(57)【要約】 【課題】ヘッドランプや空調機器等の所定の電気機器が負荷状態にある状況での加速時に発電のカットを実施した場合でも、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等を抑制しつつ、タイミングベルトの鳴きの発生やオートテンショナのダンピング劣化を抑制する。【解決手段】発電カットから通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態を間欠的に実施して通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態とを交互に繰り返すとともに、低発電状態での発電量を漸増させて徐々に通常の発電状態での発電量に近づけるよう復帰させて発電カットによる電圧の変動を抑制するよう制御する。【選択図】図１
2008184917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動されて車両の必要電気容量を確保すべく発電を行う車両用発電機と、
前記車両の加速状態を検出する加速検出手段と、
前記加速検出手段により前記車両の加速状態を検出した際に、所定時間の間前記車両用発電機の発電をカットする発電抑制手段と、
前記発電カットの状態から通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態を間欠的に実施して通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態とを交互に繰り返して復帰させる復帰制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記復帰制御手段には、前記復帰時に前記低発電状態での発電量を漸増させる機能が備えられている
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の車両用制御装置において、
前記復帰制御手段には、前記復帰時に間欠的に実施する前記通常の発電状態での発電の時間を徐々に長くする機能が備えられている
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記発電抑制手段には、所定の電気機器の負荷情報が入力され、前記所定の電気機器が負荷状態にない場合に比べて前記所定の電気機器が負荷状態にある場合の発電カットの所定時間を短くする機能が備えられている
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段を備え、
前記発電抑制手段には、前記エンジン回転速度検出手段の回転速度情報が入力され、前記回転速度が所定回転速度以上であることを条件に発電のカットを禁止する機能が備えられている
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記車両用発電機は、ベルトを介して前記エンジンのクランク軸のトルクが伝達される発電機である
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項７】
車両の加速状態を検出した際に所定時間の間前記車両用発電機の発電をカットし、前記発電カット状態から通常の発電状態への復帰時に、通常の発電状態を間欠的に実施して通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態とを交互に繰り返して復帰させることを特徴とする車両用制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用制御方法において、
前記復帰時に、前記低発電状態での発電量を漸増させて、徐々に通常の発電状態での発電量に近づけることを特徴とする車両用制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用発電機の発電の状況を制御する車両用制御装置及び車両用制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、ヘッドライト、スモールライト、ブレーキランプ、室内灯等のランプ類や、パワーウインドウ、ワイパー、空調機器やラジエータのファン等の駆動モータ、エンジンの始動時の駆動用機器等の各種電気機器が搭載されている。そして、各種電気機器により消費される電力は、バッテリより供給されており、同バッテリは、エンジンにより駆動される車両用発電機（発電機）により充電されて電気容量が確保されている。
【０００３】
発電機として、エンジンのクランク軸の動力がタイミングベルトを介して伝えられるオルタネータが知られている。オルタネータは、クランク軸プーリとオルタネータプーリとに巻回されたタイミングベルトにより駆動され、オルタネータのコイルに電流が流されると発電トルクが発生して発電（発電の作動）が実施され、そして電流がカットされると発電が停止される。
【０００４】
オルタネータは、車両の消費電力に応じて、その発電量が発電率（デューティ比）０％から１００％の間でデューティ制御され、車両の必要電気容量（バッテリが所定電圧に維持される状態）が確保されるよう発電を実施する。
【０００５】
オルタネータの作動はエンジンの負荷を伴うものであるので、車両の走行状態や電気機器による負荷（消費電力）の状況に応じてオルタネータの発電電圧を抑制する（発電のカット）ことが従来から実施されている（例えば、特許文献１参照）。発電のカットを適宜実施することにより、エンジンの負荷を低減して燃費の向上を図ることが可能になる。
【０００６】
具体的には、車両が加速状態となると、所定時間オルタネータの発電をカットすることでエンジンへの負荷を低減して加速性能や燃費等を良くし、車両の電気負荷（消費電力）が大きい場合には発電のカットを禁止して、ヘッドランプ等のランプ類や空調機器等のモータ類といった電気機器の作動が不安定（ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等）となることを防止している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７３４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、オルタネータの発電負荷（発電トルク）は、エンジンの回転速度により変化する特性があり、アイドリング回転速度（例えば、８５０ｒｐｍ）よりも多少速い回転速度領域（例えば、１２００〜１３００ｒｐｍ）までは発電トルクが急激に大きくなり、発電トルクが最も大きくなった後は緩やかに低下するような特性を有している。そして、例えば、停車（アイドリング運転状態）から加速した場合などでは、発電トルクが最大となるまでの低回転速度領域で発電トルクの変動率が非常に大きくなる。
【０００９】
特に空調機器の作動時やヘッドライト点灯時などはオルタネータの発電トルクが大きくなるため、その傾向がより顕著となり、オルタネータプーリでのトルク変動が大きくなって、タイミングベルトに滑りが生じて鳴きが発生したり、オルタネータプーリでのタイミングベルトの摩耗が酷くなる虞がある。
【００１０】
また、タイミングベルトにはオートテンショナによって所定の張力が与えられているのが一般的であるが、オルタネータプーリでのトルク変動が大きくなると、オートテンショナへのタイミングベルトからの負荷が過大になり、オートテンショナにダンピング劣化が生じる虞がある。
【００１１】
これらの問題は、加速時に発電トルクの変動が大きくなる低回転速度領域において、一時的に発電をカットすることで、回避もしくは低減させることができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１のような従来の技術では、車両の消費電力が大きい場合（空調機器作動時やヘッドライト点灯時等の負荷状態）などでは、発電のカットを禁止するよう制御されており、これらの不具合を回避することができなかった。すなわち、従来は発電トルクの変動の影響によるタイミングベルトの滑りや鳴きに関しては何ら考慮されていなかった。
【００１３】
一方、仮に空調機器やヘッドライトなどの電気機器が使用されている時に発電をカットした場合、急激な電圧の変動により電気機器の作動が不安定（ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等）になるなどの悪影響を与えてしまう虞があった。このため、タイミングベルトの鳴きの発生やオートテンショナのダンピング劣化の抑制と、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等の抑制とを両立させることが求められているのが実情である。
【００１４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、車両の電気負荷（消費電力）が大きい（空調機器作動時やヘッドライト点灯時等）状況での加速時に発電のカットを実施した場合でも、電気機器の作動が不安定になることがない車両用制御装置及び車両用制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
特に、エンジンのクランク軸の動力がタイミングベルトを介して伝えられるオルタネータでは、車両の電気負荷（消費電力）が大きい状況で、かつ発電トルクの変動が大きくなる領域での加速時に発電のカットを実施して、タイミングベルトの摩耗や鳴きの発生、およびオートテンショナのダンピング劣化を抑制した場合であっても、電気機器の作動が不安定になってランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等が生じることがない車両用制御装置及び車両用制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
具体的な例としては、オルタネータが適用された車両で、アイドリング回転速度よりも多少速い回転速度領域までの発電トルクの変動が急激に大きくなる領域（低回転速度領域）で、ベルト鳴きの発生防止や摩耗の抑制とライトのちらつき防止とを両立させた発電カットを実施することができる車両用制御装置及び車両用制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するための請求項１の車両用制御装置は、エンジンにより駆動されて車両の必要電気容量を確保すべく発電を行う車両用発電機と、車両の加速状態を検出する加速検出手段と、加速検出手段により車両の加速状態を検出した際に、所定時間の間車両用発電機の発電をカットする発電抑制手段と、発電カットの状態から通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態を間欠的に実施して通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態とを交互に繰り返して復帰させる復帰制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１の発明では、発電カットの状態から通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態と低発電状態とを交互に繰り返して実施する復帰制御手段を備えるので、発電カットから発電復帰までの電圧の変動を抑制することができ、発電カット時でもランプ類やモータ類等の電気機器の作動を安定に維持することができる。これにより、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等が抑制できるので、車両の電気負荷（消費電力）が大きい状況においても、積極的に発電カットを実施して発電機の入力側の動力伝達系に働く不自然な力を低減させることができる。
【００１９】
そして、請求項２に係る本発明の車両用制御装置は、請求項１に記載の車両用制御装置において、復帰制御手段には、復帰時に低発電状態での発電量を漸増させる機能が備えられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明では、復帰時の低発電状態での発電量を漸増させるので、発電の復帰時の電圧変動をなだらかにして電圧の急変動を抑制することで電気機器の作動の不安定を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、請求項３に係る本発明の車両用制御装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の車両用制御装置において、復帰制御手段には、復帰時に間欠的に実施する通常の発電状態での発電の時間を徐々に長くする機能が備えられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明では、間欠的に実施する通常の発電状態での発電の時間を徐々に長くするので、発電復帰時の電圧変動をなだらかにして電圧の急変動を抑制することで電気機器の作動の不安定を確実に抑制することができる。
【００２３】
また、請求項４に係る本発明の車両用制御装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、発電抑制手段には、所定の電気機器の負荷情報が入力され、所定の電気機器が負荷状態にない場合に比べて所定の電気機器が負荷状態にある場合の発電カットの所定時間を短くする機能が備えられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明では、電気負荷の大きい所定の電気機器が負荷状態にある場合、即ち車両の消費電力が大きいときの発電カットの所定時間を短くすることができるので、発電カットによる電圧の変動をより確実に抑制することができる。
【００２５】
また、請求項５に係る本発明の車両用制御装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段を備え、発電抑制手段には、エンジン回転速度検出手段の回転速度情報が入力され、回転速度が所定回転速度以上であることを条件に発電のカットを禁止する機能が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明では、回転速度が所定回転速度以上の時は、発電トルクの変動が比較的緩やかな領域であるので、所定回転速度以上の時に発電のカットを禁止することで、発電のカットを行ってもメリットが少ない領域での発電のカットをなくして電気機器の不安定を無くすことができる。
【００２７】
また、請求項６に係る本発明の車両用制御装置は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、前記車両用発電機は、ベルトを介して前記エンジンのクランク軸のトルクが伝達される発電機であることを特徴とする。
【００２８】
請求項６の発明では、ベルトを介してエンジンのクランク軸のトルクが伝達される発電機において発電カットを実施した場合であっても、電気機器の作動を安定に維持することができるので、発電機の発電トルクの変動が大きくなる領域でベルトの摩耗や鳴きを抑制すると同時にランプ類のちらつきやモータ類の速度変動を防止することができる。
【００２９】
上記目的を達成するための請求項７に係る本発明の車両用制御方法は、車両の加速状態を検出した際に所定時間の間前記車両用発電機の発電をカットし、発電カット状態から通常の発電状態への復帰時に、通常の発電状態を間欠的に実施して通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態とを交互に繰り返して復帰させることを特徴とする。
【００３０】
請求項７の発明では、発電カット状態から通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態と低発電状態とを交互に繰り返して復帰されるので、発電カットから発電復帰までの電圧の変動を抑制することができ、電気機器の作動を安定に維持することができる。よって、車両の電気負荷が大きい状況においても積極的に発電カットを実施して入力側の動力伝達系に働く不自然な力を低減することができる。
【００３１】
そして、請求項８に係る本発明の車両用制御方法は、請求項７に記載の車両用制御方法において、通常の発電状態への復帰時に際し、低発電状態での発電量を漸増させて、徐々に通常の発電状態での発電量に近づけることを特徴とする。
【００３２】
請求項８の発明では、復帰時の低発電状態での発電量を漸増させて徐々に通常の発電状態での発電量に近づけるよう制御されるので、発電の復帰時の電圧変動をなだらかにし、電気機器の作動の不安定を確実に抑制することができる。
【００３３】
尚、発電の実施への復帰時に所定電圧まで段階的に発電量を増加させる類似技術（例えば、特開２００６−１２９６８０号公報）が開示されているが、本願発明とは異なり、発電カットによる発電トルク変動が大きい領域でのトルク変動の抑制と電気機器の作動の不安定の抑制とを両立させる思想は存在しない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の車両用制御装置及び車両用制御方法は、車両の電気負荷（消費電力）の大小、即ち車両に搭載される電気機器（ランプ類や空調機器等のモータ類）の負荷状態にかかわらず、発電カットによる電圧の変動を抑制することができるので、ランプ類やモータ類等の電気機器の作動不良を抑制することが可能である。
【００３５】
従って、車両の電気負荷（消費電力）が大きい状況で発電のカットを実施した場合であっても、電気機器の作動が不安定になってランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等が生じることがなく、積極的に発電カットを実施して発電機の入力側の動力伝達系に働く不自然な力を低減することができる。
【００３６】
特に、エンジンのクランク軸の動力がタイミングベルトを介して伝えられるオルタネータでは、発電トルクの変動が大きくなる領域での加速時に、発電のカットによるランプ類のちらつきやモータ類の速度変動等を防止しつつ、タイミングベルトの摩耗や鳴きの発生、およびオートテンショナのダンピング劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１には本発明の一実施形態例に係る車両用制御装置の概略系統、図２には発電トルクとエンジン回転速度との関係、図３には発電カットにおける発電量の経時変化、図４には発電カットにおける発電量の経時変化に対する発電制御信号の経時変化、図５には発電制御の処理フローを示してある。また、図６、図７には本発明の他の実施形態例に係る発電カットにおける発電量の経時変化を示してある。
【００３８】
図１に基づいて本発明の発電制御を実行する車両用制御装置を説明する。
【００３９】
図１に示すように、多気筒型（例えば３気筒）のエンジン１の各気筒には吸気弁２及び排気弁３が備えられ、吸気弁２により開閉される吸気ポートには吸気通路４が接続されると共に、排気弁３により開閉される排気ポートには排気通路５が接続されている。エンジン１の各気筒には、シリンダ内を上下動自在にピストン２６が設けられ、ピストン２６の上下動によりクランク軸が回転駆動される。
【００４０】
吸気通路４には、図示しないアクセルペダルの踏み込み状況に応じて吸気量を調整するスロットルバルブ６が備えられている。スロットルバルブ６にはスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）１６が備えられ、ＴＰＳ１６によりスロットルバルブ６の開閉状況（スロットル開度変化）が検出される。ＴＰＳ１６による開度変化に基づいて車両の加速状態が検出される（加速検出手段）。
【００４１】
エンジン１のクランク軸の回転駆動により駆動される車両用発電機（オルタネータ）７が備えられている。エンジン１のクランク軸にはクランク軸プーリ３１が設けられ、オルタネータ７にはオルタネータプーリ３２が設けられている。クランク軸プーリ３１とオルタネータプーリ３２とにはタイミングベルト８が巻回され、エンジン１のクランク軸の出力がクランク軸プーリ３１からタイミングベルト８及びオルタネータプーリ３２を介してオルタネータ７に伝達されて発電が行われる。タイミングベルト８にはオートテンショナ３３によって所定の張力が与えられている。
【００４２】
オルタネータ７で発電された電力はバッテリ９に充電され、ヘッドライト、スモールライト、ブレーキランプ、室内灯等のランプ類や、パワーウインドウ、ワイパー、空調機器やラジエータのファン等の駆動モータ、エンジン１の始動時の駆動用機器等の各種電気機器の電力として使用される。
【００４３】
オルタネータ７は三相交流発電機であり、ステータに発生した誘起電力を直流に変換してバッテリ９に送るようになっている。発電量の制御は、回転側のコイルの界磁電流を制御して誘起電力を調整することで実施され、界磁電流は、オルタネータ７のＧ端子１１に発電制御信号を入力することで制御される。また、オルタネータ７のＦＲ端子１２からは界磁電流の状況が出力される。
【００４４】
即ち、オルタネータ７のＧ端子１１に発電制御信号が入力されるとコイルに電流が流れて発電トルクが発生し、発電制御信号が入力されている間発電の作動状態（オン：例えば、発電電圧１４Ｖ）とされて発電が実施され、発電量は発電制御信号の入力時間によって制御される。そして、オルタネータ７のＧ端子１１への発電制御信号が停止されると発電の停止状態（オフ：例えば、発電電圧１２Ｖ）とされる。また、オルタネータ７の発電状況がＦＲ端子１２から出力される。
【００４５】
一方、エンジン１にはベーン型のクランク角信号検出手段としてのクランク角センサ１５が設けられ、クランク角センサ１５により各気筒の所定のクランク位置でクランク角信号ＳＧＴが出力される。また、クランク角センサ１５はエンジン１の回転数（回転速度）Ｎｅを検出可能としている。つまり、クランク角センサ１５によりエンジン回転速度検出手段及びクランク角検出手段が構成されている。
【００４６】
クランク角センサ１５やＴＰＳ１６の検出信号を始め、各種センサの検出信号やヘッドランプや空調機器といった所定の電気機器（負荷機器１０）の使用状況である負荷信号等が電子制御ユニット（ＥＣＵ）１７に入力される。
【００４７】
ＥＣＵ１７には、発電制御部２０が備えられ、発電制御部２０には、予め設定された所定の周期（例えば、クランク角信号ＳＧＴに同期した周期、もしくは一定の周期）に基づいてオルタネータ７のＧ端子１１に発電制御信号を出力させる発電実行手段２１が備えられている。
【００４８】
発電実行手段２１により、車両の運転中、オルタネータ７のＧ端子１１には、ＥＣＵ１７から発電制御信号が所定の制御周期に基づいて繰り返し出力されており、オルタネータ７は、発電制御信号の出力に応じて短時間の間に発電の作動（オン）と発電の停止（オフ）とを繰り返して発電を実施するよう制御される。オルタネータ７の発電量は、制御周期毎の発電制御信号の出力時間を調整することで制御されており、具体的には、制御周期１周期での発電制御信号の出力時間の割合、即ち、オルタネータ７の発電の作動（オン）の時間の割合（発電率）を０％から１００％の間でデューティ制御してオルタネータ７の発電量をデューティ制御している。
【００４９】
そして、通常の走行状態（通常の発電状態）においては、オルタネータ７の発電量は、その時々の車両の消費電力（必要電気容量）に応じてデューティ制御される。即ち、車両の消費電力を補って、バッテリ電圧を所定の電圧（例えば、１２．５Ｖ）に維持するよう発電量を制御している。また、発電制御部２０には、車両の加速時に所定の時間だけ発電をカットするよう実施させる発電抑制手段２２が備えられている。
【００５０】
発電抑制手段２２には、所定の電気機器（負荷機器１０）の負荷情報やクランク角センサ１５で検出されたエンジン１の回転速度Ｎｅの情報及びＴＰＳ１６で検出されたスロットルバルブ６の開度変化（ΔＴＰＳ）の情報が入力される。スロットルバルブ６の開度変化ΔＴＰＳが所定値を超えて加速状態が判定された場合、発電抑制手段２２から発電実行手段２１に信号が送られ、オルタネータ７への発電制御信号の出力が所定の時間停止されて発電のカットが実施される。
【００５１】
具体的には、負荷機器１０が負荷状態にない（電気負荷小）状況で加速状態が判定された場合には、通常の発電カット（例えば、２０秒間程度）を実施し、負荷機器１０が負荷状態（電気負荷大）にあり、かつエンジン１の回転速度Ｎｅが所定の回転速度を下回る低回転速度領域にある状況で加速状態と判定された場合には、極短い時間（1秒〜２秒間程度）の発電カットを実施するよう設定されている。
【００５２】
発電のカットは、オルタネータ７の発電率を０％、即ち、制御周期における発電制御信号の出力時間のデューティ比を所定時間の間０％とした状態であり、発電カット時には、発電実行手段２１からの発電制御信号の出力が停止されてオルタネータ７は発電の停止（オフ）状態に維持されている。
【００５３】
尚、ここで言う所定の電気機器（負荷機器１０）は、比較的電気負荷が大きく電圧の変動に影響を受け易いランプ類やモータ類を指し、具体的には、ヘッドライト、スモールライト、ブレーキランプ、室内灯等及び、パワーウインドウ、ワイパー、空調機器やラジエータファン等の駆動モータ等である。
【００５４】
また、発電カットの状態から通常の発電（必要電気容量を確保した発電）状態に復帰する時（発電復帰時）に、通常の発電状態を間欠的に実施させて、通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた発電状態（低発電状態）とを交互に繰り返して復帰させる復帰制御手段２３が備えられ、発電復帰時に復帰制御手段２３からの信号が発電実行手段２１に送られると、発電実行手段２１からオルタネータ７へ出力される発電制御信号の出力時間のデューティ比が制御されて、発電復帰時の発電量が交互に増減されるよう設定されている。
【００５５】
従って、負荷機器１０が負荷状態にある状況での加速時には、極短時間（例えば、１秒〜２秒間）の発電カットが実施された後、通常の発電状態への復帰時に通常の発電状態が間欠的に実施されて、通常の発電状態と低発電状態とを交互に繰り返すよう復帰制御されるので、電圧の急激な変化を抑制することができる。
【００５６】
これにより、負荷機器１０の作動が不安定になることを防止できるので、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動が生じることがない。
【００５７】
ところで、図２に示すように、オルタネータ７の発電トルクは、エンジン１の回転速度Ｎｅにより変化する特性があり、アイドリング回転速度（例えば、８５０ｒｐｍ）よりも多少速い回転速度Ｎ（例えば、１２００〜１３００ｒｐｍ）までは発電トルクが急激に大きくなり、回転速度Ｎで発電トルクが最も大きくなった後は緩やかに低下していく特性を有している。即ち、回転速度Ｎｅの上昇により変化する発電トルクの変動率は、回転速度Ｎまでの低回転速度領域で非常に大きくなっており、この領域でタイミングベルトの摩耗や鳴きがより発生しやすくなる傾向にある。
【００５８】
このため、エンジン１の回転速度Ｎｅが低回転速度領域にあるかどうかの判定の基準となる所定の回転速度を発電トルクが最大となる回転速度Ｎに設定している。
【００５９】
つまり、負荷機器１０が負荷状態にあり、発電トルクの変動が急激に大きくなる回転速度Ｎまでの領域（例えば１２００〜１３００ｒｐｍまでの領域）で加速があった場合に、発電のカットを瞬時（例えば、1秒〜２秒間）の間実施することで、オルタネータ７のオルタネータプーリ３２に働く不自然な力を低減してタイミングベルト８の摩耗や鳴きの発生およびオートテンショナ３３のダンピング劣化を抑制するようになっている。
【００６０】
また、発電カットを極短時間とするとともに発電復帰時に間欠復帰制御を実施することで、発電カットによる電圧の急激な変動を抑制して負荷機器１０の作動が不安定になることを防いでランプ類のちらつきやモータ類の速度変動を防止するようになっている。
【００６１】
上述した車両用制御装置の発電カット及び発電の間欠復帰制御について図３、図４に基づいて説明する。
【００６２】
図３には、発電カット開始から発電の復帰完了までの発電量（発電率）の経時変化を示してあるが、ここでは、通常の発電状態でのオルタネータ７の発電率（デューティ比）が８０％で、発電カットからの復帰後もデューティ比８０％の発電状態に戻ると仮定して説明する。
【００６３】
図３に示すように、所定の条件（詳細は後述する）が成立した場合、発電量が０（デューティ比０％）にされて発電カットの状態とされる。そして、所定時間が経過すると間欠復帰制御が実行され、発電復帰時に通常の発電状態（デューティ比８０％）が間欠的に実施されて、通常の発電状態と通常の発電状態よりも発電量を低減させた低発電状態（デューティ比＜８０％）とを交互に繰り返して復帰される。
【００６４】
そして、発電の復帰時に時間の経過とともに低発電状態での発電量を徐々に漸増させて通常の発電状態での発電量（デューティ比８０％）に近づける、即ち、低発電状態での発電量を、例えば、デューティ比１０％、２０％、３０％、４０％というようにに漸増させ、最終的にデューティ比８０％である通常の発電状態に復帰させている。このように、発電復帰時の発電量を徐々に増加させることで電圧の変動をなだらかにして急変動を抑制している。
【００６５】
特に、負荷機器１０が負荷状態にあり、エンジン１の回転速度Ｎｅが低回転速度領域にある場合では、発電カットの所定時間を極短時間（例えば、１秒から２秒間）とすることで、発電カットから復帰が完了するまでの間の電圧変動をより確実に抑制できるようにしている。
【００６６】
図４に基づいて、より具体的な発電カット及び発電間欠復帰制御の状況を説明する。図４には、発電カット開始から発電の復帰完了までの発電制御信号の経時変化と発電量の経時変化との関係を示している。
【００６７】
図４に示すように、通常の発電状態においては、制御周期１周期における発電制御信号の出力時間のデューティ比が８０％の状態を繰り返している。つまりオルタネータ７は、発電の作動（オン）と停止（オフ）をデューティ比８０％で繰り返して発電している。発電カットの指令により発電カットが実施されると、発電制御信号が停止（デューティ比０％）され、所定時間の間デューティ比０％の状態（図４中（１）参照）が維持される。
【００６８】
即ち、発電カットの間、発電が停止（オフ）され発電量が０％とされる。そして、発電カット後の間欠復帰では、まず一時的に通常の発電状態となり、デューティ比８０％の発電（図４中（２）参照）が実施される。次の行程では低発電状態となり、デューティ比１０％の発電（図４中（３）参照）が実施される。更に次の行程では、またデューティ比８０％の発電（図４中（４）参照）が実施され、更に次の行程では、デューティ比２０％で発電（図４中（５）参照）が実施され、８０％（図４中（６）参照）、３０％（図４中（７）参照）というように続いて発電が実施される。
【００６９】
このように、発電カットからの発電復帰時には、オルタネータ７の発電率、即ち発電制御信号の出力時間のデューティ比を０％、８０％、１０％、８０％、２０％と各行程によって変化させて発電を実施し、通常の発電状態と低発電状態とを交互にくりかえしつつ、低発電状態での発電量を徐々に増加するよう制御している。
【００７０】
尚、上述の説明では、オルタネータ７の発電率（デューティ比）を具体的な数値で説明したが、これに限定されるものではなく、車両や条件等に応じて適宜設定されることは言うまでもない。また発電カットや間欠復帰制御における各行程での発電の時間についても適宜設定されるものである。
【００７１】
また、通常の発電状態における発電率（デューティ比）が変化しない（一定）と仮定して説明したが、通常の発電状態でのデューティ比は、その時々の車両の消費電力によって変化するものであり、発電カット前と復帰後でデューティ比が違う場合もある。例えば、発電カット前のデューティ比が８０％で復帰後６０％となることも考えられるし、逆に３０％から５０％になるというような場合も考えられ、通常の発電状態でのデューティ比が常に同じ値とは限らない。
【００７２】
次に、本発明の車両用制御装置における発電制御の状況を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００７３】
図５に示すように、処理がスタートすると、ステップＳ１でヘッドランプや空調機器等の所定の電気機器である負荷機器１０（図１参照）からの負荷信号がＯＮか否か（負荷機器１０が負荷状態か否か）が判断され、負荷信号がＯＦＦで負荷機器１０が使われていないと判断された場合、ステップＳ２で車速から走行中か否か（例えば、車速が２．５Ｋｍ／ｈ以上か否か）が判断される。ステップＳ２で走行中ではないと判断された場合、ステップＳ３に移行して発電カットを実施しない通常発電を実施してリターンとなる。
【００７４】
ステップＳ２で走行中である（例えば、車速が２.５Ｋｍ／ｈ以上である）と判断された場合、ステップＳ４でスロットルバルブ６（図１参照）の開度変化ΔＴＰＳが所定値（例えば、０．８°／１００ｍｓ）を超えているか否か、即ち、加速中か否かが判断される。ステップＳ４でスロットルバルブ６の開度変化ΔＴＰＳが所定値（例えば,０．８°／１００ｍｓ）を超えていると判断された場合、ステップＳ５で通常の発電カット（例えば、２０秒間）を実施する。即ち、負荷機器１０が使われていない状況での加速時には、電圧の変動による負荷機器１０の作動不良（ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動）を考慮する必要がないので、エンジン負荷低減による燃費向上を目的とした発電カットを実行する。もちろん、タイミングベルト８（図１参照）の摩耗や鳴き、オートテンショナ３３（図１参照）のダンピング劣化の抑制も兼ねている。
【００７５】
従って、負荷信号がＯＦＦの状態では、エンジン１の回転速度Ｎｅに関係なく車速及び加速状態に応じて燃費向上のための発電カットを適宜実行する。
【００７６】
一方、ステップＳ１で負荷機器１０からの負荷信号がＯＮか否か（負荷機器１０が負荷状態か否か）が判断され、負荷信号がＯＮで負荷機器１０が使われていると判断された場合、ステップＳ６でスロットルバルブ６の開度変化ΔＴＰＳが所定値（例えば、０．８°／１００ｍｓ）を超えているか否か、即ち、加速中か否かが判断される。ステップＳ６で加速中ではないと判断された場合、ステップＳ３に移行して発電カットを実施しない通常発電を実施してリターンとなり、ステップＳ６で加速中であると判断された場合、ステップＳ７に移行してエンジン１（図１参照）の回転速度Ｎｅが所定の回転速度Ｎ（例えば、１２００〜１３０００ｒｐｍ）を下回っているか否かが判断される。
【００７７】
ステップＳ７で回転速度Ｎｅが所定の回転速度Ｎ以上であると判断された場合、ステップＳ３に移行して発電カットを実施しない通常発電を実施してリターンとなる。即ち、エンジン１の回転速度Ｎｅが低回転速度領域より速い領域では、発電トルクの変動が緩やか（図２参照）であり、タイミングベルト８やオートテンショナ３３に与える影響が少ないので、発電カットによる悪影響（電圧の変動によるランプ類のちらつきやモータ類の速度変動）を防止するために負荷機器１０が使われている状況での発電カットを禁止している。つまり、発電カットを行ってもメリットが多くない領域での発電カットをなくすことができる。
【００７８】
ステップＳ７で回転速度Ｎｅが所定の回転速度Ｎを下回っている、即ち、発電トルクの変動が急激に大きくなる低回転速度領域（図２参照）の回転速度であると判断された場合、ステップＳ８で瞬時の発電カット（例えば、１秒〜２秒間）を実行する。即ち、瞬間的に発電カットを実施することで、発電トルクの急変動を抑えてタイミングベルト８に作用される負荷を低減させている。
【００７９】
そして、ステップＳ８で瞬時の発電カットを実施した後、通常の発電状態へ復帰させる間欠復帰制御をステップＳ９で行いリターンとなる。即ち、瞬時の発電カットを実施した後の発電復帰時に、通常の発電状態（必要電気容量を確保した状態）と低発電状態（通常の発電状態よりも発電量を低減させた状態）とを交互に繰り返す間欠復帰制御を実施することで発電カットから発電復帰完了までの電圧の変動を抑制している。
【００８０】
要するに、負荷機器１０が使われており、エンジン１の回転数Ｎｅが低回転速度域にある状況で加速された場合、瞬時の発電カットと間欠復帰制御とを続けて実施することで、電圧の急変動を抑えてランプ類のちらつきやモータ類の速度変動を防止しつつ、発電トルクの変動が大きい領域においてタイミングベルト８の摩耗や鳴き、オートテンショナ３３のダンピング劣化を抑制するよう制御している。また、ステップＳ５で通常の発電カットを実施した後も同様の復帰制御をステップＳ９で行いリターンとなる。
【００８１】
上述のように本発明の発電制御装置によれは、発電カット時から復帰完了までの間の電圧の急激な変動を抑えることができるので、負荷機器１０の作動が不安定になって、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動が生じることを確実に抑制することができる。
【００８２】
特に、負荷機器１０が使用されている（負荷状態にある）状況で、発電トルクの変動が大きな低回転速度領域での加速時においては、発電カットの所定時間を極短時間とすることで、発電カットによる電圧変動を抑えるとともに、発電トルクの変動を一時的に低減させるよう制御しているので、瞬時発電カットと間欠復帰制御との相乗効果により、ランプ類のちらつきやモータ類の速度変動を防止しつつ、オルタネータ７のオルタネータプーリ３２に働く不自然な入力を低減して、タイミングベルト８の摩耗や鳴きの発生およびオートテンショナ３３のダンピング劣化を抑制することができる。
【００８３】
尚、上述した実施形態例では、低発電状態での発電量を徐々に増加（漸増）させるような間欠復帰制御としたが、図６に示すように、低発電状態での発電量を全て０％（デューティ比０％）にすることも可能である。また、図７に示すように、間欠的に実施する通常の発電状態での発電の時間を徐々に長くすることも可能である。
【００８４】
また、発電機としてオルタネータ７（図１参照）を例に挙げて説明したが、発電機としては、エンジン１（図１参照）の始動時のセルモータを兼用したモータジェネレータを適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、車両用発電機の発電の状況を制御する車両用制御装置及び車両用制御方法の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態例に係る車両用制御装置の概略系統図である。
【図２】発電トルクとエンジン回転速度との関係を表すグラフである。
【図３】発電カットにおける発電量の経時変化を表す図である。
【図４】発電カットにおける発電量の経時変化に対応する発電制御信号の経時変化の状態を表す図である。
【図５】発電制御の処理フローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態例に係る発電カットにおける発電量の経時変化を表す図である。
【図７】本発明の他の実施形態例に係る発電カットにおける発電量の経時変化を表す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  エンジン
２  吸気弁
３  排気弁
４  吸気通路
５  排気通路
６  スロットルバルブ
７  オルタネータ
８  タイミングベルト
９  バッテリ
１０  負荷機器（所定の電気機器）
１１  Ｇ端子
１２  ＦＲ端子
１５  クランク角センサ
１６  スロットルポジションセンサ
１７  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０  発電制御部
２１  発電実行手段
２２  発電抑制手段
２３  発電復帰手段
２６  ピストン
３１  クランク軸プーリ
３２  オルタネータプーリ
３３  オートテンショナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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