JPH04165929A - 車両の補機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のエンジンにて駆動するオルタネータ等
を制御する車両の補機制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、エンジンに対する補機の負荷を変更する場合、車
両の運転状態によりオルタネータの負荷を変えている。

即ち、通常の走行時にはオルタネータの発生電圧を小さ
（し、減速時には発生電圧を高くしている。

（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、上記従来例では、オルタネータ制御の実
行によりその発生電圧を切替える際、負荷の違いにより
トルク変動が発生するので、運転者にショックを体感さ
せてしまうという問題がある。

また、二輪駆動と四輪駆動の切替えができる車両では、
通常、四輪駆動での加速時のトルクショックが大きいの
で、このときにオルタネータ電圧制御を実行するとショ
ックがさらに悪化するという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を解決する、ことを目的として成
されたもので、上述の課題を解決する手段として以下の
構成を備える。即ち、 特定の条件に応じて車両のエンジンに対する補機負荷の
大きさを変更する車両の補機制御装置であって、該補機
負荷の変化度合を車両の駆動抵抗が大きい程緩慢にする
。

好ましくは、補機がオルタネータであり、車両の駆動抵
抗に応じて該オルタネータの発生電圧の変化速度を変更
する。

また、好ましくは、補機がオルタネータであり、該オル
タネータが低電圧から高電圧に２段階に発生電圧を変化
し、車両の駆動抵抗に応じて該オルタネータの低電圧側
の発生電圧を変更する。

また、好ましくは、車両の駆動抵抗は、車両の駆動方式
の相違による。

さらに好ましくは、車両の駆動抵抗は、補機の作動状態
による。

（作用） 以上の構成において、車両の駆動抵抗が大きい程、補機
の負荷の変化度合を徐々に変えるように動作する。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施例を
詳細に説明する。

〈第１実施例〉 本発明の第１の実施例について説明する。

第１図は、本発明に係る第１の実施例である車両の補機
制御装置（以下、装置という）のブロック図である。

第１図において、エンジンＣＥはスロットル弁１が介設
された吸気通路２から混合気を吸入し、この混合気を燃
焼させることにより得られる動力をクランク軸３から出
力する。クランク軸３の前端部にはクランクプーリ４が
設けられ、クランクプーリ４とウォータポンプ５を駆動
するウォータポンププーリ６、そして、オルタネータ７
を駆動するオルタネークプーリ８とには■ベルトが巻か
れ、ウォータポンプ５とオルタネータ７とがクランク軸
３により回転駆動される。

オルタネータ７は、後述するように、通常の車両用交流
発電機であり、車両に搭載された各種電気機器に電力を
供給すると共に、バッテリ１１を充電する。オルタネー
タ７は、レギュレータｌＯ（ボルテージレギュレータ）
により発電電圧が目標値に追従するようフィードバック
制御されるようになっており、この目標値は車両の運転
状態等に応じてハイ（１４，４Ｖ）　、またはロー（１
２，８■）に切り替えられる。

バッテリ１１のプラス側端子にはメイン導線１２が接続
され、マイナス側端子は車体１３に接続されている。つ
まり、電気機器の端子が車体１３に接続されれば、電気
的にバッテリ１１のマイナス端子に接続されることにな
る。

メイン導線１２から分岐する第１分岐導線１４と車体１
３との間には、スタータ１５とスタータスイッチ１６と
が介設されている。さらに、メイン導線１２から分岐す
る第２分岐導線１８は、電流センサ２１を介してオルタ
ネータ７のＳ端子（第２図参照）に接続されている。こ
の他、メイン導線１２には、エアコン等の各種電気機器
１７が接続されている。

コントロールユニット（ＥＣＵ）３０はマイクロプロセ
ッサ３０ａを内蔵し、後述するように車両の運転状態に
応じてオルタネータ７の発電電圧（以下、オルタネータ
電圧という）をハイ、あるいはローに切替えると共に、
バッテリ１１が劣化したときには、オルタネータ電圧を
低下させてバッテリ電圧に近づけるといったオルタネー
タ電圧制御を行なう。このコントロールユニット３０に
は、制御情報としてスタータスイッチ１６の出力信号Ｓ
Ｔ、回転数センサ２２から出力されるエンジン回転数Ｎ
ｅ、水温センサ２３から出力される水２７４　Ｔ　ＨＷ
、アイドルスイッチ２４から出力されるアイドルスイッ
チ信号ＩＤ、全開スイッチ２５から出力される全開スイ
ッチ信号ＷＯＴ、電流センサ２１から出力される電流セ
ンサ出力Ｉ　ａｆｔ、電気負荷スイッチ２６から出力さ
れる電気負荷スイッチ信号ＥＬ、そして車両の駆動状態
を二輪駆動、あるいは四輪駆動に切り替える駆動切替え
スイッチ３５からの駆動切替え信号ＤＴとが入力される
。さらに、コントロールユニット３０には、第１電圧導
入導線３１を介してオルタネータ電圧（■ａ）、第２電
圧導入導線３２を介してバッテリ電圧（Ｖゎ）が入力さ
れる。

第２図はオルタネータ内部の電気回路を示している。同
図において、オルタネータ７にはスター接続のステータ
コイルを備えた固定子４１（電磁石）と、フィールドコ
イルを備えオルタネータプーリ８により回転駆動される
回転子４２とが設けられている。そして、回転子４２が
回転すると固定子４１に３相交流電力が惹起され、この
電力が６個のダイオードからなる整流器４３により直流
電力に整流される。

整流して得られた直流電力は、コンデンサ４４で脈流が
吸収され、発電電圧出力端子であるＳ端子から出力され
る。また、オルタネータ７にて惹起される３相交流電力
の一部は、補助整流器４５により整流された後、回転子
４２に供給される。

レギュレータ１０には、Ｓ端子（バッテリセンシング端
子）を介して常時バッテリ１１からのバッテリ電圧が導
入され、さらにイグニションスイッチ４６がオンされた
ときには、Ｓ端子を介してバッテリ１１から電力が供給
される。尚、Ｓ端子とイグニションスイッチ４６との間
には、チエツクランプ４７と調整抵抗４８とが設けられ
ている。

また、レギュレータ１０には、コントロールユニット３
０の第１トランジスタＴ１のコレクタに接続されるＧ端
子（オルタネータ電圧制御端子）、コントロールユニッ
ト３０のＣＰＵ３０ａが第３トランジスタＴ３のコレク
タ電圧を監視する端子Ｇ１、第４トランジスタＴ４のベ
ース電流を制御するための端子Ｇ２、回転子４２のプラ
ス側に接続されるＴ端子、回転子４２のマイナス側に接
続されるＳ端子（フィールド電流端子）、そして、車体
１３に接続されるＳ端子（アース端子）とが設けられて
いる。

レギュレータ１０は、第２〜第４トランジスタＴ２〜Ｔ
４．第１〜第４ダイオードＤ１〜Ｄ４、及び第１〜第９
抵抗器Ｒ１〜Ｒ９により構成される電気回路を有し、こ
の電気回路はオルタネータ電圧制御として、後述するよ
うにコントロールユニット３０から制御信号を受けてオ
ルタネータ電圧をハイ、またはローに切り替えると共に
、第４トランジスタＴ４により回転子４２に流れる電流
を制御する。また、バッテリ劣化時には、オルタネータ
電圧を低下させる。尚、ここでは、図示の如く第４トラ
ンジスタＴ４は２段式（ダーリントン）のトランジスタ
であり、第３ダイオードＤ３はツェナーダイオードであ
る。

本実施例の装置は、バッテリが劣化していない通常時に
は、後述する車両の運転状態に応じてオルタネータ電圧
を制御する。即ち、オルタネータ電圧を１４．４Ｖに制
御（これをハイ制御と呼ぶ）するか、あるいは１２．８
Ｖに制御（これをロー制御と呼ぶ）するかの切り替えを
行なう。

この内、ハイ制御時にはオルタネータ７の負荷が大きく
なり、エンジン出力が低下する。そこで、車両が負荷を
できるだけ軽減する必要があるような運転状態、あるい
は高出力が要求されるような運転状態にあるときには、
他の条件とは無関係にロー制御を行なう。例えば、エン
ジン始動時、即ち、スクータスイッチ信号がオンで、か
つエンジン回転数Ｎｅが始動回転数（例えば、３００ｒ
、ｐ、ｍ）未満であれば、負荷を減らしてエンジンＣＥ
を速やかに始動させるために、ロー制御を行なう。尚、
図示はしていないが、高出力が要求されるスロットル全
開時（全開スイッチＷＯＴがオン）、あるいは加速時等
においてもロー制御を行なうのが好ましい。

前述の通常時には、レギュレータ１０はフィードバック
制御によりオルタネータ電圧を目標値に追従させると共
に、この目標値をコントロールユニット３０からの信号
に従って、ハイ（１４，４ｖ）、またはロー（１２，８
Ｖ）に切り替える。

オルタネータ電圧の目標値への追従は、基本的には第４
トランジスタＴ４のオン、オフ制御にて行なう。即ち、
オルタネータ電圧が目標値を越えたときには、第３抵抗
Ｒ３、及びダイオードＤ１を介して印加された電圧によ
りツェナーダイオードＤ３が導通し、その電圧が第３ト
ランジスタＴ３のベースに印加されるので、第３トラン
ジスタＴ３が導通状態になる。

ＣＰＵ３０ａは、レギュレータ１０の端子Ｇ１を介して
、導通状態にある第３トランジスタＴ３のコレクタ電圧
がアース電位に等しいことを検知する。そして、ＣＰＵ
３０ａはベース制御部３０ｂに制御信号を送り、第４ト
ランジスタＴ４のベース電流を制御することで回転子４
２（フィールドコイル）に流れる電流を減少させて、オ
ルタネータ電圧を低下させる。

一方、オルタネータ電圧が目標値以下になったときには
、上記とは逆にツェナーダイオードＤ３が非導通となる
ので第３トランジスタＴ３もオフとなる。そこで、ＣＰ
Ｕ３０ａは第３トランジスタＴ３のコレクタ電圧として
、第８抵抗Ｒ８を介したＬ端子の電圧を検知し、ベース
制御部３０ｂに制御信号を送る。その結果、第４トラン
ジスタＴ４のベース電流が増加し、回転子４２に電流が
流れるようになるのでオルタネータ電圧が上昇する。

オルタネータ電圧の目標値の切り替えは、基本的にＸ−
７間の電圧Ｖ、（入力電圧）とＹ−７間の電圧■。（出
力電圧）の比を変えることにより行なわれる。即ち、ツ
ェナーダイオードＤ３に電圧ｖ０が印加され、この電圧
ｖ０が一定のブレイク電圧以上になったときにツェナー
ダイオードＤ３が導通する。従って、電圧比Ｖ、／Ｖ。

が大きい程、高いオルタネータ電圧でツェナーダイオー
ドＤ３が導通するので、ここでは、この電圧比を２段に
切り替えることで、目標値をハイ、あるいはローに切り
替える。

具体的に説明すると、コントロールユニット３０の第１
トランジスタＴ、が導通ずると、レギュレータ１０のＧ
端子がこの第１トランジスタＴ１を介してアース電位に
なるので、第２トランジスりＴ２は非導通となる。この
ため、第５抵抗Ｒ６に電流が流れ、前述の電圧比■ｌ／
■ｏは抵抗比（Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の直列抵抗値）／　（
Ｒ，。

Ｒ５の直列抵抗値）により決定される。ここでは、この
抵抗比により目標値はロー（１２，８Ｖ）に切り替えら
れる。

一方、第１トランジスタＴ１が非導通になると、第２ト
ランジスタＴ２のベースには第１抵抗ＲＩ、及び第２抵
抗Ｒ２を介して正電圧が印加されるので、第２トランジ
スタＴ２は導通ずる。このため、第５抵抗Ｒ５には電流
が流れな（なるので、電圧比Ｖ、／Ｖｏは抵抗比（Ｒ，
、Ｒ４の直列抵抗値）／　（Ｒ４の抵抗値）により決定
される。ここでは、この抵抗比にて目標値はハイ（１４
，４Ｖ）となる。

次に、本実施例におけるオルタネータ電圧制御手順につ
いて詳細に説明する。

第３図（ａ）、（ｂ）は、本実施例に係るオルタネータ
電圧制御の制御手順を示すフローヂャートである。

第３図（ａ）において、ステップＳ１では、スイッチ信
号としてスタータスイッチ信号ＳＴ、電気負荷スイッチ
信号ＥＬ、アイドルスイッチ信号ＩＤ、そして全開スイ
ッチ信号ＷＯＴ、また、センサ出力としてエンジン回転
数Ｎｅ、電流センサ出力Ｉａｌｔ、及び水温ＴＨＷが読
み込まれる。そして、ステップＳ２で、エンジン始動時
であるか否かが判定される。

ステップＳ２での判定の結果、始動時（前述のように、
スロットル全開時、あるいは加速時の場合でもよい）で
あればステップＳ８に進み、ＣＰＬＪ３０ａ内のメモリ
３０ｃを参照して前回の制御がハイ制御であるか、つま
り今回初めてハイ制御からロー制御に移るのかが判断さ
れる。この判断の結果がＹＥＳであれば、ＣＰＵ３０ａ
はステップＳ８ａで第１トランジスタＴ１をオンにし、
レギュレータ１０のトランジスタＴ２をオフとすること
で、ロー制御の目標値として１２．８Ｖを設定する。続
くステップＳ９で駆動切替えスイッチ３５の状態を読み
込み、車両が四輪駆動されているか否かを判定する。し
かし、ステップＳ８での判断がＮＯであれば、ステップ
ＳＬ２に進む。

ステップＳ９で車両が四輪駆動されていると判定された
ときには、コントロールユニット３０のＣＰＵ３０ａは
、ステップＳＩＯにてレギュレータ１０のトランジスタ
Ｔ４のベース制御電流ΔＩとしてΔ■１を設定する。ま
た、車両が四輪駆動されていないときには、ステップＳ
９での判定はＮｏとなるから、ステップＳｌｌで制御電
流Δ■としてΔ工２が設定される。尚、ここでの制御電
流は、ΔＩ、＜Δ工、の関係にある。

ステップＳＬ２では、オルタネータ電圧Ｖ８が目標値で
ある１２．８Ｖより高いか否かの判定を行なう。即ち、
前述のようにＣＰＵ３０ａがレギュレータ１０の端子Ｇ
、を介してトランジスタＴ３のコレクタ電位を監視した
結果、それがアース電位であればオルタネータ電圧が目
標値である１２．８Ｖより高いためにトランジスタＴ３
が導通状態にあることを示している。つまり、ステップ
Ｓ１２での判定はＹＥＳとなるから、ＣＰＵ３０ａはス
テップ８１３にてベース制御部３０ｂを制御し、トラン
ジスタエイのベース電流として前記ステップ５ＩＯ１あ
るいはステップＳｌｌにて設定した制御電流分の電流を
減少させることで、回転子４２に流れる電流を減少させ
、オルタネータ電圧を低下させるロー制御を行なう。

また、トランジスタＴ３のコレクタ電位がＬ端子の電位
に等しければトランジスタＴ３が非導通状態にあり、オ
ルタネータ電圧が目標値である１２．８■より低いこと
を意味するので、ステップＳ１２での判定がＮｏとなる
。そこで、ＣＰＵ３０ａは、ステップ５１３ａにてベー
ス制御部３゜ｂから第４トランジスタＴ４へのベース電
流の制御を停止する。その結果、第４トランジスタＴ４
は、第９抵抗Ｒ９の値にて決まるベース電流が供給され
て導通状態となるので、回転子４２に電流が流れ、オル
タネータ電圧が上昇する。

尚、上述の制御において、制御電流ΔＩの値を車両の駆
動状態によりΔ■１、あるいはΔ■２にするのは、車両
が四輪駆動状態にあるか否かにょり始動時の駆動抵抗が
違うからである。つまり、制御電流Δ■の値を変えて始
動時のロー制御への切り替えによるオルタネータ負荷を
軽減して、切り替えによるショックを小さくすることを
目的としている。

ステップＳ１３、あるいはステップ５１３ａでの処理終
了後は、第３図（ｂ）のステップＳ２９に進んで、後述
するタイマ作動フラグＦをＯにセットし、リターンする
。

一方、ステップＳ２での判定結果がＮＯであれば、つま
りエンジン始動時ではない（スロットル全開時、あるい
は加速時ではないときも含む）ときには、ステップ８３
〜ステツプＳ６で、以下に述べる４種類のロー制御禁止
条件が成立しているか否かが判定され、その内の１つの
条件でも成立すれば、パイ制御が実行される。

■電気負荷スイッチ信号ＥＬがオンのとき、即ち、容量
の大きい電気機器１７が動作しているときは、ステップ
Ｓ３での判定はＹＥＳとなりロー制御が禁止される。こ
れは、電力需要が大きいので、ロー制御では十分な電力
を供給できなくなる可能性があるからである。

■水温ＴＨＷがＯ′Ｃ以下のとき、即ち、エンジン温度
、または外気温が低いときは、ステップＳ４での判定が
ＹＥＳで、ロー制御が禁止される。これは、低温時には
バッテリ１１の活性が低下するからである。

■電流センサ出力Ｉ　ａｆｔがＩＯＡ以上のとき、即ち
、車両による全電力消費量が多いときは、ステップＳ５
での判定がＹＥＳで、ロー制御が禁止される。これは、
十分な電力を供給できな（なるおそれがあるからである
。

■アイドルスイッチ信号がオンで、かつエンジン回転数
Ｎｅが３００　ｒ、ｐ、ｍ以上（アイドル減速状態）で
あるときは、ステップＳ６での判定がＹＥＳであり、ロ
ー制御が禁止される。これは、アイドル減速状態では、
オルタネータ７の負荷を大きくすることにより、制動効
果が高められ（電磁ブレーキ）、かつバッテリ１１の充
電が促進されるからである。

そこで、ステップ８３〜ステツプＳ６での判定の結果が
すべてＮＯで、ロー制御禁止条件が成立しなければ、ス
テップＳ８に進んで、ロー制御が開始される。しかし、
ステップ８３〜ステツプＳ６での判定の結果、１つでも
ロー制御禁止条件が成立すれば、ステップＳ７にてフェ
イルフラグＦ、ａ３１が１であるか否かが判定される。

尚、このフェイルフラグＦ　ｆａｌｌには、あらかじめ
Ｏがセットされており、後述する処理にてバッテリ１１
が劣化していると判定されたときに１がセットされる。

フェイルフラグＦ□、１＝Ｏであれば、ステップＳ７で
の判定がＮＯとなり、バッテリ１１は劣化していないこ
とになるので、ステップＳ１４に進む。即ち、ステップ
Ｓ１４では、ＣＰＵ３０ａはメモリ３０ｃを参照して前
回の制御がロー制御であるか、つまり今回初めてロー制
御からハイ制御に移るのかが判断される。この判断の結
果がＹＥＳであれば、ステップ５１４ａで第１トランジ
スタＴ、をオフにし、レギュレータ１０の第２トランジ
スタＴ２をオンとすることで、ハイ制御の目標値として
１４．４Ｖを設定する。次のステップＳ１５で、駆動切
替えスイッチ３５の状態から車両が四輪駆動されている
か否かを判定する。しかし、ステップＳ１４での判断が
Ｎｏであれば、ステップ８１８に進む。

ステップＳ１５で車両が四輪駆動されていると判定され
たときには、ステップＳ１６にてコントロールユニット
３０のＣＰＵ３０ａは、レギュレータｌＯのトランジス
タＴ４のベース制御電流Δ■として△■１を設定する。

しかし、車両が四輪駆動されていないときには、ステッ
プＳ１５での判定はＮＯとなるから、ステップＳ１７で
コントローラ１０への制御電流Δ■としては、△■２が
設定される。尚、ここでも制御電流は、△Ｉ、＜Δ■２
の関係にある。

ステップ３１８では、前述のロー制御と同様、第３トラ
ンジスタＴ３のコレクタ電位を監視することで、オルタ
ネータ電圧■８が目標値である１４．４ｖより高いか否
かの判定を行ない、目標値に達していない場合はステッ
プＳ１９に進む。そこでは、ＣＰＵ３０ａはベース制御
部３０ｂを制御して、第４トランジスタＴ４のベース電
流としてステップ３１６、あるいはステップＳ　１．７
にて設定した制御電流分の電流を増加し、回転子４２に
流れる電流を増やしてオルタネータ電圧を上げるハイ制
御を行なう。

しかし、ステップＳ１８での判定がＮｏであれば、ステ
ップ５１９ａで、ＣＰＵ３０ａはベース制御部３０ｂを
制御して第４トランジスタＴ４のベースに対してアース
電位を供給し、それを非導通状態にする。その結果、回
転子４２には電流が流れないのでオルタネータ電圧は低
下する。

ここで制御電流Δ■の値を△■１、あるいはΔ工２にす
るのは、車両が四輪駆動状態にあるか否かにより駆動抵
抗が違うからである。即ち、前述のロー制御と同様、制
御電流Δ■の値を変えてハイ制御への切り替えによるオ
ルタネータ負荷を軽減して、切り替えによるショックを
小さ（している。

ステップＳ１９、あるいはステップ５１９ａでの処理終
了後は、第３図（ｂ）のステップＳ２１に進む。

第３図（ｂ）のステップＳ２１では、オルタネータ電圧
（■８）とバッテリ電圧（■ゎ）とを読み込み、続くス
テップＳ２２で、それらの電圧差△Ｖ＝Ｖ、−Ｖ、を演
算する。

ステップＳ２３では、電圧差へ■が０．４Ｖ以下である
か否かが判定され、電圧差△■が０．４Ｖ未満であれば
、バッテリ電圧■５がオルタネータ電圧ｖａに追従して
十分に高められており、バッテリ１１は劣化しておらず
、かつ充電率も高いと判断できる。そこで、電圧差へＶ
が０．４Ｖ未満であれば、ステップＳ２３での判定結果
はＮ。

となり、ステップＳ２９に進んでタイマ作動フラグＦを
０にセットして、リターンする。

しかし、ステップ３２３での判定結果がＹＥＳであれば
、バッテリ１１が劣化している可能性がある。そこで、
ある時点の基準電圧差Δ■ｏと所定時間経過後（ここで
は１０秒とする）の電圧差へ■と比較し、その差へ■ｏ
−へ■が正であり、かつ０．１ｖ以下であれば、高い電
圧で充電してもバッテリ電圧■ゎが回復していないとい
うことになるので、バッテリ１１が劣化しているものと
判定される。

ステップＳ２４での判定の結果、Ｆ＝Ｏであれば、バッ
テリ劣化判定が開始されたことになるので、ステップＳ
３０に進んで、ステップＳ２２で演算した電圧差へ■を
そのときの基準電圧差Δ■ｏとして記憶し、次のステッ
プＳ３１でタイマＴＭをセットする。そして、ステップ
Ｓ３２でタイマ作動フラグＦを１にセットして、リター
ンする。

一方、ステップＳ２４での判定の結果、Ｆ＝１であれば
、タイマＴＭがカウント中であるので、ステップＳ２’
５でタイマがカウントアツプしたか否か、即ち、バッテ
リ劣化判定開始後、１０秒経過したか否かが判定される
。ここでの判定の結果、タイマがカウントアツプしてい
なければ、バッテリの劣化判定をせずにリターンする。

しかし、ステップＳ２５での判定でタイマがカウントア
ツプしていれば、続くステップ８２６で、０．１．Ｖ≧
Δｖｏ−△Ｖ≧Ｏであるか否かが判定される。この結果
、Δ■ｏ−ΔＶ＞Ｏ，ＩＶであれば、所定時間１０秒で
電圧差へ■が減少しており、充電率が上昇しつつあると
考えられる。

従って、ステップＳ２３での判定で電圧差Δ■が０．４
Ｖ以上であるのは、単なる充電率の低下に起因するもの
であり、バッテリ１１は劣化していないものと判定され
る。よって、処理をステップＳ２９に移行してタイマ作
動フラグＦをＯにセツトシ、リターンする。尚、ステッ
プＳ２６でΔ■ｏ−Δ■〈Ｏと判定された場合は、オル
タネータ７が高電圧で発電しているにもかかわらず、バ
ッテリの充電率が低下しつつあるということになる。こ
の場合、バッテリ１１の劣化判定を行なうことができな
いので、ステップＳ２９を経て、リターンする。

ステップＳ２６での判定がＹＥＳであれば、充電してい
るにもかかわらずバッテリ電圧が回復していないので、
バッテリ１１が劣化しているものと判定される。そして
、次のステップＳ２７で、バッテリ劣化フラグＦｒａｉ
１を１にセットし、ステップ３２８でバッテリの劣化を
示す警報を発した後、ステップＳ２９でタイマ作動フラ
グＦをＯにセットして、リターンする。

第３図（’ａ）のステップＳ７での判定がＹＥＳ（Ｆ　
ｒ−＋＋＝　１　）であれば、バッテリ１１は既に劣化
しているものと判定されているので、ステップＳ２０に
進んでバッテリ劣化時のオルタネータ電圧制御が行なわ
れる。

ここでは、本来ハイ制御が実行されるべき車両の運転状
態において、オルタネータ電圧の目標値をバッテリ電圧
■ゎより若干高い値に設定することで、オルタネータ７
からバッテリ１１への無駄な充電を防止している。従っ
て、バッテリ電圧に応じて必要最小限の電圧で充電する
ので、電力の無駄な消費が防止されエンジンＣＥ　ｃ）
燃費性能が高められる。

第４図に本実施例に係るオルタネータ電圧制御における
、オルタネータ電圧とバッテリ電圧の経時変化を示す。

同図において、本装置がハイ制御を行なっているときに
は、ｔ、、ｔ２．ｔ３・・・の如（１０秒毎にバッテリ
１１の劣化判定を行なう。

この場合、ｔ１〜ｔ２間では電圧差へ■が０゜４Ｖ以上
あるものの、電圧差へ■が０．１Ｖ以上減少しているの
で、バッテリ１１は劣化していないものと判定される。

一方、ｔ２〜ｔ３間では電圧差へＶが変化していないの
で、バッテリ１１は劣化しでいるものと判定され、時刻
ｔ３でオルタネータ電圧（図中、曲線Ｇ、）がバッテリ
電圧（図中、曲線Ｇ２）付近まで低下する。

以上説明したように、本実施例によれば、車両が四輪駆
動状態にあり、その駆動抵抗が大きいときのオルタネー
タ発生電圧の変化の割合を、駆動抵抗が小さいときのオ
ルタネータ電圧の変化割合に比べて遅くすることで、オ
ルタネータ電圧制御によるエンジン負荷の変化時におけ
るトルクショックを抑制することができるという効果が
ある。

また、車両の駆動状態によりトルクショックが発生しや
すいところではオルタネータ電圧制御を遅くし、トルク
ショックが少ないところでは速くすることで、車両の駆
動の応答性を確保することができるという効果がある。

〈第２実施例〉 次に、本発明に係る第２の実施例について説明する。

第５図は、本発明の第２の実施例に係る車両の補機制御
装置（以下、装置という）を構成するオルタネータ内部
の電気回路を示している。同図において、第２図に示し
た第１実施例に係るオルタネータと同一構成要素には同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。尚、本実施
例に係る車両の補機制御装置の構成は、第１図に示した
第１実施例と同一である。

第５図において、レギュレータ１０には、コントロール
ユニット３０のトランジスタＴ、のコレクタに接続され
るＧ端子（オルタネータ電圧制御端子）、トランジスタ
Ｔ１□のコレクタに接続されるＧ。端子（オルタネータ
電圧制御端子）、回転子４２のプラス側に接続されるＴ
端子、回転子４２のマイナス側に接続されるＦ端子（フ
ィールド電流端子）、そして、車体１３に接続されるＥ
、端子（アース端子）とが設けられている。

レギュレータ１０は、図示の如（抵抗、ダイオード、そ
してトランジスタにて構成される電気回路を有し、この
電気回路はオルタネータ電圧制御として、後述するよう
にコントロールユニット３０から制御信号を受けてオル
タネータ電圧をハイ、またはローに切り替え、第４トラ
ンジスタＴ、がオン／オフ制御されることで回転子４２
に流れる電流が変化する。また、バッテリ劣化時には、
オルタネータ電圧を低下させる。尚、ここでは、図示の
如（第４トランジスタＴ４は２段式（ダーリントン）の
トランジスタであり、第３ダイオードＤ３はツェナーダ
イオードである。

本実施例の装置は、バッテリが劣化していない通常時に
は、後述する車両の運転状態に応じて第２．８ ルタネータ電圧を制御する。即ち、オルタネータ電圧を
１４．４Ｖに制御（これをハイ制御と呼ぶ）したり、１
３．４Ｖ、あルイは１２．８Ｖに制御（これをロー制御
と呼ぶ）するかの切り替えを行なう。この通常時には、
レギュレータ１０はフィードバック制御によりオルタネ
ータ電圧を目標値に追従させると共に、この目標値をコ
ントロールユニット３０からの信号に従って、ハイ（１
４，４Ｖ）　、またはロー（１２，８Ｖ、または１３．
４Ｖ）に切り替える。

オルタネータ電圧の目標値への追従は、基本的には第４
トランジスタＴ４のオン、オフ制御にて行なわれる。つ
まり、オルタネータ電圧が目標値を越えたときには、第
３抵抗Ｒ３、及びダイオードＤ１を介して印加された電
圧によりツェナーダイオードＤ−４が導通し、その電圧
が第３トランジスタＴ３のベースに印加されるので、第
３トランジスタＴ３が導通状態になる。その結果、第３
トランジスタＴ３のコレクタ電圧がアース電位に等しく
なるので聯４トランジスタＴ４が非導通状態になり、回
転子４２（フィールドコイル）に流れる電流が停止する
ことでオルタネータ電圧が低下する。

一方、オルタネータ電圧が目標値以下になったときには
、上記とは逆にツェナーダイオードＤ３が非導通となる
ので第３トランジスタＴ３もオフとなる。すると、第４
トランジスタＴ４のベースには第８抵抗Ｒ８を介したし
端子の電圧が印加されるので第４トランジスタＴ４が導
通し、結果として回転子４２に電流が流れるようになる
のでオルタネータ電圧が上昇する。

オルタネータ電圧の目標値の切り替えは、基本的にＸ−
２間の電圧Ｖ、（入力端子）とＹ−２間の電圧Ｖ０　（
出力電圧）の比を変えることにより行なわれる。即ち、
ツェナーダイオードＤ３に電圧■。が印加され、この電
圧■。が一定のブレイク電圧以上になったときにツェナ
ーダイオードＤ３が導通する。従って、電圧比Ｖ、／Ｖ
ｏが大きい程、高いオルタネータ電圧でツェナーダイオ
ードＤ３が導通するので、ここでは、この電圧比を３段
階に切り替えることで、目標値をハイ、あるいはローに
切り替える。

具体的には、コントロールユニット３０のＣＰＵ３０ａ
の制御によりトランジスタＴｌｌ、ＴＩ□が導通状態に
なると、レギュレータ１００Ｇ端子、及びＧ。端子がア
ース電位になるので、レギュレータ】Ｏのトランジスタ
Ｔ　１３．　ＴＩ４は非導通となる。このため、抵抗Ｒ
ｇＩＲ１ｏに電流が流れ、前述の電圧比Ｖ、／Ｖ、は抵
抗比（Ｒ３，Ｒ，。

Ｒ１１，ＲＩＯの直列抵抗値）／　（Ｒ４，Ｒ５，Ｒ１
゜の直列抵抗値）により決定される。ここでは、この抵
抗比により、目標値を１２．８Ｖとするロー制御に切り
替えられる。

また、ＣＰＵ３０　ａがトランジスタＴｌ＋をオフ、ト
ランジスタＴ　Ｉ２をオンにすると、レギュレータ１０
のトランジスタＴ　１３のベースには抵抗Ｒ１４を介し
て正電圧が印加されるので、トランジスタＴ　＋ｓのみ
が導通状態になり抵抗Ｒ５には電流が流れなくなる。そ
れ故、電圧比Ｖ、／Ｖｏは抵抗比＜Ｒ３，Ｒ４，Ｒ，ｏ
の直列抵抗値）／（Ｆ１４＋ＲＩ。の抵抗値）により決
定される。ここでは、この抵抗比にて、目標値を１３．
４Ｖとするロー制御に切り替えられる。

一方、ＣＰＵ３０ａがトランジスタＴ１□をオフにする
と、レギュレータ１ｏのトランジスタＴ　Ｉ４のベース
には抵抗Ｒ１１３を介して正電圧が印加されるので、ト
ランジスタＴ　１４が導通する。このため、抵抗Ｒ，４
，ｏには電流が流れなくなるので、電圧比Ｖ、／Ｖ。は
抵抗比（Ｒ３，Ｒ４の直列抵抗値）／（Ｒ４の抵抗値）
により決定される。ここでは、この抵抗比にて、目標値
を１４゜４■とするハイ制御に切り替えられる。

そこで、第２の実施例におけるオルタネータ電圧制御手
順について詳細に説明する。

第６図は、本実施例に係るオルタネータ電圧制御の制御
手順の一部を示すフローチャートである。同図において
、ステップＳ５１では、第３図（ａ）に示した第１実施
例の処理と同様、スイッチ信号としてスタータスイッチ
信号ＳＴ、電気負荷スイッチ信号Ｅ　Ｌ、アイドルスイ
ッチ信号ＩＤ、そして全開スイッチ信号ＷＯＴ、また、
センサ出力としてエンジン回転数Ｎｅ、電流センサ出力
Ｉａｌｔ、及び水温ＴＨＷが読み込まれる。そして、ス
テップＳ５２で、エンジン始動時であるか否かが判定さ
れる。

ステップＳ５２での判定の結果、始動時（スコツ１〜ル
全開時、あるいは加速時の場合でもよい）であればステ
ップＳ５８に進み、駆動切替えスイッチ３５の状態を読
み込んで車両が四輪駆動されているか否かを判定する。

この判断の結果がＹＥＳであれば、ＣＰＵ３０ａはステ
ップＳ５９で、前述のようにトランジスタＴ　Ｉ＋をオ
フ、トランジスタＴＩ２をオンにすることで、オルタネ
ータ電圧制御の目標値をロー（１３，４Ｖ）とする制御
を行なう。

しかし、ステップ３５８での判定がＮＯ（二輪駆動）で
あればステップＳ６０に進み、ＣＰＵ３０ａはトランジ
スタＴ１１．Ｔ１□を導通状態にしてレギュレータｌＯ
のトランジスタＴ、３．Ｔ、、を非導通にする。この結
果、目標値がロー（１２，８■）に切り替えられる制御
が行なわれる。

ステップＳ５２での判定結果がＮｏであれば、つまりエ
ンジン始動時ではない（スロットル全開時、あるいは加
速時ではないときも含む）ときには、ステップ３５３〜
ステツプＳ５６で４種類のロー制御禁止条件が成立して
いるか否かが判定され、その内の１つの条件でも成立す
れば、ハイ制御が実行される。本実施例におけるこれら
の制御については、第１実施例における制御と同一であ
るため、その説明は省略する。

尚、ステップＳ６１でのハイ制御とは、コントロールユ
ニット３０のトランジスタＴ　Ｉ’２をオフにして、レ
ギュレータｌＯのトランジスタＴ　Ｉ４を導通させるこ
とで、オルタネータ電圧制御の目標値をハイ（１４，４
Ｖ）にする制御である。

本実施例にて、オルタネータ電圧制御におけるロー制御
の目標値を、車両が四輪駆動状態にあるときと二輪駆動
のときとで変えるのは、車両の駆動抵抗が大きい四輪駆
動時にハイ制御の目標値との電圧差（ここではＩＶ）を
小さ（して負荷変動を軽減するためである。また、オル
タネータ電圧制御のロー制御とハイ制御の目標値の差を
小さくするために、ハイ制御の目標値を下げることも考
えられるが、こうするとバッテリの放電が十分に行なわ
れな（なる可能性があるため、ここではロー制御の目標
値を上げている。

尚、本実施例におけるオルタネータ電圧制御の制御にお
いて、第６図に示したフローチャートに従った制御の終
了後は、第３図（ｂ）に示した第１実施例のフローチャ
ートによる制御と同一の制御となるので、ここではその
説明を省略する。

以上説明したように、本実施例によれば、車両の駆動状
態によりオルタネータ電圧制御のロー制御とハイ制御の
目標値の差を小さ（することで、オルタネータ電圧制御
が与えるエンジン負荷の変化によるトルクショックを抑
制することができるという効果がある。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、エ
ンジンに対する補機はオルタネータ以外に、例えば可変
容量エアコンとしてもよい。即ち、車両の駆動状態に応
じてエアコンの動作を制御することで、エンジン負荷の
変化を軽減することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、補機の負荷変化
時におけるトルクショックの防止と車両の駆動に対する
応答性との両立を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る車両の補機制御装置のブ
ロック図、 第２図は第２の実施例に係るオルタネータの電気回路を
示す図、 第３図（ａ）、（ｂ）は、第１の実施例に係るオルタネ
ータ電圧制御の制御手順を示すフローチャート、 第４図はオルタネータ電圧とバッテリ電圧の経時変化を
示す図、 第５図は、第２実施例に係るオルタネータ内部の電気回
路を示す図、 第６図は、第２実施例に係るオルタネータ電圧制御の制
御手順の一部を示すフローチャートである。 図中、７・・・オルタネータ、１０・・・レギュレータ
、３０・・・コントロールユニット、３５・・・駆動切
替えスイッチである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定の条件に応じて車両のエンジンに対する補機
   負荷の大きさを変更する車両の補機制御装置であつて、 車両の駆動抵抗に関連する信号を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された車両の駆動抵抗が大きい
   程、補機負荷の変化度合を緩慢にする方向に補機の作動
   を制御する補機制御手段とを備えたことを特徴とする車
   両の補機制御装置。
2. （２）補機がオルタネータであり、車両の駆動抵抗に応
   じて該オルタネータの発生電圧の変化速度を変更するこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の車両の補機制御装置
   。
3. （３）補機がオルタネータであり、該オルタネータが低
   電圧から高電圧に２段階に発生電圧を変化し、車両の駆
   動抵抗に応じて該オルタネータの低電圧側の発生電圧を
   変更することを特徴とする請求項第１項記載の車両の補
   機制御装置。
4. （４）車両の駆動抵抗は、車両の駆動方式の相違による
   ことを特徴とする請求項第１項記載の車両の補機制御装
   置。
5. （５）車両の駆動抵抗は、補機の作動状態の相違による
   ことを特徴とする請求項第１項記載の車両の補機制御装
   置。