JPS59185872A - 始動兼充電装置 - Google Patents

始動兼充電装置

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Publication number
JPS59185872A
JPS59185872A JP6085383A JP6085383A JPS59185872A JP S59185872 A JPS59185872 A JP S59185872A JP 6085383 A JP6085383 A JP 6085383A JP 6085383 A JP6085383 A JP 6085383A JP S59185872 A JPS59185872 A JP S59185872A
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JP
Japan
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engine speed
engine
starting
speed
field current
Prior art date
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Pending
Application number
JP6085383A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Kitada
真一郎 北田
「よし」村 亨
Toru Yoshimura
Hiromichi Bito
尾藤 博通
Goji Masuda
剛司 桝田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP6085383A priority Critical patent/JPS59185872A/ja
Publication of JPS59185872A publication Critical patent/JPS59185872A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両に装備される始動兼充電装置に関する
エンジンの始動時はスタータモータとして駆動し、エン
ジン始動後は発電機として動作する電動機と発電機を兼
ねた装置が、エンジンの軽量化、小型化等を目的として
近年提案されている(例えば実開昭54−124830
号)。
ところが、このような始動兼充電装置においては、発電
機を始動電動機としても使用することから、発電機特性
としては、始動電動機を兼用しない場合と比べて、かな
り低速側に移行したものとなってしまい、この結果、エ
ンジン始動後直ちに発電を開始するため、すなわちエン
ジン回転数がアイドル回転数以下であってもエンジン運
転中は発電を行なうため、本来、エンジン回転がアイド
ル回転数より下がった場合には、エンジン回転数をアイ
ドル回転数に戻そうとするトルク(ストールトルク)が
働くが、このストールトルクの一部が発電のためのトル
クとして使われることになるので、結果と−してストー
ル1〜ルクが減少する。これにより、エンジンが車軸と
継がっていない時に、空ふかし、エアコン等の負荷の駆
動開始等によってエンジン回転がアイドル回転数を下回
った場合には、不快な振動を発生したり、エンジンがス
トールしたりする。
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は
、エンジン回転数がアイドル回転数以下となったときに
エンジン回転数をアイドル回転に戻そうとして働くトル
ク(ス士−ルトルク)の減少を防1ヒした始動兼充電装
置を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明は、エンジンの出
力軸と直結または一定のギヤ比で連結され、エンジン始
動時は電動機として、エンジン始動後は発電機として動
作する始動兼充電装置において、電機子電流またはエン
ジン回転数の測定に基づいてエンジンの回転数がアイド
ル回転数より若干低い所定回転数より低いことを検出し
たときには、前記始動兼充電装置を電動機として動作さ
せる手段を設けたことを要旨とする。
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の第1の実施例を示すもので、の特徴
としては、エンジン回転数の測定結果に基づいてエンジ
ン回転数がアイドル回転数より若干低い所定回転数(基
準エンジン回転数)以下になったことを検出したときに
は、始動兼充電装置を電動機として動作させると共に、
そのエンジン回転数の低下に応じて界磁電流を制御する
ようにしたことにある。構成としては次に説明する如き
である。1はキースイッチで、一端がバッテリ3の正端
子に接続され、他端がイグニッション側接点5あるいは
スタート側接点7に接続可能になっている。スタート側
接点7には、エンジン始動時に始動兼充電装置本体の電
機子巻線9に流れる電流を制御する電機子電流制御回路
11が接続されている。イグニッション側接点5には、
始動兼充電装置が発電機として動作している時に充電電
圧が一定となるように界磁巻線13に流れる電流を制御
する界磁電流制御回路15.およびエンジン回転数検出
装置17の検出結果からエンジン回転数がアイドル回転
数より若干低い所定回転数以下になったときに作動して
エンジン回転数に発見て界磁電流を制御できるようにす
るモード切換回路19が接続さている。
電機子電流制御回路11は、コレクタがバッテリ3の正
端子に接続されエミッタが三相星型結線されている電機
子巻線9の巻線9a 、 9b 、 9cにそれぞれ接
続されているトランジスタ21,23.25.と、]レ
レフが前記巻線9a 、 9b 。
9Cにそれぞれ接続されエミッタがアースされているト
ランジスタ27,29.31と、これらのトランジスタ
のベースに出力が接続されているドライバ33を有する
。すなわち、当該ドライバは、キースイッチ1が操作さ
れてスタート側接点7に接続されると、すなわち始動時
には駆動して前記I・ランジスタ21.23.25のう
ちの1つ、およびトランジスタ27.’29.31のう
ちの1つを順次オンして電機子巻線を構成する三相巻線
のうち二相間に流れ′る電流の方向を制御して回転磁界
を作る。また、トランジスタ21.23.25゜27.
29.31のコレクタとエミッタの間には、発電時の交
流出力を整流してバッテリ3、あるいは車載負荷(図示
せず)に出力しフライホイールダイオードの役目も兼ね
たダイオード35.37゜39.41.45が接続され
ている。
エンジン回転数検出装置17は、電機子巻線9を構成す
る三相巻線のうち2つの巻線(例えば9a、9c)に接
続され、回転子が一回転する毎に当該二相の巻線端子に
現われる位相差をもった電圧の高低に応じた信号を出力
する比較器47と、当該比較器47の信号出力の周波数
に比例した電圧を出力するF−V]コンバータ9と、当
該コンバータ出力に基づきエンジン回転数を求めぞ界磁
電流が適正となる如き電圧を出力する界磁電流演算回路
51とを有する。演算においては、界磁電流Ifを例え
ば次式で算出する。
If = If o  (1−N/No )なお、式に
おいて、Ifoは最大界磁電流、Nはエンジン回転数、
Noはアイドル回転数である。
界磁電流制御回路15は、発電時においてイグニッショ
ン側接点5を介して供給されるバッテリ電圧から抵抗5
3F3よびツェナーダイオード55により決定される基
準電圧と、バッテリの充電電圧から抵抗57.59およ
びコンデンサ61により決定される電圧とを比較し、後
者の電圧レベルが高い、すなわち充電電圧が基準電圧よ
りも高いときにはハイレベル信号を、前者の電圧レベル
が低い、すなわち充電重任が・基準電圧よりも低いとき
にはローレベル信号を出力してトランジスタ64をオン
・オフ哲御する比較器65を有する。l〜ラシジスタ6
3はエミッタがアースされ、且つコレクタが抵抗67を
介してイグニッション側接点5に接続されていると共に
、コレクタが界磁巻線13のバッテリ接続側ではない端
子に接続されエミッタがアースされているトランジスタ
69のベースに後述する常閉接点79aを介して接続さ
れている。したがって、界磁電流制御回路15は、発電
時に、バッテリ3の充電電圧が基準電圧より高い場合に
はトランジスタ63を導通にしてトランジスタ69を非
導通にさせることで界磁電流を減少させて充電電圧を下
げ、逆にバッテリ3の充電電圧が基準電圧より低い場合
はにトランジスタ63を非導通にしてトランジスタ69
を導通させることで界磁電流を増加させて充電電圧を上
げる。
モード切換回路19は、バッテリ電圧から抵抗71およ
びツェナーダイオード73により決定されるアイドル回
転数より若干低い基準エンジン回転数に対応する基準電
圧と前記F−Vコンバータ49のエンジン回転数に比例
した出力電圧とを比較して、後者の電圧レベルが高けれ
ば、すなわちエンジン回転数が前記基準エンジン回転数
より高いときにはローレベル信号を、前者の電圧レベル
が高ければ、すなわちエンジン回転数が基準エンジン回
転数を下まわつ℃いるときにはハイレベル信号を出力し
てトランジスタ75をオン・オフ制御する比較器77と
、トランジスタ75が導通状態のときに駆動して前記ト
ランジスタ69のベースと前記トランジスタ63のコレ
クタの導通を遮断して、当該ベースを前記界磁電流演算
回路51の出力に接続させるリレー79とを有する。す
なわち、モード切換回路19は、エンジン回転数がアイ
ドル回転数より若干低く設定されている基準エンジン回
転数より低いことを検出したとぎには、リレー79の常
開接点79bを閉状態にして前記界磁電流演算回路51
の出力電圧に比例した電流が抵抗81および°常閉接点
79.bを介してトランジスタ69のベースに流れるよ
うにすることで、エンジン回転数に応じた界磁電流制御
を行なう。
なお、第1図において、83はクラッチが踏み込まれた
ときに接点を閉じるクラッチスイッチ。
85はギヤかニュートラルのときに接点を閉じるギVス
イッチ、86はフライホイールダイオードである。
次に、この実施例の作用について説明する。
エンジンを始動づべくキースイッチ1を操作してイグニ
ッション側接点5にすると、当然ながらエンジン回転数
は零で基準エンジン回転数より低いので、比較器77は
ハイレベル信号を出力してトランジスタ75を導通させ
ると共にリレー79を駆動させて常開接点79bを閉状
態とする。このため、界磁電流演算回路51の出力に応
じてトランジスタ69が働き界磁巻線13にエンジン回
転数に応じた適正な界磁電流が流れる。そして、キース
イッチ1をさらに操作してスタート側接点7にすると、
ドライバ33はバッテリ3がらの給電により駆動してト
ランジスタ21.23,25゜27、.29.31を順
次導通あるいは非導通にして電機子巻線9に電機子電流
を流すことにより回転磁界を作る。これにより、エンジ
ンのクランクシャフトに直結または一定のギヤ比で連結
された回転子が回転してエンジンを始動させる。エンジ
ン回転数が基準エンジン回転数を越えると、比較器77
の出力はローレベルに変わり、これにより、トランジス
タ75が非導通となると共にリレー79も駆動停止して
常閉接点79aが閉状態に戻され、始動兼充電装置とし
ては、界磁電流制御回路15の働きにより充電電圧が一
定となるように界磁電流が制御される状態で発電状態(
以下「発電モード」と呼ぶ)となる。
このような発電モードにあって、空ぶがし後やギヤチェ
ンジ時にエンジン回転数が前記基準エンジン回転数より
下がると、エンジン回転数検出装置17がこれを検出し
て比較器77の出力をハイレベルとする。これにより、
始動兼充電装置としては発電機から電動機として動作切
換がなされ、低下したエンジン回転数に対応した界磁電
流演算回路51の出力に応じてトランジスタ69が働く
ことになり、発電トルクによるエンジンのストールトル
クの減少を防止できると共に、電動機の作動トルクによ
りストールトルクが増加する。
なお、エンジンと車軸が継がると、クラッチスイッチ8
3.ギヤスイッチ85共に接点が開状態となるので、電
機子電流が流れないことになり、エンジン回転数が前記
基準エンジン回転数より下がっても界磁電流は流れるが
、始動兼充電装置としては始動電動機としても発電機と
しても働かない。
第2図は、この発明の第2の実施例を示すもので、モの
特徴どしては、エンジン回転数の測定結果に基づいてエ
ンジン回転数が前記基準エンジン回転数より下がったと
きには、電機子電流に応じて界磁電流を制御することに
ある(以下これを「電動モード」と呼ぶ)。構成として
は次に説明する如きである。なお、第1図と同符号のも
のは同一物とじて説明は省略する。
電動モード時界磁電流制御装置87は、例えばホール素
子等を利用して電機子電流を検出してそれに応じた電圧
を出力する電機子電流検出装置89と、当該出力電圧と
バッテリ電圧から抵抗93およびツェナーダイオード9
5により決定される基準電圧との比較器91とを有づる
。′すなわち、電動モード時界磁電流制御装置87は、
電動モード時に電機子電流を基準値と仕較してトランジ
スタ63をオン・オフし、界磁電流の流れをスイッチン
グ制御するものである。
モード切換回路1つ−は、比較器717と、F−■コン
バータ49と、当該コンバータ出力と前記基準電圧とを
比較して、コンバータ出力が高ければ、すなわちエンジ
ン回転数が基準エンジン回転数より高いときにはローレ
ベル信号を、逆にコンバータ出力が低けは”ハイレベル
信号をそれぞれ出力してトランジスタ75をオン・オフ
制御する比較器77′と、トランジスタ75が導通状態
のときに駆動して常閉接点79b−を閉状態にして前記
トランジスタ63および69のオン・オフ制御を電動モ
ード時磁界電流制御装置87によって行なわせるリレー
79′とを有する。
次に、この実施例の作用について説明する。
エンジンを始動すべくキースイッチ1を操作してイグニ
ッション側接点5にすると、前述した第1の実施例と同
様に常閉接点79b′が開状態、すなわち電動モードに
なる。一方、この状態では電機子電流が流れないため、
比較器91の出力はハイレベルとなり、この信号は抵抗
97を介してトランジスタ63のベースに出力されトラ
ンジスタ63を導通にづ−るに伴いトランジスタ69を
非導通とするので、界磁電流は流れない。そして、キー
スイッチ1をスタート側接点7にすると、電機子電流制
御回路11が駆動して電機子電流が流れ始める。これに
伴い、電動モード時界磁電流制御装置87は、電機子電
流を検出してその値が所定電流値(例えば最大電機子電
流の数分の一程度)を越えたこと検出するとローレベル
信号を出力する。これにり、トランジスタ63が非導通
となってトランジスタ69が導通となるので、界磁電流
が流れ始め、もって界磁極が励磁されてトルクが発生し
、エンジンが始動する。そして、エンジン回転数が基準
エンジン回転数を越えると、前述した第1の実施例と同
様に常閉接点79a−が閉状態に戻って、すなわち発電
モードとなって界磁電流制御回路15の働きによりバッ
テリ3が一定電圧で充電され始めると共に、エンジン回
転がアイドル回転となる。
このような発電モードにあって、エンジン回転数が基準
エンジン回転数j、リドがると、し−トリJ検回路19
′がこれを検出して常閉接点79b ”を閉状態にして
電動モードとするため、!、fi動兼充電装置としては
発電機から電動(畿に切換ねり、エンジン始動時と同様
に電動モード時界磁電流制御装置87の働きにより界磁
電流がスイッチング制御されることになるので、エンジ
ンのストールトルクの低下がないことに加えて、電動機
トルクによりストールトルクが増加する。
第3図は本発明の作用を示づ一雷動機モードの特性曲線
図である。特性曲線1は界磁電流一定の場合、すなわち
、前記電動モード時に発電用レギュレータによって界磁
制御を行なった場合であり、特性曲線2ば本発明の電動
モード時に界磁電流制御回路により界磁電流の制御を行
なった場合である。これにより、同一トルクで比較する
と本発明による特性曲線2は特性曲線1よりも回転数を
大きくする方向に移行していることが理解される。
以上説明したようにこの発明によれば、エンジン回転数
がアイドル回転より若干低い所定回転数より低くなった
ときには、始動兼充電装置を電動機として動作させるよ
うにしたので、発電トルクによってストールトルクが減
少することを防止できるのみならず当該電動機動作によ
りストールトルクが増加覆る。これにより、エンジンの
ストール、エンジン回転数の異常低下による振動を防止
することかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例の回路構成図、第2図
はこの発明の第2の実施例の回路構成図、第3図は電動
機モードの特性曲線図である。 (図面の主要部分を表わす符号の説明)9・・・電機子
巻線 11・・・電機子電流制御回路 13・・・界磁巻線    15・・・界磁電流制御回
路17・・・エンジン回転数検出装置 19.19′・・・モード切換回路 87・・・電動モード時界磁電流制御装置89・・・電
機子電流検出装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの出力軸と直結または一定のギヤ比で連結され
    、エンジン始動時は電動機として、エンジン始動後は発
    電機として動作する始動兼充電装置において、電機子電
    流またはエンジン回転数の測定に基づいてエンジンの回
    転数がアイドル回転数より若干低い所定回転数より低い
    ことを検出したときには、前記電動機動作を行なわせる
    手段を設りたことを特徴とする始動兼充電装置。
JP6085383A 1983-04-08 1983-04-08 始動兼充電装置 Pending JPS59185872A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6085383A JPS59185872A (ja) 1983-04-08 1983-04-08 始動兼充電装置

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JP6085383A JPS59185872A (ja) 1983-04-08 1983-04-08 始動兼充電装置

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JPS59185872A true JPS59185872A (ja) 1984-10-22

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ID=13154349

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JP6085383A Pending JPS59185872A (ja) 1983-04-08 1983-04-08 始動兼充電装置

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JP (1) JPS59185872A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2604041A1 (fr) * 1986-09-11 1988-03-18 Valeo Procede de commande d'une machine electrique reversible generateur-moteur, pour vehicule automobile, et installation de commande pour la mise en oeuvre d'un tel procede
EP0276295A1 (en) * 1986-07-18 1988-08-03 Sundstrand Corporation Inverter operated turbine engine starting system
US5497741A (en) * 1993-07-19 1996-03-12 Nippondenso Co., Ltd. Torque control system for internal combustion engines

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