(57)【要約】【目的】交流発電機の発電制御装置において、バッテリの状態や電気負荷の使用状態を把握した上で、交流発電機の出力制御を行い、バッテリの寿命に影響を与えることがなく、最大限の発電カット制御を実施可能とし、また、燃料消費量を低減することにある。【構成】車両の電気負荷で使用される負荷電流値を検出する電流検出手段を設け、交流発電機の界磁電流を制御する界磁電流制御部と、交流発電機の界磁電流の制御状態である界磁電流デューティ値をモニタする界磁電流モニタ部と、少なくとも界磁電流モニタ部によりモニタされた界磁電流デューティ値と電流検出手段により検出された負荷電流値とのいずれか一方の値により交流発電機の出力制御量を補正する出力制御部とを備えた制御手段を設けている。【選択図】        図１
2004274842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンにより駆動されてバッテリを充電する交流発電機を設け、少なくとも前記車両の走行状態又は前記エンジンの運転状態に応じて変化する外部入力デューティ信号値とバッテリ電圧値とにより前記交流発電機の界磁電流を制御して前記交流発電機の出力を制御する交流発電機の発電制御装置において、前記車両の電気負荷で使用される負荷電流値を検出する電流検出手段を設け、前記交流発電機の界磁電流を制御する界磁電流制御部と、前記交流発電機の界磁電流の制御状態である界磁電流デューティ値をモニタする界磁電流モニタ部と、少なくとも前記界磁電流モニタ部によりモニタされた前記界磁電流デューティ値と前記電流検出手段により検出された前記負荷電流値とのいずれか一方の値により前記交流発電機の出力制御量を補正する出力制御部とを備えた制御手段を設けたことを特徴とする交流発電機の発電制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記車両の発進加速時に、前記エンジンに連結された変速機の変速ギヤが１速から２速に変速され、且つ、前記電流検出手段により検出された負荷電流値が設定値よりも小さいときには、前記出力制御部により前記交流発電機の発電カット制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の交流発電機の発電制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記車両の減速時に、前記エンジンの燃料カット制御と同時に、前記出力制御部により前記交流発電機の回生発電を開始することを特徴とする請求項１に記載の交流発電機の発電制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記車両の電気負荷があることを前記電流検出手段により検出した場合に、前記交流発電機への前記外部入力デューティ信号値を予め設定された値に変更することを特徴とする請求項１に記載の交流発電機の発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流発電機の発電制御装置に係り、特に車両の交流発電機であるオルタネータの発電を制御する交流発電機の発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、一般に、ランプ、ウインカ、ブロワ、ワイパー、空調装置（エアコン）等の電気負荷の消費電力は、エンジンの駆動力によって駆動される交流発電機であるオルタネータで発電してバッテリを充電させ、このバッテリから供給している。
【０００３】
オルタネータは、通常、エンジンのクランク軸のクランクプーリに巻き掛けたベルトによりエンジン側に連結され、クランク軸の回転によって駆動されて発電するが、バッテリを含む負荷側の要求変動を吸収するために、内蔵するレギュレータ回路によってフィールドコイル（１次（界磁）コイル）に流す電流が、電圧変動に対応して変化する構成となっている。このような構成のために、オルタネータ内では、能力的に、発電電流が自立的に変動し、バッテリが放電しなくても、システムへの電力供給をまかなうことができるものである。
【０００４】
しかし、オルタネータにおいては、その負荷がエンジンへの応答分の負担を強いることになり、応答の速い電気的な負荷変動は、通常のアイドル空気量の増量（ＩＳＣ制御）によるエンジン制御では十分にカバーすることができず、エンジン回転数にハンチングや回転落ちが生じ、最悪の状態では、エンジンストールを引き起こす原因となる不具合がある。
【０００５】
また、オルタネータによって吸収できなかった負荷は、バッテリから供給されるが、まもなくバッテリもオルタネータのレギュレータ回路の制御によって充電される。このため、通常のオルタネータの制御では、車両の減速時に、バッテリが回生電流を受け入れる余裕がなくなり、減速エネルギを有効に活用することができないという不具合がある。
【０００６】
これら不具合を解消するために、オルタネータの制御においては、以下の３つの方法がある。
【０００７】
つまり、第１の制御として、オルタネータの発電カット（オルタカット）制御は、一般的に行われ、Ｃ端子（オルタネータの電圧切替スイッチ）を制御して、オルタネータの負荷を小さくしたい場合に、Ｃ端子により電圧を落とし、オルタネータの発電を停止（カット）する（実際には小さくする）。第２の制御として、ＦＲ（ＣＤ：フィールドデューティ）直接制御は、フィールドコイル（１次コイル）自体に直接的に制御手段（エンジンコントローラ：ＥＣＭ）から信号を出力し、直接的に、オルタネータを制御する。第３の制御として、ＦＲデューティ制御（ＦＤ（フィールドデューティ）制御）は、オルタネータが内蔵するレギュレータ回路から発振して、バッテリを含む負荷側の要求変動を吸収するために、矩形波電流のデューティを変えるものであり、オルタネータの発電カット（停止）のタイミングだけを決定すれば、電圧に応じて発電カット時間が決まり、デューティとして検出することができ、バッテリの状態を検出することができる。あるいは、この３つの第１〜第３制御の各方法を、適正に組み合わせて対応することが可能である。
【０００８】
また、このような車両の発電制御装置には、発電動作中の発電機がエンジンに対して機械的負荷として働くとの認識に基づき、この発電機の発電動作を制御する界磁電流を、エンジンに対する機械的負荷の変動に対応した所定のパターンに従って制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特許２５２８９９５号公報（第３頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、オルタネータの発電制御装置においては、前記第１の制御としてのオルタネータの発電カット（充電カット）制御では、Ｃ端子によるオルタネータの発電カットからの復帰時に、エンジンへの要求トルクが大きく変動することから、このトルク変動を回避するために、通常、徐励機能が必要となる。特に、パワーの出にくいエンジンのアイドル運転時には、徐励機能が必要である。しかし、この時間の間、絶えず負荷が変動するので、アイドル空気量制御（ＩＳＣ制御）において、空気量の学習ができず、エンジンの始動時等に制約が生ずるという不都合があった。
【００１１】
また、前記第２の制御としてのＦＲ直接制御では、オルタネータを直接的に制御するために、通常得られるバッテリの状態や、負荷の状況を他の方法で検出する必要がある。例えば、電気負荷の変動が起きたときに、電圧降下を伴うので、バッテリの状態や負荷の状況を検出することができるが、車両の速度が上がると、オルタネータの能力が上がるために、走行中の電圧変動が小さくなり、バッテリの状態や負荷の状況を検出することができず、何が起こったのか、正確に判別することが困難になるという不都合があった。
【００１２】
更に、前記第３の制御としてのＦＲデューティ制御（ＦＲ制御）では、前記第１の制御としてのオルタネータの発電カット制御との組み合わせで使用され、Ｃ端子によるオルタネータの発電カット（充電カット）状態であれば、電気負荷によらず、バッテリを放電状態にすることができるので、バッテリの消耗度を見ることができる。但し、電気負荷の大きさや、バッテリの状態が複合して現れるので、電気負荷が変動しない条件でしか扱えない。また、Ｃ端子によるオルタネータの発電カット（充電カット）をしていない場合に、ＦＤ（フィールドデューティ）を見ても、それが、電気負荷のみであるか、バッテリの充電も行っているのかが、判別できない。このため、バッテリの保護の観点から、電気負荷を識別するのスイッチ群が必要となるという不都合があった。
【００１３】
また、オルタネータの発電制御装置においては、エンジン回転数の低いアイドル運転時では、オルタネータのエンジンに要するトルクが大きく、アイドル運転状態の安定性に問題が生ずる可能性がある。このため、電気負荷をアイドル空気量の増量の制御（ＩＳＣ制御）により、エンジンをアイドルアップの制御をして対応することが多いが、このアイドルアップ制御を多用すると、燃費が悪化するという不都合があった。
【００１４】
更に、オルタネータの発電制御装置においては、オルタネータのフィールドコイル（１次コイル）に流す電流を、内蔵するレギュレータ回路からの矩形波電流のデューティを変えることで対応していたことから、エンジンの始動時に、スタータでクランキングされたエンジン回転数がオルタネータの発電最低電流を超えると、発電を開始し、始動性に問題が生ずる不都合があり、これは、オルタネータが自律制御しているためで、更に、始動時の発電カット機能を必要とするという不都合があった。
【００１５】
また、エンジン回転数の低いアイドル運転状態では、オルタネータのエンジンに要するトルクが大きく、アイドル運転の安定性に問題が生じ、このため、電気負荷よりフィールドコイル（１次コイル）の電流のデューティが増加した場合に、アイドルアップにより対応することが多くなるという不都合があった。
【００１６】
更に、オルタネータによって吸収できなかった負荷は、バッテリから供給されるが、まもなくバッテリもオルタネータのレギュレータ回路の制御によって充填される。このため、車両の減速時に、バッテリが回生電流を受け入れる余裕がなく、減速エネルギをうまく活用できないという不都合があった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、車両に搭載されたエンジンにより駆動されてバッテリを充電する交流発電機を設け、少なくとも前記車両の走行状態又は前記エンジンの運転状態に応じて変化する外部入力デューティ信号値とバッテリ電圧値とにより前記交流発電機の界磁電流を制御して前記交流発電機の出力を制御する交流発電機の発電制御装置において、前記車両の電気負荷で使用される負荷電流値を検出する電流検出手段を設け、前記交流発電機の界磁電流を制御する界磁電流制御部と、前記交流発電機の界磁電流の制御状態である界磁電流デューティ値をモニタする界磁電流モニタ部と、少なくとも前記界磁電流モニタ部によりモニタされた前記界磁電流デューティ値と前記電流検出手段により検出された前記負荷電流値とのいずれか一方の値により前記交流発電機の出力制御量を補正する出力制御部とを備えた制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明は、少なくとも界磁電流モニタ部によりモニタされた界磁電流デューティ値と電流検出手段により検出された負荷電流値とのいずれか一方の値により交流発電機の出力制御量を補正することから、バッテリの状態や電気負荷の使用状態を把握した上で、交流発電機の出力制御を行うことができ、バッテリの寿命に影響を与えることがなく、最大限の発電カット制御を実施可能であり、また、燃料消費量を低減することができる。
【００１９】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１５は、この発明の第１実施例を示すものである。図１において、２は車両（図示せず）に搭載されたエンジン、４はこのエンジン２に連結された変速機、６はバッテリである。車両には、交流発電機としてのオルタネータ８を備えた発電制御装置１０が設けられている。エンジン２には、燃料噴射弁１２とアイドル空気量制御装置（ＩＳＣ制御装置）１４が設けられている。
【００２０】
オルタネータ８は、Ｃ端子デューティ（ＣＤ）制御（チョッパ制御）・ＦＤ（フィールドデューティ：ＦＲ）端子制御を有し、Ｃ端子８Ｃがオンで、電圧が低側（Ｌｏ）になり、オルタネータ８がオフ、つまり、オルタネータ８が発電カットされる。オルタネータ８がオンの状態で、再度、バッテリ電圧と比較し、Ｃ端子８Ｃがオフ（つまり、オルタネータ８がオン）の時間は増減し、通常のオルタネータのように、レギュレータ回路でパルスを作らず、ＣＤ（Ｃ端子デューティ）（制御手段２０側）でパルスを発生させる。
【００２１】
このオルタネータ８は、イグニションスイッチ１６を介してバッテリ６のプラス（＋）側に連絡している。このバッテリのマイナス（−）側は、アースに連絡している。オルタネータ８とイグニションスイッチ１６間に第１フューズ１８−１が設けられ、また、イグニションスイッチ１６とバッテリ６間には第２フューズ１８−２が設けられている。これにより、オルタネータ８は、エンジン２により駆動されて発電を行い、バッテリ６を充電するものである。
【００２２】
エンジン２には、制御手段（ＥＣＭ）２０が連絡している。この制御手段２０には、アイドル空気量制御（ＩＳＣ制御）装置１４を制御するアイドル空気量制御部２０Ａが備えられているとともに、所定の車両の減速条件が成立したときにエンジン２の燃料カット制御を実施する燃料カット制御部２０Ｂが備えられている。
【００２３】
また、制御手段２０には、燃料噴射弁１２とアイドル空気量制御装置（ＩＳＣ制御装置）１４とスタータ２２とが連絡しているとともに、電流検出手段であるクランプ式の電流センサ２４が連絡している。この電流センサ２４は、電気負荷２６に連絡し、該電気負荷２６で使用される負荷電流値を検出可能なものである。また、電流センサ２４は、第２フューズ１８−２よりもバッテリ６側に連絡している。
【００２４】
更に、制御手段２０には、エンジン２がアイドル運転になるとオンするアイドルスイッチ２８と、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み状態によってオンするアクセルスイッチ３０とが連絡している。
【００２５】
制御手段２０には、交流発電機であるオルタネータ８の界磁電流を制御する界磁電流制御部２０Ｃと、オルタネータ８の界磁電流の制御状態である界磁電流デューティ値をモニタする界磁電流モニタ部２０Ｄと、少なくとも界磁電流モニタ部２０Ｄによりモニタされた界磁電流デューティ値と電流センサ２４により検出された負荷電流値とのいずれか一方の値によりオルタネータ８の出力制御量を補正する出力制御部２０Ｅとが備えられている。
【００２６】
制御手段２０は、少なくとも車両の走行状態又はエンジン２の運転状態に応じて変化する外部入力デューティ信号値（ＣＤ信号：Ｃ端子デューティ）とバッテリ電圧値とによりオルタネータ８の界磁電流を制御し、出力制御部２０Ｅによりオルタネータ８の出力を制御するものである。
【００２７】
前記界磁電流制御部２０Ｃにおいて、界磁電流制御は、バッテリ電圧と基準電圧とを比較して出力された値と、オルタネータ８のＣ端子８Ｃに入力される外部入力デューティ信号値（ＣＤ信号：カット用デューティ信号）（０〜１００％）とにより、パワートランジスタ（図示せず）がオン・オフ制御され、界磁電流の制御が実施される。つまり、バッテリ電圧が基準電圧よりも大きい場合に、界磁電流がカットされ、また、ＣＤ信号（デューティ信号）により、界磁電流は、デューティ制御される。
【００２８】
また、制御手段２０は、車両の発進加速時に、変速機４の変速ギヤが１速から２速に変速され、且つ、電流センサ２４により検出された負荷電流値が設定値よりも小さいときには、出力制御部２０Ｅによりオルタネータ８の発電カット制御を行うものである。
【００２９】
更に、制御手段２０は、車両の減速時に、エンジン２の燃料カット制御と同時に、出力制御部２０Ｅによりオルタネータ８の回生発電を開始するものである。
【００３０】
更にまた、制御手段２０は、車両の電気負荷があることを電流センサ２４により検出した場合に、オルタネータ８への外部入力デューティ信号値（ＣＤ信号の値）を予め設定された値に変更するものである。
【００３１】
オルタネータ８には、図１に示す如く、Ｃ端子（電圧切り替え端子）８ＣとＦＲ端子８ＦＲとレギュレータ回路３２とが設けられている。このレギュレータ回路３２においては、図２に示す如く、外部入力デューティ信号値としてのＣ端子デューティ信号（ＣＤ信号）を入力する第１コンパレータ（Ｃ１）３４と、この第１コンパレータ３４に連絡した第２コンパレータ（Ｃ２）３６とが設けられ、第１コンパレータ３４のプラス（＋）側に外部入力デューティ信号としてのＣ端子デューティ信号（ＣＤ信号）が入力されるとともに、第１コンパレータ３４のマイナス（−）側にはオルタネータ８から出力された調整電圧（Ｖｃｃ）が入力され、第１コンパレータ３４は、Ｃ端子デューティ信号値（ＣＤ信号値）と調整電圧（Ｖｃｃ）とを比較し、基準電圧をＨｉとするＨｉ信号又は基準電圧をＬｏとするＬｏ信号を第２コンパレータ３６のプラス（＋）側に出力し、そして、この第２コンパレータ３６は、この基準電圧とマイナス（−）側のバッテリ電圧（ＶＢ）とを比較し、界磁電流デューティ値（ＦＲ信号値）としてのＦＲデューティ信号（ＦＤ信号）を制御手段２０に出力する。
【００３２】
即ち、オルタネータ８において、Ｃ端子８Ｃは、電圧を１２．８Ｖと１４．５Ｖとに切り替えるスイッチであり、外部入力デューティ信号としてのＣ端子デューティ信号（ＣＤ信号）の入力を行うものである。よって、このレギュレータ回路３２では、Ｃ端子デューティ信号の影響を受けるものである。具体的には、基準電圧が１２．８Ｖ以下では、Ｃ端子デューティ信号に拘わらず、電位差に応じてバッテリ６への充電を行い、一方、基準電圧が１４．５Ｖ以上では、オルタネータ８の発電が行われない構成である。
【００３３】
例えば、第１コンパレータ３４がＬｏ信号を出力したとき、１２．８Ｖが第２コンパレータ３６に入力されても、基準電圧が１２．８Ｖ以下であれば、Ｈｉで充電を行うからである。従って、バッテリ電圧が１２．８Ｖから１４．５Ｖにある場合のみ、制御可能であり、バッテリ６の保護をすることができる。この範囲では、第２コンパレータ３６はＣ端子デューティ信号（ＣＤ信号）に応じてオン・オフするが、この形では、Ｃ端子デューティ信号（ＣＤ信号）と同期した形になります。ＣＤ＝ＦＤとなることにより、ＦＲデューティ信号（ＦＤ信号）は、負荷変動では平均電圧が１２．８Ｖを下回るまでは動かないことになる。この範囲では、バッテリ６を放電から充電するまで出力のバリエーションを得ることができる。エンジン２のアイドル運転の安定性を保ちながら、充放電制御を行うことが可能である。この第１実施例では、バッテリ８を放電させ、回生発電を得ることを前提に、オルタネータ８の負荷を低減させ、エンジン負荷を軽くし、燃費効果を得ることを目的とし、特に上限設定を行う必要がないものである。
【００３４】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
【００３５】
エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カット制御においては、図３に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ１０２）、断線判定し（ステップ１０４）、そして、イグニションスイッチ１６がオンか否かを判断する（ステップ１０６）。このステップ１０６がＮＯの場合には、前記ステップ１０４に戻す。
【００３６】
前記ステップ１０６がＹＥＳの場合には、ＣＤ（ＣＤ信号）をｃｄｂａｓｅ％（例えば５０％）で出力してＦＤ（ＦＤ信号）が出力されていることを確認する（ステップ１０８）。
【００３７】
そして、このＦＤがＯＫか否かを判断し（ステップ１１０）、このステップ  １１０がＮＯの場合には、断線信号として、ＣＤを１００％とする（ステップ１１２）。
【００３８】
前記ステップ１１０がＹＥＳの場合には、エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カットを開始し、ＣＤを０％とする（ステップ１１４）。
【００３９】
そして、エンジン２の始動時制御の開始として、スタータ２２をオンとし、エンジン２の完爆を判定する（ステップ１１６）。
【００４０】
そして、ＮＥ（エンジン回転数）≧ＮＳＥＴ（目標エンジン回転数：２０００ｒｐｍ）か否かを判断し（ステップ１１８）、このステップ１１８がＹＥＳの場合には、一定時間（ＴＲＥＴＭ♯秒）経過したか否かを判断し（ステップ１２０）、このステップ１２０がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【００４１】
前記ステップ１１８がＮＯの場合には、エンジン２の完爆後、一定時間（ＴＣＰＬＴＭ♯秒）経過したか否かを判断し（ステップ１２２）、このステップ１２０がＮＯの場合には、前記ステップ１１８に戻す。
【００４２】
前記ステップ１２０がＹＥＳ及び前記ステップ１２２がＹＥＳの場合には、エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カット制御を終了し、ＣＤをｃｄｂａｓｅ％（５０％）とする（ステップ１２４）。
【００４３】
そして、ｃｄｂａｓｅ２％までは、ｃｄｕｐｒａｔｅ２％ずつ増加させ（ステップ１２６）、また、ｃｄｂａｓｅ３％…までは、ｃｄｕｐｒａｔｅ３％…ずつ増加させ（ステップ１２８）、そして、ｃｄｂａｓｅ４％（１００％）では、徐励を終了する（ステップ１３０）。
【００４４】
このエンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カット制御を、図４のタイムチャートで説明すると、イグニションスイッチ１６のオン前には（時間ｔ１の手前）、エンジン回転数（ＮＥ）が０ｒｐｍで、バッテリ電圧（ＶＢ）が１２．８Ｖで、ＣＤが０％で、ＦＤが０であり、そして、イグニションスイッチ１６をオンにすると（時間ｔ１）、エンジン２のクランキングが始まり、エンジン回転数（ＮＥ）が増加して一定値Ｎ１まで高くなり、また、バッテリ電圧（ＶＢ）が低側に変動する。
【００４５】
そして、暖機の場合では、時間ｔ１から一定時間経過した時間ｔ２で、完爆判定（７００ｒｐｍ）が行われ、さらに、エンジン回転数がこの完爆判定時から目標エンジン回転数（ＮＳＥＴ：２０００ｒｐｍ）に達するまでの一定時間Ｔ１経過した時に（時間ｔ４）、ＣＤが一定値ＣＤ１まで増加するとともに、ＦＤが一定値ＦＤ１まで増加し、また、バッテリ電圧も漸次に増加し、そして、時間ｔ４から一定時間経過した時間ｔ６では、ＣＤが１００％となり、バッテリ電圧が１４．５Ｖになるとともに、ＦＤが漸次増加し且つ時間ｔ８で最高値ＦＤ２となる。
【００４６】
一方、冷機の場合には、時間ｔ１から一定時間経過した時間ｔ３で完爆判定が行われ、エンジン回転数がこの完爆判定時から目標エンジン回転数（ＮＳＥＴ）に達するまでの一定時間Ｔ２経過した時に（時間ｔ５）、ＣＤが一定値ＣＤ１まで増加するとともに、ＦＤが一定値ＦＤ１まで増加し、また、バッテリ電圧も漸次に増加し、そして、時間ｔ５から一定時間経過した時間ｔ７では、ＣＤが１００％となり、ＦＤが漸次増加し且つ時間ｔ８で最高値となり、また、時間ｔ９でバッテリ電圧が１４．５Ｖとなる。その後、バッテリ電圧が１４．５Ｖで継続し、ＣＤが１００％で継続し、ＦＤでは、最高値から時間ｔ１０で一定値ＦＤ１に戻る。この最高値ＦＤ２と一定値ＦＤ１とのＦＤの差は、バッテリの充電応答分、電気負荷分になる。
【００４７】
車両の発進加速時のオルタネータ８の発電カット制御においては、図５のフローチャートに示すように、プログラムがスタートし（ステップ２０２）、変速機４がＮ→Ｄレンジとなり、電気負荷がなしで、バッテリ電圧が正常で（ステップ２０４）、走行を開始し（ステップ２０６）、そして、変速ギヤの１速→２速を検出し（ステップ２０８）、そして、オルタネータ８の発電カット制御を開始し、ＣＤを０％とし、制限値Ａ：発電カット時間の計測を開始し、制限値Ｂ：電流センサ２４（電気負荷）の使用電力の積算を開始し（ステップ２１０）、そして、制限値Ａをオーバーしたか否かを判断する（ステップ２１２）。
【００４８】
このステップ２１２がＹＥＳの場合には、オルタネータ８を復帰し、このオルタネータ８の復帰は、エンジン回転数がＮＥ１以上では徐励せず、エンジン回転数がＮＥ１未満では徐励する（ステップ２１４）。
【００４９】
前記ステップ２１２でＮＯの場合には、制限値Ｂをオーバーしたか否かを判断する（ステップ２１６）。このとき、この制限値Ｂは、無負荷時でＣ１（Ａｈ）、軽負荷時でＣ２（Ａｈ）とする。但し、Ｃ１≧Ｃ２の関係がある。これは、負荷の大きさにより、バッテリ容量が変化するためである。
【００５０】
前記ステップ２１６がＹＥＳの場合には、オルタネータ８を復帰する（ステップ２１８）。
【００５１】
前記ステップ２１６がＮＯの場合には、エンジン回転数がＮＥ２（＞ＮＥ１）を超えたか、あるいは、速度がＶ２（但し、ＮＥ１以上）を超えたか否かを判断し（ステップ２２０）、このステップ２２０がＮＯの場合には、前記ステップ２１２に戻す。
【００５２】
このステップ２２０がＹＥＳの場合には、オルタネータ８を復帰する（エンジン回転数がＮＥ１以上なので、徐励はしない）（ステップ２２２）。
【００５３】
次いで、この発進加速時のオルタネータ８の発電カット制御を、図６のタイムチャートで説明すると、エンジン２がアイドル運転で、車速ＶＳＰが０のときに、ＮレンジからＤレンジに変更されて発進する場合には、ＮレンジからＤレンジに変更された時（時間ｔ１）から一定時間経過した時間ｔ２になると、エンジン回転数が漸次増加するとともに、車速ＶＳＰが漸次増加し、そして、この時間ｔ２から一定時間経過した時で変速あるいはエンジン回転数の条件が成立すると（１速から２速）（時間ｔ３）、バッテリ電圧ＶＢが低下し、ＣＤも低下し、そして、この時間ｔ３から一定時間経過してエンジン回転数がＮＥ２になり、このエンジン回転数のＮＥ２条件あるいは発電カット制限時間ｔｃ、あるいはＣ１、Ｃ２条件が成立すると（時間ｔ４）、バッテリ電圧ＶＢ及びＣＤが元の値に戻る。
【００５４】
一方、エンジン２がアイドル運転時においては、図７に示す如く、ＣＤが０％で、ＦＤが漸次大きくなり、また、バッテリ電圧ＶＢが１２．８Ｖとなっており、ＦＤがしきい値（５０％）になると（時間ｔ１）、ＣＤが一定値ＣＤ２まで増加するとともに、ＦＤがＦＤ３まで低下し、また、バッテリ電圧ＶＢが漸次増加し、時間ｔ１から一定時間経過した時間ｔ２になると、ＦＤ及びＣＤが漸次し、時間ｔ２から一定時間経過した時間ｔ３になると、ＦＤ、ＣＤが一定値ＦＤ４、ＣＤ３となり、また、バッテリ電圧が１４．５Ｖとなり、そして、時間ｔ３から一定時間経過した時間ｔ４になると、ＦＤが漸次低下し、このＦＤは、時間ｔ５においてはバッテリへの充電が終了し、使用中の電気負荷相当分の値となる。
【００５５】
車両の減速時の回生発電制御→オルタネータ８の発電カット制御においては、図８に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ３０２）、エンジン２の燃料カット制御が実施され、あるいは、低速での回収を見込み、アクセルスイッチ３０をオフ＝アイドルスイッチ２８のオン（Ｔ１時間継続）（ステップ３０４）、そして、回生発電を開始し（ステップ３０６）、アイドルスイッチ２８がオフになるか、エンジン回転数がＮＥ３以下になり（ステップ３０８）、そして、回生発電を解除し（オルタネータ８を発電カット状態とし）（ステップ３１０）、オルタネータ８の発電カット制御を行い（ステップ３１２）、オルタネータ８の発電カット時間の積算開始と、電気負荷側の電流センサ２４の負荷電流値の積算開始とを行う（ステップ３１４）。
【００５６】
そして、電流センサ２４の負荷電流値≦Ｉ１（無負荷判定しきい値）か否かを判断し（ステップ３１６）、このステップ３１６がＹＥＳの場合には、ＦＤ＞ｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ（発電カット時のしきい値：例えば５０％）を判断し（ステップ３１８）、このステップ３１８がＹＥＳの場合には、オルタネータ８を復帰し、徐励制御を行う（Ｎｅ≦Ｎｅ１）（ステップ３２０）。
【００５７】
前記ステップ３１６がＮＯの場合には、直ちにステップ３２０に移行させ、オルタネータ８を復帰し、徐励制御を行う（Ｎｅ≦Ｎｅ１）。
【００５８】
前記ステップ３１８がＮＯの場合には、走行開始か否かを判断し（ステップ３２２）、このステップ３２２がＹＥＳの場合には、オルタネータ８の発電カット制限時間内か否かを判断し（ステップ３２４）、このステップ３２４がＹＥＳの場合には、電力積算時間内か否かを判断し（ステップ３２６）、このステップ３２６がＮＯの場合及び前記ステップ３２４がＮＯの場合には、前記ステップ３２０に移行して、オルタを復帰し、徐励制御を行う（Ｎｅ≦Ｎｅ１）。
【００５９】
前記ステップ３２２がＮＯの場合及び前記ステップ３２６がＹＥＳの場合には、前記ステップ３１６に戻す。
【００６０】
この減速時回生制御→オルタネータ８の発電カット制御を、図９のタイムチャートに基づいて説明すると、車速ＶＳＰが減少し、アイドルスイッチ２８のオン時（時間ｔ１）から一定時間Ｔ４経過した時間ｔ２になるまで、オルタネータ８の発電カットされていたが、この時間ｔ２では、ＣＤが増加し、このとき、徐励の有無はエンジン回転数のＮＥ１で判定され、そして、時間ｔ２から一定時間経過した時に再びアクセルスイッチ３０がオンになり（時間ｔ３）、そして、時間ｔ３から一定時間経過した時間ｔ４に、エンジン回転数がＮＥ３になると、ＣＤが低下し、オルタネータ８の発電カットが行われ、そして、時間ｔ４から一定時間経過した時間ｔ５には、エンジン回転数Ｎｅがが一定になるとともに、車速ＶＳＰが一定になる。
【００６１】
電気負荷応答制御について、図１０のフローチャートに基づいて説明すると、プログラムがスタートすると（ステップ４０２）、アイドル運転時か否かを判断し（ステップ４０４）、このステップ４０４がＹＥＳの場合には、電気負荷変動を電流センサ２４で検出し（ステップ４０６）、ＣＤを中間値のｃｄｂａｓｅ１％に移動してエンジン負荷を固定し（ステップ４０８）、そして、小負荷か否かを判断する（ステップ４１０）。
【００６２】
前記ステップ４１０がＮＯの場合には、中負荷か否かを判断し（ステップ４１２）、このステップ４１２がＹＥＳの場合には、徐励によりＣＤをｃｄｂａｓｅ２％まで移動し（バッテリ６が放電しない調整電圧にする）（ステップ４１４）、保持時間Ｔｃを経過したら（ステップ４１６）、徐励によりＣＤをｃｄｂａｓｅ３％（１００％）まで移動する（入負荷）（ステップ４１８）。前記ステップ４１２がＮＯの場合には、直ぐにこのステップ４１８に移行する。
【００６３】
そして、ＦＤ≧１００％か否かを判断する（ステップ４２０）。このステップ４２０がＹＥＳの場合には、ＦＤ＜１００％になるまで、エンジン２をアイドルアップ制御する。但し、エンジン回転数に上限値を設けて変動分を制限する（ステップ４２２）。
【００６４】
そして、ＦＤ≦ｆｄｌｍｔ（例えば９０％）か否かを判断する（ステップ４２４）。前記ステップ４２０がＮＯの場合には、直ぐにこのステップ４２４に移行する。
【００６５】
このステップ４２４がＹＥＳの場合には、ＦＤ≧ｆｄｌｍｔ％になるまで、アイドルダウン制御（アイドル運転時のエンジン回転数をダウン制御）をする。但し、エンジン回転数に上限値を設け、変動分を制限（ステップ４２６）、そして、プログラムをエンドとする（ステップ４２８）。
【００６６】
前記ステップ４１０でＹＥＳの場合には、直ぐにプログラムをエンドとする（ステップ４２８）。
【００６７】
一方、前記ステップ４０４でＮＯ及び前記ステップ４２４でＮＯの場合には、車両の走行時であり、ＣＤを中間値のｃｄｂａｓｅ１％に移動してエンジン負荷を固定し（ステップ４３０）、そして、徐励によりＣＤをｃｄｂａｓｅ３％まで移動し（ステップ４３２）、そして、負荷が消滅したか否かを判断し（ステップ４３４）、このステップ４３４がＮＯの場合には、この判断を継続し、このステップ４３４がＹＥＳの場合には、電気負荷応答制御前の状態に戻す（ステップ４３６）。
【００６８】
即ち、この第１実施例において、エンジン２の始動時は、エンジン負荷を考慮し、一般に、オルタネータ８の発電カット制御がある場合に、このオルタネータ８の発電カット状態にされる。つまり、この第１実施例においては、従来のレギュレータ回路で行っていた徐励動作を、制御手段２０で行うことができる。例えば、ＣＤを０％（オルタネータ８を発電カットした状態）にして、一定時間毎にＣＤを上昇させ、徐励の時間や割合を自由に変更することが可能となる。
【００６９】
この場合の応用例としては、図１１に示す如く、徐励指示後で、遅延時間Ｔｄ（時間ｔ１）に、ＣＤを基本ＣＤまで引き上げ、徐励を開始すると、この徐励時、ＣＤの上昇率が時間ｔ２まで段階的に変化し、そして、負荷の大きくなるＣＤ値の大きい部分がゆっくり引き上げられ、ＣＤが１００％となり、徐励完了する（時間ｔ３）。前記遅延時間Ｔｄは、ノイズ等の外乱による誤動作を防ぐためである。前記基本ＣＤは、負荷変動の小さなＣＤ域をスキップするためである。
【００７０】
また、変速機がＰ、Ｎ、Ｒレンジの時は、オルタネータ８が、通常、ＯＮ（ＣＤが１００％）で、少なくともスタータ２２の消費電流を回収する。
【００７１】
更に、車両の発進時において、Ｎ→Ｄレンジでは、まだ、オルタネータ８はＯＮで、電気負荷がない。但し、エンジン２の制御に必要な電気量は、流れている。電気負荷の有無の判定は、電流センサ２４によるしきい値を設定して行う。これにより、スモールランプ等の軽負荷は、しきい値以下に設定することができる。
【００７２】
そして、バッテリ６が正常な電圧範囲であることを確認し、車両の走行を開始し、１速から２速に変速した時点で、オルタネータ８の発電カット（ＣＤを０％）をする。バッテリ６が放電を開始するので、発電カット時間、電流センサ２４により負荷電気値を積算する。
【００７３】
また、車両の連続走行時に、発電カット時間が超えると、オルタネータ８の復帰を行う。このオルタネータ８の復帰の仕方は、エンジン回転数により、徐励の有無を選択する。電力量で判別するのは、軽負荷時等で、連続走行時の発電カット時間よりも早く復帰するように設定する。
【００７４】
そして、車両の速度が上がり、ある速度を超えたところで、オルタネータ８の発電カットを解除する。あるいは、あるエンジン回転数で、オルタネータ８の復帰をさせる。手動変速機（ＭＴ）を備えた車両では、半クラッチ時のエンジン回転数で、この制限回転数値を超えることがあるので、速度のみで対応する。
【００７５】
そして、車両の減速時には、燃料カットの制御とともに、オルタネータ８の発電カットから復帰、再びアイドルスイッチ２８がオフになった場合（アクセルペダルを踏み始める）、あるいは、速度がある速度以下になった場合には、オルタネータ８の発電カットを行う。
【００７６】
エンジン２がアイドル運転状態に戻った状態では、オルタネータ８が発電カットされている。オルタネータ８の復帰するまで発電カット時間、電流積算を行う。ＦＤでバッテリ６への充電状態を判定する。無負荷（電流センサ２４の電流値がしきい値以下）であることが条件である。ＦＤが復帰条件（例えば５０％）になると、徐励制御によりオルタネータ８を発電カットから復帰する。
【００７７】
そして、再び走行した場合に、ＦＤの判定ができないので、発電カット時間、積算時間による判定を行う。
【００７８】
更に、電気負荷応答制御では、電気負荷が生じた場合に、突入電流等でエンジン回転数の落ちや、ハザード等のハンチングが起こったりすることがある。これは、電気負荷をオルタネータ８が直接に反応するためで、電気負荷がエンジン負荷に連動することによって生じている。これを防ぐために、ＣＤを中間値（５０％）に設定し、バッテリ電圧がオルタネータ８の発電カット時（ＣＤが０％）の電圧を下回らないようにすることで、ＣＤとＦＤとを同期させることが可能となる。つまり、図１２に示す如く、ＦＤの放電に同期して、バッテリ電圧ＶＢを１２．８Ｖと１４．５Ｖとの間で変化させ、また、図１３に示す如く、ＦＤが常時放電状態では、バッテリ電圧ＶＢがカット電圧（１２．８Ｖ）よりも低く、更に、図１４に示す如く、ＦＤの放電に非同期した場合は、バッテリ電圧ＶＢが放電時に１２．８Ｖを少し超える。
【００７９】
つまり、この第１実施例の発電制御システムでは、ＣＤ制御を行うために、ＦＲ自身を発振させるような制御は行わない。これは、ＣＤとＦＤとの共振による、制御性の悪化やライトのちらつき等を考慮してのことである。ＦＤは、上述のように、ＣＤが０％で周波数を特定できなかったり、そのままのデューティとして制御手段２０に取り込むことができないので、アナログ化、あるいは、時間辺りのオン・オフ比を計算して制御に用いる。以下、走行条件及び電気負荷量に応じた制御例について述べる。
【００８０】
制御１においては、アイドル時（大負荷）（大負荷のしきい値）であり、電気負荷の発生を電流センサ２４のしきい値の判定で確認する。ＣＤを中間値（電気負荷基本ＣＤ、例えば５０％）にする。エンジン負荷を固定する。徐励により、ＣＤを１００％に戻し、ＦＤを判定する。ＦＤが１００％のとき、ＦＤが１００％以下になるまで、アイドル運転時のエンジン回転数を上げる（ＩＳＣ制御により空気量を増加）。このとき、バッテリ６への充電が行われる。電気負荷が減衰し、ＦＤが一定値（例えば９０％）以下になれば、ＦＤが一定値以上になるまで、エンジン回転数を落としていく。
【００８１】
制御２においては、アイドル時（中負荷）（中負荷のしきい値）であり、電気負荷の発生を電流センサ２４のしきい値の判定で確認する。ＣＤを中間値（電気負荷基本ＣＤ、例えば５０％）にする。徐励により、電圧がある一定値になるように、ＣＤを調整する。この電圧で、バッテリ６は充填状態あるいは出入りのない状態になっている。エンジン負荷を固定する。更に、電気負荷が生じても、オルタネータ８の負荷は固定されていて、エンジン２のアイドル運転の安定性は保たれいる。バッテリ６から放電して電圧のみが変動するので、ＣＤを調整する。制限時間Ｔｃを設け、この制限時間Ｔｃ後に、ＣＤを１００％にしてＦＤの判定を行う。
【００８２】
制御３においては、車両の走行時であり、電気負荷の発生を電流センサ２４のしきい値の判定で確認する。ＣＤを中間値（電気負荷基本ＣＤ、例えば５０％）にする。徐励により、ＣＤを１００％に戻す。電気負荷が発生した時点で、オルタネータ８が発電カット状態であれば、電気負荷の消滅時には、オルタネータ８を発電カット状態に戻す。
【００８３】
制御４においては、ハザード、ウインカの使用時であり、ハザード、ウインカの動作発生を確認する（連続してオン・オフを繰り返すハザード等は、エンジン回転数のハンチング等の原因となる）。この検出方法として、一定時間内にオン・オフを繰り返す電流を、電流センサ２４で検出した場合とする。ＣＤを中間値（電気負荷基本ＣＤ、例えば５０％）にする。徐励により、電圧がある一定値になるように、ＣＤを調整する。この電圧で、バッテリは充填状態になっている。エンジン負荷を固定する。制限時間Ｔｗを設け、この制限時間Ｔｗ後に、ＣＤを１００％に戻す。アイドル回転数を上げ、エンジン負荷の低減でハンチングを抑制するとともに、バッテリ６に充電を行う。ハザード、ウインカの負荷の消滅後、バッテリ６の保護も考慮し、一定時間内に、再びハザード、ウインカの電気負荷が発生しても、制御は行わない。以上記載したように、電気負荷応答制御においては、ＣＤ値を中間値（例えば５０％）とした例を述べてきたが、ＣＤ値はこの値に必ずしも限定されるわけではなく、制御電圧が上下限電圧（１．８Ｖ〜１４．５Ｖ）に収まるような値であればよい。例えば、ＣＤ値として、２０〜８０％程度の値を用いることが可能である。
【００８４】
この結果、この実施例によれば、バッテリ６の状態や電気負荷の使用状態にを把握した上で、交流発電機であるオルタネータ８の出力制御を行うことができ、バッテリ６の寿命に影響を与えることがなく、最大限の発電カット制御を実施可能であり、燃料消費量を低減することができる。
【００８５】
即ち、Ｃ端子デューティ（ＣＤ）制御において、任意のバッテリ電圧を設定することにより、ＣＤによりオルタネータ８の出力電流が変化し、バッテリ６を充電状態から放電状態まで制御することができる。また、ＣＤを中間値で制御することで、オルタネータ８の出力電流を制限し、電気負荷によるエンジン回転数の変動を回避することができる。更に、徐励を制御手段２０で行うことにより、任意の徐励パターンと徐励時間とを設定することができ、また、アイドル空気量制御（ＩＳＣ制御）の空気量の学習に対応して、徐励時間を短くすることができ、エンジン２の制御性を向上することができる。
【００８６】
また、フィールドデューティ（ＦＤ）モニタにおいて、オルタネータ８の発電カット制御時、バッテリ６を含む電気負荷系の条件の判定ができ、また、バッテリ６の安全な放電深度状態を設定することができ、結果として、回生電流の有効利用が可能となる。また、発電時には、オルタネータ８の過負荷判定ができ、アイドルアップ制御により、バッテリ６の保護が可能となる。
【００８７】
更に、電流センサ２４による電気負荷モニタにおいては、ＥＬスイッチのある大負荷媒体（エアコン（Ａ／Ｃ）、ライト、デフロスト）のＥＬスイッチの廃止が可能となり、また、小電力系の電気素子の電流総和が大きくなった場合にも対応が可能となり、更に、ＥＬスイッチのない大負荷媒体（パワーウインドロック電流）やユーザーが後付けした電気部品にも対応可能となる。
【００８８】
更にまた、加速時の発電カット制御においては、発進時のオルタネータ８の負荷を無くし、加速感の向上とともに、オルタネータ８の発電カット制御による燃費の向上が図られる。
【００８９】
また、減速時の回生充電制御においては、加速時の発電カット制御によりバッテリ６を放電状態にし、電流受け入れ性を向上させ、回生充電により減速エネルギを回収し、減速度を上げ、ブレーキ頻度を落ちすことにより、省エネルギを図ることができる。
【００９０】
更に、電気負荷応答制御においては、電気負荷変動を、ＣＤの中間値制御によりバッテリ６で吸収し、エンジン回転数を安定化することができ、また、ハザード、ウインカ等によるエンジン回転数のハンチングを防止することができる。
【００９１】
制御手段２０は、車両の発進加速時に、エンジン２に連結された変速機４の変速ギヤが１速から２速に変速され、且つ、電流センサ２４により検出された負荷電流値が設定値よりも小さいときには、出力制御部２０Ｅによりオルタネータ８の発電カット制御を行うことから、加速時において、オルタネータ８の発電カットが可能となり、加速感の向上と燃料消費量を低減することができる。
【００９２】
制御手段２０は、車両の減速時に、エンジン２の燃料カット制御と同時に、出力制御部２０Ｅによりオルタネータ８の回生発電を開始することから、加速時にオルタネータ８の発電カットを行い、バッテリ６が放電状態を経験しているため、回生発電時の電流受け入れ性を向上し、常にバッテリ６を良好な状態に保持することができる。
【００９３】
制御手段２０は、車両の電気負荷があることを電流センサ２４により検出した場合に、オルタネータ８への外部入力デューティ信号値を５０％に設定することから、電気負荷信号の入力時に、外部入力デューティ信号値を５０％に設定するので、入力時の電圧変動をバッテリ６にて吸収可能となり、エンジン回転数を安定させることができ、これにより、ハザードやウインカの信号等の負荷においても、エンジン回転数がハンチングするのを防止することができる。
【００９４】
なお、この第１実施例の変形例として、図１５に示す如く、ＣＤが０％の時のＦＤを制御手段２０で直接見る問題は、レギュレータ回路３２の制御に以下の項目を追加することで、解決する。
【００９５】
レギュレータ回路３２から発電カット信号を発振させてデューティを作れるようにし、ＣＤの０％をレギュレータ回路３２側で一定時間以上検出したときに、自律運転に切り替える。ＣＤ制御をＣ端子のオン・オフ制御に戻し、ＦＲを制御手段２０から直接制御する。このとき、Ｃ端子デューティ信号（カット信号）が入った場合に、レギュレータ回路３２からの発振によりデューティを発生させるように切り替える。ＦＲは、入力と出力とを用意し、Ｃ端子デューティ信号に合わせ、制御手段２０側で入出力を切り替えることも可能である。
【００９６】
図１６〜２１は、この発明の第２実施例を示すものである。
【００９７】
以下の実施例においては、上述の第１実施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明する。
【００９８】
この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図１６に示す如く、電流センサ２４とバッテリの間には、フューズボックス５２が設けられ、このフューズボックス５２には、オルタネータ８が連絡している。また、イグニションスイッチ１６は、オルタネータ８に連絡している。制御手段２０には、ラジエータファン５４とＥＬスイッチ５６とが連絡している。
【００９９】
次に、この第２実施例の作用を説明する。
【０１００】
エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カット制御においては、図１７に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ５０２）、断線判定し（ステップ５０４）、そして、イグニションスイッチ１６がオンか否かを判断する（ステップ５０６）。このステップ５０６がＮＯの場合には、前記ステップ５０４に戻す。
【０１０１】
前記ステップ５０６がＹＥＳの場合には、ＣＤをｃｄｂａｓｅ％（例えば５０％）で出力してＦＤが出力されていることを確認する（ステップ５０８）。
【０１０２】
そして、このＦＤがＯＫか否かを判断し（ステップ５１０）、このステップ  ５１０がＮＯの場合には、断線信号として、ＣＤを１００％とする（ステップ５１２）。
【０１０３】
前記ステップ５１０がＹＥＳの場合には、エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カットを開始し、ＣＤを０％とする（ステップ５１４）。
【０１０４】
そして、始動時制御開始として、スタータ２２をオンとし、エンジン２の完爆を判定する（ステップ５１６）。
【０１０５】
そして、ＮＥ（エンジン回転数）≧ＮＳＥＴ（目標エンジン回転数：２０００ｒｐｍ）か否かを判断し（ステップ５１８）、このステップ５１８がＹＥＳの場合には、一定時間（ＴＲＥＴＭ♯秒）経過したか否かを判断し（ステップ５２０）、このステップ５２０がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【０１０６】
前記ステップ５１８がＮＯの場合には、エンジン２の完爆後、一定時間（ＴＣＰＬＴＭ♯秒）経過したか否かを判断し（ステップ５２２）、このステップ５２０がＮＯの場合には、前記ステップ５１８に戻す。
【０１０７】
前記ステップ５２０がＹＥＳの場合及び前記ステップ５２２がＹＥＳの場合には、始動時のオルタネータ８の発電カット制御を終了し、ＣＤをｃｄｂａｓｅ％（５０％）とする（ステップ５２２）。
【０１０８】
そして、ｃｄｓｐｕｎ１♯秒経過したか否かを判断し（ステップ５２４）、このステップ５２４がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【０１０９】
前記ステップ５２４がＹＥＳの場合には、ｃｄｕｐｒａｔｅ％を増分させ（ステップ５２６）、ＣＤが１００％か否かを判断し（ステップ５２８）、このステップ５２８がＮＯの場合には、前記ステップ５２４に戻る。前記ステップ５２８がＹＥＳの場合には、プログラムを終了する（ステップ５３０）。
【０１１０】
ＦＩＤ（ファーストアイドルリタード）時の制御においては、図１８に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ６０２）、ＦＩＤの点火リタード（点火遅角）、アイドル空気量（ＩＳＣ空気量：ＳＣＱＡ）のＦＩＤ補正をし（ステップ６０４）、そして、ＣＤを１００％とする（ステップ６０６）。
【０１１１】
そして、１．電気負荷がオン（Ａ／Ｃ：エアコン以外）、ライトやヒータ（あるいは触媒加熱電気ヒータ）の電源をオン、２．Ａ／Ｃがオンの場合、負荷を最大とし、３．水温ＴＨＷ＞ｔｃｄｆｄ１♯度（摂氏の設定温度）のとき、ラジエータファン５４をオンとする（ステップ６０８）。
【０１１２】
そして、アイドル空気量（ＩＳＣ空気量）の電気負荷を補正し（ステップ６１０）、失火判定、排気温度判定を行い（ステップ６１２）、ＦＩＤリタード制御は適正かを判断する（ステップ６１４）。
【０１１３】
このステップ６１４がＮＯの場合には、ＣＤの減分だけ電気負荷の見直しをし（ステップ６１６）、前記ステップ６１２に戻る。
【０１１４】
前記ステップ６１４がＹＥＳの場合には、ＦＩＤリタード制御は終了したか否かを判断し（ステップ６１８）、このステップ６１８がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【０１１５】
前記ステップ６１８がＹＥＳの場合には、電気負荷を元に戻し（ステップ６２０）、プログラムを終了する（ステップ６２２）。
【０１１６】
発進加速時のオルタネータ８の発電カット制御においては、図１９に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ７０２）、起動条件として、（１）Ｎ→Ｄレンジ、（２）アイドルスイッチ２８がオンからオフ移行後、１速→２速への変速時、（３）ＥＬスイッチ５６がオフ、（４）バッテリ電圧（ＶＢ）≧ＶＳＴＣＵＴ♯［ＶＳＣＴＨＹ♯］、（５）自己遮断モード以外の夫々を入力し（ステップ７０４）、そして、この起動条件が成立したか否かを判断し（ステップ７０６）、このステップ７０６がＮＯの場合には、前記ステップ７０４に戻す。
【０１１７】
前記ステップ７０６がＹＥＳの場合には、ＣＤをｃｄａｘｃｌ１♯％とし（ステップ７０８）、そして、解除条件として、（１）初めてＮｅ＞ｃｄａｘｃｌｎｅ１♯％（４０００ｒｐｍ）あるいはｃｄｓｐｄ１♯［８５Ｋｍ／ｈ］を超えたとき、（２）ＥＬスイッチ５６がオン、（３）ＦＤ≧ｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ１♯［５０％］（ＦＤモニタ制御）、ＣＤ制御の場合、前記（３）の条件はＣＤの値ｃｄａｘｃｌ１♯％に応じて設定、（４）Ｄ→Ｎレンジ、（５）大きな減速度を検出、（６）始動モード、（７）自己診断モードの夫々を入力し（ステップ７１０）、解除条件が成立したか否かを判断し（ステップ７１２）、このステップ７１２がＮＯの場合には、前記ステップ７１０に戻る。なお、前記ステップ７１０においては、セレクト条件として、（３）ＦＤ制御として、ＦＤ≧ｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ１♯［５０％］、（３）ＣＤ制御として、ＣＤ＝ｃｄａｘｃｌ１♯とすることも可能である。
【０１１８】
前記ステップ７１２がＹＥＳの場合には、（１）ＦＤのｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ１♯を検出した場合に、ＣＤをｃｄｂａｓｅ１♯［５０％］にし、ｃｄａｘｃｌｓｐｕｎ１♯［１０ｍｓ］毎に、ｃｄａｘｃｌｕｐｒａｔｅ１♯［１％］ずつ１００％になるように、徐励により増分し、また、（２）その他、大きな減速を検出した場合等には、ＣＤを１００％とする（ステップ７１４）。
【０１１９】
そして、プログラムを終了する（ステップ７１６）。
【０１２０】
減速時のオルタネータ８の発電カット制御においては、図２０に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ８０２）、大きな減速を検出し（減速時充電制御トリガ）、例えば、▲１▼減速時燃料カット発生、▲２▼減速度が大を検出し（ステップ８０４）、そして、ＣＤを１００％とし（減速時充電制御開始）（ステップ８０６）、ＮＥ（エンジン回転数）＜ｃｄｎｅｌｏ１♯［１５００ｒｐｍ］か否かを判断し（ステップ８０８）、このステップ８０８がＮＯの場合には、この判断を継続する。なお、このステップ８０８においては、ＯＲ条件の挿入として、アクセルスイッチ３０を、再びオンでも、オルタネータ８の発電カットに戻す。
【０１２１】
そして、このステップ８０８がＹＥＳの場合には、ＦＤ＜ｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ１♯［５０％］か否かを判断し（ステップ８１０）、このステップ８１０がＹＥＳの場合には、ＣＤをｃｄｄｅｏ１１♯［１０％］とし（減速時のオルタネータ８の発電カット制御開始）（ステップ８１２）、そして、このステップ８１２がＹＥＳの場合には、ＦＤ≧ｆｄａｘｃｌｄｕｔｙ１♯［５０％］か否かを判断し（ステップ８１４）、このステップ８１４がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【０１２２】
このステップ８１４がＹＥＳの場合及び前記ステップ８１０がＮＯの場合には、ＣＤをｃｄｂａｓｅ１♯［５０％］にし、ｃｄａｘｃｌｓｐｕｎ１♯［１０ｍｓ］毎に、ｃｄａｘｃｌｕｐｒａｔｅ１♯［１％］ずつ１００％になるように、徐励により増分し（ステップ８１６）、プログラムを終了する（ステップ８１８）。
【０１２３】
次に、この第２実施例の発電制御について、図２１にタイムチャートに基づいて説明する。
【０１２４】
図２１に示す如く、Ｐ、Ｎレンジでイグニションスイッチ１６をオンにすると（時間ｔ１）、ＣＤが０％から２０％となり、そして、スタータ２２がオンすると（時間ｔ２）、ＣＤが０％となり、そして、完爆判定した時（時間ｔ３）からＸ秒後、又は、Ｎｅ≧ＮＳＥＴ（時間ｔ４）からＹ秒後に、ＣＤを５０％とし（時間ｔ５）、そして、ＣＤを徐々に上げ、ＦＩＤ（ファーストアイドルリタード）が開始され（時間ｔ６）、そして、ＣＤが１００％になり（時間ｔ７）、Ｎ→Ｄレンジとなり（時間ｔ８）、そして、１速→２速とすると（時間ｔ９）、ＣＤが０％となり、そして、エンジン２の減速カット（ＦＣ）制御が開始すると（時間ｔ１０）、ＣＤが１００％となり、その後、アクセルスイッチ３０がオンになると（時間ｔ１１）、ＣＤが０％となり、その後、ＦＤが５０％となるとともに（時間ｔ１２）、ＣＤが５０％となり、そして、ＣＤが徐々に大きくなり、ＣＤが１００％となり（時間ｔ１３）、その後、１速→２速になると（時間ｔ１４）、ＣＤが０％となり、そして、３速→４速になると（時間ｔ１５）、ＣＤが１００％となり、その後、ＣＤが０％となり（時間ｔ１６）、再び、エンジン２の減速時の燃料カット（ＦＣ）制御になると（時間ｔ１７）、ＣＤが１００％となり、そして、Ｎｅ＜１５００ｒｐｍになると、ＣＤが０％となり（時間ｔ１８）、そして、Ｄ→Ｎレンジにすると（時間ｔ１９）、ＣＤが１００％となり、イグニションスイッチ１６をオフにすると（時間ｔ２０）、ＣＤが２０％となり、そして、エンジンキーをオフにすると（時間ｔ２１）、ＣＤが０％となる。
【０１２５】
つまり、この第２実施例では、エンジン２の始動時のオルタネータ８の発電カット制御において、ＣＤが０％で、ＦＤを０％にする。この条件下であっても、ＦＤの基準電圧の関係から、そのままでは幾分かの発電が行われるので、既存の始動時発電カット機能は、必要である（特に低温時）。必要があれば、オルタネータ８をリレー（図示せず）で切り離し、短絡する（電圧は、上がらない）ことも考慮する。通常のオルタネータ８では、Ｃ端子デューティ（ＣＤ）制御を行うと、徐励回路との共振の可能性から始動時カットが難しい。必要ならば、十分に周波数の検討が必要である。
【０１２６】
そして、無負荷時においては、以下のような制御が行われる。
【０１２７】
ＦＩＤ（ファーストアイドルリタード）時には、ファーストアイドル点火リタード量を大きくして行くと、アイドル空気量（ＩＳＣ空気量）が増加するが、やがて、失火領域にはいるので、アイドル空気量（ＩＳＣ空気量）をそれ以上にあげられなくなる。代わりに、ラジエータファン５４やエアコン（あるいは触媒加熱電機ヒータ）に強制的に負荷を与えることで、アイドル空気量（ＩＳＣ空気量）を大きくとることが可能である。
【０１２８】
Ｐ、Ｎ、Ｌレンジ時には、オルタネータ８は、常時、オンである（基本ＣＤは、１００％である）。少なくとも、スタータ２２の消費電流を回収する。ＣＤは大きめにとるが、バッテリ６の状態に応じて調整する。
【０１２９】
車両の発進時において、Ｎ→Ｄレンジでは、オルタネータ８は、まだ、オン状態である。トルクの必要な１速はともかく、２速以降では、ドライバビリティの観点からもオルタネータ８の発電カットをする。ＦＤで充電状態をＯＫ判定し、無負荷でせあることが条件である。無負荷条件では、発電カット中でも中速域において、バッテリ６からの持ち出しは、小さいものである。ＦＤがしきい値（例えば５０％）になると、徐励制御によるオルタネータ８の復帰を行う。オルタネータ８の発電カットのためのＣＤの０％としてしまうと、ＦＤも０％のままであるので、例えば、ある程度ＣＤ（２０％位）をだして、ＦＤが電池電圧の低下に伴い大きくなっていき、しきい値になったところで、ＣＤを通常状態に戻す必要がある。
【０１３０】
加速時には、４速の手動変速機（ＭＴ）で、４速への変速時で、オルタネータ８の発電カットを解除する。この位のエンジン回転数になると、オルタネータ８の発電カットからの復帰のショックが小さいので問題がない。
【０１３１】
車両の減速時には、ＣＤは１００％であり、ＦＤはバッテリ６や負荷に応じて変化する。エンジン回転数が１５００ｒｐｍでオルタネータ８の発電カットし、アイドル運転時に、ＦＤの判定モードとなる。また、アクセルペダルを再度踏み込んだら、オルタネータ８の発電カット状態に復帰する。
【０１３２】
車両の停止時には、ＣＤは０％、イグニションスイッチ１６のオン時には、数％のデューティを出して、断線判定をする。
【０１３３】
また、エンジン２のアイドル運転時には、ＦＤ判定を行い、オルタネータ８の発電カットを行う。
【０１３４】
ラジエータファン５４の駆動時には、アイドル運転時、突入電流時のオルタネータ８の負荷が大きくなり、エンジン回転数のハンチング等の危険性があるので、ラジエータファン５４のオン時から１〜２秒だけオルタネータ８の発電カットを行い、バッテリ６の電圧がある程度復活してから、徐励によってオルタネータ８の発電カットから復帰する。
【０１３５】
電気負荷時には、突入電流を考慮し、基本的には、オルタネータ８は、常時オンとする。
【０１３６】
徐励制御時には、オルタネータ８の発電カット（低位充電状態）のＣＤ（例えばＣＤを２０％）から、ＣＤ基本値（例えば５０％）にする。その後、一定時間内（例えば、２．５秒、実際は５秒）にオルタネータ８をオン（高位充電状態、例えばＣＤを１００％）に徐々にデューティをあげる。
【０１３７】
ＦＤ判定時には、▲１▼無負荷時、アイドル運転時、低位充電状態でＦＤのしきい値を設け、オルタネータ８の復帰を判定する。▲２▼回路上、ＣＤに対してＦＤが変化しにくい場合等に、電流・電圧を見て、一定条件下（無負荷のアイドル時等）で、ＣＤを少しづつあげていき、ＦＤがＣＤよりも小さくなるところが、バッテリ系の現在の条件となる。
【０１３８】
この結果、この第２実施例においては、ＣＤ制御、ＦＤフィードバック制御、電流モニタを行うことにより、幾分直接フィールドコイル（１次コイル）の電流を制御することができる。また、ＦＤ信号として、バッテリ電圧を補正したデューティを検出し、フィードバックすることができる。更に、バッテリ電圧を任意に設定できる。更にまた、トータル電流により、オルタネータ８の発電カット（低位充電制御）のしきい値を決めることができるので、ＥＬスイッチ５６（Ａ／Ｃやライト等の大負荷機器に使用）のない小さな電流負荷の総和が大きくなることの危険性を回避することができる。また、ＦＤとエンジン回転数とで、オルタネータ８の発電電流を計算することができ、電流モニタを負荷側に付ければ、バッテリ６の充放電電流をモニタすることができる。更に、バッテリ６への充電量と、電圧が分かれば、バッテリ６の条件が判別することができる。冬場は、バッテリ６の内部の抵抗が大きく、電流に対して電圧が高くでるので、バッテリ６からの放電配分を小さく、オルタネータ８のまかなう分を大きくすることで、バッテリ６を保護することができる。更にまた、バッテリ６の周囲温度やバッテリ６の液温が分かれば、バッテリ６の寿命判定も可能である。
【０１３９】
つまり、Ｃ端子デューティ制御（ＣＤ制御）において、任意にバッテリ電圧を設定できる。また、エンジン負荷を下げたい時である発進・加速時のオルタネータ８の負荷トルクを下げ、エンジン２の性能向上を図ることができる。
【０１４０】
また、フィールドデューティモニタ（フィードバック）においては、バッテリ６を含む電気負荷系の判定条件ができる。また、バッテリ６の条件判別が可能なことから、オルタネータ８の発電カットの条件が広く取れ、結果として、回生電流の有効利用が可能となる。
【０１４１】
更に、電流センサ２４による電気負荷モニタにおいては、ＥＬスイッチ５６のある大負荷媒体（Ａ／Ｃ、ライト、デフロスト）のＥＬスイッチの廃止を可能とすることができる。また、小電力系の電気素子の電流総和が大きくなった場合にも、対応が可能となる。
【０１４２】
なお、この発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、種々応用改変が可能であることは勿論である。
【０１４３】
例えば、外気温度や大気圧状態に応じてオルタネータの発電カットを実施したり、また、車両の登坂走行では、エンジン負荷を軽減するために、オルタネータの発電カットを実施する一方、車両の下り坂走行では、回生発電を実施することも可能であり、更に、車両の重量も考慮してオルタネータの発電カットを実施し、バッテリの保護を図ることが可能である。
【０１４４】
また、ナビゲーションシステムの情報や交通情報から、その日の走行距離や走行状況を考慮して、オルタネータの発電要求量を予測して発電制御することにより、その日の発電制御の配分を適正にすることも可能である。
【０１４５】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、車両の電気負荷で使用される負荷電流値を検出する電流検出手段を設け、交流発電機の界磁電流を制御する界磁電流制御部と、交流発電機の界磁電流の制御状態である界磁電流デューティ値をモニタする界磁電流モニタ部と、少なくとも界磁電流モニタ部によりモニタされた界磁電流デューティ値と電流検出手段により検出された負荷電流値とのいずれか一方の値により交流発電機の出力制御量を補正する出力制御部とを備えた制御手段を設けたことにより、バッテリの状態や電気負荷の使用状態を把握した上で、交流発電機の出力制御を行うことができ、バッテリの寿命に影響を与えることがなく、最大限の発電カット制御を実施可能であり、また、燃料消費量を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例において発電制御装置のシステム構成図である。
【図２】第１実施例においてオルタネータのレギュレータ回路の構成図である。
【図３】第１実施例において始動時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図４】第１実施例において始動時のオルタネータの発電カット制御のタイムチャートである。
【図５】第１実施例において発進加速時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図６】第１実施例において発進加速時のオルタネータの発電カット制御のタイムチャートである。
【図７】第１実施例においてエンジンのアイドル運転時のオルタネータの発電カット制御のタイムチャートである。
【図８】第１実施例において減速時回生制御→オルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図９】第１実施例において減速時回生制御→オルタネータの発電カット制御のタイムチャートである。
【図１０】第１実施例において電気負荷応答制御のフローチャートである。
【図１１】第１実施例において始動時のオルタネータの発電カット制御の応用例を示すタイムチャートである。
【図１２】第１実施例においてＦＤの放電に同期してバッテリ電圧が変化する状態のタイムチャートである。
【図１３】第１実施例においてＦＤが常時放電状態でバッテリ電圧がカット電圧よりも低い場合のタイムチャートである。
【図１４】第１実施例においてＦＤの放電に非同期したバッテリ電圧が変化する状態のタイムチャートである。
【図１５】第１実施例において発電制御装置の変形例を示すシステム構成図である。
【図１６】第２実施例において発電制御装置のシステム構成図である。
【図１７】第２実施例において始動時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図１８】第２実施例においてファーストアイドルリタード時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図１９】第２実施例において車両の発進加速時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図２０】第２実施例において車両の減速時のオルタネータの発電カット制御のフローチャートである。
【図２１】第２実施例において発電制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
２  エンジン
４  変速機
６  バッテリ
８  オルタネータ
１０  発電制御装置
１６  イグニションスイッチ
２０  制御手段
２０Ａ  アイドル空気量制御部
２０Ｂ  燃料カット制御部
２０Ｃ  界磁電流制御部
２０Ｄ  界磁電流モニタ部
２０Ｅ  出力制御部
２２  スタータ
２４  電流センサ
２６  電気負荷
２８  アイドルスイッチ
３０  アクセルスイッチ
３２  レギュレータ回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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