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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für
einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Steuervorrichtung für einen fahrzeugeigenen
Generator, welche eine Ausgangsspannung von einem Leistungsgenerator
steuert, der in einem Fahrzeug montiert ist, wie beispielsweise
einem Passagierfahrzeug und einem Lastkraftwagen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
herkömmlicher Weise ist eine Leistungsgenerator-Steuervorrichtung
bekannt, welche einen anfänglichen Erregungsstrom vor dem
Anlassen der Maschine unterdrückt. Solche Leistungsgenerator-Steuervorrichtungen
sind so konfiguriert, um den Erregerstrom von einem Leistungsgenerator
zu steuern und zwar unter Verwendung eines Schalterelements, abhängig
von der Ausgangsspannung des Leistungsgenerators. Beispielsweise
enthält eine Leistungsgenerator-Steuervorrichtung, die
in der offengelegten
japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 2004-208488 offenbart
ist, ein Schaltelement, welches den Betrag eines Erregerstroms steuert.
Die Leistungsgenerator-Steuervorrichtung verwendet das Schalterelement,
um den Fluss des Erregerstroms zuzulassen, wenn die geregelte Spannung (das
heißt die Bezugsspannung) im Vergleich zwischen der geregelten
Spannung und der Leistungsgeneratorspannung höher liegt.
Die Leistungsgenerator-Steuervorrichtung blockiert den Erregerstrom, wenn
die geregelte Spannung niedriger liegt. Vor dem Anlassen der Maschine
schaltet die Leistungsgenerator-Steuervorrichtung periodisch das
Schalterelement aus, um einen Betrag des verbrauchten Erregerstromes
zu unterdrücken.
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Bei
der Leistungsgenerator-Steuervorrichtung, die in der offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2004-208488 offenbart ist, ist das Schalterelement
normal in einem AUS-Zustand, wenn die geregelte Spannung niedriger
liegt als die Stromgeneratorspannung bevor die Maschine gestartet
hat. Daher wird der anfängliche Erregerstrom, der zum Starten
des Leistungsgenerators erforderlich ist, nicht zugeführt.
Als ein Ergebnis startet der Fahrzeugleistungsgenerator nicht damit
eine Leistung zu erzeugen und zwar selbst wenn die Maschine startet
und sich mit einer vorbestimmten Drehfrequenz oder höher
dreht. Es kann eine Warnung hinsichtlich des Anhaltens des Leistungsgenerators kontinuierlich
bei dem Fahrzeug-Leistungsgenerator ausgegeben werden und zwar ungeachtet
davon, dass keine Anormalitäten wie beispielsweise ein Drahtbruch
vorliegt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde dafür entwickelt, um die oben
beschriebenen Probleme zu lösen. Es ist Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine Steuervorrichtung für einen fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet,
dass ein Fahrzeug-Leistungsgenerator mit der Leistungserzeugung
mit Bestimmtheit beim Maschinenstart startet und die die Ausgabe
eines Warnsignals hinsichtlich des Anhaltens der Leistungsgenerierung
stoppen kann.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe zu lösen enthält
die Steuervorrichtung für einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator
gemäß der vorliegenden Erfindung eine Leistungsgenerierungs-Detektoreinrichtung,
die detektiert, ob ein fahrzeugeigener Leistungsgenerator sich in
einem angehaltenen Zustand befindet und zwar mit einer Anzeige darüber,
dass die Fahrzeug-Leistungsgenerierung gestoppt wurde; eine Warneinrichtung
hinsichtlich des Anhaltens der Leistungsgenerierung, die ein Warnsignal
ausgibt, wenn die Leistungsgenerierungs-Detektoreinrichtung detektiert,
dass der fahrzeugeigene Leistungsgenerator sich in einem angehaltenen
Zustand befindet; und eine Anfangs-Erregungseinrichtung, die in dem
fahrzeugeigenen Leistungsgenerator eine Erregerwicklung mit einem
anfänglichen Erregerstrom versorgt, wenn die Drehfrequenz des
fahrzeugeigenen Leistungsgenerators kleiner oder gleich einer vorbestimmten
Drehfrequenz ist und wenn die Leistungsgenerierungsspannung höher
liegt als eine Bezugsspannung. Als ein Ergebnis kann ein anfänglicher
Erregerstrom zugeführt werden, wenn die Drehfrequenz eine
vorbestimmte Drehfrequenz erreicht oder niedriger ist und zwar selbst
dann, wenn die Leistungsgenerierungsspannung des fahrzeugeigenen
Leistungsgenerators höher liegt als die Bezugsspannung.
Daher kann der fahrzeugeigene Leistungsgenerator zuverlässig
mit der Stromerzeugung beim Starten der Maschine mit beginnen. Die
Ausgabe einer Warnung über das Anhalten der Stromerzeugung
kann unterdrückt werden. Als ein Ergebnis wird eine Warnung
hinsichtlich des Anhaltens der Stromerzeugung nicht kontinuierlich
ausgegeben und zwar ungeachtet davon, ob keine Anormalitäten vorliegen,
wie beispielsweise ein Drahtbruch und zwar in dem fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator.
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Darüber
hinaus enthält die Steuervorrichtung für den fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator der vorliegenden Erfindung eine Stromgenerierungs-
oder Leistungsgenerierungs-Detektoreinrichtung, die detektiert,
ob ein fahrzeugeigener Leistungsgenerator sich in einem angehaltenen
Zustand befindet, wobei angezeigt wird, dass der fahrzeugeigene
Leistungsgenerator angehalten ist; eine Warneinrichtung hinsichtlich
des angehaltenen Zustandes der Stromerzeugung oder Leistungsgenerierung,
die ein Warnsignal ausgibt, wenn die Leistungsgenerierungs-Detektoreinrichtung
detektiert, dass der fahrzeugeigene Leistungsgenerator sich in einem
angehaltenen Zustand befindet; eine Leistungsgenerator-Stopp-Steuereinrichtung,
die den fahrzeugeigenen Leistungsgenerator steuert, damit dieser
in einen angehaltenen Zustand eintritt und zwar abhängig
von einem Leistungsgenerierungs-Stoppsignal, welches von einer externen
Steuervorrichtung ausgesendet wird; und eine Anfangs-Erregungseinrichtung,
die einer Erregerwicklung in dem fahrzeugeigenen Leistungsgenerator
einen anfänglichen Erregerstrom zuführt, wenn eine
Drehfrequenz des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators kleiner oder
gleich einer vorbestimmten Drehfrequenz ist und das Leistungsgenerierungs-Stoppsignal
von der externen Steuervorrichtung ausgesendet wird. Als ein Ergebnis
kann der anfängliche Erregerstrom zugeführt werden,
wenn die Drehfrequenz kleiner oder gleich einer vorbestimmten Drehfrequenz
ist und zwar selbst dann, wenn die externe Steuervorrichtung das
Leistungsgenerierungs-Stoppsignal ausgibt, also dann, wenn eine
Ma schine angehalten worden ist. Daher kann der fahrzeugeigene Leistungsgenerator
die Leistungsgenerierung oder Stromgenerierung zuverlässig
beim Maschinenstart starten. Es kann die Ausgabe eines Warnsignals
hinsichtlich des angehaltenen Leistungsgenerierungszustandes oder
Stromgenerierung unterdrückt werden. Als ein Ergebnis wird
ein Warnsignal hinsichtlich des Anhaltens der Stromerzeugung nicht
fortlaufend ausgegeben und zwar ungeachtet davon, ob keine Anormalitäten
vorliegen, wie beispielsweise ein Drahtbruch und zwar in dem fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator.
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Die
oben beschriebene Anfangserregungseinrichtung stoppt in bevorzugter
Weise die Zufuhr eines anfänglichen Erregerstromes, wenn
die Leistungsgenerierungsspannung des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators
einen vorbestimmten Wert überschreitet, der höher
liegt als die Bezugsspannung. Spezifischer gesagt, liegt der vorbestimmte Wert
in bevorzugter Weise höher als eine Klemmenspannung einer
Batterie gemäß einem offenen Schaltkreis, die
an den fahrzeugeigenen Leistungsgenerator angeschlossen ist. Wenn
die Leistungsgenerierungsspannung höher liegt als die Klemmenspannung
gemäß einem offenen Kreis, kann die Stromgenerierungs-Steuervorrichtung
erkennen, dass der fahrzeugeigene Leistungsgenerator bereits mit
der Leistungsgenerierung begonnen hat. Es wird bevorzugt die Zufuhr
des antänglichen Erregerstromes zu der Erregerwicklung
zu stoppen und zwar nach dem Starten der Leistungsgenerierung bzw. Stromgenerierung,
wenn die Steuervorrichtung des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators
sich in einem normalen Betriebszustand befindet. Als ein Ergebnis wird
ein Warnsignal hinsichtlich des Anhaltens der Leistungsgenerierung
nicht fortlaufend bzw. kontinuierlich nach dem Starten der Leistungsgenerierung bzw.
der Stromerzeugung ausgegeben. (Wenn die Zufuhr des anfänglichen
Erregerstromes gestoppt wird, bevor der Start der Leistungsgenerierung
erfolgt, wird ein Erregerstrom, die für einen Rotor in dem
fahrzeugeigenen Leistungsgenerator erforderlich ist, nicht zugeführt.
Daher wird die Warnung hinsichtlich des angehaltenen Zustandes der
Leistungsgenerierung oder Stromerzeugung nicht kontinuierlich ausgegeben).
Alternativ kann auch eine Bezugsspannung-Änderungseinrichtung
vorgesehen sein, welches die Bezugsspannung ändert und
der vorbestimmte Wert besteht in bevorzugter Weise aus einem maximalen
Wert einer Bezugsspannung, die mit Hilfe der Bezugsspannung-Änderungseinrichtung geändert
werden kann. Im Allgemeinen stellt eine Leistungsgenerierungs-Steuervorrichtung mit
einer Bezugsspannung-Änderungseinrichtung einen Bereich
der Bezugsspannung auf einen Regulier-Betriebsbereich des Leistungsgenerators
ein. Wenn die Ausgangsspannung des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators
den regulären Betriebsbereich überschreitet, wird
die Zufuhr des anfänglichen Erregerstromes gestoppt. Als
ein Ergebnis wird das Herauslecken einer Flüssigkeit aus
der Batterie, was durch ein Überladen verursacht wird,
verhindert werden. Selbst dann, wenn ein Problem in einer Schaltung auftritt,
welche die Drehfrequenz des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators
detektiert und eine Dreh-Detektion nicht mehr durchgeführt
werden kann, kann die Zufuhr des anfänglichen Erregerstromes
gestoppt werden, und zwar mit einer Erhöhung der Leistungsgenerierungsspannung.
Es kann daher jeglicher übermäßiger Anstieg
in der Leistungsgenerierungsspannung verhindert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Steuervorrichtung
für einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches die Betriebsweisen veranschaulicht, die
durch die Steuervorrichtung des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators
durchgeführt werden;
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3 veranschaulicht
ein Diagramm, welches die Schaltzustände eines Steuersignals
zeigt, welches durch eine Schalter-Schaltung geschaltet wird;
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4 ist
ein Diagramm, welches die Schaltzustände eines Steuersignals
bei einer herkömmlichen Steuervorrichtung für
einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator veranschaulicht; und
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5 ist
ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Steuervorrichtung
für einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform einer Vorrichtung zum Steuern der Leistung,
die von einem fahrzeugeigenen Generator erzeugt wird und welche
Merkmale nach der vorliegendem Erfindung aufweist, wird im Folgenden
unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. Im Folgenden wird
diese Vorrichtung als eine Steuervorrichtung für die fahrzeugeigene
Leistungsgenerierung oder fahrzeugeigenen Leistungsgenerator bei
den folgenden Ausführungsformen bezeichnet.
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1 zeigt
ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Steuervorrichtung
für die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. Eine
Verbindung zwischen der Steuervorrichtung für die fahrzeugeigene
Leistungsgenerierung und einen fahrzeugeigenen Leistungsgenerator,
einer Batterie und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) sind ebenfalls
dargestellt.
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In 1 wird
die Steuervorrichtung 2 für die fahrzeugeigene
Leistungsgenerierung dafür verwendet, um die Spannung einer
Ausgangsklemme (in 1 die Klemme B) des fahrzeugeigenen
Leistungsgenerators 1 zu steuern oder zu regeln, damit diese
eine vorbestimmte regulierte Spannung erreicht (beispielsweise 14
V, die als eine Spannung dient, auf welche Bezug genommen wird).
Die Steuervorrichtung 2 für die fahrzeugeigene
Leistungsgenerierung umfasst zusätzlich zu dem Anschluss
oder Klemme B einen Kommunikationsanschluss (Anschluss C) und einen
Erdungsanschluss (E). Der Anschluss B ist mit einer Batterie 3 und
mit verschiedenen elektrischen Lasten 4 über eine
vorbestimmte Lade-Leitung verbunden. Der Anschluss C ist mit einer
ECU 5 verbunden, die als eine externe Steuervorrichtung
dient. Der Anschluss E ist mit einem Rahmen des fahrzeugeigenen
Leistungsgenerators 1 verbunden. In 1 ist die
Steuervorrichtung 2 für die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung
parallel zu einem fahrzeugeigenen Leistungsgenerator 1 gezeigt.
Tatsächlich ist jedoch die Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung oder Stromerzeugung innerhalb
des fahrzeugeigenen Leistungsgenerators 1 vorgesehen. Zusätzlich
werden der Anschluss B und der Anschluss E von dem fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator 1 und der Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung gemeinsam verwendet.
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Der
fahrzeugeigene Leistungsgenerator 1 enthält eine
Dreiphasen-Statorwicklung 31, eine Gleichrichterschaltung 32 und
eine Erregerwicklung. Die Statorwicklung 31 ist in einem
Stator enthalten. Die Gleichrichterschaltung 32 ist dafür
vorgesehen, um eine Vollweggleichrichtung einer Dreiphasen-Ausgangsgröße
aus der Statorwicklung 31 gleichzurichten. Die Erregerwicklung 33 ist
in einem Rotor enthalten. Die Ausgangsspannung aus dem fahrzeugeigenen
Leistungsgenerator 1 wird durch die Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung gesteuert oder geregelt,
welche intermittierend die Elektrifizierung der Erregerwicklung 33 steuert.
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Als
Nächstes wird eine detaillierte Konfiguration und die Betriebsweisen
der Steuervorrichtung 2 für die fahrzeugeigene
Leistungsgenerierung beschrieben. Wie in 1 dargestellt
ist, enthält die Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung eine Detektorschaltung 10 für
die Leistungsgenerierungsspannung, eine Dreh-Detektorschaltung 11,
eine Schalter-Schaltung 12, eine Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 13,
eine Anfangserregung-Steuersignal-Generierungsschaltung 14,
eine Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15, eine
Generierungsschaltung 16 für die geregelte Spannung,
einen Spannungskomparator 17, einen N-Kanal-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor
(MOS-FET) 18, eine Zirkulierdiode 19 und eine
Kommunikation-Steuerschaltung 20.
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Die
Leistungsgenerierungsspannung-Detektorschaltung 10 detektiert
die Leistungsgenerierungsspannung (B-Anschlussspannung) des fahrzeugeigenen
Leistungsgenerators 1. Beispielsweise ist die Leistungsgenerierungspannungs-Detektorschaltung 10 durch
eine Spannungsteilerschaltung konfiguriert, in welcher Widerstände
kombiniert sind. Eine geteilte Spannung, die proportional zu der
Leistungsgenerierungsspannung ist, wird als eine Detektionsspannung
ausgegeben.
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Eine
Dreh-Detektorschaltung 11 überwacht eine Phasenspannung,
die bei irgendeiner Phase der Statorwicklung 31 erscheint,
wodurch dann die Drehfrequenz des fahr zeugeigenen Leistungsgenerators 1 detektiert
werden kann. Die Dreh-Detektorschaltung 11 gibt eine Spannung
entsprechend der detektierten Drehfrequenz aus. Die Schalt-Schaltung
oder Schalter-Schaltung 12 wählt ein Anfangs-Erregungssteuersignal
aus, welches von der Anfangs-Erregungssteuersignal-Generierungsschaltung 14 ausgegeben
wird, oder ein Spannung-Steuersignal aus, welches von der Spannungs-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 ausgegeben
wird, basierend auf den jeweiligen Detektionsergebnissen der Leistungsgenerierungsspannung-Detektorschaltung 10 und der
Dreh-Detektorschaltung 11. Die Schalter-Schaltung 12 legt
ein ausgewähltes Signal an ein Gate des MOS-FET 18 an.
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Die
Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 13 detektiert einen
Leistungsgenerierungszustand bzw. Stromerzeugungszustand des fahrzeugeigenen
Leistungsgenerators 1. Spezifischer gesagt detektiert die
Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 13, ob der fahrzeugeigene
Leistungsgenerator 1 sich in einem angehaltenen Zustand
befindet, was anzeigt, dass die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung
oder Stromerzeugung gestoppt ist. Beispielsweise wird eine Detektion
mit Hilfe einer Phasenspannung vorgenommen, die bei irgendeiner
Phase der Statorwicklung 31 erscheint (wenigstens eine Größe
gemäß einem Spitzenwert oder einer Frequenz),
die überwacht wird. Wenn der fahrzeugeigene Leistungsgenerator 1 als
in einem angehaltenen Zustand befindlich detektiert wird, wird die
Kommunikation-Steuerschaltung 20 über den angehaltenen Zustand
informiert. Es wird ein Warnsignal hinsichtlich des angehaltenen
Leistungsgenerierungszustandes an die ECU 5 von der Kommunikation-Steuervorrichtung 20 ausgegeben.
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Die
Anfangserregung-Steuersignal-Generierungsschaltung 14 erzeugt
das Anfangserregung-Steuersignal. Als Anfangserregung-Steuersignal
kann ein einfaches Signal, welches auf einen hohen Pegel fixiert
ist, oder eine rechteckförmige Welle mit einer konstanten
Frequenz, bei dem das Einschalttastverhältnis 10 oder
mehr Prozent (wie beispielsweise 15%) beträgt, verwendet
werden. Die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 erzeugt
das Spannung-Steuersignal. Als Spannung-Steuersignal kann ein einfaches
Signal verwendet werden, welches auf einen hohen Pegel oder auf
einen niedrigen Pegel fixiert ist, oder es kann auch eine rechteckförmige
Welle mit einer kon stanten Frequenz verwendet werden, die ein vorbestimmtes
Einschalt-Tastverhältnis aufweist. Wenn eine allmähliche
Erregungssteuerung durchgeführt wird, die ein plötzliches
Anwachsen eines Erregerstromes unterdrückt, wenn eine hohe
elektrische Last 4 angehängt wird, während
eine Maschine (nicht gezeigt) leer läuft, wird ein Spannung-Steuersignal
erzeugt, bei welchem das Einschalt-Tastverhältnis der rechteckförmigen
Welle mit einer konstanten Folgefrequenz allmählich anwächst
oder zunimmt. In diesem Fall ist eine Beurteilung dahingehend, ob
sich die Maschine im Leerlaufzustand befindet, erforderlich und zwar
basierend auf einer Ausgangsgröße von der Dreh-Detektorschaltung 11.
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Die
eine geregelte Spannung erzeugende Schaltung 16 erzeugt
die geregelte Spannung, die als eine Spannung vorgesehen wird, auf
welche Bezug genommen wird. Die geregelte Spannung (das heißt
die Bezugsspannung) kann auf einem festen Wert liegen. Jedoch erzeugt
bei der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn die Kommunikation-Steuerschaltung
ein Geregeltspannung-Einstellsignal empfängt, welches von
der ECU 5 gesendet wird, die Geregeltspannung-Generierungsschaltung 16 die
geregelte Spannung, die durch das Einstellsignal für die
geregelte Spannung spezifiziert wird.
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Der
Spannungskomparator 17 vergleicht die Leistungsgenerierung-Spannung,
die durch die Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 10 wird,
mit der geregelten Spannung, die durch die Generierungsschaltung 16 für
die geregelte Spannung erzeugt wird, und gibt ein Hochpegel-Signal
aus, wenn die Leistungsgenerierungsspannung niedriger liegt. Auf der
anderen Seite gibt der Spannungskomparator 17 ein Niedrigpegel-Signal
aus, wenn die Leistungsgenerierungsspannung höher liegt.
Das Ausgangssignal aus dem Spannungskomparator 17 wird
der Generierungsschaltung 15 für das Spannungssteuersignal
eingespeist.
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Der
MOS-FET 18 ist mit der Erregerwicklung 33 in Reihe
geschaltet. Wenn der MOS-FET 18 EIN geschaltet ist, fließt
der Erregerstrom zu der Erregerwicklung 33. Die Zirkulierdiode 19 ist
parallel zu der Erregerwicklung 33 geschaltet. Wenn der MOS-FET 18 ausgeschaltet
wird, lässt die Zirkulierdiode 19 den Erregerstrom
zirkulieren.
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Die
oben beschriebene Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 13 entspricht
einer Leistungsgenerierung-Detektoreinrichtung. Die Leistungsgenerierung-Detektorschaltung 13 und
die Kommunikation-Steuerschaltung 20 entsprechen einer
Warneinrichtung für das Anhalten der Leistungsgenerierung
bzw. Stromerzeugung. Die Dreh-Detektorschaltung, die Schalter-Schaltung 13,
die Anfangserregung-Steuersignal-Generierungsschaltung 14 und
der MOS-FET 18 entsprechen einer Anfangserregungseinrichtung.
Die Generierungsschaltung 16 für die geregelte
Spannung und die Kommunikation-Steuerschaltung 20 entsprechen
einer Bezugsspannung-Änderungseinrichtung.
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Die
Steuervorrichtung 2 für die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung
oder Stromerzeugung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist in der oben beschriebenen Weise konfiguriert. Als Nächstes
werden die Steuerbetriebsarten, die durch die Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung ausgeführt werden,
beschrieben. 2 zeigt ein Flussdiagramm der
Operationen, die durch die Steuervorrichtung 2 für
die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung durchgeführt werden.
Die Operationen entsprechend einer Steuersignal-Schaltoperation,
welche durch die Schalt-Schaltung oder Schalter-Schaltung 12 durchgeführt
werden, werden im Folgenden beschrieben.
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Wenn
ein Zündschalter (nicht gezeigt) EIN geschaltet wird oder
wenn ein Startsignal von der ECU 5 gesendet wird, beginnt
die Steuerschaltung 2 für die fahrzeugeigene Leistungsgenerierung
mit dem Betrieb. Die Schalt-Schaltung 12 selektiert das Anfangserregung-Steuersignal,
welches durch die Anfangserregung-Steuersignal-Generierungsschaltung 14 erzeugt
wird und gibt das ausgewählte Anfangserregung-Steuersignal
aus (Schritt 100). Das Anfangserregung-Steuersignal wird
dem MOS-FET 18 eingespeist und es fließt ein anfänglicher
Erregerstrom zu der Erregerwicklung 33.
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Parallel
zu der zuvor beschriebenen Operation (anfängliche Erregungsoperation),
detektiert die Dreh-Detektorschaltung 11 die Drehfrequenz
des Fahrzeug-Leistungsge nerators 1. Die Schalt-Schaltung 12 beurteilt,
ob die Drehfrequenz des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 eine
vorbestimmte Drehfrequenz überschreitet (Schritt 101) überschreitet.
Wenn die Drehfrequenz die vorbestimmte Drehfrequenz überschreitet,
lautet die Beurteilung JA. Die Schalt-Schaltung 12 selektiert
das Spannung-Steuersignal, welches durch die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 erzeugt
wird und gibt das ausgewählte Spannung-Steuersignal aus (Schritt 102).
Das Spannung-Steuersignal wird dem MOS-FET 18 eingespeist.
Die Leistungsgenerierungsspannung wird so gesteuert, dass sie mit
der geregelten Spannung übereinstimmt, indem der Erregerstrom,
der zu der Erregerwicklung 33 fließt, erhöht
und reduziert wird.
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Wenn
zur gleichen Zeit die Drehfrequenz des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 kleiner
oder gleich der vorbestimmten Drehfrequenz ist, lautet die Beurteilung
bei dem Schritt 101 NEIN. Als Nächstes beurteilt
die Schalt-Schaltung 12, b die Leistungsgenerierungsspannung
des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 größer
oder gleich einem vorbestimmten Wert ist (Schritt 103).
Der "vorbestimmte Wert" wird dazu verwendet, um eine Beurteilung
durchzuführen und ist ein Wert, der höher liegt
als die geregelte Spannung. Es kann die Verwendung von beispielsweise
einer höheren als der Klemmenspannung einer Batterie gemäß einem
offenen Kreis, die mit dem Fahrzeug-Leistungsgenerator verbunden
ist, oder ein maximaler Wert einer variablen geregelten Spannung
in Betracht gezogen werden (die Klemmenspannung gemäß einem
offenen Kreis bedeutet die Klemmenspannung der Batterie, wenn keine
Last an diese angeschlossen ist).
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Wenn
die Leistungsgenerierungsspannung kleiner ist als der vorbestimmte
Wert, lautet die Beurteilung NEIN. Der Prozess kehrt dann zu dem
Schritt S100 zurück und die Schalt-Schaltung 12 fährt
damit fort, das anfängliche Erregung-Steuersignal auszugeben.
Wenn die Leistungsgenerierungsspannung des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 den
vorbestimmten Wert erreicht oder darüber liegt, lautet
die Beurteilung bei dem Schritt S103 JA. Die Schalt-Schaltung oder
Schalter-Schaltung 12 wählt das Spannung-Steuersignal
aus, welches durch die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 erzeugt
wird und gibt das ausgewählte Spannung-Steuersignal aus
(Schritt 104).
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3 zeigt
ein Diagramm der Schaltzustände des Steuersignals, welches
durch die Schalt-Schaltung 12 geschaltet wurde. Beispielsweise
kann die vorbestimmte Drehfrequenz, die für die Beurteilung
bei dem Schritt 101 verwendet wird, auf 800 U/Minute eingestellt
werden, wie gezeigt ist. Wenn die Drehfrequenz des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 kleiner
ist als 800 U/Minute, wird der anfängliche Erregerstrom
der Erregerwicklung 33 selbst dann zugeführt,
wenn die Leistungsgenerierungsspannung die geregelte Spannung überschreitet, wenn
nicht der vorbestimmte Wert überschritten wird (3(b)). Wenn die Drehfrequenz des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 bei
800 U/Minute oder noch höher liegt, kann das Leistungsgenerierung-Steuersignal
geschaltet werden und zwar zwischen einem Zuführen (3(d)) und einem Stoppen oder Anhalten
(3(e)) in Abhängigkeit davon, ob
die Leistungsgenerierungsspannung kleiner ist als die geregelte
Spannung.
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4 zeigt
ein Diagramm der Schaltzustände des Steuersignals bei einer
herkömmlichen Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung.
Wie in 4 gezeigt ist wird in herkömmlicher Weise ähnlich
einem Fall, wenn die Drehfrequenz 800 U/Minute beträgt
oder höher liegt, wenn die Drehfrequenz kleiner ist als
800 U/Minute und die Leistungsgenerierungsspannung bei der geregelten
Spannung liegt oder höher ist, der Erregerstrom blockiert.
Daher kann der anfängliche Erregerstrom nicht zu der Erregerwicklung
fließen. Der Fahrzeug-Leistungsgenerator 1 kann
somit nicht mit der Leistungsgenerierung starten.
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Auf
diese Weise wird bei der Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn die Leistungsgenerierungsspannung
des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 höher ist als
die geregelte Spannung, wenn die Drehfrequenz kleiner ist als die
vorbestimmte Drehfrequenz, der anfängliche Erregerstrom
zu der Erregerwicklung 33 hin fließen. Daher kann
der Fahrzeug-Leistungsgenerator 1 zuverlässig
mit der Leistungserzeugung oder Stromerzeugung (beim Maschinenstart)
beginnen. Es kann die Ausgabe eines Warnsignals hinsichtlich des
Anhaltens der Stromerzeugung gestoppt werden. Daher wird das Warnsignal
hinsichtlich des Anhaltens der Stromerzeugung nicht fortlaufend
bzw. kontinu ierlich ausgegeben und zwar ungeachtet davon, ob keine Anormalitäten
vorhanden sind, wie beispielsweise ein Drahtbruch in dem Fahrzeug-Leistungsgenerator 1.
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Speziell
wenn die Leistungsgenerierungsspannung des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 einen
vorbestimmten Wert überschreitet, der höher liegt
als die geregelte Spannung, wird der anfängliche Erregerstrom
nicht länger zugeführt. Spezifischer gesagt wird
der oben erwähnte vorbestimmte Wert auf die Klemmenspannung
der Batterie 3 gemäß einem offenen Kreis
eingestellt, die mit dem Fahrzeug-Leistungsgenerator 1 verbunden
ist oder auf den maximalen Wert der variablen geregelten Spannung.
Als ein Ergebnis kann selbst dann, wenn ein Problem in der Dreh-Detektorschaltung 11 auftritt, welche
die Drehfrequenz des Fahrzeug-Leistungsgenerators 1 detektiert
und eine Dreh-Detektion nicht durchgeführt werden kann,
die Zufuhr des anfänglichen Erregerstromes gestoppt werden
und zwar mit der Zunahme der Leistungsgenerierungsspannung. Es kann
somit ein übermäßiger Anstieg der Leistungsgenerierungsspannung
(eine Überspannung) verhindert werden.
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5 zeigt
ein Diagramm einer Konfiguration einer Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung
gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Bei einer Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2A gemäß der Ausführungsform
ist eine ein Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal erzeugende
Schaltung 21 zu der Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2 hinzugefügt,
die in 1 gezeigt ist. Zusätzlich ist die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 durch
eine Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15A ersetzt.
Die Operationen, die durch die Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2A ausgeführt
werden, werden weiter unten beschrieben und zwar mit dem Schwerpunkt
der vorhandenen Unterschiede.
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Bei
der Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2A gemäß der
Ausführungsform erzeugt die das Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal
erzeugende Schaltung 21 dann, wenn die Kommunikation-Steuerschaltung 20 ein
Leistungsgenerierung-Stopp-Signal von der ECU 5 empfängt
mit dem Befehl, dass die Leistungsgenerierung oder Stromerzeugung
gestoppt werden soll, ein Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersig nal.
Wenn das Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal nicht von der das
Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal erzeugenden Schaltung 21 eingespeist
wird, erzeugt die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15A ein
Spannung-Steuersignal für eine gewöhnliche Leistungsgenerierungsoperation,
basierend auf einem Ausgangssignal von dem Spannungskomparator 17 (in
diesem Fall ist das Spannung-Steuersignal das gleiche wie dasjenige,
welches durch die Spannung-Steuersignal-Generierungsschaltung 15 gemäß der
Darstellung in 1 erzeugt wird). Wenn dann das
Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal eingespeist wird, wird ein
Spannung-Steuersignal (beispielsweise ein Niedrigpegelsignal), welches zum
Stoppen der Leistungsgenerierung oder Stromerzeugung erforderlich
ist, erzeugt. Wenn das Spannung-Steuersignal, welches zum Stoppen
der Leistungsgenerierung erforderlich ist, dem MOS-FET 18 über
die Schalt-Schaltung 12 eingespeist wird, wird der Erregerstrom
nicht länger der Erregerwicklung 33 zugeführt
und es wird dann in den angehaltenen Zustand eingetreten. Die oben
beschriebene das Leistungsgenerierung-Stopp-Steuersignal erzeugende Schaltung 21 entspricht
einer Leistungsgenerierung-Stopp-Steuereinrichtung.
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Auf
diese Weise kann bei der Fahrzeug-Leistungsgenerator-Steuervorrichtung 2A gemäß der vorliegenden
Ausführungsform selbst dann, wenn das Leistungsgenerierung-Stoppsignal
von der ECU 5 ausgegeben wird, wenn die Maschine angehalten wird,
der anfängliche Erregerstrom zu der Erregerwicklung 33 hin
fließen, wenn die Drehfrequenz eine vorbestimmte Drehfrequenz
oder weniger erreicht, was über die Schalt-Schaltung 12 erfolgt.
Daher kann der Fahrzeug-Leistungsgenerator 1 mit der Leistungsgenerierung
oder Stromerzeugung mit zuverlässig (beim Maschinenstart)
beginnen und kann das Ausgeben eines Warnsignals hinsichtlich des
Anhaltens der Leistungsgenerierung oder Stromerzeugung stoppen.
Daher wird das Warnsignal hinsichtlich des Anhaltens der Leistungsgenerierung
nicht länger kontinuierlich ausgegeben und zwar ungeachtet
einer vorhandenen oder nicht vorhandenen Anormalität, wie
beispielsweise einem Drahtbruch in dem Fahrzeug-Leistungsgenerator 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-208488 [0002, 0003]