JP4507391B2

JP4507391B2 - Control device and control method for onboard generator motor

Info

Publication number: JP4507391B2
Application number: JP2000347631A
Authority: JP
Inventors: 満弘田畑; 初男中尾; 憲治板垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: JP2002153097A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載された発電電動機の制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギの効率的な利用の観点から、所定の停止条件が成立したときに内燃機関の運転を停止すると共に所定の始動条件が成立したときに内燃機関を始動する自動車が種々提案されている。こうした自動車では、オイルポンプやエアコンプレッサなどの補機は、内燃機関が運転されているときには内燃機関の動力の一部を用いて駆動し、内燃機関の運転が停止されているときには二次電池からの電力を用いて駆動するようになっているものが多い。こうした目的で車載される二次電池は、内燃機関からの動力により発電すると共に内燃機関を始動可能な発電電動機による駆動制御により、その残容量（ＳＯＣ）を所定の範囲に維持するように制御される。そして、エネルギをより有効利用する目的で車両の制動時に発電電動機を回生制御して得られる電力を二次電池に蓄えるものも提案されている（例えば、特開平４−２３８７３０号公報など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした発電電動機の制御装置では、エネルギのより効率的な利用を図ることが大きな課題となっている。出願人は、こうした課題の一部を解決する手法として、ナビゲーション装置からの情報に基づいて回生制動による二次電池の充電が予測されるときには、その前に二次電池の残容量（ＳＯＣ）を低くするよう二次電池を制御するものを提案している。
【０００４】
本発明の車載された発電電動機の制御装置および制御方法は、エネルギのより効率的な利用を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の車載された発電電動機の制御装置および制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車載された発電電動機の制御装置は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電すると共に該内燃機関を始動可能な発電電動機と、該発電電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記内燃機関および前記発電電動機の一方からの動力により駆動する補機と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記発電電動機を駆動して該内燃機関を始動する自動停止始動制御手段とを備える自動車の前記発電電動機の制御装置であって、
前記内燃機関が停止しているときには、前記補機の駆動に必要な動力を出力するよう前記発電電動機を電動機として駆動制御する停止時駆動制御手段と、
前記内燃機関が運転しているときには、前記二次電池の状態に応じて前記発電電動機を発電機または電動機として駆動制御する運転時駆動制御手段と、
前記自動停止始動制御手段により前記内燃機関の始動が完了したときには、電流検出手段により検出される前記二次電池の充電電流を閾値と比較し、前記充電電流が前記閾値より大きいときは前記発電電動機の発電電圧を前記充電電流と前記閾値との偏差に所定ゲインを乗じた値だけ小さくなるように設定し、前記充電電流が前記閾値以下のときは前記発電電動機の発電電圧を維持し、前記内燃機関の始動直後から所定時間経過するまで前記充電電流による前記発電電動機の発電電圧の変更処理を繰り返し行うように、前記発電電動機を駆動制御する始動完了時駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の発電電動機の制御装置では、内燃機関が停止しているときには補機の駆動に必要な動力を出力するよう発電電動機を電動機として駆動制御し、内燃機関が運転しているときには二次電池の状態に応じて発電電動機を発電機または電動機として駆動制御し、自動停止始動制御手段により内燃機関の始動が完了したときには二次電池の端子間電圧が徐々に大きくなるよう発電電動機を駆動制御する。内燃機関の始動は二次電池からの放電電力により行なわれるから、内燃機関の始動直後の二次電池は充電されやすい状態になっている。このため、内燃機関の始動直後に発電電動機から大きな充電電流が流れると二次電池を急激に充電するものとなってしまうが、内燃機関の始動から所定時間経過するまで発電電動機からの充電電流を所定値以下となるように発電電動機を駆動制御することにより二次電池の急激な充電を回避することができる。これにより、自動車の制動時に発電電動機を回生制御した際に二次電池を充電する電流を大きくすることができ、全体としてエネルギのより効率的な利用を図ることができる。
【００１１】
本発明の発電電動機の制御装置において、前記自動車に制動力を作用させるとき、前記発電電動機により回生電力が生じるよう該発電電動機を駆動制御する制動時駆動制御手段を備えるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の車載された発電電動機の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電すると共に該内燃機関を始動可能な発電電動機と、該発電電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記内燃機関および前記発電電動機の一方からの動力により駆動する補機と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記発電電動機を駆動して該内燃機関を始動する自動停止始動制御手段とを備える自動車の前記発電電動機の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が停止しているときには、前記補機の駆動に必要な動力を出力するよう前記発電電動機を電動機として駆動制御し、
（ｂ）前記内燃機関が運転しているときには、前記二次電池の状態に応じて前記発電電動機を発電機または電動機として駆動制御し、
（ｃ）前記自動停止始動制御手段により前記内燃機関の始動が完了したときには、電流検出手段により検出される前記二次電池の充電電流を閾値と比較し、前記充電電流が前記閾値より大きいときは前記発電電動機の発電電圧を前記充電電流と前記閾値との偏差に所定ゲインを乗じた値だけ小さくなるように設定し、前記充電電流が前記閾値以下のときは前記発電電動機の発電電圧を維持し、前記内燃機関の始動直後から所定時間経過するまで前記充電電流による前記発電電動機の発電電圧の変更処理を繰り返し行うように、前記発電電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の発電電動機の制御方法によれば、内燃機関の始動直後の二次電池の急激な充電を回避することができると共に自動車の制動時に発電電動機を回生制御した際に二次電池を充電する電流を大きくすることができる。この結果、全体としてエネルギのより効率的な利用を図ることができる。
【００１７】
本発明の発電電動機の制御方法において、前記自動車に制動力を作用させるときには、前記発電電動機により回生電力が生じるよう該発電電動機を駆動制御するステップを備えるものとすることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である発電電動機５４の制御装置として機能する車両制御用電子制御ユニット（以下、車両制御用ＥＣＵという）３０を中心に自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、シフトレバー４２のポジションＳＰや車速Ｖなどの車両の走行状態に基づいてエンジン用制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）４４により運転制御されるエンジン４６と、エンジン４６からの回転動力を変速して図示しない駆動軸に出力するトランスミッション４８と、エンジン４６の出力軸にクラッチ５０を介してベルト５２により接続されエンジン４６の動力の一部を用いて発電すると共にエンジン４６をモータリングする発電電動機５４と、ベルト５２により動力を得て駆動する複数の補機５５ａ〜５５ｎ，と、インバータ５６を介して発電電動機５４と電力のやり取りを行なう３６Ｖの高圧バッテリ５８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０を介して高圧バッテリ５８に接続された１２Ｖの低圧バッテリ６２と、イグニッションスイッチＩＧやスタータスイッチＳＴに基づいてＯＮするリレー６４を介して供給される低圧バッテリ６２からの電力によりエンジン４６をクランキングするスタータモータ６６と、ステアリング６８の操舵角θや車輪速Ｖｗ，ブレーキブースタ７０のブレーキ負圧ＢＰ，ブレーキマスタシリンダ７２の油圧ＭＣＰなどに基づいてＡＢＳ・ＴＲＣアクチュエータ７４を駆動してトラクションコントロールやアンチロックブレーキシステム，ブレーキアシストなどの各ブレーキ制御を行なうシャシー用電子制御ユニット（以下、シャシーＥＣＵという）７６と、運転席前方のインストルパネルに配置されたメータ表示部７８とを備える。
【００１９】
車両制御用ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ３４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ３６と、通信ポート（図示せず）と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この車両制御用ＥＣＵ３０は、エンジン回転数などのエンジン４６の運転に関するデータやエンジン停止要求やエンジン自動停止始動許可などのエンジン４６の始動や停止に関する制御信号などを通信ポートを介してエンジンＥＣＵ４４と通信している。また、車両制御用ＥＣＵ３０は、操舵角θやブレーキマスタシリンダ７２の油圧ＭＣＰなどのブレーキ制御に関するデータやブレーキ制御の作動信号などの制御信号を通信ポートを介してシャシーＥＣＵ７６と通信している。また、車両制御用ＥＣＵ３０の入力ポートには、イグニッションスイッチＩＧや高圧バッテリ５８に取り付けられた電流センサ５９からの充放電電流ｉ，ブレーキブースタ７０のブレーキ負圧ＢＰ，メータ表示部７８からの車速Ｖなどが入力されており、出力ポートからは、スタータスイッチＳＴやメータ表示部７８にはめ込まれたウォーニングランプなどランプ群への点灯信号などが出力されている。
【００２０】
実施例の自動車２０では、車両制御用ＥＣＵ３０によりエンジン４６の自動停止始動処理がなされている。エンジン４６の自動停止始動処理としては、例えば、停車中でシフトレバー４２がＰやＮレンジかＤレンジでブレーキ圧が大きいときでブレーキブースト負圧ＢＰが十分あるときなどの所定の停止条件が成立したときにクラッチ５０による接続を解除してエンジン４６の運転を停止し、ブレーキの開放が開始されたり、シフトレバー４２が走行レンジに操作されたり、ブレーキブースト負圧ＢＰが低下したときなどの所定の始動条件が成立したときにクラッチ５０を接続すると共に発電電動機５４を駆動してエンジン４６を始動する処理である。なお、ここで例示した所定の停止条件や所定の始動条件は一例であり、種々の条件を設定することができる。
【００２１】
こうしたエンジン４６の自動停止始動処理によりエンジン４６の運転が停止されているときには、車両制御用ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ５８からの電力を用いて発電電動機５４を電動機として駆動して、補機５５ａ〜５５ｎの駆動源を確保する。また、エンジン４６が運転されているときには、車両制御用ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ５８の残容量（ＳＯＣ）が予め設定された所定の範囲となるよう発電電動機５４を発電機または電動機として駆動制御する。このとき、高圧バッテリ５８の残容量（ＳＯＣ）が所定の範囲内のときには、高圧バッテリ５８の充放電がないよう高圧バッテリ５８の開放電圧となるよう発電電動機５４を駆動制御する。なお、実施例では、高圧バッテリ５８は３６Ｖバッテリであるから、その開放電圧として３７．５Ｖを考え、発電電動機５４の発電電圧が３７．５Ｖとなるよう駆動制御している。
【００２２】
また、実施例の自動車２０では、車両の制動時には、車両制御用ＥＣＵ３０により発電電動機５４が回生駆動され、その際の回生電力を用いて高圧バッテリ５８を充電する制御も行なわれている。
【００２３】
次に、実施例の自動車２０でエンジン４６の自動始動がなされた際の発電電動機５４の制御について説明する。図２は、実施例の自動車２０の車両制御用ＥＣＵ３０により実行される自動始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン４６が自動始動されたときに実行される。
【００２４】
自動始動時制御ルーチンが実行されると、車両制御用ＥＣＵ３０のＣＰＵ３２は、まず、発電電動機５４の電圧Ｖを初期電圧Ｖ１に設定する処理を実行する（ステップＳ１００）。例えば、通常の電圧Ｖが３７．５Ｖの場合には初期電圧Ｖ１として３７．０Ｖなどのように発電電動機５４の電圧Ｖを設定するのである。そしてカウンタＣに値０をセットし（ステップＳ１０２）、所定時間経過するのを待つ（ステップＳ１０４）。ここで、所定時間は、発電電動機５４の電圧Ｖを徐々に高くする際の勾配を決定するものであり、適宜設定することができる。
【００２５】
所定時間経過すると、発電電動機５４の電圧Ｖに現在の電圧Ｖに操作量ΔＶを増加したものを設定し（ステップＳ１０６）、カウンタＣをインクリメントする（ステップＳ１０８）。そして、カウンタＣが設定値Ｃｓに至るまで（ステップＳ１１０）、所定時間経過毎に発電電動機５４の電圧Ｖを操作量ΔＶだけ増加する処理（ステップＳ１０４〜Ｓ１０８）を繰り返す。ここで、設定値Ｃｓは、所定時間経過毎に発電電動機５４の電圧Ｖを操作量ΔＶだけ増加する処理を繰り返す回数として設定されるものであり、操作量ΔＶは、こうした処理が設定値Ｃｓ回繰り返されたときに発電電動機５４の電圧Ｖが通常の電圧（例えば３７．５Ｖ）となるように設定される。例えば、発電電動機５４の初期電圧Ｖ１を３７．０Ｖとし、通常の電圧Ｖを３７．５Ｖとし、１０秒間のうちに１００回に亘って発電電動機５４の電圧Ｖを増加するものとすれば、ステップＳ１０４の所定時間は０．１秒となり、操作量ΔＶは０．００５Ｖとなり、設定値Ｃｓは１００となる。
【００２６】
図３はエンジン４６の自動始動がなされた際に図２に例示する自動始動時制御ルーチンを実行したときの高圧バッテリ５８の充放電電流ｉの時間経過の一例を示す説明図であり、図４はエンジン４６の自動始動がなされた際に発電電動機５４の電圧Ｖを通常の電圧に固定したときの高圧バッテリ５８の充放電電流ｉの時間経過の一例を示す説明図である。図３および図４では、時間ｔ１で発電電動機５４によりエンジン４６をモータリングするために高圧バッテリ５８に大きな放電電流ｉが流れ、時間ｔ２，ｔ３，ｔ４で回生制動により高圧バッテリ５８に大きな充電電流ｉが流れる。図３と図４とを比較すると解るように、実施例の自動始動時制御を行なうことにより、発電電動機５４を通常の電圧Ｖに固定する場合に比してエンジン４６を始動した直後の高圧バッテリ５８の充電電流ｉを低く抑えることができる。エンジン４６を始動した直後は、高圧バッテリ５８から大きな放電電流ｉが流れた直後であるから、高圧バッテリ５８は充電されやすい状態になっている。したがって、通常の電圧Ｖに固定した場合、高圧バッテリ５８に大きな充電電流ｉが流れてしまう。実施例の自動始動時制御を行なうと、こうした大きな充電電流ｉが高圧バッテリ５８に流れるのを防止することができる。図３と図４における時間ｔ２，ｔ３，ｔ４の回生制動時の充電電流ｉの大きさを比較すれば解るように、実施例の自動始動時制御を行なうことにより、高圧バッテリ５８の充電を抑えているから、通常の電圧Ｖに固定した場合に比して大きな充電電流ｉを得ることができる。これは、より大きな回生電力を得ていることになるから、自動車２０のエネルギ効率を向上させることができることを意味する。
【００２７】
以上説明した実施例の自動車２０における発電電動機５４の自動始動時制御によれば、エンジン４６を始動した直後の高圧バッテリ５８の充電電流ｉを低く抑えることができる。この結果、回生制動時により大きな回生電力を高圧バッテリ５８に蓄えることができ、自動車２０のエネルギ効率を向上させることができる。
【００２８】
実施例の自動車２０における発電電動機５４の自動始動時制御では、エンジン４６を始動した直後の発電電動機５４の電圧Ｖを初期電圧Ｖ１とし、所定時間経過毎に操作量ΔＶだけ増加して、即ち時間的変化を一定として通常の電圧としたが、発電電動機５４の電圧Ｖの時間的変化を変更するものとしてもよい。即ち、例えばエンジン４６を始動した直後の操作量ΔＶを小さくし、その後、操作量ΔＶを徐々に大きくするなど、操作量ΔＶを可変としてもよい。
【００２９】
実施例の自動車２０における発電電動機５４の自動始動時制御では、エンジン４６を始動した直後の発電電動機５４の電圧Ｖを初期電圧Ｖ１とし、所定時間経過毎に操作量ΔＶだけ増加して通常の電圧としたが、エンジン４６を始動した直後から所定時間経過するまで高圧バッテリ５８の充放電電流ｉが所定値以下となるよう制御してもよい。この場合の自動始動時制御ルーチンの一例を図５に示す。以下に、変形例の自動始動時制御ルーチンによる処理について簡単に説明する。
【００３０】
この変形例の自動始動時制御ルーチンでは、まず、発電電動機５４の電圧Ｖを初期電圧Ｖ１に設定する（ステップＳ２００）。そして、電流センサ５９により検出される充放電電流ｉを読み込み（ステップＳ２０２）、読み込んだ充放電電流ｉを閾値ｉｒｅｆと比較する（ステップＳ２０４）。ここで、閾値ｉｒｅｆは、エンジン４６の始動直後における充放電電流ｉの上限値として設定されるものである。充放電電流ｉが閾値ｉｒｅｆより大きいときには、発電電動機５４の電圧Ｖを充放電電流ｉと閾値ｉｒｅｆとの偏差にゲインｋを乗じた値だけ小さくなるよう設定し（ステップＳ２０６）、充放電電流ｉが閾値ｉｒｅｆ以下のときにはそのときの発電電動機５４の電圧Ｖを維持し、所定時間経過するまで（ステップＳ２０８、充放電電流ｉによる発電電動機５４の電圧Ｖの変更処理（ステップＳ２０２〜Ｓ２０６）を繰り返す。ここで、所定時間は、前述のカウンタＣが設定値Ｃｓに至るまでの時間と同様の意である。
【００３１】
このようにエンジン４６を始動した直後から所定時間経過するまで高圧バッテリ５８の充放電電流ｉが所定値以下となるよう制御しても、実施例の自動始動時制御と同様の効果を得ることができる。なお、実施例の自動始動時制御と充放電電流ｉが所定値以下となる制御とを併用するものとしてもよい。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である発電電動機５４の制御装置として機能する車両制御用電子制御ユニット３０を中心に自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の自動車２０の車両制御用ＥＣＵ３０により実行される自動始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】エンジン４６の自動始動がなされた際に図２に例示する自動始動時制御ルーチンを実行したときの高圧バッテリ５８の充放電電流ｉの時間経過の一例を示す説明図である。
【図４】エンジン４６の自動始動がなされた際に発電電動機５４の電圧Ｖを通常の電圧に固定したときの高圧バッテリ５８の充放電電流ｉの時間経過の一例を示す説明図である。
【図５】変形例の自動始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０自動車、３０車両制御用ＥＣＵ、３２ＣＰＵ、３４ＲＯＭ、３６ＲＡＭ、４２シフトレバー、４４エンジンＥＣＵ、４６エンジン、４８トランスミッション、５０クラッチ、５２ベルト、５４発電電動機、５５ａ〜５５ｎ補機、５６インバータ、５８高圧バッテリ、５９電流センサ、６０ＤＣ−ＤＣコンバータ、６２低圧バッテリ、６４リレー、６６スタータモータ、６８ステアリング、７０ブレーキブースタ、７２ブレーキマスタシリンダ、７４ＡＢＳ・ＴＲＣアクチュエータ、７６シャシーＥＣＵ、７８メータ表示部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device and a control method for a generator motor mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
From the viewpoint of efficient use of energy, various automobiles have been proposed that stop the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and start the internal combustion engine when the predetermined start condition is satisfied. In such automobiles, auxiliary machines such as oil pumps and air compressors are driven using a part of the power of the internal combustion engine when the internal combustion engine is operated, and from the secondary battery when the operation of the internal combustion engine is stopped. Many of them are designed to be driven using the electric power. The secondary battery mounted on the vehicle for such a purpose is controlled to maintain its remaining capacity (SOC) within a predetermined range by driving control by a generator motor capable of starting the internal combustion engine while generating power by the power from the internal combustion engine. The In order to make more efficient use of energy, a battery that stores power obtained by regenerative control of a generator motor during braking of a vehicle in a secondary battery has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-238730).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a control device for a generator motor, it is a big problem to make more efficient use of energy. As a technique for solving a part of these problems, the applicant, when charging of the secondary battery by regenerative braking is predicted based on information from the navigation device, sets the remaining capacity (SOC) of the secondary battery before that. Proposals have been made to control secondary batteries so that they are lowered.
[0004]
An object of the control device and the control method for a generator motor mounted on a vehicle according to the present invention is to more efficiently use energy.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve the above-described object, the on-vehicle generator-motor control device and control method of the present invention employ the following means.
[0006]
Control device for vehicle mounting has been generator motor of the present invention,
An internal combustion engine, a generator motor that generates power using power from the internal combustion engine and that can start the internal combustion engine, a secondary battery that can exchange power with the generator motor, the internal combustion engine, and the generator motor Auxiliary machine driven by power from one side and stopping the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and starting the internal combustion engine by driving the generator motor when a predetermined start condition is satisfied An automatic stop / start control means for controlling the generator motor of the automobile,
When the internal combustion engine is stopped, a drive control unit at the time of stop for driving and controlling the generator motor as an electric motor so as to output power necessary for driving the auxiliary machine,
When the internal combustion engine is in operation, an operation drive control means for driving and controlling the generator motor as a generator or an electric motor according to the state of the secondary battery;
When the start of the internal combustion engine is completed by the automatic stop / start control means, the charging current of the secondary battery detected by the current detecting means is compared with a threshold value, and when the charging current is larger than the threshold value, the generator motor Is set to be smaller by a value obtained by multiplying the deviation between the charging current and the threshold by a predetermined gain, and when the charging current is equal to or lower than the threshold, the generated voltage of the generator motor is maintained, and the internal combustion And a start completion drive control means for drivingly controlling the generator motor so as to repeatedly perform the process of changing the generated voltage of the generator motor by the charging current until a predetermined time has passed immediately after the engine is started. .
[0007]
In the control device of the origination Denden motivation for this invention, the double when the drive control, and the engine is operating the generator motor to output the power required for driving the auxiliary machine as an electric motor when the internal combustion engine is stopped The generator motor is driven and controlled as a generator or motor according to the state of the secondary battery, and the generator motor is driven so that the voltage between the terminals of the secondary battery gradually increases when the start of the internal combustion engine is completed by the automatic stop / start control means Control. Since the internal combustion engine is started by the discharge power from the secondary battery, the secondary battery immediately after the internal combustion engine is started is easily charged. For this reason, if a large charge current flows from the generator motor immediately after the start of the internal combustion engine, the secondary battery will be rapidly charged.However, the charge current from the generator motor is not increased until a predetermined time has elapsed since the start of the internal combustion engine. Abrupt charging of the secondary battery can be avoided by controlling the drive of the generator motor so that it is below the predetermined value . Thereby, when the generator motor is regeneratively controlled during braking of the automobile, the current for charging the secondary battery can be increased, and the energy can be used more efficiently as a whole.
[0011]
The control device of the origination Denden motivation of the present invention, when applying a braking force to the motor vehicle, can also be made with a braking driving control means for driving and controlling the generator motor so that the regenerative power is generated by the generator motor .
[0012]
Car mounting and controlled methods of the generator motor was of the present invention,
An internal combustion engine, a generator motor that generates power using power from the internal combustion engine and that can start the internal combustion engine, a secondary battery that can exchange power with the generator motor, the internal combustion engine, and the generator motor Auxiliary machine driven by power from one side and stopping the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and starting the internal combustion engine by driving the generator motor when a predetermined start condition is satisfied An automatic stop / start control means for controlling the generator motor of an automobile,
(A) When the internal combustion engine is stopped, the generator motor is driven and controlled as an electric motor so as to output power necessary for driving the auxiliary machine,
(B) When the internal combustion engine is operating, the generator motor is driven and controlled as a generator or an electric motor according to the state of the secondary battery,
(C) When the start of the internal combustion engine is completed by the automatic stop start control means , the charging current of the secondary battery detected by the current detection means is compared with a threshold value, and when the charging current is larger than the threshold value The power generation voltage of the generator motor is set to be small by a value obtained by multiplying the deviation between the charging current and the threshold by a predetermined gain, and when the charging current is equal to or lower than the threshold, the power generation voltage of the generator motor is maintained. The gist of the invention is to drive-control the generator motor so that the process of changing the generated voltage of the generator motor by the charging current is repeated until a predetermined time has passed immediately after the start of the internal combustion engine .
[0013]
According to the control method of the origination Denden motivation for this invention, the secondary battery when the regenerative control of the generator motor when vehicle braking it is possible to avoid rapid charging of the secondary battery right after starting of the internal combustion engine The electric current to charge can be enlarged. As a result, more efficient use of energy can be achieved as a whole.
[0017]
The control method of the origination Denden motivation of the present invention, when exerting a braking force on the vehicle may also be intended to comprise the step of driving and controlling the generator motor so that the regenerative power is generated by the generator motor.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an automobile 20 centering on a vehicle control electronic control unit (hereinafter referred to as a vehicle control ECU) 30 that functions as a control device for a generator motor 54 according to an embodiment of the present invention. It is. As shown in the figure, the automobile 20 according to the embodiment includes an engine 46 that is controlled by an engine control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 44 based on the traveling state of the vehicle such as the position SP of the shift lever 42 and the vehicle speed V. A transmission 48 that changes the rotational power from the engine 46 and outputs it to a drive shaft (not shown), and is connected to the output shaft of the engine 46 through a clutch 50 via a belt 52 to generate electric power using a part of the power of the engine 46. In addition, a generator motor 54 that motors the engine 46, a plurality of auxiliary devices 55a to 55n that are driven by the belt 52 and driven by a belt 52, and a 36V high-voltage battery 58 that exchanges power with the generator motor 54 via an inverter 56. And 12V connected to the high voltage battery 58 via the DC-DC converter 60. A starter motor 66 for cranking the engine 46 by electric power from the low voltage battery 62, the low voltage battery 62 supplied via the relay 64 that is turned on based on the ignition switch IG and the starter switch ST, and the steering angle θ of the steering 68 Based on the wheel speed Vw, the brake negative pressure BP of the brake booster 70, the hydraulic MCP of the brake master cylinder 72, etc., the ABS / TRC actuator 74 is driven to perform each brake control such as traction control, anti-lock brake system, and brake assist. An electronic control unit for chassis (hereinafter referred to as chassis ECU) 76 and a meter display unit 78 arranged on the instrument panel in front of the driver's seat are provided.
[0019]
The vehicle control ECU 30 is configured as a microprocessor centered on a CPU 32, and includes a ROM 34 that stores a processing program, a RAM 36 that temporarily stores data, a communication port (not shown), an input / output port ( (Not shown). The vehicle control ECU 30 communicates data related to the operation of the engine 46 such as the engine speed, a control signal related to start and stop of the engine 46 such as an engine stop request and an engine automatic stop / start permission, etc. with the engine ECU 44 via a communication port. is doing. Further, the vehicle control ECU 30 communicates control signals such as data related to brake control such as the steering angle θ and the hydraulic pressure MCP of the brake master cylinder 72 and an operation signal of brake control with the chassis ECU 76 via the communication port. The input port of the vehicle control ECU 30 includes a charge / discharge current i from the current sensor 59 attached to the ignition switch IG and the high voltage battery 58, the brake negative pressure BP of the brake booster 70, and the vehicle speed V from the meter display section 78. From the output port, a lighting signal for a lamp group such as a warning lamp fitted in the starter switch ST or the meter display section 78 is output.
[0020]
In the automobile 20 of the embodiment, the vehicle control ECU 30 performs an automatic stop / start process of the engine 46. As the automatic stop start process of the engine 46, for example, a predetermined stop condition is established such as when the vehicle is stopped and the shift lever 42 is in the P, N range or D range and the brake pressure is high and the brake boost negative pressure BP is sufficient. When the clutch 50 is released and the operation of the engine 46 is stopped to release the brake, the shift lever 42 is operated to the travel range, or the brake boost negative pressure BP is reduced. When the starting condition is satisfied, the clutch 50 is connected and the generator motor 54 is driven to start the engine 46. The predetermined stop condition and the predetermined start condition exemplified here are merely examples, and various conditions can be set.
[0021]
When the operation of the engine 46 is stopped by such an automatic stop start process of the engine 46, the vehicle control ECU 30 drives the generator motor 54 as an electric motor using the electric power from the high voltage battery 58, and the auxiliary machines 55a to 55n. Secure the drive source. When the engine 46 is in operation, the vehicle control ECU 30 drives and controls the generator motor 54 as a generator or an electric motor so that the remaining capacity (SOC) of the high-voltage battery 58 falls within a predetermined range. At this time, when the remaining capacity (SOC) of the high-voltage battery 58 is within a predetermined range, the generator motor 54 is driven and controlled so that the high-voltage battery 58 has an open voltage so that the high-voltage battery 58 is not charged or discharged. In the embodiment, since the high-voltage battery 58 is a 36V battery, 37.5V is considered as the open-circuit voltage, and drive control is performed so that the generated voltage of the generator motor 54 is 37.5V.
[0022]
Further, in the automobile 20 of the embodiment, when the vehicle is braked, the generator motor 54 is regeneratively driven by the vehicle control ECU 30, and control is performed to charge the high-voltage battery 58 using the regenerative power at that time.
[0023]
Next, the control of the generator motor 54 when the engine 46 is automatically started in the automobile 20 of the embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an automatic start control routine executed by the vehicle control ECU 30 of the automobile 20 according to the embodiment. This routine is executed when the engine 46 is automatically started.
[0024]
When the automatic start time control routine is executed, the CPU 32 of the vehicle control ECU 30 first executes a process of setting the voltage V of the generator motor 54 to the initial voltage V1 (step S100). For example, when the normal voltage V is 37.5 V, the voltage V of the generator motor 54 is set as 37.0 V as the initial voltage V1. Then, a value 0 is set to the counter C (step S102), and a waiting for a predetermined time has elapsed (step S104). Here, the predetermined time determines a gradient when the voltage V of the generator motor 54 is gradually increased, and can be set as appropriate.
[0025]
When a predetermined time has elapsed, the voltage V of the generator motor 54 is set to the current voltage V increased by the operation amount ΔV (step S106), and the counter C is incremented (step S108). Until the counter C reaches the set value Cs (step S110), the process of increasing the voltage V of the generator motor 54 by the manipulated variable ΔV (steps S104 to S108) is repeated every predetermined time. Here, the set value Cs is set as the number of times of repeating the process of increasing the voltage V of the generator motor 54 by the manipulated variable ΔV every elapse of a predetermined time, and the manipulated variable ΔV is set by the set value Cs times. When it is repeated, the voltage V of the generator motor 54 is set to a normal voltage (for example, 37.5 V). For example, if the initial voltage V1 of the generator motor 54 is 37.0 V, the normal voltage V is 37.5 V, and the voltage V of the generator motor 54 is increased 100 times within 10 seconds, the step The predetermined time in S104 is 0.1 second, the operation amount ΔV is 0.005 V, and the set value Cs is 100.
[0026]
3 is an explanatory diagram showing an example of a time lapse of the charging / discharging current i of the high-voltage battery 58 when the automatic start time control routine illustrated in FIG. 2 is executed when the engine 46 is automatically started. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a time lapse of the charging / discharging current i of the high-voltage battery 58 when the voltage V of the generator motor 54 is fixed to a normal voltage when the engine 46 is automatically started. 3 and 4, a large discharge current i flows through the high voltage battery 58 to motor the engine 46 by the generator motor 54 at time t1, and a large charge current flows through the high voltage battery 58 by regenerative braking at times t2, t3, and t4. i flows. As understood from comparison between FIG. 3 and FIG. 4, the high-voltage battery immediately after starting the engine 46 compared to the case where the generator motor 54 is fixed to the normal voltage V by performing the automatic start control of the embodiment. The charging current i of 58 can be kept low. Immediately after starting the engine 46, it is immediately after a large discharge current i flows from the high-voltage battery 58, so that the high-voltage battery 58 is easily charged. Therefore, when the voltage is fixed to the normal voltage V, a large charging current i flows through the high voltage battery 58. When the automatic start control of the embodiment is performed, it is possible to prevent such a large charging current i from flowing into the high voltage battery 58. As can be understood by comparing the magnitudes of the charging current i during regenerative braking at times t2, t3, and t4 in FIGS. 3 and 4, it is possible to suppress charging of the high-voltage battery 58 by performing the automatic start-up control of the embodiment. Therefore, a large charging current i can be obtained as compared with the case where the voltage is fixed to the normal voltage V. This means that the energy efficiency of the automobile 20 can be improved because larger regenerative power is obtained.
[0027]
According to the automatic start control of the generator motor 54 in the automobile 20 of the embodiment described above, the charging current i of the high voltage battery 58 immediately after the engine 46 is started can be kept low. As a result, larger regenerative power can be stored in the high voltage battery 58 during regenerative braking, and the energy efficiency of the automobile 20 can be improved.
[0028]
In the automatic start-up control of the generator motor 54 in the automobile 20 of the embodiment, the voltage V of the generator motor 54 immediately after starting the engine 46 is set to the initial voltage V1, and is increased by an operation amount ΔV every predetermined time, that is, time However, it is also possible to change the temporal change in the voltage V of the generator motor 54. That is, for example, the operation amount ΔV may be made variable by decreasing the operation amount ΔV immediately after starting the engine 46 and then gradually increasing the operation amount ΔV.
[0029]
In the automatic start control of the generator motor 54 in the automobile 20 of the embodiment, the voltage V of the generator motor 54 immediately after starting the engine 46 is set to the initial voltage V1, and is increased by an operation amount ΔV every elapse of a predetermined time. However, the charging / discharging current i of the high-voltage battery 58 may be controlled to be equal to or less than a predetermined value until a predetermined time elapses after the engine 46 is started. An example of the control routine at the time of automatic start in this case is shown in FIG. Below, the process by the control routine at the time of automatic start of a modification is demonstrated easily.
[0030]
In the automatic start control routine of this modification, first, the voltage V of the generator motor 54 is set to the initial voltage V1 (step S200). Then, the charge / discharge current i detected by the current sensor 59 is read (step S202), and the read charge / discharge current i is compared with the threshold value iref (step S204). Here, the threshold value iref is set as the upper limit value of the charge / discharge current i immediately after the engine 46 is started. When the charging / discharging current i is larger than the threshold value iref, the voltage V of the generator motor 54 is set to be reduced by a value obtained by multiplying the deviation between the charging / discharging current i and the threshold value iref by a gain k (step S206). Is less than or equal to the threshold value iref, the voltage V of the generator motor 54 at that time is maintained, and the process of changing the voltage V of the generator motor 54 by the charge / discharge current i (steps S202 to S206) is repeated until a predetermined time elapses. Here, the predetermined time has the same meaning as the time until the counter C reaches the set value Cs.
[0031]
Thus, even if the charge / discharge current i of the high voltage battery 58 is controlled to be equal to or less than a predetermined value immediately after the engine 46 is started until a predetermined time elapses, the same effect as the automatic start control of the embodiment can be obtained. it can. In addition, it is good also as what uses together the control at the time of automatic start of an Example, and the control from which the charging / discharging electric current i becomes below a predetermined value.
[0032]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an automobile 20 with a vehicle control electronic control unit 30 functioning as a control device for a generator motor 54 being one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an automatic start time control routine executed by the vehicle control ECU 30 of the automobile 20 according to the embodiment.
3 is an explanatory diagram showing an example of a time lapse of a charging / discharging current i of the high voltage battery 58 when an automatic start control routine illustrated in FIG. 2 is executed when the engine 46 is automatically started. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a time lapse of the charge / discharge current i of the high-voltage battery 58 when the voltage V of the generator motor 54 is fixed to a normal voltage when the engine 46 is automatically started.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control routine at the time of automatic start of a modified example.
[Explanation of symbols]
20 automobile, 30 vehicle control ECU, 32 CPU, 34 ROM, 36 RAM, 42 shift lever, 44 engine ECU, 46 engine, 48 transmission, 50 clutch, 52 belt, 54 generator motor, 55a to 55n auxiliary machine, 56 inverter, 58 High voltage battery, 59 Current sensor, 60 DC-DC converter, 62 Low voltage battery, 64 Relay, 66 Starter motor, 68 Steering, 70 Brake booster, 72 Brake master cylinder, 74 ABS / TRC actuator, 76 Chassis ECU, 78 Meter display Department.

Claims

内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電すると共に該内燃機関を始動可能な発電電動機と、該発電電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記内燃機関および前記発電電動機の一方からの動力により駆動する補機と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記発電電動機を駆動して該内燃機関を始動する自動停止始動制御手段とを備える自動車の前記発電電動機の制御装置であって、
前記内燃機関が停止しているときには、前記補機の駆動に必要な動力を出力するよう前記発電電動機を電動機として駆動制御する停止時駆動制御手段と、
前記内燃機関が運転しているときには、前記二次電池の状態に応じて前記発電電動機を発電機または電動機として駆動制御する運転時駆動制御手段と、
前記自動停止始動制御手段により前記内燃機関の始動が完了したときには、電流検出手段により検出される前記二次電池の充電電流を閾値と比較し、前記充電電流が前記閾値より大きいときは前記発電電動機の発電電圧を前記充電電流と前記閾値との偏差に所定ゲインを乗じた値だけ小さくなるように設定し、前記充電電流が前記閾値以下のときは前記発電電動機の発電電圧を維持し、前記内燃機関の始動直後から所定時間経過するまで前記充電電流による前記発電電動機の発電電圧の変更処理を繰り返し行うように、前記発電電動機を駆動制御する始動完了時駆動制御制御手段と
を備える発電電動機の制御装置。An internal combustion engine, a generator motor that generates power using power from the internal combustion engine and that can start the internal combustion engine, a secondary battery that can exchange power with the generator motor, the internal combustion engine, and the generator motor Auxiliary machine driven by power from one side and stopping the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and starting the internal combustion engine by driving the generator motor when a predetermined start condition is satisfied An automatic stop / start control means for controlling the generator motor of the automobile,
When the internal combustion engine is stopped, a drive control unit at the time of stop for driving and controlling the generator motor as an electric motor so as to output power necessary for driving the auxiliary machine,
When the internal combustion engine is in operation, an operation drive control means for driving and controlling the generator motor as a generator or an electric motor according to the state of the secondary battery;
When the start of the internal combustion engine is completed by the automatic stop / start control means, the charging current of the secondary battery detected by the current detecting means is compared with a threshold value, and when the charging current is larger than the threshold value, the generator motor Is set to be smaller by a value obtained by multiplying the deviation between the charging current and the threshold by a predetermined gain, and when the charging current is equal to or lower than the threshold, the generated voltage of the generator motor is maintained, and the internal combustion Control of a generator motor provided with start-up completion drive control control means for drivingly controlling the generator motor so as to repeatedly perform the process of changing the power generation voltage of the generator motor by the charging current until a predetermined time has passed immediately after the start of the engine apparatus.

前記自動車に制動力を作用させるとき、前記発電電動機により回生電力が生じるよう該発電電動機を駆動制御する制動時駆動制御手段を備える請求項１に記載の発電電動機の制御装置。 The generator motor control device according to claim 1, further comprising a braking-time drive control unit configured to drive and control the generator motor so that regenerative power is generated by the generator motor when a braking force is applied to the automobile .

内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電すると共に該内燃機関を始動可能な発電電動機と、該発電電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記内燃機関および前記発電電動機の一方からの動力により駆動する補機と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記発電電動機を駆動して該内燃機関を始動する自動停止始動制御手段とを備える自動車の前記発電電動機の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が停止しているときには、前記補機の駆動に必要な動力を出力するよう前記発電電動機を電動機として駆動制御し、
（ｂ）前記内燃機関が運転しているときには、前記二次電池の状態に応じて前記発電電動機を発電機または電動機として駆動制御し、
（ｃ）前記自動停止始動制御手段により前記内燃機関の始動が完了したときには、電流検出手段により検出される前記二次電池の充電電流を閾値と比較し、前記充電電流が前記閾値より大きいときは前記発電電動機の発電電圧を前記充電電流と前記閾値との偏差に所定ゲインを乗じた値だけ小さくなるように設定し、前記充電電流が前記閾値以下のときは前記発電電動機の発電電圧を維持し、前記内燃機関の始動直後から所定時間経過するまで前記充電電流による前記発電電動機の発電電圧の変更処理を繰り返し行うように、前記発電電動機を駆動制御する、
発電電動機の制御方法。 An internal combustion engine, a generator motor that generates power using power from the internal combustion engine and that can start the internal combustion engine, a secondary battery that can exchange power with the generator motor, the internal combustion engine, and the generator motor Auxiliary machine driven by power from one side and stopping the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and starting the internal combustion engine by driving the generator motor when a predetermined start condition is satisfied An automatic stop / start control means for controlling the generator motor of an automobile,
(A) When the internal combustion engine is stopped, the generator motor is driven and controlled as an electric motor so as to output power necessary for driving the auxiliary machine,
(B) When the internal combustion engine is operating, the generator motor is driven and controlled as a generator or an electric motor according to the state of the secondary battery,
(C) When the start of the internal combustion engine is completed by the automatic stop start control means, the charging current of the secondary battery detected by the current detection means is compared with a threshold value, and when the charging current is larger than the threshold value The power generation voltage of the generator motor is set to be small by a value obtained by multiplying the deviation between the charging current and the threshold by a predetermined gain, and when the charging current is equal to or lower than the threshold, the power generation voltage of the generator motor is maintained. Driving and controlling the generator motor so as to repeatedly perform the process of changing the power generation voltage of the generator motor by the charging current until a predetermined time has passed immediately after the start of the internal combustion engine ,
Control method of generator motor.

前記自動車に制動力を作用させるときには、前記発電電動機により回生電力が生じるよう該発電電動機を駆動制御するステップを備える請求項３に記載の発電電動機の制御方法。The generator motor control method according to claim 3, further comprising a step of driving and controlling the generator motor so that regenerative power is generated by the generator motor when braking force is applied to the automobile .