Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP4798196B2 - Vehicle power generation control device - Google Patents

Vehicle power generation control device Download PDF

Info

Publication number
JP4798196B2
JP4798196B2 JP2008229899A JP2008229899A JP4798196B2 JP 4798196 B2 JP4798196 B2 JP 4798196B2 JP 2008229899 A JP2008229899 A JP 2008229899A JP 2008229899 A JP2008229899 A JP 2008229899A JP 4798196 B2 JP4798196 B2 JP 4798196B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
control
voltage
detected
control device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008229899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010068551A (en
Inventor
俊和 木澤
敏典 丸山
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008229899A priority Critical patent/JP4798196B2/en
Priority to KR1020090083587A priority patent/KR101115583B1/en
Publication of JP2010068551A publication Critical patent/JP2010068551A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4798196B2 publication Critical patent/JP4798196B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit 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
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation

Landscapes

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

Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用発電機の発電状態を制御する車両用発電制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle power generation control device that controls a power generation state of a vehicle generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.

従来から、受信したPWM信号のデューティ比が所定の範囲にある場合に、発電電力抑制制御を行い、それ以外の範囲の場合はこの制御を行わないことで、エンジンの良好な始動性を確保するようにした車両用発電制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この発電抑制制御は、励磁電流値の制限、励磁デューティの制限、励磁の停止などにより行われる。また、発電抑制制御の有効無効は、P端子電圧に基づいて検出した回転数に応じて切り替えるようにしてもよい。   Conventionally, when the duty ratio of the received PWM signal is within a predetermined range, the generated power suppression control is performed, and when it is not within this range, this control is not performed to ensure good engine startability. Such a vehicle power generation control device is known (see, for example, Patent Document 1). This power generation suppression control is performed by limiting the excitation current value, limiting the excitation duty, stopping excitation, and the like. Further, the validity / invalidity of the power generation suppression control may be switched according to the rotation speed detected based on the P terminal voltage.

また、バッテリ電圧をイグニッションスイッチおよび直列に接続されたチャージランプを通じて、レギュレータのチャージランプ駆動端子(L端子)に印加し、L端子電圧の検出手段を追加することにより、イグニッションスイッチの導通(電源投入信号)を検出するようにした車両充電発電機用制御装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−315222号公報(第4−8頁、図1−13) 特開昭60−109731号公報(第2−3頁、図1−3)
Also, the battery voltage is applied to the charge lamp drive terminal (L terminal) of the regulator through the ignition switch and the charge lamp connected in series, and the ignition switch is turned on (power-on) by adding L terminal voltage detection means. A control device for a vehicle charging generator that detects a signal) is known (for example, see Patent Document 2).
JP 2002-315222 A (page 4-8, FIG. 1-13) JP-A-60-109731 (page 2-3, FIG. 1-3)

ところで、上述した特許文献1に開示された従来技術は、主にエンジン始動性の向上に効果があり、発電抑制制御の有効/無効を状況に応じて切替えることができる。しかし、有効/無効を切替えるだけであるため、状況により適した発電抑制制御を行うことができないという問題があった。   By the way, the prior art disclosed in Patent Document 1 described above is mainly effective in improving engine startability, and can switch between valid / invalid of power generation suppression control depending on the situation. However, since only valid / invalid is switched, there is a problem that power generation suppression control suitable for the situation cannot be performed.

また、近年、L端子に接続される負荷が多様化している。従来から使用されているフィラメントを有するバルブランプと近年使用されることが多い発光ダイオードのランプはその電気特性が大きく異なる。また、上記の負荷を車両用発電機の制御装置で直接駆動することなく、負荷を駆動する外部制御装置をL端子へ接続してL端子から外部制御装置に向けて信号を送信する場合もある。L端子に電源投入(キーオン)検出機能を持たせた車両用発電機の制御装置(レギュレータ)では、その機能はL端子接続負荷に影響を受けるため、レギュレータとL端子接続負荷の組合せによっては電源投入(キーオン)検出機能(L端子電圧の検出手段の機能)が正常に動作しないおそれがあるという問題があり、L端子に接続される負荷の影響を受けずに発電状態の警報を行うことができる手法が望まれている。   In recent years, loads connected to the L terminal have been diversified. Conventionally used bulb lamps having filaments and light emitting diode lamps frequently used in recent years have greatly different electrical characteristics. Further, there is a case where an external control device for driving the load is connected to the L terminal and a signal is transmitted from the L terminal to the external control device without being directly driven by the vehicle generator control device. . In a control device (regulator) for a vehicular generator with a power-on (key-on) detection function at the L terminal, the function is affected by the L terminal connection load, so depending on the combination of the regulator and the L terminal connection load There is a problem that the input (key-on) detection function (the function of the L terminal voltage detection means) may not operate normally, and a power generation state alarm may be issued without being affected by the load connected to the L terminal. A possible technique is desired.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、エンジン始動性を向上させることができるとともに、L端子(警報端子)に接続される負荷の影響を受けずに発電状態の警報を行うことができる車両用発電制御装置を提供することにある。   The present invention was created in view of the above points, and its purpose is to improve the engine startability and without being affected by the load connected to the L terminal (alarm terminal). An object of the present invention is to provide a vehicular power generation control device capable of generating a power generation state alarm.

上述した課題を解決するために、本発明の車両用発電制御装置は、エンジンにより駆動される車両用発電機の発電開始を検出する発電検出手段と、発電検出手段によって発電開始が検出されるまで警報動作を行い、発電開始検出後に警報動作を停止する警報手段と、通信線を介して外部制御装置から送信される信号を検出する通信信号検出回路と、エンジンの始動開始を検出する始動検出手段と、通信信号検出回路によって検出された信号のデューティに応じた基準電圧を用いて、車両用発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御と、通信信号検出回路によって検出された信号のデューティに応じた駆動デューティで、車両用発電機の界磁巻線に励磁電流を供給するスイッチング素子を駆動する初期励磁制御とを選択的に行う発電制御手段とを車両用発電機内部に備え、発電制御手段は、前記始動検出手段によって前記エンジンの始動開始が検出されるまで前記初期励磁制御を行い、始動開始検出後は前記発電電圧制御を行っている。外部制御装置から送られてくる信号のデューティに応じて初期励磁デューティを設定することができるため、外部制御装置はエンジン冷却水温度やエンジン始動履歴等に応じて初期励磁デューティを可変設定することが可能になり、エンジン始動性を向上させことができる。 In order to solve the above-described problem, a vehicle power generation control device according to the present invention detects power generation start of a vehicle power generator driven by an engine, and until power generation detection is detected by the power generation detection unit. Alarm means for performing an alarm action and stopping the alarm action after detecting the start of power generation, a communication signal detection circuit for detecting a signal transmitted from an external control device via a communication line, and a start detection means for detecting the start of engine start And a reference voltage corresponding to the duty of the signal detected by the communication signal detection circuit, and a generation voltage control for controlling the generated voltage of the vehicle generator, and a duty of the signal detected by the communication signal detection circuit in the driving duty, and power generation control means for selectively performing the initial excitation control for driving the switching element for supplying an excitation current to the field winding of the vehicle generator Provided inside the vehicle generator, the power generation control means, said performs the initial excitation control until the beginning of startup of the engine is detected by the start detecting means, after the beginning of startup detection is performed the generator voltage control. Since the initial excitation duty can be set according to the duty of the signal sent from the external control device, the external control device can variably set the initial excitation duty according to the engine coolant temperature, engine start history, etc. This makes it possible to improve engine startability.

また、エンジン始動時には初期励磁制御を行うとともに、エンジンが始動して回転が安定した後は発電電圧制御に切り替えることができる。 In addition, initial excitation control is performed when the engine is started, and switching to power generation voltage control can be performed after the engine has started and the rotation has stabilized.

また、車両の電源投入を示す信号が外部制御装置から通信端子を介して入力され、警報手段に接続された警報端子は、警報動作に対応して警報手段を駆動する信号を出力する機能のみを有することが望ましい。電源投入の有無を検出するために警報端子を用いないため、警報端子(L端子)に接続される負荷の影響を受けずに警報動作を行うことが可能となる。   In addition, a signal indicating power-on of the vehicle is input from an external control device via a communication terminal, and the alarm terminal connected to the alarm means has only a function of outputting a signal for driving the alarm means in response to an alarm operation. It is desirable to have. Since the alarm terminal is not used to detect whether or not the power is turned on, the alarm operation can be performed without being affected by the load connected to the alarm terminal (L terminal).

また、上述した外部制御装置から通信端子に送られてくる信号が一定時間以上に渡って一定電圧になったときに電源投入を検出する電源投入検出手段をさらに備え、電源投入検出手段によって電源投入が検出されたときに、発電制御手段による初期励磁制御が開始されることが望ましい。これにより、警報端子ではなく通信端子を監視することにより電源投入を検出して初期励磁制御を開始することができる。   Further, the apparatus further includes power-on detection means for detecting power-on when the signal sent from the external control device to the communication terminal becomes a constant voltage for a certain time or more, and the power-on detection means is used to turn on the power. It is desirable that the initial excitation control by the power generation control means is started when the is detected. Thereby, it is possible to detect the power-on by monitoring the communication terminal instead of the alarm terminal and start the initial excitation control.

以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、一実施形態の車両用発電機の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電制御装置が内蔵される車両用発電機とバッテリや電気負荷等との接続状態が示されている。   Hereinafter, a vehicle power generation control apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle generator according to an embodiment, and also shows a connection state between a vehicle generator in which the vehicle power generation control device is built and a battery, an electric load, and the like. Yes.

図1に示すように、本実施形態の車両用発電機1は、車両用発電制御装置5、電機子巻線6、界磁巻線7、整流器8を含んで構成されている。この車両用発電機1は、エンジンによりベルトおよびプーリを介して駆動されている。界磁巻線7は、通電されて磁界を発生する。この界磁巻線7は、界磁極(図示せず)に巻装されて回転子を構成している。電機子巻線6は、多相巻線(例えば三相巻線)であって、電機子鉄心に巻装されて電機子を構成している。この電機子巻線6は、界磁巻線7の発生する磁界の変化によって起電力を発生する。電機子巻線6に誘起される交流出力が整流器8に供給される。整流器8は、電機子巻線6の交流出力を全波整流する。整流器8の出力が、車両用発電機1の出力としてB端子を介して外部に取り出され、バッテリ2や電気負荷スイッチ4を介して電気負荷3に供給される。車両用発電機1の出力は、回転子の回転数や界磁巻線7に流れる励磁電流の通電量に応じて変化し、その励磁電流は車両用発電制御装置5によって制御される。また、車両用発電制御装置5は、L端子(警報端子)を介してチャージランプ10の一方端に接続されている。チャージランプ10の他方端はバッテリ2の高電圧端に接続されている。   As shown in FIG. 1, the vehicle generator 1 according to the present embodiment includes a vehicle power generation control device 5, an armature winding 6, a field winding 7, and a rectifier 8. The vehicle generator 1 is driven by an engine via a belt and a pulley. The field winding 7 is energized to generate a magnetic field. The field winding 7 is wound around a field pole (not shown) to constitute a rotor. The armature winding 6 is a multiphase winding (for example, a three-phase winding) and is wound around an armature core to constitute an armature. The armature winding 6 generates an electromotive force due to a change in the magnetic field generated by the field winding 7. An AC output induced in the armature winding 6 is supplied to the rectifier 8. The rectifier 8 performs full-wave rectification on the AC output of the armature winding 6. The output of the rectifier 8 is taken out through the B terminal as the output of the vehicle generator 1 and supplied to the electric load 3 through the battery 2 and the electric load switch 4. The output of the vehicular generator 1 changes according to the number of rotations of the rotor and the energization amount of the excitation current flowing in the field winding 7, and the excitation current is controlled by the vehicular power generation control device 5. The vehicle power generation control device 5 is connected to one end of the charge lamp 10 via an L terminal (alarm terminal). The other end of the charge lamp 10 is connected to the high voltage end of the battery 2.

次に、車両用発電制御装置5の詳細について説明する。車両用発電制御装置5は、スイッチング素子51、還流ダイオード52、抵抗53、54、スイッチング素子(チャージランプ制御手段)56、励磁電流制御回路57、発電検出回路58、電圧比較回路59、通信信号検出回路60、電源投入検出回路61、チャージランプ制御回路62を有している。   Next, details of the vehicle power generation control device 5 will be described. The vehicle power generation control device 5 includes a switching element 51, a reflux diode 52, resistors 53 and 54, a switching element (charge lamp control means) 56, an excitation current control circuit 57, a power generation detection circuit 58, a voltage comparison circuit 59, and a communication signal detection. A circuit 60, a power-on detection circuit 61, and a charge lamp control circuit 62 are included.

通信信号検出回路60は、ECU90から送信されるパルス幅変調信号をC端子(通信端子)を介して検出するパルス幅変調信号検出回路を有しており、この信号に基づいて、電源投入の有無を判定して電源投入を判定したときに電源投入信号を出力するとともに、この信号のデューティに基づいて初期励磁デューティや基準電圧の設定を行う。   The communication signal detection circuit 60 includes a pulse width modulation signal detection circuit that detects a pulse width modulation signal transmitted from the ECU 90 via a C terminal (communication terminal). When the power-on is determined by determining the above, the power-on signal is output, and the initial excitation duty and the reference voltage are set based on the duty of this signal.

電源投入検出回路61は、通信信号検出回路60から電源投入信号が出力されると、励磁電流制御回路57、発電検出回路58、電圧比較回路59、チャージランプ制御回路62、始動検出回路67に動作電圧を送ってこれらの回路を起動する。以後、車両用発電制御装置5による発電制御が開始される。   When a power-on signal is output from the communication signal detection circuit 60, the power-on detection circuit 61 operates on the excitation current control circuit 57, the power generation detection circuit 58, the voltage comparison circuit 59, the charge lamp control circuit 62, and the start detection circuit 67. A voltage is sent to activate these circuits. Thereafter, power generation control by the vehicle power generation control device 5 is started.

抵抗53、54は、分圧回路を構成し、車両用発電機1の発電電圧(出力電圧)を分圧した電圧を電圧比較回路59に入力する。電圧比較回路59は、抵抗53、54で分圧された発電電圧と、通信信号検出回路60から出力される基準電圧とを比較する。例えば、比較結果として、基準電圧の方が発電電圧よりも高い場合にはハイレベルの信号が出力され、反対に発電電圧の方が基準電圧よりも高い場合にはローレベルの信号が出力される。   The resistors 53 and 54 constitute a voltage dividing circuit, and a voltage obtained by dividing the generated voltage (output voltage) of the vehicle generator 1 is input to the voltage comparison circuit 59. The voltage comparison circuit 59 compares the generated voltage divided by the resistors 53 and 54 with the reference voltage output from the communication signal detection circuit 60. For example, as a comparison result, when the reference voltage is higher than the generated voltage, a high level signal is output. Conversely, when the generated voltage is higher than the reference voltage, a low level signal is output. .

励磁電流制御回路57は、エンジン始動直後の初期励磁制御状態と、エンジン始動後の発電電圧制御状態とで異なる制御を行う。具体的には、初期励磁制御状態においては、励磁電流制御回路57は、ECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティに応じて設定される初期励磁デューティ(駆動デューティ)で、スイッチング素子51をオンオフ制御する。一方、発電電圧制御状態においては、励磁電流制御回路57は、電圧比較回路59の出力(電圧比較結果)と、スイッチング素子51の直前の制御履歴(直前の駆動デューティ)とに基づいて決定した駆動デューティで、スイッチング素子51をオンオフ制御する。   The excitation current control circuit 57 performs different control in the initial excitation control state immediately after the engine start and the generated voltage control state after the engine start. Specifically, in the initial excitation control state, the excitation current control circuit 57 sets the switching element 51 at an initial excitation duty (drive duty) set according to the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90. ON / OFF control. On the other hand, in the generated voltage control state, the excitation current control circuit 57 is driven based on the output of the voltage comparison circuit 59 (voltage comparison result) and the control history immediately before the switching element 51 (immediate drive duty). The switching element 51 is on / off controlled by the duty.

スイッチング素子51はF端子を介して界磁巻線7の高電圧端に接続され、界磁巻線7の他端は接地されている。したがって、スイッチング素子51をオフすることにより界磁巻線7の励磁電流が遮断され、スイッチング素子51をオンすることにより界磁巻線7に励磁電流が通電される。また、界磁巻線7と並列に還流ダイオード52が接続されており、スイッチング素子51がオフされた場合にも励磁電流は過渡的に流れるようになっている。   The switching element 51 is connected to the high voltage end of the field winding 7 via the F terminal, and the other end of the field winding 7 is grounded. Therefore, when the switching element 51 is turned off, the exciting current of the field winding 7 is interrupted, and when the switching element 51 is turned on, the exciting current is supplied to the field winding 7. In addition, a freewheeling diode 52 is connected in parallel with the field winding 7 so that the exciting current flows transiently even when the switching element 51 is turned off.

発電検出回路58は、電機子巻線6の一相が接続されたP端子の電圧Vpに基づいて、車両用発電機1の発電開始を検出する。例えば、Vp>V1、かつ、Tp<T1のときに、発電が開始したものと判定される。ここで、Tpは電圧Vpの周期であり、V1、T1は発電開始検出の基準となる基準電圧、基準周期である。これらの電圧条件と周期条件を満たしたときに、発電開始の判定がなされる。   The power generation detection circuit 58 detects the start of power generation of the vehicle generator 1 based on the voltage Vp of the P terminal to which one phase of the armature winding 6 is connected. For example, when Vp> V1 and Tp <T1, it is determined that power generation has started. Here, Tp is a cycle of the voltage Vp, and V1 and T1 are a reference voltage and a reference cycle which are references for power generation start detection. When these voltage condition and period condition are satisfied, the determination of power generation start is made.

始動検出回路67は、電機子巻線6の一相が接続されたP端子の電圧Vpに基づいて、エンジンの始動を検出する。例えば、Vp>V2、または、Tp<T2のときに、エンジンが始動したものと判定される。ここで、V2、T2は始動検出の基準となる基準電圧、基準周期である。始動検出回路67の検出条件をVp>V2、かつ、Tp<T2とせず、Vp>V2、または、Tp<T2としたのは、パルス幅変調信号のデューティに応じて決定される初期励磁デューティが低い場合に、エンジン始動後になってもVp>V2を満足できずに初期励磁制御状態から発電電圧制御状態へ切り替わらない懸念と、逆にパルス幅変調信号のデューティに応じて決定される初期励磁デューティが高い場合にエンジン回転数が上昇しTp<T2を満足して制御状態が切り替わる以前に、発電電圧が充電に不適切な電圧まで上昇するという懸念とを、あわせて排除するためである。   The start detection circuit 67 detects the start of the engine based on the voltage Vp of the P terminal to which one phase of the armature winding 6 is connected. For example, when Vp> V2 or Tp <T2, it is determined that the engine has started. Here, V2 and T2 are a reference voltage and a reference period which are references for starting detection. The detection conditions of the start detection circuit 67 are not Vp> V2 and Tp <T2, but Vp> V2 or Tp <T2, because the initial excitation duty determined according to the duty of the pulse width modulation signal is In the case of low, there is a concern that Vp> V2 cannot be satisfied even after the engine is started and the initial excitation control state is not switched to the generation voltage control state, and conversely, the initial excitation duty determined according to the duty of the pulse width modulation signal This is to eliminate the concern that the generated voltage will rise to an inappropriate voltage for charging before the engine speed increases and Tp <T2 is satisfied and the control state is switched.

図2は、発電開始およびエンジン始動の検出を行うために用いられる基準電圧と基準周期の具体例を示す図である。図2に示す例では、V1=10V、V2=14Vにそれぞれの基準電圧が設定され、T1=10ms、T2=5msにそれぞれの基準周期が設定されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the reference voltage and the reference period used for detecting the start of power generation and the start of the engine. In the example shown in FIG. 2, the respective reference voltages are set to V1 = 10V and V2 = 14V, and the respective reference periods are set to T1 = 10 ms and T2 = 5 ms.

チャージランプ制御回路62は、発電検出回路58によって発電開始が検出されるまで、L端子に接続されているチャージランプ10を駆動して点灯し、発電開始検出後はチャージランプ10の駆動を停止して消灯する。このチャージランプの点灯が警報動作に対応する。なお、図1では、チャージランプ10はバルブランプを意味する記号となっているが、バルブランプの代わりに、発光ダイオードを含む回路や、L端子に対する電圧検出手段を持つECU90やその他の外部制御装置であってもよい。   The charge lamp control circuit 62 drives and lights the charge lamp 10 connected to the L terminal until the power generation detection circuit 58 detects the start of power generation, and stops driving the charge lamp 10 after detecting the start of power generation. Turns off. The lighting of the charge lamp corresponds to an alarm operation. In FIG. 1, the charge lamp 10 is a symbol meaning a bulb lamp, but instead of the bulb lamp, a circuit including a light emitting diode, an ECU 90 having voltage detection means for the L terminal, and other external control devices It may be.

また、図1に示すように、上述した車両用発電機1のC端子には、通信線を介して外部制御装置としてのECU90が接続されている。ECU90は、エンジン制御装置やその他の制御装置を用いることができる。ECU90は、スイッチング素子91、93および抵抗92を含んで構成されている。スイッチング素子93、抵抗92、スイッチング素子91の順番で電源ラインとアース間に接続されており、スイッチング素子91と抵抗92の接続点からC端子に向けた信号線が引き出されている。   Moreover, as shown in FIG. 1, ECU90 as an external control apparatus is connected to C terminal of the generator 1 for vehicles mentioned above via the communication line. The ECU 90 can use an engine control device and other control devices. The ECU 90 includes switching elements 91 and 93 and a resistor 92. The switching element 93, the resistor 92, and the switching element 91 are connected in this order between the power supply line and the ground, and a signal line from the connection point of the switching element 91 and the resistor 92 toward the C terminal is drawn out.

上述した発電検出回路58が発電検出手段に、チャージランプ制御回路62が警報手段に、抵抗53、54、励磁電流制御回路57、電圧比較回路59、通信信号検出回路60が発電制御手段に、始動検出回路67が始動検出手段に、通信信号検出回路60、電源投入検出回路61が電源投入検出手段にそれぞれ対応する。   The power generation detection circuit 58 described above serves as a power generation detection means, the charge lamp control circuit 62 serves as an alarm means, the resistors 53 and 54, the excitation current control circuit 57, the voltage comparison circuit 59, and the communication signal detection circuit 60 serve as a power generation control means. The detection circuit 67 corresponds to the start detection means, and the communication signal detection circuit 60 and the power-on detection circuit 61 correspond to the power-on detection means.

本実施形態の車両用発電機1およびECU90はこのような構成を有しており、次に、エンジン始動時の動作について説明する。   The vehicle generator 1 and the ECU 90 of the present embodiment have such a configuration, and next, an operation at the time of engine start will be described.

キースイッチがオンされると、ECU90は、スイッチング素子93をオン、スイッチング素子91をオフする。これにより、信号線が抵抗92を介して電源ラインに接続された車両用発電機1のC端子の電位が上昇する。この状態は一定時間以上継続される。その後、ECU90は、スイッチング素子93をオンした状態を維持しながらスイッチング素子91をオンオフすることでパルス幅変調信号を生成し、車両用発電機1に向けて送信する。   When the key switch is turned on, the ECU 90 turns on the switching element 93 and turns off the switching element 91. As a result, the potential of the C terminal of the vehicular generator 1 whose signal line is connected to the power supply line via the resistor 92 increases. This state continues for a certain period of time. Thereafter, the ECU 90 generates a pulse width modulation signal by turning on and off the switching element 91 while maintaining the state in which the switching element 93 is turned on, and transmits the pulse width modulation signal to the vehicle generator 1.

通信信号検出回路60は、C端子電圧が一定時間以上に渡って一定電圧値以上になると、内部のパルス幅変調信号検出回路を起動する。その後、このパルス幅変調信号検出回路によって、ECU90から送られてくるパルス幅変調信号を検出すると、通信信号検出回路60は、電源投入検出回路61に向けて電源投入信号を入力する。以後、車両用発電制御装置5の各部が動作可能な状態に移行し、チャージランプ制御回路62は、L端子に接続されたチャージランプ10を点灯する。   The communication signal detection circuit 60 activates the internal pulse width modulation signal detection circuit when the C terminal voltage becomes equal to or greater than a certain voltage value for a certain time. Thereafter, when the pulse width modulation signal detected from the ECU 90 is detected by the pulse width modulation signal detection circuit, the communication signal detection circuit 60 inputs a power activation signal to the power activation detection circuit 61. Thereafter, each part of the vehicular power generation control device 5 shifts to an operable state, and the charge lamp control circuit 62 lights the charge lamp 10 connected to the L terminal.

この状態では、エンジンが始動されていないため、発電検出回路58によって発電開始が検出されておらず、始動検出回路67によってエンジン始動が検出されていない。   In this state, since the engine has not been started, the power generation detection circuit 58 has not detected the start of power generation, and the start detection circuit 67 has not detected the engine start.

ところで、本実施形態では、初期励磁制御と発電電圧制御との切り替えは、始動検出回路67の検出結果に基づいて行われる。具体的には、エンジン始動が検出されるまでは初期励磁制御が行われ、エンジン始動が検出された後は発電電圧制御が行われる。   By the way, in the present embodiment, switching between the initial excitation control and the generated voltage control is performed based on the detection result of the start detection circuit 67. Specifically, initial excitation control is performed until engine start is detected, and power generation voltage control is performed after engine start is detected.

(エンジン始動前の動作)
エンジン始動の検出結果は、始動検出回路67から通信信号検出回路60、励磁電流制御回路57に送られる。エンジン始動前においては、通信信号検出回路60は、ECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティに基づいて初期励磁デューティを設定し、設定した初期励磁デューティを励磁電流制御回路57に入力する。
(Operation before starting the engine)
The engine start detection result is sent from the start detection circuit 67 to the communication signal detection circuit 60 and the excitation current control circuit 57. Before starting the engine, the communication signal detection circuit 60 sets an initial excitation duty based on the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90 and inputs the set initial excitation duty to the excitation current control circuit 57.

図3は、初期励磁デューティの具体的な設定例を示す図である。横軸の「通信信号デューティ」はECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティを示している。図3に示す例では、パルス幅変調信号のデューティを1〜13%の範囲で変化させることにより、初期励磁デューティを0〜30%の範囲で階段状に変化させることができる。ECU90は、電気負荷の接続状況などを考慮してパルス幅変調信号のデューティを決定することにより、初期励磁デューティを可変設定することができる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a specific setting example of the initial excitation duty. The “communication signal duty” on the horizontal axis indicates the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90. In the example shown in FIG. 3, the initial excitation duty can be changed stepwise in the range of 0 to 30% by changing the duty of the pulse width modulation signal in the range of 1 to 13%. The ECU 90 can variably set the initial excitation duty by determining the duty of the pulse width modulation signal in consideration of the connection state of the electric load.

励磁電流制御回路57は、通信信号検出回路60によって設定された初期励磁デューティでスイッチング素子51をオンオフ制御する。この制御は、始動検出回路67によってエンジン始動が検出されるまで継続されるが、エンジン始動が検出する前に発電検出回路58による発電開始が検出されてチャージランプ10が消灯する。   The excitation current control circuit 57 performs on / off control of the switching element 51 with the initial excitation duty set by the communication signal detection circuit 60. This control is continued until engine start is detected by the start detection circuit 67, but before the engine start is detected, the start of power generation by the power generation detection circuit 58 is detected and the charge lamp 10 is turned off.

(エンジン始動後の動作)
発電開始時よりもさらに回転数が上昇して始動検出回路67によってエンジン始動が検出されると、通信信号検出回路60は、ECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティに基づいて、発電電圧制御に用いられる基準電圧を設定する。
(Operation after engine start)
When the engine speed is further increased from the start of power generation and engine start is detected by the start detection circuit 67, the communication signal detection circuit 60 generates the generated voltage based on the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90. Sets the reference voltage used for control.

図4は、基準電圧の具体的な設定例を示す図である。横軸の「通信信号デューティ」はECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティを示している。図4に示す例では、パルス幅変調信号のデューティが1〜3%の範囲では基準電圧が12Vに、97〜99%の範囲では基準電圧が15Vに、3〜97%の範囲ではその値に応じて基準電圧が12〜15Vの範囲で設定される。なお、電圧比較回路59には、抵抗53、54で分圧された発電電圧が入力されているため、実際に通信信号検出回路60で設定される基準電圧は、図4に示した値に抵抗53、54の分圧比を乗じた値に設定される。   FIG. 4 is a diagram illustrating a specific setting example of the reference voltage. The “communication signal duty” on the horizontal axis indicates the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90. In the example shown in FIG. 4, the reference voltage is 12 V when the duty of the pulse width modulation signal is 1 to 3%, the reference voltage is 15 V when the duty is 97 to 99%, and the value is 3 V when the duty is 3 to 97%. Accordingly, the reference voltage is set in the range of 12 to 15V. Since the generated voltage divided by the resistors 53 and 54 is input to the voltage comparison circuit 59, the reference voltage that is actually set by the communication signal detection circuit 60 is set to the value shown in FIG. A value obtained by multiplying the partial pressure ratios of 53 and 54 is set.

電圧比較回路59は、通信信号検出回路60によって設定された基準電圧と、抵抗53、54によって分圧された発電電圧とを比較し、電圧比較結果に対応する信号を励磁電流制御回路57に向けて出力する。励磁電流制御回路57は、この電圧比較結果と、スイッチング素子51の直前の制御履歴とに基づいて決定した駆動デューティでスイッチング素子51をオンオフ制御する。例えば、基準電圧よりも発電電圧の方が低く、電圧比較回路59からハイレベルの信号が出力されると、励磁電流制御回路57は、直前の駆動デューティに対して所定の増分を加えて駆動デューティを決定することにより、駆動デューティを徐々に増加させる徐励制御(負荷応答制御)を行っている。   The voltage comparison circuit 59 compares the reference voltage set by the communication signal detection circuit 60 with the generated voltage divided by the resistors 53 and 54, and directs the signal corresponding to the voltage comparison result to the excitation current control circuit 57. Output. The exciting current control circuit 57 performs on / off control of the switching element 51 with a driving duty determined based on the voltage comparison result and the control history immediately before the switching element 51. For example, when the generated voltage is lower than the reference voltage and a high level signal is output from the voltage comparison circuit 59, the excitation current control circuit 57 adds a predetermined increment to the immediately preceding drive duty to increase the drive duty. By determining the above, gradual excitation control (load response control) for gradually increasing the drive duty is performed.

このように、本実施形態の車両用発電制御装置5では、ECU90から送られてくるパルス幅変調信号のデューティに応じて初期励磁デューティを設定することができるため、ECU90はエンジン冷却水温度やエンジン始動履歴等に応じて初期励磁デューティを可変設定することが可能になり、エンジン始動性を向上させことができる。また、始動検出回路67によるエンジン始動の検出の有無に応じて初期励磁制御と発電電圧制御とを切り替えることにより、エンジン始動時には初期励磁制御を行うとともに、エンジンが始動して回転が安定した後は発電電圧制御に切り替えることができる。   Thus, in the vehicle power generation control device 5 of the present embodiment, the initial excitation duty can be set according to the duty of the pulse width modulation signal sent from the ECU 90, so the ECU 90 can determine the engine coolant temperature and the engine It becomes possible to variably set the initial excitation duty according to the start history and the like, and the engine startability can be improved. Further, by switching between the initial excitation control and the power generation voltage control according to whether or not the engine start detection is detected by the start detection circuit 67, the initial excitation control is performed at the time of engine start, and after the engine is started and the rotation is stabilized. It is possible to switch to generated voltage control.

また、C端子の電圧を監視することにより電源投入の有無を検出するため、この検出のためにL端子を用いる必要がなく、L端子に接続される負荷(チャージランプ10)の影響を受けずに警報動作を行うことが可能となる。   Further, since the presence or absence of power-on is detected by monitoring the voltage at the C terminal, it is not necessary to use the L terminal for this detection, and it is not affected by the load (charge lamp 10) connected to the L terminal. It is possible to perform an alarm action.

一実施形態の車両用発電機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the generator for vehicles of one Embodiment. 発電開始およびエンジン始動の検出を行うために用いられる基準電圧と基準周期の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the reference voltage used in order to detect an electric power generation start, and an engine start, and a reference period. 初期励磁デューティの具体的な設定例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of an initial excitation duty setting. 基準電圧の具体的な設定例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a setting of a reference voltage.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用発電機
2 バッテリ
3 電気負荷
4 電気負荷スイッチ
5 車両用発電制御装置
6 電機子巻線
7 界磁巻線
8 整流器
10 チャージランプ
51、56、91、93 スイッチング素子
52 還流ダイオード
53、54、92 抵抗
57 励磁電流制御回路
58 発電検出回路
59 電圧比較回路
60 通信信号検出回路
61 電源投入検出回路
62 チャージランプ制御回路
67 始動検出回路
90 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle generator 2 Battery 3 Electric load 4 Electric load switch 5 Vehicle power generation control device 6 Armature winding 7 Field winding 8 Rectifier 10 Charge lamp 51, 56, 91, 93 Switching element 52 Free-wheeling diode 53, 54 , 92 Resistance 57 Excitation current control circuit 58 Power generation detection circuit 59 Voltage comparison circuit 60 Communication signal detection circuit 61 Power-on detection circuit 62 Charge lamp control circuit 67 Start detection circuit 90 ECU

Claims (3)

エンジンにより駆動される車両用発電機の発電開始を検出する発電検出手段と、
前記発電検出手段によって発電開始が検出されるまで警報動作を行い、発電開始検出後に警報動作を停止する警報手段と、
通信線を介して外部制御装置から送信される信号を検出する通信信号検出回路と、
前記エンジンの始動開始を検出する始動検出手段と、
前記通信信号検出回路によって検出された信号のデューティに応じた基準電圧を用いて、前記車両用発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御と、前記通信信号検出回路によって検出された信号のデューティに応じた駆動デューティで、前記車両用発電機の界磁巻線に励磁電流を供給するスイッチング素子を駆動する初期励磁制御とを選択的に行う発電制御手段と、
を前記車両用発電機内部に備え、前記発電制御手段は、前記始動検出手段によって前記エンジンの始動開始が検出されるまで前記初期励磁制御を行い、始動開始検出後は前記発電電圧制御を行うことを特徴とする車両用発電制御装置。
Power generation detection means for detecting the start of power generation of the vehicular generator driven by the engine ;
An alarm action is performed until the start of power generation is detected by the power generation detection means, and an alarm means for stopping the alarm action after the start of power generation is detected;
A communication signal detection circuit for detecting a signal transmitted from an external control device via a communication line;
Start detection means for detecting start of the engine;
Using the reference voltage corresponding to the duty of the detected signal by the communication signal detection circuit, a generated voltage control for controlling the power generation voltage of the generator for the vehicle, the duty of the signal detected by the communication signal detection circuit Power generation control means for selectively performing initial excitation control for driving a switching element for supplying an excitation current to a field winding of the vehicle generator with a corresponding drive duty ;
In the vehicle generator , and the power generation control means performs the initial excitation control until the start detection of the engine is detected by the start detection means, and performs the power generation voltage control after the start of the start is detected. A power generation control device for a vehicle.
請求項1において、
車両の電源投入を示す信号が前記外部制御装置から前記通信端子を介して入力され、
前記警報手段に接続された警報端子は、前記警報動作に対応して警報手段を駆動する信号を出力する機能のみを有することを特徴とする車両用発電制御装置。
In claim 1,
A signal indicating power-on of the vehicle is input from the external control device via the communication terminal,
An alarm terminal connected to the alarm means has only a function of outputting a signal for driving the alarm means in response to the alarm operation.
請求項2において、
前記外部制御装置から前記通信端子に送られてくる信号が一定時間以上に渡って一定電圧になったときに前記電源投入を検出する電源投入検出手段をさらに備え、
前記電源投入検出手段によって電源投入が検出されたときに、前記発電制御手段による前記初期励磁制御が開始されることを特徴とする車両用発電制御装置。
In claim 2,
Further comprising power-on detection means for detecting the power-on when a signal sent from the external control device to the communication terminal becomes a constant voltage over a predetermined time,
The vehicular power generation control device, wherein the initial excitation control by the power generation control unit is started when power on is detected by the power on detection unit.
JP2008229899A 2008-09-08 2008-09-08 Vehicle power generation control device Expired - Fee Related JP4798196B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008229899A JP4798196B2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Vehicle power generation control device
KR1020090083587A KR101115583B1 (en) 2008-09-08 2009-09-04 Apparatus for controlling power generation for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008229899A JP4798196B2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Vehicle power generation control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010068551A JP2010068551A (en) 2010-03-25
JP4798196B2 true JP4798196B2 (en) 2011-10-19

Family

ID=42179884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008229899A Expired - Fee Related JP4798196B2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Vehicle power generation control device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4798196B2 (en)
KR (1) KR101115583B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5454920B2 (en) * 2010-04-16 2014-03-26 株式会社デンソー Vehicle power generation control device
CN106160605B (en) * 2016-07-11 2019-06-21 中车大连机车车辆有限公司 Diesel engine varying frequency starting method and diesel generating set, locomotive

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651030B2 (en) * 1990-01-17 1997-09-10 株式会社日立製作所 Generator control device and control method, and vehicular generator control device and control method using the same
JP3513085B2 (en) * 2000-06-27 2004-03-31 三菱電機株式会社 Voltage control device for vehicle generator
JP4487461B2 (en) * 2001-09-05 2010-06-23 株式会社デンソー Generator control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010068551A (en) 2010-03-25
KR20100029706A (en) 2010-03-17
KR101115583B1 (en) 2012-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4622758B2 (en) Voltage control device for vehicle
US7728561B2 (en) Apparatus for controlling power generation for vehicle
JP2576233B2 (en) Control device for vehicle alternator
JP4124209B2 (en) Power generation control device
JP4229013B2 (en) AC generator
KR100376923B1 (en) Controller of ac generator for vehicle
JPH0937597A (en) Generator for vehicle
WO1999038239A1 (en) Controller of ac generator for use in vehicles
JP2004308645A (en) Engine starter
US20110193504A1 (en) Power converter control apparatus
JP5293978B2 (en) Vehicle generator
JP3997969B2 (en) Power generation control device
JP3627047B2 (en) Voltage controller that controls the output voltage of the generator
JP3823926B2 (en) Vehicle power generation control device
JP4561850B2 (en) Vehicle system
JP5201196B2 (en) Vehicle power generation control device
KR20130118226A (en) Method of detecting brush wear for an alternator-starter in a vehicle
JP4548469B2 (en) Vehicle power generation control device
US7477493B2 (en) Alternator control device for vehicle
KR100453666B1 (en) Voltage controller for automotive alternator
JP4798196B2 (en) Vehicle power generation control device
JP2008072879A (en) Vehicular power supply unit
JP2015002646A (en) Vehicle power generation controller
JP4524663B2 (en) Voltage control device for vehicle
CN102598467A (en) Device for minimizing the current consumption of a motor vehicle generator from the battery during the starting phase of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110705

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110718

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4798196

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees