JP7373265B2

JP7373265B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP7373265B2
Application number: JP2018012344A
Authority: JP
Inventors: 悠太郎伊東
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: CN110091854A; US11511728B2; US20190232938A1; DE102019102024A1; JP2019132136A; CN110091854B

Description

本開示は、車両の走行状態及び空調状態を制御する制御装置に関する。

設定されたクルーズ目標速度に車両の速度を維持させる制御装置として、下記特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１に記載の制御装置は、クルーズ目標速度の上下に上限速度及び下限速度を設定し、上限速度までエンジンを駆動して加速させ、上限速度に到達後にはエンジンを停止して走行を継続する。エンジンを停止して走行する車両の速度は低下し、下限速度に到達すると、再びエンジンを駆動して加速させる。このように、エンジンの駆動及び休止を繰り返すことで、下限速度から上限速度の間で車両を走行させることができる。

特開２００７－１８７０９０号公報

特許文献１では、クルーズ目標速度の上下に設定される上限速度及び下限速度との関係においてエンジンの駆動及び休止を繰り返すものである。一方、一般的に車両には、空調システムが搭載されており、エンジンに機械的に繋がったコンプレッサによる冷房モードや、エンジン排熱を用いた暖房モードといったように、エンジン由来のエネルギーを空調に利用している。

このように空調システムが搭載されている車両において特許文献１に記載の制御装置を適用すると、エンジンを休止するコースティング中は、エンジン由来のエネルギーを空調に利用できなくなり、空調性能を担保できなくなる場合が想定される。一方、空調性能を優先させてエンジンを駆動させると、燃費を考慮したエンジンの駆動及び休止ができなくなり、燃費悪化が懸念される。

本開示は、空調システムを搭載した車両においてエンジンの駆動及び休止を行う場合でも、燃費の悪化抑制と空調性能の確保とを両立させることが可能な制御装置を提供することを目的とする。

本開示は、車両の走行状態及び空調状態を制御する制御装置であって、車両に搭載されたエンジンを作動させる加速とエンジンの作動を休止させて惰性によって走行させる減速とを選択的に行う車速制御と、エンジンの作動と休止とを選択的に行うパワトレイン制御と、を実行する駆動制御部（１０１）と、車両に設けられている空調システムを制御することで空調制御を実行する空調制御部（１０２）と、を備え、空調システムが作動している場合は、空調システムが作動していない場合に比較して、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更する。空調システムは、エンジンの冷却水の熱を利用して暖房モードを実行するものである。駆動制御部は、空調システムが暖房モードで作動している場合に、エンジンの冷却水温度が低くなるほど車速制御において目標加速度を小さくするか、又は空調システムの作動に必要な熱量が大きくなるほど車速制御において目標加速度を小さくする。

本開示では、空調システムの作動／非作動に応じて、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更することで、走行と空調とのバランスを取りながら走行及び空調を行うことができる。例えば、空調システムがエンジンの駆動力や発熱量を利用する場合には、エンジンの作動を休止させることによる空調性能の低下を車速制御又はパワトレイン制御の内容を変更することで抑制することができる。同様に空調システムがエンジンの駆動力や発熱量を利用する場合に、例えば、空調性能の確保を優先させることによる燃費悪化を、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更することで抑制することができる。

尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。

本開示によれば、空調システムを搭載した車両においてエンジンの駆動及び休止を行う場合でも、燃費の悪化抑制と空調性能の確保とを両立させることが可能な統合制御装置を提供することができる。

図１は、統合制御装置が制御するシステム構成図である。図２は、統合制御装置が制御する空調システムのシステム構成図である。図３は、統合制御装置が制御する冷却水システムのシステム構成図である。図４は、統合制御装置の機能ブロック図である。図５は、統合制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。図６は、統合制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図７は、統合制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図８は、エンジン冷却水温と指令加速度との関係の一例を示す図である。図９は、暖房要求熱量と指令加速度との関係の一例を示す図である。図１０は、冷房用冷媒温度と指令加速度との関係の一例を示す図である。図１１は、冷房要求と指令加速度との関係の一例を示す図である。図１２は、アダプティブクルーズコントロールの一例を示す図である。図１３は、アダプティブクルーズコントロールの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１は、本開示の制御装置に相当する統合制御装置１０が制御対象とするシステムの構成図である。統合制御装置１０は、エンジンＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１５、ＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）＿ＥＣＵ１６、及び空調ＥＣＵ１７のそれぞれと信号配線３０で繋がれており、相互に情報通信可能なように構成されている。

エンジン２１及びスタータ２５は、エンジンＥＣＵ１５と信号配線３０で繋がれており、エンジンＥＣＵ１５から出力される制御信号により駆動される。エンジン２１は、スタータ２５の回転を利用して始動される。スタータ２５は、補機バッテリ２６と電器接続配線２９によって繋がれており、補機バッテリ２６から供給される電力によって回転する。

エンジン２１と変速機２３とは機械接続軸２８によって繋がれており、エンジン２１の駆動力が機械接続軸２８の回転によって変速機２３に伝達される。機械接続軸２８にはクラッチ２２が設けられている。クラッチ２２を切ることによって、エンジン２１の駆動力が遮断される。変速機２３によって変速された駆動力は、出力軸２４に伝達される。

オルタネータ２７は、エンジン２１の駆動力の一部を電力に変換する。オルタネータ２７によって変換された電力の一部は補機バッテリ２６に充電され、残部は補機部品の駆動に使用される。

ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６は、前走車の情報や勾配情報、渋滞情報などを基に、適切に車速を制御するためのエンジン指令駆動力を算出する。ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６は、算出したエンジン指令駆動力に基づいて、エンジンＥＣＵ１５に駆動指令情報を出力する。

空調ＥＣＵ１７は、コンプレッサ４０と信号配線によって繋がれている。空調ＥＣＵ１７は、設定された空調指示に基づいて、コンプレッサ４０に設けられている電磁クラッチを繋いだり切ったりすることで、コンプレッサ４０の駆動を制御する。

コンプレッサ４０は、エンジン２１の駆動力によって回転駆動される。コンプレッサ４０は、空調システムを構成する。本実施形態の空調システムについて、図２を参照しながら説明する。

図２に示されるように、本実施形態の空調システムは、コンプレッサ４０、コンデンサ４１、レシーバ４２、膨張弁４３、エバポレータ４４によって冷凍サイクルを構成している。空調ＥＣＵ１７は、コンプレッサ４０、コンデンサファン４５、及びブロアファン４６と信号配線によって繋がれている。空調ＥＣＵ１７から出力される制御信号によって、コンプレッサ４０、コンデンサファン４５、及びブロアファン４６が駆動される。

コンプレッサ４０は、冷媒流路を流れる冷媒を圧縮し、高温高圧の気相冷媒としてコンデンサ４１に送り出す。コンデンサ４１に送り込まれた高温高圧の気相冷媒は、コンデンサ４１において熱交換されて高圧の液相冷媒となる。この場合に、コンデンサファン４５を駆動し、コンデンサ４１に冷媒と熱交換するための空気を送り込む。

コンデンサ４１において高圧液相となった冷媒は、レシーバ４２に一時的に貯留された後、膨張弁４３に送り込まれる。膨張弁４３に送り込まれた冷媒は減圧され、低温低圧の液相冷媒となってエバポレータ４４に送り込まれる。

エバポレータ４４に送り込まれた低温低圧の液相冷媒は、エバポレータ４４において熱交換される。この場合に、ブロアファン４６を駆動することで、エバポレータ４４を通過する冷風が形成され車室内に送り込まれる。

エバポレータ４４には、蓄冷デバイス４７が設けられている。コンプレッサ４０が駆動され、冷媒が循環している間はエバポレータ４４に低温冷媒が供給されるので、蓄冷デバイス４７に蓄冷することができる。コンプレッサ４０が停止しても、蓄冷デバイス４７に蓄冷されている間は、ブロアファン４６を駆動することで車室内に冷風を供給することができる。

蓄冷デバイス４７の近傍には、蓄冷デバイス４７の温度を測定するための温度センサ４８が設けられている。温度センサ４８が検出した蓄冷デバイス４７の温度データは、空調ＥＣＵ１７に出力される。空調ＥＣＵ１７は、この温度データに基づいて、コンプレッサ４０が停止している間も冷風が供給できるか否かを判断することができる。

本実施形態の空調システムでは、エンジン２１の排熱を利用して暖房を行っている。図３を参照しながら、暖房機能について説明する。

図３に示されるように、エンジン２１の冷却水を循環させるための循環流路６６が形成されている。循環流路６６内の冷却水は、ウオータポンプ６０の駆動によって循環される。冷却水は、エンジン２１に流れ込んでエンジン２１を冷却し、高温状態となる。エンジン２１から流出する高温の冷却水は、ヒータコア６１とヒータコア６２とに分流される。

ヒータコア６２は、車室内に温風を供給するための流路内に設けられている。ヒータコア６２を流れる高温の冷却水は、ヒータコア６２で空気と熱交換し、温風を車室内に供給する。ヒータコア６２に流れ込む冷却水の温度を測定するため、温度センサ６４が設けられている。

ヒータコア６１に流れ込む高温の冷却水は、大気との熱交換により冷却される。バイパス流路６５を経由させることで、冷却水の冷却度合いを調整することができる。ヒータコア６１又はバイパス流路６５を流れた冷却水は、リザーバタンク６３に一時的に貯留される。リザーバタンク６３に一時的に貯留された冷却水は、再度ヒータコア６１を通過し、エンジン２１に還流する。

上記したシステム構成は、本開示の実施形態の一例である。例えば、オルタネータ２７の代わりに、モータジェネレータが設けられてもよい。コンプレッサ４０としては、機械式のものではなく、電動式のものを用いてもよい。暖房システムとしては、エンジン２１の排熱を用いるものに加えて電気エネルギーを利用するものを併用してもよく、電気エネルギーのみを利用する暖房システムとしてもよい。

続いて、図４を参照しながら、統合制御装置１０について説明する。統合制御装置１０は、車両の走行状態及び空調状態を制御する装置である。統合制御装置１０は、ハードウェア的な構成要素として、ＣＰＵといった演算部、ＲＡＭやＲＯＭといった記憶部、データの授受を行うためのインターフェイス部を備えるコンピュータとして構成されている。続いて、統合制御装置１０の機能的な構成要素について説明する。

統合制御装置１０は、機能的な構成要素として、駆動制御部１０１と、空調制御部１０２とを備えている。駆動制御部１０１は、車両に搭載されたエンジン２１を作動させる加速とエンジン２１の作動を休止させて惰性によって走行させる減速とを選択的に行う車速制御と、エンジン２１の作動と休止とを選択的に行うパワトレイン制御と、を実行する部分である。空調制御部１０２は、車両に設けられている空調システムを制御することで空調制御を実行する部分である。

駆動制御部１０１及び空調制御部１０２は、空調システムが作動している場合は、空調システムが作動していない場合に比較して、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更するように構成されている。尚、統合制御装置１０を別途設けることなく、統合制御装置１０の機能的構成要素を、エンジンＥＣＵ１５、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６、空調ＥＣＵ１７に分散配置してもよい。

上記したように本実施形態に係る統合制御装置１０は、車両の走行状態及び空調状態を制御する統合制御装置であって、車両に搭載されたエンジン２１を作動させる加速とエンジン２１の作動を休止させて惰性によって走行させる減速とを選択的に行う車速制御と、エンジン２１の作動と休止とを選択的に行うパワトレイン制御と、を実行する駆動制御部１０１と、車両に設けられている空調システムを制御することで空調制御を実行する空調制御部１０２と、を備え、空調システムが作動している場合は、空調システムが作動していない場合に比較して、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更する。

本実施形態では、空調システムの作動／非作動に応じて、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更することで、走行と空調とのバランスを取りながら走行及び空調を行うことができる。例えば、空調システムがエンジンの駆動力や発熱量を利用する場合には、エンジンの作動を休止させることによる空調性能の低下を車速制御又はパワトレイン制御の内容を変更することで抑制することができる。同様に空調システムがエンジンの駆動力や発熱量を利用する場合に、例えば、空調性能の確保を優先させることによる燃費悪化を、車速制御、パワトレイン制御、及び空調制御の少なくとも１つの制御内容を変更することで抑制することができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、車速制御において目標加速度を変更することができる。

車速制御において目標加速度を変更すると、エンジン２１を作動させる時間を長くする一方でエンジン２１を休止させる時間を短くしたり、エンジン２１を作動させる時間を短くする一方でエンジン２１を休止させる時間を長くしたりといったように、エンジン２１を作動させる時間と休止させる時間との比率を変更することができる。エンジン２１を作動させる時間やタイミングを変更することで、空調性能確保のためだけにエンジン２１を動かす時間を抑制することができ、燃費を向上させることができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、空調システムが作動している場合に、車速制御において目標加速度を小さくすることができる。

車速制御において目標加速度を小さくし、一定車速又は少ない車速上昇で運転すると、目標速度に到達するまでの時間が長くなり、エンジン２１を作動させる時間が長くなってエンジン２１を休止させる時間が短くなる。空調システムがエンジン２１の駆動力や発熱量を利用する場合に、その利用時間を長く確保できる。従って、エンジン２１を休止させる減速中にも空調効果が継続する時間が長くなり、減速中において空調性能の確保のためだけにエンジン２１を作動させる時間を短くすることができ、燃費を向上させることができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、空調システムが暖房モードで作動している場合に、エンジン２１の冷却水温度が低くなるほど車速制御において目標加速度を小さくするか、又は空調システムの作動に必要な熱量が大きくなるほど車速制御において目標加速度を小さくすることができる。

エンジン２１の冷却水温度が低くなるほど、暖房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保する必要がある。同様に、空調システムの作動に必要な熱量が大きくなると、暖房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保する必要がある。そこで、目標加速度を小さくして一定車速又は少ない車速上昇で運転し、エンジン２１を作動させる時間を長く確保することで、必要以上に車速制御が制限されることによる燃費悪化を抑制しつつ、暖房モードを実行することができる。

本実施形態において、車両には発電装置としてオルタネータ２７又はモータジェネレータが搭載されており、駆動制御部１０１は、空調システムが暖房モードで作動している場合に、発電装置の発電パワーを増大させることができる。

オルタネータ２７やモータジェネレータといった発電装置を搭載している場合、発電パワーを増大させることでエンジン２１を高負荷域で回すことになり、エンジン２１の発熱量を確保するとともに高効率でのエンジン駆動が可能となって、燃費を向上させることができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、空調システムが冷房モードで作動している場合、空調システムにおいてエバポレータに送り込まれる冷媒温度が高いほど車速制御において目標加速度を小さくするか、又は空調システムに対する温度降下要求が大きいほど車速制御において目標加速度を小さくすることができる。

冷媒温度が高くなるほど、冷房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保し、コンプレッサ４０を作動させる時間を長く確保する必要がある。同様に、空調システムに対する温度降下要求が大きくなると、冷房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保し、コンプレッサ４０を作動させる時間を長く確保する必要がある。そこで、目標加速度を小さくして一定車速又は少ない車速上昇で運転し、エンジン２１を作動させる時間を長く確保することで、必要以上に車速制御が制限されることによる燃費悪化を抑制しつつ、暖房モードを実行することができる。

本実施形態において空調システムは、空調システムに含まれるコンプレッサ４０が作動状態のときに蓄冷し、停止状態の場合に放冷することで空気を冷却できる蓄冷デバイス４７を有しており、駆動制御部１０１の車速制御に併せて、空調制御部１０２は、コンプレッサ４０の駆動パワーを増大させることができる。

コンプレッサ４０の駆動パワーを増大させることでエンジン２１を高負荷領域で回すことになり、空調システムの冷却力を高めるとともに高効率でのエンジン駆動が可能となって、燃費を向上させることができる。更に、蓄冷デバイス４７によって蓄冷することができるので、冷房能力の継続力を更に高めることができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、空調システムが暖房モードで作動している場合であって暖房用に用いることができる貯蔵エネルギー量が所定量よりも少ないか、又は空調システムに対する温度上昇要求が所定要求値より大きい場合に、車速制御及びパワトレイン制御においてエンジン２１の休止を禁止することができる。

暖房用に用いることができる貯蔵エネルギー量が少ない場合、暖房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保する必要がある。同様に、空調システムに対する温度上昇要求が所定要求値よりも大きい場合、暖房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保する必要がある。そこで、エンジン２１の休止を禁止することで、減速中等のエンジン休止が要求される場合であってもエンジン２１を作動させることができ、暖房モードにおける熱不足を抑制することができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、エンジン２１の冷却水温度が所定温度よりも低い場合に、貯蔵エネルギー量が所定量よりも少ないと判断することができる。

エンジン２１で発生する熱エネルギーを暖房に使用する場合に、冷却水温度が所定温度よりも低い場合に貯蔵エネルギー量が所定量よりも少ないと判断することで、減速中等のエンジン休止が要求される場合であってもエンジン２１を作動させることができ、暖房モードにおける熱不足を抑制することができる。

本実施形態において駆動制御部１０１は、空調システムが冷房モードで作動している場合であって、（条件１）冷房用に用いることができるエネルギー量が所定量よりも少ない；
（条件２）空調システムに含まれるエバポレータに送り込まれる冷媒温度が所定温度よりも高い；（条件３）冷房要求に対する温度下降要求量が所定量よりも大きい；のいずれかの条件を満たす場合に、パワトレイン制御においてエンジン２１の休止を禁止することができる。

条件１，２，３のいずれかを満たす場合、冷房モードを実行するためにはエンジン２１を作動する時間を長く確保し、コンプレッサ４０を作動させる時間を長く確保する必要がある。そこで、エンジン２１の休止を禁止することで、減速中等のエンジン休止が要求される場合であってもエンジン２１を作動させることができ、冷房モードにおける冷却力不足を抑制することができる。

本実施形態において空調システムは、空調システムに含まれるコンプレッサ４０が作動状態のときに蓄冷し、停止状態の場合に放冷することで空気を冷却できる蓄冷デバイス４７を有しており、駆動制御部１０１は、条件１の判断を、蓄冷デバイス４７の温度の高低を含めて判断することができる。

冷房用に用いることができるエネルギー量が所定量よりも少ないか否かの判断に、蓄冷デバイス４７の温度の高低を含めることで、例えば、蓄冷デバイス４７の温度が所定温度よりも高い場合には冷房用に用いることができるエネルギー量が所定量よりも少なく、蓄冷デバイス４７の温度が所定温度よりも低い場合には冷房用に用いることができるエネルギー量が所定量よりも多いと判断することができる。従って、減速中等のエンジン休止が要求される場合であっても、冷房モードにおける冷却力不足を抑制することができる。

尚、加速度を制御変数としている項目については、それぞれの狙いを実現可能なその他の変数、例えば、エンジントルクやエンジンパワー、許容車速幅で制御してもよい。また、発電パワーを増加するにあたっては、バッテリへの充電パワー増加や、その他電気負荷の電力増加によって実現してもよい。

続いて、図５を参照しながら、統合制御装置１０の動作について説明する。ステップＳ００１では、空調制御部１０２が、空調システムがＯＮになっているか否かを判断する。空調システムがＯＮになっていれば（ステップＳ００１、ＹＥＳ）、ステップＳ０１１の処理に進み、空調システムがＯＮになっていなければ（ステップＳ００１、ＮＯ）、ステップＳ０５１の処理に進む。

ステップＳ０１１では、空調制御部１０２が、暖房モードになっているか否かを判断する。暖房モードになっていれば（ステップＳ０１１、ＹＥＳ）、ステップＳ０１２の処理に進み、暖房モードになっていなければ（ステップＳ０１１、ＮＯ）、ステップＳ０３１の処理に進む。暖房モードになっていない場合とは、冷房モード又は除湿モードの場合である。

ステップＳ０１２では、空調制御部１０２が、エンジン冷却水温が閾値温度α未満であるか否かを判断する。エンジン冷却水温が閾値温度α未満であるとは、暖房用の貯蓄エネルギーが所定値よりも低いことを示している。尚、電気エネルギーを用いた暖房装置を搭載している場合は、暖房装置にエネルギーを供給するバッテリの貯蓄エネルギーが所定エネルギーよりも低いか否かで判断してもよい。エンジン冷却水温が閾値温度α未満であれば（ステップＳ０１２、ＹＥＳ）、ステップＳ０１３の処理に進み、エンジン冷却水温が閾値温度α未満でなければ（ステップＳ０１２、ＮＯ）、ステップＳ０１４の処理に進む。

ステップＳ０１３では、駆動制御部１０１がエンジン２１をＯＦＦにすることを禁止し、エンジンＥＣＵ１５及びＡＣＣ＿ＥＣＵ１６にその旨の情報を出力する。ステップＳ０１４では、駆動制御部１０１がエンジン２１をＯＦＦにすることを許可し、エンジンＥＣＵ１５及びＡＣＣ＿ＥＣＵ１６にその旨の情報を出力する。

ステップＳ０１３及びステップＳ０１４に続くステップＳ０１５では、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６が指令加速度を設定する。指令加速度の設定について、図６を参照しながら説明する。図６（Ａ）は、空調システムがＯＦＦの場合の指令加速度ａ１を示すものであって、比較のために記載している。図６（Ｂ）は、暖房モードになっている場合の指令加速度ａ２，ａ３を示すものである。図６（Ｃ）は、エンジンパワーを示すものであって、実線が暖房モードの場合、破線が空調システムＯＦＦの場合を示している。図６（Ｄ）は、充電パワーを示すものであって、実線が暖房モードの場合、破線が空調システムＯＦＦの場合を示している。図６（Ｅ）は、冷却水温度を示している。

図６に示される例では、いわゆるバーンアンドコーストで、エンジン２１のＯＮとＯＦＦとを交互に行っている。図１２に示されるように、加速とコースティングとを切り替えることで、加速時にはエンジン効率のよいゾーンでエンジン２１を駆動することができ、コースティング時にはエンジンを停止することで燃費を向上させることができる。省燃費を狙ったバーンアンドコーストの例について、図１３を参照しながら説明する。図１３に示されるように、車間時間が所定範囲以上の場合は、平均車速一定になるようにバーンアンドコーストを行う。車間時間が所定範囲内の場合は、前車と接近していく場合は回生を行い、前車と離脱する場合はバーンアンドコーストを行う。ステップＳ０１５で設定される指令加速度は、このバーン時（加速時）の指令加速度である。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、空調システムがＯＦＦの場合の指令加速度ａ１に対して、暖房モードになっている場合の指令加速度ａ２，ａ３が小さくなるように制御される。加速度を小さくすることでエンジン２１のＯＮ時間を長くし、暖房用の熱を確保するためである。本実施形態では、冷却水温度が高い場合の指令加速度ａ３よりも冷却水温度が低い場合の指令加速度ａ２が小さくなるように制御される。冷却水温度が低い場合には、充電パワーを上げて発電機を駆動し、エンジン２１を高負荷域で回すことで、冷却水温の上昇を意図している。

指令加速度は、マップに基づいて設定される。用いられるマップの例について、図８，９を参照しながら説明する。

図８に示されるマップは、エンジン冷却水温と指令加速度との関係性を示すマップである。エンジン冷却水温が低いほど指令加速度が小さくなり、エンジン冷却水温が高いほど指令加速度が大きくなる。エンジン冷却水温が低い場合に、加速時間を長期化して暖房用の熱を確保するものである。加速時間を長期化すると、エンジン２１をＯＮする時間が長くなるため、暖房用の熱が確保される。

図９に示されるマップは、暖房要求熱量と指令加速度との関係性を示すマップである。暖房要求熱量が高いほど指令加速度が小さくなり、暖房要求熱量が低いほど指令加速度が大きくなる。暖房要求熱量が高い場合に、加速時間を長期化して暖房用の熱を確保するものである。加速時間を長期化すると、エンジン２１をＯＮする時間が長くなるため、暖房用の熱が確保される。

図５を参照しながら説明を続ける。ステップＳ０１５に続くステップＳ０１６では、エンジンＥＣＵ１５が発電パワーを設定する。発電パワーの設定は、図６（Ｄ）に示されるような充電パワーに対応するように設定される。

ステップＳ０３１では、空調制御部１０２が、冷房用冷媒温度が閾値温度βを超えているか否かを判断する。冷房用冷媒温度が閾値温度βを超えているとは、冷房用のエネルギーが所定値よりも低いことを示している。尚、電気エネルギーを用いた冷房装置を搭載している場合は、冷房装置にエネルギーを供給するバッテリの貯蓄エネルギーが所定エネルギーよりも低いか否かで判断してもよい。冷房用冷媒温度が閾値温度βを超えていれば（ステップＳ０３１、ＹＥＳ）、ステップＳ０３２の処理に進み、冷房用冷媒温度が閾値温度βを超えていなければ（ステップＳ０３１、ＮＯ）、ステップＳ０３３の処理に進む。

ステップＳ０３２では、駆動制御部１０１がエンジン２１をＯＦＦにすることを禁止し、エンジンＥＣＵ１５及びＡＣＣ＿ＥＣＵ１６にその旨の情報を出力する。ステップＳ０３３では、駆動制御部１０１がエンジン２１をＯＦＦにすることを許可し、エンジンＥＣＵ１５及びＡＣＣ＿ＥＣＵ１６にその旨の情報を出力する。

ステップＳ０３２及びステップＳ０３３に続くステップＳ０３４では、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６が指令加速度を設定する。指令加速度の設定について、図７を参照しながら説明する。図７（Ａ）は、空調システムがＯＦＦの場合の指令加速度ａ１を示すものであって、比較のために記載している。図７（Ｂ）は、冷房モードになっている場合の指令加速度ａ２，ａ３を示すものである。図７（Ｃ）は、エンジンパワーを示すものであって、実線が冷房モードの場合、破線が空調システムＯＦＦの場合を示している。図７（Ｄ）は、コンプレッサパワーを示すものであって、実線が冷房モードの場合、破線が空調システムＯＦＦの場合を示している。図６（Ｅ）は、蓄冷デバイス温度を示している。

図７に示される例では、いわゆるバーンアンドコーストで、エンジン２１のＯＮとＯＦＦとを交互に行っている。バーンアンドコーストについては、図１２及び図１３を参照しながら既に説明済であるのでその説明を省略する。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、空調システムがＯＦＦの場合の指令加速度ａ１に対して、冷房モードになっている場合の指令加速度ａ２，ａ３が小さくなるように制御される。加速度を小さくすることでエンジン２１のＯＮ時間を長くし、コンプレッサ４０を動かして冷房能力を確保し、蓄冷デバイス４７に蓄冷するためである。本実施形態では、蓄冷デバイス温度が低い場合の指令加速度ａ３よりも蓄冷デバイス温度が高い場合の指令加速度ａ２が小さくなるように制御される。蓄冷デバイス温度が高い場合には、コンプレッサパワーを上げ、エンジン２１を高負荷域で回すことで、蓄冷デバイス温度の下降を意図している。

指令加速度は、マップに基づいて設定される。用いられるマップの例について、図１０，１１を参照しながら説明する。

図１０に示されるマップは、冷房用冷媒温度と指令加速度との関係性を示すマップである。冷房用冷媒温度が高いほど指令加速度が小さくなり、冷房用冷媒温度が低いほど指令加速度が大きくなる。冷房用冷媒温度が高い場合に、加速時間を長期化してコンプレッサ４０を動かす時間を長くし、冷房用の冷媒を冷やすものである。

図１１に示されるマップは、冷房要求と指令加速度との関係性を示すマップである。冷房要求が高いほど指令加速度が小さくなり、冷房要求が低いほど指令加速度が大きくなる。冷房要求が高い場合に、加速時間を長期化してコンプレッサ４０を動かす時間を長くし、冷房用の冷媒を冷やすものである。

より具体的な指令加速度の設定方法について説明する。車両重量をｍ、加速度をａ、車両駆動力をＦ_drv、走行抵抗をＦ_rl、重力加速度をｇ、勾配傾斜角度をθとすると、車両の運動方程式は次式の通りとなる。尚、勾配傾斜角度θは、下り坂のときに正の値をとるものとする。

運動方程式の両辺に車速Ｖを掛けると、パワーに関する次式が得られる。尚、Ｐ_drvは車両パワーであり、Ｐ_rlは走行抵抗パワーである。

ここで、トランスミッションの効率をη_tm、コンプレッサの駆動パワーをＰ_comp、エンジンパワーをＰ_engとすると、次式のようになる。

指令加速度ａは次式のようになる。この式に基づいて、必要なＰ_comp、高効率駆動が可能なＰ_engを用いて、要求を満たすような指令加速度を算出することができる。

図５を参照しながら説明を続ける。ステップＳ０３４に続くステップＳ０３５では、空調ＥＣＵ１７がコンプレッサパワーを設定する。

ステップＳ０５１では、駆動制御部１０１が通常の車速制御を行うことを決定し、エンジンＥＣＵ１５及びＡＣＣ＿ＥＣＵ１６にその旨の情報を出力する。

ステップＳ０１６、ステップＳ０３５、ステップＳ０５１の処理が終了すると、全ての処理を終了する。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０１：駆動制御部
１０２：空調制御部

Claims

車両の走行状態及び空調状態を制御する制御装置であって、
車両に搭載されたエンジンを作動させる加速と前記エンジンの作動を休止させて惰性によって走行させる減速とを選択的に行う車速制御と、前記エンジンの作動と休止とを選択的に行うパワトレイン制御と、を実行する駆動制御部（１０１）と、
車両に設けられている空調システムを制御することで空調制御を実行する空調制御部（１０２）と、を備え、
前記空調システムが作動している場合は、前記空調システムが作動していない場合に比較して、前記駆動制御部が前記車速制御の制御内容を変更するものであって、
前記空調システムは、前記エンジンの冷却水の熱を利用して暖房モードを実行するものであり、
前記駆動制御部は、前記空調システムが暖房モードで作動している場合に、前記エンジンの冷却水温度が低くなるほど前記車速制御において目標加速度を小さくするか、又は前記空調システムの作動に必要な熱量が大きくなるほど前記車速制御において目標加速度を小さくする、制御装置。
車両の走行状態及び空調状態を制御する制御装置であって、
車両に搭載されたエンジンを作動させる加速と前記エンジンの作動を休止させて惰性によって走行させる減速とを選択的に行う車速制御と、前記エンジンの作動と休止とを選択的に行うパワトレイン制御と、を実行する駆動制御部（１０１）と、
車両に設けられている空調システムを制御することで空調制御を実行する空調制御部（１０２）と、を備え、
前記空調システムが作動している場合は、前記空調システムが作動していない場合に比較して、前記駆動制御部が前記車速制御の制御内容を変更するものであって、
前記空調システムは、前記エンジンの駆動力で駆動するコンプレッサを利用して冷媒を冷やし冷房モードを実行するものであり、
前記駆動制御部は、前記空調システムが冷房モードで作動している場合に、前記空調システムにおいてエバポレータに送り込まれる冷媒温度が高いほど前記車速制御において目標加速度を小さくするか、又は前記空調システムに対する温度降下要求が大きいほど前記車速制御において目標加速度を小さくする、制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、
前記車両には発電装置が搭載されており、
前記駆動制御部は、前記空調システムが暖房モードで作動している場合に、前記空調システムが作動していない場合に比較して前記発電装置の発電パワーを増大させる、制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、
前記駆動制御部は、前記空調システムが暖房モードで作動している場合であって暖房用に用いることができる貯蔵エネルギー量が所定量よりも少ないか、又は前記空調システムに対する温度上昇要求が所定要求値より大きい場合に、前記車速制御及び前記パワトレイン制御において前記エンジンの休止を禁止する、制御装置。
請求項４に記載の制御装置であって、
前記駆動制御部は、前記エンジンの冷却水温度が所定温度よりも低い場合に、前記貯蔵エネルギー量が所定量よりも少ないと判断する、制御装置。
請求項２に記載の制御装置であって、
前記駆動制御部は、前記空調システムが冷房モードで作動している場合であって、
（条件１）冷房用に用いることができるエネルギー量が所定量よりも少ない；
（条件２）空調システムに含まれるエバポレータに送り込まれる冷媒温度が所定温度よりも高い；
（条件３）冷房要求に対する温度下降要求量が所定量よりも大きい；
のいずれかの条件を満たす場合に、前記パワトレイン制御において前記エンジンの休止を禁止する、制御装置。
請求項６に記載の制御装置であって、
前記空調システムは、前記空調システムに含まれるコンプレッサが作動状態のときに蓄冷し、停止状態の場合に放冷することで空気を冷却できる蓄冷デバイスを有しており、
前記駆動制御部は、前記蓄冷デバイスの温度が所定値以上であれば、条件１を満たすと判断する、制御装置。