JP2014079103A

JP2014079103A - 車両用発電制御装置

Info

Publication number: JP2014079103A
Application number: JP2012225699A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Morikawa; 知明森川; Kiyoko Makino; 清子牧野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-05-01

Abstract

【課題】この発明は、利用者の手元に車両が到達したとき、十分なバッテリ残量を確保できる車両用発電制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この発明は、車両に適用された内燃機関と、内燃機関の動力により発電する発電機と、発電機により発電された電力を貯留するバッテリと、内燃機関を制御して発電を行う制御装置と、車両に接続され、発電を実行するための指示信号を送信する外部端末と、外部端末から指示信号を受信したとき、発電機の発電量を増加させる発電制御部とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は車両用発電制御装置に係り、特に、車両に適用された内燃機関の動力により発電機で発電した電力を貯留するバッテリが、車両が工場などから出荷されるときに充分に充電されるように発電機を制御する車両用発電制御装置に関する。

近年は、ハイブリッド電気自動車などの環境に配慮した車両が注目されている。ハイブリッド電気自動車は、バッテリからモータヘ電力を供給し、モータを車両の走行用の駆動源として使用する。一方、内燃機関によりモータを回転させることで、モータは発電機となり、バッテリを充電することもできる。このように、ハイブリッド電気自動車は、モータ、内燃機関を用いてバッテリを充電することができる。また、近年、プラグインハイブリッド自動車と呼ばれる、外部電源を用いてバッテリを充電する車両も存在する。
前記のように車両に適用された内燃機関の動力により発電機で発電し、発電した電力でバッテリを充電するように内燃機関を制御する制御装置を備えた車両用発電制御装置においては、車両の停止中にバッテリの充電量が所定値以下であるとき、内燃機関を駆動させて発電を開始し、自動的にバッテリの充電を行う車両用発電制御装置が知られている。
また、このような車両用発電制御装置においては、利用者の意思に応じて発電を開始するよう、制御装置へ利用者からの自動充電要求を伝達する伝達手段を備えた車両用発電制御装置が知られている（特許文献１）。特許文献１の構成によれば、利用者が望まない状況で自動充電が開始されることを防止でき、また利用者が望むときには充電を開始することができる。

特問２００７−２２３４７１

ところで、内燃機関の動力で発電機を駆動してバッテリの充電を行う車両は、組立てラインにおいて、バッテリの納入時から車両出荷時まで長い時間がかかった場合、バッテリが自己放電するため、出荷時に必要な充電量を下回ってしまうことがあった。
このため、工場では、出荷前に外部電源から充電プラグにてバッテリを充電する必要があったため、充電する場所が必要となる、充電という作業工数がかかる、バッテリ残量のばらつきにより完成検査にて同一条件にて検査が不可能となり検査精度が低下する、といった問題が発生していた。

また、利用者が内燃機関の動力で発電機を駆動してバッテリの充電を行う車両を購入した場合において、車両が利用者の手元に届いたときに、バッテリが十分な充電量が確保できていないと、利用者の使用に不便を来すことになる。
しかしながら、製造後の車両は、利用者へ届く前に発送手続きや輸送などにより、長い時間が経過することがあり、利用者の手元に届くときにはバッテリ残量が少なくなる虞があった。

そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、利用者の手元に車両が到達したとき、十分なバッテリ残量を確保できる車両用発電制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、車両に適用された内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を貯留するバッテリと、前記内燃機関を制御して前記発電を行う制御装置と、前記車両に接続され、前記発電を実行するための指示信号を送信する外部端末と、前記外部端末から前記指示信号を受信したとき、前記発電機の発電量を増加させる発電制御部とを備えることを特徴とする車両用発電制御装置。

この発明は、作業者が車両に外部端末を接続し、外部端末から発電を実行する指示信号を送信すると、発電制御部は発電量を増加させ、制御装置は内燃機関を制御して発電機により発電を開始する。
このため、作業者は、車両の製造中あるいは製造後において、短時間でバッテリの充電が可能となるため、例えば利用者の手元に車両が発送される直前にバッテリを充電するなどの対応が容易となる。従って、利用者の手元に車両が届いたとき、バッテリには十分な残量を確保できる。

図１は車両用発電制御装置のブロック図である。（実施例）図２は車両用発電制御装置の発電制御のフローチャートである。（実施例）図３は車両用発電制御装置の発電条件判定制御のフローチャートである。（実施例）図４は車両用発電制御装置の発電制御のタイムチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両１は、車両用発電制御装置２を備えている。車両用制御装置２は、車両１に適用された内燃機関３と、この内燃機関３の動力により駆動されて発電する発電機４と、発電機４により発電された電力を貯留するバッテリ５とを備えている。バッテリ５は、貯留した電力を走行用電動機６に供給し、駆動する。走行用電動機６の駆動力は、車輪７に伝達され、車両１を走行させる。
前記内燃機関３と発電機４とバッテリ５と走行用電動機６とは、制御装置８に接続されている。制御装置８には、内燃機関３のスロットルバルブ開度（吸気量）を検出するスロットルポジションセンサ９、内燃機関３のクランク角度（回転速度）を検出するクランク角センサ１０と、走行用電動機６のレンジ切り換え用のシフトレバー操作位置を検出するシフトポジションセンサ１１と、車両１の主電源をＯＮ、ＯＦＦするキースイッチ１２と、車両の速度を検出する車速センサ１３と、が接続されている。
制御装置８は、内燃機関３、発電機４、バッテリ５、走行用電動機６と通信を行い、シフト情報、車両１の車速情報、バッテリ５の残量や充電可能電力といったバッテリ情報を監視し、また、各センサ９〜１３の検出情報を監視し、内燃機関２を制御して発電機３により発電を行う。
前記車両用発電制御装置２は、車両１に接続、離脱可能な外部端末１４を備えている。外部端末１４は、車両１への接続時に、制御装置８と電気的に接続され、内燃機関３による発電機４の発電を実行するための指示信号を送信する。前記制御装置８は、発電制御部１５を備えている。発電制御部１５は、外部端末１４から指示信号を受信したときに、発電機４の発電量を増加させる。
具体的には、発電制御部１５は、外部端末１４から指示信号を受信すると、前記シフト情報、車速情報、バッテリ情報、センサ検出情報から発電条件を判定し、発電条件を満たす場合に発電制御を実行する。発電制御においては、バッテリ５の充電可能電力を参照し、発電電力が充電可能電力内に収まるように内燃機関３および発電機４を制御し、発電量を増加させる。

次に作用を説明する。
図２において、車両用発電制御装置２は、発電制御のプログラムがスタートすると（Ａ０１）、制御装置８の発電制御部１５によって外部端末１４から内燃機関３による発電機４の発電を実行するための指示信号を受信したかを判断する（Ａ０２）。
制御装置８は、外部端末１４の送信する指示信号を照合するための信号を予め装置内の記憶手段（図示せず）に記憶しており、外部端末１４から指示信号を受信すると、記憶手段内の信号と照合して正規の指示信号であるかの判定を行う。
前記判断（Ａ０２）がＹＥＳの場合は、発電条件が成立するか（車両１の状態が発電に適しているか）を判断する（Ａ０３）。
前記発電条件の判定（Ａ０３）は、図３に示すように行われる。図３において、判定制御がスタートすると（Ｂ０１）、主電源がＯＮであるかを判断する（Ｂ０２）。この判断（Ｂ０２）は、車両１が運転可能な状態にあるかを判断するものであり、具体的には、車両１のいわゆるキースイッチ１２がＯＮであるか否かを判断する。
前記判断（Ｂ０２）がＹＥＳの場合は、シフトポジションセンサ１１の出力値に基づいて、シフトポジションがＰレンジであるかを判断する（Ｂ０３）。
前記判断（Ｂ０３）がＹＥＳの場合は、車速センサ１３の出力値に基づいて、車速Ｖが設定値Ｖｓｅｔ以下（Ｖ≦Ｖｓｅｔ）であるかを判断する（Ｂ０４）。車速Ｖの設定値Ｖｓｅｔは、通常は０ｋｍ／ｈ（停車）であるが、工場内を走行しながら充電を行うこともできるため、例えば、１５ｋｍ／ｈ以下としても良い。
前記判断（Ｂ０４）がＹＥＳの場合は、バッテリ５の残量Ｔが設定値Ｔｓｅｔ以下（Ｔ≦Ｔｓｅｔ）であるかを判断する（Ｂ０５）。
この判断（Ｂ０５）がＹＥＳの場合は、内燃機関３、発電機４などの関連部品に異常が無いかを判断する（Ｂ０６）。例えば、内燃機関３の異常判定は、スロットルポジションセンサ１０やノッキングセンサ（図示せず）の出力値が正常に出力されているかを検出し、判定する。発電機４の異常判定は、回路の電圧を測定し、断線の有無を検出し、判定する。
前記判断（Ｂ０６）がＹＥＳの場合は、発電条件が成立し、図２の発電機４による発電の開始（Ａ０４）に移行する。
すなわち、発電条件の判定において、図４に示すように、主電源がＯＮ、シフトポジションがＰレンジ、車速Ｖが設定値Ｖｓｅｔ以下、バッテリ５の残量Ｔが設定値Ｔｓｅｔ以下、関連部品に異常が無い場合に発電条件が成立（ｔ１）し、車両モードが通常モードから発電モードになる。発電条件の成立によって、図２の判断（Ａ０３）はＹＥＳになり、発電モードによって、発電機４の発電を開始し（Ａ０４）、スタート（Ａ０１）にリターンする（Ａ０５）。
発電機４の発電（Ａ０４）において、発電制御部１５は、例えば、内燃機関３の回転速度がアイドル回転速度数よりも高くなるように制御し、発電機４の発電量を増加させる。あるいは、発電制御部１５は、発電機４のコイルに流れる励磁電流を増加させるように制御し、発電機４の発電量を増加させる。
一方、前記判断（Ｂ０２）〜（Ｂ０６）のいずれか一つがＮＯの場合は、発電条件が不成立となり、図２の発電機４による発電を解除（Ａ０５）に移行する。発電条件の不成立によって、図２の判断（Ａ０３）はＮＯになり、発電機４の発電を解除し（Ａ０６）、スタート（Ａ０１）にリターンする（Ａ０５）。
発電機４の発電（Ａ０４）によって、図４に示すように、バッテリ５の残量Ｔが増大し、目標値に到達すると（ｔ２）、車両モードが発電モードから通常モードに戻り、発電機４の発電を停止する。

このように、車両用発電制御装置２は、作業者が車両１に外部端末１４を接続し、外部端末１４から発電を実行する指示信号を送信すると、発電制御部１５は発電量を増加させ、制御装置８は内燃機関３を制御して発電機４により発電を開始する。
このため、作業者は、車両１の製造中あるいは製造後において、短時間でバッテリ５の充電が可能となるため、例えば利用者の手元に車両１が発送される直前にバッテリ５を充電するなどの対応が容易となる。従って、利用者の手元に車両１が届いたとき、バッテリ５には十分な残量を確保できる。

この発明は、利用者の手元に車両が到達したとき、十分なバッテリ残量を確保できるようにすることができるものであり、車両に適用された内燃機関の動力により発電機で発電し、バッテリを充電する車両であれば、ハイブリッド電気自動車などにかぎらず、通常の内燃機関の動力で走行する自動車にも適用が可能である。

１車両
２車両用発電制御装置
３内燃機関
４発電機
５バッテリ
６走行用電動機
７車輪
８制御装置
９スロットルポジションセンサ
１０クランク角センサ
１１シフトポジションセンサ
１２キースイッチ
１３車速センサ
１４外部端末
１５発電制御部

Claims

車両に適用された内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を貯留するバッテリと、前記内燃機関を制御して前記発電を行う制御装置と、前記車両に接続され、前記発電を実行するための指示信号を送信する外部端末と、前記外部端末から前記指示信号を受信したとき、前記発電機の発電量を増加させる発電制御部とを備えることを特徴とする車両用発電制御装置。