JP6046581B2 - 車両及びエンジンマウント制御装置 - Google Patents
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Description
前記エンジンマウント制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段を備え、前記給電制御手段は、前記駆動周波数設定手段が設定した前記駆動周波数に基づいて、前記アクチュエータへの目標入力電圧を設定し、設定した前記目標入力電圧に応じて、前記直結給電制御又は前記昇圧給電制御を選択してもよい。これにより、昇圧給電制御を用いなくてもよい場面では、直結給電制御を用いることで、昇圧回路による電圧変換損失を低減し、不要な放熱を抑制することが可能となる。
前記エンジンマウント制御装置は、前記アクチュエータの動作モードとして、
前記エンジンの全気筒が作動する全筒作動時に用いる全気筒モードと、
前記エンジンの一部の気筒が休止する気筒休止時に用いる気筒休止モードと、
前記エンジンの始動時に用いるエンジン始動モードと
を備えてもよい。
さらに、前記エンジンマウント制御装置は、前記エンジン始動モードにおいて前記アクチュエータへの前記目標入力電圧を最も高くし、前記全気筒モードで前記目標入力電圧を最も低くしてもよい。
前記エンジンマウント制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段を備え、前記給電制御手段は、前記駆動周波数設定手段が設定した前記駆動周波数に基づいて、前記アクチュエータへの目標入力電圧を設定し、設定した前記目標入力電圧に応じて、前記変圧回路による変圧の有無を切り替え又は前記変圧回路の変圧率を変化させてもよい。
1.構成
[1−1.概要]
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両10の概略構成図である。図1に示すように、車両10は、駆動源(原動機)としてエンジン12を有するいわゆるエンジン車両である。後述するように、車両10は、エンジン12に加えて、走行モータを有するいわゆるハイブリッド車両であってもよい。
本実施形態のエンジン12は、V型6気筒であり、エンジン12を構成する複数の気筒の一部を作動させ、残りを休止させる一部気筒休止運転が可能である。すなわち、エンジン12は、全気筒(6気筒)が作動する全気筒作動モードと、3気筒が作動して3気筒が休止する3気筒休止モード(又は3気筒作動モード)とを選択することができる。以下では、3気筒休止モードを含む一部気筒休止モード(一部の気筒が作動して残りの気筒が休止するモード)を「気筒休止モード」とも称する。
本実施形態のバッテリ16(蓄電装置)は、いわゆる12Vバッテリであり、車両10において低電圧で作動する各種補機(能動型防振支持装置200を含む。)に電力を供給する。後述するように、バッテリ16に加え又はこれに代えて、別の蓄電装置を用いることも可能である。
(1−4−1.概要)
前述のように、能動型防振支持装置200は、エンジンマウント202f、202r及びACM ECU204を有する。
(1−4−2−1.ACM ECU204の概要)
図2は、第1実施形態のACM ECU204及びその周辺の回路図である。図3は、アクチュエータ206への目標駆動電流Iacm_tar(目標入力電流)の波形を示す図である。図2に示すように、ACM ECU204は、電源回路220と、中央処理装置222(以下「CPU222」という。)と、昇圧回路224と、アクチュエータ駆動回路226(以下「駆動回路226」ともいう。)とを有する。
図4は、第1実施形態の昇圧回路224及びその周辺の回路図である。図4に示すように、昇圧回路224は、基準電圧設定部230と、比較器232と、昇圧コントローラ234と、コイル240と、ダイオード242と、コンデンサ244と、スイッチ246と、抵抗248、250とを有する。
以下では、振動抑制制御に関連してACM ECU204が行う制御について説明する。本実施形態のACM ECU204は、振動抑制制御に関連して始動時制御と通常制御の両方を行う。始動時制御は、エンジン12の始動時又は再始動時に発生するいわゆるロール固有振動(ロール共振)を抑制するための制御である。通常制御は、エンジン12が爆発工程を伴って作動中である際のエンジン振動を抑制するための制御である。以下では、通常制御におけるACM202f、202rへの電流出力開始タイミング(ACM202f、202rの作動開始タイミング)の設定方法を中心に説明する。
図5は、通常制御において、ACM ECU204からアクチュエータ206に対して出力される駆動信号Sacmf、Sacmrを生成及び出力するフローチャートである。ステップS1において、ACM ECU204は、駆動信号Sacmf、Sacmrの電圧(アクチュエータ駆動電圧Vacm)を制御する(詳細は、図9を参照して後述する。)。
(2−2−1.単一のモードにおける駆動電圧Vacmの考え方)
図6は、各アクチュエータ駆動電圧Vacmについてのアクチュエータ駆動周波数facmとアクチュエータ206の駆動力Facmとの関係の一例を示す図である。図6において、駆動力Facm1は、バッテリ電圧Vbatによりアクチュエータ206が発生できる駆動力Facmであり、駆動力Facm2は、昇圧電圧Vupによりアクチュエータ206が発生できる駆動力Facmである。
図8は、全気筒作動モード及び気筒休止モードそれぞれについて、アクチュエータ駆動周波数facmと、目標駆動電流Iacm_tar、基準電圧Vref及び最大電力Wmaxとの関係の一例を示す図である。図8中の「全筒」が全気筒作動モードに対応し、「休筒」が気筒休止モードに対応する。
図9は、第1実施形態においてアクチュエータ駆動電圧Vacmを制御するフローチャート(図5のS1の詳細)である。ステップS11において、ACM ECU204(CPU222)は、FI ECU108からエンジン駆動モード情報Meng(以下「モード情報Meng」ともいう。)を取得する。モード情報Mengでは、エンジン12が、全気筒作動モード(全気筒作動状態)又は気筒休止モード(3気筒休止状態/3気筒作動状態)のいずれであるかを示す。
CPU222から駆動回路226に対するアクチュエータ駆動信号Sacmf、Sacmrの出力タイミング及びデューティの設定は、例えば、特開2010−269685号公報に記載の方法で行うことができる。例えば、エンジン振動の振幅、周期及び位相遅れに基づいて、アクチュエータ駆動信号Sacmf、Sacmrの出力タイミング及びデューティを設定することが可能である。
以上説明したように、第1実施形態によれば、バッテリ16(蓄電装置)からアクチュエータ206への電力供給の際における昇圧回路224による昇圧の有無を、休止気筒数又は作動気筒数(換言すると、気筒の休止状態又は作動状態)に応じて切り替える(図9のS12〜S18参照)。このため、アクチュエータ206への駆動電圧Vacm(入力電圧)又は基準電圧Vrefを、休止気筒数又は作動気筒数に応じたものとすることが可能となる。従って、一部気筒休止を選択的に行う場合に、アクチュエータ206の作動範囲(ストローク)を適切なものとしつつ、省電力化又は不要な放熱の抑制を実現することが可能となる。
1.構成
[1−1.概要(第1実施形態との相違)]
第2実施形態の基本的な構成は、第1実施形態(図1)と同様である。以下では、第1実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して説明を省略する。第2実施形態では、ACM電子制御装置204a(以下「ACM ECU204a」という。)のCPU222及び昇圧回路224a(図10)の構成及び制御が、第1実施形態のACM ECU204のCPU222及び昇圧回路224と異なる。
図10は、第2実施形態の昇圧回路224a及びその周辺の回路図である。第2実施形態のCPU222及び昇圧回路224aは、以下の点で第1実施形態のCPU222及び昇圧回路224と異なる。
[2−1.アクチュエータ駆動信号Sacmf、Sacmrの生成]
通常制御において、ACM ECU204aからアクチュエータ206に対して出力されるアクチュエータ駆動信号Sacmf、Sacmrを生成及び出力する全体的な流れは、第1実施形態(図5)と同様である。
(2−2−1.駆動電圧Vacmの考え方)
第1実施形態では、各アクチュエータ駆動周波数facmに対応する駆動電圧Vacmのうち最大値Vmax以上の値をエンジン駆動モード毎に基準電圧Vref(Vref1、Vref2)として設定した(図7及び図8参照)。
図11は、第2実施形態においてアクチュエータ駆動電圧Vacmを制御するフローチャート(図5のS1の詳細)である。ステップS21において、ACM ECU204a(CPU222)は、図9のステップS11と同様、FI ECU108からエンジン駆動モード情報Mengを取得する。
以上のような第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
上記各実施形態では、走行モータを有さないエンジン車両である車両10に能動型防振支持装置200(ACM ECU204、204a)を適用した。しかしながら、例えば、アクチュエータ206への電力供給に着目すれば、エンジン12に加えて走行モータを有するハイブリッド車両である車両10に能動型防振支持装置200を適用してもよい。或いは、能動型防振支持装置200の適用対象は、車両10に限らず、エンジン12を備える移動体(船舶や航空機等)に用いることもできる。或いは、能動型防振支持装置200を、エンジン12を備える製造装置、ロボット又は家電製品に適用してもよい。
上記各実施形態では、エンジン12を走行用(車両10の走行駆動力を生成するもの)としたが、例えば、走行モータを駆動力生成手段とする車両10であれば、エンジン12は、図示しない発電機を作動させるためのみに用いられるものであってもよい。
上記各実施形態では、アクチュエータ206に対して電力を供給する蓄電装置として12Vバッテリであるバッテリ16を用いた。しかしながら、その他の蓄電装置によりアクチュエータ206に対して電力を供給してもよい。そのような蓄電装置としては、例えば、12Vよりも高電圧のバッテリ(例えば、走行モータ用のバッテリ)又はキャパシタを用いることができる。
[4−1.構成]
上記各実施形態では、昇圧回路224、224aによる昇圧を伴わない場合も昇圧回路224、224aを介してバッテリ電圧Vbatをアクチュエータ206に印加した(図2、図4及び図10参照)。しかしながら、バッテリ電圧Vbatを昇圧なしにアクチュエータ206に印加する観点からすれば、これに限らない。例えば、昇圧回路224、224aを迂回してバッテリ電圧Vbatを駆動回路226に印加することも可能である。
第1実施形態では、選択可能な基準電圧VrefをVref1、Vref2の2種類とした(図9のS13、S15)。しかしながら、例えば、エンジン駆動モードに応じて基準電圧Vrefを切り替えるとの観点からすれば、選択可能な基準電圧Vrefの種類は、3種類以上であってもよい。
14…車体 16…バッテリ(蓄電装置)
108…FI ECU(気筒状態判定手段)
202f、202r…ACM(エンジンマウント)
204、204a、204b…ACM ECU(エンジンマウント制御装置)
206…アクチュエータ 212…演算部(駆動周波数設定手段)
222…CPU(給電制御手段) 224、224a…昇圧回路(変圧回路)
facm…アクチュエータ駆動周波数
Vacm…アクチュエータ駆動電圧(入力電圧)
Vbat…バッテリ電圧(蓄電装置からの出力電圧)
Vref…基準電圧(目標入力電圧)
Claims (5)
- エンジンと、
前記エンジンの振動を抑制するアクチュエータを備えると共に前記エンジンを車体に支持するエンジンマウントと、
前記アクチュエータを駆動させることで前記車体へのエンジン振動の伝達を抑制する振動抑制制御を行うエンジンマウント制御装置と
を備える車両であって、
前記エンジンマウント制御装置は、
蓄電装置からの出力電圧を昇圧して前記アクチュエータに出力する昇圧回路と、
前記アクチュエータに対する入力電圧を調整して前記アクチュエータに対する電力供給を制御する給電制御手段と、
前記アクチュエータを駆動する駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段と
を有し、
前記給電制御手段は、
前記エンジンが有する複数の気筒についての休止気筒数又は作動気筒数を特定し、
前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記蓄電装置から前記アクチュエータへの電力供給を行う直結給電制御と、
前記昇圧回路による昇圧を伴って前記蓄電装置から前記アクチュエータへの電力供給を行う昇圧給電制御とを、
前記休止気筒数又は前記作動気筒数に応じて切り替え、
さらに、前記給電制御手段は、
前記駆動周波数設定手段が設定した前記駆動周波数に基づいて、前記アクチュエータへの目標入力電圧を設定し、
設定した前記目標入力電圧に応じて、前記直結給電制御又は前記昇圧給電制御を選択する
ことを特徴とする車両。 - 請求項1記載の車両において、
前記車両は、前記エンジンの気筒の作動状態を判定する気筒状態判定手段を備え、
前記給電制御手段は、
前記エンジンの全気筒が作動する全筒作動状態であると前記気筒状態判定手段が判定した場合、前記直結給電制御を選択し、
前記エンジンの一部の気筒が休止する気筒休止状態であると前記気筒状態判定手段が判定した場合、前記昇圧給電制御を選択する
ことを特徴とする車両。 - 請求項1記載の車両において、
前記車両は、前記エンジンの気筒の作動状態を判定する気筒状態判定手段を備え、
前記給電制御手段は、
前記エンジンの全気筒が作動する全筒作動状態であると前記気筒状態判定手段が判定した場合、前記直結給電制御を選択し、
前記エンジンの一部の気筒が休止する気筒休止状態であると前記気筒状態判定手段が判定した場合、前記駆動周波数に応じて前記直結給電制御と前記昇圧給電制御を切り替える
ことを特徴とする車両。 - 請求項1記載の車両において、
前記エンジンマウント制御装置は、前記アクチュエータの動作モードとして、
前記エンジンの全気筒が作動する全筒作動時に用いる全気筒モードと、
前記エンジンの一部の気筒が休止する気筒休止時に用いる気筒休止モードと、
前記エンジンの始動時に用いるエンジン始動モードと
を備え、
さらに、前記エンジンマウント制御装置は、前記エンジン始動モードにおいて前記アクチュエータへの前記目標入力電圧を最も高くし、前記全気筒モードで前記目標入力電圧を最も低くする
ことを特徴とする車両。 - エンジンを車体に支持させるエンジンマウントに組み込まれたアクチュエータを駆動させることで前記車体へのエンジン振動の伝達を抑制する振動抑制制御を行うエンジンマウント制御装置であって、
前記エンジンマウント制御装置は、
蓄電装置からの出力電圧を変圧して前記アクチュエータに出力する変圧回路と、
前記アクチュエータに対する入力電圧を調整して前記アクチュエータに対する電力供給を制御する給電制御手段と、
前記アクチュエータを駆動する駆動周波数を設定する駆動周波数設定手段と
を有し、
前記給電制御手段は、
前記エンジンが有する複数の気筒についての休止気筒数又は作動気筒数を特定し、
前記休止気筒数又は前記作動気筒数に基づいて、前記変圧回路による変圧の有無を切り替えること又は前記変圧回路の変圧率を変化させることにより、前記アクチュエータへの入力電圧を切り替え、
さらに、前記給電制御手段は、
前記駆動周波数設定手段が設定した前記駆動周波数に基づいて、前記アクチュエータへの目標入力電圧を設定し、
設定した前記目標入力電圧に応じて、前記変圧回路による変圧の有無を切り替える又は前記変圧回路の変圧率を変化させる
ことを特徴とするエンジンマウント制御装置。
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