JPS6016195A - 車載発電機の制御装置 - Google Patents

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、エンジン状態や電気負荷の状態に応じて発
電動作を良好に制御できる車載発電機の制御装置に関す
る。

今日、エンジン状態に応じて発電動作を制御する装置が
種々提案されており、例えば実開昭５８−６４３号公報
や実開昭５１３−２２４３４号公報等がある。これらの
ものはこのような発電制御のために特別にセンサ及び制
御回路を設け、従来よりあるレギュレータと一体化する
ものであり、構成が複雑化し、多種類の発電機に対応さ
せるには仕様が多数必要となり、好しくなかった。

本発明は上記点を考慮し、多種類の発電機に対して、レ
ギュレータ部分を汎用化でき、各種制御仕様に対して対
応を取りやすくでき、また発電制御のための車両配線を
簡素化できる車載用発電機の制御装置を提供することを
目的とする。

また、本発明の実施態様においては、エンジンのアイド
ル運転中に所定の電気負荷が投入されたとき、その直後
の所定期間は発電動作を軽減また（２） は停止するようにして、この発電機がエンジンにとって
過負荷とならな、いようにしている。

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図は本発明の全体構成を示す図である。１は通常の
内燃型エンジンで、複数個の点火プラグＩＡ及び燃料噴
射用の電磁弁ＩＢを有している。２はエンジン１によっ
て駆動される三相交流式の発電機で、レギュレータ２Ａ
がその本体に一体的に内蔵されている。３は車載のバッ
テリ、４はキースイッチ、５は制御装置で、エンジン１
の点火時期、燃料噴射量、吸入空気量、及び発電量など
を制御するものであり、共通のコンピュータを使用して
いる。

この制御装置５は発電機２とは分離して配置され、例え
ば車室内、ダツシュボードの下部、空気流路近傍などに
配置される。この装置５において、６は公知のマイクロ
コンピュータ、７，８は出力回路で、コンピュータ６で
めたディジタル値又はアナログ値を所定の形体の信号に
変換、又は増幅して出力するものである。９はエンジン
や発電（３） 機の異常動作を表示、警報する警報器、１０はＡ／Ｄ変
換器である。１１はエンジンの吸気管内の圧力Ｐを検出
する圧力センサ、１２はエンジンの冷却水温や吸気温Ｔ
を検出する温度センサ、１３はエンジンのスロットル弁
の開度θを検出する開度センサ、１４はバッテリの端子
電圧ＶＢを検出するセンサ、１５はバッテリ電解液の比
重Ｓを検出する比重センサ、１６はエンジン回転速度Ｎ
を検出する回転センサ、１７はヘッドランプスイッチの
開閉を検出するセンサ、１８はエアコン投入を検出する
センサ、１９はその他の比較的重い電気負荷を検出する
センサである。

マイクロコンピュータ４は、エンジン制御及び発電制御
等を、エンジン状態や電気負荷状態に応じた最適な状態
に制御するために、各種演算処理手順を定めた制御プロ
グラムを記憶した続出専用メモリ（ＲＯＭ）　、このＲ
ＯＭの制御プログラムを順次読出してそれに対応した演
算処理を実行する中央処理部（ＣＰＵ）、及びこのＣＰ
Ｕの演算処理に用いる各種データを一時記憶すると共に
そ（４） のデータのＣＰＵによる読出しが可能なメモリ（ＲＡＭ
）からなる。

次に、第２図には第１図中の発電制御を行なうブロック
部分の詳細回路を示す。出力回路８中の８Ａは増幅回路
、８Ｂは出力トランジスタであり、このトランジスタ８
Ｂをオンオフさせることによりレギュレータ２Ａの動作
を制御する。他方、発電機側において、２Ｂは励磁コイ
ルで、電機子コイル及び全波整流用ダイオードは図面よ
り省略してあり、発電機２より発生する出力電流をライ
ン１１’ｌｒ介してバッテリ３に与えてバッテリ充電、
及び図示してない電気負荷への電流供給を行なう。

また、レギュレータ２Ａにおいて、１００は出力トラン
ジスタ、１０１はフライホイールダイオード、１０２は
一端がキースイッチ４に接続された抵抗、１０３は制御
トランジスタ、１０４及び１０５．１０６，１０７は発
電電圧検出用のツェナーダイオード、及び抵抗である。

１０Ｂ及び１０９．１１０，１１１，１１２は目標とす
る調整電圧を変更するための変更回路をなすトランジス
タ（５） 及び抵抗である。

そこで、出力トランジスタ８Ｂがオフのときは、トラン
ジスタ１０Ｂがオンして発電電圧が所定の値となるよう
に、通常の発電制御をレギュレータ２Ａに行なわせるよ
うにし、他方、出力トランジスタ８Ｂがオンのときは、
トランジスタ１０８がオフして上記より低目の発電電圧
で制御トランジスタ１０３をオンさせるようにし、結局
、目標とする調整電圧を低くするか、場合によっては持
続的に発電を停止させることになる。

次に、第１．２図に示す装置の作動を説明する。

第３図は本装置の全体作動の概略を示すフローチャート
であり、まず１１００は上記した各種センサからの信号
を入力し、必要に応じてそれをＡ／Ｄ変換する処理ステ
ップであり、１２００は各種パラメータ、例えばエンジ
ン回転速度Ｎ１吸気管圧力Ｐ１冷却水温Ｔｗなどから点
火時期を計算する処理ステッチ、１３００はエンジンが
必要とする燃料供給量を計算する処理ステップ、１４０
０はアイドル運転時にエンジンへの補助空気量を（６） 調整してエンジン回転速度を冷却水温や電気負荷の状態
を考慮して所定の値に制御するための処理ステップ、１
５００は発電機の発電電圧をエンジン状態や負荷状態に
応じた値に制御するための処理ステップであり、これら
のステップが所定のタイミングで順次実行される。

次に、本発明の要部である発電電圧制御の動作を第４図
を用いて説明する。本例の場合、処理はタイマー処理に
より所定時間毎に実行される。まずステップ１５０１で
は各種パラメータに入力する。例えばエンジンの加速状
態を判別するため圧力信号Ｐ１スロット＋１．弁の開度
信号θ、エンジン回転速度信号Ｎ、負荷スイッチＳＷ１
〜ＳＷ３の投入信号などを入力する。ステップ１５０２
で圧力信号Ｐや開度信号θの変化度合より加速状態を判
定し、加速状態にあるときはステップ１５０３に進み、
レギュレータ２Δの目標とする調整電圧を低下（例えば
１２〜１３Ｖ）させるように指示する。つまり、第２図
中出力回路８の出力トランジスタ８Ｂをオンしてレギュ
レータ２Ａ内のトラ（７） ンジスタ１０８をオフさせるようにしている。そのため
、発電電圧が通常より低目の電圧でも制御トランジスタ
がオンして出力トランジスタ１００がオフすることにな
り、その結果発電動作が低下または実質的に停止するこ
とになる。

一方、ステップ１５０２で加速状態にないときは、ステ
ップ１５０４．．１５０５に進み、エンジンがアイドル
運転状態にあり、しかもエアコンスイッチＳＷＩやヘッ
ドライトスイッチＳＷ２などがオンしたときのみステッ
プ１５０６に進み、結局、これらスイッチＳＷ］、ＳＷ
２がオンした直後の所定時間Δｔの間のみステップ１５
０３へ進んで目標とする調整電圧を低下させるように指
示する。

他方、アイドル運転状態にないとき、またはアイドル運
転状態であっても所定の負荷スイッチがオンしてないと
き、または、負荷スイッチ投入より所定時間Δｔだけ経
過した後は、ステップ１５０７に進み、目標とする調整
電圧を通常の値、例えば１４〜１５Ｖとするように指示
する。つまり（８） 第２図中出力回路８の出力トランジスタ８Ｂをオフして
レギュレータ２Ａ内のトランジスタ１０８をオンさせる
ようにしている。従って、前記の場合より発電電圧が高
目の電圧にならないと制御トランジスタ１０３がオンせ
ず、そのため出力トランジスタ１００が一層長い間オン
することになって発電電圧を高目の値に調整できる。

次に、本発明の他の実施例を第５図に示す。この実施例
では発電機の発電制御を全て制御装置５のマイクロコン
ピュータ６で行なわせるようにし、発電機本体に取り付
けられたレギュレータ２人では、制御装置５からの信号
に応じて励磁コイルを駆動するものである。

そのためレギュレータ２Ａは出力トランジスタ１００と
制御トランジスタ１０３、及びトランジスタ８Ｂのオン
オフ動作に応じて制御トランジスタを確実に動作させる
ことができるようにするための抵抗１．１３，１１４，
１１５及びレベルシフト用ダイオード１１６から構成さ
れている。

次に、その作動を第６図に示すフローチャート（９） を用いて説明する。本実施例の場合もタイマー処理によ
り所定時間（発電制御できる程度の十分短かい時間）毎
に実行される。

まずステップ１５１１で各種パラメータを入力する。次
にステップ１５１２にてエンジンが加速状態にあること
を判定するとステップ１５１７に進み、バッテリ電圧ｖ
８に対する目標調整値をメモリ　（ＲＯＭ）より続出す
。この値は通常動作時の値より低目の値Ｖ　Ｌ　、例え
ば１２〜１３Ｖであり、これは発電動作を弱めてエンジ
ン負荷を軽減するためである。すこでステップ１５２０
では検出された現在のバッテリ電圧■８とこの目標調整
値■Ｌとを大小比較して、ＶＢ≦ｖしのときは励磁（ス
テップ１５２３）　、ＶＢ＞ＶＬのときは非励磁（ステ
ップ１５２４）を決定し、所定の制御信号を出力回路８
に出力する。つまり、励磁したいときは出力回路８中の
出力トランジスタ８Ｂをオンしてレギュレータ２人内の
トランジスタ１０３をオフし、出力トランジスタ１００
をオンさせる。他方、非励磁としたいときは出カドラン
ジス（１０） タ８Ｂをオフして、レギュレータ２Ａ内の出力ｌ・ラン
ジスタ１００をオフ、させるようにしている。

このような動作を所定周期毎に実行されているため、そ
の周期の間はそのオンまたはオフ状態が保持される。

また、ステップ１５１３でエンジンが減速状態にあると
判定したときはステップ１５１９に進み、目標調整値と
して通常動作時より高目の値ＶＨ１例えば１５Ｖ程度を
続出し、バッテリ電圧■８かこの値ＶＨに一致するよう
に発電制御する（ステップ１５２２．１５２３．１５２
４）。これは減速時は余剰動力を回収し、またエンジン
ブレーキ効果を高めるために発電動作を強めるものであ
る。

また、ステップ１５１４〜１５１６にて、エンジンがア
イドル運転状態にあり、かつヘッドランプスイッチやエ
アコンスイッチが投入され、しかもこれらスイッチが投
入された時点より所定時間Δを内にあると判定したとき
はステップ１５１７に進み、目標調整値をｖしに低下さ
せる。これは、アイドル運転中に発電機負荷の増大によ
るエンジン負荷の増大により、エンジン回転速度が急激
に低下し、場合によってはエンジンストールを引きおこ
す恐れがあり、これを防止するためである。

そのため、このような負荷が投入されたとき直ちに発電
機負荷を弱めて、一時的にバッテリにその電力供給を依
存させ、その後、既存のアイドルアップ機構等によりエ
ンジン回転速度が上昇した後に通常の発電動作に戻すも
のである。また、アイドルアップ機構がない装置の場合
には徐々に通常の発電動作に戻すようにすれば、エンジ
ン回転速度の急変によるエンジンストールを防止できる
。

次に、ステップ１５１４〜１５１６にて、エンジンがア
イドル運転状態にないとき、またアイドル運転状態にあ
るが負荷スイッチがオンしてないとき、またそのスイッ
チがオンしてから所定時間Δｔの経過後について判定し
たときには、ステップ１５１８に進み、目標調整値とし
て通常の値ＶＭ、例えば１４〜１５Ｖを読出し、バッテ
リ電圧ＶＢをこの値ｖＭに一致するように発電制御する
（ステップ］５２１．１５２３．１５２４）。

以上述べた如く本発明によれば、発電機本体にレギユレ
ータを取り付け、ま°たエンジンの運転状態や電気負荷
状態に応じた目標−瞥電圧値を決定してレギユレータを
制御する制御装置とを分離して配置しているから、レギ
ュレータ部分の汎用化が可能となって多種類の発電機に
対する対応が容易となりまた発電機制御のための車両配
線を簡素化できるという優れた効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示す構成図、第２図は本発
明の一実施例となる発電制御部分を示す回路図、第３図
及び第４図は本発明の作動説明に用いるフローチャート
、第５図は本発明の他の実施例となる発電制御部分を示
す回路図、第６図は本発明の作動説明に用いるフローチ
ャートである。 １・・・エンジン、２・・・発電１Ｍ、２Ａ・・・レギ
ユレータ、３・・・バッテリ、４・・・キースイッチ、
５・・・制御装置、６・・・マイクロコンピュータ、７
．８・・・出力回路。 代理人弁理士　岡　部　隆 （１３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車載発電機本体に取り付けられ発電状態を制御す
   るレギュレータと、車載エンジンの運転状態または電気
   負荷状態を検出する検出手段と、この検出手段からの信
   号を入力とし、エンジンの運転状態または電気負荷状態
   に応じた目標調整電圧値を決定し、制御信号を発生する
   制御装置とを有し、この制御装置は前記レギュレータと
   は異なりた位置に分離して配置され、所定の信号線を介
   して前記レギュレータの作動を制御するように構成され
   た車載発電機の制御装置。 （２）前記制御装置は、エンジンのアイドル運転中に所
   定の電気負荷が投入されたとき、その直後の所定期間は
   発電動作を軽減または停止させる制御信号を前記レギュ
   レータに与えるように構成されている特許請求の範囲第
   １項記載の車載発電機の制御装置。 （１）