JP2004098837A

JP2004098837A - 車載ヒータ負荷の作動制御システム

Info

Publication number: JP2004098837A
Application number: JP2002263036A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ando; 安藤　正統
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】ヒータ負荷の作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化し、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減する。
【解決手段】ヒータ負荷（ワイパデアイサ３０、リヤデフォッガ３２、ミラーヒータ３４）を作動させるユーザからのスイッチ操作入力に対し、ボディコントロールユニット１で、自身に直接入力されるセンサ・スイッチからの情報、及び車内ＬＡＮを介して送信される各ユニットからの車両情報に基づいて、外気温、走行状態、エンジン負荷状態等の車両運転環境を判断し、ヒータ負荷の作動制限や作動停止或いは逆に積極的な作動を制御する。これにより、ヒータ負荷の作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化し、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減することができる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のヒータ負荷への通電を制御する車載ヒータ負荷の作動制御システムに関し、詳しくは、ヒータ負荷の作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化する車載ヒータ負荷の作動制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のミラーヒータやリヤデフォッガ等の防曇装置、ワイパデアイサ等の除氷装置におけるヒータ負荷は、大電力を消費するため、これらの装置を作動させるスイッチ操作入力に対し、バッテリ保護の観点から適切な通電制御が必要とされる。
【０００３】
例えば、特開平５−７７６８０号公報には、電力需要機器を、ヘッドライトやブロワー等の電力供給不足が生じた際に目立った機能低下を起こす機器を含む優先順位上位の第１の需要機器群と、リヤデフォッガやシートヒータ等の機能低下があまり目立たない機器を含む下位の第２の需要機器群とに分け、全需要電力が供給側の許容電力を超えた場合に、オーバーした電力量を第２の需要機器群の需要電力から差し引き、消費電力が、その差し引いた残りの値になるように第２の需要機器群を駆動制御することにより、電力配分を適当に調整して安定した電力制御を可能とする技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−７７６８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の制御では、単に電力供給能力を考慮して通電を制御しているだけであり、車両の運転環境やユーザの利便性を考慮したものでない。このため、加速時や登坂時等には、ヒータ負荷の作動によりエンジンに負担がかかって走行性が悪化する虞があり、逆に、減速時や降坂時等では、ブレーキに負担がかかる一方で減速エネルギーが無駄になる。また、アイドリング運転時や過渡運転時にヒータ負荷をＯＮ，ＯＦＦすると、エンジン負荷が変動して不安定化を招く虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ヒータ負荷の作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化し、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減することのできる車載ヒータ負荷の作動制御システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、車両のヒータ負荷への通電を制御する車載ヒータ負荷の作動制御システムであって、上記ヒータ負荷が接続される制御ユニットへの入力情報と、上記車両に搭載される他の制御ユニットから入手した車両情報とに基づいて、上記ヒータ負荷の通電を制御することを特徴とする。
【０００８】
その際、他の制御ユニットからの車両情報は、車両の走行制御情報とすることが望ましく、各制御ユニットが接続される車内ネットワークを介して入手することが望ましい。
【０００９】
また、ヒータ負荷は、間欠通電で制御し、この間欠通電のオン時間及びオフ時間の少なくとも一方を、入力情報と車両情報とに基づいて可変設定する、或いはユーザの操作入力により可変設定可能することが望ましく、更には、入力情報と車両情報とに基づいて、作動制限、作動停止、或いは積極作動させることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図２は本発明の実施の一形態に係わり、図１はシステムの全体構成図、図２はリヤデフォッガ制御ルーチンのフローチャートである。
【００１１】
図１は、自動車等の車両に搭載されるヒータ負荷の作動を制御する作動制御システムを示し、マイクロコンピュータ（マイコン）２を中心として構成されるボディコントロールユニット１により、車載ヒータ負荷（ワイパデアイサ３０、リヤデフォッガ３２、ミラーヒータ３４等）の電力供給が統括的に制御される。尚、ボディコントロールユニット１は、キースイッチのイグニッション（ＩＧＮ）及びアクセサリ（ＡＣＣ）位置でバッテリ端子（ＢＡＴ端子）から電源が供給され、動作状態となる。
【００１２】
ボディコントロールユニット１のマイコン２には、センサからの信号を直接的に入力するための入力部３、スイッチからの信号を直接的に入力するための入力部４、単一もしくは複数の通信系で構成する車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｋ）を介して他の車載ユニットとのデータ通信により車両情報を入手するための通信部５が接続されると共に、各ヒータ負荷を駆動する駆動回路へ制御信号を送出する制御回路６，７，８が接続されており、マイコン２でヒータ負荷に対する制御処理を行い、制御回路６，７，８から、ワイパデアイサ３０を通電駆動する駆動回路３１、リヤデフォッガ３２を通電駆動する駆動回路３３、ミラーヒータ３４を通電駆動する駆動回路３５へ、それぞれ制御信号を送出する。
【００１３】
本形態においては、ボディコントロールユニット１に直接的に接続されるセンサとしては、外気温を検出する外気温センサ１０、燃料タンク（図示せず）内の燃料量を検出する燃料残量センサ１１等があり、また、ボディコントロールユニット１に直接的に接続されるスイッチとしては、ワイパデアイサ３０をＯＮするためのワイパデアイサスイッチ１２、自動変速機の各スイッチ、すなわち、パワーモード選択用のパワースイッチ１３、ホールドモード（滑りやすい路面での発進変速モード）選択用のホールドスイッチ１４、スポーツシフトモード（マニュアルモード）選択用のシフトスイッチ１５、スポーツシフトモードでのアップシフト用のアップスイッチ１６、スポーツシフトモードでのダウンシフト用のダウンスイッチ１７等がある。尚、これらのセンサ・スイッチは、ボディコントロールユニット１のみに接続されるわけではなく、それぞれが対応するユニットにも接続されている。
【００１４】
また、車内ＬＡＮに接続されるユニットとしては、エンジン制御用のエンジン制御ユニット（ＥＧＩ　ＥＣＵ）２０、変速制御用のトランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）２１、車両の走行安定性や路面追従性をブレーキを含めて制御する走行駆動制御ユニット（ＶＤＣ／ＡＢＳ）２２、温度調整ダイヤルや内外気切換スイッチ、リヤデフォッガ３２をＯＮするためのリヤデフォッガスイッチ（ミラーヒータ３４を同時にＯＮ）等が配設された操作パネル２３ａからの操作スイッチ入力及び表示を含めてエアコンの作動を制御するエアコン制御ユニット２３、各種情報の表示やタッチパネルによるユーザの操作入力（後述するリヤデフォッガ３２やミラーヒータ３４の間欠通電におけるＯＮ，ＯＦＦ時間の調整等のユーザによる作動モードのカスタマイズを含む）を処理するセンタモニタユニット２４、コンビネーションメータ用のメータユニット２５等がある。車内ＬＡＮを構成する通信ネットワークには、例えば、ＩＳＯの標準プロトコルの一つであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を採用することができる。
【００１５】
そして、ボディコントロールユニット１は、ヒータ負荷（ワイパデアイサ３０、リヤデフォッガ３２、ミラーヒータ３４）を作動させるユーザからのスイッチ操作入力に対し、自身に直接入力されるセンサ・スイッチからの情報、及び上述の各ユニットからの車両情報（ユニットにおける制御パラメータ、ユニットに接続されるスイッチやセンサからの情報）に基づいて、外気温、走行状態、エンジン負荷状態等の車両運転環境を判断してヒータ負荷の通電時間を最適化し、作動制限（通電時間の制限）や作動停止（通電停止）によるエンジン負荷の軽減、或いは逆に積極的に作動（ＯＦＦ状態から積極的にＯＮ状態に移行）させることで過剰なエンジントルクを低下させる等の制御を行う。
【００１６】
以下の（Ａ）〜（Ｇ）に、ボディコントロールユニット１へ入力される各種情報と、その情報に応じたヒータ負荷制御の例を示す。
【００１７】
（Ａ）ボディコントロールユニット１への直接入力
（１）外気温　…低外気温時は積極作動、高外気温時は作動制限
（２）燃料残量…少ないときは作動制限
（３）ワイパデアイサスイッチ信号…ＯＮ時は自動的に制御
（４）変速モード情報
ＥＣＯモード…ＯＮ時（低燃費走行が要求されるとき）は作動制限
パワースイッチ信号　…ＯＮ時（加速性能が要求されるとき）は作動制限
ホールドスイッチ信号…ＯＮ時（２速発進時）は積極的に作動
シフトスイッチ信号　…ＯＮ時（マニュアルモード時）は作動制限
【００１８】
（Ｂ）エンジン制御ユニットから入力される情報
（１）ＥＣＯモード…ＯＮ時（低燃費走行が要求されるとき）は作動制限
（２）現在のエンジントルク（エンジン出力の瞬時値）…低いときは作動制限
（３）ドライバー要求エンジントルク　　　　　　　　…高いときは作動制限
（４）エンジン引きずりトルク（外部負荷で吸収したトルク）…高いときは作動制限
（５）アクセル開度　…開度大のときは作動制限
（６）エンジン回転数…低回転時は作動制限
（７）エンジン情報
トルクダウン禁止信号…ＯＮ時（低水温時にシフトアップさせない）は作動制限
エアコンコンプレッサ出力信号…ＯＮ時（コンプレッサ作動時）は作動制限
パワーステアリングスイッチ信号…ＯＮ時（ポンプ作動時）は作動制限
アイドルスイッチ信号　　　　　…ＯＮ時は作動制限
燃料カットフラグ　　　　　　　…ＯＮ且つ回転数が低いときは作動制限
（８）クルーズコントロール作動状態
ブレーキスイッチ状態…ＯＮ時は積極的に作動
クラッチスイッチ状態…ＯＮ時は動作変化させず
（９）燃料消費量（瞬時値）…多いときは作動制限
（１０）エンジン水温…低いときは積極的に作動
【００１９】
（Ｃ）トランスミッション制御ユニット２１から入力される情報
（１）ＴＣＵ要求フラグ
ＥＣＯモード…ＯＮ時（低燃費走行が要求されるとき）は作動制限
トルクダウン要求…ＯＮ時（ギヤチェンジのためエンジントルクを瞬間的に低下させるとき）は動作変化させず
ストール時トルクダウン要求…ＯＮ時（エンジントルクを瞬間的に低下させるとき）は動作変化させず
アイドルアップ要求　…要求回転数が高いときは積極的に作動
急減速（車速）判定　…ＯＮ時は積極的に作動
（２）アクティブＡ／Ｔ作動情報
アクセル急戻し制御作動状態…ＯＮ時（急激に車速が減少することが予想されるとき）は積極的に作動
ブレーキング制御作動状態　…ＯＮ時（急激に車速が減少することが予想されるとき）は積極的に作動
（３）クラッチ締結状態　　…断→切時は作動制限
（４）路面勾配推定値　　　…路面勾配が大きい登りは作動制限
（５）アイドルアップ回転数…アイドルアップが大きい場合は作動制限
（６）要求トルク値　　　　…大きい場合は作動制限
【００２０】
（Ｄ）走行駆動制御ユニット２２から入力される情報
（１）エンジントルク減少要求フラグ…ＯＮ時（スリップ等を検知し、エンジン負荷を下げたいとき）は積極的に作動
（２）ブレーキ圧力…高いときは積極的に作動
（３）横加速度　…高い場合は変化させず
（４）前後加速度…急加速時は作動制限、急減速時は積極的に作動
（５）前軸平均車輪速
…急加速判定時は作動制限、急減速判定時は積極的に作動
【００２１】
（Ｅ）エアコン制御ユニット２３から入力される情報
（１）ブロワファンスイッチ　…ＯＮ時は作動制限
（２）吹き出し口切換　　　　…デフロスター作動時は積極的に作動
（３）内外気切換　　　　　　…内気時は積極的に作動
（４）リヤデフォッガスイッチ…ＯＮ時は自動的に制御
（５）エコノミーモード　　　…ＯＮ時は作動制限
（６）エアコン設定温度　　　…外気温との差が大きいときは積極的に作動
【００２２】
（Ｆ）センタモニタユニット２４から入力される情報
（１）タッチパネル情報…カスタマイズ情報に応じて制御
【００２３】
（Ｇ）メータユニット２５から送信される情報
（１）瞬間燃費　　　…低いときは作動制限
（２）平均燃費　　　…低いときは作動制限
（３）残燃料少フラグ…ＯＮ時は作動制限
（４）走行可能距離　…小さいときは作動制限
【００２４】
次に、ボディコントロールユニット１によるヒータ負荷の統括制御の一例として、リヤデフォッガ３２の間欠制御（ミラーヒータ３４も同時制御）を例に取って説明する。尚、ワイパデアイサ３０についても略同様の処理が可能である。
【００２５】
図２に示すリヤデフォッガ制御ルーチンがスタートすると、先ず、ステップＳ１で初期化を行ってタイマをリセットし、ステップＳ２で、車内ＬＡＮを介してエアコン制御ユニット２３から受信したリヤデフォッガスイッチの情報により、リヤデフォッガスイッチがＯＮ操作されたか否かを判断する。
【００２６】
その結果、リヤデフォッガスイッチがＯＮされていない場合には、ステップＳ２でスイッチ操作入力待ちループとなり、リヤデフォッガスイッチのＯＮ情報を受信したとき、入力待ちループを抜けてステップＳ３へ進み、イニシャルＯＮタイマＴＭ１をスタートさせる。このイニシャルＯＮタイマＴＭ１は、リヤデフォッガスイッチがＯＦＦからＯＮされたとき、最初の通電時間を定めるためのタイマである。
【００２７】
次いで、ステップＳ４へ進み、ボディコントロールユニット１に直接接続されるスイッチやセンサからの情報、及び車内ＬＡＮを介して受信した車両情報に基づいて、特にリヤデフォッガ３２を作動停止とする条件下になければ、リヤデフォッガ３２をＯＮしてヒータに通電する。すなわち、冷態始動時、アクセル開度が設定開度以上（例えば、アクセル開度５０％以上）の加速時や登坂走行時、過渡運転時等のように、バッテリの負担軽減、エンジン負荷の軽減、エンジン負荷変動の抑制等を必要とする運転条件下である場合には、これらの条件から抜け出すまで一時的にリヤデフォッガ３２をＯＦＦとする。
【００２８】
尚、このステップＳ４でのリヤデフォッガ３２のＯＮに対する条件判断、及び、以下に説明するステップＳ７，Ｓ１０でのリヤデフォッガ３２の間欠通電におけるＯＦＦ，ＯＮに対する条件判断は、実際には別ルーチンで随時処理し、本リヤデフォッガ制御ルーチンでのタイマによるリヤデフォッガ３２のＯＮ，ＯＦＦに対して強制的な割込みによりＯＮ，ＯＦＦ状態を変更することが望ましい。
【００２９】
そして、リヤデフォッガ３２をＯＮした後は、ステップＳ４からステップＳ５へ進み、イニシャルＯＮタイマＴＭ１の計時Ｔ１、すなわちリヤデフォッガ３２の作動時間が設定時間ＴＩＮＩ（例えば、１５分）に達したか否かを調べる。その結果、Ｔ１＜ＴＩＮＩの場合には、ステップＳ５から前述のステップＳ４へ戻り、Ｔ１≧ＴＩＮＩになると、ステップＳ５からステップＳ６へ進む。
【００３０】
ステップＳ６では、リヤデフォッガ３２の間欠動作におけるＯＦＦ時間を定めるためのインターバルＯＦＦタイマＴＭ２をスタートさせる。そして、ステップＳ７で、ボディコントロールユニット１に直接接続されるスイッチやセンサからの情報、及び車内ＬＡＮを介して受信した車両情報から特にリヤデフォッガ３２を積極的に作動させる条件下になければ、リヤデフォッガ３２をＯＦＦする（ヒータ通電停止）。例えば、減速走行時や降坂走行時等では、リヤデフォッガ３２をＯＦＦすることなくＯＮ状態としてヒータ負荷への通電を積極的に行い、車両の減速エネルギーを吸収してブレーキの負担を軽減する。
【００３１】
そして、リヤデフォッガ３２をＯＦＦした後は、ステップＳ７からステップＳ８へ進んでインターバルＯＦＦタイマＴＭ２の計時Ｔ２、すなわち間欠動作におけるリヤデフォッガ３２の停止時間が設定時間ＴＯＦＦに達したか否かを調べ、Ｔ２＜ＴＯＦＦの場合、ステップＳ８から前述のステップＳ７へ戻り、Ｔ２≧ＴＯＦＦになると、ステップＳ８からステップＳ９へ進む。
【００３２】
ステップＳ９では、リヤデフォッガ３２の間欠動作におけるＯＮ時間を定めるためのインターバルＯＮタイマＴＭ３をスタートさせる。そして、ステップＳ１０で、ボディコントロールユニット１に直接接続されるスイッチやセンサからの情報、及び車内ＬＡＮを介して受信した車両情報に基づいて、加速時や登坂時等、過渡運転時等のようにリヤデフォッガ３２の作動制限を行う条件下になければ、リヤデフォッガ３２を再度ＯＮする。
【００３３】
その後、ステップＳ１１へ進み、インターバルＯＮタイマＴＭ３の計時Ｔ３、すなわち間欠動作におけるリヤデフォッガ３２の停止時間が設定時間ＴＯＮに達したか否かを調べる。この設定時間ＴＯＮ及び前述の設定時間ＴＯＦＦすなわち間欠動作のＯＮ，ＯＦＦ時間の少なくとも一方は、ユーザの操作入力によるカスタマイズ設定の他、外気温センサ１０で検出した外気温、パワースイッチ１３、ホールドスイッチ１４、シフトスイッチ１５、アップスイッチ１６、ダウンスイッチ１７のＯＮ，ＯＦＦ状態や各ユニットから送信される情報から把握される走行状態、エンジン負荷状態等の車両運転環境に応じ、自動的に適切な値に可変設定することが可能である。
【００３４】
その結果、ステップＳ１１において、Ｔ３＜ＴＯＮの場合には、間欠動作のＯＮ区間を定めるステップＳ１０へ戻り、Ｔ３≧ＴＯＮになった場合、間欠動作のＯＦＦ区間を定めるステップＳ６へ戻る。すなわち、ボディコントロールユニット１に直接接続されるスイッチやセンサからの情報、及び車内ＬＡＮを介して受信した車両情報に基づく条件要素に応じてリヤデフォッガ３２の作動時間が最適化され、リヤデフォッガスイッチがＯＦＦされるまで間欠動作が繰返される。
【００３５】
このように、本実施の形態では、ボディコントロールユニット１への入力情報と他の制御ユニットから入手した車両情報とに基づいてヒータ負荷の通電を制御することで、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減し、燃費向上や車両運動性能の向上を図ることができる。
【００３６】
すなわち、加速時や登坂時等には、ヒータ負荷の作動停止や通電時間の制限によりエンジンの負担を減らすことができ、逆に、減速時や降坂時等では、ヒータ負荷への通電を積極的に行って、減速エネルギーを吸収してブレーキの負担を減らすことができる。また、アイドリング運転時や過渡運転時には、ヒータ負荷のＯＮ，ＯＦＦ切換を抑制してエンジンの負荷変動による不安定化を防止することができる。更には、外気温等の条件要素に応じて、作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化し、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減することができる。
【００３７】
しかも、従来のように、リヤデフォッガやミラーヒータのスイッチＯＮ後、バッテリの容量低下を防止するためタイマにより一定時間後に自動停止するといったことがなく、スイッチを一度操作するのみでボディコントロールユニット１が自動的に通電を最適に制御するので、リヤガラスやミラー等が曇りやすい状況下で、タイマ切れの度に追加的なスイッチ操作が必要になるといったことがなく、余計な再操作の手間をなくして利便性を向上することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ヒータ負荷の作動時間を運転環境や使用目的に合わせて最適化することができ、無用なエンジン負担やバッテリ負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】システムの全体構成図
【図２】リヤデフォッガ制御ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１　ボディコントロールユニット
２　マイコン
３，４　入力部
５　通信部
２０　エンジン制御ユニット
２１　トランスミッション制御ユニット
２２　走行駆動制御ユニット
２３　エアコン制御ユニット
２４　センタモニタユニット
２５　メータユニット
３０　ワイパデアイサ
３２　リヤデフォッガ
３４　ミラーヒータ

Claims

車両のヒータ負荷への通電を制御する車載ヒータ負荷の作動制御システムであって、
上記ヒータ負荷が接続される制御ユニットへの入力情報と、上記車両に搭載される他の制御ユニットから入手した車両情報とに基づいて、上記ヒータ負荷の通電を制御することを特徴とする車載ヒータ負荷の作動制御システム。
上記車両情報を、上記車両の走行制御情報とすることを特徴とする請求項１記載の車載ヒータ負荷の作動制御システム。
上記ヒータ負荷を間欠通電で制御し、この間欠通電のオン時間及びオフ時間の少なくとも一方を、上記入力情報と上記車両情報とに基づいて可変することを特徴とする請求項１又は２記載の車載ヒータ負荷の作動制御システム。
上記ヒータ負荷を、上記入力情報と上記車両情報とに基づいて、作動制限、作動停止、或いは積極作動させることを特徴とする請求項１，２，３の何れか一に記載の車載ヒータ負荷の作動制御システム。
上記車両に搭載される他の制御ユニットからの車両情報を、各制御ユニットが接続される車内ネットワークを介して入手することを特徴とする請求項１，２，３，４の何れか一に記載の車載ヒータ負荷の作動制御システム。
上記ヒータ負荷の間欠通電におけるオン時間及びオフ時間の少なくとも一方を、ユーザの操作入力により可変設定可能とすることを特徴とする請求項３記載の車載ヒータ負荷の作動制御システム。