JP4341551B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明では、エンジンで駆動するオルタネータによりバッテリを充電するとともに、同バッテリにより駆動する電気負荷を複数備えた車両に適用される制御装置であり、前記複数の電気負荷を駆動する際に、前記バッテリが充電状態にあるときに複数の電気負荷にバッテリ電圧を印加し、このときの前記バッテリが放電状態になったか否かを判定し、放電状態になったときには複数の電気負荷のうちのいずれかへのバッテリ電圧の印加を遮断し、その後、充電状態に転じたときには遮断した前記電気負荷に再びバッテリ電圧を印加するサイクルを実施し、所定の時間内に前記サイクルが所定回数繰り返されるときには、前記電気負荷へのバッテリ電圧の印加を遮断した状態を継続するようにしている。
上記請求項3に記載の発明によるように、電気負荷としてエンジン冷却水を加熱するヒータが用いられる場合には、例えば高発熱体が使用されることとなり、上記請求項1または請求項2に記載の発明について、特に顕著な効果が期待できる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、車両10には、動力源としてガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)11が搭載されている。このエンジン11においては、各燃焼室12に対し吸気通路13を通じて空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁14から燃料が噴射供給される。この燃料と空気の混合気に対し点火プラグ15による点火が行われると、その混合気が燃焼してピストン16が往復動し、エンジン11の出力軸であるクランクシャフト17が回転されて、エンジン11の駆動力(トルク)が得られる。そして、混合気の燃焼により生じた排気は燃焼室12から排気通路18へ排出される。
(1)消費電力の大きな2つの水加熱ヒータ24,25を同時に駆動/停止する際には、オルタネータ23による発電(充電)動作によりエンジン回転速度の変動が発生しやすい。
次に、本発明を具体化した第2実施形態について図4を参照して説明する。
第2実施形態が適用されるエンジン11では、電子制御装置41により上記燃料噴射制御、点火時期制御、オルタネータ23の発電制御等に加え、アイドル回転速度制御が行われる。アイドル回転速度制御は、エンジン11のアイドル時において、エンジン回転速度が、エンジン冷却水温等に基づいて算出された目標回転速度(アイドル目標回転速度)に収束するように、スロットルバルブ19の作動を通じて吸入空気量を調整する制御である。
(3)水加熱ヒータ24,25を1つずつ順に駆動する際に、その駆動に先立ちエンジン11への吸入空気量を増量し、その増量後にバッテリ電圧の印加を行うようにしている。そのため、スロットル開度が変化してから空気増量に伴いエンジン出力が増大するまでに遅れがあるが、上記吸入空気量の増量により予めエンジン出力を高めた状態で水加熱ヒータ24,25を駆動させることができ、エンジン回転速度の落込みをさらに抑制することができる。
次に、本発明を具体化した第3実施形態について、図5を参照して説明する。
第3実施形態では、駆動要求に応じて両水加熱ヒータ24,25にバッテリ電圧が印加される過程で、バッテリ22が充電状態であるか放電状態であるかを判定し、その判定結果に応じて、水加熱ヒータ24,25の駆動本数を増減している。そして、この増減によりバッテリ22の充・放電のサイクルが所定回数繰り返されるときには、駆動本数が減少された状態を継続するようにしている。
ここで、オルタネータ23の発電制御においては、前述したようにバッテリ電圧が所定の目標電圧となるように、オルタネータ23のフィールドコイルに対する通電がオルタネータデューティ比にて制御される。オルタネータデューティ比は0〜100%の間で変動し、大きな値となるほどオルタネータ23の発電量が多くなる。オルタネータデューティ比は、オルタネータ23におけるバッテリ22への充電能力を規定するものである。オルタネータデューティ比が、採り得る範囲の最大値(100%)である状態が継続している場合には、最大能力で発電を行っているもののバッテリ電圧が目標電圧を下回っている、すなわちバッテリ22が放電状態にあると考えられる。これに対し、オルタネータデューティ比が上記最大値(100%)未満である場合には、最大能力で発電を行わなくてもバッテリ電圧が目標電圧に収束していることから、バッテリ22が充電状態にあると考えられる。
(5)バッテリ22が充電状態にあるときに、両水加熱ヒータ24,25にバッテリ電圧を印加することによりバッテリ22が放電状態になった場合には、片方の水加熱ヒータ25へのバッテリ電圧の印加を遮断し、その遮断によりバッテリ22が充電状態に転じたときには再び電圧印加を再開する。このとき、水加熱ヒータ24にバッテリ電圧を印加した状態で、水加熱ヒータ25に対するバッテリ電圧の印加/遮断を繰り返すと、オルタネータ23による充電/停止動作の繰り返しによりエンジン回転速度のハンチングが発生するおそれがある。
次に、本発明を具体化した第4実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
第4実施形態が適用されるエンジン11では、第2実施形態と同様にアイドル回転速度制御が行われる。同制御では、実際のエンジン回転速度が、エンジン冷却水温等に基づいて算出されたアイドル目標回転速度に収束するように、スロットルバルブ19の作動を通じて吸入空気量が調整される。車両10の停止中には、エンジン11はアイドル状態となり、アイドル回転速度制御によりエンジン回転速度はアイドル目標回転速度と同一又はそれに近い値になっていることが多い。
(7)車両10の停止中アイドル回転速度制御が行われているとき、アイドル目標回転速度(又はエンジン回転速度)が最小駆動回転速度よりも低いと、オルタネータ23によっては上記両水加熱ヒータ24,25の駆動に必要な電力を発電できず、バッテリ22の充・放電の収支が釣り合わなくなりやすい。この点、第4実施形態では、車両10の停止中であって、両水加熱ヒータ24,25の駆動要求を受けかつアイドル目標回転速度が、最小駆動回転速度を考慮して設定した所定値A未満であるときには、両水加熱ヒータ24,25の駆動を禁止している。そのため、両水加熱ヒータ24,25の駆動停止により、上記収支が釣り合わなくなるのを抑制することができる。
次に、本発明を具体化した第5実施形態について、図8を参照して説明する。
第5実施形態が適用されるエンジン11では、第2及び第4実施形態と同様にアイドル回転速度制御が行われる。同制御では、実際のエンジン回転速度が、エンジン冷却水温等に基づいて算出されたアイドル目標回転速度に収束するように、スロットルバルブ19の作動を通じて吸入空気量が調整される。
(8)両水加熱ヒータ24,25を駆動しているときに、エンジン回転速度が最小駆動回転速度よりも低くなると、オルタネータ23によっては両水加熱ヒータ24,25の駆動に必要な電力を発電できず、バッテリ22の充・放電の収支が釣り合わなくなりやすい。この点、第5実施形態では、両水加熱ヒータ24,25を駆動しているときにアイドル目標回転速度にガードをかけ、最小駆動回転速度を考慮して設定した所定値Aよりも低くならないようにしている。そのため、上記バッテリ22の充・放電収支が釣り合わなくなる現象を抑制することができる。
次に、本発明を具体化した第6実施形態について、図9を参照して説明する。
第6実施形態が適用されるエンジン11では、燃料噴射制御に際し、車両10(エンジン11)の減速時における燃費向上、排気浄化等を目的として燃料噴射を停止する、いわゆる減速時燃料カットが行われる。この減速時燃料カットでは、減速時であってエンジン回転速度が燃料カット回転速度以上のときに燃料噴射が停止される。また、上記燃料の噴射停止によりエンジン回転速度が燃料カット復帰回転速度まで低下すると燃料噴射が復帰される。これらの燃料カット回転速度及び燃料カット復帰回転速度は、ともにエンジン冷却水温等に基づき算出・設定されるものであり、燃料カット復帰回転速度は燃料カット回転速度よりも低い値に設定される。両回転速度は、一般的には、エンジン冷却水温が低いときには高いときよりも高い値に設定される。
(9)減速時燃料カット中、両水加熱ヒータ24,25を駆動しているときに、燃料カット復帰回転速度が最小駆動回転速度よりも低くなると、オルタネータによっては両水加熱ヒータ24,25の駆動に必要な電力を発電できず、バッテリ22の充・放電の収支が釣り合わなくなりやすい。この点、第6実施形態では、減速時燃料カット中、両水加熱ヒータ24,25を駆動しているときに燃料カット復帰回転速度にガードをかけ、最小駆動回転速度を考慮して設定した所定値Aよりも低くならないようにしている。そのため、上記バッテリ22の充・放電収支が釣り合わなくなるのを抑制することができる。
・本発明は、スロットルバルブを迂回するバイパス通路を吸気通路13に接続し、そのバイパス通路の途中にISC(アイドルスピードコントロール)バルブを設けてアイドル時の吸入空気量を調整するようにしたエンジンにも適用可能である。
・第5実施形態において、アイドル目標回転速度にガードをかけ所定値Aよりも低くならないようにする際に、両水加熱ヒータ24,25を強制的に停止させるようにしてもよい。
Claims (3)
- エンジンで駆動するオルタネータによりバッテリを充電するとともに、同バッテリにより駆動する電気負荷を複数備えた車両に適用される制御装置であり、
前記複数の電気負荷を駆動する際に、前記バッテリが充電状態にあるときに複数の電気負荷にバッテリ電圧を印加し、このときの前記バッテリが放電状態になったか否かを判定し、放電状態になったときには複数の電気負荷のうちのいずれかへのバッテリ電圧の印加を遮断し、その後、充電状態に転じたときには遮断した前記電気負荷に再びバッテリ電圧を印加するサイクルを実施し、所定の時間内に前記サイクルが所定回数繰り返されるときには、前記電気負荷へのバッテリ電圧の印加を遮断した状態を継続するようにした
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置において、
前記放電状態とは、前記オルタネータにおける前記バッテリへの充電能力を規定するオルタネータデューティ比が100%であり、充電状態とは、前記オルタネータデューティ比が100%未満である
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両の制御装置において、
前記電気負荷は、エンジン冷却水を加熱するヒータである
ことを特徴とする車両の制御装置。
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