JP2007170238A

JP2007170238A - 車両用補機駆動システム及びエンジン補機の駆動制御方法

Info

Publication number: JP2007170238A
Application number: JP2005367130A
Authority: JP
Inventors: Ken Teranishi; 憲寺西
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】車両加速時におけるエンジン補機の作動状態を適切に制御して、車両の加速性能を良好なものとしながら、不快な振動や異音の発生、ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避できるようにする。
【解決手段】コントロールユニット１４が、加速度センサ１４の検出値及び自動変速装置１５からの情報に基づいて、車両が加速状態にあると判断した場合にオルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うとともに、車両の加速状態が中断したときに車両が変速状態にあると判断した場合には、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を継続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエンジンの動力をベルトを介してエンジン補機に伝達する車両用補機駆動システム及びエンジン補機の駆動制御方法に関する。

一般に、自動車などの車両に搭載されている発電機やエアコン用コンプレッサ等の機器は、車両の駆動源であるエンジンの動力が伝達されることで駆動される。これらエンジンの動力で駆動される各機器は、エンジン補機と呼ばれる。これらの各種エンジン補機にエンジンの動力を伝達するため、通常は、エンジンのクランクプーリと各種エンジン補機のプーリとの間にベルトを架け渡し、エンジンのクランクプーリの回転をベルトを介して各種エンジン補機のプーリに伝達することで、各種エンジン補機を駆動するようにしている。

ところで、近年では、例えば発電機においては発電量の増加、エアコン用コンプレッサにおいては冷媒のＣＯ_２化等の要因により、各種エンジン補機を作動させるために必要な力、すなわち各種エンジン補機の駆動トルクが増大する傾向にある。そして、このようなエンジン補機の駆動トルク増大は、エンジンに対して大きな負担となる場合があり、車両の加速性能を損なう要因となることが懸念されている。

エンジン補機の作動による車両の加速性能低下を防止するための技術としては、従来、車両が加速状態にあるか否かを判定して、車両が加速状態にあるときは、エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うという技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特許文献１には、車両状態検知手段で車両が加速状態にあるか否かを検知し、車両が加速状態にあるときには、発電機の発電電圧を通常作動時よりも低下させることで、車両の加速性能向上を図る技術が記載されている。

また、特許文献２には、加速状態判定手段で車両が加速状態にあるか否かを判定し、車両が加速状態にあると判定されたときは、エアコン用コンプレッサの作動を停止させることで、車両の加速性能向上を図る技術が記載されている。
特開平４−１４００２６号公報特開昭５９−１３０７２５号公報

ところで、エンジンを駆動源とする車両では、車両の速度を大きく変化させる加速時には、一般的に、手動または自動変速機により変速動作が行われる。この変速動作が行われている間は、エンジンのクランクシャフトが車両の駆動輪から切り離され、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達されないため、車両の加速時であっても一時的に加速状態が中断する期間が発生することになる。

したがって、上述した特許文献１や特許文献２に記載されている従来技術のように、車両が加速状態にあることのみを条件としてエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うようにすると、変速動作前で車両が加速状態にあるときにエンジン補機の作動が停止又は低下されて駆動トルクが低下し、その後、変速動作が行われることで加速状態が一時的に中断すると、エンジン補機の作動が通常状態に復帰して駆動トルクが増大することになる。そして、その後、変速動作が終了して車両が再度加速状態となると、エンジン補機の作動が再度停止又は低下されて駆動トルクが低下することになる。

このように、従来技術のようなエンジン補機の駆動制御を行うと、車両の加速時にエンジン補機の駆動トルクが短時間の間に大きく変動を繰り返す状況が生じ、その結果、エンジンのクランクプーリとエンジン補機のプーリとの間に架け渡されたベルトに局所的な張力変化が発生して、不快な振動や異音発生の要因となったり、ベルトとプーリ間に過度の摩擦を生じさせてベルトの寿命低下を招く要因となったりといった問題が懸念される。

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、車両加速時におけるエンジン補機の作動状態を適切に制御して、車両の加速性能を良好なものとしながら、不快な振動や異音の発生、ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避することができる車両用補機駆動システム及びエンジン補機の駆動制御方法を提供することを目的としている。

本発明は、前記目的を達成するために、車両の加速度だけでなく車両の変速動作も検出するようにし、これら車両の加速度及び変速動作の検出結果に基づいて、車両が加速状態にあると判断した場合にエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うとともに、車両の加速状態が中断したときに車両が変速状態にあると判断した場合にはエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を継続するようにした。

本発明によれば、車両が加速状態にあるときにエンジン補機の作動が停止又は低下され、車両の変速動作によって加速状態が一時的に中断される状況ではエンジン補機の作動を停止又は低下が継続されるので、エンジン補機の駆動トルクが短時間の間に大きく変動を繰り返す不都合を防止することができ、車両の加速性能を良好なものとしながら、不快な振動や異音の発生、ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本発明が適用される車両用補機駆動システムは、車両の駆動源であるエンジンの動力を発電機やエアコン用コンプレッサ等の各種エンジン補機に伝達するためのシステムであり、一般的に、図１に示すような構成となっている。すなわち、この車両用補機駆動システムは、エンジン１のクランクシャフトに取り付けられたクランクプーリ２と、各種エンジン補機に取り付けられた補機プーリ３，４との間に補機ベルト５を架け渡し、クランクプーリ２や補機プーリ３，４と補機ベルト５との間に摩擦力を生じさせて、エンジン１の作動に伴うクランクプーリ２の回転を補機ベルト５を介して各補機プーリ３，４に伝達することで、各種エンジン補機を駆動する。

本発明は、以上のような車両用補機駆動システムにおいて、エンジン補機の作動状態を制御可能な制御手段や、車両の加速度を検出する加速度検出手段、車両の変速動作を検出する変速動作検出手段を設け、制御手段が、加速度検出手段や変速動作検出手段の検出結果に基づいてエンジン補機の作動状態を適切に制御することで、車両の加速性能を良好なものとしながら、不快な振動や異音の発生、補機ベルト５の寿命低下といった問題を有効に回避できるようにしたものである。すなわち、本発明を適用した車両用補機駆動システムでは、車両加速時にエンジン補機の駆動トルクがエンジン１の負担となって車両の加速性能が悪化することを防止するために、車両が加速状態にある場合には、制御手段がエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うとともに、エンジン補機の駆動トルクが短時間で変動を繰り返すことに伴う補機ベルト５の局所的な張力変化に起因して、不快な振動や異音が発生したり補機ベルト５の寿命が低下するといった問題が生じることを回避するために、車両の加速状態が中断したときに車両が変速状態にあると判断した場合には、制御手段がエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を継続するようにしている。

以下、本発明を適用した車両用補機駆動システムの具体例として、第１乃至第４の４つの実施例について説明する。

［第１実施例］
図２は、第１実施例の車両用補機駆動システムにおける制御系の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本例の車両用補機駆動システムは、エンジン１の動力で駆動されるエンジン補機として、オルタネータ（発電機）１１と、エアコン用のコンプレッサ１２とを備え、これらオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動状態がコントロールユニット１３によって制御可能とされている。コントロールユニット１３には、加速度検出手段としての加速度センサ１４や、変速動作検出手段としての自動変速装置１５が接続されており、これら加速度センサ１４により検出された車両の加速度の情報や、自動変速装置１５からの変速動作に関する情報が、コントロールユニット１３に随時入力されるようになっている。

コントロールユニット１３は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、周辺インターフェース等を有するマイクロコンピュータを中心とした制御ユニットとして構成されており、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして利用してＲＯＭに格納されている制御プログラムに従った処理を実行することで、上述した本発明に特徴的な制御を実現する。

図３は、本例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジン１が作動している間に、コントロールユニット１３により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中の「Ｓ」はエンジン補機の作動状態を表す補機作動フラグであり、Ｓ＝０でエンジン補機であるオルタネータ１１やコンプレッサ１２が通常の作動状態にあることを示し、Ｓ＝１でエンジン補機であるオルタネータ１１やコンプレッサ１２が作動停止状態であることを示している。また、図中の「Ｔｍ」は自動変速装置１５が変速動作中であるかか否かを示す変速フラグであり、ＴＭ＝０で自動変速装置１５が変速動作中でないことを示し、ＴＭ＝１で自動変速装置１５が変速動作中であることを示している。ここで、自動変速装置１５が変速動作中であるか否かは、自動変速装置１５の変速信号を検出することで判定してもよいし、エンジン１のクランクシャフトと駆動輪との間のクラッチが切られた状態か否かを検出することで判定してもよい。また、図中の「αｎ」は車両の現在の加速度であり、αｎ＞０であれば車両が加速状態にあり、αｎ＝０であれば車両が定速走行状態にあり、αｎ＜０であれば車両が減速状態にあることを示している。なお、本例の車両補機駆動システムでは、車両の現在の加速度αｎを加速度センサ１４により検出する構成としているが、車両の速度を検出してその変化量から加速度αｎを算出するようにしてもよい。

エンジン１が始動して図３の処理フローが開始されると、コントロールユニット１３は、まず、ステップＳ１０１において、オルタネータ１１及びコンプレッサ１２を通常の作動状態として、補機作動フラグＳを０に設定する。次に、コントロールユニット１３は、ステップＳ１０２において、加速度センサ１４の検出値を読み込み、ステップＳ１０３において、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在の加速度αｎが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両が加速状態にあると判断してステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０４において、オルタネータ１１の発電を停止させるとともに、コンプレッサ１２のクラッチを切り離して、各エンジン補機の駆動トルクを低減させる。そして、コントロールユニット１３は、補機作動フラグＳを１に設定してステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。なお、以上のステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理を行う間、コントロールユニット１３は、自動変速装置１５による変速動作を監視しており、自動変速装置１５による変速動作が開始されると変速フラグＴｍを１に設定し、自動変速装置１５による変速動作が終了すると変速フラグＴｍを０に設定する。

一方、ステップＳ１０３での判定の結果、車両の現在の加速度αｎが０或いは負の値であれば、コントロールユニット１３は、ステップＳ１０５において、変速フラグＴｍを確認して変速フラグＴｍが１、すなわち自動変速装置１５による変速動作中であるか否かを判定する。そして、変速フラグＴｍが０、すなわち自動変速装置１５による変速動作中でなければステップＳ１０１に戻って、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返し、変速フラグＴｍが１であれば、次のステップＳ１０６において、補機作動フラグＳを確認し、補機作動フラグＳが１、すなわちオルタネータ１１やコンプレッサ１２が作動停止状態にあるか否かを判定する。

ここで、ステップＳ１０６で補機作動フラグＳが１であると判定される場合とは、車両が加速状態にあると判定されてエンジン補機の駆動トルクを低減させる処理が行なわれた後、自動変速装置１５による変速動作が行われることによって車両の加速状態が中断している場合である。したがって、コントロールユニット１３は、ステップＳ１０６で補機作動フラグＳが１であると判定した場合には、ステップＳ１０４に進んで、オルタネータ１１の発電停止、コンプレッサ１２のクラッチ切り離しを継続し、補機作動フラグＳを１に維持する。そして、コントロールユニット１３は、ステップＳ１０２に戻って、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。

なお、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ１０３の判定で、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定基準としているが、加速度センサ１４の誤差や電気的なノイズ、外乱、路面の局所的な凹凸等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ１として設定し、車両の現在の加速度αｎがこの閾値Ｔｈ１以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ１０４でオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止させる処理を行なっているが、オルタネータ１１の発電電圧を低下させたりコンプレッサ１２の吐出圧を低下させるといったように、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を低下させて、これらエンジン補機の駆動トルクを低減させるようにしてもよい。

本例の車両用補機駆動システムでは、エンジン１が作動している間、コントロールユニット１３が以上の処理フローに従ってオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動状態を制御することにより、従来技術のように車両が加速状態にあることのみを条件としてエンジン補機の作動を停止させる制御を行った場合に懸念される問題、すなわち、変速動作によって加速状態が中断した際にエンジン補機の作動を通常の作動状態に復帰させることで、補機ベルトに局所的な張力変化を発生させて、不快な振動や異音発生の要因となったり、補機ベルトとクランクプーリや補機プーリとの間に過度の摩擦を生じさせて補機ベルトの寿命低下を招くといった問題を有効に回避することが可能となる。

図４は、本例の車両用補機駆動システムにおける制御内容を従来技術と比較して示したものである。この図４に示すように、従来技術では、車両が加速状態にあることのみを条件としてエンジン補機の作動を停止させる制御を行っていたため、車両の加速時に変速動作が発生して車両の加速状態が一時的に中断した場合には、オルタネータやコンプレッサ等のエンジン補機が通常の作動状態に復帰することになる。そして、変速動作が終了して車両が再度加速状態になると、オルタネータやコンプレッサ等のエンジン補機の作動が再度停止され、その後、さらに変速動作が発生すると通常の作動状態に復帰するといった動作が繰り返される。その結果、車両の加速時に、オルタネータやコンプレッサ等のエンジン補機の駆動トルクが短時間の間に大きく変動を繰り返す状況を生じさせ、これに起因して補機ベルトに局所的な張力変化が発生し、このことが、不快な振動や異音の発生や、補機ベルトの寿命低下を招く要因となる。

これに対して、本例の車両用補機駆動システムでは、車両の加速時に変速動作が発生して車両の加速状態が一時的に中断した場合でも、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御が継続されるので、車両の加速時（図中の加速期間）が終了するまでエンジン補機の駆動トルクが低減された状態が維持される。したがって、短時間の間に大きなトルク変動が繰り返されることに起因する上述した問題を有効に回避することができる。

［第２実施例］
次に、本発明を適用した第２実施例としての車両用補機駆動システムについて説明する。本例の車両用補機駆動システムは、車両が加速状態にあるときに、その加速状態が車両の運転者の運転操作によるものか否かを判定する機能をコントロールユニット１３に設け、例えば、下り坂走行時や強風の影響で加速しているときなど、運転者の意思にかかわらず車両が加速状態にある場合には、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行わないようにしたものである。

図５は、第２実施例の車両用補機駆動システムにおける制御系の構成を示すブロック図である。図５に示すように、本例の車両用補機駆動システムは、上述した第１実施例の構成（図１参照）を基本とし、コントロールユニット１３に、加速度センサ１４や自動変速装置１５のほか、運転者のアクセル操作量を検出するためのアクセル開度センサ１６も接続された構成となっている。そして、コントロールユニット１３が、加速度センサ１４の検出値から車両が加速状態にあると判定したときに、アクセル開度センサ１６の検出値を読み込んで、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるか否かを判定し、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないと判定した場合には、車両が加速状態にあっても、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止又は低下させる制御を行わないようにしている。

図６は、本例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジン１が作動している間に、コントロールユニット１３により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中の補機作動フラグ「Ｓ］や変速フラグ「Ｔｍ」、車両の現在の加速度「αｎ」は上述した第１実施例と同様に扱うものとする。また、図中の「ａｃ」は車両の現在のアクセル開度であり、ａｃ＝０であればアクセルペダルが踏まれていない状態にあり、ａｃ＞０であればアクセルペダルが踏み込まれている状態にあることを示している。

エンジン１が始動して図６の処理フローが開始されると、コントロールユニット１３は、まず、ステップＳ２０１において、オルタネータ１１及びコンプレッサ１２を通常の作動状態として、補機作動フラグＳを０に設定する。次に、コントロールユニット１３は、ステップＳ２０２において、加速度センサ１４の検出値を読み込み、ステップＳ２０３において、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在の加速度αｎが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両が加速状態にあると判断してステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０４において、アクセル開度センサ１６の検出値を読み込み、ステップＳ２０５において、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両の加速状態が運転者のアクセルペダル踏み込みによるもの、すなわち運転者の意図した加速が行われている状態であると判断してステップＳ２０６に進み、ステップＳ２０６において、オルタネータ１１の発電を停止させるとともに、コンプレッサ１２のクラッチを切り離して、各エンジン補機の駆動トルクを低減させる。そして、コントロールユニット１３は、補機作動フラグＳを１に設定してステップＳ２０２に戻り、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２０５の判定で車両の現在のアクセル開度ａｃが０であれば、コントロールユニット１３は、車両の加速状態が運転者の意図しないものであると判断し、ステップＳ２０１に戻ってオルタネータ１１やコンプレッサ１２を通常の作動状態とする制御を継続し、以降の処理を繰り返す。なお、以上のステップＳ２０１からステップＳ２０６の処理を行う間、コントロールユニット１３は、自動変速装置１５による変速動作を監視しており、自動変速装置１５による変速動作が開始されると変速フラグＴｍを１に設定し、自動変速装置１５による変速動作が終了すると変速フラグＴｍを０に設定する。

また、ステップＳ２０３での判定の結果、車両の現在の加速度αｎが０或いは負の値であれば、コントロールユニット１３は、ステップＳ２０７において、変速フラグＴｍを確認して変速フラグＴｍが１、すなわち自動変速装置１５による変速動作中であるか否かを判定する。そして、変速フラグＴｍが０、すなわち自動変速装置１５による変速動作中でなければステップＳ２０１に戻って、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返し、変速フラグＴｍが１であれば、次のステップＳ２０８において、補機作動フラグＳを確認し、補機作動フラグＳが１、すなわちオルタネータ１１やコンプレッサ１２が作動停止状態にあるか否かを判定する。

ここで、ステップＳ２０８で補機作動フラグＳが１であると判定される場合とは、車両が運転者の意図した加速状態にあると判定されてエンジン補機の駆動トルクを低減させる処理が行なわれた後、自動変速装置１５による変速動作が行われることによって車両の加速状態が中断している場合である。したがって、コントロールユニット１３は、ステップＳ２０８で補機作動フラグＳが１であると判定した場合には、ステップＳ２０６に進んで、オルタネータ１１の発電停止、コンプレッサ１２のクラッチ切り離しを継続し、補機作動フラグＳを１に維持する。そして、コントロールユニット１３は、ステップＳ２０２に戻って、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。

なお、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ２０３の判定で、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定基準としているが、加速度センサ１４の誤差や電気的なノイズ、外乱、路面の局所的な凹凸等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ１として設定し、車両の現在の加速度αｎがこの閾値Ｔｈ１以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ２０５の判定で、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値となっているか否かを判定基準としているが、アクセル開度センサ１６の誤差や電気的なノイズ、外乱、車両の振動に伴う意図しないアクセル踏み込み等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ２として設定し、車両の現在のアクセル開度ａｃがこの閾値Ｔｈ２以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ２０６でオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止させる処理を行なっているが、オルタネータ１１の発電電圧を低下させたりコンプレッサ１２の吐出圧を低下させるといったように、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を低下させて、これらエンジン補機の駆動トルクを低減させるようにしてもよい。

以上説明したように、本例の車両用補機駆動システムによれば、上述した第１実施例と同様に、車両が加速状態にあるときにコントロールユニット１３がオルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行い、車両の加速時に変速動作が発生して車両の加速状態が一時的に中断した場合にはその制御を継続させるようにしているので、第１実施例と同様に、車両の加速性能を良好なものとしながら、短時間の間に大きなトルク変動が繰り返されることに起因する不快な振動や異音の発生や、補機ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避することができる。

さらに、本例の車両用補機駆動システムによれば、車両が加速状態にある場合であっても、その加速状態が運転者の意図したものでない場合には、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行わないようにしているので、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を必要以上に停止させることに起因する問題、例えば、発電量低下による電力不足やバッテリへの充電が必要以上に停止されることによるバッテリの寿命低下、エアコンの空調性能低下などの問題を有効に回避することができる。

なお、本例の車両用補機駆動システムでは、車両の加速状態が車両の運転者の運転操作によるものか否かをアクセル開度センサ１６の検出値に基づいて判定するようにしているが、アクセル開度センサ１６に代えて、車両の前後の傾きを検出する傾斜センサ（車両傾斜検出手段）をコントロールユニット１３に接続し、コントロールユニット１３がこの傾斜センサの検出値に基づいて車両が下り坂を走行していると判断したときに、車両の加速状態が運転者の運転操作によるものではないと判定するようにしてもよい。

［第３実施例］
次に、本発明を適用した第３実施例としての車両用補機駆動システムについて説明する。本例の車両用補機駆動システムは、運転者の意図する加速度が得られていない状態（加速度不足状態）にあるか否かを判定する機能をコントロールユニット１３に設け、例えば、車両が急な上り坂を走行している場合や重量物を搭載している場合、強風の影響で思うように加速できない場合など、車両が加速度不足状態にある場合には、車両が加速状態にない場合であっても、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うようにしたものである。

第３実施例の車両用補機駆動システムにおける制御系の構成は、上述した第２実施例と同様である（図５参照）。本例の車両用補機駆動システムにおいても、コントロールユニット１３に、運転者のアクセル操作量を検出するためのアクセル開度センサ１６が接続されている。そして、コントロールユニット１３が、加速度センサ１４の検出値から車両が加速状態にないと判定したときに、アクセル開度センサ１６の検出値から運転者によるアクセルペダルの踏み込みがあるかどうかを判断し、運転者によるアクセルペダルの踏み込みがあるにもかかわらず車両が加速状態にない場合には、加速度不足状態であると判定するようにしている。そして、コントロールユニット１３は、車両が加速状態でなくても加速度不足状態であれば、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止又は低下させる制御を行うようにしている。

図７は、本例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジン１が作動している間に、コントロールユニット１３により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中の補機作動フラグ「Ｓ］や変速フラグ「Ｔｍ」、車両の現在の加速度「αｎ」、車両の現在のアクセル開度「ａｃ」は上述した第２実施例と同様に扱うものとする。

エンジン１が始動して図７の処理フローが開始されると、コントロールユニット１３は、まず、ステップＳ３０１において、オルタネータ１１及びコンプレッサ１２を通常の作動状態として、補機作動フラグＳを０に設定する。次に、コントロールユニット１３は、ステップＳ３０２において、加速度センサ１４の検出値を読み込み、ステップＳ３０３において、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在の加速度αｎが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両が加速状態にあると判断してステップＳ３０４に進み、ステップＳ３０４において、オルタネータ１１の発電を停止させるとともに、コンプレッサ１２のクラッチを切り離して、各エンジン補機の駆動トルクを低減させる。そして、コントロールユニット１３は、補機作動フラグＳを１に設定してステップＳ３０２に戻り、ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。なお、以上のステップＳ３０１からステップＳ３０４の処理を行う間、コントロールユニット１３は、自動変速装置１５による変速動作を監視しており、自動変速装置１５による変速動作が開始されると変速フラグＴｍを１に設定し、自動変速装置１５による変速動作が終了すると変速フラグＴｍを０に設定する。

一方、ステップＳ３０３での判定の結果、車両の現在の加速度αｎが０或いは負の値であれば、コントロールユニット１３は、ステップＳ３０５において、アクセル開度センサ１６の検出値を読み込み、ステップＳ３０６において、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両の運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるにもかかわらず車両が加速状態となっていない加速度不足状態であると判断してステップＳ３０４に進み、ステップＳ３０４において、オルタネータ１１の発電を停止させるとともに、コンプレッサ１２のクラッチを切り離して、各エンジン補機の駆動トルクを低減させる。そして、コントロールユニット１３は、補機作動フラグＳを１に設定してステップＳ３０２に戻り、ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ３０６の判定で車両の現在のアクセル開度ａｃが０であれば、コントロールユニット１３は、ステップＳ３０７において、変速フラグＴｍを確認して変速フラグＴｍが１、すなわち自動変速装置１５による変速動作中であるか否かを判定する。そして、変速フラグＴｍが０、すなわち自動変速装置１５による変速動作中でなければステップＳ３０１に戻って、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返し、変速フラグＴｍが１であれば、次のステップＳ３０８において、補機作動フラグＳを確認し、補機作動フラグＳが１、すなわちオルタネータ１１やコンプレッサ１２が作動停止状態にあるか否かを判定する。

ここで、ステップＳ３０８で補機作動フラグＳが１であると判定される場合とは、車両が加速状態にある、或いは加速状態ではないが加速度不足状態にあると判定されてエンジン補機の駆動トルクを低減させる処理が行なわれた後、自動変速装置１５による変速動作が行われることによって車両の加速状態が中断している場合である。したがって、コントロールユニット１３は、ステップＳ３０８で補機作動フラグＳが１であると判定した場合には、ステップＳ３０４に進んで、オルタネータ１１の発電停止、コンプレッサ１２のクラッチ切り離しを継続し、補機作動フラグＳを１に維持する。そして、コントロールユニット１３は、ステップＳ３０２に戻って、ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。

なお、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ３０３の判定で、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定基準としているが、加速度センサ１４の誤差や電気的なノイズ、外乱、路面の局所的な凹凸等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ１として設定し、車両の現在の加速度αｎがこの閾値Ｔｈ１以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ３０５の判定で、車両の現在のアクセル開度ａｃが正の値となっているか否かを判定基準としているが、アクセル開度センサ１６の誤差や電気的なノイズ、外乱、車両の振動に伴う意図しないアクセル踏み込み等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ２として設定し、車両の現在のアクセル開度ａｃがこの閾値Ｔｈ２以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ３０４でオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止させる処理を行なっているが、オルタネータ１１の発電電圧を低下させたりコンプレッサ１２の吐出圧を低下させるといったように、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を低下させて、これらエンジン補機の駆動トルクを低減させるようにしてもよい。

以上説明したように、本例の車両用補機駆動システムによれば、上述した第１実施例や第２実施例と同様に、車両が加速状態にあるときにコントロールユニット１３がオルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行い、車両の加速時に変速動作が発生して車両の加速状態が一時的に中断した場合にはその制御を継続させるようにしているので、第１実施例と同様に、車両の加速性能を良好なものとしながら、短時間の間に大きなトルク変動が繰り返されることに起因する不快な振動や異音の発生や、補機ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避することができる。

さらに、本例の車両用補機駆動システムによれば、車両が加速状態にない場合であっても、運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にある場合には、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行うようにしているので、例えば、上り坂走行時や重量物搭載時、強風の影響で思うように加速できない場合などにエンジン１の負担を軽減させて、車両の加速性能を向上させる効果をさらに高めることができる。

［第４実施例］
次に、本発明を適用した第４実施例としての車両用補機駆動システムについて説明する。本例の車両用補機駆動システムは、運転者の意図する加速度が得られていない状態（加速度不足状態）にあるか否かを判定する機能をコントロールユニット１３に設け、車両が加速状態にあり、且つ、運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にあるときに、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うようにしたものである。

第４実施例の車両用補機駆動システムにおける制御系の構成は、上述した第２実施例及び第３実施例と同様である（図５参照）。本例の車両用補機駆動システムにおいても、コントロールユニット１３に、運転者のアクセル操作量を検出するためのアクセル開度センサ１６が接続されている。そして、本例の車両用補機駆動システムでは、コントロールユニット１３が、アクセル開度センサ１６の検出値から運転者の意図する車両加速度を想定し、このアクセル開度センサ１６の検出値から想定した加速度と、加速度センサ１４により検出された実際の加速度とを比較して、加速度不足状態にあるか否かを判定するようにしている。そして、車両が加速状態にあり、且つ、加速度不足状態にある場合に、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止又は低下させる制御を行うようにしている。

図８は、本例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジン１が作動している間に、コントロールユニット１３により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中の補機作動フラグ「Ｓ］や変速フラグ「Ｔｍ」、車両の現在の加速度「αｎ」、車両の現在のアクセル開度「ａｃ」は上述した第２実施例及び第３実施例と同様に扱うものとする。また、図中の「α’」は車両の現在のアクセル開度ａｃに基づいて算出した運転者の意図する加速度（想定加速度）である。

エンジン１が始動して図８の処理フローが開始されると、コントロールユニット１３は、まず、ステップＳ４０１において、オルタネータ１１及びコンプレッサ１２を通常の作動状態として、補機作動フラグＳを０に設定する。次に、コントロールユニット１３は、ステップＳ４０２において、加速度センサ１４の検出値を読み込み、ステップＳ４０３において、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定する。

ここで、車両の現在の加速度αｎが正の値であれば、コントロールユニット１３は、車両が加速状態にあると判断してステップＳ４０４に進み、ステップＳ４０４において、アクセル開度センサ１６の検出値を読み込む。そして、コントロールユニット１３は、ステップＳ４０５において、車両の現在のアクセル開度ａｃと車両重量等から、運転者の意図する加速度として想定される想定加速度α’を算出し、ステップＳ４０６において、ステップＳ４０３で加速度センサ１４により検出された現在の加速度αｎが、ステップＳ４０５で算出した想定加速度α’より小さいか否かを判定する。

ここで、車両の現在の加速度αｎが想定加速度α’よりも小さければ、コントロールユニット１３は、運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にあると判断してステップＳ４０７に進み、ステップＳ４０７において、オルタネータ１１の発電を停止させるとともに、コンプレッサ１２のクラッチを切り離して、各エンジン補機の駆動トルクを低減させる。そして、コントロールユニット１３は、補機作動フラグＳを１に設定してステップＳ４０２に戻り、ステップＳ４０２以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４０６の判定で車両の現在の加速度αｎが想定加速度α’以上であれば、コントロールユニット１３は、車両は加速状態であるが加速度不足状態にはないと判断し、ステップＳ４０１に戻ってオルタネータ１１やコンプレッサ１２を通常の作動状態とする制御を継続し、以降の処理を繰り返す。なお、以上のステップＳ４０１からステップＳ４０７の処理を行う間、コントロールユニット１３は、自動変速装置１５による変速動作を監視しており、自動変速装置１５による変速動作が開始されると変速フラグＴｍを１に設定し、自動変速装置１５による変速動作が終了すると変速フラグＴｍを０に設定する。

また、ステップＳ４０３での判定の結果、車両の現在の加速度αｎが０或いは負の値であれば、コントロールユニット１３は、ステップＳ４０８において、変速フラグＴｍを確認して変速フラグＴｍが１、すなわち自動変速装置１５による変速動作中であるか否かを判定する。そして、変速フラグＴｍが０、すなわち自動変速装置１５による変速動作中でなければステップＳ４０１に戻って、ステップＳ４０１以降の処理を繰り返し、変速フラグＴｍが１であれば、次のステップＳ４０９において、補機作動フラグＳを確認し、補機作動フラグＳが１、すなわちオルタネータ１１やコンプレッサ１２が作動停止状態にあるか否かを判定する。

ここで、ステップＳ４０９で補機作動フラグＳが１であると判定される場合とは、車両が加速状態であり、且つ、運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にあると判定されてエンジン補機の駆動トルクを低減させる処理が行なわれた後、自動変速装置１５による変速動作が行われることによって車両の加速状態が中断している場合である。したがって、コントロールユニット１３は、ステップＳ４０９で補機作動フラグＳが１であると判定した場合には、ステップＳ４０７に進んで、オルタネータ１１の発電停止、コンプレッサ１２のクラッチ切り離しを継続し、補機作動フラグＳを１に維持する。そして、コントロールユニット１３は、ステップＳ４０２に戻って、ステップＳ４０２以降の処理を繰り返す。

なお、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ４０３の判定で、車両の現在の加速度αｎが正の値となっているか否かを判定基準としているが、加速度センサ１４の誤差や電気的なノイズ、外乱、路面の局所的な凹凸等を考慮して、適当な正の値を閾値Ｔｈ１として設定し、車両の現在の加速度αｎがこの閾値Ｔｈ１以上となっているかを判定基準とするようにしてもよい。

また、以上説明した処理フローにおいては、ステップＳ４０７でオルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を停止させる処理を行なっているが、オルタネータ１１の発電電圧を低下させたりコンプレッサ１２の吐出圧を低下させるといったように、オルタネータ１１やコンプレッサ１２の作動を低下させて、これらエンジン補機の駆動トルクを低減させるようにしてもよい。

以上説明したように、本例の車両用補機駆動システムによれば、上述した第１乃至第３の実施例と同様に、車両が加速状態にあるときにコントロールユニット１３がオルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行い、車両の加速時に変速動作が発生して車両の加速状態が一時的に中断した場合にはその制御を継続させるようにしているので、第１乃至第３の実施例と同様に、車両の加速性能を良好なものとしながら、短時間の間に大きなトルク変動が繰り返されることに起因する不快な振動や異音の発生や、補機ベルトの寿命低下といった問題を有効に回避することができる。

さらに、本例の車両用補機駆動システムによれば、車両が加速状態にあり、且つ、運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態であることを条件として、コントロールユニット１３が、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を停止させる制御を行うようにしているので、オルタネータ１１やコンプレッサ１２等のエンジン補機の作動を必要以上に停止させることに起因する問題、例えば、発電量低下による電力不足やバッテリへの充電が必要以上に停止されることによるバッテリの寿命低下、エアコンの空調性能低下などの問題を有効に回避することができる。

以上、本発明を適用した車両用補機駆動システムの具体例を第１乃至第４の実施例として詳しく説明したが、以上の各実施例は本発明の一適用例を例示したものであり、本発明の技術的範囲は、以上の各実施例の説明で開示した内容に限定されるものではなく、これらの開示から容易に導き得る様々な代替技術も含まれることは勿論である。

本発明が適用される車両用補機駆動システムの概要を示す図である。第１実施例としての車両用補機駆動システムの制御系の構成を示すブロック図である。第１実施例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジンが作動している間に、コントロールユニットにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。第１実施例の車両用補機駆動システムにおける制御内容を従来技術と比較して示す図である。第２実施例としての車両用補機駆動システムの制御系の構成を示すブロック図である。第２実施例の車両用補機駆動システムにおいて、エンジンが作動している間に、コントロールユニットにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。第３実施例としての車両用補機駆動システムにおいて、エンジンが作動している間に、コントロールユニットにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。第４実施例としての車両用補機駆動システムにおいて、エンジンが作動している間に、コントロールユニットにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１エンジン
５補機ベルト
１１オルタネータ（エンジン補機）
１２コンプレッサ（エンジン補機）
１３コントロールユニット
１４加速度センサ
１５自動変速装置
１６アクセル開度センサ

Claims

車両に搭載されたエンジンの動力をベルトを介してエンジン補機に伝達する車両用補機駆動システムにおいて、
前記車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記車両の変速動作を検出する変速動作検出手段と、
前記エンジン補機の作動状態を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記加速度検出手段の検出結果と前記変速動作検出手段の検出結果とに基づいて、前記車両が加速状態にあると判断した場合に前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うとともに、前記車両の加速状態が中断したときに前記車両が変速状態にあると判断した場合には、前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を継続することを特徴とする車両用補機駆動システム。
前記車両の加速状態が運転者の運転操作によるものか否かを判定する加速要因判定手段を備え、
前記制御手段は、前記加速要因判定手段により前記車両の加速状態が運転者の運転操作によるものではないと判定された場合には、前記車両が加速状態にあるときでも、前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行わないことを特徴とする請求項１に記載の車両用補機駆動システム。
運転者によるアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段を備え、
前記加速要因判定手段は、前記加速度検出手段の検出結果と前記アクセル操作量検出手段の検出結果とに基づいて、前記車両の加速状態が運転者の運転操作によるものか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用補機駆動システム。
前記車両の前後の傾きを検出する車両傾斜検出手段を備え、
前記加速要因判定手段は、前記車両傾斜検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の加速状態が運転者の運転操作によるものか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用補機駆動システム。
運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にあるか否かを判定する加速度状態判定手段を備え、
前記制御手段は、前記加速度状態判定手段により前記車両が加速度不足状態にあると判定された場合には、前記車両が加速状態にないときでも、前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用補機駆動システム。
運転者の意図する加速度が得られていない加速度不足状態にあるか否かを判定する加速度状態判定手段を備え、
前記制御手段は、前記車両が加速状態にあり、且つ、前記加速度状態判定手段により前記車両が加速度不足状態にあると判定された場合に、前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用補機駆動システム。
運転者によるアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段を備え、
前記加速度状態判定手段は、前記加速度検出手段の検出結果と前記アクセル操作量検出手段の検出結果とに基づいて、前記車両が加速度不足状態にあるか否かを判定することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用補機駆動システム。
車両に搭載されたエンジンの動力がベルトを介して伝達されることで駆動されるエンジン補機の駆動制御方法であって、
前記車両の加速度を検出するとともに前記車両の変速動作を検出し、これら車両の加速度の検出結果と変速動作の検出結果とに基づき、前記車両が加速状態にあると判断した場合に前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を行うとともに、前記車両の加速状態が中断したときに前記車両が変速状態にあると判断した場合には、前記エンジン補機の作動を停止又は低下させる制御を継続することを特徴とするエンジン補機の駆動制御方法。