse P.

【0011】まず、図2には、上記本発明になる発電制
御システムの全体構成が示されており、この図におい
て、例えば自動車等、車両に搭載された内燃機関1は、
回転トルクを出力する出力軸、すなわちクランク軸11
を備えている。このクランク軸11には、図示されてい
ないが、プ−リやベルトを介して車載発電機3が機械的
に連結されている。この車載発電機3は、従来の発電機
と同様、外周に界磁巻線31を巻いた回転子と、この回
転子の外周面に対向する様に3相巻線32a,32b,
32cを巻いた固定子とから構成されており、そして、
この回転子は上記内燃機関1のクランク軸に同期して回
転駆動される。また、上記発電機3の3相巻線32a,
32b,32cには、例えば6個のダイオ−ドを直並列
に接続して成る整流回路33が接続され、発電機の3相
交流出力を整流して車載バッテリ4に供給して充電する
様に構成されている。
First, FIG. 2 shows the overall configuration of the power generation control system according to the present invention. In this figure, an internal combustion engine 1 mounted in a vehicle such as an automobile is
Output shaft that outputs rotational torque, that is, crankshaft 11
Is equipped with. Although not shown, the in-vehicle generator 3 is mechanically connected to the crankshaft 11 via a pulley or a belt. This on-vehicle generator 3 is similar to a conventional generator in that a rotor having a field winding 31 wound around its outer periphery and three-phase windings 32a, 32b, facing each other on the outer peripheral surface of the rotor.
And a stator wound with 32c, and
This rotor is rotationally driven in synchronization with the crankshaft of the internal combustion engine 1. In addition, the three-phase winding 32a of the generator 3,
A rectifier circuit 33 formed by connecting, for example, six diodes in series and parallel is connected to 32b and 32c so that the three-phase AC output of the generator is rectified and supplied to the vehicle battery 4 for charging. It is configured.

【0012】上記車載発電機3には、上記車載バッテリ
電圧VBを検出しながら出力電圧を調整する発電制御装
置5が接続されている。
The vehicle-mounted generator 3 is connected to a power generation control device 5 that adjusts the output voltage while detecting the vehicle-mounted battery voltage V B.

【0013】この発電制御装置5は、界磁巻線31に直
列に接続されたパワートランジスタTR,並列に接続さ
れたダイオードFD,パワートランジスタTRを制御す
る制御回路50から構成される。制御回路50はバッテ
リ4の電圧VBを検出し、内部参照電圧VREF(後
述)と比較し、VBがVREFより大きい時にはパワー
トランジスタTRへ与えるデューティーを小さくし、界
磁電流IFを減じ発電機の出力電圧を低くし発電を抑制
する。VBがVREFより小さい時には逆の動作で発電
を高める。ここで、発電機の外部からの信号PをC端子
により受信し、その信号Pのデューティーにより前記V
REFを可変ならしめ、発電電圧を可変できるように構
成されている。
The power generation control device 5 comprises a power transistor TR connected in series to the field winding 31, a diode FD connected in parallel, and a control circuit 50 for controlling the power transistor TR. The control circuit 50 detects the voltage V B of the battery 4 and compares it with an internal reference voltage VREF (described later). When V B is larger than VREF, the duty applied to the power transistor TR is reduced to reduce the field current IF and reduce the generator current. To lower the output voltage and suppress power generation. When V B is smaller than V REF, the reverse operation increases power generation. Here, the signal P from the outside of the generator is received by the C terminal, and the V of the signal P is changed by the duty of the signal P.
The REF is variable so that the generated voltage can be varied.

【0014】また、一般の車両と同様に、上記車両に車
載された内燃機関1は、その回転トルクをトランスミッ
ション2を介して駆動輪6に伝達されている。この内燃
機関1は、上記図2に示す例では、いわゆるMPI(多
気筒燃料噴射)方式の4気筒内燃機関であり、4個のイ
ンジェクタ51とその駆動装置52が設けられ、これら
によって各気筒毎に燃料供給量が制御されている。ま
た、内燃機関1には、各気筒毎に点火プラグ53が取り
付けられ、これらは、例えば点火コイルを内蔵したディ
ストリビュ−タ54から点火気筒順に配電される点火用
高電圧によりスパ−クを発生し、各気筒内に充填圧縮さ
れた燃料を爆発させる。そして、これらインジェクタ5
1、点火プラグ53の動作は、内燃機関の制御装置であ
る、いわゆるエンジンコントロ−ルユニット(ECU)
によって制御される。また、上記図2中、上記内燃機関
1に供給する燃料を蓄えるための燃料タンク7の内部に
は、燃料を加圧して上記インジェクタ51に供給するた
めの燃料ポンプ71が沈設され、この燃料ポンプ71の
動作も、また、上記ECU8により、燃料ポンプ制御装
置72を介して制御される。
Further, similarly to a general vehicle, the internal combustion engine 1 mounted on the vehicle has its rotational torque transmitted to the drive wheels 6 via the transmission 2. In the example shown in FIG. 2, the internal combustion engine 1 is a so-called MPI (multi-cylinder fuel injection) type four-cylinder internal combustion engine, which is provided with four injectors 51 and a drive device 52 for each cylinder. The fuel supply amount is controlled. Further, an ignition plug 53 is attached to each cylinder of the internal combustion engine 1, and these sparks are generated by a high voltage for ignition which is distributed from a distributor 54 having a built-in ignition coil in the order of the ignition cylinders. Then, the fuel filled and compressed in each cylinder is exploded. And these injectors 5
1. The operation of the ignition plug 53 is a so-called engine control unit (ECU) which is a control device for an internal combustion engine.
Controlled by. Further, in FIG. 2, a fuel pump 71 for pressurizing the fuel and supplying the fuel to the injector 51 is sunk inside the fuel tank 7 for storing the fuel to be supplied to the internal combustion engine 1. The operation of 71 is also controlled by the ECU 8 via the fuel pump control device 72.

【0015】この様に、内燃機関1の制御を行う上記E
CU8は、図にも示す様に、例えばマイクロコンピュ−
タ等を利用して構成されたものであり、図示の例では、
各種演算を行うためのセントラルプロセッシングユニッ
ト(CPU)81、演算に用いる各種デ−タを一時的に
記憶するためのランダムアクセスメモリ(RAM)82
及びプログラムや必要なデ−タ等を格納・記憶したリ−
ドオンメモリROM83とから構成され、さらに、これ
らとは個別に、いわゆる、入出力混成集積回路(I/O
LSI)84が設けられている。このI/O LSI
84は、上記内燃機関1の制御に必要な各種のパラメ−
タやデ−タを上記マイクロコンピュ−タ内に取り込むた
めのものであり、例えば、バッテリ電圧VB等のアナロ
グ信号については、これをディジタル信号に変換するA
/D変換器等も内蔵している。また、このI/O LS
I84は、上記マイクロコンピュ−タの演算結果に基づ
いて各種のアクチュエ−タを駆動・制御する制御信号を
も発生するように構成されている。
As described above, the above-mentioned E for controlling the internal combustion engine 1 is performed.
The CU8 is, for example, a micro computer as shown in the figure.
It is configured by using the
Central processing unit (CPU) 81 for performing various calculations, random access memory (RAM) 82 for temporarily storing various data used for calculations
And a store that stores and stores programs and necessary data.
Of the input / output hybrid integrated circuit (I / O).
LSI) 84 is provided. This I / O LSI
Reference numeral 84 denotes various parameters necessary for controlling the internal combustion engine 1.
This is for taking in data and data into the above-mentioned microcomputer, and for example, for analog signals such as the battery voltage V B , this is converted into a digital signal A.
It also has a built-in / D converter. Also, this I / O LS
The I84 is also configured to generate a control signal for driving / controlling various actuators based on the calculation result of the microcomputer.

【0016】以上のECU8による制御に必要な内燃機
関1のパラメ−タやデ−タを検出するため、例えば、内
燃機関1に吸入される吸入空気量Qを検出する空気流量
計(例えば、ホットワイヤ式エア−フロ−センサ等)1
01、冷却水の水温TWを検知する水温センサ102、
スロットルバルブの開度θを検出するスロットルセンサ
103、排気ガス中の酸素濃度O2を検出して供給燃料
の空燃比(A/F)を制御するためのO2センサ10
4、内燃機関1の速度あるいは回転角度を検出するため
に上記クランク軸11の所定の回転角(例えば、1度)
毎にパルス出力nを発生するクランク角センサ105、
例えばアクセルペダルの踏角あるいはスロットルバルブ
の開度θから機関1のアイドル運転状態SIを検出する
アイドルスイッチ106、そして、機関1の始動を行う
スタ−タの投入SSを検出するスタ−タスイッチ107
等が設けられている。さらに、上記トランスミッション
2には、ニュ−トラル状態SNにあるか否かを検知する
ためのニュ−トラルスイッチ108が設けられている。
In order to detect the parameters and data of the internal combustion engine 1 necessary for the control by the ECU 8 as described above, for example, an air flow meter (for example, a hot air meter that detects the intake air amount Q taken into the internal combustion engine 1). Wire type air-flow sensor, etc.) 1
01, a water temperature sensor 102 for detecting the water temperature T W of the cooling water,
A throttle sensor 103 for detecting the opening degree θ of the throttle valve, and an O 2 sensor 10 for detecting the oxygen concentration O 2 in the exhaust gas and controlling the air-fuel ratio (A / F) of the supplied fuel.
4. A predetermined rotation angle (for example, 1 degree) of the crankshaft 11 in order to detect the speed or rotation angle of the internal combustion engine 1.
A crank angle sensor 105 that generates a pulse output n for each
For example an idle switch 106 for detecting the idling state S I of the engine 1 from the opening θ of the depression angle or the throttle valve of the accelerator pedal, and, stannous perform starting of the engine 1 - Star detecting the charged S S of data - data Switch 107
Etc. are provided. Further, the transmission 2 is provided with a neutral switch 108 for detecting whether or not it is in the neutral state S N.

【0017】以上に説明した内燃機関1の各種動作パラ
メ−タやデ−タに加え、上記ECU8には、上記車載バ
ッテリ4のバッテリ電圧VBと、この車載バッテリ4に
接続される、例えばヘッドライトランプ等の電気負荷4
1,41…に供給される負荷電流Ilを検出する電流セ
ンサ42の出力信号と、上記発電機3の界磁巻線31に
供給される界磁電流Ifを検出する電流センサ35の出
力信号とが入力されている。これら電流センサ42,3
5は、例えばホ−ル素子等を利用して構成されたもので
ある。
In addition to the various operating parameters and data of the internal combustion engine 1 described above, the ECU 8 has a battery voltage V B of the vehicle-mounted battery 4 and a headlight connected to the vehicle-mounted battery 4, for example, a headlight. Electric load such as playing cards 4
The output signal of the current sensor 42 for detecting the load current I l supplied to 1 , 41, ... And the output of the current sensor 35 for detecting the field current I f supplied to the field winding 31 of the generator 3. Signal and are being input. These current sensors 42, 3
Reference numeral 5 is configured by using, for example, a hall element or the like.

【0018】加うるに、車載のエアコンディショナのコ
ンプレッサ9を内燃機関1のクランク軸11に断続する
ための電磁クラッチ91の動作を検知する、いわゆるエ
アコン負荷スイッチ92の出力信号Aも、上記ECU8
に入力されており、これによってエアコンの投入を判別
する。
In addition, the output signal A of the so-called air conditioner load switch 92 for detecting the operation of the electromagnetic clutch 91 for connecting and disconnecting the compressor 9 of the vehicle-mounted air conditioner to the crankshaft 11 of the internal combustion engine 1 is also controlled by the ECU 8 described above.
Has been input to, which determines whether the air conditioner is turned on.

【0019】以上に説明した構成において、まず、発電
制御装置5は、車載バッテリ4の出力電圧VBを検出
し、これを所定の基準値と比較しながら界磁電流If
断続制御し、もって、車載発電機3の発電動作を制御す
る。他方、ECU8は、上記の各種センサ,スイッチ等
から出力される内燃機関1の運転パタメ−タを取り込
み、所定の演算を行った後、この演算結果に基づいて各
種のアクチュエ−タ(上記の例では、供給する燃料を制
御するためのインジェクタ51、気筒内に充填された燃
料を着火爆発させる点火プラグ53、そしてインジェク
タ51に加圧燃料を供給する燃料ポンプ71)を適宜制
御して、内燃機関1の運転動作を制御することは従来技
術と同様である。
In the configuration described above, first, the power generation control device 5 detects the output voltage V B of the on-vehicle battery 4, compares it with a predetermined reference value, and intermittently controls the field current If , Accordingly, the power generation operation of the vehicle-mounted generator 3 is controlled. On the other hand, the ECU 8 takes in the operation parameters of the internal combustion engine 1 output from the various sensors, switches, etc., performs a predetermined calculation, and then based on the calculation result, various actuators (the above-mentioned examples Then, the injector 51 for controlling the fuel to be supplied, the ignition plug 53 for igniting and exploding the fuel filled in the cylinder, and the fuel pump 71) for supplying the pressurized fuel to the injector 51 are appropriately controlled, and the internal combustion engine The control of the driving operation of No. 1 is the same as that of the related art.

【0020】そして、本発明によれば、ECU8は、上
記内燃機関1の動作を制御するのみならず、更には、上
記車載発電機3の発電動作をも制御する様に構成されて
いる。即ち、上記ECU8のI/O LSI84の出力
側ポ−ト(図2中、I/OLSI84右端部)からは制
御パルスPが出力され、発電制御装置5の制御回路50
のC入力端子に入力されている。
According to the present invention, the ECU 8 is configured not only to control the operation of the internal combustion engine 1 but also to control the power generation operation of the on-vehicle generator 3. That is, the control pulse P is output from the output side port (the right end portion of the I / OLSI 84 in FIG. 2) of the I / O LSI 84 of the ECU 8, and the control circuit 50 of the power generation control device 5 is output.
Is input to the C input terminal of.

【0021】この制御回路50の回路構成が添付の図3
に詳細に示されている。図3は発電機3の制御回路50
の回路ブロックを示すものであり、電圧偏差回路501
およびPWM回路502からなる主制御ループと、C端
子からの制御パルスPを受信し、波形を整形する波形整
形回路503と,デューティー電圧変換回路504と,
VTRF切り換え回路505とから成る。
The circuit configuration of the control circuit 50 is shown in FIG.
In detail. FIG. 3 shows the control circuit 50 of the generator 3.
Of the voltage deviation circuit 501.
And a main control loop composed of the PWM circuit 502, a waveform shaping circuit 503 which receives the control pulse P from the C terminal and shapes the waveform, a duty voltage conversion circuit 504,
And a VTRF switching circuit 505.

【0022】更に、L端子を介して充電警告灯506を
駆動する警報回路507を有する。ここで制御パルスP
が入力されると波形整形回路503で整形され、パルス
の波高値VPが一定値(VP)にコントロールされる。
整形されたパルス信号aはデューティー電圧変換回路5
04に伝達され、そのデューティ値に従って直流電圧V
REF1を発生する。VREF切り換え回路505は信
号aの周期を検出し、一定(例えば20mS)以上の周
期である時には出力VREFを内部参照電圧VREF2
(図5のデュ−ティがa%以上、且つb%以下の範囲で
あり、界磁電流を固定値に制御すること)に切り換え、
それ以外の時にはVREF1(図5のデュ−ティが上記
の範囲以外(0〜a%、b〜100%の範囲)で制御す
ること)に切り換える。
Further, an alarm circuit 507 for driving the charging warning lamp 506 via the L terminal is provided. Here, the control pulse P
Is input, the waveform is shaped by the waveform shaping circuit 503, and the crest value VP of the pulse is controlled to a constant value (VP).
The shaped pulse signal a is the duty voltage conversion circuit 5
04, and the DC voltage V according to the duty value.
Generate REF1. The VREF switching circuit 505 detects the cycle of the signal a, and outputs the output VREF to the internal reference voltage VREF2 when the cycle is constant (for example, 20 mS) or more.
(The duty in FIG. 5 is in the range of a% or more and b% or less, and the field current is controlled to a fixed value).
At other times, it is switched to VREF1 (control the duty in FIG. 5 outside the above range (0 to a%, b to 100%)).

【0023】次に図4は、上記ECU8から上記発電制
御装置5の制御回路に出力する制御パルスPを示したも
のである。
Next, FIG. 4 shows a control pulse P output from the ECU 8 to the control circuit of the power generation control device 5.

【0024】制御パルスPは、内燃機関1の運転状態に
応じてECU8で演算された、発電機の目標発電電圧の
指令値に相当し、発電制御装置5への出力信号である。
その制御パルス値は以下の式で表される。
The control pulse P corresponds to the command value of the target power generation voltage of the generator calculated by the ECU 8 according to the operating state of the internal combustion engine 1, and is an output signal to the power generation control device 5.
The control pulse value is represented by the following formula.

【0025】 デュ−ティ=Ton/(Ton+Toff) [%] 図5は、内燃機関1の運転状態に応じてECU8で演算
された制御パルスPと車載発電機3の目標発電電圧の関
係を示した一例である。この図において、aをデュ−テ
ィの下限値、bを上限値として定め、デュ−ティをa%
以上、且つb%以下の範囲(この範囲を発電制御機能と
呼ぶ)で出力すれば、発電機の出力電圧がデュ−ティに
対応した目標発電電圧となるように界磁電流の制御を行
う。また、デュ−ティを上記の範囲以外(0〜a%、b
〜100%の範囲。この範囲を界磁電流制御機能と呼
ぶ))で出力すれば、界磁電流制御手段は界磁電流制御
機能の制御を行い、発電機の出力電圧を、バッテリがフ
ル充電電圧以上となる14.4V程度(基準電圧)とな
るように界磁電流を制御する。界磁電流機能では、発電
電圧は一定(14.4V)であり、発電カット状態には
ならない。発電制御機能では、発電電圧を0〜16Vの
範囲内で自由に変えることができる。特に、12V以下
に設定した場合は、発電カット状態とすることができ
る。尚、デュ−ティと目標発電電圧は一義的に求まる比
例関係の特性が得られる構成とする。
Duty = Ton / (Ton + Toff) [%] FIG. 5 shows the relationship between the control pulse P calculated by the ECU 8 according to the operating state of the internal combustion engine 1 and the target generated voltage of the vehicle-mounted generator 3. This is an example. In this figure, a is defined as the lower limit value of duty and b is defined as the upper limit value, and the duty is defined as a%.
By outputting in the range above and b% or less (this range is called the power generation control function), the field current is controlled so that the output voltage of the generator becomes the target power generation voltage corresponding to the duty. In addition, the duty is out of the above range (0 to a%, b
~ 100% range. If this range is referred to as the field current control function)), the field current control means controls the field current control function so that the output voltage of the generator becomes equal to or higher than the full charge voltage of the battery. The field current is controlled so as to be about 4 V (reference voltage). In the field current function, the power generation voltage is constant (14.4 V), and the power generation cutoff state does not occur. With the power generation control function, the power generation voltage can be freely changed within the range of 0 to 16V. In particular, when the voltage is set to 12 V or less, the power generation can be cut off. It should be noted that the duty and the target power generation voltage are configured to obtain a characteristic of a proportional relationship uniquely obtained.

【0026】ここで、図6にデューティ電圧変換回路5
04の波形を示す。図6(a)にC端子に入力されるパ
ルス波形を示す。
Here, the duty voltage conversion circuit 5 is shown in FIG.
The waveform of 04 is shown. FIG. 6A shows a pulse waveform input to the C terminal.

【0027】図7は波形整形回路503であり、503
a,503bはC−MOSトランスファーゲートにより
構成されるアナログ・スイッチ、503cは基準電圧源
(2.4V)、503dはNOTゲートである。入力c
がHiレベルの時にはアナログ・スイッチ503aが導
通、アナログ・スイッチ503bが遮断状態であり、出
力aは接地される。次に、入力cがLowレベルの時に
はアナログ・スイッチ503bが導通、アナログ・スイ
ッチ503aが遮断状態であり、出力aは2.4Vとな
る。図6(a)の様にc入力がHi/Lowを繰り返す
と、a出力は0V/2.4Vを繰り返す。
FIG. 7 shows a waveform shaping circuit 503.
Reference numerals a and 503b are analog switches composed of C-MOS transfer gates, 503c is a reference voltage source (2.4 V), and 503d is a NOT gate. Input c
Is at the Hi level, the analog switch 503a is conductive, the analog switch 503b is off, and the output a is grounded. Next, when the input c is at the Low level, the analog switch 503b is conductive, the analog switch 503a is in the cut-off state, and the output a becomes 2.4V. When the c input repeats Hi / Low as shown in FIG. 6A, the a output repeats 0V / 2.4V.

【0028】次に、デューティ電圧変換回路504の内
部回路の一例を図8に示す。図8の504a,504b
は抵抗器、504c,504dはコンデンサで構成され
た2次フィルタである。本回路ブロックの入力aに対
し、出力VREF1はDC成分を出力し、図6(b)に
示すような波形となる。 さらに、VREF切換回路5
05の内部回路は図9に示すごとくである。505aは
周波数検出回路であり、入力aのパルス周波数が高い時
(周期が短い)にHi,パルス周波数が低い時にLow
を出力する。505b,505cはC−MOSトランス
ファーゲートにより構成されるアナログ・スイッチ、5
05eは基準電圧源(2.1V)、505dはNOTゲ
ートである。入力aが一定時間以上変化しない、即ち周
波数が低い時にはアナログ・スイッチ505cが導通、
アナログ・スイッチ505bが遮断状態であり、出力V
REFには2.1Vが現れる。次に、入力aにHi/L
ow信号が発生した時にはアナログ・スイッチ505b
が導通、アナログ・スイッチ505cが遮断状態であ
り、出力VREFはVREF1と等しくなる。以上の動
作で得られたVREF信号は図3の電圧偏差回路501
へ伝達される。
Next, an example of the internal circuit of the duty voltage conversion circuit 504 is shown in FIG. 504a and 504b in FIG.
Is a resistor, and 504c and 504d are second-order filters composed of capacitors. The output VREF1 outputs a DC component to the input a of this circuit block, and has a waveform as shown in FIG. 6 (b). Furthermore, VREF switching circuit 5
The internal circuit of 05 is as shown in FIG. Reference numeral 505a denotes a frequency detection circuit, which is Hi when the pulse frequency of the input a is high (the cycle is short) and Low when the pulse frequency is low.
Is output. 505b and 505c are analog switches composed of C-MOS transfer gates, 5
Reference numeral 05e is a reference voltage source (2.1 V), and 505d is a NOT gate. When the input a does not change for a certain period of time, that is, when the frequency is low, the analog switch 505c becomes conductive,
The analog switch 505b is in the cutoff state, and the output V
2.1V appears at REF. Next, input a is Hi / L
Analog switch 505b when ow signal occurs
Is on, the analog switch 505c is off, and the output VREF becomes equal to VREF1. The VREF signal obtained by the above operation is the voltage deviation circuit 501 of FIG.
Transmitted to.

【0029】次にECU8の動作について説明する。E
CU8はエンジンの燃料系,点火系を制御すると共に、
発電機3へデューティー信号を送り、発電電圧を制御し
その駆動トルクの最適化を行う。全体フローチャートの
一例を図10に示す。図10のステップ1001で発電
機制御のタスクを開始すると、ステップ1002へ行
く。ここでは、発電電圧を標準の14.4Vに設定す
る。次にステップ1003へ行き、エンジン回転数を測
定する。エンジン回転数が著しく低下した場合(例えば
Ne1=550r/min)、ステップ1004へ移
り、発電電圧を11.2Vに低下させる。このことは実
質的に発電を遮断した状態であり、エンジンにとっては
発電機を回転させるトルクが低減することを意味し、エ
ンジン回転数の低下を抑止することができる。
Next, the operation of the ECU 8 will be described. E
CU8 controls the fuel system and ignition system of the engine,
A duty signal is sent to the generator 3 to control the generated voltage and optimize its drive torque. An example of the overall flow chart is shown in FIG. When the generator control task is started in step 1001 of FIG. 10, the process proceeds to step 1002. Here, the power generation voltage is set to the standard 14.4V. Next, in step 1003, the engine speed is measured. When the engine speed has significantly decreased (for example, Ne1 = 550 r / min), the process proceeds to step 1004 and the generated voltage is decreased to 11.2V. This is a state in which power generation is substantially cut off, which means that the torque for rotating the generator is reduced for the engine, and a decrease in engine speed can be suppressed.

【0030】一方、発電電圧が低下することにより、バ
ッテリの放電が始まり、ステップ1005ではバッテリ
放電量△AHを計測する。(計測の具体的な方法につい
ては後述する)バッテリ放電量△AHが一定レベルAH
1を越えたときには、過放電領域であると判断し、ステ
ップ1014へジャンプし通常発電モードへ移る。
On the other hand, when the generated voltage drops, the battery starts to be discharged, and in step 1005, the battery discharge amount ΔAH is measured. (The specific method of measurement will be described later.) Battery discharge amount ΔAH is constant level AH
When it exceeds 1, it is determined to be in the over-discharge region, the routine jumps to step 1014 and shifts to the normal power generation mode.

【0031】さらに、メインループでは、ステップ10
06で燃料カット・リカバー状態であるかを判別し、燃
料カット状態から燃料供給状態へ移行する時にはステッ
プ1007へ移り、発電電圧を11.2Vに下げ、発電
遮断を行う。この時も上記と同様にして、ステップ10
08でバッテリ放電量のチェックを行う。
Further, in the main loop, step 10
At 06, it is determined whether or not the fuel cut / recover state is set, and when shifting from the fuel cut state to the fuel supply state, the routine proceeds to step 1007, where the power generation voltage is reduced to 11.2 V and power generation is cut off. At this time also, in the same manner as described above, step 10
At 08, the battery discharge amount is checked.

【0032】ステップ1009ではスロットル開度を検
出し、スロットル開度が一定値(Th1)以上の時に加
速状態であると判断し、発電電圧を12.32Vに低下
させる。ここでもステップ1011でバッテリ放電量の
チェックを行う。
In step 1009, the throttle opening is detected, and when the throttle opening is equal to or greater than a certain value (Th1), it is determined that the vehicle is in an accelerating state, and the generated voltage is reduced to 12.32V. Also in this step, the battery discharge amount is checked in step 1011.

【0033】最後に、ステップ1012では減速状態で
あるかどうかの判断を行う。減速状態である時にはステ
ップ1013へ移り、発電電圧を15.2Vに高める。
Finally, in step 1012, it is determined whether or not the vehicle is in a decelerated state. When it is in the deceleration state, the process proceeds to step 1013 and the power generation voltage is increased to 15.2V.

【0034】また、一旦通常発電モード1014に入る
と、バッテリ放電量△AHがある程度快復するまで(A
H2<AH1を満足するように定数AH2を設定する)
発電電圧を可変できないようにする。この様に制御を行
なえば、放電深度が10%を割ることはない。
Once the normal power generation mode 1014 is entered, until the battery discharge amount ΔAH recovers to some extent (A
(Set constant AH2 so that H2 <AH1)
Make the generated voltage unchangeable. With such control, the depth of discharge does not fall below 10%.

【0035】以上のフローによれば、バッテリの放電量
が一定値(AH1)を越えることが無いので、バッテリ
の寿命劣化を防止することができる。それでは、AH1
をどの様な値に設定すれば良いかについてであるが、図
11に、バッテリの放電深度と寿命の関係を取ったデー
タが有るので、これを基に説明する。
According to the above flow, the discharge amount of the battery does not exceed the constant value (AH1), so that the deterioration of the battery life can be prevented. Well then, AH1
As to what value should be set, the data relating to the depth of discharge of the battery and the service life thereof are shown in FIG.

【0036】図11は鉛バッテリの充放電繰り返し寿命
試験において、放電時の放電深度(図11の11a部の
面積=放電電流×放電時間)と寿命指数の関係を示す図
である。一般に放電深度が大きくなれば寿命が低下する
と言う傾向があるが、放電深度10%(図11の点11
b)より小さい領域では寿命は飛躍的に良くなってい
る。そこで、例えば40AH(アンペア・アワー)のバ
ッテリに対しては、 AH1=40×0.1=4AH とすれば、バッテリ寿命の劣化は誘発されないことにな
る。本実施例によれば、発電機の電圧制御を任意に行っ
てもバッテリ劣化を招かないので、車両の電気装置の信
頼性を確保することができる。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the depth of discharge (area of 11a in FIG. 11 = discharge current × discharge time) and the life index in the repeated charge / discharge life test of a lead battery. Generally, the life tends to decrease as the depth of discharge increases, but the depth of discharge is 10% (point 11 in FIG. 11).
In the smaller region b), the life is dramatically improved. Therefore, for example, for a battery of 40 AH (ampere hour), if AH1 = 40 × 0.1 = 4 AH, then deterioration of the battery life will not be induced. According to the present embodiment, the battery is not deteriorated even if the voltage of the generator is arbitrarily controlled, so that the reliability of the electric device of the vehicle can be ensured.

【0037】上記の実施例では△AHの検出方法につい
ては詳細に記載されなかったが、次にこの検出方法のい
くつかの実施例について述べる。
Although the method of detecting ΔAH has not been described in detail in the above embodiment, some embodiments of this detection method will be described next.

【0038】図12に放電電流と時間による放電深度の
検出方法についての1例を示す。バッテリの放電電流と
その累積時間からバッテリ放電量を算出し、バッテリの
放電深度を算出する。そして、算出された放電深度が設
定値以上(例えば10%)となる時間t1となった時点
から発電機の発電制御を禁止する。
FIG. 12 shows an example of the method of detecting the depth of discharge by the discharge current and time. The battery discharge amount is calculated from the battery discharge current and its accumulated time, and the battery discharge depth is calculated. Then, the power generation control of the generator is prohibited from the time t1 when the calculated depth of discharge becomes equal to or greater than the set value (for example, 10%).

【0039】図13は界磁電流と時間による放電深度の
検出方法についての1例を示した図で、例えば放電深度
10%で設定した場合を示した図である。界磁電流If
が界磁電流上限値Ifa以上で(例えば、最大界磁電流
を100%としたとき、Ifaとして98%、Ifとし
て99%の場合がこれに該当する)、かつ放電深度が1
0%以内の場合は、放電カット状態を解除せず、If>
Ifa状態の継続時間tIfが所定値以上になった時に
発電カット状態を解除する。tIfは放電深度10%の
範囲内でかつ発電制御を継続可能であるBの領域内の値
が選ばれる。また、ラインよりも右上Aの領域に達した
場合は発電制御を禁止する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a method of detecting the depth of discharge based on the field current and time, and shows a case where the depth of discharge is set to 10%, for example. Field current If
Is equal to or more than the field current upper limit value Ifa (for example, when the maximum field current is 100%, 98% of Ifa and 99% of If correspond to this), and the depth of discharge is 1
If it is within 0%, the discharge cut state is not released and If>
When the duration tIf of the Ifa state exceeds a predetermined value, the power generation cut state is released. The value of tIf is selected within the range of B where the depth of discharge is within 10% and power generation control can be continued. Further, when reaching the area on the upper right side of the line, the power generation control is prohibited.

【0040】図14にVREFとVB(DVB)の差と
時間による放電深度の検出方法についての1例を示す。
DVBが所定値a以上になった時点t1からt2までの
間に変化したDVBの変化量から、単位時間の電圧変化
量((b−a)/(t2−t1))に相当するバッテリ
放電電流に置換し、置換した放電電流累積時間(0〜
b)からバッテリの放電深度を算出する。そして、算出
された放電深度が設定値以上(例えば10%)となる時
間t3となった時点から発電制御を禁止する。
FIG. 14 shows an example of a method of detecting the depth of discharge according to the difference between VREF and VB (DVB) and time.
The battery discharge current corresponding to the voltage change amount per unit time ((b−a) / (t2−t1)) from the change amount of DVB changed from time t1 to time t2 when DVB becomes equal to or greater than the predetermined value a. And the replaced discharge current cumulative time (0 to
Calculate the depth of discharge of the battery from b). Then, the power generation control is prohibited from the time t3 when the calculated depth of discharge becomes equal to or larger than the set value (for example, 10%).

【0041】図15に電気負荷の判別と時間による放電
深度の検出方法についての1例を示す。様々な電気負荷
信号EL(ライト、フォグランプ、リアデフォッガ、ブ
レ−キ、ワイパ、ブロア、ラジエ−タファン、室内灯な
ど)やエアコンのON/OFFにより負荷電流は変化するた
め、(1)では1つの電気負荷信号ELのON/OFF時間
と放電深度の関係を1例として示す。例えば放電深度を
10%に設定した場合、電気負荷ONでは時間tはta
を経過した場合に発電制御を禁止し、電気負荷OFFで
は時間tがtbを経過した時点で発電制御を禁止する。
(2)では複数の電気負荷がONされた場合の関係につ
いて示す。負荷電流の状態は電流センサまたは上記の電
気負荷信号のそれぞれのON/OFFで判定し、負荷電
流値相当を算出する。放電深度を10%に設定した場
合、負荷電流換算したcに対応する時間tcを経過した
時点で制御を禁止する。
FIG. 15 shows an example of a method for determining the electric load and detecting the depth of discharge according to time. Various electric load signals EL (lights, fog lights, rear defogger, brakes, wipers, blowers, radiator fans, indoor lights, etc.) and the load current changes depending on the ON / OFF state of the air conditioner. The relationship between the ON / OFF time of the electric load signal EL and the depth of discharge is shown as an example. For example, when the depth of discharge is set to 10%, the time t is ta when the electric load is ON.
When the electric load is OFF, the power generation control is prohibited when the time t has passed, and the power generation control is prohibited when the time t has passed tb.
(2) shows the relationship when a plurality of electric loads are turned on. The state of the load current is determined by ON / OFF of the current sensor or each of the above electric load signals, and the load current value equivalent is calculated. When the depth of discharge is set to 10%, the control is prohibited when the time tc corresponding to the load current converted c has elapsed.

【0042】図16に繰返し放電周期確保の必要性と繰
返し放電禁止時間の設定についての1例を示す。(1)
は繰返し放電周期に応じた繰返し放電禁止時間の確保を
した場合を示しており、(a)はバッテリの充放電電流
IVB、(b)はバッテリの放電深度を示す。(a)におい
てバッテリから放電周期時間t1の放電があった場合、
バッテリは放電Aし、充放電電流IVBはマイナスとなる
が、放電禁止時間t2を確保することにより放電Aに相
当するバッテリへの充電Bが行われる。この結果で充放
電収支のバランスが保たれるため(b)に示すバッテリ
放電深度を0%とすることが可能となる。(2)は繰返
し放電周期t1に対し、必要な繰返し放電禁止時間t2
を確保しない場合を示しているが、t1による放電Aの
後、t3の時間(t2〉t3)だけ充電を行うと、この
時点で充放電収支のバランスが保てず(b)に示すバッ
テリ放電深度を0%とすることが不可能となってしま
う。このため、繰返し放電周期に応じた繰返し放電禁止
時間を確保しない(2)の場合は、バッテリ寿命の早期
化、更には発電制御による効果を得ることが出来なくな
る。
FIG. 16 shows an example of necessity of ensuring the repeated discharge cycle and setting of the repeated discharge inhibition time. (1)
Shows the case where the repeated discharge inhibition time is secured according to the repeated discharge cycle, (a) shows the charge / discharge current IVB of the battery, and (b) shows the discharge depth of the battery. When the battery is discharged in the discharge cycle time t1 in (a),
The battery discharges A and the charging / discharging current IVB becomes negative. However, by ensuring the discharge prohibition time t2, charging B to the battery corresponding to the discharge A is performed. As a result, the balance of charge and discharge balance is maintained, so that the battery discharge depth shown in (b) can be set to 0%. (2) is the required repeated discharge inhibition time t2 with respect to the repeated discharge cycle t1.
However, if the battery is charged for the time t3 (t2> t3) after the discharge A by t1, the balance of the charge and discharge balance cannot be maintained at this point and the battery discharge shown in (b) is not achieved. It becomes impossible to set the depth to 0%. For this reason, in the case of (2) in which the repeated discharge inhibition time corresponding to the repeated discharge cycle is not secured, the battery life is shortened and the effect of power generation control cannot be obtained.

【0043】図17に放電電流と放電時間による充電深
度の検出方法のフロ−チャ−トについての1例を示す。
ステップ1701では発電制御の発電カット中の制御で
あるかを判定する。発電カット中であればステップ17
02に移り、バッテリの状態が放電状態であるかを判定
する。もし、放電状態であれば放電状態の継続時間tと
バッテリ放電電流IVBから放電深度△AHを算出し、ス
テップ1704へ移る。ここで、放電深度△AHが放電
深度許容値の10%に達しているかどうかの判定を行
う。もし、10%以下であれば発電カット制御を継続す
る。しかし、10%を超えた場合にはステップ1705
に移り、C端子Dutyを0%として発電カット制御を
禁止する。
FIG. 17 shows an example of the flow chart of the method for detecting the depth of charge according to the discharge current and the discharge time.
In step 1701, it is determined whether the power generation control is in the power cut state. Step 17 if power generation is being cut
Moving to 02, it is determined whether the battery is in the discharged state. If it is in the discharge state, the discharge depth ΔAH is calculated from the duration t of the discharge state and the battery discharge current IVB, and the process proceeds to step 1704. Here, it is determined whether or not the discharge depth ΔAH has reached 10% of the discharge depth allowable value. If it is 10% or less, the power generation cut control is continued. However, if it exceeds 10%, step 1705
Then, the C terminal Duty is set to 0% to prohibit the power generation cut control.

【0044】図18に界磁電流と時間による充電深度の
検出方法のフロ−チャ−トについての1例を示す。ステ
ップ1801では発電制御の発電カット中の制御である
かを判定する。発電カット中であればステップ1802
に移り、界磁電流Ifと設定値Ifaを比較し、もし、
If<Ifaであれば発電カット制御を継続するが、I
f>Ifaであればステップ1803へ移り、If>I
fa状態の継続時間tIfを決定し、tIfのカウント
を開始する。ステップ1804にて放電深度10%以内
となる時間tIfとカウント時間tを比較し、tIf≧
tが成立した時点でステップ1805にてC端子Dut
yを0%として発電カット制御を禁止する。
FIG. 18 shows an example of the flow chart of the method of detecting the depth of charge according to the field current and time. In step 1801, it is determined whether the power generation control is in the power cut state. If power generation is being cut, step 1802
And compares the field current If with the set value Ifa,
If If <Ifa, the power generation cut control is continued, but I
If f> Ifa, the process moves to step 1803, If> I
The duration tIf of the fa state is determined, and the counting of tIf is started. In step 1804, the time tIf within which the discharge depth is within 10% is compared with the count time t, and tIf ≧
When t is satisfied, the C terminal Dut is output at step 1805.
The power generation cut control is prohibited by setting y to 0%.

【0045】図19にVREFとVBの差と時間による
充電深度の検出方法のフロ−チャ−トについての1例を
示す。ステップ1901では発電制御の発電カット中の
制御であるかを判定する。発電カット中であればステッ
プ1902に移り、発電電圧指令値VREFとバッテリ
電圧VBの差DVBを算出する。ステップ1903でD
VBが設定値aとの大小を判定し、もし、DVB>aで
あれば、その時の発電カット時間t1をステップ190
4で設定する。ステップ1905で発電カット時間tが
t2となったときには、ステップ1906にてDVBの
値を検出する。そして、ステップ1907で単位時間の
電圧変化量(b−a/t2−t1)に相当するバッテリ
放電電流に置換する。そして、ステップ1908で発電
カット時間tが設定値t3となったときはステップ19
10で放電深度△AHを算出し、ステップ1909で放
電深度許容値10%と比較する。その結果、△AH>1
0%であればステップ1911に移り、C端子Duty
を0%として発電カット制御を禁止する。
FIG. 19 shows an example of the flow chart of the method of detecting the depth of charge according to the difference between VREF and VB and time. In step 1901, it is determined whether the power generation control is in the power cut state. If the power generation is being cut off, the routine proceeds to step 1902, and the difference DVB between the power generation voltage command value VREF and the battery voltage VB is calculated. D in step 1903
It is determined whether VB is larger or smaller than the set value a, and if DVB> a, the power generation cut time t1 at that time is set to step 190.
Set with 4. When the power generation cut time t reaches t2 in step 1905, the value of DVB is detected in step 1906. Then, in step 1907, the battery discharge current corresponding to the voltage change amount (ba / t2-t1) per unit time is replaced. When the power generation cut time t reaches the set value t3 in step 1908, step 19
The discharge depth ΔAH is calculated in step 10, and is compared with the discharge depth allowable value of 10% in step 1909. As a result, △ AH> 1
If 0%, the process moves to step 1911 and the C terminal Duty
Is set to 0% to prohibit the power generation cut control.

【0046】図20に電気負荷の判別と時間による充電
深度の検出方法のフロ−チャ−トについての1例を示
す。ステップ2001では発電制御の発電カット中の制
御であるかを判定する。発電カット中であればステップ
2002に移り電気負荷信号のON/OFF判別をおこなう。
その結果、ステップ2003にてこの電気負荷の場合の
放電カット制御を継続できる時間tc、ステップ200
4で発電カット制御の累積時間tと比較し,t>tcの
場合にはステップ2005でC端子Dutyを0%とし
て発電カット制御を禁止する。
FIG. 20 shows an example of the flow chart of the method for determining the electric load and detecting the depth of charge according to time. In step 2001, it is determined whether or not the power generation control is under control. If the power generation is being cut, the process proceeds to step 2002, and the ON / OFF judgment of the electric load signal is performed.
As a result, in step 2003, the time tc at which the discharge cut control for this electric load can be continued, step 200
In step 4, it is compared with the cumulative time t of the power generation cut control. If t> tc, in step 2005 the C terminal Duty is set to 0% to prohibit the power generation cut control.

【0047】図21に繰返し放電周期に応じた放電禁止
時間の設定のフロ−チャ−トについての1例を示す。ス
テップ2101では発電制御の発電カット中の制御であ
るかを判定する。発電カット中であればステップ210
2に移り、発電カット時間tが繰返し放電周期t1以上
になったかを判定する。そして、tがt1以上となった
らステップ2103へ移り、発電電圧がフル充電電圧以
上となる電圧にVREFを設定する。ステップ2104
で繰返し放電禁止時間t2を確保するまでは発電カット
制御をしないように発電制御する。
FIG. 21 shows an example of the flow chart of setting the discharge inhibition time according to the repeated discharge cycle. In step 2101, it is determined whether the power generation control is during the power generation cut. If power generation is being cut, step 210
Moving to 2, it is determined whether the power generation cut time t has become the repeated discharge cycle t1 or more. When t becomes t1 or more, the process proceeds to step 2103, and VREF is set to a voltage at which the generated voltage becomes the full charge voltage or more. Step 2104
The power generation control is performed so that the power generation cut control is not performed until the repeated discharge inhibition time t2 is secured.

【0048】以上の説明からも明らかな様に、本発明に
なる車載発電機の制御システムによれば、バッテリ−の
寿命が悪化する条件を的確に検出・把握することがで
き、この条件下で内燃機関の運転状態に応じた発電電圧
の切り替え制御を行うことが可能になるので、内燃機関
の動力性能や燃費の効果は充分確保しつつ、従来通りの
バッテリ−の寿命が確保されることが可能となる。
As is clear from the above description, according to the control system for an on-vehicle generator according to the present invention, it is possible to accurately detect and grasp the condition in which the life of the battery is deteriorated, and under this condition. Since it becomes possible to control the switching of the generated voltage according to the operating state of the internal combustion engine, it is possible to secure the effect of the power performance and fuel efficiency of the internal combustion engine while ensuring the conventional battery life. It will be possible.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、蓄電手段の状態を考慮
して、上記動力源と発電機を制御する発電制御システム
を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a power generation control system for controlling the power source and the power generator in consideration of the state of the power storage means.

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

【図1】本発明に係る車載発電機の発電制御システムの
動作を説明する説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an operation of a power generation control system for an on-vehicle generator according to the present invention.

【図2】上記発電制御システムを有する車両の全体構成
を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle having the power generation control system.

【図3】上記発電制御システムの発電制御装置の回路構
成を示す回路ブロック図。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a circuit configuration of a power generation control device of the power generation control system.

【図4】制御パルスPの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a control pulse P.

【図5】制御パルスPと車載発電機の目標発電電圧の関
係の説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a control pulse P and a target generated voltage of a vehicle-mounted generator.

【図6】デュ−ティ電圧変換回路の波形図。FIG. 6 is a waveform diagram of a duty voltage conversion circuit.

【図7】波形整形回路の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a waveform shaping circuit.

【図8】デュ−ティ電圧変換回路の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a duty voltage conversion circuit.

【図9】VREF切換回路の回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a VREF switching circuit.

【図10】発電制御システムの全体フロ−チャ−ト。FIG. 10 is an overall flow chart of a power generation control system.

【図11】バッテリの寿命と放電深度の関係の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of the relationship between the battery life and the depth of discharge.

【図12】放電深度の検出方法(放電電流と時間による
検出)の説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a method of detecting a depth of discharge (detection based on discharge current and time).

【図13】放電深度の検出方法(界磁電流制御デュ−テ
ィと時間による検出)の説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a method for detecting the depth of discharge (field current control duty and time detection).

【図14】放電深度の検出方法(VREFとVBの差と
時間による検出)の説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a method for detecting a depth of discharge (detection based on a difference between VREF and VB and time).

【図15】放電深度の検出方法(電気負荷の判別と時間
による検出)の説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a method for detecting a depth of discharge (discrimination of an electric load and detection by time).

【図16】繰返し放電周期確保の必要性と繰返し放電禁
止時間の設定の説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram of necessity of ensuring a repeated discharge cycle and setting of a repeated discharge inhibition time.

【図17】放電電流と時間による検出のフロ−チャ−
ト。
FIG. 17 is a flow chart of detection by discharge current and time.
To.

【図18】界磁電流制御デュ−ティと時間による検出の
フロ−チャ−ト。
FIG. 18 is a flow chart of detection by field current control duty and time.

【図19】VREFとVBの差と時間による検出のフロ
−チャ−ト。
FIG. 19 is a flow chart of detection according to the difference between VREF and VB and time.

【図20】電気負荷の判別と時間による検出のフロ−チ
ャ−ト。
FIG. 20 is a flowchart of discrimination of electric load and detection by time.

【図21】繰返し放電禁止時間の設定のフロ−チャ−
ト。
FIG. 21 is a flowchart for setting a repeated discharge inhibition time.
To.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関、3…車載発電機、5…発電制御装置、8
…ECU、11…クランク軸、31…界磁巻線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 3 ... On-vehicle generator, 5 ... Generation control device, 8
... ECU, 11 ... Crank shaft, 31 ... Field winding.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増野 敬一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 永瀬 満 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Masuno 2520, Takaba, Katsuta-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Automotive Equipment Division (72) Inventor Mitsuru Nagase 2477 Kashimayatsu, Katsuta-shi, Ibaraki 3 Within Hitachi Automotive Engineering Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主たる駆動対象を他に有する動力源により
駆動させられる発電機の発電電力により充電される蓄電
手段と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するた
めに上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出
力電力を変化させる発電制御システムにおいて、 上記蓄電手段の状態と、動力源の運転状態とに基づいた
上記発電機の制御とを行なう界磁電流制御手段と、 上記蓄電手段の放電電流を検出する手段と、 上記蓄電手段の放電状態継続時間を検出する手段とを有
し、 上記界磁電流制御手段は、上記蓄電手段の放電電流の検
出値と上記蓄電手段の放電状態継続時間の積が所定の値
を超えた時、上記蓄電手段が放電状態となるような上記
発電機の制御を禁止することを特徴とする発電制御シス
テム。
Claim: What is claimed is: 1. A generator for controlling a power storage unit and the generator, which is charged by generated power of a generator driven by a power source having another main drive target, and for controlling the generator. In a power generation control system for controlling a field current to change an output power of the generator, a field current control for controlling the generator based on a state of the power storage means and an operating state of a power source. Means, a means for detecting the discharge current of the power storage means, and a means for detecting the discharge state duration of the power storage means, the field current control means, the detection value of the discharge current of the storage means A power generation control system for inhibiting the control of the generator such that the storage means is in a discharge state when a product of discharge state durations of the storage means exceeds a predetermined value.
【請求項2】主たる駆動対象を他に有する動力源により
駆動させられる発電機の発電電力により充電される蓄電
手段と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するた
めに上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出
力電力を変化させる発電制御システムにおいて、 上記蓄電手段の状態に基づいた上記発電機の制御である
界磁電流制御モ−ドと、動力源の運転状態に基づいた上
記発電機の制御である発電制御モ−ドとを行なう界磁電
流制御手段と、 上記蓄電手段の放電電流を検出する手段と、 上記蓄電手段の放電状態継続時間を検出する手段とを有
し、 上記界磁電流制御手段は、上記発電制御において、上記
蓄電手段の放電電流の検出値と上記蓄電手段の放電状態
継続時間の積が所定の値を超えた時、充電カット状態と
なるような上記発電機の発電制御を禁止することを特徴
とする発電制御システム。
2. A generator for controlling a power storage unit charged by generated power of a generator driven by a power source having another main drive target and the generator, and controlling the generator. In a power generation control system for controlling a field current to change the output power of the generator, a field current control mode for controlling the generator based on the state of the storage means and an operation of a power source. Field current control means for performing a power generation control mode for controlling the generator based on the state, means for detecting a discharge current of the power storage means, and means for detecting a discharge state duration time of the power storage means. The field current control means, in the power generation control, when the product of the detected value of the discharge current of the storage means and the discharge state duration of the storage means exceeds a predetermined value, the charge cut state On top of A power generation control system characterized by prohibiting power generation control of a power generator.
【請求項3】主たる駆動対象を他に有する動力源により
駆動させられる発電機の発電電力により充電される蓄電
手段と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するた
めに上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出
力電力を変化させる発電制御システムにおいて、 上記蓄電手段の状態と、動力源の運転状態とに基づいた
上記発電機の制御とを行なう界磁電流制御手段と、 上記発電機の界磁電流を検出する手段と、 上記発電機の界磁電流が所定の値を超えた時間を検出す
る手段とを有し、 上記界磁電流制御手段は、上記発電機の界磁電流が所定
の値を超えた時間が所定の値を超えた時、上記蓄電手段
が放電状態となるような上記発電機の制御を禁止するこ
とを特徴とする発電制御システム。
3. A generator for controlling the generator by controlling a power storage means charged by generated power of a generator driven by a power source having another main drive target and the generator. In a power generation control system for controlling a field current to change an output power of the generator, a field current control for controlling the generator based on a state of the power storage means and an operating state of a power source. Means, means for detecting the field current of the generator, and means for detecting the time when the field current of the generator exceeds a predetermined value, the field current control means, the power generation A power generation control system for inhibiting the control of the generator such that the power storage means is in a discharge state when the time when the field current of the machine exceeds a predetermined value exceeds a predetermined value.
【請求項4】主たる駆動対象を他に有する動力源により
駆動させられる発電機の発電電力により充電される蓄電
手段と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するた
めに上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出
力電力を変化させる発電制御システムにおいて、 上記蓄電手段の状態と、動力源の運転状態とに基づいた
上記発電機の制御とを行なう界磁電流制御手段と、 上記発電機の発電目標電圧と蓄電手段の電圧の差を検出
する手段と、 上記発電機の発電目標電圧と蓄電手段の電圧の差が所定
の値以上になり、かつ所定の時間経過したことを検出す
る手段とを有し、 上記界磁電流制御手段は、上記発電機の発電目標電圧と
上記蓄電手段の電圧の差が所定の値を超え、かつ所定の
時間経過した時、上記蓄電手段が放電状態となるような
上記発電機の制御を禁止することを特徴とする発電制御
システム。
4. A generator for controlling the generator and a power storage unit charged by generated power of a generator driven by a power source having another main drive target, and controlling the generator. In a power generation control system for controlling a field current to change an output power of the generator, a field current control for controlling the generator based on a state of the power storage means and an operating state of a power source. Means, a means for detecting a difference between the power generation target voltage of the generator and the voltage of the power storage means, a difference between the power generation target voltage of the generator and the voltage of the power storage means is a predetermined value or more, and a predetermined time has elapsed The field current control means, when the difference between the power generation target voltage of the generator and the voltage of the storage means exceeds a predetermined value and a predetermined time has elapsed, the field current control means The storage means will be discharged A power generation control system, which prohibits control of the above generator.
【請求項5】主たる駆動対象を他に有する動力源により
駆動させられる発電機の発電電力により充電される蓄電
手段と上記発電機とを制御し、上記発電機を制御するた
めに上記発電機の界磁電流を制御して、上記発電機の出
力電力を変化させる発電制御システムにおいて、 上記蓄電手段の状態と、動力源の運転状態とに基づいた
上記発電機の制御とを行なう界磁電流制御手段と、 外部負荷の種類を検出する手段とを有し、 上記界磁電流制御手段は、外部負荷の種類の検出結果に
応じて所定の時間の間、上記蓄電手段が放電状態となる
ような上記発電機の制御を行うことを特徴とする発電制
御システム。
5. A generator for controlling the generator and a power storage unit charged by generated power of a generator driven by a power source having another main drive target, and controlling the generator. In a power generation control system for controlling a field current to change an output power of the generator, a field current control for controlling the generator based on a state of the power storage means and an operating state of a power source. And a means for detecting the type of external load, wherein the field current control means is such that the storage means is in a discharging state for a predetermined time according to the detection result of the type of external load. A power generation control system for controlling the power generator.
【請求項6】請求項1、2、3または4記載の発電制御
システムにおいて、 上記界磁電流制御手段は、上記蓄電手段が放電状態とな
る上記発電機の制御を禁止した場合、許可時間が経過
後、再度上記蓄電手段が放電状態となる上記発電機の制
御を再開することを特徴とする発電制御システム。
6. The power generation control system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the field current control means prohibits control of the generator in which the power storage means is in a discharge state, and the permission time is After a lapse of time, the power generation control system restarts control of the power generator in which the power storage means is in a discharged state again.
【請求項7】請求項5記載の発電制御システムにおい
て、 上記界磁電流制御手段は、外部負荷の種類の検出結果に
応じて所定の時間の間、上記蓄電手段が放電状態となる
上記発電機の制御を行った場合、その後放電を禁止し、
許可時間が経過後、再度上記蓄電手段が放電状態となる
上記発電機の制御を再開することを特徴とする発電制御
システム。
7. The power generation control system according to claim 5, wherein the field current control means causes the power storage means to be in a discharging state for a predetermined time according to the detection result of the type of external load. If you control the
A power generation control system characterized by restarting control of the power generator in which the power storage means is in a discharged state again after the permission time has elapsed.
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JP2008184917A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Mitsubishi Motors Corp Control device for vehicle and control method for vehicle

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