JP4911235B2

JP4911235B2 - 車両用発電制御装置

Info

Publication number: JP4911235B2
Application number: JP2010065799A
Authority: JP
Inventors: 亮宋; 知己都築
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011200062A

Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用発電機の発電制御を行う車両用発電制御装置に関する。

近年、車両の燃費向上のため、低アイドル化や低フリクション化が進んでおり、補機の作動によるトルク変動が、エンジン回転変動に大きく影響するようになってきている。エンジン回転の安定化を図る技術としては、アイドル時に車両用発電機の発電増加速度を抑制する徐励制御を行って発電機トルクが急激に増加することを防止することにより、アイドル安定化を図るものが知られている。その際、電気負荷量が大きいときには発電の抑制によりバッテリ電圧が低下するが、このときにバッテリの充電状態が良好な場合は問題ないが、過度に放電していたり、バッテリが劣化して内部抵抗が大きくなっている状態、あるいは、バッテリ端子が接触不良の状態では、バッテリから動作電力が供給される車載機器の電源電圧が大きく低下し、例えば１０Ｖ程度まで下がると、エンジンコントロールユニット等の車載機器が誤動作やシステムダウンするなどの不具合が発生する。

このような発電抑制の弊害に対処する従来技術として、徐励制御中に発電電圧が所定値以下に低下すると徐励制御を禁止して発電電圧を確実に回復させることで、車載機器の誤動作等を回避する手法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−１０７６４０号公報（第３−６頁、図１−１１）

ところで、特許文献１に開示された手法では、発電電圧が所定値以下になったときに徐励制御（発電抑制）が禁止されるが、発電電圧がこの所定値を挟んで上下すると徐励制御の禁止と解除（徐励制御の再開）が頻繁に繰り返されることになり、これに伴ってエンジン回転の変動が大きくなって安定しにくくなるとともに、電源電圧の回復が困難あるいは遅くなるという問題があった。特に、エンジンによって駆動される車両用発電機の回転はエンジンの点火周期に同期して変動し、この回転変動に伴って発電電圧も変動する。このため、徐励制御を禁止する所定値近傍に発電電圧があると、回転変動に伴って発電電圧が所定値を挟んで上下することになり、上述した現象が顕著となる。

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、発電電圧の低下に対応して発電抑制を禁止する場合にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を両立させることができる車両用発電制御装置を提供することにある。

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、エンジンによって駆動される車両用発電機の発電電圧が第１の設定値になるように車両用発電機の励磁電流を制御する電圧制御手段と、電圧制御手段によって励磁電流を増加させるときに励磁電流の増加を抑制する励磁電流抑制制御手段と、励磁電流抑制制御手段による抑制制御中に車両用発電機の発電電圧が第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧以下になったときに励磁電流抑制制御手段による抑制制御を禁止する抑制制御禁止手段と、励磁電流抑制制御手段による抑制制御が抑制制御禁止手段によって禁止された後に車両用発電機の発電電圧が第２の所定電圧よりも高くなった場合に、第２の所定電圧よりも高く第１の所定電圧よりも低い第３の所定電圧よりも車両用発電機の発電電圧が高くなるまで抑制制御禁止手段による抑制制御の禁止を維持する抑制制御禁止維持手段とを備えている。

発電抑制の禁止と解除の基準となる所定電圧を異ならせる電圧ヒステリシスを持たせることにより、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることに伴う発電トルクの変動を防止することができるため、エンジン回転の変動が大きくなることを防止し、エンジン回転を安定させることが可能となる。また、発電抑制が一旦禁止された後この禁止状態が解除されるまである程度の期間が確保されることから、電源電圧を回復させることができる。

また、上述した第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を、エンジンの点火制御周期に対応する車両用発電機の発電電圧の変動幅よりも大きく設定することが望ましい。これにより、エンジンの点火制御周期に同期して発生するエンジン回転の脈動に連動する発電抑制の禁止と解除の繰り返しを防止することができ、エンジン回転の安定と発電電圧の回復を両立させることができる。

また、上述した第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を、車両用発電機の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することが望ましい。車両用発電機の回転数や温度に応じて発電能力が変化するため、回転変動等に伴う発電電圧の変動幅も変化する。したがって、車両用発電機の回転数や温度に応じて第３の所定電圧と第２の所定電圧の差を可変することにより（例えば、第２の所定電圧が一定の場合には第３の所定電圧の値を可変することにより）、発電量能力に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、上述した第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定することが望ましい。これにより、外部制御装置で収集した各種の情報に基づいて電圧ヒステリシスの程度を設定することが可能になり、確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を図ることができる。

また、上述した外部制御装置は、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を取得し、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することが望ましい。エンジン回転数や車両温度に応じて発電能力が変化するため、回転変動等に伴う発電電圧の変動幅も変化する。したがって、エンジン回転数や車両温度に応じて第３の所定電圧と第２の所定電圧の差を可変することにより（例えば、第２の所定電圧が一定の場合には第３の所定電圧の値を可変することにより）、発電量能力に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、本発明の車両用発電制御装置は、エンジンによって駆動される車両用発電機の発電電圧が第１の設定値になるように車両用発電機の励磁電流を制御する電圧制御手段と、電圧制御手段によって励磁電流を増加させるときに励磁電流の増加を抑制する励磁電流抑制制御手段と、励磁電流抑制制御手段による抑制制御中に車両用発電機の発電電圧が第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧以下になったときに励磁電流抑制制御手段による抑制制御を禁止する抑制制御禁止手段と、励磁電流抑制制御手段による抑制制御が抑制制御禁止手段によって禁止された時点から所定時間経過するまで、車両用発電機の発電電圧が第２の所定電圧よりも高くなった場合に抑制制御禁止手段による抑制制御の禁止を維持する抑制制御禁止維持手段とを備えている。

発電抑制を禁止してから解除するまでの時間間隔としてある程度の時間（所定時間）を確保することにより、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることに伴う発電トルクの変動を防止することができるため、エンジン回転の変動が大きくなることを防止し、エンジン回転を安定させることが可能となる。また、発電抑制が一旦禁止された後この禁止状態が解除されるまである程度の期間が確保されることから、電源電圧を回復させることができる。

また、上述した所定時間を、エンジンの点火制御周期に相当する時間以上とすることが望ましい。これにより、エンジンの点火制御周期に同期して発生するエンジン回転の脈動に連動する発電抑制の禁止と解除の繰り返しを防止することができ、エンジン回転の安定と発電電圧の回復を両立させることができる。

また、上述した所定時間を、車両用発電機の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することが望ましい。車両用発電機の回転数や温度に応じて発電電圧の脈動の程度（周期や電圧の脈動幅）が変化する。したがって、車両用発電機の回転数や温度に応じて、発電抑制を禁止してから解除するまでの時間間隔の最小値として設定される所定時間を可変することにより、発電電圧の脈動の程度に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、上述した所定時間を、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定することが望ましい。これにより、外部制御装置で収集した各種の情報に基づいて電圧ヒステリシスの程度を設定することが可能になり、確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を図ることができる。

また、上述した外部制御装置は、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を取得し、所定時間を、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することが望ましい。エンジン回転数や車両温度に応じて発電電圧の脈動の程度（周期や電圧の脈動幅）が変化する。したがって、エンジン回転数や車両温度に応じて、発電抑制を禁止してから解除するまでの時間間隔の最小値として設定される所定時間を可変することにより、発電電圧の脈動の程度に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

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。アイドル時における電気負荷投入後の発電電圧の変化を示す図である。アイドル時における電気負荷投入後のエンジン回転数の変化を示す図である。車両用発電機の回転数および温度の少なくとも一方を検出して発電制御を行う車両用発電制御装置の変形例を示す図である。外部制御装置から送られてくる情報に基づいて発電制御を行う車両用発電制御装置の変形例を示す図である。

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、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。図１において、車両用発電制御装置２は、エンジンによって駆動される車両用発電機１の出力端子（Ｂ端子）の電圧が調整電圧設定値になるよう発電制御を行う。また、車両用発電制御装置２は、Ｂ端子以外にグランド端子（Ｅ端子）を有している。Ｂ端子は、所定の充電線を介してバッテリ３や各種の電気負荷（図示せず）に接続されている。Ｅ端子は、車両用発電機１のフレームに接続されている。なお、図１では、車両用発電制御装置２は、車両用発電機１と並行して図示したが、実際には車両用発電機１に内蔵されている。

車両用発電機１は、固定子に含まれる３相の固定子巻線１０１と、回転子を磁化する励磁巻線１０２と、固定子巻線１０１の３相出力を全波整流するために設けられた整流回路１０３とを含んで構成されている。この車両用発電機１の出力電圧の制御は、励磁巻線１０２に対する励磁電流の供給を車両用発電制御装置２によって適宜断続制御することにより行われる。

次に、車両用発電制御装置２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２は、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ２０１、環流ダイオード２０２、センス抵抗２０３、抵抗２０４、２０５、電圧制御回路２０６、励磁電流抑制制御回路２０７、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８、アンド回路２０９を備えている。

ＭＯＳ−ＦＥＴ２０１は、励磁巻線１０２に直列に接続されており、オン状態のときに励磁巻線１０２に励磁電流が流れる。環流ダイオード２０２は、励磁巻線１０２に並列に接続されており、ＭＯＳ−ＦＥＴ２０１がオフ状態のときに励磁電流を環流させる。

抵抗２０４、２０５は分圧回路を構成しており、車両用発電機１の出力電圧（発電電圧）をこの分圧回路で分圧した電圧が電圧制御回路２０６に印加される。電圧制御回路２０６は、この分圧回路から印加される電圧に基づいて車両用発電機１の発電電圧を検出し、この発電電圧が調整電圧設定値（第１の所定電圧、例えば１４Ｖ）になるよう車両用発電機１の励磁電流を制御する。例えば、電圧制御回路２０６は、調整電圧設定値と発電電圧との差に比例したオンデューティを有するＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号は、アンド回路２０９を介して励磁駆動信号としてＭＯＳ−ＦＥＴ２０１に入力され、ＭＯＳ−ＦＥＴ２０１がオンオフ制御される。

励磁電流抑制制御回路２０７は、電圧制御回路２０６によって励磁電流を増加させるときに励磁電流を徐々に増加させる発電抑制制御を行う。例えば、励磁電流抑制制御回路２０７は、直前のアンド回路２０９の出力信号を取り込み、この信号のデューティ比に所定の増分を加算したオンデューティを有する発電抑制信号を出力する。この発電抑制信号はアンド回路２０９に入力される。大きな電気負荷の投入に伴って電圧制御回路２０６から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティが急激に増加しても、励磁電流抑制制御回路２０７から出力される発電抑制信号のオンデューティは所定の増分で決まる速度でしか増加しないため、アンド回路２０９からＭＯＳ−ＦＥＴ２０１に入力される励磁駆動信号のオンデューティも徐々に増加するだけであり、このようにして発電抑制制御が実施される。

励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御中に車両用発電機１の発電電圧が第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧以下になったときに励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御を禁止する。また、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御を禁止した後に車両用発電機１の発電電圧が第２の所定電圧よりも高くなった場合に、第２の所定電圧よりも高く第１の所定電圧よりも低い第３の所定電圧よりも発電電圧が高くなるまで、発電抑制制御の禁止を維持する。さらに発電電圧が高くなって第３の所定電圧を超えると、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、発電抑制制御の禁止を解除、すなわち、発電抑制制御を再開する指示を励磁電流抑制制御回路２０７に対して行う。

なお、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８による発電抑制制御の禁止は、その旨の指示を励磁電流抑制制御回路２０７に向けて送り、励磁電流抑制制御回路２０７から出力される発電抑制信号を常時ハイレベルに維持することにより行われる。また、上述した第２の所定電圧はバッテリ３の開放端電圧以下の値に設定される。これにより、電気負荷急増時に発電量を増加させてバッテリ３の過度の放電を防止することが可能となる。

上述した電圧制御回路２０６が電圧制御手段に、励磁電流抑制制御回路２０７が励磁電流抑制制御手段に、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８が抑制制御禁止手段、抑制制御禁止維持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２では、発電電圧が調整電圧設定値（第１の所定電圧）近傍で推移して励磁電流が小さい場合には、励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御は行われず、電圧制御回路２０６から出力されるＰＷＭ信号がアンド回路２０９を介して励磁駆動信号としてＭＯＳ−ＦＥＴ２０１に入力され、この励磁駆動信号に応じた励磁電流の制御が行われる。

また、電気負荷の投入によって発電電圧が調整電圧設定値より低下すると、電圧制御回路２０６から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティは電圧低下の程度に応じて増加するが、励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御が行われるため、励磁電流は徐々に増加する。

また、発電電圧が第２の設定値以下になるような大きな電気負荷が投入された場合には、この発電電圧の大きな落ち込みを回復させるために励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８によって励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御が解除（禁止）される。この発電抑制制御の禁止状態は、発電電圧が第３の所定電圧を超えるまで維持される。

図２は、アイドル時における電気負荷投入後の発電電圧の変化を示す図である。図２において、横軸は時間経過を、縦軸は発電電圧をそれぞれ示している。また、点線Ｂで示した電圧変化は、発電電圧が第２の所定電圧以下になったときに発電抑制制御が禁止され、第２の所定電圧を超えたときに発電抑制制御の禁止が解除された従来例を示しており、実線Ａで示された本発明の電圧変化と比較するために図示されている。

また、図３は、アイドル時における電気負荷投入後のエンジン回転数の変化を示す図である。図３において、横軸は時間経過を、縦軸はエンジン回転数をそれぞれ示している。また、点線Ｂで示したエンジン回転数変化は、発電電圧が第２の所定電圧以下になったときに発電抑制制御が禁止され、第２の所定電圧を超えたときに発電抑制制御の禁止が解除された従来例を示しており、実線Ａで示された本発明の電圧変化と比較するために図示されている。

図２および図３に示すように、本実施形態の車両用発電制御装置２では、発電抑制の禁止と解除の基準となる所定電圧（第２の所定電圧と第３の所定電圧）を異ならせる電圧ヒステリシスを持たせることにより、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることに伴う発電トルクの変動を防止することができるため、エンジン回転の変動が大きくなることを防止し、エンジン回転を安定させることが可能となる。また、発電抑制が一旦禁止された後この禁止状態が解除されるまである程度の期間が確保されることから、電源電圧を回復させることができる。

ところで、上述した第３の所定電圧（発電抑制制御の禁止を解除して発電抑制制御を再開する電圧）と第２の所定電圧（発電抑制制御を禁止する電圧）との差は、エンジンの点火制御周期に対応する車両用発電機１の発電電圧の変動幅よりも大きく設定することが望ましい。例えば、８気筒エンジンのアイドル時の回転数が７００ｒｐｍとすると、その点火制御周期は約１０ｍｓ（＝１／（（７００×８）／６０））となり、この周期でエンジン回転の脈動が生じ、車両用発電機１の発電電圧がこの周期で所定の変動幅で上下する。この変動幅で発電電圧が変動しても発電電圧が第３の所定電圧を超えないようにすることにより、エンジンの点火制御周期に同期して発生するエンジン回転の脈動に連動する発電抑制の禁止と解除の繰り返しを防止することができ、エンジン回転の安定と発電電圧の回復を両立させることができる。

また、上述した第３の所定電圧と第２の所定電圧との差は、車両用発電機１の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することが望ましい。図４は、車両用発電機１の回転数および温度の少なくとも一方を検出して発電制御を行う車両用発電制御装置の変形例を示す図である。図４に示す車両用発電制御装置２Ａは、図１に示した車両用発電制御装置２に対して温度センサ２１０と回転検出回路２１１とを追加した点が異なっている。

温度センサ２１０は、車両用発電制御装置２Ａの温度、すなわち、車両用発電制御装置２Ａが内蔵された車両用発電機１の温度を検出する。例えば、サーミスタやダイオードが用いられ、温度によって変化するこれらの素子の両端電圧に基づいて車両用発電機１の温度検出が行われる。温度センサ２１０によって検出された温度が高いほど、車両用発電機１の発電能力が低下するため、回転変動に伴う発電電圧の変動幅が小さくなると考えられる。したがって、温度が高いほど、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を小さく設定し、反対に、温度が低いほど、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を大きく設定すればよい。この可変設定は、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８において行われる。

回転検出回路２１１は、固定子巻線１０１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１の回転数（発電機回転数）を検出し、検出した発電機回転数に対応する電圧を出力する。回転検出回路２１１によって検出された回転数が低いほど、車両用発電機１の発電能力が低下するため、回転変動に伴う発電電圧の変動幅が小さくなると考えられる。したがって、回転数が低いほど、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を小さく設定し、反対に、回転数が高いほど、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を大きく設定すればよい。この可変設定は、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８において行われる。

このように、車両用発電機１の発電量力は、回転数や温度に応じて変化するため、回転変動等に伴う発電電圧の変動幅も変化する。したがって、車両用発電機１の回転数や温度に応じて第３の所定電圧と第２の所定電圧の差を可変することにより（例えば、第２の所定電圧が一定の場合には第３の所定電圧の値を可変することにより）、発電量能力に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、上述した第３の所定電圧と第２の所定電圧との差は、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定するようにしてもよい。図５は、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて発電制御を行う車両用発電制御装置の変形例を示す図である。図５に示す車両用発電制御装置２Ｂは、図１に示した車両用発電制御装置２に対して通信制御回路２１３を追加した点が異なっている。

通信制御回路２１３は、Ｃ端子（通信端子）を介して外部制御装置４との間で双方向のシリアル通信（例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルを用いたＬＩＮ通信）を行い、外部制御装置４に向けて周期的に発電電圧等を送信するとともに、外部制御装置４から周期的に送られてくる情報（発電指示信号）を受信する。

外部制御装置４は、エンジン５を制御する機能以外に、温度センサ６を用いて車両温度（エンジン５や車両用発電機１周辺の温度）を検出し、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を含む発電指示信号を車両用発電制御装置２Ｂに向けて送信する。車両用発電制御装置２Ｂでは、この発電指示信号を通信制御回路２１３によって受信し、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８にエンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を入力する。励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、通信制御回路２１３から入力されるエンジン回転数等に基づいて、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差を可変設定する。可変設定の具体例については、図４に示した車両用発電制御装置２Ａの場合と基本的に同じである。すなわち、車両温度と車両用発電機１の温度とは相関があるため、車両温度が高いと車両用発電機１の発電能力が低下する。また、エンジン回転数と車両用発電機１の回転数とは１対１に対応しているため、エンジン回転数が低いと車両用発電機１の発電能力が低下する。このように、発電能力の低下に対して、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差が小さく設定され、反対の場合には、第３の所定電圧と第２の所定電圧との差が大きく設定される。このように、外部制御装置４で収集した各種の情報に基づいて電圧ヒステリシスの程度を設定することにより、発電量能力に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

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において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、発電抑制の禁止と解除の基準となる所定電圧（第２の所定電圧と第３の所定電圧）を異ならせる電圧ヒステリシスを持たせることにより、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることを防止したが、電圧ヒステリシスを持たせる代わりに、発電抑制を禁止した時点から所定時間の間は禁止を解除できないようにして（禁止状態を維持するようにして）、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることを防止するようにしてもよい。この場合の基本構成は、図１に示した車両用発電制御装置２をそのまま用いることができる。

図１に示す励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、励磁電流抑制制御回路２０７による発電抑制制御を禁止した時点から所定時間経過するまで、車両用発電機１の発電電圧が第２の所定電圧よりも高くなった場合であっても発電抑制制御の禁止を維持する。所定時間経過した時点で発電電圧が第２の所定電圧よりも高い場合には、励磁電流抑制制御禁止・解除回路２０８は、発電抑制制御の禁止を解除、すなわち、発電抑制制御を再開する指示を励磁電流抑制制御回路２０７に対して行う。

また、上述した所定時間は、エンジンの点火制御周期に相当する時間以上とすることが望ましい。これにより、エンジンの点火制御周期に同期して発生するエンジン回転の脈動に連動する発電抑制の禁止と解除の繰り返しを防止することができ、エンジン回転の安定と発電電圧の回復を両立させることができる。

また、上述した所定時間は、車両用発電機１の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定するようにしてもよい。この場合の基本構成は、図４に示した車両用発電制御装置２Ａをそのまま用いることができる。車両用発電機１の回転数や温度に応じて発電電圧の脈動の程度（周期や電圧の脈動幅）が変化する。したがって、車両用発電機１の回転数や温度に応じて、発電抑制を禁止してから解除するまでの時間間隔の最小値として設定される所定時間を可変することにより、発電電圧の脈動の程度に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、上述した所定時間は、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定するようにしてもよい。この場合の基本構成は、図５に示した車両用発電制御装置２Ｂをそのまま用いることができる。これにより、外部制御装置４で収集した各種の情報に基づいて発電抑制制御を禁止してから禁止を解除するまでの時間遅れとしての所定時間を可変設定することが可能になり、確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を図ることができる。

具体的には、外部制御装置４によってエンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を取得し、上述した所定時間を、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方に基づいて可変設定する場合が考えられる。エンジン回転数や車両温度に応じて発電電圧の脈動の程度（周期や電圧の脈動幅）が変化する。したがって、エンジン回転数や車両温度に応じて、発電抑制を禁止してから解除するまでの時間間隔の最小値として設定される所定時間を可変することにより、発電電圧の脈動の程度に応じて確実にエンジン回転の安定と発電電圧の回復を達成することが可能となる。

また、上述した実施形態では、アイドル状態との関係については特に言及しなかったが、エンジン回転が特に不安定になりやすいアイドル時に（あるいは、アイドル時を含む所定回転数以下において）、上述した発電抑制制御の禁止とその解除を行うようにしてもよい。これにより、エンジン回転が不安定になりやすいアイドル時にエンジンストールが発生したり、電源電圧（発電電圧）が低下して回復しない事態を回避することが可能となる。

上述したように、本発明によれば、発電抑制の禁止と解除の基準となる所定電圧を異ならせる電圧ヒステリシスを持たせることにより、発電抑制の有無が頻繁に切り替わることに伴う発電トルクの変動を防止することができるため、エンジン回転の変動が大きくなることを防止し、エンジン回転を安定させることが可能となる。また、発電抑制が一旦禁止された後この禁止状態が解除されるまである程度の期間が確保されることから、電源電圧を回復させることができる。

１車両用発電機
２、２Ａ、２Ｂ車両用発電制御装置
３バッテリ
４外部制御装置
５エンジン
６、２１０温度センサ
１０１固定子巻線
１０２励磁巻線
１０３整流回路
２０１ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴ
２０２環流ダイオード
２０３センス抵抗
２０４、２０５抵抗
２０６電圧制御回路
２０７励磁電流抑制制御回路
２０８励磁電流抑制制御禁止・解除回路
２０９アンド回路
２１１回転検出回路
２１３通信制御回路

Claims

エンジンによって駆動される車両用発電機の発電電圧が第１の設定値になるように前記車両用発電機の励磁電流を制御する電圧制御手段と、
前記電圧制御手段によって励磁電流を増加させるときに励磁電流の増加を抑制する励磁電流抑制制御手段と、
前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御中に前記車両用発電機の発電電圧が前記第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧以下になったときに前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御を禁止する抑制制御禁止手段と、
前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御が前記抑制制御禁止手段によって禁止された後に前記車両用発電機の発電電圧が前記第２の所定電圧よりも高くなった場合に、前記第２の所定電圧よりも高く前記第１の所定電圧よりも低い第３の所定電圧よりも前記車両用発電機の発電電圧が高くなるまで前記抑制制御禁止手段による抑制制御の禁止を維持する抑制制御禁止維持手段と、
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、
前記第３の所定電圧と前記第２の所定電圧との差を、エンジンの点火制御周期に対応する前記車両用発電機の発電電圧の変動幅よりも大きく設定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、
前記第３の所定電圧と前記第２の所定電圧との差を、前記車両用発電機の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定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、
前記第３の所定電圧と前記第２の所定電圧との差を、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項４において、
前記外部制御装置は、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を取得し、
前記第３の所定電圧と前記第２の所定電圧との差を、前記エンジン回転数および前記車両温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
エンジンによって駆動される車両用発電機の発電電圧が第１の設定値になるように前記車両用発電機の励磁電流を制御する電圧制御手段と、
前記電圧制御手段によって励磁電流を増加させるときに励磁電流の増加を抑制する励磁電流抑制制御手段と、
前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御中に前記車両用発電機の発電電圧が前記第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧以下になったときに前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御を禁止する抑制制御禁止手段と、
前記励磁電流抑制制御手段による抑制制御が前記抑制制御禁止手段によって禁止された時点から所定時間経過するまで、前記車両用発電機の発電電圧が前記第２の所定電圧よりも高くなった場合に前記抑制制御禁止手段による抑制制御の禁止を維持する抑制制御禁止維持手段と、
を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項６において、
前記所定時間を、エンジンの点火制御周期に相当する時間以上とすることを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項６または７において、
前記所定時間を、前記車両用発電機の回転数および温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項６または７において、
前記所定時間を、外部制御装置から送られてくる情報に基づいて可変設定することを特徴とする車両用発電制御装置。
請求項９において、
前記外部制御装置は、エンジン回転数および車両温度の少なくとも一方を取得し、
前記所定時間を、前記エンジン回転数および前記車両温度の少なくとも一方に基づいて可変設定することを特徴とする車両用発電制御装置。