JP6277700B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は車両の制御装置、特にアイドルストップを行うと共に暖房補助装置としてのPTCヒータを有しているものに関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that performs idle stop and has a PTC heater as a heating auxiliary device.
所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段がある。 Automatic engine stop / restart for performing idle stop for stopping the engine when a predetermined idle stop permission condition is satisfied, and releasing the idle stop and restarting the engine when the predetermined idle stop permission condition is not satisfied There are control means.
ところで、アイドルストップを行う車両においては、エンジンを再始動させるたびにエンジン始動用モータ(スタータ、モータジェネレータ等)が駆動されるため、アイドルストップを行わない車両に比べてバッテリの電力消費量が増大する。そして、エンジンを再始動させるたびにバッテリ電圧が大きく低下する。一方、バッテリを電源とする電気負荷があり、寒冷地では、暖房補助装置として車両に搭載されるPTCヒータがこの電気負荷に加わる。このPTCヒータの作動時には大きな電力を消費することが分かっている。 By the way, in a vehicle that performs idle stop, an engine starter motor (starter, motor generator, etc.) is driven each time the engine is restarted, so that the battery power consumption increases compared to a vehicle that does not perform idle stop. To do. The battery voltage is greatly reduced each time the engine is restarted. On the other hand, there is an electric load using a battery as a power source. In a cold region, a PTC heater mounted on a vehicle as a heating auxiliary device is added to the electric load. It has been found that a large amount of power is consumed when the PTC heater is operated.
しかしながら、上記特許文献1の技術では、PTCヒータとエンジン自動停止・再始動制御手段とを組み合わせた場合については一切記載がないので、検討の余地を残している。すなわち、アイドルストップからのエンジン再始動時に、エンジン始動用モータを駆動するため大きな電流が流れ、バッテリ電圧が瞬間的に低い電圧まで低下する。PTCヒータも作動時に大きな電力を消費するため、エンジン始動用モータの駆動時にPTCヒータの作動が重なると、より大きなバッテリ電圧の低下が起こる。こうしたバッテリの大きな電圧低下を受けて、バッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回ったのでは、電気負荷の作動に影響を与える恐れがある。
However, in the technique of
そこで本発明は、PTCヒータとエンジン自動停止・再始動制御手段とを組み合わせた場合においてもバッテリを電源とする電気負荷の作動に影響を与えることがない装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus that does not affect the operation of an electric load that uses a battery as a power source even when a PTC heater and an engine automatic stop / restart control means are combined.
本発明の車両の制御装置には、エンジンと、前記エンジンをクランキングし得るエンジン始動用モータ及び空調ユニットに内蔵されるPTCヒータを含む電気負荷と、前記電気負荷の電源として用いるバッテリとを備えている。また、前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを始動させるエンジン始動手段を備えている。また、所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段を備える。また、前記PTCヒータの作動・非作動を制御し得るPTCヒータ制御手段を備えている。以上を備えた車両1の制御装置において、本発明では、次のような作動禁止手段を備える。すなわち、作動禁止手段では所定のアイドルストップ許可条件が成立するより先にPTCヒータの作動が必要であるとPTCヒータ制御手段が判定した場合にアイドルストップを禁止し、PTCヒータの作動が必要であるとPTCヒータ制御手段が判定するより先に所定のアイドルストップ許可条件が成立した場合に前記PTCヒータの作動を禁止する。
The vehicle control apparatus of the present invention includes an engine, an electric load including an engine starting motor that can crank the engine and a PTC heater built in an air conditioning unit, and a battery used as a power source of the electric load. ing. Further, engine starting means for driving the engine starting motor to start the engine is provided. In addition, the engine is stopped when the predetermined idle stop permission condition is satisfied, and the engine is stopped. When the predetermined idle stop permission condition is not satisfied, the engine is stopped and the engine is restarted by releasing the idle stop. A restart control means is provided. Further, PTC heater control means capable of controlling the operation / non-operation of the PTC heater is provided. In the control apparatus for the
本発明によれば、PTCヒータの作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合に、室内の暖房を優先させるため、PTCヒータの作動を優先しアイドルストップの作動を禁止する。PTCヒータの作動を継続することで、室内を素早く暖めることができる。PTCヒータの作動中はアイドルストップを作動させないため再始動も起こらず(始動用モータの駆動は無く)、バッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回って低下する事態が発生しないので、電気負荷の作動に影響を与えることを回避できる。一方、本発明によれば、アイドルストップの作動要求がPTCヒータの作動要求より先にあった場合に、消費電力が大きいPTCヒータの作動を禁止する。これによって、アイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回って低下する事態が発生しないので、電気負荷の作動に影響を与えることを回避できる。 According to the present invention, when the operation request for the PTC heater is prior to the operation request for the idle stop, the heating of the room is prioritized, so the operation of the PTC heater is prioritized and the operation of the idle stop is prohibited. By continuing the operation of the PTC heater, the room can be quickly warmed. Since the idle stop is not activated during the operation of the PTC heater, the restart does not occur (the driving motor is not driven), and the battery voltage does not drop below the guaranteed voltage of the electric load. It can be avoided to influence. On the other hand, according to the present invention, when the operation request for idle stop is ahead of the operation request for the PTC heater, the operation of the PTC heater with high power consumption is prohibited. This prevents the battery voltage from dropping below the guaranteed voltage of the electric load when the engine is restarted from the idle stop, so that it is possible to avoid affecting the operation of the electric load.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の車両1の駆動装置の概略構成図である。図1においてエンジン2にはエンジンの始動に用いるスタータ6(エンジン始動用モータ)を備えている。エンジン2の出力軸にはトルクコンバータ8、ベルト式の自動変速機9が接続されている。トルクコンバータ8は図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機9は図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン2の回転駆動力はこれらトルクコンバータ8、自動変速機9を介して最終的に車両駆動輪(図示しない)に伝達される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a drive device for a
車両1の電源としてバッテリ11を備える。12Vバッテリである。上記のスタータ6はバッテリ11に接続され、電力はバッテリ11から供給される。
A
車両1には各種の電気負荷を備えている。この電気負荷には、供給電力量の多少の変動は許されるものの、大電力を必要とすると共に、相対的に低い保証電圧(例えば8V)を有する第1電気負荷14と、省電力で駆動するものの相対的に高い保証電圧(例えば10V)を有する第2電気負荷15とがある。これら保証電圧の異なる2種類の電気負荷14,15を同等に扱うことはできないので、相対的に高い保証電圧を有する第2電気負荷15は、DC/DCコンバータ12を介してバッテリ11に接続している。ここで、DC/DCコンバータ12はバッテリ11の電圧を一定圧だけ上昇させるものである。バッテリ11の電圧よりも高くした電圧を第2電気負荷15に印加することで、第2電気負荷15の作動を保証するのである。
The
上記の第1電気負荷14としては、スタータ6、ヘッドランプ、室内灯、デフォッガ、ビークルダイナミックコントローラなどがある。さらに、後述するエンジンコントローラ31、PTCヒータ61、PTCヒータ用アンプ62が第1電気負荷14に含まれる。上記の第2電気負荷15としては、ナビゲーションシステムなどがある。さらに、後述する自動変速機用コントローラ41、エアコン用アンプ55が第2電気負荷15に含まれる。
Examples of the first
エンジン2及びスタータ6を制御するため、エンジンコントローラ31(エンジン始動手段、エンジン自動停止・再始動制御手段)を備える。
In order to control the
ここで、ガソリンエンジンの構成を図2を参照して概説すると、図2はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート(図示しない)には燃料噴射弁7が設けられている。燃料噴射弁7は、燃料をエンジン2に間欠的に供給するものである。
Here, the configuration of the gasoline engine will be outlined with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a control system diagram of the gasoline engine. Each intake port (not shown) is provided with a
吸気通路11には電子制御のスロットル弁22を備え、スロットルモータ23によってスロットル弁22の開度(以下、「スロットル開度」という。)が制御される。実際のスロットル開度はスロットルセンサ24により検出され、エンジンコントローラ31に入力されている。
The
エンジンコントローラ31には、アクセルセンサ33からのアクセル開度(アクセルペダル32の踏込量)の信号、クランク角センサ34からのクランク角の信号、エアフローメータ35からの吸入空気量の信号が入力されている。クランク角センサ34の信号からはエンジン2の回転速度が算出される。エンジンコントローラ31では、これらの信号に基づいて目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるようにスロットルモータ23及び各燃料噴射弁7に指令を出す。
The
なお、ガソリンエンジン2では、燃焼室(シリンダ)に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントローラ31では、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。
The
また、エンジンコントローラ31では、燃費向上を目的としてアイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル32が踏み込まれておらず(APO=0)、ブレーキペダル37が踏み込まれ(ブレーキスイッチ38がON)、かつ車両1が停止状態にある(車速VSP=0)のときにアイドルストップ許可条件が成立する。このときには、燃料噴射弁7から吸気ポートへの燃料噴射を遮断してエンジン2を停止する。これによって無駄な燃料消費を低減する。
The
その後、アイドルストップ状態でアクセルペダル32が踏み込まれたり、ブレーキペダル37が戻されたり(ブレーキスイッチ38がOFF)などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。このときにはスタータ6を用いてエンジン2をクランキングし、燃料噴射弁7からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開しエンジン2を再始動する。
Thereafter, when the
図1に戻り、車両1には自動変速機用コントローラ41を備える。自動変速機用コントローラ41では、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機9の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ8には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域はロックアップ領域(車速とスロットル開度とをパラメータとしている)として予め定めている。自動変速機用コントローラ41では車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン2と変速機9とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域にないときにはロックアップクラッチを開放する。エンジン2と変速機9とを直結状態としたときにはトルクコンバータ8でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。
Returning to FIG. 1, the
車両1には車両空調装置の一部を構成する空調ユニット51を車内のインストルメントパネルの下方に備えている。図示しないブロアファンの回転により内外気切換ドアを介して吸い込まれた内気または外気が、空気取入口を介して空調ユニット51に送られる。空調ユニット51に送られた空気は、エバポレータを通過して冷却された後、エアミックスドアの開度に応じた割合でヒータコアを通過またはバイパスする。これによって、所定温度の空調風が生成される。
The
所定温度の空調風は、吹出モードに応じて開閉する吹出口ドアを介して空調ユニット51から流出し、ダクトを通って車内に送られる。例えば、ベントモード時には、空調風がベント口を介しベントダクトを通ってベント吹出口から乗員に向けて送られる。フットモード時には、空調風がフット口を介しフットダクトを通ってフット吹出口から乗員の足下に向けて送られる。
The conditioned air at a predetermined temperature flows out of the
空調ユニット51内では、フット口に至る送風通路が途中で分岐して左右のフット口に連通しており、この分岐部の上流側にPTCヒータ61が配設されている。PTCヒータ61は、外気温が低く、かつエンジン冷却水温が低い場合等、ヒータコアで空調風を十分に加熱できない場合に、暖房能力の不足を補うために用いられる補助的なヒータである。寒冷地で追加的にPTCヒータ61を設けることで、フット口からはPTCヒータ61により加熱した空気を送ることが可能となる。PTCヒータ61は、ヒータ素子の温度上昇に伴い電気抵抗値が増加して消費電力が減少する、いわゆるPTC特性を有し、後述するように動作が制御される。
In the
エアコン用アンプ55には、空調指令を入力する操作パネル56からの信号と、空調制御に必要な各種物理量(外気温、日射量、内気温、エバポレータ通過空気温度、エンジン冷却水温度)を検出するセンサ類57からの信号とが入力されている。
The
エアコン用アンプ55にはコントローラを付属している。このため、エアコン用アンプ55では、これらからの信号に基づき、空調用アクチュエータ52にそれぞれ制御信号を出力し、吸気モード、吹出口モード、エアミックスドアの開閉及び送風量等を制御する。上記の空調用アクチュエータ52は内外気切換ドア、吹出口ドア、エアミックスドアの各駆動用アクチュエータ及びブロアファン駆動用モータ等から構成される。
A controller is attached to the
PTCヒータ用アンプ62(PTCヒータ制御手段)にもコントローラを付属している。このため、PTCヒータ用アンプ62では、次のようにPTCヒータ61の作動・非作動を制御する。まず、PTCヒータ61の作動の要否を判定する。例えば、センサ類57により検出された外気温が所定値以下で、かつエンジン冷却水温度が所定値以下の状態であることがある。こうした状態でモードが設定されている場合には、ヒータコアによって加熱した空調風をフット口から吹出しただけでは暖房能力が不足し乗員に対し十分な暖房感を与えることができない。こうした場合にPTCヒータ61の作動が必要であると判定し、PTCヒータ要求フラグをゼロから1に切換え、PTCヒータ61を作動させる。その後にPTCヒータ61の作動が必要でなくなったと判定したときにはPTCヒータ要求フラグを1からゼロに戻し、PTCヒータ61への通電を停止する。なお、後述するようにPTCヒータ用アンプ62とエアコン用アンプ55とはCANで接続されており、PTCヒータ用アンプ62で必要なデータはエアコン用アンプ55から送られる。
A controller is also attached to the PTC heater amplifier 62 (PTC heater control means). Therefore, the
上記のエンジンコントローラ31、自動変速機用コントローラ41、エアコン用アンプ55、PTCヒータ用アンプ62の間はCAN(Controller Area Network)で接続している。
The
さて、寒冷地で追加的に設ける上記PTCヒータ61の作動時には大きな電力を消費することが分かっている。しかしながら、従来技術では、PTCヒータ61とエンジン自動停止・再始動制御手段との組み合わせについては考慮しておらず、検討の余地を残している。すなわち、本実施形態の車両1では、アイドルストップ状態からのエンジン再始動時にスタータ6を駆動するため、スタータ6に大きな電流が流れ、バッテリ電圧が瞬間的に低い電圧まで低下する。PTCヒータ61も作動時に大きな電力を消費するため、このスタータ6の駆動時に、PTCヒータ61の作動が重なると、より大きなバッテリ電圧の瞬間的な低下が起こる。
Now, it has been found that a large amount of power is consumed when the
このスタータ6及びPTCヒータ61の同時作動によるバッテリ電圧の瞬間的な低下でバッテリ電圧が第1電気負荷14の保証電圧を下回ることがあると、第1電気負荷14の作動に影響を与える恐れがある。
When instantaneous battery voltage when the battery voltage is low due to the simultaneous operation of the starter 6 and the
これを図3,図4を参照して説明する。図3,図4はアイドルストップ(図では「IS」で略記。)許可フラグ、スタータスイッチ、PTCヒータ61の要求状態、PTCヒータ要求フラグ、PTCヒータ作動フラグ、バッテリ電圧の変化を示している。ここで、図3はアイドルストップの作動要求がPTCヒータ61の作動要求よりも先にあった場合、図4はこの逆にPTCヒータ61の作動要求条件がアイドルストップの作動要求よりも先にあった場合である。なお、第5段目に示すPTCヒータ禁止フラグは第1実施形態で新たに導入するもので、後述する。
This will be described with reference to FIGS. 3 and 4 show changes in idle stop (abbreviated as “IS”) permission flag, starter switch,
ここで、PTCヒータ61の作動・非作動とエンジン自動停止・再始動制御を独立に行わせる場合を比較例とし、比較例の場合を実線で示している。図3において比較例では、t1のタイミングでアイドルストップ許可フラグがゼロから1に切換わるとアイドルストップが許可され、エンジン2が自動停止される。
Here, the case where the operation / non-operation of the
アイドルストップを許可したt1のタイミングより遅れたt2のタイミングでPTCヒータ61の作動要求があると(PTCヒータ要求フラグがゼロから1に切換わる)、t2のタイミングでPTCヒータ作動フラグがゼロから1に切換わる。これを受けてPTCヒータ61への通電が行われPTCヒータ61が作動状態になる。このPTCヒータ61の作動でバッテリ電圧が所定値Aから所定値Bへと一定電圧だけ低下する。
If there is an operation request for the
PTCヒータ61が作動した後のt3のタイミングでアイドルストップ許可フラグが1からゼロに切換わると、t3から少し遅れたt4のタイミングでスタースイッチをONとしてスタータ6を駆動し、エンジン2の再始動を行う必要がある。この場合に、t2からのPTCヒータ61の作動によってバッテリ電圧が所定値Bへと低下しているのに、t4のタイミングでスタータ6にバッテリ電圧を印加して大量の電流を流すと、バッテリ電圧が所定値Bより急激に低下する。このとき、バッテリ電力が第1電気負荷14の保証電圧Vnecを超えて低下したときには、第1電気負荷14の作動に影響を与える。例えば第1電気負荷14がヘッドランプであるときにはヘッドランプの点灯中にランプに明滅する現象が生じる。第1電気負荷がビークルダイナミックコントローラであるときには、ビークルダイナミックコントローラがリセットされてしまう。
When the idle stop permission flag is switched from 1 to zero at the timing t3 after the
次に、図4において比較例では、t11のタイミングよりt16のタイミングまでの期間でPTCヒータ61の作動要求があると(PTCヒータ要求フラグ=1)、t11よりt16の期間でPTCヒータ作動フラグ=1となる。これを受けてPTCヒータ61が作動状態になる。このPTCヒータ61の作動でバッテリ電圧が所定値Aから所定値Bへと一定電圧だけ低下する。
Next, in FIG. 4, in the comparative example, when there is an operation request for the
PTCヒータ61の作動中のt12のタイミングでアイドルストップ許可フラグがゼロから1に切換わるとエンジンが自動停止される。その後のt13のタイミングでアイドルストップ許可フラグが1からゼロに切換わると、t13から少し遅れたt14のタイミングでスタースイッチをONとしてスタータ6を駆動し、エンジン2の再始動を行う必要がある。この場合に、t11からのPTCヒータ61の作動によってバッテリ電圧が所定値Bへと低下しているのに、t14のタイミングでバッテリ電圧を印加してスタータ6に大量の電流を流すと、バッテリ電圧が所定値Bより急激に低下する。このとき、バッテリ電圧が、第1電気負荷14の保証圧Vnecを超えて低下したときには、第1電気負荷14の作動に影響を与える。上記のように第1電気負荷14がヘッドランプであるときにはヘッドランプの点灯中にランプに明滅する現象が生じる。第1電気負荷がビークルダイナミックコントローラであるときには、ビークルダイナミックコントローラがリセットされてしまう。
The engine is automatically stopped when the idle stop permission flag is switched from zero to 1 at the timing t12 during the operation of the
また、PTCヒータ61の作動要求が先にあった場合には、次の対策を行うことが考えられる。すなわち、PTCヒータ61を作動させた後に、アイドルストップの作動要求がありエンジン2を自動停止させた場合に、エンジン2の再始動時に備えて、アイドルストップの開始後にPTCヒータ61の作動を停止するのである。しかしながら、室内を素早く暖めるためにPTCヒータ61をt16のタイミングまで作動させたいシーンで、アイドルストップを行った場合にPTCヒータ61の作動がt16のタイミングより前に停止されたのでは、室内を十分に暖めることができない。
Further, when there is a request for operating the
そこで本発明の第1実施形態では、アイドルストップとPTCヒータ61を同時に作動させないようにする。すなわち、アイドルストップの作動要求がPTCヒータ61の作動要求より先にあった場合にはPTCヒータ61の作動を禁止する作動禁止手段を備える。また、PTCヒータ61の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にはアイドルストップを禁止する作動禁止手段を備える。これら作動禁止手段はエンジンコントローラ31及びPTCヒータ用アンプ62で構成される。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, the idle stop and the
作動禁止手段(21,62)で行われるところを図3,図4を参照してさらに説明すると、第1実施形態の場合を破線で重ねて示している。本実施形態では、アイドルストップの作動要求がPTCヒータ61の作動要求より先にあった場合にアイドルストップの作動要求を優先させるため、PTCヒータ禁止フラグを新たに導入する(図3,図4の第5段目参照)。この逆に、PTCヒータ61の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にPTCヒータ61の作動要求を優先させるため、PTCヒータ61の作動中にはアイドルストップの作動を禁止する。
The operation performed by the operation prohibiting means (21, 62) will be further described with reference to FIGS. 3 and 4. The case of the first embodiment is shown by being overlaid with broken lines. In the present embodiment, a PTC heater prohibition flag is newly introduced in order to prioritize the idle stop operation request when the idle stop operation request precedes the
具体的に説明すると、図3においては、アイドルストップ許可フラグがt1のタイミングでゼロから1に切換わり、PTCヒータ要求フラグがt2のタイミングでゼロから1に切換わっている。つまり、アイドルストップの作動要求が先であるので、アイドルストップの作動要求をPTCヒータ61の作動要求より優先させる。このため、アイドルストップ許可フラグがゼロから1に切換わるt1のタイミングで、図3の第5段目に示したようにPTCヒータ禁止フラグをゼロから1に切換える。これによって、アイドルストップ中やアイドルストップからのエンジン再始動時にPTCヒータ61が作動されることを禁止する。
More specifically, in FIG. 3, the idle stop permission flag is switched from zero to 1 at the timing of t1, and the PTC heater request flag is switched from zero to 1 at the timing of t2. That is, since the idle stop operation request is first, the idle stop operation request is given priority over the
t1のタイミングでPTCヒータ61の作動を禁止しておくと、アイドルストップ中やアイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が所定値Aから所定値Bへと低下しない。このため、アイドルストップからのエンジン再始動時にt4でスタータ6に大電流が流れても、バッテリ電圧が第1電気負荷14の保証必要電圧Vnecまで低下することを防止できる。これによって、エンジン再始動時に、バッテリ11より電源を得ている第1電気負荷14の作動を保証できる。
If the operation of the
PTCヒータ禁止フラグは、アイドルストップ許可フラグを1よりゼロに切換えたt3のタイミングより所定時間Δtが経過するt6のタイミングで、1からゼロに切換える。これは、アイドルストップ中及びアイドルストップからのエンジン再始動時にPTCヒータ61が作動されることを禁止できればよいためである。
The PTC heater prohibition flag is switched from 1 to zero at a timing t6 when a predetermined time Δt elapses from a timing t3 when the idle stop permission flag is switched from 1 to zero. This is because it is only necessary to prohibit the
次に、図4においては、PTCヒータ要求フラグがt11のタイミングでゼロから1に切換わり、アイドルストップ許可フラグがt12のタイミングでゼロから1に切換わっている。つまり、PTCヒータ61の作動要求がアイドルストップの作動要求より先であるので、PTCヒータ61の作動要求を優先させる。このため、PTCヒータ要求フラグ=1(あるいはPTCヒータ作動フラグ=1)である間は、図4の最上段に破線で示したようにアイドルストップ許可フラグ=0とする。
Next, in FIG. 4, the PTC heater request flag is switched from zero to 1 at the timing of t11, and the idle stop permission flag is switched from zero to 1 at the timing of t12. That is, since the operation request for the
これによって、PTCヒータ61の作動中にはアイドルストップの作動が禁止される。PTCヒータ61の作動中にアイドルストップの作動を禁止しておくと、PTCヒータ61の作動要求に応じて、PTCヒータ61の作動要求が切れるt16のタイミングまでPTCヒータ61の作動が継続される。これによって、室内を十分に暖めることができる。
Thus, the idle stop operation is prohibited while the
エンジンコントロールモジュール51が行うこの制御を図5のフローチャートを参照して説明すると、図5のフローはPTCヒータ禁止フラグ及びアイドルストップ許可フラグの設定を行うためのものである。図5のフローは一定時間毎(例えば10ms毎))に行う。
This control performed by the
まずステップ1ではPTCヒータ61の作動中か否かをみる。ここで、エアコン用アンプ55ではPTCヒータ61の作動・非作動を制御するため、PTCヒータ要求フラグとPTCヒータ作動フラグとを導入している。
First, in
上記のPTCヒータ要求フラグは、PTCヒータ61の作動要求がないときにPTCヒータ要求フラグ=0、PTCヒータ61の作動要求があるときにPTCヒータ要求フラグ=1となるフラグである。また、上記のPTCヒータ作動フラグは、PTCヒータ61が非作動状態にあるときにPTCヒータ作動フラグ=0、PTCヒータ61が作動状態にあるときにPTCヒータ作動フラグ=1となるフラグである。すなわち、PTCヒータ作動フラグ=1であるときにはPTCヒータ61の作動中であると判断する。このときには、ステップ2に進み、アイドルストップ(図では「IS」で略記。)許可フラグをみる。アイドルストップ許可フラグ=1であるときには、PTCヒータ61の作動を優先するためステップ3に進み、アイドルストップ(図では「IS」で略記。)許可フラグ=0に切換える。これによってPTCヒータ61の作動中にアイドルストップが行われることがないようにする。
The PTC heater request flag is a flag in which the PTC heater request flag = 0 when there is no operation request for the
ステップ2でアイドルストップ許可フラグ=0であるときにはステップ3を飛ばしてそのまま今回の処理を終了する。
If the idle stop permission flag = 0 in
ステップ1でPTCヒータ61の作動要求がない(PTCヒータ61の作動中でない)ときにはステップ4に進み、アイドルストップ許可条件が成立しているか否かをみる。アイドルストップ許可条件が成立しているときにはアイドルストップを許可するため、ステップ5に進み、アイドルストップ許可フラグ=1とする。ステップ6ではアイドルストップの作動を優先するため、PTCヒータ禁止フラグ(エンジンの始動時にゼロに初期設定)=1に切換える。これによって、アイドルストップの作動中にはPTCヒータ61の作動を禁止する。
When there is no operation request of the
ステップ4でアイドルストップ許可条件が成立していないときにはステップ7に進み、前回はアイドルストップ許可条件が成立していたか否かをみる。前回はアイドルストップ許可条件が成立しており、今回アイドルストップ許可条件が成立していない、つまり今回アイドルストップ許可条件が非成立となったときにはステップ8,9に進む。ステップ8,9では、タイマを起動する(タイマ値t1=0)と共に、アイドルストップ許可フラグ=0に切換える。上記のタイマは、アイドルストップ許可条件が非成立となったときからの経過時間を計測するためのものである。
When the idle stop permission condition is not satisfied in
ステップ4,7で前回、今回ともアイドルストップ許可条件が非成立、つまりアイドルストップ許可条件が非成立を続けているときにはステップ10に進み、タイマ値t1と所定時間Δtを比較する。ここで、所定時間Δtは、アイドルストップ許可条件が非成立となったときからエンジン再始動が完了するまでの時間で、予め定めておく。アイドルストップ許可条件が非成立となった直後はタイマ値t1が所定時間Δt未満であるので、ステップ9,6の操作を実行する。
In Steps 4 and 7, when the idle stop permission condition is not satisfied in the previous time and the current time, that is, when the idle stop permission condition continues to be not satisfied, the process proceeds to Step 10, and the timer value t1 is compared with the predetermined time Δt. Here, the predetermined time Δt is determined in advance from the time when the idle stop permission condition is not satisfied until the engine restart is completed. Immediately after the idle stop permission condition is not satisfied, the timer value t1 is less than the predetermined time Δt, so the operations of
その後は、タイマ値t1が所定時間Δt未満であるあいだステップ9,6の操作を繰り返す。これらの操作は、図3のt3よりt6までの区間に対応するものであり、アイドルストップの解除タイミング(t3)から所定時間(Δt)を経過するまではPTCヒータ61の作動を禁止する。
Thereafter, the operations of
やがて、ステップ10でタイマ値t1が所定時間Δtに到達した、つまりエンジンの再始動が完了したときにはPTCヒータ61の作動を禁止する理由がなくなる。このときにはステップ11,12に進み、アイドルストップ許可フラグ=0とすると共に、PTCヒータ禁止フラグ=0に切換えることで、PTCヒータ61の作動を許可する。このPTCヒータ禁止フラグ=0となったタイミング以降でPTCヒータ要求フラグ=1となっていればあるいはPTCヒータ要求フラグ=1となればPTCヒータ61が作動される(図3参照)。
Eventually, when the timer value t1 reaches the predetermined time Δt in Step 10, that is, when the restart of the engine is completed, there is no reason to prohibit the operation of the
図5のフローで設定されたアイドルストップ許可フラグはエンジンコントローラ31で、図5のフローで設定されたPTCヒータ禁止フラグはPTCヒータ用アンプ62で用いられる。エンジンコントローラ31では、図示しないフローにおいてアイドルストップ許可フラグ=0であるときにはアイドルストップは行われない。アイドルストップ許可フラグがゼロから1に切換わると、アイドルストップが行われる。
The idle stop permission flag set in the flow of FIG. 5 is used by the
PTCヒータ用アンプ62では、図示しないフローにおいてPTC禁止フラグ=0である場合に、PTC要求フラグに応じてPTCヒータの作動・非作動を制御する。PTCヒータ禁止フラグがゼロから1に切換わると、PTC要求フラグに関係なく、PTCヒータ61の作動が禁止される。
The
このように構成した場合の本実施形態の作用効果を説明する。 The effect of this embodiment in the case of such a configuration will be described.
本実施形態の車両1には、エンジン2と、エンジン2をクランキングし得るスタータ6及び空調ユニット51に内蔵されるPTCヒータ61を含む第1電気負荷14(電気負荷)と、第1電気負荷14の電源として用いるバッテリ11とを備えている。また、エンジン始動手段及びエンジン自動停止・再始動制御手段としてのエンジンコントローラ31と、PTCヒータ制御手段としてのPTCヒータ用アンプ62とを備えている。上記のエンジンコントローラ31では、スタータモータ6を駆動してエンジン2を始動させる。また、エンジンコントローラ31では、所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジン2を停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、アイドルストップを解除してエンジン2を再始動する。上記のPTCヒータ用アンプ62ではPTCヒータ61の作動・非作動を制御し得る。以上を備えた車両1の制御装置において、本実施形態では次のような作動禁止手段としてのエンジンコントローラ31及びPTCヒータ用アンプ62を備える。すなわち、エンジンコントローラ31及びPTCヒータ用アンプ62では、PTCヒータ61の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にアイドルストップの作動を禁止する。また、アイドルストップの作動要求がPTCヒータ61の作動要求より先にあった場合にPTCヒータ61の作動を禁止する。本実施形態によれば、PTCヒータ61の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合に、室内の暖房を優先させるため、PTCヒータ61の作動を優先しアイドルストップの作動を禁止する。PTCヒータ61の作動を継続することで、室内を素早く暖めることができる。PTCヒータ61の作動中はアイドルストップを作動させないため再始動も起こらず(スタータ6の駆動は無く)、バッテリ電圧が第1電気負荷14(電気負荷)の保証電圧Vnecを下回って低下する事態が発生しない。これによって第1電気負荷14の作動に影響を与えることを回避できる。一方、本実施形態によれば、アイドルストップの作動要求がPTCヒータ61の作動要求より先にあった場合に、消費電力が大きいPTCヒータ61の作動を禁止する。これによって、アイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が第1電気負荷14(電気負荷)の保証電圧Vnecを下回って低下する事態が発生しないので、第1電気負荷14の作動に影響を与えることを回避できる。
The
寒冷地仕様でない車両1では、PTCヒータ61の作動をもともと予定していない。つまり、寒冷地仕様でない車両1では第1電気負荷14及び第2電気負荷15の作動が全て保証されるようにバッテリ11の容量などの仕様を設定しており、有り余るほどの余分な電力が生じるようには通常していない。このため、寒冷地仕様でない車両1に寒冷地仕様のPTCヒータが追加することで寒冷地仕様の車両に改造しようとするときには、バッテリ11の電力消費が過大となり得るわけである。かといって、バッテリを寒冷地に適合させた容量の大きなもの等に交換するのでは、コストがアップしてしまう。そこで、バッテリの交換に伴う大幅なコストアップを招かないためにも本発明が有用になるのである。
In the
本実施形態によれば、電気負荷は、相対的に保証電圧が低い第1電気負荷14と、相対的に保証電圧が高い第2電気負荷15とで構成され、第2電気負荷15はDC/DCコンバータ12を介してバッテリ11と接続されている。これよって、相対的に保証電圧が低い第1電気負荷14の作動に影響を与えることを回避できる。
According to the present embodiment, the electric load is configured by the first
実施形態では、アイドルストップからのエンジン再始動時に際して、スタータを用いてエンジンをクランキングする場合で説明したが、この場合に限られない。スタータとは別に、エンジンと連れ回るモータジェネレータを備えさせ、初回のエンジン始動時にだけスタータを用いてエンジンをクランキングし、アイドルストップからのエンジン再始動時にはモータジェネレータを用いてエンジンをクランキングするものがある。このものに対しても、本発明の適用がある。 In the embodiment, the case where the engine is cranked using the starter when the engine is restarted from the idle stop has been described. However, the present invention is not limited to this case. In addition to the starter, a motor generator that rotates with the engine is provided, the engine is cranked using the starter only at the first engine start, and the engine is cranked using the motor generator when the engine is restarted from the idle stop. There is. The present invention is also applicable to this.
実施形態では、第1電気負荷及び第2電気負荷の電源が1つのバッテリである場合で説明したが、この場合に限られない。例えば、相対的に保証電圧が低い第1電気負荷の電源として第1バッテリを、相対的に保証電圧が高い第2電気負荷の電源として第2バッテリを備え、これら2つのバッテリをリレーを介して接続している場合にも本発明の適用がある。 In the embodiment, the case where the power source of the first electric load and the second electric load is one battery has been described, but the present invention is not limited to this case. For example, a first battery is provided as a power source for a first electrical load having a relatively low guaranteed voltage, and a second battery is provided as a power source for a second electrical load having a relatively high guaranteed voltage, and these two batteries are connected via a relay. The present invention is also applicable when connected.
実施形態では、PTCヒータ61の作動要求とアイドルストップの作動要求のうち、先に作動要求があったものを優先させる場合で説明したが、PTCヒータ61の作動要求とアイドルストップの作動要求が同時にあった場合が考えられる。2つの作動要求が同時にあった場合には燃費向上を目的としてアイドルストップの作動を優先させる。なお、2つの作動要求が同時にあった場合に暖房向上を目的としてPTCヒータ61の作動を優先させてもかまわない。
In the embodiment, the description has been given of the case where priority is given to the operation request for the
1 車両
2 エンジン
6 スタータ(エンジン始動用モータ)
11 バッテリ
12 DC/DCコンバータ
14 第1電気負荷(電気負荷)
15 第2電気負荷
31 エンジンコントローラ(エンジン始動手段、エンジン自動停止・再始動制御手段、作動禁止手段)
51 空調ユニット
55 エアコン用アンプ
61 PTCヒータ
62 PTCヒータ用アンプ(PTCヒータ制御手段、作動禁止手段)
1
11
15 Second electrical load
31 engine controller (engine starting means, engine automatic stop / restart control means, operation prohibiting means)
51 Air-
Claims (2)
前記エンジンをクランキングし得るエンジン始動用モータ及び空調ユニットに内蔵されるPTCヒータを含む電気負荷と、
前記電気負荷の電源として用いるバッテリと、
前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを始動させるエンジン始動手段と、
所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段と、
前記PTCヒータの作動・非作動を制御し得るPTCヒータ制御手段と
を備えた車両の制御装置において、
前記所定のアイドルストップ許可条件が成立するより先に前記PTCヒータの作動が必要であると前記PTCヒータ制御手段が判定した場合に前記アイドルストップを禁止し、前記PTCヒータの作動が必要であると前記PTCヒータ制御手段が判定するより先に前記所定のアイドルストップ許可条件が成立した場合に前記PTCヒータの作動を禁止する作動禁止手段を備えることを特徴とする車両の制御装置。 Engine,
An electric load including an engine starting motor capable of cranking the engine and a PTC heater built in the air conditioning unit;
A battery used as a power source for the electrical load;
Engine starting means for driving the engine starting motor to start the engine;
Automatic engine stop / restart for performing idle stop for stopping the engine when a predetermined idle stop permission condition is satisfied, and releasing the idle stop and restarting the engine when the predetermined idle stop permission condition is not satisfied Control means;
In a vehicle control device comprising: a PTC heater control means capable of controlling operation / non-operation of the PTC heater;
When the PTC heater control means determines that the operation of the PTC heater is necessary before the predetermined idle stop permission condition is satisfied, the idle stop is prohibited and the operation of the PTC heater is necessary. And an operation prohibiting means for prohibiting the operation of the PTC heater when the predetermined idle stop permission condition is satisfied prior to the determination by the PTC heater control means .
前記第2電気負荷はDC/DCコンバータを介して前記バッテリと接続されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 The electric load includes a first electric load having a relatively low guaranteed voltage and a second electric load having a relatively high guaranteed voltage,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the second electric load is connected to the battery via a DC / DC converter.
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