JP3972762B2 - Vehicle power generation control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の発電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
実用新案登録第2575728号公報には、オルタネータの発電をレギュレータにより制御される通常発電状態と、オルタネータの発電を停止または抑制する状態とに切り換えるオルタネータ制御装置において、バッテリ電圧が所定値を下回った状態が一定時間継続すると、オルタネータの発電動作をレギュレータに基づく通常発電とする技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術においては、バッテリ上がりを防止することができるものの、バッテリ電圧が所定値を下回った状態が一定時間継続することだけを判断基準としているため、オルタネータの発電可能量以上の負荷要求があった場合、オルタネータの発電は通常発電状態になり、オルタネータの駆動トルクが増加して、燃料消費量を効果的に削減することができないという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の車両の発電制御装置は、エンジンの回転数が通常アイドル回転数Nrで、かつ発電機による発電電圧が低発電電圧である際に、バッテリ電圧が所定のしきい値P以下になると、発電機の発電電圧を低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn増加させると共に、上記エンジンがアイドル運転状態で、かつ上記発電機による発電電圧が上記低発電電圧である際に、上記バッテリの電圧変化ΔVBが0以下となると、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させ、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させた後のバッテリ電圧が所定値Q以下の場合には、バッテリ電圧が上記所定値Qよりも大きくなるまで、エンジン回転数を上記所定回転数Δnづつ順次増加させ、エンジン回転数が上記最大アイドル回転数Nmaxに達しても、バッテリ電圧が上記所定値Q以下の場合には、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧から上記通常発電電圧に切り換えることを特徴としている。
【0005】
【発明の効果】
本発明によれば、発電機の発電電圧を極力低発電電圧に維持することにより、発電機の駆動トルクを最小限にすることができ、エンジンの燃料消費量を効果的に削減することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0007】
図1は、本発明に係る車両の発電制御装置のシステム構成を模式的に示す説明図である。
【0008】
エンジン1には、クランクシャフト2と一体に回転するクランクプーリ3が配設されている。このクランクプーリ3と、発電機としてのオルタネータ4の回転軸に取り付けられたオルタネータプーリ5とには、ベルト6が巻き掛けられている。すなわちオルタネータ4とクランクシャフト2とは同期回転するよう構成されている。
【0009】
オルタネータ4は、車載のバッテリ7の電圧をモニタリングしているECM(エンジンコントロールモジュール)8からの指令により、その発電量が制御されていると共に、発電された電力は、バッテリ7に充電されるか、ヘッドランプ等の車両の電気負荷(LOAD)に対して供給される。
【0010】
そして、ECM8には、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ9からの信号が入力されている。また、ECM8は、車両の運転状態に応じて最適の燃料噴射が行われるように、車両の運転状態に応じて決定される燃料噴射指令値に基づいてエンジン1の運転制御を行っている。
【0011】
また、このオルタネータ4は、ECM8によって、その発電電圧が通常発電電圧とこの通常発電電圧よりも低い低発電電圧とに切り換え可能に制御されている。そして、エンジン1のアイドル回転数は、ECM8によって、通常アイドル回転数Nrと、通常アイドル回転数Nrよりも所定回転数大きい最大アイドル回転数Nmaxとの間の範囲内で制御されている。また、オルタネータ4の発電電圧が低発電電圧のときに、車両負荷の増大等により、オルタネータ4の発電電流以上の負荷が生じた場合には、不足する電流分はバッテリ7から放電されることになり、バッテリ電圧が低下する。
【0012】
図2は、上述した本実施例における車両の発電制御装置において、エンジン1がアイドル状態で、オルタネータ4の発電電圧が低発電電圧になっているときの制御の流れを示すフローチャートである。
【0013】
ECM8は低発電指令値を出力し、オルタネータ4の発電電圧が低発電電圧となるようオルタネータ4を制御している(ステップ1)。
【0014】
ステップ2では、通常アイドル回転数におけるバッテリ電圧VB及びバッテリ7の電圧変化ΔVBを検知し、バッテリ電圧VBが所定のしきい値P以下で、バッテリ7の電圧変化ΔVBが0以下である場合には、ステップ3に進む。すなわち、ステップ2では、バッテリ7が放電状態か否かを判定している。ここで、電圧変化ΔVBは、今回検出したのバッテリ電圧VBから前回検出したバッテリ電圧VBを減じたもので、負の値になる場合はバッテリ7が放電中であり、正の値になる場合はバッテリ7が充電中、0の場合はオルタネータ4の発電量と車両の電気負荷が要求する電力量とが平衡状態となりバッテリ7が充電も放電もしていない状態である。
【0015】
ステップ3では、エンジン1のアイドル回転数を所定回転数Δn増加させる。
【0016】
ステップ4では、現在のアイドル回転数が最大アイドル回転数Nmax以下であるかどうかを判定し、現在のアイドル回転数が最大アイドル回転数Nmaxより大きい場合にはステップ5に進む。
【0017】
ステップ5では、ECM8から通常発電指令値を出力し、オルタネータの発電電圧を低発電電圧から通常発電電圧に切り換える。このとき、オルタネータ4の発電電圧が低発電電圧から通常発電電圧に徐々に増加するよう制御される。
【0018】
このように、バッテリ電圧VBがしきい値P以下、かつバッテリ7の電圧変化ΔVBが0以下になった場合、オルタネータ4の発電電圧を低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を、通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn上昇させる。そして、エンジン回転数が、通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn上昇後のバッテリ電圧VBを再度検出し、バッテリ電圧がしきい値P以下、かつバッテリ7の電圧変化ΔVBが0以下、の条件が成立する限り、エンジン回転数を通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δnづつステップ的に上昇させる。
【0019】
また、バッテリ電圧VBがしきい値Pよりも大きい所定値Qを上回った状態で所定時間経過した場合、アイドル回転数を通常アイドル回転数Nrまで下げる。
【0020】
エンジン回転数を最大アイドル回転数Nmaxまで上昇させたにも関わらず、バッテリ電圧VBがしきい値P以下、かつバッテリ7の電圧変化ΔVBが0以下、の条件が成立する場合には、オルタネータ4の発電電圧を低発電電圧から通常発電電圧に切り換える。尚、オルタネータ4の発電電圧を通常発電電圧に切り換え後、バッテリ電圧VBが所定値Qを上回った状態で所定時間経過した場合には、オルタネータ4の発電電圧を通常発電電圧から低発電電圧に切り換える。
【0021】
図3及び図4は、上述した本実施例における発電制御装置のタイミングチャートを示している。
【0022】
まず、図3について説明する。エンジン回転数が通常アイドル回転数Nrで、オルタネータ4の発電電圧が低発電電圧(低発電電圧指令値出力中)の時に、車両負荷の増大等によりオルタネータ4の発電電流以上の負荷が生じると、不足する電流がバッテリ7から放電され(図3におけるタイミングA)バッテリ電圧VBが低下する。
【0023】
バッテリ電圧VBが低下し、しきい値P以下で、かつバッテリ7の電圧変化ΔVBが0以下(図3におけるバッテリ電圧VBの傾きが負)になると(図3におけるタイミングB)、オルタネータ4の発電電圧を低発電電圧に維持した状態で、バッテリ電圧VBが所定値Q以上になるまでエンジン回転数を通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn(例えば、Δn=25rpm)づつステップ的に増加させる。
【0024】
そして、エンジン1のアイドル回転数を増加させることによってバッテリ電圧VBが所定値Q以上になると、そのときのアイドル回転数を所定時間T維持したのち、エンジン1の回転数を通常アイドル回転数Nrに所定回転数Δnづつステップ的に低下させる。
【0025】
一方、図4は、エンジン1のアイドル回転数を最大アイドル回転数Nmaxまで増加させても、バッテリ電圧VBが所定値Q以上にならない場合を示している。この場合、エンジン回転数が最大アイドル回転数Nmaxの達した後に、オルタネータ4の発電電圧(発電指令値)を低発電電圧(低発電電圧指令値)から通常発電電圧(通常発電電圧指令値)に切り換える(図4におけるタイミングC)。このとき、オルタネータ4の発電電圧の変化速度ΔVdが所定値以下の一定値となるよう制御され、オルタネータ4の発電電圧は、低発電電圧から通常発電電圧に徐々に変化する。尚、変化速度ΔVdは、電源電圧変動による車両のランプ類等の明るさの変化及びワイパー等のアクチュエータ類の作動速度の変化が、乗員に対して違和感を与えないように設定されている。
【0026】
そして、オルタネータ4の発電電圧を通常発電電圧に切り換えた後に、エンジン1の回転数を通常アイドル回転数Nrに所定回転数Δnづつステップ的に低下させる。
【0027】
図5は、一般的なオルタネータの特性線図であり、オルタネータの発電電圧が12V、13V、14Vのときの、最大出力とトルクをそれぞれ示している。尚、オルタネータとエンジンとの回転数比は、1:2.5とする。
【0028】
エンジンがアイドル運転中において、図6に示すように、車両の電気負荷(LOAD)とバッテリへの充電に必要とする出力L1がオルタネータの発電指令値を14Vで制御することでまかなわれている状態▲1▼(出力L1が14V特性線より下側にある)ときに、バッテリ電圧VBは見かけ上14Vとなっている。
【0029】
状態▲1▼の時に、新たに電気負荷(新LOAD)が付加され、オルタネータに要求される出力がL2となると、バッテリは放電することになり、オルタネータの特性は状態▲2▼に移る。このとき、オルタネータの制御を停止すると、バッテリが放電しつづけることになるので、アイドル回転数を予め設定された所定量増加させ状態▲3▼に移行させる。この状態▲3▼では、オルタネータは出力L2以上の出力を発生させることができるため、放電したバッテリに対して充電することが可能となる。
【0030】
一方、上述した実施例のように、エンジンがアイドル運転中において、図7に示すように、オルタネータの発電指令値を13Vで制御している際に(状態▲1▼′)、新たに電気負荷(新LOAD)が付加され、オルタネータに要求される出力がL2′となったとき(状態▲2▼′)に、オルタネータの発電電圧を14Vにすることなくオルタネータの発電指令値を13Vに維持(制御)し、オルタネータの出力がL2′となるまでアイドル回転数を増加させれば(状態▲1▼′から13Vの特性線に沿って状態▲3▼′に移行)、最小限のアイドル回転数の増加で、新たな電気負荷と放電したバッテリに対する充電を行うことができる。
【0031】
すなわち、極力発電制御を継続させることで、オルタネータの駆動トルクを最小限にすることができ、燃料消費量を効果的に削減することができると共に、車両の電気負荷に対するオルタネータの発電電圧変動を抑制することができ車両負荷の動作を安定させることができる。
【0032】
上記実施例から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【0033】
(1)エンジンにより駆動され発電を行うと共に、車載のバッテリあるいは車両の電気負荷に対して電力を供給する発電機と、上記バッテリの電圧を検知するバッテリ電圧検知手段と、上記発電機による発電電圧を通常発電電圧とこの通常発電電圧よりも低い低発電電圧とに切り換える発電機制御手段と、上記エンジンのアイドル回転数を、通常アイドル回転数Nrと、上記通常アイドル回転数Nrよりも所定回転数大きい最大アイドル回転数Nmaxとの間で制御可能なアイドル回転数制御手段と、を有し、上記エンジンの回転数が上記通常アイドル回転数Nrで、かつ上記発電機による発電電圧が上記低発電電圧である際に、バッテリ電圧が所定のしきい値P以下になると、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn増加させると共に、上記エンジンがアイドル運転状態で、かつ上記発電機による発電電圧が上記低発電電圧である際に、上記バッテリの電圧変化ΔVBが0以下となると、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させ、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させた後のバッテリ電圧が所定値Q以下の場合には、バッテリ電圧が上記所定値Qよりも大きくなるまで、エンジン回転数を上記所定回転数Δnづつ順次増加させ、エンジン回転数が上記最大アイドル回転数Nmaxに達しても、バッテリ電圧が上記所定値Q以下の場合には、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧から上記通常発電電圧に切り換える。このように、極力発電制御を継続させることで、オルタネータの駆動トルクを最小限にすることができ、燃料消費量を効果的に削減することができると共に、車両の電気負荷に対するオルタネータの発電電圧変動を抑制することができ車両負荷の動作を安定させることができる。
【0034】
また、極力発電制御を継続させることで、オルタネータの駆動トルクを最小限にすることができ、燃料消費量を効果的に削減することができると共に、車両の電気負荷に対するオルタネータの発電電圧変動を抑制することができ車両負荷の動作を安定させることができる。
【0035】
そして、極力発電制御を継続させることで、オルタネータの駆動トルクを最小限にすることができ、燃料消費量を効果的に削減することができる。また、発電機の発電制御を行っていない既存システムと同様のロジックで制御することができ、エンジンコントロールモジュールのプログラム容量の増大を抑制できる。さらに、バッテリの過度の放電を抑制することができる。
【0036】
(2) 上記(1)に記載の構成において、バッテリ電圧が、上記所定値Qを上回った状態で所定時間経過した場合には、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrにする。これによって、極力発電制御を継続させることで、オルタネータの駆動トルクを最小限にすることができ、燃料消費量を効果的に削減することができる。また、発電機の発電制御を行っていない既存システムと同様のロジックで制御することができ、エンジンコントロールモジュールのプログラム容量の増大を抑制できる。
【0038】
(3) 上記(1)または(2)に記載の構成において、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧から上記通常発電電圧に切り換えた後にバッテリ電圧が上記所定値Q以上になると、上記発電機の発電電圧を上記通常発電電圧から上記低発電電圧に切り換える。これによって、発電機の駆動トルクが小さくなり、燃料消費量を効果的に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両の発電制御装置のシステム構成を模式的に示す説明図。
【図2】本発明の一実施形態における制御の流れを示すフローチャート。
【図3】本発明の一実施形態におけるタイミングチャート。
【図4】本発明の一実施形態におけるタイミングチャート。
【図5】オルタネータの特性線図。
【図6】従来のオルタネータの動作を模式的に示した説明図。
【図7】本発明の一実施形態におけるオルタネータの動作を模式的に示した説明図。
【符号の説明】
1…エンジン
4…オルタネータ(発電機)
8…ECM(バッテリ電圧検知手段、発電機制御手段、アイドル回転数制御手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power generation control device.
[0002]
[Prior art]
Utility Model Registration No. 2575728 discloses an alternator control device that switches between a normal power generation state where the power generation of the alternator is controlled by a regulator and a state where the power generation of the alternator is stopped or suppressed, in a state where the battery voltage is below a predetermined value Has been disclosed in which the power generation operation of the alternator is set to normal power generation based on a regulator when the power continues for a certain time.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional technology, although it is possible to prevent the battery from running out, the determination criterion is only that the state in which the battery voltage is lower than the predetermined value continues for a certain period of time. Therefore, a load request exceeding the power generation capacity of the alternator is required. If this occurs, the power generation of the alternator is in a normal power generation state, and there is a problem that the drive torque of the alternator increases and the fuel consumption cannot be effectively reduced.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the vehicle power generation control device of the present invention, when the engine rotation speed is the normal idle rotation speed Nr and the power generation voltage by the generator is a low power generation voltage, the battery voltage falls below a predetermined threshold value P. Then, with the power generation voltage of the generator maintained at a low power generation voltage, the engine speed is increased from the normal idle speed Nr by a predetermined speed Δn , the engine is in an idling operation state, and the generated voltage by the generator When the battery voltage change ΔVB becomes 0 or less when the battery is at the low power generation voltage, the engine speed is changed from the normal idle speed Nr while maintaining the power generation voltage of the generator at the low power generation voltage. When the battery voltage after the predetermined rotational speed Δn is increased and the engine rotational speed is increased from the normal idle rotational speed Nr by the predetermined rotational speed Δn is equal to or lower than the predetermined value Q Until the battery voltage becomes larger than the predetermined value Q, the engine speed is sequentially increased by the predetermined rotational speed Δn, and even if the engine speed reaches the maximum idle rotational speed Nmax, the battery voltage remains at the predetermined value. In the case of Q or less, the power generation voltage of the generator is switched from the low power generation voltage to the normal power generation voltage .
[0005]
【The invention's effect】
According to the present invention, by maintaining the power generation voltage of the generator as low as possible, the drive torque of the generator can be minimized, and the fuel consumption of the engine can be effectively reduced. .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a system configuration of a vehicle power generation control device according to the present invention.
[0008]
The engine 1 is provided with a crank pulley 3 that rotates integrally with the crankshaft 2. A belt 6 is wound around the crank pulley 3 and an alternator pulley 5 attached to a rotating shaft of an alternator 4 as a generator. That is, the alternator 4 and the crankshaft 2 are configured to rotate synchronously.
[0009]
The alternator 4 controls the power generation amount according to a command from an ECM (engine control module) 8 that monitors the voltage of the on-vehicle battery 7, and whether the generated power is charged in the battery 7. , Supplied to an electric load (LOAD) of a vehicle such as a headlamp.
[0010]
A signal from an engine speed sensor 9 that detects the speed of the engine 1 is input to the ECM 8. Further, the ECM 8 controls the operation of the engine 1 based on the fuel injection command value determined according to the driving state of the vehicle so that the optimum fuel injection is performed according to the driving state of the vehicle.
[0011]
The alternator 4 is controlled by the ECM 8 so that the power generation voltage can be switched between a normal power generation voltage and a low power generation voltage lower than the normal power generation voltage. The idle speed of the engine 1 is controlled by the ECM 8 within a range between a normal idle speed Nr and a maximum idle speed Nmax that is a predetermined speed greater than the normal idle speed Nr. In addition, when the power generation voltage of the alternator 4 is a low power generation voltage, if a load greater than the power generation current of the alternator 4 is generated due to an increase in vehicle load or the like, the insufficient current is discharged from the battery 7. Thus, the battery voltage decreases.
[0012]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of control when the engine 1 is in an idle state and the power generation voltage of the alternator 4 is a low power generation voltage in the vehicle power generation control apparatus in the present embodiment described above.
[0013]
The ECM 8 outputs a low power generation command value and controls the alternator 4 so that the power generation voltage of the alternator 4 becomes a low power generation voltage (step 1).
[0014]
In step 2, the battery voltage VB at normal idle speed and the voltage change ΔVB of the battery 7 are detected, and when the battery voltage VB is not more than a predetermined threshold value P and the voltage change ΔVB of the battery 7 is not more than 0, Go to step 3. That is, in step 2, it is determined whether or not the battery 7 is in a discharged state. Here, the voltage change ΔVB is obtained by subtracting the battery voltage VB detected last time from the battery voltage VB detected this time. When the voltage change ΔVB becomes negative, the battery 7 is being discharged, and when it becomes positive. When the battery 7 is being charged and is 0, the amount of power generated by the alternator 4 and the amount of power required by the electric load of the vehicle are in a balanced state, and the battery 7 is neither charged nor discharged.
[0015]
In step 3, the idle speed of the engine 1 is increased by a predetermined speed Δn.
[0016]
In step 4, it is determined whether or not the current idle speed is equal to or lower than the maximum idle speed Nmax. If the current idle speed is greater than the maximum idle speed Nmax, the process proceeds to step 5.
[0017]
In step 5, the normal power generation command value is output from the ECM 8, and the power generation voltage of the alternator is switched from the low power generation voltage to the normal power generation voltage. At this time, the power generation voltage of the alternator 4 is controlled to gradually increase from the low power generation voltage to the normal power generation voltage.
[0018]
As described above, when the battery voltage VB is equal to or less than the threshold value P and the voltage change ΔVB of the battery 7 is equal to or less than 0, the engine speed is set to the normal value while maintaining the power generation voltage of the alternator 4 at a low power generation voltage. The predetermined rotational speed Δn is increased from the idle rotational speed Nr. Then, the battery voltage VB after the engine speed has increased from the normal idle speed Nr by a predetermined speed Δn is detected again, and the battery voltage is equal to or lower than the threshold value P and the voltage change ΔVB of the battery 7 is equal to or lower than 0. As long as is established, the engine speed is increased stepwise from the normal idle speed Nr by a predetermined speed Δn.
[0019]
Further, when a predetermined time has elapsed with the battery voltage VB exceeding a predetermined value Q greater than the threshold value P, the idle speed is reduced to the normal idle speed Nr.
[0020]
If the condition that the battery voltage VB is equal to or less than the threshold value P and the voltage change ΔVB of the battery 7 is equal to or less than 0 despite the engine speed being increased to the maximum idle speed Nmax, the alternator 4 Is switched from a low power generation voltage to a normal power generation voltage. Note that, after the power generation voltage of the alternator 4 is switched to the normal power generation voltage, when the predetermined time has passed with the battery voltage VB exceeding the predetermined value Q, the power generation voltage of the alternator 4 is switched from the normal power generation voltage to the low power generation voltage. .
[0021]
3 and 4 show timing charts of the power generation control device in the above-described embodiment.
[0022]
First, FIG. 3 will be described. When the engine speed is the normal idle speed Nr and the power generation voltage of the alternator 4 is a low power generation voltage (while the low power generation voltage command value is being output), a load greater than the power generation current of the alternator 4 occurs due to an increase in the vehicle load or the like. The insufficient current is discharged from the battery 7 (timing A in FIG. 3), and the battery voltage VB decreases.
[0023]
When battery voltage VB decreases, is equal to or less than threshold value P, and voltage change ΔVB of battery 7 becomes 0 or less (the slope of battery voltage VB in FIG. 3 is negative) (timing B in FIG. 3), power generation of alternator 4 With the voltage maintained at a low power generation voltage, the engine speed is increased stepwise from the normal idle speed Nr by a predetermined speed Δn (for example, Δn = 25 rpm) until the battery voltage VB becomes equal to or higher than the predetermined value Q.
[0024]
When the battery voltage VB becomes equal to or higher than the predetermined value Q by increasing the idle speed of the engine 1, the idle speed at that time is maintained for a predetermined time T, and then the speed of the engine 1 is changed to the normal idle speed Nr. Decrease step by step by a predetermined number of rotations Δn.
[0025]
On the other hand, FIG. 4 shows a case where the battery voltage VB does not exceed the predetermined value Q even when the idle speed of the engine 1 is increased to the maximum idle speed Nmax. In this case, after the engine speed reaches the maximum idle speed Nmax, the power generation voltage (power generation command value) of the alternator 4 is changed from the low power generation voltage (low power generation voltage command value) to the normal power generation voltage (normal power generation voltage command value). Switching (timing C in FIG. 4). At this time, the change rate ΔVd of the generated voltage of the alternator 4 is controlled to be a constant value equal to or less than a predetermined value, and the generated voltage of the alternator 4 gradually changes from the low generated voltage to the normal generated voltage. The change speed ΔVd is set so that the change in brightness of the lamps of the vehicle and the change in the operating speed of the actuators such as the wiper due to the power supply voltage fluctuation do not give the passenger a sense of incongruity.
[0026]
Then, after the generated voltage of the alternator 4 is switched to the normal generated voltage, the rotational speed of the engine 1 is decreased stepwise by a predetermined rotational speed Δn to the normal idle rotational speed Nr.
[0027]
FIG. 5 is a characteristic diagram of a general alternator, and shows the maximum output and torque when the generated voltage of the alternator is 12V, 13V, and 14V, respectively. The rotation speed ratio between the alternator and the engine is 1: 2.5.
[0028]
While the engine is idling, as shown in FIG. 6, the output L1 required for charging the vehicle's electrical load (LOAD) and the battery is controlled by controlling the power generation command value of the alternator at 14V. (1) When the output L1 is below the 14V characteristic line, the battery voltage VB is apparently 14V.
[0029]
When the electric load (new LOAD) is newly added in the state (1) and the output required for the alternator becomes L2, the battery is discharged, and the characteristics of the alternator shift to the state (2). At this time, if the control of the alternator is stopped, the battery will continue to be discharged. Therefore, the idle speed is increased by a predetermined amount and the state (3) is shifted. In this state (3), the alternator can generate an output that is equal to or higher than the output L2, so that the discharged battery can be charged.
[0030]
On the other hand, as in the above-described embodiment, when the engine is in idle operation and the power generation command value of the alternator is controlled at 13 V as shown in FIG. When (new LOAD) is added and the output required for the alternator becomes L2 '(state (2)'), the alternator power generation command value is maintained at 13V without setting the power generation voltage of the alternator to 14V ( Control) and increase the idle speed until the output of the alternator becomes L2 '(transition from state (1)' to state (3) 'along the characteristic line of 13V), the minimum idle speed With this increase, the new electric load and the discharged battery can be charged.
[0031]
In other words, by continuing power generation control as much as possible, the drive torque of the alternator can be minimized, fuel consumption can be effectively reduced, and fluctuations in the generated voltage of the alternator with respect to the electric load of the vehicle are suppressed. It is possible to stabilize the operation of the vehicle load.
[0032]
The technical ideas of the present invention that can be grasped from the above-described embodiments are listed together with the effects thereof.
[0033]
(1) A generator that is driven by an engine to generate electric power and supplies electric power to an in-vehicle battery or an electric load of the vehicle, battery voltage detecting means for detecting the voltage of the battery, and a generated voltage by the generator Generator control means for switching between a normal power generation voltage and a low power generation voltage lower than the normal power generation voltage, the idle speed of the engine, a normal idle speed Nr, and a predetermined speed higher than the normal idle speed Nr. Idle speed control means capable of controlling between a large maximum idle speed Nmax, the engine speed is the normal idle speed Nr, and the power generation voltage by the generator is the low power generation voltage. When the battery voltage falls below a predetermined threshold value P, the power generation voltage of the generator is maintained at the low power generation voltage. Jin rotational speed with increasing predetermined rotational speed Δn from the normal idle rotational speed Nr, the engine is in an idle operating state, and when the generated voltage by the generator is the low power voltage, the voltage change of the battery ΔVB When the value becomes 0 or less, the engine speed is increased from the normal idle speed Nr to the predetermined speed Δn while maintaining the power generation voltage of the generator at the low power generation voltage, and the engine speed is increased to the normal idle speed. When the battery voltage after increasing the predetermined rotational speed Δn from the number Nr is equal to or lower than the predetermined value Q, the engine rotational speed is sequentially increased by the predetermined rotational speed Δn until the battery voltage becomes higher than the predetermined value Q. Even when the engine speed reaches the maximum idle speed Nmax, if the battery voltage is equal to or lower than the predetermined value Q, the generator The voltage switched to the normal generation voltage from the low power voltage. In this way, by continuing the power generation control as much as possible, the drive torque of the alternator can be minimized, the fuel consumption can be effectively reduced, and the generated voltage fluctuation of the alternator with respect to the electric load of the vehicle Can be suppressed, and the operation of the vehicle load can be stabilized.
[0034]
In addition, by continuing power generation control as much as possible, the drive torque of the alternator can be minimized, fuel consumption can be effectively reduced, and fluctuations in the generated voltage of the alternator with respect to the electric load of the vehicle are suppressed. It is possible to stabilize the operation of the vehicle load.
[0035]
Then, by continuing the utmost power generation control, it is possible to minimize the drive torque of the alternator, it is possible to reduce the fuel consumption effectively. Moreover, it can control by the same logic as the existing system which is not performing the electric power generation control of a generator, and can suppress the increase in the program capacity of an engine control module. Furthermore, excessive discharge of the battery can be suppressed.
[0036]
(2) In the configuration described in (1) above, when the battery voltage exceeds the predetermined value Q and a predetermined time has elapsed, the engine speed is set to the normal idle speed Nr. Accordingly, by continuing the power generation control as much as possible, the drive torque of the alternator can be minimized, and the fuel consumption can be effectively reduced. Moreover, it can control by the same logic as the existing system which is not performing the electric power generation control of a generator, and can suppress the increase in the program capacity of an engine control module.
[0038]
(3) In the configuration described in (1) or (2) above, when the battery voltage becomes equal to or higher than the predetermined value Q after switching the power generation voltage of the generator from the low power generation voltage to the normal power generation voltage, the power generation The power generation voltage of the machine is switched from the normal power generation voltage to the low power generation voltage. As a result, the driving torque of the generator is reduced, and the fuel consumption can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a system configuration of a vehicle power generation control device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a timing chart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram of an alternator.
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the operation of a conventional alternator.
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the operation of the alternator in one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Engine 4 ... Alternator (generator)
8 ... ECM (battery voltage detection means, generator control means, idle speed control means)

Claims (3)

エンジンにより駆動され発電を行うと共に、車載のバッテリあるいは車両の電気負荷に対して電力を供給する発電機と、
上記バッテリの電圧を検知するバッテリ電圧検知手段と、
上記発電機による発電電圧を通常発電電圧とこの通常発電電圧よりも低い低発電電圧とに切り換える発電機制御手段と、
上記エンジンのアイドル回転数を、通常アイドル回転数Nrと、上記通常アイドル回転数Nrよりも所定回転数大きい最大アイドル回転数Nmaxとの間で制御可能なアイドル回転数制御手段と、を有し、
上記エンジンの回転数が上記通常アイドル回転数Nrで、かつ上記発電機による発電電圧が上記低発電電圧である際に、バッテリ電圧が所定のしきい値P以下になると、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから所定回転数Δn増加させると共に、
上記エンジンがアイドル運転状態で、かつ上記発電機による発電電圧が上記低発電電圧である際に、上記バッテリの電圧変化ΔVBが0以下となると、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧に維持した状態で、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させ、
エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrから上記所定回転数Δn増加させた後のバッテリ電圧が所定値Q以下の場合には、バッテリ電圧が上記所定値Qよりも大きくなるまで、エンジン回転数を上記所定回転数Δnづつ順次増加させ、
エンジン回転数が上記最大アイドル回転数Nmaxに達しても、バッテリ電圧が上記所定値Q以下の場合には、上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧から上記通常発電電圧に切り換えることを特徴とする車両の発電制御装置。
A generator that is driven by an engine to generate electric power, and that supplies electric power to an in-vehicle battery or an electric load of the vehicle;
Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery;
Generator control means for switching the power generation voltage by the generator to a normal power generation voltage and a low power generation voltage lower than the normal power generation voltage;
Idle speed control means capable of controlling the idle speed of the engine between a normal idle speed Nr and a maximum idle speed Nmax that is a predetermined speed greater than the normal idle speed Nr;
When the rotation speed of the engine is the normal idle rotation speed Nr and the power generation voltage by the generator is the low power generation voltage, if the battery voltage becomes a predetermined threshold value P or less, the power generation voltage of the generator Is maintained at the low power generation voltage and the engine speed is increased from the normal idle speed Nr by a predetermined speed Δn,
When the engine is in an idle operation state and the voltage generated by the generator is the low power generation voltage, if the battery voltage change ΔVB is 0 or less, the power generation voltage of the power generator is maintained at the low power generation voltage. In this state, the engine speed is increased from the normal idle speed Nr by the predetermined speed Δn,
When the battery voltage after the engine speed is increased from the normal idle speed Nr by the predetermined speed Δn is equal to or lower than the predetermined value Q, the engine speed is decreased until the battery voltage becomes higher than the predetermined value Q. Increase sequentially by the predetermined rotational speed Δn,
Even when the engine speed reaches the maximum idle speed Nmax, when the battery voltage is not more than the predetermined value Q, the power generation voltage of the generator is switched from the low power generation voltage to the normal power generation voltage. A vehicle power generation control device.
バッテリ電圧が、上記所定値Qを上回った状態で所定時間経過した場合には、エンジン回転数を上記通常アイドル回転数Nrにすることを特徴とする請求項1に記載の車両の発電制御装置。  2. The vehicle power generation control device according to claim 1, wherein when a predetermined time elapses while the battery voltage exceeds the predetermined value Q, the engine speed is set to the normal idle speed Nr. 上記発電機の発電電圧を上記低発電電圧から上記通常発電電圧に切り換えた後にバッテリ電圧が上記所定値Q以上になると、上記発電機の発電電圧を上記通常発電電圧から上記低発電電圧に切り換えることを特徴とする請求項1または2に記載の車両の発電制御装置。  When the battery voltage becomes equal to or higher than the predetermined value Q after switching the power generation voltage of the generator from the low power generation voltage to the normal power generation voltage, the power generation voltage of the generator is switched from the normal power generation voltage to the low power generation voltage. The power generation control device for a vehicle according to claim 1 or 2.
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