JPH08140284A - Voltage controller of generator for vehicle - Google Patents

Voltage controller of generator for vehicle

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JPH08140284A
JPH08140284A JP6276530A JP27653094A JPH08140284A JP H08140284 A JPH08140284 A JP H08140284A JP 6276530 A JP6276530 A JP 6276530A JP 27653094 A JP27653094 A JP 27653094A JP H08140284 A JPH08140284 A JP H08140284A
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JP
Japan
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voltage
exciting current
electric load
circuit
generator
Prior art date
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Application number
JP6276530A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fuyuki Maehara
冬樹 前原
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide an inexpensive device which suppresses the drop of voltage at switching in of an electric load, and prevents the hunting at idling. CONSTITUTION: This is equipped with a switching detecting circuit 30, which detects the connected electric load 6, and an exciting current control circuit 40, which changes over the increase speed of the exciting current of a three- phase AC generator 1, and in the case that electric load is not detected, this lowers the increase speed of the exciting current, and in the case that the electric load is detected, this raises the increase speed of the exciting current. When the electric load is not connected, hunting does not occur since the increase of the load of the three-phase AC generator 1 s slow. At when switching in the electric load, the voltage drop of a battery 5 is small since the exciting current is increased quickly. Since it is necessary only to detect whether the electric power is made or not, the circuit constitution can be simplified, and this can be made an inexpensive device.

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、エンジンによって駆動
される発電機の出力電圧を、励磁電流を制御して制御す
る車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage control device for a vehicle alternator for controlling an output voltage of a generator driven by an engine by controlling an exciting current.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電機の電圧制御装置では、アイドル時
のハンチングを防止するために、特開昭54−7111
号のように、発電機の回転速度の微分値に応じて発電機
の調整電圧を変更するものや、特開昭58−19249
9号のように、電気負荷の絶対量に応じたデューティ比
で励磁電流駆動デューティ比を固定することによって、
電気負荷時のバッテリ電圧低下を防止し、且つ、アイド
ル時のハンチングを防止するものがある。
2. Description of the Related Art In a voltage control device for a generator, in order to prevent hunting during idling, Japanese Patent Laid-Open No. 54-7111.
Japanese Patent Laid-Open No. 58-19249, in which the adjustment voltage of the generator is changed according to the differential value of the rotation speed of the generator.
By fixing the exciting current drive duty ratio at a duty ratio according to the absolute amount of the electric load as in No. 9,
There is one that prevents a battery voltage drop when an electric load is applied and also prevents hunting when idle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前者のも
のでは、電気負荷投入後、バッテリ電圧が大きく低下す
るため、車両のランプ類の明暗やブロワ音の変化が発生
したり、車両のその他の電気機器の誤動作を誘発させる
可能性があり、また、後者のものでは、全ての電気負荷
の絶対量を把握する必要があり、そのために大幅なコス
トアップを招くという問題がある。
However, in the former case, since the battery voltage is greatly reduced after the electric load is applied, the brightness of the lamps of the vehicle and the change of the blower sound may occur, and the other of the vehicle may be changed. There is a possibility of causing malfunction of the electric equipment, and in the latter case, there is a problem that it is necessary to grasp the absolute amounts of all electric loads, which causes a significant increase in cost.

【0004】本発明は、電気負荷投入時の電圧低下を抑
え、且つ、アイドル時のハンチングを防止することがで
きる安価な装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an inexpensive device which can suppress a voltage drop when an electric load is applied and can prevent hunting at idle.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1で
は、車両用エンジンによって駆動される交流発電機の発
電電圧が設定値になるように励磁電流を制御する電圧制
御装置において、電気負荷投入を検出する負荷投入検出
手段と、前記交流発電機の励磁電流の増加速度を切り換
える励磁電流制御手段とを備え、前記励磁電流制御手段
は、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出されない場合には、前記励磁電流の増加速度を小さく
し、前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検
出された場合には、前記励磁電流の増加速度を、電気負
荷投入を検出してから一定時間だけ、または、電気負荷
投入を検出してから発電電圧が再び設定値以上になるま
での間、前記電気負荷投入前より大きくすることを技術
的手段とする。
According to a first aspect of the present invention, an electric load is provided in a voltage control device for controlling an exciting current so that a generated voltage of an AC generator driven by a vehicle engine has a set value. It is provided with a load closing detection means for detecting closing and an exciting current control means for switching an increasing speed of the exciting current of the AC generator, and the exciting current control means does not detect the electric load closing by the load closing detection means. In this case, the increasing speed of the exciting current is reduced, and when the electric load applying is detected by the load applying detecting means, the increasing speed of the exciting current is kept constant for a certain period of time after the electric load applying is detected. It is a technical means to make the voltage larger than that before the electric load is applied, or until the generated voltage becomes again the set value or more after the detection of the electric load.

【0006】請求項2では、請求項1において、前記励
磁電流の増加速度を大きくするとき、前記交流発電機の
発電電圧の設定値を大きくすることを技術的手段とす
る。請求項3では、請求項1または2において、前記負
荷投入検出手段は、車両バッテリの電圧低下量の微分値
が、所定値以上となった場合に、前記電気負荷投入を検
出することを技術的手段とする。
According to a second aspect of the present invention, the technical means according to the first aspect is to increase the set value of the generated voltage of the AC generator when increasing the increasing rate of the exciting current. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load input detecting means is technically configured to detect the electric load input when the differential value of the voltage decrease amount of the vehicle battery is equal to or more than a predetermined value. Use it as a means.

【0007】請求項4では、請求項1において、前記制
御動作を、少なくとも前記車両用エンジンのアイドル時
に行うことを技術的手段とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the technical means according to the first aspect is that the control operation is performed at least when the vehicle engine is idle.

【0008】[0008]

【作用】本発明では、発電機の励磁電流の増加速度を切
り換える励磁電流制御手段が備えられており、電気負荷
投入が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小
さくなるように制御される。この結果、車両用エンジン
の負荷変動に伴うエンジン回転数の低下が生じて、発電
機出力が低下した場合には、励磁電流は緩やかに増加さ
れるため、エンジンの負荷が急激に増加することがな
い。従って、エンジン回転数の変動が小さくでき、ハン
チングを防止することができる。電気負荷投入が検出さ
れた場合には、励磁電流の増加速度が大きくなるように
制御される。この結果、電気負荷の投入に伴ってバッテ
リ電圧が急激に低下しても、励磁電流が急速に増加され
て発電機出力が増大するため、バッテリ電圧の落ち込み
が大きくならず、すぐに回復できる。
In the present invention, the exciting current control means for switching the increasing speed of the exciting current of the generator is provided, and the increasing speed of the exciting current is controlled to be small when the electric load is not detected. . As a result, when the engine speed decreases due to the load fluctuation of the vehicle engine, and the generator output decreases, the exciting current is gradually increased, so that the engine load may rapidly increase. Absent. Therefore, fluctuations in the engine speed can be reduced and hunting can be prevented. When the application of the electric load is detected, the increasing rate of the exciting current is controlled to increase. As a result, even if the battery voltage sharply drops due to the application of an electric load, the exciting current is rapidly increased and the generator output increases, so that the battery voltage does not drop significantly and the battery can be immediately recovered.

【0009】[0009]

【発明の効果】本発明は、請求項1では、電気負荷投入
が検出されない場合には、励磁電流の増加速度が小さく
なるように制御されるため、発電機を駆動するためのエ
ンジンの負荷が急激に大きくなることがなく、ハンチン
グを生じることがない。また、電気負荷投入された場合
には、急速に発電機出力を増大させることができるた
め、バッテリ電圧低下を防止でき、ランプ類の明暗変動
やブロア音の変動などを生じることがない。これらの動
作のための手段としては、電気負荷の絶対量を把握する
必要がなく、電気負荷投入を検出することができるもの
であればよいため、安価な装置によって実現することが
でき、低価格化を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the electric load application is not detected, the increasing speed of the exciting current is controlled so as to be small, so that the load of the engine for driving the generator is reduced. It does not grow suddenly and hunting does not occur. Further, when the electric load is applied, the output of the generator can be rapidly increased, so that the battery voltage drop can be prevented, and the fluctuation of the brightness of the lamps and the fluctuation of the blower sound do not occur. As a means for these operations, it is not necessary to grasp the absolute amount of the electric load, and any device capable of detecting the electric load application can be used. Can be realized.

【0010】請求項2では、励磁電流の増加速度を大き
くする際に、交流発電機の発電電圧の設定値を大きくす
るため、電気負荷投入時に、発電機出力電圧をより高く
することができる。従って、バッテリ電圧の低下幅をよ
り小さくすることができる。請求項3では、車両バッテ
リの電圧低下量の微分値が、所定値以上となったこと
で、負荷投入検出するため、負荷投入検出のための回路
構成が簡略化でき、安価な装置とすることができる。請
求項4では、エンジン回転数が一定に保持されるアイド
ル時に少なくとも制御を行うため、エンジンのアイドル
制御におけるハンチングを確実に防止することができ
る。また、ランプ類の明暗変動やブロワ音などの変動が
容易に認識し易いアイドル時にバッテリ電圧の低下を小
さくできるため、使用者に違和感を与えることがない。
According to the second aspect of the present invention, the set value of the power generation voltage of the AC generator is increased when the rate of increase of the exciting current is increased, so that the output voltage of the generator can be increased when the electric load is turned on. Therefore, the range of decrease in the battery voltage can be further reduced. According to claim 3, since the load application is detected when the differential value of the voltage drop of the vehicle battery is equal to or greater than a predetermined value, the circuit configuration for load application detection can be simplified and the apparatus is inexpensive. You can According to the fourth aspect, at least the control is performed at the time of idling when the engine speed is kept constant, so that hunting in the engine idle control can be reliably prevented. In addition, since it is possible to reduce the decrease in the battery voltage at the time of idling, in which variations in the brightness of the lamps and variations in the blower sound are easily recognized, the user does not feel uncomfortable.

【0011】[0011]

【実施例】次に本発明の車両用交流発電機の電圧制御装
置を図に示す実施例に基づいて説明する。図1におい
て、1は車両に搭載された走行用エンジンによって駆動
される三相交流発電機で、2は三相交流発電機1の電機
子巻線、3は電機子巻線2で発生する交流出力を全波整
流するレクティファイア、4は界磁巻線である。5は車
両搭載のバッテリ、6は車両の電気負荷、7はキースイ
ッチである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a voltage control device for a vehicle AC generator of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. In FIG. 1, 1 is a three-phase AC generator driven by a running engine mounted on a vehicle, 2 is an armature winding of the three-phase AC generator 1, and 3 is an AC generated in the armature winding 2. Rectifier 4 for full-wave rectifying the output is a field winding. Reference numeral 5 is a battery mounted on the vehicle, 6 is an electric load of the vehicle, and 7 is a key switch.

【0012】10は、界磁巻線4の励磁電流を、スイッ
チング素子11の断続制御により制御し、発電機出力お
よびバッテリ5の電圧を設定値に調整する電圧制御装置
であり、12はキースイッチ7を介して供給されるバッ
テリ電圧源を各回路に供給するための電源回路、13
は、界磁巻線4の還流ダイオードである。電圧制御装置
10において、20は電圧制御信号発生回路であり、バ
ッテリ電圧を検出し、発電機出力電圧を制御するための
電圧制御信号を励磁電流制御回路40に出力する。30
は負荷投入検出回路で、バッテリ電圧の時間的変化から
電気負荷6の投入を電圧制御信号発生回路20を介して
検出し、負荷投入信号を励磁電流制御回路40に出力す
る。励磁電流制御回路40は、上記の電圧制御信号およ
び負荷投入信号に基づいてスイッチング素子11を駆動
するための駆動信号を出力する。
Reference numeral 10 is a voltage controller for controlling the exciting current of the field winding 4 by controlling the switching of the switching element 11 to adjust the generator output and the voltage of the battery 5 to set values, and 12 is a key switch. A power supply circuit for supplying a battery voltage source supplied via 7 to each circuit, 13
Is a freewheeling diode of the field winding 4. In the voltage control device 10, a voltage control signal generation circuit 20 detects a battery voltage and outputs a voltage control signal for controlling the generator output voltage to the excitation current control circuit 40. 30
Is a load application detection circuit, which detects the application of the electric load 6 from the time change of the battery voltage via the voltage control signal generation circuit 20, and outputs the load application signal to the excitation current control circuit 40. The excitation current control circuit 40 outputs a drive signal for driving the switching element 11 based on the voltage control signal and the load input signal.

【0013】以下、電圧制御装置10内の各回路20、
30、40について、図面に基づいてそれぞれ説明す
る。なお、図中、100〜106は各回路を接続する端
子である。図2に示す電圧制御信号発生回路20では、
端子100を介して与えられるバッテリ5の端子電圧を
抵抗200、201によって分圧し、コンデンサ202
によって平滑回路を形成する。また、抵抗203、20
4およびオペアンプ205によって差動増幅器が構成さ
れている。206は発電機の調整電圧に相当する基準電
圧206Eを発生する基準電圧発生回路であり、207
は励磁電流を駆動するスイッチ素子11のスイッチング
周波数を決定する発振回路、208は発振回路207の
発振信号に同期した鋸波を発生する鋸波発生回路、20
9はオペアンプ205の出力と鋸波発生回路208の出
力を比較してPWM信号209Eを出力するコンパレー
タである。
Hereinafter, each circuit 20 in the voltage control device 10,
30 and 40 will be described with reference to the drawings. In the figure, 100 to 106 are terminals for connecting each circuit. In the voltage control signal generation circuit 20 shown in FIG.
The terminal voltage of the battery 5 applied via the terminal 100 is divided by the resistors 200 and 201, and the capacitor 202
To form a smoothing circuit. Also, the resistors 203, 20
4 and the operational amplifier 205 constitute a differential amplifier. Reference numeral 206 denotes a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage 206E corresponding to the generator regulated voltage.
Is an oscillation circuit that determines the switching frequency of the switch element 11 that drives the excitation current, 208 is a sawtooth wave generation circuit that generates a sawtooth wave in synchronization with the oscillation signal of the oscillation circuit 207, 20
Reference numeral 9 is a comparator that compares the output of the operational amplifier 205 and the output of the sawtooth wave generation circuit 208 and outputs a PWM signal 209E.

【0014】図3に示す負荷投入検出回路30におい
て、抵抗301、302は端子I101を介して与えら
れる電圧制御信号発生回路20のオペアンプ205の出
力電圧205Eを分圧する。インバータ303及びゲー
ト304から構成されるアナログスイッチは、端子10
4を介して与えられる電圧制御信号発生回路20の発振
回路207の発振信号に応じて、オペアンプ205の出
力電圧205Eをコンデンサ305へ供給する。コンパ
レータ306は、抵抗301、302による分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eとを比較
し、その出力306EがHiのときフリップフロップ3
07をセットする。フリップフロップ307は、端子1
02を介して与えられる電圧制御信号発生回路20のコ
ンパレータ209の出力のPWM信号209EがHiの
ときリセットされ、フリップフロップ307の出力は励
磁電流制御回路40に供給される。
In the load-on detection circuit 30 shown in FIG. 3, resistors 301 and 302 divide the output voltage 205E of the operational amplifier 205 of the voltage control signal generation circuit 20 provided via the terminal I101. The analog switch composed of the inverter 303 and the gate 304 is connected to the terminal 10
The output voltage 205E of the operational amplifier 205 is supplied to the capacitor 305 in accordance with the oscillation signal of the oscillation circuit 207 of the voltage control signal generation circuit 20 given via the circuit 4. The comparator 306 uses the divided voltage 3 by the resistors 301 and 302.
02E and the terminal voltage 305E of the capacitor 305 are compared, and when the output 306E is Hi, the flip-flop 3
Set 07. The flip-flop 307 has a terminal 1
02 is reset when the PWM signal 209E of the output of the comparator 209 of the voltage control signal generation circuit 20 is Hi, and the output of the flip-flop 307 is supplied to the excitation current control circuit 40.

【0015】図4に示す励磁電流制御回路40では、制
限抵抗401を介して端子102より与えられる電圧制
御信号発生回路20のコンパレータ209の出力のPW
M信号209Eのデューティ比を、インバータ402及
びゲート403からなるアナログスイッチを介してコン
デンサ404に記憶する。405は制限デューティパル
ス発生回路で、制限デューティパルス発生回路405の
出力が入力されるアンド回路406は、他方では端子1
05を介して与えられる負荷投入検出回路30のフリッ
プフロップ307の出力をインバータ407を介して入
力し、その出力によってインバータ402及びゲート4
03からなるアナログスイッチを制御する。408はコ
ンデンサ404の電圧を出力するバッファである。
In the exciting current control circuit 40 shown in FIG. 4, the PW of the output of the comparator 209 of the voltage control signal generation circuit 20 supplied from the terminal 102 via the limiting resistor 401.
The duty ratio of the M signal 209E is stored in the capacitor 404 via the analog switch including the inverter 402 and the gate 403. Reference numeral 405 denotes a limited duty pulse generation circuit, and the AND circuit 406 to which the output of the limited duty pulse generation circuit 405 is input is the terminal 1 on the other hand.
05, the output of the flip-flop 307 of the load-on detection circuit 30 is input via the inverter 407, and the output thereof causes the inverter 402 and the gate 4
Control the analog switch consisting of 03. A buffer 408 outputs the voltage of the capacitor 404.

【0016】抵抗409及び定電流回路410は、イン
バータ411及びゲート412からなるアナログスイッ
チが閉じたとき動作するレベルシフト回路を構成してい
る。コンパレータ413はコンデンサ404の記憶値ま
たは記憶値からレベルシフトされた値と電圧制御信号発
生回路20の鋸波発生回路208の鋸波電圧208Eと
を比較し、その出力であるPWM信号413Eはアンド
回路414に入力される。アンド回路414は、PWM
信号413Eとともに電圧制御信号発生回路20のコン
パレータ209の出力であるPWM信号209Eを入力
し、その出力はバッファ415を介してスイッチング素
子11に与えられる。
The resistor 409 and the constant current circuit 410 constitute a level shift circuit which operates when the analog switch composed of the inverter 411 and the gate 412 is closed. The comparator 413 compares the stored value of the capacitor 404 or a value level-shifted from the stored value with the sawtooth wave voltage 208E of the sawtooth wave generation circuit 208 of the voltage control signal generation circuit 20, and the output PWM signal 413E is the AND circuit. 414 is input. The AND circuit 414 is a PWM
The PWM signal 209E which is the output of the comparator 209 of the voltage control signal generation circuit 20 is input together with the signal 413E, and the output thereof is given to the switching element 11 via the buffer 415.

【0017】次に以上の構成からなる本実施例の電圧制
御装置10の作動を説明する。始めに、、図5を参考に
して電圧制御の基本動作を説明する。キースイッチ7が
オンになると電源回路12に電力が供給され、各回路へ
それぞれ所定の電圧が供給される。電圧制御信号発生回
路20では、バッテリ5の端子電圧が端子100を介し
て入力され、分圧及び平滑された分圧電圧201Eが基
準電圧発生回路206の基準電圧206Eと比較され、
その差電圧分が、オペアンプ205によって反転増幅さ
れる。オペアンプ205の出力電圧205Eは、コンパ
レータ209で鋸波発生回路208の鋸波電圧208E
と比較され、コンパレータ209は、バッテリ電圧に反
して、バッテリが低いほど大きく、バッテリが高いほど
小さいデューティ比を有するPWM信号209Eを、電
圧制御信号として出力する。
Next, the operation of the voltage control device 10 of the present embodiment having the above configuration will be described. First, the basic operation of voltage control will be described with reference to FIG. When the key switch 7 is turned on, power is supplied to the power supply circuit 12, and a predetermined voltage is supplied to each circuit. In the voltage control signal generation circuit 20, the terminal voltage of the battery 5 is input via the terminal 100, and the divided and smoothed divided voltage 201E is compared with the reference voltage 206E of the reference voltage generation circuit 206.
The difference voltage is inverted and amplified by the operational amplifier 205. The output voltage 205E of the operational amplifier 205 is the sawtooth wave voltage 208E of the sawtooth wave generation circuit 208 in the comparator 209.
In comparison with the battery voltage, the comparator 209 outputs the PWM signal 209E having a larger duty ratio as the battery is lower and a duty ratio as the battery is higher, as a voltage control signal.

【0018】励磁電流制御回路40は、このPWM信号
209Eを入力して、このPWM信号209Eより十分
長い時定数を有する積分回路にて積分した電圧409E
と鋸波電圧208Eとをコンパレータ413で比較し、
その出力であるPWM信号413EとPWM信号209
Eとのアンド論理をアンド回路414により得て、その
出力によってスイッチング素子11を断続制御する。
The excitation current control circuit 40 receives the PWM signal 209E, and integrates the voltage 409E with an integrating circuit having a time constant sufficiently longer than the PWM signal 209E.
And the sawtooth voltage 208E are compared by the comparator 413,
The PWM signal 413E and the PWM signal 209 which are the outputs
An AND logic with E is obtained by an AND circuit 414, and the switching element 11 is intermittently controlled by its output.

【0019】定常状態では、コンパレータ413のPW
M信号413Eは、コンパレータ209の出力であるP
WM209Eと同じになるため、PWM信号209Eの
デューティ比でスイッチング素子11が断続する。従っ
て、基準電圧206Eに基づく設定電圧に対して、バッ
テリ電圧が低下するとPWM209Eのデューティ比は
増加し、励磁電流が増加するため、発電機出力が増加し
てバッテリ電圧が上昇する。逆に、バッテリ電圧が設定
電圧に対して高くなると、励磁電流が減少するため、発
電機出力が減少してバッテリ電圧が低下する。これらの
動作が繰り返されるため、バッテリ電圧は設定電圧付近
に制御される。
In the steady state, the PW of the comparator 413 is
The M signal 413E is P which is the output of the comparator 209.
Since it is the same as WM209E, the switching element 11 is intermittent at the duty ratio of the PWM signal 209E. Therefore, when the battery voltage decreases with respect to the set voltage based on the reference voltage 206E, the duty ratio of the PWM 209E increases and the exciting current increases, so that the generator output increases and the battery voltage increases. On the contrary, when the battery voltage becomes higher than the set voltage, the exciting current decreases, so the generator output decreases and the battery voltage decreases. Since these operations are repeated, the battery voltage is controlled near the set voltage.

【0020】次に電圧制御装置10の過渡的な動作にお
ける動作モードとしての、ハンチング防止モードと、電
気負荷投入応答モードとについて説明する。 ハンチング防止モードについて アイドリング時、電気負荷が一定の時は、比較的バッテ
リ電圧が安定しており、オペアンプ205の出力205
Eも変動が少ない。従って、出力205Eを抵抗30
1、302により分圧した分圧電圧302Eと、発振回
路207の出力207Eにて周期的に出力205Eを記
憶するコンデンサ305の端子電圧305Eをコンパレ
ータ306によって比較した結果は、常にLo出力とな
り、フリップフロップ307のQ出力307EもLoと
なり、負荷投入を検出していない状態となる。
Next, the hunting prevention mode and the electric load input response mode, which are operation modes in the transient operation of the voltage control device 10, will be described. Hunting prevention mode When idling and when the electrical load is constant, the battery voltage is relatively stable, and the output 205 of the operational amplifier 205
E also has little fluctuation. Therefore, the output 205E is connected to the resistor 30.
The result obtained by comparing the divided voltage 302E divided by 1 and 302 and the terminal voltage 305E of the capacitor 305, which periodically stores the output 205E by the output 207E of the oscillation circuit 207, by the comparator 306 is always the Lo output and the flip-flop. The Q output 307E of the driver 307 also becomes Lo, which means that the load application is not detected.

【0021】これにより、励磁電流制御回路40のアン
ド回路406の出力は、制限デューティパルス発生回路
405の出力となり、インバータ402及びゲート40
3からなるアナログスイッチを制御し、ゲート403の
導通率を小さくするので、積分回路の時定数が大きくな
る。また、ゲート412もオフするので、レベルシフト
回路が動作しないため、コンデンサ404の端子電圧が
そのままコンパレータ413の入力となる。従って、定
常状態では、コンパレータ413の出力は、電圧制御信
号209Eと同じであるが、デューティ比の時間的変化
率が小さいPWM信号となる。
As a result, the output of the AND circuit 406 of the exciting current control circuit 40 becomes the output of the limited duty pulse generation circuit 405, and the inverter 402 and the gate 40.
By controlling the analog switch composed of 3 to reduce the conduction rate of the gate 403, the time constant of the integrating circuit increases. Further, since the gate 412 is also turned off, the level shift circuit does not operate, so that the terminal voltage of the capacitor 404 becomes the input of the comparator 413 as it is. Therefore, in the steady state, the output of the comparator 413 is the same as the voltage control signal 209E, but is a PWM signal with a small temporal change rate of the duty ratio.

【0022】この状態でエンジンの機械的負荷の変動の
為、エンジン回転数が若干低下したとすると、発電機出
力が低下するために、バッテリ電圧が若干低下する。こ
のため、電圧制御出力信号209Eのデューティ比はす
ぐに増加するが、コンパレータ413の出力信号413
Eのデューティの増加は徐々に行われる(例えば、20
S/100%)。よって、発電機出力の増大による発電
機駆動トルクの増加が非常に緩やかに行われる。これに
より、エンジン回転数は、ISC(アイドルスピードコ
ントロール装置)の働きにより、再び上昇し、設定回転
数で安定する。
In this state, if the engine speed is slightly reduced due to the change of the mechanical load of the engine, the output of the generator is reduced and the battery voltage is slightly reduced. Therefore, the duty ratio of the voltage control output signal 209E immediately increases, but the output signal 413 of the comparator 413 increases.
The duty of E is gradually increased (for example, 20
S / 100%). Therefore, the increase in the generator output torque due to the increase in the generator output is performed very gradually. As a result, the engine speed increases again due to the operation of the ISC (idle speed control device) and stabilizes at the set speed.

【0023】仮に、スイッチング素子11を、アンド回
路414の出力ではなく、電圧制御信号209Eのみで
制御したとすると、発電機出力が急激に増加するので、
発電機駆動トルクが急激に増加し、エンジン回転数はさ
らに低下する、このトルクの急増は100〜200mS
の時間で起こり、ISCの制御スピード(500mS程
度)に比べて速い。従って、常にISCの制御が遅れる
ため、エンジン回転数が不安定となり、ハンチングを生
じてしまう。本発明の制御では、発電機駆動トルクの急
増が起こらないので、このような不具合はなく、ハンチ
ングを防止できる。
If the switching element 11 is controlled not by the output of the AND circuit 414 but only by the voltage control signal 209E, the generator output rapidly increases.
The generator driving torque rapidly increases and the engine speed further decreases. This torque rapid increase is 100 to 200 mS.
It occurs at the time of, and is faster than the control speed of ISC (about 500 mS). Therefore, since the ISC control is always delayed, the engine speed becomes unstable and hunting occurs. The control according to the present invention does not cause a sudden increase in the generator driving torque, so that there is no such problem and hunting can be prevented.

【0024】電気負荷投入応答モード 電気負荷が投入されると、バッテリ電圧は瞬間的に大き
く低下する。このため、オペアンプ205の出力205
Eは瞬時に大きくなる。この出力205Eの分圧電圧3
02Eとコンデンサ305の端子電圧305Eすなわち
電気負荷が投入される前の出力205Eの値とを比較す
ると、分圧電圧302Eの方が大きいため、コンパレー
タ306の出力306EがHiとなり、フリップフロッ
プ307がセットされ、Q出力307EがHiとなる。
Electric Load Input Response Mode When an electric load is input, the battery voltage instantaneously greatly drops. Therefore, the output 205 of the operational amplifier 205
E increases instantly. This output 205E divided voltage 3
02E is compared with the terminal voltage 305E of the capacitor 305, that is, the value of the output 205E before the electric load is turned on, the divided voltage 302E is larger, so the output 306E of the comparator 306 becomes Hi and the flip-flop 307 is set. Then, the Q output 307E becomes Hi.

【0025】従って、励磁電流制御回路40のアンド回
路406の出力406EはLoとなり、ゲート403は
オンとなる。これにより、積分回路の時定数は小さくな
る。また、ゲート412もオンとなるため、レベルシフ
ト回路が動作して、積分回路の出力値を数%レベルシフ
トさせる。よって、電気負荷が投入されると、電圧制御
信号であるO出力307Eは100%デューティに瞬時
になるが、コンパレータ413の出力であるPWM信号
413Eは、PWM信号209Eと同じデューティ比か
ら数%デューティ比が急増した後、比較的速いスピード
(5S/100%)で増加する。
Therefore, the output 406E of the AND circuit 406 of the exciting current control circuit 40 becomes Lo and the gate 403 is turned on. This reduces the time constant of the integrating circuit. Since the gate 412 is also turned on, the level shift circuit operates to shift the output value of the integration circuit by several%. Therefore, when the electrical load is turned on, the O output 307E which is the voltage control signal instantaneously becomes 100% duty, but the PWM signal 413E which is the output of the comparator 413 has a duty ratio of several% from the same duty ratio as the PWM signal 209E. After the ratio increases sharply, it increases at a relatively fast speed (5S / 100%).

【0026】励磁電流制御回路40の出力である駆動信
号106Eもコンパレータ413と同じ信号になるた
め、励磁電流は電気負荷を投入すると数%増加した後、
比較的速いスピードで増加する。このような作動により
電気負荷が投入されると、ハンチングモードに比べて速
いスピードで励磁電流が増加するため、発電機出力の増
加が比較的速くなり、電気負荷投入後のバッテリ電圧の
落ち込み電圧及び落ち込み時間を小さくすることがで
き、他の電子機器の誤動作やランプ類の明暗等の発生を
防ぐことができる。
Since the drive signal 106E which is the output of the exciting current control circuit 40 becomes the same signal as that of the comparator 413, the exciting current increases by several% when an electric load is applied, and
Increases at a relatively fast speed. When the electric load is turned on by such an operation, the exciting current increases at a faster speed than in the hunting mode, so that the generator output increases relatively quickly, and the voltage drop of the battery voltage after the electric load is turned on and The fall time can be shortened, and malfunctions of other electronic devices and light and dark of lamps can be prevented.

【0027】なお、負荷投入検出回路30は、発電機出
力の設定電圧より低い電圧以下になることを検出する回
路にしてもよい。また、電気負荷の検出を電気負荷スイ
ッチから検出したり、電気負荷電流またはバッテリ電流
をシャント抵抗やホール素子を利用して測定して検出す
ることもできる。また、電圧制御信号発生回路20は、
負荷投入検出された場合に、基準電圧発生回路206の
基準電圧206Eを、高く変更するようにしてもよい。
The load input detection circuit 30 may be a circuit for detecting that the voltage is lower than the set voltage of the generator output. Further, the detection of the electric load can be detected from the electric load switch, or the electric load current or the battery current can be measured and detected using a shunt resistor or a Hall element. Further, the voltage control signal generation circuit 20
When the load application is detected, the reference voltage 206E of the reference voltage generation circuit 206 may be changed to a higher value.

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

【図1】本発明の実施例を示す車両用交流発電機の電圧
制御装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a voltage control device for a vehicle AC generator showing an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の電圧制御信号発生回路を示す回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a voltage control signal generation circuit of this embodiment.

【図3】本実施例の負荷投入検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a load-on detection circuit of this embodiment.

【図4】本実施例の 励磁電流制御回路を示す回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an exciting current control circuit of the present embodiment.

【図5】本実施例の電圧制御装置の基本動作を説明する
ための電圧波形図である。
FIG. 5 is a voltage waveform diagram for explaining the basic operation of the voltage control device according to the present embodiment.

【図6】本実施例の電圧制御装置のハンチング防止モー
ドを説明するための電圧波形図である。
FIG. 6 is a voltage waveform diagram for explaining a hunting prevention mode of the voltage control device according to the present embodiment.

【図7】本実施例の電圧制御装置の電気負荷投入応答モ
ードを説明するための電圧波形図である。
FIG. 7 is a voltage waveform diagram for explaining an electric load closing response mode of the voltage control device according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三相交流発電機 5 バッテリ 6 電気負荷 10 電圧制御装置 30 負荷投入検出回路(負荷投入検出手段) 40 励磁電流制御回路(励磁電流制御手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase AC generator 5 Battery 6 Electric load 10 Voltage control device 30 Load application detection circuit (load application detection means) 40 Excitation current control circuit (excitation current control means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両用エンジンによって駆動される交流
発電機の発電電圧が設定値になるように励磁電流を制御
する電圧制御装置において、 電気負荷投入を検出する負荷投入検出手段と、 前記交流発電機の励磁電流の増加速度を切り換える励磁
電流制御手段とを備え、 前記励磁電流制御手段は、前記負荷投入検出手段により
前記電気負荷投入が検出されない場合には、前記励磁電
流の増加速度を小さくし、 前記負荷投入検出手段により前記電気負荷投入が検出さ
れた場合には、前記励磁電流の増加速度を、電気負荷投
入を検出してから一定時間だけ、または、電気負荷投入
を検出してから発電電圧が再び設定値以上になるまでの
間、前記電気負荷投入前より大きくすることを特徴とす
る車両用交流発電機の電圧制御装置。
1. A voltage control device for controlling an exciting current so that a generated voltage of an alternator driven by a vehicle engine has a set value, and load applying detection means for detecting electric load application; Exciting current control means for switching the increasing speed of the exciting current of the machine, the exciting current control means reduces the increasing speed of the exciting current when the electric load application is not detected by the load application detecting means. When the electric load input is detected by the load input detecting means, the rate of increase of the exciting current is set to a certain time after the electric load input is detected or after the electric load input is detected. A voltage control device for an alternator for a vehicle, wherein the voltage is made higher than before the electric load is applied until the voltage again becomes equal to or higher than a set value.
【請求項2】 前記励磁電流の増加速度を大きくすると
き、前記交流発電機の発電電圧の設定値を大きくするこ
とを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機の電圧
制御装置。
2. The voltage control device for an on-vehicle AC generator according to claim 1, wherein a set value of a power generation voltage of the AC generator is increased when the increasing speed of the exciting current is increased.
【請求項3】 前記負荷投入検出手段は、車両バッテリ
の電圧低下量の微分値が、所定値以上となった場合に、
前記電気負荷投入を検出することを特徴とする請求項1
または2記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
3. The load application detection means, when the differential value of the voltage decrease amount of the vehicle battery is equal to or more than a predetermined value,
The method according to claim 1, wherein the application of the electric load is detected.
Alternatively, the voltage control device of the vehicle alternator according to the item 2.
【請求項4】 前記制御動作を、少なくとも前記車両用
エンジンのアイドル時に行うことを特徴とする請求項1
記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
4. The control operation is performed at least when the vehicle engine is idle.
The voltage control device for the vehicle alternator described.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426609B2 (en) 1999-12-24 2002-07-30 Denso Corporation Control device for vehicular AC generator, and connector
US7373919B2 (en) 2006-04-04 2008-05-20 Denso Corporation Electric power generation control system
JP2020192896A (en) * 2019-05-28 2020-12-03 株式会社デンソー Washer control device, vehicle window washing system and washer control method

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