(57)【要約】【課題】手動式の変速機が搭載された車両の減速状態において変速段を大きく飛び越えるような変速操作が行われた場合でも、変速機の耐久性が悪化したり乗員に過度の減速感を与えたりするのを防止できるような車両用発電機の制御装置を提供する。【解決手段】電圧制御手段３３は、発電機１１の出力電圧を、減速状態検出手段３１により車両の減速状態が検出されたときは第１電圧とし、車両の非減速状態が検出されたときは該第１電圧よりも小さい第２電圧とし、クラッチスイッチ２３によりクラッチの切断状態が検出されたときは車両の減速状態が検出されても第２電圧とする。また、電圧制御手段３３は、車両の減速状態及びクラッチの切断状態が検出された場合に、クラッチ接続の際のエンジン回転速度Ｎが所定回転速度β以上であれば、変速操作異常と判断して、発電機１１の出力電圧を該発電機１１が無発電状態となるような電圧に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動式の変速機が搭載された車両の電気負荷に電力を供給するバッテリと、
上記車両のエンジンによって駆動されて上記電気負荷若しくは上記バッテリに電力を供給する発電機と、
上記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段と、
上記エンジンの動力を上記変速機に伝達可能にするクラッチの断続状態を検出する断続状態検出手段と、
上記発電機の出力電圧を、上記減速状態検出手段により車両の減速状態が検出されたときには上記バッテリの充電を促進するための第１電圧とし、上記断続状態検出手段によりクラッチの切断状態が検出されたときには上記第１電圧よりも低い第２電圧とする電圧制御手段とを備えた車両用発電機の制御装置であって、
上記エンジンの回転速度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
上記減速状態検出手段、上記記断続状態検出手段及び上記パラメータ値検出手段によって、上記車両の減速状態及び上記クラッチの切断状態が検出された場合に、該クラッチを接続する際の上記エンジン回転速度が所定回転速度以上になると変速操作異常と判定する異常判定手段と、をさらに備え、
上記電圧制御手段は、上記異常判定手段により変速操作異常と判定されたときには、上記発電機の出力電圧を上記第１電圧よりも低い電圧とするように構成されていることを特徴とする車両用発電機の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記電圧制御手段は、上記異常判定手段により変速操作異常と判定されたときには、上記発電機の出力電圧を、クラッチ接続時から所定期間内では上記第１電圧よりも低い電圧とし、該所定期間の経過後は上記第１電圧とするように構成されていることを特徴とする車両用発電機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一つにおいて、
上記第１電圧よりも低い電圧は、上記発電機が無発電状態となる電圧であることを特徴とする車両用発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用発電機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用発電機を制御するための制御装置として、例えば、特許文献１に開示されるように、発電機の発電量を、車両が減速状態のときは増加させる一方、車両が加速状態のときは減少させることで、車両の燃費の向上を図るようにしたものが知られている。
【特許文献１】実開昭５７−１９２７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のような制御装置を手動式の変速機を備えた車両に適用する場合、車両の減速状態における発電量の増加は、一般的に、エンスト防止の観点から変速機がギアイン状態のときにのみ行われるようになっている。そのため、車両の減速状態において変速機が頻繁にシフトダウンされる（つまり、クラッチがしきりに切断される）と、そのたびごとに発電量は増減することになり、このときに乗員の誤操作等によって変速段を大きく飛び越えるようなシフトダウンが行われる（例えば５速から４速へ変速するつもりが、５速から２速へ変速される場合など）と、変速機内部に大きな負担がかかり、該変速機の耐久性の悪化や過度の減速感を招く恐れがある。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、手動式の変速機が搭載された車両の減速状態において変速段を大きく飛び越えるような変速操作が行われた場合でも、変速機の耐久性が悪化したり乗員に過度の減速感を与えたりするのを防止できるような車両用発電機の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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、車両の減速状態及びクラッチの切断状態が検出された場合、該クラッチを接続する際にエンジン回転速度が所定回転速度以上になると、変速操作異常と判断して、発電機の出力電圧を減速走行中でクラッチ接続状態の場合の第１電圧よりも低い電圧に設定するようにした。
【０００６】
すなわち、請求項１の発明では、手動式の変速機が搭載された車両の電気負荷に電力を供給するバッテリと、上記車両のエンジンによって駆動されて上記電気負荷若しくは上記バッテリに電力を供給する発電機と、上記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段と、上記エンジンの動力を上記変速機に伝達可能にするクラッチの断続状態を検出する断続状態検出手段と、上記発電機の出力電圧を、上記減速状態検出手段により車両の減速状態が検出されたときには上記バッテリの充電を促進するための第１電圧とし、上記断続状態検出手段によりクラッチの切断状態が検出されたときには上記第１電圧よりも低い第２電圧とする電圧制御手段とを備えた車両用発電機の制御装置を対象とする。
【０００７】
そして、上記エンジンの回転速度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、上記減速状態検出手段、上記記断続状態検出手段及び上記パラメータ値検出手段によって、上記車両の減速状態及び上記クラッチの切断状態が検出された場合に、該クラッチを接続する際の上記エンジン回転速度が所定回転速度以上になると変速操作異常と判定する異常判定手段と、をさらに備え、上記電圧制御手段は、上記異常判定手段により変速操作異常と判定されたときには、上記発電機の出力電圧を上記第１電圧よりも低い電圧とするように構成されているものとする。
【０００８】
この構成により、発電機の出力電圧は、減速状態検出手段及び断続状態検出手段によってそれぞれ車両の減速状態及びクラッチの切断状態が検出されると、バッテリの充電を促進するための第１電圧よりも低い第２電圧に制御されるが、その後、該クラッチを接続する際にエンジン回転速度が所定回転速度以上になると、乗員による変速操作異常と判定し、クラッチ接続時の第１電圧よりも低い電圧に制御されることになる。これにより、乗員の誤操作により変速段を大きく飛び越えて変速された場合でも、上述のようにクラッチ接続時の通常状態よりも発電機の負荷を下げることにより、変速機内の構成部品に大きな衝撃が加わって変速機の耐久性を悪化させるのを防止できるとともに、乗員に過度の減速感を与えるのを防止することができる。なお、上記所定回転速度は、誤操作によって変速段を大きく飛び越えたシフトダウンが行われたことを検出できるような回転速度に設定される。
【０００９】
上述の構成において、上記電圧制御手段は、上記異常判定手段により変速操作異常と判定されたときには、上記発電機の出力電圧を、クラッチ接続時から所定期間内では上記第１電圧よりも低い電圧とし、該所定期間の経過後は上記第１電圧とするように構成されているのが好ましい（請求項２の発明）。
【００１０】
これにより、異常な変速操作が行われた場合のクラッチ接続直後でも、所定期間内は発電機の負荷を下げることで変速機内の構成部品に加わる衝撃を軽減することができるとともに、減速感も軽減することができる。そして、所定期間経過後に、上記発電機の負荷を本来の状態（出力電圧が第１電圧の状態）に戻すことで、異常な変速操作の影響を回避しつつ、バッテリの充電を促進する電圧に速やかに上げることができ、エネルギの回収効率を向上することができる。なお、上記所定期間とは、異常な変速操作が行われた後、発電機の出力電圧を第１電圧に戻してもその影響がほとんどなくなるまでの時間を意味する。
【００１１】
また、上記第１電圧よりも低い電圧は、上記発電機が無発電状態となる電圧であるのが好ましい（請求項３の発明）。こうすることで、乗員の誤操作による変速段の飛び越し変速が行われた場合には、上記発電機の負荷をほとんどなくすことができるため、変速機内の構成部品に加わる衝撃をより小さくすることができるとともに、発電機の負荷に起因する減速感もほとんどなくすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両の減速状態及びクラッチの切断状態が検出された場合で、クラッチを接続する際にエンジン回転速度が所定回転速度以上であると判定された場合には、発電機の出力電圧を第１電圧よりも低い電圧に設定するようにしたため、誤操作により変速段を飛び越えて変速された場合でも、変速機の耐久性が悪化したり過度の減速感を与えたりするのを防止できる。
【００１３】
特に、上記第１電圧よりも低い電圧を、発電機が無発電状態となるような電圧にすることで、変速機の耐久性の悪化や過度の減速感をより確実に防止できる。
【００１４】
また、異常な変速操作が行われた場合でも、クラッチ接続直後の所定期間内は発電機の電圧を上記第１電圧よりも低い電圧とし、所定期間経過後は上記第１電圧とすることで、異常な変速操作による影響を回避しつつ、エネルギの回収効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、車両用発電機の制御装置の概略構成図であり、図２は、車両用発電機の制御装置の制御を示すフローチャートである。
【００１７】
−全体構成−
本発明の実施形態に係る車両用発電機の制御装置Ａが搭載された車両は、手動式の変速機（以下、変速機という）を備えている。図１に示すように、車両用発電機の制御装置Ａは、バッテリ１０と発電機１１と各種センサ２０〜２３と電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）３０とを備えている。このバッテリ１０は、車両の電気負荷１２に電力を供給するように構成されている。また、上記発電機１１は、車両のエンジン（図示せず）によって駆動されて上記電気負荷１２に電力を供給するとともに上記バッテリ１０にも電力を供給するようになっている。
【００１８】
各種センサ２０〜２３には、変速機のギア段（以下、変速段ともいう）に関連するエンジンの回転速度Ｎ（パラメータ値に相当）を検出するエンジン回転速度検出センサ２０（パラメータ値検出手段に相当）と、車速Ｓを検出する車速検出センサ２１と、アクセル開度Ａを検出するアクセル開度検出センサ２２と、エンジンの動力を変速機に伝達可能にするクラッチ（図示せず）の断続状態を検出するクラッチスイッチ２３（断続状態検出手段に相当）とが含まれている。このクラッチスイッチ２３は、クラッチが切断状態のときは、オン状態となり、クラッチが接続状態のときは、オフ状態となるようになっている。なお、半クラッチ状態のときには、クラッチが切断状態であると検出するように構成されている。そして、上述の各種センサ２０〜２３の検出結果は、上記ＥＣＵ３０に入力されるようになっている。
【００１９】
上記ＥＣＵ３０は、減速状態検出手段３１と異常判定手段３２と電圧制御手段３３とを有している。この減速状態検出手段３１は、アクセル開度検出センサ２２の検出結果に基づき、車両の減速状態を検出するようになっている。具体的には、減速状態検出手段３１は、アクセル開度Ａが全閉のときは、車両が減速状態であると判定し、これ以外のときは、車両が非減速状態（つまり、定速状態や加速状態）であると判定するようになっている。
【００２０】
上記異常判定手段３２は、車両の減速状態における変速操作の異常を検出するためのものである。すなわち、この異常判定手段３２は、上記減速状態検出手段３１によって車両の減速状態が検出され且つ上記クラッチスイッチ２３によってクラッチの切断状態が検出された後、該クラッチを接続する際（半クラッチ状態）に上記エンジン回転速度検出センサ２０の出力に基づいてエンジン回転速度が所定回転速度β以上であれば、変速段を大きく飛び越えた異常なシフトダウンが行われたものと判定するようになっている。
【００２１】
上記電圧制御手段３３は、発電機１１の出力電圧を制御するためのものである。具体的には、電圧制御手段３３は、発電機１１の出力電圧を、減速状態検出手段３１により車両の減速状態が検出されたときはバッテリ１０の充電を促進するための第１電圧とし、減速状態検出手段３１により車両の非減速状態が検出されたときは第１電圧よりも小さい、バッテリ１０の充電を抑制するための第２電圧とする。また、上記クラッチスイッチ２３によりクラッチの切断状態が検出されたときは減速状態検出手段３１により車両の減速状態が検出されても一時的に第２電圧とし、その後、クラッチスイッチ２３によりクラッチの接続状態が検出されたときには第１電圧とするようになっている。
【００２２】
また、上記電圧制御手段３３は、上記異常判定手段３２により異常な変速操作であると判定された場合には、発電機１１の出力電圧を、第１電圧に戻すことなく、該発電機１１がほぼ無発電状態となるような電圧にするように構成されている。そして、この状態で、上記クラッチスイッチ２３によりクラッチの接続が検出されると、所定時間、発電機１１の電圧を無発電状態となる電圧に保った後、バッテリの充電を促す第１電圧へ切り換えるように構成されている。
【００２３】
なお、上述のような変速操作異常の場合の上記電圧制御手段３３による発電機１１の電圧制御は、変速段が４速以上の場合にのみ行われるようになっている。３速以下の場合には、変速段を飛び越えたとしても３速から１速であり、４速以上の変速段から１速へ変速される場合のように変速機内の構成部品にはそれほど大きな衝撃が加わらず、また過度の減速感を生じさせないからである。
【００２４】
−車両用発電機の制御装置による制御−
以下、図２のフローチャートを参照しながら、車両用発電機の制御装置Ａの制御について説明する。
【００２５】
上記図２のフローがスタートすると、まず、ステップＳ１では、エンジン回転速度検出センサ２０、車速検出センサ２１及びアクセル開度検出センサ２２からの出力を、それぞれエンジンの回転速度Ｎ、車速Ｓ及びアクセル開度Ａとして読み込むとともに、クラッチスイッチ２３のオン・オフ状態も読み込む。続くステップＳ２では、読み込んだエンジンの回転速度Ｎ及び車速Ｓに基づいて、変速機のギア段Ｇｐを算出する。
【００２６】
続いてステップＳ３では、読み込んだアクセル開度Ａが全閉であるか否かを判定する。すなわち、アクセル開度Ａに基づいて車両が減速状態であるか否かを判定する。このステップＳ３においてアクセル開度Ａが全閉である、すなわち車両が減速状態であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップＳ４以降へ進む一方、アクセル開度Ａが全閉ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、車両は減速状態でないため、ステップＳ１８に進んで発電機１１の出力電圧が第２電圧（Ｌｏｗ）になるように制御する。そして、このステップＳ１８で発電機１１の出力電圧が第２電圧（Ｌｏｗ）になるように制御された後は、このフローを終了してスタートに戻る（リターン）。
【００２７】
上記ステップＳ３でＹＥＳの場合に進むステップＳ４では、上記ステップＳ１で読み込んだエンジンの回転速度Ｎが燃料復帰回転速度α以下であるか否かを判定する。このステップＳ４においてエンジン回転速度Ｎが燃料復帰回転速度α以下であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、エンジン回転速度が過度に低下するのを防ぐために、上述のステップＳ１８に進んで発電機１１の出力電圧が第２電圧（Ｌｏｗ）になるように制御する。
【００２８】
一方、上記ステップＳ４でエンジン回転速度Ｎが燃料復帰回転速度α以下ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ５に進んでギア段Ｇｐが４速以上であるかどうかの判定を行う。
【００２９】
上記ステップＳ５においてギア段Ｇｐが４速以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳ６でクラッチスイッチ２３からの出力に基づいてクラッチが離脱しているかどうかの判定を行う一方、ギア段Ｇｐが４速よりも小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１７へ進んでクラッチスイッチ２３からの出力に基づいてクラッチが離脱（切断）しているかどうかの判定を行う。このステップＳ１７でクラッチが離脱していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、上述のステップＳ１８へ進んで発電機１１の出力電圧が第２電圧（Ｌｏｗ）になるように制御する一方、クラッチが離脱していない（接続している）と判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１５へ進んで、発電機１１の出力電圧が第１電圧（Ｈｉｇｈ）になるように制御する。このように、ギヤ段Ｇｐが４速よりも小さい場合は、変速段を飛び越えてシフトダウンしても、変速機の耐久性悪化や過度の減速感等がそれほど顕著ではないため、後述するような変速操作異常時の電圧制御を行わずに、クラッチの断続状態に応じた通常の電圧制御を行うようにしている。
【００３０】
上記ステップＳ６においてクラッチが離脱していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ７に進んで発電機１１の出力電圧が第２電圧（Ｌｏｗ）になるように制御する一方、クラッチが離脱していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、クラッチが接続されているため、後述するステップＳ１１〜Ｓ１５に進んで発電機１１の出力電圧が第１電圧（Ｈｉｇｈ）になるように制御する。
【００３１】
上記ステップＳ７に続くステップＳ８では、エンジン回転速度Ｎが所定回転速度β以上であるかどうかの判定を行う。ここで、所定回転速度βとは、誤操作によって変速段を大きく飛び越えてシフトダウンされたときのエンジン回転速度を意味していて、例えば４速から１速へ変速された場合や、５速から２速へ変速された場合の回転速度の上昇を検知できるような値に設定されている。すなわち、このステップＳ８は、離脱（切断）しているクラッチが接続される際の半クラッチ状態において、乗員の誤操作により変速段を大きく飛び越えてシフトダウンが行われたかどうかを、エンジン回転速度Ｎに基づいて判断するようにしている。
【００３２】
上記ステップＳ８で、エンジン回転速度Ｎが所定回転速度β以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、異常な変速操作が行われたと判断して、ステップＳ９で変速操作異常フラグを立てた後、ステップＳ１０で発電機１１の出力電圧を該発電機１１が無発電状態となるような電圧に制御する。そして、その後、このフローを終了してスタートに戻る（リターン）。一方、上記ステップＳ８において、エンジン回転速度Ｎが所定回転速度βよりも小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、変速操作に異常はないと判断して、上述のステップＳ９及びＳ１０の制御を行うことなく、このフローを終了してスタートに戻る（リターン）。
【００３３】
このように、異常な変速操作が行われて、変速段を大きく飛び越えてシフトダウンされたと判断される場合には、発電機１１の負荷をできるだけ小さくすることで、変速機内部の構成部品に作用する衝撃を小さくして、変速機の耐久性の悪化を防止できるとともに、変速機の負荷によって過度の減速感が生じないようにすることができる。
【００３４】
また、上記ステップＳ６で、クラッチが離脱していないと判定された場合（ＮＯの場合）、すなわちクラッチが接続されている場合に進むステップＳ１１では、変速操作異常のフラグがオンになっているかどうかの判定が行われる。すなわち、変速操作異常のフラグが立っている場合には、クラッチ接続時に異常な変速操作があったと判断されるため、このような場合に、クラッチ接続後すぐに発電機１１の負荷を上げると、変速機内の構成部品に大きな衝撃が加わるとともに過度の減速感を生じることになるので、電圧の復帰を所定時間（所定期間）、遅らせるようにしている。具体的には、上記ステップＳ１１で変速操作異常のフラグがオンであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２でタイマを作動させて時間をカウントし、所定時間に到達したら（ステップＳ１３でＹＥＳの場合）、タイマをリセットし（ステップＳ１４）、本来の出力電圧である第１電圧（Ｈｉｇｈ）に戻すようにしている。そして、その後、このフローを終了してスタートに戻る（リターン）。ここで、上記所定時間とは、異常な変速操作が行われた後、発電機１１の出力電圧を第１電圧（Ｈｉｇｈ）に戻してもその影響がほとんどなくなるまでの時間を意味する。
【００３５】
一方、上記ステップＳ１１で変速操作異常フラグがオンになっていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、クラッチ接続時に異常な変速操作がなかったものと判断し、ステップＳ１５へ進んで、発電機１１の出力電圧が第１電圧（Ｈｉｇｈ）になるように制御する。また、上記ステップＳ１３でタイマの時間が所定時間未満であると判定された場合（ＮＯの場合）には、上述のステップＳ１０に進んで、発電機１１の出力電圧を該発電機１１が無発電状態になるような電圧に維持し続ける。
【００３６】
以上により、本実施形態によれば、車両の減速状態及びクラッチの離脱（切断）状態が検出された場合において、クラッチ接続の際のエンジン回転速度Ｎが所定回転速度β以上であれば、乗員の誤操作によって変速段を大きく飛び越えたシフトダウンが行われたものと判断して、発電機１１の出力電圧を該発電機１１が無発電状態になるような電圧としたため、該発電機１１の負荷をできるだけ小さくして、乗員の誤操作により変速機内の構成部品に大きな衝撃が加わって該変速機の耐久性が悪化するのを防止できるとともに、乗員に対して変速時に過度の減速感を与えるのを防止することができる。
【００３７】
また、異常な変速操作が行われた場合、クラッチが接続されても、クラッチ接続後の所定時間は発電機１１の出力電圧を上げないようにすることで、異常な変速操作の影響をできるだけ軽減することができるとともに、所定時間経過後に発電機１１の出力電圧を第１電圧まで上げることにより、速やかにバッテリ１０の充電を促進することができ、エネルギ回収効率を向上することができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、異常な変速操作が行われている場合の発電機１１の出力電圧を該発電機１１が無発電状態となるような電圧に制御している（ステップ１０）が、これに限らず、例えば、上記出力電圧は第１電圧よりも低い電圧であってもよいし、第２電圧よりも低い電圧であってもよい。すなわち、クラッチが接続状態のときの第１電圧よりも低ければ、発電機１１の電圧が第１電圧の場合に比べて発電機の耐久性を悪化させることはなく、また変速時の減速感も軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る車両用発電機の制御装置は、車両の減速状態で且つクラッチの切断状態において、クラッチ接続の際のエンジン回転速度に応じて発電機の出力電圧を下げることで、異常な変速操作による変速機の耐久性の悪化を防止しつつ減速感を軽減できるので、例えば手動式の変速機を備えた車両の発電機制御に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】車両用発電機の制御装置の概略構成図である。
【図２】車両用発電機の制御装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ    車両用発電機の制御装置
１０  バッテリ
１１  発電機
１２  電気負荷
２０  エンジン回転速度検出センサ（パラメータ値検出手段）
２１  車速検出センサ
２２  アクセル開度検出センサ
２３  クラッチスイッチ（断続状態検出手段）
３０  電子制御ユニット
３１  減速状態検出手段
３２  異常判定手段
３３  電圧制御手段
【図１】
2007244108.tif 000003
【図２】
2007244108.tif 000004