JP2002369403A - 車両用発電制御装置 - Google Patents

車両用発電制御装置

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JP2002369403A JP2001175879A JP2001175879A JP2002369403A JP 2002369403 A JP2002369403 A JP 2002369403A JP 2001175879 A JP2001175879 A JP 2001175879A JP 2001175879 A JP2001175879 A JP 2001175879A JP 2002369403 A JP2002369403 A JP 2002369403A
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寿夫 丹羽
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昌宏 谷澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】燃費低減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。 【解決手段】車両加速時に前記発電電圧の徐減を、車両
減速時に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、ステップ125に示す前照灯作動時かつ車両
変速時の発電電圧を、ステップ113に示す前照灯非作
動時かつ車両変速時の発電電圧より低速で変化させる。
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、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低減効果の低下を
減らすことができる。

Description

【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10
3433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。好適に
は、発電電圧徐変速度は、発電電圧に負の相関を有する
ように設定される。
【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6記載の構成は請求項1乃至5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、1
00の初期設定で各変数に初期値を代入し、101〜1
28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、2
01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9
0%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4
03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。SO
C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、1
11にて発電電圧狙い値を上記説明したバッテリのSO
C(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/s
ec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(1
2〜14V)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0.2
V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)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 9/14 H02P 9/14 G (72)発明者 菊地 克英 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 菊地 哲郎 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 大久保 尚彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 丹羽 寿夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 谷澤 昌宏 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 佐田 岳士 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G093 AA01 BA19 CA04 CB06 CB07 CB10 DB26 EB09 5G060 AA04 AA05 CA02 CA04 CA06 DB07 5H590 AA02 AA15 CA07 CA23 CC11 CE08 DD51 EA07 EB12 EB21 FA05 GA05 GB04 HA03 HA04 JA02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
    せることを指令することを特徴とする車両用発電制御装
    置。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5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。
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