JP2006316671A - Control device of generator for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicular generator that controls a dynamo that is driven by an engine and can supply power to an on-vehicle battery and an electric load for the vehicle.
かかる車両用発電機の制御装置として、車両走行中における発電機の発電電圧を、従来では一定に制御していたのに対して、車両が減速状態にあるときには発電機の発電電圧を高める一方、車両が減速状態ではないとき(つまり非減速状態のとき)には発電電圧を低下させるように制御する構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As a control device for such a vehicle generator, while the power generation voltage of the generator during vehicle travel was conventionally controlled to be constant, the power generation voltage of the generator is increased when the vehicle is in a deceleration state, When the vehicle is not in a decelerating state (that is, in a non-decelerating state), a configuration is known in which control is performed to reduce the generated voltage (see, for example, Patent Document 1).
発電機の発電電圧をこのように制御することで、車両の減速状態では発電機の発電量が増加しバッテリへの充電が促進される一方、車両の非減速状態では発電機の発電量が減少しバッテリへの充電が抑制される。これにより、車両制動時の制動エネルギの回生を図り、ひいてはエンジンの燃費特性の向上を図ることができる。 By controlling the power generation voltage of the generator in this way, the amount of power generated by the generator increases when the vehicle is decelerated, and the charging of the battery is promoted, while the amount of power generated by the generator decreases when the vehicle is not decelerated. And charging to the battery is suppressed. Thereby, the regeneration of the braking energy at the time of vehicle braking can be achieved, and as a result, the fuel consumption characteristics of the engine can be improved.
また、近年では、環境問題の一層の高まり等により、従来にも増して自動車の燃費特性をより向上させることが強く求められており、エンジンの燃費特性をより直接的に高めるものとして、燃料を必要としない所定の減速領域では燃料供給を遮断(カット)するようにした、所謂、燃料遮断制御が知られている。かかる燃料遮断制御では、車両が前記所定の減速領域に入ると燃料カットが行われるが、エンジン回転数が所定の燃料復帰回転数(通常、アイドル回転数近くに設定される)まで低下すると、所謂エンストを回避するために、燃料供給が再開されるのが普通である。 In recent years, there has been a strong demand for further improvement of the fuel consumption characteristics of automobiles due to the further increase in environmental problems. A so-called fuel cutoff control is known in which fuel supply is cut off (cut) in a predetermined deceleration region that is not required. In such fuel shut-off control, fuel cut is performed when the vehicle enters the predetermined deceleration region, but when the engine speed decreases to a predetermined fuel return speed (usually set near the idle speed), so-called fuel cut-off control is performed. In order to avoid engine stalls, fuel supply is usually resumed.
このような燃料遮断制御を行うエンジンを備えた車両において、発電機の出力電圧について前述のような車両減速時の制動エネルギの回生を図る電圧制御を行う場合、図3に示すように、車両が減速状態に入ると、発電機の発電電圧は、非減速状態でのLo電圧(バッテリへの充電を抑制する比較的低い発電電圧)からHi電圧(バッテリへの充電を促進する比較的高い発電電圧)に高められる(図3の実線の折れ線参照)が、エンジン回転数が前記燃料復帰回転数に至るまで車両速度が低下すると、図3において破線の折れ線で示されるように、やはりエンストを回避するために、発電機の発電電圧もHi電圧からLo電圧へ低下させるように制御するのが、従来、一般的である。 In a vehicle equipped with an engine for performing such fuel cutoff control, when performing voltage control for regenerating braking energy during vehicle deceleration as described above for the output voltage of the generator, as shown in FIG. When entering the deceleration state, the power generation voltage of the generator is changed from the Lo voltage in the non-deceleration state (a relatively low power generation voltage that suppresses charging of the battery) to the Hi voltage (a relatively high power generation voltage that promotes charging of the battery). (See the broken line of the solid line in FIG. 3) However, when the vehicle speed decreases until the engine speed reaches the fuel return speed, the engine stall is also avoided as shown by the broken line in FIG. Therefore, conventionally, it is common to control the power generation voltage of the generator so as to decrease from the Hi voltage to the Lo voltage.
すなわち、この従来技術では、エンジン回転数が前記燃料復帰回転数に至るまで車両速度が低下すると、その後、エンジンがアイドル回転されるか或いは停止させられるかの如何に拘わらず、発電機の発電電圧がHi電圧からLo電圧へ切り換えられ、車両制動時の制動エネルギの回生が抑制される。つまり、図3において破線の折れ線と実線の折れ線とで囲まれた領域Edに相当する分だけ、制動エネルギの回生が抑制されることになる。 That is, in this prior art, when the vehicle speed decreases until the engine speed reaches the fuel return speed, regardless of whether the engine is subsequently idled or stopped, Is switched from the Hi voltage to the Lo voltage, and regeneration of braking energy during vehicle braking is suppressed. That is, the regeneration of the braking energy is suppressed by an amount corresponding to the region Ed surrounded by the broken line and the broken line in FIG.
ところで、近年では、例えば特許文献2に開示されているように、車両が停止しエンジンが回転している状態で、エンジン停止条件が成立すると、自動的にエンジンを停止するようにした、所謂アイドルストップ機能を備えたエンジン制御システムの開発が進められている。
しかしながら、前記従来技術では、エンジン回転数が前記燃料復帰回転数に至るまで車両速度が低下すると、その後、エンジンがアイドル回転されるか或いは停止させられるかの如何に拘わらず、車両制動時の制動エネルギの回生が抑制されるので、前記アイドルストップ機能を備えたエンジン制御システムにおいて、エンジン停止条件が成立して自動的にエンジンが停止される場合でも、制動エネルギの回生が抑制されることになる。 However, in the prior art, when the vehicle speed decreases until the engine speed reaches the fuel return speed, the braking at the time of vehicle braking is performed regardless of whether the engine is idled or stopped thereafter. Since the regeneration of energy is suppressed, in the engine control system having the idle stop function, the regeneration of braking energy is suppressed even when the engine stop condition is satisfied and the engine is automatically stopped. .
すなわち、前記従来技術では、エンジン停止条件の成立により自動的にエンジンが停止される場合でも、図3において破線の折れ線と実線の折れ線とで囲まれた領域Edに相当する分だけ、制動エネルギの回生を犠牲にせざるを得ず、それだけ車両制動時のエネルギ回生効率が低くなるという難点があった。 That is, in the above-described prior art, even when the engine is automatically stopped when the engine stop condition is satisfied, the braking energy is equivalent to the area Ed surrounded by the broken line and the broken line in FIG. Regeneration has to be sacrificed, and there is a problem that the energy regeneration efficiency at the time of vehicle braking is lowered accordingly.
そこで、この発明は、車両停止時にエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止する自動停止制御手段を備えた車両において、発電機の電圧制御を行って車両制動時の制動エネルギの回生を図る場合について、制動エネルギの回生をできるだけ犠牲にすることなく、車両制動時のエネルギ回生効率を極力高めるようにすることを目的としてなされたものである。 In view of this, the present invention provides a vehicle equipped with automatic stop control means for automatically stopping the engine when the engine stop condition is satisfied when the vehicle is stopped. The purpose of this is to increase the energy regeneration efficiency during vehicle braking as much as possible without sacrificing the regeneration of braking energy as much as possible.
このため、本願請求項1の発明(第1の発明)に係る車両用発電機の制御装置は、自車の進行方向の走行路の道路環境に関連した道路環境情報を入手可能なナビゲーション装置を有するとともに車両停止時にエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止する自動停止制御手段を備えた車両に装備され、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、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電圧とに発電機の出力電圧を制御可能で、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に発電機の出力電圧を前記第1電圧に制御し、所定の減速状態が検出されていない場合には発電機の出力電圧を前記第2電圧に制御する電圧制御手段と、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、ナビゲーション装置で得られた前記道路環境情報に基づいて前記エンジン停止条件が成立するか否かを予測する自動停止予測手段と、を備えている。そして、該自動停止予測手段により前記エンジン停止条件が成立することが予測されると、前記自動停止制御手段によるエンジンの自動停止が行われるまで、前記発電機の出力電圧を前記第1電圧に制御する、ことを特徴としたものである。
For this reason, the control device for a vehicular generator according to the invention of
また、本願請求項2の発明(第2の発明)は、前記第1の発明において、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、エンジンへの燃料供給を停止させるとともに、エンジン回転数が予め設定された燃料復帰エンジン回転数まで低下すると、当該エンジンへの燃料供給を開始させる減速時燃料供給制御手段が、前記車両に備えられ、前記電圧制御手段は、自動停止予測手段によりエンジン停止条件が成立することが予測され、且つ、エンジン回転数が前記燃料復帰エンジン回転数まで低下した場合には、発電機の出力電圧を、第1電圧よりも低く第2電圧よりも高い第3電圧に制御する、ことを特徴としたものである。
The invention according to
更に、本願請求項3の発明(第3の発明)は、前記第2の発明において、前記第3電圧での電圧制御は、自動停止制御手段によるエンジン自動停止が行われるまで継続されることを特徴としたものである。
Further, the invention of
本願の第1の発明によれば、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に発電機の出力電圧をバッテリへの充電を促進する第1電圧に制御し、前記所定の減速状態が検出されていない場合には発電機の出力電圧をバッテリへの充電を抑制する第2電圧に制御することにより、車両制動時の制動エネルギの回生を図り、ひいてはエンジンの燃費特性の向上を図ることができる。
また、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、車両に装備されたナビゲーション装置で得られた自車の進行方向の走行路の道路環境に関連した道路環境情報に基づいて、エンジン停止条件が成立するか否かを自動停止予測手段で予測し、エンジン停止条件が成立することが予測されると、自動停止制御手段によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機の出力電圧が前記第1電圧に制御される。従って、エンジン停止条件が成立しないことが予測される場合には、車両の減速状態に応じた発電機の出力電圧制御を確実に行う一方、エンジン停止条件が成立することが予測される場合には、自動停止制御手段によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機の出力電圧が前記第1電圧に制御されることにより、制動エネルギの回生が犠牲にされることはなく、車両制動時の制動エネルギの回生について、一層高い回生効率を得ることができる。
According to the first invention of the present application, when a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle, the output voltage of the generator is controlled to the first voltage that promotes charging of the battery, and the predetermined deceleration state is achieved. When the engine is not detected, the output voltage of the generator is controlled to the second voltage that suppresses the charging of the battery, so that the braking energy is regenerated during braking of the vehicle, thereby improving the fuel efficiency characteristics of the engine. be able to.
In addition, when a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle, based on road environment information related to the road environment of the traveling path in the traveling direction of the host vehicle obtained by the navigation device equipped on the vehicle, Whether or not the engine stop condition is satisfied is predicted by the automatic stop prediction means, and when the engine stop condition is predicted to be satisfied, the output voltage of the generator is output until the engine is automatically stopped by the automatic stop control means. Is controlled to the first voltage. Therefore, when it is predicted that the engine stop condition is not satisfied, the output voltage control of the generator is reliably performed according to the deceleration state of the vehicle, while when the engine stop condition is predicted to be satisfied. Until the engine is automatically stopped by the automatic stop control means, the output voltage of the generator is controlled to the first voltage, so that regeneration of braking energy is not sacrificed and braking during vehicle braking is performed. Higher regeneration efficiency can be obtained for energy regeneration.
また、本願の第2の発明によれば、基本的には前記第1の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記車両には減速時燃料供給制御手段が備えられ、車両の運転状態について所定の減速状態が検出されるとエンジンへの燃料供給が停止され、エンジン回転数が予め設定された燃料復帰エンジン回転数まで低下すると当該エンジンへの燃料供給が開始されるので、燃費特性の一層の向上が得られるとともに、所謂エンストの発生回避を図ることができる。
特に、前記電圧制御手段は、自動停止予測手段によりエンジン停止条件が成立することが予測され、且つ、エンジン回転数が燃料復帰エンジン回転数まで低下した場合には、発電機の出力電圧を第1電圧よりも低く第2電圧よりも高い第3電圧に制御するので、エンジン回転数が燃料復帰エンジン回転数まで低下してエンストがより生じ易い場合には、発電機の出力電圧を第1電圧よりも低く第2電圧よりも高い第3電圧に制御することで、発電機の出力電圧を第1電圧よりも低下せしめてエンジンの負荷をそれだけ低減し、エンスト発生の危険性をより有効に抑制することができ、しかも、車両制動時の制動エネルギの回生について一定の回生効率の向上効果を確保することができる。
In addition, according to the second invention of the present application, basically, the same operational effects as the first invention can be achieved. In particular, the vehicle is provided with a deceleration fuel supply control means, and when a predetermined deceleration state is detected with respect to the driving state of the vehicle, the fuel supply to the engine is stopped, and a fuel return engine in which the engine speed is preset. Since the fuel supply to the engine is started when the engine speed decreases, the fuel consumption characteristics can be further improved, and so-called engine stall can be avoided.
In particular, when the engine stop condition is predicted to be satisfied by the automatic stop predicting means and the engine speed has decreased to the fuel return engine speed, the voltage control means sets the output voltage of the generator to the first. Since the third voltage is controlled to be lower than the second voltage and higher than the second voltage, when the engine speed is reduced to the fuel return engine speed and the engine stall is more likely to occur, the output voltage of the generator is set higher than the first voltage. By controlling the output voltage to a third voltage lower than the second voltage, the output voltage of the generator is lowered below the first voltage to reduce the engine load accordingly, and the risk of engine stall is more effectively suppressed. In addition, it is possible to ensure a certain regenerative efficiency improvement effect for the regeneration of braking energy during vehicle braking.
更に、本願の第3の発明によれば、基本的には前記第2の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記第3電圧での電圧制御を自動停止制御手段によるエンジン自動停止が行われるまで継続することにより、このエンジン自動停止まで、エンスト発生の危険性をより有効に抑制でき、且つ、車両制動時の制動エネルギの回生について一定の回生効率向上効果を確保し、車両の燃費特性の向上に寄与することができる。 Furthermore, according to the third invention of the present application, basically the same function and effect as those of the second invention can be achieved. In particular, by continuing the voltage control with the third voltage until the engine is automatically stopped by the automatic stop control means, the risk of engine stall can be more effectively suppressed until the engine is automatically stopped, and vehicle braking is performed. A certain regeneration efficiency improvement effect can be ensured for the regeneration of braking energy at the time, which can contribute to the improvement of the fuel consumption characteristics of the vehicle.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る車両のエンジン制御システムの構成を概略的に示すブロック構成図である。このエンジン制御システムは、車両停止時にエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止する自動停止制御機能を備えたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the vehicle engine control system according to the present embodiment. This engine control system has an automatic stop control function for automatically stopping the engine when an engine stop condition is satisfied when the vehicle is stopped.
前記図1に示すように、前記エンジン制御システムは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成された制御ユニット10(エンジン制御ユニット)を備え、該エンジン制御ユニット10に対して車載の発電機20(所謂、オルタネータ)が信号授受可能に接続されている。この発電機20には、車載のバッテリ21及び種々の車両用電気負荷22が電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the engine control system includes a control unit 10 (engine control unit) configured, for example, with a microcomputer as a main part, and an on-vehicle generator 20 (so-called “so-called”) with respect to the
前記発電機20は、車両のエンジン(不図示)により駆動されてバッテリ21及び車両用電気負荷22に電力を供給し得るもので、その構造および作用は、従来良く知られているものと同様のものである。また、バッテリ21は、例えば、硫酸を電解液とした、所謂、鉛バッテリであり、これも従来公知のものと同様のものである。
The
また、前記エンジン制御ユニット10には、エンジンに燃料を噴射供給するための燃料噴射弁26、及びエンジン燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグ27が信号授受可能に接続されている。これら燃料噴射弁26及び点火プラグ27も従来公知のものと同様のものである。
The
更に、エンジン制御ユニット10には、車両の運転状態や当該車両の進行方向の走行路の道路環境等を検出するために種々のセンサや装置類などが接続されている。すなわち、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ31、アクセル開度(例えば、エンジン吸気通路のスロットル弁の開度)を検出するアクセル開度センサ32(スロットル開度センサ)、自車の車速を検出する車速センサ33、及びブレーキ装置による車両制動操作の有無を検出するブレーキスイッチ34が、エンジン制御ユニット10に信号授受可能に接続されている。尚、これらのセンサ及びスイッチは、何れも従来公知のものと同様のものである。
Further, the
前記アクセル開度センサ32で検出したアクセル開度と車速センサ33で検出した車速によって、車両の運転状態が減速状態であるか否かを知ることができる。つまり、アクセル開度がゼロで、且つ、車速がゼロでない場合には、車両の運転状態は減速状態であると判断できる。一方、アクセル開度、車速について、前記の条件が成り立たない場合には、車両の運転状態は減速状態ではない(非減速状態)と判断できる。
From the accelerator opening detected by the
また更に、前記エンジン制御ユニット10には、所謂ナビゲーション装置35が信号授受可能に接続されている。このナビゲーション装置35も、従来公知のものと同様のもので、例えば表示(ディスプレイ)部35aと情報処理部35bとを備えており、衛星受信アンテナ(不図示)で人工衛星からの信号を受信して自車の現在位置を算出し、表示部35aの地図上に自車現在位置や自車の進行方向などを表示することができる。また、道路脇などに設置された所謂ビーコンから送信される事故情報や交通規制情報あるいは渋滞情報などの道路環境情報を受信することもできる。更に、自車の現在位置と地図情報に基づいて、自車の進行方向における交差点までの距離なども算出することができる。このように、ナビゲーション装置35により、自車の進行方向における走行路の道路環境に関連した道路環境情報を入手することができ、以上のような情報は全て、エンジン制御ユニット10に送信される。
Furthermore, a so-called
前記制御ユニット10は、より好ましくはその内部に、電圧制御部11と減速時燃料噴射制御部12と減速状態検出部13と自動停止予測部14と自動停止制御部15とを備えている。
前記電圧制御部11は、発電機20の出力電圧を制御するもので、基本的には、バッテリ21への充電を促進する第1電圧(Hi電圧)とバッテリ21への充電を抑制する第2電圧(Lo電圧)とに発電機20の出力電圧を制御することができ、特に、図3において実線の折れ線で示されるように、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合には、発電機20の出力電圧を前記Hi電圧に制御し、前記所定の減速状態が検出されていない場合には、発電機20の出力電圧を前記Lo電圧に制御する。尚、発電機20は、具体的には、この電圧制御部11に対して信号授受可能に接続されている。
More preferably, the
The
本実施形態では、バッテリ21への充電を促進する前記Hi電圧およびバッテリ21への充電を抑制する前記Lo電圧をそれぞれ、例えば、14ボルト及び12.5ボルトに設定した。
尚、前記Lo電圧での制御状態は、発電機20の出力電圧がバッテリ21の電圧以下であり、発電機20からバッテリ21への充電は行われず、車両用電気負荷22からの給電要求がある場合には、発電機20からではなくバッテリ21から車両用電気負荷22への放電が見込まれる状態である。
In the present embodiment, the Hi voltage that promotes charging of the battery 21 and the Lo voltage that suppresses charging of the battery 21 are set to 14 volts and 12.5 volts, for example.
In the control state at the Lo voltage, the output voltage of the
このように、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に発電機20の出力電圧をバッテリ21への充電を促進するHi電圧に制御し、前記所定の減速状態が検出されていない場合には発電機20の出力電圧をバッテリ21への充電を抑制するLo電圧に制御することにより、車両制動時の制動エネルギの回生を図り、ひいてはエンジンの燃費特性の向上を図ることができる。
In this way, when a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle, the output voltage of the
尚、後述するように、本実施形態では、前記Hi電圧とLo電圧の間に、バッテリ21への充電をHi電圧時ほどではないがある程度促進するために、第3電圧(Mid電圧:例えば13ボルト)が設定されており、電圧制御部11は、発電機20の出力電圧を、前記Hi,Mid,Loの何れかに制御できるようになっている。
以上のようなHi,Mid,Lo電圧への電圧制御は、例えば、発電機20の所謂フィールドコイルに流れる電流を電圧制御部11でデューティ制御して、発電機20の出力電圧を制御することにより行われる。つまり、フィールドコイル電流が大きくなるほど、出力電圧が高くなる。
As will be described later, in the present embodiment, a third voltage (Mid voltage: 13 for example) is used between the Hi voltage and the Lo voltage in order to accelerate charging of the battery 21 to a certain extent, although not as much as when the Hi voltage. Volt) is set, and the
The voltage control to the Hi, Mid, and Lo voltages as described above is performed, for example, by controlling the output voltage of the
また、前記減速時燃料噴射制御部12は、車両が減速状態にあるときに、前記燃料噴射弁26を制御することで、エンジンに供給する燃料の噴射量や噴射タイミング等を制御するもので、本実施形態では、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、エンジンへの燃料供給を停止させる(つまり、燃料噴射弁26による燃料の噴射量をゼロになるように制御する)とともに、エンジン回転数が予め設定された燃料復帰エンジン回転数まで低下すると、当該エンジンへの燃料供給を開始させるように、燃料噴射弁26に制御信号を出力する。
The deceleration fuel
このように、車両の運転状態について所定の減速状態が検出されるとエンジンへの燃料供給が停止され、エンジン回転数が予め設定された燃料復帰エンジン回転数まで低下すると当該エンジンへの燃料供給が開始されることにより、燃費特性の一層の向上が得られるとともに、所謂エンストの発生回避を図ることができる。この燃料復帰エンジン回転数は、所謂アイドル回転数よりも若干高く設定されている。 As described above, when a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle, the fuel supply to the engine is stopped, and when the engine speed is reduced to a preset fuel return engine speed, the fuel supply to the engine is stopped. By being started, the fuel consumption characteristics can be further improved and so-called engine stall can be avoided. The fuel return engine speed is set slightly higher than the so-called idle speed.
前記減速状態検出部13は、前記アクセル開度センサ32で検出したアクセル開度と車速センサ33で検出した車速に基づいて、車両の運転状態が所定の減速状態であるか否かを検出するものである。この減速状態検出部13では、前述のように、アクセル開度がゼロで、且つ、車速がゼロでない場合には、車両の運転状態は減速状態であると判断され、一方、アクセル開度、車速について、前記の条件が成り立たない場合には、車両の運転状態は減速状態ではない(非減速状態)と判断される。この減速状態検出部13の検出信号は、少なくとも前記電圧制御部11,減速時燃料噴射制御部12及び自動停止予測部14に送信されるようになっている。
The deceleration
また、自動停止制御部15は、車両停止時に所定のエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止するもので、本実施形態では、前記ブレーキスイッチ34でブレーキ装置による車両制動操作が検出(ブレーキスイッチ34のON状態が検出)され、且つ、前記アクセル開度センサ32で検出したアクセル開度が全閉で、且つ、車速センサ33で検出した車速がゼロ(0:零)であることをエンジン停止条件とし、この条件が成立する場合にエンジンを自動停止する。尚、かかるエンジンの自動停止機構は、従来公知のものと同様のものである。
The automatic
更に、自動停止予測部14は、前記減速状態検出部13により車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、前記ナビゲーション装置35で得られた道路環境情報に基づいてエンジン停止条件が成立するか否かを予測するものである。
具体的には、ナビゲーション装置35で得られた事故情報や交通規制情報あるいは渋滞情報ならびに自車の進行方向における交差点までの距離などの道路環境情報に基づいて、自車がまもなく停車しエンジンが停止するか否か(つまり、エンジン自動停止条件が成立するか否か)を予測する。この自動停止予測部14からの予測信号は、少なくとも前記電圧制御部11に送信される。
Furthermore, the automatic
Specifically, based on accident information, traffic regulation information or traffic jam information obtained by the
この場合、予測する範囲は例えば自車位置からの予め設定された距離とし、その予測範囲内でエンジン自動停止条件が成立するか否かが予測される。この予測範囲は、例えば、市街地と郊外など道路環境が異なる地域を地図情報に基づいて予め区分しておき、その区分状況に応じて、例えば市街地よりも郊外の方が予測範囲が広くなるように設定するなど、種々の条件に応じて変更するようにしても良い。 In this case, the range to be predicted is, for example, a preset distance from the vehicle position, and it is predicted whether or not the engine automatic stop condition is satisfied within the predicted range. This prediction range is, for example, a region where road environments such as an urban area and a suburb are different from each other based on map information, and the prediction range is wider in a suburb than in an urban area, for example, according to the classification situation. You may make it change according to various conditions, such as setting.
尚、エンジン自動停止条件の成立を予測する場合、その予測精度を維持または向上できるものであれば、以上の道路環境情報に限定されることなく、他の種々の道路環境情報を用いることができる。
例えば、目的地が予め明確である場合には、鉄道等の踏切を通過するか否か、交差点を右折するか否か、或いは、利用可能であれば、信号機の表示情報(赤,青,黄)とその切換タイミングなども有力な情報である。
When predicting the establishment of the engine automatic stop condition, other various road environment information can be used without being limited to the above road environment information as long as the prediction accuracy can be maintained or improved. .
For example, if the destination is clear in advance, whether to pass a railroad crossing, whether to make a right turn at an intersection, or if available, traffic light display information (red, blue, yellow ) And its switching timing are also useful information.
本実施形態では、車両停止時にエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止するエンジン自動停止機能を備えた車両において、発電機の電圧制御を行って車両制動時の制動エネルギの回生を図る場合について、制動エネルギの回生をできるだけ犠牲にすることなく、車両制動時のエネルギ回生効率を極力高めることができるように、前記自動停止予測部14により前記エンジン停止条件が成立することが予測されると、自動停止制御部15によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧を前記Hi電圧に制御するように設定されている。
In this embodiment, in a vehicle having an automatic engine stop function that automatically stops the engine when the engine stop condition is satisfied when the vehicle is stopped, the generator is controlled by voltage control to regenerate braking energy during vehicle braking. In this case, it is predicted that the engine stop condition is satisfied by the automatic
すなわち、従来では、図3に示されるように、車両が減速状態になると、発電機20の出力電圧がHi電圧に制御されて制動エネルギの回生が促進されるが、図3において破線の折れ線で示されるように、エンジン回転数が燃料復帰回転数に至るまで車両速度が低下すると、その後、エンジンがアイドル回転されるか或いは停止させられるかの如何に拘わらず、エンスト発生を抑制するために、発電機20の出力電圧はLo電圧に制御され、エンジン停止条件が成立して自動的にエンジンが停止される場合でも、制動エネルギの回生が抑制される。つまり、従来では、エンジン停止条件の成立により自動的にエンジンが停止される場合でも、図3において破線の折れ線と実線の折れ線とで囲まれた領域Edに相当する分だけ、制動エネルギの回生を犠牲にせざるを得ず、それだけ車両制動時のエネルギ回生効率が低くなっていた。
That is, conventionally, as shown in FIG. 3, when the vehicle is decelerated, the output voltage of the
これに対して、本実施形態では、前記自動停止予測部14により前記エンジン停止条件が成立することが予測されると、自動停止制御部15によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧を前記Hi電圧に制御されるので、制動エネルギの回生をできるだけ犠牲にすることなく、車両制動時のエネルギ回生効率をより高めることができる。
すなわち、本実施形態では、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、前記ナビゲーション装置35で得られた自車の進行方向の走行路の道路環境に関連した道路環境情報に基づいて、エンジン停止条件が成立するか否かが自動停止予測部14で予測され、エンジン停止条件が成立することが予測されると、自動停止制御部15によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧がHi電圧に制御される。
On the other hand, in this embodiment, when the automatic
That is, in the present embodiment, when a predetermined deceleration state is detected with respect to the driving state of the vehicle, the
従って、エンジン停止条件が成立しないことが予測される場合には、車両の減速状態に応じた発電機20の出力電圧制御を確実に行う一方、エンジン停止条件が成立することが予測される場合には、自動停止制御部15によるエンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧がHi電圧に制御されることにより、制動エネルギの回生が犠牲にされることはなく、車両制動時の制動エネルギの回生について、一層高い回生効率を得ることができる。つまり、図3の発電電圧を示す線図において、実線と破線とで囲まれた領域Edの面積に相当する分だけ、発電量を増大させて車両制動時の制動エネルギの回生効率をより高めることができるのである。
Therefore, when it is predicted that the engine stop condition is not satisfied, the output voltage control of the
尚、前記自動停止予測部14により前記エンジン停止条件が成立することが予測され、且つ、エンジン回転数が前記燃料復帰エンジン回転数まで低下した場合には、発電機20の出力電圧を、前記Hi電圧に制御する代わりに、Hi電圧よりも低くLo電圧よりも高い第3の電圧(Mid電圧)に制御するようにしても良い。
When the automatic
これにより、エンジン回転数が燃料復帰エンジン回転数まで低下してエンストがより生じ易い場合には、発電機20の出力電圧をHi電圧よりも低くLo電圧よりも高いMid電圧に制御することで、発電機20の出力電圧をHi電圧よりも低下せしめてエンジンの負荷をそれだけ低減し、エンスト発生の危険性をより有効に抑制することができ、しかも、車両制動時の制動エネルギの回生について一定の回生効率の向上効果を確保することができる。
Thereby, when the engine speed is reduced to the fuel return engine speed and the engine stall is more likely to occur, the output voltage of the
この場合においては、特に、前記Mid電圧での電圧制御を自動停止制御部15によるエンジンの自動停止が行われるまで継続することが好ましい。これにより、エンジン自動停止が行われるまで、エンスト発生の危険性をより有効に抑制でき、且つ、車両制動時の制動エネルギの回生について一定の回生効率向上効果を確保し、車両の燃費特性の向上に寄与することができる。
In this case, in particular, it is preferable to continue the voltage control with the Mid voltage until the automatic
以上のように構成された車両のエンジン制御システムの作動について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。
制御がスタートすると、まず、ステップS1で、各種の検出信号および測定信号を読み込む。つまり、エンジン回転数,アクセル開度,車速,ブレーキスイッチ34のON/OFF状態が読み込まれ、更に、ナビゲーション装置35から自車の進行方向の走行路の道路環境に関連した前記道路環境情報等を含むナビゲーション情報が読み込まれる。
The operation of the vehicle engine control system configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the control starts, first, various detection signals and measurement signals are read in step S1. That is, the engine speed, the accelerator opening, the vehicle speed, the ON / OFF state of the
次に、ステップS2で、自動停止制御部15により、エンジン自動停止条件(ブレーキスイッチ34がON、且つアクセル開度が全閉、且つ車速がゼロ)が成立するか否かが判定される。この判定結果がYESになると、ステップS14で、燃料噴射弁26による燃料の噴射供給が停止(いわゆる燃料カット)されるとともに点火プラグ27の点火動作も停止(点火カット)され、これによりエンジンの回転は停止する。従って、発電機20の発電電圧はゼロになる(ステップS15)。
Next, in step S2, the automatic
一方、ステップS2での判定結果がNO(エンジン自動停止条件が不成立)の場合には、ステップS3で、減速状態検出部13により、アクセル開度と車速に基づいて車両の運転状態が所定の減速状態であるか否かが判定される。本実施形態では、車速が所定値以上で且つアクセル開度が全閉であれば、所定の減速状態であると判定する。この判定結果がNOの場合には、車両は所定の減速状態ではないので、ステップS4で、発電機20の発電電圧(出力電圧)はLo電圧に制御される。
前記ステップS3での判定結果がYESになると、つまり車両が所定の減速状態になると、燃料カット(ステップS5)が実行されるとともに、発電機20の出力電圧がHi電圧に制御される(ステップS6)。
On the other hand, if the determination result in step S2 is NO (the engine automatic stop condition is not satisfied), in step S3, the deceleration
If the decision result in the step S3 is YES, that is, if the vehicle is in a predetermined deceleration state, the fuel cut (step S5) is executed and the output voltage of the
次に、ステップS7で、自動停止予測部14によりエンジンの自動停止が予測されたか否かが判定される。この判定結果がNOの場合、つまりエンジンの自動停止が予測されない場合には、ステップS8で、エンジン回転数が燃料復帰回転数以下であるか否かが更に判定され、この判定結果がYESになると、発電機20の出力電圧がLo電圧に制御され(ステップS9)、燃料カットが解除されて燃料の噴射供給が再開される(燃料復帰:ステップS10)。
Next, in step S7, it is determined whether the automatic
一方、ステップS7での判定結果がYESの場合、つまりエンジンの自動停止が予測される場合には、ステップS11で、エンジン回転数が燃料復帰回転数以下であるか否かが更に判定され、この判定結果がYESになると、発電機20の出力電圧がHi電圧またはMid電圧に制御され(ステップS12)、燃料カットが解除されて燃料の噴射供給が再開される(燃料復帰:ステップS13)。
On the other hand, if the determination result in step S7 is YES, that is, if an automatic engine stop is predicted, it is further determined in step S11 whether or not the engine speed is equal to or lower than the fuel return speed. When the determination result is YES, the output voltage of the
また、車両が所定の減速状態(ステップS3:YES)であっても、エンジン回転数が燃料復帰回転数以下になるまで減速していない場合、つまり、ステップS8での判定結果がNOの場合,ステップS11での判定結果がNOの場合には、何れもステップS1に戻り、それ以降のステップを繰り返して実行するようになっている。 Further, even when the vehicle is in a predetermined deceleration state (step S3: YES), when the engine speed is not reduced until it becomes equal to or lower than the fuel return speed, that is, when the determination result in step S8 is NO, If the determination result in step S11 is NO, the process returns to step S1 and the subsequent steps are repeatedly executed.
以上、説明したように、本実施形態によれば、基本的には、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に発電機20の出力電圧をバッテリへの充電を促進するHi電圧に制御し、前記所定の減速状態が検出されていない場合には発電機20の出力電圧をバッテリへの充電を抑制するLo電圧に制御することにより、車両制動時の制動エネルギの回生を図り、ひいてはエンジンの燃費特性の向上を図ることができる。
また、車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、車両に装備されたナビゲーション装置35で得られた自車の進行方向の走行路の道路環境に関連した道路環境情報に基づいて、エンジン停止条件が成立するか否かを予測し、エンジン停止条件が成立することが予測されると、エンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧が前記Hi電圧またはMid電圧に制御される。
As described above, according to the present embodiment, basically, the Hi voltage that promotes charging of the output voltage of the
Further, when a predetermined deceleration state is detected with respect to the driving state of the vehicle, based on the road environment information related to the road environment of the traveling path in the traveling direction of the host vehicle obtained by the
従って、エンジン停止条件が成立しないことが予測される場合には、車両の減速状態に応じた発電機20の出力電圧制御を確実に行う一方、エンジン停止条件が成立することが予測される場合には、エンジンの自動停止が行われるまで、発電機20の出力電圧がHi電圧に制御されることにより、制動エネルギの回生が犠牲にされることはなく、車両制動時の制動エネルギの回生について、一層高い回生効率を得ることができる。また、前記出力電圧をHi電圧よりも低くLo電圧よりも高いMid電圧に制御する場合には、発電機20の出力電圧をHi電圧よりも低下せしめてエンジンの負荷をそれだけ低減し、エンスト発生の危険性をより有効に抑制することができ、しかも、車両制動時の制動エネルギの回生について一定の回生効率の向上効果を確保することができる。
Therefore, when it is predicted that the engine stop condition is not satisfied, the output voltage control of the
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の修正や変形が可能であることは言うまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and variations can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明は、エンジンにより駆動されて車載のバッテリ及び車両用電気負荷に電力を供給し得る発電機を制御する車両用発電機の制御装置に関するものであり、車両停止時にエンジン停止条件が成立すると当該エンジンを自動的に停止するエンジン自動停止機能を備えた車両において、発電機20の電圧制御を行って車両制動時の制動エネルギの回生を図る場合について、制動エネルギの回生をできるだけ犠牲にすることなく、車両制動時のエネルギ回生効率を極力高めることができ、例えば、乗用車、バス、トラックなどを含む自動車等の車両用の発電機の制御装置として、有効に利用することができる。
The present invention relates to a control device for a vehicular generator that controls a dynamo that is driven by an engine and can supply power to an on-vehicle battery and a vehicular electrical load. In a vehicle having an engine automatic stop function for automatically stopping the engine, when the voltage control of the
10 エンジン制御ユニット
11 電圧制御部
12 減速時燃料噴射制御部
13 減速状態検出部
14 自動停止予測部
15 自動停止制御部
20 発電機
21 バッテリ
22 車両用電気負荷
26 燃料噴射弁
27 点火プラグ
31 エンジン回転数センサ
32 アクセル開度センサ
33 車速センサ
34 ブレーキスイッチ
35 ナビゲーション装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記バッテリへの充電を促進する第1電圧と前記バッテリへの充電を抑制する第2電圧とに前記発電機の出力電圧を制御可能で、前記車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に前記発電機の出力電圧を前記第1電圧に制御し、前記所定の減速状態が検出されていない場合には前記発電機の出力電圧を前記第2電圧に制御する電圧制御手段と、
前記車両の運転状態について所定の減速状態が検出された場合に、前記ナビゲーション装置で得られた前記道路環境情報に基づいて前記エンジン停止条件が成立するか否かを予測する自動停止予測手段と、を備え、
該自動停止予測手段により前記エンジン停止条件が成立することが予測されると、前記自動停止制御手段によるエンジンの自動停止が行われるまで、前記発電機の出力電圧を前記第1電圧に制御する、
ことを特徴とする車両用発電機の制御装置。 It has a navigation device that can obtain road environment information related to the road environment of the traveling path in the traveling direction of the host vehicle, and automatic stop control means that automatically stops the engine when the engine stop condition is satisfied when the vehicle stops A control device for a vehicle generator that controls a generator that is mounted on a vehicle and that is driven by the engine and can supply electric power to an on-vehicle battery and a vehicle electrical load,
Driving state detection means for detecting the driving state of the vehicle;
The output voltage of the generator is controllable to a first voltage that promotes charging of the battery and a second voltage that suppresses charging of the battery, and a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle Voltage control means for controlling the output voltage of the generator to the first voltage in the case, and controlling the output voltage of the generator to the second voltage when the predetermined deceleration state is not detected;
Automatic stop prediction means for predicting whether or not the engine stop condition is satisfied based on the road environment information obtained by the navigation device when a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle; With
If it is predicted by the automatic stop prediction means that the engine stop condition is established, the output voltage of the generator is controlled to the first voltage until the automatic stop of the engine is performed by the automatic stop control means.
A control device for a vehicle generator.
前記電圧制御手段は、前記自動停止予測手段により前記エンジン停止条件が成立することが予測され、且つ、エンジン回転数が前記燃料復帰エンジン回転数まで低下した場合には、前記発電機の出力電圧を、前記第1電圧よりも低く前記第2電圧よりも高い第3電圧に制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の車両用発電機の制御装置。 When a predetermined deceleration state is detected for the driving state of the vehicle, the fuel supply to the engine is stopped, and when the engine speed decreases to a preset fuel return engine speed, the fuel to the engine A fuel supply control means at the time of deceleration for starting supply is provided in the vehicle,
When it is predicted that the engine stop condition is satisfied by the automatic stop prediction means, and the engine speed is reduced to the fuel return engine speed, the voltage control means is configured to change the output voltage of the generator. A third voltage lower than the first voltage and higher than the second voltage is controlled.
The vehicle generator control device according to claim 1.
3. The control device for a vehicular generator according to claim 2, wherein the voltage control with the third voltage is continued until the engine automatic stop by the automatic stop control means is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (4)
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JP2009142068A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Toyota Motor Corp | Vehicle and method of controlling the same |
JP2012077714A (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Denso Corp | Failure detection device for voltage supply device |
JP2016118124A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | マツダ株式会社 | Vehicular power source controller |
JP2016169659A (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
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