JP2010022178A - 車両用発電機の電圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用発電機の出力電圧を、車両が減速状態にある場合には非減速状態にある場合に比べて高くすることで、車両減速時には発電機からバッテリへの電力供給を促進する一方、非減速時には発電機からバッテリへの電力供給を抑制するべくエンジン運転制御を行うエンジン用コントローラを有する電圧制御装置において、車両減速時における、エネルギー回生効率の向上と発電機の電磁音による乗員の不快感低減との両立を図る。
【解決手段】エンジン用コントローラにおいて、車両が減速状態にあると判定し（ステップＳ５の判定がＹＥＳであり）、且つウィンドガラス閉信号、オーディオ大音量信号、及びブロア大送風量信号のいずれかを検出したときには（ステップＳ９乃至１１の各判定のいずれかがＹＥＳであるときには）、発電機出力電圧をＨレベル電圧とし、これらのいずれをも検出しないときには、発電機出力電圧をＭレベル電圧（＜Ｈレベル電圧）とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエンジンにより駆動されて該車両の電気負荷及びバッテリに電力を供給する車両用発電機の出力電圧を、車両が減速状態にあるか否かに応じて変化させる電圧制御装置に関する技術分野に属する。

一般に、この種の車両用発電機の電圧制御装置として、発電機の出力電圧を、車両が減速状態にある場合には非減速状態にある場合に比べて高くするようにしたものが知られている。

この電圧制御装置では、車両が減速状態にあるときには、発電機からバッテリへの充電を促進して制動エネルギーの回生を積極的に行うことができる一方、車両が非減速状態にあるときには、発電機からバッテリへの充電を抑制してエンジン負荷を低減することができて、車両の燃費向上を図ることが可能となる。しかし、発電機の出力電圧（出力電流）が高くなる車両の減速状態においては（つまり減速エネルギー回生時においては）、発電機の鉄心構成部材の振動に起因する電磁音が特に大きくなって車両の乗員に不快感を与えるという問題があり、これまでにも、この問題を解決するべく様々な技術が提案されている。

例えば、特許文献１に示すものでは、減速エネルギー回生時において、エンジン回転数が所定回転数以下になるまでの間は、発電機の出力電圧（出力電流）を所定値以下に制限するようになっており、こうすることで、エンジン回転数が比較的高い状態で発電機の出力電圧が増大することによる電磁音の音量の急増を防止している。
特開２００５−０９４９６７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に示す車両用発電機の電圧制御装置では、減速エネルギー回生時において、発電機の電磁音を低減することができるものの、エンジン回転数が所定回転数以下になるまでの間は、発電機の出力電圧が所定値以下に制限される、つまり発電機からバッテリへの供給電力が所定電量以下に制限されるので、該エンジン回転に基づく電圧制御を行わない場合に比べてエネルギー回生効率が低下するという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減速エネルギー回生時における、エネルギー回生効率の向上と発電機の電磁音による乗員の不快感低減との両立を図ろうとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、車両の乗員に発電機の電磁音が聞こえ難い電磁音認識不能状態を検出する電磁音認識不能状態検出手段を備え、車両が減速状態にある場合において、電磁音認識不能状態検出手段により電磁音認識不能状態が検出されたときには、発電機の出力電圧を設定高電圧とする一方、電磁音認識不能状態検出手段により電磁音認識不能状態が検出されないときには、発電機の出力電圧を設定低電圧とするようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両のエンジンにより駆動されて該車両の電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機と、該発電機の出力電圧を、該車両が減速状態にある場合には非減速状態にある場合に比べて高くすることで、該車両が減速状態にあるときには該発電機から該バッテリへの電力供給を促進する一方、該車両が非減速状態にあるときには該発電機から該バッテリへの電力供給を抑制する電圧制御手段とを備えた車両用発電機の電圧制御装置を対象とする。

そして、上記発電機の出力電圧が所定電圧以上であるにも拘わらず上記車両の乗員に上記発電機の電磁音が聞こえ難い電磁音認識不能状態を検出する電磁音認識不能状態検出手段をさらに備え、上記電圧制御手段は、上記車両が減速状態にある場合において、上記電磁音認識不能状態検出手段により上記電磁音認識不能状態が検出されたときには、上記発電機の出力電圧を上記所定電圧以上の設定高電圧とする一方、上記電磁音認識不能状態検出手段により該電磁音認識不能状態が検出されないときには、該発電機の出力電圧を該所定電圧未満の設定低電圧とするように構成されているものとする。

この構成によれば、上記電圧制御手段は、車両が減速状態にある場合において、電磁音認識不能状態検出手段により電磁音認識不能状態（つまり発電機の出力電圧が所定電圧以上であるにも拘わらず上記車両の乗員に上記発電機の電磁音が聞こえ難い状態）が検出されたときには、発電機の出力電圧を所定電圧以上の設定高電圧とする一方、電磁音認識不能状態検出手段により電磁音認識不能状態が検出されないときには、発電機の出力電圧を所定電圧未満の設定低電圧とする。

こうすることで、乗員に発電機の電磁音が聞こえ難い状況にある場合（電磁音認識不能状態にある場合）には、発電機の出力電圧を高くしてもその電磁音により乗員が受ける不快感は少ないことから、該出力電圧を比較的高い設定高電圧として、乗員に電磁音による不快感を与えることなく車両減速時における減速エネルギー回生効率の向上を図ることができる。

一方、乗員に発電機の電磁音が聞こえ易い状態にある場合（電磁音認識不能状態にないお場合）には、発電機の出力電圧を比較的低い設定電圧として、電磁音の音量を低下させることで、乗員が電磁音により不快感を感じるのを防止することができる。

ここで、上記所定電圧は、例えば、車両のウィンドが開いており且つ車室内に電磁音を掻き消すような音が発生していない場合のように、乗員に電磁音が聞こえるのを妨げる要因が殆どない状態で、乗員が発電機の電磁音を不快に感じる程度に聞きとれる発電機出力電圧範囲の下限値とすればよい。

尚、本発明において、電磁音認識不能状態とは、発電機の出力電圧が所定電圧未満の状態、つまり発電機の電磁音の音量自体が小さいために該電磁音が乗員に聞こえ難い状態は含まない。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内が締め切られている状態と該車室内で該発電機の電磁音を掻き消すような音が発生している状態との少なくとも一方を含むものとする。

この構成において、電磁音認識不能状態とは、上記車両の車室内が締め切られている状態と該車室内で該発電機の電磁音を掻き消すような音が発生している状態との少なくとも一方を含む状態であって、発電機の出力電圧が所定電圧以上であっても車両の乗員に発電機の電磁音が聞こえ難い状態といえる。したがって、本発明では、請求項１の発明と同様の作用効果を得ることができる。

尚、発電機の電磁音を掻き消すような音とは、例えば、発電機の電磁音に比して十分に大きい音や電磁音と同質の音であって、この音のために乗員が電磁音を認識できないような音である。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内が締め切られている状態を含み、上記電磁音認識不能状態検出手段は、開閉可能な車両用ウィンドガラスの閉状態を検出する車両用ウィンドガラス閉状態検出手段を含んでおり、上記電圧制御手段は、上記車両用ウィンドガラス閉状態検出手段により上記車両用ウィンドガラスの閉状態が検出されたときには、上記電磁音認識不能状態にあるものとして、上記発電機の出力電圧を上記設定高電圧とする一方、該車両用ウィンドガラス閉状態検出手段により車両用ウィンドガラスの閉状態が検出されないときには、該発電機の出力電圧を上記設定低電圧とするように構成されているものとする。

この構成によれば、電圧制御手段は、上記車両用ウィンドガラス閉状態検出手段により該車両用ウィンドガラスの閉状態が検出されたときには、発電機の出力電圧を上記設定高電圧とする一方、該閉状態が検出されないときには、発電機の出力電圧を上記設定低電圧とする。

したがって、車両用ウィンドガラスが閉状態にある場合のように、車室内が締め切られて発電機の電磁音が車両の乗員に聞こえ難い状態にある場合には、発電機の出力電圧が比較的高い設定高電圧となって、該電磁音による乗員の不快感を抑制しつつ車両減速時における減速エネルギー回生効率の向上を図ることができる。

また、車両用ウィンドガラスが非閉状態にある場合のように、車室内が締め切られておらず電磁音が乗員に聞こえ易い状態にある場合には、発電機の出力電圧が比較的低い設定低電圧となって、電磁音の音量を低減して乗員が該電磁音により不快感を感じるのを防止することができる。こうして、請求項１の発明と同様の作用効果を確実に得ることができる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか一つの発明において、上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内で上記発電機の電磁音を掻き消すような音が発生している状態を含み、上記電磁音認識不能状態検出手段は、上記車両の車室内で発生している音の大きさに関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値に基づき、上記車室内で発生している音の大きさが所定音量以上であるか否かを判定する音量判定手段とを含んでおり、上記電圧制御手段は、上記音量判定手段により上記車室内で発生している音の大きさが上記所定音量以上であると判定されたときには、上記電磁音認識不能状態にあるものとして、上記発電機の出力電圧を上記設定高電圧とする一方、上記音量判定手段により上記車室内で発生している音の大きさが上記所定音量未満であると判定されたときには、該発電機の出力電圧を上記設定低電圧とするように構成されているものとする。

この構成によれば、例えば、車両に搭載されたオーディオ機器やエアコン用ブロア等の音源から発生する音の音量が、発電機の電磁音を掻き消して乗員に聞こえ難くする程度の音量（所定音量以上）である場合には、パラメータ値検出手段により検出される該音源から発生する音に関連するパラメータ値（例えば、オーディオ機器本体からスピーカに出力される音声信号）を基に、上記音量判定手段にて該音量が所定音量以上であると判定され、電圧制御手段により発電機の出力電圧が設定高電圧に制御される。一方、音量判定手段にて該音量が所定音量未満と判定されたときには、電圧制御手段により発電機の出力電圧が設定低電圧に制御される。

したがって、車室内で該発電機の電磁音を掻き消すような音が発生しているために、電磁音が車両の乗員に聞こえ難い状態にある場合には、発電機の出力電圧を比較的高い設定高電圧として減速エネルギー回生効率を向上させ、そうでない場合には、発電機の出力電圧を比較的低い設定低電圧としてその電磁音の音量が低減される。したがって、請求項１の発明と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。

請求項５の発明では、請求項４の発明において、上記車室内で発生している音は、該車両に搭載されたオーディオ機器を音源とするものであり、上記パラメータ値は、上記オーディオ機器の音量に関連する値であるものとする。

こうすることで、上記パラメータ値検出手段により、オーディオ機器の音量に関連するパラメータ値が検出され、上記音量判定手段により、該パラメータ値を基にオーディオ機器の音量が所定音量以上か否か判定される。そして、上記電圧制御手段は、該音量判定手段により、オーディオ機器の音量が所定音量（つまり発電機の電磁音を掻き消すような音量）以上であると判定された場合には、発電機の出力電圧を設定高電圧とし、所定音量未満と判定された場合には、発電機の出力電圧を設定低電圧とする。したがって、請求項４の発明と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。

請求項６の発明では、請求項４の発明において、上記音源は、上記車両に搭載されたエアコン用ブロアであり、上記パラメータ値は、上記エアコン用ブロアの送風音に関連する値であるものとする。

こうすることで、上記パラメータ値検出手段により、ブロアの送風音に関連するパラメータ値が検出され、上記音量判定手段により、該パラメータ値を基にブロアの送風音の音量が所定音量以上か否か判定される。そして、上記電圧制御手段は、該音量判定手段により、ブロアの送風音の音量が所定音量（つまり発電機の電磁音を掻き消すような音量）以上であると判定された場合には、発電機の出力電圧を設定高電圧として、所定音量未満と判定された場合に比べて発電機の出力電圧を設定電圧とする。したがって、請求項４の発明と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。

以上説明したように、本発明によると、減速エネルギー回生時におけるエネルギー回生効率の向上と発電機の電磁音により乗員が受ける不快感の低減との両立を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用発電機１の電圧制御装置１００を示し、この電圧制御装置１００は、該発電機１の出力電圧を、車両の走行状態等に応じて切り換えるように構成されている。

上記車両用発電機１（以下、発電機１という）は、エンジン５０のクランクシャフト５１に、補機類用ベルト及び動力伝達プーリを介して連結されたオルタネータ（ＡＣジェネレータともいう）や、該オルタネータ（発電機１）の出力電圧を調整するためのＩＣレギュレータ等を有していて、後述するエンジン用コントローラ５により発電機出力電圧が目標出力電圧になるように制御される。

上記発電機１は、車両用電気負荷２及びバッテリ３に電気的に接続されてそれぞれに電力供給可能（充電可能）に構成されており、バッテリ３はさらに、車両用電気負荷２に電気的に接続されて、放電により該車両用電気負荷２に対して電力供給可能に構成されている。ここで、車両用電気負荷２には、図１では該電気負荷２とは別に表示されたパワーウィンド装置１１、車両用オーディオ機器１２、及び車両用エアコン装置２０等が含まれる。

上記バッテリ３は、自動車用に一般的に用いられる例えば定格１２Ｖの鉛蓄電池で構成され、図１中、符号７は、バッテリ３への充放電電流を検出するためのバッテリ電流センサである。

上記電圧制御装置１００は、エンジン制御用のエンジン用コントローラ５と、車両に搭載された車載機器を制御する車両用コントローラ６とを備えており、エンジン用コントローラ５（電圧制御手段に相当）は、バッテリ電流センサ７、アクセル開度センサ８、エンジン回転速度センサ９、及び車速センサ１０のそれぞれに信号の授受可能に接続されていて、該各センサ７乃至１０からの各情報を基に、エンジン５０の運転状態を制御するとともに発電機１の出力電圧（出力電流）を制御する。

車両用コントローラ６は、パワーウィンド装置１１、車両用オーディオ機器１２、及び車両用エアコン装置２０に信号の授受可能に接続されていてこれらの作動制御を行う。また、車両用コントローラ６とエンジン用コントローラ５とは互いに、信号の授受可能に接続されている。

上記パワーウィンド装置１１は、車両のサイドドアの窓部に開閉可能に設けられた車両用ウィンドガラス（以下、車両用ウィンドという）を開閉駆動するためのものであって、乗員により操作されるパワーウィンド操作スイッチ１３と、該操作スイッチ１３の操作に連動して作動するパワーウィンドモータ１４と、該パワーウィンドモータ１４の出力軸に連結されて車両用ウィンドを開閉駆動する不図示のリンク機構と、パワーウィンドモータ１４の回転角度を検出するパワーウィンドモータ回転角センサ２２（例えば、ロータリエンコーダからなる）とを有している。車両用コントローラ６は、この回転角センサ２２からの検出信号を基に、パワーウィンドモータ１４の回転角を算出して、該車両用ウィンドが閉状態（本実施形態では、車両のサイドドアの全ウィンドが全閉状態となる状態）にあるか否かを検出する。車両用コントローラ６は、車両用ウィンドの閉状態を検出したときには、ウィンドガラス閉信号をエンジン用コントローラ５へと出力する。

上記車両用オーディオ機器１２は、車両のインストルメントパネル（図示省略）の車幅方向略中央部に配設されるオーディオ本体１５と、車室内の前後左右の四隅に設けられ、オーディオ本体１５から出力される音声信号を基に車室内に音を発するスピーカ１６とを有している。

オーディオ本体１５には、スピーカ１６から出力される音量を設定する乗員操作用の音量設定ボタンが設けられていて、この設定情報を含む音量設定信号を車両用コントローラ６へと出力する。

車両用コントローラ６は、オーディオ本体１５から出力された音量設定信号（例えば、電圧値信号からなるものであって、オーディオ機器１２の音量に関連するパラメータ値に相当する）を基に、スピーカ１６から発せられる音の音量を推定して、該推定したスピーカ音量が所定音量（発電機１の電磁音を掻き消して乗員に聞こえ難くするような音量の下限値）以上か否かを判定する。そして、車両用コントローラ６は、該音量が所定音量以上であると判定したときには、オーディオ大音量信号をエンジン用コントローラ５へと出力する。尚、車両用コントローラ６における音量の判定は、オーディオ本体１５からスピーカ１６に出力される音声信号を基に行うようにしてもよい。

車両用エアコン装置２０は、不図示のブロアを駆動するブロアモータ２１を有していて、該ブロアにより車室外又は車室内から空気を吸込むとともに吸込んだ空気を空調して、インストルメントパネルに設けられたベンチレータから車室内に吹出す。この空調風の温度及び風量は、インストルメントパネルにおける上記オーディオ本体１５の上側に設けられたダイヤル式の温度設定ツマミ及び風量設定ツマミを乗員が操作することで設定される。

車両用エアコン装置２０にはさらに、ブロアモータ２１の回転数（回転速度）を検出するためのブロアモータ回転数センサ２３が設けられており、車両用コントローラ６は、ブロアモータ回転数センサ２３（例えば、ロータリエンコーダにより構成される）からの検出信号（例えば電圧値信号からなるものであって、ブロアモータの送風音に関連するパラメータ値に相当）を基に、ブロアモータ２１の回転数を算出するとともに、予め記憶しておいた該回転数と送風量との相関マップデータを基に、ブロアの送風量を推定する。そして、車両用コントローラ６は、この推定したブロアの送風量が所定風量以上か否かを判定して、所定風量以上である場合にはブロア大風量信号を車両用コントローラ６へと出力する。

ここで、ブロアの送風量は車室内で発生する該ブロアの送風音の大きさに比例しており、ここでいう所定風量とは、ブロアの送風音によって発電機１の電磁音が掻き消されるような風量の下限値である。

したがって、車両用コントローラ６においてブロアの送風量が所定風量以上と判定された場合とはすなわち、ブロアの送風音が発電機１の電磁音を掻き消すような音量以上と判定された場合に他ならず、この場合に、車両用コントローラ６から車両用コントローラ６に対してブロア大風量信号が出力されるともいえる。

エンジン用コントローラ５（ＥＣＵ５ともいう）は、上記車両用コントローラ６からの各信号（ウィンドガラス閉信号、オーディオ大音量信号、ブロア大風量信号）、並びに、各センサ７乃至１０からの検出情報を基に、車両が減速状態にあるか否かといった判定や、車両の置かれている状況が発電機１の電磁音が乗員に聞こえ難い電磁音認識不能状態にあるか否かといった判定を行って、これらの判定に基づいて発電機１の目標出力電圧を算出する。尚、本実施形態において、電磁音認識不能状態検出手段とは、車両が締め切られている状態と、車室内で発電機１の電磁音を掻き消すような音が発生している状態とのいずれか一方を含む状態にあるために、乗員に電磁音が聞こえ難い状態をいい、発電機１の電磁音の音量自体が小さい（発電機１の出力電圧が所定電圧未満である）ために乗員に電磁音が聞こえ難い状態を含むものではない。

エンジン用コントローラ５は、要求エンジン出力になるようにインジェクタ装置やスロット弁等の機器類に対して必要な制御信号を出力するとともに、発電機１に対してその出力電圧を上記目標出力電圧とするべく必要な制御信号を出力する。

次に、エンジン用コントローラ５における発電機１の電圧制御処理について、図２のフローチャートを基に詳細に説明する。

先ず最初のステップＳ１では、アクセル開度センサ８、エンジン回転速度センサ９、及び車速センサ１０から各検出情報を読み込んで、読み込んだ検出情報を基に、エンジン回転数、アクセル開度、及び車速を算出する。

ステップＳ２では、バッテリ３の初期容量を確定するためにバッテリ３を強制的に充電するバッテリ強制充電制御を実施中か否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ８に進み、ＮＯであるときにはステップＳ３に進む。

具体的には、この強制充電制御は、本エンジン用コントローラ５により、発電機１の出力電圧を予め設定した強制充電電圧に制御することで実行される。そして、バッテリ電流センサ７により検出されるバッテリ充電電流Ｉｃをモニタリングすることで、エンジン始動時からバッテリ充電電流が所定電流Ｉ_９５（バッテリ３の満充電容量付近である所定容量（例えばＳＯＣ９５％）に対応するバッテリ電流）に達するまでは強制充電制御実行中と判定し、バッテリ充電電流が所定電流に到達した後は強制充電制御が完了したものと判定して、該完了時におけるバッテリ３の残容量（つまり上記所定容量）を初期容量として確定する。

ステップＳ３では、ステップＳ１にて算出した車速が０ｋｍ／ｈか否か（車両が停止状態にあるか否か）を判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ１３に進み、ＮＯであるときにはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ステップＳ１にて算出したアクセル開度が０（つまりスロットル弁の全閉状態であって、アクセルを踏み込まない状態に対応する開度）であるか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはステップＳ１３に進み、ＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、ステップＳ１にて算出したエンジン回転数が所定回転数以上であるか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはステップＳ１３に進み、ＹＥＳであるときにはステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、車両が減速状態（つまり車速が０で且つアクセルが踏み込まれていない状態）にあるものと判断して、換言すると、エンジン５０の運転領域が減速燃料カット領域にあるものと判断して、エンジンのインジェクタからの燃料噴射を中止する。

ステップＳ７では、バッテリ３のＳＯＣ(state of charge)を算出するとともに、該算出したＳＯＣ（％）が所定容量以上か否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ９に進み、ＮＯであるときにはステップＳ８に進む。

ここで、バッテリ３のＳＯＣの算出は以下のようにして行われる。すなわち、上記強制充電制御完了時から現在までにバッテリ電流センサ７により検出されたバッテリ充放電電流を積算したバッテリ経過容量と、上記確定したバッテリ初期容量とを基に、「バッテリ残容量＝バッテリ初期容量＋バッテリ経過容量」としてバッテリ残容量を算出し、該算出したバッテリ残容量からＳＯＣ（％）（＝（バッテリの残容量）/（満充電量）×１００）を算出する。

ステップＳ８では、発電機１の出力電圧を予め設定したＨレベル電圧（例えば１５Ｖであって設定高電圧に相当する）に制御する。

ここで、Ｈレベル電圧は、所定電圧（本実施形態では、車両が減速状態にあり且つ車両用ウィンドが閉状態でなく且つオーディオ音量が所定音量未満で且つブロア送風量が所定風量未満の状態で、乗員が発電機１の電磁音を不快に感じる程度に聞きとれる発電機出力電圧範囲の下限値に等しい電圧であって、例えば１４Ｖ）以上に設定される。また、Ｈレベル電圧は、発電機１からバッテリ３への電力供給（充電）が行われるような電圧である。

ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ９では、車両用コントローラ６からウィンドガラス閉信号（車両用ウィンドガラスが閉状態であることを示す信号）を受信したか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ８に進み、ＮＯであるときにはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、車両用コントローラ６からオーディオ大音量信号（オーディオ機器１２のスピーカ１６から発する音の音量が所定音量以上であることを示す信号）を受信したか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ８に進み、ＮＯであるときにはステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、車両用コントローラ６からブロア大送風量信号（ブロアの送風量が所定風量以上であることを示す信号）を受信したか否かを判定し、この判定がＹＥＳであるときにはステップＳ８に進み、ＮＯであるときにはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、発電機１の出力電圧を予め設定したＭレベル電圧（例えば１３Ｖであって設定低電圧に相当する）に制御する。

ここで、Ｍレベル電圧は、上記所定電圧未満に設定される。また、Ｍレベル電圧は、発電機１からバッテリ３への電力供給（充電）が行われるような電圧であるが、その電力供給量はステップＳ８におけるＨレベル電圧の場合よりも小さい。

ステップＳ１３では、発電機１の出力電圧を予め設定したＬレベル電圧（Ｍレベル電圧よりもさらに低い電圧であって、例えば１２．５Ｖ）に制御する。このＬレベル電圧は、発電機１からバッテリ３への電力供給（充電）が抑制されるような電圧であって、通常、バッテリ電圧（１２Ｖ）と略同じか又は若干大きめに設定される。尚、本ステップＳ１３の処理が実行されたときには、図示しないバッテリコントローラによりバッテリ３の放電制御が実行されて、バッテリ３から車両用電気負荷２に対して必要な電力が供給される。

以上の如く上記実施形態では、エンジン用コントローラ５は、車両が減速状態にある場合（ステップＳ５の判定がＹＥＳである場合）には発電機１の出力電圧をＨレベル電圧又はＭレベル電圧とする（ステップＳ８又はステップＳ１２の処理を実行する）一方、非減速状態にある場合には発電機１の出力電圧をＨレベル電圧及びＭレベル電圧よりも低いＬレベル電圧とする（ステップＳ１３の処理を実行する）ように構成されている。

これにより、車両が減速状態にある場合には、発電機１からバッテリ３への充電を積極的に行って車両減速時におけるエネルギー回生効率を向上させることができ、車両が非減速状態にある場合には、発電機１からバッテリ３への電力供給を抑制してエンジン負荷を低減することができて、車両の燃費向上を図ることが可能となる。

ここで、上記実施形態では、エンジン用コントローラ５は、車両が減速状態にある場合（ステップＳ５の判定がＹＥＳである場合）において、上記ウィンドガラス閉信号、オーディオ大音量信号、及びブロア大送風量信号のいずれかを検出した場合（ステップＳ９乃至１１の各判定のいずれかがＹＥＳである場合）、換言すると上記電磁音認識不能状態を検出した場合には、発電機１の出力電圧をＨレベル電圧として（ステップＳ８の処理を実行して）、電磁音認識不能状態を検出しない場合（ステップＳ９乃至１１の各判定の全てがＮＯである場合）における発電機１の出力電圧（ステップＳ１２にて設定される発電機電圧（＝Ｍレベル電圧））よりも高くするように構成されている。

この構成によれば、車両の置かれている状態が電磁音認識不能状態にある場合には、エンジン用コントローラ５により発電機１の出力電圧が比較的高いＨレベルに制御されて、発電機１からバッテリ３への電力供給が積極的に実行され、これによって、車両減速時における減速エネルギーの回収効率を高めることができる。ここで、上記電磁音認識不能状態においては、乗員に発電機１の電磁音が聞こえ難い状況にあるため、発電機１の出力電圧がＨレベルになって電磁音が通常よりも大きくなったとしても、このことで乗員が不快感を感じることもない。

一方、車両の置かれている状態が上記電磁音認識不能状態にない場合には、エンジン用コントローラ５により発電機１の出力電圧がＨレベルよりも低いＭレベルに制御されて、発電機電流が低下する結果、発電機１の電磁音の音量も小さくなる。このため、電磁音認識不能状態にないために乗員に発電機１の電磁音が比較的聞こえ易い状況にあっても、電磁音の音量を低下させることで、該電磁音により乗員が受ける不快感を低減することができる。ここで、発電機１の出力電圧がＭレベルになっても、発電機１からバッテリ３への電力供給は行われるため、車両減速時における減速エネルギーの回収効率が著しく低下することもない。したがって、減速エネルギー回生時におけるエネルギー回生効率の向上と、発電機１の電磁音により乗員が受ける不快感の低減との両立を図ることができる。

また、上記実施形態では、エンジン用コントローラ５は、バッテリ３のＳＯＣ（％）が所定容量未満である場合（ステップＳ７の判定がＮＯである場合）には、上記電磁音認識不能状態にあるか否かに拘わらず、発電機１の出力電圧をＨレベルとするようにエンジン５０の運転制御を行う。したがって、バッテリ残容量が比較的少ない場合には、エンジン用コントローラ５により発電機１の出力電圧を十分に高くして、発電機１からバッテリ３への電力供給を確実に行うことができて、バッテリ上がりを防止することができる。

尚、上記実施形態において、ステップＳ９乃至Ｓ１１の各判定が全てＮＯである場合（つまり車両用ウィンドが閉状態でなく且つオーディオ音量が所定音量未満で且つブロア送風量が所定風量未満である場合）であっても、発電機１の出力電圧が上記所定電圧未満であれば、乗員に発電機１の電磁音が聞こえ難い状態となるが、本実施形態においては、上記の如く電磁音認識不能状態とは、発電機１の出力電圧が所定電圧以上である場合をいうため、エンジン用コントローラ５にて電磁音認識不能状態と判断されることなく（ステップＳ８の処理が実行されることなく）ステップＳ１２の処理が実行されることとなる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、車両用コントローラ６は、ウィンドガラスが閉状態にあるか否かの判定と、スピーカ１６から発生する音の音量が所定音量以上か否かの判定と、ブロア送風量が所定風量以上か否かの判定とを実行するように構成されているが、これに限ったものではなく、これらの判定のうちの少なくとも一つを実行するものであればよい。

また、上記実施形態では、上記各判定を車両用コントローラ６にて行うようにしているが、これに限ったものではなく、エンジン用コントローラ５にて行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車両用コントローラ６において、車室が締め切られた状態にあるか否かを判定するために、車両のウィンドガラスが閉状態にあるか否かを判定するようになっているが、例えば、ルーフ開閉式の車両等においてはさらに、ルーフが閉状態にあるか否かを判定するようにしてもよい。具体的には、ルーフの開閉状態を検出するルーフ開閉検出センサを設けておき、上記車両用コントローラ６にて、該ルーフ開閉検出センサからの検出信号を基にルーフが閉状態にあるか否かを判定するようにすればよい。

また、上記実施形態では、車両用コントローラ６において、ブロアの送風量を、ブロアモータ回転数検出センサ２３からの検出信号を基に推定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、乗員により操作される上記風量設定ツマミの設定情報を含む風量設定信号を検出して、該検出した風量設定信号を基にブロアの送風量を推定するようにしてもよい。

本発明は、車両用発電機の電圧制御装置に有用であり、特に、車両が減速状態にある場合における発電機の出力電圧を非減速状態にある場合よりも高くする電圧制御装置に有用である。

本発明の実施形態に係る車両用発電機の電圧制御装置の構成を示すブロック図である。 電圧制御装置のエンジン用コントローラにおける発電機の電圧制御処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 発電機
２ 車両用電気負荷
３ バッテリ
５ エンジン用コントローラ（電圧制御手段）
６ 車両用コントローラ（電磁音認識不能状態検出手段、車両用ウィンドガラス閉状 態検出手段、パラメータ値検出手段、音量判定手段）
１２ 車両用オーディオ機器
２２ パワーウィンドモータ回転角センサ（電磁音認識不能状態検出手段、
車両用ウィンドガラス閉状態検出手段）
２３ ブロアモータ回転数検出センサ（電磁音認識不能状態検出手段）
５０ エンジン
１００ 電圧制御装置

Claims (6)

1. 車両のエンジンにより駆動されて該車両の電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機と、該発電機の出力電圧を、該車両が減速状態にある場合には非減速状態にある場合に比べて高くすることで、該車両が減速状態にあるときには該発電機から該バッテリへの電力供給を促進する一方、該車両が非減速状態にあるときには該発電機から該バッテリへの電力供給を抑制する電圧制御手段とを備えた車両用発電機の電圧制御装置であって、
   上記発電機の出力電圧が所定電圧以上であるにも拘わらず上記車両の乗員に上記発電機の電磁音が聞こえ難い電磁音認識不能状態を検出する電磁音認識不能状態検出手段をさらに備え、
   上記電圧制御手段は、上記車両が減速状態にある場合において、上記電磁音認識不能状態検出手段により上記電磁音認識不能状態が検出されたときには、上記発電機の出力電圧を上記所定電圧以上の設定高電圧とする一方、上記電磁音認識不能状態検出手段により該電磁音認識不能状態が検出されないときには、該発電機の出力電圧を該所定電圧未満の設定低電圧とするように構成されていることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
2. 請求項１記載の車両用発電機の電圧制御装置において、
   上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内が締め切られている状態と該車室内で該発電機の電磁音を掻き消すような音が発生している状態との少なくとも一方を含むことを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用発電機の電圧制御装置において、
   上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内が締め切られている状態を含み、
   上記電磁音認識不能状態検出手段は、開閉可能な車両用ウィンドガラスの閉状態を検出する車両用ウィンドガラス閉状態検出手段を含んでおり、
   上記電圧制御手段は、上記車両用ウィンドガラス閉状態検出手段により上記車両用ウィンドガラスの閉状態が検出されたときには、上記電磁音認識不能状態にあるものとして、上記発電機の出力電圧を上記設定高電圧とする一方、該車両用ウィンドガラス閉状態検出手段により車両用ウィンドガラスの閉状態が検出されないときには、該発電機の出力電圧を上記設定低電圧とするように構成されていることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用発電機の電圧制御装置において、
   上記電磁音認識不能状態は、上記車両の車室内で上記発電機の電磁音を掻き消すような音が発生している状態を含み、
   上記電磁音認識不能状態検出手段は、
   上記車両の車室内で発生している音の大きさに関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
   上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値に基づき、上記車室内で発生している音の大きさが所定音量以上であるか否かを判定する音量判定手段とを含んでおり、
   上記電圧制御手段は、上記音量判定手段により上記車室内で発生している音の大きさが上記所定音量以上であると判定されたときには、上記電磁音認識不能状態にあるものとして、上記発電機の出力電圧を上記設定高電圧とする一方、上記音量判定手段により上記車室内で発生している音の大きさが上記所定音量未満であると判定されたときには、該発電機の出力電圧を上記設定低電圧とするように構成されていることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
5. 請求項４記載の車両用発電機の電圧制御装置において、
   上記車室内で発生している音は、該車両に搭載されたオーディオ機器を音源とするものであり、
   上記パラメータ値は、上記オーディオ機器の音量に関連する値であることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。
6. 請求項４記載の車両用発電機の電圧制御装置において、
   上記車室内で発生している音は、上記車両に搭載されたエアコン用ブロアを音源とするものであり、
   上記パラメータ値は、上記エアコン用ブロアの送風音に関連する値であることを特徴とする車両用発電機の電圧制御装置。

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