JP3826822B2

JP3826822B2 - 車両用発電制御装置

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Publication number: JP3826822B2
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Inventors: 冬樹前原
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Filing date: 2002-03-20
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用発電機の励磁電流を制御することにより出力電圧を制御する車両用発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用発電機は、車両走行中にバッテリの補充電を行うとともに、エンジンの点火、照明、その他の各種電装品の電力を賄うものであり、その負荷状態が変化した場合であっても出力電圧をほぼ一定に維持するために発電制御装置が接続されている。特に最近では、電気負荷の増大に伴って車両用発電機の発電トルクが上昇する傾向にある。電気負荷接続時に車両用発電機の発電トルクが過大になると、エンジン回転が不安定になるため、発電制御装置によって励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行うことによりこのような事態を回避する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特開昭６２−０６４２９９号公報には、アイドリング時に電気負荷が投入されたときの車両用発電機の発電トルクの急増によるエンジン回転数の低下を防止するために、車両用発電機の励磁電流を徐々に増加させて発電トルクの急増を抑制する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、燃費向上のために各種の補機の電子化等によって低トルク化が進む一方で、車両用発電機にはますます高出力が求められており、発電の挙動がアイドリング時等におけるエンジン回転の変動に大きく影響を与えるようになっている。このため、上述した公報に開示された従来技術を用いて励磁電流を徐々に変化させるだけでは、エンジン回転が不安定になることを十分に防止することができないという問題があった。例えば、何らかの外乱によってエンジン回転が急に低下した場合に、エンジンの発生する駆動トルクが低下する一方で、負荷変動のない車両用発電機の発電状態が維持されるとともに発電トルクが増加する。このため、エンジン回転の低下を助長することになり、エンジン回転が不安定になる。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、負荷変動やエンジン回転変動によるエンジン回転が不安定になることを防止することができる車両用発電制御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】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用発電制御装置は、車両用発電機の励磁巻線に対する通電を断続することにより車両用発電機の出力電圧を制御するために、励磁巻線に流れる励磁電流を検出する励磁電流検出手段と、車両用発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、励磁電流検出手段によって検出された励磁電流と回転数検出手段によって検出された回転数とに基づいて、車両用発電機の発電トルクを算出するトルク算出手段と、トルク算出手段によって算出された発電トルクの変化率が所定値を超えないように励磁巻線に流す励磁電流を制御する励磁電流制御手段とを備えている。これにより、電気負荷の変動やエンジン回転の変動が生じた場合であっても、車両用発電機の発電トルクの増加量がある値以下に抑制されるため、発電トルクの増加によってエンジン回転が不安定になることを防止することができる。
【０００７】
また、上述した励磁電流制御手段は、エンジンのアイドリング時に、励磁巻線に流す励磁電流の制御を行うことが望ましい。エンジン回転数が低くなるアイドリング時においてエンジン回転が最も不安定になりやすいが、発電トルクの急増が抑制されるためアイドリング時のエンジン回転の安定化を図ることが可能になる。特に、エンジン回転の安定化を実現することにより、アイドリング時のエンジン回転数をさらに低くすることが可能になり、さらなる燃費向上を実現することができる。
【０００８】
また、上述した励磁電流制御手段は、車両用発電機の出力電圧が所定の設定値以下の場合に、励磁巻線に流す励磁電流の制御を行わないことが望ましい。車両用発電機の出力電圧が所定の設定値以下になる場合とは、電気負荷が大きい場合であるため、励磁電流を制限して発電量が低下して出力電圧がさらに低下すると、電気負荷が誤動作するおそれがある。したがって、このような場合には発電トルクを抑制する制御を行わないようにすることで、出力電圧の低下による電気負荷の誤動作を防止している。
【０００９】
また、上述したトルク算出手段は、励磁電流と回転数と発電トルクとの関係を示すテーブルが格納された少なくとも１回のデータの書き込みが可能な不揮発性メモリを有することが望ましい。このようなテーブルを用いることにより、発電トルクを算出する処理を簡略化することが可能になる。また、本発明の車両用発電制御装置を複数種類の車両用発電機に用いる場合であっても、車両用発電機のそれぞれの仕様に合わせたテーブルを不揮発性メモリに書き込むだけで対応することができるため、１種類の車両用発電制御装置を仕様が異なる複数の車両用発電機と組み合わせて使用することができ、コスト低減や製品管理の手間低減が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電制御装置と車両用発電機やバッテリとの接続状態が示されている。
【００１１】
図１において、車両用発電制御装置１は、車両用発電機２の出力端子（Ｂ端子）の電圧が所定の調整電圧設定値（例えば１４Ｖ）になるように制御するためのものである。また、車両用発電制御装置１は、Ｂ端子以外に、電源端子（ＩＧ端子）とグランド端子（Ｅ端子）を有している。ＩＧ端子は、キースイッチ４を介してバッテリ３に接続されている。Ｅ端子は、車両用発電機２のフレームに接続されている。
【００１２】
車両用発電機２は、固定子に含まれる３相の固定子巻線２００と、この固定子巻線２００の３相出力を全波整流するために設けられた整流回路２０２と、回転子に含まれる励磁巻線２０４とを含んで構成されている。この車両用発電機２の出力電圧の制御は、励磁巻線２０４に対する通電を車両用発電制御装置１によって適宜断続制御することにより行われる。車両用発電機２のＢ端子はバッテリ３に接続されており、Ｂ端子からバッテリ３に充電電流が供給される。
【００１３】
次に、車両用発電制御装置１の詳細構成および動作について説明する。図１に示すように、車両用発電制御装置１は、電源回路１００、回転検出回路１１０、励磁電流検出回路１３０、励磁電流制御回路１４０、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０、パワートランジスタ１６０、還流ダイオード１６２、電圧比較器１６４、アンド回路１６６、抵抗１７０、１７２、１７４を備えている。
【００１４】
電源回路１００は、ＩＧ端子にバッテリ電圧が印加されると、所定の動作電圧を生成する。回転検出回路１１０は、固定子巻線２００のいずれかの相に現れる相電圧を監視することにより、車両用発電機２の回転数検出を行う。励磁電流検出回路１３０は、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴで構成されるパワートランジスタ１６０のソース側の一方端の電位に基づいて励磁巻線２０４に流れる励磁電流を検出する。パワートランジスタ１６０のソース側には励磁電流検出用のセンス抵抗である抵抗１７０が接続されており、パワートランジスタ１６０のソース・ドレイン間および抵抗１７０を介して励磁電流が流れたときに生じる抵抗１７０の端子電圧に基づいて励磁電流検出回路１３０による励磁電流の検出が行われる。
【００１５】
励磁電流制御回路１４０は、励磁電流検出回路１３０によって検出される励磁電流が所定の励磁電流ＭＡＸ値以下になるように励磁電流制御信号を生成する。トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０は、回転検出回路１１０によって検出された車両用発電機２の回転数と、励磁電流検出回路１３０によって検出された励磁電流とに基づいて車両用発電機２の発電トルク（以後、車両用発電機２の発電トルク（あるいは駆動トルク）を「発電機トルク」と称する）を推定するとともに、発電機トルクの増加を制限するためにその時点における励磁電流の許容上限値である励磁電流ＭＡＸ値を決定する。
【００１６】
パワートランジスタ１６０は、励磁巻線２０４に直列に接続されており、オン状態のときに励磁巻線２０４に励磁電流が流れる。環流ダイオード１６２は、励磁巻線２０４に並列に接続されており、パワートランジスタ１６０がオフ状態のときに励磁電流を環流させる。電圧比較器１６４は、車両用発電機２の出力電圧を抵抗１７２、１７４によって構成された分圧回路で分圧した電圧がマイナス端子に、電源回路１００によって生成される基準電圧がプラス端子にそれぞれ印加されており、これらプラス端子とマイナス端子のそれぞれに印加される電圧を比較する。車両用発電機２の出力電圧に応じて生成される分圧電圧が基準電圧よりも低くなると、すなわち、車両用発電機２の出力電圧が所定の調整電圧設定値よりも低くなると、電圧比較器１６４の出力信号がハイレベルになる。
【００１７】
アンド回路１６６は、励磁電流制御回路１４０から出力される励磁電流制御信号と電圧比較器１６４の出力信号とが入力されており、これらの信号の論理積となる駆動信号を出力する。このアンド回路１６６の出力端はパワートランジスタ１６０のゲートに接続されており、アンド回路１６６から出力される駆動信号がハイレベルになるとパワートランジスタ１６０がオン状態になる。
【００１８】
図２は、回転検出回路１１０の詳細構成を示す図である。図２に示すように、回転検出回路１１０は、トランジスタ１１１、ダイオード１１２、コンデンサ１１３、１１４、抵抗１１５〜１１９、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路１２０を備えている。固定子巻線２００のいずれかの相電圧が抵抗１１５、１１６からなる分圧回路によって分圧され、トランジスタ１１１のベースに印加される。トランジスタ１１１とそのコレクタ側に接続された抵抗１１７によって波形整形回路が構成されており、相電圧波形を整形した信号がトランジスタ１１１のコレクタから出力される。この信号はコンデンサ１１３および抵抗１１８からなる微分回路に入力され、この微分出力がダイオード１１２によって整流された後、コンデンサ１１４および抵抗１１９からなる充放電回路に入力される。以上の構成によって、固定子巻線２００の相電圧の周波数に比例した電圧が生成され、Ａ／Ｄ変換回路１２０に入力される。Ａ／Ｄ変換回路１２０は、入力電圧を所定ビット数（例えば８ビット）のデジタルデータに変換する。
【００１９】
図３は、励磁電流検出回路１３０の詳細構成を示す図である。図３に示すように、励磁電流検出回路１３０は、演算増幅器１３１、抵抗１３２、１３３、Ａ／Ｄ変換回路１３４を備えている。演算増幅器１３１と２つの抵抗１３２、１３３によって、２つの抵抗１３２、１３３の各抵抗値によって決まる所定の増幅率を有する増幅器が構成されており、励磁電流に応じた値を有する入力電圧が増幅されて出力される。Ａ／Ｄ変換回路１３４は、入力端子（ＩＮ）にこの増幅器の出力信号が、クロック端子（ＣＬ）にアンド回路１６６から出力される駆動信号が負論理で入力されており、駆動信号がハイレベルからローレベルに変化するタイミングで前段の増幅器の出力電圧を取り込んで、所定ビット数（例えば８ビット）のデジタルデータ（励磁電流値）に変換する。
【００２０】
図４は、励磁電流制御回路１４０の詳細構成を示す図である。図４に示すように、励磁電流制御回路１４０は、デジタルコンパレータ１４１、抵抗１４２、コンデンサ１４３、鋸波発生回路１４４、電圧比較器１４５を備えている。デジタルコンパレータ１４１は、一方の入力端子（ＩＮ⁺ ）に入力されるトルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０からの励磁電流ＭＡＸ値と、他方の入力端子（ＩＮ^- ）に入力される励磁電流検出回路１３０からの励磁電流値とを比較し、励磁電流ＭＡＸ値の方が励磁電流値よりも大きいときにはハイレベルの信号を出力する。この出力信号は、抵抗１４２とコンデンサ１４３によって構成される平滑回路に入力されて平滑された後、電圧比較器１４５のプラス端子に入力される。この電圧比較器１４５は、鋸波発生回路１４４から出力される鋸波信号がマイナス端子に入力されており、この鋸波信号とプラス端子に入力される平滑後の電圧とを比較することにより、比較結果に対応したデューティ比を有するＰＷＭ信号を出力する。
【００２１】
図５は、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０の詳細構成を示す図である。図５に示すように、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０は、マイコン（マイクロコンピュータ）１５１および不揮発性メモリ１５２を備えている。マイコン１５１は、回転検出回路１１０によって検出された車両用発電機２の回転数と、励磁電流検出回路１３０によって検出された励磁電流値とが入力されており、所定のプログラムを実行することにより、不揮発性メモリ１５２に格納されている算出テーブルを参照して発電機トルクを算出するとともに、発電機トルクの増加率が設定値を超えないように制限する励磁電流ＭＡＸ値を決定する。上述した算出テーブルには、励磁電流Ｉｆと、車両用発電機２の回転数Ｎと、出力電圧Ｖ_B と、発電機トルクＴとの関係が示されている。この算出テーブルを用いることにより、励磁電流Ｉｆ、回転数Ｎ、出力電圧Ｖ_B がわかっているときにこれらに対応する発電機トルクＴを求めることや、回転数Ｎ、出力電圧Ｖ_B 、発電機トルクＴがわかっているときにこれらに対応する励磁電流Ｉｆを求めることが可能になる。車両用発電機２の仕様によって発電機トルクの計算式が異なるため、例えば、車両用発電機２あるいは車両用発電制御装置１の検査時等に、電気的に不揮発性メモリ１５２に書き込まれる。なお、このようにして車両用発電機２の仕様に合わせて算出テーブルを書き込む場合には、不揮発性メモリ１５２は少なくとも１回のデータの書き込みが可能である必要がある。
【００２２】
図６は、図５に示したマイコン１５１を用いて行われるトルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０の動作手順を示す流れ図である。
所定のタイミング（例えば５ｍｓｅｃ間隔）で励磁電流Ｉｆ、回転数Ｎ、出力電圧Ｖ_B が入力されると（ステップ１００）、マイコン１５１は、回転数Ｎの内容を判定し（ステップ１０１）、回転数Ｎが８００〜３５００ｒｐｍの範囲内にある場合には、さらに、出力電圧Ｖ_Bが１１Ｖより高いか否かを判定する（ステップ１０２）。出力電圧Ｖ_Bが１１Ｖより高い場合には肯定判断が行われ、次に、マイコン１５１は、不揮発性メモリ１５２に格納されている算出テーブルに基づいて、ステップ１００において入力された励磁電流Ｉｆ、回転数Ｎ、出力電圧Ｖ_B に対応する発電機トルクＴを算出し（ステップ１０３）、自身の内蔵ＲＡＭに記憶する（ステップ１０４）。また、マイコン１５１は、内蔵ＲＡＭに記憶されている最近ｎ回の算出トルクの平均値Ｔavを算出するとともに（ステップ１０５）、この平均値Ｔavに増加量αを加算して制限トルク値Ｔmaxを求め（ステップ１０６）、この制限トルク値Ｔmaxに対応する励磁電流制限値Ｉｆmaxを不揮発性メモリ１５２に格納された算出テーブルを参照することにより算出する（ステップ１０７）。この励磁電流制限値Ｉｆmaxは、励磁電流ＭＡＸ値としてトルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０から励磁電流制御回路１４０に入力される。なお、車両用発電機２の回転数Ｎが８００ｒｐｍよりも低い場合、すなわちエンジンが停止していると考えられる場合には、デューティ比が２５％となる励磁電流Ｉｆに対応する励磁電流ＭＡＸ値が設定される（ステップ１０８）。一方、車両用発電機２の回転数Ｎが３５００ｒｐｍよりも高い場合には、エンジン回転が安定領域にあるといえるため、上述した発電機トルク抑制制御は行われない。
【００２３】
上述した励磁電流検出回路１３０が励磁電流検出手段に、回転数検出回路１１０が回転数検出手段に、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０がトルク算出手段に、励磁電流制御回路１４０が励磁電流制御手段にそれぞれ対応する。
本実施形態の車両用発電制御装置１はこのような構成を有しており、次にその制御動作を説明する。
【００２４】
（１）エンジン始動前
運転者によってキースイッチ４が操作されてオン状態になると、電源回路１００によって動作電圧が生成され、車両用発電制御装置１による制御動作が開始される。
【００２５】
エンジン始動前で車両用発電機２が回転していない場合には、車両用発電機２による発電が行われていないため、バッテリ３の端子電圧は１２Ｖ程度であって所定の調整電圧（例えば１４Ｖ）よりも低くなっており、電圧比較器１６４の出力信号はハイレベルとなる。
【００２６】
また、エンジン始動前であって車両用発電機２の回転数Ｎが８００ｒｐｍよりも低いため、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０によってデューティ比２５％に対応する励磁電流ＭＡＸ値が出力され、パワートランジスタ１６０を断続することにより流れる励磁電流のデューティ比が２５％に制御されて初期励磁状態となる。
【００２７】
（２）アイドリング時
キースイッチ４がさらにエンジン始動位置まで操作されてスタータが回転してエンジンが始動され、車両用発電機２の回転数Ｎがエンジンのアイドリング回転まで上昇すると発電が開始される。車両用発電機２の回転数Ｎが２０００ｒｐｍ程度になると、上述の初期励磁状態が解除され、トルク検出・ＭＡＸ決定回路１５０によるトルク抑制制御が開始される。すなわち、励磁電流Ｉｆ、回転数Ｎ、出力電圧Ｖ_Bに基づいて最近ｎ回の発電機トルクの平均値Ｔavに対応する制限トルク値Ｔmax （＝Ｔav＋α）、励磁電流ＭＡＸ値が決定され、この励磁電流ＭＡＸ値を越えないように励磁電流Ｉｆの供給が行われる。したがって、出力電圧Ｖ_Bが調整電圧になるまで、デューティ比２５％に相当する励磁電流Ｉｆから徐々に増加し、発電機トルクも徐々に増加するので、始動直後のアイドリング状態の安定化を図ることができる。
【００２８】
また、さらに出力電圧Ｖ_Bが上昇して調整電圧を超えると、電圧比較器１６４の出力がローレベルに変わるため、アンド回路１６６から出力される駆動信号もローレベルになり、パワートランジスタ１６０がオフ状態になって出力電圧Ｖ_Bが減少に転じる。
【００２９】
このように、アイドリング時であって電気負荷量や車両用発電機２の回転数Ｎが安定している状態においては、励磁電流制限値Ｉｆmaxは実際の励磁電流Ｉｆよりも若干大きな値に設定されており、出力電圧Ｖ_Bの制御には影響を及ぼすことなく、出力電圧Ｖ_Bが調整電圧に制御される。
【００３０】
（３）アイドリング時（電気負荷投入）
アイドリング時に電気負荷が投入されると、バッテリ３の端子電圧が瞬時に低下する。このとき、電圧比較器１６４の出力がハイレベルを維持するが、実際の励磁電流Ｉｆは、励磁電流制限値Ｉｆmaxまでしか増加しない。このため、発電機トルクが急に増加することもなく、電気負荷投入によるエンジン回転の落ち込みはほとんど発生しない。その後、設定時間毎にトルク制限値Ｔmaxが更新されて増加するため、これに伴って励磁電流制限値Ｉｆmaxも増加し、さらに出力電圧Ｖ_Bが調整電圧に達した時点で定常状態に復帰する。
【００３１】
（４）アイドリング時（補機作動開始）
図７、図８は、アイドリング時にエアコン等の他の補機などの差動によりエンジン回転が落ち込んだ場合の挙動を示す図である。図７において、実線で示した特性曲線は本発明によるトルク抑制制御を行った場合の発電機回転数、発電機トルク、励磁電流の変化を、点線は本発明によるトルク抑制制御を行わない場合のこれらの変化をそれぞれ示している。また、図８では、本発明によるトルク抑制制御を行わない状態でデューティ比５０％で励磁電流を流した場合の発電機回転数と発電機トルクとの関係を、点線の特性曲線で示している。
【００３２】
図７に示すように、時刻ｔの時点で、エンジンで駆動されている補機が動作を開始すると、発電機回転数が低下し始める。トルク抑制制御が行われない従来の車両用発電機では、図８に示すように、発電機回転数が低下すると発電機出力が低下するので、励磁電流Ｉｆが徐々に増加する。このため、発電機回転数の低下とともに発電機トルクが増加し、エンジン回転数の低下が助長されて、図８に示すＡ点からＢ点に移行して、エンジン回転数が大きく落ち込んでしまう。
【００３３】
しかし、本発明のトルク抑制制御を行うことにより、平均トルクＴavの増加が最大でもαとなるように励磁電流Ｉｆが制御されるため、補機の作動によりエンジン回転が低下したときに励磁電流Ｉｆを減少させるように動作して発電機トルクの増加が低く抑えられる。その結果、エンジン回転の低下が助長されることはなく、図８に示すＡ点からＣ点に移行して、エンジン回転の落ち込みが小さくなる。
【００３４】
（５）アイドリング時（バッテリ放電時）
アイドリング時に、バッテリ３が放電状態のときに大きな電気負荷が投入され、バッテリ３の端子電圧が１１Ｖ以下になると、図６に示したステップ１０２の判定において否定判断が行われ、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０による励磁電流制限が行われないため、本発明のトルク抑制制御は行われない。これにより、発電機出力電圧Ｖ_Bがさらに低下して各種の電気負荷が誤動作することを防止することができる。
【００３５】
（６）走行時
車両の走行時には、エンジン回転が上昇して発電機回転数Ｎが３５００ｒｐｍよりも高くなるため、トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０による励磁電流制限が行われないため、本発明のトルク抑制制御は行われない。これにより、エンジン回転が安定してトルク抑制制御が不要な場合には、発電機出力電圧に基づく励磁電流制御が優先され、安定した動作電圧を電気負荷に供給することが可能になる。
【００３６】
このように、本実施形態の車両用発電制御装置１によるトルク抑制制御を行うことにより、電気負荷の変動やエンジン回転の変動が生じた場合であっても、発電機トルクの増加量がある値以下に抑制されるため、発電機トルクの増加によってエンジン回転が不安定になることを防止することができる。特に、エンジン回転の安定化を実現することにより、アイドリング時のエンジン回転数をさらに低くすることが可能になり、さらなる燃費向上を実現することができる。
【００３７】
また、発電機出力電圧が極端に低くなった場合に、発電機トルクを抑制する制御を行わないようにすることで、発電機出力電圧の低下による電気負荷の誤動作を防止している。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両用発電制御装置２内のトルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路１５０において制限トルク値Ｔmaxや制限電流値Ｉｆmaxを算出したが、この機能をエンジン制御装置（ＥＣＵ）等の外部の制御装置に持たせるようにしてもよい。すなわち、車両用発電制御装置において検出した発電機回転数Ｎ、励磁電流Ｉｆ、発電機出力電圧Ｖ_Bを外部の制御装置に送って制限電流値Ｉｆmaxを算出し、この算出結果を車両用発電制御装置１に送り返すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の車両用発電制御装置の構成を示す図である。
【図２】回転検出回路の詳細構成を示す図である。
【図３】励磁電流検出回路の詳細構成を示す図である。
【図４】励磁電流制御回路の詳細構成を示す図である。
【図５】トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路の詳細構成を示す図である。
【図６】図５に示したマイコンを用いて行われるトルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路の動作手順を示す流れ図である。
【図７】アイドリング時にエンジン回転が落ち込んだ場合の挙動を示す図である。
【図８】アイドリング時にエンジン回転が落ち込んだ場合の挙動を示す図である。
【符号の説明】
１車両用発電制御装置
２車両用発電機
３バッテリ
４キースイッチ
１００電源回路
１１０回転検出回路
１３０励磁電流検出回路
１４０励磁電流制御回路
１５０トルク検出・励磁電流ＭＡＸ決定回路
１６０パワートランジスタ

Claims

車両用発電機の励磁巻線に対する通電を断続することにより前記車両用発電機の出力電圧を制御する車両用発電制御装置において、
前記励磁巻線に流れる励磁電流を検出する励磁電流検出手段と、
前記車両用発電機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記励磁電流検出手段によって検出された前記励磁電流と前記回転数検出手段によって検出された前記回転数とから、予め設定されている前記車両用発電機の励磁電流および回転数と発電トルクとの関係が示された算出テーブルを用いて、周期的に前記車両用発電機の発電トルクを算出するとともに算出された最近の発電トルクの平均値を算出し、この平均値に所定の増加量を加算して制限トルク値を求め、さらに、この制限トルク値としての発電トルクと前記回転数とから前記算出テーブルに基づいて励磁電流制限値を算出するトルク算出手段と、
前記トルク算出手段によって算出された前記励磁電流制限値を超えないように前記励磁巻線に流す励磁電流を制御する励磁電流制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項１において、
前記算出テーブルは、前記車両用発電機の励磁電流および前記回転数とこれらに加えて前記車両用発電機の出力電圧と発電トルクとの関係が示されており、
前記トルク算出手段は、前記車両用発電機の励磁電流、回転数、出力電圧から前記算出テーブルに基づいて発電トルクを算出するとともに、前記車両用発電機の回転数、出力電圧および前記制限トルク値から前記算出テーブルに基づいて前記励磁電流制限値を算出することを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項１または２において、
前記励磁電流制御手段は、エンジンのアイドリング時に、前記トルク算出手段によって算出された前記励磁電流制限値を用いた励磁電流の制御を行うことを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項１または２において、
前記励磁電流制御手段は、前記車両用発電機の出力電圧が所定の設定値以下の場合に、前記励磁巻線に流す励磁電流の制御を行わないことを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記トルク算出手段は、前記算出テーブルが格納された少なくとも１回のデータの書き込みが可能な不揮発性メモリを有し、
前記不揮発性メモリには、前記車両用発電機の仕様に合わせた前記算出テーブルが書き込まれることを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項２において、
前記トルク算出手段の機能を有する外部の制御装置に対して、少なくとも前記車両用発電機の励磁電流と出力電圧を送信し、前記外部の制御装置によって算出されて送り返されてきた前記励磁電流制限値を用いて前記励磁電流制限手段による励磁電流の制御を行うことを特徴とする車両用発電制御装置。