(57)【要約】    【課題】    発電機の出力電圧Ｖを、車両の運転状態に応じて、バッテリの充電を促進する第１電圧Ｖ１と、バッテリの充電を抑制する第２電圧Ｖ２とに切換制御することによって生じるワイパーの作動速度変動により、乗員が違和感を感じるのを軽減することができる車両用発電機の電圧制御装置を提供する。    【解決手段】    コントロールユニットは、ワイパーが作動していることを検出したときは、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶを小さくする。    【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に作動する電気負荷を含む車両用電気負荷に電力を供給するバッテリと、エンジンに駆動されて上記電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記発電機によるバッテリ充電制御のための出力電圧を、上記運転状態検出手段で検出された運転状態に応じて、バッテリへの充電を促進する第１電圧と、バッテリへの充電を抑制する第２電圧とに切換制御する電圧制御手段とが備えられた車両用発電機の電圧制御装置であって、上記間欠作動電気負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段が備えられており、電圧制御手段は、該作動状態検出手段で間欠作動電気負荷の作動が検出されたときは、第１電圧と第２電圧との電圧差を小さくすることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
【請求項２】
間欠作動電気負荷はワイパーであることを特徴とする請求項１に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
【請求項３】
バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段で検出される電流の変動周期を、作動状態検出手段が間欠作動電気負荷の作動状態を検出する際のパラメータ値として検出するパラメータ値検出手段とが備えられてい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電圧制御装置。
【請求項４】
現在が夜間であることを検出する夜間検出手段と、該検出手段で夜間であることが検出されたときは、電圧制御手段が電圧差を小さくするのを抑制させる電圧差縮小抑制手段とが備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用発電機の電圧制御装置。
【請求項５】
パラメータ値検出手段で検出された電流の変動周期に基づいてワイパーの作動速度が速いか遅いかを判定する作動速度判定手段が備えられており、電圧制御手段は、該判定手段でワイパーの作動速度が速いと判定されたときは遅いと判定されたときよりも電圧差を小さくすることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用発電機の電圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電気負荷に電力を供給すると共にバッテリを充電する車両用発電機の電圧制御装置に関し、発電機の出力電圧を車両の運転状態に応じて制御する技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、エアコンやヘッドランプ等の電気負荷に電力を供給するバッテリと、上記電気負荷に電力を供給すると共にバッテリを充電する発電機とが備えられており、この種のバッテリの充電方法としては一定電圧で常時充電する方法が従来一般的である。しかし、このような充電方法によると、エンジン出力が車両の走行以外に発電機の駆動にも常時費やされて車両の加速性能が損なわれるため、所望の加速性能を得ようとするとエンジン出力を増大させねばならず、エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００３】
これに対処するものとして、例えば特許文献１に、加速時には、発電機の駆動に費やされるエンジン出力を軽減するために発電機の出力電圧を低下させて発電量を減少させると共に、減速時には、車両の運動エネルギを発電機の駆動エネルギとして有効利用できるように発電機の発電電圧を上昇させて発電量を増加させるものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−１０７７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のように発電機の出力電圧を高い電圧と低い電圧とに切換制御すると、ワイパー等の間欠的に作動する電気負荷の作動速度（ワイパーブレードの払掃速度等）が変動して、乗員に違和感を与えるだけでなく、商品性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、発電機の出力電圧を切換制御するものにおける間欠作動電気負荷の作動速度変動による乗員の違和感を軽減することができる車両用発電機の電圧制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、間欠的に作動する電気負荷を含む車両用電気負荷に電力を供給するバッテリと、エンジンに駆動されて上記電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記発電機によるバッテリ充電制御のための出力電圧を、上記運転状態検出手段で検出された運転状態に応じて、バッテリへの充電を促進する第１電圧と、バッテリへの充電を抑制する第２電圧とに切換制御する電圧制御手段とが備えられた車両用発電機の電圧制御装置であって、上記間欠作動電気負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段が備えられており、電圧制御手段は、該作動状態検出手段で間欠作動電気負荷の作動が検出されたときは、第１電圧と第２電圧との電圧差を小さくすることを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、間欠作動電気負荷はワイパーであることを特徴とする。
【００１０】
そして、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、第１発明または第２発明において、バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段で検出される電流の変動周期を、作動状態検出手段が間欠作動電気負荷の作動状態を検出する際のパラメータ値として検出するパラメータ値検出手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第１発明から第３発明のいずれかに記載の発明において、現在が夜間であることを検出する夜間検出手段と、
該検出手段で夜間であることが検出されたときは、電圧制御手段が電圧差を小さくするのを抑制させる電圧差縮小抑制手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第３発明または第４発明において、パラメータ値検出手段で検出された電流の変動周期に基づいてワイパーの作動速度が速いか遅いかを判定する作動速度判定手段が備えられており、
電圧制御手段は、該判定手段でワイパーの作動速度が速いと判定されたときは遅いと判定されたときよりも電圧差を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
次に、本発明の効果について説明する。
【００１４】
まず、第１発明によれば、間欠作動電気負荷が作動しているときは、第１電圧と第２電圧との電圧差が小さくされるから、該間欠作動電気負荷の作動速度の変動が緩和されて、ドライバの違和感が軽減されると共に、商品性が向上することとなる。
【００１５】
また、第２発明によれば、乗員に視認されやすいワイパーについてドライバの違和感が軽減される。
【００１６】
そして、第３発明によれば、電流変動からワイパーの作動状態を検出するから、作動状態を検出するための接続線を別途設ける必要がなく、接続線のコストを削減することができる。
【００１７】
さらに、第４発明によれば、現在が夜間であることが検出されたときは、電圧差を小さくするのが抑制される。すなわち、夜間は、ワイパーの作動速度が変動しても、乗員に対する視認性が低く、乗員に違和感を生じさせる虞が少ないので、電圧切換による燃費改善効果を最大限発揮するために、電圧差の縮小を抑制するのである。
【００１８】
また、第５発明によれば、ワイパーの作動速度にかかわらず、作動速度変動による乗員の違和感を軽減することができる。すなわち、ワイパーの作動速度変動による乗員の違和感は、ワイパーの作動速度が遅いときよりも速いときに生じやすいが、第５発明によれば、ワイパーの作動速度が速いときは遅いときよりも電圧差が小さくされるから、ワイパーの作動速度が速いときにおける作動速度の変動による乗員の違和感を効果的に軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態に係る車両用発電機の電圧制御装置について説明する。
【００２０】
図１は、第１の最良の形態に係る車両用発電機の電圧制御装置１の構成を示している。該車両には、車両用電気負荷２に電力を供給するバッテリ３と、上記車両用電気負荷２に電力を供給すると共にバッテリ３を充電する発電機４とが備えられている。ここで、バッテリ３は自動車用に一般的に用いられる鉛蓄電池であり、発電機４はオルタネータ及び出力電圧調整用のレギュレータ等で構成されている。また、上記電気負荷２としては、エアコン、ヘッドランプ、デフォッガ等の電気負荷の他、間欠的に作動するウィンド・シールド・ワイパー５が設けられている。
【００２１】
この電圧制御装置１は、コントロールユニット１０と、バッテリ３の充放電電流を検出する電流センサ１１とを有し、コントロールユニット１０は、該センサ１１からの信号を入力すると共に、車速Ｓを検出する車速センサ１２、及びアクセル開度Ａを検出するアクセル開度センサ１３からの信号を入力する。  そして、コントロールユニット１０は、上記電流センサ１１からの信号に基づいてバッテリ３の残存容量を算出すると共に、この算出されたバッテリ３の残存容量が所定の範囲内にあるときは、上記車速センサ１２及びアクセル開度センサ１３で検出された信号から認識される車両の運転状態に応じて、上記発電機４によるバッテリ充電制御のための出力電圧Ｖを、バッテリ３の充電を促進する第１電圧Ｖ１と、バッテリ３の充電を抑制する第２電圧Ｖ２とに切換制御する。
【００２２】
ところで、ワイパー５は、図示しないが、ワイパーブレードを駆動するための動力源として、バッテリ３または発電機４からの直流電源で駆動されるワイパーブレード駆動用直流モータを有するが、該駆動用モータは直流電源の電圧が変動すると回転速度が変動する特性を有する。具体的には、発電機４の出力電圧Ｖが高くなると、駆動用モータの回転速度が速くなってワイパーブレードの払拭速度が速くなり、発電機４の出力電圧Ｖが低くなると、駆動用モータの回転速度が遅くなってワイパーブレードの払拭速度が遅くなる。つまり、発電機４の出力電圧Ｖを高い電圧と低い電圧とに切換制御すると、ワイパー５の作動速度が速くなったり遅くなったりして（ワイパーブレードの払拭速度が速くなったり遅くなったりして）、乗員に違和感を与えるだけでなく、商品性が低下するという問題がある。
【００２３】
そこで、コントロールユニット１０は、ワイパー５が作動しているのを検出したときは、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶを小さくする。以下、このコントロールユニット１０による電圧制御について図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、このフローチャートによる制御は、所定周期で繰り返し実行される。
【００２４】
まず、ステップＳ１で、現在のバッテリ３の充放電電流Ｉ、車速Ｓ、アクセル開度Ａを読み込み、ステップＳ２で、現在のバッテリ容量Ｃを、バッテリ３の充放電電流Ｉ等に基づいて算出する。次いで、ステップＳ３で、この算出されたバッテリ容量Ｃが所定容量α以上か否かを判定し、ＹＥＳのとき、すなわちバッテリ容量Ｃが所定容量α以上のときは、ステップＳ１５で、上記第２電圧Ｖ２の値として第１低電圧ＶＬ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）に制御する。すなわち、バッテリ容量Ｃが所定容量α以上のときは、バッテリ３が十分に充電された状態であり、これ以上の充電の促進はバッテリ３を過充電状態にする虞があるので、強制的に発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）に制御して、バッテリ３の充電を抑制するのである。
【００２５】
一方、ステップＳ３の判定がＮＯのとき、すなわちバッテリ容量Ｃが所定容量α未満のときは、ステップＳ４で、該バッテリ容量Ｃが所定容量β以下か否かを判定する。ここで、この所定容量βは上記所定容量αよりも小さな値である（β＜α）。そして、このステップＳ４の判定がＹＥＳのとき、すなわちバッテリ容量Ｃが所定容量β以下のときは、ステップＳ９で、上記第１電圧Ｖ１の値として第１高電圧ＶＨ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧（第１高電圧ＶＨ１）に制御する。すなわち、バッテリ容量Ｃが所定容量β以下のときは、バッテリ３が大きく放電した状態であり、これ以上の充電の抑制はバッテリ３を過放電状態にする虞があるので、強制的に発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）に制御して、バッテリ３の充電を促進するのである。
【００２６】
一方、ステップＳ４の判定がＮＯのとき、すなわちバッテリ容量Ｃが所定容量β以下でないときは、ステップＳ５で、車両が減速状態か否かを判定する。ここで、車両が減速状態にあるか否かは、上記車速センサ１２で検出された車速Ｓ及びアクセル開度センサ１３で検出されたアクセル開度Ａに基づいて判定され、車速Ｓが低下しかつアクセル開度Ａがゼロすなわちアクセルペダルが踏み込まれていないときに車両が減速状態にあると判定する。
【００２７】
そして、このステップＳ５の判定がＹＥＳのとき、すなわち車両が減速状態のときは、さらにステップＳ６で現在、夜間か否かを判定する。ここで、夜間か否かは、ヘッドランプが点灯中か否かに基づいて判定され、点灯中は夜間と判定され、点灯中でないときは夜間でないと判定される。なお、車両の周囲の明るさを検出する光センサを設け、該光センサで検出された周囲の明るさが所定値以下のときに夜間と判定するようにしてもよい。
【００２８】
そして、このステップＳ６の判定がＹＥＳのとき、すなわち現在が夜間であるときは、上記第１電圧Ｖ１の値として第１高電圧ＶＨ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）に制御する。一方、ステップＳ６の判定がＮＯのとき、すなわち夜間でないときは、ステップＳ７で、ワイパー５が作動中か否かを判定する。なお、ワイパー５が作動中か否かを判定するための構成については後述する。そして、このステップＳ７の判定がＮＯのとき、すなわちワイパー５が作動中でないときは、ステップＳ９で、上記第１電圧Ｖ１の値として第１高電圧ＶＨ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）に制御する。一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳのとき、すなわちワイパー５が作動中であれば、さらに、ステップＳ８で、ワイパー５がＨｉｇｈ作動（高速作動）中か否かを判定する。なお、ワイパー５がＨｉｇｈ作動（高速作動）中か否かを判定するするための構成については、ワイパー５が作動中か否かを判定するための構成とあわせて後述する。
【００２９】
そして、このステップＳ８の判定がＮＯのとき、すなわちワイパー５がＨｉｇｈ作動中でないときは、ステップＳ１０で、上記第１電圧Ｖ１の値として上記第１高電圧ＶＨ１よりも低い第２高電圧ＶＨ２（特許請求の範囲に記載の、電圧差が小さくされたときの第１電圧）を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧Ｖ１（第２高電圧ＶＨ２）に制御する。一方、ステップＳ８の判定がＹＥＳのとき、すなわちワイパー５がＨｉｇｈ作動中のときは、ステップＳ１１で、上記第１電圧Ｖ１の値として上記第２高電圧ＶＨ２よりも低い第３高電圧ＶＨ３（特許請求の範囲に記載の、ワイパーの作動速度が速いときは遅いときよりも電圧差を小さくするときの第１電圧）を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第１電圧（第３高電圧ＶＨ３）に制御する。なお、この第３高電圧ＶＨ３の詳細については後述する。
【００３０】
一方、上記ステップＳ５の判定がＮＯのとき、すなわち車両が減速中でないときは、ステップＳ１２〜ステップＳ１４で、上記ステップＳ６〜ステップＳ８同様の判定を行う。すなわち、ステップＳ１２の判定がＹＥＳのとき、すなわち現在が夜間であるときは、ステップＳ１５で、上記第２電圧Ｖ２の値として第１低電圧ＶＬ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）に制御する。
【００３１】
一方、ステップＳ１２の判定がＮＯのとき、すなわち現在が夜間でないときは、ステップＳ１３，Ｓ１４の判定結果に応じて、第２電圧Ｖ２の値を以下の３パターンに制御する。すなわち、ステップＳ１３の判定がＮＯのとき、すなわちワイパー５が非作動中のときは、ステップＳ１５で、上記第２電圧Ｖ２の値として第１低電圧ＶＬ１を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）に制御する。また、ステップＳ１３の判定がＹＥＳでかつステップＳ１４の判定がＮＯのとき、すなわち、ワイパー５が作動中だがＨｉｇｈ作動状態でないときは、ステップＳ１６で、上記第２電圧Ｖ２の値として第１低電圧ＶＬ１よりも高い第２低電圧ＶＬ２（特許請求の範囲に記載の電圧差が小さくされたときの第２電圧）を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧Ｖ２（第２低電圧ＶＬ２）に制御する。また、ステップＳ１３及びステップＳ１４の判定が両方ともＹＥＳのとき、すなわち、ワイパー５が作動中でしかもＨｉｇｈ作動状態であるときは、上記第２電圧Ｖ２の値として上記第２低電圧ＶＬ２よりも高い第３低電圧ＶＬ３（特許請求の範囲に記載の、ワイパーの作動速度が速いときは遅いときよりも電圧差を小さくしたときの第２電圧）を設定した後、ステップＳ１８で、発電機４の出力電圧Ｖを該第２電圧（第３低電圧ＶＬ３）に制御する。
【００３２】
ここで、上記フローチャートによる制御について整理すると、現在が夜間と判定されている場合には、ワイパー５の作動状態（ワイパー５が作動しているか否か等）に関係なく、第１電圧Ｖ１の値が第１高電圧ＶＨ１に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第１低電圧ＶＬ１に設定される。その場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第１高電圧Ｖ１から第１低電圧ＶＬ１を減算した値となる。
【００３３】
一方、現在が夜間でない場合には、次の３パターンに制御される。まず、ワイパー５が作動していない場合は、夜間と判定されている場合同様、第１電圧Ｖ１の値が第１高電圧ＶＨ１に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第１低電圧ＶＬ１に設定される。その場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第１高電圧Ｖ１から第１低電圧ＶＬ１を減算した値となる。
【００３４】
次に、ワイパー５が作動中だがＨｉｇｈ作動状態でない場合は、第１電圧Ｖ１の値が第２高電圧ＶＨ２に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第２低電圧ＶＬ２に設定される。その場合に、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第２高電圧Ｖ２から第２低電圧ＶＬ２を減算した値となるが、第２高電圧ＶＨ２は第１高電圧ＶＨ１よりも低く、かつ第２低電圧ＶＬ２は第１低電圧ＶＬ１よりも高いから、上記電圧差ΔＶは、ワイパー５が作動中の方が作動していないときよりも小さな値となる。
【００３５】
次に、ワイパー５が作動中でしかもＨｉｇｈ作動状態である場合は、第１電圧Ｖ１の値が第３高電圧ＶＨ３に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第３低電圧ＶＬ３に設定される。その場合に、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第３高電圧Ｖ３から第３低電圧ＶＬ３を減算した値となるが、第３高電圧ＶＨ３は第２高電圧ＶＨ２よりも低く、かつ第３低電圧ＶＬ３は第２低電圧ＶＬ２よりも高いから、上記電圧差ΔＶは、ワイパー５がＨｉｇｈ作動中の方が（ワイパー５の作動速度が速いときの方が）、Ｈｉｇｈ作動中でないときよりも（ワイパー５の作動速度が遅いときよりも）小さな値となる。
【００３６】
ここで、本実施の形態においては、上記ステップＳ７，Ｓ１３におけるワイパー５が作動中か否かの判定、及び、ステップＳ８，Ｓ１４におけるワイパー５がＨｉｇｈ作動中か否かの判定は、電流センサ１１の検出値に基づいて行われるようになっている。すなわち、図３に示すように、ワイパー５が作動中でないときは電流センサ１１の検出値Ｉは一点鎖線アで示すようにほぼ一定の値であるのに対し、ワイパー５が作動中の検出値Ｉは実線イで示すように波状変動するので、この変動の有無を検出することによりワイパー５が作動中か否かを検出することができる。また、検出値Ｉが最大値Ｉｍａｘとなったときから最低値Ｉｍｉｎとなるまでの時間ｔａを検出することによりワイパー５の作動速度（ワイパーブレードの払拭速度）を検出することができる。そして、この時間ｔａ（該時間ｔａの２倍の値が電流の変動周期Ｔ）は、ワイパー５がＨｉｇｈ作動中は短かくなり、Ｌｏｗ作動中は長くなることから、この時間ｔａ（変動周期Ｔ）を検出して、該変動周期Ｔが図４に示す所定値Ｔｏより大きいか否かを判定することにより、ワイパー５がＨｉｇｈ作動中か否かを検出することができる。
【００３７】
その場合に、この図４に示すように、ワイパー５の作動速度（ワイパーブレードの払掃速度）は、発電機４の出力電圧Ｖの切換に伴って変動するだけでなく、発電機４の出力電圧Ｖが同じ場合でも、ウインドグラスとワイパーブレードとの摺動抵抗が変化すると、例えば太線ウで示すような範囲（これは、一例であり、突発的な大きな変動は含まない）で変動する。例えば、降雨が強くなるほど、ウインドグラスとワイパーブレードとの摺動抵抗が減少して、ワイパー５の作動速度が速くなる。また、発電機４の出力電圧Ｖが高いほど前述のように速くなる。そこで、ワイパー５がＨｉｇｈ作動中かＬｏｗ作動中かを判定するときの上記所定値Ｔｏは、上記太線ウで示す範囲が重なりあうことがない周期Ｔｏに設定される。
【００３８】
なお、他の電流変動負荷の作動による誤検出を防止するため、Ｈｉｇｈ作動判定の下限値としてＴ１を設定し、Ｌｏｗ作動判定の上限値としてＴ２を設定する。つまり、検出された電流の変動周期ＴがＴ１以上Ｔｏ未満のときに、ワイパー５がＨＩｇｈ作動中と判定され、Ｔｏ以上Ｔ２以下のときに、ワイパー５がＬｏｗ作動中と判定されることとなる。なお、周期Ｔに代えて、時間ｔａが所定値より大きいか否か等で判定するようにしてももちろんよい。
【００３９】
ここで、ステップＳ８及びステップＳ１４で、ワイパー５がＨｉｇｈ作動中と判定された場合にステップＳ１１，Ｓ１７で設定される第３高電圧ＶＨ３及び第３低電圧ＶＬ３は、上記電流の変動周期Ｔから検出されたワイパー５の作動速度に応じて変化させてもよい。例えば、検出されたワイパー５の作動速度が速いほど（電流の変動周期Ｔが短いほど）、第３高電圧ＶＨ３を低くすると共に第３低電圧ＶＬ３を高い値に補正することにより、電圧差ΔＶを小さくするのである。これによれば、より実態に即してワイパー５の作動速度変動を軽減することができ、一層電圧変動による乗員の違和感を軽減することができる。そのときに用いるワイパー５の作動速度の値は、例えば過去５制御周期分の平均値とすれば、周期毎の作動速度の変動を吸収して、安定した電圧制御、換言すれば、安定したワイパー５の速度制御ができる。なお、検出された電流の変動周期Ｔが、図４に各電圧毎に示す所定範囲（太線部分）を逸脱したときは、その値については、平均値を算出するときのサンプルとしないようにすれば、突発的な速度変動等の影響を受けることがない。
【００４０】
次に、図５を用いて、本車両用発電機の電圧制御装置１による作用及び効果を説明する。なお、バッテリ３の容量Ｃは、βより大きくαより小さい値（β＜Ｃ＜α）で推移しているものとする。つまり、発電機４の出力電圧Ｖが、車両が減速状態か否に応じて第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とに切換制御される状態で推移しているものとする。これによれば、発電機４の出力電圧Ｖは、車両が減速状態のときは第１電圧Ｖ１に制御され、車両が非減速状態のときは、第２電圧Ｖ２に制御されることとなる。
【００４１】
その場合に、ワイパー５、及びヘッドランプの作動が検出されていない場合は（〜時刻ｔ１）、第１電圧Ｖ１の値が第１高電圧ＶＨ１に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第１低電圧ＶＬ１に設定され、発電機４の出力電圧Ｖが該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）と第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）とで切換制御される。その場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第１高電圧ＶＨ１-第１低電圧ＶＬ１となり、、本切換制御における最大の電圧差ΔＶとなる。これによれば、電圧切換制御による燃費改善効果を最大限発揮することができる。
【００４２】
一方、ワイパー５が作動し、その作動状態がＨｉｇｈ作動でないことが検出された場合（時刻ｔ１）、第１電圧Ｖ１の値が第２高電圧ＶＨ２に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第２低電圧ＶＬ２に設定され、発電機４の出力電圧Ｖが該第１電圧Ｖ１（第２高電圧ＶＨ２）と第２電圧Ｖ２（第２低電圧ＶＬ２）とで切換制御される。その場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第２高電圧ＶＨ２-第２低電圧ＶＬ２となり、ワイパー５の作動が検出されていない場合よりも小さくなる。これによれば、第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）と第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）とで切換制御される場合と比べて、ワイパー５の速度変動が抑制され、該速度変動による乗員の違和感が軽減される。
【００４３】
そして、ワイパー５の作動が検出されなくなった場合（時刻ｔ２）、再度、前述のように、第１電圧Ｖ１の値が第１高電圧ＶＨ１に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第１低電圧ＶＬ１に設定され、発電機４の出力電圧Ｖが該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）と第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）とで切換制御される。
【００４４】
その後、再度、ワイパー５が作動し、その作動状態がＨｉｇｈ作動であることが検出された場合は、第１電圧Ｖ１の値が第３高電圧ＶＨ３に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第３低電圧ＶＬ３に設定され、発電機４の出力電圧Ｖが該第第１電圧Ｖ１（第３高電圧ＶＨ３）と第２電圧Ｖ２（第３低電圧ＶＬ３）とで切換制御される。その場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、第３高電圧ＶＨ３-第３低電圧ＶＬ３となり、ワイパー５の作動が検出されていない場合よりも小さくなる。これによれば、ワイパー５がＨｉｇｈ作動でない場合と比較してもワイパー５の速度変動が抑制され、該速度変動による乗員の違和感が一層軽減される。なお、この場合の第３高電圧ＶＨ３及び第３低電圧ＶＬ３は、ワイパー５の作動速度に応じた値に設定される。
【００４５】
そして、このようにワイパー５の作動が検出されている状態で、ヘッドランプのＯＮ（点灯）が検出された場合（時刻ｔ４）、現在が夜間であると判定され、第１電圧Ｖ１の値が第１高電圧ＶＨ１に設定されると共に、第２電圧Ｖ２の値が第１低電圧ＶＬ１に設定され、発電機４の出力電圧Ｖが該第１電圧Ｖ１（第１高電圧ＶＨ１）と第２電圧Ｖ２（第１低電圧ＶＬ１）とで切換制御される。つまり、夜間は、ワイパー５の視認性が低下し、乗員に違和感を与える虞が少ないから、ワイパー５が作動中でも、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶを小さくするのを抑制して、電圧切換制御による燃費改善効果を最大限発揮できるようにするのである。
【００４６】
以上のように、本発明を実施するための最良の形態に係る車両用発電機の電圧制御装置１によれば、ワイパー５（間欠作動電気負荷）が作動していることが、電流センサ１１で検出された電流の変動周期から検出されたときは、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶが小さくされるから、ワイパー５の作動速度の変動が緩和されて、乗員の違和感が軽減されると共に、商品性が向上する。
【００４７】
そして、電流センサ１１で検出された電流の変動周期からワイパー５の作動状態を検出するから、作動状態を検出するための接続線をコントロールユニット１０とワイパー５とのに間に別途設ける必要がなく、接続線のコストを削減することができる。
【００４８】
さらに、ヘッドランプの作動状態から夜間であることが検出されたときは、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶを小さくするのが抑制される。すなわち、夜間は、ワイパー５の作動速度が変動しても、乗員に対する視認性が低く、違和感を生じさせる虞が少ないので、電圧切換による燃費改善効果を最大限発揮するために、電圧差ΔＶを小さくするのを抑制するのである。
【００４９】
また、ワイパー５の作動速度にかかわらず、作動速度変動による乗員の違和感を軽減することができる。すなわち、ワイパー５の作動速度変動による乗員の違和感は、ワイパー５の作動速度が遅いときよりも速いときに生じやすいが、本最良の形態によれば、ワイパー５の作動速度が速いときは遅いときよりも第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶが小さくされるから、ワイパー５の作動速度が速いときにおける作動速度の変動による乗員の違和感を効果的に軽減することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態では、ワイパー５が作動中か否か、及びワイパー５がＨｉｇｈ作動中か否かに応じて第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２をそれぞれ３段階に変更したが、電流の変動周期Ｔから検出したワイパー５の実作動速度等に基づいて、さらに細かく分割してもよいし、連続的に変化させるようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態を応用すれば、ワイパ−５の作動速度の変動（ばらつき）が大きいことが電流の変動周期Ｔから検出されたときに、このばらつきによる乗員の違和感を吸収することを目的として、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差ΔＶを小さくすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、間欠的に作動する電気負荷を含む電気負荷等に電力を供給する車両用発電機の電圧制御装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係る車両用発電機の電圧制御装置の構成図である。
【図２】上記電圧制御装置による電圧切換制御のフローチャートの一例である。
【図３】上記電圧制御装置によるワイパーの作動速度検出の説明図である。
【図４】上記電圧制御装置によるワイパーの作動速度が速いか否かの検出の説明図である。
【図５】本最良の形態に係る電圧切換制御の作用を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１        車両用発電機の電圧制御装置
２        車両用電気負荷
３        バッテリ
４        発電機
５        ワイパー（間欠作動電気負荷）
１０      コントロールユニット（電圧制御手段、作動状態検出手段、パラメータ値検出手段、夜間検出手段、電圧差縮小抑制手段、作動速度判定手段）
１１      電流センサ（電流検出手段）
１２      車速センサ（運転状態検出手段）
１３      アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
Ｖ１      第１電圧
Ｖ２      第２電圧
ΔＶ      電圧差
【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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