JPH078000A - 交流発電機の制御方法 - Google Patents
交流発電機の制御方法Info
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- JPH078000A JPH078000A JP3293930A JP29393091A JPH078000A JP H078000 A JPH078000 A JP H078000A JP 3293930 A JP3293930 A JP 3293930A JP 29393091 A JP29393091 A JP 29393091A JP H078000 A JPH078000 A JP H078000A
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
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- H—ELECTRICITY
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02J7/2434—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with pulse modulation
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流発電機のインダクタに供給される励起電
圧の偏差を減少させて、正確かつ確実に制御する。 【構成】 交流発電機に、制御するべき整流電圧値Ｕｂ
＋を供給する整流ブリッジ回路を設け、この整流電圧値
Ｕｂ＋の循環周期Ｔを、交流発電機のインダクタに電圧
を供給する第１の交番時期Ｔ１と、インダクタに電圧を
供給しない第２の交番時期Ｔ２とからなるものとし、循
環周期の交番時期ＴＩ、Ｔ２の一方の中間部分における
整流電圧値Ｕｂ＋を初期測定し、この測定値をサンプリ
ングして、予め定めた長さの遮断サンプリング期間中の
測定値を評価し、電圧Ｕｂ＋の測定値を、計算による理
論値と比較し、比較結果に基づいて、次の循環周期Ｔに
おける時期Ｔ１及びＴ２の値を求める。
圧の偏差を減少させて、正確かつ確実に制御する。 【構成】 交流発電機に、制御するべき整流電圧値Ｕｂ
＋を供給する整流ブリッジ回路を設け、この整流電圧値
Ｕｂ＋の循環周期Ｔを、交流発電機のインダクタに電圧
を供給する第１の交番時期Ｔ１と、インダクタに電圧を
供給しない第２の交番時期Ｔ２とからなるものとし、循
環周期の交番時期ＴＩ、Ｔ２の一方の中間部分における
整流電圧値Ｕｂ＋を初期測定し、この測定値をサンプリ
ングして、予め定めた長さの遮断サンプリング期間中の
測定値を評価し、電圧Ｕｂ＋の測定値を、計算による理
論値と比較し、比較結果に基づいて、次の循環周期Ｔに
おける時期Ｔ１及びＴ２の値を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御関数のディジタル
処理による交流発電機の制御方法に関し、特に、自動車
用の交流発電機に適用する制御方法に関する。
処理による交流発電機の制御方法に関し、特に、自動車
用の交流発電機に適用する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流発電機は、交流の電圧及び電流を発
生する電気装置であって、発生する周波数は、交流発電
機のインダクタあるいはロータの回転速度に比例する。
ロータは、発電機の固定子捲線中に交流電流を誘導す
る。固定子捲線の出力は、交流電流を整流するダイオー
ドにより、単方向性の(理想的には直流の)電圧に変換さ
れて、要所に供給される。
生する電気装置であって、発生する周波数は、交流発電
機のインダクタあるいはロータの回転速度に比例する。
ロータは、発電機の固定子捲線中に交流電流を誘導す
る。固定子捲線の出力は、交流電流を整流するダイオー
ドにより、単方向性の(理想的には直流の)電圧に変換さ
れて、要所に供給される。
【０００３】交流発電機は、いかなる時期においても、
発電機の出力を受け入れる回路の数とは無関係に、か
つ、自動車の電池を正常に充電するためのエンジンの運
転速度とは無関係に、実質的に一定な起電力を生じるよ
うに、出力電圧を制御することが必要である。
発電機の出力を受け入れる回路の数とは無関係に、か
つ、自動車の電池を正常に充電するためのエンジンの運
転速度とは無関係に、実質的に一定な起電力を生じるよ
うに、出力電圧を制御することが必要である。
【０００４】図１は、従来、一般的に使用されている電
流制御の原理を示す参考図である。
流制御の原理を示す参考図である。
【０００５】整流された交流電圧Ｕｂ＋を使用する制御
器は、図示しない整流ブリッジ回路を構成するダイオー
ドの出力に接続してあり、誘導コイルＩに、制御器のパ
ワー制御段階Ｔｒによって制御される電流Ｉｉを励起し
得るようにしてある。図１に示すパワー段階Ｔｒは、エ
ミッタを接地し、コレクタを誘導コイルＩの一端に接続
したトランジスタを使用してある。誘導コイルＩの他端
は、電池に接続された交流発電機の出力に接続してあ
る。
器は、図示しない整流ブリッジ回路を構成するダイオー
ドの出力に接続してあり、誘導コイルＩに、制御器のパ
ワー制御段階Ｔｒによって制御される電流Ｉｉを励起し
得るようにしてある。図１に示すパワー段階Ｔｒは、エ
ミッタを接地し、コレクタを誘導コイルＩの一端に接続
したトランジスタを使用してある。誘導コイルＩの他端
は、電池に接続された交流発電機の出力に接続してあ
る。
【０００６】電圧Ｕｂ＋は、整流された後も、整流ブリ
ッジ回路中のダイオードのスイッチ作用、及び負荷側の
各種の装置から発生する寄生効果のために、その増幅度
は、波形を呈して変化する。
ッジ回路中のダイオードのスイッチ作用、及び負荷側の
各種の装置から発生する寄生効果のために、その増幅度
は、波形を呈して変化する。
【０００７】この不都合を改善するために、この制御器
には、フィルタＦ及びコンパレータＣを設けてある。電
圧Ｕｂ＋を、フィルタＦへ通して、その出力を、コンパ
レータＣの第１入力端子に接続してある。コンパレータ
Ｃの第２入力端子には、基準電圧Ｖrefを入力してあ
る。コンパレータＣの出力は、トランジスタＴｒのベー
スに接続してある。
には、フィルタＦ及びコンパレータＣを設けてある。電
圧Ｕｂ＋を、フィルタＦへ通して、その出力を、コンパ
レータＣの第１入力端子に接続してある。コンパレータ
Ｃの第２入力端子には、基準電圧Ｖrefを入力してあ
る。コンパレータＣの出力は、トランジスタＴｒのベー
スに接続してある。
【０００８】電圧Ｖｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも小さい
場合には、電池により、電流ＩｉがフィルタＦ及びコン
パレータＣを経由して、誘導コイルＩに供給される。一
方、電圧Ｕｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも大きい場合に
は、トランジスタＴｒは導通せず、誘導コイルＩに電流
が流れない。すなわち、励起電流は、全部が流れるか、
あるいは全く流れないかのいずれかに変調されることに
なる。
場合には、電池により、電流ＩｉがフィルタＦ及びコン
パレータＣを経由して、誘導コイルＩに供給される。一
方、電圧Ｕｂ＋が基準電圧Ｖrefよりも大きい場合に
は、トランジスタＴｒは導通せず、誘導コイルＩに電流
が流れない。すなわち、励起電流は、全部が流れるか、
あるいは全く流れないかのいずれかに変調されることに
なる。
【０００９】パワートランジスタＴｒに直列に接続して
ある循環ダイオードＤは、トランジスタＴｒが不導通に
なったときに、トランジスタＴｒの２つの移行段階の間
に、誘導コイルＩ中の励起電流Ｉｉを保持するためのも
のである。かくして、交流発電機及び整流ブリッジ回路
で構成された発電ユニットの励起制御によって濾波した
後に、負荷回路網に供給される電圧を制御する。
ある循環ダイオードＤは、トランジスタＴｒが不導通に
なったときに、トランジスタＴｒの２つの移行段階の間
に、誘導コイルＩ中の励起電流Ｉｉを保持するためのも
のである。かくして、交流発電機及び整流ブリッジ回路
で構成された発電ユニットの励起制御によって濾波した
後に、負荷回路網に供給される電圧を制御する。
【００１０】発電機の出力電圧Ｕｂ＋は、励起電流を反
映した制御波形を持ち、その増幅度は、発電機の励起度
の関数として変化する。この電圧は、循環周期Ｔの循環
電圧である。各サイクルは、誘導コイルに電圧が供給さ
れる時期Ｔ１と、供給されない時期Ｔ２とで構成されて
いる。Ｔ１／Ｔ２の比率は、循環周期比と呼ばれ、これ
は、できるだけゆっくり変化することが望ましい。
映した制御波形を持ち、その増幅度は、発電機の励起度
の関数として変化する。この電圧は、循環周期Ｔの循環
電圧である。各サイクルは、誘導コイルに電圧が供給さ
れる時期Ｔ１と、供給されない時期Ｔ２とで構成されて
いる。Ｔ１／Ｔ２の比率は、循環周期比と呼ばれ、これ
は、できるだけゆっくり変化することが望ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】制御方法の原理を説明
した図１は、もちろんきわめて簡略化して示したもので
あって、実際には、制御回路に多数のトランジスタを使
用してあり、制御回路は、集積回路の型式に作られてい
る。このような集積型制御回路は、制御機能自体を遂行
するばかりでなく、少なくとも電池の充電状態を表示し
たり、でき得れば、発電機を自動車のエンジンに連結す
るためのベルトの張力をも表示しうる機能を備える多機
能回路である。しかし、この種の回路には、構造や操作
様式が限定されており、かつ、設計及び製造に長い手間
と費用がかかるという問題がある。
した図１は、もちろんきわめて簡略化して示したもので
あって、実際には、制御回路に多数のトランジスタを使
用してあり、制御回路は、集積回路の型式に作られてい
る。このような集積型制御回路は、制御機能自体を遂行
するばかりでなく、少なくとも電池の充電状態を表示し
たり、でき得れば、発電機を自動車のエンジンに連結す
るためのベルトの張力をも表示しうる機能を備える多機
能回路である。しかし、この種の回路には、構造や操作
様式が限定されており、かつ、設計及び製造に長い手間
と費用がかかるという問題がある。
【００１２】さらに、従来の制御器は、コンパレータの
反応が「オール・オア・ナッシング」式で、励起電流を
供給するか、あるいは供給しないかを示すだけで、循環
周期比中に大きく変化する量を提示することはできな
い。この変化量は、フィルタＦによるコンパレータＣの
作動の遅延時間の大小に従って、大きいものになる。
反応が「オール・オア・ナッシング」式で、励起電流を
供給するか、あるいは供給しないかを示すだけで、循環
周期比中に大きく変化する量を提示することはできな
い。この変化量は、フィルタＦによるコンパレータＣの
作動の遅延時間の大小に従って、大きいものになる。
【００１３】発電機の作動により指示される多種類のパ
ラメータに適応するためには、一層大きい出力量を得る
ように製造することと、発電機の作動の正確な制御と、
自動車の制御回路を構成するシステムに対する適合性
と、操作上の高い安定性とが要求される。
ラメータに適応するためには、一層大きい出力量を得る
ように製造することと、発電機の作動の正確な制御と、
自動車の制御回路を構成するシステムに対する適合性
と、操作上の高い安定性とが要求される。
【００１４】これらの問題を解決するために、マイクロ
プロセッサによるディジタル処理技術を使用することが
試みられている。しかし、この種の技術は、電池の充電
量、電池の温度、エンジンの運転速度、ベルトの張力等
の外部パラメータの関数として励起電圧の理論値の計算
をすることはできるが、完全な制御を行うには、なお不
充分である。これは、励起電圧における増幅度の変動を
減少させ、それを正確かつ確実に測定することが困難で
あるという理由に基づく。
プロセッサによるディジタル処理技術を使用することが
試みられている。しかし、この種の技術は、電池の充電
量、電池の温度、エンジンの運転速度、ベルトの張力等
の外部パラメータの関数として励起電圧の理論値の計算
をすることはできるが、完全な制御を行うには、なお不
充分である。これは、励起電圧における増幅度の変動を
減少させ、それを正確かつ確実に測定することが困難で
あるという理由に基づく。
【００１５】本発明は、これらの問題を解決した交流発
電機の制御方法を提供することを目的とする。
電機の制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。自動車
用交流発電機のインダクタの励起電流を制御する方法で
あって、交流発電機に、制御するべき整流電圧値Ｕｂ＋
を供給する整流ブリッジ回路を設けてあり、前記整流電
圧値は、一定増幅度の高周波を重畳した低周期の波形を
持っており、かつ前記整流電圧値Ｕｂ＋の循環周期Ｔ
を、交流発電機のインダクタに電圧を供給する第１の交
番時期Ｔ１と、インダクタに電圧を供給しない第２の交
番時期Ｔ２とからなるものとして、なる方法において、
循環周期の交番時期ＴＩ、Ｔ２の一方の中間部分におけ
る整流電圧値Ｕｂ＋を初期測定する段階と、この初期測
定値をサンプリングして、予め定めた長さの遮断サンプ
リング期間中の測定値を評価する段階と、電圧Ｕｂ＋の
測定値を、計算による理論値と比較する段階と、この比
較結果から、次の循環周期Ｔにおける交番時期Ｔ１及び
Ｔ２の値を求める段階、を含むことを特徴とする交流発
電機の制御方法。
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。自動車
用交流発電機のインダクタの励起電流を制御する方法で
あって、交流発電機に、制御するべき整流電圧値Ｕｂ＋
を供給する整流ブリッジ回路を設けてあり、前記整流電
圧値は、一定増幅度の高周波を重畳した低周期の波形を
持っており、かつ前記整流電圧値Ｕｂ＋の循環周期Ｔ
を、交流発電機のインダクタに電圧を供給する第１の交
番時期Ｔ１と、インダクタに電圧を供給しない第２の交
番時期Ｔ２とからなるものとして、なる方法において、
循環周期の交番時期ＴＩ、Ｔ２の一方の中間部分におけ
る整流電圧値Ｕｂ＋を初期測定する段階と、この初期測
定値をサンプリングして、予め定めた長さの遮断サンプ
リング期間中の測定値を評価する段階と、電圧Ｕｂ＋の
測定値を、計算による理論値と比較する段階と、この比
較結果から、次の循環周期Ｔにおける交番時期Ｔ１及び
Ｔ２の値を求める段階、を含むことを特徴とする交流発
電機の制御方法。
【００１７】この方法は、さらに、各循環周期Ｔにおけ
る中間段階において、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２のう
ちの長い方を決定する段階と、２つの交番時期のうちの
長い方について、遮断サンプリングに前置される初期時
間Ｔｘを、遮断サンプリングの中心点を長い方の交番時
期の中心点と一致させることによって計算する段階、と
を備えることが望ましい。
る中間段階において、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２のう
ちの長い方を決定する段階と、２つの交番時期のうちの
長い方について、遮断サンプリングに前置される初期時
間Ｔｘを、遮断サンプリングの中心点を長い方の交番時
期の中心点と一致させることによって計算する段階、と
を備えることが望ましい。
【００１８】この場合、初期時間Ｔｘの値を、交番時期
Ｔ１が交番時期Ｔ２より長い場合は、(Ｔ１−Ｔｅ)／２
と等しく、交番時期Ｔ１が交番時期Ｔ２より短い場合
は、(Ｔ２−Ｔｅ)／２と等しくすることが望ましい。
Ｔ１が交番時期Ｔ２より長い場合は、(Ｔ１−Ｔｅ)／２
と等しく、交番時期Ｔ１が交番時期Ｔ２より短い場合
は、(Ｔ２−Ｔｅ)／２と等しくすることが望ましい。
【００１９】整流電圧値のサンプリング測定を、ディジ
タルフィルタによって行うことが望ましい。
タルフィルタによって行うことが望ましい。
【００２０】
【作用】各循環周期を構成する２つの交番時期のうち、
長い方の中心点で整流電圧値を測定して、理論値と比較
し、次の循環周期における交番時期を求めるとにより、
制御中の偏差は減少する。また、サンプリング測定の効
果により、交流発電機の変動が減少する。
長い方の中心点で整流電圧値を測定して、理論値と比較
し、次の循環周期における交番時期を求めるとにより、
制御中の偏差は減少する。また、サンプリング測定の効
果により、交流発電機の変動が減少する。
【００２１】
【実施例】図２は、本発明の方法の作動を示すタイミン
グ図で、符号(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)を付した４種のグラフを
示してある。以下、これらのグラフを、グラフＡ、グラ
フＢ、グラフＣ、及びグラフＤと称することとする。
グ図で、符号(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)を付した４種のグラフを
示してある。以下、これらのグラフを、グラフＡ、グラ
フＢ、グラフＣ、及びグラフＤと称することとする。
【００２２】グラフＡは、交流発電機から出力し、自動
車の電気回路網に流れる制御するべき電圧値Ｕｂ＋を示
すもので、横軸に時間を、縦軸に電圧値をとって示して
ある。
車の電気回路網に流れる制御するべき電圧値Ｕｂ＋を示
すもので、横軸に時間を、縦軸に電圧値をとって示して
ある。
【００２３】電圧値Ｕｂ＋は、低周期で変化する波形中
に、ダイオードのスイッチ作用に基づくきわめて高周波
の交流波Ｍが挿入されている。この交流波Ｍの増幅度は
一定であり、一方、低周期の波形は、インダクタに供給
される励起電流の変化に従って変化する。電圧値Ｕｂ＋
の平均値は、中間電圧値ｍの上下に振動する。
に、ダイオードのスイッチ作用に基づくきわめて高周波
の交流波Ｍが挿入されている。この交流波Ｍの増幅度は
一定であり、一方、低周期の波形は、インダクタに供給
される励起電流の変化に従って変化する。電圧値Ｕｂ＋
の平均値は、中間電圧値ｍの上下に振動する。
【００２４】グラフＣは、循環周期励起信号のタイミン
グ図で、単位循環周期Ｔは、交互に発生する交番時期Ｔ
１とＴ２とからなっている。前述のように、Ｔ１／Ｔ２
の比率は、循環周期比である。交番時期Ｔ１では、(図
１のトランジスタＴｒが導通して)インダクタＩに供給
される電圧が増加して、電圧値Ｕｂ＋が増加する。他
方、交番時期Ｔ２では、インダクタＩに電圧が供給され
ず、電圧値Ｕｂ＋が減少する。時期Ｔ２では、図１のト
ランジスタＴｒは不導通になっている。
グ図で、単位循環周期Ｔは、交互に発生する交番時期Ｔ
１とＴ２とからなっている。前述のように、Ｔ１／Ｔ２
の比率は、循環周期比である。交番時期Ｔ１では、(図
１のトランジスタＴｒが導通して)インダクタＩに供給
される電圧が増加して、電圧値Ｕｂ＋が増加する。他
方、交番時期Ｔ２では、インダクタＩに電圧が供給され
ず、電圧値Ｕｂ＋が減少する。時期Ｔ２では、図１のト
ランジスタＴｒは不導通になっている。
【００２５】循環周期比は、理論的には０％から１００
％まで変化でき、その値は、主として、関連する回路の
負荷要求値と電池の充電量とに応じて定まる。
％まで変化でき、その値は、主として、関連する回路の
負荷要求値と電池の充電量とに応じて定まる。
【００２６】グラフＡにおいて、電圧値Ｕｂ＋の平均値
は、各交番時期Ｔ１及びＴ２の途中で、中間電圧値ｍに
等しくなる。電圧値Ｕｂ＋の測定は、低周期の波形によ
って妨害されないように、グラフＢに示す遮断サンプリ
ングの期間Ｔｅの間に行う。期間Ｔｅの中点は、交番時
期Ｔ１又は時期Ｔ２の中点に一致させてある。当然なが
ら期間Ｔｅは、時期Ｔ１又はＴ２の持続時間よりも短か
くし、遮断サンプリングを、交番時期Ｔ１又はＴ２の中
心に配置して、測定値が不正確になることを防止するよ
うにしてある。
は、各交番時期Ｔ１及びＴ２の途中で、中間電圧値ｍに
等しくなる。電圧値Ｕｂ＋の測定は、低周期の波形によ
って妨害されないように、グラフＢに示す遮断サンプリ
ングの期間Ｔｅの間に行う。期間Ｔｅの中点は、交番時
期Ｔ１又は時期Ｔ２の中点に一致させてある。当然なが
ら期間Ｔｅは、時期Ｔ１又はＴ２の持続時間よりも短か
くし、遮断サンプリングを、交番時期Ｔ１又はＴ２の中
心に配置して、測定値が不正確になることを防止するよ
うにしてある。
【００２７】遮断サンプリングは、交番時期Ｔ１又はＴ
２のうち、設定した持続時間が長い方を選択して発生さ
せる。この選択状態を説明するために、図２には、２つ
の場合を示してある。図２の左半部は、交番時期Ｔ１が
Ｔ２よりも長くて、遮断サンプリングを交番時期Ｔ１の
中点に設けた場合であり、図２の右半部は、交番時期Ｔ
１がＴ２よりも短かくて、遮断サンプリングを交番時期
Ｔ２の中点に設けた場合である。遮断サンンプリングＴ
ｅは、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２の長い方の始期か
ら、時間Ｔｘが経過した時に始まる。交番時期Ｔ１がＴ
２よりも長い場合(図２の左半部)には、時間Ｔｘの値
は、(Ｔ１−Ｔｅ)／２となり、交番時期Ｔ１がＴ２より
も短い場合には、時間Ｔｘの値は、(Ｔ２−Ｔ１)／２と
なる。
２のうち、設定した持続時間が長い方を選択して発生さ
せる。この選択状態を説明するために、図２には、２つ
の場合を示してある。図２の左半部は、交番時期Ｔ１が
Ｔ２よりも長くて、遮断サンプリングを交番時期Ｔ１の
中点に設けた場合であり、図２の右半部は、交番時期Ｔ
１がＴ２よりも短かくて、遮断サンプリングを交番時期
Ｔ２の中点に設けた場合である。遮断サンンプリングＴ
ｅは、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２の長い方の始期か
ら、時間Ｔｘが経過した時に始まる。交番時期Ｔ１がＴ
２よりも長い場合(図２の左半部)には、時間Ｔｘの値
は、(Ｔ１−Ｔｅ)／２となり、交番時期Ｔ１がＴ２より
も短い場合には、時間Ｔｘの値は、(Ｔ２−Ｔ１)／２と
なる。
【００２８】これらの操作は、すべてマイクロプロセッ
サにより実行されるプログラムを使用して行われる。こ
のプログラムの一例は、図３にを示す各ステップで構成
されている。
サにより実行されるプログラムを使用して行われる。こ
のプログラムの一例は、図３にを示す各ステップで構成
されている。
【００２９】図３において、基本プログラムステップ(1
00)は、制御すべき電圧値Ｕｂ＋の理論的基準値を、連
続的に演算する。このために、マイクロプロセッサに
は、電池の充電量、電池の温度、エンジンの運転速度等
の各種のデータを入力できるようにしてある。次いで、
これらのすべてのデータを計算するために必要な演算処
理を行う。基本プログラムステップ(100)は、本発明の
構成要素ではないので、詳細な説明を省略する。
00)は、制御すべき電圧値Ｕｂ＋の理論的基準値を、連
続的に演算する。このために、マイクロプロセッサに
は、電池の充電量、電池の温度、エンジンの運転速度等
の各種のデータを入力できるようにしてある。次いで、
これらのすべてのデータを計算するために必要な演算処
理を行う。基本プログラムステップ(100)は、本発明の
構成要素ではないので、詳細な説明を省略する。
【００３０】タイミング操作ステップ(101)は、基本プ
ログラムステップ(100)で演算された値を受け入れて、
ステップ(102)で示す割りこみを行い、マイクロプロセ
ッサが制御プログラム自体を実行できるようにする。
ログラムステップ(100)で演算された値を受け入れて、
ステップ(102)で示す割りこみを行い、マイクロプロセ
ッサが制御プログラム自体を実行できるようにする。
【００３１】制御プログラム自体を詳細に説明すると、
まず、交番時期Ｔ１が開始される直前の時期、すなわ
ち、タイミング制御ステップ(101)で、グラフＤに示す
割こみＩ1を行う時に、制御プログラムが開始する。
まず、交番時期Ｔ１が開始される直前の時期、すなわ
ち、タイミング制御ステップ(101)で、グラフＤに示す
割こみＩ1を行う時に、制御プログラムが開始する。
【００３２】サンプリング指示ステップ(103)は、あら
かじめ「Ｎ」("NO")側になっていて、出力(104)を選択す
る。次いで、以下の操作が実行される。
かじめ「Ｎ」("NO")側になっていて、出力(104)を選択す
る。次いで、以下の操作が実行される。
【００３３】ステップ(105)において、交番時期Ｔ１の
開始時に、励起制御の出力レベルが反転する。
開始時に、励起制御の出力レベルが反転する。
【００３４】ステップ(106)において、予め計算された
交番時期Ｔ１の値ＴＡを読みこむ。
交番時期Ｔ１の値ＴＡを読みこむ。
【００３５】ステップ(107)において、値ＴＡがＴ／２
よりも大きいか否かを検知する。ここでＴは、予め定め
た一定値である。
よりも大きいか否かを検知する。ここでＴは、予め定め
た一定値である。
【００３６】検知結果がプラスであれば、交番時期Ｔ１
がＴ／２よりも大きくて、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２
のうちの長い方であるので、検知ステップ(107)からの
出力(108)により、ステップ(109)として示すように、サ
ンプリング指示ステップ(103)を「Ｙ」("Yes")側に切り替
える。
がＴ／２よりも大きくて、２つの交番時期Ｔ１及びＴ２
のうちの長い方であるので、検知ステップ(107)からの
出力(108)により、ステップ(109)として示すように、サ
ンプリング指示ステップ(103)を「Ｙ」("Yes")側に切り替
える。
【００３７】次いでステップ(110)にて、時間Ｔｘ＝(Ｔ
Ａ−Ｔｅ)／２を計算する。この値は、交番時期Ｔ１の
開始から遮断サンプリングの開始までの時間間隔であ
る。ここでＴｅは、もちろん予め定めた一定値である。
Ａ−Ｔｅ)／２を計算する。この値は、交番時期Ｔ１の
開始から遮断サンプリングの開始までの時間間隔であ
る。ここでＴｅは、もちろん予め定めた一定値である。
【００３８】ステップ(111)において、計算結果の時間
Ｔｘを、タイミング制御ステップ(101)に送る。時間Ｔ
ｘの終期において、タイミング制御ステップ(101)が初
期化され、ステップ(102)で、図２ＤにＩ2として示す割
りこみを行う。
Ｔｘを、タイミング制御ステップ(101)に送る。時間Ｔ
ｘの終期において、タイミング制御ステップ(101)が初
期化され、ステップ(102)で、図２ＤにＩ2として示す割
りこみを行う。
【００３９】サンプリング指示ステップ(103)が、ステ
ップ(109)によって「Ｙ」側になっている場合は、出力(11
2)が選択されて、以下の操作が実行される。
ップ(109)によって「Ｙ」側になっている場合は、出力(11
2)が選択されて、以下の操作が実行される。
【００４０】交番時期Ｔ１の後部の時間量である値Ｔ１
−Ｔｘを、ステップ(113)において、タイミング制御の
中に送る。
−Ｔｘを、ステップ(113)において、タイミング制御の
中に送る。
【００４１】ステップ(114)において、遮断サンプリン
グの期間Ｔｅにおける電圧値Ｕｂ＋を測定し、その平均
値を計算する。
グの期間Ｔｅにおける電圧値Ｕｂ＋を測定し、その平均
値を計算する。
【００４２】ステップ(115)において、ステップ(114)で
測定した電圧値Ｕｂ＋の値を、基本プログラムステップ
(100)で計算された理論値と比較し、次の全時期Ｔにお
ける時期Ｔ１及びＴ２の新たな値を計算する。
測定した電圧値Ｕｂ＋の値を、基本プログラムステップ
(100)で計算された理論値と比較し、次の全時期Ｔにお
ける時期Ｔ１及びＴ２の新たな値を計算する。
【００４３】ステップ(116)において、サンプリング指
示ステップ(103)を「Ｎ」("NO")側に切り替える。
示ステップ(103)を「Ｎ」("NO")側に切り替える。
【００４４】時期Ｔ１−Ｔｘの終端において、タイミン
グ制御ステップ(101)は、グラフＤにＩ3で示す次の割り
込みを開始する。サンプリング指示ステップ(103)は、
ステップ(116)で「Ｎ」側になつているので、出力(104)が
選択されて、次の処理が行われる。
グ制御ステップ(101)は、グラフＤにＩ3で示す次の割り
込みを開始する。サンプリング指示ステップ(103)は、
ステップ(116)で「Ｎ」側になつているので、出力(104)が
選択されて、次の処理が行われる。
【００４５】ステップ(105)において、励起制御の出力
レベルが反転し、交番時期Ｔ２を開始する。
レベルが反転し、交番時期Ｔ２を開始する。
【００４６】ステップ(106)において、Ｔ２＋ＴＡ＝Ｔ
−Ｔ１の演算によつて、時期Ｔ２における値ＴＡを求め
る。
−Ｔ１の演算によつて、時期Ｔ２における値ＴＡを求め
る。
【００４７】ステップ(107)において、値ＴＡがＴ／２
より大きいか否かの検知を行う。
より大きいか否かの検知を行う。
【００４８】上記の例では、検知の結果はマイナス(す
なわち、Ｔ１がＴ２よりも大)であるので、検知回路(10
7)の「Ｎ」側の出力が作動する。この出力(117)は、直接
にステップ(111)に入力し、タイミング制御ステップ(10
1)に、交番時期Ｔ２における値ＴＡを転送する。
なわち、Ｔ１がＴ２よりも大)であるので、検知回路(10
7)の「Ｎ」側の出力が作動する。この出力(117)は、直接
にステップ(111)に入力し、タイミング制御ステップ(10
1)に、交番時期Ｔ２における値ＴＡを転送する。
【００４９】時期ＴＡ＝Ｔ２＝Ｔ−Ｔ１の終端におい
て、タイミング制御ステップ(101)は、図２ＤにＩ4で示
す新たな割りこみを開始する。この割りこみＩ4の作用
は、前述した割りこみＩ1と同じである。かくして、新
たな循環周期が開始される。
て、タイミング制御ステップ(101)は、図２ＤにＩ4で示
す新たな割りこみを開始する。この割りこみＩ4の作用
は、前述した割りこみＩ1と同じである。かくして、新
たな循環周期が開始される。
【００５０】上述した制御プログラムの説明は、図２の
左半部に示した交番時期Ｔ１がＴ２よりも長い場合につ
いて記述したが、図２の右半部に示した交番時期Ｔ１が
Ｔ２よりも短い場合においても、全く同じ制御プログラ
ムを適用することができる。
左半部に示した交番時期Ｔ１がＴ２よりも長い場合につ
いて記述したが、図２の右半部に示した交番時期Ｔ１が
Ｔ２よりも短い場合においても、全く同じ制御プログラ
ムを適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】(ａ) 交流発電機のインダクタに電圧を
供給するかしないかではなく、変化する電圧値を供給で
き、かつ、供給電圧値のレベルの偏差を減少させて、安
定した制御をすることができる。
供給するかしないかではなく、変化する電圧値を供給で
き、かつ、供給電圧値のレベルの偏差を減少させて、安
定した制御をすることができる。
【００５２】(ｂ) インダクタに供給される電圧値Ｕｂ
＋を、循環周期Ｔを構成する２つの交番時期Ｔ１とＴ２
との長い方の中心点でサンプリングをした値を、理論値
と比較して制御するため、制御中の偏差を減少させて、
正確かつ確実な制御を行うことができる。
＋を、循環周期Ｔを構成する２つの交番時期Ｔ１とＴ２
との長い方の中心点でサンプリングをした値を、理論値
と比較して制御するため、制御中の偏差を減少させて、
正確かつ確実な制御を行うことができる。
【図１】本発明の適用対象の交流発電機の制御回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の制御方法の作動を示すタイミング図で
ある。
ある。
【図３】本発明の制御方法の各段階を示すフロー図であ
る。
る。
(Ｕｂ＋)電圧値 (Ｆ)フィルタ (Ｃ)コンパレータ (Ｖref)理論電圧値 (Ｔｒ)トランジスタ (Ｄ)ダイオード (Ｉ)インダクタ (Ｉｉ)励起電流 (Ｔ)循環周期 (Ｔ１)(Ｔ２)交番時期
Claims (4)
- 【請求項１】自動車用交流発電機のインダクタの励起電
流を制御する方法であって、交流発電機に、制御するべ
き整流電圧値Ｕｂ＋を供給する整流ブリッジ回路を設け
てあり、前記整流電圧値は、一定増幅度の高周波を重畳
した低周期の波形を持っており、かつ前記整流電圧値Ｕ
ｂ＋の循環周期Ｔを、交流発電機のインダクタに電圧を
供給する第１の交番時期Ｔ１と、インダクタに電圧を供
給しない第２の交番時期Ｔ２とからなるものとして、な
る方法において、 循環周期の交番時期ＴＩ、Ｔ２の一方の中間部分におけ
る整流電圧値Ｕｂ＋を初期測定する段階と、 この初期測定値をサンプリングして、予め定めた長さの
遮断サンプリング期間中の測定値を評価する段階と、 電圧Ｕｂ＋の測定値を、計算による理論値と比較する段
階と、 この比較結果から、次の循環周期Ｔにおける交番時期Ｔ
１及びＴ２の値を求める段階、 を含むことを特徴とする交流発電機の制御方法。 - 【請求項２】各循環周期Ｔにおける中間段階において、
２つの交番時期Ｔ１及びＴ２のうちの長い方を決定する
段階と、 ２つの交番時期のうちの長い方について、遮断サンプリ
ングに前置される初期時間Ｔｘを、遮断サンプリングの
中心点を長い方の交番時期の中心点と一致させることに
よって計算する段階、 とを備えることを特徴とする請求項１記載の交流発電機
の制御方法。 - 【請求項３】初期時間Ｔｘの値を、交番時期Ｔ１が交番
時期Ｔ２より長い場合は、(Ｔ１−Ｔｅ)／２と等しく、
交番時期Ｔ１が交番時期Ｔ２より短い場合は、(Ｔ２−
Ｔｅ)／２と等しくしたことを特徴とする請求項２記載
の交流発電機の制御方法。 - 【請求項４】整流電圧値のサンプリング測定を、ディジ
タルフィルタによって行うことを特徴とする請求項前各
項のいずれかに記載の交流発電機の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9012684A FR2667998B1 (fr) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Procede et dispositif de regulation d'un alternateur. |
| FR9012684 | 1990-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078000A true JPH078000A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3196036B2 JP3196036B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=9401215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29393091A Expired - Fee Related JP3196036B2 (ja) | 1990-10-15 | 1991-10-15 | 交流発電機の制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5296798A (ja) |
| EP (1) | EP0481862B1 (ja) |
| JP (1) | JP3196036B2 (ja) |
| DE (1) | DE69108166T2 (ja) |
| ES (1) | ES2071949T3 (ja) |
| FR (1) | FR2667998B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105790659A (zh) * | 2016-01-30 | 2016-07-20 | 杨明 | 限制超时励磁的电压调节方法和电压调节器 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0783994B1 (de) * | 1996-01-12 | 2001-03-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Steuerungssystem für einen Generator eines Kraftfahrzeuges |
| FR2747859B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-05-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de regulation du courant d'excitation d'un alternateur de vehicule automobile par traitement numerique et dispositif regulateur mettant en oeuvre un tel procede |
| FR2747860B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-05-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de regulation par traitement numerique du courant d'excitation d'un alternateur de vehicule automobile et dispositif regulateur mettant en oeuvre un tel procede |
| FR2747861B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-05-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede et dispositif de regulation de la tension de sortie d'un alternateur par traitement numerique dans lequel la tension de sortie de l'alternateur est mesuree par echantillonnage |
| FR2757326B1 (fr) * | 1996-12-16 | 1999-03-05 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de regulation de la tension de charge d'une batterie de vehicule automobile par un alternateur |
| FR2766991B1 (fr) * | 1997-07-30 | 1999-10-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede pour la regulation par traitement numerique du courant d'excitation d'un alternateur de vehicule automobile et dispositif regulateur mettant en oeuvre un tel procede |
| WO1999053596A1 (fr) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Unite de commande pour generateurs de courant alternatif pour des vehicules |
| DE19935260A1 (de) * | 1998-08-05 | 2000-02-10 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zum Abbau gespeicherter magnetischer Energie einer Erregerwicklung eines Generators |
| FR2952769B1 (fr) | 2009-11-13 | 2011-12-30 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante a excitation munie d'un dispositif regulateur numerique |
| FR3013528B1 (fr) | 2013-11-19 | 2016-01-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Boucle de regulation porportionnelle integrale pour un dispositif regulateur numerique de machine electrique tournante a excitation de vehicule automobile |
| FR3022416B1 (fr) | 2014-06-11 | 2017-08-25 | Valeo Equip Electr Moteur | Boucle de regulation d'un dispositif regulateur numerique de machine electrique tournante a excitation de vehicule automobile |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928159B2 (ja) * | 1978-08-19 | 1984-07-11 | 富士電機株式会社 | 励磁調整装置 |
| JPS59103529A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-15 | 株式会社デンソー | 車両充電発電機用制御装置 |
| EP0201243A3 (en) * | 1985-04-24 | 1988-01-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for an engine driven ac generator |
| JPH082152B2 (ja) * | 1985-06-12 | 1996-01-10 | 日本電装株式会社 | 車両充電発電機の電圧調整装置 |
| JPH0681430B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1994-10-12 | 株式会社日立製作所 | 自動車用充電発電機の制御装置 |
| JPH02184300A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
| DE4006387A1 (de) * | 1989-04-01 | 1990-10-04 | Bosch Gmbh Robert | Spannungsregler |
| US4920308A (en) * | 1989-04-03 | 1990-04-24 | Motorola, Inc. | Regulator for automotive charging systems |
-
1990
- 1990-10-15 FR FR9012684A patent/FR2667998B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-09 US US07/774,081 patent/US5296798A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-11 ES ES91402728T patent/ES2071949T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-11 EP EP91402728A patent/EP0481862B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-11 DE DE69108166T patent/DE69108166T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-15 JP JP29393091A patent/JP3196036B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105790659A (zh) * | 2016-01-30 | 2016-07-20 | 杨明 | 限制超时励磁的电压调节方法和电压调节器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5296798A (en) | 1994-03-22 |
| JP3196036B2 (ja) | 2001-08-06 |
| FR2667998A1 (fr) | 1992-04-17 |
| EP0481862A1 (fr) | 1992-04-22 |
| FR2667998B1 (fr) | 1992-12-04 |
| ES2071949T3 (es) | 1995-07-01 |
| EP0481862B1 (fr) | 1995-03-15 |
| DE69108166D1 (de) | 1995-04-20 |
| DE69108166T2 (de) | 1995-07-06 |
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