(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動されて発電した電力を車両の前照灯を含む電気負荷およびバッテリに給電する発電機の発電電圧を所定の発電電圧狙い値に制御する制御部と、
前記前照灯の作動を検出する前照灯作動検出手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
を備え、
前記制御部は、車両加速時に前記発電電圧の徐減を、車両減速時に前記発電電圧の徐増を指令する車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前照灯作動時かつ車両変速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両変速時の前記発電電圧より低速で変化させることを指令し、かつ、前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧狙い値を前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧狙い値より低く設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記バッテリの開放電圧よりも高い減速所定値へ徐増すること、
前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、
前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧よりも低速で前記開放電圧より高い減速所定値に徐増すること、
前照灯作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧よりも低速で前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、
前記前照灯作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差を、前記前照灯非作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差よりも小さく設定すること、
をそれぞれ指令することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前記前照灯作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差を１〜２．５Ｖに設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項４】
エンジンにより駆動されて発電した電力を車両の前照灯を含む電気負荷およびバッテリに給電する発電機の発電電圧を所定値に制御する制御部と、
前記前照灯の作動を検出する前照灯作動検出手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
を備え、
前記制御部は、車両加速時に前記発電電圧の徐減を、車両減速時に前記発電電圧の徐増を指令する車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前記電源電圧が前記前照灯の光量変動による視覚的違和感が小さい所定電圧範囲内かどうかを調べ、範囲内ならば前記発電電圧の増大速度及び減少速度を大きくし、範囲外ならば前記発電電圧の増大速度及び減少速度を小さくする車両用発電制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記バッテリの開放電圧よりも高い減速所定値へ徐増すること、
前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、
前記発電電圧に応じて変化する徐増速度で前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記開放電圧より高い減速所定値に徐増すること、
前記発電電圧に応じて変化する徐減速度で前照灯作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、
をそれぞれ指令することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前照灯作動時かつ車両変速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両変速時の前記発電電圧より低速で変化させることを指令することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか記載の車両用発電制御装置において、
前記制御部は、
前記前照灯作動時で、かつ、アイドル時又は定速走行時に、前記発電電圧を所定の一定値に固定することを指令することを特徴とする発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は車両用発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人らの出願になる特開平５ー１０３４３３号公報は、バッテリ電圧が収束するべき調整電圧を、車両加速時に低値に、車両減速時に高値に切り替えて燃費向上を図り、更に、この調整電圧切り替えを徐々に行うことにより切り替え時の前照灯光量急変を防止することを提案している。以下、この技術を、変速時調整電圧徐変式車両用発電制御装置又は単に、徐変型発電制御装置と呼ぶことにする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した徐変型発電制御装置では、調整電圧切り替え時に、前照灯の光量変化速度の低減のために調整電圧変化率を低下させると、この徐変型発電制御装置の本来の目的である燃費向上効果が低下するという問題があった。また、印加電圧の変動により動作性能が変動する車両用電気負荷に対して前記前照灯の場合と同様の問題が発生する。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃費向上効果の低下を抑止しつつ、車両用電気負荷の動作性能の変動低減が可能な車両用発電制御装置を提供することを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両用発電制御装置は、エンジンにより駆動されて発電した電力を車両の前照灯を含む電気負荷およびバッテリに給電する発電機の発電電圧を所定値に制御する制御部と、前記前照灯の作動を検出する前照灯作動検出手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、前記制御部は、車両加速時に前記発電電圧の徐減を、車両減速時に前記発電電圧の徐増を指令する車両用発電制御装置において、前記制御部が、前照灯作動時かつ車両変速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両変速時の前記発電電圧より低速で変化させることを指令し、かつ、前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧狙い値を前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧狙い値より低く設定することを特徴としている。
【０００６】
すなわち、この構成では、上記した車両用変速時に発電電圧を徐変する徐変型発電制御装置において、前照灯作動時の発電電圧徐変速度を前照灯非作動時よりも低速化するので、従来の徐変型発電制御装置よりも車両変速時の前照灯光量変動を低減することができる。更に、前照灯非作動時には発電電圧徐変速度を低速化しないので、燃費向上効果の低下を減らすことができる。
【０００７】
請求項２記載の構成は請求項１記載の車両用発電制御装置において更に、前記制御部が、前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記バッテリの開放電圧よりも高い減速所定値へ徐増すること、前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧よりも低速で前記開放電圧より高い減速所定値に徐増すること、前照灯作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧よりも低速で前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、前記前照灯作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差を、前記前照灯非作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差よりも小さく設定することをそれぞれ指令する。
【０００８】
すなわち、本構成では、前照灯作動時の発電電圧徐変量を前照灯非作動時よりも小さくするので、従来の徐変型発電制御装置よりも車両変速時の前照灯光量変動を低減することができる。更に、前照灯非作動時には発電電圧徐変量を小さくしないので、燃費向上効果の低下を減らすことができる。
【０００９】
請求項３記載の構成は請求項２記載の車両用発電制御装置において更に、前記制御部が、前記前照灯作動時における前記減速所定値と前記加速所定値との差を１〜２．５Ｖに設定するので、通常の定格１２Ｖバッテリ系を用いる車両用発電制御装置において前記前照灯光量変動抑止効果と燃費向上効果とをバランスよく実現することができる。
【００１０】
請求項４記載の車両用発電制御装置は、エンジンにより駆動されて発電した電力を車両の前照灯を含む電気負荷およびバッテリに給電する発電機の発電電圧を所定値に制御する制御部と、前記前照灯の作動を検出する前照灯作動検出手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、前記制御部は、車両加速時に前記発電電圧の徐減を、車両減速時に前記発電電圧の徐増を指令する車両用発電制御装置において、前記制御部が、前記電源電圧が前記前照灯の光量変動による視覚的違和感が小さい所定電圧範囲内かどうかを調べ、範囲内ならば前記発電電圧の増大速度及び減少速度を大きくし、範囲外ならば前記発電電圧の増大速度及び減少速度を小さくすることを特徴としている。
請求項５記載の構成は請求項４記載の車両用発電制御装置において更に、前記制御部が、前照灯非作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記バッテリの開放電圧よりも高い減速所定値へ徐増すること、前照灯非作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減すること、前記発電電圧に応じて変化する徐増速度で前照灯作動時かつ車両減速時の前記発電電圧を前記開放電圧より高い減速所定値に徐増すること、前記発電電圧に応じて変化する徐減速度で前照灯作動時かつ車両加速時の前記発電電圧を前記開放電圧より低い加速所定値に徐減することをそれぞれ指令することを特徴としている。
【００１１】
すなわち、この構成では、従来通り、前照灯非作動時には車両変速に際し発電電圧を徐変するので燃費向上効果を確保することができる。更に、前照灯作動時には車両変速に際し、発電電圧徐変速度を発電電圧の変化に応じて変更するので、好適には発電電圧が大きい場合に徐変速度を低下し、発電電圧が小さい場合に徐変速度を増加しているので、発電電圧変化による前照灯光量変動が大きい発電電圧が大きい領域での前照灯光量変動を抑止し、発電電圧変化による前照灯光量変動が小さい発電電圧が小さい領域での燃費向上効果を一層良好に確保することができる。
【００１２】
請求項６記載の構成は請求項５記載の車両用発電制御装置において更に、前記制御部が、前照灯作動時かつ車両変速時の前記発電電圧を前照灯非作動時かつ車両変速時の前記発電電圧より低速で変化させることを指令することを特徴としているので、前記した請求項１記載の効果も奏することができる。
【００１３】
請求項７記載の構成は請求項１乃至６のいずれか記載の車両用発電制御装置において更に、前記制御部が、前記前照灯作動時で、かつ、アイドル時又は定速走行時に、前記発電電圧を所定の一定値に固定することを指令することを特徴としているので、アイドル時又は定速走行時における無駄な制御を減らすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用発電制御装置の好適な実施態様を以下の実施例を参照して説明する。
【００１５】
【実施例１】
実施例１の車両用発電制御装置を適用した車両用発電装置を図１に示す。
【００１６】
車両用の発電機４は、不図示のエンジンにより駆動され、電気負荷を構成する前照灯８及びその他の電気負荷５とバッテリ６とに給電している。
【００１７】
本発明で言う制御部をなすマイクロコンピュータ１は、バッテリ６の電流、電圧を検出する電流センサ２、電圧センサ（たとえば抵抗分圧回路）３からの発電機データと、エンジン制御コンピュータ（本発明で言う走行状態検出手段）１０からの車速、エンジン回転数、スロットル開度など車両の走行状況を示す車両走行データとを受信し、これら受信データに応じて発電機４の発電電圧を制御する。この発電電圧制御は、通常は発電機４の界磁電流の制御により行われ、たとえば、周知のように所定の調整電圧とバッテリ電圧の比較結果により、上記界磁電流断続トランジスタのデューティ比を変更することによりなされる。
【００１８】
マイクロコンピュータ１は更に、前照灯（ヘッドライト）の作動データを、本発明で言う前照灯作動検出手段をなすスイッチ７及び抵抗器９を通じて受信する。スイッチ７がオフの場合にはバッテリ６から前照灯８への給電が遮断されて前照灯８が非作動状態となり、バッテリ６から抵抗器９を通じて高電圧が印加されて、マイクロコンピュータ１は前照灯８の非作動を検出する。スイッチ７がオンの場合にはバッテリ６から前照灯８への給電なされて前照灯８が作動状態となり、同時に抵抗器９の出力端は接地されるので、マイクロコンピュータ１には接地電位が印加されて、マイクロコンピュータ１は前照灯８の作動を検出する。
【００１９】
（発電電圧制御）
前照灯点灯用のスイッチ７の閉時すなわちヘッドライト８作動時に発電電圧を変化させるとヘッドライトの光量変動により運転手に違和感を与える。そこで、この実施例では、ヘッドライト８の作動状態及び車速（特に変速）状態に応じてマイクロコンピュータ１の調整電圧を変更する。マイクロコンピュータ１は発電電圧と調整電圧との比較結果に基づいて発電機４の界磁電流断続用の内蔵トランジスタの断続デューティ比を変更するので、発電機４の界磁電流が変更され、界磁電流量に略比例して発電機４の発電電圧が変更される。
【００２０】
（発電電圧変更制御）
マイクロコンピュータ１の発電電圧変更制御を図２、図３に示すフローチャートを参照して以下に説明する。１００〜１２８はステップ番号である。
【００２１】
エンジン始動とともに制御が開始され、１００の初期設定で各変数に初期値を代入し、１０１〜１２８のルーチンを０．１ｓｅｃ周期で実行する。
【００２２】
１０１にて、車速、エンジン回転数、スロットル開度の信号をエンジン制御コンピュータから取り込み、１０２にて走行状況判定を行う。
【００２３】
１０２の走行状況判定のためのサブルーチンを図４に示す。２００〜２０８はステップ番号である。
【００２４】
２００にてエンジン回転数が０ならばエンジン停止と判定し、エンジン回転数が０でなければ、２０１以降の判定を行う。２０１にて車速が０ならばアイドルと判定し、車速が０でなく、かつ、２０２にてスロットル開度が０ならば減速と判定する。２０２にてスロットル開度が０でなく、かつ、２０４にて車速が増大していれば加速と判定し、２０４にて車速が増大していなければ、定速と判定する。但し、図４に示すフローチャートは、走行状況判定の一例を示すものであって、他の走行状況判定動作を採用しても良い。
【００２５】
次に、１０３にてヘッドライトが作動してるかどうかを判定して、作動していれば１１６に進み、作動していなければ、１０４に進む。
【００２６】
作動していない場合に１０４にて減速と判定すれば、１０５にてバッテリ６が発電電力をチャージするように発電電圧狙い値（調整電圧、目標電圧）をバッテリ６の開放電圧より高い値（１５．０Ｖ）に設定する。
【００２７】
次の１０６にて加速と判定すれば、１０７にて発電を抑えてバッテリ６から給電するべく発電電圧狙い値をバッテリの開放電圧より低い値（１２．０Ｖ）に設定する。
【００２８】
次の１０８にて定速と判定すれば、１０９にて発電電圧狙い値をバッテリのＳＯＣ（充電状態）を維持することができる電圧値に設定する。
【００２９】
１０９におけるＳＯＣ維持制御のためのサブルーチンを図７に示す。４００〜４０４はステップ番号である。
【００３０】
４００にてＳＯＣが９０％より大きいかどうかを判定し、４０１にてＳＯＣが９０％より大きい時はバッテリ６に十分な残存容量があるのでバッテリ６が放電するように、発電電圧狙い値をバッテリの起電圧より低い値（１２Ｖ）に設定する。４００にてＳＯＣが９０％以下であれば、４０２にてＳＯＣが８５％より小さいかどうかを判定し、ＳＯＣが８５％より小さければ４０３にて発電電圧狙い値をバッテリ６の開放電圧より高い値（１５Ｖ）に設定してバッテリ６を充電する。ＳＯＣが８５〜９０％であれば４０４にて発電電圧狙い値をバッテリ６の開放電圧とほぼ等しい値（１２．８Ｖ）に設定する。
【００３１】
１１０にてアイドル状態と判定すれば、１１１にて発電電圧狙い値を上記説明したバッテリのＳＯＣ（充電状態）を維持することができる電圧値に設定する。次に、１１２にて発電電圧狙い値と現在の発電電圧値の差が０．２Ｖより大きいかどうかを判定し、大きければ、１１３にて発電電圧狙い値を現在の発電電圧値に０．２を加えた値とする。すなわち、現在の発電電圧値からの増大量を０．２Ｖに制限する。ここで、０．２Ｖはこの処理が、０．１ｓｅｃ周期であるため、２Ｖ／ｓｅｃの電圧増大速度（発電電圧徐増速度）に相当する。
【００３２】
同様に、１１４にて発電電圧狙い値と現在の発電電圧値の差が−０．２Ｖより小さいかどうかを判定し、小さければ、１１５にて発電電圧狙い値を現在の発電電圧値から０．２Ｖを減じた値とする。すなわち、現在の発電電圧値からの減少量を０．２Ｖに制限する。これは、上記と同じく２Ｖ／ｓｅｃの電圧減少速度（発電電圧徐減速度）に相当する。
【００３３】
また、１０３にてヘッドライトが動作している場合は、上記と同様に１１６〜１２３により走行状況に応じて異なった動作をさせる。ヘッドライト８は非動作時と異って、減速時に１１７にて発電電圧狙い値を１４．０Ｖに設定する点が異なっている。これにより、発電電圧の変化幅は３Ｖ（１２〜１５Ｖ）から２Ｖ（１２〜１４Ｖ）に制限されている。
【００３４】
次の１２４〜１２７では、ヘッドライト８が非動作時と異なって、現在の発電電圧値からの増大量および減少量を０．０５Ｖに制限する点にあり、これにより、発電電圧の増大速度（発電電圧徐増速度）および減少速度（発電電圧徐減速度）は０．５Ｖ／ｓｅｃに制限されている。
【００３５】
次の１２８にて、発電電圧狙い値を実際の発電電圧値に代入し（調整電圧として用いて発電電圧制御を行い）、１０１にリターンする。
【００３６】
【実施例２】
上述した実施例１では、ヘッドライト動作時に発電電圧の変化幅と変化速度を減らすことにより発電電圧の変化によるヘッドライトの明滅の違和感を防いでいた。その他、アイドル時や定速時は運転者の視野に変化が少ないと考えられるため、発電電圧を一定値に維持することにより、ヘッドライトの明滅の違和感を抑えることができる。
【００３７】
この制御を行うマイクロコンピュータ１の発電電圧変更制御を図６に示すフローチャートを参照して以下に説明する。図５、図６に示すフローチャートは図２、図３に示す実施例１のフローチャートのステップ１２１、１２３の代わりにステップ１２１a、１２３aを実行するものである。
【００３８】
１２０にて定速走行と判定した場合、及び、１２２にてアイドル時と判定した場合には、ステップ１２１a、１２３aにて発電電圧狙い値を１３．８Ｖに固定する。
【００３９】
これにより、運転者の視野に変化が少ないアイドル時や定速時に発電電圧を一定の値に制御することができる。
【００４０】
【実施例３】
上述した実施例２では、ヘッドライト動作時に発電電圧の変化幅と変化速度を縮小し、かつ、アイドル時及び定速走行時に発電電圧を一定値に固定することにより、発電電圧の変化によるヘッドライトの明滅の違和感を防いでいた。ただし、発電電圧の変化幅と変化速度を縮小することは、燃費向上効果が減少する問題を生じさせる。そこで、この実施例では、発電電圧変化に起因するヘッドライト光量変動の違和感は、発電電圧の大きさにより異なることを利用して、違和感が大きい領域では発電電圧徐変速度を緩慢化し、違和感が小さい領域では発電電圧徐変速度を大きくすることにより、燃費向上効果の減少を抑止する。
【００４１】
この制御を行うマイクロコンピュータ１の発電電圧変更制御を図８、図９に示すフローチャートを参照して以下に説明する。図８、図９に示すフローチャートは図４に示す実施例２のフローチャートのステップ１２４〜１２７を、ステップ５２４〜５３０に変更したものである。
【００４２】
５２４にて発電電圧値（本明細書では単に発電電圧ともいう）が１２．８〜１３．５Ｖの範囲内かどうかを調べ、範囲内ならばヘッドライト光量変動による視覚的違和感が小さい領域なので電圧増減幅を０．２Ｖとし（５２５）、範囲外ならばヘッドライト光量変動による視覚的違和感が大きい領域なので電圧増減幅を０．０５Ｖとする（５２６）。すなわち、ヘッドライトの違和感が小さい領域では発電電圧の増大速度および減少速度を２Ｖ／ｓｅｃとし、違和感が大きい領域では発電電圧の増大速度および減少速度を０．５Ｖ／ｓｅｃに規制する。
【００４３】
すなわち、次の５２７にて発電電圧狙い値と発電電圧値との差が上記で設定されれた電圧増減幅を超えるかどうかを判定し、超えれば発電電圧狙い値を発電電圧値＋電圧増減幅に飽和させる（５２８）。また、次の５２９にて発電電圧狙い値と発電電圧値との差が上記で設定されれた電圧増減幅の負値より小さいかどうかを判定し、小さければ発電電圧狙い値を発電電圧値ー電圧増減幅に飽和させる。
【００４４】
これにより、発電電圧変化に起因するヘッドライト光量変動の違和感が大きい領域では発電電圧徐変速度を緩慢化し、違和感が小さい領域では発電電圧徐変速度を大きくすることにより、違和感の増大を抑止しつつ燃費向上効果の減少を抑止することができる。
【００４５】
（変形態様）
上記各実施例では、燃費向上効果の低下を抑止しつつ電源電圧変動による前照灯光量変動の低減を行ったが、前照灯の代わりにブロワなどの車載送風機やワイパなど、電源電圧変動により動作性能が変動する車両用電気負荷に上記実施例で説明した制御を用いることにより、これら車両用電気負荷の動作性能変化による不具合の増大を抑止しつつ燃費向上効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用発電制御装置を適用した車両用発電装置を示す回路図である。
【図２】実施例１の車両用発電制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１の車両用発電制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両用発電制御装置の走行状況判定動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例２の車両用発電制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例２の車両用発電制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】ＳＯＣ制御動作を示すフローチャートである。
【図８】実施例３の制御動作を示すフローチャートである。
【図９】実施例３の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  マイクロコンピュータ（制御部）
７  スイッチ（前照灯作動検出手段）
９  抵抗器（前照灯作動検出手段）
【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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