JP2008154383A - Controller for vehicle generators - Google Patents

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JP2006340731A
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Katsumasa Yoshida
勝正 吉田
Akitomo Kume
章友 久米
Tetsuya Nishisato
鉄也 西里
Masahiro Nagoshi
匡宏 名越
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Mazda Motor Corp
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for vehicle generators that are used for vehicles equipped with two batteries for carrying out idling stop and charge the two batteries so that exhaust gases are reduced. <P>SOLUTION: A vehicle generator charges first and second batteries and carries out idling stop, which is such an operation that an engine is stopped when a predetermined automatic stop condition is met and the engine is restarted when a predetermined restart condition is met after the stop. The controller controls this generator. The controller includes: the first battery so set as to supply power to a starter for starting an engine; a second battery so set as to supply power to an electrical load of a vehicle during idling stop; a generator for charging the first and second batteries; a first relay for connecting the first battery and the generator or disconnecting them from each other; a deceleration detecting means for detecting deceleration of the vehicle; and a controlling means for connecting the first battery and the generator to the first relay when the deceleration detecting means detects deceleration. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アイドリングストップを実行する車両用の、エンジンを始動させるスタータと、エンジンオイルを循環させるためのＡＴポンプや車両内温度を調節するエアコンなどの電気負荷とに電力を供給するバッテリを充電するための車両用発電機の制御装置に関し、車両の電力を制御する技術分野に属する。   The present invention charges a battery for supplying power to a starter for starting an engine and an electric load such as an AT pump for circulating engine oil and an air conditioner for adjusting the temperature in the vehicle for a vehicle that performs idling stop. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

従来より、環境対策としてアイドリング中の排気ガスの排出を停止させるために、所定の自動停止条件が成立したときはエンジンを停止し、停止した後に所定の再始動条件が成立したときに該エンジンを再始動するアイドリングストップを実行する車両において、２つのバッテリを搭載したものが知られている。例えば、特許文献１や２に記載のものにおいては、２つのバッテリはエンジンを始動させるためのスタータの電源として使用され、一方がイグニッションキーがＯＮされたときにスタータの電源として使用され、他方がアイドリングストップ後の再始動時にスタータの電源として使用される。   Conventionally, in order to stop exhaust emission during idling as an environmental measure, the engine is stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and the engine is stopped when a predetermined restart condition is satisfied after stopping. 2. Description of the Related Art A vehicle that executes an idling stop that restarts is equipped with two batteries. For example, in the batteries described in Patent Documents 1 and 2, two batteries are used as a starter power source for starting the engine, one is used as a starter power source when an ignition key is turned on, and the other is used as a power source for the starter. Used as a starter power supply when restarting after idling stop.

特開２００５−３６７９５公報JP 2005-36795 A 特許第３８１２４５９号公報Japanese Patent No. 3812259

しかしながら、上述のようにアイドリングストップを実行する車両が２つのバッテリを搭載する場合、それらのバッテリの充電方法を考慮する必要がある。具体的に説明する。２つのバッテリは駆動中のエンジンに駆動されて電力を発生する発電機によって充電されるが、例えば車両の走行中に２つのバッテリに対して充電を行うと、エンジン出力の一部がバッテリ充電のための発電力に使用され、その結果充電しない場合に比べて車両を走行させるための駆動力が低下する。安定走行のために駆動力を低下させずに略一定にするためには、バッテリ充電中は多くの燃料を使用してエンジン出力を上げる必要がある。ところが、燃料を多く使用すると当然ながら排気ガス量が増加することになり、アイドリング中の排気ガスの排出を停止させる、すなわち車両から排出される排気ガス量を減少させるというアイドリングストップの環境に対する効果が薄れるまたは損なわれることになる。   However, when a vehicle that executes idling stop is equipped with two batteries as described above, it is necessary to consider a method for charging the batteries. This will be specifically described. The two batteries are charged by a generator that generates power by being driven by a driving engine. For example, if two batteries are charged while the vehicle is running, part of the engine output is charged by the battery. As a result, the driving force for running the vehicle is reduced as compared with the case where the vehicle is not charged. In order to maintain a constant driving force without reducing the driving force for stable running, it is necessary to increase the engine output using a large amount of fuel during battery charging. However, the amount of exhaust gas naturally increases when a large amount of fuel is used, and the idling stop environment effect of stopping exhaust gas exhaust during idling, that is, reducing the amount of exhaust gas exhausted from the vehicle, is effective. It will fade or be damaged.

そこで、本発明は、アイドリングストップを実行する２つのバッテリを搭載する車両用であって、排気ガスの排出量が少なくなるように２つのバッテリを充電する車両用発電機の制御装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a control device for a vehicle generator that is for a vehicle equipped with two batteries that perform idling stop and that charges the two batteries so that the amount of exhaust gas discharged is reduced. Is an issue.

上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを停止し、停止した後に所定の再始動条件が成立したときに該エンジンを再始動するアイドリングストップを行う車両用の第１および第２のバッテリを充電する発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、エンジンを始動させるスタータに電力を供給するように設定された第１のバッテリと、アイドリングストップ中の車両の電気負荷に電力を供給するように設定された第２のバッテリと、前記第１および第２のバッテリを充電するための発電機と、前記第１のバッテリと前記発電機とを接続するまたは遮断する第１のリレーと、車両の減速を検出する減速検出手段と、前記減速検出手段が減速を検出しているときに前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させる制御手段とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present application stops the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and when the predetermined restart condition is satisfied after the stop, the engine is stopped. A control device for a vehicle generator that controls a generator that charges the first and second batteries for the vehicle that performs idling stop to restart the engine, and is set to supply power to a starter that starts the engine A first battery that has been set, a second battery that is set to supply power to an electric load of a vehicle that is idling stopped, a generator for charging the first and second batteries, A first relay for connecting or disconnecting the first battery and the generator, a deceleration detection means for detecting deceleration of the vehicle, and the deceleration detection means when the deceleration detection means detects deceleration. And having said first battery 1 of the relay and a control means for connecting the generator.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用発電機の制御装置であって、前記第２のバッテリと前記発電機とを接続するまたは遮断する第２のリレーを有し、前記制御手段は、前記第１のリレーが前記第１のバッテリと前記発電機とを接続しているとき、前記第２のリレーに前記第２のバッテリと前記発電機とを遮断させることを特徴とする。   The invention described in claim 2 is the vehicle generator control device according to claim 1, further comprising a second relay for connecting or disconnecting the second battery and the generator. And the control means causes the second relay to shut off the second battery and the generator when the first relay connects the first battery and the generator. It is characterized by.

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用発電機の制御装置であって、前記第１のバッテリの劣化を検出するバッテリ劣化検出手段を有し、前記制御手段は、前記バッテリ劣化手段が前記第１のバッテリの劣化を検出したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする。。   Furthermore, the invention according to claim 3 is the vehicle generator control device according to claim 1 or 2, further comprising battery deterioration detecting means for detecting deterioration of the first battery, wherein the control is performed. The means is characterized in that when the battery deterioration means detects deterioration of the first battery, the first relay and the generator are connected to the first relay. .

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用発電機の制御装置であって、前記第１のバッテリの高温状態を検出する高温度状態検出手段を有し、前記制御手段は、前記高温度状態検出手段が前記第１のバッテリの高温状態を検出したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする。   Furthermore, the invention according to claim 4 is the vehicle generator control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the high temperature state detects the high temperature state of the first battery. And detecting means, and when the high temperature state detecting means detects a high temperature state of the first battery, the control means connects the first battery and the generator to the first relay. It is characterized by that.

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用発電機の制御装置であって、車両が所定時間経過するまでに減速されるか否かを予測する減速予測手段を有し、前記制御手段は、前記減速予測手段が車両が所定時間経過するまでに減速されないことを予測したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする。   In addition, the invention according to claim 5 is the control device for a vehicle generator according to any one of claims 1 to 4, wherein whether or not the vehicle is decelerated until a predetermined time elapses. When the deceleration prediction means predicts that the vehicle is not decelerated until a predetermined time elapses, the control means predicts the first battery and the power generation. It is characterized by connecting the machine.

請求項１に記載の発明によれば、第1および第２のバッテリは、スタータ専用と電気負荷専用とに設定され、スタータ用の第１のバッテリが車両の走行中（車両が動いている間）において減速時のみ充電され、電気負荷用の第２のバッテリが走行中において常に充電される。その結果、走行中において常に両方のバッテリを同時に充電する場合に比べて排気ガスの排出量が少なくなる。   According to the first aspect of the present invention, the first and second batteries are set to be dedicated to the starter and dedicated to the electric load, and the first battery for the starter is running (while the vehicle is moving). ) Is charged only during deceleration, and the second battery for electric load is always charged during traveling. As a result, the amount of exhaust gas discharged is smaller than when both batteries are always charged simultaneously during traveling.

また、請求項２に記載の発明によれば、スタータ用の第１のバッテリが車両の走行中において減速時のみ充電され、電気負荷用の第２のバッテリが走行中の減速時以外において充電される。すなわち、第1のバッテリと第2のバッテリが同時に充電されることがなくなる。その結果、スタータ用の第１のバッテリが車両の走行中において減速時のみ充電されて電気負荷用の第２のバッテリが走行中において常に充電される場合に比べて、エンジンの出力が効率よく第１のバッテリの充電に使用される。   According to the second aspect of the invention, the first battery for the starter is charged only during deceleration while the vehicle is traveling, and the second battery for electric load is charged except during deceleration during traveling. The That is, the first battery and the second battery are not charged simultaneously. As a result, the engine output is more efficient than when the first battery for the starter is charged only during deceleration while the vehicle is traveling and the second battery for the electric load is always charged while traveling. 1 battery is used for charging.

さらに、請求項３に記載の発明によれば、スタータ用の第１のバッテリが劣化していることがわかると、該バッテリが発電機と接続されて充電される。これは、劣化によって自己放電量が増加することにより第１のバッテリの蓄電量が減少し、エンジン始動時にスタータに該バッテリから供給する電力が不足することがあるためである。すなわち、劣化によって増加した自己放電量を考慮して大量の電力を第１のバッテリに蓄えるために、車両の減速時以外にも該バッテリを充電するようにしている。その結果、スタータが第１のバッテリから十分量の電力を供給されて確実にエンジンを始動させることができる。   According to the third aspect of the present invention, when it is found that the first battery for the starter has deteriorated, the battery is connected to the generator and charged. This is because the amount of power stored in the first battery decreases due to an increase in the amount of self-discharge due to deterioration, and the power supplied from the battery to the starter at the time of starting the engine may be insufficient. That is, in order to store a large amount of electric power in the first battery in consideration of the amount of self-discharge increased due to deterioration, the battery is charged not only when the vehicle is decelerated. As a result, the starter is supplied with a sufficient amount of power from the first battery, and the engine can be reliably started.

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、スタータ用の第１のバッテリが高温状態であることがわかると、該バッテリが発電機と接続されて充電される。これは、第１のバッテリが高温状態になることによって自己放電量が増加することにより該バッテリの蓄電量が減少し、エンジン始動時にスタータに該バッテリから供給する電力が不足することがあるためである。すなわち、第１のバッテリが高温状態になることによって増加した自己放電量を考慮して大量の電力を該バッテリに蓄えるために、車両の減速時以外にも該バッテリを充電するようにしている。その結果、スタータが第１のバッテリから十分量の電力を供給されて確実にエンジンを始動させることができる。   Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, when it is found that the first battery for the starter is in a high temperature state, the battery is connected to the generator and charged. This is because when the first battery is in a high temperature state, the amount of self-discharge increases, so that the amount of electricity stored in the battery decreases, and the power supplied from the battery to the starter when the engine is started may be insufficient. is there. That is, in order to store a large amount of electric power in the battery in consideration of the amount of self-discharge increased due to the high temperature state of the first battery, the battery is charged not only when the vehicle is decelerated. As a result, the starter is supplied with a sufficient amount of power from the first battery, and the engine can be reliably started.

加えて、請求項５に記載の発明によれば、車両が所定時間経過するまでに減速されないことが予測されると、第１のバッテリが発電機と接続されて充電される。これは、所定時間経過するまでに第１のバッテリが自己放電により空になり、減速時の充電だけではスタータがエンジンを始動させるための電力が該バッテリに蓄えられないためである。これにより、スタータが第１のバッテリから十分量の電力を供給されて確実にエンジンを始動させることができる。   In addition, according to the fifth aspect of the present invention, when it is predicted that the vehicle will not be decelerated until the predetermined time elapses, the first battery is connected to the generator and charged. This is because the first battery is emptied by self-discharge before a predetermined time elapses, and power for starting the engine by the starter cannot be stored in the battery only by charging during deceleration. As a result, the starter is supplied with a sufficient amount of power from the first battery, and the engine can be reliably started.

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用発電機の制御装置を含む車両の電力制御システムの構成を概略的に示している。   FIG. 1 schematically shows the configuration of a vehicle power control system including a control device for a vehicle generator according to an embodiment of the present invention.

図において符号１０で示される電力制御システムは、２つのバッテリ１２、１４（特許請求の範囲に記載の第１のバッテリが１２に、第２のバッテリが１４に対応。）と、２つのバッテリ１２、１４を充電するための発電機１６と、エンジン１８を始動させるスタータ２０と、ＡＴポンプやエアコンなどの電気負荷２２と、発電機１６とバッテリ１２とを接続するまたは遮断するリレー（特許請求の範囲に記載の第１のリレーに対応。）２４と、スタータ２０のスイッチ２６と、発電機１６、エンジン１８、リレー２４、およびスイッチ２６を制御するコントロールユニット２８とを有する。   In the figure, the power control system denoted by reference numeral 10 includes two batteries 12 and 14 (the first battery described in the claims corresponds to 12 and the second battery corresponds to 14) and the two batteries 12. , 14 for charging the generator 16, a starter 20 for starting the engine 18, an electrical load 22 such as an AT pump or an air conditioner, and a relay for connecting or disconnecting the generator 16 and the battery 12 (claims) Corresponding to the first relay described in the range.) 24, a switch 26 of the starter 20, a generator 16, an engine 18, a relay 24, and a control unit 28 for controlling the switch 26.

また、電力制御システム１０は、該電力制御システム１０を備えた車両の車速を検出する車速センサ３０と、バッテリ１２の劣化状態を検出するために該バッテリ１２の電圧を検出するバッテリ電圧センサ３２および該バッテリ１２の出入力電流を検出するバッテリ電流センサ３４と、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６とを有する。   The power control system 10 includes a vehicle speed sensor 30 that detects a vehicle speed of a vehicle including the power control system 10, a battery voltage sensor 32 that detects a voltage of the battery 12 to detect a deterioration state of the battery 12, and A battery current sensor 34 that detects the input / output current of the battery 12 and an accelerator pedal sensor 36 that detects the amount of depression of the accelerator pedal are provided.

２つのバッテリ１２、１４は例えば鉛バッテリであって、バッテリ１２はスタータ２０専用に設定され、バッテリ１４は電気負荷２２専用に設定されている。   The two batteries 12 and 14 are, for example, lead batteries, the battery 12 is set exclusively for the starter 20, and the battery 14 is set exclusively for the electric load 22.

発電機１６は、エンジン１８に駆動連結されており、エンジン１８によって駆動されることにより電力を発生するように構成されている。発電機１６が発生した電力は、２つのバッテリ１２、１４に供給される。また、発電機１６は、発生させる電力（発電機１６から出力する電力量）を調節するためにレギュレート電圧が設定変更できるように構成されている。   The generator 16 is drivingly connected to the engine 18 and is configured to generate electric power when driven by the engine 18. The electric power generated by the generator 16 is supplied to the two batteries 12 and 14. Further, the generator 16 is configured such that the regulated voltage can be set and changed in order to adjust the generated power (the amount of power output from the generator 16).

エンジン１８は、燃料を使用して発電機１６や車両の駆動系統（図示せず）に供給する力を発生するように構成されている。エンジン１８の駆動制御（出力制御）は、コントロールユニット２８によって行われる。具体的には、エンジン１８の気筒に供給する燃料の量やその供給タイミング、また気筒に供給された燃料に点火するタイミングなどがコントロールユニット２８に制御される。   The engine 18 is configured to generate power to be supplied to the generator 16 and a vehicle drive system (not shown) using fuel. Drive control (output control) of the engine 18 is performed by the control unit 28. Specifically, the control unit 28 controls the amount of fuel supplied to the cylinder of the engine 18, the supply timing thereof, the timing of ignition of the fuel supplied to the cylinder, and the like.

スタータ２０はエンジン１８を始動する（クランキングする）ためのものであって、バッテリ１２から電力を供給されてエンジン１８を始動させる。   The starter 20 is for starting (cranking) the engine 18 and is supplied with electric power from the battery 12 to start the engine 18.

電気負荷２２は、例えばＡＴポンプやエアコンなどの車両において電力の供給を必要とするものであって、イグニッションキーがＯＮされてＯＦＦされるまでの間中稼動するものも含まれる。すなわち、アイドリングストップ中も電力の供給を必要とする車両の電気負荷も含まれる。電気負荷２２は、車両の走行中は発電機１６または発電機１６とバッテリ１４の両方から電力の供給を受け、アイドリングストップ中はバッテリ１４から電力の供給を受ける。   The electric load 22 is a vehicle that needs to be supplied with electric power in a vehicle such as an AT pump or an air conditioner, for example, and includes one that operates during the period from when the ignition key is turned on until it is turned off. That is, the electric load of the vehicle which requires supply of electric power even during idling stop is included. The electric load 22 is supplied with electric power from the generator 16 or both of the generator 16 and the battery 14 while the vehicle is traveling, and is supplied with electric power from the battery 14 when idling is stopped.

リレー２４は、バッテリ１２と発電機１６との間に配置されて、コントロールユニット２８に制御されることによりバッテリ１２と発電機１６とを接続する、またはバッテリ１２と発電機１６との間を遮断するように構成されている。リレー２４は、ＯＮ状態であるときはバッテリ１２と発電機１６とを接続し、ＯＦＦ状態であるときはバッテリ１２と発電機１６との間を遮断するように構成されている。これにより、バッテリ１２、１４の両方を充電するときと、バッテリ１４のみを充電するときとに切り替えられる。   The relay 24 is disposed between the battery 12 and the generator 16, and is connected to the battery 12 and the generator 16 by being controlled by the control unit 28, or is disconnected between the battery 12 and the generator 16. Is configured to do. The relay 24 is configured to connect the battery 12 and the generator 16 when in the ON state and to disconnect between the battery 12 and the generator 16 when in the OFF state. Thereby, it switches between when charging both the batteries 12 and 14 and when charging only the battery 14.

スイッチ２６は、スタータ２０に電力を供給するまたはスタータ２０への電力供給を停止するためのものであって、コントロールユニット２８によって制御されるように構成されている。スイッチ２６は、ＯＮ状態であるときはスタータ２０に電力を供給し、ＯＦＦ状態であるときはスタータ２０への電力供給を停止するように構成されている。   The switch 26 is for supplying power to the starter 20 or stopping the power supply to the starter 20, and is configured to be controlled by the control unit 28. The switch 26 is configured to supply power to the starter 20 when in the ON state, and to stop supplying power to the starter 20 when in the OFF state.

コントロールユニット２８は、車速センサ３０、バッテリ電圧センサ３２、バッテリ電流センサ３４、およびアクセルペダルセンサ３６からの信号を受け取るように、また発電機１６、エンジン１８、リレー２４、スイッチ２６に制御信号を出力するように構成されている。   The control unit 28 receives signals from the vehicle speed sensor 30, the battery voltage sensor 32, the battery current sensor 34, and the accelerator pedal sensor 36, and outputs control signals to the generator 16, the engine 18, the relay 24, and the switch 26. Is configured to do.

コントロールユニット２８は、乗員からのエンジン１８の始動要求を受けて、スタータ２０に電力供給するためにスイッチ２６をＯＮ状態に制御するように構成されている。ここで言う「エンジン１８の始動要求」とは、乗員がエンジン１８を始動するための操作であって、例えば、乗員がイグニッションキーをＯＮする、サイドブレーキを解除する、アクセルペダルを踏むなどの操作などが該当する。エンジン１８の始動要求を検出するために、例えばアクセルペダルを踏む操作を検出するためにアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６が使用される。   The control unit 28 is configured to control the switch 26 to an ON state in order to supply power to the starter 20 in response to a request for starting the engine 18 from the occupant. The “start request of the engine 18” here is an operation for the occupant to start the engine 18, and for example, an operation such as turning on the ignition key, releasing the side brake, or stepping on the accelerator pedal. And so on. In order to detect the start request of the engine 18, for example, an accelerator pedal sensor 36 that detects the amount of depression of the accelerator pedal is used to detect an operation of depressing the accelerator pedal.

また、コントロールユニット２８は、所定の自動停止条件が成立したとき、エンジン１８を停止させるように構成されている。ここで言う「所定の自動停止条件が成立する」とは、アイドリングストップを実行する条件が成立したことであって、例えば車速センサ３０から車速ゼロに対応する信号を受け取ったときが該当する。   The control unit 28 is configured to stop the engine 18 when a predetermined automatic stop condition is satisfied. Here, “the predetermined automatic stop condition is satisfied” means that the condition for executing the idling stop is satisfied, for example, when a signal corresponding to zero vehicle speed is received from the vehicle speed sensor 30.

さらに、コントロールユニット２８は、エンジン１８を自動停止させて後、所定の再始動条件が成立したとき、エンジン１８を再始動するように構成されている。ここで言う「所定の再始動条件が成立する」とは、エンジン１８をコントロールユニット２８が停止させた後において、例えばアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６がアクセルペダルが踏まれたことを検出したときが該当する。それ以外として、例えばサイドブレーキが解除されたことを検出したときなどが該当する。   Further, the control unit 28 is configured to restart the engine 18 when a predetermined restart condition is satisfied after the engine 18 is automatically stopped. Here, “the predetermined restart condition is satisfied” means that the accelerator pedal sensor 36 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal, for example, is depressed after the engine 18 is stopped by the control unit 28. Applicable when is detected. Other than that, for example, when it is detected that the side brake is released.

さらにまた、コントロールユニット２８は、車速センサ３０からの信号の変化に基づいて車両の減速を検出するように構成されている（特許請求の範囲に記載の減速検出手段として機能する）。車両の減速を検出したときは、リレー２４をＯＮ状態にして２つのバッテリ１２、１４の両方を充電する。一方、車両の減速が検出されないときは、リレー２４をＯＦＦ状態にしてバッテリ１４のみを充電する。言い換えると、スタータ２０用のバッテリ１２が車両の走行中（車両が動いている間）において減速時のみ充電され、電気負荷２２用のバッテリ１４が走行中において常に充電される。すなわち、コントロールユニット２８は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。なお、他の減速の検出方法として、スロットル弁が全閉かつエンジン回転数がアイドリング回転数よりも所定数高い、いわゆるエンジンブレーキ作動状態を検出するようにしてもよい。   Furthermore, the control unit 28 is configured to detect deceleration of the vehicle based on a change in the signal from the vehicle speed sensor 30 (functions as deceleration detection means described in the claims). When the deceleration of the vehicle is detected, the relay 24 is turned on to charge both the two batteries 12 and 14. On the other hand, when deceleration of the vehicle is not detected, the relay 24 is turned off and only the battery 14 is charged. In other words, the battery 12 for the starter 20 is charged only during deceleration while the vehicle is traveling (while the vehicle is moving), and the battery 14 for the electric load 22 is always charged while traveling. That is, the control unit 28 functions as control means described in the claims. As another deceleration detection method, a so-called engine brake operation state in which the throttle valve is fully closed and the engine rotational speed is higher by a predetermined number than the idling rotational speed may be detected.

加えて、コントロールユニット２８は、バッテリ電圧センサ３２とバッテリ電流センサ３４からの信号に基づいてバッテリ１２の劣化状態を検出するように構成されている（特許請求の範囲に記載のバッテリ劣化検出手段として機能する。）。ここで言う「劣化状態」とは、自己放電量が増加した状態であって、一定の量の電力をバッテリが蓄え続けることができない、ある量の電力を蓄えてもすぐにある量から蓄電量が減少する状態を言う。バッテリ１２の劣化状態は、バッテリ１２の電圧と該バッテリ１２から出力される電流に基づいて検出される。バッテリ１２の劣化状態を検出したとき、コントロールユニット２８は、車両の減速を検出していなくても、リレー２４をＯＮ状態にしてバッテリ１２の充電を実行する。   In addition, the control unit 28 is configured to detect a deterioration state of the battery 12 based on signals from the battery voltage sensor 32 and the battery current sensor 34 (as battery deterioration detection means described in the claims). Function.). The term “degraded state” as used herein refers to a state in which the amount of self-discharge has increased, and the battery cannot continue to store a certain amount of power. States that decrease. The deterioration state of the battery 12 is detected based on the voltage of the battery 12 and the current output from the battery 12. When the deterioration state of the battery 12 is detected, the control unit 28 turns on the relay 24 to charge the battery 12 even if the vehicle deceleration is not detected.

これは、劣化によって自己放電量が増加することによりバッテリ１２の蓄電量が減少し、エンジン１８始動時にスタータ２０に該バッテリ１２から供給する電力が不足することがあるためである。すなわち、劣化によって増加した自己放電量を考慮して大量の電力をバッテリ１２に蓄えるために、車両の減速時以外にも該バッテリ１２を充電するようにしている。その結果、スタータ２０がバッテリ１２から十分量の電力を供給されて確実にエンジン１８を始動させることができる。   This is because the amount of power stored in the battery 12 decreases due to an increase in the amount of self-discharge due to deterioration, and the power supplied from the battery 12 to the starter 20 when the engine 18 is started may be insufficient. That is, in order to store a large amount of electric power in the battery 12 in consideration of the amount of self-discharge increased due to deterioration, the battery 12 is charged not only when the vehicle is decelerated. As a result, the starter 20 is supplied with a sufficient amount of electric power from the battery 12 and can reliably start the engine 18.

ここからは、コントロールユニット２８が実行する制御動作の流れについて、図２に示すフローを参照しながら説明する。   From here, the flow of the control operation executed by the control unit 28 will be described with reference to the flow shown in FIG.

図２に示すフローは、アイドリングストップに関わるコントロールユニット２８の制御動作の一例を示している。すなわち、車両の走行中に開始されるフローである。   The flow shown in FIG. 2 shows an example of the control operation of the control unit 28 related to idling stop. That is, it is a flow that starts while the vehicle is traveling.

まず、コントロールユニット２８は、Ｓ１０において車速センサ３０、バッテリ電圧センサ３２、およびバッテリ電流センサ３４からの信号を読み込む。   First, the control unit 28 reads signals from the vehicle speed sensor 30, the battery voltage sensor 32, and the battery current sensor 34 in S10.

次に、コントロールユニット２８は、Ｓ２０においてエンジン１８の所定の自動停止条件が成立したか否かを判定する。例えば車速センサ３０からの速度ゼロに対応する信号を読み込んだとき、所定の自動停止条件が成立したものとする。所定の自動停止条件が成立した場合はＳ３０に進む。そうでない場合はＳ１１０に進む。   Next, the control unit 28 determines whether or not a predetermined automatic stop condition for the engine 18 is satisfied in S20. For example, it is assumed that a predetermined automatic stop condition is satisfied when a signal corresponding to zero speed is read from the vehicle speed sensor 30. If the predetermined automatic stop condition is satisfied, the process proceeds to S30. Otherwise, the process proceeds to S110.

Ｓ３０において、コントロールユニット２８は、エンジン１８を停止させる、すなわちアイドリングストップを実行する。   In S30, the control unit 28 stops the engine 18, that is, executes idling stop.

Ｓ４０において、コントロールユニット２８は、所定の再始動条件が成立したことを確認する。例えばアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６がアクセルの踏込みを検出したとき、所定の再始動条件が成立したものとする。所定の再始動条件が成立したことが確認されるとＳ５０に進む。   In S40, the control unit 28 confirms that a predetermined restart condition is satisfied. For example, it is assumed that a predetermined restart condition is satisfied when the accelerator pedal sensor 36 that detects the amount of depression of the accelerator pedal detects depression of the accelerator. When it is confirmed that the predetermined restart condition is satisfied, the process proceeds to S50.

Ｓ５０において、コントロールユニット２８は、エンジン１８を再始動させる。エンジン１８を再始動させるために、コントロールユニット２８は、スイッチ２６をＯＮ状態にしてバッテリ１２から電力を供給してスタータ２０を駆動させる。   In S50, the control unit 28 restarts the engine 18. In order to restart the engine 18, the control unit 28 turns on the switch 26 and supplies power from the battery 12 to drive the starter 20.

Ｓ５０で再始動してエンジン１８が駆動している状態のＳ６０において、コントロールユニット２８は、バッテリ電圧センサ３２とバッテリ電流センサ３４それぞれからの信号に基づいてスタータ２０用のバッテリ１２が劣化状態にあるか否かを検出する。バッテリ１２の劣化状態が検出された場合はＳ７０に進み、そうでない場合はＳ９０に進む。   In S60 where the engine 18 is driven after restarting in S50, the control unit 28 determines that the battery 12 for the starter 20 is in a deteriorated state based on signals from the battery voltage sensor 32 and the battery current sensor 34, respectively. Whether or not is detected. If the deterioration state of the battery 12 is detected, the process proceeds to S70, and if not, the process proceeds to S90.

Ｓ７０において、コントロールユニット２８は、リレー２４をＯＮ状態にする。   In S70, the control unit 28 turns on the relay 24.

Ｓ８０において、コントロールユニット２８は、２つのバッテリ１２、１４の両方を充電するために、発電機１６のレギュレート電圧を高電圧側に設定する（発電機１６からの出力される電力量が大量となる。）。そして、スタートに戻る。   In S80, the control unit 28 sets the regulated voltage of the generator 16 to the high voltage side in order to charge both the two batteries 12 and 14 (if the amount of electric power output from the generator 16 is large). Become.). Then go back to the start.

それに対してＳ６０でバッテリ１２の劣化状態が検出されなかったとき、Ｓ９０において、コントロールユニット２８は、リレー２４をＯＦＦ状態にする。   On the other hand, when the deterioration state of the battery 12 is not detected in S60, the control unit 28 turns off the relay 24 in S90.

続くＳ１００において、コントロールユニット２８は、バッテリ１４のみを充電するために、発電機１６のレギュレート電圧を低電圧側に設定する（発電機１６からの出力される電力量が小量となる。）。そして、スタートに戻る。   In subsequent S100, the control unit 28 sets the regulated voltage of the generator 16 to the low voltage side in order to charge only the battery 14 (the amount of power output from the generator 16 is small). . Then go back to the start.

一方、Ｓ２０で所定の自動停止条件が成立しなかった場合、Ｓ１１０において、コントロールユニット２８は、車速センサ３０からの信号に基づいて車両が減速しているか否かを判定する。車両の減速を検出した場合はＳ１２０に進み、そうでない場合はＳ１４０に進む。   On the other hand, when the predetermined automatic stop condition is not satisfied in S20, in S110, the control unit 28 determines whether or not the vehicle is decelerated based on a signal from the vehicle speed sensor 30. If a deceleration of the vehicle is detected, the process proceeds to S120, and if not, the process proceeds to S140.

Ｓ１２０において、コントロールユニット２８は、リレー２４をＯＮ状態にする。   In S120, the control unit 28 turns on the relay 24.

Ｓ１３０において、コントロールユニット２８は、２つのバッテリ１２、１４の両方を充電するために、発電機１６のレギュレート電圧を高電圧側に設定する（発電機１６からの出力される電力量が大量となる。）。そして、スタートに戻る。   In S130, the control unit 28 sets the regulated voltage of the generator 16 to the high voltage side in order to charge both the two batteries 12 and 14 (if the amount of power output from the generator 16 is large). Become.). Then go back to the start.

それに対してＳ１１０でバッテリ１２の車両の減速が検出されなかったとき、Ｓ１４０において、コントロールユニット２８は、リレー２４をＯＦＦ状態にする。   On the other hand, when deceleration of the vehicle of the battery 12 is not detected in S110, the control unit 28 turns off the relay 24 in S140.

続くＳ１５０において、コントロールユニット２８は、バッテリ１４のみを充電するために、発電機１６のレギュレート電圧を低電圧側に設定する（発電機１６からの出力される電力量が小量となる。）。そして、スタートに戻る。   In subsequent S150, the control unit 28 sets the regulated voltage of the generator 16 to the low voltage side in order to charge only the battery 14 (the amount of power output from the generator 16 is small). . Then go back to the start.

この制御内容を間単に説明するために、図２のフローにしたがってコントロールユニット２８が制御動作を実行することによって変化する２つのバッテリ１２、１４の電流の変化を図３に示す。   In order to briefly explain the contents of this control, FIG. 3 shows changes in the currents of the two batteries 12 and 14 that change as the control unit 28 executes the control operation according to the flow of FIG.

図３は、２つのバッテリ１２、１４の電流の変化、それに対応する車速の変化、および対応するリレー２４のＯＮ/ＯＦＦ状態を示している。   FIG. 3 shows changes in the currents of the two batteries 12 and 14, changes in the corresponding vehicle speed, and ON / OFF states of the corresponding relays 24.

図に示すように、スタータ２０専用のバッテリ１２は、実線で示すように、アイドルストップ中は電流を放電せず、エンジン１８の再始動時のみ放電する（スタータ２０に電力を供給するために放電する。）。また、バッテリ１２は、走行中において減速時にリレー２４がＯＮ状態にされて充電される。   As shown in the figure, the battery 12 dedicated to the starter 20 does not discharge current during idle stop, but only discharges when the engine 18 is restarted (discharged to supply power to the starter 20). To do.) Further, the battery 12 is charged by turning on the relay 24 during deceleration during traveling.

一方、バッテリ１４は、一点鎖線で示すように、アイドリングストップ中は電気負荷２２に対して放電する。また、バッテリ１４は走行中において常に充電される。   On the other hand, the battery 14 is discharged to the electric load 22 while idling is stopped, as indicated by a one-dot chain line. The battery 14 is always charged while traveling.

すなわち、コントロールユニット２８は、車両の走行中において減速時のみ２つのバッテリ１２、１４の両方を充電し、走行中において減速時以外のときはバッテリ１４のみを充電する。これにより、走行中において常に両方のバッテリを同時に充電する場合に比べて排気ガスの排出量が少なくなる。   That is, the control unit 28 charges both the two batteries 12 and 14 only when the vehicle is decelerating while traveling, and charges only the battery 14 when it is not decelerating during traveling. As a result, the amount of exhaust gas discharged becomes smaller than when both batteries are always charged simultaneously during traveling.

以上、上述の一実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。   While the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.

例えば、上述の実施形態においては、車両の減速時にスタータ用のバッテリが充電されるとき、それと同時に電気負荷用のバッテリも充電される。これに対して、電気負荷用バッテリの充電時期を、スタータ用バッテリが充電されないとき、すなわち車両の走行中において減速時以外のときと設定してもよい。   For example, in the above-described embodiment, when the starter battery is charged during deceleration of the vehicle, the electric load battery is also charged at the same time. On the other hand, the charging timing of the electric load battery may be set when the starter battery is not charged, that is, when the vehicle is running and other than during deceleration.

そのために、電気負荷用バッテリと発電機との間にリレー（特許請求の範囲に記載の第２のリレーに対応。）を配置する。コントロールユニットは、車両の減速中、スタータ用バッテリと発電機との間のリレーをＯＮ状態にするとともに電気負荷用バッテリと発電機との間のリレーＯＦＦ状態にして、スタータ用バッテリのみを充電する。一方、減速時以外の車両の走行中の減速時以外のときにおいて、コントロールユニットは、スタータ用バッテリと発電機との間のリレーをＯＦＦ状態にするとともに電気負荷用バッテリと発電機との間のリレーＯＮ状態にして、電気負荷用バッテリのみを充電する。これにより、上述の実施形態に比べて、エンジンの出力が効率よくスタータ用バッテリの充電に使用される。   For this purpose, a relay (corresponding to the second relay described in the claims) is arranged between the battery for electric load and the generator. During deceleration of the vehicle, the control unit turns on the relay between the starter battery and the generator and turns off the relay between the electric load battery and the generator to charge only the starter battery. . On the other hand, when the vehicle is not decelerated during traveling other than during deceleration, the control unit turns off the relay between the starter battery and the generator and between the electric load battery and the generator. The relay is turned on and only the battery for electric load is charged. Thereby, compared with the above-mentioned embodiment, the output of the engine is efficiently used for charging the starter battery.

また、スタータ用のバッテリが高温状態であるとき、スタータ用バッテリを充電するようにしてもよい。これは、スタータ用のバッテリが高温状態になることによって自己放電量が増加することにより該バッテリの蓄電量が減少し、エンジン始動時にスタータに該バッテリから供給する電力が不足することがあるためである。すなわち、スタータ用のバッテリが高温状態になることによって増加した自己放電量を考慮して大量の電力を該バッテリに蓄えるために、車両の減速時以外にも該バッテリを充電するようにしている。その結果、スタータがスタータ用のバッテリから十分量の電力を供給されて確実にエンジンを始動させることができる。   Further, when the starter battery is in a high temperature state, the starter battery may be charged. This is because when the starter battery is in a high temperature state, the amount of self-discharge increases, so that the amount of electricity stored in the battery decreases, and the power supplied from the battery to the starter when the engine is started may be insufficient. is there. In other words, in order to store a large amount of electric power in the battery in consideration of the amount of self-discharge increased due to the starter battery becoming a high temperature state, the battery is charged not only when the vehicle is decelerated. As a result, the starter is supplied with a sufficient amount of power from the starter battery, and the engine can be reliably started.

そのために、スタータ用のバッテリの温度を検出するセンサ（特許請求の範囲に記載の高温度状態検出手段に対応。）を設けるとともに、コントロールユニットを、センサからの信号に基づいてスタータ用のバッテリと発電機との間のリレーをＯＮ／ＯＦＦするように構成する必要がある。   For this purpose, a sensor for detecting the temperature of the starter battery (corresponding to the high temperature state detecting means described in the claims) is provided, and the control unit is connected to the starter battery based on the signal from the sensor. It is necessary to configure the relay to / from the generator to be turned on / off.

さらに、車両が所定時間経過するまでに減速されないことが予測される場合、スタータ用のバッテリを充電するようにしてもよい。これは、所定時間経過するまでにスタータ用のバッテリが自己放電により空になり、減速時の充電だけではスタータがエンジンを始動させるための電力が該バッテリに蓄えられないことが考えられるためである。   Furthermore, when it is predicted that the vehicle will not be decelerated until the predetermined time elapses, the starter battery may be charged. This is because it is considered that the starter battery is emptied by self-discharge before a predetermined time elapses, and the power for the starter to start the engine cannot be stored in the battery only by charging during deceleration. .

そのために、車両が所定時間経過するまでに減速されるか否かを予測する減速予測手段が必要となる。車両が所定時間経過するまでに減速されるか否かを予測する方法は、例えば、車両のナビゲーションシステムを利用する方法がある。例えば、ナビゲーションシステムが高速道路において料金所から所定距離離れた位置を車両が走行していることを検出しているとき、車両が所定時間経過するまでに減速されないと予測する。または高速道路以外の道路において信号から所定距離離れた位置を車両が走行していることをナビゲーションシステムが検出しているとき、車両が所定時間経過するまでに減速されないと予測する。この場合、コントロールユニットは、ナビゲーションシステムから車両の走行位置情報を取得して車両が所定時間経過するまでに減速されるか否かを予測し、車両が所定時間経過するまでに減速されないことを予測したとき、スタータ用バッテリと発電機との間のリレーをＯＮ状態にするように構成される。   Therefore, a deceleration prediction unit that predicts whether or not the vehicle is decelerated before a predetermined time elapses is required. As a method of predicting whether or not the vehicle is decelerated until a predetermined time elapses, for example, there is a method of using a vehicle navigation system. For example, when the navigation system detects that the vehicle is traveling at a position away from a toll gate on a highway, it is predicted that the vehicle will not be decelerated until a predetermined time elapses. Alternatively, when the navigation system detects that the vehicle is traveling a position away from the signal on a road other than the highway, the vehicle is predicted not to be decelerated until a predetermined time has elapsed. In this case, the control unit obtains the travel position information of the vehicle from the navigation system, predicts whether or not the vehicle is decelerated until a predetermined time elapses, and predicts that the vehicle is not decelerated until the predetermined time elapses. When configured, the relay between the starter battery and the generator is turned on.

本発明の一実施形態に係る車両用発電機の制御装置を含む電力制御システムの概略図である。It is the schematic of the electric power control system containing the control apparatus of the generator for vehicles which concerns on one Embodiment of this invention. コントロールユニットの動作の流れの一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the flow of operation | movement of a control unit. 図２に示すフローに従うコントロールユニットの動作によって変化する２つのバッテリそれぞれの電流の変化と、それに対応する車速の変化およびリレーのＯＮ/ＯＦＦ状態を示す図である。It is a figure which shows the change of each current of two batteries which changes with operation | movement of the control unit according to the flow shown in FIG. 2, the change of the vehicle speed corresponding to it, and the ON / OFF state of a relay.

Claims (5)

所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを停止し、停止した後に所定の再始動条件が成立したときに該エンジンを再始動するアイドリングストップを行う車両用の第１および第２のバッテリを充電する発電機を制御する車両用発電機の制御装置であって、
エンジンを始動させるスタータに電力を供給するように設定された第１のバッテリと、
アイドリングストップ中の車両の電気負荷に電力を供給するように設定された第２のバッテリと、
前記第１および第２のバッテリを充電するための発電機と、
前記第１のバッテリと前記発電機とを接続するまたは遮断する第１のリレーと、
車両の減速を検出する減速検出手段と、
前記減速検出手段が減速を検出しているときに前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させる制御手段とを有することを特徴とする車両用発電機の制御装置。 The engine is stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and the first and second batteries for the vehicle that perform idling stop for restarting the engine when the predetermined restart condition is satisfied after stopping are charged. A control device for a vehicular generator that controls a dynamo that
A first battery configured to supply power to a starter that starts the engine;
A second battery set to supply power to the electric load of the vehicle during idling stop;
A generator for charging the first and second batteries;
A first relay for connecting or disconnecting the first battery and the generator;
Deceleration detection means for detecting deceleration of the vehicle;
A control device for a vehicular generator, comprising control means for connecting the first battery and the generator to the first relay when the deceleration detection means detects deceleration. 請求項１に記載の車両用発電機の制御装置であって、
前記第２のバッテリと前記発電機とを接続するまたは遮断する第２のリレーを有し、
前記制御手段は、前記第１のリレーが前記第１のバッテリと前記発電機とを接続しているとき、前記第２のリレーに前記第２のバッテリと前記発電機とを遮断させることを特徴とする車両用発電機の制御装置。 The vehicle generator control device according to claim 1,
A second relay for connecting or disconnecting the second battery and the generator;
The control means causes the second relay to shut off the second battery and the generator when the first relay connects the first battery and the generator. A control device for a vehicle generator. 請求項１または２に記載の車両用発電機の制御装置であって、
前記第１のバッテリの劣化を検出するバッテリ劣化検出手段を有し、
前記制御手段は、前記バッテリ劣化手段が前記第１のバッテリの劣化を検出したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする車両用発電機の制御装置。 A control device for a vehicular generator according to claim 1 or 2,
Battery deterioration detecting means for detecting deterioration of the first battery;
The control unit causes the first relay and the generator to be connected to the first relay when the battery deterioration unit detects the deterioration of the first battery. Control device. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用発電機の制御装置であって、
前記第１のバッテリの高温状態を検出する高温度状態検出手段を有し、
前記制御手段は、前記高温度状態検出手段が前記第１のバッテリの高温状態を検出したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする車両用発電機の制御装置。 A control device for a vehicle generator according to any one of claims 1 to 3,
A high temperature state detecting means for detecting a high temperature state of the first battery;
The control means connects the first battery and the generator to the first relay when the high temperature state detection means detects a high temperature state of the first battery. Generator controller. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用発電機の制御装置であって、
車両が所定時間経過するまでに減速されるか否かを予測する減速予測手段を有し、
前記制御手段は、前記減速予測手段が車両が所定時間経過するまでに減速されないことを予測したとき、前記第１のリレーに前記第１のバッテリと前記発電機とを接続させることを特徴とする車両用発電機の制御装置。 A control device for a vehicular generator according to any one of claims 1 to 4,
A deceleration prediction means for predicting whether or not the vehicle is decelerated until a predetermined time elapses;
The control means connects the first battery and the generator to the first relay when the deceleration prediction means predicts that the vehicle is not decelerated until a predetermined time elapses. Control device for vehicle generator.
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