JPH09324665A - 内燃機関の補機駆動制御装置 - Google Patents

内燃機関の補機駆動制御装置

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JPH09324665A
JPH09324665A JP8144461A JP14446196A JPH09324665A JP H09324665 A JPH09324665 A JP H09324665A JP 8144461 A JP8144461 A JP 8144461A JP 14446196 A JP14446196 A JP 14446196A JP H09324665 A JPH09324665 A JP H09324665A
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幸平 五十嵐
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーナビゲーション装置等から提供される走
行環境情報に基づいて補機の動作を制御することによ
り、燃費率の悪化を抑制することの可能な内燃機関の補
機駆動制御装置を提供する。 【解決手段】 走行環境情報および自車情報に基づいて
将来の内燃機関の最大出力および走行負荷を予測する。
そして最大出力が走行負荷より大きいときは内燃機関で
直接補機(ライト、エアコンディショナ等)を駆動する
とともに余剰エネルギをエネルギ蓄積手段に蓄積する。
最大出力が走行負荷とほぼ等しく補機を駆動すると燃費
率が悪化する場合にはエネルギ蓄積手段に蓄積されたエ
ネルギにおって補機を駆動することにより、補機駆動に
よる燃費率の悪化を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の補機駆動
制御装置に係わり、特に内燃機関の将来の運転状態に応
じて適切に補機を駆動制御することの可能な内燃機関の
補機駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在自動車はいわゆる自動変速装置(以
下「AT」と記す。)を具備したものが多いが、ATの
ポジションは車速およびスロットル開度の関数として表
される複数種類(例えば平坦路走行用、登坂用および降
坂用の3種類)のシフトパターンに従って変速制御装置
(以下「T/MC」と記す。)によって制御される。
【0003】そしてカーナビゲーション装置により現在
の走行位置を検出してT/MCによる迅速な最適ポジシ
ョンの選択を可能とした装置も既に提案されている(特
開平6−272753公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし内燃機関の出力
は走行に使用されるだけでなく、車両の走行に直接関与
しない、いわゆる補機(オルタネータ、パワーステアリ
ング用オイルポンプ、エアコンディショナ、バキューム
ポンプ等)の駆動にも使用されている。従って、上記従
来技術のようにナビゲーション情報に基づいてT/MC
の最適ポジションを選択したとしても、例えば登坂走行
時のように大きな駆動力が必要となる時には補機の駆動
状態によっては燃費が悪化するおそれがある。
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、カーナビゲーション装置等から提供される走行環
境情報に基づいて予測された内燃機関運転状態を用いて
補機の動作を制御することにより内燃機関の燃費を改善
することの可能な内燃機関の補機駆動制御装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる内燃機
関の補機駆動制御装置は、自車両の運転状態に関する情
報を収集する自車情報収集手段と、内燃機関の運転状態
に対応した燃費率に関する情報を予め設定した燃費率情
報決定手段と、自車情報収集手段によって収集された自
車情報および前記燃費率情報決定手段で設定された燃費
率情報に基づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機
駆動制御手段と、を具備する。
【0007】上記装置にあっては、自車情報および燃費
率情報に基づいて補機の駆動が制御される。請求項2に
かかる内燃機関の補機駆動制御装置は、自車両の走行環
境に関する情報を収集する走行環境情報収集手段と、走
行環境情報収集手段によって収集された走行環境情報に
基づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機駆動制御
手段と、を具備する。
【0008】上記制御装置にあっては、収集された走行
環境情報に基づいて補機の駆動が制御される。請求項3
にかかる内燃機関の補機駆動制御装置は、自車両の走行
環境に関する情報を収集する走行環境情報収集手段と、
自車両の運転状態に関する情報を収集する自車情報収集
手段と、走行環境情報収集手段によって収集された走行
環境情報および自車情報収集手段によって収集された自
車情報に基づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機
駆動制御手段と、を具備する。
【0009】上記制御装置にあっては、走行環境情報お
よび自車情報に基づいて補機の駆動が制御される。請求
項4にかかる内燃機関の補機駆動制御装置は、補機駆動
制御手段が、走行環境情報収集手段によって収集された
走行環境情報に基づいて内燃機関の最大出力および走行
に消費される走行負荷を予測する予測手段を含み予測手
段で予測された最大出力および走行負荷に基づいて内燃
機関の補機の駆動を制御するものである。
【0010】上記制御装置にあっては、走行環境情報に
基づいて予測された最大出力および走行負荷に基づいて
補機の駆動が制御される。請求項5にかかる内燃機関の
補機駆動制御装置は、内燃機関の運転状態が補機駆動に
よる燃料増量が所定量より少ない特定運転状態にある場
合には内燃機関が発生するエネルギを蓄積し特定運転状
態にない場合は補機に対して駆動エネルギを供給するエ
ネルギ蓄積手段をさらに具備する。
【0011】上記制御装置にあっては、特定運転状態に
あるときは補機を駆動するとともに特定運転状態でない
ときに備えてエネルギが蓄積される。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明にかかる内燃機関
の補機駆動制御装置を具備した自動車の概念図である。
内燃機関111で発生した駆動力は、AT112、ディ
ファレンシャルギヤ113を介して駆動輪114および
115に伝達される。
【0013】内燃機関111で発生した駆動力は、また
クランクシャフトプーリ116からベルト117を介し
てオルタネータ122の回転軸に直結されるオルタネー
タプーリ121およびコンプレッサ132の回転軸に直
結されるエアコンディショナプーリ131に伝達され
る。オルタネータプーリ121はオルタネータ122に
直結されており、オルタネータ122で発電された交流
電力は整流されてバッテリ123に蓄積される。なおオ
ルタネータ122で発電される電力量は、界磁電流制御
装置124によってオルタネータ122の界磁電流を調
整することにより制御される。
【0014】コンプレッサ132はいわゆる周知の斜板
(以下A/CSP)を具備しており、内燃機関によって
回転駆動される斜板の角度を制御してコンプレッサ13
2のピストンのストロークを変更することにより、コン
プレッサ132の圧縮能力を連続的に変更することが可
能である。コンプレッサ132で圧縮されたエアコンデ
ィショナ用冷媒ガスは凝縮器133において液化され、
圧縮冷媒としてアキュミュレータ134に蓄積される。
圧縮冷媒は膨張弁135で膨張して冷媒ガスとなり、蒸
発器136で吸熱してコンプレッサ132に戻る。
【0015】なお、内燃機関出力によって駆動される補
機はオルタネータ、エアコンディショナのほかにパワー
ステアリング用オイルポンプ、ブレーキブースタ用真空
ポンプ等の補機および対応するアキュミュレータであっ
てもよい。そしてオルタネータ122、エアコンディシ
ョナ等の補機の動作は補機制御部141によって制御さ
れる。即ち界磁電流制御装置124に対する界磁電流設
定およびA/CSPの角度設定も補機制御部141によ
っておこなわれる。
【0016】また補機制御部141には路車間通信受信
装置142あるいはカーナビゲーションシステム143
の少なくとも一方から得られる走行環境情報が入力され
る。路車間通信受信装置142は、光、電波もしくは磁
界によって道路の渋滞状況、気象、信号、次の交差点の
信号、次の交差点で交わる道路で交差点に接近中の自動
車の有無等の走行環境情報を受信する。
【0017】カーナビゲーションシステム143は、G
PS衛星によってCD−ROM等に記憶された地図上の
自車の現在位置を認識するとともに年月日、時刻、目的
地までの走行距離、制限速度、高度、勾配、通過する交
差点に関する情報(信号の有無、道路の種類、優先/非
優先の区別、一旦停止の有無)、右左折、走行地域、道
路種類等の走行環境情報を提供または予測する。
【0018】さらに補機制御部141には、内燃機関の
運転状態(例えば内燃機関回転速度、吸気量、内燃機関
負荷、スロットル弁開度等)、補機の運転状態(例えば
オルタネータの発電量(電圧検出)、コンプレッサの圧
縮能力(エアコンディショナの状態検出)、バッテリの
充電量、アキュミュレータ内の圧縮冷媒の蓄積量な
ど)、車両の操作状態(ブレーキ動作状態、パワーステ
アリング動作状態等)、T/MC(図示せず。)によっ
て設定されるATギヤ比等の自車情報も読み込まれる。
【0019】ここで実施形態の説明に先立ち、本発明の
概念を説明する。図2は定常運転中の内燃機関に一定量
の補機動力を追加した場合の単位追加出力当たりの燃費
率マップであって、縦軸に内燃機関軸トルクのベース軸
トルクを、横軸に内燃機関回転数をとる。そして実線の
等高線は所定量毎に区切った内燃機関燃費率を表し、矢
印Xの方向に向かって内燃機関燃費率は改善される。
【0020】また、破線は所定量毎に区切った補機駆動
燃費率の領域の境界線であり、領域番号が小さいほど補
機駆動燃費率が低い、即ち補機駆動に適している領域で
あることを示している。さらに、エンジンブレーキ領域
は領域1、即ち補機駆動に最も適合する領域であるが、
さらに4領域に細分化されて、4→3→2→1の順に適
合度は高くなる。
【0021】また図2中、例えば「80km/h定常」はト
ップギヤで平地を80km/hで定常走行した場合の動作点
を、また「40km/h 3rd定常」はサードギヤで平地を4
0km/hで定常走行した場合の動作点を示している。一般
的に補機駆動力の追加は回転数を一定に維持して軸出力
トルクを増加することによって可能となる。
【0022】図3は回転数を一定に維持したまま一定量
の補機動力を追加した場合の単位追加出力当たりの補機
駆動燃費率を示す図、即ち図2の低回転数、中回転数、
高回転数、の3ヵ所で縦軸に平行な直線で切断した図で
あって、横軸に補機動力追加前の内燃機関のベース軸ト
ルクを、縦軸に燃費率をとる。なおパラメータは内燃機
関回転数である。
【0023】このグラフからベース軸トルクが極く小さ
いときにはベース軸トルクの増加にともない補機駆動燃
費率が低下し、ベース軸トルクが小あるいは中であると
きには補機駆動燃費率は低い値で飽和し、ベース軸トル
クが大きいときにはベース軸トルクの増加にともない補
機駆動燃費率が上昇する傾向のあることが理解できる。
【0024】図4は内燃機関が低回転数で運転中におけ
る本発明の課題の説明図であって、横軸はベース軸トル
クを、縦軸は補機駆動燃費率を表している。また(イ)
はベース軸トルクが低いとき、(ロ)はベース軸トルク
が飽和値にあるとき、(ハ)はベース軸トルクが高いと
きを表している。ここで、例えばベース軸トルクが低
(T1 )→高(T2 )→中(T3 )と推移し、ベース軸
トルクが高(T2 )であるときにライトを点灯しなけれ
ばならない状況を想定する。
【0025】即ち、ベース軸トルクが高(T2 )である
ときにライトを点灯すると、ライト点灯によって増大す
るオルタネータ負荷を賄うためにベース軸トルクをΔT
だけ増加する。従来のように現在の運転状況(内燃機関
の運転状態に対応する燃費率)を把握せずに燃費率の低
い運転状態でバッテリを充電しつつライトを点灯した
り、もしくはナビゲーション情報等を使用せずに補機駆
動制御を行う場合は、将来の走行状態を予測することは
できずバッテリの充電を実行しつつライトを点灯しなけ
ればならないため、ベース軸トルクはT2 からT2 +Δ
Tに増加し補機駆動燃費率はΔF2 増加し、補機駆動燃
費率が悪化することを回避できない。
【0026】これに対して現在の運転状況が把握できれ
ば、高ベース軸トルク運転中の補機の駆動を抑制するこ
とによって燃費の悪化を抑制することができる。また、
ナビゲーション情報等に基づいて将来の運転状態を予測
することができれば、例えば高ベース軸トルク運転の後
にベース軸トルクが中(T3 )である運転状態となるこ
とを把握することも可能となり、高ベース軸トルク運転
中にバッテリを充電せずその後の中ベース軸トルク運転
時に補機駆動燃費率を悪化させることなくバッテリの充
電を行うことができるため、高ベース軸トルク運転中の
補機駆動燃費率の悪化を抑制することが可能となる。
【0027】さらにナビゲーション情報等を使用して高
ベース軸トルク運転前に低ベース軸トルク運転状態が存
在することも予測することも可能であるため、ベース軸
トルクが低いT1 であるときにベース軸トルクをΔTだ
け増加してライト点灯に必要な電力を前もってバッテリ
に蓄積しておくことだけでなく補機駆動燃費率をΔF 1
だけ改善することも可能となる。
【0028】図5は補機制御部141で実行される車両
走行中に実行される補機制御ルーチンのフローチャート
であって、ステップ50において路車間通信受信装置1
42およびカーナビゲーションシステム143から走行
環境情報を、続いてステップ51において自車情報を取
り込む。さらにステップ52において、目的の補機を動
作させたとき(例えばライトを点灯したとき、冷房能力
を増加したとき)に増加するであろうベース軸トルクの
増加量である必要増加量Pを取り込む。ステップ53に
おいて後述する補機駆動処理を実行し、ステップ54に
おいて目的の補機の動作許容指令を出力してこのルーチ
ンを終了する。
【0029】図6はステップ53で実行される補機駆動
処理の詳細フローチャートであって、ステップ53aに
おいて走行環境情報、自車情報、および図2に示す燃費
率マップを使用して現在の運転状態の補機駆動適合度の
領域を表すインデックスiを決定する。そしてステップ
53bにおいて補機駆動適合度を変更せずに、即ち補機
駆動適合度の領域を変更することなく増加することので
きる最大のベース軸トルクである最大増加量M(i)を
決定する。
【0030】ステップ53cにおいて必要増加量Pと最
大増加量M(i)の偏差Dを算出し、ステップ53dに
おいて偏差Dが負であるかを判定する。ステップ53d
において肯定判定されたとき、即ち偏差Dが負であると
きは直接この処理を終了する。逆にステップ53dで否
定判定されたときはステップ53eに進み、偏差Dから
エネルギ蓄積装置(バッテリ123、アキュミュレータ
134等)に蓄積されている貯蔵エネルギ量Sを減算し
て不足エネルギ量Fを算出する。
【0031】ステップ53fで不足エネルギ量Fが負で
あるか、即ち偏差Dを貯蔵エネルギで賄うことができな
いかを判定する。ステップ53fで否定判定されたと
き、即ち偏差Dを貯蔵エネルギで賄うことができるとき
は直接この処理を終了する。ステップ53fで肯定判定
されたとき、即ち偏差Dを貯蔵エネルギSで賄うことが
できないときはステップ53gに進む。
【0032】ステップ53gにおいて補機出力を増大制
御したのち、ステップ53hにおいて補機駆動適合度の
領域を表すインデックスiをインクリメントして、即ち
補機駆動適合度の領域を拡大してステップ532に戻
る。図7は本発明の補機制御の具体例の説明図である。 (1)領域1の「80km/h定常」の運転点Aから、その
点Aからベース軸トルクを増加する方向に延びる内燃機
関回転数一定の直線、即ち上方に延びる縦軸に平行な直
線が領域1と領域2との境界線と交差する点Bまでの線
分ABが許容増加量ΔLとなる(図7のa参照)。 (2)同様に補機を駆動したときの出力増加量ΔPは線
分ACで表される。 (3)出力増加量ΔPが許容増加量ΔLより大きく、即
ち線分ACが線分ABより長く、かつエネルギ蓄積装置
(バッテリ123、アキュミュレータ134等)のエネ
ルギ蓄積量が所定量以下であるときは、内燃機関の運転
を領域2まで拡大して出力増加量ΔPを賄う(図7のb
参照)。 (4)以後必要な補機駆動力が得られるまで領域を順次
拡張して行く。
【0033】上記第1の補機制御ルーチンを使用してオ
ルタネータ122の発電量を制御する場合には、貯蔵エ
ネルギ量Sはバッテリ123の端子電圧Vが放電終了電
圧V th以上であるかを判定することによって推定するこ
とが可能である。また補機出力増大制御は、界磁電流制
御装置124に対して界磁電流増加指令を出力すること
によって達成される。
【0034】エアコンディショナによる冷房能力を制御
する場合においては、貯蔵エネルギ量Sはアキュミュレ
ータ134の液位Lを測定することにより推定すること
が可能である。また補機出力増大の許容は、A/CPS
の設定角度を増加することにより達成される。
【0035】なおオルタネータあるいはエアコンディシ
ョナの制御において、自車情報として内燃機関の運転状
態(吸入空気量、内燃機関回転速度、スロットル開度)
だけでなく、車両に搭載されるセンサによって検出され
る外気温度、大気圧、あるいは運転者の癖(変速機の操
作時期、アクセルペダルの操作時期、制限速度と実際の
走行速度との差等)を学習する公知の学習装置の学習結
果等を反映することによりより精密に補機の作動を制御
することが可能となる。
【0036】上記実施例にあっては、現在の走行環境情
報および自車情報に基づいて補機を制御することにより
燃費を改善することが可能となるが、路車間通信受信装
置あるいはカーナビゲーションシステムから得られる情
報に基づいて現時点以降の走行状態を予測し、積極的に
補機駆動を制御してはいない。第2の実施例は上記課題
を解決することを目的とするものであって、路車間通信
受信装置142もしくはカーナビゲーションシステム1
43によって予測された走行環境情報を使用することに
一層補機制御を正確に実行することを目的としている。
【0037】即ち、路車間通信受信装置142もしくは
カーナビゲーションシステム143から得られた走行環
境情報(例えば最短経路、渋滞状況、坂道の状態などを
含む情報。詳細は後述する。)によって作成された走行
速度、走行負荷に基づいて補機の制御スケジュールが立
案される。図8は補機制御予測ルーチンのフローチャー
トであって、ステップ80において路車間通信受信装置
142およびカーナビゲーションシステム143から走
行環境情報を、続いてステップ81において自車情報を
取り込む。
【0038】ステップ82において、車両の走行開始か
ら走行が終了するまでの走行路を複数の区間に分けた際
の走行区間を表すインデックスjを初期値 "1" に設定
して、ステップ83において走行区間jにおける走行の
ために必要な軸トルクL(j)、補機を動作させるため
に必要な増加する軸トルクである必要増加量P(j)、
図2で説明した補機駆動の適合度合いを表す補機駆動適
合度インデックスI(j)を走行環境情報および自車情
報に基づいて予測する。次にステップ84において予測
された軸トルクL(j)、必要増加量P(j)および補
機駆動適合度インデックスI(j)を記憶する。
【0039】ステップ85において走行区間を表すイン
デックスjが最大値Jに到達したか、即ち全走行区間に
ついての予測が完了したかを判定し、否定判定されれば
ステップ86に進み走行区間インデックスjをインクリ
メントしてステップ83に戻る。ステップ85で肯定判
定されたとき、即ち全走行区間についての予測が完了し
たときは、ステップ87において全走行区間について補
機制御予測処理を使用して補機制御予測を行うために補
機制御予測処理で使用する走行区間インデックスjs
初期値を "1" に設定し、ステップ88で補機制御予測
処理を実行してこのルーチンを終了する。
【0040】図9はステップ88で実行される補機制御
予測処理の詳細フローチャートであって、ステップ88
aで補機駆動適合度インデックスI(js )を維持した
まま増加することのできる最大軸トルクである最大増加
量M(js )を図2に示す燃費率マップを参照して決定
する。ステップ88bにおいて既にメモリ内に最大増加
量M(js )が記憶されているかを判定し、肯定判定さ
れたとき、即ち既にメモリ内に最大増加量M(js )が
記憶されているときはステップ88cで最大増加量M
(js )を更新してステップ88eに進む。
【0041】逆にステップ88bで否定判定されたと
き、即ちメモリ内に最大増加量M(j s )が記憶されて
いないときはステップ88dで新たに最大増加量M(j
s )を記憶してステップ88eに進む。ステップ88e
で必要増加量P(js )と最大増加量M(js )との偏
差D(js )を求め、ステップ88fで偏差D(js
が負であるかを判定する。
【0042】ステップ88fで肯定判定されたとき、即
ち偏差D(js )が負であるときには、ステップ88g
で走行区間js におけるエネルギ蓄積量S(js )とし
て偏差D(js )を設定してステップ88iに進む。逆
にステップ88fで否定判定されたとき、即ち偏差D
(js )が正であるときは、ステップ88hで走行区間
s におけるエネルギ蓄積量S(js )を "0" に設定
してステップ88iに進む。
【0043】ステップ88iにおいて、走行開始以後の
必要増加量P(js )の積算値である積算必要増加量T
P、走行開始以後の最大増加量M(js )の積算値であ
る積算最大増加量TM、および走行開始以後のエネルギ
蓄積量S(js )の積算値である積算エネルギ蓄積量T
Sを次式により決定する。 TP←TP+P(js ) TM←TM+M(js ) TS←TS+S(js ) ステップ88kにおいて走行区間インデックスjs が最
大値Jに到達したか、即ち全走行区間について補機制御
予測が完了したかを判定し、否定判定されたときはステ
ップ88kで走行区間インデックスjs をインクリメン
トしてステップ88aに戻る。
【0044】ステップ88jにおいて肯定判定されたと
きはステップ88mに進み、 "TM+TS−TP>0"
であるか、即ち内燃機関およびエネルギ蓄積装置が供給
可能な補機駆動エネルギの積算値が必要とされる補機駆
動エネルギの積算値より大きいかを判定する。そしてス
テップ88mで肯定判定されたとき、即ち内燃機関およ
びエネルギ蓄積装置が必要とされる補機駆動エネルギを
供給できるときはこの処理を終了する。
【0045】逆にステップ88mで否定判定されたと
き、即ち内燃機関およびエネルギ蓄積装置が必要とされ
る補機駆動エネルギを供給できないときはステップ88
nに進み、最小の補機駆動適合度インデックスI
(js )をインクリメントしてステップ88aに戻る。
即ちステップ88nでは、例えば補機駆動適合度インデ
ックスI(js )(1≦js ≦J)の最小値が "1" で
あれば、 "1" である補機駆動適合度インデックスI
(js )のすべてが "2" に置き換えられ、その結果補
機駆動領域が拡大され再予測が行われる。
【0046】図10は予測に基づいて補機制御を実行す
るための補機制御実行ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ100で予測を実行してからの走行距離T
を例えばトリップメータから読み込む。ステップ101
で走行区間インデックjを初期値 "1" に設定し、ステ
ップ102および103で現在の走行区間を決定する。
【0047】即ちステップ102で、 T(j−1)≦T≦T(j) であるかを判定し、否定判定されたときはステップ10
3で走行区間インデックkをインクリメントしてステッ
プ102に戻る。ステップ102で肯定判定されたとき
はステップ104に進み、補機制御部141のメモリか
ら軸トルクL(j)、必要増加量P(j)および最大増
加量M(j)を読み出して補機の出力をP(j)まで増
加する、および内燃機関の軸トルクが{L(j)+M
(j)}(即ち最大出力)まで増加するように制御す
る。
【0048】走行状態が予測と実際とで一致していれば
以上の処理で問題は発生しないが、突発的な渋滞等によ
り実際の走行状態が予測から外れた場合に再予測を実行
するためにさらに以下の処理を行う。即ち、ステップ1
05で補機の状態(例えば、エアコンディショナの運転
状態、オルタネータの駆動状態等)を検出することで実
際の補機駆動エネルギPactを取り込み、ステップ10
6で実際の補機駆動エネルギPact と必要増加量P
(j)との差の絶対値が予め定められた所定値ε以下で
あるかを判定する。
【0049】ステップ106で肯定判定されたときは、
実際と予測との差は許容範囲であるとしてこのルーチン
を終了する。逆にステップ106で否定判定されたとき
は実際の走行状態は予測からはずれたものとしてステッ
プ107に進み、補機制御再予測処理で使用する走行区
間インデックjs の初期値をjに設定する。
【0050】そしてステップ108で実際の走行状態が
予測からはずれ始めた走行区間j以降の走行区間につい
て補機制御再予測処理を行う。なお、再予測処理の内容
は図9に示す補機制御予測処理と同一である。図11は
予測された走行状態に基づいて決定されたオルタネータ
123の駆動スケジュールの一例である。なお、図中の
走行負荷および内燃機関負荷は数値が大きいほど大きく
なる。
【0051】即ち第1日は、郊外を走行した後、高速道
路を走行し、市街地を走行して目的地に到達する。さら
に高速道路および市街地では渋滞が予測されている。こ
の結果から走行負荷は郊外においては "2" 、高速道路
では "4" 、渋滞箇所では "1" と予測されている。こ
の予測に基づいてオルタネータの駆動スケジュールを立
てると、例えば郊外においては励磁電流を低減して充電
量の現状維持を図り、高速道路では励磁電流を大きくし
て余剰電力をバッテリ124に充電し、渋滞箇所ではオ
ルタネータの励磁電流を減少もしくは零として、内燃機
関負荷がそれぞれ "1" となるようにバッテリ124に
蓄積された電力を消費するスケジュールとして燃費の悪
化を抑制するスケジュールとなる。
【0052】第2日は市街地を走行した後、高速道路、
郊外を走行して目的地に到達する。なお渋滞は予測され
ていない。この結果から走行負荷は市街においては
"2" 、高速道路では "4" 、郊外では "3" と予測さ
れている。この予測に基づいてオルタネータの駆動スケ
ジュールを立てると、市街においては前日にバッテリ1
24に充電された電力を使用して内燃機関負荷を低減
し、高速道路では励磁電流を大きくして余剰電力をバッ
テリ124に充電する。
【0053】高速道路走行中にバッテリ124は満充電
となるため、励磁電流を低減して消費電力だけを発電
し、郊外ではオルタネータの励磁電流を減少もしくは零
としてバッテリ124に蓄積された電力を消費するスケ
ジュールとなる。この予め決定されたスケジュールに基
づいて、界磁電流制御装置124により界磁電流を制御
することによって燃費を改善することが可能となる。
【0054】図12は予測された走行状態に基づいて決
定されたエアコンディショナの駆動スケジュールの一例
である。即ち第1日目には平坦路を走行した後、登坂降
坂を繰り返し、平坦路を走行して目的地に到達する。こ
の結果からA/CSPを平坦路では中間位置に設定し必
要量だけを駆動する。また、斜度の小さい登坂あるいは
降坂においては走行負荷が比較的小さいのでA/CSP
を最大角度に設定して液化冷媒をアキュミュレータ13
5に貯蔵し、斜度の大きい登坂においては走行負荷が比
較的大きいのでA/CSPを最小角度に設定してアイド
ル運転とするスケジュールに従ってエアコンディショナ
を制御する。
【0055】第2日目は平坦路を走行した後、急傾斜の
登坂を行い、その後長い降坂走行をし、最後に平坦路を
走行して目的地に到達する。平坦路においては急傾斜の
登坂に備えて液化冷媒の蓄積を行い、急傾斜の登坂では
エアコンディショナを駆動せず蓄積された液化冷媒で冷
房をおこなう。降坂走行では積極的に液化冷媒の蓄積を
実行し、一杯に蓄積された後はA/CSPの角度を小さ
くして必要な冷房をおこなう。そして最後の平坦路走行
ではアキュミュレータ134に蓄積された液化冷媒で冷
房をおこなう。
【0056】以上第2の実施例によれば、予測された走
行負荷、内燃機関負荷に基づいて補機の運転スケジュー
ルを立案し、このスケジュールに従って補機を運転する
ことにおり燃費を改善することが可能となる。なお実際
の走行後にスケジュールとズレが発生した場合には、そ
の時点で再度補機運転スケジュールを立案することも可
能である。
【0057】さらにバッテリ123あるいはアキュミュ
レータ135における蓄積エネルギ量を考慮して内燃機
関が補機駆動の適合度合の低い領域で運転中であって
も、あえて補機駆動をおこなうようにしてもよい。例え
ば、補機駆動の適合度合の低い領域である軽負荷走行が
10分継続すると予測された場合に、前半5分で補機を
駆動しエネルギを蓄積し、後半5分は補機駆動を行わず
蓄積されたエネルギを消費することにより燃費改善を図
るように補機駆動スケジュールを立案することも可能で
ある。
【0058】なお上記2つの実施例においては、路車間
通信受信装置あるいはカーナビゲーションシステムから
走行環境情報を得ることとしているが、キーボード、リ
モートコントローラ等の入力装置から走行情報をマニュ
アルで入力することとしてもよい。例えば、 番号(道路の区間番号)/走行距離/予想車速/高度変
化 のフォーマットで走行情報を入力することも可能であ
る。
【0059】本発明にかかる内燃機関の補機駆動制御装
置はすべての種類の自動車に適用することが可能である
が、特に電装品を多く搭載した自動車あるいはEHC
(エレクトリカリー・ヒーテッド・キャタリスト)搭載
車のように電気負荷の大きい自動車に適用すると内燃機
関負荷の総量を減少することができるとともに、内燃機
関の燃費改善効果が大きい。
【0060】上記実施例においては図2に示す燃費率マ
ップ(燃費率情報)を内燃機関回転数とベース軸トルク
の関数として設定したが、これに限定されず、例えば内
燃機関の種類、内燃機関負荷、吸入空気量、トルク等の
関数として設定されたマップを使用してもよい。また燃
費率の所定量毎に領域を分割しているが、この領域をさ
らに細分化してもよい。
【0061】さらに、内燃機関の運転条件毎に複数の燃
料率マップを備え、運転条件に応じてマップを切り換え
てもよい。
【0062】
【発明の効果】請求項1にかかる内燃機関の補機駆動制
御装置によれば、自車情報および燃費率情報に基づいて
補機の駆動を制御することにより補機駆動による燃費率
の悪化を抑制することが可能となる。請求項2にかかる
内燃機関の補機駆動制御装置によれば、路車間通信受信
装置あるいはカーナビゲーションシステム等から得られ
る走行環境情報に基づいて補機の駆動を制御することに
より補機駆動による燃費率の悪化を抑制することが可能
となる。
【0063】請求項3にかかる内燃機関の補機駆動制御
装置によれば、さらに自車情報検出手段により検出され
る自車情報も加味して補機の駆動を制御することにより
補機駆動による燃費率の悪化を一層抑制することが可能
となる。請求項4にかかる内燃機関の補機駆動制御装置
によれば、走行環境情報および自車情報に基づいて予測
された最大出力および走行負荷によって補機の駆動を制
御することにより走行期間中の補機駆動による燃費率の
悪化を抑制することが可能となる。
【0064】請求項5にかかる内燃機関の補機駆動制御
装置によれば、内燃機関に余裕がある場合には内燃機関
出力をエネルギ蓄積手段に蓄積し、余裕のない場合には
エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギにより補機を駆
動することにより燃費を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】補機駆動制御装置を具備した自動車の概念図で
ある。
【図2】燃費率マップである。
【図3】補機駆動燃費率を示すグラフである。
【図4】本発明の課題の説明図である。
【図5】補機制御ルーチンのフローチャートである。
【図6】補機制御処理の詳細フローチャートである。
【図7】本発明の補機制御の具体例の説明図である。
【図8】補機制御予測ルーチンのフローチャートであ
る。
【図9】補機制御予測処理のフローチャートである。
【図10】補機制御実行ルーチンのフローチャートであ
る。
【図11】オルタネータの駆動スケジュールである。
【図12】エアコンディショナの駆動スケジュールであ
る。
【符号の説明】
111…内燃機関 112…自動変速装置(A/T) 113…ディファレンシャルギヤ 114、115…駆動輪 116…クランクシャフトプーリ 117…ベルト 121…オルタネータプーリ 122…オルタネータクラッチ 123…オルタネータ 124…バッテリ 131…エアコンディショナプーリ 132…コンプレッサ 133…凝縮器 134…アキュミュレータ 135…膨張弁 136…蒸発器 141…補機制御部 142…路車間通信受信装置 143…カーナビゲーションシステム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両の運転状態に関する情報を収集す
    る自車情報収集手段と、 内燃機関の運転状態に対応した燃費率に関する情報を予
    め設定した燃費率情報決定手段と、 前記自車情報収集手段によって収集された自車情報およ
    び前記燃費率情報決定手段で設定された燃費率情報に基
    づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機駆動制御手
    段と、を具備する内燃機関の補機駆動制御装置。
  2. 【請求項2】 自車両の走行環境に関する情報を収集す
    る走行環境情報収集手段と、 前記走行環境情報収集手段によって収集された走行環境
    情報に基づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機駆
    動制御手段と、を具備する内燃機関の補機駆動制御装
    置。
  3. 【請求項3】 自車両の走行環境に関する情報を収集す
    る走行環境情報収集手段と、 自車両の運転状態に関する情報を収集する自車情報収集
    手段と、 前記走行環境情報収集手段によって収集された走行環境
    情報および前記自車情報収集手段によって収集された自
    車情報に基づいて内燃機関の補機の駆動を制御する補機
    駆動制御手段と、を具備する内燃機関の補機駆動制御装
    置。
  4. 【請求項4】 前記補機駆動制御手段が、前記走行環境
    情報収集手段によって収集された走行環境情報に基づい
    て内燃機関の最大出力および走行に消費される走行負荷
    を予測する予測手段を含み、前記予測手段で予測された
    最大出力および走行負荷に基づいて内燃機関の補機の駆
    動を制御するものである請求項2または3のいずれか1
    項に記載の内燃機関の補機駆動制御装置。
  5. 【請求項5】 内燃機関の運転状態が補機駆動による燃
    料増量が所定量より少ない特定運転状態にある場合には
    内燃機関が発生するエネルギを蓄積し、特定運転状態に
    ない場合は補機に対して駆動エネルギを供給するエネル
    ギ蓄積手段をさらに具備する請求項4に記載の内燃機関
    の補機駆動制御装置。
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