JPS6392232A - 内燃エンジン用交流発電機の出力電圧制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、特に車両に搭載される内燃エンジン用交流
発電機の出力電圧制御方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来より、車両用内燃エンジンにより駆動され車両用バ
ッテリを充電する交流発電機（以下ＡＣＧという）は、
エンジンに対するＡＣＧ負荷を調整するために、発電量
をエンジンの運転状態（エンジンにかかる電気負荷の大
きさ、車速、エンジンの暖機状態等）に応じて制御し得
るようにされている。例えば、実公昭５５−５２７７９
号公報には、エンジンブレーキ効果を高めるべく、例え
ばＡＣＧの界磁巻線に通電される電流量を変えるなどし
て、ＡＣＧの出力電圧制御装置の設定電圧を車速の減速
時に高くシ（かかる設定電圧変更のための制御をＡＣＧ
コントロールという）、もって、減速時における車載用
バッテリの充電を促進させるようにした手法が開示され
ている。

しかしながら、かかる従来手法では、エンジンが十分に
暖機されて自立運転可能な状態（完爆状態）となってい
ないときの対策が講じられていないので、エンジンの始
動時または始動直後に、発電機負荷によりエンジンの回
転数が速やかに上昇しなかったり、ストールが発生し易
かったりして、いわゆる始動性が悪くなり常時十分なエ
ンジン性能が得られないという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） この発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、第１の発明は、内燃エンジンにより駆
動される交流発電機の出力電圧の設定電圧をエンジンの
運転状態に応じて変更するエンジン用交流発電機の出力
電圧制御方法において、エンジンの始動の際または始動
から所定期間中に、前記交流発電機の出力電圧の設定電
圧を低い値に設定することを特徴とし、第２の発明は。

内燃エンジンにより駆動される交流発電機の出力電圧の
設定電圧をエンジンの運転状態に応じて変更する内燃エ
ンジン用交流発電機の出力電圧制御方法において、エン
ジンの始動後エンジンの温度が所定の設定温度以下であ
り、かつ、エンジンの回転数が所定値以上になるまでの
間、前記交流発電機の出力電圧を低い値に設定すること
を特徴とし、両発明共、エンジンにより駆動されるＡＣ
Ｇの出力電圧を所定条件下で低下させることにより。

そのエンジンの始動時または始動直後における始動性を
向上させることを目的とする。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図はＡＣＧＩの使用例を示すものであり、このＡＣ
ＧＩは固定予巻！２及び界磁巻線３から成り、固定子巻
線２で発生した三相交流出力は整流器４により整流され
てバッテリ５に供給されると共に、メインヒユーズボッ
クス６を介して電気負荷７に供給されるようになってい
る。そして、バッテリ５の電圧Ｖは比較器８において可
変抵抗器９または１０により設定される所定電圧と比較
されるようになっており、この比較器８の出力により界
磁巻線３への通電を行なうようにしている。

可変抵抗器９または１ｏの選択は切換えスイッチ１１に
より行なりれるようになっており、この切換えスイッチ
１１の切換えはＥＣＵ１２の出力に応じて行なわれるよ
うになっていて、このＥＣＵ１２はメインヒユーズボッ
クス６内に設けられた電流検出装置１３により検出され
た電流値、すなわち電気負荷の大きさに応じて可変抵抗
器９または１０の選択を行なう出力をするようになって
いる。つまり、電気負荷が小さいときは切換えスイッチ
１１は可変抵抗器９側に切り換えられ、電気負荷が大き
いときは可変抵抗器１０側に切り換えられる。また、Ｅ
ＣＵ１２はエンジンの運転状態を検出しており１例えば
エンジンが減速状態のときは、電流検出装置１３の検出
値如何に拘らず、切換えスイッチ１１を可変抵抗器９側
に切換えるようになっている。

したがって、電気負荷が小さいときは、バッテリ５の電
圧Ｖが所定の低電圧になるまで、発電機の発電量が低い
ものとなっているので、バッテリ５は若干放電状態とな
る一方、エンジンの負荷は軽減される。そして、エンジ
ンが減速状態になると、バッテリ５の電圧Ｖが所定の高
電圧に切換り、発電機の発電量が高レベルとなり、バッ
テリ５の充電が促進される。すなわち、車両の運動エネ
ルギーが減速時に電気エネルギーに変換され、これによ
り、車両の燃費を向上させることができる。

第２図はＡＣＧｌの出力電圧制御手順を示すものであり
、この制御手順の実行がスタートすると、ステップ１０
１において、エンジンにかかる電気負荷が所定の大きさ
を越えているか否かの判別が行なわれ、その判別結果が
肯定（Ｙｅｓ）である場合に車両のＡＣＧｌの出力電圧
を低い値に設定すると、バッテリ５は若干放電状態とな
るのでこれを避けるべく、後述するステップ１０６ない
し１０８を通過してステップ１０９に進み、ＡＣＧｌの
出力電圧の設定電圧を高い設定値としての例えば１４．
５ボルトに設定する。この設定値はバッテリ５の出力電
圧（例えば１２ボルト）よりも若干高い。

ステップ１０１の判別結果が否定（ＮＯ）である場合に
はステップ１０２に進み、車速が例えば５０Ｋｍ／Ｈ以
上であるか否かの判別が行なわれ、その判別結果が肯定
（Ｙｅｓ）である場合には、エンジンの低負荷状態とは
いえないので、ステップ１０１の肯定（Ｙｅｓ）の判別
結果と同様に、ステップ１０９に進んでＡＣＧｌの出力
電圧は１４．５ボルトに設定される。

ステップ１０２の判別結果が否定（Ｎｏ）である場合に
は、ステップ１０３に進んでエンジンの冷却水温Ｔｗが
所定の設定温度（例えば７０℃）以下であるか否かの判
別が行なわれ、その判別結果が否定（ＮＯ）である場合
には、ステップ１０４に進んで、車速が減速中であるか
否かの判別が行なわれ、その判別結果が肯定（Ｙｅｓ）
である場合には、エンジンの運動エネルギーを有効に利
用してＡＣＧｌによるバッテリ５の充電を行なうためス
テップ１０６ないし１０８を通過してステップ１０９に
進み、ＡＣＧｌの出力電圧の設定電圧は１４．５ボルト
に設定される。また、ステップ１０４における判別結果
が否定（Ｎｏ）である場合には、エンジンの負荷を軽減
させるためステップ１０５に進んでＡＣＧｌの出力電圧
の設定電圧は１２．５ボルトに設定される。

一方、ステップ１０３における判別結果が肯定（Ｙｅｓ
）である場合には、エンジンが十分な暖機状急になって
いない場合であるので、ステップ１０６に進んでエンジ
ンがクランキング中であるか否かの判別が行なわれる。

そして、ステップ１０６の判別結果が肯定（Ｙａｓ）で
ある場合には、エンジンの負荷を軽減させる必要がある
のでステップ１０５に進み、ＡＣＧｌの出力電圧の設定
電圧は第２の設定値としての例えば１２．５ボルトに設
定される・ 一方、ステップ１０６の判別結果が否定（ＮＯ）である
場合には、ステップ１０７に進んでクランキング後の所
定時間（例えば２．５秒）を経過しているか否かの判別
が行なわれ、その判別結果が否定（ＮＯ）である場合に
は、エンジン回転が未だ不安定な状態にあり、ステップ
１０６の肯定（Ｙｅｓ）の判別結果の場合と同様にエン
ジンの負荷を軽減させる必要があるので、ステップ１０
５に進み、ＡＣＧＩの出力電圧の設定電圧は１２．５ボ
ルトに設定される。また、ステップ１０７における判別
結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合には。

ステップ１０８に進んでエンジンの温度を代表するエン
ジンの冷却水温Ｔｗが所定の設定温度（例えば２０℃）
未満であるか否かの判別が行なわれ。

その判別結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合には。

例えばエンジンオイルの粘性が高いのでエンジンの負荷
を軽減させる必要があり、後述のステップ１１０を介し
てステップ１０５に進んでＡＣＧ　１の出力電圧を１２
．５ボルトに設定する一方、ステップ１０８の判別結果
が否定（ＮＯ）のときはオイルの粘性が低いので、ステ
ップ１０９に進んでＡＣＧＩの出力電圧の設定電圧は１
４．５ボルトに設定される。

ステップ１０８の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合
にはステップ１１０に進んで、エンジン回転数Ｎｅがエ
ンジンの一応の完爆状態となっていることを表す値、例
えばアイドリング回転数よりも若干高めの回転数（１２
００ｒｐｍ）未満であるか否かの判別が行なわれ、その
判別結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合にはエンジンの負
荷を軽減させる必要があるので、ステップ１０５でＡＣ
Ｇ　１の出力電圧は１２．５ボルトに設定される。これ
に対し、ステップ１１０の判別結果が否定（ＮＯ）であ
る場合には、エンジンは完爆状態となっているとみなせ
るので、ＡＣＧｌの出力電圧の設定電圧は１４．５ボル
トに設定される。

第３図は経過時間ｔに対するエンジン回転数Ｎｅの変化
を示すことにより、エンジンの始動性を表したグラフで
あり、上述のように構成された本発明の実施例の場合（
実線で示す曲線Ｐ）と従来構成の場合（破線で示す曲線
Ｑ）とを比較して示している。これによると、従来の場
合はクランキング時ｔｃからその後の一定時間の間では
、エンジンの回転数は直ちには上昇せず小さな変動を繰
り返す状態を呈し、ある時点ｔｓにて回転数が零となっ
ていわゆるストールが発生する。さらには、ストールの
発生は見ないまでもクランキング時ｔｃからの一定時間
経過後におけるエンジンの回転数の上昇率は小さく、完
爆状態に至るまでの時間が長いものとなっている。

これに対し、この実施例の場合は、クランキング時ｔｃ
から直ちにエンジンの回転数が一応の完爆状態を表す回
転数Ｎｏ（例えば１２０Ｏｒｐｍ）に近い値に上昇し、
その後速やかに完爆状態となることを示している。

なお、第３図に示すエンジンの始動性はエンジンの冷却
水温Ｔｗがマイナス３０℃であるときのものを示したも
のである。

（発明の効果） 以上のように第１の発明によれば、内燃エンジンにより
駆動される交流発電機の出力電圧の設定電圧をエンジン
の運転状態に応じて変更するエンジン用交流発電機の出
力電圧制御方法において、エンジンの始動の際または始
動から所定期間中に、前記交流発電機の出力電圧の設定
電圧を低い値に設定する構成としたので、エンジンの始
動時及び始動後の一定期間におけるＡＣＧｌの負荷を低
減させることにより、エンジン始動時のエンジンの負荷
を軽減させてエンジンのストールをより確実に防止し、
ひいてはエンジンの始動性を向上させることができる。

また、第２の発明によれば、内燃エンジンにより駆動さ
れる交流発電機の出力電圧の設定電圧をエンジンの運転
状態に応じて変更する内燃エンジン用交流発電機の出力
電圧制御方法において、エンジンの始動後エンジンの温
度が所定の設定温度以下であり、かつ、エンジンの回転
数が所定値以上になるまでの間、前記交流発電機の出力
電圧を低い値に設定する構成としたので、第１の発明の
効果に加え、エンジン始動後のエンジンの作動安定性を
向上できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡＣＧの使用例を示す回路図、第２図はこの発
明に係る内燃エンジン用ＡＣＧの出力電圧制御方法の実
施例を説明するフローチャート、第３図はエンジンの始
動性をこの発明に係る場合と従来の場合とを比較して説
明するグラフである。 １・・・ＡＣＧ　（交流発電機）、２・・・固定子巻線
。 ３・・・界磁巻線、６・・・比較器、１３・・・電流検
出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンにより駆動される交流発電機の出力電
   圧の設定電圧をエンジンの運転状態に応じて変更するエ
   ンジン用交流発電機の出力電圧制御方法において、エン
   ジンの始動の際または始動から所定期間中に、前記交流
   発電機の出力電圧の設定電圧を低い値に設定することを
   特徴とする内燃エンジン用交流発電機の出力電圧制御方
   法。 ２、内燃エンジンにより駆動される交流発電機の出力電
   圧の設定電圧をエンジンの運転状態に応じて変更する内
   燃エンジン用交流発電機の出力電圧制御方法において、
   エンジンの始動後エンジンの温度が所定の設定温度以下
   であり、かつ、エンジンの回転数が所定値以上になるま
   での間、前記交流発電機の出力電圧を低い値に設定する
   ことを特徴とする内燃エンジン用交流発電機の出力電圧
   制御方法。