(57)【要約】【課題】オルタネータ内の温度センサーの他に専用の温度センサーを設けずに、外部の電子制御ユニットで温度情報に基づく充電電圧の制御を行う。【解決手段】電子制御ユニット２１がオルタネータ２３からの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、この推定された温度に基づいてバッテリ２５の充電制御を行うので、オルタネータ２３内の温度センサー２３ｃ以外に電子制御ユニット２１専用の別の温度センサーを設ける必要がなくなる。したがって、部品点数の増大を防止して全体としてのコスト上昇を軽減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オルタネータの出力電圧を調整して自動車におけるバッテリへの充電制御を行う車両電源制御装置であって、
エンジンの回転力に応じて発電を行うとともに前記バッテリへの充電電圧を調整して出力する前記オルタネータと、
前記オルタネータからの前記充電電圧に基づいてエンジンルーム内の温度を推定し、推定された温度に基づいて前記オルタネータを制御する電子制御ユニットと
を備える車両電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オルタネータの出力電圧を調整して自動車におけるバッテリへの充電制御を行う車両電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンルームにおいて、図２の如く、バッテリ１への充電制御はオルタネータ３によって行われる。このオルタネータ３は、エンジン５の回転力を電気エネルギーに変換する発電機７と、この発電機７からの出力電圧を制御するレギュレータ９とを備える（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そして、従来のオルタネータ３としては、内部に温度センサー１１を備えたものがあり、この温度センサー１１でレギュレータ９の例えばケースの温度を検出し、この検出された温度の情報に基づいて、バッテリ１に供給する充電電圧をオルタネータ３の内部で自律的に制御していた。具体的には、レギュレータ９の温度が低くなるにつれて、バッテリ１の内部の化学反応が鈍化して充電電圧の受け入れ性が劣化することを考慮し、図３の如く、相対的に低温である場合にはバッテリ１に供給する充電電圧（オルタネータ３の出力電圧）を上昇させる制御を行うとともに、逆に高温下においてはバッテリ１の過充電を防止するよう充電電圧（オルタネータ３の出力電圧）を減少させる制御を行っていた。
【０００４】
ここで、レギュレータ９の内部の温度センサー１１は、レギュレータ９を構成するプリント配線基板上に実装されており、外部に対する出力端子は形成されていなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１３５７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、オルタネータ３内で温度センサー１１により充電電圧の自律的調整制御を行う以外に、何らかの温度制御、例えば、エンジンルームの温度によってバッテリ１に対する充放電のタイミングや充電電圧を調整制御したい、といった要請がある。
【０００７】
例えば、バッテリ１やエンジン５の種類は、車格及び車種によって大きく異なる。また、仮に同じ車格・車種の自動車であっても、自動車の走行頻度等の運用状況によって、バッテリ１の充放電の態様が大きく異なる。
【０００８】
したがって、従来のように、オルタネータ３の内部での温度による一律的な出力電圧調整だけでは、実車での適正な電源制御から乖離してしまうおそれがあることから、レギュレータ９内で温度による自律制御を行うだけでなく、例えば図４のように、外部の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１３を用いて温度に応じた制御を行うことが望まれていた。
【０００９】
この場合、レギュレータ９内の温度センサー１１での検出結果をそのまま外部の電子制御ユニット１３で利用できればいいのであるが、温度センサー１１は、レギュレータ９内のプリント配線基板上に閉じた系の回路部品として実装されて、ユニットとしてのオルタネータ３の内部要素として組み込まれた状態で提供される。このため、温度センサー１１での検出結果をオルタネータ３から外部に出力する専用の出力端子を形成しない限り、外部への出力が困難であった。尚、仮にオルタネータ３の構成として、その内部の温度センサー１１の検出結果を外部に出力できるようにするとなると、外部出力用の出力端子を追加形成しなくてはならず、またそのための回路構成も複雑となるため、ユニットとしてのオルタネータ３自体の価格が大幅に上昇するだけでなく、自動車に搭載する際に接続作業を伴うなどの手間がかかる。
【００１０】
したがって、従来、レギュレータ９内の自律制御（基本調整）以外に、例えば車格、車種及び自動車の走行頻度等の運用状況等に応じて、外部の電子制御ユニット１３で温度に基づいて何らかの制御（補正調整）を行う場合には、レギュレータ９内の温度センサー１１以外に、さらにサーミスタ等の別の温度センサー１５をエンジンルーム内に設ける必要があり、部品点数の増大によるコスト上昇が避けられなかった。
【００１１】
これに対して、オルタネータ３の出力電圧に基づいて温度を推定するようにすると、レギュレータ９内の温度センサー１１以外に別の温度センサー１５を設ける必要がなくなり、部品点数の増大を防止して全体としてのコスト上昇を軽減できる。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、オルタネータ内の温度センサーの他に専用の温度センサーを設けなくても、外部の電子制御ユニットで温度情報に基づく充電電圧の制御を行うことのできる簡単な構成の車両電源制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決すべく、この発明は、オルタネータの出力電圧を調整して自動車におけるバッテリへの充電制御を行う車両電源制御装置であって、エンジンの回転力に応じて発電を行うとともに前記バッテリへの充電電圧を調整して出力する前記オルタネータと、前記オルタネータからの前記充電電圧に基づいてエンジンルーム内の温度を推定し、推定された温度に基づいて前記オルタネータを制御する電子制御ユニットとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明の車両電源制御装置は、電子制御ユニットがオルタネータからの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、この推定された温度に基づいてバッテリの充電制御を行うので、オルタネータ外にエンジンルーム内の温度を検出する専用の温度センサーを設ける必要がなくなり、部品点数の増大を防止して全体としてのコスト上昇を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜構成＞
図１は本発明の一の実施形態に係る車両電源制御装置を示すブロック図である。この車両電源制御装置は、図１の如く、オルタネータ２３の内部に温度センサー２３ｃが設けられて当該オルタネータ２３が温度センサー２３ｃでの温度検出結果に基づいて出力電圧（充電電圧）を自律的に調整制御（基本調整）する場合であって、且つ、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１でも温度による充電制御（補正調整）を行う場合に、オルタネータ２３内の温度センサー２３ｃとは別に電子制御ユニット２１専用の温度センサーを設けるのではなく、オルタネータ２３からの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度を推定するものである。
【００１６】
ここで、オルタネータ２３は、図１の如く、エンジン２４の回転力を電気エネルギーに変換する発電機２３ａと、この発電機２３ａからの出力電圧を制御するレギュレータ２３ｂとを備える。レギュレータ２３ｂの内部には上記の温度センサー２３ｃが設置されており、この温度センサー２３ｃでレギュレータ２３ｂの例えばケースの温度を検出し、この検出された温度の情報に基づいて、バッテリ２５に供給する充電電圧を、レギュレータ２３ｂの内部で自律的に制御（基本調整）するようになっている。具体的には、例えば図３の如く、レギュレータ２３ｂの温度が低くなるにつれて、バッテリ２５の内部の化学反応が鈍化して充電電圧の受け入れ性が劣化することを考慮し、低温下においてはバッテリ２５に供給する充電電圧（レギュレータ２３ｂの出力電圧）を上昇させる制御を行う。逆に、高温下においてはバッテリ２５の過充電を防止するよう充電電圧（レギュレータ２３ｂの出力電圧）を減少させる制御を行う。
【００１７】
電子制御ユニット２１は、オルタネータ２３内のレギュレータ２３ｂにおける温度自律調整とは別に、例えば車格、車種及び自動車の走行頻度等の運用状況等に応じて、温度に基づいてバッテリ２５の充電制御（補正調整）を行う機能を有するもので、特に、エンジンルーム内のオルタネータ２３のレギュレータ２３ｂからの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度推定を行う機能を有する。
【００１８】
具体的に、電子制御ユニット２１は、レギュレータ２３ｂの出力電圧が入力されるアナログ処理部３１と、このアナログ処理部３１から与えられた信号に応じて所定の演算処理を行う演算処理部３３と、この演算処理部３３での演算処理結果をアナログ信号に変換してオルタネータ２３のレギュレータ２３ｂを制御する変換部３５とを備える。
【００１９】
アナログ処理部３１は、オルタネータ２３の出力電圧（バッテリ２５に与える充電電圧）が入力されると、当該出力電圧の出力レベルを量子化してディジタル信号に変換し、このディジタル信号を演算処理部３３に出力する。
【００２０】
演算処理部３３は、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性記憶装置及びＲＡＭ等が接続された一般的なコンピュータのＣＰＵ（マイクプロセッサ）内において所定のソフトウェアプログラムによって動作する機能部品である。演算処理部３３の不揮発性記憶装置内には、例えば図３に示したように、バッテリ２５の適正な充電電圧とエンジンルーム内の温度との相関関係を示すデータが、データテーブルまたは関数式の形式で予め格納されている。かかる相関関係は、事前の実験またはシミュレーション等によって予め決定付けられている。そして、演算処理部３３のＣＰＵは、アナログ処理部３１から与えられたディジタル信号に基づいてエンジンルーム内の温度を推定し、この温度に基づいて、バッテリ２５の充電制御を行うためにレギュレータ２３ｂを制御するためのデータを演算し、その演算結果を変換部３５に出力する。
【００２１】
変換部３５は、演算処理部３３での演算結果を電圧変換してオルタネータ２３内のレギュレータ２３ｂに出力し、レギュレータ２３ｂにＰＷＭ信号を与えるなどして、当該レギュレータ２３ｂからの出力電圧として最適な充電電圧を実現するよう制御するものである。
【００２２】
＜動作＞
上記構成の車両電源制御装置の動作を説明する。まず、自動車のエンジン２４が稼動すると、このエンジン２４の回転力がオルタネータ２３の発電機２３ａに伝達され、発電機２３ａの起電力によって発電電圧がレギュレータ２３ｂに出力される。そして、レギュレータ２３ｂでの電圧制御によって、バッテリ２５に充電電圧が出力される。
【００２３】
この際、レギュレータ２３ｂの内部に設置された温度センサー２３ｃは、例えばケースの温度を検出する。そして、レギュレータ２３ｂは、温度センサー２３ｃで検出された温度の情報に基づいて、バッテリ２５に供給する充電電圧を自律的に制御（基本調整）する。
【００２４】
具体的には、レギュレータ２３ｂの温度が低くなるにつれて、バッテリ２５の内部の化学反応が鈍化して充電電圧の受け入れ性が劣化することを考慮し、図３の如く、相対的に低温である場合にはバッテリ２５に供給する充電電圧（オルタネータ２３の出力電圧）を上昇させる制御を行う一方、高温下においてはバッテリ２５の過充電を防止するよう充電電圧（オルタネータ２３の出力電圧）を減少させる。
【００２５】
これと並行して、電子制御ユニット２１は、オルタネータ２３からバッテリ２５に与えられる充電電圧に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、例えば車格、車種及び自動車の走行頻度等の運用状況等に応じて、レギュレータ２３ｂの制御（補正調整）を行う。
【００２６】
具体的に、まず電子制御ユニット２１のアナログ処理部３１に充電電圧が入力されると、当該出力電圧の出力レベルが量子化してディジタル信号に変換されて演算処理部３３に出力される。
【００２７】
演算処理部３３では、アナログ処理部３１から与えられたディジタル信号に基づいてエンジンルーム内の温度を推定し、この温度に基づいて、バッテリ２５の充電制御を行うためにレギュレータ２３ｂを制御するためのデータを演算する。この演算結果は変換部３５に出力される。
【００２８】
変換部３５は、演算処理部３３での演算結果を電圧変換してオルタネータ２３内のレギュレータ２３ｂに出力し、レギュレータ２３ｂにＰＷＭ信号を与えるなどして、当該レギュレータ２３ｂからの出力電圧として最適な充電電圧を実現する。
【００２９】
このように、電子制御ユニット２１がオルタネータ２３からの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、この推定された温度に基づいてバッテリ２５の充電制御を行うので、レギュレータ２３ｂ内の温度センサー２３ｃ以外にエンジンルーム内の温度を検出する専用の別の温度センサーを設ける必要がなくなり、部品点数の増大を防止して全体としてのコスト上昇を軽減できる。
【００３０】
尚、オルタネータ２３からの出力電圧に基づいてエンジンルーム内の温度推定を行う場合、実際にはオルタネータ２３の内部の温度センサー２３ｃに基づく電圧調整にバラツキがあるため、その出力電圧に基づいて推定された温度の値には誤差が生じることが多い。しかしながら、エンジンルーム内の温度の大まかな推定を行うことは可能であることから、エンジンルーム内の温度が低温であるか高温であるかといった大まかな状況検知を行い、その大まかな検知結果に基づいてバッテリ２５の充放電制御（補正調整）を行うことが許容される場合に有効である。
【００３１】
上記実施形態では、レギュレータ２３ｂ内の温度センサー２３ｃで自律的に充電電圧の調整を行い、且つ、さらに電子制御ユニット２１がオルタネータ２３からの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、この推定された温度に基づいてバッテリ２５の充電制御を行う場合について説明したが、レギュレータ２３ｂ内に温度センサー２３ｃを有さず、このレギュレータ２３ｂが自律的に充電電圧の調整を行わない場合に、電子制御ユニット２１がオルタネータ２３からの出力電圧（充電電圧）に基づいてエンジンルーム内の温度の推定を行い、この推定された温度に基づいてバッテリ２５の充電制御を行うようにしても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一の実施形態に係る車両電源制御装置としての電子制御ユニットが搭載された自動車の構成を簡略に示すブロック図である。
【図２】従来の一の車両電源制御装置を示すブロック図である。
【図３】オルタネータ２３内の温度による出力電圧の自律制御を示す図である。
【図４】従来の他の車両電源制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
２１  電子制御ユニット
２２  不揮発性記憶装置
２３  オルタネータ
２３ａ  発電機
２３ｂ  レギュレータ
２３ｃ  温度センサー
２４  エンジン
２５  バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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