JP2016197968A

JP2016197968A - Engine accessory drive unit

Info

Publication number: JP2016197968A
Application number: JP2015077437A
Authority: JP
Inventors: 暁光吉田; Akimitsu Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2016-11-24
Also published as: DE102016106109A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability by reducing the load applied to a transmission belt 80, while ensuring the original function of the electrical apparatus of vehicle, in an accessory drive unit (belt transmission mechanism 8) of an engine 1 where a plurality of accessories, including an alternator 6, are driven by means of the transmission belt 80.SOLUTION: An accessory drive unit of an engine 1 includes battery voltage detection means (e.g., battery sensor 103) for detecting the voltage Vof an on-vehicle battery 9, belt load determination means (ST02, ST03) for determining whether or not the load of a transmission belt 80 is higher than a predetermined value, and power generation control means (ST05) for controlling electric power generation of the alternator 6, so that when the battery voltage V(detection value) goes above a predetermined threshold at the time of affirmative determination (ST04), the power generation voltage is between the detection value and a lower limit voltage value Vcapable of ensuring the operation of the electrical apparatus of vehicle (ST05).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、発電機を含む複数の補機が、共通の伝動ベルトを介してエンジンのクランクシャフトにより駆動されるエンジンの補機駆動装置に関し、特に前記発電機の発電量を制御するようにしたものに係る。 The present invention relates to an engine accessory drive apparatus in which a plurality of accessories including a generator are driven by a crankshaft of an engine via a common transmission belt, and in particular, the power generation amount of the generator is controlled. Related to things.

従来より一般に自動車等に搭載されるエンジンにおいては、オルタネータや空調装置のコンプレッサ、或いはパワーステアリング用ポンプなどの補機類を、伝動ベルトを介してクランクシャフトにより駆動するようにしている。また、オートテンショナの普及に伴い伝動ベルトの耐久性が高くなったことにより、複数の補機を共通の伝動ベルトによって駆動するサーペンタイン方式が主流になっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine mounted on an automobile or the like, auxiliary machines such as an alternator, an air conditioner compressor, or a power steering pump are driven by a crankshaft via a transmission belt. In addition, since the durability of transmission belts has increased with the spread of auto tensioners, the serpentine system in which a plurality of auxiliary machines are driven by a common transmission belt has become mainstream.

ところで、ディーゼルエンジンのようにトルクの大きなエンジンでは、比較的低回転で回転変動の大きな状態において伝動ベルトの張力が大きくなってしまい、これにより滑りや異音などの不具合が発生したり、耐久性の低下を招くおそれがあった。これに対し例えば特許文献１には、伝動ベルトに加わる負荷に応じて発電機の発電量を抑制し、過大な負荷が加わらないようにすることが記載されている。 By the way, in the case of an engine with a large torque such as a diesel engine, the tension of the transmission belt becomes large in a relatively low rotation and large rotational fluctuation state, which causes problems such as slipping and abnormal noise, and durability. There was a risk of lowering. On the other hand, for example, Patent Document 1 describes that the amount of power generated by the generator is suppressed according to the load applied to the transmission belt so that an excessive load is not applied.

特開２００４−３３２８９４号公報JP 2004-332894 A

ところが、前記のように伝動ベルトに加わる負荷に応じて発電機の発電量を抑制すると、供給電力の不足によって車両の電装品の本来の機能が損なわれてしまい、例えばヘッドライトの光量不足、ワイパーの動作不良、空調装置の性能低下等々、種々の不具合が発生するおそれがある。 However, if the power generation amount of the generator is suppressed according to the load applied to the transmission belt as described above, the original function of the electrical components of the vehicle is impaired due to insufficient supply power, for example, insufficient light quantity of the headlight, wiper Various malfunctions may occur, such as a malfunction of the air conditioner and a decrease in the performance of the air conditioner.

かかる点に鑑みて本発明の目的は、車両の電装品の本来の機能を安定的に確保しながら、発電機などの補機を駆動する伝動ベルトには過大な負荷が加わらないようにして、その耐久性を向上させることにある。 In view of such a point, the object of the present invention is to ensure that the original function of the electrical components of the vehicle is stably secured, while preventing an excessive load from being applied to the transmission belt that drives the auxiliary machine such as the generator, It is to improve the durability.

前記目的を達成するために本発明は、発電機を含む複数の補機が、共通の伝動ベルトを介してエンジンのクランクシャフトにより駆動されるエンジンの補機駆動装置を対象として、前記発電機によって充電されるバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、前記伝動ベルトの負荷が所定以上に高いか否か判定するベルト負荷判定手段と、を備えている。 To achieve the above object, the present invention is directed to an engine accessory drive device in which a plurality of accessories including a generator is driven by a crankshaft of an engine via a common transmission belt. Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery to be charged, and belt load determination means for determining whether or not the load of the transmission belt is higher than a predetermined value.

そして、本発明の補機駆動装置は、前記ベルト負荷判定手段による肯定判定時に、前記バッテリ電圧検出手段による検出値が所定の閾値以上であれば、その検出値未満であってかつ車両の電装品の動作を担保し得る下限電圧値以上の発電電圧となるように、前記発電機の発電量を制御する発電制御手段をさらに備えている。なお、前記バッテリ電圧の閾値は前記下限電圧値以上に設定する必要があり、或る程度の余裕を持たせて下限電圧値よりも少し高い値に設定するのが好ましい。 In the auxiliary machine drive device according to the present invention, if the detected value by the battery voltage detecting means is equal to or greater than a predetermined threshold at the time of affirmative determination by the belt load determining means, the auxiliary equipment driving device is less than the detected value and is an electrical component of the vehicle. The power generation control means is further provided for controlling the power generation amount of the generator so that the power generation voltage is equal to or higher than the lower limit voltage value that can guarantee the operation. The battery voltage threshold needs to be set to be equal to or higher than the lower limit voltage value, and is preferably set to a value slightly higher than the lower limit voltage value with a certain margin.

前記の特定事項により、エンジンの運転中にベルト負荷判定手段によって、伝動ベルトの負荷が所定以上に高いと判定されたときに、バッテリ電圧の検出値が閾値以上であれば、発電制御手段によって発電機の発電量が抑制されて、伝動ベルトの負荷が低減される。そして、このときに発電機の発電電圧がその下限電圧値以上に維持されることで、車両の電装品の動作を担保することができる。 If the detected value of the battery voltage is greater than or equal to the threshold when the belt load determining means determines that the load of the transmission belt is higher than a predetermined value during engine operation, the power generation control means generates power. The power generation amount of the machine is suppressed, and the load on the transmission belt is reduced. And the operation | movement of the electrical component of a vehicle can be ensured by maintaining the power generation voltage of a generator more than the lower limit voltage value at this time.

つまり、バッテリ電圧を監視しながら、これに応じて発電量を抑制することによって、車両の電装品の本来の機能を安定的に確保しながら、伝動ベルトには過大な負荷が加わらないようにして、その耐久性を向上できる。 In other words, by monitoring the battery voltage and reducing the amount of power generated accordingly, it is possible to stably secure the original functions of the vehicle electrical components while preventing an excessive load from being applied to the transmission belt. The durability can be improved.

ここで、伝動ベルトの負荷をより確実に低減させるためには、前記発電制御手段によって目標発電電圧を前記下限電圧値に近い値に設定すればよいが、目標発電電圧をバッテリ電圧の検出値および下限電圧値の差（電圧差）に応じて変更するようにしてもよい。例えば、バッテリ電圧の検出値および下限電圧値の電圧差が大きいほど、目標発電電圧を下限電圧値に近づけるようにすれば、伝動ベルトの負荷の低減と電装品の機能の確保とをより高い次元で両立できる。 Here, in order to more surely reduce the load on the transmission belt, the power generation control means may set the target power generation voltage to a value close to the lower limit voltage value. You may make it change according to the difference (voltage difference) of a lower limit voltage value. For example, the greater the voltage difference between the detected value of the battery voltage and the lower limit voltage value, the closer the target power generation voltage is to the lower limit voltage value. Can be compatible.

また、前記ベルト負荷判定手段による伝動ベルトの負荷の判定については、例えば、エンジンの負荷および回転数、並びに補機の動作状態に基づいて、伝動ベルトの負荷が所定以上に高いことを判定すればよい。すなわち、エンジンのトルクが大きく、回転数が低い場合にサイクル変動によるベルト張力の変動が大きくなりやすいことを考慮し、さらに、補機の動作に要するトルクが大きいほど、ベルト張力が大きくなりやすいことを加味して、伝動ベルトの負荷についての判定を行えばよい。 Further, regarding the determination of the transmission belt load by the belt load determination means, for example, if it is determined that the transmission belt load is higher than a predetermined value based on the engine load and rotation speed and the operating state of the auxiliary machine. Good. In other words, considering that the tension of the belt tends to increase due to cycle fluctuations when the engine torque is large and the engine speed is low, the belt tension tends to increase as the torque required for the operation of the auxiliary machine increases. In consideration of the above, the load on the transmission belt may be determined.

特に、複数の補機の中に空調装置のコンプレッサが含まれている場合には、そのＯＮ・ＯＦＦによってベルト張力が大きく変動することに着目して、前記ベルト負荷判定手段による肯定判定時に、前記バッテリ電圧検出手段による検出値が所定の閾値未満であってかつ前記コンプレッサが動作中であれば、所定期間、当該コンプレッサの動作を停止させる空調停止手段を備えてもよい。 In particular, when a compressor of an air conditioner is included in a plurality of auxiliary machines, paying attention to the fact that the belt tension largely fluctuates depending on ON / OFF, at the time of positive determination by the belt load determination means, If the detected value by the battery voltage detection means is less than a predetermined threshold value and the compressor is operating, an air conditioning stop means for stopping the operation of the compressor may be provided for a predetermined period.

こうすれば、バッテリの残容量に余裕がないときであっても一時的に空調装置のコンプレッサの動作を停止させることによって、伝動ベルトの負荷を低減させることができる。コンプレッサが停止しても暫くの間は、空調装置の性能は維持されるので、これに対応する所定期間、コンプレッサの動作を停止させるものである。なお、この所定期間は一定の時間としてもよく、車室の温度や湿度に応じて時間を変更するようにしてもよい。 In this way, even when the remaining capacity of the battery is not sufficient, the load of the transmission belt can be reduced by temporarily stopping the operation of the compressor of the air conditioner. Since the performance of the air conditioner is maintained for a while after the compressor is stopped, the operation of the compressor is stopped for a predetermined period corresponding thereto. The predetermined period may be a fixed time, or the time may be changed according to the temperature and humidity of the passenger compartment.

本発明に係るエンジンの補機駆動装置によると、伝動ベルトの負荷が所定以上に高いと判定されたときに、バッテリ電圧が閾値以上であれば、このバッテリ電圧を監視しながら発電機の発電量を抑制し、伝動ベルトの負荷を低減させるようにしたので、車両の電装品の本来の機能を安定的に確保しながら、伝動ベルトの耐久性を向上させることができる。 According to the engine accessory driving apparatus of the present invention, when the load of the transmission belt is determined to be higher than a predetermined value, if the battery voltage is equal to or higher than the threshold value, the power generation amount of the generator is monitored while monitoring the battery voltage. Since the load of the transmission belt is reduced and the original function of the electrical components of the vehicle is stably secured, the durability of the transmission belt can be improved.

実施形態に係るエンジンの補機駆動装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine accessory drive device according to an embodiment. オルタネータの電気回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electric circuit of an alternator. ベルト負荷が所定以上に高くなる運転領域を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the driving | operation area | region where a belt load becomes higher than predetermined. 発電量の抑制処理の具体的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific procedure of the suppression process of electric power generation amount. 発電量の抑制処理における燃料噴射量およびエンジン回転数の変化とバッテリ電圧の変化との相互の関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the mutual relationship with the change of the fuel injection quantity in the electric power generation amount suppression process, the engine speed, and the change of a battery voltage. ベルト負荷の低減のためにエアコンカット処理を行うようにした他の実施形態に係る図４相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 according to another embodiment in which an air conditioner cut process is performed to reduce the belt load. 他の実施形態に係るエアコンカット処理の具体的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific procedure of the air-conditioner cut process which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。図１には模式的に示すように、ディーゼルエンジン１（以下、単にエンジン１ともいう）は一例として直列４気筒エンジンであり、各気筒１ａ内にはピストン２が配置され、その上方に燃焼室が区画されている。ピストン２の往復動作はコネクティングロッド４を介してクランクシャフト５の回転運動に変換され、その回転に応じてクランク角センサ１０１が信号（パルス）を出力する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment demonstrates the case where this invention is applied to the diesel engine mounted in the motor vehicle. As schematically shown in FIG. 1, a diesel engine 1 (hereinafter also simply referred to as an engine 1) is an in-line four-cylinder engine as an example, and a piston 2 is disposed in each cylinder 1a, and a combustion chamber is disposed above it. Is partitioned. The reciprocating motion of the piston 2 is converted into a rotational motion of the crankshaft 5 through the connecting rod 4, and the crank angle sensor 101 outputs a signal (pulse) according to the rotation.

各気筒１ａ内の燃焼室にはそれぞれの天井部から下方に臨むようにインジェクタ３が配置されており、その先端部（図の下端部）の複数の噴孔から気筒１ａ内に向かって燃料が噴射される。また、インジェクタ３を取り囲むように吸気ポート１ｂおよび排気ポート１ｃが形成され、それぞれが吸気バルブ１ｄおよび排気バルブ１ｅによって、クランクシャフト５の回転に同期して開閉されるようになっている。吸気ポート１ｂには図示しない吸気通路が接続されていて、ここにはエアフローメータや吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）などが配設されている。同様に排気ポート１ｃには排気通路が接続されていて、ここには触媒やＰＭフィルタなどが配設されている。 Injectors 3 are arranged in the combustion chambers of the respective cylinders 1a so as to face downward from the respective ceilings, and fuel flows into the cylinders 1a from a plurality of nozzle holes at the tip (lower end in the figure). Be injected. An intake port 1b and an exhaust port 1c are formed so as to surround the injector 3. The intake port 1d and the exhaust valve 1e are opened and closed in synchronization with the rotation of the crankshaft 5, respectively. An intake passage (not shown) is connected to the intake port 1b, and an air flow meter, an intake throttle valve (diesel throttle), and the like are disposed here. Similarly, an exhaust passage is connected to the exhaust port 1c, where a catalyst, a PM filter, and the like are disposed.

−ベルト伝動機構−
図１に表れているようにエンジン１の前部には、クランクシャフト５の回転を伝達して補機類を駆動するベルト伝動機構８が配設されている。このベルト伝動機構８は、例えばＶリブドベルトである伝動ベルト８０を介して、オルタネータ６や空調装置（以下、エアコン）のコンプレッサ７の他に、図示しないウオータポンプやパワーステアリング用オイルポンプ（以下、パワステポンプ）を駆動する。 -Belt transmission mechanism-
As shown in FIG. 1, a belt transmission mechanism 8 that transmits the rotation of the crankshaft 5 to drive the accessories is disposed at the front of the engine 1. In addition to the alternator 6 and the compressor 7 of the air conditioner (hereinafter referred to as air conditioner), the belt transmission mechanism 8 includes a water pump and a power steering oil pump (hereinafter referred to as power steering) (not shown) via a transmission belt 80 which is a V-ribbed belt, for example. Drive the pump.

詳しくは、伝動ベルト８０はクランクプーリ８１、コンプレッサ７の駆動プーリ（以下、コンプレッサプーリ）８２およびオルタネータプーリ８３の他に、ウオータポンプの駆動プーリ（以下、ウオータポンププーリ）８４と、パワステポンプの駆動プーリ（以下、パワステポンププーリ８５）とに巻き掛けられている。また、伝動ベルト８０は、図示しないオートテンショナのテンショナプーリ８６およびアイドラプーリ８７に背面掛けで巻き掛けられて、ベルト内周側に向きを変えるようにレイアウトされている。 Specifically, the transmission belt 80 includes a crank pulley 81, a driving pulley (hereinafter referred to as a compressor pulley) 82 for the compressor 7, and an alternator pulley 83, a driving pulley for a water pump (hereinafter referred to as a water pump pulley) 84, and a drive for a power steering pump. It is wound around a pulley (hereinafter referred to as a power steering pump pulley 85). Further, the transmission belt 80 is laid out so as to be wound around a tensioner pulley 86 and an idler pulley 87 of an auto tensioner (not shown) so as to be turned toward the inner peripheral side of the belt.

すなわち、本実施形態のベルト伝動機構８は、複数の補機を共通の伝動ベルト８０によって駆動するサーペンタイン方式のものであり、その伝動ベルト８０張力が相対的に大きくなる張り側スパン（図１の右側）にコンプレッサプーリ８２およびオルタネータプーリ８３が配置されるとともに、それらの間にアイドラプーリ８７が配置されている。また、伝動ベルト８０張力が相対的に小さくなる緩み側スパン（図１の左側）には、ウオータポンププーリ８４およびテンショナプーリ８６が配置されている。 That is, the belt transmission mechanism 8 of the present embodiment is of a serpentine type in which a plurality of auxiliary machines are driven by a common transmission belt 80, and the tension on the tension side (in FIG. A compressor pulley 82 and an alternator pulley 83 are disposed on the right side), and an idler pulley 87 is disposed therebetween. Further, a water pump pulley 84 and a tensioner pulley 86 are arranged on the loose side span (left side in FIG. 1) where the tension of the transmission belt 80 becomes relatively small.

図示の例ではアイドラプーリ８７が伝動ベルト８０の張り側スパンをベルト外周側から押圧していて、該伝動ベルト８０は、コンプレッサプーリ８２およびオルタネータプーリ８３に対する巻き掛け範囲が十分に大きくなるように、ベルト内周側に向きを変えられている。このことで、オルタネータ６やコンプレッサ７の駆動負荷が大きくても、伝動ベルト８０の滑りを抑制することができ、オルタネータ６やコンプレッサ７の動作の安定化が図られている。 In the illustrated example, the idler pulley 87 presses the tension side span of the transmission belt 80 from the outer peripheral side of the belt, and the transmission belt 80 has a sufficiently large winding range around the compressor pulley 82 and the alternator pulley 83. The direction is changed to the inner circumference side of the belt. Thus, even if the driving load of the alternator 6 and the compressor 7 is large, the transmission belt 80 can be prevented from slipping, and the operation of the alternator 6 and the compressor 7 is stabilized.

そして、クランクシャフト５が図１において時計回り方向に回転すると、前記のクランクプーリ８１、コンプレッサプーリ８２、オルタネータプーリ８３、ウオータポンププーリ８４、およびパワステポンププーリ８５がそれぞれ時計回り方向に回転され、同時に、テンショナプーリ８６及びアイドラプーリ８７は図１において反時計回り方向に回転される。なお、本実施形態のベルト伝動機構８においてクランクプーリ８１は２本掛けになっており、例えばＶベルトからなる伝動ベルト８８が、図示しないビスカスヒータの駆動プーリ８９とクランクプーリ８１とに巻き掛けられている。 When the crankshaft 5 rotates in the clockwise direction in FIG. 1, the crank pulley 81, the compressor pulley 82, the alternator pulley 83, the water pump pulley 84, and the power steering pump pulley 85 are rotated in the clockwise direction. The tensioner pulley 86 and the idler pulley 87 are rotated counterclockwise in FIG. In the belt transmission mechanism 8 of this embodiment, the crank pulley 81 is hung, and a transmission belt 88 made of, for example, a V belt is wound around a driving pulley 89 and a crank pulley 81 of a viscous heater (not shown). ing.

−オルタネータ−
前記のベルト伝動機構８によって駆動されるオルタネータ６は、車載バッテリ９とともに自動車の電装品（例えばヘッドライト、ワイパー、エアコン等々）などに電力を供給するものである。図２に一例を示すようにオルタネータ６は、三相コイルとしてロータ６１に巻回されたロータコイル６２と、このロータコイル６２の外側に位置するステータコア６３に巻回されたステータコイル６４とを備えている。 -Alternator-
The alternator 6 driven by the belt transmission mechanism 8 supplies electric power to an automobile electrical component (for example, a headlight, a wiper, an air conditioner, etc.) together with the in-vehicle battery 9. As shown in FIG. 2, the alternator 6 includes a rotor coil 62 wound around the rotor 61 as a three-phase coil, and a stator coil 64 wound around a stator core 63 positioned outside the rotor coil 62. ing.

前記ロータ６１は、図示しない入力軸を介してオルタネータプーリ８３により回転されるものであり、ステータコイル６４に通電した状態でロータ６１が回転されると、ロータコイル６２に誘起電流（三相交流電流）が流れて、整流器６５により直流電流に変換される。また、オルタネータ６は、スイッチング回路６６等により構成されるレギュレータ６７を備えており、このレギュレータ６７は、ステータコイル６４を流れる電流（界磁電流）を調整することで、発電電圧を制御するようになっている。 The rotor 61 is rotated by an alternator pulley 83 via an input shaft (not shown). When the rotor 61 is rotated with the stator coil 64 energized, an induced current (three-phase alternating current) is generated in the rotor coil 62. ) Flows and is converted into a direct current by the rectifier 65. The alternator 6 includes a regulator 67 including a switching circuit 66 and the like. The regulator 67 controls the generated voltage by adjusting the current (field current) flowing through the stator coil 64. It has become.

詳しくは図２に表れているように、ロータコイル６２の各出力端が整流器６５の交流入力端に個別に接続されており、そのうち、ロータコイル６２の１つの出力端は、レギュレータ６７の電圧検出端子Ｐを介してスイッチング回路６６に接続されている。レギュレータ６７内には、ステータコイル６４側からバッテリ端子Ｂ側へと向かうフライホイールダイオード６８が接続されており、このフライホイールダイオード６８のアノード側はスイッチング素子６９を介して接地されている。 Specifically, as shown in FIG. 2, each output terminal of the rotor coil 62 is individually connected to the AC input terminal of the rectifier 65, and one of the output terminals of the rotor coil 62 is the voltage detection of the regulator 67. It is connected to the switching circuit 66 through a terminal P. A flywheel diode 68 is connected in the regulator 67 from the stator coil 64 side to the battery terminal B side. The anode side of the flywheel diode 68 is grounded via a switching element 69.

また、オルタネータ６（およびレギュレータ６７）の入力端子Ｃおよび出力端子ＦＲはそれぞれ、後述するＥＣＵ１００との間で信号を授受可能に接続されており、ＥＣＵ１００からの制御信号（以下、発電電圧制御信号）が入力端子Ｃに入力すると、そのデューティ比に応じてレギュレータ６７がステータコイル６４の通電時間を調整するようになっている。すなわち、レギュレータ６７は、発電電圧制御信号のデューティ比に応じてスイッチング素子６９をＯＮ・ＯＦＦ制御することによって、ステータコイル６４の通電時間を調整する。 Further, the input terminal C and the output terminal FR of the alternator 6 (and the regulator 67) are connected so as to be able to exchange signals with the ECU 100 described later, and a control signal from the ECU 100 (hereinafter referred to as a generated voltage control signal). Is input to the input terminal C, the regulator 67 adjusts the energization time of the stator coil 64 according to the duty ratio. That is, the regulator 67 adjusts the energization time of the stator coil 64 by performing ON / OFF control of the switching element 69 according to the duty ratio of the generated voltage control signal.

これによりステータコイル６４に流れる界磁電流が調整されて、発電電圧が制御されるとともに、この発電電圧に対応する信号（ステータコイル６４への通電時間の比率を表すもので、以下、発電電圧検出信号という）が出力端子ＦＲからＥＣＵ１００に出力される。なお、図１に示すようにオルタネータ６は、イグニッションスイッチ１０（ＩＧ−ＳＷ１０）が接続されたイグニッション端子ＩＧと、ローサイド端子Ｌとを備えており、これらの端子間にチャージランプ７０が接続されている。 As a result, the field current flowing in the stator coil 64 is adjusted to control the generated voltage, and the signal corresponding to this generated voltage (representing the ratio of energization time to the stator coil 64, hereinafter referred to as generated voltage detection). Signal) is output from the output terminal FR to the ECU 100. As shown in FIG. 1, the alternator 6 includes an ignition terminal IG to which an ignition switch 10 (IG-SW 10) is connected and a low side terminal L, and a charge lamp 70 is connected between these terminals. Yes.

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えており、その入力回路には、前記のクランク角センサ１０１からの信号、エアフローメータからの信号、オルタネータ６の出力端子ＦＲからの信号（発電電圧検出信号）、コンプレッサ７からのＯＮ・ＯＦＦ信号が入力する。また、ＥＣＵ１００の入力回路には、自動車のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度Ａｃｃ）に応じた信号を出力するアクセル開度センサ１０２からの信号、バッテリセンサ１０３からの信号（バッテリ電圧検出手段）も入力する。 -ECU-
The ECU 100 includes a microcomputer including an unillustrated CPU, ROM, RAM, and the like, and an input / output circuit. The input circuit includes a signal from the crank angle sensor 101, a signal from the air flow meter, and an alternator 6 A signal (power generation voltage detection signal) from the output terminal FR and an ON / OFF signal from the compressor 7 are input. Further, in the input circuit of the ECU 100, a signal from the accelerator opening sensor 102 that outputs a signal corresponding to an accelerator pedal depression amount (accelerator opening Acc) of the automobile, a signal from the battery sensor 103 (battery voltage detecting means) Enter also.

一方、ＥＣＵ１００の出力回路から出力される制御信号は、少なくともインジェクタ３、オルタネータ６（入力端子Ｃ）、コンプレッサ７などに入力されるようになっている。そして、ＥＣＵ１００は、前記各種センサからの出力、その出力値を利用する演算式により算出された演算値などに基づき、必要に応じてＲＯＭに記憶された各種マップを参照して、エンジン１の運転状態に係る各種制御を実行する。 On the other hand, a control signal output from the output circuit of the ECU 100 is input to at least the injector 3, the alternator 6 (input terminal C), the compressor 7, and the like. Then, the ECU 100 operates the engine 1 with reference to various maps stored in the ROM as necessary based on outputs from the various sensors, calculated values calculated by calculation formulas using the output values, and the like. Various controls related to the state are executed.

例えばＥＣＵ１００は、主にアクセル開度Ａｃｃおよびエンジン回転数Ｎｅに応じて、インジェクタ３による燃料の噴射制御を行う。すなわち、ＥＣＵ１００は、アクセル開度Ａｃｃおよびエンジン回転数Ｎｅに基づき、予め設定されているマップを参照してエンジン１のへの要求トルクを算出し、この要求トルクが大きいほど、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど燃料噴射量Ｑを増大させる。燃料噴射量Ｑの算出も予め設定されているマップを参照して行う。 For example, the ECU 100 performs fuel injection control by the injector 3 mainly in accordance with the accelerator opening Acc and the engine speed Ne. That is, the ECU 100 calculates a required torque to the engine 1 with reference to a preset map based on the accelerator opening Acc and the engine speed Ne, and the larger the required torque, the more the engine speed. The fuel injection amount Q is increased as Ne is higher. The calculation of the fuel injection amount Q is also performed with reference to a preset map.

また、ＥＣＵ１００は、前記エンジン１の運転状態および自動車の電装品の使用状態などに応じて、オルタネータ６の発電量（目標発電電圧）を制御する発電制御手段としても機能する。すなわち、図２を参照して前述したように、ＥＣＵ１００はオルタネータ６に発電電圧制御信号を出力し、これを受けてオルタネータ６のレギュレータ６７が、発電電圧制御信号のデューティ比に応じて目標発電電圧を制御する。 The ECU 100 also functions as power generation control means for controlling the power generation amount (target power generation voltage) of the alternator 6 in accordance with the operating state of the engine 1 and the usage state of the electrical components of the automobile. That is, as described above with reference to FIG. 2, the ECU 100 outputs the generated voltage control signal to the alternator 6, and in response to this, the regulator 67 of the alternator 6 determines the target generated voltage according to the duty ratio of the generated voltage control signal. To control.

一例としてレギュレータ６７は、発電電圧制御信号のデューティ比（周期に対するＨｉ時間の比）が１００％の場合、目標発電電圧が低圧側（例えば１２．８Ｖ）となるように、また、発電電圧制御信号のデューティ比が０％の場合、目標発電電圧が高圧側（例えば１４．５Ｖ）となるように、スイッチング素子６９をＯＮ・ＯＦＦ制御する。これにより、バッテリ端子Ｂに入力するバッテリ電圧Ｖ_Bが目標発電電圧に収束するように、ステータコイル６４の通電時間が調整される。 For example, when the duty ratio of the generated voltage control signal (the ratio of the Hi time to the cycle) is 100%, the regulator 67 is configured so that the target generated voltage is on the low voltage side (for example, 12.8 V), and the generated voltage control signal When the duty ratio is 0%, the switching element 69 is ON / OFF controlled so that the target generated voltage is on the high voltage side (for example, 14.5 V). Thereby, the energization time of the stator coil 64 is adjusted so that the battery voltage V _B input to the battery terminal B converges to the target generated voltage.

すなわち、バッテリ電圧Ｖ_Bが所定値よりも低下し始めると、ステータコイル６４への通電時間の比率を高めることにより、オルタネータ６の発電量を増大させて、車載バッテリ９を充電する。一方、バッテリ電圧Ｖ_Bが所定値よりも上昇し始めると、ステータコイル６４への通電時間の比率を低下させることにより、発電量を削減ないしゼロにして車載バッテリ９から放電させる。こうしてレギュレータ６７により調整されるステータコイル６４への通電時間の比率が、発電電圧検出信号として出力端子ＦＲから出力される。 That is, when the battery voltage V _B starts to drop below a predetermined value, the power generation amount of the alternator 6 is increased by increasing the ratio of the energization time to the stator coil 64 to charge the in-vehicle battery 9. On the other hand, when the battery voltage V _B starts to rise above a predetermined value, the ratio of the energization time to the stator coil 64 is reduced to reduce the generated power to zero or to discharge from the in-vehicle battery 9. Thus, the ratio of the energization time to the stator coil 64 adjusted by the regulator 67 is output from the output terminal FR as a generated voltage detection signal.

−発電量の抑制処理−
ところで、本実施形態のような筒内直噴式のディーゼルエンジン１では、比較的回転変動の大きくなる低回転域において、要求トルクの増大に伴い燃料噴射量Ｑが多くなる高負荷側の運転領域（例えば図３にハッチングを入れて示す運転領域）において、ベルト伝動機構８の伝動ベルト８０の張力がかなり高くなってしまい、滑りや異音などの不具合が発生するおそれがある。 -Power generation suppression processing-
By the way, in the in-cylinder direct injection type diesel engine 1 as in the present embodiment, in the low rotation region where the rotational fluctuation is relatively large, the operating region on the high load side where the fuel injection amount Q increases as the required torque increases ( For example, in the operation region shown with hatching in FIG. 3, the tension of the transmission belt 80 of the belt transmission mechanism 8 becomes considerably high, which may cause problems such as slippage and abnormal noise.

すなわち、図１に表れているベルト伝動機構８において、伝動ベルト８０の張り側に配置されたコンプレッサプーリ８２やオルタネータプーリ８３などの回転抵抗が大きくなると、具体的には、例えばエアコンの動作中でコンプレッサ７の駆動負荷が大きいときに、オルタネータ６の発電量が大きくなって、その駆動負荷が大きくなると、コンプレッサプーリ８２やオルタネータプーリ８３において滑りや異音が発生しやすい。 That is, in the belt transmission mechanism 8 shown in FIG. 1, when the rotational resistance of the compressor pulley 82 and the alternator pulley 83 arranged on the tension side of the transmission belt 80 increases, specifically, for example, during the operation of the air conditioner. When the driving load of the compressor 7 is large, the amount of power generated by the alternator 6 increases, and when the driving load increases, slipping and abnormal noise are likely to occur in the compressor pulley 82 and the alternator pulley 83.

これに対し、伝動ベルト８０の負荷が大きいからといって例えばコンプレッサ７の動作を止めてしまうと、エアコンの動作が停止して乗員に不快感を与えるおそれがある。また、オルタネータ６による発電量を抑制して、その駆動負荷を減らすことも考えられるが、この場合は供給電力の低下によって例えばヘッドライトの光量不足、ワイパーの動作不良、エアコンの性能低下等々、電装品の本来の機能が損なわれるおそれがある。 On the other hand, if the operation of the compressor 7 is stopped, for example, because the load on the transmission belt 80 is large, the operation of the air conditioner may stop and cause discomfort to the passengers. In addition, it is conceivable to reduce the drive load by suppressing the amount of power generated by the alternator 6, but in this case, due to a decrease in the supplied power, for example, the light quantity of the headlight is insufficient, the wiper is malfunctioning, the air conditioner performance is decreased, The original function of the product may be impaired.

そこで本実施形態では、以下に説明するように、バッテリ電圧Ｖ_Bを監視しながら、これに応じてオルタネータ６の発電量を好適に抑制することで、前記のような電装品の動作を担保し得る下限電圧値Ｖ_BLを下まわらないように、オルタネータ６の発電電圧Ｖ_Aを維持しながら、伝動ベルト８０に加わる負荷はできるだけ低減させるようにしたものである。 Therefore, in the present embodiment, as described below, while monitoring the battery voltage V _B , the power generation amount of the alternator 6 is suitably suppressed according to this, thereby ensuring the operation of the electrical component as described above. The load applied to the transmission belt 80 is reduced as much as possible while maintaining the power generation voltage V _A of the alternator 6 so as not to fall below the lower limit voltage value V _BL to be obtained.

−具体的な処理の手順−
以下、本実施形態においてＥＣＵ１００によって行われる発電量の抑制処理、より詳しくはオルタネータ６の発電量を抑制するための目標発電電圧を決定する処理について、図４のフローチャートに沿って具体的に説明する。なお、このフローのルーチンはエンジン１の運転中に所定のタイミングで繰り返し実行される。 -Specific processing procedures-
Hereinafter, the process for suppressing the power generation amount performed by the ECU 100 in this embodiment, more specifically, the process for determining the target power generation voltage for suppressing the power generation amount of the alternator 6 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. . The routine of this flow is repeatedly executed at a predetermined timing during the operation of the engine 1.

まず、図４のフローにおけるスタート後のステップＳＴ０１では、例えば燃料噴射量Ｑ、エンジン回転数Ｎｅの他、エアコンのコンプレッサ７のＯＮ・ＯＦＦ、オルタネータ発電電圧Ｖ_A、バッテリ電圧Ｖ_Bなどの各種データを読み込む。これらのデータは、エンジン１の運転制御のために算出されてＥＣＵ１００のＲＡＭに記憶更新されているものを読み込んでもよいし、オルタネータ６の発電電圧検出信号、コンプレッサ７のＯＮ・ＯＦＦ信号、バッテリセンサ１０３からの信号などを読み込んでもよい。 First, in step ST01 after the start in the flow of FIG. 4, in addition to the fuel injection amount Q, the engine speed Ne, various data such as ON / OFF of the compressor 7 of the air conditioner, the alternator power generation voltage V _A , the battery voltage V _{B, and the} like. Is read. These data may be read from those calculated for the operation control of the engine 1 and stored and updated in the RAM of the ECU 100, the generated voltage detection signal of the alternator 6, the ON / OFF signal of the compressor 7, the battery sensor The signal from 103 may be read.

続いてステップＳＴ０２においてコンプレッサ７が動作しているか否か判定する（エアコンＯＮ？）。エアコンのコンプレッサ７は、エンジン１の運転中における駆動負荷が最も大きな補機なので、その停止中に伝動ベルト８０の負荷が所定以上に高くなることはない。そこで、否定判定（ＮＯ）して処理を終了する（エンド）。一方、ステップＳＴ０２において肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ０３に進み、ここではエンジン１の運転状態が所定領域にあるか否か判定する。 Subsequently, in step ST02, it is determined whether or not the compressor 7 is operating (air conditioner ON?). Since the compressor 7 of the air conditioner has the largest driving load during the operation of the engine 1, the load of the transmission belt 80 does not become higher than a predetermined value during the stop. Therefore, a negative determination (NO) is made and the processing is ended (END). On the other hand, if an affirmative determination (YES) is made in step ST02, the process proceeds to step ST03, where it is determined whether or not the operating state of the engine 1 is in a predetermined region.

この所定領域というのは、コンプレッサ７が動作している場合に、伝動ベルト８０の負荷が所定以上に高くなると考えられるエンジン運転領域であって、一例を図３にハッチングを入れて示すようにエンジン回転数Ｎｅが比較的低く（図示の例ではα１＜Ｎｅ≦α２）、かつ燃料噴射量Ｑは比較的多い（図示の例ではＱ＞β）運転領域である。なお、この運転領域の境界を規定する燃料噴射量Ｑの値βは、図示の例ではエンジン回転数Ｎｅが高いほど高くなるように設定されている。 This predetermined region is an engine operation region in which the load of the transmission belt 80 is considered to be higher than a predetermined value when the compressor 7 is operating. As shown in FIG. This is an operation region in which the rotational speed Ne is relatively low (α1 <Ne ≦ α2 in the illustrated example) and the fuel injection amount Q is relatively large (Q> β in the illustrated example). Note that the value β of the fuel injection amount Q that defines the boundary of the operation region is set so as to increase as the engine speed Ne increases in the illustrated example.

このようにエンジン１の負荷が高くて燃料噴射量Ｑの多いときには、気筒１ａの燃焼によるクランクシャフト５の回転加速度が大きくなる一方で、その燃焼間隔は長くなることから、クランクシャフト５の回転速度の変化が大きくなりやすい（即ちエンジン１の回転変動が大きくなりやすい）。このため、特に張り側スパンにおいてコンプレッサプーリ８２やオルタネータプーリ８３の回転抵抗を受ける伝動ベルト８０の張力がかなり高くなってしまうのである。 Thus, when the load on the engine 1 is high and the fuel injection amount Q is large, the rotational acceleration of the crankshaft 5 due to the combustion of the cylinder 1a increases, but the combustion interval becomes longer. Of the engine 1 is likely to increase (that is, the rotational fluctuation of the engine 1 is likely to increase). For this reason, the tension of the transmission belt 80 that receives the rotational resistance of the compressor pulley 82 and the alternator pulley 83 becomes particularly high in the tension side span.

なお、図３に示す例においてα１＜Ｎｅとしているのは、アイドル回転近傍の極低回転域を除く意図であり、このような極低回転域は通常、エンジン負荷が非常に小さく、伝動ベルト８０の張力が過大になる心配はない。 Note that in the example shown in FIG. 3, α1 <Ne is intended to exclude an extremely low rotation range in the vicinity of the idle rotation. In such an extremely low rotation range, the engine load is usually very small, and the transmission belt 80 is used. There is no worry of excessive tension.

そして、エンジン１の運転状態が前記の所定領域になければステップＳＴ０３で否定判定し（ＮＯ）、伝動ベルト８０の張力が所定以上に高くなることはないので、処理を終了する（エンド）。一方、エンジン１の運転状態が前記の所定領域にあって肯定判定（ＹＥＳ）すれば、その前のステップＳＴ０２における肯定判定と併せて、伝動ベルト８０の負荷が所定以上に高くなっていると判定し、ステップＳＴ０４に進む。 If the operating state of the engine 1 is not in the predetermined region, a negative determination is made in step ST03 (NO), and the tension of the transmission belt 80 does not become higher than a predetermined value, so the processing is ended (END). On the other hand, if the operating state of the engine 1 is in the predetermined region and an affirmative determination is made (YES), it is determined that the load of the transmission belt 80 is higher than a predetermined value in combination with the affirmative determination in the previous step ST02. Then, the process proceeds to step ST04.

このステップＳＴ０４では、バッテリ電圧Ｖ_Bが予め設定した閾値以上か否か判定する。この閾値は、自動車の電装品の動作を担保し得る下限電圧値Ｖ_BL以上に設定する必要があり、或る程度の余裕を持たせて下限電圧値Ｖ_BLよりも少しだけ高い値に設定されている。そして、否定判定（ＮＯ）であれば、補機の機能を安定的に確保することを優先し、発電量は抑制せずに処理を終了する（エンド）。 In this step ST04, it is determined whether or not the battery voltage V _B is equal to or higher than a preset threshold value. This threshold value must be set to a value equal to or higher than the lower limit voltage value V _BL that can guarantee the operation of the electrical components of the automobile, and is set to a value slightly higher than the lower limit voltage value V _BL with a certain margin. ing. And if it is negative determination (NO), it will give priority to ensuring the function of an auxiliary machine stably, and will complete | finish a process, without suppressing electric power generation amount (end).

一方、ステップＳＴ０４においてバッテリ電圧Ｖ_Bが閾値以上であると肯定判定（ＹＥＳ）すれば、ステップＳＴ０５に進んでオルタネータ６の発電量を抑制し、処理を終了する（エンド）。具体的には、オルタネータ６へ出力する発電電圧制御信号の値、即ち目標発電電圧を現在のバッテリ電圧Ｖ_Bよりも低く、かつ前記下限電圧値Ｖ_BL以上の値に設定する。この目標発電電圧は予め実験などによって好適な値を設定し、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶させておけばよく、例えば１３Ｖくらいとすればよい。 On the other hand, if an affirmative determination (YES) is made in step ST04 that the battery voltage V _B is greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step ST05, the power generation amount of the alternator 6 is suppressed, and the process ends (end). Specifically, the value of the power generation voltage control signal output to the alternator 6, that is, the target power generation voltage is set to a value lower than the current battery voltage V _B and equal to or higher than the lower limit voltage value V _BL . For this target generated voltage, a suitable value may be set in advance by experiments or the like and stored in the ROM of the ECU 100, for example, about 13V.

なお、そのように設定した一定の目標発電電圧とするのではなく、例えばバッテリセンサ１０３によるバッテリ電圧Ｖ_Bの検出値と前記下限電圧値Ｖ_BLとの電圧差に応じて、この電圧差が大きいほど目標発電電圧を下限電圧値Ｖ_BLに近づけるようにしてもよい。こうすれば、車載バッテリ９の残容量に余裕があるほど目標発電電圧が低くなるので、伝動ベルト８０の負荷の低減と電装品の機能の確保とをより高い次元で両立できる。 Note that the voltage difference is large in accordance with the voltage difference between the detected value of the battery voltage V _B by the battery sensor 103 and the lower limit voltage value V _BL , for example, instead of the constant target generated voltage set as such. The target power generation voltage may be made closer to the lower limit voltage value _VBL . By so doing, the target power generation voltage decreases as the remaining capacity of the in-vehicle battery 9 increases. Therefore, it is possible to reduce the load on the transmission belt 80 and ensure the functions of the electrical components at a higher level.

以上、説明した発電量の抑制処理のルーチンは、ＥＣＵ１００によって所定のプログラムが実行されることによって実現される。そして、ステップＳＴ０２、ＳＴ０３の処理を実行することによってＥＣＵ１００は、伝動ベルト８０の負荷が所定以上に高いか否か判定するベルト負荷判定手段を構成する。また、ステップＳＴ０４で肯定判定された後に、ステップＳＴ０５の処理を実行することによってＥＣＵ１００は、前記ベルト負荷判定手段による肯定判定時に、前記バッテリ電圧検出手段による検出値が所定の閾値以上であれば、オルタネータ６の発電量を制御する発電制御手段を構成する。 As described above, the routine of the power generation amount suppression process described above is realized by the ECU 100 executing a predetermined program. Then, by executing the processes of steps ST02 and ST03, the ECU 100 constitutes a belt load determining means for determining whether or not the load of the transmission belt 80 is higher than a predetermined value. Further, by performing the process of step ST05 after the affirmative determination is made in step ST04, the ECU 100 determines that the detection value by the battery voltage detection unit is greater than or equal to a predetermined threshold at the time of the affirmative determination by the belt load determination unit. A power generation control means for controlling the power generation amount of the alternator 6 is configured.

以下に、その発電制御手段によってオルタネータ６の発電量が抑制される状況について図５のタイムチャートを参照してより具体的に説明する。例えば、自動車が勾配のきつい上り坂に差し掛かって徐々に車速が低下してゆくときには、乗員がアクセルペダルを踏み込むことによって、エンジン１のインジェクタ３による燃料噴射量Ｑが増大する。このとき、前記車速の低下に伴い一旦、エンジン回転数ＮｅがＮｅ≦α２になり（時刻ｔ１）、やや遅れて燃料噴射量ＱがＱ＞βになる（時刻ｔ２）と、発電抑制制御が開始される。 Hereinafter, the situation where the power generation amount of the alternator 6 is suppressed by the power generation control means will be described more specifically with reference to the time chart of FIG. For example, when the vehicle approaches a steep uphill and the vehicle speed gradually decreases, the fuel injection amount Q by the injector 3 of the engine 1 increases as the occupant steps on the accelerator pedal. At this time, once the engine speed Ne becomes Ne ≦ α2 (time t1) and the fuel injection amount Q becomes Q> β (time t2) with a slight delay as the vehicle speed decreases, the power generation suppression control starts. Is done.

すなわち、図５においては時刻ｔ２に目標発電電圧が通常の値Ｖ_A2から強制的に低圧側の値Ｖ_A1へと変更され、これに応じてオルタネータ６の発電量が抑制されることによって、伝動ベルト８０の張力が低減される。このとき、発電量の抑制によってバッテリ電圧Ｖ_Bは徐々に低下し始めるが、一方で、前記のように燃料噴射量Ｑが増大することによってエンジントルクも増大し、エンジン回転数Ｎｅは上昇に転じる。 That is, in FIG. 5, at time t2, the target power generation voltage is forcibly changed from the normal value V _A2 to the low voltage side value V _A1 , and the power generation amount of the alternator 6 is suppressed accordingly. The tension of the belt 80 is reduced. At this time, the battery voltage V _B starts to gradually decrease due to the suppression of the power generation amount, but on the other hand, as the fuel injection amount Q increases as described above, the engine torque also increases, and the engine speed Ne starts to increase. .

そして、バッテリ電圧Ｖ_Bが下限電圧値Ｖ_BLにまで低下する前の時刻ｔ３において、エンジン回転数ＮｅがＮｅ＞α２になって、発電抑制制御が終了する。これにより、目標発電電圧が再び通常の値Ｖ_A2に戻されて、オルタネータ６の発電量が再び増大することにより、バッテリ電圧Ｖ_Bは徐々に高くなってゆく。なお、上り坂の勾配が非常にきつい場合は、図に破線で示すようにエンジン回転数Ｎｅがなかなか上昇せず、バッテリ電圧Ｖ_Bが下限電圧値Ｖ_BLにまで低下することもあり得るが、この場合については後述する。 Then, at time t3 before the battery voltage V _B drops to the lower limit voltage value V _BL , the engine speed Ne becomes Ne> α2, and the power generation suppression control ends. As a result, the target power generation voltage is returned to the normal value V _A2 again, and the power generation amount of the alternator 6 increases again, so that the battery voltage V _B gradually increases. If the slope of the uphill is very tight, the engine speed Ne does not increase as shown by the broken line in the figure, and the battery voltage V _B may decrease to the lower limit voltage value V _BL . This case will be described later.

したがって、本実施形態に係るエンジン１の補機駆動装置によると、オルタネータ６やエアコンのコンプレッサ７など複数の補機を駆動するベルト伝動機構８において、伝動ベルト８０の負荷が所定以上に高いと判定されたときに、バッテリ電圧Ｖ_Bが所定の閾値以上であれば、このバッテリ電圧Ｖ_Bに応じてオルタネータ６の発電量を抑制し、伝動ベルト８０の負荷を低減させるようにしたので、車両の電装品の本来の機能を安定的に確保しながら、伝動ベルト８０には過大な負荷が加わらないようにして、その耐久性を向上できる。 Therefore, according to the accessory driving apparatus of the engine 1 according to the present embodiment, it is determined that the load of the transmission belt 80 is higher than a predetermined value in the belt transmission mechanism 8 that drives a plurality of accessories such as the alternator 6 and the compressor 7 of the air conditioner. When the battery voltage V _B is greater than or equal to a predetermined threshold, the power generation amount of the alternator 6 is suppressed according to the battery voltage V _B and the load on the transmission belt 80 is reduced. While ensuring the original function of the electrical component stably, the durability can be improved by preventing an excessive load from being applied to the transmission belt 80.

−他の実施形態−
以上、説明した実施形態では、自動車に搭載されたディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、ディーゼルエンジンにも限定されず、ガソリンやアルコール燃料を使用するエンジンにも本発明は適用可能であり、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）などにも限定されないことは勿論である。 -Other embodiments-
As mentioned above, although embodiment demonstrated demonstrated the case where this invention was applied to the diesel engine 1 mounted in the motor vehicle, this invention is applicable not only for motor vehicles but the engine used for another use. It is. Further, the present invention is not limited to a diesel engine, but can be applied to an engine using gasoline or alcohol fuel. The number of cylinders and the engine type (separate type engine, V-type engine, horizontally opposed engine, etc.) Of course, it is not limited to these.

また、前記の実施形態では、図４のフローのステップＳＴ０４に表れているように、バッテリ電圧Ｖ_Bが閾値未満であれば（ＮＯ）、オルタネータ６の発電量を抑制せずに処理を終了するようにしており、このような場合には一時的に伝動ベルト８０の負荷が過大になるおそれがある。そこで、このような場合には一時的にエアコンのコンプレッサ７の動作を停止させるようにしてもよい。 In the above embodiment, as shown in step ST04 of the flow of FIG. 4, if the battery voltage V _B is less than the threshold value (NO), the process ends without suppressing the power generation amount of the alternator 6. In such a case, the load on the transmission belt 80 may temporarily become excessive. Therefore, in such a case, the operation of the compressor 7 of the air conditioner may be temporarily stopped.

具体的には図６に発電抑制処理の一例を示すように、まず、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４では図４のフローのステップＳＴ０１〜ＳＴ０４と同じ処理を行い、バッテリ電圧Ｖ_Bが閾値未満で否定判定（ＮＯ）すれば、ステップＳＴ１７に進んでエアコンカットフラグをＯＮにする。このエアコンカットフラグは、図７に一例を示すエアコンカット処理（空調停止処理）の実行条件が成立していることを示すものである。 Specifically, as an example of the power generation suppression process in FIG. 6 first performs the same processing as step ST01~ST04 flow of step ST11~ST14 4, a negative determination is less than the battery voltage V _B is the threshold value ( If NO, the process proceeds to step ST17 to turn on the air conditioner cut flag. The air conditioner cut flag indicates that the condition for executing the air conditioner cut process (air conditioner stop process) shown in FIG. 7 is established.

すなわち、図７のフローにおけるスタート後のステップＳＴ２１では、まず、エアコンのコンプレッサ７の動作状態（ＯＮ・ＯＦＦ）を確認し、コンプレッサ７が動作しておらず否定判定（ＮＯ）であれば処理を終了する一方、コンプレッサ７が動作していて肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ２２に進んで、エアコンカットフラグがＯＮになっているか否か判定する。 That is, in step ST21 after the start in the flow of FIG. 7, first, the operation state (ON / OFF) of the compressor 7 of the air conditioner is confirmed. If the compressor 7 is not operating and the determination is negative (NO), the process is performed. On the other hand, if the compressor 7 is operating and an affirmative determination is made (YES), the process proceeds to step ST22, in which it is determined whether the air conditioner cut flag is ON.

その結果、エアコンカットフラグがＯＦＦで否定判定（ＮＯ）すれば処理を終了する一方、エアコンカットフラグがＯＮで肯定判定（ＹＥＳ）すればステップＳＴ２３に進んで、エアコンのコンプレッサ７の動作を強制的に停止させる（エアコンＯＦＦ）。また、こうしてコンプレッサ７の動作を強制停止させる時間（エアコンカット時間）を計測するためにステップＳＴ２４においてＥＣＵ１００のタイマカウントを行う。 As a result, if the air conditioner cut flag is OFF and a negative determination (NO) is made, the process is terminated, while if the air conditioner cut flag is ON and an affirmative determination (YES), the process proceeds to step ST23 to forcibly operate the compressor 7 of the air conditioner. Stop (air conditioner off). Further, in order to measure the time for which the operation of the compressor 7 is forcibly stopped (air conditioner cut time), the timer count of the ECU 100 is performed in step ST24.

そして、ステップＳＴＳＴ２５において、前記のようにコンプレッサ７の動作を停止させてから予め設定した時間が経過したか否か判定する。この設定時間は、コンプレッサ７が停止していてもエアコンの性能を維持できる期間を、予め実験などによって調べて設定した一定の時間である。この時間が経過するまではステップＳＴ２５で否定判定（ＮＯ）し、前記ステップＳＴ２２〜ＳＴ２４の処理を繰り返す。 In step STST25, it is determined whether or not a preset time has elapsed since the operation of the compressor 7 was stopped as described above. This set time is a fixed time set by investigating an experiment in advance for a period during which the performance of the air conditioner can be maintained even when the compressor 7 is stopped. Until this time elapses, a negative determination (NO) is made in step ST25, and the processes of steps ST22 to ST24 are repeated.

このようにして設定時間が経過すれば、ステップＳＴ２５で肯定判定（ＹＥＳ）し、ステップＳＴ２６に進んでエアコンカットフラグをＯＦＦにして、エアコンカット処理を終了する（エンド）。こうしてエアコンのコンプレッサ７の動作を強制停止させる処理が終了すれば、図示しない通常のエアコン制御によって、必要に応じてコンプレッサ７の動作が再開される。 If the set time elapses in this way, an affirmative determination (YES) is made in step ST25, the process proceeds to step ST26, the air conditioner cut flag is turned off, and the air conditioner cut process is ended (end). When the process for forcibly stopping the operation of the compressor 7 of the air conditioner is completed in this way, the operation of the compressor 7 is resumed as necessary by normal air conditioner control (not shown).

このようなエアコンカット処理のためのフラグ（エアコンカットフラグ）は、前記図６の発電抑制処理において以下のように用いられる。すなわち、前記ステップＳＴ１２において否定判定（ＮＯ）した場合には、ステップＳＴ１８においてエアコンカットフラグのＯＮ・ＯＦＦを判定し、エアコンカットフラグがＯＮで否定判定すれば（ＮＯ）ステップＳＴ１３に進む。これは、エアコンの強制停止中にもステップＳＴ１３〜ＳＴ１５の処理を行うためである。 Such an air conditioner cut process flag (air conditioner cut flag) is used in the power generation suppression process of FIG. 6 as follows. That is, if a negative determination (NO) is made in step ST12, it is determined in step ST18 whether the air conditioner cut flag is ON or OFF. If the air conditioner cut flag is ON and a negative determination is made (NO), the process proceeds to step ST13. This is because the processes of steps ST13 to ST15 are performed even during the forced stop of the air conditioner.

すなわち、エアコンの強制停止中に、車載バッテリ９の充電が進み、バッテリ電圧Ｖ_Bが閾値以上に回復すれば、ステップＳＴ１４において肯定判定（ＹＥＳ）してステップＳＴ１５に進み、図４のフローのステップＳＴ０５と同じく発電量の抑制処理を行った後に、ステップＳＴ１６においてエアコンカットフラグをＯＦＦにして、処理を終了する（エンド）。こうすると、図７を参照して前述した設定時間の経過前でも、エアコンのコンプレッサ７の動作が再開する。 That is, if charging of the in-vehicle battery 9 proceeds during the forced stop of the air conditioner and the battery voltage V _B recovers to the threshold value or more, an affirmative determination (YES) is made in step ST14 and the process proceeds to step ST15, and the steps of the flow of FIG. After performing the power generation amount suppressing process as in ST05, the air conditioner cut flag is turned OFF in step ST16, and the process is terminated (END). This restarts the operation of the compressor 7 of the air conditioner even before the set time described above with reference to FIG.

前記のようなエアコンカット処理を行うようにすれば、車載バッテリ９の残容量に余裕がなく、オルタネータ６の発電量を抑制できない状況であっても、一時的にエアコンのコンプレッサ７の動作を停止させることによって、伝動ベルト８０の負荷を低減させることができる。例えば、前記図５に破線で示したように時刻ｔ４においてバッテリ電圧Ｖ_Bが下限電圧値Ｖ_BL付近まで低下してしまい（即ち閾値未満になって）、それ以上はオルタネータ６の発電量を抑制できなくなった場合に、目標発電電圧を通常の値Ｖ_A2に戻すとともに、エアコンカット処理を行うことによって、伝動ベルト８０の負荷を低減させることができる。 If the air conditioner cut processing as described above is performed, the operation of the compressor 7 of the air conditioner is temporarily stopped even if the remaining capacity of the in-vehicle battery 9 is not sufficient and the power generation amount of the alternator 6 cannot be suppressed. By doing so, the load of the transmission belt 80 can be reduced. For example, as shown by the broken line in FIG. 5, at time t4, the battery voltage V _B decreases to near the lower limit voltage value V _BL (that is, becomes less than the threshold value), and the power generation amount of the alternator 6 is suppressed beyond that. When it becomes impossible, the load of the transmission belt 80 can be reduced by returning the target generated voltage to the normal value V _A2 and performing the air conditioner cut process.

なお、コンプレッサ７の動作を停止させる設定時間については、前記のように一定の時間としてもよいが、車室の温度や湿度に応じて時間を変更するようにしてもよい。すなわち、エアコンを冷房運転しているときには、車室の温度や湿度が高いほど時間を短くし、暖房運転しているときには反対に時間を長くすればよい。或いは、エアコンカット処理を行う期間を時間として設定するのではなく、空調風の吹き出し温度を監視して、これがエアコンの設定温度から所定以上、乖離するまでの期間としてもよい。 The set time for stopping the operation of the compressor 7 may be a fixed time as described above, but may be changed according to the temperature and humidity of the passenger compartment. That is, when the air conditioner is in a cooling operation, the time is shortened as the temperature and humidity of the passenger compartment are higher, and conversely, the time is increased in a heating operation. Alternatively, the period during which the air conditioner cut process is performed is not set as time, but the temperature at which the air-conditioning air blows out is monitored and may be a period until the temperature deviates from the set temperature of the air conditioner by a predetermined amount or more.

本発明は、車両の電装品の本来の機能を安定的に確保しながら、エンジンの補機を駆動する伝動ベルトの負荷が過度に高くならないようにして、その耐久性を向上できるものであり、特に自動車に搭載されるディーゼルエンジンに適用して効果が高い。 The present invention is capable of improving the durability of the power transmission belt that drives the auxiliary equipment of the engine without excessively increasing while stably securing the original functions of the electrical components of the vehicle, It is particularly effective when applied to a diesel engine mounted on an automobile.

１ディーゼルエンジン（エンジン）
５クランクシャフト
６オルタネータ（発電機：補機）
７空調装置のコンプレッサ（補機）
８ベルト伝動機構
８０伝動ベルト
９車載バッテリ
１００ＥＣＵ（ベルト負荷判定手段、発電制御手段、空調停止手段）
１０３バッテリセンサ（バッテリ電圧検出手段） 1 Diesel engine (engine)
5 Crankshaft 6 Alternator (generator: auxiliary machine)
7 Air conditioner compressor (auxiliary machine)
8 Belt transmission mechanism 80 Transmission belt 9 In-vehicle battery 100 ECU (belt load determination means, power generation control means, air conditioning stop means)
103 battery sensor (battery voltage detection means)

Claims

発電機を含む複数の補機が、共通の伝動ベルトを介してエンジンのクランクシャフトにより駆動されるエンジンの補機駆動装置において、
前記発電機によって充電されるバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、
前記伝動ベルトの負荷が所定以上に高いか否か判定するベルト負荷判定手段と、
前記ベルト負荷判定手段による肯定判定時に、前記バッテリ電圧検出手段による検出値が所定の閾値以上であれば、その検出値未満であってかつ、車両の電装品の動作を担保し得る下限電圧値以上の発電電圧となるように、前記発電機の発電量を制御する発電制御手段と、を備えることを特徴とするエンジンの補機駆動装置。 In an engine accessory drive device in which a plurality of accessories including a generator are driven by a crankshaft of an engine via a common transmission belt,
Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery charged by the generator;
Belt load determination means for determining whether or not the load of the transmission belt is higher than a predetermined value;
If the detection value by the battery voltage detection means is equal to or greater than a predetermined threshold at the time of affirmative determination by the belt load determination means, it is less than the detection value and equal to or greater than the lower limit voltage value that can ensure the operation of the electrical components of the vehicle And a power generation control means for controlling a power generation amount of the power generator so as to obtain a power generation voltage of the engine.

請求項１に記載のエンジンの補機駆動装置において、
前記発電制御手段は、前記下限電圧値を目標発電電圧とする、エンジンの補機駆動装置。 In the engine accessory drive device according to claim 1,
The power generation control means is an engine accessory drive device in which the lower limit voltage value is set as a target power generation voltage.

請求項１に記載のエンジンの補機駆動装置において、
前記発電制御手段は、前記バッテリ電圧の検出値および前記下限電圧値の電圧差が小さいほど、目標発電電圧を下限電圧値に近づける、エンジンの補機駆動装置。 In the engine accessory drive device according to claim 1,
The power generation control means is an engine accessory driving device for bringing the target power generation voltage closer to the lower limit voltage value as the voltage difference between the detected value of the battery voltage and the lower limit voltage value is smaller.

請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの補機駆動装置において、
前記ベルト負荷判定手段は、エンジンの負荷および回転数、並びに前記補機の動作状態に基づいて、伝動ベルトの負荷が所定以上に高いか否か判定する、エンジンの補機駆動装置。 In the engine accessory drive device according to any one of claims 1 to 3,
The belt load determining means determines whether or not the load on the transmission belt is higher than a predetermined level based on the load and rotation speed of the engine and the operating state of the auxiliary machine.

請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの補機駆動装置において、
前記複数の補機には空調装置のコンプレッサが含まれており、
前記ベルト負荷判定手段による肯定判定時に、前記バッテリ電圧検出手段による検出値が所定の閾値未満であって、かつ前記コンプレッサが動作中であれば所定期間、当該コンプレッサの動作を停止させる空調停止手段を備える、エンジンの補機駆動装置。 In the auxiliary drive apparatus for an engine according to any one of claims 1 to 4,
The plurality of auxiliary machines include air conditioner compressors,
Air conditioning stop means for stopping the operation of the compressor for a predetermined period if the detection value by the battery voltage detection means is less than a predetermined threshold value and the compressor is in operation at the time of affirmative determination by the belt load determination means. An auxiliary machine drive device for an engine.