(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用発電機の回転速度を検知して内燃機関の回転速度を判定する回転速度判定手段、前記車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下であり、所定の条件を満たしているとき前記内燃機関がアイドリング状態であると判定するアイドリング状態判定手段、前記アイドリング状態判定手段がアイドリング状態であると判定した後に前記車両用発電機の回転速度が増大したとき、前記車両用発電機の駆動トルクを抑制制御する駆動トルク抑制制御手段、所定の条件が成立したとき前記駆動トルクの抑制制御を無効にする駆動トルク抑制制御解除手段を備えたことを特徴とする車両用発電機の制御装置。
【請求項２】
前記アイドリング状態判定手段がアイドリング状態と判定する前記所定の回転速度を、前記内燃機関のアイドルアップ制御時におけるオーバーシュートを含む回転速度より高く設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項３】
前記アイドリング状態判定手段がアイドリング状態と判定する前記所定の条件が、前記車両用発電機の回転速度が前記所定の回転速度以下の状態を所定の時間継続したものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項４】
前記駆動トルク抑制制御手段による前記トルク抑制制御が、アイドリング状態の判定後において、前記車両用発電機の回転速度が前記所定の回転速度を超えたことを検知してなされることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項５】
前記駆動トルク抑制解除手段が前記駆動トルクの抑制制御を無効にする前記所定の条件を、前記駆動トルク抑制制御手段の制御動作が所定の時間継続したとき、または、前記車両用発電機の回転速度が減速したときと設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項６】
前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、前記車両用発電機の目標制御電圧を低下させることによりなされることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項７】
前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、前記車両用発電機の界磁電流を低下させることによりなされることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項８】
前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、前記車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に制限を加えることによりなされることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項９】
前記駆動トルク抑制解除手段が前記車両用発電機の発電率を検知し、前記発電率が所定値以下のときには前記駆動トルク抑制制御手段を動作させることなく終了させるようにしたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の車両用発電機の制御装置。
【請求項１０】
前記回転速度判定手段と、前記アイドリング状態判定手段と、前記駆動トルク抑制制御手段と、前記駆動トルク抑制制御解除手段と、前記所定の時間を計測する手段と、前記所定の条件として回転速度の減速を検知する手段とがアナログ制御回路から構成され、電圧制御装置とは一体に構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の車両用発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された内燃機関の加速から車両の発進状態が検知されたとき、車両用発電機の駆動トルクを一時的に抑制して車両の発進特性と燃費とを向上させる車両用発電機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を搭載した車両においては車両用発電機の発電量を内燃機関の運転状況により制御する技術、例えば、車両の発進時など加速時において、内燃機関の加速を検出して車両用発電機の発電量を一時的に抑制し、内燃機関のトルクを車両の加速用に重点配分して加速性を向上させると共に燃料消費量を抑制するような制御技術が実用化されている。
【０００３】
例えば、特開平９−３２７１９９号公報には内燃機関の回転数の上昇率が基準値以上になると車両用発電機の目標電圧を下げて発電量を低下させる技術が開示されているが、このような従来の制御法を示したのが図９のブロック図である。図９において、車両用発電機１は三相の電機子巻線２と界磁コイル３と電圧制御装置４とから構成されており、電圧制御装置４はＢ端子に電機子巻線２の出力電圧を受け、この電圧が分圧抵抗５および６とリップルフィルタ７とを介してコンパレータ８に供給され、コンパレータ８では後述する基準電圧と比較されて比較結果の出力がＰＷＭ変換回路１０を介してスイッチングトランジスタ１１のベースに加えられる。
【０００４】
界磁コイル３の一方の端子はバッテリ９から電力供給を受け、他方の端子は電圧制御装置４のスイッチングトランジスタ１１のコレクタに接続され、スイッチングトランジスタ１１のエミッタは接地されている。スイッチングトランジスタ１１はコンパレータ８の出力、すなわち、電機子巻線２の出力電圧の値によりＯＮ−ＯＦＦ制御され、界磁コイル３の電流がＯＮ−ＯＦＦされて電機子巻線２の出力電圧を制御し、このＯＮ−ＯＦＦのデューティ比は回転速度が一定の場合には車両用発電機１の発電量により変化し、発電量が大きいほどＯＮ期間が大となる。従って、このデューティ比をＤＦ信号として得ることにより、車両用発電機１の発電量を検知することができる。
【０００５】
コンパレータ８で比較される基準電圧は電源電圧を抵抗１２と１３とで分圧した電圧が使用されるが、抵抗１３にはトランジスタ１４と１５とで制御される抵抗１６が並列に接続されており、内燃機関制御装置１７からの信号がＧ端子に与えられ、この信号が低レベルに変位することによりトランジスタ１４と１５とがＯＮして分圧比が変えられ、基準電圧が変化して発電量が制御される。このように従来装置では、内燃機関制御装置１７が自己の監視下にある車速とスロットル開度の変化を検知して車両の発進状態や加速状態を判定し、ＤＦ端子から検知する発電量を低下させても問題のないことを判定して目標制御電圧を下げ、発電量を低下させることにより車両用発電機１の駆動トルクを低下させ、車両の加速用にトルクを重点配分するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のトルク配分の制御は内燃機関制御装置１７による発電量の制御であり、そのために車両用発電機の電圧制御装置４と内燃機関制御装置１７とを発電量の検知と制御のための専用配線で接続せねばならず、さらに、電圧制御装置４がアナログ制御であり、内燃機関制御装置１７がデジタル制御である場合には、それぞれにインターフェイス回路を必要とするものである。トルク配分の制御は車両の制御システムとしては大きな効果を持つものであるが、上記の煩雑さと余分な配線による信頼性の低下とがこの効果的な手段の採用を遅らせていると言っても過言ではない。
【０００７】
これに対して内燃機関制御装置の制御によらず、車両用発電機の制御装置自体が加速を検出して発電量を制御する技術が、例えば、特開平１１−２５２９９７号公報に開示されている。この公報に開示された技術は、車両用発電機の回転速度を検出し、この回転速度と一次遅れを持たせた回転速度との比較から内燃機関の加速を検知し、この加速に基づき発電量を制御しようとするものである。この技術によれば上記した煩雑さと信頼性の課題は解決されるが、発電機の回転速度から内燃機関の加速を検知する場合、例えば、空ブカシや変速時（特にギヤダウン時）において車両の加速状態と誤判定され、発電量を下げる結果、発電量が不足したり内燃機関の回転が異常に上昇すると言う課題を残すものであった。
【０００８】
この発明は、このような課題を解決するためのものであり、内燃機関制御装置の制御によらず、自己完結で車両の発進状態を確実に検知して発電量を制御することが可能な車両用発電機の制御装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる車両用発電機の制御装置は、車両用発電機の回転速度を検知して内燃機関の回転速度を判定する回転速度判定手段と、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下であり、所定の条件を満たしているとき内燃機関がアイドリング状態であると判定するアイドリング状態判定手段と、アイドリング状態判定手段がアイドリング状態であると判定した後に車両用発電機の回転速度が増大したとき、車両用発電機の駆動トルクを抑制制御する駆動トルク抑制制御手段と、所定の条件が成立したとき駆動トルクの抑制制御を無効にする駆動トルク抑制制御解除手段とを備えるようにしたものである。
【００１０】
また、アイドリング状態判定手段がアイドリング状態と判定する所定の回転速度を、内燃機関のアイドルアップ制御時におけるオーバーシュートを含む回転速度より高く設定したものである。
さらに、アイドリング状態判定手段がアイドリング状態と判定する所定の条件を、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下の状態を所定の時間継続するものとしたものである。
さらにまた、駆動トルク抑制制御手段によるトルク抑制動作が、アイドリング状態の判定後において、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度を超えたことを検知してなされるようにしたものである。
【００１１】
また、駆動トルク抑制解除手段が駆動トルクの抑制制御を無効にする所定の条件を、駆動トルク抑制制御手段の制御動作が所定の時間継続したとき、または、車両用発電機の回転速度が減速したときと設定したものである。
さらに、車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、車両用発電機の目標制御電圧を低下させることによりなされるようにしたものである。
さらにまた、車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、車両用発電機の界磁電流を低下させることによりなされるようにしたものである。
【００１２】
また、車両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に制限を加えることによりなされるようにしたものである。
さらに、駆動トルク抑制解除手段が車両用発電機の発電率を検知し、発電率が所定値以下のときには駆動トルク抑制制御手段を動作させることなく終了させるようにしたものである。
さらにまた、回転速度判定手段と、アイドリング状態判定手段と、駆動トルク抑制制御手段と、駆動トルク抑制制御解除手段と、所定の時間を計測するタイマ手段と、所定の条件として回転速度の減速を検知する手段とがアナログ制御回路から構成され、電圧制御装置と一体に構成されるようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１ないし図４は、この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置を説明するためのもので、図１は、システム構成を示すブロック図、図２は、図１の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図、図３は、図２に示した駆動トルク抑制判定手段の具体的な回路例、図４は、車両がギヤ変速の場合とＣＶＴの場合とにおける動作説明図であり、図中、上記の従来例と同一機能部分には同一符号が付与されている。
【００１４】
図１において、車両用発電機１は三相の電機子巻線２と界磁コイル３と電圧制御装置４とから構成されており、電圧制御装置４は電機子巻線２の出力電圧を分圧する分圧抵抗５および６と、分圧された電圧からリップルを除去するリップルフィルタ７と、このリップルフィルタ７の出力電圧と基準電圧とを比較するコンパレータ８と、コンパレータ８の出力をＰＷＭ波形に成型してスイッチング手段であるトランジスタ１１のベースに与えるＰＷＭ変換手段１０と、分圧抵抗１２および１３とトランジスタ１４および１５と抵抗１６とからなる基準電圧発生回路と、回転速度をモニタするＦＶ変換回路１８と、詳細を後述する駆動トルク抑制判定手段１９とから構成されている。
【００１５】
図２は駆動トルク抑制判定手段１９の機能ブロックを示すもので、ＰＷＭ変換手段１０の信号により発電率が５０％以下であることを判定する発電率判定手段２０と、ＦＶ変換回路１８の信号により回転速度の低下を判定する回転低下判定手段２１と、回転速度が３０００ｒｐｍ以下であることを判定する回転速度判定手段２２と、回転速度が３０００ｒｐｍ以上であることを判定する回転速度判定手段２３と、回転速度の３０００ｒｐｍ以下が５秒間継続したことを判定する継続時間判定手段２４と、これをリセットする継続時間リセット手段２５と、継続時間判定手段２４の判定をラッチする判定ラッチ手段２６と、このラッチを解除する判定ラッチ解除手段２７と、判定ラッチ手段２６と３０００ｒｐｍ超の回転速度判定手段２３との出力のＡＮＤをとるＡＮＤ回路２８と、ＡＮＤ回路２８の出力が１のときに出力が低レベルに変位するトルク抑制制御手段２９と、このとき時間をカウントする時間カウント手段３０と、時間カウント手段３０のカウントが３秒になったことを判定する継続時間判定手段３１と、ＡＮＤ回路２８の出力が０になったとき継続時間判定手段３１をリセットする継続時間リセット手段３２とから構成されている。
【００１６】
このように構成されたこの発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置において、車両用発電機１の電圧制御動作は通常の電圧制御装置と同様に、電機子巻線２の出力電圧がＢ端子から電圧制御装置４に入力されて分圧抵抗５および６により分圧され、さらに、リップルフィルタ７によりリップルが除去されてコンパレータ８に入力され、コンパレータ８にて基準電圧発生回路の基準電圧と比較されて、電機子巻線２の出力電圧が所定値以下のときにはコンパレータ８の出力によりスイッチング手段１１がＯＮして界磁コイル３に界磁電流を通電し、電機子巻線２の出力電圧が所定値以上になればスイッチング手段１１がＯＦＦして界磁電流を遮断して電機子巻線２の出力電圧を所定値に保つ。
【００１７】
ＰＷＭ変換手段１０は電機子巻線２の出力電圧と基準電圧との比較結果によりＰＷＭ信号を出力するものであり、このＰＷＭ信号によりスイッチング手段１１がＯＮ／ＯＦＦされ、界磁電流が制御されるものであるから、ＰＷＭ信号のデューティ比は車両用発電機１の発電率を示すものになる。また、ＦＶ変換回路１８は電機子巻線２の交流出力のパルス周波数を電圧に変換する周波数−電圧変換回路であり、その出力は車両用発電機１の回転速度、従って、内燃機関の回転速度に比例した電圧となる。
【００１８】
分圧抵抗１２および１３とトランジスタ１４および１５と抵抗１６とからなる基準電圧発生回路は、通常時には電源電圧が分圧抵抗１２および１３により分圧された電圧がコンパレータ８に与えられるが、ＰＷＭ信号とＦＶ変換電圧を入力する駆動トルク抑制判定手段１９が所定の条件を判定したとき、内蔵する出力トランジスタがＯＮして出力電圧が低レベルとなり、この電圧がトランジスタ１５に加わるとトランジスタ１４と１５とが共にＯＮして抵抗１３に抵抗１６が並列接続され、コンパレータ８に与える基準電圧を低下させる結果、車両用発電機１に対する目標電圧が低下し、ＰＷＭ信号のデューティ比が変化して発電率を低下させる。
【００１９】
図２の駆動トルク抑制判定手段１９にｄ端子から入力される信号は上記したように車両用発電機１の回転速度を示す電圧値であり、この電圧を入力して回転速度判定手段２２が車両用発電機１の回転速度が３０００ｒｐｍ以下であることを判定する。この判定は、内燃機関と車両用発電機１との回転比がほぼ１：２であるから、内燃機関が１５００ｒｐｍ以下であることを判定するものであり、この１５００ｒｐｍは内燃機関のアイドルアップ時における回転速度やオーバーシュートを含めたアイドリング回転速度の上限値から決められるものである。
【００２０】
回転速度判定手段２２により内燃機関の回転速度がアイドリング回転であると判定されると、この判定結果は継続時間判定手段２４に入力され、アイドリング回転が５秒間継続すると継続時間判定手段２４の出力により判定ラッチ手段２６の判定が論理１として固定される。アイドリング回転が５秒間継続しなければ判定ラッチ手段２６の論理は０であり、判定ラッチ手段２６の論理が１になった場合、判定ラッチ解除手段２７の出力でのみ０に戻すことができる。また、５秒以内に内燃機関の回転が上昇し、車両用発電機１の回転速度が３０００ｒｐｍを超えた場合には回転速度判定手段２３の出力により継続時間リセット手段２５が動作して継続時間判定手段２４をリセットする。すなわち、継続時間判定手段２４と継続時間リセット手段２５と判定ラッチ手段２６とでアイドリング回転が５秒間継続したことによりアイドリング状態と判定するアイドリング状態判定手段を構成するものである。
【００２１】
アイドリング状態が５秒間継続して判定ラッチ手段２６の論理が１になり、その後に車両用発電機１の回転速度が３０００ｒｐｍを超えた場合、ＡＮＤ回路２８の出力は１となり、これがトルク抑制制御手段２９に入力されると、トルク抑制制御手段２９の例えばオープンコレクタの最終段トランジスタがＯＮするなどして出力端子ｅが低レベルに変化し、これにより図１のトランジスタ１５がＯＮして目標電圧を低下させ、車両用発電機１の発電率を低下させる。
【００２２】
ＡＮＤ回路２８の出力は時間カウント手段３０にも入力されており、時間カウント手段３０のカウントが３秒になったことを判定して継続時間判定手段３１が判定ラッチ解除手段２７に信号を与え、判定ラッチ解除手段２７の信号により判定ラッチ手段２６の論理が０に戻る。これによりＡＮＤ回路２８の出力が０になり、トルク抑制制御手段２９の動作が終了すると共に、継続時間リセット手段３２に論理０が入力されて継続時間判定手段３１をリセットする。
【００２３】
判定ラッチ解除手段２７の解除動作は継続時間判定手段３１の出力の他に発電率判定手段２０と回転低下判定手段２１の出力によっても動作する。発電率判定手段２０は車両用発電機１の発電率が５０％以下のとき動作するものであり、トルク抑制制御手段２９の出力により発電率が低下したときに動作を完了させると共に、すでに発電率が５０％以下のときにはトルク抑制制御手段２９を動作させない（させる必要がない）。また、回転低下判定手段２１は、トルク抑制制御手段２９の動作中に内燃機関の回転速度が減速した場合にトルク抑制制御手段２９の動作を完了させるものであり、変速装置のギヤ段が一速から二速に変わった場合にトルク抑制制御手段２９の動作を終了させ、空ブカシを行った場合にもトルク制御を継続させず終了させるものである。すなわち、継続時間判定手段３１と回転低下判定手段２１と判定ラッチ解除手段２７とで駆動トルク抑制制御解除手段を構成するものである。
【００２４】
図４はこの状態を示したもので、図の（ａ）はＭＴ車や通常のＡＴ車の場合を示し、（ｂ）はＣＶＴ車の場合を示すものである。いずれの場合にも慣性走行から停車に移行すると内燃機関はアイドリング回転に低下し、例えば５秒間継続すると判定ラッチ手段２６が論理１となる。続いて変速機がＮレンジとされ、再びＤレンジとされても内燃機関の回転が設定回転数（例えば１５００ｒｐｍ）を超えない限り回転変動に対して判定ラッチ手段２６は論理１を継続し、車両が再スタートして内燃機関の回転が設定回転数を超えるとトルク抑制制御手段２９が動作して車両の駆動トルクが増大する。ＭＴ車や通常のＡＴ車の場合にはギヤチェンジがあるため、ギヤチェンジの段階で回転低下が判定されてトルク抑制制御手段２９は動作を停止し、ＣＶＴ車の場合は継続時間判定手段３１の動作でトルク抑制制御手段２９の動作が停止してこの間の加速性能と燃費とを改善する。
【００２５】
このように、アイドリング回転が所定の時間継続した後に回転が上昇したときトルク抑制制御手段２９が動作し、時間経過、または、回転の低下を検出すると同時にトルク抑制制御手段２９は動作を解除するので、有効に加速性能と燃費とを改善しながら空ブカシなどに対してはトルク抑制制御を継続させないことになる。また、この駆動トルク抑制判定手段１９は、電圧制御装置内にマイクロコンピュータを含むＥＣＵなどを設けることにより容易に構成できるが、図３はこれをアナログ回路にて実現することにより、電圧制御回路との間のインターフェイスを不要とした場合の例を示したものである。
【００２６】
図３において、コンパレータ３３と基準電圧回路３４とトランジスタ３５および３６とで３０００ｒｐｍ以下を判定する回転速度判定手段２２と３０００ｒｐｍ超を判定する回転速度判定手段２３とを構成する。トランジスタ３７および３８とコンデンサ３９とコンパレータ４０と基準電圧回路４１とは継続時間判定手段２４と継続時間リセット手段２５とを構成する。トランジスタ４２と４３と４４とは判定ラッチ手段２６と判定ラッチ解除手段２７とを構成する。４５はＡＮＤ回路であり、トランジスタ４６はトルク抑制制御手段２９を形成するものである。また、トランジスタ４７〜５０とコンデンサ５１とは時間カウント手段３０と継続時間リセット手段３２とを形成し、コンパレータ５２と基準電圧回路５３とトランジスタ５４とは継続時間判定手段３１を構成する。また、トランジスタ５５および５６とコンデンサ５７とは回転低下判定手段２１を構成し、コンパレータ５８と基準電圧回路５９とトランジスタ６０とは発電率判定手段２０を構成する。
【００２７】
基準電圧回路３４はＦＶ変換回路１８の３０００ｒｐｍ相当の電圧を保持しており、ｄ端子から入力されるＦＶ変換回路１８の電圧が基準電圧回路３４の電圧より低いとき、すなわち車両用発電機１が３０００ｒｐｍ以下のときにはコンパレータ３３の出力によりトランジスタ３５と３６とはＯＮ状態にある。トランジスタ３５と３６とがＯＮのとき、トランジスタ３７は０Ｎ、トランジスタ３８はＯＦＦになるためコンデンサ３９は定電流で充電され、所定の上昇率で電圧が上昇する。基準電圧回路４１の電圧はコンデンサ３９が５秒間充電され続けたときの電圧に設定されており、従って車両用発電機１が３０００ｒｐｍ以下の状態を５秒間継続すればコンパレータ４０がトランジスタ４２を駆動する。
【００２８】
このとき、３０００ｒｐｍ超の回転速度判定手段２３となるトランジスタ３６のコレクタ電圧は低レベルであり、端子ａの論理が０の状態である。トランジスタ４２がコンパレータ４０に駆動されるとトランジスタ４４がＯＮになり、トランジスタ４４がＯＮになるとトランジスタ４３がＯＮになりトランジスタ４４とトランジスタ４３とでラッチループが成立してＡＮＤ回路４５に対する論理１が保持され、トランジスタ４３のベースに接続されたｂ、ｃ、ｇ端子が０レベルにならない限り保持され続けることになる。
【００２９】
車両用発電機１が３０００ｒｐｍ以上になってｄ端子の電圧が基準電圧回路３４の電圧以上になるとトランジスタ３５と３６とはＯＦＦになり、トランジスタ３７がＯＦＦ、トランジスタ３８がＯＮになる結果、コンデンサ３９の充電電圧は放電されて継続時間リセット手段２５が動作したことになる。トランジスタ３６がＯＦＦになると端子ａは高レベルとなって論理１が成立し、これがＡＮＤ回路４５に加えられるが、このときトランジスタ４４の出力が論理１であればＡＮＤ回路４５がトランジスタ４６と、４７と、４９とを駆動する。
【００３０】
トランジスタ４６がＯＮになるとｅ端子は低レベルとなり、図１のトランジスタ１５がＯＮとなって基準電圧を低下させ、車両用発電機１の目標電圧と発電率とを低下させる。トランジスタ４７と４９とがＯＮになると、トランジスタ４８がＯＮ、トランジスタ５０がＯＦＦとなってコンデンサ５１は定電流にて充電され、所定の上昇率で電圧が上昇する。基準電圧回路５３の電圧はコンデンサ５１が３秒間充電され続けたときの電圧に設定されており、従って、３秒間でトランジスタ５４がＯＮして端子ｂは低レベルとなり、ＯＮし続けていたトランジスタ４３とトランジスタ４４とをＯＦＦにしてＡＮＤ回路４５に対する論理出力を０にし、トランジスタ４６と、４７と、４９とをＯＦＦにする。
【００３１】
トランジスタ４７と４９とがＯＦＦになるとトランジスタ４８がＯＦＦ、トランジスタ５０がＯＮとなってコンデンサ５１の充電電圧を放電し、コンデンサ５１による時間カウントをリセットする。ｄ端子から入力されるＦＶ変換回路１８の電圧はトランジスタ５５とコンデンサ５７とに加えられるが、トランジスタ５５はエミッタとベースとが同電位であるため動作せず、コンデンサ５７がＦＶ変換回路１８の電圧に充電される。この状態において車両用発電機１の回転が低下するとｄ端子の電圧も低下するため、トランジスタ５５はエミッタ電圧よりベース電圧が低下してＯＮ状態となり、トランジスタ５６がＯＮしてｃ端子はトランジスタ４３のベース電圧をプルダウンしてラッチループが成立してＯＮし続けていたトランジスタ４３とトランジスタ４４とをＯＦＦにしてＡＮＤ回路４５に対する論理を０にし、回転の低下により駆動トルク抑制制御を終了させることになる。すなわち、トランジスタ５５とコンデンサ５７とはピーク検出回路を構成するものである。
【００３２】
基準電圧回路５９は車両用発電機１の発電率、従って、ＰＷＭ変換手段１０のデューティが５０％になったときの電圧平均値に設定されている。従って、ｆ端子からコンパレータ５８に入力されるＰＷＭ変換手段１０のデューティが５０％以下であるときにはトランジスタ６０はＯＮ状態になってｇ端子からトランジスタ４３のベース電圧をプルダウンし駆動トルク抑制制御を終了させる。このようにこの発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置では内燃機関制御装置との間に余分な配線やインターフェイスを必要とせず、自己完結にて発進状態を確実に検知して発電量を制御することができるものである。
【００３３】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による車両用発電機の制御装置のシステム構成を示すブロック図、図６は、図５の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図であり、この実施の形態は、駆動トルク抑制判定手段により直接ＰＷＭ信号を制御するようにしたものである。図５を図１と比較してみると、コンパレータ８に対する基準電圧発生回路は抵抗１２と１３のみにて構成されており、従って、駆動トルク抑制判定手段１９には図１における基準電圧発生回路のトランジスタ１５を制御する出力がなく、駆動トルク抑制判定手段１９の出力はＰＷＭ変換手段１０に対する出力である。
【００３４】
また、図５の駆動トルク抑制判定手段１９においては、図２における判定ラッチ解除手段２７の解除条件の一つであり、ＰＷＭ変換手段１０からの信号による発電率判定手段２０がなく、駆動トルク抑制判定手段１９からの出力がＰＷＭ変換手段１０を制御するトルク抑制制御手段６１に換わっており、トルク抑制制御手段６１はＰＷＭ変換手段１０によるＰＷＭ信号のデューティの上限を５０％に制御するような信号を出力する。このように出力制御する内容が異なる以外は実施の形態１と同様である。
【００３５】
このように構成されたこの発明の実施の形態２による車両用発電機の制御装置においても駆動トルク抑制判定手段１９がＦＶ変換回路１８の出力から３０００ｒｐｍ以下の判定と３０００ｒｐｍ超の判定とを行うことにより、車両の発進状態を検知し、ＰＷＭ信号のデューティの上限を５０％に制御することにより車両用発電機１の発電率を制御すると共に、時間経過と回転低下の判定とにより発電率制御、すなわち、トルク抑制制御手段６１の動作を終了させるものであり、実施の形態１と同様の効果が得られるものである。
【００３６】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３による車両用発電機の制御装置のシステム構成を示すブロック図、図８は、図７の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図であり、この実施の形態は、駆動トルク抑制判定手段により界磁コイルの電流を制限するようにしたものである。
【００３７】
そのために、図７のシステム構成を示すブロック図に示すように、スイッチング手段１１のエミッタとアース間には検出抵抗６２が接続され、検出抵抗６２の両端電圧が界磁電流の換算値として駆動トルク抑制判定手段１９に入力される。また、スイッチング手段１１のベースとアース間にはトランジスタ６３が接続され、駆動トルク抑制判定手段１９により制御される。なお、コンパレータ８に対する基準電圧は実施の形態２と同様に抵抗１２と１３のみの構成である。また、図８の駆動トルク抑制判定手段１９の機能構成は実施の形態２の場合と類似であるが、トルク抑制制御手段６４にはトルク抑制時における界磁電流の制限値を判定する判定機能が付与されており、抵抗６２の両端電圧が電圧降下測定手段６５を介してトルク抑制制御手段６４に入力されるように構成されている。
【００３８】
このように構成されたこの発明の実施の形態２による車両用発電機の制御装置において、駆動トルク抑制判定手段１９がＦＶ変換回路１８の出力から３０００ｒｐｍ以下の判定と３０００ｒｐｍ超の判定とを行うことにより車両の発進状態を検知し、発進状態と判定したときに実施の形態１の場合と同様にトルク抑制制御手段６４に論理信号１を与える。トルク抑制制御手段６４はこの論理信号と電圧降下測定手段６５の出力とを入力して界磁電流が所定値以上の場合には信号を出力し、図１のトランジスタ６３を制御して界磁電流を抑制する。界磁電流の抑制解除の条件は時間経過と回転低下の判定とであり、これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明の車両用発電機の制御装置において、請求項１に記載の発明によれば、車両用発電機の制御装置に、発電機の回転速度から内燃機関の回転速度を判定する回転速度判定手段と、発電機の回転速度が所定値以下であり、所定の条件を満たしているときに内燃機関がアイドリング状態にあると判定するアイドリング状態判定手段と、アイドリング状態にあると判定した後に発電機の回転速度が増大したとき、発電機の駆動トルクを抑制する駆動トルク抑制制御手段と、所定の条件が成立したとき駆動トルクの抑制制御を無効にする駆動トルク抑制解除手段とを備えるようにしたので、内燃機関の制御装置とは無関係に、車両用発電機の回転速度の変化から車両の発進状態を誤判定することなく確実に検知し、これに対応して発電機の駆動トルクを抑制することができるものであり、そのために専用電線の追加を必要とせず、容易にトルク配分の制御を採用することが可能になるものである。
【００４０】
また、請求項２に記載の発明によれば、内燃機関のアイドルアップ制御時におけるオーバーシュートを含む回転速度からアイドリング状態と判定するようにしたので、車両の使用条件に関わらず、確実に発進状態を検知して発電機の駆動トルクを抑制することができるものである。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、アイドリング状態と判定する所定の条件を、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下の状態を所定の時間継続するものとしたので、空ブカシが繰り返し行われた場合にこれを発進状態と誤認識することを確実に避けることができるものである。
【００４１】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、駆動トルク抑制制御手段によるトルク抑制の制御動作が、アイドリング状態の判定後において、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度を超えたことを検知してなされるようにしたので、実際の発進状態を確実に判定することができるものである。
また、請求項５に記載の発明によれば、駆動トルク抑制解除手段が駆動トルクの抑制制御を無効にする所定の条件を、駆動トルク抑制制御手段の制御動作が所定の時間継続したとき、または、車両用発電機の回転速度が減速したときと設定したので、ギヤ変速車両においては一速走行時のみ、ＣＶＴ車両においては所定の時間のみが駆動トルク抑制期間となり、不必要な駆動トルク抑制制御を排除することが可能になるものである。
【００４２】
また、請求項６に記載の発明によれば、車両用発電機の駆動トルクの抑制制御を、車両用発電機の目標制御電圧を低下させることにより行い、さらに、請求項７に記載の発明では、車両用発電機の界磁電流を低下させることにより行い、さらにまた、請求項８に記載の発明では、車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に制限を加えることにより行うようにしたので、容易に請求項１の場合の効果を得ることができるものである。
【００４３】
また、請求項９に記載の発明によれば、駆動トルク抑制解除手段が車両用発電機の発電率を検知し、発電率が所定値以下のときには駆動トルク抑制制御手段を動作させることなく終了させるようにしたので、発電機の駆動トルクが小さい場合にさらに制御が追加されることがなく、発電量が不足状態になることを防止することができ、さらに、請求項１０に記載の発明によれば、アイドリング状態判定手段などの各判定手段と、駆動トルク抑制制御手段などの各制御手段と、タイマ機能などの検知手段をアナログ回路により構成し、電圧制御手段と一体に構成したので、駆動トルク抑制手段と電圧制御手段との間に特別なインターフェイスを必要とすることなく、装着性の良好な車両用発電機の制御装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置のブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の具体的な回路例である。
【図４】  この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御装置の動作説明図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による車両用発電機の制御装置のブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態２による車両用発電機の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態３による車両用発電機の制御装置のブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態３による車両用発電機の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示すブロック図である。
【図９】  従来の車両用発電機の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  車両用発電機、２  電機子巻線、３  界磁コイル、
４  電圧制御装置、５、６  分圧抵抗、７  リップルフィルタ、
８、３３、４０、５２、５８  コンパレータ、１０  ＰＷＭ変換手段、
１１  スイッチング手段、１２、１３  分圧抵抗、
１４、１５、トランジスタ、１６  抵抗、１８  ＦＶ変換回路、
１９  駆動トルク抑制判定手段、２０  発電率判定手段、
２１  回転低下判定手段、２２、２３  回転速度判定手段、
２４、３１  継続時間判定手段、２５、３２  継続時間リセット手段、
２６  判定ラッチ手段、２７  判定ラッチ解除手段、２８  ＡＮＤ回路、
２９、６１、６４  駆動トルク抑制制御手段、３０  時間カウント手段、
６２  検出抵抗、６３  トランジスタ。
【図１】
0003654208.tif 000002
【図２】
0003654208.tif 000003
【図３】
0003654208.tif 000004
【図４】
0003654208.tif 000005
【図５】
0003654208.tif 000006
【図６】
0003654208.tif 000007
【図７】
0003654208.tif 000008
【図８】
0003654208.tif 000009
【図９】
0003654208.tif 000010