JP2003074388A - 車両用制御装置及びオルタネータ装置 - Google Patents
車両用制御装置及びオルタネータ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オルタネータの発電率情報として界磁電流に
基づく情報を情報入力し、その情報から発電機発電率を
得ることにより、従来の界磁コイル温度に関する誤差を
なくすことを目的とする。 【解決手段】 オルタネータ２００からオルタネータ界
磁電流に基づく情報である界磁電流レシオ情報を入力
し、エンジン制御ユニット１００では、予め備える「発
電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動
トルク」と、「発電機界磁電流レシオと発電機回転数か
ら得る発電機発電電流」の２つの３次元データマトリッ
クスＡ，Ｂから、発電機発電電流・発電機駆動トルク決
定部１０が発電機駆動トルク及び発電機発電電流を算出
する。そして、アイドリング制御反映部１１に転送し
て、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御を
行う。
基づく情報を情報入力し、その情報から発電機発電率を
得ることにより、従来の界磁コイル温度に関する誤差を
なくすことを目的とする。 【解決手段】 オルタネータ２００からオルタネータ界
磁電流に基づく情報である界磁電流レシオ情報を入力
し、エンジン制御ユニット１００では、予め備える「発
電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動
トルク」と、「発電機界磁電流レシオと発電機回転数か
ら得る発電機発電電流」の２つの３次元データマトリッ
クスＡ，Ｂから、発電機発電電流・発電機駆動トルク決
定部１０が発電機駆動トルク及び発電機発電電流を算出
する。そして、アイドリング制御反映部１１に転送し
て、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御を
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、オルタネータか
らの発電機発電率に関する情報を利用して、車両の燃費
向上・環境エコロジー向上・運転フィーリング向上を図
る車両用制御装置に関するものである。
らの発電機発電率に関する情報を利用して、車両の燃費
向上・環境エコロジー向上・運転フィーリング向上を図
る車両用制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用の各種制御ユニットが、オルタネ
ータからの発電機発電率に関する情報を利用して、各種
制御を行うことは多々ある。例えば、バッテリーの最適
な充電を実施するための発電機運転管理・制御を行う場
合、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御を
行う場合、車両発進・加速性能を向上させるための発電
機運転管理・制御を行う場合、エンジン出力を有効に駆
動輪に伝達させるための自動変速装置の変速比制御を行
う場合、また、発電機サイズ最適化のために不必要な電
気負荷の抑制制御を行う場合等、オルタネータからの発
電機発電率に関する情報を利用することがある。
ータからの発電機発電率に関する情報を利用して、各種
制御を行うことは多々ある。例えば、バッテリーの最適
な充電を実施するための発電機運転管理・制御を行う場
合、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御を
行う場合、車両発進・加速性能を向上させるための発電
機運転管理・制御を行う場合、エンジン出力を有効に駆
動輪に伝達させるための自動変速装置の変速比制御を行
う場合、また、発電機サイズ最適化のために不必要な電
気負荷の抑制制御を行う場合等、オルタネータからの発
電機発電率に関する情報を利用することがある。
【０００３】従来、オルタネータからの「発電機発電率
に関する情報」は、「発電機界磁電流デューティー比情
報」つまり「発電機界磁コイル導通のオンオフ比情報」
であった。その情報形態として、一般的に電圧のＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）波形を使用して、電圧ロー
の時に発電機界磁コイルが通電中であり、電圧ハイの時
に発電機界磁コイルが遮断中である信号を利用してい
る。オルタネータから情報入力する、この発電機界磁コ
イル導通率は、一般的にＤＦ情報（デューティー オブ
フィールドコイル）と呼ばれている。
に関する情報」は、「発電機界磁電流デューティー比情
報」つまり「発電機界磁コイル導通のオンオフ比情報」
であった。その情報形態として、一般的に電圧のＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）波形を使用して、電圧ロー
の時に発電機界磁コイルが通電中であり、電圧ハイの時
に発電機界磁コイルが遮断中である信号を利用してい
る。オルタネータから情報入力する、この発電機界磁コ
イル導通率は、一般的にＤＦ情報（デューティー オブ
フィールドコイル）と呼ばれている。
【０００４】例えば、図１２の車両用制御装置におい
て、オルタネータ２００で検出された界磁コイル導電率
は、情報処理部６０及びＰＷＭ生成部を介してＰＷＭ電
圧波形となる。情報入力するエンジン制御ユニット１０
０は、その情報処理部２において、上記ＰＷＭ電圧波形
のうち一般的に電圧ローと電圧ハイを各々時間計測し、
その時間バランスから「発電機界磁コイル導通率瞬時
値」を算出する。そして、「発電機界磁コイル導通率瞬
時値」を累積平均した「発電機界磁コイル導通率累積平
均値」を「発電機発電率」として解釈する。
て、オルタネータ２００で検出された界磁コイル導電率
は、情報処理部６０及びＰＷＭ生成部を介してＰＷＭ電
圧波形となる。情報入力するエンジン制御ユニット１０
０は、その情報処理部２において、上記ＰＷＭ電圧波形
のうち一般的に電圧ローと電圧ハイを各々時間計測し、
その時間バランスから「発電機界磁コイル導通率瞬時
値」を算出する。そして、「発電機界磁コイル導通率瞬
時値」を累積平均した「発電機界磁コイル導通率累積平
均値」を「発電機発電率」として解釈する。
【０００５】発電機発電電流・発電機駆動トルク決定部
１０は、オルタネータ２００のＰＷＭ電圧波形から得た
「発電機発電率」と、エンジン回転数を演算部１で処理
した「発電機回転数」に基づき、あらかじめ備えている
「ＤＦ情報と発電機回転数から得る発電機駆動トルク」
と「ＤＦ情報と発電機回転数から得る発電機発電電流」
の２つの３次元データマトリックスＣ，Ｄから、「発電
機発電電流」と「発電機駆動トルク」を算出する。
１０は、オルタネータ２００のＰＷＭ電圧波形から得た
「発電機発電率」と、エンジン回転数を演算部１で処理
した「発電機回転数」に基づき、あらかじめ備えている
「ＤＦ情報と発電機回転数から得る発電機駆動トルク」
と「ＤＦ情報と発電機回転数から得る発電機発電電流」
の２つの３次元データマトリックスＣ，Ｄから、「発電
機発電電流」と「発電機駆動トルク」を算出する。
【０００６】発電機発電電流・発電機駆動トルク決定部
１０により得られた「発電機発電量」又は「発電機駆動
トルク」は、例えば、アイドリング制御反映部１１に送
られて、アイドル時の燃料噴射量の補正制御、アイドル
時点火時期の補正制御、アイドル時のスロットル最低開
度の調整制御に利用される。また、自動変速装置変速反
映部１２に送られて、自動変速装置の変速比制御に利用
される。
１０により得られた「発電機発電量」又は「発電機駆動
トルク」は、例えば、アイドリング制御反映部１１に送
られて、アイドル時の燃料噴射量の補正制御、アイドル
時点火時期の補正制御、アイドル時のスロットル最低開
度の調整制御に利用される。また、自動変速装置変速反
映部１２に送られて、自動変速装置の変速比制御に利用
される。
【０００７】一方、エンジン制御ユニット１００の目標
電圧決定部２０は、オルタネータ２００の発電電圧を指
示することができるようになっている。これは、バッテ
リーの温度に適した充電電圧をオルタネータ２００に発
電させ、適切なバッテリー充電を実施するためである。
バッテリーの温度は、バッテリー温度推定部２１によっ
て推定される。バッテリーの温度に適した充電電圧に関
して、バッテリーは温度上昇に伴って受け入れ電圧が低
下する特性に従わせることが最適充電であることを意味
する。
電圧決定部２０は、オルタネータ２００の発電電圧を指
示することができるようになっている。これは、バッテ
リーの温度に適した充電電圧をオルタネータ２００に発
電させ、適切なバッテリー充電を実施するためである。
バッテリーの温度は、バッテリー温度推定部２１によっ
て推定される。バッテリーの温度に適した充電電圧に関
して、バッテリーは温度上昇に伴って受け入れ電圧が低
下する特性に従わせることが最適充電であることを意味
する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、車両用
制御装置の目的は、エンジン制御ユニット１００が「発
電機発電電流」又は「発電機駆動トルク」を算出するこ
とによって、例えばアイドリング回転の安定性を損なわ
ずに低回転数化を達成し、燃費・環境エコロジーを向上
させ、自動車としての商品性の向上を達成することにあ
る。
制御装置の目的は、エンジン制御ユニット１００が「発
電機発電電流」又は「発電機駆動トルク」を算出するこ
とによって、例えばアイドリング回転の安定性を損なわ
ずに低回転数化を達成し、燃費・環境エコロジーを向上
させ、自動車としての商品性の向上を達成することにあ
る。
【０００９】しかしながら、エンジン制御ユニット１０
０が「発電機発電量」や「発電機駆動トルク」を得るた
めに利用するオルタネータの「ＤＦ情報」は、あくまで
その時の「発電機界磁コイル導通率」であり、下記に述
べるように「界磁コイル温度」と「発電機発電電圧」に
よってその意味が大きく変動することにより、上記目的
の完全な達成を妨げている。
０が「発電機発電量」や「発電機駆動トルク」を得るた
めに利用するオルタネータの「ＤＦ情報」は、あくまで
その時の「発電機界磁コイル導通率」であり、下記に述
べるように「界磁コイル温度」と「発電機発電電圧」に
よってその意味が大きく変動することにより、上記目的
の完全な達成を妨げている。
【００１０】つまり、「ＤＦ情報」は界磁コイル導通率
であり、導通率が同じでも界磁コイル温度によってその
通過電流が変わってくることに問題がある。
であり、導通率が同じでも界磁コイル温度によってその
通過電流が変わってくることに問題がある。
【００１１】このように、従来のシステムでは、ごく一
部のパラメータでしかない「発電機界磁コイル導通率」
と「エンジン回転数」しか利用しておらず、実際の使用
上で、「発電機発電電流」と「発電機駆動トルク」に大
きな誤差を持っていた。そのため、この情報を利用した
い各種の制御ユニットはこの誤差を加味した分、最適さ
を完全に達成しきれない。
部のパラメータでしかない「発電機界磁コイル導通率」
と「エンジン回転数」しか利用しておらず、実際の使用
上で、「発電機発電電流」と「発電機駆動トルク」に大
きな誤差を持っていた。そのため、この情報を利用した
い各種の制御ユニットはこの誤差を加味した分、最適さ
を完全に達成しきれない。
【００１２】例えば、エンジン制御ユニットによるアイ
ドリング制御はこの誤差を加味した分、結局多めの燃料
噴射量を設定せざるをえず、本来の目的であるオルタネ
ータの発電率を監視してアイドリング回転数を最適化、
つまりできるだけ低回転化を達成しきれないという問題
があった。
ドリング制御はこの誤差を加味した分、結局多めの燃料
噴射量を設定せざるをえず、本来の目的であるオルタネ
ータの発電率を監視してアイドリング回転数を最適化、
つまりできるだけ低回転化を達成しきれないという問題
があった。
【００１３】また、従来は「ＤＦ情報と発電機回転数か
ら得る発電機駆動トルク」と「ＤＦ情報と発電機回転数
から得る発電機発電電流」のマトリックスデータが、発
電機実使用上平均的な運転状況で測定されたものであっ
た。これもまた、特に冷間時の制御で誤差を大きく導い
てしまう要素となっていた。
ら得る発電機駆動トルク」と「ＤＦ情報と発電機回転数
から得る発電機発電電流」のマトリックスデータが、発
電機実使用上平均的な運転状況で測定されたものであっ
た。これもまた、特に冷間時の制御で誤差を大きく導い
てしまう要素となっていた。
【００１４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、オルタネータの発電率情
報として「最大界磁電流に対する現在界磁電流のレシオ
情報」を入力し、その情報から発電機発電率を得ること
により、従来の界磁コイル温度に関する誤差をなくすこ
とを目的とする。
るためになされたものであり、オルタネータの発電率情
報として「最大界磁電流に対する現在界磁電流のレシオ
情報」を入力し、その情報から発電機発電率を得ること
により、従来の界磁コイル温度に関する誤差をなくすこ
とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の車両用制御装
置の発明は、オルタネータからの発電機発電率として
「最大界磁電流に対する現在の界磁電流のレシオ情報」
を入力し、予め備える「発電機界磁電流レシオと発電機
回転数から得る発電機駆動トルク」又は「発電機界磁電
流レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の３
次元データマトリックスから、発電機駆動トルク又は発
電機発電電流を得ることにより、所定の車両制御ユニッ
トを制御することを特徴とする。
置の発明は、オルタネータからの発電機発電率として
「最大界磁電流に対する現在の界磁電流のレシオ情報」
を入力し、予め備える「発電機界磁電流レシオと発電機
回転数から得る発電機駆動トルク」又は「発電機界磁電
流レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の３
次元データマトリックスから、発電機駆動トルク又は発
電機発電電流を得ることにより、所定の車両制御ユニッ
トを制御することを特徴とする。
【００１６】請求項２の車両用制御装置の発明は、請求
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御で
あることを特徴とする。
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御で
あることを特徴とする。
【００１７】請求項３の車両用制御装置の発明は、請求
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、エンジン出力を有効に駆動輪に伝達させるための自
動変速装置の変速比制御であることを特徴とする。
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、エンジン出力を有効に駆動輪に伝達させるための自
動変速装置の変速比制御であることを特徴とする。
【００１８】請求項４の車両用制御装置の発明は、請求
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、車両発進・加速性能を向上させるための発電機運転
管理・制御であることを特徴とする。
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、車両発進・加速性能を向上させるための発電機運転
管理・制御であることを特徴とする。
【００１９】請求項５の車両用制御装置の発明は、請求
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、発電機サイズ最適化のために不必要な電気負荷の抑
制制御であることを特徴とする。
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、発電機サイズ最適化のために不必要な電気負荷の抑
制制御であることを特徴とする。
【００２０】請求項６の車両用制御装置の発明は、請求
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、バッテリーの最適な充電を満たしながらの発電機出
力抑制制御およびバッテリ急速充電制御であることを特
徴とする。
項１の発明において、所定の車両制御ユニットの制御と
は、バッテリーの最適な充電を満たしながらの発電機出
力抑制制御およびバッテリ急速充電制御であることを特
徴とする。
【００２１】請求項７の車両用制御装置の発明は、「発
電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動
トルク」又は「発電機界磁電流レシオと発電機回転数か
ら得る発電機発電電流」は、オルタネータの使用上最大
界磁電流で運転した時のデータに基づくものである。
電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動
トルク」又は「発電機界磁電流レシオと発電機回転数か
ら得る発電機発電電流」は、オルタネータの使用上最大
界磁電流で運転した時のデータに基づくものである。
【００２２】請求項８の車両用制御装置の発明は、「発
電機界磁電流レシオ」は、オルタネータと接続された信
号線に乗るオルタネータが生成するデジタル信号での複
数情報から「発電機界磁電流情報」を抽出して得るもの
である。
電機界磁電流レシオ」は、オルタネータと接続された信
号線に乗るオルタネータが生成するデジタル信号での複
数情報から「発電機界磁電流情報」を抽出して得るもの
である。
【００２３】請求項９の車両用制御装置の発明は、「発
電機発電電流」と「発電機駆動トルク」に基づいて、車
両電気負荷の投入を臨時的に抑制することを特徴とす
る。
電機発電電流」と「発電機駆動トルク」に基づいて、車
両電気負荷の投入を臨時的に抑制することを特徴とす
る。
【００２４】請求項１０の車両用制御装置の発明は、電
気負荷の投入が臨時的に抑制されるものが、パワーウィ
ンドウの同時開閉であって、１枚毎、２枚毎と適時抑制
することを特徴とする。
気負荷の投入が臨時的に抑制されるものが、パワーウィ
ンドウの同時開閉であって、１枚毎、２枚毎と適時抑制
することを特徴とする。
【００２５】請求項１１の車両用制御装置の発明は、電
気負荷の投入が臨時的に抑制されるものが、パワーシー
トの同時調整であって、１席毎、２席毎と適時抑制する
ことを特徴とする。
気負荷の投入が臨時的に抑制されるものが、パワーシー
トの同時調整であって、１席毎、２席毎と適時抑制する
ことを特徴とする。
【００２６】請求項１２のオルタネータ装置の発明は、
オルタネータの「最大界磁電流に対する現在の界磁電流
のレシオ情報」を求め、オルタネータからの発電機発電
率として、所定の車両制御ユニットに送出することを特
徴とする。
オルタネータの「最大界磁電流に対する現在の界磁電流
のレシオ情報」を求め、オルタネータからの発電機発電
率として、所定の車両制御ユニットに送出することを特
徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１による車両用制御装置を示すブロック構成
図である。
実施の形態１による車両用制御装置を示すブロック構成
図である。
【００２８】図１の車両用制御装置において、エンジン
制御ユニット１００は、オルタネータ２００とＩＦ端
子、ＶＣ端子を介して接続される。なお、ＩＦ端子は従
来のＤＦ端子である。オルタネータ２００は、オルタネ
ータの発電率情報として、「界磁電流レシオ情報」を検
出する。オルタネータ２００で検出された上記界磁電流
レシオ情報は、情報処理部６０及びＰＷＭ生成部を介し
てＰＷＭ電圧波形となり、ＩＦ端子から送り出される。
制御ユニット１００は、オルタネータ２００とＩＦ端
子、ＶＣ端子を介して接続される。なお、ＩＦ端子は従
来のＤＦ端子である。オルタネータ２００は、オルタネ
ータの発電率情報として、「界磁電流レシオ情報」を検
出する。オルタネータ２００で検出された上記界磁電流
レシオ情報は、情報処理部６０及びＰＷＭ生成部を介し
てＰＷＭ電圧波形となり、ＩＦ端子から送り出される。
【００２９】次に、オルタネータの発電率情報として
「界磁電流レシオ情報」を検出する具体的な手段につい
て下記に説明する。
「界磁電流レシオ情報」を検出する具体的な手段につい
て下記に説明する。
【００３０】図２はオルタネータ２００が界磁電流をモ
ニタするための電圧レギュレータユニットを具現化した
回路図である。なお、図２においてエンジン制御ユニッ
ト１００は簡略化した形で表わしている。
ニタするための電圧レギュレータユニットを具現化した
回路図である。なお、図２においてエンジン制御ユニッ
ト１００は簡略化した形で表わしている。
【００３１】電圧レギュレータユニット２１０は、オル
タネータの出力端子Ｂ、オルタネータの界磁コイル片端
端子Ｆ、バッテリーＢａｔｔからスイッチＳＷを介した
電源端子ＩＧ、情報出力端子ＩＦを有している。界磁コ
イル電流の制御は、電流レギュレータユニットの端子
Ｂ，Ｆ，Ｅ周りで達成される。界磁コイルはオルタネー
タ発電端子を電力源とし、電流方向下位のコイル片端が
レギュレータのＦ端子に入力され、レギュレータはＦ端
子とＥ端子との間に備えた半導体スイッチＴ１で界磁コ
イル電流を制御するように構成されている。この半導体
スイッチＴ１による界磁コイル電流制御によりオルタネ
ータ２００の発電電圧を所定値に保つ制御を達成する。
また、レギュレータのＢ端子とＦ端子の間に備えられた
ダイオードＤ１は、半導体スイッチＴ１による電流遮断
時の界磁コイル電流の循環保存のためのフライホイール
ダイオードである。
タネータの出力端子Ｂ、オルタネータの界磁コイル片端
端子Ｆ、バッテリーＢａｔｔからスイッチＳＷを介した
電源端子ＩＧ、情報出力端子ＩＦを有している。界磁コ
イル電流の制御は、電流レギュレータユニットの端子
Ｂ，Ｆ，Ｅ周りで達成される。界磁コイルはオルタネー
タ発電端子を電力源とし、電流方向下位のコイル片端が
レギュレータのＦ端子に入力され、レギュレータはＦ端
子とＥ端子との間に備えた半導体スイッチＴ１で界磁コ
イル電流を制御するように構成されている。この半導体
スイッチＴ１による界磁コイル電流制御によりオルタネ
ータ２００の発電電圧を所定値に保つ制御を達成する。
また、レギュレータのＢ端子とＦ端子の間に備えられた
ダイオードＤ１は、半導体スイッチＴ１による電流遮断
時の界磁コイル電流の循環保存のためのフライホイール
ダイオードである。
【００３２】本実施の形態では、界磁コイル電流検出の
ために、半導体スイッチＴ１とレギュレータの端子Ｅの
間に検出抵抗Ｒ１を備えた。検出抵抗Ｒ１を通過する電
流は検出抵抗Ｒ１に比例電圧降下を発生し、この電圧降
下を検出して界磁コイル電流を電圧として検出する。検
出抵抗Ｒ１は界磁コイル電力に影響を及ぼさない程度に
小さい抵抗値を導入しているので、界磁コイル電力に問
題はないが、検出電圧を小さくなるので電圧差動増幅回
路により差動増幅する。そして、差動増幅後の電圧はＰ
Ｈ回路によりピークホールドする。これは検出抵抗Ｒ１
の配置位置が界磁コイル電流循環路を含まないためであ
る。ＰＨ回路に接続されている抵抗Ｒ２は界磁コイル電
流遮断時の循環電流減衰をまねるために、ピークホール
ド電圧値も減衰するようにしている。
ために、半導体スイッチＴ１とレギュレータの端子Ｅの
間に検出抵抗Ｒ１を備えた。検出抵抗Ｒ１を通過する電
流は検出抵抗Ｒ１に比例電圧降下を発生し、この電圧降
下を検出して界磁コイル電流を電圧として検出する。検
出抵抗Ｒ１は界磁コイル電力に影響を及ぼさない程度に
小さい抵抗値を導入しているので、界磁コイル電力に問
題はないが、検出電圧を小さくなるので電圧差動増幅回
路により差動増幅する。そして、差動増幅後の電圧はＰ
Ｈ回路によりピークホールドする。これは検出抵抗Ｒ１
の配置位置が界磁コイル電流循環路を含まないためであ
る。ＰＨ回路に接続されている抵抗Ｒ２は界磁コイル電
流遮断時の循環電流減衰をまねるために、ピークホール
ド電圧値も減衰するようにしている。
【００３３】界磁コイル電流に値した電圧値は、従来使
用されてきたＤＦシグナル形状に準拠するために、比較
器ＣＭＰ２で三角波形電圧と電圧比較する。後述するが
三角波形電圧ピーク電圧は、界磁コイル電流が最大の時
に検出する比較器（＋）入力電圧とちょうど同じにして
ある。最大の時にＰＷＭ波形のＤＵＴＹが１００％近く
になるようにするためである。比較器ＣＭＰ２出力は、
電圧に変換された界磁コイル電流レベルを、さらにオン
オフのＰＷＭ波形に変換する。このようにして、界磁コ
イル電流レベルはＰＷＭ信号のＤＵＴＹに変換される。
そして、比較器ＣＭＰ２出力は、ＩＦ端子をオンオフす
る。一方、エンジン制御ユニット１００は従来オルタネ
ータのＤＦ端子のオンオフを監視計測していたのと同様
に、ＩＦ端子を監視計測することにより誤差のない「界
磁電流レシオ情報」を得ることができる。
用されてきたＤＦシグナル形状に準拠するために、比較
器ＣＭＰ２で三角波形電圧と電圧比較する。後述するが
三角波形電圧ピーク電圧は、界磁コイル電流が最大の時
に検出する比較器（＋）入力電圧とちょうど同じにして
ある。最大の時にＰＷＭ波形のＤＵＴＹが１００％近く
になるようにするためである。比較器ＣＭＰ２出力は、
電圧に変換された界磁コイル電流レベルを、さらにオン
オフのＰＷＭ波形に変換する。このようにして、界磁コ
イル電流レベルはＰＷＭ信号のＤＵＴＹに変換される。
そして、比較器ＣＭＰ２出力は、ＩＦ端子をオンオフす
る。一方、エンジン制御ユニット１００は従来オルタネ
ータのＤＦ端子のオンオフを監視計測していたのと同様
に、ＩＦ端子を監視計測することにより誤差のない「界
磁電流レシオ情報」を得ることができる。
【００３４】上記で、ＩＦ端子というＤＦ端子と全く異
なる端子が備えられるようであるが、意味合いの相違だ
けで、エンジン制御ユニット１００から見れば発電機発
電率を得るための端子としては同じことで、オルタネー
タ側の端子構成にも変りがないことが特徴である。
なる端子が備えられるようであるが、意味合いの相違だ
けで、エンジン制御ユニット１００から見れば発電機発
電率を得るための端子としては同じことで、オルタネー
タ側の端子構成にも変りがないことが特徴である。
【００３５】また、上述でＰＷＭ波形のＤＵＴＹが１０
０％近くになるようにすると説明したが、これも特徴で
ある。比較回路ＣＭＰ２には電圧レベルをＰＭＷ変換す
る際において、最低ＤＵＴＹと最高ＤＵＴＹのリミッタ
回路が含有されていて、ＰＭＷ波形が必ず一定周期内で
オンとオフのセット構成になるようにしている。つま
り、実際のＤＵＴＹが１００％になろう電圧レベルであ
っても、例えば９５％にとどまるようにし、逆も０％で
あっても例えば５％にとどまるようにしている。これが
なければ、１００％や０％ＤＵＴＹ周期の時、エンジン
制御ユニット１００側にとって隣接周期と周期が見た目
に融合する。９５％、５％にとどめ隣接周期と融合しな
いようにすることにより、ＰＷＭ−ＤＵＴＹ計測上にお
いて分母時間（周期）を確定することができ、エンジン
制御ユニット１００が発電機発電率を得るにあたりオン
がオフ時間（分子）のみを計測すればすむ。これにより
エンジン制御ユニット１００の論理時間計測部の構成を
簡単化することができる。
０％近くになるようにすると説明したが、これも特徴で
ある。比較回路ＣＭＰ２には電圧レベルをＰＭＷ変換す
る際において、最低ＤＵＴＹと最高ＤＵＴＹのリミッタ
回路が含有されていて、ＰＭＷ波形が必ず一定周期内で
オンとオフのセット構成になるようにしている。つま
り、実際のＤＵＴＹが１００％になろう電圧レベルであ
っても、例えば９５％にとどまるようにし、逆も０％で
あっても例えば５％にとどまるようにしている。これが
なければ、１００％や０％ＤＵＴＹ周期の時、エンジン
制御ユニット１００側にとって隣接周期と周期が見た目
に融合する。９５％、５％にとどめ隣接周期と融合しな
いようにすることにより、ＰＷＭ−ＤＵＴＹ計測上にお
いて分母時間（周期）を確定することができ、エンジン
制御ユニット１００が発電機発電率を得るにあたりオン
がオフ時間（分子）のみを計測すればすむ。これにより
エンジン制御ユニット１００の論理時間計測部の構成を
簡単化することができる。
【００３６】また、比較回路ＣＭＰ２は、その最低と最
高のＤＵＴＹリミッタ回路を所定の条件下で解除する回
路を備えている。所定の条件下とは、界磁コイル通電ラ
インのどこかで断線が発生したり、トランジスタＴ１が
オープン状態で故障して界磁コイル電流が流れなくなっ
て、発電電圧が目標に達していない状態で最低ＤＵＴＹ
を継続した場合である。つまり、オルタネータが発電不
良を起こしたときである。ＤＵＴＹリミッタが解除され
たＰＷＭ―ＤＵＴＹ信号は隣接周期が融合し、それをエ
ンジン制御ユニット１００が検出することによってオル
タネータ故障を検出することができる。つまり、界磁コ
イル電流レシオ信号にオルタネータ故障信号も重畳させ
ることができる。
高のＤＵＴＹリミッタ回路を所定の条件下で解除する回
路を備えている。所定の条件下とは、界磁コイル通電ラ
インのどこかで断線が発生したり、トランジスタＴ１が
オープン状態で故障して界磁コイル電流が流れなくなっ
て、発電電圧が目標に達していない状態で最低ＤＵＴＹ
を継続した場合である。つまり、オルタネータが発電不
良を起こしたときである。ＤＵＴＹリミッタが解除され
たＰＷＭ―ＤＵＴＹ信号は隣接周期が融合し、それをエ
ンジン制御ユニット１００が検出することによってオル
タネータ故障を検出することができる。つまり、界磁コ
イル電流レシオ信号にオルタネータ故障信号も重畳させ
ることができる。
【００３７】さて、図２の回路図では、上述したように
界磁コイルの電流通路下位側に半導体スイッチＴ１を備
える。これは所謂「界磁コイルのローサイドドライブ制
御」と呼称されるオルタネータ構成である。この場合、
界磁コイル電流検出抵抗Ｒ１は、図中配置位置だけでな
く点線マルＡ位置や点線マルＢ位置であっても良い。図
中代表例として配置したＲ１位置であれば、実は、差動
増幅回路に差動回路はなくても良い。しかしマルＡやマ
ルＢ位置の場合には、差動回路が必要になる。また、マ
ルＡ位置の場合には電流遮断時の循環路内配置となるの
で、ＰＨ回路による電圧減衰回路構成が必要なくなる。
界磁コイルの電流通路下位側に半導体スイッチＴ１を備
える。これは所謂「界磁コイルのローサイドドライブ制
御」と呼称されるオルタネータ構成である。この場合、
界磁コイル電流検出抵抗Ｒ１は、図中配置位置だけでな
く点線マルＡ位置や点線マルＢ位置であっても良い。図
中代表例として配置したＲ１位置であれば、実は、差動
増幅回路に差動回路はなくても良い。しかしマルＡやマ
ルＢ位置の場合には、差動回路が必要になる。また、マ
ルＡ位置の場合には電流遮断時の循環路内配置となるの
で、ＰＨ回路による電圧減衰回路構成が必要なくなる。
【００３８】図３は「界磁コイルのハイサイドドライブ
制御」の場合のオルタネータ構成に適用するレギュレー
タの場合の具現化回路図であり、図２の回路とは界磁コ
イル電流の検出位置が相違するのみである。
制御」の場合のオルタネータ構成に適用するレギュレー
タの場合の具現化回路図であり、図２の回路とは界磁コ
イル電流の検出位置が相違するのみである。
【００３９】図４は電流検出ＦＥＴをローサイドドライ
ブで利用した場合のレギュレータの具現化回路図であ
る。
ブで利用した場合のレギュレータの具現化回路図であ
る。
【００４０】図５も電流検出ＦＥＴを利用した具現化回
路図であるが、「ハイサイドドライブ」の点のみ相違す
る。
路図であるが、「ハイサイドドライブ」の点のみ相違す
る。
【００４１】図６は図２の具現化回路図の情報の信号処
理手段の違いを表わす。オンオフ時間で情報を表現する
図２の回路図に対して、図６の回路図は０／１を使用し
たデジタル情報となる。情報入出力のための処理手段
（論理レイト２進数化回路、デジタル信号回路）を追加
しているだけでそれ以前の構成は同じである。
理手段の違いを表わす。オンオフ時間で情報を表現する
図２の回路図に対して、図６の回路図は０／１を使用し
たデジタル情報となる。情報入出力のための処理手段
（論理レイト２進数化回路、デジタル信号回路）を追加
しているだけでそれ以前の構成は同じである。
【００４２】図７は図２のさらなる具現化構成を示す回
路図である。なお、図２の回路図の説明で述べたと同様
に、電流検出抵抗Ｒ１の配置位置及びローサイド・ハイ
サイドドライブ構成の差異により図３から図６にも適用
可能であるが、ここでは図２のさらなる具現化部分を説
明する。トランジスタＴ２は、界磁コイルドライバＴ１
を、設定した最大電流に基づいて発電電圧制御とは関係
なく遮断するものである。界磁コイル電流を従来のＤＦ
情報の変わりとして情報表現するには、電流の「レシ
オ」表現をする必要がある。「レシオ」表現をするため
には、限界電流（最大電流）の設定が不可欠である。最
大電流が監視されていない下では「レシオ」表現はでき
ない。界磁コイルドライバＴ１の強制遮断可否は、比較
回路ＣＭＰ３で判断される。比較回路ＣＭＰ３は、最大
電流が流れるときの電圧降下と、実際に通過中の電流が
発生している電圧降下とを比較し、後者が前者を上回る
とき作動するようにしてあるので、最大電流以上の界磁
コイル電流が流れないようになる。最大電流が流れると
きの電圧降下は、レジスタＲ３とＲ４との分圧比でセッ
ティングされる。そこで、このセッティングを三角波形
電圧のピーク電圧セッティング回路に流用することによ
り、比較回路ＣＭＰ２からは、最大電流を１００％とし
たＰＷＭ−ＤＵＴＹが出力することになる。さらに、こ
のセッティングは、三角波形の周期設定回路にも流用さ
れる。ピーク電圧が変わったときでも周期は変わらない
方向でセッティングされる。これは前述のエンジン制御
ユニットが認識するときのために分母時間を固定する必
要があるからである。
路図である。なお、図２の回路図の説明で述べたと同様
に、電流検出抵抗Ｒ１の配置位置及びローサイド・ハイ
サイドドライブ構成の差異により図３から図６にも適用
可能であるが、ここでは図２のさらなる具現化部分を説
明する。トランジスタＴ２は、界磁コイルドライバＴ１
を、設定した最大電流に基づいて発電電圧制御とは関係
なく遮断するものである。界磁コイル電流を従来のＤＦ
情報の変わりとして情報表現するには、電流の「レシ
オ」表現をする必要がある。「レシオ」表現をするため
には、限界電流（最大電流）の設定が不可欠である。最
大電流が監視されていない下では「レシオ」表現はでき
ない。界磁コイルドライバＴ１の強制遮断可否は、比較
回路ＣＭＰ３で判断される。比較回路ＣＭＰ３は、最大
電流が流れるときの電圧降下と、実際に通過中の電流が
発生している電圧降下とを比較し、後者が前者を上回る
とき作動するようにしてあるので、最大電流以上の界磁
コイル電流が流れないようになる。最大電流が流れると
きの電圧降下は、レジスタＲ３とＲ４との分圧比でセッ
ティングされる。そこで、このセッティングを三角波形
電圧のピーク電圧セッティング回路に流用することによ
り、比較回路ＣＭＰ２からは、最大電流を１００％とし
たＰＷＭ−ＤＵＴＹが出力することになる。さらに、こ
のセッティングは、三角波形の周期設定回路にも流用さ
れる。ピーク電圧が変わったときでも周期は変わらない
方向でセッティングされる。これは前述のエンジン制御
ユニットが認識するときのために分母時間を固定する必
要があるからである。
【００４３】電流リミッタ差動電圧セッティングが、レ
ジスタＲ３とＲ４との分圧比でセッティングされること
は上記で説明したが、図８の具現化回路では、レジスタ
Ｒ４側を多段階にかつ比例的に複数個のレジスタで構成
し、電流の検出を段階的かつ比例的なスイッチ回路で得
ることができる構成とした。これらの電流量に依存した
段階的スイッチのスイッチ状況で従来のＤＦに相当する
ＰＷＭ−ＤＵＴＹ波形を生成することもできるが、図の
場合はスイッチ動作の論理をそのまま「０／１」のデジ
タルシグナルとして扱い情報出力する構成例である。
ジスタＲ３とＲ４との分圧比でセッティングされること
は上記で説明したが、図８の具現化回路では、レジスタ
Ｒ４側を多段階にかつ比例的に複数個のレジスタで構成
し、電流の検出を段階的かつ比例的なスイッチ回路で得
ることができる構成とした。これらの電流量に依存した
段階的スイッチのスイッチ状況で従来のＤＦに相当する
ＰＷＭ−ＤＵＴＹ波形を生成することもできるが、図の
場合はスイッチ動作の論理をそのまま「０／１」のデジ
タルシグナルとして扱い情報出力する構成例である。
【００４４】図９の具現化回路は、検出電圧レベルをＡ
／Ｄ変換回路でアナログからデジタルシグナルへ変換す
る場合の構成例である。Ａ／Ｄ変換回路は、電流リミッ
タ作動電圧の入力で結果が最大（例えば８ビットＡ／Ｄ
変換であれば、“１１１１１１１１ｂ”いわゆる“ＦＦ
ｈ”）になるように、電流リミッタ作動電圧セッティン
グ回路のセッティング電圧がＡ／Ｄ変換回路電源電圧と
して流用されている。Ａ／Ｄ変換回路構成の差異によっ
ては電源電圧で最大でない場合もあるが、その場合には
最大電圧を決める構成回路があるので、そこに流用すれ
ば問題はない。図９の例では、Ａ／Ｄ変換結果の信頼性
を向上させるために、結果を累積平均化回路で累積平均
してある。その後、デジタル情報とし情報出力するため
の情報処理を施して情報出力する。デジタル通信では、
一つの回線に情報を重畳できる。
／Ｄ変換回路でアナログからデジタルシグナルへ変換す
る場合の構成例である。Ａ／Ｄ変換回路は、電流リミッ
タ作動電圧の入力で結果が最大（例えば８ビットＡ／Ｄ
変換であれば、“１１１１１１１１ｂ”いわゆる“ＦＦ
ｈ”）になるように、電流リミッタ作動電圧セッティン
グ回路のセッティング電圧がＡ／Ｄ変換回路電源電圧と
して流用されている。Ａ／Ｄ変換回路構成の差異によっ
ては電源電圧で最大でない場合もあるが、その場合には
最大電圧を決める構成回路があるので、そこに流用すれ
ば問題はない。図９の例では、Ａ／Ｄ変換結果の信頼性
を向上させるために、結果を累積平均化回路で累積平均
してある。その後、デジタル情報とし情報出力するため
の情報処理を施して情報出力する。デジタル通信では、
一つの回線に情報を重畳できる。
【００４５】ここで、図１に戻って、エンジン制御ユニ
ット１００のＰＷＭ計測部及び情報処理部２は、オルタ
ネータ２００と接続された信号線に乗るオルタネータ２
００が生成するＰＷＭ波形のＤＵＴＹレシオを時間計測
することにより、「発電機界磁電流レシオ情報」を得
る。そして、発電機発電電流・発電機駆動トルク決定部
１０は、あらかじめ備える「発電機界磁電流レシオと発
電機回転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁
電流レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の
２つの３次元データマトリックスＡ，Ｂに基づいて、
「発電機駆動トルク」と「発電機発電電流」とを得る。
ット１００のＰＷＭ計測部及び情報処理部２は、オルタ
ネータ２００と接続された信号線に乗るオルタネータ２
００が生成するＰＷＭ波形のＤＵＴＹレシオを時間計測
することにより、「発電機界磁電流レシオ情報」を得
る。そして、発電機発電電流・発電機駆動トルク決定部
１０は、あらかじめ備える「発電機界磁電流レシオと発
電機回転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁
電流レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の
２つの３次元データマトリックスＡ，Ｂに基づいて、
「発電機駆動トルク」と「発電機発電電流」とを得る。
【００４６】図１０は「発電機界磁電流レシオと発電機
回転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流
レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の２つ
の３次元データマトリックスＡ，Ｂの例を示すグラフで
ある。
回転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流
レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の２つ
の３次元データマトリックスＡ，Ｂの例を示すグラフで
ある。
【００４７】上述の「発電機界磁電流レシオと発電機回
転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流レ
シオと発電機回転数から得る発電機発電電流」は、オル
タネータの使用上最大界磁電流で運転した時のデータに
基づくものである。オルタネータが最大界磁電流リミッ
ターを備えていればその電流で、備えていなければ使用
環境で体験しうる低い温度下で、測定されたものであ
る。
転数から得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流レ
シオと発電機回転数から得る発電機発電電流」は、オル
タネータの使用上最大界磁電流で運転した時のデータに
基づくものである。オルタネータが最大界磁電流リミッ
ターを備えていればその電流で、備えていなければ使用
環境で体験しうる低い温度下で、測定されたものであ
る。
【００４８】以上のように、エンジン制御ユニット１０
０は従来のＤＦ端子と同じ情報取得手段でＩＦ端子から
信憑性の高い発電機発電率を得る。発電機発電率情報が
単独にて信憑性の高いものとなっているので、従来のよ
うに「吸気温」や「水温」といった別の情報で発電機発
電率の解釈補正をする必要もなくなる。また、「発電機
発電電流マトリックス」と「発電機駆動トルクマトリッ
クス」のデータも従来の平均的条件化での測定データで
なく、「界磁電流レシオ最大」で測定されたデータが導
入されている。その結果、エンジン制御ユニット１００
は従来とは比較にならないほど正確な「発電機発電電
流」と「発電機駆動トルク」を得ることができる。
０は従来のＤＦ端子と同じ情報取得手段でＩＦ端子から
信憑性の高い発電機発電率を得る。発電機発電率情報が
単独にて信憑性の高いものとなっているので、従来のよ
うに「吸気温」や「水温」といった別の情報で発電機発
電率の解釈補正をする必要もなくなる。また、「発電機
発電電流マトリックス」と「発電機駆動トルクマトリッ
クス」のデータも従来の平均的条件化での測定データで
なく、「界磁電流レシオ最大」で測定されたデータが導
入されている。その結果、エンジン制御ユニット１００
は従来とは比較にならないほど正確な「発電機発電電
流」と「発電機駆動トルク」を得ることができる。
【００４９】エンジン制御ユニット１００の発電機発電
電流・発電機駆動トルク決定部により決定された「発電
機駆動トルク」と「発電機発電電流」は、制御のための
パラメータとして、アイドリング制御反映部１１、自動
変速装置変速比反映部１２、車両負荷投入抑制部１３、
発電機出力一時抑制判定部１４、バッテリー急速充電判
定部１５の各種制御部へ転送される。
電流・発電機駆動トルク決定部により決定された「発電
機駆動トルク」と「発電機発電電流」は、制御のための
パラメータとして、アイドリング制御反映部１１、自動
変速装置変速比反映部１２、車両負荷投入抑制部１３、
発電機出力一時抑制判定部１４、バッテリー急速充電判
定部１５の各種制御部へ転送される。
【００５０】アイドリング制御反映部１１は、上記正確
な情報を入力して、燃費・エコロジーを目的としたアイ
ドリング回転数の良好な低回転化を達成するためのアイ
ドリング制御を行う。また、自動変速装置変速比反映部
１２は、上記正確な情報を入力して、エンジン出力を有
効に駆動輪に伝達させるための自動変速装置の変速比制
御を行う。このように、正確な情報をアイドリング制御
反映部１１と自動変速装置変速比反映部１２に利用し、
それらは従来の誤差加味分の余裕制御でなく、目的を最
高に達成している最適制御を可能にする。
な情報を入力して、燃費・エコロジーを目的としたアイ
ドリング回転数の良好な低回転化を達成するためのアイ
ドリング制御を行う。また、自動変速装置変速比反映部
１２は、上記正確な情報を入力して、エンジン出力を有
効に駆動輪に伝達させるための自動変速装置の変速比制
御を行う。このように、正確な情報をアイドリング制御
反映部１１と自動変速装置変速比反映部１２に利用し、
それらは従来の誤差加味分の余裕制御でなく、目的を最
高に達成している最適制御を可能にする。
【００５１】更に、正確な「発電機発電電流」と「発電
機駆動トルク」を、車両負荷投入抑制部１３に送出し、
車両負荷投入抑制部１３の車両負荷の投入可否の判定に
利用することにより、アイドリング制御に悪影響な電気
負荷投入を抑制したり、不要な電気負荷同時投入を抑制
したりする。例えば、パワーウィンドウの同時開閉制御
において、１枚だけ、２枚だけ、３枚だけ、と適時抑制
したり、パワーシートの同時調整制御において、１席だ
け、２席だけ、３席だけ、と適時抑制したりする。さら
に、良好なエンジン制御を達成するだけでなく、不要な
電気負荷同時投入を管理することによって、オルタネー
タ容量を１ランク下げることを達成する。
機駆動トルク」を、車両負荷投入抑制部１３に送出し、
車両負荷投入抑制部１３の車両負荷の投入可否の判定に
利用することにより、アイドリング制御に悪影響な電気
負荷投入を抑制したり、不要な電気負荷同時投入を抑制
したりする。例えば、パワーウィンドウの同時開閉制御
において、１枚だけ、２枚だけ、３枚だけ、と適時抑制
したり、パワーシートの同時調整制御において、１席だ
け、２席だけ、３席だけ、と適時抑制したりする。さら
に、良好なエンジン制御を達成するだけでなく、不要な
電気負荷同時投入を管理することによって、オルタネー
タ容量を１ランク下げることを達成する。
【００５２】更にまた、正確な「発電機発電電流」を利
用して、バッテリーの充放電バランスを「充放カウン
タ」により監視することを可能とし、「エンジン回転
数」と「車速」及び「アクセル開度」と併せて、必要時
に発電機出力一時抑制判定部１４により発電機出力を一
時的に抑制するか判定し、バッテリ急速充電判定部１５
でバッテリを急速充電するか判定することに利用してい
る。発電機出力の一時的抑制と、バッテリ急速充電は、
目標発電電圧決定部２０において、オルタネータに対す
る発電電圧の指示値変更で行い、しかも発電機駆動トル
クが上昇する方向への電圧変更時には、指示値が時間漸
増するようにしている。
用して、バッテリーの充放電バランスを「充放カウン
タ」により監視することを可能とし、「エンジン回転
数」と「車速」及び「アクセル開度」と併せて、必要時
に発電機出力一時抑制判定部１４により発電機出力を一
時的に抑制するか判定し、バッテリ急速充電判定部１５
でバッテリを急速充電するか判定することに利用してい
る。発電機出力の一時的抑制と、バッテリ急速充電は、
目標発電電圧決定部２０において、オルタネータに対す
る発電電圧の指示値変更で行い、しかも発電機駆動トル
クが上昇する方向への電圧変更時には、指示値が時間漸
増するようにしている。
【００５３】実施の形態２．図１１はこの発明の実施の
形態２による車両用制御装置を示すブロック構成図であ
る。
形態２による車両用制御装置を示すブロック構成図であ
る。
【００５４】図１１において、オルタネータ２００で検
出される「界磁電流レシオ」、「オルタネータサイズ情
報」、「最大界磁電流情報」は、情報処理部６０を介し
てデジタル情報送受信部２１０に送られる。デジタル情
報送受信部２１０では、「界磁電流レシオ」、「オルタ
ネータサイズ情報」、「最大界磁電流情報」をデジタル
情報として、ＣＯＭ端子を経由してエンジン制御ユニッ
ト１００のデジタル情報送受信部１１０に送られる。界
磁コイル電流レシオ情報抽出部は、デジタル情報送受信
部１１０に入力された情報から「発電機界磁電流レシ
オ」を得る。そして、発電機発電電流・発電機駆動トル
ク検索決定部１０は、あらかじめ備える「発電機界磁電
流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動トルク」と
「発電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機
発電電流」の２つの３次元データマトリックスＡ，Ｂに
基づいて、「発電機駆動トルク」と「発電機発電電流」
を得る。
出される「界磁電流レシオ」、「オルタネータサイズ情
報」、「最大界磁電流情報」は、情報処理部６０を介し
てデジタル情報送受信部２１０に送られる。デジタル情
報送受信部２１０では、「界磁電流レシオ」、「オルタ
ネータサイズ情報」、「最大界磁電流情報」をデジタル
情報として、ＣＯＭ端子を経由してエンジン制御ユニッ
ト１００のデジタル情報送受信部１１０に送られる。界
磁コイル電流レシオ情報抽出部は、デジタル情報送受信
部１１０に入力された情報から「発電機界磁電流レシ
オ」を得る。そして、発電機発電電流・発電機駆動トル
ク検索決定部１０は、あらかじめ備える「発電機界磁電
流レシオと発電機回転数から得る発電機駆動トルク」と
「発電機界磁電流レシオと発電機回転数から得る発電機
発電電流」の２つの３次元データマトリックスＡ，Ｂに
基づいて、「発電機駆動トルク」と「発電機発電電流」
を得る。
【００５５】実施の形態２の情報伝達手段は、一つの回
線に複数の情報を重畳できるので、オルタネータ２００
から「界磁電流レシオ」だけでなく「オルタネータサイ
ズ情報」や「最大界磁電流情報」の情報も入力できる効
果がある。
線に複数の情報を重畳できるので、オルタネータ２００
から「界磁電流レシオ」だけでなく「オルタネータサイ
ズ情報」や「最大界磁電流情報」の情報も入力できる効
果がある。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、オル
タネータの発電率情報として界磁電流に基づく情報を情
報入力し、その情報から発電機発電率を得ることによ
り、従来の界磁コイル温度に関する誤差をなくすことが
できる。
タネータの発電率情報として界磁電流に基づく情報を情
報入力し、その情報から発電機発電率を得ることによ
り、従来の界磁コイル温度に関する誤差をなくすことが
できる。
【００５７】その結果、エンジン制御ユニットによる発
電機駆動トルク及び発電機発電量の推定の精度向上が図
れ、それが導くさらなるアイドリング回転数低回転化に
よる燃費・環境エコロジーの向上が図れる。さらに冷間
時アイドル回転数ＵＰ時間の適正化による燃費向上・環
境エコロジーの向上が図れ、さらなるアイドリング安定
性の向上が図れる。
電機駆動トルク及び発電機発電量の推定の精度向上が図
れ、それが導くさらなるアイドリング回転数低回転化に
よる燃費・環境エコロジーの向上が図れる。さらに冷間
時アイドル回転数ＵＰ時間の適正化による燃費向上・環
境エコロジーの向上が図れ、さらなるアイドリング安定
性の向上が図れる。
【００５８】また、正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得られることは、つまり自動変速機インプット側
トルクの演算が正確になり（エンジントルク、マイナ
ス、発電機トルク、イーコール、自動変速機インプッ
ト）自動変速機の変速比を適切に決定できる。従来は例
えば、発電機トルクが推定より実際の方が大きい場合が
特に冷間時にそうなる兆候があって、発電機トルクが推
定より大きいということは、自動変速機インプットの演
算で大きめのインプットがあるようなことに勘違いして
しまい、大きめの勘違いインプットが導く変速比は本来
の適切に対して小さめの変速比となる。本来の適切値に
対して小さめの変速比となると、車両発進時や加速時
に、駆動輪でのトルク不足、場合によってはエンジンス
トールを招く。これを回避するための努力として発電機
トルク推定における補正手段などを実施することが考え
られるが、結局推定に推定を重ねた信憑性の低い発電機
トルク推定になる。例えば無段階変速ＣＶＴでは、まさ
に適切な変速比が選べる能力があり、本発明の手段を適
用することによりその能力を発揮することができる。
電量を得られることは、つまり自動変速機インプット側
トルクの演算が正確になり（エンジントルク、マイナ
ス、発電機トルク、イーコール、自動変速機インプッ
ト）自動変速機の変速比を適切に決定できる。従来は例
えば、発電機トルクが推定より実際の方が大きい場合が
特に冷間時にそうなる兆候があって、発電機トルクが推
定より大きいということは、自動変速機インプットの演
算で大きめのインプットがあるようなことに勘違いして
しまい、大きめの勘違いインプットが導く変速比は本来
の適切に対して小さめの変速比となる。本来の適切値に
対して小さめの変速比となると、車両発進時や加速時
に、駆動輪でのトルク不足、場合によってはエンジンス
トールを招く。これを回避するための努力として発電機
トルク推定における補正手段などを実施することが考え
られるが、結局推定に推定を重ねた信憑性の低い発電機
トルク推定になる。例えば無段階変速ＣＶＴでは、まさ
に適切な変速比が選べる能力があり、本発明の手段を適
用することによりその能力を発揮することができる。
【００５９】また、正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得られることは、通常の（低回転化なくとも）ア
イドリングの安定制御にも貢献する。エンジン制御ユニ
ットは、発電機トルク（電気負荷量）のモニタをしてア
イドリング回転数を保持するに見合ったエンジン出力を
発揮するように制御する。それは例えば、燃料噴射装置
の燃料噴射量反映であったり、点火装置の点火タイミン
グ反映であったり、ＩＳＣＶ（アイドルスピードコント
ロールバルブ）開度反映であったりする。とくに同時に
近年の低燃費化ニーズや環境エコロジーニーズを実現す
るに重要な要素となる、アイドリング回転数の低回転化
は、発電機トルクをパラメータとしたより高度なアイド
リング制御が要求されるので、効果的である。
電量を得られることは、通常の（低回転化なくとも）ア
イドリングの安定制御にも貢献する。エンジン制御ユニ
ットは、発電機トルク（電気負荷量）のモニタをしてア
イドリング回転数を保持するに見合ったエンジン出力を
発揮するように制御する。それは例えば、燃料噴射装置
の燃料噴射量反映であったり、点火装置の点火タイミン
グ反映であったり、ＩＳＣＶ（アイドルスピードコント
ロールバルブ）開度反映であったりする。とくに同時に
近年の低燃費化ニーズや環境エコロジーニーズを実現す
るに重要な要素となる、アイドリング回転数の低回転化
は、発電機トルクをパラメータとしたより高度なアイド
リング制御が要求されるので、効果的である。
【００６０】更に、正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得られることは、新しい制御を導く。例えば、車
両発進・加速時に発電機の一時的発電抑制をする時間と
具合（具合は発電電圧の指示）を、現在使用中の電気負
荷量に基づいてバッテリーが放電しすぎないように決定
し、その時間の間発電機トルクを一時的に抑制し、エン
ジントルクを車両発進・加速性能に重点することができ
る。性能の向上にもできるが、性能を一定にしつつ車両
発進・加速時の燃料噴射量を低減できる。また、正確な
発電機発電量を得ていれば、前述一時抑制と、車両減速
時のバッテリー急速充電との充放電バランスも正確に演
算できるので両者の組み合わせで適切なバッテリー電力
保存を満たしながらの性能向上が可能である。
電量を得られることは、新しい制御を導く。例えば、車
両発進・加速時に発電機の一時的発電抑制をする時間と
具合（具合は発電電圧の指示）を、現在使用中の電気負
荷量に基づいてバッテリーが放電しすぎないように決定
し、その時間の間発電機トルクを一時的に抑制し、エン
ジントルクを車両発進・加速性能に重点することができ
る。性能の向上にもできるが、性能を一定にしつつ車両
発進・加速時の燃料噴射量を低減できる。また、正確な
発電機発電量を得ていれば、前述一時抑制と、車両減速
時のバッテリー急速充電との充放電バランスも正確に演
算できるので両者の組み合わせで適切なバッテリー電力
保存を満たしながらの性能向上が可能である。
【００６１】また、正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得られることは、新しい制御を導く。例えば、近
年車両の居住性向上のための電気負荷（コンフォータブ
ル電気負荷）が増加し、発電機出力・サイズも大きいも
のが必要となっているが、実はこれらの「人命・車両故
障」に関係のない電気負荷投入を適切に監視・制御し、
投入抑制すれば、発電機出力・サイズのＵＰも最低限に
抑えることができ、コスト、重量、サイズを最低限に抑
えることができる。正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得てこそ初めてそれらが達成できる。
電量を得られることは、新しい制御を導く。例えば、近
年車両の居住性向上のための電気負荷（コンフォータブ
ル電気負荷）が増加し、発電機出力・サイズも大きいも
のが必要となっているが、実はこれらの「人命・車両故
障」に関係のない電気負荷投入を適切に監視・制御し、
投入抑制すれば、発電機出力・サイズのＵＰも最低限に
抑えることができ、コスト、重量、サイズを最低限に抑
えることができる。正確な発電機駆動トルクと発電機発
電量を得てこそ初めてそれらが達成できる。
【図１】 この発明の実施の形態１による車両用制御装
置を示すブロック構成図である。
置を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図３】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図５】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図６】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図７】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図８】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図９】 この発明の実施の形態によるオルタネータの
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
界磁電流をモニタするための具現化回路図である。
【図１０】 「発電機界磁電流レシオと発電機回転数か
ら得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流レシオと
発電機回転数から得る発電機発電電流」の３次元データ
マトリックスの例を示すグラフである。
ら得る発電機駆動トルク」と「発電機界磁電流レシオと
発電機回転数から得る発電機発電電流」の３次元データ
マトリックスの例を示すグラフである。
【図１１】 この発明の実施の形態２による車両用制御
装置を示すブロック構成図である。
装置を示すブロック構成図である。
【図１２】 従来の車両用制御装置を示すブロック構成
図である。
図である。
１０ 発電機発電電流・発電機駆動トルク検索決定部、
１１ アイドリング制御反映部、１２ 自動変速装置変
速比反映部、１３ 車両負荷投入抑制部、１４発電機出
力一時抑制判定部、１５ バッテリー急速充電判定部、
２０ 目標発電電圧決定部、１００ エンジン制御ユニ
ット、１１０ デジタル情報送受信部、２００ オルタ
ネータ、２１０ デジタル情報送受信部。
１１ アイドリング制御反映部、１２ 自動変速装置変
速比反映部、１３ 車両負荷投入抑制部、１４発電機出
力一時抑制判定部、１５ バッテリー急速充電判定部、
２０ 目標発電電圧決定部、１００ エンジン制御ユニ
ット、１１０ デジタル情報送受信部、２００ オルタ
ネータ、２１０ デジタル情報送受信部。
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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 Ｈ
9/30 9/30 Ｄ
Ｆターム(参考） 3G093 AA16 BA19 BA20 CA04 CB05
CB06 DA01 DA04 DA05 DB01
DB09 DB20 DB28 EA05 EA07
EA09 EA13 EB00 EB03 EB08
EB09
3G301 JA04 KA07 KA12 KB01 LA00
LA03 LA04 MA11 PA10Z
PE01Z PE08Z
5G060 AA20 CA21 DA01 DB07
5H590 AA22 CA07 CA23 CC01 CC18
CC24 CC28 CD01 CE05 DD25
DD64 EA01 EA07 EA13 EB02
EB12 EB21 FA01 FA06 FB03
FC26 GA02 GA05 GA10 GB05
HA02 HA05 HA27 JA02 JB02
JB04 JB07 JB13
Claims (12)
- 【請求項１】 オルタネータからの発電機発電率として
「最大界磁電流に対する現在の界磁電流のレシオ情報」
を入力し、予め備える「発電機界磁電流レシオと発電機
回転数から得る発電機駆動トルク」又は「発電機界磁電
流レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」の３
次元データマトリックスから、発電機駆動トルク又は発
電機発電電流を得ることにより、所定の車両制御ユニッ
トを制御することを特徴とする車両用制御装置。 - 【請求項２】 上記所定の車両制御ユニットの制御と
は、燃費・エコロジーを目的としたアイドリング回転数
の良好な低回転化を達成するためのアイドリング制御で
あることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装
置。 - 【請求項３】 上記所定の車両制御ユニットの制御と
は、エンジン出力を有効に駆動輪に伝達させるための自
動変速装置の変速比制御であることを特徴とする請求項
１に記載の車両用制御装置。 - 【請求項４】 上記所定の車両制御ユニットの制御と
は、車両発進・加速性能を向上させるための発電機運転
管理・制御であることを特徴とする請求項１に記載の車
両用制御装置。 - 【請求項５】 上記所定の車両制御ユニットの制御と
は、発電機サイズ最適化のために不必要な電気負荷の抑
制制御であることを特徴とする請求項１に記載の車両用
制御装置。 - 【請求項６】 上記所定の車両制御ユニットの制御と
は、バッテリーの最適な充電を満たしながらの発電機出
力抑制制御およびバッテリ急速充電制御であることを特
徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。 - 【請求項７】 上記「発電機界磁電流レシオと発電機回
転数から得る発電機駆動トルク」又は「発電機界磁電流
レシオと発電機回転数から得る発電機発電電流」は、オ
ルタネータの使用上最大界磁電流で運転した時のデータ
に基づく請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の
車両用制御装置。 - 【請求項８】 上記「発電機界磁電流レシオ」は、オル
タネータと接続された信号線に乗るオルタネータが生成
するデジタル信号での複数情報から「発電機界磁電流情
報」を抽出して得る請求項１から請求項７のいずれか１
項に記載の車両用制御装置。 - 【請求項９】 上記「発電機発電電流」及び「発電機駆
動トルク」に基づいて、車両電気負荷の投入を臨時的に
抑制することを特徴とする請求項５に記載の車両用制御
装置。 - 【請求項１０】 電気負荷の投入が臨時的に抑制される
ものが、パワーウィンドウの同時開閉であって、１枚
毎、２枚毎と適時抑制する請求項９に記載の車両用制御
装置。 - 【請求項１１】 電気負荷の投入が臨時的に抑制される
ものが、パワーシートの同時調整であって、１席毎、２
席毎と適時抑制する請求項９に記載の車両用制御装置。 - 【請求項１２】 オルタネータの「最大界磁電流に対す
る現在の界磁電流のレシオ情報」を求め、オルタネータ
からの発電機発電率として、所定の車両制御ユニットに
送出することを特徴とするオルタネータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263686A JP3735282B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 車両用制御装置及びオルタネータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263686A JP3735282B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 車両用制御装置及びオルタネータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003074388A true JP2003074388A (ja) | 2003-03-12 |
| JP3735282B2 JP3735282B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=19090401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001263686A Expired - Lifetime JP3735282B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 車両用制御装置及びオルタネータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735282B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1748546A2 (en) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | Denso Corporation | Method of calculating power generating torque of synchronous generator |
| US7294991B2 (en) | 2005-01-25 | 2007-11-13 | Denso Corporation | Method and apparatus for calculating/controlling power generation torque |
| JP2007318836A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Denso Corp | 車両用界磁巻線型回転電機の励磁電流制御装置 |
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| DE102013207135A1 (de) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochfahren des Erregerstroms eines an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen Mehrphasenwechselstrom-Generators beim Aktivieren des Generators |
| US9847744B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-12-19 | Denso Corporation | Controller and control method for rotary electric machine |
| CN107859567A (zh) * | 2016-09-21 | 2018-03-30 | 现代自动车株式会社 | 基于效率图智能地控制发电的方法和使用该方法的车辆 |
| JP2020205720A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | 三菱電機株式会社 | 車両用発電機制御システム |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001263686A patent/JP3735282B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| DE102004061839B8 (de) * | 2003-12-25 | 2012-09-13 | Denso Corporation | Generator-Steuersystem mit einerBerechnungseinrichtung zum Berechnen einer vorhergesagten Erhöhung desAntriebsmoments |
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| US7375500B2 (en) | 2005-07-29 | 2008-05-20 | Denso Corporation | Method of calculating power generating torque of synchronous generator |
| EP1748546A3 (en) * | 2005-07-29 | 2010-01-13 | Denso Corporation | Method of calculating power generating torque of synchronous generator |
| JP4557165B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2010-10-06 | 株式会社デンソー | 同期発電機の発電トルクの計算方法 |
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| US7592785B2 (en) | 2006-05-23 | 2009-09-22 | Denso Corporation | Output control apparatus and method for field winding type dynamo-electric machine |
| DE102013207135A1 (de) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochfahren des Erregerstroms eines an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen Mehrphasenwechselstrom-Generators beim Aktivieren des Generators |
| US9847744B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-12-19 | Denso Corporation | Controller and control method for rotary electric machine |
| CN107859567A (zh) * | 2016-09-21 | 2018-03-30 | 现代自动车株式会社 | 基于效率图智能地控制发电的方法和使用该方法的车辆 |
| CN107859567B (zh) * | 2016-09-21 | 2021-12-07 | 现代自动车株式会社 | 基于效率图智能地控制发电的方法和使用该方法的车辆 |
| JP2020205720A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | 三菱電機株式会社 | 車両用発電機制御システム |
| US11529942B2 (en) | 2019-06-19 | 2022-12-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Generator control system for vehicle |
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|---|---|
| JP3735282B2 (ja) | 2006-01-18 |
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