JP2004112917A - オルタネータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの低充電状態を正しく判断し、オルタネータの発電量を最大限に抑制できるようにする。
【解決手段】電気負荷スイッチのＯＮ・ＯＦＦからバッテリの放電電流を推定し、該放電電流に基づいてバッテリ電圧ＶＢの閾値ＶＢＳＬを設定する。バッテリ電圧ＶＢが前記閾値ＶＢＳＬ以上であるときには、正常充電状態であると判断し、エンジン回転数が所定速度を下回るなどの制御条件が成立したときに、オルタネータの発電を停止又は抑制する制御を行う。一方、バッテリ電圧ＶＢが前記閾値ＶＢＳＬを下回る状態が所定時間以上継続すると、バッテリの低充電状態を判断し、オルタネータの発電を停止又は抑制する制御を禁止する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オルタネータ制御装置に関し、詳しくは、バッテリの低充電状態を検知して、オルタネータの発電電圧を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリ電圧に基づいてバッテリが低充電状態であるか正常充電状態であるかを判断し、正常充電状態であるときには、エンジン回転速度等の条件に基づいてオルタネータの発電を停止又は抑制する制御を行う一方、低充電状態であるときには、前記発電停止又は発電抑制制御を禁止して、バッテリへの充電を促すオルタネータ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平０４−１２８０５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来制御では、バッテリの低充電状態を判断するためのバッテリ電圧の閾値が固定値であったため、例えば瞬間的な大放電などのバッテリ充電状態以外の要素によってバッテリ電圧が低下した場合にも、発電停止又は発電抑制制御が禁止されてしまい、これによって、発電停止又は発電抑制制御による燃費向上効果を充分に得られなくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、バッテリの低充電状態を精度良く判定でき、以って、発電停止又は発電抑制制御が不当に禁止されることを回避できるオルタネータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明に係るオルタネータ制御装置は、バッテリの低充電状態の判別に用いるバッテリ電圧の閾値を、前記バッテリの負荷状態に応じて設定し、前記閾値に基づいてバッテリが低充電状態であるか否かを判定して、オルタネータの発電制御状態を切換える構成とした。
【０００７】
【発明の効果】
上記構成によると、バッテリの低充電状態の判別に用いるバッテリ電圧の閾値は固定値ではなく、そのときのバッテリの負荷状態、換言すれば、バッテリの放電電流に応じて変更される。
従って、瞬間的な大放電によってバッテリ電圧が低下した場合に、オルタネータの低充電状態が誤って判断されることを防止でき、過剰な発電（バッテリ充電の促進）が回避され、燃費性能を改善できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
この図において、オルタネータ１はエンジン２に装着され、該オルタネータ１のプーリ１ａとクランクプーリ２ａとの間にはベルト３が掛け渡され、エンジン２によって前記オルタネータ１が回転駆動される。
【０００９】
前記オルタネータ１は、車両の電気負荷４に電力を供給すると共に、バッテリ５を充電する発電機である。
前記電気負荷４としては、ヘッドライト，リヤデフォッガ，モータファン，ブロアファン，ハザードランプ，電子制御パワーステアリング（ＥＰＳ），ブレーキランプ，パワーウインド，パワーシート，ワイパー等がある。
【００１０】
前記オルタネータ１には、フィールド電流を変化させることで励磁を加減し、オルタネータ１の発電を制御するＩＣボルテージレギュレータ６が内蔵されている。
コントローラ１１は、前記オルタネータ１の発電状態を、前記ＩＣボルテージレギュレータ６で制御される通常発電状態と、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する状態とに切換える機能を、後述する図２のフローチャートに示すように備えている。
【００１１】
前記コントローラ１１には、各電気負荷４それぞれのスイッチ４ａ（例えば、ヘッドライトスイッチ，リヤデフォッガスイッチ等）のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力されると共に、エンジン回転センサ１２からのエンジン回転信号Ｎｅ、バッテリ電圧信号ＶＢなどが入力される。
ここで、図２のフローチャートに従って、コントローラ１１による発電状態の切換え制御を説明する。
【００１２】
まず、ステップＳ１では、各電気負荷スイッチ４ａのＯＮ・ＯＦＦを読み込む。
ステップＳ２では、前記各電気負荷スイッチ４ａのＯＮ・ＯＦＦに基づいて、バッテリ５の放電電流（負荷状態）を推定する。
前記各電気負荷スイッチ４ａのＯＮ・ＯＦＦに基づく放電電流の推定は、各電気負荷毎にＯＮ時の基準電流を記憶させておき、ＯＮである電気負荷の基準電流を積算することで求められる。
【００１３】
尚、バッテリ５の放電電流を電流計で計測させても良い。
ステップＳ３では、前記推定した（或いは計測した）放電電流に基づいて、バッテリ５が低充電状態であるか否かを判定するためのバッテリ電圧ＶＢの閾値ＶＢＳＬを設定する。
前記閾値ＶＢＳＬは、バッテリ５の放電電流が大きいときほど低い電圧に設定される。
【００１４】
ステップＳ４では、前記閾値ＶＢＳＬと実際のバッテリ電圧ＶＢとを比較する。
ここで、実際のバッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬ以上であれば、バッテリ５が、正常充電状態であると判断し、ステップＳ６以降へ進む。
また、実際のバッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬ未満であるときには、ステップＳ５へ進み、実際のバッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬ未満である状態が所定時間以上継続しているか否かを判別する。
【００１５】
そして、実際のバッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬ未満であっても、その継続時間が前記所定時間以内であれば、ステップＳ６以降へ進む。
ステップＳ６では、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御の実行条件が成立しているか否かを判断し、前記実行条件が成立していれば、ステップＳ７へ進んで、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御を実行する。
【００１６】
前記オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御の実行条件としては、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が所定回転数を下回ったとき、所定時間内におけるバッテリ電圧ＶＢの降下代が所定値以上であるとき、所定時間内におけるエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）の降下代が所定値以上であるときなどである。
一方、実際のバッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬ未満である状態が所定時間以上継続しているとステップＳ５で判別されたときには、バッテリ５が低充電状態であると判断し、ステップＳ８へ進んで、前記ステップＳ６，７のオルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御の実行を禁止し、バッテリ５の充電を促すようにする。
【００１７】
エンジン運転中は、オルタネータ１によって電気負荷４に電気を供給し、同時に、バッテリ５に充電しているが、オルタネータ１が発電するだけエンジン２の負荷は増加することになる。
そこで、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御を行うことで、エンジン２に対するオルタネータ負荷を軽減し、燃費向上を図る。
【００１８】
しかし、単に、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御を行うと、バッテリ５への充電が充分に行われないため、この状態が長く続くとバッテリ充電量が減少し、次回のエンジン始動が不可能になる可能性がある。
そこで、バッテリ５の低充電状態を、バッテリ電圧ＶＢに基づいて判断し、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御を禁止するようにしてある。
【００１９】
しかし、バッテリ充電量が高いにも関わらず、瞬間的な大放電によって一時的にバッテリ電圧ＶＢが低下する場合があり、この場合には、バッテリ充電量が高いから、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御を禁止する必要はない。
そこで、バッテリ５の低充電状態の判断に用いるバッテリ電圧閾値ＶＢＳＬを、バッテリ５の負荷状態（バッテリ放電電流）に応じて設定することで、瞬間的な大放電によって一時的にバッテリ電圧ＶＢが低下したときに、誤って低充電状態であると判断して、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御が禁止されてしまうことを回避する。
【００２０】
従って、オルタネータ１の発電を停止又は抑制する制御による燃費向上代を増加させることができる。
また、電気負荷スイッチ４ａのＯＮ・ＯＦＦから、バッテリ５の放電電流を推定する構成としたことで、電流センサを不要として、システムコストの増大を回避できる。
【００２１】
尚、上記実施形態では、バッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢＳＬを下回る状態が所定時間以上継続しているときに、低充電状態を判断する構成としたが、継続の条件を省いても良い。
また、バッテリ電圧ＶＢと閾値ＶＢＳＬとの比較に基づいて低充電状態と判断したときに、正常充電状態よりもオルタネータの発電量を増加させる構成であれば良く、正常充電状態においてオルタネータの発電停止又は抑制を行い、低充電状態において前記制御を禁止する構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における車両の発電システムを示すシステムブロック図。
【図２】実施形態における発電制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…オルタネータ
２…エンジン
４…電気負荷
４ａ…電気負荷スイッチ
５…バッテリ
６…ＩＣボルテージレギュレータ
１１…コントローラ
１２…エンジン回転センサ

Claims (4)

1. エンジンで駆動されて発電を行うオルタネータの制御装置であって、
   バッテリの低充電状態の判別に用いるバッテリ電圧の閾値を、前記バッテリの負荷状態に応じて設定し、
   前記閾値と実際のバッテリ電圧との比較に基づいて前記バッテリが低充電状態であるか正常充電状態であるかを判別し、
   該判別結果に応じて、前記オルタネータの発電制御状態を切換えることを特徴とするオルタネータ制御装置。
2. 前記バッテリの負荷状態を、電気負荷のＯＮ・ＯＦＦ状態に基づいて推定することを特徴とする請求項１記載のオルタネータ制御装置。
3. 前記バッテリの負荷が大きいときほど、前記閾値をより低い電圧値に設定することを特徴とする請求項１又は２記載のオルタネータ制御装置。
4. 前記バッテリの正常充電状態が判定されたときに、所定条件でオルタネータの発電を停止又は抑制する制御を行う一方、前記バッテリの低充電状態が判定されたときに、前記発電を停止又は抑制する制御を禁止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のオルタネータ制御装置。

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