JP2002345298A - 車両用発電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自己完結で車両の発進状態を確実に検知して
発電量を制御することが可能な車両用発電機の制御装置
を得る。 【解決手段】 車両用発電機１の電機子巻線２から得た
交流電圧をＦＶ変換回路１８により回転速度に比例した
電圧に変換し、この電圧を基に内燃機関の回転速度を判
定して所定値以下の回転速度が所定時間継続したときの
みをアイドリング状態と判定し、このアイドリング状態
から最初に回転速度が所定値を超えたときのみを車両の
発進状態と判定し、発進状態が検知されたときには車両
用発電機１の発電量を低下させて駆動トルクを抑制し、
所定の時間経過後に、または、回転速度の低下が検知さ
れたときに発電量制御を停止させるように構成した駆動
トルク抑制判定手段１９を電圧制御装置４に設けたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
た内燃機関の加速から車両の発進状態が検知されたと
き、車両用発電機の駆動トルクを一時的に抑制して車両
の発進特性と燃費とを向上させる車両用発電機の制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関を搭載した車両においては車両
用発電機の発電量を内燃機関の運転状況により制御する
技術、例えば、車両の発進時など加速時において、内燃
機関の加速を検出して車両用発電機の発電量を一時的に
抑制し、内燃機関のトルクを車両の加速用に重点配分し
て加速性を向上させると共に燃料消費量を抑制するよう
な制御技術が実用化されている。

【０００３】例えば、特開平９−３２７１９９号公報に
は内燃機関の回転数の上昇率が基準値以上になると車両
用発電機の目標電圧を下げて発電量を低下させる技術が
開示されているが、このような従来の制御法を示したの
が図９のブロック図である。図９において、車両用発電
機１は三相の電機子巻線２と界磁コイル３と電圧制御装
置４とから構成されており、電圧制御装置４はＢ端子に
電機子巻線２の出力電圧を受け、この電圧が分圧抵抗５
および６とリップルフィルタ７とを介してコンパレータ
８に供給され、コンパレータ８では後述する基準電圧と
比較されて比較結果の出力がＰＷＭ変換回路１０を介し
てスイッチングトランジスタ１１のベースに加えられ
る。

【０００４】界磁コイル３の一方の端子はバッテリ９か
ら電力供給を受け、他方の端子は電圧制御装置４のスイ
ッチングトランジスタ１１のコレクタに接続され、スイ
ッチングトランジスタ１１のエミッタは接地されてい
る。スイッチングトランジスタ１１はコンパレータ８の
出力、すなわち、電機子巻線２の出力電圧の値によりＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御され、界磁コイル３の電流がＯＮ−ＯＦ
Ｆされて電機子巻線２の出力電圧を制御し、このＯＮ−
ＯＦＦのデューティ比は回転速度が一定の場合には車両
用発電機１の発電量により変化し、発電量が大きいほど
ＯＮ期間が大となる。従って、このデューティ比をＤＦ
信号として得ることにより、車両用発電機１の発電量を
検知することができる。

【０００５】コンパレータ８で比較される基準電圧は電
源電圧を抵抗１２と１３とで分圧した電圧が使用される
が、抵抗１３にはトランジスタ１４と１５とで制御され
る抵抗１６が並列に接続されており、内燃機関制御装置
１７からの信号がＧ端子に与えられ、この信号が低レベ
ルに変位することによりトランジスタ１４と１５とがＯ
Ｎして分圧比が変えられ、基準電圧が変化して発電量が
制御される。このように従来装置では、内燃機関制御装
置１７が自己の監視下にある車速とスロットル開度の変
化を検知して車両の発進状態や加速状態を判定し、ＤＦ
端子から検知する発電量を低下させても問題のないこと
を判定して目標制御電圧を下げ、発電量を低下させるこ
とにより車両用発電機１の駆動トルクを低下させ、車両
の加速用にトルクを重点配分するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のト
ルク配分の制御は内燃機関制御装置１７による発電量の
制御であり、そのために車両用発電機の電圧制御装置４
と内燃機関制御装置１７とを発電量の検知と制御のため
の専用配線で接続せねばならず、さらに、電圧制御装置
４がアナログ制御であり、内燃機関制御装置１７がデジ
タル制御である場合には、それぞれにインターフェイス
回路を必要とするものである。トルク配分の制御は車両
の制御システムとしては大きな効果を持つものである
が、上記の煩雑さと余分な配線による信頼性の低下とが
この効果的な手段の採用を遅らせていると言っても過言
ではない。

【０００７】これに対して内燃機関制御装置の制御によ
らず、車両用発電機の制御装置自体が加速を検出して発
電量を制御する技術が、例えば、特開平１１−２５２９
９７号公報に開示されている。この公報に開示された技
術は、車両用発電機の回転速度を検出し、この回転速度
と一次遅れを持たせた回転速度との比較から内燃機関の
加速を検知し、この加速に基づき発電量を制御しようと
するものである。この技術によれば上記した煩雑さと信
頼性の課題は解決されるが、発電機の回転速度から内燃
機関の加速を検知する場合、例えば、空ブカシや変速時
（特にギヤダウン時）において車両の加速状態と誤判定
され、発電量を下げる結果、発電量が不足したり内燃機
関の回転が異常に上昇すると言う課題を残すものであっ
た。

【０００８】この発明は、このような課題を解決するた
めのものであり、内燃機関制御装置の制御によらず、自
己完結で車両の発進状態を確実に検知して発電量を制御
することが可能な車両用発電機の制御装置を得ることを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる車両用
発電機の制御装置は、車両用発電機の回転速度を検知し
て内燃機関の回転速度を判定する回転速度判定手段と、
車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下であり、
所定の条件を満たしているとき内燃機関がアイドリング
状態であると判定するアイドリング状態判定手段と、ア
イドリング状態判定手段がアイドリング状態であると判
定した後に車両用発電機の回転速度が増大したとき、車
両用発電機の駆動トルクを抑制制御する駆動トルク抑制
制御手段と、所定の条件が成立したとき駆動トルクの抑
制制御を無効にする駆動トルク抑制制御解除手段とを備
えるようにしたものである。

【００１０】また、アイドリング状態判定手段がアイド
リング状態と判定する所定の回転速度を、内燃機関のア
イドルアップ制御時におけるオーバーシュートを含む回
転速度より高く設定したものである。さらに、アイドリ
ング状態判定手段がアイドリング状態と判定する所定の
条件を、車両用発電機の回転速度が所定の回転速度以下
の状態を所定の時間継続するものとしたものである。さ
らにまた、駆動トルク抑制制御手段によるトルク抑制動
作が、アイドリング状態の判定後において、車両用発電
機の回転速度が所定の回転速度を超えたことを検知して
なされるようにしたものである。

【００１１】また、駆動トルク抑制解除手段が駆動トル
クの抑制制御を無効にする所定の条件を、駆動トルク抑
制制御手段の制御動作が所定の時間継続したとき、また
は、車両用発電機の回転速度が減速したときと設定した
ものである。さらに、車両用発電機の駆動トルクの抑制
制御が、車両用発電機の目標制御電圧を低下させること
によりなされるようにしたものである。さらにまた、車
両用発電機の駆動トルクの抑制制御が、車両用発電機の
界磁電流を低下させることによりなされるようにしたも
のである。

【００１２】また、車両用発電機の駆動トルクの抑制制
御が、車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に制限を
加えることによりなされるようにしたものである。さら
に、駆動トルク抑制解除手段が車両用発電機の発電率を
検知し、発電率が所定値以下のときには駆動トルク抑制
制御手段を動作させることなく終了させるようにしたも
のである。さらにまた、回転速度判定手段と、アイドリ
ング状態判定手段と、駆動トルク抑制制御手段と、駆動
トルク抑制制御解除手段と、所定の時間を計測するタイ
マ手段と、所定の条件として回転速度の減速を検知する
手段とがアナログ制御回路から構成され、電圧制御装置
と一体に構成されるようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１ないし図４
は、この発明の実施の形態１による車両用発電機の制御
装置を説明するためのもので、図１は、システム構成を
示すブロック図、図２は、図１の駆動トルク抑制判定手
段の機能構成を示すブロック図、図３は、図２に示した
駆動トルク抑制判定手段の具体的な回路例、図４は、車
両がギヤ変速の場合とＣＶＴの場合とにおける動作説明
図であり、図中、上記の従来例と同一機能部分には同一
符号が付与されている。

【００１４】図１において、車両用発電機１は三相の電
機子巻線２と界磁コイル３と電圧制御装置４とから構成
されており、電圧制御装置４は電機子巻線２の出力電圧
を分圧する分圧抵抗５および６と、分圧された電圧から
リップルを除去するリップルフィルタ７と、このリップ
ルフィルタ７の出力電圧と基準電圧とを比較するコンパ
レータ８と、コンパレータ８の出力をＰＷＭ波形に成型
してスイッチング手段であるトランジスタ１１のベース
に与えるＰＷＭ変換手段１０と、分圧抵抗１２および１
３とトランジスタ１４および１５と抵抗１６とからなる
基準電圧発生回路と、回転速度をモニタするＦＶ変換回
路１８と、詳細を後述する駆動トルク抑制判定手段１９
とから構成されている。

【００１５】図２は駆動トルク抑制判定手段１９の機能
ブロックを示すもので、ＰＷＭ変換手段１０の信号によ
り発電率が５０％以下であることを判定する発電率判定
手段２０と、ＦＶ変換回路１８の信号により回転速度の
低下を判定する回転低下判定手段２１と、回転速度が３
０００ｒｐｍ以下であることを判定する回転速度判定手
段２２と、回転速度が３０００ｒｐｍ以上であることを
判定する回転速度判定手段２３と、回転速度の３０００
ｒｐｍ以下が５秒間継続したことを判定する継続時間判
定手段２４と、これをリセットする継続時間リセット手
段２５と、継続時間判定手段２４の判定をラッチする判
定ラッチ手段２６と、このラッチを解除する判定ラッチ
解除手段２７と、判定ラッチ手段２６と３０００ｒｐｍ
超の回転速度判定手段２３との出力のＡＮＤをとるＡＮ
Ｄ回路２８と、ＡＮＤ回路２８の出力が１のときに出力
が低レベルに変位するトルク抑制制御手段２９と、この
とき時間をカウントする時間カウント手段３０と、時間
カウント手段３０のカウントが３秒になったことを判定
する継続時間判定手段３１と、ＡＮＤ回路２８の出力が
０になったとき継続時間判定手段３１をリセットする継
続時間リセット手段３２とから構成されている。

【００１６】このように構成されたこの発明の実施の形
態１による車両用発電機の制御装置において、車両用発
電機１の電圧制御動作は通常の電圧制御装置と同様に、
電機子巻線２の出力電圧がＢ端子から電圧制御装置４に
入力されて分圧抵抗５および６により分圧され、さら
に、リップルフィルタ７によりリップルが除去されてコ
ンパレータ８に入力され、コンパレータ８にて基準電圧
発生回路の基準電圧と比較されて、電機子巻線２の出力
電圧が所定値以下のときにはコンパレータ８の出力によ
りスイッチング手段１１がＯＮして界磁コイル３に界磁
電流を通電し、電機子巻線２の出力電圧が所定値以上に
なればスイッチング手段１１がＯＦＦして界磁電流を遮
断して電機子巻線２の出力電圧を所定値に保つ。

【００１７】ＰＷＭ変換手段１０は電機子巻線２の出力
電圧と基準電圧との比較結果によりＰＷＭ信号を出力す
るものであり、このＰＷＭ信号によりスイッチング手段
１１がＯＮ／ＯＦＦされ、界磁電流が制御されるもので
あるから、ＰＷＭ信号のデューティ比は車両用発電機１
の発電率を示すものになる。また、ＦＶ変換回路１８は
電機子巻線２の交流出力のパルス周波数を電圧に変換す
る周波数−電圧変換回路であり、その出力は車両用発電
機１の回転速度、従って、内燃機関の回転速度に比例し
た電圧となる。

【００１８】分圧抵抗１２および１３とトランジスタ１
４および１５と抵抗１６とからなる基準電圧発生回路
は、通常時には電源電圧が分圧抵抗１２および１３によ
り分圧された電圧がコンパレータ８に与えられるが、Ｐ
ＷＭ信号とＦＶ変換電圧を入力する駆動トルク抑制判定
手段１９が所定の条件を判定したとき、内蔵する出力ト
ランジスタがＯＮして出力電圧が低レベルとなり、この
電圧がトランジスタ１５に加わるとトランジスタ１４と
１５とが共にＯＮして抵抗１３に抵抗１６が並列接続さ
れ、コンパレータ８に与える基準電圧を低下させる結
果、車両用発電機１に対する目標電圧が低下し、ＰＷＭ
信号のデューティ比が変化して発電率を低下させる。

【００１９】図２の駆動トルク抑制判定手段１９にｄ端
子から入力される信号は上記したように車両用発電機１
の回転速度を示す電圧値であり、この電圧を入力して回
転速度判定手段２２が車両用発電機１の回転速度が３０
００ｒｐｍ以下であることを判定する。この判定は、内
燃機関と車両用発電機１との回転比がほぼ１：２である
から、内燃機関が１５００ｒｐｍ以下であることを判定
するものであり、この１５００ｒｐｍは内燃機関のアイ
ドルアップ時における回転速度やオーバーシュートを含
めたアイドリング回転速度の上限値から決められるもの
である。

【００２０】回転速度判定手段２２により内燃機関の回
転速度がアイドリング回転であると判定されると、この
判定結果は継続時間判定手段２４に入力され、アイドリ
ング回転が５秒間継続すると継続時間判定手段２４の出
力により判定ラッチ手段２６の判定が論理１として固定
される。アイドリング回転が５秒間継続しなければ判定
ラッチ手段２６の論理は０であり、判定ラッチ手段２６
の論理が１になった場合、判定ラッチ解除手段２７の出
力でのみ０に戻すことができる。また、５秒以内に内燃
機関の回転が上昇し、車両用発電機１の回転速度が３０
００ｒｐｍを超えた場合には回転速度判定手段２３の出
力により継続時間リセット手段２５が動作して継続時間
判定手段２４をリセットする。すなわち、継続時間判定
手段２４と継続時間リセット手段２５と判定ラッチ手段
２６とでアイドリング回転が５秒間継続したことにより
アイドリング状態と判定するアイドリング状態判定手段
を構成するものである。

【００２１】アイドリング状態が５秒間継続して判定ラ
ッチ手段２６の論理が１になり、その後に車両用発電機
１の回転速度が３０００ｒｐｍを超えた場合、ＡＮＤ回
路２８の出力は１となり、これがトルク抑制制御手段２
９に入力されると、トルク抑制制御手段２９の例えばオ
ープンコレクタの最終段トランジスタがＯＮするなどし
て出力端子ｅが低レベルに変化し、これにより図１のト
ランジスタ１５がＯＮして目標電圧を低下させ、車両用
発電機１の発電率を低下させる。

【００２２】ＡＮＤ回路２８の出力は時間カウント手段
３０にも入力されており、時間カウント手段３０のカウ
ントが３秒になったことを判定して継続時間判定手段３
１が判定ラッチ解除手段２７に信号を与え、判定ラッチ
解除手段２７の信号により判定ラッチ手段２６の論理が
０に戻る。これによりＡＮＤ回路２８の出力が０にな
り、トルク抑制制御手段２９の動作が終了すると共に、
継続時間リセット手段３２に論理０が入力されて継続時
間判定手段３１をリセットする。

【００２３】判定ラッチ解除手段２７の解除動作は継続
時間判定手段３１の出力の他に発電率判定手段２０と回
転低下判定手段２１の出力によっても動作する。発電率
判定手段２０は車両用発電機１の発電率が５０％以下の
とき動作するものであり、トルク抑制制御手段２９の出
力により発電率が低下したときに動作を完了させると共
に、すでに発電率が５０％以下のときにはトルク抑制制
御手段２９を動作させない（させる必要がない）。ま
た、回転低下判定手段２１は、トルク抑制制御手段２９
の動作中に内燃機関の回転速度が減速した場合にトルク
抑制制御手段２９の動作を完了させるものであり、変速
装置のギヤ段が一速から二速に変わった場合にトルク抑
制制御手段２９の動作を終了させ、空ブカシを行った場
合にもトルク制御を継続させず終了させるものである。
すなわち、継続時間判定手段３１と回転低下判定手段２
１と判定ラッチ解除手段２７とで駆動トルク抑制制御解
除手段を構成するものである。

【００２４】図４はこの状態を示したもので、図の
（ａ）はＭＴ車や通常のＡＴ車の場合を示し、（ｂ）は
ＣＶＴ車の場合を示すものである。いずれの場合にも慣
性走行から停車に移行すると内燃機関はアイドリング回
転に低下し、例えば５秒間継続すると判定ラッチ手段２
６が論理１となる。続いて変速機がＮレンジとされ、再
びＤレンジとされても内燃機関の回転が設定回転数（例
えば１５００ｒｐｍ）を超えない限り回転変動に対して
判定ラッチ手段２６は論理１を継続し、車両が再スター
トして内燃機関の回転が設定回転数を超えるとトルク抑
制制御手段２９が動作して車両の駆動トルクが増大す
る。ＭＴ車や通常のＡＴ車の場合にはギヤチェンジがあ
るため、ギヤチェンジの段階で回転低下が判定されてト
ルク抑制制御手段２９は動作を停止し、ＣＶＴ車の場合
は継続時間判定手段３１の動作でトルク抑制制御手段２
９の動作が停止してこの間の加速性能と燃費とを改善す
る。

【００２５】このように、アイドリング回転が所定の時
間継続した後に回転が上昇したときトルク抑制制御手段
２９が動作し、時間経過、または、回転の低下を検出す
ると同時にトルク抑制制御手段２９は動作を解除するの
で、有効に加速性能と燃費とを改善しながら空ブカシな
どに対してはトルク抑制制御を継続させないことにな
る。また、この駆動トルク抑制判定手段１９は、電圧制
御装置内にマイクロコンピュータを含むＥＣＵなどを設
けることにより容易に構成できるが、図３はこれをアナ
ログ回路にて実現することにより、電圧制御回路との間
のインターフェイスを不要とした場合の例を示したもの
である。

【００２６】図３において、コンパレータ３３と基準電
圧回路３４とトランジスタ３５および３６とで３０００
ｒｐｍ以下を判定する回転速度判定手段２２と３０００
ｒｐｍ超を判定する回転速度判定手段２３とを構成す
る。トランジスタ３７および３８とコンデンサ３９とコ
ンパレータ４０と基準電圧回路４１とは継続時間判定手
段２４と継続時間リセット手段２５とを構成する。トラ
ンジスタ４２と４３と４４とは判定ラッチ手段２６と判
定ラッチ解除手段２７とを構成する。４５はＡＮＤ回路
であり、トランジスタ４６はトルク抑制制御手段２９を
形成するものである。また、トランジスタ４７〜５０と
コンデンサ５１とは時間カウント手段３０と継続時間リ
セット手段３２とを形成し、コンパレータ５２と基準電
圧回路５３とトランジスタ５４とは継続時間判定手段３
１を構成する。また、トランジスタ５５および５６とコ
ンデンサ５７とは回転低下判定手段２１を構成し、コン
パレータ５８と基準電圧回路５９とトランジスタ６０と
は発電率判定手段２０を構成する。

【００２７】基準電圧回路３４はＦＶ変換回路１８の３
０００ｒｐｍ相当の電圧を保持しており、ｄ端子から入
力されるＦＶ変換回路１８の電圧が基準電圧回路３４の
電圧より低いとき、すなわち車両用発電機１が３０００
ｒｐｍ以下のときにはコンパレータ３３の出力によりト
ランジスタ３５と３６とはＯＮ状態にある。トランジス
タ３５と３６とがＯＮのとき、トランジスタ３７は０
Ｎ、トランジスタ３８はＯＦＦになるためコンデンサ３
９は定電流で充電され、所定の上昇率で電圧が上昇す
る。基準電圧回路４１の電圧はコンデンサ３９が５秒間
充電され続けたときの電圧に設定されており、従って車
両用発電機１が３０００ｒｐｍ以下の状態を５秒間継続
すればコンパレータ４０がトランジスタ４２を駆動す
る。

【００２８】このとき、３０００ｒｐｍ超の回転速度判
定手段２３となるトランジスタ３６のコレクタ電圧は低
レベルであり、端子ａの論理が０の状態である。トラン
ジスタ４２がコンパレータ４０に駆動されるとトランジ
スタ４４がＯＮになり、トランジスタ４４がＯＮになる
とトランジスタ４３がＯＮになりトランジスタ４４とト
ランジスタ４３とでラッチループが成立してＡＮＤ回路
４５に対する論理１が保持され、トランジスタ４３のベ
ースに接続されたｂ、ｃ、ｇ端子が０レベルにならない
限り保持され続けることになる。

【００２９】車両用発電機１が３０００ｒｐｍ以上にな
ってｄ端子の電圧が基準電圧回路３４の電圧以上になる
とトランジスタ３５と３６とはＯＦＦになり、トランジ
スタ３７がＯＦＦ、トランジスタ３８がＯＮになる結
果、コンデンサ３９の充電電圧は放電されて継続時間リ
セット手段２５が動作したことになる。トランジスタ３
６がＯＦＦになると端子ａは高レベルとなって論理１が
成立し、これがＡＮＤ回路４５に加えられるが、このと
きトランジスタ４４の出力が論理１であればＡＮＤ回路
４５がトランジスタ４６と、４７と、４９とを駆動す
る。

【００３０】トランジスタ４６がＯＮになるとｅ端子は
低レベルとなり、図１のトランジスタ１５がＯＮとなっ
て基準電圧を低下させ、車両用発電機１の目標電圧と発
電率とを低下させる。トランジスタ４７と４９とがＯＮ
になると、トランジスタ４８がＯＮ、トランジスタ５０
がＯＦＦとなってコンデンサ５１は定電流にて充電さ
れ、所定の上昇率で電圧が上昇する。基準電圧回路５３
の電圧はコンデンサ５１が３秒間充電され続けたときの
電圧に設定されており、従って、３秒間でトランジスタ
５４がＯＮして端子ｂは低レベルとなり、ＯＮし続けて
いたトランジスタ４３とトランジスタ４４とをＯＦＦに
してＡＮＤ回路４５に対する論理出力を０にし、トラン
ジスタ４６と、４７と、４９とをＯＦＦにする。

【００３１】トランジスタ４７と４９とがＯＦＦになる
とトランジスタ４８がＯＦＦ、トランジスタ５０がＯＮ
となってコンデンサ５１の充電電圧を放電し、コンデン
サ５１による時間カウントをリセットする。ｄ端子から
入力されるＦＶ変換回路１８の電圧はトランジスタ５５
とコンデンサ５７とに加えられるが、トランジスタ５５
はエミッタとベースとが同電位であるため動作せず、コ
ンデンサ５７がＦＶ変換回路１８の電圧に充電される。
この状態において車両用発電機１の回転が低下するとｄ
端子の電圧も低下するため、トランジスタ５５はエミッ
タ電圧よりベース電圧が低下してＯＮ状態となり、トラ
ンジスタ５６がＯＮしてｃ端子はトランジスタ４３のベ
ース電圧をプルダウンしてラッチループが成立してＯＮ
し続けていたトランジスタ４３とトランジスタ４４とを
ＯＦＦにしてＡＮＤ回路４５に対する論理を０にし、回
転の低下により駆動トルク抑制制御を終了させることに
なる。すなわち、トランジスタ５５とコンデンサ５７と
はピーク検出回路を構成するものである。

【００３２】基準電圧回路５９は車両用発電機１の発電
率、従って、ＰＷＭ変換手段１０のデューティが５０％
になったときの電圧平均値に設定されている。従って、
ｆ端子からコンパレータ５８に入力されるＰＷＭ変換手
段１０のデューティが５０％以下であるときにはトラン
ジスタ６０はＯＮ状態になってｇ端子からトランジスタ
４３のベース電圧をプルダウンし駆動トルク抑制制御を
終了させる。このようにこの発明の実施の形態１による
車両用発電機の制御装置では内燃機関制御装置との間に
余分な配線やインターフェイスを必要とせず、自己完結
にて発進状態を確実に検知して発電量を制御することが
できるものである。

【００３３】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２による車両用発電機の制御装置のシステム構成を
示すブロック図、図６は、図５の駆動トルク抑制判定手
段の機能構成を示すブロック図であり、この実施の形態
は、駆動トルク抑制判定手段により直接ＰＷＭ信号を制
御するようにしたものである。図５を図１と比較してみ
ると、コンパレータ８に対する基準電圧発生回路は抵抗
１２と１３のみにて構成されており、従って、駆動トル
ク抑制判定手段１９には図１における基準電圧発生回路
のトランジスタ１５を制御する出力がなく、駆動トルク
抑制判定手段１９の出力はＰＷＭ変換手段１０に対する
出力である。

【００３４】また、図５の駆動トルク抑制判定手段１９
においては、図２における判定ラッチ解除手段２７の解
除条件の一つであり、ＰＷＭ変換手段１０からの信号に
よる発電率判定手段２０がなく、駆動トルク抑制判定手
段１９からの出力がＰＷＭ変換手段１０を制御するトル
ク抑制制御手段６１に換わっており、トルク抑制制御手
段６１はＰＷＭ変換手段１０によるＰＷＭ信号のデュー
ティの上限を５０％に制御するような信号を出力する。
このように出力制御する内容が異なる以外は実施の形態
１と同様である。

【００３５】このように構成されたこの発明の実施の形
態２による車両用発電機の制御装置においても駆動トル
ク抑制判定手段１９がＦＶ変換回路１８の出力から３０
００ｒｐｍ以下の判定と３０００ｒｐｍ超の判定とを行
うことにより、車両の発進状態を検知し、ＰＷＭ信号の
デューティの上限を５０％に制御することにより車両用
発電機１の発電率を制御すると共に、時間経過と回転低
下の判定とにより発電率制御、すなわち、トルク抑制制
御手段６１の動作を終了させるものであり、実施の形態
１と同様の効果が得られるものである。

【００３６】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３による車両用発電機の制御装置のシステム構成を
示すブロック図、図８は、図７の駆動トルク抑制判定手
段の機能構成を示すブロック図であり、この実施の形態
は、駆動トルク抑制判定手段により界磁コイルの電流を
制限するようにしたものである。

【００３７】そのために、図７のシステム構成を示すブ
ロック図に示すように、スイッチング手段１１のエミッ
タとアース間には検出抵抗６２が接続され、検出抵抗６
２の両端電圧が界磁電流の換算値として駆動トルク抑制
判定手段１９に入力される。また、スイッチング手段１
１のベースとアース間にはトランジスタ６３が接続さ
れ、駆動トルク抑制判定手段１９により制御される。な
お、コンパレータ８に対する基準電圧は実施の形態２と
同様に抵抗１２と１３のみの構成である。また、図８の
駆動トルク抑制判定手段１９の機能構成は実施の形態２
の場合と類似であるが、トルク抑制制御手段６４にはト
ルク抑制時における界磁電流の制限値を判定する判定機
能が付与されており、抵抗６２の両端電圧が電圧降下測
定手段６５を介してトルク抑制制御手段６４に入力され
るように構成されている。

【００３８】このように構成されたこの発明の実施の形
態２による車両用発電機の制御装置において、駆動トル
ク抑制判定手段１９がＦＶ変換回路１８の出力から３０
００ｒｐｍ以下の判定と３０００ｒｐｍ超の判定とを行
うことにより車両の発進状態を検知し、発進状態と判定
したときに実施の形態１の場合と同様にトルク抑制制御
手段６４に論理信号１を与える。トルク抑制制御手段６
４はこの論理信号と電圧降下測定手段６５の出力とを入
力して界磁電流が所定値以上の場合には信号を出力し、
図１のトランジスタ６３を制御して界磁電流を抑制す
る。界磁電流の抑制解除の条件は時間経過と回転低下の
判定とであり、これにより実施の形態１と同様の効果を
得ることができるものである。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明したようにこの発明の車両用
発電機の制御装置において、請求項１に記載の発明によ
れば、車両用発電機の制御装置に、発電機の回転速度か
ら内燃機関の回転速度を判定する回転速度判定手段と、
発電機の回転速度が所定値以下であり、所定の条件を満
たしているときに内燃機関がアイドリング状態にあると
判定するアイドリング状態判定手段と、アイドリング状
態にあると判定した後に発電機の回転速度が増大したと
き、発電機の駆動トルクを抑制する駆動トルク抑制制御
手段と、所定の条件が成立したとき駆動トルクの抑制制
御を無効にする駆動トルク抑制解除手段とを備えるよう
にしたので、内燃機関の制御装置とは無関係に、車両用
発電機の回転速度の変化から車両の発進状態を誤判定す
ることなく確実に検知し、これに対応して発電機の駆動
トルクを抑制することができるものであり、そのために
専用電線の追加を必要とせず、容易にトルク配分の制御
を採用することが可能になるものである。

【００４０】また、請求項２に記載の発明によれば、内
燃機関のアイドルアップ制御時におけるオーバーシュー
トを含む回転速度からアイドリング状態と判定するよう
にしたので、車両の使用条件に関わらず、確実に発進状
態を検知して発電機の駆動トルクを抑制することができ
るものである。さらに、請求項３に記載の発明によれ
ば、アイドリング状態と判定する所定の条件を、車両用
発電機の回転速度が所定の回転速度以下の状態を所定の
時間継続するものとしたので、空ブカシが繰り返し行わ
れた場合にこれを発進状態と誤認識することを確実に避
けることができるものである。

【００４１】さらにまた、請求項４に記載の発明によれ
ば、駆動トルク抑制制御手段によるトルク抑制の制御動
作が、アイドリング状態の判定後において、車両用発電
機の回転速度が所定の回転速度を超えたことを検知して
なされるようにしたので、実際の発進状態を確実に判定
することができるものである。また、請求項５に記載の
発明によれば、駆動トルク抑制解除手段が駆動トルクの
抑制制御を無効にする所定の条件を、駆動トルク抑制制
御手段の制御動作が所定の時間継続したとき、または、
車両用発電機の回転速度が減速したときと設定したの
で、ギヤ変速車両においては一速走行時のみ、ＣＶＴ車
両においては所定の時間のみが駆動トルク抑制期間とな
り、不必要な駆動トルク抑制制御を排除することが可能
になるものである。

【００４２】また、請求項６に記載の発明によれば、車
両用発電機の駆動トルクの抑制制御を、車両用発電機の
目標制御電圧を低下させることにより行い、さらに、請
求項７に記載の発明では、車両用発電機の界磁電流を低
下させることにより行い、さらにまた、請求項８に記載
の発明では、車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に
制限を加えることにより行うようにしたので、容易に請
求項１の場合の効果を得ることができるものである。

【００４３】また、請求項９に記載の発明によれば、駆
動トルク抑制解除手段が車両用発電機の発電率を検知
し、発電率が所定値以下のときには駆動トルク抑制制御
手段を動作させることなく終了させるようにしたので、
発電機の駆動トルクが小さい場合にさらに制御が追加さ
れることがなく、発電量が不足状態になることを防止す
ることができ、さらに、請求項１０に記載の発明によれ
ば、アイドリング状態判定手段などの各判定手段と、駆
動トルク抑制制御手段などの各制御手段と、タイマ機能
などの検知手段をアナログ回路により構成し、電圧制御
手段と一体に構成したので、駆動トルク抑制手段と電圧
制御手段との間に特別なインターフェイスを必要とする
ことなく、装着性の良好な車両用発電機の制御装置を得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による車両用発電機
の制御装置のブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による車両用発電機
の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示す
ブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による車両用発電機
の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の具体的な回路例
である。

【図４】 この発明の実施の形態１による車両用発電機
の制御装置の動作説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による車両用発電機
の制御装置のブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による車両用発電機
の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示す
ブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による車両用発電機
の制御装置のブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による車両用発電機
の制御装置の駆動トルク抑制判定手段の機能構成を示す
ブロック図である。

【図９】 従来の車両用発電機の制御装置のブロック図
である。

【符号の説明】

１ 車両用発電機、２ 電機子巻線、３ 界磁コイル、
４ 電圧制御装置、５、６ 分圧抵抗、７ リップルフ
ィルタ、８、３３、４０、５２、５８ コンパレータ、
１０ ＰＷＭ変換手段、１１ スイッチング手段、１
２、１３ 分圧抵抗、１４、１５、トランジスタ、１６
抵抗、１８ ＦＶ変換回路、１９ 駆動トルク抑制判
定手段、２０ 発電率判定手段、２１ 回転低下判定手
段、２２、２３ 回転速度判定手段、２４、３１ 継続
時間判定手段、２５、３２ 継続時間リセット手段、２
６ 判定ラッチ手段、２７ 判定ラッチ解除手段、２８
ＡＮＤ回路、２９、６１、６４ 駆動トルク抑制制御
手段、３０ 時間カウント手段、６２ 検出抵抗、６３
トランジスタ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA02 CA03 FA33 3G093 AA01 BA13 BA28 CA04 DB28 FB05 5H590 AB03 AB07 CA07 CA23 CC01 CC18 CC24 CD01 DD25 DD64 EB12 EB18 FA06 FB01 FB03 FC12 FC21 FC22 GB05 HA02 HA27 HB06 JA02 JA08 JA09 JA19 JB01 JB05 JB06 JB15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用発電機の回転速度を検知して内燃
   機関の回転速度を判定する回転速度判定手段、前記車両
   用発電機の回転速度が所定の回転速度以下であり、所定
   の条件を満たしているとき前記内燃機関がアイドリング
   状態であると判定するアイドリング状態判定手段、前記
   アイドリング状態判定手段がアイドリング状態であると
   判定した後に前記車両用発電機の回転速度が増大したと
   き、前記車両用発電機の駆動トルクを抑制制御する駆動
   トルク抑制制御手段、所定の条件が成立したとき前記駆
   動トルクの抑制制御を無効にする駆動トルク抑制制御解
   除手段を備えたことを特徴とする車両用発電機の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記アイドリング状態判定手段がアイド
   リング状態と判定する前記所定の回転速度を、前記内燃
   機関のアイドルアップ制御時におけるオーバーシュート
   を含む回転速度より高く設定したことを特徴とする請求
   項１に記載の車両用発電機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記アイドリング状態判定手段がアイド
   リング状態と判定する前記所定の条件が、前記車両用発
   電機の回転速度が前記所定の回転速度以下の状態を所定
   の時間継続したものであることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の車両用発電機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記駆動トルク抑制制御手段による前記
   トルク抑制制御が、アイドリング状態の判定後におい
   て、前記車両用発電機の回転速度が前記所定の回転速度
   を超えたことを検知してなされることを特徴とする請求
   項１に記載の車両用発電機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記駆動トルク抑制解除手段が前記駆動
   トルクの抑制制御を無効にする前記所定の条件を、前記
   駆動トルク抑制制御手段の制御動作が所定の時間継続し
   たとき、または、前記車両用発電機の回転速度が減速し
   たときと設定したことを特徴とする請求項１に記載の車
   両用発電機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制
   御が、前記車両用発電機の目標制御電圧を低下させるこ
   とによりなされることを特徴とする請求項１に記載の車
   両用発電機の制御装置。
7. 【請求項７】 前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制
   御が、前記車両用発電機の界磁電流を低下させることに
   よりなされることを特徴とする請求項１に記載の車両用
   発電機の制御装置。
8. 【請求項８】 前記車両用発電機の駆動トルクの抑制制
   御が、前記車両用発電機の界磁電流の通電率の上限に制
   限を加えることによりなされることを特徴とする請求項
   １に記載の車両用発電機の制御装置。
9. 【請求項９】 前記駆動トルク抑制解除手段が前記車両
   用発電機の発電率を検知し、前記発電率が所定値以下の
   ときには前記駆動トルク抑制制御手段を動作させること
   なく終了させるようにしたことを特徴とする請求項６〜
   請求項８のいずれか一項に記載の車両用発電機の制御装
   置。
10. 【請求項１０】 前記回転速度判定手段と、前記アイド
    リング状態判定手段と、前記駆動トルク抑制制御手段
    と、前記駆動トルク抑制制御解除手段と、前記所定の時
    間を計測する手段と、前記所定の条件として回転速度の
    減速を検知する手段とがアナログ制御回路から構成さ
    れ、電圧制御装置とは一体に構成されたことを特徴とす
    る請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の車両用発
    電機の制御装置。