(57)【要約】【課題】オルタネータ６を含む複数の補機が伝動ベルト８０によって駆動されるエンジン１の補機駆動装置（ベルト伝動機構８）において、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８０に加わる負荷を低減させて、耐久性を向上させる。【解決手段】車載バッテリ９の電圧ＶBを検出するバッテリ電圧検出手段（例えばバッテリセンサ１０３）と、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（ＳＴ０２，ＳＴ０３）と、その肯定判定時にバッテリ電圧ＶB（検出値）が所定の閾値以上であれば（ＳＴ０４）、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ＶBL以上の発電電圧となるように、オルタネータ６の発電量を制御する発電制御手段（ＳＴ０５）と、を備える。【選択図】図４
2016197968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】オルタネータの電気回路の概略構成図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
−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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
−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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
−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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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ＶB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。
【００３４】
すなわち、バッテリ電圧ＶB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ＶB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。
【００３５】
−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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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ＶB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ＶBLを下まわらないように、オルタネータ６の発電電圧ＶA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。
【００３９】
−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。
【００４０】
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ＶA、バッテリ電圧ＶB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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
このステップＳＴ０４では、バッテリ電圧ＶB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ＶBL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ＶBL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）。
【００４７】
一方、ステップＳＴ０４においてバッテリ電圧ＶB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ＶBよりも低く、かつ前記下限電圧値ＶBL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。
【００４８】
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ＶBの検出値と前記下限電圧値ＶBL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ＶBL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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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ＶA2から強制的に低圧側の値ＶA1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ＶB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。
【００５２】
そして、バッテリ電圧ＶBが下限電圧値ＶBL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ＶA2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ＶB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ＶBが下限電圧値ＶBL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。
【００５３】
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ＶBが所定の閾値以上であれば、このバッテリ電圧ＶB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。
【００５４】
−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。
【００５５】
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ＶB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。
【００５６】
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ＶB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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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ＶB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。
【００６３】
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ＶBが下限電圧値ＶBL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ＶA2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。
【００６４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
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。
【符号の説明】
【００６６】
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
１００    ＥＣＵ（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）
【図１】
2016197968.tif 000003
【図２】
2016197968.tif 000004
【図３】
2016197968.tif 000005
【図４】
2016197968.tif 000006
【図５】
2016197968.tif 000007
【図６】
2016197968.tif 000008
【図７】
2016197968.tif 000009