JP2002315220A - 充電システムおよび車両用発電制御装置 - Google Patents
充電システムおよび車両用発電制御装置Info
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Abstract
の出力電圧の調整精度を高めることができる充電システ
ムおよび車両用発電制御装置を提供すること。 【解決手段】 車両用発電制御装置1、車両用発電機
2、バッテリ3、ECU80等によって充電システムが
構成されている。ECU80は、所定のデューティ比が
設定されたパルス信号を車両用発電制御装置1に向けて
送信する。車両用発電制御装置1では、受信したパルス
信号のデューティ比に応じた基準電圧を生成し、バッテ
リ電圧がこの基準電圧と一致するように車両用発電機2
の出力電圧を制御する。この基準電圧は、パルス信号の
デューティ比の上下限近傍ではほぼ一定になるように設
定され、その間ではデューティ比に対してほぼ線形の関
係となるように設定されている。
Description
等に搭載される車両用発電機によってバッテリの充電を
行う充電システム、およびこの車両用発電機の発電状態
を制御する車両用発電制御装置に関する。
れて発電を行う車両用発電機は、ICレギュレータと称
される車載用発電制御装置によって出力電圧が所定値と
なるように制御されている。
負荷の増加、燃費低減のニーズに応えるために、車両の
走行状態、エンジンの動作状態、バッテリの充電状態、
電気負荷の使用量等の各種情報に基づいて、発電機の出
力電圧を可変する技術が特許第3070788号公報に
開示されている。この特許第3070788号公報に開
示された技術では、基準電圧に対応するデューティ信号
をエンジン制御装置(ECU)からICレギュレータに
送出し、この信号に対応した基準電圧となるように発電
機の出力電圧が制御されている。
的ニーズの高まりから、車両の走行状態やバッテリの充
電状態に基づいて発電機の仕事量を適宜変更して、必要
最小限の燃料にて充分な発電量を行うことが必要になっ
ている。具体的には、車両の加速時においては、発電機
の出力電圧を低く設定し(例えば最小電圧12V)、エ
ンジンに対する機械的負荷を低減することによって燃料
消費量を低減し、反対に、車両の減速時においては、発
電機の出力電圧を高く設定し(例えば最大電圧15
V)、発電機の発電量を多くしてバッテリを急速に充電
することにより、車両の慣性エネルギーを電力に変換
し、燃料の有効利用を図っている。
許第3070788号公報に開示された技術を用いて発
電機の出力電圧を調整する場合には、ICレギュレータ
側における基準電圧の変換精度によっては、ECUから
ICレギュレータに対する基準電圧を最小電圧あるいは
最大電圧に設定しても、正確にこれらの電圧値となるよ
うに出力電圧を調整することができず、充分に燃費を低
減するという所期の目的を果たすことができない場合が
あった。例えば、基準電圧を最大値に設定しようとした
ときに、パルス信号のデューティ比が少し大きな値にな
っただけで、16Vから14.4Vに変化してしまう。
この問題は、ICレギュレータ側の変換精度を高めるこ
とによりある程度解決することが可能であるが、電源電
圧の変動や温度特性等を考慮すると、極めて高価なデバ
イスが構成部品として必要になり、コスト低減等の要請
から実現が困難な場合もある。
てデューティ信号を送出する場合に、最も一般的には専
用の通信用ICを用いる方法が考えられるが、専用の通
信用ICを備える方法はECUのリソースの有効利用の
観点からは好ましくなく、より簡易な通信手段が望まれ
ている。
を調整するために、バッテリ温度に対応して適宜調整電
圧を選定する必要があるが、そのためにはバッテリ温度
を測定するための温度センサをECUに備えるとともに
このECUをバッテリ温度と相関のとれる場所に設定す
る必要があるため、ECUの搭載箇所に制約が加わるこ
とになり、ECUの搭載性が悪化するという問題があっ
た。
たものであり、その目的は、コストの上昇を抑えるとと
もに車両用発電機の出力電圧の調整精度を高めることが
できる充電システムおよび車両用発電制御装置を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、外部の制御
装置の大幅な変更や機能追加が不要であって、温度セン
サを不要とすることで外部制御装置の搭載性を向上させ
ることができる充電システムおよび車両用発電制御装置
を提供することにある。
ハードウエアを用いることなく簡単な構成でパルス信号
の送信を行うことができる充電システムを提供すること
にある。
ために、本発明の充電システムは、車両に搭載されたバ
ッテリと、バッテリに充電を行う車両用発電機と、車両
用発電機の出力電圧を制御する車両用発電制御装置と、
車両用発電制御装置に対して車両用発電機の発電状態を
指示する外部制御装置とを備えている。この車両用発電
制御装置は、外部制御装置から入力されるパルス信号の
デューティ比を検出するデューティ比検出手段と、デュ
ーティ比検出手段によって検出されたデューティ比に対
して、ほぼ線形の関係を有する基準電圧を生成するとと
もに、デューティ比の上下限近傍において基準電圧をほ
ぼ一定に設定する基準電圧生成手段と、基準電圧生成手
段によって生成された基準電圧とバッテリの端子電圧と
を比較することにより車両用発電機の出力電圧を調整す
る電圧制御手段とを備えている。デューティ比の上下限
近傍において基準電圧がほぼ一定に設定されているた
め、基準電圧を最大値あるいは最小値に固定することが
容易となり、複雑な構成によるコストの増加を招くこと
なく車両用発電機の出力電圧の調整精度を高めることが
できる。
テリの温度に連動して温度が変化する箇所に設置されて
おり、パルス信号のデューティ比の上下限近傍の一部の
領域において、この設置温度に基づいて変化する基準電
圧の設定を行うことが望ましい。バッテリ温度が変動し
たときにこれに連動するように基準電圧を設定すること
が可能になり、温度センサ等の特別な構成を追加する必
要がなく、コストの増大を抑えることができる。また、
車両用発電制御装置内の基準電圧生成手段の設置箇所を
工夫するだけであるため、外部制御装置の設定場所を自
由に設定することができるようになり、外部制御装置の
搭載性を向上させることができる。
ィ比演算手段とパルス生成手段を備えることが望まし
い。デューティ比演算手段は、所定の動作クロックに同
期した演算動作を行うことにより、バッテリの充電状態
と、車両の走行速度と、エンジンの運転状態と、エンジ
ンの負荷状態の少なくとも一つに基づいてパルス信号の
デューティ比を設定する。また、パルス生成手段は、ス
イッチング素子と、このスイッチング素子のオンオフ状
態を保持する保持手段とを有する。動作クロックに同期
してデューティ比演算手段によって保持手段の保持内容
が変更されてスイッチング素子のオンオフ状態が切り替
えられており、これにより、パルス信号の生成が行われ
る。これにより、外部制御装置から車両用発電制御装置
に向けてパルス信号を送出する際に、外部制御装置のソ
フトウエア上での割り込み処理によって信号送出を行う
ことが可能になり、通信用の特別なハードウエアが不要
になる。
れるパルス信号の周期は、動作クロックの周期の倍数で
あって、車両用発電機の時定数よりも短い値に設定され
ていることが望ましい。スイッチング素子のオンオフ状
態を所定クロック数毎にセット/リセットすることによ
り、所定のデューティ比を有するパルス信号を容易に生
成することが可能になる。また、パルス信号の周期を車
両用発電機の時定数よりも短い周期、好ましくはこの時
定数の2/3〜1/4程度に設定することにより、外部
制御装置から車両用発電機の出力電圧を制御する上で十
分な応答性が得られる。また、パルス信号を送出する処
理回数も必要以上に増やすことがないため、外部制御装
置の処理負担を軽減することができる。
テリの温度に連動して温度が変化する箇所に設置されて
おり、デューティ比の上下限近傍の一部の領域におい
て、この設置箇所の温度に基づいて変化する前記基準電
圧の設定を行っているとともに、上述したデューティ比
演算手段は、車両が加速状態にあるものと判定したとき
に基準電圧が最小値となるようにパルス信号のデューテ
ィ比を設定し、車両が減速状態にあるものと判定したと
きに基準電圧が最大値となるようにパルス信号のデュー
ティ比を設定し、車両が加速状態および減速状態以外の
状態にあってバッテリが所定の充電状態にあるときに上
述した所定範囲内の値となるようにパルス信号のデュー
ティ比を設定することが望ましい。これにより、車両の
加速時において基準電圧が最小となるように設定される
ため、発電による負荷を最小に抑えることにより、燃費
の向上を図ることができる。また、車両の減速時におい
ては基準電圧が最大となるように設定されるため、車両
の慣性エネルギーを電力に変換してバッテリの充電を行
うことができる。さらに、車両の加減速時以外において
は、パルス信号のデューティ比を上限あるいは下限近傍
に設定することにより、バッテリ温度に応じた基準電圧
を設定することが可能になる。デューティ比を0%ある
いは100%に設定する場合を考えると、外部制御装置
によって保持手段の内容を更新する必要がないため、外
部制御装置の処理の負担を軽減することができる。
態の充電システムについて、図面を参照しながら詳細に
説明する。図1は、本発明を適用した一実施形態の充電
システムの構成を示す図である。図1に示す本実施形態
の充電システムは、車両用発電制御装置1、車両用発電
機2、バッテリ3、ECU(エンジン制御装置)80を
含んで構成されている。
の出力電圧を所定範囲内に制御する。車両用発電制御装
置1の詳細については後述する。車両用発電機2は、固
定子に含まれる3相の固定子巻線21と、回転子に含ま
れる界磁巻線22と、固定子巻線21の3相出力を全波
整流する全波整流回路23とを含んで構成されている。
この車両用発電機2の出力電圧の制御は、界磁巻線22
に通電する界磁電流を調整することにより行われる。車
両用発電機2の出力端子(B端子)はバッテリ3やその
他の電気負荷4に接続されており、車両用発電機2から
これらに対して電流が供給される。
御を行うとともに、バッテリ3の充電状態、車速、スロ
ットル開度等の情報に基づいて車両用発電制御装置1に
対して車両用発電機2の発電状態を指示する。このため
に、ECU80は、所定の制御プログラムを実行するC
PU81と、各種信号の入出力処理を行う入出力部(I
/O)82とを含んで構成されている。ECU80から
車両用発電制御装置1に対する指示は、デューティ比が
可変に設定されるパルス信号を送出することにより行わ
れる。このパルス信号の生成は、入出力部82内のスイ
ッチング素子としてのトランジスタ83およびレジスタ
(R)84を用いて行われる。なお、トランジスタ83
の保護を目的として送出ライン上に抵抗85が挿入され
ている。
83を用いたパルス信号生成の概略を示す図である。C
PU81は、動作クロックに同期したタイミングで入出
力部82に対して割り込み処理を行って、レジスタ84
の内容をセット(“1”を格納)あるいはリセット
(“0”を格納)することができる。したがって、図2
に示すように、CPU81は、所定の周期で繰り返しレ
ジスタ84の内容をセットおよびリセットすることによ
り、トランジスタ83を所定周期でオンオフ制御し、こ
のオンオフ周期に対応するデューティ比を有するパルス
信号を生成することが可能になる。
号の周期を、車両用発電機2の時定数(200ms程
度)より短く、望ましくは2/3〜1/4程度に設定す
ることにより、ECU80が車両状態やバッテリ状態か
ら判定してパルス信号のデューティ比を変更し、これに
伴って車両用発電機2の出力電圧を変更する場合の充分
な応答速度を確保することができる。また、このように
してECU80によってパルス信号を生成する場合に
は、通信ドライバ等の専用のハードウエアの追加が不要
であり、構成の簡略化が可能となる。しかも、パルス信
号生成のために、レジスタ84の内容を書き換える回数
も1パルス当たり2回ですむため、パルス生成処理の負
担を低減することができる。
ついて説明する。図1に示すように、車両用発電制御装
置1は、車両用発電機2の界磁巻線22に直列に接続さ
れて界磁電流を断続するパワートランジスタ11と、界
磁巻線22に並列に接続されてパワートランジスタ11
がオフ状態のときに界磁電流を還流させる還流ダイオー
ド12と、バッテリ3の端子電圧(バッテリ電圧)を監
視してこの電圧が所定範囲内に収まるようにパワートラ
ンジスタ11の断続状態を制御する制御回路50とを含
んで構成されている。
回路図である。図3に示すように、制御回路50は、波
形整形器51、周期カウンタ52、Lo時間カウンタ5
3、除算回路54、デューティ変換回路55、ラダー回
路56、電圧偏差検出回路57、PWM回路58を含ん
で構成されている。
に入力されたパルス信号に含まれるノイズを除去すると
ともに波形の整形を行う。周期カウンタ52は、波形整
形がなされた後のパルス信号の周期をカウントする。L
o時間カウンタ53は、波形整形がなされた後のパルス
信号のローレベル時間をカウントする。除算回路54
は、Lo時間カウンタ53によってカウントされたパル
ス信号のローレベル時間を、周期カウンタ52によって
カウントされたパルス信号の周期で除算することによ
り、このパルス信号のデューティ比を演算する。
換回路55の構成を示す図である。図4に示すように、
除算回路54には除算結果レジスタ540が含まれてお
り、演算によって求められたパルス信号のデューティ比
がこの除算結果レジスタ540に格納される。本実施形
態では、パルス信号のデューティ比(0%から100
%)が6ビットデータで表されるものとし、6ビットの
除算結果レジスタ540が用いられている。但し、この
ビット数は、必要な車両用発電機2の出力電圧の分解能
に応じて適宜決めればよく、ビット数を増やすことで容
易に分解能を上げることができる。除算結果レジスタ5
40に格納されたデータは、デューティ変換回路55に
入力される。
5は、2つのEX−OR(排他的論理和)回路550、
555、2つのAND(論理積)回路551、552、
INV(論理反転)回路553、OR(論理和)回路5
54を含んで構成されている。デューティ変換回路55
は、除算回路54から出力される6ビットデータが入力
されており、後段のラダー回路56に入力する7ビット
データに変換する。この変換内容の詳細については後述
する。
5から出力される7ビットデータに対応する基準電圧V
ref を生成する。本実施形態のラダー回路56は、デュ
ーティ比に対応して基準電圧を生成する構成としている
ので、後述するようにバッテリ温度に応じて基準電圧を
生成することが容易となる。
回路図である。図5に示すように、ラダー回路56は、
抵抗560〜574、ダイオード575、バッファ回路
580〜586を含んで構成されている。抵抗563〜
574がはしご状に接続されており、これらが抵抗56
0、561からなる分圧回路の分圧点に接続されてい
る。バッファ回路580〜585を選択的にハイレベル
あるいはローレベルにすることで、はしご状に接続され
た抵抗563〜574の全体抵抗を変化させることがで
きるため、上述した分圧回路の分圧電圧が所定の範囲内
で任意に変化する。この分圧電圧が基準電圧Vref とし
て外部に取り出される。
ダイオード575と抵抗562からなる直列回路の一方
端が上述した分圧回路の分圧点に接続されている。この
直列回路の他方端にはバッファ回路586が接続されて
おり、バッファ回路586の出力がハイレベルのとき
(バッファ回路586の入力が“1”のとき)は、ダイ
オード575に逆バイアスの電圧が印加されるため電流
が流れず、基準電圧Vref に特に影響を与えない。とこ
ろが、バッファ回路586の出力がローレベルのとき
(バッファ回路586の入力が“0”のとき)は、ダイ
オード575に順方向の電流が流れ、しかもこの電流値
はダイオード575の温度に依存した値となるため、基
準電圧Vref に温度特性が付与される。なお、一般に、
車両用発電制御装置1は、バッテリ3とともにエンジン
ルーム内に設定されるため、車両用発電制御装置1の一
構成部品であるダイオード575の設置箇所の温度と、
バッテリ3の温度とは互いに相関を有する。したがっ
て、ダイオード575に順方向電流を流すことにより、
バッテリ温度を考慮した基準電圧Vref の設定が可能に
なる。
る基準電圧Vref とパルス信号のデューティ比との関係
を示す図である。上述したように、パルス信号のデュー
ティ比は6ビットデータで表されているため、デューテ
ィ比0〜100%がデータ「0」〜「63」に対応して
おり、それぞれの値に対応した基準電圧Vref は以下の
ようになる。
0の第0ビットD0のみが“0”あるいは“1”とな
り、それ以外の第1ビットD1〜第5ビットD5が全て
“0”であるため、EX−OR回路555の出力が
“1”となる。したがって、デューティ変換回路55の
出力は、第0ビットQ0〜第6ビットQ6の全てが
“0”となり、ラダー回路56内のバッファ回路586
の入力が“0”になる。このため、温度特性が付与され
た基準電圧Vref (図6においてAで示された範囲)が
ラダー回路56によって生成される。
40の第1ビットD1が“1”に、第2ビットD2〜第
5ビットD5が“0”になるため、EX−OR回路55
5の出力、すなわちデューティ変換回路55の出力の第
6ビットQ6が“1”となる。したがって、ラダー回路
56内のバッファ回路586の入力が“1”になり、温
度特性が付与されない基準電圧Vref がラダー回路56
によって生成される。
レジスタ540の第2ビットD2が“1”となるため、
EX−OR回路550の出力が“1”になり、EX−O
R回路555の出力、すなわちデューティ変換回路55
の出力の第6ビットQ6が“1”となる。したがって、
ラダー回路56内のバッファ回路586の入力が“1”
になり、温度特性が付与されない基準電圧Vref がラダ
ー回路56によって生成される。
いては、いずれの場合もデューティ変換回路55の出力
の第0ビットQ0〜第5ビットQ5が全て“0”であ
り、ラダー回路56によって12Vの基準電圧Vref が
生成される。データ「60」、「61」 この場合には、除算結果レジスタ540の第1ビットD
1が“0”、第2ビットD2〜第5ビットD5が“1”
となるため、デューティ変換回路55の出力は第6ビッ
トQ6が“1”となる。したがって、ラダー回路56内
のバッファ回路586の入力が“1”になり、温度特性
が付与されない基準電圧Vref がラダー回路56によっ
て生成される。
については、いずれの場合もデューティ変換回路55の
出力の第0ビットQ0、第1ビットQ1が“0”、第2
ビットQ2〜第5ビットQ5が“1”であり、ラダー回
路56によって15Vの基準電圧Vref が生成される。
1〜第5ビットD5が全て“1”となるため、EX−O
R回路555の出力、すなわちデューティ変換回路55
の出力の第6ビットQ6が“0”となる。したがって、
ラダー回路56内のバッファ回路586の入力が“0”
になり、温度特性が付与された基準電圧Vref (図6に
おいてBで示された範囲)がラダー回路56によって生
成される。
回路56によって生成された基準電圧Vref と、S端子
に印加されているバッテリ電圧とを比較し、その比較結
果に対応したローレベルあるいはハイレベルの信号を出
力する。PWM回路58は、電圧偏差検出回路57の出
力がハイレベルのときにPWM(パルス幅変調)を行っ
て、所定のデューティ比を有する駆動信号を生成してパ
ワートランジスタ11を駆動する。所定のデューティ比
の駆動信号がPWM回路58から出力されると、パワー
トランジスタ11がオンオフ制御されて、界磁巻線22
に対する通電が行われる。これにより、車両用発電機2
の出力電圧が上昇するため、バッテリ3の端子電圧も上
昇する。
PU81がデューティ比演算手段に、レジスタ84が保
持手段にそれぞれ対応する。また、波形整形器51、周
期カウンタ52、Lo時間カウンタ53、除算回路54
がデューティ比検出手段に、デューティ変換回路55、
ラダー回路56が基準電圧生成手段に、電圧偏差検出回
路57、PWM回路58、パワートランジスタ11が電
圧制御手段にそれぞれ対応する。
成を有しており、次にその動作を説明する。図7は、本
実施形態の充電システムの全体動作を示す流れ図であ
り、ECU80による制御動作の手順が示されている。
(ステップ100)、スロットル開度の検出(ステップ
101)、バッテリ3の充電状態の検出(ステップ10
2)を行う。バッテリ3の充電状態は、例えば電流セン
サ5によって検出したバッテリ3の充放電電流値を積分
することにより判断することができる。なお、これらの
各出力動作は、順番を入れ替えて、あるいは並行して行
うことが可能である。
スロットル開度に基づいて、車両が加速状態にあるか否
か(ステップ103)、減速状態にあるか否か(ステッ
プ104)を判定する。車両が加速状態にある場合には
ステップ103の判定において肯定判断が行われ、次
に、CPU81は、送出するパルス信号のデューティ比
をa(例えば6.25%)に設定し(ステップ10
5)、このデューティ比となるように入出力部82内の
レジスタ84の内容を所定のタイミングで繰り返し書き
換えてパルス信号を生成して、車両用発電制御装置1に
向けて出力する(ステップ106)。車両用発電制御装
置1は、このパルス信号のデューティ比(6.25%)
を6ビットデータ「4」に変換し、対応する基準電圧V
ref を12Vに設定して車両用発電機2の出力電圧を制
御する。これにより、車両が加速状態にあるときには、
車両用発電機2の発電が停止あるいは抑制されるため、
エンジンの負荷が軽減され、燃費の向上が可能になる。
テップ103の判定において否定判断が、ステップ10
4の判定において肯定判断がそれぞれ行われ、次に、C
PU81は、送出するパルス信号のデューティ比をb
(例えば93.75%)に設定し(ステップ107)、
このデューティ比となるように入出力部82内のレジス
タ84の内容を所定のタイミングで繰り返し書き換えて
パルス信号を生成して、車両用発電制御装置1に向けて
出力する(ステップ106)。車両用発電制御装置1
は、このパルス信号のデューティ比(93.75%)を
6ビットデータ「60」に変換し、対応する基準電圧V
ref を15Vに設定して車両用発電機2の出力電圧を制
御する。これにより、車両が減速状態にあるときには、
車両用発電機2の発電量が増加するため、車両の慣性エ
ネルギーを電力に変換してバッテリ3を有効に充電する
ことが可能になる。
ずれにもない場合には、ステップ104の判定において
否定判断が行われ、次に、CPU81は、バッテリ3の
充電状態が良好か否かを判定する(ステップ108)。
例えばバッテリ3の充電容量が95%以上の場合にはこ
の判定において肯定判断が行われ、次にCPU81は、
送出するパルス信号のデューティ比を、基準電圧Vref
に対して温度特性付与を指示する値(例えば図6に示し
た範囲Aに対応する値)に設定し(ステップ109)、
このデューティ比となるように入出力部82内のレジス
タ84の内容を所定のタイミングで繰り返し書き換えて
パルス信号を生成して、車両用発電制御装置1に向けて
出力する(ステップ106)。車両用発電制御装置1
は、このパルス信号のデューティ比を6ビットデータに
変換し、温度特性が付与された基準電圧Vref を設定し
て車両用発電機2の出力電圧を制御する。これにより、
バッテリ3の温度変化に連動した基準電圧Vref の設定
が可能になり、バッテリ温度を考慮した最適な充電制御
を行うことができる。なお、図6に示したように、ディ
ーティ比が0%の場合にも温度特性が付与された基準電
圧Vref が設定されるが、このようなパルス信号は、レ
ジスタ84の内容を“0”に固定することにより実現さ
れるため、CPU81の処理負担をさらに軽減すること
ができる。
場合(充電容量が95%未満の場合)にはステップ10
8の判定において否定判断が行われ、次に、CPU81
は、バッテリ3の充電状態に応じたパルス信号のデュー
ティ比を設定し(ステップ110)、このデューティ比
となるように入出力部82内のレジスタ84の内容を所
定のタイミングで繰り返し書き換えてパルス信号を生成
して、車両用発電制御装置1に向けて出力する(ステッ
プ106)。
は、パルス信号のデューティ比の上下限近傍において基
準電圧Vref がほぼ一定に設定されているため、基準電
圧Vrefを最大値あるいは最小値に固定することが容易
となり、複雑な構成によるコストの増加を招くことなく
車両用発電機2の出力電圧の調整精度を高めることがで
きる。
0内のラダー回路56の設置箇所温度に応じて基準電圧
Vref を設定することによりバッテリ温度を考慮した基
準電圧Vref の設定が可能であり、ECU80の設定場
所を自由に設定することができるようになり、ECU8
0の搭載性を向上させることができる。
るものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実
施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両
用発電制御装置1が特定範囲のデューティ比を有するパ
ルス信号を受信したときに、温度特性が付与された基準
電圧Vrefが設定されるようにしたが、車両用発電制御
装置1におけるこの機能を省略するようにしてもよい。
この場合には、図4に示したデューティ変換回路55内
のEX−OR回路555を省略するとともに、図5に示
したラダー回路56内の抵抗562、ダイオード57
5、バッファ回路586を省略すればよい。温度特性が
付与されない場合の基準電圧Vref は、図8に示すよう
に、デューティ比の上下限近傍において一定の値とな
り、その間においてデューティ比に対してほぼ線形の関
係を有する値となる。
る。
号生成の概略を示す図である。
す図である。
ス信号のデューティ比との関係を示す図である。
れ図である。
のデューティ比との関係を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 車両に搭載されたバッテリと、前記バッ
テリに充電を行う車両用発電機と、前記車両用発電機の
出力電圧を制御する車両用発電制御装置と、前記車両用
発電制御装置に対して前記車両用発電機の発電状態を指
示する外部制御装置とを備える充電システムにおいて、 前記車両用発電制御装置は、 前記外部制御装置から入力されるパルス信号のデューテ
ィ比を検出するデューティ比検出手段と、 前記デューティ比検出手段によって検出された前記デュ
ーティ比に対して、ほぼ線形の関係を有する基準電圧を
生成するとともに、前記デューティ比の上下限近傍にお
いて前記基準電圧をほぼ一定に設定する基準電圧生成手
段と、 前記基準電圧生成手段によって生成された前記基準電圧
と、前記バッテリの端子電圧とを比較することにより前
記車両用発電機の出力電圧を調整する電圧制御手段と、 を備えることを特徴とする充電システム。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記基準電圧生成手段は、前記バッテリの温度に連動し
て温度が変化する箇所に設置されており、前記パルス信
号のデューティ比の上下限近傍の一部の領域において、
この設置温度に基づいて変化する前記基準電圧の設定を
行うことを特徴とする充電システム。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記外部制御装置は、 所定の動作クロックに同期した演算動作を行うことによ
り、前記バッテリの充電状態と、前記車両の走行速度
と、エンジンの運転状態と、前記エンジンの負荷状態の
少なくとも一つに基づいて前記パルス信号のデューティ
比を設定するデューティ比演算手段と、 スイッチング素子と、このスイッチング素子のオンオフ
状態を保持する保持手段とを有するパルス生成手段と、 を備え、前記動作クロックに同期して前記デューティ比
演算手段によって前記保持手段の保持内容を変更して前
記スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えることに
より、前記パルス信号の生成を行うことを特徴とする充
電システム。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記パルス生成手段から出力される前記パルス信号の周
期は、前記動作クロックの周期の倍数であって、前記車
両用発電機の時定数よりも短い値に設定されていること
を特徴とする充電システム。 - 【請求項5】 請求項3において、 前記基準電圧生成手段は、前記バッテリの温度に連動し
て温度が変化する箇所に設置されており、前記デューテ
ィ比が所定範囲に含まれているときに、この設置箇所の
温度に基づいて変化する前記基準電圧の設定を行い、 前記デューティ比演算手段は、前記車両が加速状態にあ
るものと判定したときに前記基準電圧が最小値となるよ
うに前記パルス信号のデューティ比を設定し、前記車両
が減速状態にあるものと判定したときに前記基準電圧が
最大値となるように前記パルス信号のデューティ比を設
定し、前記車両が前記加速状態および前記減速状態以外
の状態にあって前記バッテリが所定の充電状態にあると
きに前記所定範囲内の値となるように前記パルス信号の
デューティ比を設定することを特徴とする充電システ
ム。 - 【請求項6】 外部から入力されるパルス信号のデュー
ティ比を検出するデューティ比検出手段と、 前記デューティ比検出手段によって検出された前記デュ
ーティ比に対して、ほぼ線形の関係を有する基準電圧を
生成するとともに、前記デューティ比の上下限近傍にお
いて前記基準電圧をほぼ一定に設定する基準電圧生成手
段と、 前記基準電圧生成手段によって生成された前記基準電圧
と、車載用のバッテリの端子電圧とを比較することによ
り車両用発電機の出力電圧を調整する電圧制御手段と、 を備え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6において、 前記基準電圧生成手段は、前記バッテリの温度に連動し
て温度が変化する箇所に設置されており、前記パルス信
号のデューティ比が所定範囲に含まれているときに、こ
の設置温度に基づいて変化する前記基準電圧の設定を行
うことを特徴とする車両用発電制御装置。
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