JP6667960B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車などの車両に用いられる制御装置に関する。   The present invention relates to a control device used for a vehicle such as an automobile.

近年、エンジンを駆動源とする車両には、燃費の向上などの目的で、いわゆるIDS制御(アイドリングストップ制御)が広く採用されている。IDS制御では、たとえば、ブレーキペダルが運転者の足で踏み込まれて、ブレーキが作動し、車速が所定のアイドリングストップ実施車速以下に低下すると、エンジンが自動停止(アイドリングストップ)される。エンジンの自動停止後は、たとえば、ブレーキペダルから足が離されて、ブレーキが解除されると、エンジンが自動的に再始動(IDS復帰)される。   2. Description of the Related Art In recent years, so-called IDS control (idling stop control) has been widely adopted for vehicles driven by an engine for the purpose of improving fuel efficiency. In the IDS control, for example, when the brake pedal is depressed with the driver's foot to operate the brake and the vehicle speed falls below a predetermined idling stop execution vehicle speed, the engine is automatically stopped (idling stop). After the automatic stop of the engine, for example, when the foot is released from the brake pedal and the brake is released, the engine is automatically restarted (IDS return).

エンジンの再始動時には、バッテリからエンジンに付随して設けられたスタータに電圧が印加されて、スタータの動力がスタータギヤを介してエンジンのフライホイールに伝達されることにより、エンジンがクランキングされる。そして、エンジンがクランキングされながら、エンジンの点火プラグがスパークされることにより、エンジンが再始動する。   When the engine is restarted, a voltage is applied from a battery to a starter attached to the engine, and the power of the starter is transmitted to a flywheel of the engine via a starter gear, whereby the engine is cranked. Then, the engine is restarted by sparking the spark plug of the engine while the engine is cranked.

特開平9−107640号公報JP-A-9-107640

スタータの動作電力が大きいため、エンジンの再始動時には、バッテリの端子電圧(バッテリ電圧)が大きく低下する。バッテリは、オルタネータの発電電力により充電される。この充電によるバッテリの端子電圧の立ち上がりが遅い場合、IDS制御によるエンジンの停止および再始動が短期間で繰り返されると、バッテリからの放電量がバッテリへの充電量よりも多くなり(電気量の収支がマイナス)となり、バッテリの端子電圧が大きく低下する。   Since the operating power of the starter is large, the terminal voltage of the battery (battery voltage) is greatly reduced when the engine is restarted. The battery is charged by the power generated by the alternator. If the terminal voltage of the battery rises slowly due to this charge, and if the stop and restart of the engine by the IDS control are repeated in a short period of time, the amount of discharge from the battery becomes larger than the amount of charge to the battery (the balance of the amount of electricity). Is minus), and the terminal voltage of the battery is greatly reduced.

バッテリの端子電圧の立ち上がりを早めるには、オルタネータのフィールドコイルに供給されるフィールド電流を大きくして、オルタネータの発電量を増大させればよい。しかしながら、フィールド電流が急に大きくなると、エンジンのクランクシャフトの回転抵抗が急増し、エンジンの回転安定性が損なわれる。   In order to accelerate the rise of the terminal voltage of the battery, the field current supplied to the field coil of the alternator may be increased to increase the power generation of the alternator. However, when the field current suddenly increases, the rotational resistance of the crankshaft of the engine rapidly increases, and the rotational stability of the engine is impaired.

本発明の目的は、エンジンの回転安定性(耐ストール性)を確保しつつ、IDS制御によるエンジンの再始動時のバッテリの端子電圧の立ち上がりを早めることができる、車両用制御装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device for a vehicle, which can accelerate the rise of a terminal voltage of a battery at the time of restarting an engine by IDS control, while ensuring rotation stability (stall resistance) of the engine. It is.

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、エンジン、エンジンのクランキングのためのスタータ、エンジンの回転によって発電する発電機、および発電機による発電電力により充電されるバッテリを搭載した車両に用いられる制御装置であって、所定のIDS開始条件が成立したことに応じて、エンジンを停止させ、その停止中に所定のIDS復帰条件が成立したことに応じて、バッテリからスタータへの電力の供給によりスタータを作動させて、エンジンを再始動させるIDS制御を実行するIDS制御手段と、バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように発電機の発電を制御する発電制御手段とを含み、発電制御手段は、IDS制御によるエンジンの再始動時に、目標電圧を通常値よりも大きい初期値から最終値まで徐々に大きくなるように徐変させ、バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するまで発電機の発電電流を徐々に増加させる徐励制御を実行する。   In order to achieve the above object, a control device for a vehicle according to the present invention includes an engine, a starter for cranking the engine, a generator that generates power by rotation of the engine, and a battery that is charged by power generated by the generator. A control device used in a mounted vehicle, wherein the engine is stopped in response to a predetermined IDS start condition being satisfied, and a starter is switched from a battery in response to a predetermined IDS return condition being satisfied during the stop. Control means for performing IDS control for restarting the engine by operating the starter by supplying power to the power supply, and power generation control means for controlling power generation of the generator so that the terminal voltage of the battery matches the target voltage. The power generation control means increases the target voltage from an initial value larger than a normal value to a final value when the engine is restarted by the IDS control. In is gradually changing to gradually increase the terminal voltage of the battery is performed gradually gradual excitation control for increasing the power generation current of the generator until it matches the target voltage.

この構成によれば、IDS制御では、所定のIDS開始条件が成立すると、エンジンが停止(アイドリングストップ)される。そして、そのエンジンの停止中に所定のIDS復帰条件が成立すると、スタータが作動されて、スタータの動力によりエンジンがクランキングされる。そして、エンジンがクランキングされながら、エンジンの点火プラグがスパークされることにより、エンジンが再始動される。   According to this configuration, in the IDS control, when a predetermined IDS start condition is satisfied, the engine is stopped (idling stop). Then, when a predetermined IDS return condition is satisfied while the engine is stopped, the starter is operated, and the engine is cranked by the power of the starter. Then, the engine is restarted by sparking the spark plug of the engine while the engine is cranked.

発電機による発電は、バッテリの端子電圧がその目標値である目標電圧に一致するように制御される。エンジンの再始動時には、目標電圧の初期値が通常値よりも大きい値に設定される。これにより、スタータの始動に伴うバッテリの端子電圧の低下に対して良好な応答性で発電機による発電が開始される。その結果、バッテリの端子電圧の立ち上がりを早めることができる。   Power generation by the generator is controlled so that the terminal voltage of the battery matches the target voltage which is the target value. When the engine is restarted, the initial value of the target voltage is set to a value larger than the normal value. Thus, power generation by the generator is started with good responsiveness to a decrease in the terminal voltage of the battery accompanying the start of the starter. As a result, the rise of the terminal voltage of the battery can be hastened.

また、エンジンの再始動時には、バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するまで、発電機の発電電流を徐々に増加させる徐励制御が実行される。徐励制御により、発電機の発電電流の急増によるエンジンの回転抵抗の急増を抑制することができる。   When the engine is restarted, gradual excitation control is performed to gradually increase the current generated by the generator until the terminal voltage of the battery matches the target voltage. By the gradual excitation control, it is possible to suppress a sudden increase in the rotational resistance of the engine due to a sudden increase in the generated current of the generator.

そして、徐励制御に加えて、目標電圧が初期値から最終値まで徐々に大きくなるように徐変される。これにより、バッテリの端子電圧が目標電圧に一致するまで徐励制御が行われた後、目標電圧の徐変に伴って、バッテリの端子電圧をさらに上昇させることができる。そのため、バッテリからの放電量がバッテリへの充電量よりも多くなる(電気量の収支がマイナスとなる)ことを抑制できる。   Then, in addition to the gradual excitation control, the target voltage is gradually changed so as to gradually increase from the initial value to the final value. Thus, after the gradual excitation control is performed until the terminal voltage of the battery matches the target voltage, the terminal voltage of the battery can be further increased with the gradual change of the target voltage. Therefore, it is possible to prevent the amount of discharge from the battery from being larger than the amount of charge to the battery (the balance of the amount of electricity becomes negative).

よって、エンジンの回転安定性を確保しつつ、IDS制御によるエンジンの再始動時のバッテリの端子電圧の立ち上がりを早めることができる。さらに、その端子電圧の立ち上がりが早いことに加えて、バッテリからの放電量がバッテリへの充電量よりも多くなることが抑制されるので、IDS制御によるエンジンの停止および再始動が繰り返されても、バッテリの端子電圧が大きく低下することを抑制できる。その結果、バッテリの早期劣化を抑制することができる。   Therefore, the rising of the terminal voltage of the battery at the time of restarting the engine by the IDS control can be hastened while ensuring the rotation stability of the engine. Furthermore, in addition to the rapid rise of the terminal voltage, the amount of discharge from the battery is suppressed from being larger than the amount of charge to the battery. Therefore, even if the engine is stopped and restarted by the IDS control repeatedly. In addition, it is possible to suppress a large decrease in the terminal voltage of the battery. As a result, early deterioration of the battery can be suppressed.

また、目標電圧の初期値が最終値と同じ値に設定されて、目標電圧が徐変されない構成では、バッテリの端子電圧が急上昇し、ヘッドライトのちらつきなどの不具合が発生するおそれがある。目標電圧が徐変される構成では、バッテリの端子電圧が急上昇することを抑制でき、ヘッドライトのちらつきなどの不具合の発生を抑制することができる。   Further, in a configuration in which the initial value of the target voltage is set to the same value as the final value and the target voltage is not gradually changed, the terminal voltage of the battery may rise rapidly, and a problem such as flickering of the headlight may occur. In the configuration in which the target voltage is gradually changed, it is possible to suppress a sudden increase in the terminal voltage of the battery, and to suppress the occurrence of a problem such as flickering of the headlight.

発電機は、オルタネータであってもよい。この場合、徐励制御では、オルタネータのフィールドコイル(ロータコイル)に供給される電流のデューティ比が徐々に上げられることにより、発電機の発電電流が徐々に増加される。   The generator may be an alternator. In this case, in the gradual excitation control, the power generation current of the generator is gradually increased by gradually increasing the duty ratio of the current supplied to the field coil (rotor coil) of the alternator.

目標電圧の通常値は、バッテリの公称電圧とほぼ同じ値であり、通常値よりも大きい初期値は、バッテリの公称電圧に1より大きい第1係数を乗じた値であり、最終値は、バッテリの公称電圧に第1係数より大きい第2係数を乗じた値であってもよい。   The normal value of the target voltage is almost the same value as the nominal voltage of the battery, the initial value larger than the normal value is a value obtained by multiplying the nominal voltage of the battery by a first coefficient larger than 1, and the final value is the battery value. May be multiplied by a second coefficient larger than the first coefficient.

本発明によれば、エンジンの回転安定性を確保しつつ、IDS制御によるエンジンの再始動時のバッテリの端子電圧の立ち上がりを早めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rising of the terminal voltage of a battery at the time of restart of an engine by IDS control can be accelerated, ensuring rotation stability of an engine.

本発明の一実施形態に係るECUが搭載された車両の要部の電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a main part of a vehicle equipped with an ECU according to an embodiment of the present invention. IDS制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of IDS control. IDS復帰時に実行される発電制御について説明するためのタイミングチャートである。5 is a timing chart for describing power generation control executed at the time of IDS return.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<電気的構成>
図1は、本発明の一実施形態に係るECU11が搭載された車両1の要部の電気的構成を示すブロック図である。
<Electrical configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of a vehicle 1 on which an ECU 11 according to one embodiment of the present invention is mounted.

車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。エンジン2に付随して、エンジン2のクランキングのためのスタータ3と、エンジン2の回転によって発電するオルタネータ4とが設けられている。また、車両1には、バッテリ5が搭載されている。バッテリ5は、たとえば、公称電圧が12Vの鉛電池である。   The vehicle 1 is an automobile driven by the engine 2. A starter 3 for cranking the engine 2 and an alternator 4 for generating electric power by rotation of the engine 2 are provided along with the engine 2. The vehicle 1 has a battery 5 mounted thereon. Battery 5 is, for example, a lead battery having a nominal voltage of 12V.

スタータ3には、エンジン2の始動時に、バッテリ5から電源ライン6を介して電圧が印加される。エンジン2のクランクシャフトには、フライホイールが保持されており、スタータ3に電圧が印加されると、スタータ3のプランジャが移動して、スタータ3のスタータギヤがエンジン2のフライホイールと噛合する。また、スタータ3に設けられたリレーがオンになり、バッテリ5からスタータ3に供給される電流が増大して、スタータ3からエンジン2に大きなトルクが入力され、そのトルクによりエンジン2がクランキングされる。エンジン2がクランキングされながら、エンジン2の点火プラグがスパークされることにより、エンジン2が始動する。   A voltage is applied to the starter 3 from the battery 5 via the power supply line 6 when the engine 2 is started. The flywheel is held on the crankshaft of the engine 2, and when a voltage is applied to the starter 3, the plunger of the starter 3 moves and the starter gear of the starter 3 meshes with the flywheel of the engine 2. Also, the relay provided on the starter 3 is turned on, the current supplied from the battery 5 to the starter 3 increases, and a large torque is input from the starter 3 to the engine 2, and the engine 2 is cranked by the torque. You. While the engine 2 is being cranked, the spark plug of the engine 2 is sparked, so that the engine 2 starts.

また、バッテリ5の電圧は、車両1に搭載されているワイパモータ、ヘッドライト、エアコンディショナおよびオーディオ機器などの電気負荷7に印加される。   The voltage of the battery 5 is applied to an electric load 7 such as a wiper motor, a headlight, an air conditioner, and an audio device mounted on the vehicle 1.

オルタネータ4は、ロータ、ステータおよびICレギュレータを備えている。ロータは、エンジン2のクランクシャフトの回転に伴って回転する。ロータには、フィールドコイル(ロータコイル)が設けられている。回転しているロータのフィールドコイルにICレギュレータからフィールド電流(励磁電流)が供給されることにより、ステータに設けられているステータコイルに電磁誘導による三相交流電流が流れる。三相交流電流は、整流器で直流電圧に整流される。オルタネータ4は、直流電力を発電電力として出力し、この発電電力が電源ライン6を介してバッテリ5に供給されることにより、バッテリ5が充電される。   The alternator 4 includes a rotor, a stator, and an IC regulator. The rotor rotates with the rotation of the crankshaft of the engine 2. The rotor is provided with a field coil (rotor coil). When a field current (excitation current) is supplied from an IC regulator to a field coil of a rotating rotor, a three-phase alternating current flows through a stator coil provided in the stator by electromagnetic induction. The three-phase alternating current is rectified to a DC voltage by a rectifier. The alternator 4 outputs DC power as generated power, and the generated power is supplied to the battery 5 via the power supply line 6, whereby the battery 5 is charged.

ICレギュレータは、フィールドコイルに供給されるフィールド電流のデューティ比FDUTYを制御する。フィールド電流のデューティ比FDUTYが大きいほど、オルタネータ4の発電量が増加し、デューティ比FDUTYが小さいほど、オルタネータ4の発電量が減少する。   The IC regulator controls the duty ratio FDUTY of the field current supplied to the field coil. The power generation amount of the alternator 4 increases as the duty ratio FDUTY of the field current increases, and the power generation amount of the alternator 4 decreases as the duty ratio FDUTY decreases.

また、車両1には、CPUおよびメモリなどを含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が備えられている。各ECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。   The vehicle 1 is provided with an ECU (Electronic Control Unit) including a CPU, a memory, and the like. Each ECU is connected to be capable of bidirectional communication by a CAN (Controller Area Network) communication protocol.

複数のECUには、ECU11が含まれる。ECU11には、アクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ、エンジン2のクランクシャフトの回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転数センサ、エンジン2の電子スロットルバルブの開度(スロットル開度)に応じた検出信号を出力するスロットル開度センサなどの各種センサが接続されている。また、ECU11には、バッテリ5の端子電圧(バッテリ電圧)が入力される。   The plurality of ECUs include the ECU 11. The ECU 11 includes an accelerator sensor that outputs a detection signal corresponding to the operation amount of the accelerator pedal, an engine speed sensor that outputs a pulse signal synchronized with the rotation of the crankshaft of the engine 2 as a detection signal, and an electronic throttle valve of the engine 2. Various sensors such as a throttle opening sensor that outputs a detection signal corresponding to the opening (throttle opening) are connected. Further, a terminal voltage (battery voltage) of the battery 5 is input to the ECU 11.

ECU11は、各種センサの検出信号から取得した情報および/または他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン2の始動、停止および出力調整などのため、エンジン2の電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。また、ECU11は、バッテリ電圧の目標値である目標電圧を設定して、目標電圧とバッテリ電圧との差に基づく電圧調整信号を生成し、その電圧調整信号をオルタネータ4のICレギュレータに出力する。電圧調整信号がICレギュレータに受け取られると、ICレギュレータにより、その電圧調整信号に基づいて、オルタネータ4のフィールド電流のデューティ比FDUTYが制御される。   The ECU 11 starts and stops the engine 2 based on information obtained from detection signals of various sensors and / or various information input from other ECUs, and controls the electronic throttle valve of the engine 2. Controls injectors and spark plugs. Further, the ECU 11 sets a target voltage which is a target value of the battery voltage, generates a voltage adjustment signal based on a difference between the target voltage and the battery voltage, and outputs the voltage adjustment signal to the IC regulator of the alternator 4. When the voltage adjustment signal is received by the IC regulator, the IC regulator controls the duty ratio FDUTY of the field current of the alternator 4 based on the voltage adjustment signal.

<IDS制御>
図2は、IDS制御の流れを示すフローチャートである。
<IDS control>
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the IDS control.

車両1には、IDS制御(アイドリングストップ制御)が採用されている。   The vehicle 1 employs IDS control (idling stop control).

IDS制御では、車両1の走行中に、ブレーキペダルが操作される(踏まれている)と、ECU11により、所定のIDS開始条件が成立しているか否かが判定される(ステップS1)。IDS開始条件は、たとえば、車速が所定のアイドリングストップ実施車速(たとえば、10km/h)以下であり、かつ、ブレーキペダルが一定時間以上操作されているという条件である。ブレーキペダルが操作されている間、IDS開始条件が成立しているか否かが一定の周期で判断される。   In the IDS control, when the brake pedal is operated (depressed) while the vehicle 1 is running, the ECU 11 determines whether a predetermined IDS start condition is satisfied (step S1). The IDS start condition is, for example, a condition that the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined idling stop execution vehicle speed (for example, 10 km / h) and that the brake pedal is operated for a predetermined time or more. While the brake pedal is operated, it is determined at regular intervals whether or not the IDS start condition is satisfied.

IDS開始条件が成立すると(ステップS1のYES)、ECU11により、エンジン2が停止(アイドリングストップ)される(ステップS2)。   When the IDS start condition is satisfied (YES in step S1), the engine 11 is stopped (idling stop) by the ECU 11 (step S2).

アイドリングストップの開始後、ECU11により、所定のIDS復帰条件が成立しているか否かが判定される(ステップS3)。IDS復帰条件は、たとえば、アイドリングストップ中にブレーキペダルの操作が解除される(ブレーキペダルから運転者の足が離される)という条件である。アイドリングストップ中、IDS開始条件が成立しているか否かが一定の周期で判断される。   After the start of the idling stop, the ECU 11 determines whether a predetermined IDS return condition is satisfied (step S3). The IDS return condition is, for example, a condition that the operation of the brake pedal is released during idling stop (the driver's foot is released from the brake pedal). During idling stop, it is determined at regular intervals whether or not the IDS start condition is satisfied.

IDS復帰条件が成立すると(ステップS3のYES)、ECU11により、スタータ3が作動される。スタータ3の作動により、エンジン2がクランキングされる。そして、エンジン2のクランキング中にエンジン2の点火プラグがスパークされることにより、エンジン2が再始動されて(ステップS4)、IDS制御が終了される。   When the IDS return condition is satisfied (YES in step S3), the starter 3 is operated by the ECU 11. By the operation of the starter 3, the engine 2 is cranked. When the spark plug of the engine 2 is sparked during the cranking of the engine 2, the engine 2 is restarted (step S4), and the IDS control is terminated.

なお、ECU11とは別のECU、たとえば、IDS制御のためのIDSECUにより、IDS開始条件が成立しているか否かの判定がなされてもよい。この場合、IDS開始条件が成立してことに応じて、IDSECUからECU11にエンジン停止要求が送信され、このエンジン停止要求を受けて、ECU11により、エンジン2が停止される。また、IDSECUにより、IDS復帰条件が成立しているか否かの判定がなされる。そして、IDS復帰条件が成立すると、IDSECUからECU11にエンジン再始動要求が送信され、このエンジン再始動要求を受けて、ECU11により、エンジン2が再始動される。   It should be noted that an ECU other than the ECU 11, for example, an IDSECU for IDS control may determine whether the IDS start condition is satisfied. In this case, an engine stop request is transmitted from the IDSECU to the ECU 11 in response to establishment of the IDS start condition, and the engine 11 is stopped by the ECU 11 in response to the engine stop request. The IDSECU determines whether the IDS return condition is satisfied. Then, when the IDS return condition is satisfied, an engine restart request is transmitted from the IDSECU to the ECU 11, and the engine 2 is restarted by the ECU 11 in response to the engine restart request.

<発電制御>
図3は、IDS制御によるエンジン2の再始動時(IDS復帰時)に実行される発電制御について説明するためのタイミングチャートである。
<Power generation control>
FIG. 3 is a timing chart for explaining the power generation control executed when the engine 2 is restarted (when the IDS returns) by the IDS control.

IDS復帰条件が成立すると、ECU11により、バッテリ電圧の目標値が通常値から通常値よりも大きい初期値に上げられる(時刻T1)。   When the IDS return condition is satisfied, the target value of the battery voltage is increased from the normal value to the initial value larger than the normal value by the ECU 11 (time T1).

エンジン2の再始動のために、スタータ3に電圧が印加されて、スタータ3に内蔵されているリレーがオンになると、バッテリ5からスタータ3に供給される電流が増大し、スタータ3からエンジン2に大きなトルクが入力され、そのトルクによりエンジン2がクランキングされる。スタータ3に供給される電流が増大することにより、バッテリ電圧が急降下する。   When a voltage is applied to the starter 3 to restart the engine 2 and a relay incorporated in the starter 3 is turned on, the current supplied from the battery 5 to the starter 3 increases, and the engine 2 , A large torque is input, and the engine 2 is cranked by the torque. As the current supplied to the starter 3 increases, the battery voltage drops sharply.

バッテリ電圧の急降下により、バッテリ電圧と目標電圧との差が大きくなる。そのため、ECU11により、オルタネータ4のフィールドコイルに供給されるフィールド電流のデューティ比FDUTYがバッテリ電圧と目標電圧との差に応じたデューティ比となるように電圧調整信号が生成されると、フィールド電流が急に大きくなり、エンジン2のクランクシャフトの回転抵抗が急増して、エンジン2の回転安定性が損なわれる。   Due to the sudden drop of the battery voltage, the difference between the battery voltage and the target voltage increases. Therefore, when the ECU 11 generates the voltage adjustment signal such that the duty ratio FDUTY of the field current supplied to the field coil of the alternator 4 has a duty ratio corresponding to the difference between the battery voltage and the target voltage, the field current is reduced. As a result, the rotational resistance of the crankshaft of the engine 2 rapidly increases, and the rotational stability of the engine 2 is impaired.

そこで、バッテリ電圧が目標電圧と一致するまで、徐励制御が実行される。徐励制御では、ECU11により、バッテリ電圧と目標電圧との差に基づいて、フィールド電流のデューティ比FDUTYが所定の変化率で上昇するように電圧調整信号が生成される。これにより、オルタネータ4の発電電流が徐々に増加する。   Therefore, the gradual excitation control is performed until the battery voltage matches the target voltage. In the gradual excitation control, the ECU 11 generates a voltage adjustment signal based on the difference between the battery voltage and the target voltage so that the duty ratio FDUTY of the field current increases at a predetermined rate of change. Thereby, the generated current of the alternator 4 gradually increases.

その一方で、目標電圧が初期値から初期値よりも大きい最終値まで時間T1−T2をかけて徐々に大きくなるように徐変される。これにより、バッテリ電圧が目標電圧に一致するまで徐励制御が行われた後は、目標電圧の徐変に伴って、バッテリ電圧がさらに上昇する。   On the other hand, the target voltage is gradually changed from the initial value to the final value larger than the initial value so as to gradually increase over time T1-T2. Thus, after the gradual excitation control is performed until the battery voltage matches the target voltage, the battery voltage further increases as the target voltage gradually changes.

目標電圧は、IDS制御の実行を許可する条件(IDS許可条件)が成立すると、最終値から通常値に下げられる。IDS許可条件としては、車両1の車速が所定速度以上に上昇したという条件を例に挙げることができる。   The target voltage is reduced from the final value to a normal value when a condition for permitting execution of the IDS control (IDS permission condition) is satisfied. An example of the IDS permission condition is a condition that the vehicle speed of the vehicle 1 has increased to a predetermined speed or more.

なお、目標電圧の通常値は、バッテリ5の公称電圧(たとえば、12V)とほぼ同じ値であり、たとえば、初期値は、バッテリ5の公称電圧に1より大きい第1係数を乗じた値に設定され、最終値は、バッテリ5の公称電圧に第1係数より大きい第2係数を乗じた値に設定されてもよい。   The normal value of the target voltage is substantially the same as the nominal voltage of the battery 5 (for example, 12 V). For example, the initial value is set to a value obtained by multiplying the nominal voltage of the battery 5 by a first coefficient larger than 1. Then, the final value may be set to a value obtained by multiplying the nominal voltage of the battery 5 by a second coefficient larger than the first coefficient.

また、バッテリ電圧と目標電圧との一致の概念には、バッテリ電圧が目標電圧を含む所定範囲内であることが含まれる。すなわち、バッテリ電圧と目標電圧との差が一定値以下である場合に、バッテリ電圧と目標電圧とが一致していると判断されてもよい。   Further, the concept of the coincidence between the battery voltage and the target voltage includes that the battery voltage is within a predetermined range including the target voltage. That is, when the difference between the battery voltage and the target voltage is equal to or smaller than a certain value, it may be determined that the battery voltage matches the target voltage.

<作用効果>
以上のように、IDS制御では、所定のIDS開始条件が成立すると、エンジン2が停止(アイドリングストップ)される。そして、そのエンジン2の停止中に所定のIDS復帰条件が成立すると、スタータ3が作動されて、スタータ3の動力によりエンジン2がクランキングされる。そして、エンジン2がクランキングされながら、エンジン2の点火プラグがスパークされることにより、エンジン2が再始動される。
<Effects>
As described above, in the IDS control, when a predetermined IDS start condition is satisfied, the engine 2 is stopped (idling stop). When a predetermined IDS return condition is satisfied while the engine 2 is stopped, the starter 3 is operated, and the engine 2 is cranked by the power of the starter 3. Then, the engine 2 is restarted by sparking the spark plug of the engine 2 while the engine 2 is cranked.

オルタネータ4による発電は、バッテリ電圧がその目標値である目標電圧に一致するように制御される。エンジン2の再始動時には、目標電圧の初期値が通常値よりも大きい値に設定される。これにより、スタータ3の始動に伴うバッテリ電圧の低下に対して良好な応答性でオルタネータ4による発電が開始される。その結果、バッテリ電圧の立ち上がりを早めることができる。   The power generation by the alternator 4 is controlled so that the battery voltage matches the target voltage which is the target value. When the engine 2 is restarted, the initial value of the target voltage is set to a value larger than the normal value. As a result, power generation by the alternator 4 is started with good responsiveness to a decrease in battery voltage due to the start of the starter 3. As a result, the rise of the battery voltage can be hastened.

また、エンジン2の再始動時には、バッテリ電圧が目標電圧と一致するまで、オルタネータ4の発電電流を徐々に増加させる徐励制御が実行される。徐励制御により、オルタネータ4の発電電流の急増によるエンジン2の回転抵抗の急増を抑制することができる。   When the engine 2 is restarted, gradual excitation control is performed to gradually increase the current generated by the alternator 4 until the battery voltage matches the target voltage. By the gradual excitation control, it is possible to suppress a sudden increase in the rotational resistance of the engine 2 due to a sudden increase in the generated current of the alternator 4.

そして、徐励制御に加えて、目標電圧が初期値から最終値まで徐々に大きくなるように徐変される。これにより、バッテリ電圧が目標電圧に一致するまで徐励制御が行われた後、目標電圧の徐変に伴って、バッテリ電圧をさらに上昇させることができる。そのため、バッテリ5からの放電量がバッテリ5への充電量よりも多くなる(電気量の収支がマイナスとなる)ことを抑制できる。   Then, in addition to the gradual excitation control, the target voltage is gradually changed so as to gradually increase from the initial value to the final value. Thus, after the gradual excitation control is performed until the battery voltage matches the target voltage, the battery voltage can be further increased with the gradual change of the target voltage. Therefore, it is possible to prevent the amount of discharge from the battery 5 from being larger than the amount of charge to the battery 5 (the balance of the amount of electricity becomes negative).

よって、エンジン2の回転安定性を確保しつつ、IDS制御によるエンジン2の再始動時のバッテリ電圧の立ち上がりを早めることができる。さらに、バッテリ電圧の立ち上がりが早いことに加えて、バッテリ5からの放電量がバッテリ5への充電量よりも多くなることが抑制されるので、IDS制御によるエンジン2の停止および再始動が繰り返されても、バッテリ電圧が大きく低下することを抑制できる。その結果、バッテリ5の早期劣化を抑制することができる。   Therefore, the rising of the battery voltage at the time of restarting the engine 2 by the IDS control can be hastened while securing the rotational stability of the engine 2. Further, in addition to the rapid rise of the battery voltage, the amount of discharge from the battery 5 is suppressed from being larger than the amount of charge to the battery 5, so that the stop and restart of the engine 2 by the IDS control are repeated. Even so, it is possible to suppress a large decrease in the battery voltage. As a result, early deterioration of the battery 5 can be suppressed.

また、目標電圧の初期値が最終値と同じ値に設定されて、目標電圧が徐変されない構成では、バッテリ5の端子電圧が急上昇し、ヘッドライトのちらつきなどの不具合が発生するおそれがある。目標電圧が徐変される構成では、バッテリ5の端子電圧が急上昇することを抑制でき、ヘッドライトのちらつきなどの不具合の発生を抑制することができる。   Further, in a configuration in which the initial value of the target voltage is set to the same value as the final value and the target voltage is not gradually changed, the terminal voltage of the battery 5 may rise sharply and a problem such as flickering of the headlight may occur. In the configuration in which the target voltage is gradually changed, it is possible to suppress a sudden increase in the terminal voltage of the battery 5 and to suppress occurrence of a problem such as flickering of the headlight.

<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented in another form.

前述の実施形態では、バッテリ電圧の目標値が通常値から初期値に上げられるのと同時に、目標電圧の徐変が開始されるとしたが、それより遅いタイミングで、目標電圧の徐変が開始されてもよい。   In the above-described embodiment, the gradual change of the target voltage is started at the same time when the target value of the battery voltage is increased from the normal value to the initial value. However, the gradual change of the target voltage is started at a later timing. May be done.

たとえば、エンジン2が初爆するタイミングで、目標電圧の徐変が開始されてもよい。この場合、オルタネータ4による発電開始とほぼ同時に、目標電圧の徐変を開始させることができる。   For example, the gradual change of the target voltage may be started at the timing when the engine 2 first explodes. In this case, the gradual change of the target voltage can be started almost simultaneously with the start of power generation by the alternator 4.

また、エンジン2が完爆するタイミングで、目標電圧の徐変が開始されてもよい。この場合、エンジン2の回転状態およびオルタネータ4による発電状態が安定した後に目標電圧の徐変を開始させることができるので、エンジン2の回転安定性が損なわれることを一層抑制できる。   Further, the gradual change of the target voltage may be started at a timing when the engine 2 completely explodes. In this case, the target voltage can be gradually changed after the rotation state of the engine 2 and the power generation state by the alternator 4 are stabilized, so that the rotation stability of the engine 2 can be further suppressed from being impaired.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

1 車両
2 エンジン
3 スタータ
4 オルタネータ(発電機)
5 バッテリ
11 ECU(制御装置、IDS制御手段、発電制御手段)
Reference Signs List 1 vehicle 2 engine 3 starter 4 alternator (generator)
5 Battery 11 ECU (control device, IDS control means, power generation control means)

Claims (1)

エンジン、前記エンジンのクランキングのためのスタータ、前記エンジンの回転によって発電する発電機、および前記発電機による発電電力により充電されるバッテリを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
所定のIDS開始条件が成立したことに応じて、前記エンジンを停止させ、その停止中に所定のIDS復帰条件が成立したことに応じて、前記バッテリから前記スタータへの電力の供給により前記スタータを作動させて、前記エンジンを再始動させるIDS制御を実行するIDS制御手段と、
前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記発電機の発電を制御する発電制御手段とを含み、
前記発電制御手段は、前記IDS制御による前記エンジンの再始動時に、目標電圧を通常値よりも大きい初期値から最終値まで徐々に大きくなるように徐変させ、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するまで前記発電機の発電電流を徐々に増加させる徐励制御を実行する、車両用制御装置。
An engine, a starter for cranking the engine, a generator that generates electric power by rotation of the engine, and a control device used for a vehicle equipped with a battery that is charged with electric power generated by the generator,
The engine is stopped in response to a predetermined IDS start condition being satisfied, and the starter is supplied by supplying power from the battery to the starter in response to a predetermined IDS return condition being satisfied while the engine is stopped. IDS control means for operating and performing IDS control for restarting the engine;
Power generation control means for controlling the power generation of the generator so that the terminal voltage of the battery matches the target voltage,
The power generation control means gradually changes the target voltage from an initial value larger than a normal value to a final value when the engine is restarted by the IDS control, so that the terminal voltage of the battery becomes equal to the target voltage. A control device for a vehicle, which executes a gradual excitation control for gradually increasing a generated current of the generator until the power generation current matches.
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