JP2015227134A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両に関し、より特定的には、グリルシャッタを備えた車両の制御に関する。 The present invention relates to a vehicle, and more particularly to control of a vehicle including a grill shutter.
エンジンなどの車両の駆動装置を冷却するための空気導入路に、開閉可能なシャッタ機構(以下、「グリルシャッタ」とも称する。)を備えた車両が知られている。このような車両においては、グリルシャッタは、開度を調整することによって駆動装置の冷却性能を調整する。また、シャッタを閉じることによって走行中の車両の空気抵抗を低減させている。 2. Description of the Related Art A vehicle having an openable / closable shutter mechanism (hereinafter also referred to as “grill shutter”) in an air introduction path for cooling a vehicle drive device such as an engine is known. In such a vehicle, the grill shutter adjusts the cooling performance of the drive device by adjusting the opening degree. In addition, the air resistance of the running vehicle is reduced by closing the shutter.
特開2011−98596号公報(特許文献1)は、エンジンルームに形成された開口部にシャッタ装置を備えた車両を開示する。特許文献1に開示された車両においては、そして、エンジン冷却水温に応じてシャッタ装置の開度を変更することにより、エンジン温度が調整される。
Japanese Patent Laying-Open No. 2011-98596 (Patent Document 1) discloses a vehicle provided with a shutter device in an opening formed in an engine room. In the vehicle disclosed in
シャッタ装置を備えた車両では、シャッタ装置の動作に異常が生じて、シャッタ装置の開度が十分に確保できない、いわゆる閉故障の状態となると外気の流入量が減少してしまう。これにより、車両前部のフロントグリルに開口部が形成される車両では、フロントグリルに設けられたシャッタ装置(以後、グリルシャッタとも称す)からエンジンの冷却装置(ラジエータ)までの空気導入路に、ラジエータを冷却する外気が流入しなくなり、エンジンおよび周囲の駆動装置の機器の冷却を十分に行なうことができなくなり、オーバーヒートなどエンジンの故障や劣化の要因となる可能性がある。 In a vehicle equipped with a shutter device, when the operation of the shutter device becomes abnormal and the opening degree of the shutter device cannot be secured sufficiently, a so-called closed failure state occurs, the amount of outside air flowing in decreases. Thereby, in a vehicle in which an opening is formed in the front grille of the front part of the vehicle, an air introduction path from a shutter device (hereinafter also referred to as a grille shutter) provided on the front grille to an engine cooling device (radiator), Outside air that cools the radiator does not flow in, and the engine and surrounding drive devices cannot be sufficiently cooled, which may cause engine failure or deterioration such as overheating.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、グリルシャッタを備えた車両において、グリルシャッタの異常発生時に、エンジン発熱を低減して発熱から駆動装置を保護することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce engine heat generation in a vehicle equipped with a grill shutter and to generate a drive device from the heat generation when the grill shutter malfunctions. It is to protect.
本発明による車両は、内燃機関と、発電機と、蓄電装置と、シャッタ装置と、内燃機関および発電機を制御する制御部とを備える。内燃機関は、発電機を駆動して発電を行ない、発電された電力を用いて蓄電装置が充電される。シャッタ装置は、内燃機関を冷却するための空気量を調整可能に構成されている。制御部は、シャッタ装置の故障を検知した場合、シャッタ装置が正常な場合と比較して、発電機を用いた発電量を低下させることによって内燃機関の負荷を低減する。 A vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a generator, a power storage device, a shutter device, and a control unit that controls the internal combustion engine and the generator. The internal combustion engine drives a generator to generate power, and the power storage device is charged using the generated power. The shutter device is configured such that the amount of air for cooling the internal combustion engine can be adjusted. When the failure of the shutter device is detected, the control unit reduces the load of the internal combustion engine by reducing the amount of power generation using the generator as compared with the case where the shutter device is normal.
本発明においては、シャッタ装置に異常が発生すると、制御部は、発電機による発電量を低下させて、発電機を駆動するために必要とされる内燃機関の負荷を低減させる。負荷の低減に伴い、内燃機関からの発熱が減少するので、内燃機関の温度上昇が抑制されるとともに周囲の機器を熱から保護することができる。 In the present invention, when an abnormality occurs in the shutter device, the control unit reduces the amount of power generated by the generator, thereby reducing the load on the internal combustion engine required to drive the generator. As the load is reduced, heat generation from the internal combustion engine is reduced, so that the temperature increase of the internal combustion engine is suppressed and surrounding devices can be protected from heat.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[車両の基本構成]
図1は、本実施の形態に従う車両1の全体ブロック図である。図1を参照して、車両1は、蓄電装置(以下、バッテリとも称する)150と、駆動装置200と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300と、ラジエータ400と、グリルシャッタ500とを備える。
[Basic configuration of vehicle]
FIG. 1 is an overall block diagram of a
バッテリ150は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ150は、モータジェネレータ20のPCU(Power Control Unit)250に対して走行駆動に必要とされる電力を供給可能である。バッテリ150は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
The
駆動装置200は、モータジェネレータ10,20と、動力分割機構30と、出力軸40と、内燃機関であるエンジン100と、PCU250とを含み、エンジンルーム内に設けられている。
このうち、モータジェネレータ10,20は、PCU250からの電力の供給を受けて動作する。出力軸40は、ギヤ部50を介して駆動軸70に駆動力を伝達して、左,右の前車輪80を回転させる。また、モータジェネレータ10,20は、走行に伴う減速時の制動力を用いて回生発電を行なうこともできる。回生発電された電力はバッテリ150に蓄電される。
Among these, the
動力分割機構30は、エンジン100のクランク軸、モータジェネレータ10,20の回転軸、および出力軸40の三要素を機械的に連結する動力伝達装置である。動力分割機構30は、エンジン100の出力をモータジェネレータ10と出力軸40側とに分割するため、上記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の2つの要素間での動力の伝達を可能とする。
The
ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両1および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。ECU300は、制御信号S1によりエンジン100を制御する。
ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, all of which are not shown in FIG. 1, and inputs signals from each sensor and the like, and outputs control signals to each device. 1 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit). ECU 300 controls
また、PCU250には、図示しないインバータおよびコンバータが設けられている。ECU300は、制御信号S2によりコンバータおよびインバータを制御し、モータジェネレータ10,20を駆動する。なお、図1においては、1つのECU300を用いて制御装置を構成しているが、たとえば、PCU250のコンバータやインバータ用の制御装置やあるいはバッテリ150用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
The PCU 250 is provided with an inverter and a converter (not shown). ECU 300 controls the converter and the inverter by control signal S2, and drives
この車両1のエンジンルーム前部には、エンジンルーム内に外気を取り込むための空気導入口が形成されている。空気導入口は、エンジンルーム前部の空気導入路と連通されていて、外気を車両前後方向に沿ってエンジンルーム内に導入するように形成されている。エンジンルームの空気導入路には、ラジエータ400が設けられている。ラジエータ400は、冷却水のような冷却媒体を用いてエンジン100などの駆動装置を冷却するための冷却装置である。
An air inlet for taking outside air into the engine room is formed at the front of the engine room of the
空気導入路には、ラジエータ400よりも車両前方の空気導入口側に位置するグリルシャッタ500が設けられている。グリルシャッタ500は、シャッタ装置であり、開閉によりエンジンルーム内のラジエータ400へ向けて導入される外気の量を調整する。グリルシャッタ500は、開閉により導入される外気の量を変更することにより、エンジン100を冷却するラジエータ400の冷却水の温度を調整する。
The air introduction path is provided with a
グリルシャッタ500は、アクチュエータ502により駆動される開閉可能な複数の可動フィンを有する。アクチュエータ502は、ECU300からの制御信号SHT1によって制御されて、可動フィンの角度を調整する。これにより、空気導入路に位置する可動フィンの開閉度は、ECU300からの制御信号SHT1に基づいて可変され、ラジエータ400へ流入する空気の量が調整される。また、たとえば、グリルシャッタ500を全閉状態とすることにより、エンジンルーム内に流入する空気を減少させることができる。
The
また、この実施の形態のグリルシャッタ500には、可動フィンの開度を検出する角度センサ501が設けられている。角度センサ501は、現在の可動フィンの角度位置を検知して、その検知信号SHT2をECU300に出力する。
In addition, the
ECU300は、制御信号SHT1に応じて可動フィンが可変動作しているか否かを、診断する。ECU300は角度センサ501から入力する検知信号SHT2と、制御を指示するために出力した制御信号SHT1とを比較照合して、シャッタ故障であるか否かを判定することができる。
グリルシャッタ500に故障が生じて開閉動作が正常に行なえなくなると、シャッタが閉止した状態あるいは閉止に近い状態のままとなった場合、すなわち、シャッタ開度が所定開度以下のままとなった状態(以下、「閉故障状態」とも称する。)となる可能性がある。
When a failure occurs in the
たとえば、閉故障状態では、エンジンルーム内に導入される空気が低減して、ラジエータ400を冷却する風量が減少することにより、ラジエータ400における冷却媒体の冷却効率が低下してしまう。これにより、エンジン100などの駆動装置200の冷却を十分に行なうことができなくなり、オーバーヒートなど、エンジン100の故障や劣化の要因となる可能性がある。
For example, in the closed failure state, the air introduced into the engine room is reduced, and the amount of air that cools the
そこで、本実施の形態の車両1は、グリルシャッタ500が閉故障状態となった場合に、車両1のエンジン100の負荷を減少させることによって、エンジン100のオーバーヒートを抑制する。より具体的には、モータジェネレータ10の発電量を低減させることによってエンジン100の負荷を減少する。
Therefore, the
図2は、本実施の形態において、ECU300で実行されるグリルシャッタ500の故障時の制御処理を説明するためのフローチャートである。図2に示されるフローチャート中の各ステップについては、ECU300に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)を構築して処理を実現することも可能である。
FIG. 2 is a flowchart for illustrating a control process at the time of failure of
図1および図2を参照して、ECU300は、ステップ(以下、ステップをSと略す。)10にて、車両1の駆動装置200が、READY ON状態であるか否かを判定する。駆動装置200がREADY ON状態でない場合(S10にてNO)、ECU300は、以降の処理をスキップしメインルーチンに処理を戻す。READY ON状態である場合(S10にてYES)、処理をS20に進める。
Referring to FIGS. 1 and 2,
S20にて、ECU300は、グリルシャッタ500が閉故障しているか否かを判定する。具体的には、ECU300は、たとえば可動フィンを駆動するための制御信号SHT1に対する、検知信号SHT2に基づく可動フィンの位置から、閉故障か否かを判定する。グリルシャッタ500が閉故障していない場合(S20にてNO)、ECU300は、以降の処理をスキップしメインルーチンに処理を戻す。グリルシャッタ500が閉故障している場合(S20にてYES)、処理をS30に進める。
In S20,
S30にて、ECU300は、モータジェネレータ10による発電量を抑制して、モータジェネレータ10を駆動するために必要とされるエンジン100の駆動力を減少させる。これにより、エンジン100の負荷を低減させることができる。負荷低減によりエンジン100の発熱量も低減するので、グリルシャッタ500の閉故障により冷却する風量が減少している状態であっても、ラジエータ400の冷却水によってエンジン100の冷却が可能となる。ECU300は、その後、処理をS40に進める。
In S30,
エンジン100の駆動力を用いたモータジェネレータ10による発電量が減少すると、バッテリ150に蓄電される電力量は減少する。ECU300は、S40にてバッテリ150の充電量の低下を抑制するため、減速時において図3のように必要制動力におけるモータジェネレータ(駆動用モータ)20の制動力の比率を高く設定して、回生量をアップさせる。これにより、モータジェネレータ10の発電量低減によって不足する充電量を、モータジェネレータ20から供給される回生電力によって補うことができる。そして、ECU300は、その後、メインルーチンに処理を戻す。
When the amount of power generated by
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、グリルシャッタ500に異常が発生すると、モータジェネレータ10による発電量が抑制され、エンジン100の駆動力が減少する。モータジェネレータ10による発電が行なわれなくなると、エンジン100の負荷が低減する。このため、エンジン100からの発熱が抑制されて、エンジン100および周囲の機器を熱から保護し、故障や劣化が生じないようにすることができる。
By performing control according to the above processing, when an abnormality occurs in
また、バッテリ150に必要とされる充電量は、モータジェネレータ20から供給される回生電力によって補われる。このため、回生電力を増大させてバッテリ150の充電量の低下を抑制することができる。なお、この実施の形態の図2におけるS40は、必須ではなく、必要に応じて実行されてもされなくてもよい。
Further, the amount of charge required for
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 車両、10,20 モータジェネレータ、30 動力分割機構、40 出力軸、50 ギヤ部、70 駆動軸、80 車輪、100 エンジン、110 蓄電装置、150 バッテリ、200 駆動装置、400 ラジエータ、500 グリルシャッタ、501 角度センサ、502 アクチュエータ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記内燃機関の駆動力を用いて発電する発電機と、
前記発電機により発電された電力を充電する蓄電装置と、
前記内燃機関を冷却するための空気量を調整可能に構成されたシャッタ装置と、
前記内燃機関および前記発電機を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記シャッタ装置の故障を検知した場合、前記シャッタ装置が正常な場合と比較して、前記発電機を用いた発電量を低下させることによって前記内燃機関の負荷を低減する、車両。 An internal combustion engine;
A generator for generating electric power using the driving force of the internal combustion engine;
A power storage device for charging the power generated by the generator;
A shutter device configured to be capable of adjusting an air amount for cooling the internal combustion engine;
A control unit for controlling the internal combustion engine and the generator,
When the controller detects a failure of the shutter device, the control unit reduces the load of the internal combustion engine by reducing the amount of power generation using the generator as compared to a case where the shutter device is normal. .
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