JPH0139306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピユータを用いること
によつて、複数のセンサの信号に応じて乗物搭載
発電機の発電状態を良好に制御する乗物用発電機
の発電制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、乗物用、主として車両用発電機の発電制
御は、バツテリー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つた
設定電圧とバツテリー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
のや、エンジンの負荷状態に応じて、車両の運転
性能や燃費を考慮するものがある。

そして、これらのものでは、発電機内に配設し
た発電制御装置にて、上述の情報を取り込み、こ
れら状態に応じて、調整電圧を決定し、励磁コイ
ルを通電制御させて、バツテリ端子電圧を調整電
圧に一致させている。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述した従来のものでは、発電機内
に発電制御装置を配置しているため、バツテリの
状態、エンジンの負荷状態等の信号を取り入れる
ための入力線が多くなり、線の取回しが複雑にな
ると共に、発電機内の電機子コイル、励磁コイル
および全波整流器等の発熱により、発電制御装置
が高熱にさらされてしまうという問題点がある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、乗物搭載の動力機
関によつて駆動されるとともに、電機子コイルお
よび励磁コイルを有し、この励磁コイルに流す電
流量に応じて、電機子コイルに出力を発生させる
発電機と、 この発電機の電機子コイルの出力によつて充電
されるバツテリと、 このバツテリの状態を検出するバツテリ状態検
出手段と、 前記動力機関の作動状態を検出する機関作動状
態検出手段と、 これら検出手段によつて得られた複数の信号を
入力し、これらの信号に基づいて、発電機の電機
子コイルの出力の目標値を演算し、この目標値に
電機子コイルの出力が一致するように、制御信号
を出力するマイクロコンピユータと、 前記発電機に取り付けられ、前記電機子コイル
の出力から前記界磁コイルに流れる電流をON、
OFF制御するスイツチ手段と、 前記発電機と離して配置された前記マイクロコ
ンピユータと、前記スイツチ手段とを接続する信
号線とを備え、 前記マイクロコンピユータの制御信号を、前記
信号線を介して、前記スイツチ手段をON、OFF
制御することで、前記励磁コイルに流れる電流量
を制御し、前記電機子コイルの出力を前記目標値
に一致するようにしたことを特徴とする乗物用発
電機の発電制御装置を提供することである。

〔作用〕

上述の如く、マイクロコンピユータを発電機か
ら離すことで、複数のセンサの信号線は、発電機
まで配線をとりまわすことなく、スイツチ手段に
バツテリ電圧を所定電圧に一致させる信号を送る
信号線のみを接続すればよく、さらに、発電機の
熱の影響をも受けないようにすることもできる。

〔実施例〕 以下の説明では乗物として通常の自動車を例に
とつて展開する。第１図は本発明の一実施例を示
す全体構成図である。１は車載エンジンによつて
駆動されるＹ結線−三相交流式の発電機で、電機
子コイル１１、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
含むスイツチング回路から構成されている。２は
車載バツテリーで、車載の各種電気負荷に電源供
結すると共に発電機１の発電出力にて充電される
ものであり、この例では12V式である。３は車室
内に配置されたキースイツチで、例えばアクセサ
リースイツチ（ACC）、イグニツシヨンスイツチ
（IG）、及びスタータースイツチ（ST）からな
る。４は車載電気負荷で、例えばバツテリー２に
直接接続されたヘツドランプ等の負荷４２及び電
源スイツチ４１、さらにはキースイツチ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
源スイツチ４３、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
ユータで、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つてソフトウエアのデジタ
ル演算処理を実行するシングルチツプタイプから
なり、数ＭHzの水晶振動子６１を接続すると共
に、車載バツテリー２より安定化電源回路（図示
せず）を通して5V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ユータ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読出専用メモリ
（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する演算
処理を実行する中央処理部（Central Processing
Unit；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
Access Menory；RAM）と、水晶振動子６１を
伴つて各種演算のための基準クロツクパルスを発
生するクロツク発生部と、一部にラツチ機能を有
する入出力回路部（Ｉ／Ｏ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変換
するＡ／Ｄ変換回路で、エンジン回転数センサＳ
１、スロツトル開度センサＳ２、バツテリー温度
センサＳ３、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Ｓ５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
コンピユータ６に出力するものである。

ここで、上記した各センサＳ１〜Ｓ５について
説明する。まず、エンジン回転数センサＳ１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、スロツトル開度セ
ンサＳ２は、例えばアクセルペダルの踏み込み動
作に連動する擢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、バツテリー温度センサＳ３は、バツテ
リー２の充電特性に相関を有するバツテリー電解
液またはバツテリー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Ｓ５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
ユータ６の出力である２進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は差動増幅
回路で、Ｄ／Ａ変換回路８よりのアナログ信号
（設定値）とバツテリー２よりのバツテリー端子
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、差動増幅回路９よりの検出信号の
大きさに応じて、マイクロコンピユータ６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イ比を可変制御するも
のである。これにより駆動部１４のスイツチング
回路はその出力パルス信号のデユーテイ比に従つ
てON、OFFし、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、マイクロコンピユータ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、バツ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
２５ｍsec以上）すると調整電圧中のリツプル成
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
するとリツ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0.5ｍ
sec〜５ｍsec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ユータ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図はバツテリ電解液
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ツトル開度の両情報に
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つ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
定されれている特性で、バツテリー固有の温度−
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T_Bに対しゆるやかな負勾配（例え
ば0.002〜0.012V／℃）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。一般スロツトル開度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、登坂走行時や加速時等の重負荷状態に相関関
係があり、一方、スロツトル開度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、スロツトル開度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、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次関数θ＝
C₅・Ｎ＋C₆（ただしC₅、C₆は定数）でもつて境界
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本体が暖機されて安
定した作動状態になつた時点において、スタータ
ー作動によつて消費されたバツテリー放電量を効
果的に取戻すべく、本実施例ではスターター作動
時間Tsに見合つた時間τ＝C₁・Ts＋C₂（ただし
C₁、C₂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図に従つてマイクロコンピユータ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、キースイツチ３を投入すると図示していない
安定化電源回路により各種安定化電圧がマイクロ
コンピユータ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、0.5〜５ｍsec程度の所定周期にて第２図のス
タートステツプ101より制御プログラムの演算処
理を開始し、ステツプ102にて判定項ｋ、ｌを初
期設定し、信号入力ステツプ103に進む。このス
テツプ103では、エンジン回転数センサＳ１より
エンジン回転数信号Ｎ、スロツトル開度センサＳ
２よりスロツトル開度信号θ、バツテリー温度セ
ンサＳ３よりバツテリ温度信号T_B、エンジン冷
却水温度センサＳ４よりエンジン冷却水温度信号
TC、及びスターター作動検出センサＳ５よりス
ターター作動検出センサＳ５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
ター作動判定ステツプ104に進む。

そこで、エンジン始動前の場合には、この判定
ステツプ104より判定ステツプ105及び励磁停止信
号発生ステツプ109を介して信号入力ステツプ103
に戻り、以下このルーチンを繰返す。そこで、マ
イクロコンピユータ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の一方にバツテリー端子電圧
（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１０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
ないようにしている。

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ツプ
104はYESとなつてステツプ106を介してステツ
プ107に進む。このステツプ107において、判定項
ｌ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、続いてステツプ
108においてはステツブ107で求めた計算値Tsを
用いて、計算式τ＝C₁・Ts＋C₂に基づいて判定
項ｋ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、ステツプ109を介
して信号入力ステツプ103に戻り、以下このルー
チンを繰返す。これにより、マイクロコンピユー
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、上述のキースイツ
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、イグニツシヨンスイツ
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
力ステツプ103より判定ステツプ104、105を介し
て計算ステツプ110に進む。このステツプ110では
バツテリー温度信号T_Bを読出し、かつ第３図の
特性図に示す如くROMに記憶された計算式V_T＝
C₃・T_B＋C₄（ただしC₃、C₄は定数）に従つて基本
となる調整電圧値V_Tを計算し、RAMに一時記憶
する。そして、ステツプ111に進み、このステツ
プ111ではエンジン回転数信号N_Xを読出し、かつ
ROMに記憶された計算式θ＝C₅・Ｎ＋C₆（ただ
しC₅、C₆は定数）に従つてエンジン回転数N_Xの
ときの重−軽負荷領域の境界値θ（N_X）＝C₅・N_X
＋C₆を計算し、ROMに一時記憶する。そして負
荷状態判定ステツプ112は、スロツトル開度信号
θ_Xを読出し、このスロツトル開度θ_Xと計算ステツ
プ111で計算した境界値θ（N_X）との大小関係を
判定する。

そこで、この判定ステツプ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
にはステツプ113に進み、このステツプ113では、
基本調整電圧値V_T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V_L＝V₁を選択し、
これをRAMに一時記憶する。続いてエンジン冷
却水温度判定ステツプ114に進み、この判定ステ
ツプ114ではエ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と予じめ設定し
た設定温度To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は判定ステツプ114はONと
なり計算ステツプ119に進む。このステツプ119で
は、ステツプ110及び113においてRAMに一時記
憶した基本調整電圧値V_T及び負荷補正電圧値V₁
を読出し、両電圧値を加算して調整電圧値V_REG＝
V_T＋V₁を求め、これをマイクロコンピユータ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、マイクロコンピユータ６の調整
電圧V_REGを示す２進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V_REGとバツテリー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イ比を変化させる。例
えば本実施例では、計算によつて設定された調整
電圧V_REGよりバツテリー端子電圧V_Bの方が低い
とき、このバツテリー端子電圧V_Bを調整電圧
V_REGに一致させるべく、両電圧差△Ｖ＝V_REG−
V_Bに比例したデユーテイ比（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
ス信号のパルス幅との比）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１０より出
力させるように構成してある。

ところで、エンジン始動後、徐々にエワジン冷
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、温度判定ステツプ114において
YESとなり判定ステツプ115に進む。そして判定
項ｋがステツプ108で求めた充電強化時間指数τ
より小さい期間中は、判定ステツプ115よりステ
ツプ116、117、及び計算ステツプ118を介して信
号入力ステツプ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、判定ステツプ115はNOとなり計算ステ
ツプ119を介して信号入力ステツプ103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つて
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、判定ステツプ
112よりステツプ113〜118を介したルーチンを繰
返す。特にこのルーチンでは、ステツプ117にお
いてスターターという重電気負荷（例えば1kw〜
2kw）の電力消費量を補うべく調整電圧の補正量
として予じめ設定した充電強化補正電圧値V_Sを
ROMより読出し、また計算ステツプ118では、
RAMに一時記憶した基本調整電圧値V_T及び負荷
補正電圧値V₁を読出し、両電圧値と上記充電強
化補正電圧値V_Sとを加算して調整電圧値V_REG＝
V_T＋V₁＋V_Sを求め、マイクロコンピユータ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V_REGが通常時より一層大きくな
り、バツテリー端子電圧V_Bとの差が大きくなつ
てパルス幅変調回路１０より発生するパルス信号
のデユーテイ比が大きくなり、従つて励磁コイル
１２の励磁電流を増大して発電電圧を高くし、バ
ツテリー２への充電を強化する。

一方、充電強化時間指数τによつて決まる期間
後は、判定ステツプ112よりステツプ113、114、
115、119を介したルーチンを繰返すことになり、
調整電圧値はV_REG＝V_T＋V₁となつて、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てある。

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から加速状態に入つた場
合には、負荷状態判定ステツプ112ではYESの判
定を下してステツプ120に進むことになる。その
ため、このステツプ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V_L
＝V₂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
べてずつと小さな値であり、場合によつては負の
値でもよい。

そして、エンジン冷却水温度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
却水温度判定ステツプ121ではNOの判定を下し
て計算ステツプ126に進み、このステツプ126では
基本調整電圧値V_Tと上記の負荷補正電圧値V₂を
加算して調整電圧値V_REG＝V_T＋V₂を求め、マイ
クロコンピユータ６の出力レジスタに一時記憶す
る。このため、この調整電圧V_REGは通常のバツテ
リー端子電圧V_Bと比べてほぼ等しいか、場合に
よつて若干低くなり、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つて、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、温度判定ステツプ121はYESの判定を下
して判定ステツプ122に進み、この判定ステツプ
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がまだ充電強化時間指数τより小さい
ときにはYESの判定を下し、ステツプ123、124、
及び計算ステツプ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によつて決まる
期間だけは、計算ステツプ125に示す如く調整電
圧値V_REG＝V_T＋V₂＋V_S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、バツ
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によつて決ま
る期間を経過したときには、判定ステツプ122に
おいて判定項ｋが充電強化時間紙数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、従つて調整電圧V_REGを充分低
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
になつて充電強化時間指数τによつて決まる期間
が経過した後については、マイクロコンピユータ
６は、エンジン回転数Ｎとスロツトル開度θの両
情報によつて判定されるエンジン負荷状態に応じ
て調整電圧値V_REG＝V_T−V₁、またはV_T＝V₂を計
算し、この計算された調整電圧値V_REG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、重負荷状態のときは、上述したように
計算ステツプ126で調整電圧値V_REG＝V_T−V₂を求
め、バツテリー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
おいてヘツドランプ等の重電気負荷が接続された
場合には、電力消費量が急激に増大するためバツ
テリー端子電圧V_B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、バツテリー端子電圧が計算さ
れ、設定された調整電圧V_REG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_REGの大小関係の一例を示すと、
所定バツテリー温度T_Bにおいて、V_T＋V₁＋V_S＞
V_T＋V_S、V_T＋V₂＋V_S＞V_T＋V₂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ツク図、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
よつて決められた調整電圧値V_REGとバツテリー端
子電圧V_Bとの高低比較動作をマイクロコンピユ
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イ比制御に代えて通
常のON、OFF制御によつて行わせている点、及
び電気負荷センサＳ７を新たに設け、電圧負荷と
して特にヘツ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ユータ６に与え、エンジ
ン負荷状態に応じて調整電圧値V_REG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、昼間等でヘツ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ツプ130ではNOの判定を
下すことになり、従つて、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、各計算ステツプ118、119、125、126のいずれ
かにおいて調整電圧V_REGを演算し、これをRAM
に一時記憶し、続いて判定ステツプ127に進むこ
とになる。そして、この判定ステツプ127では予
じめバツテリー電圧センサＳ６より読取られたバ
ツテリー端子電圧値V_B及び計算された調整電圧
値V_REGをRAMより読出し、両電圧値の大小関係
を判定する。そこで、バツテリー端子電圧値V_B
が調整電圧値V_REGより小さいときには、判定ステ
ツプ127はNOの判定を下してステツプ129に進
み、結局マイクロコンピユータ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
イツ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、バツ
テリー充電作動によりバツテリー端子電圧値V_B
が計算された調整電圧値V_REGより大きくなると、
判定ステツプ127にはYESの判定を下してステツ
プ128に進み、結局マイクロコンピユータ６は非
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の出力によつて
駆動部１４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、バツテリー端子電
圧V_Bを、予じめ決められた演算周期に従つてそ
の都度計算された調整電圧値V_REGに一致させるよ
うに制御することになる。そのため、このバツテ
リー端子電圧V_B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、夜間等でヘツ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ツプ130はYESの判定を下
すことになり、従つて、一旦エンジンが始動した
場合には、判定ステツプ105よりステツプ110、
103を通して計算ステツプ131に進むことになり、
エンジン負荷状態に見合つて調整電圧値を補正す
る各演算ステツプ111〜126を通らない。そこで、
この計算ステツプ131では、計算ステツプ110で計
算した基本調整電圧値V_TをRAMより読出し、こ
の値V_Tと電圧負荷に対する増大補正電圧値V₃（こ
の値V₃はエンジン低回転時にもバツテリーの過
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_REGを求めることになる。その結果、
電圧判定ステツプ127及び制御ステツプ128、129
により、その調整電圧値V_REGとバツテリー端子電
圧値V_B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、バツテリー端子電圧V_Bは
前記の場合と異なつ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、バツテリー端子電
圧によつて直接駆動されるヘツドランプやスモー
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、バツテリーの
充電特性、及び車載電気機器の許容電圧範囲等に
よつ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、本発明でいうバツ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、
そのバツテリー電解液温度に相関関係のある電極
板、バツテリー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）＝C₅・Ｎ＋C₆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、エンジン個有の出
力特性やこのエンジンと補機との結合による出力
特性等によつて種々に変更されるもので、場合に
よつては折れ線や曲像にもなり得る。

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
値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ツトル開度の両情報を用い
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。

そして、本発明では、各種のセンサS₁〜S₅等か
らの信号を入力し、所定の調整電圧値を演算する
ためのマイクロコンピユータ６を、発電機１と離
すことで、マイクロコンピユータ６へのセンサか
らの入力線は、発電機１までは取りまわす必要が
なく、マイクロコンピユータ６を、センサからの
入力線に対応させて配置すればよい。

さらに、発電機１への信号線は、マイクロコン
ピユータ６で演算した発電機の制御値とバツテリ
２の端子電圧値との相違をスイツチ手段である駆
動部１４に伝えるための信号線のみでよい。

また、本発明の一実施例（第１図図示）では、
一方は、マイクロコンピユータ６で演算した調整
電圧Ｄ／Ａ変換器８でアナログ変換した電圧値
と、他方はバツテリ２の端子電圧値を直ちにアナ
ログにて差動増幅回路９へ入力していることで、
本発明の他の実施例（第６図図示）において、バ
ツテリ２の端子電圧を、Ａ／Ｄ変換器７を介し
て、マイクロコンピユータ６に入力して、Ａ／Ｄ
変換したバツテリ２の端子電圧値とマイクロコン
ピユータ６内で演算した調整電圧との差を出力回
路２０に入力し、駆動部１４を駆動するものに比
べて、バツテリ２の端子電圧をＡ／Ｄ変換器７を
介して、マイクロコンピユータ６に入力し、演算
するための時間遅れがなく、バツテリの正確な端
子電圧値を駆動部１４にすぐ入力することがで
き、適当なバツテリの電圧調整を行うことができ
る。

また、本発明では、マイクロコンピユータ６を
発電機１と離すことで、発電機１内に発生する熱
の影響を受けないようにすることもできる。

なお、上述の各実施例ではバツテリー端子電圧
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、複数の
センサの入力信号を入力して、発電機の制御値を
演算するマイクロコンピユータにより、総合的な
発電制御を可能とし、種々の負荷状態に応じた発
電制御を行いつつ、このマイクロコンピユータを
発電機と離し、スイツチ手段を発電機に取り付け
ることで、各センサの入力信号線はマイクロコン
ピユータにまとめ、スイツチ手段へは、マイクロ
コンピユータからの信号線のみでよいため、配線
の取回しが容易となり、かつ熱に対して弱い半導
体素子を含むマイクロコンピユータを、発電機の
熱の影響を受けないようにすることもできるとい
う優れた効果がある。

【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ユータの演算
処理手順を示す演算流れ図、第３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
特性を示す特性図、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ユ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……バツテリー、３……
キースイツチ、６……マイクロコンピユータ、７
……Ａ／Ｄ変換回路、S₁……エンジン回転数セン
サ、S₂……スロツトル開度センサ、S₃……バツテ
リー温度センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乗物搭載の動力機関によつて駆動されるとと
   もに、電機子コイルおよび励磁コイルを有し、こ
   の励磁コイルに流す電流量に応じて、電機子コイ
   ルに出力を発生させる発電機と、 この発電機の電機子コイルの出力によつて充電
   されるバツテリと、 このバツテリの状態を検出するバツテリ状態検
   出手段と、 前記動力機関の作動状態を検出する機関作動状
   態検出手段と、 これら検出手段によつて得られた複数の信号を
   入力し、これらの信号に基づいて、発電機の電機
   子コイルの出力の目標値を演算し、この目標値に
   電機子コイルの出力が一致するように、制御信号
   を出力するマイクロコンピユタと、 前記発電機に取り付けられ、前記電機子コイル
   の出力から前記界磁コイルに流れる電流をON、
   OFF制御するスイツチ手段と、 前記発電機と離して配置された前記マイクロコ
   ンピユータと、前記スイツチ手段とを接続する信
   号線とを備え、 前記マイクロコンピユータの制御信号を、前記
   信号線を介して、前記スイツチ手段をON、OFF
   制御することで、前記励磁コイルに流れる電流量
   を制御し、前記電機子コイルの出力を前記目標値
   に一致するようにしたことを特徴とする乗物用発
   電機の発電制御装置。