JP2013216222A - Control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a vehicle, which effectively improve drivability.SOLUTION: In an ECU which is a control device, when an air conditioner is operated during running, starting of a fan, that is, operation of a fan motor, and connection of a magnet clutch in order to transmit rotation driving force to a compressor, between the compressor and a crankshaft, are performed with time difference. Reaction from first movement of a vehicle by vibration caused by drop of rotation speed of an internal combustion engine by executing operation of the fan motor, is canceled by movement of the vehicle caused by vibration caused by drop of rotation speed of the internal combustion engine which is caused by connecting the magnet clutch.

Description

本発明は、車両に搭載され、エンジン回転を伝達することによりオルタネータその他の補機を駆動するシステムの制御に関する。   The present invention relates to control of a system that is mounted on a vehicle and drives an alternator and other auxiliary machines by transmitting engine rotation.

一般に自動車では、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受ける発電機であるオルタネータによって発電を行い、その発電した電力をバッテリに充電するとともに、電子制御装置(Electronic Control Unit)、照明灯、エアコンディショナのコンプレッサやラジエタを空冷するファンのモータ、ヒータ、デフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステムといった種々の電気負荷(電装系)に供給している。   Generally, in an automobile, power is generated by an alternator that is a generator that receives transmission of rotational driving force from a crankshaft of an internal combustion engine, and the generated electric power is charged to a battery, and an electronic control unit (Electronic Control Unit), an illumination lamp, Air conditioner compressors and radiators are supplied to various electric loads (electrical systems) such as fan motors, heaters, defoggers, audio equipment, and car navigation systems.

そして従来、上記電気負荷のうち、エアコンディショナを稼働させる際に内燃機関に掛かる負荷が大きくなることを見越して、種々の対策が講じられてきた。その一例として、エアコンディショナのスイッチがONとされてもすぐには内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転する冷媒圧縮用のコンプレッサを稼働させず、燃料噴射量及び吸気量を増量させて回転数を上げておき、しかる後にコンプレッサを作動させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また他にも、エアコンディショナを稼働させる際に予めコンプレッサ冷却用のファンを作動させておき車両内の空気による熱風を移動させ、コンプレッサ作動時にはファンが外気を好適にコンプレッサに送風するという技術も開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, various countermeasures have been taken in anticipation of an increase in the load applied to the internal combustion engine when operating the air conditioner among the electric loads. As an example, even if the switch of the air conditioner is turned on, immediately after the rotation driving force is transmitted from the crankshaft of the internal combustion engine, the rotating compressor for rotating the refrigerant is not operated, the fuel injection amount and the intake amount A technique is disclosed in which the amount of rotation is increased to increase the rotational speed and then the compressor is operated (see, for example, Patent Document 1). In addition, when the air conditioner is operated, a fan for cooling the compressor is operated in advance to move the hot air by the air in the vehicle, and when the compressor is operated, the fan suitably blows outside air to the compressor. It is disclosed (for example, see Patent Document 2).

ところで、内燃機関がある回転域に有る場合、エアコンディショナをONとしたとき、冷媒冷却用ファンがONとなることによるオルタネータの負荷が掛かり始めるタイミングと、コンプレッサがONとなることによって内燃機関の負荷が掛かり始めるタイミングとではそれぞれ回転数が一時的に落ち込み、車両の揺れすなわち振動を招来してしまう場合がある。冷媒冷却用ファンがONとなるタイミングと、コンプレッサがONとなるタイミングとが重複することで内燃機関に掛かる負荷が一時的に大きくなりすぎる場合はもとより、これらの揺れが重複すると、車両の振動がドライバに違和感を与えてしまうまで顕著となる。   By the way, when the internal combustion engine is in a certain rotational range, when the air conditioner is turned on, the timing at which the load of the alternator starts to be applied due to the refrigerant cooling fan being turned on, and the compressor being turned on, When the load starts to be applied, the rotational speed may drop temporarily, which may cause the vehicle to shake or vibrate. When the refrigerant cooling fan is turned on and the compressor is turned on, the load on the internal combustion engine temporarily becomes too large. This will be noticeable until the driver feels uncomfortable.

特許第2505696号公報Japanese Patent No. 2505696 特開2002−307938号公報JP 2002-307938 A

本発明は、このような不具合に着目したものであり、エアコンディショナ稼働時に起こる車体の振動を低減することでドライバビリティを有効に向上させることを所期の目的としている。   The present invention pays attention to such inconveniences, and an object of the present invention is to effectively improve drivability by reducing the vibration of the vehicle body that occurs when the air conditioner is in operation.

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve such an object, the present invention takes the following measures.

すなわち本発明に係る制御装置は、車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転する冷媒圧縮用のコンプレッサ、及び、クランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けた発電機が発電する電力を用いて回転する冷媒冷却用のファンを備えるエアコンディショナの制御を司るものであって、走行中に前記エアコンディショナを稼働させる際、前記ファンの起動と、前記コンプレッサと前記クランクシャフトとの間に介在し回転駆動力を前記コンプレッサに伝えるためのクラッチの接続とを時間差を設けて行うこととし、前記ファンの起動と前記クラッチの接続とのうち一方を実行したことにより前記内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動を、他方を実行することで起こる前記内燃機関の回転数の落ち込みに起因する振動によって起こる車両の動きにより相殺することを特徴とする。   That is, the control device according to the present invention includes a compressor for compressing a refrigerant that rotates by receiving a rotational driving force from a crankshaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and a power generator that receives the rotational driving force from the crankshaft. Control of an air conditioner including a cooling fan that rotates using electric power generated by a machine, and when the air conditioner is operated during traveling, the fan is activated, and the compressor By connecting a clutch that is interposed between the crankshaft and transmitting the rotational driving force to the compressor with a time difference, and performing either one of the start of the fan or the connection of the clutch The other of the reaction from the initial movement of the vehicle due to the vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine is executed. Characterized by offset by movement of the vehicle caused by vibration caused by the rotational speed of fall of the internal combustion engine occurring in.

このようなものであれば、冷媒冷却用ファンがONとなることによるオルタネータの負荷が掛かり始めるタイミングと、コンプレッサがONとなることによる負荷が掛かり始めるタイミングとが重複することを回避することで、内燃機関への過度な負荷を分散させるとともに、上記時間差により、各々の負荷による起こる車両の振動同士を相殺させることで当該振動を低減させ、振動によるドライバの違和感を解消することができる。その結果、ドライバはエアコンディショナ稼働時に違和感を覚えることがなくなる。換言すればドライバビリティを有効に向上させることができる。   If this is the case, it is possible to avoid overlapping the timing at which the alternator load starts when the refrigerant cooling fan is turned on and the timing at which the load starts when the compressor is turned on, While dispersing an excessive load on the internal combustion engine and canceling out the vibrations of the vehicle caused by the loads due to the time difference, the vibrations can be reduced and the driver's uncomfortable feeling can be eliminated. As a result, the driver does not feel uncomfortable when the air conditioner is in operation. In other words, drivability can be improved effectively.

本発明によれば、ドライバビリティを有効に向上させ得る車両用の制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus for vehicles which can improve drivability effectively can be provided.

本発明の一実施形態に係る車両用内燃機関の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the internal combustion engine for vehicles which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る制御装置を示す回路図。The circuit diagram which shows the control apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る他の回路図。The other circuit diagram which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the control which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る作用を示すための比較対象を示す図。The figure which shows the comparison object for showing the effect | action which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る作用を説明するための参考図。FIG. 6 is a reference diagram for explaining the operation according to the embodiment. 同実施形態に係る作用を示すための比較対象を示す参考図。The reference figure which shows the comparison object for showing the effect | action which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る作用説明図。Action | operation explanatory drawing which concerns on the same embodiment.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment.

本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally incorporated in a coil case together with an igniter that is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4.

図2に、本実施形態における発電システムの等価回路を示す。オルタネータ110は、ベルト及びプーリを要素とする巻掛伝動機構等を介して内燃機関のクランクシャフトに接続しており、クランクシャフトの回転に従動して回転し発電する。オルタネータ110は、ステータに巻回されたステータコイル111と、ステータの内側に配置され回転するロータに巻回されたフィールドコイル112とを有する。ステータコイル111は三相コイルであり、三相交流の誘起電流を発電する。この誘起電流は、レクティファイヤ(整流器)113によって直流電流とした上でバッテリ120に蓄電する。   FIG. 2 shows an equivalent circuit of the power generation system in the present embodiment. The alternator 110 is connected to the crankshaft of the internal combustion engine through a winding transmission mechanism having a belt and a pulley as elements, and rotates to generate electric power following the rotation of the crankshaft. Alternator 110 includes a stator coil 111 wound around a stator and a field coil 112 wound around a rotor that is disposed inside the stator and rotates. The stator coil 111 is a three-phase coil, and generates a three-phase alternating current. This induced current is stored in the battery 120 after being converted into a direct current by a rectifier (rectifier) 113.

オルタネータ110が発電し出力する電圧の大きさは、レギュレータ130を介して制御される。レギュレータ130は、オルタネータ110に付帯するIC式の既知のものであり、オルタネータ110の出力電圧を少なくとも二段階に切り替えることが可能である。   The magnitude of the voltage generated and output by the alternator 110 is controlled via the regulator 130. The regulator 130 is a known IC type attached to the alternator 110, and can switch the output voltage of the alternator 110 in at least two stages.

オルタネータ110は上記の通り、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の供給を受けて回転し発電する。そのため、内燃機関から見ればオルタネータ110は機械負荷となる。その機械負荷は、オルタネータ110による発電量が大きいほど大きくなる。   As described above, the alternator 110 receives a rotational driving force from the crankshaft of the internal combustion engine and rotates to generate power. Therefore, when viewed from the internal combustion engine, the alternator 110 becomes a mechanical load. The mechanical load increases as the amount of power generated by the alternator 110 increases.

内燃機関の運転及び補機の制御を司るECU0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   The ECU 0 that controls the operation of the internal combustion engine and the control of the auxiliary machine is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号(N信号)b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、変速機を作動させる作動油の油温を検出する油温センサから出力される作動油温信号g、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号(G信号)h、バッテリ120の充電状態(バッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ温度)を検出するセンサから出力されるバッテリ信号n、オルタネータ110の出力電圧を検出するセンサから出力される出力電圧信号p、並びに、照明灯、エアコンディショナ、ヒータ、デフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム等を稼働させることを要望するユーザの手によって操作される操作入力デバイス(操作スイッチ、ボタン、タッチパネル等)から与えられる信号o等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal (N signal) b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, An accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal or the opening of the throttle valve 32 as an accelerator opening (so-called required load), and a brake that is output from a sensor that detects the amount of depression of the brake pedal Stepping amount signal d, intake air temperature / intake pressure signal e output from a temperature / pressure sensor for detecting intake air temperature and intake pressure in intake passage 3 (especially surge tank 33), water temperature sensor for detecting engine cooling water temperature The coolant temperature signal f output from the hydraulic fluid, and the hydraulic fluid temperature signal output from the oil temperature sensor that detects the fluid temperature of the hydraulic fluid that operates the transmission. g, a cam angle signal (G signal) h output from the cam angle sensor at a plurality of cam angles of the intake camshaft or the exhaust camshaft, and the battery 120 charge state (battery voltage, battery current, battery temperature) are detected The battery signal n output from the sensor, the output voltage signal p output from the sensor for detecting the output voltage of the alternator 110, and the lighting lamp, air conditioner, heater, defogger, audio equipment, car navigation system, etc. are operated. The signal o etc. given from the operation input device (an operation switch, a button, a touch panel, etc.) operated by the hand of the user who desires it is input.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、レギュレータ130に対して出力電圧指令信号l、並びに、照明灯、エアコンディショナ、ヒータ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム等を稼働させるための制御信号等を出力する。制御信号には、内燃機関のクランクシャフトから冷媒圧縮用のコンプレッサへの回転駆動力の伝達を媒介するマグネットクラッチ5を断接切換するためのクラッチ接続信号m1や、ラジエタを冷却するためのファンモータ6を駆動するファン駆動信号m2の他、照明灯、ファンモータ6、ヒータ、デフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム等の各々への通電をON/OFFするための信号が含まれる。   From the output interface, an ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, an output voltage command signal l for the regulator 130, In addition, it outputs control signals for operating lighting lamps, air conditioners, heaters, audio equipment, car navigation systems, and the like. The control signal includes a clutch connection signal m1 for switching connection / disconnection of the magnet clutch 5 that mediates transmission of rotational driving force from the crankshaft of the internal combustion engine to the compressor for compressing refrigerant, and a fan motor for cooling the radiator. In addition to the fan drive signal m2 for driving 6, a signal for turning on / off the power to each of the illumination lamp, the fan motor 6, the heater, the defogger, the audio device, the car navigation system, and the like is included.

本実施形態ではエアコンディショナを冷房のために稼働させる際に冷媒圧縮用のコンプレッサを冷却するためのファンを、ラジエタを冷却するためのラジエタファン6と共用してなる。すなわちエアコンディショナによって冷房を行なう際、上記制御信号のうちクラッチ接続信号m1とファン駆動信号m2とがECU0より出力される。   In this embodiment, when operating the air conditioner for cooling, the fan for cooling the compressor for refrigerant compression is shared with the radiator fan 6 for cooling the radiator. That is, when the air conditioner performs cooling, the clutch connection signal m1 and the fan drive signal m2 among the control signals are output from the ECU0.

具体的には図3に示すように、内燃機関のクランクシャフトとエアコンディショナのコンプレッサとの間を断接切換するグネットクラッチ5に対してクラッチ接続信号m1が出力されると、クラッチ接続信号m1は、マグネットクラッチ5に通電する電気回路を短絡/遮断するリレースイッチ51に入力され、このスイッチを短絡側に駆動する。同じくファン駆動信号m2が出力されると、ファンモータ6に通電する電気回路を短絡/遮断するリレースイッチに入力され、このスイッチを短絡側に駆動する。   Specifically, as shown in FIG. 3, when the clutch connection signal m1 is output to the gnet clutch 5 that switches between connection and disconnection between the crankshaft of the internal combustion engine and the compressor of the air conditioner, the clutch connection signal m1 Is input to a relay switch 51 that short-circuits / cuts off an electric circuit that supplies current to the magnet clutch 5, and drives this switch to the short-circuit side. Similarly, when the fan drive signal m2 is output, it is input to the relay switch that short-circuits / cuts off the electric circuit that supplies current to the fan motor 6, and this switch is driven to the short-circuit side.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、h、n、o、pを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。また、バッテリ120の充電状態や、エアコンディショナ、照明灯その他の電気負荷の稼働状況を知得するとともに、オルタネータ110において供給するべき発電量を推算する。そして、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、オルタネータ110の出力電圧といった運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ECU0は、運転パラメータ及びユーザの操作に対応した各種制御信号i、j、k、l、m1、m2を出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 obtains various information a, b, c, d, e, f, g, h, n, o, and p necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface and knows the engine speed. The amount of intake air charged in the cylinder 1 is estimated. In addition, the state of charge of the battery 120 and the operating status of an electric load such as an air conditioner, an illumination lamp, and the like are obtained, and the amount of power generation to be supplied by the alternator 110 is estimated. Then, operating parameters such as required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, and output voltage of the alternator 110 are determined. As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m1, and m2 corresponding to the operation parameters and user operations through the output interface.

しかして本実施形態に係る制御装置たるECUは、走行中に前記エアコンディショナを稼働させる際、前記ファンの起動つまりファンモータ6の作動と、コンプレッサと前記クランクシャフトとの間に介在し回転駆動力を前記コンプレッサに伝えるためのマグネットクラッチ5の接続とを時間差を設けて行うこととし、ファンモータ6の作動を実行した後、内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動が起きている間にマグネットクラッチ5の接続を実行する。より具体的には、前記反動が起きている間のうち、ファンモータ6の作動を実行したことにより内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動を、マグネットクラッチ5の接続を実行することで起こる内燃機関の回転数の落ち込みに起因する振動によって起こる車両の動きにより相殺することを特徴とする。   Therefore, when the air conditioner is operated during traveling, the ECU as the control device according to the present embodiment is interposed between the start of the fan, that is, the operation of the fan motor 6, and the compressor and the crankshaft. The connection of the magnet clutch 5 for transmitting the force to the compressor is performed with a time lag, and after the operation of the fan motor 6 is executed, the first time of the vehicle related to the vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine The connection of the magnet clutch 5 is executed while the recoil from the movement of is occurring. More specifically, during the reaction, the reaction from the initial movement of the vehicle related to the vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine due to the operation of the fan motor 6 is performed. It is characterized in that it is canceled out by the movement of the vehicle caused by the vibration caused by the drop in the rotational speed of the internal combustion engine caused by executing the connection of the magnet clutch 5.

図4は本実施形態における、エアコンディショナ作動時における電子スロットルバルブ32による吸気量の補正と、マグネットクラッチ5、ファンモータ6の作動との関係を示したタイムチャートである。まずドライバの操作やエアコンディショナに対し予め設定された設定温度を保持すべく、エアコンディショナによる冷房がONとなると、エアコンディショナによる負荷を見越した負荷補正量DSETと、一時的な負荷を見越した負荷見込み補正量DSKPとがそれぞれ加味され、吸気量が所定量増加する。その後負荷補正量DSETは増加したまま推移する一方見込み補正量は漸次低減していく。当該負荷見込み補正量DSKPがもとの値に戻った時、もしくは、補正量DSKPが加味されてから所定時間経過後に、ファンモータ6がONとなる。そして所定時間経過した後、マグネットクラッチ5の作動に先立ち、再び負荷補正量DSET及び負荷見込み補正量DSKPがさらに増大する。その後負荷補正量DSETは増加したまま推移する一方負荷見込み補正量DSKPは漸次低減していく。次は負荷見込み補正量DSKPがもとの値に戻る前のタイミングで、マグネットクラッチ5がONとなる。なお本実施形態では吸気量の補正と併せて燃料噴射量の補正も行なわれているが、当該補正は吸気量の補正に応じる通常のものであるため、詳細な記載を省略する。   FIG. 4 is a time chart showing the relationship between the correction of the intake air amount by the electronic throttle valve 32 and the operation of the magnet clutch 5 and the fan motor 6 during the operation of the air conditioner in this embodiment. First, in order to maintain the preset temperature set for the driver's operation and the air conditioner, when the cooling by the air conditioner is turned ON, the load correction amount DSET in anticipation of the load by the air conditioner and the temporary load are set. The anticipated load correction amount DSKP is taken into account, and the intake air amount is increased by a predetermined amount. Thereafter, the load correction amount DSET continues to increase while the expected correction amount gradually decreases. When the expected load correction amount DSKP returns to the original value, or after a predetermined time has elapsed since the correction amount DSKP was added, the fan motor 6 is turned on. Then, after a predetermined time has elapsed, prior to the operation of the magnet clutch 5, the load correction amount DSET and the expected load correction amount DSKP are again increased. Thereafter, the load correction amount DSET continues to increase while the expected load correction amount DSKP gradually decreases. Next, the magnet clutch 5 is turned on at a timing before the expected load correction amount DSKP returns to the original value. In the present embodiment, the fuel injection amount is corrected together with the correction of the intake air amount. However, since the correction is a normal one corresponding to the correction of the intake air amount, detailed description thereof is omitted.

つまり同図で示す、ファンモータ6がONとなってからのマグネットクラッチ5がONとなるタイミングが、内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動が起きている間のタイミングであり、且つ、前記反動を相殺し得るタイミングとなっている。   In other words, the timing at which the magnet clutch 5 is turned on after the fan motor 6 is turned on as shown in the same figure is a reaction from the initial movement of the vehicle due to vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine. And the timing at which the reaction can be offset.

続いて上記制御に起因する作用について図8を参照するとともに、図5乃至図7に示す比較対象や参考例を示しながら説明していく。   Next, the operation resulting from the above control will be described with reference to FIG. 8 and the comparison target and reference example shown in FIGS.

図5は、マグネットクラッチ並びにファンモータをそれぞれ個別に作動させた際の回転数並びに車両振動の挙動を比較対象として示している。同図では従来の態様を示すべく、マグネットクラッチ5の作動タイミングxとファンモータ6の作動タイミングzとが同じとなるように重ねて表示したグラフとしている。同図に示す通り、マグネットクラッチ5並びにファンモータ6を作動させたときの回転数の振幅及び車両振動は互いに類似する周期となっている。つまり同図のようにマグネットクラッチ5並びにファンモータ6をそれぞれ個別に作動させた場合は回転数の振幅並びに車両振動がより大きくなることは明らかである。   FIG. 5 shows the number of rotations and the behavior of vehicle vibration when the magnet clutch and the fan motor are individually operated as comparison targets. In the figure, in order to show a conventional mode, a graph is displayed in which the operation timing x of the magnet clutch 5 and the operation timing z of the fan motor 6 are made to be the same. As shown in the figure, the amplitude of the rotational speed and the vehicle vibration when the magnet clutch 5 and the fan motor 6 are operated have periods similar to each other. In other words, as shown in the figure, when the magnet clutch 5 and the fan motor 6 are individually operated, it is clear that the amplitude of the rotational speed and the vehicle vibration become larger.

ここで、回転数の振幅はマグネットクラッチ5又はファンモータ6のON時に起こる回転数低下を戻そうしてECU0が別途働くことによるフィードバック制御等の影響によるものである。また車両振動の振幅は、車両走行中、マグネットクラッチ5又はファンモータ6のON時に最初に起こる回転数低下により車両がブレーキが掛かったかのような動きを起こし、この動きが車両に搭載されたサスペンション等の作用によって反動し、その後車体固有の振動周波数に従って反復した揺れを起こすことにより起こるものである。つまり車両振動によって起こる振動の周期は車体の大きさや部品の態様により決定される。   Here, the amplitude of the rotational speed is due to the influence of feedback control or the like caused by the ECU 0 acting separately to restore the rotational speed reduction that occurs when the magnet clutch 5 or the fan motor 6 is turned on. Further, the amplitude of the vehicle vibration causes a movement as if the vehicle was braked due to the first reduction in the rotational speed when the magnet clutch 5 or the fan motor 6 was turned on while the vehicle was running. It is caused by rebounding by the action of, and then causing repeated shaking according to the vibration frequency inherent to the vehicle body. That is, the period of vibration caused by vehicle vibration is determined by the size of the vehicle body and the aspect of the parts.

そして図6は、ファンモータの作動タイミングzよりもマグネットクラッチの作動タイミングxを遅らせた場合を想定しグラフとして示した参考図である。同図は、ファンモータの作動により「内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動」が起きる始点y1から終点y2までのタイミングの内、始点y1近傍でマグネットクラッチ5を作動させた場合を示している。詳細にはマグネットクラッチ5の作動をファンモータ6よりも0.25秒遅らせた場合を図示している。同図では、それぞれの振幅又は振動の周期が相反していることが判る。   FIG. 6 is a reference diagram showing a graph assuming that the operation timing x of the magnet clutch is delayed from the operation timing z of the fan motor. The figure shows the vicinity of the start point y1 in the timing from the start point y1 to the end point y2 at which "the reaction from the initial movement of the vehicle due to vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine" occurs due to the operation of the fan motor. The case where the magnet clutch 5 is operated is shown. Specifically, the case where the operation of the magnet clutch 5 is delayed by 0.25 seconds from the fan motor 6 is illustrated. In the figure, it can be seen that the amplitudes or the periods of vibration are contradictory.

そして図7では、ファンモータ6の作動タイミングよりzもマグネットクラッチ5の作動タイミングxを遅らせた場合ではあるが、ファンモータの作動により「内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動」が起きる始点y1から終点y2までのタイミングとは異なるタイミング、詳細には始点y1よりも前のタイミングでマグネットクラッチ5を作動させたときの実際の回転数並びに車両振動の挙動を示している。このように、同図では回転数の振幅並びに車両振動が、ファンモータ6によるものとマグネットクラッチ5によるものとで共振する態様を示し、大きな回転数の振幅並びに車両振動を招来している。   In FIG. 7, although the operation timing x of the magnet clutch 5 is delayed from the operation timing of the fan motor 6 by the operation of the fan motor 6, “the vehicle related to the vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine” The actual rotation speed and vehicle vibration when the magnet clutch 5 is operated at a timing different from the timing from the starting point y1 to the ending point y2 at which the "rebound from the first movement of" occurs, specifically, the timing before the starting point y1. Shows the behavior. Thus, the figure shows a mode in which the amplitude of the rotational speed and the vehicle vibration resonate between those caused by the fan motor 6 and those caused by the magnet clutch 5, resulting in a large rotational speed amplitude and vehicle vibration.

そして図8は本実施形態の作用説明図である。すなわちファンモータ6の作動タイミングzよりもマグネットクラッチ5の作動タイミングを好適に遅らせた場合をグラフとして示した参考図である。同図は、ファンモータ6の作動により「内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動」が起きる始点y1から終点y2までのタイミングでマグネットクラッチ5を作動させた場合を示している。詳細にはマグネットクラッチ5の作動タイミングをファンモータ6の作動タイミングよりも0.256秒遅らせることで、始点y1に近接したタイミング、さらに詳細には終点y2よりも始点y1により近接したタイミングでマグネットクラッチ5を作動させた場合を図示している。同図では、それぞれの回転数の振幅も車両振動も何れも相殺され、明らかに低減されている。   FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of this embodiment. That is, it is a reference diagram showing, as a graph, a case where the operation timing of the magnet clutch 5 is suitably delayed from the operation timing z of the fan motor 6. The figure shows that the magnet clutch 5 is operated at the timing from the start point y1 to the end point y2 at which "reaction from the initial movement of the vehicle due to vibration caused by the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine" occurs due to the operation of the fan motor 6. The case where it was made to show is shown. More specifically, the operation timing of the magnet clutch 5 is delayed by 0.256 seconds from the operation timing of the fan motor 6, so that the magnet clutch 5 is closer to the start point y1 and more specifically closer to the start point y1 than the end point y2. The case where 5 is operated is illustrated. In the figure, both the amplitude of the respective rotation speeds and the vehicle vibration are canceled out and clearly reduced.

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る制御装置たるECU0は、冷媒冷却用のためのファンモータ6がONとなることによるオルタネータ110の負荷が掛かり始めるタイミングと、コンプレッサを作動させるためのマグネットクラッチ5がONとなることによる負荷が掛かり始めるタイミングとが重複することを回避することで、内燃機関への過度な負荷を分散させるとともに、上記時間差により、各々の負荷による起こる車両振動同士を相殺させることで当該振動を低減させ、振動によるドライバの違和感を解消することができる。   With the configuration as described above, the ECU 0 serving as the control device according to the present embodiment activates the compressor and the timing at which the load on the alternator 110 is started when the fan motor 6 for cooling the refrigerant is turned on. By avoiding overlapping with the timing at which the load due to the magnet clutch 5 for turning on starts overlapping, the excessive load on the internal combustion engine is dispersed, and the vehicle vibration caused by each load due to the above time difference By canceling each other, the vibration can be reduced, and the driver's uncomfortable feeling due to the vibration can be eliminated.

特に本実施形態では、内燃機関に負荷が掛かる際に起こる回転数の振幅する周期も上記車両振動の周期に近いことにも着目し、上記時間差を回転数の振幅をも相殺し得るタイミングとしているので、車両振動の原因である回転数の振幅をも低減させているので、より一層車両振動の抑制に資するものとなっている。   In particular, in the present embodiment, paying attention to the fact that the period of the amplitude of the rotational speed that occurs when a load is applied to the internal combustion engine is also close to the period of the vehicle vibration, the time difference is set as the timing at which the amplitude of the rotational speed can be offset. Therefore, since the amplitude of the rotational speed that causes the vehicle vibration is also reduced, it further contributes to the suppression of the vehicle vibration.

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態ではファンの起動をクラッチの接続よりも先に行ったが、勿論クラッチの接続を先に行っても良い。また上記実施形態では一方たるファンの起動による車両の最初の動きからの反動が起きている期間内で他方たるクラッチの接続を実行したが、前記反動をクラッチの接続に係る動きで相殺できるタイミングであれば、前記反動が起こっている期間を外したタイミングで他方を実行しても良い。さらに上記実施形態では実行吸気量を電子スロットルバルブにより制御する態様を開示したが、勿論、アイドルスピードコントロールバルブにより制御する態様としてもよい。また内燃機関や電装系の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。   For example, in the above embodiment, the fan is started before the clutch is connected, but of course, the clutch may be connected first. Further, in the above embodiment, the other clutch is connected within the period in which the reaction from the first movement of the vehicle due to the activation of the one fan is performed, but at the timing at which the reaction can be offset by the movement related to the clutch connection. If there is, the other may be executed at a timing after the period in which the reaction occurs. Furthermore, in the above-described embodiment, the aspect in which the effective intake air amount is controlled by the electronic throttle valve is disclosed, but of course, it may be controlled by the idle speed control valve. Further, specific modes of the internal combustion engine and the electrical system are not limited to those of the above-described embodiments, and various modes including existing ones can be applied.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明は車両に搭載され、エンジン回転を伝達することによりオルタネータその他の補機を駆動する制御装置として利用することができる。   The present invention is mounted on a vehicle and can be used as a control device for driving an alternator and other auxiliary machines by transmitting engine rotation.

0…制御装置(ECU)
110…発電機(オルタネータ)
6…ファンモータ
5…クラッチ(マグネットクラッチ)
0 ... Control unit (ECU)
110 ... Generator (alternator)
6 ... Fan motor 5 ... Clutch (magnet clutch)

Claims (1)

車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転する冷媒圧縮用のコンプレッサ、及び、クランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けた発電機が発電する電力を用いて回転する冷媒冷却用のファンを備えるエアコンディショナの制御を司るものであって、
走行中に前記エアコンディショナを稼働させる際、前記ファンの起動と、前記コンプレッサと前記クランクシャフトとの間に介在し回転駆動力を前記コンプレッサに伝えるためのクラッチの接続とを時間差を設けて行うこととし、
前記ファンの起動と前記クラッチの接続とのうち一方を実行したことにより前記内燃機関の回転数が落ち込むことに起因する振動に係る車両の最初の動きからの反動を、他方を実行することで起こる前記内燃機関の回転数の落ち込みに起因する振動によって起こる車両の動きにより相殺することを特徴とする制御装置。
Rotation using electric power generated by a compressor for refrigerant compression that rotates by receiving a rotational driving force from a crankshaft of an internal combustion engine mounted on the vehicle, and a generator that receives the rotational driving force from the crankshaft Which controls the air conditioner equipped with a fan for cooling the refrigerant,
When operating the air conditioner during traveling, the start of the fan and the connection of a clutch that is interposed between the compressor and the crankshaft to transmit the rotational driving force to the compressor are provided with a time difference. I mean,
When one of the start of the fan and the connection of the clutch is executed, the reaction from the initial movement of the vehicle due to the vibration caused by the decrease in the rotation speed of the internal combustion engine occurs by executing the other. A control device that cancels out by movement of a vehicle caused by vibration caused by a drop in the rotational speed of the internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5761917A (en) * 1996-07-11 1998-06-09 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling the clutch of an air conditioning compressor on an automotive vehicle

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