專利名稱：電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源控制裝置，其適用于具備發(fā)電機(jī)和蓄電單元的電源裝置，該發(fā)電機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電，該蓄電單元利用該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行充電。
背景技術(shù)：
以往，已知的這種電源裝置構(gòu)成為，相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電負(fù)載可以調(diào)整。例如，在已知的具備電磁鐵同步式發(fā)電機(jī)的電源裝置中，通過(guò)磁場(chǎng)電流的增減來(lái)調(diào)整發(fā)電負(fù)載。另外，已知有一種具備永久磁鐵同步式發(fā)電機(jī)的電源裝置，其通過(guò)開(kāi)關(guān)從發(fā)電機(jī)到蓄電單元的供電通道來(lái)調(diào)整發(fā)電負(fù)載。
另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速在1個(gè)燃燒周期內(nèi)會(huì)發(fā)生變動(dòng)。即，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速大致會(huì)在燃燒周期的爆發(fā)行程內(nèi)上升、并在之后的行程內(nèi)下降。這種瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)是導(dǎo)致駕駛性能變差的一個(gè)原因。
于是，在專利文獻(xiàn)JP2006-129680A (對(duì)應(yīng)于CN1815846A)所記載的發(fā)明中，在從爆發(fā)行程的開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定的發(fā)電時(shí)間的期間內(nèi)，增大上述相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電負(fù)載。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)從其啟動(dòng)開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，延長(zhǎng)上述發(fā)電時(shí)間。試圖由此來(lái)抑制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
但是，在專利文獻(xiàn)JP2006-129680A所記載的發(fā)明中，發(fā)電時(shí)間延長(zhǎng)的
結(jié)果是即使在爆發(fā)行程以外的行程中發(fā)電負(fù)載也會(huì)增大。在這種情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的期間內(nèi)發(fā)電負(fù)載會(huì)增大，因此從抑制瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的角度來(lái)說(shuō)，這是不理想的。即，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的期間內(nèi)發(fā)電負(fù)載增大，就會(huì)促進(jìn)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的下降，導(dǎo)致瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)量增大。對(duì)此，雖然可以考慮將發(fā)電時(shí)間的延長(zhǎng)限制在一定時(shí)間內(nèi)，但恐怕會(huì)因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的發(fā)電量不足而導(dǎo)致電源裝置的供電不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其主要目的是提供一種既能夠抑制對(duì)電源裝置的供電的影響、又能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的電源控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電源控制裝置。該電源控制裝置適用于這樣一種電源裝置，該電源裝置具備以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)和利用發(fā)電機(jī)的發(fā)電電能進(jìn)行充電的蓄電單元，由發(fā)電機(jī)和蓄電單元向預(yù)定的電負(fù)載供電。此外，對(duì)蓄電單元的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸出電壓大于等于規(guī)定的閾值電壓時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的l個(gè)燃燒周期內(nèi)，使在發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升的加速期間內(nèi)的發(fā)電負(fù)載大于在發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的減速期間內(nèi)的發(fā)電負(fù)載。
當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于規(guī)定的閾值電壓時(shí)，即使限制發(fā)電機(jī)的發(fā)電負(fù)載，也基本不會(huì)影響蓄電單元所實(shí)施的供電。因此，當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于規(guī)定的閾值電壓時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的1個(gè)燃燒周期中的加速期間內(nèi)該發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電負(fù)載大于發(fā)動(dòng)機(jī)的1個(gè)燃燒周期中的減速期間內(nèi)該發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電負(fù)載，限制減速期間內(nèi)的發(fā)電負(fù)載。例如，在加速期間內(nèi)啟動(dòng)發(fā)電、在減速期間內(nèi)關(guān)閉發(fā)電。由此，既能夠抑制對(duì)電源裝置所實(shí)施的供電的影響、又能夠抑制1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
此外，用于檢測(cè)蓄電單元的輸出電壓的電壓檢測(cè)單元可以采用對(duì)蓄電單元的輸出電壓進(jìn)行直接檢測(cè)的裝置，或者采用基于對(duì)蓄電單元的充電量和蓄電單元的放電量來(lái)計(jì)算輸出電壓的裝置。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)是4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(cycle engine)的情況下，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒周期中的爆發(fā)行程、以及/或者爆發(fā)行程和排氣行程的后半段設(shè)定為加速期間。
這里，發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是由該發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒扭矩和該發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性扭矩決定的。在燃燒周期的爆發(fā)行程中，燃燒扭矩的增大導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升。另外，在爆發(fā)行程之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速暫時(shí)下降，而在燃燒周期的排氣行程的后半段，慣性扭矩的增大導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速再次上升。繼而，在吸氣行程和壓縮行程中，慣性扭矩的減小導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速再次下降。因此，如上所述，將發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒周期中的爆發(fā)行程、
以及/或者爆發(fā)行程和排氣行程的后半段設(shè)定為加速期間即可。由此，在4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，既能夠抑制對(duì)電源裝置所實(shí)施的供電的影響、又能夠抑制1個(gè)燃燒周期中瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
另外也可以是，設(shè)定第1閾值電壓和高于第1閥值電壓的第2閾值電壓作為上述閾值電壓，當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于第2閾值電壓時(shí)，僅在爆發(fā)行程中增大發(fā)電負(fù)載；當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于第1閾值電壓且低于第2閾值電壓吋，在爆發(fā)行程和排氣行程的后半段增大發(fā)電負(fù)載。
如果發(fā)電機(jī)在每1個(gè)燃燒周期的發(fā)電負(fù)載過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速響應(yīng)性能就會(huì)變差。根據(jù)這一點(diǎn)，當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于第2閾值電壓時(shí)，即，當(dāng)蓄電單元的輸出電壓足夠高，即使限制每l個(gè)燃燒周期的發(fā)電負(fù)載也基本不會(huì)影響電源裝置所實(shí)施的供電的情況下，僅在爆發(fā)行程內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載。另外，蓄電單元的輸出電壓大于等于第1閾值電壓且低于第2閾值電壓時(shí)，即蓄電單元的輸出電壓略微偏低的情況下，除了爆發(fā)行程之外，在排氣行程的后半段也增大發(fā)電負(fù)載。由此能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速響應(yīng)性能的惡化。
另外，爆發(fā)行程中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的上升大于排氣行程的后半段中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的上升。因此，當(dāng)蓄電單元的輸出電壓大于等于第1閾值電壓且低于第2閾值電壓時(shí)，不僅在排氣行程的后半段中增大發(fā)電負(fù)載，還在爆發(fā)行程中增大發(fā)電負(fù)載，由此既能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速響應(yīng)性能的惡化，又能夠有效地抑制瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
另外，也可以根據(jù)蓄電單元的輸出電壓而延長(zhǎng)或縮短在加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載的期間。
由此，發(fā)電機(jī)在每1個(gè)燃燒周期的發(fā)電負(fù)載根據(jù)蓄電單元的輸出電壓而得到調(diào)整，能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速響應(yīng)性能的惡化。
蓄電單元的輸出電壓因向電負(fù)載供電而下降。因此，在實(shí)施上述發(fā)電負(fù)載控制時(shí)還考慮與電負(fù)載的消耗功率相關(guān)的信息，就能夠恰當(dāng)?shù)匾种茖?duì)電源裝置所實(shí)施的供電的影響，同時(shí)能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)在1個(gè)燃燒周期中的2
瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。例如，基于與電負(fù)載的消耗功率相關(guān)的信息，在蓄電單元的輸出電壓實(shí)際下降之前增大發(fā)電負(fù)載，就能夠?qū)⑿铍妴卧妮敵鲭妷旱南陆捣阑加谖慈弧?br> 另外，也可以對(duì)裝配了發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行判定，根據(jù)所述判定的車輛行駛狀態(tài)，改變?cè)谒黾铀倨陂g內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的期間。
車輛的行駛狀態(tài)在加速狀態(tài)、減速狀態(tài)等之間依次變化，在車輛的加速狀態(tài)和減速狀態(tài)之中對(duì)于車輛行駛性能的需求不同。根據(jù)這一點(diǎn)，基于車輛行駛狀態(tài)改變?cè)谒矃嫁D(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載的期間(例如發(fā)電開(kāi)啟期間在全部加速期間中所占的比例)，就可以同時(shí)確保發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能和車輛行駛性能。
具體而言，在判定為車輛加速狀態(tài)的情況下，縮短加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的期間，而在判定為車輛減速狀態(tài)的情況下，則延長(zhǎng)加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的期間。
在這種情況下，在車輛加速狀態(tài)下縮短在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載的期間(發(fā)電開(kāi)啟期間)，由此能夠滿足車輛的加速要求。另外，在車輛減速狀態(tài)下延長(zhǎng)在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載的期間(發(fā)電開(kāi)啟期間)，由此切實(shí)地對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電等。
另外也可以是，當(dāng)發(fā)電機(jī)是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而生成交流電的交流發(fā)電機(jī)、電源控制裝置對(duì)交流電的正電所實(shí)施的正發(fā)電和負(fù)電所實(shí)施的負(fù)發(fā)電分別進(jìn)行個(gè)別控制的情況下，將發(fā)電機(jī)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中的一個(gè)作為第1發(fā)電控制，實(shí)施在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的發(fā)電
控制，與此同時(shí)，將發(fā)電機(jī)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中的另一個(gè)作為第2發(fā)電控制，在該第2發(fā)電控制中的發(fā)電關(guān)閉時(shí)，在所述加速期間之外，實(shí)施發(fā)電關(guān)閉。
由此，作為第1發(fā)電控制，實(shí)施在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載的發(fā)電控制，就能夠如上述那樣抑制1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。另外，第2發(fā)電控制是不同于第1發(fā)電控制的發(fā)電控制，在第2發(fā)電控制中，如果任意地實(shí)施發(fā)電的啟動(dòng)/關(guān)閉，恐怕會(huì)損害瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果。根據(jù)這一點(diǎn)，作為第2發(fā)電控制，在該第2發(fā)電控制中的發(fā)電關(guān)閉時(shí)，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間之外實(shí)施發(fā)電關(guān)閉，因此，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)會(huì)執(zhí)行第2發(fā)電控制的發(fā)電關(guān)閉，結(jié)果就能夠避免損害瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果。由此，在分別實(shí)施正負(fù)兩種的發(fā)電控制的電源控制裝置中也能夠獲得適宜的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果。
這里，在利用發(fā)電機(jī)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中的某一個(gè)對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電、利用另一個(gè)對(duì)車載電氣設(shè)備進(jìn)行供電的電源控制裝置中，也可以將第1發(fā)電控制實(shí)施為對(duì)蓄電單元的充電控制(電池充電控制)，將第2發(fā)電控制實(shí)施為車載電氣設(shè)備的供電控制(燈供電控制)。由此，能夠在抑制瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的同吋，恰當(dāng)?shù)貙?shí)施蓄電單元的充電控制和車載電氣設(shè)備的供電控制。


本發(fā)明及其附加目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將借助于以下描述、附帶的權(quán)利要求和附圖而得到充分理解。
圖1是表示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說(shuō)明ACG的發(fā)電控制的時(shí)序圖。
圖3是表示ACG的發(fā)電控制的一個(gè)實(shí)施方式的圖表。
圖4是表示發(fā)電控制程序的流程的流程圖。
圖5是表示發(fā)電控制對(duì)應(yīng)于車輛行駛狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的時(shí)序圖。
圖6是表示第2實(shí)施方式中的電源控制裝置的電結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示ACG的功率控制的概要的時(shí)序圖。
圖8是表示負(fù)發(fā)電的控制步驟的流程圖。
圖9是表示車輛行駛狀態(tài)判定圖表的圖。
圖IO是表示另一個(gè)實(shí)施方式中的電源控制裝置的電結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示ACG的功率控制的概要的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施方式)
本實(shí)施方式將本發(fā)明具體化為車輛(例如二輪車)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，以下說(shuō)明其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。首先基于圖1說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備4沖程的單汽缸汽油機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))10;向車輛的電負(fù)載供電的電源裝置30;用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各部分的電子控制裝置(以下稱為ECU) 50。
在發(fā)動(dòng)機(jī)10的吸氣通道11的上游設(shè)置有電子控制式節(jié)氣門12。節(jié)氣 門12由節(jié)氣門馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)，用于改變吸氣通道11的流道面積。
吸氣通道11的下游設(shè)置有燃料噴射閥14和吸氣閥15。吸氣閥15打開(kāi) 后，吸氣通道11與燃燒室16連通，從燃料噴射閥14噴射出來(lái)的燃料和從 吸氣通道11的上游吸入的氣體的混合氣體流入燃燒室16。繼而，在利用火 花塞17產(chǎn)生的火花放電點(diǎn)燃混合氣體后，其燃燒產(chǎn)生的能量通過(guò)活塞18 和連桿19變換為曲軸20的旋轉(zhuǎn)力。用于燃燒的混合氣體通過(guò)排氣閥21的 打開(kāi)而從排氣通道22排出。
曲軸20上設(shè)置有平衡塊23，由此，在活塞18和連桿19的連接結(jié)構(gòu)中， 保持著曲軸20的旋轉(zhuǎn)平衡。另外，曲軸20上機(jī)械式連接著電源裝置30的 永久磁鐵同步式發(fā)電機(jī)(以下稱為"ACG" ) 31。
電源裝置30的結(jié)構(gòu)中除了用作發(fā)電機(jī)的ACG31之外，還具有用于控 制該ACG31的發(fā)電負(fù)載的控制器36及電池38。
ACG31具有永久磁鐵32和電樞33,在曲軸20的驅(qū)動(dòng)下，電樞33和 永久磁鐵32相對(duì)旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生交流電力。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，永久磁鐵32配設(shè) 于飛輪34的旋轉(zhuǎn)方向上，該飛輪34安裝在曲軸20上。另一方面，電樞33 上設(shè)置了發(fā)電用線圈35，該發(fā)電用線圈35配置在伴隨著曲軸20的旋轉(zhuǎn)而 形成的永久磁鐵32的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的內(nèi)側(cè)。
ACG31上經(jīng)由晶閘管37連接著電池38。晶閘管37的朝向配設(shè)為，其 正向從ACG31指向電池38方向。ACG31所產(chǎn)生的交流電力通過(guò)晶閘管37 變換為直流電力，用于為電池38充電。
晶閘管37的門極與控制器36相連?？刂破?6通過(guò)ECU50的控制， 使晶閘管37在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)和截止(OFF)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。由此使ACG31 到電池38或車身電負(fù)載的供電通道導(dǎo)通或關(guān)閉，增大或減小ACG31的發(fā) 電負(fù)載。
控制器36上經(jīng)由二極管39連接著電池38?？刂破?6對(duì)電池38的端 子電壓(電池電壓VB)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的電池電壓大于等于規(guī)定的閾 值電壓時(shí)，忽略ECU50的控制，使晶閘管37轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。由此可以20 防止電池38的過(guò)充電。電池電壓的檢測(cè)結(jié)果依次輸出到ECU50。
在吸氣通道11中節(jié)氣門12的下游設(shè)置有用于檢測(cè)吸氣管壓力的吸氣 管壓力傳感器40。發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸體上安裝著曲軸轉(zhuǎn)角傳感器41，每當(dāng) 該發(fā)動(dòng)機(jī)10位于規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角(例如每30° CA周期)時(shí)，該曲軸轉(zhuǎn)角傳 感器41輸出脈沖信號(hào)。在加速器附近設(shè)置有用于檢測(cè)加速器操作量的加速 器操作量傳感器42。在具有上述節(jié)氣門馬達(dá)13而構(gòu)成的節(jié)氣門動(dòng)作器上設(shè) 置了節(jié)氣門開(kāi)度傳感器43。
上述節(jié)氣門馬達(dá)13、燃料噴射閥14、火花塞17、吸氣管壓力傳感器 40、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器41、加速器操作量傳感器42和節(jié)氣門開(kāi)度傳感器43 與ECU50連接。ECU50是以具備CPU、存儲(chǔ)器等部件的眾所周知的微型 計(jì)算機(jī)為主體的電子控制單元。存儲(chǔ)器保存各種程序和參數(shù)。ECU50利用 CPU執(zhí)行存儲(chǔ)器中保存的程序，由此根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)相應(yīng)地實(shí)施各種控制(節(jié)氣門開(kāi)度控制、燃料噴射量控制、點(diǎn)火時(shí)間 控制)。特別地，在本實(shí)施方式中，ECU50對(duì)ACG31進(jìn)行發(fā)電控制。 下面說(shuō)明ACG31的發(fā)電控制。
圖2 (a)是表示發(fā)動(dòng)機(jī)10在1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)變的時(shí)序 圖。瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是與曲軸20旋轉(zhuǎn)規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度所需的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的各規(guī)定旋 轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)速，大致上，其隨著燃燒周期的爆發(fā)行程中的燃燒扭矩的增大 而上升，在爆發(fā)行程以后下降。但是，除了發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒扭矩之外，瞬 時(shí)轉(zhuǎn)速也受到活塞1S、連桿19和平衡塊23的慣性扭矩的影響而發(fā)生變動(dòng)。 由此，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速雖然在爆發(fā)行程后會(huì)暫時(shí)下降，但在慣性扭矩增大的排氣 行程的后半段會(huì)再次上升。此外，在本實(shí)施方式中，基于曲軸轉(zhuǎn)角傳感器 41所輸出的脈沖信號(hào)，每當(dāng)曲軸20旋轉(zhuǎn)30。 CA時(shí)，根據(jù)其旋轉(zhuǎn)所花費(fèi)的 時(shí)間計(jì)算出瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。
因此，在本實(shí)施方式中，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升的爆發(fā)行程和排氣行程的后 半段(加速期間)內(nèi)，相對(duì)增大ACG31對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)電負(fù)載，而在 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的排氣行程的前半段、吸氣行程和壓縮行程(減速期間)內(nèi)， 則相對(duì)減小發(fā)電負(fù)載。由此抑制了瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
這里，如果將增大ACG31發(fā)電負(fù)載的期間始終限制在加速期間內(nèi)，恐 怕會(huì)導(dǎo)致ACG31發(fā)電量不足、電池電壓下降、甚至是電源裝置30的供電說(shuō)
不穩(wěn)定，或者發(fā)生電池電量耗盡。因此，在本實(shí)施方式中，僅限于當(dāng)電池 電壓大于等于規(guī)定的閾值電壓的情況下實(shí)施上述方式的發(fā)電控制，當(dāng)電池 電壓低于上述閾值電壓的情況下，在減速期間內(nèi)也增大發(fā)電負(fù)載。另外，
根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)(加速/勻速/減速)對(duì)ACG31的發(fā)電負(fù)載進(jìn)行控制。
例如，圖3的發(fā)電開(kāi)啟期間圖示出了本實(shí)施方式的發(fā)電控制的一種方 式。該圖表中示出的發(fā)電控制將電池38的電平設(shè)定為3個(gè)等級(jí)(高/中/低)。 這些電平由第1閾值電壓Vthl和高于該第1閾值電壓Vthl的第2閾值電 壓Vth2規(guī)定。艮P， "H"表示VB〉Vth2的狀態(tài)，"M"表示Vthl《vB<Vth2 的狀態(tài)，"L"表示VB〈Vthl的狀態(tài)。
此外，當(dāng)電平為"H"且車輛的行駛狀態(tài)為"勻速"的情況下，在燃燒 周期的爆發(fā)行程中增大ACG31的發(fā)電負(fù)載，而當(dāng)電平為"M"且車輛的行 駛狀態(tài)為"勻速"的情況下，在燃燒周期的爆發(fā)行程及排氣行程的后半段 增大ACG31的發(fā)電負(fù)載。
當(dāng)電平為"L"的情況下，無(wú)論車輛的行駛狀態(tài)為"加速"、"勻速"、 "減速"的哪一個(gè)，都在燃燒周期的全部行程內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載。由此能夠 抑制電池電壓的下降。另外，如果車輛的行駛狀態(tài)為"減速"，則同樣地 在燃燒周期的全部行程內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載。進(jìn)而，當(dāng)電平為"M"或"H"且 車輛的行駛狀態(tài)為"加速"的情況下，在爆發(fā)行程中增大ACG31的發(fā)電負(fù) 載，或者在燃燒周期的全部行程內(nèi)關(guān)閉發(fā)電。由此能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)10的加 速響應(yīng)性能的惡化。
圖4是表示發(fā)電控制程序的流程的流程圖。在本實(shí)施方式中設(shè)想為， 由ECU50按照規(guī)定周期(各規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角或規(guī)定時(shí)間周期)執(zhí)行該程序， 由此實(shí)現(xiàn)ACG31的發(fā)電控制。
在圖4所示的步驟S11中，ECU50檢測(cè)電池電壓。接著，在步驟S12 中，ECU50基于加速器操作量傳感器42的輸出信號(hào)計(jì)算出加速器操作量的 變化量，并基于計(jì)算出的變化量判定車輛的行駛狀態(tài)(加速/勻速/減速)。
在步驟S13中，ECU50基于電池電壓和車輛的行駛狀態(tài)設(shè)定發(fā)電開(kāi)啟 期間。
這里，發(fā)電開(kāi)啟期間是與該發(fā)電開(kāi)啟期間以外的期間相比相對(duì)地增大 了 ACG31的發(fā)電負(fù)載(發(fā)電量)的期間。在本實(shí)施方式中設(shè)想為，發(fā)電開(kāi)啟期間的開(kāi)始定時(shí)和結(jié)朿定時(shí)由NE脈沖編號(hào)設(shè)定。NE脈沖編號(hào)是在1個(gè) 燃燒周期內(nèi)以等角度間隔賦予的編號(hào)?？梢允褂迷谇S轉(zhuǎn)角傳感器41的脈 沖信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)、并且以每720。 CA進(jìn)行清零的計(jì)數(shù)器，計(jì)算出 該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值作為NE脈沖編號(hào)。在本實(shí)施方式中設(shè)想為，在爆發(fā)行 程中賦予編號(hào)0 5、在排氣行程中賦予編號(hào)6 11、在吸氣行程中賦予編 號(hào)12 17、在壓縮行程中賦予編號(hào)18 23。
例如，參照上述圖3的發(fā)電開(kāi)啟期間圖表，基于電池電壓和車輛的行 駛狀態(tài)設(shè)定發(fā)電開(kāi)啟期間。在這種情況下，在電池38的電平為"H"且車 輛的行駛狀態(tài)為"勻速"時(shí)的發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)，NE脈沖編號(hào)設(shè)定為0 5 (爆發(fā)行程)，在電平為"M"且行駛狀態(tài)為"勻速"時(shí)的發(fā)電開(kāi)啟期間 內(nèi)，NE脈沖編號(hào)設(shè)定為0 5 (爆發(fā)行程)和9 11 (排氣行程的后半段)， 在電平為"L"且行駛狀態(tài)為"勻速"時(shí)的發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)，NE脈沖編號(hào) 設(shè)定為0 23 (全部行程)。
在步驟S14中，ECU50判定當(dāng)前時(shí)刻的NE脈沖編號(hào)是否位于在步驟 S13中計(jì)算出來(lái)的發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)。繼而，當(dāng)ECU50判斷發(fā)現(xiàn)NE脈沖編 號(hào)位于發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)的情況下，在步驟S15中控制控制器36將晶閘管 37置為導(dǎo)通狀態(tài)，即增大ACG31的發(fā)電負(fù)載，然后結(jié)束本次程序的執(zhí)行。 另一方面，當(dāng)判斷發(fā)現(xiàn)NE脈沖編號(hào)位于發(fā)電開(kāi)啟期間之外的情況下，在 步驟S16中控制控制器36將晶閘管37置為截止?fàn)顟B(tài)，即減小ACG31的發(fā) 電負(fù)載，然后結(jié)束本次程序的執(zhí)行。
圖2(b) (d)是表示ACG31的發(fā)電控制的一種方式的時(shí)序圖。圖2(b) (d)分別表示電池38的電平為"H" 、 "M"和"L"時(shí)的晶閘管37的導(dǎo)通、 截止。在圖2(b) (d)中，車輛的行駛狀態(tài)設(shè)想為"勻速"。 (電池的電平為"H"的情形)
當(dāng)電池38的電平為"H"時(shí)，NE脈沖編號(hào)0 5 (爆發(fā)行程)設(shè)定在 發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)。因此，在NE脈沖編號(hào)變?yōu)镺的時(shí)刻tll，晶閘管37導(dǎo) 通，而在NE脈沖編號(hào)變?yōu)?的時(shí)刻tl2，晶閘管37截止。其結(jié)果是，在 爆發(fā)行程中，ACG31的發(fā)電負(fù)載增大，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的上升受到抑制。 (電池的電平為"M"的情形)
當(dāng)電池38的電平為"M"時(shí)，NE脈沖編號(hào)0 5 (爆發(fā)行程)和NE段)設(shè)定在發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)。因此，與電 池38的電平為"H"時(shí)的情形相同，在爆發(fā)行程中晶閘管37被置為導(dǎo)通狀 態(tài)，進(jìn)而，在NE脈沖編號(hào)變?yōu)?的吋刻t13，晶閘管37導(dǎo)通，而在NE脈 沖編號(hào)變?yōu)?2的時(shí)刻t14，晶閘管37截止。其結(jié)果是，在爆發(fā)行程和排氣 行程的后半段，ACG31的發(fā)電負(fù)載增大，爆發(fā)行程和排氣行程后半段中的 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升受到抑制。
(電池的電平為"L"的情形)
當(dāng)電池38的電平為"L"吋，NE脈沖編號(hào)0 23 (全部行程)設(shè)定在 發(fā)電開(kāi)啟期間內(nèi)。因此，在全部行程中，晶閘管37處于導(dǎo)通狀態(tài)，ACG31 的發(fā)電負(fù)載(發(fā)電量)增大。
在本實(shí)施方式中采用的方式是，基于車輛的行駛狀態(tài)(車輛加減速狀 態(tài))，改變?cè)?個(gè)燃燒周期內(nèi)的加速期間(瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的上升期間)內(nèi)的發(fā) 電開(kāi)啟的期間(發(fā)電開(kāi)啟期間在全部加速期間中的比例)，圖5中示出了 發(fā)電控制對(duì)應(yīng)于車輛的行駛狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。在圖5中示出的狀態(tài)是，車輛行 駛狀態(tài)按照勻速(Okm/h)—加速一勻速一減速一勻速(Okm/h)的方式變化， 相應(yīng)地，發(fā)電率(ACG31的發(fā)電負(fù)載)被控制為低、中、高的某一個(gè)水平。 這里設(shè)想的是電池的電平為"M"的情形。
在圖5中，
發(fā)電率-低水平的狀態(tài)是如圖2 (b)所示那樣僅在作為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的 加速期間的爆發(fā)行程中置為發(fā)電開(kāi)啟的狀態(tài)；
-發(fā)電率=中等水平的狀態(tài)是如圖2 (c)所示那樣僅在作為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的 加速期間的爆發(fā)行程及排氣行程后半段中置為發(fā)電開(kāi)啟的狀態(tài)；
發(fā)電率-高水平的狀態(tài)是如圖2 (d)所示那樣在1個(gè)燃燒周期的全 部行程中置為發(fā)電開(kāi)啟的狀態(tài)。
就瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間(爆發(fā)行程和排氣行程后半段)中的發(fā)電開(kāi)啟 期間而言，在發(fā)電率-低水平的狀態(tài)下，僅在爆發(fā)行程中置為發(fā)電開(kāi)啟，因 此加速期間內(nèi)的發(fā)電開(kāi)啟期間縮短，而在發(fā)電率=中、高水平的狀態(tài)下，在 爆發(fā)行程及排氣行程后半段中置為發(fā)電開(kāi)啟，因此加速期間內(nèi)的發(fā)電開(kāi)啟 期間延長(zhǎng)。
這樣，在時(shí)刻t21以前、t22 t23、 t24以后的各期間中，車輛行駛狀態(tài)為"勻速"，發(fā)電率處于中等水平。與此不同的是，在時(shí)刻t21 t22的 期間內(nèi)車輛行駛狀態(tài)為"加速"，發(fā)電率處于低水平。另外，在時(shí)刻t23 t24的期間內(nèi)車輛行駛狀態(tài)為"減速"，發(fā)電率處于高水平。在車輛的加速 狀態(tài)下，與其他狀態(tài)相比發(fā)電率下降，車輛的加速行駛優(yōu)先于電池的充電。 另外，在車輛的減速狀態(tài)下，與其他狀態(tài)相比發(fā)電率升高，優(yōu)先對(duì)電池進(jìn) 行充電。
根據(jù)以上詳細(xì)描述的本實(shí)施方式，能夠獲得以下的優(yōu)異效果。
使發(fā)動(dòng)機(jī)10的1個(gè)燃燒周期中的加速期間(爆發(fā)行程和排氣行程的后 半段)中ACG31的發(fā)電負(fù)載大于在發(fā)動(dòng)機(jī)10的1個(gè)燃燒周期中的減速期 間(排氣行程的前半段、吸氣行程和排氣行程)中ACG31的發(fā)電負(fù)載。由 此，能夠抑制l個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
上述瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制僅當(dāng)電池電壓的電平為"H"和"M"時(shí)實(shí)施， 當(dāng)電池電壓的電平為"L"時(shí)不實(shí)施。因此，能夠抑制ACG31的發(fā)電量不 足所導(dǎo)致的電池電壓的顯著下降。由此，能夠抑制電源裝置30對(duì)車身電負(fù) 載的供電變得不穩(wěn)定的情況。另外，能夠抑制電池電量耗盡的發(fā)生。
如果與1個(gè)燃燒周期相當(dāng)?shù)腁CG31的發(fā)電負(fù)載過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)10的加 速響應(yīng)性能就會(huì)變差，車輛的駕駛性能也可能變差。根據(jù)這一點(diǎn)，當(dāng)電池 電壓的電平為"H"且行駛狀態(tài)為"勻速"的情況下，僅在爆發(fā)行程中增大 ACG31的發(fā)電負(fù)載。因此，能夠減輕每1個(gè)燃燒周期的ACG31的發(fā)電負(fù) 載。由此，能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)10的加速響應(yīng)性能的惡化，抑制車輛的駕駛性 能的惡化。
爆發(fā)行程中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的上升大于排氣行程的后半段中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的 上升。因此，當(dāng)電池電壓的電平為"H"且行駛狀態(tài)為"勻速"的情況下， 不是僅在排氣行程的后半段中增大ACG31的發(fā)電負(fù)載，而是僅在爆發(fā)行程 中增大ACG31的發(fā)電負(fù)載。由此，能夠在抑制發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速的加速響 應(yīng)性能的惡化的同時(shí)，有效地抑制瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
另外，由于隨時(shí)根據(jù)車輛行駛狀態(tài)而變更在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間中的 發(fā)電開(kāi)啟期間，因此，可以同時(shí)確保ACG31的發(fā)電性能和車輛行駛性能這 兩者。具體而言，在車輛加速狀態(tài)下，通過(guò)縮短瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)的 發(fā)電開(kāi)啟期間，就能夠滿足車輛的加速要求。另外，在車輛減速狀態(tài)下，通過(guò)延長(zhǎng)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)的發(fā)電開(kāi)啟期間并且在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的減速期 間內(nèi)也置為發(fā)電開(kāi)啟，就能夠切實(shí)地進(jìn)行電池充電。
(第2實(shí)施方式)
接著，針對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，以第2實(shí)施方式與第1實(shí)施方式 的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，假定電源裝置的結(jié)構(gòu)中具備 調(diào)節(jié)器電路，該調(diào)節(jié)器電路具有電池控制功能和燈控制功能，并且可以利 用ECU50分別控制為電池充電的ACG31的發(fā)電負(fù)載和為車載電氣設(shè)備供 電的ACG31的發(fā)電負(fù)載。
圖6是表示調(diào)節(jié)器電路61及其附屬電結(jié)構(gòu)的圖。在圖6中，調(diào)節(jié)器電 路61中設(shè)置有電池控制部62和燈控制部63。電池控制部62用于檢測(cè)電池 電壓，并基于其檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)通或截止晶閘管64，將電池電壓控制在規(guī)定值。 另外，燈控制部63用于檢測(cè)由車前燈等構(gòu)成的燈具66的電力消耗等，并 基于其檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)通或截止晶閘管65，將燈具66的電力消耗控制在規(guī)定 值。在這樣的情況下，通過(guò)導(dǎo)通晶閘管64， ACG31所生成的交流電壓之中 的正電流會(huì)流向電池38，通過(guò)導(dǎo)通晶閘管65，所述交流電流之中的負(fù)電流 會(huì)流向燈具66。車前燈等燈具66是車載電氣設(shè)備，該車載電氣設(shè)備除了燈 具66之外，還包含喇叭等。此外，與圖l的結(jié)構(gòu)相比，電池控制部62相 當(dāng)于圖1的控制器36，晶閘管64相當(dāng)于圖1的晶閘管37。
利用電池控制部62實(shí)施的電池充電控制和利用燈控制部63實(shí)施的供 電控制除了通過(guò)這些控制部62、 63中的模擬電路本身實(shí)施外，還通過(guò)來(lái)自 ECU50的控制信號(hào)(充電控制信號(hào)SG1、燈供電控制信號(hào)SG2)實(shí)施。ECU50 基于從電池控制部62輸入的電池電壓信息(VB檢測(cè)值)實(shí)施電池充電控 制(正發(fā)電控制)。另夕卜，ECU50基于從燈控制部63輸入的燈具66的消 耗電力信息或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息等實(shí)施供電控制(負(fù)發(fā)電控制)。
圖7是表示ACG31的功率控制的概要的時(shí)序圖。如圖7所示，在發(fā)動(dòng) 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ACG31中交替產(chǎn)生正電流和負(fù)電流作為發(fā)電電流，由正電流對(duì) 電池進(jìn)行充電，由負(fù)電流向燈具66供電。這時(shí)，如果來(lái)自ECU50的充電 控制信號(hào)SG1是開(kāi)啟信號(hào)，則輸出正電流，而如果來(lái)自ECU50的充電控制 信號(hào)SG1是關(guān)閉信號(hào)，則不輸出正電流。
這里，如在第1實(shí)施方式中所說(shuō)明的那樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)的1個(gè)燃燒周期內(nèi)，ACG31的發(fā)電負(fù)載(發(fā)電的開(kāi)啟/關(guān)閉)對(duì)應(yīng)于其是處于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升 的加速期間還是處于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的減速期間而切換。圖7中示出的是在 作為加速期間的爆發(fā)行程和排氣行程后半段的期間(圖中TA、 TB)內(nèi)， 根據(jù)充電控制信號(hào)SG1 (=開(kāi)啟信號(hào))將晶閘管64置為導(dǎo)通的狀況，在該 TA、 TB期間內(nèi)使正電流流動(dòng)，由此實(shí)施ACG31的正發(fā)電。
另外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)ACG31的負(fù)的發(fā)電負(fù)載受到控制的情況下， 根據(jù)其處于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間還是減速期間來(lái)允許或禁止負(fù)發(fā)電的開(kāi)啟/ 關(guān)閉；在負(fù)發(fā)電控制的發(fā)電關(guān)閉吋，在除了瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間之外的期 間內(nèi)實(shí)施發(fā)電關(guān)閉。
具體而言，在例如燈具66的必要電力較小、負(fù)的發(fā)電負(fù)載(負(fù)電流) 需求不大的情況下，暫時(shí)中斷負(fù)發(fā)電。在圖7中，Bl、 B2表示負(fù)發(fā)電被停 止(關(guān)閉)，負(fù)電流間斷。在這種情況下，通過(guò)將燈供電控制信號(hào)SG2置 為關(guān)閉信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)發(fā)電的停止，并避開(kāi)正發(fā)電的開(kāi)啟期間(TA、 TB)實(shí) 施正發(fā)電的關(guān)閉期間。
圖8是表示利用ECU50按照規(guī)定周期執(zhí)行的負(fù)發(fā)電的控制步驟的流程圖。
在圖8中，在步驟S21判定是否將負(fù)發(fā)電置為發(fā)電關(guān)閉。例如，基于 隨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判定是否需要負(fù)發(fā)電，當(dāng)處于高轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，由于ACG31 的發(fā)電量增加，因此判定為將負(fù)發(fā)電置為發(fā)電關(guān)閉。此外，例如如果不是 處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間、不關(guān)閉負(fù)發(fā)電，則進(jìn)至步驟S22，輸出開(kāi)啟信號(hào)作為燈 供電控制信號(hào)SG2。
另外，如果處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間、要關(guān)閉負(fù)發(fā)電，則進(jìn)至步驟S23。在步驟 S23中，判定當(dāng)前是否處于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的減速期間內(nèi)，即是否處于燃燒周期 中除了爆發(fā)行程和排氣行程后半段之外的其他期間內(nèi)。繼而，如果是處于 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的減速期間內(nèi)，則進(jìn)至步驟S24,輸出關(guān)閉信號(hào)作為燈供電控制 信號(hào)SG2。由此，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的減速期間內(nèi)負(fù)發(fā)電被關(guān)閉。
另外，如果不是處于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的減速期間內(nèi)(如果是處于加速期間內(nèi))， 則進(jìn)至歩驟S22，輸出開(kāi)啟信號(hào)作為燈供電控制信號(hào)SG2。
根據(jù)以上的第2實(shí)施方式，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)實(shí)施將發(fā)電置為 開(kāi)啟的發(fā)電控制，以此作為正的發(fā)電控制(第1發(fā)電控制)，由此就能夠如上述那樣抑制1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。另外，在負(fù)的發(fā)電控
制(第2發(fā)電控制)中如果任意地實(shí)施發(fā)電開(kāi)啟、關(guān)閉，則恐怕會(huì)損害瞬 時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果。根據(jù)這一點(diǎn)，在要求發(fā)電關(guān)閉時(shí)在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加 速期間之外實(shí)施發(fā)電關(guān)閉作為負(fù)的發(fā)電控制，因此，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期 間內(nèi)負(fù)的發(fā)電負(fù)載減小，其結(jié)果是，能夠回避瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果受 損之類的問(wèn)題。由此，在分別實(shí)施正負(fù)兩種的發(fā)電控制的電源控制裝置中 也能夠獲得適當(dāng)?shù)乃矔r(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)抑制效果。
在實(shí)施電池充電控制作為第1發(fā)電控制、實(shí)施燈供電控制作為第2發(fā) 電控制的結(jié)構(gòu)中，能夠在抑制發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的同時(shí)，恰當(dāng)?shù)貙?shí)施 電池的充電控制和燈的供電控制。
此外，作為在負(fù)發(fā)電控制中的發(fā)電關(guān)閉時(shí)，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間之 外實(shí)施放電關(guān)閉的結(jié)構(gòu)，例示了通過(guò)從ECU50輸出燈供電控制信號(hào)SG2 的結(jié)構(gòu)，但也可以對(duì)此進(jìn)行變更，禾擁燈控制部63加以限制(引導(dǎo))，在 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)不實(shí)施發(fā)電關(guān)閉。 (其他實(shí)施方式)
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式的記載內(nèi)容，例如也可以按照以下方式 實(shí)施。
可以根據(jù)電池電壓而延長(zhǎng)或縮短在1個(gè)燃燒周期中的加速期間內(nèi)增大 ACG31的發(fā)電負(fù)載的期間。例如，利用比Vth2更高的Vth3將上述實(shí)施方 式的電平分成2個(gè)電平，將VB》Vth3的電平作為"H1"、將Vth2《VB<Vth3 的電平作為"H2"。此外，在"HI"時(shí)將發(fā)電開(kāi)啟期間設(shè)定為NE脈沖編 號(hào)0 4，在"H2"時(shí)將發(fā)電開(kāi)啟期間設(shè)定為NE脈沖編號(hào)0 5。根據(jù)電池 電壓調(diào)整每1個(gè)燃燒周期中的ACG31的發(fā)電負(fù)載，因此，能夠進(jìn)一步抑制 發(fā)動(dòng)機(jī)10的加速響應(yīng)性能，并同時(shí)獲得優(yōu)異的上述實(shí)施方式的效果。
在設(shè)定發(fā)電幵啟期間和發(fā)電關(guān)閉期間時(shí)，也可以進(jìn)一步考慮與車身電 負(fù)載的電力消耗相關(guān)的信息、例如車身電負(fù)載的電力消耗量和車身電負(fù)載 的運(yùn)行狀況。由此，能夠有效地抑制對(duì)車身電負(fù)載的供電的不穩(wěn)定的情況。 例如，在車身電負(fù)載的電力消耗量增大的情況下延長(zhǎng)發(fā)電關(guān)閉期間，就可 以預(yù)防電池電壓的下降。
在上述實(shí)施方式中，利用NE脈沖編號(hào)設(shè)定了發(fā)電開(kāi)啟期間的開(kāi)始定時(shí)和結(jié)束定時(shí)，但也可以僅利用NE脈沖編號(hào)設(shè)定發(fā)電開(kāi)啟期間的開(kāi)始定時(shí)，然后利用從該開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)設(shè)定發(fā)電開(kāi)啟期間的結(jié)束定時(shí)。
在上述實(shí)施方式中，將爆發(fā)行程和排氣行程后半段確定為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間、實(shí)施發(fā)電控制，但也可以是這樣一種結(jié)構(gòu)，例如僅將爆發(fā)行程確定為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間，在此基礎(chǔ)上實(shí)施發(fā)電控制(也可以應(yīng)用于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間僅存在于燃燒周期內(nèi)的爆發(fā)行程中的發(fā)動(dòng)機(jī))。在將爆發(fā)行程和排氣行程后半段確定為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間的情形以及僅將爆發(fā)行程確定為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間的情形之間進(jìn)行切換的結(jié)構(gòu)如上所述。
在上述實(shí)施方式中采用的結(jié)構(gòu)是，在發(fā)電機(jī)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載作為正的發(fā)電控制，并同時(shí)在加速期間之外的期間內(nèi)實(shí)施發(fā)電關(guān)閉作為負(fù)的發(fā)電控制；但也可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)，即，對(duì)正的發(fā)電控制和負(fù)的發(fā)電控制加以調(diào)換，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)增大發(fā)電負(fù)載作為負(fù)的發(fā)電控制，并同時(shí)在加速期間之外的期間內(nèi)實(shí)施發(fā)電關(guān)閉作為正的發(fā)電控制。
在上述實(shí)施方式中采用的是對(duì)電池38的端子電壓(電池電壓)進(jìn)行檢測(cè)的方式，但也可以采用根據(jù)向電池38的充電量和從電池38的放電量計(jì)算出電池電壓的方式。
也可以根據(jù)節(jié)氣門開(kāi)度的變化量(節(jié)氣門開(kāi)度變化量ATH)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化量(轉(zhuǎn)速變化量ANE)判定車輛的行駛狀態(tài)(加減速的狀態(tài))。此夕卜，節(jié)氣門開(kāi)度變化量ATH通過(guò)以規(guī)定的A/D周期計(jì)算出的節(jié)氣門開(kāi)度的上次數(shù)值與本次數(shù)值之差(-本次數(shù)值一上次數(shù)值)計(jì)算出來(lái)，轉(zhuǎn)速變化量ANE則通過(guò)以規(guī)定的曲軸轉(zhuǎn)角周期計(jì)算出來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上次數(shù)值與本次數(shù)值之差(-本次數(shù)值一上次數(shù)值)計(jì)算出來(lái)。
在這種情況下，如圖9所示，ATH的閾值由負(fù)判定值ath和正判定值eth確定(athO、 eth>0)，而ANE的閾值則由負(fù)判定值A(chǔ)th和正判定值Bth確定(Ath<0、 Bth>0)。此外，基本上如果ATH〈ath則判定為車輛減速狀態(tài)，如果ATH》0 th則判定為車輛加速狀態(tài)。另外，在a《ATH<eth的情況下，如果ANE〈Ath則判定為車輛減速狀態(tài)，如果ANE》Bth則判定為車輛加速狀態(tài)。另外，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、凸輪轉(zhuǎn)角傳感器、車輪速度傳感器、節(jié)氣門開(kāi)度傳感器、吸氣壓傳感器、齒輪位置傳感器等與車輛的速度、加速度相關(guān)的傳感器信號(hào)的大小、變化，判定車輛的行駛狀態(tài)(加減速的狀態(tài))即可。在行駛狀態(tài)的判斷處理中，也可以增加對(duì)各傳感器的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定
處理。規(guī)定處理的實(shí)例可以是，將規(guī)定的時(shí)間范圍、例如1 10秒的期間
內(nèi)輸出的多個(gè)信號(hào)進(jìn)行平均化等運(yùn)算處理。規(guī)定的時(shí)間范圍優(yōu)選是與燃燒周期內(nèi)的1個(gè)行程的吋間范圍相比足夠長(zhǎng)的時(shí)間范圍。此外，也可以考慮在上述各傳感器信號(hào)中加入平均化(&玄L)的處理。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于采用電磁鐵同步式發(fā)電機(jī)(交流發(fā)電機(jī))的電源
裝置。另外，以上使用電池38對(duì)蓄電單元進(jìn)行了示例，但蓄電單元也可以是電容器。
發(fā)電機(jī)也可以使用三相全波整流式交流發(fā)電機(jī)。圖IO是具備具有激磁磁鐵的三相全波整流式交流發(fā)電機(jī)71和利用交流發(fā)電機(jī)71的發(fā)電電力對(duì)電池38進(jìn)行充電的充電控制裝置72的電源裝置的電結(jié)構(gòu)圖。
在圖10中，三相的電樞線圈73的端子連接到橋式整流電路74上，利用三相橋式整流電路74對(duì)電樞線圈73的各相交流輸出進(jìn)行全波整流。該橋式整流電路74是將3個(gè)二極管75和3個(gè)晶閘管76連接為橋狀而構(gòu)成的。各晶閘管76的柵電壓由控制電路77控制。該控制電路77內(nèi)置有用于檢測(cè)電池38 (通常是12V)的充電電壓的充電電壓檢測(cè)電路(未圖示)，當(dāng)充電電壓低于充電完成后的電壓(例如14 16V)的情況下，其向各晶閘管76施加規(guī)定的柵電壓，使各晶閘管76發(fā)揮整流元件作用，在利用橋式整流電路74對(duì)電樞線圈73的各相交流輸出進(jìn)行全波整流后，對(duì)電池38進(jìn)行充電。
當(dāng)電池38的充電電壓大于等于充電完成后電壓后，控制電路77就根據(jù)該電壓而將1 3個(gè)晶閘管76的柵電壓置為截止，并將該晶閘管76保持在截止?fàn)顟B(tài)，將電樞線圈73的端子間置為開(kāi)路(open)狀態(tài)?？刂齐娐?7和各晶閘管76發(fā)揮充電停止單元的作用。
在上述結(jié)構(gòu)中，交流發(fā)電機(jī)71的發(fā)電負(fù)載在發(fā)動(dòng)機(jī)的1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的加速期間內(nèi)比在減速期間內(nèi)大。
圖11是表示交流發(fā)電機(jī)71的功率控制的概要的時(shí)序圖。如圖ll所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在交流發(fā)電機(jī)71中以各相偏移120° CA的相位生成交流電流，該交流電流經(jīng)橋式整流電路74進(jìn)行全波整流后，輸出作為發(fā)電電力。這里，在發(fā)動(dòng)機(jī)的1個(gè)燃燒周期內(nèi)，根據(jù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速處于上升的加速期間還是該瞬時(shí)轉(zhuǎn)速處于下降的減速期間，切換交流發(fā)電機(jī)71的發(fā)電負(fù)載(發(fā)電的開(kāi)啟/關(guān)閉)。圖11所表示的狀況是，在作為加速期間的爆發(fā)行程及排氣行程后半段的期間(圖中TA、 TB)內(nèi)，控制電路77的控制信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通信號(hào)，晶閘管75導(dǎo)通；而在減速期間(圖中TA、 TB之外的區(qū)間)內(nèi)，控制電路77的控制信號(hào)變?yōu)榻刂剐盘?hào)，晶閘管75截止。由此，發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)受到抑制。此外，發(fā)電的開(kāi)啟、關(guān)閉(晶閘管76的導(dǎo)通、截止)是基于當(dāng)時(shí)的電池電壓和車輛行駛狀態(tài)而實(shí)施的，這與上述相同。
在上述實(shí)施方式中，針對(duì)應(yīng)用于單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的情形對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
其他優(yōu)點(diǎn)和變更對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明的廣義范圍由所附的權(quán)利要求書所規(guī)定，并不限于這里所示出及描述的具體細(xì)節(jié)、代表性設(shè)備和示例。
權(quán)利要求
1.一種電源控制裝置，應(yīng)用于電源裝置(30)，該電源裝置(30)具備以發(fā)動(dòng)機(jī)(10)作為動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)(31、71)以及利用所述發(fā)電機(jī)(31、71)的發(fā)電電力進(jìn)行充電的蓄電單元(38)，由所述發(fā)電機(jī)(31、71)和所述蓄電單元(38)向規(guī)定的電負(fù)載供電；該電源控制裝置的特征在于，具備電壓檢測(cè)單元(50、S11)，用于檢測(cè)所述蓄電單元(38)的輸出電壓(VB)；以及發(fā)電控制單元(50、S14、S15、S16)，在由所述電壓檢測(cè)單元(50、S11)檢測(cè)到的輸出電壓(VB)大于等于規(guī)定的閾值電壓的情況下，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的1個(gè)燃燒周期中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升的加速期間內(nèi)的所述發(fā)電機(jī)(31、71)的發(fā)電負(fù)載大于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的減速期間內(nèi)的發(fā)電負(fù)載。
2. 如權(quán)利要求l所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)是4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，所述加速期間被設(shè)定為下述兩個(gè)期間中的至少一個(gè)，該兩個(gè)期間包括: 所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的燃燒周期中的爆發(fā)行程；以及爆發(fā)行程和排氣行程的 后半段。
3. 如權(quán)利要求2所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述閾值電壓被設(shè)定為第1閾值電壓(Vthl)和高于所述第1閾值電壓(Vthl)的第2閾值電壓(Vth2);所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)在所述蓄電單元(38)的輸 出電壓(VB)大于等于所述第2閾值電壓(Vth2)時(shí)，僅在所述爆發(fā)行程 中增大所述發(fā)電負(fù)載；在所述蓄電單元(38)的輸出電壓(VB)大于等于 所述第1閾值電壓(VthO且低于所述第2閾值電壓(Vth2)時(shí)，在所述 爆發(fā)行程和所述排氣行程的后半段增大所述發(fā)電負(fù)載。
4. 如權(quán)利要求l所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)根據(jù)所述蓄電單元(38)的輸出電壓(VB),延長(zhǎng)或縮短所述加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的期間。
5. 如權(quán)利要求l所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)還考慮與所述電負(fù)載的電力消耗相關(guān)的信息來(lái)實(shí)施所述發(fā)電負(fù)載的控制。
6. 如權(quán)利要求l所述的電源控制裝置，其特征在于， 具備判定單元(50、 S12)，該判定單元(50、 S12)用于判定裝配了所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的車輛的行駛狀態(tài)，所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)根據(jù)由所述判定單元(50、 S12)判定的車輛行駛狀態(tài)，改變所述加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的期間。
7. 如權(quán)利要求6所述的電源控制裝置，其特征在于， 在所述判定單元(50, S12)判定出是車輛加速狀態(tài)的情況下，所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)縮短所述加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載 的期間，而在所述判定單元(50、 S12)判定出是車輛減速狀態(tài)的情況下， 所述發(fā)電控制單元(50、 S14、 S15、 S16)延長(zhǎng)所述加速期間內(nèi)增大所述發(fā) 電負(fù)載的期間。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)電機(jī)(31、 71)是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的旋轉(zhuǎn)而生成交流電的交流發(fā)電機(jī)，分別進(jìn)行獨(dú)立控制，作為對(duì)所述發(fā)電機(jī)(31、 71)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中的一種進(jìn)行第1 發(fā)電控制，實(shí)施在所述加速期間內(nèi)增大所述發(fā)電負(fù)載的發(fā)電控制，并且作 為對(duì)另一種發(fā)電進(jìn)行的第2發(fā)電控制，在該第2發(fā)電控制中的發(fā)電關(guān)閉時(shí)， 在所述加速期間之外實(shí)施發(fā)電關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求8所述的電源控制裝置，其特征在于， 利用所述發(fā)電機(jī)(31、 71)的正發(fā)電和負(fù)發(fā)電之中的某一種發(fā)電，對(duì)所述蓄電單元(38)進(jìn)行充電，利用另一種發(fā)電向車載電氣設(shè)備(66)供電；實(shí)施所述蓄電單元(38)的充電控制作為所述第1發(fā)電控制，實(shí)施所 述車載電氣設(shè)備(66)的供電控制作為所述第2發(fā)電控制。
全文摘要
一種電源控制裝置，應(yīng)用于電源裝置(30)，該電源裝置(30)具備以發(fā)動(dòng)機(jī)(10)作為動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電的ACG(31)、和利用該ACG(31)的發(fā)電電力進(jìn)行充電的電池(38)，由ACG(31)和電池(38)向車身電負(fù)載供電。在該電源控制裝置中，ECU(50)在電池電壓大于等于規(guī)定的閾值電壓的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)(10)在1個(gè)燃燒周期中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升的加速期間內(nèi)的ACG(31)的發(fā)電負(fù)載大于在瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降的減速期間內(nèi)的ACG(31)的發(fā)電負(fù)載。由此，既能夠抑制對(duì)電源裝置(30)所實(shí)施的向車身電負(fù)載供電的影響，又能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。
文檔編號(hào)F02D29/06GK101639018SQ200910165090
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者土井真, 大河內(nèi)康宏, 黑田京彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝