JP2006081331A - Controller for vehicular alternator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用電気負荷に電力を供給すると共にバッテリを充電する車両用発電機の制御装置に関し、車両用発電機の発電電圧制御の技術分野に属する。 The present invention relates to a control device for a vehicle generator that supplies electric power to a vehicle electrical load and charges a battery, and belongs to the technical field of power generation voltage control of a vehicle generator.
自動車等の車両には、エアコンやヘッドランプ等の電気負荷に電力を供給するバッテリと、上記電気負荷に電力を供給すると共にバッテリを充電する発電機とが備えられ、この発電機の発電電圧は、例えば、特許文献1に開示されているように、制動エネルギの回生及びエンジンの燃費向上を目的として、車両が減速状態のときはバッテリへの充電を促進する第1電圧に制御され、車両が非減速状態のときはバッテリへの充電を抑制する第2電圧に制御されることがある。
A vehicle such as an automobile is provided with a battery for supplying electric power to an electric load such as an air conditioner or a headlamp, and a generator for supplying electric power to the electric load and charging the battery. For example, as disclosed in
ところで、上記のように発電電圧を第1電圧と第2電圧とに切換制御すると、電圧切換時にヘッドランプの明るさが変化して乗員に違和感を与えることがあり、この問題に対処するものとして、例えば、特許文献2に開示されているように、発電電圧を切り換える際に、所定時間毎に所定電圧ずつ、すなわち所定の電圧変化速度で徐々に変化させるものがある。
By the way, if the power generation voltage is controlled to be switched between the first voltage and the second voltage as described above, the brightness of the headlamp may change when the voltage is switched, and the passenger may feel uncomfortable. For example, as disclosed in
ところで、発電機の発電電圧を第1電圧から第2電圧に切り換えると、バッテリ端子電圧は発電電圧の低下に追随して低下することとなるが、この過渡的な状態におけるバッテリ端子電圧の低下速度は、バッテリの放電特性上、切換時のバッテリ残存容量等(バッテリ充電状態)に左右され、例えば、図7に示すように、バッテリの残存容量が多い場合は小さくなり(緩やかに低下し)、残存容量が少ない場合は大きくなる(急激に低下する)。つまり、上記特許文献2のように発電電圧を制御しただけでは、バッテリ端子電圧の低下速度が一定とならず、この結果、ヘッドランプの明るさの変化速度にばらつきが生じ、乗員の違和感を十分に解消することができない。
By the way, when the power generation voltage of the generator is switched from the first voltage to the second voltage, the battery terminal voltage decreases following the decrease in the power generation voltage. The rate of decrease of the battery terminal voltage in this transient state Is dependent on the remaining battery capacity at the time of switching (battery charge state) due to the discharge characteristics of the battery. For example, as shown in FIG. 7, when the remaining capacity of the battery is large, it becomes smaller (slowly decreases), When the remaining capacity is small, it becomes large (decreases rapidly). In other words, just by controlling the generated voltage as in the above-mentioned
そこで、本発明は、発電電圧を、バッテリへの充電を促進する第1電圧と、バッテリへの充電を抑制する第2電圧とに切換制御すると共に、上記第1電圧から第2電圧への切換に際し、徐々に電圧を低下させるように構成された車両用発電機において、電圧切換時におけるヘッドランプの明るさの変化に伴う乗員の違和感を防止することができる車両用発電機の制御装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention switches the generated voltage to a first voltage that promotes charging of the battery and a second voltage that suppresses charging of the battery, and switches from the first voltage to the second voltage. Provided is a control device for a vehicular generator that can prevent a passenger from feeling uncomfortable due to a change in the brightness of a headlamp at the time of voltage switching in a vehicular generator configured to gradually decrease the voltage at the time The task is to do.
上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明(以下、第1発明という)は、ヘッドランプを含む車両用電気負荷に電力を供給するバッテリと、エンジンにより駆動されて上記電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段で検出された車両の運転状態に応じて、上記発電機の発電電圧を、バッテリへの充電を促進する第1電圧と、バッテリへの充電を抑制する第2電圧とに切換制御すると共に、上記第1電圧から第2電圧への切換に際し、徐々に発電電圧を低下させる発電電圧制御手段とが備えられた車両用発電機の制御装置であって、上記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段が備えられており、上記発電電圧制御手段は、第1電圧から第2電圧への切換に際し、上記充電状態検出手段で検出されたバッテリ充電状態に拘わらずバッテリ端子電圧の低下速度が略一定となるように、発電電圧を上記バッテリ充電状態に応じた低下速度で低下させることを特徴とする。
First, an invention according to
また、本願の請求項2に記載の発明(以下、第2発明という)は、第1発明において、運転状態検出手段として、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、車両が減速状態か否かを検出する減速状態検出手段とが備えられていると共に、上記減速状態検出手段で車両が減速状態にあることが検出されている状態において、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数が第1所定回転数以上であるときはエンジンへの燃料供給をカットし、この燃料供給のカットの後、上記エンジン回転数が第1所定回転数よりも低い第2所定回転数に低下したときにエンジンへの燃料供給を再開する燃料供給制御手段が備えられており、発電電圧制御手段は、減速状態検出手段で車両の減速が検出されたときは、発電機の発電電圧を第1電圧に制御するように構成されていると共に、該発電電圧制御手段で発電電圧が第1電圧に制御された後、該発電電圧制御手段が発電電圧をバッテリの充電状態に応じた低下速度で第1電圧から第2電圧に低下させるに際し、発電電圧が第2所定回転数の近傍で上記第2電圧まで低下するように発電電圧低下開始回転数を設定する低下開始回転数設定手段が備えられ、かつ、該低下開始回転数設定手段は、エンジン回転数が該設定手段により設定される低下開始回転数に低下する前の所定の時点で該低下開始回転数を設定し、発電電圧制御手段は、エンジン回転数が上記低下開始回転数に低下したときに、上記低下速度で発電電圧の低下を開始することを特徴とする。
Further, the invention according to
そして、本願の請求項3に記載の発明(以下、第3発明という)は、第2発明において、減速状態におけるエンジン回転数の減速度を検出する減速度検出手段が備えられており、低下開始回転数設定手段は、発電電圧低下開始回転数を設定するときに、上記減速度検出手段で検出された減速度が小さいときは、大きいときに比べ、該低下開始回転数を低く設定することを特徴とする。
The invention according to
そして、本願の請求項4に記載の発明(以下、第4発明という)は、第1発明から第3発明のいずれかにおいて、充電状態検出手段は、バッテリの充電状態としてバッテリの残存容量を検出し、発電電圧制御手段は、第1電圧から第2電圧への切換に際し、充電状態検出手段で検出されたバッテリの残存容量が少ないときは、多いときに比べ、発電電圧の低下速度を小さくすることを特徴とする。 In the invention according to claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the fourth invention), in any one of the first invention to the third invention, the charging state detection means detects the remaining capacity of the battery as the charging state of the battery. The generated voltage control means, when switching from the first voltage to the second voltage, reduces the decrease rate of the generated voltage when the remaining capacity of the battery detected by the charge state detecting means is small compared to when it is large. It is characterized by that.
次に、本発明の効果について説明する。 Next, the effect of the present invention will be described.
まず、第1発明によれば、発電電圧を、バッテリへの充電を促進する第1電圧と、バッテリへの充電を抑制する第2電圧とに切換制御するものにおいて、第1電圧から第2電圧への切換に際し、バッテリ端子電圧の低下速度がバッテリ充電状態に拘わらず略一定となるように、バッテリ充電状態に応じた低下速度で発電電圧を低下させるから、発電電圧切換時におけるヘッドランプの明るさの変化がバッテリ充電状態にかかわらず略一定となって乗員の違和感が解消されると共に、発電電圧切換制御による制動エネルギの回生及びエンジンの燃費向上を達成することができる。 First, according to the first invention, the generated voltage is controlled to be switched between the first voltage that promotes charging of the battery and the second voltage that suppresses charging of the battery. When switching to, the generated voltage is reduced at a rate that corresponds to the battery charge state so that the rate at which the battery terminal voltage decreases is substantially constant regardless of the battery charge state. The change in length is substantially constant regardless of the state of charge of the battery, so that a sense of incongruity of the occupant is eliminated, and regeneration of braking energy and improvement in fuel consumption of the engine by the power generation voltage switching control can be achieved.
ところで、車両が減速状態にある場合、エンジンの燃費向上等を目的として、エンジンの燃料カット制御が行われることがある。すなわち、車両が減速状態にある場合においてエンジン回転数が第1所定回転数以上であるときはエンジンへの燃料供給をカットし、この燃料供給のカットの後、上記エンジン回転数が第1所定回転数よりも低い第2所定回転数に低下したときはエンジンへの燃料供給を再開するものであり、この燃料カット中に前述の発電電圧を第1電圧とする制御を行えば、燃料を消費することなくバッテリを充電することができるようになり、その分、燃料カット中以外のときの充電、換言すれば燃料カット中以外のときのエンジンに対する負荷を少なくすることができ、一層、燃費を向上させることができる。 When the vehicle is in a deceleration state, engine fuel cut control may be performed for the purpose of improving the fuel consumption of the engine. That is, when the vehicle is in a deceleration state and the engine speed is equal to or higher than the first predetermined speed, the fuel supply to the engine is cut, and after the fuel supply is cut, the engine speed is set to the first predetermined speed. When the engine speed is reduced to a second predetermined rotational speed lower than the engine speed, the fuel supply to the engine is resumed, and fuel is consumed if the above-described power generation voltage is controlled to the first voltage during the fuel cut. It is possible to charge the battery without any charge, so that it is possible to reduce the load on the engine when the fuel is not being cut, in other words, when the fuel is not being cut. Can be made.
ここで、上記のように燃料カットを実行した場合、燃料供給の再開時にはエンジン回転数が燃料カット開始時よりも低下しているから、この再開時にエンジンに対する負荷が大きいと、エンストを起す虞がある。そこで、エンジン回転数が第2所定回転数に低下する前に、発電機の発電電圧を上記低下速度で第2電圧にまで低下させることが考えられるが、この場合、その低下開始時期を適切に設定しないと、例えば、燃料カット中における第1電圧によるバッテリの充電期間が短くなり、燃費の向上効果が損なわれることとなる。 Here, when the fuel cut is executed as described above, the engine speed is lower than that at the start of the fuel cut when the fuel supply is restarted. is there. Therefore, it is conceivable to reduce the power generation voltage of the generator to the second voltage at the rate of decrease before the engine speed decreases to the second predetermined speed. If not set, for example, the charging period of the battery by the first voltage during fuel cut is shortened, and the effect of improving fuel efficiency is impaired.
しかし、第2発明によれば、発電電圧をバッテリの残存容量に応じた低下速度で第1電圧から第2電圧に低下させるに際し、該発電電圧が第2所定回転数の近傍で第2電圧まで低下するように発電電圧低下開始回転数が設定されるから、ヘッドランプの明るさの変化による乗員の違和感を防止しつつ、エンストの発生を防止することができると共に、エンジン回転数が第2所定回転数の近傍に低下するまで第1電圧でバッテリの充電を行うことができるようになって、一層、制動エネルギの回生及び燃費向上を効果的に達成することができる。 However, according to the second invention, when the generated voltage is decreased from the first voltage to the second voltage at a decrease rate according to the remaining capacity of the battery, the generated voltage reaches the second voltage in the vicinity of the second predetermined rotational speed. Since the generation voltage reduction start rotational speed is set so as to decrease, it is possible to prevent the occurrence of engine stall while preventing the passenger from feeling uncomfortable due to the change in brightness of the headlamp, and the engine rotational speed is set to the second predetermined speed. The battery can be charged with the first voltage until the rotation speed decreases to the vicinity of the rotation speed, and the regeneration of the braking energy and the improvement of the fuel consumption can be further effectively achieved.
なお、エンジン回転数が第2所定回転数に低下した時点でちょうど発電電圧が第2電圧に低下するのが最も好ましいが、エンジン回転数が第2所定回転数に低下した時点の少し前または少し後に発電電圧が第2電圧に低下したとしても、本発明による効果を達成可能である。 It is most preferable that the generated voltage is reduced to the second voltage just when the engine speed is reduced to the second predetermined speed, but a little before or slightly before the time when the engine speed is reduced to the second predetermined speed. Even if the power generation voltage is lowered to the second voltage later, the effects of the present invention can be achieved.
また、第3発明によれば、第2発明において、発電電圧低下開始回転数を設定するときに、減速度が小さいときは、大きいときに比べ、発電電圧低下開始回転数を低くするから、第1電圧から第2電圧への切換に際し、減速度の大小にかかわらず、発電電圧を第2所定回転数の近傍で精度よく第2電圧まで低下させることができるようになり、この結果、より一層効果的に制動エネルギの回生及び燃費向上を達成することができる。 Further, according to the third invention, in the second invention, when setting the power generation voltage decrease start rotational speed, when the deceleration is small, the power generation voltage decrease start rotational speed is made lower than when the deceleration is large. When the voltage is switched from the first voltage to the second voltage, the generated voltage can be accurately reduced to the second voltage in the vicinity of the second predetermined rotational speed regardless of the magnitude of the deceleration. It is possible to effectively regenerate braking energy and improve fuel efficiency.
また、第4発明は、バッテリの充電状態検出手段を具体化したもので、当該第4発明によれば、バッテリの残存容量が少ないときは、多いときに比べ、発電電圧の低下速度を小さくする、すなわち発電電圧を緩やかに低下させるので、バッテリの残存容量が少ない場合でもバッテリ端子電圧の低下速度が緩やかとなり、この結果、バッテリの残存容量の多少にかかわらずバッテリ端子電圧の低下速度が略一定となるものである。 Further, the fourth aspect of the present invention embodies a battery state-of-charge detection means. According to the fourth aspect of the present invention, when the remaining capacity of the battery is small, the rate of decrease in the generated voltage is made smaller than when the remaining capacity is large. That is, since the generated voltage is gradually reduced, the battery terminal voltage decrease rate is moderate even when the remaining battery capacity is small. As a result, the battery terminal voltage decrease rate is substantially constant regardless of the remaining battery capacity. It will be.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1に示すように、本実施の形態に係る車両1には、エアコン、ヘッドランプ、デフォッガ等の車両用電気負荷2に電力を供給するバッテリ3と、エンジンに駆動されて上記車両用電気負荷2及びバッテリ3に電力を供給する発電機4とが備えられている。バッテリ3は自動車用に一般的に用いられる鉛蓄電池であり、発電機4はオルタネータ及び発電電圧調整用のレギュレータ等で構成されている。
As shown in FIG. 1, a
この車両1には、上記発電機4の発電電圧Vaを制御するコントロールユニット10が備えられており、該コントロールユニット10には、バッテリ3の充放電電流Iを検出する電流センサ11からの信号と、車速Sを検出する車速センサ12からの信号と、アクセル開度Aを検出するアクセル開度センサ13からの信号と、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ14からの信号とが入力される。
The
そして、コントロールユニット10は、エンジン始動時に上記電流センサ11で検出される充放電電流Iからバッテリ3の初期充電状態、すなわちバッテリ3の初期容量(エンジン始動時の残存容量)を検出し、該初期容量に、以後上記電流センサ11で検出される充放電電流Iを積算することにより、現在のバッテリ3の残存容量Cを算出、すなわちバッテリ3の充電状態を検出する。
The
また、コントロールユニット10は、上記各種センサからの信号及びバッテリ残存容量Cに基づいて、発電機4の発電電圧Vaを、残存容量Cが第1容量(例えばバッテリ定格容量の60%)以上のときには、後述する図2のフローチャートにしたがって、バッテリ3の充電を促進する第1電圧V1(例えば14.5V)と、該第1電圧V1よりも低く上記バッテリ3の充電を抑制して放電状態とさせる第2電圧V2(例えば12V)とに切換制御し、バッテリ残存容量Cが第1容量よりも小さいときには、該第1容量よりも大きい第2容量(例えばバッテリ定格容量の80%)に達するまで第1電圧V1に制御した後、図2のフローチャートによる電圧切換制御に復帰する。
The
また、本車両1は、上記エンジン回転センサ14で検出されたエンジン回転数Neが第1所定回転数ε(以下、「燃料カット可能回転数ε」という)以上の状態で減速状態となったときにエンジンへの燃料供給がカットされ、エンジン回転数Neが第2所定回転数β(以下、「燃料復帰回転数β」という。β<ε)に低下したときにエンジンへの燃料供給が再開されるように構成されている。
The
以下、本コントロールユニット10による発電電圧制御について図2のフローチャートを用いて詳しく説明する。
Hereinafter, the generated voltage control by the
まず、ステップS1で、上記各種センサで検出された車速S、アクセル開度A、及びエンジン回転数Neの各種信号を入力すると共に、現在のバッテリ3の残存容量Cを入力し、ステップS2で、上記車速S及びアクセル開度Aに基づいて、車両が減速中か否かを判定する。ここで、車速Sが0(ゼロ)でなく、かつアクセル開度Aが0(ゼロ)のときに減速中と判定される。そして、ステップS2で減速中でなければ(NO)、ステップS3で、発電機4の発電電圧Vaを第2電圧V2に制御し、減速中であれば(YES)、ステップS4で、現在、エンジンの燃料カット中か否かを判定する。そして、燃料カット中でなければ(NO)、前述のステップS3で、発電機4の発電電圧Vaを第2電圧V2に制御し、燃料カット中であれば(YES)、ステップS5で、現在のエンジン回転数Neが後述する発電電圧低下開始回転数γ以下に低下したか否かを判定する。そして、低下開始回転数γ以下に低下していなければ(NO)、ステップS6で、発電電圧Vaを第1電圧V1に制御する。次いで、ステップS7で、現在のエンジン回転数Neが判定回転数α以下に低下したか否かを判定する。ここで、この判定回転数αは、上記燃料カット可能回転数εよりも小さく、かつ上記低下開始回転数γ及び燃料復帰回転数βよりも大きな値であり、予め設定されている。そして、判定回転数α以下に低下していなければ(NO)リターンし、判定回転数α以下に低下したときには(YES)、ステップS8で、現在のバッテリ残存容量Cに基づいて、上記発電電圧Vaを第2電圧V2に向けて低下を開始させる発電電圧低下回転数γ(以下、「低下開始回転数γ」という)と、発電電圧Vaの低下速度kとを設定し、リターンする。
First, in step S1, various signals of the vehicle speed S, the accelerator opening A, and the engine speed Ne detected by the various sensors are input, and the current remaining capacity C of the
ここで、この低下速度kは、図3のマップに示すように、バッテリ残存容量Cが少ないほど、つまりバッテリ充電状態が良好でないときほど大きな値に設定される。これは、発電電圧Vaの切換の際のバッテリ端子電圧Vbの低下速度をバッテリ残存容量Cにかかわらず一定としようとすると、背景技術で説明した理由により、バッテリ残存容量Cが小さい場合ほど発電電圧Vaを緩やかに低下させる必要があることによる。 Here, as shown in the map of FIG. 3, the decrease rate k is set to a larger value as the remaining battery capacity C is smaller, that is, when the battery charge state is not good. This is because if the rate of decrease of the battery terminal voltage Vb when switching the generated voltage Va is made constant regardless of the remaining battery capacity C, the generated voltage decreases as the remaining battery capacity C decreases for the reason described in the background art. This is because Va needs to be lowered gradually.
また、低下開始回転数γは、図4のマップに示すように、判定回転数αよりも小さく、かつ燃料復帰回転数βよりも大きな値であり、上記低下速度kで発電電圧Vaを第1電圧V1から第2電圧V2にまで低下させる場合に、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下したときに発電電圧Vaが第2電圧V2に低下することとなるように、バッテリ残存容量Cが多いほど、つまりバッテリ充電状態が良好なほど、燃料復帰回転数βに近い小さな値に設定される。なお、図4の低下開始回転数γのマップは、エンジン回転数Neの減速度が通常の運転状態における平均的な減速度の場合についてのものであり、後述するが、減速度に応じて回転数γを補正するようにしてもよい。 Further, as shown in the map of FIG. 4, the decrease start rotation speed γ is a value smaller than the determination rotation speed α and larger than the fuel return rotation speed β, and the first generation voltage Va is reduced at the decrease speed k. When the voltage V1 is decreased to the second voltage V2, the remaining battery capacity C is set such that the generated voltage Va is decreased to the second voltage V2 when the engine speed Ne is decreased to the fuel return speed β. The smaller the value is, that is, the better the battery is charged, the smaller the value is set to a value closer to the fuel return speed β. Note that the map of the reduction start rotational speed γ in FIG. 4 is for the case where the deceleration of the engine rotational speed Ne is an average deceleration in a normal operating state, and as will be described later, the map rotates according to the deceleration. The number γ may be corrected.
他方、上記ステップS5で、現在のエンジン回転数Neが所定回転数γ以下に低下したと判定されれば(YES)、ステップS9で、発電電圧Vaを第2電圧V2に向けて低下速度kで低下させる。 On the other hand, if it is determined in step S5 that the current engine speed Ne has decreased below the predetermined engine speed γ (YES), in step S9, the generated voltage Va is directed toward the second voltage V2 at a decreasing speed k. Reduce.
次に、本実施の形態による作用を説明する。 Next, the effect | action by this Embodiment is demonstrated.
いま、車両1が減速中で燃料カットが行われており、発電機4の発電電圧Vaが第1電圧V1に制御されているものとする。この場合、本実施の形態によれば、エンジン回転数Neが判定回転数αにまで低下すると、この時点のバッテリ残存容量Cに基づいて、上記発電電圧Vaの低下速度k及び低下開始回転数γが設定される。そして、エンジン回転数Neがこの低下開始回転数γにまで低下すると、発電電圧Vaが、第2電圧V2に向けて低下速度kで低下し始め、エンジン回転数Neの燃料復帰回転数βへの低下とほぼ同時に、第2電圧V2に低下することとなる。
It is assumed that the
その場合に、本実施の形態によれば、上記低下速度kは図3に示すようにバッテリ残存容量Cが少ないほど小さくされると共に、低下開始回転数γは図4に示すようにバッテリ残存容量Cが少ないほど高くされる。例えば、バッテリ残存容量Cが多い場合(例えば残存容量Cがc1の場合)は、図3、図4に示すように、低下速度kは比較的大きな値k1となり、低下開始回転数γは燃料復帰回転数β近傍の低い値γ1となる。これによれば、図5に符号アで示すように、発電電圧Vaは、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに近いところから比較的急激に低下し、エンジン回転数Neの燃料復帰回転数βへの低下とほぼ同時に第2電圧V2にまで低下することとなる。その際、バッテリ端子電圧Vbは、残存容量Cが多いことに起因して発電電圧Vaの低下より遅れて低下するので、上記のように発電電圧Vaを比較的急激に低下させたとしても、符号イで示すように緩やかに低下することとなる。 In this case, according to the present embodiment, the rate of decrease k decreases as the remaining battery capacity C decreases as shown in FIG. 3, and the decrease start rotational speed γ decreases as shown in FIG. The lower the C, the higher. For example, when the remaining battery capacity C is large (for example, when the remaining capacity C is c1), as shown in FIGS. 3 and 4, the decrease speed k is a relatively large value k1, and the decrease start rotational speed γ is the fuel return. It becomes a low value γ1 in the vicinity of the rotational speed β. According to this, as indicated by the symbol A in FIG. 5, the generated voltage Va decreases relatively rapidly from the point where the engine speed Ne is close to the fuel return speed β, and the fuel return speed at the engine speed Ne. The voltage drops to the second voltage V2 almost simultaneously with the drop to β. At that time, since the battery terminal voltage Vb decreases after the decrease in the generated voltage Va due to the large remaining capacity C, even if the generated voltage Va is decreased relatively abruptly as described above, As shown in (b), it will gradually decrease.
これに対し、バッテリ残存容量Cが少ない場合(例えば残存容量容量Cがc2の場合)は、低下速度kは比較的小さな値k2となり、低下開始回転数γは燃料復帰回転数βよりもかなり高い値γ2となる。これによれば、図5に符号ウで示すように、発電電圧Vaは、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下するかなり前の時点から緩やかに低下し、エンジン回転数Neの燃料復帰回転数βへの低下とほぼ同時に第2電圧V2に達することとなる。その際、バッテリ端子電圧Vbは、残存容量Cが少ないことに起因して発電電圧Vaの低下に敏感に反応することとなるが、この発電電圧Vaの低下自体が緩やかに行われるので、符号エで示すように、バッテリ残存容量Cが多い場合とほぼ同程度の傾きで、緩やかに低下することととなる。 On the other hand, when the remaining battery capacity C is small (for example, when the remaining capacity C is c2), the decrease speed k is a relatively small value k2, and the decrease start rotational speed γ is considerably higher than the fuel return rotational speed β. The value is γ2. According to this, as indicated by the symbol C in FIG. 5, the generated voltage Va gradually decreases from a point in time before the engine speed Ne decreases to the fuel return speed β, and the fuel return at the engine speed Ne occurs. The second voltage V2 is reached almost simultaneously with the decrease to the rotational speed β. At this time, the battery terminal voltage Vb reacts sensitively to the decrease in the generated voltage Va due to the small remaining capacity C. However, since the decrease in the generated voltage Va itself is performed slowly, As shown in FIG. 4, the battery capacity gradually decreases with a slope approximately the same as that when the remaining battery capacity C is large.
以上のように、本実施の形態によれば、発電電圧Vaを、バッテリ3への充電を促進する第1電圧V1と、バッテリ3への充電を抑制する第2電圧V2とに切換制御するものにおいて、第1電圧V1から第2電圧V2への切換に際し、バッテリ端子電圧Vbの低下速度がバッテリ充電状態(バッテリ残存容量C)に拘わらず略一定となるように、バッテリ充電状態(バッテリ残存容量C)に応じた低下速度kで発電電圧Vaを低下させるから、発電電圧切換時におけるヘッドランプの明るさの変化がバッテリ3の充電状態にかかわらず略一定となって乗員の違和感が解消されると共に、発電電圧切換制御による制動エネルギの回生及びエンジンの燃費向上を達成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the power generation voltage Va is controlled to be switched between the first voltage V1 that promotes charging of the
また、発電電圧Vaをバッテリ3の残存容量Cに応じた低下速度kで第1電圧V1から第2電圧V2に低下させるに際し、該発電電圧Vaが燃料復帰回転数βの近傍で第2電圧V2まで低下するように発電電圧低下開始回転数γが設定されるから、ヘッドランプの明るさの変化による乗員の違和感を防止しつつ、エンストの発生を防止することができると共に、エンジン回転数Neがほぼ燃料復帰回転数Neに低下するまで第1電圧V1でバッテリ3の充電を行うことができるようになって、一層、制動エネルギの回生及び燃費向上を効果的に達成することができる。
Further, when the generated voltage Va is reduced from the first voltage V1 to the second voltage V2 at the rate of decrease k corresponding to the remaining capacity C of the
なお、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下した時点でちょうど発電電圧Vaが第2電圧V2に低下するのが最も好ましいが、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下した時点の少し前または少し後に発電電圧Vaが第2電圧V2に低下したとしても、前述した効果を達成可能である。 It is most preferable that the power generation voltage Va is reduced to the second voltage V2 just when the engine speed Ne is reduced to the fuel return speed β, but at the time when the engine speed Ne is reduced to the fuel return speed β. Even if the power generation voltage Va drops to the second voltage V2 slightly before or after a while, the above-described effects can be achieved.
また、具体的には、バッテリ3の残存容量Cが少ないときは、多いときに比べ、発電電圧Vaの低下速度kを小さくする、すなわち発電電圧Vaを緩やかに低下させるので、バッテリ3の残存容量Cが少ない場合でもバッテリ端子電圧Vbの低下速度が緩やかとなり、この結果、バッテリ3の残存容量Cの多少にかかわらずバッテリ端子電圧Vbの低下速度が略一定となるものである。
Specifically, when the remaining capacity C of the
なお、上記実施の形態においては、発電電圧Vaの低下開始回転数γ及び低下速度kを設定する場合に、判定回転数α以下に低下した時点のバッテリ充電状態(バッテリ残存容量C)に基づいて設定するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、燃料カットが開始されてからエンジン回転数Neが上記判定回転数αに低下するまでの間のいずれかのタイミングで検出されたバッテリ3の充電状態に基づいて設定するようにしてもよい。なお、上記判定回転数αに低下した時点のバッテリ充電状態(バッテリ残存容量C)に基づくのが最新の充電状態に基づくこととなり、ベストである。
In the above embodiment, when setting the decrease start rotation speed γ and the decrease speed k of the generated voltage Va, based on the battery charge state (battery remaining capacity C) at the time when the power generation voltage Va decreases below the determination rotation speed α. However, the present invention is not limited to this. For example, the battery detected at any timing from when the fuel cut is started until the engine speed Ne decreases to the above-described determination speed α. 3 may be set based on the state of
また、上記実施の形態においては、バッテリ3の初期充電状態を検出する場合に、エンジン始動時に電流センサ11で検出される充放電電流から検出するようにしたが、エンジン始動時におけるバッテリ3の端子電圧Vbから判定するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, when detecting the initial charge state of the
ところで、エンジン回転数Neが上記低下開始回転数γから燃料復帰回転数βに低下するまでの時間は、車両の運転状態、例えばエンジン回転数Neの減速度に左右される。したがって、図6に示すように、上記低下開始回転数γのマップ(図4)を例えば減速度が中程度の場合を基準として設定すると、減速度が大きい場合には、発電電圧Vaは符号カで示すように第2電圧V2まで低下するのに対し、エンジン回転数Neはそれよりも早く燃料復帰回転数βに低下することとなり、他方、減速度が小さい場合には、発電電圧Vaは符号カで示すように第2電圧V2まで低下するのに対し、エンジン回転数Neはそれよりも遅く燃料復帰回転数βに低下することとなる。つまり、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下する時期と、発電電圧Vaが第2電圧V1に低下する時期とに差が生じ、前述した制動エネルギの回生及びエンジンの燃費向上が減少してしまう。 By the way, the time required for the engine speed Ne to decrease from the decrease start speed γ to the fuel return speed β depends on the operating state of the vehicle, for example, the deceleration of the engine speed Ne. Therefore, as shown in FIG. 6, when the map of the above-mentioned reduction start rotational speed γ (FIG. 4) is set with reference to a case where the deceleration is medium, for example, when the deceleration is large, the power generation voltage Va is The engine speed Ne decreases to the fuel return speed β earlier than the second voltage V2 as shown by, while the generated voltage Va is a sign when the deceleration is small. As shown by the symbol F, the engine speed Ne decreases to the second voltage V2, while the engine speed Ne decreases to the fuel return speed β later than that. That is, a difference occurs between the time when the engine speed Ne decreases to the fuel return speed β and the time when the generated voltage Va decreases to the second voltage V1, and the above-described braking energy regeneration and engine fuel efficiency improvement are reduced. End up.
そこで、例えば、減速度が小さい場合は、減速度が中程度の場合よりも低下開始回転数γを低い値γsに補正し、減速度が大きい場合は、減速度が中程度の場合よりも低下開始回転数γを大きい値γlに補正するのである。これによれば、減速度が小さい場合は、エンジン回転数Neが回転数γsに低下したときに発電電圧Vaが符号キで示すように低下し始め、減速度が大きい場合は、エンジン回転数Neが回転数γlに低下したときに発電電圧Vaが符号クで示すように低下し始めることとなり、いずれの場合も、エンジン回転数Neが燃料復帰回転数βに低下する時期と、発電電圧Vaが第2電圧V1に低下する時期とが精度よく一致するようになって、制動エネルギの回生及びエンジンの燃費向上を効果的に達成することができるようになる。 Therefore, for example, when the deceleration is small, the reduction start rotational speed γ is corrected to a lower value γs than when the deceleration is medium, and when the deceleration is large, the decrease is smaller than when the deceleration is medium. The starting rotational speed γ is corrected to a large value γl. According to this, when the deceleration is small, the generated voltage Va begins to decrease as indicated by the sign key when the engine speed Ne decreases to the rotational speed γs, and when the deceleration is large, the engine speed Ne. When the engine speed decreases to the rotational speed γl, the power generation voltage Va begins to decrease as indicated by the reference sign K. In either case, the time when the engine speed Ne decreases to the fuel return speed β and the power generation voltage Va The time when the voltage drops to the second voltage V1 coincides with high accuracy, so that regeneration of braking energy and improvement of fuel efficiency of the engine can be effectively achieved.
すなわち、低下開始回転数γを設定するときに、減速度が小さいときは、大きいときに比べ、低下開始回転数γを低くすれば、第1電圧V1から第2電圧V2への切換に際し、発電電圧Vaを燃料復帰回転数βの近傍で精度よく第2電圧V2まで低下させることができるようになり、この結果、より一層効果的に制動エネルギの回生及び燃費向上を達成することができるものである。 That is, when the reduction start rotational speed γ is set, when the deceleration is small, if the reduction start rotational speed γ is made lower than when it is large, power generation is performed when switching from the first voltage V1 to the second voltage V2. The voltage Va can be accurately reduced to the second voltage V2 in the vicinity of the fuel return rotational speed β, and as a result, regeneration of braking energy and improvement in fuel efficiency can be achieved more effectively. is there.
本発明は、車両用発電機の制御装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to control devices for vehicle generators.
1 車両
2 車両用電気負荷
3 バッテリ
4 発電機
10 コントロールユニット(運転状態検出手段、発電電圧制御手段、充電状態検出手段、減速状態検出手段、低下開始回転数設定手段、減速度検出手段)
11 電流センサ
12 車速センサ(運転状態検出手段)
13 アクセル開度センサ(運転状態検出手段)
14 エンジン回転センサ(運転状態検出手段、エンジン回転数検出手段)
α 判定回転数
β 燃料復帰回転数(第2所定回転数)
γ 発電電圧低下開始回転数
ε 燃料カット可能回転数(第1所定回転数)
DESCRIPTION OF
11
13 Accelerator opening sensor (operating state detection means)
14 Engine rotation sensor (operating state detection means, engine speed detection means)
α Judgment speed β Fuel return speed (second predetermined speed)
γ Generation voltage drop start rotation speed ε Fuel-cuttable rotation speed (first predetermined rotation speed)
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004263768A JP2006081331A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Controller for vehicular alternator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004263768A JP2006081331A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Controller for vehicular alternator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006081331A true JP2006081331A (en) | 2006-03-23 |
Family
ID=36160325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004263768A Pending JP2006081331A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Controller for vehicular alternator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006081331A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008255913A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | Power generation control device for vehicle |
JP2010114999A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Mazda Motor Corp | Voltage controller of vehicle generator |
JP2013193618A (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Motor Corp | Controller for vehicle and electric power generation control method |
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2004
- 2004-09-10 JP JP2004263768A patent/JP2006081331A/en active Pending
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