JP2006101588A - 車両用発電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両減速状態で発電機の発電電圧を高めてバッテリへの充電を促進する場合において、当該バッテリの充電電流受け入れ特性に対して発電機の発電能力に余裕がある場合には、その余裕分に相当する電気エネルギを無駄なく活用できるようにする。
【解決手段】 車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置において、車両の運転状態が減速状態で、且つ、エンジンフリクションを低減し得る加熱ヒータ２３が作動状態である場合に、発電機２０の出力電圧をバッテリ２１への充電を促進するＨｉ電圧に制御しているときの運転状態に応じた発電機の最大出力電流と、電流メータ３５で検知された発電機の出力電流とに基づいて、発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定し、可能と判定された場合には、加熱ヒータへの発電機からの電力供給量が増加するように制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置に関する。

かかる車両用発電機の制御装置として、車両走行中における発電機の発電電圧を、従来では一定に制御していたのに対して、車両が減速状態にあるときには発電機の発電電圧を高める一方、車両が減速状態ではないとき（つまり非減速状態のとき）には発電電圧を低下させるように制御する構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

発電機の発電電圧をこのように制御することで、車両の減速状態では発電機の発電量が増加しバッテリへの充電が促進される一方、車両の非減速状態では発電機の発電量が減少しバッテリへの充電が抑制される。これにより、車両制動時の制動エネルギの回生を図り、ひいてはエンジンの燃費特性の向上を図ることができる。
特開平５−１３７２７５号公報

ところで、周知のように、発電機の発電電圧を制御して車載のバッテリの充電を行う場合、当該バッテリの充電電流の受け入れ特性により、発電電圧に対して充電可能な電気量は限られている。つまり、発電機の発電能力に十分余裕があっても、バッテリの上記特性により当該バッテリに充電し得る最大電気量が限られている。従って、このような場合には、バッテリに給電するだけでは、前記の余裕分だけ発電機の発電能力が有効に活用されていないことになる。

近年では、環境問題の一層の高まり等により、従来にも増して自動車の燃費特性の向上が強く要請されており、車載の発電機の制御においても、その発電能力をより一層有効に活用することが求められている。

そこで、この発明は、車両が減速状態にあるときに発電機の発電電圧を高めて発電量を増加させバッテリへの充電を促進する場合において、当該バッテリの充電電流受け入れ特性に対して発電機の発電能力に余裕がある場合には、その余裕分に相当する電気エネルギをできるだけ無駄なく活用できるようにすることを目的としてなされたものである。

このため、本願請求項１の発明（第１の発明）に係る車両用発電機の制御装置は、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記発電機の出力電圧を、車両の運転状態が減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を促進する第１電圧に制御し、車両の運転状態が非減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を抑制する第２電圧に制御し得る電圧制御手段と、前記発電機の出力電流を検知する電流検知手段と、前記発電機の出力電圧を前記第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた前記発電機の最大出力電流を記憶する記憶手段と、エンジンフリクションを低減し得る電気式の加熱手段と、前記エンジンフリクションに関連する温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段の作動および非作動を制御するとともに、該加熱手段の作動開始温度以上の所定の低温域で前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量を制御し得る加熱制御手段と、車両の運転状態が減速状態で、且つ、前記加熱手段が作動状態である場合に、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流と前記電流検知手段で検知された出力電流とに基づいて、前記発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、該判定手段で前記発電電流の増大が可能と判定された場合には、前記加熱制御手段は、前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量が増加するように制御する、ことを特徴としたものである。

また、本願請求項２の発明（第２の発明）は、前記第１の発明において、前記エンジンフリクションに関連する温度は、エンジン冷却水、エンジンオイル及び変速機オイルの少なくとも一つの温度であることを特徴としたものである。

また、本願請求項３の発明（第３の発明）は、前記第１又は第２の発明において、前記加熱制御手段の制御による加熱手段への発電機からの電力供給量の増加は、記憶手段に記憶された前記最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とすることを特徴としたものである。

また更に、本願請求項４の発明（第４の発明）に係る車両用発電機の制御装置は、
エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記発電機の出力電圧を、車両の運転状態が減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を促進する第１電圧に制御し、車両の運転状態が非減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を抑制する第２電圧に制御し得る電圧制御手段と、前記発電機の出力電流を検知する電流検知手段と、前記発電機の出力電圧を前記第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた前記発電機の最大出力電流を記憶する記憶手段と、前記エンジンの排気通路に設けられエンジン排気ガスの浄化機能を有する触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱手段と、前記触媒の活性化に関連する温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段の作動および非作動を制御するとともに、該加熱手段の作動開始温度以上の所定の低温域で前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量を制御し得る加熱制御手段と、車両の運転状態が減速状態で、且つ、前記加熱手段が作動状態である場合に、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流と前記電流検知手段で検知された出力電流とに基づいて、前記発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、該判定手段で前記発電電流の増大が可能と判定された場合には、前記加熱制御手段は、前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量が増加するように制御する、ことを特徴としたものである。

また、本願請求項５の発明（第５の発明）は、前記第４の発明において、前記触媒の活性化に関連する温度は、エンジン排気ガス、エンジン排気管および触媒コンバータの少なくとも一つの温度であることを特徴としたものである。

また、本願請求項６の発明（第６の発明）は、前記第４又は第５の発明において、前記加熱制御手段の制御による加熱手段への発電機からの電力供給量の増加は、記憶手段に記憶された前記最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とすることを特徴としたものである。

本願の第１の発明によれば、車両の運転状態が減速状態で、且つ、エンジンフリクションを低減し得る電気式の加熱手段が作動状態である場合に、（記憶手段に記憶された）発電機の出力電圧をバッテリへの充電を促進する第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた発電機の最大出力電流と、電流検知手段で検知された発電機の出力電流とに基づいて、発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定手段で判定し、発電電流の増大が可能と判定された場合には、（加熱制御手段により）加熱手段への発電機からの電力供給量が増加するように制御される。
すなわち、車両減速状態での発電機の発電能力に余裕がある場合には、車両用電気負荷の１つである前記加熱手段への電力供給量を増加できるので、発電機の発電能力の余裕分に相当する電気エネルギをより無駄なく活用して、車両制動時におけるエネルギ回生の効率を高め、燃費特性をより向上させることができる。特に、前記加熱手段はエンジンフリクションを低減し得るものであるので、かかる加熱手段への電力供給量を増加させることによってエンジンフリクションの低減をより促進することができ、この点においてもエンジンの燃費特性の向上に寄与することができる。

また、本願の第２の発明によれば、基本的には前記第１の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記温度検出手段が検出するエンジンフリクションに関連する温度は、エンジン冷却水、エンジンオイル及び変速機オイルの少なくとも一つの温度であるので、これらの内の少なくとも一つの温度を加熱手段で上昇させることで、確実にエンジンフリクションを低減でき、燃費特性の確実な向上を図ることができる。

更に、本願の第３の発明によれば、基本的には前記第１又は第２の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、加熱制御手段の制御による加熱手段への発電機からの電力供給量の増加は、前記記憶手段に記憶された最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とするので、加熱手段への発電機からの電力供給量を増加させた場合でも、発電機の発電能力には前記所定量の電流値に相当する若干の余裕が猶あり、他の車両用電気負荷からの電力供給量の増大要請が生じた場合でも、前記若干の余裕分だけ増大要請への対応が可能である。従って、かかる場合でも、電源電圧の降下により前記車両用電気負荷の機能が低下する等の弊害が生じることを有効に抑制することができる。

また更に、本願の第４の発明によれば、車両の運転状態が減速状態で、且つ、触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱手段が作動状態である場合に、（記憶手段に記憶された）発電機の出力電圧をバッテリへの充電を促進する第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた発電機の最大出力電流と、電流検知手段で検知された発電機の出力電流とに基づいて、発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定手段で判定し、発電電流の増大が可能と判定された場合には、（加熱制御手段により）加熱手段への発電機からの電力供給量が増加するように制御される。
すなわち、車両減速状態での発電機の発電能力に余裕がある場合には、車両用電気負荷の１つである前記加熱手段への電力供給量を増加できるので、発電機の発電能力の余裕分に相当する電気エネルギをより無駄なく活用して、車両制動時におけるエネルギ回生の効率を高め、燃費特性をより向上させることができる。特に、前記加熱手段は触媒コンバータ内の触媒を活性化し得るものであるので、かかる加熱手段への電力供給量を増加させることによって触媒の活性化をより促進して、車両のエミッション特性の向上に寄与することができる。

また、本願の第５の発明によれば、基本的には前記第４の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記温度検出手段が検出する触媒活性化に関連する温度は、エンジン排気ガス、エンジン排気管及び触媒コンバータの少なくとも一つの温度であるので、これらの内の少なくとも一つの温度を検出して加熱手段を制御することで、触媒コンバータ内の触媒をより効率良く活性化でき、エミッション特性の確実な向上を図ることができる。

更に、本願の第６の発明によれば、基本的には前記第４又は第５の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、加熱制御手段の制御による加熱手段への発電機からの電力供給量の増加は、前記記憶手段に記憶された最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とするので、加熱手段への発電機からの電力供給量を増加させた場合でも、発電機の発電能力には前記所定量の電流値に相当する若干の余裕が猶あり、他の車両用電気負荷からの電力供給量の増大要請が生じた場合でも、前記若干の余裕分だけ増大要請への対応が可能である。従って、かかる場合でも、電源電圧の降下により前記車両用電気負荷の機能が低下する等の弊害が生じることを有効に抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る車両用発電機の制御システムの構成を概略的に示すブロック構成図である。この図に示すように、前記車両用発電機の制御システムは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成された制御ユニット１０を備え、該制御ユニット１０に対して車載の発電機２０（所謂、オルタネータ）が信号授受可能に接続されている。この発電機２０には、車載のバッテリ２１及び種々の車両用電気負荷２２が電気的に接続されている。また、本実施形態では、後述するように、例えばエンジンオイルを加温するために、電熱式の加熱ヒータ２３が、ヒータスイッチ２４を介して発電機２０に電気的に接続されている。

前記発電機２０は、車両のエンジンにより駆動されてバッテリ２１及び前記加熱ヒータ２３及び他の車両用電気負荷２２に電力を供給し得るもので、その構造および作用は、従来良く知られているものと同様のものである。また、バッテリ２１は、例えば、硫酸を電解液とした、所謂、鉛バッテリであり、これも公知のものと同様のものである。

また、制御ユニット１０には、車両の運転状態、エンジンオイルの温度および発電機２０の出力電流などを検出する種々のセンサや計測メータ等が接続されている。すなわち、アクセル開度θ（例えば、エンジン吸気通路のスロットル弁の開度）を検出するアクセル開度センサ３１（スロットル開度センサ）、車速Ｓを検出する車速センサ３２、エンジン回転数Ｎを検出する回転メータ３３、エンジンオイルの温度Ｔを検出する温度センサ３４、発電機２０の出力電流を検出する電流メータ３５が、制御ユニットに信号授受可能に接続されている。これらのセンサ及びメータは、何れも公知のものと同様のものである。

前記発電機２０の出力電流は、発電機２０から供給される電力がバッテリ２１への充電のみに費やされる場合には、当該バッテリ２１に固有の充電電流の受け入れ特性に基づいて、発電機２０の発電電圧に応じて定まるものである。
尚、このような発電機２０の出力電流は、前記電流メータ３５を設けて直接に計測する代わりに、発電機２０を制御する所謂フィールド電流と発電機２０の回転数との関係を示す特性を予め求めておき、後述する方法で発電機回転数を算出して前記フィールド電流との関係から、いわば間接的に求めることもできる。

前記アクセル開度センサ３１で検出したアクセル開度θと車速センサ３２で検出した車速Ｓによって、車両の運転状態が減速状態であるか否かを知ることができる。つまり、アクセル開度θがゼロで、且つ、車速Ｓがゼロでない（θ＝０でＳ≠０）場合には、車両の運転状態は減速状態であると判断できる。一方、アクセル開度θ、車速Ｓについて、前記の条件が成り立たない場合には、車両の運転状態は減速状態ではない（非減速状態）と判断できる。

前記制御ユニット１０は、より好ましくはその内部に、電圧制御部１１、記憶部１２、判定演算部１３及び加熱制御部１４を備えている。
前記電圧制御部１１は、発電機２０の出力電圧を制御するもので、車両の運転状態が減速状態にある場合には、バッテリ２１への充電を促進するために、比較的高い第１電圧（Ｈｉ電圧）に制御する一方、車両の運転状態が減速状態でない（非減速状態）場合には、バッテリ２１への充電を抑制するために、比較的低い第２電圧（Ｌｏ電圧）に制御することができる。
本実施形態では、バッテリ２１への充電を促進する前記Ｈｉ電圧およびバッテリ２１への充電を抑制する前記Ｌｏ電圧をそれぞれ、例えば、１４．５ボルト及び１２ボルトに設定した。

加熱制御部１４は、前記加熱ヒータ２３の作動および非作動を制御し、また、後述するように、該加熱ヒータ２３の作動開始温度以上の所定の低温域で加熱ヒータ２３への発電機２０からの電力供給量を制御し得るものである。加熱ヒータ２３の作動および非作動の制御は、ヒータスイッチ２４のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えることによって行われる。

加熱ヒータ２３は、前述のようにエンジンオイルを加温するもので、例えばエンジンの始動から余り間がない場合など、エンジンオイルの温度が低くてエンジン内部のフリクション（摩擦）が比較的大きい場合に、エンジンオイルを加温してエンジン内部の潤滑特性を高めてエンジン内部のフリクションを低減せしめ、エンジンの燃費特性の向上に寄与することができるものである。従って、エンジンオイルの温度は、エンジンフリクションに関連する温度であると言える。
尚、エンジンの冷却水温度や変速機オイルの温度も、これを高めることによりエンジンフリクションの低減を図ることができるので、同様にエンジンフリクションに関連する温度であると言える。

前記記憶部１２は、発電機２０の出力電圧を前記Ｈｉ電圧に制御している場合において、運転状態に応じた発電機２０の最大出力電流を記憶するものである。
すなわち、記憶部１２は、例えば図３に模式的に示すように、発電機２０の出力電流Ｄと発電機２０の回転数Ｍの関係において、発電機２０の最大出力電流Ｄ_ＭＡＸの特性曲線を示すマップが記憶されている。尚、図３は、発電機２０の出力電圧を前記Ｈｉ電圧に設定した場合における、発電機２０の最大出力電流Ｄ_ＭＡＸの特性曲線を示すマップである。このようなマップは、より好ましくは、発電機２０の出力電圧をパラメータとして複数用意され、これらが前記記憶部１２に読み出し可能に記憶されている。尚、このような記憶部１２を、外部記憶装置として制御ユニット１０の外部に設けるようにしても良い。

出力電圧がＨｉ電圧の場合、図３の特性曲線より、発電機２０の回転数Ｍがｙであれば、最大出力電流は（Ｄｙ）_ＭＡＸアンペアとなる。このとき、前記電流メータ３５で検出された発電機２０の実際の出力電流Ｄの検出値がＤｙアンペアであれば、最大出力電流（Ｄｙ）_ＭＡＸと検出値Ｄｙとの差ΔＤｙが、この状態での発電機２０の発電能力の余裕分に相当することになる。
従って、この発電機２０の発電能力の余裕分（最大出力電流（Ｄｙ）_ＭＡＸと検出値Ｄｙとの差ΔＤｙに相当する）を車両用電気負荷２２，２３に振り向けることによって、この余裕分に相当する電気エネルギを無駄なく活用することができる。

前記判定演算部１３は、発電機２０の回転数Ｍの演算、当該出力電圧での発電機回転数Ｍに応じた最大出力電流は（Ｄｙ）_ＭＡＸの算出、発電機２０の発電能力の余裕分（最大出力電流（Ｄｙ）_ＭＡＸと検出値Ｄｙとの差ΔＤｙに相当する）の算出、及び余裕があるか否かの判定などの各種の判定を行うものである。
発電機２０の回転数Ｍは、エンジン回転数Ｎに発電機２０のプーリ比を乗じることによって演算でき、このように演算された発電機回転数Ｍと前記マップ（図３参照）とから、当該出力電圧での発電機回転数Ｍに応じた最大出力電流は（Ｄｙ）_ＭＡＸが算出できる。

本実施形態では、車両の運転状態が減速状態である場合において、発電機２０の発電能力に余裕がある場合には、その余裕分（最大出力電流（Ｄｙ）_ＭＡＸと検出値Ｄｙとの差ΔＤｙに相当する）を、前述のようにエンジンの燃費特性の向上に寄与し得る車両用電気負荷としての、エンジンオイルを加温する前記加熱ヒータ２３への電力供給の増加に振り向ける用にしている。
また、このように加熱ヒータ２３に発電機２０の発電能力の余裕分を振り向けるに際して、加熱ヒータ２３への電力供給量の増加は、記憶部１２に記憶された前記最大出力電流よりも所定量（図３の例では５アンペア）低い電流値を上限値とするようにしている。

このように、加熱ヒータ２３への発電機２０からの電力供給量を増加させた場合でも、発電機２０の発電能力には前記所定量の電流値（５アンペア）に相当する余裕が猶あり、他の車両用電気負荷２２からの電力供給量の増大要請が生じた場合でも、前記５アンペアの余裕分だけ増大要請への対応が可能である。従って、かかる場合でも、電源電圧の降下により車両用電気負荷２２の機能が低下する等の弊害が生じることを有効に抑制することができるのである。

以上のように構成された車両用発電機の制御システムの作動について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
制御がスタートすると、まず、ステップ＃１で、各種の検出信号および測定信号を読み込む。つまり、車速Ｓ，アクセル開度θ，発電機２０の出力電流Ｄ，エンジンオイルの温度Ｔ及びエンジン回転数Ｎが読み込まれる。

次に、ステップ＃２で、エンジンオイル温度Ｔが所定温度以下であるか（つまり、所定の低温域にあるか）否かが判定される。この低温域は、エンジンオイルの加温を要する温度領域であり、一般的な車両走行時におけるエンジンオイルの安定温度は約７０〜８０℃であるので、低温域の上限値を規定する前記所定温度は、例えば７０℃より低い適切な温度（例えば６０℃程度）に設定した。また、この所定温度は、前記加熱ヒータ２３の作動開始温度以上の温度になっている。

ステップ＃２での判定結果がＮＯの場合には、加熱ヒータ２３は既にＯＦＦされており、ステップ＃９において、アクセル開度θがゼロで、且つ、車速Ｓがゼロでない（θ＝０でＳ≠０）か否か、つまり車両の運転状態が減速状態であるか否かが判定される。
この判定結果がＹＥＳの場合には、車両の運転状態は減速状態であるので、発電機２０の出力電圧をＨｉ電圧に設定し（ステップ＃１０）、判定結果がＮＯの場合には、車両の運転状態は非減速状態であるので、発電機２０の出力電圧をＬｏ電圧に設定するように制御される（ステップ＃１１）。尚、このステップ＃９〜ステップ＃１１の制御は、従来一般的な制動エネルギ回生制御と同様のものである。

一方、前記ステップ＃２での判定結果がＹＥＳの場合には、加熱ヒータ２３は既にＯＮされており、加熱制御部１４により所定のデューティ比で加熱制御されている。そして、ステップ＃３において、アクセル開度θがゼロで、且つ、車速Ｓがゼロでない（θ＝０でＳ≠０）か否か、つまり車両の運転状態が減速状態であるか否かが判定される。
この判定結果がＮＯの場合には、車両の運転状態は非減速状態であるので、発電機２０の出力電圧をＬｏ電圧に設定するように制御される（ステップ＃８）。

前記ステップ＃３での判定結果がＹＥＳの場合には、車両の運転状態は減速状態であるので、まず、発電機２０の出力電圧をＨｉ電圧に設定するように制御し（ステップ＃４）、次いで、ステップ＃５で、エンジン回転数Ｎに基づいて発電機２０の回転数Ｍが算出され、この発電機回転数Ｍと前記記憶部１２に記憶された当該出力電圧（Ｈｉ電圧）に対応するマップとに基づいて、発電機の最大出力電流Ｄ_ＭＡＸを演算する。

そして、ステップ＃６で、前記最大出力電流Ｄ_ＭＡＸと電流メータ３５で測定された発電機２０の実際の出力電流Ｄとを対比し、両者の差が前記所定量の電流値（５アンペア）よりも大きい（Ｄ_ＭＡＸ−Ｄ＞５）か否かが判定される。
この判定結果がＮＯの場合には、発電機２０の発電能力に余裕がないか、或いは、若干の余裕はあるが、他の車両用電気負荷２２に電力供給量の増加の要求があった場合には対応し難い場合があるので、加熱ヒータ２３への供給電力の増量は行わずに、ステップ＃１に戻り、それ以降のステップが繰り返して実行される。

一方、ステップ＃６での判定結果がＹＥＳの場合には、発電機２０の発電能力に十分な余裕があるので、ステップ＃７で、最大出力電流Ｄ_ＭＡＸと実際の出力電流Ｄとの差が５アンペア（Ｄ_ＭＡＸ−Ｄ＝５）となるように、加熱制御部１４により加熱ヒータ２３のデューティ比を高めるように制御される。

以上、説明したように、本実施形態によれば、車両減速状態での発電機２０の発電能力に余裕がある場合には、エンジンオイルを加温する加熱ヒータ２３への電力供給量を増加できるので、発電機２０の発電能力の余裕分に相当する電気エネルギをより無駄なく活用して、車両制動時におけるエネルギ回生の効率を高め、燃費特性をより向上させることができるのである。
特に、前記加熱ヒータ２３はエンジンフリクションを低減し得るものであるので、かかる加熱ヒータ２３への電力供給量を増加させることによってエンジンフリクションの低減をより促進することができ、この点においてもエンジンの燃費特性の向上に寄与することができる。つまり、エンジンオイルの温度を加熱ヒータ２３で上昇させることにより、確実にエンジンフリクションを低減でき、燃費特性の確実な向上を図ることができる。

この場合において、加熱制御部１４の制御による加熱ヒータ２３への発電機２０からの電力供給量の増加は、記憶部１２に記憶された最大出力電流よりも所定量（５アンペア）低い電流値を上限値とするので、加熱ヒータ２３への発電機２０からの電力供給量を増加させた場合でも、発電機２０の発電能力には前記所定量（５アンペア）の電流値に相当する余裕が猶あり、他の車両用電気負荷２２からの電力供給量の増大要請が生じた場合でも、この余裕分だけ増大要請への対応が可能である。従って、かかる場合でも、電源電圧の降下により車両用電気負荷２２の機能が低下する等の弊害が生じることを有効に抑制できるのである。

尚、以上の実施形態は、エンジンフリクションに関連する温度として、エンジンオイルの温度を対象としたものであったが、この代わりに、同様にエンジンフリクションに関連する温度として、エンジンの冷却水温度あるいは変速機オイルの温度を採用しても良い。

また、以上の実施形態は、車両減速状態での発電機２０の発電能力に余裕がある場合には、エンジンオイルを加温する加熱ヒータ２３への電力供給量を増加させ、エンジンフリクションを低減し燃費向上に寄与し得るものであったが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、エンジンオイルを加温する前記加熱ヒータ２３の代わりに、エンジンの排気通路に設けられエンジン排気ガスの浄化機能を有する触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱ヒータに適用し、エンジンのエミッション特性の向上を図るようにすることもできる。

この場合には、エンジンフリクションに関連する温度を検出する温度センサ３４の代わりに、触媒の活性化に関連する温度を検出する温度センサを用いるようにすればよい。この触媒の活性化に関連する温度としては、エンジンの排気ガスの温度が好適である。或いは、エンジン排気管の温度（例えば外周温度）や触媒コンバータの温度（例えば外壁温度）を対象としても良い。何れの温度を用いても、当該温度を検出して加熱ヒータを制御することで、触媒コンバータ内の触媒をより効率良く活性化でき、エミッション特性の確実な向上を図ることができる。

このように、触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱ヒータに適用した場合には、車両の運転状態が減速状態で、且つ、触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱手段が作動状態である場合に、（記憶手段に記憶された）発電機の出力電圧をバッテリへの充電を促進するＨｉ電圧に制御しているときの運転状態に応じた発電機の最大出力電流と、電流メータで検知された発電機の出力電流とに基づいて、発電機の発電電流の増大が可能か否かが判定部で判定され、発電電流の増大が可能と判定された場合には、（加熱制御部により）加熱ヒータへの発電機からの電力供給量が増加するように制御される。

すなわち、車両減速状態での発電機の発電能力に余裕がある場合には、車両用電気負荷の１つである加熱ヒータへの電力供給量を増加できるので、発電機の発電能力の余裕分に相当する電気エネルギをより無駄なく活用して、車両制動時におけるエネルギ回生の効率を高め、燃費特性をより向上させることができる。特に、前記加熱ヒータは触媒コンバータ内の触媒を活性化し得るものであるので、かかる加熱ヒータへの電力供給量を増加させることによって触媒の活性化をより促進して、車両のエミッション特性の向上に寄与することができるのである。

尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の修正や変形が可能であることは言うまでもない。

本発明は、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置に関するものであり、車両が減速状態にあるときに発電機の発電電圧を高めて発電量を増加させバッテリへの充電を促進する場合において、当該バッテリの充電電流受け入れ特性に対して発電機の発電能力に余裕がある場合には、その余裕分を他の車両用電気負荷に振り向けることで、余裕分に相当する電気エネルギを無駄なく活用することができ、例えば、乗用車、バス、トラックなどを含む自動車等の車両用の発電機の制御装置として、有効に利用することができる。

本発明の実施形態に係る車両用発電機の制御システムの構成を概略的に示すブロック構成図である。 前記制御システムの作動を説明するフローチャートである。 発電機回転数に対する発電機の最大出力電流の特性曲線を示すマップの説明図である。

符号の説明

１０ 制御ユニット
１１ 電圧制御部
１２ 記憶部
１３ 判定演算部
１４ 加熱制御部
２０ 発電機
２１ バッテリ
２３ 加熱ヒータ
３１ アクセル開度センサ
３２ 車速センサ
３３ 回転メータ
３４ 温度センサ
３５ 電流メータ
Ｄ 発電機の出力電流
Ｄ_ＭＡＸ 発電機の最大出力電流
Ｍ 発電機の回転数

Claims (6)

1. エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、
   車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記発電機の出力電圧を、車両の運転状態が減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を促進する第１電圧に制御し、車両の運転状態が非減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を抑制する第２電圧に制御し得る電圧制御手段と、
   前記発電機の出力電流を検知する電流検知手段と、
   前記発電機の出力電圧を前記第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた前記発電機の最大出力電流を記憶する記憶手段と、
   エンジンフリクションを低減し得る電気式の加熱手段と、
   前記エンジンフリクションに関連する温度を検出する温度検出手段と、
   前記加熱手段の作動および非作動を制御するとともに、該加熱手段の作動開始温度以上の所定の低温域で前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量を制御し得る加熱制御手段と、
   車両の運転状態が減速状態で、且つ、前記加熱手段が作動状態である場合に、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流と前記電流検知手段で検知された出力電流とに基づいて、前記発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、
   該判定手段で前記発電電流の増大が可能と判定された場合には、前記加熱制御手段は、前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量が増加するように制御する、
   ことを特徴とする車両用発電機の制御装置。
2. 前記エンジンフリクションに関連する温度は、エンジン冷却水、エンジンオイル及び変速機オイルの少なくとも一つの温度であることを特徴とする請求項１記載の車両用発電機の制御装置。
3. 前記加熱制御手段の制御による前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量の増加は、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用発電機の制御装置。
4. エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、
   車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記発電機の出力電圧を、車両の運転状態が減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を促進する第１電圧に制御し、車両の運転状態が非減速状態にある場合には前記バッテリへの充電を抑制する第２電圧に制御し得る電圧制御手段と、
   前記発電機の出力電流を検知する電流検知手段と、
   前記発電機の出力電圧を前記第１電圧に制御しているときの運転状態に応じた前記発電機の最大出力電流を記憶する記憶手段と、
   前記エンジンの排気通路に設けられエンジン排気ガスの浄化機能を有する触媒コンバータ内の触媒を活性化し得る電気式の加熱手段と、
   前記触媒の活性化に関連する温度を検出する温度検出手段と、
   前記加熱手段の作動および非作動を制御するとともに、該加熱手段の作動開始温度以上の所定の低温域で前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量を制御し得る加熱制御手段と、
   車両の運転状態が減速状態で、且つ、前記加熱手段が作動状態である場合に、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流と前記電流検知手段で検知された出力電流とに基づいて、前記発電機の発電電流の増大が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、
   該判定手段で前記発電電流の増大が可能と判定された場合には、前記加熱制御手段は、前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量が増加するように制御する、
   ことを特徴とする車両用発電機の制御装置。
5. 前記触媒の活性化に関連する温度は、エンジン排気ガス、エンジン排気管および触媒コンバータの少なくとも一つの温度であることを特徴とする請求項４記載の車両用発電機の制御装置。
6. 前記加熱制御手段の制御による前記加熱手段への前記発電機からの電力供給量の増加は、前記記憶手段に記憶された前記最大出力電流よりも所定量低い電流値を上限値とすることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用発電機の制御装置。
   

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