JP4937735B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンによって駆動され、発電の有無の切換えを制御可能に構成された発電手段と、該発電手段に電気的に接続された蓄電手段とを有する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that includes a power generation unit that is driven by an engine and configured to be able to control switching of whether or not to generate power, and a power storage unit that is electrically connected to the power generation unit.
近年、車両の電子制御化の進歩や車載される電子機器の消費電力の増加に伴い、バッテリに対する電気的負荷が大きくなってきている。このため、特にアイドル運転時におけるバッテリの過放電を防止するために、電気負荷の大きさ(消費電力)を正確に検出する必要がある。 In recent years, with the advancement of electronic control of vehicles and the increase in power consumption of on-board electronic devices, the electrical load on the battery has increased. For this reason, it is necessary to accurately detect the magnitude (power consumption) of the electric load in order to prevent overdischarge of the battery particularly during idle operation.
例えば、特開2004−72874号公報には、予め設定された電気負荷の投入状況をECUにより把握し、電気負荷の大きさを検出する方法が開示されている。また特許第3047542号公報には、一定条件化で発電機の発電電圧をバッテリの開放端子電圧に近い値に低下させた場合に、バッテリが放電しバッテリ電圧が開放端子電圧にまで低下する時間に基づいて、電気負荷の大きさを検出する方法が開示されている。
しかしながら、特開2004−72874号公報に開示の技術では、予め設定されておらず、使用者によって車両に後付される、オーディオ、ナビゲーションシステムやメディアプレイヤー等によって消費される電力については把握することは不可能である。また、特許第3047542号公報に開示の技術では、バッテリの放電量は、バッテリの劣化状態や充電状態、環境温度等により検出結果が左右されるものであるため、常に正確に負荷の大きさを把握することは不可能である。 However, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-72874, the power consumed by the audio, navigation system, media player, etc. that is not set in advance and is retrofitted to the vehicle by the user is grasped. Is impossible. In addition, in the technology disclosed in Japanese Patent No. 3047542, the amount of battery discharge depends on the detection result depending on the deterioration state, charge state, environmental temperature, etc. of the battery. It is impossible to grasp.
また、車両に接続された電気負荷による消費電力を測定する方法として、バッテリに温度センサ及び電流センサを設ける方法が考えられるが、この場合、車両の構成要素が増え、コストが上昇してしまう。 Further, as a method of measuring the power consumption due to the electric load connected to the vehicle, a method of providing a temperature sensor and a current sensor in the battery can be considered.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両に接続された電気負荷による消費電力を、簡易な構成で正確に検出することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle control device capable of accurately detecting power consumption by an electric load connected to a vehicle with a simple configuration. .
本発明に係る車両の制御装置は、エンジンによって駆動され、発電の有無の切換えを制御可能に構成された発電手段と、前記エンジンの空気吸入量を測定する空気吸入量測定手段と、前記発電手段から供給される電力を蓄電する蓄電手段と、を具備する車両の制御装置であって、前記エンジンの回転数が略一定である条件において、前記発電手段が発電している場合の空気吸入量と、前記発電手段が発電していない状態における空気吸入量との差に基づいて、前記発電手段に電気的に接続された電気負荷による消費電力を算出することを特徴とする。 A vehicle control apparatus according to the present invention includes a power generation means configured to be driven by an engine and capable of controlling switching of the presence or absence of power generation, an air intake amount measuring means for measuring an air intake amount of the engine, and the power generation means. A power storage means for storing the power supplied from the vehicle, and a vehicle control device, wherein the amount of air intake when the power generation means is generating power under a condition where the engine speed is substantially constant; The power consumption by the electric load electrically connected to the power generation means is calculated based on the difference from the air intake amount when the power generation means is not generating power.
また、本発明に係る車両の制御装置は、エンジンによって駆動され、発電の有無の切換えを制御可能に構成された発電手段と、前記エンジンの燃料噴射量を測定する燃料噴射量測定手段と、前記発電手段から供給される電力を蓄電する蓄電手段と、を具備する車両の制御装置であって、前記エンジンの回転数が略一定である条件において、前記発電手段が発電している場合の燃料噴射量と、前記発電手段が発電していない状態における燃料噴射量との差に基づいて、前記発電手段に電気的に接続された電気負荷による消費電力を算出することを特徴とする。 Further, a vehicle control apparatus according to the present invention includes a power generation unit that is driven by an engine and configured to be able to control switching of the presence or absence of power generation, a fuel injection amount measurement unit that measures a fuel injection amount of the engine, And a fuel storage device for storing electric power supplied from the power generation means, wherein the fuel injection is performed when the power generation means generates power under a condition where the engine speed is substantially constant. The power consumption by the electric load electrically connected to the power generation means is calculated based on the difference between the amount and the fuel injection amount when the power generation means is not generating power.
本発明のこのような構成によれば、蓄電手段の劣化状態や充電状態、環境温度等に影響されることなく、使用者により後付された電気負荷による消費電力を、新たな電流センサ等の構成を付加することなく、簡易な構成で正確に検出することが可能となる。 According to such a configuration of the present invention, the power consumption due to the electric load retrofitted by the user can be reduced by a new current sensor or the like without being affected by the deterioration state, the charging state, the environmental temperature, etc. It is possible to accurately detect with a simple configuration without adding a configuration.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は本実施形態の車両の制御装置の構成を示す説明図である。図2は本実施形態の発電制御のタイミングチャートである。図3は、電気負荷推定処理の動作を示すタイミングチャートである。図4は、電気負荷推定処理のフローチャートである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the vehicle control apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a timing chart of the power generation control of this embodiment. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the electrical load estimation process. FIG. 4 is a flowchart of the electrical load estimation process.
図1の符号1は車両用のガソリンを燃料とした内燃機関であるエンジンで、このエンジン1の吸気ポート1aに吸気マニホルド2の下流端が分岐接続され、この吸気マニホルド2の上流端が集合されて吸気チャンバ3に連通されている。また、この吸気チャンバ3の上流に吸気管4が連通され、この吸気管4の空気取り入れ口にエアクリーナ5が取付けられている。
一方、エンジン1の排気ポート1bに排気マニホルド6の上流端が分岐接続され、この排気マニホルド6の下流が集合されて排気管(図示せず)に連通されている。
On the other hand, the upstream end of the exhaust manifold 6 is branched and connected to the exhaust port 1b of the
また、吸気管4の中途にスロットルボディ8が介装されている。このスロットルボディ8に、流量制御弁としてのスロットル弁9が介装され、このスロットル弁9に電動モータなどからなるスロットルモータ10が連設されている。スロットル弁9は、吸入空気量調節機構としての電子制御スロットル(ETC)を構成する部品であり、スロットル弁9の開度はスロットルモータ10の駆動により設定される。なお、スロットル弁9は、図示しないスロットルペダルの動きに連動してワイヤ等の機械力により駆動されるものであってもよい。
A throttle body 8 is interposed in the intake pipe 4. A throttle valve 9 as a flow control valve is interposed in the throttle body 8, and a
また、吸気マニホルド2の下流端に、噴孔を吸気弁(図示せず)側に指向するインジェクタ11が臨まされ、吸気管4のエアクリーナ5に、吸入空気量Qを検出する吸入空気量センサ12が臨まされている。
In addition, an injector 11 having an injection hole directed toward an intake valve (not shown) is faced at the downstream end of the intake manifold 2, and an intake
一方、符号13は低電圧オルタネータなどの発電手段であるオルタネータで、図示しないエンジン1のクランク軸に軸着されたクランクプーリ14にベルト15を介して連設されており、エンジン1の回転速度に比例した回転速度で駆動される。
On the other hand,
オルタネータ13の出力端子には、蓄電手段であるバッテリ17のプラス(+)極端子、後述する電気負荷16及び後付電気負荷30等の電気的負荷に電気的に接続されており、電気的負荷で消費されなかった余剰電流がバッテリ17に充電される。電気的負荷による電力消費に対してオルタネータ13による発電量が不足しているときは、バッテリ17から電力が車両に供給される。
The output terminal of the
オルタネータ13の発電電力は、インジェクタ11、点火コイル、各種センサ等の車両において恒常的に駆動される電気的負荷に供給される。
また、オルタネータ13の発電電力は、状況に応じて駆動される所定の予め設定された負荷であるヘッドランプ、スモールランプ、リヤデフォッガ、ワイパモータ、ラジエータファン、ブロアファン等の電気負荷16に供給される。なお、電気負荷16は一台の車両に複数設けられているものであるが、本実施形態においては、便宜的にこれらの集合として1つの電気負荷16として述べるものとする。
The power generated by the
The power generated by the
詳しくは後述するが、電気負荷16は、図示しない操作スイッチからの指示又は電子制御ユニット(以下、ECUと称する)21からの指示により動作するものであり、電気負荷16の動作状態は、ECU21によって認識可能に構成されている。すなわち、本実施形態においては、ECU21は、電気負荷16による消費電力を認識可能である。
As will be described in detail later, the
また、オルタネータ13の発電電力は、車両に、例えば使用者によって後付される負荷である、後付電気負荷30にも供給される。後付電気負荷30は、例えば、テレビ、オーディオ、ナビゲーションシステム、携帯電話機等からなり、その動作状況がECU21からは認識不可能な電気的負荷を指すものである。すなわち、ECU21は、後付電気負荷30による消費電力を認識不可能である。なお、後付電気負荷30は一台の車両に複数設けられている場合もあるが、本実施形態においては、便宜的にこれらの集合として1つの後付電気負荷30として述べるものとする。
Further, the generated power of the
ECU21は、周知のCPU、ROM、RAM、タイマ(いずれも図示せず)などを備えたコンピュータ(マイクロコンピュータ)を主体に構成されている。
ECU21の入力側には、吸入空気量センサ12の他に、クランク軸(図示せず)などの回転からエンジン回転速度を検出する回転速度センサ、アクセルペダル(図示せず)の踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ等からなるセンサが電気的に接続されている。
The ECU 21 is mainly configured by a computer (microcomputer) provided with a known CPU, ROM, RAM, timer (all not shown), and the like.
On the input side of the ECU 21, in addition to the intake
さらに、このECU21の入力側には、バッテリ17のプラス(+)極端子が接続されており、ECU21によってバッテリ17の端子電圧Vbがモニタされる。また、オルタネータ13に設けられている整流器(図示せず)を介して出力される内部発電電圧信号に基づいて、ECU21により発電電圧Vsがモニタされる。さらに、このECU21の入力側に各電気負荷16が電気的に接続されており、この各電気負荷16に設けられているスイッチの動作状態(ON/OFF)がECU21によってモニタされる。
Further, the positive (+) terminal of the battery 17 is connected to the input side of the ECU 21, and the terminal voltage Vb of the battery 17 is monitored by the ECU 21. The generated voltage Vs is monitored by the ECU 21 based on an internal generated voltage signal output via a rectifier (not shown) provided in the
ECU21の出力側には、電子制御スロットル(ETC)を構成するスロットルモータ10、インジェクタ11等の各制御アクチュエータが電気的に接続されていると共に、オルタネータ13の制御端子が電気的に接続されている。
Control actuators such as a
ECU21は、車両に設けられた各種センサ及びスイッチ類の出力信号に基づいて運転状態を検出し、運転状態に基づいて燃料噴射制御を代表とするエンジン制御系全体を制御する。また、ECU21は、以下に説明する発電制御を実施するものである。 The ECU 21 detects an operating state based on output signals from various sensors and switches provided in the vehicle, and controls the entire engine control system represented by fuel injection control based on the operating state. Further, the ECU 21 performs power generation control described below.
また、ECU21は、オルタネータ13による発電の有無の制御、またオルタネータ13の発電時における発電電圧Vsの制御を実施する。オルタネータ13の発電電圧Vsは、エンジン1の運転状態、バッテリ17の端子電圧、及び電気負荷16の動作状態等に基づいてECU21により設定されて公知の技術により制御が行われるものである。オルタネータ13の発電電圧Vsは、第1の調整電圧VL(例えば、12.8[V])から第2の調整電圧VH(例えば、14.5[V])の間で設定される。
Further, the ECU 21 controls whether or not the
すなわち、本実施形態では、オルタネータ13は、発電を行わない無発電状態と発電を行う発電状態とのいずれかに設定されるものであり、さらに発電状態時における発電電圧Vsは、第1の調整電圧VLと、第2の調整電圧VHとのいずれかに設定されるものである。本実施形態においては、第1の調整電圧VLは12.8[V]であり、第2の調整電圧VHは14.5[V]である。また、本実施形態における第1の調整電圧VL(12.8[V])は、バッテリ17の開放端子電圧である。なお、これらの電圧値は、車両を構成する電装部品によって値が異なるものであることは言うまでもない。
That is, in the present embodiment, the
ECU21は、オルタネータ13の発電時には、電気負荷16及び後付電気負荷30による電力消費の増減に応じて、エンジン1を制御する。例えば、電気負荷16及び後付電気負荷30による消費電力が大きくなった場合には、オルタネータ13によるエンジン1への負荷の増加に応じて、ECU21はスロットルモータ10へ駆動信号を出力し、スロットル弁9の開度を調整して、エンジン1の回転数が目標回転数に一致するように空気吸入量を増加させる。
The ECU 21 controls the
上述の構成を有する、車両の制御装置におけるECU21による、発電制御を図2を参照して以下に説明する。上述したECU21は、イグニッションスイッチのON、OFF、バッテリ17の端子電圧Vb、各種センサ・スイッチ類からの入力信号等に基づく車両の運転状態と電気負荷16の動作状態とを監視してオルタネータ1の発電状態を最適化するものである。
Power generation control by the ECU 21 in the vehicle control apparatus having the above-described configuration will be described below with reference to FIG. The above-described ECU 21 monitors the operation state of the vehicle and the operation state of the
車両の運転状態が、走行運転状態からアイドル運転状態に変化した場合の発電制御を、図2に示す。図2は、横軸を時間として本実施形態の発電制御を示した図であり、期間Tdにおいては車両は走行運転状態であり、期間Tiにおいては、車両はアイドル運転状態である。 FIG. 2 shows power generation control when the driving state of the vehicle changes from the traveling driving state to the idle driving state. FIG. 2 is a diagram showing the power generation control of the present embodiment with the horizontal axis as time. In the period Td, the vehicle is in a running operation state, and in the period Ti, the vehicle is in an idle operation state.
まず、車両が走行運転状態である期間Tdにおいては、オルタネータ13の発電電圧Vsは、第2の調整電圧VH(14.5[V])に設定され、走行運転状態における消費電力の増加への対応と、バッテリ17への充電が行われる。
First, in the period Td in which the vehicle is in the driving operation state, the power generation voltage Vs of the
車両が走行運転状態から停止し、アイドル運転状態となる期間Tiにおいては、オルタネータ13の発電電圧Vsが第1の調整電圧VH(12.8[V])に設定される。オルタネータ13の発電電圧Vsを第1の調整電圧VHに変更した直後には、バッテリ17の端子電圧Vbは、第1の調整電圧VH(12.8[V])よりも高いため、オルタネータ13による発電は停止され、バッテリ17のみから電力が供給される。(期間Ti1)。この、オルタネータ13の無発電期間である期間Ti1においては、バッテリ17の端子電圧Vbは、14.5[V]付近から下降し始める。この期間Ti1においては、オルタネータ13によるエンジン1への負荷が発生しないため、オルタネータ13の発電時に比してエンジン1への空気吸入量が減少するため、燃料消費及びエミッションの排出量を減少させることができる。
In a period Ti in which the vehicle is stopped from the traveling operation state and is in the idle operation state, the power generation voltage Vs of the
そして、バッテリ17の端子電圧Vbが、開放端子電圧である12.8[V]にまで降下しことを検出した時点において、オルタネータ13による発電が第1の調整電圧VHで開始される(期間Ti2)。この期間Ti2においては、オルタネータ13によるエンジン1への負荷が期間Ti1に比して増加するため、空気吸入量は増加する。しかしながら、オルタネータ13の発電電圧Vsを第2の調整電圧VHに設定したままアイドル運転状態で発電する場合よりは、エンジン1への負荷が小さく空気吸入量が少なくなるため、アイドル運転状態における燃料消費及びエミッションの排出量を減少させることができる。
Then, when it is detected that the terminal voltage Vb of the battery 17 has dropped to 12.8 [V], which is the open terminal voltage, power generation by the
そして、アイドル運転状態である期間Tiが、所定の時間TLだけ経過した時点において、オルタネータ13の発電電圧Vsは、第2の調整電圧VH(14.5[V])に設定される(期間Ti3)。すなわち、時間TLは、無発電期間である期間Ti1と、第1の調整電圧が設定される期間Ti2との合計時間である。このように、無発電期間である期間Ti1と、第1の調整電圧が設定される期間Ti2との合計時間を、所定の時間TLに限定し、その後のアイドル運転状態である期間Ti3では、オルタネータ13の発電電圧Vsを第2の調整電圧VHに設定するのは、ECU21により認識不可能な後付電気負荷30の作動による電力消費によってバッテリ17が過放電状態となってしまうことを防止するためである。
Then, when the period Ti in the idle operation state has elapsed for a predetermined time TL, the power generation voltage Vs of the
本実施形態においては、無発電期間である期間Ti1と、第1の調整電圧が設定される期間Ti2との合計時間である時間TLは、ECU21により実行される以下に説明する電気負荷推定処理の結果に基づいて設定されるものである。図3は、電気負荷推定処理の動作を示すタイミングチャートである。図4は、電気負荷推定処理のフローチャートである。 In the present embodiment, the time TL that is the total time of the period Ti1 that is a non-power generation period and the period Ti2 in which the first adjustment voltage is set is an electric load estimation process that is executed by the ECU 21 and is described below. It is set based on the result. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the electrical load estimation process. FIG. 4 is a flowchart of the electrical load estimation process.
本実施形態の電気負荷推定処理は、ECU21により認識不可能な後付電気負荷30による消費電力を推定するために実施されるものであり、本実施形態では、1度のエンジン1の始動から停止までの期間、すなわち1度の車両の運転期間において、所定のタイミングで1回のみ実施されるものである。また、電気負荷推定処理により求められた後付電気負荷30の消費電力は、エンジン1が停止されるまで記憶される。
The electrical load estimation process of the present embodiment is performed in order to estimate the power consumption by the retrofit
まず、ステップS01において、車両がアイドル運転状態であり、かつECU21により認識可能な所定の電気負荷16の動作が全て停止されているか否かを判定する。アイドル運転の判定は、車速センサで検出した車速、及びアクセル開度センサで検出したアクセルペダルの踏込み量などに基づいてアイドル運転条件を判定する。車両がアイドル状態であり、かつ電気負荷16が作動していなければステップS02へ移行し、アイドル運転状態ではない、もしくは電気負荷16が作動状態である場合にはルーチンを抜ける。
First, in step S01, it is determined whether or not the vehicle is in an idle operation state and all the operations of the predetermined
次に、ステップS02において、冷却水の水温センサから得られる水温から、エンジン1の暖機が終了しているか否かを判断する。冷却水の水温が所定の値以上であれば、ステップS03へ移行し、冷却水の水温が所定の値以下であれば、ルーチンを抜ける。ここでエンジン1の暖機が終了しているか否かを判定するのは、エンジン1の暖機終了前ではエンジン1のアイドル回転数が変化することに起因して、以下の処理の結果に誤差が生じてしまうことを防止するためである。
Next, in step S02, it is determined from the water temperature obtained from the coolant temperature sensor whether or not the
次に、ステップS03において、オルタネータ13の発電電圧Vsを、第2の調整電圧VH(14.5[V])に設定し発電を行う。そして、ステップS04において、オルタネータ13の発電電圧Vsが、第2の調整電圧VH(14.5[V])に設定された状態における、エンジン1の空気吸入量A1を記憶する。
Next, in step S03, the power generation voltage Vs of the
次に、ステップS05において、オルタネータ13の発電電圧Vsを、第1の調整電圧VL(12.8[V])に設定する。この状態においては、バッテリ17の端子電圧Vbは、第1の調整電圧VH(12.8[V])よりも高いため、オルタネータ13による発電は停止され、バッテリ17のみから電力が供給され、バッテリ17の端子電圧Vbは、14.5[V]付近から下降し始める(期間Ti1)。
Next, in step S05, the power generation voltage Vs of the
そして、ステップS06において、車両がステップS01の時点から継続してアイドル運転状態であり、かつ電気負荷16の動作が全て停止されている状態であるか否かを判定する。すなわち、オルタネータ13による負荷を除き、ECU21により認識可能なエンジン1への負荷に変動がないかを判定する。
Then, in step S06, it is determined whether or not the vehicle is in an idling operation state from the time point of step S01 and all the operations of the
次に、ステップS07において、ステップS05でオルタネータ13の発電電圧Vsを、第1の調整電圧VL(12.8[V])に変更した後に、所定の時間である時間T1だけ待機し、ステップS08へ移行する。ここで、オルタネータ13の発電電圧Vsを変更後に時間T1だけ待機するのは、オルタネータ13の発電電圧Vsの変更に応じた空気吸入量の変化が終了するのを待つためである。
Next, in step S07, after the generated voltage Vs of the
次に、ステップS08において、ステップ05でオルタネータ13の発電電圧Vsを、第1の調整電圧VL(12.8[V])に変更した後に、バッテリ17の端子電圧Vbが、所定の電圧値である電圧V1以下にまで下降していないかを判定する。電圧V1は、第1の調整電圧VL(12.8[V])よりも高く、第2の調整電圧VH(14.5[V])よりも低く設定される値である。これは、本電気負荷推定処理において、ステップS05から継続してオルタネータ13は無発電状態である必要があるため、無発電状態が継続しているか否かを判断するために実施されるものである。本実施形態では、電圧V1は13.2[V]である。ここで、電圧V1の値が、第1の調整電圧VL(12.8[V])よりも高く設定されるのは、オルタネータ13の特性のばらつきや、温度等の条件によって、バッテリ17の端子電圧Vbが12.8[V]に降下する前に、オルタネータ13が発電を開始してしまう状況を除外するためである。
Next, in step S08, after the generated voltage Vs of the
ステップS08において、バッテリ17の端子電圧Vbが、電圧V1以下にまで下降していなければステップS09へ移行し、バッテリ17の端子電圧Vbが、電圧V1以下にまで下降していればステップS20へ移行する。 In step S08, if the terminal voltage Vb of the battery 17 is not lowered to the voltage V1 or less, the process proceeds to step S09. If the terminal voltage Vb of the battery 17 is lowered to the voltage V1 or less, the process proceeds to step S20. To do.
ステップS09において、無発電状態におけるエンジン1の空気吸入量A2を記憶する。次に、ステップS10において、空気吸入量A1から空気吸入量A2を引いた値である差分空気吸入量A3を算出する。
In step S09, the air intake amount A2 of the
すなわち、ステップS10においては、エンジン1の運転状態がアイドル運転で変化することがなく、かつECU21により認識可能な電気負荷16が動作していない条件において、オルタネータ13を発電状態とした場合の空気吸入量A1と、オルタネータ13の発電を停止した無発電状態における空気吸入量A2との差である差分空気吸入量A3を算出する。
That is, in step S10, the air intake when the
ここで、空気吸入量A2の計測時の車両では、オルタネータ13による発電が行われておらず、電力の供給はバッテリ17のみから行われている。すなわち、空気吸入量A2の計測時には、オルタネータ13を駆動する負荷はエンジン1に掛けられていない状態であり、空気吸入量A2は、後付電気負荷30の消費電力には左右されない値となる。
Here, in the vehicle at the time of measuring the air intake amount A <b> 2, power generation by the
一方、空気吸入量A1の計測時の車両では、空気吸入量A2の計測時の車両の状態とエンジン1の回転数、冷却水温及び後付電気負荷30の消費電力は略同一の状態である。しかしながら、オルタネータ13による発電が行われており、空気吸入量A1の計測時には、エンジン1にオルタネータ13を駆動する負荷が掛けられている。オルタネータ13を駆動する負荷は、後付電気負荷30の消費電力の大きさに応じて大きくなるものであるため、回転数をアイドル回転数に保とうと制御されるエンジン1の空気吸入量A1は、後付電気負荷30の消費電力に応じて大きくなる値となる。
On the other hand, in the vehicle at the time of measuring the air intake amount A1, the state of the vehicle at the time of measuring the air intake amount A2, the rotational speed of the
すなわち、上記空気吸入量A1と上記空気吸入量A2との差である差分空気吸入量A3は、後付電気負荷30が作動しておらず後付電気負荷30による電力消費がない場合には0であり、後付電気負荷30による消費電力に比例して大きくなるのである。
That is, the differential air intake amount A3, which is the difference between the air intake amount A1 and the air intake amount A2, is 0 when the retrofitted
次に、ステップS11において、差分空気吸入量A3に所定の係数Bを掛けることにより、後付電気負荷30による消費電力を算出し記憶する。ここで所定の係数Bは、予め実施された実験によって得られる差分空気吸入量A3と後付電気負荷30に相当する消費電力が既知の電気負荷の消費電力との相関関係から求められ、ECU21に記憶された値である。
Next, in step S11, the power consumption by the retrofit
次に、ステップS12において、後付電気負荷30による消費電力に基づいて時間TLを設定する。時間TLは、後付電気負荷30による電力消費がない場合に最大とされ、後付電気負荷30による消費電力が大きくなるほど短くなるように設定される。そして、後付電気負荷30による消費電力が、所定の限界値以上である場合には、時間TLは0とされる。設定された時間TLは、エンジン1が停止されるまでECU21に記憶される。
Next, in step S12, the time TL is set based on the power consumption by the retrofit
一方、ステップS08において、バッテリ17の端子電圧Vbが、時間T1以内に電圧V1以下にまで下降していた場合、次にステップS20において、時間TLを0に設定する。設定された時間TLは、エンジン1が停止されるまでECU21に記憶される。
以上で、本実施形態の電気負荷推定処理が終了する。
On the other hand, when the terminal voltage Vb of the battery 17 has dropped to the voltage V1 or less within the time T1 in step S08, the time TL is set to 0 in step S20. The set time TL is stored in the ECU 21 until the
Thus, the electrical load estimation process according to this embodiment is completed.
上述した車両の制御装置においては、エンジン1の運転状態がアイドル運転で変化することがなく、かつECU21により認識可能な電気負荷16が動作していない条件において、オルタネータ13を発電状態とした場合の空気吸入量A1と、オルタネータ13の発電を停止した無発電状態における空気吸入量A2との差である差分空気吸入量A3から、後付電気負荷30の消費電力を算出している。
In the above-described vehicle control device, the
ここで、上述のように、差分空気吸入量A3は後付電気負荷30による消費電力のみに比例するものであり、バッテリ17の劣化状態や充電状態、環境温度等に影響されて変化するものではない。したがって、本実施形態によれば、ECU21により検出が不可能な後付電気負荷30による消費電力を、新たな電流センサ等の構成を付加することなく、簡易な構成で正確に検出することが可能となるのである。
Here, as described above, the differential air intake amount A3 is proportional to only the power consumption by the retrofitted
また、本実施形態においては、アイドル運転状態においてオルタネータ13による発電が停止される無発電期間である期間Ti1と、第1の調整電圧VLが設定され発電が行われる期間Ti2との合計時間である時間TLは、電気負荷推定処理により得られた後付電気負荷30の消費電力に基づいて設定されるものであり、この時間TLは、後付電気負荷30による電力消費がない場合に最大とされ、後付電気負荷30による消費電力が大きくなるほど短くなるように設定される。また、後付電気負荷30による消費電力が所定の限界値以上である場合には、時間TLは0に設定される。
Further, in the present embodiment, this is the total time of the period Ti1 that is a non-power generation period in which power generation by the
すなわち、本実施形態においては、車両のアイドル運転状態において、オルタネータ13の発電電圧Vsが、第2の調整電圧VHに設定される時間が、後付電気負荷30の消費電力が大きいほど長くなるように制御され、後付電気負荷30の消費電力が所定の限界値以上である場合には、常にオルタネータ13の発電電圧Vsが、第2の調整電圧VHに設定されるのである。
That is, in the present embodiment, in the idling state of the vehicle, the time for which the power generation voltage Vs of the
このように、本実施形態では、後付電気負荷30による消費電力が小さい場合には、アイドリング時におけるオルタネータ13の発電電圧Vsが第1の調整電圧VLに設定される時間を長く設定することで、燃費の向上及びエミッションの排出量を減少させることができる。また一方で、後付電気負荷30による消費電力が増加した場合には、アイドリング時におけるオルタネータ13の発電電圧Vsが第2の調整電圧VHに設定される時間を長く設定することにより、使用者が取付けた電気負荷が増加した場合においても、バッテリ17が過放電状態となってしまうこと防止することができる。
As described above, in the present embodiment, when the power consumption by the retrofit
また、図4のステップS08及びステップS20において説明したように、本実施形態では、バッテリ17の端子電圧Vbが、オルタネータ13の発電停止後、時間T1以内に電圧V1以下にまで下降していた場合、時間TLは0に設定され、オルタネータ13の発電電圧Vsは、常に第2の調整電圧VHに設定される。これは、バッテリ17の端子電圧Vbの降下が早すぎる場合には、バッテリ17が劣化している、もしくは充電不足であることが想定されるため、これらを補うために行われる処理である。したがって、本実施形態によれば、バッテリ17が過放電状態となってしまうこと防止することができる。なお、バッテリ17の端子電圧Vbが、オルタネータ13の発電停止後、時間T1以内に電圧V1以下にまで下降してしまう場合、バッテリ17が劣化している、もしくは充電不足である旨を使用者に警告する処理が実行されてもよい。
Further, as described in step S08 and step S20 in FIG. 4, in the present embodiment, the terminal voltage Vb of the battery 17 has dropped to the voltage V1 or less within the time T1 after the
なお、上述した本実施形態における電気負荷推定処理は、ECU21により認識可能な所定の電気負荷16の動作が全て停止されている状態において行われるものとして説明した(ステップS01)。これは、ECU21により認識可能な所定の電気負荷16の動作が全て停止されている状態において電気負荷推定処理を行うことで、空気吸入量A1に対する電気負荷16の電力消費の影響を無視することができ電気負荷推定処理を簡略化することができるからである。しかしながら、本発明の実施形態はこれに限られるものではなく、ECU21により認識可能な所定の電気負荷16が動作中であっても、上述の電気負荷推定処理を実行することが可能である。
Note that the electric load estimation process in the present embodiment described above has been described as being performed in a state where all the operations of the predetermined
なぜならば、上述した空気吸入量A1の取得時に電気負荷16の電力消費による負荷がエンジン1に掛けられたとしていても、電機負荷16の電力消費による空気吸入量の増量分は出荷前に予め実施された実験等によって算出可能であるから、オルタネータ13を発電状態とした場合の空気吸入量A1から電機負荷16の電力消費による空気吸入量の増量分を差し引いた上で差分空気吸入量A3を求めれば、差分空気吸入量A3は、やはり後付電気負荷30による消費電力のみに比例して増減するからである。つまり、最終的に後付電気負荷30による消費電力のみに関連する差分空気吸入量を算出することができれば、電気負荷推定処理は、ECU21により認識可能な所定の電気負荷16の動作が全て停止されているか否かにかかわらず実行することが可能である。
This is because even if the load due to the power consumption of the
また、上述した本実施形態においては、アイドル運転状態におけるエンジン1に掛けられている負荷を認識する指標として、空気吸入量が用いられているが、例えば別の指標として、エンジン1の回転数を略一定に保つ制御において用いられる空気吸入量のフィードバック値が用いられる場合であっても、上述の実施形態と同様の効果が得られるものである。
In the present embodiment described above, the air intake amount is used as an index for recognizing the load applied to the
また、上述した本実施形態においては、エンジンとしてガソリンエンジンを搭載した車両を用いて説明しているものであるが、本発明はディーゼルエンジンを搭載した車両にも適用可能である。ディーゼルエンジンを搭載した車両においては、エンジンの回転数の制御は燃料噴射量によって行われるものである。 Moreover, in this embodiment mentioned above, although it demonstrates using the vehicle carrying a gasoline engine as an engine, this invention is applicable also to the vehicle carrying a diesel engine. In a vehicle equipped with a diesel engine, the engine speed is controlled by the fuel injection amount.
したがって、本発明をディーゼルエンジンを搭載した車両の制御装置に適用する場合には、燃料噴射量もしくはアイドル回転数制御時のフィードバック値を、アイドル運転状態におけるエンジンに掛けられている負荷を認識する指標として用いることが可能である。 Therefore, when the present invention is applied to a control device for a vehicle equipped with a diesel engine, an index for recognizing a load applied to the engine in an idle operation state is used as a feedback value at the time of fuel injection amount or idle speed control. Can be used.
すなわち、エンジンの運転状態がアイドル運転で変化することがなく、かつECUにより認識可能な電気負荷が動作していない条件において、オルタネータを発電状態とした場合の燃料噴射量と、オルタネータの発電を停止した無発電状態における燃料噴射量との差である差分燃料噴射量を求めることにより、後付電気負荷の消費電力を算出することが可能となるのであり、この場合の効果は上述した実施形態と同様である。 That is, the fuel injection amount when the alternator is in the power generation state and the alternator power generation are stopped under the condition that the engine operating state does not change during idle operation and the electric load that can be recognized by the ECU is not operating. By calculating the differential fuel injection amount that is the difference from the fuel injection amount in the non-power generation state, it is possible to calculate the power consumption of the retrofit electric load, and the effect in this case is the same as that of the above-described embodiment. It is the same.
また、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. These control devices are also included in the technical scope of the present invention.
1 エンジン、 2 吸気マニホルド、 3 吸気チャンバ、 4 吸気管、 5 エアクリーナ、 6 排気マニホルド、 8 スロットルボディ、 9 スロットル弁、 10 スロットルモータ、 11 インジェクタ、 12 吸入空気量センサ、 13 オルタネータ、 14 クランクプーリ、 15 ベルト、 16 電気負荷、 17 バッテリ、 21 ECU、 30 後付電気負荷
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エンジンの空気吸入量を測定する空気吸入量測定手段と、
前記発電手段から供給される電力を蓄電する蓄電手段と、を具備する車両の制御装置であって、
前記エンジンの回転数が略一定である条件において、前記発電手段が発電している場合の空気吸入量と、前記発電手段が発電していない状態における空気吸入量との差に基づいて、前記発電手段に電気的に接続された電気負荷による消費電力を算出することを特徴とする車両の制御装置。 Power generation means driven by the engine and configured to control switching of the presence or absence of power generation
An air intake amount measuring means for measuring the air intake amount of the engine;
A power storage means for storing electric power supplied from the power generation means, and a vehicle control device comprising:
Based on the difference between the air intake amount when the power generation means is generating power and the air intake amount when the power generation means is not generating power under the condition that the rotational speed of the engine is substantially constant, A vehicle control device that calculates power consumption by an electric load electrically connected to the means.
前記エンジンの燃料噴射量を測定する燃料噴射量測定手段と、
前記発電手段から供給される電力を蓄電する蓄電手段と、を具備する車両の制御装置であって、
前記エンジンの回転数が略一定である条件において、前記発電手段が発電している場合の燃料噴射量と、前記発電手段が発電していない状態における燃料噴射量との差に基づいて、前記発電手段に電気的に接続された電気負荷による消費電力を算出することを特徴とする車両の制御装置。 Power generation means driven by the engine and configured to control switching of the presence or absence of power generation
Fuel injection amount measuring means for measuring the fuel injection amount of the engine;
A power storage means for storing electric power supplied from the power generation means, and a vehicle control device comprising:
Based on the difference between the fuel injection amount when the power generation means is generating power and the fuel injection amount when the power generation means is not generating power under the condition that the engine speed is substantially constant, A vehicle control device that calculates power consumption by an electric load electrically connected to the means.
前記エンジンのアイドル運転中において、前記発電電圧を前記第1の調整電圧に設定する時間を、前記電気負荷による消費電力の算出結果に基づいて設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。 The power generation means can set the power generation voltage to one of a first adjustment voltage that is an open terminal voltage of the power storage means and a second adjustment voltage that is higher than the first adjustment voltage. Configured,
The time for setting the power generation voltage to the first adjustment voltage during idling of the engine is set based on a calculation result of power consumption by the electric load. Vehicle control device.
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