JP3705198B2 - Vehicle power generation control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動源として内燃機関を搭載する車両にあって、同内燃機関の出力軸に駆動連結される発電機の発電量を制御する車両の発電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、内燃機関に加えて、バッテリから電力が供給される電動機を駆動源として搭載する、いわゆるハイブリッド車両に関する技術が提案されている。こうしたハイブリッド車両では通常、内燃機関の出力軸に駆動連結される発電機を備えており、この発電機の発電によって得られた電力を上記バッテリに蓄えるようにしている。また、この発電の際には発電量に応じた負荷が機関出力軸に対して付加されるため、内燃機関の燃費悪化を抑える上ではこの発電量を必要最小限に設定するのが望ましい。そこで、こうした車両の発電制御装置では、バッテリの充電状態を常に監視し、この充電状態に基づいて目標発電量をその都度設定したり、発電を停止したりすることにより、無駄な発電が行われないようにしている。
【0003】
ところで、発電機による発電が停止されている状態からこれを開始する場合、例えば図11(b)に一点鎖線で示されるように、発電機の発電量E(例えば電圧値)をバッテリの充電状態に見合う目標発電量ETRGにまで一度に立ち上げるようにすると(タイミングt1)、発電機から内燃機関に付加される負荷が急激に増大するようになる。その結果、例えば内燃機関がアイドル運転状態にあるときには、図11(a)の一点鎖線に示されるように、負荷の急増に起因して機関回転速度NEに一時的な落ち込みが発生してしまうようになる。そして、こうした落ち込み等、機関回転速度に変動が生じると、車両振動や騒音の増大が避けきれないものとなり、最悪、ストールに至るおそれもある。
【0004】
そこで従来、こうした機関回転速度の変動を抑制するための技術として、例えば特開平8−61193号公報に記載されるような発電制御装置が提案されている。同装置では、図11(b)の実線に示されるように、発電を開始するに際し、その発電量Eを急激に立ち上げるのではなく、これを目標発電量ETRGにまで徐々に増大させるようにしている。従って、この従来の装置によれば、発電の開始に伴って発電機に発生する負荷が急増するようなことがなく、図11(a)の実線に示されるように、機関回転速度の変動が抑制され、ひいてはこれに起因する車両振動や騒音の発生も抑えられるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アイドル運転時等、内燃機関の燃焼安定性が比較的に低いときには、上述したような発電機の負荷増大に起因する機関回転速度の変動が一層発生し易いものとなる。従って、上記従来の装置では、発電機の負荷、即ち発電量を増大させるに際して、こうしたアイドル運転時にあっても機関回転速度の変動が発生しない程度に、その増大速度を小さく設定しておくことが必要になる。
【0006】
ところが、このように発電量の増大速度をアイドル運転時に合わせて設定しておくようにすると、発電の開始に際して発電機の発電能力が一律に制限されてしまうようになる。このため、上記従来の装置は、例えばバッテリが過放電状態になっているときなど、発電機の発電能力を極力確保したいような状況では、発電量が不足してバッテリ充電状態の回復が遅れることがあり、この点においてなお改良の余地を残すものとなっていた。
【0007】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電機による発電の開始に際して、機関回転速度の変動を抑制しつつ、発電量を好適に確保することのできる車両の発電制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、車両用内燃機関の出力軸に駆動連結される発電機と、同発電機の発電により充電されるバッテリと、前記内燃機関の自立運転時に前記発電機の発電を開始するに際してその発電量が所定の目標発電量にまで徐々に増大するように同発電機を制御する制御手段とを備えた車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記発電量を増大させる際の単位時間当たりの増大量を前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子に基づいて可変設定するものであるとしている。
【0009】
上記構成では、発電機の発電量を増大させる際の単位時間当たりの増大量が例えばアイドル運転時に合わせて一律に設定される場合とは異なり、これが内燃機関の燃焼安定性に見合う大きさにその都度設定されるようになる。このため、アイドル運転時等、内燃機関の燃焼安定性が相対的に低くなる運転領域では、発電量を増大させる際の単位時間当たりの増大量が小さく設定され、発電機から内燃機関に付加される負荷の急増が抑制される。従って、発電の開始に伴う機関回転速度の変動が抑えられるようになる。またその一方で、高負荷高速回転時等、内燃機関の燃焼安定性が相対的に高くなる運転領域では、発電機の負荷増大に起因する機関回転速度の変動が発生し難くなるため、発電量を増大させる際の単位時間当たりの増大量が大きく設定される。従って、発電が開始された後、発電量は目標発電量にまで速やかに増大するようになる。その結果、上記構成によれば、発電機による発電の開始に際して、機関回転速度の変動を抑制しつつ、発電量を好適に確保することができるようになる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として機関負荷を検出し、同機関負荷が大きいときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定するものであるとしている。
【0011】
機関負荷が大きくなると、燃焼に供される燃料の量が多くなり、安定した状態のもとで内燃機関の燃焼が行われるようになる。従って、上記構成によれば、発電量の単位時間当たりの増大量をこうした燃焼安定性と機関負荷との関係に即したものとして好適に可変設定することができるようになる。
【0012】
また、機関負荷としては、請求項3に記載発明によるように、例えばこれを燃料噴射量の他、アクセル操作量、スロットル開度、吸入空気量、及び吸入空気圧の少なくとも一つに基づいて検出することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として機関回転速度を検出し、同機関回転速度が高いときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定するものであるとしている。
【0014】
機関回転速度が高くなると、内燃機関の駆動部分がより大きな慣性力を持って運動するようになるため、安定した状態のもとで内燃機関の燃焼が行われるようになる。従って、上記構成によれば、発電量の単位時間当たりの増大量をこうした燃焼安定性と機関回転速度との関係に即したものとして好適に可変設定することができるようになる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として車両走行速度を検出し、同車両走行速度が高速であるときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定するものであるとしている。
【0016】
車両が走行状態にあるときには、仮に燃焼状態の悪化することがあっても、車両の駆動力伝達系から内燃機関の出力軸に対して逆に回転駆動力が伝達されることで、こうした燃焼状態の悪化に起因する機関回転速度の低下が抑えられ、その燃焼状態の不安定化も抑制されるようになる。また、このように駆動力伝達系の回転駆動力が内燃機関に伝達されることによって燃焼状態の不安定化が抑制される傾向は、車両走行速度が高速であるときほど顕著になる。請求項5にかかる発明の上記構成によれば、車両走行速度が高速であるときほど、発電量の単位時間当たりの増大量を大きく設定することにより、この単位時間当たりの増大量をこうした内燃機関の燃焼安定性と車両走行速度との関係に即したものとして好適に可変設定することができるようになる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記内燃機関の始動後経過時間が長くなるほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるようにこれを設定するものであるとしている。
【0018】
内燃機関を始動させた直後は、機関燃焼室の温度が低く、また潤滑油の粘性が高いため、その影響を受けて駆動部分における駆動抵抗も大きくなる。このため、始動直後は、内燃機関の燃焼安定性が低くなり、機関回転速度の変動も発生し易いものとなる。これに対して、始動後の経過時間が長くなると、機関燃焼室の温度が上昇し、また駆動部分における駆動抵抗も徐々に低下するようになる。このため、これらに応じて内燃機関の燃焼状態も安定し、機関回転速度の変動は発生し難くなる。従って、請求項6にかかる発明の上記構成によれば、こうした始動後経過時間と機関燃焼安定性との関係を上記単位時間当たりの増大量の設定に反映させることができ、同単位時間当たりの増大量を一層好適に設定することができるようになる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記内燃機関の外部負荷が大きいときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が小さくなるようにこれを設定するものであるとしている。
【0020】
内燃機関の外部負荷、即ち、空調装置、ウォータポンプ、パワーステアリング用油圧ポンプ等、外部補機の作動によって機関出力軸に付加される負荷が増大した場合には、発電機の負荷増大による機関回転速度の変動も発生し易い傾向にある。請求項7にかかる発明の上記構成によれば、こうした外部負荷が機関回転速度の変動に及ぼす影響を考慮しつつ、上記発電量の単位時間当たりの増大量を好適に設定することができるようになる。
【0021】
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は前記内燃機関の冷却水温度が低いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が小さくなるようにこれを設定するものであるとしている。
【0022】
内燃機関の冷却水温度が低いときには、潤滑油の温度が低くなり、従って内燃機関の駆動部分における駆動抵抗が増加する。このように駆動抵抗が増大した状況下では、発電機の負荷が付加されることによる機関回転速度の変動も発生し易いものとなる。請求項8にかかる発明の上記構成によれば、こうした機関冷却水温度と機関回転速度変動の発生のし易さとの関係を上記単位時間当たりの増大量の設定に反映させることができ、同単位時間当たりの増大量を一層好適なものとして設定することができるようになる。
【0023】
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの充電量が多いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定するものであるとしている。
【0024】
バッテリの充電量が多いとき、換言すればバッテリを充電する際の充電余裕量が少ないときには、発電機に出力する電圧指令値が同じ場合であっても、バッテリの内部抵抗が増大するために、発電機に流れる電流が少なくなる。その結果、発電機から機関出力軸に付加される負荷も小さくなり、機関回転速度の変動についても発生し難いものとなる。請求項9にかかる発明の上記構成によれば、このようにバッテリの充電量が多く、従って機関回転速度の変動が発生し難いときには、発電量の単位時間当たりの増大量を大きく設定することができ、発電機の発電量をより大きく確保することができるようになる。
【0025】
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの温度が高いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定するものであるとしている。
【0026】
バッテリの温度が高いときには、発電機に出力する電圧指令値が同じ場合であっても、バッテリの内部抵抗が増大するために、発電機に流れる電流が少なくなる。その結果、発電機から機関出力軸に付加される負荷も小さくなり、機関回転速度の変動についても発生し難いものとなる。請求項10にかかる発明の上記構成によれば、このようにバッテリの温度が高く、従って機関回転速度の変動が発生し難いときには、発電量の単位時間当たりの増大量を大きく設定することができ、発電機の発電量をより大きく確保することができるようになる。尚、バッテリの温度は、例えばこれを同バッテリに設けられた温度センサによって検出することができる。また例えば、外気温センサ(或いは吸気温センサ)により検出される外気温度や水温センサによって検出される機関冷却水温度に基づいてバッテリの初期温度を推定するとともに、同バッテリの充放電量に基づいて温度上昇量を推定し、これら初期温度及び温度上昇量に基づいてバッテリの温度を求めるようにすることもできる。
【0027】
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの劣化度合が大きいときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定するものであるとしている。
【0028】
バッテリの劣化が進むと、発電機に出力する電圧指令値が同じ場合であっても、バッテリの内部抵抗が増大するために、発電機に流れる電流が少なくなる。その結果、発電機から機関出力軸に付加される負荷も小さくなり、機関回転速度の変動も発生し難いものとなる。請求項9にかかる発明の上記構成によれば、このようにバッテリの劣化度合が大きく、従って機関回転速度の変動が発生し難いときには、発電量の単位時間当たりの増大量を大きく設定することができ、発電機の発電量をより大きく確保することができるようになる。尚、バッテリの劣化度合は、例えばこれをバッテリの使用時間、詳しく総充電時間及び総放電時間に基づいて推定するようにしたり、或いは放電量に対する充電量の減少率から推定することができる。
【0029】
請求項12に記載の発明は、請求項1乃至11のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、車両発進時に前記発電機を電動機として機能させて前記出力軸を回転駆動することにより運転停止中にある前記内燃機関を自動始動させる自動始動手段を更に備えるようにしている。
【0030】
上記構成では、車両発進時に内燃機関の運転が停止されている場合には、自動始動手段による自動始動が行われる。そして、この自動始動によって内燃機関が自立運転を開始すると、発電機による発電が開始されるようになる。ここで、車両発進時には通常、アクセル操作部材の操作によって機関負荷が増大するため、機関燃焼状態が安定するようになり、発電機の負荷増大による機関回転速度の変動も発生し難いものとなっている。請求項12にかかる発明の上記構成によれば、このように内燃機関の燃焼安定性が確保される車両発進時には、内燃機関を自動始動させて発電機の発電を行うようにしているため、その発電の開始に際して発電量を好適に確保することができるようになる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態にかかる車両の発電制御装置は、内燃機関の他、電動機を駆動源として搭載するハイブリッド車両にあって、その発電機能を制御するために同車両に設けられている。図1に示されるように、この発電制御装置は、発電機又は電動機としてその機能が選択的に切り替え可能なモータジェネレータ12と、このモータジェネレータ12にインバータ14を介して電気的に接続されたバッテリ15と、内燃機関10の運転状態やバッテリ15の充電状態に応じてその発電機能を統括制御する電子制御装置16とを備えて構成されている。
【0032】
モータジェネレータ12の回転軸13と、空調機用のコンプレッサ、ウォータポンプ、パワーステアリング用油圧ポンプ等の各種補機22の回転軸23とにはそれぞれプーリ24,25が取り付けられている。また、機関出力軸11の一端には電磁クラッチ19を介してプーリ26が取り付けられている。これら各プーリ24〜26には補機駆動用のベルト21が掛装されている。このベルト21によってモータジェネレータ12の回転軸13、各種補機22の回転軸23、機関出力軸11とが駆動連結され、各種補機22にはその作動に必要な駆動力が内燃機関10又はモータジェネレータ12から選択的に伝達される。尚、この駆動力伝達系としては、上述したような各プーリ24〜26やベルト21によるものに替えて、例えばギア或いはチェーンによるものを採用することもできる。機関出力軸11とこの補機駆動力伝達系との連結/非連結は電磁クラッチ19の断接によって切り替えられる。
【0033】
また、機関出力軸11の他端には、トルクコンバータ27が接続されており、同機関出力軸11の回転駆動力はこのトルクコンバータ27から自動変速機28等を介して最終的に図示しない車両駆動輪に伝達される。
【0034】
電子制御装置16には、機関回転速度を検出する回転速度センサ30、機関冷却水温度を検出する水温センサ31、吸入空気量センサ32、吸入空気量を調量するスロットルバルブ(図示略)の開度を検出するスロットルセンサ33、アクセルペダル(図示略)の踏込量を検出するアクセルサンサ34、同アクセルペダルが踏み込まれた状態にあることを検出するアクセルスイッチ35、ブレーキべダル(図示略)が踏み込まれた状態にあることを検出するブレーキスイッチ36、自動変速機28のシフト位置を検出するシフト位置センサ37等々、機関運転状態を検出するセンサがそれぞれ接続されている。その他、電子制御装置16には、車両の走行速度を検出する速度センサ38、バッテリ15の温度を検出するバッテリ温センサ39が接続されている。
【0035】
電子制御装置16は、これら各種センサ30〜39の検出結果に基づいて、モータジェネレータ12についてその発電機として機能する状態(発電状態)と、電動機として内燃機関10や各種補機22に駆動力を付与する状態(駆動状態)とをインバータ14の制御を通じて切り替えるようにしている。
【0036】
更に、電子制御装置16はこうした車両の発電機能にかかる制御の他、例えば内燃機関10の自動停止処理がなされているときには、その自動始動にかかる制御も併せて実行する。尚、自動停止処理は例えば、
・アクセルペダルが踏み込まれていない
・車両が停止している
・機関回転速度が所定速度以下
・バッテリ15の充電量が所定量以上
・ブレーキペダルが踏み込まれているか或いは自動変速機28のシフト位置がパーキングレンジ又はニュートラル位置にある
等々の各条件が全て成立するときに行われる。尚、機関自動停止条件としてはこの他の種々の条件を適宜加えたり置き換えたりしてもよい。
【0037】
以下、このようにモータジェネレータ12の機能を切り替える際の手順、自動始動を行う際の処理手順、並びにモータジェネレータ12を発電機として機能させる場合の発電量の設定手順についてそれぞれ説明する。
【0038】
電子制御装置16は、車両制動時、並びに車両通常走行時にバッテリ15の充電状態が所定量以下である場合、電子制御装置16は電磁クラッチ19を係合させるとともに、モータジェネレータ12が発電機として機能するようにインバータ14を制御する。その結果、モータジェネレータ12が機関出力軸11に駆動連結されてバッテリ15の充電が行われるようになる。
【0039】
一方、自動停止処理が行われて内燃機関10の運転が停止されている期間に空調機等の各種補機22を作動させる必要が生じた場合には、電子制御装置16は電磁クラッチ19を開放するとともに、モータジェネレータ12が電動機として機能するようにインバータ14を制御する。その結果、モータジェネレータ12は機関出力軸11との駆動連結が切り離され、各種補機22がモータジェネレータ12の駆動力によって作動するようになる。
【0040】
また、こうした自動停止処理が行われて内燃機関10の運転が停止されている期間に、運転者によるアクセルペダルの踏み込みなどに応じて車両を発進させる場合には、内燃機関10の自動始動処理が行われる。
【0041】
図2は、この自動始動制御についてその処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関自動停止処理によって内燃機関10の運転が停止されていることを条件に実行される。
【0042】
この一連の処理に際しては、まず、機関自動始動条件が成立しているか否かが判断される(ステップ100)。ここでは例えば、
・自動変速機28のシフト位置がドライブレンジにあるときに、ブレーキペダルの踏み込みが解除され且つアクセルペダルが踏み込まれたとき(車両発進時)
・同シフト位置がドライブレンジにあるときに、ブレーキペダルの踏み込みが解除され且つその解除から所定時間が経過したとき
・同シフト位置がパーキング又はニュートラルレンジからそれら以外のシフト位置に操作された後、所定時間が経過したとき
・車両走行速度が所定速度以上であるとき
等々の各条件のうち少なくとも一つが成立したときに機関自動始動条件が成立したものと判断される。尚、機関自動始動条件としてはこの他の種々の条件を適宜加えたり置き換えたりしてもよい。ここで、この機関自動始動条件が成立していない場合(ステップ100:NO)、この一連の処理は一旦終了される。即ち、この場合には機関自動始動処理は行われない。
【0043】
一方、機関自動始動条件が成立している場合(ステップ100:YES)、機関自動始動処理が実行される(ステップ110)。この処理において、電子制御装置16は電磁クラッチ19を係合させるとともに、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたときに、モータジェネレータ12を回転駆動させ、機関出力軸11の回転速度がアイドル運転時の目標回転速度近傍となるようにその回転速度を上昇させる。次に、電子制御装置16は内燃機関10に対して燃料噴射信号及び点火信号を出力することによりこれを始動させる。こうした機関自動始動処理により機関回転速度が上昇して内燃機関10が自立運転が開始されると、電子制御装置16はこれを判断するとともに、バッテリ15の充電状態等に基づいてモータジェネレータ12による発電を開始する。この発電に際して、電子制御装置16は、インバータ14に電圧指令値を出力してモータジェネレータ12の発電電圧をこの電圧指令値と一致させることにより、同モータジェネレータ12の発電量を制御する。
【0044】
以下、この発電量にかかる制御について説明する。図3及び図4は、この発電量制御についてその処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置16によって所定時間間隔毎に繰り返し実行される。
【0045】
この一連の処理に際しては、まず、内燃機関10の始動が完了したか否か、換言すれば同内燃機関10が自立運転を開始したか否かが判断される(ステップ210)。具体的には、例えば、機関回転速度が所定値以上にまで上昇したこと、或いは同所定値に達してから所定時間が経過していることをもって始動完了した旨判断される。ここで、内燃機関10の始動が完了していない場合には(ステップ210:NO)、モータジェネレータ12による発電は停止され(ステップ230)、この一連の処理は一旦終了される。
【0046】
一方、始動が完了している場合には(ステップ210:YES)、始動完了が判断されてからの経過時間Tが第1の所定時間T1未満であるか否かが判断される(ステップ220)。ここで、始動後経過時間Tが第1の所定時間T1未満である場合には(ステップ220:YES)、機関燃焼室の温度が低く、また内燃機関10の駆動部分における駆動抵抗等も大きいことから内燃機関10の燃焼状態が不安定な状態にあり、従ってモータジェネレータ12による負荷の影響によって機関回転速度の変動が発生し易いものと判断され、モータジェネレータ12の発電を未だ開始することなく処理を一旦終了される。
【0047】
これに対して、始動後から第1の所定時間T1以上経過している場合には(ステップ220:NO)、バッテリ15の充電状態に基づいて電圧指令値Eにかかる目標値(目標電圧指令値ETRG)が算出される(ステップ235)。ここで、基本的にはバッテリ15の充電量が少ないときほど、電圧指令値Eは大きく設定され、従って発電量も大きく設定される。しかしながら、例えばバッテリ15の充電能力低下を防止するための、いわゆるリフレッシュ処理を行う場合にあっては、この電圧指令値Eがバッテリ15の充電量に関係なく最大に設定される。
【0048】
次に、始動後経過時間Tが第2の所定時間T2(>T1)未満であるか否かが判断される(図4のステップ240)。この判断では、先のステップ220の処理と同様に、内燃機関10の燃焼状態についてその安定性が更に判断される。即ち、始動後経過時間Tが第2の所定時間T2未満である場合には(ステップ240:YES)、内燃機関10の燃焼状態が未だ十分に安定していないと判断される。そして、この場合にはアクセルスイッチが「オン」であるか否か、即ちアクセルペダルが踏み込まれた状態にあるか否かが判断され(ステップ260)、その判断結果に応じて、電圧指令値Eを目標電圧指令値ETRGにまで徐々に増大させる際の徐変量S(単位時間当たりにおける発電指令値の増加量)、換言すれば発電量の増大度合を可変設定するようにしている(ステップ270,275)。
【0049】
即ち、アクセルペダルが踏み込まれている場合には(ステップ260:YES)、上記徐変量Sが相対的に大きな所定値SAに設定される一方(ステップ270)、アクセルペダルが踏み込まれていない場合には(ステップ260:NO)、上記徐変量が相対的に小さな所定値SB(<SA)に設定される(ステップ275)。
【0050】
ここでは、アクセルペダルが踏み込まれている場合には、踏み込まれていない場合よりも機関負荷が大きくなり、燃料噴射量も増大することから、内燃機関10の燃焼が比較的安定する傾向にある点に着目している。そして、このように燃焼状態が比較的安定しているときには、モータジェネレータ12の負荷による機関回転速度の変動も発生し難いため、電圧指令値Eの徐変量Sを相対的に大きく設定して同電圧指令値Eの上昇速度を増大させることにより、発電量を極力確保するようにしている。
【0051】
またその一方で、アクセルペダルが踏み込まれていない場合には、機関負荷が小さく、従って内燃機関10の燃焼状態にかかる安定性も相対的に低くなる。そして、このように燃焼状態の安定性が低い場合には、モータジェネレータ12の負荷による機関回転速度の変動が発生し易いために、電圧指令値Eの徐変量Sを相対的に小さく設定して、こうした機関回転速度の変動を極力抑制するようにしている。
【0052】
一方、先のステップ240において、始動後から第2の所定時間T2以上経過している場合には(ステップ240:NO)、アクセルペダルの踏み込みにかかわらず、電圧指令値Eの徐変量Sは一律に所定値SNML(SNML>SA、又はSNML=SA、又はSA>SNML>SB)に設定される(ステップ310)。即ちここでは、始動後から第2の所定時間T2が経過している場合には、内燃機関10の燃焼状態が一層安定しているため、同所定時間T2が経過していない場合によりも徐変量Sを大きく設定することにより、電圧指令値Eの上昇速度を更に増大させて発電量を一層大きく確保するようにしている。
【0053】
上記ステップ220〜310の処理を通じて、徐変量Sが始動後経過時間T及びアクセルペダルの踏込状態に応じて可変設定されると、その後、徐変演算式(E←E+S)に従って電圧指令値Eが算出される(ステップ280)。尚、この演算式において電圧指令値Eの初期値はバッテリ15の端子開放電圧である。
【0054】
そして次に、電圧指令値Eと目標電圧指令値ETRGとの比較がなされ(ステップ290)、電圧指令値Eが目標電圧指令値ETRGを上回らないように、いわゆるガード処理がなされた後(ステップ300)、この一連の処理は一旦終了される。そして、このようにして可変設定された電圧指令値Eが電子制御装置16からインバータ14に出力されることにより、モータジェネレータ12の発電電圧が制御される。
【0055】
図5は、機関始動後の発電の開始に際しての機関回転速度NEの変化態様、並びに本装置の制御に従う電圧指令値Eの変化態様の一例を示すタイミングチャートである。尚、このタイミングチャートにおいて、時刻t1は始動後経過時間Tが第1の所定値T1に達した時刻を示し、時刻t2は同経過時間Tが第2の所定値T2に達した時刻を示している。また、このタイミングチャートでは、徐変量Sにかかる上記所定値SA,SB,SNMLについて(SNML>SA>SB)なる関係を設定した場合を例にしている。
【0056】
このタイミングチャートに実線にて示されるように、機関始動後にアクセルペダルが踏み込まれることがなく、機関回転速度NEがアイドル運転時の目標回転速度に保持されるような場合には(同図(a)時刻t1〜t2)、電圧指令値E(同図(b))の徐変量S(同図(b)において実線の傾き)は相対的に小さく設定される(S←SA)。従って、モータジェネレータ12の負荷についてその急増が抑制されるようになり、機関回転速度NEの変動、ひいてはそれに起因する車両振動や騒音の発生も抑えられるようになる。
【0057】
一方、タイミングチャートに一点鎖線にて示されるように、車両発進時など、機関始動後にアクセルペダルが踏み込まれ、機関回転速度NEが上昇するような場合には、電圧指令値Eの徐変量S(同図(b)において一点鎖線の傾き)は相対的に大きく設定される(S←SB)。従って、電圧指令値Eの増大速度が大きくなり、モータジェネレータ12の発電量が極力大きく確保されるようになる。
【0058】
そして、始動後経過時間Tが第2の所定時間T2に達した後は(時刻t2以降)、電圧指令値Eの徐変量Sはアクセルペダルの踏込状態にかかわらず更に大きく設定される(S←SNML)。従って、始動後から第2の所定時間T2以上経過した場合には、モータジェネレータ12の発電量が一層大きく確保されるようになる。
【0059】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような作用効果を奏することができる。
・内燃機関10の燃焼安定性と相関の高い機関負荷の大きさをアクセルペダルの踏込状態に基づいて判断し、この機関負荷が大きいときほど発電量の単位時間当たりの増大量、即ち電圧指令値Eの徐変量Sが大きくなるようにこれを可変設定するようにした。このため、同徐変量Sを内燃機関10の燃焼安定性に見合う大きさにその都度設定することができ、モータジェネレータ12による発電の開始に際して、機関回転速度NEの変動を抑制しつつ、発電量を好適に確保することができるようになる。
【0060】
・また、内燃機関10の始動後経過時間Tが長くなるほど電圧指令値Eの徐変量Sが大きくなるようにしているため、機関燃焼室温度や、内燃機関10の駆動部分における駆動抵抗の大きさなど、内燃機関10の燃焼状態に影響を及ぼす要因のうち始動後経過時間Tに応じて変化するものに合わせて徐変量Sを設定することができる。従って、こうした始動後経過時間Tと機関燃焼安定性との関係を徐変量Sの設定に反映させることができ、同徐変量Sを一層好適に設定することができるようになる。
【0061】
・更に、通常、アクセルペダルが踏み込まれるなどして機関負荷が増大し、それに伴って機関燃焼安定性も確保される車両発進時には、モータジェネレータ12を電動機として機能させ、機関出力軸11を回転駆動することにより運転停止中にある内燃機関10を自動始動させるようにしているため、その発電の開始に際して発電量を好適に確保することができるようになる。
【0062】
[その他の実施形態]
上記実施形態はその制御手順の一部を以下の各変更例に示されるように適宜変更して実施することができる。
【0063】
(1)上記実施形態では、始動後経過時間Tが第2の所定時間T2に達していない場合において、アクセルペダルの踏込状態に応じて徐変量Sを可変設定するようにした。これに対して、例えば、機関回転速度NEが所定値NE1を上回るときにのみ徐変量Sを先の所定値SAに設定してこれを相対的に大きくするなど、上記アクセルペダルの踏込状態に代えて機関回転速度NEの大きさに応じて徐変量Sを可変設定するようにしてもよい。機関回転速度が高くなると、内燃機関10の駆動部分がより大きな慣性力を持って運動するようになるため、安定した状態のもとで内燃機関10の燃焼が行われるようになり、機関回転速度の変動も発生し難くなる。従って、上記構成によれば、徐変量Sをこうした燃焼安定性と機関回転速度との関係に即したものとして好適に可変設定することができるようになる。
【0064】
(2)また、図4のフローチャートに示される処理の一部を、例えば図6に示されるように変更することができる。即ち、同図6に示されるように、アクセルペダルの踏み込みが判断された場合(ステップ260)に、更に機関回転速度NEと所定値NE1とを比較し(ステップ261)、同機関回転速度NEがこの所定値NE1を上回る場合にのみ徐変量Sを先の所定値SAに設定してこれを相対的に大きくするなど、アクセルペダルの踏込状態及び機関回転速度NEの双方に応じて徐変量Sを可変設定するようにしてもよい。こうした構成によれば、機関回転速度の変動を一層確実に抑制して、これに起因する車両振動や騒音の発生を好適に抑えることができるようになる。
【0065】
(3)また、徐変量Sを可変設定する際のパラメータとしては、アクセルペダルの踏込状態、機関回転速度NE、更には始動後経過時間Tの他、例えば燃料噴射量、スロットル開度、吸入空気量、或いは吸入空気圧等、機関負荷と相関を有するものを採用することができる。具体的には、燃料噴射量や吸入空気量が多いときほど、またスロットル開度や吸入空気圧が大きいときほど、徐変量Sが大きくなるようにこれを設定することにより、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。
【0066】
(4)上記パラメータとして車両走行速度を採用し、同速度が高速であるときほど徐変量Sが大きくなるようにこれを設定するようにしてもよい。車両が走行状態にあるときには、仮に燃焼状態の悪化することがあっても、車両の駆動力伝達系から機関出力軸11に対して逆に回転駆動力が伝達されることで、こうした燃焼状態の悪化に起因する機関回転速度の低下が抑えられ、その燃焼状態の不安定化も抑制されるようになる。また、このように駆動力伝達系の回転駆動力が内燃機関10に伝達されることによって燃焼状態の不安定化が抑制される傾向は、車両走行速度が高速であるときほど顕著になる。従って上記構成によれば、徐変量Sをこうした内燃機関の燃焼安定性と車両走行速度との関係に即したものとして好適に可変設定することができるようになる。
【0067】
(5)図4のフローチャートに示される処理の一部を、例えば図7のフローチャートに示されるように変更することもできる。同図に示されるように、この例では、始動後経過時間Tに基づいて補正値KSを設定し、これを用いてアクセルペダルの踏込状態に応じて可変設定された徐変量Sを更に補正するようにしている(ステップ276,277)。ここで、図8に示されるように、この補正値KSは始動後経過時間Tが長くなるほど大きな値に設定するのが望ましい(KS2>KS1)。このように構成しても上記実施形態に準じた作用効果を奏することができる。
【0068】
(6)また、この(5)の変更例において、上記補正値KSを設定する際のパラメータとして始動後経過時間Tに代えて内燃機関10の冷却水温度を採用し、同温度が低いときほどこの補正値KSが小さくなるように、換言すれば徐変量Sが小さくなるように、同補正値KSを設定するようにしてもよい。内燃機関10の冷却水温度が低いときには、潤滑油の温度が低くなり、従って内燃機関10の駆動部分における駆動抵抗が増加する。このように駆動抵抗が増大した状況下では、モータジェネレータ12の負荷による機関回転速度NEの変動も発生し易いものとなる。上記構成によれば、こうした冷却水温度と機関回転速度変動の発生のし易さとの関係を徐変量Sの設定に反映させることができ、これを一層好適なものとして設定することができるようになる。
【0069】
(7)更に、上記実施形態のように発電量を電圧指令値に基づいて制御するものにあっては、始動後経過時間Tや機関冷却水温度の他にも、例えばバッテリ15についてその充電量、温度、或いは劣化度合を上記補正値KSを設定する際のパラメータとして採用することができる。
【0070】
具体的には、バッテリ15の充電量が多いときほど、またバッテリ15の温度が高いときほど、更にまたバッテリ15の劣化度合が大きいときほど、補正値KSが大きくなるように、換言すれば徐変量Sが大きくなるように、同補正値KSを設定する。バッテリ15の充電量が多いとき、換言すればバッテリ15を充電する際の充電余裕量が少ないときには、モータジェネレータ12に出力する電圧指令値が同じ場合であっても、バッテリ15の内部抵抗が増大するために、モータジェネレータ12に流れる電流が少なくなる。また、バッテリ15の温度が高いときや、バッテリ15の劣化が進んだとき(劣化度合が大きいとき)にも同様に、バッテリ15の内部抵抗が増大するために、モータジェネレータ12に流れる電流が少なくなる。その結果、同じ電圧指令値を出力しても、モータジェネレータ12から機関出力軸11に付加される負荷も小さくなり、機関回転速度の変動についても発生し難いものとなる。
【0071】
従って、上記構成によれば、このようにモータジェネレータ12に流れる電流に応じて機関回転速度変動の発生のし易さが異なる場合であっても、これに合わせて上記徐変量Sをより大きく設定することができ、モータジェネレータ12の発電量をより大きく確保することができるようになる。尚、バッテリ15の劣化度合については、例えばこれをバッテリ15の使用時間、詳しく総充電時間及び総放電時間から推定するようにしたり、或いは放電量に対する充電量の減少率から推定することができる。
【0072】
(8)その他、空調装置、ウォータポンプ、パワーステアリング用油圧ポンプ等から機関出力軸11に作用する負荷の大きさ、即ち内燃機関の外部負荷の大きさが大きいほど、上記補正値KSが小さくなるようにこれを設定するようにしてもよい。内燃機関10の外部負荷が増大した場合には、モータジェネレータ12の負荷増大による機関回転速度の変動も発生し易い傾向にある。上記構成によれば、こうした外部負荷が機関回転速度の変動に及ぼす影響を考慮しつつ、上記徐変量Sを好適に設定することができるようになる。
【0073】
(9)更に、上記実施形態並びに各変更例では、徐変量Sや補正値KSを2つ或いは3つの値の間で離散的に変化させるようにした。これに対して、例えば図9に示されるように、同徐変量Sをアクセルペダルの操作量などのパラメータに応じて、また補正値KSを始動後経過時間T、冷却水温度、バッテリの充電量、温度、劣化度合などのパラメータに応じて連続的に変化させるようにすることもできる。尚、同図9ではパラメータの一例としてアクセルペダルの踏込量ACCPを採用し、これに応じて徐変量Sを連続的に変化させるようにした例を示している。
【0074】
(10)更に、上記(9)の変更例によるように、徐変量Sや補正値KSを連続的に変化させる際に、2つ以上のパラメータを参照し、これら各パラメータに応じて徐変量Sや補正値KSを連続的に可変設定するようにしてもよい。図10は、徐変量Sを可変設定する際のパラメータとしてアクセルペダルの踏込量ACCPと機関回転速度NEとを採用し、これらに基づいて徐変量Sを可変設定する際の演算用マップを示している。
【0075】
(11)上記実施形態では、インバータ14に出力する電圧指令値Eに基づいてモータジェネレータ12の発電量を制御するようにしたが、例えばモータジェネレータ12の発電量をその発電の際に流れる電流値や得られる電力量に基づいて制御するようにしてもよい。
【0076】
(12)上記実施形態では、始動後経過時間Tが第1の所定時間T1未満であるときにモータジェネレータ12による発電を停止させるようしたが、例えば徐変量Sを極めて小さく設定したうえで発電を行うようにするなどして、こうした停止処理を省略することもできる。この構成によれば、発電量を一層大きく確保することができるようになる。また、例えばバッテリ15の充電量が少ないときにはこのように発電を極力早期に開始させる一方で、同充電量が比較的多いときには、機関燃焼状態が確実に安定するまで発電の開始を遅らせるといった制御態様を採用することもできる。
【0077】
(13)上記実施形態では、機関出力軸11と発電機、即ちモータジェネレータ12の回転軸13とを駆動連結する態様として、ベルト21、チェーン、或いはギアを介してこれらを連結するものを示したが、この他にも例えば、機関出力軸11とモータジェネレータ12の回転軸13とを直接クラッチを介して連結するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態にかかる車両の発電制御装置及びその周辺機器を示す概略構成図。
【図2】機関自動始動処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図3】発電量制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図4】同じく発電量制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図5】機関回転速度及び電圧指令値の各変化態様を示すタイミングチャート。
【図6】発電量制御にかかる処理の変更例を示すフローチャート。
【図7】発電量制御にかかる処理の変更例を示すフローチャート。
【図8】変更例における始動後経過時間と徐変量の補正値との関係を示す関数マップ。
【図9】変更例におけるアクセル踏込量と徐変量との関係を示す関数マップ。
【図10】変更例におけるアクセル踏込量及び機関回転速度と徐変量との関係を示す関数マップ。
【図11】機関回転速度及び電圧指令値の各変化態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
10…内燃機関、11…機関出力軸、12…モータジェネレータ、14…インバータ、15…バッテリ、16…電子制御装置、19…電磁クラッチ、21…ベルト、22…各種補機、30〜39…各種センサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power generation control device for controlling a power generation amount of a power generator that is drivingly connected to an output shaft of an internal combustion engine as a drive source.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in addition to an internal combustion engine, a technique relating to a so-called hybrid vehicle in which an electric motor supplied with electric power from a battery is mounted as a drive source has been proposed. Such a hybrid vehicle is usually provided with a generator that is drivingly connected to the output shaft of the internal combustion engine, and the electric power obtained by the power generation of the generator is stored in the battery. In addition, since a load corresponding to the power generation amount is added to the engine output shaft during this power generation, it is desirable to set this power generation amount to the minimum necessary to suppress deterioration in fuel consumption of the internal combustion engine. Therefore, in such a vehicle power generation control device, wasteful power generation is performed by constantly monitoring the state of charge of the battery and setting the target power generation amount each time based on this state of charge or stopping power generation. I am trying not to.
[0003]
By the way, when starting this from the state where the power generation by the generator is stopped, for example, as shown by a one-dot chain line in FIG. 11B, the power generation amount E (for example, voltage value) of the generator is charged to the battery. When the target power generation amount ETRG corresponding to is increased at a time (timing t1), the load applied from the generator to the internal combustion engine increases rapidly. As a result, for example, when the internal combustion engine is in an idle operation state, as shown by a one-dot chain line in FIG. 11A, a temporary drop in the engine speed NE may occur due to a sudden increase in load. become. And when such fluctuations occur in the engine rotational speed, such as a drop, the increase in vehicle vibration and noise is unavoidable, and there is a possibility of causing a worst stall.
[0004]
Therefore, conventionally, as a technique for suppressing such fluctuations in engine rotational speed, a power generation control device as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-61193 has been proposed. In the apparatus, as shown by the solid line in FIG. 11 (b), when power generation is started, the power generation amount E is not suddenly raised but gradually increased to the target power generation amount ETRG. ing. Therefore, according to this conventional apparatus, the load generated in the generator does not increase suddenly with the start of power generation, and the fluctuation of the engine rotational speed does not change as shown by the solid line in FIG. As a result, the occurrence of vehicle vibration and noise due to this is suppressed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the combustion stability of the internal combustion engine is relatively low, such as during idling, the engine speed fluctuation due to the increased load on the generator is more likely to occur. Therefore, in the conventional apparatus, when increasing the load of the generator, that is, the amount of power generation, the increase speed can be set small so that the engine speed does not fluctuate even during such idling operation. I need it.
[0006]
However, if the increase rate of the power generation amount is set in accordance with the idling operation in this way, the power generation capability of the generator is uniformly limited at the start of power generation. For this reason, in the above-described conventional device, for example, when the battery is in an overdischarged state, and when it is desired to secure the power generation capacity of the generator as much as possible, the power generation amount is insufficient and the recovery of the battery charge state is delayed. There was still room for improvement in this regard.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to generate power from a vehicle that can suitably secure a power generation amount while suppressing fluctuations in engine rotation speed when starting power generation by a generator. It is to provide a control device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, a generator that is drivingly connected to the output shaft of the vehicle internal combustion engine, a battery that is charged by the power generation of the generator, and power generation of the generator during the independent operation of the internal combustion engine. In a vehicle power generation control device comprising a control means for controlling the generator so that the power generation amount gradually increases to a predetermined target power generation amount when starting, the control means increases the power generation amount. of Increase per unit time Is variably set based on a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine.
[0009]
In the above configuration, when increasing the power generation amount of the generator Increase per unit time However, unlike the case where it is set uniformly in accordance with, for example, idle operation, this is set to a size suitable for the combustion stability of the internal combustion engine each time. For this reason, in an operation region where the combustion stability of the internal combustion engine is relatively low, such as during idle operation, Increase per unit time Is set small, and a sudden increase in load applied from the generator to the internal combustion engine is suppressed. Therefore, fluctuations in the engine rotation speed accompanying the start of power generation can be suppressed. On the other hand, in an operating region where the combustion stability of the internal combustion engine is relatively high, such as during high-load high-speed rotation, it is difficult for fluctuations in the engine rotation speed due to increased load on the generator to occur. When increasing Increase per unit time Is set larger. Therefore, after power generation is started, the power generation amount quickly increases to the target power generation amount. As a result, according to the above configuration, it is possible to suitably secure the amount of power generation while suppressing fluctuations in the engine rotation speed when starting the power generation by the generator.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to the first aspect, the control means detects the engine load as a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine, and the engine load is large. Sometimes Increase per unit time Is set to be large.
[0011]
When the engine load increases, the amount of fuel used for combustion increases, and the combustion of the internal combustion engine is performed in a stable state. Therefore, according to the above configuration, Increase per unit time Can be suitably variably set according to the relationship between the combustion stability and the engine load.
[0012]
The engine load is described in claim 3. of According to the invention, for example, this can be detected based on at least one of the accelerator operation amount, the throttle opening, the intake air amount, and the intake air pressure in addition to the fuel injection amount.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to third aspects, the control means detects an engine rotational speed as a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine. The higher the engine speed, the more Increase per unit time Is set to be large.
[0014]
When the engine rotation speed increases, the drive portion of the internal combustion engine moves with a larger inertia force, so that the internal combustion engine is burned in a stable state. Therefore, according to the above configuration, Increase per unit time Can be suitably variably set according to the relationship between the combustion stability and the engine speed.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, the control means detects a vehicle travel speed as a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine, and the higher the vehicle travel speed, Increase per unit time Is set to be large.
[0016]
When the vehicle is in a running state, even if the combustion state may deteriorate, the rotational driving force is transmitted from the driving force transmission system of the vehicle to the output shaft of the internal combustion engine. A decrease in engine rotational speed due to the deterioration of the engine is suppressed, and instability of the combustion state is also suppressed. In addition, the tendency that the instability of the combustion state is suppressed by transmitting the rotational driving force of the driving force transmission system to the internal combustion engine in this way becomes more remarkable as the vehicle traveling speed is higher. According to the above configuration of the invention of claim 5, the power generation amount decreases as the vehicle traveling speed increases. Increase per unit time By setting the Increase per unit time Can be suitably variably set in accordance with the relationship between the combustion stability of the internal combustion engine and the vehicle traveling speed.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to fifth aspects, the control means is variably set based on the factor as the elapsed time after starting of the internal combustion engine becomes longer. Increase per unit time This is set to be large.
[0018]
Immediately after starting the internal combustion engine, the temperature of the engine combustion chamber is low, and the viscosity of the lubricating oil is high, so that the driving resistance in the driving portion increases due to the influence. For this reason, immediately after start-up, the combustion stability of the internal combustion engine is reduced, and fluctuations in the engine speed are likely to occur. On the other hand, when the elapsed time after start-up becomes longer, the temperature of the engine combustion chamber rises, and the driving resistance in the driving portion gradually decreases. For this reason, the combustion state of the internal combustion engine is also stabilized according to these, and fluctuations in the engine rotational speed are less likely to occur. Therefore, according to the above-described configuration of the invention according to claim 6, the relationship between the elapsed time after the start and the engine combustion stability is Increase per unit time Can be reflected in the settings of Increase per unit time Can be set more suitably.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to sixth aspects, the control means is variably set based on the factor as the external load of the internal combustion engine increases. Increase per unit time This is set to be small.
[0020]
If the external load of the internal combustion engine, that is, the load added to the engine output shaft due to the operation of external auxiliary equipment such as an air conditioner, water pump, power steering hydraulic pump, etc., increases the engine rotation due to the increased load on the generator Speed fluctuations tend to occur easily. According to the configuration of the invention according to claim 7, the power generation amount can be reduced while taking into consideration the influence of such an external load on the fluctuation of the engine speed. Increase per unit time Can be suitably set.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to seventh aspects, the control means is variably set based on the factor as the coolant temperature of the internal combustion engine is lower. Increase per unit time This is set to be small.
[0022]
When the cooling water temperature of the internal combustion engine is low, the temperature of the lubricating oil becomes low, and thus the driving resistance in the driving portion of the internal combustion engine increases. In such a situation where the drive resistance is increased, the engine speed is likely to fluctuate due to the addition of the load of the generator. According to the above-described configuration of the invention according to claim 8, the relationship between the engine coolant temperature and the ease of occurrence of the engine speed fluctuation is described above. Increase per unit time Can be reflected in the settings of Increase per unit time Can be set as a more preferable one.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to eighth aspects, the control means controls a power generation amount of the generator based on a voltage command value, and The larger the amount of charge, the more variable the setting based on the above factors Increase per unit time The voltage command value is set so as to increase.
[0024]
When the amount of charge of the battery is large, in other words, when the charge margin when charging the battery is small, even if the voltage command value output to the generator is the same, the internal resistance of the battery increases. Less current flows through the generator. As a result, the load applied from the generator to the engine output shaft is reduced, and it is difficult for fluctuations in the engine rotation speed to occur. According to the above configuration of the invention according to claim 9, when the amount of charge of the battery is large as described above, and therefore it is difficult for fluctuations in the engine speed to occur, Increase per unit time Can be set large, and the power generation amount of the generator can be secured more.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to ninth aspects, the control means controls a power generation amount of the generator based on a voltage command value, and The higher the temperature, the more variably set based on the above factors Increase per unit time The voltage command value is set so as to increase.
[0026]
When the temperature of the battery is high, even if the voltage command value output to the generator is the same, the internal resistance of the battery increases, so the current flowing through the generator decreases. As a result, the load applied from the generator to the engine output shaft is reduced, and it is difficult for fluctuations in the engine rotation speed to occur. According to the above configuration of the invention of claim 10, when the temperature of the battery is high as described above, and therefore it is difficult for fluctuations in the engine rotation speed to occur, the amount of power generation is reduced. Increase per unit time Can be set large, and the power generation amount of the generator can be secured more. The temperature of the battery can be detected by, for example, a temperature sensor provided in the battery. Further, for example, the initial temperature of the battery is estimated based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor (or the intake air temperature sensor) and the engine coolant temperature detected by the water temperature sensor, and based on the charge / discharge amount of the battery. It is also possible to estimate the temperature rise amount and obtain the battery temperature based on the initial temperature and the temperature rise amount.
[0027]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to tenth aspects, the control means controls the power generation amount of the generator based on a voltage command value, and the battery The larger the degree of deterioration, the more variably set based on the above factors Increase per unit time The voltage command value is set so as to increase.
[0028]
As the battery progresses, even if the voltage command value output to the generator is the same, the internal resistance of the battery increases, so the current flowing through the generator decreases. As a result, the load applied from the generator to the engine output shaft is also reduced, and fluctuations in the engine speed are less likely to occur. According to the above-described configuration of the invention according to claim 9, when the degree of deterioration of the battery is thus large and therefore it is difficult for fluctuations in the engine speed to occur, the amount of power generation is reduced. Increase per unit time Can be set large, and the power generation amount of the generator can be secured more. The degree of deterioration of the battery can be estimated based on, for example, the usage time of the battery, specifically the total charging time and the total discharging time, or can be estimated from the rate of decrease of the charging amount with respect to the discharging amount.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the vehicle power generation control device according to any one of the first to eleventh aspects, the operation is stopped by rotating the output shaft by causing the generator to function as an electric motor when starting the vehicle. An automatic starting means for automatically starting the internal combustion engine inside is further provided.
[0030]
In the above configuration, when the operation of the internal combustion engine is stopped when the vehicle is started, automatic start is performed by the automatic start means. Then, when the internal combustion engine starts a self-sustaining operation by this automatic start, power generation by the generator is started. Here, when the vehicle starts, the engine load usually increases due to the operation of the accelerator operation member, so that the engine combustion state becomes stable, and the fluctuation of the engine rotation speed due to the increase in the load of the generator becomes difficult to occur. Yes. According to the above configuration of the invention of claim 12, when starting the vehicle in which the combustion stability of the internal combustion engine is ensured in this way, the internal combustion engine is automatically started and the generator generates power. The amount of power generation can be suitably ensured at the start of power generation.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The power generation control device for a vehicle according to the present embodiment is provided in a hybrid vehicle equipped with an electric motor as a drive source in addition to the internal combustion engine, and is provided in the vehicle for controlling the power generation function. As shown in FIG. 1, the power generation control device includes a motor generator 12 whose function can be selectively switched as a generator or an electric motor, and a battery electrically connected to the motor generator 12 via an inverter 14. 15 and an electronic control device 16 that performs overall control of the power generation function in accordance with the operating state of the internal combustion engine 10 and the state of charge of the battery 15.
[0032]
Pulleys 24 and 25 are attached to a rotating shaft 13 of the motor generator 12 and a rotating shaft 23 of various auxiliary machines 22 such as a compressor for an air conditioner, a water pump, and a hydraulic pump for power steering. A pulley 26 is attached to one end of the engine output shaft 11 via an electromagnetic clutch 19. A belt 21 for driving auxiliary equipment is hung on each of the pulleys 24 to 26. The belt 21 is drivingly connected to the rotating shaft 13 of the motor generator 12, the rotating shaft 23 of the various auxiliary machines 22, and the engine output shaft 11. The driving force required for the operation of the various auxiliary machines 22 is the internal combustion engine 10 or the motor. It is selectively transmitted from the generator 12. As the driving force transmission system, for example, a gear or a chain can be employed instead of the pulleys 24 to 26 and the belt 21 described above. The connection / disconnection between the engine output shaft 11 and this auxiliary machine driving force transmission system is switched by connecting / disconnecting the electromagnetic clutch 19.
[0033]
A torque converter 27 is connected to the other end of the engine output shaft 11, and the rotational driving force of the engine output shaft 11 is finally transmitted from the torque converter 27 via an automatic transmission 28 or the like to a vehicle not shown. It is transmitted to the drive wheel.
[0034]
The electronic control device 16 includes a rotation speed sensor 30 for detecting the engine rotation speed, a water temperature sensor 31 for detecting the engine cooling water temperature, an intake air amount sensor 32, and an open throttle valve (not shown) for adjusting the intake air amount. A throttle sensor 33 for detecting the degree, an accelerator sensor 34 for detecting the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), an accelerator switch 35 for detecting that the accelerator pedal is depressed, and a brake pedal (not shown). Sensors for detecting the engine operating state, such as a brake switch 36 for detecting that the vehicle is depressed, and a shift position sensor 37 for detecting the shift position of the automatic transmission 28, are connected. In addition, a speed sensor 38 that detects the traveling speed of the vehicle and a battery temperature sensor 39 that detects the temperature of the battery 15 are connected to the electronic control unit 16.
[0035]
Based on the detection results of these various sensors 30 to 39, the electronic control device 16 provides a driving force to the internal combustion engine 10 and various auxiliary machines 22 as a motor and a state (power generation state) of the motor generator 12 functioning as a generator. The state to be applied (driving state) is switched through the control of the inverter 14.
[0036]
Further, in addition to the control related to the power generation function of the vehicle, the electronic control unit 16 also executes control related to the automatic start when the automatic stop process of the internal combustion engine 10 is performed, for example. The automatic stop process is, for example,
・ The accelerator pedal is not depressed.
・ The vehicle is stopped
・ Engine speed is below a specified speed
-The amount of charge of the battery 15 is a predetermined amount or more
-The brake pedal is depressed or the shift position of the automatic transmission 28 is in the parking range or neutral position.
And so on when all the conditions are satisfied. It should be noted that various other conditions may be appropriately added or replaced as the engine automatic stop conditions.
[0037]
Hereinafter, a procedure for switching the function of the motor generator 12, a processing procedure for performing automatic start, and a procedure for setting the amount of power generation when the motor generator 12 functions as a generator will be described.
[0038]
The electronic control device 16 engages the electromagnetic clutch 19 when the state of charge of the battery 15 is equal to or less than a predetermined amount during vehicle braking and during normal vehicle travel, and the motor generator 12 functions as a generator. Thus, the inverter 14 is controlled. As a result, the motor generator 12 is drivingly connected to the engine output shaft 11 and the battery 15 is charged.
[0039]
On the other hand, when it is necessary to operate various auxiliary machines 22 such as an air conditioner during the period when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped due to the automatic stop process, the electronic control unit 16 opens the electromagnetic clutch 19. At the same time, the inverter 14 is controlled so that the motor generator 12 functions as an electric motor. As a result, the motor generator 12 is disconnected from the drive output from the engine output shaft 11, and the various auxiliary machines 22 are operated by the driving force of the motor generator 12.
[0040]
Further, when the vehicle is started in response to the depression of the accelerator pedal by the driver during the period in which the operation of the internal combustion engine 10 is stopped due to such automatic stop processing, the automatic start processing of the internal combustion engine 10 is performed. Done.
[0041]
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for the automatic start control. The series of processes shown in this flowchart is executed on condition that the operation of the internal combustion engine 10 is stopped by the engine automatic stop process.
[0042]
In this series of processing, it is first determined whether or not an engine automatic start condition is satisfied (step 100). Here, for example,
-When the shift position of the automatic transmission 28 is in the drive range, the brake pedal is released and the accelerator pedal is pressed (when the vehicle starts)
When the brake pedal is released and the specified time has elapsed since the release when the shift position is in the drive range
・ When a predetermined time has elapsed after the shift position has been operated from the parking or neutral range to any other shift position.
・ When the vehicle running speed is higher than the specified speed
It is determined that the engine automatic start condition is satisfied when at least one of the various conditions is satisfied. It should be noted that various other conditions may be appropriately added or replaced as the engine automatic start conditions. Here, when the engine automatic start condition is not satisfied (step 100: NO), this series of processing is temporarily terminated. That is, in this case, the engine automatic start process is not performed.
[0043]
On the other hand, when the engine automatic start condition is satisfied (step 100: YES), the engine automatic start process is executed (step 110). In this process, the electronic control unit 16 engages the electromagnetic clutch 19 and rotates the motor generator 12 when the depression of the brake pedal is released, so that the rotational speed of the engine output shaft 11 is the target during idle operation. The rotational speed is increased so as to be close to the rotational speed. Next, the electronic control unit 16 starts the fuel injection signal and the ignition signal by outputting them to the internal combustion engine 10. When the engine speed is increased by the engine automatic starting process and the internal combustion engine 10 starts a self-sustaining operation, the electronic control unit 16 determines this and generates power by the motor generator 12 based on the state of charge of the battery 15 or the like. To start. At the time of this power generation, the electronic control unit 16 controls the power generation amount of the motor generator 12 by outputting a voltage command value to the inverter 14 and matching the power generation voltage of the motor generator 12 with this voltage command value.
[0044]
Hereinafter, the control concerning this electric power generation amount is demonstrated. 3 and 4 are flowcharts showing the processing procedure for this power generation amount control. A series of processing shown in this flowchart is repeatedly executed by the electronic control device 16 at predetermined time intervals.
[0045]
In this series of processing, it is first determined whether or not the internal combustion engine 10 has been started, in other words, whether or not the internal combustion engine 10 has started a self-sustaining operation (step 210). Specifically, for example, it is determined that the engine has been started when the engine speed has increased to a predetermined value or more, or when a predetermined time has elapsed since reaching the predetermined value. Here, when the start of the internal combustion engine 10 is not completed (step 210: NO), the power generation by the motor generator 12 is stopped (step 230), and this series of processes is once ended.
[0046]
On the other hand, when the start is completed (step 210: YES), it is determined whether or not an elapsed time T after the start completion is determined is less than a first predetermined time T1 (step 220). . Here, when the elapsed time T after the start is less than the first predetermined time T1 (step 220: YES), the temperature of the engine combustion chamber is low, and the drive resistance in the drive portion of the internal combustion engine 10 is large. Therefore, it is determined that the combustion state of the internal combustion engine 10 is in an unstable state, and therefore fluctuations in the engine rotational speed are likely to occur due to the influence of the load by the motor generator 12, and the power generation of the motor generator 12 is not started yet. Is temporarily terminated.
[0047]
On the other hand, when the first predetermined time T1 or more has elapsed since the start (step 220: NO), the target value (target voltage command value) applied to the voltage command value E based on the state of charge of the battery 15 is determined. ETRG) is calculated (step 235). Here, basically, the smaller the charge amount of the battery 15 is, the larger the voltage command value E is set, and accordingly, the power generation amount is also set larger. However, for example, when so-called refresh processing is performed to prevent a decrease in the charging capacity of the battery 15, the voltage command value E is set to the maximum regardless of the charge amount of the battery 15.
[0048]
Next, it is determined whether or not the elapsed time T after the start is less than a second predetermined time T2 (> T1) (step 240 in FIG. 4). In this determination, the stability of the combustion state of the internal combustion engine 10 is further determined in the same manner as in the process of step 220 above. That is, when the elapsed time T after start is less than the second predetermined time T2 (step 240: YES), it is determined that the combustion state of the internal combustion engine 10 is not yet sufficiently stable. In this case, it is determined whether or not the accelerator switch is “ON”, that is, whether or not the accelerator pedal is depressed (step 260). Depending on the determination result, the voltage command value E Is gradually set to the target voltage command value ETRG (ie, the amount of increase in power generation command value per unit time), in other words, the degree of increase in power generation amount is variably set (step 270, 275).
[0049]
That is, when the accelerator pedal is depressed (step 260: YES), the gradual change amount S is set to a relatively large predetermined value SA (step 270), while the accelerator pedal is not depressed. (Step 260: NO), the gradual change amount is set to a relatively small predetermined value SB (<SA) (step 275).
[0050]
Here, when the accelerator pedal is depressed, the engine load becomes larger and the fuel injection amount also increases than when the accelerator pedal is not depressed, so that the combustion of the internal combustion engine 10 tends to be relatively stable. Is focused on. When the combustion state is relatively stable as described above, it is difficult for fluctuations in the engine rotation speed due to the load of the motor generator 12 to occur, so that the gradual change amount S of the voltage command value E is set to be relatively large. By increasing the rising speed of the voltage command value E, the power generation amount is ensured as much as possible.
[0051]
On the other hand, when the accelerator pedal is not depressed, the engine load is small and therefore the stability of the combustion state of the internal combustion engine 10 is relatively low. If the stability of the combustion state is low in this way, the engine rotational speed fluctuates easily due to the load of the motor generator 12, so the gradual change amount S of the voltage command value E is set to be relatively small. Therefore, the fluctuation of the engine speed is suppressed as much as possible.
[0052]
On the other hand, if the second predetermined time T2 or more has elapsed since the start in step 240 (step 240: NO), the gradual change amount S of the voltage command value E is uniform regardless of depression of the accelerator pedal. Is set to a predetermined value SNML (SNML> SA, or SNML = SA, or SA>SNML> SB) (step 310). That is, here, when the second predetermined time T2 has elapsed since the start, the combustion state of the internal combustion engine 10 is more stable, so the gradual change amount is also greater than when the predetermined time T2 has not elapsed. By setting S to a large value, the rate of increase of the voltage command value E is further increased to ensure a larger amount of power generation.
[0053]
When the gradual change amount S is variably set according to the elapsed time T after start and the depression state of the accelerator pedal through the processing of the above steps 220 to 310, the voltage command value E is then set according to the gradual change calculation formula (E ← E + S) Calculated (step 280). In this equation, the initial value of the voltage command value E is the terminal open voltage of the battery 15.
[0054]
Then, the voltage command value E and the target voltage command value ETRG are compared (step 290), and after so-called guard processing is performed so that the voltage command value E does not exceed the target voltage command value ETRG (step 300). ), This series of processes is temporarily terminated. The voltage command value E variably set in this way is output from the electronic control unit 16 to the inverter 14, whereby the power generation voltage of the motor generator 12 is controlled.
[0055]
FIG. 5 is a timing chart showing an example of how the engine rotational speed NE changes when starting power generation after the engine is started, and how the voltage command value E changes according to the control of the present apparatus. In this timing chart, time t1 indicates the time when the elapsed time T after starting has reached the first predetermined value T1, and time t2 indicates the time when the elapsed time T has reached the second predetermined value T2. Yes. Further, in this timing chart, an example is given in which a relationship of (SNML>SA> SB) is set for the predetermined values SA, SB, and SNML concerning the gradual change amount S.
[0056]
As indicated by the solid line in this timing chart, the accelerator pedal is not depressed after the engine is started and the engine rotational speed NE is maintained at the target rotational speed during idling (see FIG. ) From time t1 to t2), the gradual change amount S of the voltage command value E ((b) in the figure) (the slope of the solid line in FIG. (B)) is set relatively small (S ← SA). Therefore, the sudden increase in the load of the motor generator 12 is suppressed, and the fluctuation of the engine rotational speed NE and the occurrence of vehicle vibration and noise due to the fluctuation are also suppressed.
[0057]
On the other hand, as indicated by the one-dot chain line in the timing chart, when the accelerator pedal is depressed after the engine is started, such as when the vehicle is started, and the engine rotational speed NE increases, the gradual change amount S ( In FIG. 4B, the inclination of the one-dot chain line is set relatively large (S ← SB). Therefore, the increasing speed of voltage command value E is increased, and the power generation amount of motor generator 12 is ensured as much as possible.
[0058]
After the elapsed time T after starting reaches the second predetermined time T2 (after time t2), the gradual change amount S of the voltage command value E is set to be larger regardless of the depression state of the accelerator pedal (S ←). SNML). Therefore, when the second predetermined time T2 or more has elapsed since the start, the power generation amount of the motor generator 12 is further ensured.
[0059]
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
-The magnitude of the engine load that is highly correlated with the combustion stability of the internal combustion engine 10 is determined based on the depression state of the accelerator pedal. Increase per unit time That is, the gradual change amount S of the voltage command value E is variably set so as to increase. For this reason, the gradual change amount S can be set each time to a size commensurate with the combustion stability of the internal combustion engine 10, and at the start of power generation by the motor generator 12, the amount of power generation is suppressed while suppressing fluctuations in the engine rotational speed NE. Can be suitably secured.
[0060]
In addition, since the gradual change amount S of the voltage command value E increases as the elapsed time T after starting of the internal combustion engine 10 increases, the engine combustion chamber temperature and the magnitude of the drive resistance in the drive portion of the internal combustion engine 10 are increased. For example, the gradual change amount S can be set in accordance with the factors that affect the combustion state of the internal combustion engine 10 and that change according to the elapsed time T after starting. Accordingly, the relationship between the elapsed time T after engine startup and the engine combustion stability can be reflected in the setting of the gradual change amount S, and the gradual change amount S can be set more suitably.
[0061]
Further, usually, when the vehicle starts to increase the engine load due to the accelerator pedal being depressed and the engine combustion stability is ensured accordingly, the motor generator 12 functions as an electric motor, and the engine output shaft 11 is driven to rotate. By doing so, the internal combustion engine 10 that has been stopped is automatically started, so that the amount of power generation can be suitably ensured when starting the power generation.
[0062]
[Other Embodiments]
The above embodiment can be implemented by appropriately changing a part of the control procedure as shown in each of the following modified examples.
[0063]
(1) In the above embodiment, when the elapsed time T after starting has not reached the second predetermined time T2, the gradual change amount S is variably set according to the depression state of the accelerator pedal. On the other hand, for example, only when the engine speed NE exceeds the predetermined value NE1, the gradual change amount S is set to the previous predetermined value SA and is made relatively large. Thus, the gradual change amount S may be variably set according to the magnitude of the engine speed NE. When the engine rotation speed increases, the drive portion of the internal combustion engine 10 moves with a larger inertia force, so that the combustion of the internal combustion engine 10 is performed in a stable state, and the engine rotation speed is increased. Fluctuations are less likely to occur. Therefore, according to the above configuration, the gradual change amount S can be suitably variably set according to the relationship between the combustion stability and the engine speed.
[0064]
(2) Further, a part of the processing shown in the flowchart of FIG. 4 can be changed as shown in FIG. 6, for example. That is, as shown in FIG. 6, when it is determined that the accelerator pedal is depressed (step 260), the engine speed NE is further compared with a predetermined value NE1 (step 261), and the engine speed NE is calculated. Only when the predetermined value NE1 is exceeded, the gradual change amount S is set according to both the accelerator pedal depression state and the engine rotational speed NE, such as setting the gradual change amount S to the previous predetermined value SA and making it relatively large. It may be variably set. According to such a configuration, fluctuations in the engine rotation speed can be more reliably suppressed, and generation of vehicle vibration and noise resulting therefrom can be suitably suppressed.
[0065]
(3) Parameters for variably setting the gradual change amount S include, for example, the accelerator pedal depression state, the engine rotational speed NE, and the elapsed time T after starting, for example, the fuel injection amount, the throttle opening, and the intake air. Those having a correlation with the engine load such as the amount or the intake air pressure can be adopted. Specifically, according to the above embodiment, the gradual change amount S is set to be larger as the fuel injection amount and the intake air amount are larger, and as the throttle opening degree and the intake air pressure are larger. An effect can be obtained.
[0066]
(4) The vehicle traveling speed may be adopted as the parameter, and this may be set so that the gradual change amount S increases as the speed increases. When the vehicle is in a running state, even if the combustion state may deteriorate, the rotational driving force is transmitted from the driving force transmission system of the vehicle to the engine output shaft 11 in the reverse direction. A decrease in engine speed due to deterioration is suppressed, and instability of the combustion state is also suppressed. Further, the tendency that the instability of the combustion state is suppressed by transmitting the rotational driving force of the driving force transmission system to the internal combustion engine 10 in this manner becomes more conspicuous as the vehicle traveling speed is higher. Therefore, according to the above configuration, the gradual change amount S can be suitably variably set according to the relationship between the combustion stability of the internal combustion engine and the vehicle traveling speed.
[0067]
(5) A part of the processing shown in the flowchart of FIG. 4 can be changed as shown in the flowchart of FIG. As shown in the figure, in this example, a correction value KS is set based on the elapsed time T after starting, and the gradual change amount S variably set according to the depression state of the accelerator pedal is further corrected using this. (Steps 276 and 277). Here, as shown in FIG. 8, it is desirable that the correction value KS be set to a larger value as the elapsed time T after start-up becomes longer (KS2> KS1). Even if comprised in this way, there can exist an effect according to the said embodiment.
[0068]
(6) Further, in the modified example of (5), the cooling water temperature of the internal combustion engine 10 is adopted as a parameter for setting the correction value KS instead of the elapsed time T after starting, and the same temperature. Is low The correction value KS may be set so that the correction value KS becomes smaller as the time is shorter, in other words, the gradual change amount S becomes smaller. When the cooling water temperature of the internal combustion engine 10 is low, the temperature of the lubricating oil becomes low, and thus the drive resistance in the drive portion of the internal combustion engine 10 increases. In such a situation where the driving resistance is increased, the engine speed NE is likely to fluctuate due to the load of the motor generator 12. According to the above configuration, the relationship between the cooling water temperature and the ease of occurrence of engine speed fluctuation can be reflected in the setting of the gradual change amount S, and this can be set as a more preferable one. Become.
[0069]
(7) Further, in the case of controlling the power generation amount based on the voltage command value as in the above embodiment, in addition to the elapsed time T after start and the engine coolant temperature, for example, the charge amount of the battery 15 The temperature or the degree of deterioration can be used as a parameter when setting the correction value KS.
[0070]
Specifically, the correction value KS is increased so as to increase as the charge amount of the battery 15 increases, as the temperature of the battery 15 increases, and as the degree of deterioration of the battery 15 increases. The correction value KS is set so that the variable S becomes large. When the charge amount of the battery 15 is large, in other words, when the charge margin amount when charging the battery 15 is small, the internal resistance of the battery 15 increases even when the voltage command value output to the motor generator 12 is the same. Therefore, the current flowing through the motor generator 12 is reduced. Similarly, when the temperature of the battery 15 is high or when the deterioration of the battery 15 progresses (when the deterioration degree is large), the internal resistance of the battery 15 increases, so that the current flowing through the motor generator 12 is small. Become. As a result, even if the same voltage command value is output, the load applied from the motor generator 12 to the engine output shaft 11 is reduced, and fluctuations in the engine speed are less likely to occur.
[0071]
Therefore, according to the above-described configuration, even if the ease of occurrence of engine speed fluctuations differs according to the current flowing through the motor generator 12, the gradual change amount S is set to be larger in accordance with this. As a result, the power generation amount of the motor generator 12 can be secured larger. The deterioration degree of the battery 15 can be estimated from, for example, the usage time of the battery 15, in detail from the total charge time and total discharge time, or can be estimated from the rate of decrease of the charge amount with respect to the discharge amount.
[0072]
(8) In addition, the correction value KS increases as the load acting on the engine output shaft 11 from the air conditioner, water pump, power steering hydraulic pump, or the like, that is, the external load of the internal combustion engine increases. small You may make it set this so that it may become. When the external load of the internal combustion engine 10 increases, fluctuations in the engine speed due to an increase in the load of the motor generator 12 tend to occur. According to the above configuration, the gradual change amount S can be suitably set while taking into consideration the influence of such an external load on the fluctuation of the engine rotation speed.
[0073]
(9) Further, in the embodiment and each modified example, the gradual change amount S and the correction value KS are discretely changed between two or three values. On the other hand, for example, as shown in FIG. 9, the gradual change amount S is set according to parameters such as the accelerator pedal operation amount, and the correction value KS is set to the elapsed time T after starting, the coolant temperature, the charge amount of the battery. Further, it can be changed continuously according to parameters such as temperature and degree of deterioration. FIG. 9 shows an example in which the accelerator pedal depression amount ACCP is adopted as an example of the parameter, and the gradual change amount S is continuously changed in accordance with this.
[0074]
(10) Further, when the gradual change amount S and the correction value KS are continuously changed as in the modified example of (9) above, two or more parameters are referred to, and the gradual change amount S is determined according to each of these parameters. Alternatively, the correction value KS may be continuously variably set. FIG. 10 shows a calculation map when the accelerator pedal depression amount ACCP and the engine speed NE are adopted as parameters when the gradual change amount S is variably set, and the gradual change amount S is variably set based on these. Yes.
[0075]
(11) In the above embodiment, the power generation amount of the motor generator 12 is controlled based on the voltage command value E output to the inverter 14. For example, the current value that flows when the power generation amount of the motor generator 12 is generated. Alternatively, control may be performed based on the amount of electric power obtained.
[0076]
(12) In the above embodiment, the power generation by the motor generator 12 is stopped when the elapsed time T after the start is less than the first predetermined time T1, but the power generation is performed after the gradual change amount S is set to be extremely small, for example. Such stop processing can be omitted, for example. According to this configuration, it becomes possible to secure a larger amount of power generation. Further, for example, when the charge amount of the battery 15 is small, power generation is started as early as possible in this way, while when the charge amount is relatively large, the start of power generation is delayed until the engine combustion state is reliably stabilized. Can also be adopted.
[0077]
(13) In the above embodiment, as an aspect of drivingly connecting the engine output shaft 11 and the generator, that is, the rotating shaft 13 of the motor generator 12, a configuration in which these are connected via a belt 21, a chain, or a gear is shown. However, for example, the engine output shaft 11 and the rotating shaft 13 of the motor generator 12 may be directly connected via a clutch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a vehicle power generation control device and peripheral devices according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for engine automatic start processing;
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for power generation amount control.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for power generation amount control.
FIG. 5 is a timing chart showing changes in engine speed and voltage command value.
FIG. 6 is a flowchart showing a modification example of processing related to power generation amount control;
FIG. 7 is a flowchart showing a modification example of processing related to power generation amount control;
FIG. 8 is a function map showing the relationship between the elapsed time after startup and the correction value of the gradual change amount in a modified example.
FIG. 9 is a function map showing a relationship between an accelerator depression amount and a gradual change amount in a modified example.
FIG. 10 is a function map showing a relationship between an accelerator depression amount, an engine speed, and a gradual change amount in a modified example.
FIG. 11 is a timing chart showing changes in engine rotation speed and voltage command value.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Engine output shaft, 12 ... Motor generator, 14 ... Inverter, 15 ... Battery, 16 ... Electronic control unit, 19 ... Electromagnetic clutch, 21 ... Belt, 22 ... Various auxiliary machines, 30-39 ... Various Sensor.

Claims (12)

車両用内燃機関の出力軸に駆動連結される発電機と、同発電機の発電により充電されるバッテリと、前記内燃機関の自立運転時に前記発電機の発電を開始するに際してその発電量が所定の目標発電量にまで徐々に増大するように同発電機を制御する制御手段とを備えた車両の発電制御装置において、
前記制御手段は前記発電量を増大させる際の単位時間当たりの増大量を前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子に基づいて可変設定する
ことを特徴とする車両の発電制御装置。
A generator that is drivingly connected to an output shaft of an internal combustion engine for a vehicle, a battery that is charged by the power generation of the generator, and a power generation amount that is predetermined when starting the power generation of the generator during the independent operation of the internal combustion engine In a vehicle power generation control device comprising control means for controlling the generator to gradually increase to a target power generation amount,
The control means variably sets an increase amount per unit time when increasing the power generation amount based on a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine.
前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として機関負荷を検出し、同機関負荷が大きいときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定する
請求項1に記載の車両の発電制御装置。
2. The vehicle power generation according to claim 1, wherein the control unit detects an engine load as a factor having a correlation with combustion stability of the internal combustion engine, and sets the increase amount per unit time as the engine load is larger. Control device.
前記制御手段は前記機関負荷として燃料噴射量、アクセル操作量、スロットル開度、吸入空気量、及び吸入空気圧の少なくとも一つを検出する
請求項2に記載の車両の発電制御装置。
The vehicle power generation control device according to claim 2, wherein the control means detects at least one of a fuel injection amount, an accelerator operation amount, a throttle opening, an intake air amount, and an intake air pressure as the engine load.
前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として機関回転速度を検出し、同機関回転速度が高いときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定する
請求項1乃至3のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The control means detects an engine speed as a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine, and sets the amount of increase per unit time to be larger as the engine speed is higher. A vehicle power generation control device according to claim 1.
前記制御手段は前記内燃機関の燃焼安定性と相関を有する因子として車両走行速度を検出し、同車両走行速度が高速であるときほど前記単位時間当たりの増大量を大きく設定する
請求項1乃至4のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
5. The control means detects a vehicle travel speed as a factor having a correlation with the combustion stability of the internal combustion engine, and sets the increase amount per unit time to be larger as the vehicle travel speed is higher. The vehicle power generation control device according to any one of the above.
前記制御手段は前記内燃機関の始動後経過時間が長くなるほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるようにこれを設定する
請求項1乃至5のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means sets the increase amount per unit time that is variably set based on the factor as the elapsed time after starting of the internal combustion engine becomes longer. Power generation control device.
前記制御手段は前記内燃機関の外部負荷が大きいときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が小さくなるようにこれを設定する
請求項1乃至6のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means sets the amount of increase per unit time variably set based on the factor as the external load of the internal combustion engine increases . Power generation control device.
前記制御手段は前記内燃機関の冷却水温度が低いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が小さくなるようにこれを設定する
請求項1乃至7のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the control means sets the amount of increase per unit time variably set based on the factor as the coolant temperature of the internal combustion engine is lower. Power generation control device.
前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの充電量が多いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定する
請求項1乃至8のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The control means controls the power generation amount of the generator based on a voltage command value, and the voltage is set so that the amount of increase per unit time variably set based on the factor increases as the charge amount of the battery increases. The power generation control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein a command value is set.
前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの温度が高いときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定する
請求項1乃至9のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The control means controls the power generation amount of the generator based on a voltage command value, and the voltage command is set so that the amount of increase per unit time variably set based on the factor increases as the temperature of the battery increases. The power generation control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein a value is set.
前記制御手段は電圧指令値に基づいて前記発電機の発電量を制御し、前記バッテリの劣化度合が大きいときほど前記因子に基づき可変設定される単位時間当たりの増大量が大きくなるように前記電圧指令値を設定する
請求項1乃至10のいずれかに記載の車両の発電制御装置。
The control means controls the power generation amount of the generator based on a voltage command value, and the voltage is set so that the amount of increase per unit time variably set based on the factor increases as the degree of deterioration of the battery increases. The power generation control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 10, wherein a command value is set.
請求項1乃至11のいずれかに記載の車両の発電制御装置において、
車両発進時に前記発電機を電動機として機能させて前記出力軸を回転駆動することにより運転停止中にある前記内燃機関を自動始動させる自動始動手段を更に備える
車両の発電制御装置。
The power generation control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 11,
A power generation control device for a vehicle, further comprising automatic starting means for automatically starting the internal combustion engine when the operation is stopped by causing the generator to function as an electric motor when the vehicle starts to rotationally drive the output shaft.
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JP5103294B2 (en) * 2008-06-19 2012-12-19 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JP5450238B2 (en) * 2010-04-28 2014-03-26 本田技研工業株式会社 Electric vehicle
JP2012066786A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Kobelco Contstruction Machinery Ltd Engine start control device of hybrid construction machine
JP2013256174A (en) * 2012-06-12 2013-12-26 Nissan Motor Co Ltd Drive device for vehicle
JP5954035B2 (en) * 2012-08-07 2016-07-20 アイシン精機株式会社 Shift control device and shift control method for automatic transmission
JP6922441B2 (en) * 2017-06-02 2021-08-18 スズキ株式会社 Power generation control device

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