JPH0775262A - 車両用充電発電機の制御方法および制御装置 - Google Patents
車両用充電発電機の制御方法および制御装置Info
- Publication number
- JPH0775262A JPH0775262A JP5221531A JP22153193A JPH0775262A JP H0775262 A JPH0775262 A JP H0775262A JP 5221531 A JP5221531 A JP 5221531A JP 22153193 A JP22153193 A JP 22153193A JP H0775262 A JPH0775262 A JP H0775262A
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- Japan
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- control
- current
- voltage
- value
- generator
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- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】車両の運転状態に応じて界磁電流を変化させ、
発電機の発電電圧を制御するものにおいて、安価で、制
御精度の優れた車両用充電発電機の制御方法および制御
装置を提供する。 【構成】発電電圧と界磁電流を帰還し、電圧制御回路61
0と電流制御回路612の出力信号ALPHVとALPHIを、ＡＶＲ
・ＡＣＲ切替判定回路617からの出力信号CH2により、切
替回路613で切り替える。切替判定は、電圧設定値検出
回路618と電流リミッタ値検出回路614により行われる。
出力信号ALPHVとALPHIは、ＰＷＭタイマ604へ送信さ
れ、パワー素子７に流れる電流が制御される。この時、
帰還制御の安定化補償に、ＰＩ制御を採用する。そし
て、これらの切替制御とＰＩ制御をマイコンのソフトウ
ェアを用いて行う構成とする。
発電機の発電電圧を制御するものにおいて、安価で、制
御精度の優れた車両用充電発電機の制御方法および制御
装置を提供する。 【構成】発電電圧と界磁電流を帰還し、電圧制御回路61
0と電流制御回路612の出力信号ALPHVとALPHIを、ＡＶＲ
・ＡＣＲ切替判定回路617からの出力信号CH2により、切
替回路613で切り替える。切替判定は、電圧設定値検出
回路618と電流リミッタ値検出回路614により行われる。
出力信号ALPHVとALPHIは、ＰＷＭタイマ604へ送信さ
れ、パワー素子７に流れる電流が制御される。この時、
帰還制御の安定化補償に、ＰＩ制御を採用する。そし
て、これらの切替制御とＰＩ制御をマイコンのソフトウ
ェアを用いて行う構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転状態に応じ
て発電機の界磁電流を変化させ、発電機の発電電圧を制
御する制御方法および制御装置に関するものである。
て発電機の界磁電流を変化させ、発電機の発電電圧を制
御する制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用充電発電機の制御方法およ
び制御装置は、特開平3−212200号公報に開示されてい
る。これによれば、発電電圧と界磁電流を帰還し制御動
作を行う電圧制御回路と電流制御回路とを有し、電圧制
御回路からの出力信号を電流制御回路に送信し、さら
に、電流制御回路からの出力信号に応じて、パルス幅変
調制御方式（以下、ＰＷＭと云う。）を用いて界磁電流
を変化させ、発電電圧を制御するシステムである。ま
た、帰還制御の安定化補償は、俗に云う比例制御（Ｐ制
御）のみで行われているものである。
び制御装置は、特開平3−212200号公報に開示されてい
る。これによれば、発電電圧と界磁電流を帰還し制御動
作を行う電圧制御回路と電流制御回路とを有し、電圧制
御回路からの出力信号を電流制御回路に送信し、さら
に、電流制御回路からの出力信号に応じて、パルス幅変
調制御方式（以下、ＰＷＭと云う。）を用いて界磁電流
を変化させ、発電電圧を制御するシステムである。ま
た、帰還制御の安定化補償は、俗に云う比例制御（Ｐ制
御）のみで行われているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、電圧制御回路と電圧制御回路が直列に繋がれてい
るために、発電電圧を制御するシステムの演算処理時間
が長いものとなり、演算速度の速いマイクロコンピュー
タ（以下、マイコンと云う。）が必要である。すなわ
ち、８〜16ビットのものが必要であり、高価なものとな
っている。仮りに、安価な４ビットマイコンを用いた場
合は、次の問題がある。制御の演算処理時間が、ＰＷＭ
周期のサンプリング時間内に収まらないと云う点であ
る。
ては、電圧制御回路と電圧制御回路が直列に繋がれてい
るために、発電電圧を制御するシステムの演算処理時間
が長いものとなり、演算速度の速いマイクロコンピュー
タ（以下、マイコンと云う。）が必要である。すなわ
ち、８〜16ビットのものが必要であり、高価なものとな
っている。仮りに、安価な４ビットマイコンを用いた場
合は、次の問題がある。制御の演算処理時間が、ＰＷＭ
周期のサンプリング時間内に収まらないと云う点であ
る。
【０００４】一方、帰還制御の安定化補償が、比例制御
のみで行われているため、発電機の目標発電電圧と実際
の発電電圧に差、すなわち、オフセットが生じている。
従って、バッテリの電圧垂下特性が悪く、この影響とし
て、ランプのちらつきなどの問題がある。
のみで行われているため、発電機の目標発電電圧と実際
の発電電圧に差、すなわち、オフセットが生じている。
従って、バッテリの電圧垂下特性が悪く、この影響とし
て、ランプのちらつきなどの問題がある。
【０００５】本発明の目的は、上記の問題を解消し、安
価で、制御精度の優れた車両用充電発電機の制御方法お
よび制御装置を提供することにある。
価で、制御精度の優れた車両用充電発電機の制御方法お
よび制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、発電電圧
および界磁電流を帰還し制御信号を出力する電圧制御回
路および電流制御回路と、両回路からの制御信号に応じ
て界磁電流を変化させるパルス幅変調制御装置とを備
え、発電電圧を制御する車両用充電発電機の制御装置に
おいて、電圧制御回路と電流制御回路とを、独立して動
作させる切替手段を設けることによって達成される。
および界磁電流を帰還し制御信号を出力する電圧制御回
路および電流制御回路と、両回路からの制御信号に応じ
て界磁電流を変化させるパルス幅変調制御装置とを備
え、発電電圧を制御する車両用充電発電機の制御装置に
おいて、電圧制御回路と電流制御回路とを、独立して動
作させる切替手段を設けることによって達成される。
【０００７】また、上記の目的は、安定化補償を含む帰
還制御を用いて、界磁電流を変化させ、発電電圧を制御
する車両用充電発電機の制御方法において、電圧制御回
路の入力デ−タである電圧指令値、電圧帰還値、安定化
補償用演算定数を設定し、その後、比例および積分制御
を実行し、電圧制御回路の出力デ−タである通流率指令
値、積分値を出力する安定化補償の演算方法を、あるい
は、電流制御回路の入力デ−タである電流指令値、電流
帰還値、安定化補償用演算定数を設定し、その後、比例
および積分制御を実行し、電流制御回路の出力デ−タで
ある通流率指令値、積分値を出力する安定化補償の演算
方法を、マイコンのソフトウェアを用いて演算すること
によっても達成される。
還制御を用いて、界磁電流を変化させ、発電電圧を制御
する車両用充電発電機の制御方法において、電圧制御回
路の入力デ−タである電圧指令値、電圧帰還値、安定化
補償用演算定数を設定し、その後、比例および積分制御
を実行し、電圧制御回路の出力デ−タである通流率指令
値、積分値を出力する安定化補償の演算方法を、あるい
は、電流制御回路の入力デ−タである電流指令値、電流
帰還値、安定化補償用演算定数を設定し、その後、比例
および積分制御を実行し、電流制御回路の出力デ−タで
ある通流率指令値、積分値を出力する安定化補償の演算
方法を、マイコンのソフトウェアを用いて演算すること
によっても達成される。
【０００８】さらに、上記の目的を達成する車両用充電
発電機の制御装置は、発電電圧および界磁電流を帰還
し、マイクロコンピュータのソフトウェアを用いて制御
信号を出力する電圧制御および電流制御手段を備え、界
磁電流を変化させ、発電電圧を制御する制御装置であっ
て、少なくとも、発電機の界磁巻線に電流を供給するパ
ワー素子、フライホィールダイオード、パワー素子電流
検出用素子などからなる界磁電流制御パワー部と、界磁
電流制御パワー部を制御するマイクロプロセッサ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、パルス幅変調制御回路、アナログデジタル
変換回路、インタフェース回路などからなる界磁電流制
御部とを、セラミックなどからなる基盤に纏めて取り付
け、且つ、当該基盤を発電機に内蔵したものであり、あ
るいは、電機子巻線、界磁巻線、整流ダイオードなどか
らなる発電機部と、発電機部の界磁巻線に電流を供給す
るパワー素子、フライホィールダイオード、パワー素子
電流検出用素子などからなる界磁電流制御パワー部と、
エンジン制御装置用のマイクロコンピュータを兼用して
界磁電流制御パワー部を制御する界磁電流制御部と、界
磁電流制御部と界磁電流制御パワー部の間を結ぶインタ
フェース部とから構成されるものであっても良い。
発電機の制御装置は、発電電圧および界磁電流を帰還
し、マイクロコンピュータのソフトウェアを用いて制御
信号を出力する電圧制御および電流制御手段を備え、界
磁電流を変化させ、発電電圧を制御する制御装置であっ
て、少なくとも、発電機の界磁巻線に電流を供給するパ
ワー素子、フライホィールダイオード、パワー素子電流
検出用素子などからなる界磁電流制御パワー部と、界磁
電流制御パワー部を制御するマイクロプロセッサ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、パルス幅変調制御回路、アナログデジタル
変換回路、インタフェース回路などからなる界磁電流制
御部とを、セラミックなどからなる基盤に纏めて取り付
け、且つ、当該基盤を発電機に内蔵したものであり、あ
るいは、電機子巻線、界磁巻線、整流ダイオードなどか
らなる発電機部と、発電機部の界磁巻線に電流を供給す
るパワー素子、フライホィールダイオード、パワー素子
電流検出用素子などからなる界磁電流制御パワー部と、
エンジン制御装置用のマイクロコンピュータを兼用して
界磁電流制御パワー部を制御する界磁電流制御部と、界
磁電流制御部と界磁電流制御パワー部の間を結ぶインタ
フェース部とから構成されるものであっても良い。
【０００９】
【作用】上記の本発明によれば、電圧制御回路と電流制
御回路を並列に繋ぎ、独立して動作させるように、切り
替え制御するため、マイコンの必要な演算処理時間が、
従来に比べ、約１／２に短縮される。従って、ＰＷＭ制
御周期のサンプリング時間内（約２ms）で演算すること
ができ、４ビットマイコンが利用できる。４ビットマイ
コンが利用できるので、シリアルインタフェースやデジ
タル入力などのインタフェース回路を設けて、エンジン
制御装置用のマイコンシステムとの接続が可能であり、
マイコンの共用化ができ、エンジンと発電機の協調制御
も可能である。
御回路を並列に繋ぎ、独立して動作させるように、切り
替え制御するため、マイコンの必要な演算処理時間が、
従来に比べ、約１／２に短縮される。従って、ＰＷＭ制
御周期のサンプリング時間内（約２ms）で演算すること
ができ、４ビットマイコンが利用できる。４ビットマイ
コンが利用できるので、シリアルインタフェースやデジ
タル入力などのインタフェース回路を設けて、エンジン
制御装置用のマイコンシステムとの接続が可能であり、
マイコンの共用化ができ、エンジンと発電機の協調制御
も可能である。
【００１０】また、帰還制御の安定化補償に、比例およ
び積分制御（以下、ＰＩ制御と云う。）を採用している
ため、オフセットがほとんど無い。これは、オフセット
を無理に零にすると、比例制御（以下、Ｐ制御と云
う。）のゲインを大きくし過ぎることになり、発振する
と云う比例制御の欠点を、積分制御が、補うためであ
る。従って、Ｐ制御には、必ずオフセットがあることが
判る。
び積分制御（以下、ＰＩ制御と云う。）を採用している
ため、オフセットがほとんど無い。これは、オフセット
を無理に零にすると、比例制御（以下、Ｐ制御と云
う。）のゲインを大きくし過ぎることになり、発振する
と云う比例制御の欠点を、積分制御が、補うためであ
る。従って、Ｐ制御には、必ずオフセットがあることが
判る。
【００１１】一般に、Ｐ制御は、オペアンプと抵抗から
なるハードウエアの組合せで作られている。これに積分
制御（以下、Ｉ制御と云う。）を加えると、コンデンサ
が追加される。コンデンサは、形状の大きなものが必要
で、ＩＣ化が困難である。従って、Ｉ制御を採用したＩ
Ｃ製品が、無かった理由がここにある。本発明では、安
定化補償のＰＩ制御を、ソフトウェアにより行うので、
上記の問題が解消され、オフセットの無い制御が、ＩＣ
製品で可能となるものである。これにより、小型化され
るので、発電機に内蔵することも可能となるものであ
る。
なるハードウエアの組合せで作られている。これに積分
制御（以下、Ｉ制御と云う。）を加えると、コンデンサ
が追加される。コンデンサは、形状の大きなものが必要
で、ＩＣ化が困難である。従って、Ｉ制御を採用したＩ
Ｃ製品が、無かった理由がここにある。本発明では、安
定化補償のＰＩ制御を、ソフトウェアにより行うので、
上記の問題が解消され、オフセットの無い制御が、ＩＣ
製品で可能となるものである。これにより、小型化され
るので、発電機に内蔵することも可能となるものであ
る。
【００１２】そして、ＰＩ制御を、ソフトウェアにより
行うので、従来のオペアンプと抵抗と云うハードウエア
の組合せよりも、外的条件による影響を受け難い。その
ため、バッテリ配線の長さが種々変わっても、周囲温度
の変化により、界磁巻線抵抗やレギュレータの特性が変
化しても、また、発電機の負荷が急変する過渡現象にお
いても、安定した発電電圧の制御を行うことが可能であ
る。
行うので、従来のオペアンプと抵抗と云うハードウエア
の組合せよりも、外的条件による影響を受け難い。その
ため、バッテリ配線の長さが種々変わっても、周囲温度
の変化により、界磁巻線抵抗やレギュレータの特性が変
化しても、また、発電機の負荷が急変する過渡現象にお
いても、安定した発電電圧の制御を行うことが可能であ
る。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について、詳細に説明する。
について、詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明による一実施例の車両用充
電発電機の制御装置の構成を示したものである。充電発
電機１は、電機子巻線101、界磁巻線102、整流ダイオー
ド103などから構成されている。界磁巻線102が巻かれて
いるロータが、エンジンによって回転させられると、電
機子巻線101より三相交流電圧が発生する。この三相交
流電圧は、整流ダイオード103によって直流に変換さ
れ、バッテリ２に印加される。また、スイッチ３を介し
て負荷4が、接続されている。負荷としては、カーエア
コン、照明ランプ、音響機器、エンジン制御装置などが
ある。充電発電機１は、界磁巻線102に流れる界磁電流
を変えることによって、バッテリ２に印加される発電電
圧が所定の電圧になるように、制御されている。
電発電機の制御装置の構成を示したものである。充電発
電機１は、電機子巻線101、界磁巻線102、整流ダイオー
ド103などから構成されている。界磁巻線102が巻かれて
いるロータが、エンジンによって回転させられると、電
機子巻線101より三相交流電圧が発生する。この三相交
流電圧は、整流ダイオード103によって直流に変換さ
れ、バッテリ２に印加される。また、スイッチ３を介し
て負荷4が、接続されている。負荷としては、カーエア
コン、照明ランプ、音響機器、エンジン制御装置などが
ある。充電発電機１は、界磁巻線102に流れる界磁電流
を変えることによって、バッテリ２に印加される発電電
圧が所定の電圧になるように、制御されている。
【００１５】制御装置５は、充電発電機１の発電電圧を
制御するものであり、マイコン６、界磁電流を変化させ
るパワー素子７、キースイッチ８がＯＮ状態の時、チャ
ージランプ９を点滅するパワースイッチング素子１０な
どから構成されている。制御装置５は、従来の発電機制
御用のレギュレータの代わりとして、例えばセラミック
基盤にマウントされ、充電発電機１に内蔵されるか、ま
たは、別に設置されているエンジン制御装置に内蔵され
ても良い。また、マイコン６は、プロセッサ601、ＲＯ
Ｍ602、ＲＡＭ603、ＰＷＭタイマ604、Ａ/Ｄ変換器60
5、シリアルインタフェース606、Ｉ/Ｏ607、タイマ60
8、発振器609、インタフェース回路19などから構成され
ている。その他、制御装置５にはマイコンの電源11、イ
ンタフェース抵抗Ｒ1〜Ｒ4、界磁巻線102のフライホィ
ール電流を流すフライホィールダイオード12、パワー素
子７に流れる電流を検出するシャント抵抗Ｒ5などがあ
る。
制御するものであり、マイコン６、界磁電流を変化させ
るパワー素子７、キースイッチ８がＯＮ状態の時、チャ
ージランプ９を点滅するパワースイッチング素子１０な
どから構成されている。制御装置５は、従来の発電機制
御用のレギュレータの代わりとして、例えばセラミック
基盤にマウントされ、充電発電機１に内蔵されるか、ま
たは、別に設置されているエンジン制御装置に内蔵され
ても良い。また、マイコン６は、プロセッサ601、ＲＯ
Ｍ602、ＲＡＭ603、ＰＷＭタイマ604、Ａ/Ｄ変換器60
5、シリアルインタフェース606、Ｉ/Ｏ607、タイマ60
8、発振器609、インタフェース回路19などから構成され
ている。その他、制御装置５にはマイコンの電源11、イ
ンタフェース抵抗Ｒ1〜Ｒ4、界磁巻線102のフライホィ
ール電流を流すフライホィールダイオード12、パワー素
子７に流れる電流を検出するシャント抵抗Ｒ5などがあ
る。
【００１６】マイコン６に入力される信号としては次の
ようなものがある。インタフェース抵抗Ｒ1Ｒ2でレベル
変換し、Ａ/Ｄ変換器605を介して取り込まれるバッテリ
２の電圧。また、回転センサ13や車速センサ14で検出さ
れ、タイマ608を介して取り込まれる回転数や車速。回
転数検出法としては、発電機の電機子巻線の交流電圧一
相分を取り出し、インタフェース抵抗Ｒ3Ｒ4でレベル変
換し、タイマ608を介して検出する方法もある。更に、
界磁巻線102の界磁電流Ｉfに相当する電流信号が、シャ
ント抵抗Ｒ5とＡ/Ｄ変換器605を介して取り込まれる。
ようなものがある。インタフェース抵抗Ｒ1Ｒ2でレベル
変換し、Ａ/Ｄ変換器605を介して取り込まれるバッテリ
２の電圧。また、回転センサ13や車速センサ14で検出さ
れ、タイマ608を介して取り込まれる回転数や車速。回
転数検出法としては、発電機の電機子巻線の交流電圧一
相分を取り出し、インタフェース抵抗Ｒ3Ｒ4でレベル変
換し、タイマ608を介して検出する方法もある。更に、
界磁巻線102の界磁電流Ｉfに相当する電流信号が、シャ
ント抵抗Ｒ5とＡ/Ｄ変換器605を介して取り込まれる。
【００１７】一方、マイコン６より出力される信号とし
て、ＰＷＭタイマ604よりインタフェース回路19を介し
て、出力されるＰＷＭ信号がある。このＰＷＭ信号に基
づいて、パワー素子７はパルス幅変調制御方式で制御さ
れ、界磁巻線102に流れる界磁電流Ｉfも制御される。ま
た、Ｉ/Ｏ607を介して、パワースイッチング素子１０が
ＯＮ・ＯＦＦ制御され、チャージランプ９は点滅され
る。その他、シリアルインタフェース606を介して、上
位マイコン15と遣り取りされるものがある。
て、ＰＷＭタイマ604よりインタフェース回路19を介し
て、出力されるＰＷＭ信号がある。このＰＷＭ信号に基
づいて、パワー素子７はパルス幅変調制御方式で制御さ
れ、界磁巻線102に流れる界磁電流Ｉfも制御される。ま
た、Ｉ/Ｏ607を介して、パワースイッチング素子１０が
ＯＮ・ＯＦＦ制御され、チャージランプ９は点滅され
る。その他、シリアルインタフェース606を介して、上
位マイコン15と遣り取りされるものがある。
【００１８】図２は、本発明による一実施例の制御動作
について説明するブロック図である。図１に示したもの
と同一番号のものは、説明を省略する。電圧制御回路61
0（以下、ＡＶＲとも云う。）に、電圧偏差回路611の電
圧設定値VBCAとバッテリ電圧ＶSとの偏差が入力される
と、制御演算結果である通流率指令値ALPHVの信号が、
出力される。また、同様に、電流制御回路612（以下、
ＡＣＲとも云う。）に、電流偏差回路615の電流リミッ
タ値IFCMAXと界磁電流検出値ＩＦＦＡとの偏差が入力さ
れると、通流率指令値ALPHIの信号が出力される。切替
回路613は、ＡＶＲ610とＡＣＲ612の出力信号ALPHVとAL
PHIを、ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定回路617からの出力信号
ＣＨ２により、切り替える。切替判定は、電圧設定値検
出回路618と電流リミッタ値検出回路614の出力信号によ
り行われる。界磁巻線102の界磁電流Ｉfが、Ｒ5のシャ
ント抵抗で検出される。この検出された電流が、所定の
電流リミッタ値を越えると、電流リミッタ値検出回路61
4が信号を出力する。また、電圧設定値検出回路618は、
バッテリ電圧ＶSが、所定の電圧設定値を越えたかどう
かで信号を出力する。このように、電圧制御回路と電流
制御回路は、並列に繋がれて、独立して動作させるよう
に、切り替え制御される。
について説明するブロック図である。図１に示したもの
と同一番号のものは、説明を省略する。電圧制御回路61
0（以下、ＡＶＲとも云う。）に、電圧偏差回路611の電
圧設定値VBCAとバッテリ電圧ＶSとの偏差が入力される
と、制御演算結果である通流率指令値ALPHVの信号が、
出力される。また、同様に、電流制御回路612（以下、
ＡＣＲとも云う。）に、電流偏差回路615の電流リミッ
タ値IFCMAXと界磁電流検出値ＩＦＦＡとの偏差が入力さ
れると、通流率指令値ALPHIの信号が出力される。切替
回路613は、ＡＶＲ610とＡＣＲ612の出力信号ALPHVとAL
PHIを、ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定回路617からの出力信号
ＣＨ２により、切り替える。切替判定は、電圧設定値検
出回路618と電流リミッタ値検出回路614の出力信号によ
り行われる。界磁巻線102の界磁電流Ｉfが、Ｒ5のシャ
ント抵抗で検出される。この検出された電流が、所定の
電流リミッタ値を越えると、電流リミッタ値検出回路61
4が信号を出力する。また、電圧設定値検出回路618は、
バッテリ電圧ＶSが、所定の電圧設定値を越えたかどう
かで信号を出力する。このように、電圧制御回路と電流
制御回路は、並列に繋がれて、独立して動作させるよう
に、切り替え制御される。
【００１９】図３は、上記のような制御動作をソフトウ
エアで行うフローチャートを示すものである。電流を比
較する場合、切り替えの安定化を図るために、電流リミ
ッタ値には、高い方と低い方の二つの値、すなわち、ヒ
ステリシスが、設けられている。
エアで行うフローチャートを示すものである。電流を比
較する場合、切り替えの安定化を図るために、電流リミ
ッタ値には、高い方と低い方の二つの値、すなわち、ヒ
ステリシスが、設けられている。
【００２０】ステップ3−1では、帰還した界磁電流検出
値ＩＦＦＡと低い方の電流リミッタ値IFCMAX２を比較す
る。（ＩＦＦＡ）＝（IFCMAX２）の場合は、何も実行し
ないで終了する。（ＩＦＦＡ）＜（IFCMAX２）の場合
は、ステップ3−2でＡＶＲを実行する。（ＩＦＦＡ）＞
（IFCMAX２）の場合は、ステップ3−3で界磁電流検出値
ＩＦＦＡと高い方の電流リミッタ値IFCMAXを比較する。
そして、（ＩＦＦＡ）＜（IFCMAX）の場合は、何も実行
しないで終了する。
値ＩＦＦＡと低い方の電流リミッタ値IFCMAX２を比較す
る。（ＩＦＦＡ）＝（IFCMAX２）の場合は、何も実行し
ないで終了する。（ＩＦＦＡ）＜（IFCMAX２）の場合
は、ステップ3−2でＡＶＲを実行する。（ＩＦＦＡ）＞
（IFCMAX２）の場合は、ステップ3−3で界磁電流検出値
ＩＦＦＡと高い方の電流リミッタ値IFCMAXを比較する。
そして、（ＩＦＦＡ）＜（IFCMAX）の場合は、何も実行
しないで終了する。
【００２１】（ＩＦＦＡ）＝（IFCMAX）と（ＩＦＦＡ）
＞（IFCMAX）の場合は、ステップ3−4を実行する。ステ
ップ3−4は、発電機の発電電圧である、すなわち、バッ
テリ電圧ＶSと電圧設定値VBCAを比較し、（ＶS）＞（VB
CA）の場合は、ステップ3−2に戻ってＡＶＲを実行す
る。（ＶS）＝（VBCA）と（ＶS）＜（VBCA）の場合は、
そのまま、ステップ3−5のＡＣＲを実行し、処理を終了
する。そして、上記ソフトウエア処理は、ＰＷＭ周期ご
とに毎サイクル実行される。
＞（IFCMAX）の場合は、ステップ3−4を実行する。ステ
ップ3−4は、発電機の発電電圧である、すなわち、バッ
テリ電圧ＶSと電圧設定値VBCAを比較し、（ＶS）＞（VB
CA）の場合は、ステップ3−2に戻ってＡＶＲを実行す
る。（ＶS）＝（VBCA）と（ＶS）＜（VBCA）の場合は、
そのまま、ステップ3−5のＡＣＲを実行し、処理を終了
する。そして、上記ソフトウエア処理は、ＰＷＭ周期ご
とに毎サイクル実行される。
【００２２】図４は、ＡＶＲとＡＣＲの動作領域を、発
電機の特性図を用いて示したものである。ＡＶＲ動作領
域は、発電機の出力電流の少ない、すなわち、界磁電流
が小さく、発電電圧を一定に制御している領域である。
一方のＡＣＲ動作領域は、界磁電流が所定の値を越えた
領域である。界磁電流の最大値が所定値以下になるよう
に制御し、発電機の損傷やベルトのスリップなどを防止
する領域である。すなわち、発電機の出力が必要以上と
ならないように抑制する領域である。この領域では、発
電機の発電電圧を、図のように急激に低下させ、界磁電
流を一定にする制御が行われる。
電機の特性図を用いて示したものである。ＡＶＲ動作領
域は、発電機の出力電流の少ない、すなわち、界磁電流
が小さく、発電電圧を一定に制御している領域である。
一方のＡＣＲ動作領域は、界磁電流が所定の値を越えた
領域である。界磁電流の最大値が所定値以下になるよう
に制御し、発電機の損傷やベルトのスリップなどを防止
する領域である。すなわち、発電機の出力が必要以上と
ならないように抑制する領域である。この領域では、発
電機の発電電圧を、図のように急激に低下させ、界磁電
流を一定にする制御が行われる。
【００２３】また、ＡＶＲとＡＣＲの切り替え動作の安
定化のために設けられたヒステリシスが、図示されてい
る。すなわち、切り替え動作は、界磁電流が次第に増加
し、IFCMAX値に達すると、ＡＶＲ⇒ＡＣＲへ切り替えら
れ、逆に、界磁電流がIFCMAX２値まで低下すると、ＡＣ
Ｒ⇒ＡＶＲに切り替えられる。IFCMAX値とIFCMAX２値に
差を設けて、ハンチングなどを防ぐものである。
定化のために設けられたヒステリシスが、図示されてい
る。すなわち、切り替え動作は、界磁電流が次第に増加
し、IFCMAX値に達すると、ＡＶＲ⇒ＡＣＲへ切り替えら
れ、逆に、界磁電流がIFCMAX２値まで低下すると、ＡＣ
Ｒ⇒ＡＶＲに切り替えられる。IFCMAX値とIFCMAX２値に
差を設けて、ハンチングなどを防ぐものである。
【００２４】ＡＶＲの制御について、説明する。図２に
戻って、ＡＶＲ動作領域では、まず、マイコンのＲＯＭ
にて設定されている電圧設定値VBCAとバッテリ電圧ＶS
との偏差が、電圧偏差回路611で演算され、いわゆる、
フィードバック制御が行われる。そして、ＡＶＲで、比
例・積分補償演算が行われ、通流率指令値ALPHVが出力
される。
戻って、ＡＶＲ動作領域では、まず、マイコンのＲＯＭ
にて設定されている電圧設定値VBCAとバッテリ電圧ＶS
との偏差が、電圧偏差回路611で演算され、いわゆる、
フィードバック制御が行われる。そして、ＡＶＲで、比
例・積分補償演算が行われ、通流率指令値ALPHVが出力
される。
【００２５】切替回路613のスイッチが、ＡＶＲ側とな
っているので通流率指令値ALPHVは、ＰＷＭタイマ604へ
入力される。ＰＷＭタイマ604は、ＯＮ、ＯＦＦ信号を
発生し、パワー素子７を動作させ、界磁電流を制御す
る。パワー素子７のＯＮ時には、バッテリまたは発電機
より、界磁巻線102、パワー素子７、シャント抵抗Ｒ５
の直列回路に、電流が流れる。パワー素子７のＯＦＦ時
には、界磁巻線102、フライホィールダイオード12の閉
回路に、還流電流が流れる。また、発電機の電機子巻線
101から、整流ダイオード103を介してバッテリと負荷4
に、電圧が印加される。そして、上述した如くフィード
バック制御することにより、バッテリ電圧ＶSと電圧設
定値VBCAが等しくなるように制御され、図４に示されて
いるように、変動の少ない発電電圧、すなわち、安定し
たバッテリ電圧ＶSが得られる。当方のある実験データ
例によれば、従来、変動幅が0．7Ｖ前後であったもの
が、0．02Ｖ以下に抑えられる結果が、得られている。
っているので通流率指令値ALPHVは、ＰＷＭタイマ604へ
入力される。ＰＷＭタイマ604は、ＯＮ、ＯＦＦ信号を
発生し、パワー素子７を動作させ、界磁電流を制御す
る。パワー素子７のＯＮ時には、バッテリまたは発電機
より、界磁巻線102、パワー素子７、シャント抵抗Ｒ５
の直列回路に、電流が流れる。パワー素子７のＯＦＦ時
には、界磁巻線102、フライホィールダイオード12の閉
回路に、還流電流が流れる。また、発電機の電機子巻線
101から、整流ダイオード103を介してバッテリと負荷4
に、電圧が印加される。そして、上述した如くフィード
バック制御することにより、バッテリ電圧ＶSと電圧設
定値VBCAが等しくなるように制御され、図４に示されて
いるように、変動の少ない発電電圧、すなわち、安定し
たバッテリ電圧ＶSが得られる。当方のある実験データ
例によれば、従来、変動幅が0．7Ｖ前後であったもの
が、0．02Ｖ以下に抑えられる結果が、得られている。
【００２６】図５は、ＡＶＲの制御をソフトウエアで行
うフローチャートを示すものである。先ず、タスク１の
ステップ1−1で、電圧制御回路の入力データを設定をす
る。すなわち、電圧指令値（電圧設定値VBCA）、電圧帰
還値（バッテリ電圧ＶS）、安定化補償用演算定数（比
例・積分定数）を設定する。そして、ステップ1−2の比
例・積分補償演算のサブルーチンをコールする。
うフローチャートを示すものである。先ず、タスク１の
ステップ1−1で、電圧制御回路の入力データを設定をす
る。すなわち、電圧指令値（電圧設定値VBCA）、電圧帰
還値（バッテリ電圧ＶS）、安定化補償用演算定数（比
例・積分定数）を設定する。そして、ステップ1−2の比
例・積分補償演算のサブルーチンをコールする。
【００２７】図６は、この比例・積分補償演算のサブル
ーチンのフローチャートを示すものである。サブルーチ
ンのステップS−1は、電圧設定値VBCAとバッテリ電圧Ｖ
Sとの偏差の計算を行うものである。ステップS−2は、
計算結果に積分定数を乗算し、前回積分値を加算し、最
大リミッタを掛ける。ステップS−3は、偏差と比例定数
を乗算し、結果に今回積分値を加算する。ステップS−4
は、16ビットの演算結果を8ビットに変換する。ステッ
プS−5は、出力に最大リミッタを掛ける。次に、S−6
は、出力値ＰＩＨＡを出力する。そして、サブルーチン
から元のタスク１へ戻り、次のステップ1−3を実行す
る。すなわち、ステップ1−3は、サブルーチンで求めた
出力値PIHAを、電圧制御回路の出力データである通流率
指令値ALPHVに設定し、今回積分値をメモリに退避させ
る。ステップ1−4は、通流率指令値ALPHVを出力する。
そして、タスク１の処理を終了する。
ーチンのフローチャートを示すものである。サブルーチ
ンのステップS−1は、電圧設定値VBCAとバッテリ電圧Ｖ
Sとの偏差の計算を行うものである。ステップS−2は、
計算結果に積分定数を乗算し、前回積分値を加算し、最
大リミッタを掛ける。ステップS−3は、偏差と比例定数
を乗算し、結果に今回積分値を加算する。ステップS−4
は、16ビットの演算結果を8ビットに変換する。ステッ
プS−5は、出力に最大リミッタを掛ける。次に、S−6
は、出力値ＰＩＨＡを出力する。そして、サブルーチン
から元のタスク１へ戻り、次のステップ1−3を実行す
る。すなわち、ステップ1−3は、サブルーチンで求めた
出力値PIHAを、電圧制御回路の出力データである通流率
指令値ALPHVに設定し、今回積分値をメモリに退避させ
る。ステップ1−4は、通流率指令値ALPHVを出力する。
そして、タスク１の処理を終了する。
【００２８】図７は、図６に示した比例・積分補償演算
のサブルーチンのフロチャートをブロック図で示すもの
である。機能動作はフロチャートと同様であるので説明
は省略する。
のサブルーチンのフロチャートをブロック図で示すもの
である。機能動作はフロチャートと同様であるので説明
は省略する。
【００２９】次に、ＡＣＲの制御について説明する。図
２に戻って、通常は、切替回路613のスイッチはＡＶＲ
側にあり、ＡＶＲが動作している。界磁電流が、常に検
出され、界磁電流検出値ＩＦＦＡが、フィードバックさ
れる。電流リミッタ値検出回路614は、界磁電流検出値
ＩＦＦＡが電流リミッタ値IFCMAXを越えたかどうかを検
出する。これを越えると、ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定回路
617から信号ＣＨ２が出力されて、切替回路613のスイッ
チは、ＡＣＲ側に切り替えられる。ＡＣＲの動作は、基
本的にはＡＶＲと同様である。すなわち、マイコンのＲ
ＯＭにて設定されている電流リミッタ値IFCMAXと界磁電
流検出値ＩＦＦＡとの偏差演算を電流偏差回路615で行
われ、ＡＣＲ612は、後から説明する図８に示されてい
るような比例・積分補償演算を行い、通流率指令値ALPH
Iを出力する。切替回路613のスイッチが、ＡＣＲ側とな
っているので通流率指令値ALPHIが、ＰＷＭタイマ604へ
入力される。
２に戻って、通常は、切替回路613のスイッチはＡＶＲ
側にあり、ＡＶＲが動作している。界磁電流が、常に検
出され、界磁電流検出値ＩＦＦＡが、フィードバックさ
れる。電流リミッタ値検出回路614は、界磁電流検出値
ＩＦＦＡが電流リミッタ値IFCMAXを越えたかどうかを検
出する。これを越えると、ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定回路
617から信号ＣＨ２が出力されて、切替回路613のスイッ
チは、ＡＣＲ側に切り替えられる。ＡＣＲの動作は、基
本的にはＡＶＲと同様である。すなわち、マイコンのＲ
ＯＭにて設定されている電流リミッタ値IFCMAXと界磁電
流検出値ＩＦＦＡとの偏差演算を電流偏差回路615で行
われ、ＡＣＲ612は、後から説明する図８に示されてい
るような比例・積分補償演算を行い、通流率指令値ALPH
Iを出力する。切替回路613のスイッチが、ＡＣＲ側とな
っているので通流率指令値ALPHIが、ＰＷＭタイマ604へ
入力される。
【００３０】また、ＡＣＲ612は、界磁電流が電流リミ
ッタ値IFCMAXと等しくなるように制御する。その結果、
図４に示したようなＡＣＲ動作領域では、界磁電流は一
定となる。これは、俗に云うリミッタ制御とは異なり、
ＰＷＭ周波数に変化の無い電流制御である。従って、発
電機用の制御装置のパワー素子におけるスイッチング損
失が減少する。
ッタ値IFCMAXと等しくなるように制御する。その結果、
図４に示したようなＡＣＲ動作領域では、界磁電流は一
定となる。これは、俗に云うリミッタ制御とは異なり、
ＰＷＭ周波数に変化の無い電流制御である。従って、発
電機用の制御装置のパワー素子におけるスイッチング損
失が減少する。
【００３１】一方、ＡＣＲからＡＶＲへの切り替えは、
図３で示したように、バッテリ電圧ＶSが電圧設定値VBC
Aを越えたことを電圧設定値検出回路618で検出し、ＡＶ
Ｒ・ＡＣＲ切替判定回路617が、切替信号ＣＨ２を発し
て、行われる。
図３で示したように、バッテリ電圧ＶSが電圧設定値VBC
Aを越えたことを電圧設定値検出回路618で検出し、ＡＶ
Ｒ・ＡＣＲ切替判定回路617が、切替信号ＣＨ２を発し
て、行われる。
【００３２】図８は、ＡＣＲの制御をソフトウェアで行
うフロ−チャ−トを示すものである。ＡＣＲ612のソフ
トウェアは、基本的には図５に示したＡＶＲ610のソフ
トウェアと同様である。入力データを設定し、サブルー
チンをコールし、演算した後、通流率指令値を出力す
る。尚、比例・積分補償演算のサブルーチン（図６のも
の）は、ＡＶＲと同一のものである。
うフロ−チャ−トを示すものである。ＡＣＲ612のソフ
トウェアは、基本的には図５に示したＡＶＲ610のソフ
トウェアと同様である。入力データを設定し、サブルー
チンをコールし、演算した後、通流率指令値を出力す
る。尚、比例・積分補償演算のサブルーチン（図６のも
の）は、ＡＶＲと同一のものである。
【００３３】図９は、本発明による他の一実施例を示す
ブロック図である。基本的な構成は図２と同様である
が、ＡＣＲ612の入力信号である電流指令値ＩＦＣの設
定方法やＡＶＲ・ＡＣＲの切替判定方法などが異なる。
この異なる点について説明する。電流指令切替回路616
は、入力される電流リミッタ値Ｉf1と負荷応答指令値Ｉ
f2と初期励磁値Ｉf3とを、切替信号ＣＨ１により切替選
択し、いづれかを電流指令値ＩＦＣとして出力する。例
えば、切替信号ＣＨ１は、車両の運転状態や発電機の出
力状態に応じて、選択するようにする。通常は、電流指
令値ＩＦＣは電流リミッタ値Ｉf1である。そして、例え
ば、車両の電気負荷が所定の幅以上に大きく変動した場
合、負荷応答指令値Ｉf2に切り替わる。また、発電機の
回転数が所定値より低下した場合、初期励磁値Ｉf3に切
り替わる。
ブロック図である。基本的な構成は図２と同様である
が、ＡＣＲ612の入力信号である電流指令値ＩＦＣの設
定方法やＡＶＲ・ＡＣＲの切替判定方法などが異なる。
この異なる点について説明する。電流指令切替回路616
は、入力される電流リミッタ値Ｉf1と負荷応答指令値Ｉ
f2と初期励磁値Ｉf3とを、切替信号ＣＨ１により切替選
択し、いづれかを電流指令値ＩＦＣとして出力する。例
えば、切替信号ＣＨ１は、車両の運転状態や発電機の出
力状態に応じて、選択するようにする。通常は、電流指
令値ＩＦＣは電流リミッタ値Ｉf1である。そして、例え
ば、車両の電気負荷が所定の幅以上に大きく変動した場
合、負荷応答指令値Ｉf2に切り替わる。また、発電機の
回転数が所定値より低下した場合、初期励磁値Ｉf3に切
り替わる。
【００３４】そして、電流指令値ＩＦＣとして、負荷応
答指令値Ｉf2が与えられた場合は、この指令値Ｉf2の大
きさに応じて、ＡＣＲの制御が行われる。初期励磁値Ｉ
f3が出力された場合は、電流偏差回路615で、初期励磁
値Ｉf3と界磁電流検出値ＩＦＦＡの偏差を演算し、ＡＣ
Ｒの制御が行われる。このように、車両や発電機の状態
に応じて、電流指令値ＩＦＣを変え、ＡＣＲにて、界磁
電流の制御を行うものである。
答指令値Ｉf2が与えられた場合は、この指令値Ｉf2の大
きさに応じて、ＡＣＲの制御が行われる。初期励磁値Ｉ
f3が出力された場合は、電流偏差回路615で、初期励磁
値Ｉf3と界磁電流検出値ＩＦＦＡの偏差を演算し、ＡＣ
Ｒの制御が行われる。このように、車両や発電機の状態
に応じて、電流指令値ＩＦＣを変え、ＡＣＲにて、界磁
電流の制御を行うものである。
【００３５】またこの時、ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定回路
617は、入力される界磁電流検出値ＩＦＦＡ、バッテリ
電圧ＶS、発電機回転数ＮA、車速Ｖなどの条件により、
切替信号ＣＨ２を出力する。例えば、上記の負荷応答指
令値Ｉf2や初期励磁値Ｉf3が出力された場合である。そ
して、出力信号ＣＨ２により、切替回路613がＡＣＲ側
に切り替わり、ＡＣＲの制御が行われる。
617は、入力される界磁電流検出値ＩＦＦＡ、バッテリ
電圧ＶS、発電機回転数ＮA、車速Ｖなどの条件により、
切替信号ＣＨ２を出力する。例えば、上記の負荷応答指
令値Ｉf2や初期励磁値Ｉf3が出力された場合である。そ
して、出力信号ＣＨ２により、切替回路613がＡＣＲ側
に切り替わり、ＡＣＲの制御が行われる。
【００３６】一方、ＡＶＲの制御は、図２と同様であ
る。すなわち、フィードバックしたバッテリ電圧ＶSと
電圧設定値VBCAを比較し、ＡＶＲにて、界磁電流の制御
を行うものである。
る。すなわち、フィードバックしたバッテリ電圧ＶSと
電圧設定値VBCAを比較し、ＡＶＲにて、界磁電流の制御
を行うものである。
【００３７】図１０は、さらに、本発明による他の一実
施例を示すブロック図である。車両用充電発電機の制御
装置の界磁電流制御パワー部16とインタフェース回路19
は、充電発電機１に組み込まれ、当該制御装置の界磁電
流制御部のマイコン６は、別設定のエンジン制御装置17
用のマイコンと共用される。界磁電流制御パワー部16と
界磁電流制御部の間は、信号線18とインタフェース回路
19を介して、遣り取りが行われる。このような構成にす
れば、界磁電流制御パワー部と界磁電流制御部の信号線
の本数が少なくなること、および、マイコンをエンジン
制御装置のものと共用できることのメリットがある。
尚、界磁電流制御パワー部16とインタフェース回路19も
全て、エンジン制御装置側に設けてもよい。
施例を示すブロック図である。車両用充電発電機の制御
装置の界磁電流制御パワー部16とインタフェース回路19
は、充電発電機１に組み込まれ、当該制御装置の界磁電
流制御部のマイコン６は、別設定のエンジン制御装置17
用のマイコンと共用される。界磁電流制御パワー部16と
界磁電流制御部の間は、信号線18とインタフェース回路
19を介して、遣り取りが行われる。このような構成にす
れば、界磁電流制御パワー部と界磁電流制御部の信号線
の本数が少なくなること、および、マイコンをエンジン
制御装置のものと共用できることのメリットがある。
尚、界磁電流制御パワー部16とインタフェース回路19も
全て、エンジン制御装置側に設けてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した本発明の制御方法および制
御装置によれば、電圧制御回路と電流制御回路が並列に
繋がれているために、発電電圧を制御するシステムの演
算処理時間が短いものとなり、安価な４ビットマイコン
を用いることができる。また、発電機に内蔵可能な位の
小形形状に纏められるので、従来の発電機制御用レギュ
レ−タとの置換が容易であり、発電機は互換性の有るも
のとなり、生産性の点でも危惧はない。また、上記レギ
ュレ−タの部品との共用化も可能で、部品統一によるコ
スト低減が出来る。
御装置によれば、電圧制御回路と電流制御回路が並列に
繋がれているために、発電電圧を制御するシステムの演
算処理時間が短いものとなり、安価な４ビットマイコン
を用いることができる。また、発電機に内蔵可能な位の
小形形状に纏められるので、従来の発電機制御用レギュ
レ−タとの置換が容易であり、発電機は互換性の有るも
のとなり、生産性の点でも危惧はない。また、上記レギ
ュレ−タの部品との共用化も可能で、部品統一によるコ
スト低減が出来る。
【００３９】一方、帰還制御において、比例・積分制御
による安定化補償を採用するので、発電機の目標発電電
圧と実際の発電電圧に差、すなわち、オフセットが非常
に少ないものとなる。従って、発電電圧の変動が極めて
少ない良好な発電特性を得ることができる。すなわち、
バッテリの電圧垂下特性が良く、ランプのちらつきなど
の問題が解消される。
による安定化補償を採用するので、発電機の目標発電電
圧と実際の発電電圧に差、すなわち、オフセットが非常
に少ないものとなる。従って、発電電圧の変動が極めて
少ない良好な発電特性を得ることができる。すなわち、
バッテリの電圧垂下特性が良く、ランプのちらつきなど
の問題が解消される。
【００４０】そして、ソフトウェアによる界磁電流制御
であり、比例・積分制御であるので、外的条件による影
響を受け難いものである。すなわち、バッテリ配線の長
さが種々変わっても、周囲温度の変化により界磁巻線抵
抗の変化やレギュレータの特性の変化が在っても、ま
た、発電機の負荷が急変する過渡現象においても、安定
した発電電圧の制御を行うことが可能である。特に、周
囲温度の変化による界磁巻線抵抗の変化分を見込んで、
発電機に余裕を持たせる設計をしているが、その必要が
無くなるため、発電機の同一寸法における出力が増え
る。あるいは、同一出力における寸法が小型化できるな
どの効果がある。
であり、比例・積分制御であるので、外的条件による影
響を受け難いものである。すなわち、バッテリ配線の長
さが種々変わっても、周囲温度の変化により界磁巻線抵
抗の変化やレギュレータの特性の変化が在っても、ま
た、発電機の負荷が急変する過渡現象においても、安定
した発電電圧の制御を行うことが可能である。特に、周
囲温度の変化による界磁巻線抵抗の変化分を見込んで、
発電機に余裕を持たせる設計をしているが、その必要が
無くなるため、発電機の同一寸法における出力が増え
る。あるいは、同一出力における寸法が小型化できるな
どの効果がある。
【００４１】更に、ソフトウェアのみの変更による機能
変更が出来るため、多機種対応が可能となり、機種の削
減とそれによる生産性の向上が実現できる。また、エン
ジン制御装置のマイコンと共用することができるので、
エンジン制御との協調制御が可能であり、さらなる低燃
費制御が期待できる。
変更が出来るため、多機種対応が可能となり、機種の削
減とそれによる生産性の向上が実現できる。また、エン
ジン制御装置のマイコンと共用することができるので、
エンジン制御との協調制御が可能であり、さらなる低燃
費制御が期待できる。
【００４２】上記の通り、安価で、制御精度の優れた車
両用充電発電機の制御方法および制御装置を提供するこ
とができる。
両用充電発電機の制御方法および制御装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明による一実施例の車両用充電発電機の制
御装置の構成図である。
御装置の構成図である。
【図２】本発明による一実施例の制御動作を説明するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】制御動作をソフトウェアで行うフロ−チャ−ト
を示す図である。
を示す図である。
【図４】ＡＶＲ制御・ＡＣＲ制御の動作領域と発電機特
性の関係を示す図である。
性の関係を示す図である。
【図５】ＡＶＲ制御をソフトウェアで行うフロ−チャ−
トを示す図である。
トを示す図である。
【図６】比例・積分補償演算のサブル−チンのフロ−チ
ャ−トを示す図である。
ャ−トを示す図である。
【図７】比例・積分補償演算のサブル−チンのブロック
図である。
図である。
【図８】ＡＣＲ制御をソフトウェアで行うフロ−チャ−
トを示す図である。
トを示す図である。
【図９】本発明による他の一実施例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図１０】本発明による他の一実施例を示すブロック図
である。
である。
１…発電機、２…バッテリ、５…制御装置、６…マイコ
ン、７…パワー素子 604…ＰＷＭタイマ、610…電圧制御回路（ＡＶＲ）、61
2…電流制御回路（ＡＣＲ）、613…切替回路、614…電
流リミッタ値検出回路、617…ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定
回路、618…電圧設定値検出回路
ン、７…パワー素子 604…ＰＷＭタイマ、610…電圧制御回路（ＡＶＲ）、61
2…電流制御回路（ＡＣＲ）、613…切替回路、614…電
流リミッタ値検出回路、617…ＡＶＲ・ＡＣＲ切替判定
回路、618…電圧設定値検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 裕司 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 森永 茂樹 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】発電電圧および界磁電流を帰還し制御信号
を出力する電圧制御回路および電流制御回路と、前記両
回路からの前記制御信号に応じて前記界磁電流を変化さ
せるパルス幅変調制御装置とを備え、前記発電電圧を制
御する車両用充電発電機の制御装置において、前記電圧
制御回路と前記電流制御回路とを、独立して動作させる
切替手段を設けたこと特徴とする車両用充電発電機の制
御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記切替手段は、マイ
クロコンピュータのソフトウェアを用いて切り替えるも
のであることを特徴とする車両用充電発電機の制御装
置。 - 【請求項３】請求項１において、前記切替手段は、前記
界磁電流が所定の値を越えた場合は、前記電圧制御回路
から前記電流制御回路へ切り替え、且つ、前記電流制御
回路の動作中に、前記発電電圧が所定の値を越えた場合
のみ、前記電流制御回路から前記電圧制御回路へ切り替
え戻すものであることを特徴とする車両用充電発電機の
制御装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記切替手段は、界磁
電流、発電電圧などの前記車両用充電発電機の発電状
態、あるいは、エンジン回転数などの前記車両用充電発
電機を駆動する内燃機関の出力状態、あるいは、車速な
どの車両の運転状態を検出し、前記状態の検出値と所定
の基準値とを比較し切り替えるものであることを特徴と
する車両用充電発電機の制御装置。 - 【請求項５】請求項１あるいは請求項３において、前記
電流制御回路の電流指令値は、少なくとも、電流リミッ
タ値、初期励磁値および負荷応答指令値であることを特
徴とする車両用充電発電機の制御装置。 - 【請求項６】安定化補償を含む帰還制御を用いて、界磁
電流を変化させ、発電電圧を制御する車両用充電発電機
の制御方法において、電圧制御回路の入力デ−タである
電圧指令値、電圧帰還値、安定化補償用演算定数を設定
し、その後、比例および積分制御を実行し、電圧制御回
路の出力デ−タである通流率指令値、積分値を出力する
前記安定化補償の演算方法を、マイクロコンピュータの
ソフトウェアを用いて演算することを特徴とする車両用
充電発電機の制御方法。 - 【請求項７】安定化補償を含む帰還制御を用いて、界磁
電流を変化させ、発電電圧を制御する車両用充電発電機
の制御方法において、電流制御回路の入力デ−タである
電流指令値、電流帰還値、安定化補償用演算定数を設定
し、その後、比例および積分制御を実行し、電流制御回
路の出力デ−タである通流率指令値、積分値を出力する
前記安定化補償の演算方法を、マイクロコンピュータの
ソフトウェアを用いて演算することを特徴とする車両用
充電発電機の制御方法。 - 【請求項８】請求項６あるいは請求項７において、前記
ソフトウェアによる演算は、少なくとも、偏差演算、積
分補償演算、積分値リミッタ演算、比例補償演算、比例
値および積分値演算、16→8ビット変換演算、出力リミ
ッタ演算からなることを特徴とする車両用充電発電機の
制御方法。 - 【請求項９】発電電圧および界磁電流を帰還し、マイク
ロコンピュータのソフトウェアを用いて制御信号を出力
する電圧制御および電流制御手段を備え、前記界磁電流
を変化させ、前記発電電圧を制御する車両用充電発電機
の制御装置において、少なくとも、発電機の界磁巻線に
電流を供給するパワー素子、フライホィールダイオー
ド、パワー素子電流検出用素子などからなる界磁電流制
御パワー部と、前記界磁電流制御パワー部を制御するマ
イクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、パルス幅変調制御
回路、アナログデジタル変換回路、インタフェース回路
などからなる界磁電流制御部とを、セラミックなどから
なる基盤に纏めて取り付け、且つ、前記基盤を前記発電
機に内蔵したことを特徴とする車両用充電発電機の制御
装置。 - 【請求項１０】発電電圧および界磁電流を帰還し、マイ
クロコンピュータのソフトウェアを用いて制御信号を出
力する電圧制御および電流制御手段を備え、前記界磁電
流を変化させ、前記発電電圧を制御する車両用充電発電
機の制御装置において、電機子巻線、界磁巻線、整流ダ
イオードなどからなる発電機部と、前記発電機部の前記
界磁巻線に電流を供給するパワー素子、フライホィール
ダイオード、パワー素子電流検出用素子などからなる界
磁電流制御パワー部と、エンジン制御装置用のマイクロ
コンピュータを兼用して前記界磁電流制御パワー部を制
御する界磁電流制御部と、前記界磁電流制御部と前記界
磁電流制御パワー部の間を結ぶインタフェース部とから
構成されることを特徴とする車両用充電発電機の制御装
置。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記発電機部と、
前記界磁電流制御パワー部と、前記インタフェース部と
が、前記車両用充電発電機に内蔵されていることを特徴
とする車両用充電発電機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22153193A JP3329402B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 車両用充電発電機の制御方法および制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22153193A JP3329402B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 車両用充電発電機の制御方法および制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775262A true JPH0775262A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3329402B2 JP3329402B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16768181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22153193A Expired - Lifetime JP3329402B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 車両用充電発電機の制御方法および制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329402B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5767636A (en) * | 1995-01-31 | 1998-06-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Vehicle power generating apparatus |
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| US7208918B2 (en) | 2004-04-12 | 2007-04-24 | Hitachi, Ltd. | Vehicle rotating electric machine |
| US7227339B2 (en) | 2004-03-30 | 2007-06-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power generation controller of vehicle power generator |
| JP2010081674A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Denso Corp | 発電機制御装置の調整方法 |
-
1993
- 1993-09-07 JP JP22153193A patent/JP3329402B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7459801B2 (en) | 2005-09-07 | 2008-12-02 | Denso Corporation | Control apparatus for selectively controlling output current and output voltage of electric generator |
| DE102006041819B4 (de) * | 2005-09-07 | 2016-02-11 | Denso Corporation | Steuerung zum selektiven Steuern des Ausgangsstroms und einer Ausgangsspannung eines Elektrogenerators |
| DE102006041819B8 (de) * | 2005-09-07 | 2016-04-07 | Denso Corporation | Steuerung zum selektiven Steuern eines Ausgangsstroms und einer Ausgangsspannung eines Elektrogenerators |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3329402B2 (ja) | 2002-09-30 |
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