JP2005291158A - Power generation control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation control device which achieves both securing of a battery charging capacity and reduction in the output of an engine used to drive a power generator. <P>SOLUTION: In an idling-stop vehicle which performs automatic stop/restart of an engine 1 according to operational conditions; the power generation control device of an internal combustion engine comprises a power generator 2 which supplies power which is generated by the power generator driven by the engine 1 to a battery 3 and an in-vehicle electric equipment; power generation voltage controlling means 4 which controls the power generation voltage of the power generator 2; a voltage detecting means 5 which detects the power generation voltage of the power generator 2; a running conditions detecting means 5 which detects the running conditions of a vehicle; and a power generation voltage reducing means 4 which causes the power generation voltage of the power generator to be lower than under running conditions wherein the frequency of idling-stop operation is high, when it is determined from a value detected by the running conditions detecting means that the vehicle is operated under running conditions wherein the frequency of idling-stop operation is low. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の発電量制御に関し、特に、アイドルストップ機能を備える車両の発電量制御に関する。   The present invention relates to vehicle power generation amount control, and more particularly to vehicle power generation amount control having an idle stop function.

車両に搭載される電装品によって消費される電力は、エンジン出力によって駆動される発電機および充放電可能なバッテリによって供給される。バッテリの充電量は、発電機の作動制御によって充電される。なお、消費電力が発電機の発電電力を上回る場合にはバッテリは放電し、逆の場合には充電するよう制御される。   Electric power consumed by electrical components mounted on the vehicle is supplied by a generator driven by engine output and a chargeable / dischargeable battery. The amount of charge of the battery is charged by the operation control of the generator. The battery is controlled to be discharged when the power consumption exceeds the power generated by the generator, and charged in the opposite case.

停車中等に所定の条件を満たした場合にエンジンを停止するアイドルストップ車両においては、アイドルストップ解除後のエンジン再始動に必要な電力を確保するために、バッテリ充電量を多めに、つまり発電量を多くするよう制御することが望ましい。   In an idle stop vehicle that stops the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is stopped, etc., in order to secure the electric power necessary for restarting the engine after releasing the idle stop, the battery charge amount is increased, that is, the power generation amount is reduced. It is desirable to control to increase.

しかし、加速性能や燃費を向上させるためには、発電機を駆動することによるエンジン出力の損失を低減するために発電量を必要最低限に抑えることが望ましい。   However, in order to improve acceleration performance and fuel consumption, it is desirable to minimize the amount of power generation to reduce engine output loss due to driving the generator.

上記のように、再始動用の電力確保とエンジン負荷の低減とは、相反する要求である。   As described above, securing power for restart and reducing engine load are conflicting requirements.

特許文献1には、停車中等に所定の条件が満たされた場合にエンジンの自動停止・再始動を行う機能(アイドルストップ機能)を備える車両において、消費電力を検出する手段を設けて、加速時であって消費電力が少ない場合には、発電機の発電を停止するシステムが開示されている。
特開2001−173481号
Patent Document 1 provides a means for detecting power consumption in a vehicle having a function (idle stop function) for automatically stopping and restarting an engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is stopped. However, when power consumption is low, a system for stopping power generation by a generator is disclosed.
JP 2001-173481 A

しかしながら、特許文献1に記載のシステムでは、発電機の作動は必要最小限に抑えるよう制御されており、アイドルストップ中にエアコン等の使用によってバッテリ充電量が減少した場合には、再始動に必要な電力を確保するために、エンジンを始動して発電を行う必要がある。また、車両停止時であっても、バッテリ充電量不足によりアイドルストップを行えない状況が発生し得る。   However, in the system described in Patent Document 1, the operation of the generator is controlled to be kept to the minimum necessary, and it is necessary for restart when the battery charge amount is reduced by using an air conditioner or the like during idle stop. In order to secure sufficient electric power, it is necessary to start the engine and generate electric power. In addition, even when the vehicle is stopped, a situation where idle stop cannot be performed due to insufficient battery charge may occur.

つまり、引用文献1に記載のシステムでは、再始動用の電力確保とエンジン負荷の低減を両立することができない。   That is, in the system described in the cited document 1, it is impossible to achieve both securing of restarting power and reduction of engine load.

そこで、本発明では再始動用の電力を確保してアイドルストップを確実に行い、かつ、走行時のエンジンの負荷を低減して燃費や出力の向上を図るシステムとすることを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a system that ensures power for restarting to reliably perform idling stop and that reduces the load on the engine during traveling to improve fuel efficiency and output.

本発明の発電制御装置は、運転条件に応じてエンジンの自動停止・再始動を行うアイドルストップ車両において、前記エンジンに駆動されることにより発電し、発電した電力をバッテリ及び車載電気機器に供給する発電機と、前記発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御手段と、前記発電機の発電電圧を検出する電圧検出手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段の検出値からアイドルストップを行う頻度が低い走行状態であると判断される場合に、前記発電機の発電電圧を、アイドルストップを行う頻度が高い走行状態よりも低下させる発電電圧低下手段と、を備える   The power generation control device according to the present invention generates power by being driven by the engine in an idle stop vehicle that automatically stops and restarts the engine according to operating conditions, and supplies the generated power to the battery and the on-vehicle electric device. A generator, a power generation voltage control means for controlling the power generation voltage of the generator, a voltage detection means for detecting the power generation voltage of the generator, a travel state detection means for detecting the travel state of the vehicle, and the travel state detection When it is determined from the detected value of the means that it is a traveling state where the frequency of performing idle stop is low, the generated voltage of the generator is reduced to be lower than the traveling state where the frequency of performing idle stop is high, and With

本発明によれば、アイドルストップを行う頻度が高い場合には発電電圧を高めに設定してバッテリへの充電を確実に行い、アイドルストップからの再始動用の電力を確保し、アイドルストップを行う可能性が低い場合には発電電圧を低下させてエンジンへの負荷を低減させるので、アイドルストップからの再始動用の電力確保と走行時のエンジン負荷の低減を両立することができる。   According to the present invention, when the frequency of idling stop is high, the power generation voltage is set to a high value to reliably charge the battery, ensuring power for restart from idling stop, and performing idling stop. When the possibility is low, the generated voltage is lowered to reduce the load on the engine, so that it is possible to achieve both the securing of electric power for restart from the idle stop and the reduction of the engine load during traveling.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施形態を適用するアイドルストップ車両のエンジン始動・停止システムの構成を表す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an engine start / stop system for an idle stop vehicle to which the present embodiment is applied.

1はエンジン、2はエンジン1のクランクシャフトの回転により駆動されて発電を行う発電機、3は車載電装品の駆動源であるバッテリ、5はスロットル開度センサ、アクセル開度センサ、車速センサ、発電機の電圧を検出するセンサ等を含む車両の走行状態を検出するためのモジュール(以下、エンジンコントロールモジュール(ECM)という)、4はECM5からの信号に基づいて車両の各種制御を行うトータルコントロールユニット(TCU)である。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is an engine, 2 is a generator which is driven by the rotation of the crankshaft of the engine 1 to generate electric power, 3 is a battery which is a drive source of in-vehicle electrical components, 5 is a throttle opening sensor, an accelerator opening sensor, a vehicle speed sensor, A module (hereinafter referred to as an engine control module (ECM)) for detecting the running state of the vehicle including a sensor for detecting the voltage of the generator, etc. 4 is a total control for performing various control of the vehicle based on signals from the ECM 5 Unit (TCU).

発電機2はエンジン1のクランクシャフト12の端部に設けられたクランクプーリー7と発電機2の回転シャフト13に設けたプーリー8とに掛けまわしたベルト14によって伝達されるエンジン1の出力によって駆動される。また、クランクシャフト12のクランクプーリー7と反対側の端部には外周部にリングギヤ10が設けられたドライブプレート9が接続されている。エンジン1始動時には、スタータモータ6のシャフトに設けたピニオンギヤ11がリングギヤ10に突入して、エンジン1を強制的にクランキングさせる。   The generator 2 is driven by the output of the engine 1 transmitted by a belt 14 wound around a crank pulley 7 provided at the end of the crankshaft 12 of the engine 1 and a pulley 8 provided on the rotary shaft 13 of the generator 2. Is done. Further, a drive plate 9 having a ring gear 10 provided on the outer peripheral portion is connected to an end of the crankshaft 12 opposite to the crank pulley 7. When the engine 1 is started, the pinion gear 11 provided on the shaft of the starter motor 6 enters the ring gear 10 to forcibly crank the engine 1.

バッテリ3は、車両の消費電力が発電機2の発電電力を上回る場合には放電し、逆の場合には充電するようTCU4によって制御される。   The battery 3 is controlled by the TCU 4 to be discharged when the power consumption of the vehicle exceeds the power generated by the generator 2 and to be charged in the opposite case.

上記のような構成の本実施形態の車両は、例えば、変速機が走行レンジの状態で車速がゼロkm/h、そしてバッテリ3の充電量(以下、バッテリSOCという)がエンジン1再始動を行うのに十分である、といった条件が成立したときにはエンジン1を停止し、運転者がアクセルを踏み込む等した場合にはエンジン1を自動再始動する、いわゆるアイドルストップ装置を備える。   In the vehicle of the present embodiment configured as described above, for example, the vehicle speed is zero km / h while the transmission is in the travel range, and the charge amount of the battery 3 (hereinafter referred to as the battery SOC) restarts the engine 1. A so-called idle stop device is provided that stops the engine 1 when a condition such as sufficient is satisfied, and automatically restarts the engine 1 when the driver depresses the accelerator.

アイドルストップ中にもカーナビゲーションシステムやオーディオやエアコン等を作動させるとバッテリSOCは低くなる。そこで、例えば渋滞路等のようにアイドルストップを頻繁に行う状況においては、アイドルストップ解除後の走行中に発電機2の発電電圧を例えば14.4Vに高めるよう制御する。このような走行中の発電機2の発電電圧を高めに設定する制御が、第1の発電モードとしての発電電圧可変禁止制御(IS制御)である。   If the car navigation system, audio, air conditioner, or the like is operated even during idling stop, the battery SOC becomes low. Therefore, for example, in a situation where idle stop is frequently performed such as a traffic jam road, the power generation voltage of the generator 2 is controlled to be increased to, for example, 14.4 V during traveling after the idle stop is released. Such control for setting the power generation voltage of the generator 2 during traveling to a higher value is power generation voltage variable prohibition control (IS control) as the first power generation mode.

しかし、IS制御では発電機2を駆動するために用いられるエンジン1の出力が増大し、燃費が悪化する。そこで、燃費を向上させるために、例えば加速時などには発電電圧を低下させてエンジン1への負荷を低下させ、減速フューエルカット時に発電電圧を増大させて集中的に充電を行う、というように運転状況に応じて発電電圧を可変に制御する。この制御が、第2の発電モードとしての発電電圧可変許容制御(ALT発電電圧制御)である。   However, in the IS control, the output of the engine 1 used for driving the generator 2 is increased, and the fuel consumption is deteriorated. Therefore, in order to improve fuel consumption, for example, the power generation voltage is decreased during acceleration to reduce the load on the engine 1, and the power generation voltage is increased during deceleration fuel cut to perform intensive charging. The generated voltage is variably controlled in accordance with the operating conditions. This control is power generation voltage variable allowable control (ALT power generation voltage control) as the second power generation mode.

TCU4は、IS制御とALT発電電圧制御とを車両の走行状況に応じて切換え、電力の確保と発電に用いられるエンジン出力の低減とを両立させるよう制御する。   The TCU 4 switches between the IS control and the ALT power generation voltage control according to the traveling state of the vehicle, and performs control so as to achieve both securing of electric power and reduction of engine output used for power generation.

次にIS制御とALT発電電圧制御の切換えについて図2、図3、図4を参照して説明する。   Next, switching between IS control and ALT power generation voltage control will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG.

図2はTCU4が行うIS制御とALT発電電圧制御の切換え制御のフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of switching control between IS control and ALT power generation voltage control performed by the TCU 4.

図3は本実施形態で想定する走行状況と、その検出手段、条件および、各走行状況における発電機の発電状態を表すテーブルである。   FIG. 3 is a table showing the driving situation assumed in the present embodiment, its detection means, conditions, and the power generation state of the generator in each driving situation.

想定される走行状況は、渋滞路、郊外路、高速路、その他の4つである。その他とは、運転者の意思や走行状態、外部環境等によりIS制御が禁止される状況である。例えば、運転者がアイドルストップ禁止スイッチをONにしている、エアコンが最大風量で作動中でコンプレッサを回転させるためにエンジン1にかかる負荷が大きい、変速機の変速パターンが加速重視のスポーツモードに設定され、高いエンジン出力が要求されている、外気温が極高または極低でエアコンの負荷が大きい、ABSが作動中でABSユニット用のポンプを駆動するための負荷が大きい、等といった状況である。   There are four possible driving situations: a congested road, a suburban road, a highway, and others. Others are situations where IS control is prohibited depending on the driver's intention, driving condition, external environment, and the like. For example, the driver has set the idle stop prohibition switch to ON, the air conditioner is operating at the maximum air volume, the engine 1 is heavily loaded to rotate the compressor, and the transmission shift pattern is set to a sports mode that emphasizes acceleration. High engine output is required, the outside air temperature is extremely high or extremely low, the load on the air conditioner is large, the ABS is operating and the load for driving the pump for the ABS unit is large, etc. .

渋滞路、郊外路、高速路については、アイドルストップ後の経過時間、車速、バッテリSOC、により以下のように判断する。   Congested roads, suburban roads, and highway roads are determined as follows based on the elapsed time after idling stop, vehicle speed, and battery SOC.

渋滞路は、アイドルストップからの経過時間がゼロ〜5分で、車速はゼロ〜20km/h、バッテリSOCは85%以下、という条件を満たした場合。   On a congested road, the elapsed time from idle stop is 0 to 5 minutes, the vehicle speed is 0 to 20 km / h, and the battery SOC is 85% or less.

郊外路は、アイドルストップからの経過時間が5〜10分で、車速は20〜70km/h、バッテリSOCは85〜95%、という条件を満たした場合。   For suburban roads, the elapsed time from idle stop is 5 to 10 minutes, the vehicle speed is 20 to 70 km / h, and the battery SOC is 85 to 95%.

高速路は、アイドルストップからの経過時間が10分以上で、車速は70km/h以上、バッテリSOCは95%以上、という条件を満たした場合。なお、ETCシステムによって現在高速道路を走行中であるか否かを判断することも可能である。   The highway satisfies the conditions that the elapsed time from idle stop is 10 minutes or more, the vehicle speed is 70 km / h or more, and the battery SOC is 95% or more. Note that it is possible to determine whether or not the vehicle is currently traveling on a highway by the ETC system.

上記の各走行状況における発電機の発電状態は、渋滞路ではIS制御、高速路およびその他ではALT発電電圧制御とする。郊外路では、その前の走行状況や予測される走行状況により、IS制御もしくはALT制御のいずれかとなる。例えば、高速走行後に渋滞のない郊外路を走行する場合にはALT制御となり、また、カーナビゲーションシステムの情報からこの先の走行ルートが渋滞していることがわかった場合等にはIS制御となる。   The power generation state of the generator in each of the above traveling situations is IS control on a congested road, and ALT power generation voltage control on a highway and others. On suburban roads, either IS control or ALT control is performed depending on the previous driving situation or the predicted driving situation. For example, ALT control is used when driving on suburban roads where there is no traffic congestion after high speed driving, and IS control is performed when it is found from the information of the car navigation system that the driving route ahead is congested.

図4はIS制御とALT発電電圧制御の切換えを行う条件の一例を表すテーブルである。   FIG. 4 is a table showing an example of conditions for switching between IS control and ALT power generation voltage control.

図4の条件1はIS制御からALT発電電圧制御へ移行する条件、条件2はALT発電電圧制御からIS制御へ移行する条件である。   4 is a condition for shifting from IS control to ALT power generation voltage control, and condition 2 is a condition for shifting from ALT power generation voltage control to IS control.

具体的に、条件1はa:アイドルストップ後のエンジン始動から10分以上経過している、b:車速20km/h以上での走行が5分以上継続している、c:車速70km/h以上での走行が1分以上継続している、という項目のうち少なくとも1つに該当し、かつ、e:バッテリSOCが95%以上である、という運転状況、もしくはバッテリSOCが95%以上、かつf:その他のIS制御禁止条件が成立している、という運転状況のうちいずれか一方に該当することである。なお、f:その他のIS制御禁止条件が成立している場合とは、例えば、エアコンが最大風量で作動している場合、加速重視の変速パターンが選択されている場合等である。   Specifically, condition 1 is: a: 10 minutes or more have passed since the engine start after idling stop, b: traveling at a vehicle speed of 20 km / h or more continues for 5 minutes or more, c: a vehicle speed of 70 km / h or more Corresponds to at least one of the items that the vehicle travels for 1 minute or longer, and e: the operating condition that the battery SOC is 95% or higher, or the battery SOC is 95% or higher, and f : It corresponds to either one of the driving | running conditions that other IS control prohibition conditions are satisfied. Note that the case where f: other IS control prohibition conditions are satisfied is, for example, the case where the air conditioner is operating at the maximum air volume, or the case where a shift pattern emphasizing acceleration is selected.

条件2は、g:アイドルストップを開始した、h:車速がゼロkm/hである、i:バッテリSOCが85%以下である、という条件のうちいずれか一つに該当することである。つまり、バッテリSOCが85%以上であれば、渋滞路であっても車両が停止しない限りALT発電電圧制御からIS制御に切換わることはない。   Condition 2 corresponds to one of the following conditions: g: idle stop has started, h: vehicle speed is zero km / h, i: battery SOC is 85% or less. In other words, if the battery SOC is 85% or more, the ALT power generation voltage control is not switched to the IS control unless the vehicle stops even on a congested road.

以下、図2の各ステップにしたがって説明する。   Hereinafter, description will be given according to each step of FIG.

ステップS1では条件2が成立しているか否かの判定を行う。成立している場合は後述するステップS4へ進む。成立していない場合にはステップS2に進む。   In step S1, it is determined whether condition 2 is satisfied. If established, the process proceeds to step S4 described later. If not, the process proceeds to step S2.

ステップS2では条件1が成立しているか否かの判定を行う。成立していない場合にはステップS3に進む。成立している場合にはステップS6に進む。   In step S2, it is determined whether Condition 1 is satisfied. If not, the process proceeds to step S3. If established, the process proceeds to step S6.

ステップS3ではフラグ(ALT FLAG)がゼロであるか否かの判定を行う。なお、ALT FLAGはIS制御実行時にはゼロ、ALT発電電圧制御実行時には1とする。   In step S3, it is determined whether or not the flag (ALT FLAG) is zero. ALT FLAG is set to zero when the IS control is executed, and is set to 1 when the ALT power generation voltage control is executed.

ステップS3でALT FLAGがゼロの場合はステップS6に進み、ゼロでない場合にはステップS4に進む。   If ALT FLAG is zero in step S3, the process proceeds to step S6, and if not, the process proceeds to step S4.

ステップS4ではALT発電電圧制御を実行し、ステップS5でALT FLAGを1とする。   In step S4, ALT power generation voltage control is executed, and ALT FLAG is set to 1 in step S5.

ステップS6ではIS制御を実行し、ステップS7でALT FLAGをゼロとする。   In step S6, IS control is executed, and in step S7, ALT FLAG is set to zero.

上記のように、TCU4はIS制御からALT発電電圧制御への切換え、およびその逆の切換えを実行する条件を設定し、成立した条件に応じて切換えを行う。なお、いずれの条件も成立しない場合には、現在行っている制御を継続する。   As described above, the TCU 4 sets conditions for executing switching from IS control to ALT power generation voltage control and vice versa, and performs switching according to the established condition. If none of the conditions is satisfied, the current control is continued.

次に、図2のフローチャートにしたがって切換えを行った場合の、車速、バッテリSOC、アクセル開度、ALT発電電圧(=バッテリ電圧)の変化について、前記各値の変化の一例を示す図5のタイミングチャートを参照して説明する。   Next, with respect to changes in the vehicle speed, the battery SOC, the accelerator opening, and the ALT power generation voltage (= battery voltage) when switching is performed according to the flowchart of FIG. This will be described with reference to the chart.

車速が低下してゼロkm/hになり、アイドルストップを開始したときをt0とする。このとき、IS制御に切換えられる。   The time when the vehicle speed is reduced to zero km / h and the idle stop is started is set to t0. At this time, switching to IS control is performed.

t0からt1まではアクセル開度がゼロ%になっており、また、エンジン1は停止しているので発電機2の発電電圧もゼロVである。したがって、バッテリSOCは低下する。   From t0 to t1, the accelerator opening is zero%. Since the engine 1 is stopped, the power generation voltage of the generator 2 is also zero V. Therefore, the battery SOC decreases.

t1でアクセルペダルを踏み込むと、エンジン1は自動再始動し、発電機2は発電を開始するのでバッテリSOCは上昇する。なお、IS制御中であるので、発電電圧は14.4Vとなるよう制御される。また、走行再開後に車速が20km/hを超えたときにタイマーが作動して、20km/h以上での走行時間をカウントする。走行時間が5分以上になればALT発電電圧制御に切換わるが、ここでは5分以内のt2で車速がゼロkm/hとなり、t0からt1と同様の変化を繰り返す。   When the accelerator pedal is depressed at t1, the engine 1 automatically restarts and the generator 2 starts generating power, so the battery SOC rises. Since the IS control is in progress, the generated voltage is controlled to be 14.4V. In addition, when the vehicle speed exceeds 20 km / h after resuming traveling, a timer is activated to count the traveling time at 20 km / h or more. When the traveling time becomes 5 minutes or more, the ALT power generation voltage control is switched. Here, the vehicle speed becomes zero km / h at t2 within 5 minutes, and the same change from t0 to t1 is repeated.

t3で再びアクセルペダルが踏み込まれ、エンジン1が再始動し、発電機2が発電電圧14.4Vで発電を開始する。t4で車速が20km/hを超えると、タイマーによるカウントが開始される。なお、バッテリSOCは発電機2により充電されるので上昇する。   At t3, the accelerator pedal is depressed again, the engine 1 is restarted, and the generator 2 starts generating power at the generated voltage of 14.4V. When the vehicle speed exceeds 20 km / h at t4, the timer starts counting. The battery SOC rises because it is charged by the generator 2.

そしてt5で、車速20km/h以上の走行を5分以上継続、かつバッテリSOCが95%以上という条件1を満たすので、ALT発電電圧制御に切換わり、エンジン出力の損失を低減するために発電電圧が13Vに下げられる。   At t5, the vehicle travels at a speed of 20 km / h or more for 5 minutes or more and satisfies the condition 1 that the battery SOC is 95% or more. Therefore, the power generation voltage is switched to ALT power generation voltage control to reduce engine output loss. Is reduced to 13V.

t5でALT発電電圧制御に切換えられた後、t6まではアクセルオンでの走行を続け、t6でアクセルをオフにして減速を開始する。アクセルオフでの減速中はエンジン1への燃料噴射が停止される、いわゆる減速フューエルカット状態となる。このとき、発電機2は発電電圧が高められて14Vとなるよう制御される。これにより、発電機2を回転させるための負荷が増大してエンジン1への負荷が増大するので、エンジンブレーキの効果が向上する。   After switching to the ALT power generation voltage control at t5, the vehicle keeps running with the accelerator on until t6, and at t6, the accelerator is turned off to start deceleration. During deceleration with the accelerator off, fuel injection into the engine 1 is stopped, so that a so-called deceleration fuel cut state is established. At this time, the generator 2 is controlled so that the generated voltage is increased to 14V. Thereby, since the load for rotating the generator 2 increases and the load to the engine 1 increases, the effect of an engine brake improves.

t7〜t8はアクセル開度小、t8〜t9はアクセル開度大で走行する。この間、発電電圧は13Vのままであるので、t8でアクセル開度を大きくした時にもエンジン1への負荷は小さく、発電のために使用されるエンジン出力は小さくなるので、加速性能が低下することを防止できる。   T7 to t8 travel with a small accelerator opening, and t8 to t9 travel with a large accelerator opening. During this time, the generated voltage remains at 13V, so even when the accelerator opening is increased at t8, the load on the engine 1 is small and the engine output used for power generation is small, resulting in a reduction in acceleration performance. Can be prevented.

t9ではアクセルオフにして減速を開始するので、t6〜t7と同様に発電電圧は14Vに上昇する。   Since the accelerator is turned off at t9 and deceleration is started, the power generation voltage rises to 14V as in t6 to t7.

t10で車速がゼロkm/hになると、バッテリSOCは95%以上であるので、アイドルストップを開始し、IS制御に移行する。t10以降はt0〜t10と同様の繰り返しである。   When the vehicle speed becomes zero km / h at t10, the battery SOC is 95% or more, so the idle stop is started and the process proceeds to IS control. After t10, the same repetition as t0 to t10 is repeated.

なお、バッテリSOCはアイドルストップ状態が続いたときに85%を下回ることがあるものの、それ以外では85%以上となっている。   The battery SOC may be less than 85% when the idle stop state continues, but is 85% or more in other cases.

以上により、本実施形態では、車両の走行状況に応じて、例えば頻繁に車両が停止する渋滞路では、走行時の発電電圧を高め、車両の停止回数が少ない郊外路や高速路では、走行中の発電電圧を低下させ、減速フューエルカット時に発電電圧を高めて集中的にバッテリへの充電を行うよう発電機の発電電圧を制御することにより、高いバッテリSOCを確保して停車時には確実にアイドルストップを実行し、かつ走行時には発電機駆動のために用いられるエンジン出力を低減させることができるので、アイドルストップによる燃費向上効果に加えて、発電電圧制御による燃費、走行性能の向上という効果も得られる。   As described above, in the present embodiment, depending on the traveling state of the vehicle, for example, on a congested road where the vehicle frequently stops, the power generation voltage during driving is increased, and on a suburban road or a highway where the number of stops of the vehicle is low By controlling the generator's power generation voltage so that the battery is intensively charged by reducing the power generation voltage of the vehicle and increasing the power generation voltage at the time of deceleration fuel cut, the idle stop is surely ensured when the vehicle is stopped The engine output used for driving the generator during driving can be reduced, so that in addition to the fuel efficiency improvement effect due to idling stop, the fuel efficiency and driving performance improvement due to power generation voltage control can also be obtained .

具体的には、アイドルストップにより燃費は約10%、発電電圧制御により約1%の燃費向上を図ることができる。   Specifically, fuel consumption can be improved by about 10% by idling stop and by about 1% by power generation voltage control.

第2実施形態について説明する。   A second embodiment will be described.

本実施形態は、システムの構成および制御フローは基本的に第1実施形態と同様であるが、走行状況の判定方法が異なる。   In this embodiment, the system configuration and control flow are basically the same as those in the first embodiment, but the method for determining the driving situation is different.

第1実施形態では走行状況の判定条件の一つとして車速を用いていたが、本実施形態では車速の代わりにカーナビゲーションシステムからの情報を用いる。具体的には、カーナビゲーションシステム情報によって、この先の道路状況が渋滞路、郊外路、高速路のいずれであるのかを判定する。   In the first embodiment, the vehicle speed is used as one of the determination conditions of the traveling situation, but in this embodiment, information from the car navigation system is used instead of the vehicle speed. Specifically, it is determined from the car navigation system information whether the road condition ahead is a congested road, a suburban road, or a highway.

したがって、IS制御からALT発電電圧制御への切換え条件1も、b:車速20km/h以上の走行を5分間継続、c:車速70km/h以上の走行を1分間継続という条件の代わりに、d:カーナビゲーションシステム情報でこの先の道路が渋滞していないことが判明、という条件を用いる。これにより、車速を所定時間検出する必要がなくなり、カーナビゲーションシステム情報から道路状況が判明し次第切換えを行うことができる。   Therefore, the switching condition 1 from the IS control to the ALT power generation voltage control is also replaced with the condition that b: traveling at a vehicle speed of 20 km / h or more is continued for 5 minutes, and c: traveling at a vehicle speed of 70 km / h or more is continued for 1 minute. : Use the condition that it is found from the car navigation system information that the road ahead is not congested. As a result, it is not necessary to detect the vehicle speed for a predetermined time, and switching can be performed as soon as the road condition is found from the car navigation system information.

以上により、本実施形態でも第1実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに、車速による判定を行うのに比べて、発電制御の切換えをより迅速に行うことが可能となる。   As described above, the present embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment, and moreover, the power generation control can be switched more quickly than the determination based on the vehicle speed.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

本発明は、アイドルストップを行う車両に適用することが可能である。   The present invention can be applied to a vehicle that performs idle stop.

本実施形態のシステムの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the system of this embodiment. 本実施形態の制御フローチャートである。It is a control flowchart of this embodiment. 走行状況別の発電機の制御状態を表す図である。It is a figure showing the control state of the generator according to a driving | running | working condition. 発電制御の切換え条件を表す図である。It is a figure showing the switching conditions of electric power generation control. 本実施形態の制御を実行した場合のタイミングチャートである。It is a timing chart at the time of performing control of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 発電機
3 バッテリ
4 トータルコントロールユニット(TCU)
5 エンジンコントロールモジュール(ECM)
6 エンジン始動用モータ
9 ドライブプレート
10 リングギヤ
11 ピニオンギヤ
1 Engine 2 Generator 3 Battery 4 Total Control Unit (TCU)
5 Engine control module (ECM)
6 Engine starting motor 9 Drive plate 10 Ring gear 11 Pinion gear

Claims (8)

運転条件に応じてエンジンの自動停止・再始動を行うアイドルストップ車両において、
前記エンジンに駆動されることにより発電し、発電した電力をバッテリ及び車載電気機器に供給する発電機と、
前記発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御手段と、
前記発電機の発電電圧を検出する電圧検出手段と、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段の検出値からアイドルストップを行う頻度が低い走行状態であると判断される場合に、前記発電機の発電電圧を、アイドルストップを行う頻度が高い走行状態よりも低下させる発電電圧低下手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の発電制御装置。
In an idle stop vehicle that automatically stops and restarts the engine according to the driving conditions,
A generator that generates electric power by being driven by the engine, and supplies the generated electric power to a battery and an in-vehicle electric device;
Power generation voltage control means for controlling the power generation voltage of the generator;
Voltage detection means for detecting the power generation voltage of the generator;
Traveling state detecting means for detecting the traveling state of the vehicle;
When it is determined from the detection value of the running state detection means that the running state is low in idling stop, the generated voltage of the generator is lower than the running state in which idling stop is high. A power generation control device for an internal combustion engine.
前記走行状態検出手段によって検出される前記バッテリ充電量が所定値以上である場合には、アイドルストップを行う頻度にかかわらず前記発電機の発電電圧を低下させる請求項1に記載の内燃機関の発電制御装置。   2. The power generation of the internal combustion engine according to claim 1, wherein when the battery charge amount detected by the running state detection means is equal to or greater than a predetermined value, the power generation voltage of the generator is reduced regardless of the frequency of idling stop. Control device. 前記バッテリ充電量の所定値は、約85%である請求項2に記載の内燃機関の発電制御装置。   The power generation control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the predetermined value of the battery charge amount is about 85%. 前記アイドルストップを行う頻度の判断は、カーナビゲーションシステムの情報に基づいて行い、この先の走行ルートが渋滞していない場合にはアイドルストップを行う頻度は低いと判断する請求項1に記載の内燃機関の発電制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination of the frequency of performing the idle stop is performed based on information of the car navigation system, and it is determined that the frequency of performing the idle stop is low when the travel route ahead is not congested. Power generation control device. 前記アイドルストップを行う頻度の判断は、前記走行状態検出手段によって検出される車速に基づいて行い、所定車速での走行が所定時間継続した場合にはアイドルストップを行う頻度が低いと判断する請求項1に記載の内燃機関の発電制御装置。   The determination of the frequency of performing the idle stop is performed based on the vehicle speed detected by the traveling state detecting means, and it is determined that the frequency of performing the idle stop is low when traveling at a predetermined vehicle speed continues for a predetermined time. The power generation control device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記所定速度および所定時間は、20km/h以上での走行が略5分間継続、または70km/h以上での走行が略1分間継続、のいずれか一方である請求項4に記載の内燃機関の発電制御装置。   5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the predetermined speed and the predetermined period of time are either one in which traveling at 20 km / h or more continues for approximately 5 minutes or traveling at 70 km / h or more continues for approximately one minute. Power generation control device. 前記アイドルストップを行う頻度の判断は、前記走行状態検出手段によって検出される自動変速機の変速パターンに基づいて行い、加速重視の変速パターンが選択されている場合にはアイドルストップを行う頻度が低いと判断する請求項1に記載の内燃機関の発電制御装置。   The determination of the frequency of performing the idle stop is performed based on the shift pattern of the automatic transmission detected by the running state detecting means, and the frequency of performing the idle stop is low when a shift pattern emphasizing acceleration is selected. The power generation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein 前記アイドルストップを行う頻度の判断は、カーナビゲーションシステムの情報に基づいて行い、高速道路を走行していると判断した場合にはアイドルストップを行う頻度は低いと判断する請求項1に記載の内燃機関の発電制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination of the frequency of performing the idle stop is performed based on information of a car navigation system, and when it is determined that the vehicle is traveling on an expressway, the frequency of performing the idle stop is determined to be low. Engine power generation control device.
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