JPH01106929A - Power generation mechanism for automobile - Google Patents

Power generation mechanism for automobile

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JPH01106929A
JPH01106929A JP62263999A JP26399987A JPH01106929A JP H01106929 A JPH01106929 A JP H01106929A JP 62263999 A JP62263999 A JP 62263999A JP 26399987 A JP26399987 A JP 26399987A JP H01106929 A JPH01106929 A JP H01106929A
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JP
Japan
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generator
actuator
signal
engine
controller
Prior art date
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Pending
Application number
JP62263999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Sakakibara
康之 榊原
Katsumi Kibe
木部 克美
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Toyo Densan Co Ltd
Original Assignee
Toyo Densan Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Densan Co Ltd filed Critical Toyo Densan Co Ltd
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to try saving of fuel and damping noise by controlling an engine speed by means of an actuator on the basis of an inverter load current detection signal and a generator voltage detection signal. CONSTITUTION:Electric power generated by a generator 3 is supplied to an inverter unit 4 to be used as an external power supply by means of a socket 9 and a signal from an electric current sensor 6 installed between the generator 3 and the inverter unit 4 is supplied to a controller unit 7 as a load current detection signal of the inverter unit 4. Also, a voltage detection signal from the generator 3 is supplied to the controller unit 7. The controller unit 7 supplies a control drive signal to an actuator 8 on the basis of each detected signal to control an engine speed. Thus, the position of a thrust shaft 33 is detected by signals from detectors so as to return the engine speed certainly to its idling state in such conditions as providing possibility for generating power sufficiently in the idling state, or as providing inoperative state of a power generation mechanism 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車のエンジンの駆動により発電す自動車
用発電機構に関するものであり、稼動しない場合にはア
クチュエータによりエンジンの回転数を確実にアイドリ
ング状態に戻すようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a power generation mechanism for an automobile that generates electricity by driving the engine of the automobile. This is to restore the condition.

〈従来の技術〉 自動車に搭載した発電機により、他の電源に使用するよ
うにしたものとしては次の様なものが知られている。
<Prior Art> The following are known as generators installed in automobiles that can be used as other power sources.

その一つは、一つの発電機を用い、これを外部回路と組
合せる方法によるものてあり、例えば特開昭50−36
341号公報、特開昭50−138529号公報等に記
載されている。
One method is to use a single generator and combine it with an external circuit; for example, in JP-A-50-36
It is described in JP-A-341, JP-A-50-138529, etc.

上記した各公報に記載のものは、一つの発電機を使用す
るか、その発電機の発生電圧として2種類の異った電圧
を発生させるのてはなく、発電機の外部で切換スイッチ
によって二重圧を得る構造である。
What is described in each of the above-mentioned publications does not use one generator or generate two different voltages as the generator's generated voltage, but instead uses a changeover switch outside the generator to generate two different voltages. It is a structure that receives heavy pressure.

また、他の従来例として、一つの発電機を自動車に具備
するようにしたものも知られており、例えば特開昭60
−161225号公報、実開昭56−43265号公報
に記載されている。
In addition, as another conventional example, a car is equipped with a single generator, for example,
It is described in Japanese Utility Model Publication No. 161225 and Japanese Utility Model Application Publication No. 56-43265.

上記した特開昭60−161225号公報に記載のもの
は、12V用と100v用の2つの発電機を夫々搭載し
、夫々をベルトで駆動して二重圧を得るようにしている
。また、実開昭56−43265号公報に記載されてい
るものもほぼ同様の構成である。
The device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-161225 is equipped with two generators, one for 12V and one for 100V, and each is driven by a belt to obtain dual pressure. Furthermore, the structure described in Japanese Utility Model Application Publication No. 56-43265 has almost the same structure.

〈発明か解決しようとする問題点〉 上記した各公報に記載されている発電機、発電システム
は、二重源を獲得することかてきるか、いずれも同時に
二種類の異なった電圧を一つの発電機て発生することが
できない。また、消費電力の負荷に応じてエンジンの回
転数を制御することか困難てあり、エンジンの回転数を
制御するアクチュエータを単にアクセルワイヤ等のスロ
ットル系に接続したたけては、エンジンの回転数をアイ
ドリング状態に確実に戻すことが困難てあり、燃料を無
駄に消費することとなる。
<Problem to be solved by the invention> The generators and power generation systems described in the above-mentioned publications are capable of obtaining dual sources, or are they capable of supplying two different voltages at the same time? The generator cannot be generated. In addition, it is difficult to control the engine speed according to the power consumption load, and it is difficult to control the engine speed by simply connecting the actuator that controls the engine speed to a throttle system such as an accelerator wire. It is difficult to reliably return the vehicle to idling, resulting in wasteful fuel consumption.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記に鑑み提案されたものて、エンジンにより
駆動する発電機と、この発電機で発生する電圧を商用周
波数に変換するインバータ部と、発電機て発生する電圧
を一定に調整するコントローラ部と、コントローラ部か
らの信号により作動してアクセルワイヤ等のスロットル
系に作用するアクチュエータとを設け、このアクチュエ
ータは、内径部に雌ネジを形成した管状の回転軸により
ハウシング内に回転可能に支持したロータと、回転軸の
雌ネジに螺合され軸方向に移動可能て回転不能に支持さ
れた推進軸と、ロータの外周に臨ませて設けたコイルと
、推進軸の位置を検出する検出器とにより構成したもの
である。
<Means for Solving the Problems> The present invention has been proposed in view of the above, and includes a generator driven by an engine, an inverter section that converts the voltage generated by the generator into a commercial frequency, and a generator. There is a controller section that adjusts the generated voltage to a constant level, and an actuator that is activated by a signal from the controller section and acts on the throttle system such as an accelerator wire. A rotor rotatably supported in a housing by a shaft, a propulsion shaft screwed onto a female thread of the rotating shaft and movable in the axial direction but supported non-rotatably, and a coil provided facing the outer periphery of the rotor. It consists of a detector that detects the position of the propulsion shaft.

〈作用〉 発電機て発生する電力をインバータ部に供給して外部用
電源にし、発電機とインバータ部との間に設けた電流セ
ンサからの信号をインバータ部の負荷電流検出信号とし
てコントローラ部に供給するとともに、コントローラ部
には発電機からの電圧検出信号を供給し、コントローラ
部では上記各検出信号に基づきアクチュエータに制御駆
動信号を供給してエンジンの回転数を制御し、エンジン
のアイドリング状態で充分に発電することかできる状態
、又は発電機構を作動しな状態では検出器からの信号に
より推進軸の位置を検出してエンジンの回転数を確実に
アイドリンク状態に戻す。
<Function> The power generated by the generator is supplied to the inverter section as an external power source, and the signal from the current sensor installed between the generator and the inverter section is supplied to the controller section as the load current detection signal of the inverter section. At the same time, a voltage detection signal from the generator is supplied to the controller section, and the controller section supplies control drive signals to the actuator based on the above-mentioned detection signals to control the engine rotation speed, so that the engine speed is sufficiently controlled when the engine is idling. In a state in which power generation is possible, or in a state in which the power generation mechanism is not activated, the position of the propulsion shaft is detected by a signal from the detector, and the rotational speed of the engine is reliably returned to the idling state.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

発電機構1は、自動車のエンジンルーム内に設置するも
ので、基本的にはエンジン2により駆動する発電機3と
、この発電機3に電気的に接続されているインバータ部
4と、発電機3とインバータ部4とを接続する回路5中
に設けた電流センサ6からの信号か供給されるコントロ
ーラ部7と、このコントローラ部7により作動してアク
セルワイヤ等のスロットル系に作用するアクチュエータ
8とアイドルアップ用ソレノイド9とを有する。
The power generation mechanism 1 is installed in the engine room of a car, and basically includes a generator 3 driven by an engine 2, an inverter section 4 electrically connected to the generator 3, and a generator 3. A controller section 7 is supplied with a signal from a current sensor 6 provided in a circuit 5 that connects the inverter section 4 and an actuator 8 that is operated by the controller section 7 to act on a throttle system such as an accelerator wire. It has an up solenoid 9.

上記した発電機3はシングルボルテージ高周波発電機3
a(第1図の実施例)、またはデュアルボルテージ高周
波発電機3b(第2図及第3図の実施例)を使用するこ
とができる。
The generator 3 described above is a single voltage high frequency generator 3.
a (the embodiment shown in FIG. 1) or a dual voltage high frequency generator 3b (the embodiment shown in FIGS. 2 and 3) can be used.

発電機3としてシングルボルテージ高周波発電機3aを
使用する場合には、オルタネータで発生する電力をバッ
テリに供給し、シングルボルテージ高周波発電機3で発
生する電力を回路5によりインバータ部4に供給する。
When a single voltage high frequency generator 3a is used as the generator 3, the electric power generated by the alternator is supplied to the battery, and the electric power generated by the single voltage high frequency generator 3 is supplied to the inverter section 4 through the circuit 5.

しかし、発電機3としてデュアルボルテージ高周波発電
機3bを使用する場合にはボンネット内からオルタネー
タを外してデュアルボルテージ高周波発電機3bの高周
波側出力部1oに回路5を接続し、直流側出力部11を
バッテリ12に接続する。
However, when using the dual voltage high frequency generator 3b as the generator 3, remove the alternator from inside the hood, connect the circuit 5 to the high frequency side output part 1o of the dual voltage high frequency generator 3b, and connect the DC side output part 11. Connect to battery 12.

このデュアルボルテージ高周波発電機3bは、第5図て
示すように、高圧用としての第1のコイル13aと、低
圧用としての第2のコイル13bを直列に接続し、ステ
ータコアに上記両コイル13a、13bを同一スロット
に積層して挿入するものである。そして、第2のコイル
13bの一端は星形結線の中性点Cとされ、第2のコイ
ル13bの他端と第1のコイル13aの一端とを接続し
、各節1のコイル13aの他端側を集合して高周波側出
力部10とし、第2のコイル13bと第1のコイル13
aとの各接続点を集合させて直流側出力部11とする。
As shown in FIG. 5, this dual voltage high frequency generator 3b has a first coil 13a for high voltage and a second coil 13b for low voltage connected in series, and both coils 13a, 13b are stacked and inserted into the same slot. One end of the second coil 13b is the neutral point C of the star-shaped connection, and the other end of the second coil 13b and one end of the first coil 13a are connected. The end sides are assembled to form the high frequency side output section 10, and the second coil 13b and the first coil 13
The connection points with a are grouped together to form the DC side output section 11.

もっとも、直流側出力部11側にはタイオードを介在さ
せて直流側出力部11から発生する電圧を直流14ボル
ト、60アンペア程度に制御している。
However, a diode is interposed on the DC side output section 11 side to control the voltage generated from the DC side output section 11 to about 14 volts and 60 amperes.

一方、シングルボルテージ高周波発電機3aの内部に設
けである界磁コイル14の端子15は後記するコントロ
ーラ部7に接続する。
On the other hand, a terminal 15 of a field coil 14 provided inside the single voltage high frequency generator 3a is connected to a controller section 7 to be described later.

この様に、発電機3としてシングルボルテージ高周波発
電機3a、またはデュアルボルテージ高周波発電機3b
を使用することかてきるか、どちらの発電機3を使用す
るかは自動車の規格、消費電力等により適宜に設定する
ことになる。
In this way, the generator 3 can be a single voltage high frequency generator 3a or a dual voltage high frequency generator 3b.
Whether or not to use the generator 3 and which generator 3 to use will be determined as appropriate depending on the vehicle standards, power consumption, etc.

本発明におけるインバータ部4、コントローラ部7等は
、第1図及び第2図て示すように、別個独立した形態(
セパレートタイプ)としても、第3図で示すように、1
つのケース16内に設けてシステムコントローラとして
一体化してもよい。
The inverter section 4, controller section 7, etc. in the present invention are in separate and independent forms (
As shown in Figure 3, 1
It may be provided in one case 16 and integrated as a system controller.

上記した高周波側出力部10に接続されているインバー
タ部4は、第4図及び第6図に示すように、発電機3か
ら回路5を介して供給される三相100ボルトの高周波
出力をダイオード17て直流に変換し、さらにこの直流
電圧をトランジスタからなるスイッチング素子18で交
流電圧に変換するものである。したがって、コンセント
19に電気的機器20を接続すると、インバータ部4の
出力は電気的機器20に給電されて作動する。セパレー
トタイプに使用するインバータ部4は、外部電源を必要
としない場合にはコネクタボックス21から外して例え
ば自動車のトランクルーム内に収納しておき、外部電源
を必要とする場合にはインバータ部4側の回路5をコネ
クタボックス21に差し込んて使用する。なお、コネク
タボックス21は、インバータ部4を接続しやすいけれ
ど目立たない位置、例えば前側バンパーの横とか後部座
席の横に設けるのか望ましく、また、コントローラ部7
は運転者が操作しやすいように、例えば運転席の側面に
設けることが臨ましい。
As shown in FIGS. 4 and 6, the inverter section 4 connected to the above-mentioned high frequency side output section 10 converts the three-phase 100 volt high frequency output supplied from the generator 3 through the circuit 5 into a diode. 17 to convert it into a direct current, and further convert this direct current voltage into an alternating current voltage by a switching element 18 consisting of a transistor. Therefore, when the electrical device 20 is connected to the outlet 19, the output of the inverter section 4 is supplied with power to the electrical device 20, and the electrical device 20 is operated. When the inverter section 4 used in the separate type does not require an external power source, it is removed from the connector box 21 and stored in the trunk of a car, for example, and when an external power source is required, the inverter section 4 is The circuit 5 is inserted into the connector box 21 and used. It is preferable that the connector box 21 be installed at a location where it is easy to connect the inverter section 4 but not conspicuous, for example, next to the front bumper or next to the rear seat.
It is preferable to provide it, for example, on the side of the driver's seat so that the driver can easily operate it.

一方、システムコントローラとして一体化した場合、例
えばケース16をセンターコンソールボックスの下部に
取付けるようにすると、配線の簡素化、製造及び取付の
簡便化、コネクターボックス21の別個取付作業が不要
になる等のメリットが生しる。
On the other hand, when integrated as a system controller, for example, if the case 16 is installed at the bottom of the center console box, wiring can be simplified, manufacturing and installation can be simplified, and the separate installation work of the connector box 21 can be eliminated. There will be benefits.

コントローラ部7は、内部に発電機3の電圧制御機構2
2、エンジン回転数の制御機構23、及び誤操作保護機
構24などを有する。そして、上記電圧制御機構22に
は、発電機3からの発電検出信号か入力されて発電機3
の界磁コイル14に界磁制御信号を出力する。また、制
御機構23にはイグニッションコイルからのエンジン回
転数検出信号とコネクタボックス21内の電流センサ6
からの負荷電流検出信号とか入力され、この両信号に基
づき駆動信号をアクチュエータ8に出方し、このアクチ
ュエータ8によりスロットルレバーを調整してエンジン
2の回転数を制御するのである。さらに、誤操作保護機
構24には自動車内のサイトブレーキ判定信号とコネク
タボックス21からのコネクター接続検出信号とが入力
され、第1の保護駆動信号と第2の保護駆動信号とを出
力させる。
The controller section 7 has a voltage control mechanism 2 for the generator 3 inside.
2, an engine rotation speed control mechanism 23, an erroneous operation protection mechanism 24, and the like. A power generation detection signal from the generator 3 is input to the voltage control mechanism 22, and the power generation detection signal is input to the voltage control mechanism 22.
A field control signal is output to the field coil 14 of. The control mechanism 23 also includes an engine rotation speed detection signal from the ignition coil and a current sensor 6 in the connector box 21.
Based on these two signals, a drive signal is output to the actuator 8, and the actuator 8 adjusts the throttle lever to control the rotational speed of the engine 2. Furthermore, the site brake determination signal in the automobile and the connector connection detection signal from the connector box 21 are input to the erroneous operation protection mechanism 24, and the first protection drive signal and the second protection drive signal are output.

上記した第1の保護駆動信号は自動車の走行中に運転者
がコントローラ部7を停車発電状態に誤操作した場合、
サイトブレーキか作用していないのてアクチュエータ8
か作動しないようにしたり、自動車か停車して発電状態
時にサイドブレーキか放されるアクチュエータ8をアイ
ドリンク状態にして急発進を防止する等、運転者に誤操
作があったときの安全用信号である。また、第2の保護
駆動信号は、セパレートタイプの場合に用いられ、例え
ばコネクタボックス2工にインバータ部4を接続したま
ま自動車が走行した場合に警告音を発生させるための警
報信号である。なお、システムコントローラとした場合
には、コネクターボックスの配線をその都度接続したり
取り外したりすることが不要なので、この第2保護駆動
信号は必要ない。
The first protection drive signal described above is activated when the driver mistakenly operates the controller unit 7 to the stationary power generation state while the vehicle is running.
The site brake is not working, so actuator 8
This is a safety signal to be used when the driver makes an erroneous operation, such as disabling the actuator from operating, or setting the actuator 8, which is released from the handbrake when the car is stopped and in the power generation state, to the idle link state to prevent a sudden start. . Further, the second protection drive signal is used in the case of a separate type, and is an alarm signal for generating a warning sound when the automobile is driven with the inverter unit 4 connected to the connector box 2, for example. Note that in the case of a system controller, it is not necessary to connect or disconnect the wiring of the connector box each time, so this second protection drive signal is not necessary.

上記したアクチュエータ8は、アクセルペダルからエン
ジンのスロットルまてのスロットル系に接続してコント
ローラ部7からの制御駆動信号により作動してエンジン
2の回転数を調整するものである。第11図に示すアク
チュエータ8は、ハウジング25内のベアリング26.
26により内径部に酸ネジ27を形成した回転軸28を
回転自在に支承し、該回転軸28に永久磁石29を設け
てロータ30を構成し、該ロータ30の外周に臨ませて
励磁コイル31を配設してステータを構成し、上記回転
軸28には雄ネジ32形成した推進軸33を螺合し、フ
ランジ34とは反対側のベアリング26の近傍にはホー
ル素子等からなる検出器35を設けである。推進軸33
は、第12図に示すように、一端部分に平坦面を有する
断面長円形の回り止め部36を形成し、他端には推進軸
33よりも大径な部材37を設けるとともに、該部材3
7に上記検出器35に作用する永久磁石等の作用子38
を設け、上記回り止め部36をハウジング25のフラン
ジ34に形成した長円形の貫通孔39内に挿通すること
により軸方向に移動可能て回転不能にしである。なお、
推進軸33は、ロータ30の回転軸28に形成しである
雌ネジ2アにより支持されているたけてあり、フランジ
34の貫通孔39によっては回転が規制されているたけ
である。また、フランジ34とは反対側のハウシンク2
5の端部にはボルト40とロックナツト41とからなり
、推進軸33の端部又は上記大径部材37に当接するス
トッパ42を設け、ボルト40のネジ込み長さを調整す
ることにより推進軸33のストローク、特に推進軸33
の突出長さの最小値を規制している。したがって、コン
トローラ部7からの駆動信号により励磁コイル31を励
磁してロータ30を一方向に回転すると、回転軸28の
酸ネジ27と推進軸33の雄ネジ32とのネジ作用によ
り推進軸33が第11図左側に移動(前進)してフラン
ジ34から突出した部分の長さを増大する。フランジ3
4から突出した推進軸33の端部には一端をスロットル
レバー等のアクセル系に接続したワイヤ43の他端を接
続してあり、このワイヤ43はスロットルレバー等に設
けである復帰スプリング等により常にスロットルレバー
なアイドリング状態に戻す方向に付勢されている。した
がって、上記のように推進軸33が前進すると、エンジ
ン2の回転数か低下する。そして、推進軸33の突出長
さが最大となると、エンジン2の回転数がアイドリンク
状態となる(初期状S)。なお、推進軸33の突出長さ
か最大となると、推進軸33の他端に設けた作用子38
か検出器35に作用し、該検出器35かコントローラ部
7に信号を送る。したかって、コントローラ部7ては検
出器35からの信号により推進軸33か上記した初期状
態となり、エンジン2をアイドリング状態に戻したこと
を検知することかできる。一方、コントローラ部7から
の駆動信号により励磁コイル31を励磁してロータ30
を反対方向に回転すると、回転軸28の酸ネジ27と推
進軸33の雄ネジとのネジ作用により推進軸33か第1
1図右側に移動(後退)してフランジ34から突出した
長さを減少する。なお、推進軸33の移動長さはロータ
30の回転量に比例する。したかって、ロータ30が回
転した分たけ推進軸33か後退し、その分ワイヤ43を
引いてエンジン2の回転数を高める。なお、推進軸33
か後退し過ぎると、推進軸33の後端又は大径部材37
かストッパ42のボルト40に当接して停止する。した
かつて、コントローラ部7等が故障するなどの原因によ
りアクチュエータ8の推進軸33が必要以上に後退して
も、エンジン2の回転数が必要以上に高まることを未然
に防止することがてきる。
The above-described actuator 8 is connected to a throttle system from an accelerator pedal to an engine throttle, and is operated by a control drive signal from the controller section 7 to adjust the rotation speed of the engine 2. The actuator 8 shown in FIG.
26 rotatably supports a rotary shaft 28 having a screw thread 27 formed on its inner diameter, a permanent magnet 29 is provided on the rotary shaft 28 to constitute a rotor 30, and an excitation coil 31 is placed facing the outer circumference of the rotor 30. is arranged to constitute a stator, a propulsion shaft 33 having a male thread 32 is screwed onto the rotating shaft 28, and a detector 35 made of a Hall element etc. is installed near the bearing 26 on the opposite side from the flange 34. This is provided. Propulsion shaft 33
As shown in FIG. 12, a detent part 36 having an oval cross section with a flat surface is formed at one end, and a member 37 having a larger diameter than the propulsion shaft 33 is provided at the other end.
7, an actuator 38 such as a permanent magnet that acts on the detector 35;
By inserting the rotation preventing portion 36 into an oval through hole 39 formed in the flange 34 of the housing 25, the rotation preventing portion 36 is made movable in the axial direction but not rotatable. In addition,
The propulsion shaft 33 is supported by a female thread 2a formed on the rotating shaft 28 of the rotor 30, and its rotation is restricted by a through hole 39 of the flange 34. Also, the house sink 2 on the opposite side of the flange 34
5 is provided with a stopper 42 consisting of a bolt 40 and a lock nut 41 that contacts the end of the propulsion shaft 33 or the large diameter member 37, and by adjusting the threaded length of the bolt 40, the propulsion shaft 33 stroke, especially the propulsion shaft 33
The minimum value of the protrusion length is regulated. Therefore, when the excitation coil 31 is excited by the drive signal from the controller section 7 and the rotor 30 is rotated in one direction, the propulsion shaft 33 is rotated by the screw action between the external screw 27 of the rotation shaft 28 and the male screw 32 of the propulsion shaft 33. The length of the portion protruding from the flange 34 is increased by moving (forward) to the left in FIG. Flange 3
A wire 43 whose one end is connected to an accelerator system such as a throttle lever is connected to the end of the propulsion shaft 33 protruding from the shaft 4. The throttle lever is biased in the direction of returning it to the idling state. Therefore, when the propulsion shaft 33 moves forward as described above, the rotational speed of the engine 2 decreases. Then, when the protrusion length of the propulsion shaft 33 becomes maximum, the rotation speed of the engine 2 becomes an idle link state (initial state S). Note that when the protrusion length of the propulsion shaft 33 reaches the maximum, the effector 38 provided at the other end of the propulsion shaft 33
acts on the detector 35, and sends a signal to the detector 35 or the controller section 7. Therefore, the controller unit 7 can detect that the propulsion shaft 33 is in the above-mentioned initial state based on the signal from the detector 35, and that the engine 2 is returned to the idling state. On the other hand, the excitation coil 31 is excited by the drive signal from the controller section 7 to rotate the rotor 30.
When rotated in the opposite direction, the propulsion shaft 33 or the first
1. Move to the right in Figure 1 (retreat) to reduce the length protruding from the flange 34. Note that the moving length of the propulsion shaft 33 is proportional to the amount of rotation of the rotor 30. Therefore, the propulsion shaft 33 moves backward by the amount that the rotor 30 rotates, and the wire 43 is pulled by that amount to increase the rotation speed of the engine 2. In addition, the propulsion shaft 33
If the rear end of the propulsion shaft 33 or the large diameter member 37
It comes into contact with the bolt 40 of the stopper 42 and stops. Even if the propulsion shaft 33 of the actuator 8 moves back more than necessary due to a failure of the controller section 7 or the like, it is possible to prevent the rotational speed of the engine 2 from increasing more than necessary.

自動車用発電機構1は、上記した様に、エンジン2によ
り作動する発電機3、インバータ部4、コントローラ部
7、及びアクチュエータ8か主要な構成て、コントロー
ラ部7のモードスイッチを運転者又は他の者が操作する
ことにより、走行モート(自動車の走行のみ)、走行発
電モート(自動車の走行と同時に発電)、及び停車発電
モート(自動車か停止した状態て発電)の3つのモード
を選択することかてきる。
As described above, the automobile power generation mechanism 1 mainly includes a generator 3 operated by an engine 2, an inverter section 4, a controller section 7, and an actuator 8, and the mode switch of the controller section 7 is operated by the driver or another person. A person can operate the system to select from three modes: running mode (only when the car is running), running mode (generating electricity while the car is running), and stationary generating mode (generating electricity while the car is stopped). I'll come.

走行モードは、自動車の走行時に交流100ボルトを使
用しない通常の場合て、第1図の実施例においてはシン
クルボルテージ高周波発電機3aを使用しないてオルタ
ネータてバッテリ12に給電する。そして、第2図及び
第3図の実施例てはデュアルボルテージ高周波発電機3
bをオルタネータを同一の機能をさせ、直流14ボルト
を電装品に供給することを目的として使用する。したが
って、エンジン2のアイドリンク回転数は通常と同様に
650〜700rpmて使用可能である。
In the running mode, in the normal case where 100 volts AC is not used when the car is running, in the embodiment shown in FIG. 1, power is supplied to the battery 12 by the alternator without using the Shinkle voltage high frequency generator 3a. The embodiment of FIGS. 2 and 3 is a dual voltage high frequency generator 3.
b is used for the purpose of making the alternator perform the same function and supplying 14 volts DC to electrical equipment. Therefore, the idle link speed of the engine 2 can be set to 650 to 700 rpm as usual.

この走行モードシステムは、第6図て示すように、エン
ジン2を始動し、コントローラ部のモートをr走行」に
投入すると、コントローラ部7に入力されているエンジ
ン回転数検出信号によりイクニッション電圧の周波数を
検出してエンジン2か回転中であることを判断し、また
周波数が規定値以上であることを確認すると発電機3に
界磁制御信号を供給する。この作用により、エンジン2
か回転していないのに無駄な界磁電流を供給することを
防止することかてきる。なお、電流センサ6に周波数を
検出てきる検出器を使用すると、この電流周波数検出器
からの信号によりエンジン2の回転数を確認して、上記
と同様の制御かてきる。そして、この様に構成すると、
ラジオの雑音の原因となるパルスノイズが車内に侵入す
ることを未然に防止することかてきる。発電機3の界磁
コイル14に界磁電流が供給されると、発電機3は発電
を開始し、発電機3に内蔵した整流器により交流を直流
の14ボルトに変換してバッテリ12に蓄電したり、電
装品の電源として使用する。そして、エンジン2の回転
数が上昇したり負荷が軽減すると、発電機3の発電電圧
も上昇するのて、14ボルト以上になるとコントローラ
部7は入力されている発電検出信号により界磁制御信号
を制限する。これにより、発電機3の発電状態か制御さ
れ、】4ボルト以下になると再びコントローラ部7から
界磁制御信号を発電機3の界磁コイル14に供給する。
As shown in FIG. 6, in this driving mode system, when the engine 2 is started and the mote in the controller section is put into "R driving mode," the frequency of the ignition voltage is determined by the engine rotation speed detection signal input to the controller section 7. is detected to determine that the engine 2 is rotating, and when it is confirmed that the frequency is equal to or higher than a specified value, a field control signal is supplied to the generator 3. Due to this action, engine 2
This can prevent unnecessary field current from being supplied even when the motor is not rotating. Note that if a detector capable of detecting frequency is used as the current sensor 6, the rotational speed of the engine 2 can be confirmed based on the signal from the current frequency detector, and the same control as described above can be performed. And if you configure it like this,
This can prevent pulse noise, which causes radio noise, from entering the car. When field current is supplied to the field coil 14 of the generator 3, the generator 3 starts generating electricity, converts the alternating current into 14 volts direct current using the rectifier built into the generator 3, and stores the electricity in the battery 12. or as a power source for electrical equipment. When the rotational speed of the engine 2 increases or the load decreases, the generated voltage of the generator 3 also increases, and when the voltage exceeds 14 volts, the controller section 7 limits the field control signal based on the input power generation detection signal. . As a result, the power generation state of the generator 3 is controlled, and when the voltage falls below 4 volts, the field control signal is again supplied from the controller section 7 to the field coil 14 of the generator 3.

したがって、コントローラ部7の電圧制御機構22では
発電機3の出力電圧を常に直流14ボルトに保持するの
である。
Therefore, the voltage control mechanism 22 of the controller section 7 always maintains the output voltage of the generator 3 at 14 volts DC.

一方、走行発電モードは、自動車の走行中に交流100
ボルトを外部電源として使用する場合てあり、この場合
発電機3は直流100ボルト、及び交流100ボルト電
源の一軸二系統の電力を供給することかてきる。しかし
、発電機3の容量は入力回転数に比例するのて、自動車
の高速走行時には出力か高く、逆に低速走行時には出力
が低い。したかって、走行発電モード時の出力容量は、
低速時の最低エンジン回転数であるアイドル時の回転数
で決定される。そこで、エンジン2のアイドリング回転
数を走行モート時に比較して僅かに多く、例えば900
〜]000rpm程度て使用するために、コントローラ
部7からの指令信号により作動するアイドルアップ用ソ
レノイド9を設けである。
On the other hand, in the driving power generation mode, AC 100 is generated while the car is running.
Volts may be used as an external power source, and in this case, the generator 3 can supply power from two single-axis systems: 100 volts DC and 100 volts AC. However, since the capacity of the generator 3 is proportional to the input rotational speed, the output is high when the car is running at high speed, and conversely, the output is low when the car is running at low speed. Therefore, the output capacity in driving power generation mode is
It is determined by the engine speed at idle, which is the lowest engine speed at low speeds. Therefore, the idling speed of engine 2 is set slightly higher than when in running mode, for example, 900.
~]000 rpm, an idle up solenoid 9 is provided which is activated by a command signal from the controller section 7.

ここて、発電機3は前記したように一軸二電源系統であ
るから、直流14V以外に交流100Vか発生し、また
交流100v電力は高周波交流出力であるから直接家庭
用電気機器に使用することかてきない。そこて、セパレ
ートタイプにおいてはトランクルーム内等に収納したイ
ンバータ部4て、−体型のシステムコントローラにおい
てはケース16内のインバータ部4て直流に変換した後
、スイッチング素子18で商用周波数の交流50 Hz
または60Hzに変換し、家庭用電気機器ても使用可能
にしてコンセント19て接続するようにしている。
Here, since the generator 3 has a single-axis dual power supply system as described above, it generates 100 V AC in addition to 14 V DC, and since the 100 V AC power is a high frequency AC output, it cannot be used directly for household electrical equipment. I can't come. Therefore, in the case of a separate type, the inverter section 4 stored in the trunk room or the like converts the current to direct current, and in the case of a -type system controller, the inverter section 4 inside the case 16 converts the current to direct current, and then the switching element 18 converts the commercial frequency of 50 Hz to AC.
Alternatively, the frequency can be converted to 60 Hz so that it can be used with household electrical equipment and can be connected to the outlet 19.

なお、発電機3の容量は入力回転数に比例するのて、自
動車の高速走行時には出力容量が高く、逆に低速走行時
には出力容量か低い。したがって、走行発電モード時の
出力容量は、低速時の最低エンジン回転数であるアイド
リング時の回転数て決定されている。
Note that the capacity of the generator 3 is proportional to the input rotation speed, so the output capacity is high when the car is running at high speed, and conversely, the output capacity is low when the car is running at low speed. Therefore, the output capacity in the running power generation mode is determined by the engine speed during idling, which is the lowest engine speed at low speeds.

停車発電モートは、自動車の停車中において交流100
ボルトを使用する場合てあり、走行発電モードの場合と
同様に、発電機3は直流14ボルトと交流100ボルト
の一軸二系統の電力を供給する。しかし、エンジン2の
回転数は走行発電モードと異なり、消費電力負荷に応し
て変化させる。
A stationary power generating mote generates AC 100 when the car is stopped.
As in the case of the traveling power generation mode, the generator 3 supplies power in two single-axis systems of 14 volts DC and 100 volts AC. However, unlike in the traveling power generation mode, the rotation speed of the engine 2 is changed according to the power consumption load.

即ち、電力負荷の使用量か多い時はアクチュエータ8の
作用によりエンジン2を高速で回転し、電力負荷が少な
い時は反対に低速で回転させる。これは、電流センサ6
からの負荷電流検出信号かコントローラ部7に入力され
ると、回転数の制御機構23から駆動信号かアクチュエ
ータ8に出力され、このアクチュエータ8によりエンジ
ン2の回転を制御することにより行われる。
That is, when the power load usage is large, the engine 2 is rotated at high speed by the action of the actuator 8, and when the power load is low, the engine 2 is rotated at low speed. This is current sensor 6
When a load current detection signal is input to the controller section 7, a drive signal is output from the rotation speed control mechanism 23 to the actuator 8, and the rotation of the engine 2 is controlled by the actuator 8.

停車発電モートシステムは、第10図て示すように、エ
ンジン2を始動し、コントローラ部7内のモードスイッ
チを「停車発電Jに投入すると、発電機3に界磁電流を
供給する作用は走行モード、走行発電モートと同様であ
るか、エンジン2か回転中と判断てきる規定値以上の周
波数がエンジン回転数検出信号により検出されると、コ
ントローラ部7はアクチュエータ8にワイヤ43が引か
れる方向(エンジン2の回転数か上昇する方向)に駆動
信号を供給する。一方、この間にコントローラ部7は、
イグニッション周波数を常に検知していて、発電機3の
交流100ボルト使用可能な状態、即ち、エンジン2の
回転数が900〜1(10[]rpmに達するとアクチ
ュエータ8への駆動信号の供給を停止する。実際には使
用する電気機器の負荷に応じてアクチュエータ8がワイ
ヤ43を介してスロットルレバーの開度な増加する動作
(エンジン回転数を上昇させる動作)をしたり、スロッ
トルレバーの開度を減少する動作(エンジン回転数を下
降させる動作)をしたりして、エンジン回転数と電気負
荷容量を最適位置になるように調整する。具体的には、
コントローラ部7かイグニッション周波数と電流センサ
6からの負荷電流検出信号とを内部て常に比較演算し、
負荷と回転数とが同一の場合にはアクチュエータ8への
駆動信号を停止する。しかし、負荷か回転数より大きい
場合には、アクチュエータ8かワイヤ43の引き込み動
作を行う駆動信号をアクチュエータ8に供給し、エンジ
ン2の回転数を上昇させる。
As shown in FIG. 10, in the stationary power generation mote system, when the engine 2 is started and the mode switch in the controller section 7 is turned on to "stationary power generation J", the action of supplying field current to the generator 3 is set to the running mode. When a frequency that is the same as that of the traveling generating motor or is higher than a specified value that indicates that the engine 2 is rotating is detected by the engine rotation speed detection signal, the controller section 7 moves the direction in which the wire 43 is pulled toward the actuator 8 ( A drive signal is supplied to the engine 2 in the direction in which the rotational speed increases.Meanwhile, during this time, the controller section 7
The ignition frequency is constantly detected and the supply of drive signals to the actuator 8 is stopped when the generator 3 is ready to use 100 volts of AC, that is, when the rotational speed of the engine 2 reaches 900 to 1 (10 [] rpm). In reality, depending on the load of the electrical equipment used, the actuator 8 operates to increase the opening of the throttle lever (operation to increase the engine speed) via the wire 43, or to increase the opening of the throttle lever. The engine speed and electrical load capacity are adjusted to the optimal position by performing a decreasing operation (an operation that lowers the engine speed).Specifically,
The controller section 7 constantly compares and calculates the ignition frequency and the load current detection signal from the current sensor 6,
If the load and rotation speed are the same, the drive signal to the actuator 8 is stopped. However, if the load is larger than the rotational speed, a drive signal is supplied to the actuator 8 to cause the actuator 8 to pull in the wire 43, thereby increasing the rotational speed of the engine 2.

そして、負荷か回転数より小さい場合には、アクチュエ
ータ8か戻し動作する駆動信号をアクチュエータ8に供
給し、エンジン2の回転数を低下させる。
If the load is smaller than the rotational speed, a drive signal for causing the actuator 8 to return is supplied to the actuator 8, thereby reducing the rotational speed of the engine 2.

なお、停車発電モート時に、誤ってキースイッチがオフ
になったり、或はエンジン2がストップした場合、エン
ジン2を再始動する時にアクチュエータ8がワイヤ43
を引いたままの状態ではエンジン2の始動直後に、急に
高回転になって危険である。そこて、例えば発電機3に
界磁制御信号の供給を止めるとともに、アクチュエータ
8を戻し動作させるようにすることか望ましい。
In addition, if the key switch is accidentally turned off or the engine 2 stops during the stopped power generating mode, the actuator 8 will not connect to the wire 43 when restarting the engine 2.
If the engine 2 is left pulled, the engine speed will suddenly increase to high speed immediately after starting, which is dangerous. Therefore, it is desirable, for example, to stop supplying the field control signal to the generator 3 and to return the actuator 8 to its original operation.

以上本発明の詳細な説明したか、本発明は上記実施例に
限定されるものてはなく、特許請求の範囲に記載の範囲
内であればどのようにても変更して実施することかてき
る。
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with any modifications within the scope of the claims. Ru.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、自動車かどのよう
な状態てあっても2電源を獲得することがてき、各電源
を有効に利用することがてきる。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, two power sources can be obtained no matter what state the vehicle is in, and each power source can be used effectively.

そして、発電機、インバータ部及びコントローラ部等は
極めて小型化することがてき、どのような自動車にも搭
載することができる。
Furthermore, the generator, inverter section, controller section, etc. can be extremely miniaturized and can be installed in any automobile.

また、本発明は、アクチュエータにより消費電力の負荷
に応じてエンジンの回転数を調整するとともに、アクチ
ュエータに設けた検出器により推° 進動の位置を検出
することかできるので、燃料の節約、騒音の低下を図る
ことかできるし、アクチュエータによりエンジンの回転
数を確実にアイドリング状態に戻すことがてきるのて、
自動車の走行に支障を来たすことがなく、安全である。
In addition, the present invention allows the actuator to adjust the engine rotation speed according to the power consumption load, and the detector provided in the actuator to detect the position of propulsion, resulting in fuel savings and noise reduction. It is possible to reduce the engine speed, and the actuator can reliably return the engine speed to idling.
It is safe and does not interfere with the driving of a car.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を示すものて、第1図はシンクル
ボルテージ高周波発電機を使用した発電機構の概略系統
図、第2図はデュアルボルテージ高周波発電機を使用し
た発電機構の概略系統図、第3図はインバータ部やコン
トローラ部等を一体化した他の実施例の概略系統図、第
4図は第3図に示す発電機構の概略ブロック図、第5図
は発電機の概略図、第6図はインバータ部の概略図、第
7図はコントローラ部の概略図、第8図は走行モード時
の作動系統図、第9図は走行発電モード時の作動系統図
、第10図は停止発電モート時の作動系統図、第11図
はアクチュエータの断面図、第12図はロータと推進軸
とフランジの一部の斜視図、第13図は検出器と推進軸
に設けた作用子の関係を示す側面図である。 図中、lは発電機構、2はエンジン、3は発電機、4は
インバータ部、6は電流センサ、7はコントローラ部、
8はアクチュエータ、25はハウシング、27は酸ネジ
、28は回転軸、29は永久磁石、33は推進軸、30
はロータ、31は励磁コイル、34はフランジ、35は
検出器、36は回り止め部、38は検出器の作用子、3
9は貫通孔、42はストッパ、43はワイヤである。 第4図 第5図
The drawings show embodiments of the present invention; FIG. 1 is a schematic system diagram of a power generation mechanism using a single voltage high frequency generator, and FIG. 2 is a schematic system diagram of a power generation mechanism using a dual voltage high frequency generator. Fig. 3 is a schematic system diagram of another embodiment in which the inverter section, controller section, etc. are integrated; Fig. 4 is a schematic block diagram of the power generation mechanism shown in Fig. 3; Fig. 5 is a schematic diagram of the generator; Fig. 6 is a schematic diagram of the inverter section, Fig. 7 is a schematic diagram of the controller section, Fig. 8 is an operating system diagram in running mode, Fig. 9 is an operating system diagram in running power generation mode, and Fig. 10 is a stop power generation diagram. Fig. 11 is a cross-sectional view of the actuator, Fig. 12 is a perspective view of a part of the rotor, propulsion shaft, and flange, and Fig. 13 shows the relationship between the detector and the actuator installed on the propulsion shaft. FIG. In the figure, l is a power generation mechanism, 2 is an engine, 3 is a generator, 4 is an inverter section, 6 is a current sensor, 7 is a controller section,
8 is an actuator, 25 is a housing, 27 is an acid screw, 28 is a rotating shaft, 29 is a permanent magnet, 33 is a propulsion shaft, 30
3 is a rotor, 31 is an excitation coil, 34 is a flange, 35 is a detector, 36 is a rotation stopper, 38 is an operator of the detector, 3
9 is a through hole, 42 is a stopper, and 43 is a wire. Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] エンジンにより駆動する発電機と、この発電機で発生す
る電圧を商用周波数に変換するインバータ部と、発電機
で発生する電圧を一定に調整するコントローラ部と、コ
ントローラ部からの信号により作動してアクセルワイヤ
等のスロットル系に作用するアクチュエータとを設け、
このアクチュエータは、内径部に雌ネジを形成した管状
の回転軸によりハウジング内に回転可能に支持したロー
タと、回転軸の雌ネジに螺合され軸方向に移動可能で回
転不能に支持された推進軸と、ロータの外周に臨ませて
設けたコイルと、推進軸の位置を検出する検出器とによ
り構成し、発電機で発生する電力をインバータ部に供給
して外部用電源にし、コントローラ部に接続した電流セ
ンサからの信号をインバータの負荷電流検出信号として
コントローラ部に供給するとともに、コントローラ部に
は発電機からの電圧検出信号を供給し、コントローラ部
では上記各検出信号に基づきアクチュエータに制御駆動
信号を供給してエンジンの回転数を制御することを特徴
とする自動車発電機構。
A generator driven by the engine, an inverter section that converts the voltage generated by the generator to a commercial frequency, a controller section that adjusts the voltage generated by the generator to a constant level, and an accelerator that is activated by a signal from the controller section. An actuator that acts on the throttle system such as a wire is provided,
This actuator consists of a rotor that is rotatably supported in a housing by a tubular rotating shaft with a female thread formed on its inner diameter, and a propulsion rotor that is screwed into the female thread of the rotating shaft and is movable in the axial direction but is supported non-rotatably. It consists of a shaft, a coil placed facing the outer circumference of the rotor, and a detector that detects the position of the propulsion shaft.The power generated by the generator is supplied to the inverter section as an external power source, and the controller section The signal from the connected current sensor is supplied to the controller as the load current detection signal of the inverter, and the voltage detection signal from the generator is also supplied to the controller, and the controller drives the actuator based on the above detection signals. An automobile power generation mechanism characterized by supplying a signal to control the engine speed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088106A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Electric Corp Power supply system for vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088106A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Electric Corp Power supply system for vehicle
US8860361B2 (en) 2012-10-30 2014-10-14 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle power supply system

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