JP6587432B2 - Alternator power generation control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンにより駆動されてバッテリに充電し、制御手段の制御により発電電圧を調整可能なオルタネータの発電制御装置に関する。 The present invention relates to an alternator power generation control device that is driven by an engine to charge a battery and can adjust a power generation voltage by control of a control means.
従来、エンジンにより駆動されてバッテリに充電するオルタネータの発電電圧を制御する発電制御装置として、エンジン回転数が発電に十分な回転数に達していて予め設定された電気負荷が大きいと判断されるときに、オルタネータの発電電圧を14.5Vなどの高い第1の調整電圧に制御して通常モードでの発電制御を行う一方、エンジン回転数が発電に十分な回転数に達していて予め設定された電気負荷の投入がなく電気負荷が小さいと判断されるときに、オルタネータの発電電圧を12.8Vなどの低い調整電圧に制御して低燃費モードでの発電制御を行うものが提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, as a power generation control device that controls the power generation voltage of an alternator that is driven by an engine and charges a battery, when it is determined that the engine speed has reached a sufficient speed for power generation and the preset electrical load is large In addition, the power generation control in the normal mode is performed by controlling the power generation voltage of the alternator to a high first adjustment voltage such as 14.5 V, while the engine speed has reached a sufficient speed for power generation and is preset. When it is determined that there is no electric load and the electric load is small, the power generation voltage in the low fuel consumption mode is controlled by controlling the power generation voltage of the alternator to a low adjustment voltage such as 12.8V ( Patent Document 1).
さらに、エンジン回転数が発電に十分な回転数に達していていないときや、エンジン回転数が発電に十分な回転数に達していてもブレーキ負圧が低下しているときには、負荷を減らしてエンジン回転数を上げるために、オルタネータの発電電圧をさらに低い12.5Vの調整電圧に制御してエマージェンシーモードでの発電制御を行うことも考えられている。 Furthermore, when the engine speed has not reached a sufficient speed for power generation or when the brake negative pressure has decreased even if the engine speed has reached a speed sufficient for power generation, the load is reduced and the engine is reduced. In order to increase the number of revolutions, it is also considered that the power generation control in the emergency mode is performed by controlling the power generation voltage of the alternator to a lower adjustment voltage of 12.5V.
しかし、バッテリはASEAN(東南アジア諸国連合)など一年を通じて気温が高い地域で使用する場合、高温過充電によってバッテリが早期に劣化し易く、バッテリ寿命が短くなるという問題があるが、上記した従来の発電制御装置では、バッテリが満充電状態のときにいずれか1つの電気負荷が稼働したと判断されると、14.5Vの通常モードによるオルタネータの発電制御に維持されるため、上記した12.8Vの調整電圧の低燃費モードによるオルタネータの発電制御には移行せず、調整電圧が高いままとなって高温過充電状態が継続するおそれがあり、バッテリが早期に劣化することを未然に防止できないという不都合がある。 However, when the battery is used in an area where the temperature is high throughout the year, such as ASEAN (Association of Southeast Asian Nations), there is a problem that the battery is likely to deteriorate early due to high temperature overcharge, and the battery life is shortened. In the power generation control device, if it is determined that any one of the electric loads has been operated when the battery is in a fully charged state, the power generation control of the alternator in the normal mode of 14.5 V is maintained. It is not possible to prevent the battery from prematurely deteriorating because there is a risk that the adjustment voltage will remain high and the high-temperature overcharge state may continue, without shifting to the alternator power generation control in the low fuel consumption mode of the adjustment voltage of There is an inconvenience.
本発明は、気温の高い地域でバッテリを使用するとき、バッテリが満充電状態のときにいずれか1つ以上の電気負荷が稼働しても、電気負荷が小さい場合に、バッテリの劣化を未然に防止できるようにすることを目的とする。 When the battery is used in an area where the temperature is high, even if any one or more electric loads are operated when the battery is in a fully charged state, the deterioration of the battery is obviated when the electric load is small. It aims to be able to prevent.
上記した目的を達成するために、本発明のオルタネータの発電制御装置は、エンジンにより駆動されてバッテリに充電し、制御手段の制御により発電電圧を調整可能なオルタネータの発電制御装置において、前記バッテリの充電/放電状況を検出する充電/放電状況検出手段と、車両に搭載された複数の電気負荷の稼働状況を検出する負荷検出手段とを備え、前記制御手段は、前記充電/放電状況検出手段による充電/放電状況に応じた充電/放電電流から前記バッテリが満充電状態かどうか判断し、満充電状態でないときにオルタネータの発電電圧を第1の調整電圧に制御し、前記バッテリが満充電状態であって、かつ、前記負荷検出手段によりいずれかの前記電気負荷の稼働が検出されたときに、オルタネータの発電電圧を前記第1の調整電圧よりも低く前記電気負荷の稼働時に前記バッテリが放電しない範囲内の第2の調整電圧に制御し、前記バッテリが満充電状態であって、かつ、前記負荷検出手段によりいずれの前記電気負荷も稼働なしが検出されたときに、オルタネータの発電電圧を前記第2の調整電圧よりも低い第3の調整電圧に制御することを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, an alternator power generation control device of the present invention is an alternator power generation control device that is driven by an engine to charge a battery and can adjust a power generation voltage by control of a control means. A charging / discharging state detecting unit for detecting a charging / discharging state; and a load detecting unit for detecting operating states of a plurality of electric loads mounted on the vehicle, wherein the control unit includes the charging / discharging state detecting unit. It is determined whether or not the battery is fully charged based on the charge / discharge current according to the charge / discharge status. When the battery is not fully charged, the power generation voltage of the alternator is controlled to the first adjustment voltage, and the battery is fully charged. And when the operation of any one of the electric loads is detected by the load detecting means, the generated voltage of the alternator is adjusted to the first adjustment value. Controls the second adjusting voltage in the range where the battery is not discharged during operation of the low rather the electric load than the voltage, the battery is a fully charged state, and, any of the electrical load by the load detecting means When the absence of operation is detected, the power generation voltage of the alternator is controlled to a third adjustment voltage lower than the second adjustment voltage.
本発明によれば、バッテリが満充電状態であって、かつ、負荷検出手段によりいずれかの電気負荷の稼働が検出されたときに、オルタネータの発電電圧を第1の調整電圧よりも低く第3の調整電圧よりも高い第2の調整電圧に制御するため、バッテリが満充電状態のときにいずれか1つ以上の電気負荷が稼働しても、電気負荷が小さいと判断される状況下では、従来のように、第1の調整電圧によるいわゆる通常モードでのオルタネータの発電制御を維持することはなく、オルタネータの第2の調整電圧による発電制御を実行することができる。 According to the present invention, when the battery is in a fully charged state and the operation of any electric load is detected by the load detection means, the power generation voltage of the alternator is made lower than the first adjustment voltage. In order to control to the second adjustment voltage higher than the adjustment voltage of the battery, even if any one or more electric loads are operated when the battery is fully charged, Unlike the prior art, the power generation control of the alternator in the so-called normal mode by the first adjustment voltage is not maintained, and the power generation control by the second adjustment voltage of the alternator can be executed.
そのため、気温の高い地域でバッテリを使用するときであっても、高温過充電状態が継続することを防止でき、バッテリが満充電状態のときにいずれか1つ以上の電気負荷が稼働しても、電気負荷が小さい場合には、第1の調整電圧よりも低く第3の調整電圧よりも高く電気負荷の稼働時にバッテリが放電しない範囲内の第2の調整電圧でオルタネータの発電制御を行うことができ、高温過充電状態を防止してバッテリの早期劣化を未然に防止することができる。 Therefore, even when the battery is used in a region where the temperature is high, it is possible to prevent the high temperature overcharge state from continuing, and even when one or more electric loads are operated when the battery is fully charged , when the electric load is small, performs power generation control of the alternator in the second adjustment voltage within the battery is not discharged during operation of the high rather electrical load than the third regulated voltage lower than the first regulated voltage It is possible to prevent a high temperature overcharge state and prevent early deterioration of the battery.
本発明の一実施形態について、図1および図2を参照して詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施形態におけるオルタネータの発電制御装置は、図1に示すように構成されている。すなわち、図1に示す車両1は鉛バッテリ2を有し、このバッテリ2の負極端子は車両1の車体に接続され、車両1の駆動源であるエンジンを始動するスタータ3がバッテリ2に接続されて給電され、スタータ3の作動により駆動力が発生されてエンジンが始動される。そして、エンジンの回転力が図外のベルトを介して発電機であるオルタネータ4に伝達され、車両1の走行中等にオルタネータ4の発電出力によりバッテリ2の充電が行われる。
The alternator power generation control device in this embodiment is configured as shown in FIG. That is, the vehicle 1 shown in FIG. 1 has a
さらに、図1に示すように、本発明における制御手段に相当するマイクロコンピュータ構成のEFIECU(Electronic Fuel Injection Electronic Control Unit)5が、ジャンクションボックス6のなかの1つのヒューズおよび外部ヒューズFを介してバッテリ2の正極端子に接続され、バッテリ2からの給電を受けてEFIECU5が動作してエンジンの燃料噴射量を制御するとともに、EFIECU5は、後述するように、本発明の制御手段としてオルタネータ4に調整電圧指令を出力してオルタネータ4の発電制御を行う。
Further, as shown in FIG. 1, an EFIECU (Electronic Fuel Injection Electronic Control Unit) 5 having a microcomputer configuration corresponding to the control means in the present invention is connected to a battery via one fuse in the
また、バッテリ2の負極端子と車体とを接続する接続ケーブルにバッテリ電流を検出する電流センサ7が設けられ、この電流センサ7による検出電流がEFIECU5に取り込まれてバッテリ充電/放電状況(電流積算値)が検出され、バッテリ2が満充電状態であるかどうかがEFIECU5により判定される。このEFIECU5によるバッテリ充電/放電状況の検出機能が、本発明における充電/放電状況検出手段に相当する。
Also, a current sensor 7 for detecting the battery current is provided in a connection cable connecting the negative electrode terminal of the
さらに、リレーブロック9を介して電気負荷10がバッテリ2の正極端子に接続され、同様に、ジャンクションボックス6のなかの複数のヒューズをそれぞれ介して車両1に搭載されたその他の複数の電気負荷11がバッテリ2の正極端子に接続され、CAN(Controller Area Network)通信により各電気負荷10,11それぞれの制御を司るECUから各電気負荷10,11の稼働中かどうかの情報がEFIECU5により取得され、EFIECU5により各電気負荷10,11のうちいずれかが稼働中か、或いはいずれも稼働していないかが判定されるようになっている。このEFIECU5による電気負荷の稼働状況の検出機能が、本発明における負荷検出手段に相当する。
Further, an
また、図1には示されていないが、エンジン回転数検出センサおよびブレーキ負圧検出センサが設けられており、これらのセンサにより検出されるエンジン回転数およびブレーキ負圧がEFIECU5に取り込まれ、EFIECU5により、検出されたエンジン回転数が予め設定された所定回転数より低下したかどうか、検出されたブレーキ負圧が予め設定された所定値よりも低下したどうかの判定がなされ、所定回転数より低下しているか、ブレーキ負圧が所定値よりも低下している場合にはEFIECU5によりエマージェンシーモードの制御が行われる。 Although not shown in FIG. 1, an engine speed detection sensor and a brake negative pressure detection sensor are provided, and the engine speed and brake negative pressure detected by these sensors are taken into the EFIECU 5, and the EFIECU5 Thus, it is determined whether or not the detected engine speed has decreased below a preset predetermined speed, and whether or not the detected brake negative pressure has fallen below a preset predetermined value. If the brake negative pressure is lower than a predetermined value, the emergency mode is controlled by the EFIECU 5.
そして、EFIECU5は、エンジン回転数検出センサ、ブレーキ負圧検出センサそれぞれの検出値に基づき、上記したエマージェンシーモード以外のときに行う制御として、バッテリ2が満充電状態でなければ、オルタネータ4を第1の調整電圧である14.3Vで発電制御する通常モードの制御を行い、バッテリ2が満充電状態であっていずれかの電気負荷10,11の稼働中と判定したときには、オルタネータ4を第1の調整電圧よりも低い第2の調整電圧である13.8Vで発電制御するバッテリ劣化抑制モードの制御を行い、バッテリ2が満充電状態であっていずれの電気負荷10,11も稼働なしと判定したときには、オルタネータ4を第2の調整電圧よりも低い第3の調整電圧である12.8Vで発電制御する低燃費モードの制御を行い、上記したエマージェンシーモードの制御として、第3の調整電圧よりもさらに低い第4の調整電圧である12.5Vでオルタネータ4の発電制御を行う。ここで、第2の調整電圧(13.8V)を第1の調整電圧(14.3V)よりも0.5V低くしたのは、電気負荷10,11の稼働時にバッテリ2が放電しない範囲内でオルタネータ4を発電させて、バッテリ2の過充電を防止するためである。
Then, the EFIECU 5 controls the alternator 4 as the first control if the
次に、EFIECU5によるオルタネータ4の発電制御の処理手順について、図2のフローチャートを参照して説明する。 Next, a processing procedure of power generation control of the alternator 4 by the EFIECU 5 will be described with reference to a flowchart of FIG.
いま、図2に示すように、エンジン回転数検出センサにより検出されるエンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかの判定がなされ(ステップS1)、この判定結果がYESであればステップS2に移行してエマージェンシーモードの制御、すなわち上記した第4の調整電圧(12.5V)でオルタネータ4が発電制御され(ステップS2)、ステップS1の判定結果がNOであれば、ブレーキ負圧検出センサにより検出されるブレーキ負圧が所定値よりも低下したかどうかの判定がなされ(ステップS3)、この判定結果がYESである場合も、上記したステップS2に移行してエマージェンシーモードの制御が行われる。 Now, as shown in FIG. 2, it is determined whether or not the engine speed detected by the engine speed detection sensor is lower than the predetermined speed (step S1). If the determination result is YES, step S2 is performed. If the alternator 4 is controlled to generate the emergency mode, that is, the fourth adjustment voltage (12.5 V) described above (step S2) and the determination result in step S1 is NO, the brake negative pressure detection sensor It is determined whether or not the brake negative pressure detected by the above has decreased below a predetermined value (step S3). Even if the determination result is YES, the process proceeds to step S2 described above, and emergency mode control is performed. .
一方、ステップS3の判定結果がNOであれば、電流センサ7により検出されるバッテリ電流からバッテリ2が満充電状態かどうかの判定がなされ(ステップS4)、この判定結果がNO、つまり満充電状態ではないときには、通常モードの制御として第1の調整電圧(14.3V)でオルタネータ4が発電制御される(ステップS5)。
On the other hand, if the determination result in step S3 is NO, it is determined whether or not the
また、ステップS4の判定結果がNO、つまり満充電状態のときには次のステップS6に移行し、いずれかの電気負荷10,11が稼働中かどうかの判定がなされ(ステップS6)、この判定結果がYES、つまりいずれかの電気負荷10,11が稼働中であればバッテリ劣化抑制モードの制御として第2の調整電圧(13.8V)でオルタネータ4が発電制御され(ステップS7)、ステップS6の判定結果がNO、つまりいずれの電気負荷10,11も稼働していないときには低燃費モードの制御として第3の調整電圧(12.8V)でオルタネータ4が発電制御され(ステップS8)、その後ステップS2,S5,S7の処理を経た後ととともに動作は終了する。
When the determination result in step S4 is NO, that is, when the battery is fully charged, the process proceeds to the next step S6, where it is determined whether any of the
したがって、上記した実施形態によれば、バッテリ2が満充電状態であって、かつ、いずれかの電気負荷10,11の稼働が検出されたときに、EFIECU5により、オルタネータ4の発電電圧が第1の調整電圧(14.3V)よりも低く第3の調整電圧(12.8V)よりも高い第2の調整電圧(13.8V)に制御され、オルタネータ4がバッテリ劣化抑制モードで発電制御されるため、バッテリ2が満充電状態のときにいずれか1つ以上の電気負荷10,11が稼働しても、電気負荷が小さいと判断される状況下において、従来のように、第1の調整電圧(14.3V)による通常モードでのオルタネータ4の発電制御の状態が維持されることがなく、第1の調整電圧よりも低いオルタネータの第2の調整電圧による発電制御を実行することができ、その結果、ASEAN地域などの気温の高い地域でバッテリ2を使用するときであっても、バッテリ2の高温過充電状態が継続することを防止でき、バッテリの早期劣化を未然に防止することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, when the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記した実施形態では、第1〜第4の調整電圧をそれぞれ14.3V,13.8V,12.8V,12.5Vとしたが、第1〜第4の調整電圧はこれらの電圧値に限定されるものではない。 For example, in the above-described embodiment, the first to fourth adjustment voltages are 14.3 V, 13.8 V, 12.8 V, and 12.5 V, respectively. However, the first to fourth adjustment voltages have these voltage values. It is not limited to.
また、上記した実施形態では、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したとき、またはブレーキ負圧が所定値よりも低下したときに、エマージェンシーモードの制御として第4の調整電圧(12.5V)でオルタネータ4の発電制御を行う機能をEFIECU5が備える場合について説明したが、EFIECU5が必ずしもエマージェンシーモードの制御機能を備えている必要はない。
Further, in the above-described embodiment, the fourth adjustment voltage (12.5V) is controlled as the emergency mode control when the engine speed is lower than the predetermined speed or when the brake negative pressure is lower than the predetermined value. In the above description, the case where the EFIECU 5 has a function of performing power generation control of the alternator 4 is described. However, the
また、本発明のオルタネータの発電制御装置の構成は、図1に示すものに限定されるものではない。 The configuration of the alternator power generation control device of the present invention is not limited to that shown in FIG.
2 …バッテリ
4 …オルタネータ
5 …EFIECU(充電/放電状況検出手段、負荷検出手段、制御手段)
10,11 …電気負荷
2 ... Battery 4 ...
10, 11 ... Electric load
Claims (1)
前記バッテリの充電/放電状況を検出する充電/放電状況検出手段と、
車両に搭載された複数の電気負荷の稼働状況を検出する負荷検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記充電/放電状況検出手段による充電/放電状況に応じた充電/放電電流から前記バッテリが満充電状態かどうか判断し、満充電状態でないときにオルタネータの発電電圧を第1の調整電圧に制御し、前記バッテリが満充電状態であって、かつ、前記負荷検出手段によりいずれかの前記電気負荷の稼働が検出されたときに、オルタネータの発電電圧を前記第1の調整電圧よりも低く前記電気負荷の稼働時に前記バッテリが放電しない範囲内の第2の調整電圧に制御し、前記バッテリが満充電状態であって、かつ、前記負荷検出手段によりいずれの前記電気負荷も稼働なしが検出されたときに、オルタネータの発電電圧を前記第2の調整電圧よりも低い第3の調整電圧に制御することを特徴とするオルタネータの発電制御装置。 In the alternator power generation control device that is driven by the engine and charges the battery, and the power generation voltage can be adjusted by the control of the control means,
Charge / discharge status detection means for detecting the charge / discharge status of the battery;
Load detecting means for detecting the operating status of a plurality of electric loads mounted on the vehicle,
The control means includes
It is determined whether or not the battery is fully charged from the charge / discharge current according to the charge / discharge status detected by the charge / discharge status detection means, and when the battery is not fully charged, the power generation voltage of the alternator is controlled to the first adjustment voltage. , the battery is a fully charged state, and, when the operation of any of said electric load is detected by the load detecting means, low rather the electric than the first regulated voltage to the power generation voltage of the alternator When the load is in operation, the second regulated voltage is controlled so that the battery does not discharge , the battery is in a fully charged state, and none of the electric loads is detected by the load detecting means. Sometimes, the alternator power generation control device controls the power generation voltage of the alternator to a third adjustment voltage lower than the second adjustment voltage.
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