(57)【要約】  オルタネータ制御装置であって、第１制御装置と、第１制御装置に、オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第２制御装置とを備え、指示信号は、発電指示信号と無発電指示信号とを選択的に含み、第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、第１制御装置から発電指示信号を受信する場合には、オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、第１制御装置から無発電指示信号を受信する場合には、無発電指示信号に従ってオルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、第２制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで無発電指示信号を第１制御装置に周期的に送信する。
2014073097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第２制御装置とを備え、
前記指示信号は、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含み、
前記第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記第２制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記第２制御装置から前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、
前記第２制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第１制御装置に周期的に送信することを特徴とする、オルタネータ制御装置。
【請求項２】
前記所定条件は、電源電圧の検出値が所定基準値より大きくなることである、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項３】
前記所定基準値は、前記所定閾値と等しい、請求項２に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項４】
前記所定条件は、エンジン始動完了後から所定時間経過したことである、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項５】
前記第２制御装置は、スタータ作動時又はそれ以前に前記無発電指示信号の送信を開始し、前記所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第１制御装置に周期的に送信する、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項６】
前記エンジン始動完了後は、エンジンが完爆に移行したと判定する完爆判定後である、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項７】
前記第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値以下となった場合であって、前記第１制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項８】
前記第１制御装置は、ＬＩＮ（Local
Interconnect Network）プロトコルに適合したレギュレータであり、前記第１制御装置と前記第２制御装置とは、ＬＩＮプロトコルに基づいて通信する、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項９】
オルタネータを制御するレギュレータに、前記オルタネータの発電に関する指示信号であって、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含む指示信号を周期的に送信する制御装置であって、前記レギュレータが、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持する、制御装置において、
エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記レギュレータに周期的に送信することを特徴とする、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オルタネータを制御するオルタネータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、イグニッションキーがオンされたときに外部制御装置から送られてくるキーオン信号を受信したときに、車両用発電機の発電を抑制する発電抑制の解除動作を停止し、その後、外部制御装置から発電抑制を指示する発電制御信号が送られてこない状態を検出したときに発電抑制の解除動作を再開する車両用発電制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用発電制御装置は、外部制御装置から発電抑制を指示する発電制御信号が送られてこない状態を検出してから所定時間経過した後に、発電抑制解除手段による発電抑制の解除動作を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-263720号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１の構成の如く、通信バスで接続される２つの制御装置（外部制御装置と車両用発電制御装置）により協動してオルタネータを制御する構成においては、スレーブ側の制御装置（車両用発電制御装置）は、電源電圧(バッテリ電圧)の検出値が所定閾値より小さくなった場合に、オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように(例えば最大発電量となるように)オルタネータを制御する機能（プライオリティチャージ機能）を備える。【０００５】
エンジン始動時にはスタータの駆動により電源電圧が一時的に低下するが、この際にプライオリティチャージ機能が働くと、オルタネータのトルクの急増に起因してエンジンの始動性が悪化する（エンジン回転が上昇しにくくなって完爆に移行する時間が長くなってしまう）という問題が生じる。【０００６】
このため、エンジン始動時に、プライオリティチャージ機能が作動しないように、マスタ側の制御装置（外部制御装置）からスレーブ側の制御装置に無発電指示信号を送信する構成が考えられる。無発電指示信号は、マスタ側の制御装置からの各種制御信号のうち、プライオリティチャージ機能よりも優先度の高い限られた指示信号であり、かかる無発電指示信号をスレーブ側の制御装置を受信すると、スレーブ側の制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合でも、プライオリティチャージ機能を実現することはない。【０００７】
しかしながら、エンジン完爆判定後(スタータオフ時)に無発電指示信号を停止させた場合、その時点で電源電圧の復帰が不十分である場合には、その時点でプライオリティチャージ機能が働きうる。エンジン始動後において、プライオリティチャージ機能が作動すると、エンジン回転数の望ましくない低下やエンスト（エンジンストール）が生じる虞がある。【０００８】
この点、上記の特許文献１の構成では、エンジンが完爆に移行するまで発電抑制制御を行うものであるので、エンジンの始動性の悪化を防止できるものの、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストを防止することができない虞がある。また、上記の特許文献１の構成では、スレーブ側の制御装置である車両用発電制御装置において、所定時間の経過等の判定機能を含む特別な機能を持たせる必要がある。【０００９】
そこで、本発明は、スレーブ側の制御装置に、かかる特別な機能を持たせることなく、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストの可能性を低減することが可能なオルタネータ制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一局面によれば、オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第２制御装置とを備え、
前記指示信号は、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含み、
前記第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記第１制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記第１制御装置から前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、
前記第２制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第１制御装置に周期的に送信することを特徴とする、オルタネータ制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スレーブ側の制御装置に、かかる特別な機能を持たせることなく、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストの可能性を低減することが可能なオルタネータ制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施例によるオルタネータ制御装置１を含むシステムの主要構成を示す図である。
【図２】エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図である。
【図４】比較例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図である。
【図５】エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１４】
図１は、一実施例によるオルタネータ制御装置１を含むシステムの主要構成を示す図である。オルタネータ制御装置１は、オルタネータ６０を制御する装置である。尚、オルタネータ６０は、エンジン（図示せず）に接続され、エンジンの回転に基づいて発電する。オルタネータ６０により発電された電力は、車両の電気負荷５０で消費される。電気負荷５０は、多種態様であり、例えばスタータ５２、ブロアモータ、ワイパー等を含む。また、オルタネータ６０により発電された電力は、車載のバッテリ４０の充電に利用されてもよい。
【００１５】
オルタネータ制御装置１は、図１に示すように、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０と、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）レギュレータ２０とを含む。ＥＣＵ１０とＬＩＮレギュレータ２０とは、ＬＩＮバス（ＬＩＮ通信ライン）３０を介して接続される。ＥＣＵ１０とＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮプロトコルに基づいて通信する。ＬＩＮプロトコルは、マスタ・スレーブ方式であり、ＥＣＵ１０は、マスタとして機能し、ＬＩＮレギュレータ２０は、スレーブとして機能する。尚、ＬＩＮレギュレータ２０以外の制御装置がスレーブとしてＥＣＵ１０に接続されてもよい。
【００１６】
ＥＣＵ１０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されてよい。ＲＯＭのような記憶装置１２には、ＬＩＮ通信ソフトウェアが格納される。尚、ＥＣＵ１０は、エンジンを制御するＥＣＵ等の任意のＥＣＵにより実現されてよい。また、ＥＣＵ１０の機能は複数のＥＣＵにより実現されてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ１０は、オルタネータ６０の発電に関する指示信号を生成し、生成した指示信号をＬＩＮレギュレータ２０にＬＩＮバス３０を介して送信する。オルタネータ６０の発電に関する指示信号は、オルタネータ６０の発電量に関する目標値を指示する任意の形式の信号であってよく、例えばオルタネータ６０の出力電圧（発電電圧）や発電デューティの目標値を指示する信号であってよい。ＥＣＵ１０は、通常スケジューリング状態では、所定周期Ｔ１で指示信号をＬＩＮレギュレータ２０に送信する。
【００１８】
指示信号は、オルタネータ６０の発電状態を引き起こす発電指示信号と、オルタネータ６０の無発電状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含む。無発電指示信号は、オルタネータ６０の励磁コイルに励磁電流が流されない状態（オルタネータ６０の無発電状態）を形成するための信号である。無発電指示信号は、オルタネータ６０の出力電圧の指示値が“０”である信号であってよい。他方、発電指示信号は、オルタネータ６０の励磁コイルに励磁電流が流される状態（オルタネータ６０の発電状態）を形成するための信号である。発電指示信号は、オルタネータ６０の出力電圧の指示値が“０”以外である信号であってよい。
【００１９】
尚、指示信号は、オルタネータ６０の出力電圧（発電電圧）の指示値(目標値)に加えて、オルタネータ６０の出力電圧（発電電圧）の増加勾配に関する指示値(上限値等を含む)や、オルタネータ６０の励磁電流に関する指示値等を含んでよい。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、スタータ５２のオン／オフ状態を示す情報を取得する。ＥＣＵ１０は、スタータオン信号に基づいて、エンジン始動時(始動開始時)を判定する。例えば、ＥＣＵ１０は、スタータオン信号が発生した場合に、エンジン始動が開始されたと判断する。尚、ＥＣＵ１０は、これらに代えて又は加えて、他の情報（イグニッションオン信号等）に基づいて、エンジン始動時を判定してもよい。エンジン始動が開始されたと判断した場合、ＥＣＵ１０は、無発電指示信号をＬＩＮレギュレータ２０にＬＩＮバス３０を介して所定周期Ｔ１で送信する。
【００２１】
ＥＣＵ１０は、エンジンが完爆に移行したとの判定結果（完爆判定）を示す情報(例えば完爆フラグ)やスタータ５２のオン／オフ状態を示す情報を取得する。ＥＣＵ１０は、これらの情報に基づいて、エンジン始動完了時を検出する。例えば、ＥＣＵ１０は、完爆フラグが立てられ、且つ、スタータオフ信号が検出された場合に、エンジン始動が完了したと判断する。尚、ＥＣＵ１０は、完爆フラグのみやスタータオフ信号のみに基づいて、エンジン始動完了時を判定してもよいし、これらに代えて又は加えて、他の情報に基づいて、エンジン始動完了時を判定してもよい。尚、ＥＣＵ１０によるエンジン始動完了時の動作については図３を参照して後述する。
【００２２】
ＬＩＮレギュレータ２０は、ＩＣから構成されてよい。ＬＩＮレギュレータ２０は、好ましくは、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）が規格統一を推進するレギュレータ仕様を有する。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、かかるレギュレータ仕様を有するInfineon製TLE8880やBosch製CR665等であってよい。ＬＩＮレギュレータ２０は、図1に模式的に示すように、オルタネータ６０本体に組み込まれてもよい。
【００２３】
ＬＩＮレギュレータ２０には、バッテリ４０が接続される。ＬＩＮレギュレータ２０は、バッテリ４０の電圧(電源電圧)を検出する機能を備える。ＬＩＮレギュレータ２０は、所定周期毎に電源電圧を検出する。この所定周期は、所定周期Ｔ１と同一であってもよい。
【００２４】
ＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮバス３０を介してＥＣＵ１０から指示信号を受信する。また、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮバス３０を介してＥＣＵ１０に電源電圧の検出値を所定周期毎に送信する。この所定周期は、所定周期Ｔ１と同一であってもよい。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０からの指示信号に対する返信信号（応答値）として電源電圧の検出値をＥＣＵ１０に返信する。
【００２５】
ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から発電指示信号を受信した場合、発電指示信号に係る指示値（例えば発電電圧の目標値）が実現されるように、オルタネータ６０を制御する。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、発電指示信号に係る指示値が実現されるように、オルタネータ６０の励磁コイルに印加される励磁電流駆動デューティ（発電デューティ）を決定する。ＬＩＮレギュレータ２０は、発電デューティを徐変させる徐励機能を有してもよい。徐励機能を実現する場合、ＬＩＮレギュレータ２０は、発電指示信号に係る指示値に対応する発電デューティに向けて、発電デューティを徐々に増加させる。尚、この際、ＬＩＮレギュレータ２０は、指示信号に含まれうる増加勾配に関する指示値に従って、発電デューティの増加勾配を決定してもよい。
【００２６】
ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から無発電指示信号を受信した場合、オルタネータ６０の励磁コイルに印加される励磁電流を０にする（即ち発電デューティを０％に設定する）。
【００２７】
ＬＩＮレギュレータ２０は、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合に、オルタネータ６０の発電量が所定基準より高くなるようにオルタネータを制御するプライオリティチャージ機能を備える。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合、オルタネータ６０が最大発電能力で動作するように制御する。即ち、上述の徐励機能を実現せず、オルタネータ６０の発電デューティを一気に最大デューティ（１００％）に設定する。これにより、オルタネータ６０による電気負荷５０への電力供給能力が瞬時に増加するので（これにより電源電圧が急速に回復するので）、例えば、バッテリ４０が過度に放電した場合や、バッテリ４０が劣化して内部抵抗が大きくなっている状態、あるいは、バッテリ４０が接触不良の状態である場合等においても、電源電圧の低下に起因した電気負荷５０の誤動作等を防止することができる。
【００２８】
尚、プライオリティチャージ作動閾値は、電気負荷５０の正常動作を維持できるような電源電圧の許容最小値に対応してよく、当該許容最小値に所定のマージンを持たせた値であってもよい。
【００２９】
ＬＩＮレギュレータ２０のプライオリティチャージ機能は、ＥＣＵ１０から無発電指示信号を受信した場合に、非作動となる。即ち、ＬＩＮレギュレータ２０にＥＣＵ１０から無発電指示信号が送信されている状況下では、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合でも、プライオリティチャージ機能は作動されない。他方、ＬＩＮレギュレータ２０のプライオリティチャージ機能は、ＥＣＵ１０からの他の指示信号（例えば発電指示信号）に対しては阻害されない。従って、ＬＩＮレギュレータ２０にＥＣＵ１０から発電指示信号が送信されている状況下では、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合、プライオリティチャージ機能が働く（この場合、発電指示信号に係る指示値とは無関係に、プライオリティチャージ機能に基づくオルタネータ６０の発電制御が実行される）。このように、ＬＩＮレギュレータ２０は、無発電指示信号を受信している場合のみ、プライオリティチャージ機能を発動させないように構成される。尚、このような構成（無発電指示信号とプライオリティチャージ機能との関係等に関するロジック）は、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したＬＩＮレギュレータ２０には、既に組み込まれている。
【００３０】
図２は、エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。図２に示す処理は、ＥＣＵ１０のＣＰＵがＬＩＮ通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図２に示す処理は、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図２に示す処理の開始時点では、上述の如く、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ６０は、無発電状態である。
【００３１】
ステップ２００では、ＥＣＵ１０は、例えば完爆フラグやスタータオフ信号に基づいて、エンジン始動完了時を検出する。
【００３２】
ステップ２０２では、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮバス３０を介してＬＩＮレギュレータ２０から取得したバッテリ４０の電圧(電源電圧)の検出値（最新の検出値）に基づいて、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かを判定する。電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きい場合には、ステップ２０４に進み、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも小さい場合には、ステップ２０６に進む。尚、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値と同一であるときは、ステップ２０４と２０６のいずれに進んでもよい（プライオリティチャージ作動閾値の定め方に依存する）。
【００３３】
ステップ２０４では、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信を停止し、発電指示信号の送信を開始することで、通常制御状態となる。尚、発電指示信号におけるオルタネータ６０の発電量に関する目標値は、任意の態様で決定されてよい。一般的に、オルタネータ６０の発電電圧は、車両走行状態に応じて最適制御される。例えば、オルタネータ６０の発電によるエンジンの負荷を低減するために、車両のアイドリング時や定速走行時には発電電圧が低減され、減速時に発電電圧が増加されてもよい。また、加速時には、バッテリ４０の入出力電流の積算値が所定の目標値に近づくようにオルタネータ６０の発電電圧が調整されてもよい。
【００３４】
通常制御状態では、ＥＣＵ１０は、オルタネータ６０の発電量に関する目標値を上述の如く決定すると、その目標値を指示する指示信号をＬＩＮレギュレータ２０にＬＩＮバス３０を介して所定周期Ｔ１で送信する。この際の指示信号は、典型的には、無発電指示信号ではなく、従って、オルタネータ６０は無発電状態から発電状態へと移行する。
【００３５】
ステップ２０６では、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信を継続し、ステップ２０２に戻る。このようにして、ＥＣＵ１０は、エンジン始動時に、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信を行い、エンジン始動完了後、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなるまで、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信を継続する。
【００３６】
ところで、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止される場合には、無発電指示信号の送信の停止後直ぐにプライオリティチャージが作動して、エンジン回転数の低下やエンストが生じる虞がある。これに対して、図２に示す処理によれば、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなってから無発電指示信号の送信が停止される。これにより、エンジン始動完了後（完爆判定後）において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
【００３７】
尚、図２に示す処理では、ＥＣＵ１０は、エンジン始動完了時を検出してから電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かの判定を開始しているが（ステップ２０２）、エンジン始動完了前から、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かの判定を開始していてもよい。この場合、エンジン始動完了前に、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなった場合には、その時点で通常制御状態に移行してもよい。
【００３８】
図３は、本実施例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図であり、上から順に、スタータ５２の作動状態（オン／オフ状態）、エンジン回転数、電源電圧、オルタネータ６０の発電デューティ、及び、無発電指示信号の状態（オン／オフ状態）を示す。尚、エンジン回転数の時系列に対しては、完爆フラグがセットされる際のエンジン完爆判定閾値が点線にて示されている。また、電源電圧の時系列に対しては、プライオリティチャージ作動閾値が点線にて示されている。また、無発電指示信号のオン状態は、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信が行われている状態に対応し、無発電指示信号のオフ状態は、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信が停止されている状態（ＬＩＮレギュレータ２０への発電指示信号の送信が行われている状態）に対応する。
【００３９】
図３を参照するに、イグニッションスイッチがオンとなると、ＥＣＵ１０からの発電指示信号を受けて、オルタネータ６０の発電デューティが所定値に立ち上がる。その後、スタータ５２が作動し（図３の（Ａ）参照）、一時的にバッテリ４０から電力が持ち出されることによって電源電圧が低下する（図３の（Ｂ）参照）。また、スタータ５２の作動開始時からは（クランキング時は）始動性を向上させるために、上述の如く無発電指示信号の送信が行われる（図３の（Ｊ１）参照）。これにより、スタータ５２の動作中、オルタネータ６０の発電デューティが０％となり（図３の（Ｃ）参照）、エンジン始動性が向上する。エンジン回転数がエンジン完爆判定閾値に達すると（図３の（Ｄ）参照）、スタータ５２がオフされる。この時点では、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低いので（図３の（Ｉ）参照）、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信が維持される（図３の（Ｊ２）参照）。これにより、オルタネータ６０の発電デューティが０に維持され、エンジン始動完了直後にプライオリティチャージが作動することが防止される（図３の（Ｋ）参照）。バッテリ４０からの電力の一時的な持ち出しがなくなり、電源電圧が回復し、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなると（図３の（Ｌ）参照）、その時点で、ＬＩＮレギュレータ２０への無発電指示信号の送信が停止される（図３の（Ｍ）参照）。従って、この時点では、無発電指示信号の送信が停止されても、プライオリティチャージが作動することがない。以後、発電指示信号の送信に伴い、オルタネータ６０の発電デューティは徐々に増加(徐励機能)し（図３の（Ｎ）参照）、エンジン始動完了後におけるオルタネータ６０の負荷トルクの緩やかな上昇が実現される。このようにして、本実施例によれば、エンジン始動完了後（完爆判定後）において、プライオリティチャージの作動が防止され、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性が低減される。
【００４０】
尚、図３に示す例では、スタータ５２の作動開始時から無発電指示信号の送信が開始されているが、無発電指示信号の送信の開始タイミングは、始動性を極度に悪化させない限り、任意である。例えば、イグニッションスイッチがオンとなった時点や、ＥＣＵ１０の起動時から可及的に速やかに無発電指示信号の送信が開始されてもよいし、スタータ５２の作動開始後に無発電指示信号の送信が開始されてもよい。
【００４１】
図４は、比較例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図であり、図３との対比のための図である。比較例では、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止される。
【００４２】
比較例によれば、図４に示すように、同様に、イグニッションスイッチがオンとなると、ＥＣＵ１０からの発電指示信号を受けて、オルタネータ６０の発電デューティが所定値に立ち上がる。その後、スタータ５２が作動し（図４の（Ａ）参照）、一時的にバッテリ４０から電力が持ち出されることによって電源電圧が低下する（図４の（Ｂ）参照）。また、スタータ５２の作動開始時からは始動性を向上させるために、無発電指示信号の送信が行われる（図４の（Ｅ）参照）。これにより、スタータ５２の動作中、オルタネータ６０の発電デューティが０％となり（図４の（Ｃ）参照）、エンジン始動性が向上する。エンジン回転数がエンジン完爆判定閾値に達すると（図４の（Ｄ）参照）、スタータ５２がオフされる。これと同時に、比較例によれば、無発電指示信号の送信が停止される（図４の（Ｉ）参照）。この時点（スタータ５２がオフされた時点）では、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低いので（図３の（Ｇ）参照）、無発電指示信号の送信が停止されると、直ちにプライオリティチャージが作動する（図３の（Ｈ）参照）。即ち、オルタネータ６０の発電デューティが一気に１００％まで上昇し、急激な発電が開始される。これに伴い、電源電圧が回復されるものの（図３の（Ｊ）参照）、急激な発電の増加はエンジンに対する負荷となるため、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうる。
【００４３】
尚、比較例においても、仮に、スタータ５２がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より高ければ、無発電指示信号の送信が停止されても、プライオリティチャージが作動することはなく、エンジン回転数の低下やエンスト等の問題は生じない。但し、スタータ５２は、短期間で大電力を消費する電気負荷であるので、スタータ５２がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低くなる場合が生じえ、かかる場合には、上述した問題が生じる。
【００４４】
図５は、エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の他の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理は、ＥＣＵ１０のＣＰＵがＬＩＮ通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図５に示す処理は、上述した図２に示した処理と同様、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図５に示す処理の開始時点では、上述の如く、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ６０は、無発電状態である。
【００４５】
ステップ５００，５０４，５０６の各処理は、図２に示したステップ２００，２０４，２０６の各処理と同様であってよい。
【００４６】
ステップ５０２では、ＥＣＵ１０は、スタータ５２がオフされた時点から所定時間経過したか否かを判定する。スタータ５２がオフされた時点から所定時間経過した場合には、ステップ５０４に進み、スタータ５２がオフされた時点から所定時間経過していない場合には、ステップ５０６に進む。所定時間は、任意の態様で決定されてもよいが、スタータ５２がオフされた時点から、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなる時点までの時間に対応するように、試験等により適合されてよい。尚、スタータ５２がオフされた時点から、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなる時点までの時間は、一定でないので、試験等で得られる時間の平均値等が使用されてもよい。
【００４７】
図５に示す処理によれば、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、スタータ５２がオフされた時点から所定時間経過してから無発電指示信号の送信が停止される。これにより、エンジン始動完了後（完爆判定後）において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。但し、図５に示す処理によれば、仮に、スタータ５２がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より高い場合でも、オルタネータ６０の発電が開始されないので、この点で図２に示した処理に比べて不利となる。また、図５に示す処理によれば、仮に、スタータ５２がオフされた時点から所定時間経過した時点で、依然として電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低い場合は、プライオリティチャージが作動して、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうるので、この点で図２に示した処理に比べて不利となる。但し、図５に示す処理によれば、仮にプライオリティチャージが作動したとしても、プライオリティチャージが作動するタイミングが比較例（図４参照）に比べて遅れるので、その分だけ比較例に比べてエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
【００４８】
尚、図５に示す処理では、スタータ５２がオフされた時点から時間を計時しているが、計時の開始時点は等価的な他の時点であってもよい。例えば、スタータ５２のオフタイミングと完爆判定のタイミングとの間にずれがある構成においては、完爆判定タイミング（完爆フラグがセットされた時点）から時間を計時してもよい（この場合、閾値となる所定時間についても適宜変更されてよい）。
【００４９】
図６は、エンジン始動完了時に関連してＥＣＵ１０により実現される主要処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、ＥＣＵ１０のＣＰＵがＬＩＮ通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図６に示す処理は、上述した図２に示した処理と同様、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図６に示す処理の開始時点では、上述の如く、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ６０は、無発電状態である。
【００５０】
ステップ６００，６０４，６０６の各処理は、図２に示したステップ２００，２０４，２０６の各処理と同様であってよい。
【００５１】
ステップ６０２では、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮバス３０を介してＬＩＮレギュレータ２０から取得したバッテリ４０の電圧(電源電圧)の検出値（最新の検出値）に基づいて、電源電圧の検出値が所定閾値以上であるか否かを判定する。電源電圧の検出値が所定閾値よりも大きい場合には、ステップ６０４に進み、電源電圧の検出値が所定閾値よりも小さい場合には、ステップ６０６に進む。尚、電源電圧の検出値が所定閾値と同一であるときは、ステップ６０４と６０６のいずれに進んでもよい（所定閾値の定め方に依存する）。
【００５２】
ここで、所定閾値は、プライオリティチャージ作動閾値とは異なる値に設定される。所定閾値がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなると、オルタネータ６０の発電の開始タイミングが遅れる点で不利になる。従って、所定閾値は、好ましくは、プライオリティチャージ作動閾値より僅かに大きい値に設定される。但し、所定閾値は、プライオリティチャージ作動閾値より小さい値に設定されてもよい。この場合、無発電指示信号の送信が停止されると、プライオリティチャージが作動しうり、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうるので、この点で図２に示した処理に比べて不利となる。但し、この場合であっても、プライオリティチャージが作動しうるタイミングが比較例（図４参照）に比べて遅れるので、その分だけ比較例に比べてエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
【００５３】
以上説明した本実施例のオルタネータ制御装置１によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
【００５４】
上述の如く、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、所定条件が成立するまで無発電指示信号の送信が継続されるので、エンジン始動完了後（完爆判定後）において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
【００５５】
また、本実施例によれば、ＥＣＵ１０から無発電指示信号の送信期間(特にエンジン始動後における送信停止タイミング)を適切に設定するだけで、エンジン始動完了後において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。これにより、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合した汎用性の高いＬＩＮレギュレータ２０の既存の機能を用いて、エンジン始動完了後におけるエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。即ち、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したＬＩＮレギュレータ２０に組み込まれているロジックを有効に利用することで（即ちプライオリティチャージ機能よりも優先度の高い無発電指示信号を有効に利用することで）、レギュレータ仕様の変更を伴うことなく、エンジン始動完了後におけるエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５７】
例えば、上述した実施例では、スタータ５２のオフタイミングと完爆判定のタイミングとが同一であったが（即ち、完爆判定されたらスタータ５２がオフされる構成であったが）、スタータ５２のオフタイミングと完爆判定のタイミングとの間に時間差が存在してもよい。この場合、例えば図２のステップ２０２の処理（図５のステップ５０２の処理や図６のステップ６０２の処理も同様）は、スタータ５２のオフタイミングと完爆判定のタイミングのいずれのタイミングで開始されてもよい。
【００５８】
また、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したＬＩＮレギュレータ２０に組み込まれているロジックによれば、プライオリティチャージ機能よりも優先度の高い唯一の制御信号である無発電指示信号は、ＬＩＮレギュレータ２０にオルタネータ６０の無発電状態を形成させる信号であったが、将来の仕様変更等により、無発電指示信号は、ＬＩＮレギュレータ２０にオルタネータ６０の発電抑制状態（オルタネータ６０の発電がプライオリティチャージ機能の発動時よりも抑制される状態）を形成させる信号を含んでもよい。また、「無発電指示信号」という名称は、あくまで便宜上名づけた名称であり、名称は任意である。尚、現状の仕様では、「無発電指示信号」は、“０Ｘ００”なる指示値を含む指示信号である。
【符号の説明】
【００５９】
１０    ＥＣＵ
２０    ＬＩＮレギュレータ
３０    ＬＩＮバス
４０    バッテリ
５０    電気負荷
５２    スタータ
６０    オルタネータ
【図１】
2014073097.tif 000003
【図２】
2014073097.tif 000004
【図３】
2014073097.tif 000005
【図４】
2014073097.tif 000006
【図５】
2014073097.tif 000007
【図６】
2014073097.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月10日(2015.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第２制御装置とを備え、
前記指示信号は、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含み、
前記第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記第２制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記第２制御装置から前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、
前記第２制御装置は、エンジン始動完了後において、電源電圧の検出値が前記所定閾値以上になるまで前記無発電指示信号を前記第１制御装置に周期的に送信することを特徴とする、オルタネータ制御装置。
【請求項２】
前記第２制御装置は、スタータ作動時又はそれ以前に前記無発電指示信号の送信を開始し、電源電圧の検出値が前記所定閾値以上になるまで前記無発電指示信号を前記第１制御装置に周期的に送信する、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項３】
前記エンジン始動完了後は、エンジンが完爆に移行したと判定する完爆判定後である、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項４】
前記第１制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値以下となった場合であって、前記第２制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項５】
前記第１制御装置は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルに適合したレギュレータであり、前記第１制御装置と前記第２制御装置とは、ＬＩＮプロトコルに基づいて通信する、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。
【請求項６】
オルタネータを制御するレギュレータに、前記オルタネータの発電に関する指示信号であって、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含む指示信号を周期的に送信する制御装置であって、前記レギュレータが、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持する、制御装置において、
エンジン始動完了後において、電源電圧の検出値が前記所定閾値以上になるまで前記無発電指示信号を前記レギュレータに周期的に送信することを特徴とする、制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
比較例によれば、図４に示すように、同様に、イグニッションスイッチがオンとなると、ＥＣＵ１０からの発電指示信号を受けて、オルタネータ６０の発電デューティが所定値に立ち上がる。その後、スタータ５２が作動し（図４の（Ａ）参照）、一時的にバッテリ４０から電力が持ち出されることによって電源電圧が低下する（図４の（Ｂ）参照）。また、スタータ５２の作動開始時からは始動性を向上させるために、無発電指示信号の送信が行われる（図４の（Ｅ）参照）。これにより、スタータ５２の動作中、オルタネータ６０の発電デューティが０％となり（図４の（Ｃ）参照）、エンジン始動性が向上する。エンジン回転数がエンジン完爆判定閾値に達すると（図４の（Ｄ）参照）、スタータ５２がオフされる。これと同時に、比較例によれば、無発電指示信号の送信が停止される（図４の（Ｉ）参照）。この時点（スタータ５２がオフされた時点）では、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低いので（図４の（Ｇ）参照）、無発電指示信号の送信が停止されると、直ちにプライオリティチャージが作動する（図４の（Ｈ）参照）。即ち、オルタネータ６０の発電デューティが一気に１００％まで上昇し、急激な発電が開始される。これに伴い、電源電圧が回復されるものの（図４の（Ｊ）参照）、急激な発電の増加はエンジンに対する負荷となるため、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうる。
【国際調査報告】
2014073097.tif 000009
2014073097.tif 000010
2014073097.tif 000011
2014073097.tif 000012