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JP2570275B2 - Start / stop device for vehicle electric load device - Google Patents

Start / stop device for vehicle electric load device

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JP2570275B2
JP2570275B2 JP61277105A JP27710586A JP2570275B2 JP 2570275 B2 JP2570275 B2 JP 2570275B2 JP 61277105 A JP61277105 A JP 61277105A JP 27710586 A JP27710586 A JP 27710586A JP 2570275 B2 JP2570275 B2 JP 2570275B2
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JP
Japan
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electric load
stop
electric
engine
vehicle
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信明 村上
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Mitsubishi Motors Corp
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用電気負荷装置の作動・停止装置に関
し、特に電気負荷が停止から作動に切換えられたときに
同電気負荷を徐々に作動状態にするとともに、上記電気
負荷が作動から停止に切換えられたときに同電気負荷を
徐々に停止状態にすることにより、アイドル運転時にお
ける車両用エンジンの回転数の急激な変動を防止できる
ようにした、車両用電気負荷装置の作動・停止装置に関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation / stop device for an electric load device for a vehicle, and in particular, gradually operates the electric load when the electric load is switched from stop to operation. State, and when the electric load is switched from operation to stop, the electric load is gradually put into a stop state so that a sudden change in the rotation speed of the vehicle engine during idling operation can be prevented. The present invention relates to a device for starting and stopping an electric load device for a vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、乗物としての自動車には多くの電気機器(電気
負荷)が備えられており、これらの電気機器への電力供
給源となる発電機(ゼネレータ)が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an automobile as a vehicle is provided with many electric devices (electric loads), and a generator (generator) serving as a power supply source for these electric devices is provided.

この発電機は、エンジンにより駆動されるようになっ
ていて、発電機として、整流子整流方式であるダイナモ
や半導体整流方式であるオルタネータが用いられる。
This generator is driven by an engine, and a dynamo of a commutator rectification type or an alternator of a semiconductor rectification type is used as the generator.

そして、いずれの方式においても、その出力端子電圧
を規定して所定範囲内に収めるべく、エンジン回転数や
バッテリの充放電状態に応じてフィールド電流を変化さ
せるフィールドバック系が設けられている。
In any of the methods, a field-back system is provided for changing the field current in accordance with the engine speed and the charge / discharge state of the battery in order to regulate the output terminal voltage within a predetermined range.

すなわち、第4図に示すように、従来に自動車の電気
系統には、エンジンによりそのロータを回転駆動される
オルタネータ1が設けられており、このオルタネータ1
には、ステータ(アーマチュア)の第1〜第3相コイル
1a〜1cと、これらの各コイル1a〜1cに接続する3相全波
整流器1dと、ロータ(フィールド)のフィールドコイル
1eとが設けられていて、このオルタネータ1からのプラ
ス側出力端子Bおよびマイナス出力端子E間に発生する
発電電圧を切換スイッチ2を介して受ける電気負荷(例
えば、ラジエータ冷却用電動ファン等のモータ類やデフ
ォッガ等のヒータ類等)3と、同じく発電電圧をキース
イッチ4を介して受けるイグニッション5と、余剰電力
を受けるバッテリ6とが設けられている。
That is, as shown in FIG. 4, an alternator 1 whose rotor is driven by an engine is conventionally provided in an electric system of an automobile.
Includes the first to third phase coils of the stator (armature)
1a to 1c, a three-phase full-wave rectifier 1d connected to each of these coils 1a to 1c, and a field coil of a rotor (field)
1e, and an electric load (for example, a motor such as an electric fan for cooling a radiator, etc.) which receives a generated voltage between the plus side output terminal B and the minus output terminal E from the alternator 1 through the changeover switch 2. , A heater such as a defogger, etc.), an ignition 5 for receiving the generated voltage via the key switch 4, and a battery 6 for receiving the surplus power.

そして、発電電圧をキースイッチ4を介して受けるボ
ルテージレギュレータ7が設けられており、このボルテ
ージレギュレータ7は、励磁端子Fからフィールドコイ
ル1eへ供給されるフィールド電流を変化させて、励磁を
加減し電圧調整を行なうもので、トランジスタ式やハイ
ブリットIC式の電子式ボルテージレギュレータと機械接
点式のチリル式ボルテージレギュレータとがある。
Further, a voltage regulator 7 for receiving the generated voltage via the key switch 4 is provided. The voltage regulator 7 changes the field current supplied from the excitation terminal F to the field coil 1e to increase / decrease the excitation and reduce the voltage. There is an electronic voltage regulator of transistor type or hybrid IC type and a tyryl type voltage regulator of mechanical contact type for adjusting.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の乗物用電気系統にお
ける電気負荷の作動・停止機構としては、単に切換スイ
ッチ2が設けられているだけであるので、ラジエータ冷
却用電動ファン等の大きな電気負荷3をオンオフする
と、電気負荷の総量が急激に変動するため、上述のフィ
ードバック系による発電制御がこれに対応して発電量を
変動させようとする。すなわち、エンジンに対する負荷
が増大する。
However, since a changeover switch 2 is merely provided as a mechanism for starting and stopping an electric load in such a conventional vehicle electric system, when a large electric load 3 such as a radiator cooling electric fan is turned on / off. Since the total amount of the electric load fluctuates rapidly, the power generation control by the feedback system described above attempts to fluctuate the power generation amount correspondingly. That is, the load on the engine increases.

ところが、エンジンの回転制御系は、一般に、安定性
を良くするために、応答性を悪くしており、切換スイッ
チ2による切換時に負荷が急激に変動して、エンジン回
転速度が低下あるいは上昇するという不具合があり、特
に、アイドリング時にこの問題が顕著であり、小排気量
エンジンや低燃費型エンジン程影響を受けやすい。
However, the engine rotation control system generally has poor response in order to improve stability, and the load rapidly changes at the time of switching by the changeover switch 2, and the engine rotation speed decreases or increases. There is a problem, particularly when idling, and this problem is remarkable, and the engine is more susceptible to small displacement engines and low fuel consumption engines.

そして、このような問題点をアイドルスピード制御
(ISC)のみで対処することはISCの応答性が良くなるも
のの安定性が悪化するという問題点がある。
To deal with such a problem only by the idle speed control (ISC) has a problem that the response of the ISC is improved, but the stability is deteriorated.

本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、エンジンの回転速度制御を変更することなく、電気
負荷の変化を徐々に行なうことにより、電気負荷の急激
な変化を防止できるようにして、エンジン回転速度の急
激な変動を防止できるようにした、乗物用電気負荷の作
動・停止装置を提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and makes it possible to prevent a sudden change in the electric load by gradually changing the electric load without changing the rotation speed control of the engine. It is another object of the present invention to provide a vehicle electric load operating / stopping device capable of preventing a sudden change in the engine rotation speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

このため、本発明の車両用電気負荷装置の作動・停止
装置は、エンジンにより駆動される発電機と、同発電機
により発電された電力を受ける電気負荷と、同電気負荷
の作動および停止を指令する切換手段とを有する車両用
電気負荷装置の作動・停止装置において、上記切換手段
により上記電気負荷を停止から作動へ切り換えるとき、
上記電気負荷を徐々に作動状態にするとともに、上記切
換手段により上記電気負荷を作動から停止へ切り換える
とき上記電気負荷を徐々に停止状態にする電気負荷制御
手段をそなえたことを特徴としている。
Therefore, the operation / stop device of the electric load device for a vehicle according to the present invention includes a generator driven by the engine, an electric load receiving the electric power generated by the generator, and a command to operate and stop the electric load. Switching means for switching the electric load from stop to operation by the switching means,
An electric load control means for gradually bringing the electric load into an operating state and for gradually stopping the electric load when the electric load is switched from operation to stop by the switching means is provided.

〔作用〕[Action]

上述の本発明の車両用電気負荷装置の作動・停止装置
では、切換手段により電気負荷が停止から作動へ切り換
えられると、電気負荷制御手段は電気負荷が徐々に作動
状態になるように作動し、また電気負荷が作動から停止
へ切り換えられると、電気負荷制御手段は電気負荷が徐
々に停止状態となるように作動する。
In the above-described operation / stop device of the electric load device for a vehicle according to the present invention, when the electric load is switched from stop to operation by the switching unit, the electric load control unit operates so that the electric load is gradually activated. Further, when the electric load is switched from operation to stop, the electric load control means operates so that the electric load gradually stops.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の実施例について説明する
と、第1〜3図は本発明の一実施例としての車両用電気
負荷装置の作動・停止装置を示すものであり、第1〜3
図中、第4図と同じ符号はほぼ同様のものを示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show an operation / stop device of an electric load device for a vehicle as one embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG.

本実施例でも、自動車の電気系統には、エンジンによ
りそのロータを回転駆動されるオルタネータ1が設けら
れており(第4図参照)、このオルタネータ1には、ス
テータ(アーマチュア)の第1〜第3相コイル1a〜1c
と、これらの各コイル1a〜1cに接続する3相全波整流器
1dと、ロータ(フィールド)のフィールドコイル1eとが
設けられていて、このオルタネータ1からのプラス側出
力端子Bおよびマイナス出力端子E間に発生する発電電
圧を切換スイッチ2を介して受ける電気負荷(例えば、
ラジエタ冷却用電動ファン等のモータ類やデフォッガ等
のヒータ類等)3,3′と、同じく発電電圧をキースイッ
チ4を介して受けるイグニッション5と、余剰電力を受
けるバッテリ6とが設けられている。
Also in this embodiment, an alternator 1 whose rotor is driven to rotate by an engine is provided in the electric system of the automobile (see FIG. 4), and this alternator 1 has first to first stators (armature). 3 phase coil 1a ~ 1c
And a three-phase full-wave rectifier connected to each of these coils 1a to 1c
1d, and a field coil 1e of a rotor (field). An electric load (e.g., a power supply) that receives a generated voltage generated between the plus output terminal B and the minus output terminal E from the alternator 1 via the changeover switch 2 For example,
Motors such as a radiator cooling electric fan and heaters such as a defogger) 3, 3 ', an ignition 5 for receiving a generated voltage via a key switch 4, and a battery 6 for receiving surplus power. .

そして、発電電圧をキースイッチ4を介して受けるボ
ルテージレギュレータ7が設けられており、このボルテ
ージレギュレータ7は、励磁端子Fからフィールドコイ
ル1eへ供給されるフィールド電流を変化させて、励磁を
加減し電圧調整を行なうもので、トランジスタ式やハイ
ブリットIC式の電子式ボルテージレギュレータと機械接
点式のチリル式ボルテージレギュレータとがある。
Further, a voltage regulator 7 for receiving the generated voltage via the key switch 4 is provided. The voltage regulator 7 changes the field current supplied from the excitation terminal F to the field coil 1e to increase / decrease the excitation and reduce the voltage. There is an electronic voltage regulator of transistor type or hybrid IC type and a tyryl type voltage regulator of mechanical contact type for adjusting.

さらに、第1図に示すように、本実施例では、プラス
側出力端子Bと第1の電気負荷(ラジエータ冷却用電動
ファン)3用切換スイッチ2との間の配線8に、電力供
給制御手段9が介挿されており、さらに、プラス側出力
端子Bと第2の電気負荷(デフォッガ用ヒータ)3′用
切換スイッチ2′との間の配線8′に電力供給制御手段
9′が介挿されている。
Further, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the power supply control means is provided on the wiring 8 between the positive output terminal B and the changeover switch 2 for the first electric load (radiator cooling electric fan) 3. Further, a power supply control means 9 'is interposed in a wiring 8' between the plus side output terminal B and the switch 2 'for the second electric load (heater for defogger) 3'. Have been.

電力供給制御手段9,9′は、電気負荷をオンオフ制御
(デューティ制御)するためのもので、三角波[第2図
(a)および第3図(a)参照]を発生する三角波発生
回路9a,9′aと、コンデンサと抵抗器とをそなえステッ
プ入力を受けて徐々に昇圧[第2図(b)参照]ないし
降圧[第3図(b)参照]させる遅延回路(積分回路ま
たはローパスフィルタ)9b,9′bと、三角波発生回路9
a,9′aからの三角波信号をそれぞれマイナス端子に受
け遅延回路9b,9′bからの昇圧信号ないし降圧信号をそ
れぞれプラス端子を受けるオープンコレクタ型比較器9
c,9′cと、この比較器9c,9′cからの出力信号である
矩形波信号[第2図(c)および第3図(c)参照]を
それぞれ受けてオンオフの切換を行なうパワートランジ
スタ9d,9′dと、比較器9c,9′cの出力端に接続された
プルアップ抵抗器9e,9′eとから構成されている。
The power supply control means 9, 9 'is for controlling the on / off (duty control) of the electric load, and generates a triangular wave generating circuit 9a, 9a, which generates a triangular wave [see FIGS. 2 (a) and 3 (a)]. A delay circuit (integrating circuit or low-pass filter) that includes a 9'a, a capacitor and a resistor, and gradually increases (see FIG. 2 (b)) or decreases (refer to FIG. 3 (b)) upon step input. 9b, 9'b and triangular wave generator 9
Open collector comparator 9 which receives a triangular wave signal from a, 9'a at a negative terminal and receives a boost signal or a step-down signal from delay circuits 9b, 9'b, respectively, at a positive terminal.
c, 9'c, and a power for switching on and off upon receiving a rectangular wave signal [see FIGS. 2 (c) and 3 (c)] which is an output signal from the comparators 9c, 9'c, respectively. It comprises transistors 9d and 9'd and pull-up resistors 9e and 9'e connected to the output terminals of the comparators 9c and 9'c.

また、エンジンのアイドル回転速度制御(ISC)を含
む回転速度制御装置が設けられている。
Further, a rotation speed control device including an idle rotation speed control (ISC) of the engine is provided.

本発明の実施例としての車両用電気負荷装置の作動・
停止装置は上述のごとく構成されているので、第1の電
気負荷(ラジエータ冷却用電動ファン)3用切換スイッ
チ2や第2の電気負荷(デフォッガ用ヒータ)3′用切
換スイッチ2′をオフからオンへ切換えた時には、第2
図(a)〜(c)に示すように、遅延回路9b,9′bによ
り電気負荷が切換時[第2図(b)の時刻tON参照]か
ら電圧のオンとなる時間幅を徐々に増加するデューティ
制御で電圧が印加される[第2図(c)参照]。
Operation of the vehicle electric load device as an embodiment of the present invention
Since the stopping device is configured as described above, the changeover switch 2 for the first electric load (radiator cooling electric fan) 3 and the changeover switch 2 'for the second electric load (heater for defogger) 3' are turned off. When switched on, the second
As shown in FIGS. 7A to 7C, the time width during which the voltage is turned on gradually from the time when the electric load is switched by the delay circuits 9b and 9'b [see time t ON in FIG. 2B] is gradually increased. A voltage is applied with increasing duty control [see FIG. 2 (c)].

また、第1の電気負荷(ラジエータ冷却用電動ファ
ン)3用切換スイッチ2や第2の電気負荷(デフォッガ
用ヒータ)3′用切換スイッチ2′をオンからオフへ切
換えた時には、第3図(a)〜(c)に示すように、遅
延回路9b,9′bにより電気負荷が切換時[第3図(b)
の時刻tOFF参照]から電圧のオンとなる時間幅を徐々に
減少するデューティ制御で電圧が無くなる[第3図
(c)参照]。
When the changeover switch 2 for the first electric load (electric fan for radiator cooling) 3 and the changeover switch 2 'for the second electric load (heater for defogger) 3' are switched from on to off, FIG. As shown in FIGS. 3A to 3C, when the electric load is switched by the delay circuits 9b and 9'b [FIG.
At time tOFF ], the voltage disappears by duty control that gradually reduces the time width during which the voltage is turned on [see FIG. 3 (c)].

これにより、電気負荷が徐々に増加ないし減少するの
で、急激な電気負荷の変動が防止でき、エンジンの回転
速度制御が十分応答できるようになる。
As a result, the electric load gradually increases or decreases, so that a sudden change in the electric load can be prevented, and the engine speed control can respond sufficiently.

従って、エンジン回転速度の低下あるいは上昇を防止
でき、エンジン回転速度が安定して、特にアイドリング
時におけるエンジン回転速度の安定性に寄与する。
Therefore, a decrease or increase in the engine speed can be prevented, and the engine speed is stabilized, which contributes to the stability of the engine speed particularly during idling.

本発明を、小排気量エンジンや低燃費型エンジンに適
用すると、その効果が顕著に現れる。
When the present invention is applied to a small displacement engine or a fuel-efficient engine, the effect is remarkably exhibited.

なお、デューティ制御に代えて、チョッパ制御や等パ
ルス幅の周波数変調制御を用いてもよい。
Note that chopper control or frequency modulation control with an equal pulse width may be used instead of the duty control.

また、発電機としてダイナモを用いても同様に構成す
ることができる。
Further, the same configuration can be obtained by using a dynamo as a generator.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳述したように、本発明の車両用電気負荷装置の
作動・停止装置によれば、発電機に連結された電気負荷
が徐々に作動または停止するように構成されているの
で、アイドル回転数制御時には電気負荷の作動停止に伴
う外乱が緩慢になるため安定したアイドル回転数制御を
行なうことができる。また、電気負荷の急激な始動停止
に伴う騒音振動をも防止することができる、などの利点
がある。
As described in detail above, according to the operation / stop device of the electric load device for a vehicle of the present invention, since the electric load connected to the generator is configured to start or stop gradually, the idling speed is reduced. At the time of control, disturbance caused by the stoppage of the operation of the electric load becomes slow, so that stable idle speed control can be performed. Further, there is an advantage that noise and vibration caused by sudden start and stop of the electric load can be prevented.

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

第1〜3図は本発明の一実施例としての車両用電気負荷
装置の作動・停止装置を示すもので、第1図はその電気
回路図、第2図(a)〜(c)はいずれもオフ状態から
オン状態への変化を示すグラフ、第3図(a)〜(c)
はいずれもオン状態からオフ状態への変化を示すグラフ
であり、第4図は従来の自動車用電気系統を示す配線図
である。 1……オルタネータ、1a〜1c……第1〜第3相コイル、
1d……3相全波整流器、2,2′……切換スイッチ、3,3′
……電気負荷、4……キースイッチ、5……イグニッシ
ョン、6……バッテリ、7……ボルテージレギュレー
タ、8,8′……配線、9,9′……電力供給制御手段、9a,
9′a……三角波発生回路、9b,9′b……遅延回路、9c,
9′c……比較器、9d,9′d……パワートランジスタ、9
e,9′e……プルアップ抵抗器。
1 to 3 show an operation / stop device of an electric load device for a vehicle as one embodiment of the present invention. FIG. 1 is an electric circuit diagram thereof, and FIGS. 3 (a) to 3 (c) are graphs showing changes from the off state to the on state.
Are graphs showing the change from the ON state to the OFF state, and FIG. 4 is a wiring diagram showing a conventional electric system for a vehicle. 1. Alternator, 1a to 1c ... First to third phase coils,
1d: three-phase full-wave rectifier, 2,2 'changeover switch, 3,3'
... Electrical load, 4 ... Key switch, 5 ... Ignition, 6 ... Battery, 7 ... Voltage regulator, 8,8 '... Wiring, 9,9' ... Power supply control means, 9a,
9'a... Triangular wave generating circuit, 9b, 9'b... Delay circuit, 9c,
9'c: comparator, 9d, 9'd: power transistor, 9
e, 9'e ... pull-up resistor.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンにより駆動される発電機と、同発
電機により発電された電力を受ける電気負荷と、同電気
負荷の作動および停止を指令する切換手段とを有する車
両用電気負荷装置の作動・停止装置において、上記切換
手段により上記電気負荷を停止から作動へ切り換えると
き、上記電気負荷を徐々に作動状態にするとともに、上
記切換手段により上記電気負荷を作動から停止へ切り換
えるとき上記電気負荷を徐々に停止状態にする電気負荷
制御手段をそなえたことを特徴とする、車両用電気負荷
装置の作動・停止装置。
An operation of an electric load device for a vehicle, comprising: a generator driven by an engine; an electric load receiving electric power generated by the generator; and switching means for instructing operation and stop of the electric load. In the stopping device, when the electric load is switched from stop to operation by the switching means, the electric load is gradually turned on, and when the electric load is switched from operation to stop by the switching means, the electric load is changed. An operation / stop device for an electric load device for a vehicle, comprising electric load control means for gradually stopping the electric load.
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