JP2006352974A - Controller for generator for vehicle - Google Patents

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JP2006352974A JP2005173881A JP2005173881A JP2006352974A JP 2006352974 A JP2006352974 A JP 2006352974A JP 2005173881 A JP2005173881 A JP 2005173881A JP 2005173881 A JP2005173881 A JP 2005173881A JP 2006352974 A JP2006352974 A JP 2006352974A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the drop of the rotational speed of an engine and the instabilization at operation of a secondary air supply means such as a secondary air pump or the like. <P>SOLUTION: An alternator 1 generates power, being driven by an engine 2, and supplies an electric load 4 and a battery 5 with generated power. The secondary air pump 16 supplies an exhaust passage 13 with secondary air thereby ativating the catalyst 14 in its early stage by operating when the catalyst 14 is cold. A C/U 10 controls the quantity of generated power of the alternator 1, according to the oepration state of the engine, etc. on one hand, and stops the power generation of the alternator 1 or suppresses the quantity of generated power at operation of the secondary pump 16 on the other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンによって駆動される車両用発電機の制御装置に関し、特に、二次空気ポンプ動作時における車両用発電機の発電(量)制御に関する。   The present invention relates to a control device for a vehicular generator driven by an engine, and more particularly to power generation (amount) control of a vehicular generator during operation of a secondary air pump.

特許文献1には、アイドル運転中にエアコン、ライト等の電気負荷が投入されたときに増加する発電負荷によるエンジン回転速度の低下や不安定化を防止するため、アイドル回転数制御弁により空気量を増加補正することが記載されている。
また、特許文献2には、エンジン始動直後に排気通路中の触媒の上流側に二次空気(新気)を送り込むことで触媒の早期活性化を図ることが記載されている。
特開平8−284712号公報 特開平1−227814号公報
In Patent Document 1, in order to prevent a decrease in engine speed and instability due to a power generation load that increases when an electric load such as an air conditioner or a light is turned on during idle operation, an air amount is controlled by an idle speed control valve. It is described that the correction is increased.
Patent Document 2 describes that the catalyst is activated early by sending secondary air (fresh air) to the upstream side of the catalyst in the exhaust passage immediately after the engine is started.
JP-A-8-284712 JP-A-1-227814

ところで、前者に記載されているようなエアコン、ライト等の電気負荷は、通常、始動完了後に投入されることが多く、また、その投入時の負荷レベルも比較的小さいことから、上記従来の技術による対応が比較的容易である。
しかし、二次空気を送り込むための二次空気ポンプは、モータ負荷のため突入電流(投入時の電気負荷)が大きく、また、投入タイミングもクランキングから完爆に至るエンジンフリクションが大きいときであるため、エンジンに対する大きな負荷となる。このため、エンジン回転速度の低下や不安定化を招くこととなり、最悪の場合にはエンストに至るおそれがある。
By the way, an electric load such as an air conditioner or a light as described in the former is usually turned on after the start is completed, and the load level at the time of turning on is relatively small. Is relatively easy to handle.
However, the secondary air pump for feeding the secondary air has a large inrush current (electric load at the time of charging) due to the motor load, and the charging timing is also when the engine friction from cranking to complete explosion is large. Therefore, it becomes a big load with respect to an engine. For this reason, a decrease in engine speed or instability is caused, and in the worst case, engine stall may occur.

このような二次空気ポンプ動作時におけるエンジン回転速度の低下に対して、上記従来の技術のような空気系での対応では、応答遅れによってこれを効果的に防止することは困難である。また、燃料系での対応では、始動時の過渡状態に適切な補正を加えることは難しく、かえって排気の悪化を招いてしまうおそれがある。
本発明は、このような従来の問題に着目してなされたものであり、その目的は、排気系に二次空気を供給する二次空気供給手段を備えたエンジンにおいて、二次空気供給手段の動作時のエンジン回転速度の低下を効果的に防止することにある。
In response to such a decrease in the engine rotation speed during the operation of the secondary air pump in the air system as in the conventional technique, it is difficult to effectively prevent this due to a response delay. In addition, in response to the fuel system, it is difficult to apply an appropriate correction to the transient state at the time of starting, and there is a risk that exhaust will be deteriorated.
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a secondary air supply means for an engine having a secondary air supply means for supplying secondary air to an exhaust system. The object is to effectively prevent a decrease in engine rotation speed during operation.

このため、本発明は、エンジンによって駆動される車両用発電機の制御装置であって、前記エンジンの排気系に二次空気を供給する二次空気供給手段の動作時に、前記車両用発電機の発電を停止し又は発電量を抑制することを特徴とする。
このようにすると、二次空気供給手段が動作することにより電気負荷が増大したとしても、エンジンに対する負荷の増大を低減できるので、エンジン回転速度の低下や不安定化を防止することができる。
Therefore, the present invention provides a control device for a vehicular generator driven by an engine, wherein the vehicular generator is operated during operation of secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust system of the engine. The power generation is stopped or the power generation amount is suppressed.
In this way, even if the electrical load increases due to the operation of the secondary air supply means, the increase in the load on the engine can be reduced, so that a decrease in engine speed and instability can be prevented.

また、前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、エンジンの始動から所定期間行うようにするのが望ましい。二次空気供給手段は触媒の早期活性化のため始動直後に動作することが多く、この始動直後はエンジンフリクション自体も大きいところ、二次空気供給手段が動作することでさらにエンジンに対する負荷が大きくなってしまい、エンジン回転速度が低下したり不安定となったりする可能性が高いからである。   Further, it is desirable to stop the power generation of the vehicle generator or suppress the power generation amount for a predetermined period from the start of the engine. The secondary air supply means often operates immediately after the start because of early activation of the catalyst. Immediately after the start, the engine friction itself is large, and the secondary air supply means operates to further increase the load on the engine. This is because the engine rotation speed is likely to decrease or become unstable.

さらに、前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、車両の電気負荷が所定量以上のときに行うようにしてもよい。エンジン回転速度の低下や不安定化を招く可能性が高い場合にのみ発電を停止し又は発電量を抑制するためである。
なお、前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制を解除したときは、発電量を徐々に増加させる制御(徐励制御)を行った後に通常の発電制御に移行させるのが望ましい。制御を滑らかに切り換えるためである。
Furthermore, the power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount may be performed when the electric load of the vehicle is a predetermined amount or more. This is because power generation is stopped or the amount of power generation is suppressed only when there is a high possibility that the engine rotational speed will decrease or become unstable.
In addition, when the power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount is released, it is desirable to shift to the normal power generation control after performing the control (gradual excitation control) for gradually increasing the power generation amount. This is for smoothly switching the control.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るシステム構成の概略を示している。この図に示すように、車両用発電機(以下「オルタネータ」という)1はエンジン2に機械的に連結されている。オルタネータ1のプーリ1aとクランクプーリ2aとの間にはベルト3が巻回されており、エンジン2によってオルタネータ1が回転駆動されるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of a system configuration according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, a vehicular generator (hereinafter referred to as “alternator”) 1 is mechanically connected to an engine 2. A belt 3 is wound between a pulley 1a and a crank pulley 2a of the alternator 1, and the alternator 1 is driven to rotate by the engine 2.

駆動されたオルタネータ1は発電して車両の電気負荷4に電力を供給するとともに、バッテリ5の充電を行う。なお、車両の電気負荷4としては、エアコン、ヘッドライト、パワーステアリングなどが該当する。
また、オルタネータ1には、ICレギュレータ6が内蔵されている。このICレギュレータ6は、後述するコントロールユニット(C/U)10からの駆動信号に基づいて動作することで、オルタネータ1の発電量を調整する。
The driven alternator 1 generates power to supply electric power to the electric load 4 of the vehicle and charges the battery 5. Note that the electric load 4 of the vehicle corresponds to an air conditioner, a headlight, a power steering, or the like.
Further, the alternator 1 includes an IC regulator 6. The IC regulator 6 adjusts the power generation amount of the alternator 1 by operating based on a drive signal from a control unit (C / U) 10 described later.

エンジン2には、空気中のごみ等を除去するエアクリーナ7、通過する空気量を調整するスロットル弁8などが介装された吸気通路9を介して空気が吸入される。この吸気通路9には、スロットル弁8を迂回するバイパス通路10が接続されており、このバイパス通路10には、該バイパス通路10を通過する空気量(バイパス空気量)を調整するISC弁11が介装されている。   Air is sucked into the engine 2 through an intake passage 9 in which an air cleaner 7 that removes dust and the like in the air, a throttle valve 8 that adjusts the amount of air passing therethrough, and the like are interposed. A bypass passage 10 that bypasses the throttle valve 8 is connected to the intake passage 9. An ISC valve 11 that adjusts the amount of air passing through the bypass passage 10 (bypass air amount) is connected to the bypass passage 10. It is intervened.

エンジン2の各気筒には、それぞれ燃料噴射弁、点火栓(いずれも図示省略)が設けられており、C/U10からの駆動信号に基づいて燃料を噴射し、燃料と空気の混合気に着火する。
エンジン2からの燃焼排気は、排気通路13を介して排出される。この排気通路13には、排気浄化触媒(以下「触媒」という)14が介装されている。また、吸気通路9のエアクリーナ7の下流側と排気通路13の触媒14の上流側とを接続する二次空気供給通路15が設けられており、この二次空気供給通路15には、エアクリーナ7でごみ等を除去された空気を吸引し加圧する二次空気ポンプ16、この二次空気ポンプ16から吐出された空気を所定圧力に調圧するプレッシャレギュレータ17、このプレッシャレギュレータ17からの二次空気の供給量を調整する二次空気制御弁18が介装されている。本実施形態においては、二次空気ポンプ16が本発明に係る二次空気供給手段に相当することになるが、これは一例に過ぎず、所定のタイミングで動作させて排気系に二次空気を供給できる装置又は構成であればよい。
Each cylinder of the engine 2 is provided with a fuel injection valve and an ignition plug (both not shown), and injects fuel based on a drive signal from the C / U 10 to ignite a mixture of fuel and air. To do.
Combustion exhaust from the engine 2 is exhausted through the exhaust passage 13. An exhaust purification catalyst (hereinafter referred to as “catalyst”) 14 is interposed in the exhaust passage 13. Further, a secondary air supply passage 15 that connects the downstream side of the air cleaner 7 in the intake passage 9 and the upstream side of the catalyst 14 in the exhaust passage 13 is provided. The secondary air supply passage 15 is provided with the air cleaner 7. A secondary air pump 16 that sucks and pressurizes air from which dust or the like has been removed, a pressure regulator 17 that regulates the air discharged from the secondary air pump 16 to a predetermined pressure, and a supply of secondary air from the pressure regulator 17 A secondary air control valve 18 for adjusting the amount is interposed. In the present embodiment, the secondary air pump 16 corresponds to the secondary air supply means according to the present invention, but this is only an example, and the secondary air is operated at a predetermined timing to supply the secondary air to the exhaust system. Any device or configuration may be used.

二次空気ポンプ16の動作(ON・OFF)は、C/U10によって制御される。この二次空気ポンプ16もオルタネータ1(又はバッテリ5)から電力の供給を受けるようになっており、上記車両の電気負荷の1つである。なお、二次空気制御弁18の開度(開閉動作)もC/U10によって制御される。
C/U10には、水温センサ21からのエンジン冷却水温度TW、回転速度センサ22からのエンジン回転速度NE、電圧センサ23からのバッテリ電圧VB、温度センサ24からの触媒温度Tc、各電気負荷のON・OFFなど各種センサやスイッチからの信号が入力される。
The operation (ON / OFF) of the secondary air pump 16 is controlled by the C / U 10. The secondary air pump 16 is also supplied with electric power from the alternator 1 (or the battery 5), and is one of the electric loads of the vehicle. The opening degree (opening / closing operation) of the secondary air control valve 18 is also controlled by the C / U 10.
The C / U 10 includes an engine coolant temperature TW from the water temperature sensor 21, an engine speed NE from the rotation speed sensor 22, a battery voltage VB from the voltage sensor 23, a catalyst temperature Tc from the temperature sensor 24, and each electric load. Signals from various sensors and switches such as ON / OFF are input.

そして、C/U10は、入力された信号に基づいて燃料噴射制御、点火時期制御等の各種エンジン制御を実行するとともに、運転状態等に応じて発電要求(目標)値を設定し、この発電要求(目標)値となるようにオルタネータ1の発電制御(通常の発電制御)を実行する。
また、アイドル運転時においては、エンジン回転速度NEと目標回転速度との差に基づいてISC弁11の開度を制御するとともに、電気負荷の投入を検出したときはISC弁11の弁開度を増加補正等してエンジン回転速度の低下や不安定化を防止する。
The C / U 10 executes various engine controls such as fuel injection control and ignition timing control based on the input signal, and sets a power generation request (target) value according to the operating state and the like. The power generation control (ordinary power generation control) of the alternator 1 is executed so that the (target) value is obtained.
Further, during idle operation, the opening degree of the ISC valve 11 is controlled based on the difference between the engine speed NE and the target rotation speed. Increase correction is performed to prevent the engine speed from being lowered or destabilized.

さらに、始動時等の触媒14が低温であるときにおいては、空燃比をリッチ側に設定するとともに二次空気ポンプ16を動作させて二次空気を排気通路13に供給することで触媒14を昇温させる、いわゆる触媒の早期活性化制御も実行するようになっている。
ここで、かかる触媒の早期活性化制御時に動作させる二次空気ポンプ16は、上述したように、(1)投入時の電気負荷が大きいこと、(2)投入タイミングもクランキングから完爆に至るエンジンフリクションが大きい時期であること、に加えて、(3)投入タイミングにスタータモータ(図示省略)が動作している場合が多いこと等から、エンジン2に対する大きな負荷となり、エンジン回転速度の低下や不安定化を招きやすい(始動性が悪化する)。
Further, when the catalyst 14 is at a low temperature such as at the time of start-up, the air-fuel ratio is set to the rich side and the secondary air pump 16 is operated to supply the secondary air to the exhaust passage 13 to raise the catalyst 14. The so-called early activation control of the catalyst to be heated is also executed.
Here, as described above, the secondary air pump 16 that is operated at the time of early activation control of the catalyst has (1) a large electric load at the time of turning on, and (2) a turning-on timing from cranking to complete explosion. In addition to the time when the engine friction is large, (3) since the starter motor (not shown) is often operated at the time of turning on, the engine 2 becomes a heavy load, and the engine speed decreases. It tends to cause instability (startability deteriorates).

一方、これを回避するために二次空気ポンプ16の動作を禁止(停止)すると、触媒14の昇温が求められているときに二次空気の供給が行えなくなってしまうことになる。
そこで、本実施形態では、始動時(直後)における二次空気ポンプ16の動作中にオルタネータ1の発電を停止させることで、触媒の早期活性化と良好な始動性の確保とを両立させるようにしている。
On the other hand, if the operation of the secondary air pump 16 is prohibited (stopped) in order to avoid this, the secondary air cannot be supplied when the temperature of the catalyst 14 is required to be raised.
Therefore, in the present embodiment, by stopping the power generation of the alternator 1 during the operation of the secondary air pump 16 at the time of start (immediately after), both early activation of the catalyst and ensuring of good startability can be achieved. ing.

図2、3は、C/U10によって実行されるエンジン始動時の制御を示すフローチャートであり、これらはエンジン2の始動と同時に開始される。なお、エンジン2の始動は、キースイッチON、スタータモータ(図示省略)の駆動開始、クランキングの開始等を検出することにより判定するのが一般的であるが、その方法は問わない。
図2は、触媒の早期活性化制御のフローチャートである。
2 and 3 are flowcharts showing the control at the time of engine start executed by the C / U 10, and these are started simultaneously with the start of the engine 2. In general, the engine 2 is determined by detecting the key switch ON, the start of driving a starter motor (not shown), the start of cranking, etc., but the method is not limited.
FIG. 2 is a flowchart of the early activation control of the catalyst.

S1では、触媒温度Tcを検出する。ここでは、温度センサ24によって触媒温度Tcを検出するようにしているが、各種センサから入力される信号に基づいてエンジン2の運転条件を検出し、この運転条件から触媒温度Tcを推定するようにしてもよい。
S2では、検出(又は推定)した触媒温度Tcが所定温度Tc1よりも低いか否かを判定する。この所定温度Tcは、触媒14の活性化温度(又はその近傍の温度)として設定されており、Tc<Tc1で触媒温度Tcが低い場合(すなわち、活性化していない場合)はS3に進む。一方、例えば停止直後の再始動時のように、Tc≧Tc1で触媒温度Tcが高い場合は、すでに触媒14が活性化しているため、本フローを終了する(触媒の早期活性化制御を行わない)。
In S1, the catalyst temperature Tc is detected. Here, the catalyst temperature Tc is detected by the temperature sensor 24, but the operating conditions of the engine 2 are detected based on signals input from various sensors, and the catalyst temperature Tc is estimated from these operating conditions. May be.
In S2, it is determined whether or not the detected (or estimated) catalyst temperature Tc is lower than a predetermined temperature Tc1. The predetermined temperature Tc is set as the activation temperature of the catalyst 14 (or a temperature in the vicinity thereof). If Tc <Tc1 and the catalyst temperature Tc is low (that is, not activated), the process proceeds to S3. On the other hand, when Tc ≧ Tc1 and the catalyst temperature Tc is high, for example, when restarting immediately after the stop, the catalyst 14 has already been activated, so this flow is finished (the catalyst early activation control is not performed). ).

S3では、空燃比をリッチ側に設定するとともに、二次空気ポンプ16を「ON」、二次空気制御弁18を「開」とする。
S4では、触媒温度Tcを再度検出(又は推定)し、触媒温度Tcが上記所定温度Tc1以上となったか否かを判定する。Tc≧Tc1であればS5に進み、Tc<Tc1であればそのまま触媒14の昇温(二次空気の供給)を継続する。
In S3, the air-fuel ratio is set to the rich side, the secondary air pump 16 is set to “ON”, and the secondary air control valve 18 is set to “open”.
In S4, the catalyst temperature Tc is detected (or estimated) again, and it is determined whether or not the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the predetermined temperature Tc1. If Tc ≧ Tc1, the process proceeds to S5, and if Tc <Tc1, the temperature rise of the catalyst 14 (secondary air supply) is continued.

S5では、触媒温度Tcが所定温度Tc1以上となったので触媒14が活性化したと判断して、二次空気ポンプ16を「OFF」、二次空気制御弁18を「閉」として本フローを終了する。
以上のように、始動時において、触媒温度Tcが所定温度Tc1より低く触媒14が活性化していない場合には、空燃比をリッチにするとともに排気通路13に二次空気が導入される。これにより、排気通路13での未燃燃料の燃焼及び触媒14での酸化反応を促進して触媒14を昇温させ、触媒14の早期活性化を図る。
In S5, it is determined that the catalyst 14 has been activated because the catalyst temperature Tc has become equal to or higher than the predetermined temperature Tc1, the secondary air pump 16 is turned off, the secondary air control valve 18 is closed, and this flow is performed. finish.
As described above, at the time of starting, when the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1 and the catalyst 14 is not activated, the air-fuel ratio is made rich and the secondary air is introduced into the exhaust passage 13. As a result, the combustion of unburned fuel in the exhaust passage 13 and the oxidation reaction in the catalyst 14 are promoted, the temperature of the catalyst 14 is raised, and the catalyst 14 is activated early.

図3は、エンジン始動時のオルタネータ1の発電制御のフローチャートである。
S11では、図2のS1と同様、触媒温度Tcを検出する。
S12では、図2のS2と同様、触媒温度Tcが所定温度Tc1よりも低いか否かを判定する。Tc<Tc1であればS13に進み、Tc≧Tc1であればS15に進む。
S13では、オルタネータ1の発電を停止する。
FIG. 3 is a flowchart of power generation control of the alternator 1 at the time of engine start.
In S11, the catalyst temperature Tc is detected as in S1 of FIG.
In S12, it is determined whether the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1, as in S2 of FIG. If Tc <Tc1, the process proceeds to S13, and if Tc ≧ Tc1, the process proceeds to S15.
In S13, the power generation of the alternator 1 is stopped.

上述した触媒の早期活性化制御(図2)により、触媒温度Tcが所定温度Tc1より低いときは触媒14を昇温させるために二次空気ポンプ16が「ON(動作)」とされる。二次空気ポンプ16が「OFF(停止)」から「ON(動作)」となると、特にその瞬間(二次空気ポンプ16の動作開始時)に大きな電気負荷を生じることから、オルタネータ1の発電量も大きくなる。このため、オルタネータ1の回転トルクがエンジン2にとって大きな負荷となってエンジン回転速度の低下や不安定化(始動性の悪化)を招くことになる。そこで、これを防止するため、オルタネータ1の発電を停止する(すなわち、発電量を0とする)ことで、オルタネータ1の回転トルク(エンジン2対する負荷)を低減するようにしたのである。なお、ここでは、触媒温度Tcが所定温度Tc1よりも低いか否かを判定しているが、二次空気ポンプ16が動作しているか(「ON」であるか)否かを判定してもよい。但し、触媒温度Tcによる判定の場合には、二次空気ポンプ16が動作する前にオルタネータ1の発電を停止できるので、二次空気ポンプ16の動作開始時におけるエンジン回転速度の低下(不安定化)をより効果的に防止できる。   With the catalyst early activation control (FIG. 2) described above, when the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1, the secondary air pump 16 is turned "ON (operation)" in order to raise the temperature of the catalyst 14. When the secondary air pump 16 changes from “OFF (stop)” to “ON (operation)”, a large electric load is generated particularly at that moment (when the operation of the secondary air pump 16 starts). Also grows. For this reason, the rotational torque of the alternator 1 becomes a heavy load on the engine 2 and causes a decrease in engine speed and instability (deterioration of startability). Therefore, in order to prevent this, the rotation torque of the alternator 1 (load on the engine 2) is reduced by stopping the power generation of the alternator 1 (that is, the power generation amount is set to 0). Here, it is determined whether or not the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1, but it is also determined whether or not the secondary air pump 16 is operating ("ON"). Good. However, in the case of the determination based on the catalyst temperature Tc, since the power generation of the alternator 1 can be stopped before the secondary air pump 16 operates, the engine rotational speed decreases at the start of the operation of the secondary air pump 16 (instability). ) Can be more effectively prevented.

S14では、エンジン始動からの経過時間t1が所定時間ts1となったか否かを判定する。この所定時間ts1は、エンジン2に対する発電(すなわち、オルタネータ1の回転トルク)の影響がほとんどなくなる時間であり、各車両に応じて設定される。具体的には、始動が完了すると予測される時間(すなわち、完爆までの時間)が一例として挙げられる。t1≧ts1であればS15に進み、t1<ts1であればオルタネータ1の発電停止を継続する。   In S14, it is determined whether or not the elapsed time t1 from the engine start has reached a predetermined time ts1. The predetermined time ts1 is a time at which the influence of power generation on the engine 2 (that is, the rotational torque of the alternator 1) is almost eliminated, and is set according to each vehicle. Specifically, the time when the start is expected to be completed (that is, the time until the complete explosion) is given as an example. If t1 ≧ ts1, the process proceeds to S15. If t1 <ts1, the power generation stop of the alternator 1 is continued.

S15では、オルタネータ1の発電停止を解除して発電を開始する。その際、いきなり通常の発電制御に切り換えるのではなく、発電量を徐々に増加させる制御(徐励発電)を行ってから通常の発電制御へと移行するのが望ましい。制御を滑らかに切り換えるためである。そして、通常の発電制御に移行した後は、運転状態や投入される電気負荷に応じてオルタネータ1の発電量が制御されることになる。   In S15, the power generation stop of the alternator 1 is canceled and power generation is started. At that time, it is desirable not to suddenly switch to normal power generation control but to shift to normal power generation control after performing control (gradual excitation power generation) for gradually increasing the power generation amount. This is for smoothly switching the control. And after transfering to normal electric power generation control, the electric power generation amount of the alternator 1 is controlled according to the driving | running state and the electric load thrown in.

以上のような制御を行うことにより、本実施形態では、エンジン始動時の二次空気ポンプ16の動作時にはオルタネータ1の発電を停止する。これにより、二次空気の導入(二次空気ポンプ16の動作)に伴うエンジン負荷の増大を回避して、エンジン回転速度の低下や不安定を防止できる。これにより、始動性を悪化させることなく、始動直後から二次空気ポンプ16を動作させて触媒14の早期活性化を図ることができる。   By performing the control as described above, in the present embodiment, the power generation of the alternator 1 is stopped during the operation of the secondary air pump 16 when the engine is started. Thereby, an increase in engine load accompanying the introduction of secondary air (operation of the secondary air pump 16) can be avoided, and a decrease in engine speed and instability can be prevented. Thereby, the secondary air pump 16 can be operated immediately after the start without deteriorating the startability, and the catalyst 14 can be activated early.

図4は、エンジン始動時の状態を示すタイミングチャートであり、本実施形態(実線)と従来のもの(破線)とを比較したものである。
始動のためにスタータモータを回転させてクランクキングが開始すると(時刻t1)、バッテリ電圧VBは初期電圧に対して低下するが、エンジン回転速度NEは徐々に上昇しはじめる。ここで、触媒温度Tcが所定温度Tc1よりも低いときは、触媒14の早期活性化を図るため二次空気ポンプ16が「ON」となる(時刻t2)。この場合、従来のものでは、図中破線で示すように、二次空気ポンプ16が「OFF」から「ON」となったことによりオルタネータ1の回転トルク(発電負荷)が増大し、エンジン2に対する負荷が増大してエンジン回転速度が大きく低下する。これにより、最悪の場合にはエンストに至るおそれがある。
FIG. 4 is a timing chart showing a state at the time of starting the engine, and compares the present embodiment (solid line) and the conventional one (broken line).
When the starter motor is rotated for starting and cranking is started (time t1), the battery voltage VB decreases with respect to the initial voltage, but the engine rotational speed NE begins to gradually increase. Here, when the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1, the secondary air pump 16 is turned “ON” in order to activate the catalyst 14 early (time t2). In this case, as shown by the broken line in the figure, the rotation torque (power generation load) of the alternator 1 increases due to the secondary air pump 16 being changed from “OFF” to “ON”, as shown by the broken line in the figure. The load increases and the engine speed is greatly reduced. This may lead to an engine stall in the worst case.

一方、本実施形態では、図中実線で示すように、二次空気ポンプ16が「OFF」から「ON」となるときにはオルタネータ1の発電を停止しているため、オルタネータ1の回転トルクが増大することはなく(エンジン2に対する負荷となることなく)、エンジン回転速度の低下を防止できる。これにより、始動性の悪化を招くことなく、触媒14の早期活性化を実現できる。そして、始動から所定時間ts1が経過し、オルタネータ1の発電によってエンジン回転速度の低下のおそれがなくなるタイミング(時刻t3)でオルタネータ1の発電を開始するが、その際、発電量は徐々に増加させる制御(徐励発電)を行ってから通常の発電制御へと移行する(時刻t4)。なお、二次空気ポンプ16は、触媒14が活性化温度(又はその近傍温度)に到達したら「OFF」となる。これにより、発電停止から発電へと制御を滑らかに切り換えることができる。   On the other hand, in the present embodiment, as indicated by the solid line in the figure, since the power generation of the alternator 1 is stopped when the secondary air pump 16 changes from “OFF” to “ON”, the rotational torque of the alternator 1 increases. This does not occur (without being a load on the engine 2), and a decrease in engine speed can be prevented. Thereby, the early activation of the catalyst 14 can be realized without deteriorating the startability. Then, power generation of the alternator 1 is started at a timing (time t3) at which a predetermined time ts1 has elapsed from the start and there is no risk of a decrease in engine rotation speed due to power generation by the alternator 1. At that time, the power generation amount is gradually increased. After performing control (gradual excitation power generation), the routine shifts to normal power generation control (time t4). The secondary air pump 16 is turned “OFF” when the catalyst 14 reaches the activation temperature (or a temperature near the activation temperature). Thereby, control can be smoothly switched from power generation stop to power generation.

なお、上述したオルタネータの発電制御(図3)では、オルタネータ1の発電を停止するようにしているが(図3のS13参照)、これに代えて、オルタネータ1の発電量を抑制するようにしてもよい。この場合は、例えば、触媒温度Tcが所定温度Tc1より低いとき(又は二次空気ポンプ16がONとなっているとき)には、オルタネータ1の発電要求(目標)値を減少補正したり、発電量の上限値(エンジン回転速度に影響を与えない値)を設定したりすればよい。かかる構成としても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above-described alternator power generation control (FIG. 3), power generation by the alternator 1 is stopped (see S13 in FIG. 3), but instead, the power generation amount of the alternator 1 is suppressed. Also good. In this case, for example, when the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1 (or when the secondary air pump 16 is ON), the power generation request (target) value of the alternator 1 is corrected to decrease, An upper limit value (a value that does not affect the engine speed) may be set. Even with this configuration, it is possible to obtain the same effects as in the above embodiment.

また、バッテリ電圧VBが所定電圧(下限値)を下回るときは、オルタネータ1の発電停止を行わないようにしたり、オルタネータ1の発電停止中にバッテリ電圧VBが所定電圧(下限値)を下回ったときは発電停止を解除したりするように構成してもよい。バッテリ5が低充電状態になるのを回避してバッテリ上がりを確実に防止するためである。
さらに、以上では、触媒温度Tcが所定温度Tc1より低いとき又は二次空気ポンプ16がONとなっているときにオルタネータ1の発電を停止又は発電量を抑制することを説明したが、これらに代えて、車両の電気負荷が所定値以上のときやエンジン回転速度が急減したとき(例えば、所定時間当たりの低下量が所定量以上となったとき)に、オルタネータ1の発電を停止(又は発電量を抑制)するようにしてもよい。ここにおいて、車両の電気負荷としては、バッテリ電圧VB、バッテリ放電電流、発電要求(目標)値を検出することが考えられる。このようにしても、上記各実施形態と同様の効果が得られる
さらにまた、以上の説明では、触媒温度Tc、二次空気ポンプ16の動作状態、車両の電気負荷又はエンジン回転速度の変化を確認した上で、オルタネータ1の発電を停止又は発電量を抑制するものを例示したが、次のような方法を用いてもよい。
Further, when the battery voltage VB is lower than the predetermined voltage (lower limit value), the alternator 1 is not stopped from generating power, or the battery voltage VB falls below the predetermined voltage (lower limit value) while the alternator 1 is stopped generating power. May be configured to cancel the power generation stoppage. This is for avoiding the battery 5 from being in a low charge state and reliably preventing the battery from being discharged.
Further, in the above description, it has been described that the power generation of the alternator 1 is stopped or the power generation amount is suppressed when the catalyst temperature Tc is lower than the predetermined temperature Tc1 or when the secondary air pump 16 is ON. Thus, when the electric load of the vehicle is greater than or equal to a predetermined value or when the engine rotation speed has suddenly decreased (for example, when the amount of decrease per predetermined time is greater than or equal to a predetermined amount), the power generation of the alternator 1 is stopped (or the amount of power generation) May be suppressed). Here, as an electric load of the vehicle, it is conceivable to detect a battery voltage VB, a battery discharge current, and a power generation request (target) value. Even if it does in this way, the same effect as each above-mentioned embodiment is acquired. Furthermore, in the above explanation, change of catalyst temperature Tc, the operating state of secondary air pump 16, the electric load of a vehicle, or engine speed is checked. In addition, the power generation of the alternator 1 is stopped or the power generation amount is suppressed, but the following method may be used.

例えば、より簡易には、上述したオルタネータ1の発電制御(図3)に代えて、エンジン2の始動からオルタネータ1の発電を停止(又は発電量を抑制)した上で、エンジン始動t1から所定期間ts1が経過したオルタネータ1の発電停止(又は発電量の抑制)を解除するようにしたり(図5参照)、エンジン回転速度NEが所定回転速度NE1以上の状態が所定時間ts2以上継続したときにオルタネータ1の発電停止(又は発電量の抑制)を解除したりすることが考えられる(図6参照)。このようにすると、より制御を簡易化しながらも上記各実施形態と同様の効果が得られる。特に後者の場合には、オルタネータ1の発電停止解除時期(例えば、完爆)をより安定かつ正確に判定することができるので、制御の精度が向上する。   For example, more simply, instead of the above-described power generation control of the alternator 1 (FIG. 3), the power generation of the alternator 1 is stopped (or the power generation amount is suppressed) from the start of the engine 2, and then a predetermined period from the engine start t1. The alternator 1 is released when power generation stop (or suppression of power generation amount) after ts1 has elapsed (see FIG. 5), or when the engine rotational speed NE has continued to be at or above the predetermined rotational speed NE1 for at least the predetermined time ts2. It is conceivable to cancel the power generation stop (or suppression of the power generation amount) 1 (see FIG. 6). In this way, the same effects as those of the above embodiments can be obtained while further simplifying the control. Particularly in the latter case, the power generation stop cancellation timing (for example, complete explosion) of the alternator 1 can be determined more stably and accurately, so that the control accuracy is improved.

なお、以上説明した各オルタネータ1の発電制御における発電停止(又は発電量の抑制)の開始時期や解除時期をそれぞれ適宜組み合わせて構成してもよいことは当然である。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する
(イ)請求項1記載の車両用発電機の制御装置において、
前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、前記二次空気供給手段の動作開始前から行うことを特徴とする。
Of course, the start timing and the release timing of the power generation stop (or suppression of the power generation amount) in the power generation control of each alternator 1 described above may be appropriately combined.
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof (a) In the control device for a vehicle generator according to claim 1,
The power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount is performed before the operation of the secondary air supply means is started.

このようにすれば、特に電気負荷が大きい二次空気供給手段の動作開始時(OFF→ON時)のエンジン回転速度の低下(不安定化)を効果的に防止できる。
(ロ)請求項1記載の車両用発電機の制御装置において、
前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、所定時間当たりのエンジン回転速度の低下量が所定量以上となったときに行うことを特徴とする。
In this way, it is possible to effectively prevent a decrease (unstabilization) in the engine speed at the start of operation of the secondary air supply means having a particularly large electrical load (OFF → ON).
(B) In the control device for a vehicle generator according to claim 1,
The power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount is performed when the decrease amount of the engine rotation speed per predetermined time becomes a predetermined amount or more.

このようにすれば、実際にエンジン回転速度が低下したときに発電停止又は発電量の抑制を行うので、制御の切り換え(及び制御負荷)を最小限に抑えることができる。
(ハ)請求項2記載の車両用発電機の制御装置において、
前記車両発電機の発電停止又は発電量の抑制は、エンジン回転速度が所定回転速度以上の状態が所定時間以上継続となるまで行うことを特徴とする。
In this way, since the power generation is stopped or the amount of power generation is suppressed when the engine speed actually decreases, the control switching (and control load) can be minimized.
(C) In the vehicle generator control device according to claim 2,
The vehicle generator is stopped or the amount of power generation is suppressed until a state where the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed continues for a predetermined time or longer.

このようにすれば、エンジンに対する発電負荷の影響が小さくなる時期(すなわち、エンジン回転速度の低下のおそれがない時期)を安定かつ正確に判定することができ、制御精度を向上できる。
(ニ)請求項3規制の車両用発電機の制御装置において、
前記車両の電気負荷は、バッテリ電圧、バッテリの放電電流又は発電要求(目標)値であることを特徴とする。
In this way, it is possible to determine the time when the influence of the power generation load on the engine is small (that is, the time when there is no possibility of a decrease in engine rotation speed) stably and accurately, and the control accuracy can be improved.
(D) In the control device for a vehicle generator as defined in claim 3,
The electric load of the vehicle is a battery voltage, a battery discharge current, or a power generation request (target) value.

このようにすれば、車両の電気負荷を容易に検出することができる。   In this way, it is possible to easily detect the electric load of the vehicle.

本発明の一実施形態に係る車両のシステム図である。1 is a system diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention. 一実施形態に係る触媒早期活性化制御のフローチャートである。It is a flowchart of the catalyst early activation control which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る発電機(オルタネータ)の発電制御のフローチャートである。It is a flowchart of the electric power generation control of the generator (alternator) which concerns on one Embodiment. エンジン始動時の状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the state at the time of engine starting. 別の実施形態に係る発電機(オルタネータ)の発電制御のフローチャートである。It is a flowchart of the electric power generation control of the generator (alternator) which concerns on another embodiment. 同じく別の実施形態に係る発電機(オルタネータ)の発電制御のフローチャートである。It is a flowchart of the electric power generation control of the generator (alternator) which concerns on another embodiment similarly.

符号の説明Explanation of symbols

1…オルタネータ(車両用発電機)、2…エンジン、4…電気負荷、5…バッテリ、9…吸気通路、10…コントロールユニット(C/U)、13…排気通路、14…排気浄化触媒、15…二次空気供給通路、16…二次空気ポンプ、17…プレッシャレギュレータ、18…二次空気制御弁   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Alternator (vehicle generator), 2 ... Engine, 4 ... Electric load, 5 ... Battery, 9 ... Intake passage, 10 ... Control unit (C / U), 13 ... Exhaust passage, 14 ... Exhaust purification catalyst, 15 ... Secondary air supply passage, 16 ... Secondary air pump, 17 ... Pressure regulator, 18 ... Secondary air control valve

Claims (4)

エンジンによって駆動される車両用発電機の制御装置であって、
前記エンジンの排気系に二次空気を供給する二次空気供給手段の動作時に、前記車両用発電機の発電を停止し又は発電量を抑制することを特徴とする車両用発電機の制御装置。
A control device for a vehicle generator driven by an engine,
A control device for a vehicular generator, wherein power generation of the vehicular generator is stopped or a power generation amount is suppressed during operation of secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust system of the engine.
前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、エンジンの始動から所定期間行う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。   2. The control device for a vehicular generator according to claim 1, wherein the generation of the vehicular generator is stopped or the generation amount is suppressed for a predetermined period from the start of the engine. 前記車両用発電機の発電停止又は発電量の抑制は、車両の電気負荷が所定量以上のときに行うことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用発電機の制御装置。   3. The control device for a vehicle generator according to claim 1, wherein the power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount is performed when an electric load of the vehicle is a predetermined amount or more. 前記車両発電機の発電停止又は発電量の抑制を解除したときは、発電量を徐々に増加させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用発電機の制御装置。   The vehicle generator control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generation amount is gradually increased when the power generation stop of the vehicle generator or the suppression of the power generation amount is released. .
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