JPH09261887A - 車両用電源分配装置における発電制御装置 - Google Patents

車両用電源分配装置における発電制御装置

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JPH09261887A
JPH09261887A JP8088872A JP8887296A JPH09261887A JP H09261887 A JPH09261887 A JP H09261887A JP 8088872 A JP8088872 A JP 8088872A JP 8887296 A JP8887296 A JP 8887296A JP H09261887 A JPH09261887 A JP H09261887A
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current
power supply
load
alternator
battery
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Nozomi Kawasaki
望美 川崎
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリに過大な充電電流が流れることをな
くしてバッテリ劣化を防止でき、電源電圧変動をできる
だけ低く抑え、電圧変動による負荷の誤動作を防止でき
るようにした車両用電源分配装置における発電制御装置
を提供する。 【解決手段】 整流器１２により全波整流され直流に変
換される交流を発生するオルタネータ１をバッテリ２の
供給電源を分岐する直前の電源路にオルタネータ電源線
Ｌ２を介して接続し、発電電流によりバッテリを充電
し、負荷４０に電力を供給する。電源制御手段１０３
が、負荷電流検知センサ１０４により検知した負荷電流
と発電電流検知センサ１０５により検知した発電電流と
を比較し、その結果によりオルタネータ発電量を制御
し、オルタネータの発電能力を負荷電流に合わせて調整
しバッテリ充電制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用発電制御装置
に係り、特に、バッテリを充電したり電装品の電力を供
給するオルタネータと称される発電機の発電量を制御す
る車両用発電制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の装置として、図７に示す
ような構成のものが一般に使用されている。同図におい
て、１はオルタネータであり、ＡＣジェネレータ１１と
このＡＣジェネレータ１１とともにオルタネータ１のケ
ースに内蔵された６つの整流器（ダイオード）１２及び
ＩＣレギュレータ１３とからなっている。
【０００３】ＡＣジェネレータ１１は、スター結線した
３相巻線からなステータ・コイル１１ａ及びフィールド
・コイル（ロータ・コイル）１１ｂを有し、フィールド
・コイル１１ｂを巻いている電磁石を回転させると、固
定されたステータ・コイル１１ａからは、各コイルに発
生される１２０°づつ違った三相の交流電圧に基づく発
電電流を取り出すことができるものである。ステータ・
コイル１１ａに発生する交流は、６つのダイオードから
なる全波整流器１２を用いて全波清流することにより直
流に変換され、バッテリ保護用フュージブリンク（Ｆ
Ｌ）３を介してバッテリ２を充電したり、図示しない電
装品負荷に電力を供給する。ロータを電磁石にかえる電
流は、ＩＣレギュレータ１３の制御のもとで図示しない
ブラシ、スプリングリングを通じて励磁電流としてフィ
ールド・コイル１１ｂに流される。
【０００４】フィールド・コイル１１ｂに流れる励磁電
流が一定である場合には、ＡＣジェネレータ１１の起電
力は回転数に比例するので、電圧調整することが必要で
ある。そのために、ＩＣレギュレータ１３がフィールド
・コイル１１ｂに流れる励磁電流を調整して発電電圧を
一定に保つ。
【０００５】一方、バッテリ２はバッテリ保護用ＦＬ３
を介してオルタネータ１に接続され、またＦＬ３から電
源線Ｌ１及び負荷用ＦＬ４１…を介して図示しない車内
の各電装品負荷に電源供給を行う。
【０００６】同図において、ＩＣレギュレータ１３は、
ＡＣジェネレータ１１の出力電圧を制御するボルテージ
レギュレータをリレーに代わりＩＣを用いて構成するこ
とでＡＣジェネレータ１１とともにオルタネータ１のケ
ースに内蔵可能になっており、また最終段のパワートラ
ンジスタ化により、フィールド・コイル１１ｂに流す電
流を増加して性能を向上させたり、調整電圧の精度向上
を実現している。
【０００７】いま、図示しないイグニッションスイッチ
をオンすると、ＩＣレギュレータ１３がバッテリ１から
図示しないブラシ、スリップリングを経てフィールド・
コイル１１ｂに励磁電流を流れるように制御し、この状
態でＡＣジェネレータ１１が回転すると、ステータ・コ
イル１１ａに誘導起電力が発生して、それが整流器１２
で整流されてバッテリ保護用ＦＬ３を介してバッテリ１
に充電される。ＡＣジェネレータ１１の発生電圧が上昇
すると、負荷用ＦＬ４１…の負荷側端に接続されたＩＣ
レギュレータ１３の電圧検知入力の電圧が大きくなり、
これに応じてＩＣレギュレータ１３がフィールド・コイ
ル１１ｂに流れる励磁電流を減少させるので、ＡＣジェ
ネレータ１１の発生電圧は所定値に規制される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
装置では、各電装品負荷が単独にオンオフされるので、
電圧検知入力により負荷へ供給している電圧を監視して
発電量を制御しているが、供給電圧を一定にしようとす
る制御であるに過ぎない。
【０００９】このため、バッテリ１の残存容量が少なく
バッテリ電圧が低い場合には、バッテリ１を充電する電
流が過大にバッテリ１に流れ込み、バッテリ１の異常発
熱などにより劣化やバッテリ保護用ＦＬ３の溶損などの
不具合が生じる。
【００１０】また、電装品負荷側への電源供給において
も、電装品負荷への通電をはじめたことによる電圧低下
を検知して発電量を変化させているので、制御のタイム
ラグが生じ、その結果、負荷駆動により電源電圧変動が
大きくなり、ときには負荷の誤動作を引き起こすことも
あった。
【００１１】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、バッテリに過大な充電電流が流れることをなくし
てバッテリ劣化を防止できるようにした車両用電源分配
装置における発電制御装置を提供することを主たる課題
としている。
【００１２】本発明はまた、上述した従来の問題点に鑑
み、電源電圧変動をできるだけ低く抑え、電圧変動によ
る負荷の誤動作を防止できるようにした車両用電源分配
装置における発電制御装置を提供することを他の課題と
している。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記主たる課題を達成す
るため本発明により成された請求項１に記載の発電制御
装置は、図１の基本構成図に示すように、整流器１２に
より全波整流され直流に変換される交流を発生するオル
タネータ１を備え、該オルタネータをバッテリ２から供
給を受けた電源を分岐する直前の電源路にオルタネータ
電源線Ｌ２を介して接続し、前記オルタネータの発電電
流により前記バッテリを充電したり、前記分岐された電
源が供給される負荷４０に電力を供給するようにした車
両用電源分配装置において、前記分岐される直前の電源
路に流れる電流値を検出する負荷電流検知センサ１０４
と、前記オルタネータ電源線に流れる電流値を検出する
発電電流検知センサ１０５と、前記負荷電流検知センサ
及び前記発電電流検知センサによりそれぞれ検出した電
流値を比較して両電流値の関係を検出し、該検出結果に
より前記オルタネータの発電量を制御する電源制御手段
１０３とを備えることを特徴としている。
【００１４】上記構成において、電源が分岐される直前
の電源路に流れる電流値を負荷電流検知センサ１０４が
検出することで全ての負荷に流れる負荷電流の総和を検
出することができる。発電電流検知センサ１０５がオル
タネータ電源線Ｌ２に流れる電流値を検出してオルタネ
ータ１の現在の発電能力を検出することができる。電源
制御手段１０３が負荷電流検知センサ及び発電電流検知
センサによりそれぞれ検出した電流値を比較して両電流
値の関係を検出し、該検出結果によりオルタネータの発
電量を制御するので、オルタネータ２の現在の発電能力
を負荷電流に合わせて調整し、バッテリ充電制御を適切
に行うことができる。
【００１５】本発明により成された請求項２に記載の発
電制御装置は、図１の基本構成図に示すように、請求項
１に記載の発電制御装置において、前記電源制御手段
は、前記発電電流検知センサにより検出した電流値が前
記負荷電流検知センサにより検出した電流値より小さい
とき、前記オルタネータの発電量を増加させることを特
徴としている。
【００１６】上記構成において、発電電流検知センサに
より検出した発電電流が負荷電流検知センサにより検出
した負荷電流より小さいとき、オルタネータの発電量を
増加させ、発電量が負荷電流に応じた大きさになるよう
にしているので、バッテリの充電電流が不足しないよう
にする。
【００１７】本発明により成された請求項３に記載の発
電制御装置は、図１の基本構成図に示すように、請求項
１又は２に記載の発電制御装置において、前記バッテリ
の液温を検出して温度信号を出力する液温検知センサ３
０を更に備え、前記電源制御手段は、前記発電電流検知
センサにより検出した電流値が前記負荷電流検知センサ
により検出した電流値より大きいとき、前記液温検知セ
ンサからの温度信号により前記バッテリの充電状態を監
視し、バッテリ液温の上昇に応じてオルタネータの発電
量を減少させることを特徴としている。
【００１８】上記構成において、発電電流検知センサに
より検出した電流値が負荷電流検知センサにより検出し
た電流値より大きいとき、液温検知センサからの温度信
号によりバッテリの充電状態を監視し、バッテリ液温の
上昇に応じてオルタネータの発電量を減少させるので、
バッテリが過充電とならないようにする。
【００１９】本発明により成された請求項４に記載の発
電制御装置は、図１の基本構成図に示すように、請求項
１〜３のいずれかに記載の発電制御装置において、前記
オルタネータがオルタネータ電源線を介して接続される
箇所よりもバッテリ側の電源路に設けられたスイッチン
グ手段１０１を更に備え、前記電源制御手段は、前記発
電電流検知センサにより検出した電流値が前記負荷電流
検知センサにより検出した電流値に較べて過大であると
き、前記スイッチング手段をオフ制御して前記バッテリ
を電源路から切り離すことを特徴としている。
【００２０】上記構成において、発電電流検知センサに
より検出した電流値が負荷電流検知センサにより検出し
た電流値に較べて過大であるとき、スイッチング手段を
オフ制御してバッテリを電源路から切り離すので、バッ
テリが過放電状態とならないようにする。
【００２１】上記他の課題を達成するため本発明により
成された請求項５に記載の発電制御装置は、図１の基本
構成図に示すように、請求項１〜４のいずれかに記載の
発電制御装置において、前記電源制御手段は、前記負荷
をオンオフ操作するスイッチ５０の状態を示すスイッチ
情報を入力し、該スイッチ情報により動作負荷の増加を
検出したとき、前記オルタネータの発電量を増加させる
ことを特徴としている。
【００２２】上記構成において、負荷をオンオフ操作す
るスイッチの状態を示すスイッチ情報を入力し、このス
イッチ情報により動作負荷の増加を検出したとき、オル
タネータの発電量を増加させるので、負荷の動作開始時
に電圧低下状態とならないようにする。
【００２３】上記課題を達成するため本発明により成さ
れた請求項６に記載の発電制御装置は、図１の基本構成
図に示すように、整流器１２により全波整流され直流に
変換される交流を発生するステータ・コイル１１ａを有
するＡＣジェネレータ１１のフィールド・コイル１１ｂ
に流す励磁電流をレギュレータ１３により調整して起電
力が制御されるオルタネータ１を備え、該オルタネータ
を、バッテリ電源線Ｌ１を介してバッテリ２から供給を
受けた電源を分岐する直前の電源路にオルタネータ電源
線Ｌ２を介して接続し、前記オルタネータの発電電流に
より前記バッテリを充電したり、前記分岐された電源が
供給される負荷４０に電力を供給するようにした車両用
電源分配装置において、前記分岐される直前の電源路に
流れる電流値を検出する負荷電流検知センサ１０４と、
前記オルタネータ電源線に流れる電流値を検出する発電
電流検知センサ１０５と、前記負荷電流検知センサ及び
前記発電電流検知センサによりそれぞれ検出した電流値
を比較して両電流値の関係を検出し、該検出結果により
前記レギュレータを制御して前記フィールド・コイルに
流す励磁電流の大きさを調整させる電源制御手段１０３
とを備えることを特徴としている。
【００２４】上記構成において、電源が分岐される直前
の電源路に流れる電流値を負荷電流検知センサ１０４が
検出することで全ての負荷に流れる負荷電流の総和を検
出することができる。発電電流検知センサ１０５がオル
タネータ電源線Ｌ２に流れる電流値を検出してオルタネ
ータ１の現在の発電能力を検出することができる。電源
制御手段１０３が負荷電流検知センサ及び発電電流検知
センサによりそれぞれ検出した電流値を比較して両電流
値の関係を検出し、該検出結果によりレギュレータ１３
を制御してＡＣジェネレータ１１のフィールド・コイル
１１ｂに流す励磁電流の大きさを調整させるので、オル
タネータ２の現在の発電能力を負荷電流に合わせて調整
し、バッテリ充電制御を適切に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は車両用電源分配装置に組み
込んだ本発明による車両用発電制御装置の一実施の形態
を示す回路構成図であり、同図において、図７について
上述した従来のものと同等の部分には同一の符号を付し
てその詳細な説明を省略する。
【００２６】図２において、符号１０及び２０で示すブ
ロックは車両用電源分配装置における電源手段としての
電源ボックス及び負荷接続手段としての負荷接続ボック
スの一例を示す。
【００２７】電源ボックス１０は、エンジンルーム内の
バッテリ２の近傍に設けられ、該バッテリ２からバッテ
リ電源線Ｌ１を介して電源供給を受け、該バッテリ電源
線Ｌ１を介して供給された電源はバッテリカット用リレ
ー１０１を介して複数の負荷用フュージブルリンク（Ｆ
Ｌ）１０２１〜１０２ｎに供給されて分岐される。該分
岐された電源は、負荷に供給するため負荷電源線Ｌ１１
〜Ｌ１ｎを介して導出され、電源ボックス１０から負荷
電源線Ｌ１１〜Ｌ１ｎを介して下流側の負荷に分配され
る。電源ボックス１０には、同じくエンジンルーム内に
設けられたオルタネータ１がオルタネータ電源線Ｌ２を
介して接続され、オルタネータ１が発電する電力がバッ
テリカット用リレー１０１と複数の負荷用フュージブル
リンク（ＦＬ）１０２１〜１０２ｎとの接続点に供給さ
れている。
【００２８】電源ボックス１０はまた、予め定めたプロ
グラムによって動作するマイクロコンピュータ（μＣＯ
Ｍ）により構成された電源制御部１０３を有する。電源
制御部１０３は、負荷電流検知センサ１０４及び発電電
流検知センサ１０５からの検知電流の大きさを表す電流
値信号と液温センサ３０からの検知温度を表す温度信号
の他に、後述する負荷接続ボックス２０からの負荷をオ
ンオフ操作するスイッチ情報を表す信号を入力し、これ
らの入力信号を処理して発電量を制御する制御信号とバ
ッテリカット用リレー１０１へのオンオフ制御信号とを
発生する。発電量を制御する制御信号は信号線Ｌ３を介
してＩＣレギュレータ１３に印加する。バッテリカット
用リレー１０１はリレー接点Ｃとこの接点を通電の有無
によってオンオフさせるリレーコイルＬとからなり、リ
レーコイルＬの通電は電源制御部１０３が発生するオン
オフ制御信号により制御される。
【００２９】負荷電流検知センサ１０４は負荷用ＦＬ１
０２１〜１０２ｎにより分岐される前の電源路に電流が
流れることによって発生する電流値に応じた大きさの磁
束を検知することによって、その電源路に流れる電流値
を検出できるように設けられ、例えばリングコアの磁路
中にホール素子のような磁気感応素子を設けた構成のも
のが使用される。発電電流検知センサ１０５は、オルタ
ネータ１の発電電流がオルタネータ電源線Ｌ２に流れる
ことによって発生される電流に応じた大きさの磁束を検
知して、そこに流れる電流値を検出できるように設けら
れ、これには負荷電流検知センサ１０４と同様の構成の
ものが使用できる。液温センサ３０はバッテリ２の液温
を検知してバッテリ充電の状況を間接的に知ろうとする
ためのものである。負荷スイッチのオンオフ制御信号
は、負荷の動作によって消費される電流量の総和、すな
わち、負荷に供給する必要のある電流量を知るために使
用される。
【００３０】電源ボックス１０内において負荷用ＦＬ１
０２１〜１０２ｎにより分岐され電源ボックス１０の外
に導出された負荷電源線Ｌ１１〜Ｌ１ｎの１つは、負荷
接続ボックス２０に接続されている。負荷接続ボックス
２０は、電源ボックス１０から離れた場所に設けられ、
負荷電源線Ｌ１１を介して電源供給を受け、負荷電源線
Ｌ１１を介して供給された電源を複数に分岐し、該分岐
した電源を負荷フューズ２０１、負荷駆動用リレー２０
２及び負荷駆動線Ｌ４を介して負荷４０に供給する。負
荷駆動用リレー２０２はオンオフスイッチとしてのリレ
ー接点Ｃと制御入力としてのリレーコイルＬとを有し、
リレーコイルＬに負荷制御手段としての負荷制御部２０
３からオンオフ制御信号が印加されることによって、リ
レー接点Ｃがオンオフされるようになっているが、これ
は半導体スイッチング素子などの他の制御入力を有する
スイッチング手段と置き換えてもよい。負荷制御部２０
３は予め定めたプログラムによって動作するマイクロコ
ンピュータ（μＣＯＭ）により構成されている。
【００３１】負荷接続ボックス２０の負荷制御部２０３
は、負荷４０への電源供給をオンオフ操作する負荷スイ
ッチとしての操作スイッチ５０が接続されており、この
操作スイッチ５０のオンオフに応じて負荷駆動用リレー
２０２のリレーコイルＬへの通電を制御してそのリレー
接点Ｃをオンオフさせるが、リレー接点Ｃのオンオフに
よって動作又は不動作にされる負荷に関する負荷情報を
作成し、電源ボックス１０の電源制御部１０３との間に
配策した信号線Ｌ５を介して電源ボックス１０の電源制
御部１０３に対して送出する。負荷４０の作動状態を示
す情報を受け取った電源ボックス１０の電源制御部１０
３は、予めメモりに格納した負荷電流量情報に基づいて
負荷に供給しなければならない電流量の総和を知ること
ができる。なお、車両各所に分散配置した負荷接続ボッ
クスなどの間で多重通信するための多重通信ラインを配
したシステムの場合には、この多重通信ラインを信号線
Ｌ５として使用することができる。
【００３２】なお、図２は、バッテリ１、電源ボックス
１０及び負荷接続ボックス２０、負荷４０などの間の実
際の距離を反映したものとなっておらず、実際にはこれ
らは離れた場所に設置され、これらを結ぶ電源線、負荷
駆動線などは比較的に長いものとなることがある。
【００３３】電源制御部１０３は、図３に示すように、
予め定めたプログラムに従って動作する中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）１０３ａ、プログラムなどを格納した読み
出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１０３ｂ、各種のデータを
格納するエリアや処理中に使用するエリアを有する読み
出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）１０３ｃなどを内
蔵したマイクロコンピュータ（μＣＯＭ）１０３Ａや各
負荷の電流量を格納したＥ2 ＰＲＯＭのような不揮発性
メモリ１０３Ｂなど有する。μＣＯＭ１０３Ａは、負荷
制御部２０３から受信した負荷情報を入力する入力ポー
トＩ１と、負荷電流検知センサ１０４からの電流値信号
をＡ／Ｄ変換して入力する入力ポートＩ２、発電電流検
知センサ１０５からの電流値信号をＡ／Ｄ変換して入力
する入力ポートＩ３、液温センサ３０からの温度信号を
Ａ／Ｄ変換して入力する入力ポートＩ４と、バッテリカ
ット用リレー１０１に対するオンオフ制御信号を出力す
る出力ポートＯ１、ＩＣレギュレータ１３に対する制御
信号をＤ／Ａ変換して出力する出力ポートＯ２とを有す
る。
【００３４】なお、μＣＯＭ１０３Ａが出力ポートＯ２
にアナログ信号に変換した制御信号を出力してＩＣレギ
ュレータ１３に印加することによって、従来装置と同じ
ＩＣレギュレータを使用できるようにしているが、ＩＣ
レギュレータにデジタル制御信号により調整動作を行え
るものを使用すればＤ／Ａ変換することが不要となる。
【００３５】負荷制御部２０３も、図４に示すように、
予め定めたプログラムに従って動作する中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）２０３ａ、プログラムなどを格納した読み
出し専用のメモリ（ＲＯＭ）２０３ｂ、各種のデータを
格納するエリアや処理中に使用するエリアを有する読み
出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）２０３ｃなどを内
蔵したマイクロコンピュータ（μＣＯＭ）２０３Ａを有
する。μＣＯＭ２０３Ａは、操作スイッチ５０のオンオ
フ操作に応じた操作信号を入力する入力ポートＩと、負
荷駆動用リレー２０２の制御入力であるリレーコイルＬ
に対して制御信号を出力する出力ポートＯ１と、電源制
御部１０３に対して送出するスイッチ情報を信号線Ｌ５
に出力する出力ポートＯ２とを有する。
【００３６】以上の構成において、負荷制御部２０３に
おいては、μＣＯＭ２０３ＡのＣＰＵ２０３ａは操作ス
イッチ５０を監視し、そのオン操作に応じて負荷駆動用
リレー２０２のリレーコイルＬが接続されている出力ポ
ートＯ２をＨからＬレベルに切り換えるとともに、信号
線Ｌ５を介して電源制御部１０３に対して操作スイッチ
５０がオン操作ことを示すスイッチ情報を送出する。こ
のスイッチ情報の送出は、操作スイッチ５０の操作があ
った直後に直ちに行う。
【００３７】一方、電源制御部１０３においては、その
μＣＯＭ１０３ＡのＣＰＵ１０３ａは負荷電流検知セン
サ１０４が検知しＡ／Ｄ変換して入力ポートＩ２に入力
された負荷電流値と、発電電流検知センサ１０５が検知
しＡ／Ｄ変換して入力ポートＩ３に入力されたオルタネ
ータ１の発電電流値とを読み込み、両電流値を比較す
る。比較の結果、両者が等しければ正常状態と判断して
現在の状態を維持する。また、比較の結果、負荷電流値
が発電電流値よりも大きければ発電量が不足していると
判断し、出力ポートＯ２にＤ／Ａ変換して出力したその
不足分の大きさに応じた制御信号を信号線Ｌ３を介して
ＩＣレギュレータ１３に印加し、発電量を増大させるよ
うにＩＣレギュレータ１３に励磁電流を増大させる。
【００３８】更に、比較の結果、負荷電流値が発電電流
値よりも小さければ発電電流によってバッテリ２が充電
されていると判断し、その後液温センサ３０検知しＡ／
Ｄ変換して入力ポートＩ４に入力されるバッテリの充電
状態を反映した温度信号を監視し、温度上昇が続くよう
であれば充電電流が大きいか過充電のおそれがあると判
断し、出力ポートＯ２にＤ／Ａ変換して出力し信号線Ｌ
３を介してＩＣレギュレータ１３に印加している制御信
号を小さくしてＩＣレギュレータ１３に励磁電流を減少
させる。このことによって、バッテリ容量が低下してい
るときやバッテリ液温が異常に上昇しているときにはオ
ルタネータ１の発電電流を絞るか、若しくはバッテリカ
ット用リレー１０１によってバッテリ２を回路から遮断
することによりバッテリ劣化を防ぐことができる。
【００３９】更にまた、比較の結果、負荷電流値が発電
電流値よりも非常に小さければ、バッテリ電源線Ｌ１に
ショートが発生しているか、バッテリへの異常充電が行
われていると判断し、出力ポートＯ１にオンオフ制御信
号を出力してバッテリカット用リレー１０１をオフさせ
る。
【００４０】なお、負荷電流値が発電電流値よりも異常
に大きければ、発電量が不足しているかエンジンが停止
していると判断でき、この場合には、負荷電流検知セン
サ１０４が検知しＡ／Ｄ変換して入力ポートＩ２に入力
された負荷電流値の大きさと時間により負荷消費電流を
監視し、その大きさに応じて適当な時間に出力ポートＯ
１にオンオフ制御信号を出力してバッテリカット用リレ
ー１０１をオフさせて負荷作動を停止させる。
【００４１】例えば発電量がゼロのときには、大電流負
荷の中でユーザが気づきにくいもの、例えばデフロス
ト、ブロアモータ、ミラーヒータ、シートヒータなどは
デューティ制御により通電電流を８０パーセントから５
０パーセントなどに減少させる。また、通電電流を絞る
とユーザに悪い印象を与える負荷、例えばヘッドラン
プ、テールランプ、ルームランプ、ワイパなどについて
は一定の通電時間を決めておき、例えばヘッドランプ５
分、テールランプ３０分、ルームランプ１時間などのよ
うに一定時間経過したら負荷作動を停止させるようにす
る。
【００４２】上述のような制御を、電源制御部１０３か
らの制御指令によって行うためには、電源制御部１と各
負荷が接続されている全ての負荷接続ブロックの負荷制
御部とを多重伝送ラインにより結び、この伝送ラインを
通じて制御指令を送出するようにすれば実現できる。
【００４３】以上の動作を要約して表に示すと、下表の
ようになる。
【００４４】
【表１】
【００４５】μＣＯＭ１０３ＡのＣＰＵ１０３ａはま
た、負荷制御部２０３からのスイッチ情報を受信したと
き、これによって動作負荷の増加を検出し、この検出に
応じて出力ポートＯ２にＤ／Ａ変換して出力し信号線Ｌ
３を介してＩＣレギュレータ１３に印加している制御信
号を大きくする。このことによってＩＣレギュレータ１
３に励磁電流を増大させることができる。このことによ
って、負荷に必要な電流量が早急に供給されるようにな
り、電圧低下を生じることがなくなる。
【００４６】なお、このとき不揮発性メモリ１０３Ｂに
格納されている各負荷の負荷電流情報を参照して、その
スイッチによってオンされる負荷の電流を読み込み、増
大する電流量を正確に把握することによって、励磁電流
の増大する値を正確に調整することができるようにな
る。勿論、負荷の増加だけでなく減少したこととその減
少量も知ることができるので、負荷動作の停止をスイッ
チ情報により検出して励磁電流を減少し発電量を低減さ
せることも可能である。このような制御を行ったときに
は、負荷をオフしたことによる電源電圧の上昇をも抑
え、常に一定の電圧を負荷に供給し続けることができ
る。
【００４７】以上概略説明した動作の詳細を、図３及び
図４中のμＣＯＭ１０３ＡのＣＰＵ１０３ａ及びμＣＯ
Ｍ２０３ＡのＣＰＵ２０３ａが行う処理をそれぞれ示す
図５及び図６のフローチャートを参照して以下説明す
る。
【００４８】ＣＰＵ２０３ａは電源の投入によって図５
のフローチャートに示す処理を開始し、その最初のステ
ップＳ１において負荷制御部２０３に接続された操作ス
イッチ５０の操作を待つ。操作スイッチ５０が操作され
負荷制御不２０３のスイッチ入力に変化が生じると、ス
テップＳ１の判定がＹＥＳとなってステップＳ２に進ん
でその操作がオン操作であるか否かを判定する。ステッ
プＳ２の判定がＹＥＳで、オン操作が行われたと判定さ
れたときにはステップＳ３に進んで負荷駆動用リレー２
０２をオンさせるように出力ポートＯ１をＬレベルにし
てからステップＳ４進んで今回オンしたスイッチを特定
するスイッチ情報を信号線Ｌ５を介して電源制御部１０
３に対して送出する。一方、ステップＳ２の判定がＮ０
で、オフ操作が行われたと判定されたときにはステップ
Ｓ５に進んで負荷駆動用リレー２０２をオフさせるよう
に出力ポートＯ１をＨレベルにしてからステップＳ４に
進んで今回オフしたスイッチを特定するスイッチ情報を
信号線Ｌ５を介して電源制御部１０３に対して送出して
からステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返す。
【００４９】なお、上述の実施の形態では、１つの負荷
接続ボックス４０について１つのスイッチ情報を信号線
Ｌ５に送出するようになっているが、負荷接続ボックス
４０に接続された各負荷をオンオフする操作スイッチの
状態が変化したときには信号線Ｌ５に送出する。
【００５０】ＣＰＵ１０３ａは電源の投入によって図６
のフローチャートに示す処理を開始し、その最初のステ
ップＳ１１において負荷制御部２０３からのスイッチ情
報の受信した否かを判定し、スイッチ情報を受信したと
きにはステップＳ１２に進む。図２には負荷接続ボック
ス２０内の負荷制御部２０３しか示されていないが、実
際には複数の負荷接続ボックスの各々に負荷制御部があ
るので、複数の負荷制御部からの情報の受信を待つこと
になる。ステップＳ１２においては、この受信したスイ
ッチ情報によって当該スイッチに対応する負荷の電流容
量を不揮発性メモリ１０３Ｂに格納されている電流値情
報を参照して読み込み、この読み込んだ電流値情報によ
ってＩＣレギュレータ１３に対する制御信号を増減しＤ
／Ａ変換して出力してからステップＳ１３に進んで負荷
電流及び発電電流の電流値が安定するまで一定時間を待
つ。
【００５１】一定時間が経過してステップＳ１３の判定
がＹＥＳになると、ステップスＳ１４に進んで入力ポー
トＩ２にＡ／Ｄ変換して入力する負荷電流検知センサ１
０４からの電流値Ｉ1 を読み込む。次にステップＳ１５
に進んで入力ポートＩ３にＡ／Ｄ変換して入力する発電
電流検知センサ１０５からの電流値Ｉ2 を読み込む。そ
の後ステップＳ１６に進み、ここでステップＳ１４及び
Ｓ１５においてそれぞれ読み込んだＩ1 とＩ2 が等しい
か否かを判定し、両者が等しいくステップＳ１６の判定
がＹＥＳのときには上記ステップＳ１１に戻る。
【００５２】両者が等しくなくステップＳ１６の判定が
Ｎ０のときにはステップＳ１７に進んで負荷電流Ｉ1 の
方が発電電流Ｉ2 より大きいか否かを判定する。このス
テップＳ１７の判定がＹＥＳで発電電流Ｉ2 が負荷電流
Ｉ1よりも小さいとき、すなわち、Ｉ1 ＞Ｉ2のときには
発電不足と判断し、ステップＳ１８に進んで発電電流を
増大するために、ＩＣレギュレータ１３に対して励磁電
流を増大させる制御信号を出力してから上記ステップＳ
１１に戻る。
【００５３】ステップＳ１７の判定がＮ０のときにはス
テップＳ１９に進んで負荷電流Ｉ1の方が発電電流Ｉ2
より小さいか否かを判定する。このステップＳ１９の判
定がＹＥＳで発電電流Ｉ2 が負荷電流Ｉ1よりも大きい
とき、すなわち、Ｉ1 ＜Ｉ2のときにはバッテリ充電状
態にあると判断し、ステップＳ２０に進んで温度センサ
３０からの温度信号を監視する液温監視処理を行ってか
ら上記ステップＳ１１に戻る。
【００５４】ステップＳ１９の判定がＮ０のときにはス
テップＳ２１に進ん負荷電流Ｉ1 が発電電流Ｉ2 に比べ
て異常に大きいか否かを判定する。このステップＳ２１
の判定がＹＥＳで発電電流Ｉ2が負荷電流Ｉ1 に比べて
異常に小さいとき、すなわち、Ｉ1 ≧Ｉ2 のときには発
電不足か或いはエンジン停止状態にあると判断し、ステ
ップＳ２２に進んで負荷消費電流に応じて負荷作動を選
択的に停止させる制御をルーチン処理（詳細を省略）に
より行ってから上記ステップＳ１１に戻る。
【００５５】ステップＳ２１の判定がＮ０で発電電流Ｉ
2 が負荷電流Ｉ1に比べて異常に大きいとき、すなわ
ち、Ｉ1 ≦Ｉ2 のときには電源線Ｌ１にショートが発生
してるかバッテリ２の異常充電が行われていると判断
し、ステップＳ２３に進んでオフ制御信号を出力ポート
Ｏ１に出力してバッテリカット用リレー１１をオフさせ
てから上記ステップＳ１１に戻る。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、電源が分岐される直前の電源路に流れる電
流値の検知により検出した全ての負荷に流れる負荷電流
の総和と、オルタネータ電源線に流れる電流値の検知に
より検出したオルタネータの現在の発電電流とを比較し
て両電流値の関係を検出し、その結果によりオルタネー
タの発電量を制御し、オルタネータの発電能力を負荷電
流に合わせて調整し、バッテリ充電制御を適切に行うの
で、バッテリ上がりやバッテリ劣化を防止することがで
きる。
【００５７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
によるも効果の他に、発電電流が負荷電流より小さいと
き、オルタネータの発電量を増加させ、発電量が負荷電
流に応じた大きさになるようにし、バッテリの充電電流
が不足しないようにしているので。バッテリ上がりによ
るバッテリ劣化を防ぐことができる。
【００５８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
〜２の効果の他に、発電電流が負荷電流より大きいと
き、バッテリの液温により充電状態を監視し、バッテリ
液温の上昇に応じてオルタネータの発電量を減少させ、
バッテリが過充電とならないようにしているので、過充
電によるバッテリ劣化を防ぐことができる。
【００５９】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３による効果の他に、発電電流が負荷電流に較べて過
大であるとき、バッテリを電源路から切り離し、バッテ
リが過放電状態とならないようにしているので、バッテ
リ過放電による劣化を防ぐことができる。
【００６０】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４による効果の他に、スイッチ情報により動作負荷の
増加を検出したとき、オルタネータの発電量を増加さ
せ、増加負荷に流す分の負荷電流を増加させているの
で、電負荷動作開始時に誤動作を生じさせるような電圧
低下を防ぐことができる。
【００６１】請求項６に記載の発明によれば、電源が分
岐される直前の電源路に流れる電流値の検知により検出
した全ての負荷に流れる負荷電流の総和と、オルタネー
タ電源線に流れる電流値の検知により検出したオルタネ
ータの現在の発電電流とを比較して両電流値の関係を検
出し、その結果によりフィールド・コイルに流す励磁電
流の大きさを調整させ、オルタネータの発電能力を負荷
電流に合わせて調整し、バッテリ充電制御を適切に行う
ので、バッテリ上がりやバッテリ劣化を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用電源分配装置の基本構成を
示す図である。
【図２】本発明による車両用電源分配装置における発電
制御装置の一実施の形態を示す図である。
【図３】図２中の一部分の詳細を示すブロック図であ
る。
【図４】図２中の他の一部分の詳細を示すブロック図で
ある。
【図５】図４中のＣＰＵが行う処理を示すフローチャー
トである。
【図６】図３中のＣＰＵが行う処理を示すフローチャー
トである。
【図７】従来の装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ オルタネータ １１ ＡＣジェネレータ １１ａ ステータ・コイル １１ｂ フィールド・コイル １２ 整流器（全波整流器） １３ レギュレータ（ＩＣレギュレータ） ２ バッテリ Ｌ１ バッテリ電源線 Ｌ２ オルタネータ電源線 １０１ スイッチング手段（バッテリカット用リレ
ー） １０３ 電源制御手段（電源制御部） １０４ 負荷電流検知センサ １０５ 発電電流検知センサ ３０ 液温検知センサ ４０ 負荷 ５０ スイッチ（操作スイッチ）

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 整流器により全波整流され直流に変換さ
    れる交流を発生するオルタネータを備え、該オルタネー
    タをバッテリから供給を受けた電源を分岐する直前の電
    源路にオルタネータ電源線を介して接続し、前記オルタ
    ネータの発電電流により前記バッテリを充電したり、前
    記分岐された電源が供給される負荷に電力を供給するよ
    うにした車両用電源分配装置において、 前記分岐される直前の電源路に流れる電流値を検出する
    負荷電流検知センサと、 前記オルタネータ電源線に流れる電流値を検出する発電
    電流検知センサと、 前記負荷電流検知センサ及び前記発電電流検知センサに
    よりそれぞれ検出した電流値を比較して両電流値の関係
    を検出し、該検出結果により前記オルタネータの発電量
    を制御する電源制御手段とを備えることを特徴とする発
    電制御装置。
  2. 【請求項２】 前記電源制御手段は、前記発電電流検知
    センサにより検出した電流値が前記負荷電流検知センサ
    により検出した電流値より小さいとき、前記オルタネー
    タの発電量を増加させることを特徴とする請求項１に記
    載の発電制御装置。
  3. 【請求項３】 前記バッテリの液温を検出して温度信号
    を出力する液温検知センサを更に備え、 前記電源制御手段は、前記発電電流検知センサにより検
    出した電流値が前記負荷電流検知センサにより検出した
    電流値より大きいとき、前記液温検知センサからの温度
    信号により前記バッテリの充電状態を監視し、バッテリ
    液温の上昇に応じて前記オルタネータの発電量を減少さ
    せることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電制御
    装置。
  4. 【請求項４】 前記オルタネータがオルタネータ電源線
    を介して接続される箇所よりもバッテリ側の電源路に設
    けられたスイッチング手段を更に備え、 前記電源制御手段は、前記発電電流検知センサにより検
    出した電流値が前記負荷電流検知センサにより検出した
    電流値に較べて過大であるとき、前記スイッチング手段
    をオフ制御して前記バッテリを電源路から切り離すこと
    を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発電制御
    装置。
  5. 【請求項５】 前記電源制御手段は、前記負荷のオンオ
    フ操作するスイッチ情報を入力し、該スイッチ情報によ
    り動作負荷の増加を検出したとき、前記オルタネータの
    発電量を増加させることを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれかに記載の発電制御装置。
  6. 【請求項６】 整流器により全波整流され直流に変換さ
    れる交流を発生するステータ・コイルを有するＡＣジェ
    ネレータのフィールド・コイルに流す励磁電流をレギュ
    レータにより調整して起電力が制御されるオルタネータ
    を備え、該オルタネータを、バッテリ電源線を介してバ
    ッテリから供給を受けた電源を分岐する直前の電源路に
    オルタネータ電源線を介して接続し、前記オルタネータ
    の発電電流により前記バッテリを充電したり、前記分岐
    された電源が供給される負荷に電力を供給するようにし
    た車両用電源分配装置において、 前記分岐される直前の電源路に流れる電流値を検出する
    負荷電流検知センサと、 前記オルタネータ電源線に流れる電流値を検出する発電
    電流検知センサと、 前記負荷電流検知センサ及び前記発電電流検知センサに
    よりそれぞれ検出した電流値を比較して両電流値の関係
    を検出し、該検出結果により前記レギュレータを制御し
    て前記フィールド・コイルに流す励磁電流の大きさを調
    整させる電源制御手段とを備えることを特徴とする発電
    制御装置。
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