JP2000270407A - Charging control device - Google Patents
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、安定したアイドリ
ング運転を実現することのできる充電制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge control device capable of realizing a stable idling operation.
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】ハイブリッド車(内燃
機関と車輌駆動モータとによって駆動される車輌)など
においては、内燃機関及び各種補機を駆動するための電
源に加えて車輌駆動モータ用の電源も有しており、二系
統電源系が構築されている。また、近年、様々な電装機
器が車輌に組み込まれ、車載バッテリに対する要求電力
量は増える傾向にある。このため、発明者らは、ハイブ
リッド車でなくても、従来のバッテリ(乗用車の12V電
源など)に加えて、より高電圧(40V程度)のバッテリ
をさらにもう一つ車載して二系統電源系を構築すること
を試みている。In a hybrid vehicle (a vehicle driven by an internal combustion engine and a vehicle drive motor) and the like, a power supply for the vehicle drive motor is provided in addition to a power supply for driving the internal combustion engine and various accessories. And a dual power supply system has been constructed. In recent years, various electric devices have been incorporated in vehicles, and the amount of required power for on-vehicle batteries tends to increase. For this reason, even if it is not a hybrid vehicle, the inventors have installed another battery with a higher voltage (about 40 V) in addition to the conventional battery (such as a 12 V power supply for a passenger car), and mounted the dual power system. Trying to build.
【0003】ハイブリッド車は、発電機であるジェネレ
ータを備えており、ジェネレータによって発電した電力
によって車輌を駆動すると共に、バッテリへの充電も行
う。ハイブリッド車でない通常の車輌でも、発電機とし
てオルタネータを備えており、車輌の電気負荷がオルタ
ネータの発電量を上回るときにはバッテリが放電して不
足分を補い、オルタネータの発電量が車輌の電気負荷を
上回るときにはバッテリが充電される。[0003] A hybrid vehicle includes a generator as a generator, and drives the vehicle with the electric power generated by the generator and also charges a battery. Even ordinary vehicles that are not hybrid vehicles are equipped with an alternator as a generator, and when the electric load of the vehicle exceeds the amount of power generated by the alternator, the battery discharges to compensate for the shortage, and the amount of power generated by the alternator exceeds the electric load of the vehicle Sometimes the battery is charged.
【0004】このように、二系統電源系を有する車輌に
おいては、二つの電源電圧が異なるので、一方の電源に
対する充電は発電機の出力によって直接行い得るが、他
方の電源に対する充電は、発電機とこの他方の電源との
間にDC-DCコンバータを配置し、電圧変換を行ってから
充電することになる。このようなDC-DCコンバータの一
例として、特開平5-260731号公報に記載のものなどが知
られている。As described above, in a vehicle having a two-system power supply system, two power supply voltages are different, so that charging of one power supply can be directly performed by the output of the generator, while charging of the other power supply is performed by the generator. A DC-DC converter is arranged between the power supply and the other power supply, and performs voltage conversion before charging. As an example of such a DC-DC converter, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-260731 is known.
【0005】しかし、DC-DCコンバータを介して充電を
行う場合、DC-DCコンバータがその出力電圧を一定にし
ようとするので、DC-DCコンバータへの入力電圧と発電
機電流とは、図6に示されるような関係となる。即ち、
DC-DCコンバータへの入力電圧が低下すると、出力電圧
を一定にするために発電機電圧が増加される。このた
め、内燃機関の負荷の大部分が発電機による負荷となる
アイドリング状態では、内燃機関の回転が変動してDC-D
Cコンバータへの入力が変動すると、DC-DCコンバータは
その変動を助長するように作用してしまう。However, when charging via a DC-DC converter, the input voltage to the DC-DC converter and the generator current are different from those shown in FIG. The relationship is as shown in FIG. That is,
When the input voltage to the DC-DC converter decreases, the generator voltage is increased to keep the output voltage constant. For this reason, in an idling state in which most of the load of the internal combustion engine is the load of the generator, the rotation of the internal combustion engine fluctuates and the DC-D
When the input to the C converter fluctuates, the DC-DC converter acts to promote the fluctuation.
【0006】例えば、内燃機関の回転が低下してDC-DC
コンバータへの入力電圧が下がると、DC-DCコンバータ
は出力電圧を一定に維持しようとするため、発電機電流
が増加する。発電機電流と発電によって内燃機関に作用
する負荷トルクとはほぼ比例するので、発電機電流が増
加すると内燃機関に作用する負荷トルクが増大する。負
荷トルクが増大すると、内燃機関の回転はさらに低下し
てしまうので、アイドリング状態が不安定となって最悪
の場合にはエンジンストールにつながる。このため、ア
イドリング状態時にDC-DCコンバータを介して充電を行
う際に、アイドリング状態を不安定にしないような改善
が望まれている。For example, when the rotation of an internal combustion engine is reduced, DC-DC
When the input voltage to the converter drops, the DC-DC converter tries to keep the output voltage constant, so that the generator current increases. Since the generator current and the load torque acting on the internal combustion engine by power generation are substantially proportional, the load torque acting on the internal combustion engine increases as the generator current increases. When the load torque increases, the rotation of the internal combustion engine further decreases, so that the idling state becomes unstable and in the worst case, the engine stalls. For this reason, when charging via a DC-DC converter in an idling state, an improvement that does not make the idling state unstable is desired.
【0007】従って、本発明の目的は、安定したアイド
リング運転を実現することのできる充電制御装置を提供
することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a charge control device capable of realizing a stable idling operation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第一発明の充電制御装置
は、内燃機関の駆動力によって発電して直流電流を出力
する発電機と、発電機によって発電した直流電流の電圧
を変換するDC-DCコンバータと、DC-DCコンバータの出力
によって充電される充電池と、内燃機関のアイドリング
状態を検出するアイドリング検出手段とを備えており、
DC-DCコンバータは、アイドリング検出手段によってア
イドリング状態が検出された場合には、その入力に応じ
てその出力を変更することを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge control device that generates a DC current by generating a driving force of an internal combustion engine and outputs a DC current, and a DC-DC converter that converts a voltage of the DC current generated by the generator. A DC converter, a rechargeable battery charged by the output of the DC-DC converter, and idling detection means for detecting an idling state of the internal combustion engine,
When the idling state is detected by the idling detection means, the DC-DC converter changes its output according to the input.
【0009】第一発明の充電制御装置によれば、内燃機
関がアイドリング状態にあるときは、DC-DCコンバータ
の出力をその入力に応じて変更するので、内燃機関の回
転変動によって発電機の出力が変動しても、発電機によ
って内燃機関の回転変動が助長されることがない。この
結果、安定したアイドリング運転が実現される。According to the charge control device of the first invention, when the internal combustion engine is in an idling state, the output of the DC-DC converter is changed in accordance with the input, so that the output of the generator is changed by the rotation fluctuation of the internal combustion engine. Does not fluctuate the rotation of the internal combustion engine by the generator. As a result, a stable idling operation is realized.
【0010】ここで、DC-DCコンバータが、アイドリン
グ検出手段によってアイドリング状態が検出された場合
には、その入力電圧の低下時に出力電圧を下げるように
されていると、アイドリング状態からのエンジンストー
ルを確実に抑止することができる。Here, if the DC-DC converter detects the idling state by the idling detecting means, the output voltage is lowered when the input voltage is lowered, and the engine stall from the idling state is performed. Deterrence can be surely suppressed.
【0011】また、第二発明の充電制御装置は、内燃機
関の駆動力によって発電して直流電流を出力する発電機
と、発電機によって発電した直流電流の電圧を変換する
DC-DCコンバータと、DC-DCコンバータの出力によって充
電される充電池と、内燃機関の回転数を検出する回転数
検出手段とを備えており、DC-DCコンバータは、回転数
検出手段によって検出される回転数に応じて、その出力
を変更することを特徴としている。A charge control device according to a second aspect of the present invention generates a DC current by generating power by a driving force of an internal combustion engine, and converts a DC current voltage generated by the generator.
A DC-DC converter, a rechargeable battery charged by an output of the DC-DC converter, and a rotation speed detection unit for detecting a rotation speed of the internal combustion engine, wherein the DC-DC converter is detected by the rotation speed detection unit. The output is changed in accordance with the number of rotations performed.
【0012】第二発明の充電制御装置によれば、DC-DC
コンバータの出力を内燃機関の回転数に応じて変更する
ため、内燃機関の回転変動によって発電機の出力が変動
しても、発電機によってエンジンの回転変動が助長され
ることがない。この結果、安定したアイドリング運転が
実現される。According to the charging control device of the second invention, the DC-DC
Since the output of the converter is changed according to the rotation speed of the internal combustion engine, even if the output of the generator fluctuates due to the fluctuation of the rotation of the internal combustion engine, the fluctuation of the engine rotation is not promoted by the generator. As a result, a stable idling operation is realized.
【0013】ここで、DC-DCコンバータが、回転数検出
手段によって検出した回転数が所定の回転数以下となっ
た場合には、その出力電圧を下げるようにされている
と、内燃機関の回転数が所定値以下となった状態からの
エンジンストールを確実に抑止することができる。Here, if the DC-DC converter is configured to reduce its output voltage when the rotation speed detected by the rotation speed detecting means falls below a predetermined rotation speed, the rotation speed of the internal combustion engine is reduced. The engine stall from the state where the number becomes equal to or less than the predetermined value can be reliably suppressed.
【0014】さらに、これらの第一発明及び第二発明の
充電制御装置において、発電機とDC-DCコンバータとの
間に、発電機の出力によって直接充電される充電池をさ
らに設ければ、二系統電源系を構築でき、車載された電
装機器を効率よく運用できる。また、二つの充電池の何
れに対しても充電を行え、このときに内燃機関の回転変
動が助長されることもない。Furthermore, in the charge control devices of the first and second inventions, if a rechargeable battery directly charged by the output of the generator is further provided between the generator and the DC-DC converter, The system power supply system can be constructed, and the onboard electrical equipment can be operated efficiently. In addition, any of the two rechargeable batteries can be charged, and at this time, fluctuations in the rotation of the internal combustion engine are not promoted.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】まず、第一発明の充電制御装置の
一実施形態について説明する。図1に、本実施形態の充
電制御装置の構成を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of a charge control device according to the first invention will be described. FIG. 1 shows a configuration of the charge control device of the present embodiment.
【0016】内燃機関であるエンジン1のクランクシャ
フト2の一端には、クランクシャフトプーリー3が取り
付けられており、クランクシャフトプーリー3はエンジ
ン1の運転に伴って回転する。このクランクシャフトプ
ーリー3にはベルト4が掛けられており、このベルト4
は発電機(オルタネータ)5のオルタネータプーリー6
にも掛けられている。このため、エンジン1が駆動され
ると、オルタネータ5のオルタネータプーリー6が回転
され、オルタネータ5によって発電が行われる。ベルト
4は、他の補機類プーリー(ウォーターポンププーリ
ー、エアコンプーリーなど)にも掛けられており、これ
らの補機類も同時に駆動する。A crankshaft pulley 3 is attached to one end of a crankshaft 2 of an engine 1 which is an internal combustion engine, and the crankshaft pulley 3 rotates with the operation of the engine 1. A belt 4 is hung on the crankshaft pulley 3, and the belt 4
Is the alternator pulley 6 of the generator (alternator) 5
Is also hung. For this reason, when the engine 1 is driven, the alternator pulley 6 of the alternator 5 is rotated, and the alternator 5 generates power. The belt 4 is also hung on other accessory pulleys (a water pump pulley, an air conditioner pulley, etc.), and these accessories are driven at the same time.
【0017】オルタネータ5は、エンジン1の回転を利
用して交流電流を発電し、この交流電流を整流・平滑化
して直流電流に変換し、さらに、この直流電流の電圧を
ICレギュレータによって安定化した後に出力する。ここ
では、オルタネータ5は、基準電圧42Vの直流電流を出
力する。オルタネータ5には高圧側充電池(高圧バッテ
リ)7が接続されており、高圧バッテリ7(基準電圧42
V)はオルタネータ5によって直接充電される。また、
オルタネータ5には、DC-DCコンバータ8を介して、低
圧側充電池(低圧バッテリ)9も接続されている。低圧
バッテリ9(基準電圧12V)は、DC-DCコンバータ8を介
して充電される。The alternator 5 generates an alternating current using the rotation of the engine 1, rectifies and smoothes the alternating current, converts it into a direct current, and further converts the voltage of the direct current.
Output after being stabilized by IC regulator. Here, the alternator 5 outputs a DC current having a reference voltage of 42V. A high-voltage rechargeable battery (high-voltage battery) 7 is connected to the alternator 5, and the high-voltage battery 7 (reference voltage 42
V) is charged directly by the alternator 5. Also,
A low-voltage rechargeable battery (low-voltage battery) 9 is also connected to the alternator 5 via a DC-DC converter 8. The low-voltage battery 9 (reference voltage 12 V) is charged via the DC-DC converter 8.
【0018】即ち、本実施形態の充電制御装置を搭載し
た車輌には、基準電圧42Vの高圧側電源と基準電圧12Vの
低圧側電源とからなる二系統電源系が構築されている。
高圧側電源は、電動パワーステアリングなどの電力消費
量の大きな補機類を駆動し、低圧側電源は、それほど電
力消費量の大きくない補機類を駆動する。このように二
系統電源系を構築してあるので、車輌全体の電装機器を
効率よく運用することができる。That is, in the vehicle equipped with the charging control device of the present embodiment, a two-system power supply system composed of a high-voltage power supply having a reference voltage of 42 V and a low-voltage power supply having a reference voltage of 12 V is constructed.
The high-voltage power supply drives accessories that consume a large amount of power, such as electric power steering, and the low-voltage power supply drives accessories that do not consume much power. Since the two-system power supply system is constructed in this way, the electrical equipment of the entire vehicle can be operated efficiently.
【0019】オルタネータ5によって発電した電力は、
高圧側補機類の駆動又は高圧バッテリ7の充電に直接使
用される一方で、DC-DCコンバータ8によって電圧変換
された後に低圧側補機類の駆動又は低圧バッテリ9の充
電に用いられる。補機類の駆動による電気負荷がオルタ
ネータ5の発電量を上回るときは、高圧バッテリ7又は
(及び)低圧バッテリ9が放電し、オルタネータ5の発
電量が各補機類の駆動による電気負荷を上回るときは、
高圧バッテリ7又は(及び)低圧バッテリ9が充電され
る。The power generated by the alternator 5 is
While it is used directly for driving high-voltage accessories and charging the high-voltage battery 7, it is used for driving low-voltage accessories and charging the low-voltage battery 9 after voltage conversion by the DC-DC converter 8. When the electric load due to the driving of the auxiliary devices exceeds the amount of power generated by the alternator 5, the high-voltage battery 7 and / or the low-voltage battery 9 discharges, and the amount of power generated by the alternator 5 exceeds the electric load generated by driving each of the auxiliary devices. when,
The high voltage battery 7 and / or the low voltage battery 9 are charged.
【0020】DC-DCコンバータ8は、トランス及びダイ
オードブリッジを用いて直流電流の電圧変換を行うもの
である。DC-DCコンバータ8は、入力された直流電流を
一旦交流に変換した後にさらに電圧を変換し、再度整流
・平滑化して電圧変換後の直流電流を出力する。上述し
たように、オルタネータ5は、その基準電圧を高圧側電
源(高圧バッテリ7)に合わせてあるため、オルタネー
タ5の出力によって低圧側充電池9を充電しようとする
場合は、このようなDC-DCコンバータ8を用いて電圧を
変換する必要がある。The DC-DC converter 8 converts a DC current into a voltage using a transformer and a diode bridge. The DC-DC converter 8 converts the input DC current into AC once, converts the voltage again, and rectifies and smoothes again to output the DC current after voltage conversion. As described above, the alternator 5 has its reference voltage adjusted to the high-voltage power supply (high-voltage battery 7). Therefore, when the low-voltage rechargeable battery 9 is charged by the output of the alternator 5, such a DC-power supply is used. It is necessary to convert the voltage using the DC converter 8.
【0021】DC-DCコンバータ8は、エンジンECU10と
も接続されている。DC-DCコンバータ8は、通常は一定
の電圧を出力するが、特にエンジンECU10からの指令
があった場合は、その出力を変更することができるよう
に構成されている。エンジンECU10には、エンジン1
の運転に必要な各種状態量を検出するセンサ類が接続さ
れている。これらのセンサ類の中には、エンジン1の回
転数を検出するクランクポジションセンサ11や、エン
ジン1の吸気通路12上に配置されたスロットルバルブ
13の開度を検出するスロットルポジションセンサ14
がある。The DC-DC converter 8 is also connected to the engine ECU 10. The DC-DC converter 8 normally outputs a constant voltage, but is configured to be able to change the output particularly when a command is issued from the engine ECU 10. The engine ECU 10 has the engine 1
Sensors for detecting various state quantities necessary for the operation of the vehicle are connected. These sensors include a crank position sensor 11 for detecting the number of revolutions of the engine 1 and a throttle position sensor 14 for detecting the opening of a throttle valve 13 disposed on an intake passage 12 of the engine 1.
There is.
【0022】本実施形態においては、エンジンECU10
及びスロットルポジションセンサ14がエンジン1のア
イドリング状態を検出するアイドル検出手段として機能
する。スロットルポジションセンサ14によってスロッ
トルバルブ13が閉じている状態が検出された場合、エ
ンジンECU10は、エンジン1がアイドリング状態であ
ると判断する。In the present embodiment, the engine ECU 10
The throttle position sensor 14 functions as idle detection means for detecting the idling state of the engine 1. When the throttle position sensor 14 detects that the throttle valve 13 is closed, the engine ECU 10 determines that the engine 1 is in an idling state.
【0023】本実施形態の充電制御装置によって、低圧
バッテリ9を充電する場合について説明する。A case where the low voltage battery 9 is charged by the charge control device of the present embodiment will be described.
【0024】エンジン1がアイドリング状態にないとき
は、DC-DCコンバータ8は、入力電圧に関わらず、図2
中(a)で示されるように、通常通り一定電圧V0を出力す
る。このとき、オルタネータ5が発電する電力に余剰分
があるようであれば、DC-DCコンバータ8によって低圧
バッテリ9が充電される。即ち、DC-DCコンバータ8へ
の入力電圧とオルタネータ5によって発電される電流
(発電機電流)との間の関係は、図3中(a)で示される
ようになる。When the engine 1 is not idling, the DC-DC converter 8 operates as shown in FIG.
As shown in (a), to output a constant voltage V 0 as normal. At this time, if there is a surplus in the power generated by the alternator 5, the low-voltage battery 9 is charged by the DC-DC converter 8. That is, the relationship between the input voltage to the DC-DC converter 8 and the current generated by the alternator 5 (generator current) is as shown in FIG.
【0025】一方、スロットルポジションセンサ14に
よってスロットルバルブ13が閉じられている状態が検
出されると、エンジンECU10はエンジン1がアイドリ
ング状態にあると判定する。エンジンECU10は、エン
ジン1がアイドリング状態にあると判定した場合は、エ
ンジン1がアイドリング状態であることを示すアイドリ
ング信号をDC-DCコンバータ8に対して送出する。On the other hand, when the throttle position sensor 14 detects that the throttle valve 13 is closed, the engine ECU 10 determines that the engine 1 is in an idling state. When the engine ECU 10 determines that the engine 1 is in the idling state, the engine ECU 10 sends an idling signal indicating that the engine 1 is in the idling state to the DC-DC converter 8.
【0026】DC-DCコンバータ8は、アイドリング信号
を受けたときに、入力電圧が所定値V 1以上の場合は、通
常通り一定の出力電圧V0で出力を行う。これに対して、
アイドリング信号を受けたときに、入力電圧が所定値V1
未満の場合、DC-DCコンバータ8は、図2中(b)で示され
るように、入力電圧に比例してその出力電圧を下げる。
なお、DC-DCコンバータ8への入力電圧は、エンジン1
の回転数が下がると低下する。The DC-DC converter 8 outputs an idling signal
When the input voltage is 1In the case above,
Constant output voltage V as usual0Output. On the contrary,
When an idling signal is received, the input voltage1
If less than, the DC-DC converter 8 is indicated by (b) in FIG.
Thus, the output voltage is reduced in proportion to the input voltage.
Note that the input voltage to the DC-DC converter 8 is
Decreases as the rotational speed of the motor decreases.
【0027】出力電圧を下げた領域については、図3
(b)に示されるように、これに伴って発電機電流も下げ
られることになる。発電機電流が下げられるので、発電
によってエンジン1に作用する負荷トルクが減り、エン
ジン1の回転をさらに低下させるのを抑止できる。この
結果、エンジン1の回転数変動を抑止でき、安定したア
イドリング運転を行うことができる。In the region where the output voltage is lowered, FIG.
As shown in (b), the generator current is accordingly reduced. Since the generator current is reduced, the load torque acting on the engine 1 by the power generation is reduced, and it is possible to prevent the rotation of the engine 1 from further lowering. As a result, fluctuations in the rotation speed of the engine 1 can be suppressed, and stable idling operation can be performed.
【0028】アイドリング状態時のエンジン1の回転数
は、燃費の向上や排気エミッションの低減などの観点か
ら、エンジン1を回転させておくために必要最小限に維
持したい。このため、発電による負荷トルクが増大して
エンジン1の回転が下がるようであると、回転数変動が
発生しやすくエンジンストールしやすい状態になってし
まう。しかし、上述した制御を行うことによってアイド
リング運転を安定化でき、燃費の向上や排気エミッショ
ンの低減を効果的に行うことができる。It is desirable that the number of revolutions of the engine 1 in the idling state be kept to a minimum necessary for keeping the engine 1 rotating from the viewpoint of improving fuel efficiency and reducing exhaust emissions. For this reason, if the load torque generated by the power generation increases and the rotation of the engine 1 decreases, the rotation speed fluctuates easily and the engine stalls easily. However, by performing the above-described control, the idling operation can be stabilized, and the fuel efficiency can be improved and the exhaust emission can be effectively reduced.
【0029】なお、アイドリング状態時には、DC-DCコ
ンバータ8の出力電圧が多少低下することになるので、
低圧バッテリ9の充電という観点からみれば、DC-DCコ
ンバータ8の出力は最適ではなくなる。しかし、低圧バ
ッテリ9の充電よりも、エンジン1の回転を安定化させ
ることが重要であり、エンジン1の回転が安定してDC-D
Cコンバータ8への入力電圧が回復すれば、低圧バッテ
リ9の充電に好ましい状態が回復するため問題ない。In the idling state, the output voltage of the DC-DC converter 8 slightly decreases.
From the viewpoint of charging the low-voltage battery 9, the output of the DC-DC converter 8 is not optimal. However, it is more important to stabilize the rotation of the engine 1 than to charge the low-voltage battery 9.
If the input voltage to the C converter 8 recovers, there is no problem because the state suitable for charging the low-voltage battery 9 recovers.
【0030】次に、第二発明の充電制御装置の一実施形
態について説明する。Next, an embodiment of the charge control device of the second invention will be described.
【0031】本実施形態の充電装置の構成は、上述した
第一発明の装置の構成と同一であるため、ここでの詳し
い説明は省略するが、本実施形態においては、エンジン
ECU10及びクランクポジションセンサ11がエンジン
1の回転数を検出する回転数検出手段として機能する。The configuration of the charging device of the present embodiment is the same as the configuration of the above-described device of the first invention, and therefore detailed description is omitted here.
The ECU 10 and the crank position sensor 11 function as rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine 1.
【0032】本実施形態の充電制御装置によって、低圧
バッテリ9を充電する場合について説明する。The case where the low voltage battery 9 is charged by the charge control device of the present embodiment will be described.
【0033】クランクポジションセンサ11の検出結果
から得られるエンジン1の回転数が所定値R0以上である
場合、DC-DCコンバータ8は、入力電圧に関わらず、図
4に示されるように、通常通り一定電圧を出力する。オ
ルタネータ5が発電する電力に余剰分があるようであれ
ば、DC-DCコンバータ8からの一定の出力電圧によって
低圧バッテリ9が充電される。即ち、このときのDC-DC
コンバータ8への入力電圧と発電機電流との間の関係
は、図5中(a)で示されるようになる。When the rotational speed of the engine 1 obtained from the detection result of the crank position sensor 11 is equal to or more than a predetermined value R 0 , the DC-DC converter 8 operates normally as shown in FIG. Outputs a constant voltage. If there is a surplus in the power generated by the alternator 5, the low-voltage battery 9 is charged with a constant output voltage from the DC-DC converter 8. That is, DC-DC at this time
The relationship between the input voltage to the converter 8 and the generator current is as shown in FIG.
【0034】一方、クランクポジションセンサ11の検
出結果から得られるエンジン1の回転数が所定値R0未満
であると、エンジンECU10は、回転数信号をDC-DCコン
バータ8に対して送出する。ここでは、所定値R0は、エ
ンジン1がアイドリング状態にあるか否かの境界となる
回転数として定められており、例えば600rpmとされる。On the other hand, when the rotation speed of engine 1 obtained from the result of detection by crank position sensor 11 is less than predetermined value R 0 , engine ECU 10 sends a rotation speed signal to DC-DC converter 8. Here, the predetermined value R 0 is determined as a rotation speed that is a boundary of whether or not the engine 1 is in an idling state, and is set to, for example, 600 rpm.
【0035】DC-DCコンバータ8は、回転数信号を受け
ると、図4に示されるように、エンジン1の回転数に比
例してその出力電圧を下げる。エンジン1の回転数が所
定値R0未満となった場合の一例として、図4中X点(エ
ンジン1の回転数R1,DC-DCコンバータ8の出力電圧
V2)での出力電圧と発電機電流との関係を図5中(b)に
示す。即ち、エンジン1の回転数が所定値R0未満になる
と、出力電圧-発電機電流曲線が、回転数の低下に比例
して下方に移動する。Upon receiving the rotation speed signal, the DC-DC converter 8 lowers its output voltage in proportion to the rotation speed of the engine 1 as shown in FIG. As an example of the case where the rotation speed of the engine 1 becomes less than the predetermined value R 0, a point X (the rotation speed R 1 of the engine 1, the output voltage of the DC-DC converter 8)
The relationship between the output voltage at V 2 ) and the generator current is shown in FIG. That is, when the rotation speed of the engine 1 becomes less than the predetermined value R 0 , the output voltage-generator current curve moves downward in proportion to the decrease in the rotation speed.
【0036】この結果、エンジン1が回転数R1で運転さ
れるときは、DC-DCコンバータ8は常に一定の出力電圧V
2(<V0)で出力を行う。出力電圧が下げられると、発電
機電流も下がってエンジン1に作用する負荷トルクが減
り、エンジン1の回転をさらに低下させるのを抑止でき
る。この結果、エンジン1の回転数変動を抑止でき、安
定したアイドリング運転を行うことができる。エンジン
1の回転数を安定化することによって、燃費の向上や排
気エミッションの低減を効果的に行うことができるのは
上述したとおりである。[0036] As a result, when the engine 1 is operated at a rotational speed R 1, DC-DC converter 8 is always constant output voltage V
Output at 2 (<V 0 ). When the output voltage is reduced, the generator current is also reduced, the load torque acting on the engine 1 is reduced, and it is possible to prevent the rotation of the engine 1 from further lowering. As a result, fluctuations in the rotation speed of the engine 1 can be suppressed, and stable idling operation can be performed. As described above, by stabilizing the rotation speed of the engine 1, it is possible to effectively improve fuel efficiency and reduce exhaust emissions.
【0037】なお、本発明の充電制御装置は、上述した
実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した
実施形態のオルタネータ(発電機)5は、交流電流を発
電する部分とこれを整流・平滑化して直流電流に平滑す
る部分と変換後の直流電流を安定化して出力する部分と
が一体的にされたものであった。しかし、発電機は、上
述したこれらの各機能が一体的にされずに分割されて構
成されていてもよく、全体として発電及び直流電流の出
力を行うものであればよい。また、発電機は、直流電流
を直接発電するものであってもよい。The charging control device according to the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the alternator (generator) 5 of the above-described embodiment includes a portion that generates an AC current, a portion that rectifies and smoothes the AC current to smooth a DC current, and a portion that stabilizes and outputs the converted DC current. It was integrated. However, the generator may be configured such that each of the above-described functions is divided without being integrated, and may be a unit that performs power generation and direct current output as a whole. Further, the generator may directly generate DC current.
【0038】また、上述した第一発明の実施形態におい
ては、エンジンECU10及びスロットルポジションセン
サ14がアイドル検出手段として機能したが、他の機構
でエンジン1のアイドリング状態を検出するようにして
もよい。例えば、アクセル開度を検出するアクセルポジ
ションセンサや、車輪速を検出する車輪速センサなどを
用いて、エンジン1のアイドリング状態を検出するよう
にしてもよい。In the above-described first embodiment, the engine ECU 10 and the throttle position sensor 14 function as idle detecting means. However, the idling state of the engine 1 may be detected by another mechanism. For example, the idling state of the engine 1 may be detected using an accelerator position sensor that detects an accelerator opening, a wheel speed sensor that detects a wheel speed, or the like.
【0039】また、上述した第一発明の実施形態におい
て、DC-DCコンバータ8は、アイドリング状態下で入力
電圧が所定値V0未満となったときに、出力電圧を入力電
圧に対して一次関数的に下げた。しかし、このような所
定値V0未満の一部の領域だけでなく、入力電圧の全領域
について出力電圧を変化させてもよく、その変化も一次
関数的な直線的な変化でなくてもよい。In the first embodiment of the present invention, when the input voltage becomes less than the predetermined value V 0 in the idling state, the DC-DC converter 8 changes the output voltage with respect to the input voltage by a linear function. Lowered. However, not only a partial region of such a less than the predetermined value V 0, the entire region of the input voltage may be varied output voltage may be the change not a linear function of linear change .
【0040】また、特に請求項1に記載の発明に関して
は、アイドリング状態下のDC-DCコンバータの入力に応
じて出力を変化させることができればよく、入力の基準
として電圧以外の状態量を用いてもよい。In particular, with regard to the first aspect of the present invention, it is sufficient that the output can be changed according to the input of the DC-DC converter under an idling state, and a state quantity other than voltage is used as a reference of the input. Is also good.
【0041】また、上述した第二発明の実施形態におい
て、DC-DCコンバータ8は、エンジン1の回転数が所定
値R0未満となったときに、出力電圧を入力電圧に対して
一次関数的に下げた。しかし、このような所定値R0未満
の一部の領域だけでなく、エンジン1の回転数の全領域
について出力電圧を変化させてもよく、その変化も一次
関数的な直線的な変化でなくてもよい。In the above-described embodiment of the second invention, when the rotation speed of the engine 1 becomes less than the predetermined value R 0 , the DC-DC converter 8 converts the output voltage into a linear function with respect to the input voltage. Lowered to However, the output voltage may be changed not only in a part of the region below the predetermined value R 0 but also in the whole region of the rotation speed of the engine 1, and the change is not a linear change in a linear function. You may.
【0042】あるいは、上述した第一発明の実施形態に
おけるDC-DCコンバータ8の入力電圧の所定値VOや上述
した第二発明の実施形態におけるエンジン1の回転数R0
は、固定値とされたが、これらの数値を各種エンジン状
態量などの各種車輌状態量に応じて可変制御してもよ
い。可変制御する場合には、上述したエンジンECU10
に各種状態量を取り込み、取り込んだ各種状態量に基づ
いて演算を行うようにすればよい。Alternatively, the predetermined value V O of the input voltage of the DC-DC converter 8 in the first embodiment of the present invention and the rotation speed R 0 of the engine 1 in the second embodiment of the present invention described above.
Are fixed values, but these values may be variably controlled according to various vehicle state quantities such as various engine state quantities. In the case of variable control, the above-described engine ECU 10
In this case, various state quantities may be fetched, and calculations may be performed based on the fetched various state quantities.
【0043】また、上述した実施形態においては、エン
ジンECU10からDC-DCコンバータ8に対してアイドリン
グ信号や回転数信号を送出したが、エンジンECU10に
おいてDC-DCコンバータ8の出力電圧を算出し、エンジ
ンECU10からDC-DCコンバータ8に対して出力電圧指令
信号を直接送出するようにしてもよい。また、上述した
実施形態はハイブリッド車に適用されたものではなかっ
たが、ハイブリッド車に適用してもよい。In the above embodiment, the engine ECU 10 sends an idling signal and a rotation speed signal to the DC-DC converter 8, but the engine ECU 10 calculates the output voltage of the DC-DC converter 8, An output voltage command signal may be directly sent from the ECU 10 to the DC-DC converter 8. Further, the above-described embodiment is not applied to a hybrid vehicle, but may be applied to a hybrid vehicle.
【0044】[0044]
【発明の効果】第一発明の充電制御装置は、内燃機関の
アイドリング状態を検出したときには、DC-DCコンバー
タが、その入力に応じてその出力を変更するので、内燃
機関の回転変動によって発電機の出力が変動しても、発
電機によって内燃機関の回転変動を助長してしまうのを
確実に抑止できる。また、第二発明の充電制御装置は、
DC-DCコンバータが、内燃機関の回転数に応じてその出
力を変更するので、内燃機関の回転変動によって発電機
の出力が変動しても、発電機によってエンジンの回転変
動を助長してしまうのを確実に抑止できる。According to the charging control device of the first invention, when the idling state of the internal combustion engine is detected, the output of the DC-DC converter is changed according to the input. Even if the output of the internal combustion engine fluctuates, it is possible to surely prevent the rotation of the internal combustion engine from being promoted by the generator. In addition, the charge control device of the second invention,
Because the DC-DC converter changes its output according to the internal combustion engine speed, even if the output of the generator fluctuates due to the fluctuation of the internal combustion engine speed, the generator will foster the engine speed fluctuation. Can be reliably suppressed.
【図1】本発明の充電制御装置の一実施形態の構成を示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a charge control device of the present invention.
【図2】第一発明の充電制御装置の一実施形態における
DC-DCコンバータの入力電圧と出力電圧との関係を示す
グラフである。FIG. 2 shows an embodiment of a charge control device according to the first invention;
3 is a graph showing a relationship between an input voltage and an output voltage of a DC-DC converter.
【図3】第一発明の充電制御装置の一実施形態における
DC-DCコンバータの入力電圧と発電機電流との関係を示
すグラフである。FIG. 3 shows an embodiment of a charge control device according to the first invention;
4 is a graph showing a relationship between an input voltage of a DC-DC converter and a generator current.
【図4】第二発明の充電制御装置の一実施形態における
エンジン回転数とDC-DCコンバータの出力電圧との関係
を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an engine speed and an output voltage of a DC-DC converter in one embodiment of the charge control device of the second invention.
【図5】第二発明の充電制御装置の一実施形態における
DC-DCコンバータの入力電圧と発電機電流との関係を示
すグラフである。FIG. 5 shows an embodiment of the charge control device according to the second invention;
4 is a graph showing a relationship between an input voltage of a DC-DC converter and a generator current.
【図6】従来のDC-DCコンバータにおける入力電圧と発
電機電流との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an input voltage and a generator current in a conventional DC-DC converter.
1…エンジン、5…発電機、7…高圧側充電池(高圧バ
ッテリ)、8…DC-DCコンバータ、9…低圧側充電池
(低圧バッテリ)、10…エンジンECU(回転数検出手
段,アイドリング検出手段)、11…クランクポジショ
ンセンサ(回転数検出手段)、14…スロットルポジシ
ョンセンサ(アイドリング検出手段)。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 5 ... Generator, 7 ... High voltage side rechargeable battery (high voltage battery), 8 ... DC-DC converter, 9 ... Low voltage side rechargeable battery (low voltage battery), 10 ... Engine ECU (rotation speed detection means, idling detection) Means), 11 ... Crank position sensor (rotational speed detecting means), 14 ... Throttle position sensor (Idling detecting means).
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Claims (5)
電流を出力する発電機と、前記発電機によって発電した
直流電流の電圧を変換するDC-DCコンバータと、前記DC-
DCコンバータの出力によって充電される充電池と、前記
内燃機関のアイドリング状態を検出するアイドリング検
出手段とを備えており、 前記DC-DCコンバータは、前記アイドリング検出手段に
よってアイドリング状態が検出された場合には、その入
力に応じてその出力を変更することを特徴とする充電制
御装置。A generator for generating a DC current by driving the internal combustion engine to output a DC current; a DC-DC converter for converting a voltage of the DC current generated by the generator;
A rechargeable battery charged by the output of the DC converter, and idling detection means for detecting an idling state of the internal combustion engine, the DC-DC converter, when the idling state is detected by the idling detection means A charge control device, wherein the output is changed according to the input.
ング検出手段によってアイドリング状態が検出された場
合には、その入力電圧が低下したときにその出力電圧を
下げることを特徴とする請求項1に記載の充電制御装置2. The DC-DC converter according to claim 1, wherein, when the idling state is detected by the idling detection means, the output voltage is reduced when the input voltage is reduced. Charge control device
電流を出力する発電機と、前記発電機によって発電した
直流電流の電圧を変換するDC-DCコンバータと、前記DC-
DCコンバータの出力によって充電される充電池と、前記
内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段とを備えて
おり、 前記DC-DCコンバータは、前記回転数検出手段によって
検出される回転数に応じて、その出力を変更することを
特徴とする充電制御装置。A generator for generating a DC current by driving the internal combustion engine to output a DC current; a DC-DC converter for converting a voltage of the DC current generated by the generator;
A rechargeable battery charged by an output of a DC converter, and a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the internal combustion engine, wherein the DC-DC converter has a rotation speed detected by the rotation speed detection unit. A charge control device, wherein the output is changed according to the output.
出手段によって検出した回転数が所定の回転数以下とな
った場合には、その出力電圧を下げることを特徴とする
請求項3に記載の充電制御装置4. The DC-DC converter according to claim 3, wherein the output voltage of the DC-DC converter is reduced when the rotation speed detected by the rotation speed detection means is lower than a predetermined rotation speed. Charge control device
間に、前記発電機の出力によって直接充電される充電池
をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4の何
れかに記載の充電制御装置5. The battery according to claim 1, further comprising a rechargeable battery directly charged by an output of the generator, between the generator and the DC-DC converter. Charge control device described
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JP07414699A JP3485017B2 (en) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | Charge control device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8437910B2 (en) | 2009-10-16 | 2013-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive electric power supply system |
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- 1999-03-18 JP JP07414699A patent/JP3485017B2/en not_active Expired - Fee Related
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