JPH0622373B2 - 充電発電機の制御方式 - Google Patents
充電発電機の制御方式Info
- Publication number
- JPH0622373B2 JPH0622373B2 JP7099585A JP7099585A JPH0622373B2 JP H0622373 B2 JPH0622373 B2 JP H0622373B2 JP 7099585 A JP7099585 A JP 7099585A JP 7099585 A JP7099585 A JP 7099585A JP H0622373 B2 JPH0622373 B2 JP H0622373B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage battery
- charging
- generator
- charging generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は充電発電機の制御方式に係り、特に自動車等に
搭載され、内燃機関により駆動される充電発電機に好適
な制御方式に関する。
搭載され、内燃機関により駆動される充電発電機に好適
な制御方式に関する。
従来自動車用の充電発電機を機関や電気負荷の状態に応
じて制御する方法は、例えば、実開昭57−192739号公報
にあるように、電圧調整器の分圧比を外部機器により変
化させ発電機の出力を必要に応じて制御するものが公知
であつた。しかしこのような方法では、蓄電池の電圧を
検出するための信号線の他に電圧制御のための信号線を
少なくとも１本以上用意する必要があり、充電発電機の
端子部の構造を変更せざるを得なかつた。
じて制御する方法は、例えば、実開昭57−192739号公報
にあるように、電圧調整器の分圧比を外部機器により変
化させ発電機の出力を必要に応じて制御するものが公知
であつた。しかしこのような方法では、蓄電池の電圧を
検出するための信号線の他に電圧制御のための信号線を
少なくとも１本以上用意する必要があり、充電発電機の
端子部の構造を変更せざるを得なかつた。
本発明の目的は、機関の運転状態に応じて適正に制御で
きる充電発電機の制御方式を容易に提供するにある。
きる充電発電機の制御方式を容易に提供するにある。
本発明は、制御対象である蓄電池の電圧に直流電圧を減
じて電圧調整器の検出電圧とすることによつて、蓄電池
の実際の電圧を該直流電圧分だけ高まることを利用し、
該直流電圧を可変することにより蓄電池電圧を任意に制
御するものである。
じて電圧調整器の検出電圧とすることによつて、蓄電池
の実際の電圧を該直流電圧分だけ高まることを利用し、
該直流電圧を可変することにより蓄電池電圧を任意に制
御するものである。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。図は機
関（図示せず）により駆動される発電機を含む充電系統
の回路図を示す。
関（図示せず）により駆動される発電機を含む充電系統
の回路図を示す。
図中、１は発電機の電機子巻線であり、２は前記電機子
巻線１に磁束を供給する界磁巻線、３は電機子巻線１の
交流出力を直流に変換する三相全波整流器、４は三相全
波整流器３の出力端に接続されて発電出力を充電すると
ともに外部の負荷（図示せず）に電流を供給する蓄電池
である。５はキー・スイツチである。６は電圧調整装置
であり、定電圧ダイオード６１、抵抗器６２，６３，６
４，６８、比較器６５、パワー・トランジスタ６６、フ
ライホイル・ダイオード６７により構成される。
巻線１に磁束を供給する界磁巻線、３は電機子巻線１の
交流出力を直流に変換する三相全波整流器、４は三相全
波整流器３の出力端に接続されて発電出力を充電すると
ともに外部の負荷（図示せず）に電流を供給する蓄電池
である。５はキー・スイツチである。６は電圧調整装置
であり、定電圧ダイオード６１、抵抗器６２，６３，６
４，６８、比較器６５、パワー・トランジスタ６６、フ
ライホイル・ダイオード６７により構成される。
７は演算手段であり、中央演算装置７１、同期信号発生
用水晶７２、並列入力レジスタ７３、アナログ・デジタ
ル変換器７４、デジタル・アナログ変換器７５から構成
され、減算手段７Ｂは、演算増幅器７６、抵抗器７７，
７８から構成される電圧検出手段７ｃは蓄電池４端に接
続される抵抗７９，８０により構成される。
用水晶７２、並列入力レジスタ７３、アナログ・デジタ
ル変換器７４、デジタル・アナログ変換器７５から構成
され、減算手段７Ｂは、演算増幅器７６、抵抗器７７，
７８から構成される電圧検出手段７ｃは蓄電池４端に接
続される抵抗７９，８０により構成される。
また８は点火系のパルス信号であり、機関の回転数に応
じた周波数が得られる。９は機関のスロツトル（図示せ
ず）の全開スイツチ信号、１０は制動灯信号であり、そ
れぞれの出力は入力レジスタ７３に入力される。１１は
蓄電池の周囲温度をアナログ出力する温度検出器でアナ
ログ・デジタル変換器７４に入力される。
じた周波数が得られる。９は機関のスロツトル（図示せ
ず）の全開スイツチ信号、１０は制動灯信号であり、そ
れぞれの出力は入力レジスタ７３に入力される。１１は
蓄電池の周囲温度をアナログ出力する温度検出器でアナ
ログ・デジタル変換器７４に入力される。
上記構成において、キー・スイツチ５を投入すると、パ
ワー・トランジスタ６６のベース電流が供給され導通さ
れる。すると蓄電池４からＢ端子を介して界磁巻線２、
パワー・トランジスタ６６を通つて初期励磁電流が流れ
る。次に発電機が回転を開始すると電機子巻線１に電圧
が発生し、三相全波整流器３を介して蓄電池４が充電さ
れる。
ワー・トランジスタ６６のベース電流が供給され導通さ
れる。すると蓄電池４からＢ端子を介して界磁巻線２、
パワー・トランジスタ６６を通つて初期励磁電流が流れ
る。次に発電機が回転を開始すると電機子巻線１に電圧
が発生し、三相全波整流器３を介して蓄電池４が充電さ
れる。
前記制御装置７はキー・スイツチ５が投入された時点で
作動を開始し、機関の状況によつて得られる入力信号に
応じて最適出力を逐次計算する。また電圧調整装置６中
の定電圧ダイオード６１に一定電圧が発生し、比較器６
５が駆動される。今、仮りにバツテリ温度が低く検出器
１１の出力がなくデジタル・アナログ変換器７５の出力
電圧を零とすると、蓄電池４の電圧を分圧する抵抗器７
９，８０の分圧点の電圧に比例した電圧が演算増幅器７
６の出力に現れ、発電電圧ないし蓄電池４の電圧が低い
場合は、演算増幅器７６の出力電圧は定電圧を抵抗器６
３，６４で分圧した分圧点の電圧より低いので、比較器
６５の出力は高レベルとなりパワー・トランジスタ６６
が導通し界磁巻線は付勢される。そして、界磁電流の増
加とともに発電電圧も上昇し、蓄電池４の電圧が高くな
る。すると演算増幅器７６の出力電圧の方が分圧抵抗器
６３，６４の分圧点の電圧より高くなり、比較器６５の
出力は低レベルとなりパワー・トランジスタ６６が遮断
され界磁電流はフライホイル・ダイオード６７を通つて
減衰する。一方界磁電流が減少すると発電機の出力電圧
が低下し、蓄電池４の電圧も低くなる。以上の動作を繰
り返し、蓄電池４の電圧は一定値に制御される。
作動を開始し、機関の状況によつて得られる入力信号に
応じて最適出力を逐次計算する。また電圧調整装置６中
の定電圧ダイオード６１に一定電圧が発生し、比較器６
５が駆動される。今、仮りにバツテリ温度が低く検出器
１１の出力がなくデジタル・アナログ変換器７５の出力
電圧を零とすると、蓄電池４の電圧を分圧する抵抗器７
９，８０の分圧点の電圧に比例した電圧が演算増幅器７
６の出力に現れ、発電電圧ないし蓄電池４の電圧が低い
場合は、演算増幅器７６の出力電圧は定電圧を抵抗器６
３，６４で分圧した分圧点の電圧より低いので、比較器
６５の出力は高レベルとなりパワー・トランジスタ６６
が導通し界磁巻線は付勢される。そして、界磁電流の増
加とともに発電電圧も上昇し、蓄電池４の電圧が高くな
る。すると演算増幅器７６の出力電圧の方が分圧抵抗器
６３，６４の分圧点の電圧より高くなり、比較器６５の
出力は低レベルとなりパワー・トランジスタ６６が遮断
され界磁電流はフライホイル・ダイオード６７を通つて
減衰する。一方界磁電流が減少すると発電機の出力電圧
が低下し、蓄電池４の電圧も低くなる。以上の動作を繰
り返し、蓄電池４の電圧は一定値に制御される。
さらに、デジタル・アナログ変換器７５の出力電圧と蓄
電池調整電圧の関係を定量化すると、以下の様になる。
電池調整電圧の関係を定量化すると、以下の様になる。
デジタル・アナログ変換器７５の出力電圧をＶＯとし、
蓄電池４の電圧をＶＳとすれば、演算増幅器７６の非反
転入力端子（＋端子）の電圧Ｖ＋は抵抗器７９，８０の
分圧回路により、以下の様に求まる。
蓄電池４の電圧をＶＳとすれば、演算増幅器７６の非反
転入力端子（＋端子）の電圧Ｖ＋は抵抗器７９，８０の
分圧回路により、以下の様に求まる。
ただし、Ｒ79，Ｒ80は抵抗器７９，８０の抵抗値であ
る。
る。
一方、演算増幅器７６の出力電圧をＶＣとすれば、演算
増幅器７６の反転入力端子（一端子）の電圧Ｖ−は、以
下の様に求まる。
増幅器７６の反転入力端子（一端子）の電圧Ｖ−は、以
下の様に求まる。
ただし、Ｒ77，Ｒ78は抵抗器７７，７８の抵抗値であ
る。
る。
ここで、演算増幅器７６の増幅率が充分に大きいとすれ
ば、負帰環による差動入力誤差を零と置き Ｖ＋＝Ｖ− …(3) と表すことができる。(１)，(２)，(３)式よりＶ＋，Ｖ
−を消去して次の式が得られる。
ば、負帰環による差動入力誤差を零と置き Ｖ＋＝Ｖ− …(3) と表すことができる。(１)，(２)，(３)式よりＶ＋，Ｖ
−を消去して次の式が得られる。
さらに、電圧調整装置６の調整電圧をＶＣ′とすると、
（すなわち、第１図中Ｃ端子の電圧がＶＣ′の時にパワ
ー・トランジスタ６６が切換わる。）(４)式のＶＣをＶ
Ｃ′に置き換えて、ＶＳを逆算すると蓄電池４の調整電
圧が求まり、次の様になる。
（すなわち、第１図中Ｃ端子の電圧がＶＣ′の時にパワ
ー・トランジスタ６６が切換わる。）(４)式のＶＣをＶ
Ｃ′に置き換えて、ＶＳを逆算すると蓄電池４の調整電
圧が求まり、次の様になる。
(５)式においてＶＣ′は一定であり、ＶＯの値を変化さ
せることにより蓄電池４の電圧を任意に設定することが
できる。
せることにより蓄電池４の電圧を任意に設定することが
できる。
次に抵抗値の一例を以下に示す。デジタル・アナログ変
換器７５の出力電圧巾を３Ｖから５Ｖまでとすると、Ｖ
Ｃ′＝４Ｖ，Ｒ79／Ｒ80＝２．６，Ｒ78／Ｒ77＝２とい
う定数を(５)式に代入して、ＶＳの電圧変化巾は１２Ｖ
から１６．８Ｖとなる。
換器７５の出力電圧巾を３Ｖから５Ｖまでとすると、Ｖ
Ｃ′＝４Ｖ，Ｒ79／Ｒ80＝２．６，Ｒ78／Ｒ77＝２とい
う定数を(５)式に代入して、ＶＳの電圧変化巾は１２Ｖ
から１６．８Ｖとなる。
制御装置７は逐次最適電圧を計算するが、その手法は以
下による。
下による。
点火系のパルス信号８のパルス周期を内部クロツクによ
りカウントし、周期の時間的な変化により機関の加減速
状態を計算する。一定の検出レベルにより急加速を検出
した時、または機関のスロツトル全開スイツチ信号９を
検出した時にはデジタル・アナログ変換器７５の出力電
圧ＶＯを減じ、蓄電池４の調整電圧ＶＳを低くする。す
ると、発電機の界磁電流及び電機子電流が減少し、機械
的な駆動トルクが低減される。その結果機関の加速性能
が向上する。
りカウントし、周期の時間的な変化により機関の加減速
状態を計算する。一定の検出レベルにより急加速を検出
した時、または機関のスロツトル全開スイツチ信号９を
検出した時にはデジタル・アナログ変換器７５の出力電
圧ＶＯを減じ、蓄電池４の調整電圧ＶＳを低くする。す
ると、発電機の界磁電流及び電機子電流が減少し、機械
的な駆動トルクが低減される。その結果機関の加速性能
が向上する。
一方、点火系のパルス信号８の周期の変化により機関の
減速状態を検出した時、または制動灯信号１０を検出し
た時にはデジタル・アナログ変換器７５の出力電圧ＶＯ
を高め、蓄電池の調整電圧ＶＳを高くする。すると、発
電機の界磁電流及び電機子電流が上昇し、蓄電池４の充
電電流も増大し、機械的な駆動トルクが大きくなる。そ
の結果機関の制動性能が向上する。
減速状態を検出した時、または制動灯信号１０を検出し
た時にはデジタル・アナログ変換器７５の出力電圧ＶＯ
を高め、蓄電池の調整電圧ＶＳを高くする。すると、発
電機の界磁電流及び電機子電流が上昇し、蓄電池４の充
電電流も増大し、機械的な駆動トルクが大きくなる。そ
の結果機関の制動性能が向上する。
特に、自動車等の車両においては、機関の回転速度が運
転状況により刻々と変化するので、上述の制御を行なう
ことで、車両の制動時に摩擦熱として消失するエネルギ
ーを蓄電池に回生して、加速時の機関エネルギーとして
使用することができ、エネルギーの有効活用が図れる。
本実施例では、燃焼機関を有する車両の加速性、制動性
の向上という効果の他に、エネルギーの有効利用による
燃料消費量の低減という効果がある。
転状況により刻々と変化するので、上述の制御を行なう
ことで、車両の制動時に摩擦熱として消失するエネルギ
ーを蓄電池に回生して、加速時の機関エネルギーとして
使用することができ、エネルギーの有効活用が図れる。
本実施例では、燃焼機関を有する車両の加速性、制動性
の向上という効果の他に、エネルギーの有効利用による
燃料消費量の低減という効果がある。
他の実施例第２図は、蓄電池４の電圧を昇圧器７Ｄを用
いて蓄電池電圧以上に昇圧して、減算手段７Ｂに電源を
供給するようにしたもので前記実施例と同等の効果が得
られる。
いて蓄電池電圧以上に昇圧して、減算手段７Ｂに電源を
供給するようにしたもので前記実施例と同等の効果が得
られる。
その上、発電機を駆動する機関の状態等により発電機の
状態を任意に制御し得る制御機構を、わずか１本の信号
線により実現できるので、配線が簡略化される。また、
従来の電圧調整装置の調整用抵抗器の抵抗値を変更する
だけで良いので、従来装置との部品の共用化が図れると
いう経済面での効果もある。
状態を任意に制御し得る制御機構を、わずか１本の信号
線により実現できるので、配線が簡略化される。また、
従来の電圧調整装置の調整用抵抗器の抵抗値を変更する
だけで良いので、従来装置との部品の共用化が図れると
いう経済面での効果もある。
以上本発明によれば、機関の運転状態に応じて適正に制
御できる充電発電機の制御方式を容易に提供される。
御できる充電発電機の制御方式を容易に提供される。
第１図面は本発明の充電発電機の制御方式の一実施例を
示す回路図、第２図は減算手段の他の実施例を示す回路
図である。 １……電機子巻線、２……界磁巻線、４……蓄電池、５
……キー・スイツチ、６……電圧調整装置、７……制御
装置、８……点火系パルス信号。
示す回路図、第２図は減算手段の他の実施例を示す回路
図である。 １……電機子巻線、２……界磁巻線、４……蓄電池、５
……キー・スイツチ、６……電圧調整装置、７……制御
装置、８……点火系パルス信号。
Claims (3)
- 【請求項１】蓄電池を充電する充電発電機と、該充電発
電機の出力電圧もしくは前記蓄電池の充電々圧を検出し
て該電圧を一定値に調整する電圧調整器とを備えた充電
発電装置において、前記充電発電機を駆動する機関の状
態および充電発電機に接続された電気負荷の状態に応じ
て電圧調整器の調整電圧を最適値に設定する演算手段
と、前記蓄電池に接続され、蓄電圧に相当する電圧を形
成する電圧検出手段と、該電圧検出手段の電圧から前記
演算手段の出力電圧を減ずる減算手段とから構成され、
前記演算手段の出力電圧をもって前記電圧調整器の検出
電圧とすることを特徴とした充電発電機の制御方式。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、電圧
検出手段は蓄電池に接続された分圧抵抗の分圧点を利用
していることを特徴とした充電発電機の制御方式。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載において、電圧
検出手段は蓄電圧の電圧を蓄電池電圧以上に昇圧して用
いることを特徴とした充電発電機の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7099585A JPH0622373B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 充電発電機の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7099585A JPH0622373B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 充電発電機の制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231844A JPS61231844A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0622373B2 true JPH0622373B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13447641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7099585A Expired - Lifetime JPH0622373B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 充電発電機の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622373B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3070788B2 (ja) * | 1992-03-19 | 2000-07-31 | 株式会社日立製作所 | 車載発電機の発電制御装置 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7099585A patent/JPH0622373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231844A (ja) | 1986-10-16 |
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