JPS6218936A - 乗物用発電機の発電制御方法 - 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】 本発明は、マイクロコンピュータ等の電子的演算手段を
用いることによってエンジン負荷等に応じて乗物搭載発
電機の発電状態を良好に制御し得る乗物用発電機の発電
制御方法に関する。

従来、乗物用、主として車両用発電機の発電制御方法は
、バッテリ一端子電圧を一定にする定電圧制御方法が一
般的であり、所定の温度勾配を持った設定電圧とバッテ
リ一端子電圧との高低関係を判定して発電機の励磁コイ
ルを断続的に駆動するものである。しかしながら、従来
の制御方法では、動力機関であるエンジンの負荷状態と
は全く無関係にその制御が行われており、車両の急加速
時や急な上り坂などではむしろエンジンに余分な負担を
与えてしまい、車両の運転性能や燃費等にとって最適な
方法とは言えない。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、マイ
クロコンピュータ等の電子的演算手段を用いて動力機関
によって駆動される発電機の発電状態を制御するもので
あって、少なくともバッテリー電解液の温度またはそれ
に関連した温度状態を検出すると共に、動力機関の負荷
状態を、予め定めた２次元パターンを用いて２次元領域
にて区分、判定することにより、各負荷状態を高精度に
判定でき、各負荷状態及び電解液温度状態に応じた目標
調整電圧値を決定して、各負荷状態に応じた最適な発電
制御を行え、乗物の運転性能をも同時に改善できる乗物
用発電機の発電制御方法を提供することを目的とするも
のである。

そこで本発明は、乗物搭載の動力機関によって駆動され
る発電機の出力によって充電されるバッテリーの端子電
圧または発電電圧を調整する方法であって、 前記バッテリーの電解液温度またはこの電解液温度に相
関を有する温度に応じて第１の値を求め、前記動力機関
の運転状態を示す少なくとも２個のパラメータを用いて
、前記動力機関の負荷状態を２次元パターンによって予
め区分しておき、前記の少なくとも２個のパラメータの
値から前記動力機関の負荷状態が区分された領域のいず
れにあるかを判定して、その区分された領域毎に予め決
められた第２の値を求め、 少なくとも前記第１の値及び第２の値に応じて目標とす
る調整電圧値を決定し、 この調整電圧値と前記バッテリーの端子電圧または発電
電圧の値との偏差に応じて前記発電機の発電状態を制御
する、 ことを特徴とする。

以下本発明を図に示す実施例により具体的に説明する。

本発明は、乗物として動力機関を備える例えば産業車両
や一般車両、あるいは軌道車両やモーターボート、漁船
等の船舶等に積載される交流式または直流式の発電機の
励磁コイルの通電状態を動力機関に加わる負荷等の各種
条件に従って制御することによって、この発電機の発電
状態を適正に制御するものである。

以下の説明では乗物として通常の自動車を例にとって展
開する。１は車載エンジンによって駆動されるＹ結線−
三相交流式の発電機で、電機子コイルｌ工、発電機励磁
用の励磁コイル１２、全波整流用の整流器１３、及び発
電機本体に取付けられ、後述する制御部からの信号に応
じて励磁コイル１２を通電駆動する駆動部１４からなる
。この駆動部１４は一般にパワートランジスタを含むス
イッチング回路から構成されている。２は車載バッテリ
ーで、車載の各種電気負荷に電源供給すると共に発電機
１の発電出力にて充電されるものであり、この例では１
２Ｖ式である。３は車室内に配置されたキースイッチで
、例えばアクセサリ−スイッチ（ＡＣＣ）、イグニッシ
ョンスイッチ（ＩＧ）、及びスタータースイッチ（Ｓ　
Ｔ）からなる、４は車載電気負荷で、例えばバッテリー
２に直接接続されたヘッドランプ等の、負荷４２及び電
源スィッチ４１、さらにはキースイッチ３を介して接続
されたワイパーモータ等の負荷４４及び電源スィッチ４
３、等からなる。５は車載のスターターモーターである
。

次に、制御部側において、６はマイクロコンピュータで
、各センサからの信号を受けて予め定めた制御プログラ
ムに従ってソフトウェアのデジタル演算処理を実行する
シングルチップタイプからなり、数ＭＨｚの水晶振動子
６１を接続すると共に、車載バッテリー２より安定化電
源回路（図示せず）を通して５■の安定化電圧の供給を
受けて作動状態となり、各センサからの信号に応じた設
定値をこの場合２進信号にて出力するものである。

そして、このマイクロコンピュータ６は、発電制御を最
適な状態で行わせるための設定値を求めるための各種演
算処理の手順を定めた前記制御プログラムを記憶してい
る続出専用メモリ　（Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ
　；　ＲＯＭ　）と、このＲＯＭの制御プログラムを順
次読出してそれに対応する演算処理を実行する中央処理
部（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＵｎｉＪ
　ＣＰＵ）と、このＣＰＵの演算処理に関する各種デー
タを一時記憶すると共にそのデータのＣＰＵによる読出
しが可能なメモリ　（Ｒａｎｄａｍ　ＡｃｃｅｓｓＭｅ
ｍｏｒｙ　；　ＲＡ　Ｍ　）と、水晶振動子６１を伴っ
て各種演算のための基準クロックパルスを発生するクロ
ック発生部と、一部にラッチ機能を有する入出力回路部
（Ｉ１０回路部）とを主要構成した１チツプタイプの大
規模集積回路製（ＬＳＩ製）のものである。

また、７はアナログ信号をデジタル信号にて変換するＡ
／Ｄ変換回路で、エンジン回転数センサＳＩ、スロット
ル開度センサＳ２、バッテリ一温度センサＳ２、エンジ
ン冷却水温度センサＳ４、及びスターター作動検出セン
サＳ、よりの各アナログ信号を順次デジタル信号に変換
して、マイクロコンピュータ６に出力するものである。

ここで、上記した各センサＳ、−ＳＳについて説明する
。まず、エンジン回転数センサＳ、は、例えばエンジン
の点火信号を用いてその回転数を検出する公知のセンサ
である。もちろん、それ以外の検出手段として各種構造
のものが公知でありその選択に制限はない。また、スロ
ットル開度センサＳ２は、例えばアクセルペダルの踏込
み動作に連動する摺動式や無接点式の可変抵抗を用いて
電源電圧の分圧比を可変する公知のセンサである。

また、バッテリ一温度センサＳ３は、バッテリー２の充
電特性に相関を有するバッテリー電解液またはバッテリ
一本体またはその周辺部分の温度を検出するもので、サ
ーミスタや感温トランジスタ等の感温素子からなるもの
である。また、エンジン冷却水温度センサＳ４は、電子
式燃料噴射量制御装置等に用いられるものと同じであり
、エンジン冷却水に接するようにサーミスタ等の感温素
子を配置したものである。また、スターター作動検出セ
ンサＳ、は、スターター駆動信号を入力としてこの信号
の発生期間中所定レベルの電圧信号を発生するものであ
る。

次に、８はＤ／Ａ変換回路で、マイクロコンピュータ６
の出力である２逓信号形体の設定値をアナログ信号に変
換するものである。９は差動幅回路で、Ｄ／Ａ変換回路
８よりのアナログ信号（設定値）とバッテリー２よりの
バッテリ一端子電圧信号とを入力とし、両信号の電圧差
値に応じた検出信号を出力するものである。１０はパル
ス幅変調回路で、差動幅回路９よりの検出信号の大きさ
に応じて、マイクロコンピュータ６により入力する所定
周期の出力パルス信号を変調し、この出力パルス信号の
デユーティ比を可変制御するものである。これにより駆
動部１４のスイッチング回路はその出力パルス信号のデ
ユーティ比に従ってＯＮ、０ＦＦＬ、励磁コイル１２を
駆動する通電電流の平均値を可変制御することになる。

ここで、マイクロコンピュータ６による演算処理は予め
定めた一定周期毎に実行させることになるが、各演算処
理の結果に応じてその都度励磁コイル１２の通電状態を
制御する場合には、励磁コイル１２を含む発電機１側の
発電容量及び応答遅れや、バッテリー容量及び制御回路
系の応答遅れ等の影響を受けるため演算周期の設定が問
題となる。例えば演算周期を比較的大きく設定（例えば
２５ｍ５ｅｃ以上）すると調整電圧中のリップル成分の
変動幅が大きくなり、この調整電圧で車載ランプ負荷を
駆動した場合若干明るさの変動をきたすようになる。他
方演算周期を余り小さく設定するとリップル成分の変動
幅は小さくなるが、励磁コイル１２のインダクタンスの
影響を受けて励磁電流の平均値が低下し、発電機の低回
転時には発電能力の不足をきたすようになる。そこで本
実施例では上記した点を考慮して演算周期を０．５ｍ５
ｅｃ〜５ｍ５ｅｃ程度に選んで演算処理を実行させてい
る。

次に、上記構成においてその作動を第２図の演算流れ図
、及び第３図乃至第５図の特性図とともに説明する。第
２図はマイクロコンピュータ６の制御プログラムによる
発電機１の発電制御の演算処理を示す演算流れ図、第３
図はバッテリ電解液温度に応じた基本となる調整電圧を
求めるための温度−基本調整電圧特性を示す特性図、第
４図はエンジン回転数とスロットル開度の画情報に基づ
いて車載エンジンの負荷状態を判定するためのエンジン
負荷特性図、また第５図中の第５図（Ａ）がエンジン冷
却水の温度変化の一例を示す特性図で、第５図（Ｂ）が
エンジン冷却水温度の飽和時よりスターター作動時間に
見合った時間だけ充電動作を強化することを示す特性図
である。

ここで、第３図に示す特性は従来より一般に設定されて
いる特性で、バッテリー固有の温度−充電電圧特性及び
車載電気負荷に対して許容される電圧範囲を考慮して、
半導体素子等の温度特性を用いて温度ＴＢに対しゆるや
かな負勾配（例えば０、　ＯＯ２〜０．０１２　Ｖ／’
Ｃ）に設定されるものである。また、第４図に示すエン
ジン負荷特性について説明する。一般にスロットル開度
θが大きいにもかかわらずエンジン回転数Ｎが小さくな
る傾向のときは、登板走行時や加速時等の重負荷状態に
相関関係があり、一方、スロットル開度θが小さいにも
かかわらずエンジン回転数Ｎが大きくなる傾向のときは
、一般に下り坂走行時や減速時等の軽負荷状態に相関関
係がある。そこで、これらのことに着目して本実施例で
は、スロットル開度θとエンジン回転数Ｎとの２個のパ
ラメータを用いてエンジン負荷状態を２次元で近似的に
表示するようにし１．そして、第４図の如く重負荷領域
と軽負荷領域とを、本実施例では予め選ばれた１次間数
θ＝＋Ｃｓ　、Ｎ＋Ｃ６（ただしＣ５，Ｃ６は定数）で
もって境界付けし、エンジン負荷状態を２段階に区別し
ている。

また、第５図（Ｂ）に示す特性について説明すると、エ
ンジン始動後エンジン始動が暖機されて安定した作動状
態になった時点において、スターター作動によって消費
されたバッテリー放電量を効果的に取戻すべく、本実施
例ではスターター作動時間Ｔｓに見合った時間ｒ＝ｃ、
、Ｔｓ＋Ｃｚ（ただしＣ，、Ｃ，は定数）の間、発電制
御装置の調整電圧を所定値だけ高くして充電電流を増大
させるようにしたものである。

以下、第２図に従ってマイクロコンピュータ６の演算処
理について説明すると共に、第１図に示す発電制御装置
の全体作動について説明する。今、キースイッチ３を投
入すると図示してない安定化電源回路により各種安定化
電圧がマイクロコンピュータ６及び他の周辺回路装置７
〜１０に加わり、各装置６〜１０が作動状態になる。そ
して、０．５〜５　ｍ５ｅｃ程度の所定周期にて第２図
のスタートステップ１０１より制御プログラムの演算処
理を開始し、ステップ１０２にて判定項に、ｆを初期設
定し、信号入力ステップ１０３に進む。このステップ１
０３では、エンジン回転数センサＳＩよりエンジン回転
数信号Ｎ、スロットル開度センサＳ２よりスロットル開
度信号θ、バッテリ一温度センサＳ３よりバッテリ一温
度信号ＴＢ、エンジン冷却水温センサＳ４よりエンジン
冷却水温度信号ＴＣ１及びスターター作動検出センサＳ
、よりスターター作動信号を順次入力してＲＡＭに一時
記憶し、スターター作動判定ステップ１０４に進む。

そこで、エンジン始動前の場合には、この判定ステップ
１０４より判定ステップ１０５及び励磁停止信号発生ス
テップ１０９を介して信号入力ステップ１０３に戻り、
以下このルアチンを繰返す。

そこで、マイクロコンピュータ６は出力レジスタに励磁
停止信号を一時記憶し、Ｄ／Ａ変換回路８を通して差動
増幅回路９に励磁停止信号を発生し続けるため、差動増
幅回路９の一方にバッテリ一端子電圧（例えば１２Ｖ）
が入力されるものの、この回路９はパルス幅変調回路１
０により駆動パルス信号が発生するのを禁止し、発電機
の初期励磁を行わせるようにしている。

次に、エンジン始動に際しスターターを作動させている
場合には、スターター作動判定ステップ１０４はＹＥＳ
となってステップ１０６を介してステップ１０７に進む
。このステップ１０７において、判定項βよりスタータ
ー作動時間Ｔｓを計算してその計算した値をＲＡＭに一
時記憶し、続いてステップ１０８においてはステップ１
０７で求めた計算値Ｔｓを用いて、計算式τ−Ｃ１，Ｔ
　ｓ＋Ｃ２に基づいて判定項にとの大小比較のための充
電強化時間指数τを計算してＲＡＭに一時記憶し、ステ
ップ１０９を介して信号入力ステップ１０３に戻り、以
下このルーチンを繰返す。これにより、マイクロコンピ
ュータ６はスターター作動中はスターター作動時間Ｔｓ
及び充電強化時間τを演算し続けると共に、Ｄ／Ａ変換
回路８を通して差動増幅回路９に励磁停止信号を発生し
続けるため、上述のキースイッチ投入時と同様に発電機
の初期励磁を行わせないようにしている。ここで、イグ
ニッションスイッチをＯＮさせたままスターターを複数
回作動させた場合には、その間ｌは再度初期設定されな
いため、判定項ｌはスターター作動時間の合計時間に比
例した値になる。

次に、エンジンが始動しスターター作動を停止させた場
合について説明する。その場合、信号入力ステップ１０
３より判定ステップ１０４，１０５を介して計算ステッ
プ１１０に進む。このステップ１１０ではバッテリ一温
度信号ＴＢを読出し、かつ第３図の特性図に示す如＜Ｒ
ＯＭに記憶された計算式Ｖ　Ｔ　＝　Ｃｘ　、　ＴＢ　
＋　Ｃａ　　（ただしＣ３＋０４は定数）に従って基本
となる調整電圧値ＶＴを計算し、ＲＡＭに一時記憶する
。そして、ステップ１１１に進み、このステップ１１１
ではエンジン回転数信号Ｎｘを読出し、かつＲＯＭに記
憶された計算式θ＝　Ｃｓ　、　Ｎ　＋　Ｃｂ　　（た
だしＣ５＋Ｃ６は定数）に従ってエンジン回転数Ｎｘの
ときの重−軽負荷領域の境界値θ（Ｎ　ｘ）　＝　Ｃｓ
　、　Ｎｘ＋Ｃ，を計算し、ＲＯＭに一時記憶する。そ
して負荷状態判定ステップ１１２では、スロットル開度
信号θＸを読出し、このスロットル開度θＸと計算ステ
ップ１１１で計算した境界値θ（Ｎｘ）との大小関係を
判定する。

そこで、この判定ステップ１１２においてＮＯのとき、
即ちエンジン負荷が軽負荷状態にあるときでは、基本調
整電圧値ＶＴに対するエンジン負荷に応じた補正量とし
て負荷補正電圧値ＶＬ＝Ｖ。

を選択し、これをＲＡＭに一時記憶する。続いてエンジ
ン冷却水温度判定ステップ１１４に進み、この判定ステ
ップ１１４ではエンジン冷却水温度信号Ｔｃを読出し、
このエンジン冷却水温度Ｔｃと予め設定した設定温度Ｔ
ｏとの高低関係を判定する。そこで、エンジン始動直後
でまだエンジン冷却水温度Ｔｃが余り高くないときには
判定ステップ１１４はＮＯとなり計算ステップ１１９に
進む。このステップ１１９は、ステップ１１０及び１１
３においてＲＡＭに一時記憶した基本調整電圧値ＶＴ及
び負荷補正電圧値■１を読出し、両電圧値を加算して調
整電圧値Ｖ□、＝ＶＴ＋Ｖ、を求め、これをマイクロコ
ンピュータ６の出力レジスタに一時記憶する。そのため
、Ｄ／Ａ変換回路８は、マイクロコンピュータ６の調整
電圧Ｖ　ＩＩＥＧを示す２逓信号出力をアナログ信号に
変換し、また差動増幅回路９はこのアナログ形体の調整
電圧ＶｊＬＥＧとバッテリ一端子電圧との差電圧に応じ
た電圧信号を発生し、この電圧信号の信号レベルに応じ
てパルス幅変調回路１０より発生する出力パルス信号の
デユーティ比を変化させる。例えば本実施例で・は、計
算によって決定された調整電圧Ｖ　ＲＥＧよりバッテリ
一端子電圧ＶＢの方が低いとき、このバッテリ一端子電
圧ＶＢを調整電圧Ｖ　ＲＩＧ−ＶＢに比例したデユーテ
ィ比（出力パルス信号の１周期と励磁コイル１２を駆動
するその出力パルス信号のパル大幅との比）を持つ、・
励磁コイル駆動用のパルス信号を、パルス幅変調回路−
１１０より出力させるように一構成しである。

ところで、エンジン始動後、徐々にエンジン冷却水温度
ＴＣが第５図（Ａ）の如く上昇して設定温度Ｔｏに達す
ると、温度判定ステップ１１４においてＹＥＳとなり判
定ステップ１１５に進む。そして判定項ｋがステップ１
０８で求めた充電強化時間指数Ｔより小さい期間中は、
判定ステップ１１５よりステップ１１６．１１７、及び
計算ステップ１１８を介して信号人力ステップ１０３に
戻るルーチンが繰返され、その後判定項ｋが充電強化時
間指数τより大きくなると、判定ステップ１１５はＮｏ
となり計算ステップ１１９を介して信号入力ステップ１
０３に戻るルーチンに変更される。

そのため、エンジン負荷が軽負荷状態にあってかつエン
ジン冷却水温度Ｔｃが定常状態に達した後の充電強化時
間指数τの期間は、判定ステップ１１２よりステップ１
１３〜１１８を介したルー。

チンを繰返す。特にこのルーチンでは、ステップ１１７
においてスターターという重、電気負荷（例えばｌ　、
ｋ　、ｗ　７−２ｋ　ｗ　）の電力消費量を補うべく調
整電圧の補正量として予め設定した充電強化補正電圧値
ＶｓをＲＯＭより読出し、また計算ステップ１１８では
、ＲＡＭに一時記憶した基本調整電圧値ＶＴ及び負荷補
正電圧値ＶＩを読出し、両電圧値と上記充電強化補正値
Ｖｓとを加算して調整電圧値Ｖ、Ｅ、＝ＶＴ＋Ｖ、＋Ｖ
ｓを求め、マイクロコンピュータ６の出力レジスタに一
時記憶することになる。そのため、調整電圧値ＶＲＥＧ
が通常時より一層大きくなり、バッテリ一端子電圧ＶＢ
との差が大きくなってパルス幅変調回路１０より発生す
るパルス信号のデユーティ比が大きくなり、従って励磁
コイル１２の励磁電流を増大して発電電圧を高くし、バ
ッテリー２への充電を強化する。

一方、充電強化時間指数τによって決まる期間後は、判
定ステップ１１２によりステップ１１３゜１１４．１１
５，１１９を介したルーチンを繰返すことになり、調整
電圧値は■□、＝ＶＴ＋Ｖ。

となって、充電強化時より調整電圧値Ｖ　ＲＥＧを小さ
くすることになるが、この場合でもエンジン負荷の重負
荷時に比べて調整電圧値は充分大きくしである。

ところで、エンジン負荷が上述したような軽負荷状態か
ら重負荷状態に変化した場合、例えば自動車がアイドリ
ング状態（これは無負荷状態であるが軽負荷状態に含め
る）から加速状態に入った場合には、負荷状態判定ステ
ップ１１２ではＹＥＳの判定を下してステップ１２０に
進むことになる。そのため、このステップ１２０では、
エンジン負荷に応じた調整電圧の補正量として負荷補正
電圧値ＶＬ＝Ｖ、を選択し、ＲＡＭに一時記憶する。こ
の負荷補正電圧値Ｖ２は軽負荷時の負荷補正電圧値ｖ１
に比べてずっと小さな値であり、場合によっては負の値
でもよい。

そして、エンジン冷却温度Ｔｃがまだ定常状態（ＴＯ）
に達していないときには、エンジン冷却温度判定ステッ
プ１２１ではＮＯの判定を下して計算ステップ１２６に
進み、このステップ１２６では基本調整電圧値ＶＴと上
記の負荷補正電圧値■２を加算して調整電圧値Ｖ＊ｔａ
　＝ｖ’ｒ＋ｖ２を求め、マイクロコンピュータ６の出
力レジスタに一時記憶する。そのため、この調整電圧ｖ
Ｒ１゜は通常のバッテリ一端子電圧ＶＢと比べてほぼ等
しいか、場合によっては若干低くなり、励磁コイル１２
の励磁電流をほとんど流さないようにして、エンジンに
対する発電機負荷を充分に軽減するようにしている。

一方、エンジン負荷が重負荷状態にあって、かつエンジ
ン冷却水温度Ｔｃが定常状態に達したときには、温度判
定ステップ１２１はＹＥＳの判定を下して判定ステップ
１２２に進み、この判定ステップ１２２では、これまで
軽負荷状態のときに決定された判定項ｋがまだ充電許可
時間指数τにより小さいときにはＹＥＳの判定を下し、
ステップ１２３，１２４、及び計算ステップ１２５を介
したルーチンを繰返すことになる。そのため、エンジン
負荷が重負荷状態のときでも充電強化時間指数τによっ
て決まる期間だけは、計算ステップ１２５に示す如く調
整電圧値Ｖ□、　、　ｚ　Ｖ　、　＋　Ｖ　。

＋Ｖｓとし、軽負荷状態のときと比べていくぶんか調整
電圧値は低いが、これにより励磁電流を増大して発電電
圧を高くし、バッテリー２への充電を強化している。

そして、一旦充電強化時間指数τによって決まる期間を
経過したときには、判定ステップ１２２において判定項
ｋが充電強化時間指数τより大きくなるため、Ｎｏの判
定を下して計算ステップ１２６へ進むようになり、従っ
て調整電圧Ｖ　ＲＥＧを充分低くして、励磁コイル１２
の励磁電流をほとんど流さないようにして、エンジンに
対する発電機負荷を充分軽減するようにしている。

ところで、エンジン冷却水温度Ｔｃが定常状態になって
充電強化時間指数τによって決まる期間が経過した後に
ついては、マイクロコンピュータ６は、エンジン回転数
Ｎとスロットル開度θの画情報によって判定されるエン
ジン負荷状態に応じて調整値Ｖ＊ｉｃ　＝Ｖ７　＋Ｖ、
　、またはＶ、＝Ｖ２を計算して、この計算された調整
電圧値Ｖ　ＩＩＥＯに応じて周辺装置９．１０は発電機
１の発電状態を制御することになる。

そして、重負荷状態のときには、上述したように計算ス
テップ１２６で調整電圧値ｖ＊ｔａ＝ｖｔ＋ｖ２を求め
、バッテリ一端子電圧との兼合いによりできるだけ発電
動作を抑えてエンジンに対する発電機負荷を軽減するよ
うにしているが、一方、夜間等においてヘッドランプ等
の重電気負筒が接続された場合には、電力消費量が急激
に増大するためバッテリ一端子電圧ＶＢが通常の場合よ
り低下して計算により設定された調整電圧Ｖ　ＲＥＧよ
り充分低くなることがある。その結果、両電圧間に電圧
差が生じ、重負荷状態にも係わらず、周辺装置９．１０
は励磁コイル１２に励磁電流を流して発電制御を行なう
ことになり、バッテリ一端子電圧が計算、設定された調
整電圧Ｖ□、より低下しないように制御させることがで
きる。上述の如く計算された各調整電圧値Ｖ□。の大小
関係の一例を示すと１．所定バッテリ一温度ＴＢにおい
て、■Ｔ＋Ｖ、＋Ｖｓ＞ＶＴ＋Ｖｓ、ｖ’ｒ＋ｖ、＋Ｖ
ｓ＞ｖ’ｒ＋ｖ、である。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第６図は全体構成を示すブロック図、第７図はその作動
を示す演算流れ図である。本実施例において上記した実
施例と異なる点は、各パラメータによって決められた調
整電圧Ｖ　ＲＩＧとバッテリ一端子電圧ＶＢとの高低比
較動作をマイクロコンピュータ６内で行わせている点、
発電機１の励磁制御を出力パルス信号のデユーティ比制
御に代えて通常のＯＮ、ＯＦＦ制御によって行わせてい
る点、及び電気負荷センサＳ７を新たに設け、電気負荷
として特にヘッドランプやスモールランプ（車幅用ラン
プなど）が点灯時にはこれを検出して電気負荷信号をマ
イクロコンピュータ６に与え、エンジン負荷状態に応じ
て調整電圧値Ｖ□。を加減算補正することを禁止し、他
の演算補正を行わせている点である。なお、その他の点
については第１、第２図に示す実施例の場合とほとんど
同じである。

以下、特に上記した実施例と異なる部分の作動を第７図
に示す演算流れ図を用いて説明する。まず、昼間等でヘ
ッドランプあるいはスモールランプを点灯していない場
合について説明する。このとき電気負荷判定ステップ１
３０ではＮｏの判定を下すことになり、従って、一旦エ
ンジンが始動した場合には、上述の実施例で説明したと
おりエンジン負荷やエンジン冷却水温度等の状態に応じ
て、各計算ステップ１１８，１１９，１２５．１２６の
いずれかにおいて調整電圧Ｖ□６を演算し、これをＲＡ
Ｍに一時記憶し、続いて判定ステップ１２７に進むこと
になる。そして、この判定ステップ１２７では予めバッ
テリー電圧センサＳ、より読取られたバッテリ一端子電
圧値ＶＢ及び計算された調整電圧値Ｖ□６をＲＡＭより
読出し、両電圧値の大小関係を設定する。そこで、バッ
テリ一端子電圧値ＶＢが調整電圧値ｖ　＊＊＊より小さ
いときには、判定ステップ１２７はＮＯの判定を下して
ステップ１２９に進み、結局マイクロコンピュータ６は
励磁を指示する信号を出力回路２０に与えることになる
。その結果、出力回路２０の出力により駆動部１４のス
イッチング回路を駆動して励磁コイル１２に励磁電流を
流し、発電電圧を上昇させる。一方、バッテリー充電作
動によりバッテリ一端子電圧値ＶＢが計算された調整電
圧値Ｖ　＊＊＊より大きくなると、判定ステップ１２７
にはＹＥＳの判定を下してステップ１２８に進み、結局
マイク９コンピユータ６は非励磁を指示する信号を出力
回路に与えることになる。その結果、出力回路２０の出
力によっ“て駆動部１４は励磁電流の通電を停止し、発
電電圧を下降させる。このようにして、バッテリ一端子
電圧ＶＢを、予め決められた演算周期に従ってその都度
計算された調整電圧値ｖ　＋ｔｔｃに一致させるように
制御することになる。

そのため、このバッテリ一端子電圧ＶＢは特にエンジン
負荷状態に応じて比較的広範囲に変化することになる。

次に、夜間等でヘッドランプあるいはスモールランプを
点灯させた場合について説明する。このとき電気負荷判
定ステップ１３０はＹＥＳの判定を下すことになり、従
って、一旦エンジンが始動した場合には、判定ステップ
１０５よりステップ１１０．１３０を通して計算ステッ
プ１３１に進むことになり、エンジン負荷状態に見合っ
て調整電圧値を補正する各演算ステップ１１１〜１２６
を通らない。そこで、この計算ステップ１３１では、計
算ステップ１１０で計算した基本調整電圧値ＶＴをＲＡ
Ｍより読出し、この値ＶＴと電気負荷に対する増大補正
電圧値Ｖ３　（この値■３はエンジン低回転時にもバッ
テリーの過放電を防止できる程度の値である。）を加算
して調整電圧値Ｖ□０を求めることになる。その結果、
電圧判定ステップ１２７及び制御ステップ１２８，１２
９により、その調整電圧値Ｖ　ＲＥＧとバッテリ一端子
電圧値ＶＢとの大小関係に応じて発電機の励磁制御を行
なうことになり、バッテリ一端子電圧ＶＢは前記の場合
と異なってエンジン負荷状態にほとんど影響されること
のない前記調整電圧値に調整されることになる。これに
より、バッテリ一端子電圧によって直接駆動されるヘッ
ドランプやスモールランプや計器照明用ランプ等のちら
つきを確実に防止できるようになる。

なお、上述の実施例では温度−基準調整電圧特性として
負勾配の直線関係としたが、この関係は各地域による使
用条件や使用環境、バッテリーの充電特性、及び車載電
気機器の許容電圧範囲等によって任意に変更することが
でき、必ずしもこのような直線関係に限定されるもので
はない。

また、本発明でいうバッテリーの電解液温度とは必ずし
も電解液そのものの温度に限定されず、そのバッテリー
電解液温度に相関関係のある電極板、バッテリ一本体及
びその周辺等の温度を検出して間接的に電解液温度とみ
なすこともできる。

また、上述の実施例ではエンジン負荷特性図においてエ
ンジン負荷の程度を、所定の一次関数θ（Ｎ　）　＝　
Ｃｓ　、　Ｎ　＋　Ｃｂにより境界付けした値に基づい
て２段階（即ち重負荷状態と軽負荷状態）に判定してい
るが、その境界線は、エンジン固有の出力特性やこのエ
ンジンと補機との結合による出力特性等によって種々に
変更されるもので、場合によっては折れ線や曲線にもな
り得る。

また、上述の実施例では、第４図に示す如くエンジン負
荷状態を重負荷状態と軽負荷状態との２つに区分して、
各状態に応じて調整電圧値Ｖ　ＲＥＧを変更するように
しているが、負荷状態の区分は２つに限らず３つ以上に
して各区分ごとに調整電圧Ｖ　ＲＥＧを変更することは
、若干演算プログラムを変更するだけで比較的容易に実
現できる。

また、エンジン負荷を検出する方法としては、エンジン
回転数とスロットル開度の画情報を用いる以外にも種々
の方法が考えられ、本発明においてはエンジン負荷の程
度が判定できるものであれば何れの達成手段でもよい。

また、上述の実施例ではマイクロコンピュータを用いて
本発明方法を実現しているが、マイクロコンピュータと
は別の通常の電子回路を用いて本発明方法を実現するよ
うにしてもよい。

また、上述の各実施例ではバッテリ一端子電圧を計算し
た調整電圧に一致させるように構成しているが、これに
代えて発電電圧をその調整電圧に一致制御させるように
構成してもよい。

以上述べたように本発明においては、少なくともバッテ
リーの電解液温度に関連した温度状態に応じた第１の値
及び乗物に搭載した動力機関の負荷状態に応じた第２の
値に基づいて、目標とする調整電圧値を決定しており、
この調整電圧値とバッテリ一端子電圧または発電電圧の
値との偏差に応じて発電制御しているから、バッテリー
の充電特性に充分マツチした電圧を得ることができると
共に動力機関の負荷状態に応じて発電動作を制御でき、
特に動力機関の負荷状態を、少なくとも２個の作動パラ
メータによる２次元パターンによって区分された領域の
いずれにあるかによって判定し、判定された領域に応じ
て第２の値を求めているから、各負荷状態を高精度に判
定して、各負荷状態に応じて最適な発電制御が行え、従
って動力機関に対する発電機負荷を効果的に軽減して乗
物の運転性能も同時に改善できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のマイクロコンピュータの演算処理手順を示す
演算流れ図、第３図は温度−基本調整電圧特性を示す特
性図、第４図はエンジン負荷時性を示す特性図、第５図
（Ａ）はエンジン冷却水温度の変化を示す特性図、第５
図（Ｂ）は充電強化時間指数τを説明するための特性図
、第６図は本発明の他の実施例を示す全体構成図、第７
図は第６図中のマイクロコンピュータの演算処理手順を
示す演算流れ図である。 １・・・車載発電機、２・・・バッテリー、３・・・キ
ースイッチ、６・・・マイクロコンピュータ、７・・・
Ａ／Ｄ変換回路＋Ｓｌ　・・・エンジン回転数センサ、
Ｓ２・・・スロットル開度センサ、Ｓ３・・・バッテリ
一温度センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乗物搭載の動力機関によって駆動される発電機の出力に
   よって充電されるバッテリーの端子電圧または発電電圧
   を調整する方法であって、 前記バッテリーの電解液温度またはこの電解液温度に相
   関を有する温度に応じて第１の値を求め、前記動力機関
   の運転状態を示す少なくとも２個のパラメータを用いて
   、前記動力機関の負荷状態を２次元パターンによって予
   め区分しておき、前記の少なくとも２個のパラメータの
   値から前記動力機関の負荷状態が区分された領域のいず
   れにあるかを判定して、その区分された領域毎に予め決
   められた第２の値を求め、 少なくとも前記第１の値及び第２の値に応じて目標とす
   る調整電圧値を決定し、 この調整電圧値と前記バッテリーの端子電圧または発電
   電圧の値との偏差に応じて前記発電機の発電状態を制御
   する、 ことを特徴とする乗物用発電機の発電制御方法。