JPH02252931A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は車両制御装置に関する。

［従来の技術］ 車両では、燃費改善等のために、機関のアイドル回転数
（アイドル回転速度）を低く安定させるためのアイドル
回転数制御装置（以下ｒＩｓＣ」とよぶ）が採用され、
所定のアイドル回転数が得られる。

このＩＳＣでは、機関の回転数を検出するフィードバッ
ク制御により補正を行うため、補正が早いと、アイドル
回転数が急激に変化し゛Ｃ，機関がハンチングを生じて
しまう。このため、アイドル回転数の制御では、補正を
数秒（最大３〜４秒）かけて、ゆっくり行っている。

一方、近年では、多数の電気・電子応用機器が車両に搭
載され、消費電力が多い。このため、発電機の負担が大
きくなると、発電機では、負荷に応じてレギュレータに
よってその出力が制御される。

こうした車両において、アイドル時に、大きな電気負荷
が急激に発電機に加わると、発電機を駆動する機関の負
担が急激に大きくなり、アイドル回転数が低下する。こ
れに対し、ＩＳＣでは、補正の早さが遅いため、加わっ
た負荷に対して十分な機関のトルクがすぐには得られず
、トルクが不足する。そこで、機関への急激な負荷の増
加をなくすために、特開昭５９−８３６００号公報の発
明では、発電機（オルタネータ）の負荷が増大したとき
に増大する界磁コイルへの電流値を、初期設定された電
流値から徐々に増加させることによって供給電力の増加
を抑制し、それによって機関の負荷の増加を抑制してい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記の発明では、機関の安定性のみを重点にし
ているため、発電量の不足状態が艮引き、必要な電力が
供給されるまでに時間が掛かるという問題がある。

本発明は、アイドル時に電気負荷が急増した場合に、機
関の回転を不安定にさせることなく、かつ、増加した電
気負荷に応じた出力を速やかに供給することができる重
両制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、車両に搭載された機関によって駆動される発
電機と、該発電機の負荷の所定量以上の増加を検知する
負荷増加検知手段と、該負荷増加検知手段が前記発電機
の負荷の所定量以上の増加を検知したとき前記発電機の
出力を徐々に増加する出力漸増手段と、前記機関のアイ
ドル回転数を目標回転数に制御するアイドル回転数制御
手段と、前記負荷増加検知手段が前記発電機の負荷の所
定１以上の増加を検知したとき前記アイドル回転数制御
手段の目標回転数を高くする目標回転数変更手段とから
なる技術的手段を採用する。

［作用コ 本発明では、機関の回転数は、アイドル時には目標回転
数に制御される。一方、発電機の出力は、発電機の負荷
に応じて制御される。

アイドル時に、発電機の負荷が急激に増大すると、発電
機には大きなトルクが必要になる。

この場合、発電機の負荷の所定量以上の増加が検知され
ると、発電機の出力は徐々に増加される。

一方、アイドル回転数制御手段の目標回転数は、高く変
更されるため、機関のトルクが増加し、発電機に大きな
トルクを与えることができるため、発電機からは必要な
出力が早く得られる。

［発明の効果］ 本発明では、アイドル時に発電機の負荷が急激に増大す
ると、それに応じて発電機の出力を徐々に増加させると
ともに、アイドル回転数を高く変更する。

従って、機関の回転数の低下が少なく、安定した回転が
得られるとともに、発電機に対して大きなトルクが与え
られる。このため、発電機では、増大した負荷に対応し
た出力が早く得られる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に示す車両制御装置１は、エンジン２のアイドル
回転数を制御するアイドル回転数検出部Ｗ１１０（ＩＳ
Ｃ）と、エンジン２によ吸駆動されるオルタネータ３の
出力を制御する発電制御装置２０を主要構成とする。

ｌ５ＣＩＯは、エンジン２の冷却水の温度や、空調装置
における吹き出し温度等の字訓信号等に応じてアイドル
回転数を制御するもので、エンジン２の回転数を検出す
るための回転数検出部１１を備えており、検出される回
転数Ｎに基づいてステップモータ１２を制御し、アイド
ル回転数を目標回転数にフィードバック制御する。

この目標回転数は、後述する漸増回路２２の動作状態に
応じて変更され、漸増回路２２が漸増動作をしていない
場合には、目標回転数Ｎｏ（例えば６００　ｒ、ｐ、ｍ
、　）に設定され、漸増動作をしている場合には、目標
回転数Ｎ０より高い目標回転数Ｎ　ｚ　　（＝　Ｎ　ｏ
　＋　α、例えば７００　ｒ、ｐ、ｍ、　）に設定され
る。

回転数検出部１１は、例えば、イグニッションコイルの
一次電流の断続時に発生する逆電圧からエンジン回転数
Ｎを検出したり、あるいは、ディストリビュータ内に内
蔵された信号発生機の信号からエンジン回転数Ｎを検出
する。

アイドル回転数の調節は、第２図に示すとおり、図示し
ないエアクリーナからインテークマニホールド１３への
吸気管１４に備えられたバイパス管１５中に配されたバ
ルブ１６を調節して、バイパス管１５を通過する吸気量
を調節することにより行われる。

バルブ１６は、ステップモータ１２のロータと一体的に
設けられたバルブシャフト１６ａの先端に設けられてい
る。バルブシャフト１６ａの外周には、ステップモータ
１２内に形成されためねじと嵌合したおねじが形成され
ていて、ステップモータ１２への通電信号に応じてロー
タが回転すると、バルブシャフト１６ａが移動して、バ
イパス管１５のバルブシート１５ａとバルブ１６との隙
間を変更し、エンジン２への吸気量を調節する。

ここでは、検出されるエンジン２の回転数Ｎと目標回転
数Ｎ０との差ΔＮ＝ｌＮ−Ｎ。１、あるいは目標回転数
Ｎ１との差ΔＮ＝ＩＮ−Ｎｌ　　ｌに応じて、ステップ
モータ１２の駆動方法が異なり、ΔＮ≧１００　［ｒ、
ｐ、ｍ、　］の場合には、ステップモータ１２のステッ
プの幅を大きく取って、吸気量を早く調節する。１００
≧ΔＮ≧２０　［ｒ、ｐ、＋ｎ、：］の場合には、ステ
ップモータ１２のステップの幅を小さく取って、吸気量
をゆっくり調節する。

エンジン２への吸気量が調節されると、それに応じて燃
料噴射量が調節されるため、エンジン２の回転数Ｎを調
節することができる。

発電制御装置２０は、比較器２１と漸増回路２２との出
力に応じてオルタネータ３の界磁コイル３ａへの電流を
制御することによってオルタネータ３の出力を制御する
。

比較器２１は、バッテリ４の電圧■を基準電圧ｖｒｅｒ
と比較して、その電圧■が基準電圧ｖｒｅｒより低い場
合には、ハイレベルを出力する。ここで、基準電圧Ｖｒ
ｅｆは、比較器２１の正入力端子２１ａに与えられるも
ので、例えばオルタネータ３の出力を整流して一定電圧
に制御する整流回路３ｂの出力電圧が利用される。

漸増回路２２は、オルタネータ３とバッテリ４に対する
電気負荷３０の状態を検知し、電気負荷３０が急激に増
大した場合には、オルタネータ３の出力の増加を制限し
て、漸増動作として徐々に出力を増加させるために、ア
ンドゲート２３を介してトランジスタ２４の導通率を徐
々に増加するための漸増信号を端子２２ａから出力する
。

漸増信号では、パルス出力のハイレベルの時間とローレ
ベルの時間との比くデユーティ・サイクル）を変えるこ
とによって、界磁コイル３ａの導通率３変更してオルタ
ネータ３の出力を制御する。

この結果、比較器２１が継続してハイレベルを出力して
も、界磁コイル３ａには、漸増回路２２の出力に応じた
電流値が通電されるため、オルタネータ３の出力は、急
激には増加せず、そのため、エンジン２のトルクの負担
が少なくなる。

また、漸増回路２２は、漸増信号の出力中には、その旨
を示す作動信号を端子２２ｂからｌ５Ｃ１０へ出力する
。

一方、漸増回路２２は、漸増動作をしない場合には、端
子２２ａにはハイレベルを出力する。

この結果、比較器２１は、漸増動作をしない場合には、
その出力によりアンドゲート２３を介してトランジスタ
２４を導通させることができる。

このため、バッテリ４の電圧Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆより
低い場合には、オルタネータ３の界磁コイル３ａへの導
通率が増加して、オルタネータ３の出力が増加し、逆に
バッテリ４の電圧Ｖが基準電圧Ｖ　ｒｅｆより高い場合
には、オルタネータ３の界磁コイル３ａへの導通率が低
下して、オルタネータ３の出力は低下する。

なお、電気負荷３０としては、例えばランプや空調装置
におけるブロワ等があり、漸増回路２２における電気負
荷３０の急増を検出する方法としては、バッテリ４の端
子電圧の検出、電気負荷３０におけるスイッチ３１の閉
動作の検出等があり、必要に応じて、これらを組み合わ
せることができる。

次に以上の構成からなる本実施例の車両制御装置１のア
イ１くル時における作動を、第３図を参考に説明する。

エンジン２が始動すると、それに伴ってオルタネータ３
が駆動される。

電気負荷３０の変動の増加量が少ない場合あるいは増加
量がない場合には、漸増回路２２は漸増動作を行わず、
ｌ５ＯＩＯでは、アイドル回転数が目標回転数Ｎ０に設
定され、エンジン２の回転数Ｎが目標回転数Ｎ。に制御
される。

従って、発電制御装置２０では、この目標回転数Ｎ０の
制御下で、発電量が電気負荷３０に応じて制御され、電
気負荷３０の増加量が大きくならない限り、目標回転数
Ｎ０の制御下で制御される。

時間ｔ１に、電気負荷３０が急激に大きくなると、漸増
回路２２が漸増動作を開始する。このため、発電制御装
Ｗ２０では、急激に増加した電気負荷３０に対して、す
ぐには出力を増加しないため、エンジン２への負担が少
なくなる。

このとき、Ｉ　ＳＣ１０のアイドル回転数は、目標回転
数Ｎ１に設定される。

従って、ステップモータ１２が駆動されＣ、バルブ１６
の位置が変化し、バイパス管１５による吸気量が次第に
増加する。このため、エンジン２の回転数が目標回転数
Ｎｏから目標回転数Ｎ１へ次第に高く変化しようとする
が、漸増動作によってオルタネータ３の出力が次第に増
加するため、オルタネータ３を駆動するために必要なト
ルクが増加する。

この結果、エンジン２の回転数Ｎは高くならず、トルク
のみが増加することになり、オルタネータ３からは、急
増した電気負荷３０に応じた出力が速やかに得られる。

以上のとおり、本発明によれば、アイドル時に電気負荷
が急激に増加しても、エンジンの回転数は大きく低下し
ないとともに、オルタネータからは増加した電気負荷に
応じた出力が速やかに得られる。

従って、それぞれ破線で示す従来の場合と比敦して、安
定したエンジン回転が得られるとともに、必要な出力が
早く得られる。

本実施例では、エンジンのアイドル回転数を制御するた
めに、ステップモータによりバルブを調節するものを示
したが、通電時間のデユーティ信号を変更してバルブ位
置を調節するりニアソレノイドを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の構成を示す回路ブロック図、第２図
はバルブとステップモータの構造を示すエンジンの吸気
部における断面図、第３図は本実施例の作動説明のため
のタイムチャートである。 図中、１・・・車両制御装置、２・・・エンジン（機関
）、３・・・オルタネータ（発電機）、１０・・・アイ
ドル゛回転数制御装置（アイドル回転数制御手段）、２
２・・・漸増回路（負荷増加検知手段、出力漸増手段、
目標回転数変更手段）、３ｏ・・・電気負荷（負荷）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）車両に搭載された機関によって駆動される発
   電機と、 （ｂ）該発電機の負荷の所定量以上の増加を検知する負
   荷増加検知手段と、 （ｃ）該負荷増加検知手段が前記発電機の負荷の所定量
   以上の増加を検知したとき前記発電機の出力を徐々に増
   加する出力漸増手段と、 （ｄ）前記機関のアイドル回転数を目標回転数に制御す
   るアイドル回転数制御手段と、 （ｅ）前記負荷増加検知手段が前記発電機の負荷の所定
   量以上の増加を検知したとき前記アイドル回転数制御手
   段の目標回転数を高くする目標回転数変更手段と からなる車両制御装置。