JP5900381B2 - Alternator control device - Google Patents
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Description
本発明は、オルタネータの発電を制御するオルタネータ制御装置に関する。 The present invention relates to an alternator control device that controls power generation of an alternator.
車両には、エンジンの駆動力により回転して発電するオルタネータと、オルタネータが発電する電力を充電するバッテリとが搭載されている。オルタネータの発電量は、エンジンの回転数と、ロータに巻回されたフィールドコイルに供給される励磁電流と、レギュレータが調整する発電電圧とにより決定される。 The vehicle is equipped with an alternator that rotates by the driving force of the engine to generate electric power and a battery that charges the electric power generated by the alternator. The amount of power generated by the alternator is determined by the number of revolutions of the engine, the exciting current supplied to the field coil wound around the rotor, and the generated voltage adjusted by the regulator.
通常、オルタネータは、燃費と安定した電力供給とを両立させるために、車両の消費電力が大きいとき、あるいはバッテリ残量が低いときに発電量を増加するように制御されることが望ましい。 Usually, it is desirable that the alternator is controlled so as to increase the amount of power generation when the power consumption of the vehicle is large or when the remaining battery level is low, in order to achieve both fuel efficiency and stable power supply.
また、エンジン始動時には、エンジン停止中におけるバッテリ残量の低下、ならびにスタータの駆動による消費電力の増加により、バッテリからの供給電力が不足することがある。したがって、バッテリ残量を増加するために、エンジン始動時にオルタネータを速やかに発電させてバッテリを充電することが、電力の観点からは望ましい。 Further, when the engine is started, the power supplied from the battery may be insufficient due to a decrease in the remaining amount of the battery while the engine is stopped and an increase in power consumption due to driving of the starter. Therefore, in order to increase the remaining battery capacity, it is desirable from the viewpoint of electric power to quickly generate the alternator when the engine is started to charge the battery.
しかし、エンジン始動時にオルタネータを駆動して発電させると、オルタネータを発電させるために必要な負荷トルクにより、エンジンを回転させるために必要なトルクが不足する。その結果、エンジン回転数の上昇が妨げられてエンジンの始動性が悪化するという問題がある。 However, when the alternator is driven to generate power when the engine is started, the torque required to rotate the engine is insufficient due to the load torque required to generate the alternator. As a result, there is a problem that an increase in engine speed is hindered and engine startability deteriorates.
特許文献１には、エンジンの始動性とオルタネータによる発電とを両立させるために、冷却水の温度に応じて所定値を設定し、この所定値にエンジン回転数が達すると、オルタネータの発電を開始する技術が開示されている。 In Patent Document 1, in order to achieve both engine startability and power generation by an alternator, a predetermined value is set according to the temperature of the cooling water, and when the engine speed reaches this predetermined value, power generation of the alternator is started. Techniques to do this are disclosed.
しかしながら、特許文献１のように、オルタネータの発電開始の判定値であるエンジン回転数の所定値を冷却水の温度に応じて設定し、エンジン回転数が所定値に達したときにオルタネータを発電させたとしても、負荷トルクの上昇によりエンジン回転数が低下し、始動性が悪化することがある。 However, as in Patent Document 1, a predetermined value of the engine speed, which is a determination value for the start of power generation of the alternator, is set according to the temperature of the cooling water, and the alternator is caused to generate power when the engine speed reaches the predetermined value. Even so, the engine speed may decrease due to an increase in load torque, and startability may deteriorate.
そこで、エンジン始動時にオルタネータの発電開始を許可するか否かを判定するエンジン回転数の判定値に、オルタネータの発電によるエンジン回転数の低下分を考慮してマージンを加算することが考えられる。 Therefore, it is conceivable to add a margin to the engine rotation speed determination value for determining whether or not to allow the alternator to start power generation when the engine is started in consideration of the decrease in the engine speed due to power generation by the alternator.
しかしながら、この方法では、エンジンの諸元、エンジンの制御方法、エンジンの制御パラメータ等が変更される毎に、エンジン回転数の判定値に加算するマージンを評価して適合する必要があるので、適合工数が増加して煩雑であるという問題がある。 However, in this method, every time the engine specifications, engine control method, engine control parameters, etc. are changed, it is necessary to evaluate and adapt the margin added to the engine speed judgment value. There is a problem that man-hours increase and are complicated.
エンジン始動時以外にも、エンジン運転中にオルタネータを発電させると、オルタネータの負荷トルクの上昇によりエンジン回転数が低下し、エンジン運転状態がばらつくという問題がある。 In addition to when the engine is started, if the alternator is caused to generate electric power during engine operation, there is a problem that the engine rotational speed decreases due to an increase in the load torque of the alternator and the engine operating state varies.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、エンジンの始動性を確保し、エンジンの運転状態を安定させつつ、オルタネータの発電を容易に制御するオルタネータ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an alternator control device that easily controls the power generation of an alternator while ensuring the startability of the engine and stabilizing the operating state of the engine. Objective.
本発明のオルタネータ制御装置によると、余剰トルク手段は、発生しているトルクに加えてエンジンがさらに発生できる余剰トルクを算出し、負荷トルク手段は、オルタネータを発電させるための負荷トルクを算出する。許容トルク手段は、負荷トルク手段が算出する負荷トルクと余剰トルク手段が算出する余剰トルクとを加算した結果からドライバビリティの悪化を抑制するためのマージンを減算してオルタネータに割り当てる許容トルクを算出する。そして、発電制御手段は、許容トルク手段が算出する許容トルクの範囲内でオルタネータの発電を制御する。 According to the alternator control apparatus of the present invention, the surplus torque means calculates surplus torque that can be further generated by the engine in addition to the generated torque, and the load torque means calculates load torque for causing the alternator to generate power. The permissible torque means calculates a permissible torque to be assigned to the alternator by subtracting a margin for suppressing deterioration in drivability from the result of adding the load torque calculated by the load torque means and the surplus torque calculated by the surplus torque means. . The power generation control means controls the power generation of the alternator within the allowable torque range calculated by the allowable torque means.
この構成によれば、エンジンが実際に発生しているトルクに加えて、エンジンがさらに発生できる余剰トルクに基づいて、オルタネータに割り当てる許容トルクを算出し、許容トルクの範囲内でオルタネータの発電を制御するので、オルタネータは許容トルクを超えて発電しない。 According to this configuration, in addition to the torque actually generated by the engine, the allowable torque allocated to the alternator is calculated based on the surplus torque that can be further generated by the engine, and the power generation of the alternator is controlled within the allowable torque range. Therefore, the alternator does not generate power beyond the allowable torque.
つまり、エンジンがどのような運転状態であっても、エンジンの出力トルクとしてオルタネータに割り当てることのできる許容トルクの範囲内でオルタネータの発電を制御するので、オルタネータの発電のためにエンジン回転数が低下することを極力抑制できる。 In other words, regardless of the operating state of the engine, the alternator power generation is controlled within the allowable torque range that can be assigned to the alternator as the engine output torque, so the engine speed decreases due to the alternator power generation. Can be suppressed as much as possible.
特に、エンジン始動時またはアイドル運転時のようにエンジンが十分なトルクを発生していない場合に、エンジンの運転状態を妨げずにオルタネータの発電を制御できるので、エンジンの始動性を確保し、エンジンの運転状態を安定させることができ効果的である。 In particular, when the engine is not generating enough torque, such as during engine start or idle operation, the alternator's power generation can be controlled without interfering with the engine operating state, ensuring engine startability and It is possible to stabilize the operation state of this.
さらに、エンジンの余剰トルクという指標に基づいて、エンジンの出力トルクを超えない範囲でオルタネータを容易に制御して発電させることができる。 Furthermore, the alternator can be easily controlled to generate electric power within a range not exceeding the engine output torque based on the index of engine surplus torque.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（発電制御システム）
図１に本実施形態の発電制御システム１０を示す。発電制御システム１０は、自動車等の車両に搭載されるオルタネータ４の発電を制御するものである。発電制御システム１０は、アクセルセンサ２２、回転数センサ２４および吸気量センサ２６等の車載センサ２０と電子制御装置（ＥＣＵ）３０とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Power generation control system)
FIG. 1 shows a power generation control system 10 of the present embodiment. The power generation control system 10 controls the power generation of the alternator 4 mounted on a vehicle such as an automobile. The power generation control system 10 includes an in-vehicle sensor 20 such as an accelerator sensor 22, a rotation speed sensor 24, and an intake air amount sensor 26, and an electronic control unit (ECU) 30.
ＥＣＵ３０は、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムを実行することにより、車載センサ２０の出力信号に基づいて、ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」とも言う。）２およびオルタネータ４を制御する。 The ECU 30 controls the gasoline engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 2 and the alternator 4 based on the output signal of the in-vehicle sensor 20 by executing a control program stored in the ROM or the like.
図２に示すように、ＥＣＵ３０の制御プログラムは、エンジン２の運転状態を制御するエンジン制御アプリケーション１００と、オルタネータ４の発電状態を制御する発電制御アプリケーション１１０とから主に構成されている。 As shown in FIG. 2, the control program of the ECU 30 mainly includes an engine control application 100 that controls the operating state of the engine 2 and a power generation control application 110 that controls the power generation state of the alternator 4.
エンジン制御アプリケーション１００は、エンジン２に要求されるトルクをエンジン２が発生するように、エンジン２の吸気充填効率と燃料の燃焼開始時期である点火時期と空燃比となどを制御する。エンジン２に要求される出力トルクには、オルタネータ４が発電するために必要な負荷トルクおよびエアコン等の補機の負荷トルクも含まれる。 The engine control application 100 controls the intake charge efficiency of the engine 2, the ignition timing that is the fuel combustion start timing, the air-fuel ratio, and the like so that the engine 2 generates the torque required for the engine 2. The output torque required for the engine 2 includes a load torque required for the alternator 4 to generate power and a load torque of an auxiliary machine such as an air conditioner.
エンジン制御アプリケーション１００は、エンジン２の出力トルクから発電のためにオルタネータ４に割り当てることのできる負荷トルクの上限値である許容トルクを発電制御アプリケーション１１０に通知する。 The engine control application 100 notifies the power generation control application 110 of the allowable torque that is the upper limit value of the load torque that can be assigned to the alternator 4 for power generation from the output torque of the engine 2.
発電制御アプリケーション１１０は、オルタネータ４の負荷トルクが、エンジン制御アプリケーション１００から通知される許容トルクの範囲内になるように、オルタネータ４の励磁電流およびレギュレータ電圧を制御する。レギュレータ電圧は、オルタネータ４が発電するときの電圧の上限値を規定しており、バッテリ電圧に基づいて可変に設定される。発電制御アプリケーション１１０は、オルタネータ４から、オルタネータ４の回転数と実際の励磁電流とを取得する。 The power generation control application 110 controls the excitation current and the regulator voltage of the alternator 4 so that the load torque of the alternator 4 falls within the allowable torque range notified from the engine control application 100. The regulator voltage defines an upper limit value of the voltage when the alternator 4 generates power, and is variably set based on the battery voltage. The power generation control application 110 acquires the rotation speed of the alternator 4 and the actual excitation current from the alternator 4.
（発電制御処理）
図３に示すように、ＥＣＵ３０は、エンジン２を始動するとき、あるいはエンジンが加速運転をするときの許容トルクが所定トルクに達していない場合、オルタネータ４の発電を停止させる。そして、許容トルクが所定トルク以上になると、ＥＣＵ３０は、許容トルクの範囲内でオルタネータ４の発電を制御する。したがって、オルタネータ４の負荷トルクは許容トルクを超えない。
(Power generation control processing)
As shown in FIG. 3, the ECU 30 stops the power generation of the alternator 4 when the engine 2 is started or when the allowable torque when the engine performs acceleration operation does not reach a predetermined torque. When the allowable torque becomes equal to or greater than the predetermined torque, the ECU 30 controls the power generation of the alternator 4 within the allowable torque range. Therefore, the load torque of the alternator 4 does not exceed the allowable torque.
次に、ＥＣＵ３０が実行する発電制御処理について、図４のフローチャートに基づいて説明する。図４のフローチャートは、タイマ割込等により所定周期で実行される。
図４のＳ４００において、ＥＣＵ３０は、現在のエンジン回転数から、エンジン２が発生可能な最大トルクを算出する。図３に示すように、エンジン２の最大トルクは、エンジン回転数が増加すると増加する。さらに、ＥＣＵ３０は、次式（１）からエンジン２が実際に発生している出力トルクを算出する（Ｓ４０２）。
出力トルク＝最大トルク×（吸気充填効率によるトルク効率）×（点火時期によるトルク効率）×（空燃比によるトルク効率） ・・・（１）
式（１）においてトルク効率とは、エンジン２が最大トルクを発生するときの吸気充填効率、点火時期および空燃比を１００％としたときの、現在の吸気充填効率、点火時期および空燃比のそれぞれの割合を表わしている。
Next, the power generation control process executed by the ECU 30 will be described based on the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 4 is executed at a predetermined cycle by a timer interrupt or the like.
In S400 of FIG. 4, the ECU 30 calculates the maximum torque that can be generated by the engine 2 from the current engine speed. As shown in FIG. 3, the maximum torque of the engine 2 increases as the engine speed increases. Further, the ECU 30 calculates the output torque actually generated by the engine 2 from the following equation (1) (S402).
Output torque = maximum torque × (torque efficiency due to intake charging efficiency) × (torque efficiency due to ignition timing) × (torque efficiency due to air / fuel ratio) (1)
In equation (1), torque efficiency refers to the current intake charge efficiency, ignition timing, and air-fuel ratio when the engine 2 generates the maximum torque, and the intake charge efficiency, ignition timing, and air-fuel ratio are each 100%. The ratio of
ＥＣＵ３０は、エンジン２に要求される出力トルクに基づいて吸気充填効率、点火時期および空燃比を制御することにより、要求されるトルクをエンジン２に発生させる。吸気充填効率は、スロットル装置の開度により制御される。点火時期は点火プラグにより制御される。空燃比は、スロットル開度、燃料噴射量およびＥＧＲガス量により制御される。 The ECU 30 generates the required torque in the engine 2 by controlling the intake charging efficiency, the ignition timing, and the air-fuel ratio based on the output torque required for the engine 2. The intake charging efficiency is controlled by the opening degree of the throttle device. The ignition timing is controlled by a spark plug. The air-fuel ratio is controlled by the throttle opening, the fuel injection amount, and the EGR gas amount.
ここで、ＥＣＵ３０は、運転者のアクセル操作、ステアリング操作、ブレーキ操作等の運転操作と、変速装置の作動状態と、エアコン等の補機の作動状態とから、エンジン２に要求されるトルクの増加分および減少分を予測し、この予測トルクを、式（１）で算出した出力トルクに加えたものを、エンジン２の出力トルクとすることが望ましい。 Here, the ECU 30 increases the torque required for the engine 2 from the driving operation such as the accelerator operation, the steering operation, and the brake operation by the driver, the operating state of the transmission, and the operating state of the auxiliary equipment such as an air conditioner. It is preferable that the output torque of the engine 2 is calculated by predicting the minute and the decrease and adding this predicted torque to the output torque calculated by the equation (1).
これは、例えば急激な加減速またはエアコンのオン、オフの切り換え等によりエンジン２に対する要求トルクが急激に変化しても、予めその変化分を出力トルクに加えておくことにより、次式（２）で算出する余剰トルクの過不足を極力低減するためである。 For example, even if the required torque for the engine 2 suddenly changes due to, for example, rapid acceleration / deceleration or switching of the air conditioner on / off, the change is added to the output torque in advance, so that This is for reducing the excess and deficiency of the surplus torque calculated in step 4 as much as possible.
ＥＣＵ３０は、最大トルクと出力トルクとに基づいて、式（２）からエンジン２が現在の出力トルクに加えてさらに発生できる余剰トルクを算出する（Ｓ４０４）。
余剰トルク＝最大トルク−出力トルク ・・・（２）
次に、ＥＣＵ３０は、エンジン２が発生している出力トルクのうち、オルタネータ４を駆動して発電させるために使用される負荷トルクを算出する（Ｓ４０６）。ＥＣＵ３０は、オルタネータ４の回転数とレギュレータ電圧と励磁電流とに対するオルタネータ４の負荷トルクの発電特性データを予め計測してマップとしてＲＯＭ等に記憶している。そして、現在のオルタネータ４の回転数とレギュレータ電圧と励磁電流とに基づいてマップからオルタネータ４の現在の負荷トルクを算出する。
Based on the maximum torque and the output torque, the ECU 30 calculates a surplus torque that can be further generated by the engine 2 in addition to the current output torque from the equation (2) (S404).
Surplus torque = Maximum torque-Output torque (2)
Next, the ECU 30 calculates a load torque used for generating power by driving the alternator 4 among the output torque generated by the engine 2 (S406). The ECU 30 preliminarily measures the power generation characteristic data of the load torque of the alternator 4 with respect to the rotation speed, regulator voltage, and excitation current of the alternator 4 and stores it in a ROM or the like as a map. Then, the current load torque of the alternator 4 is calculated from the map based on the current rotational speed of the alternator 4, the regulator voltage, and the excitation current.
ＥＣＵ３０は、次式（３）からオルタネータ４に割り当てることのできる許容トルクを算出する（Ｓ４０８）。
許容トルク＝余剰トルク＋負荷トルク ・・・（３）
許容トルクは、オルタネータ４が発電に使用できる負荷トルクの最大値を表わしている。尚、余剰トルクのすべてを許容トルクの一部としてオルタネータ４に割り当てるのではなく、式（３）からマージンを減算したトルクを許容トルクとすることが望ましい。これは、余剰トルクのすべてを許容トルクとしてオルタネータ４に割り当てると、エンジン２に要求される出力トルクが急激に増加したときに、出力トルクが不足してドライバビリティが悪化することを抑制するためである。
The ECU 30 calculates an allowable torque that can be assigned to the alternator 4 from the following equation (3) (S408).
Allowable torque = surplus torque + load torque (3)
The allowable torque represents the maximum load torque that the alternator 4 can use for power generation. Instead of assigning all of the surplus torque to the alternator 4 as a part of the allowable torque, it is desirable to set the torque obtained by subtracting the margin from the equation (3) as the allowable torque. This is because if all of the surplus torque is assigned to the alternator 4 as an allowable torque, the output torque is insufficient and the drivability is deteriorated when the output torque required for the engine 2 increases rapidly. is there.
また、マージンを減算した許容トルクに対して、１次フィルタによるなまし処理等のフィルタリング処理を行うことにより、オルタネータ４の負荷トルクが急激に変化してトルクの変動ショックが発生することを抑制することが望ましい。この場合、負荷トルクの増加方向、つまり許容トルクの増加方向の変化量に対してだけフィルタリング処理を施してもよい。 Further, by performing a filtering process such as a smoothing process using a primary filter on the allowable torque obtained by subtracting the margin, it is possible to suppress a sudden change in the load torque of the alternator 4 and a torque fluctuation shock. It is desirable. In this case, the filtering process may be performed only for the amount of change in the increasing direction of the load torque, that is, the increasing direction of the allowable torque.
許容トルクに対して増加方向だけにフィルタリング処理を施すことにより、トルクの変動ショックを抑制するとともに、アイドル運転時のエンジン回転数の低下を抑制できる。
また、許容トルクをフィルタリングすることにより、オルタネータ４の発電量が急激に変化することを防止し、バッテリの充電電流が急激に変化することによるバッテリの発熱を抑制できる。
By performing the filtering process only in the increasing direction with respect to the allowable torque, it is possible to suppress a torque fluctuation shock and to suppress a decrease in the engine speed during idling.
Further, by filtering the allowable torque, it is possible to prevent the power generation amount of the alternator 4 from changing abruptly and to suppress the heat generation of the battery due to a sudden change in the charging current of the battery.
式（３）から減算するマージントルクの算出は、エンジン回転数および水温等のエンジン運転状態に基づいて可変に設定することが望ましい。これにより、エンジン２の出力トルクのばらつきが大きくなる運転状態においてマージントルクを大きくするなど、マージントルクを適切に設定することにより、急激なトルク変動およびアイドル運転時のエンジンストップを抑制できる。 The calculation of the margin torque to be subtracted from Equation (3) is desirably set variably based on the engine operating state such as the engine speed and the water temperature. Thus, by appropriately setting the margin torque, for example, by increasing the margin torque in an operating state where the variation in the output torque of the engine 2 becomes large, it is possible to suppress sudden torque fluctuations and engine stop during idle operation.
ここで、負荷トルクとしてオルタネータ４に割り当てられる許容トルクが所定トルクに達しない場合、つまり負荷トルクとして所定トルク以上使用できない場合、オルタネータ４の特性上、発電量を高精度に制御できないことがある。 Here, when the allowable torque assigned to the alternator 4 as the load torque does not reach the predetermined torque, that is, when the predetermined torque or more cannot be used as the load torque, the power generation amount may not be controlled with high accuracy due to the characteristics of the alternator 4.
そこで、ＥＣＵ３０は、許容トルクが所定トルク以上であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。許容トルクが所定トルク以上であれば（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、許容トルクの範囲内で、バッテリ残量に基づいてオルタネータ４の発電を制御する（Ｓ４１２）。 Therefore, the ECU 30 determines whether or not the allowable torque is equal to or greater than a predetermined torque (S410). If the allowable torque is equal to or greater than the predetermined torque (S410: Yes), the ECU 30 controls the power generation of the alternator 4 based on the remaining battery level within the allowable torque range (S412).
オルタネータ４に対する発電制御は、オルタネータ４の回転数とレギュレータ電圧とに応じた発電特性に基づいて励磁電流を制御するか、あるいはオルタネータ４の回転数と励磁電流とに応じた発電特性に基づいてレギュレータ電圧を制御することにより行う。 The power generation control for the alternator 4 controls the excitation current based on the power generation characteristics according to the rotation speed of the alternator 4 and the regulator voltage, or the regulator based on the power generation characteristics according to the rotation speed of the alternator 4 and the excitation current. This is done by controlling the voltage.
許容トルクが所定トルク未満であれば（Ｓ４１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は励磁電流を遮断し、オルタネータ４の発電を停止する（Ｓ４１４）。
Ｓ４１０の判定で使用する所定トルクは、許容トルクが減少するときの値よりも増加するときの値を大きくすることによりヒステリシスを設定することが望ましい。これにより、所定トルクが固定の場合に所定トルク付近で許容トルクが増減し、オルタネータ４に対する発電制御の停止と実行とが繰り返されることを防止できる。
If the allowable torque is less than the predetermined torque (S410: No), the ECU 30 cuts off the exciting current and stops the power generation of the alternator 4 (S414).
It is desirable to set hysteresis for the predetermined torque used in the determination in S410 by increasing the value when the allowable torque increases than when the allowable torque decreases. As a result, when the predetermined torque is fixed, the allowable torque increases or decreases near the predetermined torque, and it is possible to prevent the stoppage and execution of the power generation control for the alternator 4 from being repeated.
以上説明した上記実施形態では、エンジン２が実際に発生している出力トルクに加えてさらにエンジン２が発生できる余剰トルクに基づいて、オルタネータ４に割り当てることのできる許容トルクを算出している。そして、許容トルクの範囲内でオルタネータ４に対する発電制御を実行する。 In the embodiment described above, the allowable torque that can be assigned to the alternator 4 is calculated based on the surplus torque that can be generated by the engine 2 in addition to the output torque that is actually generated by the engine 2. Then, power generation control for the alternator 4 is executed within the allowable torque range.
これにより、エンジン始動時および始動後のエンジン運転時において、エンジン２の回転を妨げない範囲でオルタネータ４の発電を制御できる。したがって、エンジンの始動性を確保するとともに、アイドル運転を含むエンジン運転状態を安定させることができる。 As a result, the power generation of the alternator 4 can be controlled within a range that does not hinder the rotation of the engine 2 at the time of engine start and during engine operation after the start. Therefore, it is possible to ensure engine startability and to stabilize the engine operating state including idle operation.
さらに、エンジン始動、アイドル運転、加速運転、減速運転等のエンジン２の運転状態に関わらず、許容トルクという共通の指標に基づいてオルタネータ４の発電を容易に制御できる。 Furthermore, the power generation of the alternator 4 can be easily controlled based on a common index called allowable torque regardless of the engine 2 operating state such as engine start, idle operation, acceleration operation, and deceleration operation.
［他の実施形態］
上記実施形態では、ガソリンエンジン２に適用されるオルタネータ４に対する発電制御について説明した。これに対し、ディーゼルエンジンに本発明のオルタネータに対する発電制御を適用してもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the power generation control for the alternator 4 applied to the gasoline engine 2 has been described. On the other hand, you may apply the electric power generation control with respect to the alternator of this invention to a diesel engine.
ディーゼルエンジンの場合、スロットル開度は通常全開であるから、吸気充填効率によるトルク効率は１００％である。したがって、式（１）において吸気充填効率の項は１となり省略できる。そこで、ディーゼルエンジンの場合、燃焼噴射時期から推定される着火時期を燃焼開始時期とすると、出力トルクは次式（４）から算出される。
出力トルク＝最大トルク×（着火時期によるトルク効率）×（空燃比によるトルク効率） ・・・（４）
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
In the case of a diesel engine, the throttle opening is normally fully open, so the torque efficiency due to the intake charge efficiency is 100%. Therefore, the term of the intake charging efficiency in the equation (1) becomes 1, and can be omitted. Therefore, in the case of a diesel engine, assuming that the ignition timing estimated from the combustion injection timing is the combustion start timing, the output torque is calculated from the following equation (4).
Output torque = maximum torque × (torque efficiency due to ignition timing) × (torque efficiency due to air / fuel ratio) (4)
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
２：エンジン、４：オルタネータ、１０：発電制御システム、３０：ＥＣＵ（オルタネータ制御装置、余剰トルク手段、許容トルク手段、発電制御手段、最大トルク手段、出力トルク手段、予測トルク手段、負荷トルク手段） 2: engine, 4: alternator, 10: power generation control system, 30: ECU (alternator control device, surplus torque means, allowable torque means, power generation control means, maximum torque means, output torque means, prediction torque means, load torque means)
Claims (15)
前記オルタネータを発電させるための負荷トルクを算出する負荷トルク手段（Ｓ４０６）と、
前記負荷トルク手段が算出する前記負荷トルクと前記余剰トルク手段が算出する前記余剰トルクとを加算した結果からドライバビリティの悪化を抑制するためのマージンを減算してオルタネータに割り当てる許容トルクを算出する許容トルク手段（Ｓ４０８）と、
前記許容トルク手段が算出する前記許容トルクの範囲内で前記オルタネータの発電を制御する発電制御手段（Ｓ４１０〜Ｓ４１４）と、
を備えることを特徴とするオルタネータ制御装置（３０）。 Surplus torque means (S404) for calculating surplus torque that the engine can further generate in addition to the generated output torque;
Load torque means (S406) for calculating a load torque for generating the alternator;
Allowable to calculate an allowable torque to be assigned to the alternator by subtracting a margin for suppressing deterioration of drivability from the result of adding the load torque calculated by the load torque means and the surplus torque calculated by the surplus torque means Torque means (S408);
Power generation control means (S410 to S414) for controlling power generation of the alternator within the range of the allowable torque calculated by the allowable torque means;
An alternator control device (30) comprising:
ことを特徴とする請求項１に記載のオルタネータ制御装置。 The allowable torque means sets the margin based on at least the engine speed and the water temperature as an engine operating state.
The alternator control apparatus according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項２に記載のオルタネータ制御装置。 The allowable torque means sets the margin large when the variation in the output torque increases based on the engine operating state.
The alternator control apparatus according to claim 2 .
前記出力トルクを算出する出力トルク手段（Ｓ４０２）と、
をさらに備え、
前記余剰トルク手段は、前記最大トルク手段が算出する前記最大トルクと前記出力トルク手段が算出する前記出力トルクとの差を前記余剰トルクとして算出する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のオルタネータ制御装置。 Maximum torque means (S400) for calculating a maximum torque that can be generated by the engine with respect to the output torque;
Output torque means (S402) for calculating the output torque;
Further comprising
The surplus torque means calculates a difference between the maximum torque calculated by the maximum torque means and the output torque calculated by the output torque means as the surplus torque;
The alternator control device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記出力トルク手段は、前記最大トルクに前記吸気充填効率と前記燃焼開始時期と前記空燃比とのそれぞれによるトルク効率を乗算した結果に、さらに前記予測トルク手段が予測する予測トルクを加算して前記出力トルクを算出する、
ことを特徴とする請求項５に記載のオルタネータ制御装置。 Predictive torque means (S402) for predicting an increase or decrease in torque required for the engine from now on with respect to the output torque,
The output torque means adds the predicted torque predicted by the predicted torque means to the result obtained by multiplying the maximum torque by the torque efficiency due to the intake charging efficiency, the combustion start timing, and the air-fuel ratio, respectively. Calculate the output torque,
The alternator control apparatus according to claim 5 .
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