(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により駆動される発電機と、車両に搭載される電気機器の要求電気負荷に応じて前記発電機の発電量を制御すると共に要求電気負荷が増加したとき徐々に発電量を増加させる徐励手段を有する発電量制御装置と、前記発電機の発電量に応じて前記内燃機関の出力を通常制御する出力制御手段とを備え、要求電気負荷の所定値以上の増加を検出したときに所定時間のみ前記徐励手段による前記発電機の徐励制御を禁止し要求電気負荷以上の発電量を発生させると同時に前記出力制御手段による出力の通常制御とは別に前記内燃機関の出力を増加させる出力制御を実施し、且つ、この出力制御を実施する時間は、前記要求電気負荷以上の発電量を発生させる所定時間よりも短い時間に設定されている制御装置を備えたことを特徴とする発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関により駆動される発電機の発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、ランプ類や、空調用ブロアやパワー装置を駆動するための駆動モータ等の各種電気機器が搭載されている。そして、車両には、電気機器により消費される電力を補うために、内燃機関（エンジン）により駆動される発電機（オルタネータ）が装備されている。オルタネータは、通常、各種電気機器の電気負荷に応じて作動（発電量）が制御されるようになっている。
【０００３】
即ち、要求電気負荷が増加したときには、発電量が徐々に増加されるようになっている（徐励制御）。徐励制御が実施されることにより、オルタネータの発電量の急激な増加に伴うエンジン回転数の落ち込みが防止され、エンジンストール等が生じないようにしている。
【０００４】
アイドリング時のようにエンジン回転数が低い状態では、要求電気負荷が増加したときには、アイドルスピードコントロールバルブの開度を調整して空気量を増加させ（アイドルスピードコントロール制御：ISC 制御）、アイドル回転数を安定させるようにしている（特開平6-113479号公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング装置を搭載した車両では、電動モータの駆動電流が大きいために、徐励制御が実施されている最中に電動パワーステアリング装置が作動すると、バッテリ電圧が低下してしまう。この時、オルタネータは徐励制御が実施されているため、バッテリ電圧は徐々にしか上がらず、例えば、ヘッドランプを点灯している場合にはヘッドランプ電圧も低下してヘッドランプの照度が低下し照度が徐々にしか回復しない状態になってしまう。
【０００６】
従来の発電制御装置では、電動パワーステアリング装置が作動した場合、アイドル回転数が不安定にならないように、ISC 制御の範囲内でオルタネータの発電量が最大限となるように制御している。しかし、停車アイドリング時の制御であるため、ISC 制御による吸入空気量はそれほど多くなく、しかも、高い応答性が期待できないため、オルタネータの発電量の増加には限度があり、電動パワーステアリング装置が作動し始める時のように急激に電気負荷が大きくなる時には、オルタネータの発電量の増加を十分に追従させることができなかった。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電気機器の要求電気負荷が急増しても内燃機関の回転数を不安定にすることなく発電機の発電量を応答性よく増加させることができる発電制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の構成は、車両の電気機器の要求電気負荷に応じて内燃機関で駆動される発電機の発電量を制御すると共に要求電気負荷が増加したとき徐々に発電量を増加させる徐励手段を有する発電量制御装置と、発電機の発電量に応じて内燃機関の出力を通常制御する出力制御手段とを備え、要求電気負荷の所定値以上の増加を検出したときに所定時間のみ徐励制御を禁止して要求電気負荷以上の発電量を発生させると同時に出力制御手段による出力の通常制御とは別に内燃機関の出力を増加させる出力制御を実施し、且つ、この出力制御を実施する時間は、前記要求電気負荷以上の発電量を発生させる所定時間よりも短い時間に設定されている制御装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、要求電気負荷以上の発電量を発生させた時における出力制御は、出力制御手段による出力の通常制御に追加して実施される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る発電制御装置の概略構成、図２には発電制御装置の動作を説明するフローチャート、図３には発電制御装置の動作を説明するタイムチャートを示してある。
【００１１】
図１に示すように、内燃機関（エンジン）１の吸気ポートに接続される吸気通路２にはスロットルバルブ３が設けられ、また、吸気通路２にはスロットルバルブ３の上流側と下流側とをバイパスするバイパス路４が設けられている。バイパス路４にはアイドルスピードコントロールバルブ（ISC バルブ）５が設けられ、ISC バルブ５の開度を調整することによりエンジン１のアイドリング状態での回転数が制御される。ISC バルブ５の開度は、制御装置（ＥＣＵ）６の指令に基づいてISC 信号が出力されて電気的に制御される。
【００１２】
ＥＣＵ６にはヘッドランプ等の各種電気機器からの要求電気負荷が入力されると共に、電動パワーステアリング装置８の電動モータ９の所定以上の出力を検知することでオン状態になるパワステスイッチ１０の信号が入力される。一方、エンジン１のクランク軸により駆動される発電機（オルタネータ）７が設けられ、オルタネータ７はパワステスイッチ１０の信号を含めた要求電気負荷に応じて、ＥＣＵ６の指令に基づいて発電率が制御される（発電量制御装置）。
【００１３】
オルタネータ７の状態はＧ端子からＥＣＵ６に入力され、ＥＣＵ６からは要求電気負荷に応じて発電制御デューティ信号がFR端子に出力され、要求電気負荷に応じた発電率になるように制御される。要求電気負荷が増加した時には、オルタネータ７の発電量は徐々に増加されるようになっている（徐励手段）。要求電気負荷の所定値以上の増加を検出したとき、本実施形態例の場合には、パワステスイッチ１０のオン信号を検出したとき、発電量を徐々に増加させる徐励制御を所定時間t2の間だけ禁止して発電制御デューティ信号を100%にし、最大の発電率となるようにする（要求電気負荷以上の発電量を発生させる）。
【００１４】
尚、上述した実施形態例では、要求電気負荷の所定値以上の増加を検出したときとして、パワステスイッチ１０のオン信号を検出したときを例に挙げて説明したが、要求電気負荷の所定値以上の増加の検出は、空調用ブロアスイッチ、ラジエータファンスイッチ、パワーウインドウスイッチ、電動サンルーフスイッチ等のオン信号の検出を適用することも可能である。また、各種要求電気負荷のトータルの増加を検出するようにすることも可能である。また、上述した実施形態例では、所定時間t2の間だけ発電制御デューティ信号を100%にして最大の発電率となるようにしているが、発電制御デューティ信号は100%に限らず任意の割合に設定することが可能である。また、現在の発電制御デューティ信号の割合に所定割合を加算するようにすることも可能である。
【００１５】
一方、オルタネータ７の発電量に応じてISC バルブ５の開度を調整し、エンジン１の出力を通常制御（ISC 制御）する出力制御手段がＥＣＵ６に備えられている。また、パワステスイッチ１０のオン信号を検出して発電制御デューティ信号を100%にしたときには、エンジン１の出力の通常制御とは別にISC バルブ５を所定時間t1（t2＞t1）の間だけ開状態にして出力を増加させる出力制御（空気量ΔＱ増加）がＥＣＵ６の指令によって実施される。
【００１６】
尚、出力を増加させる出力制御としては、点火時期を早めたり、希薄燃焼モードを有するエンジンにあっては希薄燃焼モードからストイキオ燃焼モードに変更する等、空気量を増加する以外の手段を講じるようにしてもよい。
【００１７】
図２、図３に基づいて上述した発電制御装置の動作を具体的に説明する。
【００１８】
図２に示すように、ステップＳ１で要求電気負荷が所定量を越えたか否か、即ち、パワステスイッチ１０のオン信号を検出したか否かが判断され、パワステスイッチ１０がオフであると判断された場合、ステップＳ２でオルタネータ７の発電量を要求電気負荷に応じて徐々に増加させる徐励制御を実行可能にすると共にエンジン１の出力の通常制御（ISC 制御）を可能にする。
【００１９】
ステップＳ１でパワステスイッチ１０のオン信号を検出したと判断された場合（図３(a) 参照）、ステップＳ３でオルタネータ７の発電量、即ち、発電制御デューティ信号を100%にして徐励制御を禁止し最大の発電率にすると共に、エンジン１のISC 制御に加えて空気量をΔＱだけ増加する。つまり、図３(b) に示したように、パワステスイッチ１０のオン信号を検出すると、オルタネータ７の発電制御デューティ信号を所定時間t2の間だけ100%にし、同時に、図３(e) に実線で示したように、所定時間t1の間だけISC 信号をオンにし、図３(f) に実線で示したように、空気量をΔＱだけ増加する。この時、図３(e),(f) に点線で示したように、ISC 制御も同時に実施される。
【００２０】
ステップＳ３でオルタネータ７の発電量が最大にされると共に、エンジン１の空気量がΔＱ増加された後、ステップＳ４でタイマがt1になったか否かが判断される。タイマがt1になったと判断された場合、ISC バルブ５を開状態にして出力を増加させる所定時間t1が経過したとされて、ステップＳ５でΔＱをゼロにして空気量の増加をなくす。即ち、図３(e) に実線で示したように、ΔＱを得るためのISC 信号をオフにし、図３(e) に点線で示したように、通常のISC 制御を実施する。
【００２１】
ステップＳ５でΔＱがゼロにされた後、ステップＳ６でタイマがt2になったか否かが判断される。尚、この時のタイマのカウントは、ステップＳ３でオルタネータ７の発電量が最大にされると共に、エンジン１の空気量がΔＱ増加された時に開始している。タイマがt2になったと判断された場合、オルタネータ７の発電量を最大にする所定時間t2が経過したとされて、ステップＳ７でオルタネータ７の発電量を要求電気負荷量となるように設定される。そして、オルタネータ７の発電量を要求電気負荷に応じて徐々に増加させる徐励制御が実行されると共にエンジン１の出力の通常制御（ISC 制御）が実行される。
【００２２】
上記構成の発電制御装置は、パワステスイッチ１０のオン信号を検出した時に、オルタネータ７の発電量を瞬時に最大にすると共に、エンジン１のISC 制御に加えて予め設定された空気量をΔＱだけ増加するようになっている。これにより、図３(c),(d) に示したように、バッテリ電圧及びヘッドランプ電圧の落ち込み量が小さくなると共に落ち込み時間が短くなり、しかも、エンジンストールが発生することがない。また、空気量をΔＱだけ増加する所定時間t1は、オルタネータ７の発電制御デューティ信号を100%にする所定時間t2よりも短くなっているので、必要以上に空気量が多くなることがなく、エンジン回転数の過度の吹き上がりを防止することができる。
【００２３】
尚、空気量ΔＱは、通常のISC 制御にて最終的に得られる空気量以上の範囲で要求電気負荷または発電制御デューティ率に応じて適宜選定することも可能である。
【００２４】
従って、上述した発電制御装置では、パワステスイッチ１０がオンになって要求電気負荷が急増しても、ISC 制御の制御範囲に拘らず、オルタネータ７の発電量が瞬時に最大にされて空気量がΔＱだけ増加されるので、エンジン回転数を不安定にすることなくオルタネータ７の発電量を応答性よく増加させることができる。このため、バッテリ電圧及びヘッドランプ電圧の落ち込み量が小さくなると共に落ち込み時間が短くなり、ヘッドランプを点灯させている際にヘッドランプの減光度合いを小さくすることが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の発電制御装置は、車両の電気機器の要求電気負荷に応じて内燃機関で駆動される発電機の発電量を制御すると共に要求電気負荷が増加したとき徐々に発電量を増加させる徐励手段を有する発電量制御装置と、発電機の発電量に応じて内燃機関の出力を通常制御する出力制御手段とを備え、要求電気負荷の所定値以上の増加を検出したときに所定時間のみ徐励制御を禁止して要求電気負荷以上の発電量を発生させると同時に出力制御手段による出力の通常制御とは別に内燃機関の出力を増加させる出力制御を実施し、且つ、この出力制御を実施する時間は、前記要求電気負荷以上の発電量を発生させる所定時間よりも短い時間に設定されている制御装置を備えたので、電気機器の要求電気負荷が急増した際に要求電気負荷以上の発電量を発生させると共に内燃機関の出力を増加させることができる。この結果、電気機器の要求電気負荷が急増しても内燃機関の回転数を不安定にすることなく発電機の発電量を応答性よく増加させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る発電制御装置の概略構成図。
【図２】発電制御装置の動作を説明するフローチャート。
【図３】発電制御装置の動作を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
１  内燃機関（エンジン）
２  吸気通路
３  スロットルバルブ
４  バイパス路
５  アイドルスピードコントロールバルブ（ISC バルブ）
６  制御装置（ＥＣＵ）
７  発電機（オルタネータ）
【図１】
0003931481.tif 000002
【図２】
0003931481.tif 000003
【図３】
0003931481.tif 000004