WO2014073097A1 - オルタネータ制御装置 - Google Patents

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WO2014073097A1
WO2014073097A1 PCT/JP2012/079186 JP2012079186W WO2014073097A1 WO 2014073097 A1 WO2014073097 A1 WO 2014073097A1 JP 2012079186 W JP2012079186 W JP 2012079186W WO 2014073097 A1 WO2014073097 A1 WO 2014073097A1
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control device
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alternator
generation instruction
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崇裕 伊藤
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Toyota Motor Corp
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • HELECTRICITY
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    • H02P9/48Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N11/0848Circuits specially adapted for starting of engines with means for detecting successful engine start, e.g. to stop starter actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02N2200/06Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/063Battery voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/45Special adaptation of control arrangements for generators for motor vehicles, e.g. car alternators

Definitions

  • the present invention relates to an alternator control device that controls an alternator.
  • the slave-side control device When the detected value of the power supply voltage (battery voltage) is smaller than a predetermined threshold, the alternator is configured so that the power generation amount of the alternator is higher than a predetermined reference (for example, the maximum power generation amount). (Priority charge function) is provided.
  • the power supply voltage is temporarily reduced by driving the starter.
  • the priority charge function is activated at this time, the startability of the engine deteriorates due to the rapid increase in the torque of the alternator (the engine rotation is unlikely to increase). It will take a long time to complete a complete explosion).
  • a configuration in which a non-power generation instruction signal is transmitted from the master-side control device (external control device) to the slave-side control device is considered so that the priority charge function does not operate when the engine is started.
  • the non-power generation instruction signal is a limited instruction signal having a higher priority than the priority charge function among various control signals from the master-side control device.
  • the slave-side control device does not realize the priority charge function even when the detected value of the power supply voltage is smaller than the predetermined threshold value.
  • the priority charge function can work at that time. If the priority charge function is activated after the engine is started, there is a risk that an undesirable decrease in engine speed or engine stall will occur.
  • the vehicle power generation control device that is the slave-side control device needs to have a special function including a determination function such as the elapse of a predetermined time.
  • the present invention provides an alternator control device that can reduce the decrease in engine speed and the possibility of engine stall after engine start without giving the slave control device such a special function. Objective.
  • an alternator control device comprising: A first controller for controlling the alternator; A second control device that periodically transmits an instruction signal related to power generation of the alternator to the first control device;
  • the instruction signal selectively includes a power generation instruction signal that causes a power generation state of the alternator, and a no power generation instruction signal that causes a no power generation state or a power generation suppression state of the alternator,
  • the power generation amount of the alternator becomes higher than a predetermined reference.
  • the alternator is turned off according to the non-power generation instruction signal.
  • An alternator control device is provided in which the second control device periodically transmits the non-power generation instruction signal to the first control device until a predetermined condition is satisfied after the engine start is completed.
  • an alternator control device capable of reducing the decrease in engine speed and the possibility of engine stall after the engine is started without giving such a special function to the control device on the slave side.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a system including an alternator control device 1 according to an embodiment.
  • the alternator control device 1 is a device that controls the alternator 60.
  • the alternator 60 is connected to an engine (not shown) and generates power based on the rotation of the engine.
  • the electric power generated by the alternator 60 is consumed by the electric load 50 of the vehicle.
  • the electric load 50 has various modes and includes, for example, a starter 52, a blower motor, a wiper, and the like.
  • the electric power generated by the alternator 60 may be used for charging the on-vehicle battery 40.
  • the alternator control device 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 10 and a LIN (Local Interconnect Network) regulator 20 as shown in FIG.
  • the ECU 10 and the LIN regulator 20 are connected via a LIN bus (LIN communication line) 30.
  • the ECU 10 and the LIN regulator 20 communicate based on the LIN protocol.
  • the LIN protocol is a master / slave system, in which the ECU 10 functions as a master, and the LIN regulator 20 functions as a slave.
  • a control device other than the LIN regulator 20 may be connected to the ECU 10 as a slave.
  • ECU10 may be comprised as a microcomputer which consists of CPU, ROM, RAM, etc. which were mutually connected via the bus
  • the storage device 12 such as a ROM stores LIN communication software.
  • the ECU 10 may be realized by any ECU such as an ECU that controls the engine. Further, the function of the ECU 10 may be realized by a plurality of ECUs.
  • the ECU 10 generates an instruction signal related to power generation of the alternator 60 and transmits the generated instruction signal to the LIN regulator 20 via the LIN bus 30.
  • the instruction signal relating to the power generation of the alternator 60 may be a signal of an arbitrary format instructing a target value relating to the power generation amount of the alternator 60. It may be.
  • the ECU 10 transmits an instruction signal to the LIN regulator 20 at a predetermined cycle T1.
  • the instruction signal selectively includes a power generation instruction signal that causes the power generation state of the alternator 60 and a no power generation instruction signal that causes the no power generation state of the alternator 60.
  • the no-power generation instruction signal is a signal for forming a state where no exciting current is passed through the exciting coil of the alternator 60 (the no-power generation state of the alternator 60).
  • the no-power generation instruction signal may be a signal whose instruction value of the output voltage of the alternator 60 is “0”.
  • the power generation instruction signal is a signal for forming a state (the power generation state of the alternator 60) in which an excitation current flows through the excitation coil of the alternator 60.
  • the power generation instruction signal may be a signal whose instruction value of the output voltage of the alternator 60 is other than “0”.
  • the instruction signal includes an instruction value (including an upper limit value) regarding an increase gradient of the output voltage (power generation voltage) of the alternator 60.
  • An instruction value related to the excitation current of the alternator 60 may be included.
  • the ECU 10 acquires information indicating the on / off state of the starter 52.
  • the ECU 10 determines when the engine is started (when starting) based on the starter on signal. For example, the ECU 10 determines that the engine start has started when a starter-on signal is generated. The ECU 10 may determine when the engine is started based on other information (such as an ignition on signal) instead of or in addition to these.
  • the ECU 10 transmits a non-power generation instruction signal to the LIN regulator 20 via the LIN bus 30 at a predetermined cycle T1.
  • the ECU 10 acquires information (for example, a complete explosion flag) indicating a determination result (complete explosion determination) that the engine has shifted to a complete explosion and information indicating an on / off state of the starter 52. Based on these pieces of information, the ECU 10 detects the completion of engine start. For example, the ECU 10 determines that the engine start is completed when a complete explosion flag is set and a starter off signal is detected. Note that the ECU 10 may determine the completion of engine start based on only the complete explosion flag or only the starter off signal, or instead of or in addition to these, based on other information, You may judge. The operation of the ECU 10 when the engine start is completed will be described later with reference to FIG.
  • the LIN regulator 20 may be composed of an IC.
  • the LIN regulator 20 preferably has a regulator specification that the German Automobile Manufacturers Association (VDA) promotes standardization.
  • VDA German Automobile Manufacturers Association
  • the LIN regulator 20 may be an Infineon TLE8880 or a Bosch CR665 having such a regulator specification.
  • the LIN regulator 20 may be incorporated in the alternator 60 main body as schematically shown in FIG.
  • a battery 40 is connected to the LIN regulator 20.
  • the LIN regulator 20 has a function of detecting the voltage (power supply voltage) of the battery 40.
  • the LIN regulator 20 detects the power supply voltage every predetermined cycle. This predetermined period may be the same as the predetermined period T1.
  • the LIN regulator 20 receives an instruction signal from the ECU 10 via the LIN bus 30. Further, the LIN regulator 20 transmits the detected value of the power supply voltage to the ECU 10 via the LIN bus 30 at predetermined intervals. This predetermined period may be the same as the predetermined period T1. For example, the LIN regulator 20 returns the detected value of the power supply voltage to the ECU 10 as a response signal (response value) to the instruction signal from the ECU 10.
  • the LIN regulator 20 controls the alternator 60 so that an instruction value (for example, a target value of the generated voltage) related to the power generation instruction signal is realized.
  • the LIN regulator 20 determines the excitation current drive duty (power generation duty) applied to the excitation coil of the alternator 60 so that the instruction value related to the power generation instruction signal is realized.
  • the LIN regulator 20 may have a gradual excitation function that gradually changes the power generation duty. When realizing the gradual excitation function, the LIN regulator 20 gradually increases the power generation duty toward the power generation duty corresponding to the instruction value related to the power generation instruction signal. At this time, the LIN regulator 20 may determine an increasing gradient of the power generation duty according to an instruction value related to the increasing gradient that can be included in the instruction signal.
  • the LIN regulator 20 When the LIN regulator 20 receives the no power generation instruction signal from the ECU 10, the LIN regulator 20 sets the excitation current applied to the excitation coil of the alternator 60 to 0 (that is, sets the power generation duty to 0%).
  • the LIN regulator 20 has a priority charge function for controlling the alternator so that the power generation amount of the alternator 60 becomes higher than a predetermined reference when the detected value of the power supply voltage falls below a predetermined priority charge operation threshold.
  • the LIN regulator 20 controls the alternator 60 to operate at the maximum power generation capacity when the detected value of the power supply voltage falls below a predetermined priority charge operation threshold. That is, without realizing the above-described gradual excitation function, the power generation duty of the alternator 60 is set to the maximum duty (100%) at once.
  • the power supply capability to the electric load 50 by the alternator 60 increases instantaneously (because of this, the power supply voltage recovers rapidly), for example, when the battery 40 is excessively discharged or the battery 40 deteriorates. Even when the internal resistance is large or when the battery 40 is in a poor contact state, it is possible to prevent malfunction of the electric load 50 due to a decrease in the power supply voltage.
  • the priority charge operation threshold value may correspond to an allowable minimum value of the power supply voltage that can maintain the normal operation of the electric load 50, and may be a value obtained by giving a predetermined margin to the allowable minimum value.
  • the priority charge function of the LIN regulator 20 is deactivated when a no-power generation instruction signal is received from the ECU 10. That is, under the situation where a no-power generation instruction signal is transmitted from the ECU 10 to the LIN regulator 20, even when the detected value of the power supply voltage falls below a predetermined priority charge operation threshold, the priority charge function is not activated. On the other hand, the priority charge function of the LIN regulator 20 is not hindered by other instruction signals (for example, power generation instruction signals) from the ECU 10.
  • the priority charge function works when the detected value of the power supply voltage falls below a predetermined priority charge operation threshold (in this case, the power generation instruction signal Regardless of the indicated value, the power generation control of the alternator 60 based on the priority charge function is executed).
  • the LIN regulator 20 is configured not to activate the priority charge function only when the no-power generation instruction signal is received.
  • Such a configuration logic related to the relationship between the no-power generation instruction signal and the priority charge function
  • VDA German Automobile Manufacturers Association
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of main processing realized by the ECU 10 in connection with the completion of engine start.
  • the process shown in FIG. 2 may be realized by the CPU of the ECU 10 executing the LIN communication software.
  • the process shown in FIG. 2 is a process after the engine start is started. Therefore, at the start of the process shown in FIG. 2, the ECU 10 transmits a non-power generation instruction signal to the LIN regulator 20 as described above. Therefore, the alternator 60 is in a no power generation state.
  • step 200 the ECU 10 detects the completion of engine start based on, for example, a complete explosion flag or a starter off signal.
  • step 202 the ECU 10 determines that the detected value of the power supply voltage is a priority charge operation threshold based on the detected value (latest detected value) of the voltage (power supply voltage) of the battery 40 acquired from the LIN regulator 20 via the LIN bus 30. It is judged whether it is larger than. If the detected value of the power supply voltage is larger than the priority charge operation threshold value, the process proceeds to step 204, and if the detected value of the power supply voltage is smaller than the priority charge operation threshold value, the process proceeds to step 206. When the detected value of the power supply voltage is the same as the priority charge operation threshold value, the process may proceed to either step 204 or 206 (depending on how the priority charge operation threshold value is determined).
  • step 204 the ECU 10 stops transmission of the non-power generation instruction signal to the LIN regulator 20, and starts transmission of the power generation instruction signal to enter the normal control state.
  • the target value regarding the power generation amount of the alternator 60 in the power generation instruction signal may be determined in an arbitrary manner.
  • the power generation voltage of the alternator 60 is optimally controlled according to the vehicle running state. For example, in order to reduce the engine load due to the power generation of the alternator 60, the power generation voltage may be reduced when the vehicle is idling or traveling at a constant speed, and the power generation voltage may be increased when the vehicle is decelerating. Further, at the time of acceleration, the generated voltage of the alternator 60 may be adjusted so that the integrated value of the input / output current of the battery 40 approaches a predetermined target value.
  • the ECU 10 determines the target value related to the power generation amount of the alternator 60 as described above, the ECU 10 transmits an instruction signal indicating the target value to the LIN regulator 20 via the LIN bus 30 at a predetermined cycle T1.
  • the instruction signal at this time is typically not a no power generation instruction signal, and therefore the alternator 60 shifts from the no power generation state to the power generation state.
  • step 206 the ECU 10 continues to transmit the no-power generation instruction signal to the LIN regulator 20, and returns to step 202. In this way, the ECU 10 transmits a no-power generation instruction signal to the LIN regulator 20 at the time of engine start, and after the engine start is completed, until the detected value of the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold value. Continue sending the no-power generation instruction signal to the LIN regulator 20 at the time of engine start, and after the engine start is completed, until the detected value of the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold value. Continue sending the no-power generation instruction signal to
  • the priority charge may be activated immediately after the transmission of the non-power generation instruction signal is stopped, resulting in a decrease in engine speed or an engine stall.
  • the transmission of the no-power generation instruction signal is not stopped immediately, but the detected value of the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold. The transmission of the no power generation instruction signal is stopped. As a result, it is possible to reduce the possibility of a decrease in engine speed or engine stall after completion of engine start (after completion of explosion determination).
  • the ECU 10 starts determining whether or not the detected value of the power supply voltage is larger than the priority charge operation threshold after detecting the completion of the engine start (step 202).
  • the determination as to whether or not the detected value of the power supply voltage is larger than the priority charge operation threshold value may be started before the engine start is completed. In this case, when the detected value of the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold before the engine start is completed, the normal control state may be entered at that time.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a time series of various states realized by the present embodiment. From the top, the operation state of the starter 52 (on / off state), the engine speed, the power supply voltage, the alternator 60 The power generation duty and the state (on / off state) of the non-power generation instruction signal are shown.
  • the engine complete explosion determination threshold when the complete explosion flag is set is indicated by a dotted line.
  • the priority charge operation threshold is indicated by a dotted line.
  • the ON state of the non-power generation instruction signal corresponds to the state in which the non-power generation instruction signal is transmitted to the LIN regulator 20, and the OFF state of the non-power generation instruction signal indicates the non-power generation instruction signal to the LIN regulator 20. This corresponds to a state in which the transmission of the power generation is stopped (a state in which a power generation instruction signal is transmitted to the LIN regulator 20).
  • the power generation duty of the alternator 60 rises to a predetermined value in response to a power generation instruction signal from the ECU 10. Thereafter, the starter 52 is operated (see FIG. 3A), and the power is temporarily taken out from the battery 40, so that the power supply voltage is lowered (see FIG. 3B). From the start of the starter 52 operation (during cranking), a non-power generation instruction signal is transmitted as described above (see (J1) in FIG. 3) in order to improve startability. Thereby, during operation of the starter 52, the power generation duty of the alternator 60 becomes 0% (see FIG. 3C), and the engine startability is improved. When the engine speed reaches the engine complete explosion determination threshold (see FIG.
  • the priority charge does not operate. Thereafter, with the transmission of the power generation instruction signal, the power generation duty of the alternator 60 gradually increases (slow excitation function) (see (N) in FIG. 3), and the load torque of the alternator 60 gradually increases after the engine start is completed. Realized.
  • the power generation duty of the alternator 60 gradually increases (slow excitation function) (see (N) in FIG. 3), and the load torque of the alternator 60 gradually increases after the engine start is completed. Realized.
  • priority charge operation is prevented, and the possibility of engine speed reduction and engine stall is reduced.
  • the transmission of the no-power generation instruction signal is started from the start of the operation of the starter 52.
  • the start timing of the transmission of the no-power generation instruction signal is arbitrary unless the startability is extremely deteriorated. It is.
  • the transmission of the no-power generation instruction signal may be started as soon as possible from the time when the ignition switch is turned on or when the ECU 10 is started. May be started.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a time series of various states realized by the comparative example, and is a diagram for comparison with FIG. In the comparative example, the transmission of the no power generation instruction signal is immediately stopped when the engine start is completed.
  • the power generation duty of the alternator 60 rises to a predetermined value in response to the power generation instruction signal from the ECU 10. Thereafter, the starter 52 is operated (see FIG. 4A), and the power is temporarily taken out from the battery 40, whereby the power supply voltage is lowered (see FIG. 4B). Further, from the start of operation of the starter 52, a non-power generation instruction signal is transmitted in order to improve startability (see (E) of FIG. 4). Thereby, during the operation of the starter 52, the power generation duty of the alternator 60 becomes 0% (see FIG. 4C), and the engine startability is improved. When the engine speed reaches the engine complete explosion determination threshold (see FIG.
  • the starter 52 is turned off.
  • the transmission of the no power generation instruction signal is stopped (see (I) of FIG. 4).
  • the power supply voltage is lower than the priority charge operation threshold (see (G) in FIG. 3). Therefore, when transmission of the no power generation instruction signal is stopped, priority charge is activated immediately. (Refer to FIG. 3H). That is, the power generation duty of the alternator 60 is increased to 100% at a stretch, and sudden power generation is started.
  • the power supply voltage is recovered (see (J) in FIG. 3), a sudden increase in power generation becomes a load on the engine, which may cause a decrease in engine speed, engine stall, or the like.
  • FIG. 5 is a flowchart showing another example of the main processing realized by the ECU 10 in relation to the completion of engine start.
  • the process shown in FIG. 5 may be realized by the CPU of the ECU 10 executing the LIN communication software.
  • the process shown in FIG. 5 is a process after the start of engine start, similar to the process shown in FIG. 2 described above. Therefore, at the start of the process shown in FIG. No power generation instruction signal is transmitted. Therefore, the alternator 60 is in a no power generation state.
  • Steps 500, 504, and 506 may be the same as steps 200, 204, and 206 shown in FIG.
  • step 502 the ECU 10 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the starter 52 was turned off. If a predetermined time has elapsed since the starter 52 was turned off, the process proceeds to step 504. If a predetermined time has not elapsed since the starter 52 was turned off, the process proceeds to step 506.
  • the predetermined time may be determined in an arbitrary manner, but is adapted by a test or the like so as to correspond to the time from when the starter 52 is turned off to when the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold. Good. Since the time from when the starter 52 is turned off to when the power supply voltage becomes larger than the priority charge operation threshold is not constant, an average value of times obtained by tests or the like may be used.
  • the time is counted from the time when the starter 52 is turned off, but the starting time may be another equivalent time.
  • the time may be counted from the complete explosion determination timing (when the complete explosion flag is set) (in this case, The predetermined time serving as the threshold may be changed as appropriate).
  • FIG. 6 is a flowchart showing still another example of the main processing realized by the ECU 10 in relation to the completion of engine start.
  • the process shown in FIG. 6 may be realized by the CPU of the ECU 10 executing the LIN communication software.
  • the process shown in FIG. 6 is a process after the start of the engine start, similar to the process shown in FIG. 2 described above. Therefore, at the start of the process shown in FIG. No power generation instruction signal is transmitted. Therefore, the alternator 60 is in a no power generation state.
  • Steps 600, 604, and 606 may be the same as steps 200, 204, and 206 shown in FIG.
  • step 602 the ECU 10 determines that the detected value of the power supply voltage is greater than or equal to a predetermined threshold based on the detected value (latest detected value) of the voltage (power supply voltage) of the battery 40 acquired from the LIN regulator 20 via the LIN bus 30. It is determined whether or not there is. If the detected value of the power supply voltage is larger than the predetermined threshold value, the process proceeds to step 604. If the detected value of the power supply voltage is smaller than the predetermined threshold value, the process proceeds to step 606. When the detected value of the power supply voltage is the same as the predetermined threshold value, the process may proceed to either step 604 or 606 (depending on how the predetermined threshold value is determined).
  • the predetermined threshold is set to a value different from the priority charge operation threshold. If the predetermined threshold value is larger than the priority charge operation threshold value, it is disadvantageous in that the start timing of power generation by the alternator 60 is delayed. Therefore, the predetermined threshold is preferably set to a value slightly larger than the priority charge operation threshold. However, the predetermined threshold value may be set to a value smaller than the priority charge operation threshold value. In this case, if the transmission of the no power generation instruction signal is stopped, the priority charge may be activated, which may cause a decrease in engine speed, engine stall, etc., which is disadvantageous compared to the processing shown in FIG. Become. However, even in this case, the timing at which the priority charge can be operated is delayed compared to the comparative example (see FIG. 4), and accordingly, there is a possibility that the engine speed may be lowered or the engine stalled as compared with the comparative example. Can be reduced.
  • the transmission of the no-power generation instruction signal is not immediately stopped, but the transmission of the no-power generation instruction signal is continued until the predetermined condition is satisfied. After the determination, the possibility of engine speed reduction and engine stall can be reduced.
  • the engine 10 can be reduced in engine speed or engine stall after the engine start is completed simply by appropriately setting the transmission period of the non-power generation instruction signal from the ECU 10 (particularly the transmission stop timing after the engine is started).
  • the possibility of occurring can be reduced.
  • using the existing function of the highly versatile LIN regulator 20 that conforms to the regulator specifications that the German Automobile Manufacturers Association promotes standardization there is a possibility of engine speed reduction and engine stall after engine startup is complete. Can be reduced.
  • the logic incorporated in the LIN regulator 20 that conforms to the regulator specifications promoted by the German Automobile Manufacturers Association (ie, the non-power generation instruction signal having a higher priority than the priority charge function is enabled). Therefore, it is possible to reduce the possibility of engine speed reduction and engine stall after engine start-up is completed without changing the regulator specifications.
  • the start timing of the starter 52 is the same as the timing of the complete explosion determination (that is, the starter 52 is turned off when the complete explosion determination is made). There may be a time difference between the off timing and the complete explosion determination timing.
  • the process of step 202 in FIG. 2 (the process in step 502 in FIG. 5 and the process in step 602 in FIG. 6) is started at any timing of the starter 52 off timing and the complete explosion determination timing. May be.
  • the no-power generation instruction signal which is the only control signal with higher priority than the priority charge function
  • the LIN regulator 20 is a signal that causes the alternator 60 to generate a non-power generation state.
  • the non-power generation instruction signal is generated by the LIN regulator 20 in the power generation suppression state of the alternator 60 A signal that forms a state more suppressed than when the charge function is activated may be included.
  • the name “no power generation instruction signal” is a name given for the sake of convenience, and the name is arbitrary. In the current specification, the “no power generation instruction signal” is an instruction signal including an instruction value “0X00”.
  • ECU 20 ECU 20 LIN regulator 30 LIN bus 40 battery 50 electric load 52 starter 60 alternator

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Abstract

 オルタネータ制御装置であって、第1制御装置と、第1制御装置に、オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第2制御装置とを備え、指示信号は、発電指示信号と無発電指示信号とを選択的に含み、第1制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、第1制御装置から発電指示信号を受信する場合には、オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、第1制御装置から無発電指示信号を受信する場合には、無発電指示信号に従ってオルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、第2制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで無発電指示信号を第1制御装置に周期的に送信する。

Description

オルタネータ制御装置
 本発明は、オルタネータを制御するオルタネータ制御装置に関する。
 従来から、イグニッションキーがオンされたときに外部制御装置から送られてくるキーオン信号を受信したときに、車両用発電機の発電を抑制する発電抑制の解除動作を停止し、その後、外部制御装置から発電抑制を指示する発電制御信号が送られてこない状態を検出したときに発電抑制の解除動作を再開する車両用発電制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両用発電制御装置は、外部制御装置から発電抑制を指示する発電制御信号が送られてこない状態を検出してから所定時間経過した後に、発電抑制解除手段による発電抑制の解除動作を再開する。
特開2010-263720号公報
 上記の特許文献1の構成の如く、通信バスで接続される2つの制御装置(外部制御装置と車両用発電制御装置)により協動してオルタネータを制御する構成においては、スレーブ側の制御装置(車両用発電制御装置)は、電源電圧(バッテリ電圧)の検出値が所定閾値より小さくなった場合に、オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように(例えば最大発電量となるように)オルタネータを制御する機能(プライオリティチャージ機能)を備える。
 エンジン始動時にはスタータの駆動により電源電圧が一時的に低下するが、この際にプライオリティチャージ機能が働くと、オルタネータのトルクの急増に起因してエンジンの始動性が悪化する(エンジン回転が上昇しにくくなって完爆に移行する時間が長くなってしまう)という問題が生じる。
 このため、エンジン始動時に、プライオリティチャージ機能が作動しないように、マスタ側の制御装置(外部制御装置)からスレーブ側の制御装置に無発電指示信号を送信する構成が考えられる。無発電指示信号は、マスタ側の制御装置からの各種制御信号のうち、プライオリティチャージ機能よりも優先度の高い限られた指示信号であり、かかる無発電指示信号をスレーブ側の制御装置を受信すると、スレーブ側の制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合でも、プライオリティチャージ機能を実現することはない。
 しかしながら、エンジン完爆判定後(スタータオフ時)に無発電指示信号を停止させた場合、その時点で電源電圧の復帰が不十分である場合には、その時点でプライオリティチャージ機能が働きうる。エンジン始動後において、プライオリティチャージ機能が作動すると、エンジン回転数の望ましくない低下やエンスト(エンジンストール)が生じる虞がある。
 この点、上記の特許文献1の構成では、エンジンが完爆に移行するまで発電抑制制御を行うものであるので、エンジンの始動性の悪化を防止できるものの、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストを防止することができない虞がある。また、上記の特許文献1の構成では、スレーブ側の制御装置である車両用発電制御装置において、所定時間の経過等の判定機能を含む特別な機能を持たせる必要がある。
 そこで、本発明は、スレーブ側の制御装置に、かかる特別な機能を持たせることなく、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストの可能性を低減することが可能なオルタネータ制御装置の提供を目的とする。
 本発明の一局面によれば、オルタネータ制御装置であって、
 オルタネータを制御する第1制御装置と、
 前記第1制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第2制御装置とを備え、
 前記指示信号は、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含み、
 前記第1制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記第1制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記第1制御装置から前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、
 前記第2制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第1制御装置に周期的に送信することを特徴とする、オルタネータ制御装置が提供される。
 本発明によれば、スレーブ側の制御装置に、かかる特別な機能を持たせることなく、エンジン始動後におけるエンジン回転数の低下やエンストの可能性を低減することが可能なオルタネータ制御装置が得られる。
一実施例によるオルタネータ制御装置1を含むシステムの主要構成を示す図である。 エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。 本実施例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図である。 比較例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図である。 エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の他の一例を示すフローチャートである。 エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
 図1は、一実施例によるオルタネータ制御装置1を含むシステムの主要構成を示す図である。オルタネータ制御装置1は、オルタネータ60を制御する装置である。尚、オルタネータ60は、エンジン(図示せず)に接続され、エンジンの回転に基づいて発電する。オルタネータ60により発電された電力は、車両の電気負荷50で消費される。電気負荷50は、多種態様であり、例えばスタータ52、ブロアモータ、ワイパー等を含む。また、オルタネータ60により発電された電力は、車載のバッテリ40の充電に利用されてもよい。
 オルタネータ制御装置1は、図1に示すように、ECU(電子制御ユニット)10と、LIN(Local Interconnect Network)レギュレータ20とを含む。ECU10とLINレギュレータ20とは、LINバス(LIN通信ライン)30を介して接続される。ECU10とLINレギュレータ20は、LINプロトコルに基づいて通信する。LINプロトコルは、マスタ・スレーブ方式であり、ECU10は、マスタとして機能し、LINレギュレータ20は、スレーブとして機能する。尚、LINレギュレータ20以外の制御装置がスレーブとしてECU10に接続されてもよい。
 ECU10は、図示しないバスを介して互いに接続されたCPU、ROM、及びRAM等からなるマイクロコンピュータとして構成されてよい。ROMのような記憶装置12には、LIN通信ソフトウェアが格納される。尚、ECU10は、エンジンを制御するECU等の任意のECUにより実現されてよい。また、ECU10の機能は複数のECUにより実現されてもよい。
 ECU10は、オルタネータ60の発電に関する指示信号を生成し、生成した指示信号をLINレギュレータ20にLINバス30を介して送信する。オルタネータ60の発電に関する指示信号は、オルタネータ60の発電量に関する目標値を指示する任意の形式の信号であってよく、例えばオルタネータ60の出力電圧(発電電圧)や発電デューティの目標値を指示する信号であってよい。ECU10は、通常スケジューリング状態では、所定周期T1で指示信号をLINレギュレータ20に送信する。
 指示信号は、オルタネータ60の発電状態を引き起こす発電指示信号と、オルタネータ60の無発電状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含む。無発電指示信号は、オルタネータ60の励磁コイルに励磁電流が流されない状態(オルタネータ60の無発電状態)を形成するための信号である。無発電指示信号は、オルタネータ60の出力電圧の指示値が“0”である信号であってよい。他方、発電指示信号は、オルタネータ60の励磁コイルに励磁電流が流される状態(オルタネータ60の発電状態)を形成するための信号である。発電指示信号は、オルタネータ60の出力電圧の指示値が“0”以外である信号であってよい。
 尚、指示信号は、オルタネータ60の出力電圧(発電電圧)の指示値(目標値)に加えて、オルタネータ60の出力電圧(発電電圧)の増加勾配に関する指示値(上限値等を含む)や、オルタネータ60の励磁電流に関する指示値等を含んでよい。
 ECU10は、スタータ52のオン/オフ状態を示す情報を取得する。ECU10は、スタータオン信号に基づいて、エンジン始動時(始動開始時)を判定する。例えば、ECU10は、スタータオン信号が発生した場合に、エンジン始動が開始されたと判断する。尚、ECU10は、これらに代えて又は加えて、他の情報(イグニッションオン信号等)に基づいて、エンジン始動時を判定してもよい。エンジン始動が開始されたと判断した場合、ECU10は、無発電指示信号をLINレギュレータ20にLINバス30を介して所定周期T1で送信する。
 ECU10は、エンジンが完爆に移行したとの判定結果(完爆判定)を示す情報(例えば完爆フラグ)やスタータ52のオン/オフ状態を示す情報を取得する。ECU10は、これらの情報に基づいて、エンジン始動完了時を検出する。例えば、ECU10は、完爆フラグが立てられ、且つ、スタータオフ信号が検出された場合に、エンジン始動が完了したと判断する。尚、ECU10は、完爆フラグのみやスタータオフ信号のみに基づいて、エンジン始動完了時を判定してもよいし、これらに代えて又は加えて、他の情報に基づいて、エンジン始動完了時を判定してもよい。尚、ECU10によるエンジン始動完了時の動作については図3を参照して後述する。
 LINレギュレータ20は、ICから構成されてよい。LINレギュレータ20は、好ましくは、ドイツ自動車工業会(VDA)が規格統一を推進するレギュレータ仕様を有する。例えば、LINレギュレータ20は、かかるレギュレータ仕様を有するInfineon製TLE8880やBosch製CR665等であってよい。LINレギュレータ20は、図1に模式的に示すように、オルタネータ60本体に組み込まれてもよい。
 LINレギュレータ20には、バッテリ40が接続される。LINレギュレータ20は、バッテリ40の電圧(電源電圧)を検出する機能を備える。LINレギュレータ20は、所定周期毎に電源電圧を検出する。この所定周期は、所定周期T1と同一であってもよい。
 LINレギュレータ20は、LINバス30を介してECU10から指示信号を受信する。また、LINレギュレータ20は、LINバス30を介してECU10に電源電圧の検出値を所定周期毎に送信する。この所定周期は、所定周期T1と同一であってもよい。例えば、LINレギュレータ20は、ECU10からの指示信号に対する返信信号(応答値)として電源電圧の検出値をECU10に返信する。
 LINレギュレータ20は、ECU10から発電指示信号を受信した場合、発電指示信号に係る指示値(例えば発電電圧の目標値)が実現されるように、オルタネータ60を制御する。例えば、LINレギュレータ20は、発電指示信号に係る指示値が実現されるように、オルタネータ60の励磁コイルに印加される励磁電流駆動デューティ(発電デューティ)を決定する。LINレギュレータ20は、発電デューティを徐変させる徐励機能を有してもよい。徐励機能を実現する場合、LINレギュレータ20は、発電指示信号に係る指示値に対応する発電デューティに向けて、発電デューティを徐々に増加させる。尚、この際、LINレギュレータ20は、指示信号に含まれうる増加勾配に関する指示値に従って、発電デューティの増加勾配を決定してもよい。
 LINレギュレータ20は、ECU10から無発電指示信号を受信した場合、オルタネータ60の励磁コイルに印加される励磁電流を0にする(即ち発電デューティを0%に設定する)。
 LINレギュレータ20は、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合に、オルタネータ60の発電量が所定基準より高くなるようにオルタネータを制御するプライオリティチャージ機能を備える。例えば、LINレギュレータ20は、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合、オルタネータ60が最大発電能力で動作するように制御する。即ち、上述の徐励機能を実現せず、オルタネータ60の発電デューティを一気に最大デューティ(100%)に設定する。これにより、オルタネータ60による電気負荷50への電力供給能力が瞬時に増加するので(これにより電源電圧が急速に回復するので)、例えば、バッテリ40が過度に放電した場合や、バッテリ40が劣化して内部抵抗が大きくなっている状態、あるいは、バッテリ40が接触不良の状態である場合等においても、電源電圧の低下に起因した電気負荷50の誤動作等を防止することができる。
 尚、プライオリティチャージ作動閾値は、電気負荷50の正常動作を維持できるような電源電圧の許容最小値に対応してよく、当該許容最小値に所定のマージンを持たせた値であってもよい。
 LINレギュレータ20のプライオリティチャージ機能は、ECU10から無発電指示信号を受信した場合に、非作動となる。即ち、LINレギュレータ20にECU10から無発電指示信号が送信されている状況下では、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合でも、プライオリティチャージ機能は作動されない。他方、LINレギュレータ20のプライオリティチャージ機能は、ECU10からの他の指示信号(例えば発電指示信号)に対しては阻害されない。従って、LINレギュレータ20にECU10から発電指示信号が送信されている状況下では、電源電圧の検出値が所定のプライオリティチャージ作動閾値を下回った場合、プライオリティチャージ機能が働く(この場合、発電指示信号に係る指示値とは無関係に、プライオリティチャージ機能に基づくオルタネータ60の発電制御が実行される)。このように、LINレギュレータ20は、無発電指示信号を受信している場合のみ、プライオリティチャージ機能を発動させないように構成される。尚、このような構成(無発電指示信号とプライオリティチャージ機能との関係等に関するロジック)は、ドイツ自動車工業会(VDA)が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したLINレギュレータ20には、既に組み込まれている。
 図2は、エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。図2に示す処理は、ECU10のCPUがLIN通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図2に示す処理は、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図2に示す処理の開始時点では、上述の如く、ECU10は、LINレギュレータ20に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ60は、無発電状態である。
 ステップ200では、ECU10は、例えば完爆フラグやスタータオフ信号に基づいて、エンジン始動完了時を検出する。
 ステップ202では、ECU10は、LINバス30を介してLINレギュレータ20から取得したバッテリ40の電圧(電源電圧)の検出値(最新の検出値)に基づいて、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かを判定する。電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きい場合には、ステップ204に進み、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも小さい場合には、ステップ206に進む。尚、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値と同一であるときは、ステップ204と206のいずれに進んでもよい(プライオリティチャージ作動閾値の定め方に依存する)。
 ステップ204では、ECU10は、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信を停止し、発電指示信号の送信を開始することで、通常制御状態となる。尚、発電指示信号におけるオルタネータ60の発電量に関する目標値は、任意の態様で決定されてよい。一般的に、オルタネータ60の発電電圧は、車両走行状態に応じて最適制御される。例えば、オルタネータ60の発電によるエンジンの負荷を低減するために、車両のアイドリング時や定速走行時には発電電圧が低減され、減速時に発電電圧が増加されてもよい。また、加速時には、バッテリ40の入出力電流の積算値が所定の目標値に近づくようにオルタネータ60の発電電圧が調整されてもよい。
 通常制御状態では、ECU10は、オルタネータ60の発電量に関する目標値を上述の如く決定すると、その目標値を指示する指示信号をLINレギュレータ20にLINバス30を介して所定周期T1で送信する。この際の指示信号は、典型的には、無発電指示信号ではなく、従って、オルタネータ60は無発電状態から発電状態へと移行する。
 ステップ206では、ECU10は、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信を継続し、ステップ202に戻る。このようにして、ECU10は、エンジン始動時に、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信を行い、エンジン始動完了後、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなるまで、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信を継続する。
 ところで、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止される場合には、無発電指示信号の送信の停止後直ぐにプライオリティチャージが作動して、エンジン回転数の低下やエンストが生じる虞がある。これに対して、図2に示す処理によれば、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなってから無発電指示信号の送信が停止される。これにより、エンジン始動完了後(完爆判定後)において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
 尚、図2に示す処理では、ECU10は、エンジン始動完了時を検出してから電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かの判定を開始しているが(ステップ202)、エンジン始動完了前から、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きいか否かの判定を開始していてもよい。この場合、エンジン始動完了前に、電源電圧の検出値がプライオリティチャージ作動閾値よりも大きくなった場合には、その時点で通常制御状態に移行してもよい。
 図3は、本実施例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図であり、上から順に、スタータ52の作動状態(オン/オフ状態)、エンジン回転数、電源電圧、オルタネータ60の発電デューティ、及び、無発電指示信号の状態(オン/オフ状態)を示す。尚、エンジン回転数の時系列に対しては、完爆フラグがセットされる際のエンジン完爆判定閾値が点線にて示されている。また、電源電圧の時系列に対しては、プライオリティチャージ作動閾値が点線にて示されている。また、無発電指示信号のオン状態は、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信が行われている状態に対応し、無発電指示信号のオフ状態は、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信が停止されている状態(LINレギュレータ20への発電指示信号の送信が行われている状態)に対応する。
 図3を参照するに、イグニッションスイッチがオンとなると、ECU10からの発電指示信号を受けて、オルタネータ60の発電デューティが所定値に立ち上がる。その後、スタータ52が作動し(図3の(A)参照)、一時的にバッテリ40から電力が持ち出されることによって電源電圧が低下する(図3の(B)参照)。また、スタータ52の作動開始時からは(クランキング時は)始動性を向上させるために、上述の如く無発電指示信号の送信が行われる(図3の(J1)参照)。これにより、スタータ52の動作中、オルタネータ60の発電デューティが0%となり(図3の(C)参照)、エンジン始動性が向上する。エンジン回転数がエンジン完爆判定閾値に達すると(図3の(D)参照)、スタータ52がオフされる。この時点では、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低いので(図3の(I)参照)、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信が維持される(図3の(J2)参照)。これにより、オルタネータ60の発電デューティが0に維持され、エンジン始動完了直後にプライオリティチャージが作動することが防止される(図3の(K)参照)。バッテリ40からの電力の一時的な持ち出しがなくなり、電源電圧が回復し、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなると(図3の(L)参照)、その時点で、LINレギュレータ20への無発電指示信号の送信が停止される(図3の(M)参照)。従って、この時点では、無発電指示信号の送信が停止されても、プライオリティチャージが作動することがない。以後、発電指示信号の送信に伴い、オルタネータ60の発電デューティは徐々に増加(徐励機能)し(図3の(N)参照)、エンジン始動完了後におけるオルタネータ60の負荷トルクの緩やかな上昇が実現される。このようにして、本実施例によれば、エンジン始動完了後(完爆判定後)において、プライオリティチャージの作動が防止され、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性が低減される。
 尚、図3に示す例では、スタータ52の作動開始時から無発電指示信号の送信が開始されているが、無発電指示信号の送信の開始タイミングは、始動性を極度に悪化させない限り、任意である。例えば、イグニッションスイッチがオンとなった時点や、ECU10の起動時から可及的に速やかに無発電指示信号の送信が開始されてもよいし、スタータ52の作動開始後に無発電指示信号の送信が開始されてもよい。
 図4は、比較例により実現される各種状態の時系列の一例を示す図であり、図3との対比のための図である。比較例では、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止される。
 比較例によれば、図4に示すように、同様に、イグニッションスイッチがオンとなると、ECU10からの発電指示信号を受けて、オルタネータ60の発電デューティが所定値に立ち上がる。その後、スタータ52が作動し(図4の(A)参照)、一時的にバッテリ40から電力が持ち出されることによって電源電圧が低下する(図4の(B)参照)。また、スタータ52の作動開始時からは始動性を向上させるために、無発電指示信号の送信が行われる(図4の(E)参照)。これにより、スタータ52の動作中、オルタネータ60の発電デューティが0%となり(図4の(C)参照)、エンジン始動性が向上する。エンジン回転数がエンジン完爆判定閾値に達すると(図4の(D)参照)、スタータ52がオフされる。これと同時に、比較例によれば、無発電指示信号の送信が停止される(図4の(I)参照)。この時点(スタータ52がオフされた時点)では、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低いので(図3の(G)参照)、無発電指示信号の送信が停止されると、直ちにプライオリティチャージが作動する(図3の(H)参照)。即ち、オルタネータ60の発電デューティが一気に100%まで上昇し、急激な発電が開始される。これに伴い、電源電圧が回復されるものの(図3の(J)参照)、急激な発電の増加はエンジンに対する負荷となるため、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうる。
 尚、比較例においても、仮に、スタータ52がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より高ければ、無発電指示信号の送信が停止されても、プライオリティチャージが作動することはなく、エンジン回転数の低下やエンスト等の問題は生じない。但し、スタータ52は、短期間で大電力を消費する電気負荷であるので、スタータ52がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低くなる場合が生じえ、かかる場合には、上述した問題が生じる。
 図5は、エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の他の一例を示すフローチャートである。図5に示す処理は、ECU10のCPUがLIN通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図5に示す処理は、上述した図2に示した処理と同様、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図5に示す処理の開始時点では、上述の如く、ECU10は、LINレギュレータ20に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ60は、無発電状態である。
 ステップ500,504,506の各処理は、図2に示したステップ200,204,206の各処理と同様であってよい。
 ステップ502では、ECU10は、スタータ52がオフされた時点から所定時間経過したか否かを判定する。スタータ52がオフされた時点から所定時間経過した場合には、ステップ504に進み、スタータ52がオフされた時点から所定時間経過していない場合には、ステップ506に進む。所定時間は、任意の態様で決定されてもよいが、スタータ52がオフされた時点から、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなる時点までの時間に対応するように、試験等により適合されてよい。尚、スタータ52がオフされた時点から、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなる時点までの時間は、一定でないので、試験等で得られる時間の平均値等が使用されてもよい。
 図5に示す処理によれば、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、スタータ52がオフされた時点から所定時間経過してから無発電指示信号の送信が停止される。これにより、エンジン始動完了後(完爆判定後)において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。但し、図5に示す処理によれば、仮に、スタータ52がオフされた時点で、電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より高い場合でも、オルタネータ60の発電が開始されないので、この点で図2に示した処理に比べて不利となる。また、図5に示す処理によれば、仮に、スタータ52がオフされた時点から所定時間経過した時点で、依然として電源電圧がプライオリティチャージ作動閾値より低い場合は、プライオリティチャージが作動して、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうるので、この点で図2に示した処理に比べて不利となる。但し、図5に示す処理によれば、仮にプライオリティチャージが作動したとしても、プライオリティチャージが作動するタイミングが比較例(図4参照)に比べて遅れるので、その分だけ比較例に比べてエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
 尚、図5に示す処理では、スタータ52がオフされた時点から時間を計時しているが、計時の開始時点は等価的な他の時点であってもよい。例えば、スタータ52のオフタイミングと完爆判定のタイミングとの間にずれがある構成においては、完爆判定タイミング(完爆フラグがセットされた時点)から時間を計時してもよい(この場合、閾値となる所定時間についても適宜変更されてよい)。
 図6は、エンジン始動完了時に関連してECU10により実現される主要処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。図6に示す処理は、ECU10のCPUがLIN通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図6に示す処理は、上述した図2に示した処理と同様、エンジン始動開始後における処理であり、従って、図6に示す処理の開始時点では、上述の如く、ECU10は、LINレギュレータ20に無発電指示信号を送信している。従って、オルタネータ60は、無発電状態である。
 ステップ600,604,606の各処理は、図2に示したステップ200,204,206の各処理と同様であってよい。
 ステップ602では、ECU10は、LINバス30を介してLINレギュレータ20から取得したバッテリ40の電圧(電源電圧)の検出値(最新の検出値)に基づいて、電源電圧の検出値が所定閾値以上であるか否かを判定する。電源電圧の検出値が所定閾値よりも大きい場合には、ステップ604に進み、電源電圧の検出値が所定閾値よりも小さい場合には、ステップ606に進む。尚、電源電圧の検出値が所定閾値と同一であるときは、ステップ604と606のいずれに進んでもよい(所定閾値の定め方に依存する)。
 ここで、所定閾値は、プライオリティチャージ作動閾値とは異なる値に設定される。所定閾値がプライオリティチャージ作動閾値より大きくなると、オルタネータ60の発電の開始タイミングが遅れる点で不利になる。従って、所定閾値は、好ましくは、プライオリティチャージ作動閾値より僅かに大きい値に設定される。但し、所定閾値は、プライオリティチャージ作動閾値より小さい値に設定されてもよい。この場合、無発電指示信号の送信が停止されると、プライオリティチャージが作動しうり、エンジン回転数の低下やエンスト等が引き起こされうるので、この点で図2に示した処理に比べて不利となる。但し、この場合であっても、プライオリティチャージが作動しうるタイミングが比較例(図4参照)に比べて遅れるので、その分だけ比較例に比べてエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
 以上説明した本実施例のオルタネータ制御装置1によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
 上述の如く、エンジン始動完了時において、直ちに無発電指示信号の送信が停止されるのではなく、所定条件が成立するまで無発電指示信号の送信が継続されるので、エンジン始動完了後(完爆判定後)において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
 また、本実施例によれば、ECU10から無発電指示信号の送信期間(特にエンジン始動後における送信停止タイミング)を適切に設定するだけで、エンジン始動完了後において、エンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。これにより、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合した汎用性の高いLINレギュレータ20の既存の機能を用いて、エンジン始動完了後におけるエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。即ち、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したLINレギュレータ20に組み込まれているロジックを有効に利用することで(即ちプライオリティチャージ機能よりも優先度の高い無発電指示信号を有効に利用することで)、レギュレータ仕様の変更を伴うことなく、エンジン始動完了後におけるエンジン回転数の低下やエンストが生じる可能性を低減することができる。
 以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
 例えば、上述した実施例では、スタータ52のオフタイミングと完爆判定のタイミングとが同一であったが(即ち、完爆判定されたらスタータ52がオフされる構成であったが)、スタータ52のオフタイミングと完爆判定のタイミングとの間に時間差が存在してもよい。この場合、例えば図2のステップ202の処理(図5のステップ502の処理や図6のステップ602の処理も同様)は、スタータ52のオフタイミングと完爆判定のタイミングのいずれのタイミングで開始されてもよい。
 また、ドイツ自動車工業会が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合したLINレギュレータ20に組み込まれているロジックによれば、プライオリティチャージ機能よりも優先度の高い唯一の制御信号である無発電指示信号は、LINレギュレータ20にオルタネータ60の無発電状態を形成させる信号であったが、将来の仕様変更等により、無発電指示信号は、LINレギュレータ20にオルタネータ60の発電抑制状態(オルタネータ60の発電がプライオリティチャージ機能の発動時よりも抑制される状態)を形成させる信号を含んでもよい。また、「無発電指示信号」という名称は、あくまで便宜上名づけた名称であり、名称は任意である。尚、現状の仕様では、「無発電指示信号」は、“0X00”なる指示値を含む指示信号である。
 10  ECU
 20  LINレギュレータ
 30  LINバス
 40  バッテリ
 50  電気負荷
 52  スタータ
 60  オルタネータ

Claims (9)

  1.  オルタネータ制御装置であって、
     オルタネータを制御する第1制御装置と、
     前記第1制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を周期的に送信する第2制御装置とを備え、
     前記指示信号は、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含み、
     前記第1制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記第2制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記オルタネータの発電量が所定基準より高くなるように制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記第2制御装置から前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持し、
     前記第2制御装置は、エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第1制御装置に周期的に送信することを特徴とする、オルタネータ制御装置。
  2.  前記所定条件は、電源電圧の検出値が所定基準値より大きくなることである、請求項1に記載のオルタネータ制御装置。
  3.  前記所定基準値は、前記所定閾値と等しい、請求項2に記載のオルタネータ制御装置。
  4.  前記所定条件は、エンジン始動完了後から所定時間経過したことである、請求項1に記載のオルタネータ制御装置。
  5.  前記第2制御装置は、スタータ作動時又はそれ以前に前記無発電指示信号の送信を開始し、前記所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記第1制御装置に周期的に送信する、請求項1~4のうちのいずれか1項に記載のオルタネータ制御装置。
  6.  前記エンジン始動完了後は、エンジンが完爆に移行したと判定する完爆判定後である、請求項1に記載のオルタネータ制御装置。
  7.  前記第1制御装置は、電源電圧の検出値が所定閾値以下となった場合であって、前記第1制御装置から前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する、請求項1~6のうちのいずれか1項に記載のオルタネータ制御装置。
  8.  前記第1制御装置は、LIN(Local
    Interconnect Network)プロトコルに適合したレギュレータであり、前記第1制御装置と前記第2制御装置とは、LINプロトコルに基づいて通信する、請求項1~7のうちのいずれか1項に記載のオルタネータ制御装置。
  9.  オルタネータを制御するレギュレータに、前記オルタネータの発電に関する指示信号であって、前記オルタネータの発電状態を引き起こす発電指示信号と、前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を引き起こす無発電指示信号とを選択的に含む指示信号を周期的に送信する制御装置であって、前記レギュレータが、電源電圧の検出値が所定閾値より小さい場合であって、前記発電指示信号を受信する場合には、前記発電指示信号とは無関係に、最大の発電デューティで前記オルタネータを制御する一方、電源電圧の検出値が前記所定閾値より小さい場合であって、前記無発電指示信号を受信する場合には、前記無発電指示信号に従って前記オルタネータの無発電状態又は発電抑制状態を形成又は維持する、制御装置において、
     エンジン始動完了後において、所定条件が成立するまで前記無発電指示信号を前記レギュレータに周期的に送信することを特徴とする、制御装置。
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