JPH08288051A

JPH08288051A - 発熱体の抵抗検出方法、同装置および発熱体の通電装置

Info

Publication number: JPH08288051A
Application number: JP7084322A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takagi; 宏高木; Yoshiyuki Shinya; 義之進矢; Kunihiko Matsumura; 邦彦松村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】オルタネータから通電回路を介して供給され
る発電出力により作動される発熱体の抵抗値を、特殊な
検出手段を用いることなく検出するとともに、それに応
じて発電体への通電の制御を調整する。【構成】オルタネータ１と、その発電出力により作動
されるＥＨＣ５と、コントローラ１５とを備える。上記
コントローラ１５は、ＥＨＣ５への通電の制御を行う制
御手段２５と、抵抗値検出用データを記憶する記憶手段
２７と、ＥＨＣ５への通電時のデューティ制御値および
オルタネータ回転数に応じて抵抗値検出用データから抵
抗値を検出する抵抗検出手段２８と、この抵抗検出手段
２８により検出された抵抗値に応じてＥＨＣ作動時のオ
ルタネータ出力電圧またはＥＨＣ制御時間を調整する調
整手段２９とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オルタネータから通電
回路を介して供給される発電出力により作動される発熱
体の抵抗値を検出する方法、同装置および発熱体の通電
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−２６４７２７号
公報に示されるように、自動車等に搭載されて、オルタ
ネータから通電回路を介して供給される発電出力により
作動される発熱体を備え、この発熱体に対する通電を制
御するようにした制御装置が知られている。つまり、上
記公報に示された装置では、排気通路に、エンジン始動
直後の触媒活性化を促進するためのヒーター付触媒（所
謂ＥＨＣ）を備え、そのヒーターをスイッチを介してオ
ルタネータに接続し、所定時にオルタネータからヒータ
ーへの通電を行うようにした通電装置が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ヒーター付触媒等
の発熱体に対してオルタネータから通電を行う場合、発
熱体を所定の温度に加熱して、所定の発熱量が得られる
ようにするため、オルタネータの発電出力を制御する必
要がある。ところで、上記発熱体の抵抗値は、予め規定
されていても、製品毎の固体差によるばらつきがあり、
また、使用につれて経時的に変化することがある。そし
て、このように発熱体の抵抗値に製品毎のばらつきによ
る誤差や経時変化が生じると、オルタネータの出力電圧
が一定であっても電力が変化して発熱体の温度、発熱量
に影響する。従って、上記発熱体の温度を検出し、それ
に応じてオルタネータの発電出力の調整等を行うことが
望まれる。

【０００４】しかし、上記ヒーター付触媒のような発熱
体は、大電流を流すことができるように抵抗値が非常に
小さくされていて、これを直接的に検出するには定電流
テスターで見るしかなく、コストが高くつく。また、抵
抗値に関連する要素として発熱体作動中の発熱体の温度
を温度センサで検出することも考えられるが、上記ヒー
ター付触媒のように１０００°Ｃ程度の高温に加熱され
る発熱体の温度を検出するためには、特殊な温度センサ
が必要となり、やはりコストが高くつく。

【０００５】本発明はこれらの事情に鑑み、低抵抗検出
用のテスターや高温度検出用の温度センサなどの特殊な
検出手段を用いることなく、発熱体の抵抗値を有効に検
出することができる発熱体の検出方法および同装置を提
供し、また、発熱体の抵抗値の検出に基づき、発熱体の
固体差による抵抗値のばらつきや経時変化等に応じて発
熱体に対する通電の制御を適切に行うことができる発熱
体の通電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】請求項１に係る発明は、
オルタネータから通電回路を介して供給される発電出力
により作動される発熱体の抵抗値を検出する方法であっ
て、オルタネータに対する外部負荷およびオルタネータ
作動状態に応じたオルタネータ出力の特性であるオルタ
ネータの外部負荷特性に基づき、オルタネータ作動状態
およびオルタネータ出力制御量と上記発熱体の抵抗値と
の関係を示す抵抗値検出用データを求め、上記オルタネ
ータから上記発熱体への通電時に、そのときのオルタネ
ータ作動状態およびオルタネータ出力制御量に応じ、上
記抵抗値検出用データから発熱体の抵抗値を求めるよう
にしたものである。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
方法において、上記抵抗値検出用データは、オルタネー
タ作動状態としてのオルタネータ回転数およびオルタネ
ータ出力制御量として制御デューティ値と上記発熱体の
抵抗値との関係を示すものであり、この抵抗値検出用デ
ータから、上記オルタネータの出力電圧を特定値に保つ
ように制御しつつ上記発電体への通電を行ったときの上
記オルタネータ回転数および上記制御デューティ値に応
じ、発熱体の抵抗値を求めるようにしたものである。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に記載の方法において、発熱体の抵抗値の検出時に、上
記オルタネータの出力電圧を、通常の発熱体作動時の出
力電圧よりも低い電圧に制御するようにしたものであ
る。

【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の方法において、オルタネータ出力制御
量が所定範囲外となったときに故障であると判定するよ
うにしたものである。

【００１０】請求項５に係る発明は、オルタネータから
通電回路を介して供給される発電出力により作動される
発熱体の抵抗値を検出する装置であって、オルタネータ
作動状態およびオルタネータ出力制御量と上記発熱体の
抵抗値との関係を示す抵抗値検出用データを記憶する記
憶手段と、上記オルタネータから上記発熱体への通電を
行うとともにその通電時のオルタネータの出力を制御す
る制御手段と、上記発熱体への通電を行ったときのオル
タネータ作動状態およびオルタネータ出力制御量に応
じ、上記記憶手段より読み出した抵抗値検出用データか
ら、上記発熱体の抵抗値を求める抵抗検出手段とを備え
たものである。

【００１１】請求項６に係る発明は、オルタネータと、
このオルタネータから通電回路を介して供給される発電
出力により作動される発熱体とを備えた通電装置におい
て、オルタネータ作動状態およびオルタネータ出力制御
量と上記発熱体の抵抗値との関係を示す抵抗値検出用デ
ータを記憶する記憶手段と、上記オルタネータから上記
発熱体への通電を行うとともにその通電時のオルタネー
タの出力を制御する制御手段と、上記発熱体への通電を
行ったときのオルタネータ作動状態およびオルタネータ
出力制御量に応じ、上記記憶手段より読み出した抵抗値
検出用データから抵抗値を求める抵抗検出手段と、この
抵抗検出手段により検出された発熱体の抵抗値に応じて
発熱体作動時の上記制御手段の制御状態を調整する調整
手段とを備えたものである。

【００１２】請求項７に係る発明は、請求項６に記載の
方法において、上記調整手段が、発熱体作動時のオルタ
ネータの出力電圧を発熱体の抵抗値に応じて調整するも
のである。

【００１３】請求項８に係る発明は、請求項６に記載の
方法において、上記調整手段が、発熱体に対する通電時
間を発熱体の抵抗値に応じて調整するものであることを
特徴とする請求項６記載の発熱体の抵抗検出装置。

【００１４】請求項９に係る発明は、オルタネータと、
このオルタネータから通電回路を介して供給される発電
出力により作動される発熱体とを備えた通電装置におい
て、上記オルタネータから上記発熱体への通電を行うと
ともにその通電時のオルタネータの出力を制御する制御
手段と、上記発熱体の抵抗値を検出する抵抗検出手段
と、この抵抗検出手段により検出された発熱体の抵抗値
に応じて発熱体作動時のオルタネータの出力電圧または
発熱体に対する通電時間を調整する調整手段とを備えた
ものである。

【００１５】請求項１０に係る発明は、請求項６乃至９
のいずれかに記載の方法において、発熱体の作動が行わ
れる際にその都度、もしくは所定期間をおいて発熱体の
抵抗値を検出し、その抵抗値の変化に応じて発熱体作動
時の上記制御手段の制御状態を修正するように上記抵抗
検出手段および上記調整手段を構成したものである。

【００１６】

【作用】請求項１の方法によると、オルタネータの外部
負荷特性に基づいて求められた抵抗値検出用データか
ら、上記発熱体への通電時のオルタネータ作動状態およ
びオルタネータ出力制御量に応じて発熱体の抵抗値が求
められるため、発熱体の抵抗値の検出のために特殊なセ
ンサを用いる必要がなく、かつ、充分に精度良く発熱体
の抵抗値が検出される。

【００１７】請求項２の方法によると、オルタネータ回
転数および制御デューティ値と発熱体抵抗値との関係を
示す抵抗値検出用データから、上記発熱体への通電時の
オルタネータ電圧および制御デューティ値に応じて発熱
体の抵抗値が精度良く求められる。

【００１８】請求項３の方法によると、発熱体抵抗値検
出時のオルタネータ出力電圧が通常の発熱体作動時のオ
ルタネータ出力電圧よりも低くされることにより、抵抗
値検出中に発熱体の温度が急激に上昇するといった事態
が防止される。

【００１９】請求項４に記載の方法によると、発熱体抵
抗値の検出に加え、発熱体の故障の判定も容易に行われ
る。

【００２０】請求項５の装置によると、上記記憶手段、
制御手段および抵抗検出手段により、上記のような方法
による発熱体の抵抗値の検出が効果的に行われる。

【００２１】請求項６の装置によると、上記のような発
熱体の抵抗値の検出に基づき、発熱体作動時の制御状態
が調整されることにより、固体差等によって発熱体の抵
抗値が変っても、発熱体に対する通電制御が適正に行わ
れる。この装置において、発熱体作動時のオルタネータ
出力電圧を上記抵抗値に応じて調整すると（請求項
７）、発熱体に供給する電力が適正に調整され、それに
よって電力量も適正に調整される。また、発熱体に対す
る通電時間を上記抵抗値に応じて調整すると（請求項
８）、通電時間中に発電体に与えられる電力量が適正に
調整される。

【００２２】請求項９の装置によると、発熱体の抵抗値
に応じ、発熱体作動時のオルタネータ出力電圧または発
熱体に対する通電時間が制御されることにより、通電時
間中に発電体に与えられる電力量が適正に調整される。

【００２３】請求項１０の装置によると、発熱体の抵抗
値が経時的に変化したときにも、発熱体に対する通電制
御が適正に行われる。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による通電装置の回路を示し、
図２はこの通電装置の適用例として排気系に発熱体とし
てのヒーター一体型触媒（以下、ＥＨＣと呼ぶ）を備え
たエンジンを示している。これらの図において１はオル
タネータ、３はバッテリである。上記オルタネータ１
は、ロータに設けられたフィールドコイル２と、図外の
ステータコイルおよびダイオード等を備え、エンジン出
力軸により一定増速比でロータが回転駆動されるととも
に、フィールドコイル２に電流が流されて励磁されるこ
とにより、発電が行われるようになっている。このよう
なオルタネータ１の基本構成は一般に知られているた
め、詳細の図示は省略する。

【００２５】上記バッテリ３は、上記オルタネータ１に
後記リレーを介して接続されており、このバッテリ３側
の回路にはバッテリ電圧（１４Ｖ程度）で作動される各
種電気負荷４が接続されている。

【００２６】また、オルタネータ１から通電回路を介し
て供給される発電出力により作動される発熱体として、
当実施例では、ＥＨＣ５がエンジンの排気系に設けられ
ている。すなわち、図２に示すように、エンジン本体８
に接続された排気通路９には、ＥＨＣ５と触媒６ａとを
組み付けてなるＥＨＣ付触媒装置６が設けられ、さらに
その下流に主触媒装置７が設けられている。上記ＥＨＣ
５は、３０〜４０Ｖ程度の電圧が印加されて２〜３ｋＷ
の電力が与えられることで１０００°Ｃ程度に加熱され
る。そして、エンジン始動直後における冷間時に、上記
ＥＨＣ５に通電されて触媒が加熱されることによりその
活性化が早められ、これによりエンジン始動直後の排気
浄化性能が高められるようになっている。

【００２７】上記オルタネータ１とバッテリ２側の回路
およびＥＨＣ５側の回路との間には、リレー１１が組み
込まれている。このリレー１１は、通常時にはバッテリ
３側の回路をオルタネータ１に接続し、リレーコイル１
２に通電されたときはＥＨＣ５をオルタネータ１に接続
する状態にリレー接点１３が切替わるようになってい
る。なお、このように当実施例の回路構成によると、Ｅ
ＨＣ５の作動時にはオルタネータ１とバッテリ２との接
続が遮断されるので、この状態でもオルタネータ１の発
電を可能にすべく、オルタネータ１はその発電出力によ
って自ら励磁する自励式オルタネータで構成されてい
る。

【００２８】上記オルタネータ１のフィールドコイル２
にはコントローラ（ＥＣＵ）１５が接続され、オルタネ
ータ１の出力側からコントローラ１５を介してフィール
ドコイル２にフィールド電流が供給されるとともに、コ
ントローラ１５においてオルタネータレギュレータ１６
のトランジスタ１７がデューティ制御されることによ
り、フィールド電流が制御されるようになっている。ま
た、上記リレーコイル１２もコントローラ１５に接続さ
れ、コントローラ１５においてリレー駆動用トランジス
タ１８がオンされたとき、リレーコイル１２に通電され
るようになっている。

【００２９】上記コントローラ１５には、オルタネータ
１の出力側からオルタネータ電圧（オルタネータの出力
電圧）Ｖalt が入力されるとともに、バッテリ３側の回
路からバッテリ電圧が入力され、さらに、エンジン回転
数を検出する回転数センサ１９からの信号、吸気温を検
出する吸気温センサ２０からの信号、上記ＥＨＣ６の触
媒温度の過度上昇を調べるためにこの触媒温度が所定値
以上になったとき作動する温度スイッチ２１からの信号
等も入力されている。

【００３０】上記コントローラ１５は、図３に示すよう
に、制御手段２５と、オルタネータ１の回転数を検出す
るオルタネータ回転数検出手段２６と、抵抗値検出用デ
ータを記憶する記憶手段２７と、上記ＥＨＣ５の抵抗値
を求める抵抗検出手段２８と、上記制御状態を調整する
調整手段２９とを有している。

【００３１】上記制御手段２５は、エンジン始動直後の
暖機運転中等に上記ＥＨＣ５に通電してこれを作動させ
るべくリレー１１の作動を制御するとともに、フィール
ド電流をデューティ制御することによってオルタネータ
１の出力を制御するようになっている。上記オルタネー
タ回転数検出手段２６は、回転数センサ１９により検出
されるエンジン回転数とオルタネータ１の増速比とに応
じてオルタネータ回転数を演算するようになっている。
上記記憶手段２７は、後記抵抗値検出用データ等を記憶
している。

【００３２】また、上記抵抗検出手段２８は、上記ＥＨ
Ｃ５への通電が行われるとともにオルタネータ出力が一
定値に制御されているときのデューティ制御量（オルタ
ネータ出力制御量）およびオルタネータ回転数（オルタ
ネータ作動状態）に応じ、上記記憶手段２７から読出さ
れる抵抗値検出用データからＥＨＣ５の抵抗値を検出す
るようになっている。上記調整手段２９は、抵抗検出手
段２８により検出されたＥＨＣ５の抵抗値に応じて発熱
体作動時の上記制御手段２５の制御状態を調整し、例え
ばオルタネータ出力あるいはＥＨＣ制御時間を制御する
ようになっている。なお、上記記憶手段２７には、上記
抵抗検出手段２８により検出される抵抗値やオルタネー
タ出力等の制御データも記憶される。

【００３３】次に、上記コントローラ１５によって行わ
れるＥＨＣ６の抵抗値の検出の方法を、図４〜図６によ
って説明する。

【００３４】図４は、オルタネータ１の外部負荷特性を
示している。この外部負荷特性は、オルタネータに対す
る外部負荷およびオルタネータ作動状態に応じたオルタ
ネータの出力変化の特性を示すものである。具体的に
は、横軸にオルタネータの端子電圧（出力電圧）、縦軸
に電力をとり、フィールド電流の制御デューティを１０
０％とした場合であってオルタネータ回転数が１５００
ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、４０００ｒ
ｐｍ、５０００ｒｐｍの各場合につき、外部負荷の変化
に応じた端子電圧および電力の変化を曲線Ａ１，Ａ２，
Ａ３，Ａ４，Ａ５で示している。このような外部負荷特
性のデータは、実験等によって調べておくことができ
る。なお、オルタネータ１はエンジン回転数の２．５倍
の増速比で回転するようになっており、従って、例えば
エンジン回転数が１２００ｒｐｍであればオルタネータ
回転数は３０００ｒｐｍとなり、エンジン始動直後の暖
機運転中はこの程度かこれより多少高い回転数となる。

【００３５】また、同図において、曲線Ｂ１，Ｂ２は、
オルタネータ１の外部負荷となるＥＨＣ抵抗値をパラメ
ータとして電圧と電力との関係を示している。つまり、
電圧Ｖおよび抵抗値Ｒと電力Ｗとの間には、Ｗ＝Ｖ²／
Ｒという関係があるため、例えばＥＨＣ抵抗値が３５０
ｍΩのときの電圧と電力との関係は曲線Ｂ１、ＥＨＣ抵
抗値が４５０ｍΩのときの電圧と電力との関係は曲線Ｂ
２というようになる。

【００３６】そして、例えばＥＨＣ抵抗値が３５０ｍΩ
であって、オルタネータ回転数が３０００ｒｐｍ、上記
制御デューティが１００％となっているときのオルタネ
ータ１の端子電圧、電力は、同図中の点ａ（曲線Ａ３と
曲線Ｂ１との交点）のところとなる。また、ＥＨＣ抵抗
値が４５０ｍΩに変わった場合、オルタネータの端子電
圧、電力は、オルタネータ回転数が３０００ｒｐｍ、制
御デューティが１００％であれば点ｂ（曲線Ａ３と曲線
Ｂ２との交点）のところに変化するが、抵抗値が３５０
ｍΩのときと端子電圧が同じになるように制御される
と、点ｃ（上記点ａの下方の曲線Ｂ２上の点）のところ
となり、このときの制御デューティは抵抗値が３５０ｍ
Ωのときより小さくなる。つまり、オルタネータ１の出
力電圧が一定になるように制御しつつＥＨＣ５への通電
を行うようにすると、ＥＨＣ抵抗値が大きくなるほど制
御デューティが小さくなり、またオルタネータ回転数が
高くなるほど制御デューティが小さくなる。

【００３７】このように、一定出力電圧下におけるオル
タネータ回転数、制御デューティおよびＥＨＣ抵抗値の
間には特定の関係があり、オルタネータ回転数および制
御デューティからＥＨＣ抵抗値を求めることが可能であ
る。そこで、上記外部負荷特性等のデータに基づき、オ
ルタネータ回転数および制御デューティ値とＥＨＣ抵抗
値との関係を示す抵抗値検出用データを求め、例えば図
５（ａ）（ｂ）に示すような抵抗値検出用データのマッ
プを作成し、これを上記記憶手段２７に記憶させてお
く。なお、図５（ａ）（ｂ）は、出力電圧を１３．０Ｖ
とする場合と１４．０Ｖとする場合とにおける上記マッ
プを示し、それぞれ、横軸をオルタネータ回転数、縦軸
を制御デューティとして、抵抗値Ｒ１，Ｒ２，……，Ｒ
ｎについての等抵抗値ラインを示しており、Ｒ１＞Ｒ２
＞，……，＞Ｒｎである。

【００３８】この抵抗値検出用データに基づき、図６の
フローチャートに示すような方法でＥＨＣ抵抗値の検出
を行う。

【００３９】このフローチャートに示す検出処理は、本
来のＥＨＣの作動に先だって行うものであり、先ず、ス
テップＳ１でレギュレート電圧Ｖreg を設定する。この
場合、当実施例では本来のＥＨＣ作動時のレギュレート
電圧よりも低い電圧、例えば１３〜１５Ｖ程度の電圧を
抵抗検出時のレギュレート電圧Ｖreg とする。次いで、
オルタネータ１からオルタネータ電圧Ｖalt を読込み
（ステップＳ２）、このオルタネータ電圧Ｖalt とレギ
ュレート電圧Ｖreg との偏差に応じてフィールド電流の
制御デューティＤｕを演算することにより、オルタネー
タ電圧Ｖalt がレギュレート電圧Ｖreg となるようにフ
ィードバック制御する（ステップＳ３）。

【００４０】そして、上記ステップＳ３で演算された制
御デューティＤｕとそのときのオルタネータ回転数と
を、図５に示す抵抗値検出用マップと照合することによ
り、このマップからＥＨＣ抵抗値Ｒを求める（ステップ
Ｓ４）。つまり、制御デューティＤｕおよびオルタネー
タ回転数が例えば図５中に示すＤu1，Ｎ1 であったとす
ると、これらの値Ｄu1，Ｎ1 からマップ上の点が特定さ
れ、この点と等抵抗値ラインとの関係から、補間演算等
によりＥＨＣ抵抗値Ｒが求められる。

【００４１】なお、このような抵抗値Ｒの検出は、ある
特定のレギュレート電圧Ｖalt とした状態で１回だけ行
ってもよいが、レギュレート電圧Ｖreg を１３Ｖとした
状態で図５（ａ）のマップから抵抗値Ｒを求め、さらに
レギュレート電圧Ｖreg を１４Ｖに変更して図５（ｂ）
のマップから抵抗値Ｒを求めるというように、レギュレ
ート電圧Ｖreg を変えて抵抗値の検出を複数回行い、そ
の平均値を求めるようにしてもよい。

【００４２】また、抵抗値Ｒの検出に続き、上記抵抗値
Ｒが所定範囲内にあるか否かを調べ(ステップＳ５)、そ
の判定がＮＯの場合は故障と判断して、故障表示を行う
（ステップＳ６）。つまり、ＥＨＣ５の回路に故障があ
った場合、例えば断線があった場合は、ＥＨＣ抵抗値が
無限大であるのと同等であるため、ステップＳ４で求め
られた値が閾値（所定範囲）を越えることとなり、それ
によって故障が判別される。

【００４３】以上のような抵抗検出方法によると、図４
に示すようなオルタネータの外部負荷特性等から、図５
に示すような抵抗値演算用のデータが求められてそのマ
ップが記憶され、図６に示すようにＥＨＣ５の通電制御
を行ったときの制御デューティＤｕおよびオルタネータ
回転数に応じて上記マップより抵抗値Ｒが求められる。
従って、前述のような低抵抗検出用のテスターや高温検
出用センサ等を必要とせずに、ＥＨＣ抵抗値Ｒの検出を
精度良く行うことができる。

【００４４】また、上記のようなＥＨＣ抵抗値Ｒの検出
に基づき、本来のＥＨＣ作動時の通電制御状態が調整さ
れる。この調整は、ＥＨＣ５に供給される発電出力の電
力量（電力×制御時間）が一定となるようにするもので
ある。

【００４５】図７はＥＨＣ作動時の通電制御状態の調整
の一例をフローチャートで示し、この例では、ＥＨＣ作
動時のオルタネータ出力電圧をＥＨＣ抵抗値に応じて調
整するようにしている。

【００４６】具体的に説明すると、先ずステップＳ１１
でＥＨＣ抵抗値Ｒを読出し、ステップＳ１２で、ＥＨＣ
作動時のレギュレート電力Ｗ_EHC を読出す。このレギュ
レート電力Ｗ_EHC は２〜３ｋＷ程度であって、予め設定
された値である。

【００４７】続いてステップＳ１３で、上記レギュレー
ト電力Ｗ_EHC および抵抗値Ｒから、レギュレート電圧Ｖ
_EHC をＶ_EHC＝√（Ｗ_EHC ×Ｒ）と演算する。そして、
オルタネータ電圧Ｖalt とレギュレート電圧Ｖ_EHC との
偏差に応じてフィールド電流の制御デューティＤｕを演
算することにより、オルタネータ電圧Ｖalt がレギュレ
ート電圧Ｖ_EHC となるようにフィードバック制御する
（ステップＳ１４）。この制御を、予め設定された制御
時間が経過するまで行う（ステップＳ１５）。なお、Ｅ
ＨＣ５の通電制御中は上記リレー１１がオルタネータ１
にＥＨＣ５側の回路を接続する状態に保たれ、制御時間
が経過するとオルタネータ１に対してＥＨＣ５側の回路
を遮断する状態にリレー１１が切替えられる。

【００４８】このような制御によると、各車両毎のＥＨ
Ｃ５の固体差や経時変化等によってＥＨＣ抵抗値Ｒが変
っても、ＥＨＣ５の昇温状態を適正に保つことができ
る。

【００４９】すなわち、上記のような通電制御の調整を
行わない場合にはＥＨＣ抵抗値Ｒが変ると図９のように
ＥＨＣ５の昇温特性が変化する。具体的には、ＥＨＣ抵
抗値が規定通りであるとき（線Ｃ１）と比べ、ＥＨＣ抵
抗値が大きいときは昇温が緩慢になり（線Ｃ２）、所定
の制御時間中の発熱量が不足する。一方、ＥＨＣ抵抗値
が小さいときは昇温が急激になり（線Ｃ３）、所定の制
御時間中の発熱量が過剰となる。

【００５０】これに対し、上記のようにＥＨＣ抵抗値Ｒ
に応じ、ＥＨＣ５に与える電力量が一定となるように通
電制御状態を調整すると、発熱量に過不足を生じること
がなく、ＥＨＣ５による触媒活性化が適正に行われる。
とくに、当実施例のようにＥＨＣ抵抗値に応じて上記レ
ギュレート電圧Ｖ_EHC を調整すると、レギュレート電力
Ｗ_EHC が適正に保たれ、ＥＨＣ５の昇温速度等も適正な
状態（線Ｃ１）に保たれるため、急激な温度上昇による
ＥＨＣ５の劣化や緩慢な温度上昇による制御時間の増大
等を招くことがない。

【００５１】図８はＥＨＣ作動時の通電制御状態の調整
の別の例をフローチャートで示し、この例では、ＥＨＣ
制御時間（ＥＨＣへの通電時間）をＥＨＣ抵抗値に応じ
て調整するようにしている。

【００５２】具体的に説明すると、先ずステップＳ２１
で抵抗値Ｒを読出し、ステップＳ２２で、予め設定され
たＥＨＣ作動時のレギュレート電圧Ｖ_EHC 、基本レギュ
レート電力Ｗｏおよび基本制御時間Ｔｏを読出す。さら
にステップＳ２３で、上記レギュレート電圧Ｖ_EHC と抵
抗値Ｒとに応じた実際のレギュレート電力Ｗ_EHC を、Ｗ
_EHC ＝（Ｖ_EHC）²／Ｒと演算する。

【００５３】次にステップＳ２４で、ＥＨＣ制御時間Ｔ
を、Ｔ＝Ｗｏ×Ｔｏ／Ｗ_EHC と演算する。そして、オル
タネータ電圧Ｖalt とレギュレート電圧Ｖ_EHC との偏差
に応じてフィールド電流の制御デューティＤｕを演算す
ることによりオルタネータ電圧Ｖalt がレギュレート電
圧Ｖ_EHC となるようにフィードバック制御し（ステップ
Ｓ２４）、この制御を上記制御時間Ｔが経過するまで行
い（ステップＳ２６）、上記制御時間Ｔが経過するとＥ
ＨＣ制御を終了する。

【００５４】このような制御によると、ＥＨＣ抵抗値が
変っても、それに応じて制御時間が調整されることで電
力量が一定に保たれる。つまり、この実施例ではＥＨＣ
作動時のレギュレート電圧Ｖ_EHC は一定であるのでＥＨ
Ｃ抵抗値が変ると電力Ｗ_EHCが変化するが、それに応じ
て制御時間Ｔが上記のように調整される（ステップＳ２
４）ので、制御時間中にＥＨＣ５に与えられる電力量
（Ｔ×Ｗ_EHC ）が一定に保たれる。従って、ＥＨＣ５の
発熱量に過不足が生じることが防止される。

【００５５】なお、ＥＨＣ抵抗値の検出の処理とそれに
応じたＥＨＣ作動時の通電制御調整の処理との関係とし
て、上記実施例では、先ずＥＨＣ抵抗値検出の処理を比
較的低いレギュレート電圧Ｖreg で行い（図６の処
理）、次に本来のＥＨＣ作動のための通電制御（図７の
処理または図８の処理）を行うようにしているが、ＥＨ
Ｃ抵抗値検出の処理を本来のＥＨＣ作動時と同程度に高
いレギュレート電圧Ｖregで行い、引き続き本来のＥＨ
Ｃ作動のための通電制御を行うようにしてもよい。この
ようにすれば、ＥＨＣの温度上昇を早める上では有利で
ある。ただし、ＥＨＣ抵抗値が低いときに急激な温度上
昇を未然に防止する等により信頼性を確保するために
は、上記実施例のようにする方が有利である。

【００５６】また、ＥＨＣ５の固体差による抵抗値のば
らつきだけを問題とするならば、図６に示すＥＨＣ抵抗
値検出の処理を車両毎に使用当初においてのみ行い、そ
の後においてＥＨＣ５の作動を行うときは上記の使用当
初に検出した抵抗値に応じて調整した制御状態で通電制
御を行うようにすればよい。一方、固体差に加えてＥＨ
Ｃ抵抗値の経時的変化にも対処しようとするならば、Ｅ
ＨＣ抵抗値検出の処理をＥＨＣ５の作動に際してその都
度、あるいは所定期間をおいて（例えばＥＨＣの作動の
数回おきに）、抵抗値検出の処理を行うようにすればよ
い。このようにする場合にはさらに、検出された抵抗値
に基づいて調整されたレギュレート電圧Ｖ_EHC もしくは
制御時間Ｔｏ等を記憶させるとともに、これらの値を抵
抗値検出の処理に応じて更新する学習処理を行うことが
望ましい。

【００５７】また、本発明の通電装置は、上記実施例に
示すＥＨＣ５のほかに、熱線デフォッガ等にも適用する
ことができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の抵抗検出方法は、オルタネータ
の外部負荷特性に基づいて求めた抵抗値検出用データか
ら、発熱体への通電時のオルタネータ作動状態およびオ
ルタネータ出力制御量に応じて抵抗値を求め、例えば、
オルタネータ回転数および制御デューティ値と発熱体抵
抗値との関係を示す抵抗値検出用データから、発熱体へ
の通電時のオルタネータ電圧および制御デューティ値に
応じて発熱体の抵抗値を求めるようにしているため、低
抵抗検出用もしくは高温度検出用等の特殊な検出手段を
用いる必要なく、効果的に発熱体の抵抗値を検出するこ
とができる。

【００５９】また、上記のように検出された抵抗値が所
定範囲外となったときに故障であると判定するようにし
ておくと、上記の抵抗検出に基づいて発熱体の故障の判
別も容易に可能となる。

【００６０】また、本発明の抵抗検出装置によると、オ
ルタネータ作動状態およびオルタネータ出力制御量と発
熱体の抵抗値との関係を示す抵抗値検出用データを記憶
する記憶手段と、発熱体への通電の制御を行う制御手段
と、発熱体への通電時のオルタネータ作動状態およびオ
ルタネータ出力制御量に応じて上記抵抗値検出用データ
から発熱体の抵抗値を求める抵抗検出手段とを備えてい
るため、上記のような方法による発熱体の抵抗値の検出
を効果的に行うことができる。

【００６１】また、本発明の発熱体の通電装置による
と、抵抗検出手段により検出された発熱体の抵抗値に応
じて調整手段により発熱体作動時の制御状態を調整し、
例えばオルタネータの出力電圧あるいは発熱体に対する
通電時間を調整するようにしているため、固体差等によ
って発熱体の抵抗値が変っても、発熱体に与える電力量
等を適正に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】本発明の適用の一例としてＥＨＣとこれに対す
る通電装置を備えたエンジンを示す概略図である。

【図３】コントローラの構成を示す機能ブロック図であ
る。

【図４】オルタネータの外部負荷特性を示す図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は抵抗値検出用データのマップを
示す図である。

【図６】発熱体の抵抗値検出のための処理を示すフロー
チャートである。

【図７】発熱体作動時の制御の一例を示すフローチャー
トである。

【図８】発熱体作動時の制御の別の例を示すフローチャ
ートである。

【図９】発熱体作動時の温度上昇特性を示す図である。

【符号の説明】

１オルタネータ２フィールドコイル５ＥＨＣ（発熱体）１５コントローラ（制御手段）２５制御手段２６オルタネータ回転数検出手段２７記憶手段２８抵抗検出手段２９調整手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オルタネータから通電回路を介して供給
される発電出力により作動される発熱体の抵抗値を検出
する方法であって、オルタネータに対する外部負荷およ
びオルタネータ作動状態に応じたオルタネータ出力の特
性であるオルタネータの外部負荷特性に基づき、オルタ
ネータ作動状態およびオルタネータ出力制御量と上記発
熱体の抵抗値との関係を示す抵抗値検出用データを求
め、上記オルタネータから上記発熱体への通電時に、そ
のときのオルタネータ作動状態およびオルタネータ出力
制御量に応じ、上記抵抗値検出用データから発熱体の抵
抗値を求めることを特徴とする発熱体の抵抗検出方法。
【請求項２】上記抵抗値検出用データは、オルタネー
タ作動状態としてのオルタネータ回転数およびオルタネ
ータ出力制御量として制御デューティ値と上記発熱体の
抵抗値との関係を示すものであり、この抵抗値検出用デ
ータから、上記オルタネータの出力電圧を特定値に保つ
ように制御しつつ上記発電体への通電を行ったときの上
記オルタネータ回転数および上記制御デューティ値に応
じ、発熱体の抵抗値を求めることを特徴とする請求項１
記載の発熱体の抵抗検出方法。
【請求項３】発熱体の抵抗値の検出時に、上記オルタ
ネータの出力電圧を、通常の発熱体作動時の出力電圧よ
りも低い電圧に制御することを特徴とする請求項１また
は２記載の発熱体の抵抗検出方法。
【請求項４】オルタネータ出力制御量が所定範囲外と
なったときに故障であると判定することを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の発熱体の抵抗検出方
法。
【請求項５】オルタネータから通電回路を介して供給
される発電出力により作動される発熱体の抵抗値を検出
する装置であって、オルタネータ作動状態およびオルタ
ネータ出力制御量と上記発熱体の抵抗値との関係を示す
抵抗値検出用データを記憶する記憶手段と、上記オルタ
ネータから上記発熱体への通電を行うとともにその通電
時のオルタネータの出力を制御する制御手段と、上記発
熱体への通電を行ったときのオルタネータ作動状態およ
びオルタネータ出力制御量に応じ、上記記憶手段より読
み出した抵抗値検出用データから、上記発熱体の抵抗値
を求める抵抗検出手段とを備えたことを特徴とする発熱
体の抵抗検出装置。
【請求項６】オルタネータと、このオルタネータから
通電回路を介して供給される発電出力により作動される
発熱体とを備えた通電装置において、オルタネータ作動
状態およびオルタネータ出力制御量と上記発熱体の抵抗
値との関係を示す抵抗値検出用データを記憶する記憶手
段と、上記オルタネータから上記発熱体への通電を行う
とともにその通電時のオルタネータの出力を制御する制
御手段と、上記発熱体への通電を行ったときのオルタネ
ータ作動状態およびオルタネータ出力制御量に応じ、上
記記憶手段より読み出した抵抗値検出用データから抵抗
値を求める抵抗検出手段と、この抵抗検出手段により検
出された発熱体の抵抗値に応じて発熱体作動時の上記制
御手段の制御状態を調整する調整手段とを備えたことを
特徴とする発熱体の通電装置。
【請求項７】上記調整手段が、発熱体作動時のオルタ
ネータの出力電圧を発熱体の抵抗値に応じて調整するも
のであることを特徴とする請求項６記載の発熱体の通電
装置。
【請求項８】上記調整手段が、発熱体に対する通電時
間を発熱体の抵抗値に応じて調整するものであることを
特徴とする請求項６記載の発熱体の通電装置。
【請求項９】オルタネータと、このオルタネータから
通電回路を介して供給される発電出力により作動される
発熱体とを備えた通電装置において、上記オルタネータ
から上記発熱体への通電を行うとともにその通電時のオ
ルタネータの出力を制御する制御手段と、上記発熱体の
抵抗値を検出する抵抗検出手段と、この抵抗検出手段に
より検出された発熱体の抵抗値に応じて発熱体作動時の
オルタネータの出力電圧または発熱体に対する通電時間
を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする発熱体
の通電装置。
【請求項１０】発熱体の作動が行われる際にその都
度、もしくは所定期間をおいて発熱体の抵抗値を検出
し、その抵抗値の変化に応じて発熱体作動時の上記制御
手段の制御状態を修正するように上記抵抗検出手段およ
び上記調整手段を構成したことを特徴とする請求項６乃
至９のいずれかに記載の発熱体の通電装置。